JP2003103385A - レーザ加工装置及びレーザ加工方法 - Google Patents
レーザ加工装置及びレーザ加工方法Info
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- JP2003103385A JP2003103385A JP2001293750A JP2001293750A JP2003103385A JP 2003103385 A JP2003103385 A JP 2003103385A JP 2001293750 A JP2001293750 A JP 2001293750A JP 2001293750 A JP2001293750 A JP 2001293750A JP 2003103385 A JP2003103385 A JP 2003103385A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】オペレータに専門的な知識が求められることな
く、また面倒な作業を必要とすることなく、加工加速度
を容易に加工条件として設定すること。 【解決手段】レーザ発振器10から出射されたレーザビ
ーム12をワークWに照射し、ワークWを予め決められ
た加工プログラムに従って加工するレーザ加工装置にお
いて、加工プログラムをプログラム解析部3で解析し、
加工条件データ部5から加工データを読み込み、ワーク
Wとレーザビーム12とを加工加速度で移動し、レーザ
ビーム12を制御して、ワークWを加工する、レーザ加
工装置、及び加工方法。
く、また面倒な作業を必要とすることなく、加工加速度
を容易に加工条件として設定すること。 【解決手段】レーザ発振器10から出射されたレーザビ
ーム12をワークWに照射し、ワークWを予め決められ
た加工プログラムに従って加工するレーザ加工装置にお
いて、加工プログラムをプログラム解析部3で解析し、
加工条件データ部5から加工データを読み込み、ワーク
Wとレーザビーム12とを加工加速度で移動し、レーザ
ビーム12を制御して、ワークWを加工する、レーザ加
工装置、及び加工方法。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、加工プログラムに
従ってワークにレーザ加工を行うレーザ加工装置及びレ
ーザ加工方法に関するものである。
従ってワークにレーザ加工を行うレーザ加工装置及びレ
ーザ加工方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ワークの材質、板厚及び形状に応じて加
工速度をプログラムなどで適宜指定してレーザ加工を行
っているが、加速度については、予めレーザ加工機ごと
に所定の数値に設定されているのが通常であり、プログ
ラムなどで適宜指定することはなかった。
工速度をプログラムなどで適宜指定してレーザ加工を行
っているが、加速度については、予めレーザ加工機ごと
に所定の数値に設定されているのが通常であり、プログ
ラムなどで適宜指定することはなかった。
【0003】ところで、薄板など厚さの薄いワークに対
して高速切断を実現するためには、高速度、高加速度設
定が必要であるが、逆に厚板ワークの切断はレーザ切断
の燃焼速度の制約から低速度、低加速度設定が求められ
る。
して高速切断を実現するためには、高速度、高加速度設
定が必要であるが、逆に厚板ワークの切断はレーザ切断
の燃焼速度の制約から低速度、低加速度設定が求められ
る。
【0004】速度はプログラムや加工条件で適宜変更す
ることができるが、加速度の変更は、前記したように、
予めレーザ加工機ごとに所定の数値に設定されているた
め、変更するのが困難であった。
ることができるが、加速度の変更は、前記したように、
予めレーザ加工機ごとに所定の数値に設定されているた
め、変更するのが困難であった。
【0005】そのため、薄板ワークと厚板ワークを効率
よく同時に加工できるようにするためには、両者のトレ
ードオフを取った加速度を予め設定した上で、レーザ加
工条件を決めて加工を行っていた。
よく同時に加工できるようにするためには、両者のトレ
ードオフを取った加速度を予め設定した上で、レーザ加
工条件を決めて加工を行っていた。
【0006】また、レーザ加工機には、ワークをクラン
プして移動させる機構をもつものが多いが、重量の大き
い厚板ワークを移動させる場合、加減速移動に必要な力
が増大し、これに応じてクランプ力を大きくしなければ
ならない、機械振動を誘発するなどの問題から、厚板ワ
ークでは加速度を低く、薄板ワークでは加速度を高くし
たいという要求があり、これについても、両者のトレー
ドオフを取った加速度を予め設定した上で、レーザ加工
条件を決めて加工を行わなければならなかった。
プして移動させる機構をもつものが多いが、重量の大き
い厚板ワークを移動させる場合、加減速移動に必要な力
が増大し、これに応じてクランプ力を大きくしなければ
ならない、機械振動を誘発するなどの問題から、厚板ワ
ークでは加速度を低く、薄板ワークでは加速度を高くし
たいという要求があり、これについても、両者のトレー
ドオフを取った加速度を予め設定した上で、レーザ加工
条件を決めて加工を行わなければならなかった。
【0007】ワークを高精度に加工しようとすると、一
般に加工時間は長くなってしまうが、ワークの材質、形
状及び必要とされる精度レベルによっては、高精度を必
要とせず、むしろ高速に短時間で加工を完了させたい場
合も多い。このような加工の高速化を目的として、高精
度制御モードと高速制御モードの2つのモードを切り替
える手法が提案されている(特開平7−241686号
公報)。
般に加工時間は長くなってしまうが、ワークの材質、形
状及び必要とされる精度レベルによっては、高精度を必
要とせず、むしろ高速に短時間で加工を完了させたい場
合も多い。このような加工の高速化を目的として、高精
度制御モードと高速制御モードの2つのモードを切り替
える手法が提案されている(特開平7−241686号
公報)。
【0008】また数値制御装置に速度ランピング処理部
を設けて、加工速度を連続的に単調加速または単調減速
させるための速度ランピング制御プログラムを作成せし
め、所定の加工速度となるまで加工速度を単調加速また
は単調減速する手法が提案されている(特開2001−
47269号公報)。
を設けて、加工速度を連続的に単調加速または単調減速
させるための速度ランピング制御プログラムを作成せし
め、所定の加工速度となるまで加工速度を単調加速また
は単調減速する手法が提案されている(特開2001−
47269号公報)。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のレーザ加工の方式では、次のような問題点があ
る。 <イ>両者のトレードオフを取る方式は、トレードオフ
を取った加速度により加工を行っているため、薄板ワー
クと厚板ワークを、それぞれ最適な加工条件で加工する
ことができなかった。 <ロ>高精度制御モードと高速制御モードの2つのモー
ドを切り替える方式は、単にワークを高精度加工する
か、高速加工するかの選択を行うのみであり、ワークの
材質に応じて加工条件を設定するものではない。そのた
め、個々のワークの材質に応じて加速度を含めた加工条
件を設定するためには、レーザ加工条件と制御モードの
2つのモードを設定しなければならず、オペレータに専
門的な知識が求められるとともに極めて面倒な作業が必
要となる。 <ハ>速度ランピングによって加工速度を単調加速また
は単調減速させる方式は、加減速の設定と速度ランピン
グ処理部のオンオフ設定を行うなど二つの設定を行わな
ければならず、上記<ロ>同様、オペレータに専門的な
知識が求められるとともに面倒な作業を必要とする。
た従来のレーザ加工の方式では、次のような問題点があ
る。 <イ>両者のトレードオフを取る方式は、トレードオフ
を取った加速度により加工を行っているため、薄板ワー
クと厚板ワークを、それぞれ最適な加工条件で加工する
ことができなかった。 <ロ>高精度制御モードと高速制御モードの2つのモー
ドを切り替える方式は、単にワークを高精度加工する
か、高速加工するかの選択を行うのみであり、ワークの
材質に応じて加工条件を設定するものではない。そのた
め、個々のワークの材質に応じて加速度を含めた加工条
件を設定するためには、レーザ加工条件と制御モードの
2つのモードを設定しなければならず、オペレータに専
門的な知識が求められるとともに極めて面倒な作業が必
要となる。 <ハ>速度ランピングによって加工速度を単調加速また
は単調減速させる方式は、加減速の設定と速度ランピン
グ処理部のオンオフ設定を行うなど二つの設定を行わな
ければならず、上記<ロ>同様、オペレータに専門的な
知識が求められるとともに面倒な作業を必要とする。
【0010】
【発明の目的】<イ>本発明は上記したような従来の問
題点に鑑みて考えられたもので、オペレータに専門的な
知識が求められることなく、また面倒な作業を必要とす
ることなく、加工加速度を加工条件として設定できるよ
うにしたレーザ加工装置及びレーザ加工方法を提供する
ことを目的とする。 <ロ>また本発明は、ワークの材質、板厚及び形状に応
じて加工加速度を変更することができるようにしたレー
ザ加工装置及びレーザ加工方法を提供することを目的と
する。 <ハ>また本発明は、ワーク重量によって加減速移動に
加わる力を加速度で調整することを可能にしたレーザ加
工装置及びレーザ加工方法を提供することを目的とす
る。 <ニ>本発明は、上記目的のうち少なくとも一つを達成
するようにしたものである。
題点に鑑みて考えられたもので、オペレータに専門的な
知識が求められることなく、また面倒な作業を必要とす
ることなく、加工加速度を加工条件として設定できるよ
うにしたレーザ加工装置及びレーザ加工方法を提供する
ことを目的とする。 <ロ>また本発明は、ワークの材質、板厚及び形状に応
じて加工加速度を変更することができるようにしたレー
ザ加工装置及びレーザ加工方法を提供することを目的と
する。 <ハ>また本発明は、ワーク重量によって加減速移動に
加わる力を加速度で調整することを可能にしたレーザ加
工装置及びレーザ加工方法を提供することを目的とす
る。 <ニ>本発明は、上記目的のうち少なくとも一つを達成
するようにしたものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明に係るレーザ加工装置は、レーザ発
振器から出射されたレーザビームをワークに照射し、ワ
ークを予め決められた加工プログラムに従って加工する
レーザ加工装置において、加工プログラムを記憶する加
工プログラム記憶部と、加工プログラムを解析するプロ
グラム解析部と、加工加速度を指定するワーク加工条件
データを記憶する加工条件データ部と、レーザビームと
ワークとを相対的に移動する移動指令部と、レーザビー
ムを制御するレーザ加工指令部とを備え、加工プログラ
ムをプログラム解析部で解析し、加工条件データ部から
加工条件データを読み込み、レーザビームとワークとを
相対的に加工加速度で移動し、ワークを加工することを
特徴とするものである。
するために、本発明に係るレーザ加工装置は、レーザ発
振器から出射されたレーザビームをワークに照射し、ワ
ークを予め決められた加工プログラムに従って加工する
レーザ加工装置において、加工プログラムを記憶する加
工プログラム記憶部と、加工プログラムを解析するプロ
グラム解析部と、加工加速度を指定するワーク加工条件
データを記憶する加工条件データ部と、レーザビームと
ワークとを相対的に移動する移動指令部と、レーザビー
ムを制御するレーザ加工指令部とを備え、加工プログラ
ムをプログラム解析部で解析し、加工条件データ部から
加工条件データを読み込み、レーザビームとワークとを
相対的に加工加速度で移動し、ワークを加工することを
特徴とするものである。
【0012】また本発明のレーザ加工装置は、レーザ発
振器から出射されたレーザビームをワークに照射し、ワ
ークを予め決められた加工プログラムに従って加工する
レーザ加工装置において、加工加速度を指定する加工プ
ログラムを記憶する加工プログラム記憶部と、加工プロ
グラムを解析するプログラム解析部と、ワークの加工条
件を記憶する加工条件データ部と、レーザビームとワー
クとを相対的に移動する移動指令部と、レーザビームを
制御するレーザ加工指令部とを備え、加工プログラムを
プログラム解析部で解析し、加工条件データ部から加工
条件データを読み込み、レーザビームとワークとを相対
的に加工加速度で移動し、ワークを加工することを特徴
とするものである。
振器から出射されたレーザビームをワークに照射し、ワ
ークを予め決められた加工プログラムに従って加工する
レーザ加工装置において、加工加速度を指定する加工プ
ログラムを記憶する加工プログラム記憶部と、加工プロ
グラムを解析するプログラム解析部と、ワークの加工条
件を記憶する加工条件データ部と、レーザビームとワー
クとを相対的に移動する移動指令部と、レーザビームを
制御するレーザ加工指令部とを備え、加工プログラムを
プログラム解析部で解析し、加工条件データ部から加工
条件データを読み込み、レーザビームとワークとを相対
的に加工加速度で移動し、ワークを加工することを特徴
とするものである。
【0013】また本発明のレーザ加工装置は、加工加速
度をワークの材質、板厚及び形状で変更することを特徴
とするものである。
度をワークの材質、板厚及び形状で変更することを特徴
とするものである。
【0014】また本発明のレーザ加工方法は、プログラ
ム解析部と加工条件データ部を備えたレーザ加工装置を
用い、レーザ発振器から出射されたレーザビームをワー
クに照射し、ワークを予め決められた加工プログラムに
従って加工するレーザ加工方法において、加工プログラ
ムをプログラム解析部で解析し、加工加速度を指定する
加工条件データ部から加工データを読み込み、加工加速
度でワークとレーザビームとを相対的に移動し、ワーク
を加工することを特徴とするものである。
ム解析部と加工条件データ部を備えたレーザ加工装置を
用い、レーザ発振器から出射されたレーザビームをワー
クに照射し、ワークを予め決められた加工プログラムに
従って加工するレーザ加工方法において、加工プログラ
ムをプログラム解析部で解析し、加工加速度を指定する
加工条件データ部から加工データを読み込み、加工加速
度でワークとレーザビームとを相対的に移動し、ワーク
を加工することを特徴とするものである。
【0015】さらに本発明のレーザ加工方法は、プログ
ラム解析部と加工条件データ部を備えたレーザ加工装置
を用い、レーザ発振器から出射されたレーザビームをワ
ークに照射し、ワークを予め決められた加工プログラム
に従って加工するレーザ加工方法において、加工加速度
を指定する加工プログラムをプログラム解析部で解析
し、加工条件データ部から加工データを読み込み、加工
加速度でワークとレーザビームとを相対的に移動し、ワ
ークを加工することを特徴とするものである。
ラム解析部と加工条件データ部を備えたレーザ加工装置
を用い、レーザ発振器から出射されたレーザビームをワ
ークに照射し、ワークを予め決められた加工プログラム
に従って加工するレーザ加工方法において、加工加速度
を指定する加工プログラムをプログラム解析部で解析
し、加工条件データ部から加工データを読み込み、加工
加速度でワークとレーザビームとを相対的に移動し、ワ
ークを加工することを特徴とするものである。
【0016】
【発明の実施の形態】以下図面を参照しながら、本発明
に係る実施の形態について説明する。
に係る実施の形態について説明する。
【0017】<イ>全体の構成(図1)
レ−ザ加工装置は、制御装置1、レ−ザ発振器10、レ
−ザ加工機11などから構成されており、制御装置1の
指令に基づき、レ−ザ発振器10とレ−ザ加工機11を
動作するものである。必要に応じて、レ−ザ発振器10
とレ−ザ加工機11の動作状況を制御装置1にフィ−ド
バックする。なお、加工加速度の用語は、加速度を意味
する場合と、減速度を意味する場合がある。加工加速度
を指定する際、加速度と減速度の両方を指定する場合と、
加速度と減速度をそれぞれ独立して指定する場合があ
る。
−ザ加工機11などから構成されており、制御装置1の
指令に基づき、レ−ザ発振器10とレ−ザ加工機11を
動作するものである。必要に応じて、レ−ザ発振器10
とレ−ザ加工機11の動作状況を制御装置1にフィ−ド
バックする。なお、加工加速度の用語は、加速度を意味
する場合と、減速度を意味する場合がある。加工加速度
を指定する際、加速度と減速度の両方を指定する場合と、
加速度と減速度をそれぞれ独立して指定する場合があ
る。
【0018】<ロ>レーザ加工機
レーザ加工機11は、ワークWを載置して固定するテー
ブル16と、ワークWにレーザビーム12を照射する加
工ヘッド14を設けている。レーザビーム12は、レー
ザ発振器10から出射され、ミラー13などで方向を変
えて加工ヘッド14に導かれ、加工ヘッド14内に設け
られた集光装置で集光され、ノズル15を通してワーク
Wに照射される。図示していないが、このとき同時に加
工ガスもノズル15を通じてワークWに向けて噴射し、
集光レンズを保護するとともに燃焼効率を高めることが
できる。レーザ加工機11には、テーブル16をX軸、
Y軸の2方向に移動制御するためのサーボモータ17、
18が設けられている。これらのサーボモータ17、1
8は、それぞれ制御装置1の移動指令部7に接続されて
おり、この移動指令部7から指令される制御信号(移動
指令)に従って回転制御される。
ブル16と、ワークWにレーザビーム12を照射する加
工ヘッド14を設けている。レーザビーム12は、レー
ザ発振器10から出射され、ミラー13などで方向を変
えて加工ヘッド14に導かれ、加工ヘッド14内に設け
られた集光装置で集光され、ノズル15を通してワーク
Wに照射される。図示していないが、このとき同時に加
工ガスもノズル15を通じてワークWに向けて噴射し、
集光レンズを保護するとともに燃焼効率を高めることが
できる。レーザ加工機11には、テーブル16をX軸、
Y軸の2方向に移動制御するためのサーボモータ17、
18が設けられている。これらのサーボモータ17、1
8は、それぞれ制御装置1の移動指令部7に接続されて
おり、この移動指令部7から指令される制御信号(移動
指令)に従って回転制御される。
【0019】なお、レーザ加工機11は一例を示すもの
であって、ワークWと加工ヘッド14とが相対的に移動
可能な構成となっていればよい。ノズル15からレーザ
ビーム12をワークWに照射し、テーブル16とともに
ワークWがレーザビーム12に対して相対的に移動する
ことによって、所定形状にワークWを切断加工する。
であって、ワークWと加工ヘッド14とが相対的に移動
可能な構成となっていればよい。ノズル15からレーザ
ビーム12をワークWに照射し、テーブル16とともに
ワークWがレーザビーム12に対して相対的に移動する
ことによって、所定形状にワークWを切断加工する。
【0020】<ハ>加工プログラム
加工プログラムは、ワークWの材質データ、板厚データ
及び形状データ、速度指令、加速度指令、加工条件選択
指令、移動指令、レーザ加工指令などからなる一連のプ
ログラム指令で構成され、後述する加工プログラム記憶
部2に記憶される。加工プログラムの1例を図3に示
す。図3の加工プログラム例は、図2に示すワークWの
切断加工の場合のもので、説明を分かり易くするために
単純化したものである。図3において、+materi
al=SS2.3は、材質選択指令であり、ワークWの
材質がSS(一般構造用鋼板)で、板厚が2.3ミリメー
トルであることを示す。このプログラムのN1ブロック
のG23は加工条件選択指令であり、a1は後述する加
工条件データ51の条件1を選択することを示す。N2
ブロックのG00Aは、A地点へ早送り移動することを
示す。ここでA地点へ移動するとは、加工ヘッド14と
テーブル16とを相対的に移動し、レーザビーム12の
照射位置をワークWのA地点にすることである。N3ブ
ロックのM1は、レーザ発振器10からレーザビーム1
2を発振するためのビームオン指令を示す。N4ブロッ
ク及びN6ブロックのG01B、G01Cは、夫々B地
点、C地点へ直線補間移動することを示す。N5ブロッ
クのG15B#αnC#δnは、加速度、減速度のみを変
更するもので、B地点からの加速度はαnに変更し、C
地点に近づく減速度はδnに変更することを示す。この
ように、G15の命令を新たに設けることにより、加速
度や減速度を加工プログラム上で指定できる。なお、全
体の加工条件を変更する場合は、例えばG23a2のご
とく指定し、加工条件データ51の条件2を選択する。
N7ブロックのM6は、ビームオフ指令を示す。上記の
加工プログラムを後述する制御装置1のプログラム解析
部3で解読し、ここから各指令が出力される。
及び形状データ、速度指令、加速度指令、加工条件選択
指令、移動指令、レーザ加工指令などからなる一連のプ
ログラム指令で構成され、後述する加工プログラム記憶
部2に記憶される。加工プログラムの1例を図3に示
す。図3の加工プログラム例は、図2に示すワークWの
切断加工の場合のもので、説明を分かり易くするために
単純化したものである。図3において、+materi
al=SS2.3は、材質選択指令であり、ワークWの
材質がSS(一般構造用鋼板)で、板厚が2.3ミリメー
トルであることを示す。このプログラムのN1ブロック
のG23は加工条件選択指令であり、a1は後述する加
工条件データ51の条件1を選択することを示す。N2
ブロックのG00Aは、A地点へ早送り移動することを
示す。ここでA地点へ移動するとは、加工ヘッド14と
テーブル16とを相対的に移動し、レーザビーム12の
照射位置をワークWのA地点にすることである。N3ブ
ロックのM1は、レーザ発振器10からレーザビーム1
2を発振するためのビームオン指令を示す。N4ブロッ
ク及びN6ブロックのG01B、G01Cは、夫々B地
点、C地点へ直線補間移動することを示す。N5ブロッ
クのG15B#αnC#δnは、加速度、減速度のみを変
更するもので、B地点からの加速度はαnに変更し、C
地点に近づく減速度はδnに変更することを示す。この
ように、G15の命令を新たに設けることにより、加速
度や減速度を加工プログラム上で指定できる。なお、全
体の加工条件を変更する場合は、例えばG23a2のご
とく指定し、加工条件データ51の条件2を選択する。
N7ブロックのM6は、ビームオフ指令を示す。上記の
加工プログラムを後述する制御装置1のプログラム解析
部3で解読し、ここから各指令が出力される。
【0021】<ニ>制御装置
制御装置1は、レーザ加工装置によって種々の構成を取
ることができるが、例えば、加工プログラム記憶部2、
プログラム解析部3、加工条件部4、加工条件データ部
5、加速度データ部6、移動指令部7、レーザ加工指令
部8などからなる。制御装置1は、加工プログラムを編
集することができる。なお、加工プログラムは、外部の
自動プログラム装置などによって作成することもでき
る。
ることができるが、例えば、加工プログラム記憶部2、
プログラム解析部3、加工条件部4、加工条件データ部
5、加速度データ部6、移動指令部7、レーザ加工指令
部8などからなる。制御装置1は、加工プログラムを編
集することができる。なお、加工プログラムは、外部の
自動プログラム装置などによって作成することもでき
る。
【0022】<ホ>加工プログラム記憶部
加工プログラム記憶部2は、加工実行すべきプログラム
を記憶する箇所である。制御装置1や外部の自動プログ
ラミング装置で作成した加工プログラムまたは前もって
選択された加工プログラムが格納されている。
を記憶する箇所である。制御装置1や外部の自動プログ
ラミング装置で作成した加工プログラムまたは前もって
選択された加工プログラムが格納されている。
【0023】<ヘ>プログラム解析部
プログラム解析部3は、加工プログラムの命令内容を解
析する。解析した結果、プログラム解析部3は、加工プ
ログラムに基づいて加工条件部4へ加工条件選択指令を
出し、必要に応じて加速度データ部6へ加速度指令を出
し、移動指令部7ヘ移動指令及び速度指令を出し、レー
ザ加工指令部8へレーザ加工指令を出す。
析する。解析した結果、プログラム解析部3は、加工プ
ログラムに基づいて加工条件部4へ加工条件選択指令を
出し、必要に応じて加速度データ部6へ加速度指令を出
し、移動指令部7ヘ移動指令及び速度指令を出し、レー
ザ加工指令部8へレーザ加工指令を出す。
【0024】<ト>加工条件部
加工条件部4は、プログラム解析部3から加工条件選択
指令を受け取ると、加工条件データ部5を参照して、加
速度データ部6へ加速度条件を出力し、移動指令部7へ
速度条件を出力し、レーザ加工指令部8へレーザ加工条
件を夫々出力する。なお、加工条件部4は、加工条件を
加速度データ部6、移動指令部7及びレーザ加工指令部
8に送るものであり、必要に応じてプログラム解析部3
に含めてもよい。
指令を受け取ると、加工条件データ部5を参照して、加
速度データ部6へ加速度条件を出力し、移動指令部7へ
速度条件を出力し、レーザ加工指令部8へレーザ加工条
件を夫々出力する。なお、加工条件部4は、加工条件を
加速度データ部6、移動指令部7及びレーザ加工指令部
8に送るものであり、必要に応じてプログラム解析部3
に含めてもよい。
【0025】<チ>加工条件データ部
加工条件データ部5は、ワークWの材質、板厚及び形状
のデータごとに設定された加工条件データ51を格納し
ている。加工条件データ51は、ワークWの材質、板厚
及び形状に応じて設定されたレーザ発振器動作条件52
と軸移動動作条件53などの一連の加工データからな
る。レーザ発振器動作条件52は、レーザ発振器10の
加工条件となるパワー(レーザ出力)、周波数、デューテ
ィなどであり、軸移動動作条件53は、ワークWとレー
ザビーム12とを相対的に移動させるためにレーザ加工
機11を補間移動する速度、加速度、減速度などであ
り、またワークWを早送り移動する速度、加速度、減速
度などである。このように、加速度指令を加工プログラ
ム上で指定する他に、加工条件データ部5で指定するこ
とができる。又は、加工プログラム及び加工条件データ
部5の両方で指定することができる。これら加工条件デ
ータ51は、制御装置1で編集されるか、外部の自動プ
ログラミング装置などによって作成される。
のデータごとに設定された加工条件データ51を格納し
ている。加工条件データ51は、ワークWの材質、板厚
及び形状に応じて設定されたレーザ発振器動作条件52
と軸移動動作条件53などの一連の加工データからな
る。レーザ発振器動作条件52は、レーザ発振器10の
加工条件となるパワー(レーザ出力)、周波数、デューテ
ィなどであり、軸移動動作条件53は、ワークWとレー
ザビーム12とを相対的に移動させるためにレーザ加工
機11を補間移動する速度、加速度、減速度などであ
り、またワークWを早送り移動する速度、加速度、減速
度などである。このように、加速度指令を加工プログラ
ム上で指定する他に、加工条件データ部5で指定するこ
とができる。又は、加工プログラム及び加工条件データ
部5の両方で指定することができる。これら加工条件デ
ータ51は、制御装置1で編集されるか、外部の自動プ
ログラミング装置などによって作成される。
【0026】図4に加工条件データ部5に格納されてい
る加工条件データ51の1例を示す。図4の加工条件デ
ータ51は、ワークWの材質ごとにレーザ発振器動作条
件52及び軸移動動作条件53を格納している。また材
質ごとに板厚の大きさに対応して、条件1、2のごとく
必要に応じて複数設定する。レーザ発振器動作条件52
には、前記したごとくレーザ発振器10の加工条件であ
るパワー、周波数、デューティが設定される。パワー、
周波数、デューティは、前記条件1、2に対応してそれ
ぞれp11、p12、fr11、fr12、d11、d
12のごとく所定の数値が設定される。軸移動動作条件
53には、前記したごとくレーザ加工機11を駆動する
補間移動と早送り移動の速度、加速度、減速度が設定さ
れる。速度、加速度、減速度も前記条件1、2に対応し
てそれぞれf11、f12、α11、α12、δ11、
δ12、F11、F12、Α11、Α12、Δ11、Δ
12のごとく所定の数値が設定される(補間移動を小文
字で表示し、早送り移動を大文字で表示して両者を区別
した)。
る加工条件データ51の1例を示す。図4の加工条件デ
ータ51は、ワークWの材質ごとにレーザ発振器動作条
件52及び軸移動動作条件53を格納している。また材
質ごとに板厚の大きさに対応して、条件1、2のごとく
必要に応じて複数設定する。レーザ発振器動作条件52
には、前記したごとくレーザ発振器10の加工条件であ
るパワー、周波数、デューティが設定される。パワー、
周波数、デューティは、前記条件1、2に対応してそれ
ぞれp11、p12、fr11、fr12、d11、d
12のごとく所定の数値が設定される。軸移動動作条件
53には、前記したごとくレーザ加工機11を駆動する
補間移動と早送り移動の速度、加速度、減速度が設定さ
れる。速度、加速度、減速度も前記条件1、2に対応し
てそれぞれf11、f12、α11、α12、δ11、
δ12、F11、F12、Α11、Α12、Δ11、Δ
12のごとく所定の数値が設定される(補間移動を小文
字で表示し、早送り移動を大文字で表示して両者を区別
した)。
【0027】<リ>移動指令部
移動指令部7は、レーザビーム12とワークWとの速
度、加速度などの相対的な移動をレーザ加工機11に指
令するものである。例えば、速度の指令は、X軸、Y軸
方向について、各サーボモータ17、18の回転速度や
レーザビーム12の移動速度を指令し、加速度の指令
は、X軸、Y軸方向について、各サーボモータ17、1
8の回転加速度やレーザビームの移動加速度を指令す
る。
度、加速度などの相対的な移動をレーザ加工機11に指
令するものである。例えば、速度の指令は、X軸、Y軸
方向について、各サーボモータ17、18の回転速度や
レーザビーム12の移動速度を指令し、加速度の指令
は、X軸、Y軸方向について、各サーボモータ17、1
8の回転加速度やレーザビームの移動加速度を指令す
る。
【0028】<ヌ>レーザ加工指令部
レーザ加工指令部8は、パワー、周波数やデューティな
どレーザビーム12のレーザ発振器動作条件52をレー
ザ発振器10に指令するものである。
どレーザビーム12のレーザ発振器動作条件52をレー
ザ発振器10に指令するものである。
【0029】<ル>加速度データ部
加速度データ部6は、ワークWの材質、板厚及び形状に
応じて最適な加速度を記憶するものであり、プログラム
解析部3や加工条件部4から指令された加速度条件を記
憶する。又は、加速度データ部6は、加工プログラムで
指定した加速度のデータのみを記憶しても良い。なお、
加速度データ部6は、必要に応じて移動指令部7に含め
てもよい。
応じて最適な加速度を記憶するものであり、プログラム
解析部3や加工条件部4から指令された加速度条件を記
憶する。又は、加速度データ部6は、加工プログラムで
指定した加速度のデータのみを記憶しても良い。なお、
加速度データ部6は、必要に応じて移動指令部7に含め
てもよい。
【0030】次に本発明のレーザ加工装置を使用してワ
ークWにレーザ加工する方法について説明する。
ークWにレーザ加工する方法について説明する。
【0031】<イ>プログラムの読み込み
図2にワークWの切断加工例を示し、図3にこの加工プ
ログラム例を示す。ワークWは、材質がSSで、板厚が
2.3ミリメートルであり、A地点でピアッシングを行
った後に、A地点からB地点まで斜めに切断加工を行
い、さらにB地点からC地点まで切断加工を行う例であ
る。先ず、加工プログラム記憶部2に記憶されている加
工プログラムがプログラム解析部3で読み込まれる。プ
ログラム解析部3は、図5のフローチャートで示すよう
に1行ごとに読み込み、先ず材質選択指令として+ma
terial=SS2.3を読み込み、ワークWの材質
がSSで、板厚が2.3ミリメートルであることを加工
条件部4へ指令する。なお、加工条件データ51には、
材質と板厚とを2次元配列で格納することができ、この
場合は、加工プログラムに+material=SS、
+thickness=2.3のように指定してもよ
い。次にN1ブロックのG23a1が読み込まれ、図4
に示す加工条件データ51の条件1が選択される。即
ち、プログラム解析部3でN1ブロックが読み込まれる
ことによって、プログラム解析部3から加工条件選択指
令が加工条件部4へ出力され、加工条件データ部5を参
照して加工条件データ51から材質がSSで、板厚が2.
3ミリメートルの条件1を選択し、レーザ発振器動作条
件52をレーザ加工指令部8へ出力し、軸移動動作条件
53を加速度データ部6及び移動指令部7へ出力する
(図1参照)。
ログラム例を示す。ワークWは、材質がSSで、板厚が
2.3ミリメートルであり、A地点でピアッシングを行
った後に、A地点からB地点まで斜めに切断加工を行
い、さらにB地点からC地点まで切断加工を行う例であ
る。先ず、加工プログラム記憶部2に記憶されている加
工プログラムがプログラム解析部3で読み込まれる。プ
ログラム解析部3は、図5のフローチャートで示すよう
に1行ごとに読み込み、先ず材質選択指令として+ma
terial=SS2.3を読み込み、ワークWの材質
がSSで、板厚が2.3ミリメートルであることを加工
条件部4へ指令する。なお、加工条件データ51には、
材質と板厚とを2次元配列で格納することができ、この
場合は、加工プログラムに+material=SS、
+thickness=2.3のように指定してもよ
い。次にN1ブロックのG23a1が読み込まれ、図4
に示す加工条件データ51の条件1が選択される。即
ち、プログラム解析部3でN1ブロックが読み込まれる
ことによって、プログラム解析部3から加工条件選択指
令が加工条件部4へ出力され、加工条件データ部5を参
照して加工条件データ51から材質がSSで、板厚が2.
3ミリメートルの条件1を選択し、レーザ発振器動作条
件52をレーザ加工指令部8へ出力し、軸移動動作条件
53を加速度データ部6及び移動指令部7へ出力する
(図1参照)。
【0032】<ロ>A地点への移動
次にN2ブロックのG00Aが読み込まれる。G00A
は、A地点へ早送り移動することを示しており、ワーク
Wの板厚(重量量)に応じて、例えばワークWが薄い(軽
い)場合は加速度を大きく、ワークWが厚い(重い)場合は
加速度を小さく設定している。減速度についても同様に
設定する。 図2においてA11は加速度を示し、Δ1
1は減速度を示し、テーブル16が速度F11に達する
まで加速度A11で加速され、その後、速度F11で移
動し、A地点に近づくにつれ減速度Δ11で減速され、
A地点で停止する。N1ブロックで条件1を選択してい
るので、パワーp11、周波数fr11、デューティd
11からなるレーザ発振器動作条件52が設定される
が、後述するビームオン指令M1が出力されるまでレー
ザ加工指令部8は作動しない。なお、図1のレーザ加工
機11では、ワークWの移動、例えば、A地点、B地
点、C地点までの移動は、X軸方向とY軸方向を制御す
ることになり、軸移動動作条件53をサーボモータ1
7、18に適宜配分することによって行うことができ
る。
は、A地点へ早送り移動することを示しており、ワーク
Wの板厚(重量量)に応じて、例えばワークWが薄い(軽
い)場合は加速度を大きく、ワークWが厚い(重い)場合は
加速度を小さく設定している。減速度についても同様に
設定する。 図2においてA11は加速度を示し、Δ1
1は減速度を示し、テーブル16が速度F11に達する
まで加速度A11で加速され、その後、速度F11で移
動し、A地点に近づくにつれ減速度Δ11で減速され、
A地点で停止する。N1ブロックで条件1を選択してい
るので、パワーp11、周波数fr11、デューティd
11からなるレーザ発振器動作条件52が設定される
が、後述するビームオン指令M1が出力されるまでレー
ザ加工指令部8は作動しない。なお、図1のレーザ加工
機11では、ワークWの移動、例えば、A地点、B地
点、C地点までの移動は、X軸方向とY軸方向を制御す
ることになり、軸移動動作条件53をサーボモータ1
7、18に適宜配分することによって行うことができ
る。
【0033】<ハ>ピアッシング加工
次にN3ブロックのビームオン指令M1が読み込まれ
る。ビームオン指令M1により、既にN1ブロックで選
択されている条件1によるパワーp11、周波数fr1
1、デューティd11からなるレーザ発振器動作条件5
2がレーザ加工指令部8へ出力される。ワークWは、A
地点に位置しているため、ワークWにはノズル15から
パワーp11、周波数fr11、デューティd11が設
定されたレーザビーム12が照射され、ピアッシング加
工が行われる。
る。ビームオン指令M1により、既にN1ブロックで選
択されている条件1によるパワーp11、周波数fr1
1、デューティd11からなるレーザ発振器動作条件5
2がレーザ加工指令部8へ出力される。ワークWは、A
地点に位置しているため、ワークWにはノズル15から
パワーp11、周波数fr11、デューティd11が設
定されたレーザビーム12が照射され、ピアッシング加
工が行われる。
【0034】<ニ>B地点までの加工
次にN4ブロックのG01Bが読み込まれる。G01B
の読み込みでA地点からB地点へ直線補間移動するが、
この場合の加工条件は、前記のN1ブロックで条件1が
選択されているので、条件1でA地点からB地点へ直線
補間移動することになる。即ち、パワーp11、周波数
fr11、デューティd11が設定されたレーザ発振器
動作条件52をレーザ加工指令部8へ出力し、速度f1
1、加速度α11、減速度δ11が設定された軸移動動
作条件53を加速度データ部6及び移動指令部7へ出力
する。これによって、テーブル16が速度f11に達す
るまで加速度α11で加速され、その後、速度f11で
直線補間移動し、B地点に近づくにつれ減速度δ11で
減速され、B地点に達する。A地点からB地点に達する
間、ワークWにはノズル15からパワーp11、周波数
fr11、デューティd11が設定されたレーザビーム
12が照射され、A地点からB地点までレーザにより切
断加工が行われる。
の読み込みでA地点からB地点へ直線補間移動するが、
この場合の加工条件は、前記のN1ブロックで条件1が
選択されているので、条件1でA地点からB地点へ直線
補間移動することになる。即ち、パワーp11、周波数
fr11、デューティd11が設定されたレーザ発振器
動作条件52をレーザ加工指令部8へ出力し、速度f1
1、加速度α11、減速度δ11が設定された軸移動動
作条件53を加速度データ部6及び移動指令部7へ出力
する。これによって、テーブル16が速度f11に達す
るまで加速度α11で加速され、その後、速度f11で
直線補間移動し、B地点に近づくにつれ減速度δ11で
減速され、B地点に達する。A地点からB地点に達する
間、ワークWにはノズル15からパワーp11、周波数
fr11、デューティd11が設定されたレーザビーム
12が照射され、A地点からB地点までレーザにより切
断加工が行われる。
【0035】<ホ>加速度の変更
次にN5ブロックのG15B#αnC#δnが読み込まれ
る。前記したごとくG15は、加工加速度のみを変更す
るもので、B#αnC#δnにより、B地点からの加速度
はαnに変更し、C地点に近づく減速度はδnに変更す
るものである。なお、加速度と減速度を別々に変更する
こともできる。
る。前記したごとくG15は、加工加速度のみを変更す
るもので、B#αnC#δnにより、B地点からの加速度
はαnに変更し、C地点に近づく減速度はδnに変更す
るものである。なお、加速度と減速度を別々に変更する
こともできる。
【0036】<ヘ>C地点までの加工
次にN6ブロックのG01Cが読み込まれる。G01C
は、C地点へ直線補間移動することを示し、この場合の
加工条件は、前記のN1ブロックで条件1が選択されて
いるので、条件1でB地点からC地点へ直線補間移動す
ることになるが、加工加速度は前記のN5ブロックのG
15B#αnC#δnにより、B地点からの加速度はαn
に変更され、C地点に近づく減速度はδnに変更され
る。パワーp11、周波数fr11、デューティd11
が設定されたレーザ発振器動作条件52をレーザ加工指
令部8へ出力し、速度f11、加速度αn、減速度δn
が設定された軸移動動作条件53を加速度データ部6及
び移動指令部7へ出力する。これによって、テーブル1
6が速度f11に達するまで加速度αnで加速され、そ
の後速度f11で移動し、C地点に近づくにつれ減速度
δnで減速され、C地点に達する。この間、ワークWに
はノズル15からパワーp11、周波数fr11、デュ
ーティd11が設定されたレーザビーム12が照射さ
れ、B地点からC地点までレーザにより切断加工が行わ
れる。
は、C地点へ直線補間移動することを示し、この場合の
加工条件は、前記のN1ブロックで条件1が選択されて
いるので、条件1でB地点からC地点へ直線補間移動す
ることになるが、加工加速度は前記のN5ブロックのG
15B#αnC#δnにより、B地点からの加速度はαn
に変更され、C地点に近づく減速度はδnに変更され
る。パワーp11、周波数fr11、デューティd11
が設定されたレーザ発振器動作条件52をレーザ加工指
令部8へ出力し、速度f11、加速度αn、減速度δn
が設定された軸移動動作条件53を加速度データ部6及
び移動指令部7へ出力する。これによって、テーブル1
6が速度f11に達するまで加速度αnで加速され、そ
の後速度f11で移動し、C地点に近づくにつれ減速度
δnで減速され、C地点に達する。この間、ワークWに
はノズル15からパワーp11、周波数fr11、デュ
ーティd11が設定されたレーザビーム12が照射さ
れ、B地点からC地点までレーザにより切断加工が行わ
れる。
【0037】<ト>レーザビームの出射停止
次にN7ブロックのM6が読み込まれる。M6は、ビー
ムオフ指令であるため、C地点において、レーザ発振器
10からレーザビーム12の出射を停止し、図2に示す
ワークWの切断加工を停止する。さらに、加工プログラ
ムの以降のステップが、同様の手順でプログラム解析部
3で読み込まれ、レーザ加工処理が行われる。
ムオフ指令であるため、C地点において、レーザ発振器
10からレーザビーム12の出射を停止し、図2に示す
ワークWの切断加工を停止する。さらに、加工プログラ
ムの以降のステップが、同様の手順でプログラム解析部
3で読み込まれ、レーザ加工処理が行われる。
【0038】
【本発明の効果】本発明のレーザ加工装置及びレーザ加
工方法は、以上説明したようになるから次のような効果
を得ることができる。 <イ>本発明は、加工加速度を容易に加工条件として設
定することができる。 <ロ>また、本発明は、加工加速度を加工プログラムの
命令文あるいは加工条件データ部に設けることができる
ので、ワークの材質、板厚及び形状に応じて容易に加工
加速度を変更することができる。 <ハ>また、本発明は、容易に加工加速度を変更するこ
とができるので、ワーク重量によって加減速移動に加わ
る力を加速度によって任意に調整するができ、レーザ加
工機に対して最適なワーク加工動作条件を与えることが
できる。
工方法は、以上説明したようになるから次のような効果
を得ることができる。 <イ>本発明は、加工加速度を容易に加工条件として設
定することができる。 <ロ>また、本発明は、加工加速度を加工プログラムの
命令文あるいは加工条件データ部に設けることができる
ので、ワークの材質、板厚及び形状に応じて容易に加工
加速度を変更することができる。 <ハ>また、本発明は、容易に加工加速度を変更するこ
とができるので、ワーク重量によって加減速移動に加わ
る力を加速度によって任意に調整するができ、レーザ加
工機に対して最適なワーク加工動作条件を与えることが
できる。
【図1】レーザ加工装置のブロック図
【図2】ワークの加工例の説明図
【図3】レーザ加工の加工プログラムの説明図
【図4】加工条件データの説明図
【図5】加工プログラムの解釈フローチャート図
1・・・制御装置
2・・・加工プログラム記憶部
3・・・プログラム解析部
4・・・加工条件部
5・・・加工条件データ部
51・・加工条件データ
52・・レーザ発振器動作条件
53・・軸移動動作条件
6・・・加速度データ部
7・・・移動指令部
8・・・レーザ加工指令部
10・・レーザ発振器
11・・レーザ加工機
12・・レーザビーム
Claims (5)
- 【請求項1】レーザ発振器から出射されたレーザビーム
をワークに照射し、ワークを予め決められた加工プログ
ラムに従って加工するレーザ加工装置において、 加工プログラムを記憶する加工プログラム記憶部と、 加工プログラムを解析するプログラム解析部と、 加工加速度を指定するワーク加工条件データを記憶する
加工条件データ部と、 レーザビームとワークとを相対的に移動する移動指令部
と、 レーザビームを制御するレーザ加工指令部とを備え、 加工プログラムをプログラム解析部で解析し、加工条件
データ部から加工条件データを読み込み、レーザビーム
とワークとを相対的に加工加速度で移動し、ワークを加
工することを特徴とする、レーザ加工装置。 - 【請求項2】レーザ発振器から出射されたレーザビーム
をワークに照射し、ワークを予め決められた加工プログ
ラムに従って加工するレーザ加工装置において、 加工加速度を指定する加工プログラムを記憶する加工プ
ログラム記憶部と、 加工プログラムを解析するプログラム解析部と、 ワークの加工条件を記憶する加工条件データ部と、 レーザビームとワークとを相対的に移動する移動指令部
と、 レーザビームを制御するレーザ加工指令部とを備え、 加工プログラムをプログラム解析部で解析し、加工条件
データ部から加工条件データを読み込み、レーザビーム
とワークとを相対的に加工加速度で移動し、ワークを加
工することを特徴とする、レーザ加工装置。 - 【請求項3】請求項1又は請求項2に記載のレーザ加工
装置において、 加工加速度は、ワークの材質、板厚及び形状で変更する
ことを特徴とする、レーザ加工装置。 - 【請求項4】プログラム解析部と加工条件データ部を備
えたレーザ加工装置を用い、レーザ発振器から出射され
たレーザビームをワークに照射し、ワークを予め決めら
れた加工プログラムに従って加工するレーザ加工方法に
おいて、 加工プログラムをプログラム解析部で解析し、加工加速
度を指定する加工条件データ部から加工データを読み込
み、加工加速度でワークとレーザビームとを相対的に移
動し、ワークを加工することを特徴とする、レーザ加工
方法。 - 【請求項5】プログラム解析部と加工条件データ部を備
えたレーザ加工装置を用い、レーザ発振器から出射され
たレーザビームをワークに照射し、ワークを予め決めら
れた加工プログラムに従って加工するレーザ加工方法に
おいて、 加工加速度を指定する加工プログラムをプログラム解析
部で解析し、加工条件データ部から加工データを読み込
み、加工加速度でワークとレーザビームとを相対的に移
動し、ワークを加工することを特徴とする、レーザ加工
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001293750A JP2003103385A (ja) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001293750A JP2003103385A (ja) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003103385A true JP2003103385A (ja) | 2003-04-08 |
Family
ID=19115476
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001293750A Pending JP2003103385A (ja) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003103385A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011070538A (ja) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Mitsubishi Electric Corp | 加工制御装置およびレーザ加工装置 |
-
2001
- 2001-09-26 JP JP2001293750A patent/JP2003103385A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011070538A (ja) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Mitsubishi Electric Corp | 加工制御装置およびレーザ加工装置 |
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