JPH0466284A - 三次元レーザ加工機の追従制御方法 - Google Patents
三次元レーザ加工機の追従制御方法Info
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- JPH0466284A JPH0466284A JP2176757A JP17675790A JPH0466284A JP H0466284 A JPH0466284 A JP H0466284A JP 2176757 A JP2176757 A JP 2176757A JP 17675790 A JP17675790 A JP 17675790A JP H0466284 A JPH0466284 A JP H0466284A
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- 238000013459 approach Methods 0.000 abstract description 8
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、三次元レーザ加工機の加工ヘッドに静電容
量式センサを設け、該センサからの情報により加工ヘッ
ドを加工ワークに近接させるとき、予め設定された加工
ワークと加工ヘッドとの間の距離（以下、高さという）
で正確に加工ヘッドを停止させる三次元レーザ加工機の
追従制御方法に関するものである。
量式センサを設け、該センサからの情報により加工ヘッ
ドを加工ワークに近接させるとき、予め設定された加工
ワークと加工ヘッドとの間の距離（以下、高さという）
で正確に加工ヘッドを停止させる三次元レーザ加工機の
追従制御方法に関するものである。
［従来の技術］
第２図は、三次元レーザ加工機と、その周辺装置を示す
説明図であり、図において、２０１は直交部（Ｙ軸、Ｙ
軸、Ｚ軸）と加工ノズル姿勢部（Ｃ軸、Ａ軸）の５軸の
自由度を持つ三次元レーザ加工機、２０２は三次元レー
ザ加工機２０１の制御先端部に取り付けられた加工ヘッ
ド、２０３は三次元レーザ加工機２０１を制御する制御
装置、２０４はレーザ発振器、２０５は三次元レーザ加
工機２０１を自由に動かし、そのときの加工ヘッド２０
２の姿勢や加工ヘッド２０２の先端の位置を教示するた
めのペンダントボックス、２０６は加工ワークである。
説明図であり、図において、２０１は直交部（Ｙ軸、Ｙ
軸、Ｚ軸）と加工ノズル姿勢部（Ｃ軸、Ａ軸）の５軸の
自由度を持つ三次元レーザ加工機、２０２は三次元レー
ザ加工機２０１の制御先端部に取り付けられた加工ヘッ
ド、２０３は三次元レーザ加工機２０１を制御する制御
装置、２０４はレーザ発振器、２０５は三次元レーザ加
工機２０１を自由に動かし、そのときの加工ヘッド２０
２の姿勢や加工ヘッド２０２の先端の位置を教示するた
めのペンダントボックス、２０６は加工ワークである。
第３図は制御装置２０３のＨ／Ｗ構成図であり、図にお
いて、３０１は全体の制御を実行するメインＣＰＵ、３
０２は三次元レーザ加工機２０１の全ての制御処理を実
行するためのプログラムが格納されているＲＯＭ、３０
３はＲＯＭ３０２において使用する変数などを格納する
ＲＡＭ、３０４はペンダントボックス２０５等からの情
報や、その他の信号を受は付けるデジタルＩ１０インタ
ーフェース、３０５はサーボモータのモータコントロー
ル部、３０６はサーボモータの回転位置を検出するため
の位置検出部、３０７は各軸（Ｙ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ｃ軸
、Ａ軸）を駆動するサーボモータ、３０８はセンサによ
り検出された加工ワークと加工ヘッド先端間の静電容量
を電圧信号に変換して出力するセンサ信号処理装置、３
０９はセンサ信号処理装置３０８からの信号をデジタル
量に変換するアナログＩ１０インターフェース、３１０
は各処理回路を接続するコントロールハスである。
いて、３０１は全体の制御を実行するメインＣＰＵ、３
０２は三次元レーザ加工機２０１の全ての制御処理を実
行するためのプログラムが格納されているＲＯＭ、３０
３はＲＯＭ３０２において使用する変数などを格納する
ＲＡＭ、３０４はペンダントボックス２０５等からの情
報や、その他の信号を受は付けるデジタルＩ１０インタ
ーフェース、３０５はサーボモータのモータコントロー
ル部、３０６はサーボモータの回転位置を検出するため
の位置検出部、３０７は各軸（Ｙ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ｃ軸
、Ａ軸）を駆動するサーボモータ、３０８はセンサによ
り検出された加工ワークと加工ヘッド先端間の静電容量
を電圧信号に変換して出力するセンサ信号処理装置、３
０９はセンサ信号処理装置３０８からの信号をデジタル
量に変換するアナログＩ１０インターフェース、３１０
は各処理回路を接続するコントロールハスである。
次に動作について説明する。
第４図のフローチャートに示すようにペンダントボック
ス２０５の接近スタート起動釦を押下することにより、
予め設定された速度Ｖ ［ｍｍ／ｓｅｃ ］で予め設定
された加工処理上都合のよい設定高さｈｃに接近する動
作を開始する。このとき、制御サイクル毎に設定された
速度より、指令値を算出する（Ｓ４０１）。
ス２０５の接近スタート起動釦を押下することにより、
予め設定された速度Ｖ ［ｍｍ／ｓｅｃ ］で予め設定
された加工処理上都合のよい設定高さｈｃに接近する動
作を開始する。このとき、制御サイクル毎に設定された
速度より、指令値を算出する（Ｓ４０１）。
続いて、加工ワーク２０６をコンデンサの片側の電極に
見立て、且つ、加工ヘッド２０２をもう一方の電極に見
立て変化する静電容量をセンサ信号処理装置３０８で検
出する。センサ信号処理装置３０８では、ただちに電圧
信号に変換しアナログＩ１０インターフェース３０９に
出力する。該アナログＩ１０インターフェース３０９に
より変換されたデジタル量を、ただちにＲＯＭ３０２に
格納されている第５図に示すデジタル量と高さの関係よ
り検出高さＨに換算する（Ｓ４０２）。
見立て、且つ、加工ヘッド２０２をもう一方の電極に見
立て変化する静電容量をセンサ信号処理装置３０８で検
出する。センサ信号処理装置３０８では、ただちに電圧
信号に変換しアナログＩ１０インターフェース３０９に
出力する。該アナログＩ１０インターフェース３０９に
より変換されたデジタル量を、ただちにＲＯＭ３０２に
格納されている第５図に示すデジタル量と高さの関係よ
り検出高さＨに換算する（Ｓ４０２）。
次に、検出高さＨと設定高さｈＣＯ差が静電容量の検出
誤差を考慮したある値ε内に収まっているか否か（ｌｈ
ｃ−Ｈ１≦ε〕を判断する（５４０３）。
誤差を考慮したある値ε内に収まっているか否か（ｌｈ
ｃ−Ｈ１≦ε〕を判断する（５４０３）。
その結果、検出高さＨと設定高さｈｃの差が静電容量の
検出誤差を考慮したある値ε内に収まっていれば、三次
元レーザ加工機２０１の加工ワーク２０６からの高さが
、設定高さり、になったと見なし、サーボモータ３０７
のモータコントロール部３０５に対して指令値を出力し
ない（５４０４）で、三次元レーザ加工機２０１を停止
させる。
検出誤差を考慮したある値ε内に収まっていれば、三次
元レーザ加工機２０１の加工ワーク２０６からの高さが
、設定高さり、になったと見なし、サーボモータ３０７
のモータコントロール部３０５に対して指令値を出力し
ない（５４０４）で、三次元レーザ加工機２０１を停止
させる。
反対に、検出高さＨと設定高さｈｃＯ差が静電容量の検
出誤差を考慮したある値ε内に収まっていなければ、サ
ーボモータ３０７のモータコントロール部３０５に対し
て指令値を出力して（３４０５）、再度上記ステップ５
４０１からの一連の動作が、検出高さＨと設定高さｈｃ
Ｏ差が静電容量の検出誤差を考慮したある値ε内に収ま
るまで繰り返し実行される。
出誤差を考慮したある値ε内に収まっていなければ、サ
ーボモータ３０７のモータコントロール部３０５に対し
て指令値を出力して（３４０５）、再度上記ステップ５
４０１からの一連の動作が、検出高さＨと設定高さｈｃ
Ｏ差が静電容量の検出誤差を考慮したある値ε内に収ま
るまで繰り返し実行される。
従来の三次元レーザ加工機の追従制御における第３図に
示したＨ／Ｗ構成における制御処理は、第６図に示した
ようになる。図において、ｈｃ−Ｈｌ≦εのときに、指
令値を出力させないようにプロンク図が構成されている
。
示したＨ／Ｗ構成における制御処理は、第６図に示した
ようになる。図において、ｈｃ−Ｈｌ≦εのときに、指
令値を出力させないようにプロンク図が構成されている
。
しかしながら、−船釣に第６図に示す制御処理を実行す
る場合、指令値に対して、 Ｖ −Ｔ 十Ｖ ／ Ｋ ｐ （＋ｗ） −−−−−−
−−−■だけ、位置の遅れを伴っているので、三次元レ
ーザ加工機先端の加工ワークからの高さがり、±ε〔■
〕になり、指令値のスイッチをＯＦＦしても、上記０式
に示す量だけ、設定高さｈｃよりずれるという問題点が
あった。
る場合、指令値に対して、 Ｖ −Ｔ 十Ｖ ／ Ｋ ｐ （＋ｗ） −−−−−−
−−−■だけ、位置の遅れを伴っているので、三次元レ
ーザ加工機先端の加工ワークからの高さがり、±ε〔■
〕になり、指令値のスイッチをＯＦＦしても、上記０式
に示す量だけ、設定高さｈｃよりずれるという問題点が
あった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、設定高さｈＣに正確に加工機を停止させるこ
とができる三次元レーザ加・１機の追従制御方法を得る
ことを目的とする。
たもので、設定高さｈＣに正確に加工機を停止させるこ
とができる三次元レーザ加・１機の追従制御方法を得る
ことを目的とする。
この発明に係る三次元レーザ加工機の追従制御方法は、
予め設定された接近速度Ｖ〔閣／ｓｅｃ ）より、指令
値に対する遅れ量を算出する過程を設け、加工機先端を
設定高さｈｃになるように正確に制御するようにしたも
のである。
予め設定された接近速度Ｖ〔閣／ｓｅｃ ）より、指令
値に対する遅れ量を算出する過程を設け、加工機先端を
設定高さｈｃになるように正確に制御するようにしたも
のである。
この発明における三次元レーザ加工機の追従制御方法は
、加工処理の都合のよい設定高さしに対して、どのよう
な設定速度に対しても正確に加工機を停止するように制
御され、設定高さｈｃのずれ量をなくすことができる。
、加工処理の都合のよい設定高さしに対して、どのよう
な設定速度に対しても正確に加工機を停止するように制
御され、設定高さｈｃのずれ量をなくすことができる。
以下、この発明の一実施例を図（フローチャート）につ
いて説明する。
いて説明する。
なお、構成は第２図、第３図を引用する。
第１図において、ペンダントボックス２０５の接近スタ
ート起動釦を押下することにより動作が開始され、予め
設定された速度より上記０式で示した三次元レーザ加工
機２０１の指令値に対する遅れ量（ΔＰ）を算出する（
ＳＩＯＩ）。
ート起動釦を押下することにより動作が開始され、予め
設定された速度より上記０式で示した三次元レーザ加工
機２０１の指令値に対する遅れ量（ΔＰ）を算出する（
ＳＩＯＩ）。
次に前記ステップ５１０１において算出された遅れ量（
ΔＰ）より、三次元レーザ加工機２０１を停止させるた
めの設定高さり、・（ｈｃ・＝ｈｃ十ΔＰ）を算出して
、設定高さを変更する（１０２）。
ΔＰ）より、三次元レーザ加工機２０１を停止させるた
めの設定高さり、・（ｈｃ・＝ｈｃ十ΔＰ）を算出して
、設定高さを変更する（１０２）。
次に制御サイクル毎に設定された速度より、指令値を算
出する（Ｓ１０３）。
出する（Ｓ１０３）。
続いて、加工ワーク２０６をコンデンサの片側の電極に
見立て、且つ、加工ヘッド２０２をもう一方の電極に見
立て変化する静電容量をセンサ信号処理装置３０８で検
出する。センサ信号処理装置３０８では、ただちに電圧
信号に変換しアナログＩ１０インターフェース３０９に
出力する。該アナログＩ１０インターフェース３０９に
より変換されたデジタル量を、ただちにＲＯＭ３０２に
格納されている第５図に示すデジタル量と高さの関係よ
り検出高さＨに換算する（３１０４）。
見立て、且つ、加工ヘッド２０２をもう一方の電極に見
立て変化する静電容量をセンサ信号処理装置３０８で検
出する。センサ信号処理装置３０８では、ただちに電圧
信号に変換しアナログＩ１０インターフェース３０９に
出力する。該アナログＩ１０インターフェース３０９に
より変換されたデジタル量を、ただちにＲＯＭ３０２に
格納されている第５図に示すデジタル量と高さの関係よ
り検出高さＨに換算する（３１０４）。
次に、検出高さＨと設定高さｈｃＯ差が静電容量の検出
誤差を考慮したある値ε内に収まっているか否か（ｌｈ
ｃ・−Ｈ１≦ε〕を判断する（Ｓ１０５）。
誤差を考慮したある値ε内に収まっているか否か（ｌｈ
ｃ・−Ｈ１≦ε〕を判断する（Ｓ１０５）。
その結果、検出高さＨと設定高さｈｃ・の差が静電容量
の検出誤差を考慮したある値ε内に収まっていれば、三
次元レーザ加工機２０１の加工ワーク２０６からの高さ
が、設定高さり、・になったと見なし、サーボモータ３
０７のモータコントロール部３０５に対して指令値を出
力しない（Ｓ１０６）で、三次元レーザ加工機２０１を
停止させる。
の検出誤差を考慮したある値ε内に収まっていれば、三
次元レーザ加工機２０１の加工ワーク２０６からの高さ
が、設定高さり、・になったと見なし、サーボモータ３
０７のモータコントロール部３０５に対して指令値を出
力しない（Ｓ１０６）で、三次元レーザ加工機２０１を
停止させる。
反対に、検出高さＨと設定高さｈｃ・の差が静電容量の
検出誤差を考慮したある値ε内に収まっていなければ、
サーボモータ３０７のモータコントロール部３０５に対
して指令値を出力して（３１０７）、再度上記ステップ
５１０３からの一連の動作が、検出高さＨと設定高さｈ
ｃ・の差が静電容量の検出誤差を考慮したある値ε内に
収まるまで繰り返し実行される。
検出誤差を考慮したある値ε内に収まっていなければ、
サーボモータ３０７のモータコントロール部３０５に対
して指令値を出力して（３１０７）、再度上記ステップ
５１０３からの一連の動作が、検出高さＨと設定高さｈ
ｃ・の差が静電容量の検出誤差を考慮したある値ε内に
収まるまで繰り返し実行される。
以下、本実施例における三次元レーザ加工機の追従制御
方法の要部についてより詳細に説明する。
方法の要部についてより詳細に説明する。
ペンダントボックス２０５の接近スタート起動釦を押下
することによって予め設定された速度Ｖ（ａｍ／ｓｅｃ
）より上記０式に示す遅れ量ΔＰを算出する（ステッ
プ５ＩＯＩ）。
することによって予め設定された速度Ｖ（ａｍ／ｓｅｃ
）より上記０式に示す遅れ量ΔＰを算出する（ステッ
プ５ＩＯＩ）。
ΔＰ＝Ｖ・Ｔ＋Ｖ／Ｋｐ （＋５１１）・−・−■
設定高さｈｃより、前記ΔＰ（Ｗ：ｌだけ、加工ワーク
２０６より離れた位置を新たな設定高さｈｃ・とする（
ステップ５１０２）。
２０６より離れた位置を新たな設定高さｈｃ・とする（
ステップ５１０２）。
ｈｃ・＝ｈＣ＋ΔＰ
制御サイクル毎に検出高さＨが算出され、ステップ５１
０５において、 ｈｃ、−Ｈ１≦ε が判断される。
０５において、 ｈｃ、−Ｈ１≦ε が判断される。
上記０式を満足すれば、ステップＳＩ０・６において、
ただちに三次元レーザ加工機２０１を停止させる。
ただちに三次元レーザ加工機２０１を停止させる。
この後、三次元レーザ加工機２０１は、前記ΔＰ〔■〕
移動し、希望する設定高さｈｃ±εを満足させることに
なる。
移動し、希望する設定高さｈｃ±εを満足させることに
なる。
上記実施例にでは、加工ワークとの距離を検出するセン
サとして静電容量式センサを使用したが、これに限定さ
れるものではなく、距離に応じて出力が変化する、例え
ば三角測量の原理で行う光学式センサ、磁気センサなど
も使用することができる。
サとして静電容量式センサを使用したが、これに限定さ
れるものではなく、距離に応じて出力が変化する、例え
ば三角測量の原理で行う光学式センサ、磁気センサなど
も使用することができる。
〔発明の効果］
以上のように、この発明によれば加工ワークに接近する
速度に関係なく、希望する設定高さに停止させることが
できるので、位置決めに時間を費やすことなく、正確に
加工処理するための位置を得られる効果がある。
速度に関係なく、希望する設定高さに停止させることが
できるので、位置決めに時間を費やすことなく、正確に
加工処理するための位置を得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による追従制御処理動作を
示すフローチャート、第２図は三次元レーザ加工機の構
成を示す説明図、第３図は第２図に示した制御装置内部
のＨ／Ｗ構成図、第４図は従来の追従制御処理動作を示
すフローチャート、第５図は加工ワークがらの高さと、
センサ信号処理装置から出力され変換されたデジタル量
との関係を示すグラ乙第６図は三次元レーザ加工機の一
連の制御処理を示すブロック図である。 図において、 ２０１−−−三次元レーザ加工機 ２０２−一加エヘッド ２０３−制御装置２０４−一−
レーザビーム発振器 ２０５−・ペンダントボックス ２０６−加工’７−り ３０１山メインｃＰＵ３０５、
−−−モータコントロール部 ３０７−サーポモータ ３０８−・センサ信号処理装置 である。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄第１図 ２０６：加工ワーク 第３図 第４図
示すフローチャート、第２図は三次元レーザ加工機の構
成を示す説明図、第３図は第２図に示した制御装置内部
のＨ／Ｗ構成図、第４図は従来の追従制御処理動作を示
すフローチャート、第５図は加工ワークがらの高さと、
センサ信号処理装置から出力され変換されたデジタル量
との関係を示すグラ乙第６図は三次元レーザ加工機の一
連の制御処理を示すブロック図である。 図において、 ２０１−−−三次元レーザ加工機 ２０２−一加エヘッド ２０３−制御装置２０４−一−
レーザビーム発振器 ２０５−・ペンダントボックス ２０６−加工’７−り ３０１山メインｃＰＵ３０５、
−−−モータコントロール部 ３０７−サーポモータ ３０８−・センサ信号処理装置 である。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄第１図 ２０６：加工ワーク 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 加工ワークに対して、加工ヘッドを任意の三次元方向に
移動可能な三次元レーザ加工機において、前記加工ワー
クと加工ヘッドとの間の距離を測定するセンサと、 前記センサからの信号を前記三次元レーザ加工機の制御
手段内部の処理系に合致するデータに変換するセンサ信
号処理手段とを備え、 前記センサ信号処理手段により変換処理されたセンサ信
号より前記加工ワークと加工ヘッドとの間の距離を演算
する演算過程と、 前記演算過程により演算された距離から前記加工ヘッド
が予め設定された距離に到達したか判断する判断過程と
、 前記判断過程から前記加工ヘッドの移動量を算出する算
出過程とを実行することを特徴とする三次元レーザ加工
機の追従制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2176757A JPH0466284A (ja) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | 三次元レーザ加工機の追従制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2176757A JPH0466284A (ja) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | 三次元レーザ加工機の追従制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0466284A true JPH0466284A (ja) | 1992-03-02 |
Family
ID=16019284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2176757A Pending JPH0466284A (ja) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | 三次元レーザ加工機の追従制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0466284A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11122370B2 (en) | 2017-02-23 | 2021-09-14 | AGC Inc. | Glass sheet composite |
-
1990
- 1990-07-04 JP JP2176757A patent/JPH0466284A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11122370B2 (en) | 2017-02-23 | 2021-09-14 | AGC Inc. | Glass sheet composite |
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