CN112912201B - 激光加工机及激光加工方法 - Google Patents

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Abstract

移动机构使射出激光束的加工头沿着金属板(W)的面相对于金属板相对地移动。在由移动机构使加工头相对地移动的同时，光束振动机构使向金属板(W)照射的激光束以预定振动模式振动。在制作具有角部的产品时，振动控制部控制光束振动机构，以在加工头朝向角部移动并到达相距角部预定的距离(L1)的近前的第一位置(P1)后，从第一位置(P1)至角部使振动模式的振幅依次减小，且在加工头从角部起直至到达相距角部预定的距离的前方的第二位置(P2)，使振动模式的振幅依次增大。

Description

激光加工机及激光加工方法
技术领域
本发明涉及激光加工机及激光加工方法。
背景技术
正在普及一种激光加工机，其通过从激光振荡器射出的激光束切割金属板，制作具有预定的形状的产品。在非专利文献1中记载了：一边使激光束以预定振动模式振动，一边切割金属板。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：JANUARY 2017The FABRICATOR 67,Shaping the beam for thebest cut
发明内容
激光加工机有时切割金属板，以制造具有角的产品。这时，若激光加工机一边以预定振动模式使激光束振动，一边切割金属板，则无法高精度地切割产品的角，有时会导致加工不良。一个或一个以上的实施方式的目的在于提供一种激光加工机及激光加工方法，能够在使激光束以预定振动模式振动并切割金属板时，高精度地切割产品的角。
根据一个或一个以上的实施方式的第一方案，提供一种激光加工机，其具备：移动机构，其使射出激光束的加工头沿着金属板的面相对于上述金属板相对地移动；光束振动机构，由上述移动机构使上述加工头相对地移动的同时，该光束振动机构使向上述金属板照射的激光束以预定振动模式振动；以及振动控制部，在通过向上述金属板照射以上述振动模式振动的激光束来切割上述金属板制作具有角部的产品时，控制上述光束振动机构，以使在上述加工头朝向上述角部移动并到达相距上述角部预定的距离的近前的第一位置后，从上述第一位置至上述角部，使上述振动模式的振幅依次减小，且在上述加工头从上述角部起直至到达相距上述角部上述预定的距离的前方的第二位置，使上述振动模式的振幅依次增大。
根据一个或一个以上的实施方式的第一方案，提供一种激光加工方法，其中，移动机构使射出激光束的加工头沿着金属板的面相对于上述金属板相对地移动，由上述移动机构使上述加工头相对地移动的同时，光束振动机构使向上述金属板照射的激光束以预定的振动模式振动，在通过向上述金属板照射以上述振动模式振动的激光束切割上述金属板制作具有角部的产品时，振动控制部控制上述光束振动机构，以在上述加工头朝向上述角部移动并到达相距上述角部预定的距离的近前的第一位置后，从上述第一位置至上述角部使上述振动模式的振幅依次减小，且在上述加工头从上述角部起直至到达相距上述角部上述预定的距离的前方的第二位置，使上述振动模式的振幅依次增大。
根据一个及其以上的实施方式的激光加工机及激光加工方法，能够在使激光束以预定振动模式振动并切割金属板时，高精度地切割产品的角。
附图说明
图1是表示一个及其以上的实施方式的激光加工机的整体的结构例的图。
图2是表示一个及其以上的实施方式的激光加工机中的准直仪单元及加工头的详细的结构例的立体图。
图3是用于说明因光束振动机构而引起的激光束向金属板的照射位置的位移的图。
图4A是表示激光束的平行振动模式的图。
图4B是表示激光束的正交振动模式的图。
图4C是表示激光束的圆振动模式的图。
图4D是表示激光束的C字状振动模式的图。
图4E是表示激光束的8字状振动模式的图。
图5是表示使用了图4B所示的正交振动模式时的实际的振动模式的图。
图6是表示一个及其以上的实施方式的激光加工机具备的NC装置的功能性的结构例的块图。
图7是表示加工程序的一例的图。
图8是表示加工条件文件的一例的图。
图9是表示用于决定各振动模式的第一参数的表。
图10是表示与各加工条件编号对应地设定振动模式编号和用于决定各振动模式的第二参数的设定列表的表。
图11是表示移动机构使加工头移动时的控制周期与光束振动机构使激光束振动时的控制周期的关系的图。
图12是一个及其以上的实施方式的激光加工机切割产品的270度的角部的外侧时的动作，是表示一个及其以上的实施方式的激光加工方法的图。
图13是一个及其以上的实施方式的激光加工机切割产品的90度的角部的外侧时的动作，是表示一个及其以上的实施方式的激光加工方法的图。
具体实施方式
以下，参照附图对一个及其以上的实施方式的激光加工机及激光加工方法进行说明。图1中，激光加工机100具备：生成并射出激光束的激光振荡器10；激光加工单元20；以及将从激光振荡器10射出的激光束传输至激光加工单元20的工艺纤维(プロセスファイバ)12。
另外，激光加工机100具备操作部40、NC装置50、加工程序数据库60、加工条件数据库70、辅助气体供给装置80以及显示部90。NC装置50是控制激光加工机100的各部的控制装置的一例。
作为激光振荡器10，优选放大从激光二极管发出的激励光并射出预定的波长的激光束的激光振荡器、或者直接利用从激光二极管发出的激光束的激光振荡器。激光振荡器10例如是固体激光振荡器、光纤激光振荡器、盘式激光振荡器、直接二极管激光振荡器(DDL振荡器)。
激光振荡器10射出波长900nm～1100nm的1μm波段的激光束。若以光纤激光振荡器及DDL振荡器为例，则光纤激光振荡器射出波长1060nm～1080nm的激光束，DDL振荡器射出波长910nm～950nm的激光束。
激光加工单元20具有载置加工对象的金属板W的加工台21、门型的X轴滑架22、Y轴滑架23、固定于Y轴滑架23的准直仪单元30以及加工头35。X轴滑架22构成为在加工台21上沿X轴方向移动自如。Y轴滑架23构成为在X轴滑架22上沿与X轴垂直的Y轴方向移动自如。X轴滑架22及Y轴滑架23作为使加工头35沿着金属板W的面在X轴方向、Y轴方向、或者X轴与Y轴的任意的合成方向上移动的移动机构发挥功能。
也可以是代替使加工头35沿着金属板W的面移动，而是构成为，加工头35的位置固定，金属板W移动。激光加工机100只要具备使加工头35相对于金属板W的面相对地移动的移动机构即可。
在加工头35安装有喷嘴36，该喷嘴36在前端部具有圆形的开口36a，从开口36a射出激光束。从喷嘴36的开口36a射出的激光束向金属板W照射。辅助气体供给装置80向加工头35供给氮、氧、氮与氧的混合气体、或者空气作为辅助气体。在加工金属板W时，从开口36a向金属板W吹送辅助气体。辅助气体将金属板W熔融而产生的切口宽度内的熔融金属排出。
如图2所示，准直仪单元30具备将从工艺纤维12射出的发散光的激光束转换成平行光(准直光)的准直镜31。另外，准直仪单元30具备：电流扫描仪单元32；以及使从电流扫描仪单元32射出的激光束朝向与X轴及Y轴垂直的Z轴方向下方反射的弯曲镜33。加工头35具备使在弯曲镜33进行了反射的激光束聚焦并照射至金属板W的聚焦透镜34。
为了调整激光束的焦点位置，聚焦透镜34构成为，通过未图示的驱动部及移动机构，在接近金属板W的方向及远离金属板W的方向上移动自如。
激光加工机100以从喷嘴36的开口36a射出的激光束位于开口36a的中心的方式被定心。在基准的状态下，激光束从开口36a的中心射出。电流扫描仪单元32作为使在加工头35内行进并从开口36a射出的激光束在开口36a内振动的光束振动机构发挥功能。关于电流扫描仪单元32使激光束如何振动，后面进行叙述。
电流扫描仪单元32具有：反射从准直镜31射出的激光束的扫描镜321；以及使扫描镜321以成为预定的角度的方式旋转的驱动部322。另外，电流扫描仪单元32具有：反射从扫描镜321射出的激光束的扫描镜323；以及使扫描镜323以成为预定角度的方式旋转的驱动部324。
驱动部322及324能够基于NC装置50的控制分别使扫描镜321及323在预定的角度范围往复振动。通过使扫描镜321和扫描镜323的任一方或双方往复振动，电流扫描仪单元32使向金属板W照射的激光束振动。
电流扫描仪单元32是光束振动机构的一例，光束振动机构不限定于具有一对扫描镜的电流扫描仪单元32。
图3表示扫描镜321和扫描镜323的任一方或双方倾斜，向金属板W照射的激光束的位置发生了位移的状态。在图3中，在弯曲镜33折弯并通过聚焦透镜34的细实线表示激光加工机100为基准的状态时的激光束的光轴。
此外，详细而言，由于位于弯曲镜33的近前的电流扫描仪单元32的工作，向弯曲镜33入射的激光束的光轴的角度变化，光轴偏离弯曲镜33的中心。在图3中，为了简化，在电流扫描仪单元32的工作前后，将激光束向弯曲镜33的入射位置设为相同的位置。
设为，由于电流扫描仪单元32的作用，激光束的光轴从细实线表示的位置位移至粗实线表示的位置。若设为在弯曲镜33反射的激光束倾斜了角度θ，则激光束向金属板W的照射位置位移距离Δs。若将聚焦透镜34的焦距设为EFL(Effective Focal Length，有效焦距)，则距离Δs通过EFL×sinθ计算。
如果电流扫描仪单元32使激光束向与图3所示的方向相反的方向倾斜角度θ，则能够使激光束向金属板W的照射位置向与图3所示的方向相反的方向位移距离Δs。距离Δs是小于开口36a的半径的距离，优选为将从开口36a的半径减去预定的富余量而得到的距离作为最大距离的最大距离以下的距离。
NC装置50通过控制电流扫描仪单元32的驱动部322及324，能够使激光束在金属板W的面内的预定方向上振动。通过使激光束振动，能够使形成于金属板W的面上的束点振动。
如以上地构成的激光加工机100通过从激光振荡器10射出的激光束切割金属板W，制作具有预定的形状的产品。激光加工机100使激光束的焦点位于金属板W的上表面、比上表面靠上方预定距离处、或者比上表面靠下方预定距离处且金属板W的板厚内的任一适当的位置，一边使激光束以预定振动模式振动一边切割金属板。
在加工程序数据库60存储有用于切割金属板W的加工程序。NC装置50从加工程序数据库60读取加工程序，并选择存储于加工条件数据库70的多个加工条件文件中的任一个加工条件文件。NC装置50以基于读取出的加工程序及通过选择的加工条件文件设定的加工条件对金属板W进行切割的方式控制激光加工机100。
如后述地，激光加工机100构成为，能够对应于通过加工条件文件设定的各加工条件，设定激光束的振动模式。显示部90基于NC装置50的控制，显示对应于各加工条件来设定激光束的振动模式时的设定项目。
使用图4A～图4E，对NC装置50通过电流扫描仪单元32使激光束振动的振动模式的例进行说明。将金属板W的切割行进方向设为x方向，将在金属板W的面内与x方向正交的方向设为y方向。在存储于加工条件数据库70的加工条件文件的各加工条件中设定有振动模式，NC装置50以使激光束按照通过加工条件设定的振动模式振动方式控制电流扫描仪单元32。
为了易于理解振动模式，图4A～图4E表示使加工头35在x方向上不移动的状态下的振动模式。图4A是使束点Bs在通过束点Bs的行进而形成的槽Wk内在x方向上振动的振动模式。将图4A所示的振动模式称为平行振动模式。此时，槽Wk的切口宽度K1大致为束点Bs的直径。如果将使束点Bs在与切割行进方向平行的方向上振动的频率设为Fx、将在与切割行进方向正交的方向上振动的频率设为Fy，则平行振动模式是Fx：Fy为1：0的振动模式。
图4B是使束点Bs在y方向上振动的振动模式。通过使束点Bs在y方向上振动，槽Wk为比切口宽度K1宽的切口宽度K2。设定为将图5所示的振动模式称为正交振动模式。正交振动模式是Fx：Fy为0：1的振动模式。
图4C是以束点Bs画圆的方式使束点Bs振动的振动模式。通过使束点Bs以圆形振动，槽Wk为比切口宽度K1宽的切口宽度K3。设定为，将图4C所示振动模式称为圆振动模式。圆振动模式是Fx：Fy为1：1的振动模式。
图4D是以束点Bs画字母C的方式使束点Bs振动的振动模式。通过使束点Bs以C字状振动，槽Wk为比切口宽度K1宽的切口宽度K4。设定为，将图4D所示的振动模式称为C字状振动模式。C字状振动模式是Fx：Fy为2：1(＝1：1/2)的振动模式。另外，Fy与Fx的相位差是1/2π(＝90°)。
图4E是以束点Bs画数字8的方式使束点Bs振动的振动模式。通过使束点Bs以8字状振动，槽Wk为比切口宽度K1宽的切口宽度K5。设定为，将图4E所示的振动模式称为8字状振动模式。8字状振动模式是Fx：Fy为2：1的振动模式。
实际上，加工头35在切割行进方向上移动，并且激光束振动，因此，振动模式为对图4A～图4E所示的振动模式增加了切割行进方向(x方向)的位移的振动模式。若以图4B所示的正交振动模式为例，则束点Bs一边在x方向上移动一边在y方向上振动，因此，实际的正交振动模式为图5所示的振动模式。
接着，参照图6～图10，说明如何根据金属板W的加工条件设定适当的振动模式。如图6所示，就NC装置50而言，作为功能性的结构，具有NC控制部501、模式程序生成部502、模式程序保持部503、振动控制部504、移动机构控制部505、振荡器控制部506、加工条件设定部507、显示控制部508。
若通过操作部40给出了读取加工程序的指示，则NC控制部501读取存储于加工程序数据库60的加工程序，该加工程序是为了切割金属板W而预先作成的。作为一例，加工程序由图7所示的用机械控制码表达的多个指令构成。
在图7中，M102是选择加工条件文件的指令，在此，作为一例，给出了选择名为C-SUS3.0的加工条件文件的指令。M100表示执行激光加工的指令。带有字母E的编号(E编号)表示后述的加工条件编号。以G01开头的指令表示使激光束以移动速度F在连结从始点到由X及Y指定的终点的直线上移动的直线插补的加工指令。
以G02开头的指令表示以移动速度F在连结始点及终点的圆弧上移动的圆弧插补的加工指令。在此，示出了特定指定圆弧的半径的圆弧的方法和指定圆弧的中心来特定圆弧的方法中的前者的方法。
在加工条件数据库70中存储有图8所示的名为C-SUS3.0的加工条件文件、及其它多个加工条件文件。图8所示的加工条件文件表示未附加用于决定振动模式的后述的参数的状态。参数是用于决定振动模式的具体的振动的方法的要素。首先，未附加用于决定振动模式的参数的状态的加工条件文件的概要如下。
如图8所示，加工条件文件包括激光振荡器10的名称、金属板W的材质及板厚、作为喷嘴36的种类的喷嘴类型、作为开口36a的直径的喷嘴直径、聚焦透镜34的焦距的信息。这些信息表示无论选择设定于加工条件文件的哪个加工条件编号的加工条件都可通用的条件。加工条件文件也可以包括图8中省略了图示的其它信息。
在加工条件文件中，与多个加工条件编号对应地设定有加工金属板W时的各种条件。加工条件编号相当于附加了图7所示的加工程序的字母E的编号(E编号)。在图8中，速度表示作为加工头35的移动速度的金属板W的加工速度(速度数据)。输出、频率、占空比分别表示激光振荡器10的激光输出(激光功率)、脉冲振荡时的频率、占空比。气压及气体种类分别表示辅助气体供给装置80供给的辅助气体的气压及气体种类。
喷嘴间隙表示从喷嘴36的前端至金属板W的上表面的距离。工具径校正量表示沿着产品的端部扫描激光束时使激光束从端部位移的距离。工具径校正量是相当于束点Bs的半径的距离。焦点校正量表示使激光束的焦点从成为基准的位置(0.00)向上方或下方位移的距离。也可以与各加工条件编号对应地设定图8中省略了图示的其它条件。
如图9所示，在加工条件数据库70与用于选择各振动模式的振动模式编号对应地存储有用于决定各振动模式的第一参数。振动模式编号是选择激光束的振动模式的模式选择信息。第一参数是用于决定各振动模式的形状的参数。在此，为了容易理解，与各振动模式编号对应地示出了振动模式名称，但无需在加工条件数据库70存储振动模式名称。
在加工条件数据库70中，与各振动模式编号对应地，作为第一参数，设定有沿x方向振动的频率与沿y方向振动的频率的频率比、以及x方向的振动与y方向的振动的相位差。
当通过操作部40进行设定用于决定振动模式的参数的操作时，加工条件设定部507控制显示控制部508，以在显示部90显示图10所示的设定列表。如图10所示，设定列表是用于与各E编号对应地选择振动模式编号，且对每个振动模式编号设定用于决定各振动模式编号的振动模式的第二参数的列表。第二参数是用于决定由第一参数决定了形状的各振动模式的振幅及频率的参数。
在图10中，Qx表示设定x方向的振幅的设定值，Qy表示设定y方向的振幅的设定值。例如，在E编号E2的加工条件下，设定了x方向的振幅为90(μm)、y方向的振幅为90(μm)、频率为3000(Hz)的圆振动模式。
在设定列表中不需要显示与图8所示的加工条件文件的加工条件编号对应的全部信息。可以在设定列表仅显示E编号，使振动模式编号及第二参数与E编号相关联。
激光加工机100的制造商的设定者或维修人员通过对操作部40进行操作，能够在显示部90显示图10所示的设定列表，并设定振动模式编号及第二参数。优选地，激光加工机100的用户不能进行在显示部90显示由粗实线包围的设定项目的操作，无法看到由粗实线包围的设定项目。优选设定为，在用户通过操作部40以在显示部90显示E编号的列表的方式进行了操作时，显示除了由粗实线包围的设定项目的加工条件的一览。
如以上地附加了用于决定振动模式的振动模式编号及第二参数的加工条件文件被写入加工条件数据库70。加工条件数据库70是存储附加了振动模式编号及第二参数的加工条件文件的存储部的一例。也可以在连接于NC装置50的其它存储部存储加工条件文件。
当图7所示的加工程序供给至NC控制部501时，从加工条件数据库70读取图9所示的将第一参数与各振动模式编号相关联的信息和名为C-SUS3.0的加工条件文件。在加工条件文件中附加有振动模式编号及第二参数。图9所示的信息及加工条件文件从加工条件设定部507供给至NC控制部501。
模式程序生成部502生成模式程序，该模式程序用于使激光束以与NC控制部501读出的加工程序所包含的全部的E编号对应的振动模式振动。模式程序是使电流扫描仪单元32工作的控制代码，记载了对计算机的指令(处理)。模式程序生成部502能够基于供给至NC控制部501的第一及第二参数生成模式程序。模式程序生成部502生成的模式程序供给并保持于模式程序保持部503。
通过加工程序以执行激光加工的方式发送指令后，NC控制部501按照每个E编号将振动模式编号供给至振动控制部504。NC控制部501抽出包含于加工条件文件的信息中的为了决定振动模式而所需的聚焦透镜34的焦距的信息，并供给至振动控制部504。优选地，NC控制部501除了焦距的信息，还抽出焦点校正量的信息，并供给至振动控制部504。虽然在图6中未图示，但为了调整激光束的焦点位置，焦点校正量的信息也被用于控制聚焦透镜34的驱动部。另外，NC控制部501基于以G01或G02等开头的使激光束移动的加工指令，将使激光束移动的向量信息供给至振动控制部504。
振动控制部504从模式程序保持部503读取与振动模式编号对应的模式程序。振动控制部504基于模式程序、向量信息、聚焦透镜34的焦距及焦点校正量控制电流扫描仪单元32的驱动部322及324，以使激光束以所选择的振动模式且以所设定的条件振动。
也可以通过加工程序或加工条件文件、或者基于操作部40进行的手动设定来设定偏移值，该偏移值表示使从喷嘴36的开口36a射出的激光束从开口36a的中心向x方向和y方向的至少一方偏移的距离。在该情况下，NC控制部501向振动控制部504供给x方向和y方向的偏移值。
由X轴滑架22及Y轴滑架23构成的移动机构(以下，移动机构22及23)具有对移动机构22及23分别进行驱动的驱动部220及230。移动机构控制部505基于使激光束移动的加工指令控制驱动部220及230，使加工头35移动。移动机构控制部505例如每1ms对驱动部220及230进行控制，使加工头35移动。由此，以1ms的控制周期(第一控制周期)控制激光束切割金属板W的切割行进方向。
优选地，振动控制部504以比1ms短的控制周期控制驱动部322及324，以比1ms短的控制周期控制激光束的振动。图11概念性地表示基于以G02(或G03)开头的加工指令，移动机构控制部505以1ms的控制周期使加工头35(激光束)以圆弧状移动的状态。振动控制部504以例如1ms的1/100、即10μs的控制周期(第二控制周期)控制激光束的振动。这样，能够使激光束以每10μs在各振动模式设定的模式高精度地振动。
此外，根据NC装置50、移动机构22及23的马达放大器或电动机的情况，第一控制周期和第二控制周期的周期能够任意设定。另外，为了进一步细分第一控制周期，也可以在第一控制周期与第二控制周期的中间设定另一个控制周期。
接着，使用图12及图13，对用于在激光加工机100使激光束以预定的振动模式振动并切割金属板时，高精度地切割产品的角部的动作进行说明。图12表示产品具有270度的角部且激光加工机100以切割产品的外侧的90度的角部的方式切割金属板W时的动作。图13表示产品具有90度的角部且激光加工机100以切割产品的外侧的270度的角部的方式切割金属板W时的动作。
图12及图13中，作为一例，概念性地示出了振动模式为图4E所示的8字状振动模式的情况下的激光束的轨迹。如上述，实际的振动模式为在图4E所示的振动模式加上了加工头35的切割行进方向的位移的振动模式。在图12及图13中示出了未加入加工头35的切割行进方向的位移的振动模式，以易于理解振幅的变化。另外，为了易于理解振幅的变化，示出了以8字状振动模式振动的多个位置处于的激光束的轨迹。
为了切割图12所示的产品的端部E0，加工程序包括使加工头35从左方向目标位置Ptgt0移动，并使加工头35从目标位置Ptgt0向下方移动的加工指令。从NC控制部501向移动机构控制部505供给工具径校正量(束点Bs的半径)、x方向的振幅Qx及y方向的振幅Qy。由此，移动机构控制部505识别出8字状振动模式下的激光束的工具径是以两点划线表示的圆CL8的直径D8。圆CL8是与8字状振动模式下的激光束的轨迹外切的圆。此时的工具径校正量为圆CL8的半径r8。
在图12中，假设设定为，移动机构控制部505基于记载于加工程序中的原样的加工指令使加工头35朝向目标位置Ptgt0移动。于是，以圆CL8内的8字状振动模式振动的激光束沿着端部E0原样地移动至目标位置Ptgt0附近。以8字状振动模式振动的激光束在目标位置Ptgt0附近改变朝向，沿着端部E0向下方移动。在该情况下，不能高精度地切割产品的角部。
因此，移动机构控制部505控制移动机构22及23，以使加工头35如下移动，并且，振动控制部504控制驱动部322及324，以对振动模式如下进行控制。
在切割除了作为产品的角部的目标位置Ptgt0的周边的端部E0时，移动机构控制部505控制移动机构22及23，以使8字状振动模式下的激光束位移工具径校正量的半径r8的距离，并沿端部E0移动。移动机构控制部505在端部E0上的当前的位置为相距目标位置Ptgt0预定的距离L1的近前的位置P1(第一位置)的时刻，将加工头35的目标位置Ptgt0置换为校正目标位置Ptgt1。校正目标位置Ptgt1位于产品的内部。
移动机构控制部505在使加工头35从校正目标位置Ptgt1向下方移动时，在将相距原目标位置Ptgt0距离L1的前方的端部E0上的位置P2(第二位置)设为经由位置后，使加工头35朝向加工程序的指令的目标位置移动。
不振动的状态的激光束的束点Bs位于产品的外侧且切割的侧的角部。圆CL8即使在位于产品的角部的状态下也为直径D8的圆。校正目标位置Ptgt1是如下两条直线的交点，其一为与位于相距目标位置Ptgt0距离L1的近前的位置P1的圆和位于角部的圆双方相切的直线，另一为与位于从目标位置Ptgt0向下方前进了距离L1的位置P2的圆和位于角部的圆双方相切的直线。校正目标位置Ptgt1位于将产品的角部的角度二等分的线段通过的位置。
通过移动机构控制部505将目标位置Ptgt0置换为校正目标位置Ptgt1，在从位置P1至位置P2的范围，产品的端部E0假想地成为线段E1。
振动控制部504直至加工头35到达位置P1为止，使激光束以振幅Qx及Qy的振动模式振动。振动控制部504控制驱动部322及324，以与移动机构控制部505使加工头35从位置P1移动至校正目标位置Ptgt1同步地使振动模式的振幅依次减小。振动控制部504控制驱动部322及324，以最迟在激光束到达原目标位置Ptgt0的时刻停止振动。即，激光束只要至少在位于角部的时刻停止振动即可。
振动控制部504也可以在激光束接近原目标位置Ptgt0并且无法以8字状振动模式振动的时刻使振动停止。
另外，振动控制部504控制驱动部322及324，以与移动机构控制部505使加工头35从校正目标位置Ptgt1移动至位置P2同步地使振动模式的振幅依次增大。在加工头35经过位置P2以后，振动控制部504使激光束以振幅Qx及Qy的振动模式振动。
在图12中，为了使从位置P1至角部(目标位置Ptgt0)使振幅依次减小的振动模式、及从角部至位置P2使振幅依次增大的振动模式下的激光束的轨迹沿着产品的端部E0移动，设定了校正目标位置Ptgt1及假想的线段E1。
在激光加工机100切割图12所示的产品的角部时，只要NC装置50将使加工头35移动的目标位置及振动模式的振幅如以上那样控制，就能够高精度地切割产品的角部。即，激光加工机100能够不在插补加工中改变工具径校正量地自由改变振动模式的振幅来切割产品的内周。
如图13所示，在产品具有90度的角部，激光加工机100切割产品的外侧的270度的角部的情况下，也执行与图12同样的动作。在图13中，移动机构控制部505在端部E0上的当前位置为相距目标位置Ptgt0距离L1的近前的位置P1的时刻，将加工头35的目标位置Ptgt0置换为校正目标位置Ptgt1。校正目标位置Ptgt1位于产品的内部。
移动机构控制部505在使加工头35从校正目标位置Ptgt1向下方移动时，将相距原目标位置Ptgt0距离L1的前方的端部E0上的位置P2设为经由位置后，使加工头35朝向加工程序的指令的目标位置移动。
不振动的状态的激光束的束点Bs位于产品的外侧且切割的侧的角部。圆CL8在位于产品的角部的状态下也为直径D8的圆。校正目标位置Ptgt1是如下两条直线的交点，该两条直线其一为与位于相距目标位置Ptgt0距离L1的近前的位置P1的圆CL8和位于角部的圆CL8双方相切的直线，另一为与位于从目标位置Ptgt0向下方前进了距离L1的位置P2的圆CL8和位于角部的圆CL8双方相切的直线。校正目标位置Ptgt1位于将产品的角部的角度二等分的线段通过的位置。
通过移动机构控制部505将目标位置Ptgt0置换为校正目标位置Ptgt1，在从位置P1至位置P2的范围，产品的端部E0假想地成为线段E1。
振动控制部504直至加工头35到达位置P1，使激光束以振幅Qx及Qy的振动模式振动。振动控制部504控制驱动部322及324，以与移动机构控制部505使加工头35从位置P1移动至校正目标位置Ptgt1同步地使振动模式的振幅依次减小。振动控制部504控制驱动部322及324，以最迟在激光束到达原目标位置Ptgt0的时刻使振动停止。即，激光束只要至少在位于角部的时刻停止振动即可。
振动控制部504也可以在激光束接近原目标位置Ptgt0并且无法以8字状振动模式振动的时刻停止振动。
另外，振动控制部504控制驱动部322及324，以与移动机构控制部505使加工头35从校正目标位置Ptgt1移动至位置P2同步地使振动模式的振幅依次增大。在加工头35经过位置P2以后，振动控制部504使激光束以振幅Qx及Qy的振动模式振动。
在图13中同样地，为了使从位置P1至角部使振幅依次减小的振动模式、及从角部至位置P2使振幅依次增大的振动模式下的激光束的轨迹沿着产品的端部E0移动而设定了校正目标位置Ptgt1及假想的线段E1。
在激光加工机100切割图13所示的产品的角部时，只要NC装置50将使加工头35移动的目标位置及振动模式的振幅如以上那样控制，就能够高精度地切割产品的角部。即，激光加工机100能够不在插补加工中改变工具径校正量地自由改变振动模式的振幅来切割产品的外周。
在图12及图13中，以金属板W的切割的侧的角度为90度、或产品的角部的角度为90度的情况为例，但这些角度无论是锐角还是钝角都是一样的。另外，振动模式不限定于8字状振动模式，即使是图4A～图4D所示的8字状振动模式以外的振动模式也是一样的。
本发明不限于以上说明的一个及其以上的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变更。在一个及其以上的实施方式中，将决定振动模式的振动的方法的参数分为第一参数和第二参数，但只要能够决定各振动模式的具体的振动的方法即可，参数的设定方式是任意的。图6所示的NC装置50内的功能性的结构也可以通过NC装置50的中央处理装置执行存储于非临时的存储介质的计算机程序来实现。
本申请的公开与2018年10月22日申请的日本特愿2018-198451号记载的主题关联，其全部内容通过引用并入本文。

Claims (6)

1.一种激光加工机，其特征在于，具备：
移动机构，其使射出激光束的加工头沿着金属板的面相对于上述金属板相对地移动；
光束振动机构，由上述移动机构使上述加工头相对地移动的同时，该光束振动机构使向上述金属板照射的激光束以预定振动模式振动；以及
振动控制部，在通过向上述金属板照射以上述振动模式振动的激光束来切割上述金属板制作具有角部的产品时，控制上述光束振动机构，以使在上述加工头朝向上述角部移动并到达相距上述角部预定的距离的近前的第一位置后，从上述第一位置至上述角部，使上述振动模式的振幅依次减小，且在上述加工头从上述角部起直至到达相距上述角部上述预定的距离的前方的第二位置，使上述振动模式的振幅依次增大。
2.根据权利要求1所述的激光加工机，其特征在于，
上述振动控制部控制上述光束振动机构，以至少在激光束位于上述角部的时刻使上述振动模式下的激光束的振动停止。
3.根据权利要求1或2所述的激光加工机，其特征在于，
还具备移动机构控制部，该移动机构控制部以将通过加工程序指定为上述角部的上述加工头的目标位置置换为校正目标位置，并使上述加工头从上述第一位置朝向上述校正目标位置移动的方式控制上述移动机构，以使从上述第一位置至上述角部使振幅依次减小的上述振动模式、及从上述角部至上述第二位置使振幅依次增大的上述振动模式下的激光束的轨迹沿着上述产品的端部移动。
4.一种激光加工方法，其特征在于，
移动机构使射出激光束的加工头沿着金属板的面相对于上述金属板相对地移动，
由上述移动机构使上述加工头相对地移动的同时，光束振动机构使向上述金属板照射的激光束以预定的振动模式振动，
在通过向上述金属板照射以上述振动模式振动的激光束切割上述金属板制作具有角部的产品时，振动控制部控制上述光束振动机构，以在上述加工头朝向上述角部移动并到达相距上述角部预定的距离的近前的第一位置后，从上述第一位置至上述角部使上述振动模式的振幅依次减小，且在上述加工头从上述角部起直至到达相距上述角部上述预定的距离的前方的第二位置，使上述振动模式的振幅依次增大。
5.根据权利要求4所述的激光加工方法，其特征在于，
上述振动控制部控制上述光束振动机构，以至少在激光束位于上述角部的时刻使上述振动模式的激光束的振动停止。
6.根据权利要求4或5所述的激光加工方法，其特征在于，
移动机构控制部以将通过加工程序指定为上述角部的上述加工头的目标位置置换为校正目标位置，并使上述加工头从上述第一位置朝向上述校正目标位置移动的方式控制上述移动机构，以使从上述第一位置至上述角部使振幅依次减小的上述振动模式、及从上述角部至上述第二位置使振幅依次增大的上述振动模式下的激光束的轨迹沿着上述产品的端部移动。
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