特許 7612797 レーザ加工機及び加工不良検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-27

(45)【発行日】2025-01-14

(54)【発明の名称】レーザ加工機及び加工不良検出方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/38 20140101AFI20250106BHJP

   B23K 26/00 20140101ALI20250106BHJP

【ＦＩ】

B23K26/38 A

B23K26/00 Q

B23K26/00 P

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023158148

(22)【出願日】2023-09-22

【審査請求日】2024-09-04

(73)【特許権者】

【識別番号】390014672

【氏名又は名称】株式会社アマダ

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100111235

【弁理士】

【氏名又は名称】原 裕子

(74)【代理人】

【識別番号】100170575

【弁理士】

【氏名又は名称】森 太士

(72)【発明者】

【氏名】西野 将伍

(72)【発明者】

【氏名】寺▲崎▼ 周平

【審査官】杉田 隼一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０３９０２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１０８８６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１８８９３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１４２５３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ ２６／３８

Ｂ２３Ｋ ２６／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

板金にレーザビームを照射して切断するときに前記板金の加工点から放射される放射光を撮像するカメラと、
前記カメラで撮像された前記放射光に基づいて前記板金の加工不良を検出する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記放射光が前記レーザビームの進行方向に対して垂直方向に広がる角度または幅を測定し、測定された前記角度または前記幅が所定値以上である場合に、前記板金が加工不良であると判定する
レーザ加工機。

【請求項2】

板金にレーザビームを照射して切断するときに前記板金の加工点から放射される放射光を撮像するカメラと、
前記カメラで撮像された前記放射光に基づいて前記板金の加工不良を検出する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記放射光が前記レーザビームの進行方向に対して垂直方向に広がる角度または幅を測定し、所定時間内に測定された複数の前記角度または前記幅から分散値を算出し、算出された前記分散値が所定値以上である場合に、前記板金が加工不良であると判定する
レーザ加工機。

【請求項3】

前記制御部は、前記板金が加工不良であると判定された場合に、レーザ加工を継続するか、レーザ加工を停止するか、ユーザが選択できるように設定されている
請求項１または２に記載のレーザ加工機。

【請求項4】

レーザ加工機が板金にレーザビームを照射して切断するときに、前記板金の加工点から放射される放射光をカメラで撮像し、
撮像された前記放射光が前記レーザビームの進行方向に対して垂直方向に広がる角度または幅を測定し、
測定された前記角度または前記幅が所定値以上である場合に、前記板金が加工不良であると判定する
加工不良検出方法。

【請求項5】

レーザ加工機が板金にレーザビームを照射して切断するときに、前記板金の加工点から放射される放射光をカメラで撮像し、
撮像された前記放射光が前記レーザビームの進行方向に対して垂直方向に広がる角度または幅を測定し、
所定時間内に測定された複数の前記角度または前記幅から分散値を算出し、
算出された前記分散値が所定値以上である場合に、前記板金が加工不良であると判定する
加工不良検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レーザ加工機及び加工不良検出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、バーニング不良が発生しているか否かを判定するレーザ加工機が記載されている。特許文献１のレーザ加工機では、板金にレーザビームを照射して切断するときの反射光を検出し、反射光の検出レベルから所定の計算周期で標準偏差を求めてバーニング不良が発生しているか否かを判定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２１－４５７７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、反射光の検出レベルは加工不良以外の要因でも変化するので、上述した従来のレーザ加工機では、加工不良でない場合に加工不良であると誤検知してしまう場合があるという問題点があった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一態様に係るレーザ加工機は、板金にレーザビームを照射して切断するときに前記板金の加工点から放射される放射光を撮像するカメラと、前記カメラで撮像された前記放射光に基づいて前記板金の加工不良を検出する制御部と、を備え、前記制御部は、前記放射光が前記レーザビームの進行方向に対して垂直方向に広がる広がり具合を測定し、測定された前記放射光の広がり具合に基づいて、前記板金が加工不良であるか否かを判定する。

【0006】

本発明の他の一態様に係る加工不良検出方法は、レーザ加工機が板金にレーザビームを照射して切断するときに、前記板金の加工点から放射される放射光をカメラで撮像し、撮像された前記放射光が前記レーザビームの進行方向に対して垂直方向に広がる広がり具合を測定し、測定された前記放射光の広がり具合に基づいて、前記板金が加工不良であるか否かを判定する。

【0007】

本発明の一態様に係るレーザ加工機及び加工不良検出方法によれば、放射光の広がり具合に基づいて、板金が加工不良であるか否かを判定する。放射光の広がり具合は、レーザ切断したときの切断面の状態と相関があるので、放射光の広がり具合に基づいて板金の加工不良を判定すれば、加工不良を正確に判定することができる。

【発明の効果】

【0008】

本発明の一態様によれば、レーザ切断するときの加工不良を正確に判定して、加工不良の誤検知を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、第１実施形態に係るレーザ加工機の構成を示す図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係るレーザ加工機に備えられたカメラで撮像された撮像画像の一例を示す図である。

【図3A】図３Ａは、加工不良がない場合の放射光の広がり具合の変化を撮像した画像の一例を示す図である。

【図3B】図３Ｂは、加工不良がない場合の板金の切断面の状態の一例を示す図である。

【図4A】図４Ａは、加工不良がある場合の放射光の広がり具合の変化を撮像した画像の一例を示す図である。

【図4B】図４Ｂは、加工不良がある場合の板金の切断面の状態の一例を示す図である。

【図4C】図４Ｃは、加工不良がある場合の板金の切断面に形成された条痕の深さと周期を示す図である。

【図5】図５は、第１実施形態に係るレーザ加工機による加工不良検出処理の処理手順を示すフローチャートである。

【図6】図６は、第１実施形態に係るレーザ加工機による角度の測定方法を説明するための図である。

【図7】図７は、第１実施形態に係るレーザ加工機によって測定された角度の分布を示す図である。

【図8】図８は、第２実施形態に係るレーザ加工機によって測定された放射光が広がる幅を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

［第１実施形態］
［レーザ加工機の構成］
以下、図面を参照し、第１実施形態に係るレーザ加工機及びその加工不良検出方法について説明する。図１は、レーザ加工機の構成を示す図である。図１に示すように、レーザ加工機１は、加工ヘッド３と、カメラ５と、制御部７と、レーザ発振器９と、照明装置１１とを備えている。レーザ加工機１は、レーザ発振器９からレーザビームを射出させて、金属製の板金Ｗに対してレーザ切断を行う装置である。

【0011】

レーザ加工機１は、板金Ｗにレーザビームを照射して切断するときに板金Ｗの加工点から放射される放射光を撮像するカメラ５と、カメラ５で撮像された放射光に基づいて板金Ｗの加工不良を検出する制御部７とを備えている。制御部７は、放射光がレーザビームの進行方向に対して垂直方向に広がる広がり具合を測定し、測定された放射光の広がり具合に基づいて、板金Ｗが加工不良であるか否かを判定する。

【0012】

加工ヘッド３は、レーザ発振器９に伝送ファイバを介して接続され、レーザ発振器９から射出されたレーザビームを板金Ｗに向けて照射する。加工ヘッド３の内部には、カメラ５と、バンドパスフィルタ１３と、接眼レンズ１５と、コリメートレンズ１７、１９と、ビームスプリッタ２１と、ベンドミラー２３と、集束レンズ２５と、が設けられている。

【0013】

カメラ５は、加工ヘッド３の内部の上端に配置され、板金Ｗの加工点から放射される放射光を撮像する。板金Ｗにレーザビームが照射されて加工点から放射光が放射されると、接眼レンズ１５とバンドパスフィルタ１３とを介して放射光がカメラ５に入射する。このとき、バンドパスフィルタ１３で特定の波長帯の光を透過させ、接眼レンズ１５を上下方向に移動させてカメラ５の焦点を合わせている。こうして撮像された画像は、制御部７に出力される。

【0014】

図２は、カメラ５で撮像された撮像画像の一例を示す図である。図２に示すように、カメラ５は、板金Ｗにレーザビームが照射された加工点を撮像しており、撮像画像には、照明装置１１からの光を反射した板金Ｗと、板金Ｗがレーザビームで加熱されて高温になることで放射された放射光３１とが撮像されている。

【0015】

放射光中心３１Ａは、レーザビームの中心に対応し、図２の上方がレーザビームの進行方向であるので、放射光中心３１Ａよりも上側が放射光前方部３１Ｂとなり、放射光中心３１Ａよりも下側が放射光後方部３１Ｃとなる。

【0016】

放射光前方部３１Ｂは、放射光中心３１Ａよりも進行方向に対して前方の部分であり、レーザビームの形状に対応して半円形をしており、その周囲にカーフ３３が形成されている。

【0017】

放射光後方部３１Ｃは、放射光中心３１Ａよりも進行方向に対して後方の部分であり、板金Ｗが加熱されて放射された放射光が、レーザビームの進行に伴って進行方向の後方に広がった部分である。

【0018】

制御部７は、カメラ５で撮像された放射光に基づいて板金Ｗの加工不良を検出する処理を実行する。具体的に、制御部７は、放射光がレーザビームの進行方向に対して垂直方向に広がる広がり具合を測定し、測定された放射光の広がり具合に基づいて、板金Ｗが加工不良であるか否かを判定する。

【0019】

図３Ａは、加工不良がない場合の放射光の広がり具合の変化を撮像した画像の一例を示す図であり、図３Ｂは、加工不良がない場合の板金Ｗの切断面の状態の一例を示す図である。図３Ｂは、板金Ｗが正常に切断されて、切断面の状態が滑らかである場合を示している。図３Ａは、図３Ｂに示すように切断面の状態が滑らかな場合の連続する時刻ｔ１～ｔ６の複数フレームを示しており、レーザビームの進行方向は図３Ａの左から右の方向である。

【0020】

図３Ａに示すように、放射光後方部３１Ｃの広がり具合は、レーザビームの進行方向に対して垂直方向に広がることはなくほぼ一定となっている。また、時刻ｔ１～ｔ６の複数のフレームの間で、放射光後方部３１Ｃの広がり具合は、変化せずに安定している。

【0021】

一方、図４Ａは、加工不良がある場合の放射光の広がり具合の変化を撮像した画像の一例を示す図であり、図４Ｂは、加工不良がある場合の板金Ｗの切断面の状態の一例を示す図である。図４Ｂは、板金Ｗが異常切断されて、切断面の状態が荒れている場合を示している。図４Ａは、図４Ｂに示すように切断面の状態が荒れている場合の連続する時刻ｔ１～ｔ６の複数フレームを示しており、レーザビームの進行方向は図４Ａの左から右の方向である。

【0022】

図４Ａに示すように、放射光後方部３１Ｃの広がり具合は、進行方向に対して垂直方向に幅ｈだけ広がっている。この広がり幅ｈは、およそ１３７μｍである。また、時刻ｔ１～ｔ６のフレームの間で、放射光後方部３１Ｃの広がり具合は、広がり幅ｈだけ広がったり、広がり幅ｈから縮小したりを繰り返しており、その変動周期は９０４μｍである。

【0023】

ここで、図４Ｃは、図４Ｂの切断面にできた条痕を計測した図である。図４Ｃに示すように、条痕の深さは１４０μｍであり、条痕周期は９５０μｍである。放射光後方部３１Ｃの広がり幅ｈは１３７μｍで、変動周期は９０４μｍなので、条痕の深さと広がり幅ｈはほぼ一致しており、条痕周期と広がり幅ｈの変動周期もほぼ一致している。このように切断面にできた条痕と広がり幅ｈとの間には相関関係があることが分かるので、放射光後方部３１Ｃの広がり具合を測定することで、板金Ｗの切断面の加工不良を検出することができる。

【0024】

そこで、制御部７は、放射光の広がり具合の所定時間内における変化が所定値以上である場合に、板金Ｗが加工不良であると判定する。例えば、制御部７は、放射光がレーザビームの進行方向に対して垂直方向に広がる角度を、放射光の広がり具合として測定し、所定時間内に測定された複数の角度から分散値を算出し、算出された分散値が所定値以上である場合に、板金Ｗが加工不良であると判定する。尚、分散値は標準偏差であってもよいし、その他に単位時間当たりの変化率や前後フレーム間の差分などであってもよい。さらに、角度や分散値を学習データとする機械学習アルゴリズムを用いて加工不良を判定してもよい。

【0025】

制御部７は、メモリと、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサと、各種のインターフェースとを有するコンピュータによって構成されている。メモリと各種のインターフェースは、バスを介してプロセッサに接続されている。プロセッサによってメモリに格納されたプログラムを実行することにより、制御部７は、板金Ｗの加工不良を検出する加工不良検出処理を実行する。制御部７は、レーザ加工機１の全体を制御するＮＣ（Numerical Control：数値制御）装置に設けられていてもよい。

【0026】

レーザ発振器９は、ファイバレーザ発振器又はＹＡＧレーザ発振器などであり、レーザビームを発振して加工ヘッド３へ供給する。レーザ発振器９から供給されたレーザビームは、コリメートレンズ１９で平行光（コリメート光）に変換され、ベンドミラー２３で反射されて進行方向を９０度折り曲げられ、集束レンズ２５で集束されて板金Ｗに照射される。

【0027】

照明装置１１は、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）で構成され、照明光を板金Ｗに照射する。照明装置１１から照射された照明光は、コリメートレンズ１７で平行光（コリメート光）に変換され、ビームスプリッタ２１で反射されて進行方向を９０度折り曲げられ、集束レンズ２５を透過して板金Ｗに照射される。尚、照明装置１１は備えていなくてもよい。

【0028】

［加工不良検出処理］
次に、第１実施形態に係るレーザ加工機１による加工不良検出処理を説明する。図５は、加工不良検出処理の処理手順を示すフローチャートである。加工不良検出処理は、レーザ加工機１によるレーザ加工が開始されるとスタートする。

【0029】

図５に示すように、ステップＳ１０１において、制御部７は、カメラ５で撮像された画像を取得する。レーザ発振器９からレーザビームが射出されると、板金Ｗの加工点から放射される放射光をカメラ５で撮像する。制御部７は、カメラ５から出力された撮像画像を取得する。尚、撮像画像は、図示しないメモリに一旦格納され、制御部７がメモリから取得するようにしてもよい。

【0030】

ステップＳ１０３において、制御部７は、放射光がレーザビームの進行方向に対して垂直方向に広がる広がり具合を測定する。具体的に、第１実施形態では、放射光がレーザビームの進行方向に対して垂直方向に広がる角度を、放射光の広がり具合として測定する。

【0031】

具体的な角度の測定方法を、図６を参照して説明する。図６に示すように、制御部７は、取得した画像６１を二値化して、二値化画像６２に変換する。次に、制御部７は、二値化画像６２から放射光中心３１Ａを検出し、レーザビームの進行方向に対して放射光中心３１Ａよりも後方側の輪郭６３Ａ、６３Ｂを抽出する。制御部７は、抽出した輪郭６３Ａ、６３Ｂに対して直線推定を行って直線６４Ａ、６４Ｂを検出し、直線６４Ａ、６４Ｂがレーザビームの進行方向に対して垂直な方向と成す角度θＬ、θＲを測定する。この角度θＬ、θＲが、放射光がレーザビームの進行方向に対して垂直方向に広がる角度となる。

【0032】

ステップＳ１０５において、制御部７は、ステップＳ１０３で測定された角度の分散値を算出する。具体的に、制御部７は、過去のＮフレーム分の角度を取得して、所定時間内に測定された複数の角度から分散値を算出する。

【0033】

ステップＳ１０７において、制御部７は、ステップＳ１０５で算出された分散値が所定値以上であるか否かを判定する。加工不良がない場合に、放射光は、レーザビームの進行方向に対して垂直方向に広がることはなく、また変化せずに安定している。一方、加工不良がある場合に、放射光は、レーザビームの進行方向に対して垂直方向に広がり、尚且つ広がり幅だけ広がったり、広がり幅から縮小したりを繰り返して安定しない。そのため、分散値を算出すると、加工不良がない場合には小さな値になり、加工不良がある場合には大きな値になる。

【0034】

例えば、図７に示すように、ステップＳ１０３で測定された角度の分布を作成すると、加工不良がない良好切断の場合の角度分布７１は、９０度の近くに集中しているので、分散値が小さくなっていることが分かる。

【0035】

一方、加工不良である断面荒れが発生している場合の角度分布７２は、９０度の近くが多くなっているものの７０度から１１０度にかけて広く分布しているので、分散値が大きくなっていることが分かる。さらに、加工不良であるバーニングが発生している場合の角度分布７３は、分布が集中して大きくなることなく８０度から１２０度にかけて広く分布しているので、分散値が大きくなっていることが分かる。

【0036】

このように加工不良の有無によって分散値が変化するので、予め実験やシミュレーションによって所定値を設定しておき、この所定値と分散値とを比較することによって、加工不良であるか否かを判定することができる。このようにしてステップＳ１０７において、分散値と所定値とを比較して分散値が所定値以上である場合には、加工不良があると判断してステップＳ１０９へ進み、所定値未満である場合には加工不良がないと判断してステップＳ１１７へ進む。

【0037】

ステップＳ１０９において、制御部７は、板金が加工不良であると判定された場合にレーザ加工を継続するとユーザが設定しているか否かを判定する。制御部７は、板金Ｗが加工不良であると判定された場合に、レーザ加工を継続するか、レーザ加工を停止するか、ユーザが選択できるように設定されている。加工不良があっても後処理で対応すればよいと考えるユーザはレーザ加工の継続を選択し、加工不良がある場合には直ちに加工を停止したいと考えるユーザはレーザ加工の停止を選択している。そのため、ユーザがレーザ加工を継続すると設定している場合にはステップＳ１１１へ進み、レーザ加工を継続せずに停止すると設定している場合にはステップＳ１１３へ進む。

【0038】

ステップＳ１１１において、制御部７は、加工不良であることを示す加工異常アラームを出力し、アラーム表示や警告音によって加工不良が発生していることをユーザに報知して加工を継続する。

【0039】

ステップＳ１１３において、制御部７は、ＮＣ装置に通知してレーザ加工機１によるレーザ加工を停止させる。ステップＳ１１５において、制御部７は、加工不良が発生したことを示す加工異常通知を出力し、加工不良によってレーザ加工が停止したことをユーザに報知する。加工異常通知が出力されると、第１実施形態に係る加工不良検出処理は終了する。

【0040】

ステップＳ１１７において、制御部７は、レーザ加工機１によるレーザ加工が終了したか否かを判定し、終了していない場合にはステップＳ１０１へ戻り、終了している場合には第１実施形態に係る加工不良検出処理は終了する。

【0041】

［変形例］
第１実施形態では、放射光が垂直方向に広がる角度を測定し、角度の分散値を算出して板金Ｗが加工不良であるか否かを判定する。しかし、分散値を算出せずに、放射光が垂直方向に広がる角度が所定値以上である場合に、板金Ｗが加工不良であると判定することも可能である。

【0042】

すなわち、制御部７は、放射光がレーザビームの進行方向に対して垂直方向に広がる角度を、放射光の広がり具合として測定し、角度が所定値以上である場合に、板金Ｗが加工不良であると判定する。この場合に、図５のフローチャートでは、ステップＳ１０５の分散値を算出するステップを削除し、ステップＳ１０７は、角度が所定値以上であるか否かを判定するように変更すればよい。

【0043】

［第１実施形態の効果］
以上、詳細に説明したように、第１実施形態に係るレーザ加工機１は、放射光がレーザビームの進行方向に対して垂直方向に広がる広がり具合を測定し、測定された放射光の広がり具合に基づいて、板金Ｗが加工不良であるか否かを判定する。放射光の広がり具合は、レーザ切断したときの切断面の状態と相関があるので、放射光の広がり具合に基づいて板金Ｗの加工不良を判定すれば、加工不良を正確に判定することができる。したがって、第１実施形態に係るレーザ加工機１によれば、レーザ切断するときの加工不良を正確に判定して、加工不良の誤検知を防止することができる。

【0044】

また、第１実施形態に係るレーザ加工機１は、放射光がレーザビームの進行方向に対して垂直方向に広がる角度を、放射光の広がり具合として測定し、所定時間内に測定された複数の角度から分散値を算出し、算出された分散値が所定値以上である場合に、板金Ｗが加工不良であると判定する。このように角度を測定することによって放射光の広がり具合を正確に測定することができ、分散値を算出することによって放射光が周期的に変化しても加工不良を正確に判定することができる。

【0045】

さらに、第１実施形態に係るレーザ加工機１は、放射光がレーザビームの進行方向に対して垂直方向に広がる角度を、放射光の広がり具合として測定し、角度が所定値以上である場合に、板金Ｗが加工不良であると判定する。このように角度を測定することによって放射光の広がり具合を正確に測定することができ、角度で加工不良を判定することによって容易に加工不良の判定を行うことができる。

【0046】

また、第１実施形態に係るレーザ加工機１は、板金Ｗが加工不良であると判定された場合に、レーザ加工を継続するか、レーザ加工を停止するか、ユーザが選択できるように設定されている。これにより、加工不良が発生した場合の対応を、ユーザの希望に応じて設定することができる。

【0047】

［第２実施形態］
以下、第２実施形態に係るレーザ加工機及びその加工不良検出方法について、図面を参照して説明する。尚、第２実施形態に係るレーザ加工機１の構成は、図１に示した第１実施形態の構成と同一なので詳細な説明は省略する。

【0048】

第１実施形態では、放射光がレーザビームの進行方向に対して垂直方向に広がる角度を、放射光の広がり具合として測定する。しかし、第２実施形態では、放射光がレーザビームの進行方向に対して垂直方向に広がる幅を、放射光の広がり具合として測定するようにしたことが第１実施形態と相違している。

【0049】

すなわち、制御部７は、放射光がレーザビームの進行方向に対して垂直方向に広がる幅を、放射光の広がり具合として測定し、所定時間内に測定された複数の幅から分散値を算出し、算出された分散値が所定値以上である場合に、板金Ｗが加工不良であると判定する。

【0050】

図８に示すように、制御部７は、放射光中心３１Ａの位置におけるレーザビームの進行方向に対して垂直方向の幅Ｌ１と、放射光後方部３１Ｃの位置におけるレーザビームの進行方向に対して垂直方向の幅Ｌ２とを測定する。

【0051】

制御部７は、測定された幅Ｌ１と幅Ｌ２との差分（Ｌ２－Ｌ１）を算出する。その結果、この差分が、放射光がレーザビームの進行方向に対して垂直方向に広がる幅Ｌとして測定され、放射光の広がり具合となる。こうして幅Ｌが測定されると、制御部７は、所定時間内に測定された複数の幅Ｌから分散値を算出し、算出した分散値が所定値以上である場合に、板金Ｗが加工不良であると判定する。尚、幅Ｌの代わりに図４Ａに示す広がり幅ｈを用いてもよい。

【0052】

したがって、第２実施形態では、図５に示すフローチャートのステップＳ１０３において、放射光の広がり具合として、放射光が垂直方向に広がる幅Ｌを算出するように変更すればよい。

【0053】

［変形例］
第２実施形態では、放射光が垂直方向に広がる幅Ｌを測定し、幅Ｌの分散値を算出して板金Ｗが加工不良であるか否かを判定する。しかし、分散値を算出せずに、幅Ｌが所定値以上である場合に、板金Ｗが加工不良であると判定することも可能である。

【0054】

すなわち、制御部７は、放射光がレーザビームの進行方向に対して垂直方向に広がる幅を、放射光の広がり具合として測定し、幅が所定値以上である場合に、板金Ｗが加工不良であると判定する。この場合に、図５のフローチャートでは、ステップＳ１０５の分散値を算出するステップを削除し、ステップＳ１０７では、幅が所定値以上であるか否かを判定するように変更すればよい。

【0055】

［第２実施形態の効果］
以上、詳細に説明したように、第２実施形態に係るレーザ加工機１は、放射光がレーザビームの進行方向に対して垂直方向に広がる幅を、放射光の広がり具合として測定し、所定時間内に測定された複数の幅から分散値を算出し、算出された分散値が所定値以上である場合に、板金Ｗが加工不良であると判定する。このように放射光が広がる幅を測定することによって放射光の広がり具合を正確に測定することができ、分散値を算出することによって放射光が周期的に変化しても加工不良を正確に判定することができる。

【0056】

また、第２実施形態に係るレーザ加工機１は、放射光がレーザビームの進行方向に対して垂直方向に広がる幅を、放射光の広がり具合として測定し、幅が所定値以上である場合に、板金Ｗが加工不良であると判定する。このように幅を測定することによって放射光の広がり具合を正確に測定することができ、幅で加工不良を判定することによって容易に加工不良の判定を行うことができる。

【0057】

上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

【符号の説明】

【0058】

１ レーザ加工機
３ 加工ヘッド
５ カメラ
７ 制御部
９ レーザ発振器
１１ 照明装置
１３ バンドパスフィルタ
１５ 接眼レンズ
１７、１９ コリメートレンズ
２１ ビームスプリッタ
２３ ベンドミラー
２５ 集束レンズ
３１ 放射光
３１Ａ 放射光中心
３１Ｂ 放射光前方部
３１Ｃ 放射光後方部
３３ カーフ
６１ 画像
６２ 二値化画像
６３Ａ、６３Ｂ 輪郭
６４Ａ、６４Ｂ 直線
７１、７２、７３ 角度分布
ｈ 広がり幅
Ｌ、Ｌ１、Ｌ２ 幅
θＬ、θＲ 角度

【要約】

【課題】レーザ切断するときの加工不良を正確に判定して加工不良の誤検知を防止する。
【解決手段】レーザ加工機１は、板金Ｗにレーザビームを照射して切断するときに板金Ｗの加工点から放射される放射光を撮像するカメラ５と、カメラ５で撮像された放射光に基づいて板金Ｗの加工不良を検出する制御部７とを備える。制御部７は、放射光がレーザビームの進行方向に対して垂直方向に広がる広がり具合を測定し、測定された放射光の広がり具合に基づいて、板金Ｗが加工不良であるか否かを判定する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】