JP2809064B2 - Method and apparatus for controlling laser processing machine - Google Patents

Method and apparatus for controlling laser processing machine

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JP2809064B2
JP2809064B2 JP5265180A JP26518093A JP2809064B2 JP 2809064 B2 JP2809064 B2 JP 2809064B2 JP 5265180 A JP5265180 A JP 5265180A JP 26518093 A JP26518093 A JP 26518093A JP 2809064 B2 JP2809064 B2 JP 2809064B2
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schmitt trigger
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、レーザ加工機の制御方
法及び装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for controlling a laser beam machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、レーザ加工(切断)では、材料
の材質と板厚とをパラメータとし、レーザ連続発振の場
合は、加工速度とアシストガス圧力等の加工条件を、ま
たレーザパルス発振の場合は、上記に、発振器のパルス
周波数とパルスデューティ(パルスの周期に対するパル
ス幅の割合)を加えた加工条件を決めている。良質な加
工を保持するための上記の加工条件は、一定範囲の規則
性はあるものの厳密な条件はいわゆるあいまいさをもつ
ため、加工の専門家(エキスパート)によって決められ
ることが多い。従来においては必要がある場合、エキス
パートが決めた加工条件を基本データとして機械に記憶
させ、その加工条件を一義的に参照して加工を行ってい
る。
2. Description of the Related Art In general, in laser processing (cutting), parameters of the material and thickness of a material are used as parameters. In the case of continuous laser oscillation, processing conditions such as a processing speed and an assist gas pressure, and in the case of laser pulse oscillation. Defines the processing conditions in which the pulse frequency of the oscillator and the pulse duty (the ratio of the pulse width to the pulse period) are added. The above processing conditions for maintaining high quality processing have regularity in a certain range, but strict conditions have so-called ambiguity, and are often determined by a processing expert (expert). Conventionally, when necessary, processing conditions determined by an expert are stored in a machine as basic data, and processing is performed by referring to the processing conditions uniquely.

【0003】また、上記とは別に、レーザ光と同一波長
の切断部からの放射光と、これとは異なる波長の放射光
とを観察し、両放射光の強度が同時に低下したことを検
知して切断完了と判断するレーザ切断のモニタリング方
法が提案されている(特開平4−327392号公
報)。
In addition, separately from the above, the light emitted from the cut portion having the same wavelength as the laser light and the light having a different wavelength are observed, and it is detected that the intensities of both the emitted lights have simultaneously decreased. A monitoring method of laser cutting in which the cutting is judged to be completed has been proposed (JP-A-4-327392).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の上記
方式では、加工材料の種類とか厚さなどが異なるすべて
の加工物に対してエキスパートの基本データが必要で汎
用性に劣る上、実際の加工を監視する訳ではないので、
正常に加工が行われているかどうかのオペレータの判断
が必要となる。このため、加工不良を生じる頻度が高く
なり、しかも無人加工ができない。また、加工が良好に
行われないと、スパッタ(溶融塊)の量が増加し、飛散
スパッタが集光レンズに付着してこれを傷つけるだけで
なく、集光性能を低下させて加工不良を助長するという
悪循環を生じさせる。この結果、高価な集光レンズが短
期間に使用不能となり、また加工能率が著しく低下す
る。
However, in the above-mentioned conventional method, expert data is required for all workpieces having different types or thicknesses of the processing material, and the versatility is poor. Is not monitored,
It is necessary for the operator to determine whether or not the processing is performed normally. For this reason, the frequency of occurrence of processing defects increases, and unattended processing cannot be performed. In addition, if processing is not performed well, the amount of spatter (molten mass) increases, and scattered spatter adheres to and damages the condensing lens, as well as lowers the condensing performance and promotes processing defects. Cause a vicious cycle of As a result, the expensive condenser lens becomes unusable in a short time, and the processing efficiency is significantly reduced.

【0005】また、後者のモニタリング方式は、制御の
一形態で、切断部を監視することについては評価できる
が、単に切断の完了を知ることができるだけで、加工不
良を低減して無人運転をすることはできない。
[0005] The latter monitoring method is a form of control and can be evaluated for monitoring the cut portion. However, it is only possible to know the completion of cutting, and the unmanned operation is performed by reducing machining defects. It is not possible.

【0006】本発明は、加工不良を低減し無人運転を可
能とするレーザ加工機の制御方法及び装置を提供するこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for controlling a laser beam machine which reduce machining defects and enable unmanned operation.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1記載のレーザ加工機の制御方法は、加工
部の放射光を電気信号に変換する変換手段と、該変換手
段の電気信号を内部処理に適した値に増幅する増幅器
と、該増幅器で増幅された信号から互いに異なるレベル
の信号を取り出す並列接続の少なくとも2個のシュミッ
トトリガ回路と、各シュミットトリガ回路の出力信号を
所要の時間だけ個々に遅延させて連続した信号とする遅
延回路と、各遅延回路の出力信号を個々に出力する出力
回路とを有する光検知部に、加工部の放射光を導入して
上記各出力回路から信号を出力させ、一つのシュミット
トリガ回路のトリガレベル以上のON時間と、該ON時
間に対する他の一つのシュミットトリガ回路のトリガレ
ベル以上のON時間の比率とを測定して予め記憶部に記
憶された記憶内容と比較部で比較し、その比較結果に基
づいてレーザ加工機の加工条件を修正する構成とした。
To achieve the above object, according to the Invention The method of controlling a laser machining apparatus according to claim 1, wherein the processing
Converting means for converting the emitted light of the unit into an electric signal, an amplifier for amplifying the electric signal of the converting means to a value suitable for internal processing, and a parallel connection for extracting signals of different levels from the signal amplified by the amplifier At least two Schmitt trigger circuits, a delay circuit that individually delays the output signals of the respective Schmitt trigger circuits by a required time to form a continuous signal, and an output circuit that individually outputs the output signals of the respective delay circuits. The light emitted from the processing unit is introduced into the light detection unit having a signal, and a signal is output from each of the output circuits. An ON time equal to or longer than the trigger level of one Schmitt trigger circuit and another Schmitt trigger corresponding to the ON time The ratio of the ON time equal to or higher than the trigger level of the circuit is measured and compared with the storage content stored in the storage unit in advance by the comparison unit. Based on the comparison result, the laser processing machine is used. It was configured to modify the processing conditions.

【0008】また、請求項2の制御方法は、加工部の
射光を電気信号に変換する変換手段と、該変換手段の電
気信号を内部処理に適した値に増幅する増幅器と、該増
幅器で増幅された信号から互いに異なるレベルの信号を
取り出す並列接続の少なくとも2個のシュミットトリガ
回路と、各シュミットトリガ回路の出力信号を所要の時
間だけ個々に遅延させて連続した信号とする遅延回路
と、各遅延回路の出力信号を個々に出力する出力回路と
を有する光検知部に、加工部の放射光を導入して上記各
出力回路から信号を出力させ、トリガレベルの高いシュ
ミットトリガ回路の出力回路の信号がOFFとなった後
の、トリガレベルの低いシュミットトリガ回路のON時
間を測定して予め記憶部に記憶された記憶内容と比較部
で比較し、その比較結果に基づいてレーザ加工機の加工
条件を修正する構成とした。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a control method, comprising: conversion means for converting light emitted from a processing section into an electric signal; and an amplifier for amplifying the electric signal of the conversion means to a value suitable for internal processing. At least two parallel-connected Schmitt trigger circuits for extracting signals of different levels from the signal amplified by the amplifier, and individually delaying the output signals of the respective Schmitt trigger circuits by a required time to form a continuous signal A Schmitt trigger having a high trigger level is obtained by introducing radiation emitted from the processing unit to a light detection unit having a delay circuit and an output circuit for individually outputting an output signal of each delay circuit to output a signal from each of the output circuits. After the signal of the output circuit of the circuit is turned OFF, the ON time of the Schmitt trigger circuit having a low trigger level is measured and compared with the storage content stored in the storage unit in advance by the comparison unit. And configured to modify the processing conditions of the laser machine based on the compare results.

【0009】請求項3の発明は、加工部の放射光を電気
信号に変換する変換手段と、該変換手段の電気信号を内
部処理に適した値に増幅する増幅器と、該増幅器で増幅
された信号から互いに異なるレベルの信号を取り出す並
列接続の少なくとも2個のシュミットトリガ回路と、各
シュミットトリガ回路の出力信号を所要の時間だけ個々
に遅延させて連続した信号とする遅延回路と、各遅延回
路の出力信号を個々に出力する出力回路とを有する光検
知部に、加工部の放射光を導入して上記各出力回路から
信号を出力させ、加工スピードに反比例したある一定の
チェックインターバル時間を決めてその間にレベルの低
いシュミットトリガ回路の出力回路から順に出力信号が
ONになる頻度をチェックして予め記憶部に記憶された
記憶内容と比較部で比較し、その比較結果に基づいてレ
ーザ加工機の加工条件を修正する構成とした。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a conversion means for converting the radiated light of the processing unit into an electric signal, an amplifier for amplifying the electric signal of the conversion means to a value suitable for internal processing, and an amplifier amplified by the amplifier. At least two parallel-connected Schmitt trigger circuits for extracting signals of different levels from signals, a delay circuit for individually delaying an output signal of each Schmitt trigger circuit by a required time to form a continuous signal, and each delay circuit Into the light detection unit having an output circuit for individually outputting the output signals, the emitted light of the processing unit is introduced to output a signal from each of the output circuits, and a certain check interval time inversely proportional to the processing speed is determined. In the meantime, the frequency at which the output signal is turned on is checked in order from the output circuit of the Schmitt trigger circuit having a low level, and the stored content previously stored in the storage unit is compared with the comparison unit. Comparison, and configured to modify the processing conditions of the laser machine based on the comparison result.

【0010】また、請求項4の発明は、請求項1,2又
は3の発明において、加工条件の修正が、レーザ出力パ
ルスデューティ、加工速度、アシストガス圧力、集光レ
ンズの加工材料からの距離の一以上を含む構成とした。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first, second or third aspect of the present invention, the modification of the processing condition is performed by changing the laser output
Loose duty, processing speed, assist gas pressure,
The distance includes at least one distance from the processing material of the lens .

【0011】更に、請求項5の発明は、請求項1ないし
4のいずれか一つに記載の発明において、加工条件を修
正する制御ルールがファジィ推論に基づく制御ルールで
ある構成とした。
Further, the invention of claim 5 provides the invention according to claims 1 to
4. In the invention as described in any one of 4. above,
The correct control rule is a control rule based on fuzzy inference.
There was a certain configuration.

【0012】請求項6の制御装置は、加工部の放射光を
電気信号に変換する光検知部と、最良とされる加工時の
加工部の放射光の強度を標準パターンとして記憶する記
憶部と、上記光検知部から出力された放射光の強度と上
記記憶部の標準パターンとを比較してその比較結果を出
力する比較部と、該比較部の出力信号に基づいてレーザ
加工機を制御する制御部とを具備し、上記光検知部は、
加工部の放射光を電気信号に変換する変換手段と、該変
換手段の電気信号を内部処理に適した値に増幅する増幅
器と、該増幅器で増幅された信号から互いに異なるレベ
ルの信号を取り出す並列接続の少なくとも2個のトリガ
レベル可変のシュミットトリガ回路と、各シュミットト
リガ回路の出力信号を所要の時間だけ個々に遅延させて
連続した信号とする遅延時間可変の遅延回路と、各遅延
回路の出力信号を個々に出力する出力回路とを備えた構
成とした。
A control device according to a sixth aspect of the present invention includes a light detecting section for converting the radiated light of the processing section into an electric signal, and a storage section for storing, as a standard pattern, the intensity of the radiated light of the processed section during the best processing. A comparison unit that compares the intensity of the radiated light output from the light detection unit with the standard pattern in the storage unit and outputs the comparison result, and controls the laser processing machine based on an output signal of the comparison unit. And a control unit, wherein the light detection unit comprises:
A converting means for converting the radiated light of the processing unit into an electric signal, an amplifier for amplifying the electric signal of the converting means to a value suitable for internal processing, and a parallel for extracting signals of different levels from the signal amplified by the amplifier At least two variable Schmitt trigger circuits connected to each other, a delay circuit having a variable delay time that individually delays the output signal of each Schmitt trigger circuit by a required time to form a continuous signal, and an output of each delay circuit And an output circuit for individually outputting signals.

【0013】[0013]

【作用】光検知部は加工部の放射光を電気信号に変換し
て測定する。記憶部には最良とされる正常加工時の加工
部の放射光を標準パターンとして記憶させておく。比較
部は、レーザ加工時に光検知部で測定された放射光の
定結果と上記標準パターンとを比較してその結果を制御
部に出力する。制御部は放射光の測定結果が標準パター
ンの所定範囲に収まるように予め定められた制御ルール
に従ってレーザ加工機の加工条件を修正する。したがっ
て、良好な加工を無人で行うことができる。
[Function] The light detecting section converts the radiated light of the processing section into an electric signal.
To measure Te. The storage unit previously stores the radiation light of the processed portion of the normal processing which is the best as the standard pattern. Comparing unit, measuring the emitted light measured by the light detection unit at the time of laser processing
The fixed result is compared with the standard pattern, and the result is output to the control unit. The control unit corrects the processing conditions of the laser processing machine according to a predetermined control rule so that the measurement result of the emitted light falls within a predetermined range of the standard pattern. Therefore, good processing can be performed unattended.

【0014】加工条件の修正には、通常、レーザ出力パ
ルスデューティ、加工速度、アシストガス圧力、集光レ
ンズの加工材料からの距離の一以上を用いる。
For modifying the processing conditions, one or more of a laser output pulse duty, a processing speed, an assist gas pressure, and a distance from a processing material of the condenser lens are usually used.

【0015】制御ルールをファジィ推論とすると、より
一層きめ細かにレーザ加工機を制御することができる。
If the control rule is fuzzy inference, the laser processing machine can be controlled more finely.

【0016】[0016]

【実施例】図1ないし図3は本発明に係るレーザ加工機
の制御装置の一実施例を示す。制御装置は、光検知部
(装置)1と、記憶部2と、比較部3と、制御部4とを
備える。光検知部1は、加工部Kの放射光を電気信号に
変換して放射光の強度を測定するものであり、加工部K
の放射光を受光する光ファイバ6と、光ファイバ6によ
って受光された放射光を電気信号に変換するフォトトラ
ンジスタ(変換手段)7と、フォトトランジスタ7の電
気信号を内部処理に適した値に増幅する増幅器8と、増
幅器8で増幅された信号から、所定レベルの信号を取り
出すシュミットトリガ回路9a,9b,9cと、各シュ
ミットトリガ回路9a,9b,9cの出力信号を所要の
時間だけ個々に遅延させて連続した信号とする積分回路
を含む単安定マルチバイブレータで構成した遅延回路1
0a,10b,10cと、各遅延回路10a,10b,
10cの出力信号を信号OUTa,OUTb,OUTc
として個々に出力する出力回路11a,11b,11c
を主体とする。
1 to 3 show an embodiment of a control device for a laser beam machine according to the present invention. The control device includes a light detection unit (device) 1, a storage unit 2, a comparison unit 3, and a control unit 4. The light detecting unit 1 converts the radiated light of the processing unit K into an electric signal and measures the intensity of the radiated light.
An optical fiber 6 for receiving the emitted light, a phototransistor (conversion means) 7 for converting the emitted light received by the optical fiber 6 into an electric signal, and amplifying the electric signal of the phototransistor 7 to a value suitable for internal processing. Amplifier 8, a Schmitt trigger circuit 9a, 9b, 9c for extracting a signal of a predetermined level from a signal amplified by the amplifier 8, and an output signal of each of the Schmitt trigger circuits 9a, 9b, 9c is individually delayed by a required time. Integrator circuit to make continuous signal
Delay circuit 1 composed of monostable multivibrator
0a, 10b, 10c and the respective delay circuits 10a, 10b,
The output signal of 10c is converted to signals OUTa, OUTb, and OUTc.
Output circuits 11a, 11b, 11c that output individually as
Mainly.

【0017】レーザ加工は周知のように、レーザ発振器
12から発振されたレーザビームBを、ビーム保護筒1
3内の集光レンズ14を通し、アシストガス供給口15
から供給されたアシストガスと一緒にノズル16から加
工材料Wに照射してこれを加工するものである。光ファ
イバ6は、集光レンズ14を通った加工部Kの光を加工
中のレーザビームBと干渉しない位置でとらえ、フォト
トランジスタ7に導く。
In the laser processing, as is well known, a laser beam B oscillated from a laser oscillator 12 is applied to a beam protection cylinder 1.
3 through a condenser lens 14 and an assist gas supply port 15
The processing material W is irradiated by irradiating the processing material W from the nozzle 16 together with the assist gas supplied from. The optical fiber 6 captures the light of the processing portion K that has passed through the condenser lens 14 at a position that does not interfere with the laser beam B being processed, and guides the light to the phototransistor 7.

【0018】フォトトランジスタ7には、通常、可視光
のうち赤色光(波長が約600〜800nm)に対する
感度の高いものが用いられる。各シュミットトリガ回路
9a,9b,9cは、それぞれのボリウムSLa,SL
b,SLcによって、検出する信号レベルを任意にプリ
セットすることができ、また、各遅延回路10a,10
b,10cは、それぞれのボリウムTDa,TDb,T
Dcによって積分時間を調節し単安定マルチバイブレー
タのON時間を調節することができる。増幅器8の出力
信号TP1はチェック端子18によって、また各シュミ
ットトリガ回路9a,9b,9cの出力信号TP2a,
TP2b,TP2cはチェック端子19a,19b,1
9cによってそれぞれ個々に観測することができる。
As the phototransistor 7, one having high sensitivity to red light (having a wavelength of about 600 to 800 nm) out of visible light is usually used. Each of the Schmitt trigger circuits 9a, 9b, 9c is provided with a respective volume SLa, SL
b, SLc, the signal level to be detected can be arbitrarily preset, and each of the delay circuits 10a, 10c
b, 10c are the respective volumes TDa, TDb, T
Monostable multivibration with integration time adjusted by Dc
The ON time of the data can be adjusted. The output signal TP1 of the amplifier 8 is supplied to a check terminal 18 and the output signals TP2a, TP2a of the respective Schmitt trigger circuits 9a, 9b, 9c.
TP2b, TP2c are check terminals 19a, 19b, 1
9c can be observed individually.

【0019】記憶部2には、加工の内容により区分され
た、最良とされる加工時の加工光(放射光)の標準パタ
ーン(標準波形)と、エキスパートによって決定された
制御情報が記憶される。比較部3は、光検知部1からの
信号OUTa,OUTb,OUTcと、記憶部2の標準
パターン(条件)とを比較し、その結果を制御部4と記
憶部2に信号を出力するものである。
The storage unit 2 stores a standard pattern (standard waveform) of processing light (radiation light) at the time of processing which is determined to be the best, and control information determined by an expert, which is divided according to the content of processing. . The comparison unit 3 compares the signals OUTa, OUTb, and OUTc from the light detection unit 1 with a standard pattern (condition) of the storage unit 2 and outputs a result to the control unit 4 and the storage unit 2. is there.

【0020】また、制御部4は、比較部3の信号を受け
てレーザ加工機のレーザ発振器12、加工材料Wを載せ
てプログラム等の指令で製品形状などの動きをする加工
テーブル20、アシストガスを供給する補助機器21等
に制御信号を出力し、レーザ発振器12からのレーザビ
ームBの発振がパルス発振の場合にそのパルスデューテ
ィ、加工スピード、アシストガス圧力、或いは集光レン
ズ14の加工材料Wからの距離等を制御するものであ
る。
The control unit 4 receives a signal from the comparison unit 3 and outputs a laser oscillator 12 of a laser processing machine, a processing table 20 on which a processing material W is placed and which moves a product shape or the like according to a command such as a program, an assist gas. A control signal is output to an auxiliary device 21 or the like that supplies the laser beam B. When the oscillation of the laser beam B from the laser oscillator 12 is a pulse oscillation, the pulse duty, the processing speed, the assist gas pressure, or the processing material W of the condenser lens 14 are used. It controls the distance from the camera.

【0021】記憶部2には、運転プログラム22の運転
指令が与えられる。記憶部2は、比較部3の出力信号を
受け、制御部4からレーザ発振器12等に出力される制
御信号を、エキスパートデータに基づいて修正する修正
信号を出力する。
The storage unit 2 is provided with an operation command of the operation program 22. The storage unit 2 receives the output signal of the comparison unit 3 and outputs a correction signal for correcting the control signal output from the control unit 4 to the laser oscillator 12 or the like based on the expert data.

【0022】ところで、レーザ切断の始点にレーザビー
ムBが貫通する孔を明けるピアシングが開始されると、
加工材料Wのスパッタは孔が明くまではアシストガスの
作用によって、高温赤色で材料表面の四方に飛散し、強
い光を放射する。また、材料に孔が貫通すると、溶融物
は材料下面に吹き飛ぶため、急速に放射光が弱くなる。
光ファイバ6は上記の放射光を光検知部1に導き、光検
知部1はその放射光の強度を検出する。
By the way, when piercing for opening a hole through which the laser beam B penetrates at the starting point of laser cutting is started,
Until a hole is formed, the sputter of the processing material W scatters in four directions on the surface of the material in high temperature red by the action of the assist gas, and emits strong light. Further, when a hole penetrates the material, the molten material blows off to the lower surface of the material, so that the emitted light rapidly weakens.
The optical fiber 6 guides the radiated light to the light detector 1, and the light detector 1 detects the intensity of the radiated light.

【0023】図4ないし図6は、軟鋼にピアシングをし
たときに検出された電気信号TP1,TP2c,OUT
cの例を示す。これらの図において(イ)はピアシング
加工中のレーザ出力時間、(ロ)は加工材料Wにレーザ
ビームBが照射されてから孔が明くまでのピアシング中
の時間、(ハ)は、加工材料Wに孔が貫通した後のレー
ザ出力時間を示す。
FIGS. 4 to 6 show electric signals TP1, TP2c, OUT detected when piercing mild steel.
The example of c is shown. In these figures, (a) is the laser output time during the piercing process, (b) is the time during the piercing from the irradiation of the processing material W with the laser beam B to the opening of the hole, and (c) is the processing material. W indicates the laser output time after the hole has penetrated.

【0024】なお、図5の電気信号TP2cは、シュミ
ットトリガ回路9cのレベルを、約15Vに設定して、
それ以上の入力のときはON、それより低いときはOF
Fとなるように調整したときのものである。電気信号O
UTcは、材料Wに孔が明いたことを検知するのに利用
することができる。
The electric signal TP2c shown in FIG. 5 is obtained by setting the level of the Schmitt trigger circuit 9c to about 15V.
ON for more input, OF for lower input
This is when the adjustment is made to be F. Electric signal O
UTc can be used to detect that a hole has been formed in the material W.

【0025】レーザ切断の良否は、光検知部1で検知さ
れた、例えば電気信号TP1の波形から知ることができ
る。図7は軟鋼の良好なピアシングの例、図8は正常だ
が良好とは言えない例である。なお、図7,8共、電気
信号TP1、TP2c,OUTcは纏めて描かれてい
る。両図7,8で電気信号OUTaはシュミットトリガ
回路9aのトリガレベルを約22Vにした場合、電気信
号OUTbはシュミットトリガ回路9bのトリガレベル
を約18Vにした場合、電気信号OUTcはシュミット
トリガ回路9cのトリガレベルを約15Vにした場合で
ある。
The quality of the laser cutting can be known from, for example, the waveform of the electric signal TP1 detected by the light detecting section 1. FIG. 7 is an example of good piercing of mild steel, and FIG. 8 is an example of normal but not good. In both FIGS. 7 and 8, the electric signals TP1, TP2c, and OUTc are drawn together. In both FIGS. 7 and 8, the electric signal OUTa is set when the trigger level of the Schmitt trigger circuit 9a is set to about 22 V, the electric signal OUTb is set when the trigger level of the Schmitt trigger circuit 9b is set to about 18 V, and the electric signal OUTc is set to the Schmitt trigger circuit 9c. Is set to about 15V.

【0026】良好なピアシング(図7)の電気信号TP
1を注意深く観察すると、ピアシングの開始直後は光は
強く、すぐ(約1秒)に弱くなり、その後ほぼ一定の光
が継続している。これに対して正常だが良好とは言えな
いピアシング(図8)の電気信号TP1の場合は、ピア
シング開始直後の光の低下が図7に比べて長びき、更に
その後一定にはならず徐々に低下している。電気信号T
P1の波形は、加工材料Wの材質によって異なる。これ
は組成成分による融点の違いと溶融時の粘性の差による
ものと説明される。
Electrical signal TP for good piercing (FIG. 7)
When observing 1 carefully, the light is strong immediately after the start of piercing, weakens immediately (about 1 second), and thereafter, the light is almost constant. On the other hand, in the case of the electrical signal TP1 of the piercing (FIG. 8) which is normal but not good, the decrease in the light immediately after the start of the piercing is longer than that in FIG. doing. Electric signal T
The waveform of P1 differs depending on the material of the processing material W. It is explained that this is due to the difference in melting point between the components and the difference in viscosity during melting.

【0027】本発明においては、加工部Kの光強度の光
検知部1による検知結果に基づいて、パルスデューテ
ィ、加工スピード、アシストガス圧力、集光レンズ14
の加工材料Wからの距離等を予め定められた制御ルール
にしたがって自動制御するものである。上記の制御ルー
ルとして通常、ファジィ推論が用いられる。ファジイ推
論は、ルールifA thenB(もしAならばBを実
行せよ)の形式で記述されるものであり、このA(前件
部)及びB(後件部)に何を与えるかについて具体的に
例を挙げて説明する。
In the present invention, the pulse duty, the processing speed, the assist gas pressure, and the condensing lens 14 are determined based on the detection result of the light intensity of the processing section K by the light detection section 1.
Is automatically controlled in accordance with a predetermined control rule. Usually, fuzzy inference is used as the above control rule. Fuzzy inference, which is described in the form of a rule ifA thenB (if case executes the A if B), the A (antecedent
Part) and B (consequent part) will be described with specific examples.

【0028】ピアシングが良好に行われた図7と、正常
だが良好とは言えない図8の電気信号OUTaとOUT
bに注目すると、 図7の場合 信号OUTaは、ON時間Taiが約1秒。……(条件
1) 信号OUTbのON時間TbiはOUTaの約2倍であ
る。……(条件2) これに対し、図8の場合 信号OUTaは、図7に比べてON時間Tai1が長
い。……(条件3) 信号OUTbのON時間Tbi1は信号OUTaの約4
倍である。……(条件4) という条件データが得られる。
FIG. 7 in which the piercing is performed well and the electric signals OUTa and OUT shown in FIG. 8 which are normal but not good.
Focusing on b, in the case of FIG. 7, the signal OUTa has an ON time Tai of about 1 second. (Condition 1) The ON time Tbi of the signal OUTb is about twice as long as OUTa. (Condition 2) In contrast, in the case of FIG. 8, the signal OUTa has a longer ON time Tai1 than that of FIG. (Condition 3) The ON time Tbi1 of the signal OUTb is about 4 times of the signal OUTa.
It is twice. .. (Condition 4) is obtained.

【0029】したがって、上記の(条件1)の信号OU
TaのON時間Taiを良好な正常時間と考えたとき、
判定条件Aとして、 ピアシング開始後信号OUTaのON時間Tai1
(条件1)より長い。……(判定1) また、 信号OUTbのON時間Tbi1は信号OUTaのON
時間Tai1の約2倍を越えた。……(判定2) が考えられる。
Therefore, the signal OU of the above (condition 1)
When the Ta ON time Tai is considered to be a good normal time,
As the determination condition A, the ON time Tai1 of the signal OUTa after the start of piercing is longer than (condition 1). (Decision 1) Also, the ON time Tbi1 of the signal OUTb is the ON time of the signal OUTa .
It exceeded about twice the time Tai1 . ... (Judgment 2)

【0030】そしてこれから、例えば次のような制御式
を作ることができる。 if{(条件3)かつ(条件2を満たさず}then
{レーザ出力パルスデューティを下げる}……(制御式
1)
From this, for example, the following control formula can be created. if (condition 3) and (condition 2 is not satisfied, then
<< Reduce the laser output pulse duty >> (Control formula 1)

【0031】制御式1によって制御(変更)する対象条
件の幅は、経験的に決められるものとする。この制御式
を実施(実行)後、更に、加工状況を、前述と同類の方
法でチェックして更に条件を変更させ、最適値に収束さ
せることが可能となる。
The width of the target condition controlled (changed) by the control formula 1 is determined empirically. After executing (executing) this control formula, the machining condition can be further checked by the same method as described above, and the conditions can be further changed to converge to the optimum value.

【0032】ピアシング加工のファジィ制御の別の例を
説明する。なお、この場合の制御の目的は、加工中に、
吹上げ不良が発生しないように監視、予防しながら最短
時間で加工を終了させることであり、制御の前件部、後
件部、推論ルールの基本ルールは次の通りである(加工
材料Wは鉄板)。
Another example of fuzzy control for piercing will be described. The purpose of the control in this case is that during processing,
It is to finish machining in the shortest time while monitoring and preventing blow-up defects from occurring, and the basic rules of control antecedent, consequent, and inference rules are as follows (working material W is Iron plate).

【0033】基本ルール 通常より強い加工光を検知したら、材料への入力レ
ーザパワーの平均値を下げる。 レーザパワーを制御しても不十分なときは、アシス
トガスの圧力を上下させ最良区間内になっているかをチ
ェックし調節する。
Basic Rule When processing light stronger than usual is detected, the average value of the input laser power to the material is reduced. If the control of the laser power is not sufficient, the pressure of the assist gas is increased and decreased to check and adjust whether it is within the best section.

【0034】ファジィ推論の前件部変数は、光検知部1
の出力信号OUTa,OUTb,OUTcの信号有無
と、それらの相関関係であり、後件部は、レーザパルス
発振の(周波数、)パルスデューティ、そしてアシスト
ガス圧力である。
The antecedent variable of the fuzzy inference is the light detection unit 1
Are the presence or absence of the output signals OUTa, OUTb, and OUTc, and their correlation. The consequent part is the (frequency) pulse duty of laser pulse oscillation and the assist gas pressure.

【0035】推論ルールは、次の現象事実に基づき、以
下のようにする。 1) 図8のように、ピアシング途中の発光が一定では
なく、少しずつ弱くなったり、また強くなったり弱くな
ったりと変動すると、吹き上がる確率が高い。 2) 図9のように、もし開始瞬間の発光が強いとき
は、吹き上がる確率が高い。(当然ながら、強発光が続
く時は、吹き上がっている。) なお、図9は図7及び図8に対応するものである。図9
のピアシング開始直後の破線部分は飽和していると考え
られる。
The inference rules are as follows based on the following phenomenon facts. 1) As shown in FIG. 8, if the light emission during piercing is not constant but fluctuates gradually or becomes stronger or weaker, the probability of blowing up increases. 2) As shown in FIG. 9, if the light emission at the start moment is strong, the probability of blowing up is high. (Of course, when strong light emission continues, it blows up.) FIG. 9 corresponds to FIGS. 7 and 8. FIG.
The dashed line immediately after the start of piercing is considered to be saturated.

【0036】初期発光強度に関してのif thenル
ールの例は次の通りである。 i) もし、OUTaのON時間が、0≦Tai≦2.
0sec(図10の(i)参照)ならば、パルスデュー
ティは(μAi)Tai×30(%)下げる。但し、
(μAi)TaiはTai時間のときのファジィ値μA
iの値である。ii) もし、OUTaのON時間が、
2.0<Tai<3.0sec(図10の(ii)参照) ならば、アシストガス圧を標準の90%にしてみる。
An example of the if then rule for the initial light emission intensity is as follows. i) If the ON time of OUTa is 0 ≦ Tai ≦ 2.
If it is 0 sec (see (i) of FIG. 10), the pulse duty is reduced by (μAi) Tai × 30 (%). However,
(ΜAi) Tai is a fuzzy value μA at the time of Tai
It is the value of i. ii) If the ON time of OUTa is
If 2.0 <Tai <3.0 sec (see (ii) in FIG. 10), the assist gas pressure is set to 90% of the standard.

【0037】iii) もし、アシストガス圧を下げても
OUTaのON時間が、2.0<Tai<3.0sec
(図10の(ii)参照) ならば、アシストガス圧を標準の110%にしてみる。
iv) もし、OUTaのON時間が、3.0≦Tai
(図10の(iii)参照)……(吹き上がっている) ならば、(ノズルの変形など他の原因が考えられるの
で)外部へアラーム表示しピアシングを停止する。
Iii) Even if the assist gas pressure is lowered, the ON time of OUTa is 2.0 <Tai <3.0 sec.
(See (ii) in FIG. 10) Then, the assist gas pressure is set to 110% of the standard.
iv) If the ON time of OUTa is 3.0 ≦ Tai
(See (iii) in FIG. 10) If (blowing up), an alarm is displayed outside (because other causes such as nozzle deformation are considered) and piercing is stopped.

【0038】また、ピアシング途中の発光変化に関して
のif thenルールの例は次の通りである。 i) もし、OUTaがOFF後OUTbのON時間
(Ai)が、1.0sec<(Ai)(図11参照)な
らば、パルスデューティは(μBi)Ai×30%下げ
る。但し、Ai=Tbi−Tai、(μBi)Aiは、
Aiの値で決まるファジィ値μBiの値である。 ii) もし、OUTbが一旦OFF後、再度ONになる
ことがたびたび(NA)ある(図12参照)ならば、ア
シストガス圧を(μCi)NAi×30%下げる。但
し、NAは回数、(μCi)NAiは回数NAiの値に
より決まるファジィ値μCiの値である。
An example of an if then rule for a light emission change during piercing is as follows. i) If the ON time (Ai) of OUTb after OFF of OUTa is 1.0 sec <(Ai) (see FIG. 11), the pulse duty is reduced by (μBi) Ai × 30%. Where Ai = Tbi−Tai, (μBi) Ai is
This is the value of the fuzzy value μBi determined by the value of Ai. ii) If OUTb is frequently turned off and then turned on again (NA) (see FIG. 12), the assist gas pressure is reduced by (μCi) NAi × 30%. Here, NA is the number of times, and (μCi) NAi is the value of the fuzzy value μCi determined by the value of the number of times NAi.

【0039】ピアシング後の切断加工のファジィ制御の
例を説明する。なお、この場合の目的は、加工の途中で
切断面が溶け落ちてギザギザの状態になるガウジング
や、吹上げが発生しないように監視、予防しながら、な
るべく加工スピードを早くし、加工時間を短くすること
であり、制御の前件部、後件部、推論ルールの基本ルー
ルは次の通りである(この場合も加工材料Wは鉄板であ
る)。
An example of fuzzy control for cutting after piercing will be described. In this case, the purpose is to increase the processing speed and shorten the processing time while monitoring and preventing gouging and blow-up that the cut surface melts down during processing and becomes jagged, and blow-up does not occur. The basic rule of the antecedent part, the consequent part, and the inference rule of the control is as follows (in this case, too, the processing material W is an iron plate).

【0040】基本ルール 加工中のラインを一定距離ずつ区切り、即ち、加工
スピードに反比例したある一定のチェックインターバル
時間を決め、その間に光検知部1の出力信号OUTc,
OUTb,OUTaの順にONになる頻度をチェック
し、その頻度に合わせ、加工スピード又は、平均照射レ
ーザ出力を加減する。
Basic Rule The line being processed is divided by a certain distance, that is, a certain check interval time which is inversely proportional to the processing speed is determined, during which the output signals OUTc,
The frequency of turning ON in the order of OUTb and OUTa is checked, and the processing speed or the average irradiation laser output is adjusted according to the frequency.

【0041】ファジィ推論の前件部変数は、光検知部1
の出力信号OUTa,OUTb,OUTcがインターバ
ルごとにONする回数であり、後件部は、加工スピード
及びパルスデューティである。
The antecedent variable of the fuzzy inference is the light detection unit 1
Are the number of times the output signals OUTa, OUTb, and OUTc are turned on at intervals, and the consequent part is the processing speed and the pulse duty.

【0042】推論ルールは、次の現象事実に基づいて、
以下のようにする。 1) 加工のスタート時点で、強い発光があるときは、
ガウジングの発生する確率が高い。 2) 加工中の光強度が一定でなく変動する場合(この
ときは、切断面に爪でひっかいたような筋が生じるノッ
チが入る)は、ガウジングの発生する確率が高い(図1
3)。 3) 一旦、ガウジングが発生すると、それが次々に連
鎖反応で続くことが多い。 4) 標準加工スピードより速過ぎると「ガウジング」
となり、極端な場合切断不能(けがいた状態のようにな
る)、遅いと「セルフバーニング」になる。
The inference rule is based on the following phenomenon facts:
Do the following: 1) If there is strong light emission at the start of processing,
High probability of gouging. 2) If the light intensity during processing is not constant and fluctuates (in this case, a notch that forms a streak like a nail on the cut surface is formed), there is a high probability that gouging occurs (FIG. 1).
3). 3) Once gouging occurs, it often follows one after another in a chain reaction. 4) "Gouging" if it is faster than the standard processing speed
In extreme cases, it is not possible to cut (it looks like an injured state).

【0043】切断のif thenルールは次の通りで
ある。 i) もし、チェックインターバル間にOUTa,OU
TbがOFFでも、OUTcがONになること(NBi
回)があるならば、加工スピードを(μsi)NBi×
10%早くする。但し、(μsi)NBiは、NBiの
値に対するファジィ値μsiの値である(図14)。
The if then rule for disconnection is as follows. i) If OUTa, OU during the check interval
OUTc is ON even if Tb is OFF (NBi
Times), set the processing speed to (μsi) NBi ×
10% faster. Here, (μsi) NBi is the value of the fuzzy value μsi with respect to the value of NBi (FIG. 14).

【0044】ii) もし、チェックインターバル間にO
UTaがOFFでも、OUTbがONになる(当然OU
Tcも同時にON)こと(NCi回)があるならば、加
工スピードを(μti)NCi×15%早くする。但
し、(μti)NCiは、NCiの値に対するファジィ
値μtiの値である(図15)。
Ii) If O
Even if UTa is OFF, OUTb is ON (of course, OU
If Tc is ON at the same time) (NCi times), the processing speed is increased by (μti) NCi × 15%. Here, (μti) NCi is the value of the fuzzy value μti with respect to the value of NCi (FIG. 15).

【0045】iii) もし、チェックインターバル間に
OUTaがONになる(当然OUTc,OUTbも同時
にON)ことがある ならば、加工を一旦止め、一時ストップし、再加工す
る。このときは加工スピードは100%にし、アシスト
ガス圧を10%下げてみる。 iv) もし、ii)を実行し、逆にOUTaがONになる ならば、(セルフバーニングと判断し)加工を一旦止
め、初期の条件に戻し再加工する。もし、再加工で同じ
状態になるときは製品不良と判断し次のステップへジャ
ンプする。なお、上記のi),ii)はファジィ制御を含
む。iii),iv)は単なるシーケンシャル制御である。
Iii) If OUTa is turned on during the check interval (of course, OUTc and OUTb are also turned on at the same time), the processing is temporarily stopped, temporarily stopped, and then reprocessed. At this time, the processing speed is set to 100%, and the assist gas pressure is reduced by 10%. iv) If ii) is executed, and if OUTa is turned on, on the contrary, the processing is temporarily stopped (determined as self-burning), and the processing is returned to the initial condition and the processing is performed again. If the same state is obtained by rework, it is determined that the product is defective, and the process jumps to the next step. The above i) and ii) include fuzzy control. iii) and iv) are merely sequential controls.

【0046】図では、光検知部1の構成において、各ボ
リウムSLa,SLb,SLc,TDa,TDb,TD
cは電気部品によって調節するようになっているが、デ
ジタル方式により書き込み設定可能とし、任意に選択設
定できるようにする方が一般的で汎用性の高い装置にで
きる。更に説明の都合で、光検知部1の出力をOUT
a,OUTb,OUTc,の3つにしているが、シュミ
ットトリガ回路の増設によって更にキメ細かい制御も可
能になる。
In the figure, in the configuration of the light detecting section 1, each of the regulators SLa, SLb, SLc, TDa, TDb, TD
Although c is adjusted by an electric component, it is more general and highly versatile that the writing can be set by a digital method and can be arbitrarily selected and set. Further, for convenience of explanation, the output of the light detection unit 1 is set to OUT.
a, OUTb, and OUTc are used, but finer control is possible by adding a Schmitt trigger circuit.

【0047】また、レーザパルス発振の場合、ピアシン
グが正常に行われているときの加工部Kの放射光はパル
ス波形となり、スパッタを吹き上げている加工不良のと
きは正常時のパルス波形が崩れて連続するようになる。
遅延回路10a,10b,10cの積分時間が大きく出
力信号のON時間が長いと正常時のパルス波形も連続し
てしまい加工不良を識別することができないが、積分
間を短かくするか、或いは無くすと、加工不良の識別が
可能となる。
In the case of laser pulse oscillation, the radiated light of the processing portion K when the piercing is performed normally has a pulse waveform, and when the processing is defective due to the blowing up of spatter, the pulse waveform in the normal state is broken. Become continuous.
The integration times of the delay circuits 10a, 10b, 10c are large.
If the ON time of the force signal is long, the pulse waveform in the normal state will be continuous and the processing failure cannot be identified. However, if the integration time is shortened or eliminated, the processing failure can be identified. It becomes possible.

【0048】図16は、P1点でピアシング、そのあと
1→P2→P3とレーザ連続発振で切断加工し、P3で加
工を終了する場合を示すものであり、このときの加工用
NCプログラム(メインプログラム)の一例は次の通り
である。 1° O1000; ……(プログラム番号) 2° G90 G92 XO,YO,; ……(絶対値での座標系の決定) 3° G26 M12; ……(加工準備動作,加工条件の呼び出し) 4° G00 X−5,YO; ……(加工開始点へ位置決め) 5° G22; ……(ピアシング加工起動) 6° G23 AO; ……(外周切断加工起動) 7° G01 XO; ……(加工方向指令) 8° X100, Y300 ……(加工方向指令) 9° G25 ……(加工終了動作指令) 10°M30 ……(プログラムの自動リセット) なお、AOはレーザ連続発振(CW)であり、図23の
A1はパルス発振(PW)である。
[0048] Figure 16 illustrates a case where cutting by piercing, laser continuous wave and Then P 1 → P 2 → P 3 at one point P, and ends the processing at P 3, the processing of this time An example of the NC program for use (main program) is as follows. 1 ° O1000; (program number) 2 ° G90 G92 XO, YO;; (determination of coordinate system by absolute value) 3 ° G26 M12; G00 X-5, YO; (positioning to the processing start point) 5 ° G22; (starting of piercing processing) 6 ° G23 AO; (starting of outer peripheral cutting processing) 7 ° G01 XX; (processing direction) Command) 8 ° X100, Y300 (Processing direction command) 9 ° G25 (Processing end operation command) 10 ° M30 (Program automatic reset) AO is laser continuous oscillation (CW). A1 of 23 is a pulse oscillation (PW).

【0049】上記NCプログラムの実行フローの例を図
17ないし図19に示す。なお、図中右側に記入され
「1°」,〜,「10°」は、上記NCプログラムに対
応するステップ番号である。
FIGS. 17 to 19 show examples of the execution flow of the NC program. Note that “1 °”, 〜, and “10 °” written on the right side of the figure are step numbers corresponding to the NC program.

【0050】また、図17の中のステップP−(1),
P−(3),P−(4)におけるピアシングとモニタリ
ングとファジイ制御フローの例を参考までに図20と図
21に示す。図20で※印のついたステップは前述の詳
細内容と必ずしも一致していない。
Steps P- (1),
20 and 21 show examples of piercing, monitoring, and fuzzy control flows in P- (3) and P- (4) for reference. Steps marked with * in FIG. 20 do not always correspond to the detailed contents described above.

【0051】更に、図18の中のステップC−(1),
C−(3),C−(4)における切断加工のモニタリン
グとファジイ制御フローの例を参考までに図22と図2
3に示す。図22においても※印のついたステップは前
述の詳細内容と必ずしも一致していない。
Further, Step C- (1), FIG.
FIGS. 22 and 2 show examples of the monitoring of the cutting process and the fuzzy control flow in C- (3) and C- (4).
3 is shown. Also in FIG. 22, the steps marked with * do not always match the details described above.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載のレ
ーザ加工機の制御方法によれば、ピアシングを良好に行
う効果を期待することができる。また、請求項2記載の
発明によれば、加工中に、吹上げ不良が発生しないよう
に監視、予防しながら最短時間で加工を終了させる効果
を期待することができる。また、請求項3記載の発明に
よれば、加工の途中で切断面が溶け落ちてギザギザの状
態になるガウジングや、吹上げが発生しないように監
視、予防しながら、なるべく加工スピードを早くし、加
工時間を短くする効果を期待できる。
As described above, the laser according to the first aspect is described.
According to the control method of the user processing machine, piercing can be performed well.
The effect can be expected. Further, according to claim 2
According to the invention, it is possible to prevent blow-up defects from occurring during processing.
Effect of finishing processing in the shortest time while monitoring and preventing
Can be expected. Further, according to the third aspect of the present invention,
According to the process, the cut surface melts down during the processing and
To prevent gouging and blowing up
Increase the processing speed as much as possible while
The effect of shortening the construction time can be expected.

【0053】また、請求項6記載のレーザ加工機の制御
装置によれば、複数のシュミットトリガ回路のON時間
やON時間の比率或いは頻度等を常に正確に測定して加
工不良を低減し良好な加工を無人運転で行うことができ
る効果がある。しかも、シュミットトリガ回路のトリガ
レベルと遅延回路の遅延時間は、共に可変とされている
ので、加工材料の材質や板厚等に対応して光検知部を最
良の状態に調整し、制御精度を高めることができる。
In addition, the control of the laser processing machine according to claim 6
According to the device, the ON time of a plurality of Schmitt trigger circuits
And the ratio or frequency of ON time are always accurately measured and added.
Good machining can be performed by unattended operation by reducing machining defects.
Has an effect. Moreover, the trigger of the Schmitt trigger circuit
Both the level and the delay time of the delay circuit are variable
Therefore, the light detection part should be the most suitable for the material and thickness of the processing material.
It can be adjusted to a good state and control accuracy can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係るレーザ加工機の制御装置の一実
施例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a control device for a laser beam machine according to the present invention.

【図2】 集光レンズと光ファイバ等の関係を示す断面
図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a relationship between a condenser lens and an optical fiber and the like.

【図3】 光検知部の詳細図である。FIG. 3 is a detailed view of a light detection unit.

【図4】 増幅器で増幅されたピアシングの電気信号の
波形の一例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a waveform of an electric signal of piercing amplified by an amplifier.

【図5】 シュミットトリガ回路から出力されたピアシ
ングの電気信号の波形の一例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a waveform of a piercing electric signal output from a Schmitt trigger circuit.

【図6】 出力回路から出力されたピアシングの電気信
号の一例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an electric signal of piercing output from an output circuit.

【図7】 良好なピアシングの電気信号と、トリガレベ
ルを変えた三つのシュミットトリガ回路の出力回路から
の出力信号の相互関係を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a correlation between an electric signal of good piercing and output signals from output circuits of three Schmitt trigger circuits with different trigger levels.

【図8】 正常だが良好とは言えないピアシングとこれ
に続く切断加工の電気信号と、トリガレベルを変えた三
つのシュミットトリガ回路の出力回路からの出力信号の
相互関係を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an interrelationship between an electric signal for piercing which is normal but not good and a cutting process following the piercing, and output signals from output circuits of three Schmitt trigger circuits with different trigger levels.

【図9】 図7及び図8とは別の、増幅器で増幅された
電気信号と、トリガレベルを変えた三つのシュミットト
リガ回路の出力回路からの出力信号の相互関係を示す図
である。
9 is a diagram showing a correlation between an electric signal amplified by an amplifier and output signals from three Schmitt trigger circuits with different trigger levels, which is different from FIGS. 7 and 8. FIG.

【図10】 パルスデューティを下げるための出力信号
OUTaのON時間が「長い」というメンバーシップ関
数の図である。
FIG. 10 is a diagram of a membership function in which an ON time of an output signal OUTa for lowering a pulse duty is “long”.

【図11】 発光がダラダラと「長引く」というメンバ
ーシップ関数の図である。
FIG. 11 is a diagram of a membership function in which light emission is lazy and “prolongs”.

【図12】 「たびたび」というあいまいの度合を示す
メンバーシップ関数の図である。
FIG. 12 is a diagram of a membership function indicating a degree of ambiguity of “frequently”.

【図13】 正常切断とノツチが入る切断、及びガウジ
ングが発生する波形の図である。
FIG. 13 is a diagram of waveforms in which a normal cut, a cut in which a notch enters, and a gouging occur.

【図14】 ガウジングになる可能性が「高い」という
メンバーシップ関数の図である。
FIG. 14 is a diagram of a membership function of “high possibility” of gouging.

【図15】 ガウジングになる可能性が「高い」という
メンバーシップ関数の図である。
FIG. 15 is a diagram of a membership function of “high possibility” of gouging.

【図16】 NCプログラムの切断軌跡を示す図であ
る。
FIG. 16 is a diagram showing a cutting locus of an NC program.

【図17】 NCプログラムの概略実行フロー図の前段
部である。
FIG. 17 is a front part of a schematic execution flowchart of the NC program;

【図18】 NCプログラムの概略実行フロー図の中段
部である。
FIG. 18 is a middle part of a schematic execution flowchart of the NC program.

【図19】 NCプログラムの概略実行フロー図の後段
部である。
FIG. 19 is the latter part of the schematic execution flowchart of the NC program.

【図20】 ピアシングのモニタリングとファジィ制御
フロー図の前段部である。
FIG. 20 is the first part of the piercing monitoring and fuzzy control flow diagram.

【図21】 ピアシングのモニタリングとファジィ制御
フロー図の後段部である。
FIG. 21 is the latter part of the piercing monitoring and fuzzy control flow diagram.

【図22】 切断加工のモニタリングとファジィ制御フ
ロー図の前段部である。
FIG. 22 is a front part of a flow chart for monitoring cutting processing and fuzzy control.

【図23】 切断加工のモニタリングとファジィ制御フ
ロー図の後端部である。
FIG. 23 is a rear end of a flow chart for monitoring a cutting process and fuzzy control.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光検知部 2 記憶部 3 比較部 4 制御部 6 光ファイバ 7 フォトトランジスタ 8 増幅器 9a シュミットトリガ回路 9b シュミットトリガ回路 9c シュミットトリガ回路 10a 遅延回路 10b 遅延回路 10c 遅延回路 11a 出力回路 11b 出力回路 11c 出力回路 12 レーザ発振器 13 レーザ保護筒 14 集光レンズ 15 アシストガス供給口 16 ノズル 18 チェック端子 19a チェック端子 19b チェック端子 19c チェック端子 20 加工テーブル 21 補助機器 22 運転プログラム Reference Signs List 1 light detection unit 2 storage unit 3 comparison unit 4 control unit 6 optical fiber 7 phototransistor 8 amplifier 9a Schmitt trigger circuit 9b Schmitt trigger circuit 9c Schmitt trigger circuit 10a delay circuit 10b delay circuit 10c delay circuit 11a output circuit 11b output circuit 11c output Circuit 12 Laser oscillator 13 Laser protection tube 14 Condenser lens 15 Assist gas supply port 16 Nozzle 18 Check terminal 19a Check terminal 19b Check terminal 19c Check terminal 20 Processing table 21 Auxiliary device 22 Operating program

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B23K 26/00──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) B23K 26/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 加工部の放射光を電気信号に変換する変
換手段と、該変換手段の電気信号を内部処理に適した値
に増幅する増幅器と、該増幅器で増幅された信号から互
いに異なるレベルの信号を取り出す並列接続の少なくと
も2個のシュミットトリガ回路と、各シュミットトリガ
回路の出力信号を所要の時間だけ個々に遅延させて連続
した信号とする遅延回路と、各遅延回路の出力信号を個
々に出力する出力回路とを有する光検知部に、加工部の
放射光を導入して上記各出力回路から信号を出力させ、
一つのシュミットトリガ回路のトリガレベル以上のON
時間と、該ON時間に対する他の一つのシュミットトリ
ガ回路のトリガレベル以上のON時間の比率とを測定し
て予め記憶部に記憶された記憶内容と比較部で比較し、
その比較結果に基づいてレーザ加工機の加工条件を修正
することを特徴とするレーザ加工機の制御方法。
1. A conversion means for converting radiation light from a processing section into an electric signal, an amplifier for amplifying the electric signal of the conversion means to a value suitable for internal processing, and a level different from the signal amplified by the amplifier. At least two Schmitt trigger circuits connected in parallel to take out the signal of each other, a delay circuit that delays an output signal of each Schmitt trigger circuit individually by a required time to form a continuous signal, and an output signal of each delay circuit. To the light detection unit having an output circuit to output the light emitted from the processing unit and output a signal from each of the output circuits,
ON above the trigger level of one Schmitt trigger circuit
The time and the ratio of the ON time equal to or greater than the trigger level of the other Schmitt trigger circuit to the ON time are measured and compared with the storage content stored in the storage unit in advance by the comparison unit,
A method for controlling a laser processing machine, wherein the processing conditions of the laser processing machine are corrected based on the comparison result.
【請求項2】 加工部の放射光を電気信号に変換する変
換手段と、該変換手段の電気信号を内部処理に適した値
に増幅する増幅器と、該増幅器で増幅された信号から互
いに異なるレベルの信号を取り出す並列接続の少なくと
も2個のシュミットトリガ回路と、各シュミットトリガ
回路の出力信号を所要の時間だけ個々に遅延させて連続
した信号とする遅延回路と、各遅延回路の出力信号を個
々に出力する出力回路とを有する光検知部に、加工部の
放射光を導入して上記各出力回路から信号を出力させ、
トリガレベルの高いシュミットトリガ回路の出力回路の
信号がOFFとなった後の、トリガレベルの低いシュミ
ットトリガ回路のON時間を測定して予め記憶部に記憶
された記憶内容と比較部で比較し、その比較結果に基づ
いてレーザ加工機の加工条件を修正することを特徴とす
るレーザ加工機の制御方法。
2. A conversion means for converting the radiated light of the processing section into an electric signal, an amplifier for amplifying the electric signal of the conversion means to a value suitable for internal processing, and different levels from the signal amplified by the amplifier. At least two Schmitt trigger circuits connected in parallel to take out the signal of each other, a delay circuit that delays an output signal of each Schmitt trigger circuit individually by a required time to form a continuous signal, and an output signal of each delay circuit. To the light detection unit having an output circuit to output the light emitted from the processing unit and output a signal from each of the output circuits,
After the signal of the output circuit of the Schmitt trigger circuit with a high trigger level is turned off, the ON time of the Schmitt trigger circuit with a low trigger level is measured and compared with the stored content stored in the storage unit in advance by the comparison unit. A method for controlling a laser processing machine, wherein the processing conditions of the laser processing machine are corrected based on the comparison result.
【請求項3】 加工部の放射光を電気信号に変換する変
換手段と、該変換手段の電気信号を内部処理に適した値
に増幅する増幅器と、該増幅器で増幅された信号から互
いに異なるレベルの信号を取り出す並列接続の少なくと
も2個のシュミットトリガ回路と、各シュミットトリガ
回路の出力信号を所要の時間だけ個々に遅延させて連続
した信号とする遅延回路と、各遅延回路の出力信号を個
々に出力する出力回路とを有する光検知部に、加工部の
放射光を導入して上記各出力回路から信号を出力させ、
加工スピードに反比例したある一定のチェックインター
バル時間を決めてその間にレベルの低いシュミットトリ
ガ回路の出力回路から順に出力信号がONになる頻度を
チェックして予め記憶部に記憶された記憶内容と比較部
で比較し、その比較結果に基づいてレーザ加工機の加工
条件を修正することを特徴とするレーザ加工機の制御方
法。
3. A conversion means for converting the radiated light of the processing section into an electric signal, an amplifier for amplifying the electric signal of the conversion means to a value suitable for internal processing, and different levels from the signal amplified by the amplifier. At least two Schmitt trigger circuits connected in parallel to take out the signal of each other, a delay circuit that delays an output signal of each Schmitt trigger circuit individually by a required time to form a continuous signal, and an output signal of each delay circuit. To the light detection unit having an output circuit to output the light emitted from the processing unit and output a signal from each of the output circuits,
A certain check interval time that is inversely proportional to the processing speed is determined, and during that time, the frequency of the output signal to be turned on is checked in order from the output circuit of the Schmitt trigger circuit having a low level, and the storage content previously stored in the storage unit and the comparison unit are checked. And a processing condition of the laser beam machine is corrected based on the comparison result.
【請求項4】 加工条件の修正が、レーザ出力パルスデ
ューティ、加工速度、アシストガス圧力、集光レンズの
加工材料からの距離の一以上を含むことを特徴とする請
求項1ないし3のいずれか一つに記載のレーザ加工機の
制御方法。
4. The method according to claim 1, wherein the modification of the processing condition includes at least one of a laser output pulse duty, a processing speed, an assist gas pressure, and a distance from the processing material of the condenser lens. A control method for a laser processing machine according to one of the above aspects.
【請求項5】 加工条件を修正する制御ルールがファジ
ィ推論に基づく制御ルールであることを特徴とする請求
項1ないし4のいずれか一つに記載のレーザ加工機の制
御方法。
5. The method according to claim 1, wherein the control rule for modifying the processing condition is a control rule based on fuzzy inference.
【請求項6】 加工部の放射光を電気信号に変換する光
検知部と、最良とされる加工時の加工部の放射光の強度
を標準パターンとして記憶する記憶部と、上記光検知部
から出力された放射光の強度と上記記憶部の標準パター
ンとを比較してその比較結果を出力する比較部と、該比
較部の出力信号に基づいてレーザ加工機を制御する制御
部とを具備し、 上記光検知部は、加工部の放射光を電気信号に変換する
変換手段と、該変換手段の電気信号を内部処理に適した
値に増幅する増幅器と、該増幅器で増幅された信号から
互いに異なるレベルの信号を取り出す並列接続の少なく
とも2個のトリガレベル可変のシュミットトリガ回路
と、各シュミットトリガ回路の出力信号を所要の時間だ
け個々に遅延させて連続した信号とする遅延時間可変の
遅延回路と、各遅延回路の出力信号を個々に出力する出
力回路とを備えたことを特徴とするレーザ加工機の制御
装置。
6. A light detecting section for converting radiation light of the processing section into an electric signal, a storage section for storing the intensity of the radiation light of the processing section at the time of the best processing as a standard pattern, and A comparison unit that compares the intensity of the emitted radiation light with the standard pattern in the storage unit and outputs a comparison result; and a control unit that controls the laser processing machine based on an output signal of the comparison unit. The light detection unit includes: a conversion unit that converts the radiated light of the processing unit into an electric signal; an amplifier that amplifies the electric signal of the conversion unit to a value suitable for internal processing; and a signal amplified by the amplifier. At least two parallel-connected Schmitt trigger circuits for extracting signals of different levels, and a variable delay time for individually delaying the output signal of each Schmitt trigger circuit by a required time to form a continuous signal Road and control unit of the laser processing machine, characterized in that the output signal of each delay circuit and an output circuit which outputs individually.
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