JPH0519825A - Ｎｃ装置付レーザ加工機の円弧切断加工の制御方法 - Google Patents
Ｎｃ装置付レーザ加工機の円弧切断加工の制御方法Info
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- JPH0519825A JPH0519825A JP2406827A JP40682790A JPH0519825A JP H0519825 A JPH0519825 A JP H0519825A JP 2406827 A JP2406827 A JP 2406827A JP 40682790 A JP40682790 A JP 40682790A JP H0519825 A JPH0519825 A JP H0519825A
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- Japan
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- machining
- error
- servo system
- arcuate cutting
- processing
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
- G05B2219/41192—Compensation for different response times, delay of axis
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/45—Nc applications
- G05B2219/45165—Laser machining
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- G—PHYSICS
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
- G05B2219/50336—Tool, probe offset for curves, surfaces, contouring
Landscapes
- Numerical Control (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＮＣ付レーザ加工機の円弧切断時において、
ＮＣ装置のサーボ径の遅れによる径方向の加工誤差を自
動補正し、加工精度を向上させる。 【構成】 ＮＣ装置に図１のフローチャートで示すよう
な円弧切断加工を行うマクロプログラムを内蔵してお
き、ＮＣテープで円弧切断指令のあった場合、このマク
ロプログラムによって加工を行うようにしたものであ
る。
ＮＣ装置のサーボ径の遅れによる径方向の加工誤差を自
動補正し、加工精度を向上させる。 【構成】 ＮＣ装置に図１のフローチャートで示すよう
な円弧切断加工を行うマクロプログラムを内蔵してお
き、ＮＣテープで円弧切断指令のあった場合、このマク
ロプログラムによって加工を行うようにしたものであ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分】この発明は、ＮＣ装置付レーザ加工
機の円弧切断加工の制御方法に関する。
機の円弧切断加工の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＮＣ装置付レーザ加工機による円弧切断
では、図３に示すように、ＮＣ装置のサーボ系の遅れに
基づく半径方向の加工誤差Δｒを生ずる。この加工誤差
Δｒは、後述の数式１のように、加工条件及びＮＣ装置
のサーボ特性に左右され、加工速度が速いほど、円弧半
径が大きいほど、またＮＣ装置のサーボ系のゲインが小
さいほど大きくなり、精度を要求される加工では大きな
問題になっていた。この問題を解決するために、従来
は、ＮＣ装置のサーボ系のゲインを大きくする，加工速
度を抑さえる，あるいは、ＮＣプログラム自体を修正す
る等により対処していた。
では、図３に示すように、ＮＣ装置のサーボ系の遅れに
基づく半径方向の加工誤差Δｒを生ずる。この加工誤差
Δｒは、後述の数式１のように、加工条件及びＮＣ装置
のサーボ特性に左右され、加工速度が速いほど、円弧半
径が大きいほど、またＮＣ装置のサーボ系のゲインが小
さいほど大きくなり、精度を要求される加工では大きな
問題になっていた。この問題を解決するために、従来
は、ＮＣ装置のサーボ系のゲインを大きくする，加工速
度を抑さえる，あるいは、ＮＣプログラム自体を修正す
る等により対処していた。
【０００３】しかし、ＮＣ装置のサーボ系のゲインを大
きくするには機械の剛性や慣性等の影響が大きく、安易
にサーボ系のゲインを大きくすることができないため、
サーボ系のゲインの改善による円弧加工誤差を小さくす
ることは困難であった。また、加工速度の低下による改
善では、加工時間が長くなり、生産性の低下のほか、処
理が繁雑になるため操作性の低下につながった。また、
ＮＣプログラムの修正も同様に操作性の問題を残すこと
になった。
きくするには機械の剛性や慣性等の影響が大きく、安易
にサーボ系のゲインを大きくすることができないため、
サーボ系のゲインの改善による円弧加工誤差を小さくす
ることは困難であった。また、加工速度の低下による改
善では、加工時間が長くなり、生産性の低下のほか、処
理が繁雑になるため操作性の低下につながった。また、
ＮＣプログラムの修正も同様に操作性の問題を残すこと
になった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記のように、従来の
円弧切断加工の制御方法では、サーボ系の遅れによる加
工誤差のため、半径方向の加工精度が低下するという問
題があり、この対策として前記のような種々の対策が構
じられているが、いずれも充分なものではなかった。こ
の発明は、このような問題に着目して創案されたもの
で、円弧切断加工の加工条件（円弧の半径、加工速度）
とＮＣ装置のサーボ系のゲインとから円弧半径の加工誤
差を算出し、この加工誤差分だけオフセットを増加し、
誤差を自動的に補正することにより、加工精度を向上さ
せる円弧切断加工の制御方法を提供することを目的とす
るものである。
円弧切断加工の制御方法では、サーボ系の遅れによる加
工誤差のため、半径方向の加工精度が低下するという問
題があり、この対策として前記のような種々の対策が構
じられているが、いずれも充分なものではなかった。こ
の発明は、このような問題に着目して創案されたもの
で、円弧切断加工の加工条件（円弧の半径、加工速度）
とＮＣ装置のサーボ系のゲインとから円弧半径の加工誤
差を算出し、この加工誤差分だけオフセットを増加し、
誤差を自動的に補正することにより、加工精度を向上さ
せる円弧切断加工の制御方法を提供することを目的とす
るものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、この発明はＮＣ装置付レーザ加工機において、円
弧切断加工を行う際、ＮＣ装置のサーボ系の遅れによる
径方向の加工誤差を、所定の数式により算出し、この誤
差分だけレーザヘッドのオフセットを増加することによ
り、加工誤差を補正するようにしたものである。
めに、この発明はＮＣ装置付レーザ加工機において、円
弧切断加工を行う際、ＮＣ装置のサーボ系の遅れによる
径方向の加工誤差を、所定の数式により算出し、この誤
差分だけレーザヘッドのオフセットを増加することによ
り、加工誤差を補正するようにしたものである。
【０００６】サーボ系の遅れに基づく加工誤差は下記の
数式１によって求められる。
数式１によって求められる。
【０００７】 Δｒ＝ｒ／（１＋ｆ／ｒｋ）2 …(1) ここでΔｒ…加工誤差，ｒ…円弧半径，ｆ…加工速度，
ｋ…ＮＣ装置のサーボ系のゲインである。
ｋ…ＮＣ装置のサーボ系のゲインである。
【０００８】
【作用】このように構成されているので、加工中にＮＣ
プログラムにより円弧切断指令があると、例えばＮＣ装
置に内蔵された円弧切断用のマクロプログラムが呼出さ
れ、指定された加工条件と、ＮＣ装置のサーボ系のゲイ
ンとから、所定の算式により加工誤差が算出され、レー
ザヘッドは、この加工誤差分だけオフセット量が増加さ
れるので、加工誤差がキャンセルされ、プログラム通り
の径路に沿って円弧切断が行われる。
プログラムにより円弧切断指令があると、例えばＮＣ装
置に内蔵された円弧切断用のマクロプログラムが呼出さ
れ、指定された加工条件と、ＮＣ装置のサーボ系のゲイ
ンとから、所定の算式により加工誤差が算出され、レー
ザヘッドは、この加工誤差分だけオフセット量が増加さ
れるので、加工誤差がキャンセルされ、プログラム通り
の径路に沿って円弧切断が行われる。
【０００９】
【実施例】次に、この発明の実施例について図面に基づ
いて説明する。図１はＮＣ装置付レーザ加工機の円弧切
断時の制御方法の説明図である。図１の左側にＮＣテー
プで示したＮＣ加工プログラムから円弧切断指令が出さ
れると、ＮＣ装置内部の処理は、同図右側にフローチャ
ートで示した円弧切断のマクロプログラム（サブプログ
ラム）へ移る。
いて説明する。図１はＮＣ装置付レーザ加工機の円弧切
断時の制御方法の説明図である。図１の左側にＮＣテー
プで示したＮＣ加工プログラムから円弧切断指令が出さ
れると、ＮＣ装置内部の処理は、同図右側にフローチャ
ートで示した円弧切断のマクロプログラム（サブプログ
ラム）へ移る。
【００１０】マクロプログラム側では先ずＮＣ加工プロ
グラムで指令された加工条件の円弧半径と加工速度を読
み出す。（Ｓ１）。次に読み出された加工条件と、ＮＣ
装置の固有値であるサーボ系のゲインとから、加工時の
円弧半径誤差を例えば前記算式(1) から算出する（Ｓ
２）。この誤差をレーザビーム径のオフセット量へ加算
し、レーザヘッドのオフセット量を求める（Ｓ３）。レ
ーザヘッドはこのオフセット量によって円弧切断加工を
行う（Ｓ４）。円弧切断加工が終了すると、ＮＣ装置の
制御は元のＮＣプログラムへ戻り、次の加工が行われ
る。
グラムで指令された加工条件の円弧半径と加工速度を読
み出す。（Ｓ１）。次に読み出された加工条件と、ＮＣ
装置の固有値であるサーボ系のゲインとから、加工時の
円弧半径誤差を例えば前記算式(1) から算出する（Ｓ
２）。この誤差をレーザビーム径のオフセット量へ加算
し、レーザヘッドのオフセット量を求める（Ｓ３）。レ
ーザヘッドはこのオフセット量によって円弧切断加工を
行う（Ｓ４）。円弧切断加工が終了すると、ＮＣ装置の
制御は元のＮＣプログラムへ戻り、次の加工が行われ
る。
【００１１】図２に半径ｒの円をレーザ切断する場合の
ＮＣプログラム指令径路、加工誤差Δｒ，レーザビーム
径補正ΔＤ、レーザビームの中心径路等を示してある。
図のように、円弧加工時に加工誤差とビーム径補正を加
算した量だけ、ＮＣプログラム指令をオフセットさせる
ことにより、ＮＣ装置の指令どおりの精度の高い加工を
行うことができる。
ＮＣプログラム指令径路、加工誤差Δｒ，レーザビーム
径補正ΔＤ、レーザビームの中心径路等を示してある。
図のように、円弧加工時に加工誤差とビーム径補正を加
算した量だけ、ＮＣプログラム指令をオフセットさせる
ことにより、ＮＣ装置の指令どおりの精度の高い加工を
行うことができる。
【００１２】
【発明の効果】以上の説明から理解されるように、この
発明は特許請求の範囲に記載の構成を備えているので、
レーザ加工機による円弧切断における加工誤差が自動的
に補正される。これにより、作業者は精度を要求される
切断加工において、加工条件の変更や、加工プログラム
の修正などを行うことなく、従来の加工プログラムのま
まで、高精度加工をすることができ、また、加工条件が
頻繁に変わる場合でも直ちに対処することができる。
発明は特許請求の範囲に記載の構成を備えているので、
レーザ加工機による円弧切断における加工誤差が自動的
に補正される。これにより、作業者は精度を要求される
切断加工において、加工条件の変更や、加工プログラム
の修正などを行うことなく、従来の加工プログラムのま
まで、高精度加工をすることができ、また、加工条件が
頻繁に変わる場合でも直ちに対処することができる。
【図１】ＮＣ装置付レーザ加工機の円弧時切断時のこの
発明の制御方法の説明図である。
発明の制御方法の説明図である。
【図２】ＮＣプログラム指令径路、加工誤差とビーム径
の補正をした加工径路等の説明図である。
の補正をした加工径路等の説明図である。
【図３】ＮＣ装置のサーボ系の遅れに基づく加工誤差Δ
ｒの説明図である。
ｒの説明図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ＮＣ装置付レーザ加工機において、円弧
切断加工を行う際、ＮＣ装置のサーボ系の遅れによる径
方向の加工誤差を、所定の数式により算出し、この誤差
分だけレーザヘッドのオフセットを増加することによ
り、加工誤差を補正することを特徴とするＮＣ装置付レ
ーザ加工機の円弧切断加工の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2406827A JPH0519825A (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | Ｎｃ装置付レーザ加工機の円弧切断加工の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2406827A JPH0519825A (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | Ｎｃ装置付レーザ加工機の円弧切断加工の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0519825A true JPH0519825A (ja) | 1993-01-29 |
Family
ID=18516450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2406827A Pending JPH0519825A (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | Ｎｃ装置付レーザ加工機の円弧切断加工の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0519825A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5708586A (en) * | 1994-08-31 | 1998-01-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Computerized numerical control apparatus for correcting dynamic error and method therefor |
| US5910261A (en) * | 1995-10-02 | 1999-06-08 | Fanuc, Ltd. | Laser machining device and laser machining method of a round hole |
| JP2007122549A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Nec Tokin Corp | Ｘｙテーブルの円弧補間制御方法 |
| EP2338634A1 (de) * | 2009-12-17 | 2011-06-29 | Micromachining AG | Verfahren und Vorrichtung zum Trennen einer Materialschicht entlang einer vorgegebenen Trennlinie mittels eines Schneidstrahls |
| WO2021200471A1 (ja) * | 2020-03-30 | 2021-10-07 | ファナック株式会社 | レーザ加工機の制御装置 |
-
1990
- 1990-12-26 JP JP2406827A patent/JPH0519825A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5708586A (en) * | 1994-08-31 | 1998-01-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Computerized numerical control apparatus for correcting dynamic error and method therefor |
| US5910261A (en) * | 1995-10-02 | 1999-06-08 | Fanuc, Ltd. | Laser machining device and laser machining method of a round hole |
| JP2007122549A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Nec Tokin Corp | Ｘｙテーブルの円弧補間制御方法 |
| EP2338634A1 (de) * | 2009-12-17 | 2011-06-29 | Micromachining AG | Verfahren und Vorrichtung zum Trennen einer Materialschicht entlang einer vorgegebenen Trennlinie mittels eines Schneidstrahls |
| CH702451A1 (de) * | 2009-12-17 | 2011-06-30 | Micromachining Ag | Verfahren zum Trennen einer Materialschicht mittels eines Schneidstrahls. |
| CN102133736A (zh) * | 2009-12-17 | 2011-07-27 | 微机械加工技术股份公司 | 通过切割束切割材料层的方法 |
| US8527084B2 (en) | 2009-12-17 | 2013-09-03 | Micromachining Ag | Method for cutting a material layer by means of a cutting beam |
| WO2021200471A1 (ja) * | 2020-03-30 | 2021-10-07 | ファナック株式会社 | レーザ加工機の制御装置 |
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