JP2562030B2 - Processing speed controller for laser processing machine - Google Patents
Processing speed controller for laser processing machineInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はレーザ加工機において、加工軌跡の精度向上
と加工速度の向上をあわせて可能とする加工速度制御装
置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a machining speed control device capable of improving a machining locus accuracy and a machining speed in a laser beam machine.
[従来の技術] 第4図と第5図は、従来装置の構成図と速度パターン
を示す図である。[Prior Art] FIG. 4 and FIG. 5 are diagrams showing a configuration diagram and a speed pattern of a conventional device.
第4図において、(1)は炭酸ガスレーザ発振器で、
冷却装置(2)によって冷却されながら、炭酸ガスレー
ザ光を出力するものである。In FIG. 4, (1) is a carbon dioxide laser oscillator,
The carbon dioxide laser light is output while being cooled by the cooling device (2).
(4)は炭酸ガスレーザ光を光走査テーブル(6)上
の加工ヘッド(5)へ伝えるための光路である。(4) is an optical path for transmitting the carbon dioxide laser light to the processing head (5) on the optical scanning table (6).
(8)は被加工物を加工面(7)に運ぶための加工テ
ーブルである。(8) is a processing table for carrying the workpiece to the processing surface (7).
(3)は加工時の煙等を排出する排煙装置である。 (3) is a smoke exhaust device that exhausts smoke during processing.
(11)は操作盤(9)と制御盤(10)とに接続され
て、加工ヘッド(5)の位置決めのための制御、加工ヘ
ッド(5)から照射されるレーザ光の出力制御、レーザ
光のON/OFF制御を自動的に行う制御装置である。Reference numeral (11) is connected to the operation panel (9) and the control panel (10) to control the positioning of the processing head (5), control the output of laser light emitted from the processing head (5), and laser light. This is a control device that automatically performs ON / OFF control of.
(12)は加工物を収集する加工物収集器、(13)は可
視光レーザで、加工軌跡を確認するためのものである。(12) is a work collector for collecting the work, and (13) is a visible light laser for confirming the working locus.
上記構成の従来装置によれば、操作員が操作盤(9)
と制御盤(10)とを操作すると、制御装置(11)が作動
して、被加工物が加工テーブル(8)にのせられて、加
工面(7)に運ばれると共に、光走査テーブル(6)と
加工ヘッド(5)とがX、Y方向に駆動制御され、加工
ヘッド(5)から照射されるレーザ光が加工面(7)上
に集光され、被加工物上に焦点を結んで、被加工物の加
工が行われる。According to the conventional device having the above structure, the operator can operate the operation panel (9).
When the control panel (10) is operated, the control device (11) is actuated, the workpiece is placed on the processing table (8) and is carried to the processing surface (7), and the optical scanning table (6 ) And the machining head (5) are driven and controlled in the X and Y directions, and the laser light emitted from the machining head (5) is focused on the machining surface (7) and focused on the workpiece. The processing of the work piece is performed.
上記従来装置では、加工軌跡の精度を保つため、加工
ヘッド(5)の駆動を第5図に示す加減速パターンに基
づいて行っていた。In the above conventional device, in order to maintain the accuracy of the machining locus, the machining head (5) is driven based on the acceleration / deceleration pattern shown in FIG.
すなわち、A点からB点、C点へと直線的に加工する
場合、加工軌跡の屈曲点(B点)の前後では、設定精度
範囲に加工軌跡が収まるよう、その屈曲点の位置で加工
ヘッド(5)の速度をゼロにしていた。That is, when processing is performed linearly from point A to point B and point C, before and after the bending point (point B) of the processing path, the processing head is placed at the position of the bending point so that the processing path falls within the set accuracy range. The speed of (5) was set to zero.
[発明が解決しようとする課題] 上記したように、従来装置では、加工軌跡の屈曲点
で、加工速度をゼロとしていたので、平均加工速度が遅
くなるという欠点があった。[Problems to be Solved by the Invention] As described above, in the conventional apparatus, since the processing speed is set to zero at the bending point of the processing locus, the average processing speed becomes slow.
本発明は、上記欠点を解消するためになされたもの
で、加工軌跡の屈曲点の前後の軌跡精度を設定精度範囲
に収める範囲で、屈曲点の加工速度をあげることのでき
るレーザ加工機の加工速度制御装置を得ることを目的と
する。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned drawbacks, and processing of a laser processing machine capable of increasing the processing speed of a bending point within a range in which the accuracy of the path before and after the bending point of the processing path is within a set accuracy range. The purpose is to obtain a speed control device.
[課題を解決するための手段] 本発明に係るレーザ加工機の加工速度制御装置は、第
1番目の点から第n番目の点までを複数の線分により接
続したことにより形成される加工軌跡を、上記第1番目
の点から上記第n番目の点まで加工する場合に、第(m
−2)番目の点(但しm≦nとする)における加工ヘッ
ドの加工速度をゼロではない速度とする速度パターンに
対応した加工速度条件を、上記第(m−2)番目の点か
ら第m番目の点までの減速度を通して一定とし上記第m
番目の点における加工速度をゼロとすることとした演算
により求められた加工速度と2つの線分により形成され
る屈曲点の曲り角に応じて規定された数値テーブルに基
づく加工速度とのうち低い方の加工速度とする、という
前提条件に基づき演算し記憶するマイクロコンピュータ
と、 このマイクロコンピュータからの速度パターンに対応
した上記加工速度条件を駆動信号として出力するインタ
ーフェイス回路とを備え、このインターフェイス回路か
ら出力された駆動信号により上記加工ヘッドの加工軌跡
上での加工速度を制御するものである。[Means for Solving the Problem] A processing speed control device for a laser processing machine according to the present invention is a processing locus formed by connecting a first point to an nth point by a plurality of line segments. Is processed from the first point to the n-th point,
-2) The processing speed condition corresponding to the speed pattern in which the processing speed of the processing head at the point (provided that m ≦ n) is not zero is set from the (m-2) th point to the m-th point. It is constant throughout the deceleration up to the th point
The lower of the machining speed calculated by setting the machining speed at the second point to zero and the machining speed based on the numerical table specified according to the bend angle of the bending point formed by the two line segments. The processing speed is calculated based on the precondition that the processing speed of the microcomputer is calculated and stored, and the interface circuit that outputs the processing speed condition corresponding to the speed pattern from the microcomputer as a drive signal is output from the interface circuit. The machining speed of the machining head on the machining locus is controlled by the generated drive signal.
[作用」 上記構成の本発明によれば、加工軌跡の屈曲点におい
て加工速度をゼロにしない速度パターンを用いて加工ヘ
ッドを制御するので、所望の精度を保ちつつ、平均加工
速度を向上させることができる。[Operation] According to the present invention having the above-described configuration, the machining head is controlled using a speed pattern that does not make the machining speed zero at the bending point of the machining trajectory, so that the average machining speed is improved while maintaining desired accuracy. You can
[実施例] 以下、本願発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
全体の外観構成は前記従来装置で説明した第4図と同
様なので、省略する。The overall external structure is the same as that shown in FIG.
第2図は、A点からB点、C点、D点、E点までの屈
曲する直線的な加工軌跡をレーザ光で加工する場合の加
工軌跡と加減速パターンとの関係を示す図である。この
加減速パターンはB点、C点、D点での加工速度をゼロ
とせず、かつ設定精度範囲内で加工できるように工夫さ
れたものである。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a machining trajectory and an acceleration / deceleration pattern when a curved linear machining trajectory from point A to point B, point C, point D, and point E is machined with laser light. . This acceleration / deceleration pattern is devised so that the machining speed at the points B, C, and D does not become zero, and machining can be performed within the set accuracy range.
第1図は、第4図の制御装置(11)に内蔵されるマイ
クロコンピュータ(20)による加工ヘッド(5)の駆動
回路を示す。FIG. 1 shows a drive circuit of a machining head (5) by a microcomputer (20) incorporated in the control device (11) of FIG.
マイクロコンピュータ(20)は加工データを入力し、
上記加減速パターンに対応した加工速度条件を演算し記
憶するものである。The microcomputer (20) inputs the processing data,
The processing speed condition corresponding to the acceleration / deceleration pattern is calculated and stored.
(21)は上記加工速度条件を入力し、加工ヘッド
(5)の駆動信号を出力するインターフエイス回路であ
る。(21) is an interface circuit which inputs the above-mentioned processing speed condition and outputs a drive signal for the processing head (5).
(22)、(23)はインターフエイス回路(21)からの
駆動信号を受けて加工ヘッド(5)を光操作テーブル
(6)を介して駆動する加工ヘッド駆動用X軸サーボモ
ータと加工ヘッド駆動用Y軸サーボモータである。(22) and (23) are a machining head driving X-axis servomotor and a machining head drive for receiving a driving signal from the interface circuit (21) to drive the machining head (5) through the optical operation table (6). Y-axis servo motor for use.
上記構成の本実施によれば、加工データを含むプログ
ラムが入力されたマイクロコンピュータ(20)から加減
速パターンに対応した加工速度条件がインターフエイス
回路(21)に入力され、インターフエイス回路(21)か
らの駆動信号が加工ヘッド駆動用X軸サーボモータ(2
2)と加工ヘッド駆動用Y軸サーボモータ(23)に入力
されて、光走査テーブル(6)と加工ヘッド(5)とが
X、Y方向に駆動制御され、加工ヘッド(5)から、照
射されるレーザ光により被加工物が加工される。According to this embodiment having the above configuration, the processing speed condition corresponding to the acceleration / deceleration pattern is input to the interface circuit (21) from the microcomputer (20) to which the program including the processing data is input, and the interface circuit (21). The drive signal from the X-axis servo motor (2
2) and the Y-axis servomotor (23) for driving the processing head, the optical scanning table (6) and the processing head (5) are driven and controlled in the X and Y directions, and the irradiation is performed from the processing head (5). The workpiece is processed by the generated laser light.
各B点、C点、D点で加工速度をゼロとしないで極力
高い速度のまま、所望の精度範囲内で加工するために
は、加工軌跡▲▼に対し、初めの4点、ABCD
点に着目する必要があり、この詳細を次に説明する(こ
れは各変曲点が多数となっても同様である。)。そのア
ルゴリズムを第3図に示す。In order to process within the desired accuracy range while keeping the machining speed as high as possible without making the machining speed zero at each of B point, C point, D point, for the machining locus ▲ ▼, the first 4 points, ABCD
It is necessary to pay attention to the points, and the details will be described below (this is the same even when there are many inflection points). The algorithm is shown in FIG.
各点で加工速度がゼロとならないようにするために
は、例えば線分▲▼のみに着目していたのでは、ど
の程度の速度を取ればよいかを決定することができな
い、仮に線分▲▼が非常に短い線分であり、C点ま
でしか線分がないとすると、B点の速度を一定の値に設
定した場合、C点で滑らかに停止させることが不可能と
なる。In order to prevent the processing speed from reaching zero at each point, it is impossible to determine how much speed should be taken by focusing only on the line segment ▲ ▼. If ▼ is a very short line segment and there is only a line segment up to point C, it becomes impossible to smoothly stop at point C when the speed at point B is set to a constant value.
よって、当アルゴリズムでは4点目までに着目し、2
点目の加工速度を決定することが必要である。2点目が
決定したら、3点目の速度は5点目まで着目し決定する
ことになり、これを繰返し、加工軌跡の加減速パターン
を生成する。Therefore, in this algorithm, paying attention to the 4th point,
It is necessary to determine the machining speed of the spots. When the second point is determined, the speed of the third point is determined by paying attention to the fifth point, and this is repeated to generate the acceleration / deceleration pattern of the machining trajectory.
その一例を示す。 An example is shown below.
第2図の線分▲▼で、まず、線分▲▼
のB点(2点目)の速度VBを求める。このとき、D点
(4点目)の速度をVD=0と仮定し、線分▲▼をD
点よりC点に向けて速度パターンを生成していき、C点
の速度VCを求める。In line segment ▲ ▼ in Fig. 2, first, line segment ▲ ▼
The speed V B at point B (second point) of is calculated. At this time, it is assumed that the velocity at point D (4th point) is V D = 0, and line segment ▲ ▼
The velocity pattern is generated from the point toward the point C, and the velocity V C at the point C is obtained.
この計算式は以下の通りである。 This calculation formula is as follows.
a=ev/nv ……(1) ev:4点目の速度(この場合VD) nv:速度パターンの傾き係数 Q:基準時間内の送量 l:線分長(この場合▲▼) dmax:3点目の速度(この場合VC) a,b,c:変数 よって、Vc=dmaxとなる。a = ev / nv (1) ev: Velocity of 4th point (V D in this case) nv: Slope coefficient of velocity pattern Q: Transfer amount within reference time l: Line segment length (▲ ▼ in this case) dmax: Velocity of 3rd point (V in this case) C ) a, b, c: Variables, so Vc = dmax.
但し、このようにして求めた計算上の速度Vcが、現実
の駆動系の機械の物理的許容速度としての最高速度を越
える場合が存在するので、その場合は、 i)Vc<最高速度 の場合 Vc=dmax ii)Vc≧最高速度 の場合 Vc=最高速度 とする。However, there are cases where the calculated speed Vc thus calculated exceeds the maximum speed as the physical permissible speed of the actual drive system machine. In that case, i) If Vc <maximum speed Vc = dmax ii) When Vc ≧ maximum speed Vc = maximum speed.
次に、C点における曲り角θCを算出し、加工に使用
するレーザ加工機で実際に測定したデータ(各レーザ加
工機に特有のデータ)に基づき、曲り角度と、その曲り
角度に対応した、所望の軌跡の精度を保てる範囲の最高
速度との関係を規定した数値テーブルより、θCにおけ
る速度を求め、これを上記のVcと比較し、小さい値をC
点の速度とする。Next, the bending angle θ C at the point C is calculated, and based on the data actually measured by the laser processing machine used for processing (data unique to each laser processing machine), the bending angle and the corresponding bending angle, Calculate the speed at θ C from the numerical table that defines the relationship with the maximum speed in the range where the desired trajectory accuracy can be maintained, compare this with Vc above, and set a smaller value to C
The speed of the point.
これより、このVcをもとに再度上記の演算を行ない、 ev:3点目の速度(この場合Vc) l:線分長(この場合▲▼) を式(1)〜(3)に入れ次のB点のdmaxを求める。ま
た、B点の曲り角よりθBを計算し、数値テーブルと比
較し、小さい値をVBとする。よってVAとVBの速度が判明
し、2点A、Bの初速度と終端速度が決まり、その間を
加減速度パターンに対応させ可動させれば、屈曲点B点
で速度0とすることなく加工可能となる。From this, the above operation is performed again based on this Vc, and ev: Velocity of the 3rd point (Vc in this case) l: Line segment length (▲ ▼ in this case) is inserted into equations (1) to (3) The dmax at the next point B is calculated. Further, θ B is calculated from the bending angle at point B , compared with a numerical table, and a smaller value is taken as V B. Therefore, the speeds of V A and V B are known, the initial speed and the terminal speed of the two points A and B are determined, and if they are moved corresponding to the acceleration / deceleration pattern, the speed will not be 0 at the bending point B. Can be processed.
この手順を次の4点B、C、D、E点について行な
い、C点の速度を決定し、さらに残りのC、D、E点に
よって、D点の速度を決定する。This procedure is performed for the following four points B, C, D, and E to determine the speed at point C, and the remaining points C, D, and E determine the speed at point D.
このように、切断図形に応じて図形の線分長と屈曲角
度等からあらかじめ加工速度成分をマイクロコンピュー
タ(20)で演算させておけば、最適な加工速度パターン
を得ることができる。In this way, if the processing speed component is calculated in advance by the microcomputer (20) from the line segment length and bending angle of the drawing according to the cutting pattern, the optimum processing speed pattern can be obtained.
[発明の効果] 以上のように本発明によるときは、加工軌跡の精度を
損なうことなく、換言すれば被加工物の加工精度を損な
うことなく、加工軌跡の屈曲点の加工速度を極力高速と
することができ、加工時間を短縮させたレーザ加工機の
加工速度制御装置を得ることができる効果を有する。[Advantages of the Invention] As described above, according to the present invention, the machining speed at the bending point of the machining trajectory is set as high as possible without impairing the accuracy of the machining trajectory, in other words, without damaging the machining accuracy of the workpiece. It is possible to obtain a processing speed control device for a laser processing machine in which the processing time is shortened.
第1図は本発明の実施例のマイクロコンピュータによる
加工ヘッド駆動回路の部分、第2図は本発明の実施例の
屈曲点で速度をゼロとしない複数点速度パターンと加工
軌跡との関係、第3図は本発明の実施例のアルゴリズム
フローチャート、第4図はレーザ加工機及び制御装置、
第5図は従来装置に用いられる屈曲点B点で速度ゼロと
なる速度パターンを示す図である。 図において、(1)はレーザ発振器、(5)は加工ヘッ
ド、(6)は光走査テーブル、(7)は加工面、(8)
は加工テーブル、(11)は制御装置、(20)はマイクロ
コンピュータ、(21)はインターフエイス回路である。FIG. 1 is a portion of a machining head drive circuit by a microcomputer according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a relation between a plurality of point speed patterns in which the velocity is not zero at a bending point and a machining trajectory according to the embodiment of the present invention. 3 is an algorithm flowchart of an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a laser processing machine and control device,
FIG. 5 is a view showing a velocity pattern in which the velocity is zero at the bending point B used in the conventional device. In the figure, (1) is a laser oscillator, (5) is a processing head, (6) is an optical scanning table, (7) is a processed surface, and (8).
Is a processing table, (11) is a control device, (20) is a microcomputer, and (21) is an interface circuit.
Claims (1)
の線分により接続したことにより形成される加工軌跡
を、上記第1番目の点から上記第n番目の点まで加工す
る場合に、第(m−2)番目の点(但しm≦nとする)
における加工ヘッドの加工速度をゼロではない速度とす
る速度パターンに対応した加工速度条件を、上記第(m
−2)番目の点から第m番目の点までの減速度を通して
一定とし上記第m番目の点における加工速度をゼロとす
ることとした演算により求められた加工速度と2つの線
分により形成される屈曲点の曲り角に応じて規定された
数値テーブルに基づく加工速度とのうち低い方の加工速
度とする、という前提条件に基づき演算し記憶するマイ
クロコンピュータと、このマイクロコンピュータからの
速度パターンに対応した上記加工速度条件を駆動信号と
して出力するインターフェイス回路とを備え、このイン
ターフェイス回路から出力された駆動信号により上記加
工ヘッドの加工軌跡上での加工速度を制御することを特
徴とするレーザ加工機の加工速度制御装置。1. A machining locus formed by connecting a first point to an nth point by a plurality of line segments is machined from the first point to the nth point. In this case, the (m−2) th point (provided that m ≦ n)
The processing speed condition corresponding to the speed pattern in which the processing speed of the processing head in FIG.
-2) formed by two line segments and the machining speed obtained by the calculation that the deceleration from the point m to the point m is constant and the machining speed at the point m is zero. Corresponding to the microcomputer that calculates and stores the value based on the precondition that the lower processing speed is selected from the processing speed based on the numerical table specified according to the bending angle of the bending point, and the speed pattern from this microcomputer. And an interface circuit for outputting the processing speed condition as a drive signal, wherein the processing speed on the processing locus of the processing head is controlled by the drive signal output from the interface circuit. Processing speed control device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62163296A JP2562030B2 (en) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | Processing speed controller for laser processing machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62163296A JP2562030B2 (en) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | Processing speed controller for laser processing machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS645685A JPS645685A (en) | 1989-01-10 |
| JP2562030B2 true JP2562030B2 (en) | 1996-12-11 |
Family
ID=15771131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62163296A Expired - Lifetime JP2562030B2 (en) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | Processing speed controller for laser processing machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2562030B2 (en) |
-
1987
- 1987-06-30 JP JP62163296A patent/JP2562030B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS645685A (en) | 1989-01-10 |
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