JPH10137963A - レ−ザ加工機ト−チ軸のならい制御方法 - Google Patents
レ−ザ加工機ト−チ軸のならい制御方法Info
- Publication number
- JPH10137963A JPH10137963A JP8308646A JP30864696A JPH10137963A JP H10137963 A JPH10137963 A JP H10137963A JP 8308646 A JP8308646 A JP 8308646A JP 30864696 A JP30864696 A JP 30864696A JP H10137963 A JPH10137963 A JP H10137963A
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- JP
- Japan
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- sensor
- distance measuring
- axis
- work
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レ−ザ加工機において、ワ−クの加工面に対
してレ−ザト−チを適切にならい制御でき、焦点位置が
安定したレ−ザ加工が可能なレ−ザ加工機のならい制御
方法を提供すること。 【解決手段】 レ−ザ加工機において、ワ−クＷにレ−
ザト−チＴをならわせるため２以上の測距センサMSを用
い、前記ト−チＴが加工経路を辿るとき、少なくとも１
以上の測距センサMSが必らずワ−クＷ上に存在するよう
に前記測距センサを配置し、加工時すべての測距センサ
MSから得られる信号を判断して、加工に最も適切な測距
センサMSを自動的に選択し、選択したセンサMSの信号に
基づいてト−チ軸（Ｚ軸）をならい制御するようにし
た。
してレ−ザト−チを適切にならい制御でき、焦点位置が
安定したレ−ザ加工が可能なレ−ザ加工機のならい制御
方法を提供すること。 【解決手段】 レ−ザ加工機において、ワ−クＷにレ−
ザト−チＴをならわせるため２以上の測距センサMSを用
い、前記ト−チＴが加工経路を辿るとき、少なくとも１
以上の測距センサMSが必らずワ−クＷ上に存在するよう
に前記測距センサを配置し、加工時すべての測距センサ
MSから得られる信号を判断して、加工に最も適切な測距
センサMSを自動的に選択し、選択したセンサMSの信号に
基づいてト−チ軸（Ｚ軸）をならい制御するようにし
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レ−ザ加工機にお
いて、ト−チ軸をならい制御する方法に関するものであ
る。
いて、ト−チ軸をならい制御する方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、レ−ザ加工機において、平坦に
近いワ−クＷを加工する場合、特に、ワ−クの表面処理
やケガキのようにワ−ク切断を伴なわない加工、例え
ば、ワ−ク表面に接着された樹脂面のみを切断するよう
な加工では、測距センサとしてト−チのノズルそのもの
を利用するか、又は、図２に示すように、測距センサMS
をト−チＴのノズルＮの近傍に設置し、測距センサMSか
ら得られる信号が、ノズルＮの先端とワ−クＷの間隔を
示すようにしている。しかし、前記ノズルＮの近傍に測
距センサMSを配置できない場合は、ノズルＮの位置から
オフセットさせた位置に測距センサMSを配置して、ト−
チ軸のならい制御をする必要がある。
近いワ−クＷを加工する場合、特に、ワ−クの表面処理
やケガキのようにワ−ク切断を伴なわない加工、例え
ば、ワ−ク表面に接着された樹脂面のみを切断するよう
な加工では、測距センサとしてト−チのノズルそのもの
を利用するか、又は、図２に示すように、測距センサMS
をト−チＴのノズルＮの近傍に設置し、測距センサMSか
ら得られる信号が、ノズルＮの先端とワ−クＷの間隔を
示すようにしている。しかし、前記ノズルＮの近傍に測
距センサMSを配置できない場合は、ノズルＮの位置から
オフセットさせた位置に測距センサMSを配置して、ト−
チ軸のならい制御をする必要がある。
【０００３】然し乍ら、上記のように、ノズル位置から
オフセットさせた位置に測距センサMSを配置すると、レ
−ザビ−ムＢが照射される位置と、測距センサMSの対象
となる位置が異なっているので、図３に例示すようなワ
−クＷの端部を加工する場合には、測距センサMSがワ−
クＷの端部から離れてしまい、ワ−クＷとは異なる高さ
にト−チＴをならい制御することとなって、レ−ザビ−
ムＢの焦点位置が適正でなくなり、加工不良になるとい
う問題があった。
オフセットさせた位置に測距センサMSを配置すると、レ
−ザビ−ムＢが照射される位置と、測距センサMSの対象
となる位置が異なっているので、図３に例示すようなワ
−クＷの端部を加工する場合には、測距センサMSがワ−
クＷの端部から離れてしまい、ワ−クＷとは異なる高さ
にト−チＴをならい制御することとなって、レ−ザビ−
ムＢの焦点位置が適正でなくなり、加工不良になるとい
う問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述のような
従来技術に鑑み、レ−ザ加工機において、ワ−クの加工
面に対してレ−ザト−チを適切にならい制御でき、焦点
位置が安定したレ−ザ加工が可能なレ−ザ加工機のなら
い制御方法を提供することを、その課題とするものであ
る。
従来技術に鑑み、レ−ザ加工機において、ワ−クの加工
面に対してレ−ザト−チを適切にならい制御でき、焦点
位置が安定したレ−ザ加工が可能なレ−ザ加工機のなら
い制御方法を提供することを、その課題とするものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
を目的としてなされた本発明方法の構成は、レ−ザ加工
機において、ワ−クにレ−ザト−チをならわせるため２
以上の測距センサを用い、前記ト−チが加工経路を辿る
とき、少なくとも１以上の測距センサが必らずワ−ク上
に存在するように前記測距センサを配置し、加工時すべ
ての測距センサから得られる信号を判断して、加工に最
も適切な測距センサを自動的に選択し、選択したセンサ
の信号に基づいてト−チ軸（Ｚ軸）をならい制御するこ
とを特徴とするものである。
を目的としてなされた本発明方法の構成は、レ−ザ加工
機において、ワ−クにレ−ザト−チをならわせるため２
以上の測距センサを用い、前記ト−チが加工経路を辿る
とき、少なくとも１以上の測距センサが必らずワ−ク上
に存在するように前記測距センサを配置し、加工時すべ
ての測距センサから得られる信号を判断して、加工に最
も適切な測距センサを自動的に選択し、選択したセンサ
の信号に基づいてト−チ軸（Ｚ軸）をならい制御するこ
とを特徴とするものである。
【０００６】而して、上記における２以上の測距センサ
の選択形態と、いずれのセンサを選択するかの判断基準
として、次のような選択方法がある。即ち、 1) ワ−クに最も接近した測距センサ、又は、ワ−クか
ら最も遠ざかった測距センサを選択する、 2) 測距センサの信号から算出したギャップ量（ノズル
とワ−クとの間の距離）が、目標値に最も近いセンサ、
又は、目標値から最も遠いセンサを選択する、 3) 測距センサの信号から算出したギャップ量が、Ｚ軸
位置と設定されたワ−クの高さから換算した計算上のギ
ャップ量に、最も近いセンサ又は最も遠いセンサを選択
する、 4) 測距センサからの信号から算出したギャップ量から
逆算したＺ軸位置が、直前にならい範囲に進入したとき
のＺ軸位置に最も近いセンサ、又は、最も遠いセンサを
選択する、などの形態が挙げられる。
の選択形態と、いずれのセンサを選択するかの判断基準
として、次のような選択方法がある。即ち、 1) ワ−クに最も接近した測距センサ、又は、ワ−クか
ら最も遠ざかった測距センサを選択する、 2) 測距センサの信号から算出したギャップ量（ノズル
とワ−クとの間の距離）が、目標値に最も近いセンサ、
又は、目標値から最も遠いセンサを選択する、 3) 測距センサの信号から算出したギャップ量が、Ｚ軸
位置と設定されたワ−クの高さから換算した計算上のギ
ャップ量に、最も近いセンサ又は最も遠いセンサを選択
する、 4) 測距センサからの信号から算出したギャップ量から
逆算したＺ軸位置が、直前にならい範囲に進入したとき
のＺ軸位置に最も近いセンサ、又は、最も遠いセンサを
選択する、などの形態が挙げられる。
【０００７】上記の選択形態において、近い方又は遠い
方のいずれのセンサを選択するかの基準としては、次の
態様がある。例えば、ワ−クの凸状部の上面のみを加工
するときは、近い方のセンサを選択し、ワ−クの凹状部
の底面を加工するときは、遠い方のセンサを選択する。
また、平面状のワ−クの表面に凹凸がある場合におい
て、この凹凸の影響を回避乃至は抑制した制御をしたい
ときには、目標値に近いセンサを選択し、前記凹凸の影
響を受け入れた制御をしたいときには、目標値から遠い
センサを選択するのである。
方のいずれのセンサを選択するかの基準としては、次の
態様がある。例えば、ワ−クの凸状部の上面のみを加工
するときは、近い方のセンサを選択し、ワ−クの凹状部
の底面を加工するときは、遠い方のセンサを選択する。
また、平面状のワ−クの表面に凹凸がある場合におい
て、この凹凸の影響を回避乃至は抑制した制御をしたい
ときには、目標値に近いセンサを選択し、前記凹凸の影
響を受け入れた制御をしたいときには、目標値から遠い
センサを選択するのである。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態の一例
を図１のブロック図により説明するが、Ｘ軸及びＹ軸の
制御は従来方法と変らないので省略し、本発明方法の主
眼であるＺ軸のならい制御について説明する。なお、こ
の例では測距センサを２個使用している。
を図１のブロック図により説明するが、Ｘ軸及びＹ軸の
制御は従来方法と変らないので省略し、本発明方法の主
眼であるＺ軸のならい制御について説明する。なお、こ
の例では測距センサを２個使用している。
【０００９】図１において鎖線で囲んだ部分Ａは、加工
テ−ブルの位置制御部とレ−ザビ−ムの制御部である。
ト−チＴのＺ軸に関する制御は、Ｚ軸（ト−チ軸）の位
置制御とならい制御とを選択的に実行できる制御系に形
成されている。このＺ軸の制御系において、１はト−チ
Ｔのモ−タ等による移動駆動源、２は前記駆動源１に設
けたパルスエンコ−ダ等による測距手段、３は前記駆動
源１を駆動するサ−ボアンプ等によるＺ軸アンプ、４は
位置決め制御か、ならい制御かのモ−ドを選択する制御
選択部、５，６は前記選択部により切換えられる位置制
御部とならい制御部、７は後述する測距センサMS1，MS2
の選択部、８はＺ軸主制御部、９はＺ軸主制御部８と上
記の加工テ−ブル位置制御部，レ−ザビ−ム制御部を統
括制御する主制御部である。
テ−ブルの位置制御部とレ−ザビ−ムの制御部である。
ト−チＴのＺ軸に関する制御は、Ｚ軸（ト−チ軸）の位
置制御とならい制御とを選択的に実行できる制御系に形
成されている。このＺ軸の制御系において、１はト−チ
Ｔのモ−タ等による移動駆動源、２は前記駆動源１に設
けたパルスエンコ−ダ等による測距手段、３は前記駆動
源１を駆動するサ−ボアンプ等によるＺ軸アンプ、４は
位置決め制御か、ならい制御かのモ−ドを選択する制御
選択部、５，６は前記選択部により切換えられる位置制
御部とならい制御部、７は後述する測距センサMS1，MS2
の選択部、８はＺ軸主制御部、９はＺ軸主制御部８と上
記の加工テ−ブル位置制御部，レ−ザビ−ム制御部を統
括制御する主制御部である。
【００１０】1. 第一の実施形態は、ワ−クＷの加工開
始位置へＸ／Ｙ軸を移動させてト−チＴを位置決めした
後、該ト−チＴ（Ｚ軸）を加工高さまで下降させ、ト−
チ軸のならい制御をさせる。この方法の工程は次の通り
である。
始位置へＸ／Ｙ軸を移動させてト−チＴを位置決めした
後、該ト−チＴ（Ｚ軸）を加工高さまで下降させ、ト−
チ軸のならい制御をさせる。この方法の工程は次の通り
である。
【００１１】(1)測距センサ選択部での選択判断基準と
して、測距センサMS1，MS2からの信号から算出したギャ
ップ量がＺ軸位置と設定されたワ−クＷの高さから換算
した計算上のギャップ量に最も近い測距センサを選択す
るように設定する。これは、ワ−クＷに突起物があり、
真上に測距センサが存在するような場合、このセンサの
測距デ−タはワ−クＷの加工点とト−チＴとの真の距離
を示さないので、このセンサは選択しないようにするた
めである。従って、計算上の位置に最も近い方を優先す
るのである。
して、測距センサMS1，MS2からの信号から算出したギャ
ップ量がＺ軸位置と設定されたワ−クＷの高さから換算
した計算上のギャップ量に最も近い測距センサを選択す
るように設定する。これは、ワ−クＷに突起物があり、
真上に測距センサが存在するような場合、このセンサの
測距デ−タはワ−クＷの加工点とト−チＴとの真の距離
を示さないので、このセンサは選択しないようにするた
めである。従って、計算上の位置に最も近い方を優先す
るのである。
【００１２】(2)ト−チＴを計算上の下降位置（加工高
さ）まで駆動源１を作動させて下降させる。ト−チＴと
ワ−クＷが近づき測距センサMS1，MS2が測距できる範囲
になったら、測距センサ選択部７においてそれぞれのセ
ンサの測距信号からギャップ量への変換を行う。このと
き、上記(1)の設定に従い、前記測距センサMS1又はMS2
の一方を選択し、選択されたセンサMS1又はMS2から変換
したギャップ量（以下、測定ギャップ量という）をＺ軸
主制御部８とならい制御部６に渡す。
さ）まで駆動源１を作動させて下降させる。ト−チＴと
ワ−クＷが近づき測距センサMS1，MS2が測距できる範囲
になったら、測距センサ選択部７においてそれぞれのセ
ンサの測距信号からギャップ量への変換を行う。このと
き、上記(1)の設定に従い、前記測距センサMS1又はMS2
の一方を選択し、選択されたセンサMS1又はMS2から変換
したギャップ量（以下、測定ギャップ量という）をＺ軸
主制御部８とならい制御部６に渡す。
【００１３】(3)Ｚ軸主制御部８は測定ギャップ量がな
らい範囲内であれば、制御選択部４に制御モ−ドを位置
制御からならい制御に切り替えさせる。
らい範囲内であれば、制御選択部４に制御モ−ドを位置
制御からならい制御に切り替えさせる。
【００１４】(4)ならい制御部６は、測定ギャップ量が
ギャップ量の目標値に近づくようにト−チＴを制御す
る。
ギャップ量の目標値に近づくようにト−チＴを制御す
る。
【００１５】このようにして、ワ−クＷにレ−ザト−チ
Ｔを適切にならい制御しながらビ−ムＢを出力すること
により、焦点位置が安定したレ−ザ加工を行うことが可
能となる。
Ｔを適切にならい制御しながらビ−ムＢを出力すること
により、焦点位置が安定したレ−ザ加工を行うことが可
能となる。
【００１６】2. 次に、ト−チＴをＺ軸上でならい制御
しながら、ビ−ムＢを出力し、Ｘ／Ｙ軸を移動させて、
加工するようにしてもよい。この場合、測距センサ選択
部７での選択判断基準として、測距センサMS1，MS2から
の信号から算出したギャップ量が、ギャップ量の目標値
に最も近いセンサを選択するように設定する。これは、
ワ−クＷに突起があったり、ワ−クＷの端部を通過する
場合でも、それまで制御してきた位置により近い位置と
なるようにＺ軸上の位置を保持したいためである。
しながら、ビ−ムＢを出力し、Ｘ／Ｙ軸を移動させて、
加工するようにしてもよい。この場合、測距センサ選択
部７での選択判断基準として、測距センサMS1，MS2から
の信号から算出したギャップ量が、ギャップ量の目標値
に最も近いセンサを選択するように設定する。これは、
ワ−クＷに突起があったり、ワ−クＷの端部を通過する
場合でも、それまで制御してきた位置により近い位置と
なるようにＺ軸上の位置を保持したいためである。
【００１７】なお、上記例においては、測距センサの選
択判断基準として、測距センサの信号から算出したＺ軸
位置と設定されたワ−クの高さ（Ｚ軸方向の寸法）から
換算した計算上のギャップ量に最も近い又は遠いセンサ
を選択する方法、及び測距センサからの信号から算出し
たギャップ量（ノズルとワ−ク間の距離）が、目標値に
最も近い又は遠いセンサを選択する方法について述べた
が、ワ−クに最も近い又は遠いセンサを選択する方法、
或いは、測距センサからの信号から算出したギャップ量
から逆算したＺ軸位置が、直前にならい範囲に進入した
ときのＺ軸位置に最も近い又は遠いセンサを選択する方
法を採用しても、上記と同等の効果を得ることができ
る。また、二つの測距センサを使用するようにしたが、
三つ以上使用するようにしてもよい。
択判断基準として、測距センサの信号から算出したＺ軸
位置と設定されたワ−クの高さ（Ｚ軸方向の寸法）から
換算した計算上のギャップ量に最も近い又は遠いセンサ
を選択する方法、及び測距センサからの信号から算出し
たギャップ量（ノズルとワ−ク間の距離）が、目標値に
最も近い又は遠いセンサを選択する方法について述べた
が、ワ−クに最も近い又は遠いセンサを選択する方法、
或いは、測距センサからの信号から算出したギャップ量
から逆算したＺ軸位置が、直前にならい範囲に進入した
ときのＺ軸位置に最も近い又は遠いセンサを選択する方
法を採用しても、上記と同等の効果を得ることができ
る。また、二つの測距センサを使用するようにしたが、
三つ以上使用するようにしてもよい。
【００１８】
【発明の効果】本発明は上述の通りであって、ワ−クに
レ−ザト−チをならわせるため２以上の測距センサを用
い、前記ト−チが加工経路を辿るとき、少なくとも１以
上の測距センサが必らずワ−ク上に存在するように前記
測距センサを配置し、加工時すべての測距センサから得
られる信号を判断して、加工に最も適切な測距センサを
自動的に選択し、選択したセンサの信号に基づいてト−
チ軸（Ｚ軸）をならい制御することにより、加工面に凹
凸状態があったり、加工部分がワ−クの端部であるな
ど、１個の測距センサによるＺ軸制御では適正かつ正確
なならい制御が困難乃至は不可能であったＺ軸のならい
制御を可能にし、焦点位置が安定したレ−ザ加工を可能
にする。
レ−ザト−チをならわせるため２以上の測距センサを用
い、前記ト−チが加工経路を辿るとき、少なくとも１以
上の測距センサが必らずワ−ク上に存在するように前記
測距センサを配置し、加工時すべての測距センサから得
られる信号を判断して、加工に最も適切な測距センサを
自動的に選択し、選択したセンサの信号に基づいてト−
チ軸（Ｚ軸）をならい制御することにより、加工面に凹
凸状態があったり、加工部分がワ−クの端部であるな
ど、１個の測距センサによるＺ軸制御では適正かつ正確
なならい制御が困難乃至は不可能であったＺ軸のならい
制御を可能にし、焦点位置が安定したレ−ザ加工を可能
にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法を採用した一例のレ−ザ加工機の制
御ブロック図。
御ブロック図。
【図２】レ−ザ加工機のト−チと測距センサが正常位置
関係にある状態の正面図。
関係にある状態の正面図。
【図３】測距センサをオフセット位置に配置し場合に測
距センサがワ−クから離れた状態の正面図。
距センサがワ−クから離れた状態の正面図。
Ｔ ト−チ Ｎ ト−チのノズル MS 測距センサ Ｂ レ−ザビ−ム
Claims (5)
- 【請求項１】 レ−ザ加工機において、ワ−クにレ−ザ
ト−チをならわせるため２以上の測距センサを用い、前
記ト−チが加工経路を辿るとき、少なくとも１以上の測
距センサが必らずワ−ク上に存在するように前記測距セ
ンサを配置し、加工時すべての測距センサから得られる
信号を判断して、加工に最も適切な測距センサを自動的
に選択し、選択したセンサの信号に基づいてト−チ軸
（Ｚ軸）をならい制御することを特徴とするレ−ザ加工
機ト−チ軸のならい制御方法。 - 【請求項２】 測距センサの選択判断基準は、ワ−クの
加工面が凸状部の上面か又は凹状部の底面かによって、
ワ−ク上に位置しかつ前記加工面に最も接近した測距セ
ンサ、又は、該加工面から最も遠隔した測距センサを選
択し、ト−チ軸のならい制御をする請求項１に記載の制
御方法。 - 【請求項３】 測距センサの選択判断基準は、ワ−ク加
工面に凹凸がある場合において、その凹凸の影響を回避
するならい動作をさせたいときには、ワ−ク上に位置す
る測距センサから得られる信号から算出したノズルとワ
−クとの間の距離（ギャップ量）が、目標値に最も近い
センサを選択し、前記凹凸の影響を受けるならい動作を
させたいときには、前記ギャップ量が目標値から最も遠
いセンサを選択し、それぞれト−チ軸のならい制御をす
る請求項１に記載の制御方法。 - 【請求項４】 測距センサの選択判断基準は、ワ−ク上
に位置する測距センサから得られる信号から算出したギ
ャップ量が、Ｚ軸位置と設定されたワ−クの高さから換
算した計算上のギャップ量に、最も近いセンサ又は最も
遠いセンサを選択し、ト−チ軸のならい制御をする請求
項１に記載の制御方法。 - 【請求項５】 測距センサの選択判断基準は、ワ−ク上
に位置する測距センサから得られる信号から算出したギ
ャップ量から逆算したＺ軸位置が、直前にならい範囲に
進入したときのＺ軸位置に最も近いセンサ又は最も遠い
センサを選択し、ト−チ軸のならい制御をする請求項１
に記載の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8308646A JPH10137963A (ja) | 1996-11-06 | 1996-11-06 | レ−ザ加工機ト−チ軸のならい制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8308646A JPH10137963A (ja) | 1996-11-06 | 1996-11-06 | レ−ザ加工機ト−チ軸のならい制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10137963A true JPH10137963A (ja) | 1998-05-26 |
Family
ID=17983579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8308646A Pending JPH10137963A (ja) | 1996-11-06 | 1996-11-06 | レ−ザ加工機ト−チ軸のならい制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10137963A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005135061A (ja) * | 2003-10-29 | 2005-05-26 | Yaskawa Electric Corp | モータ制御装置 |
| CN109048050A (zh) * | 2018-09-10 | 2018-12-21 | 圣同智能机械设备（上海）有限公司 | 一种便捷调整激光打标机焦距的装置 |
| US10406819B2 (en) | 2016-09-26 | 2019-09-10 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting apparatus, color measuring method, and driving method for liquid ejecting apparatus |
-
1996
- 1996-11-06 JP JP8308646A patent/JPH10137963A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005135061A (ja) * | 2003-10-29 | 2005-05-26 | Yaskawa Electric Corp | モータ制御装置 |
| US10406819B2 (en) | 2016-09-26 | 2019-09-10 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting apparatus, color measuring method, and driving method for liquid ejecting apparatus |
| CN109048050A (zh) * | 2018-09-10 | 2018-12-21 | 圣同智能机械设备（上海）有限公司 | 一种便捷调整激光打标机焦距的装置 |
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