JPH02192887A - レーザ加工機制御装置 - 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、レーザ加工機の加工条件を制御するレーザ
加工機制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 第４図は、従来のレーザ加工機制御装置の構成図である
。図において、１は加工データを記録した加ニブログラ
ム、２は加ニブログラム１に従ってレーザ加工機３を制
御する制御装置である。

制御装置２は、加ニブログラム１から読み取った加工デ
ータを解析し、加工テーブルの各軸の移動量に相当する
信号及び加工データ内の加工条件指令コードに従ってレ
ーザ出力等の加工条件を出力するマイクロプロセッサか
らなる制御ユニット４と、制御ユニット４からの各軸の
移動量に相当する信号を増幅し、レーザ加工機３の加工
テーブル７の各軸のモータ（図示せず）に出力する駆動
アンプ５と、制御ユニット４からの加工条件信号をＤ−
Ａ変換等の処理を行ってレーザ加工機３の加工テーブル
７やレーザ発振器８への出力する加工条件インターフェ
ース６とから構成されている。

次に、動作について説明する。

第５図は、制御ユニット４で実行される加工条件指令コ
ードに対する処理手順を示すフローチャートである。

制御ユニット４が動作を開始すると、まず、ステップＳ
１において、加ニブログラム１から読み込んだ加工デー
タの指令コードが加工条件コードか否かを判定する。こ
こで、加工条件コードであると判定された場合は、ステ
ップＳ２に進み、その加工条件指令を次の変更があるま
で保持する。

そして、次のステップＳ３において、その指令に従った
加工条件信号を出力する。出力された信号は、加工条件
インターフェース６を通してレーザ加工機３へ送出され
る。

次に、第６図（ａ）に示す加工データに基づいてレーザ
加工機を制御する場合の具体例を述べる。

第６図（ａ）において、Ｎ１〜Ｎ４は加工データのシー
ケンス番号、ＧＩＸ、ＧＩＹは加工テーブル７に対する
Ｘ、Ｙ方向の移動指令コードであり、その添数字は移動
量（＋ｎｎ＋）を表わしている。また、Ｓはレーザ出力
を示す指令コードで、その添数字はレーザ出力（Ｗ）を
表わしている。

まず、制御ユニット４が加工データをシーケンス番号順
に読み取る。ここで、Ｎ１ブロックの加工データ内のＳ
コードをレーザ出力を示す加工条件指令コードとすると
、制御ユニット４は第５図に示すステップＳ１において
、Ｓコードか否かを判定する。そして指令がｒｓｌｏｏ
Ｊと判定されると、次のステップｓ２において、次にＳ
コードが入力されるまでｒｌｏｏ、という指令を保持し
、次のステップＳ３でレーザ発振器８に対し、レーザ出
力１００Ｗ相当の信号を出方する。この状態で、ＧＩＸ
ｌｏｏの移動指令を駆動アンプ５を通して加工テーブル
７に与え、加工テーブル７をＸ方向に１００ｍｍ移動さ
せる。そして、Ｎ２ブロックの加工データＧＩＹ１００
に基づいて、レーザ出力１００Ｗの状態で加工テーブル
７をＹ方向に１００ｍｍ移動させる。

また、Ｎ３ブロックの加工データが制御ユニット４に読
み込まれると、第５図の処理フローが実行され、出力信
号はＮ３ブロックの３２００コードにより２００Ｗ相当
の信号に変更される。そして、この出力状態を保持しな
がら加工テーブル７をＸ方向又はＹ方向に指令に応じた
量移動させて、図示しない被加工物をレーザ加工する。

第６図（ｂ）は、上記第６図（ａ）に示す加工データに
基づく出力信号と時間との関係を表わした出力特性図で
、横軸の時間はＮ１〜Ｎ４の各ブロックに相当する時間
を表わしている。この図から明かなように、出力信号は
Ｎ１ブロックの８１００コードによりｉｏｏｗ相当の信
号となり、Ｎ３ブロックの８２００コードにより２００
Ｗ相当の信号に変更される。

［発明が解決しようとする課題］ 上述のような従来のレーザ加工機制御装置では、加工条
件を変更する指令コードが入力されると、その加工条件
信号をそのまま出力する方式になっているため、加工条
件の変化が第６図（ｂ）に示す如（段階状となり、滑ら
かに変化できない。このため、加工面に条件変化の痕跡
がへ生じる問題がある。特に指定した移動距離間で徐々
にレーザ出力を上げ下げして溶接加工する必要がある加
工は不能となる。

この発明は、上述のような問題を解決するためになされ
たもので、移動指令に合せて加工条件を滑らかに連続し
て変化できるレーザ加工機の制御装置を提供することを
目的とする。

［課題を解決するための手段コ この発明のレーザ加工機制御装置は、加工条件を変更す
る指令コードを認識した時、加工条件信号を前の条件か
ら変更した条件まで補間演算して出力する制御手段を備
えてなるものである。

［作　用］ この発明において、制御手段が加工データ内の加工条件
を変更する指令コードを認識すると、加工条件信号を前
の加工条件から変更した加工条件まで補間することによ
り、加工条件が移動指令に合せて滑らかに変化される。

従って、本発明にあっては、加工条件の切換が滑らかに
行われると共に、条件変化に伴う加工跡の発生がなくな
る。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、この発明によるレーザ加工機制御装置の一実
施例を示す全体の構成図である。

図において、１は加工データを記録した加ニブログラム
、１０は加工データに基づいてレーザ加工機３を制御す
る制御装置である。

前記制御装置１０は、制御ユニット１１と、この制御ユ
ニット１１から加工データ内の指令コードに従って出力
される移動信号を増幅してレーザ加工機３の加工テーブ
ル７の各軸モータ（図示せず）へ出力する駆動アンプ１
２と、制御ユニット１１から加工データ内の指令コード
に従って出力されるレーザ出力等の加工条件信号をＤ−
Ａ変換処理などしてレーデ加工機３の加工テーブル７や
レーザ発振器８へ出力する加工条件インターフェース１
３と備えている。

また、前記制御ユニット１１は、マイクロプロセッサに
より構成されるもので、加ニブログラム１から読み込ん
だ加工データを解析し、加工テーブルの各軸の移動量に
相当する移動信号及び加工データ内の加工条件指令コー
ドに従った加工条件信号を出力すると共に、移動指令に
合せて現在の加工条件から変更された加工条件まで加工
条件信号を補間する演算機能を備えている。

次に、上記のように構成された本実施例の制御装置の動
作を第２図に示すフローチャートを参照して説明する。

レーザ加工機の制御に際し、加ニブログラム１内の加工
データが制御ユニッ）ＩＩに読み込まれ、これに伴い第
２図の処理プログラムがスタートすると、まず、ステッ
プＳＩＯにおいて、加工データ内の指令コードが加工条
件コードか否かを判定する。ここで、加工条件コードで
あると判定されたときは、ステップＳｉｔに進み、判定
した指令を次の加工条件の変更があるまで保持する。そ
して、次のステップＳ１２において、いま判定保持した
加工条件と以前に保持していた加工条件との変化量を計
算する。次のステップＳ１３では、加工条件コードの指
令された加工データブロックの所要時間を演算する。こ
れは、そのブロックに指令された移動距離や移動速度に
より異なるからである。

次のステップＳ１４では、ステップＳ１２．Ｓ１３で演
算された変化量及び時間に基づいて比例配分や１次遅れ
などの補間演算を行い、滑らかに一次元に変化する指令
にする。そして、次のステップＳ１５において、補間演
算された指令に従った加工条件信号を出力する。

次に、従来と同様に第３図（ａ）に示す加工データに基
づいてレーザ加工機を制御する場合の具体例について述
べる。

まず、第３図（ａ）に示す加工データのＮ１のブロック
が制御ユニット１１に人力される前のＳコードによるレ
ーザ出力指令がＯＷの状態であるとする。この状態で、
Ｎ１のブロックが人力されるに伴い、ステップＳ１０に
おいて、Ｎ１のブロック内のＳコードが認識されると、
ステップ３１１で、レーザ出力指令１００Ｗに相当する
５１００という指令を保持する。次のステップＳ１２に
おいては、ＯＷから１００Ｗへのレーザ出力指令の変化
量１００Ｗを計算し、次のステップＳ１３でブロック所
要時間を計算する。即ち、指令移動量１００ｍｍで指令
移動速度がＩ　ＯＯｍｍ／ｍｉｎとすると、ブロック所
要時間は６０秒となる。実際には、補間演算などの処理
は一定の単位時間で行われており、例えば、この単位時
間が０．０２秒とすると、ブロック所要時間は６０１０
．０２＝３０００単位時間となる。

そして、次のステップＳ１４では、３０００単位時間に
レーザ出力指令を１００Ｗ変化させるような補間演算を
実行する。例えば、比例補間とすると、単位時間毎に、
１００／３０００Ｗを前のレーザ出力指令に順次加えて
いく一次関数の演算を行う。そして、この求められる補
間指令に基づいて、ＯＷから１００Ｗまで一次関数的に
変化する加工条件信号を出力する（ステップ５１５）。

出力された信号は加工条件インターフェース１３を通し
てレーザ加工機３へ出力される。

なお、シーケンス番号Ｎｌ中の移動指令ｒＧｌ×１００
」は、制御ユニット１１で解析され、加工テーブル７の
Ｘ軸に対し移動量１００髄相当の信号として出力される
と共に、加工テーブル７をＸ方向へ１００ｍｍ移動させ
ることになる。

以下同様にして、シーケンス番号Ｎ２．Ｎ３゜、。

３９．が制御ユニット１１に順次入力され、その加ニブ
−タブロック内の加工条件を変更するＳコードが認識さ
れると、第２図の処理プログラムが実行され、加工条件
を移動指令に合せて滑らかに直線的に変化させることに
なる。

従って、第３図（ａ）の加工データによる加工条件の出
力特性は第３図（ｂ）のようになる。この図から明かな
ように、加工データブロック間での加工条件が移動指令
に合せて一次関数的に変化することになり、加工面に条
件変化の跡が付くのを防止できると共に、溶接加工にお
いて滑らかなビードが得られることになる。

なお、上記実施例では、加工条件としてＳコードで示す
レーザ出力を用いたが、出力のパルス率やパルス周波数
または、アシストガス圧などの加工条件でも同様に制御
できる。

また、補間演算としては、比例補間に限らず１次遅れな
どの他の補間方式でも良いことは勿論である。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、加工条件を変更する
指令コードを認識した時、加工条件を前の条件から変更
された条件まで移動指令に合せて補間するようにしたの
で、加工条件を一次関数的に滑らかに変化させながら加
工条件の切換えを行うことができ、これに伴い加工面に
条件変化の跡がつくなどの加工不良がなくなり、特に溶
接加工において、滑らかなビードが得られるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるレーザ加工機制御装置の一実施
例を示す構成図、第２図はこの実施例における加工条件
処理手順を示すフローチャート、第３図（ａ）はこの実
施例における加工データを示す図、第３図（ｂ）は加工
条件の出力特性を示す説明図、第４図は従来のレーザ加
工機制御装置の構成図、第５図は従来例の動作フローチ
ャート、第６図（ａ）は従来例の加工データを示す図、
第６図（ｂ）は加工条件の出力特性を示す説明図である
。 １・・・加ニブログラム、３・・・レーザ加工機、７・
・・加工テーブル、８・・・レーザ発振器、１０制御装
置、１１・・・制御ユニット、１２・・・駆動アンプ、
１３・・・加工条件インターフェース、。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加工データ内の指令コードに従ってレーザ加工機に移動
   信号及び加工条件信号を出力する制御手段を有するレー
   ザ加工機制御装置において、加工条件を変更する指令コ
   ードを認識した時、加工条件信号を前の条件から変更し
   た条件まで補間演算して出力する手段を前記制御手段に
   付加したことを特徴とするレーザ加工機制御装置。