JP2687878B2 - レーザ加工装置 - Google Patents
レーザ加工装置Info
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- JP2687878B2 JP2687878B2 JP6120813A JP12081394A JP2687878B2 JP 2687878 B2 JP2687878 B2 JP 2687878B2 JP 6120813 A JP6120813 A JP 6120813A JP 12081394 A JP12081394 A JP 12081394A JP 2687878 B2 JP2687878 B2 JP 2687878B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、被加工物の切断加工
に使用されるレーザ加工装置に関し、特に多関節ロボッ
ト等の手先に取り付けたレーザ加工ヘッドよりレーザ光
を出して被加工物を加工するレーザ加工装置に関するも
のである。
に使用されるレーザ加工装置に関し、特に多関節ロボッ
ト等の手先に取り付けたレーザ加工ヘッドよりレーザ光
を出して被加工物を加工するレーザ加工装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、レーザビームによる被加工物（ワ
ーク）の切断加工は、図３に示すような関係で行われて
いる。すなわち、図３は、Ａ点からＢ点までを加工する
ときのレーザ照射点に対する被加工物の相対速度とレー
ザ光出力の関係を示している。この加工例は、例えば特
開昭６０−２３１５８７号公報に開示されており、加工
始めの加減速や加工終点近傍の減速域では速度の変化が
激しいが、従来の技術ではこの速度変化に合わせてレー
ザ光の出力を調整することによって加工精度を上げてい
る。
ーク）の切断加工は、図３に示すような関係で行われて
いる。すなわち、図３は、Ａ点からＢ点までを加工する
ときのレーザ照射点に対する被加工物の相対速度とレー
ザ光出力の関係を示している。この加工例は、例えば特
開昭６０−２３１５８７号公報に開示されており、加工
始めの加減速や加工終点近傍の減速域では速度の変化が
激しいが、従来の技術ではこの速度変化に合わせてレー
ザ光の出力を調整することによって加工精度を上げてい
る。
【０００３】図４は従来のレーザ加工装置を例示する構
成図である。このレーザ加工装置では、レーザ光照射点
を固定し、被加工物を移動させる。同図において、２１
はレーザ発振装置、２２はレーザ光、２３はレーザ光照
射点であり、ワークステーション２４上に固定された被
加工物２５上にレーザ光を照射する。ワークステーショ
ン２４は、ＸＹテーブルであり、回転信号出力装置付き
モータ２６および２７を備えている。２８はワークステ
ーション２４に移動指令およびレーザ発振装置２１にレ
ーザ照射の指令を送る制御装置である。２９はワークス
テーション２４のモータ２６，２７からの回転出力信号
からレーザ光照射点２３に対して被加工物２５の相対的
な速度を演算する相対速度演算器である。また、３０は
相対速度演算器２９で演算された結果に対してレーザ出
力レベルを設定する速度出力制御装置で、この速度出力
制御装置３０によりレーザ発振装置２１から照射される
レーザ光２２の出力は、相対速度に応じて制御される。
成図である。このレーザ加工装置では、レーザ光照射点
を固定し、被加工物を移動させる。同図において、２１
はレーザ発振装置、２２はレーザ光、２３はレーザ光照
射点であり、ワークステーション２４上に固定された被
加工物２５上にレーザ光を照射する。ワークステーショ
ン２４は、ＸＹテーブルであり、回転信号出力装置付き
モータ２６および２７を備えている。２８はワークステ
ーション２４に移動指令およびレーザ発振装置２１にレ
ーザ照射の指令を送る制御装置である。２９はワークス
テーション２４のモータ２６，２７からの回転出力信号
からレーザ光照射点２３に対して被加工物２５の相対的
な速度を演算する相対速度演算器である。また、３０は
相対速度演算器２９で演算された結果に対してレーザ出
力レベルを設定する速度出力制御装置で、この速度出力
制御装置３０によりレーザ発振装置２１から照射される
レーザ光２２の出力は、相対速度に応じて制御される。
【０００４】このレーザ加工装置はＸＹテーブル上の被
加工物を平面的に加工する例である。これに対し、湾曲
等の変形した被加工物や大型の被加工物を加工する等、
被加工物を空間的に加工する場合、空間的に姿勢が変え
られる多関節ロボット等を使用し、このロボットの手先
にレーザ光を出すレーザ加工ヘッドを取り付けて被加工
物を加工する方法がとられる。
加工物を平面的に加工する例である。これに対し、湾曲
等の変形した被加工物や大型の被加工物を加工する等、
被加工物を空間的に加工する場合、空間的に姿勢が変え
られる多関節ロボット等を使用し、このロボットの手先
にレーザ光を出すレーザ加工ヘッドを取り付けて被加工
物を加工する方法がとられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】多関節ロボット等を使
用して被加工物を加工する場合においても、被加工物と
レーザ加工ヘッドとの相対速度を演算するために、相対
速度演算器が必要である。しかし、この場合、相対速度
演算器内部で、ロボットの軸数分の回転出力信号からロ
ボットの手先の速度すなわちレーザ加工ヘッドの速度を
求めるには、ロボットの機構が複雑であるためＸＹテー
ブル等と異なり、複雑な演算が必要となる。したがっ
て、これをリアルタイムに高速演算して求めるには、高
速なＣＰＵや演算ＩＣが不可欠となり、相対速度演算器
が高価となり、レーザ加工装置の価格がアップするとい
う問題がある。
用して被加工物を加工する場合においても、被加工物と
レーザ加工ヘッドとの相対速度を演算するために、相対
速度演算器が必要である。しかし、この場合、相対速度
演算器内部で、ロボットの軸数分の回転出力信号からロ
ボットの手先の速度すなわちレーザ加工ヘッドの速度を
求めるには、ロボットの機構が複雑であるためＸＹテー
ブル等と異なり、複雑な演算が必要となる。したがっ
て、これをリアルタイムに高速演算して求めるには、高
速なＣＰＵや演算ＩＣが不可欠となり、相対速度演算器
が高価となり、レーザ加工装置の価格がアップするとい
う問題がある。
【０００６】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、被加工物と
レーザ加工ヘッドとの相対速度演算に相当する演算を、
別途ハードウェアである相対速度演算器によらず、既存
ハードウェアである制御装置内のファームウェアで演算
させることにより、より安価なレーザ加工装置を提供す
ることにある。
なされたもので、その目的とするところは、被加工物と
レーザ加工ヘッドとの相対速度演算に相当する演算を、
別途ハードウェアである相対速度演算器によらず、既存
ハードウェアである制御装置内のファームウェアで演算
させることにより、より安価なレーザ加工装置を提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、その第１発明（請求項１に係る発明）は、ロ
ボットの手先の移動量Ｌと移動速度Ｖを示す移動指令を
受けてロボットを動かすための第１〜第ｎのモータの回
転角度θ １ 〜θ ｎ と回転速度ｖ １ 〜ｖ ｎ を求め、この回
転角度θ １ 〜θ ｎ と回転速度ｖ １ 〜ｖ ｎ との関係におい
てロボット駆動時と停止時のショックを和らげるために
回転速度ｖ １ 〜ｖ ｎ の立ち上がりと立ち下がりの部分に
傾きを付け、これを信号Ｈ１〜Ｈｎ として信号出力手段
より出力し、この信号出力手段の出力する信号Ｈ１〜Ｈ
ｎに一次遅れの演算処理を行い軸速度信号Ｊ１〜Ｊｎを
一次遅れ演算手段より出力し、この一次遅れ演算手段の
出力する軸速度信号Ｊ１〜Ｊｎに基づいてレーザ加工ヘ
ッドの速度であるヘッド速度信号をヘッド速度信号出力
手段より出力し、このヘッド速度信号出力手段の出力す
るヘッド速度信号およびレーザを発振させる指令である
レーザ出力指令に基づいて出力調節信号をレーザ制御手
段より出力し、このレーザ制御手段の出力する出力調節
信号に応じレーザ発振手段の発振する出力の大きさを変
え、この発振出力に応じたレーザ光をレーザ加工ヘッド
より出させるようにしたものである。
るために、その第１発明（請求項１に係る発明）は、ロ
ボットの手先の移動量Ｌと移動速度Ｖを示す移動指令を
受けてロボットを動かすための第１〜第ｎのモータの回
転角度θ １ 〜θ ｎ と回転速度ｖ １ 〜ｖ ｎ を求め、この回
転角度θ １ 〜θ ｎ と回転速度ｖ １ 〜ｖ ｎ との関係におい
てロボット駆動時と停止時のショックを和らげるために
回転速度ｖ １ 〜ｖ ｎ の立ち上がりと立ち下がりの部分に
傾きを付け、これを信号Ｈ１〜Ｈｎ として信号出力手段
より出力し、この信号出力手段の出力する信号Ｈ１〜Ｈ
ｎに一次遅れの演算処理を行い軸速度信号Ｊ１〜Ｊｎを
一次遅れ演算手段より出力し、この一次遅れ演算手段の
出力する軸速度信号Ｊ１〜Ｊｎに基づいてレーザ加工ヘ
ッドの速度であるヘッド速度信号をヘッド速度信号出力
手段より出力し、このヘッド速度信号出力手段の出力す
るヘッド速度信号およびレーザを発振させる指令である
レーザ出力指令に基づいて出力調節信号をレーザ制御手
段より出力し、このレーザ制御手段の出力する出力調節
信号に応じレーザ発振手段の発振する出力の大きさを変
え、この発振出力に応じたレーザ光をレーザ加工ヘッド
より出させるようにしたものである。
【０００８】また、その第２発明（請求項２に係る発
明）は、メモリに記憶された加工プログラムを解読しロ
ボットの手先の移動量Ｌと移動速度Ｖを示す移動指令お
よびレーザを発振させる指令であるレーザ出力指令を解
読部より出力し、この解読部の出力する移動指令を受け
てロボットを動かすための第１〜第ｎのモータの回転角
度θ １ 〜θ ｎ と回転速度ｖ １ 〜ｖ ｎ を求め、この回転角
度θ １ 〜θ ｎ と回転速度ｖ １ 〜ｖ ｎ との関係においてロ
ボット駆動時と停止時のショックを和らげるために回転
速度ｖ １ 〜ｖ ｎ の立ち上がりと立ち下がりの部分に傾き
を付け、これを信号Ｈ１〜Ｈｎ として信号出力部より出
力し、この信号出力部の出力する信号Ｈ１〜Ｈｎに一次
遅れの演算処理を行い軸速度信号Ｊ１〜Ｊｎを一次遅れ
演算部より出力し、この一次遅れ演算部の出力する軸速
度信号Ｊ１〜Ｊｎに基づいてレーザ加工ヘッドの速度で
あるヘッド速度信号をヘッド速度信号出力部より出力
し、このヘッド速度信号出力部の出力するヘッド速度信
号および解読部の出力するレーザ出力指令に基づいて出
力調節信号をレーザ制御装置より出力し、このレーザ制
御装置の出力する出力調節信号に応じレーザ発振器の発
振する出力の大きさを変え、この発振出力に応じたレー
ザ光をレーザ加工ヘッドより出させるようにしたもので
ある。
明）は、メモリに記憶された加工プログラムを解読しロ
ボットの手先の移動量Ｌと移動速度Ｖを示す移動指令お
よびレーザを発振させる指令であるレーザ出力指令を解
読部より出力し、この解読部の出力する移動指令を受け
てロボットを動かすための第１〜第ｎのモータの回転角
度θ １ 〜θ ｎ と回転速度ｖ １ 〜ｖ ｎ を求め、この回転角
度θ １ 〜θ ｎ と回転速度ｖ １ 〜ｖ ｎ との関係においてロ
ボット駆動時と停止時のショックを和らげるために回転
速度ｖ １ 〜ｖ ｎ の立ち上がりと立ち下がりの部分に傾き
を付け、これを信号Ｈ１〜Ｈｎ として信号出力部より出
力し、この信号出力部の出力する信号Ｈ１〜Ｈｎに一次
遅れの演算処理を行い軸速度信号Ｊ１〜Ｊｎを一次遅れ
演算部より出力し、この一次遅れ演算部の出力する軸速
度信号Ｊ１〜Ｊｎに基づいてレーザ加工ヘッドの速度で
あるヘッド速度信号をヘッド速度信号出力部より出力
し、このヘッド速度信号出力部の出力するヘッド速度信
号および解読部の出力するレーザ出力指令に基づいて出
力調節信号をレーザ制御装置より出力し、このレーザ制
御装置の出力する出力調節信号に応じレーザ発振器の発
振する出力の大きさを変え、この発振出力に応じたレー
ザ光をレーザ加工ヘッドより出させるようにしたもので
ある。
【０００９】また、その第３発明（請求項３に係る発
明）は、メモリに記憶された加工プログラムを解読しロ
ボットの手先の移動量Ｌと移動速度Ｖを示す移動指令お
よびレーザを発振させる指令であるレーザ出力指令を解
読部より出力し、この解読部の出力する移動指令を受け
てロボットを動かすための第１〜第ｎのモータの回転角
度θ １ 〜θ ｎ と回転速度ｖ １ 〜ｖ ｎ を求め、この回転角
度θ １ 〜θ ｎ と回転速度ｖ １ 〜ｖ ｎ との関係においてロ
ボット駆動時と停止時のショックを和らげるために回転
速度ｖ １ 〜ｖ ｎ の立ち上がりと立ち下がりの部分に傾き
を付け、これを信号Ｈ１〜Ｈｎ として信号出力部より出
力し、この信号出力部の出力する信号Ｈ１〜Ｈｎおよび
第１〜第ｎのモータの回転角度を示す位置信号Ｐ１〜Ｐ
ｎに基づいて第１〜第ｎのモータをサーボ制御する制御
信号Ｓ１〜Ｓｎをサーボ部より出力し、信号出力部の出
力する信号Ｈ１〜Ｈｎに一次遅れの演算処理を行い軸速
度信号Ｊ１〜Ｊｎを一次遅れ演算部より出力し、この一
次遅れ演算部の出力する軸速度信号Ｊ１〜Ｊｎに基づい
てレーザ加工ヘッドの速度であるヘッド速度信号をヘッ
ド速度信号出力部より出力し、このヘッド速度信号出力
部の出力するヘッド速度信号および解読部の出力するレ
ーザ出力指令に基づいて出力調節信号をレーザ制御装置
より出力し、このレーザ制御装置の出力する出力調節信
号に応じレーザ発振器の発振する出力の大きさを変え、
この発振出力に応じたレーザ光をレーザ加工ヘッドより
出させるようにしたものである。
明）は、メモリに記憶された加工プログラムを解読しロ
ボットの手先の移動量Ｌと移動速度Ｖを示す移動指令お
よびレーザを発振させる指令であるレーザ出力指令を解
読部より出力し、この解読部の出力する移動指令を受け
てロボットを動かすための第１〜第ｎのモータの回転角
度θ １ 〜θ ｎ と回転速度ｖ １ 〜ｖ ｎ を求め、この回転角
度θ １ 〜θ ｎ と回転速度ｖ １ 〜ｖ ｎ との関係においてロ
ボット駆動時と停止時のショックを和らげるために回転
速度ｖ １ 〜ｖ ｎ の立ち上がりと立ち下がりの部分に傾き
を付け、これを信号Ｈ１〜Ｈｎ として信号出力部より出
力し、この信号出力部の出力する信号Ｈ１〜Ｈｎおよび
第１〜第ｎのモータの回転角度を示す位置信号Ｐ１〜Ｐ
ｎに基づいて第１〜第ｎのモータをサーボ制御する制御
信号Ｓ１〜Ｓｎをサーボ部より出力し、信号出力部の出
力する信号Ｈ１〜Ｈｎに一次遅れの演算処理を行い軸速
度信号Ｊ１〜Ｊｎを一次遅れ演算部より出力し、この一
次遅れ演算部の出力する軸速度信号Ｊ１〜Ｊｎに基づい
てレーザ加工ヘッドの速度であるヘッド速度信号をヘッ
ド速度信号出力部より出力し、このヘッド速度信号出力
部の出力するヘッド速度信号および解読部の出力するレ
ーザ出力指令に基づいて出力調節信号をレーザ制御装置
より出力し、このレーザ制御装置の出力する出力調節信
号に応じレーザ発振器の発振する出力の大きさを変え、
この発振出力に応じたレーザ光をレーザ加工ヘッドより
出させるようにしたものである。
【００１０】
【作用】したがってこの発明によれば、ロボットの手先
の移動量Ｌと移動速度Ｖを示す移動指令を受けて出力さ
れる信号Ｈ１〜Ｈｎに一次遅れの演算処理が行われ軸速
度信号Ｊ１〜Ｊｎが作られ、この軸速度信号Ｊ１〜Ｊｎ
に基づいてヘッド速度信号が作られ、このヘッド速度信
号およびレーザ出力指令に基づいて出力調節信号が作ら
れ、この出力調節信号に応じてレーザ光がレーザ加工ヘ
ッドより出される。
の移動量Ｌと移動速度Ｖを示す移動指令を受けて出力さ
れる信号Ｈ１〜Ｈｎに一次遅れの演算処理が行われ軸速
度信号Ｊ１〜Ｊｎが作られ、この軸速度信号Ｊ１〜Ｊｎ
に基づいてヘッド速度信号が作られ、このヘッド速度信
号およびレーザ出力指令に基づいて出力調節信号が作ら
れ、この出力調節信号に応じてレーザ光がレーザ加工ヘ
ッドより出される。
【００１１】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明す
る。図１はこの発明の一実施例を示すレーザ加工装置の
ブロック構成図である。同図において、１は多関節ロボ
ット、２このロボット１の手先に取り付けたレーザ加工
ヘッド、３１〜３ｎはロボット１を動かすための第１〜
第ｎのモータ、４はロボットやレーザの動作が記述して
ある加工プログラムが記憶されているメモリ、５はメモ
リ４内の加工プログラムを解読しロボット１を動かす指
令である移動指令およびレーザを発振させる指令である
レーザ出力指令を出力する解読部、６は解読部５の出力
する移動指令を受けてモータ３１〜３ｎを補間する補間
信号Ｈ１〜Ｈｎを出力する補間部（信号出力部）、７は
補間部６の出力する補間信号Ｈ１〜Ｈｎおよびモータ３
１〜３ｎの回転角度を示す位置信号Ｐ１〜Ｐｎに基づい
てモータ３１〜３ｎをサーボ制御する制御信号Ｓ１〜Ｓ
ｎを出力するサーボ部である。
る。図１はこの発明の一実施例を示すレーザ加工装置の
ブロック構成図である。同図において、１は多関節ロボ
ット、２このロボット１の手先に取り付けたレーザ加工
ヘッド、３１〜３ｎはロボット１を動かすための第１〜
第ｎのモータ、４はロボットやレーザの動作が記述して
ある加工プログラムが記憶されているメモリ、５はメモ
リ４内の加工プログラムを解読しロボット１を動かす指
令である移動指令およびレーザを発振させる指令である
レーザ出力指令を出力する解読部、６は解読部５の出力
する移動指令を受けてモータ３１〜３ｎを補間する補間
信号Ｈ１〜Ｈｎを出力する補間部（信号出力部）、７は
補間部６の出力する補間信号Ｈ１〜Ｈｎおよびモータ３
１〜３ｎの回転角度を示す位置信号Ｐ１〜Ｐｎに基づい
てモータ３１〜３ｎをサーボ制御する制御信号Ｓ１〜Ｓ
ｎを出力するサーボ部である。
【００１２】８は補間部６の出力する補間信号Ｈ１〜Ｈ
ｎに一次遅れの演算処理を行い軸速度信号Ｊ１〜Ｊｎを
出力する一次遅れ演算部、９は一次遅れ演算部８の出力
する軸速度信号Ｊ１〜Ｊｎに基づいてレーザ加工ヘッド
２の速度であるヘッド速度信号を出力する逆補間部（ヘ
ッド速度信号出力部）、１０は逆補間部９の出力するヘ
ッド速度信号および解読部５の出力するレーザ出力指令
に基づいて出力調節信号を出力するレーザ制御装置、１
１はレーザ制御装置１０の出力する出力調節信号に応じ
その出力の大きさを変えて発振し、この発振出力に応じ
たレーザ光をレーザ加工ヘッド２より出させるレーザ発
振器であり、メモリ４，解読部５，補間部６，サーボ部
７，一次遅れ演算部８および逆補間部９によりロボット
１とレーザ制御装置１０を制御する制御装置１２が構成
されている。
ｎに一次遅れの演算処理を行い軸速度信号Ｊ１〜Ｊｎを
出力する一次遅れ演算部、９は一次遅れ演算部８の出力
する軸速度信号Ｊ１〜Ｊｎに基づいてレーザ加工ヘッド
２の速度であるヘッド速度信号を出力する逆補間部（ヘ
ッド速度信号出力部）、１０は逆補間部９の出力するヘ
ッド速度信号および解読部５の出力するレーザ出力指令
に基づいて出力調節信号を出力するレーザ制御装置、１
１はレーザ制御装置１０の出力する出力調節信号に応じ
その出力の大きさを変えて発振し、この発振出力に応じ
たレーザ光をレーザ加工ヘッド２より出させるレーザ発
振器であり、メモリ４，解読部５，補間部６，サーボ部
７，一次遅れ演算部８および逆補間部９によりロボット
１とレーザ制御装置１０を制御する制御装置１２が構成
されている。
【００１３】次に、このレーザ加工装置の動作につい
て、図２を参照しながら説明する。図１において、解読
部５は、メモリ４内の加工プログラムを解読し、ロボッ
ト１の手先の移動量Ｌと移動速度Ｖを示す移動指令とレ
ーザを発振させるレーザ出力指令を出力する。補間部６
は、解読部５から受けた移動指令（移動量Ｌ，移動速度
Ｖ）によりロボット１を動かすためのモータ３1 〜３n
を補間する補間信号Ｈ1〜Ｈn を出力する。すなわち、
次の，の手順で補間信号Ｈ1 〜Ｈn を求める。
て、図２を参照しながら説明する。図１において、解読
部５は、メモリ４内の加工プログラムを解読し、ロボッ
ト１の手先の移動量Ｌと移動速度Ｖを示す移動指令とレ
ーザを発振させるレーザ出力指令を出力する。補間部６
は、解読部５から受けた移動指令（移動量Ｌ，移動速度
Ｖ）によりロボット１を動かすためのモータ３1 〜３n
を補間する補間信号Ｈ1〜Ｈn を出力する。すなわち、
次の，の手順で補間信号Ｈ1 〜Ｈn を求める。
【００１４】移動指令（移動量Ｌ，移動速度Ｖ）から
ロボット１の各モータ３の回転角度θｉと回転速度ｖｉ
を求める。 θｉ＝ｆ１（Ｌ） ・・・（１） ｖｉ＝ｆ２（Ｖ） ・・・（２） ここで、ｉ＝１〜ｎ、Ｌ＝（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、Ｖ＝（Ｖ
ｘ，Ｖｙ，Ｖｚ）、ｆ１：移動量Ｌからロボット１の各
モータ３の回転角度θｉを求めるものでロボット１の機
構構造によって決まる関数、ｆ２：移動速度Ｖからロボ
ット１の各モータ３の回転速度ｖｉを求めるものでロボ
ット１の機構構造によって決まる関数である。図２
（ａ）にθｉとｖｉとの関係を示す。 次に、ロボット１の駆動時と停止時のショックを和ら
げるため、速度ｖｉの立ち上がりと立ち下がりの部分に
傾きを付け、これを補間信号Ｈｉとする。図２（ｂ）に
補間信号Ｈｉを示す。
ロボット１の各モータ３の回転角度θｉと回転速度ｖｉ
を求める。 θｉ＝ｆ１（Ｌ） ・・・（１） ｖｉ＝ｆ２（Ｖ） ・・・（２） ここで、ｉ＝１〜ｎ、Ｌ＝（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、Ｖ＝（Ｖ
ｘ，Ｖｙ，Ｖｚ）、ｆ１：移動量Ｌからロボット１の各
モータ３の回転角度θｉを求めるものでロボット１の機
構構造によって決まる関数、ｆ２：移動速度Ｖからロボ
ット１の各モータ３の回転速度ｖｉを求めるものでロボ
ット１の機構構造によって決まる関数である。図２
（ａ）にθｉとｖｉとの関係を示す。 次に、ロボット１の駆動時と停止時のショックを和ら
げるため、速度ｖｉの立ち上がりと立ち下がりの部分に
傾きを付け、これを補間信号Ｈｉとする。図２（ｂ）に
補間信号Ｈｉを示す。
【００１５】この補間信号Ｈ１〜Ｈｎをサーボ部７と一
次遅れ演算部８へ与える。サーボ部７は、補間部６から
の補間信号Ｈ１〜Ｈｎおよびモータ３ １ 〜３ｎの回転角
度を示す位置信号Ｐ１〜Ｐｎを受けて制御信号Ｓ１〜Ｓ
ｎを出力し、モータ３１〜３ｎをサーボ制御する。更
に、図２に示すように、一般的に同図（ｂ）の補間信号
Ｈｉの波形に一次遅れ演算を施すと疑似的に同図（ｃ）
のようなロボット１の各モータ３の速度である軸速度信
号Ｊｉの波形になるため、一次遅れ演算部８は補間部６
の出力である補間信号Ｈ１〜Ｈｎを入力し、一次遅れの
演算処理を行い、ロボット１の各モータ３の速度である
軸速度信号Ｊ１〜Ｊｎに変換し、逆補間部９へ出力す
る。
次遅れ演算部８へ与える。サーボ部７は、補間部６から
の補間信号Ｈ１〜Ｈｎおよびモータ３ １ 〜３ｎの回転角
度を示す位置信号Ｐ１〜Ｐｎを受けて制御信号Ｓ１〜Ｓ
ｎを出力し、モータ３１〜３ｎをサーボ制御する。更
に、図２に示すように、一般的に同図（ｂ）の補間信号
Ｈｉの波形に一次遅れ演算を施すと疑似的に同図（ｃ）
のようなロボット１の各モータ３の速度である軸速度信
号Ｊｉの波形になるため、一次遅れ演算部８は補間部６
の出力である補間信号Ｈ１〜Ｈｎを入力し、一次遅れの
演算処理を行い、ロボット１の各モータ３の速度である
軸速度信号Ｊ１〜Ｊｎに変換し、逆補間部９へ出力す
る。
【００１６】逆補間部９は、一次遅れ演算部８の出力で
あるロボット１の各モータ３の速度を示す軸速度信号Ｊ
1 〜Ｊn を使用し、ロボット１の手先の移動速度すなわ
ちレーザ加工ヘッド２の移動速度であるＶｈを次のよう
に求める。すなわち、Ｖｈ＝Ｉｆ（ｖｊｉ）の計算を行
う。ここで、Ｖｈ：ロボット１の手先の移動速度すなわ
ちレーザ加工ヘッド２の移動速度、ｖｊｉ：ロボット１
の各モータ３の軸速度信号Ｊｉ（ｉ＝１〜ｎ）、Ｉｆ：
ｖｊｉからレーザ加工ヘッド２の移動速度Ｖｈを求める
ものでロボット１の機構構造によって決まる関数。
あるロボット１の各モータ３の速度を示す軸速度信号Ｊ
1 〜Ｊn を使用し、ロボット１の手先の移動速度すなわ
ちレーザ加工ヘッド２の移動速度であるＶｈを次のよう
に求める。すなわち、Ｖｈ＝Ｉｆ（ｖｊｉ）の計算を行
う。ここで、Ｖｈ：ロボット１の手先の移動速度すなわ
ちレーザ加工ヘッド２の移動速度、ｖｊｉ：ロボット１
の各モータ３の軸速度信号Ｊｉ（ｉ＝１〜ｎ）、Ｉｆ：
ｖｊｉからレーザ加工ヘッド２の移動速度Ｖｈを求める
ものでロボット１の機構構造によって決まる関数。
【００１７】更に、逆補間部９は、レーザ加工ヘッド２
の移動速度であるＶｈをヘッド速度信号としてレーザ制
御装置１０へ出力する。レーザ制御装置１０は、解読部
５の出力であるレーザ出力指令と逆補間部９の出力であ
るヘッド速度信号を受けて、ヘッド速度信号の変化に合
わせてレーザ発振器１１の出力の大きさを調節する出力
調節信号を出力する。レーザ発振器１１は、レーザ制御
装置１０の出力である出力調節信号を受けて出力の大き
さを変えて発振し、ロボット１の手先に保持されたレー
ザ加工ヘッド２からレーザ発振器１１の出力の大きさに
応じたレーザ光を出し、被加工物を切断する。
の移動速度であるＶｈをヘッド速度信号としてレーザ制
御装置１０へ出力する。レーザ制御装置１０は、解読部
５の出力であるレーザ出力指令と逆補間部９の出力であ
るヘッド速度信号を受けて、ヘッド速度信号の変化に合
わせてレーザ発振器１１の出力の大きさを調節する出力
調節信号を出力する。レーザ発振器１１は、レーザ制御
装置１０の出力である出力調節信号を受けて出力の大き
さを変えて発振し、ロボット１の手先に保持されたレー
ザ加工ヘッド２からレーザ発振器１１の出力の大きさに
応じたレーザ光を出し、被加工物を切断する。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、ロボットの手先の移動量Ｌと移動速度Ｖ
を示す移動指令を受けて出力される信号Ｈ１〜Ｈｎに一
次遅れの演算処理が行われ軸速度信号Ｊ１〜Ｊｎが作ら
れ、この軸速度信号Ｊ１〜Ｊｎに基づいてヘッド速度信
号が作られ、このヘッド速度信号およびレーザ出力指令
に基づいて出力調節信号が作られ、この出力調節信号に
応じてレーザ光がレーザ加工ヘッドより出されるものと
なり、被加工物とレーザ加工ヘッドとの相対速度演算に
相当する演算を、別途ハードウェアである相対速度演算
器によらず、既存ハードウェアである制御装置内のファ
ームウェアで演算させることが可能となり、より安価と
することができるようになる。
発明によれば、ロボットの手先の移動量Ｌと移動速度Ｖ
を示す移動指令を受けて出力される信号Ｈ１〜Ｈｎに一
次遅れの演算処理が行われ軸速度信号Ｊ１〜Ｊｎが作ら
れ、この軸速度信号Ｊ１〜Ｊｎに基づいてヘッド速度信
号が作られ、このヘッド速度信号およびレーザ出力指令
に基づいて出力調節信号が作られ、この出力調節信号に
応じてレーザ光がレーザ加工ヘッドより出されるものと
なり、被加工物とレーザ加工ヘッドとの相対速度演算に
相当する演算を、別途ハードウェアである相対速度演算
器によらず、既存ハードウェアである制御装置内のファ
ームウェアで演算させることが可能となり、より安価と
することができるようになる。
【図１】 本発明の一実施例を示すレーザ加工装置のブ
ロック構成図である。
ロック構成図である。
【図２】 このレーザ加工装置の動作を説明するための
各信号の波形を示す図である。
各信号の波形を示す図である。
【図３】 被加工物の相対速度とレーザ光出力の関係を
例示する図である。
例示する図である。
【図４】 従来のレーザ加工装置を例示する構成図であ
る。
る。
１…ロボット、２…レーザ加工ヘッド、３1 〜３n …モ
ータ、４…メモリ、５…解読部、６…補間部、７…サー
ボ部、８…一次遅れ演算部、９…逆補間部、１０…レー
ザ制御装置、１１…レーザ発振器、１２…制御装置。
ータ、４…メモリ、５…解読部、６…補間部、７…サー
ボ部、８…一次遅れ演算部、９…逆補間部、１０…レー
ザ制御装置、１１…レーザ発振器、１２…制御装置。
Claims (3)
- 【請求項１】 ロボットの手先に取り付けたレーザ加工
ヘッドよりレーザ光を出して被加工物を加工するレーザ
加工装置において、 前記ロボットの手先の移動量Ｌと移動速度Ｖを示す移動
指令を受けて前記ロボットを動かすための第１〜第ｎの
モータの回転角度θ １ 〜θ ｎ と回転速度ｖ １ 〜ｖ ｎ を求
め、この回転角度θ １ 〜θ ｎ と回転速度ｖ １ 〜ｖ ｎ との
関係においてロボット駆動時と停止時のショックを和ら
げるために回転速度ｖ １ 〜ｖ ｎ の立ち上がりと立ち下が
りの部分に傾きを付け、これを信号Ｈ１〜Ｈｎ として出
力する信号出力手段と、 この信号出力手段の出力する信号Ｈ１〜Ｈｎに一次遅れ
の演算処理を行い軸速度信号Ｊ１〜Ｊｎを出力する一次
遅れ演算手段と、 この一次遅れ演算手段の出力する軸速度信号Ｊ１〜Ｊｎ
に基づいて前記レーザ加工ヘッドの速度であるヘッド速
度信号を出力するヘッド速度信号出力手段と、 このヘッド速度信号出力手段の出力するヘッド速度信号
およびレーザを発振させる指令であるレーザ出力指令に
基づいて出力調節信号を出力するレーザ制御手段と、 このレーザ制御手段の出力する出力調節信号に応じその
出力の大きさを変えて発振し、この発振出力に応じたレ
ーザ光を前記レーザ加工ヘッドより出させるレーザ発振
手段とを備えたことを特徴とするレーザ加工装置。 - 【請求項２】 ロボットの手先に取り付けたレーザ加工
ヘッドよりレーザ光を出して被加工物を加工するレーザ
加工装置において、 加工プログラムを記憶するメモリと、 このメモリに記憶された加工プログラムを解読し前記ロ
ボットの手先の移動量Ｌと移動速度Ｖを示す移動指令お
よびレーザを発振させる指令であるレーザ出力指令を出
力する解読部と、 この解読部の出力する移動指令を受けて前記ロボットを
動かすための第１〜第ｎのモータの回転角度θ １ 〜θ ｎ
と回転速度ｖ １ 〜ｖ ｎ を求め、この回転角度θ １ 〜θ ｎ
と回転速度ｖ １ 〜ｖ ｎ との関係においてロボット駆動時
と停止時のショ ックを和らげるために回転速度ｖ １ 〜ｖ
ｎ の立ち上がりと立ち下がりの部分に傾きを付け、これ
を信号Ｈ１〜Ｈｎ として出力する信号出力部と、 この信号出力部の出力する信号Ｈ１〜Ｈｎに一次遅れの
演算処理を行い軸速度信号Ｊ１〜Ｊｎを出力する一次遅
れ演算部と、 この一次遅れ演算部の出力する軸速度信号Ｊ１〜Ｊｎに
基づいて前記レーザ加工ヘッドの速度であるヘッド速度
信号を出力するヘッド速度信号出力部と、 このヘッド速度信号出力部の出力するヘッド速度信号お
よび前記解読部の出力するレーザ出力指令に基づいて出
力調節信号を出力するレーザ制御装置と、 このレーザ制御装置の出力する出力調節信号に応じその
出力の大きさを変えて発振し、この発振出力に応じたレ
ーザ光を前記レーザ加工ヘッドより出させるレーザ発振
器とを備えたことを特徴とするレーザ加工装置。 - 【請求項３】 ロボットの手先に取り付けたレーザ加工
ヘッドよりレーザ光を出して被加工物を加工するレーザ
加工装置において、 加工プログラムを記憶するメモリと、 このメモリに記憶された加工プログラムを解読し前記ロ
ボットの手先の移動量Ｌと移動速度Ｖを示す移動指令お
よびレーザを発振させる指令であるレーザ出力指令を出
力する解読部と、 この解読部の出力する移動指令を受けて前記ロボットを
動かすための第１〜第ｎのモータの回転角度θ １ 〜θ ｎ
と回転速度ｖ １ 〜ｖ ｎ を求め、この回転角度θ １ 〜θ ｎ
と回転速度ｖ １ 〜ｖ ｎ との関係においてロボット駆動時
と停止時のショックを和らげるために回転速度ｖ １ 〜ｖ
ｎの立ち上がりと立ち下がりの部分に傾きを付け、これ
を信号Ｈ１〜Ｈｎ として出力する信号出力部と、 この信号出力部の出力する信号Ｈ１〜Ｈｎおよび前記第
１〜第ｎのモータの回転角度を示す位置信号Ｐ１〜Ｐｎ
に基づいて前記第１〜第ｎのモータをサーボ制御する制
御信号Ｓ１〜Ｓｎを出力するサーボ部と、 前記信号出力部の出力する信号Ｈ１〜Ｈｎに一次遅れの
演算処理を行い軸速度信号Ｊ１〜Ｊｎを出力する一次遅
れ演算部と、 この一次遅れ演算部の出力する軸速度信号Ｊ１〜Ｊｎに
基づいて前記レーザ加工ヘッドの速度であるヘッド速度
信号を出力するヘッド速度信号出力部と、 このヘッド速度信号出力部の出力するヘッド速度信号お
よび前記解読部の出力するレーザ出力指令に基づいて出
力調節信号を出力するレーザ制御装置と、 このレーザ制御装置の出力する出力調節信号に応じその
出力の大きさを変えて発振し、この発振出力に応じたレ
ーザ光を前記レーザ加工ヘッドより出させるレーザ発振
器とを備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6120813A JP2687878B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | レーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6120813A JP2687878B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | レーザ加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07303979A JPH07303979A (ja) | 1995-11-21 |
| JP2687878B2 true JP2687878B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=14795616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6120813A Expired - Fee Related JP2687878B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | レーザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2687878B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09150282A (ja) * | 1995-11-27 | 1997-06-10 | Fanuc Ltd | レーザ加工方式 |
| JP2000271888A (ja) * | 1999-03-25 | 2000-10-03 | Fanuc Ltd | ロボット制御装置 |
-
1994
- 1994-05-11 JP JP6120813A patent/JP2687878B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07303979A (ja) | 1995-11-21 |
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