JPS62279093A - 加工ヘツド高さ制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明は、レーザー加工機等に適用して好適な加工ヘッ
ド高さ制御装置に関する。

従来の技術 従来より、レーザー加工機等の加工ヘッドを被加工物か
ら所定高さに保持する制御装置は知られている（例えば
、特開昭５９−９７７９０号公報参照）。

この制御装置は、加工ヘッドの位置を円滑・正確に所定
位置に保持させるために、加工ヘッドの移動速度を一定
値以下に設定されている。

発明が解決しようとする問題点 したがって、上述の制御装置にあっては、加工中におい
て加工ヘッドを被加工物から所定高さの位置に保持する
ことについてはほとんど問題はないが、特に加工開始時
とか加工終了時に加工ヘッドを被加工物に対してかなり
大きく近接・離反させる場合等において、加工ヘッドの
移動に長い時間を要するという不都合がある。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みて、加工ヘッドの位
置保持性を従来同様に円滑・正確な状態に維持しつつ、
特に加工開始時とか加工終了時における、加工ヘッドの
移動に要する時間を短縮させて、作業の能率化を図るこ
とのできる加工ヘソド高さ制御装置を提供せんとするも
のである。

問題点を解決するための手段 本発明が採った手段は、第１図に示すように、加工へラ
ド６を上下動させることにより、加工ヘッド６を被加工
物Ａから所定高さの位置に保持する加工ヘッド高さ制御
装置において、前記加工ヘッド６の移動速度を、この加
工ヘッド６が前記所定高さの位置に向かってその近傍へ
達するべく移動する場合と、そのようにして所定高さ位
置の近傍に達した加工ヘッド６が所定高さの位置まで移
動する場合とで相違せしめ、前者の場合の加工へラド６
の移動速度を後者の場合のそれよりも高速に設定するこ
とによって、加工ヘッド６の移動時間が短縮するように
したことを特徴とする。

作用 加工ヘッド６を、被加工物Ａから離れた位置から所定高
さの位置の近傍までは、従来よりも速く近寄り移動させ
ることができ、またこの所定高さの位置の近傍から所定
高さの位置までは、加工ヘッド６を従来同様に低速で移
動させることができる。このことによって、加工ヘッド
６は被加工物Ａの上方又は下方の位置から所定高さの位
置まで短時間で移動することが可能になると共に、その
位置は従来と同様に円滑・正確に所定位置に保持される
。

実施例 以下、本発明の具体的な実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図は本発明に係る加工ヘッド高さ制御装置であって
レーザー加工機に適用した例を示すもので、１は被加工
物Ａから所定高さに保持される加工ヘッド部であり、２
は前記加工ヘッド部１のモータ３を制御する数値制御装
置である。

前記加工ヘッド部１は、レーザー光４を集束させて高エ
ネルギービーム４ａを作る集光レンズ５を支持する加工
ヘッド６と、この加工ヘッド６と同体のサポート７ａに
ボルト・ナツト８．９で位置決めされてなるセンサーボ
ックス１ｏと、このセンサーボックス１０の下側壁面を
貫通した状態で上下動するワークセンサ１１と、前記サ
ポート７ｂに螺合するネジ軸１２を正逆転させるところ
の前記したモータ３とからなる。

前記ワークセンサ１１はその下端に第２図に示す如く下
面に三個の接触子１３が付設された円環１４を形成され
ており、またその上端には、両側に切欠１５・・が形成
されたセンサー板１６を固着されている。このセンサー
板１６は前記センサーボックス１０の内方に固定された
三個の光センサ１７．１８．１９と所定関係に対応して
おり、センサー板１６が上下動して前記切欠１５が光セ
ンサ１７．１８．１９と合致した状態において各光セン
サ１７．１８．１９が自身の発する光を感知して信号を
発するようになされている。２０はワークセンサ１１を
上下方向にスライドさせる案内部であり、２１はワーク
センサ１１を所定量以上に降下させないためのストッパ
である。

前記数値制御装置２は加工ヘッド部１とは独立して配置
されるものであり、光センサ１７．１８．１９の感知信
号を受けてモータ３を制御する。

すなわち、本例の数値制御装置２は二つの光センサ１７
．１８の感知態様でもってモータ３の正転・逆転・停止
操作を軍る一方、他の光センサ１９の感知でもってモー
タ３の高速回転・低速回転操作を掌るものである。

以上の構成からなる加工ヘッド高さ制御装置の作動を説
明する。

加工へラド６に入射したレーザー光４は集光レンズ５に
よって絞られ高密度エネルギービーム４ａとなり、被加
工物Ａに対して垂直状に照射され　　　　□る。そして
、被加工物Ａの加工に際しては高密度エネルギービーム
４ａの軸芯に対し、被加工物ＡがＸ−Ｙ方向へ移動する
か、若しくは被加工物Ａは固定で加工ヘッド部１がｘ−
Ｘ方向へ移動するか、或いはＸ方向には被加工物Ａが移
動しＹ方向には加工ヘッド部１が移動するかの何れかの
方法が採られる。

被加工物Ａの加工開始前にあっては加工ヘッド６は加工
概略位置に移動させる前の状態にあり、被加工物Ａから
十分離れた高さ位置にある。かかる状態の加工ヘッド６
を加工概略位置に移動させると数値制御装置２が作動し
てモータ３を駆動する。この場合、加工概略位置は加工
時の加工ヘッド６の高さよりも高めに設定されるのが通
常であることから、この時の光センサ１７．１８．１９
とセンサー板１６との相対関係は一般に第３図（ａ）の
ようになっており、二つの光センサ１７．１８のうち一
方の光センサ１８のみが感知信号を発し且つ他の光セン
サ１９は感知信号を発していない状態にある。しかして
、数値制御装置２はモータ３を高速回転させて加工ヘッ
ド６を高速で降下させる。

そして、加工ヘッド６が成る距離、降下すると被加工物
Ａがワークセンサ１１を押し上げ、光センサ１７．１８
．１９とセンサー板１６とは第３図（ｂ）のような状態
になって光センサ１９が感知信号を発し、モータ３は数
値制御袋Ｗ２によって低速回転へ変化せしめられ、加工
ヘソド６は低速で降下することとなる。

この状態を続けて、加工ヘッド６が被加工物Ａから所定
距離の高さ位置に達したならば、光センサ１７．１８．
１９とセンサー板１６とは第３図（ｃ）のような状態と
なって、光センサ１８はいままで発していた感知信号を
断ち、モータ３は数値制御装置２によって停止せしめら
れる。この場合、低速で降下していた加工ヘッド６は慣
性力、時間遅れ等の影響を殆ど受けることなく、被加工
物Ａから所定高さの位置に円滑かつ正確に停止する。

なお、加工中に加工ヘッド６が被加工物Ａの大きな凹部
に達すると、光センサ１７．１８．１９とセンサー板１
６とは再度第３図（ａ）〜第３図（ｃ）の状態を経て、
加工ヘッド６は被加工物Ａから所定高さの位置まで短時
間で移動する。また、加工中に加工ヘッド６が被加工物
８の小さな凹部に達すると、光センサ１７．１８．１９
とセンサー板１６とは第３図（ｂ）から第３図（Ｃ）の
状態を経て、加工ヘッド６は被加工物Ａから所定高さの
位置まで低速で移動する。

次に、加工中において加工ヘッド６が被加工物Ａの凸部
に達する等してその位置が被加工物Ａに対して近接し過
ぎると、光センサ１７．１８．１９とセンサー板１６と
は第３図（ｄ）のような状態となって、二つの光センサ
１８．１９が感知信号を発し、モータ３は数値制御装置
２によって低速回転せしめられ、加工ヘッド６は低速で
上昇しつつ被加工物Ａから所定高さの位置まで移動する
。そして、加工ヘッド６が所定位置に達したならば光セ
ンサ１７．１８．１９とセンサー板１６とが第３図（ｃ
）のような状態になって、その移動を停止せしめられる
。

かくして、加工ヘッド６は被加工物Ａの上方から加工時
における所定高さの位置まで短時間で且つ円滑・正確に
移動し、その後は被加工物Ａに倣ってその位置を保持す
ることが可能になるのである。

なお、本例では加工中において加工ヘッド６が被加工物
Ａの大きな凸部に達した場合に、加工ヘッド６を被加工
物Ａから所定高さの位置まで高速で移動させる機構を設
けていないが、このような機構を設けることは自由であ
る。この場合、光センサ１７．１８．１９とセンサー板
１６との相対関係を、加工ヘッド６が高速で降下する場
合のそれと対称的な態様にすることにより簡便に実現で
きる。

発明の効果 以上のような本発明によれば、所定高さの位置に達した
加工ヘッドが円滑・正確に移動を停止することに弊害を
もたらすことなく、加工ヘッドを短時間で所定の高さ位
置まで移動させることができることから、特に加工開始
時及び加工終了時における加工ヘッドの移動時間を早め
ることができ、作業能率を向上させ得るという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る加工ヘッド高さ制御装置の全体図
、第２図はワークセンサの部分拡大図、第３図（ａ）〜
（ｄ）は光センサとセンサー板との相対関係を示す説明
図である。 （符号） ６・・・加工ヘッド　　　Ａ・・・被加工物１、事件の
表示 昭和６１年特許願第１２４０９２号 ２、発明の名称 加工ヘッド高さ制御装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所（居所）　広島県府中市元町７７番地の１住所 氏名 （５）同書第９頁第４行〜第５行「低速回転せしめられ
、１を「低速で逆転せしめられ、したがっ（１）明細書
第７頁第９行「数値制御装置２は」を「数値制御装置２
は二つの光センサ−７，１８によってモータ３を正転（
降下）させるべきことを、そして他の光センサ−９によ
って高速回転させるべきことを感知し、この感知によっ
て」と補正する。 （２）同書第８頁第１３行「移動する。」の後に次の文
を挿入する。 「すなわち、加工ヘッド６は光センサ−９が感知信号を
発するまでは高速で降下し、光センサ−９が第３図（ｂ
）の状態に達して感知信号を発つした後は低速で降下す
るので、低速でのみ降下する場合に較べ早く所定位置ま
で移動し得るのである。」 （３）同書第８頁第１７行「状態を経て、」を「状態を
経るのみであるから、光センサ−９はその間、感知信号
を発し続けることになり、」と補正する。 （４）同書第９頁第３行「光センサ−８，１９」を「光
センサ−７，１９」と補正する。 て、」と補正する。 （６）同書第９頁第１３行〜第１４行「被加工物Ａに倣
って」を「被加工物Ａの上表面にある凹凸に追従するよ
うな態様で」と補正する。 （７）図面第１及び第３図を別紙のとおり補正する。　
Ａ”−ｊ’、寥Ｚ１！ｌｅｔ　ＪＱＩ＋＝Ａ更＋ａｕ＊
以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加工ヘッドを上下動させることにより、加工ヘッドを被
   加工物から所定高さの位置に保持する加工ヘッド高さ制
   御装置において、前記加工ヘッドの移動速度を、この加
   工ヘッドが前記所定高さの位置へ向かってその近傍に達
   するべく移動する場合と、そのようにして所定高さ位置
   の近傍に達した加工ヘッドが所定高さの位置まで移動す
   る場合とで相違せしめ、前者の場合の移動速度を後者の
   場合のそれよりも高速に設定することによって、加工ヘ
   ッドの移動時間が短縮するようにしてなることを特徴と
   する加工ヘッド高さ制御装置。