JPH0231634B2 - - Google Patents
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- JPH0231634B2 JPH0231634B2 JP58233923A JP23392383A JPH0231634B2 JP H0231634 B2 JPH0231634 B2 JP H0231634B2 JP 58233923 A JP58233923 A JP 58233923A JP 23392383 A JP23392383 A JP 23392383A JP H0231634 B2 JPH0231634 B2 JP H0231634B2
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- moving speed
- signal
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Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/083—Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction
- B23K26/0853—Devices involving movement of the workpiece in at least in two axial directions, e.g. in a plane
Description
【発明の詳細な説明】
＜発明の技術分野＞
本発明はレーザ加工制御装置に関する。
＜従来技術＞
従来上記種の装置として例えば第１図に示すも
のがある。
のがある。
即ち、レンズ１により集光されたレーザ光線２
は、相対的に移動自由な加工テーブル３に固定さ
れた被加工物４の切断，溶接等の加工を行う。加
工テーブル３は、NC装置５により制御されるＸ
軸モータ６とＹ軸モータ７を介してＸ―Ｙ面内を
任意の方向に任意の速度で移動する。
は、相対的に移動自由な加工テーブル３に固定さ
れた被加工物４の切断，溶接等の加工を行う。加
工テーブル３は、NC装置５により制御されるＸ
軸モータ６とＹ軸モータ７を介してＸ―Ｙ面内を
任意の方向に任意の速度で移動する。
この加工テーブル３の相対的移動は、加工方向
が変化すると、第２図ａに示すように減速時間
TDと加速時間TAを必要とする。この加減速時間
TA，TDは、方向が変われば移動速度が異なる場
合では、一定値とは限らないし、さらに、加工方
向が鋭角な角度で変化したり、或いは連続曲線で
あると、移動速度は複雑に変化する。
が変化すると、第２図ａに示すように減速時間
TDと加速時間TAを必要とする。この加減速時間
TA，TDは、方向が変われば移動速度が異なる場
合では、一定値とは限らないし、さらに、加工方
向が鋭角な角度で変化したり、或いは連続曲線で
あると、移動速度は複雑に変化する。
例えば、加工方向が変化した場合での加工テー
ブル３の移動速度Vf（＝√2＋2）は第２図
ｂの如くとなり、加工方向の変化部Ｂで低下す
る。
ブル３の移動速度Vf（＝√2＋2）は第２図
ｂの如くとなり、加工方向の変化部Ｂで低下す
る。
しかしながら、レーザ光線２は加工の種類並び
に被加工物４の肉厚等に応じた一定の強度に固定
されているため、加工テーブル３の移動速度が低
下すると、当該箇所に熱が集中し、例えば第３図
に示すようにコーナ部Ｃで切断幅が広くなつた
り、内側部分が溶けてしまう等高精度の加工が妨
げられていた。
に被加工物４の肉厚等に応じた一定の強度に固定
されているため、加工テーブル３の移動速度が低
下すると、当該箇所に熱が集中し、例えば第３図
に示すようにコーナ部Ｃで切断幅が広くなつた
り、内側部分が溶けてしまう等高精度の加工が妨
げられていた。
＜発明の概要＞
本発明は上記の点に鑑み為されたもので、移動
速度に応じてレーザ射出強度を制御するようにす
ることにより、従来の不都合を解消したレーザ加
工制御装置を提供することを目的とする。
速度に応じてレーザ射出強度を制御するようにす
ることにより、従来の不都合を解消したレーザ加
工制御装置を提供することを目的とする。
＜発明の実施例＞
以下本発明の一実施例を第４図〜第７図に基づ
いて説明する。尚、従来例と同一要素には同一符
号を付して説明を略す。
いて説明する。尚、従来例と同一要素には同一符
号を付して説明を略す。
図において、１１，１２は夫々Ｘ軸モータ６と
Ｙ軸モータ７の回転数を検出するタコジエネレー
タ、１３，１４は夫々タコジエネレータ１１，１
２の検出回転数から加工テーブル３のＸ軸方向と
Ｙ軸方向の２乗速度Vx2，Vy2を算出する２乗
器、１５は２乗器１３，１４の算出値の和を算出
する加算器、１６は加算器１５の算出値の平方根
を算出する開平器で、タコジエネレータ１１，１
２、２乗器１３，１４及び加算器１５と共に加工
テーブル３のレーザ光線２に対する相対移動速度
を検出する移動速度検出手段を構成する。１７は
開平器１６による移動速度信号Vfから移動速度
の変化を検知する変化検出器、１８は変化検出器
１７により変化が検知されると、上記移動速度信
号の保持指令信号を出力する単安定マルチバイブ
レータ、１９は上記保持指令信号を受けると移動
速度信号を保持し、当該信号の受信の間ではこれ
を出力する一方、受信していない時には開平器１
６の信号Vfを出力するサンプルホールド回路、
２０は開平器１６の移動速度信号Vfとサンプル
ホールド回路１９の保持された移動速度信号
Vf′の差を分率する分率器で、その分率をＫとす
るとその出力は〔Ｋ（Vf−Vf′）＋Vf′〕となる。
２１は分率器２０の出力〔Ｋ（Vf−Vf′）＋Vf′〕
と保持移動速度信号Vf′の商を算出する第一の演
算手段としての割算器、２２は加工の種類並びに
被加工物４の肉厚等に応じてレーザ出力基準値Io
を設定する設定器、２３は割算器２１の出力
Vf″＝〔１−Ｋ（１−Vf／Vf′）〕と設定器２２のレ
ーザ出力基準値Ioの積を算出する第二の演算手段
としての乗算器、２４は乗算器２３からの出力信
号Io〔１−Ｋ（１−Vf／Vf′）〕に応じたレーザ射
出強度のレーザ光線２を出力するレーザ発振器で
ある。
Ｙ軸モータ７の回転数を検出するタコジエネレー
タ、１３，１４は夫々タコジエネレータ１１，１
２の検出回転数から加工テーブル３のＸ軸方向と
Ｙ軸方向の２乗速度Vx2，Vy2を算出する２乗
器、１５は２乗器１３，１４の算出値の和を算出
する加算器、１６は加算器１５の算出値の平方根
を算出する開平器で、タコジエネレータ１１，１
２、２乗器１３，１４及び加算器１５と共に加工
テーブル３のレーザ光線２に対する相対移動速度
を検出する移動速度検出手段を構成する。１７は
開平器１６による移動速度信号Vfから移動速度
の変化を検知する変化検出器、１８は変化検出器
１７により変化が検知されると、上記移動速度信
号の保持指令信号を出力する単安定マルチバイブ
レータ、１９は上記保持指令信号を受けると移動
速度信号を保持し、当該信号の受信の間ではこれ
を出力する一方、受信していない時には開平器１
６の信号Vfを出力するサンプルホールド回路、
２０は開平器１６の移動速度信号Vfとサンプル
ホールド回路１９の保持された移動速度信号
Vf′の差を分率する分率器で、その分率をＫとす
るとその出力は〔Ｋ（Vf−Vf′）＋Vf′〕となる。
２１は分率器２０の出力〔Ｋ（Vf−Vf′）＋Vf′〕
と保持移動速度信号Vf′の商を算出する第一の演
算手段としての割算器、２２は加工の種類並びに
被加工物４の肉厚等に応じてレーザ出力基準値Io
を設定する設定器、２３は割算器２１の出力
Vf″＝〔１−Ｋ（１−Vf／Vf′）〕と設定器２２のレ
ーザ出力基準値Ioの積を算出する第二の演算手段
としての乗算器、２４は乗算器２３からの出力信
号Io〔１−Ｋ（１−Vf／Vf′）〕に応じたレーザ射
出強度のレーザ光線２を出力するレーザ発振器で
ある。
尚、割算器２１の出力Vf″と変数Vf／Vf′の関
係は分率器２０の分率Ｋをパラメータとして図示
すると第６図の如くとなる。
係は分率器２０の分率Ｋをパラメータとして図示
すると第６図の如くとなる。
次に作用を説明する。
例えば或るレーザ出力基準値Ioで加工方向がＸ
軸方向からＹ軸方向に変化したとすると、タコジ
エネレータ１１，１２により検知された加工テー
ブル３のＸ軸方向の移動速度VxとＹ軸方向の移
動速度Vyは第５図ａの如くとなり、２乗器１３，
１４及び加算器１５を経て開平器１６から出力さ
れる移動速度信号Vfは第５図ｂの如くとなる。
軸方向からＹ軸方向に変化したとすると、タコジ
エネレータ１１，１２により検知された加工テー
ブル３のＸ軸方向の移動速度VxとＹ軸方向の移
動速度Vyは第５図ａの如くとなり、２乗器１３，
１４及び加算器１５を経て開平器１６から出力さ
れる移動速度信号Vfは第５図ｂの如くとなる。
この移動速度信号Vfから変化検出器１７が第
５図ｇに示す如く所定の速度変化を検出すると、
単安定マルチバイブレータ１８が動作し、各検出
信号Ｓを一定時間Tc保持し、以つて、第５図Ｃ
の如く少なくともVfが変化している期間保持指
令信号が出力される。サンプルホールド回路１９
は保持指令信号が出力されている間保持移動速度
信号Vf′を出力するから、分率器２０は信号〔Ｋ
（Vf−Vf′）＋Vf′〕を出力し、割算器２１は信号
Vf″（＝１−Ｋ（１−Vf／Vf′））を出力する。同一
の加工方向変化に対するこの信号Vf″の変化を第
５図ｄに示す。乗算器２３は信号Vf″とレーザ出
力基準値Ioの積を算出し、レーザ発振器２４へ信
号Ｂ＝IoVf″を出力し、レーザ発振器２４は移動
速度に応じたレーザ射出強度のレーザ光線２を出
力する。
５図ｇに示す如く所定の速度変化を検出すると、
単安定マルチバイブレータ１８が動作し、各検出
信号Ｓを一定時間Tc保持し、以つて、第５図Ｃ
の如く少なくともVfが変化している期間保持指
令信号が出力される。サンプルホールド回路１９
は保持指令信号が出力されている間保持移動速度
信号Vf′を出力するから、分率器２０は信号〔Ｋ
（Vf−Vf′）＋Vf′〕を出力し、割算器２１は信号
Vf″（＝１−Ｋ（１−Vf／Vf′））を出力する。同一
の加工方向変化に対するこの信号Vf″の変化を第
５図ｄに示す。乗算器２３は信号Vf″とレーザ出
力基準値Ioの積を算出し、レーザ発振器２４へ信
号Ｂ＝IoVf″を出力し、レーザ発振器２４は移動
速度に応じたレーザ射出強度のレーザ光線２を出
力する。
信号Ｂ＝IoVf″は、Ｋを固定して加工の種類並
びに被加工物４の肉厚等に応じて異なる値となる
レーザ出力基準値Ioをパラメータとすると、同一
の加工方向変化に対して第５図ｆに示す如く変化
する。ここでMax（Io）とはレーザ出力基準値Io
の最大値を示す。
びに被加工物４の肉厚等に応じて異なる値となる
レーザ出力基準値Ioをパラメータとすると、同一
の加工方向変化に対して第５図ｆに示す如く変化
する。ここでMax（Io）とはレーザ出力基準値Io
の最大値を示す。
従つて、レーザ出力基準値Ioの変化に応じたＢ
＝IoVf″の変化とほぼ相似形のVf″の変化を可能
とする分率Ｋ値と当該レーザ出力基準値Ioとを対
応させて選択できるようにしておけば、すべての
レーザ加工条件で移動速度Vfの変化に応じた最
適のレーザ射出強度のレーザ光線２を得られる。
これにより、例え加工方向が変わつても、第７図
に示す如くコーナ部Ｃであつてもほとんど一様な
切断幅にできる。
＝IoVf″の変化とほぼ相似形のVf″の変化を可能
とする分率Ｋ値と当該レーザ出力基準値Ioとを対
応させて選択できるようにしておけば、すべての
レーザ加工条件で移動速度Vfの変化に応じた最
適のレーザ射出強度のレーザ光線２を得られる。
これにより、例え加工方向が変わつても、第７図
に示す如くコーナ部Ｃであつてもほとんど一様な
切断幅にできる。
また、保持指令信号は外部から付与するもので
はなく、移動速度Vfの変化により内部から自動
的に発生するようにしたので、保持指令信号発生
のための調整を必要としない利点がある。
はなく、移動速度Vfの変化により内部から自動
的に発生するようにしたので、保持指令信号発生
のための調整を必要としない利点がある。
尚、レーザ光線２のレーザ射出強度の可変構成
としては、第５図ｅに示した如く、乗算器２３の
出力信号Ｂに基づいてパルスレーザ出力のパルス
幅を調節する構成としてもよい。
としては、第５図ｅに示した如く、乗算器２３の
出力信号Ｂに基づいてパルスレーザ出力のパルス
幅を調節する構成としてもよい。
また、加工テーブル３の運動自由度をＸ，Ｙ軸
の２自由度としたが、１自由度或いは３自由度以
上であつてもよい。
の２自由度としたが、１自由度或いは３自由度以
上であつてもよい。
また、移動速度信号Vfと保持移動速度信号
Vf′とから信号Vf″を得るようにしたが、レーザ
出力基準値Ioの変化による信号Ｂの変化と移動速
度信号Vfの変動による信号Vf″の変化が略々相似
形であれば、Vf″＝ｆ（Vf，Vf′）の関数形は任意
でよい。
Vf′とから信号Vf″を得るようにしたが、レーザ
出力基準値Ioの変化による信号Ｂの変化と移動速
度信号Vfの変動による信号Vf″の変化が略々相似
形であれば、Vf″＝ｆ（Vf，Vf′）の関数形は任意
でよい。
＜発明の効果＞
以上説明したように本発明では、レーザと被加
工物との相対移動速度を検出する移動速度検出手
段と、保持指令を受けると移動速度検出手段によ
る検出値を保持する保持手段と、前記移動速度検
出手段の検出値と保持手段の保持値の差を分率す
る分率器と、該分率器の出力と前記保持値の商を
演算する第一の演算手段と、該第一の演算手段の
演算値とレーザ出力基準値の積を演算する第二の
演算手段と、該手段の出力信号に応じたレーザ射
出強度のレーザ光線を出力するレーザ発振器と、
からなるレーザ加工制御装置としたから、加工方
向の変化により移動速度が変動しても、レーザ射
出強度を最適に制御することができ、高精度のレ
ーザ加工を実現できる利点がある。又、特に、レ
ーザ出力基準値の変化に応じたレーザ発振器への
信号の変化とほぼ相似形の第一の演算手段の出力
の変化を可能とする分率Ｋ値と当該レーザ出力基
準値とを対応させて選択できるようにしておけ
ば、すべてのレーザ加工条件で移動速度の変化に
応じた最適のレーザ射出強度のレーザ光線を得ら
れ、例え加工方向が変わつても、コーナ部であつ
てもほとんど一様な切断幅にできるという利点が
ある。
工物との相対移動速度を検出する移動速度検出手
段と、保持指令を受けると移動速度検出手段によ
る検出値を保持する保持手段と、前記移動速度検
出手段の検出値と保持手段の保持値の差を分率す
る分率器と、該分率器の出力と前記保持値の商を
演算する第一の演算手段と、該第一の演算手段の
演算値とレーザ出力基準値の積を演算する第二の
演算手段と、該手段の出力信号に応じたレーザ射
出強度のレーザ光線を出力するレーザ発振器と、
からなるレーザ加工制御装置としたから、加工方
向の変化により移動速度が変動しても、レーザ射
出強度を最適に制御することができ、高精度のレ
ーザ加工を実現できる利点がある。又、特に、レ
ーザ出力基準値の変化に応じたレーザ発振器への
信号の変化とほぼ相似形の第一の演算手段の出力
の変化を可能とする分率Ｋ値と当該レーザ出力基
準値とを対応させて選択できるようにしておけ
ば、すべてのレーザ加工条件で移動速度の変化に
応じた最適のレーザ射出強度のレーザ光線を得ら
れ、例え加工方向が変わつても、コーナ部であつ
てもほとんど一様な切断幅にできるという利点が
ある。
第１図は従来のレーザ加工装置を示す概略図、
第２図ａ，ｂは移動速度の変化を示すタイムチヤ
ート、第３図は上記レーザ加工装置による切断例
を示す図、第４図は本発明の一実施例であるレー
ザ加工装置のレーザ加工制御装置のブロツク図、
第５図ａ〜ｈは同上の制御装置による動作を説明
するためのタイムチヤート、第６図は同上の制御
装置による信号Vf″とVf／Vf′の関係を示す図、
第７図は同上の制御装置による切断例を示す図で
ある。 １…レンズ、２…レーザ光線、３…加工テーブ
ル、４…被加工物、６…Ｘ軸モータ、７…Ｙ軸モ
ータ、１１，１２…タコジエネレータ、１３，１
４…２乗器、１５…加算器、１６…開平器、１７
…変化検出器、１８…単安定マルチバイブレー
タ、１９…サンプルホールド回路、２１…割算
器、２２…設定器、２３…乗算器、２４…レーザ
発振器。
第２図ａ，ｂは移動速度の変化を示すタイムチヤ
ート、第３図は上記レーザ加工装置による切断例
を示す図、第４図は本発明の一実施例であるレー
ザ加工装置のレーザ加工制御装置のブロツク図、
第５図ａ〜ｈは同上の制御装置による動作を説明
するためのタイムチヤート、第６図は同上の制御
装置による信号Vf″とVf／Vf′の関係を示す図、
第７図は同上の制御装置による切断例を示す図で
ある。 １…レンズ、２…レーザ光線、３…加工テーブ
ル、４…被加工物、６…Ｘ軸モータ、７…Ｙ軸モ
ータ、１１，１２…タコジエネレータ、１３，１
４…２乗器、１５…加算器、１６…開平器、１７
…変化検出器、１８…単安定マルチバイブレー
タ、１９…サンプルホールド回路、２１…割算
器、２２…設定器、２３…乗算器、２４…レーザ
発振器。
Claims (1)
- １ レーザと被加工物との相対移動速度を検出す
る移動速度検出手段と、保持指令を受ける移動速
度検出手段による検出値を保持する保持手段と、
前記移動速度検出手段の検出値と保持手段の保持
値の差を分率する分率器と、該分率器の出力と前
記保持値の商を演算する第一の演算手段と、該第
一の演算手段の演算値とレーザ出力基準値の積を
演算する第二の演算手段と、該手段の出力信号に
応じたレーザ射出強度のレーザ光線を出力するレ
ーザ発振器と、からなることを特徴とするレーザ
加工制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58233923A JPS60127084A (ja) | 1983-12-12 | 1983-12-12 | レ−ザ加工制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58233923A JPS60127084A (ja) | 1983-12-12 | 1983-12-12 | レ−ザ加工制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60127084A JPS60127084A (ja) | 1985-07-06 |
| JPH0231634B2 true JPH0231634B2 (ja) | 1990-07-16 |
Family
ID=16962715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58233923A Granted JPS60127084A (ja) | 1983-12-12 | 1983-12-12 | レ−ザ加工制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60127084A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6376780A (ja) * | 1986-09-18 | 1988-04-07 | Fujitsu Ltd | レ−ザ加工装置 |
| JPS63273585A (ja) * | 1987-04-30 | 1988-11-10 | Fanuc Ltd | Ｃｎｃレ−ザ加工機のパワ−制御方式 |
| JP2564564B2 (ja) * | 1987-09-10 | 1996-12-18 | ファナック 株式会社 | レ−ザ加工装置 |
| JPH0230391A (ja) * | 1988-07-19 | 1990-01-31 | Murata Mach Ltd | 板材加工機の熱エネルギ出力制御装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5096997A (ja) * | 1973-12-27 | 1975-08-01 | ||
| JPS5739088A (en) * | 1980-08-20 | 1982-03-04 | Mitsubishi Electric Corp | Laser working device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50144393U (ja) * | 1974-05-16 | 1975-11-28 |
-
1983
- 1983-12-12 JP JP58233923A patent/JPS60127084A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5096997A (ja) * | 1973-12-27 | 1975-08-01 | ||
| JPS5739088A (en) * | 1980-08-20 | 1982-03-04 | Mitsubishi Electric Corp | Laser working device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60127084A (ja) | 1985-07-06 |
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