JP2000246477A - レーザ加工機等の倣い装置 - Google Patents
レーザ加工機等の倣い装置Info
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- JP2000246477A JP2000246477A JP11054826A JP5482699A JP2000246477A JP 2000246477 A JP2000246477 A JP 2000246477A JP 11054826 A JP11054826 A JP 11054826A JP 5482699 A JP5482699 A JP 5482699A JP 2000246477 A JP2000246477 A JP 2000246477A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 作業性を高め、またコストを低減する。
【解決手段】 加工物Ｗが、表面Ｗａの傷を嫌う光沢表
面の金属板である場合、筒部材２４を代替表面部材２１
等と一緒に加工ヘッド１から取り外し、検知電極とされ
たノズル２（非接触式距離センサ）で自体と加工物との
距離を検出してその検出信号を制御装置に送り、ノズル
２と加工物Ｗの距離が一定となるように制御することに
より、ノズル２を加工物Ｗに倣って移動させて加工物を
加工する。加工物Ｗが、非接触式距離センサ２によって
直接検出することができない非金属板である場合、代替
表面部材２１をノズル２直下の検知位置に配し、距離セ
ンサ２により、加工表面に沿って移動する代替表面部材
２１と自体との距離を検出して前記同様に加工する。
面の金属板である場合、筒部材２４を代替表面部材２１
等と一緒に加工ヘッド１から取り外し、検知電極とされ
たノズル２（非接触式距離センサ）で自体と加工物との
距離を検出してその検出信号を制御装置に送り、ノズル
２と加工物Ｗの距離が一定となるように制御することに
より、ノズル２を加工物Ｗに倣って移動させて加工物を
加工する。加工物Ｗが、非接触式距離センサ２によって
直接検出することができない非金属板である場合、代替
表面部材２１をノズル２直下の検知位置に配し、距離セ
ンサ２により、加工表面に沿って移動する代替表面部材
２１と自体との距離を検出して前記同様に加工する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ加工機など
加工ヘッド先端と加工物との距離を一定に保って加工を
行う機械において、加工ヘッドを加工物の加工表面に倣
って移動させる倣い装置に関する。
加工ヘッド先端と加工物との距離を一定に保って加工を
行う機械において、加工ヘッドを加工物の加工表面に倣
って移動させる倣い装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３に示すように、レーザ発振器（図示
せず）から放射されたレーザビームを、加工ヘッド１に
内蔵した集光レンズで集光してノズル２から加工物Ｗに
照射して切断等の加工を行うレーザ加工機においては、
従来、加工物Ｗの材質等に関係なく加工物Ｗの加工表面
Ｗａからのノズル２の高さを検出して集光点を常に加工
物Ｗの厚さ方向に対して一定位置にしておくために、非
接触式の距離センサ（この場合は電極とされたノズル
２）と、接触式の距離センサ４とを装備している。
せず）から放射されたレーザビームを、加工ヘッド１に
内蔵した集光レンズで集光してノズル２から加工物Ｗに
照射して切断等の加工を行うレーザ加工機においては、
従来、加工物Ｗの材質等に関係なく加工物Ｗの加工表面
Ｗａからのノズル２の高さを検出して集光点を常に加工
物Ｗの厚さ方向に対して一定位置にしておくために、非
接触式の距離センサ（この場合は電極とされたノズル
２）と、接触式の距離センサ４とを装備している。
【０００３】そして、加工物Ｗが、表面に傷がつくのを
嫌う光沢表面の金属板であるような場合、非接触式の距
離センサ２を用いて加工物Ｗの加工表面からの自体の高
さ（距離）を検出し、その検出信号を、プリアンプ６と
コントローラ７及びインターフェースボード８を介して
制御装置（ＮＣ装置）９に送り、該制御装置９でノズル
２の高さが一定となるようにノズル２の駆動系をフィー
ドバック制御することによりノズル２を加工物Ｗの加工
表面Ｗａに倣って加工移動させ、また加工物Ｗが、非接
触式距離センサ２では検出できないような非金属板であ
るような場合、接触式距離センサ４を用いてノズル２の
高さを検出し、その検出信号を、インターフェースボー
ド８を介して制御装置９に送り、上記と同様にしてノズ
ル２を加工物Ｗの加工表面Ｗａに倣って加工移動させて
加工を行うことができるようにされている。
嫌う光沢表面の金属板であるような場合、非接触式の距
離センサ２を用いて加工物Ｗの加工表面からの自体の高
さ（距離）を検出し、その検出信号を、プリアンプ６と
コントローラ７及びインターフェースボード８を介して
制御装置（ＮＣ装置）９に送り、該制御装置９でノズル
２の高さが一定となるようにノズル２の駆動系をフィー
ドバック制御することによりノズル２を加工物Ｗの加工
表面Ｗａに倣って加工移動させ、また加工物Ｗが、非接
触式距離センサ２では検出できないような非金属板であ
るような場合、接触式距離センサ４を用いてノズル２の
高さを検出し、その検出信号を、インターフェースボー
ド８を介して制御装置９に送り、上記と同様にしてノズ
ル２を加工物Ｗの加工表面Ｗａに倣って加工移動させて
加工を行うことができるようにされている。
【０００４】ところで、非接触式の距離センサ２は、前
述のようにノズルを電極にして距離センサを兼ねさせ
る。この場合の検出方式としては、静電容量式と渦電流
式などがある。接触式の距離センサ４は、加工物Ｗの加
工表面Ｗａに接して移動する接触子１１を上下ロッド１
２に取り付けて成り、ノズル２に対する上下ロッド１２
（接触子１１）の上下移動からノズル２の高さを電気的
に検出する構造となっている。距離センサ４は加工ヘッ
ド１に着脱自在に取り付けられている。
述のようにノズルを電極にして距離センサを兼ねさせ
る。この場合の検出方式としては、静電容量式と渦電流
式などがある。接触式の距離センサ４は、加工物Ｗの加
工表面Ｗａに接して移動する接触子１１を上下ロッド１
２に取り付けて成り、ノズル２に対する上下ロッド１２
（接触子１１）の上下移動からノズル２の高さを電気的
に検出する構造となっている。距離センサ４は加工ヘッ
ド１に着脱自在に取り付けられている。
【０００５】倣い制御において、非接触式の距離センサ
２を用いたときは、インターフェースボード８内で接触
式距離センサ４の信号がカットされ、接触式距離センサ
４を用いた際は、インターフェースボード８内で非接触
式距離センサ２の信号がカットされる。
２を用いたときは、インターフェースボード８内で接触
式距離センサ４の信号がカットされ、接触式距離センサ
４を用いた際は、インターフェースボード８内で非接触
式距離センサ２の信号がカットされる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の機械におい
ては、非接触式距離センサ２を用いた倣い装置と、接触
式距離センサ４を用いた倣い装置の、２つの装置それぞ
れで感度調整や倣い基準位置を設定しておく必要があ
り、非効率的で作業性が悪いという欠点がある。また、
倣い装置が２つ必要なのでコスト高につく欠点がある。
ては、非接触式距離センサ２を用いた倣い装置と、接触
式距離センサ４を用いた倣い装置の、２つの装置それぞ
れで感度調整や倣い基準位置を設定しておく必要があ
り、非効率的で作業性が悪いという欠点がある。また、
倣い装置が２つ必要なのでコスト高につく欠点がある。
【０００７】本発明は、作業性の良いレーザ加工機等の
倣い装置を提供することを目的とする。本発明の他の目
的は、コスト安につくレーザ加工機等の倣い装置を提供
することである。
倣い装置を提供することを目的とする。本発明の他の目
的は、コスト安につくレーザ加工機等の倣い装置を提供
することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の少なくとも１つの
目的を達成するために、請求項１記載の発明は、ノズル
と加工物との距離をノズル側から非接触式距離センサで
検出してその検出信号を制御装置に送り、該制御装置で
ノズルと加工物との距離が一定となるようにフィードバ
ック制御してノズルを加工物の加工表面に倣って加工移
動させる構成とされたレーザ加工機等の倣い装置におい
て、上記ノズルに、加工物の加工表面に直接又は間接的
に接して所定高さでノズルの加工移動に追従して移動し
加工物の代替表面となる金属製の代替表面部材を検出位
置に出没自在に付設した構成とした。
目的を達成するために、請求項１記載の発明は、ノズル
と加工物との距離をノズル側から非接触式距離センサで
検出してその検出信号を制御装置に送り、該制御装置で
ノズルと加工物との距離が一定となるようにフィードバ
ック制御してノズルを加工物の加工表面に倣って加工移
動させる構成とされたレーザ加工機等の倣い装置におい
て、上記ノズルに、加工物の加工表面に直接又は間接的
に接して所定高さでノズルの加工移動に追従して移動し
加工物の代替表面となる金属製の代替表面部材を検出位
置に出没自在に付設した構成とした。
【０００９】この手段では、代替表面部材を使用しない
ときは、制御装置は、ノズルと加工物との距離を検出し
た非接触式距離センサの出力信号に基づいて上記の距離
が一定となるように制御してノズルを加工物の加工表面
に倣って加工移動させる。また、代替表面部材が検出位
置に装着された場合、制御装置は、加工物の加工表面に
沿って移動する代替表面部材とノズルとの距離を検出し
た非接触式距離センサの出力信号に基づいてその距離が
一定となるように制御してノズルを加工移動させる。こ
の際、加工物の加工表面に対する代替表面部材の高さは
一定であるため、ノズルの加工移動は加工表面の倣い移
動となる。また、ノズルと加工物の距離は、ノズルと代
替表面部材の距離に、代替表面部材と加工物の距離を加
えた値とされる。
ときは、制御装置は、ノズルと加工物との距離を検出し
た非接触式距離センサの出力信号に基づいて上記の距離
が一定となるように制御してノズルを加工物の加工表面
に倣って加工移動させる。また、代替表面部材が検出位
置に装着された場合、制御装置は、加工物の加工表面に
沿って移動する代替表面部材とノズルとの距離を検出し
た非接触式距離センサの出力信号に基づいてその距離が
一定となるように制御してノズルを加工移動させる。こ
の際、加工物の加工表面に対する代替表面部材の高さは
一定であるため、ノズルの加工移動は加工表面の倣い移
動となる。また、ノズルと加工物の距離は、ノズルと代
替表面部材の距離に、代替表面部材と加工物の距離を加
えた値とされる。
【００１０】距離センサは１つしかなく、代替表面部材
によって検出方式を非接触式と接触式とに切り替える構
成のため、従来のような感度調整等が不要であり、しか
も製造コストが低減される。
によって検出方式を非接触式と接触式とに切り替える構
成のため、従来のような感度調整等が不要であり、しか
も製造コストが低減される。
【００１１】請求項１記載のレーザ加工機等の倣い装置
において、ノズルを距離センサの検知電極とすることが
このましい（請求項２）。この構成では、ノズルが距離
センサを兼ねることとなり、非接触式距離センサをノズ
ルと別個に設けたものに比べて構造が簡単になる上、距
離の検出精度が高まる。
において、ノズルを距離センサの検知電極とすることが
このましい（請求項２）。この構成では、ノズルが距離
センサを兼ねることとなり、非接触式距離センサをノズ
ルと別個に設けたものに比べて構造が簡単になる上、距
離の検出精度が高まる。
【００１２】請求項２記載のレーザ加工機等の倣い装置
において、距離センサを静電容量式とし、代替表面部材
の形状をノズルの下部を包囲する下窄まりの円錐筒状と
することが好ましい（請求項３）。この構成では、ノズ
ルと代替表面部材の対向面積が広くなり、それだけそれ
らの距離を正確に検出できるようになる。
において、距離センサを静電容量式とし、代替表面部材
の形状をノズルの下部を包囲する下窄まりの円錐筒状と
することが好ましい（請求項３）。この構成では、ノズ
ルと代替表面部材の対向面積が広くなり、それだけそれ
らの距離を正確に検出できるようになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を添付図面を参
照して説明する。図１と図２は本発明に係るレーザ加工
機等の倣い装置の実施の形態を示すもので、加工ヘッド
１に装着されたノズル２は検知電極とされ、静電容量方
式の非接触式距離センサを構成している。この距離セン
サ２には、制御装置（ＮＣ装置）９がプリアンプ６とコ
ントローラ７を介して接続されている。制御装置９は、
従来同様に距離センサ２の出力信号に基づいてノズル２
の高さが一定となるようにその駆動系をフィードバック
制御するものである。
照して説明する。図１と図２は本発明に係るレーザ加工
機等の倣い装置の実施の形態を示すもので、加工ヘッド
１に装着されたノズル２は検知電極とされ、静電容量方
式の非接触式距離センサを構成している。この距離セン
サ２には、制御装置（ＮＣ装置）９がプリアンプ６とコ
ントローラ７を介して接続されている。制御装置９は、
従来同様に距離センサ２の出力信号に基づいてノズル２
の高さが一定となるようにその駆動系をフィードバック
制御するものである。
【００１４】符号２１は、金属製の代替表面部材であ
る。代替表面部材２１は、加工物Ｗの表面の代わりとな
るもので、加工物Ｗの加工表面Ｗａに沿って移動する台
車２２の上に支持されている。代替表面部材２１の形状
は、下窄まりの円錐筒状とされ、載頭円錐状のノズル２
の下部を互いの中心軸線を一致させて同心円状に正しく
包囲することができるようになっている。
る。代替表面部材２１は、加工物Ｗの表面の代わりとな
るもので、加工物Ｗの加工表面Ｗａに沿って移動する台
車２２の上に支持されている。代替表面部材２１の形状
は、下窄まりの円錐筒状とされ、載頭円錐状のノズル２
の下部を互いの中心軸線を一致させて同心円状に正しく
包囲することができるようになっている。
【００１５】台車２２は、円形の透孔２２ａの周囲に複
数（通常は３個以上）のキャスタ（ボール）２３を等間
隔に備え、筒部材２４に上下自在に嵌挿された支持部材
２５に取り付けられており、加工物Ｗの加工表面Ｗａに
沿って自由に移動することができる。
数（通常は３個以上）のキャスタ（ボール）２３を等間
隔に備え、筒部材２４に上下自在に嵌挿された支持部材
２５に取り付けられており、加工物Ｗの加工表面Ｗａに
沿って自由に移動することができる。
【００１６】筒部材２４は、加工ヘッド１にボルト等で
着脱自在に、或いはヒンジピンで前後や左方向に上下に
回動自在に取り付けられている。このため、筒部材２４
の使用状態において台車２２はノズル２の加工移動に追
従して加工物Ｗの加工表面Ｗａを移動する。
着脱自在に、或いはヒンジピンで前後や左方向に上下に
回動自在に取り付けられている。このため、筒部材２４
の使用状態において台車２２はノズル２の加工移動に追
従して加工物Ｗの加工表面Ｗａを移動する。
【００１７】次に、上記の構成とされたレーザ加工機等
の倣い装置の作用を説明する。加工物Ｗが、加工表面Ｗ
ａの傷を極端に嫌う光沢表面の金属板やこれに類する金
属板であるような場合、図１の実線のように、筒部材２
４を代替表面部材２１等と一緒に加工ヘッド１から取り
外す。筒部材２４がヒンジピンで取り付けられている場
合は、そのヒンジピンを支点に上に回動させる。この状
態で、検知電極とされたノズル２、つまり非接触式距離
センサ２で自体と加工物Ｗとの距離を検出してその検出
信号を制御装置９に送り、制御装置９でノズル２と加工
物Ｗの距離が一定となるようにフィードバック制御する
ことにより、ノズル２を加工物Ｗの加工表面Ｗａに倣っ
て加工移動させて加工物Ｗを加工する。
の倣い装置の作用を説明する。加工物Ｗが、加工表面Ｗ
ａの傷を極端に嫌う光沢表面の金属板やこれに類する金
属板であるような場合、図１の実線のように、筒部材２
４を代替表面部材２１等と一緒に加工ヘッド１から取り
外す。筒部材２４がヒンジピンで取り付けられている場
合は、そのヒンジピンを支点に上に回動させる。この状
態で、検知電極とされたノズル２、つまり非接触式距離
センサ２で自体と加工物Ｗとの距離を検出してその検出
信号を制御装置９に送り、制御装置９でノズル２と加工
物Ｗの距離が一定となるようにフィードバック制御する
ことにより、ノズル２を加工物Ｗの加工表面Ｗａに倣っ
て加工移動させて加工物Ｗを加工する。
【００１８】また、加工物Ｗが、非接触式距離センサ２
によって直接検出することができない非金属板であるよ
うな場合、台車２２を加工物Ｗの加工表面Ｗａの上に載
せて代替表面部材２１をノズル２直下の検知位置に図２
のように配した状態で筒部材２４を加工ヘッド１に固定
する。そして、距離センサ２により、加工表面Ｗａに沿
って移動する代替表面部材２１と自体との距離を検出し
て前記同様にその検出信号を制御装置９に送り、制御装
置９でノズル２と代替表面部材２１（加工物Ｗ）の距離
が一定となるようにフィードバック制御することによ
り、ノズル２を加工物Ｗの加工表面Ｗａに倣って加工移
動させて加工物Ｗを加工する。
によって直接検出することができない非金属板であるよ
うな場合、台車２２を加工物Ｗの加工表面Ｗａの上に載
せて代替表面部材２１をノズル２直下の検知位置に図２
のように配した状態で筒部材２４を加工ヘッド１に固定
する。そして、距離センサ２により、加工表面Ｗａに沿
って移動する代替表面部材２１と自体との距離を検出し
て前記同様にその検出信号を制御装置９に送り、制御装
置９でノズル２と代替表面部材２１（加工物Ｗ）の距離
が一定となるようにフィードバック制御することによ
り、ノズル２を加工物Ｗの加工表面Ｗａに倣って加工移
動させて加工物Ｗを加工する。
【００１９】図の代替表面部材２１は台車２２を介して
加工表面Ｗａに間接的に接する構造となっているが、加
工表面Ｗａに直接接する構造とすることもできる。代替
表面部材２１の形状や支持構造は図のものに限られるも
のではなく、種々設計変更することができる。また、ノ
ズル２とは別個に非接触式距離センサを設けることがで
きる。また、距離センサの検出方式を渦電流式等にする
ことができる。
加工表面Ｗａに間接的に接する構造となっているが、加
工表面Ｗａに直接接する構造とすることもできる。代替
表面部材２１の形状や支持構造は図のものに限られるも
のではなく、種々設計変更することができる。また、ノ
ズル２とは別個に非接触式距離センサを設けることがで
きる。また、距離センサの検出方式を渦電流式等にする
ことができる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、距離センサは１つしかなく、代替表面部材
によって検出方式を非接触式と接触式とに切り替えるも
のであるから、従来のような感度調整等が不要である。
したがって作業性が良く能率的に加工を行うことができ
る。また、距離センサは１つだけでよく、全体構造が簡
単になっているので、製造コストを低減することができ
る上、メンテナンス等の点でも有利である。
明によれば、距離センサは１つしかなく、代替表面部材
によって検出方式を非接触式と接触式とに切り替えるも
のであるから、従来のような感度調整等が不要である。
したがって作業性が良く能率的に加工を行うことができ
る。また、距離センサは１つだけでよく、全体構造が簡
単になっているので、製造コストを低減することができ
る上、メンテナンス等の点でも有利である。
【００２１】請求項１記載のレーザ加工機等の倣い装置
において、ノズルを距離センサの検知電極とすると、非
接触式距離センサをノズルとは別個に設ける場合に比較
して構造が簡単になり、コストを低減できる上、距離の
検出精度が高まる効果がある。
において、ノズルを距離センサの検知電極とすると、非
接触式距離センサをノズルとは別個に設ける場合に比較
して構造が簡単になり、コストを低減できる上、距離の
検出精度が高まる効果がある。
【００２２】請求項２記載のレーザ加工機等の倣い装置
において、距離センサを静電容量式とし、代替表面部材
の形状をノズルの下部を包囲する下窄まりの円錐筒状と
した場合は、距離センサと代替表面部材との離間距離を
より正確に検出することができる。
において、距離センサを静電容量式とし、代替表面部材
の形状をノズルの下部を包囲する下窄まりの円錐筒状と
した場合は、距離センサと代替表面部材との離間距離を
より正確に検出することができる。
【図１】 本発明に係るレーザ加工機等の倣い装置の実
施の形態を示す図であり、代替表面部材を外した状態を
示す。
施の形態を示す図であり、代替表面部材を外した状態を
示す。
【図２】 代替表面部材を装着した図１の倣い装置の主
要部の断面図である。
要部の断面図である。
【図３】 従来のレーザ加工機の倣い装置の図である。
２ ノズル（距離センサ） ９ 制御装置 ２１ 代替表面部材 Ｗ 加工物 Ｗａ 加工表面
Claims (3)
- 【請求項１】 ノズルと加工物との距離をノズル側から
非接触式距離センサで検出してその検出信号を制御装置
に送り、該制御装置でノズルと加工物との距離が一定と
なるようにフィードバック制御してノズルを加工物の加
工表面に倣って加工移動させる構成とされたレーザ加工
機等の倣い装置において、 上記ノズルに、加工物の加工表面に直接又は間接的に接
して所定高さでノズルの加工移動に追従して移動し加工
物の代替表面となる金属製の代替表面部材が検出位置に
出没自在に付設されたことを特徴とするレーザ加工機等
の倣い装置。 - 【請求項２】 ノズルが距離センサの検知電極とされた
ことを特徴とする請求項１記載のレーザ加工機等の倣い
装置。 - 【請求項３】 距離センサが静電容量式とされ、代替表
面部材の形状がノズルの下部を包囲する下窄まりの円錐
筒状とされたことを特徴とする請求項２記載のレーザ加
工機等の倣い装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11054826A JP2000246477A (ja) | 1999-03-02 | 1999-03-02 | レーザ加工機等の倣い装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11054826A JP2000246477A (ja) | 1999-03-02 | 1999-03-02 | レーザ加工機等の倣い装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000246477A true JP2000246477A (ja) | 2000-09-12 |
Family
ID=12981489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11054826A Withdrawn JP2000246477A (ja) | 1999-03-02 | 1999-03-02 | レーザ加工機等の倣い装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000246477A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100877936B1 (ko) * | 2001-06-08 | 2009-01-12 | 일렉트로 싸이언티픽 인더스트리이즈 인코포레이티드 | 레이저 분할 커팅 |
-
1999
- 1999-03-02 JP JP11054826A patent/JP2000246477A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100877936B1 (ko) * | 2001-06-08 | 2009-01-12 | 일렉트로 싸이언티픽 인더스트리이즈 인코포레이티드 | 레이저 분할 커팅 |
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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