JP3768730B2

JP3768730B2 - レーザ加工機およびその数値制御装置ならびにレーザ加工機の制御方法

Info

Publication number: JP3768730B2
Application number: JP16714799A
Authority: JP
Inventors: 正喜橋川; 雅史石黒; 敦樹山本; 均本宮; 洋之林川; 耕一郎正井; 保義本内
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-06-14
Filing date: 1999-06-14
Publication date: 2006-04-19
Anticipated expiration: 2019-06-14
Also published as: JP2000351087A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、レーザ光により加工を行うレーザ加工機およびその数値制御装置ならびにレーザ加工機の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種のレーザ加工機は、加減速時等の同一加工ブロック内で速度が変化する場合や、円弧等で形状崩れが発生しないように自動的に加工速度を変化させ加工プログラムの指定速度と加工速度が異なるような場合に、レーザ光を一定速度の部分と変化させていなかったか、または、レーザ光を変化させていたが、周波数一定にしており、パルス幅を一定にしていなかった。
【０００３】
図９に従来のレーザ加工機のシステム構成図を示した。図において、１は加工テーブルのベットであり、２はベット１の上を図示しないモータにより直線方向に移動可能な加工テーブル（この機械では、この軸をＸ軸とする）、３はＸ軸と直交方向に固定されたコラムであり、４は図示しないモータによりコラム上を直線方向に移動可能なサドル（この機械では、この軸をＹ軸とする）、５はＸ軸、Ｙ軸と直交する方向に昇降するトーチ（この機械では、この昇降する軸をＺ軸とする）、６はトーチを移動するためのモータ、７はレーザ光を出力するレーザ発振器、８はレーザ光案内筒、９は数値制御装置を内蔵するレーザ加工機の制御装置、１０は被加工物である。レーザ光はレーザ発振器７から出力され、レーザ光案内筒８の中を導かれ、トーチ５の内部２のレンズにより集光され、加工テーブル１の上に固定された被加工物１０の上に照射される。この時同時にアシストガスを噴射する。レーザ加工機の制御装置９は、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸を駆動しトーチと加工テーブル１の相対位置を移動するとともにレーザ光の出力、周波数、デューティ等を制御し、被加工物１０を所望の形状に加工する。
【０００４】
図１０に数値制御装置のブロック図を示した、図に示すように、Ｓは数値制御装置、１１はレーザ加工運転を自動実行するための加工プログラムの記憶手段として外部記憶装置としての紙テープ・フロッピーディスクや内蔵するＲＡＭ等の加工プログラム記憶手段、１２は自動運転プログラムの内容を解析し、加工ブロックに分割する手段としての解析処理部、１３は解析処理部１２で分解された各加工ブロックでの加工速度、レーザパワー、レーザ周波数、レーザデューティ等の軸制御用データ及びレーザ制御用データの作成手段としての補間制御処理部、１４は軸制御用データにより各軸の速度や加減速制御等を行ない、速度制御を行うための指令信号を各軸のサーボドライバ等に出力する軸制御手段としての軸制御処理部、１５はレーザ制御用データによりレーザ発振器に指令信号を出力しレーザ発振器の制御を行うレーザ制御手段としてのレーザ制御処理部である。１６〜１８はＸ，Ｙ，Ｚ各軸のサーボドライバであり、制御装置１３からの指令信号に基づいて、１９〜２１のＸ，Ｙ，Ｚ各軸のモータを駆動し、加工テーブルを移動させる、レーザ発振器２２は数値制御装置Ｓからの指令信号によりレーザ光を出力する。
【０００５】
図１１にコーナ部を加工する場合の従来例を示した、コーナ出口で送り速度及び、レーザ出力を区間ｄの間下げて加工を行い、区間ｄ通過後レーザ出力加工速度とも目標値にあげる方法を採っていた。
【０００６】
また、図１２にコーナ部で円弧加工する場合の例を示した。図に示したように、このような円弧加工時には、円弧の角速度が一定値以上になると、形状の崩れを防ぐため、自動的に角速度が一定値になるように加工速度をクランプするように制御している。しかし、このとき、レーザ光の制御は行わない。このため、従来の加工装置では加工プログラムで加工条件の変更を行った後、加工を行なっていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のレーザ加工機においては、加減速時等の同一加工ブロック内で速度が変化する場合や、円弧等で形状崩れが発生しないように自動的に加工速度を変化させ加工プログラムの指定速度と加工速度が異なるような場合に、レーザ光を一定速度の部分と変化させていなかったか、または、レーザ光を変化させていたが、周波数一定にしており、パルス幅を一定にしていなかったため、材料や速度によってはエネルギの過小、過多（特に過小）が発生し、加減速の発生するコーナ部で傷等が発生することがあり、コーナ部で一旦減速し低速区間を設けたり、ループ処理を行う必要があった。
【０００８】
また、小穴等の加工時に形状崩れの防止のため、自動的に減速する部分では加工条件を一定速の部分と変更する必要があった。
【０００９】
このため、コーナ部や小穴部等では、テストカットを行い加工条件を設定する必要があり、著しく作業効率を阻害するという問題を有していた。
【００１０】
したがって、この発明の目的は、上記従来の課題を解決するもので、加工中に速度が変化する場合に、速度の変化に応じてレーザ出力の調整を行うことができ、また、加工形状等により速度が加工プログラムで設定された加工速度と異なる場合も、加工プログラムで加工条件を変更すること無しにレーザ出力の調整を行うことができるレーザ加工機およびその数値制御装置ならびにレーザ加工機の制御方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためにこの発明の請求項１記載のレーザ加工機は、少なくともパルス状にレーザ光を出力可能なレーザ発振手段と、レーザ光を被加工物へ照射する照射手段と、この照射手段と被加工物の少なくとも一方を移動する移動手段と、照射手段と被加工物の相対移動速度を算出し、この相対移動速度とレーザ光のビーム径に基づいて被加工物上のパルス状レーザ光のビーム間隔を、相対移動速度の増加およびビーム径の減少により小さく、相対移動速度の減少およびビーム径の増大により大きくなるように制御する制御手段とを備えた。
【００１５】
このように、少なくともパルス状にレーザ光を出力可能なレーザ発振手段と、レーザ光を被加工物へ照射する照射手段と、この照射手段と被加工物の少なくとも一方を移動する移動手段と、照射手段と被加工物の相対移動速度を算出し、この相対移動速度とレーザ光のビーム径に基づいて被加工物上のパルス状レーザ光のビーム間隔を、相対移動速度の増加およびビーム径の減少により小さく、相対移動速度の減少およびビーム径の増大により大きくなるように制御する制御手段とを備えているので、加工中に速度が変化する場合に速度の変化に応じて連続してレーザ光を最適の条件に調整を行うことができる。このため、加減速の発生するコーナ部で傷等を防止することができる。その結果、コーナ部で一旦減速し低速区間を設けたり、ループ処理を行う必要がないので、作業効率を改善し生産性を向上する作用を有する。
【００１９】
請求項２記載のレーザ加工機の数値制御装置は、パルス状レーザ光により被加工物を加工するレーザ加工運転を自動実行するための加工プログラムを記憶する加工プログラム記憶手段と、この加工プログラムを解析し、加工ブロックに分割する加工プログラム解析処理部と、この解析処理部で分割された各加工ブロックでのレーザ光と被加工物の相対移動速度を算出する補間制御処理部と、この補間制御処理部の算出結果より相対移動速度の判定をする速度判定処理部と、この速度判定処理部の出力を入力し、相対移動速度の増加およびビーム径の減少により小さく、相対移動速度の減少およびビーム径の増大により大きくなるように、被加工物上のレーザ光の出力間隔を制御する出力制御処理部と、この出力制御処理部で作成されたレーザ制御用データを入力し、レーザ光を制御するレーザ制御処理部と、レーザ光の移動を加工プログラムに対応して制御する軸制御処理部とを備えた。
【００２０】
このように、加工プログラム記憶手段、加工プログラム解析処理部、補間制御処理部、速度判定処理部、出力制御処理部、レーザ制御処理部および軸制御処理部とを備え、出力制御処理部において、速度判定処理部の出力を入力し、相対移動速度の増加およびビーム径の減少により小さく、相対移動速度の減少およびビーム径の増大により大きくなるように、被加工物上のレーザ光の出力間隔を制御するので、加工中に速度が変化する場合に、速度の変化に応じて連続してレーザ光を最適の条件に調整を行うことができる。このため、加減速の発生するコーナ部で傷等を防止することができる。その結果、コーナ部で一旦減速し低速区間を設けたり、ループ処理を行う必要がないので、作業効率を改善し生産性を向上する作用を有する。また、円弧等の加工時に形状崩れの防止のため、自動的に速度が変化した場合は速度の変化に応じてレーザ光の条件の調整を行うことができ、小穴等の加工時でも、加工プログラムで加工条件を変更する必要がなく、作業効率を改善し生産性を向上する作用を有する。
【００２３】
請求項３記載のレーザ加工機の制御方法は、少なくとも加工速度とレーザ光のビーム径に基づいて、加工速度の増加およびビーム径の減少により小さく、相対移動速度の減少およびビーム径の増大により大きくなるように被加工物上のパルス状レーザ光のビーム間隔を制御することを特徴とする。このように、少なくとも加工速度とレーザ光のビーム径に基づいて、加工速度の増加およびビーム径の減少により小さく、相対移動速度の減少およびビーム径の増大により大きくなるように被加工物上のパルス状レーザ光のビーム間隔を制御するので、加工中に速度が変化する場合に、速度の変化に応じて連続してレーザ光を最適の条件に調整を行うことができる。このため、加減速の発生するコーナ部で傷等を防止することを可能にする。また、加工形状等により速度が加工プログラムで設定された加工速度と異なる場合も加工プログラムで加工条件を変更することなしにレーザ光で加工速度に応じてレーザ出力の調整を行うことができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
この発明の参考例を図１〜図４に基づいて説明する。図１はこの発明の参考例のレーザ加工機の数値制御装置のブロック図である。符号１１〜２２は図１０の従来例と同一または相当部分を示す。図１において、Ｓｌは数値制御装置、３０は各加工速度の加減速が行われているか判断する出力制御の判定手段としての出力制御判定処理部、３１は出力制御実行時および加工速度の加減速時に、レーザパワー、レーザ周波数、レーザデューティ等のレーザ制御データの作成手段としてのレーザ光の出力制御処理部である。レーザ加工機は、少なくともパルス状にレーザ光を出力可能なレーザ発振手段２２と、レーザ光を被加工物へ照射する図９のトーチ５に相当する照射手段と、この照射手段と被加工物の少なくとも一方を移動する移動手段（サーボドライバ１６〜１８，モータ１９〜２１）とを備え、照射手段と被加工物の相対移動速度を算出し、この相対移動速度に基づいてパルス幅一定のパルス状レーザ光の出力制御する制御手段（数値制御装置Ｓ１）とを備えている。
【００２５】
数値制御装置Ｓ１は、加工プログラム記憶手段１１、加工プログラム解析処理部１２、補間制御処理部１３、出力制御判定処理部（速度判定処理部）３０、出力制御処理部３１、レーザ制御処理部１５および軸制御処理部１４を備えている。加工プログラム記憶手段１１は、パルス状レーザ光により被加工物を加工するレーザ加工運転を自動実行するための加工プログラムを記憶する。加工プログラム解析処理部１２は、加工プログラム記憶手段１１からプログラムを１行ずつ複数行読み込み、プログラムの内容を解析して、レーザ加工機の動作単位である加工ブロックに分割する。補間制御処理部１３は、解析処理部１２で分割された各加工ブロックでのレーザ光と被加工物の相対移動速度を算出し、軸制御データ及びレーザ制御データを作成する。出力制御判定処理部３０は、補間制御処理部１３の算出結果より相対移動速度の判定をする。すなわち、各加工速度の加減速が発生するかどうかの判定を行ない、また、レーザ光の出力制御を実施する条件が満たされているかどうかの判定を行い、レーザ光の出力制御処理を実行するか、しないかを判定する。
【００２６】
出力制御処理部３１は、出力制御判定処理部３０の出力を入力し、相対移動速度の増減に対応してパルス間隔が狭くまたは広くなるようにパルス幅一定のレーザ光の出力の演算を行い、レーザ光の出力制御を行う。この参考例においては、加減速時にレーザ一定周期毎の演算周期のトーチと加工テーブルとの相対速度とパルス幅とレーザデータから、レーザの周波数、デューティを算出し、レーザパワーは設定された値と同値とし、レーザ制御データを作成する。レーザ制御処理部１５は、出力制御処理部３１で作成されたレーザ制御用データを入力し、レーザ光を制御する。軸制御処理部１４は、レーザ光の移動を加工プログラムに対応して制御する。すなわち、軸制御データを読み込み加工動作軸毎の速度制御処理を行ない、サーボドライバ１６〜１８に指令信号を出力する。出力された指令信号はサーボドライバ１６〜１８に入力され、さらにサーボドライバ１６〜１８は各軸のモータ１９〜２１に対してモータ電流を出力し、サーボモータ１９〜２１を回転し各加工軸を駆動する。
【００２７】
図２はこの発明の参考例におけるレーザ加工方法の処理フローチャート、図３は参考例での加工速度、レーザ出力、レーザ周波数、レーザデューティ、パルス出力、レーザ平均出力の処理内容の例を示すグラフ、図４は第１の実施の形態での加工速度、レーザ出力の処理内容の別の例を示すグラフである。まず、ステップＳ２０の加工プログラム記憶手段１１、加工プログラム解析処理部１２および補間制御処理部１３にて、自動運転用プログラムを読み込んで解析を行ない、加工ブロック毎に分解した後に、加工ブロック毎の制御データを算出する。ステップ２１の出力制御判定処理部３０にて加工速度の加減速が有るか無いかの判定を行ない、加減速がある場合はさらにステップＳ２３でブロック間の成す角度等の出力制御の実施条件を満たしているか判定を行う。条件を満たしている場合には、ステップＳ２４の出力制御処理部３１にて出力制御用レーザデータ、速度データを読み込み、図３および図４に示したレーザ制御用データを作成する。図３（ａ）はコーナ部を加工する場合の照射手段の相対移動を示し、Ａはスタートドウェル、Ｂはコーナドウェルである。図３（ｂ）は加工速度Ｆを示し、スタートドウェルＡから加速、等速、減速してコーナドウェルＢに到る。このとき、（ｃ）に示すようにレーザ出力Ｐは一定である。また、（ｆ）に示すようにパルス出力の幅は一定である。また、（ｄ），（ｅ），（ｇ）に示すようにレーザ周波数Ｑ、レーザデューティＲ、レーザ平均出力Ｐ′は、スタートドウェルＡから漸次大きくなり、中間部からコーナドウェルＢにかけて漸次小さくなる。図４（ａ）はコーナ部を円弧加工する場合の照射手段の相対移動を示し、３つの加工ブロック１，２，３に分割される。
【００２８】
また、ステップ２１において加減速が無い場合及び出力制御実施条件を満たさない場合には、ステップＳ２２にて、レーザ制御用データを作成する。作成されたデータはステップＳ２５にてそれぞれ軸制御部（軸制御処理部１４）とレーザ制御部（レーザ制御処理部１５）に転送し、レーザ加工速度、レーザ周波数、レーザデューティの制御を行なう。また、起動時には軸制御データの転送を遅延し、レーザ出力等の安定を待つ。
【００２９】
以上のようにこの参考例によれば、少なくとも加工速度の増減に対応してパルス間隔が狭くまたは広くなるようにパルス幅一定のパルス状レーザ光の平均出力を制御するので、加工中に速度が変化する場合にパルス幅一定のパルスレーザ光で、速度の変化に応じて連続してレーザ光を最適の条件に調整を行うことができる。このため、加減速の発生するコーナ部で傷等を防止することを可能にする。また、加工形状等により速度が加工プログラムで設定された加工速度と異なる場合も加工プログラムで加工条件を変更することなしにパルス幅一定のレーザ光で加工速度に応じてレーザ出力の調整を行うことができる。
【００３０】
この発明の第１の実施の形態を図５〜図８に基づいて説明する。図５はこの発明の第１の実施の形態のレーザ加工機の数値制御装置のブロック図である。符号１１〜３０は図１０の従来例および図１の参考例と同一または相当部分を示す。図５において、Ｓ２は数値制御装置、４０はこの実施の形態においては、レーザ発振器２２の特性から求まる定数、レーザの案内筒の長さ等から求まる外部光路系の長さ、使用レンズの焦点距離、トーチ先端と非加工物１０の表面との距離等からビームスポット径を求める演算手段としてのビームスポット径演算処理部、４１は前記ビームスポット径と加工速度及び出力制御データより、レーザパワー、レーザ周波数、レーザデューティ等のレーザ制御データの作成手段としての出力制御処理部である。レーザ加工機は、少なくともパルス状にレーザ光を出力可能なレーザ発振手段２２と、レーザ光を被加工物へ照射する図９のトーチ５に相当する照射手段と、この照射手段と被加工物の少なくとも一方を移動する移動手段（サーボドライバ１６〜１８，モータ１９〜２１）と、照射手段と被加工物の相対移動速度を算出し、相対移動速度の増加およびビーム径の減少により小さく、相対移動速度の減少およびビーム径の増大により大きくなるように、被加工物上のパルス状レーザ光のビーム間隔を制御する制御手段（数値制御装置Ｓ２）とを備えている。
【００３１】
数値制御装置Ｓ２は、加工プログラム記憶手段１１、加工プログラム解析処理部１２、補間制御処理部１３、出力制御判定処理部（速度判定処理部）３０、スポット径演算処理部４０、出力制御処理部４１、レーザ制御処理部１５および軸制御処理部１４を備えている。加工プログラム記憶手段１１は、パルス状レーザ光により被加工物を加工するレーザ加工運転を自動実行するための加工プログラムを記憶する。加工プログラム解析処理部１２は、加工プログラム記憶手段１１からプログラムを１行ずつ複数行読み込み、プログラムの内容を解析して、レーザ加工機の動作単位である加工ブロックに分割する。出力制御判定処理部３０は、補間制御処理部１３の算出結果より相対移動速度の判定をする。すなわち、各加工速度の加減速が発生するかどうかの判定を行ない、また、レーザ光の出力制御を実施する条件が満たされているかどうかの判定を行い、レーザ光の出力制御処理を実行するか、しないかを判定する。
【００３２】
ビームスポット径演算処理部４０は、この実施の形態においては、レーザ発振器２２の構造より求まる定数、レーザ加工機の構造より求まる定数、レンズの焦点距離等の定数及びトーチ先端と非加工物の表面間の距離等の変数から非加工物上のビームスポット径を算出する。出力制御処理部４１は、この実施の形態においては、一定周期毎の演算周期でトーチと加工テーブルとの相対速度と、ビームスポット径演算処理部で求めたビームスポット径とレーザ光出力制御データからレーザ光の出力間隔をもとめ、レーザの周波数、デューティを算出し、レーザパワーは設定された値と同値としパルス幅は一定とする、軸制御データ及びレーザ制御データを作成する。軸制御処理部１４は、レーザ光の移動を加工プログラムに対応して制御する。すなわち、軸制御データを読み込み加工動作軸毎の速度制御処理を行ない、サーボドライバ１６〜１８に指令信号を出力する。出力された指令信号はサーボドライバ１６〜１８に入力され、さらにサーボドライバ１６〜１８は各軸のモータ１９〜２１に対してモータ電流を出力し、サーボモータ１９〜２１を回転し各加工軸を駆動する。
【００３３】
図６および図７はこの発明の第１の実施の形態におけるレーザ加工方法の処理フローチャート、図８は第２の実施の形態での加工速度、レーザ出力の処理内容を示すグラフである。まず、ステップＳ３０の加工プログラム記憶手段１１、加工プログラム解析処理部１２および補間制御処理部１３にて、自動運転用プログラムを読み込んで解析を行ない、加工ブロック毎に分解した後に、加工ブロック毎の制御データを算出する。ステップ３１の出力制御判定処理部３０にて加工速度の加減速が有るか無いかの判定を行ない、加減速がある場合はさらにステップＳ３３でブロック間の成す角度等の出力制御の実施条件を満たしているか判定を行う。条件を満たしている場合には、ステップＳ３４の出力制御処理部４１にて、ステップ４０で求めたレーザスポット径データを読み込んだあと、出力制御用レーザデータを読み込み、図８に示したレーザ制御用データを作成する。
【００３４】
図８（ａ）はコーナ部を加工する場合の照射手段の相対移動を示し、２つの加工ブロック１，２に分割される。また、ステップ３１において加減速が無い場合及び出力制御実施条件を満たさない場合には、ステップＳ３２にて、レーザ制御用データを作成する。作成されたデータはステップＳ３５にてそれぞれ軸制御部（軸制御処理部１４）とレーザ制御部（レーザ制御処理部１５）に転送し、レーザ加工速度、レーザ周波数、レーザデューティの制御を行なう。
【００３５】
以上のようにこの実施の形態によれば、少なくとも加工速度とレーザ光のビーム径に基づいて、加工速度の増加およびビーム径の減少により小さく、相対移動速度の減少およびビーム径の増大により大きくなるように被加工物上のパルス状レーザ光のビーム間隔を制御することにより参考例と同様の効果が得られる。
【００３８】
【発明の効果】
この発明の請求項１記載のレーザ加工機によれば、少なくともパルス状にレーザ光を出力可能なレーザ発振手段と、レーザ光を被加工物へ照射する照射手段と、この照射手段と被加工物の少なくとも一方を移動する移動手段と、照射手段と被加工物の相対移動速度を算出し、この相対移動速度とレーザ光のビーム径に基づいて被加工物上のパルス状レーザ光のビーム間隔を、相対移動速度の増加およびビーム径の減少により小さく、相対移動速度の減少およびビーム径の増大により大きくなるように制御する制御手段とを備えているので、加工中に速度が変化する場合に速度の変化に応じて連続してレーザ光を最適の条件に調整を行うことができる。このため、加減速の発生するコーナ部で傷等を防止することができる。その結果、コーナ部で一旦減速し低速区間を設けたり、ループ処理を行う必要がないので、作業効率を改善し生産性を向上する効果を有する。
【００４１】
この発明の請求項２記載のレーザ加工機の数値制御装置によれば、加工プログラム記憶手段、加工プログラム解析処理部、補間制御処理部、速度判定処理部、出力制御処理部、レーザ制御処理部および軸制御処理部とを備え、出力制御処理部において、速度判定処理部の出力を入力し、相対移動速度の増加およびビーム径の減少により小さく、相対移動速度の減少およびビーム径の増大により大きくなるように、被加工物上のレーザ光の出力間隔を制御するので、加工中に速度が変化する場合に、速度の変化に応じて連続してレーザ光を最適の条件に調整を行うことができる。このため、加減速の発生するコーナ部で傷等を防止することができる。その結果、コーナ部で一旦減速し低速区間を設けたり、ループ処理を行う必要がないので、作業効率を改善し生産性を向上する作用を有する。また、円弧等の加工時に形状崩れの防止のため、自動的に速度が変化した場合は速度の変化に応じてレーザ光の条件の調整を行うことができ、小穴等の加工時でも、加工プログラムで加工条件を変更する必要がなく、作業効率を改善し生産性を向上する効果を有する。
【００４４】
この発明の請求項３記載のレーザ加工機の制御方法によれば、少なくとも加工速度とレーザ光のビーム径に基づいて、加工速度の増加およびビーム径の減少により小さく、相対移動速度の減少およびビーム径の増大により大きくなるように被加工物上のパルス状レーザ光のビーム間隔を制御することを特徴とする。このように、少なくとも加工速度とレーザ光のビーム径に基づいて、加工速度の増加およびビーム径の減少により小さく、相対移動速度の減少およびビーム径の増大により大きくなるように被加工物上のパルス状レーザ光のビーム間隔を制御するので、加工中に速度が変化する場合に、速度の変化に応じて連続してレーザ光を最適の条件に調整を行うことができる。このため、加減速の発生するコーナ部で傷等を防止することを可能にする。また、加工形状等により速度が加工プログラムで設定された加工速度と異なる場合も加工プログラムで加工条件を変更することなしにレーザ光で加工速度に応じてレーザ出力の調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の参考例のレーザ加工機の数値制御装置のブロック図である。
【図２】この発明の参考例におけるレーザ加工方法の処理フローチャートである。
【図３】参考例での加工速度、レーザ出力、レーザ周波数、レーザデューティ、パルス出力、レーザ平均出力の処理内容の例を示すグラフである。
【図４】参考例での加工速度、レーザ出力の処理内容の別の例を示すグラフである。
【図５】この発明の参考例のレーザ加工機の数値制御装置のブロック図である。
【図６】この発明の第１の実施の形態におけるレーザ加工方法の処理フローチャートである。
【図７】この発明の第１の実施の形態におけるレーザ加工方法の処理フローチャートである。
【図８】第１の実施の形態での加工速度、レーザ出力の処理内容の別の例を示すグラフである。
【図９】従来のレーザ加工機のシステム構成図である。
【図１０】従来の数値制御装置のブロック図である。
【図１１】コーナ部を加工する場合の従来例を示す説明図である。
【図１２】コーナ部で円弧加工する場合の従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
Ｓｌ，Ｓ２，Ｓ３数値制御装置
２加工テーブル
５トーチ
８レーザ案内筒
１０被加工物
１１加工プログラム記憶手段
１２加工プログラム解析部
１３補間制御処理部
１４軸制御処理部
１５レーザ制御処理部
１６Ｘ軸サーボドライバ
１７Ｙ軸サーボドライバ
１８Ｚ軸サーポドライバ
１９Ｘ軸モータ
２０Ｙ軸モータ
２１Ｚ軸モータ
２２レーザ発振器
３０出力制御判定処理部
３１，４１出力制御処理部
４０スポット径演算処理部

Claims

少なくともパルス状にレーザ光を出力可能なレーザ発振手段と、レーザ光を被加工物へ照射する照射手段と、この照射手段と被加工物の少なくとも一方を移動する移動手段と、前記照射手段と被加工物の相対移動速度を算出し、この相対移動速度とレーザ光のビーム径に基づいて被加工物上のパルス状レーザ光のビーム間隔を、相対移動速度の増加およびビーム径の減少により小さく、相対移動速度の減少およびビーム径の増大により大きくなるように制御する制御手段とを備えたレーザ加工機。
パルス状レーザ光により被加工物を加工するレーザ加工運転を自動実行するための加工プログラムを記憶する加工プログラム記憶手段と、この加工プログラムを解析し、加工ブロックに分割する加工プログラム解析処理部と、この解析処理部で分割された各加工ブロックでのレーザ光と前記被加工物の相対移動速度を算出する補間制御処理部と、この補間制御処理部の算出結果より相対移動速度の判定をする速度判定処理部と、この速度判定処理部の出力を入力し、相対移動速度の増加およびビーム径の減少により小さく、相対移動速度の減少およびビーム径の増大により大きくなるように、被加工物上のレーザ光の出力間隔を制御する出力制御処理部と、この出力制御処理部で作成されたレーザ制御用データを入力し、レーザ光を制御するレーザ制御処理部と、レーザ光の移動を前記加工プログラムに対応して制御する軸制御処理部とを備えたレーザ加工機の数値制御装置。
少なくとも加工速度とレーザ光のビーム径に基づいて、加工速度の増加およびビーム径の減少により小さく、相対移動速度の減少およびビーム径の増大により大きくなるように被加工物上のパルス状レーザ光のビーム間隔を制御することを特徴とするレーザ加工機の制御方法。