JP3761684B2 - Automatic beam machining centering method and apparatus for laser beam machine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザー加工機における自動ビーム加工芯出し方法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、レーザ加工機、例えばYAGレーザ溶接機等において、レーザビームによる加工部の芯出しは、図3にその略図を示すように、作業者がワークWに対するビアス動作の確認を行い、加工ヘッド1のレーザビームノズル2からのスパッタの飛び方の状態を視て、あるいはまた、図4に示すように、ノズル2にテープ4等を貼って、加工スポット(光点)5の位置を視て、作業者が判断し、その芯出し位置を調整するようにしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上のような加工芯出し調整作業は、初心者や機械操作に不慣れな者にとっては極めて面倒であり、熟練を必要とした。
【0004】
本発明は、以上のような従来技術の問題点にかんがみてなされたもので、初心者でも特に熟練を要することなく、画像認識装置により、CNC(コンピュータによる数値制御)装置の内部もしくは外部装置により、前記ピアス後のスパッタの飛び方を判断して自動的に芯出し調整を行う方法/装置の提供を目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明においては、次の各孔(1),(2)のいずれかのレーザ加工機の自動ビーム加工芯出し方法または装置を提供することにより、前記目的を達成しようとするものである。
【0006】
(1)レーザ加工機のワーク上のレーザビーム加工点におけるスパッタの座標位置を、スパッタの座標位置を検知するための検知手段により検知し、検知されたスパッタの座標位置の画像を、画像を認識するための画像認識手段により認識し、認識された画像データに基づき、スパッタの座標位置を所定の基準座標位置へシフト駆動するよう、シフト駆動のための指令信号を数値制御手段により、前記加工機のレーザビーム加工ヘッドのノズル芯出し機構に自動的に送出し、ノズル芯出し機構を制御することを特徴とするレーザ加工機の自動ビーム加工芯出し方法。
【0007】
(2)レーザ加工機のワーク上のレーザビーム加工点におけるスパッタの座標位置を検知するための検知手段と、その検知された画像を認識するための画像認識手段と、その認識された画像データに基づき、前記レーザ加工機のレーザ加工ビーム加工ヘッドのノズル芯出し機構に、前記スパッタの座標位置を、所定の基準座標位置へシフト駆動するための指令信号を自動的に送出するための数値制御手段とを備えたことを特徴とするレーザ加工機の自動ビーム加工芯出し装置。
【0008】
【作用】
以上のような本発明方法/装置によれば、画像認識装置がCNC方式により、スパッタパターンを認識/判断して、ビーム加工芯出しを、自動的に調整するため、容易に正確な芯出しを行うことができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を一実施例に基づき、図面を用いて詳細に説明する。
【0010】
【実施例】
(構成)
図1に、本発明に係るYAGレーザ溶接機の加工芯出し方法の一実施例の概要構成ブロック図を示す。1はレーザビーム加工ヘッド、2はレーザビームノズル、6は、ヘッド内のビーム集光レンズである。Wは板金ワーク、5はレーザビーム加工スポット、3はそのスパッタを示す。
【0011】
また、7はCNC装置、8は画像認識装置、9はCCDカメラ、10は、加工ヘッド1内部のレーザビーム集光レンズ6のレンズ位置を、それぞれX,Y方向の4矢印方向にシフトするよう駆動して、加工スポット5位置を所定の正しい位置にシフトさせるためのステッピングモータを表している。
【0012】
CCカメラ9は、ワークW上の加工スポット5部のスパッタ3を常時監視して、その画像11を画像認識装置8に送り、装置8は、その認識データ12を、CNC装置7に送る。装置7は、これにより集光レンズ6のX−Y方向座標位置修正指令信号をステッピングモータ10に送るよう構成されている。
【0013】
(動作/作用)
以上の動作/作用を図2により説明する。
【0014】
CCDカメラ9は常時、図1に示すワークW上の加工スポット5とスパッタ3とのX−Y座標位置をモニタしており、そのX−Y座標位置画像11を画像認識装置8に送出する。装置8はこの画像信号を認識して、スパッタ3の重心位置の画像データ12、例えばX=100ドット,Y=200ドットをCNC装置7へ通知する。
【0015】
CNC装置7は、この画像データ12を受けて、加工スポット5(加工芯位置)修正指令信号13、例えば、X=100パルス,Y=200パルスをステッピングモータ10に発して、集光レンズ6のX−Y座標位置を所定の基準位置にシフト修正駆動するよう作動して自動的に調節を行うようにしたものである。
【0016】
(他の実施例)
なお、以上の実施例は、加工点座標位置を自動的に修正調整を行う機能について説明したが、必ずしも“全自動モード”に限定されるものでなく、必要に応じて作業者に、例えば視覚的または聴覚的に指示を与えて、作業者が必要修正を行なう等の“本自動モード”等としても差し支えないことはもちろんである。
【0017】
また、これらの機能を用いてる際には、例えば、“ボンデ鋼板”(商品名(株)新田鉄製の亜鉛メッキ鋼板)など、ピアス後のスパッタが材料と異なる場合などにも特に効果的である。
【0018】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、作業者の熟練等を要することなく、レーザ加工機の正確な加工芯出し調整を自動的に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 一実施例のYAGレーザ溶接機の加工芯出し方法の構成ブロック図
【図2】 実施例の動作/作用説明図
【図3】 従来の加工芯調整方法例(その1)
【図4】 従来の加工芯調整方法例(その2)
【符号の説明】
1 加工ヘッド
2 レーザビームノズル
3 スパッタ
4 テープ
5 加工スポット(光点)
6 集光レンズ
7 CNC装置
8 画像認識装置
9 CCDカメラ
10 ステッピングモータ
11 画像
12 画像データ
13 指令信号
W ワーク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic beam machining centering method and apparatus in a laser beam machine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a laser processing machine, for example, a YAG laser welding machine, centering of a processing part by a laser beam is performed by an operator confirming a biasing operation with respect to a workpiece W as shown in a schematic diagram of FIG. As shown in FIG. 4, a tape 4 or the like is affixed to the
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described machining centering adjustment work is extremely troublesome for beginners and those unfamiliar with machine operation, and requires skill.
[0004]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and even a beginner does not need any special skill, by an image recognition device, by an internal or external device of a CNC (computer numerical control) device, It is an object of the present invention to provide a method / apparatus for automatically adjusting the centering by determining how to sputter after the piercing.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in the present invention, by providing an automatic beam machining centering method or apparatus for a laser beam machine in either of the following holes (1) and (2), the above-mentioned object is intended to be achieved. is there.
[0006]
(1) The sputter coordinate position at the laser beam processing point on the workpiece of the laser processing machine is detected by the detecting means for detecting the sputter coordinate position, and the image of the detected sputter coordinate position is recognized. to be recognized by the image recognition means for, based on the recognized image data, so as to shift driving the coordinate position of sputtering to Jo Tokoro reference coordinate position, the numerical control unit an instruction signal for a shift drive, the processing automatically sent to the laser beam machining head of the nozzle centering mechanism of the machine, automatic beam processing centering method of the laser processing machine, characterized in that control the nozzle centering mechanism.
[0007]
(2) Detection means for detecting the sputter coordinate position at the laser beam processing point on the workpiece of the laser processing machine, image recognition means for recognizing the detected image, and the recognized image data And a numerical control means for automatically sending a command signal for shifting the sputter coordinate position to a predetermined reference coordinate position to the nozzle centering mechanism of the laser beam processing head of the laser beam machine. An automatic beam machining centering device for a laser beam machine characterized by comprising:
[0008]
[Action]
According to the method / apparatus of the present invention as described above, the image recognition apparatus recognizes / judges the sputter pattern by the CNC method and automatically adjusts the beam processing centering. It can be carried out.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings based on an example.
[0010]
【Example】
(Constitution)
FIG. 1 shows a schematic block diagram of an embodiment of a processing centering method for a YAG laser welder according to the present invention. Reference numeral 1 denotes a laser beam processing head, 2 denotes a laser beam nozzle, and 6 denotes a beam condensing lens in the head. W is a sheet metal workpiece, 5 is a laser beam machining spot, and 3 is the sputter.
[0011]
Also, 7 is a CNC device, 8 is an image recognition device, 9 is a CCD camera, and 10 is to shift the lens position of the laser
[0012]
The
[0013]
(Operation / Action)
The above operation / action will be described with reference to FIG.
[0014]
The
[0015]
Upon receiving this image data 12, the
[0016]
(Other examples)
In the above-described embodiments, the function of automatically correcting and adjusting the processing point coordinate position has been described. However, the present invention is not necessarily limited to the “fully automatic mode”, and the operator can be visually informed as necessary. Needless to say, the “automatic mode” or the like may be used in which the operator makes necessary or correct instructions and makes necessary corrections.
[0017]
In addition, when using these functions, it is particularly effective when the spatter after piercing is different from the material, such as “bonded steel plate” (product name: Nitta Steel Co., Ltd.). is there.
[0018]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, accurate machining centering adjustment of a laser beam machine can be automatically performed without requiring operator's skill or the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a machining centering method for a YAG laser welder according to an embodiment. FIG. 2 is a diagram for explaining the operation / action of the embodiment. FIG.
FIG. 4 shows an example of a conventional machining center adjustment method (part 2).
[Explanation of symbols]
1
6 Condensing
Claims (2)
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