JP2015044231A - System and method for controlling laser head - Google Patents
System and method for controlling laser head Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015044231A JP2015044231A JP2013177855A JP2013177855A JP2015044231A JP 2015044231 A JP2015044231 A JP 2015044231A JP 2013177855 A JP2013177855 A JP 2013177855A JP 2013177855 A JP2013177855 A JP 2013177855A JP 2015044231 A JP2015044231 A JP 2015044231A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser head
- height
- component
- laser
- path
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 240000006829 Ficus sundaica Species 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Description
本発明はレーザヘッド制御システム及びその方法に関し、詳細には空間深度センサを利用し材料の凹凸を把握するレーザヘッド制御システム及びその方法に関する。 The present invention relates to a laser head control system and method, and more particularly to a laser head control system and method for grasping unevenness of a material using a spatial depth sensor.
光移動型のレーザ加工機では、剣山のようなテーブルの上に材料を載せ、加工するのが一般的である。剣山は一定ピッチの点で材料を支持することになる。この状態で小さな部品を加工したり、穴を開けた場合には、部品や穴の切りかすと剣山の位置関係によってテーブルから落下したり、剣山に支えられて落下しなかったりする。場合によっては、不安定に支えられ、斜めに傾いて材料表面よりも高くせり上がることや、アシストガスによって吹き上げられる場合がある。 In an optical movement type laser processing machine, it is common to place a material on a table such as Kenzan and process it. Kenyama will support the material at a fixed pitch. If a small part is machined or a hole is drilled in this state, the part or hole may be dropped from the table depending on the positional relationship of the sword mountain, or may not be dropped supported by the sword mountain. Depending on the case, it may be supported unstablely, tilted obliquely and raised above the material surface, or blown up by an assist gas.
傾いた部品や切りかすは、水平方向に送り移動するレーザヘッドと干渉する場合があるため、部品や穴を加工するたびにレーザヘッドを充分な位置まで上昇させ、それを待ってから水平移動させるなどの回避策をとる。また、レーザヘッドの高さを次の移動点まで水平方向に移動するのと同時に放物線状に上昇・下降させ、干渉を回避しながらも上昇・下降時間を短縮する手法もある。 Since tilted parts and chips may interfere with the laser head that moves in the horizontal direction, the laser head is raised to a sufficient position each time a part or hole is machined, and then it is moved horizontally after waiting for it. Take such a workaround. There is also a method of shortening the rise / fall time while avoiding interference by raising and lowering the height of the laser head in a parabolic manner at the same time as moving to the next moving point in the horizontal direction.
レーザヘッドが充分な高さまで上昇する動作の場合、部品や切りかすの立ち上がりのない領域では無駄な動作となり、加工時間が長くなってしまう。 In the case of the operation in which the laser head is raised to a sufficient height, it becomes a useless operation in a region where there is no rise of parts or chips, and the processing time becomes long.
水平方向に移動しながら放物線状に上昇・下降する動作では、垂直方向の動作が水平方向の移動時間に隠れるため、加工時間への影響はより少なくなるが、水平方向への移動距離が短い場合などは逆に時間がかかる。また、立ち上がりの無い領域ではやはり無駄な動作となる。 When moving up and down in a parabola while moving in the horizontal direction, the vertical movement is hidden in the horizontal movement time, so the effect on machining time is less, but the movement distance in the horizontal direction is short Conversely, it takes time. Further, it is a wasteful operation in a region where there is no rise.
作業者は、加工の状態をあらかじめ予測するか、実際に目視してレーザヘッドの垂直方向の逃げの有無を切り換えたり、逃げ量を調整するが、設定の間違いや設定忘れなどが起こる場合もある。 The operator predicts the state of machining in advance, or actually looks to switch whether the laser head escapes in the vertical direction, or adjusts the escape amount. .
このように、従来の方法では、加工に対して一律に逃げの有無や逃げ量を指示するだけなので、逃げる必要のない領域では無駄な動作となる。また、逃げる量は一定にしておくか、加工の状態を目視して、都度、変更する必要がある。 Thus, in the conventional method, since it is simply instructed whether or not to escape and the amount of relief to the machining, the operation becomes useless in an area where it is not necessary to escape. Further, it is necessary to keep the amount of escape constant or to change it every time by visually checking the processing state.
本発明は、剣山パレット上でレーザ加工した場合の部品の立ち上がりを加工しながら検出し、垂直方向の逃げ動作の必要性を判断し、逃げ量または経路を最適にすることによって、加工時間を短縮させ、かつ無駄な動作を減らすことを目的とする。 The present invention reduces the machining time by detecting the rise of parts when machining on the Kenzan pallet while machining, judging the necessity of vertical escape operation, and optimizing the escape amount or path The purpose is to reduce unnecessary operations.
本発明は上述の問題を解決するためのものであり、請求項1に係る発明は、材料から部品を切断加工するレーザ加工機のレーザヘッド制御システムにおいて、特定のセンサにより切断物の立ち上がり高さを検出すると共に前記切断物の機械座標位置を生成するする第一手段と、この第一手段で得たデータを蓄積する第二手段と、前記第二手段で蓄積したデータから材料上の凸部を生成する第三手段とを備え、一経路の切断が完了して、次のピアス位置に移動する前に、前記材料上の凸部に応じてレーザヘッドの動作を決定することを特徴とする。
The present invention is for solving the above-mentioned problems. The invention according to
請求項2に係る発明は、一経路の切断が完了してレーザヘッドを上昇させ次のピアス位置に移動する前に、移動経路に応じて前記レーザヘッドの最大上昇高さを決定することを特徴とする。
The invention according to
請求項3に係る発明は、一経路の切断が完了してレーザヘッドを上昇させ次のピアス位置に移動する前に、前記凸部に応じて移動経路を決定することを特徴とする。
The invention according to
請求項4に係る発明は、前記特定のセンサは空間深度センサであり、前記レーザヘッドの両側に備えてあることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is characterized in that the specific sensor is a spatial depth sensor and is provided on both sides of the laser head.
請求項5に係る発明は、材料から部品を切断加工するレーザ加工機のレーザヘッド制御方法において、特定のセンサにより切断物の立ち上がり高さを検出すると共に前記切断物の機械座標位置を生成するする第一工程と、この第一工程で得たデータを蓄積する第二工程と、前記第二工程で蓄積したデータから材料上の凸部を生成する第三工程とを含み、一経路の切断が完了して、次のピアス位置に移動する前に、前記材料上の凸部に応じてレーザヘッドの動作を決定することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the laser head control method of a laser beam machine for cutting a part from a material, the rising height of the cut object is detected by a specific sensor and the machine coordinate position of the cut object is generated. Including a first step, a second step for accumulating data obtained in the first step, and a third step for generating a convex portion on the material from the data accumulated in the second step, Before the movement to the next piercing position is completed, the operation of the laser head is determined according to the convex portion on the material.
空間深度センサから得られる空間の深度(距離)情報をレーザ加工機の機械の基準位置からの高さと、レーザ加工機の平面座標に変換し、それを累積するとともに一定期間保持し、移動経路上の最大部品高さを取得して、それを回避するのに必要なレーザヘッドの高さを求める。そして、加工した部品や切りくずの立ち上がり状況と移動経路によって、その都度、レーザヘッドの高さ方向の逃げ量を最適化できるため、安全に加工時間を短縮することができるという効果を奏する。また、凸部を回避する経路を生成することも可能であるため加工時間を短縮できる。 The spatial depth (distance) information obtained from the spatial depth sensor is converted into the height from the reference position of the laser processing machine and the plane coordinates of the laser processing machine, accumulated and held for a certain period on the moving path The maximum part height is obtained, and the height of the laser head necessary to avoid it is obtained. Further, the amount of escape in the height direction of the laser head can be optimized each time depending on the machined parts and chip rising conditions and the movement path, so that the machining time can be shortened safely. Further, since it is possible to generate a route that avoids the convex portion, the processing time can be shortened.
レーザ加工機が自動的に凸部を検出し、逃げ量または経路をもとめるため、設定忘れや設定値のミスによる事故を防ぐことが出来る。 Since the laser beam machine automatically detects the convex portion and determines the escape amount or path, it is possible to prevent accidents caused by forgetting to set or setting value errors.
本願発明の実施の形態を図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図3を参照し、レーザヘッド制御システムSの構成を説明する。図1は、レーザヘッド制御システムSのレーザヘッド3の部分を示す。図2は、切断した部品の状態を示す。図3は、切断した部品の断面状態を示す。
The configuration of the laser head control system S will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a portion of the
図1、図2に示すように、レーザヘッド制御システムSは、空間深度センサ1、2により切断物である部品Pb(部品Paは立ち上がりが無い)や、切かす等の立ち上がり高さを検出すると共に、部品Pbや切かす等の機械の位置を換算する。そして、加工と平行処理し、1経路の切断完了ごとに検出動作を行い、検出データを蓄積することで材料Wの高さと位置を把握し、次のピアス位置に移動する前に、現在値から目標位置に移動する経路上の最大高さを求め、適正な逃げ量でレーザヘッド3を動作させるものである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the laser head control system S detects a rising height such as a part Pb (part Pa does not rise), a cutting object, or the like by a
空間深度センサ1、空間深度センサ2は、赤外線ロジェクタによって無数の赤外線を照射し、その反射を赤外線カメラによって読み取ることで距離を検出する。このとき一箇所の距離を測るのではなく、赤外線カメラの解像度(通常30万点以上)に相当する点の距離を求めることができるため、カメラで撮影された空間全体の深度を把握することができる。深度情報はXY座標とその深度(距離)Zから構成される。X軸方向の広角範囲は57度、Y軸方向の広角範囲は43度である。なお、本例では、座標軸Dimに従いXYZ軸を定義している。
The
空間深度センサ1、空間深度センサ2は、レーザ加工機MのY軸キャレッジ4上のレーザヘッド3に取り付けられる。そして、レーザヘッド3の周辺エリアERを検出しながらも、レーザヘッド3自体を検出しないように左右(Y+側とY−側)に取り付けられる。
The
材料Wからは、加工プログラムによって複数の部品Pa、Pbが製作される。剣山テーブル5の上に材料Wが載っているが、切断することにより傾く部品Pbもあれば、部品Paのように傾かない平常の状態のものもある。 A plurality of parts Pa and Pb are produced from the material W by a machining program. Although the material W is placed on the sword mountain table 5, there is a part Pb which is inclined by cutting, and there is a normal state which is not inclined like the part Pa.
図3に示すように、部品Pbが立ち上がったところは深度(センサからの距離)が異なる。例えば、矢印ARで示したところの深度は材料Wの深度より浅い(空間深度センサ1、2までの距離は短い)。
As shown in FIG. 3, the depth (distance from the sensor) differs when the part Pb rises. For example, the depth indicated by the arrow AR is shallower than the depth of the material W (the distance to the
図4を参照する。レーザヘッド制御システムSの制御構成を示す。レーザ加工機Mは制御装置6を備える。制御装置6は、コンピュータからなり、ROMおよびRAM等が接続されたCPUを有している。 Please refer to FIG. The control structure of the laser head control system S is shown. The laser processing machine M includes a control device 6. The control device 6 is composed of a computer and has a CPU to which a ROM and a RAM are connected.
制御装置6により、レーザヘッド3はY軸キャリッジ4上をY軸方向に位置決め自在に制御されるものであり、さらに、X軸に移動位置決め自在に制御され、Z軸方向の高さも移動位置決め自在に制御され材料Wを切断する。
The
制御装置6は、加工プログラムを実行し加工制御を行うものであり、空間深度センサ1、空間深度センサ2と制御装置6とは通信可能に構成される。そして、剣山テーブル5上に乗せた材料Wを空間深度センサ1、空間深度センサ2で読み取る処理を行う。また、制御装置6は、メモリ等のデータベース7、ディスプレイ等の表示装置8、マウス、キーボード等の入力装置9と接続されている。
The control device 6 executes a machining program and performs machining control, and the
データベース7は、ノズル先端から空間深度センサ1、空間深度センサ2までの高さ、ノズル幅、ノズル幅の余裕、高さの余裕などをパラメータ16として保持する。
The
制御装置6について詳細に説明する。制御装置6は、空間深度センサ1,空間深度センサ2により、切断物(部品、切りかす等)の立ち上がり高さを検出すると共に切断物の機械座標位置を生成するする第一手段と、この第一手段で得たデータを蓄積する第二手段と、第二手段で蓄積したデータから材料上の凸部(部品高さ、切かす等の高さを含む)を生成する第三手段とを備え、一経路(切断経路の1単位)の切断が完了して、次のピアス位置に移動する前に、材料W上の凸部に応じてレーザヘッド3の動作を決定する。
The control device 6 will be described in detail. The control device 6 uses the
ここで、凸部とは例えば傾いた部品Pbにおいて、材料Wの表面の平坦な面を基準として、材料Wの平坦な面より突出している部分である。すなわち、本例で凸部とは部品高さの情報を含むものである。なお、材料Wの平坦な面より下側に落ち込んでいる状態を凹部として生成してもよい。 Here, the convex portion is, for example, a portion that protrudes from the flat surface of the material W with respect to the flat surface of the surface of the material W in the tilted component Pb. That is, in this example, the convex portion includes information on the component height. In addition, you may produce | generate the state which has fallen below the flat surface of the material W as a recessed part.
制御装置6は、一経路の切断が完了してレーザヘッド3を上昇させ、次のピアス位置に移動する前に、移動経路に応じてレーザヘッド3の最大上昇高さを決定することができる。また、一経路の切断が完了してレーザヘッド3を上昇させ、次のピアス位置に移動する前に、凸部に応じて移動経路(凸部を回避する経路等)を決定することが可能である。すなわち、部品Pbの高さだけでなく、その位置をも捉えることができるため、レーザヘッド3を高さ方向に逃がすだけでなく、水平方向の直線移動を複数に分割したり、平面上の円弧移動を利用して立ち上がった部品Pbを回避することもできる。
The controller 6 can determine the maximum elevation height of the
制御装置6は、図5に示す深度情報入力部10と、現在位置入力部11と、部品高さ情報生成部12と、Gコード解析部13と、レーザヘッド逃げ高さ生成部14と、位置決め指令部15などのソフトウェア処理部を包含している。レーザ加工機Mと一体、または別置となる。
The control device 6 includes a depth
前記深度情報入力部10は、空間深度センサ1、空間深度センサ2と接続し解像度分の深度情報が入力される。
The depth
前記現在位置入力部11は、X軸,Y軸,Z軸サーボモータS1,S2、S3のパルスエンコーダから、それぞれ現在の位置を取得する。
The current
前記部品高さ情報生成部12は、空間深度センサ1、空間深度センサ2から取得したXY座標を現在位置入力部11から取得したXY軸座標でオフセットし、深度情報は、ノズル先端から空間深度センサ1、2までの高さによって、Z基準位置からの部品高さに置き換える。そして、部品高さ情報を加工範囲上の座標に置き換える。
The component height
前記Gコード解析部13は、加工プログラムから早送り前後の経路を導出する。本例で早送りは切断加工しない部分をいう。
The G
前記レーザヘッド逃げ高さ生成部14は、Gコード解析部13による早送り前後の経路と部品高さ情報保持メモリ17、高さの余裕からレーザヘッド逃げ高さを求める。
The laser head relief
前記位置決め指令部15は位置決めのための指令を出力する。
The
前記パラメータ16は、ノズル先端から空間深度センサ1、2までの高さ、ノズル幅、ノズル幅の余裕、高さの余裕などをパラメータ16としてデータベース7に保持する。
As the
部品高さ情報保持メモリ17は、部品高さ情報生成部12で換算された情報を一定期間保持する。通常は、加工プログラム終了と同時に破棄するが、同一材料Wを複数の加工プログラムで加工する場合は、保持を続ける。
The component height
前記Gコードプログラム18は加工プログラムの一例であり、加工を制御するプログラムである。
The
以上のように構成されたレーザヘッド制御システムSの動作を示す。前提として、通常のレーザ加工は、以下a1〜a4の命令の繰り返しとなる。 The operation of the laser head control system S configured as described above will be described. As a premise, normal laser processing is a repetition of the following commands a1 to a4.
[a1] 早送り(G00)。 [A1] Fast forward (G00).
[a2] シャッター開およびレーザヘッド3の下降(M103)。 [A2] Shutter opening and lowering of the laser head 3 (M103).
[a3] 切削送り(G01,G02,G03)。 [A3] Cutting feed (G01, G02, G03).
[a4] シャッター閉およびレーザヘッド3の上昇(M104)。 [A4] Shutter closing and raising of the laser head 3 (M104).
本発明は、[a1]の動作中にレーザヘッド3と立ち上がった切断物の衝突を防ぐために、a4の処理でレーザヘッド3の高さを適切に変更する。
In the present invention, the height of the
レーザヘッド制御システムSのユースケースを[b1]〜[b12]に示す。 Use cases of the laser head control system S are shown in [b1] to [b12].
[b1] 作業者が剣山テーブル5上に材料Wを載せる。 [B1] An operator places the material W on the sword mountain table 5.
[b2] 作業者は制御装置6に加工プログラムを設定する。 [B2] The operator sets a machining program in the control device 6.
[b3] 作業者は加工プログラムを実行する。 [B3] The operator executes the machining program.
[b4] 制御装置6はパラメータ16から、ノズル先端から空間深度センサ1、2までの高さ、ノズル幅、ノズル幅の余裕、高さの余裕などの値を取得する。
[B4] The control device 6 acquires values such as the height from the nozzle tip to the
[b5] 制御装置6はM104(シャッター閉およびヘッド上昇)で、Z軸が上昇したときに深度情報入力部10から空間深度センサ1、2の情報を読み取る。
[B5] The control device 6 reads the information of the
[b6] 制御装置6は現在位置入力部11からX,Y,Zの軸座標を読み取る。
[B6] The control device 6 reads the X, Y, and Z axis coordinates from the current
[b7] 部品高さ情報生成部12は、空間深度センサ情報をX,Y,Zの基準座標に変換し、部品高さ情報を生成する。
[B7] The component height
[b8] 部品高さ情報生成部12は、変換した情報を部品高さ情報保持メモリ17に記憶する。このとき、前の情報とXY座標が重複する場合は、高さの高い方を記憶する。
[B8] The component height
[b9] Gコード解析部13は、次のM103(シャッター開およびヘッド下降)の位置を取得する。
[B9] The G
[b10] レーザヘッド逃げ高さ生成部14は、現在の位置と次のM103の位置を直線で結んだ移動経路と、部品高さ情報保持メモリ17に記憶された部品高さから立ち上がった部品を回避するためのレーザヘッド3の高さを求める。
[B10] The laser head clearance
[b11] 位置決め指令部15は、求めた高さまでレーザヘッド3が上昇するようZ軸に指令を出す。
[B11] The
[b12] [b5]〜[b11]は、シャッター閉およびレーザヘッド3の上昇(M104)で処理される。 [B12] [b5] to [b11] are processed by closing the shutter and raising the laser head 3 (M104).
図6〜図11を参照し、レーザヘッド制御システムSの制御装置6等の動作を詳細に説明する。 With reference to FIGS. 6 to 11, the operation of the control device 6 and the like of the laser head control system S will be described in detail.
図6を参照する。初めにステップSA01では、パラメータ16より、ノズル先端から空間深度センサ1、2までの高さ、ノズル幅、ノズル幅の余裕、高さの余裕などの値を取得する。
Please refer to FIG. First, in step SA01, values such as the height from the nozzle tip to the
ステップSA02では、加工プログラムの実行の開始を行う。ステップSA03では、早送り(G00)を行う。ステップSA04では、シャッター開およびレーザヘッド3の下降(M103)の実行動作を行う。ステップSA05では、切削送り(G01、G02、G03)を行う。 In step SA02, execution of the machining program is started. In step SA03, fast forward (G00) is performed. In step SA04, the shutter opening and the lowering of the laser head 3 (M103) are performed. In step SA05, cutting feed (G01, G02, G03) is performed.
ステップSA06では、シャッター閉およびレーザヘッド3の上昇(M104)の動作を実行する。ステップSA07では、プログラム終了(M02、M30)か否かを判断する。プログラム終了と判断した場合に処理は終了する。プログラム終了でないと判断した場合に処理はステップSA03に戻り上記処理を実行する。 In step SA06, the operation of closing the shutter and raising the laser head 3 (M104) is executed. In step SA07, it is determined whether or not the program ends (M02, M30). If it is determined that the program has ended, the process ends. If it is determined that the program has not ended, the process returns to step SA03 to execute the above process.
図7を参照する。シャッター閉およびレーザヘッド3の上昇(M104)内部フローである。(図6のステップSA06に相当する)
初めに、ステップSB01では、シャッター閉の動作を実行する。ステップSB02では、レーザヘッド3の上昇が実行される。ステップSB03では、部品高さ情報(材料W上の凸部を作成するための情報)の生成を行う。以下、部品高さというときは材料上の凸部を作成するための情報である。
Please refer to FIG. This is an internal flow of closing the shutter and raising the laser head 3 (M104). (Corresponding to step SA06 in FIG. 6)
First, in step SB01, a shutter closing operation is executed. In step SB02, the
ステップSB04では、レーザヘッド3の逃げ高さ生成を行う。ステップSB05では、現在のレーザヘッド3の高さは逃げ高さより低いか否かを判断する。低いと判断した場合に処理はステップSB06に進む。低くないと判断した場合に処理は終了する。ステップSB06では、逃げ高さまでレーザヘッド3が上昇する。
In step SB04, the clearance height of the
図8を参照する。部品高さ生成処理フローを示す。(図7ステップSB03に相当する)ステップSC01では、M104(シャッター閉およびレーザヘッド3の上昇)指令のフェッチ(CPU動作のうち、メモリから指令を取り出してくる動作のことである。)を行う。
Please refer to FIG. The part height generation processing flow is shown. In step SC01 (corresponding to step SB03 in FIG. 7), an M104 (shutter close and
ステップSC02では、深度情報を取得する。図9(a)を参照する。レーザヘッド3の両側に備えられた空間深度センサ1、2により深度情報を取得する。
In step SC02, depth information is acquired. Reference is made to FIG. The depth information is acquired by the
ステップSC03では、現在位置(X,Y,Z)を取得する。 In step SC03, the current position (X, Y, Z) is acquired.
ステップSC04では、深度情報のX,Y座標情報を機械のX,Y現在位置でオフセットする。 In step SC04, the X and Y coordinate information of the depth information is offset at the current X and Y positions of the machine.
ステップSC05では、深度情報の距離情報をパラメータを使ってZ軸基準からの高さに変換する。図9(a)を参照する。部品の立ち上がり高さは式「H1+H2−H3」で算出される値となる。ここで、H1は空間深度センサ1、2からノズル先端までの長さである。H2は、ノズル先端からZ軸基準(例えば、剣山の先端)までの長さである。H3は、空間深度センサ1、2からパーツの上端までの長さである。
In step SC05, the distance information of the depth information is converted into a height from the Z-axis reference using a parameter. Reference is made to FIG. The rising height of the component is a value calculated by the expression “H1 + H2−H3”. Here, H1 is the length from the
ステップSC06では、部品高さ情報保持メモリ17に書き込むX,Y座標が重複する場合は高さの高い方を書き込む。そして、処理を終了する。
In step SC06, when the X and Y coordinates written in the component height
なお、図9(b)に示すように、加工範囲(軸の移動範囲)E1において、例えば検出範囲E2の分解能は、(例960×640)で部品立ち上がりの高さを検出するものである。 As shown in FIG. 9B, in the machining range (axis movement range) E1, for example, the resolution of the detection range E2 is (Example 960 × 640), and the height of the component rising is detected.
図10を参照する。レーザヘッド3の逃げ高さ生成処理フローを示す。(図7のステップSB04に相当する)
初めに、ステップSD01では、Gコードを先読みして早送り指令を抽出し、早送り前後の位置を求める。
Please refer to FIG. The relief height generation processing flow of the
First, in step SD01, the G code is pre-read to extract a fast-forward command, and the positions before and after fast-forward are obtained.
ステップSD02では、早送り前と後の座標を結んだ移動経路にノズル幅と余裕を加味した領域の部品高さをすべて取得し、部品高さの最大値を求める。 In step SD02, all the component heights in the region where the nozzle width and the margin are added to the movement path connecting the coordinates before and after the rapid traverse are obtained, and the maximum value of the component heights is obtained.
ステップSD03では、早送り指令のレーザヘッド3の上昇量を移動経路上の部品高さ最大値に余裕を加えた高さにする。
In step SD03, the amount of ascent of the
図11を参照する。レーザヘッド3は位置P1から位置P2までの経路Kを早送りで移動する。この範囲内の部品の最大高さ(凸部に含まれる)を求め高さに余裕を持たせる。経路Kの幅はノズル幅に余裕を持たせた幅である。
Please refer to FIG. The
部品の高さだけでなく、その位置をも捉えることができるため、レーザヘッド3を高さ方向に逃がすだけでなく、水平方向の直線移動を複数に分割したり、平面上の円弧移動を利用して立ち上がった部品を回避することもできる。
Since not only the height of the part but also its position can be grasped, not only the
図12を参照する。空間深度センサ1、2は、赤外線プロジェクタと赤外線カメラの組み合わせにより構成される。本例に適用可能な構造の市販型の空間深度センサSrを示す。距離センサ用赤外線ライトSr1と、映像センサSr2と、電源ランプSr3と、距離センサSr4と、台座Sr5とを備えている。
Please refer to FIG. The
距離センサ用赤外線ライトSr1によって無数の赤外線を照射し、その反射を映像センサSr2によってよって読み取ることで距離センサSr4が距離を検出する。 The distance sensor Sr4 detects the distance by irradiating countless infrared rays with the distance sensor infrared light Sr1 and reading the reflection by the image sensor Sr2.
このとき一箇所の距離を測るのではなく、映像センサSr2の解像度(通常30万点以上)に相当する点の距離を求めることができるため、映像センサSr2に映った空間全体の深度を把握することができる。 At this time, the distance of a point corresponding to the resolution (usually 300,000 points or more) of the image sensor Sr2 can be obtained instead of measuring the distance of one place, so that the depth of the entire space reflected on the image sensor Sr2 is grasped. be able to.
また、赤外線を使っているため、補助光は全く不要で、暗闇でも計測が可能であることが特徴である。深度情報は画像データとして出力することができる。 In addition, since infrared rays are used, no auxiliary light is required and measurement is possible even in the dark. Depth information can be output as image data.
その他、赤外線以外でもレーザや超音波によって空間の深度を検出できる方法でも応用可能である。レーザヘッド3が充分な高さまで上昇する動作の場合でも、水平方向に移動しながら放物線状に上昇・下降する動作する場合でも、どちらの早送り動作でも対応可能である。
Other than the infrared ray, a method that can detect the depth of the space with a laser or an ultrasonic wave can be applied. Even when the
深度情報は640×480の分解能で取得できる深度(距離)に応じて色分した画像として入力された例検出対象範囲の実際の画像である。 The depth information is an actual image of an example detection target range that is input as an image color-coded according to a depth (distance) that can be acquired with a resolution of 640 × 480.
この発明は前述の発明の実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他の態様で実施し得るものである。 The present invention is not limited to the embodiments of the invention described above, and can be implemented in other modes by making appropriate modifications.
S レーザヘッド制御システム
1 空間深度センサ
2 空間深度センサ
3 レーザヘッド
4 Y軸キャレッジ
5 剣山テーブル
ER 周辺エリア
Pa 部品
Pb 部品
W 材料
M レーザ加工機
S Laser
Claims (5)
特定のセンサにより切断物の立ち上がり高さを検出すると共に前記切断物の機械座標位置を生成するする第一手段と、この第一手段で得たデータを蓄積する第二手段と、前記第二手段で蓄積したデータから材料上の凸部を生成する第三手段とを備え、
一経路の切断が完了して、次のピアス位置に移動する前に、前記材料上の凸部に応じてレーザヘッドの動作を決定することを特徴とするレーザヘッド制御システム。 In the laser head control system of a laser processing machine that cuts parts from materials,
First means for detecting the rising height of the cut object by a specific sensor and generating the machine coordinate position of the cut object, second means for storing data obtained by the first means, and the second means And a third means for generating convex portions on the material from the data accumulated in
A laser head control system that determines the operation of a laser head in accordance with a convex portion on the material before cutting of one path is completed and moving to the next piercing position.
特定のセンサにより切断物の立ち上がり高さを検出すると共に前記切断物の機械座標位置を生成するする第一工程と、この第一工程で得たデータを蓄積する第二工程と、前記第二工程で蓄積したデータから材料上の凸部を生成する第三工程とを含み、
一経路の切断が完了して、次のピアス位置に移動する前に、前記材料上の凸部に応じてレーザヘッドの動作を決定することを特徴とするレーザヘッド制御方法。 In a laser head control method of a laser processing machine for cutting a part from a material,
A first step of detecting a rising height of the cut object by a specific sensor and generating a machine coordinate position of the cut object, a second step of storing data obtained in the first step, and the second step Including a third step of generating convex portions on the material from the data accumulated in
A laser head control method, comprising: determining the operation of a laser head in accordance with a convex portion on the material before cutting of one path is completed and moving to a next piercing position.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013177855A JP2015044231A (en) | 2013-08-29 | 2013-08-29 | System and method for controlling laser head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013177855A JP2015044231A (en) | 2013-08-29 | 2013-08-29 | System and method for controlling laser head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015044231A true JP2015044231A (en) | 2015-03-12 |
Family
ID=52670234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013177855A Pending JP2015044231A (en) | 2013-08-29 | 2013-08-29 | System and method for controlling laser head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2015044231A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116079246A (en) * | 2022-12-08 | 2023-05-09 | 安徽信和汽车股份有限公司 | Laser intelligent cutting equipment based on machine vision |
| WO2024070449A1 (en) | 2022-09-28 | 2024-04-04 | 株式会社アマダ | Layout data creating device, layout data creating method, and laser cutting method |
| WO2024142215A1 (en) * | 2022-12-27 | 2024-07-04 | ファナック株式会社 | Numerical control device and computer-readable storage medium |
| US12233480B2 (en) | 2019-05-15 | 2025-02-25 | Mitsubishi Electric Corporation | Information processing device, laser processing machine, judgment method, and recording medium |
| JP7674621B1 (en) * | 2024-11-13 | 2025-05-09 | ファナック株式会社 | Control device and control method for non-contact processing machine |
-
2013
- 2013-08-29 JP JP2013177855A patent/JP2015044231A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12233480B2 (en) | 2019-05-15 | 2025-02-25 | Mitsubishi Electric Corporation | Information processing device, laser processing machine, judgment method, and recording medium |
| WO2024070449A1 (en) | 2022-09-28 | 2024-04-04 | 株式会社アマダ | Layout data creating device, layout data creating method, and laser cutting method |
| CN116079246A (en) * | 2022-12-08 | 2023-05-09 | 安徽信和汽车股份有限公司 | Laser intelligent cutting equipment based on machine vision |
| WO2024142215A1 (en) * | 2022-12-27 | 2024-07-04 | ファナック株式会社 | Numerical control device and computer-readable storage medium |
| JP7674621B1 (en) * | 2024-11-13 | 2025-05-09 | ファナック株式会社 | Control device and control method for non-contact processing machine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10179375B2 (en) | NC program generating device and NC program generating method | |
| JP2015044231A (en) | System and method for controlling laser head | |
| JP5832569B2 (en) | Numerical control device that can avoid interference during gap control | |
| US9833857B2 (en) | Method for teaching/testing a motion sequence of a welding robot, welding robot and control system for same | |
| JP5881912B1 (en) | Laser processing machine and numerical control program creation software | |
| JP5941108B2 (en) | Laser processing equipment with high-speed positioning function | |
| US20040206735A1 (en) | Laser machining robot | |
| US9895769B2 (en) | Laser processing device having function for avoiding interference at the time of nozzle approach | |
| JP6312725B2 (en) | Numerical control device with taper angle correction function in taper machining in skiving | |
| JP2018156469A (en) | Scanner control device, robot control device and remote laser welding robot system | |
| JP2021007962A (en) | Repair welding control apparatus and repair welding control method | |
| KR101722916B1 (en) | 5-axis device fabricating surface continuously based on laser scanner and control method for the device | |
| JP6647094B2 (en) | Part program generator for surface texture measuring machine | |
| JP6254965B2 (en) | Numerical control device with tool compensation function in skiving | |
| JP6392804B2 (en) | Laser processing apparatus that performs gap sensor correction and reflected light profile measurement simultaneously, and correlation table generation method for laser processing apparatus | |
| JPH09277071A (en) | Method and device for laser beam machining | |
| JP6167307B2 (en) | Laser processing equipment | |
| JP5308798B2 (en) | Laser processing equipment | |
| JP5642996B2 (en) | Control device, laser processing machine, and laser processing method | |
| JP2019025492A (en) | Numerical control device | |
| TWI449589B (en) | Testing system and method for parameter of cutting tool | |
| JP5930522B2 (en) | Process monitoring apparatus and method | |
| JP2015073992A (en) | Laser processing device | |
| CN111906434B (en) | Laser processing method and device, computer storage medium and laser processing equipment | |
| KR101688804B1 (en) | Synchronizing method for Stage and Scanner |