JPWO2019220731A1 - Chip diagnostic method and laser processing equipment - Google Patents
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Abstract
レーザ加工装置におけるレーザ加工ヘッドの先端にあるチップについて、摩耗やスパッタ付着等の異常を診断する方法を提供する。回転軸(A)を中心に回転可能であり、回転軸(A)周りの一部に導電体(3)が設けられた治具(1)を用いる。レーザ光の出射方向が治具(1)の回転軸(A)と一致し、チップ(11)が治具(1)の近傍に位置するように、レーザ加工ヘッド(21)を移動させる。治具(1)を回転させた状態で、信号処理部(13)が計測を行う。検出した静電容量値のばらつきが所定閾値よりも大きいとき、チップ(11)は異常であると判定する。Provided is a method for diagnosing abnormalities such as wear and spatter adhesion of a chip at the tip of a laser processing head in a laser processing apparatus. A jig (1) that can rotate around the rotation shaft (A) and is provided with a conductor (3) in a part around the rotation shaft (A) is used. The laser processing head (21) is moved so that the emission direction of the laser beam coincides with the rotation axis (A) of the jig (1) and the tip (11) is located in the vicinity of the jig (1). The signal processing unit (13) performs measurement while the jig (1) is rotated. When the variation of the detected capacitance value is larger than the predetermined threshold value, the chip (11) is determined to be abnormal.
Description
本発明は、レーザ加工装置におけるレーザ加工ヘッドの先端にあるチップについて、摩耗やスパッタ付着等の異常を診断する技術に関する。 The present invention relates to a technique for diagnosing abnormalities such as wear and spatter adhesion of a chip at the tip of a laser processing head in a laser processing apparatus.
レーザ加工装置を用いて被加工物の切断加工等を行う場合、レーザ光の焦点を被加工物の表面あるいはその近傍に合わせることが加工品質を維持する上で重要である。このため、ロボットアーム等に設けられたレーザ加工ノズルの先端と被加工物との距離を所望の値に保つ必要があり、この距離計測のために静電容量式ハイトセンサが一般に用いられる。 When cutting a work piece or the like using a laser processing device, it is important to focus the laser beam on or near the surface of the work piece in order to maintain the processing quality. Therefore, it is necessary to keep the distance between the tip of the laser machining nozzle provided on the robot arm or the like and the workpiece at a desired value, and a capacitance type height sensor is generally used for measuring this distance.
静電容量式ハイトセンサでは、レーザ加工ヘッドの先端にあるチップがセンサ電極として用いられる。ところが、レーザ加工を繰り返していくと、チップは徐々に摩耗し、形状が変化する。また、加工中に発生したスパッタがチップに付着すると、付着したスパッタによりチップの形状が変化する。チップ形状の変化は、静電容量式ハイトセンサによる計測に影響を及ぼす。 In the capacitive height sensor, the chip at the tip of the laser processing head is used as the sensor electrode. However, as the laser processing is repeated, the chip gradually wears and its shape changes. Further, when the spatter generated during processing adheres to the chip, the shape of the chip changes due to the adhered spatter. The change in chip shape affects the measurement by the capacitive height sensor.
特許文献1には、レーザ加工機の静電容量式ハイトセンサの構成が開示されている。この構成では、センサの上部の外径を大きくすることによって、被加工物のスパッタなどが絶縁体層の表面に付着することを抑制している。特許文献2には、静電容量式ハイトセンサにおいて、スパッタや粉塵の付着を防止できるノズル及びレーザ加工ヘッドの構成が開示されている。特許文献3には、静電容量式ハイトセンサにおいて、スパッタや粉塵等の付着を防止できるとともに、冷却を効果的に行うことができるノズルの構成が開示されている。
静電容量式ハイトセンサによる計測を精度良く行うためには、例えばレーザ加工の前に、チップの状態を簡易に診断できることが望ましい。すなわち、チップについて、摩耗やスパッタ付着等の異常がないかを事前に診断することによって、ユーザは、チップに異常があるとき、そのチップを正常なチップに交換することができる。これにより、チップ異常に起因した施工不良を未然に防止することができる。 In order to perform accurate measurement by the capacitance type height sensor, it is desirable that the state of the chip can be easily diagnosed before, for example, laser machining. That is, by diagnosing in advance whether or not there is an abnormality such as wear or spatter adhesion on the chip, the user can replace the chip with a normal chip when there is an abnormality in the chip. As a result, it is possible to prevent construction defects caused by chip abnormalities.
本発明はかかる点に鑑みなされたもので、その目的は、レーザ加工装置におけるレーザ加工ヘッドの先端にあるチップについて、摩耗やスパッタ付着等の異常を診断する方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a method for diagnosing abnormalities such as wear and spatter adhesion of a chip at the tip of a laser processing head in a laser processing apparatus.
上記目的を達成するために、本発明では、回転軸を中心に回転可能であり、回転軸周りの一部に導電体が設けられた治具を用いる。治具を回転させた状態で、ハイトセンサによって静電容量を検出し、そのばらつきの大小に基づいて、チップの異常の有無を診断する。 In order to achieve the above object, in the present invention, a jig that is rotatable about a rotation axis and has a conductor provided in a part around the rotation axis is used. With the jig rotated, the capacitance is detected by the height sensor, and the presence or absence of an abnormality in the chip is diagnosed based on the magnitude of the variation.
具体的には、レーザ加工装置において、レーザ加工ヘッドの先端にあるチップにおける異常の有無を診断する方法は、前記レーザ加工装置は、前記チップに第1電圧信号を供給するとともに、前記チップからの第2電圧信号を受け、前記第2電圧信号から検出した静電容量値から、前記チップの先端と被加工物との距離を計測する信号処理部を備えており、回転軸を中心に回転可能であり、回転軸周りの一部に導電体が設けられた治具を用い、レーザ光の出射方向が前記治具の回転軸と一致し、かつ、前記チップが前記治具の近傍に位置するように、前記レーザ加工ヘッドを移動させるステップと、前記治具を回転させた状態で、前記信号処理部が計測を行うステップと、前記信号処理部が検出した静電容量値のばらつきが、所定閾値よりも大きいとき、前記チップは異常であると判定するステップとを備える。 Specifically, in the laser processing apparatus, the method of diagnosing the presence or absence of an abnormality in the chip at the tip of the laser processing head is such that the laser processing apparatus supplies the first voltage signal to the chip and from the chip. It is equipped with a signal processing unit that receives a second voltage signal and measures the distance between the tip of the chip and the work piece from the capacitance value detected from the second voltage signal, and can rotate around the rotation axis. Therefore, using a jig provided with a conductor in a part around the rotation axis, the emission direction of the laser beam coincides with the rotation axis of the jig, and the chip is located in the vicinity of the jig. As described above, the step of moving the laser processing head, the step of measuring by the signal processing unit with the jig rotated, and the variation of the capacitance value detected by the signal processing unit are predetermined. When it is larger than the threshold value, the chip includes a step of determining that the chip is abnormal.
この構成によれば、回転軸を中心に回転可能であり、回転軸周りの一部に導電体が設けられた治具を用いる。レーザ光の出射方向が治具の回転軸と一致し、かつ、チップが治具の近傍に位置するように、レーザ加工ヘッドを移動させて、治具を回転させた状態で、信号処理部が計測を行う。チップの形状が均一であるときは、信号処理部が検出した静電容量値はばらつきが小さい。一方、摩耗やスパッタ付着等によってチップの形状が不均一になっているときは、信号処理部が検出した静電容量値は、治具の回転に伴い、ばらつきが大きくなる。このため、静電容量値のばらつきが所定閾値よりも大きいとき、チップは異常であると判定することができる。 According to this configuration, a jig that can rotate around the rotation axis and has a conductor provided in a part around the rotation axis is used. The signal processing unit moves the laser processing head so that the emission direction of the laser beam coincides with the rotation axis of the jig and the chip is located near the jig, and the jig is rotated. Make a measurement. When the shape of the chip is uniform, the capacitance value detected by the signal processing unit has a small variation. On the other hand, when the shape of the chip is non-uniform due to wear, spatter adhesion, or the like, the capacitance value detected by the signal processing unit becomes large in variation as the jig rotates. Therefore, when the variation of the capacitance value is larger than the predetermined threshold value, it can be determined that the chip is abnormal.
また、レーザ加工装置は、レーザ加工ヘッドと、前記レーザ加工ヘッドが取り付けられ、前記レーザ加工ヘッドを移動させるロボットアームと、レーザ加工ヘッドの先端に取り付けられたチップと、前記チップに第1電圧信号を供給するとともに、前記チップからの第2電圧信号を受け、前記第2電圧信号から検出した静電容量値から、前記チップの先端と被加工物との距離を計測する信号処理部と、前記ロボットアームの動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、回転軸を中心に回転可能であり、回転軸周りの一部に導電体が設けられた治具を用いた、前記チップの異常診断を実行する診断制御部を備え、前記信号処理部は、前記チップの異常判定を行うチップ異常判定部を備え、前記診断制御部は、レーザ光の出射方向が前記治具の回転軸と一致し、かつ、前記チップが前記治具の近傍に位置するように、前記ロボットアームに前記レーザ加工ヘッドを移動させ、前記治具を回転させた状態で、前記信号処理部に計測を指示し、前記チップ異常判定部は、前記治具を回転させた状態で検出した静電容量値のばらつきが、所定閾値よりも大きいとき、前記チップは異常であると判定する。 Further, the laser processing apparatus includes a laser processing head, a robot arm to which the laser processing head is attached and moves the laser processing head, a chip attached to the tip of the laser processing head, and a first voltage signal to the chip. A signal processing unit that receives a second voltage signal from the chip and measures the distance between the tip of the chip and the work piece from the capacitance value detected from the second voltage signal, and the above. The chip includes a control unit that controls the operation of the robot arm, and the control unit is rotatable about a rotation axis and uses a jig provided with a conductor in a part around the rotation axis. The signal processing unit includes a chip abnormality determination unit that determines an abnormality of the chip, and the diagnosis control unit has a rotation axis of the jig whose emission direction of laser light is the rotation axis of the jig. The laser processing head is moved to the robot arm so that the chip is located in the vicinity of the jig, and the signal processing unit is instructed to perform measurement in a state where the jig is rotated. Then, the chip abnormality determination unit determines that the chip is abnormal when the variation in the capacitance value detected in the state where the jig is rotated is larger than a predetermined threshold value.
この構成によれば、回転軸を中心に回転可能であり、回転軸周りの一部に導電体が設けられた治具を用いる。診断制御部は、レーザ光の出射方向が治具の回転軸と一致し、かつ、チップが治具の近傍に位置するように、レーザ加工ヘッドを移動させて、治具を回転させた状態で、信号処理部に計測を指示する。チップの形状が均一であるときは、信号処理部が検出する静電容量値はばらつきが小さい。一方、摩耗やスパッタ付着等によってチップの形状が不均一になっているときは、信号処理部が検出する静電容量値は、治具の回転に伴い、ばらつきが大きくなる。このため、チップ異常判定部は、静電容量値のばらつきが所定閾値よりも大きいとき、チップは異常であると判定することができる。 According to this configuration, a jig that can rotate around the rotation axis and has a conductor provided in a part around the rotation axis is used. The diagnostic control unit moves the laser processing head so that the emission direction of the laser beam coincides with the rotation axis of the jig and the chip is located near the jig, and the jig is rotated. , Instruct the signal processing unit to measure. When the shape of the chip is uniform, the capacitance value detected by the signal processing unit has a small variation. On the other hand, when the shape of the chip is non-uniform due to wear, spatter adhesion, or the like, the capacitance value detected by the signal processing unit becomes large in variation as the jig rotates. Therefore, the chip abnormality determination unit can determine that the chip is abnormal when the variation in the capacitance value is larger than the predetermined threshold value.
本発明によれば、レーザ加工装置におけるレーザ加工ヘッドの先端にあるチップについて、摩耗やスパッタ付着等の異常を診断することができる。 According to the present invention, it is possible to diagnose abnormalities such as wear and spatter adhesion of a chip at the tip of a laser processing head in a laser processing apparatus.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following description of preferred embodiments is merely exemplary and is not intended to limit the present invention, its applications or its uses.
本実施形態では、チップ診断方法、すなわち、レーザ加工装置において、レーザ加工ヘッドの先端にあるチップにおける異常の有無を診断する方法について、説明する。 In the present embodiment, a chip diagnosis method, that is, a method of diagnosing the presence or absence of an abnormality in the chip at the tip of the laser processing head in the laser processing apparatus will be described.
図1は本実施形態に係るチップ診断方法で用いる治具の構成を示す。図1に示す治具1は、絶縁材によって形成された筒状部材2と、筒状部材2に貼り付けられた金属3とを備えている。筒状部材2を形成する絶縁材は、例えば、樹脂やセラミックス等である。金属3は、例えば鉄または銅であり、筒状部材2の周方向における一部に貼り付けられている。治具1は、回転軸Aを中心にして、例えばモータ等を含む回転機構によって、回転可能になっている。
FIG. 1 shows the configuration of a jig used in the chip diagnostic method according to the present embodiment. The
本実施形態では、チップ診断方法を実行するとき、レーザ光の出射方向が治具1の回転軸Aと一致し、かつ、チップ11が治具1の近傍に位置するように、レーザ加工ヘッドを移動させる。そして、治具1を回転させた状態で、後述する静電容量方式ハイトセンサによって計測を行う。ここで、チップ11の形状が均一であるときは、計測される静電容量値のばらつきは小さい。一方、チップ11が摩耗していたり、スパッタがチップ11に付着していたりすると、チップ11の形状が不均一になるため、計測される静電容量値のばらつきは大きくなる。そこで、計測される静電容量値のばらつきの大小に基づいて、チップ11の異常の有無を診断する。
In the present embodiment, when the chip diagnosis method is executed, the laser processing head is set so that the emission direction of the laser beam coincides with the rotation axis A of the
図2は本実施形態に係るレーザ加工装置の構成を示す。図2に示すように、レーザ加工装置は、レーザ加工ヘッド21と、ロボットアーム23と、光ファイバ24と、レーザ光源25と、制御部30とを備えている。なお、説明の便宜上、上記の構成部品以外の種々の部品等については図示及びその説明を省略する。また、図示しないが、レーザ加工装置は、レーザ加工ヘッド21に供給されるアシストガスの供給経路も備えている。
FIG. 2 shows the configuration of the laser processing apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, the laser processing apparatus includes a
レーザ加工ヘッド21は、静電容量式ハイトセンサ10(以下、適宜、単にハイトセンサ10という)と、加工ノズル22とを備えており、ロボットアーム23の先端に取り付けられている。ハイトセンサ10は、チップ11と、同軸ケーブル12と、信号処理部13とを備えており、チップ11の先端と被加工物との距離を計測する。チップ11の先端の開口部は、レーザ光の出射口及びアシストガスの噴射口にあたる。また、被加工物を所定の位置に配置することによって、チップ11には、被加工物との距離に応じた静電容量が電気的に結合される。同軸ケーブル12は、チップ11と信号処理部13との間を電気的に接続する。信号処理部13については、後述する。
The
レーザ光源25は、電源(図示せず)と、電源からの電力供給を受けてレーザ光を発生するレーザ共振器(図示せず)と、当該レーザ光を集光し、光ファイバ24に結合させるための光学系(図示せず)とを有している。
The
光ファイバ24は、レーザ共振器で発生し光学系で集光されたレーザ光を受け取り、レーザ加工ヘッド21に導波する。レーザ加工の種類やレーザ光強度等によってシングルクラッドタイプやダブルクラッドタイプ等の光ファイバ24が適宜選択される。同様に光ファイバ24のコア径やクラッド径も適宜変更しうる。
The
ロボットアーム23は、先端にレーザ加工ヘッド21が取り付けられており、加工プログラム等に基づく制御部30からの信号を受けて、所定の軌跡を描くようにレーザ加工ヘッド21を移動させる。また、レーザ加工の際には、レーザ加工ヘッド21の先端であるチップ11の先端と被加工物との距離が所定の距離となるように、レーザ加工ヘッド21の位置を制御する。
A
制御部30は、ロボットアーム23の動作を制御するロボット制御部31と、レーザ光源25の光量等を制御するレーザ制御部34とを有している。
The
ロボット制御部31は、加工プログラム等に基づいて、ロボットアーム23の先端、つまりレーザ加工ヘッド21の先端が所定の軌跡を描くように、ロボットアーム23の関節軸を駆動または停止させる信号を供給する。また、ロボット制御部31は位置制御部32を有し、位置制御部32は、ハイトセンサ10で計測された距離に基づいてチップ11の先端と被加工物との距離が目標値になるようレーザ加工ヘッド21の位置、具体的にはロボットアーム23の位置を制御する信号をロボットアーム23に供給する。
The
レーザ制御部34は、所望の強度のレーザ光が出射されるように、電源から供給される電力やレーザ共振器の温度等を制御している。
The
また、本実施形態では、ロボット制御部31は、治具1を用いてチップ11の異常診断を実行する診断制御部33を備える。診断制御部33は、チップ診断方法を実行する際に、ロボットアーム23、およびハイトセンサ10における信号処理部13の動作を制御する。また、診断制御部33は、治具1を回転させる機構(図示せず)に対して、回転を指示する信号を送信する。
Further, in the present embodiment, the
図3は信号処理部13の機能ブロック構成を示す。信号処理部13は、信号発生部14と、信号検出部15と、距離算出部16と、チップ異常判定部17とを備える。
FIG. 3 shows the functional block configuration of the
信号発生部14は、所定の周波数fと振幅とを有する電圧信号Voを発生し、外部端子T及び同軸ケーブル12を介してチップ11に電圧信号Voを供給する。
The
信号検出部15は外部端子Tを有し、チップ11から戻ってきた電圧信号Vinを検出する。また、信号検出部15は外部端子Tに接続されたインピーダンス調整用抵抗を有している。インピーダンス調整用抵抗は、信号発生部14と外部端子Tとの間の経路に直接に接続されていればよい。
The
距離算出部16は信号検出部15で検出された電圧信号Vinに基づき、チップ11の先端と被加工物との距離を算出する。図2に示すレーザ加工装置では、距離算出部16で算出された距離と目標値との差異に基づき、レーザ加工ヘッド21の位置を制御している。
The
チップ異常判定部17は、チップ11の異常診断を行う場合において、信号検出部15で検出された電圧信号Vinから、チップ11の異常の有無を判定する。
When performing an abnormality diagnosis of the
ここで、電圧信号Vinは、チップ11に供給された電圧信号Voが、外部端子Tに電気的に結合された静電容量等によって振幅変調された変調信号であり、電圧信号の振幅|Vo|と変調信号の振幅|Vin|との関係は式(1)で表わされる。
Rはインピーダンス調整用抵抗の抵抗値
Cは外部端子Tに電気的に結合された静電容量値の総和
ωは電圧信号Voの角周波数であり、ω=2πfである。Here, the voltage signal Vin is a modulation signal in which the voltage signal Vo supplied to the
R is the resistance value of the impedance adjusting resistor C is the sum of the capacitance values electrically coupled to the external terminal T ω is the angular frequency of the voltage signal Vo, and ω = 2πf.
式(1)から明らかなように、外部端子Tから出力された電圧信号Voは、抵抗値Rと静電容量値C及び電圧信号Voの周波数fによって定まる、一般的なローパスフィルタによって振幅変調を受け、変調信号Vinとして外部端子Tで検出される。 As is clear from the equation (1), the voltage signal Vo output from the external terminal T is amplitude-modulated by a general low-pass filter determined by the resistance value R, the capacitance value C, and the frequency f of the voltage signal Vo. Received and detected as a modulation signal Vin at the external terminal T.
また、静電容量値Cは図3に示すC0、C1、CWを用いて式(2)で表わされる。
C=C0+C1+CW・・・(2)
ここで、
C0は信号処理部13内で外部端子Tに電気的に結合された静電容量値
C1は同軸ケーブル12の浮遊容量値
CWはチップ11の先端と被加工物との間の静電容量値
である。The capacitance value C is represented by the equation (2) using C 0 , C 1 , and C W shown in FIG.
C = C 0 + C 1 + C W ... (2)
here,
C 0 is the capacitance value electrically coupled to the external terminal T in the
静電容量値C0は、信号処理部13内の素子の配置や配線レイアウト等によって定まる値であり、ほぼ一定である。同様に、レーザ加工ヘッド21や同軸ケーブル12の配置が定まると静電容量値C1もほぼ一定となる。一方、静電容量値CWは、チップ11の先端と被加工物との距離に応じて変化する。よって、信号Vinの値から静電容量値CWを算出することができ、この値からチップ11の先端と被加工物との距離を算出することができる。The capacitance value C 0 is a value determined by the arrangement of elements in the
また、チップ異常判定部17は、治具1が回転している状態において、信号Vinの値から算出した静電容量値CWに大きなばらつきがあるか否かを判定する。大きなばらつきがあるときは、チップ11に異常があると判定する。Further, the chip
図4は本実施形態に係るチップ診断方法の一例を示すフローチャートである。チップ診断方法が開始されると、まず、診断制御部33は、ロボットアーム23に制御信号を供給することによって、レーザ加工ヘッド21を治具1の位置へ移動させる(S11)。このとき、レーザ光の出射方向が治具1の回転軸Aと一致し、かつ、チップ11が治具1の近傍に位置するようにする。
FIG. 4 is a flowchart showing an example of the chip diagnosis method according to the present embodiment. When the chip diagnosis method is started, first, the
そして、診断制御部33は、治具1の回転機構に対して回転を指示する信号を送信し、治具1を回転させる。そして信号処理部13に対して、チップ診断を指示する信号を送信する。信号処理部13は、診断制御部33からチップ診断を指示する信号を受信すると、信号発生部14が電圧信号Voを発生し、チップ異常判定部17が判定を行う(S12)。
Then, the
チップ異常判定部17は、治具1が回転している状態において、信号Vinの値から算出した静電容量値CWに大きなばらつきがあるか否かを判定する(S13)。この判定は、例えば、静電容量値CWのばらつきを所定閾値と比較することによって行う。静電容量値CWに大きなばらつきがあるとき、すなわち、静電容量値CWのばらつきが所定閾値よりも大きいときは、チップ11に異常があると判定する(S14)。一方、静電容量値CWに大きなばらつきがないときは、チップ11に異常はないと判定する(S15)。チップ異常判定部17は、異常判定結果を示す信号を診断制御部33に送信する。The chip
診断制御部33は、チップ異常判定部17から送信された異常判定結果を示す信号を受信すると、その異常判定結果をユーザに通知する(S16)。例えば、レーザ加工装置に配置されているモニタに、異常判定結果を表示する。ユーザは、チップ11に異常があると判定された場合は、チップ11を正常なチップと交換する。
When the
以上のように本実施形態によると、チップ11の異常診断において、回転軸Aを中心に回転可能であり、回転軸A周りの一部に導電体3が設けられた治具1を用いる。レーザ光の出射方向が治具1の回転軸Aと一致し、かつ、チップ11が治具1の近傍に位置するように、レーザ加工ヘッド21を移動させて、治具1を回転させた状態で、信号処理部13が計測を行う。チップの形状が均一であるときは、信号処理部13が検出した静電容量値はばらつきが小さい。一方、摩耗やスパッタ付着等によってチップの形状が不均一になっているときは、信号処理部13が検出した静電容量値は、治具の回転に伴い、ばらつきが大きくなる。このため、静電容量値のばらつきが所定閾値よりも大きいとき、チップは異常であると判定することができる。
As described above, according to the present embodiment, in the abnormality diagnosis of the
なお、治具1の構成は、実施形態で示したものに限られない。例えば、金属3の代わりに、他の種類の導電体を筒状部材2に貼り付けた構成としてもよい。あるいは、筒状部材2を用いずに、円盤状の部材を用いて、その周縁の一部に金属片を立てた構成としてもかまわない。
The configuration of the
また、ハイトセンサ10の信号処理部13は、レーザ加工装置の制御部30に組み込まれていてもよい。
Further, the
本発明では、レーザ加工装置におけるレーザ加工ヘッドの先端にあるチップについて、摩耗やスパッタ付着等の異常を診断することができるので、施工不良を未然に防止する上で有用である。 According to the present invention, it is possible to diagnose abnormalities such as wear and spatter adhesion on the chip at the tip of the laser processing head in the laser processing apparatus, which is useful in preventing construction defects.
1 治具
3 導電体
11 チップ
13 信号処理部
17 チップ異常判定部
21 レーザ加工ヘッド
23 ロボットアーム
30 制御部
33 診断制御部1
Claims (2)
前記レーザ加工装置は、前記チップに第1電圧信号を供給するとともに、前記チップからの第2電圧信号を受け、前記第2電圧信号から検出した静電容量値から、前記チップの先端と被加工物との距離を計測する信号処理部を備えており、
回転軸を中心に回転可能であり、回転軸周りの一部に導電体が設けられた治具を用い、
レーザ光の出射方向が前記治具の回転軸と一致し、かつ、前記チップが前記治具の近傍に位置するように、前記レーザ加工ヘッドを移動させるステップと、
前記治具を回転させた状態で、前記信号処理部が計測を行うステップと、
前記信号処理部が検出した静電容量値のばらつきが、所定閾値よりも大きいとき、前記チップは異常であると判定するステップとを備える
ことを特徴とするチップ診断方法。A method of diagnosing the presence or absence of an abnormality in the chip at the tip of the laser processing head in a laser processing apparatus.
The laser processing apparatus supplies the first voltage signal to the chip, receives the second voltage signal from the chip, and receives the second voltage signal from the chip, and from the capacitance value detected from the second voltage signal, the tip of the chip and the machine to be processed Equipped with a signal processing unit that measures the distance to an object,
Using a jig that can rotate around the axis of rotation and has a conductor provided in a part around the axis of rotation.
A step of moving the laser processing head so that the emission direction of the laser beam coincides with the rotation axis of the jig and the chip is located in the vicinity of the jig.
A step in which the signal processing unit performs measurement while the jig is rotated, and
A chip diagnostic method comprising a step of determining that the chip is abnormal when the variation of the capacitance value detected by the signal processing unit is larger than a predetermined threshold value.
前記レーザ加工ヘッドが取り付けられ、前記レーザ加工ヘッドを移動させるロボットアームと、
レーザ加工ヘッドの先端に取り付けられたチップと、
前記チップに第1電圧信号を供給するとともに、前記チップからの第2電圧信号を受け、前記第2電圧信号から検出した静電容量値から、前記チップの先端と被加工物との距離を計測する信号処理部と、
前記ロボットアームの動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、回転軸を中心に回転可能であり、回転軸周りの一部に導電体が設けられた治具を用いた、前記チップの異常診断を実行する診断制御部を備え、
前記信号処理部は、前記チップの異常判定を行うチップ異常判定部を備え、
前記診断制御部は、
レーザ光の出射方向が前記治具の回転軸と一致し、かつ、前記チップが前記治具の近傍に位置するように、前記ロボットアームに前記レーザ加工ヘッドを移動させ、
前記治具を回転させた状態で、前記信号処理部に計測を指示し、
前記チップ異常判定部は、
前記治具を回転させた状態で検出した静電容量値のばらつきが、所定閾値よりも大きいとき、前記チップは異常であると判定する
ことを特徴とするレーザ加工装置。Laser machining head and
A robot arm to which the laser machining head is attached and moves the laser machining head,
The tip attached to the tip of the laser processing head and
While supplying the first voltage signal to the chip, the second voltage signal from the chip is received, and the distance between the tip of the chip and the workpiece is measured from the capacitance value detected from the second voltage signal. Signal processing unit and
A control unit that controls the operation of the robot arm is provided.
The control unit includes a diagnostic control unit that can rotate around a rotation axis and executes an abnormality diagnosis of the chip using a jig provided with a conductor in a part around the rotation axis.
The signal processing unit includes a chip abnormality determination unit that determines an abnormality of the chip.
The diagnostic control unit
The laser processing head is moved to the robot arm so that the emission direction of the laser beam coincides with the rotation axis of the jig and the chip is located in the vicinity of the jig.
In the state where the jig is rotated, the signal processing unit is instructed to perform measurement.
The chip abnormality determination unit
A laser processing apparatus characterized in that when the variation in the capacitance value detected in a state where the jig is rotated is larger than a predetermined threshold value, the chip is determined to be abnormal.
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