JPH11123573A - Method and device for calibration of gap sensor in machining head - Google Patents

Method and device for calibration of gap sensor in machining head

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JPH11123573A
JPH11123573A JP9282217A JP28221797A JPH11123573A JP H11123573 A JPH11123573 A JP H11123573A JP 9282217 A JP9282217 A JP 9282217A JP 28221797 A JP28221797 A JP 28221797A JP H11123573 A JPH11123573 A JP H11123573A
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JP
Japan
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gap
processing head
calibration
correlation
sensor
Prior art date
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Application number
JP9282217A
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Japanese (ja)
Inventor
Makoto Irie
真 入江
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Amada Co Ltd
Original Assignee
Amada Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH11123573A publication Critical patent/JPH11123573A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stabilize machining precision by automatically detecting that relation between a nozzle gap and an electrical characteristic such as a voltage becomes inaccurate and surely carrying out calibration. SOLUTION: This device detects a gap G from a machining part 21 in the lower part of a machining head 9 to a work W by means of a gap sensor 23 based on a correlation with an electrical characteristic. The detection signal is inputted to a control unit 27 through a sensor controller 25. A change in a movement amt. in the height direction of the machining head 9 moved vertically by a motor 31 is detected by an encoder 33 and inputted to the control unit 27. The correlation between the electrical characteristic value from the sensor controller 25 and the gap G detected from the change in the movement amt. from the encoder 33 is compared with a calibration adjustment value on the basis of a normal correlation between the gap G and the electrical characteristic which is inputted preliminarily to the control unit 27, if an abnormal difference exists, a calibration command is generated from the control unit 27 and the nozzle gap G is always maintained accurately.

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、加工ヘッドにおけ
るノズル等の加工部とワークとの距離を検出するギャッ
プセンサを備えたレーザ加工機、プラズマ加工機、倣い
加工機、ガス溶断機等に備えた加工ヘッドにおけるギャ
ップセンサのキャリブレーション方法及びその装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing machine, a plasma processing machine, a copying machine, a gas fusing machine, and the like having a gap sensor for detecting a distance between a workpiece such as a nozzle in a processing head and a workpiece. And a device for calibrating a gap sensor in a processing head.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、板材加工機としての例えばレーザ
加工機においてレーザ加工を行う場合、図4に示されて
いるようにレーザ加工ヘッド101の下部に設けられた
ノズル103と板材からなるワークWとの間のノズルギ
ャップGを正確に保つことは、ワークWの安定加工、精
密加工を行うための重要な要素となる。前記ノズルギャ
ップGを正確に保つために、静電容量や渦電流や周波数
等の電気特性を利用したギャップセンサ105が前記ノ
ズル103の外周部に設けられて用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, when laser processing is performed by a plate processing machine, for example, a laser processing machine, as shown in FIG. 4, a nozzle 103 provided below a laser processing head 101 and a work W made of a plate material. Preserving the nozzle gap G between them accurately is an important factor for performing stable processing and precision processing of the work W. In order to accurately maintain the nozzle gap G, a gap sensor 105 using electrical characteristics such as capacitance, eddy current, and frequency is provided on the outer periphery of the nozzle 103 and used.

【0003】ノズルギャップGのコントロールはワーク
Wとノズル103との距離が変化したときの例えば静電
容量の変化がギャップセンサ105で検出され、センサ
コントローラ107を介して電圧等の電気特性値の変化
に変換され、制御装置109へ入力される。この制御装
置109では前記変換された電圧が常に一定の電圧にな
るようにレーザ加工ヘッド101の上下方向の軸移動を
行なうよう指令が発生され、ノズルギャップGのコント
ロールが行われる。
The nozzle gap G is controlled by, for example, detecting a change in capacitance when the distance between the workpiece W and the nozzle 103 changes, by the gap sensor 105, and a change in an electrical characteristic value such as a voltage via the sensor controller 107. Is input to the control device 109. The controller 109 issues a command to perform vertical axis movement of the laser processing head 101 so that the converted voltage always becomes a constant voltage, and controls the nozzle gap G.

【0004】予め設定したノズルギャップGでレーザ加
工が行われる場合は、前記ノズルギャップGと電圧の相
関関係を明らかにするためのキャリブレーション調整値
が必要である。このキャリブレーション調整値は通常、
ギャップ毎の電圧値が測定され、図5に示されているよ
うにノズルギャップGと電圧の相関関係が求められる。
When laser processing is performed at a preset nozzle gap G, a calibration adjustment value for clarifying the correlation between the nozzle gap G and the voltage is required. This calibration adjustment is usually
The voltage value for each gap is measured, and the correlation between the nozzle gap G and the voltage is obtained as shown in FIG.

【0005】ノズルギャップGのコントロールは前記キ
ャリブレーション調整値に基づいて、予め設定したノズ
ルギャップGに対応する一定電圧値になるようにレーザ
加工ヘッド101の上下方向の軸移動が行なわれて調整
される。
The nozzle gap G is controlled by adjusting the vertical axis of the laser processing head 101 based on the calibration adjustment value so as to have a predetermined voltage value corresponding to the preset nozzle gap G. You.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来におい
ては、キャリブレーションの実行は、通常、始業時やセ
ンサ動作が思わしくないとき、またノズル103の種類
が変更されたときに任意に行われることが多い。
Incidentally, in the prior art, the execution of calibration is usually performed arbitrarily at the start of operation, when the operation of the sensor is not good, or when the type of the nozzle 103 is changed. Many.

【0007】しかし、長時間のレーザ加工が行われるた
めにノズル103の先端部がスパッタ等で汚れたり、操
作ミス等で外力によるノズル103の形状変化を受けた
りすると、ギャップセンサ105の静電容量が変化する
ために、キャリブレーション調整値のノズルギャップG
と電圧の相関関係が変化するのでノズルギャップGを正
確に保つことが難しくなるという問題点があった。
However, if the tip of the nozzle 103 is contaminated by sputtering or the like and the shape of the nozzle 103 changes due to an external force due to an operation error or the like due to long-time laser processing, the capacitance of the gap sensor 105 is reduced. Is changed, the nozzle gap G of the calibration adjustment value is changed.
Therefore, there is a problem that it is difficult to accurately maintain the nozzle gap G because the correlation between the pressure and the voltage changes.

【0008】前述したようにキャリブレーションは任意
に行われる形態が多いため、キャリブレーション作業が
頻繁に行われなかったり、あるいは、ノズル103の種
類が変更されたときにキャリブレーションの実施が行わ
れないときは加工不良が発生したり、加工精度の低下を
もたらすなどの問題点があった。
As described above, since the calibration is often performed arbitrarily, the calibration operation is not performed frequently, or the calibration is not performed when the type of the nozzle 103 is changed. At times, there have been problems such as the occurrence of processing defects and a reduction in processing accuracy.

【0009】本発明は叙上の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的は、ノズルギャップと電圧等の電
気特性との関係が不正確になってきたことを自動的に検
出し、キャリブレーションを確実に行い、ワークの加工
精度の安定を図り得る加工ヘッドにおけるギャップセン
サのキャリブレーション方法及びその装置を提供するこ
とにある。
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 automatically detect that the relationship between a nozzle gap and electrical characteristics such as voltage has become inaccurate, An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for calibrating a gap sensor in a processing head that can perform calibration reliably and stabilize processing accuracy of a workpiece.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1によるこの発明の加工ヘッドにおけるギャッ
プセンサのキャリブレーション方法は、ギャップセンサ
により加工ヘッドの下部の加工部からワークまでのギャ
ップを電気特性との相関関係に基づいて検出し、この検
出信号をセンサコントローラを介して制御装置へ入力す
ると共に、加工ヘッド昇降装置により上下動する前記加
工ヘッドの高さ方向の移動量変化を加工ヘッド移動量検
出装置により検出して制御装置へ入力し、この入力され
るセンサコントローラからの電気特性値と加工ヘッド移
動量検出装置からの移動量変化から検出されるギャップ
との相関関係が、予め制御装置に入力されているギャッ
プと電気特性との正常な相関関係に基づくキャリブレー
ション調整値に対して異常な差があるときに制御装置か
らキャリブレーションの指令を発生せしめてなることを
特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for calibrating a gap sensor in a machining head according to the present invention, wherein a gap from a machining portion below a machining head to a workpiece is determined by the gap sensor. Detecting based on the correlation with the electrical characteristics, inputting this detection signal to the control device via the sensor controller, and detecting the change in the amount of movement of the processing head in the height direction which moves up and down by the processing head elevating device. The correlation between the electric characteristic value from the sensor controller and the gap detected from the change in the movement amount from the processing head movement amount detection device is controlled in advance by detecting the movement amount by the movement amount detection device and inputting it to the control device. For the calibration adjustment value based on the normal correlation between the gap input to the device and the electrical characteristics, Abnormal difference Te is characterized in by comprising by which the command of the calibration from the control device when there is.

【0011】したがって、レーザ加工が長時間行われた
ためにノズルの先端部がスパッタ等で汚れたり、操作ミ
ス等で外力によるノズルの形状変化を受けたりすること
により、ノズルギャップとギャップセンサの電気特性値
との相関関係が変化したとしても、この変化を自動的に
検出して制御装置からキャリブレーションの指令が発生
されるので、自動的にキャリブレーションを実施した
り、あるいはキャリブレーションの実行をオペレータに
知らせたりして確実にキャリブレーションが行われる。
したがって、ノズルギャップは常時、正確に維持される
ことになるので、ワークの安定加工、精密加工が確実に
行なわれる。
Accordingly, the nozzle gap and the electrical characteristics of the gap sensor are affected by the fact that the tip of the nozzle is contaminated by spatter or the like due to laser processing for a long period of time, or the shape of the nozzle is changed by an external force due to an operation error or the like. Even if the correlation with the value changes, this change is automatically detected and a calibration command is issued from the control device. Therefore, the calibration is automatically performed or the execution of the calibration is performed by an operator. The calibration is surely performed.
Therefore, the nozzle gap is always maintained accurately, so that the workpiece can be stably processed and precisely processed.

【0012】請求項2によるこの発明の加工ヘッドにお
けるギャップセンサのキャリブレーション装置は、加工
ヘッドの下部の加工部からワークまでのギャップを電気
特性との相関関係に基づいて検出するギャップセンサ
と、このギャップセンサからの検出信号を制御装置へ入
力するセンサコントローラと、前記加工ヘッドを上下動
する加工ヘッド昇降装置と、前記加工ヘッドの高さ方向
の移動量変化を検出する加工ヘッド移動量検出装置と、
前記センサコントローラからの電気特性値と前記加工ヘ
ッド移動量検出装置からの移動量変化から検出されるギ
ャップとの相関関係を、予め入力されたギャップと電気
特性との正常な相関関係に基づくキャリブレーション調
整値と比較して異常な差があるときにキャリブレーショ
ンの指令を発生する制御装置と、からなることを特徴と
するものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a calibration apparatus for a gap sensor in a processing head, the gap sensor detecting a gap from a processing portion below a processing head to a workpiece based on a correlation with electrical characteristics. A sensor controller that inputs a detection signal from a gap sensor to a control device, a processing head elevating device that moves the processing head up and down, and a processing head movement amount detection device that detects a change in a movement amount of the processing head in a height direction. ,
Calibration based on the normal correlation between the gap and the electrical characteristics input in advance, the correlation between the electrical characteristic value from the sensor controller and the gap detected from the change in the amount of movement from the processing head movement amount detection device. And a control device for issuing a calibration command when there is an abnormal difference as compared with the adjustment value.

【0013】したがって、請求項1記載の作用と同様で
あり、レーザ加工が長時間行われたためにノズルの先端
部がスパッタ等で汚れたり、操作ミス等で外力によるノ
ズルの形状変化を受けたりすることにより、ノズルギャ
ップとギャップセンサの電気特性値との相関関係が変化
したとしても、この変化を自動的に検出して制御装置か
らキャリブレーションの指令が発生されるので、自動的
にキャリブレーションを実施したり、あるいはキャリブ
レーションの実行をオペレータに知らせたりして確実に
キャリブレーションが行われる。したがって、ノズルギ
ャップは常時、正確に維持されることになるので、ワー
クの安定加工、精密加工が確実に行なわれる。
Therefore, the operation is the same as that of the first aspect, and the laser processing is performed for a long time, so that the tip of the nozzle is contaminated by spatter or the like, or the shape of the nozzle is changed by an external force due to an operation error or the like. As a result, even if the correlation between the nozzle gap and the electrical characteristic value of the gap sensor changes, this change is automatically detected and a calibration command is issued from the control device. Performing the calibration or notifying the operator of the execution of the calibration ensures the calibration. Therefore, the nozzle gap is always maintained accurately, so that the workpiece can be stably processed and precisely processed.

【0014】請求項3によるこの発明の加工ヘッドにお
けるギャップセンサのキャリブレーション装置は、請求
項2記載の加工ヘッドにおけるギャップセンサのキャリ
ブレーション装置において、前記制御装置は、予めキャ
リブレーション調整値に対する異常値としてのしきい値
を設定し、前記センサコントローラからの電気特性値と
前記加工ヘッド移動量検出装置からの移動量変化から検
出されるギャップが前記しきい値を越えるときにキャリ
ブレーションの指令を発生してなることを特徴とするも
のである。
According to a third aspect of the present invention, in the apparatus for calibrating a gap sensor in a machining head according to the second aspect of the present invention, the control device is configured to determine an abnormal value for a calibration adjustment value in advance. And a calibration command is issued when the gap detected from the change in the electric characteristic value from the sensor controller and the movement amount from the processing head movement amount detection device exceeds the threshold value. It is characterized by becoming.

【0015】したがって、制御装置はセンサコントロー
ラからの電気特性値と加工ヘッド移動量検出装置からの
ギャップがしきい値を越えるとキャリブレーションの指
令を発生するので、確実にキャリブレーションが行わ
れ、ワークの安定加工、精密加工が確実に行なわれる。
Therefore, the control device issues a calibration command when the electric characteristic value from the sensor controller and the gap from the processing head movement amount detection device exceed the threshold value, so that the calibration is performed without fail and the work is performed reliably. Stable processing and precision processing are surely performed.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の加工ヘッドにおけ
るギャップセンサのキャリブレーション方法およびその
装置の実施の形態について図面を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a method and apparatus for calibrating a gap sensor in a processing head according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0017】図3を参照するに、本実施の形態に係わる
板材加工機としての例えばレーザ加工機1はレーザビー
ムLB(レーザ光)を発振するレーザ発振器3を内蔵
し、このレーザ発振器3で発振されたレーザビームLB
は強度調整装置5を経てレーザビーム案内照射部7の先
端部に備えられたレーザ加工ヘッド9の部分において反
射鏡11を介して垂直下方向へ反射される。このレーザ
ビームLBはレーザ加工ヘッド9の内部に設けられた焦
光レンズ13で集光される。この集光されたレーザビー
ムLBの照射光軸軸心15に対して、例えば数値制御の
ワーク移送位置決め装置17(ワーク搬送装置)で移送
位置決めされたワークW上に、レーザビームLBの焦点
を結ばせて、所望の形状に切断するなどのレーザ加工が
行なわれる。
Referring to FIG. 3, for example, a laser processing machine 1 as a plate processing machine according to the present embodiment has a built-in laser oscillator 3 for oscillating a laser beam LB (laser light). Laser beam LB
Is reflected by the laser processing head 9 provided at the tip of the laser beam guide irradiation unit 7 vertically downward via the reflecting mirror 11 via the intensity adjusting device 5. This laser beam LB is condensed by a focusing lens 13 provided inside the laser processing head 9. The laser beam LB is focused on the work W transferred and positioned by, for example, a numerically controlled work transfer positioning device 17 (work transfer device) with respect to the irradiation optical axis 15 of the focused laser beam LB. Then, laser processing such as cutting into a desired shape is performed.

【0018】次に、本発明の実施の形態の主要部を示す
ギャップセンサのキャリブレーション装置19につい
て、詳しく説明する。
Next, a detailed description will be given of a gap sensor calibrating device 19 showing a main part of the embodiment of the present invention.

【0019】図1を参照するに、前記レーザ加工ヘッド
9の先端部にはノズル21が設けられ、このノズル21
の外周部には当該ノズル21からワークWまでのギャッ
プGを静電容量等の電気特性との相関関係に基づいて検
出するギャップセンサ23が設けられている。このギャ
ップセンサ23はセンサコントローラ25を介して制御
装置27に電気的に接続されている。なお、前記ギャッ
プセンサ23は静電容量や渦電流や作動トランス等の電
気特性を利用したセンサでよく、特に限定されない。
Referring to FIG. 1, a nozzle 21 is provided at the tip of the laser processing head 9.
Is provided with a gap sensor 23 for detecting a gap G from the nozzle 21 to the work W based on a correlation with an electrical characteristic such as capacitance. The gap sensor 23 is electrically connected to a control device 27 via a sensor controller 25. The gap sensor 23 may be a sensor utilizing electrical characteristics such as capacitance, eddy current, and operation transformer, and is not particularly limited.

【0020】また、前記レーザ加工ヘッド9はレーザ加
工機の本体に上下方向に延伸されたボールねじ29に螺
合されており、このボールねじ29がモータ31(加工
ヘッド昇降装置)により回転駆動されて昇降自在に設け
られている。前記モータ31の回転軸には前記レーザ加
工ヘッド9の上下方向の移動量変化を検出してレーザ加
工ヘッド9の上下方向の位置を測定するためにエンコー
ダ33等の加工ヘッド移動量検出装置が設けられてお
り、この加工ヘッド移動量検出装置は制御装置27に電
気的に接続されている。
The laser processing head 9 is screwed into a ball screw 29 extending vertically in the main body of the laser processing machine, and the ball screw 29 is driven to rotate by a motor 31 (processing head elevating device). It is provided to be able to move up and down freely. A processing head movement amount detecting device such as an encoder 33 is provided on the rotation axis of the motor 31 to detect a change in the amount of movement of the laser processing head 9 in the vertical direction and measure the position of the laser processing head 9 in the vertical direction. The processing head movement amount detection device is electrically connected to the control device 27.

【0021】制御装置27ではギャップセンサ23から
の検出信号とエンコーダ33によるレーザ加工ヘッド9
の移動量の検出データに基づいてノズルギャップGのコ
ントロールが行われる。例えばギャップセンサ23が静
電容量式センサである場合は、ワークWとノズル21と
の距離が変化するとギャップセンサ23の静電容量が変
化し、この静電容量は電圧等の電気特性値の変化に変換
される。ノズルギャップGのコントロールが行われるた
めには前記ノズルギャップGと電圧の相関関係を明らか
にするためのキャリブレーション調整値が必要であり、
このキャリブレーション調整値は通常、ギャップ毎の電
圧値が測定され、図2に示されているようにノズルギャ
ップGと電圧との正常な相関関係が求められる。
In the control device 27, the detection signal from the gap sensor 23 and the laser processing head 9 by the encoder 33
The nozzle gap G is controlled based on the detection data of the movement amount of the nozzle. For example, when the gap sensor 23 is a capacitance type sensor, when the distance between the workpiece W and the nozzle 21 changes, the capacitance of the gap sensor 23 changes, and this capacitance changes in the electric characteristic value such as voltage. Is converted to In order to control the nozzle gap G, a calibration adjustment value for clarifying the correlation between the nozzle gap G and the voltage is required,
Normally, a voltage value for each gap is measured as the calibration adjustment value, and a normal correlation between the nozzle gap G and the voltage is obtained as shown in FIG.

【0022】ノズルギャップGのコントロールは前記キ
ャリブレーション調整値に基づいて、予め設定したノズ
ルギャップGに対応する一定電圧値になるように制御装
置27からモータ31に指令が発生され、このモータ3
1の作動によりレーザ加工ヘッド9の上下方向の軸移動
が行なわれて調整される。
In controlling the nozzle gap G, a command is issued from the control device 27 to the motor 31 based on the calibration adjustment value so as to have a predetermined voltage value corresponding to the preset nozzle gap G.
By the operation of 1, the vertical axis movement of the laser processing head 9 is performed and adjusted.

【0023】なお、制御装置27に入力されるセンサ情
報は上記のような電圧だけに限定されず、電流や周波数
等の電気特性を利用することもできる。
The sensor information input to the control device 27 is not limited to the above-described voltage, but may use electric characteristics such as current and frequency.

【0024】なお、制御装置27には、データを入力す
る入力装置35と表示装置37、この入力されたデータ
を記憶するメモリ39が設けられており、上述したよう
なギャップGと電気特性との正常な相関関係に基づくキ
ャリブレーション調整値が予めメモリ39に記憶されて
いる。
The control device 27 is provided with an input device 35 for inputting data, a display device 37, and a memory 39 for storing the input data. A calibration adjustment value based on a normal correlation is stored in the memory 39 in advance.

【0025】さらに、制御装置27には前記センサコン
トローラ25からの電気特性値とエンコーダ33(加工
ヘッド移動量検出装置)からの移動量変化から検出され
る前記ギャップGとの相関関係を、上記の正常なキャリ
ブレーション調整値に対して比較し、異常な差が生じた
場合は自動的にキャリブレーションを実施するように指
令を発生する比較判断装置41が備えられている。
Further, the control device 27 stores the correlation between the electrical characteristic value from the sensor controller 25 and the gap G detected from a change in the amount of movement from an encoder 33 (a processing head movement amount detecting device). A comparison / judgment device 41 is provided for comparing with a normal calibration adjustment value and issuing a command to automatically execute calibration when an abnormal difference occurs.

【0026】例えば、レーザ加工が長時間行われると、
ノズル21にスパッタ等が付着したり、外力によるノズ
ル21の形状変化が発生したり、あるいはノズル21の
種類が変更されたりすると、ギャップGと電気特性との
相関関係は、図2に示されているように異常1や異常2
のような状態になる。
For example, if laser processing is performed for a long time,
When spatter or the like adheres to the nozzle 21, when the shape of the nozzle 21 changes due to an external force, or when the type of the nozzle 21 is changed, the correlation between the gap G and the electrical characteristics is shown in FIG. Abnormal 1 or Abnormal 2
It becomes a state like.

【0027】制御装置27では、レーザ加工の開始、終
了時に行われるレーザ加工ヘッド9の移動時に、センサ
コントローラ25からの情報とモータ31の移動量変化
がエンコーダ33から入力されることにより、上記のよ
うな異常1や異常2の状態が自動的に検出され、自動的
にキャリブレーションが実施されるよう指令が発生され
る。
The controller 27 receives the information from the sensor controller 25 and the change in the amount of movement of the motor 31 from the encoder 33 when the laser processing head 9 is moved at the start and end of the laser processing. Such a state of abnormality 1 or abnormality 2 is automatically detected, and a command is issued to automatically perform calibration.

【0028】なお、制御装置27では上記のような異常
1や異常2の状態が自動的に検出されたときに、キャリ
ブレーション実行をオペレータに通知するよう警告装置
(図示省略)に警告を発生するように設けることもでき
る。
The control device 27 issues a warning to a warning device (not shown) so as to notify the operator of the execution of the calibration when the above-mentioned abnormality 1 or 2 is automatically detected. It can also be provided as follows.

【0029】なお、上記の例ではキャリブレーション調
整値が正常状態か異常状態かをレーザ加工の開始、終了
時に行われるレーザ加工ヘッド9の移動時に比較判断さ
れているが、ピアスへのアプローチ時、あるいはレーザ
加工ヘッド9の上下動の際、あるいはレーザ加工中であ
ってもよく、特に限定されない。
In the above example, whether the calibration adjustment value is normal or abnormal is determined when the laser processing head 9 is moved at the start and end of the laser processing. Alternatively, the laser processing head 9 may be moved up and down or during laser processing, and is not particularly limited.

【0030】また、上記の例では、正常なキャリブレー
ション調整値に対して異常状態を検出するものである
が、他の例としてはノズル21を交換したときに発生す
る電気特性の大きな変化を利用することができる。
In the above example, an abnormal state is detected with respect to a normal calibration adjustment value. In another example, a large change in electrical characteristics generated when the nozzle 21 is replaced is used. can do.

【0031】例えば、静電容量式のギャップセンサ23
の場合はこのギャップセンサ23とセンサコントローラ
25との間を接続しているケーブルが外されたときや、
ノズル21が外されたときに、ギャップセンサ23の静
電容量が大きく変化する。この変化量を「しきい値」と
して予め制御装置27のメモリ39に記憶させておき、
この「しきい値」に達したときにキャリブレーションを
自動的に実施したり、あるいはキャリブレーションの実
行をオペレータに通知したり、ノズル21の交換に伴っ
て必要となる「ノズル21の芯出し」の実施の指示をオ
ペレータに通知するように設けることもできる。
For example, the capacitance type gap sensor 23
When the cable connecting the gap sensor 23 and the sensor controller 25 is disconnected,
When the nozzle 21 is removed, the capacitance of the gap sensor 23 changes greatly. This change amount is stored in advance in the memory 39 of the control device 27 as a “threshold value”,
When the “threshold value” is reached, the calibration is automatically performed, or the execution of the calibration is notified to the operator. May be provided so as to notify the operator of the instruction of the execution.

【0032】以上のように、キャリブレーションが確実
に行われるのでレーザ加工ヘッド9の下部のノズル21
とワークWとの間のノズルギャップGが常時、正確に維
持されることになるため、ワークWの安定加工、精密加
工を行なうことができる。
As described above, since the calibration is reliably performed, the lower nozzle 21 of the laser processing head 9
The nozzle gap G between the workpiece W and the workpiece W is always accurately maintained, so that the workpiece W can be stably processed and precision processed.

【0033】なお、この発明は前述した実施の形態に限
定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他
の態様で実施し得るものである。本実施の形態では板材
加工機としてレーザ加工機を例にとって説明したがプラ
ズマ加工機や倣い加工機やガス溶断機およびその他の板
材加工機であっても構わない。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be embodied in other modes by making appropriate changes. In this embodiment, a laser processing machine has been described as an example of a plate processing machine. However, a plasma processing machine, a copying machine, a gas fusing machine, and other plate processing machines may be used.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上のごとき発明の実施の形態から理解
されるように、請求項1の発明によれば、レーザ加工が
長時間行われると、ノズルの先端部がスパッタ等で汚れ
たり、操作ミス等で外力によるノズルの形状変化を受け
たりすることにより、ノズルギャップとギャップセンサ
の電気特性値との相関関係が変化したとしても、この変
化を自動的に検出して制御装置からキャリブレーション
の指令を発生できるので、自動的にキャリブレーション
を実施したり、あるいはキャリブレーションの実行をオ
ペレータに知らせたりして確実にキャリブレーションを
行なうことができる。したがって、ノズルギャップを常
時、正確に維持することができ、ワークの安定加工、精
密加工を確実に行なうことができる。
As will be understood from the embodiments of the present invention as described above, according to the first aspect of the present invention, if laser processing is performed for a long time, the tip of the nozzle may become dirty by sputtering or the like. Even if the correlation between the nozzle gap and the electrical characteristic value of the gap sensor changes due to a change in the nozzle shape due to external force due to a mistake or the like, this change is automatically detected and the calibration Since the command can be generated, the calibration can be performed automatically, or the execution of the calibration can be notified to the operator, so that the calibration can be performed reliably. Therefore, the nozzle gap can always be accurately maintained, and stable and precise machining of the work can be reliably performed.

【0035】請求項2の発明によれば、請求項1記載の
効果と同様であり、レーザ加工が長時間行われると、ノ
ズルの先端部がスパッタ等で汚れたり、操作ミス等で外
力によるノズルの形状変化を受けたりすることにより、
ノズルギャップとギャップセンサの電気特性値との相関
関係が変化したとしても、この変化を自動的に検出して
制御装置からキャリブレーションの指令を発生できるの
で、自動的にキャリブレーションを実施したり、あるい
はキャリブレーションの実行をオペレータに知らせたり
して確実にキャリブレーションを行なうことができる。
したがって、ノズルギャップを常時、正確に維持するこ
とができ、ワークの安定加工、精密加工を確実に行なう
ことができる。
According to the second aspect of the present invention, the effect is the same as that of the first aspect. If the laser processing is performed for a long time, the tip of the nozzle may be stained by spatter or the like, or the nozzle may be subjected to an external force due to an operation error or the like. By receiving the shape change of
Even if the correlation between the nozzle gap and the electrical characteristic value of the gap sensor changes, this change can be automatically detected and a calibration command can be issued from the control device. Alternatively, the calibration can be reliably performed by notifying the operator of the execution of the calibration.
Therefore, the nozzle gap can always be accurately maintained, and stable and precise machining of the work can be reliably performed.

【0036】請求項3の発明によれば、制御装置はセン
サコントローラからの電気特性値と加工ヘッド移動量検
出装置からのギャップがしきい値を越えるとキャリブレ
ーションの指令を発生するので、確実にキャリブレーシ
ョンを行なうことができ、ワークの安定加工、精密加工
を確実に行なうことができる。
According to the third aspect of the present invention, the control device issues a calibration command when the electrical characteristic value from the sensor controller and the gap from the processing head movement amount detecting device exceed the threshold value. Calibration can be performed, and stable processing and precision processing of the work can be reliably performed.

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

【図1】本発明の実施の形態を示すもので、キャリブレ
ーション装置の概略説明図である。
FIG. 1, showing an embodiment of the present invention, is a schematic explanatory diagram of a calibration device.

【図2】本発明の実施の形態を示すもので、キャリブレ
ーション調整値の正常状態な及び異常な状態を示す電圧
とノズルギャップの相関図である。
FIG. 2 shows an embodiment of the present invention, and is a correlation diagram between a voltage and a nozzle gap showing a normal state and an abnormal state of a calibration adjustment value.

【図3】本発明の実施の形態で使用されるレーザ加工機
の全体を示す正面図である。
FIG. 3 is a front view showing the entire laser processing machine used in the embodiment of the present invention.

【図4】従来のキャリブレーション装置の概略説明図で
ある。
FIG. 4 is a schematic explanatory view of a conventional calibration device.

【図5】従来の正常なキャリブレーション調整値を示す
電圧とノズルギャップの相関図である。
FIG. 5 is a correlation diagram between a voltage indicating a normal calibration adjustment value and a nozzle gap in the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ加工装置 9 レーザ加工ヘッド 19 キャリブレーション装置 21 ノズル 23 ギャップセンサ 25 センサコントローラ 27 制御装置 31 モータ(加工ヘッド昇降装置) 33 エンコーダ(加工ヘッド移動量検出装置) 41 比較判断装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser processing apparatus 9 Laser processing head 19 Calibration apparatus 21 Nozzle 23 Gap sensor 25 Sensor controller 27 Controller 31 Motor (Processing head raising / lowering apparatus) 33 Encoder (Processing head movement amount detecting apparatus) 41 Comparison and judgment apparatus

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ギャップセンサにより加工ヘッドの下部
の加工部からワークまでのギャップを電気特性との相関
関係に基づいて検出し、 この検出信号をセンサコントローラを介して制御装置へ
入力すると共に、加工ヘッド昇降装置により上下動する
前記加工ヘッドの高さ方向の移動量変化を加工ヘッド移
動量検出装置により検出して制御装置へ入力し、 この入力されるセンサコントローラからの電気特性値と
加工ヘッド移動量検出装置からの移動量変化から検出さ
れるギャップとの相関関係が、予め制御装置に入力され
ているギャップと電気特性との正常な相関関係に基づく
キャリブレーション調整値に対して異常な差があるとき
に制御装置からキャリブレーションの指令を発生せしめ
てなることを特徴とする加工ヘッドにおけるギャップセ
ンサのキャリブレーション方法。
1. A gap sensor detects a gap from a processing portion below a processing head to a work based on a correlation with an electrical characteristic, and inputs a detection signal to a control device via a sensor controller, and performs processing. A change in the amount of movement of the processing head, which moves up and down by the head elevating device, in the height direction is detected by the processing head movement amount detection device and input to the control device. The input electrical characteristic value from the sensor controller and the processing head movement The correlation between the gap detected from the change in the movement amount from the amount detection device and the calibration adjustment value based on the normal correlation between the gap and the electrical characteristics input in advance to the control device is abnormal. A gap cell in a machining head, characterized in that a calibration command is issued from a control device at a certain time. Calibration method of support.
【請求項2】 加工ヘッドの下部の加工部からワークま
でのギャップを電気特性との相関関係に基づいて検出す
るギャップセンサと、 このギャップセンサからの検出信号を制御装置へ入力す
るセンサコントローラと、 前記加工ヘッドを上下動する加工ヘッド昇降装置と、 前記加工ヘッドの高さ方向の移動量変化を検出する加工
ヘッド移動量検出装置と、 前記センサコントローラからの電気特性値と前記加工ヘ
ッド移動量検出装置からの移動量変化から検出されるギ
ャップとの相関関係を、予め入力されたギャップと電気
特性との正常な相関関係に基づくキャリブレーション調
整値と比較して異常な差があるときにキャリブレーショ
ンの指令を発生する制御装置と、からなることを特徴と
する加工ヘッドにおけるギャップセンサのキャリブレー
ション装置。
2. A gap sensor for detecting a gap from a processing portion below a processing head to a workpiece based on a correlation with an electrical characteristic; a sensor controller for inputting a detection signal from the gap sensor to a control device; A processing head elevating device that moves the processing head up and down; a processing head movement amount detection device that detects a change in a movement amount of the processing head in a height direction; an electrical characteristic value from the sensor controller and the processing head movement amount detection The correlation between the gap detected from the change in the amount of movement from the device and the calibration adjustment value based on the normal correlation between the gap and the electrical characteristics input in advance is used to calibrate when there is an abnormal difference. And a control device for generating a command of the gap. Deployment apparatus.
【請求項3】 前記制御装置は、予めキャリブレーショ
ン調整値に対する異常値としてのしきい値を設定し、前
記センサコントローラからの電気特性値と前記加工ヘッ
ド移動量検出装置からの移動量変化から検出されるギャ
ップが前記しきい値を越えるときにキャリブレーション
の指令を発生してなることを特徴とする請求項2記載の
加工ヘッドにおけるギャップセンサのキャリブレーショ
ン装置。
3. The control device sets a threshold value as an abnormal value with respect to a calibration adjustment value in advance, and detects a threshold value from an electric characteristic value from the sensor controller and a change in the movement amount from the processing head movement amount detection device. 3. The apparatus for calibrating a gap sensor in a processing head according to claim 2, wherein a calibration command is issued when the gap exceeds the threshold value.
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