Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP5219974B2 - Processing control device, laser processing device and laser processing system - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP5219974B2 - Processing control device, laser processing device and laser processing system - Google Patents

Processing control device, laser processing device and laser processing system Download PDF

Info

Publication number
JP5219974B2
JP5219974B2 JP2009222698A JP2009222698A JP5219974B2 JP 5219974 B2 JP5219974 B2 JP 5219974B2 JP 2009222698 A JP2009222698 A JP 2009222698A JP 2009222698 A JP2009222698 A JP 2009222698A JP 5219974 B2 JP5219974 B2 JP 5219974B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
moving speed
angle
workpiece
machining
processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2009222698A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011067858A (en
Inventor
友則 迎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2009222698A priority Critical patent/JP5219974B2/en
Priority to TW099117366A priority patent/TW201111086A/en
Priority to CN2010102312654A priority patent/CN102033511B/en
Publication of JP2011067858A publication Critical patent/JP2011067858A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5219974B2 publication Critical patent/JP5219974B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Numerical Control (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Description

本発明は、ワークに対する加工角度に応じた加工制御を行う加工制御装置、レーザ加工装置およびレーザ加工システムに関する。   The present invention relates to a machining control device, a laser machining device, and a laser machining system that perform machining control according to a machining angle with respect to a workpiece.

3次元レーザ加工機は、基本的にワーク表面に対して面直にレーザを照射させることによりレーザ加工を行っている。このような3次元レーザ加工機では、加工位置を示す各教示ポイントで、ワークに対する加工ノズルの方向(レーザ光の入射角度)を適切な方向に設定するとともに、加工ヘッドを適切な移動速度で移動させながら加工する必要がある。   The three-dimensional laser processing machine basically performs laser processing by irradiating a workpiece surface with a laser in a plane. In such a three-dimensional laser processing machine, at each teaching point indicating the processing position, the direction of the processing nozzle with respect to the workpiece (incident angle of the laser beam) is set to an appropriate direction, and the processing head is moved at an appropriate moving speed. It is necessary to process it.

例えば、加工ヘッドの移動速度を設定する手段として、教示ポイント間の各軸の移動量をもとに移動速度を算出する速度設定機能を有した3次元レーザ加工機がある。また、ワークに対する加工ノズルの方向を設定する3次元レーザ加工機として、Z軸(鉛直軸)の中心軸線周りに回転可能な回転軸(W軸)と、Z軸に対して傾斜した軸線周りに回転可能な姿勢軸(U軸)とを有し、回転軸および姿勢軸を回転させた際に、加工点が不変なヘッド構造(加工ヘッド構造)をもつ3次元レーザ加工機がある。   For example, as a means for setting the moving speed of the machining head, there is a three-dimensional laser processing machine having a speed setting function for calculating the moving speed based on the moving amount of each axis between teaching points. In addition, as a three-dimensional laser processing machine for setting the direction of the processing nozzle with respect to the workpiece, a rotation axis (W axis) that can rotate around the central axis of the Z axis (vertical axis) and an axis that is inclined with respect to the Z axis There is a three-dimensional laser processing machine that has a rotatable posture axis (U-axis) and has a head structure (processing head structure) whose machining points are invariable when the rotation axis and the posture axis are rotated.

例えば、特許文献1に記載の3次元レーザ加工機では、現在の回転軸および姿勢軸の角度からノズル方向ベクトルを算出すると共に、一定時間に姿勢軸が変化した角度を算出している。そして、姿勢軸の角度変化量に応じてノズル方向ベクトルのXY方向を一定に保つように回転軸を回す角度を算出し、算出した角度分、回転軸を回転させる制御を行なっている。   For example, in the three-dimensional laser processing machine described in Patent Document 1, the nozzle direction vector is calculated from the angles of the current rotation axis and posture axis, and the angle at which the posture axis has changed in a certain time is calculated. Then, an angle for rotating the rotation shaft is calculated so as to keep the XY direction of the nozzle direction vector constant according to the angle change amount of the posture axis, and control is performed to rotate the rotation shaft by the calculated angle.

国際公開第01/087532号International Publication No. 01/087532

上記従来の技術では、ワークに対する加工ノズルの角度に関わらず、所定の移動速度で加工ヘッドを移動させていた。また、上記従来の技術に、加工ヘッドの移動速度を算出する速度設定機能を適用した場合、加工ノズル方向が加工面に対して常に面直の方向であるものとして、各教示ポイントでの加工ヘッドの移動速度が設定されることとなる。そのため、実際に面直でない部分は、ワークに対して加工ノズル方向が傾いた分だけ板厚が増加するので加工不良になりやすいという問題があった。また、手動で速度修正を行うと、速度修正のティーチング作業に長時間を要するとともに、適切な速度修正が困難であるという問題があった。   In the above conventional technique, the machining head is moved at a predetermined moving speed regardless of the angle of the machining nozzle with respect to the workpiece. In addition, when the speed setting function for calculating the moving speed of the machining head is applied to the conventional technology, the machining head at each teaching point is assumed that the machining nozzle direction is always perpendicular to the machining surface. The moving speed is set. For this reason, there is a problem in that a portion that is not actually face-to-face is likely to be defective due to an increase in the plate thickness corresponding to the inclination of the processing nozzle direction with respect to the workpiece. Further, when the speed correction is manually performed, there is a problem that it takes a long time to teach the speed correction and that it is difficult to appropriately correct the speed.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、加工ヘッドの適切な移動速度を短時間で設定できるとともに加工不良を低減することができる加工制御装置、レーザ加工装置およびレーザ加工システムを得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and obtains a machining control device, a laser machining device, and a laser machining system capable of setting an appropriate moving speed of a machining head in a short time and reducing machining defects. For the purpose.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明はレーザを照射することによりワークの3次元レーザ加工を制御する加工制御装置において、前記ワーク上に設定される加工位置での前記ワークの面方向と前記加工ヘッドの加工ノズル方向とがなす角度に基づいて、前記加工位置での前記角度に応じた前記加工ヘッドの移動速度を前記加工位置毎に設定する移動速度設定部と、設定された前記移動速度に従って前記ワークへの制御指示を出力して前記3次元レーザ加工を制御する制御部と、基準速度に対する減速量と前記角度との対応関係を示す対応関係情報を予め記憶しておく記憶部と、を備え、前記移動速度設定部は、前記対応関係情報から前記角度に応じた減速量を抽出し、抽出した減速量を用いて前記移動速度を設定することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention provides a processing control apparatus for controlling a three-dimensional laser processing of a workpiece by irradiating a laser with the workpiece at a processing position set on the workpiece. A moving speed setting unit that sets a moving speed of the processing head according to the angle at the processing position for each processing position based on an angle formed by the surface direction of the processing head and a processing nozzle direction of the processing head; A control unit for controlling the three-dimensional laser processing by outputting a control instruction to the workpiece according to the moving speed, and correspondence information indicating a correspondence between a deceleration amount with respect to a reference speed and the angle; comprising a storage unit placing the said moving speed setting unit may be the correspondence relation extracting a deceleration amount corresponding to the angle from the information, and sets the moving speed using the extracted deceleration amount And features.

本発明によれば、基準速度に対する減速量と前記角度との対応関係を示す対応関係情報から角度に応じた減速量を抽出し、抽出した減速量を用いて移動速度を設定するので、加工ヘッドの適切な移動速度を短時間で設定できるとともに加工不良を低減することができるという効果を奏する。 According to the present invention, the deceleration amount corresponding to the angle is extracted from the correspondence information indicating the correspondence relationship between the deceleration amount with respect to the reference speed and the angle, and the moving speed is set using the extracted deceleration amount. Thus, it is possible to set an appropriate moving speed in a short time and reduce processing defects.

図1は、実施の形態に係る3次元レーザ加工機の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a three-dimensional laser processing machine according to an embodiment. 図2は、加工ヘッドの構成の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the machining head. 図3は、実施の形態に係るレーザ加工システムの構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the laser processing system according to the embodiment. 図4は、ワークに対するノズル角度を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the nozzle angle with respect to the workpiece. 図5は、各教示ポイントでのノズル角度を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the nozzle angle at each teaching point. 図6は、ワーク形状に応じたノズル角度を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the nozzle angle corresponding to the workpiece shape. 図7は、レーザ加工システムの動作手順を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing an operation procedure of the laser processing system. 図8は、角度/速度対応情報の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the angle / speed correspondence information. 図9は、NCデータの構成例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of NC data.

以下に、本発明の実施の形態に係る加工制御装置、レーザ加工装置およびレーザ加工システムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Hereinafter, a processing control device, a laser processing device, and a laser processing system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

実施の形態.
図1は、本発明の実施の形態に係る3次元レーザ加工機の構成を示す図である。図1では、3次元レーザ加工機100の構成例を斜視図として示している。3次元レーザ加工機100は、後述のNCデータ101Aと、各教示ポイントでのワークWに対する加工ノズル10の角度(後述のノズル角度θ)と、に基づいて、各教示ポイントでの加工ヘッド9の移動速度(後述の移動速度d)を設定する。そして、教示ポイント毎に設定した移動速度dで加工ヘッド9を移動させながらワークWの3次元レーザ加工を行う。
Embodiment.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a three-dimensional laser processing machine according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the structural example of the three-dimensional laser processing machine 100 is shown as a perspective view. The three-dimensional laser beam machine 100 uses the NC data 101A described later and the angle of the processing nozzle 10 with respect to the workpiece W at each teaching point (nozzle angle θ described later) of the processing head 9 at each teaching point. A moving speed (moving speed d described later) is set. Then, three-dimensional laser processing of the workpiece W is performed while moving the processing head 9 at the moving speed d set for each teaching point.

3次元レーザ加工機100は、ベッド1上にX軸方向に移動可能に設けられたワークテーブル2と、左右のコラム4,5間に水平に掛け渡されたクロスレール6と、クロスレール6にY軸方向に移動可能に設けられたY軸ユニット7と、Y軸ユニット7にZ軸方向に移動可能に設けられたZ軸ユニット8と、Z軸ユニット8に取り付けられた加工ヘッド9と、加工ヘッド9の先端部に取り付けられた加工ノズル(レーザ用ノズル)10と、コンピュータ式の加工制御装置30を有している。   The three-dimensional laser processing machine 100 includes a work table 2 provided on a bed 1 so as to be movable in the X-axis direction, a cross rail 6 horizontally spanned between left and right columns 4, 5, and a cross rail 6 A Y-axis unit 7 movably provided in the Y-axis direction, a Z-axis unit 8 provided movably in the Z-axis direction on the Y-axis unit 7, and a machining head 9 attached to the Z-axis unit 8; A machining nozzle (laser nozzle) 10 attached to the tip of the machining head 9 and a computer-type machining control device 30 are provided.

加工制御装置30は、マンマシンインタフェースとして、操作盤11A、CRT等の画面表示部11Bを具備している。ワークテーブル2、Y軸ユニット7、Z軸ユニット8は、それぞれ、図示省略のX軸サーボモータ、Y軸サーボモータ、Z軸サーボモータによって駆動され、加工制御装置30からの各軸指令によって位置制御される。   The processing control device 30 includes a screen display unit 11B such as an operation panel 11A and a CRT as a man-machine interface. The work table 2, the Y-axis unit 7, and the Z-axis unit 8 are driven by an X-axis servo motor, a Y-axis servo motor, and a Z-axis servo motor (not shown), respectively, and position control is performed according to each axis command from the machining control device 30. Is done.

加工ヘッド9は、従来のものと同様に構成されている。図2は、加工ヘッドの構成の一例を示す図である。加工ヘッド9は、Z軸ユニット8の先端に軸受部材13によってα軸(Z軸)の中心軸線周りに回転可能な回転軸14と、回転軸14の先端に軸受部材15によって取り付けられてα軸に対して傾斜した軸線周り(β軸)に回転可能な姿勢軸16とを有し、姿勢軸16の先端に加工ノズル10が取り付けられている。回転軸14はα軸サーボモータ17によって回転駆動され、姿勢軸16はβ軸サーボモータ18によって回転駆動される。   The processing head 9 is configured in the same manner as the conventional one. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the machining head. The machining head 9 is attached to the distal end of the Z-axis unit 8 by a bearing member 13 and can be rotated around the central axis of the α axis (Z axis), and the bearing member 15 is attached to the distal end of the rotational shaft 14 by an α axis. And a posture axis 16 that can rotate around an axis that is inclined with respect to (β axis), and a machining nozzle 10 is attached to the tip of the posture axis 16. The rotary shaft 14 is rotationally driven by an α-axis servomotor 17, and the attitude shaft 16 is rotationally driven by a β-axis servomotor 18.

X軸サーボモータ、Y軸サーボモータ、Z軸サーボモータ(図示省略)、α軸サーボモータ17、β軸サーボモータ18は、それぞれ加工制御装置30からの駆動信号によって駆動される。また、各軸(X軸、Y軸、Z軸、α軸、β軸)のサーボモータは、ティーチングデータに従ってワークテーブル2上のワーク(被加工物)Wに対する加工ノズル10の離間距離を一定に保持しながらレーザ光のスポットが加工線周りを倣うと共に加工ノズル10の方向がワークWの表面に対してほぼ垂直(法線)となるよう加工制御装置30によって制御される。これにより、回転軸14および姿勢軸16を回転させた際に、加工点を不変とすることが可能となる。   The X-axis servo motor, the Y-axis servo motor, the Z-axis servo motor (not shown), the α-axis servo motor 17 and the β-axis servo motor 18 are driven by drive signals from the machining control device 30, respectively. The servo motors for each axis (X-axis, Y-axis, Z-axis, α-axis, β-axis) make the separation distance of the machining nozzle 10 from the workpiece (workpiece) W on the work table 2 constant according to the teaching data. While being held, the laser beam spot follows the processing line and the processing control device 30 controls the processing nozzle 10 so that the direction of the processing nozzle 10 is substantially perpendicular (normal) to the surface of the workpiece W. Thereby, when the rotating shaft 14 and the attitude shaft 16 are rotated, the machining point can be made unchanged.

図3は、実施の形態に係るレーザ加工システムの構成を示すブロック図である。レーザ加工システムは、CAD/CAM(Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing)20と、加工制御装置30と、加工処理装置(加工処理部)40と、を備えている。   FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the laser processing system according to the embodiment. The laser processing system includes a CAD / CAM (Computer Aided Design / Computer Aided Manufacturing) 20, a processing control device 30, and a processing device (processing unit) 40.

CAD/CAM20は、加工するワークW(製品)の設計と加工を支援(オフラインティーチング)するコンピュータなどの装置である。CAD/CAM20は、入力部21、ワーク形状情報記憶部22、加工ヘッド位置情報算出部23、ノズル角度算出部24、NCデータ作成部25、出力部26、ワーク形状設計部27を備えている。   The CAD / CAM 20 is a device such as a computer that supports (offline teaching) design and processing of a workpiece W (product) to be processed. The CAD / CAM 20 includes an input unit 21, a workpiece shape information storage unit 22, a machining head position information calculation unit 23, a nozzle angle calculation unit 24, an NC data creation unit 25, an output unit 26, and a workpiece shape design unit 27.

入力部21は、ワークWの加工後形状(製品)を設計する設計者から入力される指示情報(ワークWの形状を設定するための指示)を入力する。入力部21は、入力した指示情報をワーク形状設計部27に送る。ワーク形状設計部27は、入力された指示情報に従ってワークWの形状を設計し、設計したワークWの形状に関する情報(以下、ワーク形状情報aという)をワーク形状情報記憶部22に送る。ワーク形状情報記憶部22は、ワーク形状情報aを記憶するメモリなどである。   The input unit 21 inputs instruction information (instruction for setting the shape of the workpiece W) input from a designer who designs the processed shape (product) of the workpiece W. The input unit 21 sends the input instruction information to the workpiece shape design unit 27. The workpiece shape design unit 27 designs the shape of the workpiece W according to the input instruction information, and sends information related to the designed shape of the workpiece W (hereinafter referred to as workpiece shape information a) to the workpiece shape information storage unit 22. The workpiece shape information storage unit 22 is a memory or the like that stores workpiece shape information a.

加工ヘッド位置情報算出部23は、ワーク形状情報記憶部22内のワーク形状情報aに基づいて、レーザ加工中の加工ヘッド9の位置(教示ポイントの位置)に関する情報(以下、加工ヘッド位置情報bという)を算出する。加工ヘッド位置情報bは、例えば加工ヘッド9のX軸方向、Y軸方向、Z軸方向、α軸方向、β軸方向の各座標である。加工ヘッド位置情報算出部23は、算出した加工ヘッド位置情報bをノズル角度算出部24とNCデータ作成部25に送る。   The machining head position information calculation unit 23 is based on the workpiece shape information a in the workpiece shape information storage unit 22 and information on the position of the machining head 9 (the position of the teaching point) during laser machining (hereinafter, machining head position information b). Calculated). The machining head position information b is, for example, coordinates of the machining head 9 in the X-axis direction, Y-axis direction, Z-axis direction, α-axis direction, and β-axis direction. The machining head position information calculation unit 23 sends the calculated machining head position information b to the nozzle angle calculation unit 24 and the NC data creation unit 25.

ノズル角度算出部24は、ワーク形状情報記憶部22内のワーク形状情報aと、加工ヘッド位置情報算出部23が算出した加工ヘッド位置情報bと、に基づいて、各教示ポイントでのワークWに対する加工ノズル10の角度(ノズル角度θ)(角度情報)を算出する。ノズル角度算出部24は、ノズル角度θをNCデータ作成部25に送る。   The nozzle angle calculation unit 24 applies the workpiece W at each teaching point based on the workpiece shape information a in the workpiece shape information storage unit 22 and the machining head position information b calculated by the machining head position information calculation unit 23. The angle (nozzle angle θ) (angle information) of the processing nozzle 10 is calculated. The nozzle angle calculation unit 24 sends the nozzle angle θ to the NC data creation unit 25.

図4は、ワークに対するノズル角度を説明するための図である。ノズル角度θは、ワークW表面の法線ベクトルN(ワークWの面方向)と、加工ノズル10からレーザ光を出射する方向(加工ノズル方向M)と、がなす角度である。加工ヘッド9の加工ノズル方向Mを、ワークW表面の法線ベクトルNと同じ方向(面直)にすると、加工するワークWの厚さがL1となる。一方、加工ヘッド9の加工ノズル方向MとワークW表面の法線ベクトルNとの間に0°以外の所定の角度(ノズル角度θ)を与えると、加工するワークWの厚さがL2(L2>L1)となる。   FIG. 4 is a diagram for explaining the nozzle angle with respect to the workpiece. The nozzle angle θ is an angle formed by the normal vector N on the surface of the workpiece W (the surface direction of the workpiece W) and the direction in which laser light is emitted from the machining nozzle 10 (machining nozzle direction M). When the processing nozzle direction M of the processing head 9 is set to the same direction (perpendicular) as the normal vector N of the surface of the workpiece W, the thickness of the workpiece W to be processed becomes L1. On the other hand, when a predetermined angle (nozzle angle θ) other than 0 ° is given between the processing nozzle direction M of the processing head 9 and the normal vector N of the surface of the workpiece W, the thickness of the workpiece W to be processed becomes L2 (L2 > L1).

NCデータ作成部25は、ノズル角度算出部24からのノズル角度θと、加工ヘッド位置情報算出部23が算出した加工ヘッド位置情報bと、に基づいて、ワークWを加工するためのNCデータ(後述のNCデータ101A)を作成する。NCデータ101Aは、教示ポイント毎の加工ヘッド9の位置(座標)と、ノズル角度θと、を含んで構成されたティーチングプログラム(数値制御プログラム)である。NCデータ作成部25は、作成したNCデータ101Aを出力部26に送る。出力部26は、NCデータ作成部25が作成したNCデータ101Aを出力し、加工制御装置30に送る。   The NC data creation unit 25 uses NC data (for machining the workpiece W) based on the nozzle angle θ from the nozzle angle calculation unit 24 and the machining head position information b calculated by the machining head position information calculation unit 23. NC data 101A) to be described later is created. The NC data 101A is a teaching program (numerical control program) configured to include the position (coordinates) of the machining head 9 for each teaching point and the nozzle angle θ. The NC data creation unit 25 sends the created NC data 101A to the output unit 26. The output unit 26 outputs the NC data 101 A created by the NC data creation unit 25 and sends it to the machining control device 30.

加工制御装置30は、入力部31、角度/速度対応情報記憶部32、移動速度設定部(速度設定機能)33、NCデータ作成部34、制御指示部(制御部)35を備えている。入力部31は、CAD/CAM20の出力部26から送られてくるNCデータ101Aを入力する。入力部31は、入力したNCデータ101Aを移動速度設定部33とNCデータ作成部34に送る。   The machining control device 30 includes an input unit 31, an angle / speed correspondence information storage unit 32, a moving speed setting unit (speed setting function) 33, an NC data creation unit 34, and a control instruction unit (control unit) 35. The input unit 31 receives NC data 101A sent from the output unit 26 of the CAD / CAM 20. The input unit 31 sends the input NC data 101A to the movement speed setting unit 33 and the NC data creation unit 34.

角度/速度対応情報記憶部32は、ノズル角度θと加工ヘッド9の移動速度dとの対応関係に関する情報(後述の角度/速度対応情報102)を記憶するメモリなどである。角度/速度対応情報(対応関係情報)102は、ノズル角度θが何れの角度である場合に、何れの移動速度dで加工ヘッド9を移動させるかを規定した情報である。   The angle / speed correspondence information storage unit 32 is a memory or the like that stores information (a later-described angle / speed correspondence information 102) regarding a correspondence relationship between the nozzle angle θ and the moving speed d of the machining head 9. The angle / speed correspondence information (correspondence information) 102 is information that defines at which moving speed d the processing head 9 is moved when the nozzle angle θ is any angle.

移動速度設定部33は、入力部31からのNCデータ101Aと、角度/速度対応情報記憶部32内の角度/速度対応情報102と、に基づいて、各教示ポイントでの加工ヘッド9の移動速度dを設定する。具体的には、移動速度設定部33は、NCデータ101A内からノズル角度θを抽出するとともに、角度/速度対応情報102内からノズル角度θに対応する加工ヘッド9の移動速度dを抽出する。移動速度設定部33は、設定した移動速度dをNCデータ作成部34に送る。   Based on the NC data 101A from the input unit 31 and the angle / speed correspondence information 102 in the angle / speed correspondence information storage unit 32, the movement speed setting unit 33 moves the machining head 9 at each teaching point. d is set. Specifically, the moving speed setting unit 33 extracts the nozzle angle θ from the NC data 101A and extracts the moving speed d of the machining head 9 corresponding to the nozzle angle θ from the angle / speed correspondence information 102. The moving speed setting unit 33 sends the set moving speed d to the NC data creating unit 34.

NCデータ作成部34は、入力部31からのNCデータ101Aと、移動速度設定部33が算出した移動速度dと、に基づいて、ワークWを加工するためのNCデータ(後述のNCデータ101B)を作成する。NCデータ101Bは、NCデータ101Aに各教示ポイントでの移動速度dを付加した数値制御プログラムである。NCデータ作成部34は、作成したNCデータ101Bを制御指示部35に送る。   The NC data creating unit 34 is NC data for machining the workpiece W (NC data 101B described later) based on the NC data 101A from the input unit 31 and the moving speed d calculated by the moving speed setting unit 33. Create The NC data 101B is a numerical control program in which the moving speed d at each teaching point is added to the NC data 101A. The NC data creation unit 34 sends the created NC data 101B to the control instruction unit 35.

制御指示部35は、数値制御装置(NC:Numerical Control)であり、NCデータ作成部34が作成したNCデータ101Bに基づいて、加工処理装置40を制御する。制御指示部35は、加工処理装置40を制御するための制御指示情報を加工処理装置40に送る。本実施の形態の制御指示部35は、例えばNCデータ101B内の移動速度dに基づいて、各教示ポイントにおける加工ヘッド9の移動速度dを制御する指示を加工処理装置40に送る。   The control instruction unit 35 is a numerical control device (NC: Numerical Control), and controls the processing device 40 based on the NC data 101B created by the NC data creation unit 34. The control instruction unit 35 sends control instruction information for controlling the processing apparatus 40 to the processing apparatus 40. The control instruction unit 35 of the present embodiment sends an instruction for controlling the movement speed d of the machining head 9 at each teaching point to the machining apparatus 40 based on the movement speed d in the NC data 101B, for example.

加工制御装置30および加工処理装置40が3次元レーザ加工機100に対応している。したがって、加工処理装置40は、ベッド1と、ワークテーブル2と、左右のコラム4,5と、クロスレール6、Y軸ユニット7と、Z軸ユニット8と、加工ヘッド9と、加工ノズル10と、を有している。加工処理装置40は、加工制御装置30の制御指示部35から送られてくる制御指示情報に従って、ワークWをレーザ加工する。本実施の形態の加工処理装置40は、教示ポイント毎に制御指示部35からの指示に従った移動速度dで加工ヘッド9を移動させる。   The processing control device 30 and the processing device 40 correspond to the three-dimensional laser processing machine 100. Therefore, the processing apparatus 40 includes the bed 1, the work table 2, the left and right columns 4 and 5, the cross rail 6, the Y-axis unit 7, the Z-axis unit 8, the processing head 9, and the processing nozzle 10. ,have. The processing apparatus 40 performs laser processing on the workpiece W according to the control instruction information transmitted from the control instruction unit 35 of the processing control apparatus 30. The processing apparatus 40 according to the present embodiment moves the processing head 9 at a moving speed d according to an instruction from the control instruction unit 35 for each teaching point.

つぎに、NCデータ101AやNCデータ101Bで設定される、各教示ポイントでのノズル角度θについて説明する。図5は、各教示ポイントに設定されるノズル角度を説明するための図である。NCデータ101A,101B内には、加工ヘッド9の位置として、例えば教示ポイントP1〜P4が設定される。この教示ポイントP1〜P4は、ワークW上の加工位置に対応している。   Next, the nozzle angle θ at each teaching point set in the NC data 101A and the NC data 101B will be described. FIG. 5 is a diagram for explaining the nozzle angle set at each teaching point. In NC data 101A and 101B, as the position of the machining head 9, for example, teaching points P1 to P4 are set. These teaching points P1 to P4 correspond to machining positions on the workpiece W.

教示ポイントP1でのワークWは、XY平面に平行な形状を有しており、教示ポイントP3でのワークWは、YZ平面に平行な形状を有している。また、教示ポイントP2でのワークWは、XY平面およびYZ平面と45°の角度をなす形状を有している。また、教示ポイントP4でのワークWは、XY平面に平行な形状を有している。教示ポイントP1,P2では、加工ノズル10の方向がワークWの表面に対してほぼ垂直となるようノズル角度θ(0°)が設定されている。   The workpiece W at the teaching point P1 has a shape parallel to the XY plane, and the workpiece W at the teaching point P3 has a shape parallel to the YZ plane. The work W at the teaching point P2 has a shape that forms an angle of 45 ° with the XY plane and the YZ plane. The work W at the teaching point P4 has a shape parallel to the XY plane. At the teaching points P1 and P2, the nozzle angle θ (0 °) is set so that the direction of the machining nozzle 10 is substantially perpendicular to the surface of the workpiece W.

ところが、加工位置によっては、加工ヘッド9とワークWとの衝突を避けるため、ワークWの表面に垂直な法線ベクトルNと加工ノズル10からのレーザ光出射方向(加工ノズル方向M)との間に所定の角度(0°よりも大きなノズル角度θ)を持たせる場合がある。例えば、教示ポイントP3の近傍では、ノズル角度θを0°とすると、加工ヘッド9とワークWとが接触してしまう。具体的には、教示ポイントP3の近傍でノズル角度θを0°(ワークWの主面と加工ノズル10のなす角度が90°)とすると、教示ポイントP3の加工時に、教示ポイントP4の設定されているワークWのワーク面w1と加工ヘッド9とが接触する。   However, depending on the machining position, in order to avoid collision between the machining head 9 and the workpiece W, the distance between the normal vector N perpendicular to the surface of the workpiece W and the laser beam emission direction (machining nozzle direction M) from the machining nozzle 10. May have a predetermined angle (nozzle angle θ greater than 0 °). For example, in the vicinity of the teaching point P3, if the nozzle angle θ is 0 °, the machining head 9 and the workpiece W come into contact with each other. Specifically, when the nozzle angle θ is 0 ° in the vicinity of the teaching point P3 (the angle between the main surface of the workpiece W and the processing nozzle 10 is 90 °), the teaching point P4 is set when the teaching point P3 is processed. The workpiece surface w1 of the workpiece W being in contact with the machining head 9 contacts.

図6は、ワーク形状に応じたノズル角度を説明するための図である。図6では、教示ポイントP3近傍のワークWの形状と加工ヘッド9の位置を示している。同図に示すように、教示ポイントP3近傍の加工位置w2を加工する際に、ノズル角度θを0°とすると、加工位置w2では加工ノズル10の先端がYZ平面と垂直になる。これにより、姿勢軸16がワーク面w1と接触することとなる。このため、NCデータ101A,101Bでは、教示ポイントP3に対してノズル角度θが所定の角度(加工ヘッド9とワークWとが干渉しない角度)をなすよう設定される。   FIG. 6 is a diagram for explaining the nozzle angle corresponding to the workpiece shape. FIG. 6 shows the shape of the workpiece W and the position of the machining head 9 in the vicinity of the teaching point P3. As shown in the figure, when machining the machining position w2 near the teaching point P3, if the nozzle angle θ is 0 °, the tip of the machining nozzle 10 is perpendicular to the YZ plane at the machining position w2. As a result, the posture axis 16 comes into contact with the work surface w1. Therefore, in the NC data 101A and 101B, the nozzle angle θ is set to be a predetermined angle (an angle at which the machining head 9 and the workpiece W do not interfere) with respect to the teaching point P3.

また、図4で説明したように、加工ヘッド9にθ>0°のノズル角度θを設定すると、ノズル角度θが0°である場合と比べて、加工ヘッド9が傾いた分だけ加工するワークWの板厚が増加する。θ>0°のノズル角度θでワークWを加工する場合に、θ=0°のノズル角度θでワークWを加工する場合の移動速度と同じ移動速度で加工ヘッド9を移動させると、加工不良となる場合がある。そこで、本実施の形態では、ノズル角度θに応じて加工ヘッド9の移動速度d(基準速度に対する減速量)を設定する。なお、以下では、教示ポイントP1〜P4などの教示ポイントを教示ポイントPxという場合がある。   Further, as described with reference to FIG. 4, when a nozzle angle θ of θ> 0 ° is set in the processing head 9, a workpiece to be processed by an amount corresponding to the inclination of the processing head 9 compared to the case where the nozzle angle θ is 0 °. The plate thickness of W increases. When machining the workpiece W with a nozzle angle θ of θ> 0 °, if the machining head 9 is moved at the same movement speed as when the workpiece W is machined with a nozzle angle θ of θ = 0 °, machining failure will occur. It may become. Therefore, in the present embodiment, the moving speed d (deceleration amount with respect to the reference speed) of the machining head 9 is set according to the nozzle angle θ. In the following, teaching points such as teaching points P1 to P4 may be referred to as teaching points Px.

つぎに、実施の形態に係るレーザ加工システムの動作手順について説明する。図7は、レーザ加工システムの動作手順を示すフローチャートである。CAD/CAM20では、設計者からワークWの形状を設定するための指示情報が入力部21を介してワーク形状設計部27に入力される。ワーク形状設計部27は、入力された指示情報に従ってワークWの形状を設計し、設計したワーク形状情報aをワーク形状情報記憶部22に送る。ワーク形状情報記憶部22は、ワーク形状情報aを記憶しておく。   Next, an operation procedure of the laser processing system according to the embodiment will be described. FIG. 7 is a flowchart showing an operation procedure of the laser processing system. In the CAD / CAM 20, instruction information for setting the shape of the workpiece W is input from the designer to the workpiece shape design unit 27 via the input unit 21. The workpiece shape design unit 27 designs the shape of the workpiece W according to the input instruction information, and sends the designed workpiece shape information a to the workpiece shape information storage unit 22. The workpiece shape information storage unit 22 stores workpiece shape information a.

加工ヘッド位置情報算出部23は、ワーク形状情報記憶部22内のワーク形状情報aに基づいて、レーザ加工中の加工ヘッド9の位置に関する加工ヘッド位置情報bを算出する(ステップS10)。加工ヘッド位置情報算出部23は、算出した加工ヘッド位置情報bをノズル角度算出部24とNCデータ作成部25に送る。   The machining head position information calculation unit 23 calculates machining head position information b related to the position of the machining head 9 during laser machining based on the workpiece shape information a in the workpiece shape information storage unit 22 (step S10). The machining head position information calculation unit 23 sends the calculated machining head position information b to the nozzle angle calculation unit 24 and the NC data creation unit 25.

ノズル角度算出部24は、ワーク形状情報記憶部22内のワーク形状情報aと、加工ヘッド位置情報算出部23が算出した加工ヘッド位置情報bと、に基づいて、各教示ポイントPxでのノズル角度θを算出する(ステップS20)。ノズル角度算出部24は、ノズル角度θをNCデータ作成部25に送る。   The nozzle angle calculation unit 24 is configured to determine the nozzle angle at each teaching point Px based on the workpiece shape information a in the workpiece shape information storage unit 22 and the machining head position information b calculated by the machining head position information calculation unit 23. θ is calculated (step S20). The nozzle angle calculation unit 24 sends the nozzle angle θ to the NC data creation unit 25.

NCデータ作成部25は、ノズル角度算出部24からのノズル角度θと、加工ヘッド位置情報算出部23が算出した加工ヘッド位置情報bと、に基づいて、ノズル角度θを有したNCデータ101Aを作成する(ステップS30)。NCデータ作成部25は、作成したNCデータ101Aを出力部26に送る。出力部26は、NCデータ作成部25が作成したNCデータ101Aを加工制御装置30に送る。   The NC data creation unit 25 generates NC data 101A having the nozzle angle θ based on the nozzle angle θ from the nozzle angle calculation unit 24 and the processing head position information b calculated by the processing head position information calculation unit 23. Create (step S30). The NC data creation unit 25 sends the created NC data 101A to the output unit 26. The output unit 26 sends the NC data 101A created by the NC data creation unit 25 to the machining control device 30.

加工制御装置30へは、CAD/CAM20の出力部26から送られてくるNCデータ101Aが、入力部31を介して移動速度設定部33とNCデータ作成部34に入力される。   NC data 101 A sent from the output unit 26 of the CAD / CAM 20 is input to the machining control device 30 via the input unit 31 to the moving speed setting unit 33 and the NC data creation unit 34.

移動速度設定部33は、入力部31からのNCデータ101Aと、角度/速度対応情報記憶部32内の角度/速度対応情報102と、に基づいて、各教示ポイントPxでの加工ヘッド9の移動速度dを設定する。ここで、角度/速度対応情報102について説明する。   The moving speed setting unit 33 moves the machining head 9 at each teaching point Px based on the NC data 101A from the input unit 31 and the angle / speed correspondence information 102 in the angle / speed correspondence information storage unit 32. Set the speed d. Here, the angle / speed correspondence information 102 will be described.

図8は、角度/速度対応情報の一例を示す図である。角度/速度対応情報102では、ノズル角度θと、加工ヘッド9の移動速度dと、が対応付けられている。例えば、0°≦θ<30°と移動速度dの100%(基準値)とが対応付けられ、30°≦θ<60°と移動速度dの60%とが対応付けられ、60°≦θ<90°と移動速度dの30%とが対応付けられている。移動速度dが100%である場合、減速は0%であり、移動速度dが60%である場合、減速は40%であり、移動速度dが30%である場合、減速は70%である。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the angle / speed correspondence information. In the angle / speed correspondence information 102, the nozzle angle θ and the moving speed d of the processing head 9 are associated with each other. For example, 0 ° ≦ θ <30 ° is associated with 100% (reference value) of the moving speed d, 30 ° ≦ θ <60 ° is associated with 60% of the moving speed d, and 60 ° ≦ θ. <90 ° is associated with 30% of the moving speed d. When the moving speed d is 100%, the deceleration is 0%, when the moving speed d is 60%, the deceleration is 40%, and when the moving speed d is 30%, the deceleration is 70%. .

移動速度設定部33は、NCデータ101A内から教示ポイント毎のノズル角度θを抽出するとともに、角度/速度対応情報102内から各ノズル角度θに対応する加工ヘッド9の移動速度dを抽出する。例えば、ノズル角度θが45°である場合、移動速度設定部33は、角度/速度対応情報102内からθ=45°に対応する移動速度dとして60%を抽出し、この60%を移動速度dに設定する(ステップS40)。移動速度設定部33は、設定した移動速度dをNCデータ作成部34に送る。   The moving speed setting unit 33 extracts the nozzle angle θ for each teaching point from the NC data 101A, and extracts the moving speed d of the machining head 9 corresponding to each nozzle angle θ from the angle / speed correspondence information 102. For example, when the nozzle angle θ is 45 °, the moving speed setting unit 33 extracts 60% from the angle / speed correspondence information 102 as the moving speed d corresponding to θ = 45 °, and uses this 60% as the moving speed. d is set (step S40). The moving speed setting unit 33 sends the set moving speed d to the NC data creating unit 34.

NCデータ作成部34は、入力部31からのNCデータ101Aと、移動速度設定部33が算出した移動速度dと、に基づいて、NCデータ101Bを作成する。NCデータ作成部34は、NCデータ101Aに各教示ポイントPxでの移動速度dを設定することによってNCデータ101Bを作成する。NCデータ作成部34は、例えば、教示ポイントP3での移動速度dを60%としたNCデータ101Bを作成する(ステップS50)。NCデータ作成部34は、作成したNCデータ101Bを制御指示部35に送る。   The NC data creating unit 34 creates NC data 101B based on the NC data 101A from the input unit 31 and the moving speed d calculated by the moving speed setting unit 33. The NC data creation unit 34 creates NC data 101B by setting the moving speed d at each teaching point Px in the NC data 101A. For example, the NC data creation unit 34 creates NC data 101B in which the moving speed d at the teaching point P3 is 60% (step S50). The NC data creation unit 34 sends the created NC data 101B to the control instruction unit 35.

ここで、NCデータ101A,101Bの構成について説明する。図9は、NCデータの構成例を示す図である。図9では、上段側にNCデータ101Aを示し、下段側にNCデータ101Bを示している。NCデータ101Aは、教示ポイントPx毎の加工ヘッド位置情報bと、教示ポイントPx毎のノズル角度θと、を含んで構成されている。また、NCデータ101Bは、教示ポイントPx毎の加工ヘッド位置情報bと、教示ポイントPx毎のノズル角度θと、教示ポイントPx毎の移動速度dと、を含んで構成されている。換言すると、NCデータ101Bは、NCデータ101Aに各教示ポイントPxでの移動速度dを付加した構成となっている。   Here, the configuration of the NC data 101A and 101B will be described. FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of NC data. In FIG. 9, NC data 101A is shown on the upper side, and NC data 101B is shown on the lower side. The NC data 101A includes processing head position information b for each teaching point Px and a nozzle angle θ for each teaching point Px. The NC data 101B includes processing head position information b for each teaching point Px, a nozzle angle θ for each teaching point Px, and a moving speed d for each teaching point Px. In other words, the NC data 101B has a configuration in which the moving speed d at each teaching point Px is added to the NC data 101A.

レーザ加工システムでは、教示ポイントPx毎に移動速度dを設定した後、ワークWの試し加工が行われ、試し加工で問題がなければ、ワークWの量産加工が行われる。試し加工や量産加工を行う際には、制御指示部35は、NCデータ作成部34が作成したNCデータ101Bに基づいて、加工処理装置40を制御するための制御指示情報を加工処理装置40に送り、これにより加工処理装置40を制御する。   In the laser processing system, after setting the moving speed d for each teaching point Px, the workpiece W is subjected to trial machining, and if there is no problem in the trial machining, the workpiece W is mass-produced. When performing trial machining or mass production machining, the control instruction unit 35 sends control instruction information for controlling the machining apparatus 40 to the machining apparatus 40 based on the NC data 101B created by the NC data creation unit 34. Thus, the processing device 40 is controlled.

加工処理装置40は、加工制御装置30の制御指示部35から送られてくる制御指示情報に従って、ワークWをレーザ加工する(ステップS60)。本実施の形態の加工処理装置40は、教示ポイントPx毎に制御指示部35からの制御指示情報に従った移動速度dで加工ヘッド9を移動させる。   The processing apparatus 40 performs laser processing on the workpiece W according to the control instruction information sent from the control instruction unit 35 of the processing control apparatus 30 (step S60). The processing apparatus 40 according to the present embodiment moves the processing head 9 at a moving speed d according to the control instruction information from the control instruction unit 35 for each teaching point Px.

なお、本実施の形態では、NCデータ作成部25が、加工ヘッド位置情報bとノズル角度θとに基づいて、NCデータ101Aを作成する場合について説明したが、NCデータ作成部25は、ワーク形状情報aとノズル角度θとに基づいて、NCデータ101Aを作成してもよい。   In the present embodiment, the case where the NC data creating unit 25 creates the NC data 101A based on the machining head position information b and the nozzle angle θ has been described. The NC data 101A may be created based on the information a and the nozzle angle θ.

また、本実施の形態では、CAD/CAM20がNCデータ101Aにノズル角度θを付加する場合について説明したが、CAD/CAM20は、ノズル角度θの代わりに各教示ポイントPxでのワークW面の法線ベクトルNをNCデータ101Aに付加してもよい。この場合、加工制御装置30の移動速度設定部33が、加工ヘッド9の加工ノズル方向ベクトルとワークW面の法線ベクトルNと、に基づいて、ノズル角度θを算出する。これにより、3次元レーザ加工機100側で加工ヘッド9の傾きを修正した場合であっても、NCデータ作成部34で加工ヘッド位置情報bを容易かつ正確に修正することが可能となる。   In the present embodiment, the case where the CAD / CAM 20 adds the nozzle angle θ to the NC data 101A has been described. However, the CAD / CAM 20 uses the method of the workpiece W surface at each teaching point Px instead of the nozzle angle θ. The line vector N may be added to the NC data 101A. In this case, the moving speed setting unit 33 of the machining control device 30 calculates the nozzle angle θ based on the machining nozzle direction vector of the machining head 9 and the normal vector N of the workpiece W surface. Thereby, even if the inclination of the machining head 9 is corrected on the three-dimensional laser beam machine 100 side, the machining data position information b can be easily and accurately corrected by the NC data creation unit 34.

また、本実施の形態では、CAD/CAM20がNCデータ101Aにノズル角度θを付加して加工制御装置30に送る場合について説明したが、CAD/CAM20は、NCデータ101Aとノズル角度θとを別々に加工制御装置30に送ってもよい。   Further, in the present embodiment, the case where the CAD / CAM 20 adds the nozzle angle θ to the NC data 101A and sends it to the machining control device 30 has been described. However, the CAD / CAM 20 separately sets the NC data 101A and the nozzle angle θ. May be sent to the processing control device 30.

また、角度/速度対応情報102では、ノズル角度θの範囲と移動速度dとの対応関係を固定にしておく必要はなく、任意に設定可能な構成としてもよい。例えば、図8に示した角度/速度対応情報102において、移動速度dが100%の場合のノズル角度θを0≦θ<Q1とし、Q1を使用者によって任意に設定可能なよう3次元レーザ加工機100を構成しておく。同様に、移動速度dが60%の場合のノズル角度θをQ1≦θ<Q2とし、Q1、Q2を使用者によって操作盤11Aなどから任意に設定可能なよう3次元レーザ加工機100を構成しておく。さらに、移動速度dが30%の場合のノズル角度θをQ2≦θ<90°とし、Q2を使用者によって任意に設定可能なよう3次元レーザ加工機100を構成しておく。また、角度/速度対応情報102において、移動速度dの値を任意に設定可能なよう3次元レーザ加工機100を構成しておいてもよい。また、図8では、角度/速度対応情報102において、ノズル角度θを3つの範囲で分けたが、ノズル角度θの範囲は2つまたは4つ以上であってもよい。   Further, in the angle / speed correspondence information 102, the correspondence relationship between the range of the nozzle angle θ and the moving speed d need not be fixed, and may be configured arbitrarily. For example, in the angle / speed correspondence information 102 shown in FIG. 8, three-dimensional laser processing is performed so that the nozzle angle θ when the moving speed d is 100% is 0 ≦ θ <Q1, and Q1 can be arbitrarily set by the user. The machine 100 is configured. Similarly, when the moving speed d is 60%, the nozzle angle θ is set to Q1 ≦ θ <Q2, and the three-dimensional laser processing machine 100 is configured so that Q1 and Q2 can be arbitrarily set by the user from the operation panel 11A or the like. Keep it. Further, the nozzle angle θ when the moving speed d is 30% is set to Q2 ≦ θ <90 °, and the three-dimensional laser processing machine 100 is configured so that Q2 can be arbitrarily set by the user. In the angle / speed correspondence information 102, the three-dimensional laser processing machine 100 may be configured so that the value of the moving speed d can be arbitrarily set. In FIG. 8, in the angle / speed correspondence information 102, the nozzle angle θ is divided into three ranges, but the range of the nozzle angle θ may be two or four or more.

また、本実施の形態では、角度/速度対応情報102を用いて移動速度dを設定する場合について説明したが、ノズル角度θを用いた所定の算出式を用いて移動速度dを設定してもよい。この場合、移動速度設定部33は、例えば式(1)を用いて移動速度dを設定する。
F´=F×cosθ・・・(1)
ここでのF´は、減速後の移動速度dであり、Fは、減速前の基準の移動速度である。
In the present embodiment, the case where the moving speed d is set using the angle / speed correspondence information 102 has been described, but the moving speed d may be set using a predetermined calculation formula using the nozzle angle θ. Good. In this case, the moving speed setting unit 33 sets the moving speed d using, for example, Expression (1).
F ′ = F × cos θ (1)
Here, F ′ is a movement speed d after deceleration, and F is a reference movement speed before deceleration.

また、本実施の形態では、加工ノズル10のノズル角度θに応じて加工ヘッド9の移動速度dを変更する場合について説明したが、ノズル角度θに応じて移動速度d以外の加工条件を変更してもよい。例えば、ノズル角度θに応じてレーザ加工時の加工出力を変更してもよい。   In the present embodiment, the case where the moving speed d of the machining head 9 is changed according to the nozzle angle θ of the machining nozzle 10 has been described. However, machining conditions other than the moving speed d are changed according to the nozzle angle θ. May be. For example, the machining output during laser machining may be changed according to the nozzle angle θ.

また、ノズル角度θは、CAD/CAM20以外の他の装置(角度算出装置)が算出してもよい。この場合、角度算出装置がノズル角度算出部24を備える構成とする。角度算出装置は、ワーク形状情報記憶部22を備える構成としてもよいし、CAD/CAM20のワーク形状情報記憶部22からワーク形状情報aを取得してもよい。また、角度算出装置は、加工ヘッド位置情報算出部23を備える構成としてもよいし、CAD/CAM20の加工ヘッド位置情報算出部23から加工ヘッド位置情報bを取得してしてもよい。角度算出装置は、算出したノズル角度θをCAD/CAM20または加工制御装置30に送る。   Further, the nozzle angle θ may be calculated by an apparatus (an angle calculation apparatus) other than the CAD / CAM 20. In this case, the angle calculation device includes the nozzle angle calculation unit 24. The angle calculation device may be configured to include the workpiece shape information storage unit 22 or may acquire the workpiece shape information a from the workpiece shape information storage unit 22 of the CAD / CAM 20. Further, the angle calculation device may be configured to include the processing head position information calculation unit 23, or may acquire the processing head position information b from the processing head position information calculation unit 23 of the CAD / CAM 20. The angle calculation device sends the calculated nozzle angle θ to the CAD / CAM 20 or the processing control device 30.

また、移動速度dは、加工制御装置30以外の他の装置(移動速度設定装置)が設定してもよい。この場合、移動速度設定装置が移動速度設定部33、角度/速度対応情報記憶部32を備える構成とする。移動速度設定装置は、NCデータ101AをCAD/CAM20から取得し、設定した移動速度dを加工制御装置30に送る。   Further, the moving speed d may be set by a device other than the machining control device 30 (moving speed setting device). In this case, the moving speed setting device includes a moving speed setting unit 33 and an angle / speed correspondence information storage unit 32. The moving speed setting device acquires the NC data 101A from the CAD / CAM 20, and sends the set moving speed d to the machining control device 30.

また、CAD/CAM20では、ノズル角度θが設定されていない作成済みのNCデータを用いて、NCデータ101Aを作成してもよい。この場合、NCデータ作成部25は、ノズル角度算出部24が算出したノズル角度θと作成済みのNCデータとを用いてNCデータ101Aを作成する。   Further, in the CAD / CAM 20, the NC data 101A may be created using the created NC data in which the nozzle angle θ is not set. In this case, the NC data creation unit 25 creates NC data 101A using the nozzle angle θ calculated by the nozzle angle calculation unit 24 and the created NC data.

このように実施の形態によれば、ノズル角度θに応じた移動速度dを設定するので、ワークWの板厚に応じた移動速度dでの加工が可能となる。また、各教示ポイントPxでの移動速度の修正を手動で行う手間やNCデータ101A,101Bを手動で編集する手間が省ける。これにより、ティーチング作業時間を短縮できる。したがって、加工ヘッド9の適切な移動速度dを短時間で設定できるとともに加工不良を低減することが可能となる。   As described above, according to the embodiment, since the moving speed d corresponding to the nozzle angle θ is set, machining at the moving speed d corresponding to the thickness of the workpiece W can be performed. Further, it is possible to save the trouble of manually correcting the moving speed at each teaching point Px and manually editing the NC data 101A and 101B. Thereby, teaching work time can be shortened. Therefore, it is possible to set an appropriate moving speed d of the machining head 9 in a short time and reduce machining defects.

また、CAD/CAM20でノズル角度θを算出するので、加工制御装置30で容易に移動速度dを設定することが可能となる。また、CAD/CAM20がワークW面の法線ベクトルNを加工制御装置30に送る場合、加工制御装置30で加工ヘッド9の傾きを修正した際に、加工ヘッド位置情報bを容易かつ正確に修正することが可能となる。   Further, since the nozzle angle θ is calculated by the CAD / CAM 20, the moving speed d can be easily set by the machining control device 30. Further, when the CAD / CAM 20 sends the normal vector N of the workpiece W surface to the machining control device 30, when the machining control device 30 corrects the inclination of the machining head 9, the machining head position information b is easily and accurately corrected. It becomes possible to do.

また、角度/速度対応情報102を用いて移動速度dを設定するので、加工制御装置30で容易に移動速度dを設定することが可能となる。また、ノズル角度θを用いた所定の算出式を用いて移動速度dを設定する場合、ノズル角度θに応じた詳細な移動速度を容易に設定することが可能となる。   Further, since the moving speed d is set using the angle / speed correspondence information 102, the moving speed d can be easily set by the machining control device 30. Further, when the moving speed d is set using a predetermined calculation formula using the nozzle angle θ, it is possible to easily set a detailed moving speed according to the nozzle angle θ.

以上のように、本発明に係る加工制御装置、レーザ加工装置およびレーザ加工システムは、ワークに対する加工角度に応じた加工制御に適している。   As described above, the machining control device, the laser machining device, and the laser machining system according to the present invention are suitable for machining control according to the machining angle with respect to the workpiece.

10 加工ノズル
20 CAD/CAM
22 ワーク形状情報記憶部
23 加工ヘッド位置情報算出部
24 ノズル角度算出部
25,34 NCデータ作成部
27 ワーク形状設計部
30 加工制御装置
32 角度/速度対応情報記憶部
33 移動速度設定部
35 制御指示部
40 加工処理装置
100 次元レーザ加工機
101A,101B NCデータ
102 角度/速度対応情報
M 加工ノズル方向
N 法線ベクトル
P1〜P4 教示ポイント
W ワーク
θ ノズル角度
10 Processing nozzle 20 CAD / CAM
22 Work shape information storage unit 23 Machining head position information calculation unit 24 Nozzle angle calculation unit 25, 34 NC data creation unit 27 Work shape design unit 30 Machining control device 32 Angle / speed correspondence information storage unit 33 Movement speed setting unit 35 Control instruction Part 40 Processing apparatus 100 dimensional laser processing machine 101A, 101B NC data 102 Angle / speed correspondence information M Processing nozzle direction N Normal vector P1-P4 Teaching point W Work θ Nozzle angle

Claims (5)

レーザを照射することによりワークの3次元レーザ加工を制御する加工制御装置において、
前記ワーク上に設定される加工位置での前記ワークの面方向と前記加工ヘッドの加工ノズル方向とがなす角度に基づいて、前記加工位置での前記角度に応じた前記加工ヘッドの移動速度を前記加工位置毎に設定する移動速度設定部と、
設定された前記移動速度に従って前記ワークへの制御指示を出力して前記3次元レーザ加工を制御する制御部と、
基準速度に対する減速量と前記角度との対応関係を示す対応関係情報を予め記憶しておく記憶部と、
を備え
前記移動速度設定部は、前記対応関係情報から前記角度に応じた減速量を抽出し、抽出した減速量を用いて前記移動速度を設定することを特徴とする加工制御装置。
In a processing control device that controls three-dimensional laser processing of a workpiece by irradiating a laser,
Based on the angle formed by the surface direction of the workpiece at the machining position set on the workpiece and the machining nozzle direction of the machining head, the moving speed of the machining head according to the angle at the machining position is A moving speed setting section to be set for each machining position;
A control unit that controls the three-dimensional laser processing by outputting a control instruction to the workpiece according to the set moving speed;
A storage unit that stores in advance correspondence information indicating a correspondence between a deceleration amount with respect to a reference speed and the angle;
Equipped with a,
The moving speed setting unit extracts a deceleration amount corresponding to the angle from the correspondence information, and sets the moving speed using the extracted deceleration amount .
前記移動速度設定部は、前記ワークの面方向と前記加工ノズル方向とを用いて算出された角度に基づいて、前記移動速度を設定することを特徴とする請求項1に記載の加工制御装置。   The processing control apparatus according to claim 1, wherein the moving speed setting unit sets the moving speed based on an angle calculated using the surface direction of the workpiece and the processing nozzle direction. 前記移動速度設定部は、前記ワークの面方向と前記加工ノズル方向とを用いて前記角度を算出し、算出した角度に基づいて前記移動速度を設定することを特徴とする請求項1に記載の加工制御装置。   The said moving speed setting part calculates the said angle using the surface direction of the said workpiece | work and the said process nozzle direction, and sets the said moving speed based on the calculated angle. Processing control device. レーザを照射することによりワークの3次元レーザ加工を行うレーザ加工機において、
前記ワーク上に設定される加工位置での前記ワークの面方向と前記加工ヘッドの加工ノズル方向とがなす角度に基づいて、前記加工位置での前記角度に応じた前記加工ヘッドの移動速度を前記加工位置毎に設定する移動速度設定部と、
設定された前記移動速度に従って前記ワークへの制御指示を出力して前記3次元レーザ加工を制御する制御部と、
基準速度に対する減速量と前記角度との対応関係を示す対応関係情報を予め記憶しておく記憶部と、
前記制御部からの制御指示に基づいて、前記ワークの3次元レーザ加工を行う加工処理部と、
を備え
前記移動速度設定部は、前記対応関係情報から前記角度に応じた減速量を抽出し、抽出した減速量を用いて前記移動速度を設定することを特徴とするレーザ加工装置。
In a laser processing machine that performs three-dimensional laser processing of a workpiece by irradiating a laser,
Based on the angle formed by the surface direction of the workpiece at the machining position set on the workpiece and the machining nozzle direction of the machining head, the moving speed of the machining head according to the angle at the machining position is A moving speed setting section to be set for each machining position;
A control unit that controls the three-dimensional laser processing by outputting a control instruction to the workpiece according to the set moving speed;
A storage unit that stores in advance correspondence information indicating a correspondence between a deceleration amount with respect to a reference speed and the angle;
A processing unit that performs three-dimensional laser processing of the workpiece based on a control instruction from the control unit;
Equipped with a,
The said moving speed setting part extracts the deceleration amount according to the said angle from the said correlation information, and sets the said moving speed using the extracted deceleration amount, The laser processing apparatus characterized by the above-mentioned .
レーザを照射することによりワークの3次元レーザ加工を行うレーザ加工システムにおいて、
前記ワーク上に設定される加工位置での前記ワークの面方向と前記加工ヘッドの加工ノズル方向とがなす角度を算出するノズル角度算出部と、
算出された前記角度に基づいて、前記加工位置での前記角度に応じた前記加工ヘッドの移動速度を前記加工位置毎に設定する移動速度設定部と、
設定された前記移動速度に従って前記ワークへの制御指示を出力して前記3次元レーザ加工を制御する制御部と、
基準速度に対する減速量と前記角度との対応関係を示す対応関係情報を予め記憶しておく記憶部と、
を備え
前記移動速度設定部は、前記対応関係情報から前記角度に応じた減速量を抽出し、抽出した減速量を用いて前記移動速度を設定することを特徴とするレーザ加工システム。
In a laser processing system that performs three-dimensional laser processing of a workpiece by irradiating a laser,
A nozzle angle calculation unit that calculates an angle formed by a surface direction of the workpiece at a processing position set on the workpiece and a processing nozzle direction of the processing head;
Based on the calculated angle, a moving speed setting unit that sets a moving speed of the machining head according to the angle at the machining position for each machining position;
A control unit that controls the three-dimensional laser processing by outputting a control instruction to the workpiece according to the set moving speed;
A storage unit that stores in advance correspondence information indicating a correspondence between a deceleration amount with respect to a reference speed and the angle;
Equipped with a,
The said moving speed setting part extracts the deceleration amount according to the said angle from the said correlation information, and sets the said moving speed using the extracted deceleration amount, The laser processing system characterized by the above-mentioned .
JP2009222698A 2009-09-28 2009-09-28 Processing control device, laser processing device and laser processing system Active JP5219974B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009222698A JP5219974B2 (en) 2009-09-28 2009-09-28 Processing control device, laser processing device and laser processing system
TW099117366A TW201111086A (en) 2009-09-28 2010-05-31 Process control device, laser processing apparatus, and laser processing system
CN2010102312654A CN102033511B (en) 2009-09-28 2010-07-19 Processing-control device, laser processing device and laser processing system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009222698A JP5219974B2 (en) 2009-09-28 2009-09-28 Processing control device, laser processing device and laser processing system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011067858A JP2011067858A (en) 2011-04-07
JP5219974B2 true JP5219974B2 (en) 2013-06-26

Family

ID=43886525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009222698A Active JP5219974B2 (en) 2009-09-28 2009-09-28 Processing control device, laser processing device and laser processing system

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP5219974B2 (en)
CN (1) CN102033511B (en)
TW (1) TW201111086A (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102837130A (en) * 2011-06-24 2012-12-26 太航常青汽车安全设备(苏州)有限公司 Weakened laser machining equipment
WO2014206432A1 (en) * 2013-06-28 2014-12-31 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Process for machining, in particular for mechanical welding, and control apparatus for a setting device of a process gas feed
JP5941108B2 (en) * 2014-08-27 2016-06-29 ファナック株式会社 Laser processing equipment with high-speed positioning function
JP6636753B2 (en) 2015-09-03 2020-01-29 ファナック株式会社 Numerical control device capable of controlling machining conditions by posture
DE102016000184A1 (en) 2016-01-11 2017-07-27 Zwiesel Kristallglas Ag Laserfilamentieren
JP6487413B2 (en) * 2016-12-22 2019-03-20 ファナック株式会社 Laser processing head and laser processing system including the same
KR102108403B1 (en) * 2017-04-14 2020-05-26 (주)비슬로 Multi-axis Laser Manufacturing Machine
CN108247361A (en) * 2018-03-22 2018-07-06 中山市溢丰达机械设备有限公司 Profile mouth shape measurement processing equipment
JP7245056B2 (en) * 2019-01-16 2023-03-23 三菱電機株式会社 Machining head device
JP7113201B1 (en) * 2020-12-22 2022-08-05 パナソニックIpマネジメント株式会社 LASER PROCESSING APPARATUS AND METHOD FOR ADJUSTING THE FOCUS POSITION OF LASER LIGHT USING THE SAME
CN113500298B (en) * 2021-07-21 2023-03-24 哈尔滨工业大学 Laser ablation processing device and method for micro-texture on surface of curved surface workpiece

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2518898B2 (en) * 1988-08-30 1996-07-31 松下電器産業株式会社 Numerical control device for laser processing machine
JP2603873B2 (en) * 1989-01-09 1997-04-23 三菱電機株式会社 Laser processing machine and laser processing method
JP3424130B2 (en) * 1991-07-30 2003-07-07 豊田工機株式会社 Laser processing machine
KR20020094953A (en) * 2000-05-19 2002-12-18 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 Controller for three-dimensional laser beam machine
JP2004314137A (en) * 2003-04-17 2004-11-11 Fanuc Ltd Laser beam machining robot
JP4805123B2 (en) * 2006-12-22 2011-11-02 日酸Tanaka株式会社 Torch groove angle control method and torch groove angle control device
CN101480760A (en) * 2008-01-10 2009-07-15 中国科学院力学研究所 Laser welding method of turbine disc and rotating shaft
JP2009166075A (en) * 2008-01-15 2009-07-30 Fanuc Ltd Numerical control apparatus for controlling laser beam machine
CN101474724B (en) * 2009-01-06 2013-02-27 深圳市大族激光科技股份有限公司 Laser cutting method for angle of rotation

Also Published As

Publication number Publication date
CN102033511A (en) 2011-04-27
TW201111086A (en) 2011-04-01
JP2011067858A (en) 2011-04-07
CN102033511B (en) 2013-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5219974B2 (en) Processing control device, laser processing device and laser processing system
JP6068423B2 (en) Robot programming device that teaches robots machining operations
KR101715195B1 (en) Workpiece machining method, machine tool, tool path-generating device and tool path-generating program
JP6684962B2 (en) Tool path generation method and device
JP4149165B2 (en) Control device for 3D laser processing machine
JP6076507B2 (en) Machining method and machine tool control device
JP2013058035A (en) Numerical control device for multiple spindle machine tool including workpiece installation error correction section
CN100442180C (en) Numerical control device
CN102365595A (en) Numerical control device and method of controlling the numerical control device
KR20140115371A (en) Workpiece machining surface display method, workpiece machining surface display device, tool path generation device and workpiece machining surface display program
WO2012056554A1 (en) Tool path generation method and tool path generation device
US11203117B2 (en) Teaching data generation system for vertical multi-joint robot
JP2005071016A (en) Numerical control device
KR101722916B1 (en) 5-axis device fabricating surface continuously based on laser scanner and control method for the device
JP2009262306A (en) Method of teaching robot
CN114739290B (en) Path planning method and system for line laser scanning chemical milling rubber marking lines
JP2017091429A (en) NC program creation device
CN104756025B (en) Workpiece mount message annunciator
JP5359651B2 (en) Shape measuring device
JP7286860B1 (en) Machining program correction method and information processing program
JP2010205215A (en) Nc working device
CN115516389B (en) Processing methods
JP2011022898A (en) Cutting method for work material
CN110883499A (en) Program generation method and device for machining inclined plane applied to multi-axis machine tool
WO2023243215A1 (en) Information processing device and information processing program

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110603

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111013

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111101

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120703

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130205

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130305

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160315

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5219974

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250