JPH01122683A - ３次元レーザ加工機 - Google Patents
３次元レーザ加工機Info
- Publication number
- JPH01122683A JPH01122683A JP62278324A JP27832487A JPH01122683A JP H01122683 A JPH01122683 A JP H01122683A JP 62278324 A JP62278324 A JP 62278324A JP 27832487 A JP27832487 A JP 27832487A JP H01122683 A JPH01122683 A JP H01122683A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- workpiece
- nozzle
- processing
- axis
- offset
- 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.)
- Granted
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- 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】
［産業上の利用分野］
本発明はレーザ加工機の制御装置の改良に関するもので
ある。
ある。
［従来の技術］
第３図は従来のレーザ加工機の斜視図で、１は基台、２
はワーク取付は台、３はコラム、４は移動台、５は昇降
台、６は加工ヘッド取付は部、７は加工ヘッド、８は旋
回台、９は回転体、１０はノズルである。図において、
ワーク取付は台２は基台１の上をモータ（図示せず）に
よりＸ方向に移動し、移動台４はコラム３に沿ってＹ方
向に移動する。また昇降台５はＺ軸方向に昇降する。昇
降台５の下端に取付けられた加工ヘッド取り付は部６に
は、加工ヘッド７が装着されている。加工ヘッド７は、
Ｚ軸を中心に旋回する（この回転制御軸をＣ軸とする）
反射鏡を内臓した旋回体８と、該旋回体８の中心軸の周
りに回転しくこの回転制御軸をＡ軸とする）反射鏡とレ
ンズとを内臓した回転体９と、回転体９の先端に装着さ
れたノズル１０とより構成されている。レーザ光は加工
機の内外に設けられた光路系により導かれ、回転体９の
先端のノズル１０からワークに照射される。Ｃ軸とＡ軸
との角度により決定されるワークへ照射されるレーザ光
の光軸の方向を光軸方向２１と呼ぶ。
はワーク取付は台、３はコラム、４は移動台、５は昇降
台、６は加工ヘッド取付は部、７は加工ヘッド、８は旋
回台、９は回転体、１０はノズルである。図において、
ワーク取付は台２は基台１の上をモータ（図示せず）に
よりＸ方向に移動し、移動台４はコラム３に沿ってＹ方
向に移動する。また昇降台５はＺ軸方向に昇降する。昇
降台５の下端に取付けられた加工ヘッド取り付は部６に
は、加工ヘッド７が装着されている。加工ヘッド７は、
Ｚ軸を中心に旋回する（この回転制御軸をＣ軸とする）
反射鏡を内臓した旋回体８と、該旋回体８の中心軸の周
りに回転しくこの回転制御軸をＡ軸とする）反射鏡とレ
ンズとを内臓した回転体９と、回転体９の先端に装着さ
れたノズル１０とより構成されている。レーザ光は加工
機の内外に設けられた光路系により導かれ、回転体９の
先端のノズル１０からワークに照射される。Ｃ軸とＡ軸
との角度により決定されるワークへ照射されるレーザ光
の光軸の方向を光軸方向２１と呼ぶ。
３次元加工機は上記のように構成されており、制御装置
によりｘＳｙ、ｚ、ｃ及びＡの５軸を制御することによ
り、ワークを立体的に加工することができる。
によりｘＳｙ、ｚ、ｃ及びＡの５軸を制御することによ
り、ワークを立体的に加工することができる。
第４図は制御装置の機能を示す構成図で、制御装置１１
は入力された加工データ１２をＣＰＵやメモリで構成さ
れた制御ユニット１３で解析し、ｘＳｙ、ｚ、ｃ及びＡ
の各軸の移動量に相当する電圧値を出力する。各軸の駆
動アンプ１４はその信号を増幅し各軸のモータへ出力す
る。さらにモータに備えた検出器（図示せず）は、移動
量をフィードバックし、駆動制御を行っている。
は入力された加工データ１２をＣＰＵやメモリで構成さ
れた制御ユニット１３で解析し、ｘＳｙ、ｚ、ｃ及びＡ
の各軸の移動量に相当する電圧値を出力する。各軸の駆
動アンプ１４はその信号を増幅し各軸のモータへ出力す
る。さらにモータに備えた検出器（図示せず）は、移動
量をフィードバックし、駆動制御を行っている。
第５図は制御ユニット１３の処理概要を示すフローチャ
ートで、加工データリード部１６は紙テープやＦＬＤ等
の媒体や記憶装置から加工データ１２を制御ユニット１
３へ読込む。軸テーブル作成部１７は読込まれた加工デ
ータ１２を解析して加工データに示されたｘ、ｙ、ｚ、
ｃ及びＡの各軸の座標を軸テーブルとしてメモリ内にス
トックする。補間前処理部１８は軸テーブルより移動距
離や各軸の移動量の比等の補間に必要な数値を求める。
ートで、加工データリード部１６は紙テープやＦＬＤ等
の媒体や記憶装置から加工データ１２を制御ユニット１
３へ読込む。軸テーブル作成部１７は読込まれた加工デ
ータ１２を解析して加工データに示されたｘ、ｙ、ｚ、
ｃ及びＡの各軸の座標を軸テーブルとしてメモリ内にス
トックする。補間前処理部１８は軸テーブルより移動距
離や各軸の移動量の比等の補間に必要な数値を求める。
補間処理部１９は移動速度に応じて単位時間に移動すべ
き距離を算出したり、指令移動量に対する現在の技距離
等を計算する。データ出力部２０は補間処理部１９で算
出された移動量に加減速等を掛けて移動アンプへ出力す
る。
き距離を算出したり、指令移動量に対する現在の技距離
等を計算する。データ出力部２０は補間処理部１９で算
出された移動量に加減速等を掛けて移動アンプへ出力す
る。
従来の制御装置は上記のように構成されており、加工デ
ータに示された点への位置決め等を行っている。
ータに示された点への位置決め等を行っている。
［発明が解決しようとする問題点］
ところで上記３次元レーザ加工機において、ノズル１０
とワークとの間隙は、加工上の問題から通常１−〜３ｍ
ｍ程度である。したがって上記加工機においては、ワー
クの歪みあるいは治具、ワークの位置ずれ等の大きさが
上記間隙をオーバすると、加工データに示される加工開
始点へ位置決めする際、ノズル１０がワークに衝突し加
工ヘッドが破損する恐れがある。
とワークとの間隙は、加工上の問題から通常１−〜３ｍ
ｍ程度である。したがって上記加工機においては、ワー
クの歪みあるいは治具、ワークの位置ずれ等の大きさが
上記間隙をオーバすると、加工データに示される加工開
始点へ位置決めする際、ノズル１０がワークに衝突し加
工ヘッドが破損する恐れがある。
これを避けるため、ノズルとワーク間の間隙を検出する
センサを備え、ノズル、ワーク間の距離が所定値以下に
なるとワークの動きを停止させるような装置も考えられ
ているが、高速で位置決めする際は、停止信号を受けて
から停止までの惰走により衝突してしまうことになる。
センサを備え、ノズル、ワーク間の距離が所定値以下に
なるとワークの動きを停止させるような装置も考えられ
ているが、高速で位置決めする際は、停止信号を受けて
から停止までの惰走により衝突してしまうことになる。
本発明は従来装置の上記問題点を解消するために成され
たもので、ノズルとワークとの衝突を完全に防止するこ
との可能なレーザ加工機を提供しようとするものである
。
たもので、ノズルとワークとの衝突を完全に防止するこ
との可能なレーザ加工機を提供しようとするものである
。
［問題点を解決するための手段］
上記目的を達成するため、３次元レーザ加工機において
、オフセット量を設定する手段と、加工ヘッドとワーク
との距離を、上記設定手段により設定されたオフセット
量だけ、加工データに示された位置よりも光軸方向にオ
フセットさせる手段とを備えた。
、オフセット量を設定する手段と、加工ヘッドとワーク
との距離を、上記設定手段により設定されたオフセット
量だけ、加工データに示された位置よりも光軸方向にオ
フセットさせる手段とを備えた。
［作用コ
上記構成により、加工ヘッドとワークとを加工データに
より位置決めする時、加工ヘッドは光軸方向へ設定量だ
けオフセットするので、設定量を適当に選択することに
より、ノズルとワークとの衝突は完全に防止される。
より位置決めする時、加工ヘッドは光軸方向へ設定量だ
けオフセットするので、設定量を適当に選択することに
より、ノズルとワークとの衝突は完全に防止される。
［発明の実施例］
第１−図は本発明の一実施例を示す制御のフローチャー
ト、第２図はノズルの動作を示す拡大図で、図中１０は
ノズル、１６は加工データリード部、１７は軸テーブル
作成部、１８は補間前処理部、１９は補間処理部、２０
はデータ出力部、２１は加工データに示された姿勢によ
る光軸、２２は光軸オフセット処理部、２３はオフセッ
ト量設定部、２４は加工ワーク、Ｐは現在の加工ヘッド
の位置、Ｑは加工データに示された位置の加工ヘッド、
Ｒは光軸方向にオフセットされた位置の加工ヘッド、ｈ
はオフセット量である、 第１図において、加工データリード部１６は加工データ
を制御ユニットへ読み込み、軸テーブル作成部１７は加
工データに示されたｘ、ｙＳｚ。
ト、第２図はノズルの動作を示す拡大図で、図中１０は
ノズル、１６は加工データリード部、１７は軸テーブル
作成部、１８は補間前処理部、１９は補間処理部、２０
はデータ出力部、２１は加工データに示された姿勢によ
る光軸、２２は光軸オフセット処理部、２３はオフセッ
ト量設定部、２４は加工ワーク、Ｐは現在の加工ヘッド
の位置、Ｑは加工データに示された位置の加工ヘッド、
Ｒは光軸方向にオフセットされた位置の加工ヘッド、ｈ
はオフセット量である、 第１図において、加工データリード部１６は加工データ
を制御ユニットへ読み込み、軸テーブル作成部１７は加
工データに示されたｘ、ｙＳｚ。
Ｃ及びＡ各軸の座標を軸テーブルとしてストックする。
光軸オフセット処理部２２は、軸テーブルに示されたＣ
ＳＡ軸の角度とオフセット量設定部２３に示されたオフ
セット量とから、軸テーブルに示されたｘ、ｙＳｚ座標
から光軸方向にオフセット量だけオフセットした座標ｘ
−１ｙ−１ｚ−を計算する。この計算は簡単な幾何学的
な計算で可能である。補間前処理部１８は、求めたＸ−
１Ｙ−１２′、ＣＳＡを新しい軸テーブルとして、移動
距離等の補間に必要な数値を求める。補間処理部１９、
データ出力部２０も従来装置と同様に処理を実行する。
ＳＡ軸の角度とオフセット量設定部２３に示されたオフ
セット量とから、軸テーブルに示されたｘ、ｙＳｚ座標
から光軸方向にオフセット量だけオフセットした座標ｘ
−１ｙ−１ｚ−を計算する。この計算は簡単な幾何学的
な計算で可能である。補間前処理部１８は、求めたＸ−
１Ｙ−１２′、ＣＳＡを新しい軸テーブルとして、移動
距離等の補間に必要な数値を求める。補間処理部１９、
データ出力部２０も従来装置と同様に処理を実行する。
第２図にみるように、従来装置においてはノズル１０は
位置Ｐから位置Ｑへ位置決めされるが、この場合は前述
したように、ワークの歪みやワークのセットの位置ずれ
等によって、ノズルがワークに衝突する恐れがある。
位置Ｐから位置Ｑへ位置決めされるが、この場合は前述
したように、ワークの歪みやワークのセットの位置ずれ
等によって、ノズルがワークに衝突する恐れがある。
しかし本発明は、ノズルの位置決めを光軸方向へオフセ
ット量りだけオフセットして行うので、位置決め後のノ
ズルは位置Ｒに位置することになる。したがってオフセ
ット量りを適当に選択すれば、ノズル１−０とワーク２
４との衝突は防止することが出来る。ノズルを位置Ｒへ
位置決め後、ノズル１０とワーク２４間の距離を一定に
保持する公知の倣い制御を行うことにより、加工ヘッド
はワークに接近し加工開始点へ位置決めすることが出来
る。
ット量りだけオフセットして行うので、位置決め後のノ
ズルは位置Ｒに位置することになる。したがってオフセ
ット量りを適当に選択すれば、ノズル１−０とワーク２
４との衝突は防止することが出来る。ノズルを位置Ｒへ
位置決め後、ノズル１０とワーク２４間の距離を一定に
保持する公知の倣い制御を行うことにより、加工ヘッド
はワークに接近し加工開始点へ位置決めすることが出来
る。
［発明の効果］
本発明は、３次元レーザ加工機において、光軸方向へオ
フセットした位置へノズルを位置決め出来るように構成
したので、ノズルとワークとの衝突が完全に防止できる
ことになり、安全なレーザ加工機を提供し得ることにな
った。
フセットした位置へノズルを位置決め出来るように構成
したので、ノズルとワークとの衝突が完全に防止できる
ことになり、安全なレーザ加工機を提供し得ることにな
った。
第１図は本発明の一実施例を示す制御のフローチャート
、第２図はノズルの動作を示す拡大図、第３図は従来装
置の斜視図、第４図はその制御装置の構成図、第５図は
その制御のフローチャートである。 図中２１は光軸、２２は光軸オフセット処理部、２３は
オフセット量設定部、２４はワーク ｐｌＱ、Ｒはノズ
ルの位置、ｈはオフセット量である。 なお図中同一符号は同一または相当部品を示すものであ
る。 代理人 弁理士 佐々木宗治
、第２図はノズルの動作を示す拡大図、第３図は従来装
置の斜視図、第４図はその制御装置の構成図、第５図は
その制御のフローチャートである。 図中２１は光軸、２２は光軸オフセット処理部、２３は
オフセット量設定部、２４はワーク ｐｌＱ、Ｒはノズ
ルの位置、ｈはオフセット量である。 なお図中同一符号は同一または相当部品を示すものであ
る。 代理人 弁理士 佐々木宗治
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 加工ヘッドまたはワークを、加工データに示される位置
及び姿勢に移動させて、立体加工を行う３次元レーザ加
工機において、 オフセット量を設定する手段と、 加工ヘッドまたはワークを、加工データに示された位置
よりも上記オフセット量設定手段により設定された量だ
け光軸方向にオフセットした位置に移動させる手段と を備えたことを特徴とする３次元レーザ加工機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62278324A JPH01122683A (ja) | 1987-11-05 | 1987-11-05 | ３次元レーザ加工機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62278324A JPH01122683A (ja) | 1987-11-05 | 1987-11-05 | ３次元レーザ加工機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01122683A true JPH01122683A (ja) | 1989-05-15 |
| JPH0561034B2 JPH0561034B2 (ja) | 1993-09-03 |
Family
ID=17595741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62278324A Granted JPH01122683A (ja) | 1987-11-05 | 1987-11-05 | ３次元レーザ加工機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01122683A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991014531A1 (fr) * | 1990-03-29 | 1991-10-03 | Fanuc Ltd | Methode de commande d'orientation d'une machine-outil a laser a commande numerique par calculateur |
-
1987
- 1987-11-05 JP JP62278324A patent/JPH01122683A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991014531A1 (fr) * | 1990-03-29 | 1991-10-03 | Fanuc Ltd | Methode de commande d'orientation d'une machine-outil a laser a commande numerique par calculateur |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0561034B2 (ja) | 1993-09-03 |
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