JPH07148588A - Laser beam machine - Google Patents
Laser beam machineInfo
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- JPH07148588A JPH07148588A JP5298827A JP29882793A JPH07148588A JP H07148588 A JPH07148588 A JP H07148588A JP 5298827 A JP5298827 A JP 5298827A JP 29882793 A JP29882793 A JP 29882793A JP H07148588 A JPH07148588 A JP H07148588A
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- scanning
- relative distance
- focus position
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ加工機の倣い制
御に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to copying control of a laser processing machine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、レーザ加工機が広く活用されてい
るが、ノズル内にあるレンズを交換した場合やレーザの
光軸を調整した場合、レーザ光の焦点位置が変わるた
め、レーザ光の焦点位置を再調整したり、焦点位置の調
整後に倣い装置の再調整するなどの調整作業が課題であ
る。2. Description of the Related Art In recent years, laser processing machines have been widely used. However, when the lens inside the nozzle is replaced or the optical axis of the laser is adjusted, the focus position of the laser light changes, so the focus of the laser light changes. The adjustment work such as readjustment of the position and readjustment of the copying apparatus after adjusting the focus position is a problem.
【０００３】以下、従来のレーザ加工機について図面を
参照しながら説明する。図７はレーザ加工機の構成を示
す模式図である。図において、１はノズル、２はレーザ
光３を集光するレンズ、４はワーク、５はノズル１を垂
直方向に駆動する垂直方向駆動装置、６はノズル１の垂
直移動に連動し、焦点位置とワーク４との距離に対応す
るデータを出力する倣いセンサ、７は倣いセンサ６の出
力データにオフセットを加減する倣いセンサオフセット
調整装置、８はワーク４からレーザ焦点位置までの距離
と、倣いセンサ６が出力するデータとの関係をあらかじ
め記憶させてある倣いデータテーブル、９はワーク４か
らレーザ焦点位置までの距離を指令する焦点位置指令、
１０はワーク４と焦点位置との距離が焦点位置指令９が
指定した値になるようにノズル１の高さを調整する倣い
制御部である。A conventional laser beam machine will be described below with reference to the drawings. FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of the laser processing machine. In the figure, 1 is a nozzle, 2 is a lens that collects a laser beam 3, 4 is a workpiece, 5 is a vertical drive device that drives the nozzle 1 in the vertical direction, and 6 is a focus position that is linked to the vertical movement of the nozzle 1. And a workpiece 4, a scanning sensor that outputs data corresponding to the distance between the workpiece 4 and the workpiece 4, a scanning sensor offset adjusting device 7 that adjusts an offset in the output data of the scanning sensor 6, and a distance 8 from the workpiece 4 to the laser focus position and the scanning sensor A scanning data table in which the relationship with the data output by 6 is stored in advance, 9 is a focus position command for instructing the distance from the work 4 to the laser focus position,
Reference numeral 10 denotes a scanning control unit that adjusts the height of the nozzle 1 so that the distance between the work 4 and the focus position becomes a value designated by the focus position command 9.
【０００４】上記構成要素の相互関係と動作について説
明する。倣い制御部１０はワーク４と焦点位置との距離
を焦点位置指令９が指示する値になるように制御する。
この場合、焦点位置とワーク４との距離は、倣いセンサ
６のデータを倣いデータテーブル８に記憶させた関係に
より換算している。したがって、焦点位置とワーク４と
の距離が倣いセンサ６のデータに正しく対応している必
要があり、そのために、まず、初期設定を行って正しい
対応関係になるように設定する。図９はワーク４と焦点
位置との相対距離と、倣いセンサ６のデータとの関係を
示すグラフである。操作者は、図９の実線で示したよう
に、焦点位置とワーク４との距離に対する倣いセンサ６
のデータをあらかじめ想定して倣いデータテーブル８に
記憶させる。つぎに、焦点位置がワーク４の表面上にな
るように、すなわち、焦点位置とワーク４との距離が０
となる位置にノズル１を垂直方向駆動装置５により移動
させ、このときに倣いセンサ６が出力するデータの値
が、倣いデータテーブル８におけるワーク４と焦点位置
との相対距離が０のときの倣いセンサデータ値に等しく
なるように、倣いセンサオフセット調整装置７を手動で
調整してオフセットを加減する。この設定により倣いセ
ンサ６のデータが倣いデータテーブル８における倣いデ
ータに対応するように初期設定される。The mutual relationship and operation of the above-mentioned components will be described. The scanning control unit 10 controls the distance between the work 4 and the focus position to be a value designated by the focus position command 9.
In this case, the distance between the focus position and the work 4 is converted by the relationship in which the data of the scanning sensor 6 is stored in the scanning data table 8. Therefore, it is necessary that the distance between the focal position and the work 4 corresponds to the data of the scanning sensor 6 correctly. Therefore, first, the initial setting is performed to set the correct correspondence. FIG. 9 is a graph showing the relationship between the relative distance between the work 4 and the focus position and the data of the scanning sensor 6. As shown by the solid line in FIG. 9, the operator operates the scanning sensor 6 with respect to the distance between the focus position and the work 4.
Data is stored in the copy data table 8 in advance. Next, the focus position should be on the surface of the work 4, that is, the distance between the focus position and the work 4 should be 0.
The nozzle 1 is moved by the vertical drive device 5 to a position where the relative distance between the work 4 and the focus position in the scanning data table 8 is 0. The scanning sensor offset adjusting device 7 is manually adjusted so as to be equal to the sensor data value, and the offset is adjusted. By this setting, the data of the scanning sensor 6 is initialized so as to correspond to the scanning data in the scanning data table 8.
【０００５】つぎに、倣い制御部１０の動作について説
明する。倣い制御部１０は焦点位置指令９を入力し、そ
の値に対応する倣いセンサデータを倣いデータテーブル
８から読み込み、倣いセンサオフセット調整装置７でオ
フセット補正された倣いセンサ６のデータが前記読み込
んだデータに等しくなるように垂直方向駆動装置５を駆
動する。この動作により、焦点位置指令９で指令された
位置にレーザ焦点を合わせることができる。Next, the operation of the copying control section 10 will be described. The scanning control unit 10 inputs the focus position command 9, reads the scanning sensor data corresponding to the value from the scanning data table 8, and the data of the scanning sensor 6 offset-corrected by the scanning sensor offset adjusting device 7 is the read data. The vertical driving device 5 is driven so as to be equal to. By this operation, the laser focus can be adjusted to the position instructed by the focus position command 9.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】このような従来のレー
ザ加工機では、倣いデータテーブル８のデータは、焦点
位置合わ動作の基準となるデータをあらかじめ設定した
ものであって、実際に取り付けた倣いセンサ６の出力と
必ずしも一致するとは限らない。また、非接触倣いセン
サを用いた場合、焦点位置からの相対距離と倣いセンサ
データとの関係は厳密には直線にはならないが、それを
直線で近似して倣いデータテーブル８に記憶させている
ために、ワーク４との相対距離が０の位置近傍以外では
不正確な設定になるという問題があった。さらに、倣い
センサオフセット調整装置７を手動で調整しなければな
らないという煩わしさにも問題があった。In such a conventional laser beam machine, the data of the copying data table 8 is the data which is the reference for the focusing operation and is set in advance. It does not always match the output of the sensor 6. Further, when the non-contact scanning sensor is used, the relationship between the relative distance from the focus position and the scanning sensor data is not exactly a straight line, but it is approximated by a straight line and stored in the scanning data table 8. Therefore, there is a problem that the setting is incorrect except near the position where the relative distance to the work 4 is zero. Further, there is a problem in that the copying sensor offset adjusting device 7 has to be manually adjusted.
【０００７】本発明は上記の課題を解決するもので、倣
いセンサの調整を自動的に行うことができ、かつレンズ
焦点位置指令を広範囲で高精度に設定できるレーザ加工
機の倣い制御方法およびその装置を提供することを目的
とする。The present invention solves the above-mentioned problems, and it is possible to automatically adjust a scanning sensor and to set a lens focus position command in a wide range with high accuracy, and a scanning control method for a laser processing machine. The purpose is to provide a device.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、請求項１に係わる本発明は、レーザ光を
出力するノズルと、前記ノズルを前記レーザ光の照射方
向前後に移動させる駆動装置と、前記ノズルに固定さ
れ、前記レーザ光を照射されるワークとの相対距離に対
応したデータを出力する倣いセンサと、前記駆動装置の
駆動データに基づいて前記レーザ焦点位置と前記ワーク
との相対距離を算出する倣いセンサデータ解析部と、前
記相対距離における前記倣いセンサのデータを倣いデー
タ比較値として相対距離に対応して記憶する倣いデータ
テーブルと、前記相対距離を指令する焦点位置指令を入
力し、前記相対距離が前記焦点位置指令の値となるよう
にノズルを駆動する倣い制御部とを備え、前記倣い制御
部は前記倣いセンサが出力するデータが前記焦点位置指
令の値に対応する前記倣いデータテーブルの倣いデータ
比較値と同一となるように前記駆動装置を動作させる制
御装置とを備えたレーザ加工機であり、また、請求項３
に係わる本発明は、レーザ光を出力するノズルと、前記
ノズルを前記レーザ光の照射方向前後に移動させる駆動
装置と、前記ノズルに固定され、前記レーザ光を照射さ
れるワークとの相対距離に対応したデータを出力する倣
いセンサと、前記駆動装置の駆動データに基づいて前記
レーザ焦点位置と前記ワークとの相対距離を算出する倣
いセンサデータ解析部と、前記相対距離における前記倣
いセンサのデータを倣いデータ比較値として相対距離に
対応して記憶する倣いデータテーブルと、前記倣いデー
タテーブルの離散的なデータに基づいて相対距離と倣い
データ比較値との連続した関係式を生成する関数生成装
置と、前記相対距離を指令する焦点位置指令を入力し、
前記相対距離が前記焦点位置指令の値となるようにノズ
ルを駆動する倣い制御部とを備え、前記倣い制御部は前
記倣いセンサが出力するデータが前記焦点位置指令の値
に対応して前記関数生成装置が出力する倣いデータ比較
値と同一となるように前記駆動装置を動作させる制御装
置とを備えたレーザ加工機である。In order to achieve the above object, the present invention relates to a first aspect of the present invention, in which a nozzle for outputting a laser beam and the nozzle are moved forward and backward in the irradiation direction of the laser beam. A drive device, a scanning sensor that is fixed to the nozzle, and outputs data corresponding to a relative distance between the workpiece irradiated with the laser light, and the laser focus position and the workpiece based on the drive data of the drive device. And a scanning sensor data analysis unit that calculates a relative distance between the scanning sensor and a scanning data table that stores the scanning sensor data at the relative distance as a scanning data comparison value corresponding to the relative distance, and a focus position that commands the relative distance. A scanning controller that inputs a command and drives a nozzle so that the relative distance becomes the value of the focus position command, wherein the scanning controller is the scanning sensor. A laser processing machine comprising: a control device that operates the drive device so that the data to be output is the same as the scan data comparison value of the scan data table corresponding to the value of the focus position command; Three
The present invention relates to a nozzle for outputting a laser beam, a driving device for moving the nozzle forward and backward in the irradiation direction of the laser beam, and a relative distance between a workpiece fixed to the nozzle and irradiated with the laser beam. A scanning sensor that outputs corresponding data, a scanning sensor data analysis unit that calculates a relative distance between the laser focus position and the workpiece based on drive data of the driving device, and data of the scanning sensor at the relative distance. A scanning data table stored as a scanning data comparison value corresponding to a relative distance, and a function generation device for generating a continuous relational expression between the scanning distance data and the scanning distance comparison value based on the discrete data of the scanning data table. , Input the focus position command to command the relative distance,
And a copying control unit that drives a nozzle so that the relative distance becomes the value of the focus position command, and the copying control unit is a function in which the data output by the copying sensor corresponds to the value of the focus position command. A laser processing machine comprising: a control device that operates the drive device so as to be the same as the scan data comparison value output by the generation device.
【０００９】[0009]
【作用】請求項１に係わる本発明において、駆動装置に
よりレーザ加工機のレーザ光を出力するノズルを移動さ
せたとき、駆動装置がノズルを移動させるデータから倣
いセンサデータ解析部がレーザの焦点位置とワークとの
相対距離を算出し、その相対距離における倣いセンサの
出力データを倣いデータ比較値として相対距離に対応し
て倣いデータテーブルに記録させることにより、倣いデ
ータテーブルを自動的に生成する。倣い制御部は焦点位
置指令を入力し、その指令する焦点位置に対応する倣い
データ比較値を前記倣いデータテーブルから読み込み、
倣いセンサが出力する倣いセンサデータが読み出した倣
いデータ比較値と同じになるようにノズルを駆動する。In the present invention according to claim 1, when the driving device moves the nozzle for outputting the laser beam of the laser processing machine, the scanning sensor data analysis unit determines the focus position of the laser from the data for moving the nozzle by the driving device. By calculating the relative distance between the workpiece and the workpiece and recording the output data of the scanning sensor at the relative distance as the scanning data comparison value in the scanning data table corresponding to the relative distance, the scanning data table is automatically generated. The scanning control unit inputs a focus position command, reads a scanning data comparison value corresponding to the commanded focal position from the scanning data table,
The nozzle is driven so that the copy sensor data output by the copy sensor becomes the same as the read copy data comparison value.
【００１０】また、請求項３に係わる本発明において、
駆動装置によりレーザ加工機のレーザ光を出力するノズ
ルを移動させたとき、駆動装置がノズルを移動させるデ
ータから倣いセンサデータ解析部がレーザの焦点位置と
ワークとの相対距離を算出し、その相対距離における倣
いセンサの出力データを倣いデータ比較値として相対距
離に対応して倣いデータテーブルに記録させることによ
り、倣いデータテーブルを自動的に生成する。関数生成
装置は倣いデータテーブルに記憶された相対距離と倣い
データ比較値との離散的なデータを回帰計算して、相対
距離と倣いデータ比較値との連続的な関係式を生成す
る。倣い制御部は焦点位置指令を入力し、その指令する
焦点位置に対応する倣いデータ比較値を前記関数生成装
置により算出して求め、倣いセンサが出力する倣いセン
サデータが算出した倣いデータ比較値と同じになるよう
にノズルを駆動する。Further, in the present invention according to claim 3,
When the driving device moves the nozzle that outputs the laser beam of the laser processing machine, the scanning sensor data analysis unit calculates the relative distance between the focus position of the laser and the workpiece from the data that the driving device moves the nozzle, and the relative The copy data table is automatically generated by recording the output data of the copy sensor at the distance as the copy data comparison value in the copy data table corresponding to the relative distance. The function generating device performs a regression calculation on the discrete data between the relative distance and the scanning data comparison value stored in the scanning data table to generate a continuous relational expression between the relative distance and the scanning data comparison value. The scanning control unit receives a focus position command, calculates a scanning data comparison value corresponding to the commanded focal position by the function generating device, and obtains the scanning data comparison value calculated by the scanning sensor data output by the scanning sensor. Drive the nozzles to be the same.
【００１１】[0011]
（実施例１）以下、本発明のレーザ加工機の一実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。(Embodiment 1) An embodiment of a laser beam machine according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１２】図１は本実施例におけるレーザ加工装置の
構成を示す模式図である。なお、図８に示した従来例と
同じ構成要素には同一番号を付与して詳細な説明を省略
する。本実施例が図８に示した従来例と異なる点は、倣
いセンサオフセット調整装置７を廃止し、倣いセンサデ
ータ解析部１１を設け、ノズルを実際に移動させ、その
場合の焦点位置に対応して出力される倣いセンサデータ
から倣いデータテーブルを自動的に生成するようにした
ことにある。倣いセンサデータ解析部１１は、垂直方向
駆動装置５が移動させるノズルの座標を読み込み、レー
ザ焦点位置とワークとの相対距離を算出する。FIG. 1 is a schematic diagram showing the structure of a laser processing apparatus in this embodiment. The same components as those in the conventional example shown in FIG. 8 are assigned the same reference numerals and detailed explanations thereof will be omitted. The present embodiment is different from the conventional example shown in FIG. 8 in that the scanning sensor offset adjusting device 7 is eliminated, the scanning sensor data analysis unit 11 is provided, and the nozzle is actually moved to correspond to the focal position in that case. The purpose is to automatically generate the scanning data table from the scanning sensor data output as a result. The scanning sensor data analysis unit 11 reads the coordinates of the nozzle moved by the vertical drive unit 5 and calculates the relative distance between the laser focus position and the work.
【００１３】上記構成においてその動作を説明する。図
２は本実施例における倣いデータテーブル生成の動作を
示すフローチャートである。まず、ステップ１におい
て、垂直駆動装置５によりレーザ光３がワーク４の表面
上で焦点を結ぶ位置にノズル１を移動させる。つぎにス
テップ２において、この状態を焦点位置とワーク４との
相対距離が０の位置とし、倣いセンサデータ解析部１１
はこのときのノズル１の座標データを垂直駆動装置５か
ら読み取って記憶するとともに、そのときの倣いセンサ
６の出力データを前記相対距離がゼロに対応する倣いデ
ータ比較値として倣いデータテーブル８に記録する。つ
ぎに、ステップ３において、ノズル１を微小距離、たと
えば０．１だけ上昇させる。倣いセンサデータ解析部１
１は、そのときのノズル１の座標データを垂直方向駆動
装置５から読み取って、先に記憶したノズル１の座標デ
ータと今回の座標データとから焦点位置とワーク４との
相対距離を算出し、倣いセンサ６のデータとともに倣い
データテーブル８に記録する。The operation of the above configuration will be described. FIG. 2 is a flow chart showing the operation of generating the copy data table in this embodiment. First, in step 1, the vertical driving device 5 moves the nozzle 1 to a position where the laser beam 3 is focused on the surface of the work 4. Next, in step 2, this state is set to a position where the relative distance between the focus position and the work 4 is 0, and the scanning sensor data analysis unit 11
Reads the coordinate data of the nozzle 1 at this time from the vertical drive device 5 and stores it, and records the output data of the scanning sensor 6 at that time in the scanning data table 8 as the scanning data comparison value corresponding to the relative distance of zero. To do. Next, in step 3, the nozzle 1 is raised by a minute distance, for example, 0.1. Copy sensor data analysis unit 1
1, the coordinate data of the nozzle 1 at that time is read from the vertical direction drive device 5, and the relative distance between the focus position and the work 4 is calculated from the previously stored coordinate data of the nozzle 1 and this coordinate data. It is recorded in the copy data table 8 together with the data of the copy sensor 6.
【００１４】以上の操作を倣いセンサ６の有効範囲まで
繰り返し実行して、相対距離と倣いデータ比較値との関
係を与える倣いデータテーブル８を自動的に作成するこ
とができる。図３はこのようにして作成した倣いデータ
テーブル８の構成を示す模式図である。また、図４は作
成された倣いデータテーブル８における倣いセンサのデ
ータと、ワーク４と焦点位置との相対距離との関係を示
す特性図であって、×印が相対位置と倣いセンサデータ
比較値との関係を示す点である。以上の説明からわかる
ように、倣いデータテーブルは相対位置と倣いセンサデ
ータ比較値との関係を離散的なデータにより記憶してい
るものであるから、倣いデータテーブルを作成するとき
にノズル１を移動させるステップの移動量を細かく設定
するほど、詳細な倣いデータテーブルを生成できること
は言うまでもない。By repeating the above-mentioned operation up to the effective range of the scanning sensor 6, the scanning data table 8 giving the relation between the relative distance and the scanning data comparison value can be automatically created. FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the copy data table 8 created in this way. FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the data of the scanning sensor in the created scanning data table 8 and the relative distance between the work 4 and the focal position, in which the cross indicates the relative position and the scanning sensor data comparison value. Is a point showing the relationship with. As can be seen from the above description, since the scanning data table stores the relationship between the relative position and the scanning sensor data comparison value as discrete data, the nozzle 1 is moved when the scanning data table is created. It goes without saying that the finer the copy data table can be generated, the finer the movement amount of the step to be set is set.
【００１５】つぎに倣い制御部１０の倣い制御について
説明する。プログラムの指令によりレーザの焦点の位置
をワーク４の表面からの距離で指令するとき、焦点位置
指令９にその値が設定される。その値を倣い制御部１０
が読み込み、倣いデータテーブル８の焦点位置からの相
対距離のデータから同じ値を検索し、対応する倣いセン
サデータを倣いセンサデータ比較値として読み込む。倣
い制御部１０は倣いセンサ６のデータが前記倣いセンサ
データ比較値と同じ値になるように垂直方向駆動装置に
指令を与えることによりワーク４の高さが変化しても常
に焦点位置指令９の指令した焦点位置にノズルが移動す
る。Next, the copying control of the copying control section 10 will be described. When the position of the focal point of the laser is commanded by the distance from the surface of the work 4 by the command of the program, the value is set in the focal position command 9. The value is controlled by the copying control unit 10
Is read, the same value is retrieved from the data of the relative distance from the focus position in the scanning data table 8, and the corresponding scanning sensor data is read as the scanning sensor data comparison value. The scanning control unit 10 gives a command to the vertical direction drive device so that the data of the scanning sensor 6 becomes the same value as the scanning sensor data comparison value. The nozzle moves to the designated focus position.
【００１６】以上のように本実施例のレーザ加工機によ
れば、倣いセンサデータ解析部によりノズルの移動座標
から焦点位置とワークとの相対距離を算出し、その相対
距離に対応する倣いセンサの出力データを倣いセンサデ
ータ比較値として倣いデータテーブルに記憶することに
より、倣いデータテーブルを実態に基づいて自動的に生
成できるので、正確な焦点位置制御ができるようにな
る。As described above, according to the laser beam machine of this embodiment, the relative distance between the focus position and the workpiece is calculated from the moving coordinates of the nozzle by the scanning sensor data analysis section, and the scanning sensor corresponding to the relative distance is calculated. By storing the output data as the scanning sensor data comparison value in the scanning data table, the scanning data table can be automatically generated on the basis of the actual condition, so that accurate focus position control can be performed.
【００１７】（実施例２）以下、請求項２に係わる本発
明の一実施例について図面を参照しながら説明する。な
お、本実施例の構成は実施例１における図１と同じにな
る。また、倣いデータテーブル８の作成動作も実施例１
と同じである。本実施例が実施例１と異なる点は、倣い
制御部１０の倣い制御動作にある。(Embodiment 2) An embodiment of the present invention according to claim 2 will be described below with reference to the drawings. The configuration of this embodiment is the same as that of FIG. 1 in the first embodiment. The operation of creating the copy data table 8 is also the first embodiment.
Is the same as. This embodiment is different from the first embodiment in the copying control operation of the copying control unit 10.
【００１８】実施例１においては、任意の焦点位置指令
に対して倣い制御ができるためには、倣いデータテーブ
ルは焦点位置指令のどのような値に対しても倣いセンサ
データ比較値を備えている必要があり、データ数が膨大
になる。本実施例はこの課題を解決する手段であって、
データ数が少なくてもよい手段である。In the first embodiment, in order to perform the scanning control with respect to an arbitrary focal position command, the scanning data table has the scanning sensor data comparison value for any value of the focal position command. It is necessary, and the amount of data becomes huge. The present embodiment is a means for solving this problem,
This is a means that requires a small amount of data.
【００１９】以下、本実施例における倣い制御の動作に
ついて説明する。プログラムの指令によりレーザの焦点
位置をワーク４の表面からの相対距離で指令するとき、
焦点位置指令９にその値が設定される。倣い制御部１０
はその焦点位置指令９の値を読み込み、倣いデータテー
ブル８から焦点位置指令９の値に対応する倣いセンサデ
ータを倣いセンサデータ比較値として読み込む。また、
焦点位置指令９の値と同じ値が倣いデータテーブル８に
存在しない場合、倣い制御部１０は焦点位置指令９の値
の前後のデータを直線補間して対応する倣いセンサデー
タ比較値を算出する。図４における○印が補間により算
出した相対距離と倣いセンサデータ比較値との関係を示
す点である。倣い制御部１０は倣いセンサ６のデータが
前記倣いセンサデータ比較値と同じ値になるように垂直
方向駆動装置に指令を与えることによりワーク４の高さ
が変化しても常に焦点位置指令９の指令した焦点位置に
ノズルが移動する。The operation of the copying control in this embodiment will be described below. When the laser focus position is instructed by the relative distance from the surface of the work 4 by the instruction of the program,
The value is set in the focus position command 9. Copy control unit 10
Reads the value of the focal position command 9 and reads the scanning sensor data corresponding to the value of the focal position command 9 from the scanning data table 8 as the scanning sensor data comparison value. Also,
If the same value as the value of the focal position command 9 does not exist in the scanning data table 8, the scanning control unit 10 linearly interpolates the data before and after the value of the focal position command 9 to calculate a corresponding scanning sensor data comparison value. A circle mark in FIG. 4 is a point showing the relationship between the relative distance calculated by interpolation and the scanning sensor data comparison value. The scanning control unit 10 gives a command to the vertical direction drive device so that the data of the scanning sensor 6 becomes the same value as the scanning sensor data comparison value. The nozzle moves to the designated focus position.
【００２０】以上のように本実施例のレーザ加工機によ
れば、倣いデータテーブルの離散的なデータを補間する
ことにより、倣いデータテーブルのデータ数を少なくし
ても任意の焦点位置指令に対して倣い制御を実行するこ
とができる。As described above, according to the laser beam machine of the present embodiment, by interpolating the discrete data in the scanning data table, even if the number of data in the scanning data table is reduced, it is possible to respond to an arbitrary focus position command. The copying control can be executed.
【００２１】（実施例３）以下、請求項３および請求項
４に係わる本発明のレーザ加工機の一実施例について図
面を参照しながら説明する。図５は本実施例の構成を示
す模式図である。なお、図１と同じ構成要素には同一番
号を付与して詳細な説明を省略する。また、倣いデータ
テーブル８の作成方法も実施例１と同じである。本実施
例が実施例１と異なる点は、関数生成装置１２を備えた
ことにある。関数生成装置１２は倣いデータテーブル８
のデータに基づいて倣いデータ比較値を発生する関数を
生成する。(Embodiment 3) An embodiment of the laser beam machine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of this embodiment. The same components as those in FIG. 1 are assigned the same reference numerals and detailed explanations thereof will be omitted. The method of creating the copy data table 8 is also the same as in the first embodiment. The difference of this embodiment from the first embodiment is that the function generating device 12 is provided. The function generator 12 uses the copy data table 8
A function for generating a copy data comparison value is generated based on the data of.
【００２２】実施例２においては、任意の焦点位置指令
に対応するために、倣いデータテーブル８の離散的デー
タを補間することにより対応した。しかし、倣いデータ
テーブルを作成するときの計測上の誤差を含んでいる場
合があり、相対距離に対応して滑らかな曲線を描く倣い
データ比較値を与えない場合がある。このような場合に
は、補間した倣いセンサデータ比較値はその影響を含ん
だものとなり、好ましい倣い制御ができない。本実施例
はこの課題を解決する手段であって、倣いデータテーブ
ルの離散的データから回帰計算により滑らかに連続した
関係式を生成し、その関係式により相対距離に対する倣
いセンサデータ比較値を算出する手段である。In the second embodiment, in order to deal with an arbitrary focus position command, the discrete data of the scanning data table 8 is interpolated. However, there are cases in which there is a measurement error when creating the copy data table, and there are cases in which a copy data comparison value that draws a smooth curve corresponding to the relative distance is not given. In such a case, the interpolated scanning sensor data comparison value includes the influence, and preferable scanning control cannot be performed. The present embodiment is a means for solving this problem, in which a smooth continuous relational expression is generated from the discrete data of the copying data table by regression calculation, and the scanning sensor data comparison value for the relative distance is calculated by the relational expression. It is a means.
【００２３】上記構成においてその動作を説明する。図
６は本実施例における関数生成の動作を示すフローチャ
ートである。倣いセンサデータ解析部１１は、実施例１
と同様に、ステップ１ないしステップ４により倣いデー
タテーブル８を作成する。つぎに、関数生成装置１２は
作成された倣いデータテーブル８の離散的データを指数
関数で回帰計算を行い、求めた関数を記憶しておく。図
７は上記の動作により生成された関数を特性図で示す。
つぎに、プログラムの指令によりレーザの焦点位置をワ
ーク４の表面からの距離で指令すると、焦点位置指令９
にその値が設定される。その値を倣い制御部１０が読み
込み、関数生成装置１２に記憶してある関数を用いて、
焦点位置指令９に対応する倣いセンサデータ比較値を求
める。倣い制御部１０は倣いセンサ６のデータが前記倣
いセンサデータ比較値と同じ値になるように垂直方向駆
動装置に指令を与えることによりワーク４の高さが変化
しても常に焦点位置指令９の指令した焦点位置にノズル
が移動する。The operation of the above configuration will be described. FIG. 6 is a flowchart showing the operation of function generation in this embodiment. The scanning sensor data analysis unit 11 is the first embodiment.
Similarly, the copying data table 8 is created by steps 1 to 4. Next, the function generating device 12 performs regression calculation on the created discrete data of the scanning data table 8 using an exponential function, and stores the obtained function. FIG. 7 is a characteristic diagram showing the function generated by the above operation.
Next, when the focal position of the laser is commanded by the distance from the surface of the work 4 by the command of the program, the focal position command 9
Is set to that value. The scanning control unit 10 reads the value and uses a function stored in the function generating device 12,
A scanning sensor data comparison value corresponding to the focus position command 9 is obtained. The scanning control unit 10 gives a command to the vertical direction drive device so that the data of the scanning sensor 6 becomes the same value as the scanning sensor data comparison value. The nozzle moves to the designated focus position.
【００２４】以上のように本実施例によれば、関数生成
装置１２により倣いデータテーブルの離散的データを回
帰計算して相対距離と倣いセンサデータ比較値との関係
を連続した関数により与え、その関数により焦点位置指
令に対応する倣いセンサデータ比較値を求めて制御する
ようにしたことにより、倣いデータテーブルのデータ数
が少なく、かつデータに測定誤差などによるばらつきが
あっても高精度に制御を行うことができる。また、生成
した関数により、倣いセンサデータテーブルの範囲外の
相対位置に対する倣いセンサデータ比較値を求めること
も可能となる。As described above, according to the present embodiment, the function generating device 12 performs the regression calculation on the discrete data of the scanning data table to give the relation between the relative distance and the scanning sensor data comparison value by a continuous function, By controlling the scanning sensor data comparison value corresponding to the focus position command using a function, it is possible to control with high accuracy even if the number of data in the scanning data table is small and there are variations due to measurement errors. It can be carried out. Further, it is also possible to obtain the scanning sensor data comparison value for the relative position outside the range of the scanning sensor data table by the generated function.
【００２５】なお、倣いセンサ６が接触型である場合に
は、相対距離と倣いセンサデータ比較値との関係が直線
になることがわかっており、この場合には関数生成装置
は直線により回帰計算を行うようにしてよい。When the scanning sensor 6 is of a contact type, it is known that the relationship between the relative distance and the scanning sensor data comparison value becomes a straight line. In this case, the function generating device performs regression calculation using a straight line. May be done.
【００２６】なお、上記各実施例において、相対距離は
焦点位置がワークの表面にある場合をゼロとして、表面
から離れた範囲、すなわち相対距離が正の範囲について
倣いデータテーブルを作成する場合について説明した
が、相対距離が負の範囲、すなわち焦点位置がワークの
表面よりも内部に至る範囲にまで拡張して倣いテーブル
を生成してもよいことは言うまでもなく、この場合には
焦点位置指令が負の相対距離を指定した場合にも対応で
きる。In each of the above embodiments, the relative distance is set to zero when the focal position is on the surface of the workpiece, and the case where the scanning data table is created for the range apart from the surface, that is, the range where the relative distance is positive will be described. However, it goes without saying that the relative distance may be expanded to the range where the focus position is inside the surface of the work to generate the scanning table, and in this case, the focus position command is negative. It is also possible to specify the relative distance of.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に係わる本発明は、レーザ光を出力するノズルと、前
記ノズルを前記レーザ光の照射方向前後に移動させる駆
動装置と、前記ノズルに固定され、前記レーザ光を照射
されるワークとの相対距離に対応したデータを出力する
倣いセンサと、前記駆動装置の駆動データに基づいて前
記レーザ焦点位置と前記ワークとの相対距離を算出する
倣いセンサデータ解析部と、前記相対距離における前記
倣いセンサのデータを倣いデータ比較値として相対距離
に対応して記憶する倣いデータテーブルと、前記相対距
離を指令する焦点位置指令を入力し、前記相対距離が前
記焦点位置指令の値となるようにノズルを駆動する倣い
制御部とを備え、前記倣い制御部は前記倣いセンサが出
力するデータが前記焦点位置指令の値に対応する前記倣
いデータテーブルの倣いデータ比較値と同一となるよう
に前記駆動装置を動作させる制御装置とを備えたことに
より、実際の動作に合致した正確な倣いデータテーブル
を自動的に生成できるとともに、オフセット調整などの
操作も不要となる。As is apparent from the above description, the present invention according to claim 1 is directed to a nozzle for outputting a laser beam, a driving device for moving the nozzle forward and backward in the irradiation direction of the laser beam, and the nozzle. Fixed to the scanning sensor that outputs data corresponding to the relative distance to the workpiece irradiated with the laser beam, and calculates the relative distance between the laser focus position and the workpiece based on the drive data of the driving device. A scanning sensor data analysis unit, a scanning data table that stores the data of the scanning sensor at the relative distance as a scanning data comparison value corresponding to the relative distance, and a focus position command that commands the relative distance are input, and the relative position is input. A scanning control unit that drives a nozzle so that a distance becomes the value of the focus position command, and the scanning control unit uses the data output by the scanning sensor to By providing a control device that operates the drive device so as to be the same as the copy data comparison value of the copy data table corresponding to the value of the focus position command, an accurate copy data table that matches the actual operation can be obtained. It can be generated automatically, and operations such as offset adjustment are unnecessary.
【００２８】また、請求項３に係わる本発明は、レーザ
光を出力するノズルと、前記ノズルを前記レーザ光の照
射方向前後に移動させる駆動装置と、前記ノズルに固定
され、前記レーザ光を照射されるワークとの相対距離に
対応したデータを出力する倣いセンサと、前記駆動装置
の駆動データに基づいて前記レーザ焦点位置と前記ワー
クとの相対距離を算出する倣いセンサデータ解析部と、
前記相対距離における前記倣いセンサのデータを倣いデ
ータ比較値として相対距離に対応して記憶する倣いデー
タテーブルと、前記倣いデータテーブルの離散的なデー
タに基づいて相対距離と倣いデータ比較値との連続した
関係式を生成する関数生成装置と、前記相対距離を指令
する焦点位置指令を入力し、前記相対距離が前記焦点位
置指令の値となるようにノズルを駆動する倣い制御部と
を備え、前記倣い制御部は前記倣いセンサが出力するデ
ータが前記焦点位置指令の値に対応して前記関数生成装
置が出力する倣いデータ比較値と同一となるように前記
駆動装置を動作させる制御装置とを備えたことにより、
実際の動作に合致した正確な倣いデータテーブルを自動
的に生成でき、オフセット調整などの操作も不要となる
とともに、倣いデータのばらつきの影響を低減でき、ま
た、離散的な倣いデータテーブルのデータ数を少なくし
ながら任意の焦点位置指令に対応して倣い制御を実行で
きる。The present invention according to claim 3 provides a nozzle for outputting a laser beam, a drive device for moving the nozzle forward and backward in the irradiation direction of the laser beam, and a laser beam fixed to the nozzle for irradiating the laser beam. A scanning sensor that outputs data corresponding to the relative distance to the workpiece, and a scanning sensor data analysis unit that calculates the relative distance between the laser focus position and the workpiece based on the drive data of the driving device,
A scanning data table that stores the data of the scanning sensor at the relative distance as a scanning data comparison value corresponding to the relative distance, and a continuous continuous relative distance and scanning data comparison value based on the discrete data of the scanning data table. A function generation device that generates the relational expression, and a focus position command that commands the relative distance, and a scanning control unit that drives the nozzle so that the relative distance becomes the value of the focus position command. The copying control unit includes a control device that operates the drive device so that the data output by the copying sensor is the same as the copying data comparison value output by the function generating device in correspondence with the value of the focus position command. Because
An accurate copy data table that matches the actual operation can be automatically generated, operations such as offset adjustment are unnecessary, the influence of variations in copy data can be reduced, and the number of data in the discrete copy data table is reduced. It is possible to execute the scanning control in response to an arbitrary focus position command while reducing the number.
【図１】請求項１に係わる本発明の一実施例の構成を示
す模式図FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention according to claim 1.
【図２】同実施例における倣いデータテーブル生成の動
作を示すフローチャートFIG. 2 is a flowchart showing an operation of generating a copy data table in the same embodiment.
【図３】同実施例において生成された倣いデータテーブ
ルの構成を示す模式図FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of a scanning data table generated in the same embodiment.
【図４】同実施例において生成された倣いデータテーブ
ルにおける相対位置と倣いセンサデータ比較値との関係
を示す特性図FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between a relative position and a scanning sensor data comparison value in a scanning data table generated in the same embodiment.
【図５】請求項３に係わる本発明の一実施例の構成を示
す模式図FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention according to claim 3;
【図６】同実施例における関数生成動作を示すフローチ
ャートFIG. 6 is a flowchart showing a function generating operation in the same embodiment.
【図７】同実施例において生成された関数を示す特性図FIG. 7 is a characteristic diagram showing a function generated in the same embodiment.
【図８】従来のレーザ加工機の構成を示す模式図FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of a conventional laser processing machine.
【図９】従来例における相対距離と倣いセンサデータ比
較値との関係を示す特性図FIG. 9 is a characteristic diagram showing a relationship between a relative distance and a scanning sensor data comparison value in a conventional example.
１ ノズル ３ レーザ光 ４ ワーク ５ 垂直方向駆動装置（駆動装置） ６ 倣いセンサ ８ 倣いデータテーブル ９ 焦点位置指令 １０ 倣い制御部 １１ 倣いセンサデータ解析部 １２ 関数生成装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Nozzle 3 Laser light 4 Work piece 5 Vertical direction drive device (drive device) 6 Copy sensor 8 Copy data table 9 Focus position command 10 Copy control section 11 Copy sensor data analysis section 12 Function generation device
Claims (6)
ルを前記レーザ光の照射方向前後に移動させる駆動装置
と、前記ノズルに固定され、前記レーザ光を照射される
ワークとの相対距離に対応したデータを出力する倣いセ
ンサと、前記駆動装置の駆動データに基づいて前記レー
ザ焦点位置と前記ワークとの相対距離を算出する倣いセ
ンサデータ解析部と、前記相対距離における前記倣いセ
ンサのデータを倣いデータ比較値として相対距離に対応
して記憶する倣いデータテーブルと、前記相対距離を指
令する焦点位置指令を入力し、前記相対距離が前記焦点
位置指令の値となるようにノズルを駆動する倣い制御部
とを備え、前記倣い制御部は前記倣いセンサが出力する
データが前記焦点位置指令の値に対応する前記倣いデー
タテーブルの倣いデータ比較値と同一となるように前記
駆動装置を動作させる制御装置とを備えたレーザ加工
機。1. A relative distance between a nozzle that outputs laser light, a drive device that moves the nozzle forward and backward in the irradiation direction of the laser light, and a workpiece fixed to the nozzle and irradiated with the laser light. A scanning sensor that outputs the data, a scanning sensor data analysis unit that calculates the relative distance between the laser focus position and the workpiece based on the drive data of the driving device, and scans the data of the scanning sensor at the relative distance. A scanning control table in which a scanning data table stored as a data comparison value corresponding to a relative distance and a focus position command instructing the relative distance are input, and a nozzle is driven so that the relative distance becomes the value of the focus position command. And a copy control unit for copying data of the copy data table in which the data output by the copy sensor corresponds to the value of the focus position command. A laser processing machine provided with a control device that operates the drive device so as to be the same as the data comparison value.
ンサのデータとを離散的に記憶し、焦点位置指令が指令
する焦点位置の値が倣いデータテーブルに無い場合、倣
い制御部は倣いデータテーブルにおいて焦点位置指令が
指令する値の前後の相対位置に対応する倣いデータ比較
値を補間し、その補間値に基づいてノズルを駆動するよ
うにした請求項１記載のレーザ加工機。2. The copying data table discretely stores the relative distance and the data of the copying sensor, and when the value of the focus position commanded by the focus position command is not in the copying data table, the copying control unit stores in the copying data table. The laser beam machine according to claim 1, wherein the scanning data comparison values corresponding to relative positions before and after the value instructed by the focus position command are interpolated, and the nozzle is driven based on the interpolation value.
ルを前記レーザ光の照射方向前後に移動させる駆動装置
と、前記ノズルに固定され、前記レーザ光を照射される
ワークとの相対距離に対応したデータを出力する倣いセ
ンサと、前記駆動装置の駆動データに基づいて前記レー
ザ焦点位置と前記ワークとの相対距離を算出する倣いセ
ンサデータ解析部と、前記相対距離における前記倣いセ
ンサのデータを倣いデータ比較値として相対距離に対応
して記憶する倣いデータテーブルと、前記倣いデータテ
ーブルの離散的なデータに基づいて相対距離と倣いデー
タ比較値との連続した関係式を生成する関数生成装置
と、前記相対距離を指令する焦点位置指令を入力し、前
記相対距離が前記焦点位置指令の値となるようにノズル
を駆動する倣い制御部とを備え、前記倣い制御部は前記
倣いセンサが出力するデータが前記焦点位置指令の値に
対応して前記関数生成装置が出力する倣いデータ比較値
と同一となるように前記駆動装置を動作させる制御装置
とを備えたレーザ加工機。3. A relative distance between a nozzle that outputs a laser beam, a drive device that moves the nozzle forward and backward in the irradiation direction of the laser beam, and a work fixed to the nozzle and irradiated with the laser beam. A scanning sensor that outputs the data, a scanning sensor data analysis unit that calculates the relative distance between the laser focus position and the workpiece based on the drive data of the driving device, and scans the data of the scanning sensor at the relative distance. A scanning data table stored as a data comparison value corresponding to a relative distance, and a function generation device that generates a continuous relational expression between the relative distance and the scanning data comparison value based on the discrete data of the scanning data table, A scanning controller that inputs a focus position command that commands the relative distance and drives the nozzle so that the relative distance becomes the value of the focus position command. And the copying control unit operates the driving device such that the data output by the copying sensor is the same as the copying data comparison value output by the function generating device in correspondence with the value of the focus position command. A laser processing machine equipped with a control device.
ータを回帰計算して相対距離と倣いデータ比較値との関
係を指数関数により与える関数生成装置を備えた請求項
３記載のレーザ加工機。4. The laser processing machine according to claim 3, further comprising a function generating device that performs a regression calculation on the discrete data stored in the scanning data table and gives the relationship between the relative distance and the scanning data comparison value by an exponential function.
ータテーブルの離散的データを回帰計算して相対位置と
倣いデータ比較値との関係を直線関数により与える関数
生成装置を備えた請求項４記載のレーザ加工機。5. A function generating device is provided which, when the scanning sensor is of a contact type, regression-calculates the discrete data of the scanning data table and gives the relationship between the relative position and the scanning data comparison value by a linear function. The laser processing machine described.
ークの表面よりも内部に至る範囲まで倣いセンサテーブ
ルを生成するようにした請求項１ないし請求項５のいづ
れかに記載のレーザ加工機。6. The laser beam machine according to claim 1, wherein the relative distance is negative, that is, the scanning sensor table is generated up to a range in which the focus position is inside the surface of the work.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5298827A JPH07148588A (en) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | Laser beam machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5298827A JPH07148588A (en) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | Laser beam machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07148588A true JPH07148588A (en) | 1995-06-13 |
Family
ID=17864737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5298827A Pending JPH07148588A (en) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | Laser beam machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07148588A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008068312A (en) * | 2006-09-15 | 2008-03-27 | Keyence Corp | Laser beam machining apparatus, offset adjusting method in height direction in three-dimensional laser beam machining, and control program of laser beam machining apparatus |
| CN116603661A (en) * | 2023-05-04 | 2023-08-18 | 江门丽宫国际食品股份有限公司 | Method and device for controlling copying spraying of pericarpium citri reticulatae |
-
1993
- 1993-11-30 JP JP5298827A patent/JPH07148588A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008068312A (en) * | 2006-09-15 | 2008-03-27 | Keyence Corp | Laser beam machining apparatus, offset adjusting method in height direction in three-dimensional laser beam machining, and control program of laser beam machining apparatus |
| CN116603661A (en) * | 2023-05-04 | 2023-08-18 | 江门丽宫国际食品股份有限公司 | Method and device for controlling copying spraying of pericarpium citri reticulatae |
| CN116603661B (en) * | 2023-05-04 | 2023-12-29 | 江门丽宫国际食品股份有限公司 | Method and device for controlling copying spraying of pericarpium citri reticulatae |
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