JPH03210991A - Laser beam machine - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To work the whole material to be worked by outputting a control signal to a drive means to move this material to be worked to a fixed position by the holding means so that a working position and a holding means do not make a lapped position. CONSTITUTION:The material to be worked 19 is held by the holding means on a working table 22. The holding means is moved by the drive means to change the fixed position of the material 19 to be worked based on the control signal. Information on the fixed position of the holding means is held by the holding means of information on the fixed position through the output of the drive means. The control signal is output to the drive means to move the mate rial to be worked to the fixed position by the holding means so that the working position and the holding means of the material 19 to be worked do not make a lapped position. In this way, the working yield of the material to be worked is improved and a laser beam machine excellent in profitability can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明はレーザ光により被加工物を加工するレーザ加工
装置に間するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a laser processing device that processes a workpiece using a laser beam.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来レーザ光を用いたレーザ加工装置は、例えば第７図
に概略図を示すように、被加工物１を保持する加工テー
ブル２の側方にレーザ発振器３が設けられる。レーザ発
振器３は外部からの信号に基づいてレーザ光を発振する
ものであり、レーザ光はミラー４によって反射され加工
テーブル２まで導かれる。集光レンズ５は加工テーブル
２上の被加工物ｌにレーザ光を集束するもので、被加工
物１が立体的な形状を有する場合には、集光レンズ５を
上下方向に移動させることによって所定位置にレーザ光
を集束している。そして集束したレーザ光を照射するこ
とによって被加工物１を加工している。In a conventional laser processing apparatus using a laser beam, a laser oscillator 3 is provided on the side of a processing table 2 that holds a workpiece 1, as shown schematically in FIG. 7, for example. The laser oscillator 3 oscillates a laser beam based on an external signal, and the laser beam is reflected by a mirror 4 and guided to the processing table 2. The condenser lens 5 focuses the laser beam on the workpiece l on the processing table 2. When the workpiece 1 has a three-dimensional shape, the condenser lens 5 is moved vertically to focus the laser beam on the workpiece l on the processing table 2. Laser light is focused on a predetermined position. The workpiece 1 is then processed by irradiating it with focused laser light.

次に第８図は加工テーブル２の斜視図を示すものである
。加工テーブル２上の被加工物１をレーザ加工する場合
には、被加工物ｌを固定する必要があるので、例えば左
側の２箇所を機械式クランパ６で保持している。Next, FIG. 8 shows a perspective view of the processing table 2. When laser processing the workpiece 1 on the processing table 2, it is necessary to fix the workpiece 1, so it is held, for example, at two locations on the left side by a mechanical clamper 6.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

このような従来のレーザ加工装置によれば、加工テーブ
ル２上の被加工物ｌは機械式クランパ６によって保持さ
れている。従って保持されている部分を加工することが
できず、歩留まりが悪いという欠点があった。又機械式
クランパ６を加工テーブル２に設置するためのスペース
を必要とするため、加工テーブル２を被加工物１より大
きくしなければならないという問題点があった。According to such a conventional laser processing apparatus, the workpiece l on the processing table 2 is held by the mechanical clamper 6. Therefore, the held portion cannot be processed, resulting in a poor yield. Furthermore, since a space is required to install the mechanical clamper 6 on the processing table 2, there is a problem in that the processing table 2 must be larger than the workpiece 1.

本発明はこのような従来のレーザ加工装置の問題点に鑑
みてなされたものであって、固定位置を変化させること
によって、被加工物の全体を加工できるようにすること
を技術的課題とする。The present invention has been made in view of the problems of conventional laser processing equipment, and its technical problem is to enable processing of the entire workpiece by changing the fixed position. .

〔課題を解決するための手段〕 本発明はレーザ発振器より出力されたレーザ光を加工テ
ーブル上の被加工物に照射して加工するレーザ加工装置
において、加工テーブル上の被加工物を固定位置で保持
する保持手段と、外部からの制御信号に基づいて被加工
物の固定位置を変化させるべ（保持手段を移動させる駆
動手段と、駆動手段からの出力により、保持手段の固定
位置の位置情報を保持する固定位置情報保持手段と、レ
ーザ光が導かれる被加工物の加工位置情報と保持手段の
固定位置の位置情報とに基づいて加工位置と保持手段が
重なる位置とならないように、保持手段による固定位置
に移動させるべく駆動手段に制御信号を出力する加工位
置判別手段とを具備することを特徴とするものである。[Means for Solving the Problems] The present invention provides a laser processing device that processes a workpiece on a processing table by irradiating a laser beam output from a laser oscillator onto the workpiece on the processing table. The fixing position of the workpiece should be changed based on the holding means to hold the workpiece and the control signal from the outside. Fixed position information held by the holding means, based on the processing position information of the workpiece to which the laser beam is guided and the position information of the fixed position of the holding means, so that the processing position and the holding means do not overlap. The apparatus is characterized by comprising a processing position determining means for outputting a control signal to the driving means to move the apparatus to the fixed position.

〔作用〕[Effect]

このような特徴を有する本発明によれば、被加工物の加
工位置と保持手段の固定位置が重なる位置となる場合に
、固定位置情報保持手段からの固定位置の位置情報と被
加工物の加工位置情報に基づいて重なる位置とならない
ように加工位置判別手段から制御信号を駆動手段へ出力
することにより、保持手段を移動するようにしている。According to the present invention having such characteristics, when the processing position of the workpiece and the fixed position of the holding means overlap, the position information of the fixed position from the fixed position information holding means and the processing of the workpiece The holding means is moved by outputting a control signal from the processing position determining means to the driving means so that the positions do not overlap based on the position information.

〔実施例〕〔Example〕

第１図は本発明の一実施例によるレーザ加工装置の電気
的構成を示すブロック図、第２図は本実施例の斜視図で
ある。第１図に示すように、数値制御装置１１は被加工
物の加工順序及び加工形状等のレーザ加工の制御をする
ものであって、各ミラーの位置情報をミラー制御機構１
２及び制御装置１３に与えている。ミラー制御機構１２
は第２図に示すように、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸について各
ミラーの位置を制御するものである。制御装置１３はマ
イクロプロセッサとメモリ及び入出力インターフェース
を有している。ボールネジ駆動用モータ１４は制御装置
１３からの出力によりボールネジ１５を回転させること
によって電磁マグネット１６を移動するものである。ボ
ールネジ駆動用モータ１４はマグネット位置情報を制御
装置１３に与えている。ここでボールネジ駆動用モータ
１４とボールネジ１５により保持手段を移動する駆動手
段１７を構成している。電磁マグネット１６にはマグネ
ットスイッチ１８が接続され、電源をオン・オフするこ
とにより被加工物１９を着脱するようにしている。ここ
で電磁マグネット１６とマグネットスイッチ１８は被加
工物１９を保持する保持手段２０を構成している。第２
図に示すように、レーザ発振器２１は数値制御装置１１
及び制御装置１３からの制御信号により、レーザ光を照
射するものであり、レーザ光はミラー制御機構１２によ
って加工テーブル２２上の被加工物１９の加工位置に導
かれる。FIG. 1 is a block diagram showing the electrical configuration of a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of the embodiment. As shown in FIG. 1, the numerical control device 11 controls the laser processing such as the processing order and processing shape of the workpiece, and transmits the position information of each mirror to the mirror control mechanism 1.
2 and the control device 13. Mirror control mechanism 12
As shown in FIG. 2, the position of each mirror is controlled with respect to the X-axis, Y-axis, and Z-axis. The control device 13 has a microprocessor, memory, and input/output interface. The ball screw drive motor 14 moves the electromagnet 16 by rotating the ball screw 15 based on the output from the control device 13 . The ball screw drive motor 14 provides magnet position information to the control device 13. Here, the ball screw driving motor 14 and the ball screw 15 constitute a driving means 17 for moving the holding means. A magnet switch 18 is connected to the electromagnetic magnet 16, and the workpiece 19 is attached or detached by turning the power on or off. Here, the electromagnetic magnet 16 and the magnet switch 18 constitute a holding means 20 that holds the workpiece 19. Second
As shown in the figure, the laser oscillator 21 is connected to the numerical control device 11.
The control signal from the control device 13 irradiates laser light, and the laser light is guided by the mirror control mechanism 12 to the processing position of the workpiece 19 on the processing table 22 .

第３図は本実施例の加工テーブルを示す斜視図第４図は
本実施例の加工テーブルを示す部分断面図である。これ
らの図に示すように、加工テーブル２２は直方体状の形
状をしており、その上面には等間隔で垂直に多数の釘状
の支持棒２２ａが突出している。加工テーブル２２上の
中央部分にはボールネジ１５が保持されている。電磁マ
グネット、１６はボールネジ１５上に固定され、ボール
ネジ駆動用モータ１４によりＸ軸方向に移動できるよう
に構成されている。第４図に示すように、ボ−ルネジ１
５には電磁マグネット１６が取付けられている。電磁マ
グネット１６には、第１図に示すマグネットスイッチ１
８が接続され、被加工物１９を電磁力によって着脱自在
に保持している。FIG. 3 is a perspective view showing the processing table of this embodiment. FIG. 4 is a partial sectional view showing the processing table of this embodiment. As shown in these figures, the processing table 22 has a rectangular parallelepiped shape, and a large number of nail-shaped support rods 22a protrude vertically from its upper surface at equal intervals. A ball screw 15 is held at the center of the processing table 22. The electromagnetic magnet 16 is fixed on the ball screw 15 and is configured to be movable in the X-axis direction by the ball screw drive motor 14. As shown in Fig. 4, the ball screw 1
An electromagnetic magnet 16 is attached to 5. The electromagnetic magnet 16 has a magnet switch 1 shown in FIG.
8 are connected, and the workpiece 19 is held detachably by electromagnetic force.

レーザ加工を行う場合には、被加工物１９にレーザ光を
照射すると共に酸素等を切断位置に噴出しており、切断
時には噴出した酸素は被加工物１９の溶融部分を突抜け
ることとなる。そのため被加工物１９を保持している電
磁マグネット１６の固定位置が加工位１と重なっている
場合には、その位置を変更する必要がある。When performing laser processing, the workpiece 19 is irradiated with laser light and oxygen, etc. is ejected to the cutting position, and the oxygen ejected during cutting penetrates the molten part of the workpiece 19. Therefore, if the fixed position of the electromagnetic magnet 16 holding the workpiece 19 overlaps the machining position 1, it is necessary to change the position.

次に本実施例の動作について第５図のフローチャートを
参照しつつ説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained with reference to the flowchart shown in FIG.

〈加工位置と！磁マグネット１６の 固定位置が重なっていない場合〉 例えば第６図に示す加工テーブルにおいて被加工物１９
は数値制御装置１１により、加工位置が設定されており
、レーザ加工装置に電源が投入され動作を開始すると、
ステップ３１において数値制御装置１１より加工位置、
例えばＡの座標データが入力される。ステップ３２に進
み、電磁マグネット１６の固定位置、例えばＤの座標デ
ータが入力される。次いでステップ３３に進み、制御装
置１３は加工位置Ａと電磁マグネッ）１６の固定位置り
の重なりの有無を判断し、重なりが無い場合はステップ
３４に進んでレーザ加工を開始する。レーザ加工が終了
するとステップ３１に戻る。<Processing position! When the fixed positions of the magnetic magnets 16 do not overlap> For example, on the processing table shown in FIG. 6, the workpiece 19
The processing position is set by the numerical control device 11, and when the laser processing device is powered on and starts operating,
In step 31, the numerical control device 11 determines the machining position.
For example, coordinate data of A is input. Proceeding to step 32, coordinate data of the fixed position of the electromagnetic magnet 16, for example D, is input. Next, the process proceeds to step 33, and the control device 13 determines whether or not there is an overlap between the processing position A and the fixed position of the electromagnetic magnet (16), and if there is no overlap, the process proceeds to step 34 to start laser processing. When the laser processing is completed, the process returns to step 31.

〈加工位置と電磁マグネット１６ の固定位置が重なっている場合〉 一方電磁マグネット１６の固定位置をＣとし、加工位置
Ａと重なっている場合は、ステップ３３からステップ３
５に進み、加工位置Ａと重ならない電磁マグネット１６
の固定位置、例えば固定位置りを夏山する０次にステッ
プ３６に進み、電磁マグネット１６の移動指令をマグネ
ットスイッチ１８に出力する。そうすればマグネットス
イッチ１日は被加工物１９の保持を解除し、ステップ３
７に進んでボールネジ駆動用モータ１４は移動指令によ
って電磁マグネット１６を固定位置りに移動する。<When the processing position and the fixed position of the electromagnetic magnet 16 overlap> On the other hand, if the fixed position of the electromagnetic magnet 16 is set to C and overlaps with the processing position A, steps 33 to 3
Proceed to step 5, and place the electromagnetic magnet 16 that does not overlap with machining position A.
For example, when moving from a fixed position to a fixed position, the process proceeds to step 36, where a command to move the electromagnetic magnet 16 is output to the magnet switch 18. Then, the magnet switch 1 will release the hold on the workpiece 19 and step 3
Proceeding to step 7, the ball screw drive motor 14 moves the electromagnetic magnet 16 to the fixed position in response to the movement command.

次いでステップ３８に進み、制御装置１３から電磁マグ
ネット１６の保持命令がマグネットスイッチ１８に出力
される。その結果電磁マグネット１６は被加工物１９を
位置りにて固定する。ステップ３２に進み、前述した加
工位置と１Ｍ１マグネツト１６の固定位置とが重なって
いない場合の処理をし、レーザ加工を行う。Next, the process proceeds to step 38, where a command to hold the electromagnetic magnet 16 is output from the control device 13 to the magnet switch 18. As a result, the electromagnetic magnet 16 fixes the workpiece 19 in position. Proceeding to step 32, processing is performed in the case where the processing position described above and the fixed position of the 1M1 magnet 16 do not overlap, and laser processing is performed.

同様に加工範囲Ｂを加工する場合は、電磁マグネット１
６を重ならない固定位置、例えばＣに移動してレーザ加
工を行なうようにしている。ここで制御装置１３はステ
ップ３３．ステップ３５及びステップ３６において加工
位置とａｍマグネット１６の重なりを判別し、ボールネ
ジ駆動用モータ１４を用いて！磁マグネット１６を移動
する移動指令を出力する加工位置判別手段２３の機能を
達成しており、又ステップ３２とステップ３８において
は固定位置保持指令の出力により電磁マグネット１６を
用いて被加工物１９を固定する固定位置保持指令を出力
する固定位置情報保持手段２４０機能を達成している。Similarly, when machining range B, electromagnetic magnet 1
6 is moved to a fixed position where they do not overlap, for example C, and laser processing is performed. Here, the control device 13 performs step 33. In steps 35 and 36, the overlap between the processing position and the am magnet 16 is determined, and the ball screw drive motor 14 is used! It achieves the function of the processing position determining means 23 that outputs a movement command to move the magnetic magnet 16, and in steps 32 and 38, the workpiece 19 is moved using the electromagnetic magnet 16 by outputting a fixed position holding command. The fixed position information holding means 240 functions to output a fixed position holding command to be fixed.

尚本実施例では保持手段として、！磁マグネットを用い
、被加工物を保持しているが、負圧によって被加工物を
吸着させることにより固定してもよいことはいうまでも
ない。In this embodiment, as the holding means, ! Although the workpiece is held using a magnetic magnet, it goes without saying that the workpiece may be fixed by attracting the workpiece using negative pressure.

（発明の効果） 以上詳細に説明したように本発明によれば、保持手段を
用いて固定位置を加工位置と異ならせることによって、
被加工物全体を加工することができる。従って被加工物
の加工の歩留まりが向上し経済性に優れたレーザ加工装
置とすることができる。又加工テーブルの大きさとほぼ
同一の被加工物を加工することができるという効果が得
られる。(Effects of the Invention) As explained in detail above, according to the present invention, by using the holding means to make the fixing position different from the processing position,
The entire workpiece can be processed. Therefore, the yield of processing the workpiece can be improved, and the laser processing apparatus can be provided with excellent economic efficiency. Furthermore, it is possible to process a workpiece that is approximately the same size as the processing table.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明の一実施例によるレーザ加工装置の構成
を示すブロック図、第２図は本実施例によるレーザ加工
装置の概略を示す斜視図、第３図は本実施例による加工
テーブルの斜視図、第４図は本実施例の加工テーブルの
部分断面図、第５図は本実施例の動作を示すフローチャ
ート、第６図は本実施例による加工テーブルの立面図、
第７図は従来のレーザ加工装置のミラーと集光レンズを
示す概略図、第８図は従来のレーザ加工装置の加工テー
ブルの斜視図である。 １１・−・−数値制御装置　　１２・−・−・ミラー制
御機構　　１３−・−・・−制御装置　　１４−・・・
・ボールネジ駆動用モータ　　１５−−−−−−−ボー
ルネジ　　１６−電磁マグネット　　１７−・・−駆動
手段　　１８−・−・−マグネットスイッチ　　１９・
−・・−被加工物２０・・・−・・・保持手段　　２１
−・・−・・レーザ発振器２２・・・・−・−加工テー
ブル　　２３−・−・・−加工位置判別手段　　２４・
−・−固定位置情報保持手段。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a laser processing device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing an outline of the laser processing device according to the embodiment, and FIG. 3 is a diagram of a processing table according to the embodiment. 4 is a partial sectional view of the processing table of this embodiment, FIG. 5 is a flow chart showing the operation of this embodiment, and FIG. 6 is an elevational view of the processing table of this embodiment.
FIG. 7 is a schematic diagram showing a mirror and a condensing lens of a conventional laser processing device, and FIG. 8 is a perspective view of a processing table of the conventional laser processing device. 11--Numerical control device 12--Mirror control mechanism 13---Control device 14--...
・Ball screw drive motor 15--Ball screw 16-Electromagnetic magnet 17--Driving means 18--Magnet switch 19-
--- Workpiece 20 --- Holding means 21
--- Laser oscillator 22 --- Machining table 23 --- Machining position determination means 24.
-・-Fixed position information holding means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）レーザ発振器より出力されたレーザ光を加工テー
ブル上の被加工物に照射して加工するレーザ加工装置に
おいて、 加工テーブル上の被加工物を固定位置で保持する保持手
段と、 外部からの制御信号に基づいて前記被加工物の固定位置
を変化させるべく前記保持手段を移動させる駆動手段と
、 前記駆動手段からの出力により、前記保持手段の固定位
置の位置情報を保持する固定位置情報保持手段と、 レーザ光が導かれる被加工物の加工位置情報と前記保持
手段の固定位置の位置情報とに基づいて加工位置と前記
保持手段が重なる位置とならないように、前記保持手段
による固定位置に移動させるべく前記駆動手段に制御信
号を出力する加工位置判別手段とを具備することを特徴
とするレーザ加工装置。(1) In a laser processing device that processes a workpiece on a processing table by irradiating a laser beam output from a laser oscillator to the workpiece on the processing table, a holding means for holding the workpiece on the processing table in a fixed position, and an external driving means for moving the holding means to change the fixed position of the workpiece based on a control signal; and fixed position information holding for holding positional information of the fixed position of the holding means based on an output from the driving means. means, and a fixed position by the holding means so that the processing position and the holding means do not overlap based on the processing position information of the workpiece to which the laser beam is guided and the position information of the fixed position of the holding means. A laser processing apparatus characterized by comprising processing position determining means for outputting a control signal to the driving means for movement.