JP2001001174A - レーザ加工機におけるパイプ切断方法及びその装置 - Google Patents
レーザ加工機におけるパイプ切断方法及びその装置Info
- Publication number
- JP2001001174A JP2001001174A JP11177092A JP17709299A JP2001001174A JP 2001001174 A JP2001001174 A JP 2001001174A JP 11177092 A JP11177092 A JP 11177092A JP 17709299 A JP17709299 A JP 17709299A JP 2001001174 A JP2001001174 A JP 2001001174A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pipe
- axis
- nozzle
- processing
- tip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】 パイプの加工面が傾斜しているときでも安定
した加工精度と加工品質を維持する。 【解決手段】 レーザビームを照射するノズル９を首振
り自在に備えたレーザ加工ヘッド７をパイプＷの加工面
上に対して例えばＸ，Ｚ軸方向へ移動位置決めしてパイ
プの切断加工を行う際に、加工テーブル上のパイプ回転
装置に備えた把持具でパイプを把持し、このパイプの加
工面上のＰ１点とＰ２点の２点の座標値をノズル先端の
ならい検出装置２３により測定する。上記のＰ１点とＰ
２点の測定座標値（Ｘ０，Ｚ０）と（Ｘ１，Ｚ１）によ
りパイプの傾き角度θが自動的に計算される。ノズル９
が同じ傾き角度θに傾けられることによりノズル先端は
パイプの加工面に対して垂直に位置する。この状態でパ
イプはパイプ回転装置により回転され切断されるので、
パイプの傾きによる加工寸法の違いや加工不良がなくな
り、加工精度と加工品質が安定する。
した加工精度と加工品質を維持する。 【解決手段】 レーザビームを照射するノズル９を首振
り自在に備えたレーザ加工ヘッド７をパイプＷの加工面
上に対して例えばＸ，Ｚ軸方向へ移動位置決めしてパイ
プの切断加工を行う際に、加工テーブル上のパイプ回転
装置に備えた把持具でパイプを把持し、このパイプの加
工面上のＰ１点とＰ２点の２点の座標値をノズル先端の
ならい検出装置２３により測定する。上記のＰ１点とＰ
２点の測定座標値（Ｘ０，Ｚ０）と（Ｘ１，Ｚ１）によ
りパイプの傾き角度θが自動的に計算される。ノズル９
が同じ傾き角度θに傾けられることによりノズル先端は
パイプの加工面に対して垂直に位置する。この状態でパ
イプはパイプ回転装置により回転され切断されるので、
パイプの傾きによる加工寸法の違いや加工不良がなくな
り、加工精度と加工品質が安定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ加工機にお
けるパイプ切断方法及びその装置に関する。
けるパイプ切断方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、レーザ加工機におけるパイプ切断
は、図７および図８に示されているようにパイプ回転装
置としてのインデックス装置１０１（Ａ軸）によりパイ
プＷが回転されながら、レーザビームを照射するノズル
１０３を備えたレーザ加工ヘッド１０５をＸ軸方向へ移
動させる円筒補間により行われており、また、パイプＷ
の加工面は上下方向（Ｚ軸方向）の高さにバラツキがあ
るので、Ｚ軸ならい制御によりレーザ加工ヘッド１０５
が上下動されている。
は、図７および図８に示されているようにパイプ回転装
置としてのインデックス装置１０１（Ａ軸）によりパイ
プＷが回転されながら、レーザビームを照射するノズル
１０３を備えたレーザ加工ヘッド１０５をＸ軸方向へ移
動させる円筒補間により行われており、また、パイプＷ
の加工面は上下方向（Ｚ軸方向）の高さにバラツキがあ
るので、Ｚ軸ならい制御によりレーザ加工ヘッド１０５
が上下動されている。
【０００３】なお、パイプＷは加工テーブル１０７上に
設置されたパイプサポート１０９により支持されてパイ
プＷのたわみ等によるパイプＷの傾きがなくなるように
されている場合と、パイプサポート１０９がない場合と
ある。
設置されたパイプサポート１０９により支持されてパイ
プＷのたわみ等によるパイプＷの傾きがなくなるように
されている場合と、パイプサポート１０９がない場合と
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のパイ
プ切断において、パイプサポート１０９がない場合で
は、図９（Ａ）に示されているようにパイプＷの傾きが
ないときはノズル１０３がパイプＷの加工面に対して垂
直に向けられているので、Ｘ方向の加工寸法は所望の寸
法ｘ１で切断され、パイプ切断面の高さは図９（Ｂ）に
示されているようにパイプＷの肉厚ｔ１と同じ値で切断
される。
プ切断において、パイプサポート１０９がない場合で
は、図９（Ａ）に示されているようにパイプＷの傾きが
ないときはノズル１０３がパイプＷの加工面に対して垂
直に向けられているので、Ｘ方向の加工寸法は所望の寸
法ｘ１で切断され、パイプ切断面の高さは図９（Ｂ）に
示されているようにパイプＷの肉厚ｔ１と同じ値で切断
される。
【０００５】しかし、図１０（Ａ）に示されているよう
にパイプＷのたわみ等によりパイプＷの傾きが大きくな
ると、パイプＷの加工面とレーザ加工ヘッド１０５の位
置関係が垂直ではなくなるので、ノズル１０３がパイプ
Ｗの加工面に対して斜めに向けられているために、図１
０（Ａ）に示されているようにＸ方向の加工寸法が所望
の寸法ｘ１より小さい値ｘ２（ｘ１＞ｘ２）になり、加
工精度が悪くなる。また、図１０（Ｂ）に示されている
ように特に肉厚が厚いパイプＷでは切断面がテーパ形状
になるためにパイプ切断面の厚さがパイプＷの肉厚ｔ１
より大きな値ｔ ２（ｔ１＜ｔ２）に変化し、加工不良に
なるという問題点があった。
にパイプＷのたわみ等によりパイプＷの傾きが大きくな
ると、パイプＷの加工面とレーザ加工ヘッド１０５の位
置関係が垂直ではなくなるので、ノズル１０３がパイプ
Ｗの加工面に対して斜めに向けられているために、図１
０（Ａ）に示されているようにＸ方向の加工寸法が所望
の寸法ｘ１より小さい値ｘ２（ｘ１＞ｘ２）になり、加
工精度が悪くなる。また、図１０（Ｂ）に示されている
ように特に肉厚が厚いパイプＷでは切断面がテーパ形状
になるためにパイプ切断面の厚さがパイプＷの肉厚ｔ１
より大きな値ｔ ２（ｔ１＜ｔ２）に変化し、加工不良に
なるという問題点があった。
【０００６】また、パイプサポート１０９が設置される
場合では、このパイプサポート１０９のセッティングや
調整に時間がかかるという問題点があった。
場合では、このパイプサポート１０９のセッティングや
調整に時間がかかるという問題点があった。
【０００７】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的は、パイプの加工面が傾斜してい
るときでも安定した加工精度と加工品質が維持されるレ
ーザ加工機におけるパイプ切断方法及びその装置を提供
することにある。
れたもので、その目的は、パイプの加工面が傾斜してい
るときでも安定した加工精度と加工品質が維持されるレ
ーザ加工機におけるパイプ切断方法及びその装置を提供
することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１によるこの発明のレーザ加工機におけるパイ
プ切断方法は、加工テーブル上のパイプ回転装置に備え
た把持具でパイプを把持し、このパイプの加工面上の２
点に、レーザ加工ヘッドの先端に設けられたノズル先端
のならい検出装置により一定の高さに位置決めして、こ
の２点におけるノズル先端の位置に基づいて前記パイプ
の加工面上の２点のＸ軸とＺ軸の座標値を求め、上記の
２点の座標値により前記パイプの傾き角度を計算し、こ
の計算した傾き角度と同じ角度に前記ノズルをＸ軸方向
に旋回するＵ軸で傾けることにより前記ノズル先端をパ
イプの加工面に対して垂直に位置決めせしめ、パイプ回
転装置によりパイプをＸ軸と平行なＡ軸で回転してノズ
ル先端からのレーザビームでパイプを切断することを特
徴とするものである。
に請求項１によるこの発明のレーザ加工機におけるパイ
プ切断方法は、加工テーブル上のパイプ回転装置に備え
た把持具でパイプを把持し、このパイプの加工面上の２
点に、レーザ加工ヘッドの先端に設けられたノズル先端
のならい検出装置により一定の高さに位置決めして、こ
の２点におけるノズル先端の位置に基づいて前記パイプ
の加工面上の２点のＸ軸とＺ軸の座標値を求め、上記の
２点の座標値により前記パイプの傾き角度を計算し、こ
の計算した傾き角度と同じ角度に前記ノズルをＸ軸方向
に旋回するＵ軸で傾けることにより前記ノズル先端をパ
イプの加工面に対して垂直に位置決めせしめ、パイプ回
転装置によりパイプをＸ軸と平行なＡ軸で回転してノズ
ル先端からのレーザビームでパイプを切断することを特
徴とするものである。
【０００９】したがって、ならい検出装置により一定の
高さに位置決めされたノズル先端の位置からパイプの加
工面上の２点の座標値が求められ、この２点の座標値か
らパイプの傾き角度が自動的に計算され、この求められ
た傾き角度と同じ角度にノズルがＵ軸で傾けられてノズ
ル先端がパイプの加工面に対して垂直な位置に位置決め
された状態でパイプ切断が行われるので、パイプの傾き
による加工寸法の違いや加工不良がなくなり、安定した
加工精度と加工品質が維持される。
高さに位置決めされたノズル先端の位置からパイプの加
工面上の２点の座標値が求められ、この２点の座標値か
らパイプの傾き角度が自動的に計算され、この求められ
た傾き角度と同じ角度にノズルがＵ軸で傾けられてノズ
ル先端がパイプの加工面に対して垂直な位置に位置決め
された状態でパイプ切断が行われるので、パイプの傾き
による加工寸法の違いや加工不良がなくなり、安定した
加工精度と加工品質が維持される。
【００１０】また、パイプサポート等のパイプ支持具が
不要となるので、パイプのセッティングが容易になり、
作業効率の向上に寄与する。
不要となるので、パイプのセッティングが容易になり、
作業効率の向上に寄与する。
【００１１】請求項２によるこの発明のレーザ加工機に
おけるパイプ切断装置は、レーザビームを照射するノズ
ルを備えたレーザ加工ヘッドをパイプの加工面上に対し
てＸ軸、Ｚ軸方向の各軸へ移動位置決め自在に設け、前
記ノズルをＸ軸方向に旋回するＵ軸で首振り自在に設け
ると共にノズルを光軸方向に移動するＷ軸で進退自在に
設けてなるレーザ加工機におけるパイプ切断装置におい
て、パイプを把持する把持具を備えると共に前記パイプ
をＸ軸と平行なＡ軸で回転するパイプ回転装置を加工テ
ーブル上に設け、前記ノズルの先端にパイプの加工面上
の位置を検出するならい検出装置を設け、このならい検
出装置によりパイプの加工面上の２点にノズル先端を一
定の高さに位置決めして、この２点におけるノズル先端
の位置に基づいて求めた前記パイプの加工面上の２点の
Ｘ軸とＺ軸の座標値を記憶するメモリと、前記２点の座
標値により前記パイプの傾き角度を計算する演算処理部
と、この演算処理部で計算した傾き角度と同じ角度に前
記ノズルをＵ軸で傾けてノズル先端をパイプの加工面に
対して垂直に位置せしめるべくＸ軸、Ｚ軸、Ｕ軸の各軸
並びにＷ軸、Ａ軸を制御する軸制御部と、パイプの加工
面に対するノズルのならい制御をＺ軸とＷ軸に切り換え
るならい軸切換え部とを備えた制御装置を設けてなるこ
とを特徴とするものである。
おけるパイプ切断装置は、レーザビームを照射するノズ
ルを備えたレーザ加工ヘッドをパイプの加工面上に対し
てＸ軸、Ｚ軸方向の各軸へ移動位置決め自在に設け、前
記ノズルをＸ軸方向に旋回するＵ軸で首振り自在に設け
ると共にノズルを光軸方向に移動するＷ軸で進退自在に
設けてなるレーザ加工機におけるパイプ切断装置におい
て、パイプを把持する把持具を備えると共に前記パイプ
をＸ軸と平行なＡ軸で回転するパイプ回転装置を加工テ
ーブル上に設け、前記ノズルの先端にパイプの加工面上
の位置を検出するならい検出装置を設け、このならい検
出装置によりパイプの加工面上の２点にノズル先端を一
定の高さに位置決めして、この２点におけるノズル先端
の位置に基づいて求めた前記パイプの加工面上の２点の
Ｘ軸とＺ軸の座標値を記憶するメモリと、前記２点の座
標値により前記パイプの傾き角度を計算する演算処理部
と、この演算処理部で計算した傾き角度と同じ角度に前
記ノズルをＵ軸で傾けてノズル先端をパイプの加工面に
対して垂直に位置せしめるべくＸ軸、Ｚ軸、Ｕ軸の各軸
並びにＷ軸、Ａ軸を制御する軸制御部と、パイプの加工
面に対するノズルのならい制御をＺ軸とＷ軸に切り換え
るならい軸切換え部とを備えた制御装置を設けてなるこ
とを特徴とするものである。
【００１２】したがって、請求項１記載の作用と同様で
あり、ならい検出装置により一定の高さに位置決めされ
たノズル先端の位置からパイプの加工面上の２点の座標
値が求められ、この２点の座標値からパイプの傾き角度
が自動的に計算され、この求められた傾き角度と同じ角
度にノズルがＵ軸で傾けられてノズル先端がパイプの加
工面に対して垂直な位置に位置決めされた状態でパイプ
切断が行われるので、パイプの傾きによる加工寸法の違
いや加工不良がなくなり、安定した加工精度と加工品質
が維持される。
あり、ならい検出装置により一定の高さに位置決めされ
たノズル先端の位置からパイプの加工面上の２点の座標
値が求められ、この２点の座標値からパイプの傾き角度
が自動的に計算され、この求められた傾き角度と同じ角
度にノズルがＵ軸で傾けられてノズル先端がパイプの加
工面に対して垂直な位置に位置決めされた状態でパイプ
切断が行われるので、パイプの傾きによる加工寸法の違
いや加工不良がなくなり、安定した加工精度と加工品質
が維持される。
【００１３】また、パイプサポート等のパイプ支持具が
不要となるので、パイプのセッティングが容易になり、
作業効率の向上に寄与する。
不要となるので、パイプのセッティングが容易になり、
作業効率の向上に寄与する。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明のレーザ加工方法及
びその装置の実施の形態について、図面を参照して説明
する。
びその装置の実施の形態について、図面を参照して説明
する。
【００１５】図２を参照するに、本実施の形態に係わる
レーザ加工機１は、図示せざるＮＣ装置の制御の下に駆
動されるＸ軸駆動手段によりＸ軸方向に移動位置決め自
在のＸ軸キャリッジ３を備え、このＸ軸キャリッジ３に
はＸ軸方向と直交するＹ軸方向に、ＮＣ装置の制御の下
に駆動されるＹ軸駆動手段により移動位置決め自在のＹ
軸キャリッジ５が設けられている。このＹ軸キャリッジ
５の下部にはＸ，Ｙ軸に直交するＺ軸方向に移動位置決
め自在のレーザ加工ヘッド７が設けられており、このレ
ーザ加工ヘッド７にはレーザ加工用の集光装置（図示省
略）を備えたノズル９が取付けられている。
レーザ加工機１は、図示せざるＮＣ装置の制御の下に駆
動されるＸ軸駆動手段によりＸ軸方向に移動位置決め自
在のＸ軸キャリッジ３を備え、このＸ軸キャリッジ３に
はＸ軸方向と直交するＹ軸方向に、ＮＣ装置の制御の下
に駆動されるＹ軸駆動手段により移動位置決め自在のＹ
軸キャリッジ５が設けられている。このＹ軸キャリッジ
５の下部にはＸ，Ｙ軸に直交するＺ軸方向に移動位置決
め自在のレーザ加工ヘッド７が設けられており、このレ
ーザ加工ヘッド７にはレーザ加工用の集光装置（図示省
略）を備えたノズル９が取付けられている。
【００１６】なお、レーザ加工機１にはレーザ発振器
（図示省略）が備えられており、このレーザ発振器から
のレーザビームが、Ｘ軸キャリッジ３、Ｙ軸キャリッジ
５、レーザ加工ヘッド７を経由してノズル９まで図示せ
ざる光学系により導かれるように構成されている。な
お、前記レーザ加工ヘッド７は前記ＸＹ軸に直交するＺ
軸方向（垂直方向）にも移動位置決め自在となってい
る。
（図示省略）が備えられており、このレーザ発振器から
のレーザビームが、Ｘ軸キャリッジ３、Ｙ軸キャリッジ
５、レーザ加工ヘッド７を経由してノズル９まで図示せ
ざる光学系により導かれるように構成されている。な
お、前記レーザ加工ヘッド７は前記ＸＹ軸に直交するＺ
軸方向（垂直方向）にも移動位置決め自在となってい
る。
【００１７】上記のＸ軸キャリッジ３は図３に示されて
いるように制御装置１１に電気的に接続されたＸ軸サー
ボモータ１３により駆動制御されており，同様に、Ｙ軸
キャリッジ５はＹ軸サーボモータ１５により駆動制御さ
れ、レーザ加工ヘッド７はＺ軸サーボモータ１７により
パイプＷに対し垂直方向に駆動制御される。なお、Ｙ軸
サーボモータ１５及びＺ軸サーボモータ１７も図３に示
されているように制御装置１１に電気的に接続されてい
る。
いるように制御装置１１に電気的に接続されたＸ軸サー
ボモータ１３により駆動制御されており，同様に、Ｙ軸
キャリッジ５はＹ軸サーボモータ１５により駆動制御さ
れ、レーザ加工ヘッド７はＺ軸サーボモータ１７により
パイプＷに対し垂直方向に駆動制御される。なお、Ｙ軸
サーボモータ１５及びＺ軸サーボモータ１７も図３に示
されているように制御装置１１に電気的に接続されてい
る。
【００１８】図５及び図６を参照するに、ノズル９はＸ
軸に平行にＵ軸方向に首振り自在であり、ノズル先端の
前方向のＷ軸（ならい軸）で進退自在に設けられてい
る。なお、上記のＵ軸は図３に示されているようにＵ軸
サーボモータ１９により駆動制御可能に設けられてお
り、Ｗ軸はＷ軸サーボモータ２１により駆動制御可能に
設けられている。なお、Ｕ軸サーボモータ１９並びにＷ
軸サーボモータ２１は制御装置１１に電気的に接続され
ている。
軸に平行にＵ軸方向に首振り自在であり、ノズル先端の
前方向のＷ軸（ならい軸）で進退自在に設けられてい
る。なお、上記のＵ軸は図３に示されているようにＵ軸
サーボモータ１９により駆動制御可能に設けられてお
り、Ｗ軸はＷ軸サーボモータ２１により駆動制御可能に
設けられている。なお、Ｕ軸サーボモータ１９並びにＷ
軸サーボモータ２１は制御装置１１に電気的に接続され
ている。
【００１９】また、ノズル９にはパイプＷとの一定の高
さのギャップαを検出してパイプＷの加工面の位置をな
らうためのならい検出装置としての例えばならいセンサ
２３が装備されており、このならいセンサ２３は図３に
示されているようにならいコントローラ２５を経由して
制御装置１１に電気的に接続されている。
さのギャップαを検出してパイプＷの加工面の位置をな
らうためのならい検出装置としての例えばならいセンサ
２３が装備されており、このならいセンサ２３は図３に
示されているようにならいコントローラ２５を経由して
制御装置１１に電気的に接続されている。
【００２０】図２を参照するに、前記レーザ加工ヘッド
７の下方位置にはレーザ加工機のベッド２７上に加工テ
ーブル２９が設けられており、この加工テーブル２９上
の図２において右端側には、Ｘ軸方向と平行に配置した
パイプＷをＡ軸上で回転するＡ軸サーボモータ３１を備
えたパイプ回転装置３３が設けられており、Ａ軸サーボ
モータ３１は図３に示されているように制御装置１１に
電気的に接続されてパイプＷを所望の位置に回転位置決
め可能に設けられている。
７の下方位置にはレーザ加工機のベッド２７上に加工テ
ーブル２９が設けられており、この加工テーブル２９上
の図２において右端側には、Ｘ軸方向と平行に配置した
パイプＷをＡ軸上で回転するＡ軸サーボモータ３１を備
えたパイプ回転装置３３が設けられており、Ａ軸サーボ
モータ３１は図３に示されているように制御装置１１に
電気的に接続されてパイプＷを所望の位置に回転位置決
め可能に設けられている。
【００２１】図３を参照するに、制御装置１１として
は、中央処理装置としてのＣＰＵ３５に、パイプＷの材
質、形状、長さなどの種々のレーザ加工条件等のデータ
や加工プログラムを入力する入力装置３７と表示装置３
９と、入力されたデータや加工プログラム、ノズル先端
のならいセンサ２３により測定したパイプＷの加工面上
の２点の測定座標値を記憶するメモリ４１が電気的に接
続されている。
は、中央処理装置としてのＣＰＵ３５に、パイプＷの材
質、形状、長さなどの種々のレーザ加工条件等のデータ
や加工プログラムを入力する入力装置３７と表示装置３
９と、入力されたデータや加工プログラム、ノズル先端
のならいセンサ２３により測定したパイプＷの加工面上
の２点の測定座標値を記憶するメモリ４１が電気的に接
続されている。
【００２２】また、上記のＣＰＵ３５には、上記の２点
の測定座標値によりパイプＷの傾き角度θを計算する演
算処理部４３と、この演算処理部４３で計算した傾き角
度θと同じ角度にノズル９を傾けてノズル先端をパイプ
Ｗの加工面に対して垂直に位置せしめるべくＸ軸、Ｙ
軸、Ｚ軸、Ｕ軸、Ａ軸の各軸を制御する軸制御部４５
と、パイプＷの加工面に対するノズル９のならい制御を
Ｚ軸（加工ヘッド上下軸）とＷ軸（ノズル移動軸）に切
り換えるならい軸切換え部４７が電気的に接続されてい
る。
の測定座標値によりパイプＷの傾き角度θを計算する演
算処理部４３と、この演算処理部４３で計算した傾き角
度θと同じ角度にノズル９を傾けてノズル先端をパイプ
Ｗの加工面に対して垂直に位置せしめるべくＸ軸、Ｙ
軸、Ｚ軸、Ｕ軸、Ａ軸の各軸を制御する軸制御部４５
と、パイプＷの加工面に対するノズル９のならい制御を
Ｚ軸（加工ヘッド上下軸）とＷ軸（ノズル移動軸）に切
り換えるならい軸切換え部４７が電気的に接続されてい
る。
【００２３】なお、軸制御部４５にはサーボアンプ４９
を介して上述したＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ｕ軸、Ｗ軸、Ａ軸
の各軸サーボモータ１３，１５，１７，１９，２１に接
続されている。
を介して上述したＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ｕ軸、Ｗ軸、Ａ軸
の各軸サーボモータ１３，１５，１７，１９，２１に接
続されている。
【００２４】上記構成により、図４を参照して説明する
と、レーザ加工ヘッド７がＰ１点へ向けてＸ軸方向へ移
動され且つノズル先端のＺ軸ならいがＯＮされることに
より上下方向に移動されて、ならいセンサ２３によりパ
イプＷの加工面のＰ１点（Ｘ ０，Ｚ０）が検出されるま
でノズル先端が接近する（ステップＳ１及びＳ２）。
と、レーザ加工ヘッド７がＰ１点へ向けてＸ軸方向へ移
動され且つノズル先端のＺ軸ならいがＯＮされることに
より上下方向に移動されて、ならいセンサ２３によりパ
イプＷの加工面のＰ１点（Ｘ ０，Ｚ０）が検出されるま
でノズル先端が接近する（ステップＳ１及びＳ２）。
【００２５】ならいセンサ２３によりパイプＷの加工面
が検出されたときに図１の（１）で示されているように
Ｐ１点（Ｘ０，Ｚ０）へのアプローチが完了する。つま
り、ならいセンサ２３による一定の高さのギャップαと
すると、このときのノズル先端の座標値は（Ｘ０，Ｚ
０ ＋α）であるので、パイプＷの加工面のＰ１点の座
標値（Ｘ０，Ｚ０）が求められる。このアプローチ完了
時にＺ軸ならいがＯＦＦとなり、Ｐ１点の座標値
（Ｘ０，Ｚ０）がメモリ４１に記憶される（ステップＳ
３及びＳ４）。
が検出されたときに図１の（１）で示されているように
Ｐ１点（Ｘ０，Ｚ０）へのアプローチが完了する。つま
り、ならいセンサ２３による一定の高さのギャップαと
すると、このときのノズル先端の座標値は（Ｘ０，Ｚ
０ ＋α）であるので、パイプＷの加工面のＰ１点の座
標値（Ｘ０，Ｚ０）が求められる。このアプローチ完了
時にＺ軸ならいがＯＦＦとなり、Ｐ１点の座標値
（Ｘ０，Ｚ０）がメモリ４１に記憶される（ステップＳ
３及びＳ４）。
【００２６】次に、レーザ加工ヘッド７が図１の（２）
に示されているようにＰ２点へ向けてＸ軸方向へ移動さ
れ且つノズル先端のＺ軸ならいがＯＮされることにより
下方向に移動されて、ならいセンサ２３によりパイプＷ
の加工面のＰ２点（Ｘ１，Ｚ １）が検出されるまでノズ
ル先端が接近する（ステップＳ５及びＳ６）。
に示されているようにＰ２点へ向けてＸ軸方向へ移動さ
れ且つノズル先端のＺ軸ならいがＯＮされることにより
下方向に移動されて、ならいセンサ２３によりパイプＷ
の加工面のＰ２点（Ｘ１，Ｚ １）が検出されるまでノズ
ル先端が接近する（ステップＳ５及びＳ６）。
【００２７】ならいセンサ２３によりパイプＷの加工面
が検出されたときに図１の（３）の２点鎖線で示されて
いるようにＰ２点（Ｘ１，Ｚ１）へのアプローチが完了
する。つまり、ならいセンサ２３によるギャップがαで
あるので、このときのノズル先端の座標値は（Ｘ１，Ｚ
１ ＋α）となり、パイプＷの加工面のＰ２点の座標値
（Ｘ１，Ｚ１）が求められる。このアプローチ完了時に
Ｚ軸ならいがＯＦＦとなり、Ｐ２点の座標値（Ｘ１，Ｚ
１）がメモリ４１に記憶される（ステップＳ７及びＳ
８）。
が検出されたときに図１の（３）の２点鎖線で示されて
いるようにＰ２点（Ｘ１，Ｚ１）へのアプローチが完了
する。つまり、ならいセンサ２３によるギャップがαで
あるので、このときのノズル先端の座標値は（Ｘ１，Ｚ
１ ＋α）となり、パイプＷの加工面のＰ２点の座標値
（Ｘ１，Ｚ１）が求められる。このアプローチ完了時に
Ｚ軸ならいがＯＦＦとなり、Ｐ２点の座標値（Ｘ１，Ｚ
１）がメモリ４１に記憶される（ステップＳ７及びＳ
８）。
【００２８】制御装置１１の演算処理部４３により、上
記のＰ１点とＰ２点の２点の測定座標値（Ｘ０，Ｚ０）
と（Ｘ１，Ｚ１）からパイプＷの傾き角度θが計算され
る。ちなみに、傾き角度θは、θ＝tan−１（Ｚ０−Ｚ
１）／（Ｘ１−Ｘ０）の演算式で計算される（ステップ
Ｓ９）。
記のＰ１点とＰ２点の２点の測定座標値（Ｘ０，Ｚ０）
と（Ｘ１，Ｚ１）からパイプＷの傾き角度θが計算され
る。ちなみに、傾き角度θは、θ＝tan−１（Ｚ０−Ｚ
１）／（Ｘ１−Ｘ０）の演算式で計算される（ステップ
Ｓ９）。
【００２９】この計算された傾き角度θと同じ角度θに
ノズル９がＵ軸方向に旋回して傾けられることにより、
図１の（４）の実線で示されているようにノズル先端が
パイプＷの加工面に対して垂直に位置せしめられる。次
いで、Ｗ軸ならいがＯＮされてからパイプ回転装置３３
によりパイプＷがＡ軸で回転されてノズル先端からのレ
ーザビームでパイプＷが切断される。このとき、Ｗ軸な
らいがＯＮされていることにより、ノズル先端はパイプ
Ｗの回転によるパイプＷの加工面のバラツキに追従可能
となり、ノズル先端とパイプＷの加工面とのギャップが
常時一定に保たれながら安定した状態でパイプＷが切断
加工される（ステップＳ１０）。
ノズル９がＵ軸方向に旋回して傾けられることにより、
図１の（４）の実線で示されているようにノズル先端が
パイプＷの加工面に対して垂直に位置せしめられる。次
いで、Ｗ軸ならいがＯＮされてからパイプ回転装置３３
によりパイプＷがＡ軸で回転されてノズル先端からのレ
ーザビームでパイプＷが切断される。このとき、Ｗ軸な
らいがＯＮされていることにより、ノズル先端はパイプ
Ｗの回転によるパイプＷの加工面のバラツキに追従可能
となり、ノズル先端とパイプＷの加工面とのギャップが
常時一定に保たれながら安定した状態でパイプＷが切断
加工される（ステップＳ１０）。
【００３０】以上のように、簡単に述べると、Ｚ軸なら
い制御により測定されたパイプＷの加工面上のＰ１点と
Ｐ２点の２点のＸ軸及びＺ軸の座標値からパイプＷの傾
斜角度θが自動的に演算され、この求められた傾斜角度
θに基づいてノズル先端がパイプＷの加工面に対して垂
直な位置になるようにノズル９が傾斜角度θ分だけ旋回
された状態でパイプ切断が行われるので、従来のような
パイプＷの傾きによる加工寸法の違いや加工不良がなく
なり、安定した加工精度と加工品質が維持される。
い制御により測定されたパイプＷの加工面上のＰ１点と
Ｐ２点の２点のＸ軸及びＺ軸の座標値からパイプＷの傾
斜角度θが自動的に演算され、この求められた傾斜角度
θに基づいてノズル先端がパイプＷの加工面に対して垂
直な位置になるようにノズル９が傾斜角度θ分だけ旋回
された状態でパイプ切断が行われるので、従来のような
パイプＷの傾きによる加工寸法の違いや加工不良がなく
なり、安定した加工精度と加工品質が維持される。
【００３１】また、パイプサポート等のパイプ支持具が
不要となるので、パイプＷのセッティングが容易にな
る。
不要となるので、パイプＷのセッティングが容易にな
る。
【００３２】なお、この発明は前述した実施の形態に限
定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他
の態様で実施し得るものである。
定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他
の態様で実施し得るものである。
【００３３】また、前述した実施の形態では、Ｚ軸座標
値がＺ軸ならい制御により求められたが、メジャーリン
グプローブ等の測定器により求める方法であっても構わ
ない。
値がＺ軸ならい制御により求められたが、メジャーリン
グプローブ等の測定器により求める方法であっても構わ
ない。
【００３４】なお、前述した実施の形態ではパイプＷが
Ｘ軸と平行なＡ軸で回転するものとして説明したが、Ａ
軸がＹ軸と平行であってパイプＷの加工面の２点の座標
値はＹ軸とＺ軸で求め、Ｕ軸はＹ軸方向に旋回するもの
とすることもできる。
Ｘ軸と平行なＡ軸で回転するものとして説明したが、Ａ
軸がＹ軸と平行であってパイプＷの加工面の２点の座標
値はＹ軸とＺ軸で求め、Ｕ軸はＹ軸方向に旋回するもの
とすることもできる。
【００３５】
【発明の効果】以上のごとき発明の実施の形態の説明か
ら理解されるように、請求項１の発明によれば、ならい
検出装置により一定の高さに位置決めされたノズル先端
の位置からパイプの加工面上の２点の座標値が求めら
れ、この２点の座標値からパイプの傾き角度を自動的に
計算でき、この求められた傾き角度と同じ角度でノズル
がＵ軸で傾けられることによりノズル先端をパイプの加
工面に対して垂直に位置せしめた状態でパイプ切断を行
うことができるので、パイプの傾きによる加工寸法の違
いや加工不良をなくすことができ、安定した加工精度と
加工品質を維持できる。
ら理解されるように、請求項１の発明によれば、ならい
検出装置により一定の高さに位置決めされたノズル先端
の位置からパイプの加工面上の２点の座標値が求めら
れ、この２点の座標値からパイプの傾き角度を自動的に
計算でき、この求められた傾き角度と同じ角度でノズル
がＵ軸で傾けられることによりノズル先端をパイプの加
工面に対して垂直に位置せしめた状態でパイプ切断を行
うことができるので、パイプの傾きによる加工寸法の違
いや加工不良をなくすことができ、安定した加工精度と
加工品質を維持できる。
【００３６】また、パイプサポート等のパイプ支持具を
不要にできるので、パイプのセッティングが容易にな
り、作業効率の向上を図ることができる。
不要にできるので、パイプのセッティングが容易にな
り、作業効率の向上を図ることができる。
【００３７】請求項２の発明によれば、請求項１記載の
効果と同様であり、ならい検出装置により一定の高さに
位置決めされたノズル先端の位置からパイプの加工面上
の２点の座標値が求められ、この２点の座標値からパイ
プの傾き角度を自動的に計算でき、この求められた傾き
角度と同じ角度でノズルがＵ軸で傾けられることにより
ノズル先端をパイプの加工面に対して垂直に位置せしめ
た状態でパイプ切断を行うことができるので、パイプの
傾きによる加工寸法の違いや加工不良をなくすことがで
き、安定した加工精度と加工品質を維持できる。
効果と同様であり、ならい検出装置により一定の高さに
位置決めされたノズル先端の位置からパイプの加工面上
の２点の座標値が求められ、この２点の座標値からパイ
プの傾き角度を自動的に計算でき、この求められた傾き
角度と同じ角度でノズルがＵ軸で傾けられることにより
ノズル先端をパイプの加工面に対して垂直に位置せしめ
た状態でパイプ切断を行うことができるので、パイプの
傾きによる加工寸法の違いや加工不良をなくすことがで
き、安定した加工精度と加工品質を維持できる。
【００３８】また、パイプサポート等のパイプ支持具を
不要にできるので、パイプのセッティングが容易にな
り、作業効率の向上を図ることができる。
不要にできるので、パイプのセッティングが容易にな
り、作業効率の向上を図ることができる。
【図１】本発明の実施の形態を示すもので、パイプ切断
方法の概略的な動作を説明するための動作説明図であ
る。
方法の概略的な動作を説明するための動作説明図であ
る。
【図２】本発明の実施の形態で使用されるレーザ加工機
の斜視図である。
の斜視図である。
【図３】制御装置のブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態を示すもので、パイプ切断
方法のフローチャート図である。
方法のフローチャート図である。
【図５】本発明の実施の形態を示すもので、パイプ切断
装置の概略的な正面図である。
装置の概略的な正面図である。
【図６】図５における右側面図である。
【図７】従来のパイプ切断装置の概略的な正面図であ
る。
る。
【図８】図７における右側面図である。
【図９】（Ａ）は従来のパイプ切断装置により傾きのな
いパイプを切断するときの動作説明図で、（Ｂ）はパイ
プの切断状態を示す説明図ある。
いパイプを切断するときの動作説明図で、（Ｂ）はパイ
プの切断状態を示す説明図ある。
【図１０】（Ａ）は従来のパイプ切断装置により傾きの
あるパイプを切断するときの動作説明図で、（Ｂ）はパ
イプの切断状態を示す説明図ある。
あるパイプを切断するときの動作説明図で、（Ｂ）はパ
イプの切断状態を示す説明図ある。
１ レーザ加工装置 ７ レーザ加工ヘッド ９ ノズル １１ 制御装置 １３ Ｘ軸サーボモータ １５ Ｙ軸サーボモータ １７ Ｚ軸サーボモータ １９ Ｕ軸サーボモータ ２１ Ｗ軸サーボモータ ２３ ならいセンサ（ならい検出装置） ２９ 加工テーブル ３１ Ａ軸サーボモータ ３３ パイプ回転装置 ３５ ＣＰＵ ４１ メモリ ４３ 演算処理部 ４５ 軸制御部 ４７ ならい軸切換え部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２３Ｋ 101:06
Claims (2)
- 【請求項１】 加工テーブル上のパイプ回転装置に備え
た把持具でパイプを把持し、このパイプの加工面上の２
点にレーザ加工ヘッドの先端に設けられたノズル先端の
ならい検出装置により一定の高さに位置決めして、この
２点におけるノズル先端の位置に基づいて前記パイプの
加工面上の２点のＸ軸とＺ軸の座標値を求め、上記の２
点の座標値により前記パイプの傾き角度を計算し、この
計算した傾き角度と同じ角度に前記ノズルをＸ軸方向に
旋回するＵ軸で傾けることにより前記ノズル先端をパイ
プの加工面に対して垂直に位置決めせしめ、パイプ回転
装置によりパイプをＸ軸と平行なＡ軸で回転してノズル
先端からのレーザビームでパイプを切断することを特徴
とするレーザ加工機におけるパイプ切断方法。 - 【請求項２】 レーザビームを照射するノズルを備えた
レーザ加工ヘッドをパイプの加工面上に対してＸ軸、Ｚ
軸方向の各軸へ移動位置決め自在に設け、前記ノズルを
Ｘ軸方向に旋回するＵ軸で首振り自在に設けると共にノ
ズルを光軸方向に移動するＷ軸で進退自在に設けてなる
レーザ加工機におけるパイプ切断装置において、 パイプを把持する把持具を備えると共に前記パイプをＸ
軸と平行なＡ軸で回転するパイプ回転装置を加工テーブ
ル上に設け、 前記ノズルの先端にパイプの加工面上の位置を検出する
ならい検出装置を設け、 このならい検出装置によりパイプの加工面上の２点にノ
ズル先端を一定の高さに位置決めして、この２点におけ
るノズル先端の位置に基づいて求めた前記パイプの加工
面上の２点のＸ軸とＺ軸の座標値を記憶するメモリと、
前記２点の座標値により前記パイプの傾き角度を計算す
る演算処理部と、この演算処理部で計算した傾き角度と
同じ角度に前記ノズルをＵ軸で傾けてノズル先端をパイ
プの加工面に対して垂直に位置せしめるべくＸ軸、Ｚ
軸、Ｕ軸の各軸並びにＷ軸、Ａ軸を制御する軸制御部
と、パイプの加工面に対するノズルのならい制御をＺ軸
とＷ軸に切り換えるならい軸切換え部とを備えた制御装
置を設けてなることを特徴とするレーザ加工機における
パイプ切断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11177092A JP2001001174A (ja) | 1999-06-23 | 1999-06-23 | レーザ加工機におけるパイプ切断方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11177092A JP2001001174A (ja) | 1999-06-23 | 1999-06-23 | レーザ加工機におけるパイプ切断方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001001174A true JP2001001174A (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=16025001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11177092A Pending JP2001001174A (ja) | 1999-06-23 | 1999-06-23 | レーザ加工機におけるパイプ切断方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001001174A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6930275B2 (en) | 2002-04-16 | 2005-08-16 | Yamazaki Mazak Kabushiki Kaisha | Three dimensional linear machining apparatus |
| JP2010125517A (ja) * | 2008-12-01 | 2010-06-10 | Komatsu Ntc Ltd | パイプのレーザ加工方法 |
| CN103170737A (zh) * | 2013-04-11 | 2013-06-26 | 昆山远大精工机械有限公司 | 一种数控加工用激光切割机 |
| KR20140071530A (ko) * | 2012-11-19 | 2014-06-12 | 주식회사 한광 | 바아형 부재 가공용 레이저 가공기 |
-
1999
- 1999-06-23 JP JP11177092A patent/JP2001001174A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6930275B2 (en) | 2002-04-16 | 2005-08-16 | Yamazaki Mazak Kabushiki Kaisha | Three dimensional linear machining apparatus |
| JP2010125517A (ja) * | 2008-12-01 | 2010-06-10 | Komatsu Ntc Ltd | パイプのレーザ加工方法 |
| KR20140071530A (ko) * | 2012-11-19 | 2014-06-12 | 주식회사 한광 | 바아형 부재 가공용 레이저 가공기 |
| CN103170737A (zh) * | 2013-04-11 | 2013-06-26 | 昆山远大精工机械有限公司 | 一种数控加工用激光切割机 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10040139B2 (en) | Wire electric discharge machine performing turning tool machining, turning tool machining method with wire electric discharge machine, and program creation apparatus for wire electric discharge machine that performs turning tool machining | |
| US9760079B2 (en) | Cutting tool machining method and a wire electric discharge machine | |
| JP4950108B2 (ja) | 工作機械の位置補正方法及びその装置 | |
| JP2002137070A (ja) | 複合加工装置および摩擦攪拌接合方法 | |
| KR100407827B1 (ko) | 롤 연삭기의 수치제어장치 | |
| JPH09253979A (ja) | 刃先位置計測装置 | |
| JP4620510B2 (ja) | プリント基板加工機 | |
| JP2001001174A (ja) | レーザ加工機におけるパイプ切断方法及びその装置 | |
| JPH1020911A (ja) | 数値制御装置における工具長補正方法、被加工物中心位置検出方法、工具摩耗度合い推定方法および数値制御装置 | |
| JP3829114B2 (ja) | 数値制御装置 | |
| JP3459847B2 (ja) | ツールプリセッタによる工具補正量再設定方法およびその装置 | |
| JPH0545386B2 (ja) | ||
| JP2885228B2 (ja) | ワイヤ放電加工方法及び装置 | |
| JPS6258850B2 (ja) | ||
| JPH11138391A (ja) | 表面粗さの計測方法及び装置 | |
| JPH09204213A (ja) | レーザ加工方法及びレーザ加工機 | |
| JP2531609Y2 (ja) | 非円形状ワークの位相及び径のチェック装置 | |
| JPH10175085A (ja) | ３次元レーザー加工機における倣い軸制御方法と装置 | |
| JP2007090412A (ja) | 精密加工機 | |
| JP2005199358A (ja) | ワイヤカット放電加工方法、ワイヤカット放電加工制御方法およびワイヤカット放電加工装置 | |
| JPH07241918A (ja) | フレネルレンズ切削用刃物台 | |
| JPH0952187A (ja) | レーザ加工機システム | |
| JPH0671687B2 (ja) | 放電加工装置 | |
| JP3659179B2 (ja) | 型彫り微細放電加工による高精度孔加工方法 | |
| JP2000343255A (ja) | レーザ加工方法及びその装置 |