(57)【要約】【解決手段】数値制御装置６は、レーザ加工機１の各構成部材の運転を制御するための加工プログラムＰを備えている。加工プログラムＰは、メインプログラムＭＰとサブプログラムＳＰとを備えていて、サブプログラムＳＰはメインプログラムＭＰを実行する系統とは別の系統で実行されるようになっている。数値制御装置６は、加工プログラムＰの指令コードを所定行数先読みする先読み機能を備えている。上記メインプログラムＭＰは、上記数値制御装置６による先読み機能の進行を妨げる指令コードが無いように設定されている。【効果】メインプログラムＭＰの先読み機能が停止されることがない。【選択図】    図３
2005025400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数行の指令コードを有する加工プログラムに基づいて切断加工機の運転を制御する数値制御装置を備えており、この数値制御装置は、上記加工プログラムの指令コードを順次実行するとともに各指令コードを先読みする先読み機能を備えている切断加工装置において、
上記数値制御装置は複数系統で加工プログラムの実行が可能であり、  上記加工プログラムは、それぞれ別個に実行されるメインプログラムとサブプログラムとを備えており、
上記メインプログラムは、上記切断加工機の加工ヘッドを移動させる指令コードと、上記サブプログラムを呼び出す制御指令コードとを備え、かつ上記先読み機能による先読みの進行を妨げる指令コードを持たないように設定してあり、
また上記サブプログラムは、上記メインプログラムが実行される系統とは別の系統にて上記メインプログラムの呼び出しに応じて所要の指令コードを実行するとともに、該実行が終了したらメインプログラムに制御を戻すようになっていることを特徴とする切断加工装置。
【請求項２】
上記切断加工機はレーザ加工機であることを特徴とする請求項１に記載の切断加工装置。
【請求項３】
上記メインプログラムは、切断線の進行方向の左右どちらかに上記加工ヘッドをオフセットさせる工具径補正を行う指令コードと、上記サブプログラムを呼び出してレーザをオンさせる制御指令コードと、加工ヘッドの進行方向を定めた指令コードとを備えていることを特徴とする請求項２に記載の切断加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は切断加工装置に関し、より詳しくは、切断加工機の運転を制御する数値制御装置を備えた切断加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、切断加工装置は、複数行からなる指令コードを有する加工プログラムに基づいて切断加工機の運転を制御する数値制御装置を備えており、この数値制御装置は、上記加工プログラムの指令コードを順次実行するものであり、実行に先立って加工プログラムの各指令コードを先読みする先読み機能を備えている（例えば特許文献１、特許文献２）。
【特許文献１】
特公平５−６２３６５号公報
【特許文献２】
特開平１１−９５８２５号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の切断加工装置においては、一系統の数値制御装置によって上記加工プログラムを実行するように構成されていたものである。
そして、上記従来の切断加工装置では、数値制御装置が加工プログラムを実行する際には、例えばループ処理やウエイト処理を行うような先読みの進行を妨げるような所定の指令コードが３行〜５行連続していると、数値制御装置による各指令コードの先読みが停止されてしまうものである。そのため、次のような問題点が指摘されていたものである。
つまり、レーザ加工機によって被加工物から円形の製品を切り出すに際して、円の外形線上でピアッシングを行ってから外形線を切断する場合に、図２に示したようなメインプログラムが作成され、このプログラムに従い数値制御装置により実行されることになる。このメインプログラムには、レーザ加工機の軸移動を伴うＧコードのような指令コードの間にＬＯＮのような制御指令コードが所要箇所に挿入されている。
この場合、制御指令コードであるＬＯＮによってＬＯＮという名称のサブプログラムが呼び出される。このサブプログラムには、レーザ発振器やアシストガス供給装置、倣い制御装置等を制御するためのループ処理やウエイト処理を行う先読みを停止させる指令コードが複数行連続しているので、数値制御装置の有する先読み機能による先読みの進行が妨げられてしまうことになる。すると、数値制御装置は、レーザ光を照射するためのＬＯＮの指令コードを実行する時には、切断線の進行方向の左右何れの側が製品となるのかを認識していないために、レーザ光のビーム径の補正（工具径補正）がされない位置でレーザ光がアシストガスと共に被加工物へ照射されてピアッシングが行われる。そして、その後にレーザ光のビーム径を切断線の進行方向の右方側へ加工ヘッドをオフセットさせた状態で被加工物の切断が行われることになる。
つまり、外形線に沿って円形に切断した後の製品は、ピアッシング時に工具径補正をしなかったので、製品の外周部におけるピアッシング位置に小さな凹部が生じるという欠点が生じる。このように、従来の切断加工装置では、一系統の数値制御装置により、メインプログラムとサブプログラムからなる加工プログラムを先読みしながら実行するので、製品の外形線上でピアッシングをしてから切断加工を行うことができなかった。
このため、図５に示すようなメインプログラムを作成して、製品部分となる円の外方位置でピアッシングを行ってから円の外形線上まで切断箇所を連続的に移動させ、さらにそこから円の外形線を連続して切断せざるを得なかった。しかしながら、この場合、切断線の終了点において被加工物の裏面側に欠けが発生するおそれがあった。しかも、このように製品部分を外した位置でピアッシングを行うと、切断加工に要する作業時間が増大するという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上述した事情に鑑み、本発明は、複数行の指令コードを有する加工プログラムに基づいて切断加工機の運転を制御する数値制御装置を備えており、この数値制御装置は、上記加工プログラムの指令コードを順次実行するとともに各指令コードを先読みする先読み機能を備えている切断加工装置において、
上記数値制御装置は複数系統で加工プログラムの実行が可能であり、  上記加工プログラムは、それぞれ別個に実行されるメインプログラムとサブプログラムとを備えており、
上記メインプログラムは、上記切断加工機の加工ヘッドを移動させる指令コードと、上記サブプログラムを呼び出す制御指令コードとを備え、かつ上記先読み機能による先読みの進行を妨げる指令コードを持たないように設定してあり、
また上記サブプログラムは、上記メインプログラムが実行される系統とは別の系統にて上記メインプログラムの呼び出しに応じて所要の指令コードを実行するとともに、該実行が終了したらメインプログラムに制御を戻すようにしたものである。
【０００５】
このような構成によれば、メインプログラムは、上記先読みを妨げる停止条件を含まないので、メインプログラムの指令コードを数値制御装置が順次実行するに当って、先読みの進行が妨げられることはない。
そのため、図２に示したように、先ず円の外形線上にピアッシングを行ってから円の外形線上を切断する場合には、切断加工機の加工ヘッドの工具径補正を行なってピアッシングを行うことができる。つまり、製品となる部分にピアッシング孔が干渉しないことになり、切断加工後に欠陥のない製品を提供することができる。
また、製品となる外形線から外れた位置にピアッシング孔を穿設する必要が無いので、図５に示すように円の外形線から外れた位置にピアッシングを行ってから切断加工を行う場合と比較して切断加工に要する作業時間を短縮することができる。
したがって、加工時間が短く、しかも不良品の発生を防止できる切断加工装置を提供することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下図示実施例について本発明を説明すると、図１において、１は板状の被加工物Ｗを所要の形状に切断するレーザ加工機である。
このレーザ加工機１は、従来公知のものと同様に、レーザ光Ｌを発振するレーザ発振器２と、昇降可能に配置されてレーザ光Ｌを被加工物Ｗに照射する加工ヘッド３と、加工ヘッド３を介して被加工物Ｗの加工箇所にアシストガスを供給するガス供給装置４と、被加工物Ｗを載置して水平方向のＸＹ方向に移動される加工テーブル５と、さらに予め記憶した加工プログラムＰに基づいて上記各構成部材の作動を制御する数値制御装置６とを備えている。
数値制御装置６によってその他の構成部材の作動を制御して、被加工物Ｗの加工位置にレーザ光Ｌを照射するとともにアシストガスを供給し、加工テーブル５をＸＹ方向に移動させることにより、被加工物Ｗから所要の形状の製品を切断することができるようになっている。
なお、７はＣＡＤ／ＣＡＭ装置であり、このＣＡＤ／ＣＡＭ装置７は、製品となる図形を作成して、その作成された図形を基に製品を切り出すための後述するメインプログラムを作成できるようになっている。
【０００７】
図２の右の欄は、被加工物Ｗから円形の製品を切り出すためのメインプログラムＭＰを示したものであり、ＣＡＤ／ＣＡＭ装置により図形をもとに作成されたものである。このメインプログラムＭＰは、所要の切断図形に応じて加工経路を指定する軸移動系の指令コード（Ｇコード）やレーザ光Ｌの照射・停止のためのサブプログラムを呼び出すための制御指令コード（図２ではＬＯＮ）等からなり、作業内容によってその都度数値制御装置６に読み込ませて保存されるものである。これに対して図３の右方側に示したものは、サブプログラムＳＰであり、上記制御指令コードに呼び出されてレーザ発振器２やガス供給装置４等を制御するためのものであり、数値制御装置６に予め保存されているものである。
本実施例においては、図３に示すように、数値制御装置６は２系統とし、メインプログラムＭＰは、第１チャンネル側にて解析処理されて実行され、他方、サブプログラムＳＰは第２チャンネル側にて解析処理されて実行されるようになっている。
【０００８】
本実施例の数値制御装置６は、上記加工プログラムＰを順次実行するようになっており、また、実行に先立って加工経路を解析処理することができるようにプログラムを先読みする先読み機能を備えている。
そして、基本的に数値制御装置６は、所定の停止条件となる指令コードが例えば６つ連続した場合には、プログラムの先読みが停止されるようになっている。このような停止条件となる指令コードとは、ループ処理やウエイト処理等に関する指令コードである。そして、本実施例においては、メインプログラムＭＰを、このような停止条件となるコードが５つ以上連続しないように設定している。
また、本実施例のメインプログラムＭＰは、軸移動に関する指令コードである工具径補正に関する指令コードを備えていて、被加工物Ｗを切断するための切断線の進行方向左右いずれかに加工ヘッド３をオフセットさせるように設定している。
つまり、切断線の進行方向の左方側が製品となる場合には、加工ヘッド３をプログラム上の切断線よりも右方側にオフセットさせる指令コードをメインプログラムに設定している。他方、切断線の進行方向の右方側が製品となる場合には、加工ヘッド３を左方側にオフセットさせる指令コードをメインプログラムＭＰに設定している。
【０００９】
このようにプログラム上の切断線の左右いずれかに加工ヘッド３をオフセットさせることにより、切断加工後の製品の外形が所定の寸法となるようにしている。上述した切断線の左右いずれかに加工ヘッド３をオフセットさせることを工具径補正と称している。なお、工具径補正における切断線からのオフセット量は、レーザ光のビーム径の半分の寸法に設定している。
より具体的には、例えば図４に示すように、先読みして進行方向がわかっていることが前提で、指令コード「Ｇ４１」であれば、現在位置０からプログラム上の切断線より左側Ｌにオフセットした点へ移動し、矢印の方向に向けて切断を開始することになる。指令コード「Ｇ４２」であれば、０からプログラム上の切断線から右側にオフセットした点Ｒへ移動し、矢印の方向に向けて切断を開始する。なお、指令コード「Ｇ４０」は工具径補正をキャンセルすることを意味している。
【００１０】
２チャンネル呼び出し用サブプログラムＡは、制御指令コード「ＬＯＮ」によって呼び出され、２チャンネル呼び出し用サブプログラムＢは制御指令コード「ＬＯＦＦ」によって呼び出されて読み込まれる。
なお、２チャンネル呼び出し用のサブプログラムＡ，Ｂは、先読みを停止させる指令コードは無いものである。これにより、１チャンネル側でメインプログラムＭＰは、最初の行から制御指令コード「ＬＯＮ」により呼び出されるサブプログラムＡを経て、「ＬＯＦＦ」により呼び出されるサブプログラムＢを経て最後の行まで停止することなく先読みされることになる。
他方、サブプログラムＳＰは、２チャンネル側で実行されるようになっており、上記メインプログラムＭＰの制御指令コードによって２チャンネル呼び出し用サブプログラムを介して呼び出されるようになっている。
サブプログラムＳＰ１はレーザ発振器２やガス供給装置４等を制御するためのものであり、レーザ発振器２の放電電流値、周期、パルス幅やアシストガス圧力等を所定の条件で加工ヘッド３からアシストガスとともにレーザ光を出射するように設定している。サブプログラムＳＰ２は出射されているアシストガスやレーザ光の出射を停止させるように設定されている。
そして、このようなサブプログラムＳＰ１、ＳＰ２は、数値制御装置６の先読み機能を停止させる指令コードが連続して設定されている。但し、サブプログラムＳＰ１、ＳＰ２には、軸移動に関連するコードはなく、先読みの進行が妨げられても特に問題はない。
なお、本実施例では、加工プログラムＰを構成するメインプログラムＭＰとサブプログラムＳＰは各チャンネル側で同時に起動されている。
【００１１】
以上の構成において、レーザ加工機１により、被加工物Ｗから図２の左欄に実線で示した円形の外形線上にピアッシングを行って円形の製品を反時計回りの方向に切断する場合について説明する。この場合のメインプログラムＭＰは、図２の右の欄に示している。
数値制御装置６は、１チャンネル側でこの図２に示したメインプログラムＭＰの指令コードを先読みして加工経路を解析処理して順次それらを実行する。すなわち、数値制御装置６は、まず図２に示したメインプログラムＭＰを最初から所定行数だけ先読みし、一方で最初の行を実行する。Ｇ９０と示した指令コードにより座標系の指定を行う。
次に、数値制御装置６は、Ｇ９２Ｘ０Ｙ０の指令コードにより上記円の外形線１１の座標系における原点を指定する。
次に、数値制御装置６は、Ｇ００Ｘ２５．Ｙ１０．の指令コードにより加工ヘッド３を１１Ｂの位置に移動させる。
次に、数値制御装置６は、Ｇ００Ｇ４２Ｘ２０．Ｄ０１の指令コード
により、外形線１１におけるピアッシング位置１１Ａとなる位置まで加工ヘッド３を移動させる。
ここで、この行だけでは外形線１１に対して切断の進行方向が不明であるが、既に先読みしているので、ＬＯＮの次に行Ｇ０３Ｉ−１０から反時計回りに進行することを把握して、加工ヘッド３の位置を外形線１１（切断線）の進行方向の右側に所定量だけオフセットする工具径補正を行っている。本実施例においては、円の外形線１１の内方が製品となり、かつピアッシング位置１１Ａから反時計周りで外形線１１（切断線）上を切断するので、工具径補正は外形線よりも右側にオフセットさせる設定となっている。
【００１２】
次に、数値制御装置６は、ＬＯＮと表示した制御指令コードにより、２チャンネル側でサブプログラムＳＰ１の読み込みを行う。
そして、数値制御装置６は、サブプログラムＳＰ１側の指令コードを順次読み込んで、レーザ発振器２を作動させて被加工物Ｗのピアッシング位置１１Ａにレーザ光Ｌを照射するとともにアシストガスを供給してピアッシングを行う。このサブプログラムＳＰ１から終了の信号が１チャンネル側の２チャンネル呼び出し用のサブプログラムＡに送られると、２チャンネル側から再度１チャンネル側に制御が戻るようになっている。
次に、数値制御装置６は、図２に示したＧ０３Ｉ−１０．の指令コードにより、それを実行する。これにより、加工ヘッド３は、ピアッシング位置１１Ａから反時計回りで外形線１１上を連続して切断加工するようになっている。
そして、切断終了点に達したとき、図２に示したＬＯＦＦで示す制御指令コードにより数値制御装置６は、図３に示したサブプログラムＢを介してサブプログラムＳＰ２を読み込んでそこの指令コードを実行するようになっている。
サブプログラムＳＰ２が実行されたら再度図２に示したメインプログラムＭＰに制御が戻るので、数値制御装置６は、図２のメインプログラムＧ００Ｇ４０Ｘ１９を実行する。上述したようにＧ４０は工具径補正を解除するという設定であり、したがって、ここで加工ヘッド３のオフセットが解除されて、加工ヘッド３の中心が切断線上に戻るようになっている。
【００１３】
次に、数値制御装置６は、図２の最後に表示されたＭ３０の指令コードを読み込んで、本メインプログラムＭＰによる加工の終了を認識する。
これにより、被加工物Ｗから外形線１１を備えた製品１１１が切断されるようになっている。
以上のように、本実施例においては、外形線１１上となるピアッシング位置１１Ａにピアッシングを行ってから外形線１１の内方となる製品を被加工物Ｗから切り出すに際して、数値制御装置６は、メインプログラムＭＰの指令コードを先読みする機能を備えている。また、メインプログラムＭＰにおいては、先読み停止条件となる指令コードが所定数以上連続しないようになっている。
このため、数値制御装置６によるメインプログラムＭＰの先読みが停止されることはなく、外形線１１上にピアッシングを行って上記外形線１１を切断するに際して、数値制御装置６はメインプログラムＭＰの指令コードを常に所定行先まで先読みすることができ、それによってピアッシング位置１１Ａにピアッシングを行うに当って工具径補正を切断線の進行方向において左右何れにオフセットさせるのかを正しく認識することができる。そして、正しい位置にピアッシングを行うことができる。
したがって、製品１１１を切断した後において、該製品１１１における外周部にピアッシングによる凹部が生じることはない。つまり、不良品が生じないようになっている。
そして、上記実施例においては、図５に示したように、製品の外方側にピアッシングを行ってから外形線を切断する必要が無いので、そのような切断加工を行う場合に比較して、切断作業に要する時間を短縮することが可能である。
なお、上記実施例は、外形線が円形となる製品を切り出す場合について説明したが、本発明は製品の形状に限定されるものではなく、いかなる形状の製品であっても適用できる。
【００１４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、加工時間が短く、しかも不良品の発生を防止できる切断加工装置を提供できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すレーザ加工機の概略の構成図。
【図２】図１のＣＡＤ／ＣＡＭ装置で作成したメインプログラムを示す図。
【図３】図１の数値制御装置に保存した加工プログラムの構成を示す図。
【図４】図２に示した指令コードの一部の機能を表示した図。
【図５】メインプログラムの他の例を示す図。
【符号の説明】
１…レーザ加工機              ３…加工ヘッド
６…数値制御装置              １１…外形線
Ｗ…被加工物                  Ｐ…加工プログラム
ＭＰ…メインプログラム      ＳＰ…サブプログラム
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005025400.tif 000005
【図４】
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【図５】
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