JP2541493B2 - レ―ザ加工装置 - Google Patents
レ―ザ加工装置Info
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- JP2541493B2 JP2541493B2 JP5322511A JP32251193A JP2541493B2 JP 2541493 B2 JP2541493 B2 JP 2541493B2 JP 5322511 A JP5322511 A JP 5322511A JP 32251193 A JP32251193 A JP 32251193A JP 2541493 B2 JP2541493 B2 JP 2541493B2
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- laser irradiation
- irradiation timing
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、数値制御装置（ＮＣ装
置）と接続して金属や樹脂等の溶接および切断等の加工
を行うレーザ加工装置に関する。
置）と接続して金属や樹脂等の溶接および切断等の加工
を行うレーザ加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザビームはエネルギ密度が非常に高
く、金属および樹脂等の溶接、切断及び熱処理等幅広く
利用されている。一般的なレーザ加工装置について、図
７を用いて説明する。
く、金属および樹脂等の溶接、切断及び熱処理等幅広く
利用されている。一般的なレーザ加工装置について、図
７を用いて説明する。
【０００３】図７において、レーザ加工装置は、レーザ
光２を発振するレーザ発振ユニット１と、このレーザ光
２を反射し被加工物５まで導くミラー３と、前記レーザ
光２を集光するレンズ４と、前記被加工物５を搭載しＸ
ーＹ方向に移動するテーブル６と、前記テーブル６をＸ
軸方向に移動させるＸ軸駆動部８と、前記テーブル６を
Ｙ軸方向に移動させるＹ軸駆動部９と、前記レーザ発振
ユニット１、前記Ｘ軸駆動部８、およびＹ軸駆動部９を
制御する制御部７とを有している。
光２を発振するレーザ発振ユニット１と、このレーザ光
２を反射し被加工物５まで導くミラー３と、前記レーザ
光２を集光するレンズ４と、前記被加工物５を搭載しＸ
ーＹ方向に移動するテーブル６と、前記テーブル６をＸ
軸方向に移動させるＸ軸駆動部８と、前記テーブル６を
Ｙ軸方向に移動させるＹ軸駆動部９と、前記レーザ発振
ユニット１、前記Ｘ軸駆動部８、およびＹ軸駆動部９を
制御する制御部７とを有している。
【０００４】このような構成のレーザ加工装置は、制御
部７からの移動制御信号に基づいてテーブル６が移動
し、このテーブル６上に装着された被加工物５とレーザ
光２との相対位置が変化し、前記被加工物５上にレーザ
光２が移動経路どおりに照射され加工される。
部７からの移動制御信号に基づいてテーブル６が移動
し、このテーブル６上に装着された被加工物５とレーザ
光２との相対位置が変化し、前記被加工物５上にレーザ
光２が移動経路どおりに照射され加工される。
【０００５】ところで、前記レーザ発振ユニット１は、
一定の時間間隔でパルス発振されており、一方、前記テ
ーブル６の移動は、等速運動だけではなく、移動動作の
開始時および停止時や、また移動方向の変更時には、加
速または減速運動をすることになる。このため、この種
のレーザ加工装置を用いて前記被加工物５を加工する場
合、加速・減速運動領域では、等速運動領域に比べて単
位移動距離あたりのレーザ光２の照射量が多くなること
になる。よって、このような加速・減速を伴う角部等の
加工については、等速移動を行う直線移動部分に比べて
エネルギー密度が高くなり、一様な加工品質を維持した
溶接や切断を行うことができないという問題があった。
一定の時間間隔でパルス発振されており、一方、前記テ
ーブル６の移動は、等速運動だけではなく、移動動作の
開始時および停止時や、また移動方向の変更時には、加
速または減速運動をすることになる。このため、この種
のレーザ加工装置を用いて前記被加工物５を加工する場
合、加速・減速運動領域では、等速運動領域に比べて単
位移動距離あたりのレーザ光２の照射量が多くなること
になる。よって、このような加速・減速を伴う角部等の
加工については、等速移動を行う直線移動部分に比べて
エネルギー密度が高くなり、一様な加工品質を維持した
溶接や切断を行うことができないという問題があった。
【０００６】上記問題点を解決するために、単位移動距
離あたりのエネルギー密度の一定化をはかり一様な加工
品質を得ることを目的としたレーザ加工装置の一構成
が、特開昭５９ー１４７７９２号公報に開示されてい
る。
離あたりのエネルギー密度の一定化をはかり一様な加工
品質を得ることを目的としたレーザ加工装置の一構成
が、特開昭５９ー１４７７９２号公報に開示されてい
る。
【０００７】前記特開昭５９ー１４７７９２号公報に開
示されているレーザ加工装置は、図７に示す一般的なレ
ーザ加工装置の構成において、制御部７が、レーザ光２
と被加工物５との相対位置の変化量に応じてレーザ発振
ユニット１の発振パルス数を制御している。その具体的
な制御動作を図８を用いて説明する。
示されているレーザ加工装置は、図７に示す一般的なレ
ーザ加工装置の構成において、制御部７が、レーザ光２
と被加工物５との相対位置の変化量に応じてレーザ発振
ユニット１の発振パルス数を制御している。その具体的
な制御動作を図８を用いて説明する。
【０００８】数値制御部１０は、テーブル６移動の指令
値をＤ／Ａ変換器１１、１２を介して、前記Ｘ軸駆動部
８およびＹ軸駆動部９に送出するとともに、レジスタ１
７にレーザパルス間隔を指定する指定値Ｌを出力する。
エンコーダ１３、１４は、前記テーブル６の移動量を各
軸の駆動部８、９の動作から検出し、その信号を数値制
御部１０にフィードバックし、前記各指令値を減算して
いく。前記テーブル６の移動は前記指令値が０になるま
で続けられる。
値をＤ／Ａ変換器１１、１２を介して、前記Ｘ軸駆動部
８およびＹ軸駆動部９に送出するとともに、レジスタ１
７にレーザパルス間隔を指定する指定値Ｌを出力する。
エンコーダ１３、１４は、前記テーブル６の移動量を各
軸の駆動部８、９の動作から検出し、その信号を数値制
御部１０にフィードバックし、前記各指令値を減算して
いく。前記テーブル６の移動は前記指令値が０になるま
で続けられる。
【０００９】エンコーダ１３、１４により出力された検
知信号は、カウンタ１５、１６においてそれぞれカウン
トされ、そのカウント値をＸ、Ｙとする。演算部１８
は、前
知信号は、カウンタ１５、１６においてそれぞれカウン
トされ、そのカウント値をＸ、Ｙとする。演算部１８
は、前
【００１０】記カウント値ＸおよびＹから、
【００１１】を計算し、この値と前記レジスタ１７内の
レーザパルス間隔を指定する指定値Ｌ
レーザパルス間隔を指定する指定値Ｌ
【００１２】とを比較し、カウント値ＸおよびＹが
【００１３】を満たす値に達すると、前記レーザ発振ユ
ニット１にレーザ出力パルス信号を送出するとともに、
前記カウンタ値を０にリセットする。
ニット１にレーザ出力パルス信号を送出するとともに、
前記カウンタ値を０にリセットする。
【００１４】以後、前記エンコーダ１３、１４から前記
テーブル６の移動量を示す検知信号がカウンタ１５、１
６に伝達されると、前記カウンタ１５、１６は再びその
信号をカウントし、前記演算部１８は上記の動作を繰返
し行う。前記レーザ発振ユニット１は、前記演算部１８
から出力されたパルス信号を入力する毎に、レーザ光２
を１パルスずつ出力する。
テーブル６の移動量を示す検知信号がカウンタ１５、１
６に伝達されると、前記カウンタ１５、１６は再びその
信号をカウントし、前記演算部１８は上記の動作を繰返
し行う。前記レーザ発振ユニット１は、前記演算部１８
から出力されたパルス信号を入力する毎に、レーザ光２
を１パルスずつ出力する。
【００１５】以上のように、前記特開昭５９ー１４７７
９２号公報に記載されているレーザ加工装置は、テーブ
ル６の移動速度の変化に関係なく、レーザ光２と非加工
物５との相対移動量が一定値Ｌに達する毎にレーザパル
スが発せられる。
９２号公報に記載されているレーザ加工装置は、テーブ
ル６の移動速度の変化に関係なく、レーザ光２と非加工
物５との相対移動量が一定値Ｌに達する毎にレーザパル
スが発せられる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】前記特開昭５９ー１４
７７９２号公報に開示されているレーザ加工装置では、
レーザパルスのタイミングを決定するのに、レーザ光と
非加工物との相対移動距離を、非加工物を載置したテー
ブルが移動している最中に、算出しなければならない。
したがって、レーザ照射位置が照射するべき所定の位置
に到達した後、レーザ光と非加工物との相対移動距離を
算出するのに一定時間を要し、その後に、レーザ光が照
射されることになる。しかし、この相対移動距離を算出
するのに必要な時間が経過する間に、レーザ光と非加工
物との相対的な位置関係は変化しており、この相対移動
距離を算出するのに要した時間中に移動した分だけレー
ザ光の照射位置に誤差を生じる。
７７９２号公報に開示されているレーザ加工装置では、
レーザパルスのタイミングを決定するのに、レーザ光と
非加工物との相対移動距離を、非加工物を載置したテー
ブルが移動している最中に、算出しなければならない。
したがって、レーザ照射位置が照射するべき所定の位置
に到達した後、レーザ光と非加工物との相対移動距離を
算出するのに一定時間を要し、その後に、レーザ光が照
射されることになる。しかし、この相対移動距離を算出
するのに必要な時間が経過する間に、レーザ光と非加工
物との相対的な位置関係は変化しており、この相対移動
距離を算出するのに要した時間中に移動した分だけレー
ザ光の照射位置に誤差を生じる。
【００１７】この誤差は、非加工物とレーザ光との相対
速度が高速になればなるほど大きくなり、テーブルの移
動速度が加工中に変化する場合には、レーザ照射間隔に
ズレを生じ、加工品質に大きく影響してしまうという問
題点があった。
速度が高速になればなるほど大きくなり、テーブルの移
動速度が加工中に変化する場合には、レーザ照射間隔に
ズレを生じ、加工品質に大きく影響してしまうという問
題点があった。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明のレーザ加工装置は、レーザをパルス発振
させるレーザ発振ユニットと、前記レーザと被加工物と
の相対位置を変化させる指令値を出力する数値制御手段
と、前記指令値を一時記憶する第１の記憶手段と、前記
第１の記憶手段に記憶された指令値に基づいて、前記レ
ーザと前記被加工物との相対位置の変化を先読みし、そ
の相対移動量をパラメータとするレーザ照射タイミング
データを生成するデータ生成手段と、前記第１の記憶手
段に記憶された指令値を先入れ先出しで読みだし、その
指令値に基づいて、前記レーザと前記被加工物との相対
位置を変化させる駆動手段と、前記レーザと前記被加工
物との相対位置の変化量を検出する検出手段と、前記検
出手段により検出された相対位置の変化量と前記データ
生成手段において生成されたレーザ照射タイミングデー
タとに基づいてレーザ照射タイミングを制御するタイミ
ング制御手段とを有する。
めに、本発明のレーザ加工装置は、レーザをパルス発振
させるレーザ発振ユニットと、前記レーザと被加工物と
の相対位置を変化させる指令値を出力する数値制御手段
と、前記指令値を一時記憶する第１の記憶手段と、前記
第１の記憶手段に記憶された指令値に基づいて、前記レ
ーザと前記被加工物との相対位置の変化を先読みし、そ
の相対移動量をパラメータとするレーザ照射タイミング
データを生成するデータ生成手段と、前記第１の記憶手
段に記憶された指令値を先入れ先出しで読みだし、その
指令値に基づいて、前記レーザと前記被加工物との相対
位置を変化させる駆動手段と、前記レーザと前記被加工
物との相対位置の変化量を検出する検出手段と、前記検
出手段により検出された相対位置の変化量と前記データ
生成手段において生成されたレーザ照射タイミングデー
タとに基づいてレーザ照射タイミングを制御するタイミ
ング制御手段とを有する。
【００１９】
【実施例】次に、本発明の一実施例を図面を参照して詳
細に説明する。
細に説明する。
【００２０】本発明のレーザ加工装置は前述の図７に示
す構成を含んで構成されており、重複する部分の説明は
省略する。
す構成を含んで構成されており、重複する部分の説明は
省略する。
【００２１】図１は、本発明のレーザ加工装置における
制御部７の一実施例を示すブロック図であり、図７を併
せ参照して説明する。
制御部７の一実施例を示すブロック図であり、図７を併
せ参照して説明する。
【００２２】数値制御部１０は、レーザ光２を照射する
位置と被加工物５との相対的な位置とを制御するため
に、被加工物５を載せたテーブル６をＸ−Ｙ方向に移動
させるＸ軸駆動部８およびＹ軸駆動部９に対し、駆動指
令値を出力する。レーザ照射タイミングデータ生成部２
３は、前記数値制御部１０から出力された各軸に対する
指令値を一時的に記憶するバッファ１９、２０と、この
バッファ１９、２０に記憶された前記駆動指令値に基づ
いて、移動経路情報を先読みし相対移動量をパラメータ
とするレーザ照射タイミングデータを生成するデータ生
成演算部２１と、このレーザ照射タイミングデータを記
憶するデータバッファ２２とを有する。前記データ生成
演算部２１は、レーザ照射タイミングデータを生成した
後、前記バッファ１９、２０に記憶された前記指令値を
先入れ先出しで、Ｄ／Ａ変換器１１、１２を介して、前
記Ｘ軸駆動部８およびＹ軸駆動部９に出力する。エンコ
ーダ１３、１４は、前記Ｘ軸駆動部８およびＹ軸駆動部
９の動作よりレーザ光２照射位置と被加工物５との相対
位置の変化量を検出する。この検出された信号は前記数
値制御部１０にフィードバックされ、前記駆動指令値を
減算する。ここで、この駆動指令値が０になるまでテー
ブル６は移動を続ける。カウンタ１５、１６は、前記エ
ンコーダ１３、１４において検出された信号をカウント
する。レーザ照射出力信号制御部２５は、前記データバ
ッファ２２から出力されるレーザ照射タイミングデータ
を取り込むレジスタ２４を有し、このレジスタ２４に取
り込まれたレーザ照射タイミングデータと前記カウンタ
１５、１６においてカウントされたカウント値とを比較
するとともに、その比較結果に基づいて前記レーザ発振
ユニット１にパルス信号を出力する。前記レーザ発振ユ
ニット１は、このパルス信号にしたがってレーザパルス
を出力する。
位置と被加工物５との相対的な位置とを制御するため
に、被加工物５を載せたテーブル６をＸ−Ｙ方向に移動
させるＸ軸駆動部８およびＹ軸駆動部９に対し、駆動指
令値を出力する。レーザ照射タイミングデータ生成部２
３は、前記数値制御部１０から出力された各軸に対する
指令値を一時的に記憶するバッファ１９、２０と、この
バッファ１９、２０に記憶された前記駆動指令値に基づ
いて、移動経路情報を先読みし相対移動量をパラメータ
とするレーザ照射タイミングデータを生成するデータ生
成演算部２１と、このレーザ照射タイミングデータを記
憶するデータバッファ２２とを有する。前記データ生成
演算部２１は、レーザ照射タイミングデータを生成した
後、前記バッファ１９、２０に記憶された前記指令値を
先入れ先出しで、Ｄ／Ａ変換器１１、１２を介して、前
記Ｘ軸駆動部８およびＹ軸駆動部９に出力する。エンコ
ーダ１３、１４は、前記Ｘ軸駆動部８およびＹ軸駆動部
９の動作よりレーザ光２照射位置と被加工物５との相対
位置の変化量を検出する。この検出された信号は前記数
値制御部１０にフィードバックされ、前記駆動指令値を
減算する。ここで、この駆動指令値が０になるまでテー
ブル６は移動を続ける。カウンタ１５、１６は、前記エ
ンコーダ１３、１４において検出された信号をカウント
する。レーザ照射出力信号制御部２５は、前記データバ
ッファ２２から出力されるレーザ照射タイミングデータ
を取り込むレジスタ２４を有し、このレジスタ２４に取
り込まれたレーザ照射タイミングデータと前記カウンタ
１５、１６においてカウントされたカウント値とを比較
するとともに、その比較結果に基づいて前記レーザ発振
ユニット１にパルス信号を出力する。前記レーザ発振ユ
ニット１は、このパルス信号にしたがってレーザパルス
を出力する。
【００２３】次に、本発明のレーザ加工装置の一実施例
の動作について図２に示すフローチャートにしたがって
説明する。
の動作について図２に示すフローチャートにしたがって
説明する。
【００２４】まず、数値制御部１０にテーブル６を移動
を各軸の駆動部８、９に指令する指令値をセットする
（Ｓ２１）。
を各軸の駆動部８、９に指令する指令値をセットする
（Ｓ２１）。
【００２５】このセットされた指令値は、レーザ照射タ
イミングデータ生成部２３内のバッファ１９、２０にそ
れぞれ一時保存され（Ｓ２２）、その指令値は、データ
生成演算部２１において、レーザ照射タイミングデータ
を生成する際に参照される。データ生成演算部２１で
は、「所定の条件」を満たすまでレーザ照射タイミング
データを生成し続け（Ｓ２３）、その条件を満たした場
合のレーザ照射タイミングデータをデータバッファ２２
に記憶する（Ｓ２４）。
イミングデータ生成部２３内のバッファ１９、２０にそ
れぞれ一時保存され（Ｓ２２）、その指令値は、データ
生成演算部２１において、レーザ照射タイミングデータ
を生成する際に参照される。データ生成演算部２１で
は、「所定の条件」を満たすまでレーザ照射タイミング
データを生成し続け（Ｓ２３）、その条件を満たした場
合のレーザ照射タイミングデータをデータバッファ２２
に記憶する（Ｓ２４）。
【００２６】次に、前記バッファ１９、２０に記憶され
た指令値は、レーザ照射タイミングデータ生成のために
参照された後、Ｄ／Ａ変換部１１、１２を介して、テー
ブル６をＸ−Ｙ方向に移動させるＸ軸駆動部８およびＹ
軸駆動部９に出力され、その指令値にしたがって、前記
Ｘ軸駆動部８およびＹ軸駆動部９は駆動し、テーブル６
は移動する（Ｓ２５）。
た指令値は、レーザ照射タイミングデータ生成のために
参照された後、Ｄ／Ａ変換部１１、１２を介して、テー
ブル６をＸ−Ｙ方向に移動させるＸ軸駆動部８およびＹ
軸駆動部９に出力され、その指令値にしたがって、前記
Ｘ軸駆動部８およびＹ軸駆動部９は駆動し、テーブル６
は移動する（Ｓ２５）。
【００２７】テーブル６の移動量は、エンコーダ１３、
１４により検出され（Ｓ２６）、その移動量はカウンタ
１５、１６においてカウントされる（Ｓ２８）。また、
前記エンコーダ１３、１４からの出力は前記数値制御部
１０にフィードバックされ、セットされた指令値を減算
する（Ｓ２７）。前記数値制御部１０から出力される指
令値が０になると、テーブル６の移動は終了する（Ｓ２
１３）。
１４により検出され（Ｓ２６）、その移動量はカウンタ
１５、１６においてカウントされる（Ｓ２８）。また、
前記エンコーダ１３、１４からの出力は前記数値制御部
１０にフィードバックされ、セットされた指令値を減算
する（Ｓ２７）。前記数値制御部１０から出力される指
令値が０になると、テーブル６の移動は終了する（Ｓ２
１３）。
【００２８】次に、前記データバッファ２２に記憶され
たレーザ照射タイミングデータはレジスタ２４に取り込
まれる（Ｓ２９）。
たレーザ照射タイミングデータはレジスタ２４に取り込
まれる（Ｓ２９）。
【００２９】レーザ照射出力信号制御部２５では、前記
レジスタ２４に取り込まれたレーザ照射タイミングデー
タと前記カウンタ１５、１６でカウントされたカウント
値とを比較する（Ｓ２１０）。「所定の条件」を満たす
まで、この比較は続けられ、この条件を満たすと、この
レーザ照射出力信号制御部２５は、レーザ発振ユニット
１に対して、レーザ照射パルス信号を出力する（Ｓ２１
１）とともに、前記カウンタ値をリセットする（Ｓ２１
２）。
レジスタ２４に取り込まれたレーザ照射タイミングデー
タと前記カウンタ１５、１６でカウントされたカウント
値とを比較する（Ｓ２１０）。「所定の条件」を満たす
まで、この比較は続けられ、この条件を満たすと、この
レーザ照射出力信号制御部２５は、レーザ発振ユニット
１に対して、レーザ照射パルス信号を出力する（Ｓ２１
１）とともに、前記カウンタ値をリセットする（Ｓ２１
２）。
【００３０】前記レーザ発振ユニット１はこのレーザ照
射パルス信号にしたがってレーザパルスを出力する。
射パルス信号にしたがってレーザパルスを出力する。
【００３１】次に、図３、図５および図６を用いてレー
ザ照射タイミングデータの生成手順を説明する。
ザ照射タイミングデータの生成手順を説明する。
【００３２】図３は、レーザ照射タイミングデータを生
成する手順を示すフローチャートであり、図５は、加工
経路と指令パルスとの関係を示す説明図であり、図６
は、加工経路とレーザ照射スポット位置との関係を示す
説明図である。
成する手順を示すフローチャートであり、図５は、加工
経路と指令パルスとの関係を示す説明図であり、図６
は、加工経路とレーザ照射スポット位置との関係を示す
説明図である。
【００３３】まず、レーザ照射タイミングデータを生成
するために用いられる各変数を初期化する（Ｓ３１）。
つまり、ｔ＝０、Ｌｔ2 ＝０，Ｌｒ2 ＝０とする。ここ
で、ｔは時刻、Ｌｔは時刻ｔまでの加工移動の長さ、Ｌ
ｒはレーザ照射位置の計算誤差が累積しないよう配慮す
るための変数である。
するために用いられる各変数を初期化する（Ｓ３１）。
つまり、ｔ＝０、Ｌｔ2 ＝０，Ｌｒ2 ＝０とする。ここ
で、ｔは時刻、Ｌｔは時刻ｔまでの加工移動の長さ、Ｌ
ｒはレーザ照射位置の計算誤差が累積しないよう配慮す
るための変数である。
【００３４】次に、各変数の値を計算する（Ｓ３２）。
Ｌｔ2 ＝Ｌ（ｔ−△ｔ）2 ＋Ｐｘｔ2 ＋Ｐｙｔ2 ＋Ｌｒ
2 は、加工移動長さＬｔの２乗値の計算であり、この式
において、Ｌ（ｔ−△ｔ）2 は１周期前のデータに対す
る計算値の加工移動長さを示し、ＰｘｔおよびＰｙｔは
それぞれＸ軸駆動部８に対する指令パルスＰｘおよびＹ
軸駆動部９に対する指令パルスＰｙの時刻ｔにおける値
を示す。また、ここでは、加工移動長さを計算するのに
平方根の計算をしないで済むようになっている。また、
ＳＰｘ＝Σ｜Ｐｘｔ｜およびＳＰｙ＝Σ｜Ｐｙｔ｜で
は、加工が開始されてから時刻ｔまでのＸ軸およびＹ軸
に対する指令パルスＰｘおよびＰｙの総和を計算する。
ここで、ＳＰｘおよびＳＰｙはそれぞれ図５おいて計算
開始時刻から時刻ｔまでの縦線部分の面積に相当する。
Ｌｔ2 ＝Ｌ（ｔ−△ｔ）2 ＋Ｐｘｔ2 ＋Ｐｙｔ2 ＋Ｌｒ
2 は、加工移動長さＬｔの２乗値の計算であり、この式
において、Ｌ（ｔ−△ｔ）2 は１周期前のデータに対す
る計算値の加工移動長さを示し、ＰｘｔおよびＰｙｔは
それぞれＸ軸駆動部８に対する指令パルスＰｘおよびＹ
軸駆動部９に対する指令パルスＰｙの時刻ｔにおける値
を示す。また、ここでは、加工移動長さを計算するのに
平方根の計算をしないで済むようになっている。また、
ＳＰｘ＝Σ｜Ｐｘｔ｜およびＳＰｙ＝Σ｜Ｐｙｔ｜で
は、加工が開始されてから時刻ｔまでのＸ軸およびＹ軸
に対する指令パルスＰｘおよびＰｙの総和を計算する。
ここで、ＳＰｘおよびＳＰｙはそれぞれ図５おいて計算
開始時刻から時刻ｔまでの縦線部分の面積に相当する。
【００３５】次に、加工移動長さＬｔの２乗値と、図６
に示す予め与えられているレーザ照射間隔Ｌｄの２乗値
とを比較する（Ｓ３３）。
に示す予め与えられているレーザ照射間隔Ｌｄの２乗値
とを比較する（Ｓ３３）。
【００３６】前記比較において、Ｌｔ2 ≧Ｌｄ2 の場合
は、レーザ照射タイミングデータの転送および端数Ｌｒ
の計算および加工移動長さＬｔのゼロクリアを行う（Ｓ
３４）。ここでは、ＳＰｘおよびＳＰｙの計算値をレー
ザ照射タイミングデータとしてデータバッファを介して
レーザ照射出力制御部内のレジスタ２４に転送する。こ
のように間接的に転送することによって、レーザ照射デ
ータ生成の演算処理とレーザ照射出力制御部の演算処理
とが非同期で行うことができる。また、Ｌｒ2＝Ｌｔ2
−Ｌｄ2 を計算する。これは、計算上の微少な誤差が累
積しないように次回の計算で配慮するために行う。
は、レーザ照射タイミングデータの転送および端数Ｌｒ
の計算および加工移動長さＬｔのゼロクリアを行う（Ｓ
３４）。ここでは、ＳＰｘおよびＳＰｙの計算値をレー
ザ照射タイミングデータとしてデータバッファを介して
レーザ照射出力制御部内のレジスタ２４に転送する。こ
のように間接的に転送することによって、レーザ照射デ
ータ生成の演算処理とレーザ照射出力制御部の演算処理
とが非同期で行うことができる。また、Ｌｒ2＝Ｌｔ2
−Ｌｄ2 を計算する。これは、計算上の微少な誤差が累
積しないように次回の計算で配慮するために行う。
【００３７】次に、次回の指令データに対し演算を行う
ために時刻のカウンタを繰り上げる（Ｓ３５）。つま
り、ｔ＝ｔ＋△ｔとする。
ために時刻のカウンタを繰り上げる（Ｓ３５）。つま
り、ｔ＝ｔ＋△ｔとする。
【００３８】Ｓ３３における比較の結果、Ｌｔ2 ≦Ｌｄ
2 の場合は、直接、前記Ｓ３５に移る。
2 の場合は、直接、前記Ｓ３５に移る。
【００３９】数値制御部１０から出力される指令値が０
がどうかで演算処理の終了判定をし、終了しないなら
ば、Ｓ３２に戻る（Ｓ３６）。
がどうかで演算処理の終了判定をし、終了しないなら
ば、Ｓ３２に戻る（Ｓ３６）。
【００４０】次に、図４に示すフローチャートを用い
て、レーザ照射出力信号制御部２５における制御手順を
説明する。
て、レーザ照射出力信号制御部２５における制御手順を
説明する。
【００４１】レーザ照射タイミングデータ生成部により
算出されたレーザ照射タイミングデータＳＰｘおよびＳ
Ｐｙをそれぞれデータバッファからレジスタ２４にＬｘ
およびＬｙとして読み込む（Ｓ４１）。
算出されたレーザ照射タイミングデータＳＰｘおよびＳ
Ｐｙをそれぞれデータバッファからレジスタ２４にＬｘ
およびＬｙとして読み込む（Ｓ４１）。
【００４２】次に、レジスタ２４にセットされたレーザ
照射タイミングデータＬｘおよびＬｙと、カウンタ１
５、１６においてカウントされたエンコーダフィードバ
ックパルスのカウント値ＸおよびＹとをそれぞれ比較す
る（Ｓ４２）。
照射タイミングデータＬｘおよびＬｙと、カウンタ１
５、１６においてカウントされたエンコーダフィードバ
ックパルスのカウント値ＸおよびＹとをそれぞれ比較す
る（Ｓ４２）。
【００４３】前記比較において、Ｌｘ≦ＸかつＬｙ≦Ｙ
ならば、レーザ照射パルス信号をレーザ発振ユニット１
に出力する（Ｓ４３）。
ならば、レーザ照射パルス信号をレーザ発振ユニット１
に出力する（Ｓ４３）。
【００４４】前記比較において、Ｌｘ≦ＸかつＬｙ≦Ｙ
が成り立たなければ、前記Ｓ４２における比較を繰り返
す。
が成り立たなければ、前記Ｓ４２における比較を繰り返
す。
【００４５】レーザ発振ユニット１は、前記レーザ照射
パルス信号を受ける毎にレーザを１パルスずつ発振す
る。
パルス信号を受ける毎にレーザを１パルスずつ発振す
る。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のレーザ加
工装置は、レーザ光照射位置と被加工物との相対移動量
と、レジスタに記憶されたレーザ照射タイミングデータ
との比較を複雑な演算を行うことなく実行できるため
に、エンコーダから出力されるレーザ光照射位置と被加
工物との相対移動量のフィードバックに高速に対応し、
時間の遅れを生じることなくレーザ光の照射タイミング
を制御することができる。このように、本発明のレーザ
加工装置は、相対加工速度の変化すなわちレーザ光照射
位置と被加工物との相対速度の変化に関係なく、加工単
位長さ当たりのレーザ光エネルギ密度を一定にすること
ができ、レーザ加工の品質を向上させる効果がある。
工装置は、レーザ光照射位置と被加工物との相対移動量
と、レジスタに記憶されたレーザ照射タイミングデータ
との比較を複雑な演算を行うことなく実行できるため
に、エンコーダから出力されるレーザ光照射位置と被加
工物との相対移動量のフィードバックに高速に対応し、
時間の遅れを生じることなくレーザ光の照射タイミング
を制御することができる。このように、本発明のレーザ
加工装置は、相対加工速度の変化すなわちレーザ光照射
位置と被加工物との相対速度の変化に関係なく、加工単
位長さ当たりのレーザ光エネルギ密度を一定にすること
ができ、レーザ加工の品質を向上させる効果がある。
【００４７】また、従来の数値制御部を改良する必要が
なく、本発明の制御手段をユニットとして追加するだけ
で本発明の効果を得ることができる。
なく、本発明の制御手段をユニットとして追加するだけ
で本発明の効果を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施例の動作を示すフローチャー
ト。
ト。
【図３】レーザ照射タイミングデータの生成手順を示す
フローチャート。
フローチャート。
【図４】レーザ照射パルス出力手順を示すフローチャー
ト。
ト。
【図５】加工経路と指令パルスとの関係を示す説明図。
【図６】加工経路とレーザ照射スポット位置との関係を
示す説明図。
示す説明図。
【図７】一般的なレーザ加工装置を示す構成図。
【図８】従来のレーザ加工装置の一例を示すブロック
図。
図。
１ レーザ発振ユニット ２ レーザ光 ３ ミラー ４ レンズ ５ 被加工物 ６ テーブル ７ 制御部 ８ Ｘ軸駆動部 ９ Ｙ軸駆動部 １０ 数値制御部 １１，１２ Ｄ／Ａ変換器 １３，１４ エンコーダ １５，１６ カウンタ １７ レジスタ １８ 演算部 １９，２０ バッファ ２１ データ生成演算部 ２２ データバッファ ２３ レーザ照射タイミングデータ生成部 ２４ レジスタ ２５ レーザ照射出力信号制御部
Claims (4)
- 【請求項１】 レーザをパルス発振させるレーザ発振ユ
ニットと、 前記レーザと被加工物との相対位置を変化させる指令値
を出力する数値制御手段と、 前記指令値を一時記憶する第１の記憶手段と、 前記第１の記憶手段に記憶された指令値に基づいて、前
記レーザと前記被加工物との相対位置の変化を先読み
し、その先読みした相対移動量をパラメータとするレー
ザ照射タイミングデータを生成するデータ生成手段と、 前記第１の記憶手段に記憶された指令値を先入れ先出し
で読みだし、その指令値に基づいて、前記レーザと前記
被加工物との相対位置を変化させる駆動手段と、 前記レーザと前記被加工物との相対位置の変化量を検出
する検出手段と、 前記検出手段により検出された相対位置の変化量と前記
データ生成手段において生成されたレーザ照射タイミン
グデータとに基づいてレーザ照射タイミングを制御する
タイミング制御手段とを有することを特徴とするレーザ
加工装置。 - 【請求項２】 前記データ生成手段において生成された
レーザ照射タイミングデータを前記タイミング制御手段
に出力する前に、このレーザ照射タイミングデータを一
時記憶する第２の記憶手段を有することを特徴とする前
記請求項１に記載のレーザ加工装置。 - 【請求項３】 前記データ生成手段は、前記数値制御手
段から出力された指令値に基づいて、レーザ加工移動経
路の２乗値および前記指令値の総和を計算し、そのレー
ザ加工移動経路の２乗値Ｌｔ2 とレーザ照射位置間隔の
２乗値Ｌｄ2とを比較し、その結果Ｌｔ2 ≧Ｌｄ2 とな
ったときの前記指令値の総和をレーザ照射タイミングデ
ータとて出力することを特徴とする前記請求項１および
２に記載のレーザ加工装置。 - 【請求項４】 前記タイミング制御手段は、前記データ
生成手段から出力されたレーザ照射タイミングデータと
前記検出手段により検出された相対位置の変化量とを比
較し、その比較結果が所定の条件を満たす毎にレーザ照
射タイミングパルス信号を前記レーザ発振ユニットに出
力することを特徴とする前記請求項１または２に記載の
レーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5322511A JP2541493B2 (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | レ―ザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5322511A JP2541493B2 (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | レ―ザ加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07178578A JPH07178578A (ja) | 1995-07-18 |
| JP2541493B2 true JP2541493B2 (ja) | 1996-10-09 |
Family
ID=18144477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5322511A Expired - Lifetime JP2541493B2 (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | レ―ザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2541493B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100871096B1 (ko) * | 2007-08-07 | 2008-11-28 | (주)비젼텍 | 백라이트 유닛용 도광판 패턴 형성 레이저장치 및 이를이용한 백라이트 유닛용 도광판 패턴 형성방법 |
| CN102593702B (zh) * | 2011-01-04 | 2013-11-13 | 李俊豪 | 等能量脉波同步运动的雷射装置 |
| KR101688806B1 (ko) * | 2012-05-31 | 2016-12-22 | 한국기계연구원 | 스테이지-스캐너 연동 오토 페이징 가공방법 |
| KR101613288B1 (ko) * | 2014-12-19 | 2016-04-29 | (주)엔에스 | 레이저 절단 장치 |
-
1993
- 1993-12-21 JP JP5322511A patent/JP2541493B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07178578A (ja) | 1995-07-18 |
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