縮短趨近時間的激光加工裝置的控制裝置以及控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種激光加工裝置的控制裝置以及控制方法。
【背景技術】
[0002]當使用激光加工裝置開始激光加工時，執行將放射激光的噴嘴定位在從工件僅遠離預定的距離的目標位置上的趨近工序。一般的激光加工裝置在噴嘴的定位完成的時刻結束趨近工序，向后工序轉移。
[0003]圖1OA?圖1OD是表示激光加工裝置中的噴嘴的趨近動作的圖。圖1OA示出了將平坦板材的工件W配置在預先決定的位置上的理想的例子。為了執行后工序，將噴嘴NZ定位在從工件W僅遠離目標間隙量的目標位置T上。此時，因預先知道工件W的位置以及目標間隙量，因此按照位置指令移動噴嘴NZ即可，能夠在短時間內進行正確的定位。
[0004]然而，在實際的應用例中，大多情況下事先不知道工件W處于何種狀態。例如圖1OB表示工件W向上彎曲的狀態。這樣的情況下，需要檢測工件W與噴嘴NZ之間的未知的間隙量，根據檢測出的間隙量使噴嘴NZ移動至目標位置T為止。
[0005]然而，在一般使用的靜電容量方式或光學式間隙傳感器中，當噴嘴NZ離開工件W，則間隙量的檢測精度下降。此外，由于基于間隙量的檢測、間隙量的噴嘴NZ的位置控制，可能產生延遲。由此，有時因噴嘴NZ的減速變慢從而產生下沖(undershoot)的情況。那么，例如在工件W的彎曲顯著的情況(圖10C)、周圍的部件(例如伴隨切斷加工而產生的切斷片)以在工件W的上方突出的狀態而被放置的情況，噴嘴NZ有可能與工件W等發生沖突。
[0006]如果以低速度執行趨近動作，則在圖1OC以及圖1OD所示的情況下也能回避噴嘴NZ的沖突。然而，如果始終以低速度執行趨近動作，則效率明顯下降。此外，如果噴嘴NZ簡單地僅與工件W等進行物理接觸，不會使工件產生不良損失，而能夠繼續執行加工工序。另一方面，在開始伴隨激光照射等的后工序后如果噴嘴NZ與工件W接觸，則工件W的融化物附著在工件W的其他部位上，從而有可能在廣范圍內產生工件W的不良損失。此時，需要追加去除不能使用的工件W等的工序，修復時需要較多的時間。因此，希望能夠回避工件的不良損失風險的同時盡快在短時間內結束噴嘴的趨近工序。
[0007]在JP-A-9-308979中公開了如下結構的激光加工裝置，其縮短從退避位置至模擬動作的基準位置為止的趨近動作所需要的時間。在該激光加工裝置中，根據按照預先決定的趨近速度以及減速度而決定的停止距離和由間隙傳感器得到的基準位置為止的距離，控制開始減速動作的時刻。
[0008]在JP-A-2004-1067中公開了如下結構的激光加工裝置，其縮短從第一工序結束點到之后執行的第二工序的開始點為止的移動時間。在該激光加工裝置中，按照定位指令使加工噴嘴移動至針對工件僅遠離預定的間隙量的位置為止，之后按照利用了傳感器檢測出的間隙量的反饋的間隙控制來控制加工噴嘴的動作。
[0009]在JP-A-2000-052076中公開了使加工頭的趨近速度高速化并穩定化而構成的激光加工裝置。在該激光加工裝置中，進行控制以便在通過間隙傳感器能夠測定加工頭與工件之間的間隙量的范圍為止使加工頭高速地移動，之后將趨近動作切換成低速。
[0010]此外，在JP-A-2011-210245、JP-A-10-260734、JP-A-9-190968、JP-A-2002-318361以及JP-A-2012-084631中公開了不是以控制激光加工裝置為目的的，一般的驅動控制相關的各種技術。
[0011]然而，即使采用JP-A-9-308979、JP-A-2004-1067 以及 JP-A-2000-052076 中公開的激光加工裝置的控制方法，為了終止趨近工序，依然需要針對目標間隙量的位置定位噴嘴。因此，需要進一步縮短趨近時間。
【發明內容】
[0012]根據本發明的第一方式，一種對具備放射激光的噴嘴的激光加工裝置的動作進行控制的控制裝置，具備:目標間隙量指定部，其指定與執行激光加工時的所述噴嘴與工件之間的距離對應的目標間隙量以及針對所述目標間隙量的精度；間隙量檢測部，其檢測所述噴嘴與所述工件之間的實際的間隙量；噴嘴位置控制部，其根據所述目標間隙量以及所述實際的間隙量來控制所述噴嘴的位置；定位完成判定部，其按照所述目標間隙量以及針對所述目標間隙量的所述精度來判定所述噴嘴的定位是否完成；完成預估判定部，其判定是否是所述噴嘴的定位完成的預估；以及后工序判定部，其在是所述噴嘴的定位完成的預估時，判定是否能夠執行應當在所述噴嘴的定位后執行的后工序，該控制裝置構成為，當通過所述后工序判定部判定為能夠執行所述后工序時，在通過所述完成預估判定部判定為是所述噴嘴的定位完成的的預估時刻執行所述后工序，并且構成為，當通過所述后工序判定部判定為不能執行所述后工序時，在通過所述定位完成判定部判定為所述噴嘴的定位完成的時刻，執行所述后工序。
[0013]根據本發明的第二方式，在第一方式的控制裝置中，所述噴嘴位置控制部構成為，不管基于所述后工序判定部的判定結果如何，繼續所述噴嘴的位置控制，所述定位完成判定部構成為，不管基于所述后工序判定部的判定結果如何，繼續所述噴嘴的定位完成的判定。
[0014]根據本發明的第三方式，在第一或第二方式的控制裝置中，所述完成預估判定部構成為，根據所述噴嘴是否與所述工件接觸以及所述噴嘴的動作狀態相關的信息，判定是否是所述噴嘴的定位完成的預估。
[0015]根據本發明的第四方式，在第一至第三方式的任意一個控制裝置中，所述完成預估判定部根據所述噴嘴是否與所述工件接觸以及所述噴嘴的動作是否至少反轉了一次，判定是否是所述噴嘴的定位完成的預估。
[0016]根據本發明的第五方式，在第一至第四方式的任意一個控制裝置中，根據通過所述目標間隙量指定部指定的所述目標間隙量以及針對所述目標間隙量的所述精度來設定目標間隙范圍，所述定位完成判定部在通過所述完成預估判定部判定為是所述噴嘴的定位完成的預估之后，在所述噴嘴的實際的位置被包含在所述目標間隙范圍內的時刻，判定為所述噴嘴的定位完成。
[0017]根據本發明的第六方式，在第一至第四方式的任意一個控制裝置中，根據通過所述目標間隙量指定部指定的所述目標間隙量以及針對所述目標間隙量的所述精度來設定目標間隙范圍，所述定位完成判定部在通過所述完成預估判定部判定為是所述噴嘴的定位完成的預估之后，在所述噴嘴的實際的位置被包含在所述目標間隙范圍內，并且，所述噴嘴的動作至少反轉了一次的時刻，判定為所述噴嘴的定位完成。
[0018]根據本發明的第七方式，以預定的精度將放射激光的噴嘴針對工件定位在僅遠離目標間隙量的位置上的激光加工裝置的控制方法，包括:按照所述目標間隙量以及針對所述目標間隙量決定的所述精度來判定所述噴嘴的定位是否完成；判定是否是所述噴嘴的定位完成的預估；以及當是所述噴嘴的定位完成的預估時，判定是否能夠執行應當在所述噴嘴的定位后執打的后工序，當判定為能夠執打所述后工序時，在判定為是所述嗔嘴的定位完成的預估時執打所述后工序，當判定為不能執打所述后工序時，在判定為時所述嗔嘴的定位完成時執行所述后工序。
[0019]根據本發明的第八方式，在第七方式的控制方法中，當判定為是所述定位完成的預估時，不管是否能夠執行所述后工序的判定結果，繼續所述噴嘴的定位動作以及判定所述噴嘴的定位是否完成。
[0020]根據本發明的第九方式，在第七或第八方式的控制方法中，根據所述噴嘴是否與所述工件接觸以及所述噴嘴的動作狀態相關的信息，判定是否是所述噴嘴的定位完成的預估。
[0021]根據本發明的第十方式，在第七至第九方式的任一個控制方法中，根據所述噴嘴是否與所述工件接觸以及所述噴嘴的動作是否至少反轉了一次，判定是否是所述噴嘴的定位完成的預估。
[0022]根據本發明的第十一方式，在第七至第十方式的任意一個控制方法中，根據所述目標間隙量以及針對所述目標間隙量決定的所述精度來設定目標間隙范圍，判定為是所述噴嘴的定位完成的預估之后，在所述噴嘴的被包含在所述目標間隙范圍內的時刻，判定為所述噴嘴的定位完成。
[0023]根據本發明的第十二方式，在第七至第十方式的任意一個控制方法中，根據所述目標間隙量以及針對所述目標間隙量決定的所述精度來設定目標間隙范圍，判定為是所述噴嘴的定位完成的預估之后，所述噴嘴的位置被包含在所述目標間隙范圍內，并且，在所述噴嘴的動作至少反轉了一次的時刻，判定為所述噴嘴的定位完成。
[0024]參照附圖所示的本發明的例示的實施方式的詳細的說明，使這些以及其他本發明的目的、特征以及優點更加明確。
【附圖說明】
[0025]圖1是表示能夠應用本發明的激光加工裝置的結構例的概要圖。
[0026]圖2是表示本發明的一實施方式的控制裝置的結構的框圖。
[0027]圖3是表示本發明的一實施方式的控制裝置的處理流程的流程圖。
[0028]圖4是說明與第一實施例對應的