JPS63101092A - レ−ザ加工装置 - Google Patents

レ−ザ加工装置

Info

Publication number
JPS63101092A
JPS63101092A JP61247976A JP24797686A JPS63101092A JP S63101092 A JPS63101092 A JP S63101092A JP 61247976 A JP61247976 A JP 61247976A JP 24797686 A JP24797686 A JP 24797686A JP S63101092 A JPS63101092 A JP S63101092A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
workpiece
shape
scanning speed
laser processing
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
Application number
JP61247976A
Other languages
English (en)
Inventor
Toru Nakada
亨 中田
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP61247976A priority Critical patent/JPS63101092A/ja
Publication of JPS63101092A publication Critical patent/JPS63101092A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/1462Nozzles; Features related to nozzles

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、被加工体特には自動車のボディのような三次
元形状ををしたプレス成形品等を例えば切断加工するよ
うな場合に好適するレーザ加工装置に関する。
(従来の技術) 自動車のボディのようなプレス成形品等をレーザ光によ
り切断する場合、二次元レーザ加工装置では対処できな
いことから、従来、5軸制御が行なわれるレーザ加工ヘ
ッドを有する三次元レーザ加工装置が一般的に使用され
ている。このものにおいては、三次元形状ををする被加
工体の切断軌跡に沿ってレーザ加工ヘッドが被加工体に
垂直になるように教示する教示点を表わす座標データに
基づいて、各教示点間を滑らかに連続させる三次元自由
曲線を予め演算する。そして、この三次元自由曲線に基
づいて、レーザ加工ヘッドを走査させると共に、レーザ
加工ヘッドの走査速度及びレーザ出力を制御している。
具体的には、被加工体の形状に応じて、例えば凹凸が小
さくてその曲率半径が大きい場合には、走査速度を速く
、またレーザ出力を高<シ、反対に凹凸が大きくてその
曲率半径が小さい場合には、走査速度を遅く、またレー
ザ出力を低くしている。しかし、従来においてはレーザ
加工ヘッドに供給される加工用ガスは、被加工体の形状
に無関係に一定の供給圧力或は供給流量で供給されてい
る。
(発明が解決しようとする問題点) このようなレーザ加工を最適な条件で行なう場合、レー
ザ加工ヘッドの走査速度Fと加工用ガスの供給圧力Pと
の間に第2図に示すような関係が成立している。即ち、
走査速度Fの増加に応じて供給圧力Pを増加させる必要
がある。しかしながら、上記従来構成では、加工用ガス
の供給圧力が一定であるから、被加工体の形状に即して
レーザ加工ヘッドの走査速度が変化したとき、加工用ガ
スの供給圧力が最適な条件にならないため、被加工体の
切断面状態が粗雑になったり、バーニングの発生成は熱
影響部の拡大等を招く問題がある。
そこで、本発明の目的は、被加工体の形状に即してレー
ザ加工ヘッドの走査速度を変化させてレーザ加工を行な
う場合に、そのレーザ加工を加工用ガスの最適な供給条
件の下で行なうことができて、被加工体の加工面の状態
を良好にできると共に、バーニングの発生成は熱影響部
の拡大等の虞がなくなるレーザ加工装置を提供するにあ
る。。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本発明のレーザ加工装置は、レーザ加工ヘッドの走査速
度及びレーザ出力を被加工体の形状に即したものとなる
ように制御可能な加工ヘッド制御手段を設けると共に、
前記レーザ加工ヘッドに供給される加工用ガスの供給圧
力或は供給流量を前記被加工体の形状に応じて大小調節
する加工用ガス制御手段を設けたところに特徴を有する
(作用) 加工用ガス制御手段により加、工用ガスの供給圧力或は
供給流量を被加工体の形状に応じて大小調節するように
したから、加工ヘッド制御手段により被加工体の形状に
即してレーザ加工ヘッドの走査速度を変化させてレーザ
加工を行なう場合に、そのレーザ加工を常に最適な加工
用ガス供給条件で行なうことができる。
(実施例) 以下、本発明の一実施例につき図面を参照しながら説明
する。
第1図において、1は例えば5軸制御が行われ2fるレ
ーザ加工ヘッドで、これは、その先端部からレーザ光及
び加工用ガスを出力すると共に、被加工体2の形状に応
じて三次元方向に走査されるようになっている。3は数
値制御装置で、これは、予め入力された数値制御プログ
ラム(教示点の座標データ、移動方向、切断軌跡データ
等を含んで構成されている)に従って、レーザ加工ヘッ
ド1を被加工体2の形状に即した三次元自由曲線に沿っ
て走査させるようになっている。4は三次元自由曲線演
算プロセッサで、これは、数値制御装置3からの各教示
点の座標データを入力して各教示点間を滑らかに連続さ
せる三次元自由曲線を演算生成すると共に、この三次元
自由曲線の曲率半径の演算値から、レーザ加工ヘッド1
の走査速度及びレーザ出力、更にレーザ加工ヘッド1に
供給される加工用ガスの供給圧力を演算し、各演算信号
を出力するようになっている。ここで、レーザ加工ヘッ
ド1の走査速度及びレーザ出力の演算については、従来
と同様に三次元自由曲線の曲率半径に応じて演算される
。また、加工用ガスの供給圧力については、第2図に示
すように走査速度Fに供給圧力Pが比例するように演算
されると共に、走査速度Fが一定の条件では第3図及び
第4図に示すように被加工体2の形状たる曲率半径Rに
応じて供給圧力Pが演算される。即ち、切断面の曲率半
径Rがしきい値Rc以上のときは、第3図(a)に示す
被加工体2が平板の場合の供給圧力Pcとし、曲率半径
Rがしきい値Rcより小さいとき、そのうちまず第3図
(b)に示すように被加]ニ体2がレーザ加工ヘッド1
に対して凹状になっているときは、第4図中破線Aのよ
うに曲率半径Rが小さくなるほど供給圧力Pを低くし、
反対に第3図(c)に示すように被加工体2がレーザ加
工ヘッド1に対して凸状になっているときは、第4図中
実線Bのように曲率半径Rが小さくなるほど供給圧力P
を高くするように演算される。ここで、供給圧力Pは走
査速度F及び曲率半径Rを変数として次式で示される関
数として演算されている。
P (R) −f (F (R) 、 R)5はレーザ
制御装置で、これは三次元自由曲線演算プロセッサ4か
らのレーザ出力演算信号を受けてレーザ出力制御信号を
レーザ発振器6に出力する。これにより、レーザ出力制
御信号に従ってレーザ発振器6からレーザ光が出力され
、このレーザ光がレーザ加工ヘッド1に導かれるように
なっている。また、前記数値制御装置3は、三次元自由
曲線演算プロセッサ4からの走査速度演算信号を受けて
、この走査速度演算信号に従ってレーザ加工ヘッド1の
走査速度を制御するようになっている。ここで、数値制
御装置3.三次元自由曲線演算プロセッサ4及びレーザ
制御装置5により加工ヘッド制御手段7が構成されてい
る。
さて、8は加工用ガス制御手段たる加工用ガス制御装置
で、これは三次元自由曲線演算プロセッサ4からの供給
圧力演算信号を受けて供給圧力制御信号を加工用ガス供
給装置9に出力する。これにより、供給圧力制御信号に
従って加工用ガス供給装置9から加工用ガスが出力され
、この加工用ガスがレーザ加工ヘッド1に供給されるよ
うになっている。
このような構成の本実施例によれば、加」二角ガス制御
装置8によりレーザ加工ヘッド1に供給される加工用ガ
スの供給圧力Pを被加工体2の形状、即ちレーザ加工ヘ
ッド1の走査速度Fに応じて、第2図及び第4図に示す
ように大小調節するようにしたので、供給圧力を一定に
保つ従来に比べてレーザ加工時における加工用ガスの供
給条件が最適な状態に維持される。特に、第3図(b)
に示すように被加工体2の形状がレーザ加工ヘッド1に
対して凹状になっているときは、その凹状の曲率半径R
が小さいほど加工用ガスの供給が過剰になるという傾向
があるが、これに対して、第4図中破線Aのように曲率
半径Rが小さくなるほど供給圧力Pを低くしたので、加
工用ガスの供給を適正に保持することができる。また反
対に、第3図(C)に示すように被加工体2の形状がレ
ーザ加工ヘッド1に対して凸状になっているときは、そ
の凸状の曲率半径Rが小さいほど加工用ガスの供給が不
足するという傾向があるが、これに対して、第4図中実
線Bのように曲率半径Rが小さくなるほど供給圧力Pを
高くしたので、加工用ガスの供給を適正に保持すること
ができる。この結果、被加工体2の形状の如何に拘らず
、被加工体2の切断面の状態が粗雑になったり、バーニ
ングの発生成は熱影響部の拡大等を招く虞がなくなるも
のである。
また、切断速度F(走査速度)と被加工体2の板厚Tと
の間の関係を実際に測定した結果を示す第5図のように
、本実施例による加工範囲Xは、従来のものによる加工
範囲Yより広く、しかも本実施例では従来より、切断速
度Fを速くすることができる。
尚、上記実施例では、レーザ切断加工を例としたが、こ
れに限られるものではなく、例えばレーザ溶接或はレー
ザ熱処理(表面硬化、焼入れ等)に適用しても良い。ま
た、数値制御装置3及び三次元自由曲線演算プロセッサ
4を設け、これらを別体のものとして構成しているが、
代わりにこれらの機能を合せ持ツcNc (c omp
 u t e r 1zed  numerical 
 control)装置を設けるようにしても良い。更
に、走査速度F及び曲率半径Rを変数として供給圧力P
を演算するようにしたが、これに代えてレーザ出力W及
び曲率半径Rを変数として供給圧力Pを次式で示す関数
として演算しても良い。
P (R) −f (W (R) 、 R)その他、本
発明は上記し且つ図面に示した実施例に限られるもので
はなく、加工用ガスの供給圧力を調節する代わりに、供
給流量を調節するようにしても良く、要旨を逸脱しない
範囲で種々の変形が可能である。
[発明の効果] 本発明は以上の説明から明らかなように、レーザ加工ヘ
ッドの走査速度及びレーザ出力を被加工体の形状に即し
たものとなるように制御可能な加工ヘッド制御手段を設
けると共に、前記レーザ加工ヘッドに供給される加工用
ガスの供給圧力或は供給流量を前記被加工体の形状に応
じて大小調節する加工用ガス制御手段を設けたので、被
加工体の形状に即してレーザ加工ヘッドの走査速度を変
化させてレーザ加工を行なう場合に、そのレーザ加工を
加工用ガスの最適な供給条件の下で行なうことができて
、被加工体の加工面の状態を良好にできると共に、バー
ニングの発生酸は熱影響部の拡大等の虞がなくなるとい
う優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示すもので、第、1図は全体
のブロック図、第2図は加工用ガスの供給圧力とレーザ
加工ヘッドの走査速度との関係を示す特性図、第3図は
レーザ加工ヘッドと被加工体の形状との関係を示す状態
図、第4図は被加工体の曲率半径と加工用ガスの供給圧
力との関係を示す特性図、第5図は効果説明用の特性図
である。 図面中、1はレーザ加工ヘッド、2は被加工体、7は加
工ヘッド制御手段、8は加工用ガス制御装置(加工用ガ
ス制御手段)を示す。 WAl 図 供給圧力P→ v42図 (a)         (b)         (
C)第3図 c 曲率牛′4ヱR→ 第4図 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、レーザ加工ヘッドの走査速度及びレーザ出力を被加
    工体の形状に即したものとなるように制御可能な加工ヘ
    ッド制御手段と、前記レーザ加工ヘッドに供給される加
    工用ガスの供給圧力或は供給流量を前記被加工体の形状
    に応じて大小調節する加工用ガス制御手段とを設けたこ
    とを特徴とするレーザ加工装置。
JP61247976A 1986-10-18 1986-10-18 レ−ザ加工装置 Pending JPS63101092A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61247976A JPS63101092A (ja) 1986-10-18 1986-10-18 レ−ザ加工装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61247976A JPS63101092A (ja) 1986-10-18 1986-10-18 レ−ザ加工装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63101092A true JPS63101092A (ja) 1988-05-06

Family

ID=17171349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61247976A Pending JPS63101092A (ja) 1986-10-18 1986-10-18 レ−ザ加工装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63101092A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996031315A1 (de) * 1995-04-06 1996-10-10 Polierwerkstatt Für Stahlformen Bestenlehrer Gmbh Verfahren und vorrichtung zum bearbeiten von beliebigen 3d-formflächen mittels laser
US7767928B2 (en) * 2001-09-05 2010-08-03 Lasertec Gmbh Depth measurement and depth control or automatic depth control for a hollow to be produced by a laser processing device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996031315A1 (de) * 1995-04-06 1996-10-10 Polierwerkstatt Für Stahlformen Bestenlehrer Gmbh Verfahren und vorrichtung zum bearbeiten von beliebigen 3d-formflächen mittels laser
US6043452A (en) * 1995-04-06 2000-03-28 Polierwerkstatt Fuer Stahlformen Bestenlehrer Gmbh Method and device for processing arbitrary 3D shaped surfaces by means of a laser, in particular for polishing and texturing workpieces, and for producing sealing surfaces on dies
KR100311839B1 (ko) * 1995-04-06 2002-11-18 엘에프씨 레이저 피니싱 센터 아게 임의의3차원표면의레이저가공용방법및장치
US7767928B2 (en) * 2001-09-05 2010-08-03 Lasertec Gmbh Depth measurement and depth control or automatic depth control for a hollow to be produced by a laser processing device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3162255B2 (ja) レーザ加工方法及びその装置
JP6426662B2 (ja) スカイビング加工制御を行う数値制御装置
JP2004174709A (ja) 工作物を加工するための方法および装置
JPH01197084A (ja) Cncレーザ加工機のパワー制御方式
KR100642225B1 (ko) 터닝 동작의 어댑티브 제어를 위한 방법 및 시스템
JP2017196655A (ja) レーザーブランキング装置を用いた加工方法
JP4143384B2 (ja) 放電加工方法
JPS63101092A (ja) レ−ザ加工装置
JPH05111783A (ja) レーザ加工における穴明け加工方法
JP2885228B2 (ja) ワイヤ放電加工方法及び装置
WO2023000007A3 (de) Verfahren zum erzeugen einer perforierung an einem werkstück für unterschiedliche lasermaschinen
JPH09150282A (ja) レーザ加工方式
JPS58219606A (ja) 形状自動加工方式
SU1139577A1 (ru) Способ обработки криволинейных поверхностей
RU2107593C1 (ru) Способ фрезерования заготовок с переменным припуском
JP2932293B2 (ja) レーザ切断方法
SU502713A1 (ru) Способ обработки деталей из заготовок произвольной формы
JPH0343109A (ja) ドリルによる斜孔の穿孔方法
WO2025185971A8 (de) Verfahren zum bearbeiten eines metallischen werkstücks sowie lasereinrichtung
JPH05177370A (ja) 三次元レーザ加工装置
JPS63115687A (ja) レ−ザ加工機
JPS63250711A (ja) ワ−ク加工装置の加工速度設定方法
Lauwers et al. Development of Process Chains, Integrating Wire Arc Additive Manufacturing, Multi-Axis Machining and Laser Hardening, for Low Series Parts Manufacturing
SU671925A1 (ru) Способ комбинированной упрочн ющечистовой обработки
SU1703254A1 (ru) Способ определени оптимальной скорости резани