[发明专利]静电电容式高度传感器以及使用其的激光加工喷嘴、激光加工装置

说明书

静电电容式高度传感器(10)具备：传感器电极(11)，被安装于激光加工喷嘴(1)的前端；信号处理部(13)，向传感器电极(11)提供电压信号，并且对来自传感器电极(11)的信号进行检测来测量传感器电极(11)的前端与电连接于接地的被加工物(5)的距离；和电缆(12)，将传感器电极(11)与信号处理部(13)电连接。信号处理部(13)具有：断线判定部，在来自传感器电极(11)的信号为规定的值以上时，判定为电缆(12)断线。

技术领域

本公开涉及用于激光加工装置的静电电容式高度传感器以及使用其的激光加工喷嘴、激光加工装置。

背景技术

在使用激光加工装置来进行被加工物的切断加工等的情况下，将激光的焦点对焦至被加工物的表面或者其附近在维持加工质量上很重要。因此，需要将设置于机器人臂等的激光加工喷嘴的前端与被加工物的距离保持于所希望的值。为了测量该距离一般使用静电电容式高度传感器。

在专利文献1中，公开了一种静电电容式高度传感器，向安装于激光加工喷嘴的前端部的传感器电极与电连接于接地的被加工物之间施加交流电压，通过转换电路来检测基于传感器电极与被加工物之间的静电电容而被调制了振幅的电压，将该电压换算为距离并进行测量。此外，该静电电容式高度传感器构成为去除与传感器电极连接的电缆的杂散电容的影响来进行距离测量。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开平09-331089号公报

发明内容

根据专利文献1中公开的现有的结构，由于去除与传感器电极连接的电缆的杂散电容的影响并进行距离测量，因此不需要在电缆的更换时重新调整高度传感器。

然而，由于激光加工喷嘴与机器人臂等一起移动，因此向连接于传感器电极的电缆施加张力的情况较多，电缆可能从传感器电极脱离，或者电缆断线。若电缆断线，则不能测量激光加工喷嘴的前端部与被加工物的距离，担心产生加工不良。另一方面，在上述现有的结构中，担心不能良好地检测电缆的断线。这是由于在实际的高度传感器中，因电缆以外的要素引起的静电电容与转换电路电耦合，由于该静电电容在断线时也可检测到一定的电压。

本公开的技术鉴于这方面而作出，其目的在于，提供一种能够简便并且可靠地检测电缆的断线的静电电容式高度传感器。

为了实现上述目的，在本公开的技术中，在由静电电容式高度传感器检测到的信号为规定的值以上时判定为电缆断线。

具体而言，本公开所涉及的静电电容式高度传感器具有：传感器电极，被安装于激光加工喷嘴的前端；信号处理部，向传感器电极提供电压信号，并且检测来自传感器电极的信号来测量传感器电极的前端与电连接于接地的被加工物的距离；和电缆，将传感器电极与信号处理部电连接，其中，信号处理部具有：断线判定部，在来自传感器电极的信号为规定的值以上时，判定为电缆断线。

通过该结构，能够基于从传感器电极接受的信号的值来简便地判定有无电缆的断线。

优选规定的值处于如下的范围：传感器电极的前端与被加工物的距离是比激光加工时的最大距离大的规定距离时的来自传感器电极的信号的值以上、且在信号处理部未连接电缆时的来自传感器电极的信号的值以下。

通过该结构，能够防止电缆的断线的误判定，能够可靠地检测有无断线。

此外，本公开所涉及的激光加工喷嘴，具备：第1喷嘴，与上述的静电电容式高度传感器的传感器电极电连接，对激光的出射路径以及激光加工时被提供的辅助气体的流路进行划定；和第2喷嘴，被设置为空出间隔来包围第1喷嘴的外周，通过绝缘部件来与第1喷嘴以及传感器电极电绝缘。

通过该结构，能够简便地判定电缆的断线，并且通过第2喷嘴，能够遮挡向传感器电极飞来的外来的电磁噪声。