JP5308798B2 - Laser processing equipment - Google Patents
Laser processing equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP5308798B2 JP5308798B2 JP2008306730A JP2008306730A JP5308798B2 JP 5308798 B2 JP5308798 B2 JP 5308798B2 JP 2008306730 A JP2008306730 A JP 2008306730A JP 2008306730 A JP2008306730 A JP 2008306730A JP 5308798 B2 JP5308798 B2 JP 5308798B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gap
- unit
- control
- workpiece
- processing
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
本発明は、レーザ加工装置、例えばワークを所望の輪郭線に沿って切断または溶接するレーザ加工装置に関する。 The present invention relates to a laser processing apparatus, for example, a laser processing apparatus that cuts or welds a workpiece along a desired contour line.
レーザ加工装置においては、集光レンズがレーザ光を集光してワークの一点にスポットを形成し、スポットが形成されたワークの一部分は加熱により溶融もしくは蒸発する。このような状態で、ワークを移動させると、ピアシングまたは切断加工が行われる。従って、実際の加工においては、ワーク上の凹凸、うねりおよび/または反り(以下、「反り等」と称する)によってワーク上のスポット径が変化しないようにすることが要求される。それゆえ、特許文献1に開示されるように、加工プログラムを実行しながら、同時にノズルとワークとの間の距離を一定に保つギャップ制御が行われる。
In a laser processing apparatus, a condensing lens condenses laser light to form a spot at one point of a work, and a part of the work on which the spot is formed is melted or evaporated by heating. When the workpiece is moved in such a state, piercing or cutting is performed. Therefore, in actual machining, it is required that the spot diameter on the workpiece does not change due to unevenness, waviness and / or warpage (hereinafter referred to as “warpage or the like”) on the workpiece. Therefore, as disclosed in
図4は従来技術におけるレーザ加工装置の略図である。図4に示されるように、レーザ加工装置に含まれる数値制御装置100(CNC)は、移動量計算部110とサーボ制御部120とを含んでいる。移動量計算部110はメインCPUにより動作し、サーボ制御部120はサーボ制御専用CPUにより動作する。
FIG. 4 is a schematic diagram of a laser processing apparatus in the prior art. As shown in FIG. 4, the numerical control device 100 (CNC) included in the laser processing apparatus includes a movement
移動量計算部110は、加工プログラムの読出部310、加工経路指令の解析部320、補間処理部330、移動指令の出力部340、A/D変換処理部400、ギャップ制御処理部410、切換部300とを含んでいる。また、サーボ制御部120は、位置制御処理部130、速度制御処理部140および電流制御処理部150を含んでいる。
The movement
また、ワークWに対してレーザ光を出力する加工ノズル24は、Z軸モータ22により昇降する。図示されるように、Z軸モータ22の位置を検出するZ軸モータ位置検出器23がZ軸モータ22に取付けられている。また、接触子26を用いてワークWと加工ノズル24との間のギャップ距離を検出するギャップセンサ25が加工ノズル24に取付られている。
Further, the
移動量計算部110の読出部310および解析部320が加工プログラムの読出しおよび解析をそれぞれ行う。そして、加工プログラムに記述されたギャップ制御動作モードの指令に基づいて、切換部300が駆動し、出力部340により作成された加工ノズル24の移動指令からギャップ制御処理部410により作成される加工ノズル24の移動指令に切換え、それにより、ギャップ制御が行われる。
The
ギャップ制御動作においては、ギャップセンサ25がワークWと加工ノズル24との間のギャップ距離をギャップ検出値として検出する。ギャップ検出値は、ワークW上の反り等に応じて変化する。そして、ギャップ検出値は、A/D変換処理部400(外部入力インターフェース機器)においてA/D変換され、次いで、移動量計算部110に取込まれる。そして、ギャップ制御処理部410において、ギャップ検出値に応じた加工ノズル24の移動指令が作成される。
図4に示される従来技術においては、ギャップ検出値は外部入力インターフェース機器を通じてA/D変換された上で、移動量計算部110に入力される。A/D変換に必要とされる時間は短いものの、ギャップ検出値が移動量計算部110に取込まれるまでの時間は、外部入力インターフェース機器と数値制御装置100との間の通信周期のために遅れることになる。
In the prior art shown in FIG. 4, the gap detection value is A / D converted through an external input interface device and then input to the movement
また、ギャップ制御処理部410においては、ギャップ検出値からギャップ制御のための移動指令を作成する演算処理は補間周期もしくは補間周期よりも速い制御周期で行われる。しかしながら、この演算処理は、サーボ制御のための制御周期と比較すればかなり低速であるので、ギャップ制御処理部410においても遅延が生じる。
In the gap
さらに、図4においては、ギャップ制御動作のための移動指令をサーボ制御部120に指令して、位置制御処理部130、速度制御処理部140および電流制御処理部150を通じてサーボアンプ21に出力されるまでにも、遅延が生じる。
Further, in FIG. 4, a movement command for the gap control operation is commanded to the
これらのことにより、ギャップセンサ25がギャップ距離を検出してから加工ノズルの軸が動作するまでの間にかなりの時間が必要とされることになる。そして、X軸およびY軸方向にワークWを動作させる送り速度が大きい場合には、加工ノズル24の昇降動作がワークWの反り等に追従できなくなり、結果的に、加工精度が低下する。
For these reasons, a considerable time is required from when the
一般にレーザ加工においては、ワークWの部位または形状、加工プログラムの指令手法によっては切換部300を頻繁に起動する場合がある。例えばピアシングを行う場合には、レーザ光照射時に発生するプラズマの影響によってギャップセンサ25が誤動作するのでピアシング時にはギャップ制御を行わない指令を加工プログラムに含ませる場合がある。従来のギャップ制御手法においては、移動量計算部110の出力部340による移動指令の出力と、ギャップ制御処理部410による移動指令の出力とを切換えて動作させる必要がある。このような切換動作を頻繁に行うと、切換動作に伴う待ち時間が発生する。このこともまた、タクトタイムが延びる要因の一つになる。
In general, in laser machining, the
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ギャップ制御動作の起動および終了に要する時間を短縮すると共に、ギャップ制御動作の高精度化および応答性の向上を可能にするレーザ加工装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a laser processing apparatus that shortens the time required to start and end the gap control operation, and enables higher accuracy and improved responsiveness of the gap control operation. The purpose is to provide.
前述した目的を達成するために1番目の発明によれば、加工ノズルから射出されたレーザ光を集光して被加工物に照射しつつ、加工プログラムに基づいて前記加工ノズルおよび前記被加工物を相対移動させることにより前記被加工物を加工するレーザ加工装置において、前記加工ノズルが取付けられている制御軸と、前記加工ノズルを前記被加工物に向かって前進および前記被加工物から後退させるように前記制御軸を駆動する駆動部と、前記駆動部を制御するサーボ制御部と、前記駆動部の位置を検出する位置検出部と、前記加工ノズルと前記被加工物との間のギャップを検出するギャップセンサと、を具備し、前記サーボ制御部は、前記位置検出部により検出された前記駆動部の位置を前記ギャップセンサにより検出されたギャップ検出値に基づいて変更し、それにより、前記加工ノズルと前記被加工物との間のギャップを一定に維持するギャップ制御を行うようにしており、前記サーボ制御部においては、前記位置検出部により検出される前記駆動部の位置と前記ギャップセンサにより検出される前記ギャップ検出値とによって位置制御ループが形成されており、前記駆動部の位置に前記ギャップ検出値が加算されることにより前記駆動部に対する位置制御が行われ、前記ギャップ検出値のフィードフォワード処理によって、前記駆動部に対する速度制御および電流制御が行われるようにした、レーザ加工装置が提供される。 In order to achieve the above-mentioned object, according to the first invention, the machining nozzle and the workpiece are processed based on a machining program while condensing the laser beam emitted from the machining nozzle and irradiating the workpiece. In a laser processing apparatus that processes the workpiece by moving the workpiece relative to each other, a control shaft to which the processing nozzle is attached, and the processing nozzle is moved forward and backward from the workpiece. A drive unit that drives the control shaft, a servo control unit that controls the drive unit, a position detection unit that detects the position of the drive unit, and a gap between the machining nozzle and the workpiece. A gap sensor that detects the gap detected by the gap sensor, the servo control unit detecting the position of the driving unit detected by the position detection unit. Change based on, whereby the processing nozzle and the have to perform the gap control for maintaining the gap constant between the workpiece, in the servo control unit, detected by the position detection unit A position control loop is formed by the position of the drive unit and the gap detection value detected by the gap sensor, and the gap detection value is added to the position of the drive unit to A laser processing apparatus is provided in which position control is performed, and speed control and current control are performed on the drive unit by feedforward processing of the gap detection value .
すなわち1番目の発明においては、従来技術のようにギャップ制御時に移動量計算部において制御軸に関する計算を行う必要が無い。また、ギャップ検出値を外部入力インターフェース機器に通して移動量計算部に入力する必要もない。このため、ギャップ制御時に制御軸に対する応答性を高められ、ギャップ制御を高精度で行うことができる。さらに、ギャップ制御時において切換部による切換処理を行う必要が無く、従って、ギャップ制御動作の起動および終了に要する時間を短縮することもできる。さらに、フィードフォワード処理を行っているので位置制御処理が終了するのを待つ必要がない。従って、制御上の遅れを解消し、より高い応答性を確保することができる。 That is, in the first invention, it is not necessary to perform a calculation related to the control axis in the movement amount calculation unit at the time of gap control as in the prior art. Further, it is not necessary to input the gap detection value to the movement amount calculation unit through the external input interface device. For this reason, the responsiveness with respect to a control axis is improved at the time of gap control, and gap control can be performed with high precision. Furthermore, it is not necessary to perform a switching process by the switching unit during gap control, and therefore the time required for starting and ending the gap control operation can be shortened. Furthermore, since the feedforward process is performed, there is no need to wait for the position control process to end. Therefore, the delay in control can be eliminated and higher responsiveness can be ensured.
2番目の発明によれば、1番目の発明において、さらに、前記加工プログラムに基づいて前記加工ノズルの移動量を計算する移動量計算部を具備し、該移動量計算部により計算された移動量に基づいて前記加工ノズルの移動指令が出力された場合には、前記サーボ制御部は、前記ギャップ制御を中断するようにした。
すなわち2番目の発明においては、ギャップ制御動作を完全に終了することなしに、加工プログラムからの移動指令を制御軸に出力できる。従って、加工ノズルが被加工物上に堆積した異物または被加工物自体に衝突するのを容易に避けられる。
According to a second aspect, in the first aspect, further comprising a moving amount calculation unit for calculating a movement amount of the processing nozzle on the basis of the machining program, the movement amount calculated by the movement amount calculating section When the movement command of the machining nozzle is output based on the above, the servo control unit interrupts the gap control.
That is, in the second invention, the movement command from the machining program can be output to the control axis without completely ending the gap control operation. Therefore, it is possible to easily avoid the processing nozzle from colliding with foreign matter accumulated on the workpiece or the workpiece itself.
3番目の発明によれば、2番目の発明において、前記ギャップ制御を行う場合に前記移動量計算部により計算された移動量に基づいて前記加工ノズルの移動指令が出力されたときには、前記ギャップ検出値が加算されることなしに、前記位置検出部により検出された前記駆動部の位置は前記サーボ制御部に通知されるようにした。
すなわち3番目の発明においては、ギャップ制御により制御軸が移動した移動量が移動量計算部に通知されて、そこで座標更新処理が行われる。従って、移動量計算部における座標値と機械の実際の位置を一致させられる。
According to a third aspect , in the second aspect , when the movement command of the machining nozzle is output based on the movement amount calculated by the movement amount calculation unit when performing the gap control, The position of the drive unit detected by the position detection unit is notified to the servo control unit without adding the gap detection value.
That is, in the third aspect of the invention, the movement amount that the control axis has moved by gap control is notified to the movement amount calculation unit, and coordinate update processing is performed there. Therefore, the coordinate value in the movement amount calculation unit and the actual position of the machine can be matched.
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同様の部材には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図1は本発明に基づくレーザ加工装置の略図である。図1に示されるように、レーザ加工装置1に含まれる数値制御装置10(CNC)は、加工ノズル24の移動指令を作成する移動量計算部11と、Z軸モータ22を制御するサーボ制御部12とを含んでいる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the following drawings, the same members are denoted by the same reference numerals. In order to facilitate understanding, the scales of these drawings are appropriately changed.
FIG. 1 is a schematic diagram of a laser processing apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 1, a numerical controller 10 (CNC) included in the
移動量計算部11はメインCPUにより動作し、サーボ制御部12はサーボ制御専用CPUにより動作する。また、数値制御装置10は、加工ノズルなどの機械の位置、速度、レーザ状態、加工条件などを表示する表示部、例えばCRT、液晶表示器を含んでいる。さらに、数値制御装置10は、レーザ出力条件、各種データを入力する入力部、例えばキーボード、マウスなども含んでいる。
The movement amount calculation unit 11 is operated by a main CPU, and the
図示されるように、移動量計算部11は、加工プログラムの読出部31、加工経路指令の解析部32、補間処理部33、移動指令の出力部34、座標値更新処理部35を含んでいる。また、サーボ制御部12は、位置制御処理部13、速度制御処理部14および電流制御処理部15を含んでいる。図1から分かるように、サーボ制御部12は移動指令をサーボアンプ21に入力する。
As shown in the figure, the movement amount calculation unit 11 includes a machining program reading unit 31, a machining path
さらに、ワークWに対してレーザ光を出力する加工ノズル24は、Z軸モータ22により制御軸29に沿って昇降する。図示されるように、制御軸29はワークWの上面に対して概ね垂直に延びている。また、Z軸モータ22の回転量を測定してその回転量に応じたパルスを出力するZ軸モータ位置検出器23がZ軸モータ22に取付けられている。
Further, the
また、可動テーブル40に保持されたワークWと加工ノズル24との間のギャップGを接触子26により検出するギャップセンサ25が加工ノズル24に取付られている。接触子26はワークW上の反り等に応じて昇降し、その昇降動作は変換機構部28によって回転運動に変換される。そして、位置検出器27は、変換された回転運動に応じた数のパルスを出力する。位置検出器27はZ軸モータ位置検出器23と同様の構成であるものとする。図1に示されるように、位置検出器27から出力されたパルスは位置制御処理部13に出力される。
Further, a
なお、接触子26を使用する代わりに、静電容量型のギャップセンサ(図示しない)を用いて、その出力をZ軸モータ位置検出器23の出力と同種に変換する変換回路を設けてもよい。
Instead of using the
レーザ加工装置によりワークWをレーザ加工する場合には、図示しないレーザ発振器を通じてレーザ光が加工ノズル24から射出される。レーザ光は、図示しない集光レンズによって集光されつつワークWを照射する。
When the workpiece W is laser processed by the laser processing apparatus, laser light is emitted from the
そして、数値制御装置10の記憶装置または外部記憶装置(いずれも図示しない)に記憶されたワークW用の加工プログラムが読出部31により読出される。次いで、加工プログラムの内容は解析部32により解析され、補間処理部33を通じて出力部34からX軸、Y軸方向における移動指令が出力される。X軸、Y軸方向における移動指令によって、ワークWを保持する可動テーブル40はX軸、Y軸方向に動作される。これにより、ワークWは所望の輪郭線に沿って加工処理される。
Then, the machining program for the workpiece W stored in the storage device of the
図2は本発明に基づくレーザ加工装置のギャップ制御動作を示すフローチャートである。図2は、一つの実施例として、レーザ加工装置1がワークWを切断加工する場合を示されている。ただし、レーザ加工装置1がワークWを溶接加工する場合であっても概ね同様であるものとする。
FIG. 2 is a flowchart showing the gap control operation of the laser processing apparatus according to the present invention. FIG. 2 shows a case where the
図2に示されるように、はじめに、ステップS1において、レーザ切断加工時に、Z軸モータ位置検出器23の所定周期毎の出力をサーボ制御部12に一旦取込む。Z軸モータ位置検出器23の出力値Mは、Z軸モータ22の回転量に応じた数のパルスであるものとする。
As shown in FIG. 2, first, in step S <b> 1, the output of the Z-axis
次いで、ステップS2においては、実行中の加工プログラムにおいてギャップ制御動作が指令され実行中か否かを判定する。そして、ギャップ制御動作が実行中であると判定されなかった場合には、ステップS4に進む。一方、ギャップ制御動作が実行中であると判定された場合には、ステップS3に進む。 Next, in step S2, it is determined whether or not a gap control operation is commanded in the machining program being executed. If it is not determined that the gap control operation is being performed, the process proceeds to step S4. On the other hand, if it is determined that the gap control operation is being executed, the process proceeds to step S3.
ところで、通常、切断加工プログラムは、ワークWを所望の輪郭線に沿って切断するためにX軸およびY軸方向に関する移動情報を含んでいる。そして、このような移動情報に基づいて、X軸およびY軸方向に関する移動指令が作成される。しかしながら、加工ノズル24の焦点位置を一定に維持するために、加工プログラムはZ軸方向に関する移動情報を含んでいない。このため、ギャップ制御時においては、移動量計算部11によって計算されるZ軸方向の移動指令はゼロであり、制御軸29は通常は昇降しない。すなわち、レーザ加工時には、加工ノズル24は所定の高さに留まっている。
By the way, normally, the cutting process program includes movement information regarding the X-axis and Y-axis directions in order to cut the workpiece W along a desired contour line. Based on such movement information, a movement command for the X-axis and Y-axis directions is created. However, in order to keep the focal position of the
しかしながら、ワークWの被加工面に反り等が存在する場合には、レーザ加工時に加工ノズル24とワークWの被加工面との間の距離が輪郭線に沿って変化する。このような場合には、加工ノズル24がワークWに衝突して、これらが破損するようになる。あるいはレーザ光の焦点位置がワークWの被加工面から逸脱し、従って、ワークWの加工が良好に行えなくなる可能性がある。
However, when warpage or the like exists on the surface to be processed of the workpiece W, the distance between the processing
このため、本発明においては、ギャップセンサ25の接触子26がワークWの加工面に載置されている。そして、可動テーブル40が移動するときに、接触子26はワークWの反り等に応じて昇降する。この接触子26の昇降動作は、変換機構部28、例えばラックアンドピニオンによって回転運動に変換される。そして、位置検出器27は変換機構部28から伝達された回転運動に応じた数のパルスを所定周期毎に出力する。このパルス数をギャップセンサ25の出力値M’と呼ぶ。
For this reason, in the present invention, the
そして、ステップS3においては、ギャップセンサ25の出力値M’は、Z軸モータ位置検出器23の出力値Mに加算され、新たな出力値Mとして更新される(M←M+M’)。これにより、ワークW上の反り等に基づくギャップGの変化を補正できる。新たな出力値Mはサーボ制御部12の位置制御処理部13に入力される。そして、この出力値Mに基づいて、サーボ制御部12は加工ノズル24とワークWとの間のギャップGを一定に維持するようZ軸モータ22を制御する。
In step S3, the output value M ′ of the
このように本発明においては、従来技術のようにギャップ制御時に移動量計算部11において制御軸29に関する計算を行う必要が無い。また、ギャップGを外部入力インターフェース機器を通じて移動量計算部11に入力する必要もない。このため、制御軸29に対する応答性を高められ、ギャップ制御を高精度で行うことができる。さらに、従来技術のような切換部による切換処理を行う必要が無いので、本発明においてはギャップ制御動作の起動および終了に要する時間を短縮することも可能である。
As described above, in the present invention, it is not necessary to perform calculation related to the
また、通常は、Z軸モータ位置検出器23はZ軸モータ22に対する出力指令よりも遅れて追従するので誤差が発生する。サーボ制御部12は、移動量計算部11よりも速い周期で処理を行い、それにより、誤差を抑えるようにしている。ところが、本発明においては、ギャップセンサ25により検出されるギャップGをZ軸モータ位置検出器23の出力値Mと同じ単位に変換した上で、それに加算している。このため、本発明においては、移動量計算部11よりも速い周期で処理を行うことなしに、ギャップGを一定に維持するZ軸モータ22の駆動量を算出することができる。
Normally, an error occurs because the Z-axis
次いで、ステップS4においては、位置制御処理部13に入力された出力値Mに基づいて位置制御を行う。そして、ステップS5においては、ギャップ制御速度に対して、速度制御処理部14がフィードフォワード処理を適用するかどうかの判定を行う。
Next, in step S4, position control is performed based on the output value M input to the position
フィードフォワード処理を有効にすると判定された場合には、ステップS6において、第一FF処理部16がギャップGに対して速度フィードフォワード処理を行い、ステップS7において、速度制御処理部14が速度制御処理を実施する。
If it is determined that the feedforward process is to be enabled, the first
さらに、ステップS8においては、ギャップ制御電流に対して、電流制御処理部15がフィードフォワード処理を適用するかどうかの判定を行う。そして、フィードフォワード処理を有効にすると判定された場合には、ステップS9において、第二FF処理部17がギャップGに対して電流フィードフォワード処理を行い、ステップS10において、電流制御処理部15が電流制御処理を実施する。
Further, in step S8, the current
このように、速度フィードフォワード処理および電流フィードフォワード処理を行っているので位置制御処理部13および速度制御処理部14における処理が終了するのを待つ必要はない。従って、本発明においては、制御上の遅れを解消し、高い応答性を確保できるのが分かるであろう。その後、位置制御処理部13で処理された電流指令はサーボアンプ21を通じてZ軸モータ22に出力される(ステップS11)。
Thus, since the speed feedforward process and the current feedforward process are performed, there is no need to wait for the processes in the position
ところで、前述したように通常はレーザ加工時に制御軸29に対するZ軸方向の移動指令は出力されず、ギャップ制御動作によってワークWの加工面の反り等に応じて制御軸29が昇降され、ワークWに対して所望の輪郭線に沿った処理が行われる。
By the way, as described above, the Z axis movement command for the
しかしながら、レーザ加工が一旦終了した後で、加工ノズル24をワークW上の別の位置に移動させる場合には、加工ノズル24がワークW上に堆積した異物またはワークW自体に衝突するのを避けるために、加工ノズル24を制御軸29に沿って上昇させる移動指令を加工プログラムに含ませる場合がある。
However, when the
このような移動指令に基づいてギャップ制御動作時に制御軸29が上昇すると、ギャップGが大きくなるので、加工ノズル24を下降させる移動指令が新たに出力されることになる。このように加工ノズル24が昇降動作を繰返す場合には、加工ノズル24が正常に動作できない事態が生じる。このため、ギャップ制御動作時に移動量計算部11による制御軸29の移動指令が出力される場合に、ギャップ制御動作を一時的に停止させるのが好ましい。
When the
図3はレーザ加工装置のギャップ制御動作時における停止処理を示すフローチャートである。図3においては、ギャップ制御動作が実施されているときに、その動作を継続するか否かを判定する。 FIG. 3 is a flowchart showing stop processing during the gap control operation of the laser processing apparatus. In FIG. 3, when the gap control operation is being performed, it is determined whether or not to continue the operation.
図3のステップT1において読出部31が加工プログラムを読出し、次いでステップT2において解析部32が加工プログラム内にギャップ制御指令が在るか否かを判定する。ギャップ制御指令が存在する場合には、ステップT3に進む。ステップT3においては、ギャップ制御動作を実行しているときに移動量計算部11が、Z軸方向における制御軸29の移動指令を作成したかどうかを判定する。
In step T1 in FIG. 3, the reading unit 31 reads the machining program, and then in step T2, the
そして、ギャップ制御動作時にZ軸方向における制御軸29の移動指令が作成されたと判定された場合には、ギャップセンサ25の出力値M’をZ軸モータ位置検出器23の出力値Mに加算するのを停止し、Z軸モータ位置検出器23の出力値Mのみをサーボ制御部12に通知する。このような制御により、ギャップ制御動作は一時的に中断される(ステップT5)。
When it is determined that a movement command for the
このような場合には、ギャップ制御動作時にZ軸方向の移動指令に基づいて加工ノズル24が一時的に上昇する。従って、ギャップ制御動作を完全に終了することなしに、加工ノズル24がワークW上に堆積した異物またはワークW自体に衝突するのを避けることが可能となる。
In such a case, the
そして、Z軸モータ位置検出器23の出力値Mは位置制御処理部13を通じて移動量計算部11の座標値更新処理部35に入力される。座標値更新処理部35においては、出力値Mに基づいて座標更新処理が行われる。従って、移動量計算部11における座標値と機械の実際の位置とを一致させることが可能となる。
The output value M of the Z-axis
1 レーザ加工装置
10 数値制御装置
11 移動量計算部
12 サーボ制御部
13 位置制御処理部
14 速度制御処理部
15 電流制御処理部
16 第一FF処理部
17 第二FF処理部
21 サーボアンプ
22 Z軸モータ(駆動部)
23 Z軸モータ位置検出器(位置検出部)
24 加工ノズル
25 ギャップセンサ
26 接触子
27 位置検出器
28 変換機構部
29 制御軸
31 読出部
32 解析部
33 補間処理部
34 出力部
40 可動テーブル
W ワーク(被加工物)
DESCRIPTION OF
23 Z-axis motor position detector (position detector)
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記加工ノズルが取付けられている制御軸と、
前記加工ノズルを前記被加工物に向かって前進および前記被加工物から後退させるように前記制御軸を駆動する駆動部と、
前記駆動部を制御するサーボ制御部と、
前記駆動部の位置を検出する位置検出部と、
前記加工ノズルと前記被加工物との間のギャップを検出するギャップセンサと、を具備し、
前記サーボ制御部は、前記位置検出部により検出された前記駆動部の位置を前記ギャップセンサにより検出されたギャップ検出値に基づいて変更し、それにより、前記加工ノズルと前記被加工物との間のギャップを一定に維持するギャップ制御を行うようにしており、
前記サーボ制御部においては、前記位置検出部により検出される前記駆動部の位置と前記ギャップセンサにより検出される前記ギャップ検出値とによって位置制御ループが形成されており、前記駆動部の位置に前記ギャップ検出値が加算されることにより前記駆動部に対する位置制御が行われ、
前記ギャップ検出値のフィードフォワード処理によって、前記駆動部に対する速度制御および電流制御が行われるようにした、レーザ加工装置。 A laser processing apparatus for processing the workpiece by moving the processing nozzle and the workpiece relative to each other based on a processing program while condensing and irradiating the workpiece with laser light emitted from the processing nozzle In
A control shaft to which the machining nozzle is attached;
A drive unit that drives the control shaft to move the processing nozzle forward and backward from the workpiece;
A servo control unit for controlling the drive unit;
A position detection unit for detecting the position of the drive unit;
A gap sensor for detecting a gap between the processing nozzle and the workpiece,
The servo control unit changes the position of the driving unit detected by the position detection unit based on a gap detection value detected by the gap sensor, and thereby, between the processing nozzle and the workpiece. Gap control is performed to maintain a constant gap.
In the servo control unit, a position control loop is formed by the position of the drive unit detected by the position detection unit and the gap detection value detected by the gap sensor, and the position of the drive unit is Position control for the drive unit is performed by adding the gap detection value,
A laser processing apparatus in which speed control and current control are performed on the drive unit by feedforward processing of the gap detection value.
該移動量計算部により計算された移動量に基づいて前記加工ノズルの移動指令が出力された場合には、前記サーボ制御部は、前記ギャップ制御を中断するようにした請求項1に記載のレーザ加工装置。 Furthermore, it comprises a movement amount calculation unit for calculating the movement amount of the processing nozzle based on the processing program,
2. The laser according to claim 1, wherein when the machining nozzle movement command is output based on the movement amount calculated by the movement amount calculation unit, the servo control unit interrupts the gap control. Processing equipment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008306730A JP5308798B2 (en) | 2008-12-01 | 2008-12-01 | Laser processing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008306730A JP5308798B2 (en) | 2008-12-01 | 2008-12-01 | Laser processing equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010125518A JP2010125518A (en) | 2010-06-10 |
JP5308798B2 true JP5308798B2 (en) | 2013-10-09 |
Family
ID=42326261
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008306730A Active JP5308798B2 (en) | 2008-12-01 | 2008-12-01 | Laser processing equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5308798B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11559851B2 (en) | 2016-04-21 | 2023-01-24 | Fanuc Corporation | Laser machining device and laser machining method |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5166589B1 (en) * | 2011-10-21 | 2013-03-21 | ファナック株式会社 | Control device for laser processing that controls approach action of processing head |
JP6514004B2 (en) | 2015-03-31 | 2019-05-15 | ファナック株式会社 | Laser processing machine having gap control function and control device therefor |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6056494A (en) * | 1983-09-06 | 1985-04-02 | Tanaka Seisakusho:Kk | Laser working device |
JP2528509B2 (en) * | 1988-12-28 | 1996-08-28 | ファナック株式会社 | Laser processing method |
JP3031985B2 (en) * | 1990-09-27 | 2000-04-10 | ヤマザキマザック株式会社 | Control device for laser beam machine |
JP4639644B2 (en) * | 2004-05-26 | 2011-02-23 | 三菱電機株式会社 | Machining apparatus with evacuation function and evacuation method |
JP2007034729A (en) * | 2005-07-27 | 2007-02-08 | Yaskawa Electric Corp | Digital servo controller |
JP4623292B2 (en) * | 2005-07-28 | 2011-02-02 | 株式会社安川電機 | Digital servo controller |
-
2008
- 2008-12-01 JP JP2008306730A patent/JP5308798B2/en active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11559851B2 (en) | 2016-04-21 | 2023-01-24 | Fanuc Corporation | Laser machining device and laser machining method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010125518A (en) | 2010-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5941108B2 (en) | Laser processing equipment with high-speed positioning function | |
JP6017528B2 (en) | Laser processing equipment with interference avoidance function at nozzle approach | |
JP5482639B2 (en) | Numerical control device, control program, and storage medium | |
JP5752335B1 (en) | NC program generating device, NC program generating method, NC program generating program | |
WO2012176268A1 (en) | Motor control device | |
US9869989B2 (en) | Numerical controller | |
JP5832569B2 (en) | Numerical control device that can avoid interference during gap control | |
JP5881912B1 (en) | Laser processing machine and numerical control program creation software | |
JP5308798B2 (en) | Laser processing equipment | |
KR101722916B1 (en) | 5-axis device fabricating surface continuously based on laser scanner and control method for the device | |
JP5201114B2 (en) | Laser processing apparatus and laser processing method | |
JP4828374B2 (en) | Laser processing equipment | |
JP2009237929A (en) | Numerical controller, control program for numerical controller, and recording medium for numerical controller | |
JP4639644B2 (en) | Machining apparatus with evacuation function and evacuation method | |
JP2016010819A (en) | Laser machining device | |
JP6514004B2 (en) | Laser processing machine having gap control function and control device therefor | |
JP2018103251A (en) | Laser beam machine and laser beam machining method | |
JP2021064363A (en) | Numerical value control unit and control method | |
JPH09308980A (en) | Copying control device of laser beam cutting machine and its method | |
JP7457108B2 (en) | Tool measuring system and control method | |
WO2024111031A1 (en) | Machining state prediction device and machining control device | |
JP2007164228A (en) | Numerical controller having feed shaft acceleration/deceleration function with consideration of direction of surface to be worked | |
JP2002233932A (en) | Automatic detection method for end face of material | |
WO2022239106A1 (en) | Numerical controller and storage medium | |
JP2015073992A (en) | Laser processing device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110621 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121004 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121009 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130108 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130218 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20130311 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130423 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130515 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130604 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130701 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5308798 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |