JPS62183990A - レ−ザ加工機 - Google Patents
レ−ザ加工機Info
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- JPS62183990A JPS62183990A JP61022908A JP2290886A JPS62183990A JP S62183990 A JPS62183990 A JP S62183990A JP 61022908 A JP61022908 A JP 61022908A JP 2290886 A JP2290886 A JP 2290886A JP S62183990 A JPS62183990 A JP S62183990A
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- cutting width
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- laser
- cut
- cutting
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- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000003079 width control Methods 0.000 claims description 6
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
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- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明はレーザ加工機の改良に関し１％に抜加工物の
切断巾を検出する切断巾検出装置を設け。
切断巾を検出する切断巾検出装置を設け。
この切断巾検出装置の出力に基づいて切断巾を一定に維
持する制御を行なうレーザ加工機に関するものである。
持する制御を行なうレーザ加工機に関するものである。
従来、レーザ加工機により被加工物を切断加工する場合
、レーザ出力の変動、焦点位置の変動。
、レーザ出力の変動、焦点位置の変動。
材料の変形、加工による熱影響などにより切断巾が変動
し、加工精度の低下をきたすことがあった。
し、加工精度の低下をきたすことがあった。
しかしながら、従来は具合が悪くてもそのまま加工して
いたから、加工が終ってから不具合がわかり、加工時間
が無駄になり、材料の損失が多いこの発明は、かかる問
題点を解決するためになされたもので、加工しながら切
断部を検出して。
いたから、加工が終ってから不具合がわかり、加工時間
が無駄になり、材料の損失が多いこの発明は、かかる問
題点を解決するためになされたもので、加工しながら切
断部を検出して。
この切断部を一定に維持する制御を行なうようにしたレ
ーザ加工機を提供するものである。
ーザ加工機を提供するものである。
この発明に係るレーザ加工機は、レーザビームを抜加工
物上に照射すると共に上記波加工物上を相対的に走査し
て加工を行なうレーザ加工機において、上記レーザビー
ムにより切断される切断部を検出する切断巾検出装置と
、この切断巾検出装置の検出出力に基づいて上記切断部
を一定に維持する制御を行なう切断部検出装置とを備え
たものである。
物上に照射すると共に上記波加工物上を相対的に走査し
て加工を行なうレーザ加工機において、上記レーザビー
ムにより切断される切断部を検出する切断巾検出装置と
、この切断巾検出装置の検出出力に基づいて上記切断部
を一定に維持する制御を行なう切断部検出装置とを備え
たものである。
この発明に＋６いては、レーザビームにより切断される
切断部を検出し、その検出出力に苓づいて切断部を一定
に維持する制御を行なうから、加工精度が低下しない。
切断部を検出し、その検出出力に苓づいて切断部を一定
に維持する制御を行なうから、加工精度が低下しない。
以壬１図面を用いてこの発明の一実施例につぃて説明す
る。
る。
第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図（ａ
ｌはビデオ信号を示す波形図、第２図（ｂ）はビデオ信
号をスライスレベルで比較した出刃信号を示す波形図、
第３図は切断巾検出信号出刃回路の出力を示すグラフ、
第４図はレーザ出力と切断部との関係を示すグラフ、第
５図は焦点ｆｇ、置と切断部との関係を示すグラフであ
る。
ｌはビデオ信号を示す波形図、第２図（ｂ）はビデオ信
号をスライスレベルで比較した出刃信号を示す波形図、
第３図は切断巾検出信号出刃回路の出力を示すグラフ、
第４図はレーザ出力と切断部との関係を示すグラフ、第
５図は焦点ｆｇ、置と切断部との関係を示すグラフであ
る。
第１図において、 （ＩＱは切断巾検出装置で、下記の
通り構成されている。Ｑルは電荷転送形デバイスである
ＣＯＤイメージセンサ、（以下、ＣＣＤセンサと略記す
るつ） （Ｊ’２）はＣＣＤセンサαη上に被加工物ａ
ｌの加工面を結像させるレンズである。ａｌはシフトレ
ジスタで、ＣＣＯＣＣセンサのパラレル出力をシリアル
出力に変換するものである。αＱはタイミング回路、
（１７）はクロックパルス発生回路、０呻はビデオアン
プ、（至）はスライスレベル調整器、（イ）は切断巾検
出信号出力回路で、ビデオアンプα枠の出力をスライス
レベルで比較して処理した信号から被加工物（至）の切
断部に相当するアナログ出刃。
通り構成されている。Ｑルは電荷転送形デバイスである
ＣＯＤイメージセンサ、（以下、ＣＣＤセンサと略記す
るつ） （Ｊ’２）はＣＣＤセンサαη上に被加工物ａ
ｌの加工面を結像させるレンズである。ａｌはシフトレ
ジスタで、ＣＣＯＣＣセンサのパラレル出力をシリアル
出力に変換するものである。αＱはタイミング回路、
（１７）はクロックパルス発生回路、０呻はビデオアン
プ、（至）はスライスレベル調整器、（イ）は切断巾検
出信号出力回路で、ビデオアンプα枠の出力をスライス
レベルで比較して処理した信号から被加工物（至）の切
断部に相当するアナログ出刃。
つまり切断部の検出信号を出力する回路である。
なお、この実施例では、ＣＣＤセンサの素子数を１００
０個（１０００ピツト）、ＣＣＤセンサの視野を１ｍに
設定しである。従って、ＣＣＤセンサの１素子は切断部
１μｍに相当する。
０個（１０００ピツト）、ＣＣＤセンサの視野を１ｍに
設定しである。従って、ＣＣＤセンサの１素子は切断部
１μｍに相当する。
（１）は切断巾制御装置で、下記の通り構成されている
。０力は比較器で、切断部の設定値（至）と切断巾検出
信号出力回路−の出力とを比較して、その差信号を信号
増巾器（至）へ出力するものである。（ロ）はレーザ電
源、（至）はレーザ発振器、（２）はレーザ発振器から
発射されたレーザビームである。このレーザビーム（至
）は図示しない伝送路を通って加工ヘッドへ入射される
。（３６ａ）は加工レンズ−で集光さレタレーサビーム
である。輪はサーボアンプ、（へ）は後述する２軸駆動
用モータである。
。０力は比較器で、切断部の設定値（至）と切断巾検出
信号出力回路−の出力とを比較して、その差信号を信号
増巾器（至）へ出力するものである。（ロ）はレーザ電
源、（至）はレーザ発振器、（２）はレーザ発振器から
発射されたレーザビームである。このレーザビーム（至
）は図示しない伝送路を通って加工ヘッドへ入射される
。（３６ａ）は加工レンズ−で集光さレタレーサビーム
である。輪はサーボアンプ、（へ）は後述する２軸駆動
用モータである。
加工ヘッド■は図示しないヘッド枠体に固定された外筒
＠メとこの外筒Ωηに対して回転しうる内筒（至）を有
している。０４は内筒回転機構で、歯車等の減速機を用
いた周知の機構で、内筒駆動用モータに）により駆動さ
れるようになっている。なお、前記モータ（イ）は外筒
＠ηに固定されている。α乃は外陥内節支持部で、一端
（４７ａ）は外筒＠９に固定され。
＠メとこの外筒Ωηに対して回転しうる内筒（至）を有
している。０４は内筒回転機構で、歯車等の減速機を用
いた周知の機構で、内筒駆動用モータに）により駆動さ
れるようになっている。なお、前記モータ（イ）は外筒
＠ηに固定されている。α乃は外陥内節支持部で、一端
（４７ａ）は外筒＠９に固定され。
他端（４７ｂ）は内ｍ（転）を回転可能に支持している
。
。
さらに、図示しない固定部分に固定されている２軸案内
部（ロ）に案内され、又、２軸駆動用モータ（へ）によ
り駆動されて、ボールねじにより２軸方向つまり被加工
物（至）に対して上下に移動する。
部（ロ）に案内され、又、２軸駆動用モータ（へ）によ
り駆動されて、ボールねじにより２軸方向つまり被加工
物（至）に対して上下に移動する。
内筒（至）を回転させるのは、内筒（至）に固定されて
いる切断巾検出装置αｑのＣＣＤセンサＱ刀で切断部（
１３ｂ）を検出するためには、常にＣＣＤセンサ（１１
）が切断部分（１３ａ）の上部にないといけないためで
ある。そのため、加ニブログラムに従って常に加工ヘッ
ド、つまり円筒（至）の進路及びその方向を計算し、内
筒（ハ）の回転を制御する。
いる切断巾検出装置αｑのＣＣＤセンサＱ刀で切断部（
１３ｂ）を検出するためには、常にＣＣＤセンサ（１１
）が切断部分（１３ａ）の上部にないといけないためで
ある。そのため、加ニブログラムに従って常に加工ヘッ
ド、つまり円筒（至）の進路及びその方向を計算し、内
筒（ハ）の回転を制御する。
なお、内筒（６）の回転可能な支持機構は、外商内筒支
持部＠乃の他端（４７ｂ）により回転可能に支持するの
でなく、外商０力に内筒（６）を直接回転可能に支持す
るようにしてもよい。
持部＠乃の他端（４７ｂ）により回転可能に支持するの
でなく、外商０力に内筒（６）を直接回転可能に支持す
るようにしてもよい。
次に、動作を説明するが、先づ切断巾検出装置（ＩＱの
動作について説明する。
動作について説明する。
被加工物（２）の切断が進むにつれて、ＣＣＤセンサＱ
ｌ）上には切断部分（１３ａ）が結像されており、切断
部分（１ろａ）では反射光が減衰し、ＣＣＤセンサαη
上には影として結像されるので、ビデオアンプα枠の出
力は第２図（ａ）に示すように切断巾（１３ｂ）に相当
する部分がへこんだ波形となる。切断巾検出信号出力回
路（イ）では、この信号をスライスレベルＳで比較して
第２図（ｂ）に示す信号を得た後、ディジタル／アナロ
グ変換して第６図に示すような、切断巾（１３ｂ）に対
応するＣＣＤセンサＱｌ）の素子数に比例したアナログ
出力を発生する。以上のようにして、切断巾（１３ｂ）
に対応した検出出力を得ることができる。
ｌ）上には切断部分（１３ａ）が結像されており、切断
部分（１ろａ）では反射光が減衰し、ＣＣＤセンサαη
上には影として結像されるので、ビデオアンプα枠の出
力は第２図（ａ）に示すように切断巾（１３ｂ）に相当
する部分がへこんだ波形となる。切断巾検出信号出力回
路（イ）では、この信号をスライスレベルＳで比較して
第２図（ｂ）に示す信号を得た後、ディジタル／アナロ
グ変換して第６図に示すような、切断巾（１３ｂ）に対
応するＣＣＤセンサＱｌ）の素子数に比例したアナログ
出力を発生する。以上のようにして、切断巾（１３ｂ）
に対応した検出出力を得ることができる。
次に、レーザ出力と切断巾との関係は第４図に示す関係
があるので、切断巾検出信号出力回路（１）の出力と設
定値（至）とを比較器０めにより比較し、その差信号を
信号増巾器（至）で増巾し、その信号によりレーザ電源
（ロ）を制御することによりレーザ発振器（ハ）の出力
があらかじめ定めた切断巾を、常に維持するように制御
され、被加工物（至）の切断巾（１３ｂ）を常に一定に
維持して加工することができる。
があるので、切断巾検出信号出力回路（１）の出力と設
定値（至）とを比較器０めにより比較し、その差信号を
信号増巾器（至）で増巾し、その信号によりレーザ電源
（ロ）を制御することによりレーザ発振器（ハ）の出力
があらかじめ定めた切断巾を、常に維持するように制御
され、被加工物（至）の切断巾（１３ｂ）を常に一定に
維持して加工することができる。
また、焦点位置と切断巾との関係は第５図に示す関係が
あるので、切断巾検出信号出力回路−の出力と設定値（
イ）とを比較器０１）により比較し、その差信号を信号
増巾器（至）で増巾し、サーボアンプ（至）を介してｚ
ａｇ動用動用モータ性勢して加工ヘッドを上下させるこ
とにより、つまり加工レンズ（イ）を上下させることに
より、切断巾（１ろｂ）を一定に維持して加工すること
ができる。
あるので、切断巾検出信号出力回路−の出力と設定値（
イ）とを比較器０１）により比較し、その差信号を信号
増巾器（至）で増巾し、サーボアンプ（至）を介してｚ
ａｇ動用動用モータ性勢して加工ヘッドを上下させるこ
とにより、つまり加工レンズ（イ）を上下させることに
より、切断巾（１ろｂ）を一定に維持して加工すること
ができる。
なお、レーザ出力を制御した方が切断巾（１３ｂ）を大
巾に変えられるので、切断巾の大巾な１１４ｇ１はレー
ザ出力の制御によって行ない、細かい調整は焦点位置の
制御により行なうこともでさる。
巾に変えられるので、切断巾の大巾な１１４ｇ１はレー
ザ出力の制御によって行ない、細かい調整は焦点位置の
制御により行なうこともでさる。
この発明は以上説明した通り、レーザビームにより切断
される切断巾を検出し、その検出出力に基づいて切断巾
を一定に維持する制御を行なうから、加工精度が低下し
ない。
される切断巾を検出し、その検出出力に基づいて切断巾
を一定に維持する制御を行なうから、加工精度が低下し
ない。
第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図（ａ
）はビデオ信号を示す波形図、第２図伽）はビデオ信号
をスライスレベルで比較した出力信号を示す波形図、第
３図は切断巾検出信号出力回路の出力を示すグラフ、第
４図はレーザ出力と切断巾との関係を示すグラフ、第５
図は焦点Ｍ置と切断巾との関係を示すグラフである。 図において、αｑは切断巾検出装置、αルはＣＣＤセン
サ、 Ｑ３は被加工物、（１３ａ）は切断部分、（１３
ｂ）は切断巾、翰は切断巾制御装置、（至）はレーザビ
ーム、■は加工ヘッド、−は加工レンズである。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 Ｒζ六
）はビデオ信号を示す波形図、第２図伽）はビデオ信号
をスライスレベルで比較した出力信号を示す波形図、第
３図は切断巾検出信号出力回路の出力を示すグラフ、第
４図はレーザ出力と切断巾との関係を示すグラフ、第５
図は焦点Ｍ置と切断巾との関係を示すグラフである。 図において、αｑは切断巾検出装置、αルはＣＣＤセン
サ、 Ｑ３は被加工物、（１３ａ）は切断部分、（１３
ｂ）は切断巾、翰は切断巾制御装置、（至）はレーザビ
ーム、■は加工ヘッド、−は加工レンズである。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 Ｒζ六
Claims (4)
- （１）レーザビームを被加工物上に照射すると共に上記
被加工物上を相対的に走査して加工を行なうレーザ加工
機において、上記レーザビームにより切断される切断巾
を検出する切断巾検出装置と、この切断巾検出装置の検
出出力に基づいて上記切断巾を一定に維持する制御を行
なう切断巾制御装置とを備えたレーザ加工機。 - （２）切断巾制御装置はレーザ出力を制御することによ
り上記切断巾を一定に維持するものであることを特徴と
した特許請求の範囲第１項記載のレーザ加工機。 - （３）切断巾制御装置は焦点位置を制御することにより
上記切断巾を一定に維持するものであることを特徴とし
た特許請求の範囲第１項記載のレーザ加工機。 - （４）切断巾制御装置はレーザ出力及び焦点位置の両方
を制御することにより上記切断巾を一定に維持するもの
であることを特徴とした特許請求の範囲第１項記載のレ
ーザ加工機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61022908A JPS62183990A (ja) | 1986-02-06 | 1986-02-06 | レ−ザ加工機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61022908A JPS62183990A (ja) | 1986-02-06 | 1986-02-06 | レ−ザ加工機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62183990A true JPS62183990A (ja) | 1987-08-12 |
Family
ID=12095737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61022908A Pending JPS62183990A (ja) | 1986-02-06 | 1986-02-06 | レ−ザ加工機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62183990A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06673A (ja) * | 1992-06-19 | 1994-01-11 | Fanuc Ltd | レーザ加工装置 |
| US5589090A (en) * | 1994-01-31 | 1996-12-31 | Song; Byung-Jun | Laser cutting apparatus with means for measuring cutting groove width |
| JP2013226590A (ja) * | 2012-04-26 | 2013-11-07 | Toshiba Corp | レーザ切断装置及びレーザ切断方法 |
| DE102014000330B3 (de) * | 2014-01-14 | 2015-03-12 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur Überwachung und Regelung der Fokuslage eines Bearbeitungslaserstrahls beim Laserschneiden |
| WO2018069308A1 (de) * | 2016-10-13 | 2018-04-19 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung und zur regelung einer fokusposition eines bearbeitungsstrahls |
-
1986
- 1986-02-06 JP JP61022908A patent/JPS62183990A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06673A (ja) * | 1992-06-19 | 1994-01-11 | Fanuc Ltd | レーザ加工装置 |
| US5589090A (en) * | 1994-01-31 | 1996-12-31 | Song; Byung-Jun | Laser cutting apparatus with means for measuring cutting groove width |
| JP2013226590A (ja) * | 2012-04-26 | 2013-11-07 | Toshiba Corp | レーザ切断装置及びレーザ切断方法 |
| DE102014000330B3 (de) * | 2014-01-14 | 2015-03-12 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur Überwachung und Regelung der Fokuslage eines Bearbeitungslaserstrahls beim Laserschneiden |
| WO2015106775A1 (de) | 2014-01-14 | 2015-07-23 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur überwachung und regelung der fokuslage eines bearbeitungslaserstrahls beim laserschneiden |
| WO2018069308A1 (de) * | 2016-10-13 | 2018-04-19 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung und zur regelung einer fokusposition eines bearbeitungsstrahls |
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