JPH02104489A - レーザ加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は高精度の加工ができるようにしたレーザ加工
機に関するものである。

［従来の技術］ 第４図および第５図は従来のレーザ加工機の全体斜視図
および伝送ミラー系の構成図である。これらの図におい
て、１はレーザ発振器、２は複数のベンドミラー１３を
有し、上記発振器ｌから発振されたレーザビーム１２を
伝送する伝送ミラー系、３はベンドミラー１３によって
伝送されたレーザビーム１２を集光させる集光レンズ（
図示せず）を有する加工ヘッド、４はベンドミラー１３
の大部分および加工へラド３を備え、サーボモータ５お
よびボールねじ６を有するＹ駆動部によってＹ方向に往
復移動するＺ軸移動部、７は被加工物８を着脱可能に保
持して上記Ｙ駆動部と同様にサーボモータおよびボール
ねしくともに図示せず）を有するＸ駆動部によってＸ方
向に往復移動するテーブル、９はテーブル７を支持する
ベツド、ｌＯは上記Ｘ、Ｙ駆動部のサーボモータを制御
する数値制御装置、１１はこの制御装置１０の操作パネ
ルである。

次に、このレーザ加工機の動作について説明する。数値
制御装置１０からの指令によってＸ、　　Ｙ駆動部を駆
動し、テーブル７、Ｚ軸移動部４をＸ。

Ｙ方向に任意距離移動させつつ、レーザ発振器１から発
振したレーザビーム１２を伝送ミラー系２のベンドミラ
ー１３によって反射させ、加工ヘッド３の集光レンズに
伝送し、この加工レンズによってテーブル７上に保持さ
れた被加工物８に集光させることで、被加工物８に所望
の形状にレーザ加工を行う。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のレーザ加工機は、以上のように構成され、Ｚ軸移
動部、テーブルなどの各部の駆動時における加速度とレ
ーザ加工機の共振周波数とによってレーザビームに振動
が発生し、レーザビームカ照射されている被加工物にび
びり現象が住じ、加工面の精度に悪影響を与えるという
問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、被加工物の加工面のびびり現象をなくして
その面精度をよ（し、高精度の加工ができるレーザ加工
機を得ることを目的としている。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るレーザ加工機は、テーブル、またはテー
ブルおよびベンドミラーと集光レンズとが組み込まれた
移動部をＸおよびＹ方向に移動させるＸおよびＹ駆動部
を有し、上記ヘッドミラーの反射面に対するＸＹ力方向
上記集光レンズのＸ。

Ｙ方向とにそれぞれ振動検出器を設け、これらの振動検
出器の検出信号を数値制御装置に受けて、上記駆動部の
サーボ系に上記検出信号による信号をフィードバックす
るようにしたものである。

［作　用］ この発明におけるレーザ加工機は、レーザビームを伝送
するベンドミラーとレーザビームを集光する集光レンズ
との振動を、加速度計などからなる振動検出器でそれぞ
れ検出して数値制御装置に受け、この制御装置で上記検
出信号を基準信号から減算して積分し、振動共振部分の
速度を演算するなどにより、上記検出信号による振動を
Ｘ、　　Ｙ駆動部のサーボモータなどのサーボ系に入力
信号としてフィードバックすることにより、レーザビー
ムの振動を抑制することができる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を第１図ないし第３図につい
て説明する。

第１図において、第４図および第５図と同一符号は同一
または相当部分を示し、１４ａはレーザ発振器１に最も
近いベンドミラー１３の互いに直交する水平面に装着さ
れた振動検出器、１４ｂはＺ軸駆動部４に組み込まれて
いるレーザ発振器１から２番目以降のベンドミラー１３
の互いに直交する水平面に装着された振動検出器であり
、振動検出器１４ａ、１４ｂはベンドミラー１３の反射
面に対するＸ、Ｙ方向の振動をそれぞれ検出するために
２個が１組として構成されている。１４ｃは水平な集光
レンズ２０を有する加工ヘッド３の互いに直交する面に
装着され、集光レンズの平面に対するＸ、Ｙ方向の振動
をそれぞれ検出するための振動検出器、１４ｄはテーブ
ル７の互いに直交する水平面に装着され、テーブル７の
水平な上面に対するＸ、Ｙ方向の振動をそれぞれ検出す
るための振動検出器である。上記振動検出器１４ａ。

１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは加速度計から構成され、第２
図に示す数値制御装置１０に検出信号が伝送される。

第２図において、１５は積分器、１６．１７はアナログ
ディジタル変換器、ディジタルアナログ変換器、１８は
減算器、１９は指令入力である。

なお、この実施例の上述した以外の構成は第４図および
第５図に示す従来のものと同様である。

次に、この実施例によるレーザ加工機の動作について説
明する。

レーザ発振器１から発振されたレーザビーム１２はベン
ドミラー１３によって反射されて加工ヘッド３の集光レ
ンズ２０に伝送され、これによってテーブル７上の被加
工物８に集光されて照射される。この際、第４図、第５
図に示す従来のちのと同様にテーブル７はＸ方向に、大
部分のベンドミラー１３および集光レンズが組み込まれ
たＺ軸移動部４はＹ方向に、Ｘ、Ｙ駆動部によってそれ
ぞれ移動される。

そして、ベンドミラ−１３に装着された振動検出器１４
ａ、１４ｂ、加工ヘッド３に装着された振動検出器１４
ｃ、テーブル７に装着された振動検出Ｈ１４ｄによって
検出したそれぞれの検出信号は数値制御装置１０に伝送
される。ｘ、Ｘ駆動部のサーボモータによって移動しな
い部分のベンドミラー１３に設けた振動検出器１４　ａ
のＸ、　　Ｙ振動成分は、そのまま上記制御装置１０の
積分Ｒｇ１５によって速度成分にされ、指令人力１９と
ともに減算器１日に入り、Ｘ成分がテーブル７を駆動す
るＸ駆動部のサーボモータへ出力され、Ｘ成分がＺ軸移
動部４の駆動部のサーボモーター・出力され、レーデビ
ーム１２の振動を抑制する。また、移動部であるＺ軸移
動部４のベンドミラー１３、加工ヘッド３に設けた振動
検出器１４ｂ、１４ｃ、テーブル７に設けた振動検出器
１４ｄのＸ、Ｙ。

方向振動成分のうち、移動方向の成分は移動部の加減速
により、第３図の（ａ）に示された上記移動部の加減速
に振動が付加された検出信号を出力する。

そこで、指令加減速に同期して第３図の（ｂ）のような
規範モデル信号を制御装置１０で発生し、第３図の出力
（ａ）から減算器１８で減算すると、第３図に示す振動
のみの加速度（Ｃ）が得られる。このようにして得た信
号を上述した場合と同様に積分器１５に入力させた後、
減算器１８に入力させて、移動方向の駆動部のサーボモ
ータに出力し、レーザビーム１２およびテーブル７の振
動を抑制する。

なお、上記実施例では、Ｚ軸移動部をＹ方向に、テーブ
ルをＸ方向にそれぞれ移動させるものについて述べたが
、この発明は、ベンドミラーおよび集光レンズをＸ、Ｙ
方向には移動させず、テーブルのをＸ、Ｙ両方向にＸ、
Ｙ駆動部によって移動させるレーザ加工機にも、実施例
のものと同様に適用できる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、ベンドミラー
および集光レンズにこれらのＸ、Ｙ方向の振動を検出す
る振動検出器をそれぞれ設け、これらの振動検出器の検
出信号を数値制御装置に受け、テーブルまたはテーブル
と−、ンドミラー、集光レンズが組み込まれた移動部と
を駆動するＸ。

Ｙ駆動部のサーボ系に上記制御装置から上記検出信号に
よる振動をフィードバックしてレーザビームの振動を抑
制することができ、したがってびびり現象が発生せず、
高精度の加工ができるレーザ加工機が得られるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるレーザ加工機を示す
要部の構成図、第２図は同数値制御装置の要部のブロッ
ク図、第３図は同信号出力の説明図、第４図は従来のレ
ーザ加工機を示す全体の斜視図、第５図は同伝送ミラー
系の構成図である。 ｌ・・・レーザ発振器、２・・・伝送ミラー系、３・・
・加工ヘッド、４・・・Ｚ軸移動部、５・・・駆動部の
サーボモータ、７・・・テーブル、８・・・被加工物、
１０・・・数値制御装置、１２・・・レーザビーム、１
３・・・ベンドミラー、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４
ｄ−・・振動検出器、１５・・・積分器、１８・・・減
算器、２ｏ・・・集光レンズ。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザ発振器と、この発振器から出たレーザビームを伝
   送するベンドミラーと、伝送されたレーザビームを被加
   工物に集光させる集光レンズと、上記被加工物を保持す
   るテーブルと、このテーブルまたはテーブルおよびベン
   ドミラーと集光レンズとが組み込まれた移動部をＸおよ
   びＹ方向に移動させるＸおよびＹ駆動部と、これらの駆
   動部を制御する数値制御装置とを備えたレーザ加工機に
   おいて、上記ベンドミラーの互いに直交する面に振動検
   出器を設けると共に、上記集光レンズの互いに直交する
   面に振動検出器を設け、これらの振動検出器の検出信号
   を上記数値制御装置に受けて上記駆動部のサーボ系に上
   記検出信号による振動をフィードバックするようにした
   ことを特徴とするレーザ加工機。