JP3372339B2 - レーザ加工装置 - Google Patents
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/36—Removing material
- B23K26/38—Removing material by boring or cutting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/36—Removing material
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は加工プログラムに従って
穴形状の切断を行うレーザ加工装置に関し、特に穴形状
の切断加工の高速化を図ったレーザ加工装置に関する。
穴形状の切断を行うレーザ加工装置に関し、特に穴形状
の切断加工の高速化を図ったレーザ加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザ切断加工機によって、鋼板などの
板材に穴形状を加工する場合は、まずピアシング加工と
いう小さな穴開け加工を行い、その後穴形状に沿った切
断加工に入る。
板材に穴形状を加工する場合は、まずピアシング加工と
いう小さな穴開け加工を行い、その後穴形状に沿った切
断加工に入る。
【０００３】図７は切断穴形状が丸穴の場合における加
工経路の従来例を示す図であり、（ａ）はその第１の例
を、（ｂ）は第２の例をそれぞれ示す。図７（ａ）の場
合、加工ヘッドは、出発点Ａ１１から移動を開始し、丸
穴１１０の中心点Ｏ１１にて一旦停止し、レーザビーム
照射を開始してピアシング加工を行う。ピアシング加工
完了後、この中心点Ｏ１１から切断加工を開始してＨ１
１点に移動し、Ｈ１１点から丸穴１１０の円周形状に沿
って一周し再度Ｈ１１点に到達する。このＨ１１点にて
一旦停止して切断加工を完了し、レーザビーム照射も停
止する。その後最終停止位置Ｚ１１点に移動する。
工経路の従来例を示す図であり、（ａ）はその第１の例
を、（ｂ）は第２の例をそれぞれ示す。図７（ａ）の場
合、加工ヘッドは、出発点Ａ１１から移動を開始し、丸
穴１１０の中心点Ｏ１１にて一旦停止し、レーザビーム
照射を開始してピアシング加工を行う。ピアシング加工
完了後、この中心点Ｏ１１から切断加工を開始してＨ１
１点に移動し、Ｈ１１点から丸穴１１０の円周形状に沿
って一周し再度Ｈ１１点に到達する。このＨ１１点にて
一旦停止して切断加工を完了し、レーザビーム照射も停
止する。その後最終停止位置Ｚ１１点に移動する。
【０００４】図７（ｂ）の場合、加工ヘッドは、出発点
Ａ１２から移動を開始し、直接丸穴１１０上のＨ１２点
に達する。そのＨ１２点にて一旦停止し、レーザビーム
照射を開始してピアシング加工を行う。ピアシング加工
完了後、このＨ１２点から切断加工を開始し、丸穴１１
０の円周形状に沿って一周し再度Ｈ１２点に到達する。
このＨ１２点にて一旦停止して切断加工を完了し、レー
ザビーム照射も停止する。その後最終停止位置Ｚ１２点
に移動する。
Ａ１２から移動を開始し、直接丸穴１１０上のＨ１２点
に達する。そのＨ１２点にて一旦停止し、レーザビーム
照射を開始してピアシング加工を行う。ピアシング加工
完了後、このＨ１２点から切断加工を開始し、丸穴１１
０の円周形状に沿って一周し再度Ｈ１２点に到達する。
このＨ１２点にて一旦停止して切断加工を完了し、レー
ザビーム照射も停止する。その後最終停止位置Ｚ１２点
に移動する。
【０００５】図８は切断穴形状が長穴及び角穴の場合に
おける加工経路の従来例を示す図であり、（ａ）は長穴
の場合を、（ｂ）は角穴の場合をそれぞれ示す。図８
（ａ）の場合、加工ヘッドは、出発点Ａ１３から移動を
開始し、長穴１２０の中心点Ｏ１３にて一旦停止し、レ
ーザビーム照射を開始してピアシング加工を行う。ピア
シング加工完了後、この中心点Ｏ１３から切断加工を開
始してＨ１３点に移動し、Ｈ１３点から長穴１２０の周
形状に沿って一周し再度Ｈ１３点に到達する。このＨ１
３点にて一旦停止して切断加工を完了し、レーザビーム
照射も停止する。その後最終停止位置Ｚ１３点に移動す
る。
おける加工経路の従来例を示す図であり、（ａ）は長穴
の場合を、（ｂ）は角穴の場合をそれぞれ示す。図８
（ａ）の場合、加工ヘッドは、出発点Ａ１３から移動を
開始し、長穴１２０の中心点Ｏ１３にて一旦停止し、レ
ーザビーム照射を開始してピアシング加工を行う。ピア
シング加工完了後、この中心点Ｏ１３から切断加工を開
始してＨ１３点に移動し、Ｈ１３点から長穴１２０の周
形状に沿って一周し再度Ｈ１３点に到達する。このＨ１
３点にて一旦停止して切断加工を完了し、レーザビーム
照射も停止する。その後最終停止位置Ｚ１３点に移動す
る。
【０００６】図８（ｂ）の場合、加工ヘッドは、出発点
Ａ１４から移動を開始し、角穴１３０内のＩ１４点にて
一旦停止し、レーザビーム照射を開始してピアシング加
工を行う。ピアシング加工完了後、このＩ１４点から切
断加工を開始してＨ１４点に移動し、Ｈ１４点から角穴
１３０の周形状に沿って一周し再度Ｈ１４点に到達す
る。このＨ１４点にて一旦停止して切断加工を完了し、
レーザビーム照射も停止する。その後最終停止位置Ｚ１
４点に移動する。
Ａ１４から移動を開始し、角穴１３０内のＩ１４点にて
一旦停止し、レーザビーム照射を開始してピアシング加
工を行う。ピアシング加工完了後、このＩ１４点から切
断加工を開始してＨ１４点に移動し、Ｈ１４点から角穴
１３０の周形状に沿って一周し再度Ｈ１４点に到達す
る。このＨ１４点にて一旦停止して切断加工を完了し、
レーザビーム照射も停止する。その後最終停止位置Ｚ１
４点に移動する。
【０００７】ところで、上記従来の加工経路では、いず
れの場合でも、ピアシング加工時と切断加工完了時との
２回、加工ヘッドを停止させている。このため、その停
止前後で加減速が必要となり、それだけ加工に要する時
間が長くなってしまう。
れの場合でも、ピアシング加工時と切断加工完了時との
２回、加工ヘッドを停止させている。このため、その停
止前後で加減速が必要となり、それだけ加工に要する時
間が長くなってしまう。
【０００８】特に、図７（ａ）に示した加工経路は、丸
穴の場合の通常の加工経路であるが、Ｈ１１点で急激に
変化しており、駆動機構側での急速な加減速が必要とな
る。そのため、送り速度の低下は避けられず、加工に要
する時間が一層長くなってしまう。
穴の場合の通常の加工経路であるが、Ｈ１１点で急激に
変化しており、駆動機構側での急速な加減速が必要とな
る。そのため、送り速度の低下は避けられず、加工に要
する時間が一層長くなってしまう。
【０００９】一方、このような切断加工時の不具合を解
消する手法として、いわゆるランニングピアスが一般に
知られている。このランニングピアスは、加工経路全体
を滑らかに生成することにより、ピアシング加工時にお
ける加工ヘッドの位置決めを不要にしたものである。す
なわち、加工ヘッドをその出発点から切断穴周上の切断
加工開始点まで加工ヘッドを移動させる途中で、加工ヘ
ッドを停止させることなくピアシング加工を行うもので
あり、駆動機構に急激な加減速を行わせず連続的な動作
を行わせることができる。また、加工ヘッドが切断穴を
一周して切断加工開始点に戻ってきたとき、さらにその
周上を部分的にオーバラップさせた後、滑らかな加工経
路に沿って加工ヘッドを最終停止位置に移動させること
により、切断穴切り落とし時（切断加工完了時）の位置
決めも不要となる。したがって、２回の位置決めが不要
となり、高速な切断加工を実現することができる。
消する手法として、いわゆるランニングピアスが一般に
知られている。このランニングピアスは、加工経路全体
を滑らかに生成することにより、ピアシング加工時にお
ける加工ヘッドの位置決めを不要にしたものである。す
なわち、加工ヘッドをその出発点から切断穴周上の切断
加工開始点まで加工ヘッドを移動させる途中で、加工ヘ
ッドを停止させることなくピアシング加工を行うもので
あり、駆動機構に急激な加減速を行わせず連続的な動作
を行わせることができる。また、加工ヘッドが切断穴を
一周して切断加工開始点に戻ってきたとき、さらにその
周上を部分的にオーバラップさせた後、滑らかな加工経
路に沿って加工ヘッドを最終停止位置に移動させること
により、切断穴切り落とし時（切断加工完了時）の位置
決めも不要となる。したがって、２回の位置決めが不要
となり、高速な切断加工を実現することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記ランニン
グピアスを実行させるための加工経路は複雑であり、こ
のため、加工プログラミングも複雑なものとなって、プ
ログラミングに長時間を要してしまうという問題点があ
った。
グピアスを実行させるための加工経路は複雑であり、こ
のため、加工プログラミングも複雑なものとなって、プ
ログラミングに長時間を要してしまうという問題点があ
った。
【００１１】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、位置決めを不要とする切断加工の加工経路生
成を容易に作成することができるレーザ加工装置を提供
することを目的とする。
のであり、位置決めを不要とする切断加工の加工経路生
成を容易に作成することができるレーザ加工装置を提供
することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、加工プログラムに従って穴形状の切断を
行うレーザ加工装置において、切断穴形状、切断穴寸
法、切断穴中心位置、加工ヘッド先端点の出発位置及び
最終停止位置を読み取る読取り手段と、前記切断穴形
状、前記切断穴寸法、前記切断穴中心位置、前記出発位
置及び前記最終停止位置から、前記加工ヘッド先端点の
全経路が円滑な経路で、かつ前記切断穴形状に沿って一
部オーバラップ区間を有する加工経路を生成する円滑経
路生成手段と、前記加工経路を基に前記加工プログラム
を作成する加工プログラム作成手段と、を有することを
特徴とするレーザ加工装置が、提供される。
決するために、加工プログラムに従って穴形状の切断を
行うレーザ加工装置において、切断穴形状、切断穴寸
法、切断穴中心位置、加工ヘッド先端点の出発位置及び
最終停止位置を読み取る読取り手段と、前記切断穴形
状、前記切断穴寸法、前記切断穴中心位置、前記出発位
置及び前記最終停止位置から、前記加工ヘッド先端点の
全経路が円滑な経路で、かつ前記切断穴形状に沿って一
部オーバラップ区間を有する加工経路を生成する円滑経
路生成手段と、前記加工経路を基に前記加工プログラム
を作成する加工プログラム作成手段と、を有することを
特徴とするレーザ加工装置が、提供される。
【００１３】
【作用】読取り手段は、切断穴形状、切断穴寸法、切断
穴中心位置、加工ヘッド先端点の出発位置及び最終停止
位置を読み取る。円滑経路生成手段は、その切断穴形
状、切断穴寸法、切断穴中心位置、出発位置及び最終停
止位置から、加工ヘッド先端点の全経路が円滑な経路と
なるように加工経路を生成する。加工プログラム作成手
段は、その生成された加工経路を基に加工プログラムを
作成する。
穴中心位置、加工ヘッド先端点の出発位置及び最終停止
位置を読み取る。円滑経路生成手段は、その切断穴形
状、切断穴寸法、切断穴中心位置、出発位置及び最終停
止位置から、加工ヘッド先端点の全経路が円滑な経路と
なるように加工経路を生成する。加工プログラム作成手
段は、その生成された加工経路を基に加工プログラムを
作成する。
【００１４】このように、加工ヘッド先端点の出発位置
から最終停止位置までの円滑な加工経路を、切断穴形
状、切断穴寸法、切断穴中心位置、出発位置及び最終停
止位置から生成する。切断穴形状、切断穴寸法、切断穴
中心位置、出発位置及び最終停止位置は、オペレータが
容易に入力できるデータであり、これらのデータを基に
円滑経路生成手段は自動的に円滑な加工経路を生成す
る。したがって、その円滑な加工経路に沿って行う切断
加工の加工プログラムが容易に作成される。
から最終停止位置までの円滑な加工経路を、切断穴形
状、切断穴寸法、切断穴中心位置、出発位置及び最終停
止位置から生成する。切断穴形状、切断穴寸法、切断穴
中心位置、出発位置及び最終停止位置は、オペレータが
容易に入力できるデータであり、これらのデータを基に
円滑経路生成手段は自動的に円滑な加工経路を生成す
る。したがって、その円滑な加工経路に沿って行う切断
加工の加工プログラムが容易に作成される。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図２は本発明のレーザ加工装置の全体構成を示
す図である。図において、レーザ加工装置は、数値制御
装置（ＣＮＣ）１０、レーザ発振器２０及び加工機３０
から構成される。
明する。図２は本発明のレーザ加工装置の全体構成を示
す図である。図において、レーザ加工装置は、数値制御
装置（ＣＮＣ）１０、レーザ発振器２０及び加工機３０
から構成される。
【００１６】ＣＮＣ１０は、プロセッサ１００を中心に
構成されている。ＲＯＭ１０１にはＥＰＲＯＭあるいは
ＥＥＲＯＭが使用され、システムプログラムが格納され
る。また、不揮発性メモリ１０２にはバッテリバックア
ップされたＣＭＯＳが使用され、電源切断後も保持すべ
き加工プログラムや円滑経路生成プログラム、各種パラ
メータ等が格納される。プロセッサ１００は、ＲＡＭ１
０３に格納されたシステムプログラムに基づいて、加工
プログラムを読み出し、装置全体の動作を制御する。ま
た、プロセッサ１００は、円滑経路生成プログラムに従
って生成された加工経路に基づいて加工ヘッド３０６を
移動させ、ワーク３３０に切断穴を開ける。その詳細は
後述する。
構成されている。ＲＯＭ１０１にはＥＰＲＯＭあるいは
ＥＥＲＯＭが使用され、システムプログラムが格納され
る。また、不揮発性メモリ１０２にはバッテリバックア
ップされたＣＭＯＳが使用され、電源切断後も保持すべ
き加工プログラムや円滑経路生成プログラム、各種パラ
メータ等が格納される。プロセッサ１００は、ＲＡＭ１
０３に格納されたシステムプログラムに基づいて、加工
プログラムを読み出し、装置全体の動作を制御する。ま
た、プロセッサ１００は、円滑経路生成プログラムに従
って生成された加工経路に基づいて加工ヘッド３０６を
移動させ、ワーク３３０に切断穴を開ける。その詳細は
後述する。
【００１７】Ｉ／Ｏユニット１０４は、プロセッサ１０
０からの制御信号を変換してレーザ発振器２０に送る。
レーザ発振器２０は、変換された制御信号に従ってパル
ス状のレーザビームを出射する。このレーザビームは、
導光路３０１、ミラーユニット３０２、導光路３０３、
ミラーユニット３０４、導光路３０５、及び加工ヘッド
３０６を経て、ノズル３０７からワーク３３０に照射さ
れる。
０からの制御信号を変換してレーザ発振器２０に送る。
レーザ発振器２０は、変換された制御信号に従ってパル
ス状のレーザビームを出射する。このレーザビームは、
導光路３０１、ミラーユニット３０２、導光路３０３、
ミラーユニット３０４、導光路３０５、及び加工ヘッド
３０６を経て、ノズル３０７からワーク３３０に照射さ
れる。
【００１８】ＣＮＣ１０にはＣＲＴ／ＭＤＩ１０５が接
続されており、このＣＲＴ／ＭＤＩ１０５を用いて各種
のプログラムやデータが対話形式で入力される。加工機
３０は、導光路３０３、ミラーユニット３０２、３０４
等を支持する支持枠３１０と、テーブル３２３を支持す
るテーブル支持台３２０とから構成される。支持枠３１
０の先端側には、加工ヘッド移動機構３５０が設けられ
る。加工ヘッド３０６は、伸縮自在のテレスコープであ
る導光路３０５の先端に設けられ、加工ヘッド移動機構
３５０内のサーボモータの回転に応じてＺ方向に移動す
る。
続されており、このＣＲＴ／ＭＤＩ１０５を用いて各種
のプログラムやデータが対話形式で入力される。加工機
３０は、導光路３０３、ミラーユニット３０２、３０４
等を支持する支持枠３１０と、テーブル３２３を支持す
るテーブル支持台３２０とから構成される。支持枠３１
０の先端側には、加工ヘッド移動機構３５０が設けられ
る。加工ヘッド３０６は、伸縮自在のテレスコープであ
る導光路３０５の先端に設けられ、加工ヘッド移動機構
３５０内のサーボモータの回転に応じてＺ方向に移動す
る。
【００１９】テーブル支持台３２０の基礎台３２１上に
は、テーブル３２２が設けられ、さらにそのテーブル３
２２上にはテーブル３２３が設けられている。テーブル
３２２及び３２３は、各下端側に設けられたサーボモー
タから成るテーブル移動機構３４１、３４２によって、
Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ移動する。ワーク３３０
は、テーブル３２３上に固定されてＸＹ平面内で自在に
移動可能となる。
は、テーブル３２２が設けられ、さらにそのテーブル３
２２上にはテーブル３２３が設けられている。テーブル
３２２及び３２３は、各下端側に設けられたサーボモー
タから成るテーブル移動機構３４１、３４２によって、
Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ移動する。ワーク３３０
は、テーブル３２３上に固定されてＸＹ平面内で自在に
移動可能となる。
【００２０】上記の加工ヘッド移動機構３５０、テーブ
ル移動機構３４１及び３４２に備えられた各サーボモー
タは、ＣＮＣ１０側のサーボアンプ１０７、１０８及び
１０９にそれぞれ接続されており、プロセッサ１００か
らの軸制御信号に従ってその回転が制御される。テーブ
ル３２２、３２３及び加工ヘッド３０６は、その回転に
応じて移動する。ノズル３０７から照射されたレーザビ
ームは、テーブル３２２及び３２３の移動に応じてワー
ク３３０上に軌跡を描き、ワーク３３０を所定形状に切
断する。
ル移動機構３４１及び３４２に備えられた各サーボモー
タは、ＣＮＣ１０側のサーボアンプ１０７、１０８及び
１０９にそれぞれ接続されており、プロセッサ１００か
らの軸制御信号に従ってその回転が制御される。テーブ
ル３２２、３２３及び加工ヘッド３０６は、その回転に
応じて移動する。ノズル３０７から照射されたレーザビ
ームは、テーブル３２２及び３２３の移動に応じてワー
ク３３０上に軌跡を描き、ワーク３３０を所定形状に切
断する。
【００２１】以下に、ワーク３３０に丸穴を切断する場
合の円滑経路生成について説明する。図３は本発明によ
る円滑経路生成の説明図である。ここでは、ワーク３３
０に丸穴１１を切断する場合を説明する。丸穴１１を切
断する場合、オペレータは、先ず、予め分かっている各
種データをＣＮＣ１０に入力する。すなわち、これから
切断しようとする切断丸穴の指定コードＱ、切断穴寸法
φｄ、切断穴中心位置Ｏ、加工ヘッド３０６先端点の出
発位置Ａ及び最終停止位置Ｚを入力する。ＣＮＣ１０の
プロセッサ１００は、これら各種データを読み取り、円
滑経路生成プログラムに従って円滑経路Ｌを生成する。
この円滑経路Ｌは、図において、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ→
Ｆ→Ｇ→Ｚの経路であり、出発点Ａから滑らかな経路に
従って丸穴１１のＤ点に到達し、そのＤ点から丸穴１１
の形状に沿って一周し、その後Ｄ点からＦ点まで部分的
にオーバラップして再度滑らかな経路に従って最終停止
位置Ｚに達する。
合の円滑経路生成について説明する。図３は本発明によ
る円滑経路生成の説明図である。ここでは、ワーク３３
０に丸穴１１を切断する場合を説明する。丸穴１１を切
断する場合、オペレータは、先ず、予め分かっている各
種データをＣＮＣ１０に入力する。すなわち、これから
切断しようとする切断丸穴の指定コードＱ、切断穴寸法
φｄ、切断穴中心位置Ｏ、加工ヘッド３０６先端点の出
発位置Ａ及び最終停止位置Ｚを入力する。ＣＮＣ１０の
プロセッサ１００は、これら各種データを読み取り、円
滑経路生成プログラムに従って円滑経路Ｌを生成する。
この円滑経路Ｌは、図において、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ→
Ｆ→Ｇ→Ｚの経路であり、出発点Ａから滑らかな経路に
従って丸穴１１のＤ点に到達し、そのＤ点から丸穴１１
の形状に沿って一周し、その後Ｄ点からＦ点まで部分的
にオーバラップして再度滑らかな経路に従って最終停止
位置Ｚに達する。
【００２２】円滑経路Ｌの内、ＢＣ間は半径Ｒ１の円弧
である。この半径Ｒ１はφｄ×０．７として求められ
る。次に、ＣＤ間は半径Ｒ２の円弧である。この半径Ｒ
２はφｄ×０．３５として求められる。オーバラップ区
間ＤＦのオーバラップ量は、例えば３．０ｍｍとして与
えられる。オーバラップ後の円弧ＦＧの半径はＲ３であ
る。この半径Ｒ３は、半径Ｒ２と同様に、φｄ×０．３
５として求められる。
である。この半径Ｒ１はφｄ×０．７として求められ
る。次に、ＣＤ間は半径Ｒ２の円弧である。この半径Ｒ
２はφｄ×０．３５として求められる。オーバラップ区
間ＤＦのオーバラップ量は、例えば３．０ｍｍとして与
えられる。オーバラップ後の円弧ＦＧの半径はＲ３であ
る。この半径Ｒ３は、半径Ｒ２と同様に、φｄ×０．３
５として求められる。
【００２３】このようにして求められた円滑経路Ｌを基
に、ＣＮＣ１０のプロセッサ１００は、さらに加工プロ
グラムを作成する。すなわち、円滑経路Ｌを示す座標値
データに、ＣＤ間でのランニングピアスの指令、Ｃ→Ｄ
→Ｅ→Ｆ間でのレーザ出力指令、及び円滑経路Ｌ全体に
わたる送り速度指令等を加えて加工プログラムを作成す
る。この加工プログラムは、一旦ＣＮＣ１０に格納さ
れ、加工時に読出され、レーザ切断加工が実行される。
に、ＣＮＣ１０のプロセッサ１００は、さらに加工プロ
グラムを作成する。すなわち、円滑経路Ｌを示す座標値
データに、ＣＤ間でのランニングピアスの指令、Ｃ→Ｄ
→Ｅ→Ｆ間でのレーザ出力指令、及び円滑経路Ｌ全体に
わたる送り速度指令等を加えて加工プログラムを作成す
る。この加工プログラムは、一旦ＣＮＣ１０に格納さ
れ、加工時に読出され、レーザ切断加工が実行される。
【００２４】このように、本実施例では、加工ヘッド３
０６先端点の出発位置Ａから最終停止位置Ｚまでの円滑
経路Ｌを、切断穴形状の指定コードＱ、切断穴寸法φ
ｄ、切断穴中心位置Ｏ、出発位置Ａ及び最終停止位置Ｚ
から生成する。これらの各データＱ、φｄ、Ｏ、Ａ、Ｚ
は、オペレータが容易に入力できるデータであり、これ
らのデータを基に自動的に円滑経路Ｌを生成する。した
がって、その円滑経路Ｌに沿って行う切断加工の加工プ
ログラムを容易に作成することができ、加工プログラム
作成を短時間で行うことができる。
０６先端点の出発位置Ａから最終停止位置Ｚまでの円滑
経路Ｌを、切断穴形状の指定コードＱ、切断穴寸法φ
ｄ、切断穴中心位置Ｏ、出発位置Ａ及び最終停止位置Ｚ
から生成する。これらの各データＱ、φｄ、Ｏ、Ａ、Ｚ
は、オペレータが容易に入力できるデータであり、これ
らのデータを基に自動的に円滑経路Ｌを生成する。した
がって、その円滑経路Ｌに沿って行う切断加工の加工プ
ログラムを容易に作成することができ、加工プログラム
作成を短時間で行うことができる。
【００２５】この加工プログラムに従って行われるレー
ザ切断加工では、ピアシング加工は、ＣＤ間で加工ヘッ
ド３０６の移動中に完了し、またレーザ出力の停止も、
ＤＦ間で加工ヘッド３０６の移動中に完了する。このた
め、加工ヘッド３０６を一度も停止させずに切断穴を開
けることができ、高速な切断加工を実現することができ
る。
ザ切断加工では、ピアシング加工は、ＣＤ間で加工ヘッ
ド３０６の移動中に完了し、またレーザ出力の停止も、
ＤＦ間で加工ヘッド３０６の移動中に完了する。このた
め、加工ヘッド３０６を一度も停止させずに切断穴を開
けることができ、高速な切断加工を実現することができ
る。
【００２６】上記円滑経路Ｌは、図４に示すように、出
発位置Ａ、中心位置Ｏ及び最終停止位置Ｚとの位置関係
に応じて２種類の態様を持つ。図４は円滑経路の２種類
の態様を示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はその
第１の態様を、（ｄ）は第２の態様を示す。図４（ａ）
の例では、出発位置Ａ１と中心位置Ｏ１とを結ぶ線の延
長線に対して、最終停止位置Ｚ１は下方に位置してい
る。このような場合は、円滑経路Ｌ１は、時計方向（Ｃ
Ｗ方向）に生成される。図４（ｂ）及び（ｃ）の例も、
図４（ａ）の例と同様に、出発位置Ａ２と中心位置Ｏ２
とを結ぶ線、また出発位置Ａ３と中心位置Ｏ３とを結ぶ
線に対して、最終停止位置Ｚ２、Ｚ３は下方に位置して
いるので、円滑経路Ｌ２、Ｌ３は、時計方向（ＣＷ方
向）に生成される。
発位置Ａ、中心位置Ｏ及び最終停止位置Ｚとの位置関係
に応じて２種類の態様を持つ。図４は円滑経路の２種類
の態様を示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はその
第１の態様を、（ｄ）は第２の態様を示す。図４（ａ）
の例では、出発位置Ａ１と中心位置Ｏ１とを結ぶ線の延
長線に対して、最終停止位置Ｚ１は下方に位置してい
る。このような場合は、円滑経路Ｌ１は、時計方向（Ｃ
Ｗ方向）に生成される。図４（ｂ）及び（ｃ）の例も、
図４（ａ）の例と同様に、出発位置Ａ２と中心位置Ｏ２
とを結ぶ線、また出発位置Ａ３と中心位置Ｏ３とを結ぶ
線に対して、最終停止位置Ｚ２、Ｚ３は下方に位置して
いるので、円滑経路Ｌ２、Ｌ３は、時計方向（ＣＷ方
向）に生成される。
【００２７】一方、図４（ｄ）の例では、出発位置Ａ４
と中心位置Ｏ４とを結ぶ線に対して、最終停止位置Ｚ４
は上方に位置している。このような場合は、円滑経路Ｌ
４は、反時計方向（ＣＣＷ方向）に生成される。
と中心位置Ｏ４とを結ぶ線に対して、最終停止位置Ｚ４
は上方に位置している。このような場合は、円滑経路Ｌ
４は、反時計方向（ＣＣＷ方向）に生成される。
【００２８】図５は本発明に係る円滑経路生成のフロー
チャートを示す図である。図において、Ｓに続く数値は
ステップ番号を示す。 〔Ｓ１〕加工ヘッド３０６先端点の出発位置Ａ、最終停
止位置Ｚ、切断穴中心位置Ｏ、切断穴寸法φｄ及び切断
穴形状の指定コードＱを読み取る。 〔Ｓ２〕φｄの大きさが円滑経路生成に適しているか否
かを判別する。φｄが所定範囲外の場合は、従来の方法
で切断経路を生成する。 〔Ｓ３〕出発位置Ａ、中心位置Ｏ及び最終停止位置Ｚの
位置関係から円滑経路ＬがＣＷ方向をとるか、ＣＣＷ方
向をとるかの判定を行う。 〔Ｓ４〕出発位置Ａ、最終停止位置Ｚ、切断穴中心位置
Ｏ、切断穴寸法φｄ及び切断穴形状の指定コードＱか
ら、円滑経路Ｌを生成する。 〔Ｓ５〕オーバラップ量が確保されているかどうか、図
３の例では３ｍｍが確保されているかどうかを確認す
る。オーバラップ量が確保されていないときは、オーバ
ラップ量だけ離れた位置に改めてＦ点を設定し直し、円
弧ＦＧを再度求める。
チャートを示す図である。図において、Ｓに続く数値は
ステップ番号を示す。 〔Ｓ１〕加工ヘッド３０６先端点の出発位置Ａ、最終停
止位置Ｚ、切断穴中心位置Ｏ、切断穴寸法φｄ及び切断
穴形状の指定コードＱを読み取る。 〔Ｓ２〕φｄの大きさが円滑経路生成に適しているか否
かを判別する。φｄが所定範囲外の場合は、従来の方法
で切断経路を生成する。 〔Ｓ３〕出発位置Ａ、中心位置Ｏ及び最終停止位置Ｚの
位置関係から円滑経路ＬがＣＷ方向をとるか、ＣＣＷ方
向をとるかの判定を行う。 〔Ｓ４〕出発位置Ａ、最終停止位置Ｚ、切断穴中心位置
Ｏ、切断穴寸法φｄ及び切断穴形状の指定コードＱか
ら、円滑経路Ｌを生成する。 〔Ｓ５〕オーバラップ量が確保されているかどうか、図
３の例では３ｍｍが確保されているかどうかを確認す
る。オーバラップ量が確保されていないときは、オーバ
ラップ量だけ離れた位置に改めてＦ点を設定し直し、円
弧ＦＧを再度求める。
【００２９】図６は切断穴が丸穴以外の場合の円滑経路
の例であり、（ａ）は長穴の場合を、（ｂ）は角穴の場
合をそれぞれ示す。図６（ａ）及び（ｂ）に示すよう
に、切断穴が長穴１２であっても、角穴１３であって
も、上記の丸穴１１の場合と同様にして、円滑経路Ｌ５
及びＬ６が生成される。すなわち、長穴１２の場合の円
滑経路Ｌ５は、Ａ５→Ｃ５→Ｄ５→Ｅ５→Ｄ５→Ｆ５→
Ｇ５→Ｚ５として生成され、角穴１３の場合の円滑経路
Ｌ６は、Ａ６→Ｃ６→Ｄ６→Ｅ６→Ｄ６→Ｆ６→Ｇ６→
Ｚ６として生成される。なお、丸穴１１の場合、φｄを
切断穴寸法としたが、長穴１２の場合は、例えば長穴１
２の長径を切断穴寸法とすればよい。また、角穴１３の
場合は、例えば角穴１３の対角線長さを切断穴寸法とす
ればよい。
の例であり、（ａ）は長穴の場合を、（ｂ）は角穴の場
合をそれぞれ示す。図６（ａ）及び（ｂ）に示すよう
に、切断穴が長穴１２であっても、角穴１３であって
も、上記の丸穴１１の場合と同様にして、円滑経路Ｌ５
及びＬ６が生成される。すなわち、長穴１２の場合の円
滑経路Ｌ５は、Ａ５→Ｃ５→Ｄ５→Ｅ５→Ｄ５→Ｆ５→
Ｇ５→Ｚ５として生成され、角穴１３の場合の円滑経路
Ｌ６は、Ａ６→Ｃ６→Ｄ６→Ｅ６→Ｄ６→Ｆ６→Ｇ６→
Ｚ６として生成される。なお、丸穴１１の場合、φｄを
切断穴寸法としたが、長穴１２の場合は、例えば長穴１
２の長径を切断穴寸法とすればよい。また、角穴１３の
場合は、例えば角穴１３の対角線長さを切断穴寸法とす
ればよい。
【００３０】図１は本発明の構成を示すブロック図であ
る。図において、読取り手段１は、切断穴形状の指定コ
ードＱ、切断穴寸法φｄ、切断穴中心位置Ｏ、加工ヘッ
ド３０６先端点の出発位置Ａ及び最終停止位置Ｚを読み
取る。円滑経路生成手段２は、その切断穴形状の指定コ
ードＱ、切断穴寸法φｄ、切断穴中心位置Ｏ、出発位置
Ａ及び最終停止位置Ｚから、加工ヘッド３０６先端点の
全経路が円滑な経路となるように円滑経路Ｌを生成す
る。加工プログラム作成手段３は、その生成された円滑
経路Ｌを基に加工プログラムを作成する。この加工プロ
グラムに従って、加工ヘッド３０６が移動し、ワーク３
３０上に切断穴が開けられる。
る。図において、読取り手段１は、切断穴形状の指定コ
ードＱ、切断穴寸法φｄ、切断穴中心位置Ｏ、加工ヘッ
ド３０６先端点の出発位置Ａ及び最終停止位置Ｚを読み
取る。円滑経路生成手段２は、その切断穴形状の指定コ
ードＱ、切断穴寸法φｄ、切断穴中心位置Ｏ、出発位置
Ａ及び最終停止位置Ｚから、加工ヘッド３０６先端点の
全経路が円滑な経路となるように円滑経路Ｌを生成す
る。加工プログラム作成手段３は、その生成された円滑
経路Ｌを基に加工プログラムを作成する。この加工プロ
グラムに従って、加工ヘッド３０６が移動し、ワーク３
３０上に切断穴が開けられる。
【００３１】上記の説明では、円滑経路Ｌの生成をＣＲ
Ｔ／ＭＤＩ１０５を用いてＣＮＣ１０内で行うようにし
たが、ＣＮＣ１０外の周辺演算装置において円滑経路Ｌ
を生成し、その円滑経路Ｌのデータを例えばフロッピィ
ディスクでＣＮＣ１０側に移すように構成してもよい。
Ｔ／ＭＤＩ１０５を用いてＣＮＣ１０内で行うようにし
たが、ＣＮＣ１０外の周辺演算装置において円滑経路Ｌ
を生成し、その円滑経路Ｌのデータを例えばフロッピィ
ディスクでＣＮＣ１０側に移すように構成してもよい。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、加工ヘ
ッド先端点の出発位置から最終停止位置までの円滑な加
工経路を、切断穴形状、切断穴寸法、切断穴中心位置、
出発位置及び最終停止位置から生成するように構成し
た。これらの各データは、オペレータが容易に入力でき
るデータであり、これらのデータを基に自動的に円滑な
加工経路を生成する。したがって、その加工経路に沿っ
て行う切断加工の加工プログラムを容易に作成すること
ができ、加工プログラム作成を短時間で行うことができ
る。
ッド先端点の出発位置から最終停止位置までの円滑な加
工経路を、切断穴形状、切断穴寸法、切断穴中心位置、
出発位置及び最終停止位置から生成するように構成し
た。これらの各データは、オペレータが容易に入力でき
るデータであり、これらのデータを基に自動的に円滑な
加工経路を生成する。したがって、その加工経路に沿っ
て行う切断加工の加工プログラムを容易に作成すること
ができ、加工プログラム作成を短時間で行うことができ
る。
【００３３】この加工プログラムに従って行われるレー
ザ切断加工では、ピアシング加工、及びレーザ出力の停
止が、加工ヘッドの移動中に完了する。このため、加工
ヘッドを一度も停止させずに切断穴を開けることがで
き、高速な切断加工を実現することができる。
ザ切断加工では、ピアシング加工、及びレーザ出力の停
止が、加工ヘッドの移動中に完了する。このため、加工
ヘッドを一度も停止させずに切断穴を開けることがで
き、高速な切断加工を実現することができる。
【図１】本発明の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明のレーザ加工装置の全体構成を示す図で
ある。
ある。
【図３】本発明による円滑経路生成の説明図である。
【図４】円滑経路の２種類の態様を示す図であり、
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はその第１の態様を、（ｄ）は
第２の態様を示す。
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はその第１の態様を、（ｄ）は
第２の態様を示す。
【図５】本発明に係る円滑経路生成のフローチャートを
示す図である。
示す図である。
【図６】切断穴が丸穴以外の場合の円滑経路の例であ
り、（ａ）は長穴の場合を、（ｂ）は角穴の場合をそれ
ぞれ示す。
り、（ａ）は長穴の場合を、（ｂ）は角穴の場合をそれ
ぞれ示す。
【図７】切断穴形状が丸穴の場合における加工経路の従
来例を示す図であり、（ａ）はその第１の例を、（ｂ）
は第２の例をそれぞれ示す。
来例を示す図であり、（ａ）はその第１の例を、（ｂ）
は第２の例をそれぞれ示す。
【図８】切断穴形状が長穴及び角穴の場合における加工
経路の従来例を示す図であり、（ａ）は長穴の場合を、
（ｂ）は角穴の場合をそれぞれ示す。
経路の従来例を示す図であり、（ａ）は長穴の場合を、
（ｂ）は角穴の場合をそれぞれ示す。
１ 読取り手段
２ 円滑経路生成手段
３ 加工プログラム作成手段
１０ ＣＮＣ
２０ レーザ発振器
３０ 加工機
１００ プロセッサ
１０１ ＲＯＭ
１０２ 不揮発性メモリ
１０３ ＲＡＭ
１０４ Ｉ／Ｏユニット
１０５ ＣＲＴ／ＭＤＩ
１０７，１０８，１０９ サーボアンプ
３０６ 加工ヘッド
３２０ テーブル支持台
３３０ ワーク
３４１，３４２ テーブル移動機構
３５０ 加工ヘッド移動機構
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 森 敦
山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580
番地 ファナック株式会社内
(56)参考文献 特開 平１−124005（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−26705（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−178807（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−224727（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B23K 26/00
G05B 19/4093
Claims (6)
- 【請求項１】 加工プログラムに従って穴形状の切断を
行うレーザ加工装置において、 切断穴形状、切断穴寸法、切断穴中心位置、加工ヘッド
先端点の出発位置及び最終停止位置を読み取る読取り手
段と、 前記切断穴形状、前記切断穴寸法、前記切断穴中心位
置、前記出発位置及び前記最終停止位置から、前記加工
ヘッド先端点の全経路が円滑な経路で、かつ前記切断穴
形状に沿って一部オーバラップ区間を有する加工経路を
生成する円滑経路生成手段と、 前記加工経路を基に前記加工プログラムを作成する加工
プログラム作成手段と、 を有することを特徴とするレーザ加工装置。 - 【請求項２】 前記加工経路は線分と円弧で構成され、
その線分と円弧、又は、円弧と円弧とは互いに接するよ
うに生成され、 前記円滑経路生成手段は、前記切断穴寸法に対して所定
係数を掛けて前記円弧を描くことを特徴とする 請求項１
記載のレーザ加工装置。 - 【請求項３】 前記切断穴形状が丸穴の場合前記切断穴
寸法は前記丸穴の直径であることを特徴とする請求項２
記載のレーザ加工装置。 - 【請求項４】 前記加工プログラム作成手段は、前記加
工ヘッドが前記オーバラップ区間を通過する間に前記加
工ヘッドからのレーザビーム照射を停止するように前記
加工プログラムを作成することを特徴とする請求項１乃
至３の内いずれか１項に記載のレーザ加工装置。 - 【請求項５】 前記加工プログラム作成手段は前記加工
ヘッドが前記出発位置から前記最終位置までの全工程に
わたって停止しないように前記加工プログラムを作成す
ることを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか１項に
記載のレーザ加工装置。 - 【請求項６】 前記円滑経路生成手段は数値制御装置内
部または数値制御装置外の周辺演算装置に設けられるこ
とを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか１項に記載
のレーザ加工装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02711994A JP3372339B2 (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | レーザ加工装置 |
| EP95906495A EP0696493B1 (en) | 1994-02-25 | 1995-01-18 | Laser processing apparatus |
| PCT/JP1995/000056 WO1995023046A1 (fr) | 1994-02-25 | 1995-01-18 | Appareil de traitement laser |
| DE69505073T DE69505073T2 (de) | 1994-02-25 | 1995-01-18 | Laserbehandlungsvorrichtung |
| KR1019950003632A KR0167020B1 (ko) | 1994-02-25 | 1995-02-24 | 레이저 가공 장치 |
| US08/919,171 US5856649A (en) | 1994-02-25 | 1997-08-28 | Laser beam machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02711994A JP3372339B2 (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | レーザ加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07232288A JPH07232288A (ja) | 1995-09-05 |
| JP3372339B2 true JP3372339B2 (ja) | 2003-02-04 |
Family
ID=12212183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02711994A Expired - Fee Related JP3372339B2 (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | レーザ加工装置 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP3372339B2 (ja) |
| KR (1) | KR0167020B1 (ja) |
| DE (1) | DE69505073T2 (ja) |
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| JP2001087876A (ja) * | 1999-09-21 | 2001-04-03 | Amada Co Ltd | レーザ超高速加工における移動経路生成方法及びその装置並びにレーザ超高速加工における移動経路生成方法のプログラムを記憶した記憶媒体 |
| DE10251480B4 (de) | 2002-11-05 | 2008-01-24 | Hitachi Via Mechanics, Ltd., Ebina | Verfahren zum Bohren von Löchern mittels eines Laserstrahls in einem elektrischen Schaltungssubstrat |
| US7259354B2 (en) * | 2004-08-04 | 2007-08-21 | Electro Scientific Industries, Inc. | Methods for processing holes by moving precisely timed laser pulses in circular and spiral trajectories |
| DE102011000529B3 (de) * | 2011-02-07 | 2012-04-05 | Lpkf Laser & Electronics Ag | Verfahren zum Einbringen einer Durchbrechung in ein Substrat |
| WO2013179430A1 (ja) * | 2012-05-30 | 2013-12-05 | 三菱電機株式会社 | レーザ加工方法、加工制御プログラムおよび加工制御装置 |
| DE102012011497B4 (de) * | 2012-06-04 | 2016-06-16 | Technische Universität Dresden | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Ausnehmungen in Sandwichplatten |
| WO2014171325A1 (ja) * | 2013-04-19 | 2014-10-23 | 村田機械株式会社 | レーザ加工機および孔開け加工方法 |
| KR101616952B1 (ko) * | 2014-01-14 | 2016-04-29 | 전상욱 | 취성 소재의 임의 형상 절단 방법 |
| JP6311421B2 (ja) * | 2014-04-10 | 2018-04-18 | 株式会社安川電機 | ティーチングシステム、ロボットシステムおよびティーチング方法 |
| JP5894655B2 (ja) * | 2014-11-04 | 2016-03-30 | トモロジック アーベー | カッティングのための制御ルールおよび変数 |
| DE102015008188B3 (de) * | 2015-06-25 | 2016-06-16 | Kuka Roboter Gmbh | Abfahren einer vorgegebenen Bahn mit einem Roboter |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4169976A (en) * | 1976-02-27 | 1979-10-02 | Valfivre S.P.A. | Process for cutting or shaping of a substrate by laser |
| JPS6138793A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レ−ザ加工装置 |
| JPS62296985A (ja) * | 1986-05-08 | 1987-12-24 | Sanyo Electric Co Ltd | レ−ザ光線による板状素材の切断方法 |
| JP2514191B2 (ja) * | 1986-10-15 | 1996-07-10 | フアナツク株式会社 | レ−ザ加工用のｎｃパ−トプログラム作成方法 |
| JPS63273585A (ja) * | 1987-04-30 | 1988-11-10 | Fanuc Ltd | Ｃｎｃレ−ザ加工機のパワ−制御方式 |
| JPS63295085A (ja) * | 1987-05-28 | 1988-12-01 | Fanuc Ltd | Ｃｎｃレ−ザ加工方法 |
| JPH0220683A (ja) * | 1988-07-05 | 1990-01-24 | Toyo Linoleum Co Ltd | 内装材の模様形成方法 |
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1994
- 1994-02-25 JP JP02711994A patent/JP3372339B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-01-18 WO PCT/JP1995/000056 patent/WO1995023046A1/ja active IP Right Grant
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| EP0696493A4 (en) | 1996-05-22 |
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