[发明专利]激光控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光控制装置，尤其涉及根据激光加工中的轴动作来变更激光束的输出，从而保持加工面品质的技术。

背景技术

在激光加工中，加工速度、功率(power)、频率、占空比等要素影响工件的切断加工面品质。例如，若在加工路径上存在角部，则激光加工头在角部进行加减速。此时加工速度在角部发生变化，施加于工件的每加工长度的能量发生变化。此时，由于工件与激光加工头的相对速度降低，因此产生加工精度的降低、对加工截面的粗糙度、工件的材质恶化等恶劣影响等。

作为抑制这样的恶劣影响的方法，在日本特开平1-197084号公报以及日本特开昭61-226197号公报中公开了如下内容：控制激光加工头的动作的数值控制装置以与激光加工头速度成比例的方式自动变更功率、频率、占空比。

图1是表示现有技术的典型结构的框图。

数值控制装置(CNC)10的加工程序解析部12解析加工程序11并输出指令功率、指令频率、指令占空比。插补处理部13进行插补处理，计算激光加工头的速度信息。移动指令输出部14基于插补处理的结果来输出移动指令。激光控制部15基于移动指令来控制伺服电动机17。伺服电动机17使激光加工头(未图示)移动。另一方面，激光束指令运算部16根据激光加工头的速度信息、指令功率、指令频率、以及指令占空比，计算并输出适合于目标速度的功率、频率、占空比。并且，激光振荡器(未图示)通过适合于该速度的功率、频率、占空比而输出激光束。

然而，上述现有技术是与数值控制装置中的激光输出控制技术相关的技术。一般情况下，对用于进行现有例子所公开的控制的数值控制装置进行编程，需要较高的技术力。例如，机器人制造商激光加工的专业技术(know-how)的累积大多不丰富，难以对数值控制装置进行编程，并生成考虑了激光加工头的加减速的连续或者脉冲的功率指令。

此外，一般情况下，激光振荡器自身也只具备功率以及光束接通/断开的接口，不具有根据加减速来控制功率的功能。

因此，在机器人进行激光焊接或切断的系统中，在激光加工头进行加减速时仍使用与等速条件时相同的功率、频率或者占空比，其结果是存在产生毛刺等加工不良的问题。

图2是表示现有的激光加工机器人的结构例的框图。

机器人20的激光束指令部21输出指令功率、指令频率、指令占空比、以及光束接通或者断开的指令。激光束指令运算部22根据从激光束指令部21接收到的指令，对激光振荡器23输出功率、以及光束接通或者断开的指令。激光振荡器23根据从激光束指令运算部22接收到的指令输出激光束。这里，输入到激光振荡器23的指令中不包含与激光加工头(未图示)的速度等相关的一切信息。因此，激光振荡器23不进行基于速度等的激光输出控制。

发明内容

本发明是为了解决这些问题点而完成的，其目的在于，提供一种激光控制装置，其根据激光加工中的轴动作来变更激光束的输出，由此能够保持加工面品质。

本发明的第一实施方式所涉及的激光控制装置根据指令功率的输入来输出激光束，该激光控制装置具有：输入部，其接受对所述指令功率、和激光加工头与工件相对移动的加速度的输入；激光控制部，其根据所述指令功率、和对应于所述加速度的系数来计算输出功率；以及D/A转换部，其按照所述输出功率输出所述激光束。

所述激光控制部也可以在所述激光加工头与工件的相对移动进行加速或者减速的期间，进行使所述输出功率渐增或者渐减的控制。

本发明的第二实施方式所涉及的激光控制装置根据指令功率的输入来输出激光束，该激光控制装置具有：输入部，其接受对所述指令功率、和激光加工头与工件的相对移动速度的输入；激光控制部，其根据所述指令功率、和对应于所述速度的变化的系数来计算输出功率；以及D/A转换部，其按照所述输出功率输出所述激光束。

所述激光控制部也可以在所述激光加工头与工件的相对移动进行加速或者减速的期间，进行使所述输出功率渐增或者渐减的控制。

根据本发明，可以提供一种激光控制装置，其根据激光加工中的轴动作来变更激光束的输出，由此能够保持加工面品质。

附图说明

图1是表示控制现有激光加工的数值控制装置的结构例的图。

图2是表示进行现有激光加工的机器人的结构例的图。

图3是表示本发明的实施方式1所涉及的激光控制装置的结构的图。

图4是表示本发明的实施方式1所涉及的激光控制装置的动作的图。

图5A以及图5B是表示本发明的实施方式1所涉及的激光控制装置的动作的图。