JPH09150282A - レーザ加工方式 - Google Patents
レーザ加工方式Info
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- JPH09150282A JPH09150282A JP7307341A JP30734195A JPH09150282A JP H09150282 A JPH09150282 A JP H09150282A JP 7307341 A JP7307341 A JP 7307341A JP 30734195 A JP30734195 A JP 30734195A JP H09150282 A JPH09150282 A JP H09150282A
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- Japan
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- beam output
- speed
- output condition
- laser beam
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/41—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path
- G05B19/4103—Digital interpolation
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/43—Speed, acceleration, deceleration control ADC
- G05B2219/43147—Control power of tool as function of speed, velocity of movement
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/45—Nc applications
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 移動速度の変化に応じて複数のビーム出力条
件を制御することができるようにする。 【解決手段】 補間手段３は、移動指令に対して補間処
理を行い、各軸に対する補間パルスを出力するととも
に、各軸の送り速度から加工ヘッド３５の移動速度
「Ｆ」を算出する。出力条件決定手段４には、移動速度
に対する複数のビーム出力条件の値が予め定義されてお
り、補間手段３が算出した移動速度に基づき、各ビーム
出力条件の定義に従った出力パワー「Ｍ」、パルスデュ
ーティ「Ｑ」、パルス周波数「Ｎ」の値を決定する。レ
ーザ出力制御手段５は、出力条件決定手段４により算出
されたビーム出力条件に従いレーザ発振器２０のビーム
出力を制御する。これにより、レーザ加工の際の移動速
度に応じて、複数のビーム出力条件を同時に制御するこ
とができる。
件を制御することができるようにする。 【解決手段】 補間手段３は、移動指令に対して補間処
理を行い、各軸に対する補間パルスを出力するととも
に、各軸の送り速度から加工ヘッド３５の移動速度
「Ｆ」を算出する。出力条件決定手段４には、移動速度
に対する複数のビーム出力条件の値が予め定義されてお
り、補間手段３が算出した移動速度に基づき、各ビーム
出力条件の定義に従った出力パワー「Ｍ」、パルスデュ
ーティ「Ｑ」、パルス周波数「Ｎ」の値を決定する。レ
ーザ出力制御手段５は、出力条件決定手段４により算出
されたビーム出力条件に従いレーザ発振器２０のビーム
出力を制御する。これにより、レーザ加工の際の移動速
度に応じて、複数のビーム出力条件を同時に制御するこ
とができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はレーザ加工時のビー
ム出力条件を制御するレーザ加工方式に関し、特に移動
速度に応じてビーム出力条件を制御するレーザ加工方式
に関する。
ム出力条件を制御するレーザ加工方式に関し、特に移動
速度に応じてビーム出力条件を制御するレーザ加工方式
に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザ加工を行うとき、加工経路の形状
によっては寸法精度を確保するためにコーナ部等で減速
しなければならない場合がある。コーナ等の低速部では
レーザビームが長い時間照射される。このとき、レーザ
ビームの出力を同じパワーに保っていると、低速部だけ
加工の幅が広くなってしまう。特にコーナ部の頂点では
過入熱状態となり、コーナがシャープに加工できない等
の加工品質の悪化を招いてしまう。
によっては寸法精度を確保するためにコーナ部等で減速
しなければならない場合がある。コーナ等の低速部では
レーザビームが長い時間照射される。このとき、レーザ
ビームの出力を同じパワーに保っていると、低速部だけ
加工の幅が広くなってしまう。特にコーナ部の頂点では
過入熱状態となり、コーナがシャープに加工できない等
の加工品質の悪化を招いてしまう。
【０００３】そこで、従来は速度変化に応じてレーザビ
ームの出力パワーを制御することにより、加工速度が低
速になる部分ではレーザビームの出力パワーを低下させ
ていた。これにより、低速部での加工品質の悪化を抑制
することができる。
ームの出力パワーを制御することにより、加工速度が低
速になる部分ではレーザビームの出力パワーを低下させ
ていた。これにより、低速部での加工品質の悪化を抑制
することができる。
【０００４】なお、レーザ加工を行う際のレーザビーム
のビーム出力条件は、出力パワー以外に、パルスデュー
ティやパルス周波数がある。出力パワーを制御する場合
と同様に、パルスデューティ等のビーム出力条件を速度
変化に対応して変化させることも行われていた。
のビーム出力条件は、出力パワー以外に、パルスデュー
ティやパルス周波数がある。出力パワーを制御する場合
と同様に、パルスデューティ等のビーム出力条件を速度
変化に対応して変化させることも行われていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来はビーム
出力条件の中の１つの要素しか加工速度に対応して変化
させることができなかった。そのため、特定の加工でし
か良好な加工結果を得ることができない。例えば、パル
スデューティのみを変化させた場合には、木材加工でし
か良好な結果が得られない。
出力条件の中の１つの要素しか加工速度に対応して変化
させることができなかった。そのため、特定の加工でし
か良好な加工結果を得ることができない。例えば、パル
スデューティのみを変化させた場合には、木材加工でし
か良好な結果が得られない。
【０００６】また、切断加工において加工速度の減速に
応じてビームの出力パワーのみを低下させた場合、加工
部分でのドロス等の影響によりワークを切断できないこ
とがある。そのため、出力パワーをあまり低下させるこ
とはできず、結局は低速部での加工品質の悪化を防ぐこ
とができなくなってしまう。
応じてビームの出力パワーのみを低下させた場合、加工
部分でのドロス等の影響によりワークを切断できないこ
とがある。そのため、出力パワーをあまり低下させるこ
とはできず、結局は低速部での加工品質の悪化を防ぐこ
とができなくなってしまう。
【０００７】さらに、パルスデューティのみを変化させ
る制御方式の場合、コーナ部手前等で減速したとき、レ
ーザのパルスによりできる加工面の縞模様が一定でなく
なり、加工品質が悪化する。
る制御方式の場合、コーナ部手前等で減速したとき、レ
ーザのパルスによりできる加工面の縞模様が一定でなく
なり、加工品質が悪化する。
【０００８】ところで、場合によっては、加工速度に応
じて出力パワーと他のビーム出力条件とを同時に変化さ
せれば、出力パワーを必要以上に低下させずに加工品質
の悪化を防ぐことが可能なこともある。それにもかかわ
らず、従来はいずれかのビーム出力条件しか加工速度に
対応して制御することができないために、加工品質の悪
化を防ぐことができなかった。
じて出力パワーと他のビーム出力条件とを同時に変化さ
せれば、出力パワーを必要以上に低下させずに加工品質
の悪化を防ぐことが可能なこともある。それにもかかわ
らず、従来はいずれかのビーム出力条件しか加工速度に
対応して制御することができないために、加工品質の悪
化を防ぐことができなかった。
【０００９】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、移動速度の変化に応じて複数のビーム出力条
件を制御することのできるレーザ加工方式を提供するこ
とを目的とする。
のであり、移動速度の変化に応じて複数のビーム出力条
件を制御することのできるレーザ加工方式を提供するこ
とを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、レーザ加工時のビーム出力条件を制御す
るレーザ加工方式において、移動指令に従って補間処理
を行い各軸へ補間パルスを出力するとともに、加工ヘッ
ドの移動速度を算出する補間手段と、移動速度に対する
複数のビーム出力条件の値が予め定義されており、前記
補間手段が算出した移動速度に応じて各ビーム出力条件
の値を決定する出力条件決定手段と、前記出力条件決定
手段が決定したビーム出力条件に従ってレーザビームを
制御するビーム出力制御手段と、を有することを特徴と
するレーザ加工方式が提供される。
決するために、レーザ加工時のビーム出力条件を制御す
るレーザ加工方式において、移動指令に従って補間処理
を行い各軸へ補間パルスを出力するとともに、加工ヘッ
ドの移動速度を算出する補間手段と、移動速度に対する
複数のビーム出力条件の値が予め定義されており、前記
補間手段が算出した移動速度に応じて各ビーム出力条件
の値を決定する出力条件決定手段と、前記出力条件決定
手段が決定したビーム出力条件に従ってレーザビームを
制御するビーム出力制御手段と、を有することを特徴と
するレーザ加工方式が提供される。
【００１１】このレーザ加工方式によれば、移動指令が
出力されると、補間手段は、その移動指令に従って補間
処理を行い各軸へ補間パルスを出力するとともに、加工
ヘッドの移動速度を算出する。出力条件決定手段は、移
動速度に基づき複数のビーム出力条件を決定する。ビー
ム出力制御手段は、出力条件決定手段が算出したビーム
出力条件に従ってレーザビームを制御する。
出力されると、補間手段は、その移動指令に従って補間
処理を行い各軸へ補間パルスを出力するとともに、加工
ヘッドの移動速度を算出する。出力条件決定手段は、移
動速度に基づき複数のビーム出力条件を決定する。ビー
ム出力制御手段は、出力条件決定手段が算出したビーム
出力条件に従ってレーザビームを制御する。
【００１２】これにより、移動速度に応じて複数のビー
ム出力条件を適当な値に変化させることが可能となる。
ム出力条件を適当な値に変化させることが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の概略構成を示すブ
ロック図である。前処理演算手段２は加工プログラム１
を解読し移動指令を出力する。補間手段３は、移動指令
に対して補間処理を行い、各軸に対する補間パルスを出
力するとともに、各軸の送り速度から加工ヘッド３５の
移動速度「Ｆ」を算出する。サーボアンプ１８は補間パ
ルスに従ってレーザ加工機３０のサーボモータ３２の回
転を制御する。
に基づいて説明する。図１は本発明の概略構成を示すブ
ロック図である。前処理演算手段２は加工プログラム１
を解読し移動指令を出力する。補間手段３は、移動指令
に対して補間処理を行い、各軸に対する補間パルスを出
力するとともに、各軸の送り速度から加工ヘッド３５の
移動速度「Ｆ」を算出する。サーボアンプ１８は補間パ
ルスに従ってレーザ加工機３０のサーボモータ３２の回
転を制御する。
【００１４】出力条件決定手段４には、移動速度に対す
る複数のビーム出力条件の値が予め定義されている。こ
の例では、出力パワー、パルス周波数、及びパルスデュ
ーティの値が、それぞれ出力パワー定義部４ａ、パルス
周波数定義部４ｂ、パルスデューティ定義部４ｃで定義
されている。出力条件決定手段４は、補間手段３が算出
した移動速度に基づき、各ビーム出力条件の定義に従っ
た出力パワー「Ｍ」、パルスデューティ「Ｑ」、パルス
周波数「Ｎ」の値を決定する。なお、各ビーム出力条件
の定義には、移動速度を変数とするビーム出力条件算出
式を用いるか、あるいは移動速度と個々のビーム出力条
件の設定値との対応関係を登録したデータテーブルを用
いることができる。
る複数のビーム出力条件の値が予め定義されている。こ
の例では、出力パワー、パルス周波数、及びパルスデュ
ーティの値が、それぞれ出力パワー定義部４ａ、パルス
周波数定義部４ｂ、パルスデューティ定義部４ｃで定義
されている。出力条件決定手段４は、補間手段３が算出
した移動速度に基づき、各ビーム出力条件の定義に従っ
た出力パワー「Ｍ」、パルスデューティ「Ｑ」、パルス
周波数「Ｎ」の値を決定する。なお、各ビーム出力条件
の定義には、移動速度を変数とするビーム出力条件算出
式を用いるか、あるいは移動速度と個々のビーム出力条
件の設定値との対応関係を登録したデータテーブルを用
いることができる。
【００１５】レーザ出力制御手段５は、出力条件決定手
段４により算出されたビーム出力条件に従いレーザ発振
器２０のビーム出力を制御する。レーザ発振器２０の出
力したレーザビームは加工ヘッド３５を介してワークに
照射される。
段４により算出されたビーム出力条件に従いレーザ発振
器２０のビーム出力を制御する。レーザ発振器２０の出
力したレーザビームは加工ヘッド３５を介してワークに
照射される。
【００１６】これにより、レーザ加工の際の移動速度に
応じて、複数のビーム出力条件を同時に制御することが
できる。そのため、１種類のビーム出力条件を制御した
場合に比べ、様々な場面で良好な加工品質を得ることが
可能となる。
応じて、複数のビーム出力条件を同時に制御することが
できる。そのため、１種類のビーム出力条件を制御した
場合に比べ、様々な場面で良好な加工品質を得ることが
可能となる。
【００１７】図２は本発明が適用されるレーザ加工装置
の全体構成を示す図である。図において、レーザ加工装
置は、数値制御装置（ＣＮＣ）１０、レーザ発振器２０
及びレーザ加工機３０から構成される。
の全体構成を示す図である。図において、レーザ加工装
置は、数値制御装置（ＣＮＣ）１０、レーザ発振器２０
及びレーザ加工機３０から構成される。
【００１８】ＣＮＣ１０は、プロセッサ（ＣＰＵ）１１
を中心に構成されている。ＲＯＭ１２にはＥＰＲＯＭあ
るいはＥＥＰＲＯＭが使用され、システムプログラムが
格納される。また、不揮発性メモリ１３にはバッテリバ
ックアップされたＣＭＯＳが使用され、電源切断後も保
持すべき加工プログラムや各種パラメータ等が格納され
る。プロセッサ１１はシステムプログラムに基づいて加
工プログラムを読み出し、装置全体の動作を制御する。
を中心に構成されている。ＲＯＭ１２にはＥＰＲＯＭあ
るいはＥＥＰＲＯＭが使用され、システムプログラムが
格納される。また、不揮発性メモリ１３にはバッテリバ
ックアップされたＣＭＯＳが使用され、電源切断後も保
持すべき加工プログラムや各種パラメータ等が格納され
る。プロセッサ１１はシステムプログラムに基づいて加
工プログラムを読み出し、装置全体の動作を制御する。
【００１９】Ｉ／Ｏユニット（Ｉ／Ｏ）１５は、プロセ
ッサ１１からの出力制御信号を変換してレーザ発振器２
０に送る。レーザ発振器２０は、出力制御信号に従って
連続、又はパルス状のレーザビーム２１を出射する。こ
のレーザビーム２１は、ベンディングミラー２２で反射
してレーザ加工機３０に送られる。
ッサ１１からの出力制御信号を変換してレーザ発振器２
０に送る。レーザ発振器２０は、出力制御信号に従って
連続、又はパルス状のレーザビーム２１を出射する。こ
のレーザビーム２１は、ベンディングミラー２２で反射
してレーザ加工機３０に送られる。
【００２０】ＣＮＣ１０にはＣＲＴ／ＭＤＩ１６が接続
されており、このＣＲＴ／ＭＤＩ１６を用いて各種のプ
ログラムやデータが対話形式で入力される。レーザ加工
機３０は、加工機本体３４、ワーク３８にレーザビーム
２１を照射する加工ヘッド３５、及びワーク３８が固定
されるテーブル３７を備えている。加工ヘッド３５に導
入されて集光されたレーザビーム２１は、ノズル３６か
らワーク３８に照射される。
されており、このＣＲＴ／ＭＤＩ１６を用いて各種のプ
ログラムやデータが対話形式で入力される。レーザ加工
機３０は、加工機本体３４、ワーク３８にレーザビーム
２１を照射する加工ヘッド３５、及びワーク３８が固定
されるテーブル３７を備えている。加工ヘッド３５に導
入されて集光されたレーザビーム２１は、ノズル３６か
らワーク３８に照射される。
【００２１】レーザ加工機本体３４には、テーブル３７
をＸ軸及びＹ軸の２方向に移動制御するためのサーボモ
ータ３１及び３２が設けられている。また、加工ヘッド
３５をＺ軸方向に移動制御するためのサーボモータ３３
が設けられている。これらのサーボモータ３１、３２及
び３３は、ＣＮＣ１０側のサーボアンプ１７、１８及び
１９にそれぞれ接続されており、プロセッサ１１からの
軸制御信号に従ってその回転が制御される。テーブル３
７及び加工ヘッド３５は、その回転に応じて移動する。
ノズル３６から照射されたレーザビーム２１は、テーブ
ル３７の移動に応じてワーク３８上に軌跡を描き、ワー
ク３８を所定形状に切断する。
をＸ軸及びＹ軸の２方向に移動制御するためのサーボモ
ータ３１及び３２が設けられている。また、加工ヘッド
３５をＺ軸方向に移動制御するためのサーボモータ３３
が設けられている。これらのサーボモータ３１、３２及
び３３は、ＣＮＣ１０側のサーボアンプ１７、１８及び
１９にそれぞれ接続されており、プロセッサ１１からの
軸制御信号に従ってその回転が制御される。テーブル３
７及び加工ヘッド３５は、その回転に応じて移動する。
ノズル３６から照射されたレーザビーム２１は、テーブ
ル３７の移動に応じてワーク３８上に軌跡を描き、ワー
ク３８を所定形状に切断する。
【００２２】以上のようなハードウェア構成のレーザ加
工装置により、移動速度に応じて複数のビーム出力条件
を制御する場合について、以下に具体的に説明する。図
３は加工経路の例を示す図である。経路４０上を移動す
るレーザビームのスポット４１〜４３は、その中心位置
が点Ａ→点Ｂ→点Ｃの順で移動する。この場合、点Ａか
ら点Ｂまでは直線移動である。点Ｂで直角に曲がり、点
Ｂから点Ｃまでは直線移動である。そのため、点Ｂで
は、その前後の移動よりも速度を低下させる必要があ
る。
工装置により、移動速度に応じて複数のビーム出力条件
を制御する場合について、以下に具体的に説明する。図
３は加工経路の例を示す図である。経路４０上を移動す
るレーザビームのスポット４１〜４３は、その中心位置
が点Ａ→点Ｂ→点Ｃの順で移動する。この場合、点Ａか
ら点Ｂまでは直線移動である。点Ｂで直角に曲がり、点
Ｂから点Ｃまでは直線移動である。そのため、点Ｂで
は、その前後の移動よりも速度を低下させる必要があ
る。
【００２３】図４は速度変化を示す図である。横軸は経
路４０上のスポットの中心位置を示しており、縦軸はそ
の位置を通過するときの移動速度を示している。点Ａを
通過してしばらくすると減速が開始される。点Ｂにおい
て最も速度が低くなる。点Ｂを通過すると加速が開始さ
れ、点Ｃの手前でもとの速度に戻る。その速度を保った
まま点Ｃを通過する。
路４０上のスポットの中心位置を示しており、縦軸はそ
の位置を通過するときの移動速度を示している。点Ａを
通過してしばらくすると減速が開始される。点Ｂにおい
て最も速度が低くなる。点Ｂを通過すると加速が開始さ
れ、点Ｃの手前でもとの速度に戻る。その速度を保った
まま点Ｃを通過する。
【００２４】加工ヘッドが上記に示す移動を行う場合、
その速度変化に応じて出力パワー、パルス周波数、パル
スデューティを変化させる。例えば、出力パワーを
「Ｍ」、パルス周波数を「Ｎ」、パルスデューティを
「Ｑ」としたときに、それぞれの値の算出式が以下のよ
うな式に設定されているものとする。
その速度変化に応じて出力パワー、パルス周波数、パル
スデューティを変化させる。例えば、出力パワーを
「Ｍ」、パルス周波数を「Ｎ」、パルスデューティを
「Ｑ」としたときに、それぞれの値の算出式が以下のよ
うな式に設定されているものとする。
【００２５】
【数１】 Ｍ＝αＦ2 ・・・（１）
【００２６】
【数２】 Ｎ＝（ＮC −ＮO ）／ＦC ・Ｆ＋Ｎ0 ・・・（２）
【００２７】
【数３】 Ｑ＝（ＱC −ＱO ）／ＦC ・Ｆ＋Ｑ0 ・・・（３） ここで、「Ｆ」は加工ヘッドの移動速度、「α」は比例
定数、「ＮO 」は速度０のときのパルス周波数、
「ＮC 」は速度が「ＦC 」のときのパルス周波数、「Ｑ
O 」は速度０のときのパルスデューティ、「ＱC 」は速
度が「ＦC 」のときのパルスデューティである。これら
の算出式は、出力条件演算手段４（図１に示す）に設定
される。
定数、「ＮO 」は速度０のときのパルス周波数、
「ＮC 」は速度が「ＦC 」のときのパルス周波数、「Ｑ
O 」は速度０のときのパルスデューティ、「ＱC 」は速
度が「ＦC 」のときのパルスデューティである。これら
の算出式は、出力条件演算手段４（図１に示す）に設定
される。
【００２８】図５は速度とパルス周波数との関係を示す
図である。横軸が速度であり、縦軸がパルス周波数であ
る。図に示すように、速度「０」のときパルス周波数
「ＮO」、速度「ＦC 」のときパルス周波数「ＮC 」で
あり、式（３）は、この２つの点を通る直線で表され
る。なお、パルスデューティも同様に表わされる。
図である。横軸が速度であり、縦軸がパルス周波数であ
る。図に示すように、速度「０」のときパルス周波数
「ＮO」、速度「ＦC 」のときパルス周波数「ＮC 」で
あり、式（３）は、この２つの点を通る直線で表され
る。なお、パルスデューティも同様に表わされる。
【００２９】このような式（１）、式（２）、式（３）
を用いて、図３に示す移動に応じたビーム出力制御を行
う。その結果、速度変化に応じて各ビーム出力条件の値
が変化する。
を用いて、図３に示す移動に応じたビーム出力制御を行
う。その結果、速度変化に応じて各ビーム出力条件の値
が変化する。
【００３０】図６は移動経路上の出力パワーの変化を示
す図である。横軸が移動経路上の位置であり、縦軸が出
力パワーである。減速が開始されると同時に出力パワー
が弱められる。位置が点Ｂに達する位置で出力パワーが
最小となり、以後増加する。そして、移動速度がもとの
速度に戻ったときに出力パワーももとの出力にもどる。
す図である。横軸が移動経路上の位置であり、縦軸が出
力パワーである。減速が開始されると同時に出力パワー
が弱められる。位置が点Ｂに達する位置で出力パワーが
最小となり、以後増加する。そして、移動速度がもとの
速度に戻ったときに出力パワーももとの出力にもどる。
【００３１】図７は移動経路上のパルス周波数の変化を
示す図である。横軸が移動経路上の位置であり、縦軸が
パルス周波数である。減速が開始されると同時にパルス
周波数が小さくなる。位置が点Ｂに達する時点でパルス
周波数が最小となり、以後増加する。そして、移動速度
がもとの速度に戻ったときにパルス周波数ももとの値に
もどる。パルスデューティもパルス周波数と同様の変化
をする。
示す図である。横軸が移動経路上の位置であり、縦軸が
パルス周波数である。減速が開始されると同時にパルス
周波数が小さくなる。位置が点Ｂに達する時点でパルス
周波数が最小となり、以後増加する。そして、移動速度
がもとの速度に戻ったときにパルス周波数ももとの値に
もどる。パルスデューティもパルス周波数と同様の変化
をする。
【００３２】このようにして、予め算出式を設定してお
くことにより、加工送り速度の変動に対応して、ビーム
出力条件の全ての要素を任意に組み合わせて制御するこ
とができる。そのため、加工速度の変動によって加工条
件が変化しても、常にその加工条件に適したビーム出力
条件で加工を行うことができる。
くことにより、加工送り速度の変動に対応して、ビーム
出力条件の全ての要素を任意に組み合わせて制御するこ
とができる。そのため、加工速度の変動によって加工条
件が変化しても、常にその加工条件に適したビーム出力
条件で加工を行うことができる。
【００３３】上記の例では算出式により各条件の値を導
き出しているが、予めデータテーブルを用意しておき、
そのデータテーブルから各条件の値を得ることもでき
る。図８はデータテーブルの例を示すである。データテ
ーブルには、「速度」と「要素データ」との２つの項目
がある。「速度」には、出力条件を変化させるべき速度
のしきい値（Ｆ0 〜Ｆ5 ）が設定されている。「要素デ
ータ」には、対応する「速度」のしきい値に達するまで
の出力パワー（Ｍ0 〜Ｍ5 ）が設定されている。このデ
ータテーブルは、ビーム出力条件の要素ごとに個別に設
けられる。
き出しているが、予めデータテーブルを用意しておき、
そのデータテーブルから各条件の値を得ることもでき
る。図８はデータテーブルの例を示すである。データテ
ーブルには、「速度」と「要素データ」との２つの項目
がある。「速度」には、出力条件を変化させるべき速度
のしきい値（Ｆ0 〜Ｆ5 ）が設定されている。「要素デ
ータ」には、対応する「速度」のしきい値に達するまで
の出力パワー（Ｍ0 〜Ｍ5 ）が設定されている。このデ
ータテーブルは、ビーム出力条件の要素ごとに個別に設
けられる。
【００３４】図９はデータテーブルを用いた場合の速度
と出力パワーとの関係を示す図である。速度が「Ｆ＝Ｆ
0 」のときは出力パワー「Ｍ0 」、速度が「Ｆ0 ＜Ｆ≦
Ｆ1」のときは出力パワー「Ｍ1 」、速度が「Ｆ1 ＜Ｆ
≦Ｆ2 」のときは出力パワー「Ｍ2 」、速度が「Ｆ2 ＜
Ｆ≦Ｆ3 」のときは出力パワー「Ｍ3 」、速度が「Ｆ 3
＜Ｆ≦Ｆ4 」のときは出力パワー「Ｍ4 」、速度が「Ｆ
4 ＜Ｆ≦Ｆ5 」のときは出力パワー「Ｍ5 」である。
と出力パワーとの関係を示す図である。速度が「Ｆ＝Ｆ
0 」のときは出力パワー「Ｍ0 」、速度が「Ｆ0 ＜Ｆ≦
Ｆ1」のときは出力パワー「Ｍ1 」、速度が「Ｆ1 ＜Ｆ
≦Ｆ2 」のときは出力パワー「Ｍ2 」、速度が「Ｆ2 ＜
Ｆ≦Ｆ3 」のときは出力パワー「Ｍ3 」、速度が「Ｆ 3
＜Ｆ≦Ｆ4 」のときは出力パワー「Ｍ4 」、速度が「Ｆ
4 ＜Ｆ≦Ｆ5 」のときは出力パワー「Ｍ5 」である。
【００３５】このようなデータテーブルを用いて、図３
に示す移動におけるビーム出力条件制御を行う。図１０
はデータテーブルを用いた場合の移動経路上での出力パ
ワーの変化を示す図である。横軸が加工ヘッドの位置で
あり、縦軸が出力パワーである。図に示すように、出力
パワーは段階的に弱まり、点Ｂで最低となる。そして、
点Ｂを過ぎると段階的に強くなる。
に示す移動におけるビーム出力条件制御を行う。図１０
はデータテーブルを用いた場合の移動経路上での出力パ
ワーの変化を示す図である。横軸が加工ヘッドの位置で
あり、縦軸が出力パワーである。図に示すように、出力
パワーは段階的に弱まり、点Ｂで最低となる。そして、
点Ｂを過ぎると段階的に強くなる。
【００３６】このような、データテーブルが各ビーム出
力条件ごとに設定されることにより、それぞの値が移動
速度に応じて変化する。データテーブルを用いることに
より、簡単なデータの対比によりビーム出力条件を得る
ことができるため、数値制御装置のプロセッサにかかる
負荷が低減される。
力条件ごとに設定されることにより、それぞの値が移動
速度に応じて変化する。データテーブルを用いることに
より、簡単なデータの対比によりビーム出力条件を得る
ことができるため、数値制御装置のプロセッサにかかる
負荷が低減される。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、加工速
度に基づき複数のビーム出力条件を算出し、そのビーム
出力条件によりレーザ加工を行うようにしたため、加工
送り速度の変動に対応して、ビーム出力条件の全ての要
素を任意に組み合わせて制御することが可能となる。そ
の結果、さまざまな条件の加工において、加工部分が均
一で良好な加工結果を得ることができる。
度に基づき複数のビーム出力条件を算出し、そのビーム
出力条件によりレーザ加工を行うようにしたため、加工
送り速度の変動に対応して、ビーム出力条件の全ての要
素を任意に組み合わせて制御することが可能となる。そ
の結果、さまざまな条件の加工において、加工部分が均
一で良好な加工結果を得ることができる。
【図１】本発明の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明が適用されるレーザ加工装置の全体構成
を示す図である。
を示す図である。
【図３】加工経路の例を示す図である。
【図４】速度変化を示す図である。
【図５】速度とパルス周波数との関係を示す図である。
【図６】移動経路上の出力パワーの変化を示す図であ
る。
る。
【図７】移動経路上のパルス周波数の変化を示す図であ
る。
る。
【図８】データテーブルの例を示すである。
【図９】データテーブルを用いた場合の速度と出力パワ
ーとの関係を示す図である。
ーとの関係を示す図である。
【図１０】データテーブルを用いた場合の移動経路上で
の出力パワーの変化を示す図である。
の出力パワーの変化を示す図である。
１ 加工プログラム ２ 前処理演算手段 ３ 補間手段 ４ 出力条件決定手段 ５ レーザ出力制御手段 １８ サーボアンプ ２０ レーザ発振器 ３０ レーザ加工機 ３２ サーボモータ ３５ 加工ヘッド
フロントページの続き (72)発明者 佐藤 元彦 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番 地 ファナック株式会社内 (72)発明者 松浦 仁 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番 地 ファナック株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 レーザ加工時のビーム出力条件を制御す
るレーザ加工方式において、 移動指令に従って補間処理を行い各軸へ補間パルスを出
力するとともに、加工ヘッドの移動速度を算出する補間
手段と、 移動速度に対する複数のビーム出力条件の値が予め定義
されており、前記補間手段が算出した移動速度に応じて
各ビーム出力条件の値を決定する出力条件決定手段と、 前記出力条件決定手段が決定したビーム出力条件に従っ
てレーザビームを制御するビーム出力制御手段と、 を有することを特徴とするレーザ加工方式。 - 【請求項２】 前記出力条件決定手段は、複数のビーム
出力条件のそれぞれに対応した計算式に前記移動速度を
代入することにより、各ビーム出力条件を決定すること
を特徴とする請求項１記載のレーザ加工方式。 - 【請求項３】 前記出力条件決定手段は、複数のビーム
出力条件のそれぞれに対応したデータテーブルと前記移
動速度とを対比することにより、各ビーム出力条件を決
定することを特徴とする請求項１記載のレーザ加工方
式。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7307341A JPH09150282A (ja) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | レーザ加工方式 |
| PCT/JP1996/003404 WO1997019782A1 (en) | 1995-11-27 | 1996-11-20 | Laser machining apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7307341A JPH09150282A (ja) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | レーザ加工方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09150282A true JPH09150282A (ja) | 1997-06-10 |
Family
ID=17967959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7307341A Withdrawn JPH09150282A (ja) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | レーザ加工方式 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09150282A (ja) |
| WO (1) | WO1997019782A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7528343B2 (en) * | 2005-06-21 | 2009-05-05 | Fameccanica. Data S.P.A. | Laser treatment of sanitary products |
| US8089994B2 (en) | 2007-10-23 | 2012-01-03 | Fujitsu Limited | Processing apparatus and method of processing and method of making leaf spring |
| DE102016010370A1 (de) | 2015-09-03 | 2017-03-09 | Fanuc Corporation | Numerische steuerung mit positionsbasierter steuerung von bearbeitungsbedingungen |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5091287B2 (ja) * | 2010-08-06 | 2012-12-05 | ファナック株式会社 | 加工点にエネルギー又は物質を供給する加工機における加工情報取得装置 |
| JP7501402B2 (ja) | 2021-02-19 | 2024-06-18 | オムロン株式会社 | 制御システムおよび制御方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61226197A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-08 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザ加工制御装置 |
| JPH0714097B2 (ja) * | 1985-10-30 | 1995-02-15 | 株式会社日平トヤマ | レ−ザ出力制御装置 |
| JP3035366B2 (ja) * | 1991-02-08 | 2000-04-24 | ヤマザキマザック株式会社 | レーザ加工機の数値制御方法 |
| JP2687878B2 (ja) * | 1994-05-11 | 1997-12-08 | 日本電気株式会社 | レーザ加工装置 |
-
1995
- 1995-11-27 JP JP7307341A patent/JPH09150282A/ja not_active Withdrawn
-
1996
- 1996-11-20 WO PCT/JP1996/003404 patent/WO1997019782A1/ja active Application Filing
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7528343B2 (en) * | 2005-06-21 | 2009-05-05 | Fameccanica. Data S.P.A. | Laser treatment of sanitary products |
| US8089994B2 (en) | 2007-10-23 | 2012-01-03 | Fujitsu Limited | Processing apparatus and method of processing and method of making leaf spring |
| DE102016010370A1 (de) | 2015-09-03 | 2017-03-09 | Fanuc Corporation | Numerische steuerung mit positionsbasierter steuerung von bearbeitungsbedingungen |
| US10137529B2 (en) | 2015-09-03 | 2018-11-27 | Fanuc Corporation | Numerical controller capable of machining condition control based on posture |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1997019782A1 (en) | 1997-06-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030204 |