JP6135183B2 - Laser processing equipment - Google Patents

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Description

本発明はレーザ加工装置に関し、詳しくは加工テーブルと加工ヘッドとを相対移動させて、被加工物にレーザ光によるスリットを形成するレーザ加工装置に関する。   The present invention relates to a laser processing apparatus, and more particularly to a laser processing apparatus that forms a slit by laser light on a workpiece by relatively moving a processing table and a processing head.

従来、レーザ光を発生するレーザ発振器と、被加工物を支持する加工テーブルと、上記被加工物にレーザ光を照射する集光レンズを内蔵した加工ヘッドと、上記加工テーブルと加工ヘッドとを相対移動させる移動手段とを備えたレーザ加工装置が知られている。
このようなレーザ加工装置は制御手段によって制御され、当該制御手段が加工プログラムに基づいて上記レーザ発振器および移動手段を制御することで、被加工物に所定幅のスリットを形成することが可能となっており、段ボール等の抜型(ダイボード)に刃物(抜き刃)を埋め込むための溝(スリット)の加工に利用されている(特許文献1、2)。
Conventionally, a laser oscillator that generates laser light, a processing table that supports a workpiece, a processing head that incorporates a condensing lens that irradiates the workpiece with laser light, and the processing table and the processing head are relative to each other. There is known a laser processing apparatus including a moving means for moving.
Such a laser processing apparatus is controlled by a control unit, and the control unit controls the laser oscillator and the moving unit based on a processing program, so that a slit having a predetermined width can be formed on the workpiece. It is used for processing a groove (slit) for embedding a blade (cutting blade) in a cutting die (die board) such as cardboard (Patent Documents 1 and 2).

特開昭56−129911号公報JP-A-56-129911 実開平1−127734号公報Japanese Utility Model Publication No. 1-127734

ここで、例えばダイボードの材質としては木材が使用されており、レーザ加工を行う被加工物が木材である場合、上記加工ヘッドからのレーザ光の出力および移動手段による相対移動速度や、被加工物と集光レンズとの間隔を一定としても、当該被加工物の木目(板目、柾目)の方向によって、上記レーザ光によって形成されるスリットの加工幅が異なることがある。
このように木目に対する加工方向によって加工幅が異なってしまうと、切断加工においては製品寸法に誤差が生じ、またダイボードにスリットを形成する場合においては当該スリットに上記抜き刃が挿入できなかったり、がたつきが発生したり抜け落ちるなどの問題が発生していた。
このような問題に鑑み、本発明は加工方向の違いによって加工幅が異なるような場合であっても、設計上の加工幅通りにスリットを形成することが可能なレーザ加工装置を提供するものである。
Here, for example, when wood is used as the material of the die board and the workpiece to be laser processed is wood, the output of the laser light from the processing head and the relative movement speed by the moving means, the workpiece Even if the distance between the focusing lens and the condenser lens is constant, the processing width of the slit formed by the laser beam may differ depending on the direction of the grain of the workpiece (plate grain, grid).
Thus, if the machining width varies depending on the machining direction with respect to the grain, an error occurs in the product dimensions in the cutting process, and when the slit is formed in the die board, the above-mentioned cutting blade cannot be inserted into the slit, Problems such as rattling and falling off occurred.
In view of such problems, the present invention provides a laser processing apparatus capable of forming a slit according to a designed processing width even when the processing width varies depending on the processing direction. is there.

すなわち本発明にかかるレーザ加工装置は、レーザ光を発生するレーザ発振器と、被加工物を支持する加工テーブルと、上記被加工物にレーザ光を照射する集光レンズを内蔵した加工ヘッドと、上記加工テーブルと加工ヘッドとを相対移動させる移動手段と、加工プログラムを読み込んで上記レーザ発振器および移動手段の作動を制御する制御手段とを備え、上記被加工物に所定幅のスリットを形成するレーザ加工装置において、
上記加工プログラムには、上記スリットの設計上の加工幅および直線的なスリットを形成するための上記移動手段による加工テーブルと加工ヘッドとの相対的な二次元移動方向についての情報が記述されており、
上記制御手段は、上記加工プログラムに記述された加工テーブルと加工ヘッドとの相対的な二次元移動方向に対応する、直線的なスリットの加工方向ごとに設定されたそれぞれ異なる複数の加工条件を登録した加工条件登録手段を備え、
さらに制御手段は、上記加工プログラムに記述された加工テーブルと加工ヘッドとの相対的な二次元移動方向から、上記直線的なスリットの加工方向を認識すると、上記加工条件登録手段から当該直線的なスリットの加工方向に対応する加工条件を選択して、実際の加工幅が上記設計上の加工幅に一致するように被加工物に直線的なスリットを形成することを特徴としている。
That is, a laser processing apparatus according to the present invention includes a laser oscillator that generates laser light, a processing table that supports a workpiece, a processing head that includes a condenser lens that irradiates the workpiece with laser light, Laser processing comprising a moving means for moving the processing table and the processing head relative to each other, and a control means for reading the processing program and controlling the operation of the laser oscillator and the moving means, and forming a slit having a predetermined width on the workpiece. In the device
In the machining program, information on the design width of the slit and the relative two-dimensional movement direction of the machining table and the machining head by the moving means for forming a linear slit is described. ,
The control means registers a plurality of different machining conditions set for each linear slit machining direction corresponding to the relative two-dimensional movement direction of the machining table and machining head described in the machining program. Machining condition registration means,
Further, when the control means recognizes the processing direction of the linear slit from the relative two-dimensional movement direction of the processing table and the processing head described in the processing program , the control condition registration means determines the linear direction. A processing condition corresponding to the processing direction of the slit is selected, and a linear slit is formed in the workpiece so that the actual processing width matches the designed processing width.

上記発明によれば、上記加工条件登録手段にスリットの加工方向および設計上の加工幅ごとにそれぞれ加工条件を登録することで、加工方向の違いによって実際の加工幅が異なるような場合であっても、加工条件を容易に変更して、形成したスリットの実際の加工幅を上記設計上の加工幅に一致させることができる。   According to the above invention, the actual machining width varies depending on the machining direction by registering the machining conditions for each machining direction and the designed machining width in the machining condition registration means. However, it is possible to easily change the machining conditions so that the actual machining width of the formed slit matches the designed machining width.

本実施例にかかるレーザ加工装置の概略図。The schematic of the laser processing apparatus concerning a present Example. 被加工物としてのダイボードの平面図。The top view of the die board as a to-be-processed object. 加工条件を登録するための試験片の平面図。The top view of the test piece for registering processing conditions.

以下図示実施例について説明すると、図1は本発明にかかるレーザ加工装置1を示し、被加工物としてのダイボード2にレーザ光を照射してスリット2aを形成するものとなっている。
上記ダイボード2とは複数枚の木材を積層させたものとなっており、上記スリット2aは図2に示すような展開したダンボール箱の外縁部に沿って断続的に形成されており、またそのほとんどが直線状に形成されている。
そして上記スリット2aには、図示しないが金属製で細長い薄板状の抜き刃が、その歯部をダイボード2の表面から突出するように挿入されて装着されるようになっている。
The illustrated embodiment will be described below. FIG. 1 shows a laser processing apparatus 1 according to the present invention, in which a die board 2 as a workpiece is irradiated with laser light to form a slit 2a.
The die board 2 is formed by laminating a plurality of pieces of wood, and the slit 2a is intermittently formed along the outer edge of the developed cardboard box as shown in FIG. Are formed in a straight line.
In the slit 2a, although not shown in the figure, a metal and long thin plate-shaped punching blade is inserted and mounted so that its teeth protrude from the surface of the die board 2.

そして上記レーザ加工装置1は、レーザ光を発生するレーザ発振器3と、ダイボード2を支持する加工テーブル4と、上記ダイボード2にレーザ光を照射する加工ヘッド5と、上記加工テーブル4や加工ヘッド5を制御してダイボード2に上記レーザ光によるスリット2aを形成させる制御手段6とを備えている。
上記加工テーブル4はその上面で上記ダイボード2を支持するとともに、移動手段としてのX方向テーブル7およびY方向テーブル8を備え、水平な二次元方向にダイボード2を移動させるようになっている。
上記加工ヘッド5は上記加工テーブル4の上方に設けられており、上記レーザ発振器3より照射されたレーザ光は図示しない導光手段によって導光された後、上記加工ヘッド5に内蔵された集光レンズ5aによって集光され、上記加工テーブル4に支持された上記ダイボード2に照射されるようになっている。
また、上記加工ヘッド5は昇降手段9によって昇降してダイボード2と集光レンズ5aとの間隔を調節し、ダイボード2に照射されるレーザ光の焦点の直径を調整することが可能となっている。なお、上記加工ヘッド5の内部で集光レンズ5aを昇降させてレーザ光の焦点の直径を調整することもできる。
また、加工テーブル4と加工ヘッド5とを二次元的に相対移動させる移動手段として、本実施例ではX方向、Y方向テーブル7、8を使用しているが、加工ヘッド5を当該二次元方向に移動させる構成としてもよい。
The laser processing apparatus 1 includes a laser oscillator 3 that generates laser light, a processing table 4 that supports the die board 2, a processing head 5 that irradiates the die board 2 with laser light, and the processing table 4 and processing head 5. And control means 6 for forming the slit 2a by the laser beam on the die board 2 by controlling the above.
The processing table 4 supports the die board 2 on its upper surface and includes an X direction table 7 and a Y direction table 8 as moving means, and moves the die board 2 in a horizontal two-dimensional direction.
The processing head 5 is provided above the processing table 4, and the laser beam emitted from the laser oscillator 3 is guided by a light guide means (not shown) and then collected in the processing head 5. The light is condensed by the lens 5 a and irradiated onto the die board 2 supported by the processing table 4.
Further, the processing head 5 is moved up and down by the lifting means 9 to adjust the distance between the die board 2 and the condensing lens 5a, so that the diameter of the focal point of the laser beam irradiated onto the die board 2 can be adjusted. . It is also possible to adjust the diameter of the focal point of the laser beam by raising and lowering the condenser lens 5a inside the processing head 5.
In this embodiment, the X direction and Y direction tables 7 and 8 are used as moving means for relatively moving the processing table 4 and the processing head 5 two-dimensionally. However, the processing head 5 is moved in the two-dimensional direction. It is good also as a structure moved to.

上記制御手段6は、いわゆるコンピュータ数値制御(Computer Numerical Control)により、上記加工テーブル4のX,Y方向テーブル7、8、加工ヘッド5(集光レンズ5a)の昇降手段9、レーザ発振器3の出力等の制御を行うものとなっており、この数値制御を行うため、当該制御手段6は複数行の命令からなる加工プログラムを読み込むようになっている。
上記加工プログラムを生成するため、あらかじめ上記ダイボード2に形成するスリット2aについての加工図形がCAD(Computer Aided Design)等の加工図形作成手段10において作成されている。
この加工図形作成手段10で作成された加工図形のデータは、CAM(Computer Aided Manufacturing)等の加工プログラム作成手段11によって上記加工プログラムへと変換される。
具体的には、スリット2aを形成するための上記X方向、Y方向テーブル7、8による加工テーブル4と加工ヘッド5との相対的な二次元移動方向についての情報として、上記加工図形を構成する各スリット2aの始点および終点のそれぞれについて、加工テーブル4における座標値が設定され、そのほかにも上記加工ヘッド5の高さや集光レンズの位置等の情報がそれぞれ加工プログラムに記述されている。
さらに本実施例の加工プログラム作成手段11が作成する加工プログラムには、ダイボード2を構成するすべてのスリット2aについて、当該スリット2aの幅、すなわち設計上の加工幅の情報も記述されている。
なおこの加工プログラム作成手段11については、上記CAMの機能のほかにCADの機能を有したものであってもよい。
そして制御手段6は、上記加工プログラムを読み込むと、当該加工プログラムを最初の行から順に処理し、上記加工テーブル4におけるX,Y方向テーブル7、8の移動量や、加工ヘッド5の昇降手段9を制御し、これによりダイボード2に上記加工図形に基づいたスリット2aを形成するようになっている。
The control means 6 is based on so-called computer numerical control, the X and Y direction tables 7 and 8 of the processing table 4, the lifting means 9 of the processing head 5 (condensing lens 5a), and the output of the laser oscillator 3. In order to perform this numerical control, the control means 6 reads a machining program consisting of a plurality of lines of commands.
In order to generate the machining program, a machining figure for the slit 2a formed in the die board 2 is created in advance by a machining figure creating means 10 such as CAD (Computer Aided Design).
The processed figure data created by the processed figure creating means 10 is converted into the machining program by the machining program creating means 11 such as CAM (Computer Aided Manufacturing).
Specifically, the processed figure is configured as information on the relative two-dimensional movement direction of the processing table 4 and the processing head 5 by the X direction and Y direction tables 7 and 8 for forming the slit 2a. For each of the start point and end point of each slit 2a, coordinate values in the processing table 4 are set, and other information such as the height of the processing head 5 and the position of the condenser lens is described in the processing program.
Further, in the machining program created by the machining program creation means 11 of the present embodiment, information on the width of the slit 2a, that is, the designed machining width is described for all the slits 2a constituting the die board 2.
The machining program creation means 11 may have a CAD function in addition to the CAM function.
When the control means 6 reads the machining program, the control program 6 processes the machining program in order from the first line, moves the X and Y direction tables 7 and 8 in the machining table 4, and lifts and lowering means 9 of the machining head 5. Thus, the slit 2a based on the processed figure is formed on the die board 2.

ここで、被加工物がダイボード2を構成する木材である場合、当該木材が有する木目によって、直線的なスリット2aの加工方向によってはそれぞれ実際の加工幅に差が生じることがある。
具体的には、加工テーブル4の移動速度や加工ヘッド5からのレーザ光の出力等が一定であっても、上記木目に沿って直線的に形成したスリット2aと、木目に交差するスリット2aとでは、木目に沿って形成したスリット2aのほうが細くなることが知られている。
つまり、金属板のように加工方向を変えても実際の加工幅に変化がない場合は、どの加工方向も同じ加工条件で加工できるが、木材のような素材の場合、加工方向を変えると同じ加工条件であっても実際の加工幅にばらつきが生じてしまい、設計上の加工幅通りにスリット2aを形成できない場合がある。
このような設計上の加工幅と実際の加工幅との間に誤差があると、ダイボード2のスリット2aに上記抜き刃を装着した際、当該スリット2aが設計上の加工幅よりも広いと、抜き刃がぐらつくこととなり、逆にスリット2aが設計上の加工幅よりも狭いと、抜き刃の装着が困難になるという問題がある。
Here, when the workpiece is wood constituting the die board 2, there may be a difference in the actual machining width depending on the grain of the wood, depending on the machining direction of the linear slit 2a.
Specifically, even if the moving speed of the processing table 4 and the output of the laser beam from the processing head 5 are constant, the slit 2a formed linearly along the grain and the slit 2a intersecting the grain Then, it is known that the slit 2a formed along the grain becomes thinner.
In other words, if there is no change in the actual processing width even if the processing direction is changed as with a metal plate, any processing direction can be processed under the same processing conditions, but in the case of materials such as wood, changing the processing direction is the same. Even under the processing conditions, the actual processing width varies, and the slit 2a may not be formed according to the designed processing width.
If there is an error between the designed machining width and the actual machining width, when the punching blade is attached to the slit 2a of the die board 2, the slit 2a is wider than the designed machining width. If the slit 2a is narrower than the designed processing width, there is a problem that it is difficult to mount the punching blade.

そこで本実施例のレーザ加工装置1は、ダイボード2の木目の方向にかかわらず、すべてのスリット2aを設計上の加工幅で形成して、上記抜き刃を適切に装着することができるようにしたものである。
本実施例のレーザ加工装置1は、直線的なスリット2aの加工方向、すなわち上記X方向、Y方向テーブル7、8による加工テーブル4と加工ヘッド5との相対的な二次元移動方向および上記設計上の加工幅のそれぞれに関連付けられた加工条件を登録する加工条件登録手段12と、スリット2aの加工方向および設計上の加工幅に応じて、それぞれ所要の加工コードを加工プログラムに付与する加工コード付与手段13とを備えている。
上記加工条件登録手段12は上記制御手段6に設けられており、上記加工条件とは、上記加工テーブル4と加工ヘッド5との相対的な二次元移動速度や、上記ダイボード2に対する加工ヘッド5や集光レンズ5aの間隔や、レーザ発振器3の出力についての設定値であり、これを上記スリット2aの加工方向および設計上の加工幅や、被加工物であるダイボード2の板厚ごとに設定したものである。
Therefore, in the laser processing apparatus 1 of the present embodiment, all the slits 2a are formed with the designed processing width regardless of the grain direction of the die board 2 so that the above-described cutting blade can be appropriately mounted. Is.
The laser processing apparatus 1 of the present embodiment has a processing direction of the linear slit 2a, that is, a relative two-dimensional movement direction between the processing table 4 and the processing head 5 by the X direction and Y direction tables 7 and 8, and the above design. The machining condition registration means 12 for registering the machining conditions associated with each of the upper machining widths, and the machining code for assigning a required machining code to the machining program according to the machining direction of the slit 2a and the designed machining width, respectively. Providing means 13.
The processing condition registration means 12 is provided in the control means 6, and the processing conditions include the relative two-dimensional movement speed between the processing table 4 and the processing head 5, the processing head 5 with respect to the die board 2, These are set values for the interval between the condenser lenses 5a and the output of the laser oscillator 3, and are set for each processing direction and design processing width of the slit 2a and the thickness of the die board 2 that is a workpiece. Is.

以下、上記加工条件を上記加工条件登録手段12に登録する手順について説明すると、まず上記加工テーブル4にダイボード2と同じ木材からなる試験片14を載置し、このときダイボード2の木目と同じ方向を向くように載置する。
制御手段6は上記加工条件を登録するために作成された設定用の加工プログラムを読み込み、この設定用の加工プログラムには、直線的なスリット2aの座標値および設計上の加工幅のほか、上記加工テーブル4による試験片14の移動速度、並びに上記加工ヘッド5から照射されるレーザ光の出力等の情報が記述されている。
そして制御手段6は、この設定用の加工プログラムを用いて、上記加工ヘッド5から照射されるレーザ光の出力を一定とし、また上記加工テーブル4による試験片14の移動速度を一定として、試験片14と加工ヘッド5との相対移動速度が一定となるように加工ヘッド5を相対的、かつ、直線的な二次元移動方向に移動させる。
上記制御手段6は試験片14に対して、木目の方向(X方向)、木目に直交する方向(Y方向)、上記X方向に対して反時計回りに45°傾斜した方向(XY1方向)、X方向に対して時計回りに45°傾斜した方向(XY2方向)の計4方向に直線的なスリット2aを形成する。なお、図3のように必ずしもスリット2aを交差させる必要はない。
このようにして試験片14にスリット2aを形成したら、当該試験片14に形成された各加工方向のスリット2aのそれぞれの実際の加工幅を測定し、これを上記設定用の加工プログラムに記述された設計上の加工幅と比較する。
Hereinafter, the procedure for registering the processing conditions in the processing condition registration means 12 will be described. First, a test piece 14 made of the same wood as the die board 2 is placed on the processing table 4, and at this time, the same direction as the grain of the die board 2 Place it so that it faces.
The control means 6 reads a machining program for setting created to register the machining conditions, and the machining program for setting includes, in addition to the coordinate value of the linear slit 2a and the designed machining width, the above-mentioned machining program. Information such as the moving speed of the test piece 14 by the processing table 4 and the output of the laser beam emitted from the processing head 5 is described.
The control means 6 uses this setting processing program to make the output of the laser light emitted from the processing head 5 constant, and to keep the moving speed of the test piece 14 by the processing table 4 constant. The processing head 5 is moved in a relative and linear two-dimensional movement direction so that the relative movement speed between the head 14 and the processing head 5 is constant.
The control means 6 is the direction of the grain (X direction), the direction orthogonal to the grain (Y direction), the direction inclined 45 ° counterclockwise with respect to the X direction (XY1 direction) with respect to the test piece 14, Linear slits 2a are formed in a total of four directions, ie, directions inclined in the clockwise direction by 45 ° with respect to the X direction (XY2 directions). As shown in FIG. 3, the slits 2a are not necessarily crossed.
When the slit 2a is formed in the test piece 14 in this way, the actual machining width of each slit 2a formed in the test piece 14 in each machining direction is measured, and this is described in the machining program for setting. Compare with the designed machining width.

次に、比較によって得られた実際の加工幅と設計上の加工幅との誤差に基づいて、実際の加工幅が設計上の加工幅に一致するよう、上記加工ヘッド5や加工テーブル4についての加工条件を設定する。
具体的には、上記実際の加工幅が設計上の加工幅よりも広かった場合、例えば上記設定用の加工プログラムに基づく動作に対し、上記加工テーブル4の移動速度を速く設定すればよく、逆に実際の加工幅が設計上の加工幅よりも狭い場合には、上記加工テーブル4の移動速度を遅く設定すればよい。
このほかにも、上記設定用の加工プログラムでの動作に対して、加工ヘッド5を昇降手段9によって昇降させたり、集光レンズ5aの位置を変更することで、レーザ光の焦点の径を拡大・縮小し、これによりスリット2aの実際の加工幅を変更することができる。
そしてこの加工条件を、ダイボード2の材質、板厚および形成する直線的なスリット2aの加工幅ごとのスリット2aの加工方向ごとに設定している。
Next, based on the error between the actual machining width obtained by comparison and the designed machining width, the machining head 5 and the machining table 4 are adjusted so that the actual machining width matches the designed machining width. Set machining conditions.
Specifically, when the actual machining width is larger than the designed machining width, for example, the movement speed of the machining table 4 may be set faster with respect to the operation based on the machining program for setting. If the actual machining width is narrower than the designed machining width, the moving speed of the machining table 4 may be set slower.
In addition to this, the diameter of the focal point of the laser beam is increased by moving the machining head 5 up and down by the elevating means 9 or changing the position of the condenser lens 5a in response to the operation of the setting processing program. -It can reduce and change the actual processing width of the slit 2a.
These processing conditions are set for each processing direction of the slit 2a for each processing width of the material and thickness of the die board 2 and the linear slit 2a to be formed.

このようにして得られた上記4つの加工方向のそれぞれについて加工条件が決定されると、さらに加工条件登録手段12にはこれらの加工条件を適用すべき直線的な加工方向の範囲が設定される。
本実施例では、上記実際に測定を行った4つの加工方向について、それぞれ各方向を中央として45°の範囲に共通する加工条件を適用するように設定している。具体的には図3に示すようにX方向図示右方を0°とすると、加工テーブル4がダイボード2をスリット2aの始点から22.5°〜337.5°もしくは157.5°〜202.5°の方向に移動させる場合、上記X方向に設定した加工条件を適用する。
なお、上記4方向よりも多方向にスリット2aを形成して、実際の加工幅と設計上の加工幅との誤差をより多く測定すれば、より細かく加工条件を設定することができ、また各加工条件をそれぞれ45°の範囲で設定する必要はなく、木目の方向に応じて適宜設定することができる。
When machining conditions are determined for each of the four machining directions thus obtained, the machining condition registration unit 12 is further set with a range of linear machining directions to which these machining conditions should be applied. .
In the present embodiment, the four machining directions actually measured are set so as to apply the machining conditions common to the 45 ° range with each direction as the center. Specifically, as shown in FIG. 3, when the right side in the X direction is 0 °, the machining table 4 moves the die board 2 from the start point of the slit 2 a to 22.5 ° to 337.5 ° or 157.5 ° to 202. When moving in the direction of 5 °, the machining conditions set in the X direction are applied.
If the slits 2a are formed in more directions than the above four directions and the error between the actual machining width and the design machining width is measured more, machining conditions can be set more finely. The processing conditions do not need to be set within a range of 45 °, and can be set as appropriate according to the direction of the grain.

次に、上記加工コード付与手段13は上記加工プログラム作成手段11に設けられており、加工プログラム作成手段11で加工プログラムが作成されると、当該加工プログラムが制御手段6によって読み込まれる前に、これを読み込んで所要の加工コードを付与するようになっている。
上記加工コードは、ダイボード2の材質、板厚および形成するスリット2aの加工幅ごとのスリット2aの加工方向のそれぞれに設定されており、かつ上記加工条件登録手段12の各加工条件にはそれぞれこの加工コードが関連付けられている。
そして加工コード付与手段13は、加工プログラム作成手段11が作成した加工プログラムを読み込むと、当該加工プログラムからダイボード2の材質および板厚を認識し、また当該加工プログラムに記述された最初のスリット2aから順に、その始点および終点の座標値に基づいて当該スリット2aの加工方向を認識する。
加工コード付与手段13がスリット2aの加工方向を認識すると、加工プログラムにおける各スリット2aの記述に対し、当該スリット2aを形成するのに適した加工条件に関連付けられた加工コードを、当該加工プログラムに追記するようになっている。
上記制御手段6は、この加工コードが付与された加工プログラムを読み込むようになっており、各スリット2aに関する記述とともに上記加工コードを読み込むと、当該加工コードに関連付けられた加工条件を上記加工条件登録手段12から選択して読み出す。
そして制御手段は、加工プログラムに記述された加工方向に直線的にスリット2aを形成するが、その際選択した加工条件に基づいて上記加工テーブル4の移動速度や加工ヘッド5の位置を制御することにより、当該スリット2aを加工プログラムに記述された設計上の加工幅で形成することができる。
Next, the machining code providing means 13 is provided in the machining program creating means 11. When a machining program is created by the machining program creating means 11, the machining program is added before the machining program is read by the control means 6. Is read and the required machining code is given.
The machining code is set in each of the machining direction of the slit 2a for each material of the die board 2, the plate thickness, and the machining width of the slit 2a to be formed. A machining code is associated.
Then, when the machining code adding means 13 reads the machining program created by the machining program creating means 11, the machining code adding means 13 recognizes the material and thickness of the die board 2 from the machining program, and from the first slit 2a described in the machining program. In order, the processing direction of the slit 2a is recognized based on the coordinate values of the start point and the end point.
When the machining code providing means 13 recognizes the machining direction of the slit 2a, the machining code associated with the machining conditions suitable for forming the slit 2a is stored in the machining program for the description of each slit 2a in the machining program. Appends to be added.
The control means 6 reads the machining program to which the machining code is assigned. When the machining code is read together with the description about each slit 2a, the machining conditions associated with the machining code are registered in the machining condition. Select from means 12 and read.
The control means linearly forms the slit 2a in the machining direction described in the machining program, and controls the moving speed of the machining table 4 and the position of the machining head 5 based on the machining conditions selected at that time. Thus, the slit 2a can be formed with the designed processing width described in the processing program.

以下、上記構成を有するレーザ加工装置1の動作について説明する。
まず、上記加工テーブル4にダイボード2を載置する。このとき、当該ダイボード2を構成する木材の木目が、上記加工条件を設定する際に使用した試験片14の木目と同じ方向を向くように載置する。
一方上記加工プログラム作成手段11では、ダイボード2に形成するスリット2aの始点および終点の座標値および設計上の加工幅のほか、当該ダイボード2の材質や板厚が登録された加工プログラムが作成されている。具体的にはダイボード2を構成する各スリット2aのそれぞれについて、上記抜き刃を装着するために適当な上記設計上の加工幅が設定されている。
加工プログラム作成手段11において加工プログラムが作成されると、上記加工コード付与手段13が当該加工プログラムを読み込み、ダイボード2の材質や板厚を認識するとともに、当該加工プログラムの先頭に記載されているスリット2aから順に、その始点および終点の座標値からその加工方向を認識し、さらに当該スリット2aの設計上の加工幅を読み込む。
次に、加工コード付与手段13は直線的なスリット2aの加工方向に対応する加工コードを選択し、これを加工プログラムにおける当該スリット2aに関する記述に付与する。
加工コード付与手段13は、この加工コードを加工プログラムに記述されたすべてのスリット2aの情報に対して付与し、この加工コードの付与された加工プログラムが上記制御手段6へと送信される。
Hereinafter, the operation of the laser processing apparatus 1 having the above configuration will be described.
First, the die board 2 is placed on the processing table 4. At this time, the wood grain constituting the die board 2 is placed so as to face the same direction as the grain of the test piece 14 used when setting the processing conditions.
On the other hand, the machining program creation means 11 creates a machining program in which the starting point and end point coordinate values of the slit 2a formed in the die board 2 and the design machining width, as well as the material and thickness of the die board 2 are registered. Yes. Specifically, for each of the slits 2a constituting the die board 2, an appropriate design processing width for setting the punching blade is set.
When the machining program is created by the machining program creation means 11, the machining code assigning means 13 reads the machining program, recognizes the material and thickness of the die board 2, and the slit described at the top of the machining program. In order from 2a, the machining direction is recognized from the coordinate values of the start and end points, and the design machining width of the slit 2a is read.
Next, the machining code assigning means 13 selects a machining code corresponding to the machining direction of the linear slit 2a and assigns it to the description relating to the slit 2a in the machining program.
The machining code assigning means 13 assigns the machining code to information on all the slits 2 a described in the machining program, and the machining program to which the machining code is assigned is transmitted to the control means 6.

制御手段6は、上記加工プログラム作成手段11から加工プログラムを読み込むと、ダイボード2の材質や板厚のデータを読み込むとともに、当該加工プログラムの先頭に記載されているスリット2aの情報から順に、その始点および終点の座標値から加工方向を算出し、併せて設計上の加工幅を読み込む。
次に、制御手段6は加工テーブル4を作動させ、加工プログラムの先頭に記載されているスリット2aの始点となる位置を上記加工ヘッド5によるレーザ光の照射位置に移動させる。
スリット2aの始点となる位置がレーザ光の照射位置に移動すると、制御手段6は加工プログラムに付与された加工コードを読み込み、上記加工条件登録手段12から当該加工コードに関連付けられた加工条件を選択する。
そして制御手段6は、この加工条件に基づいて、例えば加工テーブル4の移動速度や、上記加工ヘッド5の高さなどを制御し、ダイボード2にスリット2aを形成する。
When the control means 6 reads the machining program from the machining program creation means 11, the control means 6 reads the data of the material and thickness of the die board 2 and starts from the information of the slit 2a described at the head of the machining program. Then, the machining direction is calculated from the coordinate value of the end point, and the designed machining width is read together.
Next, the control means 6 operates the machining table 4 to move the position to be the starting point of the slit 2a described at the top of the machining program to the position irradiated with the laser beam by the machining head 5.
When the position to be the starting point of the slit 2a moves to the irradiation position of the laser beam, the control means 6 reads the machining code given to the machining program and selects the machining condition associated with the machining code from the machining condition registration means 12 To do.
The control means 6 controls the moving speed of the processing table 4 and the height of the processing head 5 based on the processing conditions, and forms the slits 2a in the die board 2.

このようにして形成されたスリット2aは、上記加工条件登録手段12に登録された加工条件に基づいて形成されるため、実際の加工幅が上記加工プログラムに記述された設計上の加工幅で加工されることとなる。
そして一つのスリット2aが形成されると、制御手段6は上記加工プログラムに沿って次のスリット2aの始点および終点ならびに設計上の加工幅を読み込み、また上記加工コードに対応する加工条件を加工条件登録手段12より読み込んで、順次スリット2aの加工を行う。
この時、例えば加工条件が加工ヘッド5の昇降によるものである場合には、加工が終了したスリット2aの終点から次のスリット2aの始点へと加工テーブル4がダイボード2を移動させる間に、加工ヘッド5を昇降させて加工条件を設定することができる。
Since the slit 2a formed in this way is formed based on the machining conditions registered in the machining condition registration means 12, the actual machining width is machined at the designed machining width described in the machining program. Will be.
When one slit 2a is formed, the control means 6 reads the start point and end point of the next slit 2a and the designed machining width in accordance with the machining program, and sets the machining conditions corresponding to the machining code as machining conditions. Read from the registration means 12 and process the slits 2a sequentially.
At this time, for example, when the machining conditions are due to the raising and lowering of the machining head 5, the machining table 4 moves the die board 2 from the end point of the slit 2a after the machining to the start point of the next slit 2a. The machining conditions can be set by moving the head 5 up and down.

上記実施例によれば、上記加工条件登録手段12の加工条件に基づいて加工ヘッド5や加工テーブル4を制御することで、スリット2aの加工方向にかかわらず、設計上の加工幅で直線的なスリット2aを形成することができ、このように形成したスリット2aに抜き刃を装着する際に、ぐらつきやスリット2aが狭いことによる装着困難といった問題を防止することができる。
ここで、上記加工プログラム作成手段11で作成される加工プログラムに、あらかじめ上記加工条件と同じ制御、すなわち加工テーブル4の移動速度や加工ヘッド5の高さを変更する命令を加えることによっても、上記実施例と同様、設計上の加工幅でスリット2aを形成することが可能である。
しかしながら、加工プログラムに上記加工条件を変更する命令を加えると、加工プログラム自体が冗長となり、また上記制御手段6は当該加工プログラムを最初の行から順に処理することから、処理が遅くなってしまうという問題がある。
According to the above embodiment, the machining head 5 and the machining table 4 are controlled on the basis of the machining conditions of the machining condition registering means 12, so that the design machining width is linear regardless of the machining direction of the slit 2a. The slit 2a can be formed, and problems such as wobbling or difficulty in mounting due to the narrow slit 2a can be prevented when mounting the punching blade on the slit 2a thus formed.
Here, the same control as the above-described processing conditions, that is, a command for changing the moving speed of the processing table 4 or the height of the processing head 5 may be added to the processing program generated by the processing program generating means 11 in advance. As in the embodiment, the slit 2a can be formed with a designed processing width.
However, if an instruction to change the machining condition is added to the machining program, the machining program itself becomes redundant, and the control means 6 processes the machining program in order from the first line, so that the processing becomes slow. There's a problem.

なお、上記実施例において、上記加工コード付与手段13についてはこれを省略することも可能である。その場合、上記制御手段6が加工プログラム作成手段11が作成した加工プログラムを直接読み込むようにすればよい。
そのうえで、制御手段6は加工プログラムに記述されたスリット2aの加工方向および設計上の加工幅に基づいて、これらに対応する加工条件を上記加工条件登録手段12から直接選択して、これを使用すればよい。
In the above embodiment, the processing code applying means 13 can be omitted. In that case, the control means 6 may read the machining program created by the machining program creation means 11 directly.
In addition, the control means 6 directly selects the machining conditions corresponding to these from the machining condition registration means 12 based on the machining direction of the slit 2a and the designed machining width described in the machining program, and uses them. That's fine.

また上記実施例のように木目を有する木材からなるダイボード2にスリット2aを形成する場合のほか、上記加工ヘッド5から被加工物に照射されたレーザ光の焦点が、導光の過程で結果正円ではなく楕円形状となった場合にも、加工方向によって実際の加工幅が異なる現象が発生する。
このような場合、被加工物が木材でなくとも、当該レーザ光をその焦点の長軸側に移動させた場合と、短軸側に移動させた場合とでは、加工幅が異なってしまうこととなる。
そこで上記実施例と同様、スリット2aの加工方向毎に、スリット2aの設計上の加工幅と被加工物に形成した実際の加工幅との誤差を測定しておき、上記加工条件登録手段12に実際の加工幅が上記設計上の加工幅に一致するような加工条件を登録すれば、加工方向にかかわらず被加工物に上記設計上の加工幅でスリット2aを形成することが可能となる。
In addition to the case where the slit 2a is formed in the die board 2 made of wood having a grain as in the above embodiment, the focus of the laser light irradiated to the workpiece from the processing head 5 is corrected in the light guiding process. Even in the case of an elliptical shape instead of a circle, a phenomenon occurs in which the actual processing width varies depending on the processing direction.
In such a case, even if the workpiece is not wood, the processing width differs between when the laser beam is moved to the long axis side of the focal point and when the laser beam is moved to the short axis side. Become.
Therefore, as in the above embodiment, for each machining direction of the slit 2a, an error between the designed machining width of the slit 2a and the actual machining width formed on the workpiece is measured, and the machining condition registration means 12 stores the error. If a machining condition is registered such that the actual machining width matches the designed machining width, the slit 2a can be formed on the workpiece with the designed machining width regardless of the machining direction.

さらに、上記実施例におけるレーザ加工装置1は、被加工物としてのダイボード2にスリット2aを形成するものであるが、レーザ光によって被加工物を切断する用途にも使用することができる。
例えば、被加工物として木材を切断する場合に、木材の木目に沿って上記加工条件登録手段12に登録した加工条件を適用して切断すれば、レーザ光による切り代が加工方向にかかわらず一定となるため、切断加工後の製品を高精度に得ることができる。
また被加工物としては、木材に限らず、例えば方向性を持った樹脂であってもよい。
Furthermore, although the laser processing apparatus 1 in the said Example forms the slit 2a in the die board 2 as a workpiece, it can be used also for the use which cuts a workpiece with a laser beam.
For example, when cutting wood as a workpiece, if cutting is performed by applying the processing conditions registered in the processing condition registration means 12 along the grain of the wood, the cutting allowance by the laser light is constant regardless of the processing direction. Therefore, a product after cutting can be obtained with high accuracy.
Further, the workpiece is not limited to wood, but may be a resin having directionality, for example.

1 レーザ加工装置 2 ダイボード(被加工物)
2a スリット 3 レーザ発振器
4 加工テーブル 5 加工ヘッド
6 制御手段 11 加工プログラム作成手段
12 加工条件登録手段 13 加工コード付与手段
1 Laser processing equipment 2 Die board (workpiece)
2a slit 3 laser oscillator 4 machining table 5 machining head 6 control means 11 machining program creation means 12 machining condition registration means 13 machining code provision means

Claims (4)

レーザ光を発生するレーザ発振器と、被加工物を支持する加工テーブルと、上記被加工物にレーザ光を照射する集光レンズを内蔵した加工ヘッドと、上記加工テーブルと加工ヘッドとを相対移動させる移動手段と、加工プログラムを読み込んで上記レーザ発振器および移動手段の作動を制御する制御手段とを備え、上記被加工物に所定幅のスリットを形成するレーザ加工装置において、
上記加工プログラムには、上記スリットの設計上の加工幅および直線的なスリットを形成するための上記移動手段による加工テーブルと加工ヘッドとの相対的な二次元移動方向についての情報が記述されており、
上記制御手段は、上記加工プログラムに記述された加工テーブルと加工ヘッドとの相対的な二次元移動方向に対応する、直線的なスリットの加工方向ごとに設定されたそれぞれ異なる複数の加工条件を登録した加工条件登録手段を備え、
さらに制御手段は、上記加工プログラムに記述された加工テーブルと加工ヘッドとの相対的な二次元移動方向から、上記直線的なスリットの加工方向を認識すると、上記加工条件登録手段から当該直線的なスリットの加工方向に対応する加工条件を選択して、実際の加工幅が上記設計上の加工幅に一致するように被加工物に直線的なスリットを形成することを特徴とするレーザ加工装置。
A laser oscillator that generates laser light, a processing table that supports a workpiece, a processing head that includes a condenser lens that irradiates the processing object with laser light, and the processing table and the processing head are moved relative to each other. In a laser processing apparatus comprising a moving means and a control means for reading a machining program and controlling the operation of the laser oscillator and the moving means, and forming a slit having a predetermined width in the workpiece,
In the machining program, information on the design width of the slit and the relative two-dimensional movement direction of the machining table and the machining head by the moving means for forming a linear slit is described. ,
The control means registers a plurality of different machining conditions set for each linear slit machining direction corresponding to the relative two-dimensional movement direction of the machining table and machining head described in the machining program. Machining condition registration means,
Further, when the control means recognizes the processing direction of the linear slit from the relative two-dimensional movement direction of the processing table and the processing head described in the processing program , the control condition registration means determines the linear direction. A laser machining apparatus, wherein a machining condition corresponding to a machining direction of a slit is selected, and a linear slit is formed in a workpiece so that an actual machining width matches the designed machining width.
上記加工プログラムに記述された加工テーブルと加工ヘッドとの相対的な二次元移動方向に対応する、直線的なスリットの加工方向ごとに設定したそれぞれ所要の加工コードを付与する加工コード付与手段を備え、
上記加工条件登録手段は上記加工コードと関連づけて上記加工条件を記憶しており、上記制御手段は上記加工コードを付与された加工プログラムを読み込んで、上記直線的なスリットの加工方向を認識し、上記加工条件登録手段から当該加工コードに対応する加工条件を選択することを特徴とする請求項1に記載のレーザ加工装置。
Provided with machining code assigning means for assigning each required machining code set for each linear slit machining direction corresponding to the relative two-dimensional movement direction of the machining table and machining head described in the machining program. ,
Said machining condition registration means stores the machining conditions in association with the processing code, the control means Nde write read a machining program that is granted the processing code, to recognize the machining direction of the linear slits the laser processing apparatus according to claim 1, wherein the selecting processing conditions corresponding to the machining code from the processing condition registration unit.
上記加工条件登録手段に登録される加工条件として、上記移動手段による加工テーブルと加工ヘッドとの相対的な二次元移動速度、被加工物と集光レンズの間隔、もしくはレーザ発振器の出力のうち少なくともいずれかを登録することを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載のレーザ加工装置。   As processing conditions registered in the processing condition registration means, at least one of a relative two-dimensional moving speed between the processing table and the processing head by the moving means, a distance between the workpiece and the condenser lens, or an output of the laser oscillator Either is registered, The laser processing apparatus in any one of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. 上記被加工物が木材であることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のレーザ加工装置。   4. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the workpiece is wood.
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