JP2771569B2 - レーザ加工装置 - Google Patents
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
- B23K26/032—Observing, e.g. monitoring, the workpiece using optical means
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザ光を照射してワークを加工するレーザ
加工装置に関し、特に反射レーザ光による光学部品の損
傷及びワークの加工不良を防止可能なレーザ加工装置に
関する。
加工装置に関し、特に反射レーザ光による光学部品の損
傷及びワークの加工不良を防止可能なレーザ加工装置に
関する。
レーザ加工装置はレーザ光を集光レンズ等によってワ
ークの一点に照射し、照射した部分の温度を上昇させて
加工を行う。非常に小さいスポットに絞って照射した部
分を蒸発させることによって穴あけ、切断等の加工を行
い、また焦点を僅かにずらすことによってワークを溶融
状態に停めて溶接を行うことができる。したがって、ワ
ークの材質の硬度によらず種々の加工が可能である。
ークの一点に照射し、照射した部分の温度を上昇させて
加工を行う。非常に小さいスポットに絞って照射した部
分を蒸発させることによって穴あけ、切断等の加工を行
い、また焦点を僅かにずらすことによってワークを溶融
状態に停めて溶接を行うことができる。したがって、ワ
ークの材質の硬度によらず種々の加工が可能である。
一方、銅やアルミニウム等の金属は常温ではレーザ光
の吸収率が低いために、レーザ光の照射を受けた直後に
おいてはその80%以上を反射してしまう。しかし、一旦
加熱されると吸収率が高まり、加工が可能になる。具体
的データの一例を第4図(a)及び(b)に示す。
の吸収率が低いために、レーザ光の照射を受けた直後に
おいてはその80%以上を反射してしまう。しかし、一旦
加熱されると吸収率が高まり、加工が可能になる。具体
的データの一例を第4図(a)及び(b)に示す。
第4図(a)はレーザ光のワークへの吸収度の変化を
示したグラフである。レーザ光はCO2ガスレーザ光、ワ
ークはアルミニウムを使用している。40はワークへ照射
された入射レーザ光の特性であり、時刻t0から時刻t2の
幅で、パワーレベルPiをピーク値とするパルス波形であ
る。41は反射レーザ光の特性である。反射レーザ光のパ
ワーレベルは時刻t0より入射レーザ光と同レベルでパワ
ーレベルPrまで上昇するが、その後ワークの吸収率が上
がるため、反射レーザ光のパワーレベルは時刻t1付近で
急激に減少する。
示したグラフである。レーザ光はCO2ガスレーザ光、ワ
ークはアルミニウムを使用している。40はワークへ照射
された入射レーザ光の特性であり、時刻t0から時刻t2の
幅で、パワーレベルPiをピーク値とするパルス波形であ
る。41は反射レーザ光の特性である。反射レーザ光のパ
ワーレベルは時刻t0より入射レーザ光と同レベルでパワ
ーレベルPrまで上昇するが、その後ワークの吸収率が上
がるため、反射レーザ光のパワーレベルは時刻t1付近で
急激に減少する。
この場合の反射率の変化を第4図(b)に示す。図に
おいて、時刻t0〜t2はそれぞれ第4図(a)の同じ記号
の時刻に相当している。図に示すように、照射当初の反
射率は1に近く、時刻t1で略0に低下し、レーザ光の照
射が終了すると再び1に近づく。
おいて、時刻t0〜t2はそれぞれ第4図(a)の同じ記号
の時刻に相当している。図に示すように、照射当初の反
射率は1に近く、時刻t1で略0に低下し、レーザ光の照
射が終了すると再び1に近づく。
ところで、上述した反射レーザ光は集光レンズ、ベン
ダミラー等を通って、出力鏡から再び発振器内に帰還さ
れる。このため、第4図(a)に示した反射レーザ光の
ピーク値のパワーレベルPrが高い場合には、発振器内の
レーザパワーの異常上昇によって光学部品を破損させる
ことがある。
ダミラー等を通って、出力鏡から再び発振器内に帰還さ
れる。このため、第4図(a)に示した反射レーザ光の
ピーク値のパワーレベルPrが高い場合には、発振器内の
レーザパワーの異常上昇によって光学部品を破損させる
ことがある。
また、反射レーザ光のパワーレベルが高い状態、すな
わち反射率が高い状態では良好な加工は行えない。
わち反射率が高い状態では良好な加工は行えない。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、
反射レーザ光による光学部品の損傷、及びワークの加工
不良を防止するレーザ加工装置を提供することを目的と
する。
反射レーザ光による光学部品の損傷、及びワークの加工
不良を防止するレーザ加工装置を提供することを目的と
する。
本発明では上記課題を解決するために、レーザ光を出
力してワーク表面に照射し、前記ワークを加工するレー
ザ加工装置において、レーザ光と反射レーザ光を含めた
レーザ出力のパワーレベルを測定するレーザ出力測定手
段と、前記レーザ出力のパワーレベルが、レーザ出力の
パルスデューティが所定の値未満で、前記パルスデュー
ティと共に増加する正常な加工が可能な最大出力である
加工しきい値を越えたとき、あるいは前記パルスデュー
ティが所定の値以上であって、光学部品の使用限界値で
ある損傷しきい値を越えたときに、レーザ発振器の動作
と、ワークあるいはノズル部の移動を停止させ、表示装
置にアラームを表示させる異常検出手段と、を有するこ
とを特徴とするレーザ加工装置が、提供される。
力してワーク表面に照射し、前記ワークを加工するレー
ザ加工装置において、レーザ光と反射レーザ光を含めた
レーザ出力のパワーレベルを測定するレーザ出力測定手
段と、前記レーザ出力のパワーレベルが、レーザ出力の
パルスデューティが所定の値未満で、前記パルスデュー
ティと共に増加する正常な加工が可能な最大出力である
加工しきい値を越えたとき、あるいは前記パルスデュー
ティが所定の値以上であって、光学部品の使用限界値で
ある損傷しきい値を越えたときに、レーザ発振器の動作
と、ワークあるいはノズル部の移動を停止させ、表示装
置にアラームを表示させる異常検出手段と、を有するこ
とを特徴とするレーザ加工装置が、提供される。
レーザ出力測定手段によって、レーザ光と反射レーザ
光を含めたレーザ出力のパワーレベルを測定する。異常
反射が生じた場合にはパワーレベルが所定値以上に上昇
するので、これを異常検出手段によって検出してレーザ
発振器の動作とワーク及びノズルの移動を停止し、同時
に表示装置にアラームを表示する。
光を含めたレーザ出力のパワーレベルを測定する。異常
反射が生じた場合にはパワーレベルが所定値以上に上昇
するので、これを異常検出手段によって検出してレーザ
発振器の動作とワーク及びノズルの移動を停止し、同時
に表示装置にアラームを表示する。
異常検出手段は、パルスデューティが所定の値未満で
は、レーザ出力のパワーレベルが正常な加工が可能な最
大出力である加工しきい値を越えたときに、パルスデュ
ーティが所定の値以上では、光学部品の使用限界値であ
る損層しきい値を越えたときにアラームとする。
は、レーザ出力のパワーレベルが正常な加工が可能な最
大出力である加工しきい値を越えたときに、パルスデュ
ーティが所定の値以上では、光学部品の使用限界値であ
る損層しきい値を越えたときにアラームとする。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は本発明の第1の実施例のCO2ガスレーザ発振
器を使用したレーザ加工装置のブロック図である。図に
おいて、プロセッサ1は図示されていない加工プログラ
ムに基づいて各種の指令を行ってレーザ加工装置全体を
制御する。出力制御回路2はプロセッサ1から出力され
た出力指令値を電流指令値に変換して出力し、その内部
にディジタル値をアナログ出力に変換するDAコンバータ
を内蔵している。レーザ用電源3は商用電源を整流した
後、出力制御回路2からの指令に応じた高周波の電圧を
出力する。
器を使用したレーザ加工装置のブロック図である。図に
おいて、プロセッサ1は図示されていない加工プログラ
ムに基づいて各種の指令を行ってレーザ加工装置全体を
制御する。出力制御回路2はプロセッサ1から出力され
た出力指令値を電流指令値に変換して出力し、その内部
にディジタル値をアナログ出力に変換するDAコンバータ
を内蔵している。レーザ用電源3は商用電源を整流した
後、出力制御回路2からの指令に応じた高周波の電圧を
出力する。
放電管4の内部にはレーザガスが循環しており、レー
ザ用電源3から高周波電圧が印加されると、放電を生じ
てレーザガスが励起される。リア鏡5は反射率99.5%の
ゲルマニウム(Ge)製の鏡、出力鏡6の反射率65%のジ
ンクセレン(ZnSe)製の鏡であり、これらはファブリペ
ロー型共振器を構成し、励起されたレーザガス分子から
放出される10.6μmの光を増幅させて一部を出力鏡6か
らレーザ光7として外部に出力する。
ザ用電源3から高周波電圧が印加されると、放電を生じ
てレーザガスが励起される。リア鏡5は反射率99.5%の
ゲルマニウム(Ge)製の鏡、出力鏡6の反射率65%のジ
ンクセレン(ZnSe)製の鏡であり、これらはファブリペ
ロー型共振器を構成し、励起されたレーザガス分子から
放出される10.6μmの光を増幅させて一部を出力鏡6か
らレーザ光7として外部に出力する。
レーザ光7はベンダミラー8で方向を変え、集光レン
ズ9によって0.2mm以下のスポットに集光されてワーク1
0の表面に照射される。11はワーク10の表面で反射され
る反射レーザ光であり、集光レンズ9、ベンダミラー
8、出力鏡6を通って再び放電管4内に戻る。
ズ9によって0.2mm以下のスポットに集光されてワーク1
0の表面に照射される。11はワーク10の表面で反射され
る反射レーザ光であり、集光レンズ9、ベンダミラー
8、出力鏡6を通って再び放電管4内に戻る。
メモリ12は加工プログラム及びパラメータ等を格納す
るメモリであり、バッテリバックアップされたCMOS等が
使用される。位置制御回路13はプロセッサ1から出力さ
れた位置指令値を解読し、サーボアンプ14を介してサー
ボモータ15を回転制御し、ポールスクリュー16及びナッ
ト17によってテーブル18の移動を制御し、ワーク10の位
置を制御する。表示装置19にはCRT或いは液晶表示装置
等が使用される。
るメモリであり、バッテリバックアップされたCMOS等が
使用される。位置制御回路13はプロセッサ1から出力さ
れた位置指令値を解読し、サーボアンプ14を介してサー
ボモータ15を回転制御し、ポールスクリュー16及びナッ
ト17によってテーブル18の移動を制御し、ワーク10の位
置を制御する。表示装置19にはCRT或いは液晶表示装置
等が使用される。
20はリア鏡5から0.5%の透過率で出力されるモニタ
用レーザ光である。モニタ用レーザ光20の出力レベル、
すなわちモニタ値はレーザ光7と反射レーザ光11とを重
畳した値に相当し、これを測定することによって反射レ
ーザ光11の変動を検出できる。
用レーザ光である。モニタ用レーザ光20の出力レベル、
すなわちモニタ値はレーザ光7と反射レーザ光11とを重
畳した値に相当し、これを測定することによって反射レ
ーザ光11の変動を検出できる。
このモニタ値はパワーセンサ21によって測定される。
パワーセンサ21には熱電あるいは光電変換素子等が用い
られる。パワーセンサ21の出力は増幅回路22で増幅及び
ディジタル変換された後、プロセッサ1に出力され、後
述するしきい値と比較される。
パワーセンサ21には熱電あるいは光電変換素子等が用い
られる。パワーセンサ21の出力は増幅回路22で増幅及び
ディジタル変換された後、プロセッサ1に出力され、後
述するしきい値と比較される。
第2図はレーザ出力としきい値に関するグラフであ
る。図において、横軸はパルスデューティである。パル
スデューティは、レーザ出力がパルス出力の場合のパル
ス一周期に対するオンの時間の割合を意味し、通常はパ
ーセントで表す。すなわち、レーザ出力が連続出力の場
合はパルスデューティは100%であり、オン時間とオフ
時間が等しい場合はパルスデューティは50%である。縦
軸はレーザ光のパワーレベルである。Pcは加工プログラ
ムによって指令された連続発振時の基本指令値であり、
その他にパルスデューティが指令される。したがって、
レーザ光の出力特性は基本指令値にパルスデューティを
乗じた直線30で表すことができる。この場合、パルスデ
ューティが小さい領域ではパルスエンハンス率が高いの
で、レーザ光の出力特性は曲線31のようになる。32は発
振器の光学部品の使用限界特性であり、パルスデューテ
ィの値によらず一定の損傷しきい値Plで表される。
る。図において、横軸はパルスデューティである。パル
スデューティは、レーザ出力がパルス出力の場合のパル
ス一周期に対するオンの時間の割合を意味し、通常はパ
ーセントで表す。すなわち、レーザ出力が連続出力の場
合はパルスデューティは100%であり、オン時間とオフ
時間が等しい場合はパルスデューティは50%である。縦
軸はレーザ光のパワーレベルである。Pcは加工プログラ
ムによって指令された連続発振時の基本指令値であり、
その他にパルスデューティが指令される。したがって、
レーザ光の出力特性は基本指令値にパルスデューティを
乗じた直線30で表すことができる。この場合、パルスデ
ューティが小さい領域ではパルスエンハンス率が高いの
で、レーザ光の出力特性は曲線31のようになる。32は発
振器の光学部品の使用限界特性であり、パルスデューテ
ィの値によらず一定の損傷しきい値Plで表される。
これに対して、実際に加工を行うと、正常な加工時で
も反射レーザ光のためにモニタ値が上昇し、モニタ特性
は33に示すような特性となる。例えばパルスデューティ
D1でレーザ光を発振させるとモニタ値はPm33となる。
も反射レーザ光のためにモニタ値が上昇し、モニタ特性
は33に示すような特性となる。例えばパルスデューティ
D1でレーザ光を発振させるとモニタ値はPm33となる。
一方、ワークの異常反射が生じた場合のモニタ特性は
34で表され、パルスデューティD1でのモニタ値はPm34と
なって損傷しきい値Plよりも高くなる。本実施例ではこ
の状態をプロセッサ1が検知して、レーザ発振及びワー
クの移動を停止させる。これにより、リア鏡5、出力鏡
6等の光学部品の損傷を防止することができる。また、
同時に表示装置19にアラームを表示し、オペレータに異
常状態を知らせる。
34で表され、パルスデューティD1でのモニタ値はPm34と
なって損傷しきい値Plよりも高くなる。本実施例ではこ
の状態をプロセッサ1が検知して、レーザ発振及びワー
クの移動を停止させる。これにより、リア鏡5、出力鏡
6等の光学部品の損傷を防止することができる。また、
同時に表示装置19にアラームを表示し、オペレータに異
常状態を知らせる。
次に本発明の第2の実施例について説明する。第1の
実施例と異なる点はしきい値の設定方法である。したが
って、ハードウェアの構成については第1図と同様であ
り、説明を省略する。
実施例と異なる点はしきい値の設定方法である。したが
って、ハードウェアの構成については第1図と同様であ
り、説明を省略する。
第3図は第2の実施例におけるレーザ出力としきい値
に関するグラフである。図において、横軸はパルスデュ
ーティ、縦軸はレーザ光のパワーレベルである。本図に
おいて、第2図の記号と同じ記号を記したものは同じ意
味であるので説明を省略する。
に関するグラフである。図において、横軸はパルスデュ
ーティ、縦軸はレーザ光のパワーレベルである。本図に
おいて、第2図の記号と同じ記号を記したものは同じ意
味であるので説明を省略する。
ここで、比較的小さいパルスデューティ付近のモニタ
特性は35に示す特性になり、例えばパルスデューティD2
でレーザ光を発振させるとモニタ値はPm35となる。
特性は35に示す特性になり、例えばパルスデューティD2
でレーザ光を発振させるとモニタ値はPm35となる。
一方、ワークの異常反射が生じた場合のモニタ特性は
36に示す特性になり、モニタ値はPm36となる。このよう
に、パルスデューティD2の値が小さいので、異常反射時
でもモニタ値Pm36は損傷しきい値Pl以下である。しか
し、実際には異常反射のためにワークにレーザ光が充分
に吸収されざ、良好な加工はできない。したがって、本
実施例では37に示す許容レーザ出力最大値で異常反射を
検出している。許容レーザ出力最大値37は、正常加工時
の範囲で予測される最大の出力レベルを加工プログラム
によって指令された各種指令値に基づいてプロセッサ1
が算出する特性であり、次式 Pu=Pc×O×D+α ((Pc×O×D+α)<Plのとき)/加工しきい値 Pu=Pl ((Pc×O×D+α)≧Plのとき)/損傷しきい値 但し、Pu:許容レーザ出力最大値 O :出力オーバライド値 D :パルスデューティ値 α:パラメータ で求められる。
36に示す特性になり、モニタ値はPm36となる。このよう
に、パルスデューティD2の値が小さいので、異常反射時
でもモニタ値Pm36は損傷しきい値Pl以下である。しか
し、実際には異常反射のためにワークにレーザ光が充分
に吸収されざ、良好な加工はできない。したがって、本
実施例では37に示す許容レーザ出力最大値で異常反射を
検出している。許容レーザ出力最大値37は、正常加工時
の範囲で予測される最大の出力レベルを加工プログラム
によって指令された各種指令値に基づいてプロセッサ1
が算出する特性であり、次式 Pu=Pc×O×D+α ((Pc×O×D+α)<Plのとき)/加工しきい値 Pu=Pl ((Pc×O×D+α)≧Plのとき)/損傷しきい値 但し、Pu:許容レーザ出力最大値 O :出力オーバライド値 D :パルスデューティ値 α:パラメータ で求められる。
すなわち、所定のパルスデューティD3未満では許容レ
ーザ出力最大値37は第3図に示すようにパルスデューテ
ィと共に増加する直線である。この部分を加工しきい値
とする。また、所定のパルスデューティD3以上では損傷
しきい値Plである。
ーザ出力最大値37は第3図に示すようにパルスデューテ
ィと共に増加する直線である。この部分を加工しきい値
とする。また、所定のパルスデューティD3以上では損傷
しきい値Plである。
出力オーバライド値は、オペレータが加工状況を見て
操作盤に設けられた出力オーバライドスイッチによって
レーザ出力を増加あるいは低減する値である。このよう
な出力オーバライドスイッチがない場合、あるいはオー
バライドスイッチが100パーセントの場合(レーザ出力
を増加あるいは低減しない場合)は、上記の式では1と
する。
操作盤に設けられた出力オーバライドスイッチによって
レーザ出力を増加あるいは低減する値である。このよう
な出力オーバライドスイッチがない場合、あるいはオー
バライドスイッチが100パーセントの場合(レーザ出力
を増加あるいは低減しない場合)は、上記の式では1と
する。
また、損傷しきい値Plは、第1の実施例で述べたよう
に、異常反射光によってリア鏡5、出力鏡6等の光学部
品が損傷する危険性のあるしきい値である。
に、異常反射光によってリア鏡5、出力鏡6等の光学部
品が損傷する危険性のあるしきい値である。
なお、パラメータαの値は第3図から明らかなよう
に、パルスデューティが0近傍の許容レーザ出力最大値
である。
に、パルスデューティが0近傍の許容レーザ出力最大値
である。
例えば、パルスデューティD2における加工しきい値は
Pu37である。本実施例では、モニタ値Pm36が加工しきい
値Pu37を越えていることをプロセッサが検知して、レー
ザ発振及びワークの移動を停止させる。これにより、ワ
ークの不良加工を防止できる。また、同時に表示装置に
アラームを表示し、オペレータに異常状態を知らせる。
Pu37である。本実施例では、モニタ値Pm36が加工しきい
値Pu37を越えていることをプロセッサが検知して、レー
ザ発振及びワークの移動を停止させる。これにより、ワ
ークの不良加工を防止できる。また、同時に表示装置に
アラームを表示し、オペレータに異常状態を知らせる。
なお、パルスデューティD3では、加工しきい値37と損
傷しきい値は一致する。すなわち、パルスデューティD3
以上のパルスデューティでは、反射レーザ光が損傷しき
い値を越えるかどうかで、異常が判断される。
傷しきい値は一致する。すなわち、パルスデューティD3
以上のパルスデューティでは、反射レーザ光が損傷しき
い値を越えるかどうかで、異常が判断される。
上記に説明したように、第2の実施例では所定のパル
スデューティD3未満では、反射レーザ光が加工しきい値
を越えたときに異常反射により加工不良が発生するので
異常と判断し、所定のパルスデューティD3以上では、反
射レーザ光が損傷しきい値を越えたときに、異常反射に
より光学部品の損傷の恐れがあるので異常と判断する。
これらの異常検出はプロセッサによって、メモリ12の制
御プログラムによって実行され、その機能を異常検出手
段とする。
スデューティD3未満では、反射レーザ光が加工しきい値
を越えたときに異常反射により加工不良が発生するので
異常と判断し、所定のパルスデューティD3以上では、反
射レーザ光が損傷しきい値を越えたときに、異常反射に
より光学部品の損傷の恐れがあるので異常と判断する。
これらの異常検出はプロセッサによって、メモリ12の制
御プログラムによって実行され、その機能を異常検出手
段とする。
これによって、単に光学部品の損傷のみでなく、加工
不良の防止も可能となる。
不良の防止も可能となる。
勿論、第3図は一つの例を示すものであり、これらの
カーブは被加工物の材質及び表面状態によって変化する
ことはいうまでもない。
カーブは被加工物の材質及び表面状態によって変化する
ことはいうまでもない。
以上説明したように本発明では、レーザ光と反射レー
ザ光を含めたレーザ出力のパワーレベルが予め設定され
たしきい値を越えた場合には、異常状態であると検知し
て自動的にレーザ発振及びワークの移動を停止させる。
ここで、異常を検知するときのしきい値を所定のパルス
デューティ未満では加工しきい値とし、所定のパルスデ
ューティ以上では損傷しきい値としたので、レーザ光の
異常反射による加工不良及び光学部品の損傷を適切に防
止することができる。
ザ光を含めたレーザ出力のパワーレベルが予め設定され
たしきい値を越えた場合には、異常状態であると検知し
て自動的にレーザ発振及びワークの移動を停止させる。
ここで、異常を検知するときのしきい値を所定のパルス
デューティ未満では加工しきい値とし、所定のパルスデ
ューティ以上では損傷しきい値としたので、レーザ光の
異常反射による加工不良及び光学部品の損傷を適切に防
止することができる。
第1図は本発明の第1の実施例のレーザ加工装置のブロ
ック図、 第2図は本発明の第1の実施例のレーザ加工装置におけ
るレーザ出力としきい値に関するグラフ、 第3図は本発明の第2の実施例におけるレーザ出力とし
きい値に関するグラフ、 第4図(a)はレーザ光のワークへの吸収度の変化を示
したグラフ、 第4図(b)は反射率の経時的変化を示したグラフであ
る。 1……プロセッサ 5……リア鏡 6……出力鏡 7……レーザ光 10……ワーク 11……反射レーザ光 20……モニタ用レーザ光 21……パワーセンサ 30……パルス発振指令 31……出力特性 32……光学部品の使用限界特性 33〜36……モニタ特性 Pm33〜Pm36……モニタ値 37……許容レーザ出力最大値 Pc……基本指令値 P1……光学部品の損傷しきい値 Pu37……最大出力値 α……パラメータ
ック図、 第2図は本発明の第1の実施例のレーザ加工装置におけ
るレーザ出力としきい値に関するグラフ、 第3図は本発明の第2の実施例におけるレーザ出力とし
きい値に関するグラフ、 第4図(a)はレーザ光のワークへの吸収度の変化を示
したグラフ、 第4図(b)は反射率の経時的変化を示したグラフであ
る。 1……プロセッサ 5……リア鏡 6……出力鏡 7……レーザ光 10……ワーク 11……反射レーザ光 20……モニタ用レーザ光 21……パワーセンサ 30……パルス発振指令 31……出力特性 32……光学部品の使用限界特性 33〜36……モニタ特性 Pm33〜Pm36……モニタ値 37……許容レーザ出力最大値 Pc……基本指令値 P1……光学部品の損傷しきい値 Pu37……最大出力値 α……パラメータ
フロントページの続き (72)発明者 山崎 悦雄 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580 番地 ファナック株式会社商品開発研究 所内 (56)参考文献 特開 昭63−63589(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B23K 26/00
Claims (1)
- 【請求項1】レーザ光を出力してワーク表面に照射し、
前記ワークを加工するレーザ加工装置において、 レーザ光と反射レーザ光を含めたレーザ出力のパワーレ
ベルを測定するレーザ出力測定手段と、 前記レーザ出力のパワーレベルが、レーザ出力のパルス
デューティが所定の値未満で、前記パルスデューティと
共に増加する正常な加工が可能な最大出力である加工し
きい値を越えたとき、あるいは前記パルスデューティが
所定の値以上であって、光学部品の使用限界値である損
傷しきい値を越えたときに、レーザ発振器の動作と、ワ
ークあるいはノズル部の移動を停止させ、表示装置にア
ラームを表示させる異常検出手段と、 を有することを特徴とするレーザ加工装置。
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DE89912658T DE68912321T2 (de) | 1988-12-29 | 1989-11-15 | Bearbeitungsvorrichtung mit laser. |
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02241070A (ja) * | 1989-03-15 | 1990-09-25 | Fanuc Ltd | Ncレーザ装置 |
JP2720744B2 (ja) * | 1992-12-28 | 1998-03-04 | 三菱電機株式会社 | レーザ加工機 |
US5427733A (en) * | 1993-10-20 | 1995-06-27 | United Technologies Corporation | Method for performing temperature-controlled laser sintering |
JP3315556B2 (ja) * | 1994-04-27 | 2002-08-19 | 三菱電機株式会社 | レーザ加工装置 |
US6476353B2 (en) | 2000-01-26 | 2002-11-05 | Js Chamberlain & Assoc. | Laser surface finishing apparatus and method |
JP2001287059A (ja) * | 2000-04-10 | 2001-10-16 | Amada Eng Center Co Ltd | レーザ加工機の加工不良検出方法およびその装置 |
JP4610059B2 (ja) * | 2000-08-25 | 2011-01-12 | 株式会社アマダエンジニアリングセンター | レーザ加工方法及びその装置 |
US7393764B2 (en) * | 2004-11-29 | 2008-07-01 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser treatment apparatus, laser treatment method, and manufacturing method of semiconductor device |
US7244906B2 (en) * | 2005-08-30 | 2007-07-17 | Electro Scientific Industries, Inc. | Energy monitoring or control of individual vias formed during laser micromachining |
DE102006038795A1 (de) * | 2006-08-18 | 2008-03-20 | Fft Edag Produktionssysteme Gmbh & Co. Kg | Überwachungsvorrichtung für eine Laserbearbeitungsvorrichtung |
JP6339603B2 (ja) * | 2016-01-28 | 2018-06-06 | ファナック株式会社 | レーザ加工開始条件を学習する機械学習装置、レーザ装置および機械学習方法 |
DE102017104097A1 (de) * | 2017-02-28 | 2018-08-30 | Pac Tech-Packaging Technologies Gmbh | Verfahren und Laseranordnung zum Aufschmelzen eines Lotmaterialdepots mittels Laserenergie |
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Family Cites Families (6)
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---|---|---|---|---|
GB2203539B (en) * | 1985-02-19 | 1989-08-31 | Atomic Energy Authority Uk | Apparatus for monitoring infra-red emissions |
US4719342A (en) * | 1986-07-09 | 1988-01-12 | Hughes Aircraft Company | Electromagnetic energy diversion device wherein pellicle oblates responsive to very strong power density |
JPH0755388B2 (ja) * | 1986-09-02 | 1995-06-14 | 株式会社小松製作所 | 高反射率材料のレ−ザ加工方法 |
JPS63280483A (ja) * | 1987-05-13 | 1988-11-17 | Canon Inc | レーザ光の波長検出方法 |
JP2804027B2 (ja) * | 1987-07-13 | 1998-09-24 | ファナック 株式会社 | レーザ出力補正方式 |
DE3733489A1 (de) * | 1987-10-03 | 1989-04-20 | Telemit Electronic Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur materialbearbeitung mit hilfe eines lasers |
-
1988
- 1988-12-29 JP JP63332535A patent/JP2771569B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-11-15 DE DE89912658T patent/DE68912321T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-11-15 EP EP89912658A patent/EP0407598B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-11-15 US US07/548,988 patent/US5059760A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-11-15 WO PCT/JP1989/001163 patent/WO1990007397A1/ja active IP Right Grant
- 1989-12-06 CA CA002004677A patent/CA2004677A1/en not_active Abandoned
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101378308B1 (ko) | 2006-10-03 | 2014-03-27 | 코닌클리케 필립스 엔.브이. | 레이저를 제어하는 제어기 및 방법 |
Also Published As
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---|---|
DE68912321D1 (de) | 1994-02-24 |
DE68912321T2 (de) | 1994-05-11 |
US5059760A (en) | 1991-10-22 |
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EP0407598A1 (en) | 1991-01-16 |
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EP0407598A4 (en) | 1991-04-10 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
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LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |