JPH0768394A - 熱切断装置用切断状態監視装置 - Google Patents
熱切断装置用切断状態監視装置Info
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- JPH0768394A JPH0768394A JP5217741A JP21774193A JPH0768394A JP H0768394 A JPH0768394 A JP H0768394A JP 5217741 A JP5217741 A JP 5217741A JP 21774193 A JP21774193 A JP 21774193A JP H0768394 A JPH0768394 A JP H0768394A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 音および光などを用いることなく、耐環境性
に優れた外乱の悪影響がない切断状態監視装置を提供す
ること。 【構成】 レーザビームの外周でノズル部材から被切断
材にガスを噴射し、被切断材からのガスの反発圧力を圧
力センサによって検出し、これによってレーザビームに
よって切断された切断溝などの切断状況を検出する。
に優れた外乱の悪影響がない切断状態監視装置を提供す
ること。 【構成】 レーザビームの外周でノズル部材から被切断
材にガスを噴射し、被切断材からのガスの反発圧力を圧
力センサによって検出し、これによってレーザビームに
よって切断された切断溝などの切断状況を検出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被切断材を、レーザビ
ームなどの熱切断ビームを用いて切断する熱切断装置に
おける切断状態を監視するための装置に関する。
ームなどの熱切断ビームを用いて切断する熱切断装置に
おける切断状態を監視するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】典型的な先行技術では、レーザビームを
被切断材、たとえば鋼板などに照射して予め定める切断
移動方向に移動している状態で、音を検出するセンサを
用い、良好にレーザ切断が行われているときの音に比べ
て、切断状態が変わることによって生じる音の変化を識
別し、異常を検出する。
被切断材、たとえば鋼板などに照射して予め定める切断
移動方向に移動している状態で、音を検出するセンサを
用い、良好にレーザ切断が行われているときの音に比べ
て、切断状態が変わることによって生じる音の変化を識
別し、異常を検出する。
【０００３】このような音のセンサを用いる先行技術で
は、周囲の環境の雑音の悪影響が大きく、この雑音を除
去するために多大の信号処理回路を必要とし、したがっ
て構成が複雑かつ高価になるという問題がある。
は、周囲の環境の雑音の悪影響が大きく、この雑音を除
去するために多大の信号処理回路を必要とし、したがっ
て構成が複雑かつ高価になるという問題がある。
【０００４】他の先行技術では、たとえば特開平３−２
３０９２に開示されている。この先行技術では被切断材
にレーザビームを照射しながら熱切断を行っていると
き、被切断材から反射する反射光を光学的にセンサで検
出し、こうして光の反射状況に対応する熱切断部分の切
断品質を検出する。
３０９２に開示されている。この先行技術では被切断材
にレーザビームを照射しながら熱切断を行っていると
き、被切断材から反射する反射光を光学的にセンサで検
出し、こうして光の反射状況に対応する熱切断部分の切
断品質を検出する。
【０００５】このような光のセンサを用いる先行技術で
は、周囲の環境の外乱光の悪影響が直接的に生じるとい
う問題がある。この問題を解決するには、光センサの付
近を暗くし、あるいはセンサ付近からの外乱光がセンサ
に入射しないように覆いをするなどの工夫が必要であ
り、したがって実際の熱切断作業中であるインプロセス
でモニタリングしようとするための手法としては、障害
になり、信頼性に欠けるという問題がある。
は、周囲の環境の外乱光の悪影響が直接的に生じるとい
う問題がある。この問題を解決するには、光センサの付
近を暗くし、あるいはセンサ付近からの外乱光がセンサ
に入射しないように覆いをするなどの工夫が必要であ
り、したがって実際の熱切断作業中であるインプロセス
でモニタリングしようとするための手法としては、障害
になり、信頼性に欠けるという問題がある。
【０００６】またこの先行技術では、光センサのレンズ
などの集光部が、レーザビームによる熱切断時に汚損さ
れるという問題があり、このような環境要因は無視する
ことができないことである。
などの集光部が、レーザビームによる熱切断時に汚損さ
れるという問題があり、このような環境要因は無視する
ことができないことである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐環
境性に優れ、外乱の悪影響が少なく、さらにメンテナン
スがよく、誤動作がない熱切断装置用切断状態監視装置
を提供することである。
境性に優れ、外乱の悪影響が少なく、さらにメンテナン
スがよく、誤動作がない熱切断装置用切断状態監視装置
を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、熱切断ビーム
を、切断移動方向に移動しつつ被切断材に照射して熱切
断する熱切断装置用切断状態監視装置において、切断ビ
ームの外周で被切断材にガスを噴射するノズル部材と、
被切断材からのガスの反発圧力を検出する圧力センサと
を含むことを特徴とする熱切断装置用切断状態監視装置
である。
を、切断移動方向に移動しつつ被切断材に照射して熱切
断する熱切断装置用切断状態監視装置において、切断ビ
ームの外周で被切断材にガスを噴射するノズル部材と、
被切断材からのガスの反発圧力を検出する圧力センサと
を含むことを特徴とする熱切断装置用切断状態監視装置
である。
【０００９】また本発明の圧力センサは、切断移動方向
下流側に配置されることを特徴とする。
下流側に配置されることを特徴とする。
【００１０】また本発明のノズル部材には、圧力センサ
を保持して切断移動方向下流側に位置させて追従させる
追従手段が設けられることを特徴とする。
を保持して切断移動方向下流側に位置させて追従させる
追従手段が設けられることを特徴とする。
【００１１】また本発明の圧力センサは、周方向に間隔
をあけて複数個設けられ、各圧力センサの相互の出力レ
ベル差を演算して切断状態をモニタリングすることを特
徴とする。
をあけて複数個設けられ、各圧力センサの相互の出力レ
ベル差を演算して切断状態をモニタリングすることを特
徴とする。
【００１２】
【作用】本発明の熱切断装置では、レーザビームだけで
なく、ガス燃料などを燃焼するバーナの火炎およびプラ
ズマなどのような熱切断ビームを用いて、被切断材、た
とえば鋼板などを、切断移動方向に移動しつつ熱切断を
行い、この熱切断ビームによる切断部表面において、熱
切断ビームの付近で一定の圧力分布が達成されていれ
ば、安定した切断が行われていることになり、したがっ
て本発明では、圧力の検出という簡便な手法で、熱切断
状況の検出を可能とし、これによってインプロセスでモ
ニタリングするにあたり、本発明は非常に有効である。
なく、ガス燃料などを燃焼するバーナの火炎およびプラ
ズマなどのような熱切断ビームを用いて、被切断材、た
とえば鋼板などを、切断移動方向に移動しつつ熱切断を
行い、この熱切断ビームによる切断部表面において、熱
切断ビームの付近で一定の圧力分布が達成されていれ
ば、安定した切断が行われていることになり、したがっ
て本発明では、圧力の検出という簡便な手法で、熱切断
状況の検出を可能とし、これによってインプロセスでモ
ニタリングするにあたり、本発明は非常に有効である。
【００１３】本発明に従い、熱切断ビームの外周にノズ
ル部材から被切断材に向けてガスを噴射するにあたり、
このガスは、被切断材がステンレス鋼およびチタンなど
のような金属であるとき、アルゴンまたは窒素などの不
活性ガスを選び、このような不活性ガスを、熱切断ビー
ムの外周で噴射することによって、被切断材を燃焼させ
ることなく、熱切断ビームによって溶融された金属を吹
飛ばす作用を達成することができる。またこのような熱
切断ビームの外周で噴射するガスとして、酸素を用いる
と、被切断材である金属、たとえば軟鉄などが燃焼し、
したがって熱切断ビームの熱とともに燃焼熱を利用し、
厚い被切断材を切断することができ、また切断速度を向
上することができる。
ル部材から被切断材に向けてガスを噴射するにあたり、
このガスは、被切断材がステンレス鋼およびチタンなど
のような金属であるとき、アルゴンまたは窒素などの不
活性ガスを選び、このような不活性ガスを、熱切断ビー
ムの外周で噴射することによって、被切断材を燃焼させ
ることなく、熱切断ビームによって溶融された金属を吹
飛ばす作用を達成することができる。またこのような熱
切断ビームの外周で噴射するガスとして、酸素を用いる
と、被切断材である金属、たとえば軟鉄などが燃焼し、
したがって熱切断ビームの熱とともに燃焼熱を利用し、
厚い被切断材を切断することができ、また切断速度を向
上することができる。
【００１４】圧力センサは、切断移動方向下流側、すな
わちノズル部材よりも後方に配置し、これによって被切
断材に熱切断ビームによって形成された切断溝または有
底溝の検出が可能となる。
わちノズル部材よりも後方に配置し、これによって被切
断材に熱切断ビームによって形成された切断溝または有
底溝の検出が可能となる。
【００１５】さらに本発明に従えば、複数の圧力センサ
を、熱切断ビームの外周に周方向に間隔をあけて配置
し、これによって熱切断ビームの外周における圧力分布
を常時検出して切断状況のモニタリングを行うことがで
きる。このモニタリングにあたっては、各圧力センサの
相互の出力レベルの差、すなわち各圧力センサで検出さ
れる検出圧力の差を演算することによって、切断状況を
正確に把握することができる。
を、熱切断ビームの外周に周方向に間隔をあけて配置
し、これによって熱切断ビームの外周における圧力分布
を常時検出して切断状況のモニタリングを行うことがで
きる。このモニタリングにあたっては、各圧力センサの
相互の出力レベルの差、すなわち各圧力センサで検出さ
れる検出圧力の差を演算することによって、切断状況を
正確に把握することができる。
【００１６】さらに本発明に従えば、追従手段をノズル
部材に設けて、圧力センサをノズル部材の切断方向下流
側に常に配置して追従させることによって、切断された
切断溝などの検出が可能である。
部材に設けて、圧力センサをノズル部材の切断方向下流
側に常に配置して追従させることによって、切断された
切断溝などの検出が可能である。
【００１７】
【実施例】図１は、本発明の一実施例の一部の断面図で
ある。金属製被切断材１は、ヘッド２が被切断材１の表
面に沿って矢符３で示される切断移動方向に移動するこ
とによってレーザビーム４がレンズ５によって集光さ
れ、被切断材１には切断溝６が形成されて切断される。
レーザビーム４は、ヘッド２の中空円錐台状のノズル部
材７には、同一軸線を有するレーザビーム４が導かれ
る。このノズル部材７の内部空間８には接続端部９から
ガスが圧送され、その先端部のノズル孔１０から、矢符
１２，１３で示されるようにガスが被切断材１に噴射さ
れる。こうしてレーザビーム４の経路およびその外周で
ガスが被切断材１に向けて噴射される。
ある。金属製被切断材１は、ヘッド２が被切断材１の表
面に沿って矢符３で示される切断移動方向に移動するこ
とによってレーザビーム４がレンズ５によって集光さ
れ、被切断材１には切断溝６が形成されて切断される。
レーザビーム４は、ヘッド２の中空円錐台状のノズル部
材７には、同一軸線を有するレーザビーム４が導かれ
る。このノズル部材７の内部空間８には接続端部９から
ガスが圧送され、その先端部のノズル孔１０から、矢符
１２，１３で示されるようにガスが被切断材１に噴射さ
れる。こうしてレーザビーム４の経路およびその外周で
ガスが被切断材１に向けて噴射される。
【００１８】図２は、図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見
た水平断面図である。レーザビーム４を被切断材１に照
射しつつ切断移動方向３にノズル部材７を移動すること
によって、被切断材１には切断溝６が形成されて切断さ
れる。この切断状況を検出するために、ノズル部材７に
は取付片１４を介して圧力センサ１５が設けられる。こ
の圧力センサ１５は、ノズル１０から噴射されたガスが
被切断材１に衝突して反射し、これによるガスの反発圧
力を検出する構成を有する。
た水平断面図である。レーザビーム４を被切断材１に照
射しつつ切断移動方向３にノズル部材７を移動すること
によって、被切断材１には切断溝６が形成されて切断さ
れる。この切断状況を検出するために、ノズル部材７に
は取付片１４を介して圧力センサ１５が設けられる。こ
の圧力センサ１５は、ノズル１０から噴射されたガスが
被切断材１に衝突して反射し、これによるガスの反発圧
力を検出する構成を有する。
【００１９】図３は、圧力センサ１５の断面図である。
圧力センサ１５のハウジング１６には検出口１７を有す
る検出筒１８が設けられ、その検出筒１８に連通する部
屋１９には、ダイアフラム２０が配置される。ダイアフ
ラム２０の部屋１９における圧力に依存した変位は、圧
電素子２１によって検出される。圧電素子２１は、たと
えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）などの材料からに
成ってもよく、ダイアフラム２０のばね３１に抗する変
形量を検出する。
圧力センサ１５のハウジング１６には検出口１７を有す
る検出筒１８が設けられ、その検出筒１８に連通する部
屋１９には、ダイアフラム２０が配置される。ダイアフ
ラム２０の部屋１９における圧力に依存した変位は、圧
電素子２１によって検出される。圧電素子２１は、たと
えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）などの材料からに
成ってもよく、ダイアフラム２０のばね３１に抗する変
形量を検出する。
【００２０】図４は、前述の圧力センサ１５に代えて用
いられる圧力センサ２２の構成を示す断面図である。Ｕ
字管２３内には水銀または水などの液体２４が貯留して
おり、検出筒２５の検出口２６が、被切断材１に向けて
配置される。Ｕ字管２３内の液体２４の大気に開放した
一端２７の上下の変位は、光学的に、または磁気的に、
検出手段２８によって検出され、その上下の位置に対応
した検出口２６の圧力を検出することができる。
いられる圧力センサ２２の構成を示す断面図である。Ｕ
字管２３内には水銀または水などの液体２４が貯留して
おり、検出筒２５の検出口２６が、被切断材１に向けて
配置される。Ｕ字管２３内の液体２４の大気に開放した
一端２７の上下の変位は、光学的に、または磁気的に、
検出手段２８によって検出され、その上下の位置に対応
した検出口２６の圧力を検出することができる。
【００２１】図５は、圧力センサ１５，２２に代えて用
いることができる圧力センサ２９の断面図である。この
実施例は図３の実施例に類似し、対応する部分には同一
の参照符を付す。部屋１９の圧力に応じて変化する薄膜
３０の変位を、圧電素子３１によって検出する。
いることができる圧力センサ２９の断面図である。この
実施例は図３の実施例に類似し、対応する部分には同一
の参照符を付す。部屋１９の圧力に応じて変化する薄膜
３０の変位を、圧電素子３１によって検出する。
【００２２】図６に示される他の構成を有する圧力セン
サ３２もまた、前述の図５に類似する構成を有するけれ
ども、この実施例では薄膜３０に歪ゲージ３３が張付け
て固定され、部屋１９の圧力に対応した電気信号を得る
ことができる。
サ３２もまた、前述の図５に類似する構成を有するけれ
ども、この実施例では薄膜３０に歪ゲージ３３が張付け
て固定され、部屋１９の圧力に対応した電気信号を得る
ことができる。
【００２３】再び図１〜図３を参照して、圧力センサ１
５は、ノズル部材７に、切断移動方向３の下流側に配置
されて被切断材１の切断溝６付近におけるガスの反発圧
力を検出している。切断溝６が充分に形成されず、ノズ
ル１０からのガスがこの切断溝６からの図１の参照符１
３で示される下方へのガスの抜けが悪くなったときに
は、圧力センサ１５によって検出される検出圧力が上昇
する。
５は、ノズル部材７に、切断移動方向３の下流側に配置
されて被切断材１の切断溝６付近におけるガスの反発圧
力を検出している。切断溝６が充分に形成されず、ノズ
ル１０からのガスがこの切断溝６からの図１の参照符１
３で示される下方へのガスの抜けが悪くなったときに
は、圧力センサ１５によって検出される検出圧力が上昇
する。
【００２４】図７は、圧力センサ１５からの出力の時間
経過を示す。レーザビーム４を用いて被切断材１を切断
している状態で、切断溝６が形成されているときの圧力
センサ１５によって検出される検出圧力はｐ１であり、
切断状態が不充分になったときには、圧力センサ１５に
よって検出される検出圧力が上昇して異常状態を示す波
形３５が得られる。このような圧力センサ１５の出力レ
ベルをレベル弁別することによって、切断状況を知るこ
とができる。
経過を示す。レーザビーム４を用いて被切断材１を切断
している状態で、切断溝６が形成されているときの圧力
センサ１５によって検出される検出圧力はｐ１であり、
切断状態が不充分になったときには、圧力センサ１５に
よって検出される検出圧力が上昇して異常状態を示す波
形３５が得られる。このような圧力センサ１５の出力レ
ベルをレベル弁別することによって、切断状況を知るこ
とができる。
【００２５】図８は、図１、図２、図３および図７に示
される構成を有する実施例の電気的構成を示すブロック
図である。圧力センサ１５の出力は、マイクロコンピュ
ータなどによって実現される処理回路３６に与えられ、
この処理回路３６は移動手段３７を制御し、ノズル部材
７を予め定める切断移動方向３に一定速度で、しかもノ
ズル１０が被切断材１の表面から予め定める一定の間隔
をあけて移動させる。処理回路３６はまたレーザ制御手
段３８を動作させて、レーザビーム４を発生するレーザ
源３９を駆動する。こうして図７の正常な検出圧力ｐ１
よりも高い異常な検出出力波形３５が処理回路３６にお
いてレベル弁別されて検出されたとき、レーザ制御手段
３８によってレーザ源３９の出力エネルギを増大させ、
こうして被切断材１に切断溝６を確実に形成して切断を
行うことができる。
される構成を有する実施例の電気的構成を示すブロック
図である。圧力センサ１５の出力は、マイクロコンピュ
ータなどによって実現される処理回路３６に与えられ、
この処理回路３６は移動手段３７を制御し、ノズル部材
７を予め定める切断移動方向３に一定速度で、しかもノ
ズル１０が被切断材１の表面から予め定める一定の間隔
をあけて移動させる。処理回路３６はまたレーザ制御手
段３８を動作させて、レーザビーム４を発生するレーザ
源３９を駆動する。こうして図７の正常な検出圧力ｐ１
よりも高い異常な検出出力波形３５が処理回路３６にお
いてレベル弁別されて検出されたとき、レーザ制御手段
３８によってレーザ源３９の出力エネルギを増大させ、
こうして被切断材１に切断溝６を確実に形成して切断を
行うことができる。
【００２６】図９は、本発明の他の実施例の断面図であ
る。この実施例は前述の図１の実施例に類似し、対応す
る部分には同一の参照符を付す。この実施例では、注目
すべきは、ノズル部材７には、切断移動方向３の上流
側、すなわち前方にもう１つの圧力センサ４０を固定す
る。
る。この実施例は前述の図１の実施例に類似し、対応す
る部分には同一の参照符を付す。この実施例では、注目
すべきは、ノズル部材７には、切断移動方向３の上流
側、すなわち前方にもう１つの圧力センサ４０を固定す
る。
【００２７】図１０は、図９の切断面線Ｘ−Ｘから見た
断面図である。切断移動方向３の下流側に設けられた圧
力センサ１５の出力は、図１１のライン４１に示される
とおりであり、正常な切断溝６が形成されたときには、
圧力センサ１５によって検出される圧力ｐ１は比較的低
い値を有し、このことは前述の図７に関連して説明した
動作と同様である。切断溝６が確実に形成されなくなっ
たときには、圧力センサ１５によって検出される圧力は
上昇し、波形４２が得られる。これに対してノズル部材
７の切断移動方向３の下流側に取付けられた圧力センサ
４０は、前述の圧力ｐ１を越える圧力ｐ２を常時検出し
ており、その出力波形４３が得られる。
断面図である。切断移動方向３の下流側に設けられた圧
力センサ１５の出力は、図１１のライン４１に示される
とおりであり、正常な切断溝６が形成されたときには、
圧力センサ１５によって検出される圧力ｐ１は比較的低
い値を有し、このことは前述の図７に関連して説明した
動作と同様である。切断溝６が確実に形成されなくなっ
たときには、圧力センサ１５によって検出される圧力は
上昇し、波形４２が得られる。これに対してノズル部材
７の切断移動方向３の下流側に取付けられた圧力センサ
４０は、前述の圧力ｐ１を越える圧力ｐ２を常時検出し
ており、その出力波形４３が得られる。
【００２８】このような図９〜図１１に示される実施例
のその他の構成は、前述の実施例に類似しており、２つ
の圧力センサ１５，４０の出力は、図８に示されるマイ
クロコンピュータによって実現される処理回路３６に与
えられる。図１２（１）は、前述の図１１に示される波
形とほぼ同様である。処理回路３６は、各圧力センサ１
５，４０の出力の減算を行う。圧力センサ１５の出力を
Ｖ１５とし、もう１つの圧力センサ４０の出力をＶ４０
とするとき、減算値ΔＶ（＝Ｖ４０−Ｖ１５）を求めて
図１２（２）の演算を行う。処理回路３６はこのような
図１２（２）の演算値に基づいて、圧力センサ１５によ
って検出される検出圧力が上昇したとき、レーザ制御手
段３８によってレーザ源３９からのレーザビームの出力
を、図１２（３）に示されるように増大させる。こうし
て被切断材１に切断溝６を確実に形成することすが自動
的に可能になる。
のその他の構成は、前述の実施例に類似しており、２つ
の圧力センサ１５，４０の出力は、図８に示されるマイ
クロコンピュータによって実現される処理回路３６に与
えられる。図１２（１）は、前述の図１１に示される波
形とほぼ同様である。処理回路３６は、各圧力センサ１
５，４０の出力の減算を行う。圧力センサ１５の出力を
Ｖ１５とし、もう１つの圧力センサ４０の出力をＶ４０
とするとき、減算値ΔＶ（＝Ｖ４０−Ｖ１５）を求めて
図１２（２）の演算を行う。処理回路３６はこのような
図１２（２）の演算値に基づいて、圧力センサ１５によ
って検出される検出圧力が上昇したとき、レーザ制御手
段３８によってレーザ源３９からのレーザビームの出力
を、図１２（３）に示されるように増大させる。こうし
て被切断材１に切断溝６を確実に形成することすが自動
的に可能になる。
【００２９】図１３は、本発明の他の実施例の一部の断
面図である。この実施例は前述の実施例に類似し、対応
する部分には同一の参照符を付す。図１３は、前述の図
２および図１０の図面に対応している。この実施例で
は、ノズル部材７にはその上下の軸線まわりに周方向に
等間隔をあけて複数（この実施例では８）の圧力センサ
４５〜５２が固定される。その他の構成は前述の実施例
と同様である。
面図である。この実施例は前述の実施例に類似し、対応
する部分には同一の参照符を付す。図１３は、前述の図
２および図１０の図面に対応している。この実施例で
は、ノズル部材７にはその上下の軸線まわりに周方向に
等間隔をあけて複数（この実施例では８）の圧力センサ
４５〜５２が固定される。その他の構成は前述の実施例
と同様である。
【００３０】図１４（１）に示されるように圧力センサ
４５〜５２のうち、そのうちの１つの圧力センサ４５が
被切断材１の切断溝６の直上にあるとき、その検出圧力
は、図１４（２）の参照符５３で示されるように低い値
であり、残余の圧力センサ４６〜５２の検出圧力は高
く、したがってそれらの圧力センサ４６〜５２の出力波
形５４のレベルは高い。切断溝６が確実に形成されない
ときには、波形５３には、圧力センサ４５によって検出
される高い圧力に対応した波形５５が導出される。
４５〜５２のうち、そのうちの１つの圧力センサ４５が
被切断材１の切断溝６の直上にあるとき、その検出圧力
は、図１４（２）の参照符５３で示されるように低い値
であり、残余の圧力センサ４６〜５２の検出圧力は高
く、したがってそれらの圧力センサ４６〜５２の出力波
形５４のレベルは高い。切断溝６が確実に形成されない
ときには、波形５３には、圧力センサ４５によって検出
される高い圧力に対応した波形５５が導出される。
【００３１】図１３の実施例においてノズル部材７が移
動されて図１５（１）に示されるように切断溝６が圧力
センサ４５と圧力センサ４６との間に位置したときに
は、圧力センサ４５からは図１５（２）の波形５６が得
られ、また圧力センサ４６からは波形５７が得られ、残
余の圧力センサ４７〜５２からは波形５８が得られる。
圧力センサ４５，４６の出力レベルは、切断溝６との間
の距離に依存し、この実施例では切断溝６に近い圧力セ
ンサ４５の出力レベルが小さく、切断溝６から離れた圧
力センサ４６の出力レベルは高い。このような圧力セン
サ４５，４６の出力レベルの補間演算によって切断溝６
の周方向の位置を演算して求めることもまた可能であ
る。切断溝６が充分に形成されなくなったときには、圧
力センサ４５には波形５９が表れ、また圧力センサ４６
には、その波形５９の波形５６における変化分ΔＶ１よ
りも低い変化分ΔＶ２を有する波形６０が得られる（Δ
Ｖ１＞ΔＶ２）。
動されて図１５（１）に示されるように切断溝６が圧力
センサ４５と圧力センサ４６との間に位置したときに
は、圧力センサ４５からは図１５（２）の波形５６が得
られ、また圧力センサ４６からは波形５７が得られ、残
余の圧力センサ４７〜５２からは波形５８が得られる。
圧力センサ４５，４６の出力レベルは、切断溝６との間
の距離に依存し、この実施例では切断溝６に近い圧力セ
ンサ４５の出力レベルが小さく、切断溝６から離れた圧
力センサ４６の出力レベルは高い。このような圧力セン
サ４５，４６の出力レベルの補間演算によって切断溝６
の周方向の位置を演算して求めることもまた可能であ
る。切断溝６が充分に形成されなくなったときには、圧
力センサ４５には波形５９が表れ、また圧力センサ４６
には、その波形５９の波形５６における変化分ΔＶ１よ
りも低い変化分ΔＶ２を有する波形６０が得られる（Δ
Ｖ１＞ΔＶ２）。
【００３２】また図１３〜図１５に示される実施例で
は、複数の圧力センサ４５〜５２が用いられるので、被
切断材１の始端６１および終端６２の検出もまた可能で
あるという優れた効果が達成される。
は、複数の圧力センサ４５〜５２が用いられるので、被
切断材１の始端６１および終端６２の検出もまた可能で
あるという優れた効果が達成される。
【００３３】図１６は、本発明のさらに他の実施例の一
部の断面図である。図１６における切断面線ＸＶＩＩ−
ＸＶＩＩから見た断面は図１７に簡略化して示される。
この実施例は前述の図９に示される実施例に類似するけ
れども、注目すべきはこの実施例ではノズル部材７にス
カート６２が固定されており、このスカート６２は外向
き鍔６３が形成され、この外向き鍔６３上に、圧力セン
サ１５，４０が固定され、被切断材１の表面によるガス
の反発圧力を検出する。このようなスカート６２を設け
ることによって、接続端部９から供給されるガスがレー
ザビーム４の照射される位置６４０付近で純度が保た
れ、空気の巻込みが防がれる。したがってガスが、たと
えばアルゴンおよび窒素などの不活性ガスであるときに
は、レーザビーム４による切断位置６４０付近での空気
による酸化が防がれ、またガスが純酸素であるとき、溶
融金属の酸化を円滑に行うことができる。
部の断面図である。図１６における切断面線ＸＶＩＩ−
ＸＶＩＩから見た断面は図１７に簡略化して示される。
この実施例は前述の図９に示される実施例に類似するけ
れども、注目すべきはこの実施例ではノズル部材７にス
カート６２が固定されており、このスカート６２は外向
き鍔６３が形成され、この外向き鍔６３上に、圧力セン
サ１５，４０が固定され、被切断材１の表面によるガス
の反発圧力を検出する。このようなスカート６２を設け
ることによって、接続端部９から供給されるガスがレー
ザビーム４の照射される位置６４０付近で純度が保た
れ、空気の巻込みが防がれる。したがってガスが、たと
えばアルゴンおよび窒素などの不活性ガスであるときに
は、レーザビーム４による切断位置６４０付近での空気
による酸化が防がれ、またガスが純酸素であるとき、溶
融金属の酸化を円滑に行うことができる。
【００３４】図１８は本発明のさらに他の実施例の一部
の断面図であり、図１９はその一部の水平断面図であ
る。この実施例もまた、前述の実施例に類似し、対応す
る部分には同一の参照符を付す。ノズル部材７には軸受
６４によって取付け部材６５が取付けられる。この取付
部材６５の下部には、軸受６４の軸線に垂直な回転軸線
を有する車輪６９が回転可能に設けられる。車輪６９の
幅Ｗ１は、切断溝６の幅Ｗ２未満（すなわちＷ１＞Ｗ
２）に定められる。切断溝６の切断幅Ｗ２は、たとえば
０．５ｍｍである。圧力センサ１５は取付部材６５に固
定され、その検出口１７は、ノズル部材７の軸線と軸受
６４の軸線と車輪６９の中心線６９ａとを結ぶ一直線７
０上にあり、この直線７０上にはまた、取付片６５に固
定された圧力センサ４０の検出口７１が設けられる。こ
うして図１８および図１９に示される実施例では、ノズ
ル部材７の移動に拘わらず、圧力センサ１５の検出口１
７は、レーザビーム４によって形成された切断溝６付近
のガスによる反発圧力を確実に検出することができる。
の断面図であり、図１９はその一部の水平断面図であ
る。この実施例もまた、前述の実施例に類似し、対応す
る部分には同一の参照符を付す。ノズル部材７には軸受
６４によって取付け部材６５が取付けられる。この取付
部材６５の下部には、軸受６４の軸線に垂直な回転軸線
を有する車輪６９が回転可能に設けられる。車輪６９の
幅Ｗ１は、切断溝６の幅Ｗ２未満（すなわちＷ１＞Ｗ
２）に定められる。切断溝６の切断幅Ｗ２は、たとえば
０．５ｍｍである。圧力センサ１５は取付部材６５に固
定され、その検出口１７は、ノズル部材７の軸線と軸受
６４の軸線と車輪６９の中心線６９ａとを結ぶ一直線７
０上にあり、この直線７０上にはまた、取付片６５に固
定された圧力センサ４０の検出口７１が設けられる。こ
うして図１８および図１９に示される実施例では、ノズ
ル部材７の移動に拘わらず、圧力センサ１５の検出口１
７は、レーザビーム４によって形成された切断溝６付近
のガスによる反発圧力を確実に検出することができる。
【００３５】上述の実施例では圧力センサ１５の構成を
有するものに関して主として説明を行ったけれども、他
の構成を有する圧力センサ２２，２９，３２およびその
他の構成を有する圧力センサに関しても同様な動作が達
成される。
有するものに関して主として説明を行ったけれども、他
の構成を有する圧力センサ２２，２９，３２およびその
他の構成を有する圧力センサに関しても同様な動作が達
成される。
【００３６】本発明はレーザビーム４の他に、燃料を用
いるバーナ、たとえばガスバーナなどの火炎およびプラ
ズマなどの他の熱切断ビームを用いて被切断材の熱切断
を行うときに関連して広範囲に実施することができる。
いるバーナ、たとえばガスバーナなどの火炎およびプラ
ズマなどの他の熱切断ビームを用いて被切断材の熱切断
を行うときに関連して広範囲に実施することができる。
【００３７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、熱切断ビ
ームの外周でノズル部材から被切断材にガスを噴射し、
その反発圧力を圧力センサで検出するようにしたので、
耐環境性に優れ、また外乱の悪影響がなく、また構成が
簡単であるので、メンテナンスが容易であり、さらにま
た誤動作が少ないという幾多の優れた効果が達成され
る。
ームの外周でノズル部材から被切断材にガスを噴射し、
その反発圧力を圧力センサで検出するようにしたので、
耐環境性に優れ、また外乱の悪影響がなく、また構成が
簡単であるので、メンテナンスが容易であり、さらにま
た誤動作が少ないという幾多の優れた効果が達成され
る。
【図１】本発明の一実施例の一部の断面図である。
【図２】図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見た断面図であ
る。
る。
【図３】圧力センサ１５の構成を示す断面図である。
【図４】本発明の他の実施例の圧力センサ２２の構成を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図５】本発明のさらに他の実施例の圧力センサ２９の
構成を示す断面図である。
構成を示す断面図である。
【図６】本発明のさらに他の実施例の圧力センサ３２の
構成を示す断面図である。
構成を示す断面図である。
【図７】圧力センサ１５の検出出力波形を示す図であ
る。
る。
【図８】図１〜図３および図７に示される実施例の電気
的構成を示すブロック図である。
的構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の他の実施例の一部の断面図である。
【図１０】図９の切断面線Ｘ−Ｘから見た断面図であ
る。
る。
【図１１】図９に示される圧力センサ１５，４０の各出
力波形を示す図である。
力波形を示す図である。
【図１２】圧力センサ１５，４０からの出力に応答して
動作する処理回路３６の動作を説明するための波形図で
ある。
動作する処理回路３６の動作を説明するための波形図で
ある。
【図１３】本発明の他の実施例の一部の水平断面図であ
る。
る。
【図１４】図１３に示される実施例において圧力センサ
４５によって切断溝６が検出されている状態を示す図で
ある。
４５によって切断溝６が検出されている状態を示す図で
ある。
【図１５】図１３に示される実施例において切断溝６が
圧力センサ４５，４６の間に位置している状態を示す図
である。
圧力センサ４５，４６の間に位置している状態を示す図
である。
【図１６】本発明の他の実施例の一部の断面図である。
【図１７】図１６の切断面線ＸＶＩＩ−ＸＶＩＩから見
た水平断面図である。
た水平断面図である。
【図１８】本発明のさらに他の実施例の一部の断面図で
ある。
ある。
【図１９】図８の切断面線ＩＸ−ＩＸから見た断面図で
ある。
ある。
１ 被切断材 ２ 加工ヘッド ３ 切断移動方向 ４ レーザビーム ５ 集光レンズ ６ 切断溝 ７ ノズル部材 １０ ノズル １５，２２，２９，３２，４０，４５〜５２ 圧力セン
サ ３６ 処理回路 ３７ 移動手段 ３８ レーザ源制御手段 ３９ レーザ源
サ ３６ 処理回路 ３７ 移動手段 ３８ レーザ源制御手段 ３９ レーザ源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｌ 7/08
Claims (4)
- 【請求項１】 熱切断ビームを、切断移動方向に移動し
つつ被切断材に照射して熱切断する熱切断装置用切断状
態監視装置において、 切断ビームの外周で被切断材にガスを噴射するノズル部
材と、 被切断材からのガスの反発圧力を検出する圧力センサと
を含むことを特徴とする熱切断装置用切断状態監視装
置。 - 【請求項２】 圧力センサは、切断移動方向下流側に配
置されることを特徴とする請求項１記載の熱切断装置用
切断状態監視装置。 - 【請求項３】 ノズル部材には、圧力センサを保持して
切断移動方向下流側に位置させて追従させる追従手段が
設けられることを特徴とする請求項２記載の熱切断装置
用切断状態監視装置。 - 【請求項４】 圧力センサは、周方向に間隔をあけて複
数個設けられ、各圧力センサの相互の出力レベル差を演
算して切断状態をモニタリングすることを特徴とする請
求項１記載の熱切断装置用切断状態監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5217741A JP2672453B2 (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | 熱切断装置用切断状態監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5217741A JP2672453B2 (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | 熱切断装置用切断状態監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0768394A true JPH0768394A (ja) | 1995-03-14 |
| JP2672453B2 JP2672453B2 (ja) | 1997-11-05 |
Family
ID=16709033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5217741A Expired - Fee Related JP2672453B2 (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | 熱切断装置用切断状態監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2672453B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1669159A1 (de) * | 2004-12-07 | 2006-06-14 | Bystronic Laser AG | Bearbeitungsdüse zum Laserschneiden mir einer über den Düsenkörper hinausragenden Düsenhülse, Laserbearbeitungsvorrichtung und Laserbearbeitungsverfahren mit der entsprechenden Bearbeitungsdüse |
| US7528343B2 (en) * | 2005-06-21 | 2009-05-05 | Fameccanica. Data S.P.A. | Laser treatment of sanitary products |
| JP2014124648A (ja) * | 2012-12-25 | 2014-07-07 | Disco Abrasive Syst Ltd | レーザー加工装置 |
| CN108544052A (zh) * | 2018-03-02 | 2018-09-18 | 浙江吉润汽车有限公司 | 一种板材切割装置 |
| CN114074230A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-02-22 | 江苏隧锦五金制造有限公司 | 一种具有压力传动型喷嘴的钣金激光切割机 |
-
1993
- 1993-09-01 JP JP5217741A patent/JP2672453B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1669159A1 (de) * | 2004-12-07 | 2006-06-14 | Bystronic Laser AG | Bearbeitungsdüse zum Laserschneiden mir einer über den Düsenkörper hinausragenden Düsenhülse, Laserbearbeitungsvorrichtung und Laserbearbeitungsverfahren mit der entsprechenden Bearbeitungsdüse |
| US7528343B2 (en) * | 2005-06-21 | 2009-05-05 | Fameccanica. Data S.P.A. | Laser treatment of sanitary products |
| JP2014124648A (ja) * | 2012-12-25 | 2014-07-07 | Disco Abrasive Syst Ltd | レーザー加工装置 |
| CN108544052A (zh) * | 2018-03-02 | 2018-09-18 | 浙江吉润汽车有限公司 | 一种板材切割装置 |
| CN114074230A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-02-22 | 江苏隧锦五金制造有限公司 | 一种具有压力传动型喷嘴的钣金激光切割机 |
| CN114074230B (zh) * | 2022-01-19 | 2022-04-08 | 江苏隧锦五金制造有限公司 | 一种具有压力传动型喷嘴的钣金激光切割机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2672453B2 (ja) | 1997-11-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |