JP2743754B2 - レーザ加工装置 - Google Patents
レーザ加工装置Info
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- JP2743754B2 JP2743754B2 JP5027609A JP2760993A JP2743754B2 JP 2743754 B2 JP2743754 B2 JP 2743754B2 JP 5027609 A JP5027609 A JP 5027609A JP 2760993 A JP2760993 A JP 2760993A JP 2743754 B2 JP2743754 B2 JP 2743754B2
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- workpiece
- processing
- control device
- laser
- capacitance sensor
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【産業上の利用分野】本発明はレーザ加工装置に関し、
より詳しくは被加工物と加工ヘッドとの間の距離を検出
する静電容量センサを備えたレーザ加工装置の改良に関
する。
より詳しくは被加工物と加工ヘッドとの間の距離を検出
する静電容量センサを備えたレーザ加工装置の改良に関
する。
【従来の技術】従来、レーザ加工装置として、レーザ光
線を被加工物に照射する加工ヘッドと、上記加工ヘッド
を昇降させる昇降機構と、上記昇降機構の作動を制御す
る制御装置と、被加工物と加工ヘッドとの間の距離を検
出して、その検出信号を上記制御装置に入力する静電容
量センサとを備え、被加工物と加工ヘッドとの間の距離
を所定の間隔に維持して被加工物に所要のレーザ加工を
施すようにしたものは知られている。
線を被加工物に照射する加工ヘッドと、上記加工ヘッド
を昇降させる昇降機構と、上記昇降機構の作動を制御す
る制御装置と、被加工物と加工ヘッドとの間の距離を検
出して、その検出信号を上記制御装置に入力する静電容
量センサとを備え、被加工物と加工ヘッドとの間の距離
を所定の間隔に維持して被加工物に所要のレーザ加工を
施すようにしたものは知られている。
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上述した従
来のレーザ加工装置において、例えばアルミニウムやス
テンレスを無酸素状態で加工する場合に被加工物の加工
部分にプラズマが発生し、そのプラズマによって上記静
電容量センサによる検出信号が不正確になる。より詳細
には、レーザ光線がパルスレーザである場合には、上記
静電容量センサによる検出信号もレーザ光線のパルスの
周期、すなわち周波数と一致した波形の周期的な信号と
なる。このように、従来の装置では、被加工物の加工部
分に発生するプラズマによって静電容量センサが悪影響
を受け、静電容量センサの検出信号を基に制御装置によ
って昇降機構の作動を制御すると、被加工物と加工ヘッ
ドとの間の距離を所定の間隔に維持することができず、
したがって、被加工物に加工不良が生じるという欠点が
あった。
来のレーザ加工装置において、例えばアルミニウムやス
テンレスを無酸素状態で加工する場合に被加工物の加工
部分にプラズマが発生し、そのプラズマによって上記静
電容量センサによる検出信号が不正確になる。より詳細
には、レーザ光線がパルスレーザである場合には、上記
静電容量センサによる検出信号もレーザ光線のパルスの
周期、すなわち周波数と一致した波形の周期的な信号と
なる。このように、従来の装置では、被加工物の加工部
分に発生するプラズマによって静電容量センサが悪影響
を受け、静電容量センサの検出信号を基に制御装置によ
って昇降機構の作動を制御すると、被加工物と加工ヘッ
ドとの間の距離を所定の間隔に維持することができず、
したがって、被加工物に加工不良が生じるという欠点が
あった。
【課題を解決するための手段】上述した事情に鑑み、本
発明は、レーザ光線を被加工物に照射する加工ヘッド
と、上記加工ヘッドを昇降させる昇降機構と、上記昇降
機構の作動を制御する制御装置と、被加工物と加工ヘッ
ドとの間の距離を検出して、その検出信号を上記制御装
置に入力する静電容量センサとを備え、被加工物と加工
ヘッドとの間の距離を所定の間隔に維持して被加工物に
所要のレーザ加工を施すようにしたレーザ加工装置にお
いて、上記制御装置に、入力される信号から除去すべき
信号の周波数を変更可能な能動フィルタを設け、被加工
物の加工条件が制御装置に入力されたら、制御装置は該
被加工物にレーザ加工を施す際のレーザ光線のパルスの
周波数を設定すると同時に、上記能動フィルタが除去す
べき信号の周波数を上記レーザ光線のパルスの周波数と
同一に設定し、上記制御装置は、上記能動フィルタを通
過した静電容量センサの検出信号に基づいて、上記昇降
機構の作動を制御する様に構成したものである。
発明は、レーザ光線を被加工物に照射する加工ヘッド
と、上記加工ヘッドを昇降させる昇降機構と、上記昇降
機構の作動を制御する制御装置と、被加工物と加工ヘッ
ドとの間の距離を検出して、その検出信号を上記制御装
置に入力する静電容量センサとを備え、被加工物と加工
ヘッドとの間の距離を所定の間隔に維持して被加工物に
所要のレーザ加工を施すようにしたレーザ加工装置にお
いて、上記制御装置に、入力される信号から除去すべき
信号の周波数を変更可能な能動フィルタを設け、被加工
物の加工条件が制御装置に入力されたら、制御装置は該
被加工物にレーザ加工を施す際のレーザ光線のパルスの
周波数を設定すると同時に、上記能動フィルタが除去す
べき信号の周波数を上記レーザ光線のパルスの周波数と
同一に設定し、上記制御装置は、上記能動フィルタを通
過した静電容量センサの検出信号に基づいて、上記昇降
機構の作動を制御する様に構成したものである。
【作用】このような構成によれば、レーザ加工中にプラ
ズマが発生する被加工物をレーザ加工する際に、プラズ
マによって静電容量センサの検出信号が周期的な信号と
なっても、上記能動フィルタによってプラズマに基づく
周期的な信号を除去することができる。そして、制御装
置は、上記能動フィルタを通過した信号に基づいて昇降
機構の作動を制御するので、被加工物と加工ヘッドとの
距離を所定の間隔に維持してレーザ加工を施すことがで
きる。したがって、プラズマが発生する被加工物であっ
ても加工不良を生じることなく良好なレーザ加工を施す
ことができる。
ズマが発生する被加工物をレーザ加工する際に、プラズ
マによって静電容量センサの検出信号が周期的な信号と
なっても、上記能動フィルタによってプラズマに基づく
周期的な信号を除去することができる。そして、制御装
置は、上記能動フィルタを通過した信号に基づいて昇降
機構の作動を制御するので、被加工物と加工ヘッドとの
距離を所定の間隔に維持してレーザ加工を施すことがで
きる。したがって、プラズマが発生する被加工物であっ
ても加工不良を生じることなく良好なレーザ加工を施す
ことができる。
【実施例】以下図示実施例について本発明を説明する
と、図１において、１は被加工物２を載置してＸＹ方向
に移動可能な加工テーブルであり、この加工テーブル１
の上方位置には被加工物２にレーザ光線Ｌを照射する加
工ヘッド３を設けている。加工ヘッド３は図示しない支
持フレームに設けたモータ４とねじ軸５からなる昇降機
構６によって昇降されるようになっており、それによっ
て加工ヘッド３の下端部と被加工物２との間の距離を調
整できるようになっている。上記加工テーブルをＸＹ方
向に移動させる図示しない駆動源および上記昇降機構６
を構成するモータ４は、制御装置７によって作動を制御
されるとともに、レーザ光線Ｌを放射するレーザ発振器
８も制御装置７によって作動を制御されるようになって
いる。上記加工ヘッド３の下端部には、従来公知の静電
容量センサ９を設けてあり、この静電容量センサ９は加
工テーブル１上に載置した被加工物２と加工ヘッド３の
下端部との間の距離を検出し、検出した距離を信号に変
換して上記制御装置７に入力するようになっている。上
記制御装置７には、被加工物２の材質、板厚、レーザ加
工の種類等の加工条件に応じて最適なレーザ光線の出力
およびパルスの周期すなわち周波数、加工テーブルのＸ
Ｙ方向における移動速度、さらに被加工物２と加工ヘッ
ド３の下端部との間の距離等のデータが予め記憶されて
いる。そして、上述した構成において、被加工物２に切
断等のレーザ加工を施す際に、被加工物２の材質、板
厚、レーザ加工の種類等の加工条件が決定されて、それ
らが制御装置７に入力されると、制御装置７は予め記憶
したデータの中から入力されたレーザ加工条件に対応す
るデータを選択する。次に、制御装置７は、上記加工テ
ーブル１の駆動源の作動を制御して該加工テーブル１を
ＸＹ方向に移動させて、上記加工ヘッドを被加工物にお
ける加工開始位置の上方に位置させる。この後、制御装
置７は、昇降機構６の作動を制御して被加工物２と加工
ヘッド３の下端部との距離が所定の距離となる高さ位置
に加工ヘッド３を停止させる。次に、制御装置７は、レ
ーザ発振器８を作動させると同時に、加工テーブル１の
駆動源を介して加工テーブル１をＸＹ方向に移動させる
ので、レーザ光線Ｌが加工テーブル１上の被加工物２に
照射されつつ、被加工物２と加工ヘッド３とがＸＹ方向
に相対移動されるので、被加工物２に対して切断、溶接
等の所要のレーザ加工を施すことができる。また、この
レーザ加工中においては、被加工物２と加工ヘッド３の
下端部との距離が静電容量センサ９によって検出される
とともに、その検出値は信号に変換されて制御装置７に
入力される。そして、制御装置７は、この静電容量セン
サ９から入力される静電容量センサ９の検出信号によっ
て被加工物２と加工ヘッド３の下端部との距離を確認す
ることができ、該距離が所定の距離と異なるときには、
該所定の距離となるように上記昇降機構６の作動を制御
して加工ヘッド３の高さ位置を調整するようになってい
る。上述した構成とそれに基づく作動は、従来公知のレ
ーザ加工装置と変わるところはない。ところで、上述し
た構成を備えた従来の装置では、レーザ加工中にプラズ
マが発生する被加工物２を加工する場合に、プラズマに
よって上記静電容量センサ９が悪影響を受け、それによ
って被加工物２に加工不良が生じていた。より詳細に
は、例えば被加工物２がアルミニウムやステンレスであ
って、それを無酸化切断する場合には、被加工物２の切
断加工中にプラズマが発生し、そのプラズマによって上
記静電容量センサ９による検出値が不正確になる。そし
て、特に本実施例のように、被加工物２に照射するレー
ザ光線Ｌがパルスレーザである時には、図２に示すよう
に、プラズマによる影響を受けた静電容量センサ９の検
出信号は、レーザ発振器８から放射されるレーザ光線Ｌ
のパルスの周期に対応した波形の周期的な信号となる。
そのため、従来の装置では、このようなプラズマによる
影響を受けた静電容量センサ９の検出信号がそのまま制
御装置７に入力されることになる。そして、制御装置７
はその静電容量センサ９から入力される検出信号に基づ
いて、上記昇降機構６の作動を制御して加工ヘッド３の
高さ位置を調整することになる。したがって、従来で
は、被加工物２にプラズマが発生するレーザ加工を行う
場合には、被加工物２に切断不良や溶接不良が生じると
いう欠点が指摘されていたものである。本実施例では、
このような従来の問題点に鑑み、プラズマが発生する被
加工物２のレーザ加工を行うに際して、プラズマによる
影響を受けることなく良好なレーザ加工を行うことがで
きるように構成したものである。すなわち、本実施例の
制御装置７は、能動フィルタ７Ａを備えており、この能
動フィルタ７Ａは、該能動フィルタ７Ａに入力される信
号から除去すべき信号の周波数を変更可能できるように
なっている。そして、制御装置７は、レーザ加工を施す
被加工物２の材質、板厚等の加工条件が制御装置７に入
力されたら、該被加工物２にレーザ加工を施すに当たっ
てのレーザ光線Ｌのパルスの周波数を設定する様にして
いる。また、それと同時に、制御装置７は、上記能動フ
ィルタ７Ａが除去すべき信号の周波数を上記レーザ光線
Ｌのパルスの周波数と同一に設定するようにしている。
そして、本実施例では、上記静電容量センサ９による検
出信号は、上記能動フィルタ７Ａに入力されるようにな
っており、制御装置７は、被加工物２のレーザ加工が開
始されると、上記能動フィルタ７Ａを通過した静電容量
センサ９の検出信号に基づいて、上記昇降機構６の作動
を制御する様になっている。このような構成によれば、
レーザ加工中にプラズマが発生する被加工物２をレーザ
加工する際に、加工部分に発生するプラズマによって静
電容量センサ９の検出信号が図２に示すような周期的な
信号となっても、上記能動フィルタ７Ａによってレーザ
光線Ｌの周波数に対応する周期的な信号を除去すること
ができる。そのため、制御装置７は、上記能動フィルタ
７Ａを通過した信号に基づいて昇降機構６の作動を制御
することができ、被加工物２と加工ヘッド３との距離を
所定の間隔に維持してレーザ加工を施すことができる。
これにより、プラズマが発生する被加工物２であっても
加工不良を生じることなく良好なレーザ加工を施すこと
ができる。
と、図１において、１は被加工物２を載置してＸＹ方向
に移動可能な加工テーブルであり、この加工テーブル１
の上方位置には被加工物２にレーザ光線Ｌを照射する加
工ヘッド３を設けている。加工ヘッド３は図示しない支
持フレームに設けたモータ４とねじ軸５からなる昇降機
構６によって昇降されるようになっており、それによっ
て加工ヘッド３の下端部と被加工物２との間の距離を調
整できるようになっている。上記加工テーブルをＸＹ方
向に移動させる図示しない駆動源および上記昇降機構６
を構成するモータ４は、制御装置７によって作動を制御
されるとともに、レーザ光線Ｌを放射するレーザ発振器
８も制御装置７によって作動を制御されるようになって
いる。上記加工ヘッド３の下端部には、従来公知の静電
容量センサ９を設けてあり、この静電容量センサ９は加
工テーブル１上に載置した被加工物２と加工ヘッド３の
下端部との間の距離を検出し、検出した距離を信号に変
換して上記制御装置７に入力するようになっている。上
記制御装置７には、被加工物２の材質、板厚、レーザ加
工の種類等の加工条件に応じて最適なレーザ光線の出力
およびパルスの周期すなわち周波数、加工テーブルのＸ
Ｙ方向における移動速度、さらに被加工物２と加工ヘッ
ド３の下端部との間の距離等のデータが予め記憶されて
いる。そして、上述した構成において、被加工物２に切
断等のレーザ加工を施す際に、被加工物２の材質、板
厚、レーザ加工の種類等の加工条件が決定されて、それ
らが制御装置７に入力されると、制御装置７は予め記憶
したデータの中から入力されたレーザ加工条件に対応す
るデータを選択する。次に、制御装置７は、上記加工テ
ーブル１の駆動源の作動を制御して該加工テーブル１を
ＸＹ方向に移動させて、上記加工ヘッドを被加工物にお
ける加工開始位置の上方に位置させる。この後、制御装
置７は、昇降機構６の作動を制御して被加工物２と加工
ヘッド３の下端部との距離が所定の距離となる高さ位置
に加工ヘッド３を停止させる。次に、制御装置７は、レ
ーザ発振器８を作動させると同時に、加工テーブル１の
駆動源を介して加工テーブル１をＸＹ方向に移動させる
ので、レーザ光線Ｌが加工テーブル１上の被加工物２に
照射されつつ、被加工物２と加工ヘッド３とがＸＹ方向
に相対移動されるので、被加工物２に対して切断、溶接
等の所要のレーザ加工を施すことができる。また、この
レーザ加工中においては、被加工物２と加工ヘッド３の
下端部との距離が静電容量センサ９によって検出される
とともに、その検出値は信号に変換されて制御装置７に
入力される。そして、制御装置７は、この静電容量セン
サ９から入力される静電容量センサ９の検出信号によっ
て被加工物２と加工ヘッド３の下端部との距離を確認す
ることができ、該距離が所定の距離と異なるときには、
該所定の距離となるように上記昇降機構６の作動を制御
して加工ヘッド３の高さ位置を調整するようになってい
る。上述した構成とそれに基づく作動は、従来公知のレ
ーザ加工装置と変わるところはない。ところで、上述し
た構成を備えた従来の装置では、レーザ加工中にプラズ
マが発生する被加工物２を加工する場合に、プラズマに
よって上記静電容量センサ９が悪影響を受け、それによ
って被加工物２に加工不良が生じていた。より詳細に
は、例えば被加工物２がアルミニウムやステンレスであ
って、それを無酸化切断する場合には、被加工物２の切
断加工中にプラズマが発生し、そのプラズマによって上
記静電容量センサ９による検出値が不正確になる。そし
て、特に本実施例のように、被加工物２に照射するレー
ザ光線Ｌがパルスレーザである時には、図２に示すよう
に、プラズマによる影響を受けた静電容量センサ９の検
出信号は、レーザ発振器８から放射されるレーザ光線Ｌ
のパルスの周期に対応した波形の周期的な信号となる。
そのため、従来の装置では、このようなプラズマによる
影響を受けた静電容量センサ９の検出信号がそのまま制
御装置７に入力されることになる。そして、制御装置７
はその静電容量センサ９から入力される検出信号に基づ
いて、上記昇降機構６の作動を制御して加工ヘッド３の
高さ位置を調整することになる。したがって、従来で
は、被加工物２にプラズマが発生するレーザ加工を行う
場合には、被加工物２に切断不良や溶接不良が生じると
いう欠点が指摘されていたものである。本実施例では、
このような従来の問題点に鑑み、プラズマが発生する被
加工物２のレーザ加工を行うに際して、プラズマによる
影響を受けることなく良好なレーザ加工を行うことがで
きるように構成したものである。すなわち、本実施例の
制御装置７は、能動フィルタ７Ａを備えており、この能
動フィルタ７Ａは、該能動フィルタ７Ａに入力される信
号から除去すべき信号の周波数を変更可能できるように
なっている。そして、制御装置７は、レーザ加工を施す
被加工物２の材質、板厚等の加工条件が制御装置７に入
力されたら、該被加工物２にレーザ加工を施すに当たっ
てのレーザ光線Ｌのパルスの周波数を設定する様にして
いる。また、それと同時に、制御装置７は、上記能動フ
ィルタ７Ａが除去すべき信号の周波数を上記レーザ光線
Ｌのパルスの周波数と同一に設定するようにしている。
そして、本実施例では、上記静電容量センサ９による検
出信号は、上記能動フィルタ７Ａに入力されるようにな
っており、制御装置７は、被加工物２のレーザ加工が開
始されると、上記能動フィルタ７Ａを通過した静電容量
センサ９の検出信号に基づいて、上記昇降機構６の作動
を制御する様になっている。このような構成によれば、
レーザ加工中にプラズマが発生する被加工物２をレーザ
加工する際に、加工部分に発生するプラズマによって静
電容量センサ９の検出信号が図２に示すような周期的な
信号となっても、上記能動フィルタ７Ａによってレーザ
光線Ｌの周波数に対応する周期的な信号を除去すること
ができる。そのため、制御装置７は、上記能動フィルタ
７Ａを通過した信号に基づいて昇降機構６の作動を制御
することができ、被加工物２と加工ヘッド３との距離を
所定の間隔に維持してレーザ加工を施すことができる。
これにより、プラズマが発生する被加工物２であっても
加工不良を生じることなく良好なレーザ加工を施すこと
ができる。
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、プラズ
マが発生する被加工物であっても加工不良を生じること
なく良好なレーザ加工を施すことができるという効果が
得られる。
マが発生する被加工物であっても加工不良を生じること
なく良好なレーザ加工を施すことができるという効果が
得られる。
【図１】本発明の一実施例を示す概略の構成図
【図２】プラズマの影響を受けた静電容量センサ９の検
出信号を示す図
出信号を示す図
２ 被加工物 ３ 加工ヘッド ６ 昇降機
構 ７ 制御装置 ７Ａ 能動フィルタ ９ 静電容
量センサ
構 ７ 制御装置 ７Ａ 能動フィルタ ９ 静電容
量センサ
Claims (1)
- 【請求項１】 レーザ光線を被加工物に照射する加工ヘ
ッドと、上記加工ヘッドを昇降させる昇降機構と、上記
昇降機構の作動を制御する制御装置と、被加工物と加工
ヘッドとの間の距離を検出して、その検出信号を上記制
御装置に入力する静電容量センサとを備え、被加工物と
加工ヘッドとの間の距離を所定の間隔に維持して被加工
物に所要のレーザ加工を施すようにしたレーザ加工装置
において、 上記制御装置に、入力される信号から除去すべき信号の
周波数を変更可能な能動フィルタを設け、 被加工物の加工条件が制御装置に入力されたら、制御装
置は該被加工物にレーザ加工を施す際のレーザ光線のパ
ルスの周波数を設定すると同時に、上記能動フィルタが
除去すべき信号の周波数を上記レーザ光線のパルスの周
波数と同一に設定し、 上記制御装置は、上記能動フィルタを通過した静電容量
センサの検出信号に基づいて、上記昇降機構の作動を制
御することを特徴とするレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5027609A JP2743754B2 (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | レーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5027609A JP2743754B2 (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | レーザ加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06218569A JPH06218569A (ja) | 1994-08-09 |
| JP2743754B2 true JP2743754B2 (ja) | 1998-04-22 |
Family
ID=12225675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5027609A Expired - Lifetime JP2743754B2 (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | レーザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2743754B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002192360A (ja) * | 2000-12-26 | 2002-07-10 | Amada Co Ltd | レーザ加工方法及びその装置 |
| JP4828316B2 (ja) | 2006-06-13 | 2011-11-30 | 三菱電機株式会社 | レーザ加工機用のギャップ検出装置及びレーザ加工システム並びにレーザ加工機用のギャップ検出方法 |
| CN108422079B (zh) * | 2016-11-08 | 2020-04-10 | 中国人民解放军空军工程大学航空机务士官学校 | 一种激光切割系统的控制装置 |
| CN118357567A (zh) * | 2024-05-16 | 2024-07-19 | 江苏先进光源技术研究院有限公司 | 电场辅助的透明脆性材料激光制孔实时检测系统及方法 |
-
1993
- 1993-01-22 JP JP5027609A patent/JP2743754B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06218569A (ja) | 1994-08-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980106 |