专利名称：检测工作机械加工空间区域内的集尘能力降低的检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种检测工作机械加工空间区域内集尘能力降低的检测装置，特别涉及适合搭载有电流镜驱动装置的激光加工机。
背景技术：
下面参照图5来进行说明，有关传统技术的装载有电流镜驱动装置的激光加工机存在的问题。
图5(a)表示以被加工物体为例利用激光加工机对印刷电路板50进行加工时，利用集尘机本体52的吸引导向部件53将因加工而产生的烟尘及飞溅物51排出工作区域外时的状态。图5(b)表示由于集尘机本体52的过滤器的孔被阻塞后使电路板上面的加工空间区域内集尘能力降低后的状态。此时，由于不能够充分地将烟尘及飞溅物51从加工空间区域内吸出来，使得来自f-θ透镜54的激光55被烟尘及飞溅物51遮住，这样将会使被加工物体50的加工部直径出现异常。图5(c)则表示被加工物体50的加工孔的状态。50a表示正常的加工孔径，50b表示加工孔径减小时的情形，50c表示加工孔未被打穿时的情形。当加工孔径变小时或未被打穿时，这便是加工空间区域内集尘能力降低所造成的结果，当集尘机的集尘能力一降低便会影响到加工品的质量。
但是，虽然激光加工机的种类很多(例如，光轴固定式、多光轴移动式等)，但在装有电流镜驱动装置的激光加工机时，当加工空间区域内集尘能力一旦降低，由于像上述那样没能完全除掉烟尘及飞溅物质51，当烟尘及飞溅物质51一旦碰到f-θ透镜54便会污染透镜表面。另外，依据不同的场合烟尘及飞溅物51还会吸收激光55，正如图5(e)所示的那样，由于f-θ透镜54附着有飞溅物，便会使透镜发生热损坏。
发明内容
鉴于传统技术中存在的问题，本发明的第一目的是，当加工空间区域内的集尘能力降低时，至少使激光加工机的激光振荡器自动暂时停止工作，从而使被加工物体不出现残次品。第二目的是，既不会对激光加工机的有效空间进行限制，又可以以低费用实现目的1。第三目的是，在极短时间内便可完成集尘机的维修保养的同时解决上述传统技术存在的问题。
本发明一种检测工作机械加工空间内集尘能力降低的检测装置，其特征在于将为了能够吸收尘埃物质而构成集尘机的吸引导向部件的吸入口配设在邻近被加工物体与加工驱动装置的透镜之间的加工空间区域处，并在集尘机本体或者吸引导向部件上安装检测加工空间区域内集尘能力降低的检测单元，比较·判别电路在对来自该检测单元的异常信号作出判别时，计算机便使向上述加工驱动装置发射激光束的激光振荡器自动地停止。
图1-图3表示本发明的一实施例的各说明图。
图1、表示发明的一种实施状态的简略说明图。
图2、是整体硬件结构图。
图3、表示从各驱动源到重新启动过程的流程图。
图4、表示安装检测装置场所不同的实施例的简要说明图。
图5、解释现有技术中存在着问题点用的简要说明图。
具体实施例方式
图1简略地表示了本发明的实施方式的一个例子。为说明实施方式的环境，图中X是在加工空间区域内检测工作机械集尘能力的检测装置。1表示以该集尘能力降低检测装置X的一部分作为工作机械一例的激光加工机。在该激光加工机1上，为在放置在工作台2上的被加工物体3上形成孔而工作台2或被加工物体3的上方通过较大的机框4搭载电流镜(驱动)装置5。在该机框4的内部空间里，面向驱动装置5的反射镜设置有发射激光束的激光振荡器5A(此外，图1中给出了激光振荡器5A的框图)。作为被加工物体的一实施例，这里以电子应用机械器具的印刷电路板进行说明。
电流镜驱动装置(以下，在这里称为加工驱动装置。)5的一例，例如在特开2000-98271号公报中具有记载。加工驱动装置5主要包括分别使来自激光振荡器5A反射激光束的多个反射射镜进行旋转的电流计，将激光束聚集在被加工物表面上的f-θ透镜7、放大器、电磁计控制电路及检测计驱动电路等。
上述工作台2随着激光加工机1的多个驱动源(驱动马达)1a的驱动力分别沿着正交的水平方向进行移动。从被对固定设置在工作台2上的被加工物体3在左右(沿X轴方向)。前后(Y轴方向)移动的同时，利用上述加工驱动装置5的激光束6进行加工(打孔)。在该加工过程中，将从被加工物体3上产生烟尘和飞溅物8、即尘埃物质。粉尘和飞溅物8相对上述f-θ透镜7而言就是一种类似垃圾的物质，如果不将它们从被加工物体3与f-θ透镜7的上下空间(该空间在这里称为加工空间区域)9中去除掉的话，便会遮住激光束6，这样将使被加工的孔径出现异常或使孔未被打透。
10是临近上述加工空间区域9、固定配设在机框4上的、吸入烟尘和飞溅物的吸引导向部件。吸引导向部件10由横向设置在机框4下部的定长的通风道11和一端被安装在该通风道11后端的具有可挠性的软管12组成。
13是设置在激光加工机1的附近并通过吸引导向部件10吸入烟尘和飞溅物8的集尘机机体。当然，在工厂内设置多台激光加工机1的场合，由于也往往合理地将集尘机本体13配设在工厂内的作业台上，但是将集尘机本体13设置在激光加工机1附近的技术并不是本发明的必要条件。
另外，在集尘机本体13上连接着上述可挠性软管12的后端部。可挠性软管12及上述通风道11在本实施例中构成了集尘机的一部分。该集尘机本体13设有直接式或者间接式的驱动源13a。
因而，当分别驱动工作机械1的驱动源1a、激光振荡器5A、加工驱动装置5的驱动源5a及集尘机机体13的驱动源13a使被加工物体3产生尘埃物质8时，该尘埃物质8便由集尘机本体13通过通风道11及软管12从上述加工空间区域9向外排出。
15是检测通风道11里面的物理量(如气体压强、气体流量、气体的流速的检测单元)的检测单元，所述检测单元15安装在吸引导向部件10的适宜场所，在本实施例中被安装在通风道11上，像这样，作为检测措施的一例可以采用空气流量传感器。
因此，本实施例的检测单元15可以对通过通风道11内的气体流量进行检测。而且，被存储在计算机存储单元里的与由检测单元15长期检测出的正常信号a或者异常信号相对应的数据信号，相对检测信号(正常信号a、异常信号为b)具有任意的阈值，当检测单元15的检测量超过存储单元的阈值时便将异常信号b送给后述的主控制部。
关于阈值一般被称为阈值逻辑电路，事先确定规定的水平，将该规定水平上的信号表示为H电平，并将该具有规定电平的值称为阈值。
下面，参阅图2说明本发明的主要部分。图2表示与被安装在集尘机本体13或者/以及吸引导向部件10上的与检测单元15的检测信号(正常信号为a，异常信号为b)电关连的计算机20的结构简图。该计算机20与激光加工机1一起构成了检测集尘能力降低检测装置x的一部分。
21是根据运算电路22对各种信号进行处理的中央处理装置(这里叫做主控制部或CPU)。23是存储控制程序24及数据文件25的存储装置。上述控制程序24至少可以使激光振荡器5A暂时停止工作。在本实施例中具有不仅使激光振荡器5A，同时可使加工驱动装置5的驱动源5a和集尘机本体13的驱动源13a暂时停止工作用的暂时停止机能(装置)24a以及根据输入装置27提供的输入信号同时解除该暂时停止机能的机能(装置)24b。
26是控制由检测单元15检测出的检测信号(正常时的检测值为a、异常时为b)和输入装置27的输入信号的输入控制部。另外，28是对自主控制部21输出的异常判别信号C进行控制的输出控制部。29是构成一部分控制装置的比较·判别电路。
30是接收来自输出控制部28的信号并将前面所输出的加工空间区域内集尘能力降低的信号显示给用户的显示装置(如CRT显示器)。31是与输出控制部28电路相联结的报警装置(例如蜂鸣器)。
为供比较·判别电路29作出判别，而上述数据文件25具有阈值逻辑电路用标准数据25a。该基准数据25a可以依据检测单元15的传感器性能·机能、传感器的不同数据进行任意地设定。例如，在检测单元15由能够对吸引烟尘和飞溅物8而检测气体流量的第1检测单元、能够对风速进行检测的第2检测单元以及能够对负压进行检测的第2检测单元相组合的场合，当然基准数据25a应设定成与上述的所有检测单元的检测信号相对应。
因此，在本实施例中由检测单元15所检测出的负压，流量以及风速中的任意一个物理量或将它们任意组合过的数据分别与作为检测对象的上述负压、流量及风速等物理量相对应。
比较·判别电路29判别被存储在数据存储单元25内的规定的基础数据25a与从检测单元15送来的检测信号(检测值为a、b)是否一致。有关这点虽在本发明中不属于特别的条件，但也可具有使检测单元的检测信号直接流进判别电路的结构。
图3表示各驱动源，从启动到再次启动到整个过程的流程图。
在本实施例中，首先启动激光振荡器5A、激光加工机1、加工驱动装置5及集尘机本体13的各个驱动源1a、5a和13a(S1)。各个驱动源1a、5a、13a一旦被启动，工作台沿前后、左右方向移动，来自加工驱动装置5的激光束6被照射在被加工物体3的加工部上，同时集尘机本体13通过吸引导向部件将由被加工物体3产生的尘埃物质8吸引。此时，如果集尘机相对加工空间区域9的吸尘能力正常，检测单元15便将正常的信号连续地传给计算机20。这样，尘埃物质8在到达加工驱动装置5的f-θ透镜7之前便被吸进到导向部件13的通风道11里。
若假定集尘机相对加工空间区域9内的吸引能力出现异常。这时，检测单元15对集尘机的异常信号b进行检测。该异常信号b由比较·判别电路29所判别的S2的判别结果如果是[黑yes]的话，便由主控制部21将异常判别信号C送给输出控制部28。此时，主控制部21根据存储装置23的暂时停止机能(装置)24a，在本实施例的状态下发出使激光振荡器5A及各驱动源1a、5a、13a暂时停止的信号。于是，进行使激光振荡器5A及各个驱动源同步暂停工作的S3。此外，在与发明的特定条件有关的条件下，此时，也可像上述那样至少由主控制部21发出使激光振荡器5A临时停止工作的信号。
这里所谓的“临时停止”是指在控制程序24的运行中依据比较·判别电路29的判别结果自动地对各个驱动源下达中止驱动指令(实际是中止程序执行)，一旦当下达解除临时中止指令(即，重新运行程序)，便从停止的状态恢复到原有的程序执行处。不过在本实施例中上述临时停止的意思则不包含通过输入装置27强制中止程序流的场合。此时，显示装置30将同时显示出错误信息S4，或由报警装置的报警器31发出鸣响S5。
因此，用户在对导向部件10和集尘机本体13进行检修·清扫等S6时，便可通过输入装置26等将显示装置30的错误信息清除掉或中止警报器(报警器)31的鸣叫。
(实施例)
当集尘机恢复正常，机械以及装置的暂时停止便会自动地变成解除的状态(可恢复的状态)。因此，用户在对集尘机进行检修、清洁之后便利用输入装置27使运行再开键变成ON状态S7。该ON信号一被送到主控制部21，主控制部21便依据存储装置23的停止解除机能(装置)24b将激光振荡器5A及各个驱动器的停止解除。该解除信号一旦输入到显示装置30里，激光振荡器5A及各驱动器源被重新再启动的同时显示装置30上的错误信息也一同自动消失。
作为一种检测单元可以采用气体压力传感器和空气流量传感器等。这些检测单元均可以检测导向部件10的气体压力和气体流量等。
检测单元15可以安装在集尘机本体13上。主要可用于检测加工空间区域内的集尘能力的降低。
图4表示安装检测单元场所不同的实施例。在本实施例中，将吸入气体的分支状大气吸引管40一体设置在吸引导向部件10A上，并将检测单元15A设置在该气体吸引管40上。也就是说，在本实施例中将传感器不是安装在通风道的吸引口处，而是安装在普通的气体吸引口处。
采用如上结构的话，由于传感器处在一种清洁的环境里，飞溅物不会附着在传感器上，所以可以长期永久地使传感器具有判别功能。
综上所述，利用本发明可以得到如下几种效果。
(1)当加工空间区域内的集尘能力降低时，至少可使激光加工机的激光振荡器自动地暂时停止，因此将不会使被加工物体产生不合格品。
(2)由于有了带有比较·判别检测单元和预先存储在计算机的存储装置的基准数据电路的计算机，并将上述检测单元安装在集尘机上，所以既不会使被加工物体出现残不合格品，又不会对激光加工机的有限空间进行限制，从而降低了费用减少了成本，这便是本发明的目的。
(3)特别是在激光加工机搭载了电流镜驱动装置的激光加工机的场合，可以防止f-θ透镜损坏。
权利要求
1.一种检测工作机械加工空间区域内的集尘能力降低的检测装置，其特征在于将为了能够吸收尘埃物质而构成集尘机的吸引导向部件的吸入口配设在邻近被加工物体与加工驱动装置的透镜之间的加工空间区域处，并在集尘机本体或者吸引导向部件上安装检测加工空间区域内集尘能力降低的检测单元，当比较·判别电路判别出来自该检测单元的异常信号时，计算机便使向上述加工驱动装置发射激光束的激光振荡器自动地停止。
2.根据权利要求1所述的检测工作机械加工空间区域内集尘能力降低的检测装置，其特征在于存储装置(23)的基准数据(25a)与由上述检测单元(15)检测出的负压，流量及风速中的任意一个量或者将它们进行组合后的物理量相对应。
3.根据权利要求1所述的检测工作机械加工空间区域内集尘能力降低的检测装置，其特征在于加工驱动装置(5)是一种具有f-θ透镜的电流镜驱动装置。
4.根据权利要求1所述的检测工作机械加工空间区域内的集尘能力降低的检测装置，其特征在于上述吸引导向部件(10)是由面向加工空间区域设置的上述通风道(11)、和前端部被安装在该通风道(11)上而后端部与集尘机本体(13)相连接的可挠性软管(12)所构成。
5.根据权利要求1所述的检测工作机械加工空间内集尘能力降低的检测装置，其特征在于在上述吸引导向部件(10)上一体设置吸入气体的树枝状的大气吸引管，在该大气吸引管上设置有检测单元。
6.一种检测工作机械加工空间区域内集尘能力降低的检测装置，其特征在于为了能够吸收在加工中由工作台(2)上的被加工物体(3)产生的尘埃物质(8)而将吸引导向部件(10)的吸入口配设在面对上述被加工物体(3)与加工驱动装置(5)的透镜(7)之间的加工空间区域(9)处，并且所述检测装置包括具有吸引用驱动源(13a)的集尘机本体(13)、安装在该集尘机本体(13)或上述吸引导向部件(10)上的检测上述加工空间区域(9)内集尘能力降低的检测单元(15)、和与该检测单元相联结的具有输入·输出控制部(26、28)的计算机(20)，当上述输出控制部(28)根据由比较·判别电路(29)预先存储在存储装置(23)内的基准数据(25a)将上述检测单元(15)检测出的异常信号(b)判定为异常信号时，至少使激光振荡器自动地停止。
全文摘要
本发明提供一种不会使被加工物体出现残次品的装置。为了能够吸收尘埃物质将构成集尘机的吸引导向部件的吸入口配设在临近被加工物体与加工驱动装置的透镜的加工空间区域处，另外在集尘机本体或吸引导向部件上安装检测加工空间区域内的集尘能力降低的检测单元，在由比较·判别电路对来自该检测单元的异常信号进行了判别时，计算机便会自动地将向着上述加工驱动装置发射激光束的激光振荡器的工作停止。
文档编号B23K26/16GK1490115SQ02160300
公开日2004年4月21日 申请日期2002年10月15日 优先权日2002年10月15日
发明者前野伸, 堀口刚义, 义 申请人:竹内株式会社