JPS6376780A - レ−ザ加工装置 - 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】 〔概要〕 数値制御装置（以下ＮＣ装置と称する）と接続して、板
金及び樹脂材料の切断加工をレーザ光にて行うレーザ加
工装置であって、被加工物の切断加工の開始点、終了点
及びコーナ部における加工速度が変動することにより、
この部分が一定のパワーで出力されるレーザ光の熱量に
より材料が変形することを解決するために、加工速度に
応じてレーザ光のパワー出力を可変するように構成する
ことにより、レーザ光の熱による材料の変形が防止され
、高品質の切断加工が可能となる。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、ＮＣ装置と接続して板金及び樹脂材料の切断
加工をレーザ光にて行うレーザ加工装置に関する。

板金及び樹脂材料の高速・高精度加工方法として、レー
ザ光を用いる方法は現在広く利用されるようになって来
た。

しかし、この加工は熱加工であることから過大なエネル
ギーを被加工物に照射すると、その熱量により二次障害
が発生する。

より高品質な切断加工を得るためには、かかる熱による
影響を少なくしたレーザ加工装置が要求される。

〔従来の技術〕

第４図は従来例を説明するブロック図、第５図は従来例
における加工速度とレーザ出力との関係を説明する図を
それぞれ示す。

第４図は板金及び樹脂材料の被加工物（ｂ）を切断加工
するレーザ加工装置１０と、レーザ加工装置１０におけ
る加工速度とレーザ出力を指定し指示するＮＣＣ装置色
を具備して構成されている。

又、レーザ加工装置ｌＯはレーザ発振器３の動作を制御
するレーザ制御装置２と、 被加工物（ｂｌ加工用のレーザ光を発振・出力するレー
ザ発振器３と、 レーザ発振器３から出力されたレーザ光をビーム状に焦
点を絞るレンズ４と、 二次元（Ｘ、Ｙ方向）に移動することが出来る加工テー
ブル５と、 駆動モータ７の回転速度をＸ、Ｙ方向の移動に変換して
加工テーブル５を移動させる送りネジ６と、 ＩＣ装置１で指示される回転速度で回転して加工テーブ
ル５の移動を駆動する駆動モータ７等を具備して構成さ
れている。

ＮＣ装置１内では被加工物（ｂ）の材質、板厚及び加工
形状から、必要なレーザ出力及び加工速度（最大の加工
速度）を決定し、それらを基にしてＮＣ装置１は駆動モ
ータ７の回転駆動及びレーザ制御装置２を介してのレー
ザ発振器３のレーザ出力を制御する。

レーザ加工装置１０における被加工物ｆｂ）の切断加工
は、例えば第５図（Ｂ）に示す要領で行われる。

即ち、加工開始点（ｃ）は被加工物（ｂ）以外の位置に
置き、そこから点（ｄ）にレーザ出力が位置するように
加工テーブル５を移動させ、方向を点線矢印方向に変更
し、その方向に移動させる。

この時及び各コーナ部（ｅ）では、加工テーブル５の移
動は停止状態となり、その状態で方向を変更する。尚、
この加工テーブル５の移動速度（加工速度）状態を第５
図（Ａ）（１）に示す。

一方、レーザ出力の状況は第５図（Ａ）（２）に示す通
りであり、その出力はＮＣ装置１で指示されたパワー（
Ｒ大出力）を加工テーブル５の移動状態に無関係に常に
一定して出力する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述のように、従来のレーザ加工装置１０ではレーザの
出カ一定、加工速度も一定と言う仮定のもとに被加工物
（ｂ）の切断加工を行っている。

しかし、ＮＧ装置ｌの指示の基に行う加工制御における
加工開始点（Ｃ）、終了点（ｄ）及びコーナ部（ｅ）で
は、ＮＣ装置１で設定・指示した加工速度では加工テー
ブル５を移動させることが不可能であり、設定速度より
も遅くなる。

一方、レーザ出力は常に一定であるため加工速度が設定
値より遅くなった個所では過大なエネルギーが照射され
ることになり、そのため被加工物（ｂｌが熱により変形
し、しかも材料の蒸発・溶融による飛散等が発生し、目
的とする加工精度が充分に得られないと言う問題点が生
じていた。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の詳細な説明するブロック図を示す。

第１図に示す本発明の原理ブロック図は、第４図で説明
したＮＣ装置１．レーザ加工装置１０及び下記に説明す
る出力制御手段（出力制御部）８を具備して構成されて
いる。

又、本発明になる出力制御手段（出力制御部）８は、加
工テーブル５の移動速度を検出して、その移動速度に対
応したレーザビームｆａ）の出力が得られるように演算
し、演算結果に基づく制御信号をレーザ制御装置２に送
出するように構成されている。

〔作用〕

加工テーブル５上に搭載されている被加工物（ｂ）の加
工速度を検出し、その加工速度に応じてレーザ発振器３
のレーザパワー出力が可変できるように出力制御手段（
出力制御部）８でレーザ制御装置２を制御するように構
成することにより、レーザ光の熱による材料の変形を防
止し、高品質の切断加工を容易に得ることが可能となる
。

〔実施例〕

以下本発明の要旨を第２図、第３図に示す実施例により
具体的に説明する。

第２図は本発明の詳細な説明するブロック図、第３図は
本発明の実施例における加工速度とレーザ出力との関係
図をそれぞれ示す。尚、全図を通じて同一符号は同一対
象物を示す。

本実施例の出力制御部８は、 駆動モータ７（又は送りネジ６）に直結され、駆動モー
タ７の回転速度に対応した周期を有するパルスを発生す
るエンコーダ８１と、 エンコーダ８１から出力されるパルスにより、加工テー
ブル５の移動速度を検出する速度検出回路８２と、 検出された移動速度に応じたレーザ出力を演算して決定
するレーザ出力演算回路８３と、レーザ出力演算回路８
３で決定された出力をレーザ制御装置２に伝えるレーザ
出力制御回路８４と、被加工物（ｂ）の状態に応じた最
大レーザ出力（「）及び最小レーザ出力（沿を予め設定
して置く出力設定回路８５を具備して構成されている。

出力設定回路８５に設定される最大レーザ出力（［１及
び最小レーザ出力（幻は、被加工物（ｂ）の材質、板厚
及び加工形状等で予め決定し、例えばＮＣ装置１を介し
て設定して置く。

次に、ＮＣ装置１は予め設定された加工速度（最大移動
速度）にて駆動モータ７の回転駆動を指示する。

次に、駆動モータ７　（又は送りネジ６）に直結されて
いるエンコーダ８１はその実回転に応じた周期を有する
パルスを速度検出回路８２に送出する。

速度検出回路８２はこの出力パルスから実加工速度を検
出し、そのデータをレーザ出力演算回路８３に送出する
。

レーザ出力演算回路８３は速度検出回路８２からのデー
タと、出力設定回路８５から出力されるデータを基に演
算して、加工速度に応じて出力されるレーザの照射値に
関するデータを決定し、レーザ出力制御回路８４を介し
てレーザ制御装置２に伝達する。

レーザ制御装置２は出力制御部８からのデータに基づき
レーザ発振器３を制御する。尚、上述の加工速度に対応
するレーザ出力状況を第３図（１）。

（２）に示す。

〔発明の効果〕 以上のような本発明によれば、加工速度に応じてレーザ
出力を可変することにより、レーザ光の過大照射熱によ
る材料の変形が防止され、高品質の切断加工を容易に得
ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するブロック図、第２図は
本発明の詳細な説明するブロック図、第３図は本発明の
実施例における加工速度とレーザ出力との関係図、 第４図は従来例を説明するブロック図、第５図は従来例
における加工速度とレーザ出力との関係を説明する図、 をそれぞれ示す。 図において、 １はＮＣ装置、　　　　　　２はレーザ制御装置、３は
レーザ発振器、　　４はレンズ、 ５は加工テーブル、　　　６は送りネジ、７は駆動モー
タ、 ８は出力制御部（出力制御手段）、 １０はレーザ加工装置、　８１はエンコーダ、８２は速
度検出回路、 ８３はレーザ出力演算回路、 ８４はレーザ出力制御回路、 ８５は出力設定回路、 保田訃！　　　Δ−′トキや （呉由−殴 漿卆對藝） 占−〇

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 二次元方向に所定速度で移動する加工テーブル（５）上
   に搭載されている被加工物（（ｂ））に、ＮＣ装置（１
   ）で制御されるレーザビーム（（ａ））を照射して切断
   加工するレーザ加工装置であって、 前記加工テーブル（５）の移動速度を検出して、その移
   動速度に対応したレーザビーム（（ａ））の出力が得ら
   れるように演算し、演算結果に基づく制御信号を送出す
   る出力制御手段（８）を設け、前記加工テーブル（５）
   の移動速度に比例したレーザビーム（（ａ））の出力が
   得られるように前記出力制御手段（８）にてレーザビー
   ム（（ａ））の出力を制御することを特徴とするレーザ
   加工装置。