JPS63278686A - 面直検知機能を備えた加工機 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、加工前にあらかじめ工作物に対して加工工具
を面直にして加工時の加工工具の位置を教示する加工機
に関するものである。

〈従来の技術〉 一般に溶接・切断加工等に用いるティーチング機能を備
えた加工機においては、前記切断面を良対話形操作盤等
を使ってＪＯＧ送り（手動操作による送り）により加工
工具を面直に位置決めし、この時の教示位置の座標位置
データを加工工具を移動させる駆動モータに設けられた
ロークリエンコーダ等の位置検出器の信号によって数値
制御装置へ読込み記憶させている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、このような従来のものにおいては、作業
者の目視により工作物と加工工具との面直状態を確認し
教示位置に位置決めしているので、教示作業には多くの
時間がかかり、また、作業者の目視による位置決めのた
め、位置決め精度が悪い等の問題があった。

〈問題点を解決するための手段〉 第１図は本発明を明示するための全体構成図である。

加工工具の取付部に取付けられた光学検出手段１００と
、光学検出手段１００を工作物Ｗに対して円弧移動させ
る円弧移動手段２００と、光学検出手段１００の出力に
応じて面直を判定する判定手段３００と、判定手段３０
０の出力により面直状態を報知する報知手段４００を設
けたことを特徴とするものである。

く作用〉 判定手段３００が面直を判定すると、面直報知手段４０
０により報知する。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は、本発明の実施例に係るレーザ加工機の構成を
示す図である。

１０はレーザ加工機、１１はレーザ発振器、Ｃはレーザ
光が遮断されないように保護するカバー、２０は数値制
御装置、３０は数値制御装置に取付けられた対話形操作
盤、３１は持運び可能な小型対話形操作盤である。そし
て、前記レーザ加工機１０の取付ヘッド１９（加工工具
の取付部）ならびにこれに取付られる光学検出手段Ｓは
、ドライブユニット１２によって各１軸〜６軸に設けら
れたサーボモータを回転駆動することによって移動され
る。

前記数値制御装置２０は、中央処理装置２１、メモリ２
２、インタフェース２４，２５，２６゜２７によって構
成され、パルス発生回路２３から送出される指令パルス
がドライブユニット１２に供給されるようになっている
。

前記メモリ２２には、加工工具Ｔの加工位置座標値と数
値制御プログラムが記憶されるエリアが形成されている
。数値制御プログラム記憶エリアには加工サイクルに対
応した複数の加工用数値制御プログラムが記憶されてい
る。データ記憶エリアには、作業者が教示した工作物Ｗ
の加工時における加工工具Ｔの座標位置が記憶されてい
る。後述するように、中央処理装置２１はデータ記憶エ
リアに記憶された加工データを加工順序に従って順次読
出し数値制御を行うようになっている。

一方、前記対話形操作盤３０のモードを入力モードにす
るとインタフェース２４を介して前記数値制御装置２０
の中央処理装置２１と結合され、加工用数値制御プログ
ラムが前記中央処理装置２１を介して前記メモリ２２の
数値制御プログラム記憶エリアに記憶されるようになっ
ている。

前記小型対話形操作盤３１はインタフェース２５を介し
て前記数値制御装置２０の中央処理装置２１と結合され
ている。そして前記対話形操作盤３０のモードを教示モ
ードに切換えることにより、前記小型対話形操作盤３１
のキー操作でレーザ加工機１０のｌ軸〜６軸に設けられ
たサーボモータ１３．１４．１５　（４軸〜６軸にも回
路のサーボモータが設けられている。）が駆動できるよ
うになる。

前記サーボモータ１３，１４．１５にはそれぞれローク
リエンコーダ１６，１７．１８　　（４軸〜６軸の回路
のサーボモータにも同様に回路のエンコーダが設けられ
ている。）が設けられ、このロークリエンコーダ１６，
１７．１８及び４〜６軸のエンコーダはインタフェース
２６を介して前記数値制御装置２０の中央処理装置２１
に結合され、教示によって指示された面直センサ（光学
検出手段）Ｓの座標位置データを前記中央処理袋Ｗ２工
に読込みメモリ２２に記憶できるようになっている。

前記面直センサＳはレーザ加工機１０の取付ヘッド１９
に回路の加工工具と交換して取付けられ、第３図（ａ）
に示すように、周知の小型レーザ発振器（投光器）４０
と受光器４１を備えている。この小型レーザ発振器４０
から出力される小出力のレーザ光を工作物Ｗに当てその
反射光を検出するようになっている。この反射光の検出
出力は、面直センサＳと工作物Ｗとのなす角θ（あおり
角）により第３図［有］）に示すように変化し、センサ
コントローラ（判定手段）５０ならびにインタフェース
２７を介して前記数値制御装置２０の中央処理装置２１
に送られる。

前記センサコントローラ５０は、第３図（ａ）に示す面
直センサＳの小型レーザ発振器４０から工作物Ｗへ照射
されるレーザ光り、の反射光を検出する受光器４１の出
力が、第３図（ｂ）に示すようにあらかしめ設定された
出力値■。のレベルよりも高い場合にはＯＮ信号（ＯＮ
信号が出力されるゾーンが■１により設定される。）を
、低い場合にはＯＦＦ信号を前記数値制御装置２０に出
力するようになっている。

次に工作物Ｗの面直を報知する場合の、前記数値制御装
置２０の動作を第２図と第４図のフローチャートに基づ
いて説明する。

レーザ加工機１０の教示を行う場合には、対話形操作盤
３０のモードを回路のスイッチにより教示モードに切換
える。一方レーザ加工機１０の取付ヘッド１９に加工工
具に代えて面直センサＳを装着しておく。

このような前準備を行いステップ６００では小型対話型
操作盤３１の指令に基づいて面直センサＳを教示位置へ
移動させ工作物Ｗの加工位置の表面から一定の高さに位
置決めする。ステップ６１０ではこのステップ６００で
位置決めされた面直センサＳを作業者による小型対話型
操作盤３１の指令に基づいて、ｌ軸〜６軸に設けられた
サーボモータを駆動させ加工位置Ｐを中心とする円弧で
円弧移動させる。ステップ６１１では面直センサＳの検
出出力を入力するセンサコントローラ５゜の出力を入力
する。ステップ６１２では面直センサＳの出力がＯＮ（
面直）かＯＦＦかどうが判断し、ＯＦＦの場合は前記ス
テップ６１１に戻り再び円弧移動を行う。ＯＮの場合（
面直と判定）は次のステップ６１３へ移り作業者に面直
状態であることを小型対話型操作盤３１のランプ３２を
点燈させることにより報知する。このランプ３２が点燈
した時に作業者により円弧移動を停止させ、回路の座標
位置データ読込みボタンを押すことにより、各軸に設け
られたエンコーダの位置データを読込みメモリ２２に記
憶させる。

次の教示点がある場合は面直センサＳを教示位置へ移動
し、再び以上の動作を（り返すことにより工作物Ｗに対
して面直センサＳを面直に位置決めする。

このようにして、工作物Ｗに小型レーザ発振器４０から
レーザ光ＬＫを照射し、この反射光を検出する受光器４
１を備えた面直センサＳを加工工具取付部１９に取付け
、この面直センサＳの出力がＯＮの時に作業者に工作物
Ｗに対して面直センサＳが面直状態であることを報知す
るようにしたので、面直位置決め作業時間が短縮され、
教示精度も向上することはもちろんのこと、教示が容易
となる。

この実施例においては、工作物と面直センサとの離間距
離を一定に保つために作業者により位置決めさせている
が、面直センサとして、光学式変位センサ（距離センサ
）を使うことによって、その変位出力を数値制御装置に
より判定し、離間距離を自動的に一定にするようにして
も良い。

また、面直状態を報知した時の面直センサの座標位置と
面直状態が報知されなくなるまでの面直センサの座標位
置を数値制御装置に読込み両座標位置の和を２で割った
位置を面直位置としてメモリに記憶させるようにしても
良い。

〈発明の効果〉 以上述べたように本発明においては、加工前の教示時に
おいて、加工機の加工工具の取付部に光学検出手段を取
付け、光学検出手段を工作物の教示したい位置へ移動さ
せ、光学検出手段を円弧移動させ、面直を判定する判定
手段の出力により作業者等に面直状態を報知するように
したので、従来の作業者による目視作業に比べて、教示
作業時間が大幅に短縮され高精度に教示できる利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を明示するための発明構成図、第２図〜
第４図は本発明の実施例を示すもので、第２図は本発明
の実施例を示すブロック図、第３図は面直センサとセン
サコントローラの動作を説明するための動作説明図、第
４図は工作物に対して面直に位置決めする時の数値制御
装置の動作を説明するためのフローチャートである。 １０・・・レーザ加工機、２０・・・数値制御装置、２
１・・・中央処理装置、３０・・・対話形操作盤、３１
・・・小型対話形操作盤、Ｓ・・・面直センサ、Ｗ・・
・工作物。 （ａ） ３図 （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）工作物加工前にあらかじめ工作物に対して加工工
   具を面直にして加工工具位置を教示する加工機において
   、前記加工工具の取付部に取付けられ投光器、受光器を
   備えた光学検出手段と、この光学検出手段を前記工作物
   に対して円弧移動させる円弧移動手段と、前記光学検出
   手段の出力に応じて前記面直を判定する判定手段と、こ
   の判定手段の出力により面直状態を報知する報知手段を
   設けたことを特徴とする面直検知機能を備えた加工機。