JP3159621B2 - Laser processing method and apparatus - Google Patents
Laser processing method and apparatusInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、被加工物の加工終端
部での溶け落ちの防止を目的としたレーザ加工方法及び
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing method and apparatus for preventing burn-through at the processing end of a workpiece.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、レーザ加工において、被加工物の
加工終端部での溶け落ちを防止する手段として、たとえ
ば、図13に示すように、まず被加工物にピアシングし
て貫通穴(ピアス)7を形成し、貫通穴(ピアス)7か
らピアスライン8上を切断した後予定の加工軌跡を加工
し終端部手前で加工を終了し、切り離される際に熱集中
で溶け落ちが発生する現象を防止する方法が取られてい
た。このような意図的な切り残しはエンドジョイント9
と呼ばれ一般的に用いられる方法である。2. Description of the Related Art Conventionally, in laser processing, as means for preventing burn-through at the processing end portion of a workpiece, for example, as shown in FIG. After cutting the piercing line 8 from the through-hole (piercing) 7 to form a predetermined trajectory, ending the processing in front of the end portion, and causing burn-out due to heat concentration when the pierce is cut off. Measures have been taken to prevent it. Such an intentional uncut portion is used for the end joint 9.
This is a commonly used method.
【0003】また、特開平4−33788号公報に示さ
れたレーザ穴明け加工は、レーザ切断の加工条件パラメ
ータの出力、パルスデューティ、速度、加工ガス圧、を
切断位置に応じて適正制御し被加工物を高品質で加工す
るものである。In laser drilling disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-33788, the output of laser processing parameters, pulse duty, speed, and processing gas pressure are appropriately controlled in accordance with the cutting position. This is to process the workpiece with high quality.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来のレーザ加工方法
は以上のように構成されているので、エンドジョイント
9を設けた場合、加工後2次的な作業として被加工物か
ら製品を抜き出す作業が必要であり、特に厚板ではエン
ドジョイント量も多く、抜き取る作業が困難であった。
また、ジョイント部は凸状になるため、穴加工時などは
精度が悪くなるため、精度を向上させるために後加工を
必要とするという問題点があった。Since the conventional laser processing method is configured as described above, when the end joint 9 is provided, the operation of extracting the product from the workpiece as a secondary operation after the operation is performed. Necessary, especially for thick plates, the amount of end joints is large, making it difficult to extract them.
Further, since the joint portion has a convex shape, accuracy is deteriorated at the time of drilling a hole or the like, so that there is a problem that post-processing is required to improve the accuracy.
【0005】一方、特開平4−33788号公報に示さ
れたレーザ穴明け加工のような場合、図12に示すよう
に加工の最終段階では既に形成された溝であるピアスラ
イン8に対して切断が進行していくため、切断前面で発
生する熱がピアスライン8で熱反射され、被加工物が適
正な加工条件にならないで、異常高温になり加工不良す
なわち溶け落ちを引き起こすという問題点があった。特
に板厚が大きくなるほどこの現象が生じやすい。On the other hand, in the case of laser drilling shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-33788, at the final stage of the processing, the pierce line 8 which is a groove already formed is cut at the final stage of the processing as shown in FIG. Progresses, heat generated at the cutting front face is reflected by the piercing line 8, and the workpiece does not reach the proper processing conditions, but becomes abnormally high in temperature and causes processing defects, that is, burn-through. Was. In particular, this phenomenon tends to occur as the plate thickness increases.
【0006】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、エンドジョイントを必要とせ
ず、終端部の溶け落ちを防止するレーザ加工方法及び加
工装置を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a laser processing method and a processing apparatus which do not require an end joint and prevent burn-out at an end portion.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明に係るレーザ加
工方法は、加工開始点から加工終点に至る加工軌跡に応
じて加工ヘッドを位置決め制御し、被加工物上にレーザ
ビームを照射して所定の形状に切断するレーザ加工方法
において、上記加工ヘッドは上記加工開始点から上記レ
ーザビームを照射し、上記加工終点の所定距離手前の位
置である加工停止点に到達した際一旦上記レーザビーム
の照射を停止し、上記加工ヘッドを上記加工終点に移動
した後上記レーザビームの照射を再開し、上記加工終点
から上記加工停止点に向かって上記加工ヘッドを移動し
切断加工を継続するようにしたものである。A laser processing method according to the present invention controls the positioning of a processing head in accordance with a processing trajectory from a processing start point to a processing end point, and irradiates a laser beam onto a workpiece to a predetermined position. In the laser processing method for cutting into a shape, the processing head irradiates the laser beam from the processing start point and once irradiates the laser beam when the laser beam reaches a processing stop point which is located a predetermined distance before the processing end point. Stopping, moving the processing head to the processing end point, restarting the laser beam irradiation, moving the processing head from the processing end point toward the processing stop point, and continuing the cutting processing. It is.
【0008】また、レーザビームの照射を一旦停止する
前の加工条件と、レーザビームの照射を再開した後の加
工条件が異なるものである。Further, the processing conditions before the laser beam irradiation is temporarily stopped and the processing conditions after the laser beam irradiation is restarted are different.
【0009】また、加工終点を含む加工終点に近い所定
の位置で被加工物の表面温度を検出し、この検出温度に
基づきレーザビームの照射を一旦停止する加工停止点を
決定するものである。Further, the surface temperature of the workpiece is detected at a predetermined position near the processing end point including the processing end point, and a processing stop point for temporarily stopping the laser beam irradiation is determined based on the detected temperature.
【0010】また、加工終点からレーザビームの一旦停
止点まで切断加工するときに、上記一旦停止点近傍の被
加工物表面温度を検出し、この検出温度が予め設定され
た温度に達した時点で、切断加工を終了するものであ
る。Further, when cutting is performed from the processing end point to the temporary stop point of the laser beam, the workpiece surface temperature near the temporary stop point is detected, and when this detected temperature reaches a preset temperature, This ends the cutting process.
【0011】この発明に係るレーザ加工装置は、加工開
始点から加工終点に至る加工軌跡に応じて加工ヘッドを
位置決め制御し、被加工物上にレーザビームを照射して
所定の形状に切断するレーザ加工装置において、加工終
了点近傍の被加工物表面温度を検出する温度検出手段
と、この温度検出手段にて得られた温度データに基づ
き、加工終了前に一旦レーザビームの照射を停止する加
工停止点の位置及びレーザビームの照射を再開した後の
加工条件の少なくとも一方を決定する決定手段とを備え
たものである。A laser processing apparatus according to the present invention controls the positioning of a processing head in accordance with a processing trajectory from a processing start point to a processing end point, and irradiates a laser beam onto a workpiece to cut into a predetermined shape. In the processing apparatus, temperature detection means for detecting the surface temperature of the workpiece near the processing end point, and processing stop for temporarily stopping laser beam irradiation before processing based on temperature data obtained by the temperature detection means. Determining means for determining at least one of the position of the point and the processing conditions after restarting the irradiation of the laser beam.
【0012】[0012]
【作用】この発明におけるレーザ加工方法は、加工開始
点から加工終点に至る加工軌跡に応じて加工ヘッドを位
置決め制御し、レーザビームを照射して切断するレーザ
加工方法において、加工終点の所定距離手前の位置であ
る加工停止点に到達した際一旦レーザビームの照射を停
止し、加工ヘッドを加工終点に移動した後レーザビーム
の照射を再開し、加工終点から加工停止点に向かって加
工ヘッドを移動し切断加工を継続することにより、ピア
スラインからの熱反射によって加工終点近傍において温
度が異常に上昇するのを防止する。According to the laser processing method of the present invention, in a laser processing method for controlling the positioning of a processing head in accordance with a processing locus from a processing start point to a processing end point and irradiating a laser beam for cutting, a predetermined distance before the processing end point. When the laser beam reaches the processing stop point, the laser beam irradiation is stopped once, the processing head is moved to the processing end point, then the laser beam irradiation is restarted, and the processing head is moved from the processing end point to the processing stop point. By continuing the cutting, the temperature is prevented from abnormally rising near the processing end point due to heat reflection from the piercing line.
【0013】また、レーザビームの照射を一旦停止する
前の加工条件と、レーザビームの照射を再開した後の加
工条件が異なるようにすることにより、ピアスラインか
らの熱反射によって加工終点近傍において温度が異常に
上昇するのをより効果的に防止する。Further, by making the processing conditions before the laser beam irradiation is once stopped and the processing conditions after the laser beam irradiation is resumed different, the temperature near the processing end point is reduced by heat reflection from the piercing line. Is more effectively prevented from rising abnormally.
【0014】また、加工終点を含む加工終点に近い所定
の位置で被加工物の表面温度を検出し、この検出温度に
基づきレーザビームの照射を一旦停止する加工停止点を
適切に決定する。Further, the surface temperature of the workpiece is detected at a predetermined position near the processing end point including the processing end point, and the processing stop point for temporarily stopping the laser beam irradiation is appropriately determined based on the detected temperature.
【0015】また、加工終点からレーザビームの一旦停
止点まで切断加工するときに、上記一旦停止点近傍の被
加工物表面温度を検出し、この検出温度が予め設定され
た温度に達した時点で、切断加工を終了するようにし、
加工点の過熱を防止する。Further, when cutting the laser beam from the processing end point to the temporary stop point of the laser beam, the surface temperature of the workpiece near the temporary stop point is detected, and when this detected temperature reaches a preset temperature, , To finish the cutting process,
Prevents overheating of processing points.
【0016】この発明におけるレーザ加工装置は、加工
開始点から加工終点に至る加工軌跡に応じて加工ヘッド
を位置決め制御し、被加工物上にレーザビームを照射し
て所定の形状に切断するレーザ加工装置において、加工
終了点近傍の被加工物表面温度を検出する温度検出手段
と、この温度検出手段にて得られた温度データに基づ
き、加工終了前に一旦レーザビームの照射を停止する加
工停止点の位置及びレーザビームの照射を再開した後の
加工条件の少なくとも一方を決定する決定手段とを備え
るようにしたので、加工終点近傍において適切な加工を
実現するのを容易にする。The laser processing apparatus according to the present invention controls the positioning of a processing head in accordance with a processing locus from a processing start point to a processing end point, and irradiates a laser beam onto a workpiece to cut into a predetermined shape. A temperature detecting means for detecting a workpiece surface temperature near a processing end point; and a processing stop point for temporarily stopping laser beam irradiation before processing based on temperature data obtained by the temperature detecting means. Determining means for determining at least one of the position and the processing condition after the restart of the laser beam irradiation, so that appropriate processing can be easily realized in the vicinity of the processing end point.
【0017】[0017]
実施例1.この発明の実施例1によるレーザ加工方法の
***加工時の加工経路を図1に示す。図中S1の工程で
はピアシングをし貫通穴(ピアス)7を形成した後ピア
スライン8上を加工し、更に予定の加工軌跡上を切断し
ている途中である。S2の工程は加工終点の手前の加工
停止点10で一旦加工を停止した状態である。更にS3
の工程は加工終点または加工終点延長上側の既切断溝に
非照射の状態でビーム照射部たる加工ヘッドが移動した
状態である。S4の工程は前記移動した地点から一旦停
止位置である加工停止点10まで切断を再開している状
態である。Embodiment 1 FIG. FIG. 1 shows a processing path at the time of processing a small hole in the laser processing method according to the first embodiment of the present invention. In the step S1 in the figure, piercing is performed, a through hole (piercing) 7 is formed, processing is performed on the piercing line 8, and further cutting is performed on a predetermined processing locus. The step S2 is a state in which the machining is temporarily stopped at the machining stop point 10 before the machining end point. Further S3
Is a state in which the processing head, which is a beam irradiator, has been moved in a non-irradiated state at the processing end point or the cut groove above the processing end point extension. The step S4 is a state in which the cutting is resumed from the moved point to the machining stop point 10 which is a temporary stop position.
【0018】また、図2に単に切り落とす場合の加工経
路を示す。まずS11の工程は始点から終点までの加工
軌跡上を加工ヘッド1が移動し、切断している途中であ
る。S12の工程は加工終点の手前で一旦加工を停止し
た状態である。更にS13の工程は加工終点延長上の空
間(被加工物外)または加工終点に非照射の状態で加工
ヘッド1が移動した状態である。S14は前記移動した
地点から照射を再開し一旦停止位置まで切断を行ってい
る状態である。FIG. 2 shows a machining path in the case of simply cutting off. First, in step S11, the machining head 1 is moving along a machining locus from the start point to the end point and is cutting. The process of S12 is a state where the machining is temporarily stopped just before the machining end point. Further, the step of S13 is a state in which the processing head 1 has been moved in a non-irradiated state on the space (outside the workpiece) on the extension of the processing end point or on the processing end point. S14 is a state in which the irradiation is restarted from the moved point and the cutting is temporarily performed to the stop position.
【0019】被加工物の加工の終端部の溶け落ち量の定
義を図3に示す。以下溶け落ち量についてはこの図に従
い測定している。図4にこの発明の実施例1によるレー
ザ加工方法の***加工時の加工経路に従い切断した場合
と従来通りの加工経路で切断した場合の終端部の溶け落
ち量について比較した結果を示す。この発明によるレー
ザ加工方法の終端溶け落ちが従来の方法に比べて低減し
たことがが明らかである。なお、この場合の加工終点と
一旦停止位置との関係(距離)は、被加工物の材質・板
厚に関係した適正な値が存在するため、各種材質・板厚
に応じた条件を予めNC装置または自動プログラミング
装置に登録しておき自動的に設定できる。FIG. 3 shows the definition of the burn-through amount at the end of the processing of the workpiece. Hereinafter, the burn-through amount is measured according to this figure. FIG. 4 shows the result of comparing the burn-through amount at the terminal end when cutting along the processing path at the time of small hole processing by the laser processing method according to the first embodiment of the present invention and when cutting along the conventional processing path. It is clear that the end burn-through of the laser processing method according to the present invention is reduced as compared with the conventional method. In this case, since the relationship (distance) between the processing end point and the temporary stop position has an appropriate value related to the material and the thickness of the workpiece, the conditions according to the various materials and the thickness are set in advance by NC. Registered in the device or automatic programming device and can be set automatically.
【0020】実施例2.この発明の実施例2によるレー
ザ加工方法の閉曲線型の加工経路を図5に示すが基本的
に加工経路は実施例1の場合とほぼ同一である。加工経
路の大部分はCW(連続波)で切断することとする。図
6は図5の形状に対してそれぞれ異なる終端処理方法で
軟鋼材料を加工した場合の終端部の溶け落ち量と板厚に
よる変化を示している。図6中のa.は従来のレーザ加
工方法における切断条件で終端部まで切断した場合、
b.は加工終点までの3mm程度の間、例えば30Hz
程度の低周波パルス条件に切り換えた場合、c.はb.
と同一条件をこの発明のレーザ加工方法における経路で
切断した場合である。a.,b.に比べてc.の溶け落
ち量は約1/4から1/5である。Embodiment 2 FIG. FIG. 5 shows a closed-curve processing path of the laser processing method according to the second embodiment of the present invention. The processing path is basically the same as that of the first embodiment. Most of the processing path is cut by CW (continuous wave). FIG. 6 shows the variation due to the amount of burn-through at the end portion and the plate thickness when the mild steel material is processed with different end treatment methods for the shape of FIG. A. When cutting to the end under cutting conditions in the conventional laser processing method,
b. Is about 3 mm to the processing end point, for example, 30 Hz
Switching to low frequency pulse conditions of the order of c. Is b.
This is a case where the same conditions as in the above were cut along the path in the laser processing method of the present invention. a. , B. C. Is about 1/4 to 1/5.
【0021】なお、終端部の加工条件の切り換えは加工
ガス圧を下げたり、アシストガスの種類を変更したりし
てもほぼ同一の効果がある。CWによる終端処理を採用
するのは、速度が大きく設定できるため、溶け落ち品質
よりも加工時間短縮が要求される場合に限られる。The switching of the processing conditions at the end portion has substantially the same effect even when the processing gas pressure is lowered or the type of the assist gas is changed. The termination processing by CW is adopted only when the processing time can be shortened rather than the burn-through quality because the speed can be set high.
【0022】実施例3.図7に示すような穴加工が多数
ある形状(900×300mm)で、a.予め一旦停止
位置を加工終点から3mmの地点とした場合と、b.図
8に示すような温度検出手段2で加工終点を含む加工終
点に近い所定の位置で被加工物の表面温度を検出し、こ
の検出温度に基づきレーザビームの照射を一旦停止する
加工停止点を最適停止位置としてを決定した場合との加
工時間を比較した例を図9に示す。Embodiment 3 FIG. A shape (900 × 300 mm) having many holes as shown in FIG. A case where the stop position is once set to a point 3 mm from the processing end point in advance, b. The surface temperature of the workpiece is detected at a predetermined position near the processing end point including the processing end point by the temperature detecting means 2 as shown in FIG. 8, and based on the detected temperature, the processing stop point for temporarily stopping the irradiation of the laser beam is determined. FIG. 9 shows an example in which the machining time is compared with the case where the optimum stop position is determined.
【0023】例えば、この時の被加工材、軟鋼SS40
0、板厚16mmで、高速切断部の加工条件として出力
2200W、CW、加工速度0.7m/min、終端部
の加工条件として出力600W、周波数20Hz、デュ
ーティ20%、加工速度0.03m/minとしたと
き、予め一旦停止位置を加工終点から3mmの地点とし
た場合(a)に対して、検出温度に基づいて求められた
レーザビームの照射を一旦停止する最適停止位置は加工
終点から1〜2mmの地点(b)となり、従って加工時
間はa.の場合9分30秒、b.の場合7分であった。
なお、板厚により被加工物の熱の蓄積の差が有るため最
適停止位置は異なり、板厚17mmで1〜2.2mm、
板厚19mmで1.5〜2.8mmとなる。3mm一定
にしていても加工時間が厚板ほど長くなるのは、高速条
件(連続波)での切断速度が異なるため(厚板ほど遅
い)である。For example, the work material at this time, mild steel SS40
0, plate thickness 16 mm, output 2200 W, CW, processing speed 0.7 m / min as processing conditions for high-speed cutting part, output 600 W, frequency 20 Hz, duty 20%, processing speed 0.03 m / min as processing conditions for end part When the stop position is previously set to a point 3 mm from the processing end point, the optimum stop position for temporarily stopping the laser beam irradiation obtained based on the detected temperature is 1 to 1 from the processing end point. The point (b) is 2 mm, so that the processing time is a. 9 minutes and 30 seconds, b. In this case, it was 7 minutes.
In addition, since there is a difference in heat accumulation of the workpiece depending on the plate thickness, the optimum stop position is different, and the plate thickness is 17 mm, 1 to 2.2 mm,
It becomes 1.5 to 2.8 mm when the plate thickness is 19 mm. The reason why the processing time becomes longer for a thick plate even when the thickness is fixed at 3 mm is that the cutting speed under high-speed conditions (continuous wave) is different (the slower the thicker the plate).
【0024】実施例4.この発明の実施例4は、一旦加
工停止した後に加工終点まで移動し、再び加工停止点に
向かって切断を行い加工を終了する場合の加工停止点に
向かっての切断距離の適正化について示したものであ
る。この切断の場合、従来のレーザ加工経路の終端の溶
け落ちと比べ規模が小さいが、切断の最後の部分で溶け
落ちが発生する。この溶け落ちを防止するため、切断距
離の短かさや効率から見て、溶け落ちが発生する直前に
切断を停止する方法が良い。切断の残距離は温度の高い
被加工物とアシストガスの反応により、自然に切り落ち
る。Embodiment 4 FIG. Fourth Embodiment In the fourth embodiment of the present invention, when the machining is once stopped, the workpiece is moved to the machining end point, the cutting is again performed toward the machining stop point, and the cutting distance toward the machining stop point when the machining is completed is optimized. Things. In the case of this cutting, although the scale is smaller than that of the conventional burn-through at the end of the laser processing path, burn-through occurs at the last part of the cut. In order to prevent this burn-through, it is preferable to stop the cutting immediately before burn-through occurs in view of the short cutting distance and efficiency. The remaining distance of the cutting is naturally cut off by the reaction between the hot workpiece and the assist gas.
【0025】この実施例4では、以上のことを安定的に
達成するため、再び加工停止点に向かって切断を行うと
き、加工停止点近傍の温度計測を図8と同様に行い、求
められた加工停止点近傍の温度計測データにより溶け落
ち発生直前に切断を終了する。図10に温度計測により
加工終了点の適正化を行った場合と、加工終了点を一旦
停止点より常に0.5mmとした場合の溶け落ち量と板
厚の関係を示す。温度計測により加工終了点の適正化を
行うことにより、板厚による溶け落ち量のばらつきが少
なくなり、溶け落ち量も低減している。In the fourth embodiment, in order to stably achieve the above, when cutting is again performed toward the machining stop point, the temperature near the machining stop point is measured in the same manner as in FIG. The cutting is terminated immediately before the occurrence of burn through based on the temperature measurement data near the processing stop point. FIG. 10 shows the relationship between the burn-through amount and the plate thickness when the processing end point is optimized by temperature measurement and when the processing end point is always 0.5 mm from the stop point. By optimizing the processing end point by temperature measurement, variation in the burn-through amount due to the plate thickness is reduced, and the burn-through amount is also reduced.
【0026】実施例5.図11は、この発明の実施例5
によるレーザ加工装置を示す構成図である。レーザ加工
装置は、レーザ発振器4から発振されたレーザビームを
加工ヘツド1により被加工物3の表面に照射し、切断す
る。切断方向や速度はサーボモータ5により被加工物3
を搭載したテーブルを移動することで決まる。このよう
なレーザ加工装置に照射されたレーザビーム近傍の被加
工物3の表面温度を測定するため、テーブル移動用のサ
ーボモータ5に合わせて360度全方向測定する例えば
赤外線センサ2aと温度計測部2bからなる温度検出手
段2を設けた。Embodiment 5 FIG. FIG. 11 shows Embodiment 5 of the present invention.
1 is a configuration diagram showing a laser processing apparatus according to the present invention. The laser processing apparatus irradiates the surface of the workpiece 3 with the laser beam oscillated from the laser oscillator 4 by the processing head 1 and cuts the laser beam. The cutting direction and speed are controlled by the servo motor 5
It is determined by moving the table equipped with. In order to measure the surface temperature of the workpiece 3 in the vicinity of the laser beam irradiated to such a laser processing apparatus, for example, an infrared sensor 2a and a temperature measuring unit that perform 360-degree omnidirectional measurement in accordance with the servo motor 5 for moving the table 2b is provided.
【0027】すなわち、常に加工前面近傍の被加工物3
の表面温度を計測するよう設置された温度検出手段2に
より加工終点手前での被加工物3の表面温度の計測を行
い、蓄熱現象により被加工物3の表面温度が予め設定の
温度に達したことを感知した時点で、ビーム照射を止め
る。その状態のまま加工終点または加工終点の延長上の
既切断溝あるいは空間まで移動する。そこで前記測定温
度結果からその表面温度を持つ材料の切断に最適な加工
条件をNC装置6内の加工条件メモリから選択する。次
に、選択した加工条件で先程の一旦ビーム照射停止点ま
で加工を開始する。この時も常に加工前面近傍の被加工
物3の表面温度を計測し、ワークの表面温度が蓄熱によ
りいかなる加工条件でも溶け落ちが発生する温度となっ
た時点で加工を終了する。 また、実施例4のように、
加工終了点を決定するため再加工時にも被加工物3の温
度を温度検出手段2で測定し、測定した被加工物3の温
度データをNC装置6に送り選択した条件での溶け落ち
発生温度のデータと照合し、加工終了点を決定する。That is, the workpiece 3 always near the processing front surface
The surface temperature of the workpiece 3 is measured just before the processing end point by the temperature detecting means 2 installed to measure the surface temperature of the workpiece 3, and the surface temperature of the workpiece 3 reaches a preset temperature due to a heat storage phenomenon. When this is detected, the beam irradiation is stopped. In this state, the workpiece is moved to the machining end point or an already cut groove or space on the extension of the machining end point. Therefore, based on the measured temperature results, the optimum processing condition for cutting the material having the surface temperature is selected from the processing condition memory in the NC device 6. Next, processing is started under the selected processing conditions up to the beam irradiation stop point. Also at this time, the surface temperature of the workpiece 3 near the processing front surface is always measured, and the processing is terminated when the surface temperature of the work reaches a temperature at which burnout occurs under any processing conditions due to heat storage. Also, as in Example 4,
In order to determine the processing end point, the temperature of the workpiece 3 is also measured by the temperature detecting means 2 at the time of reprocessing, and the measured temperature data of the workpiece 3 is sent to the NC device 6 to cause the burn-off temperature under the selected condition. To determine the processing end point.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、加工
終点の所定距離手前の位置である加工停止点に到達した
際一旦レーザビームの照射を停止し、加工ヘッドを加工
終点に移動した後レーザビームの照射を再開し、加工終
点から加工停止点に向かって加工ヘッドを移動し切断加
工を継続するようにしたのでピアスラインからの熱反射
によって加工終了点近傍の加工点の温度が異常に上昇し
溶け落ちによる加工不良が発生するのを防止する効果が
ある。As described above, according to the present invention, when the laser beam reaches the processing stop point which is a position before the processing end point by a predetermined distance, the laser beam irradiation is temporarily stopped, and the processing head is moved to the processing end point. After that, the laser beam irradiation was restarted, and the processing head was moved from the processing end point to the processing stop point to continue cutting processing, so the temperature of the processing point near the processing end point was abnormal due to heat reflection from the piercing line This has the effect of preventing the occurrence of processing defects due to rising and burn-through.
【0029】また、レーザビームの照射を一旦停止する
前の加工条件と、レーザビームの照射を再開した後の加
工条件が異なるようにしたので、ピアスラインからの熱
反射によって終了点近傍の加工点の温度が異常に上昇し
溶け落ちによる加工不良が発生するのをより効果的に防
止する。Further, since the processing conditions before the laser beam irradiation is temporarily stopped and the processing conditions after the laser beam irradiation is restarted are different, the processing point near the end point due to heat reflection from the piercing line is changed. More effectively prevents abnormal temperature rise and machining failure due to burn-through.
【0030】また、加工開始点から加工終了点に向かっ
てレーザビームを照射しながら位置決め制御されている
加工ヘッドが加工終了点に近付いた時点で、加工終了点
近傍の被加工物表面温度を検出し、この検出温度に基づ
きレーザビームの照射を一旦停止する停止位置を決定す
るようにしたので、一旦停止点を適切に決定し溶け落ち
量を最小にする効果がある。Further, when the processing head whose position is controlled approaches the processing end point while irradiating a laser beam from the processing start point to the processing end point, the surface temperature of the workpiece near the processing end point is detected. However, since the stop position at which the irradiation of the laser beam is temporarily stopped is determined based on the detected temperature, there is an effect that the stop point is appropriately determined once and the burn-through amount is minimized.
【0031】また、加工終了点からレーザビームの一旦
停止点まで切断加工するときに、上記一旦停止点近傍の
被加工物表面温度を検出し、この検出温度が予め設定さ
れた温度に達した時点で切断加工を終了するようにした
ので、加工点の過熱を防止し過熱に起因する溶け落ちの
発生を防止する。Further, when cutting the laser beam from the processing end point to a temporary stop point of the laser beam, the surface temperature of the workpiece near the temporary stop point is detected, and when the detected temperature reaches a preset temperature. Since the cutting process is terminated at the step (1), overheating of the processing point is prevented, and burn-out due to overheating is prevented.
【0032】この発明によるレーザ加工装置は、加工終
了点近傍の被加工物表面温度を検出する温度検出手段
と、この温度検出手段にて得られた温度データに基づ
き、加工終了前に一旦レーザビームの照射を停止する加
工停止点の位置及びレーザビームの照射を再開した後の
加工条件の少なくとも一方を決定する決定手段とを備え
るようにしたので、加工終了点近傍において適切な加工
を実現するのを容易にし、溶け落ちの発生を防止し、製
品品質の向上に効果がある。A laser processing apparatus according to the present invention comprises a temperature detecting means for detecting a surface temperature of a workpiece near a processing end point and a laser beam once before processing based on temperature data obtained by the temperature detecting means. Determining means for determining at least one of the position of the processing stop point for stopping the irradiation of the laser beam and the processing conditions after the laser beam irradiation is resumed, so that appropriate processing can be realized in the vicinity of the processing end point. This is effective in preventing burn-through and improving product quality.
【図1】 この発明の実施例1によるレーザ加工方法の
***加工時の加工経路を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a processing path at the time of processing a small hole in a laser processing method according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 この発明の実施例1によるレーザ加工方法の
切り落とし加工時の加工経路を示す図である。FIG. 2 is a view showing a processing path at the time of cutting off in the laser processing method according to the first embodiment of the present invention.
【図3】 溶け落ち量について定義した図である。FIG. 3 is a diagram defining a burn-through amount.
【図4】 この発明の実施例1による切断方法と従来の
通常の切断方法について、溶け落ち量を比較した図であ
る。FIG. 4 is a diagram comparing the burn-through amount between the cutting method according to the first embodiment of the present invention and a conventional ordinary cutting method.
【図5】 この発明の実施例2によるレーザ加工方法の
加工経路を示す図である。FIG. 5 is a view showing a processing path of a laser processing method according to a second embodiment of the present invention.
【図6】 従来のレーザ加工方法と従来のレーザ加工方
法において終端での加工条件を変えた場合とこの発明の
実施例2によるレーザ加工方法の場合の溶け落ち量につ
いて比較した図である。FIG. 6 is a diagram comparing the amount of burn-through in the case of changing the processing conditions at the end between the conventional laser processing method, the conventional laser processing method, and the laser processing method according to the second embodiment of the present invention.
【図7】 この発明の実施例3によるレーザ加工方法に
用いる加工形状を示した図である。FIG. 7 is a diagram showing a processing shape used in a laser processing method according to a third embodiment of the present invention.
【図8】 この発明の実施例3によるレーザ加工方法に
おけるの被加工物のの表面の温度検出の状況を示す図で
ある。FIG. 8 is a diagram showing a state of temperature detection on a surface of a workpiece in a laser processing method according to a third embodiment of the present invention.
【図9】 終端距離を一定にした場合とこの発明の実施
例3によるレーザ加工方法の場合について加工時間を比
較した図である。FIG. 9 is a diagram comparing processing times in a case where a terminal distance is fixed and a case of a laser processing method according to a third embodiment of the present invention.
【図10】 加工終了点を一定にした場合とこの発明の
実施例4によるレーザ加工方法の場合について溶け落ち
量を比較した図である。FIG. 10 is a diagram comparing the burn-through amount between the case where the processing end point is fixed and the case of the laser processing method according to the fourth embodiment of the present invention.
【図11】 この発明の実施例5によるレーザ加工装置
を示す概略構成図である。FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing a laser processing apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
【図12】 ピアスラインと切断時の熱影響を示す説明
図である。FIG. 12 is an explanatory diagram showing a piercing line and a thermal effect at the time of cutting.
【図13】 従来のレーザ加工方法の加工経路を示す説
明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing a processing path of a conventional laser processing method.
1 加工ヘッド、2 温度検出手段、3 披加工物、4
レーザ発振器 5 サーボモータ、6 NC装置、7 貫通穴(ピア
ス)、8 ピアスライン、9 エンドジョイント、10
一旦停止点1 processing head, 2 temperature detection means, 3 processed products, 4
Laser oscillator 5 Servo motor, 6 NC device, 7 through hole (piercing), 8 piercing line, 9 end joint, 10
Stop point
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−214356(JP,A) 特開 平6−344162(JP,A) 特開 平6−269967(JP,A) 特開 平5−309484(JP,A) 実開 昭62−105777(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 26/00 B23K 26/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-7-214356 (JP, A) JP-A-6-344162 (JP, A) JP-A-6-269967 (JP, A) JP-A 5- 309484 (JP, A) Japanese Utility Model 62-105777 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B23K 26/00 B23K 26/02
Claims (5)
に応じて加工ヘッドを位置決め制御し、被加工物上にレ
ーザビームを照射して所定の形状に切断するレーザ加工
方法において、上記加工ヘッドは上記加工開始点から上
記レーザビームを照射し、上記加工終点の所定距離手前
の位置である加工停止点に到達した際一旦上記レーザビ
ームの照射を停止し、上記加工ヘッドを上記加工終点に
移動した後上記レーザビームの照射を再開し、上記加工
終点から上記加工停止点に向かって上記加工ヘッドを移
動し切断加工を継続するようにしたことを特徴とするレ
ーザ加工方法。1. A laser processing method for positioning a processing head in accordance with a processing locus from a processing start point to a processing end point and irradiating a laser beam onto a workpiece to cut the workpiece into a predetermined shape. Irradiates the laser beam from the processing start point, temporarily stops the laser beam irradiation when reaching a processing stop point which is a position before the processing end point by a predetermined distance, and moves the processing head to the processing end point A laser processing method, wherein the laser beam irradiation is restarted, and the processing head is moved from the processing end point to the processing stop point to continue the cutting processing.
加工条件と、レーザビームの照射を再開した後の加工条
件が異なることを特徴とする請求項1に記載のレーザ加
工方法。2. The laser processing method according to claim 1, wherein a processing condition before the laser beam irradiation is temporarily stopped and a processing condition after the laser beam irradiation is restarted are different.
置で被加工物の表面温度を検出し、この検出温度に基づ
きレーザビームの照射を一旦停止する加工停止点を決定
することを特徴とする請求項1または2に記載のレーザ
加工方法。3. The method according to claim 1, wherein a surface temperature of the workpiece is detected at a predetermined position near the processing end point including the processing end point, and a processing stop point for temporarily stopping the laser beam irradiation is determined based on the detected temperature. The laser processing method according to claim 1, wherein the laser processing method is performed.
まで切断加工するときに、上記一旦停止点近傍の被加工
物表面温度を検出し、この検出温度が予め設定された温
度に達した時点で、切断加工を終了することを特徴とす
る請求項1ないし3のいずれか1項に記載のレーザ加工
方法。4. When cutting from a processing end point to a temporary stop point of a laser beam, a workpiece surface temperature near the temporary stop point is detected, and when the detected temperature reaches a preset temperature, 4. The laser processing method according to claim 1, wherein the cutting process is terminated.
に応じて加工ヘッドを位置決め制御し、被加工物上にレ
ーザビームを照射して所定の形状に切断するレーザ加工
装置において、 加工終了点近傍の被加工物表面温度を検出する温度検出
手段と、 この温度検出手段にて得られた温度データに基づき決定
される一旦レーザビームの照射を停止する加工停止点の
位置及び上記加工停止点で一旦レーザビームの照射を停
止し上記加工ヘッドを上記加工終点に移動した後に上記
加工終点から上記加工停止点に向かって切断加工する時
の加工条件の少なくとも一方を決定する決定手段とを備
えたことを特徴とするレーザ加工装置。5. A laser processing apparatus for controlling the positioning of a processing head in accordance with a processing locus from a processing start point to a processing end point and irradiating a laser beam onto a workpiece to cut the workpiece into a predetermined shape. Temperature detection means for detecting the surface temperature of a nearby workpiece, and determination based on temperature data obtained by the temperature detection means
Once stop the irradiation of the laser beam at once position and the machining stop point of the machining stop point for stopping the irradiation of the laser beam
Stop and move the processing head to the processing end point,
When cutting from the processing end point to the above processing stop point
Determining means for determining at least one of the processing conditions.
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