JPH056211A - Gap control method for laser beam machine - Google Patents
Gap control method for laser beam machineInfo
- Publication number
- JPH056211A JPH056211A JP3156330A JP15633091A JPH056211A JP H056211 A JPH056211 A JP H056211A JP 3156330 A JP3156330 A JP 3156330A JP 15633091 A JP15633091 A JP 15633091A JP H056211 A JPH056211 A JP H056211A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- work
- coordinate value
- gap control
- gap
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 32
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 16
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Numerical Control (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はノズルに設けられたギャ
ップ検出器の検出信号に基づいてノズルとワークとの間
のギャップを一定値に制御しながらワークを加工するレ
ーザ加工機のギャップ制御方法に関し、特に、欠落部分
が存在するワークをギャップ制御してもノズルがワーク
と干渉することがないようにするレーザ加工機のギャッ
プ制御方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gap control method for a laser beam machine for machining a work while controlling the gap between the nozzle and the work to a constant value based on a detection signal from a gap detector provided in the nozzle. In particular, the present invention relates to a gap control method for a laser processing machine that prevents a nozzle from interfering with a work even if a work having a missing portion is gap-controlled.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、レーザ加工機はレーザ光を集光レ
ンズ等によって集光してワークの一点に照射し、照射し
た部分を加熱して加工を行う。非常に小さいスポットに
絞って照射した部分を蒸発させることによってピアシン
グや切断加工を行い、また、焦点を僅かにずらしてスポ
ット径を広げ、ワークを溶融状態にして溶接を行う。2. Description of the Related Art Conventionally, a laser beam machine collects a laser beam by a condenser lens or the like and irradiates it on one point of a work, and heats the irradiated part for processing. Piercing and cutting are performed by evaporating the irradiated part by narrowing it down to a very small spot, and the spot diameter is expanded by slightly shifting the focus to weld the work piece in a molten state.
【0003】従って、ワークに照射されたレーザ光のス
ポット径が常時一定であることが求められるが、実際の
加工ではワークの反り等によってワーク上のスポット径
がしばしば変化することがあり得、これを防止するた
め、加工プログラムを実行しながら、同時にノズルとワ
ークとの距離を一定に保つギャップ制御が行われてい
る。Therefore, it is required that the spot diameter of the laser beam applied to the work be constant at all times, but in actual machining, the spot diameter on the work may often change due to warping of the work. In order to prevent this, the gap control is performed to keep the distance between the nozzle and the work constant while executing the machining program.
【0004】通常、ギャップ制御ではノズルにギャップ
検出器を設けて、ノズルとワークとの距離(ギャップ)
を検出し、その検出値を基準値と比較して偏差を求め
る。そして、この偏差が零になるようにノズル位置を制
御してノズルとワークとの距離を一定に保つようにして
いる。ギャップ検出器としては、ノズルとワークとの間
の静電容量を検出して両者の距離を検出するようにした
静電容量式距離検出器を初め、反射光量式、渦電流式、
磁気式等の非接触型距離検出器が多く使用される。Normally, in the gap control, a gap detector is provided in the nozzle so that the distance between the nozzle and the work (gap).
Is detected, and the deviation is obtained by comparing the detected value with a reference value. The nozzle position is controlled so that this deviation becomes zero, and the distance between the nozzle and the work is kept constant. As the gap detector, beginning with a capacitance type distance detector that detects the capacitance between the nozzle and the work to detect the distance between them, reflected light amount type, eddy current type,
Non-contact type distance detectors such as magnetic type are often used.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、ワークに切断
加工によって欠落部分があったり、加工すべき領域にワ
ークがない部分があったりした場合に、レーザ加工がそ
うしたワークの欠落領域へ移行しようとすると、ギャッ
プ検出器は検出すべきワークを失い、この検出器から遠
く離れたワーク以外のものの位置を検出することとな
る。このため、上記偏差の値が大きくなり、ノズルはこ
の偏差を縮めるべくワーク方向に大幅に移動され、その
結果、ノズルがワーク表面よりも下降してワークの端に
当たるような干渉が発生するという問題点があった。However, when a work has a missing portion due to cutting work, or when there is a work-free portion in a region to be processed, laser processing attempts to shift to such a work-missing region. Then, the gap detector loses the work to be detected, and detects the position of a work other than the work far away from the detector. For this reason, the value of the deviation becomes large, and the nozzle is greatly moved in the work direction in order to reduce the deviation, and as a result, the nozzle lowers below the work surface and interferes with the end of the work. There was a point.
【0006】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、欠落部分が存在するワークをギャップ制御し
てもノズルがワークと干渉することがないようにしたレ
ーザ加工機のギャップ制御方法を提供することを目的と
する。The present invention has been made in view of the above circumstances, and a gap control method for a laser processing machine in which the nozzle does not interfere with the work even if the gap control is performed on the work having a missing portion. The purpose is to provide.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、ノズルに設けられたギャップ検出器の検
出信号に基づいて前記ノズルとワークとの間のギャップ
を一定値に制御しながら前記ワークを加工するレーザ加
工機のギャップ制御方法において、前記ノズルが、前記
ワーク表面からレーザ加工を行うのに適した所定の距離
の位置にある時、前記ノズルのZ軸の座標値を検出し、
前記検出されたノズルのZ軸座標値に基づき、前記ノズ
ルの前記ワーク方向への移動を制限するためのクランプ
座標値を決定し、前記ノズルが前記ワークに対し、相対
的にXY方向へ移動する際、前記ノズルのZ軸の座標値
が前記決定されたクランプ座標値よりも小さくならない
ように前記ノズルのZ軸方向の移動を制御することを特
徴とするレーザ加工機のギャップ制御方法が、提供され
る。In order to solve the above problems, the present invention controls the gap between the nozzle and the work to a constant value based on a detection signal of a gap detector provided in the nozzle. In the gap control method of a laser processing machine for processing the work, when the nozzle is at a position of a predetermined distance suitable for performing the laser processing from the surface of the work, the coordinate value of the Z axis of the nozzle is detected. ,
Based on the detected Z-axis coordinate value of the nozzle, a clamp coordinate value for limiting the movement of the nozzle in the work direction is determined, and the nozzle moves in the XY directions relative to the work. At this time, there is provided a gap control method for a laser beam machine, wherein movement of the nozzle in the Z-axis direction is controlled so that the Z-axis coordinate value of the nozzle does not become smaller than the determined clamp coordinate value. To be done.
【0008】[0008]
【作用】予め、ノズルが、ワーク表面からレーザ加工を
行うのに適した所定の距離の位置にある時、ノズルのZ
軸の座標値を検出し、この検出されたノズルのZ軸座標
値に基づき、ノズルのワーク方向への移動を制限するた
めのクランプ座標値を決定する。When the nozzle is located at a predetermined distance suitable for laser processing from the surface of the workpiece, the Z
The coordinate value of the axis is detected, and the clamp coordinate value for limiting the movement of the nozzle in the work direction is determined based on the detected Z-axis coordinate value of the nozzle.
【0009】次に、ノズルがワークに対し、相対的にX
Y方向へ移動する際、ノズルのZ軸の座標値が前に決定
されたクランプ座標値よりも小さくならないようにノズ
ルのZ軸方向の移動を制御する。即ち、ノズルはクラン
プ座標値によりワーク方向への移動を制限されて、ノズ
ルがワーク表面と干渉することが防止される。Next, the nozzle is moved relative to the workpiece by X.
When moving in the Y direction, the movement of the nozzle in the Z-axis direction is controlled so that the Z-axis coordinate value of the nozzle does not become smaller than the clamp coordinate value determined previously. That is, the movement of the nozzle in the work direction is restricted by the clamp coordinate value, and the nozzle is prevented from interfering with the work surface.
【0010】[0010]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図2は本発明を実施するためのレーザ加工機の
ハードウェアの概略構成図である。図において、プロセ
ッサ11はバス10を介してROM12aに格納されて
いるシステムプログラムを読みだし、これに従って制御
装置1の全体の動作を制御する。RAM12bはDRA
Mであり、一時的な計算データを格納する。不揮発性メ
モリ12cは図示されないバッテリでバックアップされ
ており、加工プログラムや各種のパラメータを格納す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the hardware of the laser processing machine for carrying out the present invention. In the figure, the processor 11 reads out a system program stored in the ROM 12a via the bus 10 and controls the overall operation of the control device 1 according to the system program. RAM12b is DRA
M, which stores temporary calculation data. The non-volatile memory 12c is backed up by a battery (not shown) and stores a machining program and various parameters.
【0011】プロセッサ11はレーザ出力指令をインタ
ーフェース13を介してレーザ発振器2に指令し、これ
に基づいてレーザ発振器2がレーザ光3を出力する。レ
ーザ光3は集光レンズ4で集光されてノズル5からテー
ブル6に固定されたワーク7に照射される。ギャップ検
出器8は静電容量式の距離検出器であり、ノズル5を中
心にしたリング状の構造になっていて、ワーク7との間
の静電容量を検出して検出信号を出力する。この検出さ
れた静電容量はノズル5とワーク7との間のギャップ量
に対応する。The processor 11 issues a laser output command to the laser oscillator 2 via the interface 13, and the laser oscillator 2 outputs the laser beam 3 based on this command. The laser light 3 is condensed by the condenser lens 4 and is irradiated from the nozzle 5 onto the work 7 fixed to the table 6. The gap detector 8 is a capacitance-type distance detector, has a ring-shaped structure centering on the nozzle 5, and detects the capacitance between the workpiece 7 and the detection signal and outputs it. The detected capacitance corresponds to the amount of gap between the nozzle 5 and the work 7.
【0012】検出信号はA/D変換器14によってディ
ジタルな値に変換される。プロセッサ11はこれをバス
10を介して読み込み、ワーク7の材質や表面状態の相
違、及びギャップ検出器8の経年変化やドリフト等に起
因するレベル変化分を補正する補正係数で、距離検出器
8からの検出信号を補正してノズル5とワーク7とのギ
ャップ量を求め、さらにこのギャップ量を基準値と比較
して偏差量を求め、偏差量に比例した速度指令をサーボ
アンプ15に指令する。The detection signal is converted into a digital value by the A / D converter 14. The processor 11 reads this via the bus 10 and uses the correction coefficient to correct the level change caused by the difference in the material and surface condition of the work 7 and the aging and drift of the gap detector 8, and the distance detector 8 The gap amount between the nozzle 5 and the workpiece 7 is obtained by correcting the detection signal from the above, and the deviation amount is obtained by comparing this gap amount with a reference value, and a speed command proportional to the deviation amount is issued to the servo amplifier 15. .
【0013】サーボアンプ15は内部にD/A変換器を
内蔵しており、速度指令をアナログ値に変換した後、増
幅してサーボモータ9を駆動する。サーボモータ9が駆
動されることにより、ノズル5がZ軸方向に移動する。
なお、この他にテーブル6をX軸方向、及び紙面に垂直
なY軸方向に制御するサーボ系があり、これらは加工プ
ログラムの軸移動指令に従って制御されるが、本図では
これらを省略してある。The servo amplifier 15 has a built-in D / A converter, converts the speed command into an analog value and then amplifies it to drive the servo motor 9. The nozzle 5 moves in the Z-axis direction by driving the servo motor 9.
In addition to this, there is a servo system for controlling the table 6 in the X-axis direction and the Y-axis direction perpendicular to the paper surface. These are controlled in accordance with the axis movement command of the machining program, but these are omitted in this figure. is there.
【0014】サーボモータ9にはパルスコーダ91が取
り付けられており、サーボモータ9が所定角度回転する
毎にパルス信号を発生する。このパルス信号はサーボア
ンプ15にフィードバック信号として入力される。この
結果、ノズル5は基本的には加工プログラムに従った移
動を行いながら、ギャップ制御によりワーク7とのギャ
ップ量が一定に保たれる。A pulse coder 91 is attached to the servo motor 9, and a pulse signal is generated each time the servo motor 9 rotates by a predetermined angle. This pulse signal is input to the servo amplifier 15 as a feedback signal. As a result, while the nozzle 5 basically moves according to the machining program, the gap amount with the work 7 is kept constant by the gap control.
【0015】図1は、欠落部分71が存在するワーク7
をレーザ加工する場合の本発明に係るギャップ制御方法
を説明する概念図である。ワーク7には複数のレーザ加
工領域が存在し、加工プログラムには、各レーザ加工領
域毎にその加工開始点にギャップ制御オンの命令が、加
工終了点にギャップ制御オフの命令が設定されている。FIG. 1 shows a work 7 having a missing portion 71.
FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a gap control method according to the present invention when laser machining is performed. The work 7 has a plurality of laser processing areas, and in the processing program, a gap control ON command is set at the processing start point and a gap control OFF command is set at the processing end point for each laser processing area. .
【0016】まず加工プログラムの実行に先立って、加
工プログラムをサーチしてギャップ制御が開始されるべ
きギャップ制御オンの命令を見つけ、そのギャップ制御
オン時のXY座標位置にノズル5を位置決めする。そし
てギャップ制御を開始してアプローチを行い、ノズル5
がワーク7の表面から所定の距離の位置になるようにノ
ズル5をZ軸方向に移動する。この所定の距離は、レー
ザ光のワーク表面への照射スポットの絞り具合等の加工
条件に従い設定される値である。First, prior to the execution of the machining program, the machining program is searched to find a gap control ON command for starting the gap control, and the nozzle 5 is positioned at the XY coordinate position when the gap control is ON. Then, the gap control is started to approach the nozzle 5
The nozzle 5 is moved in the Z-axis direction so that is at a predetermined distance from the surface of the work 7. This predetermined distance is a value set according to processing conditions such as the degree of narrowing of the irradiation spot of the laser light on the surface of the work.
【0017】アプローチが完了したら、その時のノズル
5のZ軸座標値ZOCを読み取り、記憶する。同様に、加
工プログラムから、次に続くギャップ制御オンの命令を
見つけ、そのギャップ制御オン時のXY座標位置にノズ
ル5を位置決めし、アプローチを行い、その時のノズル
5のZ軸座標値ZOCを読み取る、という一連の処理を加
工プログラム全体にわたって繰り返して、各ギャップ制
御オン時のノズル5のZ軸座標値ZOCを読み取り、記憶
する。When the approach is completed, the Z-axis coordinate value Z OC of the nozzle 5 at that time is read and stored. Similarly, from the machining program, the next command for gap control ON is found, the nozzle 5 is positioned at the XY coordinate position when the gap control is ON, the approach is performed, and the Z axis coordinate value Z OC of the nozzle 5 at that time is determined. A series of processes of reading is repeated throughout the machining program to read and store the Z-axis coordinate value Z OC of the nozzle 5 when each gap control is turned on.
【0018】次に加工プログラムを最初から実際に実行
する。ギャップ制御が開始されるべきギャップ制御オン
の命令があると、前に検出され記憶されたZ軸座標値Z
OCの中から対応の値を読み出し、ノズル5がワーク7に
当たって干渉を起こし始めるノズル5のZ軸座標値であ
るクランプレベルZCLを算出する。この算出の詳細に関
しては後述する。Next, the machining program is actually executed from the beginning. When there is a gap control ON command to start the gap control, the Z-axis coordinate value Z previously detected and stored.
A corresponding value is read from OC , and a clamp level Z CL , which is the Z-axis coordinate value of the nozzle 5 where the nozzle 5 hits the work 7 and starts causing interference, is calculated. Details of this calculation will be described later.
【0019】この算出後、加工プログラムに従ってレー
ザ加工が、例えばレーザ加工領域(1)内で行われると
同時に、本発明に係るギャップ制御が行われる。即ち、
ノズル5のXY方向への移動に伴い、ワーク7とノズル
5とのギャップ量を一定にするようにノズル5のZ方向
の位置制御が行われるとともに、ノズル5のZ軸座標値
の現在値Zが、先に算出されたクランプレベルZCLと比
較される。After this calculation, laser processing is performed according to the processing program, for example, in the laser processing area (1), and at the same time, the gap control according to the present invention is performed. That is,
With the movement of the nozzle 5 in the XY directions, the position control of the nozzle 5 in the Z direction is performed so as to keep the gap amount between the workpiece 7 and the nozzle 5 constant, and the current value Z of the Z axis coordinate value of the nozzle 5 is set. Are compared with the previously calculated clamp level Z CL .
【0020】ノズル5が図1のワーク欠落部71に至る
と、ギャップ量を一定にしようとするノズル5の下方向
への動作で、ノズル5のZ軸座標値の現在値Zが小さい
値に低下する。この場合に、本発明によればノズル5の
Z軸座標値の現在値ZをクランプレベルZCL以下の値に
ならないようにする。即ち、ノズル5の先端がワーク7
の表面より下がりワーク7に当たる直前でノズル5が下
方向(Z軸マイナス方向)へ移動することを禁止する。When the nozzle 5 reaches the workpiece missing portion 71 in FIG. 1, the current value Z of the Z-axis coordinate value of the nozzle 5 is reduced by the downward operation of the nozzle 5 in order to make the gap amount constant. descend. In this case, according to the present invention, the current value Z of the Z-axis coordinate value of the nozzle 5 is prevented from becoming a value below the clamp level Z CL . That is, the tip of the nozzle 5 is the work 7.
The nozzle 5 is prohibited from moving downward (minus the Z-axis) immediately before it hits the workpiece 7 from the surface of the nozzle.
【0021】そして、ノズル5が再びワーク7の欠落部
でない部分に至ると、ノズル5はワーク7から所定の距
離に保持される。その後、ギャップ制御が終了されるべ
きギャップ制御オフの命令があると、ギャップ制御が終
了され、それとともに加工プログラムに従ってレーザ加
工領域(1)でのレーザ加工も終了し、ノズル5は所定
の早送り待機位置まで上方向(Z軸プラス方向)へ移動
する。Then, when the nozzle 5 reaches the portion of the work 7 which is not the missing portion again, the nozzle 5 is held at a predetermined distance from the work 7. After that, when there is a gap control OFF command that should terminate the gap control, the gap control is terminated, and at the same time, the laser machining in the laser machining area (1) is terminated according to the machining program, and the nozzle 5 waits for a predetermined fast-forward. Move up to the position (Z-axis plus direction).
【0022】以上のような加工プログラムの実行及び本
発明に係るギャップ制御がレーザ加工領域毎に繰り返さ
れる。なお、複数のレーザ加工領域毎に各ギャップ制御
オン時のノズル5のZ軸座標値ZOCを読み出し、その値
に基づいてクランプレベルZCLをそれぞれ算出してノズ
ル5のZ方向の動きを抑制するようにしている。従っ
て、各レーザ加工領域間においてワーク7に反りがあっ
ても、各Z軸座標値ZOCがワーク7の反りを折り込み済
であるから、ノズル5がワーク7と干渉することは防止
できる。The execution of the machining program and the gap control according to the present invention as described above are repeated for each laser machining area. In addition, the Z-axis coordinate value Z OC of the nozzle 5 when each gap control is turned on is read for each of a plurality of laser processing areas, and the clamp level Z CL is calculated based on the read value to suppress the movement of the nozzle 5 in the Z direction. I am trying to do it. Therefore, even if the workpiece 7 is warped between the laser processing areas, the nozzles 5 can be prevented from interfering with the workpiece 7 because the Z-axis coordinate values Z OC have already folded the warpage of the workpiece 7.
【0023】以上の本発明に係るギャップ制御方法を更
にフローチャートを用いて詳述する。図3は各ギャップ
制御オン時のノズル5のZ軸座標値ZOCを読み取り、記
憶する手順を示すフローチャートであり、図4は加工プ
ログラムを実際に実行した時にノズル5のワーク7との
干渉を防止するようにするギャップ制御の手順を示すフ
ローチャートである。これらのフローチャートは図2の
ROM12aに記憶されており、プロセッサ11で実行
される。図中、Sに続く数字はステップ番号を表す。The above gap control method according to the present invention will be described in more detail with reference to a flowchart. FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for reading and storing the Z-axis coordinate value Z OC of the nozzle 5 when each gap control is turned on, and FIG. 4 shows the interference of the nozzle 5 with the work 7 when the machining program is actually executed. It is a flow chart which shows the procedure of gap control which prevents it. These flowcharts are stored in the ROM 12a of FIG. 2 and are executed by the processor 11. In the figure, the number following S represents a step number.
【0024】〔S1〕加工プログラムを全部読み取る。
〔S2〕読み取った加工プログラムをサーチしてギャッ
プ制御オンの命令を見つける。即ち、ステップS3で更
新されたXY座標値にノズル5が位置する時にギャップ
制御オンの指令が行われるか否かを判別する。ギャップ
制御オンの指令が行われるならばステップS4へ、行わ
れないならばステップS3へ進む。[S1] The entire machining program is read. [S2] The read machining program is searched to find the command for turning on the gap control. That is, it is determined whether or not a gap control ON command is issued when the nozzle 5 is positioned at the XY coordinate values updated in step S3. If the gap control ON command is issued, the process proceeds to step S4, and if not, the process proceeds to step S3.
【0025】〔S3〕XY座標値を加工プログラムに沿
って更新する。
〔S4〕ギャップ制御オンの指令が行われるならば、そ
のXY座標値に実際にノズル5を位置決めする。
〔S5〕ギャップ制御を開始し、ノズル5がワーク7の
表面から所定の距離の位置になるようにノズル5をZ軸
方向に移動するアプローチを行う。[S3] The XY coordinate values are updated according to the machining program. [S4] If the gap control ON command is issued, the nozzle 5 is actually positioned at the XY coordinate value. [S5] The gap control is started, and the nozzle 5 is moved in the Z-axis direction so that the nozzle 5 is located at a predetermined distance from the surface of the work 7.
【0026】〔S6〕ノズル5がワーク7の表面から所
定の距離の位置に至ったか否か、即ち、アプローチが完
了したか否かを判別する。アプローチが完了したらステ
ップS7へ進む。
〔S7〕アプローチが完了した時点でのノズル5のZ軸
座標値ZOCを読み取り、それを、ステップS4のギャッ
プ制御オンのXY座標値と対応づけて記憶する。[S6] It is determined whether or not the nozzle 5 has reached a position at a predetermined distance from the surface of the work 7, that is, whether or not the approach has been completed. When the approach is completed, the process proceeds to step S7. [S7] The Z-axis coordinate value Z OC of the nozzle 5 at the time when the approach is completed is read and stored in association with the XY coordinate value of the gap control ON in step S4.
【0027】〔S8〕加工プログラムに含まれる全部の
ギャップ制御オンの命令に対するステップS2のサーチ
及びそのサーチに基づくステップS7のZ軸座標値ZOC
の読み取りが完了したか否かを判別する。完了していな
ければ、ステップS1へ戻って、ステップS1〜S7を
繰り返し、一方、完了すれば、図4のステップS11へ
進む。[S8] The search in step S2 for all the commands for turning on the gap control included in the machining program and the Z-axis coordinate value Z OC in step S7 based on the search.
It is determined whether or not the reading of is completed. If not completed, the process returns to step S1 and steps S1 to S7 are repeated, while if completed, the process proceeds to step S11 in FIG.
【0028】以上のステップS1〜S8の実行により、
予め行われるべき、各ギャップ制御オン時のZ軸座標値
ZOCの読み取りと記憶が完了する。次に、図4のフロー
チャートによって実際の加工プログラムの実行を行う。
〔S11〕図3で読み取った加工プログラムを最初の位
置に戻す。
〔S12〕加工プログラムを逐次読み込み、解読する。By executing the above steps S1 to S8,
The reading and storage of the Z-axis coordinate value Z OC at the time of turning on each gap control, which should be performed in advance, are completed. Next, the actual machining program is executed according to the flowchart of FIG. [S11] The machining program read in FIG. 3 is returned to the initial position. [S12] The machining programs are sequentially read and decoded.
【0029】〔S13〕ステップS12で読み込まれ、
解読された加工プログラム部分にギャップ制御オンの命
令があるか否かを判別する。ギャップ制御オンの指令が
行われている時のみステップS14へ進む。
〔S14〕図3のステップS7で記憶された各Z軸座標
値ZOCの中から、ギャップ制御オンのXY座標値が同一
なZ軸座標値ZOCを選別して読み出す。[S13] Read in step S12,
It is determined whether or not there is a gap control ON command in the decoded machining program portion. Only when the command to turn on the gap control is issued, the process proceeds to step S14. [S14] from among the Z-axis coordinate value Z OC stored in step S7 of FIG. 3, reads XY coordinate values of the gap control ON by selecting the same Z-axis coordinate value Z OC.
【0030】〔S15〕読み出されたZ軸座標値ZOCを
用いてクランプレベルZCLを下記式に基づき算出する。
ZCL = ZOC − ZR
ここでZR は変数として与えられるクランプ許容値であ
り、各レーザ加工領域内でのワーク7の反りが無視し得
る程度ならば、一定値に保持されるノズル5とワーク7
との間の所定の距離に設定される。しかし、各レーザ加
工領域内でのワーク7の反りを考慮にいれるならば、上
記ノズル・ワーク間の所定の距離から、各レーザ加工領
域内でのワーク7の反りの最大値を減算した値を、ZR
として設定してもよい。[S15] The clamp level Z CL is calculated based on the following equation using the read Z-axis coordinate value Z OC . Z CL = Z OC −Z R Here, Z R is a clamp allowable value given as a variable, and if the warp of the workpiece 7 in each laser processing region is negligible, the nozzle 5 is held at a constant value. And work 7
Is set to a predetermined distance between. However, if the warp of the work 7 in each laser processing area is taken into consideration, a value obtained by subtracting the maximum value of the warp of the work 7 in each laser processing area from the predetermined distance between the nozzle and the work is given. , Z R
You may set as.
【0031】〔S16〕ギャップ制御オフの状態か否か
を判別する。ギャップ制御オン状態ならばステップS1
7〜S19へ進み、一方、ギャップ制御オフの状態なら
ば、ステップS17〜S19をスキップしてステップS
20へ進む。
〔S17〕ノズル5のZ軸座標値の現在値Zが検出さ
れ、それがステップS15で算出されたクランプレベル
ZCLと比較される。現在値ZがクランプレベルZ CLより
も大きいならば、即ち、ノズル5の先端がワーク7の表
面よりも上にあれば、ノズル5のワーク7との干渉はな
いので、ステップS18へ進む。しかし、現在値Zがク
ランプレベルZCL以下ならば、即ち、ノズル5の先端が
ワーク7の表面あるいは表面よりも下にあれば、ノズル
5がワーク7と干渉を起こすので、ステップS19へ進
む。[S16] Whether or not the gap control is off
To determine. If the gap control is on, step S1
7 to S19, while if the gap control is off
For example, skip steps S17 to S19 and skip step S
Go to 20.
[S17] The current value Z of the Z-axis coordinate value of the nozzle 5 is detected.
And the clamp level calculated in step S15
ZCLCompared to. Current value Z is clamp level Z CLThan
Is larger, that is, the tip of the nozzle 5 is on the surface of the workpiece 7.
If it is above the surface, the nozzle 5 will not interfere with the work 7.
Therefore, the process proceeds to step S18. However, the current value Z
Ramp level ZCLIf, that is, if the tip of the nozzle 5 is
If it is on the surface of work 7 or below the surface, nozzle
5 interferes with the work 7, so proceed to step S19.
Mu.
【0032】〔S18〕通常のギャップ制御を行う。即
ち、ノズル5とワーク7とのギャップを所定の距離に保
持する制御が行われる。
〔S19〕ノズル5のZ軸マイナス方向への移動をクラ
ンプしてしまう。即ち、ノズル5の先端がワーク7の表
面に至る直前の位置を保持して、ノズル5のZ軸座標値
の現在値ZがクランプレベルZCLより僅か大きい値を取
るように制御される。[S18] Normal gap control is performed. That is, control is performed to keep the gap between the nozzle 5 and the work 7 at a predetermined distance. [S19] The movement of the nozzle 5 in the negative Z-axis direction is clamped. That is, the position just before the tip of the nozzle 5 reaches the surface of the workpiece 7 is held, and the current value Z of the Z-axis coordinate value of the nozzle 5 is controlled to be a value slightly larger than the clamp level Z CL .
【0033】〔S20〕加工プログラムに従って加工演
算を行い、パルス分配を行う。
〔S21〕加工プログラムを全て終了したか否かを判別
する。未だ完了していないならばステップS12へ戻
り、完了したならば本プログラムを終了する。以上のス
テップS11〜S21で説明したように、各レーザ加工
領域内でのワーク7の反りが無視し得る通常の加工の場
合ならば、ノズル5の先端は、図1のワーク7の表面に
沿ってZ軸座標値ZOCを維持したままXY方向に移動
し、ワークの欠落部71に至ると、ワーク7の表面より
僅か上の位置を維持しながら、XY方向に移動する。そ
して、ワーク7の欠落部でない部分に至ると再びZ軸座
標値ZOCを維持する。このようにしてレーザ加工領域
(1)でのギャップ制御が完了し、ノズル5がワーク7
と干渉することを防止できる。[S20] Machining calculation is performed according to the machining program, and pulse distribution is performed. [S21] It is determined whether all the machining programs have been completed. If not completed, the process returns to step S12, and if completed, this program ends. As described in steps S11 to S21 above, in the case of normal processing in which the warp of the work 7 in each laser processing region can be ignored, the tip of the nozzle 5 is aligned with the surface of the work 7 in FIG. And moves in the XY directions while maintaining the Z-axis coordinate value Z OC , and reaches the missing portion 71 of the work, it moves in the XY directions while maintaining a position slightly above the surface of the work 7. Then, the Z-axis coordinate value Z OC is maintained again when it reaches a portion of the work 7 which is not the missing portion. In this way, the gap control in the laser processing area (1) is completed, and the nozzle 5 becomes the work 7.
Can be prevented from interfering with.
【0034】同様に、Z軸座標値ZOCが異なるレーザ加
工領域(n)に移行すると、その異なったZ軸座標値Z
OCに基づきクランプレベルZCLを算出して、やはりワー
クの欠落部に至ると、ワーク7の表面より僅か上の位置
を維持しながら、XY方向に移動する。かくして、各レ
ーザ加工領域間でワークに反りがあっても、ノズル5が
ワーク7と干渉することを防止できる。Similarly, when the Z-axis coordinate value Z OC shifts to a different laser processing area (n), the different Z-axis coordinate value Z OC.
The clamp level Z CL is calculated based on OC, and when the missing portion of the work is reached, the clamp level Z CL is moved in the XY directions while maintaining a position slightly above the surface of the work 7. Thus, the nozzle 5 can be prevented from interfering with the work 7 even if the work is warped between the laser processing areas.
【0035】図1に2重括弧で示すように、ZOCをワー
ク7の表面のZ軸座標値と見做せば、クランプレベルZ
CLは破線の位置で表せ、この破線の位置は、これ以下の
位置ではクランプが行われるワーク7のクランプ限度表
面位置を表していることになる。As shown by double brackets in FIG. 1, if Z OC is regarded as the Z-axis coordinate value of the surface of the work 7, the clamp level Z
CL can be represented by the position of the broken line, and the position of this broken line represents the clamp limit surface position of the workpiece 7 where the clamping is performed at the position below this.
【0036】[0036]
【発明の効果】以上説明したように本発明では、予め、
ワーク表面からノズルまでの距離に基づきノズルのワー
ク方向への移動を制限するためのクランプ座標値を決定
し、次に、ノズルがワークに対し、相対的にXY方向へ
移動する際、ノズルのZ軸の座標値が前に決定されたク
ランプ座標値よりも小さくならないようにノズルのZ軸
方向の移動を制御するようにしたので、ノズルがクラン
プ座標値によりワーク方向への移動を制限されて、ノズ
ルがワーク表面と干渉することが防止される。As described above, according to the present invention, in advance,
The clamp coordinate value for limiting the movement of the nozzle in the work direction is determined based on the distance from the work surface to the nozzle, and then when the nozzle moves in the XY directions relative to the work, the Z of the nozzle is determined. Since the movement of the nozzle in the Z-axis direction is controlled so that the coordinate value of the axis does not become smaller than the previously determined clamp coordinate value, the movement of the nozzle in the work direction is restricted by the clamp coordinate value, The nozzle is prevented from interfering with the work surface.
【図1】欠落部分が存在するワークをレーザ加工する場
合の本発明に係るギャップ制御方法を説明する概念図で
ある。FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a gap control method according to the present invention in the case of laser processing a work having a missing portion.
【図2】本発明を実施するためのレーザ加工機のハード
ウェアの概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of hardware of a laser processing machine for carrying out the present invention.
【図3】ノズルのZ軸座標値ZOCを読み取り、記憶する
手順を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for reading and storing a Z-axis coordinate value Z OC of a nozzle.
【図4】加工プログラムを実際に実行した時のギャップ
制御の手順を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of gap control when a machining program is actually executed.
5 ノズル 7 ワーク 71 ワーク欠落部分 8 ギャップ検出器 5 nozzles 7 work 71 Work missing part 8 Gap detector
Claims (4)
出信号に基づいて前記ノズルとワークとの間のギャップ
を一定値に制御しながら前記ワークを加工するレーザ加
工機のギャップ制御方法において、前記ノズルが、前記
ワーク表面からレーザ加工を行うのに適した所定の距離
の位置にある時、前記ノズルのZ軸の座標値を検出し、
前記検出されたノズルZ軸座標値に基づき、前記ノズル
の前記ワーク方向への移動を制限するためのクランプ座
標値を決定し、前記ノズルが前記ワークに対し、相対的
にXY方向へ移動する際、前記ノズルのZ軸の座標値が
前記決定されたクランプ座標値よりも小さくならないよ
うに前記ノズルのZ軸方向の移動を制御することを特徴
とするレーザ加工機のギャップ制御方法。1. A gap control method for a laser processing machine, which processes the work while controlling the gap between the nozzle and the work to a constant value based on a detection signal from a gap detector provided in the nozzle, wherein When the nozzle is at a position of a predetermined distance suitable for performing laser processing from the surface of the work, the coordinate value of the Z axis of the nozzle is detected,
When the clamp coordinate value for limiting the movement of the nozzle in the work direction is determined based on the detected nozzle Z-axis coordinate value, and the nozzle moves in the XY directions relative to the work. A gap control method for a laser processing machine, wherein movement of the nozzle in the Z-axis direction is controlled so that the Z-axis coordinate value of the nozzle does not become smaller than the determined clamp coordinate value.
出信号に基づいて前記ノズルとワークとの間のギャップ
を一定値に制御しながら前記ワークを加工するレーザ加
工機のギャップ制御方法において、複数のレーザ加工工
程を含む加工プログラムに、レーザ加工の開始点に対し
てはギャップ制御オンの命令を、レーザ加工終了点に対
してはギャップ制御オフの命令を加え、前記ギャップ制
御オンの命令毎に、前記ノズルが、前記ワーク表面から
レーザ加工を行うのに適した所定の距離の位置に至った
時、前記ノズルのZ軸の座標値を検出して記憶し、その
後、前記加工プログラムを最初から実行し、前記加工プ
ログラムの各レーザ加工工程において、対応する前記検
出され記憶されたノズルのZ軸座標値に基づき、前記ノ
ズルの前記ワーク方向への移動を制限するためのクラン
プ座標値を決定し、前記ノズルが前記ワークに対し、相
対的にXY方向へ移動する際、前記ノズルのZ軸の座標
値が前記決定されたクランプ座標値よりも小さくならな
いように前記ノズルのZ軸方向の移動をそれぞれ制御す
ることを特徴とするレーザ加工機のギャップ制御方法。2. A gap control method for a laser processing machine, which processes the work while controlling the gap between the nozzle and the work to a constant value based on a detection signal of a gap detector provided in the nozzle. Add a gap control ON command for the laser machining start point and a gap control OFF command for the laser machining end point to the machining program including the laser machining process of When the nozzle reaches a position of a predetermined distance suitable for performing laser processing from the work surface, the Z-axis coordinate value of the nozzle is detected and stored, and then the processing program is started from the beginning. In each of the laser machining steps of the machining program executed, the work direction of the nozzle is determined based on the detected and stored Z-axis coordinate value of the nozzle. The clamp coordinate value for limiting the movement in the direction, and when the nozzle moves in the XY directions relative to the workpiece, the coordinate value of the Z axis of the nozzle is the determined clamp coordinate value. A gap control method for a laser beam machine, wherein each movement of the nozzle in the Z-axis direction is controlled so as not to become smaller than the above.
出信号に基づいて前記ノズルとワークとの間のギャップ
を一定値に制御しながら前記ワークを加工するレーザ加
工機のギャップ制御方法において、複数のレーザ加工工
程を含む加工プログラムに、レーザ加工の開始点に対し
てはギャップ制御オンの命令を、レーザ加工終了点に対
してはギャップ制御オフの命令を加え、前記加工プログ
ラムにわたって前記ギャップ制御オンの命令をサーチし
て、前記ギャップ制御オンの命令がある毎に、前記ギャ
ップ制御オンの命令があった時点のX・Y座標位置に前
記ノズルを位置決めし、前記ノズルの位置決めが行われ
る毎に、ギャップ制御を開始して、前記ノズルを、前記
ワーク表面からレーザ加工を行うのに適した所定の距離
の位置に至らしめるべくアプローチを行い、前記アプロ
ーチが行われる毎に、前記検出信号に基づき、前記ノズ
ルが前記ワークにアプローチを完了したことを判定し、
前記判定が行われる毎に、その時の前記ノズルのZ軸の
座標値を検出して記憶し、その後、前記加工プログラム
を最初から実行し、前記加工プログラムの実行に際し、
各レーザ加工工程のギャップ制御オンの命令を読み取る
毎に、前記各レーザ加工工程に対応する前記記憶された
ノズルのZ軸座標値をそれぞれ読み出し、読み出される
毎に、前記各読み出されたノズルのZ軸座標値から前記
所定の距離分だけ減算してクランプ座標値をそれぞれ決
定し、前記各レーザ加工工程において、前記ノズルが前
記ワークに対し相対的にXY方向へ移動する際、前記ノ
ズルのZ軸の座標値を、対応する前記決定されたクラン
プ座標値とそれぞれ比較し、前記ノズルのZ軸の座標値
が対応する前記決定されたクランプ座標値よりも小さく
ならないように前記ノズルのZ軸方向の移動をそれぞれ
制御することを特徴とするレーザ加工機のギャップ制御
方法。3. A gap control method for a laser processing machine, which processes the work while controlling the gap between the nozzle and the work to a constant value based on a detection signal from a gap detector provided in the nozzle. Add a gap control ON command for the laser machining start point and a gap control OFF command for the laser machining end point to the machining program including the laser machining step of Every time there is an instruction to turn on the gap control, the nozzle is positioned at the X / Y coordinate position at the time when the instruction to turn on the gap control, and each time the nozzle is positioned. , Start gap control to bring the nozzle to a position at a predetermined distance suitable for laser processing from the work surface. Therefore, every time the approach is performed, based on the detection signal, it is determined that the nozzle has approached the work,
Each time the determination is performed, the Z-axis coordinate value of the nozzle at that time is detected and stored, then the machining program is executed from the beginning, and when the machining program is executed,
Each time the command to turn on the gap control in each laser processing step is read, the stored Z-axis coordinate value of the nozzle corresponding to each laser processing step is read out, and each time the read out nozzle of the read nozzle is read out. The clamp coordinate value is determined by subtracting the predetermined distance from the Z-axis coordinate value, and when the nozzle moves in the XY directions relative to the workpiece in each of the laser processing steps, the Z of the nozzle is adjusted. The axis coordinate values are respectively compared with the corresponding determined clamp coordinate values, and the Z axis direction of the nozzle is adjusted so that the Z axis coordinate value of the nozzle does not become smaller than the corresponding determined clamp coordinate value. A method for controlling a gap in a laser processing machine, characterized in that the movement of each of the two is controlled.
ーザ加工工程のギャップ制御オフの命令を読み取ると、
それまで前記比較に用いていたクランプ座標値をキャン
セルし、続いて、次のレーザ加工工程のギャップ制御オ
ンの命令を読み取ると、このレーザ加工工程に対応する
新たなクランプ座標値を前記比較に用いるようにするこ
とを特徴とする請求項3記載のレーザ加工機のギャップ
制御方法。4. When a gap control OFF command for each laser processing step is read during execution of the processing program,
When the clamp coordinate value used for the comparison up to that point is canceled and then the command for turning on the gap control of the next laser processing step is read, a new clamp coordinate value corresponding to this laser processing step is used for the comparison. The gap control method for a laser beam machine according to claim 3, wherein
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3156330A JPH056211A (en) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | Gap control method for laser beam machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3156330A JPH056211A (en) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | Gap control method for laser beam machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH056211A true JPH056211A (en) | 1993-01-14 |
Family
ID=15625425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3156330A Pending JPH056211A (en) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | Gap control method for laser beam machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH056211A (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4963350A (en) * | 1989-06-16 | 1990-10-16 | Goldstein Samuel A | Liquid shaving product |
| EP1348511A1 (en) * | 2002-03-28 | 2003-10-01 | Fanuc Ltd | Laser machining method and apparatus therefor |
| JP2008110389A (en) * | 2006-10-31 | 2008-05-15 | Mitsubishi Electric Corp | Laser processing equipment |
| LT5590B (en) | 2007-12-20 | 2009-08-25 | Uab "Geola Digital", , | Illumination method of one parallax holographic information carrier |
| JP2012000648A (en) * | 2010-06-17 | 2012-01-05 | Laserx:Kk | Nozzle for use both in laser cutting and laser welding, laser beam machine using the same, and method of plate butt welding using the same |
| KR20170122254A (en) * | 2015-03-03 | 2017-11-03 | 트룸프 레이저-운트 시스템테크닉 게엠베하 | Initial distance approach for laser machining |
| US10035218B2 (en) | 2014-08-29 | 2018-07-31 | Mitsubishi Electric Corporation | Laser machining apparatus and numerical control program creation software |
| CN119115225A (en) * | 2024-08-21 | 2024-12-13 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | A method for establishing spatial relationship between array clamping system and engraving system |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3085184B2 (en) * | 1996-03-22 | 2000-09-04 | 住友金属工業株式会社 | SOI substrate and manufacturing method thereof |
-
1991
- 1991-06-27 JP JP3156330A patent/JPH056211A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3085184B2 (en) * | 1996-03-22 | 2000-09-04 | 住友金属工業株式会社 | SOI substrate and manufacturing method thereof |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4963350A (en) * | 1989-06-16 | 1990-10-16 | Goldstein Samuel A | Liquid shaving product |
| EP1348511A1 (en) * | 2002-03-28 | 2003-10-01 | Fanuc Ltd | Laser machining method and apparatus therefor |
| JP2008110389A (en) * | 2006-10-31 | 2008-05-15 | Mitsubishi Electric Corp | Laser processing equipment |
| LT5590B (en) | 2007-12-20 | 2009-08-25 | Uab "Geola Digital", , | Illumination method of one parallax holographic information carrier |
| JP2012000648A (en) * | 2010-06-17 | 2012-01-05 | Laserx:Kk | Nozzle for use both in laser cutting and laser welding, laser beam machine using the same, and method of plate butt welding using the same |
| US10035218B2 (en) | 2014-08-29 | 2018-07-31 | Mitsubishi Electric Corporation | Laser machining apparatus and numerical control program creation software |
| KR20170122254A (en) * | 2015-03-03 | 2017-11-03 | 트룸프 레이저-운트 시스템테크닉 게엠베하 | Initial distance approach for laser machining |
| US10843292B2 (en) | 2015-03-03 | 2020-11-24 | Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh | Initial distance approach for laser processing |
| CN119115225A (en) * | 2024-08-21 | 2024-12-13 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | A method for establishing spatial relationship between array clamping system and engraving system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH056211A (en) | Gap control method for laser beam machine | |
| JPH07124849A (en) | Correction device for tool attachment position in machine tool and correction method thereof | |
| JPH0515988A (en) | Gap control method for laser beam machine | |
| JPH0453649A (en) | Irregular revolution speed cutting method | |
| JP3174707B2 (en) | Laser processing method and laser processing apparatus | |
| JP2747060B2 (en) | Automatic tool diameter compensation method for laser beam machine | |
| US4906814A (en) | Method of starting arc sensing | |
| CN121945961A (en) | Method for groove machining of plate by laser and laser machining machine tool | |
| JPH0787995B2 (en) | Laser processing machine | |
| JP2796346B2 (en) | Correction method of gap detector for laser beam machine | |
| JP3518127B2 (en) | Laser processing method | |
| JPH09308980A (en) | Copy control device for laser cutting machine and method thereof | |
| JPH0724645A (en) | Wire electric discharge machine | |
| JPH03169490A (en) | Follow-up control method for three-dimensional laser beam machine | |
| JP2680963B2 (en) | Fast-forward control method | |
| JP2005081434A (en) | Numerical control apparatus | |
| JPH0545355B2 (en) | ||
| JPH06218569A (en) | Laser beam machine | |
| JPH04331037A (en) | Numerical control system | |
| JPS61172678A (en) | Welding robot control method | |
| JP2672953B2 (en) | Boundary line automatic sensing method | |
| JPH04309483A (en) | Laser beam machine | |
| JP2025141519A (en) | Laser beam machining apparatus | |
| JPH03110091A (en) | Method for determining focal point position of laser beam | |
| JPS63177989A (en) | Work positioning device |