JPH056211A - レーザ加工機のギヤツプ制御方法 - Google Patents
レーザ加工機のギヤツプ制御方法Info
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- 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
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- work
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- gap control
- gap
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 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。 【構成】 予め、ノズル５が、ワーク７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ＺOC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ＺCLを決定する。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ＺCL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、ワーク欠落部７１において、
ノズルがワーク表面以下に低下することが防止される。
てもノズルがワークと干渉することがないようにする。 【構成】 予め、ノズル５が、ワーク７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ＺOC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ＺCLを決定する。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ＺCL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、ワーク欠落部７１において、
ノズルがワーク表面以下に低下することが防止される。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
ウェアの概略構成図である。
【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。
手順を示すフローチャートである。
【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。
制御の手順を示すフローチャートである。
５ ノズル
７ ワーク
７１ ワーク欠落部分
８ ギャップ検出器
Claims (4)
- 【請求項１】 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。 - 【請求項２】 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、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。 - 【請求項３】 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、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。 - 【請求項４】 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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3156330A JPH056211A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | レーザ加工機のギヤツプ制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3156330A JPH056211A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | レーザ加工機のギヤツプ制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH056211A true JPH056211A (ja) | 1993-01-14 |
Family
ID=15625425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3156330A Pending JPH056211A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | レーザ加工機のギヤツプ制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH056211A (ja) |
Cited By (7)
| 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 (ja) * | 2006-10-31 | 2008-05-15 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ加工装置 |
| LT5590B (lt) | 2007-12-20 | 2009-08-25 | Uab "Geola Digital", , | Vieno paralakso holografinės informacijos nešiklio apšvietimo būdas |
| JP2012000648A (ja) * | 2010-06-17 | 2012-01-05 | Laserx:Kk | レーザ切断・レーザ溶接両用ノズル、それを用いたレーザ加工機、およびレーザ切断・レーザ溶接両用ノズルを用いた板突き合わせ溶接方法 |
| KR20170122254A (ko) * | 2015-03-03 | 2017-11-03 | 트룸프 레이저-운트 시스템테크닉 게엠베하 | 레이저 가공을 위한 초기 거리 접근 방법 |
| US10035218B2 (en) | 2014-08-29 | 2018-07-31 | Mitsubishi Electric Corporation | Laser machining apparatus and numerical control program creation software |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3085184B2 (ja) * | 1996-03-22 | 2000-09-04 | 住友金属工業株式会社 | Ｓｏｉ基板及びその製造方法 |
-
1991
- 1991-06-27 JP JP3156330A patent/JPH056211A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3085184B2 (ja) * | 1996-03-22 | 2000-09-04 | 住友金属工業株式会社 | Ｓｏｉ基板及びその製造方法 |
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 |
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| LT5590B (lt) | 2007-12-20 | 2009-08-25 | Uab "Geola Digital", , | Vieno paralakso holografinės informacijos nešiklio apšvietimo būdas |
| JP2012000648A (ja) * | 2010-06-17 | 2012-01-05 | Laserx:Kk | レーザ切断・レーザ溶接両用ノズル、それを用いたレーザ加工機、およびレーザ切断・レーザ溶接両用ノズルを用いた板突き合わせ溶接方法 |
| US10035218B2 (en) | 2014-08-29 | 2018-07-31 | Mitsubishi Electric Corporation | Laser machining apparatus and numerical control program creation software |
| KR20170122254A (ko) * | 2015-03-03 | 2017-11-03 | 트룸프 레이저-운트 시스템테크닉 게엠베하 | 레이저 가공을 위한 초기 거리 접근 방법 |
| US10843292B2 (en) | 2015-03-03 | 2020-11-24 | Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh | Initial distance approach for laser processing |
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