JP3507223B2 - 熱切断加工方法およびその装置 - Google Patents

熱切断加工方法およびその装置

Info

Publication number
JP3507223B2
JP3507223B2 JP27922995A JP27922995A JP3507223B2 JP 3507223 B2 JP3507223 B2 JP 3507223B2 JP 27922995 A JP27922995 A JP 27922995A JP 27922995 A JP27922995 A JP 27922995A JP 3507223 B2 JP3507223 B2 JP 3507223B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
work
obstacle
gap
processing head
thermal cutting
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP27922995A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH09122959A (ja
Inventor
貴昭 山梨
文雄 熊坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Amada Co Ltd
Original Assignee
Amada Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Amada Co Ltd filed Critical Amada Co Ltd
Priority to JP27922995A priority Critical patent/JP3507223B2/ja
Publication of JPH09122959A publication Critical patent/JPH09122959A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3507223B2 publication Critical patent/JP3507223B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)
  • Machine Tool Copy Controls (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、加工すべきワー
クに倣って熱切断加工を行う熱切断加工方法およびその
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、熱切断加工装置のレーザ加工機と
しては、例えばワーククランプでクランプされたワーク
を載置固定したワークテーブルをX軸方向へ移動せしめ
ると共に先端にノズルを備えたレーザ加工ヘッドをY軸
方向へ移動せしめてワークにレーザ切断を行うタイプの
ものが知られている。しかも、このレーザ加工ヘッドに
はワークとノズルとのギャップを検出する静電容量セン
サなどのギャップセンサが設けられている。
【0003】上記構成により、ワークにレーザ切断を行
う場合には、ギャップセンサでワークとノズルとの間の
ギャップを一定に維持した状態で、ワークテーブルをX
軸方向へ移動せしめると共にレーザ加工ヘッドをY軸方
向へ移動せしめることにより、ワークにレーザ切断が行
われることになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のレーザ加工機において、ワークに障害物などの凹凸
がある場合には、レーザ加工ヘッドがその凹凸を乗り越
えられず衝突し、破損もしくは倣いアラームとなりそれ
までの加工が続行できない。
【0005】特に、加工すべきワークをクランプしてい
るワーククランプにレーザ加工ヘッドが衝突しようとす
る場合には、クランプを退避させるために、退避ワーク
クランプを用いて逃がしている。そのため、退避ワーク
クランプが複雑な構造となると共にコスト高となってい
た。
【0006】この発明の目的は、ワークに障害物などが
あっても加工ヘッドが障害物などに衝突しないようにし
て破損およびアラームを回避し、加工を続行できるよう
にした熱切断加工方法およびその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】上記目的を達成するため
に請求項1によるこの発明の熱切断加工方法は、加工す
べきワークと加工ヘッドの先端に備えたノズルとのギャ
ップを一定に維持してワークに倣って熱切断加工を行っ
ている際、前記加工ヘッドの進行方向の前方に障害物が
ある場合には前記障害物の手前における予め設定された
設定位置に前記加工ヘッドが到達すると前記加工ヘッド
に設けられたギャップセンサの感度ゲインを増加せしめ
ると共に熱切断ビームをOFFせしめることを特徴とす
るものである。
【0008】したがって、ワークに熱切断加工を行う際
にはワークとノズルとの間のギャップを一定に維持した
状態でワークに熱切断加工が行われる。そして加工ヘッ
ドの進行方向の前方に障害物があった場合には、加工ヘ
ッドが障害物の手前における予め設定された設定位置に
到達すると、加工ヘッドに設けられているギャップセン
サの感度ゲインが増加して加工ヘッドが上方へ移動して
障害物に衝突しないように回避されると共に熱切断ビー
ムがOFFされて障害物に照射されないから破損されな
いで済む。
【0009】請求項2によるこの発明の熱切断加工装置
は、先端にノズルを備えた上下方向へおよびワークと相
対的に水平方向へ移動自在な加工ヘッドと、この加工ヘ
ッドに設けられ前記ノズルと加工すべきワークとのギャ
ップを検出するギャップセンサと、このギャップセンサ
により検出されるギャップを一定にコントロールせしめ
る制御装置とを備えてなり、この制御装置に、前記ワー
クに障害物があった場合に障害物の手前における予め設
定した設定位置に前記加工ヘッドが到達したときには前
記ギャップセンサの感度ゲインを増加せしめると共に熱
切断ビームをOFFせしめる比較判断部を備えてなるこ
とを特徴とするものである。
【0010】したがって、ワークに熱切断加工を行う際
にはワークとノズルとの間のギャップをギャップセンサ
で一定の状態に維持せしめてワークと加工ヘッドを相対
的に水平方向へ移動せしめると共に加工ヘッドからワー
クへ向けて熱切断ビームを照射せしめることによりワー
クに熱切断加工が行われる。
【0011】加工ヘッドの進行方向の前方に障害物があ
る場合には、障害物の手前における予め設定した設定位
置に加工ヘッドが到達したときに比較判断部でギャップ
センサの感度ゲインを増加せしめて加工ヘッドを上方へ
移動せしめると共に熱切断ビームをOFFせしめる。而
して、加工ヘッドが障害物に衝突するのが回避されると
共に障害物が破損されないで済む。
【0012】請求項3によるこの発明の熱切断加工装置
は、請求項2の熱切断加工装置において、前記障害物が
ワークをクランプせしめるワーククランプであると共
に、ワーククランプの先端を傾斜せしめてなることを特
徴とするものである。
【0013】したがって、障害物がワーククランプであ
る場合には、退避ワーククランプを用いずに通常のワー
ククランプを用いることができると共にコストダウンが
図られる。また、ワーククランプの先端を傾斜せしめる
と、加工ヘッドがワーククランプに衝突せずに回避する
際にスムーズに加工ヘッドが上方向へ移動される。
【0014】請求項4によるこの発明の熱切断加工装置
は、請求項2,3の熱切断加工装置において、前記加工
ヘッドが予め設定した設定位置に到達したことを検出す
るセンサを備えてなることを特徴とするものである。
【0015】したがって、センサによって加工ヘッドが
予め設定した設定位置に到達したことが確実に検出され
る。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態の例
を図面に基いて詳細に説明する。
【0017】図6を参照するに、熱切断加工装置として
の例えばレーザ加工機1は前後方向(X軸方向)へ延伸
した例えば箱形状のベッド3を備えており、このベッド
3上にはX軸方向へ延伸した平行な複数のガイドレール
5が敷設されている。このガイドレール5上には図示省
略の駆動モータ、ボールねじ、ナット部材などによりX
軸方向へ移動自在なワークテーブル7が設けられてい
る。このワークテーブル7上には加工すべきワークWが
載置される。このワークテーブル7の一側、図6におい
て右側のX軸方向には、障害物として適宜な間隔で複数
のワーククランプ9が設けられてワークWがクランプさ
れている。
【0018】前記ベッド3に跨がって門型フレーム11
が立設されている。しかも、この門型フレーム11は上
部フレーム11Uとサイドフレーム11R,11Lで構
成されている。この門型フレーム11における上部フレ
ーム11Uの前側には左右方向(Y軸方向)へ延伸した
平行な複数のガイドレール13が設けられており、この
ガイドレール13には図示省略の例えば駆動モータ、ボ
ールねじ、ナット部材によってY軸方向へ移動自在なY
軸キャレッジ15が設けらている。
【0019】このY軸キャレッジ15にはY軸方向に出
力されているレーザビームを加工点へ導くためのベンド
ミラーが設けられており、その直下には、例えばサーボ
モータのごときZ軸モータ17、ボールねじ19、ナッ
ト部材21によって上下動方向(Z軸方向)へ移動自在
なレーザ加工ヘッド23が設けらている。このレーザ加
工ヘッド23内にはベッドミラー、集光レンズが備えら
れており、しかも、レーザ加工ヘッド23の先端にはレ
ーザノズル25が装着されている。また、前記門型フレ
ーム11におけるサイドフレーム11Rの上部には、レ
ーザ加工機1を制御せしめ制御装置27がブラケット2
9を介して取付けられている。
【0020】上記構成により、ワークテーブル7をX軸
方向へ移動せしめると共に、Y軸キャレッジ15をY軸
方向へ移動せしめることによって、図示省略のレーザ発
振器から発振されたレーザビームはベンドミラー、集光
レンズを経てレーザノズル25からワークWへ向けて照
射されることにより、ワークWに必要な形状のレーザ切
断が行われることになる。
【0021】前記Y軸キャレッジ15には、図1に示さ
れているように、静電容量センサなどのギャップセンサ
31が設けられており、加工すべきワークWとレーザノ
ズル25との間のギャップGを検出するようになってい
る。また、レーザ加工ヘッド23にはセンサ33として
の一部であるリミットスイッチ33Aが設けられている
と共に、ワーククランプ9にクランプされているワーク
Wの端面の位置をY軸方向の原点Y=0とした場合に、
図1においてY=0から左方向にαだけ離れている予め
設定された設定位置Y=αを、ゲイン切換ポイントAと
し、このゲイン切換ポイントAの上方における上部フレ
ーム11Uにはセンサ33としての1部であるドグ33
Bが設けられている。
【0022】前記制御装置27には、図2に示されてい
るように、CPU35を備えており、このCPU35に
キーボードなどの入力装置37や、CRTなどの表示装
置39が接続されている。また、CPU35にはワーク
テーブル7をX軸方向を移動せしめるX軸駆動モータ4
1,Y軸キャレッジ15をY軸方向へ移動せしめるY軸
駆動モータ43およびZ軸駆動モータ17が接続されて
いる。さらに、前記ギャップセンサ31やセンサ33も
CPU35に接続されていると共に図示省略のレーザ発
振器側に設けられたシャッタを開閉せしめるシャッタ開
閉スイッチ45が接続されている。
【0023】前記入力装置37を用いて予め設定された
設定位置Y=αを入力せしめて記憶せしめておく設定値
メモリ47、前記ギャップセンサ31でワークWとレー
ザノズル25との間のギャップGを一定値に設定したと
きのゲイン値G0 を記憶せしめておくゲインメモリ49
および前記センサ33でレーザ加工ヘッド17がゲイン
切換ポイント(Y=α)に到達したときにその信号が取
り込まれてゲイン値G0 を増加せしめるために比較判断
せしめる比較判断部51が接続されている。
【0024】上記構成により、図3に示したフローチャ
ートを基にしてレーザ切断加工の動作を説明すると、ま
ずステップS1でギャップセンサ31によりワークWと
レーザノズル25との間のギャップGを検出し、Z軸駆
動モータ17を駆動せしめてギャップGを一定の値に維
持せしめてそのときのゲインG0 をゲインメモリ49に
記憶せしめておく。ステップS2でX軸駆動モータ4
1,Y軸駆動モータ43を駆動せしめてワークテーブル
7、Y軸キャレッジ15をそれぞれX軸,Y軸方向へ移
動せしめる。
【0025】そして、レーザ加工ヘッド23がワークW
の所定位置にくると、ステップS3でシャッタ開閉スイ
ッチ45がONしてレーザビームをレーザノズル25か
らワークWへ向けて照射せしめてステップS4でレーザ
切断加工が行われる。レーザ切断加工が続行されている
間に、ステップS5でレーザ加工ヘッド23が切換領域
に入ったがとうかの判断が行われる。レーザ加工ヘッド
23が切換領域に入っていなければ(Y>α)、レーザ
切断加工を続行し、レーザ加工ヘッド23が切換領域に
入ったこと(Y≦α)がセンサ33で検出されると、ス
テップS6において比較判断部51でゲインをG0 から
増加させる(G>G0 )。すなわちZ軸駆動モータ17
を移動せしめてレーザ加工ヘッド23を上方向へ適宜な
量だけ移動せしめる。ステップS7ではシャッタ開閉ス
イッチ45をOFFせしめてレーザビームを停止せしめ
る。
【0026】ステップS8で切換領域をレーザ加工ヘッ
ド23が出たどうかの判断が行われる。レーザ加工ヘッ
ド23が切換領域を出るまではステップS6の手前に戻
ると共に、切換領域を出るとステップS9でレーザ切断
加工が再開されることになる。
【0027】すなわち、レーザ加工ヘッド23の先端に
備えられたレーザノズル25の先端は、図4に点線で示
した軌跡で移動し、レーザ加工ヘッド23はワーククラ
ンプ9に衝突するのを回避させることができると共に、
ワーククランプ9が破損することをなくすことができ
る。
【0028】しかも、レーザ加工ヘッド23が切換ポイ
ント(Y=α)の位置に到達したことをセンサ33で確
実に検出できる。このレーザ加工ヘッド23が切換ポイ
ント(Y=α)の位置に到達したことは前記センサ33
によらず、制御装置27のパラメータをかき換えること
でも検出できるものである。
【0029】ワーククランプ9は、図5に示されている
ように、先端の上面に傾斜9Kをつけると、レーザ加工
ヘッド23がスムーズに回避できる。この傾斜角θはギ
ャップGの値およびゲインの値にもよるが、10°≦θ
≦50°であればよい。
【0030】なお、この発明は前述した実施の形態の例
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。本実施の形態の
例では障害物をワーククランプ9として説明したが、そ
れ以外にワークW上に障害物がある場合であっても適用
可能である。また、熱切断加工装置としてレーザ加工機
1を例にとって説明したが、プラズマ加工機であっても
構わない。また、ワークテーブル7をX軸方向へレーザ
加工ヘッド23をY軸方向へ移動せしめる例で説明した
が、ワークWをクランプしたワーククランプ9をX軸方
向へレーザ加工ヘッド23をY軸方向へ移動せしめるよ
うに、また、レーザ加工ヘッド23を固定し、ワークク
ランプ9をX軸,Y軸方向へ、さらにワークWを固定
し、レーザ加工ヘッド23をX軸,Y軸方向へ移動せし
めるようにしてもよい。
【0031】
【発明の効果】以上のごとき実施の形態の例から理解さ
れるように、請求項1の発明によれば、ワークに熱切断
加工を行う際にはワークとノズルとの間のギャップを一
定に維持した状態でワークに熱切断加工が行われる。そ
して加工ヘッドの進行方向の前方に障害物があった場合
には、加工ヘッドが障害物の手前における予め設定され
た設定位置に到達すると、加工ヘッドに設けられている
ギャップセンサの感度ゲインが増加して加工ヘッドが上
方へ移動して障害物に衝突しないよう回避させることが
できると共に熱切断ビームがOFFされて障害物に照射
されないから破損することをなくすことができる。
【0032】請求項2の発明によれば、ワークに熱切断
加工を行う際にはワークとノズルとの間のギャップをギ
ャップセンサで一定の状態に維持せしめてワークと加工
ヘッドを相対的に水平方向へ移動せしめると共に加工ヘ
ッドからワークへ向けて熱切断ビームを照射せしめるこ
とによりワークに熱切断加工が行われる。
【0033】加工ヘッドの進行方向の前方に障害物があ
る場合には、障害物の手前における予め設定した設定位
置に加工ヘッドが到達したときに比較判断部でギャップ
センサの感度ゲインを増加せしめて加工ヘッドを上方へ
移動せしめると共に熱切断ビームをOFFせしめる。而
して、加工ヘッドが障害物に衝突するのを回避させるこ
とができると共に障害物が破損するのをなくすことがで
きる。
【0034】請求項3の発明によれば、障害物がワーク
クランプである場合には、退避ワーククランプを用いず
に通常のワーククランプを用いることができると共にコ
ストダウンを図ることができる。また、ワーククランプ
の先端を傾斜せしめると、加工ヘッドがワーククランプ
に衝突せずに回避する際にスムーズに加工ヘッドを上方
向へ移動させることができる。
【0035】請求項4の発明によれば、センサによって
加工ヘッドが予め設定した設定位置に到達したことを確
実に検出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の主要部を示し、レーザ加工ヘッドと
ワーククランプとの関係を示した図である。
【図2】この発明の構成ブロック図である。
【図3】この発明の動作を説明するフローチャートであ
る。
【図4】この発明のレーザ加工ヘッドがワーククランプ
を回避せしめる動きの説明図である。
【図5】上面に傾斜を付けたワーククランプとレーザ加
工ヘッドとの関係を示した一例図である。
【図6】この発明を実施する一実施の形態のレーザ加工
機の斜視図である。
【符号の説明】
1 レーザ加工機(熱切断加工装置) 7 ワークテーブル 9 ワーククランプ(障害物) 15 Y軸キャレッジ 17 Z軸駆動モータ 23 レーザ加工ヘッド 25 レーザノズル 27 制御装置 31 ギャップセンサ 33 センサ 45 シャッタ開閉スイッチ 51 比較判断部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 26/00 - 26/42

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加工すべきワークと加工ヘッドの先端に
    備えたノズルとのギャップを一定に維持してワークに倣
    って熱切断加工を行っている際、前記加工ヘッドの進行
    方向の前方に障害物がある場合には前記障害物の手前に
    おける予め設定された設定位置に前記加工ヘッドが到達
    すると前記加工ヘッドに設けられたギャップセンサの感
    度ゲインを増加せしめると共に熱切断ビームをOFFせ
    しめることを特徴とする熱切断加工方法。
  2. 【請求項2】 先端にノズルを備えた上下方向へおよび
    ワークと相対的に水平方向へ移動自在な加工ヘッドと、
    この加工ヘッドに設けられ前記ノズルと加工すべきワー
    クとのギャップを検出するギャップセンサと、このギャ
    ップセンサにより検出されるギャップを一定にコントロ
    ールせしめる制御装置とを備えてなり、この制御装置
    に、前記ワークに障害物があった場合に障害物の手前に
    おける予め設定した設定位置に前記加工ヘッドが到達し
    たときには前記ギャップセンサの感度ゲインを増加せし
    めると共に熱切断ビームをOFFせしめる比較判断部を
    備えてなることを特徴とする熱切断加工装置。
  3. 【請求項3】 前記障害物がワークをクランプせしめる
    ワーククランプであると共に、ワーククランプの先端を
    傾斜せしめてなることを特徴とする請求項2記載の熱切
    断加工装置。
  4. 【請求項4】 前記加工ヘッドが予め設定した設定位置
    に到達したことを検出するセンサを備えてなることを特
    徴とする請求項2,3記載の熱切断加工装置。
JP27922995A 1995-10-26 1995-10-26 熱切断加工方法およびその装置 Expired - Lifetime JP3507223B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27922995A JP3507223B2 (ja) 1995-10-26 1995-10-26 熱切断加工方法およびその装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27922995A JP3507223B2 (ja) 1995-10-26 1995-10-26 熱切断加工方法およびその装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09122959A JPH09122959A (ja) 1997-05-13
JP3507223B2 true JP3507223B2 (ja) 2004-03-15

Family

ID=17608238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27922995A Expired - Lifetime JP3507223B2 (ja) 1995-10-26 1995-10-26 熱切断加工方法およびその装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3507223B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5642996B2 (ja) * 2010-05-10 2014-12-17 三菱電機株式会社 制御装置、レーザ加工機およびレーザ加工方法
US11173573B2 (en) 2015-09-18 2021-11-16 Honda Motor Co., Ltd. Laser processing method and laser processing device
DE102018204663A1 (de) * 2018-03-27 2019-10-02 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Laserschneidverfahren mit einer Erhöhung des Schneiddüsenabstands am Schnittende sowie Laserschneidmaschine und Computerprogrammprodukt

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09122959A (ja) 1997-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR970010889B1 (ko) 레이저가공기 및 레이저가공기의 초점설정방법
US6393687B1 (en) Machine tool for the processing of workpieces with cutting tool and laser beam
JPH07223084A (ja) レーザ加工装置
JP5272186B2 (ja) レーザ加工方法及びレーザ加工装置
JP3507223B2 (ja) 熱切断加工方法およびその装置
JP2001334379A (ja) ワーク切断方法及びその方法の実施に直接使用するワーク切断装置
KR100542389B1 (ko) 용접용 자율주행 캐리지 장치
JP3745810B2 (ja) レーザ加工方法および装置
JPS6320638B2 (ja)
JP3126788B2 (ja) レーザ溶接装置のアシストガス噴射制御装置
JP2000052076A (ja) レーザー加工装置及び加工ヘッド駆動方法
JP3868579B2 (ja) レーザ加工方法およびその装置
JP2684480B2 (ja) レーザ加工装置
JPH06198477A (ja) レーザ加工装置およびその制御方法
JPH0787995B2 (ja) レーザ加工機
JPH05337669A (ja) レーザ加工装置
JP2000042774A (ja) レーザ加工方法及びその装置
JPH10328938A (ja) ワイヤ放電加工方法及び装置
JP2686286B2 (ja) 3次元レーザ制御装置
JPH0794052B2 (ja) バツクゲ−ジの突き当て位置決め装置
JP2003236691A (ja) 熱切断加工機及び熱切断加工方法
JP2707348B2 (ja) レーザ加工機及びその制御方法
JPH09150284A (ja) 三次元レーザ加工機による開先加工方法
JPS59150688A (ja) 加工高さ制御装置
JP2000263237A (ja) プラズマ加工方法及びその装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20031209

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20031218

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071226

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081226

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081226

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091226

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091226

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101226

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111226

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121226

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131226

Year of fee payment: 10

EXPY Cancellation because of completion of term