JPH10258376A - Method and device for detecting defective state in laser machining - Google Patents

Method and device for detecting defective state in laser machining

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JPH10258376A
JPH10258376A JP9061224A JP6122497A JPH10258376A JP H10258376 A JPH10258376 A JP H10258376A JP 9061224 A JP9061224 A JP 9061224A JP 6122497 A JP6122497 A JP 6122497A JP H10258376 A JPH10258376 A JP H10258376A
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功明 塩地
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貴行 青木
Seijiro Ono
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To contrive an automatic or unmanned operation of laser machining by positioning a cutting part immediately below an image pickup unit after the implementation of laser cutting on a work, picking up the image of the cutting part, processing the image data with an image processor, and detecting a defective state in the machining of the work. SOLUTION: With a program started for detecting a defective state of laser machining, an image processor 49 arithmetically processes with CPU 123 a machining position image picked up by CCD camera 25, discriminating whether the machining state is superior cutting or defective machining. In the case of superior cutting with another machining to follow, similar discrimination is carried out for the next machining. If a defective machining is detected, discrimination is performed to find if it is a burning, gouging or totally uncut state, with a command outputted to an NC device 73 through I/O 129 so that machining conditions may be changed to improve the defective machining. As a result, the following machining is done under the changed machining conditions.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はレーザー加工不良状
態検出方法および装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for detecting a defective state of laser processing.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザー加工における加工状態は、被加
工材の材質や板厚などによって変化すると共に、材質や
板厚が同一でも加工形状などによっても予測できない確
率的変化をするので、オペレーターは加工状態を常に監
視していて、加工不良が発生したら直ちに機械を停止さ
せて、加工不良の種類または状態を判断してその状況に
合わせて加工条件を変更するなどの操作を実施するか、
ある程度の加工不良の発生を予測して製品の加工数量を
多めに設定するなどの対応を行っている。
2. Description of the Related Art The processing state in laser processing changes depending on the material and plate thickness of a workpiece, and the stochastic change is unpredictable even with the same material and plate thickness even if the processing shape is used. If the status is constantly monitored, the machine is stopped immediately when a processing failure occurs, the type or state of the processing failure is determined, and operations such as changing the processing conditions according to the situation are performed.
We take measures such as predicting the occurrence of some processing defects and setting a larger processing quantity for products.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述の加工状態の変化
は前述の如く確率的に発生するものばかりではなく、加
工に使用する機器の劣化などの要因変化により発生する
こともある。例えば、集光レンズの汚れの進行などの要
因変化が原因でそれ以降、加工不良が継続することもあ
る。このような場合においては、製品に加工不良が連続
して発生するばかりでなく加工機自体を故障させる原因
となることもあるので適宜な処置が必要であり、オペレ
ーターによる加工状態の監視をやめることができない。
The above-mentioned change in the processing state occurs not only stochastically as described above, but also sometimes due to a change in factors such as deterioration of equipment used for processing. For example, processing defects may continue thereafter due to a change in factors such as the progress of dirt on the condenser lens. In such cases, it is necessary to take appropriate measures, because not only continuous processing defects occur on the product but also the failure of the processing machine itself, and the monitoring of the processing state by the operator should be stopped. Can not.

【0004】また、加工状態の変化によって加工不良が
発生した場合、材質や板厚などの変化に起因するものな
のか、または加工形状の変化に起因するものなのか等の
判断はオペレーターの判断によっているので、レーザー
加工の自動化または無人化の障害になっている。
[0004] Further, when a processing failure occurs due to a change in the processing state, it is determined by the operator whether the processing failure is due to a change in the material or the plate thickness or a change in the processing shape. This is an obstacle to automation or unmanned laser processing.

【0005】本発明は上述の如き問題を解決するために
成されたものであり、本発明の課題は、機械によるレー
ザー加工不良状態検出方法と同装置を提供することであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a method and an apparatus for detecting a defective state of laser processing by a machine.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として、請求項1に記載のレーザー加工不良状態検出方
法は、ワークにレーザ切断加工を実施の後、この切断加
工部を撮像装置の直下に位置決めし、前記切断加工部を
撮像して、該切断加工部の画像データを画像処理装置で
処理してワークの加工不良状態を検出することを要旨と
するものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for detecting a defective state of a laser processing, wherein a laser cutting process is performed on a work, and the cut processing portion is placed directly below an imaging device. In this case, an image of the cutting section is taken, and image data of the cutting section is processed by an image processing device to detect a machining failure state of the work.

【0007】従って、加工状態は被加工材の材質や板厚
などによって不規則に変化すると共に、材質や板厚が同
一でも加工形状などによっても予測できない確率的変化
をするが、本発明によれば加工状態は機械が常時監視し
ているのでオペレーターは加工状態の監視業務から解放
され他の業務を行うことが可能となる。また、レーザ加
工の自動化または無人化をすることが可能となる。
Therefore, the machining state changes irregularly depending on the material and the thickness of the workpiece, and also changes stochastically which cannot be predicted by the same material and the same thickness even by the machining shape. If the machine is constantly monitoring the machining state, the operator is released from the task of monitoring the machining state and can perform other tasks. In addition, the laser processing can be automated or unmanned.

【0008】請求項2に記載のレーザー加工不良状態検
出方法は、ワークにレーザ切断加工を実施の後、この切
断加工部を撮像装置の直下に位置決めし、前記切断加工
部を撮像して、該切断加工部の画像データを画像処理装
置で処理してワークの加工不良状態を検出し、検出され
た加工不良の状態に対応して加工不良状態を改善する加
工条件に変更可能にしたことを要旨とするものである。
According to a second aspect of the present invention, after performing a laser cutting process on a workpiece, the cutting portion is positioned immediately below an image pickup device, and the cutting portion is imaged. An image processing device processes the image data of the cutting part to detect a defective processing state of the work, and the processing conditions can be changed to improve the defective processing state according to the detected defective processing state. It is assumed that.

【0009】従って、従来の如くオペレーターが加工状
態を常に監視して、加工不良の種類または状態を判断
し、その状況に合わせて加工条件を変更するなどの操作
を実施する必要がない。
Therefore, it is not necessary for the operator to constantly monitor the machining state, determine the type or state of the machining defect, and change the machining conditions according to the situation, as in the related art.

【0010】請求項3に記載のレーザー加工不良状態検
出方法は、請求項1または請求項2に記載のレーザー加
工不良状態検出方法において、前記加工不良の検出回数
の許容値を設定し、該許容値を越えたときにレーザー加
工を中断可能にしたことを要旨とするものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the laser processing failure state detecting method according to the first or second aspect, wherein an allowable value of the number of times of processing failure detection is set, and The gist is that the laser processing can be interrupted when the value exceeds the value.

【0011】従って、従来はある程度の加工不良の発生
を予測して製品の加工数量を多めに設定するなどの対応
を行っていたが、本発明によれば数量的に計画的な生産
を行うことが可能である。
[0011] Therefore, in the past, measures such as setting a large number of products to be processed in anticipation of occurrence of a certain degree of processing defects have been taken, but according to the present invention, it is necessary to carry out planned production quantitatively. Is possible.

【0012】請求項4に記載のレーザー加工不良状態検
出方法は、請求項3に記載のレーザー加工不良状態検出
方法において、前記画像処理装置で処理された測定デー
タのバラツキが基準値よりも大のときはバーニング状態
の加工不良とし、前記バラツキが基準値未満のときは複
数回の測定の平均値を演算して求め、該平均値と設定値
とを比較して平均値が設定値より大のときはガウジング
状態の加工不良とし、前記平均値が設定値未満のときは
良好切断として判断することを要旨とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the method for detecting a defective state of laser processing, the variation of the measurement data processed by the image processing apparatus is larger than a reference value. When the variation is less than the reference value, the average value of a plurality of measurements is calculated and calculated, and the average value is compared with the set value, and the average value is larger than the set value. When the average value is less than the set value, it is determined that the cutting is good, and when the average value is less than the set value, it is determined that the cutting is good.

【0013】従って、従来の如く加工不良状態の判断を
人間の目視によらず、機械により定量的に判断させる様
にしたので判断にバラツキがなくなり正確な判断が可能
となった。
[0013] Therefore, as in the prior art, the determination of a defective machining state is made quantitatively by a machine without visual observation by a human, so that there is no variation in the determination and accurate determination is possible.

【0014】請求項5に記載のレーザー加工不良状態検
出方法は、請求項4に記載のレーザー加工不良状態検出
方法において、前記バラツキの基準値を任意に設定可能
なことを要旨とするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for detecting a defective state of laser processing, wherein the reference value of the variation can be arbitrarily set. .

【0015】従って、製品に要求される加工精度にあわ
せて加工不良の判断基準を変更することが可能となり過
剰品質の製品を作る無駄を無くすことができる。
Accordingly, it is possible to change the criterion for determining a processing defect in accordance with the processing accuracy required for the product, and it is possible to eliminate waste of producing a product of excessive quality.

【0016】請求項6に記載のレーザー加工不良状態検
出装置は、ワークの加工状態を撮像可能なCCDカメラ
と、並びに該CCDカメラによって撮像されたワークの
加工状態を格納する画像メモリーと、レーザー加工不良
状態検出プログラムおよび基準値等を格納したROM
と、前記レーザー加工不良状態検出プログラム実行時に
使用するRAMと、前記レーザー加工不良状態検出プロ
グラムによって、前記撮像されたワークの加工状態の画
像を演算処理して加工状態を判別するCPUと、該CP
Uにおいて加工不良を検出したときは、その加工不良を
改善する加工条件をNC装置に出力すると共にNC装置
からの指令信号を受信するI/Oとで構成した画像処理
装置とからなることを要旨とするものである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a laser processing failure state detecting apparatus, comprising: a CCD camera capable of capturing a processing state of a workpiece; an image memory for storing a processing state of the workpiece captured by the CCD camera; ROM that stores a failure state detection program and reference values
A RAM that is used when the laser processing failure state detection program is executed, a CPU that performs arithmetic processing on an image of the processing state of the workpiece that is captured by the laser processing failure state detection program, and determines the processing state;
If a processing defect is detected in U, the image processing apparatus comprises an I / O that outputs processing conditions for improving the processing defect to the NC device and receives a command signal from the NC device. It is assumed that.

【0017】従って、加工状態は被加工材の材質や板厚
などによって不規則に変化すると共に、材質や板厚が同
一でも加工形状などによっても予測できない確率的変化
をするが、本発明によれば加工状態を機械が常時監視し
ているのでオペレーターは加工状態の監視業務から解放
され他の業務を行うことが可能となる。また、レーザ加
工の自動化または無人化をすることが可能となる。
Therefore, the processing state changes irregularly depending on the material and the plate thickness of the workpiece, and also changes stochastically which cannot be predicted by the same material and the same thickness even if the processing shape is used. If the machine constantly monitors the machining state, the operator is released from the task of monitoring the machining state and can perform other tasks. In addition, the laser processing can be automated or unmanned.

【0018】請求項7に記載のレーザー加工不良状態検
出装置は、請求項6に記載のレーザー加工不良状態検出
装置において、前記加工不良の検出回数の許容値を設定
可能とし、該許容値を越えたときにレーザー加工を中断
する指令を前記NC装置に出力することを要旨とするも
のである。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a laser processing failure state detecting apparatus according to the sixth aspect, wherein an allowable value of the number of times of processing failure detection can be set, and The purpose is to output a command to interrupt the laser processing to the NC device when the error occurs.

【0019】従って、従来はある程度の加工不良の発生
を予測して製品の加工数量を多めに設定するなどの対応
を行っていたが、本発明によれば数量的に計画的な生産
を行うことが可能である。
Therefore, conventionally, the occurrence of a certain degree of processing failure has been predicted and the processing amount of the product has been set to a relatively large amount. However, according to the present invention, the planned production is quantitatively performed. Is possible.

【0020】請求項8に記載のレーザー加工不良状態検
出装置は、請求項6または請求項7に記載のレーザー加
工不良状態検出装置において、前記画像処理装置で処理
された測定データのバラツキが基準値よりも大のときは
バーニング状態の加工不良とし、前記バラツキが基準値
未満のときは複数回の測定の平均値を演算して求め、該
平均値と設定値とを比較して平均値が設定値より大のと
きはガウジング状態の加工不良とし、前記平均値が設定
値未満のときは良好切断として判断することを要旨とす
るものである。
In the laser processing defective state detecting device according to the present invention, in the laser processing defective state detecting device according to the present invention, the variation of the measurement data processed by the image processing device is a reference value. If the difference is less than the reference value, the average value of a plurality of measurements is calculated and calculated, and the average value is set by comparing the average value with the set value. When the value is larger than the value, it is determined that the processing is defective in the gouging state, and when the average value is less than the set value, it is determined that the cutting is good.

【0021】従って、従来の如く加工不良状態の判断を
人間の目視によらず、機械により定量的に判断させる様
にしたので判断にバラツキがなくなり正確な判断が可能
となった。
Therefore, as in the prior art, the determination of a defective machining state is made quantitatively by a machine without visual observation by a human, so that there is no variation in the determination and accurate determination can be made.

【0022】請求項9に記載のレーザー加工不良状態検
出装置は、請求項8に記載のレーザー加工不良状態検出
装置において、前記バラツキの基準値を任意に設定可能
なことを要旨とするものである。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the apparatus for detecting a defective state of laser processing, wherein the reference value of the variation can be arbitrarily set. .

【0023】従って、製品に要求される加工精度に合わ
せて加工不良の判断基準を変更することが可能となり過
剰品質の製品を作る無駄を無くすことができる。
Accordingly, it is possible to change the criterion for determining a processing defect in accordance with the processing accuracy required for the product, and it is possible to eliminate waste of producing a product of excessive quality.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
によって説明する。図1は、本発明に係わるレーザー加
工不良状態検出装置を用いたレーザー加工機のレーザー
加工ヘッドの部分とワークとの関係を説明する図であ
る。図1を参照するに、レーザー加工機1はX軸方向
(図1において紙面に対して直交する方向)へ移動自在
な加工テーブル(図示省略)を備えており、この加工テ
ーブル上にワーククランプ3でクランプされた加工すべ
きワークWが載置してある。また、前記加工テーブルの
上方には加工テーブルを跨いで門型形状のうちの上部フ
レーム5が設けてある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a view for explaining a relationship between a laser processing head portion of a laser processing machine using a laser processing failure state detection device according to the present invention and a workpiece. Referring to FIG. 1, a laser processing machine 1 includes a processing table (not shown) that is movable in an X-axis direction (a direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1), and a work clamp 3 is mounted on the processing table. The work W to be machined, which is clamped by, is placed. An upper frame 5 of a portal shape is provided above the processing table so as to straddle the processing table.

【0025】この上部フレーム5の前面にはY軸方向
(図1において左右方向)へ延伸した平行な複数のガイ
ドレール7が敷設してある。そして、このガイドレール
7の間にはY軸方向へ延伸したボールねじ9が設けてあ
り、このボールねじ9の一端には、例えば、図1におい
て右端には、駆動モーターMyが連結してあると共に、
ボールねじ9の他端、例えば、図1において左端は軸受
13で回転自在に支持してある。
A plurality of parallel guide rails 7 extending in the Y-axis direction (the left-right direction in FIG. 1) are laid on the front surface of the upper frame 5. A ball screw 9 extending in the Y-axis direction is provided between the guide rails 7, and a drive motor My is connected to one end of the ball screw 9, for example, to the right end in FIG. Along with
The other end of the ball screw 9, for example, the left end in FIG. 1 is rotatably supported by a bearing 13.

【0026】前記ボールねじ9に螺合した図示省略のナ
ット部材を介してY軸キャレッジ15を設けると共に、
このY軸キャレッジ15には図示省略の複数のガイド部
材が設けられ、この各ガイド部材が前記ガイドレール7
に沿って案内されるようになっている。また、前記Y軸
キャレッジ15にはレーザー加工ヘッド17が設けてあ
ると共に、このレーザー加工ヘッド17の下部にはノズ
ル19が設けてある。
A Y-axis carriage 15 is provided via a nut member (not shown) screwed to the ball screw 9 and
The Y-axis carriage 15 is provided with a plurality of guide members (not shown).
It is to be guided along. Further, a laser processing head 17 is provided on the Y-axis carriage 15, and a nozzle 19 is provided below the laser processing head 17.

【0027】上記構成により、駆動モーターMyを駆動
させれば、ボールねじ9が回転して、Y軸キャレッジ1
5がY軸方向へ移動させられる。そして、このY軸キャ
レッジ15は、ガイド部材を介してガイドレール7に案
内されて移動する。したがって、ワーククランプ3にク
ランプされたワークWがX軸方向へ,レーザー加工ヘッ
ド17がY軸方向へ移動することになり、ワークWの所
望位置にレーザー加工ヘッド17が位置決めされ、レー
ザー加工ヘッド17の下部に備えられたノズル19から
レーザービームが照射されてワークWに丸穴などのレー
ザー加工が行われることとなる。
With the above configuration, when the drive motor My is driven, the ball screw 9 rotates and the Y-axis carriage 1
5 is moved in the Y-axis direction. Then, the Y-axis carriage 15 moves while being guided by the guide rail 7 via the guide member. Therefore, the work W clamped by the work clamp 3 moves in the X-axis direction and the laser processing head 17 moves in the Y-axis direction, and the laser processing head 17 is positioned at a desired position on the work W. The workpiece W is irradiated with a laser beam from the nozzle 19 provided at the lower part of the workpiece W to perform laser processing such as a round hole.

【0028】前記Y軸キャレッジ15には、例えば、レ
ーザー加工ヘッド17の右側近傍に撮像装置ユニット2
1が設けてある。この撮像装置ユニット21は、前記Y
軸キャレッジ15に撮像装置ユニットケース23が設け
られ、この撮像装置ユニットケース23内には画像取り
込み用カメラとしてのCCDカメラ25が設けられ、こ
のCCDカメラ25の下部には下方へ順に、レンズユニ
ット27,UVフィルタ29が設けてある。前記CCD
カメラ25は、例えば、丸穴または溝幅などを撮像する
カメラで、レンズユニット27は絞りとピントを調整
し、またUVフィルタ29はレンズユニット27とCC
Dカメラ25を紫外線から保護するものである。
The Y-axis carriage 15 has, for example, an imaging device unit 2 near the right side of the laser processing head 17.
1 is provided. This imaging device unit 21
An imaging device unit case 23 is provided in the shaft carriage 15, and a CCD camera 25 as an image capturing camera is provided in the imaging device unit case 23. , UV filter 29 are provided. The CCD
The camera 25 is, for example, a camera that captures an image of a round hole or a groove width, the lens unit 27 adjusts the aperture and focus, and the UV filter 29 is connected to the lens unit 27 and the CC.
This protects the D camera 25 from ultraviolet rays.

【0029】前記撮像装置ユニットケース23内には、
エアーシリンダー31が設けあり、このエアーシリンダ
ー31の下部には、ピストンロッド33が装着してあ
る。このピストンロッド33の下端には、リング照明3
5を備えた支持部材37が取り付けてある。また、この
支持部材37の下端には、スプリング39を介してワー
ク押え41が設けてある。そして、前記撮像装置ユニッ
トケース23内には、中継端子台43が設けられ、これ
は、前記エアーシリンダー31のリミットスイッチ,リ
ング照明35用の中継端子台である。また、前記上部フ
レーム5の右側上部にはパージ用ソレノイド45,エア
ーシリンダー用ソレノイド47が設けてある。
In the imaging device unit case 23,
An air cylinder 31 is provided, and a piston rod 33 is mounted below the air cylinder 31. The lower end of the piston rod 33 has a ring light 3
5 is attached. A work holder 41 is provided at the lower end of the support member 37 via a spring 39. A relay terminal block 43 is provided in the imaging device unit case 23. The relay terminal block 43 is a limit switch for the air cylinder 31 and a relay terminal block for the ring illumination 35. A purge solenoid 45 and an air cylinder solenoid 47 are provided on the upper right side of the upper frame 5.

【0030】前記撮像装置21の画像を処理するため
の、画像処理装置49が図2(A)、(B)、(C)、
(D)に示してある。図2において、前記画像処理装置
49には、電源スイッチ51,電源表示用LED53,
CCDカメラ接続用ケーブル55,NC接続ケーブル5
7,電源ケーブル59およびファン61が備えてある。
また、図3には撮像装置ユニット21の電気系統のシス
テム構成図が示してある。図3において、前記画像処理
装置49とNC強電盤63とはケーブル65で接続して
ある。また、前記中継端子台43とNC強電盤63とは
中継ケーブル67で接続してある。前記パージ用ソレノ
イド45,エアーシリンダー用ソレノイド47とNC強
電盤63とはそれぞれソレノイドケーブル69,71と
で接続してある。NC装置73と前記画像処理装置49
とは前記NC接続ケーブル57で接続してある。
An image processing device 49 for processing an image of the image pickup device 21 is shown in FIGS. 2A, 2B, 2C,
This is shown in (D). In FIG. 2, the image processing device 49 includes a power switch 51, a power display LED 53,
CCD camera connection cable 55, NC connection cable 5
7, a power cable 59 and a fan 61 are provided.
FIG. 3 is a system configuration diagram of an electric system of the imaging device unit 21. In FIG. 3, the image processing device 49 and the NC high power board 63 are connected by a cable 65. The relay terminal block 43 and the NC high power board 63 are connected by a relay cable 67. The purging solenoid 45, the air cylinder solenoid 47 and the NC high power board 63 are connected to solenoid cables 69 and 71, respectively. NC device 73 and image processing device 49
Are connected by the NC connection cable 57.

【0031】前記中継端子台43とリング照明35とは
照明ケーブル75で接続してあり、前記エアーシリンダ
ー39の上,下リミットスイッチ77,79と前記中継
端子台43とはスイッチケーブル81,83で接続して
ある。また、モニターテレビ85と前記画像処理装置4
9とはモニターケーブル87で接続してある。
The relay terminal block 43 and the ring illumination 35 are connected by an illumination cable 75, and the upper and lower limit switches 77 and 79 of the air cylinder 39 and the relay terminal block 43 are connected by switch cables 81 and 83. Connected. Also, the monitor television 85 and the image processing device 4
9 is connected by a monitor cable 87.

【0032】図4は、撮像装置ユニット21のエアー系
統のシステム構成図を示したものである。図4におい
て、前記エアーシリンダー31の上部,下部シリンダー
室には。例えば配管89,91の一端が接続してあり、
配管89,91の他端は前記エアーシリンダーソレノイ
ド47の裏側に接続してある。また、エアーシリンダー
用のソレノイド47の表側には、配管93の一端が接続
してあり、この配管93の他端は、エアー3点セット9
5のユニオンティ97に接続してある。さらに、パージ
用ソレノイド45の表側には、配管99の一端が接続し
てあり、配管99の他端はエアー3点セット95のブラ
ンチ用のエルボ101に接続してある。パージ用ソレノ
イド45の裏側には、配管103の一端が接続してあ
り、この配管103の他端は、前記ワーク押え41に形
成されたエアーパージ用のリング状の穴105に接続し
てある。
FIG. 4 shows a system configuration diagram of the air system of the imaging device unit 21. In FIG. 4, the upper and lower cylinder chambers of the air cylinder 31 are located. For example, one ends of pipes 89 and 91 are connected,
The other ends of the pipes 89 and 91 are connected to the back side of the air cylinder solenoid 47. One end of a pipe 93 is connected to the front side of the solenoid 47 for the air cylinder, and the other end of the pipe 93 is connected to an air three-point set 9.
5 union tee 97. Further, one end of a pipe 99 is connected to the front side of the purge solenoid 45, and the other end of the pipe 99 is connected to a branch elbow 101 of the three-point air set 95. One end of a pipe 103 is connected to the back side of the purge solenoid 45, and the other end of the pipe 103 is connected to a ring-shaped hole 105 for air purge formed in the work holder 41.

【0033】上記構成により、図3および図9に示すN
C装置73を操作し、NC強電盤63を介して画像処理
装置49を制御することにより、加工されたワークの加
工部表面がCCDカメラ25で撮像される。また、NC
強電盤63,中継端子台43を経てリング照明35が点
灯し、ワークの表面が照らされるとともに、エアーシリ
ンダー39の上,下リミットスイッチ77,79がO
N,OFFされる。また、NC強電盤63を介してパー
ジ用ソレノイド45,エアーシリンダー用ソレノイド4
7がON,OFFされる。
With the above configuration, the N shown in FIGS.
By operating the C device 73 and controlling the image processing device 49 via the NC high power board 63, the surface of the processed part of the processed workpiece is imaged by the CCD camera 25. Also, NC
The ring illumination 35 is turned on via the high-power board 63 and the relay terminal block 43 to illuminate the surface of the work, and the upper and lower limit switches 77 and 79 of the air cylinder 39 are turned on.
N, OFF. Further, a solenoid 45 for purging and a solenoid 4 for air cylinder are connected via an NC high power board 63.
7 is turned ON and OFF.

【0034】図4において、エアー3点セット95のユ
ニオンティ97を経て圧縮エアーが配管93を介してエ
アーシリンダー用ソレノイド47,配管89を経てエア
ーシリンダー31の上部シリンダー室に供給されると、
ピストンロッド33が下降するので、ワーク押え41も
下降してワークWが上方からワーク押え41で押えられ
る。また、エアー3点セット95のユニオンティ97を
経て圧縮エアーが配管93を介してエアーシリンダー用
ソレノイド47,配管91を経てエアーシリンダー31
の下部シリンダー室に供給されると、ピストンロッド3
3が上昇し、ワーク押え41も上昇することになる。
In FIG. 4, when the compressed air is supplied to the upper cylinder chamber of the air cylinder 31 through the air cylinder solenoid 47 and the pipe 89 via the pipe 93 via the union tee 97 of the air three-point set 95,
Since the piston rod 33 moves down, the work holder 41 also moves down, and the work W is pressed by the work holder 41 from above. The compressed air passes through the union tee 97 of the three-point air set 95, passes through the pipe 93 through the solenoid 47 for the air cylinder, passes through the pipe 91, and passes through the air cylinder 31.
Is supplied to the lower cylinder chamber of the piston rod 3
3 rises, and the work presser 41 also rises.

【0035】また、ワーク押え41でワークWを上方か
ら押えた状態で、図示省略の集塵機を作動させれば、ワ
ーク押え41と形成された穴103からワークW上にあ
る粉塵などが吸引されて配管101,パージ用ソレノイ
ド45,配管97およびエアー3点セット95を経て集
塵機に集塵され、ワークW上がきれいに清掃されること
になる。
Further, if a dust collector (not shown) is operated while the work W is being pressed from above by the work presser 41, dust or the like on the work W is sucked from the hole 103 formed with the work presser 41. The dust is collected by the dust collector through the pipe 101, the purge solenoid 45, the pipe 97, and the air three-piece set 95, and the work W is cleaned cleanly.

【0036】図5および図6には、本発明に係わるレー
ザー加工不良状態検出方法のフローチャートを示したも
のである。以下このフローチャートに基づいて、ワーク
Wに形成された直線切断部または丸穴の測定および加工
不良状態検出方法について説明する。まず、準備として
ステップS1で良好切断時のスリット幅を設定する。そ
して、加工状態監視スターと指令が出されると、加工監
視プログラムが実施される(ステップS2)。ステップ
S3でワーク上の監視位置をCCDカメラ25の直下の
位置に移動位置決めする。
FIGS. 5 and 6 show a flowchart of a method for detecting a defective state of laser processing according to the present invention. Hereinafter, based on this flowchart, a method of measuring a straight cut portion or a round hole formed in the work W and detecting a processing failure state will be described. First, as a preparation, a slit width for good cutting is set in step S1. Then, when a command is issued to the machining state monitoring star, a machining monitoring program is executed (step S2). In step S3, the monitoring position on the work is moved and positioned to a position immediately below the CCD camera 25.

【0037】次のステップS4で、ワーク押さえ41で
ワークWを押圧固定すると共にリング照明35を点灯す
る。そして、ステップS5において、CCDカメラ25
がワークWの加工位置を撮像し、取込んだ画像データを
画像処理装置49において画像処理を実施してNC装置
73に出力する。
In the next step S4, the work W is pressed and fixed by the work holder 41 and the ring light 35 is turned on. Then, in step S5, the CCD camera 25
Captures the processing position of the workpiece W, performs image processing on the captured image data in the image processing device 49, and outputs the processed image data to the NC device 73.

【0038】ステップS6ではワーク押さえ41を上昇
させると共にリング照明35を消灯し、ステップS7に
おいて、加工状態の監視がスリット監視か否かを判断す
る。もし、スリット監視であればステップS8に、そう
でなければ、ステップS9に行く。ステップS8に来た
場合には、スリット監視の場合であるので、このステッ
プS8においてスリットが検出されたか否かの判断を行
う。もしスリットが検出されない場合には、ワークWが
切断されていないことを示すのでステップS19におい
て罫書き状態の加工不良(3)と認定する。
In step S6, the work holder 41 is raised, and the ring illumination 35 is turned off. In step S7, it is determined whether the monitoring of the processing state is the slit monitoring. If it is a slit monitor, the process proceeds to step S8, and if not, the process proceeds to step S9. When it comes to step S8, it is the case of slit monitoring, so it is determined whether or not a slit has been detected in step S8. If a slit is not detected, it indicates that the work W has not been cut, and thus it is determined in step S19 that the processing is defective (3) in the scored state.

【0039】前記ステップS8の条件判断において、ス
リットが検出された場合には、ステップS10において
スリット幅を位置を変えて複数回測定する。また、前記
条件判断ステップS9においては丸穴を検出したか否か
の判断を行い、丸穴を検出した場合には、やはり、この
ステップS10において丸穴の半径の測定を位置を変え
て複数回実施する。また、前記ステップS9において丸
穴を検出できなかった場合には、ワークWが切断されて
いないことになるので、ステップS19において罫書き
状態の加工不良(3)と認定される。なお前記測定回数
は少なくとも3回以上とするのが好ましい。
If a slit is detected in the condition determination in step S8, the slit width is changed a plurality of times in step S10 to perform measurement. In the condition determination step S9, it is determined whether or not a round hole is detected. If a round hole is detected, the radius measurement of the round hole is repeated several times in step S10 by changing the position. carry out. If a round hole cannot be detected in step S9, it means that the work W has not been cut, and thus it is determined in step S19 that there is a processing defect (3) in the scored state. Preferably, the number of measurements is at least three times.

【0040】次に、ステップS11において切断面上部
の凹凸量を測定し、その測定値のバラツキを次のステッ
プS12で演算して求める。なお切断面上部の凹凸量は
前記CCDカメラ25の焦点位置が凸部の表面に合った
XY軸に直交する方向のZ軸方向(図示省略)の位置座
標を求め、前記NC装置73において演算によりワーク
Wの表面からの距離との差として検出することが可能で
ある。
Next, in step S11, the amount of unevenness in the upper portion of the cut surface is measured, and the variation in the measured value is calculated and calculated in the next step S12. The amount of unevenness in the upper part of the cut surface is obtained by calculating the position coordinates in the Z-axis direction (not shown) in the direction orthogonal to the XY axes in which the focal position of the CCD camera 25 is aligned with the surface of the convex portion. It can be detected as a difference from the distance from the surface of the work W.

【0041】次に、ステップS13において前記測定値
のバラツキの大小を判別する。なお、バラツキの大小は
予め設定した切断精度を基準に設定されたバラツキの基
準値を基に判断する。このステップS13において測定
値のバラツキが基準値より大の場合には、ステップS1
4においてバーニング状態の加工不良(1)と認定す
る。もし、ステップS14において測定値のバラツキが
基準値未満のときは、前記測定値の平均値を演算して求
める(ステップS15)。
Next, in step S13, the magnitude of the variation in the measured values is determined. The magnitude of the variation is determined based on a variation reference value set based on a preset cutting accuracy. If the variation of the measured value is larger than the reference value in step S13, step S1
In 4 it is determined that the burnout is defective (1). If the variation of the measured values is less than the reference value in step S14, the average value of the measured values is calculated and obtained (step S15).

【0042】次に、ステップS15で求めた平均値と設
定値とを比較して、平均値が設定値より大のときには、
ガウジング状態の加工不良(2)と認定する(ステップ
S17)。もし、ステップS15で求めた平均値が前記
設定値未満のときは良好切断と認定する(ステップS1
8)。なお、前記ステップS16における設定値とは、
スリット検出時においては、良好切断時のスリット幅で
あり、丸穴検出時および凹凸検出時においては、プログ
ラムにおいて指定した指示値を意味する。
Next, the average value obtained in step S15 is compared with the set value, and when the average value is larger than the set value,
It is determined that the processing is defective (2) in the gouging state (step S17). If the average value obtained in step S15 is less than the set value, it is determined that the cutting is good (step S1).
8). The set value in step S16 is
At the time of slit detection, it is the slit width at the time of good cutting, and at the time of round hole detection and unevenness detection, it means the indicated value specified in the program.

【0043】前記ステップS14、ステップS17およ
びステップS19において、それぞれ、バーニング状態
の加工不良、ガウジング状態の加工不良および罫書き状
態の加工不良と認定されたときは、すべてステップS2
0において加工不良回数が許容値以上か否かの判断を行
い、加工不良回数が許容値以上のときには加工不良のア
ラームを前記モニターテレビ85およびNC装置73の
ディスプレーに表示すると共にレーザー加工を中断す
る。
In steps S14, S17, and S19, when it is determined that the processing is defective in the burning state, the processing failure in the gouging state, and the processing failure in the scored state, respectively, all of the processing is performed in step S2.
At 0, it is determined whether or not the number of processing failures is equal to or more than an allowable value. When the number of processing failures is equal to or more than the allowable value, an alarm of the processing failure is displayed on the monitor television 85 and the display of the NC unit 73, and the laser processing is interrupted. .

【0044】前記ステップS20において加工不良回数
が許容値未満のときには、次のステップS21におい
て、次の加工があるか否かの判断を行い次の加工がある
場合には、ステップS22において、前記3種類の加工
不良に対応して加工条件が改善される様にレーザー切断
加工条件を変更してから次の加工を実施する(ステップ
S23)。次の加工を実施したら、前記加工監視のメイ
ンステップS3にもどり、加工監視プログラムを継続す
る。もし、ステップS21において次の加工がない場合
には加工監視のプログラムを終了する。
If the number of processing failures is less than the allowable value in step S20, it is determined in step S21 whether or not there is the next processing. If there is another processing, the processing proceeds to step S22. The next processing is performed after changing the laser cutting processing conditions so that the processing conditions are improved corresponding to the type of processing failure (step S23). After the next machining is performed, the process returns to the machining monitoring main step S3, and the machining monitoring program is continued. If there is no next machining in step S21, the machining monitoring program ends.

【0045】前記ステップS18において良好切断と認
定された場合には、次の加工を実施(ステップS21)
して、前記加工監視のメインステップS3にもどり、加
工監視プログラムを継続する。
If it is determined in step S18 that the cutting is good, the following processing is performed (step S21).
Then, the process returns to the main step S3 for processing monitoring, and the processing monitoring program is continued.

【0046】前記撮像装置21と画像処理装置49を使
用したレーザー加工不良状態検出方法におけるプログラ
ムを構成する指令行は次の様に記載する。「G141A
5I ;」なお、指令行の引き数の意
味は次の様な内容を示す。G141A5:加工監視状態
モード,I:監視位置X座標、J:監視位置Y座標、
E:切断位置の上部の凹凸状態基準値、Q:監視形状指
定、但し、Q1スリット監視、省略時は丸穴監視、R:
穴の半径(mm),K:加工不良回数許容値。
The imaging device 21 and the image processing device 49 are used.
In the laser processing fault condition detection method
The command lines that make up the system are described as follows. "G141A
5I J E Q K ; ”Means the argument of the command line
The taste shows the following contents. G141A5: Processing monitoring status
Mode, I: monitoring position X coordinate, J: monitoring position Y coordinate,
E: reference value of unevenness state at the top of cutting position, Q: monitoring shape finger
Yes, but Q1 slit monitoring, default is round hole monitoring, R:
Hole radius (mm), K: allowable number of times of processing failure.

【0047】次に加工状態監視プログラムの一例を示せ
ば次の様になる。G141A5K3;(加工不良許容回
数の設定)、G141A5I△△J△△E1Q1;(ス
リットの加工状態監視)、G141A5I△△J△△E
2R2;(直径4mmの穴加工状態監視)。なお、△△
は適宜な数値を示す。
Next, an example of the machining state monitoring program is as follows. G141A5K3; (setting of the allowable number of processing failures); G141A5I @ J @ E1Q1; (monitoring the processing state of the slit); G141A5I @ J @ E
2R2; (Monitoring of drilling condition of 4 mm diameter hole). Note that △△
Indicates an appropriate numerical value.

【0048】次に、本発明の加工不良状態検出方法にお
いて、監視可能な形状と監視可能な位置と不可能な位置
について図7および図8を例にして説明する。本発明の
加工不良状態検出方法においては、丸穴と直線切断部お
よびスリットを監視対象としており、丸穴以外の穴は監
視対象外である。
Next, with reference to FIGS. 7 and 8, a description will be given of a shape that can be monitored, a position that can be monitored, and a position that cannot be monitored in the processing defect state detection method of the present invention. In the processing failure state detection method of the present invention, the round hole, the straight cut portion and the slit are monitored, and holes other than the round hole are not monitored.

【0049】さて、図7を参照するに、レーザー切断の
加工例として、3個の丸穴111と1個の角穴113お
よび2個のV字状のスリット115を有する多角形の製
品PをワークW(または母材)から切断する例を示して
ある。この多角形の製品Pにおいて、監視が可能なもの
は、図8にも拡大して示してある様に、監視位置Aおよ
びその外の位置にある丸穴111と、監視位置Bにおけ
る直線切断部と、監視位置Cにおけるスリット115な
どである。これに対して、監視位置Dの角穴113、監
視位置Eの如く製品側が落下する直線切断部のコーナ
ー、および監視位置Fの如く監視する視野の両端部まで
直線でつながっていないコーナー等は監視対象外とな
る。
Referring to FIG. 7, as an example of laser cutting, a polygonal product P having three round holes 111, one square hole 113 and two V-shaped slits 115 is shown. An example of cutting from a work W (or a base material) is shown. Among the polygonal products P, those that can be monitored are, as also shown in an enlarged manner in FIG. 8, a round hole 111 at a monitoring position A and a position outside the monitoring position A, and a linear cutting portion at a monitoring position B. And the slit 115 at the monitoring position C. On the other hand, a square hole 113 at the monitoring position D, a corner of a straight cut portion at which the product side falls as at the monitoring position E, and a corner which is not linearly connected to both ends of the visual field to be monitored as at the monitoring position F are monitored. Not applicable.

【0050】レーザー加工不良状態検出装置121の構
成を図9に示してある。レーザー加工不良状態検出装置
121は、前記画像取り込み用カメラとしてのCCDカ
メラ25と、CCDカメラ25が撮影した画像を処理す
る画像処理装置49、画像処理装置49が処理したレー
ザー加工の不良状態情報に基づいてワークWの加工条件
や、ワークWの移動位置決めを制御する前記NC装置7
3などから構成してある。なお、CCDカメラ25を固
定して、ワークWをCCDカメラ25に対してXY方向
に移動させる構造にすることも可能である。
FIG. 9 shows the configuration of the laser processing failure state detecting device 121. The laser processing failure state detection device 121 includes a CCD camera 25 as the image capturing camera, an image processing device 49 for processing an image captured by the CCD camera 25, and laser processing failure state information processed by the image processing device 49. The NC device 7 for controlling the processing conditions of the work W and the movement positioning of the work W based on the
3 and the like. Note that the CCD camera 25 may be fixed and the work W may be moved in the X and Y directions with respect to the CCD camera 25.

【0051】画像処理装置49は、画像メモリー12
1、CPU123、ROM125、RAM127、I/
O(入出力装置)129を有している。画像メモリー1
21には、前記ケーブル55を介して入力された前記C
CDカメラ25からのをデジタル信号を格納してある。
ROM125には、前記図7および図8に基づいて説明
したアルゴリズムに従ったレーザー加工不良状態検出プ
ログラムおよび基準値等が格納してある。RAM127
は前記プログラムを実行するときに使用する一時的メモ
リーである。
The image processing device 49 includes the image memory 12
1, CPU 123, ROM 125, RAM 127, I /
O (input / output device) 129. Image memory 1
The C 21 input via the cable 55 is
A digital signal from the CD camera 25 is stored.
The ROM 125 stores a laser processing failure state detection program, a reference value, and the like in accordance with the algorithm described with reference to FIGS. RAM 127
Is a temporary memory used when executing the program.

【0052】前記I/O(入出力装置)129は、画像
処理装置49のデータバス131と前記NC装置73の
内部の入出力装置(図示省略)と接続されており、NC
装置73からの起動信号やNC装置73へのデータ信号
を伝送する役目をなす。また、I/O129は、前記リ
ング照明35のリレー(図示省略)と接続されており、
リング照明35の点灯または消灯は画像処理装置49の
CPU123により制御されている。なおまた、NC装
置73は前記レーザー加工機1の前記加工テーブル、レ
ーザー加工ヘッド17およびCCDカメラ25の移動位
置決めを制御すると共に、前記エアーシリンダー用ソレ
ノイド47を制御してワーク押え41の上下動なども制
御している。
The I / O (input / output device) 129 is connected to a data bus 131 of the image processing device 49 and an input / output device (not shown) inside the NC device 73.
It serves to transmit a start signal from the device 73 and a data signal to the NC device 73. The I / O 129 is connected to a relay (not shown) of the ring light 35,
Turning on or off the ring light 35 is controlled by the CPU 123 of the image processing device 49. The NC device 73 controls the movement and positioning of the processing table, the laser processing head 17 and the CCD camera 25 of the laser processing machine 1, and controls the air cylinder solenoid 47 to move the work holder 41 up and down. Also control.

【0053】上記構成において、前記図5、図6のアル
ゴリズムに従ったレーザー加工不良状態検出プログラム
を作動させれば、画像処理装置49はCCDカメラ25
が加工位置を撮像した画像をCPU123において演算
処理して、その加工状態が良好切断なのか加工不良なの
かを判断して、良好切断の場合であって次の加工がある
ときは、その、次の加工について同様に良好切断かなの
加工不良なのかの判断を実施する。
In the above configuration, if the laser processing defect state detection program according to the algorithm shown in FIGS. 5 and 6 is operated, the image processing device 49 becomes the CCD camera 25.
Performs an arithmetic process on the image of the processing position in the CPU 123 to determine whether the processing state is good cutting or poor processing, and when the cutting is good and there is the next processing, the next processing is performed. In the same manner, it is determined whether or not the processing is good cutting or processing failure.

【0054】もし、加工不良を検出した場合には、その
加工不良の状態がバーニング状態なのかガウジング状態
なのか、全く切断されていないのかを判別して、加工不
良を改善するような加工条件に変更するように前記I/
O129を介して前記NC装置73に指令を出力する。
そして、次の加工は変更された加工条件で加工されるこ
とになる。なお、加工不良の許容回数をプログラムで指
定してあれば、その加工不良の許容回数以上になるまで
レーザー加工不良状態検出プログラムを実行する。
If a processing defect is detected, it is determined whether the state of the processing defect is a burning state, a gouging state, or not cut at all, and the processing conditions for improving the processing defect are determined. The I /
A command is output to the NC device 73 via O129.
Then, the next processing is performed under the changed processing conditions. If the allowable number of processing failures is specified by a program, the laser processing failure state detection program is executed until the allowable number of processing failures is exceeded.

【0055】また、前記CPU123はワークWの加工
部の撮像時に前記I/O129を介してNC装置73に
リング照明35を点灯指令を出力してリング照明35を
点灯させると共に、前記エアーシリンダー用ソレノイド
47を駆動させる指令を出力するして前記ワーク押え4
1を作動させる。また、NC装置73はワーク位置決め
装置(図示省略)の駆動モーターMxを駆動してワーク
WをX軸方向の任意の位置に位置決めすると共に、前記
Y軸キャレッジ15の駆動モーターMyを駆動してCC
Dカメラ25をY軸方向の任意の位置に位置決めするこ
とができる。従って、駆動モーターMyとMxとを適宜
に駆動することにより、ワークWの加工部をCCDカメ
ラ25の直下に位置決めすることができる。
The CPU 123 outputs an instruction to turn on the ring illumination 35 to the NC device 73 via the I / O 129 when the processing section of the work W is imaged, thereby turning on the ring illumination 35 and the air cylinder solenoid. 47 to output a command to drive the workpiece presser 4
Activate 1 The NC device 73 drives the drive motor Mx of a work positioning device (not shown) to position the work W at an arbitrary position in the X-axis direction, and drives the drive motor My of the Y-axis carriage 15 to move the CC to the CC.
The D camera 25 can be positioned at any position in the Y-axis direction. Therefore, by appropriately driving the drive motors My and Mx, the processed portion of the work W can be positioned immediately below the CCD camera 25.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上の如き実施の形態の説明から理解さ
れるように、請求項1に記載の発明によれば、加工状態
は機械が常時監視しているのでオペレーターは加工状態
の監視業務から解放され他の業務を行うことが可能とな
る。また、レーザー加工の自動化または無人化をするこ
とが可能となる。
As will be understood from the above description of the embodiment, according to the first aspect of the present invention, the machining state is constantly monitored by the machine. It will be released and you will be able to perform other tasks. In addition, it becomes possible to automate or unmanned laser processing.

【0057】請求項2に記載の発明によれば、従来の如
くオペレーターが加工状態を常に監視して、加工不良の
種類または状態を判断し、その状況に合わせて加工条件
を変更するなどの操作を実施する必要がない。
According to the second aspect of the present invention, the operator always monitors the machining state, judges the type or state of the machining defect, and changes the machining conditions according to the situation, as in the related art. There is no need to carry out.

【0058】請求項3に記載の発明によれば、従来の如
く、ある程度の加工不良の発生を予測して製品の加工数
量を多めに設定するなどの対応を行う必要がないので、
数量的に計画的な生産を行うことが可能である。
According to the third aspect of the invention, it is not necessary to predict the occurrence of a certain degree of processing failure and set a larger processing quantity of the product as in the prior art.
It is possible to carry out planned production quantitatively.

【0059】請求項4に記載の発明によれば、加工不良
状態の判断を人間の目視によらず、機械により定量的に
判断させる様にしたので判断にバラツキがなくなり正確
な判断が可能となり、均一な品質の製品の生産を行うこ
とができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the determination of a defective machining state is made quantitatively by a machine without visual observation by a human, so that there is no variation in the determination, and accurate determination can be made. It is possible to produce products of uniform quality.

【0060】請求項5に記載の発明によれば、製品に要
求される加工精度にあわせて加工不良の判断基準を変更
することが可能となり過剰品質の製品を作る無駄を無く
すことができる。
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to change the criterion of processing failure in accordance with the processing precision required for the product, and it is possible to eliminate waste of producing a product of excessive quality.

【0061】請求項6に記載の発明によれば、加工状態
を機械が常時監視しているのでオペレーターは加工状態
の監視業務から解放され他の業務を行うことが可能とな
る。また、レーザー加工の自動化または無人化をするこ
とが可能となる。
According to the sixth aspect of the present invention, since the machine constantly monitors the machining state, the operator is released from the task of monitoring the machining state and can perform other tasks. In addition, it becomes possible to automate or unmanned laser processing.

【0062】請求項7に記載の発明によれば、従来はあ
る程度の加工不良の発生を予測して製品の加工数量を多
めに設定するなどの対応を行っていたが、本発明によれ
ば数量的に計画的な生産を行うことが可能である。
According to the seventh aspect of the present invention, a countermeasure such as setting a large number of products to be processed in anticipation of occurrence of a certain degree of processing defects has conventionally been taken. It is possible to perform planned production in an efficient manner.

【0063】請求項8に記載の発明によれば、加工不良
状態の判断を人間の目視によらず、機械により定量的に
判断させる様にしたので判断にバラツキがなくなり正確
な判断が可能となり均一な品質の製品の生産ができる。
According to the eighth aspect of the present invention, the determination of a defective machining state is made quantitatively by a machine without visual observation by a human, so that there is no variation in the determination, and accurate determination becomes possible. Can produce products of high quality.

【0064】請求項9に記載の発明によれば、製品に要
求される加工精度にあわせて加工不良の判断基準を変更
することが可能となり過剰品質の製品を作る無駄を無く
すことができる。
According to the ninth aspect of the present invention, it is possible to change the criterion for processing defects in accordance with the processing accuracy required for the product, and it is possible to eliminate waste of producing an excessively high quality product.

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

【図1】本発明に係わるレーザー加工不良状態検出装置
を用いたレーザー加工機のレーザー加工ヘッド部とワー
クとの関係の説明図。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a relationship between a laser processing head portion and a work of a laser processing machine using a laser processing failure state detection device according to the present invention.

【図2】レーザー加工不良状態検出装置の画像処理装置
の外観図を示したもので、(A)は画像処理装置の平面
図、(B)は正面図、(C)は右側面図、および(D)
は左側面図である。
FIGS. 2A and 2B are external views of an image processing apparatus of the laser processing failure state detection apparatus, wherein FIG. 2A is a plan view of the image processing apparatus, FIG. 2B is a front view, FIG. (D)
Is a left side view.

【図3】レーザー加工不良状態検出装置の撮像装置ユニ
ットの電気系統のシステム構成図。
FIG. 3 is a system configuration diagram of an electric system of an imaging device unit of the laser processing failure state detection device.

【図4】レーザー加工不良状態検出装置の撮像装置ユニ
ットのエアー系統のシステム構成図。
FIG. 4 is a system configuration diagram of an air system of an imaging device unit of the laser processing failure state detection device.

【図5】本発明に係わるレーザー加工不良状態検出方法
のフローチャート。
FIG. 5 is a flowchart of a laser processing failure state detection method according to the present invention.

【図6】本発明に係わるレーザー加工不良状態検出方法
のフローチャート
FIG. 6 is a flowchart of a laser processing failure state detection method according to the present invention.

【図7】本発明に係わるレーザー加工不良状態検出方法
における、監視可能な形状と監視可能な位置と不可能な
位置についての説明図。
FIG. 7 is an explanatory view of a shape that can be monitored, a position that can be monitored, and a position that cannot be monitored in the laser processing failure state detection method according to the present invention.

【図8】図7の監視可能な形状と監視可能な位置と不可
能な位置のを拡大した説明図。
FIG. 8 is an enlarged explanatory view of the monitorable shape, the monitorable position, and the impossible position in FIG. 7;

【図9】本発明に係わるレーザー加工不良状態検出装置
の実施の形態を説明する図。
FIG. 9 is a view for explaining an embodiment of a laser processing failure state detection device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザー加工機 3 ワーククランプ 5 上部フレーム 7 ガイドレール 9 ボールねじ 13 軸受 15 Y軸キャレッジ 17 レーザー加工ヘッド 19 ノズル 21 撮像装置ユニット 23 撮像装置ユニットケース 25 CCDカメラ 27 レンズユニット 29 UVフィルタ 31 エアーシリンダー 33 ピストンロッド 35 リング照明 37 支持部材 39 スプリング 41 ワーク押え 43 中継端子台 45、47 ソレノイド 49 画像処理装置 51 電源スイッチ 53 電源表示用LED 55、57、59、65、69、71、75、81、8
3、87 ケーブル 61 ファン 63 NC強電盤 67 中継ケーブル 73 NC装置 77、79 リミットスイッチ 85 モニターテレビ 89,91、93、99、103 配管 95 エアー3点セット 97 ユニオンティ 101 エルボ 105 穴 121 画像メモリー 123 CPU 125 ROM 127 RAM 129 I/O(入出力装置) 131 データバス Mx 駆動モーター My 駆動モーター W ワーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser processing machine 3 Work clamp 5 Upper frame 7 Guide rail 9 Ball screw 13 Bearing 15 Y-axis carriage 17 Laser processing head 19 Nozzle 21 Imager unit 23 Imager unit case 25 CCD camera 27 Lens unit 29 UV filter 31 Air cylinder 33 Piston rod 35 Ring illumination 37 Support member 39 Spring 41 Work holder 43 Relay terminal block 45, 47 Solenoid 49 Image processing device 51 Power switch 53 Power display LED 55, 57, 59, 65, 69, 71, 75, 81, 8
3, 87 Cable 61 Fan 63 NC high power board 67 Relay cable 73 NC device 77, 79 Limit switch 85 Monitor television 89, 91, 93, 99, 103 Piping 95 Air 3 point set 97 Union tea 101 Elbow 105 hole 121 Image memory 123 CPU 125 ROM 127 RAM 129 I / O (input / output device) 131 Data bus Mx drive motor My drive motor W Work

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ワークにレーザ切断加工を実施の後、こ
の切断加工部を撮像装置の直下に位置決めし、前記切断
加工部を撮像して、該切断加工部の画像データを画像処
理装置で処理してワークの加工不良状態を検出すること
を特徴とするレーザー加工不良状態検出方法。
After performing a laser cutting process on a workpiece, the cutting portion is positioned immediately below an imaging device, an image of the cutting portion is taken, and image data of the cutting portion is processed by an image processing device. And detecting a defective processing state of the workpiece.
【請求項2】 ワークにレーザ切断加工を実施の後、こ
の切断加工部を撮像装置の直下に位置決めし、前記切断
加工部を撮像して、該切断加工部の画像データを画像処
理装置で処理してワークの加工不良状態を検出し、検出
された加工不良の状態に対応して加工不良状態を改善す
る加工条件に変更可能にしたことを特徴とするレーザー
加工不良状態検出方法。
2. After performing a laser cutting process on a work, the cutting portion is positioned immediately below an imaging device, the cutting portion is imaged, and image data of the cutting portion is processed by an image processing device. A method for detecting a defective processing state of a work, and changing the processing conditions to processing conditions for improving the defective processing state in accordance with the detected defective processing state.
【請求項3】 前記加工不良の検出回数の許容値を設定
し、該許容値を越えたときにレーザー加工を中断可能に
したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の
レーザー加工不良状態検出方法。
3. The laser processing according to claim 1, wherein an allowable value of the number of times of detection of the processing failure is set, and the laser processing can be interrupted when the allowable value is exceeded. Defective state detection method.
【請求項4】 前記画像処理装置で処理された測定デー
タのバラツキが基準値よりも大のときはバーニング状態
の加工不良とし、前記バラツキが基準値未満のときは複
数回の測定の平均値を演算して求め、該平均値と設定値
とを比較して平均値が設定値より大のときはガウジング
状態の加工不良とし、前記平均値が設定値未満のときは
良好切断として判断することを特徴とする請求項1、請
求項2または請求項3に記載のレーザー加工不良状態検
出方法。
4. When the variation of the measurement data processed by the image processing apparatus is larger than a reference value, it is determined that the burning state is defective, and when the variation is less than the reference value, an average value of a plurality of measurements is taken. Computed and determined, when the average value is larger than the set value by comparing the average value and the set value, it is determined to be a machining failure in the gouging state, and when the average value is less than the set value, it is determined to be good cutting. The method for detecting a defective state of laser processing according to claim 1, wherein the method is characterized in that:
【請求項5】 前記バラツキの基準値を任意に設定可能
なことを特徴とする請求項4に記載のレーザー加工不良
状態検出方法。
5. The method according to claim 4, wherein a reference value of the variation can be set arbitrarily.
【請求項6】 ワークの加工状態を撮像可能なCCDカ
メラと、並びに該CCDカメラによって撮像されたワー
クの加工状態を格納する画像メモリーと、レーザー加工
不良状態検出プログラムおよび基準値等を格納したRO
Mと、前記レーザー加工不良状態検出プログラム実行時
に使用するRAMと、前記レーザー加工不良状態検出プ
ログラムによって、前記撮像されたワークの加工状態の
画像を演算処理して加工状態を判別するCPUと、該C
PUにおいて加工不良を検出したときは、その加工不良
を改善する加工条件をNC装置に出力すると共にNC装
置からの指令信号を受信するI/Oとで構成した画像処
理装置とからなることを特徴とするレーザー加工不良状
態検出装置。
6. A CCD camera capable of imaging a processing state of a workpiece, an image memory storing a processing state of the workpiece captured by the CCD camera, and an RO storing a laser processing failure state detection program and a reference value.
M, a RAM used when the laser processing defect state detection program is executed, and a CPU for performing arithmetic processing on the image of the imaged processing state of the workpiece by the laser processing defect state detection program to determine a processing state; C
When a processing defect is detected in the PU, the image processing apparatus comprises an I / O for outputting a processing condition for improving the processing defect to the NC device and receiving a command signal from the NC device. Laser processing failure state detection device.
【請求項7】 前記加工不良の検出回数の許容値を設定
可能とし、該許容値を越えたときにレーザー加工を中断
する指令を前記NC装置に出力することを特徴とする請
求項6に記載のレーザー加工不良状態検出装置。
7. The apparatus according to claim 6, wherein an allowable value of the number of times of detection of the processing failure can be set, and a command to interrupt the laser processing when the allowable value is exceeded is output to the NC device. Laser processing failure state detection device.
【請求項8】 前記画像処理装置で処理された測定デー
タのバラツキが基準値よりも大のときはバーニング状態
の加工不良とし、前記バラツキが基準値未満のときは複
数回の測定の平均値を演算して求め、該平均値と設定値
とを比較して平均値が設定値より大のときはガウジング
状態の加工不良とし、前記平均値が設定値未満のときは
良好切断として判断することを特徴とする請求項6また
は請求項7に記載のレーザー加工不良状態検出装置。
8. When the variation of the measurement data processed by the image processing device is larger than a reference value, it is determined that the burning state is defective, and when the variation is less than the reference value, an average value of a plurality of measurements is taken. Computed and determined, when the average value is larger than the set value by comparing the average value and the set value, it is determined to be a machining failure in the gouging state, and when the average value is less than the set value, it is determined to be good cutting. The laser processing failure state detecting device according to claim 6 or 7, wherein
【請求項9】 前記バラツキの基準値を任意に設定可能
なことを特徴とする請求項8に記載のレーザー加工不良
状態検出装置。
9. The apparatus according to claim 8, wherein a reference value of the variation can be set arbitrarily.
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