JPH0798608A - ２トーチ型レーザ加工機の加工経路決定装置 - Google Patents
２トーチ型レーザ加工機の加工経路決定装置Info
- Publication number
- JPH0798608A JPH0798608A JP5265656A JP26565693A JPH0798608A JP H0798608 A JPH0798608 A JP H0798608A JP 5265656 A JP5265656 A JP 5265656A JP 26565693 A JP26565693 A JP 26565693A JP H0798608 A JPH0798608 A JP H0798608A
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- path
- torch
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- machining
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- Numerical Control (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】加工サイクルタイムの短縮を図り、トーチの干
渉を防止した加工経路を自動決定すること。 【構成】第１トーチ用の動作軌跡と、第２トーチ用の動
作軌跡とを与え、両トーチで同時加工するようにしたレ
ーザ加工機における加工経路決定装置において、第１ト
ーチ及び第２トーチの軌跡上の点を各動作軌跡単位毎に
示した教示データを記憶し、第１トーチはその第１トー
チに関する第１原点に近い方の動作軌跡から順に加工し
(102-110) 、工作物の外形に関する動作軌跡を最後に加
工するように加工経路を決定し、第２トーチはその第２
トーチに関する第２原点に遠い方の動作軌跡から順に加
工し(114-116) 、工作物の外形に関する動作軌跡を最後
に加工するように加工経路を決定する。
渉を防止した加工経路を自動決定すること。 【構成】第１トーチ用の動作軌跡と、第２トーチ用の動
作軌跡とを与え、両トーチで同時加工するようにしたレ
ーザ加工機における加工経路決定装置において、第１ト
ーチ及び第２トーチの軌跡上の点を各動作軌跡単位毎に
示した教示データを記憶し、第１トーチはその第１トー
チに関する第１原点に近い方の動作軌跡から順に加工し
(102-110) 、工作物の外形に関する動作軌跡を最後に加
工するように加工経路を決定し、第２トーチはその第２
トーチに関する第２原点に遠い方の動作軌跡から順に加
工し(114-116) 、工作物の外形に関する動作軌跡を最後
に加工するように加工経路を決定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２トーチ型のレーザ加
工機において、最適な加工経路を得るための加工経路決
定装置に関する。
工機において、最適な加工経路を得るための加工経路決
定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】２トーチ型３次元レーザ加工機では、２
つのレーザ加工機（第１ユニット、第２ユニット）が加
工領域の中央点を中心として点対称に配置されている。
そして、このレーザ加工機は、２種類の工作物を同時に
加工するだけではなく、１つの工作物を２つのユニット
で同時に加工することで加工サイクルタイムの短縮が図
れるようになっている。
つのレーザ加工機（第１ユニット、第２ユニット）が加
工領域の中央点を中心として点対称に配置されている。
そして、このレーザ加工機は、２種類の工作物を同時に
加工するだけではなく、１つの工作物を２つのユニット
で同時に加工することで加工サイクルタイムの短縮が図
れるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のレーザ加工機で
は、２つのユニットを使用するために、ティーチング作
業は個別に行われる。１つの工作物を２つのユニットで
同時に加工する場合において加工サイクルタイムを短く
するためには、同時に加工開始された２つのユニットが
同時に加工終了することが必要となる。このことを達成
するために、トーチを各動作軌跡間でどの様な順序で移
動させていくかが問題となる。このような移動経路は、
熟練した作業者により教示の順番通りに決定されてい
く。従って、ティーチングに時間がかかったり、より短
い加工サイクルを実現するために、多数回、教示データ
を修正する等の必要がある。
は、２つのユニットを使用するために、ティーチング作
業は個別に行われる。１つの工作物を２つのユニットで
同時に加工する場合において加工サイクルタイムを短く
するためには、同時に加工開始された２つのユニットが
同時に加工終了することが必要となる。このことを達成
するために、トーチを各動作軌跡間でどの様な順序で移
動させていくかが問題となる。このような移動経路は、
熟練した作業者により教示の順番通りに決定されてい
く。従って、ティーチングに時間がかかったり、より短
い加工サイクルを実現するために、多数回、教示データ
を修正する等の必要がある。
【０００４】本発明は上記の課題を解決するために成さ
れたものであり、その目的は、２トーチ型のレーザ加工
機において、加工サイクルタイムの短縮を可能とした各
トーチへの動作軌跡の最適な割り振りを自動的に行うこ
とである。
れたものであり、その目的は、２トーチ型のレーザ加工
機において、加工サイクルタイムの短縮を可能とした各
トーチへの動作軌跡の最適な割り振りを自動的に行うこ
とである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の発明の構成は、第１ユニットの備える第１トーチ用の
動作軌跡と、第２ユニットの備える第２トーチ用の動作
軌跡とを与え、それらの各動作軌跡に基づいて、第１ト
ーチ及び第２トーチで同時加工するようにしたレーザ加
工機における加工経路決定装置において、第１トーチ及
び第２トーチの軌跡上の点を各動作軌跡単位毎に示した
教示データを記憶する教示データ記憶手段と、第１トー
チはその第１トーチに関する第１原点に近い方の動作軌
跡から順に加工し、工作物の外形に関する動作軌跡を最
後に加工するように加工経路を決定する第１経路決定手
段と、第２トーチはその第２トーチに関する第２原点に
遠い方の動作軌跡から順に加工し、工作物の外形に関す
る動作軌跡を最後に加工するように加工経路を決定する
第２経路決定手段とを有することを特徴とする。
の発明の構成は、第１ユニットの備える第１トーチ用の
動作軌跡と、第２ユニットの備える第２トーチ用の動作
軌跡とを与え、それらの各動作軌跡に基づいて、第１ト
ーチ及び第２トーチで同時加工するようにしたレーザ加
工機における加工経路決定装置において、第１トーチ及
び第２トーチの軌跡上の点を各動作軌跡単位毎に示した
教示データを記憶する教示データ記憶手段と、第１トー
チはその第１トーチに関する第１原点に近い方の動作軌
跡から順に加工し、工作物の外形に関する動作軌跡を最
後に加工するように加工経路を決定する第１経路決定手
段と、第２トーチはその第２トーチに関する第２原点に
遠い方の動作軌跡から順に加工し、工作物の外形に関す
る動作軌跡を最後に加工するように加工経路を決定する
第２経路決定手段とを有することを特徴とする。
【０００６】又、請求項２の発明は、上記の請求項１の
加工経路決定装置において、加工経路は、開いた動作軌
跡は一方の端点を開始点として加工を開始して他方の端
点を終了点として加工を終了させ、教示による閉じた動
作軌跡はその上の任意の教示点を開始点で且つ終了点と
して加工を開始点から終了点で終了させるという経路で
ある。又、第１経路決定手段は、第１原点に最近接な開
始点及びその開始点の存在する動作軌跡を決定し、その
動作軌跡の終了点に最近接な他の動作軌跡の開始点及び
その他の動作軌跡を決定するという方法で、順次、隣接
する動作軌跡の終了点と開始点とが最近接となるように
経路を決定する手段である。又、第２経路決定手段は、
最初に第２原点に最も遠い開始点及びその開始点の存在
する動作軌跡を決定すること以外は、第１経路決定手段
と同一の手順で加工経路を決定する手段である。
加工経路決定装置において、加工経路は、開いた動作軌
跡は一方の端点を開始点として加工を開始して他方の端
点を終了点として加工を終了させ、教示による閉じた動
作軌跡はその上の任意の教示点を開始点で且つ終了点と
して加工を開始点から終了点で終了させるという経路で
ある。又、第１経路決定手段は、第１原点に最近接な開
始点及びその開始点の存在する動作軌跡を決定し、その
動作軌跡の終了点に最近接な他の動作軌跡の開始点及び
その他の動作軌跡を決定するという方法で、順次、隣接
する動作軌跡の終了点と開始点とが最近接となるように
経路を決定する手段である。又、第２経路決定手段は、
最初に第２原点に最も遠い開始点及びその開始点の存在
する動作軌跡を決定すること以外は、第１経路決定手段
と同一の手順で加工経路を決定する手段である。
【０００７】さらに、請求項３の発明は、請求項１に記
載の加工経路決定装置において、加工経路は、開いた動
作軌跡は一方の端点を開始点として加工を開始して他方
の端点を終了点として加工を終了させ、教示による閉じ
た動作軌跡はその上の任意の教示点を開始点で且つ終了
点として加工を開始点から終了点で終了させるという経
路である。そして、第１経路決定手段、第２経路決定手
段は、各動作軌跡単位において任意に開始点及び終了点
を抽出する点抽出手段と、点抽出手段により抽出された
点の順列を発生させ、各順列に対して所定の第１原点、
第２原点から出発して各点を順次通る経路の長さを演算
する経路長演算手段と、その経路長演算手段によって演
算された経路長の最小なものを最小経路として決定する
最小経路決定手段と、点抽出手段、経路長演算手段、最
小経路決定手段を制御して、点抽出手段により選択され
る前記開始点及び前記終了点を変更して前記最小経路の
演算を繰り返し実行して、最小経路の中の最小経路を最
適経路として決定する制御手段とを有する。
載の加工経路決定装置において、加工経路は、開いた動
作軌跡は一方の端点を開始点として加工を開始して他方
の端点を終了点として加工を終了させ、教示による閉じ
た動作軌跡はその上の任意の教示点を開始点で且つ終了
点として加工を開始点から終了点で終了させるという経
路である。そして、第１経路決定手段、第２経路決定手
段は、各動作軌跡単位において任意に開始点及び終了点
を抽出する点抽出手段と、点抽出手段により抽出された
点の順列を発生させ、各順列に対して所定の第１原点、
第２原点から出発して各点を順次通る経路の長さを演算
する経路長演算手段と、その経路長演算手段によって演
算された経路長の最小なものを最小経路として決定する
最小経路決定手段と、点抽出手段、経路長演算手段、最
小経路決定手段を制御して、点抽出手段により選択され
る前記開始点及び前記終了点を変更して前記最小経路の
演算を繰り返し実行して、最小経路の中の最小経路を最
適経路として決定する制御手段とを有する。
【０００８】
【作用及び発明の効果】請求項１に記載の発明では、第
１トーチはその第１トーチに関する第１原点に近い方の
動作軌跡から順に加工し、工作物の外形に関する動作軌
跡を最後に加工するように加工経路が決定され、第２ト
ーチはその第２トーチに関する第２原点に遠い方の動作
軌跡から順に加工し、工作物の外形に関する動作軌跡を
最後に加工するように加工経路が決定される。このよう
に第１トーチは原点に近い方、第２トーチは原点に遠い
方から加工されることから、２つのトーチの干渉の防止
が図られた経路の決定が可能となる。又、外形は最後に
加工されるため、工作物が不安定な支持状態となること
を防止でき、精度の良い加工が行える。
１トーチはその第１トーチに関する第１原点に近い方の
動作軌跡から順に加工し、工作物の外形に関する動作軌
跡を最後に加工するように加工経路が決定され、第２ト
ーチはその第２トーチに関する第２原点に遠い方の動作
軌跡から順に加工し、工作物の外形に関する動作軌跡を
最後に加工するように加工経路が決定される。このよう
に第１トーチは原点に近い方、第２トーチは原点に遠い
方から加工されることから、２つのトーチの干渉の防止
が図られた経路の決定が可能となる。又、外形は最後に
加工されるため、工作物が不安定な支持状態となること
を防止でき、精度の良い加工が行える。
【０００９】又、請求項２の発明では、第１トーチに関
しては、第１原点から順にその点に最近接した開始点が
決定され、次に、その開始点の属する動作軌跡の終了点
に最近接な次の動作軌跡の開始点が決定される。このよ
うにして、開始点、終了点が抽出される。又、第２トー
チに関しては、第２原点から最も遠い開始点が先に決定
され、その後は、第１トーチの場合と同様にして、開始
点、終了点が決定される。このようにして、動作軌跡間
の移動経路が最短となる加工経路が決定される。
しては、第１原点から順にその点に最近接した開始点が
決定され、次に、その開始点の属する動作軌跡の終了点
に最近接な次の動作軌跡の開始点が決定される。このよ
うにして、開始点、終了点が抽出される。又、第２トー
チに関しては、第２原点から最も遠い開始点が先に決定
され、その後は、第１トーチの場合と同様にして、開始
点、終了点が決定される。このようにして、動作軌跡間
の移動経路が最短となる加工経路が決定される。
【００１０】さらに、請求項３の発明では、各動作軌跡
から開始点、終了点を任意に抽出して、それらの点の全
ての順列を決定する。そして、各順列に関して、各点を
順次連続させた経路の長さを演算し、最小長さの順列を
決定する。又、各動作軌跡から抽出する開始点、終了点
を変更して、同様に順列を決定して、同様な処理を行
う。そして、最後に、最小経路長さの中の更に最小長さ
のものを最適経路と決定する。このように、加工に際し
て最短の経路が決定される。尚、第１トーチは上記のよ
うに決定された経路において、第１原点に近い方の点か
ら加工が開始され、第２トーチは上記のように決定され
た経路において、第２原点に遠い方の点から加工が開始
される。
から開始点、終了点を任意に抽出して、それらの点の全
ての順列を決定する。そして、各順列に関して、各点を
順次連続させた経路の長さを演算し、最小長さの順列を
決定する。又、各動作軌跡から抽出する開始点、終了点
を変更して、同様に順列を決定して、同様な処理を行
う。そして、最後に、最小経路長さの中の更に最小長さ
のものを最適経路と決定する。このように、加工に際し
て最短の経路が決定される。尚、第１トーチは上記のよ
うに決定された経路において、第１原点に近い方の点か
ら加工が開始され、第２トーチは上記のように決定され
た経路において、第２原点に遠い方の点から加工が開始
される。
【００１１】
【実施例】以下本発明を具体的な実施例に基づいて説明
する。図１は２トーチ３次元レーザ加工機の機構を示し
た機構図である。図１において、地面に立設された支柱
１は、工作物３を中心とした長方形状の四隅に配置され
ている。この長方形状の長辺側の２つの支柱１には、走
行用支柱部材２が掛け渡され、図示されていない短辺側
の２つの支柱１０には、図略の連結用部材によって連結
されている。このレーザ加工機は、上記した４つの支柱
１、走行用支柱部材２及び連結用部材によって構成され
た枠体に、第１ユニット１０、第２ユニット２０を有す
る構成となっている。この第１ユニット１０と第２ユニ
ット２０は対向して配置されているほかは同一の構成と
なっているため、図２においては、第１ユニット１０の
みを示し、主に、第１ユニット１０について説明する。
する。図１は２トーチ３次元レーザ加工機の機構を示し
た機構図である。図１において、地面に立設された支柱
１は、工作物３を中心とした長方形状の四隅に配置され
ている。この長方形状の長辺側の２つの支柱１には、走
行用支柱部材２が掛け渡され、図示されていない短辺側
の２つの支柱１０には、図略の連結用部材によって連結
されている。このレーザ加工機は、上記した４つの支柱
１、走行用支柱部材２及び連結用部材によって構成され
た枠体に、第１ユニット１０、第２ユニット２０を有す
る構成となっている。この第１ユニット１０と第２ユニ
ット２０は対向して配置されているほかは同一の構成と
なっているため、図２においては、第１ユニット１０の
みを示し、主に、第１ユニット１０について説明する。
【００１２】走行用支持部材２には、レール２ａが設け
られている。走行体１２は、レール２ａに案内されて走
行体１２上に設けられたサーボモータＭ１１によって駆
動され、第１軸（Ｘ軸）方向に移動するようになってい
る。尚、レール２ａには、第２ユニット２０における走
行体２２も案内されており、共用となっている。キャリ
ア１３は、走行体１２上に摺動自在に配設されており、
サーボモータＭ１２により回転される送りネジ１４によ
り、第２軸（Ｙ軸）方向に移動するようになっている。
キャリア１３には昇降台１５が配設されており、この昇
降台１５は図示しない送りネジ機構により、第３軸（Ｚ
軸）方向に移動するようになっている。そして、昇降台
１５の先端部には、第４軸、第５軸のそれぞれの回りに
回転する作業ヘッド１６が配設されている。又、作業ヘ
ッド１６の先端にはレーザ光を放射する第１トーチ１７
が配設されている。尚、この第１トーチ１７には工作物
３とトーチ先端との距離を一定に保つための図略の距離
センサが設けられている。
られている。走行体１２は、レール２ａに案内されて走
行体１２上に設けられたサーボモータＭ１１によって駆
動され、第１軸（Ｘ軸）方向に移動するようになってい
る。尚、レール２ａには、第２ユニット２０における走
行体２２も案内されており、共用となっている。キャリ
ア１３は、走行体１２上に摺動自在に配設されており、
サーボモータＭ１２により回転される送りネジ１４によ
り、第２軸（Ｙ軸）方向に移動するようになっている。
キャリア１３には昇降台１５が配設されており、この昇
降台１５は図示しない送りネジ機構により、第３軸（Ｚ
軸）方向に移動するようになっている。そして、昇降台
１５の先端部には、第４軸、第５軸のそれぞれの回りに
回転する作業ヘッド１６が配設されている。又、作業ヘ
ッド１６の先端にはレーザ光を放射する第１トーチ１７
が配設されている。尚、この第１トーチ１７には工作物
３とトーチ先端との距離を一定に保つための図略の距離
センサが設けられている。
【００１３】又、１８はレーザ発振器であり（図１参
照）、このレーザ発振器１８より発振されたレーザ光
は、図略のミラーと導光路１９によってキャリア１３に
導かれる。そして、レーザ光は、第１トーチ１７から工
作物台３上の工作物に対して放射されるようになってい
る。
照）、このレーザ発振器１８より発振されたレーザ光
は、図略のミラーと導光路１９によってキャリア１３に
導かれる。そして、レーザ光は、第１トーチ１７から工
作物台３上の工作物に対して放射されるようになってい
る。
【００１４】次に、図３に基づいてレーザ加工機の制御
装置の構成について説明する。第１ユニット１０、第２
ユニット２０は、それぞれ個別に制御装置１１、２１に
よって制御される。制御装置１１、２１は同一の構成で
あるため制御装置１１について説明する。
装置の構成について説明する。第１ユニット１０、第２
ユニット２０は、それぞれ個別に制御装置１１、２１に
よって制御される。制御装置１１、２１は同一の構成で
あるため制御装置１１について説明する。
【００１５】図３において、３０はマイクロコンピュー
タ等から成る中央処理装置である。この中央処理装置３
０には、メモリ３５、各サーボモータＭ１１〜Ｍ１５を
駆動するためのサーボＣＰＵ２２ａ〜２２ｅ、ジョグ運
転の指令、教示点の指示等を行う操作盤３６が接続され
ている。レーザ加工機に取り付けられた各サーボモータ
Ｍ１１〜Ｍ１５は、それぞれサーボＣＰＵ３２ａ〜３２
ｅによって駆動される。
タ等から成る中央処理装置である。この中央処理装置３
０には、メモリ３５、各サーボモータＭ１１〜Ｍ１５を
駆動するためのサーボＣＰＵ２２ａ〜２２ｅ、ジョグ運
転の指令、教示点の指示等を行う操作盤３６が接続され
ている。レーザ加工機に取り付けられた各サーボモータ
Ｍ１１〜Ｍ１５は、それぞれサーボＣＰＵ３２ａ〜３２
ｅによって駆動される。
【００１６】上記サーボＣＰＵ３２ａ〜３２ｅのそれぞ
れは、中央処理装置３０から出力される出力角度データ
θ１〜θ５と、サーボモータＭ１１〜Ｍ１５に連結され
たエンコーダＥ１１〜Ｅ１５の出力α１〜α５との間の
偏差を算出し、この算出された偏差の大きさに応じた速
度で各サーボモータＭ１１〜Ｍ１５を回転させるように
なっている。
れは、中央処理装置３０から出力される出力角度データ
θ１〜θ５と、サーボモータＭ１１〜Ｍ１５に連結され
たエンコーダＥ１１〜Ｅ１５の出力α１〜α５との間の
偏差を算出し、この算出された偏差の大きさに応じた速
度で各サーボモータＭ１１〜Ｍ１５を回転させるように
なっている。
【００１７】上記メモリ３５には、作業ヘッド１６を教
示点等の座標位置データに従って動作させるための動作
プログラムが記憶されたＰＡ領域と、教示点とその時の
作業ヘッド１６の姿勢を示す姿勢ベクトルから成る教示
点データを記憶するＰＤＡ領域が設けられている。又、
中央処理装置３０からは、レーザ光出力値Ｐｉに対応す
る出力信号がレーザ発振器１８に出力される。
示点等の座標位置データに従って動作させるための動作
プログラムが記憶されたＰＡ領域と、教示点とその時の
作業ヘッド１６の姿勢を示す姿勢ベクトルから成る教示
点データを記憶するＰＤＡ領域が設けられている。又、
中央処理装置３０からは、レーザ光出力値Ｐｉに対応す
る出力信号がレーザ発振器１８に出力される。
【００１８】次に、図４に基づいて加工経路決定装置に
ついて説明する。加工経路決定装置は、本体５１、動作
経路等の表示を行うディスプレイ５４、キーボード５５
から成るパーソナルコンピュータにより構成されてい
る。又、上記したレーザ加工機の制御装置１８、２８
は、切替器５０に接続されており、この切替器５０は動
作プログラム作成装置の本体５１に接続されている。そ
して、この切替器５０は、第１ユニット１０側の制御装
置１１と、第２ユニット２０側の制御装置２１とがスイ
ッチにより選択可能となっている。このため、この切替
器５０により制御装置１１と制御装置２１とを選択する
ことにより、各制御装置のメモリ３５内にあるＰＡ領域
に記憶された動作プログラムと、ＰＤＡ領域に記憶され
た教示データを本体５１に読み込むことができる。
ついて説明する。加工経路決定装置は、本体５１、動作
経路等の表示を行うディスプレイ５４、キーボード５５
から成るパーソナルコンピュータにより構成されてい
る。又、上記したレーザ加工機の制御装置１８、２８
は、切替器５０に接続されており、この切替器５０は動
作プログラム作成装置の本体５１に接続されている。そ
して、この切替器５０は、第１ユニット１０側の制御装
置１１と、第２ユニット２０側の制御装置２１とがスイ
ッチにより選択可能となっている。このため、この切替
器５０により制御装置１１と制御装置２１とを選択する
ことにより、各制御装置のメモリ３５内にあるＰＡ領域
に記憶された動作プログラムと、ＰＤＡ領域に記憶され
た教示データを本体５１に読み込むことができる。
【００１９】本体５１は、中央処理装置５２と、メモリ
５３とから成っている。中央処理装置５２には切替器５
０、ディスプレイ５４、及び、キーボード５５が接続さ
れている。また、メモリ５３には、制御装置１１、２１
から読み出されたデータに基づいて動作プログラムを自
動作成する自動生成プログラムを記憶するＩＰＡ領域
と、制御装置１１から読み出した教示データを記憶する
ＩＤＡＡ領域と、制御装置２１から読み出した教示デー
タを記憶するＩＤＡＢ領域が設けられている。
５３とから成っている。中央処理装置５２には切替器５
０、ディスプレイ５４、及び、キーボード５５が接続さ
れている。また、メモリ５３には、制御装置１１、２１
から読み出されたデータに基づいて動作プログラムを自
動作成する自動生成プログラムを記憶するＩＰＡ領域
と、制御装置１１から読み出した教示データを記憶する
ＩＤＡＡ領域と、制御装置２１から読み出した教示デー
タを記憶するＩＤＡＢ領域が設けられている。
【００２０】教示データは図６に示すように、動作軌跡
Ｌ１〜Ｌ９に関して、第１トーチ、第２トーチ毎に決定
されている。このうち動作軌跡Ｌ６〜Ｌ９は円、長円等
の固定形状を発生させるための中心、半径を指定したマ
クロ命令で発生される。教示点は、図５に示すように、
各点の座標値で与えられている。動作軌跡Ｌ１、Ｌ２、
Ｌ４、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９は、第１トーチ１７によ
る教示点Ｗ１と第２トーチ２７による教示点Ｗ２との両
者によって教示された共有点を持たない閉じた動作軌跡
である。一方、動作軌跡Ｌ３は共有点によってＬ３1,Ｌ
３2,Ｌ３3,Ｌ３4 の４つに分けられ、それぞれが開いた
動作軌跡となっている。動作軌跡Ｌ５も同様にＬ５1 と
Ｌ５2 との開いた２つの動作軌跡の集合である。
Ｌ１〜Ｌ９に関して、第１トーチ、第２トーチ毎に決定
されている。このうち動作軌跡Ｌ６〜Ｌ９は円、長円等
の固定形状を発生させるための中心、半径を指定したマ
クロ命令で発生される。教示点は、図５に示すように、
各点の座標値で与えられている。動作軌跡Ｌ１、Ｌ２、
Ｌ４、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９は、第１トーチ１７によ
る教示点Ｗ１と第２トーチ２７による教示点Ｗ２との両
者によって教示された共有点を持たない閉じた動作軌跡
である。一方、動作軌跡Ｌ３は共有点によってＬ３1,Ｌ
３2,Ｌ３3,Ｌ３4 の４つに分けられ、それぞれが開いた
動作軌跡となっている。動作軌跡Ｌ５も同様にＬ５1 と
Ｌ５2 との開いた２つの動作軌跡の集合である。
【００２１】次に、本装置の動作を図７のフローチャー
トに従って説明する。加工順序を決定するに当たって、
各動作軌跡Ｌ１〜Ｌ９は、それぞれ、教示されたトーチ
によって加工が行われることになる。即ち、動作軌跡Ｌ
１，Ｌ４，Ｌ６，Ｌ９は第１トーチ１７単独で加工され
る。又、動作軌跡Ｌ２，Ｌ７，Ｌ８は第２トーチ２７単
独で加工される。そして、動作軌跡Ｌ３は、両端点をＷ
1(11),Ｗ1(16) とするＬ３1 と、両端点をＷ1(17),Ｗ1
(21) とするＬ３2 とが第１トーチ１７によって加工さ
れ、両端点をＷ2(9), Ｗ2(15) とするＬ３3 と、両端点
をＷ2(16),Ｗ2(24) とするＬ３4 とが第２トーチ２７に
よって加工される。又、同様に、動作軌跡Ｌ５は、両端
点をＷ1(26),Ｗ1(31) とするＬ５1 が第１トーチ１７に
よって加工され、両端点をＷ2(25),Ｗ2(36) とするＬ５
4 が第２トーチ２７によって加工される。以上のように
割り振られた各動作軌跡に対して加工経路が決定され
る。
トに従って説明する。加工順序を決定するに当たって、
各動作軌跡Ｌ１〜Ｌ９は、それぞれ、教示されたトーチ
によって加工が行われることになる。即ち、動作軌跡Ｌ
１，Ｌ４，Ｌ６，Ｌ９は第１トーチ１７単独で加工され
る。又、動作軌跡Ｌ２，Ｌ７，Ｌ８は第２トーチ２７単
独で加工される。そして、動作軌跡Ｌ３は、両端点をＷ
1(11),Ｗ1(16) とするＬ３1 と、両端点をＷ1(17),Ｗ1
(21) とするＬ３2 とが第１トーチ１７によって加工さ
れ、両端点をＷ2(9), Ｗ2(15) とするＬ３3 と、両端点
をＷ2(16),Ｗ2(24) とするＬ３4 とが第２トーチ２７に
よって加工される。又、同様に、動作軌跡Ｌ５は、両端
点をＷ1(26),Ｗ1(31) とするＬ５1 が第１トーチ１７に
よって加工され、両端点をＷ2(25),Ｗ2(36) とするＬ５
4 が第２トーチ２７によって加工される。以上のように
割り振られた各動作軌跡に対して加工経路が決定され
る。
【００２２】先ず、ステップ１００において、外周の動
作軌跡Ｌ５は最後に加工されることになるので、加工経
路の決定から除外される。これは、外周が先に加工され
ると、工作物３の安定性に影響を及ぼし、加工精度が低
下するためである。ステップ１００において、開いた動
作軌跡では、両端点が開始点及び終了点とされ、教示に
よる閉じた動作軌跡では、教示点が開始点且つ終了点と
される。マクロ命令による閉じた動作軌跡は軌跡上の任
意の点であるが、実際には、ある間隔で発生された有限
個の点（教示点と同じ意味を持つ点であり、円の場合は
円周上に３つ発生される。）が開始点で且つ終了点とさ
れる。このように各動作軌跡の開始点及び終了点の候補
が選択される。尚、閉じた動作軌跡では開始点と終了点
とは等しく、開いた動作軌跡では両端点のみが開始点又
は終了点の候補となる。
作軌跡Ｌ５は最後に加工されることになるので、加工経
路の決定から除外される。これは、外周が先に加工され
ると、工作物３の安定性に影響を及ぼし、加工精度が低
下するためである。ステップ１００において、開いた動
作軌跡では、両端点が開始点及び終了点とされ、教示に
よる閉じた動作軌跡では、教示点が開始点且つ終了点と
される。マクロ命令による閉じた動作軌跡は軌跡上の任
意の点であるが、実際には、ある間隔で発生された有限
個の点（教示点と同じ意味を持つ点であり、円の場合は
円周上に３つ発生される。）が開始点で且つ終了点とさ
れる。このように各動作軌跡の開始点及び終了点の候補
が選択される。尚、閉じた動作軌跡では開始点と終了点
とは等しく、開いた動作軌跡では両端点のみが開始点又
は終了点の候補となる。
【００２３】次に、ステップ１０２において、先ず、第
１原点が注目点Ｉとし、変数ｎを１とする。次に、ステ
ップ１０４において、ステップ１００で挙げられた点群
の中から、注目点Ｉに最も近い開始点が選択される。こ
の選択された開始点を選択点Ｐ(n) として記憶する。次
に、選択点Ｐ(n) を注目点Ｉとし、変数ｎを１だけ更新
する。次に、ステップ１０６において、選択点Ｐ(n) が
開いた動作軌跡上の点か否かが判定され、開いた動作軌
跡上の点であるならば、ステップ１０８において、その
動作軌跡の終了点が次の選択点Ｐ(n) として選択され、
この選択点Ｐ(n) が注目点Ｉに更新され、変数ｎが１だ
け加算更新され、次のステップ１１０が実行される。
又、ステップ１０６において、選択点Ｐ(n) が閉じた動
作軌跡上の点と判定された場合には、ステップ１１０が
実行される。
１原点が注目点Ｉとし、変数ｎを１とする。次に、ステ
ップ１０４において、ステップ１００で挙げられた点群
の中から、注目点Ｉに最も近い開始点が選択される。こ
の選択された開始点を選択点Ｐ(n) として記憶する。次
に、選択点Ｐ(n) を注目点Ｉとし、変数ｎを１だけ更新
する。次に、ステップ１０６において、選択点Ｐ(n) が
開いた動作軌跡上の点か否かが判定され、開いた動作軌
跡上の点であるならば、ステップ１０８において、その
動作軌跡の終了点が次の選択点Ｐ(n) として選択され、
この選択点Ｐ(n) が注目点Ｉに更新され、変数ｎが１だ
け加算更新され、次のステップ１１０が実行される。
又、ステップ１０６において、選択点Ｐ(n) が閉じた動
作軌跡上の点と判定された場合には、ステップ１１０が
実行される。
【００２４】ステップ１１０では、最後の動作軌跡まで
選択点の抽出が完了したか否かが判定され、完了してい
ない場合には、ステップ１０４に戻り、注目点Ｉに最も
近い次の選択点（注目点Ｉとは異なる動作軌跡上にある
点）が抽出される。このようにして、ステップ１１０で
最後の動作軌跡と判定されるまで、演算が繰り返し実行
される。この結果、閉じた動作軌跡では１つの選択点
が、開いた動作軌跡では開始点と終了点との２つの選択
点が抽出されることになる。そして、ステップ１１２
で、第１原点−順次選択された選択点Ｐ(n) −外周Ｌ５
1 の動作軌跡が第１トーチの動作経路として決定され
る。又、第２トーチの経路を求めるために、変数ｎが１
に初期設定される。
選択点の抽出が完了したか否かが判定され、完了してい
ない場合には、ステップ１０４に戻り、注目点Ｉに最も
近い次の選択点（注目点Ｉとは異なる動作軌跡上にある
点）が抽出される。このようにして、ステップ１１０で
最後の動作軌跡と判定されるまで、演算が繰り返し実行
される。この結果、閉じた動作軌跡では１つの選択点
が、開いた動作軌跡では開始点と終了点との２つの選択
点が抽出されることになる。そして、ステップ１１２
で、第１原点−順次選択された選択点Ｐ(n) −外周Ｌ５
1 の動作軌跡が第１トーチの動作経路として決定され
る。又、第２トーチの経路を求めるために、変数ｎが１
に初期設定される。
【００２５】次に、ステップ１１４では、第２原点に最
も遠い開始点がステップ１００で選択された点群の中か
ら選択点Ｐ(n) として選択される。以下、ステップ１０
４〜ステップ１１２と同様な処理が、第２トーチに関す
る動作軌跡についても実行される。この結果、第２トー
チの動作軌跡が、第２原点−順次選択された選択点Ｐ
(n) −外周の動作軌跡Ｌ５2 として決定される。
も遠い開始点がステップ１００で選択された点群の中か
ら選択点Ｐ(n) として選択される。以下、ステップ１０
４〜ステップ１１２と同様な処理が、第２トーチに関す
る動作軌跡についても実行される。この結果、第２トー
チの動作軌跡が、第２原点−順次選択された選択点Ｐ
(n) −外周の動作軌跡Ｌ５2 として決定される。
【００２６】第１トーチに関するこの経路を図５の例で
示せば、次のようになる。 第１原点−W1(1)-Ｌ１-W1(50)-Ｌ６-W1(11)-Ｌ３1-W1(1
6)-W1(17)-Ｌ３2-W1(21)-W1(23)-Ｌ４- W1(60)- Ｌ９-
W1(31)- Ｌ５1-第１原点
示せば、次のようになる。 第１原点−W1(1)-Ｌ１-W1(50)-Ｌ６-W1(11)-Ｌ３1-W1(1
6)-W1(17)-Ｌ３2-W1(21)-W1(23)-Ｌ４- W1(60)- Ｌ９-
W1(31)- Ｌ５1-第１原点
【００２７】同様に、第２トーチに関するこの経路を図
５の例で示せば、次のようになる。 第２原点−W2(3)-Ｌ２-W2(50)-Ｌ７-W2(9)- Ｌ３3-W2(1
5)-W2(24)-Ｌ３4-W2(60)- Ｌ８-W2(36)-Ｌ５2- W2(25)-
第２原点 となる。さらに、ステップ１１８において、上記の経路
（最後の第１、第２原点復帰は除く）が加工後のマクロ
穴を通過する場合には、そのマクロ穴を迂回する経路に
補正される。これは、加工後にマクロ穴上をトーチが通
過すると、工作物３とトーチ先端との距離を一定に保つ
図略の距離センサがエラーとなるためである。即ち、こ
のマクロ命令で指定された円等は加工後に穴となること
がプログラム上で認識されており、その部分は迂回する
のである。
５の例で示せば、次のようになる。 第２原点−W2(3)-Ｌ２-W2(50)-Ｌ７-W2(9)- Ｌ３3-W2(1
5)-W2(24)-Ｌ３4-W2(60)- Ｌ８-W2(36)-Ｌ５2- W2(25)-
第２原点 となる。さらに、ステップ１１８において、上記の経路
（最後の第１、第２原点復帰は除く）が加工後のマクロ
穴を通過する場合には、そのマクロ穴を迂回する経路に
補正される。これは、加工後にマクロ穴上をトーチが通
過すると、工作物３とトーチ先端との距離を一定に保つ
図略の距離センサがエラーとなるためである。即ち、こ
のマクロ命令で指定された円等は加工後に穴となること
がプログラム上で認識されており、その部分は迂回する
のである。
【００２８】次に、経路決定の別の方法について説明す
る。図８において、ステップ２００では、図７のステッ
プ１００と同様に、外周の動作軌跡を除いて、第１トー
チに関する各動作軌跡の開始点、終了点の候補が決定さ
れる。動作軌跡を抽出し、開いた動作軌跡の両端点を決
定する。
る。図８において、ステップ２００では、図７のステッ
プ１００と同様に、外周の動作軌跡を除いて、第１トー
チに関する各動作軌跡の開始点、終了点の候補が決定さ
れる。動作軌跡を抽出し、開いた動作軌跡の両端点を決
定する。
【００２９】次に、ステップ２０２において、開いた動
作軌跡は開始点及び終了点を選択点として抽出、閉じた
動作軌跡では各動作軌跡毎に１つの任意の開始点を選択
点として抽出する。このように先ず、選択点に関する１
つの組合せが生成される。次に、ステップ２０４におい
て、１つの組合せに関して選択点の全ての順列を生成す
る。そして、第１原点を先頭にして順列を加味したもの
で構成される経路の経路長を演算し、この経路長が最小
となる順列を決定する。次に、ステップ２０６におい
て、選択点の全ての組合せについての演算が完了したか
否かの判定が実行され、完了していない場合には、ステ
ップ２０８において、選択点を１つ変更して、ステップ
２０２に戻り次の選択点の組合せが決定される。そし
て、その組合せに関して同様に全順列が求められ、経路
長が最小となる順列が決定される。この操作が繰り返し
実行される。
作軌跡は開始点及び終了点を選択点として抽出、閉じた
動作軌跡では各動作軌跡毎に１つの任意の開始点を選択
点として抽出する。このように先ず、選択点に関する１
つの組合せが生成される。次に、ステップ２０４におい
て、１つの組合せに関して選択点の全ての順列を生成す
る。そして、第１原点を先頭にして順列を加味したもの
で構成される経路の経路長を演算し、この経路長が最小
となる順列を決定する。次に、ステップ２０６におい
て、選択点の全ての組合せについての演算が完了したか
否かの判定が実行され、完了していない場合には、ステ
ップ２０８において、選択点を１つ変更して、ステップ
２０２に戻り次の選択点の組合せが決定される。そし
て、その組合せに関して同様に全順列が求められ、経路
長が最小となる順列が決定される。この操作が繰り返し
実行される。
【００３０】ステップ２０６において、選択点の全組合
せについて演算が終了したと判定された場合には、ステ
ップ２１０において、ステップ２０４で演算された経路
長が最小な経路の中からさらに最小なものが選択され
る。これが求める最短経路となる。
せについて演算が終了したと判定された場合には、ステ
ップ２１０において、ステップ２０４で演算された経路
長が最小な経路の中からさらに最小なものが選択され
る。これが求める最短経路となる。
【００３１】ステップ２１２において、第２トーチにつ
いても第１トーチと同様に実行される。この場合には、
第２原点は選択点の順列に対して最も遠い選択点に接続
した状態で経路長が演算される。
いても第１トーチと同様に実行される。この場合には、
第２原点は選択点の順列に対して最も遠い選択点に接続
した状態で経路長が演算される。
【００３２】上記のような演算により、第１トーチは第
１原点に近い点から加工が開始され、第２トーチは第２
原点から遠い点から加工が開始され、外周の動作軌跡が
最後に加工されるという条件で、加工経路長が絶対的に
最小となる経路が決定される。
１原点に近い点から加工が開始され、第２トーチは第２
原点から遠い点から加工が開始され、外周の動作軌跡が
最後に加工されるという条件で、加工経路長が絶対的に
最小となる経路が決定される。
【００３３】又、ステップ２１４では、上記の加工経路
が加工後のマクロ穴を通過する場合には、そのマクロ穴
を迂回するように経路の修正が行われる。
が加工後のマクロ穴を通過する場合には、そのマクロ穴
を迂回するように経路の修正が行われる。
【図１】本発明の具体的な実施例装置で使用されるレー
ザ加工機の全体を示した構成図。
ザ加工機の全体を示した構成図。
【図２】レーザ加工機の第１ユニットを示した機構図。
【図３】レーザ加工機の制御装置の構成を示したブロッ
ク図。
ク図。
【図４】本実施例の加工経路決定装置の構成を示したブ
ロック図。
ロック図。
【図５】動作軌跡と教示点との関係を示した説明図。
【図６】各トーチ毎の教示データを示した説明図。
【図７】本実施例の加工経路決定装置の処理手順を示し
たフローチャート。
たフローチャート。
【図８】本実施例の加工経路決定装置の処理手順を示し
たフローチャート。
たフローチャート。
１０…第１ユニット ２０…第２ユニット ５１…加工経路決定装置の本体 ５２…中央処理装置（第１経路決定手段、第２経路決定
手段） ５３…ＲＡＭ（教示データ記憶手段） ステップ１１８，２１４…変更手段 ステップ１００〜１１６…第１経路決定手段、第２経路
決定手段 ステップ２００〜２１４…第１経路決定手段、第２経路
決定手段、制御手段 ステップ２０２…点抽出手段 ステップ２０４…経路長演算手段、最小経路決定手段
手段） ５３…ＲＡＭ（教示データ記憶手段） ステップ１１８，２１４…変更手段 ステップ１００〜１１６…第１経路決定手段、第２経路
決定手段 ステップ２００〜２１４…第１経路決定手段、第２経路
決定手段、制御手段 ステップ２０２…点抽出手段 ステップ２０４…経路長演算手段、最小経路決定手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｂ 19/18
Claims (3)
- 【請求項１】 第１ユニットの備える第１トーチ用の動
作軌跡と、第２ユニットの備える第２トーチ用の動作軌
跡とを与え、それらの各動作軌跡に基づいて、第１トー
チ及び第２トーチで同時加工するようにしたレーザ加工
機における加工経路決定装置において、 前記第１トーチ及び前記第２トーチの軌跡上の点を各動
作軌跡単位毎に示した教示データを記憶する教示データ
記憶手段と、 前記第１トーチはその第１トーチに関する第１原点に近
い方の動作軌跡から順に加工し、工作物の外形に関する
動作軌跡を最後に加工するように加工経路を決定する第
１経路決定手段と、 前記第２トーチはその第２トーチに関する第２原点に遠
い方の動作軌跡から順に加工し、工作物の外形に関する
動作軌跡を最後に加工するように加工経路を決定する第
２経路決定手段とを有することを特徴とする加工経路決
定装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の加工経路決定装置にお
いて、 加工経路は、開いた動作軌跡は一方の端点を開始点とし
て加工を開始して他方の端点を終了点として加工を終了
させ、教示による閉じた動作軌跡はその上の任意の教示
点を開始点で且つ終了点として加工を開始点から終了点
で終了させるという経路であり、 前記第１経路決定手段は、前記第１原点に最近接な前記
開始点及びその開始点の存在する動作軌跡を決定し、そ
の動作軌跡の終了点に最近接な他の動作軌跡の開始点及
びその他の動作軌跡を決定するという方法で、順次、隣
接する動作軌跡の終了点と開始点とが最近接となるよう
に経路を決定し、 前記第２経路決定手段は、前記第２原点に最も遠い前記
開始点及びその開始点の存在する動作軌跡を決定し、そ
の動作軌跡の終了点に最近接な他の動作軌跡の開始点及
びその他の動作軌跡を決定するという方法で、順次、隣
接する動作軌跡の終了点と開始点とが最近接となるよう
に経路を決定することを特徴とする加工経路決定装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の加工経路決定装置にお
いて、 加工経路は、開いた動作軌跡は一方の端点を開始点とし
て加工を開始して他方の端点を終了点として加工を終了
させ、教示による閉じた動作軌跡はその上の任意の教示
点を開始点で且つ終了点として加工を開始点から終了点
で終了させるという経路であり、 前記第１経路決定手段、前記第２経路決定手段は、 前記各動作軌跡単位において任意に前記開始点及び前記
終了点を抽出する点抽出手段と、 前記点抽出手段により抽出された点の順列を発生させ、
各順列に対して所定の第１原点、第２原点から出発して
各点を順次通る経路の長さを演算する経路長演算手段
と、 その経路長演算手段によって演算された経路長の最小な
ものを最小経路として決定する最小経路決定手段と、 前記点抽出手段、前記経路長演算手段、前記最小経路決
定手段を制御して、前記点抽出手段により選択される前
記開始点及び前記終了点を変更して前記最小経路の演算
を繰り返し実行して、最小経路の中の最小経路を最適経
路として決定する制御手段とを有する。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5265656A JPH0798608A (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | ２トーチ型レーザ加工機の加工経路決定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5265656A JPH0798608A (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | ２トーチ型レーザ加工機の加工経路決定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0798608A true JPH0798608A (ja) | 1995-04-11 |
Family
ID=17420169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5265656A Pending JPH0798608A (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | ２トーチ型レーザ加工機の加工経路決定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0798608A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002361449A (ja) * | 2001-06-01 | 2002-12-18 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ加工装置 |
| JP2003131714A (ja) * | 2000-11-13 | 2003-05-09 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 加工計画方法、装置、及び、そのための加工データ作成方法、装置 |
| JP2005342813A (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-15 | Yamaha Fine Technologies Co Ltd | 処理装置およびプリント基板の生産方法 |
| JP2005342814A (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-15 | Yamaha Fine Technologies Co Ltd | プリント基板の生産方法、処理装置および処理プログラム |
| JP2006053951A (ja) * | 2000-11-13 | 2006-02-23 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 加工計画方法、装置、及び、加工方法、装置 |
| JP2014226682A (ja) * | 2013-05-21 | 2014-12-08 | Ｔｏｗａ株式会社 | レーザ加工方法 |
-
1993
- 1993-09-28 JP JP5265656A patent/JPH0798608A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003131714A (ja) * | 2000-11-13 | 2003-05-09 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 加工計画方法、装置、及び、そのための加工データ作成方法、装置 |
| JP2006053951A (ja) * | 2000-11-13 | 2006-02-23 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 加工計画方法、装置、及び、加工方法、装置 |
| JP2002361449A (ja) * | 2001-06-01 | 2002-12-18 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ加工装置 |
| JP4590782B2 (ja) * | 2001-06-01 | 2010-12-01 | 三菱電機株式会社 | レーザ加工装置 |
| JP2005342813A (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-15 | Yamaha Fine Technologies Co Ltd | 処理装置およびプリント基板の生産方法 |
| JP2005342814A (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-15 | Yamaha Fine Technologies Co Ltd | プリント基板の生産方法、処理装置および処理プログラム |
| JP4514519B2 (ja) * | 2004-05-31 | 2010-07-28 | ヤマハファインテック株式会社 | プリント基板の生産方法、処理装置および処理プログラム |
| JP4544911B2 (ja) * | 2004-05-31 | 2010-09-15 | ヤマハファインテック株式会社 | 処理装置およびプリント基板の生産方法 |
| JP2014226682A (ja) * | 2013-05-21 | 2014-12-08 | Ｔｏｗａ株式会社 | レーザ加工方法 |
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