JPS6137392A - レ−ザ加工機 - Google Patents
レ−ザ加工機Info
- Publication number
- JPS6137392A JPS6137392A JP15765484A JP15765484A JPS6137392A JP S6137392 A JPS6137392 A JP S6137392A JP 15765484 A JP15765484 A JP 15765484A JP 15765484 A JP15765484 A JP 15765484A JP S6137392 A JPS6137392 A JP S6137392A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- processing
- head
- signal
- laser
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/04—Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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機、さらに詳しくはレーザ加工機の
センサの改良に関するものである。
センサの改良に関するものである。
一般にレーザ加工機にあっては、常に被加工物の表面に
レーザ光を集中させるために、加工レンズから被加工物
の表面迄の距離を一定に保つ必要があり、そのためにセ
ンサを設けて被加工物の板厚す彦わち表面高さを測定し
、それに応じて加工ヘッドを上下させて上記目的を達成
している。
レーザ光を集中させるために、加工レンズから被加工物
の表面迄の距離を一定に保つ必要があり、そのためにセ
ンサを設けて被加工物の板厚す彦わち表面高さを測定し
、それに応じて加工ヘッドを上下させて上記目的を達成
している。
第６図は従来のレーザ加工機を示すもので、（１）は加
工ヘッド、（２）Ｆｉ加工レンズ、（３）は加工レンズ
（２）により集光されるレーザ光、（４）はレーザ光（
３）が照射される被加工物、（５）は被加工物（４）に
接触し、上下に移動するスプーン型センサ、（６）はス
プーン型センサ（５）の動作を【気信号に変換する差動
トランス、（７）は差動トランス（６）を加工ヘッド（
７）に固定する支持部、（８）は差動トランス（６）の
発する電気信号、（９）は加工レンズ（２）から被加工
物（４）までの距離を定める基準信号、（ＩＧは補償回
路、αＤけパワー増巾器、（１２＋はパワー増巾器を経
た信号により駆動されるサーボモータ、α→はサーボモ
ータαりに直結し、加工ヘッド（１）を駆動するボール
ネジ、０国は加工レンズ（２）と被加工物（４）との距
離を一定に保つためにサーボモータα２の回転数を検出
し、その信号１にフィードバックさせる回転計である。
工ヘッド、（２）Ｆｉ加工レンズ、（３）は加工レンズ
（２）により集光されるレーザ光、（４）はレーザ光（
３）が照射される被加工物、（５）は被加工物（４）に
接触し、上下に移動するスプーン型センサ、（６）はス
プーン型センサ（５）の動作を【気信号に変換する差動
トランス、（７）は差動トランス（６）を加工ヘッド（
７）に固定する支持部、（８）は差動トランス（６）の
発する電気信号、（９）は加工レンズ（２）から被加工
物（４）までの距離を定める基準信号、（ＩＧは補償回
路、αＤけパワー増巾器、（１２＋はパワー増巾器を経
た信号により駆動されるサーボモータ、α→はサーボモ
ータαりに直結し、加工ヘッド（１）を駆動するボール
ネジ、０国は加工レンズ（２）と被加工物（４）との距
離を一定に保つためにサーボモータα２の回転数を検出
し、その信号１にフィードバックさせる回転計である。
従来のレーザ加工機は、以上のように構成されていて、
センサ（５）は板厚測定のために被加工物（４）の表面
に接触しているので、■熱影響などによる動作誤差が大
きく、正確な位置決めができない。
センサ（５）は板厚測定のために被加工物（４）の表面
に接触しているので、■熱影響などによる動作誤差が大
きく、正確な位置決めができない。
■被加工物の寸法が小さがったり、板厚が薄い場合は、
センサー（５）が被加工物（４）を付着して移動せしめ
たりするので、正確な加工ができない。■セー／ −１
；ｌ−（５） カ被加工物（４］の表面を撫でるので被
加工物（４）の表面に傷がつくなどの欠点を有していた
。
センサー（５）が被加工物（４）を付着して移動せしめ
たりするので、正確な加工ができない。■セー／ −１
；ｌ−（５） カ被加工物（４］の表面を撫でるので被
加工物（４）の表面に傷がつくなどの欠点を有していた
。
本発明は、以上のよう力従来の装置の欠点を解消するた
めに々されたもので、被加工物の板厚を測定するセンサ
にＣＮＣ位置指令信号によって駆動される非接触型セン
サを採用し、さらに遅延制御アルゴリズムを備えた制御
回路を設けることによって、該センサの信号に応じて加
工ヘッドを上下に移動し、被加工物の寸法や性状に関係
なく、常にその表面にレーザ光を集中せしめうる極めて
加工性の高いレーザ加工機を提供するものである。
めに々されたもので、被加工物の板厚を測定するセンサ
にＣＮＣ位置指令信号によって駆動される非接触型セン
サを採用し、さらに遅延制御アルゴリズムを備えた制御
回路を設けることによって、該センサの信号に応じて加
工ヘッドを上下に移動し、被加工物の寸法や性状に関係
なく、常にその表面にレーザ光を集中せしめうる極めて
加工性の高いレーザ加工機を提供するものである。
第１図は本発明の実施例を示す正面図、第２図は構成図
である。第１図において（１）〜（４１、（１２、（１
（至）は従来装置と全く同一である。Ｑ５１け被加工物
（４）の板厚を測定する非接触センサ、Ｑ６）Ｆｉ非接
触センサαｅより発信された測定信号、αηは非接触セ
ンサαＱを加エヘット責３）に固着するリング、α印は
リング（１７）に固着した歯車Ａ、Ｈけ歯車Ａ（１７）
に係合する歯車Ｂ１（イ）は歯車Ｂ（１９を回転させる
ステッピングモータである。
である。第１図において（１）〜（４１、（１２、（１
（至）は従来装置と全く同一である。Ｑ５１け被加工物
（４）の板厚を測定する非接触センサ、Ｑ６）Ｆｉ非接
触センサαｅより発信された測定信号、αηは非接触セ
ンサαＱを加エヘット責３）に固着するリング、α印は
リング（１７）に固着した歯車Ａ、Ｈけ歯車Ａ（１７）
に係合する歯車Ｂ１（イ）は歯車Ｂ（１９を回転させる
ステッピングモータである。
次に第２図により動作の説明をする。（２１１はＣＮＣ
（中央制御装置）よシ発信され、加工ヘッド（１）をＸ
、Ｙ方向に移動させる位置信号ΔＹ、ΔＹである。（２
２）は位置信号ＣＩ’ｌ）をうけて、センサａωを加工
ヘッド（１）の周囲に回転させるのに必要な回転角度θ
＝ ｔａｎ ΔＹ／ΔＸを計算するための演算回路で
、（至）は演算回路（２２＋の信号をうけ、ステッピン
グモータ翰を含むセンサヘッド駆動ブロック（ハ）を駆
動するための信号を発信する制御回路である。次にＣ！
■はセンサ（１５）の信号をうけて被加工物（４）の板
厚Δｈを求めるセンサ信号処理回路であるが、センサα
暖の観測位置と加工ヘット責１）の加工位置との間には
距離りだけの差があるため、センサα５）の観測データ
に応じる加工ヘッド（１）の上下移動の時間は、センサ
（１５）の観測時間より加工ヘッド（１）がＬだけ移動
するに要する次式で表わされる時間Δｔだけ遅らせねば
ならず、前記センサ信号処理回路（２５１の信号をその
ま＼加工ヘッド上下駆動サーボ制御回路（財）へ送るわ
けにはゆかない。
（中央制御装置）よシ発信され、加工ヘッド（１）をＸ
、Ｙ方向に移動させる位置信号ΔＹ、ΔＹである。（２
２）は位置信号ＣＩ’ｌ）をうけて、センサａωを加工
ヘッド（１）の周囲に回転させるのに必要な回転角度θ
＝ ｔａｎ ΔＹ／ΔＸを計算するための演算回路で
、（至）は演算回路（２２＋の信号をうけ、ステッピン
グモータ翰を含むセンサヘッド駆動ブロック（ハ）を駆
動するための信号を発信する制御回路である。次にＣ！
■はセンサ（１５）の信号をうけて被加工物（４）の板
厚Δｈを求めるセンサ信号処理回路であるが、センサα
暖の観測位置と加工ヘット責１）の加工位置との間には
距離りだけの差があるため、センサα５）の観測データ
に応じる加工ヘッド（１）の上下移動の時間は、センサ
（１５）の観測時間より加工ヘッド（１）がＬだけ移動
するに要する次式で表わされる時間Δｔだけ遅らせねば
ならず、前記センサ信号処理回路（２５１の信号をその
ま＼加工ヘッド上下駆動サーボ制御回路（財）へ送るわ
けにはゆかない。
Δｔ＝Ｌ／ｖ
Ｖ：加工ヘッドの移動速度
従って本発明は、制御回路の中に遅延制御アルゴリズム
（２６）を設けて、上記りとヤとからΔｔを算出し、セ
ンサ信号処理回路（２５）の信号の、加工ヘッド上下駆
動サーボ制御回路（２７）への送信をΔｔだけ遅らせ、
従って加工ヘッド上下駆動ブロック（ハ）の動作をセン
サ（１５）の発信からΔｔだけ遅らせるように構成され
ている。
（２６）を設けて、上記りとヤとからΔｔを算出し、セ
ンサ信号処理回路（２５）の信号の、加工ヘッド上下駆
動サーボ制御回路（２７）への送信をΔｔだけ遅らせ、
従って加工ヘッド上下駆動ブロック（ハ）の動作をセン
サ（１５）の発信からΔｔだけ遅らせるように構成され
ている。
また加工ヘッド（１）のＸ、Ｙ軸方向への移動は、ＣＮ
ＣからのΔＸ、ΔＹの指令を遅延制御アルゴリズム翰に
よってΔｔだけ遅らせてＸ、Ｙ軸サーボ制御回路−に送
り、とのΔｔだけ遅れた制御回路（２９）の信号により
、ｘ、ｙ軸廿−ボ駆動ブロック（３０）を作動して行な
うように構成されている。
ＣからのΔＸ、ΔＹの指令を遅延制御アルゴリズム翰に
よってΔｔだけ遅らせてＸ、Ｙ軸サーボ制御回路−に送
り、とのΔｔだけ遅れた制御回路（２９）の信号により
、ｘ、ｙ軸廿−ボ駆動ブロック（３０）を作動して行な
うように構成されている。
以上は加工ヘッド（１）をＸ、Ｙ軸方向に移動する場合
について述べたが、被加工物（４）を載荷する加工テー
ブルをＸ、Ｙ軸方向に移動せしめる場合も全く同様であ
る。
について述べたが、被加工物（４）を載荷する加工テー
ブルをＸ、Ｙ軸方向に移動せしめる場合も全く同様であ
る。
本発明は、ＣＮＣ位置指令信号によって駆動される非接
触型センサを採用し、遅延制御アルゴリズムを備えた制
御回路を設けることによって、該センサの発信する被加
工物の板厚の測定信号に応じ、加工ヘッドを上下せしめ
るように構成したので、 ■正確な位置決めが可能である。
触型センサを採用し、遅延制御アルゴリズムを備えた制
御回路を設けることによって、該センサの発信する被加
工物の板厚の測定信号に応じ、加工ヘッドを上下せしめ
るように構成したので、 ■正確な位置決めが可能である。
■被加工物の寸法、性状によらず正補な加工ができる。
■被加工物の表面に傷かつか力い。
などの勝れた効果が期待できる。
第１図は本発明の一実施例を示す正面図、第２図１−１
′動作説明図、第６図は従来の装置の構成図である０ 図中（１句は非接触センサ、卸）は測定信号、面はリン
グ、０８）は歯車ＡＳ翰は西軍Ｂ、（２０Ｊはヌテツピ
ングモーク、（２υはＣＮ’ Ｃ位置指令係号、レツは
方向指令、（２３）Ｉ″ｉセンサモータ制御回路、（２
Ｊはセンサヘッド駆動ブロック、（２句はセンサ信号処
理回路、（２）は遅延制御アルゴリズム、（２７Ｊは加
工ヘッド上下駆動サーボ制御回路、（２印は加工ヘッド
上下駆動ブロック、０９）はＸ、Ｙ軸サーボ制御回路、
（３０）はＸ、Ｙ軸なお各図中同一符号は同−又は相当
部分を示すものである。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 第１図 第２１Ａ
′動作説明図、第６図は従来の装置の構成図である０ 図中（１句は非接触センサ、卸）は測定信号、面はリン
グ、０８）は歯車ＡＳ翰は西軍Ｂ、（２０Ｊはヌテツピ
ングモーク、（２υはＣＮ’ Ｃ位置指令係号、レツは
方向指令、（２３）Ｉ″ｉセンサモータ制御回路、（２
Ｊはセンサヘッド駆動ブロック、（２句はセンサ信号処
理回路、（２）は遅延制御アルゴリズム、（２７Ｊは加
工ヘッド上下駆動サーボ制御回路、（２印は加工ヘッド
上下駆動ブロック、０９）はＸ、Ｙ軸サーボ制御回路、
（３０）はＸ、Ｙ軸なお各図中同一符号は同−又は相当
部分を示すものである。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 第１図 第２１Ａ
Claims (3)
- （１）レーザ発信器と、レーザ発信器の出力するレーザ
光をレンズにより集光し、被加工物を加工する加工ヘッ
ドと、被加工物を載置する加工テーブルと、上記加工ヘ
ッド又は加工テーブルの任意方向への移動を制御するＣ
ＮＣ（中央制御装置）と、センサとからなるレーザ加工
装置において、該センサを加工ヘッドの周囲に歯車装置
で任意の角度で回転しうるように係合するとともに、該
センサの信号により加工ヘッドを上下に移動せしめるよ
うに構成したことを特徴とするレーザ加工機。 - （２）上記センサをＣＮＣ位置指令信号により駆動する
制御回路を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のレーザ加工機。 - （３）上記センサの測定位置と加工ヘッドの加工位置と
の距離及び加工ヘッドの移動速度から、加工ヘッドの上
下移動指示の信号の発信を遅らせる遅延制御アルゴリズ
ムを備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項のレ
ーザ加工機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15765484A JPS6137392A (ja) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | レ−ザ加工機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15765484A JPS6137392A (ja) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | レ−ザ加工機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6137392A true JPS6137392A (ja) | 1986-02-22 |
Family
ID=15654448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15765484A Pending JPS6137392A (ja) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | レ−ザ加工機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6137392A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6390384A (ja) * | 1986-09-30 | 1988-04-21 | Yamazaki Mazak Corp | レ−ザ加工機 |
| CN103920990A (zh) * | 2014-04-02 | 2014-07-16 | 温州大学 | 一种自动控制加工焦距的激光加工头及加工方法 |
| CN109175736A (zh) * | 2018-08-31 | 2019-01-11 | 苏州新代数控设备有限公司 | 轨迹预先测高补偿系统 |
| CN109604840A (zh) * | 2019-01-16 | 2019-04-12 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 激光切割装置 |
| CN114160968A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-03-11 | 南京萃智激光应用技术研究院有限公司 | 一种预测距随动式激光加工装置 |
-
1984
- 1984-07-30 JP JP15765484A patent/JPS6137392A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6390384A (ja) * | 1986-09-30 | 1988-04-21 | Yamazaki Mazak Corp | レ−ザ加工機 |
| CN103920990A (zh) * | 2014-04-02 | 2014-07-16 | 温州大学 | 一种自动控制加工焦距的激光加工头及加工方法 |
| CN109175736A (zh) * | 2018-08-31 | 2019-01-11 | 苏州新代数控设备有限公司 | 轨迹预先测高补偿系统 |
| CN109604840A (zh) * | 2019-01-16 | 2019-04-12 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 激光切割装置 |
| CN114160968A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-03-11 | 南京萃智激光应用技术研究院有限公司 | 一种预测距随动式激光加工装置 |
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