JP3351276B2 - Laser cutting method and apparatus - Google Patents
Laser cutting method and apparatusInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、鋼板をレーザビ
ームを用いて切断する鋼板のレーザ切断方法およびその
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for cutting a steel sheet by using a laser beam.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、レーザ発生装置の大容量化に伴
い、レーザ切断が鋼板の切断にも利用されて来ている。
レーザ切断は、切断線の幅が狭く寸法精度の高い切断が
可能であり、また、複雑な形状の切断も可能である。2. Description of the Related Art In recent years, laser cutting has been used for cutting steel plates with the increase in capacity of laser generators.
Laser cutting enables cutting with a narrow cutting line and high dimensional accuracy, and cutting of a complicated shape is also possible.
【0003】通常のレーザ切断は、直交軸(X−Y軸)
に沿って移動可能なレーザ切断装置を用いて行われる。
鋼板用のレーザ切断装置は、レール上を装置全体が1つ
の方向(X方向とする)に平行移動し、これと直交する
方向(Y方向とする)にレーザトーチが移動する。この
ようにして、定盤上に置かれた鋼板を、コンピュータに
より位置制御しつつ自動切断する装置である。[0003] Ordinary laser cutting uses orthogonal axes (XY axes).
This is performed using a laser cutting device movable along.
In a laser cutting device for a steel plate, the entire device moves in parallel on a rail in one direction (X direction), and the laser torch moves in a direction perpendicular to this direction (Y direction). In this way, the apparatus automatically cuts the steel plate placed on the surface plate while controlling the position by the computer.
【0004】図3は、従来のレーザ切断装置の概観を示
す平面図である。図中、1は切断機本体、2はレーザト
ーチ、4は位置センサ、5はレール、6は切断定盤、X
とYは座標軸をそれぞれ示す。FIG. 3 is a plan view showing an overview of a conventional laser cutting apparatus. In the figure, 1 is a cutting machine main body, 2 is a laser torch, 4 is a position sensor, 5 is a rail, 6 is a cutting surface plate, X
And Y indicate coordinate axes, respectively.
【0005】切断機本体1は、レール5の上を図の左右
方向(X軸方向)に移動する。レーザトーチ2は、レー
ザビームを照射して鋼板等を切断するもので、切断機本
体1の上を図の上下方向(Y軸方向)に移動可能であ
る。切断定盤6は、この上に鋼板を並べて切断するため
の定盤であり、この範囲を切断機本体1のレーザトーチ
2がカバーしており、レール5はここまで敷設されてい
る。[0005] The cutting machine body 1 moves on the rail 5 in the left-right direction (X-axis direction) in the figure. The laser torch 2 irradiates a laser beam and cuts a steel plate or the like, and is movable on the cutting machine main body 1 in the vertical direction (Y-axis direction) in the figure. The cutting surface plate 6 is a surface plate for arranging and cutting a steel plate thereon. The laser torch 2 of the cutting machine main body 1 covers this range, and the rail 5 is laid so far.
【0006】位置センサ4は、鋼板等の外形(輪郭の位
置座標X,Y)を検出するもので、レーザトーチ2の一
部に取り付けられているので、図の上下方向(Y軸方
向)に移動可能である。自動切断を行うためには、鋼板
の定盤上における位置(鋼板の端面)の情報が必要であ
る。そこで、鋼板の位置を検出し記憶する作業(ティー
チング)を行う。具体的には、レーザ切断機に付属した
鋼板位置検出器により、鋼板端面(1辺ないしは全4
辺)を検出し記憶する。The position sensor 4 detects the outer shape (position coordinates X and Y of the contour) of a steel plate or the like, and is attached to a part of the laser torch 2 so that it moves vertically (Y-axis direction) in the figure. It is possible. In order to perform automatic cutting, information on the position of the steel sheet on the surface plate (the end face of the steel sheet) is required. Therefore, an operation (teaching) of detecting and storing the position of the steel plate is performed. Specifically, a steel plate position detector attached to the laser cutting machine is used to detect the end surface of the steel plate (one side or all four).
Edge) is detected and stored.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来技術においては、ティーチングを行っている間は、レ
ーザ切断機は本来のレーザ切断を行うことができないの
で、休止させることになる。特に、鋼板の横曲がり(キ
ャンバ)等により鋼板の形状が単純な矩形でない場合
は、鋼板の外形についての情報を得るために必要な点の
数が多くなる。その結果、ティーチングに手間がかか
り、レーザ切断能率が低下するという問題がある。However, in the above-mentioned prior art, the laser cutting machine cannot perform the original laser cutting during the teaching, so that it is stopped. In particular, when the shape of the steel plate is not a simple rectangle due to the lateral bending (camber) or the like of the steel plate, the number of points required to obtain information on the outer shape of the steel plate increases. As a result, there is a problem that the teaching is troublesome and the laser cutting efficiency is reduced.
【0008】この発明は、レーザ切断能率を低下させる
ことなくティーチングを行うことが可能なレーザ切断装
置を提供する。The present invention provides a laser cutting apparatus capable of performing teaching without lowering the laser cutting efficiency.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】 請求項1記載の発明
は、レール上を平行移動可能であり、該レールと直交す
る方向にレーザトーチが移動可能である切断機本体と、
前記切断機本体の両側に設置されている位置検出装置を
備え、前記位置検出装置は前記レール上を任意に移動可
能であるレーザ切断装置である。Means for Solving the Problems The invention according to claim 1 is a cutting machine main body that can move in parallel on a rail and a laser torch can move in a direction orthogonal to the rail .
Comprising a position detecting apparatus which is installed on both sides of the cutting machine body, the position detecting device is a laser cutting device can be arbitrarily displaced on the rail.
【0010】この発明では、切断機本体とは独立にレー
ル上を移動することが可能な複数の位置検出装置が、切
断機本体とは別にレール上に設置されている。従って、
切断機本体が切断作業中であっても、位置検出装置は位
置検出作業(ティーチング)が可能である。In the present invention, a plurality of position detecting devices capable of moving on the rail independently of the cutting machine main body are installed on the rail separately from the cutting machine main body. Therefore,
The position detecting device can perform the position detecting operation (teaching) even while the cutting machine body is performing the cutting operation.
【0011】また、位置検出装置は切断機本体の両側に
設置されているので、切断機本体が切断定盤の中央で作
業している時は、その両側で位置検出作業が可能であ
る。切断機本体が切断定盤のいずれか片方に寄った位置
で作業している時は、その反対側の位置検出装置により
位置検出作業が可能である。Further, since the position detecting device is installed on both sides of the cutting machine main body, when the cutting machine main body works at the center of the cutting platen, the position detecting work can be performed on both sides thereof. When the main body of the cutting machine is working at a position near one of the cutting surfaces, a position detecting operation can be performed by a position detecting device on the opposite side.
【0012】このようにして、切断機本体が切断作業中
であっても、常に位置検出作業(ティーチング)が可能
である。なお、切断定盤の両端には、位置検出装置の退
避用の場所を確保しておくことにより、切断定盤全体を
切断作業に有効利用できる。In this way, the position detecting operation (teaching) can always be performed even when the cutting machine body is performing the cutting operation. In addition, by securing a place for retreating the position detecting device at both ends of the cutting platen, the entire cutting platen can be effectively used for the cutting operation.
【0013】 請求項2記載の発明は、切断定盤を複数
の定盤面に区分し、区分された第1の定盤面において請
求項1記載のレーザ切断装置を用いて、切断機本体によ
る切断作業を行っている間に、区分された第2の定盤面
で位置検出装置による位置検出作業を行い、位置検出作
業後、該位置検出装置を退避場所に退避させ、その後、
前記第2の定盤面に切断機本体を移動させて切断作業を
行うとともに、前記第1の定盤面において鋼板の搬出あ
るいは搬入を行うことを特徴とするレーザ切断方法であ
る。 [0013] In the invention according to claim 2 , a plurality of cutting surface plates are provided.
Of the first platen surface.
Using the laser cutting device according to claim 1
The second platen surface divided while performing cutting work
Perform the position detection work with the position detection device with
After the operation, the position detecting device is evacuated to an evacuation place, and thereafter,
The cutting operation is performed by moving the cutting machine body to the second platen surface.
While carrying out the steel plate on the first platen surface.
Or a laser cutting method characterized by carrying in.
You.
【0014】この発明では、切断定盤を複数の定盤面に
区分しているので、ある定盤面で切断作業を行っている
間に、他の定盤面で位置検出作業を行うことにが可能で
あり、位置検出作業中にも切断作業を続行できる。In the present invention, since the cutting surface is divided into a plurality of surface surfaces, it is possible to perform a position detecting operation on another surface surface while performing a cutting operation on a certain surface surface. Yes, the cutting operation can be continued during the position detection operation.
【0015】また、ある定盤面で切断作業を行っている
間に、他の定盤面において鋼板の搬出あるいは搬入を行
うことも可能で、作業全体を効率化できる。Further, while a cutting operation is being performed on a certain surface plate, it is also possible to carry out or carry in a steel plate on another surface surface, so that the entire operation can be made more efficient.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】図1は、この発明のレーザ切断装
置の実施の形態の一例を示す平面図である。図中、1は
切断機本体、2はレーザトーチ、3は位置検出装置、4
は位置センサ、5はレール、6は切断定盤、7は退避場
所をそれぞれ示す。また、符号3、4、7の添字aとb
は左側と右側の装置等、XとYは座標軸をそれぞれ示
す。FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a laser cutting apparatus according to the present invention. In the figure, 1 is a cutting machine body, 2 is a laser torch, 3 is a position detecting device, 4
Denotes a position sensor, 5 denotes a rail, 6 denotes a cutting surface plate, and 7 denotes a retreat place. Also, subscripts a and b of reference numerals 3, 4, and 7
Indicates left and right devices, and X and Y indicate coordinate axes, respectively.
【0017】切断機本体1と2台の位置検出装置3a、
3bは、いずれもレール5の上を図の左右方向(X軸方
向)に移動する。レーザトーチ2は、切断機本体1の上
を図の上下方向(Y軸方向)に移動可能である。位置セ
ンサ4a、4bは、鋼板等の外形(輪郭の位置座標X,
Y)を検出するもので、位置検出装置3a、3bの上を
それぞれ図の上下方向(Y軸方向)に移動可能である。The cutting machine body 1 and two position detecting devices 3a,
3b moves on the rail 5 in the left-right direction (X-axis direction) in the figure. The laser torch 2 can move on the cutting machine main body 1 in the vertical direction (Y-axis direction) in the figure. The position sensors 4a and 4b are provided for detecting the outer shape of a steel plate or the like (position coordinates X,
Y), and can be moved in the vertical direction (Y-axis direction) in the figure on the position detecting devices 3a and 3b.
【0018】切断定盤6の両端には、退避場所7a、7
bが設置されている。これは、切断機本体1が切断定盤
6の端まで移動して来たときに、位置検出装置3a、3
bが退避する場所であり、レール5はここまで敷設され
ている。なお図1では、左側の退避場所7aに、位置検
出装置3aが停止している。At both ends of the cutting platen 6, evacuation places 7a, 7
b is installed. This is because when the cutting machine body 1 moves to the end of the cutting platen 6, the position detecting devices 3 a and 3
b is a retreat place, and the rail 5 is laid so far. In FIG. 1, the position detection device 3a is stopped at the left evacuation site 7a.
【0019】図2は、この発明の切断方法の実施の形態
の一例を示す平面図である。図中、6a、6bは左側と
右側の定盤面、9は鋼板をそれぞれ示し、その他の符号
は図1に同じである。この図では、図1の切断定盤6を
2面に区分し、区分された定盤面6a、6bの上に、鋼
板9が並べられている。FIG. 2 is a plan view showing an embodiment of the cutting method according to the present invention. In the figure, reference numerals 6a and 6b denote left and right platen surfaces, 9 denotes a steel plate, respectively, and other symbols are the same as those in FIG. In this figure, the cutting surface plate 6 of FIG. 1 is divided into two surfaces, and the steel plates 9 are arranged on the divided surface surfaces 6a and 6b.
【0020】この図に示す状態について説明すると、次
のようになる。この状態では、切断機本体1は、右側の
定盤面6bの上に並べられた鋼板9の切断作業を行って
いる。右側の位置検出装置3bは、退避場所7b(図で
は位置検出装置3bの陰に隠れている)に退避してい
る。この間、左側の位置検出装置3aは、左側の定盤面
6aの上に並べられた鋼板9について、位置検出作業を
行っている。The state shown in FIG. 1 will be described as follows. In this state, the cutting machine main body 1 is performing the work of cutting the steel plates 9 arranged on the right surface plate surface 6b. The position detecting device 3b on the right side is retracted to a retreat place 7b (hidden behind the position detecting device 3b in the figure). During this time, the position detection device 3a on the left is performing position detection work on the steel plates 9 arranged on the surface plate 6a on the left.
【0021】その後(図2に示す状態より後)の状態に
ついては、次のようになる。左側の位置検出装置3a
は、位置検出作業が終わると左側の退避場所7aに退避
する。さらに、切断機本体1は、右側の定盤面6bにお
ける切断作業が終わると、今度は左側の定盤面6aに移
動し、そこに並べられた鋼板9について、切断作業を開
始する。切断作業においては、左側の位置検出装置3a
により得られた位置検出結果を用いて、レーザトーチ2
により鋼板9を所定の寸法・形状(通常は矩形)に切断
する。The state thereafter (after the state shown in FIG. 2) is as follows. Left position detector 3a
Retreats to the left evacuation place 7a when the position detection operation is completed. Further, when the cutting operation on the right surface plate surface 6b is completed, the cutting machine body 1 moves to the left surface plate surface 6a, and starts the cutting operation on the steel plates 9 arranged there. In the cutting operation, the left position detection device 3a
Laser torch 2 using the position detection result obtained by
The steel plate 9 is cut into a predetermined size and shape (usually rectangular).
【0022】この間、右側の定盤面6bにおいては、レ
ーザ切断された鋼板9の搬出を行う。次いで、右側の定
盤面6bに、新たにレーザ切断する鋼板9が搬入され並
べられる。なお、以上の鋼板9の搬出と搬入の作業中、
2つの位置検出装置3a、3bは、それぞれの退避場所
7a、7bに退避したままである。During this time, the steel plate 9 that has been laser-cut is carried out on the right platen surface 6b. Next, the steel plate 9 to be newly laser-cut is carried in and arranged on the right side platen surface 6b. In addition, during the work of carrying out and carrying in the steel plate 9 described above,
The two position detection devices 3a and 3b remain retracted at the respective retreat locations 7a and 7b.
【0023】右側の定盤面6bへの新たな鋼板9の搬入
が終わると、右側の位置検出装置3は、これらの鋼板9
について位置検出作業を開始する。この時、他の装置の
配置は、たまたま図1に示した配置と同様となり、左側
の位置検出装置3aは、左側の退避場所7aに退避して
おり、切断機本体1は左側の定盤面6aで切断作業中と
なる。When the loading of the new steel plate 9 to the right side platen surface 6b is completed, the right position detecting device 3
The position detection work is started for. At this time, the arrangement of the other devices happens to be the same as the arrangement shown in FIG. 1, the left position detection device 3a has been retracted to the left evacuation place 7a, and the cutting machine main body 1 has the left surface plate surface 6a. Is being cut.
【0024】このように左右の定盤面6a、6bにおい
ては、鋼板9の搬出と搬入、位置検出作業、切断機本体
1による切断作業の各作業が繰り返される。なお、切断
機本体1と位置検出装置3a、3bとの干渉を避けるた
め、両者が同時に片方の定盤面6a又は6bに入らない
ようにすることが望ましい。As described above, on the left and right platen surfaces 6a and 6b, the operations of carrying out and carrying in the steel plate 9, the position detecting operation, and the cutting operation by the cutting machine body 1 are repeated. In order to avoid interference between the cutting machine main body 1 and the position detecting devices 3a and 3b, it is desirable that both of them do not enter one of the platen surfaces 6a or 6b at the same time.
【0025】例えば、切断機本体1がどちらかの定盤面
6a又は6bに移動できるのは、位置検出装置3a又は
3bが退避場所7a又は7bに退避している時に限る等
の制約を設ける。そのためには、位置検出装置3a、3
bは、位置検出作業を行う時以外は退避場所7a、7b
へ退避するように運用するのがよい。For example, there is a restriction that the cutting machine body 1 can move to either of the platen surfaces 6a or 6b only when the position detecting device 3a or 3b is retreating to the retreat place 7a or 7b. For this purpose, the position detection devices 3a, 3
b is the evacuation area 7a, 7b except when performing the position detection work.
It is better to operate to save to
【0026】このように、切断定盤を複数の定盤面に区
分することにより、位置検出作業中と切断作業を同時に
行うことができ、また、鋼板の搬出あるいは搬入の作業
も同時に実施できるので、作業全体を効率化できる。な
お、ここでは、位置検出機が2台、定盤面の区分が2つ
の場合の例を示したが、それぞれ3台、3つ以上として
も同様な効果が得られることは言うまでもない。As described above, by dividing the cutting platen into a plurality of platen surfaces, it is possible to perform the position detecting operation and the cutting operation at the same time, and also to carry out the work of carrying out or carrying in the steel plate at the same time. The whole work can be made more efficient. Here, an example in which the number of position detectors is two and the number of sections of the surface plate is two has been described, but it is needless to say that the same effect can be obtained with three or three or more surface detectors.
【0027】[0027]
【発明の効果】この発明では、切断機本体の両側に、切
断機本体とは独立にレール上を移動することが可能な位
置検出装置が設置されているので、切断機本体が切断作
業中であっても、位置検出作業(ティーチング)が可能
である。According to the present invention, since the position detecting device which can move on the rail independently of the cutting machine main body is installed on both sides of the cutting machine main body, the cutting machine main body is in the cutting operation. Even if there is, position detection work (teaching) is possible.
【0028】また、切断定盤を複数の定盤面に区分する
ことにより、位置検出作業中と切断作業、さらには、鋼
板の搬出あるいは搬入の作業を同時に実施できるので、
作業全体を効率化できる。Further, by dividing the cutting surface plate into a plurality of surface surfaces, it is possible to simultaneously perform the position detection operation, the cutting operation, and the work of carrying out or carrying in the steel plate.
The whole work can be made more efficient.
【図1】発明のレーザ切断装置の実施の形態の一例を示
す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing an example of an embodiment of a laser cutting device according to the present invention.
【図2】発明の切断方法の実施の形態の一例を示す平面
図である。FIG. 2 is a plan view showing an example of an embodiment of a cutting method according to the present invention.
【図3】従来技術のレーザ切断装置の概観を示す平面図
である。FIG. 3 is a plan view showing an overview of a conventional laser cutting apparatus.
1 切断機本体 2 レーザトーチ 3 位置検出装置 4 位置センサ 5 レール 6 切断定盤(定盤面) 7 退避場所 9 鋼板 添字a 左側の装置等 添字b 右側の装置等 X,Y 座標軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cutting machine main body 2 Laser torch 3 Position detection device 4 Position sensor 5 Rail 6 Cutting surface plate (surface of surface plate) 7 Evacuation place 9 Steel plate Subscript a Left device etc. Subscript b Right device etc. X, Y coordinate axes
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G01B 21/00 G01B 21/00 D (72)発明者 竹波 生雄 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 26/00 - 26/42 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI G01B 21/00 G01B 21/00 D (72) Inventor Ikuo Takenami 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Kokan stock In-company (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B23K 26/00-26/42
Claims (2)
ールと直交する方向にレーザトーチが移動可能である切
断機本体と、前記切断機本体の両側に設置されている位
置検出装置を備え、前記位置検出装置は前記レール上を
任意に移動可能であるレーザ切断装置。The present invention is capable of moving parallel on a rail.
A cutting machine body torch direction can move perpendicular to the Lumpur, comprising a position detecting apparatus which is installed on both sides of the cutting machine body, the position detecting device can be arbitrarily displaced on the rail Laser cutting device.
された第1の定盤面において請求項1記載のレーザ切断
装置を用いて、切断機本体による切断作業を行っている
間に、区分された第2の定盤面で位置検出装置による位
置検出作業を行い、位置検出作業後、該位置検出装置を
退避場所に退避させ、その後、前記第2の定盤面に切断
機本体を移動させて切断作業を行うとともに、前記第1
の定盤面において鋼板の搬出あるいは搬入を行うことを
特徴とするレーザ切断方法。 2. The cutting platen is divided into a plurality of platen surfaces.
2. The laser cutting according to claim 1, wherein the first platen surface is formed.
We perform cutting work by the cutting machine body using device
In the meantime, the position by the position detecting device is
Position detection work, and after the position detection work,
Evacuate to the evacuation area, then cut to the second surface plate
The cutting operation is performed by moving the machine body,
To carry out or carry in the steel plate on the surface of
Characteristic laser cutting method.
Priority Applications (1)
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JP00636797A JP3351276B2 (en) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | Laser cutting method and apparatus |
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JP00636797A JP3351276B2 (en) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | Laser cutting method and apparatus |
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JPH10193150A JPH10193150A (en) | 1998-07-28 |
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1997
- 1997-01-17 JP JP00636797A patent/JP3351276B2/en not_active Expired - Fee Related
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