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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- processing machine
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 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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