CN108495733B - 激光加工机以及激光加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光加工机以及激光加工方法，在基于激光的切断加工中抑制加工不良的产生。激光加工机具备：激光振荡部(4)，产生向工件(W)的第1区域(AR1)照射的激光(LB1)以及向工件中的第1区域周围的第2区域(AR2)照射的激光(LB2)；以及控制部(7)，根据工件的板厚，使向第1区域照射的激光的输出以及向第2区域照射的激光的输出在对工件形成穿孔的期间与切断工件的期间变化。

Description

激光加工机以及激光加工方法

技术领域

本发明涉及激光加工机以及激光加工方法。

背景技术

激光加工机被利用于切断工件(例如，参照下述的专利文献1)。在通过激光加工机切断工件的情况下，在工件上形成了穿孔之后，一边使工件与激光头相对移动一边以穿孔为起点来切断工件。作为切断加工的对象的工件，例如有时为薄板、有时为中厚板、也有时为厚板。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-18800号公报

发明内容

发明要解决的课题

在如上述那样通过激光来进行切断加工的情况下，根据工件的板厚的不同，有时加工质量或者加工速度会降低。例如，当与薄板相匹配地设定激光的输出(强度)时，在切断厚板的情况下，由于辅助气体无法高效地向工件的下表面侧流动等，因此切断面会起伏，由此加工质量降低并且切断速度降低。此外，当与厚板相匹配地设定激光的输出时，在对薄板形成穿孔时，溅射(熔融物)向工件表面的附着增加，由此加工质量降低。

本发明鉴于上述情况，其目的在于控制为与工件的板厚相应的激光，实现最佳的加工质量、加工速度。

用于解决课题的手段

本发明的激光加工机具备：激光振荡部，产生向工件的第1区域照射的激光以及向工件中的第1区域周围的第2区域照射的激光；以及控制部，基于工件的板厚，使向第1区域照射的激光的输出以及向第2区域照射的激光的输出在对工件形成穿孔的期间与切断工件的期间变化。

本发明的激光加工方法包括：产生向工件的第1区域照射的激光；产生向工件中的第1区域周围的第2区域照射的激光；以及基于工件的板厚，使向第1区域照射的激光的输出以及向第2区域照射的激光的输出在对工件形成穿孔的期间与切断工件的期间变化。

此外，控制部也可以为，与在对第1板厚的工件形成穿孔的期间向第2区域照射的激光的输出相比较，使在对比第1板厚更厚的第2板厚的工件形成穿孔的期间向第2区域照射的激光的输出增加。此外，控制部也可以为，使在对工件形成穿孔的期间内向第2区域照射的激光的输出增加。此外，控制部也可以为，与对工件形成穿孔的期间相比，在切断工件的期间，使向第1区域照射的激光的输出减少。此外，控制部也可以为，调整向工件照射的激光的光束直径，以使穿孔的直径相对于切断工件时的切断宽度成为相同尺寸以上。此外，也可以为，激光振荡部具备：第1振荡器，产生向第1区域照射的激光；以及第2振荡器，产生向第2区域照射的激光，控制部对第1振荡器的输出以及第2振荡器的输出进行控制。此外，也可以为，第1振荡器向光纤中的内侧的内层供给激光，第2振荡器向光纤中的内层外侧的外层供给激光。此外，控制部也可以基于确定了对于工件的加工条件的加工数据，对向第1区域照射的激光的输出以及向第2区域照射的激光的输出进行控制。

发明的效果

根据本发明，基于工件的板厚，使向工件的第1区域照射的激光的输出以及向第2区域照射的激光的输出在形成穿孔的期间与切断工件的期间变化，因此，能够将激光的强度分布切换成适于形成穿孔的分布和适于切断工件的分布，能够控制成适于板厚、材质的激光，而实现最佳的加工质量、加工速度。

此外，在控制部为，与在对第1板厚的工件形成穿孔的期间内向第2区域照射的激光的输出相比较，使在对比第1板厚更厚的第2板厚的工件形成穿孔的期间内向第2区域照射的激光的输出增加的情况下，例如，在对第1板厚的工件进行加工时能够抑制熔融物的飞散，在对第2板厚的工件进行加工时能够使辅助气体高效地向工件的下表面侧流动，因此能够实现最佳的加工质量、加工速度。此外，在控制部使在对工件形成穿孔的期间内向第2区域照射的激光的输出增加的情况下，向第1区域外侧的第2区域照射的激光的输出增加，因此，能够以使穿孔的直径逐渐扩大的方式形成穿孔，能够以最佳的加工质量形成穿孔。此外，在控制部为，与对工件形成穿孔的期间相比，在切断工件的期间使向第1区域照射的激光的输出减少的情况下，例如，能够抑制由于向第1区域照射的激光而产生的熔融物向外侧扩展，能够以最佳的加工质量形成切断线。此外，在控制部调整向工件照射的激光的光束直径，以使穿孔的直径相对于切断工件时的切断宽度成为相同尺寸以上的情况下，能够抑制开始工件的切断时的熔融物的飞散等，能够实现最佳的加工质量、加工速度。此外，在激光振荡部具备：第1振荡器，产生向第1区域照射的激光；以及第2振荡器，产生向第2区域照射的激光，控制部对第1振荡器的输出以及第2振荡器的输出进行控制的情况下，在第1区域与第2区域中使用不同的振荡器，因此，容易在第1区域与第2区域中独立地控制激光的输出。此外，在第1振荡器向光纤中的内侧的内层供给激光，第2振荡器向光纤中的内层外侧的外层供给激光的情况下，能够通过简单的构成来调整经由光纤的内层向第1区域照射的激光的输出、以及经由光纤的外层向第2区域照射的激光的输出。此外，在控制部基于确定了对于工件的加工条件的加工数据，决定向第1区域照射的激光的输出以及向第2区域照射的激光的输出的情况下，例如，能够自动地控制向第1区域照射的激光的输出以及向第2区域照射的激光的输出，生产率提高。

附图说明

图1是表示实施方式所涉及的激光加工机的概念图。

图2是表示实施方式所涉及的激光加工机的光路、照射区域的概念图。

图3是表示激光加工机的光束模式的说明图。

图4是薄板用的加工模式、厚板用的加工模式的动作说明图。

图5是表示使用脉冲振荡时的振荡器的动作的说明图。

图6是表示实施方式所涉及的激光加工方法的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式进行说明。在以下的各图中，使用XYZ坐标系对图中的方向进行说明。在该XYZ坐标系中，将铅垂方向设为Z方向，将水平方向设为X方向、Y方向。

图1是表示实施方式所涉及的激光加工机的概念图。激光加工机1能够对板状的工件W照射激光LB，而切断工件W。激光加工机1在切断工件W时，首先形成穿孔(贯通孔)，并以穿孔为起点来切断工件W。激光加工机1具备加工托盘2、加工头3、激光振荡部4、头驱动部5、头控制部6、激光控制部7以及控制装置8。

加工托盘2例如以在矩形板状的基台上立起多个支承板2a的状态形成。多个支承板2a在X方向上排列配置，各自的上端为锯齿状。工件W载置在多个支承板2a上，且被沿着水平面(XY平面)支承。加工托盘2能够通过未图示的驱动装置例如在X方向上移动。

加工托盘2例如在从进行激光加工的加工区域(加工头3的可动范围)离开的位置上载置未加工的工件W。加工托盘2通过在载置了工件W的状态下移动，由此向加工区域搬入工件W。对于载置于加工托盘2的状态下的工件W，进行基于加工头3的激光加工。激光加工后的工件W在载置于加工托盘2的状态下通过加工托盘2的移动而从加工区域搬出。另外，上述的加工托盘2为一例，也可以为其他方式。例如，可以代替锯齿状的支承板，而使用上端为波形的支承板，此外，也可以在加工托盘2的基台上形成多个销，通过这些销的上端支承工件W。

激光振荡部4例如是光纤激光器等，产生激光LB。激光振荡部4具备第1振荡器11以及第2振荡器12。来自激光振荡部4的激光LB经由光纤13导入加工头3。加工头3能够配置在载置于加工托盘2的工件W的上方(Z方向)。加工头3在内部具有将来自激光振荡部4的激光LB聚光到工件W上的光学系统14，经由光学系统14朝向工件W照射激光LB。

图2是表示实施方式所涉及的激光加工机的激光的光路以及照射区域的概念图。在图2(A)中示出从光纤13到工件W的光路。此外，在图2(B)中将从激光振荡部4到工件W的光路直线地展开而概念地表示。光学系统14按照从光纤13朝向工件W的顺序具备透镜14a、折曲镜15、透镜14b以及保护玻璃16。从光纤13射出的激光LB在由透镜14a准直之后，由折曲镜15反射而光路折曲，在由透镜14b聚光之后通过保护玻璃16向工件W照射。

如图2(B)所示，第1振荡器11以及第2振荡器12分别产生激光。第1振荡器11所产生的激光LB1与第2振荡器12所产生的激光LB2为相同波长，但也可以为不同波长。图2(A)所示的激光LB是图2(B)的激光LB1以及激光LB2中的一方的激光或者包含双方的激光。

光纤13是包括两个以上供激光传播的层的多层构造。光纤13具有圆柱状的内层13a、覆盖内层13a的外周的中间层13b、以及覆盖中间层13b的外周的圆环状的外层13c。中间层13b是在其与内层13a的界面使激光LB1反射、在其与外层13c的界面使激光LB2反射的掺杂层。来自第1振荡器11的激光LB1被导入(供给)到内层13a，在内层13a与中间层13b的界面反复反射，并且向加工头3(参照图1)引导。来自第2振荡器12的激光LB2被导入(供给)到外层13c，在外层13c与中间层13b的界面以及外层13c的外周面反复，并且向加工头3引导。

从光纤13射出的激光LB1、激光LB2分别向光学系统14入射。光学系统14的透镜14a为准直器，使激光LB1、激光LB2分别平行化。光学系统14的透镜14b为聚光器，将来自透镜14a的激光LB1、激光LB2分别聚光到工件W上。

图2(C)是表示工件W上的激光的照射区域AR的图。照射区域AR包括工件W的第1区域(以下，称作内侧区域AR1)、以及工件中的第1区域周围的第2区域(以下，称作外侧区域AR2)。内侧区域AR1例如是配置于照射区域AR的中心部的圆状的区域。外侧区域AR2是配置于内侧区域AR1的周围的圆环状的区域。内侧区域AR1是与光纤13的内层13a对应的区域。来自第1振荡器11的激光LB1通过光纤13的内层13a向内侧区域AR1照射。外侧区域AR2是与光纤13的外层13c对应的区域。来自第2振荡器12的激光LB2通过光纤13的外层13c向外侧区域AR2照射。

光学系统驱动部21能够调整光学系统14的聚焦位置。例如，光学系统驱动部21使光学系统14所包含的透镜的至少一部分沿着与光学系统14的光轴AX平行的方向移动，而调整聚焦位置。图2(C)所示的内侧区域AR1的直径D1以及外侧区域AR2的直径D2分别随着工件W从光学系统14的聚焦位置离开而变大。在仅从第1振荡器11以及第2振荡器12中的第1振荡器11照射激光LB1的情况下，工件W上的激光(图1的激光LB)的光点尺寸用直径D1表示。在该情况下，穿孔的直径以及切断加工时的切断宽度成为与直径D1相应的值。此外，在从第2振荡器12照射激光LB2的情况下，工件W上的激光的光点尺寸用直径D2表示。在该情况下，穿孔的直径以及切断加工时的切断宽度成为与直径D2相应的值。光学系统驱动部21能够通过变更光学系统14的聚焦位置，来使工件W上的激光的光点尺寸变化。即，光学系统驱动部21能够调整穿孔的直径、切断宽度。另外，穿孔的直径、切断宽度还能够在从第1振荡器11照射激光LB1且不从第2振荡器12照射激光LB2的状态与从第2振荡器12照射激光LB2的状态之间切换。

返回到图1的说明，头驱动部5具备光学系统驱动部21、X驱动部22、Y驱动部23以及Z驱动部24。X驱动部22、Y驱动部23、Z驱动部24以及光学系统驱动部21分别包括致动器。X驱动部22使加工头3相对于工件W沿着X方向移动。Y驱动部23使加工头3相对于工件W沿着Y方向移动。Z驱动部24使加工头3相对于工件W沿着Z方向移动。在对工件W形成穿孔时，头驱动部5通过X驱动部22、Y驱动部23以及Z驱动部24将加工头3相对于工件W进行定位。此外，在切断工件W时，头驱动部5通过X驱动部22以及Y驱动部23使加工头3相对于工件W相对地移动。

头控制部6基于来自控制装置8的指令对头驱动部5进行控制。例如，头控制部6将加工头3的目标位置以及目标速度向头驱动部5供给。头驱动部5的X驱动部22、Y驱动部23以及Z驱动部24，以加工头的位置、速度分别接近目标位置、目标速度的方式使加工头3移动。此外，头控制部6将光学系统14的聚焦位置的目标值向头驱动部5供给。头驱动部5的光学系统驱动部21以光学系统14的聚焦位置接近目标值的方式使光学系统14所包含的透镜移动。

激光控制部7对激光振荡部4进行控制。激光控制部7具备光束模式指令部31以及振荡模式指令部32。激光加工机1具备向工件W照射的激光的强度分布不同的多个光束模式(之后在图3中表示)，光束模式指令部31能够切换多个光束模式。

光束模式指令部31例如作为指定光束模式的指令，将第1振荡器11的输出(激光LB1的强度)的目标值以及第2振荡器12的输出(激光LB2的强度)的目标值向激光振荡部4供给。激光振荡部4以第1振荡器11的输出接近从光束模式指令部31供给的目标值的方式使第1振荡器11进行激光振荡(驱动)。同样，激光振荡部4以第2振荡器12的输出接近从光束模式指令部31供给的目标值的方式使第2振荡器12进行激光振荡(驱动)。如此，光束模式指令部31能够通过调整各振荡器的输出的目标值，来调整向工件W照射的激光LB的强度分布。

振荡模式指令部32分别对第1振荡器11的振荡方式以及第2振荡器12的振荡方式进行控制。第1振荡器11以及第2振荡器12分别能够从脉冲振荡以及连续振荡(CW)中选择振荡方式，振荡模式指令部32将表示选择脉冲振荡以及连续振荡中的哪个的振荡模式指令向激光振荡部4供给。激光振荡部4以振荡模式指令所指定的振荡方式使第1振荡器11以及第2振荡器12振荡。另外，第1振荡器11的振荡方式以及第2振荡器12的振荡方式也可以仅是脉冲振荡与连续振荡中的一方。在该情况下，能够省略振荡模式指令部32。

控制装置8基于从外部供给的加工数据而综合地控制激光加工机1的各部。加工数据例如是确定了加工条件的NC数据。加工条件是工件W的材质、板厚、切断线的位置、各工序的内容等。在加工数据中按照工序顺序排列有各工序的内容(切断线的起点、终点、切断速度)。控制装置8基于加工数据向头控制部6以及激光控制部7分别供给指令。激光控制部7的振荡模式指令部32基于来自控制装置8的指令来设定激光振荡部4的振荡方式。

此外，激光控制部7的光束模式指令部31基于来自控制装置8的指令，根据工件W的板厚来设定光束模式(第1振荡器11的输出以及第2振荡器12的输出)。即，激光控制部7的光束模式指令部31基于确定了对于工件W的加工条件的加工数据，对第1振荡器11的输出以及第2振荡器12的输出进行控制。光束模式指令部31在对工件W形成穿孔的期间(穿孔加工)以及切断工件W的期间(切断加工)使光束模式变化。

图3是表示多个光束模式的说明图。此处，说明作为多个光束模式而设置有模式A、模式B、模式C、模式D以及模式E这五个模式的例子。在图3中示出内侧区域AR1以及外侧区域AR2中的激光的输出(强度)的空间分布。图3的纵轴是激光的输出相对于最大输出的比例。PW0例如为0％(关闭状态)，PW3例如为100％(最大输出)。此外，PW1、PW2分别是大于PW0、小于PW3的输出(第1中间输出、第2中间输出)。PW2大于PW1，例如，PW1为25％，PW2为50％。

在模式A中，内侧区域AR1中的激光的输出为PW3，外侧区域AR2中的激光的输出为PW0。模式B是与模式A相比增大了外侧区域AR2的激光的输出的模式。在模式B中，内侧区域AR1中的激光的输出为PW3，外侧区域AR2中的激光的输出为PW3。模式C是与模式B相比减小了内侧区域AR1的激光的输出的模式。在模式C中，内侧区域AR1中的激光的输出为PW2，外侧区域AR2中的激光的输出为PW3。模式D是与模式C相比进一步减小了内侧区域AR1的激光的输出的模式。在模式D中，内侧区域AR1中的激光的输出为PW1，外侧区域AR2中的激光的输出为PW3。模式E是与模式D相比进一步减小了内侧区域AR1的激光的输出的模式。在模式E中，内侧区域AR1中的激光的输出为PW0，外侧区域AR2中的激光的输出为PW3。

上述的内侧区域AR1中的激光的输出与第1振荡器11的输出对应，外侧区域AR2中的激光的输出与第2振荡器12的输出对应。光束模式指令部31根据工件W的板厚使第1振荡器11的输出以及第2振荡器12的输出变化。此处，将对于第1板厚的工件(例如，薄板)的加工模式(薄板用的加工模式)以及对于比第1板厚更厚的第2板厚的工件(例如，厚板)的加工模式(厚板用的加工模式)为例进行说明。例如，薄板是板厚为1mm以上3mm以下的板材，厚板是板厚为10mm以上或者12mm以上的板材。

光束模式指令部31例如根据加工数据中所包含的工件W的板厚，来判定是应用薄板用的加工模式还是应用厚板用的加工模式。例如，光束模式指令部31在加工数据中所包含的工件W的板厚为阈值以上的情况下判定为应用厚板用的加工模式，在除此以外的情况下判定为应用薄板用的加工模式。另外，光束模式指令部31也可以在加工数据中所包含的工件W的板厚为阈值以下的情况下判定为应用薄板用的加工模式，在除此以外的情况下判定为应用厚板用的加工模式。此外，例如，也可以由操作人员经由控制装置8来指定是使用薄板用的加工模式还是使用厚板用的加工模式。在该情况下，光束模式指令部31也可以不判定使用哪个加工模式。此外，激光加工机1也可以具有薄板用的加工模式以及厚板用的加工模式以外的加工模式，例如也可以具有极薄板用的加工模式或者中厚板用的加工模式。

图4(A)是薄板用的加工模式的说明图，图4(B)是厚板用的加工模式的说明图。此处，设为连续振荡的情况，关于脉冲振荡的情况将在之后利用图5进行说明。首先，对薄板用的加工模式进行说明。头驱动部5由头控制部6控制，将加工头3定位于由加工数据确定的工件W上的切断线的起点的位置(穿孔的形成位置)。如图4(A)所示，光束模式指令部31将光束模式设定为模式A，使第1振荡器11产生输出为PW3的激光LB1，并使激光LB1向内侧区域AR1照射。此外，光束模式指令部31维持不使第2振荡器12进行激光振荡的状态。通过将激光LB1向内侧区域AR1照射规定的时间，由此在工件W上形成穿孔。

另外，在薄板用的加工模式中，穿孔的直径与工件W上的激光LB1的光点尺寸对应。在激光LB1的照射之前，光学系统驱动部21由头控制部6控制，使光学系统14的聚焦位置从工件W错开(散焦)，由此扩大工件W上的激光LB1的光点尺寸，以使穿孔的直径相对于切断宽度变大。

此外，光学系统驱动部21由头控制部6控制，在形成了穿孔之后(经过了上述的规定的时间之后)，调整光学系统14的聚焦位置，以使工件W上的激光LB1的光点尺寸与切断宽度一致。头驱动部5在调整了光学系统14的聚焦位置之后，使加工头3移动以使工件W上的激光LB1沿着切断线移动。此时，光束模式指令部31将光束模式维持为模式A。即，在应用薄板用的加工模式的情况下，光束模式指令部31在穿孔加工以及切断加工的各个中将光束模式设定为模式A。

其次，对厚板用的加工模式进行说明。头驱动部5将加工头3定位于穿孔的形成位置。如图4(B)所示，光束模式指令部31将光束模式设定为模式A，使第1振荡器11产生输出为PW3的激光LB1，并使激光LB1向内侧区域AR1照射。光束模式指令部31在以模式A将激光照射了规定的时间的时刻，将光束模式设定为模式B。即，光束模式指令部31使第2振荡器12产生输出为PW3的激光LB2，并使激光LB2向外侧区域AR2照射。

光束模式指令部31在以模式B将激光照射了规定的时间的时刻，将光束模式设定为模式C。即，光束模式指令部31将第1振荡器11的输出变更为PW2，并使输出为PW2的激光LB1向内侧区域AR1照射。光束模式指令部31在以模式C将激光照射了规定的时间的时刻，将光束模式设定为模式D。即，光束模式指令部31将第1振荡器11的输出变更为PW1，并使输出为PW1的激光LB1向内侧区域AR1照射。通过以上那样的以模式A到模式D来照射激光，由此形成穿孔。

如将图4(A)与图4(B)进行比较而可知的那样，第2振荡器12的输出在对第1板厚的工件(例如，薄板)形成穿孔的期间被设定为PW0，而在对比第1板厚更厚的第2板厚的工件(例如，厚板)形成穿孔的期间被设定为PW3。如此，控制部(光束模式指令部31)为，与对薄板形成穿孔的期间的第2振荡器12的输出相比较，使对厚板形成穿孔的期间的第2振荡器12的输出增加。

此外，如图4(B)所示，第1振荡器11的输出在模式A以及模式B中被设定为PW3，而在比模式B靠后的模式C以及模式D中被设定为依次减少为PW2、PW1。如此，控制部(光束模式指令部31)在对工件W形成穿孔的期间使第1振荡器11的输出减少。此外，第2振荡器12的输出在模式A中被设定为PW0，而在模式B到模式D中被设定为PW3。如此，控制部(光束模式指令部31)在对工件W形成穿孔的期间使第2振荡器12的输出增加。

另外，在厚板用的加工模式中，穿孔的直径与工件W上的激光LB2的光点尺寸对应。在激光LB2的照射之前，光学系统驱动部21由头控制部6控制，使光学系统14的聚焦位置从工件W错开(散焦)，由此扩大工件W上的激光LB2的光点尺寸，以使穿孔的直径相对于切断宽度成为相同尺寸以上。

激光加工机1在形成了穿孔之后(穿孔加工结束后)开始切断加工。光学系统驱动部21由头控制部6控制，在穿孔的形成后，调整光学系统14的聚焦位置，以使工件W上的激光LB2的光点尺寸(图2的外侧区域AR2的直径)与切断宽度一致。光束模式指令部31在切断加工中将光束模式设定为模式E。即，光束模式指令部31将第1振荡器11的输出变更为PW0，并使激光LB1的照射停止。如此，控制部(光束模式指令部31)为，与对工件W形成穿孔的期间相比，在切断工件W的期间使第1振荡器11的输出减少。在光束模式被变更为模式E之后，头驱动部5使加工头3移动，以使工件W上的激光LB2沿着切断线移动。

其次，对使激光振荡部4脉冲振荡时的动作进行说明。图5是表示实施方式所涉及的激光加工机的振荡器的脉冲振荡时的动作的说明图。第1振荡器11以及第2振荡器分别在脉冲振荡时间歇地产生预先确定的强度的激光。图5(A)表示与各激光的输出(PW0～PW3)对应的激光振荡的开启、关闭的定时。此处，在输出为PW3的情况下，使用连续振荡，在输出为PW1、PW2的情况下，使用脉冲振荡。

在输出被设定为PW0的情况下，激光振荡被维持为关闭。在输出被设定为PW1的情况下，对于脉冲周期Ta而脉冲宽度被设定为Tb1。脉冲周期Ta是从脉冲的上升(激光振荡开始)时刻起到下一个脉冲的上升时刻为止的时间。此外，脉冲宽度Tb1是从一个脉冲的上升时刻起到下降(激光振荡结束)时刻为止的时间。激光的每单位时间的输出与脉冲宽度Tb1在脉冲周期Ta中所占的比例(占空比)对应。Tb1/Ta越大，则激光的每单位时间的输出越大。例如，在PW1为25％的情况下，Tb1/Ta也可以被设定为0.25。在输出被设定为PW2的情况下，相对于脉冲周期Ta而脉冲宽度被设定为Tb2。脉冲宽度Tb2比输出被设定为PW1的情况下的脉冲宽度Tb1长。例如，在PW2为50％的情况下，Tb1/Ta也可以被设定为0.5。在输出被设定为PW3的情况下，使振荡器连续振荡，并将激光振荡维持为开启。另外，在输出被设定为PW3的情况下，也可以对振荡器进行脉冲驱动，在该情况下，只要适当调整与各输出对应的脉冲宽度即可。

图5(B)是表示各光束模式下的第1振荡器11以及第2振荡器12的动作的图。在模式A中，第1振荡器11被设定为连续振荡，第2振荡器的激光振荡被维持为关闭。在模式B中，第1振荡器11被设定为连续振荡，第2振荡器被设定为连续振荡。在模式C中，第1振荡器11的脉冲宽度被设定为Tb2，第2振荡器备设定为连续振荡。在模式D中，第1振荡器11的脉冲宽度被设定为Tb1，第2振荡器被设定为连续振荡。在模式E中，第1振荡器11的激光振荡被维持为关闭，第2振荡器被设定为连续振荡。

在如上述那样使第1振荡器11以及第2振荡器12进行脉冲振荡的情况下，也能够与图4(B)相同地在切换光束模式的同时进行穿孔加工、切断加工。另外，在进行脉冲振荡的情况下，也可以在多个光束模式中将脉冲宽度设为一定值，而使脉冲的振幅(强度)变化，由此使激光的输出变化。此外，第1振荡器11以及第2振荡器12中的至少一方也可以具备多个激光源(例如，多个振荡器)，通过使多个激光源中点亮的激光源的数量变化来调整激光的总输出。例如，第1振荡器11也可以具备四个激光源，使两个点亮而使两个熄灭，由此将输出设为50％，使一个点亮而使三个熄灭，由此将输出设为25％。

另外，在本实施方式中，激光振荡部4构成为，通过第1振荡器11产生向内侧区域AR1照射的激光LB1，通过第2振荡器12产生向外侧区域AR2照射的激光LB2，并按照照射区域AR的每个区域来区分负责的振荡器，但并不限定于这样的构成。例如，激光振荡器4也可以构成为，使通过一个振荡器产生的激光分支，将所分支的一方的激光导入光纤13的内层13a，将所分支的另一方的激光导入光纤13的外层13c。为了使激光分支，可以使用半透半反镜，也可以使用衍射格栅等。此外，为了在所分支的一方的激光以及另一方的激光中调整输出，例如可以通过快门等对一方的激光进行遮光，也可以使用减光滤光器等在一方的激光以及另一方的激光中调整光量。

其次，基于上述的激光加工机1的动作对实施方式所涉及的激光加工方法进行说明。图5是表示使用脉冲振荡时的振荡器的动作的说明图。在步骤S1中，控制装置8取得加工条件。例如，向控制装置8供给加工数据，控制装置8取得由加工数据确定的加工条件。此处，对工件W为厚板的情况进行说明。在步骤S2中，控制装置8使辅助气体的喷射开始。在步骤S3中，头驱动部5由头控制部6控制而使加工头3移动，将加工头3相对于穿孔的形成位置进行定位。

在步骤S4中，激光振荡部4取得确定了第1振荡器11的输出以及第2振荡器12的输出的光束模式指令。在步骤S5中，激光振荡部4取得确定了第1振荡器11的振荡方式以及第2振荡器的振荡方式的振荡模式指令。通过激光控制部7的光束模式指令部31根据工件W的板厚以及加工的阶段来生成光束模式指令。

在步骤S6中，激光振荡部4设定第1振荡器11以及第2振荡器12各自的振荡条件(输出、振荡模式、振荡时间)。然后，激光振荡部4按照所设定的振荡条件，使第1振荡器11以及第2振荡器12分别振荡。例如，在开始了穿孔加工时，激光振荡部4以图4(B)的模式A使第1振荡器11以及第2振荡器12分别动作。

激光振荡部4在经过了由振荡条件确定的振荡时间之后，在步骤S7中判定穿孔加工是否结束。在图4(B)所示的基于模式D的加工未结束的情况下，激光振荡部4判定为穿孔加工未结束(步骤S7；否)，返回到步骤S4，取得下一个光束模式指令。例如，光束模式指令部31生成表示在模式A下的加工之后进行模式B下的加工的光束模式指令，激光振荡部4取得该光束模式指令。以下同样，激光振荡部4反复进行步骤S4到步骤S7的处理，并依次进行模式A下的加工到以模式D下的加工。

在步骤S7中，在图4(B)所示的基于模式D的加工结束的情况下，激光振荡部4判定为穿孔加工结束(步骤S7；是)，在步骤S8中，变更第1振荡器11以及第2振荡器12各自的振荡条件。例如，激光振荡部4将光束模式设定为图4(B)的模式E，使第1振荡器11的激光振荡停止。在步骤S9中，头驱动部5由头控制部6控制，使加工头3沿着切断线移动。头控制部6为，在由加工数据确定的一个工序(例如，一条切断线的切断)结束时，在步骤S10中判定切断加工是否结束。头控制部6为，在存在从控制装置8指示的下一个工序的情况下，判定为切断加工未结束(步骤S10；否)，返回到步骤S9，使加工头3与下一个工序(例如，下一条切断线的切断)相应地移动。在步骤S10中，头控制部6为，在不存在从控制装置8指示的下一个工序的情况下，判定为切断加工结束(步骤S10；是)，而结束一系列的处理。另外，激光控制部7根据来自控制装置8的指令，在切断加工结束时使激光的照射停止。

另外，在图3中作为多个光束模式而例示了模式A到模式E，但也可以省略模式A到模式D中的一个以上的模式。例如，在上述的实施方式中，在进行穿孔加工时依次切换模式A到模式D，但也可以使用模式A到模式D中的任一个进行穿孔加工。此外，也可以省略模式A到模式D中的一个以上的模式，而使用两个以上的模式进行穿孔加工，例如，可以省略模式D而依次进行模式A到模式C。此外，在进行切断加工时，也可以向内侧区域AR1照射激光LB1，例如，可以代替模式E而使用模式D进行切断加工。在该情况下，激光加工机1也可以不具备模式E。此外，激光加工机1也可以具有与模式A到模式E的任一个都不同的光束模式。例如，在开始穿孔加工时，在上述的实施方式中不向外侧区域AR2照射激光LB2，但也可以代替模式A，而设置输出小于模式B的模式，向外侧区域AR2照射激光LB2。此外，在上述的实施方式中，在模式A到模式E的各个中激光的输出为一定，通过从模式A向模式E进行切换，由此阶段性地切换激光的输出，但也可以使激光的输出连续地变化。例如，也可以代替模式C以及模式D，而设置激光LB1的输出从PW3向PW0连续地变化的模式。此外，说明了PW1到PW3的输出分别为25％、50％、100％，但可以设定为大于0％且100％以下的任意值。

在上述的实施方式中，激光控制部7例如包括计算机系统。激光控制部7读出存储于存储装置(未图示)的程序(控制程序)，按照该程序来执行各种处理。该程序使计算机执行：产生向工件W的内侧区域AR1照射的激光LB1；产生向工件W中的内侧区域AR1周围的外侧区域AR2照射的激光LB2；以及根据工件W的板厚，使向内侧区域AR1照射的激光LB1的输出以及向外侧区域AR2照射的激光LB2的输出，在对工件W形成穿孔的期间与切断工件W的期间变化。该程序也可以存储于计算机能够读取的存储介质而提供。

另外，本发明的技术范围并不限定于在上述的实施方式等中说明了的方式。在上述的实施方式等中说明了的要件中的一个以上有时能够省略。此外，在上述的实施方式等中说明了的要件能够适当组合。此外，在法律和条例允许的范围内，将日本专利申请的特愿2016-020458以及在本说明书中引用的全部文献的公开援引作为本文记载的一部分。

符号的说明

1：激光加工机；7：激光控制部(控制部)；11：第1振荡器；12：第2振荡器；13：光纤；13a：内层；13c：外层；14：光学系统；AR1：内侧区域(第1区域)；AR2：外侧区域(第2区域)；LB1、LB2：激光；W：工件。

Claims (7)

1.一种激光加工机，具备：

激光振荡部，产生向工件的第1区域照射的激光以及向上述工件中的上述第1区域周围的第2区域照射的激光；以及

控制部，根据上述工件的板厚，使向上述第1区域照射的激光的输出以及向上述第2区域照射的激光的输出在对上述工件形成穿孔的期间与切断上述工件的期间变化，

上述控制部为，与对上述工件形成穿孔的期间相比，在切断上述工件的期间使向上述第1区域照射的激光的输出阶段性或者连续地减少，

上述控制部为，与在对第1板厚的上述工件形成穿孔的期间向上述第2区域照射的激光的输出相比较，使在对比上述第1板厚更厚的第2板厚的上述工件形成穿孔的期间向上述第2区域照射的激光的输出增加。

2.如权利要求1所述的激光加工机，其中，

上述控制部为，将向上述工件照射的激光的光束直径调整为，上述穿孔的直径相对于切断上述工件时的切断宽度成为相同尺寸以上。

3.如权利要求1或2所述的激光加工机，其中，

上述激光振荡部具备：

第1振荡器，产生向上述第1区域照射的激光；以及

第2振荡器，产生向上述第2区域照射的激光，

上述控制部对上述第1振荡器的输出以及上述第2振荡器的输出进行控制。

4.如权利要求3所述的激光加工机，其中，

上述第1振荡器向光纤中的内侧的内层供给激光，

上述第2振荡器向上述光纤中的上述内层的外侧的外层供给激光。

5.如权利要求1或2所述的激光加工机，其中，

上述控制部为，基于确定了包含上述工件的板厚的加工条件的加工数据，决定向上述第1区域照射的激光的输出以及向上述第2区域照射的激光的输出。

6.如权利要求3所述的激光加工机，其中，

上述控制部为，基于确定了包含上述工件的板厚的加工条件的加工数据，决定向上述第1区域照射的激光的输出以及向上述第2区域照射的激光的输出。

7.一种激光加工方法，包括：

产生向工件的第1区域照射的激光；

产生向上述工件中的上述第1区域周围的第2区域照射的激光；以及

根据上述工件的板厚，使向上述第1区域照射的激光的输出以及向上述第2区域照射的激光的输出在对上述工件形成穿孔的期间与切断上述工件的期间变化，

与对上述工件形成穿孔的期间相比，在切断上述工件的期间使向上述第1区域照射的激光的输出阶段性或者连续地减少，

与在对第1板厚的上述工件形成穿孔的期间向上述第2区域照射的激光的输出相比较，使在对比上述第1板厚更厚的第2板厚的上述工件形成穿孔的期间向上述第2区域照射的激光的输出增加。

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