JP6725572B2 - レーザ加工機及びレーザ加工方法 - Google Patents
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Description
図1及び図7に示すように、本発明の他の実施形態に係るレーザ加工機10Aは、監視ユニット36(図2参照)に代わりに、監視ユニット50を具備した点を除き、本発明の実施形態に係るレーザ加工機10と略同じ構成を有している。そして、本発明の他の実施形態に係る監視ユニット50の具体的な構成は、以下の通りである。なお、レーザ加工機10Aにおける複数の構成要素のうち、レーザ加工機10における構成要素と対応するものについては、図面中に同一符号を付してある。
監視ユニット36(図2参照)と同様の構成の監視ユニットを用いて、加工条件1の下で、ピアシング加工及び切断加工が良好な場合と、切断加工の不良によってガウジングとバーニング(焼損)が混在する場合とで、ベンドミラーを透過した戻り光の光レベルを調べることで、第1の加工良否判定の加工試験を行った。また、加工条件2の下で、ピアシング加工が良好な場合と、切断加工が良好な場合と、切断加工の不良によってガウジングが生じる場合と、切断加工の不良によってバーニングが生じる場合とで、ベンドミラーを透過した戻り光の光レベルを調べる第1の加工良否判定の加工試験を行った。なお、第1の加工良否判定の加工試験においては、監視ユニットの分光器によって、700nm波長〜900nm波長帯の中で波長間隔を置いた20種類の異なる波長を抽出してそれらの光レベルを時系列に検出した。
監視ユニット36(図2参照)と同様の構成の監視ユニットを用いて、加工条件1の下で、切断加工が良好な場合で、ベンドミラーを透過した戻り光強度としての光レベル(A/Dカウント値)を調べることで、第2の加工良否判定の加工試験を行った。また、加工条件2の下で、アシストガスの異常が生じた場合と、切断加工が良好な場合とで、ベンドミラーを透過した戻り光の光レベルを調べることで、第2の加工良否判定の加工試験を行った。また、第2の加工良否判定の加工試験においては、監視ユニットの分光器によって、400nm波長帯〜550nm波長帯の中で波長間隔を置いた10種類の異なる波長を抽出してそれらの光レベルを時系列に検出した。
12 加工テーブル
14 ファイバレーザ発振器(レーザ発振器)
16 可動フレーム
16a 水平部
18 キャリッジ
20 レーザ加工ヘッド
22 加工ヘッド本体
24 ノズル
26 プロセスファイバ(伝送ファイバ)
28 コリメートレンズ
30 集束レンズ
32 ベンドミラー
34 NC装置
36 監視ユニット
38 分光器(検出部)
40 監視コントローラ(監視部)
42 判定情報記憶部
44 蓄積データ処理部
46 判定部
48 信号出力部
10A レーザ加工機
50 監視ユニット
52 光学フィルタ(検出部)
54 監視コントローラ(監視部)
56 フォトダイオード回路(検出部)
58 判定情報記憶部
60 蓄積データ処理部
62 判定部
64 信号出力部
W ワーク材
Wm ワーク材の製品部分
Wb ワーク材の残材部分
SP 加工点
LB レーザ光
BR 戻り光
BR’ ベンドミラーを透過した戻り光
Claims (10)
- 1μm波長帯のレーザ光を出力するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器に光学的に接続され、ワーク材に向かってアシストガスを噴射しながらレーザ光を照射するレーザ加工ヘッドと、
前記レーザ加工ヘッドの内部に設けられ、レーザ光の照射に伴う、加工点及びその近傍を含む加工点側から前記レーザ加工ヘッドに向かう戻り光のうち、加工条件に応じた複数の特定波長帯の光を抽出してそれらの光レベルを時系列に検出する検出部としての分光器と、
前記分光器からの時系列的な検出結果に基づいて、レーザ加工の加工状態を監視する監視部と、を具備したことを特徴とするレーザ加工機。 - 1μm波長帯のレーザ光を出力するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器に光学的に接続され、ワーク材に向かってアシストガスを噴射しながらレーザ光を照射するレーザ加工ヘッドと、
前記レーザ加工ヘッドの内部に設けられ、レーザ光の照射に伴う、加工点及びその近傍を含む加工点側から前記レーザ加工ヘッドに向かう戻り光を検出する検出部と、
前記検出部によって検出された前記戻り光のうち、加工条件に応じた特定波長帯の光レベルを時系列的に選択して、レーザ加工の加工状態を監視する監視部と、を具備し、
前記検出部は、
加工条件に応じた特定波長帯の光のみを透過させる光学フィルタと、
前記光学フィルタを透過した光の光強度を検出するフォトダイオード回路と、を有していることを特徴とするレーザ加工機。 - 前記監視部は、レーザ加工の加工状態を判定するための閾値と、前記検出部からの検出結果とを比較して、レーザ加工の加工状態を判定する判定部を有していること特徴とする請求項1又は請求項2に記載のレーザ加工機。
- 1μm波長帯のレーザ光を出力するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器に光学的に接続され、ワーク材に向かってアシストガスを噴射しながらレーザ光を照射するレーザ加工ヘッドと、
前記レーザ加工ヘッドの内部に設けられ、レーザ光の照射に伴う、加工点及びその近傍を含む加工点側から前記レーザ加工ヘッドに向かう戻り光を検出する検出部と、
前記検出部によって検出された前記戻り光のうち、加工条件に応じた特定波長帯として、800nm波長帯の光レベルを時系列的に選択して、レーザ加工の加工状態を監視する監視部と、を具備したことを特徴とするレーザ加工機。 - 1μm波長帯のレーザ光を出力するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器に光学的に接続され、ワーク材に向かってアシストガスを噴射しながらレーザ光を照射するレーザ加工ヘッドと、
前記レーザ加工ヘッドの内部に設けられ、レーザ光の照射に伴う、加工点及びその近傍を含む加工点側から前記レーザ加工ヘッドに向かう戻り光を検出する検出部と、
前記検出部によって検出された前記戻り光のうち、加工条件に応じた特定波長帯として、470nm波長帯の光レベルを時系列的に選択して、レーザ加工の加工状態を監視する監視部と、を具備したことを特徴とするレーザ加工機。 - 1μm波長帯のレーザ光を出力するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器に光学的に接続され、ワーク材に向かってアシストガスを噴射しながらレーザ光を照射するレーザ加工ヘッドと、
前記レーザ加工ヘッドの内部に設けられ、レーザ光の照射に伴う、加工点及びその近傍を含む加工点側から前記レーザ加工ヘッドに向かう戻り光を検出する検出部と、
前記検出部によって検出された前記戻り光のうち、加工条件に応じた特定波長帯として、800nm波長帯と470nm波長帯の光レベルを時系列的に選択して、レーザ加工の加工状態を監視する監視部と、を具備したことを特徴とするレーザ加工機。 - 1μm波長帯のレーザ光を出力するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器に光学的に接続され、ワーク材に向かってアシストガスを噴射しながらレーザ光を照射するレーザ加工ヘッドと、
前記レーザ加工ヘッドの内部に設けられ、レーザ光の照射に伴う、加工点及びその近傍を含む加工点側から前記レーザ加工ヘッドに向かう戻り光を検出する検出部と、
前記検出部によって検出された前記戻り光のうち、加工条件に応じた特定波長帯の光レベルを時系列的に選択して、レーザ加工の加工状態を監視する監視部と、を具備し、
前記監視部は、レーザ加工の加工状態が良好な場合に想定されかつ特定波長帯の光レベルの時間的遷移を示す基準の遷移パターンと、前記検出部からの検出結果である加工条件に応じた特定波長帯の光レベルの時間的遷移とを比較して、レーザ加工の加工状態を判定する判定部を有していることを特徴とするレーザ加工機。 - 1μm波長帯のレーザ光を出力するレーザ発振器に光学的に接続されたレーザ加工ヘッドから、ワーク材に向かってアシストガスを噴射しながらレーザ光を照射することにより、ワーク材に対してレーザ加工を行うレーザ加工方法であって、
レーザ光の照射に伴う、加工点及びその近傍を含む加工点側から前記レーザ加工ヘッドに向かう戻り光を検出し、
検出された前記戻り光のうち、加工条件に応じた特定波長帯として、800nm波長帯の光レベルを時系列的に選択して、レーザ加工の加工状態を監視することを特徴とするレーザ加工方法。 - 1μm波長帯のレーザ光を出力するレーザ発振器に光学的に接続されたレーザ加工ヘッドから、ワーク材に向かってアシストガスを噴射しながらレーザ光を照射することにより、ワーク材に対してレーザ加工を行うレーザ加工方法であって、
レーザ光の照射に伴う、加工点及びその近傍を含む加工点側から前記レーザ加工ヘッドに向かう戻り光を検出し、
検出された前記戻り光のうち、加工条件に応じた特定波長帯として、470nm波長帯の光レベルを時系列的に選択して、レーザ加工の加工状態を監視することを特徴とするレーザ加工方法。 - 1μm波長帯のレーザ光を出力するレーザ発振器に光学的に接続されたレーザ加工ヘッドから、ワーク材に向かってアシストガスを噴射しながらレーザ光を照射することにより、ワーク材に対してレーザ加工を行うレーザ加工方法であって、
レーザ光の照射に伴う、加工点及びその近傍を含む加工点側から前記レーザ加工ヘッドに向かう戻り光を検出し、
検出された前記戻り光のうち、加工条件に応じた特定波長帯として、800nm波長帯と470nm波長帯の光レベルを時系列的に選択して、レーザ加工の加工状態を監視することを特徴とするレーザ加工方法。
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