專利名稱：控制裝置及激光加工機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制裝置、以及具有該控制裝置的激光加工機。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，在激光加工中確認到加工缺陷的情況下，與加工部分的狀態(tài)對應(yīng)而變更加工條件，再次進行加工。對于加工條件，是與確認到加工缺陷的情況時的加工部分的狀態(tài)對應(yīng)地，根據(jù)基于操作人員的經(jīng)驗做出的判斷、或者顯示在加工輔助畫面等上的應(yīng)對方法等而進行調(diào)整的。例如,在專利文獻I中提出了一種加工機技巧(know how)輔助系統(tǒng)的技術(shù)，即，對示出缺陷原因的多個變更原因的列表進行顯示，將與被選擇的缺陷原因相關(guān)的所有信息作為條件變更列表進行顯示。通過從所顯示的條件變更列表中選擇變更內(nèi)容，進行針對該加工機的設(shè)定變更，從而相應(yīng)地消除產(chǎn)生不合格品的原因。專利文獻I :日本特開2003 - 99501號公報

發(fā)明內(nèi)容
在激光加工中消除加工缺陷時，大多尋求對大于或等于2個的作為加工條件的參數(shù)進行調(diào)整。從作為列表顯示的多個參數(shù)中選擇哪些參數(shù)并對該參數(shù)進行何種程度的變更，是交由操作人員進行判斷的。因此，由于操作人員所掌握的加工技巧的程度不同，有可能在可以消除加工缺陷之前導(dǎo)致很多嘗試次數(shù)或消耗很多時間。另外，由于在激光加工中需要的加工精度大多根據(jù)產(chǎn)品的種類或各個用戶而不同，所以還優(yōu)選可以與所要求的加工精度相應(yīng)而進行加工條件的調(diào)整。本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于，得到一種控制裝置、以及具有該控制裝置的激光加工機，其可以與加工技巧的程度無關(guān)地，與所期望的加工精度相對應(yīng)而進行加工條件的調(diào)整，可以消除加工缺陷。為了解決上述課題，實現(xiàn)目的，本發(fā)明為一種對激光加工機進行控制的控制裝置，其特征在于，具有數(shù)據(jù)存儲單元，其存儲形狀數(shù)據(jù)和所述激光加工機的加工條件的數(shù)據(jù)，其中，該形狀數(shù)據(jù)是與由所述激光加工機實施了激光加工后的加工部分的形狀相關(guān)的數(shù)據(jù)；以及加工條件調(diào)整單元，其參照存儲在所述數(shù)據(jù)存儲單元中的所述形狀數(shù)據(jù)及所述加工條件的數(shù)據(jù)，執(zhí)行所述加工條件的調(diào)整，在所述數(shù)據(jù)存儲單元中，將在判斷為實施了所述激光加工后的工件為不合格品的情況下針對該工件取得的所述形狀數(shù)據(jù)、和與所述為不合格品的判斷對應(yīng)而通過所述加工條件調(diào)整單元調(diào)整后的所述加工條件的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)地進行累積存儲。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，可以實現(xiàn)下述效果，S卩，可以與加工技巧的程度無關(guān)地，與所期望的加工精度對應(yīng)地進行加工條件的調(diào)整，可以消除加工缺陷。


圖I是表示實施方式所涉及的激光加工機的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是表示顯示單元中的顯示例的圖。圖3是說明對加工條件進行調(diào)整的步驟的流程圖。標號的說明I激光加工機4形狀數(shù)據(jù)取得單元5顯示單元10CPU (加工條件調(diào)整單元) IlHDD (數(shù)據(jù)存儲單元)13拍攝單元14表面形狀測定單元17調(diào)整完成按鈕(調(diào)整完成輸入單元)
具體實施例方式下面，參照附圖，詳細說明本發(fā)明所涉及的控制裝置及激光加工機的實施方式。此夕卜，本發(fā)明并不受本實施方式限定。實施方式圖I是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的激光加工機I的結(jié)構(gòu)的框圖。激光加工機I具有加工臺2、控制裝置主體3、形狀數(shù)據(jù)取得單元4及顯示單元5。加工臺2載置作為材料的板材?？刂蒲b置主體3、形狀數(shù)據(jù)取得單元4及顯示單元5構(gòu)成對激光加工機I進行控制的控制裝置?？刂蒲b置主體3具有CPU 10,HDD 11及加工開始按鈕12。CPUlO執(zhí)行用于控制激光加工機I的各種運算處理。在作為數(shù)據(jù)存儲單元的HDD 11中存儲有數(shù)據(jù)庫。在數(shù)據(jù)庫中，除了與由激光加工機I實施了激光加工后的加工部分的形狀相關(guān)的形狀數(shù)據(jù)、激光加工機I的加工條件的數(shù)據(jù)之外，還登錄有例如工件材質(zhì)的數(shù)據(jù)及板厚的數(shù)據(jù)。CPU 10作為加工條件調(diào)整單元起作用，其參照登錄在數(shù)據(jù)庫中的形狀數(shù)據(jù)及加工條件的數(shù)據(jù)等，執(zhí)行加工條件的調(diào)整。加工開始按鈕12接受用于使激光加工機I開始激光加工的輸入操作。形狀數(shù)據(jù)取得單元4例如經(jīng)由LAN與控制裝置主體3連接。形狀數(shù)據(jù)取得單元4用于取得與加工部分的形狀相關(guān)的形狀數(shù)據(jù)，具有拍攝單元13和表面形狀測定單元14。拍攝單元13是對加工部分進行拍攝的照相機。表面形狀測定單元14對通過激光加工而形成的加工面的表面粗糙度進行測定。表面形狀測定單元例如為光掃描型的表面形狀測定裝置。此外，形狀數(shù)據(jù)取得單元4只要具有拍攝單元13和表面形狀測定單元14的至少其中一個即可。圖2是表示顯示單元5中的顯示例的圖。顯示單元5例如是具有作為觸摸面板起作用的畫面15的CRT顯示器。在這里，示出正在由形狀數(shù)據(jù)取得單元4進行測定時的顯示例。在畫面15中，顯示測定開始按鈕16和調(diào)整完成按鈕17。測定開始按鈕16接受用于使形狀數(shù)據(jù)取得單元4開始測定的輸入操作。調(diào)整完成按鈕17是接受用于使加工條件的調(diào)整結(jié)束的輸入操作的調(diào)整完成輸入單元。另外，在畫面15中，在測定開始按鈕16及調(diào)整完成按鈕17的旁邊，作為表示激光加工機I的當(dāng)前狀態(tài)的部分而顯示有“測定中”這樣的文字。圖3是說明對加工條件進行調(diào)整的步驟的流程圖。在步驟SI中，在加工臺2上設(shè)置材料。在步驟S2中，調(diào)用用于激光加工的NC程序。如果在步驟S3中，操作人員按下加工開始按鈕12，則在步驟S4中開始激光加工。激光加工是基于所調(diào)用的NC程序、以及設(shè)定為初始值的加工條件而實施的。在步驟S5中，對激光加工是否結(jié)束進行判斷。在判斷為激光加工沒有結(jié)束的情況下(步驟S5為否)，繼續(xù)執(zhí)行在步驟S4中開始的激光加工。在判斷為激光加工結(jié)束的情況下(步驟S5為是)，在步驟S6中，取出加工后的工件，由操作人員確認有無加工缺陷。在通過步驟S6中的確認而發(fā)現(xiàn)加工缺陷，判斷出工件為不合格品(判斷為并非合格品)的情況下(步驟S7為否)，操作人員將被判斷為不合格品的工件設(shè)置在形狀數(shù)據(jù)取得單元4中(步驟S8)。如果在步驟S9中，操作人員按下測定開始按鈕16，則在步驟S 10中， 執(zhí)行利用拍攝單元13進行的拍攝、和利用表面形狀測定單元14進行的測定。作為激光加工中產(chǎn)生的主要的成型缺陷，例如為在板材內(nèi)表面粘附熔渣、在加工面上形成的肋狀凹凸等。形狀數(shù)據(jù)取得單元4主要通過使用拍攝單元13進行的拍攝，取得與熔渣的形狀及尺寸相關(guān)的數(shù)據(jù)。另外，形狀數(shù)據(jù)取得單元4主要通過使用表面形狀測定單元14進行的測定，取得與加工面的凹凸相關(guān)的數(shù)據(jù)。形狀數(shù)據(jù)取得單元4將上述數(shù)據(jù)進行數(shù)值化而形成形狀數(shù)據(jù)。作為對加工品的評價，操作人員只要判斷是否為加工缺陷即可，對于屬于哪一種方式的加工缺陷，可以通過由形狀數(shù)據(jù)取得單元14進行的測定而準確且客觀地進行判斷。由形狀數(shù)據(jù)取得單元4取得的形狀數(shù)據(jù)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)通信或串行通信向控制裝置主體3發(fā)送(步驟SI I)。例如，在從開始由形狀數(shù)據(jù)取得單元4進行測定至完成向控制裝置主體3發(fā)送形狀數(shù)據(jù)為止的期間，在顯示單元5的畫面15上顯示“測定中”這樣的文字。然后，控制裝置主體3根據(jù)CPU 10中的運算，實施加工條件的自動修正(步驟S12)。在步驟S12中，讀出與產(chǎn)生加工缺陷的工件的材質(zhì)及板厚、由形狀數(shù)據(jù)取得單元4取得的形狀數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)地登錄的加工條件的數(shù)據(jù)，將讀出的數(shù)據(jù)和當(dāng)前的加工條件進行比較，修正為最適于消除加工缺陷的加工條件。作為成為調(diào)整對象的加工條件的參數(shù)，例如有激光的焦點位置、氣壓、加工進給速度、激光器的輸出功率、噴嘴間隙等。針對粘附熔渣的加工缺陷，例如進行提高焦點位置、提高氣壓、降低加工進給速度等修正。針對在加工面上產(chǎn)生肋狀凹凸的加工缺陷，例如進行提高或降低焦點位置、降低氣壓等修正。焦點位置例如以O(shè). 5_為單位變化。對作為調(diào)整對象的參數(shù)的選擇及使其變化的程度，與例如熔渣的顆粒尺寸及形狀、肋狀凹凸的肋的形狀、凹凸的高度、間隔等加工缺陷的形態(tài)對應(yīng)而適當(dāng)?shù)剡M行修正。此外，針對加工缺陷的應(yīng)對方法根據(jù)材料或板厚的不同而有所差別。此外，作為調(diào)整對象的加工條件的參數(shù)只要至少具有一個即可，也可以是多個。作為調(diào)整對象的加工條件的參數(shù)并不限于本實施方式中所說明的部分，也可以適當(dāng)?shù)刈芳?。如果加工條件的修正完成，則在步驟S13中，在顯示單元5的畫面15上顯示例如“條件修正已完成”這樣的文字。然后，在步驟S14中，再次設(shè)置材料，如果在步驟S3中，操作人員按下加工開始按鈕12，則以調(diào)整后的加工條件再次開始激光加工(步驟S4)。并且，在步驟S7中再次判斷出工件為不合格品的情況下(步驟S7為否)，重復(fù)步驟S8以后的步驟。在步驟S7中判斷出工件為合格品的情況下(步驟S7為是)，操作人員在步驟S15中按下調(diào)整完成按鈕17。與調(diào)整完成按鈕17被按下相對應(yīng)，將判斷出工件為合格品時的加工條件的數(shù)據(jù)與由形狀數(shù)據(jù)取得單元4取得的形狀數(shù)據(jù)一起登錄在數(shù)據(jù)庫中(步驟S16)。通過以上步驟，加工條件的調(diào)整結(jié)束。此外，登錄在數(shù)據(jù)庫中的工件的材質(zhì)的數(shù)據(jù)及板厚的數(shù)據(jù)，除了已預(yù)先存儲在HDD 11中的數(shù)據(jù)之外，也可以是例如在加工開始時或測定開始時等輸入的數(shù)據(jù)。
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將上述加工條件的調(diào)整針對激光加工機I反復(fù)實施。由此，在數(shù)據(jù)存儲單元中，將在判斷出工件為不合格品的情況下針對該工件取得的形狀數(shù)據(jù)、和與為不合格品的判斷對應(yīng)而通過加工條件調(diào)整單元調(diào)整后的加工條件的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)地進行累積存儲。此外，也可以在通過由激光加工機I進行加工而累積數(shù)據(jù)之前，在HDD 11中預(yù)先存儲加工條件的數(shù)據(jù)及形狀數(shù)據(jù)的初始值。通過以累積在數(shù)據(jù)庫中的加工條件的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)而調(diào)整加工條件，從而可以與操作人員所掌握的加工技巧的程度無關(guān)地，利用較少的嘗試次數(shù)及短時間的調(diào)整作業(yè)，消除加工缺陷。另外，通過每次在激光加工中確認到加工缺陷時，將其形狀數(shù)據(jù)和調(diào)整后的加工條件的數(shù)據(jù)進行累積存儲，從而可以與各種產(chǎn)品種類或各個用戶所要求的激光加工的加工精度相應(yīng)地，進行加工條件的調(diào)整。由此，實現(xiàn)下述效果，即，可以與加工技巧的程度無關(guān)地，與所期望的加工精度對應(yīng)地進行加工條件的調(diào)整，可以消除加工缺陷。本實施方式所涉及的控制裝置也可以應(yīng)用于現(xiàn)有的激光加工機。另外，控制裝置只要至少具有控制裝置主體3即可，也可以不含有形狀數(shù)據(jù)取得單元4或顯示單元5。工業(yè)實用性如上所述，本發(fā)明所涉及的控制裝置及激光加工機，在下述方面是有用的，S卩，在制造物品時可以與操作人員所掌握的加工技巧的程度無關(guān)地消除加工缺陷。
權(quán)利要求
1.一種控制裝置，其控制激光加工機， 其特征在于，具有 數(shù)據(jù)存儲單元，其存儲形狀數(shù)據(jù)和所述激光加工機的加工條件的數(shù)據(jù)，其中，該形狀數(shù)據(jù)是與由所述激光加工機實施了激光加工后的加工部分的形狀相關(guān)的數(shù)據(jù)；以及 加工條件調(diào)整單元，其參照存儲在所述數(shù)據(jù)存儲單元中的所述形狀數(shù)據(jù)及所述加工條件的數(shù)據(jù)，執(zhí)行所述加工條件的調(diào)整， 在所述數(shù)據(jù)存儲單元中，將在判斷為實施了所述激光加工后的工件為不合格品的情況下針對該工件取得的所述形狀數(shù)據(jù)、和與所述為不合格品的判斷對應(yīng)而通過所述加工條件調(diào)整單元調(diào)整后的所述加工條件的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)地進行累積存儲。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的控制裝置，其特征在于， 在所述數(shù)據(jù)存儲單元中，登錄有在判斷為實施了所述激光加工后的工件為合格品時的所述加工條件的數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的控制裝置，其特征在于， 具有調(diào)整完成輸入單元，其接受用于使由所述加工條件調(diào)整單元進行的調(diào)整結(jié)束的輸入操作， 與向所述調(diào)整完成輸入單元的所述輸入操作對應(yīng)地，在所述數(shù)據(jù)存儲單元中登錄所述加工條件的數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項所述的控制裝置，其特征在于， 在所述數(shù)據(jù)存儲單元中，還存儲有所述工件的材質(zhì)及板厚的至少其中一個數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項所述的控制裝置，其特征在于， 具有用于取得所述形狀數(shù)據(jù)的形狀數(shù)據(jù)取得單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制裝置，其特征在于， 所述形狀數(shù)據(jù)取得單元具有下述單元中的至少其中一個，即拍攝單元，其對所述加工部分進行拍攝；以及表面形狀測定單元，其對通過所述激光加工而形成的加工面的表面粗糙度進行測定。
7.一種激光加工機，其特征在于， 具有控制裝置，該控制裝置具有 數(shù)據(jù)存儲單元，其存儲形狀數(shù)據(jù)和激光加工機的加工條件的數(shù)據(jù)，其中，該形狀數(shù)據(jù)是與由所述激光加工機實施了激光加工后的加工部分的形狀相關(guān)的數(shù)據(jù)；以及 加工條件調(diào)整單元，其參照存儲在所述數(shù)據(jù)存儲單元中的所述形狀數(shù)據(jù)及所述加工條件的數(shù)據(jù)，執(zhí)行所述加工條件的調(diào)整， 在所述數(shù)據(jù)存儲單元中，將在判斷為實施了所述激光加工后的工件為不合格品的情況下針對該工件取得的所述形狀數(shù)據(jù)、和與所述為不合格品的判斷對應(yīng)而通過所述加工條件調(diào)整單元調(diào)整后的所述加工條件的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)地進行累積存儲。
全文摘要
一種對激光加工機(1)進行控制的控制裝置，其具有作為數(shù)據(jù)存儲單元的HDD(11)，其存儲形狀數(shù)據(jù)和激光加工機(1)的加工條件的數(shù)據(jù)，其中，該形狀數(shù)據(jù)是與由激光加工機(1)實施激光加工后的加工部分的形狀相關(guān)的數(shù)據(jù)；以及作為加工條件調(diào)整單元的CPU(10)，其參照存儲在數(shù)據(jù)存儲單元中的形狀數(shù)據(jù)及加工條件的數(shù)據(jù)，執(zhí)行加工條件的調(diào)整，在數(shù)據(jù)存儲單元中，將在判斷為實施了激光加工后的工件為不合格品的情況下針對該工件取得的形狀數(shù)據(jù)、和與為不合格品的判斷對應(yīng)而通過加工條件調(diào)整單元調(diào)整后的加工條件的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)地進行累積存儲。
文檔編號B23K26/00GK102712060SQ201180006969
公開日2012年10月3日 申請日期2011年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月8日
發(fā)明者高田浩子 申請人:三菱電機株式會社