CN1133130C - 激光加工机加工条件控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的激光加工机在设定加工条件时，一旦操作员设定了加工条件，控制装置(1)就依照设定的加工条件求激光振荡器(2)的预计的负载率，并将该负载率作为加工条件校验条(8)显示于显示装置(3)。操作员一边注视着该加工条件校验条(8)一边将加工条件加以调整，以使激光振荡器(2)的负载率在预定的范围内，以决定合适的加工条件。以此防止在实际加工时对激光振荡器(2)施加过大的负载。

Description

激光加工机加工条件控制方法

技术领域

本发明涉及一种激光加工机的加工条件控制方法。

背景技术

向来，在使用脉冲振荡激光对例如印刷电路基板实施穿孔加工时，需设定提供给激光振荡器的驱动电流的电流值S，脉冲振荡频率T，脉冲宽度W，以及脉冲数N等加工条件。电流值S，脉冲振荡频率T，脉冲宽度W以及脉冲数N的值取各种数值，构成各样不同的加工条件，存储于加工条件文件中。该加工条件文件存储于连接激光加工机的控制装置的电脑的可读记录媒体，例如磁带，软盘，硬盘或光磁盘上。

图5是已有的激光加工机的加工条件设定装置(未图示)的设定画面的示例。在加工条件设定装置(未图示)的设定画面上显示如图5所示的加工条件文件的一览表9，而激光加工机的操作员一边看着该图表一边操作输入手段(未图示)输入加工条件。图5的示例中，例如第1号加工条件设定为电流值S1，频率T1，脉冲宽度W1，及脉冲数N1，第2号加工条件设定为电流值S2，频率T2，脉冲宽度W2及脉冲数N2，第3号加工条件设定为电脑值S3，频率T3，脉冲宽度W3及脉冲数N3。第4号以后的加工条件也同样对电流值S，频率T，脉冲宽度W及脉冲数N进行设定。

实际加工时，控制装置从连接于控制装置的上述记录媒体或别的电脑可读记录媒体读出加工程序，然后实施该程序。然后，控制装置依据记述在加工程序上的加工条件编号(图5中所示的NO.栏的号码)及加工模式，从加工条件文件读出相应的加工条件，并依据该加工条件对激光振荡器提供使其输出频率为T，脉冲宽度为W的N个激光脉冲的电流值S的驱动电流。激光振荡器利用该驱动电流发生激光振荡实施加工。

然而，向来在任何一个编号的加工条件中，其电流值S，频率T，脉冲宽度W及脉冲数N的值在激光加工机的加工条件设定装置预先决定的上限值以下，可以不受其他设定值的影响地、独立输入，因此由电流值S，频率T，脉冲宽度W及脉冲数N的值的组合有可能使作用于激光振荡的负载超过容许负载范围。

因此，向来激光振荡器有发生超过负载的容许范围工作的状态和在容许范围内但以接近于该上限值的负载长时间工作的状态，以致于发生激光振荡的构成部件的等的消耗或劣化太快的问题。

又在新设定加工条件时，为要求得对于激光振荡器不施加过大的负载而能以良好的效率进行加工的合适加工条件，必须一边改变加工条件一边以这些条件实施加工，反复调整激光振荡器的负载与加工效率的平衡，以致于最终将加工条件决定向来费时又费事。

本发明是为解决上述的存在问题而作出的，以提供能够方便地设定激光加工条件，使作用于激光振荡器的负载处于适当范围内的激光加工机加工条件控制方法为目的。

发明内容

本发明的激光加工机的加工条件控制方法，其特征在于，包含：在对激光加工机的激光振荡器驱动用的加工条件进行设定时输入加工条件的步骤、将所输入的加工条件以一览表的形式进行显示的步骤、对于输入的加工条件就对于激光振荡器，负载能够工作的条件求出激光振荡器的预计负载的步骤，以及显示所求得的预计负载和所述加工条件的步骤。

采用本发明，在设定激光加工机的加工条件时，一旦操作员输入加工条件，就依据所输入的加工条件求出激光振荡器的预计负载，并将预计负载显示在显示装置上。

在本发明中，其特征在于，上述加工条件包含：用以驱动激光振荡器的电流值、激光输出的频率、脉冲宽度、脉冲数、以及加工模式，该加工模式规定了对于一个以上的被加工处所照射激光脉冲光的模式(pattern)。

采用本发明，激光加工机的加工条件依据激光振荡器的驱动电流值、激光输出的频率、脉冲宽度、脉冲数及加工模式决定。

在本发明中，其特征在于，所述预计负载为上述电流值、上述频率、上述脉冲宽度、及上述脉冲数等各参数的总和的函数。

采用本发明，激光振荡器的预计负载根据激光振荡器的驱动电流值、激光输出的频率、脉冲宽度及脉冲数等各参数的总和求出。

又，本发明的电脑可读记录媒体是记录设定驱动激光加工机的激光振荡器用的加工条件的程序的电脑可读记录媒体，其特征在于，记录包含下述步骤的程序，即输入加工条件的步骤、对于输入的加工条件，就负载能够施加于激光振荡器的条件求出激光振荡器的预计负载的步骤，以及显示所求得的预计负载的步骤。

采用本发明，激光加工机的控制装置从记录媒体读出用以设定加工条件的程序加以执行，以此求得操作员所输入的加工条件下的激光振荡器的预计负载，并将该预计负载显示在显示装置上。

在本发明中，上述加工条件包含用以驱动激光振荡器的电流值、激光输出的频率、脉冲宽度、脉冲数、以及规定在一个以上的被加工处所照射的激光脉冲的照射模式的加工模式。

采用本发明，激光加工机的加工条件依据激光振荡器的驱动电流值、激光输出的频率、脉冲宽度、脉冲数及加工模式决定。

在本发明中，上述预计负载为上述电流值、上述频率、上述脉冲宽度及上述脉冲数等各参数的总和的函数。

采用本发明，激光振荡器的预计负载依据激光振荡器的驱动电流值、激光输出的频率、脉冲宽度及脉冲数等各参数的总和求得。

附图说明

图1表示使用本发明的激光加工机的概略构成方框图；

图2表示在该激光加工机设定加工条件用的设定画面之一例的示意图；

图3表示使用脉冲振荡激光对印刷电路基板实施穿孔加工时的流程图；

图4是表示加工条件的编辑校验处理的流程的流程图；

图5表示在已有的激光加工机设定加工条件用的设定画面的示意图。

具体实施形态

以下参照图1至图4详细说明本发明的实施形态。

图1表示适用本发明的激光加工机的概略构成方框图。该激光加工机具备控制装置1、激光振荡器2、在设定加工条件时用以显示表示激光振荡器2的负载率的指标的显示装置3、用以存储由所设定的加工条件形成的加工条件文件的第1记录媒体4、用以存储加工程序的第2记录媒体5、以及供操作员操作以输入加工条件的输入装置6。

第1记录媒体4为可写入和读出的非易失性半导体存储器、磁带、软盘、硬盘或光磁盘等电脑可读记录媒体。第2记录媒体5为非易失性的半导体存储器、磁带、软盘，硬盘或光磁盘等的电脑可读记录媒体。

控制装置1由加工条件文件读出相应于记述在加工程序中的加工条件编号及加工模式的加工条件，依据该加工条件输出驱动电流、脉冲宽度及定时脉冲以控制对激光振荡器2的驱动。在这里，所谓定时脉冲是指依据激光振荡器所设定的加工条件实际输出时的定时(频率)。

图2表示在设定加工条件时显示于显示装置3的设定画面的显示例。该设定画面显示有加工条件文件的一览表7，以及作为表示激光振荡器2的负载率的指标的加工条件校验条8。如图2所示，本实施形态中各加工条件包含电流值S、频率T、脉冲宽度W、脉冲数N及加工模式。在例如加工模式栏则显示表示模式类别的「M」，「C」，「P」等的文字。「M」表示连续模式，「C」表示周期模式，「P」表示每一脉冲的模式，有关各模式将在下面叙述。

图2所示的显示例中，例如第1号加工条件设定为电流值S1、频率T1、脉冲宽度W1、脉冲数N1及加工模式为「M」，第2号加工条件为设定电流值S2、频率T2、脉冲宽度W2、脉冲数N2及加工模式为「C」，第3号加工条件为设定电流值S3、频率T3、脉冲宽度W3、脉冲数N3及加工模式为「P」。第4号以后的加工条件也同样设定电流值S、频率T、脉冲宽度W、脉冲数N及加工模式。

对于加工条件校验条8并不特别限定，例如图2所示，以带状的显示部构成，在与激光振荡器2的负载率相应的长度，显示部的一部分的颜色的变化使人们可以根据视觉了解激光振荡器2的负载率。加工条件校验条8以激光振荡器2的负载率的最大允许值为100％，可显示至相当于例如200％的负载率。

下面对加工模式进行说明。图3是使用脉冲振荡激光对印刷电路基板实施穿孔加工时的流程图。在开始实际加工时，控制装置1首先判定加工模式，依据该加工模式进行例如3个孔(孔1、孔2、孔3)的穿孔加工。连续模式M是固定的脉冲宽度完成孔1的穿孔加工后，进行孔2的穿孔加工，又在其完了后进行孔3的穿孔加工的模式。在这种模式中，为避免在激光振荡器2加过大的负载，有必要一边冷却一边进行加工，即为了随着从孔1、孔2到孔3进行加工同时进行冷却，将脉冲间隔加大。周期模式C是以脉冲宽度为一定值在孔1、孔2、孔3每一脉冲移动一次进行穿孔的加工模式。以该模式在1个脉冲的激光振荡后有激光振荡器2的移动时间，在该移动时间激光振荡器2得到冷却，因此可不必像连续模式M那样随着加工的进行加宽脉冲间的间隔。每一脉冲模式P为使每一脉冲改变宽度，在孔1的穿孔加工完了后实施孔2的穿孔加工，在孔2的穿孔加工完成后再实施孔3的穿孔加工的模式。在这一模式中，利用改变脉冲宽度的方法使激光振荡器2冷却。

下面对设定加工条件的过程进行说明。在进行加工条件的设定时，操作员设定电流值S、频率T、脉冲宽度W、脉冲数N及加工模式。在全部加工条件设定完了后，控制装置1依照图4所示的流程图对每一加工模式检查其加工条件。

图4是表示加工条件的编辑校验处理的流程的流程图。以下说明的编辑校验处理可由控制装置1记录于第1或第2记录媒体4、5或其他电脑可读记录媒体的编辑校验处理程序完成。

加工条件编辑校验处理一开始，首先，控制装置1判断操作员是否指定了加工模式(步骤S1)。在指定了加工模式的情况下，判断是否为负载可以施加于激光振荡器的模式(步骤S2)。例如在上述连续模式M、周期模式C及每一脉冲模式P的状态，在连续模式M及每一脉冲模式P有负载的作用，而在周期模式C则几乎没有负载的作用。

因此在步骤S2，在加上模式为连续模式M或每一脉冲模式P时，则进入步骤S3，对操作员的设定条件检查激光振荡器2的负载率。另一方面，在加工模式为周期模式C时，则不进行负载率的检查。还有，不限于上述3种加工模式，而追加有其他激光加工模式时，在担心有负载作用于激光振荡器2的情况下，对激光振荡器2的负载率进行检查，在无负载作用时则不实施负载率检查。

在步骤S3，控制装置1依据下述(1)式计算电流值S的总和∑S，依据(2)式计算频率T的总和∑T，依据(3)式计算脉冲宽度W的总和∑W，依据(4)式计算脉冲数N的总和∑N。然后控制装置1依据电流值S、频率T、脉冲宽度W及脉冲数N的各总和∑S、∑T、∑W及∑N，利用预先决定的(5)式所示的函数f求实际进行加工时预计激光振荡器将输出的激光输出α。

∑S＝S1+S2+S3+……S10              …………(1)

∑T＝T1+T2+T3+……T10              …………(2)

∑W＝W1+W2+W3+……W10              …………(3)

∑N＝N1+N2+N3+……N10              …………(4)

α＝f(∑S，∑T，∑W，∑N)          …………(5)

然后控制装置1依据下面的(6)式计算α相对于预先决定的基准值β的比率，即激光振荡器2的负载率。在这里，β值为对于激光振荡器2容许的负载估计预定的安全率的值。控制装置1根据所求得的负载率控制加工条件校验条8的显示。以此使显示装置3的加工条件校验条8相应于激光振荡器2的预计的负载率进行显示。

负载率＝β/α×100(％)             …………(6)

操作员确认该加工校验条8，在加工条件校验条8的显示超过100％时，改变加工条件中的电流值S、频率T、脉冲宽度W及脉冲数N中的某一项或二项以上，将加工条件校验条8的显示调整在100％以下。加工条件校验条8的显示降到100％以下时，控制装置1将那时的设定条件当做加工条件文件写入第1记录媒体4(步骤S4)，结束处理。

采用上述实施形态，在设定加工条件时，一旦操作员输入加工条件，就依据该输入的加工条件求出激光振荡器2的预计的负载率，该负载率作为加工条件校验条8显示于显示装置3。从而，操作员可以一边看着加工条件校验条8一边调整加工条件，以使激光振荡器2的负载率纳入预定的范围内，因此可以防止在实际加工时对激光振荡器2施加过大的负载，操作员又能方便地迅速求得合适的加工条件。

又，在上述实施形态中，对利用脉冲振荡激光在印刷电路基板上进行穿孔加工的情况进行了说明，但是本发明不限于此，而可适用于各种的激光加工。

又，在上述实施形态中，为了对连续模式M、周期模式C及每一脉冲模式P作出说明，对连续模式M及每一脉冲模式P实施加工条件的编辑校验处理，但本发明不限于此，对于其他加工模式也可以同样实行加工条件的控制。

又，在上述实施形态中，使用加工条件校验条8显示激光振荡器2的负载率，但不限于此，只要操作员能确认激光振荡器2的负载率，则任何显示状态均可，也可以使用声音合成手段，利用声音报知负载率。

如上所述，采用本发明的激光加工机的加工条件控制方法，在设定激光加工机的加工条件时，一旦操作员输入加工条件，就依据该所输入的加工条件求得激光振荡器的预计负载，为了把该预计负载显示于显示装置，操作员可以一边看着显示的预计负载一边调整加工条件，以使激光振荡器的负载在规定的范围内。因此实际加工时可以防止对激光振荡器施加过大的负载，所以可以抑制激光振荡器的构成零件的消耗或劣化。而且操作员能够容易又迅速地找出合适的加工条件。

在本加工条件控制方法中，激光加工机的加工条件依据激光振荡器的驱动电流值、激光输出的频率、脉冲宽度、脉冲数以及加工模式决定，因此可在实际进行加工之前依据其加工条件求得激光振荡器的预计负载。

在本加工条件控制方法中，激光振荡器的预计负载依据激光振荡器的驱动电流值、激光输出的频率、脉冲宽度及脉冲数各参数的总和求出，因此可求得正确的预计负载，所以操作员容易决定合适的加工条件。

又，采用本发明的电脑可读记录媒体，则激光加工机的控制装置从记录媒体读出并执行用以设定加工条件的程序，求得相对于操作员输入的加工条件的激光振荡器的预计负载，该预计负载显示于显示装置，因此操作员可以一边看着预计负载的显示一边调整加工条件以使激光振荡器的负载纳入预定的范围内。因此在实际加工时可防止在激光振荡器施加过大的负载，可抑制激光振荡器的构成零件的消耗和劣化。又，操作员可以方便又迅速地求出合适的加工条件。

在记录于该记录媒体的程序中，激光加工机的加工条件依据激光振荡器的驱动电流值、激光输出的频率、脉冲宽度、脉冲数以及加工模式决定，因此在实际进行加工之前，可以依据该加工条件求得激光振荡器的预计负载。

在记录于该记录媒体的程序中，激光振荡器的预计负载依据激光振荡器的驱动电流值、激光输出的频率、脉冲宽度以及脉冲数各参数的总和求出，因此可求得正确的预计负载，所以操作员能够容易地决定合适的加工条件。

工业应用性

如上所述，本发明的激光加工机的加工条件控制方法以及存储该方法用的程序的电脑可读记录媒体使用于以设定提供给激光振荡器的驱动电流的电流值S、脉冲振荡频率T、脉冲宽度W及脉冲数N为其加工条件，利用脉冲振荡激光对例如印刷电路基板进行穿孔加工的激光加工机。

Claims (3)

1.一种激光加工机加工条件控制方法，用于设定驱动激光加工机的激光振荡器的加工条件，其特征在于，包含：

输入加工条件的步骤、

将所输入的加工条件以一览表的形式进行显示的步骤、

对于所输入的加工条件，就激光振荡器能负载的条件求出激光振荡器的预计负载的步骤、以及

显示所求得的预计负载和所述加工条件的步骤。

2.如权利要求1所述的激光加工机加工条件控制方法，其特征在于，所述加工条件包含

用以驱动激光振荡器的电流值、激光输出的频率、脉冲宽度、脉冲数、以及加工模式，

其中，所述加工模式规定了对于一个以上的被加工处所照射激光脉冲的模式。

3.如权利要求2所述的激光加工机加工条件控制方法，其特征在于，所述预计负载为所述电流值、所述频率、所述脉冲宽度及所述脉冲数各参数的总和的函数。