JPH07195188A - Work manufacture method by laser beam - Google Patents

Work manufacture method by laser beam

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JPH07195188A
JPH07195188A JP6288072A JP28807294A JPH07195188A JP H07195188 A JPH07195188 A JP H07195188A JP 6288072 A JP6288072 A JP 6288072A JP 28807294 A JP28807294 A JP 28807294A JP H07195188 A JPH07195188 A JP H07195188A
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workpiece
frequency
noise measurement
laser beam
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ヤギエラ マンフレッド
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    • B23K26/702Auxiliary equipment

Abstract

PURPOSE: To decide a measurement capacitance existing between a sensor electrode and a workpiece by analyzing a change in an alternative current signal due to the measurement capacitance. CONSTITUTION: A workpiece 2 is machined by a laser beam by using a sensor electrode 3 on which an alternative electric signal is imposed and whose position is decided with respect to the workpiece 2. In this case, a direct current signal is generated corresponding to a distance between the sensor electrode 3 and the workpiece 2 from the alternative current signal. A noise measurement signal is formed from the direct current signal through a process of a frequency filtering and a following rectification. Since the signal is compared with a threshold, a state signal for an additional controlling of the machining process is generated when the noise measurement signal passes over the threshold.

Description

【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、レーザビームを用いて
工作物を加工する方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of machining a workpiece using a laser beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザビームを用いて工作物を加工する
ことは、すでに一般に知られている。その際にレーザビ
ームを用いた溶接プロセスや、工作物に孔を開けること
などを実施することができる。一般にこの加工プロセス
のためにレーザ加工ノズルと工作物間に設けられる距離
が所望のごとく調節され、乃至は一定に維持されるが、
それは距離測定を前提にしている。そのため、レーザ加
工ノズルの尖端に、電気的な交流信号が印加されるセン
サ電極を設け、測定容量による交流信号の変化をそれに
よって評価することにより、センサ電極と工作物間に存
在する測定容量を求めることができる。その場合に、ま
ず、センサ電極と工作物間の距離に相当する直流信号が
交流信号から形成される。この直流信号はその後制御装
置へ供給され、制御装置は直流信号に従ってレーザ加工
ノズル乃至センサ電極と工作物間の距離を一定に維持す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION The machining of workpieces with a laser beam is already generally known. At that time, a welding process using a laser beam, a hole in a workpiece, or the like can be performed. In general, the distance provided between the laser machining nozzle and the workpiece for this machining process is adjusted as desired or maintained constant,
It is based on distance measurement. Therefore, a sensor electrode to which an electrical alternating current signal is applied is provided at the tip of the laser processing nozzle, and the change in the alternating current signal due to the measured capacitance is evaluated by that to determine the measured capacitance existing between the sensor electrode and the workpiece. You can ask. In that case, first, a DC signal corresponding to the distance between the sensor electrode and the workpiece is formed from the AC signal. This DC signal is then supplied to the controller, which maintains a constant distance between the laser machining nozzle or sensor electrode and the workpiece in accordance with the DC signal.

【0003】最近では工作物をレーザ加工する場合にオ
ンラインプロセス監視がだんだんと重要になって来てい
る。特にその場合にいくつかの例を挙げると、たとえば
CO2 レーザを使用しての溶接作業の品質に、あるいは
レーザボールの際には突き刺し時点を求めることに注意
が向けられている。
Recently, on-line process monitoring has become increasingly important when laser machining a workpiece. In particular, in that case, attention is paid to determining the quality of the welding operation, for example using a CO 2 laser, or to determine the puncture time in the case of a laser ball, to name a few.

【0004】突刺し時点を求めることに関しては、すで
にEP0344339A1から、レーザ加工の際に工作
物から放出された電磁ビーム又は突刺し孔を通して出て
来るレーザビームを1つあるいは多数の検出器を用いて
測定することが知られている。
With regard to determining the point of puncture, it has already been described from EP 0344339A1 to use one or several detectors for the electromagnetic beam emitted from the workpiece during laser processing or the laser beam emerging through the puncture hole. It is known to measure.

【0005】それに対して論文「レーザ溶接品質モニタ
と欠陥診断(Laser WeldQuality M
onitoring and Fault Diagn
osis,L.Li,et al.Internati
onal Conference on Laser
Systems Applicaiton inInd
ustry(Torino,Italy,1990年1
1月7〜9日)」は、たとえばレーザボール又はレーザ
溶接の際に、加工時に発生する帯電を測定することによ
るプロセスパラメータの検出を扱っている。
On the other hand, the paper “Laser Weld Quality M
onitoring and fault diagnostic
sis, L .; Li, et al. Internet
onal Conference on Laser
Systems Applicaiton inInd
industry (Torino, Italy, 1990 1
Jan. 7-9) ”deals with the detection of process parameters by measuring the electrostatic charge generated during processing, eg in laser balls or laser welding.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上述
の方法を改良して、特に材料加工の際に発生する無電荷
の金属飛沫によってもたらされるノイズを、すでに存在
しかつセンサ電極と工作物間の距離を制御するために使
用される信号をさらに処理しながら監視できるように
し、レーザ加工の効率を向上させることである。
The object of the present invention is to improve the above-mentioned method, in particular by the noise existing by the uncharged metal droplets occurring during material processing and existing in the sensor electrode and machining. The signal used for controlling the distance between objects can be further processed and monitored to improve the efficiency of laser processing.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】設定された課題の解決
は、請求項1の特徴部分に記載されている。本発明の好
ましい実施例は従属請求項から明かである。
The solution of the set problem is described in the characterizing part of claim 1. Preferred embodiments of the invention are apparent from the dependent claims.

【0008】請求項1は、センサ電極(3)と工作物
(2)間に存在する測定容量(CMess)を、その測定容
量(CMess)による交流信号の変化を評価することによ
って求めるために、工作物(2)に対して位置決め可能
でかつ電気的な交流信号が印加されるセンサ電極(3)
を使用して、レーザビームによって工作物(2)を加工
する方法であって、その場合にまず交流信号からセンサ
電極(3)と工作物(2)間の距離に相当する電気的な
直流信号が形成される方法において、周波数フィルタ処
理とその後段の整流によって直流信号からノイズ測定信
号を形成し、このノイズ測定信号を少なくとも1つの所
定のしきい値と比較し、ノイズ測定信号がしきい値を通
過した場合に状態信号を発生させることを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, the measuring capacitance (CMess) existing between the sensor electrode (3) and the workpiece (2) is obtained by evaluating the change of the AC signal due to the measuring capacitance (CMess). A sensor electrode (3) that can be positioned with respect to the workpiece (2) and to which an electrical AC signal is applied
A method of processing a workpiece (2) with a laser beam by using, in which case an electrical DC signal corresponding to the distance between the sensor electrode (3) and the workpiece (2) is first calculated from the AC signal. Forming a noise measurement signal from the DC signal by frequency filtering and subsequent rectification, comparing the noise measurement signal with at least one predetermined threshold value, the noise measurement signal being the threshold value. It is characterized in that a status signal is generated when the signal passes through.

【0009】請求項2は、請求項1において、周波数フ
ィルタ処理がハイパスフィルタ処理であることを特徴と
する。
A second aspect of the present invention is characterized in that in the first aspect, the frequency filtering process is a high-pass filtering process.

【0010】請求項3は、請求項1において、周波数フ
ィルタ処理がバンドパスフィルタ処理であることを特徴
とする。
A third aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, the frequency filtering process is a bandpass filtering process.

【0011】請求項4は、請求項1から3までのいずれ
か1項において、電気的な交流信号の周波数が切替え可
能であることを特徴とする。
A fourth aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the first to third aspects, the frequency of the electrical AC signal can be switched.

【0012】請求項5は、請求項1から4までのいずれ
か1項において、電気的な交流信号が、測定容量(CMe
ss)を介して下降し、一定の実効値で印加される交流電
流(i〜)によって生成される交流電圧であることを特
徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the electric alternating current signal is measured capacitance (CMe).
ss), and is an alternating voltage generated by an alternating current (i) applied at a constant effective value.

【0013】請求項6は、請求項1から4までのいずれ
か1項において、電気的な交流信号が、測定容量(CMe
ss)とインダクタンス(L)によって形成される発振回
路(CMess、L)によって生成され、かつ発振回路(C
Mess、L)の周波数が周波数/直流電圧変換器(15)
へ供給され直流信号を発生させることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the electrical alternating current signal is measured capacitance (CMe
ss) and an inductance (L) are generated by the oscillation circuit (CMess, L), and the oscillation circuit (C
Mess, L) frequency is a frequency / DC voltage converter (15)
It is characterized in that it is supplied to a DC signal to generate a DC signal.

【0014】請求項7は、請求項6において、発振回路
(CMess、L)の交流信号の振幅を直接整流した後に直
流信号が生成されることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect, the direct current signal is generated after the amplitude of the alternating current signal of the oscillation circuit (CMess, L) is directly rectified.

【0015】請求項8は、請求項7において、交流信号
の振幅に基づいて生成された第2の状態信号に重み付け
係数を乗算し、第1の状態信号から減算することによ
り、さらに他の状態信号が形成されることを特徴とす
る。
According to an eighth aspect of the present invention, the second state signal generated on the basis of the amplitude of the AC signal is multiplied by a weighting coefficient and subtracted from the first state signal to obtain another state. A signal is formed.

【0016】請求項9は、請求項1から8までのいずれ
か1項において、レーザビームを、状態信号の発生後に
初めて工作物(2)に対して移動させることを特徴とす
る。
A ninth aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the first to eighth aspects, the laser beam is moved with respect to the workpiece (2) only after the status signal is generated.

【0017】請求項10は、請求項1から8までのいず
れか1項において、レーザビームの工作物(2)に対す
る移動が、状態信号の発生後に停止されることを特徴と
する。
A tenth aspect is characterized in that, in any one of the first to eighth aspects, the movement of the laser beam with respect to the workpiece (2) is stopped after the generation of the status signal.

【0018】請求項11は、請求項1から10までのい
ずれか1項においてノイズ測定信号が上方と下方のしき
い値の間にあるかどうかを検査することを特徴とする。
Claim 11 is characterized in that in any one of claims 1 to 10 it is checked whether the noise measurement signal lies between the upper and lower threshold values.

【0019】[0019]

【作用】本発明による方法は、センサ電極と工作物間の
距離に相当する直流信号から周波数フィルタ処理とその
後に行われる整流によってノイズ測定信号が発生される
こと、及びこのノイズ測定信号が所定のしきい値と比較
されること、並びにそれに従ってノイズ測定信号がしき
い値を越えた場合に状態信号が発生されることを特徴と
している。
The method according to the invention provides that a noise measuring signal is generated from a DC signal corresponding to the distance between the sensor electrode and the workpiece by frequency filtering and subsequent rectification, and this noise measuring signal is predetermined. It is characterized in that it is compared with a threshold value and accordingly a status signal is generated if the noise measurement signal exceeds the threshold value.

【0020】レーザ加工の際に発生するプラズマによっ
てだけでなく、大体においてその際に発生する、センサ
電極と工作物間の測定容量を変化させる無荷電の金属飛
沫によって発生するこのノイズ測定信号によって、多数
の使用目的のために充分なオンラインプロセス監視が実
施され、それによってプロセス安全性の改良及び/又は
レーザ加工の際の作業速度の向上が得られる。
This noise measurement signal is generated not only by the plasma generated during the laser machining, but also by the uncharged metal droplets which change the measured capacitance between the sensor electrode and the workpiece, which is generated at this time. Sufficient on-line process monitoring is performed for a number of uses, resulting in improved process safety and / or increased operating speed during laser processing.

【0021】たとえば金属薄板をレーザ切断する場合
に、切断の最初にまずレーザビームによって孔が形成さ
れ、それによってその後切断を開始することができる。
この孔あけプロセスの際にすでに説明した金属飛沫によ
ってノイズ測定信号が発生する。板が厚い場合には孔あ
けプロセスは多数秒連続し、その場合に板厚が大きい場
合でも突刺し時間はレーザビームの変動、表面構造の違
いなどによって、必ずしも一定である必要はない。従っ
て従来では突刺し時間は常に本来のものよりも幾分大き
いものを選択する必要があった。それに対して本発明に
よればレーザ孔あけの際にノイズ測定信号について、そ
れが所定のしきい値を越えたか乃至は下回っているかが
監視されるので、状態信号が発生された時にはすでにレ
ーザビームが工作物に対してさらに移動されるので、薄
板の突刺しの直後に切断作業を開始することができる。
それによって不必要な時間設定が省かれ、それによって
より迅速な工作物加工とその場合に発生するコストの削
減がもたらされる。
For example, in the case of laser cutting a thin metal sheet, at the beginning of the cutting a hole is first formed by the laser beam, whereby the cutting can then be started.
During the drilling process, the noise measurement signal is generated by the metal splash already described. When the plate is thick, the punching process continues for many seconds, and in this case, even if the plate is thick, the piercing time does not necessarily have to be constant due to variations in the laser beam, differences in the surface structure, and the like. Therefore, in the past, it was necessary to always select a puncture time that was somewhat longer than the original one. On the other hand, according to the invention, during laser drilling, the noise measurement signal is monitored whether it exceeds or falls below a predetermined threshold, so that when the status signal is generated, the laser beam is already emitted. Is moved relative to the work piece, so that the cutting operation can be started immediately after the piercing of the thin plate.
This eliminates unnecessary time settings, which leads to a faster machining of the workpiece and the resulting reduction in costs.

【0022】溶接プロセスの監視もこの方法で行われ
る。通常は溶接の際に発生するノイズ測定信号は、所定
のしきい値の下に留まる。しかし、たとえば材料の欠陥
によって、溶接継目の領域に材料障害が発生した場合に
は、それによって飛沫の形成が増大し、それによってノ
イズ測定信号が所定のしきい値を上回ることになる。そ
の場合には状態信号が形成され、それによって加工され
ている工作物がくずものであることが明らかになる。そ
の場合には溶接プロセスが打ち切られる。
Monitoring of the welding process is also done in this way. The noise measurement signal that normally occurs during welding remains below a predetermined threshold. However, if a material defect occurs in the region of the weld seam, for example due to a material defect, this leads to an increased formation of droplets, which causes the noise measurement signal to exceed a predetermined threshold value. In that case, a status signal is formed, which reveals that the workpiece being machined is a waste material. In that case, the welding process is aborted.

【0023】さらに、ノイズ測定信号について、それが
上方と下方のしきい値の間にあるかを検査することがで
きる。たとえば溶接の際にノイズ測定信号が上方のしき
い値を越えた場合には、すでに述べたように材料欠陥が
存在する可能性がある。それに対して下方のしきい値を
下回った場合には、たとえばレーザビームが許容できな
いほど大きく低下したか、あるいはレーザがオフにされ
た可能性がある。その場合にも同様に状態信号が発生さ
れ、それが装置を停止させるために用いられる。同様な
ことが、たとえば溶接の際に溶接ビームによって工作物
に誤って孔をあけてしまった場合にも発生し得る。
Furthermore, it is possible to check the noise measuring signal whether it lies between the upper and lower threshold values. If the noise measurement signal exceeds the upper threshold value during welding, for example, then material defects may be present, as already mentioned. If below the lower threshold, on the other hand, the laser beam may have dropped unacceptably, for example, or the laser may have been turned off. In that case as well, a status signal is generated which is used to stop the device. The same can occur, for example, when the welding beam accidentally punches the workpiece during welding.

【0024】レーザ切断の場合にもノイズ測定信号が上
方及び下方のしきい値と比較される。それが下方のしき
い値を下回っている場合には、完璧な切断が得られ、そ
れが該当する状態信号によって表示される。それに対し
てレーザ切断の際にノイズ測定信号が上方のしきい値を
越えた場合には、これはレーザビームの低下又は材料の
欠陥を表すと見ることができる。というのは上方のしき
い値を越えることは飛沫形成を示唆しており、それは完
璧な切断が行われないことを意味するからである。
Also in the case of laser cutting, the noise measurement signal is compared with the upper and lower threshold values. If it is below the lower threshold, a perfect cut is obtained, which is indicated by the appropriate status signal. On the other hand, if the noise measurement signal exceeds the upper threshold during laser cutting, this can be seen as a drop in the laser beam or a defect in the material. Exceeding the upper threshold suggests droplet formation, which means that a perfect cut is not made.

【0025】本発明の好ましい実施例によれば、直流信
号がハイパスフィルタ処理されて、それによって比較的
概括的なノイズ測定信号が得られる。というのはその場
合には周波数が非常に大きな領域にわたって加算される
からである。この種の概括的なノイズ測定信号によって
多くの場合に充分に完璧なプロセス監視が行われる。
In accordance with the preferred embodiment of the present invention, the DC signal is high pass filtered to provide a relatively general noise measurement signal. This is because the frequencies are then added over a very large area. A general noise measurement signal of this kind often provides sufficiently perfect process monitoring.

【0026】本発明の他の実施例によれば、直流信号は
バンドパスフィルタ処理されて、それによって制限され
た周波数領域における情報に基づいてノイズ測定信号を
求めることができる。この種の周波数領域は経験的な方
法で求めることができる。
According to another embodiment of the invention, the DC signal can be bandpass filtered to obtain a noise measurement signal based on the information in the frequency domain limited thereby. This kind of frequency domain can be determined empirically.

【0027】さらにまた、それぞれ予測されるノイズに
従って測定方法の感度を改良することができるようにす
るために、電気的な交流信号の周波数が切り替えられ
る。
Furthermore, the frequency of the electrical alternating signal is switched in order to be able to improve the sensitivity of the measuring method according to the respectively predicted noise.

【0028】交流信号はたとえば測定容量を介して下降
し、一定の実効値で印加される交流によって発生される
交流電圧とすることができる。交流電圧がまず整流され
て、ローパス処理され、それによって距離制御に必要な
直流信号を得ることができる。これはその後さらに周波
数フィルタ処理され、整流されて、予め調節されたしき
い値と比較されて状態信号が生成される。
The AC signal can be, for example, an AC voltage generated by an AC applied with a constant RMS value, which drops through the measuring capacitance. The AC voltage is first rectified and low-pass processed, so that the DC signal required for distance control can be obtained. This is then further frequency filtered, rectified and compared to a pre-adjusted threshold to produce a status signal.

【0029】それとは異なり電気的な交流信号を、測定
容量とインダクタンスによって形成される発振回路によ
って発生させることもできる。その場合には直流信号を
発生させるために発振回路の周波数が周波数/直流電圧
変換器へ供給され、その場合に直流信号がさらに距離制
御に使用される。また同一の直流信号が他の周波数フィ
ルタ処理とそれに続く整流を受け、それによって予め調
節されたしきい値と比較することにより状態信号を得る
ことができる。
Alternatively, an electrical alternating signal can also be generated by an oscillator circuit formed by the measuring capacitance and the inductance. In that case, the frequency of the oscillator circuit is supplied to the frequency / DC voltage converter in order to generate a DC signal, in which case the DC signal is further used for distance control. It is also possible to obtain a status signal by subjecting the same DC signal to another frequency filtering and subsequent rectification and thereby comparing it with a preset threshold value.

【0030】さらに発振回路の交流信号の振幅が直接直
流信号を発生させるために整流され、それがその後また
ハイパス又はバンドパスフィルタ処理され、整流され
て、予め設定されたしきい値と比較されて、それによっ
て他の状態信号を得ることができる。
Furthermore, the amplitude of the oscillating circuit AC signal is rectified to directly produce a DC signal, which is then also high-pass or band-pass filtered, rectified and compared with a preset threshold value. , Thereby allowing other status signals to be obtained.

【0031】[0031]

【実施例】本発明の実施例を図面を参照して以下に詳細
に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0032】以下、図1を参照して、本発明による方法
を実施する回路の第1の実施例を詳細に説明する。
In the following, referring to FIG. 1, a first embodiment of a circuit implementing the method according to the invention will be described in detail.

【0033】レーザ加工ノズル1を通して不図示のレー
ザビームが軸方向へ導かれて、工作物2上に合焦されて
いる。レーザ加工ノズル1の尖端には、たとえば銅から
なるセンサ電極3が取り付けられている。その場合にセ
ンサ電極3はレーザビームを同心に包囲し、そのために
リング状に形成されている。センサ電極は工作物2と共
に距離に関係する測定容量CMessを形成する。
A laser beam (not shown) is guided in the axial direction through the laser processing nozzle 1 and focused on the workpiece 2. A sensor electrode 3 made of, for example, copper is attached to the tip of the laser processing nozzle 1. In that case, the sensor electrode 3 concentrically surrounds the laser beam and is therefore ring-shaped. The sensor electrode forms with the workpiece 2 a measuring capacitance CMess related to distance.

【0034】工作物2自体はアース電位に接続されてお
り、センサ電極3は一定の交流電流源4並びに整流器5
の入力と接続されており、整流器の出力はローパスフィ
ルタ6へ供給される。ローパスフィルタ6の出力は距離
制御回路7の入力と接続されると共に、他のフィルタ8
の入力とも接続されており、このフィルタはたとえばハ
イパスフィルタ又はバンドパスフィルタとすることがで
きる。この他のフィルタ8の出力は他の整流器9を介し
て比較回路10へ供給され、それによって調節回路11
によって予め調節されたしきい値と比較される。比較回
路10の出力と接続された端子12から状態信号を取り
出すことができる。さらに距離制御回路7は機械的な調
節機構を介してレーザ加工ノズル1と結合されており、
それによってレーザ加工ノズルの工作物2に対する距離
がローパスフィルタ6から供給された直流信号に従って
所望の値に維持される。
The workpiece 2 itself is connected to earth potential and the sensor electrode 3 is a constant alternating current source 4 as well as a rectifier 5.
Of the rectifier, and the output of the rectifier is supplied to the low-pass filter 6. The output of the low-pass filter 6 is connected to the input of the distance control circuit 7, and the other filter 8
Is also connected to the input of, and this filter can be, for example, a high-pass filter or a band-pass filter. The output of this other filter 8 is fed to the comparison circuit 10 via another rectifier 9 and thereby the regulation circuit 11
Is compared with a preset threshold value. The status signal can be taken out from the terminal 12 connected to the output of the comparison circuit 10. Furthermore, the distance control circuit 7 is connected to the laser processing nozzle 1 via a mechanical adjustment mechanism,
Thereby, the distance of the laser processing nozzle to the work piece 2 is maintained at a desired value according to the DC signal supplied from the low pass filter 6.

【0035】たとえば溶接する場合、あるいは工作物2
に孔をあける場合などレーザビームを用いて工作物を加
工する場合に、通常のプラズマの他に工作物2とセンサ
電極3間の領域に電気的に中性の熱い金属飛沫が発生
し、その場合に特に金属飛沫は測定容量CMessを変化さ
せる。それに応じたノイズ容量が図1にCstで示されて
おり、プラズマの影響は測定容量CMessに対して並列に
接続された電圧発生器UG とプラズマ内部抵抗Ri とか
らなる等価直列回路によって図示されている。
For example, when welding, or the workpiece 2
When a workpiece is processed using a laser beam, such as when making a hole in a hole, an electrically neutral hot metal droplet is generated in the area between the workpiece 2 and the sensor electrode 3 in addition to the normal plasma. In particular, metal splashes change the measured volume CMess. The corresponding noise capacity is shown in FIG. 1 as Cst, and the plasma effect is illustrated by an equivalent series circuit consisting of a voltage generator UG and a plasma internal resistance Ri connected in parallel to the measuring capacity CMess. There is.

【0036】レーザ加工ノズル1のセンサ電極3は、す
でに説明したように、工作物2と共に距離に関係する測
定容量CMessを形成し、それは約0.1pFから約10
pFの間である。
The sensor electrode 3 of the laser-working nozzle 1 forms a distance-related measuring capacitance CMess with the workpiece 2, which has already been explained, which is about 0.1 pF to about 10 pF.
between pF.

【0037】約100nAの実効電流Ieff を供給する
一定交流電源を用いて測定容量CMessに10kHzから
約100kHzの範囲の周波数を有する交流が供給され
る。工作物2とセンサ電極3によって形成される測定コ
ンデンサが理想的なプレートコンデンサに相当する場合
には、そこで降下する交流電圧の実効値は直接センサ電
極3の工作物2からの距離に比例し、かつ測定容量CMe
ssに反比例する。
An alternating current having a frequency in the range of 10 kHz to about 100 kHz is supplied to the measuring capacitance CMess using a constant alternating current power supply which supplies an effective current Ieff of about 100 nA. If the measuring capacitor formed by the workpiece 2 and the sensor electrode 3 corresponds to an ideal plate capacitor, the effective value of the alternating voltage that drops there is directly proportional to the distance of the sensor electrode 3 from the workpiece 2, And measuring capacity CMe
Inversely proportional to ss.

【0038】測定容量CMessを介して降下する交流電圧
(交流信号)が整流器5によって整流されて、後段のロ
ーパスフィルタ(たとえば100Hzから3kHz)に
よって直流電圧(直流信号)に変換される。この直流電
圧がローパスフィルタ6の出力から距離制御回路7の入
力へ供給され、距離制御回路は入手した直流電圧に従っ
て操作機構13を介してレーザ加工ビーム1乃至センサ
電極3と工作物2間の距離を調節、たとえば一定に維持
する。この距離制御は一般に知られており、ここでは詳
しくは説明しない。
The AC voltage (AC signal) that drops through the measuring capacitance CMess is rectified by the rectifier 5 and converted into a DC voltage (DC signal) by a low-pass filter (for example, 100 Hz to 3 kHz) in the subsequent stage. This DC voltage is supplied from the output of the low-pass filter 6 to the input of the distance control circuit 7, and the distance control circuit causes the distance between the laser processing beam 1 to the sensor electrode 3 and the workpiece 2 via the operating mechanism 13 according to the obtained DC voltage. Is adjusted, eg kept constant. This distance control is generally known and will not be described in detail here.

【0039】また、本発明によれば、ローパスフィルタ
6の出力に現れる直流電圧を他のフィルタ8へ供給する
ことができ、他のフィルタはたとえば50Hzのハイパ
スフィルタとすることができる。この手段によって、直
流信号内の金属飛沫アクティビティに関連する周波数成
分が濾波されて、それによってその後にたとえば整流器
9によって飛沫アクティビティの大きさに相当する直流
信号へ変換することができる。場合によっては整流器9
の後段にさらに他のローパスフィルタ(不図示)を設け
ることができる。整流器9の出力のこの直流電圧がノイ
ズ測定信号を表し、それが比較回路10(比較器)へ供
給される。この直流電圧が調節回路11によって設定さ
れたしきい値を上回り、乃至は下回ると、比較回路10
によって状態信号が端子12へ供給される。
Further, according to the present invention, the DC voltage appearing at the output of the low pass filter 6 can be supplied to the other filter 8, and the other filter can be, for example, a 50 Hz high pass filter. By this means, the frequency components associated with the metallic splash activity in the DC signal can be filtered and thereby converted by the rectifier 9, for example, into a DC signal corresponding to the magnitude of the splash activity. Rectifier 9 in some cases
Another low-pass filter (not shown) can be provided in the subsequent stage. This DC voltage at the output of the rectifier 9 represents the noise measurement signal, which is fed to the comparison circuit 10 (comparator). When this DC voltage exceeds or falls below the threshold value set by the adjustment circuit 11, the comparison circuit 10
Provides a status signal to terminal 12.

【0040】たとえばレーザビームを用いて孔あけを行
う場合には、ノイズ測定信号は、突き刺しが終了するま
での間、整流器9の出力に現れる。その後は金属飛沫は
もはや発生しないので、ノイズ測定信号は設定されたし
きい値を下回る。それによって発生される状態信号は、
レーザ加工ノズル1の駆動を開始させるために使用さ
れ、それによってレーザ加工ノズル1が工作物2に対し
て一定の距離で移動されて切断プロセスが実施される。
For example, when the laser beam is used for drilling, the noise measurement signal appears at the output of the rectifier 9 until the puncture is completed. After that, no metal splashes occur anymore, so that the noise measurement signal falls below the set threshold value. The status signal generated by it is
It is used to start the driving of the laser processing nozzle 1, whereby the laser processing nozzle 1 is moved a certain distance with respect to the workpiece 2 and the cutting process is carried out.

【0041】それに対して溶接の場合には、比較しきい
値は、ノイズ測定信号が最初はこのしきい値を越えない
ように調節される。材料の欠陥によって非常に強い飛沫
アクティビティが発生し、それによってノイズ測定信号
が大きくなった時に初めてしきい値が越えられ、状態信
号が発生されて、それが溶接プロセスを打ち切るために
使用される。
In the case of welding, on the other hand, the comparison threshold is adjusted such that the noise measurement signal initially does not exceed this threshold. The material defect causes a very strong splash activity that causes the threshold to be crossed only when the noise measurement signal becomes large and a status signal is generated, which is used to abort the welding process.

【0042】図2は本発明による方法を実施する他の回
路を示すものである。
FIG. 2 shows another circuit implementing the method according to the invention.

【0043】この場合にもレーザ加工ノズル1の尖端の
センサ電極3はアースされた工作物2と共に距離に関係
する測定容量CMessを形成する。この測定容量CMess
は、測定容量CMessに対して直列に接続された固定のイ
ンダクタンスLと共に発振回路を形成する。インダクタ
ンスLの測定容量CMessとは反対側の端部は励振器回路
14と接続され、さらに周波数/直流電圧変換器15と
接続されている。周波数/直流電圧変換器の出力にはす
でに説明した直流信号が発生される。周波数/直流電圧
変換器15の出力には、図1に示す回路におけるのと同
様に構成ユニット8、9、10、11及び12と、7及
び13が接続されている。これらについてはここで再度
説明はしない。しかしさらに、インダクタンスLをレー
ザ加工ノズル1の内部に配置することができることを述
べておく。
In this case as well, the sensor electrode 3 at the tip of the laser processing nozzle 1 forms with the grounded workpiece 2 a measuring capacitance CMes related to distance. This measuring capacity CMess
Form an oscillator circuit with a fixed inductance L connected in series with the measuring capacitance CMess. The end of the inductance L on the side opposite to the measurement capacitance CMess is connected to the exciter circuit 14, and further connected to the frequency / DC voltage converter 15. At the output of the frequency / DC voltage converter, the DC signal already described is generated. The output of the frequency / DC voltage converter 15 is connected to the component units 8, 9, 10, 11 and 12 and 7 and 13 as in the circuit shown in FIG. These will not be described again here. However, it is further mentioned that the inductance L can be arranged inside the laser machining nozzle 1.

【0044】インダクタンスLの測定容量CMessとは反
対側の端部にはさらに他の整流器16が接続されてお
り、発振回路から取り出された測定信号がこの整流器に
直接供給される。その出力側には順次構成ユニット
8’、9’、10’と付属の調節回路11’及び端子1
2’が設けられており、その場合にこれら構成ユニット
は図1の回路の構成ユニット8、9、10、11及び1
2に相当し、かつ図1の場合と同様に互いに接続されて
いる。
Another rectifier 16 is connected to the end of the inductance L opposite to the measuring capacitance CMess, and the measuring signal taken out from the oscillation circuit is directly supplied to this rectifier. On its output side, a sequential configuration unit 8 ', 9', 10 ', an attached adjusting circuit 11' and a terminal 1 are provided.
2'is provided, in which case these constituent units are the constituent units 8, 9, 10, 11 and 1 of the circuit of FIG.
2 and are connected to each other as in the case of FIG.

【0045】図2に示す回路においては、中性の金属飛
沫によって発生されるノイズ容量CStもプラズマを表す
等価回路も発振回路に対して並列である。たとえばノイ
ズ容量CStによってもたらされる発振回路の容量変化は
ここでは発振回路の周波数変化をもたらす。測定周波数
はたとえば多数MHzの領域にあって、かつレーザ加工
プロセスに合わせて最適化することができる。たとえば
測定周波数は10.7MHzとすることができる。発振
回路の周波数変化は周波数/電圧変換器15によって、
直接容量変化に関係する電圧変化に変換される。従って
周波数/電圧変換器15の出力には直流電圧(直流信
号)が発生され、それが距離制御回路17へ供給される
と共に、他のフィルタ8の入力にも達する。ここではそ
れぞれ所望の観察方式に従って、たとえば50Hzの限
界周波数で他のハイパスフィルタ処理が行われ、あるい
はバンドパスフィルタ処理が行われる。最適なフィルタ
特性はプロセスに関係し、かつ経験的に求めなければな
らない。従って他のフィルタ8によって、測定信号から
工作物のレーザ加工の際に発生された金属飛沫によりも
たらされる容量変化を濾波することができる。整流器9
における他の整流乃至ローパスフィルタ処理によってこ
の変化が、金属飛沫アクティビティの大きさに相当する
直流電圧に変換される。この直流電圧がここでもノイズ
測定信号を形成する。ノイズ測定信号は次に比較回路1
0へ供給されて、そこで調節回路11によって設定され
たしきい値と比較される。ノイズ測定信号が予め調節さ
れ、かつ前もって経験的に求められたしきい値を上回り
乃至は下回った場合には、状態信号が端子12へ出力さ
れる。
In the circuit shown in FIG. 2, both the noise capacitance CSt generated by neutral metal splashes and the equivalent circuit representing plasma are parallel to the oscillator circuit. For example, the capacitance change of the oscillator circuit caused by the noise capacitance CSt causes a frequency change of the oscillator circuit here. The measurement frequency is in the region of many MHz, for example, and can be optimized for the laser processing process. For example, the measurement frequency can be 10.7 MHz. The frequency change of the oscillation circuit is changed by the frequency / voltage converter 15.
It is directly converted into a voltage change related to the capacitance change. Therefore, a DC voltage (DC signal) is generated at the output of the frequency / voltage converter 15, which is supplied to the distance control circuit 17 and reaches the input of another filter 8. Here, another high-pass filter process or band-pass filter process is performed at a limit frequency of 50 Hz, for example, according to a desired observation method. Optimal filter characteristics are process-related and must be determined empirically. Therefore, the other filter 8 can filter the capacitance change caused by the metal droplets generated during the laser machining of the workpiece from the measurement signal. Rectifier 9
Another rectification or low-pass filtering in the converter converts this change into a DC voltage corresponding to the magnitude of the metal splash activity. This DC voltage again forms the noise measurement signal. The noise measurement signal is then sent to the comparison circuit 1
0, where it is compared with the threshold set by the adjusting circuit 11. If the noise measurement signal is preconditioned and exceeds or falls below a previously empirically determined threshold value, a status signal is output at terminal 12.

【0046】この第1の状態信号に加えてさらに他の状
態信号が端子12’に発生されるようにすることができ
る。この第2の状態信号はレーザ加工の際に発生するプ
ラズマの影響を特徴づけるものである。
In addition to this first status signal, further status signals can be generated at terminal 12 '. This second status signal characterizes the effect of the plasma generated during laser processing.

【0047】そのために発振回路において測定信号が取
り出されて、整流器16へ供給される。発生された直流
信号はここでは振動の振幅に相当する。プラズマの抵抗
はそれぞれプロセス状態に従って変化し、従って振動の
振幅が多かれ少なかれ減衰されることが明らかにされて
いる。直流信号内のプラズマによって発生された高周波
成分は他のフィルタ8’(ハイパス又はバンドパスフィ
ルタ)によって所望のように濾波されて、次に整流回路
9’によって整流され、それによってプラズマに関係す
るノイズ測定信号が得られ、その信号がその後比較回路
10’の内部で調節回路11’によって設定されたしき
い値と比較されて、それによって他の状態信号が端子1
2’で得られる。
Therefore, the measurement signal is taken out in the oscillator circuit and supplied to the rectifier 16. The generated DC signal corresponds here to the amplitude of the vibration. It has been found that the resistance of the plasma varies with the process conditions, respectively, and thus the amplitude of the oscillation is more or less damped. The high frequency components generated by the plasma in the DC signal are filtered as desired by another filter 8 '(high-pass or band-pass filter) and then rectified by a rectifier circuit 9', whereby plasma-related noise A measurement signal is obtained, which signal is then compared inside the comparison circuit 10 'with a threshold value set by the adjustment circuit 11', whereby another status signal is supplied to the terminal 1.
Obtained in 2 '.

【0048】端子12’におけるこの他の状態信号は乗
算段17へ供給して、たとえば1より小さい重みづけ係
数で乗算することができる。重みづけ係数で乗算された
この他の状態信号はその後引算器18において端子12
における第1の状態信号から引算され、それによって引
算器18の出力12”にはほぼプラズマの影響を除かれ
たさらに他の状態信号が得られる。
This further status signal at terminal 12 'can be fed to the multiplication stage 17 and multiplied by a weighting factor smaller than 1, for example. This other status signal multiplied by the weighting factor is then applied to the subtractor 18 at terminal 12
From the first status signal at, resulting in a further status signal at the output 12 "of the subtractor 18 which is substantially plasma-free.

【0049】もちろん上述の回路素子の代わりに、対応
するソフトウエアを有するプロセッサ回路によって全体
的な状態信号を発生させることも可能である。
Of course, instead of the circuit elements described above, it is also possible to generate the overall status signal by means of a processor circuit with the corresponding software.

【0050】さらに図1に示す回路においても印加され
た交流に一定の直流電圧を重畳することによって、図2
に示す回路との関連で説明したプラズマの抵抗に関係す
る他の状態信号を発生させる他の評価を実施することが
できる。そのためには図2の整流器16の入力を図3の
センサ電極と接続し、図2の引算器18の乗算段と接続
されていない入力を図1の端子12と接続することが必
要である。その場合には残りの構成ユニット8’、
9’、10’、11’、17及び18は単を図2に示す
ように受け継ぐだけでよい。さらに一定の直流電圧を図
1に点線で示すジェネレータUを介してセンサ電極へ供
給しなければならない。
Further, in the circuit shown in FIG. 1 as well, by superimposing a constant direct current voltage on the applied alternating current, the circuit shown in FIG.
Other evaluations can be performed which generate other status signals related to the resistance of the plasma described in connection with the circuit shown in FIG. For this purpose, it is necessary to connect the input of the rectifier 16 of FIG. 2 to the sensor electrode of FIG. 3 and the input of the subtractor 18 of FIG. 2 that is not connected to the multiplication stage to the terminal 12 of FIG. . In that case the remaining component units 8 ',
9 ', 10', 11 ', 17 and 18 need only be inherited as shown in FIG. Furthermore, a constant DC voltage must be supplied to the sensor electrodes via the generator U shown in dotted lines in FIG.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、レーザ加工の際に発生するプラズマによって
だけでなく、大体においてその際に発生する、センサ電
極と工作物間の測定容量を変化させる無荷電の金属飛沫
によって発生するこのノイズ測定信号によって、多数の
使用目的のために充分なオンラインプロセス監視が実施
され、それによってプロセス安全性の改良及び/又はレ
ーザ加工の際の作業速度の向上が得られる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the measured capacitance between the sensor electrode and the workpiece is generated not only by the plasma generated during the laser processing but also in general at that time. This noise measurement signal produced by uncharged metal droplets changing the temperature provides sufficient on-line process monitoring for a number of uses, thereby improving process safety and / or working speed during laser processing. Can be obtained.

【0052】たとえば金属薄板をレーザ切断する場合
に、切断の最初にまずレーザビームによって孔が形成さ
れ、それによってその後切断を開始することができる。
For example, in the case of laser cutting a thin metal sheet, at the beginning of the cutting a hole is first formed by the laser beam, whereby the cutting can then be started.

【0053】本発明によればレーザ孔あけの際にノイズ
測定信号について、それが所定のしきい値を越えたか乃
至は下回っているかが監視されるので、状態信号が発生
された時にはすでにレーザビームが工作物に対してさら
に移動されるので、薄板の突刺しの直後に切断作業を開
始することができる。それによって不必要な時間設定が
省かれ、それによってより迅速な工作物加工とその場合
に発生するコストの削減がもたらされる。
According to the invention, during laser drilling, the noise measurement signal is monitored whether it exceeds or falls below a predetermined threshold, so that when the status signal is generated, the laser beam is already emitted. Is moved relative to the work piece, so that the cutting operation can be started immediately after the piercing of the thin plate. This eliminates unnecessary time settings, which leads to a faster machining of the workpiece and the resulting reduction in costs.

【0054】溶接プロセスの監視もこの方法で行われ
る。通常は溶接の際に発生するノイズ測定信号は、所定
のしきい値の下に留まる。しかし、たとえば材料の欠陥
によって、溶接継目の領域に材料障害が発生した場合に
は、それによって飛沫の形成が増大し、それによってノ
イズ測定信号が所定のしきい値を上回ることになる。そ
の場合には状態信号が形成され、それによって加工され
ている工作物がくずものであることが明らかになる。そ
の場合には溶接プロセスが打ち切られる。
Monitoring of the welding process is also done in this way. The noise measurement signal that normally occurs during welding remains below a predetermined threshold. However, if a material defect occurs in the region of the weld seam, for example due to a material defect, this leads to an increased formation of droplets, which causes the noise measurement signal to exceed a predetermined threshold value. In that case, a status signal is formed, which reveals that the workpiece being machined is a waste material. In that case, the welding process is aborted.

【0055】さらに、ノイズ測定信号について、それが
上方と下方のしきい値の間にあるかを検査することがで
きる。たとえば溶接の際にノイズ測定信号が上方のしき
い値を越えた場合には、すでに述べたように材料欠陥が
存在する可能性がある。それに対して下方のしきい値を
下回った場合には、たとえばレーザビームが許容できな
いほど大きく低下したか、あるいはレーザがオフにされ
た可能性がある。その場合にも同様に状態信号が発生さ
れ、それが装置を停止させるために用いられる。同様な
ことが、たとえば溶接の際に溶接ビームによって工作物
に誤って孔をあけてしまった場合にも発生し得る。
Furthermore, it is possible to check the noise measurement signal if it lies between the upper and lower threshold values. If the noise measurement signal exceeds the upper threshold value during welding, for example, then material defects may be present, as already mentioned. If below the lower threshold, on the other hand, the laser beam may have dropped unacceptably, for example, or the laser may have been turned off. In that case as well, a status signal is generated which is used to stop the device. The same can occur, for example, when the welding beam accidentally punches the workpiece during welding.

【0056】レーザ切断の場合にもノイズ測定信号が上
方及び下方のしきい値と比較される。それが下方のしき
い値を下回っている場合には、完璧な切断が得られ、そ
れが該当する状態信号によって表示される。それに対し
てレーザ切断の際にノイズ測定信号が上方のしきい値を
越えた場合には、これはレーザビームの低下又は材料の
欠陥を表すと見ることができる。というのは上方のしき
い値を越えることは飛沫形成を示唆しており、それは完
璧な切断が行われないことを意味するからである。
Also in the case of laser cutting, the noise measurement signal is compared with the upper and lower threshold values. If it is below the lower threshold, a perfect cut is obtained, which is indicated by the appropriate status signal. On the other hand, if the noise measurement signal exceeds the upper threshold during laser cutting, this can be seen as a drop in the laser beam or a defect in the material. Exceeding the upper threshold suggests droplet formation, which means that a perfect cut is not made.

【0057】本発明によれば、直流信号がハイパスフィ
ルタ処理されて、それによって比較的概括的なノイズ測
定信号が得られる。というのはその場合には周波数が非
常に大きな領域にわたって加算されるからである。この
種の概括的なノイズ測定信号によって多くの場合に充分
に完璧なプロセス監視が行われる。
In accordance with the present invention, the DC signal is high pass filtered thereby providing a relatively general noise measurement signal. This is because the frequencies are then added over a very large area. A general noise measurement signal of this kind often provides sufficiently perfect process monitoring.

【0058】本発明によれば、直流信号はバンドパスフ
ィルタ処理されて、それによって制限された周波数領域
における情報に基づいてノイズ測定信号を求めることが
できる。この種の周波数領域は経験的な方法で求めるこ
とができる。
According to the present invention, the DC signal is bandpass filtered and the noise measurement signal can be determined based on the information in the frequency domain limited thereby. This kind of frequency domain can be determined empirically.

【0059】さらにまた、それぞれ予測されるノイズに
従って測定方法の感度を改良することができるようにす
るために、電気的な交流信号の周波数が切り替えられ
る。
Furthermore, the frequency of the electrical alternating signal is switched in order to be able to improve the sensitivity of the measuring method according to the respectively predicted noise.

【0060】交流信号はたとえば測定容量を介して下降
し、一定の実効値で印加される交流によって発生される
交流電圧とすることができる。交流電圧がまず整流され
て、ローパス処理され、それによって距離制御に必要な
直流信号を得ることができる。これはその後さらに周波
数フィルタ処理され、整流されて、予め調節されたしき
い値と比較されて状態信号が生成される。
The AC signal may be, for example, an AC voltage generated by an AC applied with a constant effective value, which drops through the measuring capacitance. The AC voltage is first rectified and low-pass processed, so that the DC signal required for distance control can be obtained. This is then further frequency filtered, rectified and compared to a pre-adjusted threshold to produce a status signal.

【0061】それとは異なり電気的な交流信号を、測定
容量とインダクタンスによって形成される発振回路によ
って発生させることもできる。その場合には直流信号を
発生させるために発振回路の周波数が周波数/直流電圧
変換器へ供給され、その場合に直流信号がさらに距離制
御に使用される。また同一の直流信号が他の周波数フィ
ルタ処理とそれに続く整流を受け、それによって予め調
節されたしきい値と比較することにより状態信号を得る
ことができる。
Alternatively, an electrical alternating signal can also be generated by an oscillator circuit formed by the measuring capacitance and the inductance. In that case, the frequency of the oscillator circuit is supplied to the frequency / DC voltage converter in order to generate a DC signal, in which case the DC signal is further used for distance control. It is also possible to obtain a status signal by subjecting the same DC signal to another frequency filtering and subsequent rectification and thereby comparing it with a preset threshold value.

【0062】さらに発振回路の交流信号の振幅が直接直
流信号を発生させるために整流され、それがその後また
ハイパス又はバンドパスフィルタ処理され、整流され
て、予め設定されたしきい値と比較されて、それによっ
て他の状態信号を得ることができる。
Further, the amplitude of the AC signal of the oscillator circuit is rectified to directly generate the DC signal, which is then also high-pass or band-pass filtered, rectified and compared with a preset threshold value. , Thereby allowing other status signals to be obtained.

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

【図1】本発明による方法を実施するための第1の回路
を示すブロック図である。
1 is a block diagram showing a first circuit for implementing the method according to the invention.

【図2】発振回路を有する、本発明による方法を実施す
るための第2の回路を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a second circuit for implementing the method according to the invention, having an oscillator circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ加工ノズル 2 工作物 3 センサ電極 4 定電流源 5 整流器 6 ローパス 7 距離制御回路 8、8’ フィルタ 9、9’ 整流器 10、10’ 比較回路 11、11’ 調節回路 12、12’ 端子 14 励振器 15 周波数/直流電圧変換器 18 引算器 1 Laser Processing Nozzle 2 Workpiece 3 Sensor Electrode 4 Constant Current Source 5 Rectifier 6 Low Pass 7 Distance Control Circuit 8, 8'Filter 9, 9 'Rectifier 10, 10' Comparison Circuit 11, 11 'Control Circuit 12, 12' Terminal 14 Exciter 15 Frequency / DC voltage converter 18 Subtractor

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 センサ電極(3)と工作物(2)間に存
在する測定容量(CMess)を、その測定容量(CMess)
による交流信号の変化を評価することによって求めるた
めに、工作物(2)に対して位置決め可能でかつ電気的
な交流信号が印加されるセンサ電極(3)を使用して、
レーザビームによって工作物(2)を加工する方法であ
って、その場合にまず交流信号からセンサ電極(3)と
工作物(2)間の距離に相当する電気的な直流信号が形
成される方法において、 周波数フィルタ処理とその後段の整流によって直流信号
からノイズ測定信号を形成し、 このノイズ測定信号を少なくとも1つの所定のしきい値
と比較し、 ノイズ測定信号がしきい値を通過した場合に状態信号を
発生させることを特徴とするレーザビームによる工作物
加工方法。
1. A measuring capacitance (CMess) existing between a sensor electrode (3) and a workpiece (2) is measured by the measuring capacitance (CMess).
To determine by assessing the change in the AC signal due to the use of a sensor electrode (3) positionable with respect to the workpiece (2) and to which an electrical AC signal is applied,
A method of machining a workpiece (2) by a laser beam, in which case an electrical DC signal corresponding to the distance between the sensor electrode (3) and the workpiece (2) is first formed from an AC signal. In, a noise measurement signal is formed from a DC signal by frequency filtering and subsequent rectification, and this noise measurement signal is compared with at least one predetermined threshold value, and when the noise measurement signal passes the threshold value, A method of machining a workpiece using a laser beam, which comprises generating a status signal.
【請求項2】 周波数フィルタ処理がハイパスフィルタ
処理であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
2. The method of claim 1, wherein the frequency filtering is high pass filtering.
【請求項3】 周波数フィルタ処理がバンドパスフィル
タ処理であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
3. The method of claim 1, wherein the frequency filtering is bandpass filtering.
【請求項4】 電気的な交流信号の周波数が切替え可能
であることを特徴とする請求項1から3までのいずれか
1項に記載の方法。
4. The method according to claim 1, wherein the frequency of the electrical alternating signal is switchable.
【請求項5】 電気的な交流信号が、測定容量(CMes
s)を介して下降し、一定の実効値で印加される交流電
流(i〜)によって生成される交流電圧であることを特
徴とする請求項1から4までのいずれか1項に記載の方
法。
5. An electrical AC signal is measured capacitance (CMes).
5. A method as claimed in any one of the preceding claims, characterized in that it is an alternating voltage generated by an alternating current (i ~) falling through s) and applied at a constant effective value. .
【請求項6】 電気的な交流信号が、測定容量(CMes
s)とインダクタンス(L)によって形成される発振回
路(CMess、L)によって生成され、かつ発振回路(C
Mess、L)の周波数が周波数/直流電圧変換器(15)
へ供給され直流信号を発生させることを特徴とする請求
項1から4までのいずれか1項に記載の方法。
6. An electrical AC signal is measured capacitance (CMes).
s) and an inductance (L) are generated by the oscillation circuit (CMess, L), and the oscillation circuit (C
Mess, L) frequency is a frequency / DC voltage converter (15)
5. A method as claimed in any one of the preceding claims, characterized in that it is supplied to a DC signal.
【請求項7】 発振回路(CMess、L)の交流信号の振
幅を直接整流した後に直流信号が生成されることを特徴
とする請求項6に記載の方法。
7. Method according to claim 6, characterized in that the direct current signal is generated after direct rectification of the amplitude of the alternating current signal of the oscillator circuit (CMess, L).
【請求項8】 交流信号の振幅に基づいて生成された第
2の状態信号に重み付け係数を乗算し、第1の状態信号
から減算することにより、さらに他の状態信号が形成さ
れることを特徴とする請求項7に記載の方法。
8. A further status signal is formed by multiplying the second status signal generated based on the amplitude of the AC signal by a weighting coefficient and subtracting from the first status signal. The method according to claim 7, wherein
【請求項9】 レーザビームを、状態信号の発生後に初
めて工作物(2)に対して移動させることを特徴とする
請求項1から8までのいずれか1項に記載の方法。
9. Method according to claim 1, characterized in that the laser beam is moved relative to the workpiece (2) only after the generation of the status signal.
【請求項10】 レーザビームの工作物(2)に対する
移動が、状態信号の発生後に停止されることを特徴とす
る請求項1から8までのいずれか1項に記載の方法。
10. Method according to claim 1, characterized in that the movement of the laser beam with respect to the workpiece (2) is stopped after the generation of the status signal.
【請求項11】 ノイズ測定信号が上方と下方のしきい
値の間にあるかどうかを検査することを特徴とする請求
項1から10までのいずれか1項に記載の方法。
11. Method according to claim 1, characterized in that it checks whether the noise measurement signal lies between an upper and a lower threshold value.
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