JP2001334379A - ワーク切断方法及びその方法の実施に直接使用するワーク切断装置 - Google Patents
ワーク切断方法及びその方法の実施に直接使用するワーク切断装置Info
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- JP2001334379A JP2001334379A JP2000151909A JP2000151909A JP2001334379A JP 2001334379 A JP2001334379 A JP 2001334379A JP 2000151909 A JP2000151909 A JP 2000151909A JP 2000151909 A JP2000151909 A JP 2000151909A JP 2001334379 A JP2001334379 A JP 2001334379A
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- cut
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ミクロジョイントを小さくすることにより、
ワークが厚板であっても製品を簡単に分離できるように
すると共に仕上げ加工を簡単にし、ミクロジョイントの
ためのピアス穴を不要にすることにより、加工時間を短
縮すると共に桟幅共有加工の加工効率を向上させること
にある。 【解決手段】 加工ヘッド６のワークＷに対する切断位
置で、それに対応した切断条件に従って該加工ヘッド６
からレーザ光Ｌを照射してワークＷを切断し、他の切断
条件とは異なる切断条件でワークＷの下面３２まで貫通
しないように切断した部分をワークＷと製品Ｓとの連結
片Ｊとする。
ワークが厚板であっても製品を簡単に分離できるように
すると共に仕上げ加工を簡単にし、ミクロジョイントの
ためのピアス穴を不要にすることにより、加工時間を短
縮すると共に桟幅共有加工の加工効率を向上させること
にある。 【解決手段】 加工ヘッド６のワークＷに対する切断位
置で、それに対応した切断条件に従って該加工ヘッド６
からレーザ光Ｌを照射してワークＷを切断し、他の切断
条件とは異なる切断条件でワークＷの下面３２まで貫通
しないように切断した部分をワークＷと製品Ｓとの連結
片Ｊとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はレーザ加工機による
ワーク切断方法及びその方法の実施に直接使用するワー
ク切断装置に関し、より具体的には所謂ミクロジョイン
トの加工方法及びその方法に使用する装置に関する。
ワーク切断方法及びその方法の実施に直接使用するワー
ク切断装置に関し、より具体的には所謂ミクロジョイン
トの加工方法及びその方法に使用する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、レーザ加工機は加工ヘッド６
０を有し（図７）、該加工ヘッド６０からワークＷにレ
ーザ光Ｌを照射することにより、該ワークＷに切断など
の所定のレーザ加工を施すようになっている。
０を有し（図７）、該加工ヘッド６０からワークＷにレ
ーザ光Ｌを照射することにより、該ワークＷに切断など
の所定のレーザ加工を施すようになっている。
【０００３】ところが、ワークＷを（図７（Ｃ））その
内側から切断して製品Ｓを加工する場合には、先ず、図
７（Ａ）に示すように、加工ヘッド６０を相対的に停止
させた状態で、ピアス穴Ｐを開け、次に、図７（Ｂ）に
示すように、加工ヘッド６０を相対的に移動させること
により（矢印方向）、所定の切断領域Ｋに沿ってワーク
Ｗを切断する。
内側から切断して製品Ｓを加工する場合には、先ず、図
７（Ａ）に示すように、加工ヘッド６０を相対的に停止
させた状態で、ピアス穴Ｐを開け、次に、図７（Ｂ）に
示すように、加工ヘッド６０を相対的に移動させること
により（矢印方向）、所定の切断領域Ｋに沿ってワーク
Ｗを切断する。
【０００４】即ち、従来は、ピアス工程（図７（Ａ））
と切断工程（図７（Ｂ））によりワークＷの内側から製
品を加工する。
と切断工程（図７（Ｂ））によりワークＷの内側から製
品を加工する。
【０００５】例えば、図８（Ａ）に示すように、ワーク
Ｗの内側から製品Ｓを加工する場合には、最初に、ピア
ス穴Ｐ１を開けてから切断領域Ｋ１に沿って切断し、次
に、ピアス穴Ｐ２を開けてから切断領域Ｋ２に沿って切
断し、更に、ピアス穴Ｐ３を開けてから切断領域Ｋ３に
沿って切断し、最後に、ピアス穴Ｐ４を開けてから切断
領域Ｋ４に沿って切断する。
Ｗの内側から製品Ｓを加工する場合には、最初に、ピア
ス穴Ｐ１を開けてから切断領域Ｋ１に沿って切断し、次
に、ピアス穴Ｐ２を開けてから切断領域Ｋ２に沿って切
断し、更に、ピアス穴Ｐ３を開けてから切断領域Ｋ３に
沿って切断し、最後に、ピアス穴Ｐ４を開けてから切断
領域Ｋ４に沿って切断する。
【０００６】そして、切断されない領域Ｊにおいて、ワ
ークＷと製品Ｓとが連結されている。この領域Ｊが所謂
ミクロジョイントである。
ークＷと製品Ｓとが連結されている。この領域Ｊが所謂
ミクロジョイントである。
【０００７】従って、この切断されない領域Ｊ、即ち連
結片（ミクロジョイント）Ｊにおいて、製品Ｓをワーク
Ｗから分離すれば、所定の製品Ｓが得られる。
結片（ミクロジョイント）Ｊにおいて、製品Ｓをワーク
Ｗから分離すれば、所定の製品Ｓが得られる。
【０００８】
【０００９】しかし、従来は、前記ワークＷと（図８
（Ａ））製品Ｓとの連結片ＪであるミクロジョイントＪ
は、図８（Ｂ）に示すように、ワークＷの上面３１から
下面３２まで延びており、その高さＨがワークＷの板厚
ｔにほぼ等しい。
（Ａ））製品Ｓとの連結片ＪであるミクロジョイントＪ
は、図８（Ｂ）に示すように、ワークＷの上面３１から
下面３２まで延びており、その高さＨがワークＷの板厚
ｔにほぼ等しい。
【００１０】このため、従来のミクロジョイントＪは大
きく形成されており、ワークＷが厚板の場合には、この
ような大きなミクロジョイントＪにおいて、製品Ｓをワ
ークＷから分離することは一般には困難であると共に、
製品Ｓを分離した後のミクロジョイントＪの仕上げ加工
にも手間と時間を要する。例えば、切断終了後は（図８
（Ａ））、前記したように、ミクロジョイントＪにおい
て、製品ＳをワークＷから分離する必要があるが、その
ためには、オペレータがミクロジョイントＪをハンマー
などで叩き切ったり、再度加工ヘッド６０（図７
（Ａ））からレーザ光Ｌを照射してミクロジョイントＪ
（図８（Ａ））を切断する作業を行わなければならず、
ミクロジョイントＪが大きいと、これらの作業は明らか
に困難となる。
きく形成されており、ワークＷが厚板の場合には、この
ような大きなミクロジョイントＪにおいて、製品Ｓをワ
ークＷから分離することは一般には困難であると共に、
製品Ｓを分離した後のミクロジョイントＪの仕上げ加工
にも手間と時間を要する。例えば、切断終了後は（図８
（Ａ））、前記したように、ミクロジョイントＪにおい
て、製品ＳをワークＷから分離する必要があるが、その
ためには、オペレータがミクロジョイントＪをハンマー
などで叩き切ったり、再度加工ヘッド６０（図７
（Ａ））からレーザ光Ｌを照射してミクロジョイントＪ
（図８（Ａ））を切断する作業を行わなければならず、
ミクロジョイントＪが大きいと、これらの作業は明らか
に困難となる。
【００１１】また、従来は、ミクロジョイントＪ（図８
（Ａ））の数に比例してピアス穴Ｐ１〜Ｐ４の数も増
え、しかも、図７（Ａ）で述べたように、このピアス穴
を開ける間は加工ヘッド６０は停止している。
（Ａ））の数に比例してピアス穴Ｐ１〜Ｐ４の数も増
え、しかも、図７（Ａ）で述べたように、このピアス穴
を開ける間は加工ヘッド６０は停止している。
【００１２】従って、ピアス穴が増えれば増えるほど、
加工ヘッド６０の停止時間が長くなり、それに伴って全
体の加工時間も長くなる。
加工ヘッド６０の停止時間が長くなり、それに伴って全
体の加工時間も長くなる。
【００１３】更に、桟幅共有の加工をする場合には（図
９）、仕上げ加工が一層面倒になり加工効率が低下す
る。
９）、仕上げ加工が一層面倒になり加工効率が低下す
る。
【００１４】即ち、図９に示すように、ワークＷの内側
から製品Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を加工する場合には、例えば
製品Ｓ１とＳ２の境界上に、ピアス穴Ｐ１とＰ２が、製
品Ｓ２とＳ３の境界上に、ピアス穴Ｐ３とＰ４がそれぞ
れ開けられている。
から製品Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を加工する場合には、例えば
製品Ｓ１とＳ２の境界上に、ピアス穴Ｐ１とＰ２が、製
品Ｓ２とＳ３の境界上に、ピアス穴Ｐ３とＰ４がそれぞ
れ開けられている。
【００１５】この場合、例えばピアス穴Ｐ１を開けると
（図１０（Ａ）、図１０（Ｂ））、そのピアス穴Ｐ１の
周囲であってワークＷ上には、該ピアス穴Ｐ１の盛り上
がりＭが付着する。
（図１０（Ａ）、図１０（Ｂ））、そのピアス穴Ｐ１の
周囲であってワークＷ上には、該ピアス穴Ｐ１の盛り上
がりＭが付着する。
【００１６】その結果、前記したミクロジョイントＪの
仕上げ加工だけでなく、この盛り上がりＭの仕上げ加工
も必要となり、その分加工効率が一層低下する。
仕上げ加工だけでなく、この盛り上がりＭの仕上げ加工
も必要となり、その分加工効率が一層低下する。
【００１７】本発明の目的は、ミクロジョイントを小さ
くすることにより、ワークが厚板であっても製品を簡単
に分離できるようにすると共に仕上げ加工を簡単にし、
ミクロジョイントのためのピアス穴を不要にすることに
より、加工時間を短縮すると共に桟幅共有加工の加工効
率を向上させることにある。
くすることにより、ワークが厚板であっても製品を簡単
に分離できるようにすると共に仕上げ加工を簡単にし、
ミクロジョイントのためのピアス穴を不要にすることに
より、加工時間を短縮すると共に桟幅共有加工の加工効
率を向上させることにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、加工ヘッド６のワークＷに対する切断位
置で、それに対応した切断条件に従って該加工ヘッド６
からレーザ光Ｌを照射してワークＷを切断し、他の切断
条件とは異なる切断条件でワークＷの下面３２まで貫通
しないように切断した部分をワークＷと製品Ｓとの連結
片Ｊとすることを特徴とするワーク切断方法と、レーザ
光Ｌを照射してワークＷを切断する加工ヘッド６と、該
加工ヘッド６のワークＷに対する切断位置を検出する切
断位置検出部１１Ｄを有し、該切断位置検出部１１Ｄを
介して検出した切断位置に対応した切断条件を読み出し
加工ヘッド６からレーザ光Ｌを照射してワークＷを切断
し、他の切断条件とは異なる切断条件でワークＷの下面
３２まで貫通しないように切断した部分をワークＷと製
品Ｓとの連結片Ｊとすることを特徴とするワーク切断装
置という技術的手段を講じている。
め、本発明は、加工ヘッド６のワークＷに対する切断位
置で、それに対応した切断条件に従って該加工ヘッド６
からレーザ光Ｌを照射してワークＷを切断し、他の切断
条件とは異なる切断条件でワークＷの下面３２まで貫通
しないように切断した部分をワークＷと製品Ｓとの連結
片Ｊとすることを特徴とするワーク切断方法と、レーザ
光Ｌを照射してワークＷを切断する加工ヘッド６と、該
加工ヘッド６のワークＷに対する切断位置を検出する切
断位置検出部１１Ｄを有し、該切断位置検出部１１Ｄを
介して検出した切断位置に対応した切断条件を読み出し
加工ヘッド６からレーザ光Ｌを照射してワークＷを切断
し、他の切断条件とは異なる切断条件でワークＷの下面
３２まで貫通しないように切断した部分をワークＷと製
品Ｓとの連結片Ｊとすることを特徴とするワーク切断装
置という技術的手段を講じている。
【００１９】上記本発明の構成によれば、ワークＷの下
面３２まで貫通しないように切断した部分を（図２
（Ｂ）、図２（Ｃ））ワークＷと製品Ｓとの連結片Ｊと
することにより、該連結片ＪがワークＷの下面３２付近
にだけ形成される。
面３２まで貫通しないように切断した部分を（図２
（Ｂ）、図２（Ｃ））ワークＷと製品Ｓとの連結片Ｊと
することにより、該連結片ＪがワークＷの下面３２付近
にだけ形成される。
【００２０】このため、連結片Ｊ、即ちミクロジョイン
トＪの高さＨはワークＷの板厚ｔより小となって該ミク
ロジョイントＪが小さくなり、ワークＷが厚板であって
も製品Ｓを簡単に分離できるようになり、また仕上げ加
工も簡単になる。
トＪの高さＨはワークＷの板厚ｔより小となって該ミク
ロジョイントＪが小さくなり、ワークＷが厚板であって
も製品Ｓを簡単に分離できるようになり、また仕上げ加
工も簡単になる。
【００２１】更に、本発明の構成によれば、ミクロジョ
イントＪは、ワークＷの下面３２まで貫通しないように
該ワークＷを切断することにより形成されるので、従来
のような（図８（Ａ））ミクロジョイントのためのピア
ス穴が不要となる。
イントＪは、ワークＷの下面３２まで貫通しないように
該ワークＷを切断することにより形成されるので、従来
のような（図８（Ａ））ミクロジョイントのためのピア
ス穴が不要となる。
【００２２】このため、ピアス穴加工のために加工ヘッ
ドが停止している時間も殆ど無くなって、加工時間を短
縮することができ、また桟幅共有加工の場合も（図５）
各製品Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の境界上にピアス穴が開けられ
ることが無くなって、従来のような（図１０）ピアス穴
の盛り上がりＭの仕上げ加工も不要となり、加工効率を
向上させることができる。
ドが停止している時間も殆ど無くなって、加工時間を短
縮することができ、また桟幅共有加工の場合も（図５）
各製品Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の境界上にピアス穴が開けられ
ることが無くなって、従来のような（図１０）ピアス穴
の盛り上がりＭの仕上げ加工も不要となり、加工効率を
向上させることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を、実施の形態によ
り添付図面を参照して、説明する。
り添付図面を参照して、説明する。
【００２４】図１は本発明の実施形態の全体図であり、
図示するレーザ加工機は光軸移動タイプを示す。
図示するレーザ加工機は光軸移動タイプを示す。
【００２５】図１に示すレーザ加工機は、ワークＷを戴
置する加工テーブル９を有し、該加工テーブル９の両側
には、Ｘ軸ガイド４Ａ、４Ｂが設けられている。
置する加工テーブル９を有し、該加工テーブル９の両側
には、Ｘ軸ガイド４Ａ、４Ｂが設けられている。
【００２６】これら加工テーブル９及びＸ軸ガイド４
Ａ、４Ｂを跨がって、Ｙ軸方向に延びるキャリッジ１が
設けられている。
Ａ、４Ｂを跨がって、Ｙ軸方向に延びるキャリッジ１が
設けられている。
【００２７】上記キャリッジ１の一方の下部１７には
（図１）、Ｘ軸ボールねじ１５が螺合し該Ｘ軸ボールね
じ１５はＸ軸モータＭｘに結合し、該下部１７は、Ｘ軸
ガイド４Ａに滑り結合しており、他方の下部１８は、Ｘ
軸ガイド４Ｂに滑り結合している。
（図１）、Ｘ軸ボールねじ１５が螺合し該Ｘ軸ボールね
じ１５はＸ軸モータＭｘに結合し、該下部１７は、Ｘ軸
ガイド４Ａに滑り結合しており、他方の下部１８は、Ｘ
軸ガイド４Ｂに滑り結合している。
【００２８】キャリッジ１の上面には、Ｙ軸モータＭｙ
で回転するボールねじ８が設けられ、該ボールねじ８に
は、Ｙ軸スライダ５が螺合し、該Ｙ軸スライダ５には、
Ｚ軸モータＭｚで回転するボールねじ２に螺合した加工
ヘッド６が設けられている。
で回転するボールねじ８が設けられ、該ボールねじ８に
は、Ｙ軸スライダ５が螺合し、該Ｙ軸スライダ５には、
Ｚ軸モータＭｚで回転するボールねじ２に螺合した加工
ヘッド６が設けられている。
【００２９】この構成により、Ｘ軸モータＭｘを駆動す
ることにより、キャリッジ１をＸ軸方向へ、Ｙ軸モータ
Ｍｙを駆動することにより、該キャリッジ１上で加工ヘ
ッド６をＹ軸方向へ、Ｚ軸モータＭｚを駆動することに
より、Ｙ軸スライダ５上で加工ヘッド６をＺ軸方向へそ
れぞれ移動させ、該加工ヘッド６を所定の切断位置Ｉ〜
Ｖ（図４（Ａ））に位置決めするようになっている。
ることにより、キャリッジ１をＸ軸方向へ、Ｙ軸モータ
Ｍｙを駆動することにより、該キャリッジ１上で加工ヘ
ッド６をＹ軸方向へ、Ｚ軸モータＭｚを駆動することに
より、Ｙ軸スライダ５上で加工ヘッド６をＺ軸方向へそ
れぞれ移動させ、該加工ヘッド６を所定の切断位置Ｉ〜
Ｖ（図４（Ａ））に位置決めするようになっている。
【００３０】加工ヘッド６は、よく知られているよう
に、ベンドミラー７と集光レンズ２１を有し、フレキシ
ブルな導管３と１６を介してレーザ発振器１０とガス発
生器２０に結合している。
に、ベンドミラー７と集光レンズ２１を有し、フレキシ
ブルな導管３と１６を介してレーザ発振器１０とガス発
生器２０に結合している。
【００３１】この構成により、レーザ発振器１０から発
振されたレーザ光Ｌは導管３を介して、またガス発生器
２０から発生したアシストガスは導管１６を介してそれ
ぞれ加工ヘッド６に入り、レーザ光Ｌはベンドミラー７
で下方に反射して集光レンズ２１で集光されてワークＷ
上に照射され、アシストガスは集光レンズ２１の下方で
噴射されて切断の結果発生するドロスの排出と該集光レ
ンズ２１の保護・冷却などを行う。
振されたレーザ光Ｌは導管３を介して、またガス発生器
２０から発生したアシストガスは導管１６を介してそれ
ぞれ加工ヘッド６に入り、レーザ光Ｌはベンドミラー７
で下方に反射して集光レンズ２１で集光されてワークＷ
上に照射され、アシストガスは集光レンズ２１の下方で
噴射されて切断の結果発生するドロスの排出と該集光レ
ンズ２１の保護・冷却などを行う。
【００３２】前記構成を有するレーザ加工機の制御は、
ＮＣ装置１１により行われる。
ＮＣ装置１１により行われる。
【００３３】ＮＣ装置１１は、ＣＰＵ１１Ａと、入力部
１１Ｂと、記憶部１１Ｃと、切断位置検出部１１Ｄと、
加工ヘッド位置制御部１１Ｅと、レーザ出力制御部１１
Ｆと、ガス制御部１１Ｇにより構成されている。
１１Ｂと、記憶部１１Ｃと、切断位置検出部１１Ｄと、
加工ヘッド位置制御部１１Ｅと、レーザ出力制御部１１
Ｆと、ガス制御部１１Ｇにより構成されている。
【００３４】ＣＰＵ１１Ａは、本発明による動作手順
（図６）に従って切断位置検出部１１Ｄや加工ヘッド位
置制御部１１Ｅなどに指示を与えることにより、レーザ
加工機全体を制御する。
（図６）に従って切断位置検出部１１Ｄや加工ヘッド位
置制御部１１Ｅなどに指示を与えることにより、レーザ
加工機全体を制御する。
【００３５】入力部１１Ｂは、キーホードやマウスなど
で構成され、後述する切断速度Ｖなど（図４（Ｂ））か
ら成る切断条件を入力する。
で構成され、後述する切断速度Ｖなど（図４（Ｂ））か
ら成る切断条件を入力する。
【００３６】記憶部１１Ｃは、前記入力部１１Ｂを介し
て入力された切断条件を記憶しておく。
て入力された切断条件を記憶しておく。
【００３７】この切断条件は、例えば切断速度Ｖと（図
４（Ｂ））、切断出力Ｐと、アシストガス圧Ｇにより構
成されている。他に焦点距離又はノズルギャップなども
その対象である。
４（Ｂ））、切断出力Ｐと、アシストガス圧Ｇにより構
成されている。他に焦点距離又はノズルギャップなども
その対象である。
【００３８】このうち、切断速度Ｖは、ワークＷを切断
する場合の速度であって、図１に示すように、例えば加
工中はワークＷが停止していて加工ヘッド６がＹ軸方向
に移動するとすれば、切断速度Ｖは加工ヘッド６のＹ軸
方向の移動速度に等しい。
する場合の速度であって、図１に示すように、例えば加
工中はワークＷが停止していて加工ヘッド６がＹ軸方向
に移動するとすれば、切断速度Ｖは加工ヘッド６のＹ軸
方向の移動速度に等しい。
【００３９】また、切断出力Ｐは（図４（Ｂ））、前記
レーザ発振器１０（図１）から発振されベンドミラー７
と集光レンズ２１を介してワークＷ上に照射されるレー
ザ光Ｌの出力であり、アシストガス圧Ｇは（図４
（Ｂ））、前記ガス発生器２０（図１）から発生し集光
レンズ２１の下方に噴射されるアシストガスの圧力であ
る。更に、焦点距離は、集光レンズ２１で（図１）の中
心からその焦点までの距離であって該集光レンズ２１で
集光されたレーザ光Ｌが最も効果的に加工可能なワーク
Ｗ上の位置であり、ノズルギャップは、加工ヘッド６の
ノズルとワークＷとの距離である。
レーザ発振器１０（図１）から発振されベンドミラー７
と集光レンズ２１を介してワークＷ上に照射されるレー
ザ光Ｌの出力であり、アシストガス圧Ｇは（図４
（Ｂ））、前記ガス発生器２０（図１）から発生し集光
レンズ２１の下方に噴射されるアシストガスの圧力であ
る。更に、焦点距離は、集光レンズ２１で（図１）の中
心からその焦点までの距離であって該集光レンズ２１で
集光されたレーザ光Ｌが最も効果的に加工可能なワーク
Ｗ上の位置であり、ノズルギャップは、加工ヘッド６の
ノズルとワークＷとの距離である。
【００４０】そして、これらの切断条件は（図４
（Ｂ））、切断位置Ｉ〜Ｖに対応している。
（Ｂ））、切断位置Ｉ〜Ｖに対応している。
【００４１】例えば、図４（Ｂ）に示すように、第１切
断位置Ｉから第２切断位置ＩＩまでは、切断速度Ｖと切
断出力Ｐとアシストガス圧Ｇは、いずれも一定であって
切断条件は最適に設定され、この最適の切断条件によ
り、ワークＷは切断される（図６のステップ１０２）。
断位置Ｉから第２切断位置ＩＩまでは、切断速度Ｖと切
断出力Ｐとアシストガス圧Ｇは、いずれも一定であって
切断条件は最適に設定され、この最適の切断条件によ
り、ワークＷは切断される（図６のステップ１０２）。
【００４２】しかし、第２切断位置ＩＩから第４切断位
置ＩＶまでは、ワークＷの下面まで貫通しないように切
断することから（図３、図４（Ａ））、切断条件はガウ
ジング程度の又は焦点をはずしたデフォーカス状態の条
件であり、切断速度Ｖが上昇し（図４（Ｂ））、切断出
力Ｐとアシストガス圧Ｇが共に下降するような所定の切
断条件である。
置ＩＶまでは、ワークＷの下面まで貫通しないように切
断することから（図３、図４（Ａ））、切断条件はガウ
ジング程度の又は焦点をはずしたデフォーカス状態の条
件であり、切断速度Ｖが上昇し（図４（Ｂ））、切断出
力Ｐとアシストガス圧Ｇが共に下降するような所定の切
断条件である。
【００４３】このように、切断位置に対応した切断条件
を、本実施形態においては、前記したように、記憶部１
１Ｃに（図１）記憶しておき、その都度記憶部１１Ｃか
ら読み出すことにより所定の動作を行う。
を、本実施形態においては、前記したように、記憶部１
１Ｃに（図１）記憶しておき、その都度記憶部１１Ｃか
ら読み出すことにより所定の動作を行う。
【００４４】切断位置検出部１１Ｄは、前記Ｘ軸モータ
ＭｘとＹ軸モータＭｙとＺ軸モータＭｚのエンコーダＥ
X とＥY とＥZ に接続され、各エンコーダＥX とＥY と
ＥZからのフィードバック信号を入力することにより、
加工ヘッド６による切断位置を検出する。
ＭｘとＹ軸モータＭｙとＺ軸モータＭｚのエンコーダＥ
X とＥY とＥZ に接続され、各エンコーダＥX とＥY と
ＥZからのフィードバック信号を入力することにより、
加工ヘッド６による切断位置を検出する。
【００４５】例えば、加工ヘッド６のＸ軸方向とＺ軸方
向の位置が固定されているとすれば、切断位置検出部１
１Ｄは、Ｙ軸モータＭｙのエンコーダＥX からのフィー
ドバック信号を入力することにより、加工ヘッド６のＹ
軸方向の切断位置Ｉ〜Ｖを（図４（Ｂ））検出する。
向の位置が固定されているとすれば、切断位置検出部１
１Ｄは、Ｙ軸モータＭｙのエンコーダＥX からのフィー
ドバック信号を入力することにより、加工ヘッド６のＹ
軸方向の切断位置Ｉ〜Ｖを（図４（Ｂ））検出する。
【００４６】そして、ＣＰＵ１１Ａは、この切断位置検
出部１１Ｄを介して加工ヘッド６の切断位置を検出した
場合には、その切断位置に対応した前記切断条件（図４
（Ｂ））を記憶部１１Ｃから読み出し、該切断条件に従
って加工ヘッド位置制御部１１Ｅなどを制御する。
出部１１Ｄを介して加工ヘッド６の切断位置を検出した
場合には、その切断位置に対応した前記切断条件（図４
（Ｂ））を記憶部１１Ｃから読み出し、該切断条件に従
って加工ヘッド位置制御部１１Ｅなどを制御する。
【００４７】加工ヘッド位置制御部１１Ｅは、上記Ｘ軸
モータＭｘとＹ軸モータＭｙとＺ軸モータＭｚに接続さ
れ、加工ヘッド６の移動制御を行う。。
モータＭｘとＹ軸モータＭｙとＺ軸モータＭｚに接続さ
れ、加工ヘッド６の移動制御を行う。。
【００４８】例えば、加工ヘッド６がＹ軸方向に移動す
る場合には（図１）、前記切断位置検出部１１Ｄを介し
て切断位置を知らされた加工ヘッド位置制御部１１Ｅは
Ｙ軸モータＭｙを制御することにより、第１切断位置Ｉ
から第２切断位置ＩＩまでは（図４（Ｂ））、切断速度
Ｖを一定にし、第２切断位置ＩＩから第４切断位置ＩＶ
までは、切断速度Ｖを上昇させるというように制御す
る。
る場合には（図１）、前記切断位置検出部１１Ｄを介し
て切断位置を知らされた加工ヘッド位置制御部１１Ｅは
Ｙ軸モータＭｙを制御することにより、第１切断位置Ｉ
から第２切断位置ＩＩまでは（図４（Ｂ））、切断速度
Ｖを一定にし、第２切断位置ＩＩから第４切断位置ＩＶ
までは、切断速度Ｖを上昇させるというように制御す
る。
【００４９】レーザ出力制御部１１Ｆは（図１）、上記
レーザ発振器１０に接続され、例えば該レーザ発振器１
０から発振されるレーザ光Ｌの出力、即ち切断出力Ｐ
（図４（Ｂ）を制御し、ガス制御部１１Ｇは（図１）、
上記ガス発生器２０に接続され、例えば該ガス発生器２
０から発生するアシストガスの圧力、即ちアシストガス
圧Ｇ（図４（Ｂ））を制御する。
レーザ発振器１０に接続され、例えば該レーザ発振器１
０から発振されるレーザ光Ｌの出力、即ち切断出力Ｐ
（図４（Ｂ）を制御し、ガス制御部１１Ｇは（図１）、
上記ガス発生器２０に接続され、例えば該ガス発生器２
０から発生するアシストガスの圧力、即ちアシストガス
圧Ｇ（図４（Ｂ））を制御する。
【００５０】以下、前記構成を有する本発明の動作を図
６に基づいて説明する。
６に基づいて説明する。
【００５１】この場合、図２（Ａ）に示すように、ワー
クＷの一箇所にピアス穴Ｐを開け切断領域Ｋに沿って該
ワークＷを切断し、その後ワークＷの下面３２（図２
（Ｂ）、図２（Ｃ））まで貫通しないように切断してミ
クロジョイントＪを形成するものとし、例えばミクロジ
ョイントＪの前後の第１切断位置Ｉから第５切断位置Ｖ
までの動作を説明する。
クＷの一箇所にピアス穴Ｐを開け切断領域Ｋに沿って該
ワークＷを切断し、その後ワークＷの下面３２（図２
（Ｂ）、図２（Ｃ））まで貫通しないように切断してミ
クロジョイントＪを形成するものとし、例えばミクロジ
ョイントＪの前後の第１切断位置Ｉから第５切断位置Ｖ
までの動作を説明する。
【００５２】（１）第１切断位置Ｉから第２切断位置Ｉ
Ｉまでの（図４（Ａ）の部分）動作。
Ｉまでの（図４（Ａ）の部分）動作。
【００５３】図６のステップ１０１において、第１切断
位置Ｉから切断を開始し、ステップ１０２において、ワ
ークＷを最適な切断条件で切断し、ステップ１０３にお
いて、第２切断位置ＩＩか否かを判断し、第２切断位置
ＩＩでない場合には（ＮＯ）、ステップ１０２に戻って
同じ動作を繰り返し、第２切断位置ＩＩの場合には（Ｙ
ＥＳ）、次段のステップ１０４に進む。
位置Ｉから切断を開始し、ステップ１０２において、ワ
ークＷを最適な切断条件で切断し、ステップ１０３にお
いて、第２切断位置ＩＩか否かを判断し、第２切断位置
ＩＩでない場合には（ＮＯ）、ステップ１０２に戻って
同じ動作を繰り返し、第２切断位置ＩＩの場合には（Ｙ
ＥＳ）、次段のステップ１０４に進む。
【００５４】即ち、加工対象であるワークＷの板厚ｔや
（図２（Ｂ））材質により、該ワークＷについての最適
な切断条件が予め設定されているので、ＣＰＵ１１Ａは
（図１）、切断位置検出部１１Ｄを介して加工ヘッド６
が第１切断位置Ｉと第２切断位置ＩＩの間にあると判断
した場合には、この最適な切断条件を記憶部１１Ｃから
読み出してその条件に合うように、加工ヘッド位置制御
部１１Ｅとレーザ出力制御部１１Ｆとガス制御部１１Ｇ
を介して切断速度Ｖと（図４（Ｂ））切断出力Ｐとアシ
ストガス圧Ｇが一定となるように制御する。
（図２（Ｂ））材質により、該ワークＷについての最適
な切断条件が予め設定されているので、ＣＰＵ１１Ａは
（図１）、切断位置検出部１１Ｄを介して加工ヘッド６
が第１切断位置Ｉと第２切断位置ＩＩの間にあると判断
した場合には、この最適な切断条件を記憶部１１Ｃから
読み出してその条件に合うように、加工ヘッド位置制御
部１１Ｅとレーザ出力制御部１１Ｆとガス制御部１１Ｇ
を介して切断速度Ｖと（図４（Ｂ））切断出力Ｐとアシ
ストガス圧Ｇが一定となるように制御する。
【００５５】（２）第２切断位置ＩＩから第４切断位置
ＩＶまでの（図４（Ａ）の部分）動作。
ＩＶまでの（図４（Ａ）の部分）動作。
【００５６】図６のステップ１０４において、ワークＷ
をその下面３２まで貫通しないように所定の切断条件で
切断し、ステップ１０５において、第４切断位置ＩＶか
否かを判断し、第４切断位置ＩＶでない場合には（Ｎ
Ｏ）、ステップ１０４に戻って同じ動作を繰り返し、第
４切断位置ＩＶの場合には（ＹＥＳ）、次段のステップ
１０６に進む。
をその下面３２まで貫通しないように所定の切断条件で
切断し、ステップ１０５において、第４切断位置ＩＶか
否かを判断し、第４切断位置ＩＶでない場合には（Ｎ
Ｏ）、ステップ１０４に戻って同じ動作を繰り返し、第
４切断位置ＩＶの場合には（ＹＥＳ）、次段のステップ
１０６に進む。
【００５７】即ち、加工ヘッド６が第２切断位置ＩＩか
ら第３切断位置ＩＩＩを通過し第４切断位置ＩＶに移動
するまでは、ワークＷをその下面３２まで貫通しないよ
うに所定の切断条件で、例えば図４（Ｂ）に示すよう
に、切断速度Ｖが上昇し、切断出力Ｐとアシストガス圧
Ｇが共に下降するような切断条件で切断する。
ら第３切断位置ＩＩＩを通過し第４切断位置ＩＶに移動
するまでは、ワークＷをその下面３２まで貫通しないよ
うに所定の切断条件で、例えば図４（Ｂ）に示すよう
に、切断速度Ｖが上昇し、切断出力Ｐとアシストガス圧
Ｇが共に下降するような切断条件で切断する。
【００５８】この場合、第２切断位置ＩＩから第４切断
位置ＩＶまでは、切断出力Ｐが下降することから（図４
（Ｂ））、図３に示すように、切断部分ＪとＪ′の高さ
が第４切断位置ＩＶに近付く程大きくなっている。
位置ＩＶまでは、切断出力Ｐが下降することから（図４
（Ｂ））、図３に示すように、切断部分ＪとＪ′の高さ
が第４切断位置ＩＶに近付く程大きくなっている。
【００５９】この図３は、第４切断位置ＩＶまでの切断
が終了した状態を示し、後述する動作により（図６のス
テップ１０６以降）、第４切断位置ＩＶから第３切断位
置ＩＩＩに戻ってからＪ′とＪ′′の部分を切断するこ
とにより除去し、ミクロジョイントとなるＪ部分だけを
残す。
が終了した状態を示し、後述する動作により（図６のス
テップ１０６以降）、第４切断位置ＩＶから第３切断位
置ＩＩＩに戻ってからＪ′とＪ′′の部分を切断するこ
とにより除去し、ミクロジョイントとなるＪ部分だけを
残す。
【００６０】（３）第４切断位置ＩＶから第３切断位置
ＩＩＩに戻る（４（Ａ）の部分）動作。
ＩＩＩに戻る（４（Ａ）の部分）動作。
【００６１】図６のステップ１０６において、第４切断
位置ＩＶから第３切断位置ＩＩＩに戻る。
位置ＩＶから第３切断位置ＩＩＩに戻る。
【００６２】前記したように、第２切断位置ＩＩから第
３切断位置ＩＩＩを通過し第４切断位置ＩＶまでは、該
ワークＷをその下面３２まで貫通しないように所定の切
断条件で切断するが（図６のステップ１０４）、その後
は第４切断位置ＩＶから第３切断位置ＩＩＩに戻るよう
になっている。
３切断位置ＩＩＩを通過し第４切断位置ＩＶまでは、該
ワークＷをその下面３２まで貫通しないように所定の切
断条件で切断するが（図６のステップ１０４）、その後
は第４切断位置ＩＶから第３切断位置ＩＩＩに戻るよう
になっている。
【００６３】即ち、第２切断位置ＩＩから（図４
（Ａ））第３切断位置ＩＩＩまでワークＷの下面３２ま
で貫通しないように切断してから、直ちに第３切断位置
ＩＩＩからワークＷを貫通して切断するようにした場合
には、前進する加工ヘッド６と（図１）反対方向に飛散
する金属蒸気などによりミクロジョイントとなる部分Ｊ
が（図４（Ａ））吹き飛ばされて無くなってしまう。
（Ａ））第３切断位置ＩＩＩまでワークＷの下面３２ま
で貫通しないように切断してから、直ちに第３切断位置
ＩＩＩからワークＷを貫通して切断するようにした場合
には、前進する加工ヘッド６と（図１）反対方向に飛散
する金属蒸気などによりミクロジョイントとなる部分Ｊ
が（図４（Ａ））吹き飛ばされて無くなってしまう。
【００６４】このため、前記したように、第２切断位置
ＩＩから第３切断位置ＩＩＩを通過し第４切断位置ＩＶ
までは、該ワークＷをその下面３２まで貫通しないよう
に所定の切断条件で切断することにより、ミクロジョイ
ントとなる部分Ｊ（図４（Ａ）に続く部分Ｊ′を形成し
ておき、第４切断位置ＩＶから第３切断位置ＩＩＩに戻
ってこのＪ′を切断する。
ＩＩから第３切断位置ＩＩＩを通過し第４切断位置ＩＶ
までは、該ワークＷをその下面３２まで貫通しないよう
に所定の切断条件で切断することにより、ミクロジョイ
ントとなる部分Ｊ（図４（Ａ）に続く部分Ｊ′を形成し
ておき、第４切断位置ＩＶから第３切断位置ＩＩＩに戻
ってこのＪ′を切断する。
【００６５】この第４切断位置ＩＶから第３切断位置Ｉ
ＩＩに戻る場合は、加工ヘッド６によるワークＷの切断
は行われず、単に加工ヘッド６を戻すだけである。
ＩＩに戻る場合は、加工ヘッド６によるワークＷの切断
は行われず、単に加工ヘッド６を戻すだけである。
【００６６】従って、この場合には、切断速度Ｖを最高
に（図４（Ｂ））、切断出力Ｐとアシストガス圧Ｇは共
に最低にそれぞれ設定されているので、ＣＰＵ１１Ａは
（図１）、このような切断条件に合うように、加工ヘッ
ド位置制御部１１Ｅなどを介して切断速度Ｖなどを制御
する。
に（図４（Ｂ））、切断出力Ｐとアシストガス圧Ｇは共
に最低にそれぞれ設定されているので、ＣＰＵ１１Ａは
（図１）、このような切断条件に合うように、加工ヘッ
ド位置制御部１１Ｅなどを介して切断速度Ｖなどを制御
する。
【００６７】（４）第３切断位置ＩＩＩから第５切断位
置Ｖまでの（図４（Ａ）の部分）動作。
置Ｖまでの（図４（Ａ）の部分）動作。
【００６８】図６のステップ１０７において、ワークＷ
を貫通し、ステップ１０８において、ワークＷを最適な
切断条件で切断し、ステップ１０９において、第５切断
位置Ｖか否かを判断し、第５切断位置Ｖでない場合には
（ＮＯ）、ステップ１０８に戻って同じ動作を繰り返
し、第５切断位置Ｖの場合には（ＹＥＳ）、本実施形態
における動作を終了する（ＥＮＤ）。
を貫通し、ステップ１０８において、ワークＷを最適な
切断条件で切断し、ステップ１０９において、第５切断
位置Ｖか否かを判断し、第５切断位置Ｖでない場合には
（ＮＯ）、ステップ１０８に戻って同じ動作を繰り返
し、第５切断位置Ｖの場合には（ＹＥＳ）、本実施形態
における動作を終了する（ＥＮＤ）。
【００６９】即ち、第３切断位置ＩＩＩ（図４（Ｂ））
以降のワークＷの部分Ｊ′とＪ′′を切断するには、第
３切断位置ＩＩＩにおいてワークＷを貫通しておかなけ
ればならない。
以降のワークＷの部分Ｊ′とＪ′′を切断するには、第
３切断位置ＩＩＩにおいてワークＷを貫通しておかなけ
ればならない。
【００７０】そこで、図４（Ｂ）に示すように、第３切
断位置ＩＩＩの近傍、例えば第３切断位置ＩＩＩから若
干離れた切断位置ＩＩＩ′までは、切断出力Ｐを一瞬だ
け急激に上昇させて強くし、このような切断条件でワー
クＷを貫通しておく。
断位置ＩＩＩの近傍、例えば第３切断位置ＩＩＩから若
干離れた切断位置ＩＩＩ′までは、切断出力Ｐを一瞬だ
け急激に上昇させて強くし、このような切断条件でワー
クＷを貫通しておく。
【００７１】その後は、第１切断位置Ｉから第２切断位
置ＩＩまでと同様に、第５切断位置Ｖまでは、最適な切
断条件でワークＷを切断する。
置ＩＩまでと同様に、第５切断位置Ｖまでは、最適な切
断条件でワークＷを切断する。
【００７２】これにより、ミクロジョイントとなる部分
Ｊの後の部分Ｊ′とＪ′′が除去され、部分Ｊだけが残
り、これがミクロジョイントＪとなる。
Ｊの後の部分Ｊ′とＪ′′が除去され、部分Ｊだけが残
り、これがミクロジョイントＪとなる。
【００７３】このような第１切断位置Ｉから第５切断位
置Ｖまでの動作を図２（Ａ）に示す１つのミクロジョイ
ントＪの前後についてだけでなく、他のミクロジョイン
トＪの前後についても行う。
置Ｖまでの動作を図２（Ａ）に示す１つのミクロジョイ
ントＪの前後についてだけでなく、他のミクロジョイン
トＪの前後についても行う。
【００７４】このことは、桟幅共有の加工の場合でも
（図５）同様である。更に、前記実施形態においては、
ミクロジョイントＪを直線部に設けているが、本発明は
これに限定されることなく、ミクロジョイントＪをコー
ナー部やエッジ部に設けても前記と同様の効果を奏す
る。
（図５）同様である。更に、前記実施形態においては、
ミクロジョイントＪを直線部に設けているが、本発明は
これに限定されることなく、ミクロジョイントＪをコー
ナー部やエッジ部に設けても前記と同様の効果を奏す
る。
【００７５】
【発明の効果】上記のとおり、本発明によれば、ワーク
の下面まで貫通しないように切断した部分をワークと製
品との連結片とすることにより、該連結片、即ちミクロ
ジョイントがワークの下面付近にだけ形成されるので、
その高さがワークの板厚より小となって該ミクロジョイ
ントが小さくなり、ワークが厚板の場合でも製品を簡単
に分離できるようになり、また仕上げ加工も簡単になる
という効果がある。
の下面まで貫通しないように切断した部分をワークと製
品との連結片とすることにより、該連結片、即ちミクロ
ジョイントがワークの下面付近にだけ形成されるので、
その高さがワークの板厚より小となって該ミクロジョイ
ントが小さくなり、ワークが厚板の場合でも製品を簡単
に分離できるようになり、また仕上げ加工も簡単になる
という効果がある。
【００７６】更に、本発明によれば、ミクロジョイント
は、ワークの下面まで貫通しないように該ワークを切断
することにより形成されるので、従来のようなミクロジ
ョイントのためのピアス穴が不要となり、このため、ピ
アス穴加工のために加工ヘッドが停止している時間も殆
ど無くなって、加工時間を短縮することができ、また桟
幅共有加工の場合も各製品の境界上にピアス穴が開けら
れることが無くなって、従来のようなピアス穴の盛り上
がりの仕上げ加工も不要となり、加工効率を向上させる
ことができるという効果がある。
は、ワークの下面まで貫通しないように該ワークを切断
することにより形成されるので、従来のようなミクロジ
ョイントのためのピアス穴が不要となり、このため、ピ
アス穴加工のために加工ヘッドが停止している時間も殆
ど無くなって、加工時間を短縮することができ、また桟
幅共有加工の場合も各製品の境界上にピアス穴が開けら
れることが無くなって、従来のようなピアス穴の盛り上
がりの仕上げ加工も不要となり、加工効率を向上させる
ことができるという効果がある。
【００７７】
【図１】本発明の実施形態を示す全体図である。
【図２】本発明により切断されるワークＷと製品Ｓの関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図３】図２におけるミクロジョイントＪの近傍を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図４】本発明による動作順序と切断条件を説明する図
である。
である。
【図５】本発明による桟幅共有の加工を説明する図であ
る。
る。
【図６】本発明による動作を説明するためのフローチャ
ートである。
ートである。
【図７】ワークＷの内側から製品Ｓを加工する場合の従
来の加工工程を説明する図である。
来の加工工程を説明する図である。
【図８】従来技術におけるミクロジョイントとピアス穴
を説明する図である。
を説明する図である。
【図９】従来技術における桟幅共有加工を説明する図で
ある。
ある。
【図１０】従来技術における桟幅共有加工の課題を説明
する図である。
する図である。
１ キャリッジ ２、８、１５ ボールねじ ３、１６ 導管 ５ Ｙ軸スライダ ６ 加工ヘッド ７ ベンドミラー ９ 加工テーブル １０ レーザ発振器 １１ ＮＣ装置 １１Ａ ＣＰＵ １１Ｂ 入力部 １１Ｃ 記憶部 １１Ｄ 切断位置検出部 １１Ｅ 加工ヘッド位置制御部 １１Ｆ レーザ出力制御部 １１Ｇ ガス制御部 １７、１８ キャリッジ１の下部 ２０ ガス発生器 ２１ 集光レンズ Ｌ レーザ光 Ｗ ワーク Ｍｘ Ｘ軸モータ Ｍｙ Ｙ軸モータ Ｍｚ Ｚ軸モータ ＥX 、ＥY 、ＥZ エンコーダ
Claims (4)
- 【請求項１】 加工ヘッドのワークに対する切断位置
で、それに対応した切断条件に従って該加工ヘッドから
レーザ光を照射してワークを切断し、他の切断条件とは
異なる切断条件でワークの下面まで貫通しないように切
断した部分をワークと製品との連結片とすることを特徴
とするワーク切断方法。 - 【請求項２】 第１切断位置から第２切断位置まではワ
ークを最適な切断条件で切断し、第２切断位置から第３
切断位置を通過して第４切断位置までは該ワークをその
下面まで貫通しないような所定の切断条件で切断し、そ
の後第４切断位置から第３切断位置に戻り、該第３切断
位置からはワークを貫通後最適な切断条件で切断するこ
とにより、第２切断位置から第３切断位置までを上記ワ
ークの下面まで貫通しないように切断した部分として連
結片とする請求項１記載のワーク切断方法。 - 【請求項３】 上記切断条件が切断速度、切断出力、ア
シストガス圧、焦点距離又はノズルギャップの少なくと
も１つから成る請求項１記載のワーク切断方法。 - 【請求項４】 レーザ光を照射してワークを切断する加
工ヘッドと、該加工ヘッドのワークに対する切断位置を
検出する切断位置検出部を有し、該切断位置検出部を介
して検出した切断位置に対応した切断条件を読み出し加
工ヘッドからレーザ光を照射してワークを切断し、他の
切断条件とは異なる切断条件でワークの下面まで貫通し
ないように切断した部分をワークと製品との連結片とす
ることを特徴とするワーク切断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000151909A JP2001334379A (ja) | 2000-05-23 | 2000-05-23 | ワーク切断方法及びその方法の実施に直接使用するワーク切断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000151909A JP2001334379A (ja) | 2000-05-23 | 2000-05-23 | ワーク切断方法及びその方法の実施に直接使用するワーク切断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001334379A true JP2001334379A (ja) | 2001-12-04 |
Family
ID=18657397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000151909A Pending JP2001334379A (ja) | 2000-05-23 | 2000-05-23 | ワーク切断方法及びその方法の実施に直接使用するワーク切断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001334379A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2000
- 2000-05-23 JP JP2000151909A patent/JP2001334379A/ja active Pending
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