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JPH07303979A - Laser beam machine - Google Patents

Laser beam machine

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Publication number
JPH07303979A
JPH07303979A JP6120813A JP12081394A JPH07303979A JP H07303979 A JPH07303979 A JP H07303979A JP 6120813 A JP6120813 A JP 6120813A JP 12081394 A JP12081394 A JP 12081394A JP H07303979 A JPH07303979 A JP H07303979A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
laser
command
interpolation
signal
Prior art date
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Granted
Application number
JP6120813A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2687878B2 (en
Inventor
Keiji Yamazaki
慶次 山▲崎▼
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NEC Corp
Original Assignee
NEC 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 NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP6120813A priority Critical patent/JP2687878B2/en
Publication of JPH07303979A publication Critical patent/JPH07303979A/en
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Abstract

PURPOSE:To execute the operation equivalent to the relative speed operation of a work to a laser beam machining head by a farm ware in a control device which is the existing hardware so as to reduce the cost without using a relative speed computing element which is a separate hardware. CONSTITUTION:An interpolation part 6 outputs the interpolation signals H1-Hn to interpolate motors 31-3n under the moving command. A primary delay operation part 8 executes the operation of the primary delay to the interpolation signals H1-Hn to output the axial speed signals J1-Jn A reverse interpolation part 9 outputs the head speed signal based on the axial speed signals J1-Jn. The output adjusting signal is outputted from a laser beam control device 10 based on the head speed signal and the laser beam output command to be outputted by the reverse interpolation part 9, the size of the output to be oscillated by a laser beam oscillator 11 is changed according to this output adjusting signal, and the laser beam according to this oscillated output is outputted from a laser beam machining head 2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、被加工物の切断加工
に使用されるレーザ加工装置に関し、特に多関節ロボッ
ト等の手先に取り付けたレーザ加工ヘッドよりレーザ光
を出して被加工物を加工するレーザ加工装置に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing apparatus used for cutting a workpiece, and in particular, a laser processing head attached to the hand of an articulated robot or the like emits a laser beam to process the workpiece. The present invention relates to a laser processing device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、レーザビームによる被加工物(ワ
ーク)の切断加工は、図3に示すような関係で行われて
いる。すなわち、図3は、A点からB点までを加工する
ときのレーザ照射点に対する被加工物の相対速度とレー
ザ光出力の関係を示している。この加工例は、例えば特
開昭60−231587号公報に開示されており、加工
始めの加減速や加工終点近傍の減速域では速度の変化が
激しいが、従来の技術ではこの速度変化に合わせてレー
ザ光の出力を調整することによって加工精度を上げてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, cutting of a work (work) by a laser beam has been performed in a relationship as shown in FIG. That is, FIG. 3 shows the relationship between the relative speed of the workpiece and the laser light output with respect to the laser irradiation point when processing points A to B. This processing example is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 60-231587, and the speed changes drastically in the acceleration / deceleration at the start of processing and in the deceleration area near the processing end point. The processing accuracy is improved by adjusting the output of laser light.

【0003】図4は従来のレーザ加工装置を例示する構
成図である。このレーザ加工装置では、レーザ光照射点
を固定し、被加工物を移動させる。同図において、21
はレーザ発振装置、22はレーザ光、23はレーザ光照
射点であり、ワークステーション24上に固定された被
加工物25上にレーザ光を照射する。ワークステーショ
ン24は、XYテーブルであり、回転信号出力装置付き
モータ26および27を備えている。28はワークステ
ーション24に移動指令およびレーザ発振装置21にレ
ーザ照射の指令を送る制御装置である。29はワークス
テーション24のモータ26,27からの回転出力信号
からレーザ光照射点23に対して被加工物25の相対的
な速度を演算する相対速度演算器である。また、30は
相対速度演算器29で演算された結果に対してレーザ出
力レベルを設定する速度出力制御装置で、この速度出力
制御装置30によりレーザ発振装置21から照射される
レーザ光22の出力は、相対速度に応じて制御される。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a conventional laser processing apparatus. In this laser processing device, the laser light irradiation point is fixed and the workpiece is moved. In the figure, 21
Is a laser oscillating device, 22 is a laser beam, and 23 is a laser beam irradiation point, which irradiates a laser beam onto a workpiece 25 fixed on a workstation 24. The workstation 24 is an XY table, and includes motors 26 and 27 with rotation signal output devices. A control device 28 sends a movement command to the workstation 24 and a laser irradiation command to the laser oscillator 21. Reference numeral 29 is a relative speed calculator that calculates the relative speed of the workpiece 25 with respect to the laser light irradiation point 23 from the rotation output signals from the motors 26 and 27 of the workstation 24. Reference numeral 30 denotes a speed output control device that sets a laser output level for the result calculated by the relative speed calculator 29. The output of the laser beam 22 emitted from the laser oscillation device 21 by the speed output control device 30 is , Controlled according to relative speed.

【0004】このレーザ加工装置はXYテーブル上の被
加工物を平面的に加工する例である。これに対し、湾曲
等の変形した被加工物や大型の被加工物を加工する等、
被加工物を空間的に加工する場合、空間的に姿勢が変え
られる多関節ロボット等を使用し、このロボットの手先
にレーザ光を出すレーザ加工ヘッドを取り付けて被加工
物を加工する方法がとられる。
This laser processing apparatus is an example of planarly processing a workpiece on an XY table. On the other hand, processing a deformed work piece such as a curve or a large work piece,
When processing a workpiece spatially, an articulated robot that can change its posture spatially is used, and a laser processing head that emits laser light is attached to the hand of this robot to process the workpiece. To be

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】多関節ロボット等を使
用して被加工物を加工する場合においても、被加工物と
レーザ加工ヘッドとの相対速度を演算するために、相対
速度演算器が必要である。しかし、この場合、相対速度
演算器内部で、ロボットの軸数分の回転出力信号からロ
ボットの手先の速度すなわちレーザ加工ヘッドの速度を
求めるには、ロボットの機構が複雑であるためXYテー
ブル等と異なり、複雑な演算が必要となる。したがっ
て、これをリアルタイムに高速演算して求めるには、高
速なCPUや演算ICが不可欠となり、相対速度演算器
が高価となり、レーザ加工装置の価格がアップするとい
う問題がある。
A relative velocity calculator is required to calculate the relative velocity between the workpiece and the laser processing head even when the workpiece is machined using an articulated robot or the like. Is. However, in this case, in order to obtain the speed of the hand of the robot, that is, the speed of the laser processing head from the rotation output signals for the number of axes of the robot in the relative speed calculator, since the mechanism of the robot is complicated, an XY table or the like is used. Differently, complicated operations are required. Therefore, in order to calculate this in real time at high speed, a high-speed CPU and a calculation IC are indispensable, the relative speed calculator becomes expensive, and the cost of the laser processing apparatus increases.

【0006】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、被加工物と
レーザ加工ヘッドとの相対速度演算に相当する演算を、
別途ハードウェアである相対速度演算器によらず、既存
ハードウェアである制御装置内のファームウェアで演算
させることにより、より安価なレーザ加工装置を提供す
ることにある。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and an object thereof is to perform a calculation corresponding to a relative speed calculation between a workpiece and a laser processing head.
It is an object of the present invention to provide a cheaper laser processing apparatus by operating the firmware in the control device, which is existing hardware, instead of using the relative speed calculator, which is hardware separately.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、その第1発明(請求項1に係る発明)は、ロ
ボットを動かす指令である移動指令を受けてロボットを
動かすための第1〜第nのモータを補間する補間信号H
1 〜Hn を補間手段より出力し、この補間手段の出力す
る補間信号H1 〜Hn に一次遅れの演算処理を行い軸速
度信号J1 〜Jn を一次遅れ演算手段より出力し、この
一次遅れ演算手段の出力する軸速度信号J1 〜Jn に基
づいてレーザ加工ヘッドの速度であるヘッド速度信号を
逆補間手段より出力し、この逆補間手段の出力するヘッ
ド速度信号およびレーザを発振させる指令であるレーザ
出力指令に基づいて出力調節信号をレーザ制御手段より
出力し、このレーザ制御手段の出力する出力調節信号に
応じレーザ発振手段の発振する出力の大きさを変え、こ
の発振出力に応じたレーザ光をレーザ加工ヘッドより出
させるようにしたものである。
In order to achieve such an object, a first invention (an invention according to claim 1) of the invention is to move a robot in response to a movement command which is a command to move the robot. Interpolation signal H for interpolating 1st to nth motors
1 to H n are output from the interpolating means, the interpolating signals H 1 to H n output from the interpolating means are subjected to a first-order lag calculation process, and the axis velocity signals J 1 to J n are output from the first-order lag calculating means. Based on the axis velocity signals J 1 to J n output by the first-order delay calculation means, a head speed signal that is the speed of the laser processing head is output from the inverse interpolation means, and the head speed signal output by this inverse interpolation means and the laser are oscillated. An output control signal is output from the laser control means on the basis of a laser output command which is a command to change the magnitude of the output oscillated by the laser oscillating means according to the output control signal output from the laser control means. The corresponding laser beam is emitted from the laser processing head.

【0008】また、その第2発明(請求項2に係る発
明)は、メモリに記憶された加工プログラムを解読しロ
ボットを動かす指令である移動指令およびレーザを発振
させる指令であるレーザ出力指令を解読部より出力し、
この解読部の出力する移動指令を受けてロボットを動か
すための第1〜第nのモータを補間する補間信号H1
n を補間部より出力し、この補間部の出力する補間信
号H1 〜Hn に一次遅れの演算処理を行い軸速度信号J
1 〜Jn を一次遅れ演算部より出力し、この一次遅れ演
算部の出力する軸速度信号J1 〜Jn に基づいてレーザ
加工ヘッドの速度であるヘッド速度信号を逆補間部より
出力し、この逆補間部の出力するヘッド速度信号および
解読部の出力するレーザ出力指令に基づいて出力調節信
号をレーザ制御装置より出力し、このレーザ制御装置の
出力する出力調節信号に応じレーザ発振器の発振する出
力の大きさを変え、この発振出力に応じたレーザ光をレ
ーザ加工ヘッドより出させるようにしたものである。
A second invention (the invention according to claim 2) decodes a machining program stored in a memory and decodes a movement command which is a command to move a robot and a laser output command which is a command to oscillate a laser. Output from the section,
Interpolation signals H 1 to interpolate first to nth motors for moving the robot in response to the movement command output from the decoding unit
H n is output from the interpolating unit, and the interpolation signals H 1 to H n output from the interpolating unit are subjected to a first-order lag calculation process and the axis velocity signal J
1 to J n are output from the primary delay calculation unit, and a head speed signal, which is the speed of the laser processing head, is output from the inverse interpolation unit based on the shaft speed signals J 1 to J n output from the primary delay calculation unit, An output control signal is output from the laser control device based on the head speed signal output from the inverse interpolation unit and the laser output command output from the decoding unit, and the laser oscillator oscillates in accordance with the output control signal output from the laser control device. The magnitude of the output is changed so that the laser processing head emits laser light corresponding to the oscillation output.

【0009】また、その第3発明(請求項3に係る発
明)は、メモリに記憶された加工プログラムを解読しロ
ボットを動かす指令である移動指令およびレーザを発振
させる指令であるレーザ出力指令を解読部より出力し、
この解読部の出力する移動指令を受けてロボットを動か
すための第1〜第nのモータを補間する補間信号H1
n を補間部より出力し、この補間部の出力する補間信
号H1 〜Hn および第1〜第nのモータの回転角度を示
す位置信号P1 〜Pn に基づいて第1〜第nのモータを
サーボ制御する制御信号S1 〜Sn をサーボ部より出力
し、補間部の出力する補間信号H1 〜Hn に一次遅れの
演算処理を行い軸速度信号J1 〜Jn を一次遅れ演算部
より出力し、この補間部の出力する補間信号H1 〜Hn
に一次遅れの演算処理を行い軸速度信号J1 〜Jn を一
次遅れ演算部より出力し、この一次遅れ演算部の出力す
る軸速度信号J1 〜Jn に基づいてレーザ加工ヘッドの
速度であるヘッド速度信号を逆補間部より出力し、この
逆補間部の出力するヘッド速度信号および解読部の出力
するレーザ出力指令に基づいて出力調節信号をレーザ制
御装置より出力し、このレーザ制御装置の出力する出力
調節信号に応じレーザ発振器の発振する出力の大きさを
変え、この発振出力に応じたレーザ光をレーザ加工ヘッ
ドより出させるようにしたものである。
A third invention (the invention according to claim 3) decodes a machining program stored in a memory and decodes a movement command which is a command to move a robot and a laser output command which is a command to oscillate a laser. Output from the section,
Interpolation signals H 1 to interpolate first to nth motors for moving the robot in response to the movement command output from the decoding unit
H n is output from the interpolation unit, and the first to n- th signals are output based on the interpolation signals H 1 to H n output from the interpolation unit and the position signals P 1 to P n indicating the rotation angles of the first to n-th motors. The control signals S 1 to S n for servo-controlling the motor are output from the servo unit, and the interpolation signals H 1 to H n output from the interpolation unit are subjected to a first-order lag calculation process to output the axis velocity signals J 1 to J n to the primary order. Interpolation signals H 1 to H n output from the delay calculation unit and output from this interpolation unit
First-order lag calculation processing is performed to output the shaft speed signals J 1 to J n from the first-order lag calculation unit, and the speed of the laser processing head is calculated based on the shaft speed signals J 1 to J n output from the first-order lag calculation unit. A certain head speed signal is output from the inverse interpolation unit, and an output adjustment signal is output from the laser control device based on the head speed signal output from this inverse interpolation unit and the laser output command output from the decoding unit. The size of the output oscillated by the laser oscillator is changed according to the output control signal to be output, and the laser beam corresponding to the oscillated output is emitted from the laser processing head.

【0010】[0010]

【作用】したがってこの発明によれば、移動指令を受け
て出力される補間信号H1 〜Hn に一次遅れの演算処理
が行われ軸速度信号J1 〜Jn が作られ、この軸速度信
号J1 〜Jn に基づいてヘッド速度信号が作られ、この
ヘッド速度信号およびレーザ出力指令に基づいて出力調
節信号が作られ、この出力調節信号に応じてレーザ光が
レーザ加工ヘッドより出される。
[Action] Therefore, according to the present invention, the interpolation signal H 1 to H n calculation of first-order lag to have done shaft speed signal J 1 through J n output receive movement command is made, the shaft speed signal A head speed signal is created based on J 1 to J n , an output adjustment signal is created based on this head speed signal and a laser output command, and laser light is emitted from the laser processing head in accordance with this output adjustment signal.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明す
る。図1はこの発明の一実施例を示すレーザ加工装置の
ブロック構成図である。同図において、1は多関節ロボ
ット、2このロボット7の手先に取り付けたレーザ加工
ヘッド、31 〜3n はロボット1を動かすための第1〜
第nのモータ、4はロボットやレーザの動作が記述して
ある加工プログラムが記憶されているメモリ、5はメモ
リ4内の加工プログラムを解読しロボット7を動かす指
令である移動指令およびレーザを発振させる指令である
レーザ出力指令を出力する解読部、6は解読部2の出力
する移動指令を受けてモータ31 〜3n を補間する補間
信号H1 〜Hn を出力する補間部、7は補間部6の出力
する補間信号H1 〜Hn およびモータ31 〜3n の回転
角度を示す位置信号P1 〜Pn に基づいてモータ31
n をサーボ制御する制御信号S1 〜Sn を出力するサ
ーボ部である。
EXAMPLES The present invention will now be described in detail based on examples. FIG. 1 is a block diagram of a laser processing apparatus showing an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is an articulated robot, 2 is a laser processing head attached to the hand of the robot 7, and 3 1 to 3 n are first to first robots for moving the robot 1.
The nth motor, 4 is a memory in which a machining program in which the operation of the robot or laser is described is stored, and 5 is a movement command which is a command for decoding the machining program in the memory 4 to move the robot 7 and oscillates a laser. A decoding unit 6 which outputs a laser output command which is a command to make the motor 6 receive the movement command output from the decoding unit 2 and an interpolation unit which outputs interpolation signals H 1 to H n for interpolating the motors 3 1 to 3 n , 7 based on the position signal P 1 to P n which indicates the rotation angle of the interpolated signal H 1 to H n and the motor 3 1 to 3 n outputs of the interpolation unit 6 motors 3 1 -
The 3 n is a servo unit that outputs a control signal S 1 to S n to the servo control.

【0012】8は補間部6の出力する補間信号H1 〜H
n に一次遅れの演算処理を行い軸速度信号J1 〜Jn
出力する一次遅れ演算部、9は一次遅れ演算部8の出力
する軸速度信号J1 〜Jn に基づいてレーザ加工ヘッド
2の速度であるヘッド速度信号を出力する逆補間部、1
0は逆補間部9の出力するヘッド速度信号および解読部
5の出力するレーザ出力指令に基づいて出力調節信号を
出力するレーザ制御装置、11はレーザ制御装置10の
出力する出力調節信号に応じその出力の大きさを変えて
発振し、この発振出力に応じたレーザ光をレーザ加工ヘ
ッド2より出させるレーザ発振器であり、メモリ4,解
読部5,補間部6,サーボ部7,一次遅れ演算部8およ
び逆補間部9によりロボット1とレーザ制御装置10を
制御する制御装置12が構成されている。
Reference numeral 8 denotes the interpolation signals H 1 to H output by the interpolation unit 6.
A first-order lag calculation unit that performs a first-order lag calculation process on n and outputs axis speed signals J 1 to J n , and 9 is a laser processing head 2 based on the shaft speed signals J 1 to J n output from the first-order lag calculation unit 8. Inverse interpolation unit that outputs a head speed signal that is the speed of 1
Reference numeral 0 denotes a laser control device that outputs an output adjustment signal based on the head speed signal output from the inverse interpolation unit 9 and the laser output command output from the decoding unit 5, and 11 indicates the output adjustment signal output from the laser control device 10. A laser oscillator that oscillates by changing the magnitude of the output and causes the laser processing head 2 to emit a laser beam according to the oscillated output. The memory 4, the decoding unit 5, the interpolation unit 6, the servo unit 7, the first-order delay calculation unit. A control device 12 that controls the robot 1 and the laser control device 10 is configured by 8 and the inverse interpolation unit 9.

【0013】次に、このレーザ加工装置の動作につい
て、図2を参照しながら説明する。図1において、解読
部5は、メモリ4内の加工プログラムを解読し、ロボッ
ト1の手先の移動量Lと移動速度Vを示す移動指令とレ
ーザを発振させるレーザ出力指令を出力する。補間部6
は、解読部5から受けた移動指令(移動量L,移動速度
V)によりロボット1を動かすためのモータ31 〜3n
を補間する補間信号H1〜Hn を出力する。すなわち、
次の,の手順で補間信号H1 〜Hn を求める。
Next, the operation of this laser processing apparatus will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the decoding unit 5 decodes the machining program in the memory 4 and outputs a movement command indicating the movement amount L and movement speed V of the hand of the robot 1 and a laser output command for oscillating a laser. Interpolator 6
Are motors 3 1 to 3 n for moving the robot 1 according to the movement command (movement amount L, movement speed V) received from the decoding unit 5.
Output interpolation signals H 1 to H n for interpolating. That is,
Interpolation signals H 1 to H n are obtained by the following procedure.

【0014】移動指令(移動量L,移動速度V)から
ロボット1の各モータ3の回転角度θiと回転速度vi
を求める。 θi=f1(L) ・・・(1) vi=f2(V) ・・・(2) ここで、i=1〜n、L=(X,Y,Z)、V=(V
x,Vy,Vz)、f1:移動量Lからロボット1の各
モータ3の回転角度θiを求めるものでロボット1の機
構構造によって決まる関数、f2:移動速度Vからロボ
ット1の各モータ3の回転速度viを求めるものでロボ
ット1の機構構造によって決まる関数である。図2
(a)にθiとviとの関係を示す。 次に、ロボット1の駆動時と停止時のショックを和ら
げるため、速度viの立ち上がりと立ち下がりの部分に
傾きを付け、これを補間信号Hiとする。図2(b)に
補間信号Hiを示す。
From the movement command (movement amount L, movement speed V), the rotation angle θi and rotation speed vi of each motor 3 of the robot 1
Ask for. θi = f1 (L) (1) vi = f2 (V) (2) where i = 1 to n, L = (X, Y, Z), V = (V
x, Vy, Vz), f1: a function for determining the rotation angle θi of each motor 3 of the robot 1 from the movement amount L, and a function determined by the mechanical structure of the robot 1, f2: rotation of each motor 3 of the robot 1 from the moving speed V It is a function that determines the velocity vi, and is a function determined by the mechanical structure of the robot 1. Figure 2
The relationship between θi and vi is shown in (a). Next, in order to alleviate shocks when the robot 1 is driven and stopped, the rising and falling portions of the speed vi are tilted and used as the interpolation signal Hi. FIG. 2B shows the interpolation signal Hi.

【0015】この補間信号H1 〜Hn をサーボ部7と一
次遅れ演算部8へ与える。サーボ部7は、補間部6から
の補間信号H1 〜Hn およびモータ31〜3n の回転角
度を示す位置信号P1 〜Pn を受けて制御信号S1 〜S
n を出力し、モータ31 〜3n をサーボ制御する。更
に、図2に示すように、一般的に同図(b)の補間信号
Hiの波形に一次遅れ演算を施すと疑似的に同図(c)
のようなロボット1の各モータ3の速度である軸速度信
号Jiの波形になるため、一次遅れ演算部8は補間部6
の出力である補間信号H1 〜Hn を入力し、一次遅れの
演算処理を行い、ロボット1の各モータ3の速度である
軸速度信号J1 〜Jn に変換し、逆補間部9へ出力す
る。
The interpolation signals H 1 to H n are given to the servo section 7 and the first-order delay calculating section 8. The servo unit 7, control receives the position signals P 1 to P n which indicates the rotation angle of the interpolated signal H 1 to H n and the motor thirty-one to three n from the interpolation unit 6 signals S 1 to S
n is output to servo-control the motors 3 1 to 3 n . Further, as shown in FIG. 2, generally, if a first-order delay calculation is performed on the waveform of the interpolation signal Hi in FIG.
Since the waveform of the axis speed signal Ji, which is the speed of each motor 3 of the robot 1 as described above, is obtained, the first-order lag calculation unit 8 includes the interpolation unit 6
The interpolation signals H 1 to H n , which are the outputs of the above, are input, the first-order lag calculation processing is performed, the axis speed signals J 1 to J n , which are the speeds of the motors 3 of the robot 1, are converted, and the inverse interpolation unit 9 is supplied. Output.

【0016】逆補間部9は、一次遅れ演算部8の出力で
あるロボット1の各モータ3の速度を示す軸速度信号J
1 〜Jn を使用し、ロボット1の手先の移動速度すなわ
ちレーザ加工ヘッド2の移動速度であるVhを次のよう
に求める。すなわち、Vh=If(vji)の計算を行
う。ここで、Vh:ロボット1の手先の移動速度すなわ
ちレーザ加工ヘッド2の移動速度、vji:ロボット1
の各モータ3の軸速度信号Ji(i=1〜n)、If:
vjiからレーザ加工ヘッド2の移動速度Vhを求める
ものでロボット1の機構構造によって決まる関数。
The inverse interpolator 9 outputs the first-order lag calculator 8 and outputs the shaft speed signal J indicating the speed of each motor 3 of the robot 1.
Using 1 to J n , the moving speed of the hand of the robot 1, that is, the moving speed of the laser processing head 2, Vh, is obtained as follows. That is, Vh = If (vji) is calculated. Here, Vh: moving speed of the hand of the robot 1, that is, moving speed of the laser processing head 2, vji: robot 1
Shaft speed signals Ji (i = 1 to n) of each motor 3 of If, If:
A function that determines the moving speed Vh of the laser processing head 2 from vji and that is determined by the mechanical structure of the robot 1.

【0017】更に、逆補間部9は、レーザ加工ヘッド2
の移動速度であるVhをヘッド速度信号としてレーザ制
御装置10へ出力する。レーザ制御装置10は、解読部
5の出力であるレーザ出力指令と逆補間部9の出力であ
るヘッド速度信号を受けて、ヘッド速度信号の変化に合
わせてレーザ発振器11の出力の大きさを調節する出力
調節信号を出力する。レーザ発振器11は、レーザ制御
装置10の出力である出力調節信号を受けて出力の大き
さを変えて発振し、ロボット1の手先に保持されたレー
ザ加工ヘッド2からレーザ発振器11の出力の大きさに
応じたレーザ光を出し、被加工物を切断する。
Further, the inverse interpolation unit 9 is provided with the laser processing head 2
Vh, which is the moving speed of the laser, is output to the laser control device 10 as a head speed signal. The laser control device 10 receives the laser output command output from the decoding unit 5 and the head speed signal output from the inverse interpolation unit 9, and adjusts the output level of the laser oscillator 11 according to the change in the head speed signal. Output the output control signal. The laser oscillator 11 receives an output control signal output from the laser control device 10 and oscillates by changing the magnitude of the output, and the laser processing head 2 held at the hand of the robot 1 oscillates the output of the laser oscillator 11. A laser beam corresponding to is emitted to cut the workpiece.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、移動指令を受けて出力される補間信号H
1 〜Hn に一次遅れの演算処理が行われ軸速度信号J1
〜Jnが作られ、この軸速度信号J1 〜Jn に基づいて
ヘッド速度信号が作られ、このヘッド速度信号およびレ
ーザ出力指令に基づいて出力調節信号が作られ、この出
力調節信号に応じてレーザ光がレーザ加工ヘッドより出
されるものとなり、被加工物とレーザ加工ヘッドとの相
対速度演算に相当する演算を、別途ハードウェアである
相対速度演算器によらず、既存ハードウェアである制御
装置内のファームウェアで演算させることが可能とな
り、より安価とすることができるようになる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the interpolation signal H output upon receiving a movement command is output.
The first-order delay calculation processing is performed on 1 to H n , and the axis speed signal J 1
~ J n are created, a head speed signal is created based on the axis speed signals J 1 to J n , an output adjustment signal is created based on the head speed signal and the laser output command, and in response to the output adjustment signal Laser light is emitted from the laser processing head, and the calculation corresponding to the relative speed calculation between the workpiece and the laser processing head is controlled by the existing hardware, not by a separate hardware relative speed calculator. The firmware in the device can be used for the calculation, and the cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例を示すレーザ加工装置のブ
ロック構成図である。
FIG. 1 is a block configuration diagram of a laser processing apparatus showing an embodiment of the present invention.

【図2】 このレーザ加工装置の動作を説明するための
各信号の波形を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the waveform of each signal for explaining the operation of this laser processing apparatus.

【図3】 被加工物の相対速度とレーザ光出力の関係を
例示する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a relative speed of a workpiece and a laser light output.

【図4】 従来のレーザ加工装置を例示する構成図であ
る。
FIG. 4 is a configuration diagram illustrating a conventional laser processing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ロボット、2…レーザ加工ヘッド、31 〜3n …モ
ータ、4…メモリ、5…解読部、6…補間部、7…サー
ボ部、8…一次遅れ演算部、9…逆補間部、10…レー
ザ制御装置、11…レーザ発振器、12…制御装置。
1 ... robot, 2 ... laser processing head, 3 1 to 3 n ... motor, 4 ... memory, 5 ... decoding unit, 6 ... interpolation unit, 7 ... servo unit, 8 ... primary delay arithmetic unit, 9 ... inverse interpolation unit, 10 ... Laser control device, 11 ... Laser oscillator, 12 ... Control device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G05B 19/18 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location G05B 19/18

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ロボットの手先に取り付けたレーザ加工
ヘッドよりレーザ光を出して被加工物を加工するレーザ
加工装置において、 前記ロボットを動かす指令である移動指令を受けて前記
ロボットを動かすための第1〜第nのモータを補間する
補間信号H1 〜Hn を出力する補間手段と、 この補間手段の出力する補間信号H1 〜Hn に一次遅れ
の演算処理を行い軸速度信号J1 〜Jn を出力する一次
遅れ演算手段と、 この一次遅れ演算手段の出力する軸速度信号J1 〜Jn
に基づいて前記レーザ加工ヘッドの速度であるヘッド速
度信号を出力する逆補間手段と、 この逆補間手段の出力するヘッド速度信号およびレーザ
を発振させる指令であるレーザ出力指令に基づいて出力
調節信号を出力するレーザ制御手段と、 このレーザ制御手段の出力する出力調節信号に応じその
出力の大きさを変えて発振し、この発振出力に応じたレ
ーザ光を前記レーザ加工ヘッドより出させるレーザ発振
手段とを備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
1. A laser processing apparatus for processing a workpiece by emitting a laser beam from a laser processing head attached to a hand of a robot, for moving a robot in response to a movement command which is a command for moving the robot. and interpolating means for outputting an interpolated signal H 1 to H n of interpolating 1 motor of the n, shaft speed signal J 1 performs arithmetic processing of the output interpolated signal H 1 to H n the first-order lag of the interpolation means - First-order delay calculating means for outputting J n, and axis speed signals J 1 to J n output by the first-order delay calculating means.
An inverse interpolation means for outputting a head speed signal that is the speed of the laser processing head based on the above, and an output adjustment signal based on the head speed signal output by this inverse interpolation means and a laser output command that is a command to oscillate the laser. Laser control means for outputting, and laser oscillation means for oscillating by changing the magnitude of the output according to the output control signal output by the laser control means, and causing the laser processing head to emit laser light according to the oscillation output. A laser processing apparatus comprising:
【請求項2】 ロボットの手先に取り付けたレーザ加工
ヘッドよりレーザ光を出して被加工物を加工するレーザ
加工装置において、 加工プログラムを記憶するメモリと、 このメモリに記憶された加工プログラムを解読し前記ロ
ボットを動かす指令である移動指令およびレーザを発振
させる指令であるレーザ出力指令を出力する解読部と、 この解読部の出力する移動指令を受けて前記ロボットを
動かすための第1〜第nのモータを補間する補間信号H
1 〜Hn を出力する補間部と、 この補間部の出力する補間信号H1 〜Hn に一次遅れの
演算処理を行い軸速度信号J1 〜Jn を出力する一次遅
れ演算部と、 この一次遅れ演算部の出力する軸速度信号J1 〜Jn
基づいて前記レーザ加工ヘッドの速度であるヘッド速度
信号を出力する逆補間部と、 この逆補間部の出力するヘッド速度信号および前記解読
部の出力するレーザ出力指令に基づいて出力調節信号を
出力するレーザ制御装置と、 このレーザ制御装置の出力する出力調節信号に応じその
出力の大きさを変えて発振し、この発振出力に応じたレ
ーザ光を前記レーザ加工ヘッドより出させるレーザ発振
器とを備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
2. In a laser processing apparatus for processing a workpiece by emitting a laser beam from a laser processing head attached to a hand of a robot, a memory for storing a processing program and a processing program stored in this memory are decoded. A decoding unit that outputs a movement command that is a command to move the robot and a laser output command that is a command to oscillate a laser, and first to nth n-th moving units that move the robot in response to the movement command output from the decoding unit. Interpolation signal H to interpolate the motor
1 and interpolation unit for outputting to H n, and an output interpolated signal H 1 to H n primary outputs a shaft speed signal J 1 through J n performs arithmetic processing of the first-order lag to the lag operation unit of the interpolation section, the An inverse interpolator that outputs a head velocity signal that is the velocity of the laser processing head based on the axis velocity signals J 1 to J n output by the first-order lag calculator, and a head velocity signal output by the inverse interpolator and the decoding. A laser control device that outputs an output control signal based on a laser output command output by the laser control unit, and oscillates by changing the magnitude of the output according to the output control signal output by the laser control device A laser processing apparatus comprising: a laser oscillator that causes a laser beam to be emitted from the laser processing head.
【請求項3】 ロボットの手先に取り付けたレーザ加工
ヘッドよりレーザ光を出して被加工物を加工するレーザ
加工装置において、 加工プログラムを記憶するメモリと、 このメモリに記憶された加工プログラムを解読し前記ロ
ボットを動かす指令である移動指令およびレーザを発振
させる指令であるレーザ出力指令を出力する解読部と、 この解読部の出力する移動指令を受けて前記ロボットを
動かすための第1〜第nのモータを補間する補間信号H
1 〜Hn を出力する補間部と、 この補間部の出力する補間信号H1 〜Hn および前記第
1〜第nのモータの回転角度を示す位置信号P1 〜Pn
に基づいて前記第1〜第nのモータをサーボ制御する制
御信号S1 〜Sn を出力するサーボ部と、 前記補間部の出力する補間信号H1 〜Hn に一次遅れの
演算処理を行い軸速度信号J1 〜Jn を出力する一次遅
れ演算部と、 この一次遅れ演算部の出力する軸速度信号J1 〜Jn
基づいて前記レーザ加工ヘッドの速度であるヘッド速度
信号を出力する逆補間部と、 この逆補間部の出力するヘッド速度信号および前記解読
部の出力するレーザ出力指令に基づいて出力調節信号を
出力するレーザ制御装置と、 このレーザ制御装置の出力する出力調節信号に応じその
出力の大きさを変えて発振し、この発振出力に応じたレ
ーザ光を前記レーザ加工ヘッドより出させるレーザ発振
器とを備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
3. A laser processing apparatus for processing a workpiece by emitting a laser beam from a laser processing head attached to a hand of a robot, and a memory for storing a processing program and a decoding of the processing program stored in this memory. A decoding unit that outputs a movement command that is a command to move the robot and a laser output command that is a command to oscillate a laser, and first to nth n-th moving units that move the robot in response to the movement command output from the decoding unit. Interpolation signal H to interpolate the motor
1 to H n, and interpolation signals H 1 to H n output from this interpolation unit and position signals P 1 to P n indicating rotation angles of the first to nth motors.
And a servo unit that outputs control signals S 1 to S n that servo-control the first to n-th motors, and a first-order delay calculation process is performed on the interpolation signals H 1 to H n output from the interpolation unit. a primary delay arithmetic unit for outputting a shaft speed signal J 1 through J n, and outputs a head speed signal is a speed of the laser processing head on the basis of the shaft speed signal J 1 through J n outputs of the first-order lag calculation unit An inverse interpolation unit, a laser control device that outputs an output adjustment signal based on a head speed signal output from the inverse interpolation unit and a laser output command output from the decoding unit, and an output adjustment signal output from the laser control device. A laser processing apparatus according to claim 1, further comprising: a laser oscillator that oscillates by changing the magnitude of its output and causes the laser processing head to emit laser light according to the oscillating output.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997019782A1 (en) * 1995-11-27 1997-06-05 Fanuc Ltd Laser machining apparatus
JP2000271888A (en) * 1999-03-25 2000-10-03 Fanuc Ltd Robot controller

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