激光加工装置的制造方法_2

文档序号:8287002阅读:来源:国知局
。在这种情况下,在运转状态监视部9中包含在激光能够照射到的位置处所配置的观察单元。
[0033]控制部10对激光加工装置50的各种动作、各种参数进行控制。控制部10按照在存储部23中存储的加工程序,对激光振荡装置1、驱动部5进行控制,对被加工物20进行加工。
[0034]另外,控制部10对与激光加工装置50的运转模式相匹配的参数进行控制。图3是表示在存储部23中存储的针对每个运转模式的参数的表格(参数表)的图。控制部10参照在存储部23中存储的参数表,对各种参数进行控制。
[0035]在本实施方式中,作为针对每个运转模式设定的参数,对“激光的输出范围”、“激光风机17的转速”、“冷却装置15的温度设定”、“光路管2的净化流量”、“加工头4的X、Y、Z轴的速度(移动速度)”、以及“集尘器7的吸入风量”进行例示,但不限定于此。在这些参数中,“激光的输出范围”和“加工头4的移动速度”是用户能够通过切换部对设定进行变更的参数。能够将这些参数称为用户可自由设定的参数。另一方面,除了这些参数以外的参数即“激光风机17的转速”、“冷却装置15的温度设定”、“光路管2的净化流量”、以及“集尘器7的吸入风量”是在激光加工装置50出厂时预先设定而用户无法变更的参数。能够将这些参数称为用户无法自由设定的参数。
[0036]参数的设定、控制是通过控制部10进行的。例如,控制部10控制对放电电极12施加的电压而控制激光的输出。另外,控制部10基于从温度计21发送的温度信息,控制在冷却装置15中的冷媒的流量而控制冷却装置15的温度。另外,控制部10调节在净化部6与光路管2之间设置的阀(未图示)的开度,进行净化流量的控制。另外,控制部10控制驱动部5而控制加工头4的移动速度。另外,控制部10控制集尘器7而控制吸入风量。
[0037]在本实施方式所示的激光加工装置50中,准备有品质重视模式、生产率重视模式、以及节能模式这3种运转模式。首先,对用户可自由设定的参数在各运转模式下的设定范围进行说明。
[0038]在品质重视模式中,通过一边增大激光的输出范围,一边将加工头4的移动速度抑制得较低,从而实现被加工物20的加工品质的提高。具体地说,激光的输出范围能够设定至4000W为止,加工头4的移动速度能够设定至5m/s为止。
[0039]在生产率重视模式中,通过一边将激光的输出范围设定为与品质重视模式相同的范围,一边与品质重视模式相比增大加工头4的移动速度的设定范围,从而实现被加工物20的加工速度的提高。具体地说,激光的输出范围能够设定至4000W为止,加工头4的移动速度能够设定至15m/s为止。
[0040]在节能模式中,通过一边与品质重视模式、生产率重视模式相比将激光的输出范围抑制得较低,一边与品质重视模式相同地将加工头4的移动速度抑制得较低,从而实现在对被加工物20进行加工时的节能化。具体地说,激光的输出范围能够设定至2000W为止,加工头4的移动速度能够设定至5m/s为止。
[0041]用户能够通过操作切换部8,在针对每个运转模式确定出的范围内,设定激光的输出和加工头4的移动速度。在将激光的输出和加工头4的移动速度设定为这些范围之外的值的情况下,控制部10可以使显示部11等发出警告,提示用户进一步对设定进行变更。另夕卜,可以在发出警告的期间进行控制,以使得激光加工装置50不进行运转。即,控制部10不但作为对激光以规定外的输出值射出进行限制的输出限制部起作用,还作为对加工头4以规定外的速度移动进行限制的速度限制部起作用。当然,也可以设置多个控制部10而分别分配各个功能。
[0042]下面,对各运转模式中的用户无法自由设定的参数的设定范围进行说明。首先,“激光风机17的转速”在品质重视模式和生产率重视模式中设定为12000rpm。在节能模式中设定为比品质重视模式、生产率重视模式低的9000rpm。其原因在于,节能模式的激光的输出范围比品质重视模式、生产率重视模式低,因此,即使抑制激光风机17的转速,也能够充分地冷却激光振荡器30。
[0043]并且,从能量效率的方面考虑,也优选在节能模式中抑制激光风机17的转速。图4是表不在使激光风机17的转速不同的情况下,向放电电极12输入的电力与激光输出的关系的图。在图4中,用实线表示激光风机17的转速是12000rpm的情况,用虚线表示9000rpm的情况。
[0044]如图4所示,实线与虚线的斜率不同,在区域A的范围内得到相同的激光输出时,降低了激光风机17的转速的一方能够降低输入电力。另一方面,在区域B的范围内得到相同的激光输出时,提高了激光风机17的转速的一方能够降低输入电力。
[0045]在这里,在本实施方式中,将激光输出设为4000W的情况使用于区域B的范围内,将激光输出设为2000W的情况使用于区域A的范围内。因此,在激光输出设定为2000W为止的节能模式中,将激光风机17的转速抑制在9000rpm的情况能够实现能量效率的提高。
[0046]下面,在品质重视模式和生产率重视模式中,将“冷却装置15的温度设定”设定为10±3°Co在节能模式中设定为比品质重视模式、生产率重视模式高的温度即15±3°C。其原因在于,节能模式中的激光的输出范围比品质重视模式、生产率重视模式低,因此,即使提高冷却装置15的温度,也能够充分地冷却激光振荡器30。
[0047]并且,从能量效率的方面考虑,也优选在节能模式中提高冷却装置15的温度。图5是表不在使冷却装置15的温度不同的情况下,向放电电极12输入的电力与激光输出的关系的图。在图5中,用实线表不冷却装置15的温度是10±3°C的情况,用虚线表不15±3°C的情况。
[0048]如图5所示,实线与虚线的斜率不同,在区域C的范围内得到相同的激光输出时,提高了冷却装置15的温度的一方能够降低输入电力。另一方面,在区域D的范围内得到相同的激光输出时,降低了冷却装置15的温度的一方能够降低输入电力。
[0049]在这里,在实施方式中,将激光输出设为4000W的情况使用于区域D的范围内,将激光输出设为2000W的情况使用于区域C的范围内。因此,在激光输出设定为2000W为止的节能模式中,将冷却装置15的温度提高至15±3°C,能够实现能量效率的提高。
[0050]下面,在品质重视模式和生产率重视模式中,将“光路管2的净化流量”设定为50L/min。在节能模式中设定为比品质重视模式、生产率重视模式小的流量即25L/min。其原因在于,节能模式下的激光的输出范围比品质重视模式、生产率重视模式低,因受到光路中的气体的吸收所导致的激光的劣化较少,因此,即使减小净化气体的流量,也能够充分地抑制激光的劣化。
[0051]下面,在品质重视模式和生产率重视模式中,将“集尘器7的吸入风量”设定为80m3/mino在节能模式中设定为比品质重视模式、生产率重视模式小的风量即60m3/min。其原因在于,与品质重视模式、生产率重视模式相比,节能模式下的加工速度较慢,所产生的粉尘的量也会受到抑制,因此,即使减小集尘器7的吸入风量,也能够充分地进行集尘。
[0052]运转模式的切换存在用户通过切换操作进行的情况和由控制部10自动进行的情况。作为用户通过切换操作进行运转模式的切换的情况,例如可以构成为,在显示部11中对表示当前的运转模式的信息进行显示,用户通过操作未图示的操作部等而切换至任意的运转模式。
[0053]例如,在产品的交货期临近、不考虑能量消耗量而重视生产效率的情况下,切换成生产率重视模式即可。另外,例如,在产品的交货期的时间充裕、不要求较高的加工精度的情况下,切换成节能模式即可。另外,例如,在产品的交货期的时间充裕、要求较高的加工精度的情况下,切换成品质重视模式即可。
[0054]作为自动进行运转模式的切换的情况,例如可以构成为,在控制部10接收到从运转状态监视部9发送的激光劣化信息时,控制部10自动地切换成节能模式。在这里,控制部10作为自动地切换动作模式的切换部起作用。在被发送激光劣化信息的情况下,如上述所示,激光发生了劣化的可能性较高。
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