激光加工方法以及激光加工装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够通过将激光以所要的速度且等速扫描来高速且高品质地进行加工的激光加工方法以及激光加工装置。本发明专利技术具备如下工序：利用基于电扫描器的激光的扫描范围而生成轨道以及速度，以使得能够在工件安置台移动时抑制惯性的影响并且使总移动长最短，针对轨道的所要的区划的每个区划，将速度的微分值与作为可否的基准的加减速度的动作界限值进行比较，对可否进行判定；以及，在可的区划中一边以生成的速度使工件安置台移动一边扫描激光，在否的区划的起点侧停止激光的射出而停止加工，在该状态下使该工件安置台以所要的速度移动，移动到判定为可的区划时，从停止加工的地方起继续利用激光的扫描的加工。

Laser processing method and laser processing device

The present invention provides a laser processing method and a laser processing device which can process the laser at high speed and high quality by the required speed and constant speed scanning. The invention has the following steps: using the generated trajectory and speed of scanning range laser scanner based on power and influence, so that can inhibit the inertia in the workpiece placement table moves and makes the shortest total mobile, each division for the track to the division, the differential speed limit action value and as can be the benchmark acceleration values were compared to determine whether and in the division; while the speed of generation to make workpiece placement mobile side scanning laser, injection laser in the starting point or stop division side and stop processing, in this state the workpiece is moved to the resettlement of Taiwan the speed of moving to the division can be judged, processing from the stop processing place to continue using laser scanning.

【技术实现步骤摘要】
激光加工方法以及激光加工装置
本专利技术涉及激光加工方法以及激光加工装置。更详细而言，涉及在根据激光射出部和工件相对的且物理的移动进行聚光部的扫描的激光加工中，能够通过将激光相对工件以所要的速度且等速扫描来高速且高品质地进行加工。
技术介绍
通过将激光聚光为细微的点并将该聚光部对工件(加工对象物)扫描来对工件进行雕刻或者切割而加工的激光加工装置被用于用各种材料制作的物品的加工中。作为这样的对工件二维地扫描激光而加工的方法，首先有通过使激光射出部和工件相对地且物理地(机械地)移动来扫描而加工的方法。在该方法中有固定激光射出部侧而使工件侧移动的方法、反之固定工件侧而使激光射出部侧移动的方法、或者使激光射出部侧和工件侧这双方移动的方法。另外，作为其它方法，有将从固定于所要位置的激光射出部射出的激光使用电扫描器、多棱镜等光学地控制来扫描而加工的方法。进而还提出了将上述激光射出部侧或者工件侧的物理的移动和激光的光学的扫描组合而成的方法。在上述各方法中，各有各的特点，根据所要求的能力、功能性适当选择而采用到激光加工装置中。特别是具备通过使上述激光射出部和工件相对地且物理地移动来加工的功能时，能够使用短焦距的透镜将激光聚光到细微的点，所以能够广范围地进行高品质的加工这点是有利的。作为这样的激光加工装置的一个例子，有专利文献1中记载的激光加工机。在上述专利文献1中记载的激光加工机中，在电扫描器在前后或者左右方向上水平移动时，除了在使电扫描器主体静止于指定的位置的状态下仅通过扫描反射镜扫描激光而进行加工的方法之外，还一边使电扫描器主体自行(移动)一边对扫描反射镜进行控制，从而能够不分割移动范围整体而进行激光加工，从而扩大电扫描器具有的加工能力。专利文献1：日本特开2011-240403号公报
技术实现思路
然而，在上述现有的激光加工机中存在如下课题。即，激光加工机构成为将作为激光射出部的电扫描器和工件相对的且物理的移动、与电扫描器的激光的光学的扫描组合而进行。前者使电扫描器在XY方向、即二维方向上移动，特别是激光的扫描的移动量大的部分进行基于该相对的且物理的移动的扫描。此外，在激光加工中，特别是在对工件二维地扫描激光而加工的情况下，为了能够使加工部的熔融物的隆起平均化等进行更高品质的加工，已知优选将激光的聚光部以所要的恒定的速度(等速)扫描。但是，如上述现有的激光加工机那样，在电扫描器的移动中物理的移动量变大时，特别是伴随改变移动方向时的减速和此后的加速，大的惯性力易于产生作用，与其一起在移动速度中也产生大的变动。因此，在激光加工中，取决于加工形状，难以使电扫描器稳定而维持恒定的速度。进而，为了与这样的大幅变动的电扫描器的移动速度适应而光学地扫描激光，需要极为复杂的控制，而高速地进行该控制并且还将扫描控制在恒定的速度(等速)实际上是困难的。而且，这成为在根据电扫描器和工件相对的且物理的移动进行聚光部的扫描的类型的激光加工机中进行高速且高品质地加工上的薄弱环节。本专利技术是鉴于以上方面而专利技术的，目的在于提供一种在根据激光射出部和工件相对的且物理的移动而进行聚光部的扫描的激光加工中，能够通过将激光相对工件以所要的速度且等速扫描来进行高速且高品质的加工的激光加工方法以及激光加工装置。(1)为了达到上述目的，本专利技术的激光加工方法具备如下工序：对应于预先设定的工件的加工形状，利用激光射出部的激光的扫描范围，生成工件安置台的轨道以及动作信息，以使得能够在所述工件安置台移动时抑制惯性的影响并且使总移动长最短，针对该生成的轨道的所要的区划的每个区划，将所述动作信息与预先设定的作为可否的基准的动作界限值进行比较，如果该动作信息为该动作界限值以下则判定为可，如果超过该动作界限值则判定为否；以及在所述生成的轨道的所述判定为可的区划中，一边根据所述动作信息使所述工件安置台移动，一边对与该区划对应的所述加工形状的区间扫描激光而进行加工，在所述判定为否的区划中，在该区划的移动方向上加工到与前一区划对应的所述加工形状的区间的终点后，在该终点处停止激光的射出，在停止加工的状态下使所述工件安置台以所要的速度移动，移动到所述判定为否的区划时，从停止所述加工的地方起继续进行与该判定为否的区划对应的加工形状的区间的加工。在本专利技术的激光加工方法中，预先设定工件的加工形状(例如切割形状)。对应于该预先设定的工件的加工形状，利用激光射出部的激光的扫描范围，生成工件安置台的轨道以及动作信息，以使得能够在所述工件安置台移动时抑制惯性的影响并且使总移动长最短。关于轨道的生成，例如将加工形状的二维的线段的数据变换为一定间隔的点数据，将这些点用激光射出部能够对应的区域的范围围住而分组化，根据各点的坐标计算分组化得到的点数据的重心位置，穿过所得到的所有重心位置，计算总移动长为最短的线(直线、或者如果是曲线则是曲率大而更接近直线的线)，将该线设为工件安置台动作的轨道信息等来进行。由此，抑制或者减少工件安置台动作时的惯性的影响。此外，轨道的生成方法不限于此，也可以采用其它方法。然后，针对生成的轨道的所要的区划的每个区划，将生成的动作信息与预先设定的作为可否的基准的动作界限值进行比较，如果该动作信息为所述动作界限值以下(如果未超过动作界限值)则判定为可，如果超过动作界限值则判定为否(不可)。此外，关于该判定方法，在决定作为可否的基准的动作界限值时也可以设定为如果生成的动作信息小于作为可否的基准的动作界限值则判定为可，如果为动作界限值以上则判定为否。关于动作界限值，例如在轨道的区划是圆弧的情况下，是指按照曲率或半径的值在所要的条件下预先设定的、能够容许的限度的加减速度等。或者，在轨道是折线状的情况下，是指按照线段的角度在所要的条件下预先设定的、能够容许的限度的加减速度等。在生成的轨道中，在判定为可的区划中，一边以作为生成的动作信息的所要的速度使工件安置台移动，一边从激光射出部射出激光，在工件上扫描，对与上述区划对应的加工形状的区间进行加工。另外，在判定为否的区划中，在该区划的移动方向上加工到与前一区划对应的所述加工形状的区间的终点(作为下个加工起点)后，在该终点(换言之，与判定为否的区划对应的加工形状的区间的起点)处停止激光的射出。在移动到上述加工形状的区间的与下个加工起点对应的位置之间的工件安置台的移动(激光射出部的相对移动)中，不进行利用激光的加工而成为所谓空走状态。然后，激光射出部经过相对的空走状态而在与下个区划对应的加工形状的区间的加工起点处达到预定的加工速度后，向加工起点开始射出激光，继续进行与下个区划对应的加工形状的区间的加工。通过继续该加工，激光的聚光部在工件上的扫描以所要的速度且相同速度(等速)不间断地来进行，结果是对工件能够高速地加工并且能够高品质地加工。(2)本专利技术还可以进一步构成为所述生成的动作信息是工件安置台的移动速度的微分值，所述预先设定的作为可否的基准的动作界限值是加减速度的动作界限值。在该情况下，对应于预先设定的工件的加工形状而在利用激光射出部的激光的扫描范围内生成能够将激光连续地以所要的速度且等速扫描的工件安置台的轨道以及速度，针对该生成的轨道的所要的区划的每个区划，将生成的速度的微分值与预先设定的作为可否的基准的加减速度的动作界限值进行比较，如果速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光加工方法，具备如下工序：对应于预先设定的工件的加工形状，利用激光射出部的激光的扫描范围，生成工件安置台的轨道以及动作信息，以使得能够在所述工件安置台移动时抑制惯性的影响并且使总移动长最短，针对该生成的轨道的所要的区划的每个区划，将所述动作信息与预先设定的作为可否的基准的动作界限值进行比较，如果该动作信息为该动作界限值以下则判定为可，如果超过该动作界限值则判定为否；以及在所述生成的轨道的所述判定为可的区划中，一边根据所述动作信息使所述工件安置台移动，一边对与该区划对应的所述加工形状的区间扫描激光而进行加工，在所述判定为否的区划中，在该区划的移动方向上加工到与前一区划对应的所述加工形状的区间的终点后，在该终点处停止激光的射出，在停止加工的状态下使所述工件安置台以所要的速度移动，移动到所述判定为否的区划时，从停止所述加工的地方起继续进行与该判定为否的区划对应的加工形状的区间的加工。

【技术特征摘要】
2016.04.28 JP 2016-0913181.一种激光加工方法，具备如下工序：对应于预先设定的工件的加工形状，利用激光射出部的激光的扫描范围，生成工件安置台的轨道以及动作信息，以使得能够在所述工件安置台移动时抑制惯性的影响并且使总移动长最短，针对该生成的轨道的所要的区划的每个区划，将所述动作信息与预先设定的作为可否的基准的动作界限值进行比较，如果该动作信息为该动作界限值以下则判定为可，如果超过该动作界限值则判定为否；以及在所述生成的轨道的所述判定为可的区划中，一边根据所述动作信息使所述工件安置台移动，一边对与该区划对应的所述加工形状的区间扫描激光而进行加工，在所述判定为否的区划中，在该区划的移动方向上加工到与前一区划对应的所述加工形状的区间的终点后，在该终点处停止激光的射出，在停止加工的状态下使所述工件安置台以所要的速度移动，移动到所述判定为否的区划时，从停止所述加工的地方起继续进行与该判定为否的区划对应的加工形状的区间的加工。2.根据权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，所述生成的动作信息是工件安置台的移动速度的微分值，所述预先设定的作为可否的基准的动作界限值是加减速度的动作界限值。3.根据权利要求1或者2所述的激光加工方法，其特征在于，具备如下工序：在所述工件的加工完成后，测量该工件中留下的实际的加工形状，将该实际的加工形状与所述预先设定的工件的加工形状进行比较，对其差分进行校正。4.一种激光加工装置，具备：激光射出部，射出激光；工件安置台，是工件的安装部，能够在利用从所述激光射出部射出的激光能够扫描的二维方向的所要范围内的整个区域通过驱动部进行移动操作；动作信息生成部，生成如下动作信息：对应于预先设定的工件的加工形状，利用激光射出部的激光的扫描范围，生成工件安置台的轨道以及动作信息，以使得能够在所述工件安置台移动时抑制惯性的影响并且使总移动长最短，针对该生成的轨道的所要的区划的每个区划，将所述动作信息与预先设定的作为可否的基准的动作界限值进行比较，如果该动作信息为该动作界限值以下则判定为可，如果超过该动作界限值则判定为否，在所述生成的轨道的所述判定为可的区划中，一边根据所述动作信息使所述工件安置台移动，一边对与该区划对应的所述加工形状的区间扫描激光而进行加工，...

【专利技术属性】
技术研发人员：纳富纯一，池田圭太，桑原太郎，末安幸一，永原不二雄，浦野祐树，饭田雅彦，中岛洋二，宮津匡，高田大辅，尾形匡彦，野村进二，
申请(专利权)人：武井电机工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP