專利名稱：多軸激光加工機(jī)、加工方法及記錄計(jì)算機(jī)程序的記錄媒體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及向多個(gè)加工頭供給從一個(gè)激光振蕩器輸出的激光，按加工頭對(duì)激光進(jìn)行定位并對(duì)加工對(duì)象進(jìn)行加工的、所謂的多軸激光加工機(jī)、使用該加工機(jī)的加工方法以及記錄有控制上述加工機(jī)的計(jì)算機(jī)程序的記錄媒體。
背景技術(shù)：
對(duì)于例如加工頭的數(shù)目是兩個(gè)的現(xiàn)有的2軸激光加工機(jī)，有如下裝置，即，設(shè)置兩個(gè)激光振蕩器，并將從激光振蕩器到最終加工對(duì)象的激光路徑設(shè)成兩個(gè)系統(tǒng)。這樣構(gòu)成的2軸激光加工機(jī)因?yàn)榭梢詭缀酹?dú)立地控制每個(gè)軸，所以加工效率大約是單軸激光加工機(jī)的兩倍。但是，因?yàn)槭褂脙蓚€(gè)激光振蕩器，所以裝置的價(jià)格及維護(hù)費(fèi)用較高。
另外，也有利用半透半反鏡使從一個(gè)激光振蕩器輸出的激光分成兩個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成雙軸激光加工機(jī)的裝置。這樣構(gòu)成的雙軸激光加工機(jī)可以比前者更便宜。
但是，因?yàn)橐瑫r(shí)輸出兩個(gè)系統(tǒng)的激光，所以有必要在輸出激光之前完成各系統(tǒng)的激光定位裝置的動(dòng)作。即，先結(jié)束定位的系統(tǒng)必須在其他系統(tǒng)的定位結(jié)束之前一直待機(jī)。因此，不一定能提高加工效率。
因此，在特開2000-263271號(hào)公報(bào)記載的發(fā)明中，構(gòu)成了一種雙軸激光加工機(jī)，該雙軸激光加工機(jī)通過偏轉(zhuǎn)元件(聲光光學(xué)元件)使從一個(gè)激光振蕩器輸出的激光偏轉(zhuǎn)為兩個(gè)方向。這樣構(gòu)成的雙軸激光加工機(jī)，不僅可以降低裝置的單價(jià)，還可以提高激光振蕩器的運(yùn)轉(zhuǎn)率。
但是，特開2000-263271號(hào)公報(bào)記載的發(fā)明，是以所有系統(tǒng)的激光定位時(shí)間和激光輸出時(shí)間相同為前提的。
通常，各個(gè)系統(tǒng)中的加工位置幾乎都是互不相同的。因此，必須設(shè)定定位所需要時(shí)間的最大值作為定位時(shí)間，所以不一定能提高作業(yè)效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的課題，供給一種即使在各個(gè)系統(tǒng)中的加工位置互不相同的場(chǎng)合，也可以提高作業(yè)效率的多軸激光加工機(jī)、加工方法及記錄有用于加工的控制程序的記錄媒體。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的多軸激光加工機(jī)具備輸出激光的一個(gè)激光振蕩器、將上述激光的光路切換到多個(gè)方向的偏轉(zhuǎn)裝置、分別配置在上述多個(gè)光路中的與上述光路數(shù)目相同的激光定位裝置，其將上述激光供給給上述激光定位裝置的任何一個(gè)并進(jìn)行加工，其特征在于，具備調(diào)停裝置，該調(diào)停裝置在使上述多個(gè)激光定位裝置相互獨(dú)立地動(dòng)作的同時(shí)，將上述激光供給給定位結(jié)束了的上述激光定位裝置，在上述多個(gè)激光定位裝置同時(shí)結(jié)束定位的場(chǎng)合，按照預(yù)先規(guī)定的順序供給上述激光。
另外，在通過上述多軸激光加工機(jī)進(jìn)行加工的場(chǎng)合，使上述多個(gè)激光定位裝置相互獨(dú)立地動(dòng)作，如果上述激光定位裝置的定位結(jié)束，則向該結(jié)束了的上述激光定位裝置供給上述激光，在上述多個(gè)激光定位裝置同時(shí)結(jié)束定位的場(chǎng)合，按照預(yù)先規(guī)定的順序供給上述激光。
這樣的控制可以根據(jù)計(jì)算機(jī)程序由計(jì)算機(jī)執(zhí)行而構(gòu)成，該計(jì)算機(jī)程序包含使上述多個(gè)激光定位裝置相互獨(dú)立地動(dòng)作的步驟；如果上述激光定位裝置的定位結(jié)束，則向結(jié)束了的上述激光定位裝置供給上述激光的步驟；在上述多個(gè)激光定位裝置同時(shí)結(jié)束定位的場(chǎng)合，按照預(yù)先規(guī)定的順序供給上述激光的步驟。
此時(shí)，上述程序數(shù)據(jù)例如可以通過網(wǎng)絡(luò)從服務(wù)器或者通過記錄媒體驅(qū)動(dòng)裝置從CD-ROM和各種儲(chǔ)存卡下載并使用。
采用本發(fā)明，即使在每個(gè)軸的加工位置不同的場(chǎng)合，也可以使等待時(shí)間最小，并提高加工效率。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的激光加工機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施例的激光定位裝置的動(dòng)作的流程圖；圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施例的調(diào)停裝置的動(dòng)作的流程圖；圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施例變型例的激光加工機(jī)的結(jié)構(gòu)圖；圖5是本發(fā)明的實(shí)施例的變型例中的動(dòng)作時(shí)間表。
具體實(shí)施例方式
以下參考附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。
圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的雙軸激光加工機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。
激光控制器2通過從調(diào)停裝置5發(fā)出的信號(hào)，控制激光振蕩器1的輸出。在從激光振蕩器1發(fā)出的激光3的光路(在圖中用虛線表示)上，配置有聲光光學(xué)偏轉(zhuǎn)器(Acousto-Optic Modulator。以下稱為AOM)4。在來自調(diào)停裝置5的控制信號(hào)輸入后，AOM4使射入的激光3偏轉(zhuǎn)θ角，其它場(chǎng)合按照原來的路徑穿透(以下，將穿透的激光3稱為“激光3a”，將偏轉(zhuǎn)側(cè)的激光3，即，被偏轉(zhuǎn)θ角的激光3稱為“激光3b”)。
在激光3a的光路上，配置有被第一軸J1支撐的激光定位裝置6a。另外，在激光3b的光路上，配置有被第二軸J2支撐的激光定位裝置6b。激光定位裝置6a、6b與調(diào)停裝置5及NC裝置7連接。加工對(duì)象8被固定在加工物定位裝置9上。
接下來，對(duì)各個(gè)部分的動(dòng)作進(jìn)行說明。
圖2是表示激光定位裝置6a(即，軸J1)的動(dòng)作的流程圖。
如果接通省略了圖示的啟動(dòng)按鈕，則激光定位裝置6a確認(rèn)NC裝置7所指示的加工部位的坐標(biāo)(步驟S100)，在有下一個(gè)加工部位的場(chǎng)合，則進(jìn)行步驟S110的處理，其它場(chǎng)合就將加工完成信號(hào)輸出到NC裝置7中(步驟S140)，并結(jié)束處理。在步驟S110中，使定位裝置6a的省略圖示的機(jī)構(gòu)部動(dòng)作并定位激光3a的光路，如果定位結(jié)束則將定位結(jié)束信號(hào)輸出給調(diào)停裝置5(步驟S120)。然后，在接收到從調(diào)停裝置5輸出的激光輸出完成信號(hào)之前一直待機(jī)(步驟S130)，如果接收到激光輸出完成信號(hào)，則進(jìn)行步驟S100的處理。
激光定位裝置6b(即，軸J2)與激光定位裝置6a同樣進(jìn)行上述步驟S100～步驟S140的處理。再有，激光定位裝置6a和激光定位裝置6b相互獨(dú)立地進(jìn)行上述步驟S100～步驟S140的處理。
圖3是表示調(diào)停裝置5的動(dòng)作的流程圖。
如果接通省略圖示的啟動(dòng)按鈕，則調(diào)停裝置5確認(rèn)激光定位裝置6a是否結(jié)束了定位(步驟S300)，在激光定位裝置6a結(jié)束了定位的場(chǎng)合，進(jìn)行步驟S310的處理，在其他場(chǎng)合就進(jìn)行步驟S330的處理。在步驟S310中，向激光控制器2發(fā)出輸出激光3的指示，并按照預(yù)先規(guī)定的次數(shù)照射激光3。然后，激光3的照射完成后，則將激光輸出完成信號(hào)輸出給激光定位裝置6a(S320)，并進(jìn)行步驟S300的處理。
另外，在步驟S330中，確認(rèn)激光定位裝置6b是否結(jié)束了定位，在激光定位裝置6b結(jié)束了定位的場(chǎng)合，進(jìn)行步驟S340的處理，其它場(chǎng)合進(jìn)行步驟S300的處理。在步驟S340中，在接通AOM4之后，向激光控制器2發(fā)出輸出激光3的指示，并按照預(yù)先規(guī)定的次數(shù)照射激光3(步驟S350)。然后，激光3的照射完成后，則在將激光輸出完成信號(hào)輸出給激光定位裝置6b的同時(shí)(步驟S360)，在接通AOM4之后(步驟S370)，進(jìn)行步驟S300的處理。
根據(jù)存儲(chǔ)在設(shè)置在各個(gè)裝置中的ROM中的程序，設(shè)置在各個(gè)裝置中的CPU將設(shè)置在各個(gè)裝置中的RAM作為工作區(qū)使用，同時(shí)，執(zhí)行上述激光定位裝置6a、6b的處理步驟及調(diào)停裝置5的處理步驟。
接下來，說明裝置全體的動(dòng)作。
如果接通省略圖示的啟動(dòng)按鈕，則NC裝置7就向激光定位裝置6a、6b指示加工位置。接收了指令的激光定位裝置6a、6b根據(jù)從NC裝置7發(fā)出的指令數(shù)據(jù)，在加工對(duì)象8的加工位置上對(duì)激光3a、3b的光路進(jìn)行定位，如果結(jié)束定位，則分別將定位結(jié)束信號(hào)輸出給調(diào)停裝置5。
例如，設(shè)置激光定位裝置6a的定位比激光定位裝置6b提前結(jié)束。從激光定位裝置6a接收到定位結(jié)束信號(hào)的調(diào)停裝置5使激光控制器2動(dòng)作，并從激光振蕩器1輸出激光3。因?yàn)锳OM4是接通的，所以激光3a被輸入給激光定位裝置6a，并照射到加工對(duì)象8的加工位置上。如果激光3a的照射完成并從調(diào)停裝置5接收到激光輸出結(jié)束信號(hào)，則激光定位裝置6a開始將激光3a的光路定位在下一個(gè)加工位置上的動(dòng)作。
接下來，如果激光定位裝置6b的定位結(jié)束(此時(shí)，激光定位裝置6a處于定位中)，則收到定位結(jié)束的調(diào)停裝置5在接通AOM4之后，使激光控制器2動(dòng)作，并從激光振蕩器1輸出激光3。因?yàn)锳OM4處于接通狀態(tài)，所以激光3b被輸入給激光定位裝置6b，并照射到加工對(duì)象8的加工位置上。激光3b的照射完成，從調(diào)停裝置5接收到激光輸出完成信號(hào)后，則激光定位裝置6b開始將激光3b的光路定位在下一個(gè)加工位置上的動(dòng)作。以下在結(jié)束加工之前，一直重復(fù)上述動(dòng)作。
再有，從上述流程圖中可以清楚地了解，在加工中，激光定位裝置6a、6b中的一方在另一方的定位已經(jīng)結(jié)束的場(chǎng)合，另一方使這方一直待機(jī)到作業(yè)結(jié)束。另外，在激光定位裝置6a和激光定位裝置6b的定位同時(shí)結(jié)束的時(shí)候，激光定位裝置6a(即，軸J1)優(yōu)先。
這樣，因?yàn)閷⒓す?供給光路定位已經(jīng)結(jié)束的軸，所以可以提高激光控制器2的運(yùn)轉(zhuǎn)率。
但是，在該實(shí)施方式的場(chǎng)合，照射在加工對(duì)象物上的激光3a、3b的強(qiáng)度波形幾乎與從激光振蕩器1發(fā)出的激光3的強(qiáng)度波形相同。如后所述，因?yàn)榧す?的強(qiáng)度不固定，所以如果采用如下構(gòu)成，例如在AOM4和激光定位裝置6a、6b之間分別配置波形整形器并且可以控制激光3的強(qiáng)度，則可以提高加工質(zhì)量或者加工形狀。
圖4是表示本發(fā)明實(shí)施例變型例的激光加工機(jī)的結(jié)構(gòu)圖，與圖1相同或者具有相同功能的內(nèi)容付與相同符號(hào)，并省略其說明。
波型整形器(這里是AOM)10配置在激光3的光路上的AOM4的后方，在AOM10的后方配置有激光閥11。AOM10與調(diào)停裝置5連接。激光定位裝置6a配置在AOM10的偏轉(zhuǎn)側(cè)，激光定位裝置6b配置在AOM4的偏轉(zhuǎn)側(cè)。
接下來對(duì)該實(shí)施方式的動(dòng)作進(jìn)行說明。
圖5是本實(shí)施例的動(dòng)作時(shí)間表。另外，只要沒有特別的指令，AOM4、10是斷開的。
例如，假設(shè)激光定位裝置6a的定位比激光定位裝置6b提前結(jié)束(時(shí)刻T0)。從激光定位裝置6a接收到定位結(jié)束信號(hào)的調(diào)停裝置5使激光控制器2動(dòng)作，使從激光振蕩器1輸出激光3的同時(shí)開始經(jīng)過時(shí)間t的計(jì)測(cè)。因?yàn)锳OM4、10處于斷開狀態(tài)，所以激光3透過AOM4、10入射到激光閥11中。如果經(jīng)過時(shí)間t達(dá)到使激光3的強(qiáng)度大致一定所需要的時(shí)間t1(時(shí)刻T1)，則調(diào)停裝置5接通AOM10。結(jié)果是，激光3被激光定位裝置6a定位，并入射到加工部。另外，如果從時(shí)刻T1開始經(jīng)過照射時(shí)間t2(時(shí)刻T2)，則斷開AOM10。以下同樣，按照指定次數(shù)照射激光3，激光3的照射完成后，則激光定位裝置6a開始將激光3a的光路定位在下一個(gè)加工位置上的動(dòng)作。
接下來，激光定位裝置6b的定位結(jié)束后(此時(shí)，激光定位裝置6a處于定位動(dòng)作中。)(時(shí)刻T3)，接收到定位結(jié)束的調(diào)停裝置5使激光控制器2動(dòng)作，使從激光振蕩器1輸出激光3。激光3透過AOM4、10入射到激光閥11。經(jīng)過時(shí)間t經(jīng)過時(shí)間t1后，則調(diào)停裝置5接通AOM4。結(jié)果是，激光3被激光定位裝置6b定位并入射到加工部。另外，從時(shí)刻T4開始經(jīng)過照射時(shí)間t2(時(shí)刻T5)后，則斷開AOM4。以下同樣，按照指定次數(shù)照射激光3。激光3b的照射完成后，則開始將激光3a的光路定位在下一個(gè)加工位置上的動(dòng)作。
以下在加工結(jié)束之前，一直重復(fù)上述操作。
如果這樣，因?yàn)橄蚣庸げ抗┙o大致固定強(qiáng)度的激光3，所以加工質(zhì)量均勻。
另外，雖然對(duì)加工頭是2個(gè)的雙軸激光加工機(jī)進(jìn)行了說明，但是如上所述，也可以進(jìn)一步增加加工頭，這是不言而喻的。
如果這樣處理，因?yàn)槭狗謩e配置在各個(gè)軸的的激光定位裝置相互獨(dú)立地動(dòng)作，將激光供給光路的定位結(jié)束了的軸，所以即使在各個(gè)軸的加工位置不同的場(chǎng)合，也可以使等待時(shí)間最小，提高加工效率。
權(quán)利要求
1.一種多軸激光加工機(jī)，具備輸出激光的一個(gè)激光振蕩器、將上述激光的光路切換到多個(gè)方向的偏轉(zhuǎn)裝置、分別配置在上述多個(gè)光路中的與上述光路數(shù)目相同的激光定位裝置，其將上述激光供給上述激光定位裝置的任何一個(gè)并進(jìn)行加工，其特征在于，還具備調(diào)停裝置，該調(diào)停裝置在使上述多個(gè)激光定位裝置相互獨(dú)立地動(dòng)作的同時(shí)，將上述激光供給定位結(jié)束了的上述激光定位裝置，在上述多個(gè)激光定位裝置同時(shí)結(jié)束定位的場(chǎng)合，按照預(yù)先規(guī)定的順序供給上述激光。
2.一種多軸激光加工機(jī)的加工方法，所述多軸激光加工機(jī)具備輸出激光的一個(gè)激光振蕩器、將上述激光的光路切換到多個(gè)方向的偏轉(zhuǎn)裝置、分別配置在上述多個(gè)光路中的與上述光路數(shù)目相同的激光定位裝置，其將上述激光供給上述激光定位裝置的任何一個(gè)并進(jìn)行加工，其特征在于，使上述多個(gè)激光定位裝置相互獨(dú)立動(dòng)作；上述激光定位裝置的定位結(jié)束后，則向該結(jié)束了的上述激光定位裝置供給所述激光；上述多個(gè)激光定位裝置同時(shí)結(jié)束定位的場(chǎng)合，按照預(yù)先規(guī)定的順序供給上述激光。
3.一種記錄有控制多軸激光加工機(jī)的計(jì)算機(jī)程序的記錄媒體，所述多軸激光加工機(jī)具備輸出激光的一個(gè)激光振蕩器、將上述激光的光路切換到多個(gè)方向的偏轉(zhuǎn)裝置、分別配置在上述多個(gè)光路中的與上述光路數(shù)目相同的激光定位裝置，其將上述激光供給上述激光定位裝置的任何一個(gè)并進(jìn)行加工，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序包含使上述多個(gè)激光定位裝置相互獨(dú)立動(dòng)作的步驟；上述激光定位裝置的定位結(jié)束后，向該結(jié)束定位的上述激光定位裝置供給激光的步驟；在上述多個(gè)激光定位裝置同時(shí)結(jié)束定位的場(chǎng)合，按照預(yù)先規(guī)定的順序供給上述激光的步驟；該計(jì)算機(jī)程序可通過計(jì)算機(jī)讀取并可執(zhí)行地寫入到記錄媒體中。
全文摘要
本發(fā)明的多軸激光加工機(jī)、加工方法及記錄計(jì)算機(jī)程序的記錄媒體，即使在各個(gè)系統(tǒng)中的加工位置互不相同的場(chǎng)合，也可以提高作業(yè)效率。使對(duì)軸(J1)中的激光(3)的光路進(jìn)行定位的激光定位裝置(6a)和對(duì)軸(J2)中的激光(3)的光路進(jìn)行定位的激光定位裝置(6b)相互獨(dú)立并進(jìn)行定位動(dòng)作。調(diào)停裝置(5)監(jiān)視激光定位裝置(6a)、(6b)是否結(jié)束了定位，并使偏轉(zhuǎn)裝置(AOM)(4)動(dòng)作并將激光(3)供給定位結(jié)束了的激光定位裝置。再有，在激光定位裝置6a、6b同時(shí)結(jié)束了定位的場(chǎng)合，按照預(yù)先規(guī)定的順序供給激光3。
文檔編號(hào)B23K26/067GK1507974SQ20031012135
公開日2004年6月30日 申請(qǐng)日期2003年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月17日
發(fā)明者波多泉, 西村利彌, 立石秀典, 清水康有, 村上哲雄, 典, 彌, 有, 雄 申請(qǐng)人:日立比亞機(jī)械股份有限公司