DE112014001862T5

DE112014001862T5 - NC-Programm-Generierungsvorrichtung, NC-Programm-Generierungsverfahren und NC-Programm-Generierungsprogramm

Info

Publication number: DE112014001862T5
Application number: DE112014001862.7T
Authority: DE
Inventors: Yoshiyuki Ito; Hiroaki Kurokawa; Toshiki Koshimae
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-08-07
Filing date: 2014-04-28
Publication date: 2015-12-31
Anticipated expiration: 2034-04-29
Also published as: CN105247425A; WO2015019668A1; US20160082545A1; DE112014001862B4; JP5752335B1; US10179375B2; JPWO2015019668A1; CN105247425B

Abstract

Es wird eine NC-Programm-Generierungsvorrichtung bereitgestellt, die ein NC-Programm generiert, das bei der Laserbearbeitung verwendet wird, die einen Eilgangbefehl verwendet, der eine relative Position zwischen einem Bearbeitungskopf und einem Werkstück mit einer ersten Bewegungsgeschwindigkeit bewegt, und einen Linearinterpolations-Bewegungsbefehl verwendet, der die relative Position mit einer zweiten Geschwindigkeit bewegt, während die relative Position veranlasst wird, das Werkstück nachzuführen, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Bewegungszeitberechnungseinheit (19), die eine erste Bewegungszeit der relativen Position im Fall der Verwendung des Eilgangbefehls und eine zweite Bewegungszeit der relativen Position im Fall der Verwendung des Linearinterpolationsbefehls berechnet, eine Bewegungsverfahrens-Auswahleinheit (21), die den Bewegungsbefehl entsprechend der kürzeren Zeit der ersten Bewegungszeit und der zweiten Bewegungszeit auswählt, und eine NC-Programm-Generierungseinheit (22), die ein NC-Programm durch Einstellen des ausgewählten Bewegungsbefehls zwischen den Bearbeitungspunkten generiert.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine NC-Programm-Generierungsvorrichtung, die ein NC-Programm generiert, ein NC-Programm-Generierungsverfahren und ein NC-Programm-Generierungsprogramm.
Hintergrund
Bei der Laserbearbeitung gibt es die Laserbearbeitung mit Wellenanschlag und die Laserbearbeitung ohne Wellenanschlag. Herkömmlicherweise wird bei der Laserbearbeitung mit Wellenanschlag, wenn ein Bearbeitungskopf von einem Bearbeitungsendpunkt zum nächsten Bearbeitungsstartpunkt fährt, ein Eilgang (G00) ausgeführt, nachdem der Bearbeitungskopf von einem Werkstück in eine vorgegebene Höhe zurückgezogen wurde. Bei der Laserbearbeitung ohne Wellenanschlag wurde währenddessen eine lineare Interpolationsbewegung (G01) ausgeführt, während der Bearbeitungskopf veranlasst wird, immer das Werkstück nachzuführen.
Eine in Patentliteratur 1 beschriebene Laserbearbeitungsvorrichtung führt sequenziell ein Durchstechen an allen Durchstichpositionen aus. Danach führt die Laserbearbeitungsvorrichtung sequenziell ein Schneiden an allen Schneidpositionen aus. Die Laserbearbeitungsvorrichtung speichert sequenziell eine Nachführhöhe (Z-Wellen-Koordinatenwert) an einer Durchstich-Startposition einer Bearbeitungsdüse. Darüber hinaus bewegt die Laserbearbeitungsvorrichtung, wenn der Bearbeitungskopf zur Schneidstartposition bewegt wird, den Bearbeitungskopf mit einer hohen Geschwindigkeit zu der gespeicherten Durchstich-Startposition.
Zitierungsliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 2011-79016

Kurzdarstellung
Technisches Problem
Jedoch wird bei der oben erwähnten konventionellen Technik, sogar wenn die Bewegungsdistanz des Bearbeitungskopfes kurz ist, der Bearbeitungskopf auf eine vorgegebene Höhe bewegt, nachdem der Bearbeitungskopf von dem Werkstück zurückgezogen wurde. Dadurch kann es passieren, dass die Bearbeitung – in Abhängigkeit von der Bearbeitungsbedingungsgeschwindigkeit und der Bewegungsdistanz – nicht in der kürzesten Zeit ausgeführt wird.
Andererseits kann, wenn die lineare Interpolationsbewegung in einem Nachführzustand immer ausgeführt wird, der Bearbeitungskopf auf die bearbeitete Position herabfallen und – in Abhängigkeit von der Bearbeitungsstelle – mit einem Bearbeitungstisch zusammenstoßen. Der Bearbeitungskopf kann nach der Bearbeitung mit einem Kantenmaterial in Kontakt kommen, was zur Produktion eines defekten Artikels führt. Wenn alle Bewegungen durch die lineare Interpolationsbewegung ausgeführt werden, kann es vorkommen, dass die Bearbeitung – in Abhängigkeit von der Bearbeitungsbedingungsgeschwindigkeit und der Bewegungsdistanz – nicht in der kürzesten Zeit ausgeführt wird.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Betrachtung der oben dargelegten Probleme, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer NC-Programm-Generierungsvorrichtung, eines NC-Programm-Generierungsverfahrens und eines NC-Programm-Generierungsprogramms, das auf einfache Weise ein NC-Programm generieren kann, das in der Lage ist, die Laserbearbeitung in einer kurzen Zeit auszuführen, während Bearbeitungsdefekte vermieden werden.
Lösung des Problems
Um die oben angesprochenen Probleme zu lösen, ist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine NC-Programm-Generierungsvorrichtung, die ein NC-Programm generiert, das bei der Laserbearbeitung verwendet wird, die einen Eilgangbefehl und einen Linearinterpolations-Bewegungsbefehl verwendet, wobei der Eilgangbefehl eine relative Position zwischen einem Bearbeitungskopf und einem Werkstück mit einer ersten Bewegungsgeschwindigkeit bewegt, indem eine Distanz zwischen dem Bearbeitungskopf und dem Werkstück so getrennt wird, dass sie größer ist als die Distanz während der Laserbearbeitung, und der Linearinterpolations-Bewegungsbefehl die relative Position mit einer zweiten Bewegungsgeschwindigkeit bewegt, die langsamer ist als die erste Bewegungsgeschwindigkeit, während der Bearbeitungskopf veranlasst wird, das Werkstück nachzuführen, so aufgebaut, dass sie Folgendes umfasst: eine Bewegungszeitberechnungseinheit, die eine erste Bewegungszeit, die benötigt wird, wenn sich die relative Position zwischen Bearbeitungspunkten von einem Bearbeitungsendpunkt zum nächsten Bearbeitungsstartpunkt im Fall der Verwendung des Eilgangbefehls bewegt, auf der Grundlage einer Bewegungsroute des Bearbeitungskopfes und der ersten Bewegungsgeschwindigkeit bei Ausführung einer Laserbearbeitung des Werkstücks berechnet, und eine zweite Bewegungszeit, die benötigt wird, wenn sich die relative Position zwischen den Bearbeitungspunkten im Fall der Verwendung des Linearinterpolationsbefehls bewegt, auf der Grundlage der Bewegungsroute und der zweiten Bewegungsgeschwindigkeit berechnet; eine Bewegungsverfahrens-Auswahleinheit, die den Bewegungsbefehl entsprechend der kürzeren der ersten Bewegungszeit und der zweiten Bewegungszeit als den Bewegungsbefehl zwischen den Bearbeitungspunkten auswählt; und eine NC-Programm-Generierungseinheit, die das NC-Programm durch Einstellen des ausgewählten Eilgangbefehls oder des Linearinterpolations-Bewegungsbefehls zwischen den Bearbeitungspunkten generiert.
Vorteilhafte Auswirkung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung hat als Auswirkung, dass auf einfache Weise ein NC-Programm generiert werden kann, das die Laserbearbeitung in einer kurzen Zeit ausführen kann, während Bearbeitungsdefekte vermieden werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Schaubild, das eine Ausgestaltung einer Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht.
2 ist ein Schaubild zum Erläutern einer Bewegungsroute eines Eilgangbefehls.
3 ist ein Schaubild zum Erläutern einer Bewegungsroute eines Linearinterpolations-Bewegungsbefehls.
4 ist ein Blockschaubild, das eine Ausgestaltung einer NC-Programm-Generierungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht.
5 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Generierungsverfahrens des NC-Programms.
6 ist ein Schaubild, das eine EIN-Zeit des Laserstrahls bei der Ausführung der Laserbearbeitung ohne Wellenanschlag veranschaulicht.
7 ist ein Zeitdiagramm, das die EIN-Zeit des Laserstrahls bei der Ausführung der Laserbearbeitung ohne den Wellenanschlag veranschaulicht.
8 ist ein Schaubild zum Erläutern der EIN-Zeit des Laserstrahls bei der Ausführung der Laserbearbeitung mit dem Wellenanschlag.
9 ist ein Zeitdiagramm, das die EIN-Zeit des Laserstrahls bei der Ausführung der Laserbearbeitung mit Wellenanschlag veranschaulicht.
10 ist ein Schaubild, das ein Beispiel einer Bewegungsroute und eines Bewegungsbefehls veranschaulicht, wenn G00 und G01 zwischen den Bearbeitungspunkten eingestellt werden.
11 ist ein Schaubild, das ein Beispiel einer Bewegungsroute und eines Bewegungsbefehls veranschaulicht, wenn nur G01 zwischen den Bearbeitungspunkten eingestellt wird.
12 ist ein Schaubild, das ein Beispiel eines NC-Programms veranschaulicht, wenn G00 und G01 zwischen den Bearbeitungspunkten eingestellt werden.
13 ist ein Schaubild, das ein Beispiel eines NC-Programms veranschaulicht, wenn nur G01 zwischen den Bearbeitungspunkten eingestellt wird.
14 ist ein Schaubild, das eine Ausgestaltung eines Werkstücks veranschaulicht, wenn mehrere Komponenten einer Laserbearbeitung unterzogen werden.
15 ist ein Schaubild, das eine Bewegungsroute und einen Bewegungsbefehl veranschaulicht, die in einem Werkstück eingestellt werden, das eine erste Plattendicke aufweist.
16 ist ein Schaubild, das eine Bewegungsroute und einen Bewegungsbefehl veranschaulicht, die in einem Werkstück eingestellt werden, das eine zweite Plattendicke aufweist.
17 ist ein Schaubild, das eine Bewegungsroute und einen Bewegungsbefehl veranschaulicht, die in einem Werkstück eingestellt werden, die eine dritte Plattendicke aufweist.
18 ist ein Schaubild, das das Vergleichsergebnis zwischen der Bearbeitungszeit, wenn G00 mit G01 kombiniert wird, und der Bearbeitungszeit, wenn G01 verwendet wird, veranschaulicht.
19 ist ein Schaubild, das eine Hardware-Ausgestaltung der NC-Programm-Generierungsvorrichtung veranschaulicht.
Beschreibung von Ausführungsformen
Im Folgenden werden eine NC-Programm-Generierungsvorrichtung, ein NC-Programm-Generierungsverfahren und ein NC-Programm-Generierungsprogramm gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung wird nicht durch die Ausführungsform begrenzt. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf den Fall des Bewegens einer relativen Position zwischen dem Bearbeitungskopf und dem Werkstück durch Bewegen des Bearbeitungskopfes. Jedoch kann die relative Position zwischen dem Bearbeitungskopf und dem Werkstück auch durch Bewegen des Werkstücks bewegt werden. Des Weiteren kann die relative Position zwischen dem Bearbeitungskopf und dem Werkstück auch durch Bewegen sowohl des Bearbeitungskopfes als auch des Werkstücks bewegt werden. Daher können die Bewegungsgeschwindigkeit und der Bewegungsbefehl, die in der Ausführungsform beschrieben sind, sowohl für den Bearbeitungskopf als auch für das Werkstück gelten.
Ausführungsform
1 ist ein Schaubild, das eine Ausgestaltung einer Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht. Eine Laserbearbeitungsvorrichtung 1 ist eine Vorrichtung, die ein Werkstück 5 (ein plattenartiges Element, wie zum Beispiel ein Blech) schneidet. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 hat eine Bearbeitungssteuervorrichtung 4, einen Laseroszillator 3 und eine Laserbestrahlungseinheit 2.
Der Laseroszillator 3 ist eine Vorrichtung, die einen Laserstrahl (Strahllicht) 20 oszilliert, wie zum Beispiel einen CO₂-Laser, einen YAG-Laser, einen Faserlaser und einen Halbleiterlaser, und sendet den Laserstrahl 20 an die Laserbestrahlungseinheit 2. Ein TR-Spiegel (Teilreflexionsspiegel) 30 wird in dem Laseroszillator 3 bereitgestellt. Der TR-Spiegel 30 reflektiert teilweise den durch den Laseroszillator 3 ausgesendeten Laserstrahl 20 und führt ihn zu einem gebogenen Spiegel 61.
Die Laserbestrahlungseinheit 2 bestrahlt das Werkstück (die Arbeit) 5 mit dem von dem Laseroszillator 3 herangeführten Laserstrahl 20. Die Laserbestrahlungseinheit 2 ist mit gebogenen Spiegeln 61 bis 23 und einem Bearbeitungskopf 24 versehen.
Die gebogenen Spiegel 61 bis 63 sind Spiegel, die einen Strahlwinkel ändern. Der gebogene Spiegel 61 ändert den Strahlwinkel des von dem TR-Spiegel 30 ausgesendeten Laserstrahls 20 und führt ihn zu dem gebogenen Spiegel 62. Der gebogene Spiegel 62 lenkt den Strahlwinkel des von dem gebogenen Spiegel 61 ausgesendeten Laserstrahls 20 ab und sendet ihn zu dem gebogenen Spiegel 63. Der gebogene Spiegel 63 ändert den Strahlwinkel und den Strahldurchmesser des von dem gebogenen Spiegel 62 ausgesendeten Laserstrahls 20 und sendet ihn zu dem Bearbeitungskopf 24.
Der Bearbeitungskopf 24 ist mit einer Bearbeitungslinse 25 versehen. Die Bearbeitungslinse 25 kondensiert den von dem gebogenen Spiegel 63 ausgesendeten Laserstrahl 20 zu einem kleinen Punktdurchmesser und bestrahlt das Werkstück 5 mit dem Laserstrahl. Der Bearbeitungskopf 24 bewegt sich mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit gemäß einer Instruktion von der Bearbeitungssteuervorrichtung 4.
Die Bearbeitungssteuervorrichtung 4 steuert den Laseroszillator 3 und die Laserbestrahlungseinheit 2. Die Bearbeitungssteuervorrichtung 4 zum Beispiel hat eine NC(Numerical Control)-Vorrichtung und steuert eine zweidimensionale Laserbearbeitung (Durchstechen und Schneiden) durch die Laserbestrahlungseinheit 2 unter Verwendung der NC-Vorrichtung.
Das Werkstück 5 wird auf einem (nicht veranschaulichten) Bearbeitungstisch angeordnet und wird der Laserbearbeitung auf dem Bearbeitungstisch unterzogen. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 führt die Laserbearbeitung des Werkstücks 5, das aus einer breiten Vielfalt von Materialien und Dicken besteht, als einem Ziel der Laserbearbeitung aus.
Die NC-Programm-Generierungsvorrichtung 10 generiert ein NC-Programm. Die NC-Programm-Generierungsvorrichtung 10 zum Beispiel hat eine Funktion eines CAM (Computer Aided Manufacturing), das ein NC-Programm (eine Bearbeitungsstelle) unter Verwendung von CAD(Computer Aided Design)-Daten generiert. Die NC-Programm-Generierungsvorrichtung 10 sendet das generierte NC-Programm über ein Speichermedium 9 (zum Beispiel einen USB-Speicher) oder dergleichen an die Bearbeitungssteuervorrichtung 4.
Eine Bearbeitungsroute, entlang der die Laserbearbeitung ausgeführt wird, und eine Nicht-Bearbeitungsroute, entlang der die Bewegung des Bearbeitungskopfes 24 ausgeführt wird, ohne die Laserbearbeitung auszuführen, werden auf dem Werkstück 5 eingestellt. Auf der Bearbeitungsroute ist eine Position, an der die Laserbearbeitung gestartet wird, ein Bearbeitungsstartpunkt, und eine Position, an der die Laserbearbeitung beendet wird, ist ein Bearbeitungsendpunkt.
Die NC-Programm-Generierungsvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform stellt den Bewegungsbefehl an den Bearbeitungskopf 24 zwischen den Bearbeitungspunkten (Nicht-Bearbeitungsroute) von einem Bearbeitungsendpunkt zu einem nächsten Bearbeitungsstartpunkt ein. Die NC-Programm-Generierungsvorrichtung 10 wählt entweder einen Eilgangbefehl (G00) oder einen Linearinterpolations-Bewegungsbefehl (G01) zwischen den Bearbeitungspunkten auf der Grundlage der Bearbeitungsbedingungen und der Bewegungsroute (Bearbeitungsroute). Die NC-Programm-Generierungsvorrichtung 10 wählt den Eilgangbefehl (G00) oder den Linearinterpolations-Bewegungsbefehl (G01) für jeden Bewegungsbefehl an den Bearbeitungskopf 24 und stellt den ausgewählten Befehl in dem NC-Programm ein.
Die NC-Programm-Generierungsvorrichtung 10 wählt zum Beispiel entweder G00 oder G01 auf der Grundlage der Plattendicke des Werkstücks 5, der Art des Materials, der Bearbeitungsform (Bewegungsroute), der in G01 eingestellten Bewegungsgeschwindigkeit des Bearbeitungskopfes 24, der in G01 eingestellten Beschleunigung des Bearbeitungskopfes 24, der in G00 eingestellten Bewegungsgeschwindigkeit des Bearbeitungskopfes 24, der in G00 eingestellten Beschleunigung des Bearbeitungskopfes 24 oder dergleichen.
Hier werden der Eilgangbefehl (G00) und der Linearinterpolations-Bewegungsbefehl (G01) beschrieben. 2 ist ein Schaubild zum Erläutern einer Bewegungsroute des Eilgangbefehls, und 3 ist ein Schaubild zum Erläutern einer Bewegungsroute des Linearinterpolations-Bewegungsbefehls.
Sowohl der Eilgangbefehl (G00) als auch der Linearinterpolations-Bewegungsbefehl (G01) sind ein Bewegungsbefehl für den Bearbeitungskopf 24. G00 ist ein Befehl zum Bewegen des Bearbeitungskopfes 24 mit der maximalen Geschwindigkeit (erste Bewegungsgeschwindigkeit) der Laserbearbeitungsvorrichtung 1.
Wenn der Bearbeitungskopf 24 in G00 bewegt wird, so geschieht das in einem Zustand, in dem der Bearbeitungskopf 24 auf eine höhere Position (Z-Wellen-Koordinaten) angehoben wurde als ein vorgegebener Wert (Rückzugshöhe). Wenn zum Beispiel der Bearbeitungskopf 24 in G00 bewegt wird, so wird eine Distanz zwischen dem Bearbeitungskopf 24 und dem Werkstück 5 so getrennt, dass sie größer ist als die Distanz zu der Zeit, wo die Laserbearbeitung ausgeführt wird, und der Bearbeitungskopf 24 wird mit einer ersten Bewegungsgeschwindigkeit bewegt.
Auf diese Weise ist G00 ein Befehl, der die Distanz zwischen dem Bearbeitungskopf 24 und dem Werkstück 5 so trennt, dass sie größer als eine vorgegebene Distanz ist, und den Bearbeitungskopf 24 mit einer maximalen Geschwindigkeit bewegt.
Wenn also G00 verwendet wird, so bewegt sich der Bearbeitungskopf 24 von einem Bearbeitungsendpunkt 310 an einer ersten Bearbeitungsposition 31 zu einem Bearbeitungsstartpunkt 320 an einer zweiten Bearbeitungsposition 32 mit einer Hochgeschwindigkeitsbewegung, die G00 entspricht. Wenn G00 verwendet wird, so werden Durchstechen und Schneiden ausgeführt, während die Bearbeitungswelle des Bearbeitungskopfes 24 angehalten wird.
G01 ist ein Befehl zum Bewegen des Bearbeitungskopfes 24 mit einer Geschwindigkeit, die in den Bearbeitungsbedingungen eingestellt ist. Wenn der Bearbeitungskopf 24 in G01 bewegt wird, während die Höhe des Bearbeitungskopfes 24 so justiert wird, dass die Distanz zwischen dem Bearbeitungskopf 24 und dem Werkstück 5 kürzer wird als der Fall des Eilgangbefehls, so wird die Bewegung des Bearbeitungskopfes 24 mit einer zweiten Bewegungsgeschwindigkeit ausgeführt, die langsamer als die erste Bewegungsgeschwindigkeit ist. Oder anders ausgedrückt: wenn der Bearbeitungskopf 24 in G01 bewegt wird, so wird die lineare Interpolationsbewegung ausgeführt, während der Bearbeitungskopf 24 veranlasst wird, immer das Werkstück 5 nachzuführen. Insbesondere wird, wenn der Bearbeitungskopf 24 in G01 bewegt wird, die Bewegung des Bearbeitungskopfes 24 ausgeführt, während der Bearbeitungskopf 24 veranlasst wird, das Werkstück 5 in der gleichen Höhe wie im Fall der Bearbeitung nachzuführen. Insofern ist G01 ein Befehl zum Bewegen des Bearbeitungskopfes 24 mit der Bewegungsgeschwindigkeit gemäß den Bearbeitungsbedingungen, während der Bearbeitungskopf 24 veranlasst wird, das Werkstück 5 nachzuführen.
Wenn also G01 verwendet wird, so bewegt sich der Bearbeitungskopf 24 vom Bearbeitungsendpunkt 310 zum Bearbeitungsstartpunkt 320, während die Nachführoperation ausgeführt wird, die G01 entspricht. Wenn G01 verwendet wird, so werden Durchstechen und Schneiden ausgeführt, ohne die Bearbeitungswelle des Bearbeitungskopfes 24 anzuhalten. Insofern wird, wenn G01 verwendet wird, ein Verfahren des Ausführens des Durchstechens ohne Anhalten des Bearbeitungskopfes 24 (laufendes Durchstechen) verwendet.
Vom Bearbeitungsendpunkt 310 zum Bearbeitungsstartpunkt 320 auf dem Werkstück 5 wird der Bearbeitungskopf 24 mit dem Laserstrahl 20 im AUS-Zustand bewegt. In diesem Fall kann die Höhe des Bearbeitungskopfes 24 in G01 niedriger sein als im Fall von G00, während die Geschwindigkeit des Bearbeitungskopfes 24 in G00 schneller ist als im Fall von G01.
Als Nächstes wird die Ausgestaltung der NC-Programm-Generierungsvorrichtung 10 beschrieben. 4 ist ein Blockschaubild, das die Ausgestaltung der NC-Programm-Generierungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht. Die NC-Programm-Generierungsvorrichtung 10 hat eine CAD-Dateneingabeeinheit 11, eine Bearbeitungsbedingungs-Eingabeeinheit 12, eine Bearbeitungsvorrichtungsinformations-Eingabeeinheit 13, eine CAD-Datenspeichereinheit 14, eine Bearbeitungsbedingungs-Speichereinheit 15, eine Bearbeitungsvorrichtungsinformations-Speichereinheit 16, eine Bewegungsrouten-Einstelleinheit 17, eine Bewegungsdistanz-Berechnungseinheit 18, eine Bewegungszeitberechnungseinheit 19, eine Bewegungsverfahrens-Auswahleinheit 21, eine NC-Programm-Generierungseinheit 22 und eine Ausgabeeinheit 23.
Die CAD-Dateneingabeeinheit 11 gibt CAD-Daten (Zeichnungsdaten) ein und sendet sie an die CAD-Datenspeichereinheit 14. Die CAD-Daten sind Daten, die eine Form (Produktform) (Zielbearbeitungsform) des Werkstücks 5 nach der Laserbearbeitung darstellen. Die CAD-Daten werden aus einer CAD-Datengenerierungsvorrichtung oder dergleichen in die CAD-Dateneingabeeinheit 11 eingegeben.
Die Bearbeitungsbedingungs-Eingabeeinheit 12 gibt Bearbeitungsbedingungen ein, wenn die Laserbearbeitung des Werkstücks 5 ausgeführt wird, und sendet sie an die Bearbeitungsbedingungs-Speichereinheit 15. Die Bearbeitungsbedingungen enthalten die Plattendicke des Werkstücks 5, das Material des Werkstücks 5, die in G01 eingestellte Bewegungsgeschwindigkeit (Bearbeitungsbefehlsgeschwindigkeit) des Bearbeitungskopfes 24, die in G01 eingestellte Beschleunigung (Produktivität) oder dergleichen. Die Bearbeitungsbedingungen werden durch einen Nutzer der NC-Programm-Generierungsvorrichtung 10 in die Bearbeitungsbedingungs-Eingabeeinheit 12 eingegeben.
Die Bearbeitungsvorrichtungsinformations-Eingabeeinheit 13 gibt Informationen über die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 ein und sendet sie an die Bearbeitungsvorrichtungsinformations-Speichereinheit 16. Die Bearbeitungsvorrichtungsinformationen enthalten die in G00 eingestellte Bewegungsgeschwindigkeit des Bearbeitungskopfes 24, die in G00 eingestellte Beschleunigung (Produktivität) und dergleichen. Die Bearbeitungsvorrichtungsinformationen werden durch den Nutzer der NC-Programm-Generierungsvorrichtung 10 oder dergleichen in die Bearbeitungsvorrichtungsinformations-Eingabeeinheit 13 eingegeben. Die Bearbeitungsvorrichtungsinformationen sind Informationen, die für die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 spezifisch sind. Des Weiteren werden die Bearbeitungsbedingungen für jeden Bearbeitungsprozess eingestellt.
Die CAD-Datenspeichereinheit 14 ist ein Speicher, der die CAD-Daten speichert. Die Bearbeitungsbedingungs-Speichereinheit 15 ist ein Speicher, der die Bearbeitungsbedingungen speichert. Die Bearbeitungsvorrichtungsinformations-Speichereinheit 16 ist ein Speicher, der die Bearbeitungsvorrichtungsinformationen speichert.
Die Bewegungsrouten-Einstelleinheit 17 ist mit der CAD-Datenspeichereinheit 14, der Bearbeitungsbedingungs-Speichereinheit 15 und der Bearbeitungsvorrichtungsinformations-Speichereinheit 16 verbunden. Die Bewegungsrouten-Einstelleinheit 17 stellt die Bewegungsroute des Bearbeitungskopfes 24 auf der Grundlage der CAD-Daten ein, wenn die Laserbearbeitung des Werkstücks 5 ausgeführt wird. Die Bewegungsrouten-Einstelleinheit 17 stellt die Bewegungsroute des Bearbeitungskopfes 24 so ein, dass die Bewegungsroute in der X-Y-Ebene des Bearbeitungskopfes 24 am kürzesten wird. Die Bewegungsrouten-Einstelleinheit 17 sendet die eingestellte Bewegungsroute an die Bewegungsdistanz-Berechnungseinheit 18.
Die Bewegungsdistanz-Berechnungseinheit 18 berechnet die Bewegungsdistanz auf der Grundlage der Bewegungsroute, Die Bewegungsdistanz-Berechnungseinheit 18 berechnet die Bewegungsdistanz des Bearbeitungskopfes 24 vom Bearbeitungsendpunkt 310 zum Bearbeitungsstartpunkt 320 (zwischen den Bearbeitungspunkten) zwischen den einzelnen Bearbeitungspunkten. Die Bewegungsdistanz-Berechnungseinheit 18 sendet die Bewegungsdistanz zwischen den einzelnen Bearbeitungspunkten an die Bewegungszeitberechnungseinheit 19.
Die Bewegungszeitberechnungseinheit 19 ist mit der Bearbeitungsbedingungs-Speichereinheit 15, der Bearbeitungsvorrichtungsinformations-Speichereinheit 16 und der Bewegungsdistanz-Berechnungseinheit 18 verbunden. Die Bewegungszeitberechnungseinheit 19 berechnet die Bewegungszeit des Bearbeitungskopfes 24 zwischen den einzelnen Bearbeitungspunkten auf der Grundlage der Bewegungsdistanz zwischen einzelnen Bearbeitungspunkten und der Bewegungsgeschwindigkeit des Bearbeitungskopfes 24. Die Bewegungszeitberechnungseinheit 19 dieser Ausführungsform berechnet sowohl die Bewegungszeit, die benötigt wird, wenn G00 verwendet wird, als auch die Bewegungszeit, die benötigt wird, wenn G01 verwendet wird.
Die Bewegungszeitberechnungseinheit 19 berechnet die Bewegungszeit (im Folgenden als „Maximalgeschwindigkeitsbewegungszeit” bezeichnet), die benötigt wird, wenn G00 verwendet wird, auf der Grundlage der Bearbeitungsvorrichtungsinformationen und der Bewegungsdistanz zwischen einzelnen Bearbeitungspunkten. Die Bewegungszeitberechnungseinheit 19 berechnet die Bewegungszeit (im Folgenden als „Befehlsgeschwindigkeitsbewegungszeit” bezeichnet), die benötigt wird, wenn G01 verwendet wird, auf der Grundlage der Bearbeitungsbedingungen und der Bewegungsdistanz zwischen einzelnen Bearbeitungspunkten. Die Bewegungszeitberechnungseinheit 19 sendet die berechnete Bewegungszeit an die Bewegungsverfahrens-Auswahleinheit 21.
Die Bewegungsverfahrens-Auswahleinheit 21 vergleicht die Maximalgeschwindigkeitsbewegungszeit mit der Befehlsgeschwindigkeitsbewegungszeit. Die Bewegungsverfahrens-Auswahleinheit 21 bestimmt, welche der Maximalgeschwindigkeitsbewegungszeit und der Befehlsgeschwindigkeitsbewegungszeit zwischen einzelnen Bearbeitungspunkten kürzer ist.
Die Bewegungsverfahrens-Auswahleinheit 21 wählt den Bewegungsbefehl (das Bewegungsverfahren) mit der kürzeren Bewegungszeit aus der Maximalgeschwindigkeitsbewegungszeit und der Befehlsgeschwindigkeitsbewegungszeit. Solange es eine Beziehung von Maximalgeschwindigkeitsbewegungszeit ≤ Befehlgeschwindigkeitsbewegungszeit gibt, wählt die Bewegungsverfahrens-Auswahleinheit 21 zum Beispiel G00 entsprechend der Maximalgeschwindigkeitsbewegungszeit. Solange es hingegen eine Beziehung von Maximalgeschwindigkeitsbewegungszeit > Befehlsgeschwindigkeitsbewegungszeit gibt, wählt die Bewegungsverfahrens-Auswahleinheit 21 zum Beispiel G01 entsprechend der Befehlsgeschwindigkeitsbewegungszeit.
Wenn es eine Beziehung von „Maximalgeschwindigkeitsbewegungszeit = Befehlsgeschwindigkeitsbewegungszeit” gibt, so kann die Bewegungsverfahrens-Auswahleinheit 21 ein beliebiges von G00 und G01 als das Bewegungsverfahren auswählen. Die Bewegungsverfahrens-Auswahleinheit 21 verknüpft das ausgewählte Bewegungsverfahren (G00 oder G01) mit jedem Bearbeitungspunkt und sendet die verknüpften Informationen (das Bewegungsverfahren an jedem Bearbeitungspunkt) an die NC-Programm-Generierungseinheit 22.
Die NC-Programm-Generierungseinheit 22 generiert ein NC-Programm unter Verwendung des Bewegungsverfahrens jedes Bearbeitungspunktes. Die NC-Programm-Generierungseinheit 22 sendet das generierte NC-Programm an die Ausgabeeinheit 23. Die Ausgabeeinheit 23 gibt das NC-Programm an die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 oder dergleichen aus.
Als Nächstes wird das Generierungsverfahren des NC-Programms beschrieben. 5 ist ein Flussdiagramm, welches das Generierungsverfahren des NC-Programms veranschaulicht. Die Bearbeitungsvorrichtungsinformationen werden im Voraus an die Bearbeitungsvorrichtungsinformations-Eingabeeinheit 13 der NC-Programm-Generierungsvorrichtung 10 gesendet. Die Bearbeitungsvorrichtungsinformationen werden in der Bearbeitungsvorrichtungsinformations-Speichereinheit 16 gespeichert.
Die CAD-Daten werden von der CAD-Datengenerierungsvorrichtung oder dergleichen in die CAD-Dateneingabeeinheit 11 eingegeben. Die CAD-Daten werden in der CAD-Datenspeichereinheit 14 gespeichert. Die Bearbeitungsbedingungen werden durch den Nutzer der NC-Programm-Generierungsvorrichtung 10 oder dergleichen in die Bearbeitungsbedingungs-Eingabeeinheit 12 eingegeben. Die Bearbeitungsbedingungen werden in der Bearbeitungsbedingungs-Speichereinheit 15 gespeichert.
Die Bewegungsrouten-Einstelleinheit 17 liest die CAD-Daten aus der CAD-Datenspeichereinheit 14. Des Weiteren liest die Bewegungsrouten-Einstelleinheit 17 die Bearbeitungsbedingungen aus der Bearbeitungsbedingungs-Speichereinheit 15 (Schritt S1). Des Weiteren liest die Bewegungsrouten-Einstelleinheit 17 die Bearbeitungsvorrichtungsinformationen aus der Bearbeitungsvorrichtungsinformations-Speichereinheit 16. Die Bewegungsrouten-Einstelleinheit 17 stellt die Bewegungsroute in der X-Y-Ebene des Bearbeitungskopfes 24, wenn die Laserbearbeitung des Werkstücks 5 ausgeführt wird, auf der Grundlage der CAD-Daten, der Bearbeitungsbedingungen und der Bearbeitungsvorrichtungsinformationen ein.
In dieser Ausführungsform wird das Bewegungsverfahren (der Bewegungsbefehl) entweder durch den folgenden Auswahlprozess (1) oder Auswahlprozess (2) ausgewählt. Im Auswahlprozess (1) werden die Bewegungszeit des Bearbeitungskopfes 24, wenn G00 verwendet wird, und die Bewegungszeit des Bearbeitungskopfes 24, wenn G01 verwendet wird, berechnet, und der Bewegungsbefehl der kürzeren Bewegungszeit wird ausgewählt (G00 oder G01).
Im Auswahlprozess (2) hingegen wird, wenn die Bewegungsroute in einen bestimmten Bereich eintritt (im Folgenden als „bearbeiteter Bereich” bezeichnet), der den bearbeiteten Teil zwischen dem Bearbeitungsendpunkt 310 und dem Bearbeitungsstartpunkt 320 enthält, G00 ausgewählt. Im Auswahlprozess (2) wird, solange die Bewegungsroute nicht in den bearbeiteten Bereich eintritt, der Bewegungsbefehl in der gleichen Weise wie im Auswahlprozess (1) ausgewählt. Im Folgenden wird nach dem Beschreiben des Verarbeitungsverfahrens des Auswahlprozesses (1) das Verarbeitungsverfahren des Auswahlprozesses (2) beschrieben.
Auswahlprozess (1)
Die Bewegungsrouten-Einstelleinheit 17 berechnet die Bewegungsroute, wenn G00 verwendet wird, und die Bewegungsroute, wenn G01 verwendet wird. Beim Berechnen der Bewegungsroute berechnet die Bewegungsroute im Fall der Verwendung von G00 die Bewegungsrouten-Einstelleinheit 17 auf der Grundlage der Bearbeitungsform des Werkstücks 5 dergestalt, dass die Bewegungsroute in der X-Y Ebene die kürzeste wird.
Des Weiteren stellt die Bewegungsrouten-Einstelleinheit 17 beim Berechnen der Bewegungsroute unter Verwendung von G00 die Bewegungsroute auf der Grundlage von mindestens einem von Folgendem ein: der Plattendicke des Werkstücks 5, des Materials des Werkstücks 5, der in G00 eingestellten Bewegungsgeschwindigkeit des Bearbeitungskopfes 24, der in G00 eingestellten Beschleunigung des Bearbeitungskopfes 24, und der Bearbeitungsform des Werkstücks 5.
Beim Berechnen der Bewegungsroute im Fall der Verwendung von G01 berechnet die Bewegungsrouten-Einstelleinheit 17 die Bewegungsroute auf der Grundlage der Bearbeitungsform des Werkstücks 5 dergestalt, dass die Bewegungsroute in der X-Y Ebene die kürzeste wird. In diesem Fall, wenn die Bewegungsroute in den bearbeiteten Bereich eintritt, berechnet die Bewegungsrouten-Einstelleinheit 17 die Bewegungsroute dergestalt, dass die Bewegungsroute in der X-Y Ebene die kürzeste wird, während der bearbeitete Bereich vermieden wird.
Beim Berechnen der Bewegungsroute unter Verwendung von G01 stellt die Bewegungsrouten-Einstelleinheit 17 die Bewegungsroute auf der Grundlage von mindestens einem von Folgendem ein: der Plattendicke des Werkstücks 5, des Materials des Werkstücks 5, der in G01 eingestellten Bewegungsgeschwindigkeit des Bearbeitungskopfes 24, der in G01 eingestellten Beschleunigung des Bearbeitungskopfes 24, und der Bearbeitungsform des Werkstücks 5.
In den Bearbeitungsvorrichtungsinformationen wird der Wellenanschlag oder der axiale Durchlauf als die Anfangseinstellung der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 eingestellt. Wenn der Wellenanschlag in den Bearbeitungsvorrichtungsinformationen eingestellt ist, so wählt die Bewegungsrouten-Einstelleinheit 17 zum Beispiel das Bewegungsverfahren durch den Auswahlprozess (1). Des Weiteren wählt die Bewegungsrouten-Einstelleinheit 17, wenn der axiale Durchlauf in den Bearbeitungsvorrichtungsinformationen eingestellt ist, zum Beispiel das Bewegungsverfahren durch den Auswahlprozess (2). Des Weiteren kann die Bewegungsrouten-Einstelleinheit 17 einen beliebigen der Auswahlprozesse (1) und (2) verwenden, ob mit Wellenanschlag oder ohne Wellenanschlag oder nicht.
Die Bewegungsdistanz-Berechnungseinheit 18 berechnet die Bewegungsdistanz des Bearbeitungskopfes 24 zwischen den einzelnen Bearbeitungspunkten auf der Grundlage der Bewegungsroute, wenn G00 verwendet wird. Die Bewegungsdistanz-Berechnungseinheit 18 berechnet die Bewegungsdistanz des Bearbeitungskopfes 24 zwischen den einzelnen Bearbeitungspunkten auf der Grundlage der Bewegungsroute, wenn G01 verwendet wird (Schritt S2). Die Bewegungsdistanz-Berechnungseinheit 18 sendet die Bewegungsdistanz zwischen den einzelnen Bearbeitungspunkten an die Bewegungszeitberechnungseinheit 19.
Die Bewegungszeitberechnungseinheit 19 berechnet die Bewegungszeit des Bearbeitungskopfes 24 zwischen den einzelnen Bearbeitungspunkten auf der Grundlage der Bewegungsdistanz zwischen den einzelnen Bearbeitungspunkten und der Bewegungsgeschwindigkeit des Bearbeitungskopfes 24. Die Bewegungszeitberechnungseinheit 19 berechnet die Maximalgeschwindigkeitsbewegungszeit, die benötigt wird, wenn G00 verwendet wird, für jeden der Bearbeitungspunkte auf der Grundlage der Bewegungsroute, wenn G00 verwendet wird. Des Weiteren berechnet die Bewegungszeitberechnungseinheit 19 die Befehlsgeschwindigkeitsbewegungszeit, die benötigt wird, wenn G01 verwendet wird, für jeden der Bearbeitungspunkte auf der Grundlage der Bewegungsroute, wenn G01 verwendet wird. Die Bewegungszeitberechnungseinheit 19 sendet die berechnete Maximalgeschwindigkeitsbewegungszeit und die Befehlsgeschwindigkeitsbewegungszeit an die Bewegungsverfahrens-Auswahleinheit 21.
Die Bewegungsverfahrens-Auswahleinheit 21 vergleicht die Maximalgeschwindigkeitsbewegungszeit mit der Befehlsgeschwindigkeitsbewegungszeit. Die Bewegungsverfahrens-Auswahleinheit 21 bestimmt, welche der Maximalgeschwindigkeitsbewegungszeit und der Befehlsgeschwindigkeitsbewegungszeit für jeden Bearbeitungspunkt kürzer ist (Schritt S3). Oder anders ausgedrückt: die Bewegungsverfahrens-Auswahleinheit 21 bestimmt, welches von G00 und G01 ausgewählt werden sollte, damit die Laserbearbeitung in einem kürzeren Zeitraum ausgeführt werden kann.
Solange die Beziehung von Maximalgeschwindigkeitsbewegungszeit ≤ Befehlsgeschwindigkeitsbewegungszeit erfüllt ist (Schritt S3, Ja), wählt die Bewegungsverfahrens-Auswahleinheit 21 G00 entsprechend der Maximalgeschwindigkeitsbewegungszeit als einen Bewegungsbefehl (Schritt S4). Solange es hingegen eine Beziehung von Maximalgeschwindigkeitsbewegungszeit > Befehlsgeschwindigkeitsbewegungszeit gibt (Schritt S3, Nein), wählt die Bewegungsverfahrens-Auswahleinheit 21 G01 entsprechend der Befehlsgeschwindigkeitsbewegungszeit als einen Bewegungsbefehl (Schritt S5).
Die Bewegungsverfahrens-Auswahleinheit 21 verknüpft das ausgewählte Bewegungsverfahren (G00 oder G01) mit jedem Bearbeitungspunkt und sendet die verknüpften Informationen an die NC-Programm-Generierungseinheit 22. Die NC-Programm-Generierungseinheit 22 generiert das NC-Programm unter Verwendung des Bewegungsverfahrens zwischen den einzelnen Bearbeitungspunkten (Schritt S6).
Auswahlprozess (2)
Die Bewegungsrouten-Einstelleinheit 17 berechnet die Bewegungsroute (kürzeste Route), wenn G00 verwendet wird. Beim Berechnen der Bewegungsroute im Fall der Verwendung von G00 berechnet die Bewegungsrouten-Einstelleinheit 17 die Bewegungsroute gemäß der Bearbeitungsform des Werkstücks 5 dergestalt, dass die Bewegungsroute in der X-Y Ebene die kürzeste wird.
Beim Berechnen der Bewegungsroute unter Verwendung von G00 kann die Bewegungsrouten-Einstelleinheit 17 die Bewegungsroute auf der Grundlage von mindestens einem von Folgendem einstellen: der Plattendicke des Werkstücks 5, des Materials des Werkstücks 5, der in G00 eingestellten Bewegungsgeschwindigkeit des Bearbeitungskopfes 24, der in G00 eingestellten Beschleunigung des Bearbeitungskopfes 24, und der Bearbeitungsform des Werkstücks 5.
Die Bewegungsrouten-Einstelleinheit 17 sendet die Bewegungsroute (zwischen den Bearbeitungspunkten), die in den bearbeiteten Bereich eintritt, über die Bewegungsdistanz-Berechnungseinheit 18 und die Bewegungszeitberechnungseinheit 19 an die Bewegungsverfahrens-Auswahleinheit 21. Die Bewegungsverfahrens-Auswahleinheit 21 wählt G00 für die Bewegungsroute, die in den bearbeiteten Bereich eintritt.
Die Bewegungsrouten-Einstelleinheit 17 hingegen berechnet die Bewegungsroute, wenn G01 in der Bewegungsroute verwendet wird, die nicht in den bearbeiteten Bereich eintritt. Danach wird G00 oder G01 durch das gleiche Verfahren wie der oben beschriebene Auswahlprozess (1) in der Bewegungsroute, die nicht in den bearbeiteten Bereich eintritt, ausgewählt. Wenn des Weiteren die Bewegungsroute im Fall der Verwendung von G01 in den bearbeiteten Bereich eintritt, so wählt die Bewegungsverfahrens-Auswahleinheit 21 G00 für die Bewegungsroute.
In dem NC-Programm wird G00 oder G01 zwischen den einzelnen Bearbeitungspunkten durch den Auswahlprozess (1) oder den Auswahlprozess (2) eingestellt. Die NC-Programm-Generierungseinheit 22 sendet das generierte NC-Programm an die Ausgabeeinheit 23. Die Ausgabeeinheit 23 gibt das NC-Programm an die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 oder dergleichen aus.
6 ist ein Schaubild zum Erläutern der EIN-Zeit des Laserstrahls bei der Ausführung der Laserbearbeitung ohne den Wellenanschlag, und 7 ist ein Zeitdiagramm, das die EIN-Zeit des Laserstrahls bei der Ausführung der Laserbearbeitung ohne den Wellenanschlag veranschaulicht.
Bei der Ausführung der Laserbearbeitung ohne den Wellenanschlag (G01) wird der Bearbeitungskopf 24 zu dem Bearbeitungsstartpunkt hinauf bewegt. Des Weiteren schaltet die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 den Strahl des Laserstrahls 20 ein, ohne den Bearbeitungskopf 24 am Bearbeitungsstartpunkt (11) anzuhalten. Auf diese Weise wird die Strahlausgabe am Bearbeitungsstartpunkt der Laserbearbeitungsposition gestartet. Durch Bewegen des Bearbeitungskopfes 24 während des Startens der Strahlausgabe wird das Werkstück 5 einer Laserbearbeitung unterzogen.
Danach wird der Bearbeitungskopf 24 zum Endpunkt der Laserbearbeitung hinauf bewegt. Darüber hinaus schaltet die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 den Laserstrahl 20 ab, ohne den Bearbeitungskopf 24 am Bearbeitungsendpunkt (12) anzuhalten. Auf diese Weise wird die Strahlausgabe am Endpunkt der Laserbearbeitungsposition angehalten.
Oder anders ausgedrückt: bei der Ausführung der Laserbearbeitung ohne den Wellenanschlag schaltet die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 den Strahl ein, während der Bearbeitungskopf 24 axial bewegt wird. Auf diese Weise wird sofort eine Lochbearbeitung (Kreisbearbeitung) in das Werkstück 5 hinein ausgeführt, und die Bewegung und das Schneiden werden in diesem Zustand ausgeführt. Danach schaltet die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 den Laserstrahl 20 ab, während der Bearbeitungskopf 24 bewegt wird. Auf diese Weise synchronisiert die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 die Bewegung der Welle und das Ein- und Ausschalten des Strahls, während der Bearbeitungskopf 24 stufenlos bewegt wird. Infolge dessen entfällt die Stoppzeit (Wartezeit) des Bearbeitungskopfes 24.
8 ist ein Schaubild zum Erläutern der EIN-Zeit des Laserstrahls bei der Ausführung der Laserbearbeitung mit dem Wellenanschlag, und 9 ist ein Zeitdiagramm, das die EIN-Zeit des Laserstrahls bei der Ausführung der Laserbearbeitung mit dem Wellenanschlag veranschaulicht.
Bei der Ausführung der Laserbearbeitung mit dem Wellenanschlag (G00) wird der Bearbeitungskopf 24 zu dem Bearbeitungsstartpunkt hinauf bewegt und wird am Bearbeitungsstartpunkt angehalten. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 schaltet dann den Laserstrahl 20 ein (21). Auf diese Weise wird die Strahlausgabe am Bearbeitungsstartpunkt der Laserbearbeitungsposition (22) gestartet. Nachdem die Strahlausgabe gestartet wurde, wird der Bearbeitungskopf 24 bewegt, um die Laserbearbeitung des Werkstücks 5 auszuführen.
Danach wird der Bearbeitungskopf 24 zu dem Endpunkt der Laserbearbeitung hinauf bewegt und wird am Endpunkt der Laserbearbeitung angehalten. Darüber hinaus schaltet die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 den Laserstrahl 20 ab (23). Auf diese Weise wird die Strahlausgabe am Endpunkt der Laserbearbeitungsposition (24) angehalten. Danach wird der Bearbeitungskopf 24 an den nächsten Bearbeitungspunkt bewegt.
Oder anders ausgedrückt: bei der Ausführung der Laserbearbeitung mit dem Wellenanschlag wird, nachdem der Bearbeitungskopf 24 axial (in der X-Y Ebene des Bearbeitungskopfes 24) bewegt wurde, der Bearbeitungskopf 24 axial gestoppt, und nachdem der Strahl zuverlässig eingeschaltet wurde, wird die axiale Bewegung wieder aufgenommen. Darüber hinaus wird der Bearbeitungskopf 24 nach dem Schneiden des Werkstücks 5 axial gestoppt, und nachdem der Strahl zuverlässig abgeschaltet wurde, wird die axiale Bewegung wieder aufgenommen.
Bei der Ausführung der Laserbearbeitung mit dem Wellenanschlag wird ein Zeitraum zwischen Strahl EIN (21) und dem Strahlausgabestart (22) zu einer Strahl-EIN-Verzögerungszeit t1. Darüber hinaus wird ein Zeitraum zwischen Strahl AUS (23) und dem Strahlausgabestopp (24) zu einer Strahl-AUS-Verzögerungszeit t2. Auf diese Weise wird – bei der Ausführung der Laserbearbeitung mit dem Wellenanschlag – in dem Verzögerungszeitraum von Strahl EIN und AUS der Wellenanschlag vollständig ausgeführt.
10 ist ein Schaubild, das ein Beispiel der Bewegungsroute und des Bewegungsbefehls veranschaulicht, wenn G00 und G01 zwischen den Bearbeitungspunkten eingestellt werden. 11 ist ein Schaubild, das ein Beispiel der Bewegungsroute und des Bewegungsbefehls veranschaulicht, wenn nur G01 zwischen den Bearbeitungspunkten eingestellt wird.
Die 10 und 11 veranschaulichen die Bewegungsroute und den Bewegungsbefehl bei der Ausführung der Laserbearbeitung von nur einem einzigen Stück mit vier Löchern. Genauer gesagt, veranschaulichen die 10 und 11 die Bewegungsroute, wenn ein erstes Loch 35a bis viertes Loch 35d von Φ50 an vier Stellen in einem plattenartigen Element ausgebildet werden, das nach der Bearbeitung des Werkstücks 5 eine Form von 1000 mm × 750 mm hat.
Wie in 10 veranschaulicht, wird in der Bewegungsroute 40X, wenn G00 und G01 verwendet werden, zum Beispiel G01 in einer ersten Zwischenpunktroute 42X eingestellt, G00 wird in einer zweiten Zwischenpunktroute 43X eingestellt, und G01 wird in einer dritten Zwischenpunktroute 44X eingestellt.
Darüber hinaus wird der Bearbeitungskopf 24 in folgender Reihenfolge bewegt: das erste Loch 35a, die erste Zwischenpunktroute 42X, das zweite Loch 35b, die zweite Zwischenpunktroute 43X, das dritte Loch 35c, die dritte Zwischenpunktroute 44X und das vierte Loch 35d.
Wie in 11 veranschaulicht, wird in der Bewegungsroute 50X – bei der Ausführung der Laserbearbeitung nur unter Verwendung von G01 – zum Beispiel G01 (ohne Wellenanschlag) in jeder der ersten Zwischenpunktroute 52X bis dritten Zwischenpunktroute 54X eingestellt.
Des Weiteren wird der Bearbeitungskopf 24 in folgender Reihenfolge bewegt: das erste Loch 35a, die erste Zwischenpunktroute 52X, das zweite Loch 35b, die zweite Zwischenpunktroute 53X, das dritte Loch 35c, die dritte Zwischenpunktroute 54X und das vierte Loch 35d.
Überdies kann die Laserbearbeitung ohne den Wellenanschlag (G01) von der anfänglichen Position des Bearbeitungskopfes 24 zum Bearbeitungsstartpunkt des ersten Loches 35a ausgeführt werden, und die Laserbearbeitung kann mit dem Wellenanschlag (G00) ausgeführt werden. In dieser Ausführungsform wird der axiale Durchlauf oder der Wellenanschlag in der Zwischenpunktroute eingestellt.
12 ist ein Schaubild, das ein Beispiel eines NC-Programms veranschaulicht, wenn G00 und G01 zwischen den Bearbeitungspunkten eingestellt werden. 13 ist ein Schaubild, das ein Beispiel eines NC-Programms veranschaulicht, wenn nur G01 zwischen den Bearbeitungspunkten eingestellt wird. Ein in 12 veranschaulichtes NC-Programm 51 ist ein NC-Programm im Fall des Ausführens der Laserbearbeitung unter Verwendung der in 10 veranschaulichten Bewegungsroute 40X. Ein in 13 veranschaulichtes NC-Programm 52 ist ein NC-Programm im Fall des Ausführens der Laserbearbeitung unter Verwendung der in 11 veranschaulichten Bewegungsroute 50X.
Dementsprechend sind die NC-Programme 51 und 52 Programme zum Ausführen einer Reihe von Bearbeitungsprozessen (Einbettungsbearbeitungsprozessen) an einer einzelnen Komponente, die der Lochbearbeitung von Bearbeitung 1 bis Bearbeitung 4 (erstes Loch 35a bis viertes Loch 35d) unterzogen wird. Überdies wird in den NC-Programmen 51 und 52, die in den 12 und 13 veranschaulicht sind, die Außenumfangsrandbearbeitung der Komponenten weggelassen.
Hier bezieht sich zum Beispiel die Reihe von Bearbeitungsprozessen auf „Bearbeitung 1 Start” bis „Bearbeitung 4 Ende” unter {„Bearbeitung 1 Start” bis „Bearbeitung 1 Ende”} → (Bewegung) → {„Bearbeitung 2 Start” bis „Bearbeitung 2 Ende”} → (Bewegung) → {„Bearbeitung 3 Start” bis „Bearbeitung 3 Ende”} → (Bewegung) → {„Bearbeitung 4 Start” bis „Bearbeitung 4 Ende”}. Hier ist {„Bearbeitung 1 Start” bis „Bearbeitung 1 Ende”} die erste Lochbearbeitung, und {„Bearbeitung 2 Start” bis „Bearbeitung 2 Ende”} ist die zweite Lochbearbeitung. Gleichermaßen {„Bearbeitung 3 Start” bis „Bearbeitung 3 Ende”} ist die dritte Lochbearbeitung, und {„Bearbeitung 4 Start” bis „Bearbeitung 4 Ende”} ist die vierte Lochbearbeitung. In dieser Ausführungsform werden G00 und G01 in der „Bewegung” in einer Reihe von Bearbeitungsprozessen eingestellt.
Im Fall des in 12 veranschaulichten NC-Programms 51 (G00/G01 ist ausgewählt) führt die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 G00 (Eilgangbefehl) aus, wenn der Bearbeitungskopf 24 an den Startpunkt der dritten Lochbearbeitung bewegt wird. Des Weiteren führt die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 G01 (Linearinterpolations-Bewegungsbefehl) aus, wenn der Bearbeitungskopf 24 an die Startpunkte der zweiten und vierten Lochbearbeitung bewegt wird.
Genauer gesagt, schaltet die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 die Nachführsteuerung durch den Befehl der dritten Zeile ein. Danach führt die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 G01 (Linearinterpolations-Bewegungsbefehl) durch den Befehl der siebenten Zeile aus. Auf diese Weise führt die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 die lineare Interpolationsbewegung des Bearbeitungskopfes 24 zum Startpunkt der zweiten Lochbearbeitung aus.
Des Weiteren schaltet die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 den Laserstrahl 20 durch den Befehl der achten Zeile ein, führt die zweite Lochbearbeitung (Kreisbearbeitung) durch den Befehl der neunten Zeile aus und schaltet den Laserstrahl 20 durch den Befehl der zehnten Zeile ab.
Die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 schaltet die Nachführsteuerung durch den Befehl der elften Zeile ab. Danach führt die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 G00 (Eilgangbefehl) durch den Befehl der zwölften Zeile aus. Auf diese Weise führt die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 den Eilgang des Bearbeitungskopfes 24 an den Startpunkt der dritten Lochbearbeitung aus.
Des Weiteren schaltet die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 die Nachführsteuerung durch den Befehl der dreizehnten Zeile ein. Danach schaltet die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 den Laserstrahl 20 durch den Befehl der vierzehnten Zeile ein, führt die dritte Lochbearbeitung durch den Befehl der fünfzehnten Zeile aus und schaltet den Laserstrahl 20 durch den Befehl der sechzehnten Zeile ab.
Im Fall des in 13 veranschaulichten NC-Programms 52 (nur G01), wenn der Bearbeitungskopf 24 an die Startpunkte einer jeden der zweiten bis vierten Lochbearbeitung bewegt wird, führt die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 G01 (Linearinterpolations-Bewegungsbefehl) aus. Genauer gesagt, schaltet die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 die Nachführsteuerung durch den Befehl der dritten Zeile ein. Danach führt die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 die zweite bis vierte Lochbearbeitung ohne Abschalten der Nachführsteuerung aus. Darüber hinaus schaltet die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 die Nachführsteuerung durch den Befehl der einundzwanzigsten Zeile ab.
Die 12 und 13 veranschaulichen den Fall des Ausführens einer Reihe von Bearbeitungsprozessen an einer einzelnen Komponente, jedoch gibt es einen Fall, wo mehrere Komponentenbearbeitungen an dem Werkstück 5 ausgeführt werden. In diesem Fall generiert die NC-Programm-Generierungsvorrichtung 10 das NC-Programm zum Ausführen mehrerer Komponentenbearbeitungen anhand eines einzelnen Werkstücks 5. Oder anders ausgedrückt: die NC-Programm-Generierungsvorrichtung 10 generiert ein NC-Programm zum Ausführen mehrerer Komponentenbearbeitungen als eine Reihe von Bearbeitungsprozessen.
14 ist ein Schaubild, das eine Ausgestaltung eines Werkstücks veranschaulicht, wenn die mehreren Komponenten einer Laserbearbeitung unterzogen werden. Hier wird ein Fall beschrieben, wo Komponenten 71 und 72 aus dem Werkstück 5 durch Ausführen der Laserbearbeitung des Werkstücks 5 gebildet werden.
Zum Beispiel wird die Komponente 71 durch Ausführen der Bearbeitung des ersten Loches 35a bis vierten Loches 35d und der Außenumfangsrandbearbeitung 35e an dem Werkstück 5 gebildet. Darüber hinaus wird die Komponente 72 durch Ausführen der Bearbeitung des fünften Lochs 36a bis achten Lochs 36d und der Außenumfangsrandbearbeitung 36e an dem Werkstück 5 ausgebildet.
In diesem Fall generiert zum Beispiel die NC-Programm-Generierungsvorrichtung 10 ein NC-Programm, bei dem die Bearbeitung des ersten Loches 35a bis zum vierten Loch 35d, die Außenumfangsrandbearbeitung 35e, die Bearbeitung des fünften Lochs 36a bis zum achten Loch 36d und die Außenumfangsrandbearbeitung 36e in dieser Reihenfolge ausgeführt werden. In diesem Moment stellt die NC-Programm-Generierungsvorrichtung 10 G00 oder G01 in der Bewegungsroute von jeder Bearbeitungsposition zur nächsten Bearbeitungsposition ein. In dem so generierten NC-Programm ist die Bearbeitung der Komponente 71 eine Einzelartikel-Bearbeitung, und die Bearbeitung der Komponente 72 ist eine Einzelartikel-Bearbeitung. Daher ist das NC-Programm ein Programm zum Ausführen einer Reihe von Bearbeitungsprozessen (Einbettungsbearbeitungsprozessen) der Komponenten 71 und 72.
Darüber hinaus kann die Bewegungsroute in der X-Y-Ebene des Bearbeitungskopfes 24 in Abhängigkeit von der Plattendicke des Werkstücks 5 variieren. Des Weiteren kann die Entscheidung, ob die NC-Programm-Generierungsvorrichtung 10 G00 oder G01 auswählen soll, in Abhängigkeit von der Plattendicke des Werkstücks 5 variieren. Das liegt daran, dass die Bewegungsgeschwindigkeit gemäß der Plattendicke in G00 und G01 eingestellt werden kann. Als Nächstes wird eine Beziehung zwischen der Plattendicke des Werkstücks 5 und der Bewegungsroute des Bearbeitungskopfes 24 beschrieben.
15 ist ein Schaubild, das eine Bewegungsroute und einen Bewegungsbefehl veranschaulicht, die in dem Werkstück eingestellt werden, das eine erste Dicke aufweist. 16 ist ein Schaubild, das die Bewegungsroute und den Bewegungsbefehl veranschaulicht, die in dem Werkstück eingestellt werden, das eine zweite Dicke aufweist. 17 ist ein Schaubild, das die Bewegungsroute und den Bewegungsbefehl veranschaulicht, die in dem Werkstück eingestellt werden, das eine dritte Plattendicke aufweist.
Die Form nach der Bearbeitung des in den 15 bis 17 veranschaulichten Werkstücks 5 ist die gleiche wie die Form nach der Bearbeitung des in den 10 und 11 veranschaulichten Werkstücks 5. Wenn zum Beispiel das Werkstück 5 in der Bewegungsroute 40A eine erste Dicke (zum Beispiel 1 mm) hat, so wird G01 in der ersten Zwischenpunktroute 42A (ohne Wellenanschlag) eingestellt, G00 wird in der zweiten Zwischenpunktroute 43A eingestellt, und G01 wird in der dritten Zwischenpunktroute 44A eingestellt.
Wenn zum Beispiel das Werkstück 5 eine zweite Dicke (zum Beispiel 1,5 mm) in der Bewegungsroute 40B hat, so wird G00 in der ersten Zwischenpunktroute 42B eingestellt, G00 wird in der zweiten Zwischenpunktroute 43B eingestellt, und G00 wird in der dritten Zwischenpunktroute 44B eingestellt.
Wenn zum Beispiel das Werkstück 5 eine dritte Dicke (zum Beispiel 2 mm) in der Bewegungsroute 40C hat, so wird G00 in der ersten Zwischenpunktroute 42C eingestellt, G00 wird in der zweiten Zwischenpunktroute 43C eingestellt, und G00 wird in der dritten Zwischenpunktroute 44C eingestellt.
Als Nächstes wird ein Vergleichsergebnis zwischen der Bearbeitungszeit, wenn der Eilgangbefehl (G00) mit dem Linearinterpolations-Bewegungsbefehl (G01) kombiniert wird, und der Bearbeitungszeit, wenn der Linearinterpolations-Bewegungsbefehl (G01) verwendet wird, beschrieben.
18 ist ein Schaubild, das ein Vergleichsergebnis zwischen der Bearbeitungszeit, wenn G00 mit G01 kombiniert wird, und der Bearbeitungszeit, wenn G01 verwendet wird, veranschaulicht. Eine horizontale Welle des in 18 veranschaulichten Kurvendiagramms stellt eine Plattendicke des Werkstücks 5 dar, und eine vertikale Welle stellt ein Bearbeitungszeitverkürzungsverhältnis dar. Hier stellt das Bearbeitungszeitverkürzungsverhältnis dar, um wie viel die Bearbeitungszeit, wenn G00 mit G01 kombiniert wird, im Vergleich zu der Bearbeitungszeit verkürzt wird, wenn G01 verwendet wird.
Wenn G00 mit G01 in einem Fall kombiniert wird, wo die Plattendicke des Werkstücks 5 1 mm beträgt, so wird die Laserbearbeitung durch die Bewegungsroute und den Bewegungsbefehl, wie in 15 veranschaulicht, ausgeführt. Wenn des Weiteren G00 mit G01 in einem Fall kombiniert wird, wo die Plattendicke des Werkstücks 5 1,5 mm beträgt, so wird die Laserbearbeitung durch die Bewegungsroute und den Bewegungsbefehl, wie in 16 veranschaulicht, ausgeführt. Wenn des Weiteren G00 mit G01 in einem Fall kombiniert wird, wo die Plattendicke des Werkstücks 5 2 mm beträgt, so wird die Laserbearbeitung durch die Bewegungsroute und den Bewegungsbefehl, wie in 17 veranschaulicht, ausgeführt.
Wenn zum Beispiel die Plattendicke des Werkstücks 5 1,5 mm beträgt, so wird die Bearbeitungszeit, wenn G00 mit G01 kombiniert wird, um etwa 7% im Vergleich zu der Bearbeitungszeit verkürzt, wenn G01 ohne Verwendung von G00 verwendet wird.
19 ist ein Schaubild, das eine Hardware-Ausgestaltung der NC-Programm-Generierungsvorrichtung veranschaulicht. Die NC-Programm-Generierungsvorrichtung 10 hat eine CPU (Zentrale Verarbeitungseinheit) 91, einen ROM (Nurlesespeicher) 92, einen RAM (Direktzugriffsspeicher) 93, eine Anzeigeeinheit 94 und eine Eingabeeinheit 95. In der NC-Programm-Generierungsvorrichtung 10 sind die CPU 91, der ROM 92, der RAM 93, die Anzeigeeinheit 94 und die Eingabeeinheit 95 über eine Busleitung B miteinander verbunden.
Die CPU 91 generiert ein NC-Programm unter Verwendung des Generierungsprogramms (NC-Programm-Generierungsprogramms) 90 als einem Computerprogramm. Die Anzeigeeinheit 94 ist eine Anzeigevorrichtung, wie zum Beispiel ein Flüssigkristallmonitor, und zeigt die CAD-Daten, die Bearbeitungsbedingungen, die Bearbeitungsvorrichtungsinformationen, die Bewegungsroute, die Bewegungsdistanz, die Bewegungszeit, das ausgewählte Bewegungsverfahren, das NC-Programm und dergleichen gemäß den Instruktion von der CPU 91 an.
Die Eingabeeinheit 95 ist dafür ausgebildet, eine Maus und eine Tastatur zu umfassen, und gibt die Instruktionsinformationen (wie zum Beispiel einen Parameter, der zum Generieren des NC-Programms benötigt wird) ein, der extern von einem Nutzer eingegeben wird. Die Instruktionsinformationen, die in die Eingabeeinheit 95 eingegeben werden, werden an die CPU 91 gesendet.
Das Generierungsprogramm 90 wird im ROM 92 gespeichert und wird über die Busleitung B in den RAM 93 geladen. Die CPU 91 führt das in den RAM 93 geladene Generierungsprogramm 90 aus. Genauer gesagt, liest die CPU 91 in der NC-Programm-Generierungsvorrichtung 10, gemäß der von der Eingabeeinheit 95 des Nutzers eingegebenen Instruktion, das Generierungsprogramm 90 aus dem ROM 92 und entwickelt das Programm im Programmspeicherbereich des RAM 93, um die verschiedenen Prozesse auszuführen. Die CPU 91 speichert vorübergehend verschiedene Daten, die während der verschiedenen Prozesse generiert wurden, in dem im RAM 93 ausgebildeten Datenspeicherbereich.
Das durch die NC-Programm-Generierungsvorrichtung 10 ausgeführte Generierungsprogramm 90 hat eine modulare Ausgestaltung, welche die Bewegungszeitberechnungseinheit 19, die Bewegungsverfahrens-Auswahleinheit 21 und die NC-Programm-Generierungseinheit 22 umfasst, und diese Module werden in die Hauptspeichervorrichtung geladen und werden im Hauptspeicher generiert. Überdies kann das Generierungsprogramm 90 mindestens eine Funktion der Bewegungsrouten-Einstelleinheit 17 und der Bewegungsdistanz-Berechnungseinheit 18 haben.
Da der Bearbeitungskopf 24 durch Kombinieren des Eilgangbefehls (G00) mit dem Linearinterpolations-Bewegungsbefehl (G01) bewegt wird, ist es möglich, die Laserbearbeitung in der kürzesten Zeit auszuführen. Des Weiteren ist es möglich, die Produktivität zu verbessern, während der Kontakt zwischen dem Bearbeitungskopf 24 und einem Endmaterial (Element nach der Bearbeitung) des Werkstücks 5 verhindert wird.
In dieser Ausführungsform werden zwar G00 oder G01 auf der Grundlage der Bewegungszeit des Bearbeitungskopfes 24 ausgewählt, jedoch können G00 oder G01 auch auf der Grundlage der Bewegungsdistanz des Bearbeitungskopfes 24 ausgewählt werden.
Solange die Bearbeitungsvorrichtungsinformationen und die Bearbeitungsbedingungen im Voraus bestimmt werden, wird die Bewegungsdistanz als „Maximalgeschwindigkeitsbewegungszeit = Befehlsgeschwindigkeitsbewegungszeit” eindeutig bestimmt. Wenn des Weiteren die Bewegungsdistanz lang ist, so kann – obgleich die Zeit des Wellenanschlags des Bearbeitungskopfes 24 und die Zeit der vertikalen Bewegung des Bearbeitungskopfes 24 im Vergleich zu G01 benötigt werden – G00 mit der schnellen Bewegungsgeschwindigkeit in einer kürzeren Zeit bewegt werden als G01. Wenn hingegen die Bewegungsdistanz kurz ist, so kann G01, das eine geringere Bewegungsgeschwindigkeit als G00 hat, aber nicht die Zeit des Wellenanschlags des Bearbeitungskopfes 24 und die Zeit der vertikalen Bewegung des Bearbeitungskopfes 24 benötigt, in einer kürzeren Zeit bewegt werden als G00. Das heißt, wenn die Bewegungsdistanz von „Maximalgeschwindigkeitsbewegungszeit = Befehlsgeschwindigkeitsbewegungszeit” als L0 eingestellt wird, so wird G00 ausgewählt, wenn die Bewegungsdistanz länger ist als L0, wenn die Bewegungsdistanz mit L0 verglichen wird, und G01 wird ausgewählt, wenn die Bewegungsdistanz kürzer ist als L0. Auf diese Weise ist es möglich, den Bearbeitungskopf in einer kurzen Zeit zu bewegen. Wenn die Bewegungsdistanz des Bearbeitungskopfes 24 größer als eine vorgegebene Schwelle ist, so wird G00 ausgewählt, und wenn die Bewegungsdistanz nicht größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist, wird G01 ausgewählt.
In dieser Ausführungsform wurde ein Fall beschrieben, wo die Bewegungsgeschwindigkeit des Bearbeitungskopfes 24 die gleiche ist wie im Fall des Strahls EIN und während des Strahls AUS des Laserstrahls 20. Jedoch kann die Bewegungsgeschwindigkeit (die Bewegungsgeschwindigkeit während der Laserbearbeitung) des Bearbeitungskopfes 24 während des Strahls EIN eine andere sein als die Bewegungsgeschwindigkeit (die Bewegungsgeschwindigkeit beim Bewegen zwischen den Bearbeitungspunkten) des Bearbeitungskopfes 24 während des Strahls AUS. In diesem Fall wird G00 oder G01 unter Verwendung der Bewegungsgeschwindigkeit des Bearbeitungskopfes 24 während des Strahls AUS ausgewählt. Zum Beispiel wird die Bewegungsgeschwindigkeit des Bearbeitungskopfes 24 während der Nachführsteuerung im Voraus eingestellt, und G00 oder G01 wird auf der Grundlage der Bewegungsgeschwindigkeit des Bearbeitungskopfes 24 während der Nachführsteuerung ausgewählt.
Auf diese Weise ist es gemäß der Ausführungsform möglich – da G00 oder G01 in der Bewegungsroute des Bearbeitungskopfes 24 so ausgewählt wird, dass die Bewegungszeit des Bearbeitungskopfes 24 verkürzt wird –, auf einfache Weise das NC-Programm zu generieren, das in der Lage ist, die Laserbearbeitung in einer kurzen Zeit auszuführen, während Bearbeitungsdefekte vermieden werden.
Da des Weiteren die Bewegungsroute, wenn G00 verwendet wird, und die Bewegungsroute, wenn G01 verwendet wird, separat eingestellt werden, ist es möglich, die Bewegungsroute präzise einzustellen. Daher ist es möglich, die Maximalgeschwindigkeitsbewegungszeit präzise zu berechnen, wenn G00 verwendet wird, und die Befehlsgeschwindigkeitsbewegungszeit präzise zu berechnen, wenn G01 verwendet wird.
Da des Weiteren die Bewegungsroute auf der Grundlage von mindestens einem von Folgendem, der Plattendicke des Werkstücks 5, der Art des Materials, der in G00 eingestellten Bewegungsgeschwindigkeit, der Beschleunigung und der Bearbeitungsform des Werkstücks 5, eingestellt wird, ist es möglich, die Bewegungsroute präzise zu berechnen, wenn G00 verwendet wird.
Da des Weiteren die Bewegungsroute auf der Grundlage von mindestens einem von Folgendem, der Plattendicke des Werkstücks 5, der Art des Materials, der in G01 eingestellten Bewegungsgeschwindigkeit, der Beschleunigung und der Bearbeitungsform des Werkstücks 5, eingestellt wird, ist es möglich, die Bewegungsroute präzise zu berechnen, wenn G01 verwendet wird.
Da G00 oder G01 ausgewählt wird, wenn die Bewegungsroute nicht in den bearbeiteten Bereich eintritt (der Fall, wo die Route unter Verwendung von G00 zwischen den Bearbeitungspunkten eingestellt werden kann), ist es möglich, auf einfache Weise das NC-Programm zu generieren.
Des Weiteren ist es durch Einstellen des Bearbeitungskopfes 24 auf die verschiedenen Bewegungsgeschwindigkeiten während des Strahls EIN und während des Strahls AUS möglich, eine vorgegebene Bewegungsgeschwindigkeit einzustellen, die nicht von den Arten der Plattendicke oder des Materials des Werkstücks 5 abhängig ist.
Da des Weiteren G00/G01 durch bloßes Vergleichen der Bewegungsdistanz mit einem vorgegebenen Schwellenwert (L0) ausgewählt werden kann, wird die Bewegungszeitberechnungseinheit 19 nicht benötigt, und es wird das Generieren eines NC-Programms durch eine einfache Ausgestaltung ermöglicht.
Industrielle Anwendbarkeit
Wie oben beschrieben, eignen sich die NC-Programm-Generierungsvorrichtung, das NC-Programm-Generierungsverfahren und das NC-Programm-Generierungsprogramm gemäß der vorliegende Erfindung für die Generierung des in der Laserbearbeitung verwendeten NC-Programms.
Bezugszeichenliste

1: LASERBEARBEITUNGSVORRICHTUNG
2: LASERBESTRAHLUNGSEINHEIT
4: BEARBEITUNGSSTEUERVORRICHTUNG
5: WERKSTÜCK
10: NC-PROGRAMM-GENERIERUNGSVORRICHTUNG
11: CAD-DATENEINGABEEINHEIT
12: BEARBEITUNGSBEDINGUNGS-EINGABEEINHEIT
13: BEARBEITUNGSVORRICHTUNGSINFORMATIONENS-EINGABEEINHEIT
14: CAD-DATENSPEICHEREINHEIT
15: BEARBEITUNGSBEDINGUNGS-SPEICHEREINHEIT
16: BEARBEITUNGSVORRICHTUNGSINFORMATIONS-SPEICHEREINHEIT
17: BEWEGUNGSROUTEN-EINSTELLEINHEIT
18: BEWEGUNGSDISTANZ-BERECHNUNGSEINHEIT
19: BEWEGUNGSZEITBERECHNUNGSEINHEIT
20: LASERSTRAHL
21: BEWEGUNGSVERFAHRENS-AUSWAHLEINHEIT
22: NC-PROGRAMM-GENERIERUNGSEINHEIT
23: AUSGABEEINHEIT
24: BEARBEITUNGSKOPF
40A BIS 40C, 40X, 50X: BEWEGUNGSROUTE
42A BIS 42C, 42X, 43A BIS 43C, 43X, 44A BIS 44C, 44X: ZWISCHENPUNKTROUTE
51, 52: NC-PROGRAMM
71, 72: KOMPONENTE
310: BEARBEITUNGSENDPUNKT
320: BEARBEITUNGSSTARTPUNKT

Claims

NC-Programm-Generierungsvorrichtung, die ein NC-Programm generiert, das bei der Laserbearbeitung verwendet wird, die einen Eilgangbefehl und einen Linearinterpolations-Bewegungsbefehl verwendet, wobei der Eilgangbefehl eine relative Position zwischen einem Bearbeitungskopf und einem Werkstück mit einer ersten Bewegungsgeschwindigkeit bewegt, indem eine Distanz zwischen dem Bearbeitungskopf und dem Werkstück so getrennt wird, dass sie größer ist als die Distanz während der Laserbearbeitung, und der Linearinterpolations-Bewegungsbefehl die relative Position mit einer zweiten Bewegungsgeschwindigkeit bewegt, die langsamer ist als die erste Bewegungsgeschwindigkeit, während der Bearbeitungskopf veranlasst wird, das Werkstück nachzuführen, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Bewegungszeitberechnungseinheit, die eine erste Bewegungszeit, die benötigt wird, wenn sich die relative Position zwischen Bearbeitungspunkten von einem Bearbeitungsendpunkt zum nächsten Bearbeitungsstartpunkt im Fall der Verwendung des Eilgangbefehls bewegt, auf der Grundlage einer Bewegungsroute des Bearbeitungskopfes und der ersten Bewegungsgeschwindigkeit bei der Ausführung einer Laserbearbeitung des Werkstücks berechnet, und eine zweite Bewegungszeit, die benötigt wird, wenn sich die relative Position zwischen den Bearbeitungspunkten im Fall der Verwendung des Linearinterpolationsbefehls bewegt, auf der Grundlage der Bewegungsroute und der zweiten Bewegungsgeschwindigkeit berechnet; eine Bewegungsverfahrens-Auswahleinheit, die den Bewegungsbefehl entsprechend der kürzeren der ersten Bewegungszeit und der zweiten Bewegungszeit als den Bewegungsbefehl zwischen den Bearbeitungspunkten auswählt; und eine NC-Programm-Generierungseinheit, die das NC-Programm durch Einstellen des ausgewählten Eilgangbefehls oder des Linearinterpolations-Bewegungsbefehls zwischen den Bearbeitungspunkten generiert.
NC-Programm-Generierungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Bewegungsrouten-Einstelleinheit, welche die Bewegungsroute zwischen den einzelnen Bearbeitungspunkten auf der Grundlage einer Zielbearbeitungsform nach der Laserbearbeitung des Werkstücks einstellt.
NC-Programm-Generierungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Bewegungsrouten-Einstelleinheit, zwischen den Bearbeitungspunkten, eine erste Bewegungsroute im Fall der Verwendung des Eilgangbefehls einstellt und eine zweite Bewegungsroute einstellt, wenn der Linearinterpolations-Bewegungsbefehl verwendet wird, und die Bewegungszeitberechnungseinheit die erste Bewegungszeit auf der Grundlage der ersten Bewegungsroute und der ersten Bewegungsgeschwindigkeit berechnet und die zweite Bewegungszeit auf der Grundlage der zweiten Bewegungsroute und der zweiten Bewegungsgeschwindigkeit berechnet.
NC-Programm-Generierungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Bewegungsrouten-Einstelleinheit die erste Bewegungsroute auf der Grundlage von mindestens einem von Folgendem einstellt: einer Plattendicke des Werkstücks, eines Materials des Werkstücks, der ersten Bewegungsgeschwindigkeit und einer in dem Eilgangbefehl eingestellten relativen Beschleunigung zwischen dem Bearbeitungskopf und dem Werkstück, und der Zielbearbeitungsform.
NC-Programm-Generierungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Bewegungsrouten-Einstelleinheit die zweite Bewegungsroute auf der Grundlage von mindestens einem von Folgendem einstellt: einer Plattendicke des Werkstücks, eines Materials des Werkstücks, der zweiten Bewegungsgeschwindigkeit und einer in dem Linearinterpolations-Bewegungsbefehl eingestellten relativen Beschleunigung zwischen dem Bearbeitungskopf und dem Werkstück, und der Zielbearbeitungsform.
NC-Programm-Generierungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei, wenn es möglich ist, eine Route unter Verwendung des Linearinterpolations-Bewegungsbefehls zwischen den Bearbeitungspunkten einzustellen, die Bewegungsrouten-Einstelleinheit eine erste Bewegungsroute im Fall der Verwendung des Eilgangbefehls und eine zweite Bewegungsroute im Fall der Verwendung des Linearinterpolations-Bewegungsbefehls zwischen den Bearbeitungspunkten einstellt, und die Bewegungsrouten-Einstelleinheit die erste Bewegungszeit auf der Grundlage der ersten Bewegungsroute und der ersten Bewegungsgeschwindigkeit berechnet, und die zweite Bewegungszeit auf der Grundlage der zweiten Bewegungsroute und der zweiten Bewegungsgeschwindigkeit berechnet, und wenn es nicht möglich ist, eine Route unter Verwendung des Linearinterpolations-Bewegungsbefehls zwischen den Bearbeitungspunkten einzustellen, die Bewegungsrouten-Einstelleinheit die erste Bewegungsroute zwischen den Bearbeitungspunkten einstellt, und die Bewegungsverfahrens-Auswahleinheit den Eilgangbefehl als einen Bewegungsbefehl zwischen den Bearbeitungspunkten wählt.
NC-Programm-Generierungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite Bewegungsgeschwindigkeit von der relativen Bewegungsgeschwindigkeit zwischen dem Bearbeitungskopf und dem Werkstück bei der Ausführung der Laserbearbeitung des Werkstücks verschieden ist.
NC-Programm-Generierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Eilgangbefehl ein G00-Befehl ist und der Linearinterpolations-Bewegungsbefehl ein G01-Befehl ist.
NC-Programm-Generierungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei Formdaten der Zielbearbeitungsform CAD-Daten sind und das NC-Programm unter Verwendung eines CAM generiert wird.
NC-Programm-Generierungsvorrichtung, die ein NC-Programm generiert, das bei der Ausführung einer Laserbearbeitung eines Werkstücks durch Bestrahlen des Werkstücks mit einem Laserstrahl von einem Bearbeitungskopf verwendet wird, wobei die Vorrichtung umfasst: eine NC-Programm-Generierungseinheit, die das NC-Programm generiert, indem sie einen ersten Befehl, einen zweiten Befehl und einen dritten Befehl in eine Reihe von Bearbeitungsprozessen einer Bearbeitungsroute einbindet, wobei der erste Befehl die relative Position ohne Bestrahlen mit dem Laserstrahl von einem ersten Punkt zu einem zweiten Punkt auf dem Werkstück gemäß einem erste Bewegungsbefehl bewegt, der die relative Position zwischen dem Bearbeitungskopf und dem Werkstück mit einer ersten Bewegungsgeschwindigkeit bewegt, indem eine Distanz zwischen dem Bearbeitungskopf und dem Werkstück so getrennt wird, dass sie größer ist als die Distanz während der Laserbearbeitung, der zweite Befehl die relative Position während des Ausführens der Laserbearbeitung durch Bestrahlen mit dem Laserstrahl von einem dritten Punkt zu einem vierten Punkt auf dem Werkstück gemäß einem zweiten Bewegungsbefehl bewegt, der die relative Position mit einer zweiten Bewegungsgeschwindigkeit bewegt, die langsamer ist als die erste Bewegungsgeschwindigkeit, während der Bearbeitungskopf veranlasst wird, das Werkstück nachzuführen, und der dritte Befehl die relative Position ohne Bestrahlen mit dem Laser von einem fünften Punkt zu einem sechsten Punkt auf dem Werkstück gemäß dem zweiten Bewegungsbefehl bewegt.
NC-Programm-Generierungsvorrichtung, die ein NC-Programm generiert, das bei der Laserbearbeitung verwendet wird, die einen Eilgangbefehl und einen Linearinterpolations-Bewegungsbefehl verwendet, wobei der Eilgangbefehl eine relative Position zwischen einem Bearbeitungskopf und einem Werkstück mit einer ersten Bewegungsgeschwindigkeit bewegt, indem eine Distanz zwischen dem Bearbeitungskopf und dem Werkstück so getrennt wird, dass sie größer ist als die Distanz während der Laserbearbeitung, und der Linearinterpolations-Bewegungsbefehl die relative Position mit einer zweiten Bewegungsgeschwindigkeit bewegt, die langsamer ist als die erste Bewegungsgeschwindigkeit, während der Bearbeitungskopf veranlasst wird, das Werkstück nachzuführen, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Bewegungsverfahrens-Auswahleinheit, die den Eilgangbefehl auswählt, wenn die Länge einer Bewegungsroute des Bearbeitungskopfes bei der Ausführung der Laserbearbeitung des Werkstücks größer als eine vorgegebene Distanz ist, und den Linearinterpolations-Bewegungsbefehl wählt, wenn die Bewegungsroute nicht größer ist als die vorgegebene Distanz; und eine NC-Programm-Generierungseinheit, die das NC-Programm durch Einstellen des ausgewählten Eilgangbefehls oder des Linearinterpolations-Bewegungsbefehls zwischen Bearbeitungspunkten von einem Bearbeitungsendpunkt zum nächsten Bearbeitungsstartpunkt generiert.
Verfahren zum Generieren eines NC-Programms, das ein NC-Programm generiert, das bei der Laserbearbeitung verwendet wird, die einen Eilgangbefehl und einen Linearinterpolations-Bewegungsbefehl verwendet, wobei der Eilgangbefehl eine relative Position zwischen einem Bearbeitungskopf und einem Werkstück mit einer ersten Bewegungsgeschwindigkeit bewegt, indem eine Distanz zwischen dem Bearbeitungskopf und dem Werkstück so getrennt wird, dass sie größer ist als die Distanz während der Laserbearbeitung, und der Linearinterpolations-Bewegungsbefehl die relative Position mit einer zweiten Bewegungsgeschwindigkeit bewegt, die langsamer ist als die erste Bewegungsgeschwindigkeit, während der Bearbeitungskopf veranlasst wird, das Werkstück nachzuführen, wobei das Verfahren umfasst: einen ersten Bewegungszeitberechnungsschritt zum Berechnen einer ersten Bewegungszeit, die benötigt wird, wenn sich die relative Position zwischen Bearbeitungspunkten von einem Bearbeitungsendpunkt zum nächsten Bearbeitungsstartpunkt im Fall der Verwendung des Eilgangbefehls bewegt, auf der Grundlage einer Bewegungsroute des Bearbeitungskopfes und der ersten Bewegungsgeschwindigkeit bei der Ausführung einer Laserbearbeitung des Werkstücks, und Berechnen einer zweiten Bewegungszeit, die benötigt wird, wenn sich die relative Position zwischen den Bearbeitungspunkten im Fall der Verwendung des Linearinterpolationsbefehls bewegt, auf der Grundlage der Bewegungsroute und der zweiten Bewegungsgeschwindigkeit; einen Bewegungsbefehlauswahlschritt zum Auswählen des Bewegungsbefehls entsprechend der kürzeren der ersten Bewegungszeit und der zweiten Bewegungszeit als den Bewegungsbefehl zwischen den Bearbeitungspunkten; und einen NC-Programm-Generierungsschritt zum Generieren des NC-Programms durch Einstellen des ausgewählten Eilgangbefehls oder des Linearinterpolations-Bewegungsbefehls zwischen den Bearbeitungspunkten.
Verfahren zum Generieren eines NC-Programms nach Anspruch 12, wobei der Eilgangbefehl oder der Linearinterpolations-Bewegungsbefehl für jeden Bearbeitungspunkt eingestellt wird und sowohl der Eilgangbefehl als auch der Linearinterpolations-Bewegungsbefehl in dem Bewegungsbefehl enthalten sind, um die relative Position von einem anfänglichen Bearbeitungsendpunkt zu einem letzten Bearbeitungsstartpunkt in der in dem NC-Programm einstellten Bewegungsroute zu bewegen.
NC-Programm-Generierungsprogramm, das ein NC-Programm generiert, das bei der Laserbearbeitung verwendet wird, die einen Eilgangbefehl und einen Linearinterpolations-Bewegungsbefehl verwendet, wobei der Eilgangbefehl eine relative Position zwischen einem Bearbeitungskopf und einem Werkstück mit einer ersten Bewegungsgeschwindigkeit bewegt, indem eine Distanz zwischen dem Bearbeitungskopf und dem Werkstück so getrennt wird, dass sie größer ist als die Distanz während der Laserbearbeitung, und der Linearinterpolations-Bewegungsbefehl die relative Position mit einer zweiten Bewegungsgeschwindigkeit bewegt, die langsamer ist als die erste Bewegungsgeschwindigkeit, während der Bearbeitungskopf veranlasst wird, das Werkstück nachzuführen, wobei das NC-Programm-Generierungsprogramm den Computer veranlasst, auszuführen: einen ersten Bewegungszeitberechnungsschritt zum Berechnen einer ersten Bewegungszeit, die benötigt wird, wenn sich die relative Position zwischen Bearbeitungspunkten von einem Bearbeitungsendpunkt zum nächsten Bearbeitungsstartpunkt im Fall der Verwendung des Eilgangbefehls bewegt, auf der Grundlage einer Bewegungsroute des Bearbeitungskopfes und der ersten Bewegungsgeschwindigkeit bei der Ausführung einer Laserbearbeitung des Werkstücks; einen zweiten Bewegungszeitberechnungsschritt zum Berechnen einer zweiten Bewegungszeit, die benötigt wird, wenn sich die relative Position zwischen den Bearbeitungspunkten im Fall der Verwendung des Linearinterpolationsbefehls bewegt, auf der Grundlage der Bewegungsroute und der zweiten Bewegungsgeschwindigkeit; einen Bewegungsbefehlauswahlschritt zum Auswählen des Bewegungsbefehls entsprechend der kürzeren der ersten Bewegungszeit und der zweiten Bewegungszeit als den Bewegungsbefehl zwischen den Bearbeitungspunkten; und einen NC-Programm-Generierungsschritt zum Generieren des NC-Programms durch Einstellen des ausgewählten Eilgangbefehls oder des Linearinterpolations-Bewegungsbefehls zwischen den Bearbeitungspunkten.