[发明专利]激光加工用的间隙检测装置及方法、激光加工用系统

说明书

技术领域

本发明涉及检测输出激光加工机中的激光的喷头与由该激光加工的加工对象物之间的间隙的间隙检测装置、间隙检测方法以及激光加工用系统。

背景技术

以往，关于激光加工提出了各种技术。例如，在专利文献1中，公开了检测输出激光加工机中的激光的喷头与作为加工对象物的工件之间的间隙的技术。另外，在专利文献2中，公开了抑制在激光加工用中发生的等离子，谋求喷头与工件之间的静电电容稳定的技术。

【专利文献1】特开2000-234903号公报

【专利文献2】特开平4-356391号公报

在上述的专利文献1的技术中，把对于传感器电极的输入信号的频率选择成由激光加工中发生的等离子产生的阻抗成为纯电阻的值，通过从喷头与工件之间的间隙产生的阻抗与在激光加工中发生的等离子产生的阻抗的合成阻抗去除纯电阻，降低等离子对于间隙检测的影响。然而，即使非常注意地选择对于传感器电极的输入信号的频率，但是由于在由等离子产生的阻抗中除去电阻成分以外还包括微小的静电电容成分，因此在专利文献1的技术中，也不能够完全排除等离子对于间隙检测的影响。从而，难以高精度地检测喷头与工件之间的间隙。

发明内容

因此，本发明是为解决上述的问题而完成的，目的在于提供能够高精度地检测输出激光加工机中的激光的喷头与加工对象物之间的间隙的技术。

本发明的激光加工机用的间隙检测装置，检测输出激光加工机中的激光的喷头与由该激光加工的加工对象物之间的间隙，具备：求合成阻抗的倒数的合成导纳即合成导纳取得单元，该合成导纳取得单元合成依赖于上述间隙的间隙静电电容与依赖于对上述加工对象物的激光加工中发生的等离子的等离子阻抗的阻抗；根据上述合成导纳的虚部，求上述间隙静电电容与在上述等离子阻抗中包含的静电电容成分之和即合成静电电容的合成静电电容取得单元；根据上述合成导纳的实部，求在上述等离子阻抗中包含的电阻成分的电阻成分取得单元；使用表示上述电阻成分与上述静电电容成分的关系的模型和由上述电阻成分取得单元求出的上述电阻成分，求上述静电电容成分的静电电容成分取得单元；从上述合成静电电容减去上述静电电容成分，求上述间隙静电电容的间隙静电电容取得单元；根据由上述间隙静电电容取得单元求出的上述间隙静电电容，求上述间隙的间隙取得单元。

另外，本发明的激光加工系统，具备：具有输出激光的喷头的激光加工机；以及检测由上述激光加工的加工对象物与上述喷头之间的间隙的间隙检测装置，其中，上述间隙检测装置具备：求合成阻抗的倒数的合成导纳即合成导纳取得单元，该合成导纳取得单元合成依赖于上述间隙的间隙静电电容与依赖于对上述加工对象物的激光加工中发生的等离子的等离子阻抗的阻抗；根据上述合成导纳的虚部，求上述间隙静电电容与在上述等离子阻抗中包含的静电电容成分之和即合成静电电容的合成静电电容取得单元；根据上述合成导纳的实部，求在上述等离子阻抗中包含的电阻成分的电阻成分取得单元；使用表示上述电阻成分与上述静电电容成分的关系的模型和由上述电阻成分取得单元求出的上述电阻成分，求上述静电电容成分的静电电容成分取得单元；从上述合成静电电容减去上述静电电容成分，求上述间隙静电电容的间隙静电电容取得单元；根据由上述间隙静电电容取得单元求出的上述间隙静电电容，求上述间隙的间隙取得单元。

另外，本发明的激光加工机用的间隙检测方法，该间隙检测方法检测输出激光加工机中的激光的喷头与由该激光加工的加工对象物之间的间隙，具备：(a)求合成阻抗的倒数即合成导纳的工序，该合成阻抗合成依赖于上述间隙的间隙静电电容与依赖于对上述加工对象物的激光加工中发生的等离子的等离子阻抗的阻抗；(b)根据上述合成导纳的虚部，求上述间隙静电电容与在上述等离子阻抗中包含的静电电容成分之和即合成静电电容的工序；(c)根据上述合成导纳的实部，求在上述等离子阻抗中包含的电阻成分的工序；(d)使用表示上述电阻成分与上述静电电容成分的关系的模型和在上述工序(c)中求出的上述电阻成分，求上述静电电容成分的工序；(e)从上述合成静电电容减去上述静电电容成分，求上述间隙静电电容的工序、(f)根据上述间隙静电电容，求上述间隙的工序。

依据本发明的激光加工机用的间隙检测装置、激光加工系统以及激光加工机用的间隙检测方法，由于不仅考虑等离子阻抗中包含的电阻成分，还考虑包含在其中的静电电容成分，求喷头与加工对象物之间的间隙，因此能够抑制在激光加工中发生的等离子对于该间隙的检测产生的影响。由此，能够高精度地检测该间隙。

附图说明

图1是表示本发明实施形态1的激光加工系统的结构的图。