JPH05212573A - 早送り制御方式 - Google Patents

早送り制御方式

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JPH05212573A
JPH05212573A JP9219892A JP1989292A JPH05212573A JP H05212573 A JPH05212573 A JP H05212573A JP 9219892 A JP9219892 A JP 9219892A JP 1989292 A JP1989292 A JP 1989292A JP H05212573 A JPH05212573 A JP H05212573A
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Atsushi Mori
敦 森
Yoshinori Nakada
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 加工ヘッドの早送りを短時間に行う。 【構成】 加工ヘッド10を鋼板45の点Pから点Qま
でを早送りで移動させる際にノズル11と鋼板45との
間の距離Dは、非接触式距離検出センサ15によって検
出され、その距離Dが所定値(例えば1mm)以上とな
るように、加工ヘッド10のZ軸方向制御が行われる。
加工ヘッド10は、距離Dが小さくなったときにのみそ
の距離Dを所定値以上に保持すべく、Z軸方向に引上げ
られる。一方、早送りの途中に穴110及び111が存
在し、距離Dが大きくなっても、加工ヘッド10のZ軸
方向の位置補正は行われず、加工ヘッド10が穴11
0,111方向に下がることはない。そして、最終的に
点Qに到達した時点で加工ヘッド10を下げて鋼板45
にアプローチさせる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はレーザ加工ヘッドの早送
り移動を制御する早送り制御方式に関し、特にレーザ加
工ヘッドの早送りを高速かつ安全に行うことができる早
送り制御方式に関する。
【0002】
【従来の技術】レーザ加工装置の内、レーザ切断機はさ
まざまな形状を自由に切断できる柔軟性により多種少量
生産に適しているとされ、普及してきた。さらに、近年
のレーザ発振器の高出力化、数値制御装置の高速化等に
伴い、レーザ切断機の切断速度も改善され、従来ではタ
ーレットパンチプレスが利用されていた分野にも食い込
むほどになっている。このように高速で行われるレーザ
切断は薄い鋼板が主である。その鋼板は柔らかく紙の様
な性質を持ち、ロールに巻いてあったり、レーザ加工の
熱により容易に凹凸ができてしまう。
【0003】一方、レーザ加工時の加工ヘッド先端のノ
ズルと材料の鋼板とのすきまは、大抵の場合1mm前後
である。そのため、加工ヘッドの早送りをノズルの高さ
を変えないで行うと、材料の鋼板とノズルの先端とが容
易に接触してしまう。従来は、このような材料(ワー
ク)と加工ヘッドとの接触を防ぐために、一つの穴を切
り終わり次の穴に移動する際は、加工ヘッドをワークか
ら十分離した状態で移動していた。
【0004】図7は従来の加工ヘッドの早送り方法であ
る。A点からB点に早送りする場合、一旦A1点まで加
工ヘッド10Aを上げてB1点に移動し、そこからB点
近傍まで加工ヘッドを下げ、ノズル11Aとワーク45
Aとのすきまが設定された大きさになるまでアプローチ
する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高速化
が要求されるレーザ加工においては、A点からA1点ま
たはB1点からB点へのZ軸移動すら時間のロスにつな
がる。
【0006】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、加工ヘッドの早送りを短時間に行うことがで
きる早送り制御方式を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、レーザ加工ヘッドの早送り移動を制御す
る早送り制御方式において、前記レーザ加工ヘッドと被
加工物との距離を検出し、前記距離を所定値以上に保持
して前記レーザ加工ヘッドの早送り移動を行うことを特
徴とする早送り制御方式が、提供される。
【0008】
【作用】加工ヘッドの早送り時に、加工ヘッドと被加工
物との距離が所定値以上となるように制御する。このた
め、薄板等の被加工物が歪んでいても、加工ヘッドはそ
の被加工物に接触することなく十分追従していく。ま
た、距離は所定値以上に保持されるので、例えば穴部分
の通過時に距離が大きくなっても、その穴部分に追従し
て加工ヘッドが下にさがったりしない。すなわち、早送
り時に、加工ヘッドは、被加工物に沿って適切に追従す
る。したがって、従来の早送り制御では加工ヘッドと被
加工物との接触を避けるために、加工ヘッドを余分に逃
がしていたのに対し、適度の逃げを確保できるようにな
る。その結果、早送りを短時間で行うことができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図2は本発明の早送り制御方式が適用されるレ
ーザ加工装置の概略構成図である。図において、レーザ
加工装置は、数値制御装置30、レーザ発振器20、加
工ヘッド10及び加工テーブル40から構成される。加
工ヘッド10は、コラム14に固定されているスライド
レール13によって支持されている。サーボモータ12
は、送りネジ12A及びナット12Bを介して加工ヘッ
ド10をZ軸方向に移動させる。加工ヘッド10先端の
ノズル11には、倣い制御時に必要となる非接触式距離
検出センサ15が設けられている。この非接触式距離検
出センサ15には例えば静電容量型が用いられ、ワーク
である鋼板45との間の距離を検出する。その検出信号
は、アンプ15A及びA/D変換器15Bを経由して数
値制御装置30に送られる。
【0010】加工テーブル40は、支持台44に固定さ
れているスライドレール43に支持されている。サーボ
モータ42は、送りねじ42A及びナット42Bを介し
て加工テーブル40をX軸方向に移動させる。加工テー
ブル40には、剣山41を介してワークの鋼板45が置
かれている。この図ではX軸しか描かれていないが、こ
の移動機構をY方向にも構成することにより、鋼板45
をX、Y方向に自由に移動させることができる。
【0011】数値制御装置30は、サーボモータ12及
び42に駆動指令を出力し、加工ヘッド10のZ軸方向
制御及び加工テーブル40のX,Y軸方向制御を行う。
その際に、各サーボモータ12及び42に設けられたパ
ルスコーダ12C及び42Cからの位置信号に基づいて
フィードバック制御を行う。また、倣い制御時には、非
接触式距離検出センサ15からの信号を受けて、ノズル
11先端と鋼板45との距離が一定に保持されるように
加工ヘッド10のZ軸方向制御を行う。さらに、加工ヘ
ッド10の早送り制御時には、ノズル11先端と鋼板4
5との距離が所定値以上となるように、加工ヘッド10
のZ軸方向制御を行う。この早送り制御についての詳細
は後述する。
【0012】レーザ発振器20は数値制御装置30から
のレーザ出力指令に応じて、レーザビーム21を出射す
る。そのレーザビーム21は加工ヘッド10の反射鏡1
6で反射された後、レンズ17で集光しノズル11の直
下で焦点を結ぶ。これが鋼板45にあたると、そこが溶
融除去されるが、数値制御装置30が同時にNCプログ
ラムに従って加工テーブル40を動かすので、さまざま
な形状の板金が製造できる。次に、このレーザ加工時の
加工ヘッドの動作について説明する。
【0013】図3はレーザ加工時の加工ヘッドの動作を
説明する図である。ここで、鋼板45に対し穴101,
102及び103を順に抜き取った後、外周45Aの切
断加工を行う場合を考える。加工ヘッド10は、点P1
から出発した後、経路100の矢印に従って順次移動す
る。穴101,102及び103を抜き終わり、加工ヘ
ッド10が点P2に達すると、早送りで穴103及び1
01を通過しながら点P3まで移動する。その後は、外
周45Aに沿って切断加工が行われる。このように、早
送り経路の途中に穴等が存在する場合の早送り制御につ
いて以下に説明する。
【0014】図1は本発明の早送り制御方式の説明図で
ある。図において、加工ヘッド10は、鋼板45の点P
から点Qまでを早送りで移動する。その際にノズル11
と鋼板45との間の距離Dは、非接触式距離検出センサ
15によって検出され、その距離Dが所定値(例えば1
mm)以上となるように、加工ヘッド10のZ軸方向制
御が行われる。この所定値設定は、早送りの速度と非接
触式距離検出センサ15やサーボモータ12C等の追従
性を考慮して、通常のレーザ加工時の距離Dより若干大
きく設定される。
【0015】加工ヘッド10は、距離Dが小さくなった
ときにのみその距離Dを所定値以上に保持すべく、Z軸
方向に引上げられる。なお、このときのZ軸方向制御は
一定速度で行われる。一方、早送りの途中に穴110及
び111が存在し、その穴110及び111の通過時に
距離Dが大きくなっても、加工ヘッド10のZ軸方向の
位置補正は行われず、加工ヘッド10が穴110,11
1方向に下がることはない。そして、最終的に点Qに到
達した時点で加工ヘッド10を下げて鋼板45にアプロ
ーチさせる。
【0016】図4は加工ヘッドのZ軸位置補正の説明図
であり、(a)は距離Dに対する非接触式距離検出セン
サ15のセンサ信号を示し、(b)は距離Dに対するZ
軸補正値を示す。図4(a)において、センサ信号は、
距離Dが所定値D0 以下のとき負、所定値D0 以上のと
き正となる。その場合、Z軸補正値は、図4(b)に示
すようにセンサ信号が負、すなわち距離Dが所定値D0
以下のときのみ出力される。そのZ軸補正値の大きさは
センサ信号の絶対値に比例した大きさとなる。すなわ
ち、距離Dが所定値D0 以下になったときのみ、加工ヘ
ッド10のZ軸位置補正制御が行われ、距離Dを所定値
D0 に保持する制御が行われる。
【0017】図5は本発明の早送り制御と他の移動制御
との関係を示す図である。ここでは、加工ヘッド10の
Z軸方向制御のみを対象としている。図において、加工
ヘッド10の通常の送り制御50が選択されると、先ず
分配手段51で補間演算が行われ、次いで位置制御手段
52及び速度制御手段53が実行されて指令信号がサー
ボモータ54(図2のサーボモータ12,42)に出力
される。その出力信号に応じて機械56(図2の加工ヘ
ッド10)が駆動する。そのときのパルスコーダ55の
検出信号は位置制御手段52にフィードバックされ、通
常の送り制御50のフィードバック制御が行われる。
【0018】また、加工ヘッド10の倣い制御70が選
択されると、速度制御手段53が実行されて指令信号が
サーボモータ54に出力され、その出力信号に応じて機
械56が駆動する。そのときのセンサ(非接触式距離検
出センサ15)57の検出信号がフィードバックされ、
加工ヘッド10とワークとの間の距離を一定に保持する
Z軸方向制御が行われる。
【0019】一方、本発明の早送り制御60が選択され
ると、位置制御手段52及び速度制御手段53が実行さ
れ、倣い制御70の場合と同様に、機械56が駆動す
る。そのときのセンサ57の検出信号がフィードバック
されると、上述したように加工ヘッド10とワークとの
間の距離を所定値以上に保持するZ軸方向制御が行われ
る。このように、本発明の早送り制御60は、センサ5
7からのフィードバック信号に基づいて行われる制御で
ある。この点で、本発明の早送り制御60は、従来の倣
い制御70と共通しており、倣い付き早送り制御である
と言える。
【0020】このように本実施例では、加工ヘッド10
の早送り時に、加工ヘッド10と鋼板45との距離Dが
所定値D0 以上となるように制御するように構成した。
このため、鋼板45が歪んでいても、加工ヘッド10は
その鋼板45に接触することなく十分追従していく。ま
た、距離Dは所定値D0 以上に保持されるので、穴部分
の通過時に距離Dが大きくなっても、その穴部分に追従
して加工ヘッドが下にさがったりしない。すなわち、早
送り時に、加工ヘッド10は鋼板45に沿って適切に追
従する。したがって、従来の早送り制御では加工ヘッド
10と鋼板45との接触を避けるために、加工ヘッド1
0を余分に逃がしていたのに対し、適度の逃げを確保で
きるようになる。その結果、加工ヘッド10を逃がすた
めのステップを省略することができ、その分早送りを短
時間で行うことができる。また、そのステップに相当す
る数値制御プログラムを減らすこともできる。
【0021】図6は早送り制御の他の例を示す図であ
る。この早送り制御は、明らかに穴等の上を通過しない
ときに実行される。上述した本発明の早送り制御との相
違点は、鋼板45との間の距離を常に一定に保つように
する点である。したがって、制御内容が倣い制御と同じ
ものになる。最終点Qでのアプローチ操作も不要となり
すぐに切断加工を開始できるので、より短時間で早送り
が完了する。
【0022】上記の説明では、本発明の早送り制御をレ
ーザ加工に適用するようにしたが、薄板の切断等を行う
他の加工方法、例えばプラズマ加工やウォータジェット
加工にも適用することができる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、加工ヘ
ッドの早送り時に、加工ヘッドと被加工物との距離が所
定値以上となるように制御するように構成した。このた
め、薄板等の被加工物が歪んでいても、加工ヘッドはそ
の被加工物に接触することなく十分追従していく。ま
た、距離は所定値以上に保持されるので、例えば穴部分
の通過時に距離が大きくなっても、その穴部分に追従し
て加工ヘッドが下にさがったりしない。すなわち、早送
り時に、加工ヘッドは、被加工物に沿って適切に追従す
る。したがって、従来の早送り制御では加工ヘッドと被
加工物との接触を避けるために、加工ヘッドを余分に逃
がしていたのに対し、適度の逃げを確保できるようにな
る。その結果、早送りを短時間で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の早送り制御方式の説明図である。
【図2】本発明の早送り制御方式が適用されるレーザ加
工装置の概略構成図である。
【図3】レーザ加工時の加工ヘッドの動作を説明する図
である。
【図4】加工ヘッドのZ軸位置補正の説明図であり、
(a)は距離Dに対する非接触式距離検出センサ15の
センサ信号を示し、(b)は距離Dに対するZ軸補正値
を示す。
【図5】本発明の早送り制御と他の移動制御との関係を
示す図である。
【図6】早送り制御の他の例を示す図である。
【図7】従来の加工ヘッドの早送り方法である。
【符号の説明】
10 加工ヘッド 11 ノズル 12,42 サーボモータ 15 非接触式距離検出センサ 20 レーザ発振器 30 数値制御装置(CNC) 40 加工テーブル 45 鋼板

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ加工ヘッドの早送り移動を制御す
    る早送り制御方式において、 前記レーザ加工ヘッドと被加工物との距離を検出し、 前記距離を所定値以上に保持して前記レーザ加工ヘッド
    の早送り移動を行うことを特徴とする早送り制御方式。
  2. 【請求項2】 前記距離が前記所定値以下になったとき
    のみ、前記レーザ加工ヘッドのZ軸位置を補正すること
    を特徴とする請求項1記載の早送り制御方式。
  3. 【請求項3】 前記距離は非接触式距離検出センサによ
    って検出されることを特徴とする請求項1記載の早送り
    制御方式。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4870474A (en) * 1986-12-12 1989-09-26 Texas Instruments Incorporated Lead frame
EP1348511A1 (en) * 2002-03-28 2003-10-01 Fanuc Ltd Laser machining method and apparatus therefor
CN103447687A (zh) * 2012-05-31 2013-12-18 灿美工程股份有限公司 激光加工系统及方法
JP2015160226A (ja) * 2014-02-27 2015-09-07 日本車輌製造株式会社 レーザ加工機

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01170589A (ja) * 1987-12-26 1989-07-05 Mitsubishi Electric Corp レーザ加工機

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01170589A (ja) * 1987-12-26 1989-07-05 Mitsubishi Electric Corp レーザ加工機

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4870474A (en) * 1986-12-12 1989-09-26 Texas Instruments Incorporated Lead frame
EP1348511A1 (en) * 2002-03-28 2003-10-01 Fanuc Ltd Laser machining method and apparatus therefor
CN103447687A (zh) * 2012-05-31 2013-12-18 灿美工程股份有限公司 激光加工系统及方法
JP2015160226A (ja) * 2014-02-27 2015-09-07 日本車輌製造株式会社 レーザ加工機

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