CN117836085A - 具备显示激光加工状态的功能的显示装置以及包含该显示装置的加工控制装置 - Google Patents
具备显示激光加工状态的功能的显示装置以及包含该显示装置的加工控制装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117836085A CN117836085A CN202180101648.6A CN202180101648A CN117836085A CN 117836085 A CN117836085 A CN 117836085A CN 202180101648 A CN202180101648 A CN 202180101648A CN 117836085 A CN117836085 A CN 117836085A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- processing
- laser
- display device
- unit
- energy density
- 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
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims abstract description 61
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 21
- 238000004886 process control Methods 0.000 claims description 17
- 238000004040 coloring Methods 0.000 claims description 5
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 17
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 12
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000005224 laser annealing Methods 0.000 description 1
- 238000010330 laser marking Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000007723 transport mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/20—Bonding
- B23K26/21—Bonding by welding
- B23K26/24—Seam welding
- B23K26/30—Seam welding of three-dimensional seams
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/20—Bonding
- B23K26/21—Bonding by welding
- B23K26/24—Seam welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/20—Bonding
- B23K26/21—Bonding by welding
- B23K26/24—Seam welding
- B23K26/28—Seam welding of curved planar seams
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
- B23K26/702—Auxiliary equipment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
本发明提供一种显示装置,其具备对基于每单位加工长度的能量密度的激光加工状态进行显示的功能,具备:加工数据取得部,其取得进行激光加工的加工激光束的激光输出值以及照射坐标值;运算部,其基于所取得的激光输出值以及照射坐标值来运算加工激光束的加工路径上的每单位加工长度的能量密度;以及显示部,其将进行能量运算而得的能量密度与加工路径上的位置对应起来进行显示。
Description
技术领域
本发明涉及显示装置及包含该显示装置的加工控制装置,尤其涉及具备显示基于每单位加工长度的能量密度的激光加工状态的功能的显示装置。
背景技术
激光切割机、激光焊接机等激光加工装置传输从激光振荡器输出的激光束并照射至工件,使该激光束与工件相对移动,由此能够进行预定的加工。特别是,为了在激光切割加工中得到良好的切割截面或者在激光焊接加工中得到稳定的焊道,优选加工路径上的每单位加工长度的能量密度均匀(预定范围)。
在这样的激光加工中,在针对工件的加工路径仅由直线构成的情况下,如果在恒定的加工速度和恒定的激光输出下进行加工,则能够使每单位加工长度的能量密度均匀。然而,在对任意形状的工件照射激光束来进行沿着二维或三维的加工路径的加工的情况下,由于在加工路径中包含曲线部、角部,在这些曲线部、角部加工速度降低,因此存在若进行恒定的激光输出下的加工则每单位加工长度的能量密度变得不均匀这样的问题。
作为意图解决这样的问题的激光加工装置的一例,例如在专利文献1中公开了一种显示激光加工机中的加工路径的加工路径显示装置,具备:位置信息取得部,其取得至少一个驱动轴的每个预定的控制周期的位置信息;激光加工头坐标计算部,其根据该位置信息和激光加工机的机械结构的信息来计算激光加工头的坐标值;激光输出取得部,其取得激光的激光输出值;显示形式设定部,其根据所取得的激光输出值来设定激光的显示形式;以及显示部,其根据激光加工头的坐标值和所设定的显示形式来显示加工路径。根据这样的加工路径显示装置,能够容易地识别加工路径与激光输出的关系。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2018-180780号公报
发明内容
发明所要解决的课题
如上所述,在将激光加工的加工路径上的位置信息与激光输出关联起来进行显示的情况下,只是显示输入到加工路径上的各加工点的激光的输出值,并不表示考虑了加工速度的影响的每单位加工长度的数据。因此,仅通过得到加工路径上的位置信息与激光输出的关系,无法掌握加工路径上的能量密度的状态。
出于这样的缘由,寻求能够通过得到加工路径上的每单位加工长度的能量密度而掌握激光加工状态的显示装置以及使用该显示装置的加工控制装置。
用于解决课题的手段
本发明的一方式的显示装置,具备显示基于每单位加工长度的能量密度的激光加工状态的功能,所述显示装置具备:加工数据取得部,其取得进行激光加工的加工激光束的激光输出值以及照射坐标值;运算部,其基于所取得的激光输出值以及照射坐标值来运算加工激光束的加工路径上的每单位加工长度的能量密度;以及显示部,其将该能量密度与加工路径上的位置对应起来进行显示。
另外,本发明的一个方式的加工控制装置,基于加工程序来控制激光加工装置,所述加工控制装置具备:程序解析部,其解析加工程序;振荡指令部,其基于解析出的加工程序来向激光振荡器输出加工激光束的振荡指令;照射位置指令部,其基于解析出的加工程序来输出加工激光束与工件的相对移动指令;以及显示装置,其具有显示基于每单位加工长度的能量密度的激光加工状态的功能,该显示装置还具备:加工数据取得部,其取得进行激光加工的加工激光束的激光输出值以及照射坐标值;运算部,其基于所取得的激光输出值以及照射坐标值来运算加工激光束的加工路径上的每单位加工长度的能量密度;以及显示部,其将能量密度与加工路径上的位置对应起来进行显示。
发明效果
根据本发明的一个方式,基于由加工数据取得部取得的激光输出值以及照射坐标值,运算部运算加工激光束的加工路径上的每单位加工长度的能量密度,显示部使用将运算出的能量密度与加工路径对应起来显示的结构,得到加工路径上的每单位加工长度的能量密度,由此能够在显示装置中掌握激光加工状态。
附图说明
图1是表示包含作为本发明的代表性的一例的第一实施方式的显示装置以及加工控制装置的激光加工装置的结构的概要图。
图2是表示图1所示的显示装置与加工控制装置的关系的框图。
图3是表示第一实施方式的激光加工的加工路径的一例的示意图。
图4A是显示装置的显示部中的显示方式的一例。
图4B是显示装置的显示部中的显示方式的一例。
图5是表示本发明的第二实施方式的显示装置与加工控制装置的关系的框图。
图6是表示本发明的第三实施方式的显示装置与加工控制装置的关系的框图。
图7A是将图4A所示的能量密度显示为加工图案的显示方式的一例。
图7B是将图4B所示的能量密度显示为加工图案的显示方式的一例。
图8是表示包含第四实施方式的显示装置以及加工控制装置的激光加工装置的结构的概要图。
图9是表示图8所示的显示装置与加工控制装置的关系的框图。
具体实施方式
以下,将本发明的代表性的一例的具备显示激光加工状态的功能的显示装置以及包含该显示装置的加工控制装置的实施方式与附图一起说明。
<第一实施方式>
图1是表示包含作为本发明的代表性的一例的第一实施方式的显示装置以及加工控制装置的激光加工装置的结构的概要图。另外,图2是表示图1所示的显示装置与加工控制装置之间的关系的框图。
如图1所示,激光加工装置1作为其一例,包括:激光振荡器10,其使加工激光束LB振荡;加工台20,其保持工件W;加工头30,其向工件W照射加工激光束LB;输送机构40,其使该加工头30相对于加工台20进行相对移动;以及加工控制装置50,其控制针对工件W的预定的激光加工动作。另外,加工控制装置50与显示装置100连接。
本说明书中的激光加工装置例如能够应用为激光焊接、激光切割、激光开孔(穿孔)、激光标记、激光切片或者激光退火等通过对工件W照射加工激光束来执行预定的加工的任意的加工装置。另外,在以下的实施方式中,将上述激光加工中的激光切割的情况作为其一例进行说明。
激光振荡器10根据被加工的工件W的材质而应用吸收效率高的波长的激光源。作为这样的激光振荡器10,作为其一例,能够例示YAG激光器、YVO4激光器、光纤激光器、盘形激光器等能够进行光纤传输的激光振荡器。另外,从激光振荡器10输出的加工激光束LB例如经由光纤等传输路径12传输到加工头30。
加工台20作为其一例,具备安装工件W的卡盘机构(未图示),构成为把持固定工件W。另外,加工台20例如不仅具备使工件W在XYZ三轴方向上移动的机构,也可以具备旋转机构。
加工头30作为其一例,从一端(上端)侧导入加工激光束LB,从另一端(下端)侧的喷嘴32朝向工件W射出。此时,通过配置于加工头30的内部的聚光透镜(未图示),加工激光束LB在工件W上的聚光点FP聚光为预定的光束直径。
另外,向加工头30导入高压的氧气、压缩空气等,作为激光切割加工的辅助气体从喷嘴32与加工激光束LB一起同轴地喷射。并且,在加工头30的内部内置有测定加工激光束LB的激光输出值P的输出传感器(未图示),还具备将该输出传感器的检测信号发送到加工控制装置50的功能。
此外,作为向工件W的聚光点FP照射加工激光束LB的加工头30的结构,也可以代替上述结构,而在内部内置例如电流镜等扫描光学单元(未图示),利用该扫描光学单元使加工激光束LB的光轴对工件W进行扫描。由此,通过将加工激光束LB设为所谓的长焦激光,能够进行更高速的激光加工(远程加工)。
输送机构40作为其一例,构成为在相互正交的XYZ三轴方向上相对移动的线性驱动体,在其一端安装有加工头30。此外,输送机构40也可以构成为具备在一端安装有加工头30的机械臂的6轴或7轴类型的工业用机器人。
第一实施方式的加工控制装置50作为其一例,如图2所示,包括:主控制部52,其控制加工控制装置50整体的动作;程序解析部54,其读入存储在数据库等中的加工程序并解析该加工程序;照射位置指令部56,其根据加工程序的解析结果,在与加工台20和输送机构40之间进行信号的收发;以及振荡指令部58,其根据加工程序的解析结果,在与激光振荡器10之间进行信号的收发。另外,第一实施方式的加工控制装置50也可以构成为还包括后述的输入接口(未图示),通过手动输入进行加工程序的修正。
另一方面,第一实施方式的显示装置100作为其一例,如图2所示,具备:显示控制部110,其控制显示装置100整体的动作;加工数据取得部120,其取得进行激光加工的加工激光束LB的激光输出值(P)及照射坐标值(x,y,z);运算部130,其根据激光输出值P及照射坐标值(x,y,z)来运算加工激光束LB的加工路径(参考后述的图3的符号S1~S6)上的每单位加工长度的能量密度J;以及显示部140,其将运算出的能量密度J与加工路径对应起来进行显示。这样的显示装置100如图1所示,除了构成为与加工控制装置50并排的固定式装置以外,例如也可以构成为平板终端等便携式装置。
加工控制装置50的主控制部52将由后述的程序解析部54解析出的控制指令按照控制指令的内容发送到照射位置指令部56和振荡指令部58,并且与激光加工装置1的省略了图示的各种传感器等连接,接收这些传感器的检测信号。作为其一例,主控制部52接收来自设置于上述激光加工装置1的加工头30的输出传感器的检测信号,并将该检测信号作为加工激光束LB的激光输出值P发送至显示装置100的加工数据取得部120。
程序解析部54作为其一例,从数据库等外部存储装置(未图示)读入加工程序的程序块并进行解析,由此判别在加工程序中包含怎样的控制指令,暂时存储/保存所读入的加工程序的程序块。然后,程序解析部54将判别出的加工程序的控制指令发送到主控制部52。
照射位置指令部56作为其一例,从主控制部52接收包含基于加工程序的加工激光束LB的光轴、焦点位置以及工件W的移动位置的控制指令,对加工台20和输送机构40单独地输出驱动指令信号。另外,照射位置指令部56还具有如下功能:根据针对加工台20的指令位置和针对输送机构40的移动位置,计算向工件W上照射加工激光束LB时的聚光点FP的照射坐标值(x,y,z),并发送到显示装置100的加工数据取得部120。
在此,照射位置指令部56在计算上述照射坐标值(x,y,z)时,例如能够使用如下方法等:基于向加工台20指令的工件W的移动后的代表位置(移动位置)和向输送机构40指令的加工头30的喷嘴前端位置,运算加工激光束LB的光轴的延长线与工件W的上表面的交点作为照射坐标值(x,y,z)。另外,也可以构成为在加工程序中包含上述照射坐标值(x,y,z),根据该照射坐标值逆运算向加工台20以及输送机构40的移动指令值。
振荡指令部58作为其一例,从主控制部52接收包含与基于加工程序的加工路径上的照射坐标值(x,y,z)对应的加工激光束LB的输出值的控制指令,对激光振荡器10输出振荡指令信号。在此,在本说明书中,加工激光束LB能够应用连续振荡和脉冲振荡中的任一种情况,但在第一实施方式中,以下例示以输出指令值Cp输出占空比D的脉冲振荡作为振荡指令信号的情况。
显示装置100的显示控制部110作为其一例,在内部保持显示程序,根据该显示程序,向加工数据取得部120、运算部130以及显示部140输出驱动指令。此外,也可以构成为在基于来自操作员的外部输入的定时选择性地进行基于上述显示程序的驱动指令。
加工数据取得部120从加工控制装置50的主控制部52或照射位置指令部56取得加工激光束LB的激光输出值P的实测值和照射坐标值(x,y,z)的指令值,将取得的这些值的数据发送到显示控制部110和运算部130。另外,加工数据取得部120也可以构成为具备暂时保存所取得的数据的存储器(未图示),具备将实时取得的数据暂时保存至加工结束为止的功能。此外,显示控制部110能够基于从加工数据取得部120发送的数据来掌握当前的加工位置、加工状态。
运算部130基于从加工数据取得部120发送的激光输出值P及照射坐标值(x,y,z)的各数据,运算加工激光束LB的加工路径上的每单位加工长度的能量密度J。然后,将运算出的能量密度J的数据和来自加工数据取得部120的各数据发送到显示部140。
在此,在运算部130中执行的每单位加工长度的能量密度J的运算作为其一例如以下那样进行。即,首先针对从加工数据取得部120发送的照射坐标值(x,y,z)的时间将连续的位移数据代入以下的数学式1,由此计算加工激光束LB的加工路径上的照射位置(聚光点FP)的加工速度F。
[数学式1]
接着,将上述计算出的加工速度F和从加工数据取得部120发送的每个照射坐标值(x,y,z)的激光输出值P代入以下的数学式2,由此计算加工激光束LB的加工路径上的每单位加工长度的能量密度J。然后,如上所述,运算部130将这样计算出的加工速度F和能量密度J作为在加工路径上相互关联的数据发送到显示部140。
[数学式2]
显示部140根据来自显示控制部110的驱动指令,将从运算部130发送的各数据与加工路径对应起来显示为文字或图表。作为这样的显示部140,能够例示液晶显示面板、有机EL显示器等公知的显示单元。另外,作为显示部140,也可以构成为能够使用触摸面板式的显示器来进行操作员的输入。
接下来,使用图3和图4说明第一实施方式的显示装置的具体的动作示例。
图3是表示第一实施方式的激光加工的加工路径的一例的示意图。另外,图4A以及图4B分别是显示装置的显示部中的显示方式的一个例子。另外,图4A表示在图3所示的加工路径S1~S6上的所有位置以相同的激光输出值P进行输出指令的情况,图4B表示对每个加工路径S1~S6适当地指令激光输出值P并以每单位加工长度的能量密度J恒定的方式进行指令的情况。
如图3所示,第一实施方式的加工路径S1~S6是从加工开始点P1经由中途的通过点P2~P6返回到加工开始点P1的路径。通过利用加工激光束LB扫描该加工路径,实施从工件W切下内侧部分W1的激光切割加工。
另外,第一实施方式的加工路径S1~S6由仅由直线形成的直线路径S1、S3以及S6、仅由曲线形成的曲线路径S2、2条直线在通过点P5交叉的曲折路径S4+S5构成。在进行以这样的加工路径扫描加工激光束LB的控制的情况下,在直线路径S1、S3、S6以及曲线路径S2中,能够在各自的区间内以相同的加工速度进行控制,但在曲折路径S4+S5中,加工激光束LB的光轴的移动方向切换,因此需要在通过点P5的附近减速后再加速。
因此,如图4A所示,在控制为在加工路径上的所有位置成为相同的激光输出值P的情况下,例如,如果将作为切割面的性状等品质的基准的直线路径S1、S3以及S6中的加工速度F下的激光输出值P作为适当输出,则在曲线路径S2或者曲折路径S4+S5中加工速度F减速,因此每单位加工长度的能量密度J在曲线路径S2以及曲折路径S4+S5中大于直线路径S1、S3、S6。因此,在这些曲线路径S2以及曲折路径S4+S5中,加工激光束LB针对工件W的热输入过剩,成为在切割面产生浮渣等产生品质降低的一个原因。
与此相对,如图4B所示,在进行控制使得在加工路径S1~S6的所有位置每单位加工长度的能量密度J恒定的情况下,对激光振荡器10进行振荡指令,使得与加工路径S1~S6的各路径中的加工速度F对应地增减激光输出值P(例如,如果加工速度F变大则指令激光输出值P也变大,如果加工速度F变小则指令激光输出值P也变小)。这样,基于根据加工激光束LB的照射坐标值(x,y,z)计算出的加工速度F以及该坐标值下的激光输出值P来运算每单位加工长度的能量密度J,并将其与加工路径S1~S6上的每个位置对应起来进行显示,由此能够掌握每个加工路径的热输入状况,因此能够预测切割面的性状等加工品质。
此外,在上述的具体例中,例示了显示装置100的加工数据取得部120从外部(加工控制装置50的主控制部52、照射位置指令部56)实时地取得加工激光束LB的激光输出值P、照射坐标值(x,y,z)的情况,但作为第一实施方式的变形例,在由加工控制装置50的程序解析部54解析加工程序时,在该加工程序中包含加工激光束LB的加工路径上的激光输出值P、照射坐标值(x,y,z)的情况下,加工数据取得部120从主控制部52直接取得这些数据,由此能够不进行实际的加工而进行图4A、图4B所示那样的显示,因此也能够根据加工程序进行激光加工状态的预测。
另外,作为第一实施方式的另一变形例,运算部130也可以构成为在运算出的能量密度J处于预定范围外(例如,作为适当的切割面的性状的能量密度J的上限或下限的范围外)的情况下,向显示部140发出显示激光加工状态存在异常的意思的通知指令。由此,能够在激光加工的实施中或者实施后,掌握激光加工是否存在异常(大的加工不良等)。
通过具备上述那样的结构,第一实施方式的显示装置使用如下结构来获得加工路径上的每单位加工长度的能量密度,由此能够在显示装置中容易地掌握激光加工状态:运算部基于由加工数据取得部取得的激光输出值和照射坐标值来运算加工激光束的加工路径上的每单位加工长度的能量密度,显示部将运算出的能量密度与加工路径相对应地进行显示。
<第二实施方式>
图5是表示本发明的第二实施方式的显示装置和加工控制装置的关系的框图。另外,在第二实施方式中,在图1~图4所示的概要图等中,对于能够采用与第一实施方式相同或共通的结构的部分,标注相同的符号并省略它们的重复说明。
如图5所示,在第二实施方式的显示装置100中,加工数据取得部120从加工控制装置50的照射位置指令部56和振荡指令部58取得加工激光束LB的激光输出值P的实测值和照射坐标值(x,y,z)的指令值,这一点与图2所示的第一实施方式的显示装置100的结构不同。即,第二实施方式的显示装置100使用针对使加工激光束LB振荡的激光振荡器10的输出指令值Cp来作为要取得的激光输出值P。
即,如上所述,加工控制装置50的振荡指令部58根据加工程序的解析结果,对激光振荡器10输出基于输出指令值Cp且占空比D的脉冲振荡的振荡指令信号,因此通过将这些输出指令值Cp以及占空比D代入以下所示的数学式3,换算为加工激光束LB的每个照射坐标值(x,y,z)处的激光输出值P。
[数学式3]
P(W)=Cp×D
然后,将通过上述数学式3计算出的激光输出值P与另外通过数学式1计算出的加工速度F一起代入数学式2,由此计算加工激光束LB的加工路径上的每单位加工长度的能量密度J。这样,能够不通过输出传感器等实际测量加工激光束LB的激光输出值P,而使用振荡指令部58对激光振荡器10的振荡指令信号来进行激光加工状态的预测。
通过具备上述那样的结构,第二实施方式的显示装置除了在第一实施方式中说明的效果以外,还使用向激光振荡器的振荡指令信号所包含的输出指令值来换算加工激光束的激光输出值,由此能够省略用于实际测量加工中的激光输出值的输出传感器等检测单元。
<第三实施方式>
图6是表示本发明的第三实施方式的显示装置与加工控制装置的关系的框图。另外,在第三实施方式中,在图1~图5所示的概要图等中,对于能够采用与第一及第二实施方式相同或共通的结构的部分,标注相同的符号并省略它们的重复说明。
如图6所示,在第三实施方式的显示装置100中,还具备基于由加工数据取得部120取得的照射坐标值(x,y,z)和由运算部130运算出的能量密度J来制作沿着加工路径的加工图案的图案制作部150,这一点与图2所示的第一实施方式的显示装置100的结构不同。即,第三实施方式的显示装置100将运算出的能量密度J的数据反映到模仿了加工路径而得的加工图案中来进行显示,而不是反映到第一实施方式的图4A或图4B所示的图表中。
图7A和图7B是将图4A和图4B中分别示出的能量密度显示为加工图案的显示方式的一例。如图7A和图7B所示,在进行控制使得在加工路径上的所有位置成为相同的激光输出值P的情况下,图案制作部150将加工路径S1~S6上的照射坐标值(x,y,z)与能量密度J对应起来,制作模仿了图3所示的加工路径的平面状的加工图案。然后,显示部140显示所制作的加工图案。
此时,根据能量密度J的值通过着色或浓淡来表现加工图案,由此显示加工路径S1~S6上的能量密度J的高低。例如,如图7A所示,在直线路径S1、S3以及S6中的每单位加工长度的能量密度J处于成为适当的加工状态的“预定范围”内的情况下,根据该密度的大小以浓淡的渐变进行加工速度F小且能量密度J大的曲线路径S2、曲折路径S4+S5中的显示。
特别是,在图7A所示的加工图案中,在曲折路径S4+S5中,加工速度F以朝向通过点P5逐渐降低的方式变化,因此成为每单位加工长度的能量密度J以从区域A2朝向区域A3逐渐变大的方式逐渐浓的显示。根据基于这样的加工图案的显示,能够直观地掌握加工路径上的哪个位置处于适当的能量密度的范围(在相反的意思下,能够视觉辨认加工路径上加工精度降低的位置或区域)。
另一方面,如图7B所示,在控制激光输出值P使得在加工路径上的所有位置每单位加工长度的能量密度J恒定的情况下,在所有加工路径中显示表示预定范围的加工图案。由此,能够推定为激光加工状态也适当地结束。
此外,在上述的图7A以及图7B的具体例中,例示了将加工图案表现为二维的平面状的情况,但也可以构成为根据工件的形状、加工路径来三维立体地表现加工图案。另外,例示了通过着色或浓淡来显示每单位加工长度的能量密度的情况,但也可以构成为通过加工图案的宽度来表现能量密度的大小。通过这些表现,能够对操作员提供更直观的视觉信息。
通过具备上述那样的结构,第三实施方式的显示装置除了在第一实施方式中说明的效果以外,还设置制作沿着加工路径的加工图案的图案制作部,由此能够通过加工图案直观地视觉辨认能量密度的分布。特别是,通过着色或浓淡显示加工路径上的能量密度,由此能够掌握在哪个位置或区域加工精度降低。
<第四实施方式>
图8是表示包含第四实施方式的显示装置以及加工控制装置的激光加工装置的结构的概要图。另外,图9是表示图8所示的显示装置与加工控制装置之间的关系的框图。此外,在第三实施方式中,在图1~图7所示的概要图等中,对于能够采用与第一~第三实施方式相同或者共通的结构的部分,标注相同的符号并省略它们的重复说明。
如图8所示,第四实施方式的激光加工装置1的加工控制装置50与图1所示的第一实施方式的加工控制装置50以及显示装置100的结构的不同点在于,采用了一体地组装显示装置100的结构。另外,在图8中,例示了显示装置100组装在与加工控制装置50相同的壳体内的情况,但也可以构成为在图1所示的显示装置100中组装加工控制装置50。
加工控制装置50作为其一例,如图9所示,包括:主控制部52,其控制加工控制装置50整体的动作;程序解析部54,其读入存储在数据库等中的加工程序并解析该加工程序;照射位置指令部56,其根据加工程序的解析结果,在与加工台20和输送机构40之间进行信号的收发;振荡指令部58,其根据加工程序的解析结果,在与激光振荡器10之间进行信号的收发;输入接口60,其用于操作者输入各种信息;以及显示装置100,其一体地组装。并且,显示装置100与第一实施方式的情况同样地具备:显示控制部110,其控制显示装置100整体的动作;加工数据取得部120,其取得进行激光加工的加工激光束LB的激光输出值(P)及照射坐标值(x,y,z);运算部130,其基于激光输出值P及照射坐标值(x,y,z)来运算加工激光束LB的加工路径上的每单位加工长度的能量密度J;以及显示部140,其将运算出的能量密度J与加工路径对应起来进行显示。
另外,如图9所示,在第四实施方式的加工控制装置50中,主控制部52构成为与显示装置100的显示控制部110进行信号的交换,能够发出指令以便在显示部140显示控制激光加工装置1的动作所需的各种信息等。此外,在图9中,例示了加工控制装置50的主控制部52与显示装置100的显示控制部110分体构成的情况,但主控制部52也可以以兼具显示控制部110的功能的方式综合构成。
输入接口60作为其一例,构成为包含输入按钮、数字键等的信息输入终端。由此,看到显示于显示装置100的显示部140的能量密度J的结果的操作员能够通过手动输入来修正加工速度F、激光输出值P(或者输出指令值Cp)等加工程序中的各种参数。另外,在图8和图9中,例示了输入接口60和显示装置100的显示部140分体构成的情况,但也可以构成为作为显示部140采用能够进行触摸输入的面板显示单元,将两者合并。
通过具备上述那样的结构,第四实施方式的加工控制装置在第一实施方式中说明的效果的基础上,通过将显示装置组装于加工控制装置,能够统一内部的结构,并且能够紧凑地集中整体的尺寸。
另外,本发明不限于上述实施方式,能够在不脱离主旨的范围内适当变更。本发明在其发明的范围内,能够进行实施方式的任意的构成要素的变形、或者实施方式的任意的构成要素的省略。
例如,第一实施方式至第四实施方式所示的具体例也可以组合各个特征来应用。例如,也能够设为将第二实施方式所示的显示装置与第四实施方式所示的加工控制装置组合而成的结构。
符号说明
1激光加工装置
10激光振荡器
12传输路径
20加工台
30加工头
32喷嘴
40输送机构
50加工控制装置
52主控制部
54程序解析部
56照射位置指令部
58振荡指令部
60输入接口
100显示装置
110显示控制部
120加工数据取得部
130运算部
140显示部
150图案制作部。
Claims (13)
1.一种显示装置,其具备对基于每单位加工长度的能量密度的激光加工状态进行显示的功能,其特征在于,
所述显示装置具备:
加工数据取得部,其取得进行激光加工的加工激光束的激光输出值以及所述加工激光束的照射坐标值;
运算部,其基于所述激光输出值以及所述照射坐标值来运算所述加工激光束的加工路径上的每单位加工长度的能量密度;以及
显示部,其将所述能量密度与所述加工路径上的位置对应起来进行显示。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
所述加工数据取得部在所述激光加工的加工中实时地取得所述加工激光束的所述激光输出值以及所述照射坐标值。
3.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
所述加工数据取得部对控制所述激光加工的加工程序进行解析来取得所述加工激光束的所述激光输出值以及所述照射坐标值。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的显示装置,其特征在于,
使用针对使所述加工激光束振荡的激光振荡器的输出指令值来作为所述激光输出值。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的显示装置,其特征在于,
所述显示装置还具备:图案制作部,其基于所述照射坐标值和所述能量密度来制作沿着所述加工路径的加工图案,
所述显示部通过着色或浓淡来表现所述加工图案,由此显示所述加工路径上的所述能量密度。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的显示装置,其特征在于,
所述运算部在运算出的所述能量密度处于预定范围外的情况下,向所述显示部发出显示存在异常的意思的报告指令。
7.一种加工控制装置,其基于加工程序来控制激光加工装置,其特征在于,
所述加工控制装置具备:
程序解析部,其解析所述加工程序;
振荡指令部,其基于解析出的所述加工程序来向激光振荡器输出加工激光束的振荡指令;
照射位置指令部,其基于解析出的所述加工程序来输出所述加工激光束与工件的相对移动指令;以及
显示装置,其具有对基于每单位加工长度的能量密度的激光加工状态进行显示的功能,
所述显示装置还具备:
加工数据取得部,其取得进行激光加工的加工激光束的激光输出值以及所述加工激光束的照射坐标值;
运算部,其基于所述激光输出值以及所述照射坐标值来运算所述加工激光束的加工路径上的每单位加工长度的能量密度;以及
显示部,其将所述能量密度与所述加工路径上的位置对应起来进行显示。
8.根据权利要求7所述的加工控制装置,其特征在于,
所述加工数据取得部在所述激光加工的加工中实时地取得所述加工激光束的所述激光输出值以及所述照射坐标值。
9.根据权利要求7所述的加工控制装置,其特征在于,
所述加工数据取得部对控制所述激光加工的加工程序进行解析来取得所述加工激光束的所述激光输出值以及所述照射坐标值。
10.根据权利要求7至9中的任一项所述的加工控制装置,其特征在于,
使用针对使所述加工激光束振荡的激光振荡器的输出指令值来作为所述激光输出值。
11.根据权利要求7至10中的任一项所述的加工控制装置,其特征在于,
所述显示装置还具备:图案制作部,其基于所述照射坐标值和所述能量密度来制作沿着所述加工路径的加工图案,
所述显示部通过着色或浓淡来表现所述加工图案,由此显示所述加工路径上的所述能量密度。
12.根据权利要求7至11中的任一项所述的加工控制装置,其特征在于,
所述运算部在运算出的所述能量密度处于预定范围外的情况下,向所述显示部发出显示存在异常的意思的报告指令。
13.根据权利要求7至12中的任一项所述的加工控制装置,其特征在于,
所述加工控制装置还包括进行所述加工程序的修正的输入接口。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2021/031559 WO2023026483A1 (ja) | 2021-08-27 | 2021-08-27 | レーザ加工状態を表示する機能を備えた表示装置及びこれを含む加工制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117836085A true CN117836085A (zh) | 2024-04-05 |
Family
ID=85322594
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202180101648.6A Pending CN117836085A (zh) | 2021-08-27 | 2021-08-27 | 具备显示激光加工状态的功能的显示装置以及包含该显示装置的加工控制装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPWO2023026483A1 (zh) |
CN (1) | CN117836085A (zh) |
DE (1) | DE112021007853T5 (zh) |
WO (1) | WO2023026483A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024232045A1 (ja) * | 2023-05-10 | 2024-11-14 | ファナック株式会社 | 表示装置およびコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6506341B2 (ja) * | 2017-04-07 | 2019-04-24 | ファナック株式会社 | 加工経路表示装置 |
US20200101566A1 (en) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | Ipg Photonics Corporation | System and Method for Visualizing Laser Energy Distributions Provided by Different Near Field Scanning Patterns |
-
2021
- 2021-08-27 WO PCT/JP2021/031559 patent/WO2023026483A1/ja active Application Filing
- 2021-08-27 CN CN202180101648.6A patent/CN117836085A/zh active Pending
- 2021-08-27 DE DE112021007853.4T patent/DE112021007853T5/de active Pending
- 2021-08-27 JP JP2023543619A patent/JPWO2023026483A1/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2023026483A1 (zh) | 2023-03-02 |
WO2023026483A9 (ja) | 2024-01-04 |
DE112021007853T5 (de) | 2024-04-18 |
WO2023026483A1 (ja) | 2023-03-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108406091B (zh) | 激光加工头及具备拍摄装置的激光加工系统 | |
EP2508293A1 (en) | Robot system with laser emitting portion and control portion for welding when the laser emitting portion is not moving | |
EP2375298A2 (en) | Programming method for a robot, programming apparatus for a robot, and robot control system | |
JP2006247677A (ja) | レーザ溶接教示装置及び方法 | |
JP6325646B1 (ja) | ロボットを用いてレーザ加工を行うレーザ加工ロボットシステム及びレーザ加工ロボットの制御方法 | |
US20080035619A1 (en) | Laser working apparatus and method of controlling laser working apparatus | |
JP6595558B2 (ja) | レーザ加工システム | |
JP4958506B2 (ja) | レーザ加工装置、3次元レーザ加工における高さ方向のオフセット調整方法及びレーザ加工装置の制御プログラム | |
JPWO2007077630A1 (ja) | レーザ加工装置、プログラム作成装置およびレーザ加工方法 | |
CN111604589A (zh) | 激光加工装置 | |
WO2022181643A1 (ja) | レーザ加工装置の動作を教示するための教示装置、及び教示方法 | |
CN117836085A (zh) | 具备显示激光加工状态的功能的显示装置以及包含该显示装置的加工控制装置 | |
JP2008020993A (ja) | 作業用ロボットの教示データ作成装置 | |
WO2014080442A1 (ja) | レーザ溶接方法とその装置 | |
KR100736689B1 (ko) | 원격 레이저 용접용 헤드의 티칭장치 및 그 방법 | |
JP2011253300A (ja) | ロボット制御システム | |
JP5060673B2 (ja) | レーザ加工用パラメータ調整装置及びコンピュータプログラム | |
EP1661657A1 (en) | Laser processing robot system with a scanning head and a rapid movable support mechanism ; Method for controlling the same | |
JPH09122945A (ja) | レーザ加工装置 | |
JP2008080360A (ja) | 自動溶接機の位置検出システム | |
JP7295355B1 (ja) | 加工情報表示装置、レーザ加工制御装置、及び加工情報表示プログラム | |
JP3494960B2 (ja) | スキャン式レーザ加工装置および加工シミュレーション可能なレーザ加工方法 | |
JP2017029992A (ja) | レーザ加工装置 | |
JP7587035B2 (ja) | レーザ加工機の動作を教示するための教示装置、レーザ加工システム、及び方法 | |
JP2012106288A (ja) | レーザ加工装置、レーザ加工データ設定装置、レーザ加工データ設定方法、レーザ加工データ設定プログラム、コンピュータで読み取り可能な記録媒体及び記録した機器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |