JPH072278B2 - レ−ザ加工におけるギヤツプ量検出装置 - Google Patents
レ−ザ加工におけるギヤツプ量検出装置Info
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- JPH072278B2 JPH072278B2 JP60299591A JP29959185A JPH072278B2 JP H072278 B2 JPH072278 B2 JP H072278B2 JP 60299591 A JP60299591 A JP 60299591A JP 29959185 A JP29959185 A JP 29959185A JP H072278 B2 JPH072278 B2 JP H072278B2
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- Japan
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- cable
- capacitance
- electrode
- same
- bridge circuit
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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、レーザ加工において加工ノズル先端とワーク
間の静電容量を検出することによりそのギャップ量を検
出するギャップ量検出装置に関する。
間の静電容量を検出することによりそのギャップ量を検
出するギャップ量検出装置に関する。
従来の技術 従来、この種の装置において、一般に第１図に示すよう
な交流ブリッジ回路１が用いられている。そして、この
ブリッジ回路１の一辺を測定すべき変位に対応して変化
する可変容量コンデンサ２とし、すなわち加工ノズル３
先端に設けた可動電極４を測定用ケーブル５を介して上
記ブリッジ回路１に接続することにより、ノズル３先端
とワークＷ間の静電容量変化を検出する方法がとられて
いた。
な交流ブリッジ回路１が用いられている。そして、この
ブリッジ回路１の一辺を測定すべき変位に対応して変化
する可変容量コンデンサ２とし、すなわち加工ノズル３
先端に設けた可動電極４を測定用ケーブル５を介して上
記ブリッジ回路１に接続することにより、ノズル３先端
とワークＷ間の静電容量変化を検出する方法がとられて
いた。
しかし、検出時上記可動電極４からの静電容量変化とは
無関係に、上記ケーブル５自体の温度変化や可動部にお
ける曲げやねじれ等によってケーブル５の静電容量に変
化が生じ、このケーブル５による容量変化が本来の測定
すべき可動電極４からの静電容量に影響を及ぼしていた
ため、ノズル３とワークＷ間の距離すなわちギャップ量
に対応した正確な静電容量変化が検出できなかった。
無関係に、上記ケーブル５自体の温度変化や可動部にお
ける曲げやねじれ等によってケーブル５の静電容量に変
化が生じ、このケーブル５による容量変化が本来の測定
すべき可動電極４からの静電容量に影響を及ぼしていた
ため、ノズル３とワークＷ間の距離すなわちギャップ量
に対応した正確な静電容量変化が検出できなかった。
このことは、以下の説明で明らかである。
第１図において、C1、C2は固定コンデンサ、Ｃｖはブリ
ッジのバランス用可変コンデンサ、Ｃｃ＋ΔＣは測定用
ケーブル５の静電容量、Ｃｓ＋ΔＣｓは可動電極４とワ
ークＷ間の静電容量である。
ッジのバランス用可変コンデンサ、Ｃｃ＋ΔＣは測定用
ケーブル５の静電容量、Ｃｓ＋ΔＣｓは可動電極４とワ
ークＷ間の静電容量である。
ここで、可動電極４とワークＷ間の距離をＤ、ワークＷ
と対抗する可動電極４の面積をＳ、誘導率をεとする
と、Ｃｓは、 で表される。またΔｓは可動電極４とワークＷ間の距離
がΔＤだけ変化したときの静電容量の変化分で で表される。
と対抗する可動電極４の面積をＳ、誘導率をεとする
と、Ｃｓは、 で表される。またΔｓは可動電極４とワークＷ間の距離
がΔＤだけ変化したときの静電容量の変化分で で表される。
今、可動電極４とワークＷ間の距離がＤであるとき、C1
＝C2、Ｃｓ＋Ｃｃ＝ＣｖとなるようにＣｖを調整する
と、ブリッジの出力e0は0Vとなる。
＝C2、Ｃｓ＋Ｃｃ＝ＣｖとなるようにＣｖを調整する
と、ブリッジの出力e0は0Vとなる。
次に、可動電極４の距離がΔＤ、測定用ケーブル５の静
電容量がΔＣｃだけ変化した場合を考えると、e0の値
は、 となり、Ｃｓ＋Ｃｃ＝Ｃｖ、C1＝C2であるから、 となる。ここで、Ｃｖ＋ΔＣｓ＋ΔＣｃ＜＜C1の条件内
であれば、 となり、（１）式を（２）式に代入すれば、 となり、明らかにe0はケーブル５の静電容量変化ΔＣｃ
の影響を受けていることがわかる。
電容量がΔＣｃだけ変化した場合を考えると、e0の値
は、 となり、Ｃｓ＋Ｃｃ＝Ｃｖ、C1＝C2であるから、 となる。ここで、Ｃｖ＋ΔＣｓ＋ΔＣｃ＜＜C1の条件内
であれば、 となり、（１）式を（２）式に代入すれば、 となり、明らかにe0はケーブル５の静電容量変化ΔＣｃ
の影響を受けていることがわかる。
発明の目的およびその解決手段 ここに、本発明の目的は、ノズル先端の電極とブリッジ
回路をつなぐケーブルの温度変化および曲げやねじれ等
による静電容量の変化の影響を取除き、上記電極とワー
ク間の正確なギャップ量変化の検出を可能としたことに
ある。
回路をつなぐケーブルの温度変化および曲げやねじれ等
による静電容量の変化の影響を取除き、上記電極とワー
ク間の正確なギャップ量変化の検出を可能としたことに
ある。
そこで、本発明は、加工ノズル先端に設けた電極とブリ
ッジ回路間を接続している第１ケーブルとは別に、この
第１ケーブルと同一の静電容量を有する第２ケーブル
を、その静電容量の変化量も上記第１ケーブルと同一と
する条件のもとで配線し上記ブリッジ回路に接続したも
のである。
ッジ回路間を接続している第１ケーブルとは別に、この
第１ケーブルと同一の静電容量を有する第２ケーブル
を、その静電容量の変化量も上記第１ケーブルと同一と
する条件のもとで配線し上記ブリッジ回路に接続したも
のである。
発明の構成 以下、本発明装置の具体的構成を第２図により説明す
る。
る。
本装置は、第２図で示すような交流ブリッジ回路６を構
成している。
成している。
ここで、C1、C2は固定コンデンサ、Ｃｖはブリッジのバ
ランス用可変コンデンサ、７は加工ノズル10先端に設け
た電極、８はこの電極７とブリッジ回路６の一辺とをつ
なぐ第１ケーブル、９は後述する第２ケーブル、Ｃｃ＋
ΔＣｃは両ケーブル８、９の静電容量、Ｃｓ＋ΔＣｓは
上記電極７とワークＷ間の静電容量である。
ランス用可変コンデンサ、７は加工ノズル10先端に設け
た電極、８はこの電極７とブリッジ回路６の一辺とをつ
なぐ第１ケーブル、９は後述する第２ケーブル、Ｃｃ＋
ΔＣｃは両ケーブル８、９の静電容量、Ｃｓ＋ΔＣｓは
上記電極７とワークＷ間の静電容量である。
第２ケーブル９は上記第１ケーブル８と誘電率の温度特
性を同一とするため第１ケーブル８と同特性の材料で形
成し、かつケーブル９の寸法も第１ケーブル８と略同一
とする。さらに、第２ケーブル９の温度変化および曲げ
やねじれ等の条件においても第１ケーブル８と殆んど一
致するように第１ケーブル８と同一配線経路をとる。こ
れにより、両ケーブル８、９のもつ静電容量Ｃｃおよび
静電容量変化分ΔＣｃはそれぞれ両ケーブル８、９とも
一致した値となり、したがって両者とも静電容量はＣｃ
＋ΔＣｃと検出される。
性を同一とするため第１ケーブル８と同特性の材料で形
成し、かつケーブル９の寸法も第１ケーブル８と略同一
とする。さらに、第２ケーブル９の温度変化および曲げ
やねじれ等の条件においても第１ケーブル８と殆んど一
致するように第１ケーブル８と同一配線経路をとる。こ
れにより、両ケーブル８、９のもつ静電容量Ｃｃおよび
静電容量変化分ΔＣｃはそれぞれ両ケーブル８、９とも
一致した値となり、したがって両者とも静電容量はＣｃ
＋ΔＣｃと検出される。
上記第１ケーブル８の静電容量Ｃｃと上記電極７とワー
クＷ間の静電容量Ｃｓは、並列回路と等価であるので、
上記第２ケーブル９の一端すなわちノズル10側は開放
で、他端すなわちブリッジ回路６側はブリッジ回路６の
バランス用可変コンデンサＣｖと並列に接続している。
クＷ間の静電容量Ｃｓは、並列回路と等価であるので、
上記第２ケーブル９の一端すなわちノズル10側は開放
で、他端すなわちブリッジ回路６側はブリッジ回路６の
バランス用可変コンデンサＣｖと並列に接続している。
今、電極７とワークＷ間の距離がＤであるときC1＝C2、
Ｃｓ＋Ｃｃ＝Ｃｖ＋ＣｃとなるようにＣｖを調整する
と、ブリッジの出力電圧e0は0Vである。
Ｃｓ＋Ｃｃ＝Ｃｖ＋ＣｃとなるようにＣｖを調整する
と、ブリッジの出力電圧e0は0Vである。
次に、電極７とワークＷ間の距離がΔＤ、ケーブル８、
９の静電容量がΔＣｃだけ変化した場合を考えると、e0
の値は、 となり、Ｃｓ＋Ｃｃ＝Ｃｖ＋Ｃｃ、C1＝C2であるから、 となる。
９の静電容量がΔＣｃだけ変化した場合を考えると、e0
の値は、 となり、Ｃｓ＋Ｃｃ＝Ｃｖ＋Ｃｃ、C1＝C2であるから、 となる。
ここで、Ｃｖ＋Ｃｃ＋ΔＣｓ＋ΔＣｃ＜＜C1の条件内で
あれば、 となり、前述した（１）式を（３）式に代入すれば、 となり、ブリッジの出力電圧e0はケーブル８、９の静電
容量変化ΔＣｃの影響はなく、測定すべきギャップ量の
変位ΔＤに応じて変化することとなる。
あれば、 となり、前述した（１）式を（３）式に代入すれば、 となり、ブリッジの出力電圧e0はケーブル８、９の静電
容量変化ΔＣｃの影響はなく、測定すべきギャップ量の
変位ΔＤに応じて変化することとなる。
発明の効果 以上、説明したように、加工ノズル先端に１個の電極を
設け、この電極とブリッジ回路とをつなぐ第１ケーブル
とは別に、この第１ケーブルと同一の静電容量を有しか
つ誘電率の温度特性を上記第１ケーブルと同一とする第
２ケーブルを、その静電容量の変化量も上記第１ケーブ
ルと同一とする条件のもとで配線し、一端を開放した状
態で他端を上記ブリッジ回路のバランス用可変コンデン
サと並列に接続したことによって、上記第１ケーブル自
体の温度変化や曲げやねじれ等による静電容量変化を補
償し、測定すべき変位と無関係な上記第１ケーブル自体
の静電容量変化の影響を取り除き、加工ノズルとワーク
間のギャップ量変化に応じた正確な静電容量変化が検出
され、ブリッジ回路より正確な出力電圧が取り出され
る。
設け、この電極とブリッジ回路とをつなぐ第１ケーブル
とは別に、この第１ケーブルと同一の静電容量を有しか
つ誘電率の温度特性を上記第１ケーブルと同一とする第
２ケーブルを、その静電容量の変化量も上記第１ケーブ
ルと同一とする条件のもとで配線し、一端を開放した状
態で他端を上記ブリッジ回路のバランス用可変コンデン
サと並列に接続したことによって、上記第１ケーブル自
体の温度変化や曲げやねじれ等による静電容量変化を補
償し、測定すべき変位と無関係な上記第１ケーブル自体
の静電容量変化の影響を取り除き、加工ノズルとワーク
間のギャップ量変化に応じた正確な静電容量変化が検出
され、ブリッジ回路より正確な出力電圧が取り出され
る。
第１図は従来の装置を示す電気回路図、第２図は本発明
の装置を示す電気回路図である。 ６……交流ブリッジ回路、７……電極、８……第１ケー
ブル、９……第２ケーブル、10……加工ノズル、Ｗ……
ワーク、Ｃｖ……バランス用可変コンデンサ。
の装置を示す電気回路図である。 ６……交流ブリッジ回路、７……電極、８……第１ケー
ブル、９……第２ケーブル、10……加工ノズル、Ｗ……
ワーク、Ｃｖ……バランス用可変コンデンサ。
Claims (1)
- 【請求項１】加工ノズル先端に１個の電極を設け、この
電極を第１ケーブルを介してブリッジ回路に接続し、上
記電極とワーク間の静電容量を検出するものにおいて、
上記第１ケーブルと同一の静電容量を有しかつ誘電率の
温度特性を上記第１ケーブルと同一とする第２ケーブル
を、上記第１ケーブルと同一寸法、同一配線経路でその
静電容量の変化量も上記第１ケーブルと同一とする条件
のもとで配線し、一端を電気的に開放した状態で上記加
工ノズル先端に接続し、他端を上記ブリッジ回路のバラ
ンス用コンデンサと並列に接続したことを特徴とするレ
ーザ加工におけるギャップ量検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60299591A JPH072278B2 (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | レ−ザ加工におけるギヤツプ量検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60299591A JPH072278B2 (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | レ−ザ加工におけるギヤツプ量検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62156090A JPS62156090A (ja) | 1987-07-11 |
| JPH072278B2 true JPH072278B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=17874615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60299591A Expired - Lifetime JPH072278B2 (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | レ−ザ加工におけるギヤツプ量検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH072278B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2597597B2 (ja) * | 1987-09-19 | 1997-04-09 | 株式会社日平トヤマ | レーザ加工機におけるセンサ出力サンプリング方法 |
| GB8813315D0 (en) * | 1988-06-06 | 1988-07-13 | Serrano J P | Beam delivery system |
| US6680459B2 (en) | 2001-06-22 | 2004-01-20 | Nippei Toyama Corporation | Laser beam machining apparatus and laser beam machining method |
| JP5049056B2 (ja) * | 2007-06-05 | 2012-10-17 | 三菱電機株式会社 | 状態検出装置およびレーザ加工装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3664277D1 (en) * | 1985-02-08 | 1989-08-17 | Elektroniktechnologie Get | Measuring arrangement using a capacitive electrode and machine tool with integrated electrode |
-
1985
- 1985-12-27 JP JP60299591A patent/JPH072278B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62156090A (ja) | 1987-07-11 |
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