JPH09164494A - Copying axis control method in three dimensional laser beam machine and device therefor - Google Patents

Copying axis control method in three dimensional laser beam machine and device therefor

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JPH09164494A
JPH09164494A JP7324506A JP32450695A JPH09164494A JP H09164494 A JPH09164494 A JP H09164494A JP 7324506 A JP7324506 A JP 7324506A JP 32450695 A JP32450695 A JP 32450695A JP H09164494 A JPH09164494 A JP H09164494A
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JP
Japan
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axis
dimensional
head
controlling
axes
Prior art date
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Application number
JP7324506A
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Japanese (ja)
Inventor
Asami Morino
浅実 森野
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Amada Co Ltd
Original Assignee
Amada Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the copying axis control method and device therefor in a three dimensional laser beam machine not requiring W axis for copying in the three dimensional laser beam machine. SOLUTION: A copying sensor 37 arranged to a machining head is traveled to a machining position with controlling steroscopic three axes (that is, X axis, Y axis, Z axis), a position of the copying sensor 37 is set in the normal direction of the surface of a work W at machining position with controlling rotation two axes (that is, e.g. A axis, C axis), in the state a position of the copying sensor 37 is kept with controlling steroscopic three axes based on operation of a divider 37, coordinate values are corrected so that the machining head is traveled in order to keep the fixed gap between the copying sensor 37 and work surface.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は三次元レーザ加工
機におけるならい軸制御方法及びその装置に係り、さら
に詳しくは、ならい軸として独立したW軸制御を用いな
い三次元レーザ加工機におけるならい軸制御方法及びそ
の装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for controlling a profile axis in a three-dimensional laser beam machine and an apparatus therefor, and more particularly, to a profile axis control in a three-dimensional laser beam machine that does not use independent W axis control as a profile axis. The present invention relates to a method and an apparatus thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、三次元レーザ加工機において
は、立体的加工を行うための立体的三軸(X軸、Y軸、
Z軸)と、加工ヘッドの姿勢制御のための回転二軸例え
ば、C軸(Z軸を中心として回転)、A軸(C軸と垂直
な軸)を備えているのが一般的である。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a three-dimensional laser processing machine, a three-dimensional three-axis (X-axis, Y-axis,
It is generally provided with a Z axis), two rotation axes for controlling the attitude of the processing head, for example, a C axis (rotates around the Z axis) and an A axis (an axis perpendicular to the C axis).

【0003】このような5軸制御の三次元レーザ加工機
においては、加工ヘッドの姿勢のみならずワークとの距
離まで正確に制御しなければならないため、前記5軸に
加えて、加工ヘッドの中心軸方向へ移動するW軸で示さ
れるならい軸を設け、このW軸によりならい軸制御を行
うのが一般的である。
In such a five-axis controlled three-dimensional laser beam machine, not only the posture of the machining head but also the distance to the work must be accurately controlled. Therefore, in addition to the five axes, the center of the machining head It is general to provide a contour axis indicated by a W axis that moves in the axial direction, and perform the contour axis control by this W axis.

【0004】図7を参照するに、図示しない加工ヘッド
の先端部分にはならいセンサ101が設けられている。
このならいセンサ101はアンプ103を介してNC装
置105のCPU107に接続されており、NC装置1
05内部に設けられている演算部109によりならいセ
ンサ101からアンプ103を介して送られてくる信号
に基づいてワークWの表面との間隔が一定であるか否か
を比較演算する。
Referring to FIG. 7, a tracing sensor 101 is provided at the tip of a processing head (not shown).
This tracing sensor 101 is connected to the CPU 107 of the NC device 105 via the amplifier 103, and
An arithmetic unit 109 provided inside 05 performs a comparison calculation on the basis of a signal sent from the profiling sensor 101 via the amplifier 103 whether or not the distance from the surface of the work W is constant.

【0005】NC装置105はW軸駆動モータ111を
も制御する。すなわち、ならいセンサ101によりワー
クW表面とのギャップGを静電容量として検出し、この
静電容量が一定となるようにNC装置105がW軸駆動
モータ111を制御することによりワークW表面となら
いセンサ101との間隔を一定に保持するようにならい
軸制御を行う。
The NC device 105 also controls the W-axis drive motor 111. That is, the tracing sensor 101 detects the gap G between the surface of the work W and the surface of the work W, and the NC device 105 controls the W-axis drive motor 111 so that the capacitance becomes constant. The axis control is performed so as to keep the distance from the sensor 101 constant.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術にあっては、ワークW表面に対して垂直
な方向でならい軸制御を行うためW軸という機構が必要
である。さらにW軸が加工ヘッドの先端に設けられてい
るので、物理的にストロークを大きくとることができな
い。このため、ならいの量も小さくなるという問題があ
る。
However, in such a conventional technique, a mechanism called the W-axis is required to control the follower axis in the direction perpendicular to the surface of the work W. Further, since the W axis is provided at the tip of the processing head, it is not possible to physically take a large stroke. For this reason, there is a problem that the amount of tracing becomes small.

【0007】また、二次元レーザ加工機のように、ある
距離(例えば、ワークW表面から50mm)からならい
軸制御を開始することができないという問題がある。
Further, unlike the two-dimensional laser beam machine, there is a problem that the controlled axis control cannot be started from a certain distance (for example, 50 mm from the surface of the work W).

【0008】この発明の目的は、以上のような従来の技
術に着目してなされたものであり、三次元レーザ加工機
におけるならい用のW軸を必要としない三次元レーザ加
工機におけるならい軸制御方法及びその装置を提供する
ことにある。
The object of the present invention has been made by paying attention to the above-mentioned conventional techniques, and the profile axis control in the three-dimensional laser processing machine which does not require the W axis for the profile in the three-dimensional laser processing machine. A method and an apparatus therefor are provided.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1による発明の三次元レーザ加工機におけ
るならい軸制御方法は、立体的三軸の制御により加工ヘ
ッドの位置決めを行い、回転二軸の制御により加工ヘッ
ドの姿勢を制御してワークに対して三次元的加工を行う
三次元レーザ加工機であって、立体的三軸の制御により
前記加工ヘッドを加工位置に移動させると共に、回転二
軸の制御により加工ヘッドの姿勢を前記加工位置におけ
るワーク表面の法線方向へ決定し、前記立体的三軸の制
御により前記加工ヘッドの姿勢を保持した状態で前記加
工ヘッドとワーク表面との間隔を一定に保持すべく前記
法線方向へ加工ヘッドの座標値を補正すること、を特徴
とするものである。
In order to achieve the above object, a contour axis control method in a three-dimensional laser beam machine according to a first aspect of the present invention positions a machining head by controlling three-dimensional three axes. A three-dimensional laser beam machine for three-dimensionally processing a workpiece by controlling the attitude of a processing head by controlling two rotating axes, and moving the processing head to a processing position by controlling three-dimensional three axes. , The orientation of the machining head is determined in the normal direction of the work surface at the machining position by controlling the two rotation axes, and the machining head and the work surface are maintained in a state in which the orientation of the machining head is maintained by the control of the three-dimensional three axes. The coordinate value of the processing head is corrected in the direction of the normal line so as to keep the distance between and constant.

【0010】従って、立体的三軸(すなわちX軸、Y
軸、Z軸)の座標値を補正することにより、回転二軸
(すなわち例えばA軸、C軸)により決定される加工ヘ
ッドの姿勢を保持した状態で、ワーク表面に対する法線
方向へ加工ヘッドを移動させて、加工ヘッドとワークと
の間隔を一定に保つことによりならい軸制御を行う。
Accordingly, the three-dimensional three axes (ie, X axis, Y axis)
By correcting the coordinate values of the axes (Z axis and Z axis), the machining head is moved in the direction normal to the work surface while maintaining the attitude of the machining head determined by the two rotating axes (that is, A axis and C axis, for example). The moving axis is controlled so that the distance between the machining head and the work is kept constant.

【0011】請求項2による発明の三次元レーザ加工機
におけるならい軸制御方法は、請求項1記載の加工ヘッ
ドに設けられたならいセンサにより、前記加工ヘッドと
ワーク表面との間隔を一定に保持することを特徴とする
ものである。
According to a second aspect of the invention, there is provided a profile axis control method for a three-dimensional laser beam machine, wherein a profile sensor provided in the machining head maintains a constant distance between the machining head and the surface of the work. It is characterized by that.

【0012】従って、ならいセンサがワークとのギャッ
プを例えば静電容量として検出し、この値が一定となる
ように制御することで加工ヘッドとワークとの間隔を一
定に保持する。
Therefore, the tracing sensor detects the gap between the work and the work, for example, as an electrostatic capacitance, and controls the value to be constant so that the distance between the machining head and the work is kept constant.

【0013】請求項3による発明の三次元レーザ加工機
におけるならい軸制御装置は、立体的三軸の制御により
加工ヘッドの位置決めを行い、回転二軸の制御により加
工ヘッドの姿勢を制御してワークに対して三次元的加工
を行う三次元レーザ加工機であって、前記立体的三軸及
び回転二軸を制御する制御装置を有し、この制御装置
が、前記加工ヘッドの姿勢がワーク表面に対する法線方
向となるように前記回転二軸の角度を保持した状態で、
前記加工ヘッドとワークとの間隔が一定となるように前
記法線方向へ加工ヘッドを移動させるべく前記立体的三
軸の補正座標値を演算する分配器を備えてなること、を
特徴とするものである。
According to a third aspect of the invention, a contour axis control device in a three-dimensional laser machining machine positions a machining head by controlling three-dimensional three axes, and controls the posture of the machining head by controlling two rotating axes. A three-dimensional laser processing machine for performing three-dimensional processing with respect to the three-dimensional laser processing machine, which has a control device for controlling the three-dimensional three-axis and two rotation axes, and the control device has a posture of the processing head with respect to the work surface. With the angle of the two rotation axes held so as to be in the normal direction,
And a distributor for calculating correction coordinate values of the three-dimensional three-axis so as to move the processing head in the normal direction so that the distance between the processing head and the work is constant. Is.

【0014】従って、制御装置の立体的三軸(すなわち
X軸、Y軸、Z軸)制御により加工ヘッドを加工位置に
移動させ、制御装置の回転二軸(すなわち例えばA軸、
C軸)の制御により前記加工位置におけるワーク表面に
対する法線方向へ加工ヘッドの姿勢を決める。制御装置
の分配器は、立体的三軸の座標値を補正することにより
加工ヘッドを前記法線方向へ移動させて、加工ヘッドと
ワークとの間隔を一定に保持してならい軸制御を行う。
Therefore, the machining head is moved to the machining position by the three-dimensional control of the controller (that is, the X-axis, Y-axis, and Z-axis), and the two rotational axes of the controller (ie, the A-axis,
The posture of the machining head is determined in the direction normal to the work surface at the machining position by controlling the C axis. The distributor of the control device moves the machining head in the normal direction by correcting the coordinate values of the three-dimensional three-dimensional axes, and performs axis control in which the distance between the machining head and the work is kept constant.

【0015】請求項4による発明の三次元レーザ加工機
におけるならい軸制御装置は、請求項3記載の加工ヘッ
ドに、ワークとの間隔を測定するためのならいセンサを
設けたことを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the invention, there is provided a contour axis control device in a three-dimensional laser beam machine, wherein the machining head according to the third aspect is provided with a contour sensor for measuring a distance from a work. Is.

【0016】従って、ならいセンサがワークとのギャッ
プを例えば静電容量として検出し、この値が一定となる
ように制御することで加工ヘッドとワークとの間隔を一
定に保持する。
Therefore, the tracing sensor detects the gap between the work and the work, for example, as an electrostatic capacitance, and controls the value to be constant so that the distance between the machining head and the work is kept constant.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態の例
を図面に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0018】図2及び図3には、三次元レーザ加工機1
が示されている。この三次元レーザ加工機1は、土台3
に立設されてX軸方向へ延伸するフレーム5を有してい
る。このフレーム5の上端部付近にはX軸方向へ延びる
X軸ガイド7が設けられており、X軸駆動モータ9(図
1参照)によりX軸方向へ移動・位置決めされるX軸キ
ャレッジ11が設けられている。
2 and 3, the three-dimensional laser processing machine 1 is shown.
It is shown. This 3D laser beam machine 1 has a base 3
The frame 5 is provided upright and extends in the X-axis direction. An X-axis guide 7 extending in the X-axis direction is provided near the upper end of the frame 5, and an X-axis carriage 11 that is moved and positioned in the X-axis direction by an X-axis drive motor 9 (see FIG. 1) is provided. Has been.

【0019】X軸キャレッジ11には、Y軸方向へ貫通
するY軸ガイド13が設けられており、Y軸駆動モータ
15(図1参照)によりY軸方向へ張出し・位置決め自
在となっている。このY軸ガイド13の先端にはY軸キ
ャレッジ17が設けられており、Z軸駆動モータ19
(図1参照)によりZ軸方向へ昇降するZ軸キャレッジ
21が設けられている。
The X-axis carriage 11 is provided with a Y-axis guide 13 penetrating in the Y-axis direction, and can be extended and positioned in the Y-axis direction by a Y-axis drive motor 15 (see FIG. 1). A Y-axis carriage 17 is provided at the tip of the Y-axis guide 13, and a Z-axis drive motor 19 is provided.
A Z-axis carriage 21 that moves up and down in the Z-axis direction (see FIG. 1) is provided.

【0020】図4を併せて参照するに、Z軸キャレッジ
21の先端には、図示しないC軸移動機構によりC軸方
向へ旋回自在のC軸ブロック23が取付けられている。
このC軸ブロック23の下側には、図示しないA軸移動
機構によりA軸方向へ回動自在の加工ヘッド25が設け
られており、この加工ヘッド25の先端にレーザ光を照
射するノズル27が着脱自在に装着されている。
Referring also to FIG. 4, at the tip of the Z-axis carriage 21, a C-axis block 23 is attached which is rotatable in the C-axis direction by a C-axis moving mechanism (not shown).
Below the C-axis block 23, a processing head 25 rotatable in the A-axis direction by an A-axis moving mechanism (not shown) is provided, and a nozzle 27 for irradiating the tip of the processing head 25 with laser light is provided. It is detachably attached.

【0021】図2及び図3に戻って、前記フレーム5の
前方の下側には、ワークWを載置・固定するワークテー
ブル29が設けられている。また、ワークテーブル29
の右側にはNC装置31が設けられており、後方にはレ
ーザ発振器33及び発振用電源35が設けられている。
Referring back to FIGS. 2 and 3, a work table 29 for mounting and fixing the work W is provided on the lower front side of the frame 5. Also, the work table 29
An NC device 31 is provided on the right side of, and a laser oscillator 33 and an oscillation power source 35 are provided behind it.

【0022】従って、ワークテーブル29に載置・固定
されたワークWに対して、NC装置31の制御によりX
軸駆動モータ9を駆動してX軸キャレッジ11を移動・
位置決めし、Y軸駆動モータ15を駆動してY軸キャレ
ッジ17を移動・位置決めし、Z軸駆動モータ19を駆
動してZ軸キャレッジ21を昇降させて加工ヘッド25
の位置決めをし、さらに、図示しないC軸駆動モータ及
びA軸駆動モータにより加工ヘッド25の姿勢を決め
て、ノズル27からレーザ光を発してレーザ加工を行
う。
Therefore, with respect to the work W placed and fixed on the work table 29, X is controlled by the NC device 31.
Drive the axis drive motor 9 to move the X-axis carriage 11.
Positioning, driving the Y-axis drive motor 15 to move and position the Y-axis carriage 17, driving the Z-axis drive motor 19 to move the Z-axis carriage 21 up and down to move the machining head 25.
Position, the posture of the processing head 25 is determined by a C-axis drive motor and an A-axis drive motor (not shown), and laser light is emitted from the nozzle 27 to perform laser processing.

【0023】前述のような三次元レーザ加工機1におけ
るならい軸制御では、一般に前記加工ヘッド25に装着
されているノズル27にならいセンサ37を装着して行
なわれる。
The profile axis control in the three-dimensional laser beam machine 1 as described above is generally performed by mounting the profile sensor 37 on the nozzle 27 mounted on the processing head 25.

【0024】図1を参照するに、ならいセンサ37はア
ンプ39を介してNC装置31のCPU41に接続され
ており、NC装置31内部に設けられている演算部43
によりアンプ39からの信号に基づいてワークWの表面
までの距離の判断が行なわれる。
Referring to FIG. 1, the tracing sensor 37 is connected to the CPU 41 of the NC device 31 via an amplifier 39, and the arithmetic unit 43 provided inside the NC device 31.
Thus, the distance to the surface of the work W is determined based on the signal from the amplifier 39.

【0025】NC装置31には、分配器45が設けられ
ている。この分配器45では、C軸及びA軸の座標値
(すなわち、角度)より加工ヘッド25の姿勢を算出
し、この姿勢を保持した状態でならいセンサ37の例え
ば静電容量が一定となるようにして、加工ヘッド25を
ワークW表面から一定の距離に保持すべく、X軸駆動モ
ータ9、Y軸駆動モータ15、Z軸駆動モータ19の各
軸を補正する。これにより、従来におけるならい用のW
軸を用いることなく、加工ヘッド25をW軸方向(図4
参照)へ移動させてならい軸制御を行う。
The NC device 31 is provided with a distributor 45. In the distributor 45, the posture of the processing head 25 is calculated from the coordinate values (that is, angles) of the C-axis and the A-axis, and the capacitance of the tracing sensor 37, for example, is kept constant while keeping this posture. The axes of the X-axis drive motor 9, the Y-axis drive motor 15, and the Z-axis drive motor 19 are corrected so that the machining head 25 is held at a constant distance from the surface of the work W. As a result, the conventional W
The machining head 25 is moved in the W-axis direction (see FIG. 4) without using the shaft.
Refer to), and perform follow-up axis control.

【0026】図5及び図6を参照して、前述の分配器4
7における演算内容を説明する。図5において、加工ヘ
ッド25の姿勢を線分Lの向きで示し、ならい補正量を
線分Lの長さで示してある。
With reference to FIGS. 5 and 6, the distributor 4 described above is used.
The calculation contents in 7 will be described. In FIG. 5, the posture of the processing head 25 is shown by the direction of the line segment L, and the profile correction amount is shown by the length of the line segment L.

【0027】このときのX軸、Y軸、Z軸各軸のならい
補正量は、
At this time, the profile correction amount of each of the X axis, Y axis, and Z axis is

【数1】Z=L・sin β、Y=L・cos βsin α、X=
L・cos βcos α で与えられる。
[Formula 1] Z = L · sin β, Y = L · cos βsin α, X =
L · cos βcos α.

【0028】ここで、α、βを加工ヘッド25のA軸及
びC軸の角度(座標値)で置き換えると、例えば、 α=180°−A、β=180°−C となる。
Here, when α and β are replaced with the angles (coordinate values) of the A axis and the C axis of the processing head 25, for example, α = 180 ° -A and β = 180 ° -C.

【0029】従って、このようにして得られたならい補
正量に基づいてX軸駆動モータ9、Y軸駆動モータ1
5、Z軸駆動モータ19の制御を補正することにより、
従来のW軸制御と同様に加工ヘッド25の移動を行うこ
とができる。
Therefore, the X-axis drive motor 9 and the Y-axis drive motor 1 are based on the profile correction amount thus obtained.
5. By correcting the control of the Z-axis drive motor 19,
The machining head 25 can be moved similarly to the conventional W-axis control.

【0030】以上の結果から、従来ならい用に用いられ
ていたW軸制御を省略して、X軸駆動モータ9、Y軸駆
動モータ15、Z軸駆動モータ19の制御によりならい
軸制御を行うことができるので、W軸方向の移動の制限
がなくなってならい量が大幅に拡大する。
From the above results, it is possible to omit the W-axis control used for the conventional profiling and perform the profiling-axis control by controlling the X-axis drive motor 9, the Y-axis drive motor 15, and the Z-axis drive motor 19. Therefore, the amount of movement without the restriction on the movement in the W-axis direction is greatly expanded.

【0031】また、制御軸及び駆動モータが一つ減るの
で、制御が簡易化され、装置のコストダウンを図ること
ができる。
Further, since the number of control shafts and drive motors is reduced by one, the control is simplified and the cost of the apparatus can be reduced.

【0032】なお、この発明は前述の実施の形態に限定
されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るものである。すなわち、前述の実
施の形態においては、回転二軸としてA軸及びC軸を用
いた場合について説明したが、これに限らない。例え
ば、ゼロオフセット式加工ヘッドの三次元加工機も適用
される。また、テーブル移動タイプの三次元加工機にも
適用される。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be embodied in other forms by making appropriate changes. That is, in the above-described embodiment, the case where the A axis and the C axis are used as the two rotation axes has been described, but the present invention is not limited to this. For example, a three-dimensional processing machine having a zero offset processing head is also applied. Further, it is also applied to a table moving type three-dimensional processing machine.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よる三次元レーザ加工機におけるならい軸制御方法で
は、立体的三軸すなわちX軸、Y軸、Z軸の座標値を補
正することにより、加工ヘッドの姿勢をワークに対する
法線方向へ保持した状態でこの法線方向へ移動させて、
加工ヘッドとワークとの間隔を一定に保つことによりな
らい軸制御を行うので、従来のならい軸制御のように加
工ヘッドをワークの法線方向へ移動させるための専用の
軸制御が不要となる。これにより、法線方向への移動量
を大きくとることができる。また、加工ヘッド方向への
移動機構が不要となるので装置のコストダウンを図るこ
とができる。
As described above, in the profile axis control method in the three-dimensional laser beam machine according to the first aspect of the invention, the three-dimensional three-axis, that is, the X-axis, Y-axis, and Z-axis coordinate values are corrected. , While maintaining the posture of the processing head in the direction of the normal to the workpiece, move it in the direction of this normal,
Since the contour axis control is performed by keeping the distance between the machining head and the work constant, a dedicated axis control for moving the machining head in the normal direction of the workpiece unlike the conventional contour axis control is unnecessary. This makes it possible to increase the amount of movement in the normal direction. Further, since the moving mechanism in the direction of the processing head is unnecessary, the cost of the device can be reduced.

【0034】請求項2の発明による三次元レーザ加工機
におけるならい軸制御方法では、ならいセンサがワーク
とのギャップを例えば静電容量として検出し、この値が
一定となるように制御することで加工ヘッドとワークと
の間隔を一定に保持するので、容易にならい軸制御を行
うことができる。
In the profile axis control method in the three-dimensional laser beam machine according to the second aspect of the present invention, the profile sensor detects the gap between the workpiece and the workpiece, for example, as an electrostatic capacitance, and controls so that this value becomes constant. Since the distance between the head and the work is kept constant, the tracing axis control can be easily performed.

【0035】請求項3による発明の三次元レーザ加工機
におけるならい軸制御装置では、制御装置の立体的三軸
制御により加工ヘッドを加工位置に移動させ、制御装置
の回転二軸の制御により前記加工位置におけるワーク表
面に対する法線方向へ加工ヘッドの姿勢を決めた後、制
御装置の分配器により立体的三軸の座標値を補正して加
工ヘッドを前記法線方向へ移動させてならい軸制御を行
うので、従来のように加工ヘッドの中心軸方向への移動
機構を必要とせず、装置のコストダウンを図ることがで
きる。また、加工ヘッドをワークの法線方向へ移動させ
る軸制御が不要となるので、法線方向への移動量を大き
くとることができる。
In the contour axis control device in the three-dimensional laser beam machine according to the third aspect of the invention, the machining head is moved to the machining position by the three-dimensional three-axis control of the control device, and the machining is performed by the control of the rotating two axes of the control device. After deciding the posture of the machining head in the direction normal to the workpiece surface at the position, the distributor of the controller corrects the coordinate values of the three-dimensional three axes and moves the machining head in the direction normal to the axis control. Since this is performed, a mechanism for moving the machining head in the direction of the central axis is not required as in the prior art, and the cost of the device can be reduced. Further, since it is not necessary to control the axis for moving the machining head in the normal direction of the workpiece, it is possible to increase the amount of movement in the normal direction.

【0036】請求項4の発明による三次元レーザ加工機
におけるならい軸制御方法では、ならいセンサがワーク
とのギャップを例えば静電容量として検出し、この値が
一定となるように制御することで加工ヘッドとワークと
の間隔を一定に保持するので、容易にならい軸制御を行
うことができる。
In the profile axis control method in the three-dimensional laser beam machine according to the fourth aspect of the present invention, the profile sensor detects the gap between the workpiece and the workpiece, for example, as an electrostatic capacitance, and controls so that this value becomes constant. Since the distance between the head and the work is kept constant, the tracing axis control can be easily performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明にかかる三次元レーザ加工機における
ならい軸制御を行う制御系を示すブロック構成図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing a control system for controlling a contour axis in a three-dimensional laser beam machine according to the present invention.

【図2】この発明にかかるならい軸制御方法及び装置を
適用する三次元レーザ加工機の正面図である。
FIG. 2 is a front view of a three-dimensional laser beam machine to which the contour axis control method and device according to the present invention are applied.

【図3】図2中III 方向から見た側面図である。FIG. 3 is a side view as viewed from a direction III in FIG. 2;

【図4】加工ヘッドの拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of a processing head.

【図5】ならい量を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a tracing amount.

【図6】A軸及びC軸の角度によりならい量を示す式の
説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of an equation showing a following amount according to an angle of an A axis and a C axis.

【図7】従来の三次元レーザ加工機におけるならい軸制
御を行う制御系を示すブロック構成図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a control system for controlling a contour axis in a conventional three-dimensional laser beam machine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 三次元レーザ加工機 25 加工ヘッド 31 NC装置(制御装置) 37 ならいセンサ 47 分配器 W ワーク 1 three-dimensional laser processing machine 25 processing head 31 NC device (control device) 37 tracing sensor 47 distributor W work

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 立体的三軸の制御により加工ヘッドの位
置決めを行い、回転二軸の制御により加工ヘッドの姿勢
を制御してワークに対して三次元的加工を行う三次元レ
ーザ加工機であって、立体的三軸の制御により前記加工
ヘッドを加工位置に移動させると共に、回転二軸の制御
により加工ヘッドの姿勢を前記加工位置におけるワーク
表面の法線方向へ決定し、前記立体的三軸の制御により
前記加工ヘッドの姿勢を保持した状態で前記加工ヘッド
とワーク表面との間隔を一定に保持すべく前記法線方向
へ加工ヘッドの座標値を補正制御することを特徴とする
三次元レーザ加工機におけるならい軸制御方法。
1. A three-dimensional laser beam machine for performing three-dimensional processing on a workpiece by positioning a processing head by controlling three-dimensional three axes and controlling the attitude of the processing head by controlling two rotating axes. Then, the machining head is moved to the machining position by controlling the three-dimensional three axes, and the posture of the machining head is determined in the normal direction of the work surface at the machining position by controlling the two rotating axes. The three-dimensional laser corrects and controls the coordinate value of the processing head in the normal direction so as to keep the distance between the processing head and the work surface constant while maintaining the posture of the processing head. Profile axis control method for processing machines.
【請求項2】 前記加工ヘッドに設けられたならいセン
サにより、前記加工ヘッドとワーク表面との間隔を一定
に保持することを特徴とする請求項1記載の三次元レー
ザ加工機におけるならい軸制御方法。
2. A profile axis control method in a three-dimensional laser beam machine according to claim 1, wherein the profile sensor provided on the machining head maintains a constant distance between the machining head and the work surface. .
【請求項3】 立体的三軸の制御により加工ヘッドの位
置決めを行い、回転二軸の制御により加工ヘッドの姿勢
を制御してワークに対して三次元的加工を行う三次元レ
ーザ加工機であって、前記立体的三軸及び回転二軸を制
御する制御装置を有し、この制御装置が、前記加工ヘッ
ドの姿勢がワーク表面に対する法線方向となるように前
記回転二軸の角度を保持した状態で、前記加工ヘッドと
ワークとの間隔が一定となるように前記法線方向へ加工
ヘッドを移動させるべく前記立体的三軸の補正座標値を
演算する分配器を備えてなること、を特徴とする三次元
レーザ加工機におけるならい軸制御装置。
3. A three-dimensional laser beam machine for performing three-dimensional machining on a workpiece by positioning a machining head by controlling three-dimensional three axes and controlling the posture of the machining head by controlling two rotating axes. A control device for controlling the three-dimensional three-axis and the two-axis rotation, and the controller holds the angle of the two-axis rotation so that the posture of the processing head is in a direction normal to the work surface. In the state, a distributor is provided for calculating the correction coordinate values of the three-dimensional three axes so as to move the processing head in the normal direction so that the distance between the processing head and the work is constant. A contour axis control device for a three-dimensional laser processing machine.
【請求項4】 前記加工ヘッドに、ワークとの間隔を測
定するためのならいセンサを設けたことを特徴とする請
求項3記載の三次元レーザ加工機におけるならい軸制御
装置。
4. A profile axis control device in a three-dimensional laser processing machine according to claim 3, wherein said profile head is provided with a profile sensor for measuring a distance from the work.
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