JPH0230391A - Plate material working machine utilizing heat energy - Google Patents
Plate material working machine utilizing heat energyInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、例えばレーザ加工機等の熱エネルギを利用
した板材加工機に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a plate processing machine that utilizes thermal energy, such as a laser processing machine.
〔従来の技術］
電子ビーム加工、レーザ加工、プラズマジェット加工等
のように、熱エネルギによる局部加熱を利用して板材（
以下、ワークと記す）の孔開け。[Prior art] As in electron beam processing, laser processing, plasma jet processing, etc., sheet materials (
(hereinafter referred to as work).
切断等の加工を行う加工機がある。特にレーザ加工機は
、レーザ光線が高指向性、高エネルギを有することから
、微小孔やスリット等の精密加工。There are processing machines that perform processing such as cutting. In particular, laser processing machines are used for precision machining of micro holes and slits because the laser beam has high directivity and high energy.
切断、微細溶接を行う場合に利用されている。It is used for cutting and fine welding.
前記レーザ加工機においては、ワークテーブル、の上方
にレーザヘッドが設けられており、ワークテーブル上の
ワークをワークホルダで把持し、装置の左右方向（以下
、Ｘ軸方向と記す）及び前後方向（以下、Ｙ軸方向と記
す）にワークを移動させて、ワークの所望の位置に前記
レーザヘッドにより加工を行うようにしている。In the laser processing machine, a laser head is provided above the work table, and the workpiece on the work table is gripped by a work holder, and the workpiece is rotated in the left-right direction (hereinafter referred to as the X-axis direction) and the front-back direction (hereinafter referred to as the X-axis direction). The workpiece is moved in the Y-axis direction (hereinafter referred to as the Y-axis direction), and the laser head processes the workpiece at a desired position.
前記レーザ加工機において、コーナーや鋭角部の切断を
行う場合、ワークの移動方向を変えるために、ＮＣ装置
はワークの送り速度を自動的に低下させる。これはワー
クが固定されており、レーザヘッドが移動する形式の装
置においても同様である。In the laser processing machine, when cutting corners or acute angles, the NC device automatically reduces the feed speed of the workpiece in order to change the moving direction of the workpiece. This also applies to devices in which the workpiece is fixed and the laser head moves.
ところが、前記のようにワーク又はレーザヘッドの送り
速度が局所的に遅くなると、レーザの出力としては常に
一定のパワーが出力されているので、当該部分はワーク
の溶解が進み過ぎ、シャープな切断形状が得られず、丸
みを帯びてしまうという問題があった。However, as mentioned above, if the feed speed of the workpiece or the laser head locally slows down, the laser always outputs a constant power, so the melting of the workpiece progresses too much in that area, resulting in a sharp cut shape. There was a problem that the shape could not be obtained and the shape became rounded.
この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、特に鋭
角部の切断等において、その鋭角形状を損なうことなく
加工することのできる熱エネルギ利用の板材加工機を得
ることを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a sheet material processing machine that uses thermal energy and is capable of cutting an acute angle part without damaging the shape of the acute angle part.
この発明に係る熱エネルギ利用の板材加工機は、加工ヘ
ッドとワークとの相対速度を検出する速度検出手段と、
この検出された相対速度に応じてエネルギ出力部の出力
値を制御する出力制御手段とを設けたものである。The plate processing machine using thermal energy according to the present invention includes a speed detection means for detecting the relative speed between the processing head and the workpiece;
The apparatus is provided with output control means for controlling the output value of the energy output section according to the detected relative speed.
この発明においては、加工ヘッドとワークとの相対速度
が検出され、この相対速度が例えば予め設定された基準
の速度以下になったときは、エネルギ出力が低下するよ
うに制御される。In this invention, the relative speed between the processing head and the workpiece is detected, and when this relative speed becomes, for example, a preset reference speed or less, the energy output is controlled to decrease.
例えばレーザ加工機において鋭角部を切断する際は、そ
の鋭角先端のワーク又はレーザヘッドの送り速度が遅く
なる部分では、レーザ出力が絞られる。これにより、ワ
ークの溶解が進み過ぎるのを防止でき、加工すべき形状
に沿ったシャープな切断形状が得られる。For example, when cutting an acute angle part with a laser beam machine, the laser output is reduced at the workpiece at the sharp end or at the part where the feed speed of the laser head is slow. This prevents the workpiece from melting too much and provides a sharp cut shape that follows the shape to be machined.
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
ここでは熱エネルギ利用の板材加工機として、レーザ加
工機を例にとって説明する。まず第２図によりレーザ加
工機の全体構成を簡単に説明する。Here, a laser processing machine will be explained as an example of a plate processing machine that uses thermal energy. First, the overall configuration of the laser processing machine will be briefly explained with reference to FIG.
本レーザ加工機１は、主に下部フレーム２．上部フレー
ム３．及びこれらを後方で支持するスロート部４から構
成されている。前記下部フレーム２には、ワーク５（−
点鎖線で示す）を載置するワークテーブルとして、固定
テーブル６及び左右の移動テーブル７．８を有している
。左右の移動テーブル７．８及びこの移動テーブル７．
８に固定されたキャリッジ９は、ガイドレール１０に沿
ってＹ軸方向に移動可能となっている。そして、前記キ
ャリッジ９にはクロススライド１１がＸ軸方向に移動自
在に設けられるとともに、クロススライド１１には前記
ワーク５を保持するためのワークホルダ１２．１３が装
着されている。This laser processing machine 1 mainly consists of a lower frame 2. Upper frame 3. and a throat section 4 that supports these at the rear. The lower frame 2 has a workpiece 5 (-
A fixed table 6 and left and right movable tables 7.8 are provided as work tables on which objects (indicated by dashed dotted lines) are placed. Left and right moving tables 7.8 and this moving table 7.
A carriage 9 fixed to 8 is movable along a guide rail 10 in the Y-axis direction. A cross slide 11 is provided on the carriage 9 so as to be movable in the X-axis direction, and work holders 12 and 13 for holding the work 5 are attached to the cross slide 11.
また、前記上部フレーム３には、レーザ発振器及びこの
レーザ発振器からのレーザ光をヘッド部に導くための反
射鏡等が設けられている。Further, the upper frame 3 is provided with a laser oscillator and a reflecting mirror for guiding the laser beam from the laser oscillator to the head section.
第１図は本発明の一実施例による制御ブロック図を示し
たものである０図において、２０．２１はそれぞれクロ
ススライド１１．移動テーブル７゜８を移動するための
機構であり、駆動モータに連結されたボールネジ、及び
ボールネジに螺合するナツト等により構成されている。FIG. 1 shows a control block diagram according to an embodiment of the present invention. In FIG. 0, 20, 21 are cross slides 11. This is a mechanism for moving the moving table 7.8, and is composed of a ball screw connected to a drive motor, a nut screwed into the ball screw, and the like.
２２．２３は前記各移動機構を駆動するための駆動モー
タである。22 and 23 are drive motors for driving each of the moving mechanisms.
２４は前記再駆動モータ２２．２３に設けられた回転数
検出器に相当する速度検出手段である。また、２５はレ
ーザ出力部２６を制御するレーザ出力制御手段であり、
前記速度検出手段２４の検出結果に基づいてワークの送
り速度が所定の基準速度以下になったことを検知すると
ともに、この基準速度以下の場合にレーザ出力を調整す
るものである。このレーザ出力制御手段２５は、レーザ
加工機本体に設けられたＮＣ装置等によって構成されて
いる。Reference numeral 24 denotes a speed detection means corresponding to a rotation speed detector provided in the re-drive motor 22, 23. Further, 25 is a laser output control means for controlling the laser output section 26,
Based on the detection result of the speed detecting means 24, it is detected that the workpiece feed speed has become less than a predetermined reference speed, and the laser output is adjusted when the workpiece feed speed is less than this reference speed. This laser output control means 25 is constituted by an NC device or the like provided in the main body of the laser processing machine.
第３図は前記第１図に示した制御ブロック図の一部回路
図である０図において、第１・図及び第２図と同一符号
は同一のものを示しており、ここでは特にクロススライ
ド１」に接続された制御系を示している。前述のように
、クロススライド１１にはナツト１４が設けられており
、駆動モータ２２に連結されたボールネジ１５が前記ナ
ツト１４に螺合している。駆動モータ２２は駆動モータ
制御手段２７により回転が制御されるようになっている
。前記駆動モータ２２には回転数検出器（速度検出手段
２４）が組み込まれており、その出力はインタフェース
２８を介してレーザ出力制御手段２５に接続されている
。FIG. 3 is a partial circuit diagram of the control block diagram shown in FIG. 1, in which the same symbols as in FIGS. 1" shows the control system connected to "1". As mentioned above, the cross slide 11 is provided with a nut 14, and a ball screw 15 connected to the drive motor 22 is screwed into the nut 14. The rotation of the drive motor 22 is controlled by a drive motor control means 27. A rotation speed detector (speed detection means 24) is incorporated in the drive motor 22, and its output is connected to the laser output control means 25 via an interface 28.
レーザ出力制御手段２５は、第１．第２の比較回路３０
．３１を有し、第１の比較回路３０の反転入力端子（−
）には前記クロススライド１１の送り速度検出出力が接
続され、非反転入力端子（＋）には抵抗３．２．３３に
より設定された基準電圧が接続されている。また、第２
の比較回路３１も同様であり、その反転入力端子には図
示しない移動テーブルの送り速度検出出力が、また非反
転入力端子には抵抗３４．３５によって設定される基準
電圧が接続されている。そして、前記第１゜第２の比較
回路３０．３１の出力はアンド回路３６に接続され、ア
ンド回路３６の出力が制御信号として第１図のレーザ出
力部２６に接続されている。なお、前記抵抗３３゜３５
は可変抵抗になっており、基準電圧をオペレータが調整
でき、例えばワークの板厚に応じて、板厚が厚く、溶解
がそれほど進まない場合には、基準速度が比較的低めに
なるように調整し、板厚が薄く、溶解の進みが速い場合
には基準速度が比較的高めになるように調整できる。The laser output control means 25 includes the first. Second comparison circuit 30
．． 31, and the inverting input terminal (−
) is connected to the feed speed detection output of the cross slide 11, and the non-inverting input terminal (+) is connected to a reference voltage set by resistors 3, 2, and 33. Also, the second
The comparison circuit 31 is similar, and its inverting input terminal is connected to the feed speed detection output of a moving table (not shown), and its non-inverting input terminal is connected to a reference voltage set by resistors 34 and 35. The outputs of the first and second comparison circuits 30 and 31 are connected to an AND circuit 36, and the output of the AND circuit 36 is connected as a control signal to the laser output section 26 in FIG. Note that the resistance 33°35
is a variable resistor, and the operator can adjust the reference voltage. For example, if the workpiece is thick and melting is not progressing that much, the reference speed can be adjusted to be relatively low. However, if the plate thickness is thin and melting progresses quickly, the standard speed can be adjusted to be relatively high.
次にレーザ出力の制御動作について説明する。Next, the laser output control operation will be explained.
いま、第４図に示すような鋭角部（Ｐ−３−Ｑ−Ｔ−Ｒ
）を切断する場合を考える。このＰ−Ｒの鋭角部を切断
する場合、Ｑの位置では移動方向を変更するために速度
がＯになる。そこで、加工機本体のＮＣ装置は、Ｑ位置
の手前から第３図に示す駆動モータ制御手段２７を介し
て各駆動モータ２２．２３の回転速度を落としていく。Now, the acute angle part (P-3-Q-T-R
). When cutting the acute angle portion of PR, the speed becomes O in order to change the direction of movement at position Q. Therefore, the NC device in the main body of the processing machine reduces the rotational speed of each drive motor 22, 23 from before the Q position via the drive motor control means 27 shown in FIG.
そしてＱ位置を境に各駆動モータ２２，２３の回転方向
を逆転させ、再度通常の回転速度に立ち上がらせる。Then, the rotational direction of each of the drive motors 22 and 23 is reversed from the Q position, and the rotational speed is again raised to the normal rotational speed.
この場合のＰ−Ｈにおける速度の変化を第５図に示す。FIG. 5 shows the change in speed in PH in this case.
図から明らかなように、Ｑ位置の前後（Ｓ−Ｔ）では、
送り速度は通常の略半分になっている。そこで、レーザ
出力制御手段２５はこの速度の低下を検知し、制御信号
を出力する。As is clear from the figure, before and after the Q position (ST),
The feed speed is approximately half of the normal speed. Therefore, the laser output control means 25 detects this decrease in speed and outputs a control signal.
即ち、第３図のクロススライド１１の制御系を考えると
、駆動モータ２２の回転数検知出力は、インタフェース
２８を介して第１の比較回路３０の反転入力端子に入力
される。第１の比較回路３０の非反転入力端子には基準
電圧が入力されているが、通常の送り速度では、この送
り速度検知出力（反転入力端子側）の電圧値の方が高い
ので、第１の比較回路３０の出力はロー“Ｌ ＩＩであ
る。That is, considering the control system of the cross slide 11 shown in FIG. 3, the rotational speed detection output of the drive motor 22 is inputted to the inverting input terminal of the first comparison circuit 30 via the interface 28. A reference voltage is input to the non-inverting input terminal of the first comparator circuit 30, but at normal feed speeds, the voltage value of this feed speed detection output (on the inverting input terminal side) is higher, so the first comparison circuit 30 The output of the comparator circuit 30 is low "LII".
前記非反転端子側の基準電圧は、送り速度が通常の略半
分になったときの電圧値程度に設定されている。従って
前記第４図のＱ位置手前で送り速度が低下し、速度検出
値が徐々に低下してくると、Ｓ位置を通過する時点で非
反転入力端子側の基準電圧の方が高くなり、第１の比較
回路３０の出力は反転してハイ”Ｈ”となる。The reference voltage on the non-inverting terminal side is set to approximately the voltage value when the feed speed is approximately half of the normal speed. Therefore, if the feed speed decreases and the detected speed value gradually decreases before the Q position in FIG. 4, the reference voltage on the non-inverting input terminal side becomes higher when passing the S position The output of the comparison circuit 30 of No. 1 is inverted and becomes high "H".
移動テーブル側の制御系も前記と全く同様であり、送り
速度が低下し、Ｓ位置にくると第２の比較回路３１の出
力は“Ｌ”から“Ｈｌ＋になる。前記両比較回路３０．
３１の出力が“Ｈ”になることにより、アンド回路３６
の出力はＩＩＨ”に反転し、このＨ１１信号が制御信号
としてレーザ出力部２６に出力される。The control system on the movable table side is exactly the same as described above, and when the feed speed decreases and the S position is reached, the output of the second comparison circuit 31 changes from "L" to "Hl+". Both comparison circuits 30.
31 becomes "H", the AND circuit 36
The output of is inverted to "IIH", and this H11 signal is outputted to the laser output section 26 as a control signal.
ここで、Ｘ、Ｙ軸方向の両速度を検出するのは、例えば
左右方向、又は前後方向にのみワークを移動させながら
加工を行う場合があるからである。Here, the reason why both the speeds in the X and Y axis directions are detected is that machining may be performed while moving the workpiece only in the left-right direction or the front-back direction, for example.
このような場合には、一方の比較回路の出力は′“ＨＩ
Ｉに反転するが、他方は°“Ｌ″であるので、アンド回
路３６の出力は“Ｌ“のままであり、制御信号としての
“Ｈ”は出力されない。In such a case, the output of one comparator circuit will be ``HI''.
However, since the other signal is "L", the output of the AND circuit 36 remains "L", and "H" as a control signal is not output.
レーザ出力部２６では、前記アンド回路３６からの制御
信号によりレーザ出力が絞られる。以上のレーザ出力の
変化を第６図に示す。In the laser output section 26, the laser output is narrowed down by a control signal from the AND circuit 36. FIG. 6 shows the above changes in laser output.
このような本実施例では、第４図に示すような鋭角部を
切断する場合、ワークの送り速度の遅い部分（Ｓ−Ｔ）
では、レーザ出力が絞られるので、従来のように溶解が
進み過ぎるのを防止でき、所望の形状に沿ったシャープ
な切断を行うことができる。In this embodiment, when cutting an acute angle part as shown in FIG.
Since the laser output is narrowed down, it is possible to prevent melting from progressing too much as in the conventional case, and it is possible to perform sharp cutting along the desired shape.
なお、前記実施例ではワークを移動させる形式の加工機
について説明したが、逆にワークが固定で、レーザヘッ
ド側を移動する場合にも同様に適用でき、前記実施例と
同様の効果を奏する。In the above embodiment, a processing machine in which the workpiece is moved has been described, but conversely, the present invention can be similarly applied to a case where the workpiece is fixed and the laser head side is moved, and the same effects as in the above embodiment can be obtained.
また、前記実施例ではレーザ出力を２段階に制御する場
合について説明したが、３段階以上の複数段階に制御す
るようにしてもよく、このようにすれば、より正確に、
かつ効率よく加工を行うことができる。Further, in the above embodiment, the case where the laser output is controlled in two stages has been explained, but it may be controlled in multiple stages of three or more stages.
Moreover, processing can be performed efficiently.
さらに、前記実施例ではレーザ加工機を例にとって説明
したが、本発明は他の熱エネルギ利用の加工機、例えば
電子ビーム、プラズマジェットを用いた加工機にも同様
に適用できる。Furthermore, although the above embodiments have been explained using a laser processing machine as an example, the present invention can be similarly applied to processing machines that use other thermal energy, such as processing machines that use electron beams or plasma jets.
以上のように、この発明によれば、加工ヘッドとワーク
の相対速度を検出し、この検出結果に応じてエネルギ出
力を調整するようにしたので、コーナー、鋭角部等をシ
ャープに加工することができる効果がある。As described above, according to the present invention, the relative speed between the machining head and the workpiece is detected and the energy output is adjusted according to the detection result, making it possible to sharply machine corners, acute angles, etc. There is an effect that can be done.
第１図は本発明の一実施例によるレーザ加工機のレーザ
出力制御ブロック図、第２図はレーザ加工機の全体構成
を示す斜視図、第３図は該レーザ加工機の移動機構の一
部とそのレーザ出力制御手段を示す図、第４図は切断加
工の一例を示す図、第５図はそのワーク送り速度を示す
図、第６図はレーザ出力の制御状態を示す図である。
２２．２３・・・駆動モータ、２４・・・速度検出手段
、２５・・・レーザ出力制御手段、２６・・・レーザ出
力部。
第
図FIG. 1 is a laser output control block diagram of a laser beam machine according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing the overall configuration of the laser beam machine, and FIG. 3 is a part of the moving mechanism of the laser beam machine. FIG. 4 is a diagram showing an example of cutting processing, FIG. 5 is a diagram showing the workpiece feed speed, and FIG. 6 is a diagram showing the control state of the laser output. 22.23... Drive motor, 24... Speed detection means, 25... Laser output control means, 26... Laser output section. Diagram
Claims (1)
工を行う板材加工機において、 加工ヘッドと被加工物である板材との相対速度を検出す
る速度検出手段と、 この速度検出手段によって検出された相対速度に応じて
、エネルギ出力部の出力値を調整する出力制御手段と、 を備えたことを特徴とする熱エネルギ利用の板材加工機
。(1) In a plate processing machine that performs processing such as drilling holes and cutting in plate materials using thermal energy, a speed detection means for detecting the relative speed between the processing head and the plate material as the workpiece, and this speed detection means A plate processing machine using thermal energy, comprising: an output control means for adjusting an output value of an energy output section according to a relative speed detected by the apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63179835A JPH0230391A (en) | 1988-07-19 | 1988-07-19 | Plate material working machine utilizing heat energy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63179835A JPH0230391A (en) | 1988-07-19 | 1988-07-19 | Plate material working machine utilizing heat energy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0230391A true JPH0230391A (en) | 1990-01-31 |
| JPH0418953B2 JPH0418953B2 (en) | 1992-03-30 |
Family
ID=16072730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63179835A Granted JPH0230391A (en) | 1988-07-19 | 1988-07-19 | Plate material working machine utilizing heat energy |
Country Status (1)
| Country | Link |
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