專利名稱：激光加工系統(tǒng)和激光加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用激光切割工件的激光加工系統(tǒng)，尤其涉及改善由穿孔轉(zhuǎn)換到切割時(shí)的加工缺陷及改善最后切割時(shí)的加工缺陷。


圖19是示出整個(gè)激光加工系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方框圖，其中標(biāo)號(hào)1是用于控制整個(gè)激光加工系統(tǒng)的控制器?？刂破?包括一用作控制核心的CPU(中央處理單元)2，一存儲(chǔ)有控制程序的ROM3，一存儲(chǔ)有工作程序以及工作狀態(tài)數(shù)據(jù)的RAM4，一用于轉(zhuǎn)換來(lái)自CPU2的控制信號(hào)輸出并將得到的控制信號(hào)送至激光振蕩器6(以下說(shuō)明)，以及輸入從激光振蕩器6反饋回來(lái)信息的I/O單元5，用于轉(zhuǎn)換來(lái)自CPU2的控制信號(hào)并將得到的信號(hào)加到激光加工裝置9(以下說(shuō)明)的伺服電動(dòng)機(jī)13和14上并輸入從伺服電動(dòng)機(jī)13和14反饋的信息的伺服放大器15和16，以及一用于輸入信息對(duì)激光加工系統(tǒng)給出指令并設(shè)定該系統(tǒng)的參數(shù)的CRT/MDI(陰極射線管/移動(dòng)距離指示器)單元17。
在控制器1中，根據(jù)存在ROM3中的控制程序步驟，CPU2讀出存在RAM4(存儲(chǔ)器)中的工作程序、工作狀態(tài)數(shù)據(jù)等，進(jìn)行相應(yīng)的處理，并通過(guò)I/O單元5、伺服放大器15和16等把處理的信號(hào)傳到激光振蕩器6和激光加工裝置9，從而控制整個(gè)激光加工系統(tǒng)。
標(biāo)號(hào)6是上述的激光振蕩器，它輸入從控制器1的I/O單元5輸出的控制信號(hào)并對(duì)激光7實(shí)行發(fā)射、停止、激光輸出變化等操作。該激光7經(jīng)鏡子8傳到激光加工裝置9。
標(biāo)號(hào)9是上述的激光加工裝置，它包括一固定有工件10的平臺(tái)11，一用于向工件10輻射激光的工作頭12，以及用于控制平臺(tái)11沿X軸和Y軸兩個(gè)方向移動(dòng)的伺服電動(dòng)機(jī)13和14。引入工作頭12中的激光7由裝在工作頭12中的聚光器所聚集并通過(guò)噴口12a加到工件10上。
同時(shí)，工作氣體(未示出)也通過(guò)噴口12a噴到工件上。伺服電動(dòng)機(jī)13和14分別連接到伺服放大器15和16上，并依據(jù)從伺服放大器15和16輸出的控制信號(hào)接受轉(zhuǎn)動(dòng)控制。還有一個(gè)用于控制激光7的焦點(diǎn)位置的沿Z軸方向的移動(dòng)系統(tǒng)，但這里省略了。
具有此種結(jié)構(gòu)的常規(guī)激光加工系統(tǒng)包括功能方塊圖20中示出的功能。例如，它可依據(jù)圖21B中示出的工作流程執(zhí)行圖21A中示出的工作程序。參考圖19、20和21將討論功能塊的結(jié)構(gòu)、工作程序框圖以及工作原理。
由CPU2、ROM3、RAM4等構(gòu)成的程序分析部分18依據(jù)控制程序步驟分析工作程序的內(nèi)容并把分析結(jié)果作為移動(dòng)信息或工作狀態(tài)信息輸出。
移動(dòng)指令部分19由CPU2、伺服放大器13和14等構(gòu)成。當(dāng)移動(dòng)指令部分19接收到來(lái)自程序分析部分18的移動(dòng)指令時(shí)，它依據(jù)設(shè)定為工作狀態(tài)的編程路徑和速度產(chǎn)生并輸出行進(jìn)距離。
工作狀態(tài)指令部分20由CPU2、I/O單元5等構(gòu)成。當(dāng)工作狀態(tài)指令部分20接收到來(lái)自程序分析部分18的工作狀態(tài)指令時(shí)，它依據(jù)程序分析部分的指令從工作狀態(tài)寄存部分21中調(diào)用狀態(tài)并設(shè)定和輸出工作狀態(tài)。如果在程序中直接指定了工作狀態(tài)值，就把這些值設(shè)定在工作狀態(tài)里并輸出。
由RAM4、CRT/MDI單元17等構(gòu)成的工作狀態(tài)寄存部分21具有一狀態(tài)輸入部分和輸入狀態(tài)存儲(chǔ)部分并根據(jù)請(qǐng)求輸出數(shù)據(jù)。
把來(lái)自移動(dòng)指令部分19和工作狀態(tài)指令部分20的移動(dòng)和工作狀態(tài)指令輸入激光振蕩器6和激光加工裝置9，然后它們依據(jù)輸入指令工作。
圖21A中示出的工作程序是從穿孔狀態(tài)選擇到完成設(shè)定樣式切割的舉例程序。在此工作程序中，線N01上的指令指穿孔狀態(tài)選擇指令，線N02上的指令指穿孔執(zhí)行指令，線N03上的指令指切割狀態(tài)選擇指令，線N04到N98(未示出指令線NO5-N97)上的指令指依據(jù)切割樣式的切割執(zhí)行指令，線N99上的指令指用于結(jié)束切割并關(guān)閉激光和工作氣體的指令。
圖21B是對(duì)應(yīng)于圖21A所示工作程序的工作流程圖。沿著圖21B將討論激光加工系統(tǒng)的工作原理。
在步驟S100，根據(jù)由程序分析部分18從工作程序線N01的處理結(jié)果而輸出的指令，工作狀態(tài)指令部分20根據(jù)存在工作狀態(tài)寄存部分21(RAM4)中的激光輸出等工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，調(diào)用并設(shè)定適用于工件10的穿孔狀態(tài)。
在步驟S101，根據(jù)程序分析部分18從工作程序線N02的處理結(jié)果而輸出的指令，工作狀態(tài)指令部分20依據(jù)在步驟S100設(shè)定的穿孔狀態(tài)對(duì)激光振蕩器6發(fā)出用激光7向工件10輻射的指令信號(hào)，然后激光振蕩器6根據(jù)該指令輸出激光7。
在步驟S102，根據(jù)程序分析部分18從工作程序線N03的處理結(jié)果而輸出的工作狀態(tài)選擇指令，工作狀態(tài)指令部分20從存在工作狀態(tài)寄存部分21(RAM4)中的激光輸出等工作狀態(tài)數(shù)據(jù)中調(diào)用并設(shè)定適用于工件10的切割狀態(tài)。
在步驟S103，根據(jù)程序分析部分18從工作程序線N04到N98的處理結(jié)果而輸出的移動(dòng)指令，移動(dòng)指令部分19選擇存在工作狀態(tài)寄存部分21(RAM4)中的切割速度并對(duì)激光加工裝置9輸出用于驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的指令，使平臺(tái)以選定的切割速度移動(dòng)，然后激光加工裝置9根據(jù)該指令實(shí)行激光加工。結(jié)果，工件10被切割成想要的樣式。
在步驟S104，根據(jù)程序分析部分18從工作程序線N99的處理結(jié)果而輸出的切割結(jié)束指令，工作狀態(tài)指令部分20對(duì)激光振蕩器6發(fā)出關(guān)閉激光和工作氣體的指令，然后激光振蕩器6執(zhí)行該指令。現(xiàn)在完成了對(duì)一個(gè)工件的加工。
于是，為了用激光切割一塊板等，激光加工系統(tǒng)一般首先在切割起始點(diǎn)作板穿孔等，然后把它切割成想要的樣式。
然而，我們知道，當(dāng)從穿孔轉(zhuǎn)向切割時(shí)很容易發(fā)生加工缺陷，這是因?yàn)榇┛讜r(shí)在工件10中有熱量積聚，并且因?yàn)楫?dāng)開始切割時(shí)，熔融金屬的流動(dòng)很慢。這個(gè)趨勢(shì)對(duì)厚的軟鋼材等難以操作的材料特別顯著。
圖22是示出怎樣用激光切割厚板的示意圖，其中陰影部分是已切掉的部分。當(dāng)由激光7切割工件10時(shí)，工件10的底面10b在切割過(guò)程中滯后于頂面10a(滯后量m)。工件10越厚且工作速度越快，滯后量m越大。
圖23是示出當(dāng)舉例取軟鋼材的板厚為12mm和19mm而改變板厚及切割速度時(shí)，滯后量m變化的示意圖。
因?yàn)榈酌娴那懈顪笥陧斆娴那懈?，?dāng)以預(yù)定的切割速度加工工件時(shí)，工件頂面上的熔融物質(zhì)向后流動(dòng)。然而，當(dāng)穿孔后直接轉(zhuǎn)換到切割時(shí)，只由普通的穿孔不能形成足夠的空隙讓熔融物質(zhì)流動(dòng)。因此，容易產(chǎn)生加工缺陷。如果在工件底面切割滯后于頂面的切割這樣一個(gè)狀態(tài)中達(dá)到切割終點(diǎn)，則雖然頂面已被完全切掉，底面上還留下極少的未切割部分。如果在此狀態(tài)中再應(yīng)用激光，它便集中在極少的未切割部分，然后使這些部分過(guò)熱并在某一時(shí)刻熔融，就在切割面上留下痕跡，降低了質(zhì)量。
另一方面，日本專利公開號(hào)3-66488的專利中揭示了防范措施，其中為了高質(zhì)量穿孔，激光焦點(diǎn)位置設(shè)定在工件表面上并把激光加到工件上，然后移動(dòng)焦點(diǎn)位置，日本實(shí)用新型公開號(hào)3-27752的專利中也揭示了延伸穿出的防范措施。然而，如果板厚超出12mm，則這些防范措施對(duì)改進(jìn)熔融金屬的流動(dòng)沒(méi)有很大效果。
如日本專利公開號(hào)6-675的專利中揭示的，一種有效方法是當(dāng)從穿孔轉(zhuǎn)換到切割時(shí)，像加工步驟那樣同步改變工作狀態(tài)，然后進(jìn)入一般的工作狀態(tài)。然而，適用于厚板的最佳狀態(tài)常常沒(méi)有連續(xù)性，且當(dāng)使熔融金屬流動(dòng)時(shí)很難在工件上穩(wěn)定地加工。
作為一種防止切割末端部分熔融并滴落的方法，可在切割末端部分熔融并滴落前停止切割，從而產(chǎn)生預(yù)計(jì)的末切割剩余部分(微連)。在此方法中，切割終點(diǎn)設(shè)定在工作程序中會(huì)產(chǎn)生未切割剩余部分的某一位置。然而，因?yàn)檫m當(dāng)?shù)奈⑦B寬度隨切割速度和激光輸出而變化，所以程序編制是一個(gè)必需的任務(wù)。為在實(shí)際加工后改變微連寬度，程序編輯也是一個(gè)必需的任務(wù)。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一激光加工系統(tǒng)，它可防止從穿孔轉(zhuǎn)換到切割時(shí)及切割終結(jié)時(shí)產(chǎn)生的加工缺陷，而且不必編制任何復(fù)雜的工作程序。
最后，依據(jù)本發(fā)明，提供了一種包括激光加工系統(tǒng)的激光加工系統(tǒng)包括一控制器，一激光振蕩器，當(dāng)接收到來(lái)自控制器的激光振蕩器工作命令時(shí)產(chǎn)生并輸出激光，以及一激光加工裝置，用于接收激光、收集激光、用收集到的激光輻射工件，當(dāng)接收到來(lái)自控制器的工作路徑移動(dòng)的工作命令時(shí)，該激光加工裝置使工件對(duì)一工作頭作相對(duì)的移動(dòng)，該控制器包括一依據(jù)控制程序步驟分析工作程序及產(chǎn)生并輸出工作程序命令的程序分析部分，一用于存儲(chǔ)穿孔、準(zhǔn)備工作、切割等工作狀態(tài)數(shù)據(jù)及根據(jù)請(qǐng)求選擇性地輸出工作狀態(tài)數(shù)據(jù)的工作狀態(tài)寄存部分，一工作命令部分，當(dāng)它接收到工作程序命令時(shí)，調(diào)用工作狀態(tài)寄存部分里相應(yīng)的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)及產(chǎn)生并輸出激光振蕩器的工作命令和工作路徑移動(dòng)的工作命令，以及一準(zhǔn)備工作命令部分，用于檢測(cè)由程序分析部分分析的工作程序的穿孔指令，產(chǎn)生一準(zhǔn)備工作命令信號(hào)，并把它輸出到工作命令部分，當(dāng)結(jié)合工作命令部分在以穿孔指令為基礎(chǔ)的工作程序命令后實(shí)行一預(yù)定量的工作程序命令并產(chǎn)生一工作命令時(shí)，該準(zhǔn)備工作命令部分用于以準(zhǔn)備工作狀態(tài)數(shù)據(jù)代替規(guī)定的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)并產(chǎn)生一準(zhǔn)備工作命令，然后產(chǎn)生使工作位置返回激光振蕩器輸出為零的穿孔位置的工作命令，并讓工作命令部分輸出該命令。
激光加工系統(tǒng)中的準(zhǔn)備工作命令部分包括一孔加工確定部分，用于檢測(cè)由程序分析部分分析的工作程序的穿孔指令，產(chǎn)生準(zhǔn)備工作命令信號(hào)，并把它輸出到工作命令部分，讓工作命令部分調(diào)用工作狀態(tài)寄存部分里的準(zhǔn)備工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，及產(chǎn)生和輸出來(lái)自程序分析部分切割程序命令輸出的具有準(zhǔn)備工作狀態(tài)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備工作命令，一移動(dòng)距離計(jì)算部分，當(dāng)接收到準(zhǔn)備工作命令信號(hào)時(shí)，累加來(lái)自由工作命令部分產(chǎn)生的準(zhǔn)備工作命令的用于切割的工作路徑移動(dòng)距離，并輸出得到的值，一用于根據(jù)請(qǐng)求輸出用于預(yù)設(shè)于其中準(zhǔn)備工作的距離L1的距離設(shè)定部分，以及一移動(dòng)距離比較部分，當(dāng)它接收到得到的值時(shí)，調(diào)用距離L1并把它與得到的值進(jìn)行比較，如果它們匹配，則移動(dòng)距離比較部分對(duì)工作命令部分輸出一準(zhǔn)備工作距離匹配信號(hào)，用于使工作命令部分終結(jié)產(chǎn)生準(zhǔn)備工作命令，并產(chǎn)生一使激光振蕩器的激光輸出為零的工作命令以及一使激光加工裝置返回穿孔位置的工作命令，然后依據(jù)切割工作程序命令返回運(yùn)行。
依據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于依據(jù)一工作程序以用于切割工件的激光輻射工件使它相對(duì)移動(dòng)的激光加工方法，該方法包括以下步驟，依據(jù)工作程序中特定的內(nèi)容在切割開始點(diǎn)對(duì)工件進(jìn)行穿孔，穿孔后以未在工作程序中特定的準(zhǔn)備工作狀態(tài)，按穿孔技術(shù)規(guī)范以工作程序步驟中特定的工作路徑或與其相反的工作路徑，在預(yù)定距離L1處在工件上執(zhí)行準(zhǔn)備工作，實(shí)行未在工作程序中特定的操作，用于停止激光輻射并使工作位置返回穿孔位置，以及依據(jù)穿孔技術(shù)規(guī)范按照工作程序步驟中特定的內(nèi)容開始切割工件。
依據(jù)本發(fā)明，提供的一種激光加工系統(tǒng)包括，一控制器，一激光振蕩器，當(dāng)接收到來(lái)自控制器的激光振蕩器工作命令時(shí)產(chǎn)生并輸出激光，以及一激光加工裝置，用于接收激光、收集激光、用收集到的激光輻射工件，當(dāng)接收到來(lái)自控制器的工作路徑移動(dòng)工作命令時(shí)，該激光加工裝置使工件對(duì)一工作頭作相對(duì)移動(dòng)，該控制器包括一依據(jù)控制程序步驟分析工作程序及產(chǎn)生并輸出工作程序命令的程序分析部分，一存儲(chǔ)穿孔、準(zhǔn)備工作、切割等工作狀態(tài)數(shù)據(jù)及根據(jù)請(qǐng)求選擇性地輸出工作狀態(tài)數(shù)據(jù)的工作狀態(tài)寄存部分，一工作命令部分，當(dāng)它接收到工作程序命令時(shí)，調(diào)用工作狀態(tài)寄存部分里相應(yīng)的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)及產(chǎn)生并輸出用于操作激光振蕩器和激光加工裝置的工作命令，以及一準(zhǔn)備工作命令部分，用于檢測(cè)由程序分析部分分析的工作程序的穿孔指令，產(chǎn)生一準(zhǔn)備工作命令信號(hào)，并把它輸出到工作命令部分，當(dāng)結(jié)合工作命令部分在以穿孔指令為基礎(chǔ)的工作程序命令后實(shí)行工作程序命令并產(chǎn)生工作命令時(shí)，該準(zhǔn)備工作命令部分用于產(chǎn)生包括通過(guò)以準(zhǔn)備工作狀態(tài)數(shù)據(jù)代替特定的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的一工作命令以及一用于使工作位置返回激光振蕩器輸出為零的穿孔位置的工作命令的準(zhǔn)備工作命令并讓工作命令部分輸出準(zhǔn)備工作命令，以及一冷卻命令部分，用于輸入由工作命令部分和準(zhǔn)備工作命令部分及其互相組合產(chǎn)生并輸出的激光振蕩器輸出為零的工作命令，以及經(jīng)過(guò)一段預(yù)定的時(shí)間后，把冷卻結(jié)束信號(hào)輸出到工作命令部分，使工作命令部分依據(jù)穿孔指令的工作程序命令后的工作程序命令返回工作。
激光加工系統(tǒng)中的冷卻命令部分包括一激光停止計(jì)時(shí)器，當(dāng)接收到由工作命令部分和準(zhǔn)備工作命令部分及其互相組合產(chǎn)生的激光振蕩器輸出為零并由工作命令部分輸出的工作命令時(shí)，開始計(jì)算冷卻時(shí)間并輸出計(jì)算結(jié)果，一時(shí)間設(shè)定部分，其中預(yù)先存有停止激光振蕩器的振蕩時(shí)間T1，以及一停止時(shí)間比較部分，當(dāng)接收到從激光停止計(jì)時(shí)器輸出的計(jì)算時(shí)間時(shí)，把該時(shí)間與從時(shí)間設(shè)定部分調(diào)用的時(shí)間T1進(jìn)行比較，如果它們匹配，停止時(shí)間比較部分把冷卻結(jié)束信號(hào)輸出給工作命令部分，使工作命令部分在以穿孔指令為基礎(chǔ)的工作程序命令后按照工作程序命令返回工作。
依據(jù)本發(fā)明，提供了一種用切割工件的激光輻射依據(jù)工作程序作相對(duì)移動(dòng)的工件的激光加工方法，該方法包括以下步驟，依據(jù)工作程序中特定的內(nèi)容在切割開始點(diǎn)對(duì)工件進(jìn)行穿孔，穿孔后以未在工作程序中規(guī)定的準(zhǔn)備工作狀態(tài)，按照穿孔的技術(shù)規(guī)范沿工作程序步驟中特定的工作路徑或與其相反的工作路徑，在預(yù)定距離L1處在工件上執(zhí)行準(zhǔn)備工作，實(shí)行未在工作程序中規(guī)定的操作，停止激光輻射并使工作位置返回穿孔位置，實(shí)行未在工作程序中規(guī)定的操作，在激光輻射停止后對(duì)工件冷卻一預(yù)定的時(shí)間T1，以及依據(jù)穿孔的技術(shù)規(guī)范按工作程序步驟中特定的內(nèi)容開始切割工件。
依據(jù)本發(fā)明，提供的一種激光加工系統(tǒng)包括，一控制器，一激光振蕩器，當(dāng)接收到來(lái)自控制器的激光振蕩工作命令時(shí)產(chǎn)生并輸出激光，以及一激光加工裝置，用于接收激光、收集激光、用收集到的激光輻射工件，當(dāng)接收到來(lái)自控制器的工作路徑移動(dòng)的工作命令時(shí)，該激光加工裝置使工件對(duì)一工作頭作相對(duì)移動(dòng)，該控制器包括一依據(jù)控制程序步驟分析工作程序及產(chǎn)生并輸出工作程序命令的程序分析部分，一用于存儲(chǔ)穿孔、準(zhǔn)備工作、切割等工作狀態(tài)數(shù)據(jù)及根據(jù)請(qǐng)求選擇性地輸出工作狀態(tài)數(shù)據(jù)的工作狀態(tài)寄存部分，一工作命令部分，當(dāng)它接收到工作程序命令時(shí)，調(diào)用工作狀態(tài)寄存部分里相應(yīng)的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)及產(chǎn)生并輸出操作激光振蕩器和激光加工裝置的工作命令，以及一準(zhǔn)備工作命令部分，用于檢測(cè)由程序分析部分分析的工作程序的穿孔指令，產(chǎn)生一準(zhǔn)備工作命令信號(hào)，并把它輸出到工作命令部分，當(dāng)結(jié)合工作命令部分在以穿孔指令為基礎(chǔ)的工作程序命令后實(shí)行工作程序命令及產(chǎn)生工作命令時(shí)，該準(zhǔn)備工作命令部分用于產(chǎn)生包括通過(guò)以準(zhǔn)備工作狀態(tài)數(shù)據(jù)代替特定的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的一工作命令以及一用于使工作位置返回激光振蕩器輸出為零的穿孔位置的工作命令的準(zhǔn)備工作命令，并讓工作命令部分輸出該準(zhǔn)備工作命令，以及一冷卻命令部分，用于輸入由工作命令部分和準(zhǔn)備工作命令部分及其互相組合產(chǎn)生并輸出的激光振蕩器輸出為零的工作命令，以及經(jīng)過(guò)一段預(yù)定的時(shí)間后，把冷卻結(jié)束信號(hào)輸出到工作命令部分，使工作命令部分產(chǎn)生并輸出激光輻射工作命令，以及一激光穩(wěn)定命令部分，當(dāng)工作命令部分接收到冷卻結(jié)束信號(hào)并產(chǎn)生激光輻射工作命令時(shí)，從接收到冷卻準(zhǔn)備工作結(jié)束信號(hào)輸出經(jīng)過(guò)一段預(yù)定的時(shí)間后，把激光穩(wěn)定信號(hào)輸出給工作命令部分，使工作命令部分在以穿孔指令為基礎(chǔ)的工作程序命令后按照工作程序命令返回工作。
激光加工系統(tǒng)中的激光穩(wěn)定命令部分包括一激光輻射計(jì)時(shí)器，當(dāng)接收到從工作命令部分輸出的冷卻準(zhǔn)備工作結(jié)束信號(hào)時(shí)，累加經(jīng)過(guò)的時(shí)間并輸出計(jì)算結(jié)果，一時(shí)間設(shè)定部分，其中預(yù)先存有繼續(xù)輸出激光的時(shí)間T2，以及一輻射時(shí)間比較部分，當(dāng)接收到來(lái)自激光輻射計(jì)時(shí)器的計(jì)算結(jié)果時(shí)，調(diào)用時(shí)間設(shè)定部分里的時(shí)間T2，并把計(jì)算結(jié)果與時(shí)間T2進(jìn)行比較，如果它們匹配，則輻射時(shí)間比較部分輸出激光穩(wěn)定信號(hào)。
依據(jù)本發(fā)明，提供了一種用切割工件的激光輻射依據(jù)工作程序作相對(duì)移動(dòng)的工件的激光加工方法，該方法包括以下步驟依據(jù)工作程序中特定的內(nèi)容在切割開始點(diǎn)對(duì)工件進(jìn)行穿孔，穿孔后以未在工作程序中規(guī)定的準(zhǔn)備工作狀態(tài)，沿工作程序步驟中特定的工作路徑或與其相反的工作路徑，在預(yù)定距離L1處按穿孔的技術(shù)規(guī)范在工件上執(zhí)行準(zhǔn)備工作，實(shí)行未在工作程序中特定的操作，停止激光輻射并使工作位置返回穿孔位置，實(shí)行未在工作程序中特定的操作，在激光輻射停止后在預(yù)定的時(shí)間T1對(duì)工件進(jìn)行冷卻，在冷卻后的位置實(shí)行未在工作程序中特定的操作，在預(yù)定的時(shí)間T2執(zhí)行激光振蕩以使激光輸出穩(wěn)定，以及依據(jù)工作程序步驟中特定的內(nèi)容按穿孔的技術(shù)規(guī)范開始切割工件。
依據(jù)本發(fā)明，提供的一種激光加工系統(tǒng)包括，一控制器，一激光振蕩器，當(dāng)接收到來(lái)自控制器的激光振蕩工作命令時(shí)產(chǎn)生并輸出激光，以及一激光加工裝置，用于接收激光、收集激光、用收集到的激光輻射工件，當(dāng)接收到來(lái)自控制器的工作路徑移動(dòng)工作命令時(shí)，該激光加工裝置使工件對(duì)一工作頭作相對(duì)移動(dòng)，該控制器包括一依據(jù)控制程序步驟分析工作程序及產(chǎn)生并輸出工作程序命令的程序分析部分，一存儲(chǔ)穿孔、準(zhǔn)備工作、切割等工作狀態(tài)數(shù)據(jù)及根據(jù)請(qǐng)求選擇性地輸出工作狀態(tài)數(shù)據(jù)的工作狀態(tài)寄存部分，一工作命令部分，當(dāng)它接收到工作程序命令時(shí)，調(diào)用工作狀態(tài)寄存部分里相應(yīng)的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)及產(chǎn)生并輸出用于操作激光振蕩器和激光加工裝置的工作命令，以及一結(jié)束工作修正命令部分，用于檢測(cè)由程序分析部分分析的工作程序的切割終止指令，產(chǎn)生一結(jié)束工作修正命令信號(hào)，并把它輸出到工作命令部分，結(jié)合該工作命令部分，該結(jié)束工作修正命令部分產(chǎn)生結(jié)束工作修正的工作命令并使工作命令部分輸出工作命令以及依據(jù)程序分析部分輸出的切割終結(jié)指令的工作程序命令返回工作。
激光加工系統(tǒng)中的結(jié)束工作修正命令部分包括一切割終結(jié)確定部分，用于檢測(cè)由程序分析部分分析的切割終結(jié)指令，產(chǎn)生結(jié)束工作修正命令信號(hào)，并把它輸出到工作命令部分，使工作命令部分調(diào)用并設(shè)定工作狀態(tài)寄存部分里的結(jié)束工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，以及用結(jié)束工作狀態(tài)數(shù)據(jù)修正結(jié)束工作命令的特定部分，一剩余距離計(jì)算部分，用于接收該結(jié)束工作修正命令信號(hào)和先于從工作命令部分輸出的切割終結(jié)指令的規(guī)定了工作路徑移動(dòng)的工作命令，并計(jì)算和輸出剩余距離直到完成切割，一距離設(shè)定部分，其中設(shè)定了結(jié)束工作修正距離L2，以及一剩余距離比較部分，當(dāng)接收到從剩余距離計(jì)算部分輸出的直到切割完成的剩余距離時(shí)，調(diào)用距離設(shè)定部分里的距離L2，并把剩余距離與距離L2進(jìn)行比較，如果它們匹配，剩余距離比較部分產(chǎn)生結(jié)束修正開始信號(hào)，并把它輸出到工作命令部分，使工作命令部分修正結(jié)束工作命令。
依據(jù)本發(fā)明，提供了一種用切割工件的激光輻射依據(jù)工作程序作相對(duì)移動(dòng)的工件的激光加工方法，該方法包括以下步驟，依據(jù)工作程序中特定的內(nèi)容離切割終點(diǎn)前預(yù)定的距離切割工件，通過(guò)修正工作程序中特定的工作路徑，以工作程序中未設(shè)定的結(jié)束工作狀態(tài)從終點(diǎn)前的預(yù)定距離到終點(diǎn)對(duì)工件進(jìn)行切割。
在控制器中(觀點(diǎn)1)，準(zhǔn)備工作命令部分檢測(cè)由程序分析部分分析的工作程序的穿孔指令，結(jié)合工作命令部分，通過(guò)以準(zhǔn)備工作狀態(tài)數(shù)據(jù)代替一預(yù)定量的工作程序命令而產(chǎn)生工作命令，然后產(chǎn)生使工作位置返回激光振蕩器輸出為零的穿孔位置的工作命令，并使工作命令部分輸出該命令。
在控制器的準(zhǔn)備工作命令部分中(觀點(diǎn)2)，孔加工確定部分檢測(cè)由程序分析部分分析的工作程序的穿孔指令，產(chǎn)生準(zhǔn)備工作命令信號(hào)并把它輸出到工作命令部分，使工作命令部分調(diào)用工作狀態(tài)寄存部分里的準(zhǔn)備工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，根據(jù)程序分析部分輸出的切割程序命令的準(zhǔn)備工作狀態(tài)數(shù)據(jù)產(chǎn)生并輸出準(zhǔn)備工作命令，如果切割的工作路徑移動(dòng)距離與準(zhǔn)備工作距離L1匹配，則移動(dòng)距離比較部分對(duì)工作命令部分輸出準(zhǔn)備工作距離匹配信號(hào)，使工作命令部分終止產(chǎn)生準(zhǔn)備工作命令并對(duì)激光輸出為零的激光振蕩器產(chǎn)生工作命令以及使激光加工裝置返回穿孔位置的工作命令，然后工作命令部分依據(jù)切割工作程序命令返回工作。
在激光加工方法的第二到第四個(gè)步驟中(觀點(diǎn)3)，在穿孔后、切割前，以未在工作程序中特定的準(zhǔn)備工作狀態(tài)在預(yù)定的距離L1對(duì)工件執(zhí)行準(zhǔn)備工作，工作位置返回穿孔位置。
在控制器中(觀點(diǎn)4)，準(zhǔn)備工作命令部分檢測(cè)由程序分析部分分析的工作程序的穿孔指令，結(jié)合工作命令部分，通過(guò)以準(zhǔn)備工作狀態(tài)數(shù)據(jù)代替一預(yù)定量的工作程序命令而產(chǎn)生工作命令，然后產(chǎn)生使工作位置返回激光振蕩器輸出為零的穿孔位置的工作命令，并使工作部分輸出該命令，從接收到使激光振蕩器輸出為零的工作命令經(jīng)過(guò)一預(yù)定的時(shí)間后，冷卻命令部分對(duì)工作命令部件輸出冷卻結(jié)束信號(hào)，使工作命令部分在以穿孔指令為基礎(chǔ)的工作程序命令后按工作程序命令返回工作。
在控制器中(觀點(diǎn)5)，準(zhǔn)備工作命令部分檢測(cè)由程序分析部分分析的工作程序的穿孔指令，結(jié)合工作命令部分，通過(guò)以準(zhǔn)備工作狀態(tài)數(shù)據(jù)代替一預(yù)定量的工作程序命令而產(chǎn)生工作命令，然后產(chǎn)生使工作位置返回激光振蕩器輸出為零的穿孔位置的工作命令，并使工作命令部分輸出該命令，以及在冷卻命令部分中，從激光輻射計(jì)時(shí)器接收到激光振蕩器輸出為零的工作命令經(jīng)過(guò)一預(yù)定的時(shí)間后，輻射時(shí)間比較部分對(duì)工作命令部分輸出冷卻結(jié)束信號(hào)，使工作命令部分在以鉆孔指令為基礎(chǔ)的工作程序命令后按工作程序命令返回工作。
在激光加工方法的第二到第四個(gè)步驟中(觀點(diǎn)6)，在穿孔后、切割前，以未在工作程序中特定的準(zhǔn)備工作狀態(tài)在預(yù)定的距離L1對(duì)工件執(zhí)行準(zhǔn)備工作，工作位置返回穿孔位置，在預(yù)定的時(shí)間T1內(nèi)對(duì)工件進(jìn)行冷卻。
在控制器中(觀點(diǎn)7)，準(zhǔn)備工作命令部分檢測(cè)由程序分析部分分析的工作程序的穿孔指令，結(jié)合工作命令部分，通過(guò)以準(zhǔn)備工作狀態(tài)數(shù)據(jù)代替一預(yù)定量的工作程序命令而產(chǎn)生工作命令，然后產(chǎn)生使工作位置返回激光振蕩器輸出為零的穿孔位置的工作命令，并使工作命令部分輸出該命令，從接收到激光振蕩器輸出為零的工作命令經(jīng)過(guò)一預(yù)定的時(shí)間后，冷卻命令部分對(duì)工作命令部件輸出冷卻結(jié)束信號(hào)使工作命令部分終止冷卻以及產(chǎn)生并輸出激光輻射的工作命令，從接收到冷卻準(zhǔn)備工作結(jié)束信號(hào)經(jīng)過(guò)一預(yù)定的時(shí)間后，激光穩(wěn)定命令部分對(duì)工作命令部分輸出激光穩(wěn)定信號(hào)，使工作命令部分在以穿孔指令為基礎(chǔ)的工作程序命令后按工作程序命令返回工作。
在控制器中(觀點(diǎn)8)，準(zhǔn)備工作命令部分在冷卻結(jié)束后用激光輻射計(jì)時(shí)器測(cè)量激光輻射時(shí)間，輻射時(shí)間比較部分把測(cè)得的輻射時(shí)間與預(yù)定的時(shí)間T2進(jìn)行比較。如果它們匹配，輻射時(shí)間比較部分對(duì)工作命令部分輸出激光穩(wěn)定信號(hào)，使工作命令部分在以穿孔指令為基礎(chǔ)的工作程序命令后按工作程序命令返回工作。
在激光加工方法的第二到第五個(gè)步驟中(觀點(diǎn)9)，在穿孔后、切割前，以未在工作程序中特定的準(zhǔn)備工作狀態(tài)在預(yù)定的距離L1對(duì)工件執(zhí)行準(zhǔn)備工作，工作位置返回穿孔位置，以及在預(yù)定的時(shí)間T1內(nèi)對(duì)工件進(jìn)行冷卻，然后在預(yù)定的時(shí)間T2內(nèi)對(duì)工件進(jìn)行激光輻射，以穩(wěn)定激光振蕩的輸出，在控制器中(觀點(diǎn)10)，結(jié)束工作修正命令部分檢測(cè)由程序分析部分分析的工作程序的切割終結(jié)指令，并結(jié)合工作命令部分，以用于修正的結(jié)束工作狀態(tài)數(shù)據(jù)代替切割終結(jié)工作命令前一預(yù)定量的工作命令。
在控制器的結(jié)束工作修正命令部分中(觀點(diǎn)11)，切割終結(jié)確定部分檢測(cè)由程序分析部分分析的工作程序的切割終結(jié)指令，產(chǎn)生結(jié)束工作修正命令信號(hào)，并把它輸出到工作命令部分，使工作命令部分調(diào)用工作狀態(tài)寄存部分里的結(jié)束工作狀態(tài)數(shù)據(jù)并修正切割終結(jié)工作命令前的一預(yù)定量的工作命令。由剩余距離比較部分輸出的結(jié)束修正終結(jié)信號(hào)決定要修正的預(yù)定量的工作命令。
在激光加工方法的第二個(gè)步驟中(觀點(diǎn)12)，在切割結(jié)束前以未在工作程序中特定的結(jié)束工作狀態(tài)在預(yù)定的距離對(duì)工件進(jìn)行工作。
在附圖中圖1是示出本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的功能塊圖；圖2是依據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的工作流程圖；圖3是依據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例示出如何在工件上加工的圖(說(shuō)明其中實(shí)線指移動(dòng)時(shí)激光輻射；虛線指移動(dòng)時(shí)停止激光；雙點(diǎn)劃線指編程的移動(dòng))；圖4是依據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例另一個(gè)形式的流程圖；圖5是依據(jù)圖4中本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的形式示出如何在工件上加工的圖(其中實(shí)線、虛線、雙點(diǎn)劃線如圖3中說(shuō)明)；圖6是示出本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的功能塊圖；圖7是依據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的工作流程圖；圖8是依據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例示出如何在工件上加工的圖(其中，實(shí)線、虛線、雙點(diǎn)劃線如圖3中說(shuō)明)；圖9是示出本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例的功能決圖；圖10是依據(jù)本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例的工作流程圖；圖11是依據(jù)本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例示出如何在工件上加工的圖(其中，實(shí)線、虛線、雙點(diǎn)劃線如圖3中說(shuō)明)；圖12是示出本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例的寄存工作狀態(tài)數(shù)據(jù)的例子；圖13是示出本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施例功能塊圖；圖14是依據(jù)本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施例的工作流程圖；圖15是依據(jù)本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施例示出如何在工件上加工的圖(其中，實(shí)線、雙點(diǎn)劃線如圖3中說(shuō)明)；圖16是依據(jù)本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施例另一個(gè)形式的工作流程圖；圖17是依據(jù)圖16中本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施例形式示出如何在工件上加工的圖(其中，實(shí)線、虛線、雙點(diǎn)劃線如圖3中說(shuō)明)；
圖18是示出本發(fā)明第六個(gè)實(shí)施例的寄存工作狀態(tài)數(shù)據(jù)的例子；圖19是激光加工系統(tǒng)的方框圖；圖20是常規(guī)激光加工系統(tǒng)的方框圖；圖21A和21B是激光加工系統(tǒng)的工作程序的例子及與之對(duì)應(yīng)的流程圖；圖22是示出如何實(shí)現(xiàn)激光加工的圖；圖23是示出與板厚和切割速度有關(guān)的正面滯后量變化的圖。
現(xiàn)在參考附圖，示出了本發(fā)明的若干較佳實(shí)施例。
圖1是依據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例激光加工系統(tǒng)的功能塊圖。將參考圖1和19討論該實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。
激光加工系統(tǒng)由控制器1、激光振蕩器6以及激光加工裝置9構(gòu)成。激光振蕩器6和激光加工裝置9根據(jù)控制器1的命令工作并把它們的工作狀態(tài)反饋給控制器1。
控制器1由包含程序分析部分18、工作狀態(tài)寄存部分21、移動(dòng)命令部分19及工作狀態(tài)指令部分20的工作命令部分100和包含孔加工決定部分22、移動(dòng)距離計(jì)算部分23、移動(dòng)距離比較部分24及距離設(shè)定部分25的準(zhǔn)備工作命令部分200組成。
程序分析部分由CPU2、用于存儲(chǔ)控制程序的ROM3、用于存儲(chǔ)工作程序的RAM4等構(gòu)成，它依據(jù)控制程序步驟分析工作程序的內(nèi)容并輸出包括移動(dòng)路徑命令、工作狀態(tài)命令等工作程序命令的分析結(jié)果。
包含移動(dòng)命令部分19和工作狀態(tài)命令部分20的工作命令部分100由CPU2、I/O單元5、伺服放大器15和16等構(gòu)成。當(dāng)接收到從程序分析部分18輸出的移動(dòng)路徑命令或工作狀態(tài)命令等工作程序命令時(shí)，工作命令部分100就響應(yīng)于該命令從工作狀態(tài)寄存部分21里調(diào)用工作狀態(tài)數(shù)據(jù)。工作狀態(tài)命令部分20產(chǎn)生并輸出包含激光輸出、占空比、頻率等工作命令(激光振蕩命令)，從而使激光振蕩器6工作。移動(dòng)命令部分19產(chǎn)生并輸出包含加工量、速度等工作命令(激光加工命令)，用于使激光加工裝置9的伺服電動(dòng)機(jī)13和14工作。
如果直接在工作程序中設(shè)定了工作狀態(tài)值，則把它們用作工作狀態(tài)數(shù)據(jù)。
直到接收到從準(zhǔn)備工作命令部分200輸出的準(zhǔn)備工作命令信號(hào)(以上說(shuō)明)后完成準(zhǔn)備工作，工作命令部分100和準(zhǔn)備工作命令部分200一起產(chǎn)生并輸出包含激光振蕩命令、激光加工命令等工作命令，用于如以下詳細(xì)討論的進(jìn)行預(yù)定工作。
工作狀態(tài)寄存部分21包括用于存儲(chǔ)工作狀態(tài)數(shù)據(jù)的RAM4和用作工作狀態(tài)數(shù)據(jù)等狀態(tài)的輸入部分和顯示部分的CRT/MDI單元17等元件，并根據(jù)工作命令部分100請(qǐng)求有選擇地輸出工作狀態(tài)數(shù)據(jù)。工作狀態(tài)數(shù)據(jù)包括圖12和18中示出的第一到第四狀態(tài)組等；依據(jù)工件10的材料和板厚輸入最佳數(shù)據(jù)。
包括孔加工決定部分22、移動(dòng)距離計(jì)算部分23、移動(dòng)距離比較部分24及距離設(shè)定部分25的準(zhǔn)備工作命令部分200由CPU2、ROM3、RM14等構(gòu)成。當(dāng)檢測(cè)由程序分析部分18分析的工作程序的穿孔指令步驟的執(zhí)行命令時(shí)(圖21A中工作程序例子中線N02上的穿孔執(zhí)行命令M120代碼)，孔加工決定部分22輸出準(zhǔn)備工作命令信號(hào)。當(dāng)接收到準(zhǔn)備工作命令信號(hào)時(shí)，移動(dòng)距離計(jì)算部分23把來(lái)自工作命令部分100中移動(dòng)命令部分19的激光加工指令加在一起并把得到的結(jié)果作為移動(dòng)距離輸出。移動(dòng)距離比較部分24將移動(dòng)距離計(jì)算部分23計(jì)算的移動(dòng)距離和距離設(shè)定部分25中設(shè)定的距離(L1)進(jìn)行比較，如果它們相吻合，則輸出移動(dòng)距離匹配信號(hào)。配備的距離設(shè)定部分25用以對(duì)準(zhǔn)備工作設(shè)定一準(zhǔn)備工作距離并存儲(chǔ)原先寄存的值L1。
另一方面，當(dāng)接收到由孔加工決定部分22輸出的準(zhǔn)備工作命令信號(hào)時(shí)，工作命令部分100從工作狀態(tài)寄存部分21里調(diào)用用于準(zhǔn)備工作的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，在穿孔指令執(zhí)行命令后以用于準(zhǔn)備工作的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)代替在工作狀態(tài)命令中特定的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，并繼續(xù)產(chǎn)生和輸出包含激光振蕩命令、激光加工命令等工作命令，直到接收到從移動(dòng)距離比較部分24輸出的移動(dòng)距離匹配信號(hào)。當(dāng)接收到移動(dòng)距離匹配信號(hào)時(shí)，工作指令部分100產(chǎn)生并輸出包括激光振蕩命令、激光加工命令等工作指令，用于將激光輸出設(shè)定為零并返回先前的穿孔位置，從而完成準(zhǔn)備工作命令，然后依據(jù)在穿孔指令執(zhí)行命令后從程序分析部分輸出的工作程序命令(存儲(chǔ)到完成準(zhǔn)備工作命令)返回工作。
通過(guò)CRT/MDI單元17把工作程序、穿孔狀態(tài)、準(zhǔn)備工作狀態(tài)、準(zhǔn)備工作距離L1和切割狀態(tài)輸入RAM4。
根據(jù)圖2中的流程圖通過(guò)取圖21A中的工作程序作為例子來(lái)討論工作原理。
圖21A示出從穿孔狀態(tài)選擇到切割成設(shè)定圖形結(jié)束的工作程序，其中線N01上的指令是穿孔狀態(tài)選擇命令，線N02上的指令是穿孔執(zhí)行命令，線N03上的指令是切割狀態(tài)選擇命令，線N04-N98上的指令是相應(yīng)于切割圖形的移動(dòng)路徑命令，線N99上的指令是切割結(jié)束命令。
圖2是當(dāng)執(zhí)行圖21A中工作程序時(shí)所用的程序流程圖。
在步驟S100，程序分析部分18分析工作程序線N01上的指令并對(duì)工作命令部分100輸出用于選擇穿孔狀態(tài)的工作狀態(tài)命令，然后工作命令部分100調(diào)用工作狀態(tài)寄存部分21里的穿孔狀態(tài)數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生和設(shè)定激光振蕩命令和激光加工命令。
在步驟S101，程序分析部分18分析工作程序線N02上的指令并把穿孔執(zhí)行命令輸出到工作命令部分100，從而使它把在步驟S100產(chǎn)生并設(shè)定的命令輸出到激光振蕩器6和激光加工裝置9，然后使它們執(zhí)行穿孔，并在結(jié)束時(shí)向工作命令部分100反饋完成信息。接收到完成信息時(shí)，工作命令部分100執(zhí)行穿孔完成處理。另一方面。在準(zhǔn)備工作命令部分200中，孔加工決定部分22檢測(cè)經(jīng)程序分析部分18分析的穿孔執(zhí)行指令，并對(duì)移動(dòng)距離計(jì)算部分23和工作命令部分100輸出準(zhǔn)備工作命令信號(hào)。
在步驟S200-S203，由分析工作程序線N03上指令的程序分析部分18輸出的移動(dòng)路徑和工作狀態(tài)命令，根據(jù)準(zhǔn)備工作狀態(tài)數(shù)據(jù)經(jīng)重新編輯并輸出；這些步驟的執(zhí)行優(yōu)先于根據(jù)正規(guī)工作程序處理而執(zhí)行的切割。
在步驟S200，程序分析部分18分析工作程序線N03上的指令并把用于選擇切割狀態(tài)的工作狀態(tài)命令輸出給工作命令部分100，讓它調(diào)用工作狀態(tài)寄存部分21里的切割狀態(tài)數(shù)據(jù)，并在接收到由準(zhǔn)備工作命令部分200中孔加工決定部分22輸出的準(zhǔn)備工作命令信號(hào)時(shí)，調(diào)用工作狀態(tài)寄存部分21里的準(zhǔn)備工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，并用該設(shè)定的準(zhǔn)備工作狀態(tài)數(shù)據(jù)替代切割狀態(tài)數(shù)據(jù)。
在步驟S201，程序分析部分18分析工作程序線N04上的指令步驟，然后依次對(duì)工作命令部分100輸出移動(dòng)路徑命令，讓它使用準(zhǔn)備工作狀態(tài)數(shù)據(jù)繼續(xù)產(chǎn)生并輸出激光振蕩命令和激光加工命令，直到接收到來(lái)自移動(dòng)距離比較部分24的移動(dòng)距離匹配信號(hào)。另一方面，接收到準(zhǔn)備工作命令信號(hào)時(shí)，移動(dòng)距離計(jì)算部分開始累加激光加工命令，并把得到的值作為移動(dòng)距離輸出給移動(dòng)距離比較部分24。移動(dòng)距離比較部分24把移動(dòng)距離與距離設(shè)定部分25中設(shè)定的準(zhǔn)備工作移動(dòng)距離L1相比較，如果它們匹配，則對(duì)工作命令部分100輸出移動(dòng)距離匹配信號(hào)。
在步驟S202，接收到移動(dòng)距離匹配信號(hào)時(shí)，工作命令部分100產(chǎn)生并對(duì)激光振蕩器6輸出用于停止激光輻射的激光振蕩命令，使它終止一次激光輻射(可把激光輻射停止信號(hào)輸出給激光振蕩器6或可把對(duì)激光振蕩器6的輸出命令設(shè)定為0)。
在步驟S203，接收到移動(dòng)距離匹配信號(hào)時(shí)，工作命令部分100產(chǎn)生并對(duì)激光加工裝置9輸出一激光加工命令，用于移動(dòng)平臺(tái)并把加工位置返回穿孔位置，于是激光加工裝置9使平臺(tái)移動(dòng)并把加工位置返回穿孔位置。當(dāng)確認(rèn)加工位置已返回穿孔位置時(shí)，系統(tǒng)執(zhí)行準(zhǔn)備工作終結(jié)步驟。
在步驟S102，同步于準(zhǔn)備工作終結(jié)步驟，工作命令部分100根據(jù)程序分析部分18分析了工作程序線N03上的指令后輸出的切割狀態(tài)命令，調(diào)用并設(shè)定工作狀態(tài)寄存部分21里的切割狀態(tài)數(shù)據(jù)。
在步驟S204，工作命令部分100根據(jù)切割狀態(tài)數(shù)據(jù)產(chǎn)生并輸出激光振蕩命令。接收到該命令時(shí)，激光振蕩器6再開始作激光輻射。
在步驟S103，程序分析部分18分析工作程序線N04到N98上的指令并把移動(dòng)路徑命令輸出給工作命令部分100，使它運(yùn)用在步驟S102設(shè)定的切割狀態(tài)數(shù)據(jù)以產(chǎn)生并對(duì)激光加工裝置9輸出包含工作路徑移動(dòng)速度的激光振蕩命令，然后激光加工裝置9驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)13和14，使平臺(tái)以特定的切割速度移動(dòng)，結(jié)果工件10被切割成想要的圖形。
在步驟S104，程序分析部分18分析工作程序線N99上的指令并把切割結(jié)束命令輸出給工作命令部分100，使它對(duì)激光振蕩器6發(fā)出關(guān)閉激光和工作氣體的工作狀態(tài)命令，于是激光振蕩器6執(zhí)行該命令?，F(xiàn)在完成了一個(gè)工件的加工。
圖3示出實(shí)施例中的工作路徑。
(1)首先，在工件10的位置A上執(zhí)行穿孔；(2)在準(zhǔn)備工作狀態(tài)下，按程序路徑對(duì)工件切割L1的距離；(3)停止激光輻射并返回到穿孔位置A；以及(4)對(duì)工件10進(jìn)行激光輻射以在原來(lái)切割狀態(tài)下進(jìn)行切割。
圖4是在執(zhí)行圖21A中工作程序時(shí)所用實(shí)施例另一個(gè)形式中的流程圖。在這個(gè)形式中，沿第一個(gè)實(shí)施例中工作程序所示移動(dòng)路徑反向180度執(zhí)行準(zhǔn)備工作并返回穿孔位置。圖4中步驟S100到S104和S200到S204與圖2中的步驟相同。
圖4中步驟205與圖2中步驟S201的區(qū)別僅在于準(zhǔn)備工作的行進(jìn)方向翻轉(zhuǎn)了180度，所以不再進(jìn)行討論。
圖5示出該實(shí)施例變化形式中的工作方法。
(1)首先，在工件10位置A處執(zhí)行穿孔；(2)在準(zhǔn)備工作狀態(tài)下以與編程的方向相反的方向把工件切割L1的距離；(3)停止激光輻射并返回穿孔位置A；以及(4)以激光輻射工件10，在原來(lái)的切割狀態(tài)下以編程的方向進(jìn)行切割。
依據(jù)該實(shí)施例，通過(guò)便于暢通熔融金屬流動(dòng)的準(zhǔn)備工作可形成熔融金屬流動(dòng)的槽，于是在從穿孔轉(zhuǎn)換到切割時(shí)防止發(fā)生加工缺陷。在每個(gè)工作程序中不必都描述準(zhǔn)備工作，如果材料和板厚是特定的，則也可選擇最佳的準(zhǔn)備工作狀態(tài)；從而提高工作程序準(zhǔn)備的準(zhǔn)確性和生產(chǎn)率。
圖6是依據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的激光加工系統(tǒng)的功能塊圖。將參考圖6討論實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。相同于或相似于參考圖1中原先描述的功能塊由圖6中相同的標(biāo)號(hào)代表并不再進(jìn)行討論。
當(dāng)接收到從準(zhǔn)備工作命令部分200輸出的準(zhǔn)備工作命令信號(hào)時(shí)，工作命令部分100執(zhí)行準(zhǔn)備工作。當(dāng)返回到穿孔位置A時(shí)，工作命令部分100對(duì)冷卻命令部分201輸出用于停止激光輻射的激光振蕩命令，使它操作用于計(jì)算停止時(shí)間的激光輻射停止計(jì)時(shí)器26，并把計(jì)算得到的時(shí)間作為停止時(shí)間輸出到激光輻射停止時(shí)間比較部分27。激光輻射停止時(shí)間比較部分27，把停止時(shí)間與激光輻射停止時(shí)間設(shè)定部分28中設(shè)定的時(shí)間T1進(jìn)行比較，如果他們匹配，則把停止時(shí)間匹配信號(hào)送到包含移動(dòng)命令部分19和工作狀態(tài)命令部分20的工作命令部分100。當(dāng)接收到停止時(shí)間匹配信號(hào)時(shí)，工作命令部分100就完成了相應(yīng)于準(zhǔn)備工作命令部分命令的操作，并返回處理由程序分析部分給出的切割狀態(tài)命令。
圖7是第二個(gè)實(shí)施例的流程圖。圖7中的步驟S100到S104和S200到S204和圖2中的步驟相同，不再進(jìn)行討論。
在步驟S206，冷卻工件10直到確定了激光輻射停止時(shí)間設(shè)定部分28設(shè)定的時(shí)間T1已消逝并輸出了停止時(shí)間匹配信號(hào)。為此，可以附接一只專用于冷卻的冷卻材料噴霧器，或可簡(jiǎn)單地噴射工作氣體(因?yàn)榧す廨椛渫Ｖ沽耍示哂欣鋮s的效果)。如果激光輻射停止了，則在返回步驟S203的穿孔位置前可執(zhí)行步驟S206的冷卻。對(duì)圖4的處理步驟添加相同的功能也可產(chǎn)生同等的冷卻效果。
圖8示出該實(shí)施例的工作方法。
(1)首先，在工件10位置A處執(zhí)行穿孔；(2)在開始部分狀態(tài)下按照程序路徑把工件10切割L1的距離；(3)停止激光輻射并返回到穿孔位置A；(4)讓工件10冷卻T1時(shí)間；以及(5)用激光輻射工件10在原來(lái)的切割狀態(tài)下進(jìn)行切割。
依據(jù)該實(shí)施例，通過(guò)便于暢通熔融金屬流動(dòng)的準(zhǔn)備工作可形成一條熔融金屬流動(dòng)的槽，并能在不存在過(guò)分積累熱量的狀態(tài)中完成從穿孔到切割的轉(zhuǎn)換。于是，防止了轉(zhuǎn)換期間的加工缺陷。不必描述每個(gè)工作程序中的準(zhǔn)備工作和冷卻時(shí)間，如果規(guī)定了材料、板厚和冷卻方法，則可選擇最佳的準(zhǔn)備工作狀態(tài)和冷卻時(shí)間，從而提高工作程序準(zhǔn)備的準(zhǔn)確性和生產(chǎn)率。
圖9是依據(jù)本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例的激光加工系統(tǒng)的功能塊圖。參考圖9討論該實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。相同或相似于參考圖6先前描述的功能塊由圖9中相同標(biāo)號(hào)代表并不再進(jìn)行討論。
激光穩(wěn)定時(shí)間命令部分202使用激光輻射計(jì)時(shí)器29，用于接收由工作命令部分100輸出到激光振蕩器6的激光再輻射命令并計(jì)算激光再輻射的時(shí)間，從而把計(jì)算得的值作為輻射時(shí)間輸出給激光輻射時(shí)間比較部分30，使它把輻射時(shí)間與激光輻射時(shí)間設(shè)定部分31設(shè)定的時(shí)間T2進(jìn)行比較。如果它們匹配，激光輻射時(shí)間比較部分30對(duì)工作命令部分100輸出激光穩(wěn)定時(shí)間匹配信號(hào)。同時(shí)，在接收到來(lái)自停止命令部分201的停止時(shí)間匹配信號(hào)并把激光振蕩命令作為激光輸出再輻射命令輸出給激光振蕩器6后，工作命令部分100暫時(shí)停止用于操作激光加工裝置9的激光加工命令輸出，直到接收到激光穩(wěn)定時(shí)間匹配信號(hào)。當(dāng)接收到激光穩(wěn)定時(shí)間匹配信號(hào)后，工作命令部分100就解除暫時(shí)停止。
圖10是第三個(gè)實(shí)施例的流程圖。圖10中步驟S100到S104和S200到S206與圖7中的步驟相同，不再進(jìn)行討論。
在步驟207，工作命令部分100停止輸出用于在步驟S103切割的激光加工命令，并等到輸入來(lái)自激光輻射時(shí)間比較部分30的激光穩(wěn)定時(shí)間匹配信號(hào)。同時(shí)，激光振蕩器6的輸出和熱量透鏡狀態(tài)變得穩(wěn)定。對(duì)圖4中步驟添加相同功能也可產(chǎn)生同等的效果。
圖11示出該實(shí)施例的工作方法。
(1)首先，在工件10位置A處執(zhí)行穿孔；(2)在開始部分狀態(tài)下按照程序路徑把工件10切割L1的距離；(3)停止激光輻射并返回到穿孔位置A；(4)讓工件10冷卻T1時(shí)間；(5)在原來(lái)的切割狀態(tài)下對(duì)工件10進(jìn)行激光輻射并持續(xù)T2的時(shí)間；以及(6)沿工作路徑切割工件10。
依據(jù)該實(shí)施例，通過(guò)便于暢通熔融金屬流動(dòng)的準(zhǔn)備工作可形成一條熔融金屬流動(dòng)的槽，并可在不存在熱量過(guò)分積累且激光輸出穩(wěn)定的狀態(tài)中完成從穿孔到切割的轉(zhuǎn)換。于是防止了轉(zhuǎn)換期間的加工缺陷。不必在每個(gè)工作程序中都描述準(zhǔn)備工作、冷卻時(shí)間和激光穩(wěn)定過(guò)程，如果規(guī)定了材料、板厚和冷卻方法，也可選擇最佳的準(zhǔn)備工作狀態(tài)、冷卻時(shí)間、激光穩(wěn)定時(shí)間等，從而提高工作程序準(zhǔn)備的準(zhǔn)確性和生產(chǎn)率。
在第一至第三個(gè)實(shí)施例中，距離L1和時(shí)間T1和T2的最佳數(shù)值隨工件10而改變。于是，固定的值不能滿足不同的工件10，且每次都把值設(shè)為參數(shù)很不方便。
為了對(duì)此采取對(duì)策，圖12示出了一個(gè)實(shí)施例，其中把L1等參數(shù)加到相應(yīng)于工件10的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)中。
如圖12所示的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)是對(duì)每個(gè)工件10都寄存的。距離L1和時(shí)間T1和T2均設(shè)在數(shù)據(jù)33至35中。是否執(zhí)行這些實(shí)施例中示出的步驟設(shè)定在數(shù)據(jù)32中。因?yàn)橄癖“宓裙ぜ?0無(wú)需這些實(shí)施例中示出的步驟，如果執(zhí)行該步驟，就延長(zhǎng)工作時(shí)間；否則不應(yīng)使用該步驟。
如果切割速度低，即使在厚板上工作也不需要這些實(shí)施例中示出的步驟。如果工作狀態(tài)寄存部分21(RAM4)的容量要留有余量，數(shù)據(jù)塊32至35也可被設(shè)定在第一狀態(tài)組和以后的狀態(tài)組中。
圖13是依據(jù)本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施例的激光加工系統(tǒng)的功能塊圖。將參考圖13討論該實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。相同或相似于參考圖1討論的功能塊由圖13中相同標(biāo)號(hào)代表并在以下不再進(jìn)行討論。
切割結(jié)束命令部分203由切割終結(jié)確定部分36、剩余距離計(jì)算部分37、剩余距離比較部分38、距離設(shè)定部分39組成。切割終結(jié)確定部分36檢測(cè)由程序分析部分18分析的工作程序指令中的切割終結(jié)指令，在切割終結(jié)指令移動(dòng)到切割終點(diǎn)前確定由程序分析部分18處理及給出的移動(dòng)路徑命令，并把結(jié)束工作命令信號(hào)送到工作命令部分100和剩余移動(dòng)距離計(jì)算部分37。例如，在圖21A中的工作程序例子中，如果檢測(cè)到切割終結(jié)命令代碼M121，代碼之前的移動(dòng)就是移動(dòng)至切割終點(diǎn)。當(dāng)接收到從切割終結(jié)確定部分36輸出的結(jié)束工作命令信號(hào)時(shí)，剩余移動(dòng)距離計(jì)算部分37根據(jù)確定為移動(dòng)至切割終點(diǎn)的移動(dòng)路徑命令計(jì)算剩余移動(dòng)距離，并把計(jì)算值輸出給剩余移動(dòng)距離比較部分38，使它把由剩余移動(dòng)距離計(jì)算部分37計(jì)算的剩余移動(dòng)距離與距離設(shè)定部分39中設(shè)定的距離L2進(jìn)行比較。如果它們吻合，剩余移動(dòng)距離比較部分38對(duì)工作命令部分100輸出剩余距離匹配命令信號(hào)。同時(shí)，當(dāng)接收到結(jié)束工作命令信號(hào)時(shí)，工作命令部分100調(diào)用工作狀態(tài)寄存部分21里的結(jié)束工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，并且當(dāng)它接收到剩余距離匹配命令信號(hào)時(shí)，它以結(jié)束工作狀態(tài)數(shù)據(jù)代替后續(xù)的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)。
圖14是第五個(gè)實(shí)施例的流程圖。這個(gè)過(guò)程是與按圖2、4等中步驟S103中程序路徑的移動(dòng)過(guò)程同時(shí)執(zhí)行的工作狀態(tài)變化過(guò)程。
在步驟S300，切割終結(jié)確定部分36確定當(dāng)前執(zhí)行的命令是否是切割的最后一次移動(dòng)。如果該命令是切割的最后一次移動(dòng)，則在步驟S301，剩余移動(dòng)距離比較部分38就確定剩余移動(dòng)距離是否在預(yù)定距離L2范圍內(nèi)。
如果切割制品的剩余距離在L2范圍內(nèi)，則在步驟S302，工作狀態(tài)命令部分20就對(duì)終結(jié)部分調(diào)用并設(shè)定結(jié)束工作狀態(tài)數(shù)據(jù)。對(duì)于終結(jié)部分狀態(tài)，像切割狀態(tài)一樣先把低速、低輸出、低頻脈沖切割狀態(tài)作為工作狀態(tài)數(shù)據(jù)寄存在工作狀態(tài)寄存部分21(RAM4)。如果當(dāng)前執(zhí)行的移動(dòng)不是切割的最后一次移動(dòng)或剩余移動(dòng)距離大于L2，則工作狀態(tài)不變而結(jié)束該過(guò)程。
圖15示出該實(shí)施例的工作方法。
(1)向切割終點(diǎn)C切割工件10；以及(2)在離切割終點(diǎn)C前距離L2的位置D把工作狀態(tài)變成終結(jié)部分狀態(tài)，切割工件10。
雖然依據(jù)第一至第四個(gè)實(shí)施例，可防止切割開始部分的加工缺陷，但切割終結(jié)部分是熔融的。即，如果切割終點(diǎn)到達(dá)工件10底面的切割滯后于頂面的切割這樣一個(gè)狀態(tài)，則盡管頂面切完了，但底面還留有小部分未切割部分。如果激光還應(yīng)用于該狀態(tài)，則小部分未切割部分在某個(gè)時(shí)間熔融，在切割面上留下它的痕跡，降低了質(zhì)量。本實(shí)施例試圖解決這個(gè)問(wèn)題。依據(jù)本實(shí)施例，可防止切割前的加工缺陷。不必在每個(gè)工作程序中都描述切割終結(jié)部分的詳細(xì)工作信息，從而提高工作程序的生產(chǎn)率和準(zhǔn)確性。
圖16是本實(shí)施例的另一個(gè)形式中的流程圖，用于在切割終結(jié)部分容易而可靠地形成微連。參考該圖討論該過(guò)程。
圖16中步驟S300至S302與圖14中的步驟相同。在距離設(shè)定部分39中設(shè)定兩個(gè)不同的剩余距離L2和L3。剩余移動(dòng)距離比較部分38把每個(gè)設(shè)定的剩余距離與計(jì)算得到的剩余距離進(jìn)行比較。在步驟S303，它確定剩余移動(dòng)距離是否在預(yù)定的剩余距離L3范圍內(nèi)。如果切割制品的剩余距離在L3范圍內(nèi)，則在步驟S304停止激光輻射。為此，可對(duì)激光振蕩器輸出激光輻射停止信號(hào)或可把輸出命令設(shè)為0。通過(guò)停止激光輻射可在距離L3處形成未切割部分。因?yàn)楣ぷ鳡顟B(tài)轉(zhuǎn)換成用于步驟S302的終結(jié)部分的低速及低輸出狀態(tài)，所以可形成給定微連寬度的適當(dāng)微連，這與迄今所用的切割狀態(tài)無(wú)關(guān)；不需要程序編輯。
圖17示出本實(shí)施例變化形式的工作方法。
(1)向切割終點(diǎn)C切割工件10；(2)在切割終點(diǎn)C前距離L2的位置D處把工作狀態(tài)變成終結(jié)部分狀態(tài)，切割工件10；以及(3)在切割終點(diǎn)C前距離L3的位置E處停止激光輻射。
在常規(guī)系統(tǒng)中，切割終點(diǎn)設(shè)定為工作程序中產(chǎn)生未切割部分的位置。因?yàn)檫m當(dāng)?shù)奈⑦B寬度隨切割速度和激光輸出而變化，所以程序準(zhǔn)備是一項(xiàng)必需的任務(wù)。為了在實(shí)際工作后改變微連寬度，程序編輯也是必需的任務(wù)。依據(jù)本實(shí)施例變化的形式，解決了這些問(wèn)題，可獲得穩(wěn)定的微連，從而提高了工作程序的生產(chǎn)率和準(zhǔn)確性。
在第五個(gè)實(shí)施例中，距離L2和L3的最佳數(shù)字值隨工件10而改變。于是，固定的值不能滿足不同的工件10，且每次把這些值設(shè)為參數(shù)很不方便。為了對(duì)此采取對(duì)策，圖18示出了一個(gè)實(shí)施例，其中把L2等參數(shù)加到相應(yīng)于工件10的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)中。
寄存了如圖18示出的用于每個(gè)工件10的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)。距離L2和L3設(shè)定在數(shù)據(jù)41和43里。是否執(zhí)行在實(shí)施例中示出的過(guò)程設(shè)定在數(shù)據(jù)40和42里。實(shí)施例中示出的過(guò)程可能不一定有必要，這取決于工作狀態(tài)。如果RAM容量要留點(diǎn)余量，數(shù)據(jù)塊40至43也可設(shè)定在第一狀態(tài)組及以后的狀態(tài)組里。
依據(jù)本發(fā)明(觀點(diǎn)1-3)，要在穿孔后切割前形成槽，執(zhí)行未在工作程序中規(guī)定的準(zhǔn)備工作。于是，切割處，可防止熔融金屬因緩慢流動(dòng)而產(chǎn)生加工缺陷，可提高工作程序準(zhǔn)備的準(zhǔn)確性和生產(chǎn)率。
依據(jù)本發(fā)明(觀點(diǎn)4-6)，為形成槽，執(zhí)行未在工作程序中規(guī)定的準(zhǔn)備工作，并在穿孔后、切割前讓工件冷卻一段預(yù)定時(shí)間。于是，在切割時(shí)，可防止熔融金屬緩慢流動(dòng)和過(guò)熱產(chǎn)生的加工缺陷，提高工作程序準(zhǔn)備的準(zhǔn)確性和生產(chǎn)率。
依據(jù)本發(fā)明(觀點(diǎn)7-9)，穿孔后，為形成槽而執(zhí)行未在工作程序中規(guī)定的準(zhǔn)備工作，并進(jìn)一步在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)對(duì)工作進(jìn)行冷卻，然后在依據(jù)工作程序命令切割工件前，進(jìn)行一預(yù)定時(shí)間的輻射以穩(wěn)定激光輸出。于是，切割開始時(shí)，可防止熔融金屬緩慢流動(dòng)、剩余熱量、或不穩(wěn)定激光引起的加工缺陷，只需相當(dāng)簡(jiǎn)單的工作程序，從而提高工作程序準(zhǔn)備的準(zhǔn)確性和生產(chǎn)率。
依據(jù)本發(fā)明(觀點(diǎn)10-12)，為把工件切割到切割終點(diǎn)，可在離切割終點(diǎn)前預(yù)定距離的位置上把工作狀態(tài)變成未在工作程序中規(guī)定的結(jié)束工作狀態(tài)。于是，可防止切割完成前工件底面切割滯后部分的熔融引起的加工缺陷，只需相當(dāng)簡(jiǎn)單的工作程序，從而提高工作程序準(zhǔn)備的準(zhǔn)確性和生產(chǎn)率。
權(quán)利要求
1.一種激光加工系統(tǒng)，其特征在于包括一控制器；一激光振蕩器，當(dāng)接收到來(lái)自所述控制器的激光振蕩工作命令時(shí)產(chǎn)生并輸出激光；以及一激光加工裝置，用于接收激光、收集激光、用收集到的激光輻射工件，當(dāng)接收到來(lái)自控制器的工作路徑移動(dòng)工作命令時(shí)，所述激光加工裝置使工件相對(duì)工作頭作相對(duì)移動(dòng)；所述控制器，包括一程序分析裝置，用于依據(jù)控制程序步驟分析工作程序及產(chǎn)生并輸出工作程序命令；工作狀態(tài)寄存裝置，用于存儲(chǔ)選自穿孔、準(zhǔn)備工作、切割組等工作的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，及根據(jù)請(qǐng)求選擇性地輸出工作狀態(tài)數(shù)據(jù)；一工作命令裝置，當(dāng)接收到工作程序命令時(shí)，調(diào)用所述工作狀態(tài)寄存裝置里相應(yīng)的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，及產(chǎn)生并輸出激光振蕩工作命令和工作路徑移動(dòng)工作命令；以及一準(zhǔn)備工作命令裝置，用于檢測(cè)由所述程序分析裝置分析的工作程序的穿孔指令，產(chǎn)生一準(zhǔn)備工作命令信號(hào)并把它輸出到所述工作命令裝置，當(dāng)結(jié)合工作命令裝置在以穿孔指令為基礎(chǔ)的工作程序命令后實(shí)行一預(yù)定量的工作程序命令并產(chǎn)生一工作命令時(shí)，所述準(zhǔn)備工作命令裝置以準(zhǔn)備工作狀態(tài)數(shù)據(jù)代替特定的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)及產(chǎn)生一準(zhǔn)備工作命令，然后產(chǎn)生使工作位置返回激光振蕩器輸出為零的穿孔位置的工作命令，并使所述工作命令裝置輸出該命令。
2.如權(quán)利要求1所述的激光加工系統(tǒng)，其特征在于所述準(zhǔn)備工作命令裝置包括一工作孔確定裝置，用于檢測(cè)由所述程序分析裝置分析的工作程序的穿孔指令，產(chǎn)生一準(zhǔn)備工作命令信號(hào)并把它輸出到所述工作命令裝置，使工作命令裝置調(diào)用所述工作狀態(tài)寄裝置里的準(zhǔn)備工作狀態(tài)數(shù)據(jù)及根據(jù)所述程序分析裝置輸出的切割程序命令的準(zhǔn)備工作狀態(tài)數(shù)據(jù)產(chǎn)生和輸出準(zhǔn)備工作命令；一移動(dòng)距離計(jì)算裝置，當(dāng)接收到準(zhǔn)備工作命令信號(hào)時(shí)，根據(jù)由所述工作命令裝置產(chǎn)生的準(zhǔn)備工作命令累加切割的工作路徑移動(dòng)距離，并輸出結(jié)果值；一距離設(shè)定裝置，用于根據(jù)請(qǐng)求輸出預(yù)設(shè)于其中的準(zhǔn)備工作的距離L1；以及一移動(dòng)距離比較裝置，當(dāng)接收到該結(jié)果值時(shí)，調(diào)用距離L1并把距離L1與結(jié)果值進(jìn)行比較，如果距離L1和結(jié)果值匹配，則所述移動(dòng)距離比較裝置對(duì)所述工作命令裝置輸出一準(zhǔn)備工作距離匹配信號(hào)，使所述工作命令裝置終結(jié)產(chǎn)生準(zhǔn)備工作命令，并對(duì)激光輸出為零的激光振蕩器產(chǎn)生一工作命令以及對(duì)激光加工裝置產(chǎn)生返回穿孔位置的工作命令，然后依據(jù)切割工作程序命令返回工作。
3.一種用切割工件的激光輻射依據(jù)一工作程序作相對(duì)移動(dòng)工件的激光加工方法，其特征在于所述方法包括以下步驟依據(jù)工作程序中特定的內(nèi)容在切割開始點(diǎn)對(duì)工件進(jìn)行穿孔；穿孔后以未在工作程序中特定的準(zhǔn)備工作狀態(tài)，按穿孔的技術(shù)規(guī)范沿工作程序步驟中特定的工作路徑或與其相反的工作路徑，在預(yù)定距離L1處在工件上執(zhí)行準(zhǔn)備工作；實(shí)行未在工作程序中特定的操作，用于停止激光輻射并使工作位置返回穿孔位置；以及依據(jù)穿孔的技術(shù)規(guī)范按工作程序步驟中特定的內(nèi)容開始切割工件。
4.一種激光加工系統(tǒng)，其特征在于包括一控制器；一激光振蕩器，當(dāng)接收到來(lái)自所述控制器的激光振蕩工作命令時(shí)產(chǎn)生并輸出激光；以及一激光加工裝置，用于接收激光、收集激光、用收集到的激光輻射工件，當(dāng)接收到來(lái)自控制器的工作路徑移動(dòng)的工作命令時(shí)，所述激光加工裝置使工件相對(duì)工作頭作相對(duì)移動(dòng)；所述控制器，包括一程序分析裝置，用于依據(jù)控制程序步驟分析工作程序及產(chǎn)生并輸出工作程序命令；一工作狀態(tài)寄存裝置，用于存儲(chǔ)選自穿孔、準(zhǔn)備工作、切割組等工作的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，及根據(jù)請(qǐng)求選擇性地輸出工作狀態(tài)數(shù)據(jù)；一工作命令裝置，當(dāng)接收到工作程序命令時(shí)，調(diào)用所述工作狀態(tài)寄存裝置里相應(yīng)的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，及產(chǎn)生并輸出用于操作激光振蕩器的工作命令和所述激光加工裝置的工作命令；一準(zhǔn)備工作命令裝置，用于檢測(cè)由所述程序分析裝置分析的工作程序的穿孔指令，產(chǎn)生一準(zhǔn)備工作命令信號(hào)并把它輸出到所述工作命令裝置，當(dāng)結(jié)合工作命令裝置在以穿孔指令為基礎(chǔ)的工作程序命令后實(shí)行工作程序命令并產(chǎn)生工作命令時(shí)，所述準(zhǔn)備工作命令裝置產(chǎn)生包括一通過(guò)用準(zhǔn)備工作狀態(tài)數(shù)據(jù)代替特定的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)而產(chǎn)生的工作命令以及一使工作位置返回激光振蕩器輸出為零的穿孔位置的工作命令的準(zhǔn)備工作命令，并使工作命令裝置輸出該準(zhǔn)備工作命令；以及一冷卻命令裝置，用于輸入由所述工作命令裝置和所述準(zhǔn)備工作命令裝置及其互相組合產(chǎn)生并輸出的激光振蕩器輸出為零的工作命令，以及經(jīng)過(guò)預(yù)定的時(shí)間后，把冷卻結(jié)束信號(hào)輸出到所述工作命令裝置，使所述工作命令裝置在以穿孔指令為基礎(chǔ)的工作程序命令后按工作程序命令返回工作。
5.如權(quán)利要求4所述的激光加工系統(tǒng)，其特征在于所述冷卻命令裝置包括一激光停止計(jì)時(shí)器，當(dāng)接收到由所述工作命令裝置和所述準(zhǔn)備工作命令裝置及其互相組合產(chǎn)生的激光振蕩器輸出為零的工作命令和由所述工作命令裝置輸出的工作命令時(shí)，開始計(jì)算冷卻時(shí)間并輸出計(jì)算時(shí)間；一時(shí)間設(shè)定裝置，其中預(yù)先存有停止激光振蕩器振蕩的時(shí)間T1；以及一停止時(shí)間比較裝置，當(dāng)接收到從所述激光停止計(jì)時(shí)器輸出的計(jì)算時(shí)間時(shí)，把該時(shí)間與從所述時(shí)間設(shè)定裝置調(diào)用的時(shí)間T1進(jìn)行比較，如果該時(shí)間和時(shí)間T1匹配，所述停止時(shí)間比較裝置把冷卻結(jié)束信號(hào)輸出給所述工作命令裝置，使所述工作命令裝置在以穿孔指令為基礎(chǔ)的工作程序命令后按工作程序命令返回工作。
6.一種以切割工件的激光輻射依據(jù)工作程序作相對(duì)移動(dòng)的工件的激光加工方法，其特征在于所述方法包括以下步驟依據(jù)工作程序中特定的內(nèi)容在切割開始點(diǎn)對(duì)工件進(jìn)行穿孔；穿孔后以未在工作程序中特定的準(zhǔn)備工作狀態(tài)，按穿孔的技術(shù)規(guī)范沿工作程序步驟中特定的工作路徑或與其相反的工作路徑，在預(yù)定距離L1處在工件上執(zhí)行準(zhǔn)備工作；實(shí)行未在工作程序中特定的操作，用于停止激光輻射并使工作位置返回穿孔位置；實(shí)行未在工作程序中特定的操作，在激光輻射停止后對(duì)工件冷卻一預(yù)定的時(shí)間T1；以及依據(jù)穿孔的技術(shù)規(guī)范按工作程序步驟中特定的內(nèi)容開始切割工件。
7.一種激光加工系統(tǒng)，其特征在于包括一控制器；一激光振蕩器，當(dāng)接收到來(lái)自所述控制器的激光振蕩工作命令時(shí)產(chǎn)生并輸出激光；以及一激光加工裝置，用于接收激光、收集激光、用收集到的激光輻射工件，當(dāng)接收到來(lái)自控制器的工作路徑移動(dòng)工作命令時(shí)，所述激光加工裝置使工件相對(duì)工作頭作相對(duì)移動(dòng)；所述控制器，包括一程序分析裝置，用于依據(jù)控制程序步驟分析工作程序及產(chǎn)生并輸出工作程序命令；一工作狀態(tài)寄存裝置，用于存儲(chǔ)選自穿孔、準(zhǔn)備工作、切割組等工作的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，及根據(jù)請(qǐng)求選擇性地輸出工作狀態(tài)數(shù)據(jù)；一工作命令裝置，當(dāng)接收到工作程序命令時(shí)，調(diào)用所述工作狀態(tài)寄存裝置里相應(yīng)的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，及產(chǎn)生并輸出操作激光振蕩器和激光加工裝置的工作命令；一準(zhǔn)備工作命令裝置，用于檢測(cè)由所述程序分析裝置分析的工作程序的穿孔指令，產(chǎn)生一準(zhǔn)備工作命令信號(hào)并把它輸出到所述工作命令裝置，當(dāng)結(jié)合工作命令裝置在以穿孔指令為基礎(chǔ)的工作程序命令后實(shí)行工作程序命令并產(chǎn)生工作命令時(shí)，所述準(zhǔn)備工作命令裝置用于產(chǎn)生包括一通過(guò)用準(zhǔn)備工作狀態(tài)數(shù)據(jù)代替特定的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)而產(chǎn)生的工作命令以及一使工作位置返回激光振蕩器輸出為零的穿孔位置的工作命令的準(zhǔn)備工作命令，并使所述工作命令裝置輸出該準(zhǔn)備工作命令；一冷卻裝置，用于輸入由所述工作命令裝置和所述準(zhǔn)備工作命令裝置及其互相組合產(chǎn)生并輸出的激光振蕩器輸出為零的工作命令，以及經(jīng)過(guò)預(yù)定的時(shí)間后，把冷卻結(jié)束信號(hào)輸出到所述工作命令裝置，使所述工作命令裝置產(chǎn)生并輸出激光輻射工作命令；以及一激光穩(wěn)定命令裝置，當(dāng)所述工作命令裝置接收到冷卻結(jié)束信號(hào)并產(chǎn)生激光輻射工作命令時(shí)，從接收到冷卻準(zhǔn)備工作結(jié)束信號(hào)輸出經(jīng)過(guò)一預(yù)定的時(shí)間后，把激光穩(wěn)定信號(hào)輸出給所述工作命令裝置，使所述工作命令裝置在以穿孔指令為基礎(chǔ)的工作程序命令后按工作程序命令返回工作。
8.如權(quán)利要求7所述的激光加工系統(tǒng)，其特征在于所述激光穩(wěn)定命令裝置包括一激光輻射計(jì)時(shí)器，當(dāng)接收到從所述工作命令裝置輸出的冷卻準(zhǔn)備工作結(jié)束信號(hào)時(shí)，累加經(jīng)過(guò)的時(shí)間并輸出計(jì)算結(jié)果；一時(shí)間設(shè)定裝置，其中預(yù)先存有繼續(xù)激光輸出的時(shí)間T2；以及一輻射時(shí)間比較裝置，當(dāng)接收到來(lái)自所述激光輻射計(jì)時(shí)器的計(jì)算結(jié)果時(shí)，調(diào)用所述時(shí)間設(shè)定裝置里的時(shí)間T2，并把計(jì)算結(jié)果與時(shí)間T2進(jìn)行比較，如果時(shí)間T2和計(jì)算結(jié)果匹配，則所述輻射時(shí)間比較裝置輸出激光穩(wěn)定信號(hào)。
9.一種用切割工件的激光輻射依據(jù)工作程序作相對(duì)移動(dòng)的工件的激光加工方法，其特征在于所述方法包括以下步驟依據(jù)工作程序中特定的內(nèi)容在切割開始點(diǎn)對(duì)工件進(jìn)行穿孔；穿孔后以未在工作程序中特定的準(zhǔn)備工作狀態(tài)，按穿孔的技術(shù)規(guī)范沿工作程序步驟中特定的工作路徑或與其相反的工作路徑，在預(yù)定距離L1處在工件上執(zhí)行準(zhǔn)備工作；實(shí)行未在工作程序中特定的操作，停止激光輻射并使工作位置返回穿孔位置；實(shí)行未在工作程序中特定的操作，在激光輻射停止后在預(yù)定的時(shí)間T1對(duì)工件進(jìn)行冷卻；在冷卻后在該位置實(shí)行未在工作程序中特定的操作，在預(yù)定的時(shí)間T2執(zhí)行激光振蕩以使激光輸出穩(wěn)定；以及按穿孔的技術(shù)規(guī)范按工作程序步驟中特定的內(nèi)容開始切割工件。
10.一種激光加工系統(tǒng)，其特征在于包括一控制器；一激光振蕩器，當(dāng)接收到來(lái)自所述控制器的激光振蕩工作命令時(shí)產(chǎn)生并輸出激光；以及一激光加工裝置，用于接收激光、收集激光、用收集到的激光輻射工件，當(dāng)接收到來(lái)自控制器的工作路徑移動(dòng)工作命令時(shí)，所述激光加工裝置使工件相對(duì)工作頭作相對(duì)移動(dòng)；所述控制器，包括一程序分析裝置，用于依據(jù)控制程序步驟分析工作程序及產(chǎn)生并輸出工作程序命令；一工作狀態(tài)寄存裝置，用于存儲(chǔ)選自穿孔、準(zhǔn)備工作、切割、結(jié)束工作組等工作的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，及根據(jù)請(qǐng)求選擇性地輸出工作狀態(tài)數(shù)據(jù)；一工作命令裝置，當(dāng)接收到工作程序命令時(shí)，調(diào)用所述工作狀態(tài)寄存裝置里相應(yīng)的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，及產(chǎn)生并輸出用于操作激光振蕩器和激光加工裝置的工作命令；以及一結(jié)束工作修正命令裝置，用于檢測(cè)由所述程序分析裝置分析的工作程序的切割終結(jié)指令，產(chǎn)生一結(jié)束工作修正命令信號(hào)并把它輸出到所述工作命令裝置，結(jié)合所述工作命令裝置，所述結(jié)束工作修正命令裝置產(chǎn)生結(jié)束工作修正的工作命令并使所述工作命令裝置輸出工作命令以及依據(jù)從所述程序分析裝置輸出的切割終結(jié)指令的工作程序命令返回工作。
11.如權(quán)利要求10所述的激光加工系統(tǒng)，其特征在于所述結(jié)束工作修正命令裝置包括一切割終結(jié)確定裝置，用于檢測(cè)由所述程序分析裝置分析的切割終結(jié)指令，產(chǎn)生結(jié)束工作修正命令信號(hào)并把它輸出到所述工作命令裝置，使所述工作命令裝置調(diào)用并設(shè)定所述工作狀態(tài)寄存裝置里的結(jié)束工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，以及用結(jié)束工作狀態(tài)數(shù)據(jù)修正結(jié)束工作命令的特定部分；一剩余距離計(jì)算裝置，用于接收該結(jié)束工作修正命令信號(hào)和先于從所述工作命令裝置輸出的切割終結(jié)指令的特定了工作路徑移動(dòng)的工作命令，并計(jì)算和輸出剩余距離直到切割完成；一距離設(shè)定裝置，其中設(shè)定了結(jié)束工作修正距離L2；以及一剩余距離比較裝置，當(dāng)接收到從所述剩余距離計(jì)算裝置輸出的剩余距離直到切割完成，調(diào)用所述距離設(shè)定裝置里的距離L2，并把剩余距離與距離L2進(jìn)行比較，如果該剩余距離和距離L2匹配，剩余距離比較裝置產(chǎn)生結(jié)束修正開始信號(hào)，并把它輸出到所述工作命令裝置，使所述工作命令裝置修正結(jié)束工作命令。
12.一種用切割工件的激光輻射依據(jù)工作程序作相對(duì)移動(dòng)的工件的激光加工方法，其特征在于所述方法包括以下步驟依據(jù)工作程序中特定的內(nèi)容離切割終點(diǎn)前預(yù)定的距離切割工件；通過(guò)修正工作程序中特定的工作路徑，以工作程序中未特定的結(jié)束工作狀態(tài)從終點(diǎn)前的預(yù)定距離到終點(diǎn)對(duì)工件進(jìn)行切割。
全文摘要
一工作命令部分接收以來(lái)自程序分析部分的工作程序?yàn)榛A(chǔ)的命令，并輸出用于操作激光振蕩器和激光加工裝置的工作命令，以及接收來(lái)自準(zhǔn)備工作命令部分的準(zhǔn)備工作命令，并與準(zhǔn)備工作命令部分結(jié)合產(chǎn)生準(zhǔn)備工作的工作命令，以及輸出穿孔工作命令后的命令。
文檔編號(hào)B23K26/08GK1137963SQ9610357
公開日1996年12月18日 申請(qǐng)日期1996年1月31日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月31日
發(fā)明者管原雅之, 森俊博 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社