JPH0336635B2 - - Google Patents

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JPH0336635B2
JPH0336635B2 JP60281535A JP28153585A JPH0336635B2 JP H0336635 B2 JPH0336635 B2 JP H0336635B2 JP 60281535 A JP60281535 A JP 60281535A JP 28153585 A JP28153585 A JP 28153585A JP H0336635 B2 JPH0336635 B2 JP H0336635B2
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JP
Japan
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laser beam
output
laser
beam head
head
Prior art date
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JP60281535A
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JPS62142089A (ja
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Shigeo Hotsuta
Shinji Nishimura
Yoshito Kato
Munetani Takagi
Kazuhisa Sanpei
Yasuo Ishiguro
Kazumasa Itoga
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Toyoda Koki KK
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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、レーザ光による切断、溶接等の加工
を行うレーザ加工機に関する。
【従来技術】
従来、レーザビームを用いて切断等の加工を行
うレーザ加工機においては、特開昭57−39088号
公報に記載されたように、スローアツプ・スロー
ダウン時のレーザ光の移動速度変動に伴う、切断
幅の不均一さを防止するために、レーザ光の強度
をその移動速度に応じて変化させることが提案さ
れている。
【発明が解決しようとする問題点】
ところが、上記のレーザ加工機は、スローアツ
プ・スローダウン時にレーザビームの照射部分の
照射エネルギーが定常速度時のそれに比べて高く
なり過ぎることにより、切断幅が定常速度時の切
断幅に比べて広くなるという欠点を改善したもの
である。したがつて、レーザビームの強度を、概
ね、移動速度の増加に伴つて増加させているが、
その増加係数や移動速度が零の時の強度は、固定
された値であり、レーザビームの強度とその移動
速度との関係を任意に変化させることはできなか
つた。 しかし、本来、レーザビームの強度と移動速度
との関係は、切断幅等の加工精度を均一にするに
は、材質、密度、厚さ、形状、要求される加工精
度等の各加工部分毎の要因によつて決定されるべ
きである。レーザビームの強度とその移動速度と
の関係を固定してしまうと、材質等の上記要因が
部分的に異なる物体やそれらの要因がそれぞれ異
なる複数の物体を連続的に加工する場合に、1つ
の物体の材質等の要因の異なる部分毎に又は要因
の異なる物体毎に切断幅が異なつてしまうという
問題が発生する。この結果、従来の装置では、材
質等の要因が異なる場合には、要求される加工精
度が得られなかつた。 又、端末処理、即ち、加工の最後にレーザビー
ムを停止させた状態で、所定時間レーザビームを
照射するという加工処理を加工物体や加工終了部
分に応じて選択的に行うことが要求されるが、こ
の処理をプログラマブルに行うことができなかつ
た。更に、停止時のレーザビームの強度を材質等
の要因に応じて可変設定することはできなかつ
た。 本発明は、上記の課題を解決するために成され
たものであり、その目的とするところは、材質、
密度、厚さ、形状、要求される加工精度等の要因
が異なる部分を含む物体や、材質等の要因が異な
る複数の物体を連続加工する場合にも、切断幅等
の加工結果を均一とすることで、加工精度を向上
させることである。
【問題点を解決するための手段】
上記問題点を解決するための本発明の構成は次
の通りである。 本発明は、レーザ発振装置から発振されたレー
ザ光をレーザビームヘツドへ導き、該レーザビー
ムヘツドを教示した経路及び速度で移動させ、前
記レーザビームヘツドからレーザ光を加工物に照
射して加工を行うレーザ加工機において、 経路上のレーザビームヘツドの移動速度を含む
教示データを記憶する記憶手段と、移動速度とレ
ーザビームの強度との関係を定めた関数を経路上
の任意の位置で可変的に設定する関数設定手段
と、レーザビームヘツドを記憶手段に記憶された
教示データに従つて位置決めする時、教示データ
に含まれる移動速度から関数設定手段によつて現
加工位置において設定されている関数に従つてレ
ーザビームの強度値を演算する演算手段と、演算
手段により演算された強度値に応じて、レーザ発
振装置の出力を制御する制御手段と、レーザビー
ムヘツドの移動が停止した時に、レーザ発振装置
の出力を停止させるか否かの指令データを加工経
路上の任意の位置で可変設定する停止時指令デー
タ設定手段と、レーザビームヘツドの移動が停止
し、且つ、停止時指令データ設定手段により現加
工位置において設定された指令データが出力停止
指令データである場合には、レーザ発振装置の出
力を停止させる出力停止指令手段とを具備したこ
とを特徴とするものである。
【作用】
関数設定手段によつて、レーザビームの強度と
その移動速度との関係が加工経路上の任意の位置
で可変的に設定される。そして、記憶手段に記憶
された教示データに従つて加工が行われる時、演
算手段により、教示データに含まれる移動速度と
現加工位置において設定されている関数とから、
レーザビームの強度値が演算される。そして、制
御手段により、その演算された強度値に応じて、
レーザ発振装置の出力が制御される。又、停止時
指令データ設定手段により、レーザビームヘツド
の移動が停止した時に、レーザ発振装置の出力を
停止させるか否かの指令データが加工経路上の任
意の位置で可変設定される。そして、出力停止指
令手段により、レーザビームヘツドの移動が停止
し、且つ、停止時指令データ設定手段により現加
工位置において設定された指令データが出力停止
指令データである場合には、レーザ発振装置の出
力が停止される。 このように、レーザビームの強度とその移動速
度との関係を定めた関数は、加工経路上の任意の
位置で可変的に設定され得る。したがつて、材質
や厚さ等の要因が異なる加工経路部分毎や直線又
は曲線等の加工経路形状が異なる経路部分毎に最
適な関数を予め可変的に設定することで、加工部
分毎の最適な関数に応じて、レーザビームの強度
をその移動速度に対して変化させることができ
る。 この結果、材質等の要因が部分的に異なる物体
や、それらの要因が異なる複数の物体を連続加工
する場合にも、切断幅等の加工結果が均一とな
り、加工精度が向上する。 又、レーザビームヘツドの移動が停止した時
に、レーザビームを出力したり、レーザビームの
出力を停止させたりするというモードの可変制御
が加工経路上の任意の位置において可能であるの
で、穴開け加工や折り返し加工等の多様な加工に
対応できる。
【実施例】
以下本発明を具体的な実施例に基づいて説明す
る。第1図は、本発明の具体的な一実施例に係る
レーザ加工機の構成を示した構成図である。 レール12は、レール10,11に案内され
て、サーボモータE1(第2図)により、駆動さ
れて、1軸方向に移動する。キヤリア13は、レ
ール12上に摺動自在に配設されており、サーボ
モータE2の回転により回転する送り螺子14に
より、2軸方向に移動する。キヤリア13の先端
部には、それぞれ4軸、5軸、6軸の回りに施回
するリスト15が配設されている。そのリスト1
5には、レーザ光を照射するレーザビームヘツド
16が設けられている。1は、レーザ発振装置で
あり、それにより発振されたレーザ光は、ミラー
2,3,4、導光路5,6によつてキヤリア13
に導かれ、レーザビームヘツド16から加工物に
対して放射される。 第2図は、実施例に係るレーザ加工機の電気的
装置の構成を示したものである。第2図におい
て、20はマイクロコンピユータ等から成る中央
処理装置である。この中央処理装置20には、メ
モリ25、サーボモータを駆動するためのサーボ
CPU22a〜22f、ジヨグ運転の指令、教示
点の指示等を行う操作盤26が接続されている。
レーザ加工機の各軸1〜6軸を駆動するためのサ
ーボモータM1〜M6は、それぞれサーボCPU
22a〜22fによつて駆動される。 前記サーボCPU22a〜22fのそれぞれは、
中央処理装置20から出力される回転角指令テー
ダθ1〜θ6に基づいて2次補間して得られた目
標回転角と、サーボモータM1〜M6に連結され
たエンコーダE1〜E6の出力α1〜α6との間
の偏差を演算し、この演算された偏差の大きさに
応じた速度で各サーボモータM1〜M6を回転さ
せるように作動する。 前記メモリ25には、レーザビームヘツド16
の位置決め点と該ヘツドの向きを表すデータと定
常移動速度を記憶する記憶エリアPDAが設けら
れており、教示モードにおいて、複数の位置決め
点における位置データと向きデータと移動速度が
記憶される。又、本装置の動作を規定したプログ
ラムを記憶する記憶エリアPAが設けられている。
更に、各動作を制御するためのパラメータを記憶
する記憶エリアPMAが設けられている。 CPUからのレーザ発振装置1の出力を調整す
る制御信号S1レーザ発振制御装置100に入力
し、その信号に応じた強度のレーザ光がレーザ発
振管101から放射される。 次に、CPU20の処理について第3図、第4
図、第5図のフローチヤートと第6図のレーザ加
工機の動作を規定したプログラムリストを参照し
て説明する。第6図の命令語が第3図の処理に沿
つて順次解読され、それに対応した処理が実行さ
れる。行番号10の命令語は、レーザビームヘツ
ド16の移動速度Vに対するレーザ光の出力の特
性を規定するものである。出力特性は第7図に示
す特性であり、速度に対して出力を直線的に増加
させている。行番号10の命令語の数値は、順に
第7図に示す数式の定数A、B、Cを示してい
る。この値は、ステツプ102で記憶エリアPMAの
アドレスA、B、Cにそれぞれ記憶される。行番
号20の命令語は、レーザビームヘツド16が停止
している時に、最低出力のレーザ光を出力するこ
とを指令する命令語である。ステツプ104でこの
命令語が解読されるとステツプ106で記憶エリア
PMAのアドレスFLGをオンに設定する。これに
対し行番号70の命令語は、レーザビームヘツド1
6が停止している時は、レーザ光の出力を停止す
ることを指令する命令語である。この時は、ステ
ツプ110でFLGがオフに設定される。行番号30の
命令語は、レーザビームヘツド16を現在の位置
から指定された点P1まで移動させることを指令
する命令語である。ステツプ120でこの命令語が
解読された時は、ステツプ124でレーザビームヘ
ツド16が移動中であることを示すため、記憶エ
リアPMAのアドレスACTをオンに設定し、ステ
ツプ126でレーザビームヘツド16の移動処理を
行う。この時、レーザビームヘツド16の補間に
より求められる細分化された実際の移動速度は記
憶エリアPMAのアドレスVに時々刻々設定され
る。そして、指定点まで移動した時ステツプ127
で移動動作が終了したことを示すため、ACTを
オフにする。行番号40の命令語はレーザ発振装置
1を発振状態にしてレーザ光を出力することを指
令する命令語である。ステツプ112、114、116、
の処理を経て、記憶エリアPMAのアドレスPW
がオンに設定される。行番号50の命令語は、現在
の位置から指定された点P2までヘツド16を移
動させる命令語である。行番号60の命令語は、そ
の位置で指定された時間だけ、ヘツドの移動を停
止させる命令語である。ステツプ128、130の処理
が行われる。 第4図の処理は第3図に示す処理に対して36m
s毎のタイマ割り込みによつて起動される。 ステツプ200でACTがオンであると判定された
時は、レーザビームヘツド16が移動中であるこ
とを示している。その時は、ステツプ201へ移行
して、レーザ光の出力を算出するプログラムが実
行される。そのプログラムの処理は第5図に示さ
れている。ステツプ300での時のレーザビームヘ
ツドの移動速度が設定されている記憶エリア
PMAのアドレスVの値を読み取る。次にステツ
プ302でレーザ光の出力Wを算定する。その結果、
第7図に示すようにレーザビームヘツドの移動速
度Vに対するレーザ光の出力Wが求められる。 この後、第4図のステツプ206でパラメータ
PWのオンオフが判定され、レーザ発振装置がオ
ン状態の時は、ステツプ208で、求めたレーザ光
の出力Wを得るのに必要な制御信号S1がレーザ
発振制御装置100に出力され、その結果出力W
のレーザ光が放射される。P2点からP3点へ移行
する時、レーザビームヘツドの移動速度Vは第8
図aのように変化したとすると、その出力は第8
図bのように変化する。このため、時刻t1〜t
2、t3〜t4の間にレーザ光が照射される経路
上の単位面当たりのレーザ光の照射エネルギー
は、時刻t2〜t3間に照射される経路上の単位
面当たりのレーザ光の照射エネルギーと等しくな
り、均一な加工が行われる。 また、ステツプ202でFLGがオンに設定されて
いる時は、レーザビームヘツドの停止時もレーザ
光を出力することが指令されているので、ステツ
プ204へ移行して、レーザ光の出力は最低値Aに
設定される。 このようにして、行番号10〜60の命令語の実行
により、レーザビームヘツド16は、レーザ光を
出力することなくP1点に位置決めされ、その後、
その移動速度に応じた出力のレーザ光が出力され
て、P1点からP2点へ移動して、加工が行われる。
この時P2点では100ms停止するが、レーザ光は
出力され続ける。次に行番号70〜110の命令語の
実行により、移動速度に応じた出力のレーザ光が
出力されて、P2点からP3点へレーザビームヘツ
ド16が移動して加工処理が行われる。この時、
行番号90の命令語によつてP3点で一定時間停止
している間は、行番号70の命令語の存在によつ
て、レーザ光は出力されない。そして、行番号
110の命令語によつて、レーザ光の発振が停止さ
れる。 本実施例のレーザ加工機は、上記の処理によ
り、レーザ光の移動経路上に於ける単位面当たり
の照射エネルギーが加工部分の材質等の要因に応
じた最適な値となるように制御される。 又、レーザビームの移動が停止された時に、レ
ーザビームを出力するか否かの指令を予め加工部
分毎に設定することができる。
【発明の効果】
本発明は、レーザビームの強度とその移動速度
との関係を定めた関数を加工経路の任意の位置で
可変的に設定する関数設定手段と、レーザビーム
を教示データに従つて位置決めする時、教示デー
タに含まれる移動速度から関数設定手段により現
加工位置において設定されている関数に従つてレ
ーザビームの強度値を演算する演算手段とを有す
るため、材質、密度、厚さ、形状、加工経路の形
状、要求される加工精度等の要因が部分的に異な
る物体や、それらの要因が異なる複数の物体を連
続加工する場合にも、切断幅等の加工結果が均一
となり、加工精度が向上する。 又、本発明は、レーザビームヘツドの移動が停
止した時に、レーザ発振装置の出力を停止させる
か否かの指令データを加工経路上の任意の位置で
可変設定する停止時指令データ設定手段と、レー
ザビームヘツドの移動が停止し、且つ、停止時指
令データ設定手段により現加工位置において設定
された指令データが出力停止指令データである場
合には、レーザ発振装置の出力を停止させる出力
停止指令手段とを有しているので、レーザビーム
の移動が停止しているときに、レーザビームを出
力するモードとしたり、逆に、レーザビームの出
力を停止するモードとするというモード切換が加
工経路上の任意の位置で可能である。従つて、穴
開け加工や折り返し加工や角の加工等の多様な加
工を精度良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の具体的な一実施例に係るレー
ザ加工機の機構部の構成を示したブロツクダイヤ
グラム、第2図は同実施例加工機の電気的装置部
の構成を示したブロツクダイヤグラム、第3図、
第4図、第5図はそれぞれ実施例加工機に使用さ
れたCPUの処理手順を示すフローチヤート、第
6図は加工の処理手順のプログラムリストを示し
た図、第7図は、レーザビームヘツドの移動速度
とレーザ光の出力との関係を示した特性図、第8
図はレーザビームヘツドの移動速度の時間的変化
特性と、その特性に対するレーザ光の出力の時間
的変化特性を示した特性図である。 1……レーザ発振装置、2,3,4……ミラ
ー、5,6……導光路、10,11,12……レ
ール、13……キヤリア、14……送り螺子、1
5……リスト、16……レーザビームヘツド。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 レーザ発振装置から発振されたレーザ光をレ
    ーザビームヘツドへ導き、該レーザビームヘツド
    を教示した経路及び速度で移動させ、前記レーザ
    ビームヘツドからレーザ光を加工物に照射して加
    工を行うレーザ加工機において、 前記経路上の前記レーザビームヘツドの移動速
    度を含む教示データを記憶する記憶手段と、 前記移動速度と前記レーザビームの強度との関
    係を定めた関数を前記経路上の任意の位置で可変
    的に設定する関数設定手段と、 前記レーザビームヘツドを前記記憶手段に記憶
    された前記教示データに従つて位置決めする時、
    前記教示データに含まれる前記移動速度から前記
    関数設定手段によつて現加工位置において設定さ
    れている前記関数に従つて前記レーザビームの強
    度値を演算する演算手段と、 前記演算手段により演算された前記強度値に応
    じて、前記レーザ発振装置の出力を制御する制御
    手段と、 前記レーザビームヘツドの移動が停止した時
    に、前記レーザ発振装置の出力を停止させるか否
    かの指令データを前記加工経路上の任意の位置で
    可変設定する停止時指令データ設定手段と、 前記レーザビームヘツドの移動が停止し、且
    つ、前記停止時指令データ設定手段により現加工
    位置において設定された指令データが出力停止指
    令データである場合には、前記レーザ発振装置の
    出力を停止させる出力停止指令手段と を具備したことを特徴とするレーザ加工機。
JP60281535A 1985-12-13 1985-12-13 レ−ザ加工機 Granted JPS62142089A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60281535A JPS62142089A (ja) 1985-12-13 1985-12-13 レ−ザ加工機

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JP60281535A JPS62142089A (ja) 1985-12-13 1985-12-13 レ−ザ加工機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62142089A JPS62142089A (ja) 1987-06-25
JPH0336635B2 true JPH0336635B2 (ja) 1991-06-03

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ID=17640523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60281535A Granted JPS62142089A (ja) 1985-12-13 1985-12-13 レ−ザ加工機

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Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5739088A (en) * 1980-08-20 1982-03-04 Mitsubishi Electric Corp Laser working device
JPS5992190A (ja) * 1982-11-15 1984-05-28 Amada Co Ltd レ−ザ加工装置
JPS60127775A (ja) * 1983-12-15 1985-07-08 Mitsubishi Electric Corp レ−ザ制御装置

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JPS62142089A (ja) 1987-06-25

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