CN104203482B - 加工控制装置、激光加工装置以及加工控制方法 - Google Patents

Abstract

对XY工作台(9)和电扫描器进行控制的控制装置，在使被加工物上的加工区域(82)向电扫描区域移动时，如果加工区域(82)进入与移动目标坐标相距预定距离的到位范围内，则不使XY工作台(9)停止，而是一边移动一边开始在电扫描区域(82)内使激光定位的协调控制，并且直至加工区域(82)到达电扫描区域且XY工作台(9)停止为止，通过执行协调控制，从而对加工区域(82)内的协调控制区域进行激光加工，如果加工区域(82)到达电扫描区域且XY工作台(9)停止，则在使XY工作台(9)停止的状态下，对加工区域(82)内的剩余加工区域进行激光加工，由此容易地提高加工效率。

Description

加工控制装置、激光加工装置以及加工控制方法

技术领域

本发明涉及一种在被加工物的激光加工中使用的加工控制装置、激光加工装置以及加工控制方法。

背景技术

作为对印刷基板等工件(加工对象物)进行加工的装置之一，存在一种激光加工装置(微型激光加工机)，其向工件照射激光而进行开孔加工。在这种激光加工装置中，在使载置有工件的XY工作台移动并停止后，使电扫描器进行扫描，进行电扫描区域内的激光加工(步进方式)。在该步进方式中，在工件表面内反复进行下述处理，即，在使XY工作台移动并停止，对电扫描区域内进行激光加工后，使XY工作台移动并停止在下一个电扫描区域。因此，在XY工作台移动中的期间无法对工件进行激光加工，在激光加工中产生损失时间。

因此，在专利文献1、2记载的激光加工方法中，进行协调控制，即，通过使XY工作台和电扫描器同步，从而在使XY工作台动作的状态下使电扫描器进行扫描而进行激光加工。

专利文献1：日本特开2000－100608号公报

专利文献2：日本特开2011－140057号公报

发明内容

但是，在上述现有技术中存在下述问题，即，对电扫描器侧的定位数据进行计算的算法(CAM(Computer Aided Manufacturing)数据)复杂，用于实现协调控制的开发需要大量时间。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，得到一种加工控制装置、激光加工装置以及加工控制方法，其能够容易地进行高效的激光加工。

为了解决上述课题，实现目的，本发明的加工控制装置的特征在于，具有控制部，该控制部对XY工作台和电扫描器进行控制，该XY工作台载置被加工物，在与所述被加工物的主面平行的面内即XY平面内移动，该电扫描器将从激光源射出的激光在电扫描区域内进行定位，从而向所述被加工物上照射激光，所述控制部，在对所述被加工物进行激光加工时，通过对所述XY工作台进行控制，从而使设定于所述被加工物上的加工区域依次向电扫描区域移动，并且通过对所述电扫描器进行控制，从而使所述激光向移动至所述电扫描区域上的各加工区域进行定位，在使所述加工区域向所述电扫描区域移动时，如果所述加工区域进入与移动目标坐标相距预定距离的到位范围内，则不使所述XY工作台停止，而是一边移动一边开始在所述电扫描区域内使所述激光定位的第1协调控制，并且，直至所述加工区域到达所述电扫描区域且所述XY工作台停止为止，通过执行所述第1协调控制，从而对所述加工区域内的第1协调控制区域进行激光加工，如果所述加工区域到达所述电扫描区域且所述XY工作台停止，则在使所述XY工作台停止的状态下，对所述加工区域内的剩余加工区域进行激光加工。

发明的效果

根据本发明，具有下述效果，即，能够容易地进行高效的激光加工。

附图说明

图1是表示实施方式1所涉及的激光加工装置的结构的图。

图2是表示控制装置的结构的框图。

图3是用于说明在工件上设定的加工区域的顺序的图。

图4是用于说明实施方式1所涉及的激光加工处理的处理步骤的图。

图5－1是表示XY工作台的移动速度的图。

图5－2是用于说明直至加工区域的目标坐标为止的距离和到位范围的关系的图。

图6－1是表示现有的激光加工处理的处理步骤的图。

图6－2是表示实施方式1所涉及的激光加工处理的处理步骤的图。

图7是表示XY工作台的稳定特性例的图。

图8是用于说明XY工作台停止时的振动的图。

图9是用于说明剩余距离信息的停止时的振幅和到位范围的关系的图。

图10是用于说明实施方式2所涉及的激光加工处理的处理步骤的图。

图11是表示实施方式2所涉及的激光加工处理的处理步骤的图。

图12是表示实施方式3所涉及的激光加工处理的处理步骤的图。

图13是用于说明实施方式4所涉及的激光加工处理的处理步骤的图。

图14是表示XY工作台的移动速度的图。

图15是表示实施方式4所涉及的激光加工处理的处理步骤的图。

具体实施方式

下面，基于附图，详细说明本发明的实施方式所涉及的加工控制装置、激光加工装置以及加工控制方法。此外，本发明并不受这些实施方式限定。

实施方式1

图1是表示实施方式1所涉及的激光加工装置的结构的图。激光加工装置100是在后述的工件(被加工物)W上进行用于形成印刷配线板的通孔等的孔加工的装置。本实施方式的激光加工装置100，以步进方式使XY工作台9移动，并且如果通过使XY工作台9移动而使电扫描区域成为期望的坐标(目标坐标)，则直至XY工作台9停止为止，利用协调控制进行激光加工。然后，如果XY工作台9停止，电扫描区域成为期望的坐标，则激光加工装置100在XY工作台9停止的状态下进行激光加工。

激光加工装置100具有：控制装置(加工控制装置)200、放大器31x、31y、32x、32y、电动机5x、5y、XY工作台9、电扫描器Gx、Gy、以及激光振荡器(激光源)6。

控制装置200具有：电扫描控制器(激光扫描系统控制部)1，其对电扫描器Gx、Gy进行控制；以及XY工作台控制器(输送系统控制部)2，其对XY工作台9进行控制。控制装置200对XY工作台9和电扫描器Gx、Gy进行控制，以向期望的激光照射位置照射激光。

电扫描控制器1将用于控制电扫描器Gx、Gy的控制信号(电扫描控制指令)向放大器31x、31y输出。XY工作台控制器2将用于控制XY工作台9的控制信号(XY工作台控制指令)向放大器32x、32y输出。

放大器31x、31y分别对从电扫描控制器1发送来的电扫描控制指令进行放大，并向电扫描器Gx、Gy发送。放大器32x、32y分别对从XY工作台控制器2发送来的XY工作台控制指令进行放大，并向电动机5x、5y发送。

激光振荡器6是输出激光(脉冲射出)并传输至工件W的装置，由电扫描控制器1控制。电扫描器Gx、Gy将从激光振荡器6射出的激光在电扫描区域内进行定位，并向工件W上照射激光。电扫描器Gx、Gy通过使激光进行扫描，从而经由未图示的fθ透镜向工件W上的激光加工位置照射激光。电扫描器Gx、Gy具有与电扫描控制器1连接的编码器8x、8y。该编码器8x、8y对电扫描器Gx、Gy的状态(电扫描位置信息)进行检测，将检测到的电扫描位置信息向电扫描控制器1发送。

从激光振荡器6输出的激光的射出定时、以及利用电扫描器Gx、Gy进行激光照射的照射位置，是基于来自编码器8x、8y的电扫描位置信息而由电扫描控制器1控制的，以能够向期望的开孔位置照射激光。

电动机5x、5y在XY平面内(与工件W的主面平行的面内)，使XY工作台9向与XY工作台控制指令对应的位置(X、Y坐标)移动。XY工作台9通过载置工件W并在XY平面内移动，从而输送工件W。XY工作台9具有：线性位移传感器7x，其对XY工作台9的X方向的位置进行检测；以及线性位移传感器7y，其对XY工作台9的Y方向的位置进行检测。此外，线性位移传感器7x、7y，为了以高精度检测XY工作台9的位置信息(坐标)，而安装在XY工作台9上。

本实施方式的线性位移传感器7x、7y将检测出的XY工作台9的XY平面内的位置信息(XY工作台位置信息)向XY工作台控制器2和电扫描控制器1发送。线性位移传感器7x、7y将向电扫描控制器1发送的XY工作台位置信息直接发送至电扫描控制器1，而不经过XY工作台控制器2。其原因在于，电扫描控制器1的处理周期与XY工作台控制器2的处理周期相比为高速，因此，如果在将线性位移传感器7x、7y的位置信息通过XY工作台控制器2后向电扫描控制器1转送，则发生延迟，无法实现协调控制。

XY工作台控制器2基于后述的加工程序和XY工作台位置信息，对XY工作台9的位置进行控制。本实施方式的XY工作台控制器2对XY工作台9进行控制，以使XY工作台9在XY平面内以步进方式移动。具体地说，XY工作台控制器2使载置有工件W的XY工作台9向电扫描区域依次移动，并且在各加工区域中进行激光加工的期间，使XY工作台9停止。

电扫描控制器1基于后述的加工程序和XY工作台位置信息，对电扫描器Gx、Gy(激光的照射位置)进行控制。本实施方式的电扫描控制器1，在XY工作台9开始移动后，在停止于下一个加工位置处的规定时间之前，开始电扫描器Gx、Gy的扫描，开始电扫描区域内的激光加工。

具体地说，在XY工作台9以步进方式使工件W的下一个加工区域向电扫描区域上移动时，如果下一个加工区域的最前端部接近目标坐标(电扫描区域的最前端部)并直至相距规定距离(如果进入后述的到位范围内)，则开始协调控制。协调控制是通过使XY工作台9和电扫描器Gx、Gy同步，从而在使XY工作台9动作的状态下使电扫描器Gx、Gy进行扫描而进行激光加工的控制。

在XY工作台9移动时，XY工作台9加速至规定速度，然后减速至停止。因此，下一个加工区域接近目标坐标并直至相距规定距离的定时，是XY工作台9的速度比规定速度慢的定时。因此，在XY工作台9以步进方式使工件W上的下一个加工位置向电扫描区域上移动时，在XY工作台9的速度比规定速度慢的定时(停止前)开始协调控制。

如上述所示，在本实施方式中，XY工作台控制器2以步进方式使XY工作台9移动，并且，电扫描控制器1在XY工作台9(工件W)停止于下一个加工位置(电扫描区域)之前，进行电扫描器Gx、Gy和XY工作台9的协调控制。由此，仅在XY工作台9移动中的规定定时(XY工作台9刚要停止之前的规定期间)进行协调控制。

图2是表示控制装置的结构的框图。控制装置200具有电扫描控制器1、XY工作台控制器2、加工程序存储部3、加工指示部4。此外，这里的电扫描控制器1、XY工作台控制器2与权利要求书记载的控制部对应。

加工程序存储部3是对在工件W的激光加工中使用的加工程序进行存储的存储器等。加工程序由2种程序构成：XY工作台用的加工程序，其包含对XY工作台9的位置进行指定的工件位置指令等而构成；以及电扫描器用的加工程序，其包含对电扫描器指定激光加工位置的加工位置指令等而构成。加工指示部4根据2种加工程序向电扫描控制器1发送加工位置指令，向XY工作台控制器2发送工件位置指令。

XY工作台控制器2具有XY工作台位置信息输入部21以及工作台控制部22。XY工作台位置信息输入部21对从线性位移传感器7x、7y发送来的XY工作台位置信息进行输入，并向工作台控制部22发送。工作台控制部22基于XY工作台位置信息和从加工指示部4发送来的工件位置指令，对XY工作台9的位置进行控制。

电扫描控制器1具有XY工作台位置信息输入部11和电扫描器控制部12。XY工作台位置信息输入部11对从线性位移传感器7x、7y发送来的XY工作台位置信息进行输入，并向电扫描器控制部12输送。电扫描器控制部12基于XY工作台位置信息和从加工指示部4发送来的加工位置指令，对电扫描器Gx、Gy(激光照射位置)进行控制。

控制装置200包含CPU(Central Processing Unit)、ROM(ReadOnly Memory)、RAM(Random Access Memory)等而构成。并且，CPU使用作为计算机程序的加工程序进行工件W的激光加工控制。

在这里，对协调控制中的XY工作台9的坐标和电扫描器Gx、Gy的坐标的关系进行说明。通常在步进加工中，在电扫描器Gx、Gy的坐标(Gx，Gy)＝(0，0)时，将加工区域定位在激光向加工区域的中心照射的位置处。将该加工区域的位置(XY工作台9的位置)设为(Tx0，Ty0)＝(0，0)。

另一方面，在进行协调控制的情况下，XY工作台9以(Tx，Ty)＝(0，0)为目标进行定位，但例如在XY工作台正在向X+方向移动的情况下，从(Tx，Ty)＝(－1.0，0)开始成为到位范围。此时，如果要向加工区域的中心照射激光，则需要将电扫描器Gx、Gy的坐标设为(Gx，Gy)＝(－1.0，0)。即，通过使电扫描器Gx、Gy移动出从XY工作台9的步进时的当前坐标(Tx，Ty)至目标坐标(Tx0，Ty0)的差值距离，从而能够抵消XY工作台9从目标坐标偏移的量。

另外，通过按照上述方式对电扫描器Gx、Gy进行控制，从而能够在照射激光所需的时间(几微秒～几十微秒)内，使电扫描器Gx、Gy与XY工作台9联动地动作，其结果，能够防止激光加工孔成为椭圆的情况以及发生位置偏移的情况。此外，XY工作台9和电扫描器Gx、Gy的同步方法，可以使用专利文献1中记载的方法等。

下面，对设定于工件W上的各加工区域的加工顺序进行说明。各加工区域的加工顺序是预先在电扫描器用的加工程序内设定的。图3是用于说明在工件上设定的加工区域的加工顺序的图。

在本实施方式中，通过在工件W上设定多个加工区域，从而利用多个加工区域对工件W上的区域进行分割。在图3中，示出了将工件W上的区域分割为沿X轴方向以及Y轴方向排列的格子状的加工区域的情况下的工件W的俯视图。这里的加工区域10－1、10－2、10－N(N为自然数)的大小与电扫描区域的大小对应。

在对工件W进行激光加工时，使XY工作台9在XY平面内移动，以使各加工区域依次成为电扫描区域。例如，在加工区域10－1中进行激光加工后，使XY工作台9移动，以使加工区域10－2成为电扫描区域。然后，在加工区域10－2中进行激光加工后，使XY工作台9移动，以使下一个加工区域10－3成为电扫描区域。在对工件W进行激光加工时，反复进行使电扫描区域向加工区域移动的处理、以及在加工区域内的激光加工处理。

下面，对实施方式1所涉及的激光加工处理的处理步骤进行说明。图4是用于说明实施方式1所涉及的激光加工处理的处理步骤的图。在这里，说明以加工区域10－1～加工区域10－6的顺序进行激光加工的情况。

在加工区域10－1中进行激光加工后，使XY工作台9移动，以使加工区域10－2成为电扫描区域。如果XY工作台9开始移动，则XY工作台9开始加速。然后，如果XY工作台9达到规定速度，则XY工作台9完成加速，XY工作台9继续以规定速度移动。然后，在使XY工作台9停止时，XY工作台9开始减速。通过使XY工作台9的速度成为0，从而使XY工作台9停止。

在本实施方式中，在XY工作台9开始减速后，在使加工区域接近目标坐标并直至相距规定距离的时刻，控制装置200开始协调控制。换言之，在加工区域和目标坐标之间的距离差(直至目标坐标为止的距离)成为小于或等于规定值的时刻，控制装置200开始协调控制。如上述所示，如果加工区域进入与目标坐标相距规定距离的到位范围内，则开始协调控制。

然后，在直至XY工作台9停止为止的期间，控制装置200进行电扫描器Gx、Gy和XY工作台9的协调控制。换言之，在到位范围内，直至XY工作台9停止为止的期间进行协调控制。到位范围例如是基于XY工作台9的移动速度、电扫描器Gx、Gy的定位速度等而设定的。

进行协调控制的区域(协调控制区域)是加工区域内的一部分区域。例如，将加工区域中的移动方向的前端部作为协调控制区域。在图4中，将加工区域10－2～10－6的各协调控制区域表示为协调控制区域40－2～40－6。

例如，在对加工区域10－1的整个区域进行激光加工后，使XY工作台9开始移动，以使加工区域10－2成为电扫描区域。然后，如果加工区域10－2进入到位范围内，则在直至XY工作台9停止为止的期间，通过协调控制对加工区域10－2内的协调控制区域40－2进行激光加工。然后，在XY工作台9停止后，在XY工作台9停止的状态下，对加工区域10－2中的除了协调控制区域40－2以外的区域进行激光加工。

然后，在对加工区域10－2的整个区域进行激光加工后，使XY工作台9开始移动，以使加工区域10－3成为电扫描区域。然后，通过与加工区域10－2相同的处理，对加工区域10－3～10－6依次进行激光加工。此外，到位范围和协调控制区域不必是同一区域，协调控制区域可以是任意区域。

图5－1是表示XY工作台的移动速度的图，图5－2是用于说明直至加工区域的目标坐标为止的距离和到位范围的关系的图。图5－1的横轴是时间，纵轴是XY工作台9的移动速度。如图5－1所示，XY工作台9如果开始移动，则在规定时间内进行加速。由此，XY工作台9达到规定速度。然后，如果加工区域接近目标坐标，则XY工作台9开始减速。由此，XY工作台9使加工区域停止在目标坐标。

在本实施方式中，在XY工作台9比规定速度慢后，直至XY工作台9停止为止的期间(加工区域进入了到位范围内的期间)(时间范围71)，进行协调控制。

在图5－2中，示出了表示直至加工区域的目标坐标为止的距离的剩余距离51A、表示是否是到位中的到位信息52A、以及表示照射激光的定时的照射定时信息53A。剩余距离51A与加工区域的当前位置对应。

伴随着XY工作台9的移动，剩余距离51A成为较小值，在XY工作台9停止的时刻，剩余距离51A成为0。在剩余距离51A不断变小的过程中，如果剩余距离51A变小至规定值，则加工区域进入了到位范围内。到位范围是进行协调控制的范围，例如是在X方向以及Y方向上分别相距目标坐标为±1mm的范围。

如果加工区域进入到位范围，则到位信息52A成为表示到位中的状态(High)。如果到位信息52A成为到位中，则是可以进行激光加工的状态，所以开始通过协调控制进行的激光加工。如果激光加工开始，则如照射定时信息53A所示这样，在规定的定时向工件W照射激光。在该情况下，电扫描控制器1视为XY工作台9已停止于目标位置而对电扫描器Gx、Gy进行控制。

例如，假设XY工作台9的最高移动速度为50m/min，XY工作台9的加减速时间为100msec(梯形加减速)。另外，假设加工区域是50mm见方，到位范围为±1mm。在此情况下，为了使电扫描区域从加工区域移动至下一个加工区域，需要使XY工作台9移动50mm。并且，50mm的移动时间为0.2sec。其原因在于，在50mm的移动中，XY工作台9没有达到最高速度，成为以500mm/sec为顶点的三角波形。

在该情况下，在XY工作台9停止时，从剩余距离51A进入到位范围后至停止为止的时间是0.02sec。因此，如果将到位范围设为±1mm，在进入该范围后立即使电扫描器Gx、Gy动作而开始激光加工，则针对每1个加工区域缩短0.02sec的加工时间。

图6－1是表示现有的激光加工处理的处理步骤的图，图6－2是表示实施方式1所涉及的激光加工处理的处理步骤的图。在图6－1及图6－2中示出了工件W的剖面图。

如图6－1所示，在工件W上的加工区域82处于电扫描区域81外的情况下(S1)，不进行激光加工。然后，即使在工件W上的加工区域82进入了电扫描区域81内的情况下(S2)，直至加工区域82全部进入电扫描区域81内为止，不进行激光加工。然后，如果加工区域82全部进入电扫描区域81内(S3)，则在加工区域82停止的状态下开始激光加工。

如图6－2所示，在本实施方式中，在工件W上的加工区域82处于电扫描区域81外的情况下(S11)，不进行激光加工。然后，即使在工件W上的加工区域82进入了电扫描区域81内的情况下(S12)，直至加工区域82进入到位范围83A内为止，也不进行激光加工。

然后，如果加工区域82进入到位范围83A内(S13)，则在加工区域82正在移动的状态下，控制装置200开始激光加工的协调控制。例如，如果XY工作台9移动至接近目标坐标(例如，之前1mm)，则开始利用协调控制的电扫描加工。激光加工的协调控制是针对协调控制区域84A进行的。这里的加工区域82与图4所示的加工区域10－1～10－6等对应，协调控制区域84A与图4所示的协调控制区域40－2～40－6等对应。对协调控制区域84A的电扫描加工，是例如图6－2所示，从XY工作台9的行进方向实施的。

控制装置200在开始激光加工的协调控制后，如果加工区域82全部进入电扫描区域81内(S14)，则在加工区域82停止的状态下继续激光加工。此时，由于协调控制区域84A已经完成了激光加工，所以控制装置200对除了协调控制区域84A以外的加工区域进行激光加工。由此，与现有技术相比，能够将激光加工时间缩短与协调控制区域84A的加工时间相对应的量。

控制装置200无论在XY工作台9正在移动的情况下还是已停止的情况下，均从电扫描目标坐标减去XY工作台9的当前位置和XY工作台9的定位位置的误差，而照射激光。

到位范围并不限于±1mm，也可以是比±1mm窄的范围，也可以是比±1mm宽的范围。在电扫描区域的X方向的长度为x的情况下，对于X方向的到位范围，设定比x/2短的距离。相同地，在电扫描区域的Y方向的长度为y的情况下，对于Y方向的到位范围，设定比y/2短的距离。

另外，实际的XY工作台9的稳定特性例如有时成为如图7所示的特性。图7是表示XY工作台的稳定特性例的图。在图7中，示出了到位范围为±5μm的情况下的剩余距离51B、到位信息52B、以及照射定时信息53B。

作为XY工作台9，例如质量是300Kg～500kg，由于非常重，所以无法迅速停止。因此，XY工作台9如剩余距离51B所示，逐渐地降低速度而停止。由此，在以恒定的比例降低速度的情况下使加工区域进入到位范围的情况下、以及在逐渐地降低速度而停止的情况下使加工区域进入到位范围的情况下，在直至进入到位范围为止所需的时间中产生时间差。该时间差是稳定延迟时间，例如是300μsec。

在加工区域进入到位范围后，XY工作台9也是逐渐地降低速度而停止的。因此，从加工区域进入到位范围开始至XY工作台9停止为止的时间，在以恒定的比例降低速度的情况下和逐渐地降低速度的情况下，产生时间差。例如，在逐渐地降低速度的情况下，从加工区域进入到位范围开始至XY工作台9停止为止，需要0.05sec。

因此，在从XY工作台9停止后开始激光加工的情况下、以及从加工区域进入到位范围后开始激光加工的情况下，产生0.05sec的时间差。因此，通过使用本实施方式的激光加工方法，从而能够针对每1个加工区域缩短0.05sec的加工时间。

如果加工区域进入到位范围，则到位信息52B成为表示到位中的状态(例如，High)。如果到位信息52B成为到位中，则是可以进行激光加工的状态，因此，开始通过协调控制进行的激光加工。如果开始激光加工，则如照射定时信息53B所示，在规定的定时向工件W照射激光。

XY工作台9在XY工作台9的滚珠丝杠的齿隙增加的情况下、地面刚性低的情况下等，可能在停止时振动。图8是用于说明XY工作台停止时的振动的图。在图8中，示出了在XY工作台9停止时发生振动的情况下的剩余距离51C、到位信息52C以及照射定时信息53C。

在XY工作台9停止时发生振动的情况下，XY工作台9形成下述动作，即，在加工区域进入到位范围后又移出至到位范围外，并重复出现这样振幅。

在这种情况下，如果不对XY工作台9的振动和照射激光的定时进行协调控制，则存在下述情况，即，由于忽略XY工作台9的振动而照射激光，所以激光的照射位置发生位置偏移。

另外，如果将到位范围设定为比剩余距离51C的停止时的振幅(XY工作台9的振动幅度)小的范围(例如，±5μm)，则到位信息52C在XY工作台9停止时反复出现High和Low。

具体地说，如果加工区域进入到位范围内，则到位信息52C暂时示出High，如果加工区域移出至到位范围外，则到位信息52C示出Low。

并且，如果到位信息52C成为High，则成为可以进行激光加工的状态，因此，开始通过协调控制进行的激光加工，如果到位信息52C成为Low，则成为不进行激光加工的状态，因此激光加工停止。如果激光加工开始，则如照射定时信息53C所示，在规定的定时向工件W照射激光，但如果在照射激光的定时加工区域已超过到位范围，则有时激光的照射位置发生位置偏移。

因此，在本实施方式中，在XY工作台9停止时发生振动的情况下，在将到位范围设定为比剩余距离51C的停止时的振幅大的范围(例如，±1mm)的基础上，在到位范围内进行协调控制。

图9是用于说明剩余距离信息的停止时的振幅和到位范围的关系的图。在图9中，示出了将到位范围设定为比剩余距离51D的停止时的振幅大的范围的情况下的剩余距离51D、到位信息52D以及照射定时信息53D。这里的剩余距离51D与图8所示的剩余距离51C相同。

通过将到位范围设定为比剩余距离51D的停止时的振幅大的范围，从而即使XY工作台9在停止时振动，也能够防止在加工区域暂时进入到位范围后又移出至到位范围外。另外，即使在XY工作台9振动的情况下，由于电扫描器Gx、Gy是考虑XY工作台9的工作台坐标而定位的，所以能够根据加工位置精度抵消XY工作台9的振动。

如果加工区域进入到位范围，则到位信息52D成为High。如果到位信息52D成为High，则成为可以进行激光加工的状态，因此，开始通过协调控制进行的激光加工。如果开始激光加工，则如照射定时信息53D所示，在规定的定时向工件W照射激光。

此外，到位范围也可以设定为在X方向和Y方向上不同的范围。另外，对于到位范围，也可以基于使加工区域移动时的XY工作台9的移动距离、XY工作台9停止时的减速度等而设定到位范围。

另外，进行协调控制的定时也可以基于XY工作台9的移动速度而设定。例如，控制装置200在XY工作台9的移动速度小于或等于规定值的情况下进行协调控制。另外，进行协调控制的定时也可以基于在工件W上形成的孔的形状(圆度等)而设定。

如上述所示，根据实施方式1，激光加工装置100以步进方式为基础，同时引入了协调控制的要素。因此，不会使CAM数据的算法复杂化，能够容易地实现协调控制。另外，由于采用了协调控制，所以能够减少加工循环时间。因此，能够容易地进行高效的激光加工。另外，由于将到位范围设定为比剩余距离51D的停止时的振幅大的范围，所以能够实现加工位置精度的提高。

另外，由于将加工区域中的移动方向的前端部作为协调控制区域，所以在使用协调控制进行的激光加工后，能够使激光的照射位置高效地向剩余加工区域定位。

实施方式2

下面，使用图10及图11对本发明的实施方式2进行说明。在实施方式2中，将加工区域中的移动方向的后端部作为协调控制区域，通过与实施方式1相同的处理步骤进行激光加工。

图10是用于说明实施方式2所涉及的激光加工处理的处理步骤的图。在这里，说明以加工区域10－1～加工区域10－6的顺序进行激光加工的情况。在本实施方式中，激光加工装置100与实施方式1的情况相同地进行XY工作台9的移动处理和协调控制处理。

本实施方式的协调控制区域是加工区域中的移动方向的后端部。在图10中，将加工区域10－2～10－6的各协调控制区域表示为协调控制区域41－2～41－6。

例如，在对加工区域10－1的整个区域进行激光加工后，使XY工作台9开始移动，以使加工区域10－2成为电扫描区域。然后，如果加工区域10－2进入到位范围内，则在直至XY工作台9停止为止的期间，通过协调控制对加工区域10－2内的协调控制区域41－2进行激光加工。然后，在XY工作台9停止后，在XY工作台9停止的状态下，对加工区域10－2中的除了协调控制区域41－2以外的区域进行激光加工。然后，在对加工区域10－2的整个区域进行激光加工后，对加工区域10－3～10－6依次进行激光加工。

图11是表示实施方式2所涉及的激光加工处理的处理步骤的图。在图11中，示出了工件W的剖面图。图11所示的处理(S21)～(S22)是与利用实施方式1的图6－2所说明的处理(S11)～(S12)相同的处理。即，在工件W上的加工区域82处于电扫描区域81外的情况下(S21)，不进行激光加工。然后，即使在工件W上的加工区域82进入了电扫描区域81内的情况下(S22)，直至加工区域82进入到位范围83B内为止，也不进行激光加工。

然后，如果加工区域82进入到位范围83B内(S23)，则在加工区域82正在移动的状态下，控制装置200开始激光加工的协调控制。激光加工的协调控制针对协调控制区域84B进行(S24)。这里的协调控制区域84B与图10所示的协调控制区域41－2～41－6等对应。

控制装置200在开始激光加工的协调控制后，如果加工区域82全部进入电扫描区域81内(S25)，则在使XY工作台9停止的状态下继续激光加工。此时，由于协调控制区域84B已经完成了激光加工，所以控制装置200对除了协调控制区域84B以外的加工区域进行激光加工。由此，与现有技术相比，能够将激光加工时间缩短与协调控制区域84B的加工时间相对应的量。

如上述所示，根据实施方式2，激光加工装置100以步进方式为基础，同时引入了协调控制的要素，所以与实施方式1相同地，能够容易地实现协调控制。另外，由于采用了协调控制，所以能够减少加工循环时间。

另外，由于将加工区域中的移动方向的后端部作为协调控制区域，所以能够在使用协调控制进行的激光加工后，使激光的照射位置高效地向剩余加工区域定位。

实施方式3

下面，使用图12，对本发明的实施方式3进行说明。在实施方式3中，在加工区域进入电扫描区域的时刻，开始使用协调控制进行的激光加工。然后，在对协调控制区域的激光加工完成后，使激光加工暂时停止，在XY工作台9的移动完成后，进行除了协调控制区域以外的激光加工。

图12是表示实施方式3所涉及的激光加工处理的处理步骤的图。在图12中，示出了工件W的剖面图。图12所示的处理(S31)是与利用实施方式1的图6－2所说明的处理(S11)相同的处理。即，在工件W上的加工区域82处于电扫描区域81外的情况下(S31)，不进行激光加工。

然后，如果工件W上的加工区域82进入了电扫描区域81内，则在加工区域82正在移动的状态下，控制装置200开始激光加工的协调控制。激光加工的协调控制针对位于加工区域82中的移动方向的前端部处的协调控制区域84C进行(S32)。这里的协调控制区域84C与图4所示的协调控制区域40－2～40－6等对应。

如果对协调控制区域84C的激光加工结束，则控制装置200使激光加工停止。在该情况下，即使对协调控制区域84C的激光加工结束，XY工作台9也继续进行使加工区域82向电扫描区域81移动的处理(S33)。

如果XY工作台9的移动完成，加工区域82全部进入电扫描区域81内(S34)，则控制装置200在使XY工作台9停止的状态下再次开始激光加工。此时，由于协调控制区域84C已经完成了激光加工，所以控制装置200对除了协调控制区域84C以外的加工区域进行激光加工。由此，与现有技术相比，能够将激光加工时间缩短与协调控制区域84C的加工时间相对应的量。

如上述所示，根据实施方式3，激光加工装置100以步进方式为基础，同时引入了协调控制的要素，所以与实施方式1相同地，能够容易地实现协调控制。另外，由于采用了协调控制，所以能够减少加工循环时间。

另外，由于将加工区域中的移动方向的前端部作为协调控制区域，所以能够在使用协调控制进行的激光加工后，使激光的照射位置高效地向剩余的加工区域定位。

实施方式4

下面，使用图13～图15对本发明的实施方式4进行说明。在实施方式4中，进行实施方式2中说明的协调控制和实施方式3中说明的协调控制这两者。即，在加工区域进入了电扫描区域的时刻，开始使用协调控制进行的激光加工。然后，在对协调控制区域的激光加工完成后，使激光加工暂时停止，如果加工区域进入到位范围内，则再次开始使用协调控制进行的激光加工。然后，在XY工作台9的移动完成后，进行除了协调控制区域以外的激光加工。

下面，对实施方式4所涉及的激光加工处理的处理步骤进行说明。图13是用于说明实施方式4所涉及的激光加工处理的处理步骤的图。在这里，说明以加工区域10－1～加工区域10－6的顺序进行激光加工的情况。

本实施方式的协调控制区域是加工区域中的移动方向的前端部以及后端部。在图13中，将加工区域10－2～10－6的各协调控制区域表示为协调控制区域40－2～40－6、41－2～41－6。

例如，在对加工区域10－1的整个区域进行激光加工后，使XY工作台9开始移动，以使加工区域10－2成为电扫描区域。然后，如果加工区域10－2的一部分进入电扫描区域，则通过协调控制对加工区域10－2内的协调控制区域41－2进行激光加工。控制装置200在对协调控制区域41－2的激光加工完成后，使激光加工停止。

然后，在XY工作台9开始减速后，加工区域10－2进入到位范围内的时刻，控制装置200再次开始协调控制。由此，在直至XY工作台9停止为止的期间，进行对协调控制区域40－2的激光加工。

如上述所示，在加工区域10－2中，针对协调控制区域41－2、40－2进行使用协调控制的激光加工。然后，在XY工作台9停止后，在XY工作台9停止的状态下，对加工区域10－2中的除了协调控制区域41－2、40－2以外的区域进行激光加工。

在对加工区域10－2的整个区域进行激光加工后，使XY工作台9开始移动，以使加工区域10－3成为电扫描区域。然后，通过与加工区域10－2相同的处理，对加工区域10－3～10－6依次进行激光加工。

图14是表示XY工作台的移动速度的图。图14的横轴是时间，纵轴是XY工作台9的移动速度。在本实施方式中，在XY工作台9开始移动后至比规定速度快为止的期间(时间范围72)内，进行协调控制。另外，在XY工作台9成为比规定速度慢后，直至XY工作台9停止为止的期间(时间范围71)内，进行协调控制。

图15是表示实施方式4所涉及的激光加工处理的处理步骤的图。在图15中，示出了工件W的剖面图。图15所示的处理(S41)～(S43)是与实施方式3的图12中说明的处理(S31)～(S33)相同的处理。另外，图15所示的处理(S44)～(S46)是与实施方式2的图11中说明的处理(S23)～(S25)相同的处理。

即，在工件W上的加工区域82位于电扫描区域81外的情况下(S41)，不进行激光加工。然后，如果工件W上的加工区域82进入电扫描区域81内，则在加工区域82正在移动的状态下，控制装置200开始激光加工的协调控制。激光加工的协调控制针对协调控制区域84C进行(S42)。

如果对协调控制区域84C的激光加工结束，则控制装置200停止激光加工。在该情况下，即使对协调控制区域84C的激光加工结束，XY工作台9也继续进行使加工区域82向电扫描区域81移动的处理(S43)。

然后，如果加工区域82进入到位范围83B内(S44)，则在加工区域82正在移动的状态下，控制装置200再次开始激光加工的协调控制。激光加工的协调控制针对协调控制区域84B进行(S45)。

控制装置200在开始激光加工的协调控制后，如果加工区域82全部进入电扫描区域81内(S46)，则在使XY工作台9停止的状态下继续激光加工。此时，由于协调控制区域84B、84C已经完成了激光加工，所以控制装置200对除了协调控制区域84B、84C以外的加工区域进行激光加工。由此，与现有技术相比，能够将激光加工时间缩短与协调控制区域84B、84C的加工时间相对应的量。

如上述所示，根据实施方式5，激光加工装置100以步进方式为基础，同时引入了协调控制的要素，所以与实施方式1相同地，能够容易地实现协调控制。另外，由于采用了协调控制，所以能够减少加工循环时间。

另外，由于将加工区域中的移动方向的前端部以及后端部作为协调控制区域，所以能够在使用协调控制进行的激光加工后，使激光的照射位置高效地向剩余的加工区域定位。

此外，也可以将实施方式1～4中说明的处理组合而进行激光加工。例如，也可以将实施方式1的图7、图9中说明的处理应用于实施方式2～4中。

工业实用性

如上述所示，本发明所涉及的加工控制装置、激光加工装置以及加工控制方法适用于被加工物的激光加工。

标号的说明

1电扫描控制器，2XY工作台控制器，6激光振荡器，9XY工作台，10－1～10－N、82加工区域，12电扫描器控制部，22工作台控制部，40－2～40－6、41－2～41－6协调控制区域，81电扫描区域，83A、83B到位范围，84A～84C协调控制区域，100激光加工装置，200控制装置，W工件。

Claims (8)

1.一种加工控制装置，其特征在于，具有控制部，该控制部对XY工作台和电扫描器进行控制，该XY工作台载置被加工物，在与所述被加工物的主面平行的面内即XY平面内移动，该电扫描器将从激光源射出的激光在电扫描区域内进行定位，从而向所述被加工物上照射激光，

所述控制部，

在对所述被加工物进行激光加工时，通过对所述XY工作台进行控制，从而使设定于所述被加工物上的加工区域依次向电扫描区域移动，并且通过对所述电扫描器进行控制，从而使所述激光向移动至所述电扫描区域上的各加工区域进行定位，

在使所述加工区域向所述电扫描区域移动时，如果所述加工区域进入与移动目标坐标相距预定距离的到位范围内，则不使所述XY工作台停止，而是一边移动一边开始在所述电扫描区域内使所述激光定位的第1协调控制，并且，直至所述加工区域到达所述电扫描区域且所述XY工作台停止为止，通过执行所述第1协调控制，从而对所述加工区域内的第1协调控制区域进行激光加工，

如果所述加工区域到达所述电扫描区域且所述XY工作台停止，则在使所述XY工作台停止的状态下，对所述加工区域内的剩余加工区域进行激光加工。

2.根据权利要求1所述的加工控制装置，其特征在于，

所述到位范围是基于所述XY工作台停止时的振动幅度而设定的。

3.根据权利要求1或2所述的加工控制装置，其特征在于，

如果加工区域进入电扫描区域，则不使所述XY工作台停止，而是一边移动一边开始在所述电扫描区域内使所述激光定位的第2协调控制，使第2协调控制区域进行激光加工，如果所述第2协调控制区域的激光加工完成，则使激光加工停止，如果所述加工区域进入所述到位范围内，则通过执行所述第1协调控制，从而对所述加工区域内的第1协调控制区域进行激光加工。

4.根据权利要求1或2所述的加工控制装置，其特征在于，

所述第1协调控制区域是所述加工区域中的移动方向的前端部。

5.根据权利要求1或2所述的加工控制装置，其特征在于，

所述第1协调控制区域是所述加工区域中的移动方向的后端部。

6.根据权利要求3所述的加工控制装置，其特征在于，

所述第1协调控制区域是所述加工区域中的移动方向的前端部，所述第2协调控制区域是所述加工区域中的移动方向的后端部。

7.一种加工控制装置，其特征在于，具有：

XY工作台，其载置被加工物，在与所述被加工物的主面平行的面内即XY平面内移动；

电扫描器，其将从激光源射出的激光在电扫描区域内进行定位，从而向所述被加工物上照射激光；以及

控制部，其对所述XY工作台以及所述电扫描器进行控制，

所述控制部，

在对所述被加工物进行激光加工时，通过对所述XY工作台进行控制，从而使设定于所述被加工物上的加工区域依次向电扫描区域移动，并且通过对所述电扫描器进行控制，从而使所述激光向移动至所述电扫描区域上的各加工区域进行定位，

在使所述加工区域向所述电扫描区域移动时，如果所述加工区域进入与移动目标坐标相距预定距离的到位范围内，则不使所述XY工作台停止，而是一边移动一边开始在所述电扫描区域内使所述激光定位的协调控制，并且，直至所述加工区域到达所述电扫描区域且所述XY工作台停止为止，通过执行所述协调控制，从而对所述加工区域内的协调控制区域进行激光加工，

如果所述加工区域到达所述电扫描区域且所述XY工作台停止，则在使所述XY工作台停止的状态下，对所述加工区域内的剩余加工区域进行激光加工。

8.一种加工控制方法，其特征在于，包含控制步骤，该控制步骤是针对XY工作台和电扫描器进行的，其中，该XY工作台载置被加工物，在与所述被加工物的主面平行的面内即XY平面内移动，该电扫描器将从激光源射出的激光在电扫描区域内进行定位，从而向所述被加工物上照射激光，在该控制步骤中，在对所述被加工物进行激光加工时，通过对所述XY工作台进行控制，从而使设定于所述被加工物上的加工区域依次向电扫描区域移动，并且通过对所述电扫描器进行控制，从而使所述激光向移动至所述电扫描区域上的各加工区域进行定位，

在所述控制步骤中，

在使所述加工区域向所述电扫描区域移动时，如果所述加工区域进入与移动目标坐标相距预定距离的到位范围内，则不使所述XY工作台停止，而是一边移动一边开始在所述电扫描区域内使所述激光定位的协调控制，并且，直至所述加工区域到达所述电扫描区域且所述XY工作台停止为止，通过执行所述协调控制，从而对所述加工区域内的协调控制区域进行激光加工，

如果所述加工区域到达所述电扫描区域且所述XY工作台停止，则在使所述XY工作台停止的状态下，对所述加工区域内的剩余加工区域进行激光加工。