專利名稱：多軸激光加工機、加工方法及記錄計算機程序的記錄媒體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及向多個加工頭供給從一個激光振蕩器輸出的激光，按加工頭對激光進行定位并對加工對象進行加工的、所謂的多軸激光加工機、使用該加工機的加工方法以及記錄有控制上述加工機的計算機程序的記錄媒體。
背景技術(shù)：
對于例如加工頭的數(shù)目是兩個的現(xiàn)有的2軸激光加工機，有如下裝置，即，設(shè)置兩個激光振蕩器，并將從激光振蕩器到最終加工對象的激光路徑設(shè)成兩個系統(tǒng)。這樣構(gòu)成的2軸激光加工機因為可以幾乎獨立地控制每個軸，所以加工效率大約是單軸激光加工機的兩倍。但是，因為使用兩個激光振蕩器，所以裝置的價格及維護費用較高。
另外，也有利用半透半反鏡使從一個激光振蕩器輸出的激光分成兩個系統(tǒng)構(gòu)成雙軸激光加工機的裝置。這樣構(gòu)成的雙軸激光加工機可以比前者更便宜。
但是，因為要同時輸出兩個系統(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。因此，不一定能提高加工效率。
因此，在特開2000-263271號公報記載的發(fā)明中，構(gòu)成了一種雙軸激光加工機，該雙軸激光加工機通過偏轉(zhuǎn)元件(聲光光學(xué)元件)使從一個激光振蕩器輸出的激光偏轉(zhuǎn)為兩個方向。這樣構(gòu)成的雙軸激光加工機，不僅可以降低裝置的單價，還可以提高激光振蕩器的運轉(zhuǎn)率。
但是，特開2000-263271號公報記載的發(fā)明，是以所有系統(tǒng)的激光定位時間和激光輸出時間相同為前提的。
通常，各個系統(tǒng)中的加工位置幾乎都是互不相同的。因此，必須設(shè)定定位所需要時間的最大值作為定位時間，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系統(tǒng)中的加工位置互不相同的場合，也可以提高作業(yè)效率的多軸激光加工機、加工方法及記錄有用于加工的控制程序的記錄媒體。
為了達到上述目的，本發(fā)明的多軸激光加工機具備輸出激光的一個激光振蕩器、將上述激光的光路切換到多個方向的偏轉(zhuǎn)裝置、分別配置在上述多個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并進行加工，其特征在于，具備調(diào)停裝置，該調(diào)停裝置在使上述多個激光定位裝置相互獨立地動作的同時，將上述激光供給給定位結(jié)束了的上述激光定位裝置，在上述多個激光定位裝置同時結(jié)束定位的場合，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進行加工的場合，使上述多個激光定位裝置相互獨立地動作，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，在上述多個激光定位裝置同時結(jié)束定位的場合，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)計算機程序由計算機執(zhí)行而構(gòu)成，該計算機程序包含使上述多個激光定位裝置相互獨立地動作的步驟；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；在上述多個激光定位裝置同時結(jié)束定位的場合，按照預(yù)先規(guī)定的順序供給上述激光的步驟。
此時，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)動裝置從CD-ROM和各種儲存卡下載并使用。
采用本發(fā)明，即使在每個軸的加工位置不同的場合，也可以使等待時間最小，并提高加工效率。


圖1是本發(fā)明的實施例的激光加工機的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示本發(fā)明的實施例的激光定位裝置的動作的流程圖；圖3是表示本發(fā)明的實施例的調(diào)停裝置的動作的流程圖；圖4是表示本發(fā)明的實施例變型例的激光加工機的結(jié)構(gòu)圖；圖5是本發(fā)明的實施例的變型例中的動作時間表。
具體實施例方式
以下參考附圖，對本發(fā)明的實施例進行說明。
圖1是本發(fā)明的實施方式的雙軸激光加工機的結(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，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的控制信號輸入后，AOM4使射入的激光3偏轉(zhuǎn)θ角，其它場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。加工對象8被固定在加工物定位裝置9上。
接下來，對各個部分的動作進行說明。
圖2是表示激光定位裝置6a(即，軸J1)的動作的流程圖。
如果接通省略了圖示的啟動按鈕，則激光定位裝置6a確認NC裝置7所指示的加工部位的坐標(biāo)(步驟S100)，在有下一個加工部位的場合，則進行步驟S110的處理，其它場合就將加工完成信號輸出到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的省略圖示的機構(gòu)部動作并定位激光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之前一直待機(步驟S130)，如果接收到激光輸出完成信號，則進行步驟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相互獨立地進行上述步驟S100～步驟S140的處理。
圖3是表示調(diào)停裝置5的動作的流程圖。
如果接通省略圖示的啟動按鈕，則調(diào)停裝置5確認激光定位裝置6a是否結(jié)束了定位(步驟S300)，在激光定位裝置6a結(jié)束了定位的場合，進行步驟S310的處理，在其他場合就進行步驟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輸出給激光定位裝置6a(S320)，并進行步驟S300的處理。
另外，在步驟S330中，確認激光定位裝置6b是否結(jié)束了定位，在激光定位裝置6b結(jié)束了定位的場合，進行步驟S340的處理，其它場合進行步驟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輸出給激光定位裝置6b的同時(步驟S360)，在接通AOM4之后(步驟S370)，進行步驟S300的處理。
根據(jù)存儲在設(shè)置在各個裝置中的ROM中的程序，設(shè)置在各個裝置中的CPU將設(shè)置在各個裝置中的RAM作為工作區(qū)使用，同時，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，說明裝置全體的動作。
如果接通省略圖示的啟動按鈕，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)，在加工對象8的加工位置上對激光3a、3b的光路進行定位，如果結(jié)束定位，則分別將定位結(jié)束信號輸出給調(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)束信號的調(diào)停裝置5使激光控制器2動作，并從激光振蕩器1輸出激光3。因為AOM4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，則激光定位裝置6a開始將激光3a的光路定位在下一個加工位置上的動作。
接下來，如果激光定位裝置6b的定位結(jié)束(此時，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動作，并從激光振蕩器1輸出激光3。因為AOM4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后，則激光定位裝置6b開始將激光3b的光路定位在下一個加工位置上的動作。以下在結(jié)束加工之前，一直重復(fù)上述動作。
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)束的場合，另一方使這方一直待機到作業(yè)結(jié)束。另外，在激光定位裝置6a和激光定位裝置6b的定位同時結(jié)束的時候，激光定位裝置6a(即，軸J1)優(yōu)先。
這樣，因為將激光3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的運轉(zhuǎn)率。
但是，在該實施方式的場合，照射在加工對象物上的激光3a、3b的強度波形幾乎與從激光振蕩器1發(fā)出的激光3的強度波形相同。如后所述，因為激光3的強度不固定，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)明實施例變型例的激光加工機的結(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，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)。
接下來對該實施方式的動作進行說明。
圖5是本實施例的動作時間表。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(時刻T0)。從激光定位裝置6a接收到定位結(jié)束信號的調(diào)停裝置5使激光控制器2動作，使從激光振蕩器1輸出激光3的同時開始經(jīng)過時間t的計測。因為AOM4、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)過時間t達到使激光3的強度大致一定所需要的時間t1(時刻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，如果從時刻T1開始經(jīng)過照射時間t2(時刻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加工位置上的動作。
接下來，激光定位裝置6b的定位結(jié)束后(此時，激光定位裝置6a處于定位動作中。)(時刻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)過時間t經(jīng)過時間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，從時刻T4開始經(jīng)過照射時間t2(時刻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加工位置上的動作。
以下在加工結(jié)束之前，一直重復(fù)上述操作。
如果這樣，因為向加工部供給大致固定強度的激光3，所以加工質(zhì)量均勻。
另外，雖然對加工頭是2個的雙軸激光加工機進行了說明，但是如上所述，也可以進一步增加加工頭，這是不言而喻的。
如果這樣處理，因為使分別配置在各個軸的的激光定位裝置相互獨立地動作，將激光供給光路的定位結(jié)束了的軸，所以即使在各個軸的加工位置不同的場合，也可以使等待時間最小，提高加工效率。
權(quán)利要求
1.一種多軸激光加工機，具備輸出激光的一個激光振蕩器、將上述激光的光路切換到多個方向的偏轉(zhuǎn)裝置、分別配置在上述多個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并進行加工，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激光定位裝置相互獨立地動作的同時，將上述激光供給定位結(jié)束了的上述激光定位裝置，在上述多個激光定位裝置同時結(jié)束定位的場合，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的加工方法，所述多軸激光加工機具備輸出激光的一個激光振蕩器、將上述激光的光路切換到多個方向的偏轉(zhuǎn)裝置、分別配置在上述多個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并進行加工，其特征在于，使上述多個激光定位裝置相互獨立動作；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；上述多個激光定位裝置同時結(jié)束定位的場合，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的計算機程序的記錄媒體，所述多軸激光加工機具備輸出激光的一個激光振蕩器、將上述激光的光路切換到多個方向的偏轉(zhuǎn)裝置、分別配置在上述多個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并進行加工，其特征在于，所述計算機程序包含使上述多個激光定位裝置相互獨立動作的步驟；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；在上述多個激光定位裝置同時結(jié)束定位的場合，按照預(yù)先規(guī)定的順序供給上述激光的步驟；該計算機程序可通過計算機讀取并可執(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、加工方法及記錄計算機程序的記錄媒體，即使在各個系統(tǒng)中的加工位置互不相同的場合，也可以提高作業(yè)效率。使對軸(J1)中的激光(3)的光路進行定位的激光定位裝置(6a)和對軸(J2)中的激光(3)的光路進行定位的激光定位裝置(6b)相互獨立并進行定位動作。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同時結(jié)束了定位的場合，按照預(yù)先規(guī)定的順序供給激光3。
文檔編號B23K26/067GK1507974SQ20031012135
公開日2004年6月30日 申請日期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 申請人:日立比亞機械股份有限公司