CN114746206B - 坐标图案文件制作装置、轨迹图案制作装置及激光加工机的控制方法 - Google Patents

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Abstract

插补参数计算部(203)基于由坐标输入部(201)输入的、构成用于决定使激光束振动时的1周期的轨迹图案的坐标图案的第一多个坐标值，计算规定的插补计算式的插补参数。轨迹图案计算部(204)基于插补参数、将加工头的移动方向设为x轴方向并将与x方向正交的方向设为y轴方向时的轨迹图案的x轴方向及y轴方向的各振幅、轨迹图案的频率、和使激光束振动的光束振动机构的控制周期，计算构成轨迹图案的第二多个坐标值。

Description

坐标图案文件制作装置、轨迹图案制作装置及激光加工机的 控制方法
技术领域
本公开涉及坐标图案文件制作装置、轨迹图案制作装置及激光加工机的控制方法。
背景技术
利用从激光振荡器射出的激光束将钣金切断，制作具有规定的形状的产品的激光加工机正在普及。在专利文献1和2中记载了一边通过检流计扫描仪(ガルバノスキャナ)使激光束以规定的轨迹图案(振动图案)振动一边切断钣金。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利6592563号公报
专利文献2：日本特开2019-155404号公报
发明内容
检流计扫描单元具备一对扫描镜，通过使一对扫描镜中的一方或双方往复振动，使照射到钣金的激光束振动。以往，驱动扫描镜的驱动部使扫描镜呈正弦波状振动。这是因为驱动部能够使扫描镜顺畅地动作。
然而，在使扫描镜呈正弦波状振动的振动方法中，仅能使激光束的光束点以专利文献2所记载的特定的轨迹图案进行振动。作为特定的轨迹图案，有使激光束的光束点在与切断行进方向平行的方向上振动的平行振动图案、在与切断行进方向正交的方向上振动的正交振动图案。作为其他特定的轨迹图案，有使光束点描绘圆的方式振动的圆振动图案、使光束点以描绘数字8的方式振动的8字形振动图案、以描绘字母C的方式振动的C字形振动图案。
这里的轨迹图案是指，在未使射出激光束的加工头移动的状态下，检流计扫描单元仅通过使激光束振动而描绘的图案。切断钣金时的实际的轨迹图案成为对基于检流计扫描单元的轨迹图案施加了伴随加工头的移动的位移的轨迹图案。
为了能够以不限定于上述的特定的轨迹图案的各种轨迹图案来使激光束振动，优选使扫描镜不只是呈正弦波状振动，还呈正弦波以外的波形状振动。以往，没有确立能够呈包含正弦波以外的波形的任意的波形状振动的扫描镜的控制方法。
因此，寻求用于使激光束呈任意的波形状振动的轨迹图案制作装置、以及能够使激光束呈任意的波形状振动来加工钣金的激光加工机的控制方法。另外，寻求一种能够制作用于在事前确认激光光束以怎样的轨迹图案振动的基础上决定轨迹图案的坐标图案文件的坐标图案文件制作装置。
1个或其以上的实施方式的目的在于，提供一种能够制作用于在事先确认由激光束的光束点描绘的轨迹图案的基础上决定轨迹图案的坐标图案文件的坐标图案文件制作装置。本发明的目的在于，提供能够制作用于使激光束呈任意的波形状振动的轨迹图案的轨迹图案制作装置、以及能够使激光束呈任意的波形状振动来加工钣金的激光加工机的控制方法。
根据1个或其以上的实施方式的第一方式，提供一种坐标图案文件制作装置，具备：轨迹图案仿真部和坐标图案文件制作部，所述轨迹图案仿真部具有：插补参数计算部，其基于由坐标输入部输入的、构成坐标图案的第一多个坐标值，计算规定的插补计算式的插补参数，所述第一多个坐标值是用于决定使从加工头射出并照射到钣金的激光束振动时的1周期的轨迹图案的原始数据；轨迹图案计算部，其基于所述插补参数、将所述加工头的移动方向设为x轴方向并将与x轴方向正交的方向设为y轴方向时的所述轨迹图案的x轴方向及y轴方向的各振幅、所述轨迹图案的频率和使激光束振动的光束振动机构的控制周期，计算构成所述轨迹图案的第二多个坐标值，所述轨迹图案仿真部将由所述第二多个坐标值形成的所述轨迹图案显示于显示部，所述坐标图案文件制作部制作包含坐标图案数据的坐标图案文件，所述坐标图案数据表示由所述第一多个坐标值构成的所述坐标图案。
根据1个或其以上的实施方式的第二方式，提供一种轨迹图案制作装置，其具备：插补参数计算部，其基于预先制作出的坐标图案文件中包含的、由第一多个坐标值构成的坐标图案，计算规定的插补计算式的插补参数，所述第一多个坐标值是用于决定使从加工头射出并照射到钣金的激光束振动时的1周期的轨迹图案的原始数据；轨迹图案计算部，其基于所述插补参数、被设定为加工所述钣金的加工条件的、将所述加工头的移动方向设为x轴方向并将与x轴方向正交的方向设为y轴方向时的所述轨迹图案的x轴方向及y轴方向的各振幅、被设定为所述加工条件的所述轨迹图案的频率和使激光束振动的光束振动机构的控制周期，计算构成所述轨迹图案的第二多个坐标值；轨迹图案保持部，其保持由所述第二多个坐标值构成的轨迹图案数据。
根据1个或其以上的实施方式的第三方式，提供一种激光加工机的控制方法，该激光加工机具备：移动机构，其使射出激光束的加工头沿着钣金的表面与所述钣金相对地移动；光束振动机构，其使从所述加工头射出并照射到钣金的激光束振动，控制所述激光加工机的NC装置进行如下处理：基于预先制作的坐标图案文件中包含的、由第一多个坐标值构成的坐标图案，计算规定的插补计算式的插补参数，所述第一多个坐标值是用于决定使激光束振动时的1周期的轨迹图案的原始数据；基于所述插补参数、被设定为加工所述钣金的加工条件的、将所述加工头的移动方向设为x轴方向并将与x轴方向正交的方向设为y轴方向时的所述轨迹图案的x轴方向及y轴方向的各振幅、被设定为所述加工条件的所述轨迹图案的频率、和所述光束振动机构的控制周期，计算构成所述轨迹图案的第二多个坐标值，将由所述第二多个坐标值构成的轨迹图案数据存储于存储部，在被设定为所述加工条件的速度为超过0的速度时，控制所述移动机构使所述加工头以被设定为所述加工条件的速度移动，并且基于存储于所述存储部的轨迹图案数据来控制所述光束振动机构使激光束振动。
根据1个或其以上的实施方式的坐标图案文件制作装置，能够制作用于在事先确认由激光束的光束点描绘的轨迹图案的基础上决定轨迹图案的坐标图案文件。根据本发明的轨迹图案制作装置，能够制作用于使激光束呈任意的波形状振动的轨迹图案。根据本发明的激光加工机的控制方法，能够使激光束呈任意的波形状振动而对钣金进行加工。
附图说明
图1是表示激光加工机的整体结构例的图。
图2是表示激光加工机中的准直单元以及加工头的详细结构例的立体图。
图3是用于说明由光束振动机构进行的激光束向钣金照射的照射位置的位移的图。
图4是表示1个或其以上的实施方式的坐标图案文件制作装置的框图。
图5是表示构成1或其以上的实施方式的坐标图案文件制作装置的计算机设备的框图。
图6是表示8字形振动图案的图。
图7是表示由1个或其以上的实施方式的坐标图案文件制作装置执行的处理的流程图。
图8是表示图7的步骤S205的详细处理的流程图。
图9是表示1个或其以上的实施方式的坐标图案文件制作装置在显示部中显示的坐标值输入窗口的图。
图10是表示在坐标值输入窗口中输入了由用于得到图6所示的8字形振动图案的坐标值构成的坐标图案的状态的图。
图11是表示轨迹图案显示窗口的图，所述轨迹图案显示窗口包含1个或其以上的实施方式的坐标图案文件制作装置在将加工头的移动速度设为6000mm/分钟、将振幅Qx及Qy设为100μm、将频率设为1000Hz、将角度设为0度、将插补计算式设为自然样条插补的仿真条件下，基于图10所示的坐标图案而制作的轨迹图案。
图12是表示将加工头的移动速度变更为3000mm/分钟的轨迹图案显示窗口的图。
图13是表示将加工头的移动速度变更为9000mm/分钟的轨迹图案显示窗口的图。
图14是表示将振幅Qx及Qy变更为200μm的轨迹图案显示窗口的图。
图15是表示将振幅Qx及Qy变更为50μm的轨迹图案显示窗口的图。
图16是表示将频率变更为2000Hz的轨迹图案显示窗口的图。
图17是表示将频率变更为500Hz的轨迹图案显示窗口的图。
图18是表示将角度变更为90度的轨迹图案显示窗口的图。
图19是表示将插补计算式变更为秋间样条插补的轨迹图案显示窗口的图。
图20是表示图6所示的8字形振动图案的x轴方向以及y轴方向的时间方向的振幅变化的特性图。
图21是表示大致三角形状的轨迹图案的图。
图22是表示在坐标值输入窗口中输入了由用于得到图21所示的大致三角形状的轨迹图案的坐标值构成的坐标图案的状态的图。
图23是表示通过图22所示的坐标图案得到的轨迹图案的图。
图24是表示轨迹图案显示窗口的图，所述轨迹图案显示窗口包含1个或其以上的实施方式的坐标图案文件制作装置在将加工头的移动速度设为2000mm/分钟、将振幅Qx及Qy设为100μm、将频率设为2000Hz、将角度设为0度、将插补计算式设为自然样条插补的仿真条件下，基于图22所示的坐标图案而制作的轨迹图案。
图25是表示包含被判定为坐标间的距离不在限制值以内的状态的痕迹图案的轨迹图案显示窗口的图。
图26是表示图21所示的大致三角形状的轨迹图案的x轴方向以及y轴方向的时间方向的振幅变化的特性图。
图27是表示对图22所示的坐标图案进行变形而得的坐标图案的图。
图28是表示以图27所示的坐标图案得到的轨迹图案的图。
图29是表示具备1个或其以上的实施方式的轨迹图案制作装置的NC装置的框图。
图30是由1个或其以上的实施方式的轨迹图案制作装置执行的处理，是表示1个或其以上的实施方式的激光加工机的控制方法的局部处理的流程图。
图31是表示形成有多个孔的钣金的局部俯视图。
图32A是局部地表示在1或其以上的实施方式中用于NC装置如图31所示那样加工钣金的加工程序的图。
图32B是局部地表示用于NC装置如图31所示那样加工钣金的以往的加工程序的图。
图33是表示在1个或其以上的实施方式的坐标图案文件制作装置向在显示部中显示的坐标值输入窗口输入了由用于得到圆形状振动图案的坐标值构成的坐标图案的状态的图。
图34是表示轨迹图案显示窗口的图，所述轨迹图案显示窗口包含1个或其以上的实施方式的坐标图案文件制作装置在将加工头的移动速度设为0mm/分钟、将振幅Qx及Qy设为100μm、将频率设为1000Hz、将角度设为0度、将插补计算式设为秋间样条插补的仿真条件下，基于图33所示的坐标图案而制作的轨迹图案。
图35A是表示使激光束以图34所示的圆形轨迹图案振动的状态的图。
图35B是表示在使位于喷嘴开口的中心的激光束向开口端部的方向位移之后，以图34所示的圆形的轨迹图案进行振动的状态的图。
具体实施方式
以下，参照附图对1个或其以上的实施方式的坐标图案文件制作装置、轨迹图案制作装置以及激光加工机的控制方法进行说明。首先，使用图1～图3，对具备检流计扫描单元并能够一边使激光束以规定的轨迹图案振动一边切断钣金的激光加工机的结构例进行说明。
在图1中，激光加工机100具备：激光振荡器10，其生成并射出激光束；激光加工单元20；以及加工光纤12，其将从激光振荡器10射出的激光束向激光加工单元20传送。另外，激光加工机100具备操作部40、NC装置50、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。
在NC装置50连接有加工程序数据库60、加工条件数据库70、坐标图案文件数据库75。加工程序数据库60、加工条件数据库70、坐标图案文件数据库75既可以设置于激光加工机100，也可以设置于激光加工机100的外部。在后者的情况下，加工程序数据库60、加工条件数据库70、坐标图案文件数据库75只要是经由网络与激光加工机100连接的结构即可。
作为激光振荡器10，优选对从激光二极管发出的激励光进行放大而射出规定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、盘激光振荡器、直接二极管激光振荡器(DDL(Direct Diode Laser)振荡器)。
激光振荡器10射出波长900nm～1100nm的1μm波段的激光束。以光纤激光振荡器以及DDL振荡器为例，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：载置加工对象的钣金W的加工台21；门型的X轴支架(Carriage)22；Y轴支架23；固定于Y轴支架23的准直单元30；以及加工头35。X轴支架22构成为在加工台21上沿X轴方向移动自如。Y轴支架23构成为在X轴支架22上沿与X轴垂直的Y轴方向移动自如。X轴支架22以及Y轴支架23作为使加工头35沿着钣金W的表面在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。
也可以构成为加工头35的位置固定而移动钣金W，来代替使加工头35沿着钣金W的表面移动。激光加工机100只要具备使加工头35相对于钣金W的表面相对移动的移动机构即可。
在加工头35安装有在前端部具有圆形的开口36a，从开口36a射出激光束的喷嘴36。从喷嘴36的开口36a射出的激光束照射到钣金W。辅助气体供给装置80向加工头35供给作为辅助气体的氮气、氧气、氮气与氧气的混合气体、或者空气。在对钣金W进行加工时，辅助气体从开口36a向钣金W吹送。辅助气体将钣金W所熔融的切口宽度内的熔融金属排出。
如图2所示，准直单元30具备将从加工光纤12射出的发散光的激光束转换为平行光(准直光)的准直透镜31。另外，准直单元30具备检流计扫描单元32和使从检流计扫描单元32射出的激光束朝向与X轴及Y轴垂直的Z轴方向下方反射的反射镜33。加工头35具备会聚由弯曲镜33反射的激光束而照射到钣金W的会聚透镜34。
为了调整激光束的焦点位置，会聚透镜34构成为通过未图示的驱动部以及移动机构，在接近钣金W的方向以及从钣金W分离的方向上移动自如。
激光加工机100以使从喷嘴36的开口36a射出的激光束位于开口36a的中心的方式进行定心。在基准状态下，激光束从开口36a的中心射出。检流计扫描单元32作为使在加工头35内行进而从开口36a射出的激光束在开口36a内振动的光束振动机构而发挥功能。
检流计扫描单元32具有：扫描镜321，其反射从准直透镜31射出的激光束；以及驱动部322，其使扫描镜321以成为规定角度的方式旋转。另外，检流计扫描单元32具有对从扫描镜321射出的激光束进行反射的扫描镜323和使扫描镜323旋转为规定的角度的驱动部324。驱动部322以及324能够由电动机构成。
驱动部322以及324能够基于NC装置50的控制，分别使扫描镜321以及323在规定的角度范围内往复振动。通过使扫描镜321和扫描镜323中的任一方或双方往复振动，检流计扫描单元32使照射到钣金W的激光束振动。
检流计扫描单元32是光束振动机构的一例，光束振动机构并不限定于具有一对扫描镜的检流计扫描单元32。
图3表示扫描镜321和扫描镜323中的任一方或双方倾斜，照射到钣金W的激光束的位置发生了位移的状态。在图3中，由弯曲镜33折弯而通过会聚透镜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，通过位于弯曲镜33的跟前的检流计扫描单元32的动作，入射到弯曲镜33的激光束的光轴的角度发生变化，光轴从弯曲镜33的中心偏离。在图3中，为了简化，将在检流计扫描单元32的工作前后激光束向弯曲镜33的入射位置设为相同的位置。
设为由于检流计扫描单元32的作用，激光束的光轴从由细实线表示的位置向粗实线所示的位置位移。若由弯曲镜33反射的激光束以角度θ倾斜，则激光束向钣金W的照射位置仅位移距离Δs。若将会聚透镜34的焦距设为EFL(Effective Focal Length：有效焦距)，则距离Δs通过EFL×sinθ来计算。
若检流计扫描单元32使激光束向与图3所示的方向相反的方向倾斜角度θ，则能够使激光束向钣金W的照射位置向与图3所示的方向相反的方向仅位移距离Δs。距离Δs是小于开口36a的半径的距离，优选是将从开口36a的半径仅减去规定的富余量后的距离作为最大距离的最大距离以下的距离。
NC装置50通过控制检流计扫描单元32的驱动部322和324，能够使激光束在钣金W的表面内的规定的方向上振动。通过使激光束振动，能够使形成于钣金W的表面上的光束点振动。
如以上那样构成的激光加工机100利用从激光振荡器10射出的激光束将钣金W切断而制作具有规定的形状的产品。激光加工机100使激光束的焦点位于钣金W的上表面、距上表面规定距离的上方、或者距上表面规定距离的下方钣金W的板厚内的任意的适当的位置，一边使激光束以规定的轨迹图案振动一边切断钣金。
在加工程序数据库60中存储有用于切断钣金W的加工程序。NC装置50从加工程序数据库60读出加工程序，选择加工条件数据库70中存储的多个加工条件文件中的任意一个加工条件文件。NC装置50基于所读出的加工程序以及所选择的加工条件文件中所设定的加工条件来控制激光加工机100切断钣金W。
在坐标图案文件数据库75中存储有在决定使激光束振动的轨迹图案时使用的坐标图案文件。稍后将描述坐标图案文件的细节。NC装置50在切断钣金W时使激光束振动的情况下，从坐标图案文件数据库75读出所希望的坐标图案文件。NC装置50使用读出的坐标图案文件来决定轨迹图案，控制检流计扫描单元32使激光束振动。
图4示出了能够仿真轨迹图案来制作坐标图案文件的1个或其以上的实施方式的坐标图案文件制作装置200。坐标图案文件制作装置200具备坐标输入部201、轨迹图案仿真部202以及坐标图案文件制作部205。轨迹图案仿真部202具备插补参数计算部203以及轨迹图案计算部204。
图4所示的坐标图案文件制作装置200能够由图5所示的计算机设备210构成。在图5中，计算机设备210包括中央处理单元(CPU)211、非临时存储介质212、主存储器213和网络连接部214。计算机设备210具备显示部215以及操作部216，或者在计算机设备210上连接有显示部215以及操作部216。在存储介质212中存储有用于制作坐标图案文件的计算机程序即坐标图案文件制作程序。
CPU211将坐标图案文件制作程序加载到主存储器213中，执行坐标图案文件制作程序，由此构成图4所示的坐标图案文件制作装置200。显示单元215和操作单元216作为坐标输入单元201发挥功能。操作部216可以是键盘，也可以是安装于显示部215的画面的触摸面板。CPU211执行坐标图案文件制作程序，由此实现轨迹图案仿真部202以及坐标图案文件制作部205的功能。
以通过图6所示的8字形振动图案使光束点振动的情况为例，说明图4所示的坐标图案文件制作装置200如何制作用于得到8字形振动图案的坐标图案文件。在图6中，以圆表示的光束点按照由光束点内的数字表示的顺序移动的方式进行振动。数字8所示的位置的光束点向数字1所示的位置移动而反复进行振动。图6所示的8字形振动图案是通过在加工头35未移动的状态下检流计扫描单元32仅使光束点振动而描绘的图案。
图7和图8所示的流程图表示由坐标图案文件制作装置200执行的处理。当CPU211执行坐标图案文件制作程序时，CPU211在图7的步骤S201中，在显示部215上显示图9所示的坐标值输入窗口220。坐标值输入窗口220相当于坐标输入部201的至少一部分。
坐标值输入窗口220具有：坐标值输入栏221，其输入用于决定1周期的轨迹图案的原始数据即构成坐标图案的多个坐标值(第一多个坐标值)；以及坐标图案显示区域222，其显示坐标图案。坐标值输入窗口220具有用于读出坐标图案文件数据库75中存储的坐标图案文件的读出按钮223、清除按钮224和仿真指示按钮225。
将作为加工头35的移动方向的板金W的切断行进方向设为x轴方向，将在板金W的表面内与x轴方向正交的方向设为y轴方向。x轴方向以及y轴方向由X轴支架22以及Y轴支架23使加工头35沿着钣金W的表面向X轴方向、Y轴方向、或者X轴与Y轴的任意的合成方向移动的移动方向决定。
在步骤S202中，操作员在坐标值输入栏221中输入构成坐标图案的多个坐标值。如图10所示，操作员在坐标值输入栏221的编号1～7的栏中，分别输入(0，0)、(-50，25)、(0，50)、(50，25)、(0，0)、(-50，-25)、(0，-50)、(50，-25)，来作为(x，y)的坐标值。
于是，在坐标图案显示区域222中显示与输入到坐标值输入栏221的多个坐标值对应的坐标图案。在坐标值输入栏221的被标记为Start的栏中标注了勾选(check)的坐标值成为坐标图案的开始坐标。
此外，操作员事先理解用于得到图6所示的8字形振动图案的坐标图案是图10所示的坐标图案。图10中的坐标图案显示区域222的x轴方向和y轴方向的显示范围对应于输入到坐标值输入栏221的多个坐标值，设为与图9中的显示范围不同的显示范围。
CPU211在步骤S203中判定是否进行了仿真的指示。若未进行仿真的指示(否)，则重复步骤S202及S203的处理。在图10中，当操作员按下仿真指示按钮225而进行了仿真的指示时(是)，CPU211(插补参数计算部203)在步骤S204中，基于输入的坐标值，计算三次样条插补的插补参数。
在三次样条插补的计算方法中，有自然样条插补、秋间样条插补等各种插补计算式(插补方法)。在步骤S204中，选择所使用的插补计算式。
CPU211(插补参数计算部203)计算x轴方向和y轴方向各自的插补参数。插补参数是在三次样条插补中使用的式(1)和式(2)所示的区分多项式Si(x)和Si(y)的系数a、b、c和d。区分多项式Si(x)是对作为离散点的坐标值xi与坐标值xi+1之间进行插补的三维多项式，区分多项式Si(y)是对作为离散点的坐标值yi与坐标值yi+1之间进行插补的三维多项式。
Si(x)＝ai+bi(x-xi)+ci(x-xi)2+di(x-xi)3…(1)
Si(y)＝ai+bi(y-yi)+ci(y-yi)2+di(y-yi)3…(2)
实际上，为了分别计算x轴的插补参数和y轴的插补参数，利用使用了媒介变量u的式(3)以及式(4)。在坐标值的数量为7的情况下，媒介变量u是从0到由坐标值的数量减去1而得到的数，即0～6。此时，媒介变量u是按顺序输入的坐标序号值，通过在各坐标值间以均等的时间进行移动并结束1周期的移动，来求出x轴方向的坐标值-输入坐标序号值(时间)、y轴方向的坐标值-输入坐标序号值(时间)的插补计算式。
xi(u)＝ax,i+bx,iu+cx,iu2+dx,iu3…(3)
yi(u)＝ay,i+by,iu+cy,iu2+dy,iu3…(4)
CPU211(轨迹图案计算部204)在步骤S205中，基于插补参数、仿真条件、以及检流计扫描单元32的控制周期来制作轨迹图案。接着，在步骤S206中，CPU211(轨迹图案计算部204)基于仿真条件制作使轨迹图案在切断行进方向上移动的移动轨迹图案。在步骤S206中，CPU211在显示单元215上显示图11所示的轨迹图案显示窗口230。
轨迹图案显示窗口230具有：条件输入部231，其输入仿真条件；轨迹图案显示区域232，其显示轨迹图案和移动轨迹图案；以及输出指示按钮233，其用于指示坐标图案文件的输出。条件输入部231包含被标记为速度(speed)的加工头35的移动速度的输入部、被标记为Qx的轨迹图案的x轴方向的振幅的输入部、被标记为Qy的轨迹图案的y轴方向的振幅的输入部。另外，条件输入部231包含被标记为频率(Frequency)的使激光束振动的频率的输入部、被标记为角度的使轨迹图案旋转的旋转角度、被标记为样条的插补计算式的选择部。
在插补计算式的选择部中，能够选择自然样条插补(Natural)和秋间样条插补(Akima)。在插补计算式的选择部中，选择在步骤S204中使用的插补计算式。在步骤S204中使用自然样条插补，选择自然样条插补。另外，在1个或其以上的实施方式中，作为插补计算式的一例，使用了样条插补的插补计算式，但也可以使用其他任意的插补方法的插补计算式，只要选择规定的插补计算式即可。
具体而言，在步骤S205中使用的仿真条件是由条件输入部231设定的振幅Qx及Qy、频率、轨迹图案的旋转角度、插补计算式。在步骤S206中使用的仿真条件具体是指由条件输入部231设定的加工头35的移动速度以及频率。
图8表示步骤S205的详细处理。在图8中，在步骤S2051中，CPU211(轨迹图案计算部204)计算与在条件输入部231的频率的输入部设定的频率对应的、形成轨迹图案所需的坐标的数量。将频率设为1000Hz，将检流计扫描单元32的控制周期设为1μs。轨迹图案的周期为1/1000s＝1000μs。在该情况下，轨迹图案所需的坐标数是1000μs/1μs而成为1000。
在步骤S2052中，CPU211(轨迹图案计算部204)计算构成轨迹图案的插补点即多个坐标值(第二多个坐标值)。此时，CPU211(轨迹图案计算部204)使用x轴的插补参数和y轴的插补参数，分别计算轨迹图案的x轴方向的坐标值和y轴方向的坐标值。
具体而言，如下那样计算各坐标值。以输入的坐标图案的坐标值为25的情况为例。应该通过三次样条插补来进行插补的插补点是将从输入的坐标值减去1后的输入坐标序号值除以坐标数1000而得到的0.024间隔的、x轴方向和y轴方向各自的0、0.024、0.048、0.072、···23.928、23.952、23.976的1000个坐标。根据通过插补点和插补参数求出的具有相同插补点的坐标值的x轴方向的坐标值和y轴方向的坐标值来决定轨迹图案的各坐标值。
例如，通过x轴方向的插补点0的坐标值和y轴方向的插补点0的坐标值来决定第一个插补点的坐标值，根据x轴方向的插补点0.024的坐标值和y轴方向的插补点0.024的坐标值来决定第二个插补点的坐标值。之后，直到第1000个插补点的坐标值为止都是同样的。
在步骤S2053中，CPU211(轨迹图案计算部204)根据振幅Qx及Qy放大或缩小表示轨迹图案的各坐标的位置的坐标数据。在步骤S2054中CPU211(轨迹图案计算部204)判定坐标间的距离是否在限制值以内。坐标间的距离根据频率和振幅Qx及Qy而变更。在检流计扫描单元32的扫描镜321和323改变角度的角速度中存在上限。即使在轨迹图案的一部分中，如果坐标间的距离超过以角速度的上限值能够移动的距离，则无法描绘其轨迹图案，因此不能使用。
通过CPU211执行步骤S204～S206的处理，如图11所示，在轨迹图案显示区域232中显示轨迹图案Tp和随着加工头35的移动而轨迹图案Tp向切断行进方向移动的移动轨迹图案MTp。移动轨迹图案MTp由轨迹图案Tp的频率和加工头35的移动速度决定。
与后述的图23同样地，轨迹图案Tp以及移动轨迹图案MTp由表示插补点的坐标值的规定的形状的点形成。在图11～图19、图24及图25中，以省略了规定的形状的点的曲线表示轨迹图案Tp及移动轨迹图案MTp。此外，既可以仅显示规定的形状的点，也可以用直线或曲线将相邻的点之间(即坐标间)连接起来。可以以不同的颜色显示轨迹图案Tp和移动轨迹图案MTp。也可以以互不相同的颜色显示移动轨迹图案MTp的各周期。
在此，显示第一周期～第三周期的轨迹图案MTp1～MTp3。图11所示的轨迹图案Tp及移动轨迹图案MTp表示加工头35的移动速度为6000mm/分钟、振幅Qx及Qy为100μm、频率为1000Hz、旋转角度为0度、插补计算公式为自然样条插补的情况。
返回到图7，在步骤S207中CPU211判定是否进行了输出坐标图案文件的指示。如果没有进行输出坐标图案文件的指示(否)，则在步骤S208中CPU211(轨迹图案计算部204)判定是否变更了仿真条件中的振幅Qx、振幅Qy、旋转角度、插补计算式、频率中的任意一个。如果振幅Qx、振幅Qy、旋转角度、插补计算式、频率中的任意一个被变更(是)，则CPU211(轨迹图案计算部204)使处理返回到步骤S205，基于变更后的仿真条件制作轨迹图案。
如果在步骤S208中振幅Qx、振幅Qy、旋转角度、插补计算式、频率均未被变更(否)，则在步骤S209中CPU211(轨迹图案计算部204)判定仿真条件中的移动速度是否被变更。如果移动速度被变更(是)，则CPU211(轨迹图案计算部204)使处理返回到步骤S206，基于变更后的移动速度制作移动轨迹图案。如果移动速度未被变更(否)，则CPU211使处理返回到步骤S207。
如果在步骤S207中进行了制作坐标图案文件的指示(是)，则在步骤S210中，CPU211(坐标图案文件制作部205)制作将由输入到坐标值输入栏221中的多个坐标值构成的表示坐标图案的坐标图案数据、由条件输入部231设定的旋转角度、和表示所选择的插补计算式的识别值作为1个文件的坐标图案文件，结束处理。
在将旋转角度限定为0度的情况下，坐标图案文件也可以将坐标图案数据和插补计算式的识别值作为1个文件。在将插补计算式限定为自然样条插补或秋间样条插补中的1个的情况下，坐标图案文件也可以将坐标图案数据和旋转角度作为1个文件。在将旋转角度限定为0度，将插补计算式限定为1个的情况下，坐标图案文件也可以仅以坐标图案数据作为1个文件。
由CPU211(坐标图案文件制作部205)制作的坐标图案文件在任意的定时(timing)通过网络连接部214发送到坐标图案文件数据库75并进行存储。
图12表示将加工头35的移动速度变更为图11的6000mm/分钟的一半的3000mm/分钟的情况下的轨迹图案显示窗口230。可知通过使加工头35的移动速度降低，移动轨迹图案MTp的各周期的重叠量增大。图13表示将加工头35的移动速度变更为9000mm/分钟的情况下的轨迹图案显示窗口230。可知通过使加工头35的移动速度增高，移动轨迹图案MTp的各周期的重叠量减少。
图14表示在将移动速度设为6000mm/分钟的状态下将振幅Qx及Qy变更为200μm的情况下的轨迹图案显示窗口230。图15表示在将移动速度设为6000mm/分钟的状态下将振幅Qx及Qy变更为50μm的情况下的轨迹图案显示窗口230。若变更振幅Qx及Qy，则伴随轨迹图案的x轴方向及y轴方向的振幅的变更，各周期的重叠量也有所增减。
图16表示在将移动速度设为6000mm/分钟的状态下将频率变更为图11的1000Hz的2倍的2000Hz的情况下的轨迹图案显示窗口230。图17表示在将移动速度设为6000mm/分钟的状态下将频率变更为图11的1000Hz的一半的500Hz的情况下的轨迹图案显示窗口230。若变更频率，则各周期的重叠量有所增减。
图18表示在图11的仿真条件下将旋转角度变更为90度的情况下的轨迹图案显示窗口230。图19表示在图11的仿真条件下将插补计算式变更为秋间样条插补的情况下的轨迹图案显示窗口230。若将插补计算式从自然样条插补变更为秋间样条插补，则轨迹图案Tp的形状被变更，与此相伴移动轨迹图案MTp的形状被变更。
如图11～图19所示，操作员能够适当地修正仿真条件，确认轨迹图案Tp的形状或移动轨迹图案MTp的形状，选择最佳的轨迹图案Tp或移动轨迹图案。操作员能够在决定了最佳的轨迹图案Tp或移动轨迹图案的基础上制作坐标图案文件。
图20表示图6所示的8字形振动图案的x轴方向以及y轴方向的振幅变化。如图20所示，可知图6所示的8字形振动图案是在x轴方向上呈正弦波状振动，而在y轴方向上呈正弦波以外的波形状振动的轨迹图案。坐标图案文件制作装置200也能够在x轴方向以及y轴方向双方仿真正弦波状的8字形振动图案。
以图21所示的大致三角形状的轨迹图案为例，对输入到坐标值输入窗口220的坐标值和在轨迹图案显示窗口230中显示的轨迹图案Tp以及移动轨迹图案MTp进行说明。在图21中，用圆表示的光束点按照由光束点内的数字表示的顺序移动的方式进行振动。用数字3表示的位置的光束点向数字1所示的位置移动而反复进行振动。与图6同样，图21所示的轨迹图案是通过在加工头35未移动的状态下检流计扫描单元32仅使光束点振动而描绘的图案。
如图22所示，操作员在坐标值输入栏221的编号1～7的栏中，分别输入(0，0)、(25，25)、(50，48)、(25，50)、(0，50)、(-25，50)、(-50，-48)、(-25，25)来作为(x，y)的坐标值。于是，在坐标图案显示区域222中显示与输入到坐标值输入栏221的多个坐标值对应的坐标图案。此外，操作员事先理解用于得到图21所示的大致三角形状的轨迹图案的坐标图案是图22所示的坐标图案。
图23表示基于图22所示的坐标图案由轨迹图案仿真部202描绘的轨迹图案。轨迹图案由表示插补点的坐标值的×所表示的点来表现。坐标值(50，48)、(25，50)、(0，50)、(-25，50)、(-50，-48)所描绘的部分的坐标在相邻的坐标间的距离短，因此能够使激光束的热量集中。
图24表示在将加工头35的移动速度设为2000mm/分钟，将振幅Qx及Qy设为100μm，将频率设为2000Hz，将旋转角度设为0度，将插补计算式设为自然样条插补时，在轨迹图案显示区域232中显示的轨迹图案Tp及移动轨迹图案MTp。若使用图22所示的坐标图案，则能够使热量集中于轨迹图案Tp的y轴方向的一方的端部而切断钣金W。
即使在图24中，通过变更加工头35的移动速度、振幅Qx及Qy、频率、旋转角度、插补计算式中的至少1个，也能够变更轨迹图案Tp或移动轨迹图案MTp的形状。
图25表示在步骤S2054中判定为坐标间的距离不在限制值以内时，轨迹图案显示区域232中显示的轨迹图案Tp以及移动轨迹图案MTp。如图25所示，例如，若将加工头35的移动速度设定为8000mm/分钟，将振幅Qx及Qy设定为2000μm，将频率设定为1400Hz，则局部坐标间的距离超过能够以作为限制值的角速度的上限值移动的距离。在这样的情况下，如果轨迹图案Tp被显示为黑色，则CPU211例如可以用红色显示轨迹图案Tp的限制超过部位Tex。在图25中，对限制超过部位Tex标注阴影线。
红色显示的限制超过部位Tex表示轨迹图案Tp不可使用的主旨。也可以用文章或图形表示不可使用的主旨。在至少一部分存在限制超过部位Tex时，可以使输出指示按钮233为非激活的状态，禁止坐标图案文件的输出。
图26表示图23所示的轨迹图案的x轴方向以及y轴方向的振幅变化。如图26所示，可知图23所示的轨迹图案是在x轴方向以及y轴方向双方呈正弦波以外的波形状振动的轨迹图案。
如果代替图22所示的坐标图案，而使用将图22中的坐标值(50，48)至(-50，-48)之间的坐标值剔除出的图27所示的坐标图案，则能够得到所描绘的坐标间的距离变长的图28所示的轨迹图案。图28所示的轨迹图案与图23所示的轨迹图案不同，成为抑制了激光束的热量集中的轨迹图案。
接着，使用图29及图30，对1个或其以上的实施方式的轨迹图案制作装置及激光加工机的控制方法进行说明。如图29所示，NC装置50具备NC控制部51、加工条件设定部52、坐标图案文件读入部53、插补参数计算部54、轨迹图案计算部55、轨迹图案保持部56、检流计(ガルバノ)驱动控制部57、移动机构控制部58。坐标图案文件读入部53～轨迹图案保持部56构成轨迹图案制作装置500。轨迹图案保持部56由临时存储用的存储部构成。
NC控制部51从加工程序数据库60读出用于对加工对象的钣金W进行加工的加工程序。加工条件设定部52从加工条件数据库70读出对钣金W进行加工时的加工条件。在加工条件中，设定有加工头35的移动速度、激光振荡器10的激光输出、辅助气体压力、通过检流计扫描单元32使激光束振动时的频率、振幅Qx及Qy等。加工条件可以由操作部40选择，也可以根据钣金W的材料条件(材质和板厚)自动地选择。读出的加工条件被供给至NC控制部51。
坐标图案文件读入部53从坐标图案文件数据库75读出坐标图案文件。如果在加工程序中设定了使激光束振动时的轨迹图案，则坐标图案文件读入部53基于NC控制部51读出的加工程序，读出用于得到所设定的轨迹图案的坐标图案文件。坐标图案文件至少包含由第一多个坐标值构成的坐标图案数据。
插补参数计算部54基于读出的坐标图案文件中包含的坐标图案、旋转角度和插补计算式的识别值，计算三次样条插补的插补参数。若将旋转角度设为θ，则插补参数计算部54通过下式(5)以及式(6)使坐标图案的各坐标值x以及y旋转。将旋转后的坐标值x和y作为坐标值x’和y’。
x’＝xcosθ-ysinθ…(5)
y’＝xsinθ+ycosθ…(6)
插补参数计算部54中的三次样条插补的插补参数的计算方法与上述插补参数计算部203中的计算方法相同。
轨迹图案计算部55根据在加工条件中设定的频率来计算轨迹图案所需的坐标的数量，决定作为插补点的多个坐标值(第二多个坐标值)。轨迹图案计算部55根据在加工条件中设定的振幅Qx及Qy放大或缩小表示轨迹图案的各坐标值的坐标数据。轨迹图案计算部55判定坐标间的距离是否在限制值以内。如果坐标间的距离在限制值以内，则轨迹图案数据被保持于轨迹图案保持部56。轨迹图案数据由构成轨迹图案的x轴及y轴的坐标值构成。
检流计驱动控制部57基于轨迹图案保持部56所保持的轨迹图案数据来控制检流计扫描单元32的驱动部322和324使激光束振动。由X轴支架22及Y轴支架23构成的移动机构(以下，称为移动机构22及23)具有分别驱动移动机构22及23的驱动部22D及23D。移动机构控制部58基于由加工程序设定的加工指令来控制驱动部22D及23D，使加工头35移动。此时，移动机构控制部58使加工头35以加工程序中设定的移动速度进行移动。
由此，照射到钣金W的激光束的光束点一边以轨迹图案Tp、以及由加工头35的移动速度和频率决定的移动轨迹图案MTp振动一边向切断行进方向行进，从而切断钣金W。
在图29中，省略了对激光振荡器10和辅助气体供给装置80进行控制的NC装置50内的结构的图示。NC装置50控制激光振荡器10以成为在加工条件中设定的激光输出，控制辅助气体供给装置80以成为在加工条件中设定的辅助气体压力。
使用图30所示的流程图，重新说明由轨迹图案制作装置500执行的处理。当处理开始时，在步骤S501中轨迹图案制作装置500从坐标图案文件数据库75读出坐标图案文件。在步骤S502中，轨迹图案制作装置500使坐标图案以由坐标图案文件设定的旋转角度旋转。在步骤S503中，轨迹图案制作装置500对使用了在坐标图案文件中设定的插补计算式的三次样条插补的插补参数进行计算。
在步骤S504中，轨迹图案制作装置500计算与在加工条件中设定的频率对应的、轨迹图案所需的坐标的数量。在步骤S505中，轨迹图案制作装置500计算轨迹图案的各坐标值。在步骤S506中，轨迹图案制作装置500根据在加工条件中设定的振幅Qx及Qy放大或缩小由轨迹图案的各坐标值构成的坐标数据。
在步骤S507中，轨迹图案制作装置500判定在轨迹图案的全部位置坐标间距离是否在限制值以内。如果在轨迹图案的全部位置处坐标间距离在限制值以内(是)，则在步骤S508中轨迹图案制作装置500向轨迹图案保持部56写入轨迹图案数据而结束处理。若在至少一部分位置处坐标间距离不在限制值以内(否)，则轨迹图案制作装置500不将轨迹图案数据写入轨迹图案保持部56而结束处理。
轨迹图案保持部56构成为不保持在至少一部分位置处坐标间距离超过限制值而不可使用的轨迹图案数据，因此能够防止板金W的加工不良。NC装置50也可以在坐标间距离不在限制值以内时，在显示部90显示表示无法使用所选择的轨迹图案对钣金W进行加工的错误信息。
1个或其以上的实施方式的激光加工机100的控制方法控制移动机构22及23使加工头35以被设定为加工条件的移动速度进行移动，并且控制检流计扫描单元32基于轨迹图案保持部56所存储的轨迹图案数据使激光束振动。
轨迹图案制作装置500中的至少插补参数计算部54以及轨迹图案计算部55也可以通过NC装置50执行计算机程序(轨迹图案制作程序)而构成。
但是，在以上说明的1个或其以上的实施方式中，例示了对激光加工机100一边使加工头35移动一边加工钣金W时的移动轨迹图案MTp进行显示的轨迹图案显示窗口230。在激光加工机100不使加工头35移动而加工钣金W时，在轨迹图案显示窗230上仅显示轨迹图案Tp。
如图31所示，以激光加工机100在钣金W上形成多个孔h1的情况为例，对仅显示轨迹图案Tp的轨迹图案显示窗口230进行说明。在图31中，设为孔h1的直径为1mm，多个孔h1的间距在X轴方向和Y轴方向上为5mm。
图32A在1个或其以上的实施方式中，局部地示出了NC装置50如图31所示那样控制激光加工机100对钣金W进行加工的加工程序的一例。图32B为了进行比较，局部地示出了NC装置50如图31所示那样控制激光加工机100对钣金W进行加工的以往的加工程序的一例。
首先，对图32B所示的以往的加工程序进行说明。G代码的G90表示绝对坐标指令，G92表示坐标系设定。图32B所示的加工程序的第一行的G90G92X0.Y0.是指指示(0，0)作为(X，Y)的绝对坐标。第三行的E103表示穿孔码指令。G00表示定位指令，第四行的G00X5.Y5表示定位在(X，Y)的坐标(5，5)。第五行的M103表示头下降/光束开启(ON)/穿孔指令。第六行的G91表示相对坐标指令(增量指令)。
第七行的G02I-0.5中的G02表示圆弧插补指令，G02I-0.5表示开启光束，描绘半径0.5mm的圆的轨迹的指令。即，G02I-0.5是指一边使加工头35移动一边在钣金W上形成半径0.5mm的圆的指令。第八行的G00X5通过第六行的G91进行了相对坐标指令，因此表示使加工头35在X轴方向上移动5mm。因此，在第七行以后，表示一边在某个位置使加工头35移动一边反复进行描绘半径0.5mm的圆的钣金W的切断和加工头35向X轴方向的5mm的移动。
激光加工机100一边使加工头35在Y轴方向上每次移动5mm，一边在X轴方向上每次移动5mm，为了在各位置形成半径0.5mm的圆一边使加工头35移动一边对钣金W照射激光束。如果激光加工机100像这样加工钣金W，则如图31所示，能够在钣金W形成多个孔h1。
NC装置50使用图32B所示的以往的加工程序来控制激光加工机100，如图31所示，若在钣金W上形成多个孔h1，则加工时间变得非常长。因此，要求缩短加工时间。
在1个或其以上的实施方式中，为了使在钣金W形成多个孔h1时的加工时间比以往短，NC装置50使用图32A所示的加工程序来控制激光加工机100。
在图32A中，E104表示穿孔代码指令，G24表示光束开启/穿孔指令。图32A所示的加工程序是指反复进行为了在某位置开孔而使光束开启的指令、和加工头35向X轴方向移动5mm。即，图32A所示的加工程序不包含在板金W切断的过程中使加工头35移动的指令。
此时，如果NC装置50控制检流计扫描单元32使激光束呈圆形振动，则能够在钣金W上形成多个孔h1。激光加工机100在钣金W上形成孔h1时不使加工头35移动，而以圆形的振动图案使激光束振动。操作员通过坐标图案文件制作装置200在轨迹图案显示窗230显示用于在板金W上形成孔h1的轨迹图案Tp，由此能够事先确认轨迹图案Tp。
如图33所示，操作员通过坐标输入部201，在坐标值输入窗口220的坐标值输入栏221中输入用于得到圆形的振动图案的构成坐标图案的多个坐标值。操作员在坐标值输入栏221的编号1～7的栏中，分别输入(0，50)、(35.4，35.4)、(50，0)、(35.4，-35.4)、(0，-50)、(-35.4，-35.4)、(-50，0)、(-35.4，35.4)来作为(x，y)的坐标值。于是，在坐标图案显示区域222中显示与输入到坐标值输入栏221的多个坐标值对应的坐标图案。
如图34所示，轨迹图案仿真部202在轨迹图案显示窗口230的轨迹图案显示区域232显示基于图33的坐标图案的轨迹图案Tp。图34所示的轨迹图案Tp是与孔h1的形状对应的轨迹图案Tp。如条件输入部231所示，由于在形成孔h1的过程中不使加工头35移动，因此加工头35的移动速度为0mm/分钟。在图34所示的例子中，将振幅Qx及Qy设为1000μm，将频率设为1000Hz，将旋转角度设为0度，将插补计算式设为秋间样条插补。
如果使用图32A所示的加工程序，检流计扫描单元32使激光束以图34所示的圆形的轨迹图案Tp进行振动，则如图35A所示，激光束的光束点Bs在喷嘴36的开口36a内呈圆形移动。由此，能够在钣金W形成比开口36a的直径小的例如直径1mm的孔h1。如图35B所示，光束点Bs通常位于开口36a的中心。在该情况下，在使光束开启的同时，只要使光束点Bs向开口36a的端部的方向位移孔h1的半径的距离，使激光束以圆形的轨迹图案Tp振动即可。
在使激光束呈圆形振动时，可以不在使激光束旋转360度后将光束断开，而是在旋转超过360度的角度后将光束断开。可以从激光束描绘圆形轨迹的开始点起开始板金W的切断，旋转360度并返回到开始点之后，经过了开始点至少与光束点Bs的一半的距离相当的圆弧的距离之后，将光束断开。即，可以在激光束旋转360度并返回到开始点之后，在超过360度的角度以后，重复照射激光束。
重复照射激光束的周向的长度可以是1/4周，也可以是半周，也可以是2周或其以上。
是否使激光束以超过360度的何种程度的角度呈圆形振动是由加工条件文件中设定的加工条件中的穿孔时间来设定的。另外，决定孔h1的大小的振幅Qx及Qy和频率也是由加工条件来设定的。
由于加工头35具有数千克左右的重量，因此使加工头35活动的频率越多，对加工头35进行加减速的时间越多，使加工时间变长。当通过在使加工头35停止的状态下使激光束振动而在钣金W上形成多个孔h1时，加工头35可以在形成孔h1的各位置间使光束在关断(off)的状态下移动，因此能够缩短加工时间。
在图31中，以在钣金W形成圆形的孔h1的情况为例，但只要是比喷嘴36的开口36a小的孔，就能够通过在使加工头35停止的状态下使激光束振动来形成任意形状的孔。检流计驱动控制部57只要基于与形成于钣金W的孔的形状对应的轨迹图案Tp使激光束振动即可。轨迹图案Tp具有闭合的形状即可。
作为一个例子，通过在使加工头35停止的状态下使激光束振动来形成孔的加工方法优选在加工板厚为1.0mm的铝板时使用。当然，该加工方法也可以在加工铁、不锈钢、黄铜时使用。虽然优选在加工板厚2.0mm以下的薄板时使用，但也可以通过增大激光振荡器10的激光输出来加工板厚超过2.0mm的钣金W。辅助气体的种类没有限定。
本发明并不限定于以上说明的1个或其以上的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变更。也可以将坐标图案文件制作装置200所具备的轨迹图案Tp以及移动轨迹图案MTp的仿真的功能设置于NC装置50。也可以不将坐标图案文件制作装置200制作的坐标图案文件存储在坐标图案文件数据库75中，而是直接存储在NC装置50内的存储部中。
即使在一边使加工头35移动一边对钣金W进行加工的情况下，轨迹图案显示区域232也可以仅显示轨迹图案Tp。轨迹图案显示区域232优选显示轨迹图案Tp和移动轨迹图案MTp这两者。但是，也可以不同时显示轨迹图案Tp和移动轨迹图案MTp。
激光加工机100并不限定于切断钣金W的加工机，也可以是对钣金W进行焊接的激光焊接机。
如以上说明的那样，1个或其以上的实施方式的目的在于，在事先确认了轨迹图案Tp(移动轨迹图案MTp)的基础上制作坐标图案文件、和制作用于使激光束呈任意的波形状振动的轨迹图案。另外，1个或其以上的实施方式的目的在于，使激光束呈任意的波形状振动而对钣金W进行加工。
代替这些目的，1个或其以上的实施方式以缩短在钣金W上形成比喷嘴36的开口36a小的1个或多个孔时的加工时间为目的，公开以下的发明。
一种激光加工机，具备：
加工头，其将从开口射出激光束的喷嘴安装于前端；
移动机构，其使所述加工头沿着钣金的表面移动；
光束振动机构，其使从所述开口射出的激光束在所述开口内振动；
移动机构控制部，其控制所述移动机构使所述加工头移动；
驱动控制部，其控制所述光束振动机构使激光束以规定的轨迹图案振动；以及
NC控制部，其以如下方式控制所述移动机构控制部和所述驱动控制部：在所述钣金上形成比所述开口的直径小的孔时，在所述钣金上形成所述孔的过程中，所述移动机构控制部控制所述移动机构使所述加工头停止，并且所述驱动控制部控制所述光束振动机构使激光束以与所述孔的形状对应的轨迹图案振动。
一种激光加工方法，使加工头处于停止的状态；从安装于所述加工头的喷嘴的开口射出激光束并照射到钣金上；利用光束振动机构使向所述钣金照射的激光束以具有在所述开口内闭合的形状的规定的轨迹图案进行振动，在所述钣金上形成比所述开口的直径小的孔。
本申请基于2019年12月2日向日本专利厅申请的日本特愿2019-217739号的优先权，并将其全部公开内容通过引用的方式援引于此。
附图标记说明
10激光振荡器
20激光加工单元
22X轴支架(移动机构)
23Y轴支架(移动机构)
30准直单元
31准直透镜
32检流计扫描单元(光束振动机构)
33弯曲镜
34会聚透镜
35加工头
36喷嘴
40操作部
50 NC装置
51 NC控制部
52加工条件设定部
53坐标图案文件读入部
54、203 插补参数计算部
55、204轨迹图案计算部
56轨迹图案保持部
57检流计驱动控制部
58移动机构控制部
60加工程序数据库
70加工条件数据库
75坐标图案文件数据库
80辅助气体供给装置
100激光加工机
201坐标输入部
202轨迹图案仿真部
205坐标图案文件制作部
210计算机设备
211中央处理装置
212存储介质
213主存储器
214网络连接部
215显示部
216操作部
22D、23D、322、324驱动部
321、323扫描镜
500轨迹图案制作装置
W钣金。

Claims (11)

1.一种坐标图案文件制作装置，其特征在于，
具备：轨迹图案仿真部和坐标图案文件制作部，
所述轨迹图案仿真部具有：
插补参数计算部，其基于由坐标输入部输入的、构成坐标图案的第一多个坐标值，计算规定的插补计算式的插补参数，所述第一多个坐标值是用于决定使从加工头射出并照射到钣金的激光束振动时的1周期的轨迹图案的原始数据；
轨迹图案计算部，其基于所述插补参数、将所述加工头的移动方向设为x轴方向并将与x轴方向正交的方向设为y轴方向时的上述轨迹图案的x轴方向及y轴方向的各振幅、所述轨迹图案的频率和使激光束振动的光束振动机构的控制周期，计算构成所述轨迹图案的第二多个坐标值，
所述轨迹图案仿真部将由所述第二多个坐标值形成的所述轨迹图案显示于显示部，
所述坐标图案文件制作部制作包含坐标图案数据的坐标图案文件，所述坐标图案数据表示由所述第一多个坐标值构成的所述坐标图案。
2.根据权利要求1所述的坐标图案文件制作装置，其特征在于，
所述坐标图案文件制作部制作包含所述坐标图案数据和表示所述插补参数计算部计算所述插补参数时使用的插补计算式的识别值的坐标图案文件，来作为所述坐标图案文件。
3.根据权利要求1或2所述的坐标图案文件制作装置，其特征在于，
所述轨迹图案仿真部在设定了使所述轨迹图案旋转的旋转角度时，将仅旋转了所述旋转角度的所述轨迹图案显示于所述显示部，
所述坐标图案文件制作部制作包含所述坐标图案数据和所述旋转角度的坐标图案文件，来作为所述坐标图案文件。
4.根据权利要求1或2所述的坐标图案文件制作装置，其特征在于，
所述轨迹图案仿真部基于所述轨迹图案的频率和所述加工头的移动速度，计算使所述轨迹图案在所述移动方向上移动后的移动轨迹图案，并显示于所述显示部。
5.根据权利要求1或2所述的坐标图案文件制作装置，其特征在于，
在所述插补参数计算部判定为所述第二多个坐标值中的至少一部分相邻的坐标间的距离超过了能够通过所述光束振动机构使激光束移动的距离时，所述轨迹图案仿真部在所述显示部显示所述轨迹图案不能使用的主旨。
6.一种轨迹图案制作装置，其特征在于，具备：
插补参数计算部，其基于预先制作的坐标图案文件中包含的、由第一多个坐标值构成的坐标图案，计算规定的插补计算式的插补参数，所述第一多个坐标值是用于决定使从加工头射出并照射到钣金的激光束振动时的1周期的轨迹图案的原始数据；
轨迹图案计算部，其基于所述插补参数、被设定为加工所述钣金的加工条件的、将所述加工头的移动方向设为x轴方向并将与x轴方向正交的方向设为y轴方向时的所述轨迹图案的x轴方向及y轴方向的各振幅、被设定为所述加工条件的所述轨迹图案的频率和使激光束振动的光束振动机构的控制周期，计算构成所述轨迹图案的第二多个坐标值；
轨迹图案保持部，其保持由所述第二多个坐标值构成的轨迹图案数据。
7.根据权利要求6所述的轨迹图案制作装置，其特征在于，
所述插补参数计算部在所述坐标图案文件中设定了使所述轨迹图案旋转的旋转角度时，使所述第一多个坐标值仅旋转所述旋转角度，基于旋转后的所述第一多个坐标值计算三次样条插补的插补参数，
所述轨迹图案计算部根据旋转后的所述第一多个坐标值、基于旋转后的所述第一多个坐标值的所述插补参数、所述各振幅、所述频率和所述控制周期，计算所述第二多个坐标值。
8.根据权利要求6或7所述的轨迹图案制作装置，其特征在于，
所述插补参数计算部使用所述坐标图案文件中包含的插补计算式的识别值所表示的插补计算式，计算所述插补参数。
9.根据权利要求6或7所述的轨迹图案制作装置，其特征在于，
所述轨迹图案保持部构成为在所述轨迹图案计算部判定为所述第二多个坐标值中的至少一部分相邻的坐标间的距离超过了能够通过所述光束振动机构使激光束移动的距离时，不保持所述轨迹图案数据。
10.一种激光加工机的控制方法，其特征在于，
所述激光加工机具备：移动机构，其使射出激光束的加工头沿着钣金的表面与所述钣金相对地移动；光束振动机构，其使从所述加工头射出并照射到钣金的激光束振动，
控制所述激光加工机的NC装置进行如下处理：
基于预先制作的坐标图案文件中包含的、由第一多个坐标值构成的坐标图案，计算规定的插补计算式的插补参数，所述第一多个坐标值是用于决定使激光束振动时的1周期的轨迹图案的原始数据，
基于所述插补参数、被设定为加工所述钣金的加工条件的、将所述加工头的移动方向设为x轴方向并将与x轴方向正交的方向设为y轴方向时的所述轨迹图案的x轴方向及y轴方向的各振幅、被设定为所述加工条件的所述轨迹图案的频率和所述光束振动机构的控制周期，计算构成所述轨迹图案的第二多个坐标值，
将由所述第二多个坐标值构成的轨迹图案数据存储在存储部中，
在被设定为所述加工条件的速度为超过0的速度时，控制所述移动机构使所述加工头以被设定为所述加工条件的速度移动，并且基于存储于所述存储部的轨迹图案数据来控制所述光束振动机构使激光束振动。
11.根据权利要求10所述的激光加工机的控制方法，其特征在于，
在被设定为所述加工条件的速度为0时，控制所述移动机构使所述加工头不移动，并且基于存储于所述存储部的轨迹图案数据来控制所述光束振动机构使激光束振动。
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