JP2541493B2 - レ―ザ加工装置 - Google Patents
レ―ザ加工装置Info
- Publication number
- JP2541493B2 JP2541493B2 JP5322511A JP32251193A JP2541493B2 JP 2541493 B2 JP2541493 B2 JP 2541493B2 JP 5322511 A JP5322511 A JP 5322511A JP 32251193 A JP32251193 A JP 32251193A JP 2541493 B2 JP2541493 B2 JP 2541493B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- laser irradiation
- irradiation timing
- command value
- data
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
置)と接続して金属や樹脂等の溶接および切断等の加工
を行うレーザ加工装置に関する。
く、金属および樹脂等の溶接、切断及び熱処理等幅広く
利用されている。一般的なレーザ加工装置について、図
7を用いて説明する。
光2を発振するレーザ発振ユニット1と、このレーザ光
2を反射し被加工物5まで導くミラー3と、前記レーザ
光2を集光するレンズ4と、前記被加工物5を搭載しX
ーY方向に移動するテーブル6と、前記テーブル6をX
軸方向に移動させるX軸駆動部8と、前記テーブル6を
Y軸方向に移動させるY軸駆動部9と、前記レーザ発振
ユニット1、前記X軸駆動部8、およびY軸駆動部9を
制御する制御部7とを有している。
部7からの移動制御信号に基づいてテーブル6が移動
し、このテーブル6上に装着された被加工物5とレーザ
光2との相対位置が変化し、前記被加工物5上にレーザ
光2が移動経路どおりに照射され加工される。
一定の時間間隔でパルス発振されており、一方、前記テ
ーブル6の移動は、等速運動だけではなく、移動動作の
開始時および停止時や、また移動方向の変更時には、加
速または減速運動をすることになる。このため、この種
のレーザ加工装置を用いて前記被加工物5を加工する場
合、加速・減速運動領域では、等速運動領域に比べて単
位移動距離あたりのレーザ光2の照射量が多くなること
になる。よって、このような加速・減速を伴う角部等の
加工については、等速移動を行う直線移動部分に比べて
エネルギー密度が高くなり、一様な加工品質を維持した
溶接や切断を行うことができないという問題があった。
離あたりのエネルギー密度の一定化をはかり一様な加工
品質を得ることを目的としたレーザ加工装置の一構成
が、特開昭59ー147792号公報に開示されてい
る。
示されているレーザ加工装置は、図7に示す一般的なレ
ーザ加工装置の構成において、制御部7が、レーザ光2
と被加工物5との相対位置の変化量に応じてレーザ発振
ユニット1の発振パルス数を制御している。その具体的
な制御動作を図8を用いて説明する。
値をD/A変換器11、12を介して、前記X軸駆動部
8およびY軸駆動部9に送出するとともに、レジスタ1
7にレーザパルス間隔を指定する指定値Lを出力する。
エンコーダ13、14は、前記テーブル6の移動量を各
軸の駆動部8、9の動作から検出し、その信号を数値制
御部10にフィードバックし、前記各指令値を減算して
いく。前記テーブル6の移動は前記指令値が0になるま
で続けられる。
知信号は、カウンタ15、16においてそれぞれカウン
トされ、そのカウント値をX、Yとする。演算部18
は、前
レーザパルス間隔を指定する指定値L
ニット1にレーザ出力パルス信号を送出するとともに、
前記カウンタ値を0にリセットする。
テーブル6の移動量を示す検知信号がカウンタ15、1
6に伝達されると、前記カウンタ15、16は再びその
信号をカウントし、前記演算部18は上記の動作を繰返
し行う。前記レーザ発振ユニット1は、前記演算部18
から出力されたパルス信号を入力する毎に、レーザ光2
を1パルスずつ出力する。
92号公報に記載されているレーザ加工装置は、テーブ
ル6の移動速度の変化に関係なく、レーザ光2と非加工
物5との相対移動量が一定値Lに達する毎にレーザパル
スが発せられる。
7792号公報に開示されているレーザ加工装置では、
レーザパルスのタイミングを決定するのに、レーザ光と
非加工物との相対移動距離を、非加工物を載置したテー
ブルが移動している最中に、算出しなければならない。
したがって、レーザ照射位置が照射するべき所定の位置
に到達した後、レーザ光と非加工物との相対移動距離を
算出するのに一定時間を要し、その後に、レーザ光が照
射されることになる。しかし、この相対移動距離を算出
するのに必要な時間が経過する間に、レーザ光と非加工
物との相対的な位置関係は変化しており、この相対移動
距離を算出するのに要した時間中に移動した分だけレー
ザ光の照射位置に誤差を生じる。
速度が高速になればなるほど大きくなり、テーブルの移
動速度が加工中に変化する場合には、レーザ照射間隔に
ズレを生じ、加工品質に大きく影響してしまうという問
題点があった。
めに、本発明のレーザ加工装置は、レーザをパルス発振
させるレーザ発振ユニットと、前記レーザと被加工物と
の相対位置を変化させる指令値を出力する数値制御手段
と、前記指令値を一時記憶する第1の記憶手段と、前記
第1の記憶手段に記憶された指令値に基づいて、前記レ
ーザと前記被加工物との相対位置の変化を先読みし、そ
の相対移動量をパラメータとするレーザ照射タイミング
データを生成するデータ生成手段と、前記第1の記憶手
段に記憶された指令値を先入れ先出しで読みだし、その
指令値に基づいて、前記レーザと前記被加工物との相対
位置を変化させる駆動手段と、前記レーザと前記被加工
物との相対位置の変化量を検出する検出手段と、前記検
出手段により検出された相対位置の変化量と前記データ
生成手段において生成されたレーザ照射タイミングデー
タとに基づいてレーザ照射タイミングを制御するタイミ
ング制御手段とを有する。
細に説明する。
す構成を含んで構成されており、重複する部分の説明は
省略する。
制御部7の一実施例を示すブロック図であり、図7を併
せ参照して説明する。
位置と被加工物5との相対的な位置とを制御するため
に、被加工物5を載せたテーブル6をX−Y方向に移動
させるX軸駆動部8およびY軸駆動部9に対し、駆動指
令値を出力する。レーザ照射タイミングデータ生成部2
3は、前記数値制御部10から出力された各軸に対する
指令値を一時的に記憶するバッファ19、20と、この
バッファ19、20に記憶された前記駆動指令値に基づ
いて、移動経路情報を先読みし相対移動量をパラメータ
とするレーザ照射タイミングデータを生成するデータ生
成演算部21と、このレーザ照射タイミングデータを記
憶するデータバッファ22とを有する。前記データ生成
演算部21は、レーザ照射タイミングデータを生成した
後、前記バッファ19、20に記憶された前記指令値を
先入れ先出しで、D/A変換器11、12を介して、前
記X軸駆動部8およびY軸駆動部9に出力する。エンコ
ーダ13、14は、前記X軸駆動部8およびY軸駆動部
9の動作よりレーザ光2照射位置と被加工物5との相対
位置の変化量を検出する。この検出された信号は前記数
値制御部10にフィードバックされ、前記駆動指令値を
減算する。ここで、この駆動指令値が0になるまでテー
ブル6は移動を続ける。カウンタ15、16は、前記エ
ンコーダ13、14において検出された信号をカウント
する。レーザ照射出力信号制御部25は、前記データバ
ッファ22から出力されるレーザ照射タイミングデータ
を取り込むレジスタ24を有し、このレジスタ24に取
り込まれたレーザ照射タイミングデータと前記カウンタ
15、16においてカウントされたカウント値とを比較
するとともに、その比較結果に基づいて前記レーザ発振
ユニット1にパルス信号を出力する。前記レーザ発振ユ
ニット1は、このパルス信号にしたがってレーザパルス
を出力する。
の動作について図2に示すフローチャートにしたがって
説明する。
を各軸の駆動部8、9に指令する指令値をセットする
(S21)。
イミングデータ生成部23内のバッファ19、20にそ
れぞれ一時保存され(S22)、その指令値は、データ
生成演算部21において、レーザ照射タイミングデータ
を生成する際に参照される。データ生成演算部21で
は、「所定の条件」を満たすまでレーザ照射タイミング
データを生成し続け(S23)、その条件を満たした場
合のレーザ照射タイミングデータをデータバッファ22
に記憶する(S24)。
た指令値は、レーザ照射タイミングデータ生成のために
参照された後、D/A変換部11、12を介して、テー
ブル6をX−Y方向に移動させるX軸駆動部8およびY
軸駆動部9に出力され、その指令値にしたがって、前記
X軸駆動部8およびY軸駆動部9は駆動し、テーブル6
は移動する(S25)。
14により検出され(S26)、その移動量はカウンタ
15、16においてカウントされる(S28)。また、
前記エンコーダ13、14からの出力は前記数値制御部
10にフィードバックされ、セットされた指令値を減算
する(S27)。前記数値制御部10から出力される指
令値が0になると、テーブル6の移動は終了する(S2
13)。
たレーザ照射タイミングデータはレジスタ24に取り込
まれる(S29)。
レジスタ24に取り込まれたレーザ照射タイミングデー
タと前記カウンタ15、16でカウントされたカウント
値とを比較する(S210)。「所定の条件」を満たす
まで、この比較は続けられ、この条件を満たすと、この
レーザ照射出力信号制御部25は、レーザ発振ユニット
1に対して、レーザ照射パルス信号を出力する(S21
1)とともに、前記カウンタ値をリセットする(S21
2)。
射パルス信号にしたがってレーザパルスを出力する。
ザ照射タイミングデータの生成手順を説明する。
成する手順を示すフローチャートであり、図5は、加工
経路と指令パルスとの関係を示す説明図であり、図6
は、加工経路とレーザ照射スポット位置との関係を示す
説明図である。
するために用いられる各変数を初期化する(S31)。
つまり、t=0、Lt2 =0,Lr2 =0とする。ここ
で、tは時刻、Ltは時刻tまでの加工移動の長さ、L
rはレーザ照射位置の計算誤差が累積しないよう配慮す
るための変数である。
Lt2 =L(t−△t)2 +Pxt2 +Pyt2 +Lr
2 は、加工移動長さLtの2乗値の計算であり、この式
において、L(t−△t)2 は1周期前のデータに対す
る計算値の加工移動長さを示し、PxtおよびPytは
それぞれX軸駆動部8に対する指令パルスPxおよびY
軸駆動部9に対する指令パルスPyの時刻tにおける値
を示す。また、ここでは、加工移動長さを計算するのに
平方根の計算をしないで済むようになっている。また、
SPx=Σ|Pxt|およびSPy=Σ|Pyt|で
は、加工が開始されてから時刻tまでのX軸およびY軸
に対する指令パルスPxおよびPyの総和を計算する。
ここで、SPxおよびSPyはそれぞれ図5おいて計算
開始時刻から時刻tまでの縦線部分の面積に相当する。
に示す予め与えられているレーザ照射間隔Ldの2乗値
とを比較する(S33)。
は、レーザ照射タイミングデータの転送および端数Lr
の計算および加工移動長さLtのゼロクリアを行う(S
34)。ここでは、SPxおよびSPyの計算値をレー
ザ照射タイミングデータとしてデータバッファを介して
レーザ照射出力制御部内のレジスタ24に転送する。こ
のように間接的に転送することによって、レーザ照射デ
ータ生成の演算処理とレーザ照射出力制御部の演算処理
とが非同期で行うことができる。また、Lr2=Lt2
−Ld2 を計算する。これは、計算上の微少な誤差が累
積しないように次回の計算で配慮するために行う。
ために時刻のカウンタを繰り上げる(S35)。つま
り、t=t+△tとする。
2 の場合は、直接、前記S35に移る。
がどうかで演算処理の終了判定をし、終了しないなら
ば、S32に戻る(S36)。
て、レーザ照射出力信号制御部25における制御手順を
説明する。
算出されたレーザ照射タイミングデータSPxおよびS
Pyをそれぞれデータバッファからレジスタ24にLx
およびLyとして読み込む(S41)。
照射タイミングデータLxおよびLyと、カウンタ1
5、16においてカウントされたエンコーダフィードバ
ックパルスのカウント値XおよびYとをそれぞれ比較す
る(S42)。
ならば、レーザ照射パルス信号をレーザ発振ユニット1
に出力する(S43)。
が成り立たなければ、前記S42における比較を繰り返
す。
パルス信号を受ける毎にレーザを1パルスずつ発振す
る。
工装置は、レーザ光照射位置と被加工物との相対移動量
と、レジスタに記憶されたレーザ照射タイミングデータ
との比較を複雑な演算を行うことなく実行できるため
に、エンコーダから出力されるレーザ光照射位置と被加
工物との相対移動量のフィードバックに高速に対応し、
時間の遅れを生じることなくレーザ光の照射タイミング
を制御することができる。このように、本発明のレーザ
加工装置は、相対加工速度の変化すなわちレーザ光照射
位置と被加工物との相対速度の変化に関係なく、加工単
位長さ当たりのレーザ光エネルギ密度を一定にすること
ができ、レーザ加工の品質を向上させる効果がある。
なく、本発明の制御手段をユニットとして追加するだけ
で本発明の効果を得ることができる。
ト。
フローチャート。
ト。
示す説明図。
図。
Claims (4)
- 【請求項1】 レーザをパルス発振させるレーザ発振ユ
ニットと、 前記レーザと被加工物との相対位置を変化させる指令値
を出力する数値制御手段と、 前記指令値を一時記憶する第1の記憶手段と、 前記第1の記憶手段に記憶された指令値に基づいて、前
記レーザと前記被加工物との相対位置の変化を先読み
し、その先読みした相対移動量をパラメータとするレー
ザ照射タイミングデータを生成するデータ生成手段と、 前記第1の記憶手段に記憶された指令値を先入れ先出し
で読みだし、その指令値に基づいて、前記レーザと前記
被加工物との相対位置を変化させる駆動手段と、 前記レーザと前記被加工物との相対位置の変化量を検出
する検出手段と、 前記検出手段により検出された相対位置の変化量と前記
データ生成手段において生成されたレーザ照射タイミン
グデータとに基づいてレーザ照射タイミングを制御する
タイミング制御手段とを有することを特徴とするレーザ
加工装置。 - 【請求項2】 前記データ生成手段において生成された
レーザ照射タイミングデータを前記タイミング制御手段
に出力する前に、このレーザ照射タイミングデータを一
時記憶する第2の記憶手段を有することを特徴とする前
記請求項1に記載のレーザ加工装置。 - 【請求項3】 前記データ生成手段は、前記数値制御手
段から出力された指令値に基づいて、レーザ加工移動経
路の2乗値および前記指令値の総和を計算し、そのレー
ザ加工移動経路の2乗値Lt2 とレーザ照射位置間隔の
2乗値Ld2とを比較し、その結果Lt2 ≧Ld2 とな
ったときの前記指令値の総和をレーザ照射タイミングデ
ータとて出力することを特徴とする前記請求項1および
2に記載のレーザ加工装置。 - 【請求項4】 前記タイミング制御手段は、前記データ
生成手段から出力されたレーザ照射タイミングデータと
前記検出手段により検出された相対位置の変化量とを比
較し、その比較結果が所定の条件を満たす毎にレーザ照
射タイミングパルス信号を前記レーザ発振ユニットに出
力することを特徴とする前記請求項1または2に記載の
レーザ加工装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5322511A JP2541493B2 (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | レ―ザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5322511A JP2541493B2 (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | レ―ザ加工装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07178578A JPH07178578A (ja) | 1995-07-18 |
JP2541493B2 true JP2541493B2 (ja) | 1996-10-09 |
Family
ID=18144477
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5322511A Expired - Lifetime JP2541493B2 (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | レ―ザ加工装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2541493B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100871096B1 (ko) * | 2007-08-07 | 2008-11-28 | (주)비젼텍 | 백라이트 유닛용 도광판 패턴 형성 레이저장치 및 이를이용한 백라이트 유닛용 도광판 패턴 형성방법 |
CN102593702B (zh) * | 2011-01-04 | 2013-11-13 | 李俊豪 | 等能量脉波同步运动的雷射装置 |
KR101688806B1 (ko) * | 2012-05-31 | 2016-12-22 | 한국기계연구원 | 스테이지-스캐너 연동 오토 페이징 가공방법 |
KR101613288B1 (ko) * | 2014-12-19 | 2016-04-29 | (주)엔에스 | 레이저 절단 장치 |
-
1993
- 1993-12-21 JP JP5322511A patent/JP2541493B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07178578A (ja) | 1995-07-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100302806B1 (ko) | 주사형레이저마크장치 | |
CN108628258B (zh) | 扫描器控制装置、机器人控制装置以及远程激光焊接机器人*** | |
KR101653084B1 (ko) | 레이저 가공 장치 | |
JP2902205B2 (ja) | 空間誤差補正装置 | |
JP2541493B2 (ja) | レ―ザ加工装置 | |
JPH0584587A (ja) | レーザ加工方法及び装置 | |
JP3407715B2 (ja) | レーザ加工装置 | |
JPH01109057A (ja) | デジタイジング方法 | |
JP4467333B2 (ja) | レーザ加工装置及び加工方法 | |
JPH08328629A (ja) | Nc工作機械の移動位置誤差補正方法および移動位置誤差補正確認方法 | |
JP2795255B2 (ja) | 数値制御装置 | |
JPH09248688A (ja) | レーザ加工装置 | |
JP4580600B2 (ja) | ガルバノスキャナの制御方法、装置、及び、ガルバノスキャナ | |
JP2003245785A (ja) | ビーム加工方法及び装置 | |
JP4084173B2 (ja) | レーザ加工方法及び装置 | |
WO2024111031A1 (ja) | 加工状態予測装置及び加工制御装置 | |
JP3867327B2 (ja) | レーザ加工装置及び合成移動速度算出装置 | |
JP2872709B2 (ja) | レーザ加工機用数値制御装置 | |
JPH0733475U (ja) | レーザマーキング装置 | |
JPH0857668A (ja) | 均一照射レーザ加工装置及び均一照射レーザ加工方法 | |
JP3356105B2 (ja) | 光学スキャナの位置補正方法及び光学スキャナ補正装置 | |
JP2003285173A (ja) | レーザ加工機およびその制御装置ならびにレーザ加工機の制御方法 | |
JP3073399B2 (ja) | パルスレーザ加工装置 | |
JP2517640B2 (ja) | 電子ビ―ム露光装置 | |
JP2523138B2 (ja) | ワ―ク追従装置の制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960604 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070725 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080725 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080725 Year of fee payment: 12 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080725 Year of fee payment: 12 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080725 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090725 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100725 Year of fee payment: 14 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110725 Year of fee payment: 15 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110725 Year of fee payment: 15 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120725 Year of fee payment: 16 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130725 Year of fee payment: 17 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |