JP4828374B2 - Laser processing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、ワークに対して加工ヘッドの退避およびアプローチを行いながら所定位置でワークのレーザ加工を行なうレーザ加工装置に関するものである。 The present invention relates to a laser processing apparatus that performs laser processing of a workpiece at a predetermined position while retracting and approaching the workpiece with respect to the workpiece.
レーザ加工装置では、ワーク上の複数の位置でレーザ加工を行なう場合、現在の加工位置から次の加工位置へ加工ノズル(加工ヘッド)を移動させてワークをレーザ加工している。ワーク上で現在の加工位置から次の加工位置へ加工ノズルを移動させる場合、まず加工ノズルを現在の加工位置から退避させて加工ノズルをワークから遠ざけた後、加工ノズルを次の加工位置へアプローチさせている。加工ノズルを次の加工位置へアプローチさせる際には、例えば加工ノズルを次の加工位置の近傍に近づけ、その後、静電容量型の非接触式センサ(加工ノズルとワークとの間の距離に応じた静電容量を測定するセンサ)を用いて加工ノズルとワークの衝突を回避しながら加工ノズルを所望の加工位置に移動(直下に下降)させている。 In a laser processing apparatus, when laser processing is performed at a plurality of positions on a workpiece, the workpiece is laser processed by moving a processing nozzle (processing head) from the current processing position to the next processing position. When moving the machining nozzle from the current machining position to the next machining position on the workpiece, first move the machining nozzle away from the current machining position and move the machining nozzle away from the workpiece, then approach the machining nozzle to the next machining position. I am letting. When approaching the machining nozzle to the next machining position, for example, the machining nozzle is brought close to the next machining position, and then a capacitive non-contact sensor (depending on the distance between the machining nozzle and the workpiece) The machining nozzle is moved to a desired machining position (lowered immediately below) while avoiding collision between the machining nozzle and the workpiece using a sensor for measuring the electrostatic capacity.
特許文献1に記載のレーザ加工機は、加工形状の加工終了点に加工ノズルが到達するとZ軸を所定速度で所定量だけ移動させ、その後X,Y軸を次の加工形状の加工開始点方向へ移動させている。そして、加工終了点と加工開始点の中間点でZ軸の送り方向を反転させ、ワークと加工ノズルのギャップが所定量に達するとギャップセンサを有効にしてギャップ制御(ワークに倣う処理)を開始している。 The laser processing machine described in Patent Document 1 moves the Z axis by a predetermined amount at a predetermined speed when the processing nozzle reaches the processing end point of the processing shape, and then moves the X and Y axes to the processing start point direction of the next processing shape. Has been moved to. Then, the Z-axis feed direction is reversed between the machining end point and the machining start point, and when the gap between the workpiece and the machining nozzle reaches a predetermined amount, the gap sensor is activated and gap control (processing following the workpiece) is started. is doing.
しかしながら、上記従来の技術では、ワークの反り返りや沈み込み等によって、ワークに対する加工ヘッド(加工ノズル)の退避開始位置(現在の加工位置)と次の加工位置とでワークの高さが異なる場合、ギャップ制御を行なう前に加工ヘッドをワークに衝突させてしまう場合があるといった問題があった。このため、ワークの安定した加工の実現が困難であるといった問題があった。 However, in the above conventional technique, when the workpiece height differs between the retreat start position (current machining position) of the machining head (machining nozzle) with respect to the workpiece and the next machining position due to warping or sinking of the workpiece, There is a problem that the machining head may collide with the work before performing the gap control. For this reason, there is a problem that it is difficult to realize stable machining of the workpiece.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、加工ヘッドとワークの衝突を回避してワークの安定したレーザ加工を行なうレーザ加工装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a laser processing apparatus that performs stable laser processing of a workpiece while avoiding a collision between the processing head and the workpiece.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、レーザ光を照射する加工ヘッドをワーク上の加工ポイントに移動させてレーザ加工を行なうとともに、前記加工ポイントのレーザ加工を完了した後に次の加工ポイントをレーザ加工する場合には、前記加工ポイントのレーザ加工が完了した加工ヘッドを前記ワークの上部側に位置する退避位置に退避させてから次の加工ポイントにアプローチさせて前記次の加工ポイントをレーザ加工するレーザ加工装置において、前記ワークと前記加工ヘッドの相対位置を制御するとともに、前記アプローチの際には、前記加工ヘッドを前記次の加工ポイント上へ斜め下降させる斜め下降制御を用いる位置制御部と、前記ワークの加工面と前記加工ヘッドとの間の最短距離を距離情報として検出する距離検出部と、を備え、前記位置制御部は、前記斜め下降制御を開始する際に、前記距離検出部が検出した距離情報に基づいて前記加工ヘッドの位置制御を開始して前記加工ヘッドを前記次の加工ポイントにアプローチさせることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention performs laser processing by moving a processing head that irradiates a laser beam to a processing point on a workpiece and completes laser processing of the processing point. When the next machining point is to be laser machined later, the machining head that has completed the laser machining of the machining point is retracted to the retreat position located on the upper side of the workpiece, and then approached to the next machining point to perform the next machining point. In a laser processing apparatus that performs laser processing of a machining point, the relative position between the workpiece and the machining head is controlled, and at the time of the approach, the oblique descent control is performed so that the machining head is obliquely lowered onto the next machining point. A position control unit that uses the shortest distance between the machining surface of the workpiece and the machining head as distance information. Comprising a distance detection unit, wherein the position control unit, when starting the oblique lowering control, the machining head starts position control of the machining head on the basis of the distance information which the distance detection unit detects The next machining point is approached.
この発明によれば、退避位置から次の加工ポイントへアプローチさせる際に、ワークの加工面と加工ヘッドとの間の距離情報を用いて加工ヘッドの倣い制御を行なうので、加工ヘッドとワークの衝突を回避することが可能となり、安定したレーザ加工を開始できるという効果を奏する。 According to the present invention, when approaching the next machining point from the retreat position, the scanning information of the machining head is controlled using the distance information between the machining surface of the workpiece and the machining head. Can be avoided and stable laser processing can be started.
以下に、本発明にかかるレーザ加工装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a laser processing apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態
図1は、本発明の実施の形態にかかるレーザ加工装置を示す斜視図である。レーザ加工装置は、X軸方向に移動可能な加工テーブル2、レーザビームをワーク104へ照射する加工ヘッド3、加工ヘッド3の先端に取り付けられ静電センサとしての機能を有する加工ノズル4、加工ヘッド3をZ軸方向に移動させるZ軸ユニット5、Z軸ユニット5をY軸方向に移動させるY軸ユニット6、を備えた加工機本体1と、レーザビームを出射するレーザ発振器8と、加工機本体1およびレーザ発振器8を制御するNC制御部7と、からなり、加工テーブル2に載置されたワーク104の加工を行なうものである。
Embodiment FIG. 1 is a perspective view showing a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention. The laser processing apparatus includes a processing table 2 movable in the X-axis direction, a
本発明の実施の形態にかかるレーザ加工装置は、倣い退避機能(加工ノズル4とワーク104の衝突を回避しながら倣い動作を行なう機能)を備えている。ここでの倣い退避機能は、NC制御部7に実装された倣い制御部(後述の倣い制御部25)により実施される一機能(加工ノズル4とワーク104の距離(ギャップ量)を検知しながら、この検知結果を用いて加工ノズル4をワーク104へ近づける動作)である。
The laser processing apparatus according to the embodiment of the present invention has a copying retreat function (a function of performing a copying operation while avoiding a collision between the
レーザ発振器8から出射されたレーザビームは、図示省略した光学系にて加工ヘッド3に導かれ、加工ヘッド3に設けられた加工ノズル4の先端よりワーク104に照射される。レーザ加工装置では、NC制御部7の指令により、ワーク104を載置した加工テーブル2をX軸方向に移動させ、Y軸ユニット6にて加工ヘッド3をY軸方向に移動させることで、ワーク104に所望の2次元形状を加工する。
The laser beam emitted from the
つぎに、レーザ加工装置の詳細な構成について説明する。図2は、レーザ加工装置の構成を示す機能ブロック図である。レーザ加工装置は、操作部110、加工機本体1、NC制御部(位置制御部)7、レーザ発振器8を備えている。
Next, a detailed configuration of the laser processing apparatus will be described. FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of the laser processing apparatus. The laser processing apparatus includes an
操作部110は、タッチパネル、マウス、キーボードなどの情報入力手段を備えて構成され、オペレータから入力される所定の指示情報(ワーク104を加工するための加工プログラムやワーク104に関する情報など)を受け付ける。操作部110は、オペレータから入力された指示情報をNC制御部7に入力する。
The
NC制御部7は、オペレータが操作部110から入力した加工プログラムに基づいて、レーザ発振器8や加工機本体1の動作制御を行なう。具体的には、NC制御部7では、オペレータが操作部110から入力した加工プログラムに基づいて、レーザ発振器8のON/OFFの制御、加工機本体1に設けられた加工テーブル2の動作制御、加工ヘッド3を移動させるZ軸ユニット5やY軸ユニット6の動作制御などを行なう。
The
NC制御部7は、ワーク104に対する加工ヘッド3の倣い動作を制御する機能(後述の倣い制御部25)を備えており、この倣い制御部25が、レーザ加工装置の倣い動作(加工テーブル2の動作制御、加工ヘッド3の動作)を制御する。具体的には、加工ヘッド3を下降させながら加工テーブル2へ近づける動作の開始と同時に倣い制御部25が倣い動作の制御を開始する。倣い制御部25は、加工ヘッド3が所定の位置(後述の倣い開始可能位置L,M)に到達した後、加工ヘッド3をZ軸方向へ下降させながら加工テーブル2上の加工位置(XY位置)へ加工ヘッド3を移動(X軸方向、Y軸方向、Z軸方向への同時移動)させる(以下、斜め下降移動という)。その後、倣い制御部25は、加工ヘッド3のZ軸方向への下降動作のみで加工テーブル2(ワーク104)上の加工位置に加工ヘッド3を近づける(以下、直下下降移動という)。
The
加工機本体1は、NC制御部7からの指示に基づいて、加工テーブル2の動作制御(加工テーブル2のX軸方向の移動制御)、Y軸ユニット6の動作制御(加工ヘッド3のY軸方向の移動制御)、Z軸ユニット5の動作制御(加工ヘッド3のZ軸方向の移動制御)などを行なう。
Based on an instruction from the
レーザ発振器8は、NC制御部7からの指示に基づいて、レーザのON/OFF処理などを行なう。レーザ発振器8から出射されたレーザビームは、加工機本体1へ送られ、加工機本体1の加工ヘッド3(加工ノズル4)からワーク104へ出斜される。
The
つぎに、ワーク104に対する加工ヘッド3の相対位置を移動させるための移動軸(加工ヘッド3の移動軸、加工テーブル2の移動軸)の構成について説明する。図3は、レーザ加工装置が備える各移動軸の構成を示す斜視図である。
Next, the configuration of the movement axis (the movement axis of the
加工ヘッド3(加工ノズル4)は、Z軸ユニット5の先端部(ワーク104側)に取り付けられており、加工ヘッド3をZ軸方向に移動させるZ軸ユニット5は、Y軸24に接続されている。
The machining head 3 (machining nozzle 4) is attached to the tip of the Z-axis unit 5 (on the
Z軸受103はサーボモータSM3の駆動により加工ヘッド3をZ方向(図内の矢印Z方向)に移動させ、Y軸受102はサーボモータSM2の駆動により加工ヘッド3をY方向(図内の矢印Y方向)に移動させ、X軸受101はサーボモータSM1の駆動により加工テーブル2をX方向(図内の矢印X方向)に移動させる。
The Z bearing 103 moves the
静電センサは、ワーク104と加工ノズル4と間の静電容量を電圧として検出する。サーボモータSM1〜SM3は、NC制御部7からの駆動信号や静電センサからのセンサ信号(検出信号)に基づいて駆動する。加工ヘッド3や加工テーブル2は、静電センサからのセンサ信号に基づいて、ワーク104と加工ノズル4との距離が所定距離(ワーク104に対する加工ヘッド3の位置に応じた距離)よりも近付かないようサーボモータSM1〜SM3によって駆動される。これにより、レーザビームのスポットが加工線105を倣うよう、加工テーブル2に対する加工ノズル4の位置(移動経路)が制御される。本実施の形態では、直下下降移動のみで倣い動作を行なうのではなく、斜め下降移動および直下下降移動の両方で倣い動作(アプローチ動作)を行なう。すなわち、X軸Y軸移動時に斜めにアプローチしてくる際も倣いながら加工ノズル4を下降させる。
The electrostatic sensor detects the capacitance between the
つぎに、図2に示したNC制御部7に含まれる倣い制御部25の詳細な構成について説明する。図4は、倣い制御部の詳細な構成を示すブロック図である。倣い制御部25は、加工ノズル4の近傍に配設される静電センサを用いてワーク104と加工ノズル4との距離(加工ノズル4のZ軸方向の位置)を制御する機能を有しており、A/D変換部11、ノズル高さデータ変換部12、指令移動量作成部13、サーボアンプ14を備えている。
Next, a detailed configuration of the
A/D変換部11は、静電センサが検出したセンサ信号(ワーク104と加工ノズル4の距離に関する信号(静電容量を示す電圧))をA/D(Analogue/Digital)変換し、変換後のデジタル信号をノズル高さデータ変換部12に入力する。
The A / D converter 11 performs A / D (Analogue / Digital) conversion on the sensor signal (signal related to the distance between the
ノズル高さデータ変換部12は、A/D変換部11から入力された信号を、ワーク104に対する加工ノズル4の高さ(距離)のデータに変換(算出)する。ノズル高さデータ変換部12は、例えば図5に示した電圧とノズル高さの関係図を用いてワーク104に対する現在の加工ノズル4の高さ(ワーク104と加工ノズル4の距離)を算出する。
The nozzle
指令移動量作成部13は、ノズル高さデータ変換部12が算出した加工ノズル4の高さと、加工プログラムにて指定された加工中の加工ノズル4とワーク104との間の設定距離(ノズル高さデータ)(倣い高さデータ)との差分を入力する。指令移動量作成部13は、入力された差分のデータと、加工ノズル4の移動動作毎に予め設定された退避量データ(加工ノズル4に必要な退避量のデータ)とを用いて、加工ノズル4の移動量を指令する情報(指令移動量)を作成する。指令移動量作成部13は、加工ノズル4の高さが予め設定されたノズル高さデータに一致するよう(加工ノズル4の高さとノズル高さデータの差が0となるよう)指令移動量を作成する。指令移動量作成部13は、作成した指令移動量をサーボアンプ14に入力する。
The command movement
サーボアンプ14は、指令移動量をサーボモータSM3へと伝える。サーボモータSM3は、指令移動量に応じた距離だけZ軸方向に加工ヘッド3を移動させる。倣い制御部25は、加工ヘッド3の制御処理を所定の周期で繰り返すことによって加工ノズル4の倣い高さの制御を行なう。なお、ここでの静電センサ、A/D変換部11、ノズル高さデータ変換部12が特許請求の範囲に記載の距離検出部に対応する。
The
つぎに、レーザ加工装置の倣い動作の処理手順について説明する。図6は、レーザ加工装置の倣い動作の処理手順を示すフローチャートである。レーザ加工装置は、所定の加工位置でのレーザ加工を終了すると、NC制御部7が加工プログラム(NCプログラム)の中から退避コード(加工ヘッド3の退避動作(移動経路や移動速度)を示す情報)を読み込む(ステップS10)。ここでの退避コード(M199やM189など)は、ワーク104の表面形状(凹凸など)や加工ヘッド3の移動距離などに基づいて予め設定される情報である。
Next, the processing procedure of the copying operation of the laser processing apparatus will be described. FIG. 6 is a flowchart showing the processing procedure of the copying operation of the laser processing apparatus. When the laser processing apparatus finishes laser processing at a predetermined processing position, the
つぎに、NC制御部7は、予めユーザに設定された斜め退避および斜めアプローチを行なうか否かを示す情報(斜め退避および斜めアプローチの有効/無効)に基づいて、ワーク104に対する加工ヘッド3の斜め退避動作およびワーク104への加工ヘッド3の斜めアプローチ動作(斜め下降移動、直下下降移動)が有効である否かを判断する(ステップS20)。
Next, the
ここでの斜め退避動作は、ワーク104上の加工終了ポイントから加工ヘッド3を斜め方向(Z軸方向と非平行な方向)へ上昇させて退避させる動作であり、加工ヘッド3は加工終了ポイントからZ軸方向の移動を行いながらX軸方向やY軸方向への移動も行なう。
The oblique retracting operation here is an operation in which the
また、ここでの斜めアプローチ動作は、加工終了ポイントから退避した後の加工ヘッド3(後述の加工開始可能位置L,Mに位置する加工ヘッド3)を、次の加工開始ポイントへ移動させる動作であり、加工ヘッド3は退避位置からZ軸方向の移動を行いながらX軸方向やY軸方向への移動(斜め下降移動)を行ない、その後、Z軸方向の移動(直下下降移動)のみを行なう。
The oblique approach operation here is an operation of moving the machining head 3 (the
NC制御部7は、ワーク104に対する加工ヘッド3の斜め退避動作およびワーク104への加工ヘッド3の斜めアプローチ動作は有効であると判断すると(ステップS20、Yes)、アラームや手動停止によるレーザ加工装置の加工処理ストップ後の再スタートであるか否かを判断する(ステップS30)。
When the
レーザ加工装置の加工処理ストップ後の再スタートでなければ(ステップS30、No)、NC制御部7は、サーボモータSM1〜SM3を制御して加工ヘッド3や加工テーブル2を移動させ、加工ヘッド3に斜め退避動作を行なわせる。さらに、NC制御部7は、サーボモータSM1〜SM3を制御して加工ヘッド3や加工テーブル2を移動させ、加工ヘッド3に斜めアプローチ動作を行なわせる。
If the restart is not performed after the processing of the laser processing apparatus is stopped (No at Step S30), the
斜めアプローチ動作のうち斜め下降移動を行なう際には、NC制御部7がサーボモータSM1,SM2を制御して加工ヘッド3や加工テーブル2をXY方向へ移動させながら、倣い制御部25がサーボモータSM3を制御して加工ヘッド3をZ方向に移動(倣い動作を伴う下降)させる。また、斜めアプローチ動作のうち直下下降移動を行なう際には、NC制御部7の倣い制御部25がサーボモータSM3を制御して加工ヘッド3をZ軸方向に移動(倣い動作を伴う下降)させる(ステップS40)。
When performing the oblique downward movement in the oblique approach operation, the
NC制御部7は、ワーク104に対する加工ヘッド3の斜め退避動作およびワーク104への加工ヘッド3の斜めアプローチ動作は有効でないと判断すると(ステップS20、No)、通常の倣い動作(直下下降移動の際にのみ倣い動作する従来までの倣い動作)を行なう。すなわち、斜め下降移動の際には加工ノズル4の倣い動作(ワーク104に対する加工ノズル4の距離を検出しながらのアプローチ)を行なわず、予め設定した所定の座標値まで加工ノズル4を移動させる。そして、直下下降移動の際にのみ倣い制御部25が加工ノズル4の倣い動作を行なう(ステップS50)。
When the
また、レーザ加工装置の加工処理ストップ後の再スタートの場合も(ステップS30、Yes)、通常の倣い動作(直下下降移動のみの倣い動作)を行なう(ステップS50)。斜め退避した後の斜めアプローチ処理や通常の倣い動作を終えると、NC制御部7は、加工ヘッド3の倣い動作を終了し、ワーク104のレーザ加工を開始する。
Also, in the case of restarting after stopping the processing process of the laser processing apparatus (step S30, Yes), a normal copying operation (a copying operation with only a downward movement) is performed (step S50). When the oblique approach process and the normal copying operation after the oblique retreat are finished, the
つぎに、斜め退避処理、斜めアプローチ処理の詳細な処理手順について説明する。図7は、斜め退避処理および斜めアプローチ処理の処理手順を示すフローチャートである。レーザ加工装置は、所定の加工位置でのレーザ加工を終了すると、次の加工位置への加工ノズル4の移動処理として、まず斜め退避処理を行なう(ステップS110)。加工ノズル4の斜め退避処理は、NC制御部7がサーボモータSM1〜SM3を制御することによって行なう。
Next, detailed processing procedures of the diagonal evacuation process and the diagonal approach process will be described. FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure of the diagonal retreat process and the diagonal approach process. When the laser processing at the predetermined processing position is completed, the laser processing apparatus first performs an oblique retreat process as a process for moving the
ここで斜め退避処理の際の加工ノズル4の移動経路について説明する。斜め退避処理の際の加工ノズル4の移動経路は、加工ノズル4がワーク104に衝突する可能性があるエリア(加工ノズル4の侵入を許可しないエリア(侵入禁止エリア))、加工ノズル4の最大移動速度、加工テーブル2の最大移動速度などに基づいて設定される。
Here, the movement path of the
図8および図9は、加工ヘッドの侵入を許可しないエリアを説明するための図である。加工ノズル4の侵入を許可しない侵入禁止エリアZ1,Z2は、ワーク104の表面形状、加工終了ポイント(斜め退避を開始する位置)A1や加工開始ポイント(斜めアプローチ処理を終了する位置)B1などに基づいて設定される。侵入禁止エリアZ1,Z2は、加工終了ポイントA1から次の加工開始ポイントB1までの上部に設定される。
FIG. 8 and FIG. 9 are diagrams for explaining an area where entry of the machining head is not permitted. The entry prohibition areas Z1 and Z2 that do not allow entry of the
侵入禁止エリアZ1,Z2は、斜め退避処理の際に加工ノズル4がワーク104に衝突する可能性のある移動角度、斜めアプローチ処理の際に加工ノズル4がワーク104に衝突する可能性のある移動角度、加工ノズル4をXY平面方向(ワーク104の加工面と平行な面内方向)で移動させる際の高さh1(倣い退避位置)に基づいて設定する。
The intrusion prohibited areas Z1 and Z2 are movement angles at which the
図8の侵入禁止エリアZ1は、斜め退避処理の際に侵入が許可されないエリア上部の経路(R1)、高さh1で加工ノズル4をXY平面方向内に移動させる際の経路(R2)、斜めアプローチ処理の際に侵入が許可されないエリア上部の経路(R3)、直下下降移動の経路(R4)、加工開始ポイントB1と加工終了ポイントA1とを結ぶ直線で囲まれる領域となる。
The intrusion prohibited area Z1 in FIG. 8 is a path (R1) above the area where intrusion is not permitted during oblique retraction processing, a path (R2) when moving the
経路(R1)は、加工ノズル4を加工終了ポイントA1から高さh1の退避位置Kに到達させるまでに、加工ノズル4がワーク104に衝突する可能性のあるエリアの外側に設定される。経路(R1)とワーク104の加工面とは、角度0度〜90度内の何れかの角度を成している。ここでの退避位置Kは、ワーク104の上部側に位置し、ワーク104の加工面からの距離を指定した位置である。
The path (R1) is set outside the area where the
経路(R2)は、加工ノズル4をZ軸方向へ移動させることなくワーク104の加工面と平行な面内方向(XY平面方向)で移動させる際の高さh1の上部に設定される。経路(R2)が退避位置Kから斜めアプローチを開始してもよい位置(倣い開始可能位置L)までの経路となる。ここでの倣い開始可能位置Lは、高さh1から加工ノズル4を直下下降移動の許可ポイントY1(中継位置)まで最短経路で移動させた場合に、加工ノズル4がワーク104に衝突する可能性がない位置である。
The path (R2) is set at the upper portion of the height h1 when the
経路(R3)は、加工ノズル4を倣い開始可能位置Lから次の加工開始ポイントB1の上部(後述の直下下降移動の許可ポイントY1)に到達させるまでに、加工ノズル4がワーク104に衝突する可能性のあるエリアの外側に設定される。経路(R3)とワーク104の加工面とは、角度90度〜180度内の何れかの角度を成している。
In the path (R3), the
経路(R4)は、直下下降移動の開始が許可される位置(直下下降移動の許可ポイントY1)から加工開始ポイントB1までの経路である。経路(R4)とワーク104の加工面とは、角度90度を成している。
The route (R4) is a route from the position where the start of the downward movement is permitted (permission point Y1 for the downward movement) to the machining start point B1. The path (R4) and the processed surface of the
加工終了ポイントA1と加工開始ポイントB1との間の距離が所定値よりも近い場合、加工終了ポイントA1と加工開始ポイントB1の略中間点(以下、加工面内中間点という)までの間に加工ノズル4が高さh1まで上昇しない場合がある。このような場合は、加工面内中間点まで加工ノズル4を上昇(斜め退避)させ、その後加工ノズル4を高さh1まで上昇させることなく斜めアプローチ処理を行なってもよい。このようなアプローチ処理を行なう場合には、例えば、図9に示す侵入禁止エリアZ2を設定する。
When the distance between the machining end point A1 and the machining start point B1 is closer than a predetermined value, machining is performed between the machining end point A1 and the machining start point B1 approximately between the machining end points A1 and the machining start point B1. The
図9に示す侵入禁止エリアZ2は、斜め退避処理の際に侵入が許可されないエリア上部の経路(R11)、斜めアプローチ処理の際に侵入が許可されないエリア上部の経路(R12)、直下下降移動の経路(R13)、加工開始ポイントB1と加工終了ポイントA1とを結ぶ直線で囲まれる領域となる。 The intrusion prohibited area Z2 shown in FIG. 9 includes a route above the area that is not allowed to enter during the oblique retreat process (R11), a route above the area that is not allowed to enter during the oblique approach process (R12), This is an area surrounded by a straight line connecting the path (R13) and the machining start point B1 and the machining end point A1.
経路(R11)は、加工ノズル4を加工終了ポイントA1から加工面内中間点上の倣い開始可能位置(退避終了位置)Mに到達させるまでに、加工ノズル4がワーク104に衝突する可能性のあるエリアの外側に設定される。経路(R11)とワーク104の加工面とは、角度0度〜90度内の何れかの角度を成している。
In the path (R11), there is a possibility that the
経路(R12)は、加工ノズル4を倣い開始可能位置Mから直下下降移動の許可ポイントY1まで斜め方向に下降させる際に、加工ノズル4がワーク104に衝突する可能性のあるエリアの外側に設定される。経路(R12)とワーク104の加工面とは、角度90度〜180度内の何れかの角度を成している。経路(R13)は、直下下降移動の許可ポイントY1から加工開始ポイントB1までの経路である。経路(R13)とワーク104の加工面とは、角度90度を成している。
The path (R12) is set outside the area where the
本実施の形態では、侵入禁止エリアZ1,Z2に加工ノズル4が進入しないよう、NC制御部7が加工ノズル4の移動経路を制御する。また、NC制御部7は、可能な限り短時間で加工ノズル4の移動が完了するよう、加工ノズル4の移動速度を制御する。
In the present embodiment, the
NC制御部7は、斜め退避処理の際、例えばサーボモータSM3を所定値以上の大きな出力(例えば最大出力)で駆動させて加工ノズル4をZ軸方向に所定の早送り速度(NCプログラムに設定しておかなくてもよい速度)で移動させる。このとき、NC制御部7は、加工ノズル4を加工終了ポイントA1と加工開始ポイントB1のXY平面内の最短経路に沿わせながらXY平面内を所定の早送り速度で移動させる。すなわち、加工ノズル4をZ軸方向に所定の早送り速度で移動させるとともに、加工ノズル4をXY平面方向の移動経路に沿わせながら加工ノズル4のY軸方向の移動または加工テーブル2のX軸方向の移動の少なくとも一方を所定の早送り速度にする。なお、ここでの早送り速度は、レーザ加工装置の性能等に基づいて設定される速度であり、所定値以上の速度とする。NC制御部7は、例えば、加工ノズル4をZ軸方向に最大速度で移動させるとともにY軸方向またはX軸方向の少なくとも一方の方向に最大速度で移動させる。以下の説明では、加工ノズル4の早送り速度が最大速度である場合について説明する。
During the oblique retraction process, the
NC制御部7は、斜め退避処理を開始した後、設定された退避量(高さh1)分だけZ軸方向に加工ノズル4が上昇したか否か(例えば退避位置Kに達したか)、加工ノズル4がZ軸方向の原点位置に到達したか否かを判断する。ここでの加工ノズル4のZ軸方向の原点位置は、Z軸方向の機械座標値が0の位置である。例えば、加工ノズル4は、原点位置よりも下(マイナスの機械座標値)で使用される。ここでのNC制御部7は、加工ノズル4が原点位置よりも上で使用されないよう、加工ノズル4がZ軸方向の原点位置に到達したか否かを判断している。
The
NC制御部7は、予め設定された退避量(高さh1)分だけZ軸方向に加工ノズル4が上昇した場合(ステップS120、Yes)、Z軸方向の加工ノズル4の移動を停止させ、加工ノズル4の移動をX軸方向やY軸方向(XY平面内)のみに限定する(ステップS130)。
The
また、NC制御部7は、加工ノズル4がZ軸方向の原点位置に到達した場合(ステップS120、Yes)、Z軸方向の加工ノズル4の移動を停止させ、加工ノズル4の移動をX軸方向やY軸方向のみに限定する(ステップS130)。
In addition, when the
Z軸方向の加工ノズル4の移動を停止させ、X軸方向やY軸方向のみに加工ノズル4を移動させると、NC制御部7は、加工ノズル4のX方向の位置やY方向の位置が斜めアプローチを開始する位置(倣い開始可能位置L)にまで到達したか否かを判断する(ステップS140)。NC制御部7は、加工ノズル4が倣い開始可能位置Lにまで到達するまで、加工ノズル4が倣い開始可能位置Lにまで到達したか否かを判断し続ける。
When the movement of the
ここで、加工ノズル4が斜め退避処理を行なう際の移動経路について説明する。図10は、加工ノズルの斜め退避経路を説明するための図である。図10では、侵入禁止エリアZ1が設定される場合の加工ノズルの斜め退避経路を示している。
Here, the movement path when the
図10に示した経路(2)は、加工ノズル4を最大の移動速度(Z軸方向)で移動させるとともに、加工ノズル4をXY平面方向の移動経路に沿わせながら加工ノズル4のY軸方向の移動または加工テーブル2のX軸方向の移動の少なくとも一方を最大速度にした場合を示している。この場合、加工ノズル4が高さh1(退避位置)に到達すると、加工ノズル4をXY平面内で倣い開始可能位置Lまで移動させる。
The path (2) shown in FIG. 10 moves the
なお、加工ノズル4や加工テーブル2を最大速度にして移動させた場合に、加工ノズル4が侵入禁止エリアZ1に侵入する場合(加工ノズル4のZ軸方向の移動速度に対して加工ノズル4のX軸方向、Y軸方向の移動速度が速い場合)(速度比が所定の比率よりも大きい場合)は、侵入禁止エリアZ1(経路(1))に沿うように加工ノズル4の移動を制御する。具体的には、加工ノズル4のZ軸方向を最大の移動速度で移動させつつ、加工ノズル4をXY平面方向の移動経路に沿わせて移動させる。このとき、加工ノズル4のY軸方向の移動速度や加工テーブル2のX軸方向の移動速度を抑えて、加工ノズル4が侵入禁止エリアZ1に侵入しないようにする。そして、加工ノズル4が高さh1(退避位置)に到達すると、加工ノズル4をXY平面内で倣い開始可能位置Lまで移動させる。加工ノズル4が倣い開始可能位置Lに到達すると、NC制御部7は、加工ノズル4の斜めアプローチ処理を開始する(ステップS160)。
When the
一方、NC制御部7は、ステップS120の処理において、設定された退避量(高さh1)分だけZ軸方向に加工ノズル4が上昇していなければ(ステップS120、No)、加工ノズル4がXY平面内で加工面内中間点に到達したか否かを判断する(ステップS150)。
On the other hand, if the
NC制御部7は、加工ノズル4が移動経路中の加工面内中間点に到達していなければ(ステップS150、No)、加工ノズル4の斜め退避処理を継続する(ステップS110)。加工ノズル4が移動経路中で加工面内中間点に到達すると(ステップS150、Yes)、NC制御部7は、この加工面内中間点を倣い開始可能位置(退避終了位置)Mとして、加工ノズル4の斜めアプローチ処理を開始する(ステップS160)。なお、予め設定された退避量(高さh1)に対応する位置(高さ)、Z軸方向の原点位置、加工面内中間点と同じ高さの位置が特許請求の範囲に記載の退避位置に対応する。
If the
ここで、加工ノズル4が図10とは異なる他の斜め退避処理(加工面内中間点を経由する場合の退避処理)を行なう際の移動経路について説明する。図11は、加工ノズルの他の斜め退避経路を説明するための図である。図11では、侵入禁止エリアZ2が設定される場合の加工ノズルの斜め退避経路を示している。
Here, the movement path when the
図11に示した経路(4)は、加工ノズル4を最大の移動速度(Z軸方向)で移動させるとともに、加工ノズル4をXY平面方向の移動経路に沿わせながら加工ノズル4のY軸方向の移動または加工テーブル2のX軸方向の移動の少なくとも一方を最大速度にした場合を示している。
The path (4) shown in FIG. 11 moves the
加工ノズル4が、加工終了ポイントA1と加工開始ポイントB1の加工面内中間点(倣い開始可能位置M)と同じ高さ(退避位置)まで到達すると、加工ノズル4のZ軸方向の移動を停止して加工ノズル4をXY平面内で倣い開始可能位置Mまで移動させる。加工ノズル4が、倣い開始可能位置Mまで到達すると、加工ノズル4の斜めアプローチ処理を開始する。
When the
なお、加工ノズル4や加工テーブル2を最大速度にして移動させた場合に、加工ノズル4が侵入禁止エリアZ1に侵入する場合(加工ノズル4のZ軸方向の移動速度に対して加工ノズル4のX軸方向、Y軸方向の移動速度が速い場合)は、侵入禁止エリアZ2(経路(3))に沿うように加工ノズル4の移動を制御する。具体的には、加工ノズル4のZ軸方向を最大の移動速度で移動させつつ、加工ノズル4をXY平面方向の移動経路に沿わせて移動させる。このとき、加工ノズル4のY軸方向の移動速度や加工テーブル2のX軸方向の移動速度を抑えて、加工ノズル4が侵入禁止エリアZ1に侵入しないようにする。そして、加工ノズル4が、加工面内中間点(倣い開始可能位置M)(退避位置)まで到達すると、加工ノズル4の斜めアプローチ処理を開始する。
When the
NC制御部7は、加工ノズル4の斜めアプローチ処理として、倣い開始可能位置Lや倣い開始可能位置Mから加工ノズル4を直下下降移動の許可ポイントY1へ移動(斜め下降移動)させる。
As the oblique approach process of the
ここで斜め下降移動の際の加工ノズル4の移動経路について説明する。斜め下降移動の際の加工ノズル4の移動経路は、加工ノズル4がワーク104に衝突する可能性があるエリア(侵入禁止エリアZ1,Z2)、加工ノズル4の最大移動速度、加工テーブル2の最大移動速度などに基づいて設定される。
Here, the movement path of the
NC制御部7は、斜め下降移動処理の際、例えばサーボモータSM3を最大出力で駆動させて加工ノズル4をZ軸方向に最大速度で移動させる。このとき、NC制御部7は、加工ノズル4を加工終了ポイントA1と加工開始ポイントB1のXY平面内の最短経路に沿わせながらXY平面内を最大速度で移動させる。すなわち、加工ノズル4をZ軸方向に最大の移動速度で下降させるとともに、加工ノズル4をXY平面方向の移動経路に沿わせながら加工ノズル4のY軸方向の移動または加工テーブル2のX軸方向の移動の少なくとも一方を最大速度にする。
The
本実施の形態では、NC制御部7の倣い制御部25は、斜め下降移動処理の際に、倣い制御を行なう。斜め下降移動処理を開始すると、静電センサがワーク104と加工ノズル4の距離に関する信号を検出し、センサ信号としてA/D変換部11に入力する。
In the present embodiment, the
A/D変換部11は、静電センサが検出したセンサ信号をA/D変換し、変換後のデジタル信号をノズル高さデータ変換部12に入力する。ノズル高さデータ変換部12は、A/D変換部11から入力された信号を、ワーク104に対する加工ノズル4の高さのデータに変換する。
The A / D converter 11 performs A / D conversion on the sensor signal detected by the electrostatic sensor, and inputs the converted digital signal to the nozzle
指令移動量作成部13は、ノズル高さデータ変換部12が算出した加工ノズル4の高さと加工プログラムにて指定されたノズル高さデータとの差分と、予め設定された退避量データとを用いて、指令移動量を作成する。指令移動量作成部13は、作成した指令移動量をサーボアンプ14に入力する。サーボアンプ14は、指令移動量をサーボモータSM3へと伝える。サーボモータSM3は、指令移動量に応じた距離だけZ軸方向に加工ヘッド3を移動させる。ここでの倣い制御部25は、直下下降移動の許可ポイントY1の高さまで加工ヘッド3を倣い制御しながら下降させる。
The command movement
NC制御部7は、加工ノズル4が直下下降移動の許可ポイントY1まで到達したか否かを判断する(ステップS170)。NC制御部7は、加工ノズル4が直下下降移動の許可ポイントY1まで到達していなければ(ステップS170、No)、加工ノズル4が直下下降移動の許可ポイントY1に到達するまで加工ノズル4に斜めアプローチの斜め下降移動を行わせる。
The
ここで、加工ノズル4が斜め下降移動を行なう際の移動経路について説明する。図12は、加工ノズルが斜め下降移動を行なう際の移動経路を説明するための図である。図12では、侵入禁止エリアZ1が設定される場合の加工ノズル4の斜め下降移動経路を示している。
Here, the movement path when the
加工ノズル4のZ軸方向の移動速度に対して加工ノズル4のX軸方向、Y軸方向の移動速度が遅い場合(速度比が所定の比率よりも小さい場合)に、加工ノズル4や加工テーブル2を最大速度にして移動させると、加工ノズル4が侵入禁止エリアZ1に侵入することとなる。したがって、このような場合は、侵入禁止エリアZ1(経路(5))に沿うように加工ノズル4の移動を制御する。具体的には、加工ノズル4のY軸方向への移動や加工テーブル2のX軸方向への移動を最大の移動速度で行いつつ加工ノズル4を経路(5)に沿わせて移動させる。このとき、加工ノズル4のZ軸方向の移動速度を抑えて、加工ノズル4が侵入禁止エリアZ1に侵入しないようにする。これにより、NC制御部7は、加工ノズル4を直下下降移動の許可ポイントY1まで移動させる。
When the moving speed of the
なお、加工ノズル4のX軸方向、Y軸方向の移動速度に対して加工ノズル4のZ軸方向の移動速度が遅い場合(速度比が所定の比率よりも小さい場合)、加工ノズル4をXY平面方向(高さh1)で移動させる処理を延長してもよい。この場合、NC制御部7は、倣いの開始位置(倣い開始位置N1)を倣い開始可能位置Lよりも加工開始ポイントB1に近づけて、加工ノズル4を移動させる。そして、NC制御部7は、加工ノズル4を直下下降移動の許可ポイントY1まで移動させる(経路(6))。
When the movement speed of the
ここでの倣い開始可能位置N1は、倣い開始可能位置Lと同一のXY平面内に位置であり、例えば加工ノズル4のZ軸方向の移動速度を最大速度にしても加工ノズル4が直下下降移動の許可ポイントY1まで最短経路で移動できる位置に設定する。
The scanning start possible position N1 here is a position in the same XY plane as the scanning start possible position L. For example, even if the movement speed of the
また、加工ノズル4が図11の斜め退避処理(加工面内中間点を経由する場合の退避処理)を行って倣い開始可能位置Mに移動してきた場合も図12の斜め下降移動経路と同様の移動経路によって加工ノズル4を直下下降移動の許可ポイントY1まで移動させる。
Further, when the
図13は、加工ノズルの他の斜め下降移動を行なう際の移動経路を説明するための図である。図13では、侵入禁止エリアZ2が設定される場合の加工ノズルの斜め下降移動経路を示している。 FIG. 13 is a diagram for explaining a movement path when another oblique lowering movement of the machining nozzle is performed. FIG. 13 shows an oblique downward movement path of the machining nozzle when the entry prohibition area Z2 is set.
図13の移動経路でも図12の移動経路と同様に、加工ノズル4のZ軸方向の移動速度に対して加工ノズル4のX軸方向、Y軸方向の移動速度が遅い場合は、侵入禁止エリアZ1(経路(7))に沿うように加工ノズル4の移動を制御する。
Similarly to the movement path of FIG. 12, the movement path of FIG. 13 also has an entry prohibition area when the movement speed of the
また、加工ノズル4のX軸方向、Y軸方向の移動速度に対して加工ノズル4のZ軸方向の移動速度が遅い場合、加工ノズル4をXY平面方向(高さh1)で移動させる処理を追加または延長してもよい。この場合、NC制御部7は、倣いの開始位置(倣い開始位置N2)を倣い開始可能位置Lよりも加工開始ポイントB1に近づけて、加工ノズル4を移動させる。そして、NC制御部7は、加工ノズル4を直下下降移動の許可ポイントY1まで移動させる。
In addition, when the movement speed of the
ここでの倣い開始可能位置N2は、倣い開始可能位置Lと同一のXY平面内に位置であり、例えば加工ノズル4のZ軸方向の移動速度を最大速度にしても加工ノズル4が直下下降移動の許可ポイントY1まで最短経路で移動できる位置に設定する。
The scanning start possible position N2 here is a position in the same XY plane as the scanning start possible position L. For example, even if the movement speed of the
NC制御部7は、加工ノズル4が直下下降移動の許可ポイントY1まで到達すると(ステップS170、Yes)、加工ノズル4の移動目標位置を直下下降移動の許可ポイントY1からワーク104上の加工開始ポイントB1に変更する。これにより、加工ノズル4のアプローチ位置を、実際にレーザ加工を行なう位置(レーザ加工のノズル高さ位置)に変更する(ステップS180)。
When the
NC制御部7は、レーザ加工のノズル高さ位置(新たに設定したアプローチ位置(加工開始ポイントB1))に加工ノズル4を直下下降移動(アプローチ)させる(ステップS190)。
The
NC制御部7は、加工ノズル4がレーザ加工のノズル高さ位置まで到達したか否かを判断する(ステップS200)。NC制御部7は、加工ノズル4がレーザ加工のノズル高さ位置まで到達していなければ(ステップS200、No)、加工ノズル4がレーザ加工のノズル高さ位置に到達するまで加工ノズル4に直下下降移動を行わせる。
The
図14および図15は、加工ノズル4の移動経路の一例を示す図である。図14では、図8に示した侵入禁止エリアZ1が設定された場合の斜め退避処理、斜めアプローチ処理を示している。ここでは、侵入禁止エリアZ1に沿うように加工ノズル4の移動を制御している。
14 and 15 are diagrams illustrating an example of a movement path of the
具体的には、まず加工終了ポイントA1から高さh1の退避位置Kまで加工ノズル4の移動を制御して加工ノズル4の斜め退避処理を行っている。この加工終了ポイントA1から退避位置Kまでの移動経路は図10に示した経路(1)に対応している。この後、退避位置Kから倣い開始可能位置Lまで、高さh1で加工ノズル4をXY平面方向内に移動させている。
Specifically, first, the oblique retreating process of the
そして、倣い開始可能位置Lから直下下降移動の許可ポイントY1まで、加工ノズル4の斜め下降移動処理を行ない、直下下降移動の許可ポイントY1から加工開始ポイントB1(レーザ加工位置)まで加工ノズル4の直下下降移動処理を行っている。
Then, the oblique lowering movement process of the
図15では、図9に示した侵入禁止エリアZ2が設定された場合の斜め退避処理、斜めアプローチ処理を示している。ここでは、侵入禁止エリアZ2に沿うように加工ノズル4の移動を制御している。
FIG. 15 shows oblique evacuation processing and oblique approach processing when the intrusion prohibited area Z2 shown in FIG. 9 is set. Here, the movement of the
具体的には、まず加工終了ポイントA1から倣い開始可能位置Mまで加工ノズル4の移動を制御して加工ノズル4の斜め退避処理を行っている。この加工終了ポイントA1から倣い開始可能位置Mまでの移動経路は図11に示した経路(3)に対応している。
Specifically, first, the oblique retraction process of the
この後、倣い開始可能位置Mから直下下降移動の許可ポイントY1まで、加工ノズル4の斜め下降移動処理を行ない、直下下降移動の許可ポイントY1から加工開始ポイントB1(レーザ加工位置)まで加工ノズル4の直下下降移動処理を行っている。
Thereafter, the
本実施の形態では、斜め下降移動処理と直下下降移動処理を行なう際に、倣い動作を行なっている。斜め下降移動処理の際に倣い動作を行なっているので、斜め下降移動処理の際の加工ノズル4の移動速度が斜め退避処理の際の加工ノズル4の移動速度よりも遅くなる場合がある。このため、加工ノズル4の斜め退避処理と斜め下降移動処理とでは、加工ノズル4の移動角度(上昇角度と下降角度)が異なる場合がある。この場合は、加工ノズル4の移動角度の相異量や角度比に応じて、倣い開始位置を変更してもよい。例えば、図12示した倣い開始位置N1を高さh1上のXY平面内で倣い開始可能位置Lに近づけてもよい。また、図13示した倣い開始位置N2を高さh1上のXY平面内で倣い開始可能位置Mに近づけてもよい。
In the present embodiment, the copying operation is performed when the oblique downward movement process and the direct downward movement process are performed. Since the copying operation is performed during the diagonally descending movement process, the moving speed of the
レーザ加工装置は、加工ノズル4がレーザ加工のノズル高さ位置まで到達すると(ステップS200、Yes)、斜め退避処理および斜めアプローチ処理を終了し、新たな加工開始ポイントB1でのレーザ加工を開始する。
When the
このように、レーザ加工装置は、斜め下降移動処理と直下下降移動処理を行なう際に、倣い動作(アプローチ動作)を行なっているので、ワーク104に反り返り(沈み込み)や段差があって加工終了ポイントA1と加工開始ポイントB1との高さが異なる場合であっても、加工ノズル4とワーク104の衝突を回避することが可能となる。
As described above, the laser processing apparatus performs the copying operation (approach operation) when performing the oblique downward movement process and the direct downward movement process, so that the
ここで、加工終了ポイントA1と加工開始ポイントB1との高さが異なる場合の加工ノズル4の移動経路について説明する。図16および図17は、移動ポイント間で高さが異なる場合の加工ノズルの移動経路を説明するための図である。
Here, the movement path of the
図16では、図8に示した侵入禁止エリアZ1が設定された場合の斜め退避処理、斜めアプローチ処理を示している。ここでは、侵入禁止エリアZ1に沿うように加工ノズル4の移動を制御している。
FIG. 16 shows oblique evacuation processing and oblique approach processing when the entry prohibition area Z1 shown in FIG. 8 is set. Here, the movement of the
また、図17では、図9に示した侵入禁止エリアZ2が設定された場合の斜め退避処理、斜めアプローチ処理を示している。ここでは、侵入禁止エリアZ2に沿うように加工ノズル4の移動を制御している。
In addition, FIG. 17 shows oblique evacuation processing and oblique approach processing when the entry prohibition area Z2 shown in FIG. 9 is set. Here, the movement of the
図16や図17に示すように、加工終了ポイントA1よりも加工開始ポイントB1が高い場合であっても、斜め下降移動処理を行なう際に倣い動作を行なっているので、加工ノズル4とワーク104との間の距離が所定値以下(位置P)になると、加工ノズル4のZ軸方向への移動を停止して直下下降移動の許可ポイントY1に移動(XY平面内での移動)する。
As shown in FIG. 16 and FIG. 17, even when the machining start point B1 is higher than the machining end point A1, the copying operation is performed when performing the diagonally descending movement process. When the distance between and becomes a predetermined value or less (position P), the movement of the
なお、本実施の形態では、レーザ加工装置が、X軸方向にワーク104が移動し、Y軸方向、Z軸方向に加工ヘッド3が移動する場合について説明したが、ワーク104を固定するとともに、加工ヘッド3をX軸方向、Y軸方向、Z軸方向に移動させてもよい。また、加工ヘッド3を固定し、ワーク104をX軸方向、Y軸方向、Z軸方向に移動させてもよい。これらの場合も本実施の形態のレーザ加工装置と同様な効果が得られる。
In the present embodiment, the laser processing apparatus has been described with respect to the case where the
また、加工ノズル4の倣い動作をレーザビームを利用したレーザ加工装置以外の装置に適用してもよい。例えば、プラズマ風を利用したプラズマ加工機や水流を利用したウォータジェット加工機等の、加工ヘッドとワークの相対位置を変化させつつワークを加工する加工機に適用しても良い。
Further, the copying operation of the
また、加工終了ポイントA1と加工開始ポイントB1の中間点である加工面内中間点を、加工ノズル4の斜め退避処理と斜め下降移動処理と移動角度の相違量や角度比に応じて設定してもよい。また、加工終了ポイントA1と加工開始ポイントB1の中間点である加工面内中間点を、直下下降移動の許可ポイントY1の高さ(ワーク104からのZ軸方向の距離)にに応じて設定してもよい。
Further, an intermediate point in the processing surface that is an intermediate point between the processing end point A1 and the processing start point B1 is set according to the amount of difference or the angle ratio of the moving angle between the slanting retreating processing and slanting descent movement processing of the
また、本実施の形態では、直下下降移動の許可ポイントY1から加工開始ポイントB1までの直下下降移動処理(経路(R4))の際に、ワーク104の加工面に対して角度90度で加工ノズル4を移動させる場合について説明したが、ワーク104の加工面に対して90度以外の角度(例えば80度)で加工ノズル4を移動させてもよい。
Further, in the present embodiment, during the direct downward movement processing (path (R4)) from the direct downward movement permission point Y1 to the machining start point B1, the machining nozzle is at an angle of 90 degrees with respect to the machining surface of the
このように実施の形態によれば、斜めアプローチの際に加工ノズル4の倣い制御を行なっているので、加工終了ポイントA1と加工開始ポイントB1との高さが異なる場合であっても、加工ノズル4とワーク104の衝突を回避することが可能となる。これにより、加工ノズル4の退避動作を円滑に実施し、次の加工ポイントでワーク104の安定したレーザ加工を開始できるレーザ加工装置を得ることが可能となる。
As described above, according to the embodiment, since the scanning control of the
また、加工ノズル4のZ軸方向の上昇速度をX軸方向やY軸方向の移動速度よりも早くすることにより、加工ノズル4が略真上(Z軸方向)に上がるため、ワーク104との衝突を回避でき、次の加工位置への迅速な移動が可能となる。
Further, since the
また、加工ノズル4の退避高さを設定された退避量または原点位置までに限定するので、ワーク104に対する加工ノズル4の無駄な退避処理を省くことが可能となり、効率の良い退避処理を行なうことが可能となる。
Further, since the retreat height of the
また、加工面内中間点で斜め退避処理を終了して斜めアプローチ処理を開始するので、短い経路で迅速に加工ノズル4を次の加工位置(加工開始ポイントB1)に移動させることが可能となる。
Further, since the oblique retreat process is terminated at the intermediate point in the machining surface and the oblique approach process is started, the
以上のように、本発明にかかるレーザ加工装置は、ワークに対する加工ヘッドの退避処理およびアプローチ処理に適している。 As described above, the laser processing apparatus according to the present invention is suitable for the retracting process and approach process of the processing head with respect to the workpiece.
1 加工機本体
2 加工テーブル
3 加工ヘッド
4 加工ノズル
5 Z軸ユニット
6 Y軸ユニット
7 NC制御部
8 レーザ発振器
11 A/D変換部
12 ノズル高さデータ変換部
13 指令移動量作成部
14 サーボアンプ
25 倣い制御部
104 ワーク
105 加工線
110 操作部
SM1〜SM3 サーボモータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記ワークと前記加工ヘッドの相対位置を制御するとともに、前記アプローチの際には、前記加工ヘッドを前記次の加工ポイント上へ斜め下降させる斜め下降制御を用いる位置制御部と、
前記ワークの加工面と前記加工ヘッドとの間の最短距離を距離情報として検出する距離検出部と、
を備え、
前記位置制御部は、前記斜め下降制御を開始する際に、前記距離検出部が検出した距離情報に基づいて前記加工ヘッドの位置制御を開始して前記加工ヘッドを前記次の加工ポイントにアプローチさせることを特徴とするレーザ加工装置。 When the machining head for irradiating the laser beam is moved to the machining point on the workpiece for laser machining, and the next machining point is laser machined after the laser machining of the machining point is completed, the laser at the machining point is used. In a laser processing apparatus for laser processing the next processing point by approaching the next processing point after retracting the processing head that has been processed to the retreat position located on the upper side of the workpiece,
While controlling the relative position of the workpiece and the machining head, and at the time of the approach, a position control unit that uses an oblique lowering control that obliquely descends the machining head onto the next machining point;
A distance detection unit that detects, as distance information, the shortest distance between the machining surface of the workpiece and the machining head;
With
The position control unit starts position control of the processing head based on the distance information detected by the distance detection unit when starting the oblique descending control, and causes the processing head to approach the next processing point. The laser processing apparatus characterized by the above-mentioned.
前記位置制御部は、前記加工ヘッドを前記斜め下降制御する際および前記加工ヘッドを前記中継位置から前記次の加工ポイントまで下降させる際に、前記距離検出部が検出した距離情報に基づいて前記加工ヘッドの位置制御を行なうことを特徴とする請求項1に記載のレーザ加工装置。 In the approach, the position control unit is positioned above the next processing point by simultaneously moving the processing head in a direction perpendicular to the processing surface of the workpiece and in a direction in the processing surface of the workpiece. The machining head is lowered obliquely toward the workpiece by the oblique lowering control to the relay position, and then the machining head is lowered from the relay position to the next machining point to approach the machining head to the next machining point. Let
The position control unit is configured to perform the processing based on the distance information detected by the distance detection unit when performing the oblique lowering control of the processing head and when lowering the processing head from the relay position to the next processing point. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the head position is controlled.
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