激光加工机及激光加工方法技术

移动机构使射出激光束的加工头沿着金属板(W)的面相对于金属板相对地移动。在由移动机构使加工头相对地移动的同时，光束振动机构使向金属板(W)照射的激光束以预定振动模式振动。在制作具有角部的产品时，振动控制部控制光束振动机构，以在加工头朝向角部移动并到达相距角部预定的距离(L1)的近前的第一位置(P1)后，从第一位置(P1)至角部使振动模式的振幅依次减小，且在加工头从角部起直至到达相距角部预定的距离的前方的第二位置(P2)，使振动模式的振幅依次增大。模式的振幅依次增大。模式的振幅依次增大。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光加工机及激光加工方法


[0001]本专利技术涉及激光加工机及激光加工方法。

技术介绍

[0002]正在普及一种激光加工机，其通过从激光振荡器射出的激光束切割金属板，制作具有预定的形状的产品。在非专利文献1中记载了：一边使激光束以预定振动模式振动，一边切割金属板。
[0003]现有技术文献
[0004]非专利文献
[0005]非专利文献1：JANUARY 2017The FABRICATOR 67,Shaping the beam for the best cut

技术实现思路

[0006]激光加工机有时切割金属板，以制造具有角的产品。这时，若激光加工机一边以预定振动模式使激光束振动，一边切割金属板，则无法高精度地切割产品的角，有时会导致加工不良。一个或一个以上的实施方式的目的在于提供一种激光加工机及激光加工方法，能够在使激光束以预定振动模式振动并切割金属板时，高精度地切割产品的角。
[0007]根据一个或一个以上的实施方式的第一方案，提供一种激光加工机，其具备：移动机构，其使射出激光束的加工头沿着金属板的面相对于上述金属板相对地移动；光束振动机构，由上述移动机构使上述加工头相对地移动的同时，该光束振动机构使向上述金属板照射的激光束以预定振动模式振动；以及振动控制部，在通过向上述金属板照射以上述振动模式振动的激光束来切割上述金属板制作具有角部的产品时，控制上述光束振动机构，以使在上述加工头朝向上述角部移动并到达相距上述角部预定的距离的近前的第一位置后，从上述第一位置至上述角部，使上述振动模式的振幅依次减小，且在上述加工头从上述角部起直至到达相距上述角部上述预定的距离的前方的第二位置，使上述振动模式的振幅依次增大。
[0008]根据一个或一个以上的实施方式的第一方案，提供一种激光加工方法，其中，移动机构使射出激光束的加工头沿着金属板的面相对于上述金属板相对地移动，由上述移动机构使上述加工头相对地移动的同时，光束振动机构使向上述金属板照射的激光束以预定的振动模式振动，在通过向上述金属板照射以上述振动模式振动的激光束切割上述金属板制作具有角部的产品时，振动控制部控制上述光束振动机构，以在上述加工头朝向上述角部移动并到达相距上述角部预定的距离的近前的第一位置后，从上述第一位置至上述角部使上述振动模式的振幅依次减小，且在上述加工头从上述角部起直至到达相距上述角部上述预定的距离的前方的第二位置，使上述振动模式的振幅依次增大。
[0009]根据一个及其以上的实施方式的激光加工机及激光加工方法，能够在使激光束以预定振动模式振动并切割金属板时，高精度地切割产品的角。
附图说明
[0010]图1是表示一个及其以上的实施方式的激光加工机的整体的结构例的图。
[0011]图2是表示一个及其以上的实施方式的激光加工机中的准直仪单元及加工头的详细的结构例的立体图。
[0012]图3是用于说明因光束振动机构而引起的激光束向金属板的照射位置的位移的图。
[0013]图4A是表示激光束的平行振动模式的图。
[0014]图4B是表示激光束的正交振动模式的图。
[0015]图4C是表示激光束的圆振动模式的图。
[0016]图4D是表示激光束的C字状振动模式的图。
[0017]图4E是表示激光束的8字状振动模式的图。
[0018]图5是表示使用了图4B所示的正交振动模式时的实际的振动模式的图。
[0019]图6是表示一个及其以上的实施方式的激光加工机具备的NC装置的功能性的结构例的块图。
[0020]图7是表示加工程序的一例的图。
[0021]图8是表示加工条件文件的一例的图。
[0022]图9是表示用于决定各振动模式的第一参数的表。
[0023]图10是表示与各加工条件编号对应地设定振动模式编号和用于决定各振动模式的第二参数的设定列表的表。
[0024]图11是表示移动机构使加工头移动时的控制周期与光束振动机构使激光束振动时的控制周期的关系的图。
[0025]图12是一个及其以上的实施方式的激光加工机切割产品的270度的角部的外侧时的动作，是表示一个及其以上的实施方式的激光加工方法的图。
[0026]图13是一个及其以上的实施方式的激光加工机切割产品的90度的角部的外侧时的动作，是表示一个及其以上的实施方式的激光加工方法的图。
具体实施方式
[0027]以下，参照附图对一个及其以上的实施方式的激光加工机及激光加工方法进行说明。图1中，激光加工机100具备：生成并射出激光束的激光振荡器10；激光加工单元20；以及将从激光振荡器10射出的激光束传输至激光加工单元20的工艺纤维(
プロセスファイバ
)12。
[0028]另外，激光加工机100具备操作部40、NC装置50、加工程序数据库60、加工条件数据库70、辅助气体供给装置80以及显示部90。NC装置50是控制激光加工机100的各部的控制装置的一例。
[0029]作为激光振荡器10，优选放大从激光二极管发出的激励光并射出预定的波长的激光束的激光振荡器、或者直接利用从激光二极管发出的激光束的激光振荡器。激光振荡器10例如是固体激光振荡器、光纤激光振荡器、盘式激光振荡器、直接二极管激光振荡器(DDL振荡器)。
[0030]激光振荡器10射出波长900nm～1100nm的1μm波段的激光束。若以光纤激光振荡器
及DDL振荡器为例，则光纤激光振荡器射出波长1060nm～1080nm的激光束，DDL振荡器射出波长910nm～950nm的激光束。
[0031]激光加工单元20具有载置加工对象的金属板W的加工台21、门型的X轴滑架22、Y轴滑架23、固定于Y轴滑架23的准直仪单元30以及加工头35。X轴滑架22构成为在加工台21上沿X轴方向移动自如。Y轴滑架23构成为在X轴滑架22上沿与X轴垂直的Y轴方向移动自如。X轴滑架22及Y轴滑架23作为使加工头35沿着金属板W的面在X轴方向、Y轴方向、或者X轴与Y轴的任意的合成方向上移动的移动机构发挥功能。
[0032]也可以是代替使加工头35沿着金属板W的面移动，而是构成为，加工头35的位置固定，金属板W移动。激光加工机100只要具备使加工头35相对于金属板W的面相对地移动的移动机构即可。
[0033]在加工头35安装有喷嘴36，该喷嘴36在前端部具有圆形的开口36a，从开口36a射出激光束。从喷嘴36的开口36a射出的激光束向金属板W照射。辅助气体供给装置80向加工头35供给氮、氧、氮与氧的混合气体、或者空气作为辅助气体。在加工金属板W时，从开口36a向金属板W吹送辅助气体。辅助气体将金属板W熔融而产生的切口宽度内的熔融金属排出。
[0034]如图2所示，准直仪单元30具备将从工艺纤维12射出的发散光的激光束转换成平行光(准直光)的准直镜31。另外，准直仪单元30具备：电流扫描仪单元32；以及使从电流扫描仪单元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种激光加工机，其特征在于，具备：移动机构，其使射出激光束的加工头沿着金属板的面相对于上述金属板相对地移动；光束振动机构，由上述移动机构使上述加工头相对地移动的同时，该光束振动机构使向上述金属板照射的激光束以预定振动模式振动；以及振动控制部，在通过向上述金属板照射以上述振动模式振动的激光束来切割上述金属板制作具有角部的产品时，控制上述光束振动机构，以使在上述加工头朝向上述角部移动并到达相距上述角部预定的距离的近前的第一位置后，从上述第一位置至上述角部，使上述振动模式的振幅依次减小，且在上述加工头从上述角部起直至到达相距上述角部上述预定的距离的前方的第二位置，使上述振动模式的振幅依次增大。2.根据权利要求1所述的激光加工机，其特征在于，上述振动控制部控制上述光束振动机构，以至少在激光束位于上述角部的时刻使上述振动模式下的激光束的振动停止。3.根据权利要求1或2所述的激光加工机，其特征在于，还具备移动机构控制部，该移动机构控制部以将通过加工程序指定为上述角部的上述加工头的目标位置置换为校正目标位置，并使上述加工头从上述第一位置朝向上述校正目标位置移动的方式控制上述移动机构，以使从上述第一位置至上述角部使振幅依次减小的上述振动模式、及从上述角部至上述第二位置使振幅依次增大的上述振动模式下的激光束的轨迹沿...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中洋一，河原千秋，
申请(专利权)人：株式会社天田集团，
类型：发明
国别省市：