JP6824092B2 - Laser processing method and laser processing equipment - Google Patents
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Description
この発明は、被加工材にレーザビームを照射して被加工材を切断するレーザ加工方法及びレーザ加工装置に関する。 The present invention relates to a laser processing method and a laser processing apparatus that irradiate a work material with a laser beam to cut the work material.
従来、レーザ切断装置によって被加工材を切断加工する場合、レーザノズルから被加工材に向かってアシストガスを噴射するとともにレーザビームを照射しながら設定した切断経路を移動させて切断溝を形成して被加工材を切断する。 Conventionally, when cutting a work material with a laser cutting device, an assist gas is injected from a laser nozzle toward the work material and a set cutting path is moved while irradiating a laser beam to form a cutting groove. Cut the work material.
レーザ切断装置によって被加工材を切断加工する際には、例えば、セルフバーニング、ノッチ、吹き上げ、被加工材裏面におけるドロス付着等の切断不良が発生する可能性がある。 When cutting a work material with a laser cutting device, cutting defects such as self-burning, notch, blow-up, and dross adhesion on the back surface of the work material may occur.
この中で、セルフバーニング、ノッチ、吹き上げについては、映像識別や可視光の光量変化により被加工材の表面側から検知することが可能であり、種々の技術が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。 Among them, self-burning, notch, and blow-up can be detected from the surface side of the material to be processed by image identification and change in the amount of visible light, and various techniques are disclosed (for example, Patent Documents). See 1.).
しかしながら、被加工材裏面側に付着するドロスについては、被加工材の表面側からの目視確認が困難であり、被加工材を切断し終えた後に製品を裏返すなどによって確認するしかなかった。そして、ドロスが付着していると、ドロス除去のための後処理が非常に困難で多大な人員と時間を要するうえ、手直し不能で不良品にせざるを得ない場合がある。 However, it is difficult to visually confirm the dross adhering to the back surface side of the work material from the front surface side of the work material, and there is no choice but to check by turning over the product after cutting the work material. If dross is attached, post-treatment for removing the dross is very difficult, requires a large amount of personnel and time, and may be irreparable and must be made defective.
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、被加工材裏面側にドロスが付着して発生する切断不良を効率的に抑制することが可能なレーザ加工方法及びレーザ加工装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and is a laser processing method and a laser processing apparatus capable of efficiently suppressing cutting defects caused by dross adhering to the back surface side of the material to be processed. The purpose is to provide.
本発明の発明者らは、被加工材にレーザビームを照射して切断する際に、切断用レーザビームを照射して切断溝を形成した後に、この切断溝に検査用レーザビームを照射すると、検査用レーザビームにより加熱されたドロスからドロス放射光(例えば、赤熱されたドロスが放射する可視光、赤外線等)や検査用レーザビームがドロスで反射された反射光を検知することができ、被加工材裏面側に付着したドロスの状況によってドロス放射光や反射光の強度が変化することから、ドロス放射光と反射光の少なくともいずれか一方を含むドロス検出光を検知して、ドロス検出光の強度に基づいて切断溝の裏面側のドロス付着状況を把握できるとの知見を得た。 When the inventor of the present invention irradiates a work material with a laser beam to cut the material, the cutting groove is irradiated with the cutting laser beam to form a cutting groove, and then the cutting groove is irradiated with the inspection laser beam. Dross radiated light (for example, visible light emitted by red-heated dross, infrared rays, etc.) and reflected light reflected by the dross by the inspection laser beam can be detected from the dross heated by the inspection laser beam. Since the intensity of dross radiated light and reflected light changes depending on the state of dross adhering to the back surface side of the processed material, the dross detection light containing at least one of the dross radiated light and the reflected light is detected to detect the dross. It was found that the dross adhesion status on the back surface side of the cutting groove can be grasped based on the strength.
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項1に記載の発明は、被加工材にレーザビームを照射して前記被加工材を切断するレーザ加工方法であって、
前記被加工材の表面側から切断用レーザビームを照射して切断溝を形成し、前記切断溝に沿って移動しながら前記表面側から検査用レーザビームを照射するとともに、前記検査用レーザビームにより加熱されたドロスから放射されるドロス放射光と前記検査用レーザビームがドロスで反射された反射光の少なくともいずれか一方を含むドロス検出光を検知し、前記ドロス検出光に基づいて切断溝裏面側のドロス付着状況を判断することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
The invention according to
A cutting laser beam is irradiated from the surface side of the material to be processed to form a cutting groove, and the inspection laser beam is irradiated from the surface side while moving along the cutting groove, and the inspection laser beam is used. The inspection laser beam detects the dross detection light including at least one of the dross radiated light emitted from the heated dross and the reflected light reflected by the dross, and the back side of the cutting groove is based on the dross detection light. It is characterized by determining the dross adhesion status of.
請求項3に記載の発明は、被加工材にレーザビームを照射して前記被加工材を切断するレーザ加工装置であって、ノズル孔からアシストガスを噴射するとともに切断用レーザビームを照射するレーザ加工ヘッドと、前記切断用レーザビームを照射する切断用レーザビーム照射部と、前記切断用レーザビームを出力する切断用レーザ発振器と、検査用レーザビームを照射する検査用レーザビーム照射部と、前記検査用レーザビームを出力する検査用レーザ発振器と、前記検査用レーザビームにより加熱されたドロスから放射されるドロス放射光と前記検査用レーザビームがドロスで反射された反射光の少なくともいずれか一方を含むドロス検出光を検知するドロス検出光検知部と、前記レーザ加工ヘッドにアシストガスを供給するアシストガス供給手段と、前記レーザ加工ヘッドを移動させるレーザ加工ヘッド移動手段と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記被加工材の表面側から切断用レーザビームを照射して切断溝を形成し、前記切断溝に沿って移動しながら前記表面側から検査用レーザビームを照射するとともに、前記ドロス検出光検知部が検知したドロス検出光に基づいて切断溝裏面側のドロス付着状況を判断するように構成されていることを特徴とする。 The invention according to claim 3 is a laser processing apparatus that irradiates a work material with a laser beam to cut the work material, and is a laser that injects an assist gas from a nozzle hole and irradiates a cutting laser beam. The processing head, the cutting laser beam irradiation unit that irradiates the cutting laser beam, the cutting laser oscillator that outputs the cutting laser beam, the inspection laser beam irradiation unit that irradiates the inspection laser beam, and the above. An inspection laser oscillator that outputs an inspection laser beam, a dross radiated light emitted from a dross heated by the inspection laser beam, and at least one of the reflected light reflected by the inspection laser beam by the dross. It is provided with a dross detection light detection unit that detects the included dross detection light, an assist gas supply means that supplies the assist gas to the laser processing head, a laser processing head moving means that moves the laser processing head, and a control unit. The control unit irradiates the cutting laser beam from the surface side of the work material to form a cutting groove, and irradiates the inspection laser beam from the surface side while moving along the cutting groove. It is characterized in that the dross adhesion state on the back surface side of the cutting groove is determined based on the dross detection light detected by the dross detection light detection unit.
この発明に係るレーザ加工方法、レーザ加工装置によれば、被加工材の表面側から切断用レーザビームを照射して切断溝を形成し、切断溝に沿って移動しながら表面側から検査用レーザビームを照射するとともに、検査用レーザビームにより加熱されたドロスから放射されるドロス放射光と検査用レーザビームがドロスで反射された反射光の少なくともいずれか一方を含むドロス検出光を検知し、ドロス検出光に基づいて切断溝裏面側のドロス付着状況を判断するので、切断溝裏面側のドロス付着状況を容易かつ効率的に判断することができる。
その結果、被加工材の裏面側にドロスが付着して発生する切断不良を効率的に抑制することができる。
According to the laser processing method and laser processing apparatus according to the present invention, a cutting laser beam is irradiated from the surface side of the material to be processed to form a cutting groove, and the inspection laser is moved from the surface side while moving along the cutting groove. While irradiating the beam, the dross detection light including at least one of the dross radiated light emitted from the dross heated by the inspection laser beam and the reflected light reflected by the dross is detected by the inspection laser beam, and the dross is detected. Since the dross adhesion status on the back surface side of the cutting groove is determined based on the detection light, the dross adhesion status on the back surface side of the cutting groove can be easily and efficiently determined.
As a result, it is possible to efficiently suppress cutting defects caused by dross adhering to the back surface side of the material to be processed.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のレーザ加工方法であって、前記ドロス検出光の強度が閾値を超える割合に基づいて前記切断溝裏面側のドロス付着状況を判断することを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the laser processing method according to
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のレーザ加工装置であって、前記制御部は、前記ドロス検出光の強度が閾値を超える割合に基づいて前記切断溝裏面側のドロス付着状況を判断するように構成されていることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is the laser processing apparatus according to claim 3, wherein the control unit has a dross adhesion state on the back surface side of the cutting groove based on a ratio in which the intensity of the dross detection light exceeds a threshold value. It is characterized in that it is configured to judge.
この発明に係るレーザ加工方法、レーザ加工装置によれば、ドロス検出光の強度が閾値を超える割合に基づいて切断溝裏面側のドロス付着状況を判断するので、切断溝裏面側のドロス付着状況を安定して判断することができる。 According to the laser processing method and the laser processing apparatus according to the present invention, the dross adhesion state on the back surface side of the cutting groove is determined based on the ratio of the intensity of the dross detection light exceeding the threshold value. You can make a stable judgment.
請求項5に記載の発明は、請求項3又は4に記載のレーザ加工装置であって、前記切断用レーザビームの出力に用いる発振器の出力を小さくして検査用レーザビームとして照射するとともに、前記レーザ加工ヘッド内部に配置されたドロス検出光検知部によって前記ドロス検出光を検知するように構成されていることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the laser processing apparatus according to claim 3 or 4, wherein the output of the oscillator used for the output of the cutting laser beam is reduced to irradiate the laser beam for inspection. The dross detection light detection unit arranged inside the laser processing head is configured to detect the dross detection light.
この発明に係るレーザ加工装置によれば、切断用レーザビームの出力に用いられる発振器の出力を小さくして検査用レーザビームとして照射するとともに、レーザ加工ヘッドの内部に配置されたドロス検出光検知部によってドロス検出光を検知するように構成されているので、構造の簡素化とレーザ加工装置が大型化及び製造コストが増大するのを抑制することができる。 According to the laser processing apparatus according to the present invention, the output of the oscillator used for the output of the cutting laser beam is reduced to irradiate the laser beam for inspection, and the dross detection light detection unit is arranged inside the laser processing head. Since it is configured to detect the dross detection light, it is possible to suppress the simplification of the structure, the increase in size of the laser processing apparatus, and the increase in manufacturing cost.
請求項6に記載の発明は、請求項3又は4に記載のレーザ加工装置であって、前記切断用レーザビーム照射部から前記ノズル孔までの間に、前記切断用レーザビームの波長帯域を反射し前記ドロス検出光を透過する特定波長帯域反射ミラーを配置し、前記切断用レーザビーム及び前記切断用レーザビームの出力に用いる発振器の出力を小さくして照射した検査用レーザビームを前記特定波長帯域反射ミラーで反射させて前記ノズル孔から照射させるとともに、前記特定波長帯域反射ミラーの背後に配置した光センサによって前記特定波長帯域反射ミラーを透過したドロス検出光による加工点での可視光を検知するように構成されていることを特徴とする。 The invention according to claim 6 is the laser processing apparatus according to claim 3 or 4, and reflects the wavelength band of the cutting laser beam between the cutting laser beam irradiation unit and the nozzle hole. A specific wavelength band reflection mirror that transmits the dross detection light is arranged, and the inspection laser beam irradiated with the cutting laser beam and the output of the oscillator used for the output of the cutting laser beam reduced to the specific wavelength band. It is reflected by the reflection mirror and irradiated from the nozzle hole, and the visible light at the processing point by the dross detection light transmitted through the specific wavelength band reflection mirror is detected by the optical sensor arranged behind the specific wavelength band reflection mirror. It is characterized in that it is configured as follows.
この発明に係るレーザ加工装置によれば、切断用レーザビーム照射部からノズル孔までの間に特定波長帯域反射ミラーを配置し、切断用レーザビーム及び切断用レーザビームの出力に用いる発振器の出力を小さくして照射した検査用レーザビームを特定波長帯域反射ミラーで反射させてノズル孔から照射させるとともに、特定波長帯域反射ミラーの背後に配置した光センサによって特定波長帯域反射ミラーを透過したドロス検出光による加工点での可視光を検知するので、構造の簡素化とレーザ加工装置が大型化及び製造コストが増大するのを抑制することができる。 According to the laser processing apparatus according to the present invention, a specific wavelength band reflection mirror is arranged between the cutting laser beam irradiation unit and the nozzle hole, and the output of the cutting laser beam and the oscillator used for the output of the cutting laser beam is output. The inspection laser beam that has been made small and irradiated is reflected by the specific wavelength band reflection mirror and irradiated from the nozzle hole, and the dross detection light transmitted through the specific wavelength band reflection mirror by the optical sensor placed behind the specific wavelength band reflection mirror. Since the visible light at the processing point is detected, it is possible to suppress the simplification of the structure and the increase in size and manufacturing cost of the laser processing apparatus.
本発明に係るレーザ加工方法、レーザ加工装置によれば、レーザビームを照射して被加工材を切断する際に、被加工材の表面側から検査用レーザビームを照射し、ドロス検出光に基づいて切断溝裏面側のドロス付着状況を判断するので、切断溝裏面側のドロス付着状況を容易かつ効率的に判断することができる。
その結果、被加工材裏面側にドロスが付着して発生する切断不良を効率的に抑制することができる。
According to the laser processing method and laser processing apparatus according to the present invention, when the work material is cut by irradiating the laser beam, the inspection laser beam is irradiated from the surface side of the work material and based on the dross detection light. Since the dross adhesion status on the back surface side of the cutting groove is determined, the dross adhesion status on the back surface side of the cutting groove can be easily and efficiently determined.
As a result, it is possible to efficiently suppress cutting defects caused by dross adhering to the back surface side of the material to be processed.
本発明に係るレーザ加工装置は、例えば、ノズル孔からアシストガスを噴射するとともに切断用レーザビームを照射するレーザ加工ヘッドと、切断用レーザビームを照射する切断用レーザビーム照射部と、切断用レーザビームを出力する切断用レーザ発振器と、検査用レーザビームを照射する検査用レーザビーム照射部と、検査用レーザビームを出力する検査用レーザ発振器と、検査用レーザビームにより加熱されたドロスから放射されるドロス放射光と検査用レーザビームがドロスで反射された反射光の少なくともいずれか一方を含むドロス検出光を検知するドロス検出光検知部と、レーザ加工ヘッドにアシストガスを供給するアシストガス供給手段と、レーザ加工ヘッドを移動させるレーザ加工ヘッド移動手段と、制御部と、を備え、制御部は、被加工材の表面側から切断用レーザビームを照射して切断溝を形成し、切断溝に沿って移動しながら表面側から検査用レーザビームを照射するとともに、ドロス検出光検知部が検知したドロス検出光に基づいて切断溝裏面側のドロス付着状況を判断するように構成されている。 The laser processing apparatus according to the present invention includes, for example, a laser processing head that injects an assist gas from a nozzle hole and irradiates a cutting laser beam, a cutting laser beam irradiating unit that irradiates a cutting laser beam, and a cutting laser. It is emitted from a cutting laser oscillator that outputs a beam, an inspection laser beam irradiation unit that irradiates an inspection laser beam, an inspection laser oscillator that outputs an inspection laser beam, and a dross heated by the inspection laser beam. A dross detection light detector that detects dross detection light that includes at least one of the dross radiation and the reflected light reflected by the dross, and an assist gas supply means that supplies the assist gas to the laser processing head. A laser processing head moving means for moving the laser processing head and a control unit are provided, and the control unit irradiates a cutting laser beam from the surface side of the material to be processed to form a cutting groove, and forms a cutting groove in the cutting groove. It is configured to irradiate the inspection laser beam from the front surface side while moving along the line, and to determine the dross adhesion state on the back surface side of the cutting groove based on the dross detection light detected by the dross detection light detection unit.
<第1実施形態>
以下、図1〜図6を参照して、本発明の第1実施形態に係るレーザ加工装置について説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係るレーザ加工装置の概略構成を説明する概念図であり、図2はレーザ加工装置によって被加工材から製品を切り出す際の切断経路、切断区間および検査用区間の一例を説明する概念図であり、図3は第1実施形態に係るレーザ加工装置の動作の一例を説明するフローチャートである。図において、符号100はレーザ加工装置を、符号10はレーザ加工ヘッドを、符号10Aはレーザノズルを、符号20はレーザ発振器を、符号Wは鋼板(被加工材)を示している。
<First Embodiment>
Hereinafter, the laser processing apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a schematic configuration of a laser machining apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cutting path, a cutting section, and an inspection when a product is cut out from a work material by the laser machining apparatus. It is a conceptual diagram explaining an example of a use section, and FIG. 3 is a flowchart explaining an example of operation of the laser processing apparatus which concerns on 1st Embodiment. In the figure,
第1実施形態に係るレーザ加工装置100は、図1に示すように、例えば、レーザ加工ヘッド10と、レーザノズル10Aと、レーザビーム照射部11と、フォトダイオード(ドロス検出光検知部)12と、コリメートレンズ13と、集光レンズ14と、レーザ発振器20と、レーザ加工ヘッド10にアシストガスGを供給するアシストガス供給部(アシストガス供給手段)30と、レーザ加工ヘッド10を移動させるサーボ制御器(レーザ加工ヘッド移動手段)40と、制御部50とを備え、レーザ加工ヘッド10のノズル孔10Hから鋼板(被加工材)Wに表面側から切断用レーザビームLAを照射して鋼板Wに切断溝Hを形成するようになっている。
As shown in FIG. 1, the
レーザ加工ヘッド10は、図1に示すように、例えば、先端側にレーザノズル10Aが配置されている。
また、レーザ加工ヘッド10の内部にはレーザビーム照射部11と、フォトダイオード(ドロス検出光検知部)12と、集光レンズ14が配置されている。
レーザノズル10Aは、先端側が円錐状で基端側が円筒状とされた筒体からなり、先端にノズル孔10Hが形成されている。
As shown in FIG. 1, the
Further, a laser
The
また、切断用レーザビームLAの光路の周囲には、アシストガス供給路(不図示)が形成され、ノズル孔10Hから切断用レーザビームLAを照射するとともにアシストガスGを噴射するようになっている。
また、この実施形態においては、検査用レーザビームLBもノズル孔10Hから照射するようになっている。
Further, an assist gas supply path (not shown) is formed around the optical path of the cutting laser beam LA, and the cutting laser beam LA is irradiated from the
Further, in this embodiment, the inspection laser beam LB is also irradiated from the
レーザビーム照射部11は、この実施形態では、例えば、ファイバーレーザにより構成されていて、レーザ発振器20に接続されるとともにレーザ発振器20の出力に応じて切断用レーザビームLA及び検査用レーザビームLBを照射するように構成されている。
そして、レーザビーム照射部11から照射された切断用レーザビームLA及び検査用レーザビームLBは、コリメートレンズ13、集光レンズ14を通過してノズル孔10Hから鋼板Wに向かって照射されるようになっている。
In this embodiment, the laser
Then, the cutting laser beam LA and the inspection laser beam LB irradiated from the laser
レーザ加工ヘッド10から鋼板(被加工材)Wに向かってレーザビームLAが照射されると、鋼板Wが溶融されて溶融物が生成されるとともに、生成された溶融物が溶融池を形成し、この溶融物がアシストガスGによって酸化、燃焼されてアシストガスGの噴流によって溶融池から排出されて切断溝が形成される。
When the laser beam LA is irradiated from the
フォトダイオード(ドロス検出光検知部)12は、レーザ加工ヘッド10内部に複数配置されていて、切断用レーザビームLA、検査用レーザビームLB及びドロス検出光LCを検知するように構成されている。また、フォトダイオード12は、制御部50と信号ケーブル52により接続され、検知したドロス検出光信号をケーブル52を介して制御部50に送るようになっている。
この実施形態において、ドロス検出光LCは、例えば、検査用レーザビームLBが照射されて赤熱されたドロスが放射する可視光からなるドロス放射光とされている。
A plurality of photodiodes (dross detection light detection units) 12 are arranged inside the
In this embodiment, the dross detection light LC is, for example, dross synchrotron radiation composed of visible light emitted by the red-heated dross irradiated with the inspection laser beam LB.
レーザ発振器20は、制御部50の指示によって、切断用レーザビームLA及び検査用レーザビームLBと対応する出力に切換え可能とされている。
The
アシストガス供給部30は、例えば、窒素(不活性ガス)供給源と、酸素(支燃性ガス)供給源と、アシストガス制御部とを備え、窒素供給源及び酸素供給源から供給される窒素及び酸素をアシストガス制御部で混合、圧力調整してアシストガスGを生成するようになっている。また、アシストガス供給部30は、制御部50の指示に基づいてレーザ加工ヘッド10にアシストガスGを供給するようになっている。
The assist
サーボ制御器40は、制御部50からの指示に基づいてレーザノズル10Aが搭載されたレーザ加工ヘッド10をX軸方向(走行方向)、Y軸方向(横行方向)、Z軸方向(高さ方向)に移動させて鋼板Wの所定位置にレーザ加工ヘッド10を移動させるとともに、定盤上を切断経路、検査区間に従って移動させるようになっている。
The
制御部50は、例えば、信号ケーブル51を介してレーザ発振器20、アシストガス供給部30、サーボ制御器40と接続され、入力部(不図示)から入力された切断経路、切断区間、検査経路、検査区間等のNCデータに基づいてサーボ制御器40に信号を出力してレーザ加工ヘッド10の移動経路を指示するとともに、レーザ発振器20、アシストガス供給部30に指示するように構成されている。
The
また、制御部50は、信号ケーブル52を介してフォトダイオード(ドロス検出光検知部)12と接続され、フォトダイオード12から入力された検査用レーザビームによって赤熱されたドロスが放射する放射光(例えば、可視光)の強度に基づいて、切断溝Hにおけるドロスの付着状況を判断するように構成されている。
Further, the
この実施形態では、切断用レーザビームLAは、例えば、板厚12.0mmの鋼板では、ピーク出力3.0〜6.0Kw、周波数1000Hz、デューティ70〜100%、速度900〜2250(mm/min)とされ、板厚22.0mmの鋼板では、ピーク出力4.2〜4.5Kw、周波数10000Hz、デューティ80%、速度700〜750(mm/min)とされている。
また、板厚12.0mm、22.0mmの鋼板の場合のアシストガス圧力0.35(kgf/cm2)、シールドガス総流量100(L/min)とされている。
In this embodiment, the cutting laser beam LA is, for example, a steel plate having a thickness of 12.0 mm, a peak output of 3.0 to 6.0 Kw, a frequency of 1000 Hz, a duty of 70 to 100%, and a speed of 900 to 2250 (mm / min). ), The steel plate having a plate thickness of 22.0 mm has a peak output of 4.2 to 4.5 Kw, a frequency of 10000 Hz, a duty of 80%, and a speed of 700 to 750 (mm / min).
Further, in the case of a steel plate having a plate thickness of 12.0 mm and 22.0 mm, the assist gas pressure is 0.35 (kgf / cm 2 ) and the total flow rate of the shield gas is 100 (L / min).
検査用レーザビームLBは、切断溝を形成した被加工材を傷つけない構成とされ、検出するべきドロス付着部に照射されるように焦点を調整するとともに、高いエネルギー密度で酸化反応を抑制する(すなわち、シールドガスの酸素濃度を低下させる)ことが必要であり、例えば、ピーク出力2.0kw、周波数100Hz、デューティ10%、速度600(mm/min)であり、切断用レーザビームLAより小出力とされている。また、このときのアシストガス圧力は0.35(kgf/cm2)、シールドガス総流量100(L/min)に設定されている。 The inspection laser beam LB is configured so as not to damage the work material on which the cutting groove is formed, adjusts the focus so that the dross adhesion portion to be detected is irradiated, and suppresses the oxidation reaction with a high energy density ( That is, it is necessary to reduce the oxygen concentration of the shield gas), for example, the peak output is 2.0 kW, the frequency is 100 Hz, the duty is 10%, and the speed is 600 (mm / min), which is smaller than the cutting laser beam LA. It is said that. The assist gas pressure at this time is set to 0.35 (kgf / cm 2 ) and the total flow rate of the shield gas is 100 (L / min).
以下、図2を参照して、製品を切り出す際にレーザ加工ヘッド10が移動する切断経路、切断区間および検査用区間について説明する。
Hereinafter, with reference to FIG. 2, a cutting path, a cutting section, and an inspection section in which the
ここで、切断経路とは、レーザ加工ヘッド10が切断溝Hを形成する際に移動する経路である。
また、切断区間とは、切断経路において切断溝Hを形成する際に、レーザ加工ヘッド10が移動を開始する起点から移動を一旦終了する終点に至る区間をいう。
Here, the cutting path is a path that the
Further, the cutting section refers to a section from the starting point at which the
また、検査用経路とは、レーザ加工ヘッド10が切断溝Hを検査する際に移動する経路である。
また、検査区間とは、切断溝Hを検査する区間であり、その前に形成された切断区間の全範囲又は一部範囲によって構成される区間をいう。
The inspection path is a path that the
The inspection section is a section for inspecting the cutting groove H, and means a section composed of the entire range or a part of the cutting section formed before the cutting groove H.
この実施形態において、検査区間におけるレーザ加工ヘッド10の移動方向は、切断溝Hを形成する際のレーザ加工ヘッド10の移動方向と逆の矢印T2方向に移動するように設定されている。
なお、検査用経路におけるレーザ加工ヘッド10の移動方向を切断溝Hを形成する際のレーザ加工ヘッド10の移動方向と逆方向とするか同方向とするかは任意に設定することができる。
In this embodiment, the moving direction of the
It should be noted that whether the moving direction of the
第1実施形態においては、図2に示すように、鋼板Wから切り出される製品STは略矩形に設定されている。図2において、切断経路は、例えば、P1からP10に至る経路により示している。 In the first embodiment, as shown in FIG. 2, the product ST cut out from the steel plate W is set to be substantially rectangular. In FIG. 2, the cutting path is shown by, for example, a path from P1 to P10.
また、図2に実線で示すP1〜P2、P3〜P4、P5〜P6、P7〜P8、P9〜P10はそれぞれ切断区間を示しており、P1、P3、P5、P7は切断区間の始点を、P2、P4、P6、P8、P10は切断区間の終点を示している。 Further, P1 to P2, P3 to P4, P5 to P6, P7 to P8, and P9 to P10 shown by solid lines in FIG. 2 indicate cutting sections, and P1, P3, P5, and P7 indicate the starting point of the cutting section. P2, P4, P6, P8, and P10 indicate the end points of the cutting section.
また、図2に破線で示すP2〜P3、P4〜P5、P6〜P7、P8〜P9はそれぞれ検査区間を示しており、P2、P4、P6、P8は検査区間の始点を、P3、P5、P7、P9は検査区間の終点を示している。なお、この実施形態では、切断区間P9〜P10に切断溝Hを形成した後の検査は実施しない構成とされている。 Further, P2 to P3, P4 to P5, P6 to P7, and P8 to P9 shown by broken lines in FIG. 2 indicate inspection sections, respectively, and P2, P4, P6, and P8 indicate the start points of the inspection sections, and P3, P5, P7 and P9 indicate the end points of the inspection section. In this embodiment, the inspection after forming the cutting groove H in the cutting sections P9 to P10 is not performed.
この実施形態では、図2に示すように、検査区間は切断区間の全長にわたって設定されるのではなく、切断区間のうちドロスの付着を検知しやすい一部の区間により構成され、切断区間が重なる部分は二度切りするようになっている。なお、検査区間を切断区間全長にわたって設定してもよいし、例えば、P3をP2と一致させる等により二度切をしない構成としてもよい。 In this embodiment, as shown in FIG. 2, the inspection section is not set over the entire length of the cutting section, but is composed of a part of the cutting section in which the adhesion of dross is easily detected, and the cutting sections overlap. The part is cut twice. The inspection section may be set over the entire length of the cutting section, or may be configured not to be cut twice by, for example, matching P3 with P2.
以下、図3〜図6を参照して、第1実施形態に係るレーザ切断装置の動作手順、切断溝の形成及び切断溝に付着したドロスの付着状況検査の一例について説明する。図3は、第1実施形態に係るレーザ加工装置の動作の一例を説明するフローチャートであり、ひとつの切断区間に関して切断溝を形成し、その後その切断区間に設定された検査区間に関して検査を終えるまでの動作を示している。また、図4は第1実施形態に係るレーザ加工装置による切断溝形成の一例を説明する概念図であり、図5はレーザ加工装置による切断溝に付着したドロスの付着状況検査の一例を説明する概念図である。 Hereinafter, with reference to FIGS. 3 to 6, an operation procedure of the laser cutting device according to the first embodiment, formation of a cutting groove, and an example of an inspection of the state of adhesion of dross adhering to the cutting groove will be described. FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of the operation of the laser processing apparatus according to the first embodiment, in which a cutting groove is formed for one cutting section and then the inspection is completed for the inspection section set in the cutting section. Shows the operation of. Further, FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating an example of forming a cutting groove by the laser processing apparatus according to the first embodiment, and FIG. 5 is an example of inspecting the adhesion state of dross adhering to the cutting groove by the laser processing apparatus. It is a conceptual diagram.
以下、図3に示すフローチャートに従ってレーザ切断装置100の動作手順について説明する。
(1)まず、被加工材の切断経路を構成する切断区間(始点、終点)、それぞれの切断区間における検査区間(始点、終点)に関するNCデータ情報を取得する(S1)。
(2)次に、切断条件(例えば、切断用レーザビームを照射する際のレーザ発振器の出力)を取得、設定する(S2)。
(3)次いで、レーザヘッドを切断区間の始点に移動する(S3)。
(4)次に、レーザ発振器およびアシストガス供給装置を作動してレーザビーム照射部から切断用レーザビームを照射させるとともに、サーボ制御器40を作動して切断経路に沿ってレーザヘッドを移動させる(S4)。
Hereinafter, the operation procedure of the
(1) First, NC data information regarding a cutting section (start point, end point) constituting a cutting path of a work material and an inspection section (start point, end point) in each cutting section is acquired (S1).
(2) Next, the cutting conditions (for example, the output of the laser oscillator when irradiating the cutting laser beam) are acquired and set (S2).
(3) Next, the laser head is moved to the start point of the cutting section (S3).
(4) Next, the laser oscillator and the assist gas supply device are operated to irradiate the cutting laser beam from the laser beam irradiation unit, and the
その結果、図4に示すように、レーザノズル10Aは、切断区間を矢印T1方向に移動しながらレーザビーム照射部11からレーザビームLAを照射するとともにアシストガスを噴射して鋼板Wに切断溝Hを形成する。このとき、切断溝HにはドロスDが付着する。
(5)切断区間の終点に到達したら、切断用レーザビームの照射およびアシストガスの供給を停止するとともに、サーボ制御器を停止してレーザ加工ヘッドの移動を停止する(S5)。
(6)次に、切断条件を検査用条件に変更して、レーザビーム照射部から検査用レーザビームが照射されるようにする(S6)。
(7)次いで、レーザヘッドを検査区間の始点に移動する(S7)。
(8)次いで、サーボ制御器40を作動してS7で形成した切断溝における検査区間にわたってレーザ加工ヘッドを移動させながら、レーザ発振器を作動してレーザビーム照射部から切断溝に向かってアシストガスを噴射するとともに検査用レーザビームを照射してフォトダイオード(ドロス検出光検知部)によってドロス検出光を検知する(S8)。
この実施形態では、図2に示すように、例えば、検査区間におけるレーザノズルの移動は切断溝を形成する際とは逆方向である。
As a result, as shown in FIG. 4, the
(5) When the end point of the cutting section is reached, the irradiation of the cutting laser beam and the supply of the assist gas are stopped, and the servo controller is stopped to stop the movement of the laser processing head (S5).
(6) Next, the cutting condition is changed to the inspection condition so that the inspection laser beam is irradiated from the laser beam irradiation unit (S6).
(7) Next, the laser head is moved to the start point of the inspection section (S7).
(8) Next, while operating the
In this embodiment, as shown in FIG. 2, for example, the movement of the laser nozzle in the inspection section is in the opposite direction to that when the cutting groove is formed.
検査用レーザビームLBが照射されてドロスから放射されるドロス検出光LCの検知は、図5に示すように、レーザ加工ヘッド10が検査区間を矢印T2方向に移動しながら検査用レーザビームLBを照射し、ドロス検出光LCをフォトダイオード(ドロス検出光検知部)12で検知する。
(9)検査区間の終点に到達したら、レーザ発振器を停止して検査用レーザビームの照射を停止するとともに、サーボ制御器を停止してレーザ加工ヘッド10の移動を停止する(S9)。
(10)切断溝裏面のドロス付着状況が許容範囲内かどうかを判断する(S10)。
ドロス付着状況が許容範囲内かどうかは、検知したドロス検出光の強度と予め設定した閾値とを比較し、例えば、予め設定した検査長でドロス検出光が閾値を超えた割合を算出して判断する。切断溝裏面のドロス付着状況が許容範囲内である場合(S10:Yes)はS11に移行し、切断溝裏面のドロス付着状況が許容範囲外である場合(S10:No)は、例えば、警報を出力して切断を中断する。
As shown in FIG. 5, the
(9) When the end point of the inspection section is reached, the laser oscillator is stopped to stop the irradiation of the laser beam for inspection, and the servo controller is stopped to stop the movement of the laser machining head 10 (S9).
(10) It is determined whether or not the dross adhesion state on the back surface of the cutting groove is within the allowable range (S10).
Whether or not the dross adhesion state is within the allowable range is determined by comparing the intensity of the detected dross detection light with a preset threshold value, and for example, calculating the ratio of the dross detection light exceeding the threshold value at a preset inspection length. To do. When the dross adhesion status on the back surface of the cutting groove is within the permissible range (S10: Yes), the process proceeds to S11, and when the dross adhesion status on the back surface of the cutting groove is out of the permissible range (S10: No), for example, an alarm is issued. Output and interrupt disconnection.
以下、図6を参照して、レーザ加工装置によるドロス付着状況の判断方法の概略の一例について説明する。図6は、第1実施形態に係るレーザ加工装置によるドロス付着状況の判断方法の概略の一例を説明する概念図である。図6において、横軸はPn−1〜Pnまでの検査区間の長さ(検査長)を、縦軸はドロス検出光の強さを、符号V1はドロス検出光の強さに関する閾値を示している。また、符号Vは検査区間におけるドロス検出光の強さである。
図6に示すように、検査区間の位置に応じてドロス検出光の強さVが変化し、ドロス検出光の強さVが閾値V1を超えた部分(網かけ部)の長さの総和を検査区間Pn−1〜Pnの長さ寸法で除して、予め設定した検査長でドロス検出光が閾値を超えた割合を算出する。
なお、これはドロスの付着状況を判断する判断方法の一例であり、判断方法については任意に設定することができる。
Hereinafter, an outline example of a method for determining the dross adhesion state by the laser processing apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating an outline example of a method for determining a dross adhesion state by the laser processing apparatus according to the first embodiment. In FIG. 6, the horizontal axis represents the length of the inspection section (inspection length) from P n-1 to P n , the vertical axis represents the intensity of the dross detection light, and the symbol V1 represents the threshold value regarding the intensity of the dross detection light. Shown. The symbol V is the intensity of the dross detection light in the inspection section.
As shown in FIG. 6, the intensity V of the dross detection light changes according to the position of the inspection section, and the total length of the portion (shaded portion) where the intensity V of the dross detection light exceeds the threshold value V1 is calculated. Divide by the length dimension of the inspection section P n-1 to P n to calculate the ratio of the dross detection light exceeding the threshold value at the preset inspection length.
It should be noted that this is an example of a determination method for determining the adhesion state of dross, and the determination method can be arbitrarily set.
(11)残りの切断区間があるかどうか、すなわちすべての切断区間に切断溝を形成したかどうかを判断する(S11)。
残りの切断区間がある場合(S11:Yes)はS3に移行し、残りの切断区間がない場合(S11:No)はフローを終了する。
切断経路を切断するまでS1からS11を実行する。
(11) It is determined whether or not there is a remaining cutting section, that is, whether or not cutting grooves are formed in all the cutting sections (S11).
If there is a remaining cutting section (S11: Yes), the process proceeds to S3, and if there is no remaining cutting section (S11: No), the flow ends.
S1 to S11 are executed until the cutting path is cut.
第1実施形態に係るレーザ加工装置100によれば、被加工材に切断用レーザビームを照射して切断溝Hを形成した後に、形成した切断溝Hに検査用レーザビームLBを照射するとともに赤熱したドロスから放射されるドロス検出光LCを検知し、ドロス検出光LCに基づいて切断溝Hの裏面側のドロスDの付着状況を判断するので、切断溝Hの裏面側のドロスDの付着状況を容易かつ効率的に判断することができる。
その結果、被加工材裏面側にドロスDが付着して発生する切断不良を効率的に抑制することができる。
According to the
As a result, it is possible to efficiently suppress cutting defects caused by the dross D adhering to the back surface side of the material to be processed.
第1実施形態に係るレーザ加工装置100によれば、ドロス検出光LCにおける閾値を超える強度の割合によって切断溝裏面側のドロスDの付着状況を判断するので、切断溝Hの裏面側のドロスDの付着状況を安定して判断することができる。
According to the
第1実施形態に係るレーザ加工装置100によれば、切断用レーザビームの出力に用いられる発振器20の出力を小さくして検査用レーザビームとして照射するとともに、レーザ加工ヘッド10内部に配置されたフォトダイオード(ドロス検出光検知部)12によってドロスから放射されるドロス検出光LCを検知するように構成されているので、構造を簡素化するとともにレーザ加工装置100が大型化及び製造コストが増大するのを抑制することができる。
According to the
<第2実施形態>
以下、図7を参照して、本発明の第2実施形態に係るレーザ加工装置について説明する。図7は、本発明の第2実施形態に係るレーザ加工装置の概略構成を説明する概念図であり、図7において、符号200はレーザ加工装置を、符号10はレーザ加工ヘッド10を、符号12Aはフォトダイオード(ドロス検出光検知部)を、符号60はベンディングミラー(特定波長帯域反射ミラー)を示している。
<Second Embodiment>
Hereinafter, the laser processing apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a schematic configuration of a laser processing apparatus according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 7,
レーザ加工装置200は、図7に示すように、例えば、レーザ加工ヘッド10と、レーザビーム照射部11と、フォトダイオード(ドロス検出光検知部)12Aと、コリメートレンズ13と、集光レンズ14と、レーザ発振器20と、アシストガス供給部(アシストガス供給手段)30と、サーボ制御器(ノズル移動手段)40と、制御部50と、ベンディングミラー(特定波長帯域反射ミラー)60とを備え、レーザ加工ヘッド10のノズル孔10Hから鋼板(被加工材)Wに表面側から切断用レーザビームLAを照射して鋼板Wに切断溝Hを形成するようになっている。
As shown in FIG. 7, the
レーザノズル10Aは、図7に示すように、先端にノズル孔10Hが形成され、レーザ加工ヘッド10の内部には集光レンズ14が配置されている。
また、レーザ加工ヘッド10の上方にはベンディングミラー60がレーザノズル10Aの軸線に対して45°傾けて配置され、ベンディングミラー60の背後(ノズル孔10Hと反対側)にはフォトダイオード(ドロス検出光検知部)12Aが配置されている。
As shown in FIG. 7, the
Further, a bending
そして、レーザビーム照射部11は、光軸をレーザノズル10Aの軸線に対して90°(ベンディングミラー60に対して90°)傾けて配置されていて、照射した切断用レーザビームLA及び検査用レーザビームLBがベンディングミラー(特定波長帯域反射ミラー)60で反射されて集光レンズ14を介してノズル孔10Hに導かれ、ノズル孔10Hから照射されて鋼板Wに切断溝Hを形成するように構成されている。
The laser
また、レーザビーム照射部11で出力された検査用レーザビームLBは、切断溝Hの裏面側に形成されたドロスが赤熱されて放射するドロス検出光(例えば、可視光)はノズル孔10Hを介してレーザ加工ヘッド10内に入射され、ベンディングミラー60を透過してフォトダイオード(光センサ)12Aによって検知されるようになっている。そのほかは、第1実施形態と同様であるので同じ符号を付して説明を省略する。
Further, in the inspection laser beam LB output by the laser
第2実施形態に係るレーザ加工装置200によれば、切断用レーザビーム照射部11からノズル孔10Hまでの間にベンディングミラー60を配置し、切断用レーザビームLA及び切断用レーザビームLAの出力に用いる発振器20の出力を小さくして照射した検査用レーザビームLBをベンディングミラー60で反射させてノズル孔10Hから照射させるとともに、ベンディングミラー60の背後に配置したフォトダイオード12Aがベンディングミラー60を過したドロス検出光による加工点での可視光を検知するので、構造の簡素化とレーザ加工装置200が大型化及び製造コストが増大するのを抑制することができる。
According to the
また、第2実施形態に係るレーザ加工装置200によれば、フォトダイオード12Aを加工点の直上に配置することが可能であるので、検出精度が向上し誤検知を抑制することができる。
Further, according to the
なお、この発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
例えば、上記実施の形態においては、検知したドロス検出光の強度と予め設定した閾値とを比較し、予め設定した検査長でドロス検出光が閾値を超えた割合が許容範囲内かどうかによりドロス付着状況を判断する場合について説明したが、例えば、ドロス検出光の強度を積分して得たドロス検出光の総反射量、ドロス検出光が閾値を超えた長さやドロス検出光のモード等に基づいてドロス付着状況を判断してもよく、ドロス付着状況の判断については任意に設定することができる。 For example, in the above embodiment, the intensity of the detected dross detection light is compared with a preset threshold value, and dross adheres depending on whether the ratio of the dross detection light exceeding the threshold value at the preset inspection length is within the allowable range. The case of determining the situation has been described, but for example, it is based on the total reflection amount of the dross detection light obtained by integrating the intensity of the dross detection light, the length of the dross detection light exceeding the threshold value, the mode of the dross detection light, and the like. The dross adhesion status may be determined, and the dross adhesion status can be arbitrarily set.
また、上記実施の形態においては、レーザ発振器20の出力を切換えることによって切断用レーザビームと検査用レーザビームを照射する場合について説明したが、切断用レーザビームと検査用レーザビームを別のレーザ発振器によって構成してもよい。
Further, in the above embodiment, the case where the cutting laser beam and the inspection laser beam are irradiated by switching the output of the
また、上記実施の形態においては、レーザビーム照射部11で出力された検査用レーザビームLBがレーザノズル10Aのノズル孔10Hから照射され、検査用レーザビームLBによって赤熱されたドロスから放射されるドロス検出光(例えば、可視光)LCがノズル孔10Hを介してレーザ加工ヘッド10内に配置されたフォトダイオード(光センサ)12によって検知される場合について説明したが、切断用レーザビームLAの照射部とは別々にレーザ加工ヘッド10の外部に設けられたレーザビーム照射部1から検査用レーザビームLBを照射するとともにレーザ加工ヘッド10の外部に配置された光センサによってドロス検出光LCを受光する構成としてもよい。
Further, in the above embodiment, the inspection laser beam LB output by the laser
また、上記実施の形態においては、ドロス検出光が、検査用レーザビームLBによって赤熱されたドロスから放射されるドロス放射光(可視光)LCである場合について説明したが、ドロス放射光に代えて、検査用レーザビームLBの反射光、ドロス放射光と反射光の総法を含んだドロス検出光を用いてもよいし、赤外線等のドロス放射光を用いてもよい。 Further, in the above embodiment, the case where the dross detection light is dross radiated light (visible light) LC emitted from the dross heated by the inspection laser beam LB has been described, but instead of the dross radiated light, , The dross detection light including the reflected light of the inspection laser beam LB, the dross radiated light and the reflected light may be used, or the dross radiated light such as infrared rays may be used.
また、上記実施の形態においては、例えば、レーザ発振器20がファイバーレーザである場合について説明したが、レーザ発振器20の種類、照射ビームの種類(連続、パルス)、レーザビームの出力、周波数、デューティ等については、任意に設定してもよい。
Further, in the above embodiment, for example, the case where the
例えば、上記実施の形態においては、被加工材が鋼板Wである場合について説明したが、切断に際してドロスが発生する種々の金属板に対して適用することができる。
また、アシストガスGの種類についても任意に設定することができる。
For example, in the above embodiment, the case where the work material is the steel plate W has been described, but it can be applied to various metal plates in which dross occurs during cutting.
Further, the type of assist gas G can be arbitrarily set.
本発明に係るレーザ加工方法、レーザ加工装置よれば、レーザビームを照射して被加工材を切断する際に、被加工材裏面側にドロスが付着することに起因して切断不良が発生するのを効率的に抑制することができるので産業上利用可能である。 According to the laser processing method and laser processing apparatus according to the present invention, when cutting a work material by irradiating a laser beam, cutting defects occur due to dross adhering to the back surface side of the work material. Can be used industrially because it can be efficiently suppressed.
LA 切断用レーザビーム
LB 検査用レーザビーム
LC ドロス検出光
D ドロス(付着したドロス)
G アシストガス
W 鋼板(被加工材)
10 レーザ加工ヘッド
10A レーザノズル
10H ノズル孔
11 レーザビーム照射部
12、12A フォトダイオード(ドロス検出光検知部)
20 レーザ発振器
30 アシストガス供給部(アシストガス供給手段)
40 サーボ制御器(レーザ加工ヘッド移動手段)
50 制御部
60 特定波長帯域反射ミラー
100 レーザ加工装置
LA Laser beam for cutting LB Laser beam for inspection LC Dross detection light D Dross (adhered dross)
G Assist gas W Steel plate (work material)
10
20
40 Servo controller (laser machining head moving means)
50
Claims (6)
前記被加工材の表面側から切断用レーザビームを照射して切断溝を形成し、前記切断溝に沿って移動しながら前記表面側から検査用レーザビームを照射するとともに、前記検査用レーザビームにより加熱されたドロスから放射されるドロス放射光と前記検査用レーザビームがドロスで反射された反射光の少なくともいずれか一方を含むドロス検出光を検知し、前記ドロス検出光に基づいて切断溝裏面側のドロス付着状況を判断することを特徴とするレーザ加工方法。 A laser processing method in which a work material is irradiated with a laser beam to cut the work material.
A cutting laser beam is irradiated from the surface side of the work material to form a cutting groove, and the inspection laser beam is irradiated from the surface side while moving along the cutting groove, and the inspection laser beam is used. The dross radiated light emitted from the heated dross and the inspection laser beam detect the dross detection light including at least one of the reflected light reflected by the dross, and the back side of the cutting groove is based on the dross detection light. A laser processing method characterized in determining the state of adhesion of dross.
前記ドロス検出光の強度が閾値を超える割合に基づいて前記切断溝裏面側のドロス付着状況を判断することを特徴とするレーザ加工方法。 The laser processing method according to claim 1.
A laser processing method characterized in that the dross adhesion state on the back surface side of the cutting groove is determined based on the ratio at which the intensity of the dross detection light exceeds a threshold value.
ノズル孔からアシストガスを噴射するとともに切断用レーザビームを照射するレーザ加工ヘッドと、
前記切断用レーザビームを照射する切断用レーザビーム照射部と、
前記切断用レーザビームを出力する切断用レーザ発振器と、
検査用レーザビームを照射する検査用レーザビーム照射部と、
前記検査用レーザビームを出力する検査用レーザ発振器と、
前記検査用レーザビームにより加熱されたドロスから放射されるドロス放射光と前記検査用レーザビームがドロスで反射された反射光の少なくともいずれか一方を含むドロス検出光を検知するドロス検出光検知部と、
前記レーザ加工ヘッドにアシストガスを供給するアシストガス供給手段と、
前記レーザ加工ヘッドを移動させるレーザ加工ヘッド移動手段と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記被加工材の表面側から切断用レーザビームを照射して切断溝を形成し、前記切断溝に沿って移動しながら前記表面側から検査用レーザビームを照射するとともに、前記ドロス検出光検知部が検知したドロス検出光に基づいて切断溝裏面側のドロス付着状況を判断するように構成されていることを特徴とするレーザ加工装置。 A laser processing device that irradiates a work material with a laser beam to cut the work material.
A laser processing head that injects assist gas from the nozzle hole and irradiates a cutting laser beam,
The cutting laser beam irradiation unit that irradiates the cutting laser beam,
A cutting laser oscillator that outputs the cutting laser beam and
An inspection laser beam irradiation unit that irradiates an inspection laser beam,
An inspection laser oscillator that outputs the inspection laser beam and
A dross detection light detection unit that detects dross detection light including at least one of dross synchrotron radiation emitted from the dross heated by the inspection laser beam and reflected light reflected by the dross by the inspection laser beam. ,
An assist gas supply means for supplying the assist gas to the laser processing head and
A laser machining head moving means for moving the laser machining head,
Control unit and
With
The control unit
A cutting laser beam is irradiated from the surface side of the work material to form a cutting groove, and the inspection laser beam is irradiated from the surface side while moving along the cutting groove, and the dross detection light detection unit is used. A laser processing apparatus characterized in that it is configured to determine the dross adhesion state on the back surface side of the cutting groove based on the dross detection light detected by.
前記制御部は、
前記ドロス検出光の強度が閾値を超える割合に基づいて前記切断溝裏面側のドロス付着状況を判断するように構成されていることを特徴とするレーザ加工装置。 The laser processing apparatus according to claim 3.
The control unit
A laser processing apparatus characterized in that the dross adhesion state on the back surface side of the cutting groove is determined based on the ratio of the intensity of the dross detection light exceeding the threshold value.
前記切断用レーザビームの出力に用いる発振器の出力を小さくして検査用レーザビームとして照射するとともに、前記レーザ加工ヘッド内部に配置されたドロス検出光検知部によって前記ドロス検出光を検知するように構成されていることを特徴とするレーザ加工装置。 The laser processing apparatus according to claim 3 or 4.
The output of the oscillator used for the output of the cutting laser beam is reduced to irradiate the laser beam for inspection, and the dross detection light is detected by the dross detection light detection unit arranged inside the laser processing head. Laser processing equipment characterized by being
前記切断用レーザビーム照射部から前記ノズル孔までの間に、前記切断用レーザビームの波長帯域を反射し前記ドロス検出光を透過する特定波長帯域反射ミラーを配置し、
前記切断用レーザビーム及び前記切断用レーザビームの出力に用いる発振器の出力を小さくして照射した検査用レーザビームを前記特定波長帯域反射ミラーで反射させて前記ノズル孔から照射させるとともに、前記特定波長帯域反射ミラーの背後に配置した光センサによって前記特定波長帯域反射ミラーを透過したドロス検出光による加工点での可視光を検知するように構成されていることを特徴とするレーザ加工装置。 The laser processing apparatus according to claim 3 or 4.
A specific wavelength band reflection mirror that reflects the wavelength band of the cutting laser beam and transmits the dross detection light is arranged between the cutting laser beam irradiation unit and the nozzle hole.
The inspection laser beam irradiated by reducing the output of the cutting laser beam and the oscillator used for the output of the cutting laser beam is reflected by the specific wavelength band reflection mirror and irradiated from the nozzle hole, and at the same time, the specific wavelength A laser processing apparatus characterized in that it is configured to detect visible light at a processing point by dross detection light transmitted through the specific wavelength band reflection mirror by an optical sensor arranged behind the band reflection mirror.
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