通過(guò)多個(gè)運(yùn)行模式動(dòng)作的激光加工系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種通過(guò)多個(gè)運(yùn)行模式動(dòng)作的激光加工系統(tǒng)。該激光加工系統(tǒng)能夠兼顧消耗電力的節(jié)約和周期時(shí)間的縮短。激光加工系統(tǒng)具備：激光振蕩器；激光加工機(jī)，其具有使激光對(duì)工件的照射位置移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)；模式切換部，其在標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式和節(jié)能模式之間切換激光振蕩器的運(yùn)行模式；移動(dòng)控制部，其控制移動(dòng)機(jī)構(gòu)，以便將照射位置配置在工件的非產(chǎn)品區(qū)域中配置的加工開始點(diǎn)；以及切換控制部，其在將照射位置配置在加工開始點(diǎn)時(shí)，控制模式切換部，將運(yùn)行模式從節(jié)能模式切換為標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式。
【專利說(shuō)明】
通過(guò)多個(gè)運(yùn)行模式動(dòng)作的激光加工系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種通過(guò)多個(gè)運(yùn)行模式動(dòng)作的激光加工系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，已知的有:從節(jié)約消耗電力的觀點(diǎn)出發(fā)，根據(jù)激光加工工序的執(zhí)行狀況，在執(zhí)行基礎(chǔ)放電的標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式和消耗電力比標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式小的節(jié)能模式之間切換運(yùn)行模式的激光加工系統(tǒng)(例如，日本特開2014-205172號(hào)公報(bào))。
[0003]在這樣的激光加工系統(tǒng)中，希望兼顧消耗電力的節(jié)約和周期時(shí)間的縮短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在本發(fā)明的一種方式中，激光加工系統(tǒng)具有:激光振蕩器，其生成激光；以及激光加工機(jī)，其向工件照射通過(guò)激光振蕩器生成的激光，對(duì)該工件進(jìn)行激光加工。激光加工機(jī)具有使激光對(duì)工件的照射位置移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0005]激光加工系統(tǒng)具備:模式切換部，其在標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式和節(jié)能模式之間對(duì)決定向激光振蕩器供給的電力的運(yùn)行模式進(jìn)行切換，其中，標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式是使激光振蕩器執(zhí)行進(jìn)行激光加工前的基礎(chǔ)放電的模式;節(jié)能模式是消耗電力比該標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式小的模式。
[0006]激光加工系統(tǒng)具備:移動(dòng)控制部，其控制移動(dòng)機(jī)構(gòu)，以便將照射位置配置在工件中被配置于作為產(chǎn)品使用的區(qū)域以外的非產(chǎn)品區(qū)域的加工開始點(diǎn)；以及切換控制部，其在將照射位置配置在加工開始點(diǎn)時(shí)，控制模式切換部，將運(yùn)行模式從節(jié)能模式切換為標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式。
[0007]激光加工機(jī)也可以具有:放置工件的工作臺(tái)；以及噴嘴，其向工作臺(tái)射出通過(guò)激光振蕩器生成的激光。移動(dòng)機(jī)構(gòu)使噴嘴和工作臺(tái)相對(duì)地移動(dòng)。
[0008]切換控制部，當(dāng)接受到開始噴嘴和工作臺(tái)之間的間隙尺寸的控制的間隙控制開始指令時(shí)，也可以將運(yùn)行模式從節(jié)能模式切換為標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式。
[0009]切換控制部，當(dāng)接受到通過(guò)激光在加工開始點(diǎn)形成孔的穿孔指令時(shí)，也可以將運(yùn)行模式從節(jié)能模式切換為標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式。
[0010]激光加工機(jī)還可以具備:閘門，其對(duì)從激光振蕩器射出的激光的光路進(jìn)行開閉。激光加工系統(tǒng)還可以具備對(duì)該閘門的動(dòng)作進(jìn)行控制的閘門控制部。當(dāng)從節(jié)能模式切換為標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式時(shí)，閘門控制部可以不關(guān)閉閘門。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明的一實(shí)施方式的激光加工系統(tǒng)的框圖。
[0012]圖2是圖1所示的激光加工系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖3是表示圖1所示的激光加工系統(tǒng)的動(dòng)作流程的一例的流程圖。
[0014]圖4是表示圖3所示的步驟S4的動(dòng)作流程的流程圖。
[0015]圖5是表示圖3所示的步驟S7的動(dòng)作流程的流程圖。
[0016]圖6表示以時(shí)序示出圖1所示的激光加工系統(tǒng)的動(dòng)作的時(shí)序圖。
[0017]圖7是表示圖1所示的激光加工系統(tǒng)的動(dòng)作流程的其他例子的流程圖。
[0018]圖8是表示圖7所示的步驟S4’的動(dòng)作流程的流程圖。
[0019]圖9是表示圖1所示的激光加工系統(tǒng)的動(dòng)作流程的另外的其他例子的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下，根據(jù)附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。首先，參照?qǐng)D1和圖2對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式的激光加工系統(tǒng)10進(jìn)行說(shuō)明。激光加工系統(tǒng)10具備激光振蕩器12、激光加工機(jī)14以及控制部16。
[0021]如圖2所示，激光振蕩器12具有輸出鏡18、后鏡20、激光介質(zhì)流路22、第I放電管24、第2放電管26、放電電源28以及閘門30。相互相對(duì)地配置輸出鏡18和后鏡20。輸出鏡18由具有99%以上的反射率的部分反射鏡(所謂的半透半反鏡)構(gòu)成，另一方面，后鏡20由全反射鏡構(gòu)成。
[0022]在輸出鏡18和后鏡20之間配置第I放電管24和第2放電管26。在第I放電管24和第2放電管26中分別設(shè)有主電極和輔助電極(都未圖示)。
[0023]激光介質(zhì)流路22與第I放電管24和第2放電管26的內(nèi)部連通。激光介質(zhì)流路22例如使二氧化碳?xì)怏w這樣的激光介質(zhì)在內(nèi)部循環(huán)。在激光介質(zhì)流路22中設(shè)有送風(fēng)機(jī)32和熱交換器34。
[0024]送風(fēng)機(jī)32例如由電動(dòng)風(fēng)扇構(gòu)成，使激光介質(zhì)在激光介質(zhì)流路22內(nèi)流動(dòng)。熱交換器34被配置在送風(fēng)機(jī)32的上游側(cè)和下游側(cè)，對(duì)通過(guò)的激光介質(zhì)進(jìn)行冷卻。
[0025]放電電源28向第I放電管24和第2放電管26供給電力。具體而言，放電電源28向分別設(shè)置于第I放電管24和第2放電管26的主電極和輔助電極施加電壓。
[0026]若從放電電源28向第I放電管24和第2放電管26的主電極施加電壓，則第I放電管24和第2放電管26內(nèi)的激光介質(zhì)被激勵(lì)來(lái)發(fā)生主放電，生成激光。所生成的激光在輸出鏡18和后鏡20之間進(jìn)行光諧振而被放大，其中的一部分作為激光36從輸出鏡18被射出。
[0027]另一方面，若從放電電源28向第I放電管24和第2放電管26的輔助電極施加電壓，則發(fā)生基礎(chǔ)放電。當(dāng)發(fā)生該基礎(chǔ)放電時(shí)，第I放電管24和第2放電管26生成激光功率比上述主放電小的激光。
[0028]閘門30根據(jù)來(lái)自控制部16的指令，對(duì)從輸出鏡18射出的激光36的光路進(jìn)行開閉。當(dāng)通過(guò)閘門30封閉了激光36的光路時(shí)，激光36被導(dǎo)入到射線吸收器38，被該射線吸收器38吸收。
[0029 ]激光加工機(jī)14向工件W照射通過(guò)激光振蕩器12生成的激光36，對(duì)該工件W進(jìn)行激光加工。具體而言，激光加工機(jī)14具有底座40、立柱42、工作臺(tái)44、噴嘴46、移動(dòng)機(jī)構(gòu)48以及間隙傳感器72。
[0030]底座40被固定在作業(yè)單元的地面上。立柱42從底座40向圖2中的z軸正方向延伸。工作臺(tái)44以能夠向圖2中的X軸和y軸方向移動(dòng)的方式被配置在底座40上。
[0031]噴嘴46經(jīng)由噴嘴保持部62以能夠向z軸方向移動(dòng)的方式被安裝在立柱42上。噴嘴46接受從輸出鏡18射出的激光36，對(duì)接受的激光36進(jìn)行匯聚后向工作臺(tái)44的方向射出。
[0032]通過(guò)從噴嘴46射出的激光36，對(duì)放置于工作臺(tái)44上的工件W進(jìn)行激光加工(激光穿孔或激光切割等)。在噴嘴46上連接了輔助氣體供給部68。當(dāng)進(jìn)行激光加工時(shí)，從輔助氣體供給部68向噴嘴46供給輔助氣體。
[0033]移動(dòng)機(jī)構(gòu)48使噴嘴46和工作臺(tái)44相對(duì)地移動(dòng)，由此，使針對(duì)工件W的激光36的照射位置相對(duì)地移動(dòng)。具體而言，移動(dòng)機(jī)構(gòu)48具有第I電動(dòng)機(jī)50、第I滾珠絲杠機(jī)構(gòu)52、第2電動(dòng)機(jī)54、第2滾珠絲杠機(jī)構(gòu)56、第3電動(dòng)機(jī)58以及第3滾珠絲杠機(jī)構(gòu)60。
[0034]第I電動(dòng)機(jī)50被固定在底座40上，根據(jù)來(lái)自控制部16的指令對(duì)輸出軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。第I滾珠絲杠機(jī)構(gòu)52與工作臺(tái)44、第I電動(dòng)機(jī)50的輸出軸以機(jī)械方式連接。
[0035]第I滾珠絲杠機(jī)構(gòu)52將第I電動(dòng)機(jī)50的輸出軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為向x軸方向的運(yùn)動(dòng)，隨著第I電動(dòng)機(jī)50的輸出軸的旋轉(zhuǎn)，使工作臺(tái)44向X軸方向移動(dòng)。
[0036]同樣地，第2電動(dòng)機(jī)54被固定在底座40上，根據(jù)來(lái)自控制部16的指令對(duì)輸出軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。第2滾珠絲杠機(jī)構(gòu)56與工作臺(tái)44、第2電動(dòng)機(jī)54的輸出軸以機(jī)械方式連接。
[0037]第2滾珠絲杠機(jī)構(gòu)56將第2電動(dòng)機(jī)54的輸出軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為向y軸方向的運(yùn)動(dòng)，隨著第2電動(dòng)機(jī)54的輸出軸的旋轉(zhuǎn)，使工作臺(tái)44向y軸方向移動(dòng)。
[0038]另一方面，第3電動(dòng)機(jī)58被固定在立柱42上，根據(jù)來(lái)自控制部16的指令對(duì)輸出軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。第3滾珠絲杠機(jī)構(gòu)60與保持噴嘴46的噴嘴保持部62、第3電動(dòng)機(jī)58的輸出軸以機(jī)械方式連接。
[0039]第3滾珠絲杠機(jī)構(gòu)60將第3電動(dòng)機(jī)58的輸出軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為向z軸方向的運(yùn)動(dòng)，隨著第3電動(dòng)機(jī)58的輸出軸的旋轉(zhuǎn)，使噴嘴保持部62(S卩，噴嘴46)向z軸方向移動(dòng)。第I電動(dòng)機(jī)50、第2電動(dòng)機(jī)54以及第3電動(dòng)機(jī)58例如由伺服電動(dòng)機(jī)構(gòu)成。
[0040]間隙傳感器72根據(jù)來(lái)自控制部16的指令，以非接觸方式檢測(cè)噴嘴46的前端的激光射出口 46a與工件W之間的間隙尺寸。間隙傳感器7 2例如由位移傳感器，或CCD、CMOS傳感器等攝像傳感器這樣的非接觸傳感器構(gòu)成。間隙傳感器7 2檢測(cè)出激光射出口 46a與工件W之間的間隙尺寸，并發(fā)送給控制部16。
[0041]控制部16具有程序解析部64(圖1)的功能?？刂撇?6作為程序解析部64發(fā)揮作用，讀入加工程序，進(jìn)行加工程序所包含的各種指令的解析。
[0042]然后，控制部16根據(jù)解析結(jié)果，向構(gòu)成激光振蕩器12和激光加工機(jī)14的各要素發(fā)送指令。另外，例如將加工程序預(yù)先存儲(chǔ)在內(nèi)置于控制部16內(nèi)的存儲(chǔ)部(未圖示)中。
[0043]控制部16具有電動(dòng)機(jī)切換部66的功能。控制部16作為電動(dòng)機(jī)切換部66發(fā)揮作用，在標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式和節(jié)能模式之間切換激光振蕩器12的運(yùn)行模式。這些運(yùn)行模式?jīng)Q定向激光振蕩器12供給的電力。
[0044]具體而言，標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式是使激光振蕩器12執(zhí)行基礎(chǔ)放電的運(yùn)行模式。在該標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式中，控制部16向放電電源28發(fā)送指令，停止向第I放電管24和第2放電管26的主電極的電壓施加，另一方面，向第I放電管24和第2放電管26的輔助電極施加電壓。
[0045]由此，在第I放電管24和第2放電管26中進(jìn)行基礎(chǔ)放電。該標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式下的激光振蕩器12的消耗電力比在第I放電管24和第2放電管26中進(jìn)行主放電的運(yùn)行模式的消耗電力小。
[0046]在節(jié)能模式中，控制部16停止向第I放電管24和第2放電管26的主電極和輔助電極的電壓施加，由此，使第I放電管24和第2放電管26中的主放電和基礎(chǔ)放電雙方停止。
[0047]該節(jié)能模式是用于將激光振蕩器12中的消耗電力降低至最小限的運(yùn)行模式。該節(jié)能模式下的激光振蕩器12的消耗電力比標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式下的激光振蕩器12的消耗電力小。
[0048]控制部16具有作為閘門控制部70(圖1)的功能。控制部16作為閘門控制部70發(fā)揮作用，向閘門30發(fā)送指令，使閘門30動(dòng)作以便對(duì)從輸出鏡18射出的激光36的光路進(jìn)行開閉。
[0049 ]接著，參照?qǐng)D1?圖5對(duì)激光加工系統(tǒng)1的動(dòng)作的一例進(jìn)行說(shuō)明。激光加工系統(tǒng)1按照加工程序連續(xù)執(zhí)行多個(gè)激光加工作業(yè)(例如，對(duì)工件W進(jìn)行激光切割的作業(yè))。
[0050]當(dāng)激光加工系統(tǒng)10正在執(zhí)行I個(gè)激光加工作業(yè)時(shí)，開始圖3所示的流程。在步驟SI中，控制部16判斷激光加工作業(yè)是否結(jié)束。
[0051]具體而言，控制部16作為程序解析部64發(fā)揮作用來(lái)解析加工程序，判斷當(dāng)前正在執(zhí)行的激光加工作業(yè)是否結(jié)束?？刂撇?6在判斷為激光加工作業(yè)結(jié)束(即“是”)的情況下，向步驟S2前進(jìn)。
[0052]另一方面，控制部16在判斷為激光加工作業(yè)沒(méi)有結(jié)束(8卩“否”)的情況下，直到該激光加工作業(yè)結(jié)束為止，按照加工程序執(zhí)行該激光加工作業(yè)的動(dòng)作。
[0053]在步驟S2中，控制部16作為電動(dòng)機(jī)切換部66發(fā)揮作用，將激光振蕩器12的運(yùn)行模式從標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式切換為節(jié)能模式。具體而言，控制部16向放電電源28發(fā)送指令，停止向第I放電管24和第2放電管26的主電極和輔助電極的電壓施加，停止主放電和基礎(chǔ)放電。
[0054]在步驟S3中，控制部16判斷是否接受了下一激光加工指令。具體而言，控制部16作為程序解析部64發(fā)揮作用來(lái)解析加工程序，判斷是否從加工程序接受了下一激光加工指令。
[0055]控制部16在判斷為接受了下一激光加工指令(8卩“是”)的情況下，向步驟S3前進(jìn)。另一方面，控制部16在判斷為沒(méi)有接受下一激光加工指令(即“否”)的情況下，結(jié)束圖3所示的流程。
[0056]在步驟S4中，控制部16將從激光加工機(jī)14向工件W照射的激光36的照射位置配置在加工開始點(diǎn)。在此，將該加工開始點(diǎn)配置在工件W中的、作為產(chǎn)品使用的區(qū)域以外的非產(chǎn)品區(qū)域。參照?qǐng)D4，對(duì)步驟S4進(jìn)行說(shuō)明。
[0057]步驟S4開始后，在步驟Sll中，控制部16使噴嘴46向遠(yuǎn)離工作臺(tái)40的方向(S卩，圖2中的z軸正方向)退避。具體而言，控制部16向第3電動(dòng)機(jī)58發(fā)送指令，對(duì)第3電動(dòng)機(jī)58進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。第3電動(dòng)機(jī)58經(jīng)由第3滾珠絲杠機(jī)構(gòu)60使噴嘴46向z軸正方向移動(dòng)。
[0058]在步驟S12中，控制部16判斷噴嘴46的退避是否完成。例如，控制部16從內(nèi)置于第3電動(dòng)機(jī)58的編碼器(未圖示)取得第3電動(dòng)機(jī)58的轉(zhuǎn)數(shù)，當(dāng)?shù)?電動(dòng)機(jī)58旋轉(zhuǎn)了預(yù)先決定的轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，判斷為噴嘴46的退避完成，停止第3電動(dòng)機(jī)58的旋轉(zhuǎn)。該預(yù)先決定的轉(zhuǎn)數(shù)也可以包含在加工程序中。
[0059]控制部16在判斷為噴嘴46的退避完成(8卩“是”)的情況下，向步驟S13前進(jìn)。另一方面，控制部16在判斷為噴嘴46的退避沒(méi)有完成(即“否”)的情況下，循環(huán)進(jìn)行S12。
[0060]在步驟S13中，控制部16將X軸移動(dòng)完成標(biāo)志和y軸移動(dòng)完成標(biāo)志設(shè)定為“O”。在此，X軸移動(dòng)完成標(biāo)志是表示激光36對(duì)于工件W的照射位置向X軸方向的移動(dòng)完成的標(biāo)志。此外，y軸移動(dòng)完成標(biāo)志是表示激光36對(duì)于工件W的照射位置向y軸方向的移動(dòng)完成的標(biāo)志。
[0061 ]在步驟S14中，控制部16使激光36對(duì)于工件W的照射位置向X軸方向相對(duì)地移動(dòng)。作為一例，控制部16從加工程序取得步驟S14的開始時(shí)刻的加工開始點(diǎn)的X軸方向的坐標(biāo)xjP從噴嘴46射出的激光36 (或激光射出口 46a)的x軸方向的坐標(biāo)X2，計(jì)算出它們之間的差δχ =Xl — X2o
[0062]然后，控制部16為使工作臺(tái)44向X軸方向移動(dòng)以使差δχ成為零，對(duì)第I電動(dòng)機(jī)50進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。第I電動(dòng)機(jī)50根據(jù)來(lái)自控制部16的指令，經(jīng)由第I滾珠絲杠機(jī)構(gòu)52使工作臺(tái)44向X軸方向移動(dòng)。
[0063]此外，在該步驟S14中，控制部16使激光36對(duì)工件W的照射位置向y軸方向相對(duì)地移動(dòng)。作為一例，控制部16從加工程序取得步驟S14的開始時(shí)刻的加工開始點(diǎn)的y軸方向的坐標(biāo)7!和從噴嘴46射出的激光36(或激光射出口 46a)的y軸方向的坐標(biāo)y2，計(jì)算出它們之間的差 3y=yi—y2o
[0064]控制部16為使工作臺(tái)44向y軸方向移動(dòng)以使差δγ成為零，對(duì)第2電動(dòng)機(jī)54進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。第2電動(dòng)機(jī)54根據(jù)來(lái)自控制部16的指令，經(jīng)由第2滾珠絲杠機(jī)構(gòu)56使工作臺(tái)44向y軸方向移動(dòng)。
[0065]在步驟S15中，控制部16判斷激光36的照射位置向X軸方向的移動(dòng)是否完成。具體而言，在判斷為從噴嘴46射出的激光36 (或激光射出口 46a)的x軸方向的位置與工件W的加工開始點(diǎn)的X軸方向的位置一致時(shí)，控制部16判斷為激光36的照射位置向X軸方向的移動(dòng)完成。
[0066]作為一例，當(dāng)上述差δχ為零(或在預(yù)先決定的閾值的范圍內(nèi):-0.01<δχ<0.01)時(shí)，控制部16判斷為從噴嘴46射出的激光36 (或激光射出口 46a)的x軸方向的位置與工件W的加工開始點(diǎn)的X軸方向的位置一致。
[0067]控制部16在判斷為照射位置向X軸方向的移動(dòng)完成(8卩“是”)的情況下，向步驟S16前進(jìn)。另一方面，控制部16在判斷為照射位置向X軸方向的移動(dòng)沒(méi)有完成(即“否”)的情況下，向步驟S18前進(jìn)。
[0068]在步驟S16中，控制部16停止激光36對(duì)工件W的照射位置向X軸方向的移動(dòng)。具體而言，控制部16向第I電動(dòng)機(jī)50發(fā)送指令，停止該第I電動(dòng)機(jī)50的動(dòng)作。在步驟SI 7中，控制部16將X軸移動(dòng)完成標(biāo)志設(shè)定為I。
[0069]在步驟S18中，控制部16判斷激光36的照射位置向y軸方向的移動(dòng)是否完成。具體而言，在判斷為從噴嘴46射出的激光36 (或激光射出口 46a)的y軸方向的位置與工件W的加工開始點(diǎn)的y軸方向的位置一致時(shí)，控制部16判斷為照射位置向y軸方向的移動(dòng)完成。
[0070]作為一例，當(dāng)上述差3\為零時(shí)，控制部16判斷為從噴嘴46射出的激光36(或激光射出口46a)的y軸方向的位置與工件W的加工開始點(diǎn)的y軸方向的位置一致。
[0071]控制部16在判斷為照射位置向y軸方向的移動(dòng)完成(8卩“是”)的情況下，向步驟S19前進(jìn)。另一方面，控制部16在判斷為照射位置向y軸方向的移動(dòng)沒(méi)有完成(即“否”)的情況下，向步驟S21前進(jìn)。
[0072 ]在步驟S19中，控制部16停止激光36對(duì)工件W的照射位置向y軸方向的移動(dòng)。具體而言，控制部16向第2電動(dòng)機(jī)54發(fā)送指令，停止該第2電動(dòng)機(jī)54的動(dòng)作。在步驟S20中，控制部16將y軸移動(dòng)完成標(biāo)志設(shè)定為I。
[0073]在步驟S21中，控制部16判斷是否已將X軸移動(dòng)完成標(biāo)志和y軸移動(dòng)完成標(biāo)志雙方設(shè)定為“I”。控制部16在判斷為已將X軸移動(dòng)完成標(biāo)志和y軸移動(dòng)完成標(biāo)志雙方設(shè)定為“I”(即“是”)的情況下，結(jié)束圖4所示的流程。另一方面，控制部16在判斷為X軸移動(dòng)完成標(biāo)志和y軸移動(dòng)完成標(biāo)志中的至少一方?jīng)]有被設(shè)定為“I”(即“否”)的情況下，返回到步驟S15。
[0074]在該步驟S4中，控制部16控制移動(dòng)機(jī)構(gòu)48，將向工件W照射的激光36的照射位置配置在工件W上加工開始點(diǎn)。因此，控制部16作為控制移動(dòng)機(jī)構(gòu)48的移動(dòng)控制部76(圖1)發(fā)揮作用以便將激光36的照射位置配置在加工開始點(diǎn)。
[0075]再次參照?qǐng)D3，在步驟S5中，控制部16判斷是否接受了間隙控制開始指令。在此，在激光加工系統(tǒng)10中，當(dāng)對(duì)工件W進(jìn)行穿孔和激光切割等激光加工時(shí)，需要適當(dāng)?shù)乜刂茋娮?6和工件W之間的間隙尺寸。
[0076]間隙控制開始指令是用于開始控制噴嘴46和工件W之間的間隙尺寸的動(dòng)作(所謂的間隙控制)的指令，是加工程序所包含的指令之一。
[0077]控制部16在判斷為接受了間隙控制開始指令(8卩“是”)的情況下，向步驟S6前進(jìn)。另一方面，控制部16在判斷為沒(méi)有接受到間隙控制開始指令的情況下，循環(huán)進(jìn)行步驟S5。
[0078]在步驟S6中，控制部16作為模式切換部66發(fā)揮作用，將激光振蕩器12的運(yùn)行模式從節(jié)能模式切換為標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式。具體而言，控制部16向放電電源28發(fā)送指令，向第I放電管24和第2放電管26的輔助電極施加電壓，起動(dòng)基礎(chǔ)放電。
[0079]此時(shí)，通過(guò)上述步驟S4，從激光加工機(jī)14射出的激光36被照射到工件W上的加工開始點(diǎn)。這樣，在本實(shí)施方式中，控制部16承擔(dān)如下的作為切換控制部74(圖1)的功能:當(dāng)從激光加工機(jī)14射出的激光36被照射到工件W的加工開始點(diǎn)時(shí)，將運(yùn)行模式從節(jié)能模式切換為標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式。
[0080]在步驟S7中，控制部16執(zhí)行間隙控制。參照?qǐng)D5，對(duì)該步驟S7進(jìn)行說(shuō)明。圖5的流程開始后，在步驟S31中，控制部16從間隙傳感器72取得激光射出口46a和工件W之間的間隙尺寸。
[0081 ]在步驟S 3 2中，控制部16判斷間隙尺寸是否在預(yù)先決定的閾值的范圍內(nèi)。例如，將預(yù)先決定的閾值預(yù)先存儲(chǔ)在內(nèi)置于控制部16的存儲(chǔ)部中?？刂撇?6從存儲(chǔ)部讀出預(yù)先決定的閾值，并與在步驟S31中取得的間隙尺寸進(jìn)行對(duì)照。
[0082]控制部16在判斷為間隙尺寸在預(yù)先決定的閾值的范圍內(nèi)(即“是”)的情況下，向步驟S34前進(jìn)。另一方面，控制部16在判斷為間隙尺寸在預(yù)先決定的閾值的范圍外(8卩“否”)的情況下，向步驟S33前進(jìn)。
[0083]在步驟S33中，控制部16使噴嘴46向z軸方向移動(dòng)。具體而言，控制部16使噴嘴46向遠(yuǎn)離工作臺(tái)40的方向(即，圖2中的z軸正方向)或接近工作臺(tái)40的方向(即，圖2中的z軸負(fù)方向)移動(dòng)，以便將間隙尺寸收斂在預(yù)先決定的閾值的范圍內(nèi)。步驟S33之后，控制部16返回到步驟S31。
[0084]在步驟S34中，控制部16判斷是否接受了間隙控制結(jié)束指令。該間隙控制結(jié)束指令是加工程序所包含的指令之一，是用于使控制間隙尺寸的動(dòng)作結(jié)束的指令。
[0085]控制部16在判斷為接受了間隙控制結(jié)束指令(8卩“是”)的情況下，結(jié)束圖5所示的流程。另一方面，控制部16在判斷為沒(méi)有接受到間隙控制開始指令的情況下，返回到步驟S31。
[0086]在執(zhí)行后述的步驟S9的穿孔動(dòng)作和步驟SlO的激光加工動(dòng)作期間，并列執(zhí)行圖5所示的間隙控制的動(dòng)作流程。由此，在穿孔動(dòng)作和激光加工動(dòng)作中，控制成噴嘴46和工件W之間的間隙尺寸成為適當(dāng)。
[0087]再次參照?qǐng)D3，在步驟S8中，控制部16判斷是否接受到穿孔指令。在此，穿孔指令是加工程序所包含的指令之一，是用于執(zhí)行在工件W上的加工開始點(diǎn)形成孔的穿孔加工的指令。
[0088]例如作為用于進(jìn)行對(duì)工件W進(jìn)行激光切割的作業(yè)的準(zhǔn)備動(dòng)作執(zhí)行該穿孔加工。通過(guò)穿孔加工形成的孔成為對(duì)工件W進(jìn)行激光切割時(shí)的起點(diǎn)。
[0089]在該步驟S8中，控制部16作為程序解析部64發(fā)揮作用來(lái)解析加工程序，判斷是否從加工程序接受到穿孔指令。
[0090]控制部16在判斷為接受到穿孔指令(8卩“是”)的情況下，向步驟S9前進(jìn)。另一方面，控制部16在判斷為沒(méi)有接受到穿孔指令(即“否”)的情況下，循環(huán)進(jìn)行S8。
[0091 ]在步驟S9中，控制部16執(zhí)行穿孔加工。具體而言，控制部16控制激光振蕩器12，從激光振蕩器12射出穿孔加工用激光36。從激光振蕩器12射出的激光36經(jīng)由噴嘴46被照射到工件W的加工開始點(diǎn)。由此，在工件W的加工開始點(diǎn)形成孔。
[0092]在步驟SlO中，控制部16對(duì)工件W執(zhí)行激光切割等激光加工。然后，在該步驟SlO之后，控制部16返回到步驟SI。
[0093]圖6表示以時(shí)序示出上述激光加工系統(tǒng)10的動(dòng)作的時(shí)序圖。在時(shí)間點(diǎn)^，控制部16將激光振蕩器12的運(yùn)行模式從標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式施切換為節(jié)能模式Μ2(步驟S2)。與此同時(shí)，控制部16將間隙控制從開(ON)切換為關(guān)(OFF)，停止間隙控制。
[0094]接著，在時(shí)間點(diǎn)τ2，控制部16接受間隙控制開始指令(在驟S5中判斷為是)，將激光振蕩器12的運(yùn)行模式從節(jié)能模式跑切換為標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式M1(步驟S6)。與此同時(shí)，控制部16將間隙控制從關(guān)切換為開，開始圖5所示的流程。
[0095]在本實(shí)施方式中，控制部16在包含時(shí)間點(diǎn)^和時(shí)間點(diǎn)12的激光加工系統(tǒng)10的動(dòng)作期間(即，執(zhí)行圖3的步驟SI?SlO的期間)，能夠維持打開閘門30(即，閘門打開)的狀態(tài)。
[0096]以下，對(duì)該動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施方式中，如上所述，通過(guò)步驟S4將向工件W照射的激光36的照射位置配置在加工開始點(diǎn)后，在步驟S6將運(yùn)行模式從節(jié)能模式跑切換為標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式Μι。
[0097]在該情況下，向加工開始點(diǎn)照射相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式的激光功率的激光36，該加工開始點(diǎn)被穿孔。然而，該加工開始點(diǎn)被配置在并非是產(chǎn)品的非產(chǎn)品區(qū)域，因此即使在此時(shí)以某種程度被穿孔，也不會(huì)對(duì)完成產(chǎn)品的品質(zhì)產(chǎn)生影響。
[0098]這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，如圖6所示，在執(zhí)行步驟S2和S6時(shí)(時(shí)間點(diǎn)^和^)，可以省略對(duì)閘門30進(jìn)行開閉的動(dòng)作。由此，能夠縮短閘門30的開閉所需要的時(shí)間，從而能夠縮短激光加工系統(tǒng)10的動(dòng)作流程的周期時(shí)間。
[0099]此外，根據(jù)本實(shí)施方式，在執(zhí)行圖3所示的流程的期間，能夠設(shè)為維持打開了閘門30的狀態(tài)，因此根據(jù)加工程序所包含的激光加工指令，也能夠省略閘門30。在該情況下，能夠削減激光加工系統(tǒng)1的制造成本。
[0100]此外，在本實(shí)施方式中，控制部16在接受到間隙控制開始指令時(shí)，將激光振蕩器12的運(yùn)行模式從節(jié)能模式切換為標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式，開始基礎(chǔ)放電的起動(dòng)。
[0101]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠與執(zhí)行向標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式的切換(S卩，基礎(chǔ)放電的起動(dòng))并列地執(zhí)行步驟S7的間隙控制以及步驟S8和S9的穿孔加工的準(zhǔn)備動(dòng)作。由此，能夠有效地縮短激光加工系統(tǒng)1的動(dòng)作的周期時(shí)間。
[0102]另外，在上述的實(shí)施方式中敘述了在步驟Sll中臨時(shí)使噴嘴46向遠(yuǎn)離工作臺(tái)40的方向移動(dòng)后，在步驟S7中為了調(diào)整間隙尺寸而對(duì)噴嘴46的位置進(jìn)行調(diào)整的情況。
[0103]然而，也可以省略步驟Sll和步驟S7。以下，參照?qǐng)D7和圖8說(shuō)明這樣的動(dòng)作流程。另夕卜，在圖7和圖8所示的流程中，對(duì)與上述實(shí)施方式相同的過(guò)程賦予相同的步驟編號(hào)，省略詳細(xì)的說(shuō)明。
[0104]在步驟S4’中，控制部16將從激光加工機(jī)14向工件W照射的激光36的照射位置配置在加工開始點(diǎn)。參照?qǐng)D8，在步驟S4’開始后，控制部16執(zhí)行步驟S13?S21，而不是執(zhí)行上述步驟Sll和S12。
[0105]再次參照?qǐng)D7，在步驟S4’之后，在步驟S8中判斷為接受到穿孔指令(8卩“是”)時(shí)，控制部16在步驟S6中將激光振蕩器12的運(yùn)行模式從節(jié)能模式切換為標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式。接著，在步驟S9中，控制部16執(zhí)行穿孔加工。
[0106]這樣，在本實(shí)施方式中，控制部16以穿孔指令的接受為契機(jī)，將激光振蕩器12的運(yùn)行模式從節(jié)能模式切換為標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式。
[0107]在本實(shí)施方式中，在將運(yùn)行模式從節(jié)能模式切換為標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式時(shí)，向加工開始點(diǎn)照射激光36，因此在執(zhí)行步驟S2和S6時(shí)，也可以省略對(duì)閘門30進(jìn)行開閉的動(dòng)作。由此，能夠縮短激光加工系統(tǒng)10的動(dòng)作流程的周期時(shí)間。
[0108]此外，根據(jù)本實(shí)施方式，在執(zhí)行圖7所示的流程的期間，能夠設(shè)為維持打開了閘門30的狀態(tài)，因此也能夠省略閘門30。在該情況下，能夠削減激光加工系統(tǒng)10的制造成本。
[0109]此外，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠與執(zhí)行向標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式的切換(S卩，基礎(chǔ)放電的起動(dòng))并列地執(zhí)行步驟S9的穿孔加工的準(zhǔn)備動(dòng)作。由此，能夠縮短激光加工系統(tǒng)10的動(dòng)作的周期時(shí)間。
[0110]另外，也可以相互組合圖3所示的動(dòng)作流程和圖7所示的動(dòng)作流程，并列執(zhí)行圖3中的步驟S6?S8和圖7中的步驟S8和S6。以下，參照?qǐng)D9說(shuō)明這樣的動(dòng)作流程。另外，對(duì)與上述實(shí)施方式相同的過(guò)程賦予相同的步驟編號(hào)，省略詳細(xì)的說(shuō)明。
[0111]在本實(shí)施方式的動(dòng)作流程中，在步驟S5中判斷為否的情況下，控制部16在步驟S8’中判斷是否接受到穿孔指令。在步驟S8’中判斷為是的情況下控制部16向步驟S6’前進(jìn)，另一方面，在步驟S8’中判斷為否的情況下返回到步驟S5。
[0112]在步驟S6’中，控制部16將激光振蕩器12的運(yùn)行模式從節(jié)能模式切換為標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式。然后，控制部16向步驟S9前進(jìn)。這樣，在本實(shí)施方式的動(dòng)作流程中，控制部16根據(jù)步驟S5中的判斷，執(zhí)行圖3中的步驟S6?S8或圖7中的步驟S8和S6。
[0113]另外，在上述實(shí)施方式中敘述了控制部16在節(jié)能模式和標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式之間切換激光振蕩器12的運(yùn)行模式的情況。然而，并不局限于此，控制部16也可以在節(jié)能模式和高輸出模式之間或在標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式和高輸出模式之間切換運(yùn)行模式。
[0114]該高輸出模式是使激光振蕩器12執(zhí)行基礎(chǔ)放電的運(yùn)行模式。在該高輸出模式中，控制部16向放電電源28發(fā)送指令，停止向第I放電管24和第2放電管26的主電極的電壓施加。
[0115]由此，在第I放電管24和第2放電管26中進(jìn)行主放電。該高輸出模式下的激光振蕩器12的消耗電力比標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式的消耗電力大。
[0116]此外，在上述的實(shí)施方式中敘述了移動(dòng)機(jī)構(gòu)48通過(guò)使工作臺(tái)44向X軸方向和y軸方向移動(dòng)，使激光對(duì)工件W的照射位置相對(duì)地向X軸方向和y軸方向移動(dòng)的情況。
[0117]然而，并不局限于此，移動(dòng)機(jī)構(gòu)既可以使工作臺(tái)44僅向X軸方向和y軸方向中的一方移動(dòng)，或者，也可以固定工作臺(tái)44后，使噴嘴46向X軸方向和y軸方向中的至少一方移動(dòng)。
[0118]以上，通過(guò)發(fā)明的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但上述實(shí)施方式并不限定于要求專利保護(hù)的范圍涉及的發(fā)明。此外，組合在本發(fā)明的實(shí)施方式中說(shuō)明的特征的方式也可以包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)，但這些特征的組合的全部并不一定對(duì)發(fā)明的解決手段來(lái)說(shuō)是必須的。并且，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)明確可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行各種變更或改良。
[0119]此外，關(guān)于在要求專利保護(hù)的范圍、說(shuō)明書以及附圖中所示的裝置、系統(tǒng)、程序以及方法中的動(dòng)作、順序、步驟、工序以及階段等各處理的執(zhí)行順序，應(yīng)注意只要沒(méi)有明示“之前”、“提前”等，或者并非在后面的處理中使用前面的處理的輸出，則能夠按照任意的順序來(lái)實(shí)現(xiàn)。關(guān)于要求專利保護(hù)的范圍、說(shuō)明書以及附圖中的動(dòng)作流程，即使為了方便而使用“首先”、“接著”、“然后”等來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，也并不表示必須按照該順序?qū)嵤?br>【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種激光加工系統(tǒng)，其特征在于，具備: 激光振蕩器，其生成激光； 激光加工機(jī)，其向工件照射通過(guò)所述激光振蕩器生成的激光，對(duì)該工件進(jìn)行激光加工，該激光加工機(jī)具有使激光對(duì)所述工件的照射位置移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)； 模式切換部，其在標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式和節(jié)能模式之間對(duì)決定向所述激光振蕩器供給的電力的運(yùn)行模式進(jìn)行切換，其中，標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式是使所述激光振蕩器執(zhí)行進(jìn)行激光加工前的基礎(chǔ)放電的模式，節(jié)能模式是消耗電力比該標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式小的模式； 移動(dòng)控制部，其控制所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)，以便將所述照射位置配置在所述工件中被配置于作為產(chǎn)品使用的區(qū)域以外的非產(chǎn)品區(qū)域的加工開始點(diǎn)；以及 切換控制部，其在將所述照射位置配置在所述加工開始點(diǎn)時(shí)，控制所述模式切換部，將所述運(yùn)行模式從所述節(jié)能模式切換為所述標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光加工系統(tǒng)，其特征在于， 所述激光加工機(jī)具有: 放置所述工件的工作臺(tái)；以及 噴嘴，其向所述工作臺(tái)射出通過(guò)所述激光振蕩器生成的激光， 所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)使所述噴嘴和所述工作臺(tái)相對(duì)地移動(dòng)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光加工系統(tǒng)，其特征在于， 所述切換控制部當(dāng)接受了開始所述噴嘴和所述工作臺(tái)之間的間隙尺寸的控制的間隙控制開始指令時(shí)，將所述運(yùn)行模式從所述節(jié)能模式切換為所述標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光加工系統(tǒng)，其特征在于， 所述切換控制部當(dāng)接受了通過(guò)激光在所述加工開始點(diǎn)形成孔的穿孔指令時(shí)，將所述運(yùn)行模式從所述節(jié)能模式切換為所述標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的激光加工系統(tǒng)，其特征在于， 所述激光加工機(jī)還具備:閘門，其對(duì)從所述激光振蕩器射出的激光的光路進(jìn)行開閉， 所述激光加工系統(tǒng)還具備對(duì)該閘門的動(dòng)作進(jìn)行控制的閘門控制部， 當(dāng)從所述節(jié)能模式切換為所述標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)模式時(shí)，所述閘門控制部不關(guān)閉所述閘門。
【文檔編號(hào)】B23K26/064GK106001909SQ201610143113
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年3月14日
【發(fā)明人】鈴木弘, 鈴木一弘
【申請(qǐng)人】發(fā)那科株式會(huì)社