JP2024011021A

JP2024011021A - laser cutting machine

Info

Publication number: JP2024011021A
Application number: JP2022112683A
Authority: JP
Inventors: 義博山口; Yoshihiro Yamaguchi; 輝西川; Teru Nishikawa; 孝二政氏; Koji Seiji
Original assignee: Komatsu Industries Corp
Current assignee: Komatsu Industries Corp
Priority date: 2022-07-13
Filing date: 2022-07-13
Publication date: 2024-01-25

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser cutting device which facilitates quality determination of laser cutting when a laser head is moved.

SOLUTION: A laser cutting machine 1 includes a laser head 3, a collection part 4, a collection hopper 5, a suction device 6, a light detection part 11, and a control part 12. The laser head 3 is movable in a first direction X and a second direction Y. The collection part 4 is arranged below the laser head 3, is movable in the first direction X together with the laser head 3, and collects dust generated by cutting a workpiece W. In the collection hopper 5, the dust is moved from the collection part 4. The suction device 6 is connected to the collection hopper 5, and sucks the dust moved to the collection hopper 5 from the collection part 4. The light detection part 11 is arranged in the collection part 4, and detects light when the workpiece W is cut. The control part 12 determines whether the cutting is normally performed, on the basis of the detection of the light detection part 11.

SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、レーザ切断機に関する。 The present disclosure relates to laser cutting machines.

近年、プレスラインにおいて、プレス機によるブランキングに代えて、レーザ切断機によるブランキングを行うレーザブランキング装置が用いられている。 In recent years, in press lines, a laser blanking device that performs blanking using a laser cutting machine has been used instead of blanking using a press machine.

特許文献１に示すレーザ切断機では、レーザヘッドが固定され、ワークが平面上を移動することによって、ワークにレーザ加工が行われる。また、ワークの下側にＣＣＤカメラが配置されており、ＣＣＤカメラの撮像画像からレーザ切断の良否の判断が行われる。 In the laser cutting machine disclosed in Patent Document 1, the laser head is fixed and the workpiece is moved on a flat surface to perform laser processing on the workpiece. Further, a CCD camera is disposed below the workpiece, and the quality of laser cutting is determined from the captured image of the CCD camera.

特開平４－１７９８７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-17987

上記特許文献１に示す構成では、レーザヘッドの位置が固定されているためレーザ切断箇所を撮像してレーザ切断の良否を判定しやすい。しかしながら、レーザヘッドが移動する構成のレーザ切断機の場合、レーザ切断箇所が移動するため撮像し難く、レーザ切断の良否判定が行い難かった。 In the configuration shown in Patent Document 1, since the position of the laser head is fixed, it is easy to image the laser cutting location and determine whether the laser cutting is good or bad. However, in the case of a laser cutting machine having a moving laser head, since the laser cutting location moves, it is difficult to take an image, and it is difficult to judge whether the laser cutting is good or bad.

本開示は、レーザ切断箇所が移動する場合におけるレーザ切断の良否判定を容易に行うことが可能なレーザ切断機を提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a laser cutting machine that can easily determine the quality of laser cutting when the laser cutting location moves.

第１の開示にかかるレーザ切断機は、レーザによってワークの切断が行われるレーザ切断機であって、レーザヘッドと、捕集部と、捕集ホッパと、吸引部と、光検出部と、制御部と、を備える。レーザヘッドは、ワークの搬送方向と平行な第１方向および第１方向と直交する第２方向に移動可能である。捕集部は、レーザヘッドの下方に配置され、レーザヘッドとともに第１方向に移動可能であり、ワークの切断によって発生するダストを捕集する。捕集ホッパは、捕集部からダストが移動する。吸引部は、捕集ホッパに接続され、捕集部から捕集ホッパに移動したダストを吸引する。光検出部は、捕集部に配置され、ワークの切断の際に生じる光を検出する。光検出部の検出に基づいて、切断が正常に行われているか否かを判断する。 A laser cutting machine according to a first disclosure is a laser cutting machine that cuts a workpiece with a laser, and includes a laser head, a collection section, a collection hopper, a suction section, a light detection section, and a control section. It is equipped with a section and a section. The laser head is movable in a first direction parallel to the workpiece transport direction and in a second direction perpendicular to the first direction. The collecting section is disposed below the laser head, is movable in the first direction together with the laser head, and collects dust generated by cutting the workpiece. Dust moves from the collection section to the collection hopper. The suction section is connected to the collection hopper and sucks the dust that has moved from the collection section to the collection hopper. The light detection section is disposed in the collection section and detects light generated when cutting the workpiece. Based on the detection by the photodetector, it is determined whether cutting is being performed normally.

本開示によれば、レーザヘッドが移動する場合におけるレーザ切断の良否判定を容易に行うことが可能なレーザ切断機を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a laser cutting machine that can easily determine the quality of laser cutting when the laser head moves.

本開示にかかる実施の形態におけるレーザ切断機の全体斜視図。FIG. 1 is an overall perspective view of a laser cutting machine according to an embodiment of the present disclosure. 本開示にかかる実施の形態におけるレーザ切断機のレーザヘッド近傍の拡大斜視図。FIG. 2 is an enlarged perspective view of the vicinity of the laser head of the laser cutting machine according to the embodiment of the present disclosure. 本開示にかかる実施の形態におけるレーザ切断機のレーザヘッド近傍の断面図。1 is a sectional view of the vicinity of a laser head of a laser cutting machine according to an embodiment of the present disclosure. 本開示にかかる実施の形態におけるレーザ切断機の集塵部および駆動機構を示す斜視図。FIG. 2 is a perspective view showing a dust collecting section and a drive mechanism of a laser cutting machine according to an embodiment of the present disclosure. 本開示にかかる実施の形態におけるレーザ切断機の集塵部、駆動機構、および集塵ホッパを示す斜視図。FIG. 2 is a perspective view showing a dust collection section, a drive mechanism, and a dust collection hopper of a laser cutting machine according to an embodiment of the present disclosure. 本開示にかかる実施の形態におけるレーザ切断機における断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view of a laser cutting machine according to an embodiment of the present disclosure. 図６の検出部近傍の拡大図。FIG. 7 is an enlarged view of the vicinity of the detection unit in FIG. 6. 本開示にかかる実施の形態におけるレーザ切断機の制御方法を示すフロー図。1 is a flow diagram showing a method of controlling a laser cutting machine according to an embodiment of the present disclosure. 本開示に係る実施の形態の変形例における集塵ボックスの部分断面図。FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a dust collection box in a modification of the embodiment according to the present disclosure.

以下、図面を参照して、本開示の一実施形態に係るレーザ切断機について説明する。 Hereinafter, a laser cutting machine according to an embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings.

（レーザ切断機１の概要）
図１は、実施形態に係るレーザ切断機１の全体斜視図である。図１に示すレーザ切断機１は、レーザブランキングラインに用いることができ、例えば鋼板（ワーク）から所望の形状を切り出す。レーザブランキングラインには、アンコイラ、レベラ、レーザ切断機１、洗浄装置、およびパイラ等が設けられている。 (Overview of laser cutting machine 1)
FIG. 1 is an overall perspective view of a laser cutting machine 1 according to an embodiment. A laser cutting machine 1 shown in FIG. 1 can be used for a laser blanking line, and cuts out a desired shape from, for example, a steel plate (work). The laser blanking line is provided with an uncoiler, a leveler, a laser cutting machine 1, a cleaning device, a piler, and the like.

鋼板はコイル状に巻き回されており、アンコイラからレベラに搬送されて巻き癖が矯正される。巻き癖が矯正された鋼板は、レーザ切断機に搬送され、所望の形状に切断される。次に、所望の形状に切断された鋼板は、洗浄装置等に搬送されて洗浄された後、パイラによって積み重ねられる。 The steel plate is wound into a coil, and is conveyed from an uncoiler to a leveler to correct the curl. The steel plate whose curl has been corrected is transported to a laser cutting machine and cut into a desired shape. Next, the steel plates cut into a desired shape are transported to a cleaning device or the like and cleaned, and then stacked by a piler.

なお、ワークＷの搬送方向の上流方向および下流方向を含む第１方向がＸとして示されており、第１方向Ｘに対して垂直且つ水平な幅方向である第２方向がＹとして示されている。また、第１方向Ｘと第２方向Ｙに対して垂直な上下方向である第３方向がＺとして示されている。第２方向Ｙのうち、第１方向Ｘにおける搬送方向下流側を向いて左方向がＹ１で示され、右方向がＹ２で示される。 Note that the first direction including the upstream and downstream directions of the transport direction of the workpiece W is indicated as X, and the second direction, which is the width direction perpendicular and horizontal to the first direction X, is indicated as Y. There is. Further, a third direction, which is an up-down direction perpendicular to the first direction X and the second direction Y, is indicated as Z. Of the second direction Y, the left direction facing the downstream side in the transport direction in the first direction X is indicated by Y1, and the right direction is indicated by Y2.

レーザ切断機１は、マシンルーム２と、レーザヘッド３（図２参照）と、捕集部４と、捕集ホッパ５と、吸引装置６（吸引部の一例）と、端材分離回収部７（図６参照）と、ファンパネル８と、風量調整部材９（図５参照）と、ヘッド周囲捕集部１０と、光検出部１１と、制御部１２と、を備える。 The laser cutting machine 1 includes a machine room 2, a laser head 3 (see FIG. 2), a collection section 4, a collection hopper 5, a suction device 6 (an example of a suction section), and a scrap separation and recovery section 7. (see FIG. 6), a fan panel 8, an air volume adjustment member 9 (see FIG. 5), a head periphery collection section 10, a light detection section 11, and a control section 12.

マシンルーム２の内部でワークＷの切断が行われる。なお、図１では、内部の構成を説明するためにマシンルーム２は二点鎖線で示す。レーザヘッド３は、レーザを出力し、ワークＷを切断する。捕集部４は、レーザ切断によって発生する粉塵、ヒューム、または端材等のダストを捕集する。捕集されたダストは捕集部４内の気流によって捕集ホッパ５側の第２開口４４５にむけて押し流される。捕集ホッパ５には、捕集部４に捕集した粉塵、ヒューム、または端材が捕集部４から移動する。吸引装置６は、捕集部４に移動した粉塵、ヒューム、または端材を、捕集ホッパ５を介して吸引する。後述する図６に示す端材分離回収部７は、捕集ホッパ５に移動した粉塵またはヒュームから端材を分離回収する。ファンパネル８は、ワークＷの上面で発生した粉塵またはヒュームを捕集ホッパ５に移動するための気流を発生する。風量調整部材９は、ファンパネル８から捕集ホッパ５に流れ込む風量を調整する。後述する図３に示すヘッド周囲捕集部１０は、レーザヘッド３の周囲で発生した粉塵またはヒュームを捕集する。光検出部１１（図１、図６参照）は、捕集部４に配置され、ワークＷの切断の際に生じる光を検出する。制御部１２は、光検出部１１の検出に基づいて、ワークＷの切断が正常であるか否かを判断する。 The workpiece W is cut inside the machine room 2. In addition, in FIG. 1, the machine room 2 is shown by a chain double-dashed line in order to explain the internal configuration. The laser head 3 outputs a laser beam and cuts the workpiece W. The collection unit 4 collects dust such as dust, fume, or scraps generated by laser cutting. The collected dust is swept toward the second opening 445 on the collection hopper 5 side by the airflow within the collection section 4 . Dust, fume, or scraps collected in the collection section 4 are transferred from the collection section 4 to the collection hopper 5 . The suction device 6 sucks the dust, fume, or scraps that have moved to the collection section 4 via the collection hopper 5 . The offcuts separation and collection unit 7 shown in FIG. 6, which will be described later, separates and collects offcuts from the dust or fumes that have moved to the collection hopper 5. The fan panel 8 generates an air current for moving dust or fumes generated on the upper surface of the workpiece W to the collection hopper 5. The air volume adjusting member 9 adjusts the air volume flowing from the fan panel 8 into the collection hopper 5. A head surrounding collecting section 10 shown in FIG. 3, which will be described later, collects dust or fume generated around the laser head 3. The light detection section 11 (see FIGS. 1 and 6) is arranged in the collection section 4 and detects light generated when the workpiece W is cut. The control unit 12 determines whether cutting of the workpiece W is normal or not based on the detection by the light detection unit 11.

（マシンルーム２）
マシンルーム２は、レーザが外部に漏れださないようにワークＷの切断が行われる空間を外部空間に対して遮蔽する。 (Machine room 2)
The machine room 2 shields the space where the workpiece W is cut from the outside space so that the laser does not leak outside.

マシンルーム２には、図示しない搬送機構によってレベラを通ったワークＷが搬送されてくる。マシンルーム２の内部においてレーザ切断が行われる。マシンルーム２は、レーザヘッド３、捕集部４およびファンパネル８等を収納する。レーザによって所望の形状に切断されたワークがマシンルーム２から搬送される。 A workpiece W that has passed through a leveler is transported to the machine room 2 by a transport mechanism (not shown). Laser cutting is performed inside the machine room 2. The machine room 2 houses the laser head 3, the collecting section 4, the fan panel 8, and the like. A work cut into a desired shape by a laser is transported from the machine room 2.

マシンルーム２は、図１に示すように、後述する捕集ホッパ５が配置される第１側面２１と、第１側面２１と対向し、ファンパネル８が配置された第２側面２２と、を有する。第１側面２１と第２側面２２の間をワークＷが搬送される。 As shown in FIG. 1, the machine room 2 includes a first side surface 21 on which a collection hopper 5, which will be described later, is arranged, and a second side surface 22, which faces the first side surface 21 and on which a fan panel 8 is arranged. have The workpiece W is transported between the first side surface 21 and the second side surface 22.

（レーザヘッド３）
図２は、レーザヘッド３近傍の拡大斜視図である。図３は、レーザヘッド３近傍を左方向Ｙ１に沿って視た図である。図２および図３では、レーザヘッド３を示すために、後述するフード１０１の側面１０４のうち右方向Ｙ２側の部分を省略している。 (Laser head 3)
FIG. 2 is an enlarged perspective view of the vicinity of the laser head 3. FIG. 3 is a diagram of the vicinity of the laser head 3 viewed along the left direction Y1. In FIGS. 2 and 3, in order to show the laser head 3, a portion of the side surface 104 of the hood 101, which will be described later, on the right direction Y2 side is omitted.

レーザヘッド３は、例えば高出力ファイバレーザ光をワークＷに向けて射出する。レーザヘッド３は、ワークＷの上方に位置し、第１方向Ｘおよび第２方向Ｙに移動可能である。また、ワークＷの曲がりに合わせて切断高さ（ワークとノズルの間隔）を一定に保つためのＺ軸方向の高さ倣い機構も配置されている。レーザヘッド３は、図３に示すように、下方に向いたレーザ射出部３５を有し、レーザ射出部３５から下方に向かってレーザを射出する。レーザヘッド３を第１方向Ｘおよび第２方向Ｙに移動する駆動機構３０が図１に示すようにマシンルーム２内に配置されている。 The laser head 3 emits, for example, a high-power fiber laser beam toward the workpiece W. The laser head 3 is located above the workpiece W and is movable in the first direction X and the second direction Y. Further, a height tracing mechanism in the Z-axis direction is also arranged to keep the cutting height (the distance between the workpiece and the nozzle) constant as the workpiece W curves. As shown in FIG. 3, the laser head 3 has a laser emitting section 35 facing downward, and emits a laser beam downward from the laser emitting section 35. A drive mechanism 30 that moves the laser head 3 in the first direction X and the second direction Y is arranged in the machine room 2 as shown in FIG.

駆動機構３０は、図１および図２に示すように、第１キャリッジ３１と、第２キャリッジ３２と、一対のレール３３と、を有している。第１キャリッジ３１は、第２方向Ｙに沿って細長く形成されている。第２キャリッジ３２は、第１キャリッジ３１に第２方向Ｙに移動可能に支持されている。第２キャリッジ３２は、レーザヘッド３を支持する。一対のレール３３の各々は、第１キャリッジ３１の上面に第２方向Ｙに沿って配置されている。第２キャリッジ３２に設けられた複数のブロックが、一対のレール３３と嵌合している。また、第１キャリッジ３１に対して第２キャリッジ３２を駆動するアクチュエータとしては、リニアモータ（図示せず）を用いることができる。例えば、レール３３に沿って永久磁石を配置し、第２キャリッジ３２にコイルを備え、コイルに電気を流すことによって第２キャリッジ３２をレール３３に沿って移動できる。 The drive mechanism 30 includes a first carriage 31, a second carriage 32, and a pair of rails 33, as shown in FIGS. 1 and 2. The first carriage 31 is elongated along the second direction Y. The second carriage 32 is supported by the first carriage 31 so as to be movable in the second direction Y. The second carriage 32 supports the laser head 3. Each of the pair of rails 33 is arranged along the second direction Y on the upper surface of the first carriage 31. A plurality of blocks provided on the second carriage 32 are fitted with a pair of rails 33. Further, as an actuator for driving the second carriage 32 with respect to the first carriage 31, a linear motor (not shown) can be used. For example, the second carriage 32 can be moved along the rail 33 by arranging a permanent magnet along the rail 33, equipping the second carriage 32 with a coil, and supplying electricity to the coil.

また、図１に示すように、第１キャリッジ３１は、マシンルーム２に固定された左右一対のフレーム２３に第１方向Ｘに沿って移動可能に支持されている。左右一対のフレーム２３には、例えば第１方向Ｘに沿ってレール（図示せず）が配置されており、第１キャリッジ３１に設けられたブロックがレールと嵌合している。また、第１キャリッジ３１がフレームに対して移動するアクチュエータとしてリニアモータを用いることができる。 Further, as shown in FIG. 1, the first carriage 31 is supported movably along the first direction X by a pair of left and right frames 23 fixed to the machine room 2. Rails (not shown) are arranged on the pair of left and right frames 23, for example, along the first direction X, and the blocks provided on the first carriage 31 fit into the rails. Furthermore, a linear motor can be used as an actuator for moving the first carriage 31 relative to the frame.

（捕集部４）
図４は、右方向Ｙ２側から捕集部４および駆動機構３０を視た斜視図である。図５は、左方向Ｙ１側から捕集部４、駆動機構３０および捕集ホッパ５を視た斜視図である。図６は、レーザ切断機１を模式的に示した、第１方向Ｘに対して垂直な断面図である。 (Collection part 4)
FIG. 4 is a perspective view of the collection unit 4 and the drive mechanism 30 viewed from the right direction Y2 side. FIG. 5 is a perspective view of the collection section 4, drive mechanism 30, and collection hopper 5 viewed from the left direction Y1 side. FIG. 6 is a cross-sectional view perpendicular to the first direction X, schematically showing the laser cutting machine 1. As shown in FIG.

捕集部４は、レーザヘッド３の下方に、搬送されるワークＷを挟んで配置されている。捕集部４は、図４に示すように、ボックス部４１と、気流発生部４２と、を有する。図５では、気流発生部４２は省略されている。 The collection unit 4 is disposed below the laser head 3 with the workpiece W to be transported interposed therebetween. As shown in FIG. 4, the collection section 4 includes a box section 41 and an airflow generation section 42. In FIG. 5, the airflow generating section 42 is omitted.

ボックス部４１は、レーザヘッド３の下方に配置されている。ボックス部４１は、レーザ切断で発生した粉塵、ヒュームまたは端材を捕集する。ボックス部４１は、Ｙ方向に沿って細長く形成されている。ボックス部４１は、図６に示すように支持部材４５、４６によって第１キャリッジ３１と繋がっており、レーザヘッド３とともに第１方向Ｘに移動可能に構成されている。 The box part 41 is arranged below the laser head 3. The box portion 41 collects dust, fumes, or scraps generated during laser cutting. The box portion 41 is formed to be elongated along the Y direction. As shown in FIG. 6, the box portion 41 is connected to the first carriage 31 by support members 45 and 46, and is configured to be movable in the first direction X together with the laser head 3.

（ボックス部４１）
ボックス部４１は、図４に示すように、第１ボックス４３と、第２ボックス４４と、を有する。第１ボックス４３は、第２方向Ｙに沿って形成されている。第１ボックス４３は、ワークＷの搬送幅にわたって設けられている、第１ボックス４３は、レーザヘッド３の第２方向Ｙにおける移動範囲以上の長さに形成されている。 (Box part 41)
The box section 41 includes a first box 43 and a second box 44, as shown in FIG. The first box 43 is formed along the second direction Y. The first box 43 is provided across the transport width of the workpiece W. The first box 43 is formed to have a length equal to or longer than the movement range of the laser head 3 in the second direction Y.

第１ボックス４３は、外形は略矩形状である。第１ボックス４３は、側面４３１（図２参照）と、側面４３２（図２参照）と、側面４３３（図５参照）（第１側面または第２側面の一例）と、側面４３４（図４参照）（第１側面または第２側面の一例）と、底面４３５（図２参照）と、天井面４３６（図２参照）と、を有する。 The first box 43 has a substantially rectangular outer shape. The first box 43 includes a side surface 431 (see FIG. 2), a side surface 432 (see FIG. 2), a side surface 433 (see FIG. 5) (an example of a first side surface or a second side surface), and a side surface 434 (see FIG. 4). ) (an example of a first side surface or a second side surface), a bottom surface 435 (see FIG. 2), and a ceiling surface 436 (see FIG. 2).

側面４３１は、図２に示すように、第１方向Ｘの上流側に配置されている。側面４３２は、側面４３１に対向するように側面４３１の下流側に配置されている。側面４３１と側面４３２は、第１方向Ｘに対して垂直に配置されている。側面４３１と側面４３２は、下端から上端近傍まで同一間隔である。側面４３１と側面４３２は、上端近傍において、間隔が狭い部分を有している。側面４３１と側面４３２の上端近傍の外側に、ワークを搬送するローラ等を配置することができる。側面４３３は、図５に示すように、左方向Ｙ１側に配置されており、側面４３１と側面４３２の左方向Ｙ１側の端を繋いでいる。側面４３３は、第２方向Ｙに対して垂直に配置されている。側面４３４は、図４に示すように、右方向Ｙ２側に配置されており、側面４３１と側面４３２の右方向Ｙ２側の端を繋いでいる。側面４３４は、第２方向Ｙに対して垂直に配置されている。側面４３４の下端は、側面４３１の下端と側面４３２の下端より上方に位置する。第１ボックス４３は、側面４３４の下側に連通口４３ａ（図６参照）を有し、第２ボックス４４の内部空間と連通する。 The side surface 431 is arranged on the upstream side in the first direction X, as shown in FIG. The side surface 432 is arranged on the downstream side of the side surface 431 so as to face the side surface 431. The side surface 431 and the side surface 432 are arranged perpendicularly to the first direction X. The side surfaces 431 and 432 are spaced at the same distance from the bottom end to the vicinity of the top end. The side surface 431 and the side surface 432 have a narrow portion near the upper end. A roller or the like for conveying the workpiece can be arranged outside near the upper end of the side surface 431 and the side surface 432. As shown in FIG. 5, the side surface 433 is arranged on the left direction Y1 side, and connects the ends of the side surface 431 and the side surface 432 on the left direction Y1 side. The side surface 433 is arranged perpendicularly to the second direction Y. As shown in FIG. 4, the side surface 434 is arranged on the right direction Y2 side, and connects the ends of the side surface 431 and the side surface 432 on the right direction Y2 side. The side surface 434 is arranged perpendicular to the second direction Y. The lower end of side surface 434 is located above the lower ends of side surface 431 and side surface 432. The first box 43 has a communication port 43a (see FIG. 6) on the lower side of the side surface 434, and communicates with the internal space of the second box 44.

底面４３５は、図２および図５に示すように、側面４３１と側面４３２と側面４３３の下端を繋ぐ。底面４３５は、図６に示すように、右方向Ｙ２に向かって下方に下がるように複数の段差を有する階段状に形成されている。天井面４３６は、図４および図５に示すように、側面４３１と側面４３２と側面４３３と側面４３４の上端を繋ぐ。 The bottom surface 435 connects the lower ends of the side surfaces 431, 432, and 433, as shown in FIGS. 2 and 5. As shown in FIG. 6, the bottom surface 435 is formed in the shape of a step having a plurality of steps so as to descend downward toward the right direction Y2. The ceiling surface 436 connects the upper ends of the side surface 431, the side surface 432, the side surface 433, and the side surface 434, as shown in FIGS. 4 and 5.

天井面４３６には、図２に示すように、スリット状の第１開口４３７が形成されている。第１開口４３７は、レーザヘッド３の第２方向Ｙにおける移動範囲以上に形成されている。レーザ切断によって発生する粉塵、ヒューム、または端材は、第１開口４３７を介して第１ボックス４３内に落下して捕集される。 As shown in FIG. 2, a slit-shaped first opening 437 is formed in the ceiling surface 436. The first opening 437 is formed to extend beyond the movement range of the laser head 3 in the second direction Y. Dust, fumes, or scraps generated by laser cutting fall into the first box 43 through the first opening 437 and are collected.

第２ボックス４４は、図４および図５に示すように、第２方向Ｙに沿って筒状に形成されている。第２ボックス４４は、側面４３１の左側の端、側面４３２の左側の端、底面４３５の左側の端、および側面４３３の下端から捕集ホッパ５に向かって配置されている。 The second box 44 is formed in a cylindrical shape along the second direction Y, as shown in FIGS. 4 and 5. The second box 44 is arranged toward the collection hopper 5 from the left end of the side surface 431, the left end of the side surface 432, the left end of the bottom surface 435, and the lower end of the side surface 433.

第２ボックス４４は、図４に示すように、側面４４１と、側面４４２と、底面４４３と、天井面４４４とを有する。側面４４１は、第１方向Ｘの上流側に配置されている。側面４４２は、側面４４１に対向するように側面４３１の下流側に配置されている。側面４４１と側面４４２は、上下方向に沿って配置されている。なお、側面４４１と側面４４２は、右方向Ｙ２に向かうに従って間隔が大きくなるように配置されているが、これに限らなくてもよい。例えば、側面４４１と側面４４２は、互いに平行に配置されていてもよいし、右方向Ｙ２に向かうに従って間隔が狭くなるように配置されてもよい。 The second box 44 has a side surface 441, a side surface 442, a bottom surface 443, and a ceiling surface 444, as shown in FIG. The side surface 441 is arranged on the upstream side in the first direction X. The side surface 442 is arranged on the downstream side of the side surface 431 so as to face the side surface 441. The side surface 441 and the side surface 442 are arranged along the vertical direction. Note that, although the side surface 441 and the side surface 442 are arranged so that the distance becomes larger toward the right direction Y2, the distance between the side surfaces 441 and 442 is not limited to this. For example, the side surface 441 and the side surface 442 may be arranged parallel to each other, or may be arranged so that the distance between them becomes narrower toward the right direction Y2.

底面４４３は、側面４４１の下端と側面４４２の下端とを繋いでいる。底面４４３は、水平になるように配置されているが、これに限らず、右方向Ｙ２に向かうに従って下方に向かうように傾斜していてもよい。 The bottom surface 443 connects the lower end of the side surface 441 and the lower end of the side surface 442. Although the bottom surface 443 is arranged to be horizontal, the bottom surface 443 is not limited to this, and may be inclined downward toward the right direction Y2.

天井面４４４は、側面４４１の上端と側面４４２の上端と第１ボックス４３の側面４３４の下端とを繋ぐ。天井面４４４は、主面が水平になるように配置されているが、これに限らず、右方向Ｙ２に向かうに従って下方に向かって傾斜していてもよい。 The ceiling surface 444 connects the upper end of the side surface 441, the upper end of the side surface 442, and the lower end of the side surface 434 of the first box 43. Although the ceiling surface 444 is arranged so that its main surface is horizontal, the present invention is not limited thereto, and the ceiling surface 444 may be inclined downward toward the right direction Y2.

第２ボックス４４は、図４に示すように、捕集ホッパ５に向かって開口する第２開口４４５が形成された開口端４４６を有する。開口端４４６は、側面４４１の右方向Ｙ２側の端と、側面４４２の右方向Ｙ２側の端と、底面４４３の右方向Ｙ２側の端と、天井面４４４の右方向Ｙ２側の端とによって構成されている。第２開口４４５は、側面４４１の右方向Ｙ２側の端と、側面４４２の右方向Ｙ２側の端と、底面４４３の右方向Ｙ２側の端と、天井面４４４の右方向Ｙ２側の端とによって囲まれている。第２開口４４５は、第２方向Ｙに対して垂直に形成されている。 The second box 44 has an open end 446 in which a second opening 445 that opens toward the collection hopper 5 is formed, as shown in FIG. 4 . The opening end 446 is formed by the end of the side surface 441 on the right direction Y2 side, the end of the side surface 442 on the right direction Y2 side, the end of the bottom surface 443 on the right direction Y2 side, and the end of the ceiling surface 444 on the right direction Y2 side. It is configured. The second opening 445 has an end on the right direction Y2 side of the side surface 441, an end on the right direction Y2 side of the side surface 442, an end on the right direction Y2 side of the bottom surface 443, and an end on the right direction Y2 side of the ceiling surface 444. surrounded by The second opening 445 is formed perpendicular to the second direction Y.

ボックス部４１は、図６に示すように、支持部材４５、４６によって、第１キャリッジ３１に支持されている。支持部材４５、４６は、第１キャリッジ３１から下方に延びている。支持部材４５は、第１ボックス４３の側面４３３に固定されている。支持部材４６は、第１ボックスの側面４３４に固定されている。ボックス部４１は、第１キャリッジ３１とともに、第１方向Ｘに移動可能である。なお、支持部材４５、４６は、図１、図４および図５では省略している。 The box part 41 is supported by the first carriage 31 by support members 45 and 46, as shown in FIG. The support members 45 and 46 extend downward from the first carriage 31. The support member 45 is fixed to the side surface 433 of the first box 43. The support member 46 is fixed to the side surface 434 of the first box. The box part 41 is movable in the first direction X together with the first carriage 31. Note that the support members 45 and 46 are omitted in FIGS. 1, 4, and 5.

（気流発生部４２）
気流発生部４２は、図６に示すように、ボックス部４１内において第２開口４４５に向かう気流を発生する。気流発生部４２は、複数のエアーブローノズル４２１を有する。複数のエアーブローノズル４２１は、第１ボックス４３の底面４３５に配置されている。 (Airflow generating section 42)
The airflow generation section 42 generates an airflow toward the second opening 445 within the box section 41, as shown in FIG. The airflow generating section 42 has a plurality of air blow nozzles 421. The plurality of air blow nozzles 421 are arranged on the bottom surface 435 of the first box 43.

底面４３５には、段差を形成する段差面４３８が複数設けられている。底面４３５は、捕集ホッパ５に向かって高さが順次低くなっている。段差面４３８は、第２方向Ｙに対して垂直であり、第１方向Ｘに対して平行に配置されている。エアーブローノズル４２１は、複数の段差面４３８の各々に配置されている。なお、図では、エアーブローノズル４２１および段差面４３８の一部に符号を付している。 The bottom surface 435 is provided with a plurality of stepped surfaces 438 forming steps. The height of the bottom surface 435 gradually decreases toward the collecting hopper 5. The stepped surface 438 is perpendicular to the second direction Y and arranged parallel to the first direction X. The air blow nozzle 421 is arranged on each of the plurality of stepped surfaces 438. In addition, in the figure, the air blow nozzle 421 and a part of the stepped surface 438 are labeled with reference numerals.

エアーブローノズル４２１は、第１ボックス４３の内部にエアーを噴出する。エアーブローノズル４２１は、第２開口４４５に向かうように第２方向Ｙに沿ってエアーを噴出する。これによって、第１ボックス４３の底面４３５に第２開口４４５に向かう気流（矢印Ａ参照）が発生し、この気流は、第２ボックス４４に流れ込み、第２開口４４５から噴出される（矢印Ｂ参照）。この気流によって、第１ボックス４３に捕集された粉塵、ヒューム、または端材が、第２ボックス４４を通って第２開口４４５から捕集ホッパ５に向けて吹き出される。また、第１ボックス４３の底面に気流が発生することによって、ベンチュリ―効果が誘発され、第１開口４３７に第１ボックス４３内への吸い込み気流が発生する（矢印Ｃ参照）。このため、第１開口４３７からの粉塵またはヒュームの漏れ出しを防止できる。 The air blow nozzle 421 blows air into the first box 43. The air blow nozzle 421 blows air along the second direction Y toward the second opening 445. As a result, an airflow (see arrow A) is generated on the bottom surface 435 of the first box 43 toward the second opening 445, and this airflow flows into the second box 44 and is ejected from the second opening 445 (see arrow B). ). Due to this airflow, the dust, fumes, or scraps collected in the first box 43 are blown out through the second box 44 from the second opening 445 toward the collection hopper 5 . Furthermore, the generation of airflow on the bottom surface of the first box 43 induces a Venturi effect, and a suction airflow into the first box 43 is generated at the first opening 437 (see arrow C). Therefore, leakage of dust or fume from the first opening 437 can be prevented.

（捕集ホッパ５、吸引装置６）
捕集ホッパ５は、第２開口４４５から吹き出された粉塵、ヒューム、または端材を捕集する。捕集ホッパ５は、図５に示すように、捕集口５１を有している。捕集口５１は、ボックス部４１の第１方向Ｘにおける移動範囲以上に形成されている。詳細には、捕集口５１は、図５に示すように、レーザヘッド３とともに移動するボックス部４１が移動可能な範囲において、開口端４４６が捕集口５１に挿入可能なように第１方向Ｘに沿って形成されている。捕集口５１は、第１方向Ｘに長い矩形状に形成されている。 (Collection hopper 5, suction device 6)
The collection hopper 5 collects dust, fume, or scraps blown out from the second opening 445. The collection hopper 5 has a collection port 51, as shown in FIG. The collection port 51 is formed to extend beyond the movement range of the box portion 41 in the first direction X. Specifically, as shown in FIG. 5, the collection port 51 is arranged in a first direction such that the open end 446 can be inserted into the collection port 51 within a movable range of the box portion 41 that moves together with the laser head 3. It is formed along the X. The collection port 51 is formed in a rectangular shape that is long in the first direction X.

捕集口５１は、図５に示すように、第１領域５１ａと、第２領域５１ｂとを有する。第１領域５１ａは、開口端４４６が挿入可能な領域である。第１領域５１ａを通して捕集ホッパ５の内側に粉塵、ヒューム、または端材が、第２開口４４５から吹き込まれる。 As shown in FIG. 5, the collection port 51 has a first region 51a and a second region 51b. The first region 51a is a region into which the open end 446 can be inserted. Dust, fumes, or scraps are blown into the collection hopper 5 through the first region 51a from the second opening 445.

第２領域５１ｂは、捕集口５１のうち第１領域５１ａの上側の部分である。第２領域５１ｂには、後述する風量調整部材９が配置されている。 The second region 51b is a portion of the collection port 51 above the first region 51a. An air volume adjustment member 9, which will be described later, is arranged in the second region 51b.

捕集ホッパ５は、図１に示すように、捕集口５１からマシンルーム２の外側に向かって突出して配置されている。捕集ホッパ５は、捕集口５１から外側の端に向かうに従って第１方向Ｘにおける長さおよび第３方向における高さが小さくなるように形成されている。捕集ホッパ５の外側の端は、図１に示すように、吸引装置６のダクトホース６１に接続されている。吸引装置６は、捕集ホッパ５に吹き出された粉塵またはヒュームを吸引して集める。 As shown in FIG. 1, the collection hopper 5 is arranged to protrude from the collection port 51 toward the outside of the machine room 2. The collection hopper 5 is formed so that the length in the first direction X and the height in the third direction become smaller from the collection port 51 toward the outer end. The outer end of the collection hopper 5 is connected to a duct hose 61 of the suction device 6, as shown in FIG. The suction device 6 sucks and collects the dust or fume blown into the collection hopper 5.

（端材分離回収部７）
端材分離回収部７は、図６に示すように、分離板７１と、回収台車７２と、を有する。分離板７１は、捕集口５１のうち第１領域５１ａに対向するように配置されている。分離板７１は、上端が下端よりも第１領域５１ａに近くなるように傾斜している。分離板７１の下端と捕集口５１の間の捕集ホッパ５の底面には孔（図示せず）が形成されている。この孔の下側に回収台車７２が配置されている。 (Offcuts separation and recovery section 7)
As shown in FIG. 6, the scraps separation and recovery section 7 includes a separation plate 71 and a recovery cart 72. The separation plate 71 is arranged to face the first region 51a of the collection port 51. The separation plate 71 is inclined so that the upper end is closer to the first region 51a than the lower end. A hole (not shown) is formed in the bottom surface of the collection hopper 5 between the lower end of the separation plate 71 and the collection port 51. A recovery cart 72 is arranged below this hole.

ボックス部４１から捕集口５１に向かって吹き出された粉塵、ヒューム、または端材のうち、粉塵およびヒュームは軽いため矢印Ｅに示すように、分離板７１を超えて吸引装置６によって吸引されるが、端材（図中ＷＥで示す）は分離板７１にぶつかって下方の孔を通って回収台車７２に落下する（矢印Ｄ参照）。作業者によって回収台車７２を移動して端材を回収することができる。また、回収台車７２は、マシンルーム２の外側に配置されているため、作業者がマシンルーム２の内側に入ることなく、端材を回収することができる。 Among the dust, fume, or scraps blown out from the box part 41 toward the collection port 51, the dust and fume are light and are therefore sucked by the suction device 6 beyond the separation plate 71, as shown by arrow E. However, the scraps (indicated by WE in the figure) collide with the separating plate 71, pass through the hole below, and fall into the recovery cart 72 (see arrow D). The scraps can be collected by moving the collection cart 72 by the operator. Moreover, since the collection cart 72 is arranged outside the machine room 2, the scraps can be collected without the operator entering the inside of the machine room 2.

（ファンパネル８、風量調整部材９）
ファンパネル８は、図１に示すように、マシンルーム２の第２側面２２に配置されている。ファンパネル８は、第１方向Ｘに沿って配置されている。ファンパネル８は、右方向Ｙ２側に向かう気流を発生する。ファンパネル８は、図６に示すように、上述した捕集口５１の第２領域５１ｂに対向している。ファンパネル８は、第１方向Ｘにおいて、レーザヘッド３が移動可能な範囲以上に亘って配置されている。 (Fan panel 8, air volume adjustment member 9)
The fan panel 8 is arranged on the second side 22 of the machine room 2, as shown in FIG. The fan panel 8 is arranged along the first direction X. The fan panel 8 generates an airflow toward the right direction Y2. As shown in FIG. 6, the fan panel 8 faces the second region 51b of the collection port 51 described above. The fan panel 8 is arranged in the first direction X over a range beyond which the laser head 3 can move.

風量調整部材９は、図５に示すように、捕集ホッパ５の捕集口５１の第２領域５１ｂを覆うように配置されている。捕集口５１のうち風量調整部材９が配置されていない領域が、第１領域５１ａである。風量調整部材９は、複数の貫通孔が形成されており、風量を調整することができる。例えば、風量調整部材９として、メッシュ状の部材やパンチングメタル等を用いることができる。 The air volume adjusting member 9 is arranged to cover the second region 51b of the collection port 51 of the collection hopper 5, as shown in FIG. A region of the collection port 51 where the air volume adjusting member 9 is not arranged is a first region 51a. The air volume adjustment member 9 has a plurality of through holes formed therein, and can adjust the air volume. For example, as the air volume adjustment member 9, a mesh-like member, punched metal, or the like can be used.

なお、切断開始時のピアス工程では、ワークＷが未だレーザ光で貫通していないため、ワークＷの表面からも粉塵およびヒュームが発生する。このワークＷの表面で発生した粉塵やヒュームがファンパネル８で生じる気流によって風量調整部材９を経て捕集ホッパ５に移動する。なお、風量調整部材９を配置して抵抗を生じさせることによって、第１領域５１ａにおける吸引力を確保することができる。 Note that in the piercing process at the start of cutting, dust and fumes are also generated from the surface of the workpiece W because the workpiece W has not yet been penetrated by the laser beam. The dust and fumes generated on the surface of the workpiece W are moved to the collection hopper 5 via the air volume adjusting member 9 by the airflow generated by the fan panel 8. Note that by arranging the air volume adjusting member 9 to create resistance, the suction force in the first region 51a can be ensured.

（ヘッド周囲捕集部１０）
ヘッド周囲捕集部１０は、レーザヘッド３の近傍でワークＷの表面から生じた粉塵またはヒュームを捕集する。 (Head surrounding collection section 10)
The head surrounding collecting section 10 collects dust or fume generated from the surface of the workpiece W near the laser head 3.

ヘッド周囲捕集部１０は、図３に示すように、フード１０１と、ダクト１０２と、を有する。フード１０１は、レーザヘッド３のレーザ射出部３５の側方と上方を囲む。フード１０１としてはスパッタシートを用いることができる。フード１０１は、側面１０４と、天井面１０３と、を有する。側面１０４は、レーザ射出部３５の水平方向における周囲を取り囲むように配置されている。天井面１０３には、レーザヘッド３が貫通して配置されている。天井面１０３は、レーザ射出部３５の上方に配置されている。天井面１０３には貫通孔が形成されており、その貫通孔にダクト１０２の一端１０２ａが接続されている。ダクト１０２の他端１０２ｂは、図５に示すように、第２ボックス４４の天井面４４４に接続されている。ダクト１０２は、第２ボックス４４の開口端４４６の近傍に接続されている。ダクト１０２は、第２ボックス４４に上方から接続されている。 The head surrounding collection section 10 includes a hood 101 and a duct 102, as shown in FIG. The hood 101 surrounds the laser emitting section 35 of the laser head 3 on the sides and above. A sputter sheet can be used as the hood 101. Hood 101 has side surfaces 104 and a ceiling surface 103. The side surface 104 is arranged so as to surround the laser emitting section 35 in the horizontal direction. The laser head 3 is arranged to penetrate through the ceiling surface 103. Ceiling surface 103 is arranged above laser emitting section 35 . A through hole is formed in the ceiling surface 103, and one end 102a of the duct 102 is connected to the through hole. The other end 102b of the duct 102 is connected to the ceiling surface 444 of the second box 44, as shown in FIG. The duct 102 is connected near the open end 446 of the second box 44 . The duct 102 is connected to the second box 44 from above.

第２ボックス４４には、図６に示すように、気流発生部４２によって発生した気流が生じている。この気流によってベンチュリ―効果が誘発され、ダクト１０２内にフード１０１から第２ボックス４４に向かう気流が発生する（矢印Ｆ参照）。これによって、レーザ切断の際にレーザヘッド３の近傍で発生した粉塵およびヒュームを、ダクト１０２を介して第２ボックス４４に搬送し、第２開口４４５を介して第２ボックス４４から捕集ホッパ５に吹き出せることができる。 As shown in FIG. 6, an airflow generated by the airflow generator 42 is generated in the second box 44. As shown in FIG. This airflow induces a Venturi effect, and an airflow is generated in the duct 102 from the hood 101 toward the second box 44 (see arrow F). As a result, dust and fume generated near the laser head 3 during laser cutting are transported to the second box 44 via the duct 102, and from the second box 44 via the second opening 445 to the collection hopper 5. can be blown out.

（光検出部１１）
光検出部１１は、捕集部４に配置されており、レーザ切断によって発生するワークＷ（鋼板）の裏面から排出される溶融金属の発光を検出する。光検出部１１は、例えば、フォトダイオードを含む。光検出部１１は、検出した発光量のデータを制御部１２に送信する。 (Photodetector 11)
The light detection unit 11 is disposed in the collection unit 4 and detects the light emitted from the molten metal discharged from the back surface of the workpiece W (steel plate) generated by laser cutting. The photodetector 11 includes, for example, a photodiode. The light detection unit 11 transmits data on the detected amount of light emission to the control unit 12.

図６に示すように、光検出部１１は、側面４３３に配置されている。側面４３３は、第１ボックス４３において、第２開口４４５とは反対側に位置する面、すなわち、エアーブローノズル４２１による気流（矢印Ａ）の上流側に位置する面である。光検出部１１は、天井面４３６の近傍に配置されている。光検出部１１は、右方向Ｙ２に向いて配置されており、天井面４３６に沿って発光を検出する（図６の二点鎖線Ｌ参照）。 As shown in FIG. 6, the photodetector 11 is arranged on the side surface 433. The side surface 433 is a surface located on the opposite side of the second opening 445 in the first box 43, that is, a surface located on the upstream side of the airflow (arrow A) from the air blow nozzle 421. The photodetector 11 is arranged near the ceiling surface 436. The light detection unit 11 is arranged facing rightward Y2 and detects light emission along the ceiling surface 436 (see the two-dot chain line L in FIG. 6).

図７は、図６の光検出部１１の近傍を示す図である。側面４３３は、凹部４３３ａを有している。凹部４３３ａは、側面４３３の一部が、左方向Ｙ１側に突出することによって形成されている。光検出部１１は、凹部４３３ａに配置されている。側面４３３のうち凹部４３３ａ以外の側面を４３３ｂで示すと、光検出部１１は、側面部分４３３ｂよりも左方向Ｙ１側に配置されている。これにより、レーザヘッド３が左方向Ｙ１側の端に移動してレーザ切断をする場合においても、光検出部１１に溶融した溶融金属が直接かかることを防止することができる。第２方向Ｙに対して交わる側面４３３に光検出部１１が設けられ、第２方向Ｙに沿って光を検出しているため、第２方向Ｙに沿ってレーザヘッド３が移動してもレーザ切断による発光を検出することができる。 FIG. 7 is a diagram showing the vicinity of the photodetector 11 in FIG. 6. The side surface 433 has a recess 433a. The recessed portion 433a is formed by a portion of the side surface 433 protruding in the left direction Y1 side. The photodetector 11 is arranged in the recess 433a. When the side surface of the side surface 433 other than the recessed portion 433a is indicated by 433b, the photodetector 11 is disposed on the left direction Y1 side with respect to the side surface portion 433b. Thereby, even when the laser head 3 moves to the end on the left direction Y1 side and performs laser cutting, it is possible to prevent the molten metal from directly hitting the photodetecting section 11. The light detection unit 11 is provided on the side surface 433 that intersects with the second direction Y, and detects light along the second direction Y. Therefore, even if the laser head 3 moves along the second direction Y, the laser Luminescence due to cutting can be detected.

（制御部１２）
制御部１２は、光検出部１１の検出値を受信する。図１に示すように、制御部１２は光検出部１１と有線または無線によって繋がっており、光検出部１１からの信号を受信する。 (Control unit 12)
The control unit 12 receives the detection value of the photodetector 11. As shown in FIG. 1, the control section 12 is connected to the photodetector 11 by wire or wirelessly, and receives signals from the photodetector 11.

制御部１２は、プロセッサと、メモリと、を含む。プロセッサは、例えばCPU(Central Processing Unit)である。或いは、プロセッサは、CPUと異なるプロセッサであってもよい。プロセッサは、メモリに記憶されているプログラムに従って、レーザ切断が正常に行われている否かの判断の処理を実行する。メモリは、ROM(Read Only Memory)のような不揮発性メモリおよびRAM(Random Access Memory)のような揮発性メモリを含む。メモリは、HDD（Hard Disk Drive）或いはSSD（Solid State Drive）などの補助記憶装置を含んでいてもよい。メモリは、非一時的な（non-transitory）コンピュータで読み取り可能な記録媒体の一例である。メモリには、予め設定された閾値が記憶されている。 Control unit 12 includes a processor and a memory. The processor is, for example, a CPU (Central Processing Unit). Alternatively, the processor may be a processor different from the CPU. The processor executes a process of determining whether laser cutting is being performed normally according to a program stored in the memory. Memory includes non-volatile memory such as ROM (Read Only Memory) and volatile memory such as RAM (Random Access Memory). The memory may include an auxiliary storage device such as an HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Solid State Drive). Memory is an example of a non-transitory computer-readable storage medium. A preset threshold value is stored in the memory.

制御部１２は、光検出部１１の発光量の検出値が閾値以上の場合に、レーザ切断が正常に行われていると判断する。一方、光検出部１１の発光量の検出値が閾値未満の場合には、制御部１２は、レーザ切断が異常であると判断する。この場合、制御部１２は、画像や音を用いて、レーザ切断が不良であることを作業者に報知することができる。 The control unit 12 determines that laser cutting is being performed normally when the detected value of the amount of light emitted by the photodetector 11 is equal to or greater than the threshold value. On the other hand, if the detected value of the amount of light emitted by the photodetector 11 is less than the threshold value, the controller 12 determines that the laser cutting is abnormal. In this case, the control unit 12 can notify the operator that the laser cutting is defective using an image or sound.

なお、ワークＷの種類や工程等によって閾値が変更されてもよい。例えば、板厚が薄いワークの場合には、ワークＷの下側への発光が少ないため、発光量の閾値を小さくしてもよい。 Note that the threshold value may be changed depending on the type of workpiece W, the process, etc. For example, in the case of a workpiece having a thin plate thickness, the light emission amount toward the lower side of the workpiece W is small, so the threshold value of the light emission amount may be set small.

（制御方法）
次に、本実施形態のレーザ切断機１の制御方法について説明する。図８は、本実施形態のレーザ切断機１の制御方法を説明するためのフロー図である。 (Control method)
Next, a method of controlling the laser cutting machine 1 of this embodiment will be explained. FIG. 8 is a flow diagram for explaining a method of controlling the laser cutting machine 1 of this embodiment.

はじめに、ステップＳ１において、制御部１２は、光検出部１１から検出値を取得する。 First, in step S1, the control section 12 acquires a detection value from the light detection section 11.

次に、ステップＳ２において、制御部１２は、記憶している閾値と光検出部１１から取得した検出値を比較し、検出値が閾値以上であるか否かを判断する。 Next, in step S2, the control unit 12 compares the stored threshold value with the detected value obtained from the light detection unit 11, and determines whether the detected value is greater than or equal to the threshold value.

検出値が閾値以上の場合、ステップＳ３において、制御部１２は、レーザ切断が正常に行われていると判断して制御が終了する。 If the detected value is greater than or equal to the threshold value, in step S3, the control unit 12 determines that laser cutting is being performed normally, and the control ends.

一方、検出値が閾値未満の場合、ステップＳ４において、制御部１２は、レーザ切断が異常であると判断する。 On the other hand, if the detected value is less than the threshold, in step S4, the control unit 12 determines that the laser cutting is abnormal.

次に、ステップＳ５において、制御部１２は、レーザ切断が異常であることを作業者に報知し、制御が終了する。なお、制御部１２は、レーザ切断が異常であると判断した場合、レーザ切断を停止してもよい。 Next, in step S5, the control unit 12 notifies the operator that the laser cutting is abnormal, and the control ends. Note that if the control unit 12 determines that the laser cutting is abnormal, it may stop the laser cutting.

（特徴等）
（１）
本実施形態のレーザ切断機１は、レーザによってワークＷの切断が行われるレーザ切断機であって、レーザヘッド３と、捕集部４と、捕集ホッパ５と、吸引装置６と、光検出部１１と、制御部１２と、を備える。レーザヘッド３は、ワークＷの搬送方向と平行な第１方向Ｘおよび第１方向Ｘと直交する第２方向Ｙに移動可能である。捕集部４は、レーザヘッド３の下方に配置され、レーザヘッド３とともに第１方向Ｘに移動可能であり、ワークＷの切断によって発生するダストを捕集する。捕集ホッパ５は、捕集部４からダストが移動する。吸引装置６は、捕集ホッパ５に接続され、捕集部４から捕集ホッパ５に移動したダストを吸引する。光検出部１１は、捕集部４に配置され、ワークＷの切断の際に生じる光を検出する。制御部１２は、光検出部１１の検出に基づいて、切断が正常に行われているか否かを判断する。 (Features, etc.)
(1)
The laser cutting machine 1 of the present embodiment is a laser cutting machine that cuts a workpiece W using a laser, and includes a laser head 3, a collection section 4, a collection hopper 5, a suction device 6, and a light detection device. It includes a section 11 and a control section 12. The laser head 3 is movable in a first direction X parallel to the transport direction of the workpiece W and in a second direction Y perpendicular to the first direction X. The collecting unit 4 is disposed below the laser head 3, is movable in the first direction X together with the laser head 3, and collects dust generated by cutting the workpiece W. Dust moves from the collection section 4 to the collection hopper 5 . The suction device 6 is connected to the collection hopper 5 and sucks the dust that has moved from the collection section 4 to the collection hopper 5. The light detection unit 11 is arranged in the collection unit 4 and detects light generated when the workpiece W is cut. The control unit 12 determines whether cutting is performed normally based on the detection by the photodetector 11.

このように、レーザ切断が正常に行われているかを検出するための光検出部１１がレーザヘッド３とともに移動する捕集部４に配置されている。このため、レーザヘッド３が移動する構成のレーザ切断機１であっても、光検出部１１がレーザヘッド３とともに第１方向Ｘに移動するため、レーザ切断による発光を検出し易く、容易にレーザ切断の良否を判定することができる。また、本実施形態では、ワークＷの下方に光検出部１１を配置しているため、レーザ切断によって発生する鋼板裏面から排出される溶融金属の発光を検出することができ、レーザ切断が正常に行われているか否かを確実に判断することができる。 In this way, the photodetector 11 for detecting whether laser cutting is being performed normally is arranged in the collector 4 that moves together with the laser head 3. Therefore, even if the laser cutting machine 1 has a configuration in which the laser head 3 moves, the light detection unit 11 moves in the first direction It is possible to judge whether the cutting is good or bad. In addition, in this embodiment, since the light detection unit 11 is arranged below the workpiece W, it is possible to detect the light emitted from the molten metal discharged from the back surface of the steel plate generated by laser cutting, and the laser cutting can be performed normally. It is possible to reliably determine whether or not it is being carried out.

（２）
本実施形態のレーザ切断機１では、捕集部４は、レーザヘッド３に対向し、第２方向Ｙに沿った第１開口４３７が形成された天井面４３６と、捕集ホッパ５に向かって開口する第２開口４４５を有する開口端４４６と、を含むボックス部４１を有する。光検出部１１は、ボックス部４１の内側に配置されている。 (2)
In the laser cutting machine 1 of this embodiment, the collection unit 4 faces the laser head 3 and faces the ceiling surface 436 in which the first opening 437 along the second direction Y is formed, and the collection hopper 5. The box portion 41 includes an open end 446 having a second opening 445. The light detection section 11 is arranged inside the box section 41.

これにより、ワークＷの下方に配置されたボックス部４１の内側における発光を検出することができる。 Thereby, light emission inside the box part 41 arranged below the work W can be detected.

（３）
本実施形態のレーザ切断機１では、ボックス部４１は、第２方向Ｙと交わるように配置された側面４３３を有する。光検出部１１は、側面４３３に配置されている。 (3)
In the laser cutting machine 1 of this embodiment, the box portion 41 has a side surface 433 arranged to intersect with the second direction Y. The photodetector 11 is arranged on the side surface 433.

これにより、レーザヘッド３が第２方向Ｙに沿って移動しながらレーザ切断が行われた場合でも、レーザ切断による発光を検出することができる。 Thereby, even if laser cutting is performed while the laser head 3 is moving along the second direction Y, the light emitted by the laser cutting can be detected.

（４）
本実施形態のレーザ切断機１では、側面４３３はボックス部４１の外側に向かって形成された凹部４３３ａを有する。光検出部１１は、凹部４３３ａに配置されている。 (4)
In the laser cutting machine 1 of this embodiment, the side surface 433 has a recess 433a formed toward the outside of the box portion 41. The photodetector 11 is arranged in the recess 433a.

これにより、レーザ切断で生じる溶融した溶融金属が光検出部１１にかかることを防止することができる。 Thereby, it is possible to prevent the molten metal generated by laser cutting from splashing onto the photodetecting section 11 .

（５）
本実施形態のレーザ切断機１では、捕集部４は、ボックス部４１内において開口端４４６に向かう気流を発生する気流発生部４２を更に有する。 (5)
In the laser cutting machine 1 of this embodiment, the collection section 4 further includes an airflow generation section 42 that generates an airflow toward the open end 446 within the box section 41 .

これにより、第１開口４３７からの吸い込み気流が、負圧ではなく気流によるベンチュリ―効果によって発生する。切断によって生じたダスト（粉塵、ヒューム、または端材）が第１開口４３７を介してボックス部４１に捕集され、捕集されたダストは気流発生部４２によってボックス部４１から捕集ホッパ５に移動し吸引装置６によって吸引される。ここで、ダストは気流発生部４２によって飛ばされてボックス部４１から捕集ホッパ５に移動しており、捕集ホッパ５はボックス部４１に直接接続されていない。このため、ボックス部４１をレーザヘッド３とともに高速で動かしやすく、高速切断に対応することができる。また、ボックス部４１から捕集ホッパ５に移動したダストは吸引装置６によって吸引されるため、装置を停止することなく、ダストを取り除くことができる。また、このように高速で動作するレーザヘッド３に対しても正常にレーザ切断が行われているか否かを判断することができる。 As a result, the suction airflow from the first opening 437 is generated not by negative pressure but by the Venturi effect caused by the airflow. Dust (dust, fume, or scraps) generated by cutting is collected in the box part 41 through the first opening 437, and the collected dust is transferred from the box part 41 to the collection hopper 5 by the airflow generating part 42. It moves and is sucked by the suction device 6. Here, the dust is blown away by the airflow generator 42 and moves from the box part 41 to the collection hopper 5, and the collection hopper 5 is not directly connected to the box part 41. Therefore, it is easy to move the box part 41 together with the laser head 3 at high speed, and it is possible to cope with high-speed cutting. Moreover, since the dust that has moved from the box part 41 to the collection hopper 5 is sucked by the suction device 6, the dust can be removed without stopping the device. Furthermore, it is possible to determine whether laser cutting is being performed normally even with the laser head 3 operating at such high speed.

（６）
本実施形態のレーザ切断機１では、光検出部１１は、気流の上流側の前記ボックス部４１の側面４３３に配置されている。 (6)
In the laser cutting machine 1 of this embodiment, the photodetecting section 11 is arranged on the side surface 433 of the box section 41 on the upstream side of the airflow.

このように、光検出部１１を側面４３３、すなわち気流の上流側に配置することにより、粉塵、ヒューム、端材等の影響によって検出が不安定になることを防止できる。 In this manner, by arranging the photodetector 11 on the side surface 433, that is, on the upstream side of the airflow, it is possible to prevent detection from becoming unstable due to the influence of dust, fume, scraps, etc.

（７）
本実施形態のレーザ切断機１では、気流発生部４２は、ボックス部４１の底面４３５に配置されている。光検出部１１は、ボックス部４１の天井面４３６の近傍に配置されている。 (7)
In the laser cutting machine 1 of this embodiment, the airflow generating section 42 is arranged on the bottom surface 435 of the box section 41. The light detection section 11 is arranged near the ceiling surface 436 of the box section 41.

これにより、粉塵、ヒューム、端材等の影響によって検出が不安定になることを防止できる。 This can prevent detection from becoming unstable due to the influence of dust, fumes, scraps, etc.

（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 (Other embodiments)
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various changes can be made without departing from the gist of the invention.

（Ａ）
上記実施形態のレーザ切断機１には、レーザヘッド３は１つだけ設けられているが、２つ以上設けられていてもよい。２つのレーザヘッド３が第１方向Ｘに沿って並んで配置されていてもよい。なお、複数のレーザヘッド３が設けられている場合、レーザヘッド３ごとに、第１キャリッジ３１、第２キャリッジ３２および一対のレール３３が設けられていればよい。 (A)
Although the laser cutting machine 1 of the above embodiment is provided with only one laser head 3, it may be provided with two or more. Two laser heads 3 may be arranged side by side along the first direction X. In addition, when the several laser head 3 is provided, the 1st carriage 31, the 2nd carriage 32, and a pair of rail 33 should just be provided for every laser head 3.

（Ｂ）
上記実施形態では、光検出部１１がフォトダイオードを含むと記載したが、フォトダイオードに限らなくてもよく、ＣＣＤカメラ等の撮像手段が設けられ、画像解析を行うことによって発光を検出してもよい。 (B)
In the above embodiment, it has been described that the photodetector 11 includes a photodiode, but it is not limited to a photodiode, and may be provided with an imaging means such as a CCD camera and detect light emission by performing image analysis. good.

なお、本実施形態では、光検出部１１は捕集部４とともに移動するため、振動を考慮すると、フォトダイオードを用いる方が好ましい。 Note that in this embodiment, since the photodetection section 11 moves together with the collection section 4, it is preferable to use a photodiode in consideration of vibration.

（Ｃ）
上記実施形態では、光検出部１１が側面４３３に配置されているが、これに限らなくてもよい。図９は、光検出部１１が側面４３４に配置された構成を示す図である。図９では、光検出部１１は、天井面４３６の近傍に配置されている。この場合、上記実施形態と同様に、側面４３４に凹部４３４ａが形成され、凹部４３４ａに光検出部１１が設けられていてもよい。なお、溶融した溶融金属が直接かからなければ、光検出部１１は凹部４３３ａ、４３４ａに設けなくてもよい。 (C)
In the embodiment described above, the photodetector 11 is arranged on the side surface 433, but the invention is not limited thereto. FIG. 9 is a diagram showing a configuration in which the photodetector 11 is arranged on the side surface 434. In FIG. 9, the photodetector 11 is arranged near the ceiling surface 436. In this case, similarly to the above embodiment, a recess 434a may be formed in the side surface 434, and the photodetector 11 may be provided in the recess 434a. Note that if the molten metal does not directly come into contact with the photodetector 11, it is not necessary to provide the photodetector 11 in the recesses 433a and 434a.

（Ｄ）
上記実施形態では、光検出部１１が配置される側面４３３または側面４３４は、鉛直方向に沿って配置されているが、これに限らず、例えば傾斜面であってもよく、光検出部１１が傾斜面に配置されていてもよい。また、第１ボックス４３に側面４３４が設けられておらず、第１ボックス４３の天井面４３６の右方向Ｙ２側の端から開口端４４６まで天井面４４４が配置されていてもよく、この場合、光検出部１１は天井面４４４に配置されていてもよい。 (D)
In the above embodiment, the side surface 433 or the side surface 434 on which the photodetector 11 is disposed is disposed along the vertical direction, but is not limited to this, and may be an inclined surface, for example, so that the photodetector 11 is disposed along the vertical direction. It may be arranged on an inclined surface. Alternatively, the first box 43 may not be provided with the side surface 434, and the ceiling surface 444 may be arranged from the end of the ceiling surface 436 of the first box 43 on the right direction Y2 side to the opening end 446, in which case, The light detection unit 11 may be arranged on the ceiling surface 444.

（Ｅ）
上記実施形態および（Ｃ）では、ボックス部４１の第２方向Ｙと交わる側面４３３または側面４３４に光検出部１１が配置されているが、ワークＷのレーザ切断による発光を検出できさえすれば、側面４３３または側面４３４の位置に限られるものではない。 (E)
In the above embodiment and (C), the light detection unit 11 is arranged on the side surface 433 or the side surface 434 that intersects with the second direction Y of the box part 41, but as long as the light emission from the laser cutting of the workpiece W can be detected, The position is not limited to the side surface 433 or the side surface 434.

（Ｆ）
上記実施形態では、図６に示すように開口端４４６が捕集口５１の内側に入り込んでいるが、開口端４４６から吹き出された粉塵、ヒュームまたは端材が落下せずに到達するのであれば、開口端４４６が捕集口５１に入り込まなくてもよい。すなわち、開口端４４６に形成されている第２開口４４５と捕集口５１の間に隙間が設けられていてもよい。 (F)
In the above embodiment, the open end 446 enters inside the collection port 51 as shown in FIG. , the open end 446 does not have to enter the collection port 51. That is, a gap may be provided between the second opening 445 formed at the open end 446 and the collection port 51.

（Ｇ）
上記実施形態のレーザ切断機１には、ファンパネル８および風量調整部材９が設けられ、ワークＷの表面から発生した粉塵およびヒュームを捕集しているが、ファンパネル８および風量調整部材９が設けられていなくてもよい。この場合、マシンルームの側面に通気口を設け、吸引装置６の吸引力によって、通気口からマシンルーム２内に流れ込み、ワークＷの表面を通る空気の流れを作ってもよい。なお、風量調整部材９が設けられていない場合、第２領域５１ｂが閉じられていてもよい。 (G)
The laser cutting machine 1 of the above embodiment is provided with a fan panel 8 and an air volume adjustment member 9 to collect dust and fumes generated from the surface of the workpiece W. It does not have to be provided. In this case, a vent may be provided on the side surface of the machine room, and the suction force of the suction device 6 may cause air to flow into the machine room 2 from the vent and pass through the surface of the workpiece W. Note that if the air volume adjustment member 9 is not provided, the second region 51b may be closed.

（Ｈ）
上記実施の形態では、エアーブローノズル４２１は、全ての段差面４３８に配置されているが、これに限られなくてもよく、例えば２つ毎に設けられていてもよいし、適宜変更することができる。 (H)
In the embodiment described above, the air blow nozzles 421 are arranged on all the stepped surfaces 438, but the invention is not limited to this. For example, the air blow nozzles 421 may be arranged on every two steps, or may be changed as appropriate. Can be done.

（Ｉ）
上記実施の形態では、気流発生部４２はエアーブローノズル４２１を有しているが、エアーブローノズルに限らなくてもよく、例えばファン等でもよく、気流を発生可能であればよい。 (I)
In the embodiment described above, the airflow generation section 42 has the air blow nozzle 421, but it is not limited to the air blow nozzle, and may be a fan, for example, as long as it can generate airflow.

（Ｊ）
上記実施の形態では、レーザヘッド３の駆動機構３０にリニアモータを用いているが、これに限らなくてもよく、高速化が要求されない場合にはボールねじ等を用いてもよい。 (J)
In the embodiment described above, a linear motor is used for the drive mechanism 30 of the laser head 3, but it is not limited to this, and if high speed is not required, a ball screw or the like may be used.

本開示のレーザ切断機によれば、レーザヘッドが移動する場合に対してレーザ切断の良否判定を容易に行うことが可能な効果を有し、レーザブランキングライン等に用いることができる。 According to the laser cutting machine of the present disclosure, there is an effect that it is possible to easily judge the quality of laser cutting when the laser head moves, and it can be used for laser blanking lines and the like.

１：レーザ切断機
２：マシンルーム
３：レーザヘッド
４：捕集部
５：捕集ホッパ
６：吸引装置
１１：光検出部
１２：制御部 1: Laser cutting machine 2: Machine room 3: Laser head 4: Collection section 5: Collection hopper 6: Suction device 11: Photo detection section 12: Control section

Claims

A laser cutting machine that cuts a workpiece with a laser,
a laser head movable in a first direction parallel to the conveyance direction of the workpiece and a second direction perpendicular to the first direction;
a collection unit disposed below the laser head, movable in the first direction together with the laser head, and collecting dust generated by cutting the workpiece;
a collection hopper through which the dust moves from the collection section;
a suction unit that is connected to the collection hopper and sucks the dust that has moved from the collection unit to the collection hopper;
a light detection unit that is arranged in the collection unit and detects light generated when cutting the workpiece;
A laser cutting machine, comprising: a control section that determines whether cutting is being performed normally based on detection by the light detection section.

The collection section includes a ceiling surface facing the laser head and having a first opening along the second direction, and an opening end having a second opening opening toward the collection hopper. having a box part containing;
The light detection section is arranged inside the box section,
A laser cutting machine according to claim 1.

The box portion has a side surface arranged to intersect with the second direction,
The light detection unit is arranged on the side surface,
A laser cutting machine according to claim 2.

The side surface has a recess formed toward the outside of the box portion,
the photodetector is arranged in the recess;
A laser cutting machine according to claim 3.

The box portion has a first side surface and a second side surface that are arranged to face each other in the second direction,
The photodetector is arranged on the first side surface or the second side surface,
A laser cutting machine according to claim 2.

The collection section further includes an airflow generation section that generates an airflow toward the open end within the box section.
A laser cutting machine according to claim 2.

The light detection section is arranged on a surface of the box section on the upstream side of the airflow.
A laser cutting machine according to claim 6.

The airflow generating section is arranged on the bottom surface of the box section,
The light detection section is arranged near the ceiling surface of the box section,
A laser cutting machine according to claim 6.

The photodetector includes a photodiode.
A laser cutting machine according to claim 1.