CN115803143A - 激光加工机及工件加工方法 - Google Patents
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Abstract
【课题】在不使工作台的突起部破损的情况下可靠地将残留在孔部的熔渣推落。【解决方案】一种对板状的工件进行激光加工的激光加工机,具备:工作台,该工作台具有多个突起部,并以突起部的上端支承工件;激光头,该激光头沿着要在工作台上的工件上形成的孔部的轮廓照射激光光线来进行开孔加工;搬送装置,该搬送装置搬送被进行激光加工后的工件;和棒状工具,该棒状工具将残留在孔部的熔渣推落,通过搬送装置搬送工件,直到通过开孔加工而形成的孔部被配置于当俯视时在工作台的外侧且下方具有熔渣的排出空间的处理位置,在处理位置通过棒状工具将残留在孔部的熔渣推落。
Description
技术领域
本发明涉及激光加工机及工件加工方法。
背景技术
激光加工机能够对板状工件进行成形、和形成孔部作为攻丝加工的下孔的开孔加工。开孔加工是在由具有多个突起部的工作台支承着板状工件的状态下利用激光头沿着要在工件上形成的孔部的轮廓照射激光光线的加工。熔渣(slag)S通常会从工件W掉落而被除去。然而,理应掉落的熔渣有时会被突起部阻碍掉落、嵌入孔部内而不会掉落。另外,即使在发生了切断不良的情况下,理应掉落的熔渣有时也会熔敷在工件上而不会掉落。对于熔渣未掉落的状态下的工件,当对孔部进行成形、攻丝加工时,可能会造成加工不良、模具破损、丝锥破损。
在专利文献1中,公开了在由具有多个突起部的工作台支承着板状工件的状态下,通过棒状工具将残留在通过开孔加工而形成的孔部中的熔渣推落。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平4-231192号公报
发明内容
在工作台的突起部的正上方进行了开孔加工的情况下,由于存在因推落熔渣时的冲击而使突起部破损的可能性,所以无法适用专利文献1所公开的方法。
本发明的一个方式的激光加工机可以是对板状的工件进行激光加工的激光加工机。激光加工机可以具备具有多个突起部、并以突起部的上端支承工件的工作台。激光加工机可以具备沿着要在工作台上的工件上形成的孔部的轮廓照射激光光线来进行开孔加工的激光头。激光加工机可以具备搬送被进行激光加工后的工件的搬送装置。激光加工机可以具备将残留在孔部的熔渣推落的棒状工具。激光加工机可以通过搬送装置搬送工件,直到通过开孔加工而形成的孔部被配置于当俯视时在工作台的外侧且下方具有熔渣的排出空间的处理位置。激光加工机可以在处理位置通过棒状工具将残留在孔部的熔渣推落。
本发明的一个方式的工件加工方法可以是通过激光加工来对板状的工件进行加工的方法。工件加工方法可以包括以工作台所具备的多个突起部的上端支承工件。工件加工方法可以包括沿着要在工作台上的工件上形成的孔部的轮廓照射激光光线来进行开孔加工。工件加工方法可以包括通过搬送装置搬送工件,直到通过开孔加工而形成的孔部被配置于当俯视时在工作台的外侧且下方具有熔渣的排出空间的处理位置。工件加工方法可以包括在处理位置通过棒状工具将残留在孔部的熔渣推落。
发明效果
本发明的一个方式的激光加工机及工件加工方法能够在不使工作台的突起部破损的情况下可靠地将残留在孔部的熔渣推落。
本发明的一个方式的激光加工机可以具备对已由棒状工具推落熔渣的孔部进行二次加工的二次加工工具。该方式的激光加工机能够对熔渣已被推落的孔部进行二次加工。
本发明的一个方式的激光加工机可以选择棒状工具和二次加工工具中的某一方并将其定位在处理位置。该方式的激光加工机能够在不受二次加工工具干涉的情况下进行熔渣的推落,并能够在不受棒状工具干涉的情况下进行二次加工。
本发明的一个方式的激光加工机可以具备相对于棒状工具隔着工件配置、并能够供棒状工具插入的环状部件。激光加工机可以将一个棒状工具及一个环状部件作为一组而配置有多组,配合孔部的大小选择使用其中某一组。该方式的激光加工机能够恰当地将残留在大小不同的多种孔部中的熔渣推落。
本发明的一个方式的激光加工机可以具备控制棒状工具的动作的控制部。控制部可以对形成在工件上的所有孔部执行利用棒状工具推落熔渣的动作。该方式的激光加工机能够可靠地将残留在孔部的熔渣推落。
本发明的一个方式的激光加工机可以具备控制棒状工具的动作的控制部。控制部可以对在工件上形成于突起部的正上方的孔部执行利用棒状工具推落熔渣的动作。该方式的激光加工机能够缩短推落熔渣的动作所需的时间。
本发明的一个方式的激光加工机可以具备控制棒状工具的动作的控制部。激光加工机可以具备对通过开孔加工而形成的孔部进行拍摄的摄像部。控制部可以根据由摄像部拍摄到的图像来判定是否在孔部残留有熔渣,在判定为在孔部残留有熔渣的情况下,对该孔部执行利用棒状工具推落熔渣的动作。该方式的激光加工机不仅能够可靠地将残留在孔部的熔渣推落,还能够缩短推落熔渣的动作所需的时间。
附图说明
图1是表示激光加工机的外观立体图的一个例子的图。
图2是表示激光头的结构的一个例子的图。
图3是表示推落装置的外观立体图的一个例子的图。
图4是表示对开孔加工进行控制的顺序的一个例子的流程图。
图5是表示开孔加工的顺序的一个例子的图。
图6是表示开孔加工的顺序的一个例子的图。
图7是表示对熔渣的推落和二次加工进行控制的顺序的一个例子的流程图。
图8是表示熔渣的推落的顺序的一个例子的图。
图9是表示熔渣的推落的顺序的一个例子的图。
图10是用于对适于进行熔渣的推落的棒状工具的直径和环状部件的直径进行说明的参照图。
图11是表示对熔渣的推落和二次加工进行控制的顺序的其他例子的流程图。
图12是表示对开孔加工进行控制的顺序的其他例子的流程图。
图13是表示对熔渣的推落和二次加工进行控制的顺序的其他例子的流程图。
具体实施方式
以下,通过发明的实施方式来说明本发明,但以下实施方式并不限定权利要求书的发明。另外,实施方式中所说明的特征的组合对于发明的解决方案而言未必全都是必不可少的。
以下,图中的方向使用XYZ坐标系来进行说明。该XYZ坐标系将铅垂方向作为Z方向,并将水平方向作为X方向和Y方向。另外,X方向、Y方向及Z方向适当地将由箭头指向的一侧称为+侧,并将其相反侧称为-侧。
图1是表示激光加工机1的外观立体图的一个例子的图。激光加工机1是对板状的工件W进行激光加工、二次加工及熔渣的推落的装置。激光加工机1具备激光加工装置100、搬送装置200、二次加工装置300及控制部400。控制装置400控制激光加工装置100、搬送装置200及二次加工装置300的动作。
激光加工装置100是对工件W进行激光加工的装置。激光加工装置100具备框架110A、框架110B、框架110C、工作台120、激光头130及激光头驱动部140。
激光加工装置100在激光加工区域R1中对工件W进行激光加工。激光加工区域R1是被框架110A和框架110B包围的区域。框架110A及框架110B是在Z方向上立起并在X方向上延伸的板状的主框架。框架110A及框架110B通过下部框架110C而相互连结,并支承激光头驱动部140。下部框架110C设于加工区域R1的下方,支承工作台120。框架110A具备能够供由搬送装置200搬送的工件W通过的开口部110AO。
工作台120是在加工区域R1中支承工件W的部件。工作台120具备矩形的基座板121及多个支承板122。多个支承板122以竖立于基座板121的上表面的状态在X方向上并排设置。在支承板122的上端部形成有多个突起部122A。工作台120利用突起部122A的上端支承工件W的下表面。突起部122A例如为锯齿状,并形成为距基座板121的高度相同。
激光头130是按照控制部400的控制而对工作台120上的工件W照射激光光线来进行激光加工的装置。例如,激光头130能够沿着要在工作台120上的工件W上形成的孔部的轮廓照射激光光线来进行开孔加工。
图2是表示激光头130的结构的一个例子的图。激光头130具备喷嘴131、光纤132、准直器133、分束器(beam splitter)134及聚光透镜135。
激光头130从喷嘴131的出射口131A朝向工件W照射加工用激光光线L1及照明用激光光线L2。激光头130以能够相对于工件W在X方向、Y方向、Z方向上相对移动的方式设置。激光头130通过一边相对于工件W相对移动一边沿着要在工件W上形成的切断线照射加工用激光光线L1来进行切断加工。
光纤132与激光振荡器150连接,将从激光振荡器150输出的加工用激光光线导入激光头130。
准直器133以加工用激光光线L1的入射侧的焦点与光纤132的端部的位置一致的方式设置,将从激光振荡器150输出的加工用激光光线L1转换为平行光。
分束器134设于从准直器133通过后的加工用激光光线L1入射的位置,反射加工用激光光线L1,并使照明用激光光线L2透过。
聚光透镜135设于被分束器134反射的加工用激光光线L1入射的位置,将所入射的加工用激光光线L1汇聚。光学系统驱动部160使聚光透镜135沿着光轴移动来调整工件W侧的焦点。
在激光头130上以装拆自由的方式连接有照明单元160。照明单元160具备激光器阵列161及准直器162。激光器阵列161发出波长与加工用激光光线L1不同的照明用激光光线L2。准直器162设于来自激光器阵列161的照明用激光光线L2入射的位置,将从激光器阵列161入射的照明用激光光线L2转换为平行光。
激光头130具备半透半反镜136。半透半反镜136设于从准直器162通过后的照明用激光光线L2入射的位置,反射照明用激光光线L2的一部分,并使照明用激光光线L2的一部分通过。
被半透半反镜136反射的照明用激光光线L2从分束器134通过。聚光透镜135将从分束器134通过后的照明用激光光线L2汇聚。在工件W上,被照射照明用激光光线L2的区域设定为包括对工件W照射加工用激光光线L1的区域。
在激光头130上设有摄像部170。摄像部170是对被照射加工用激光光线L1的区域进行拍摄的装置。摄像部170具备摄像元件171。摄像元件171是检测照明用激光光线L2的照明在工件W发生反射弥散而产生的返回光、并生成图像数据的图像传感器。
来自工件W的返回光从聚光透镜135通过并向分束器134入射。返回光包括照明用激光光线L2在工件W发生反射弥散而产生的光、和加工用激光光线L1在工件W发生反射而产生的光。源自照明用激光光线L2的光从分束器134通过并向半透半反镜136入射。另一方面,源自加工用激光光线L1的光被分束器134反射。
在工件W的切断面等上熔敷有工件W熔融而成的熔融金属的情况下,返回光包括从熔融金属放射的红外至近红外波段的光。熔融金属所导致的光从分束器134通过并向半透半反镜136入射。
激光头130具备波长选择滤波器137及成像透镜138。波长选择滤波器137例如为分色镜、陷波滤波器等。入射至半透半反镜136的返回光从半透半反镜136通过并向波长选择滤波器137入射。源自照明用激光光线L2的光被波长选择滤波器137反射并向成像透镜138入射。另一方面,源自加工用激光光线L1的光透过波长选择滤波器137。成像透镜138将被波长选择滤波器137反射的光汇聚至摄像元件171。
激光加工机1具备图像处理部500。图像处理部500与摄像部170及控制部400以能够通信的方式连接。摄像部170将由摄像元件171生成的图像数据发送至图像处理部500。图像处理部500若接收到从摄像部170发送的图像数据,则对图像数据执行图像处理,并生成与加工状态相关的数据。图像处理部500生成例如表示切口宽度的数据作为与加工状态相关的数据。切口宽度例如能够通过检测基于激光加工而形成的切口的两端的边缘、并将图像上的边缘之间的距离转换为实际比例尺的距离来计算。图像处理部500若生成了与加工状态相关的数据,则将该数据发送至控制部400。
另外,在激光头130连接有辅助气体供给部180。辅助气体供给部180是向喷嘴131内供给辅助气体的装置。辅助气体在激光加工中为了将熔融的材料除去而使用。
返回至图1的说明,激光头130设于激光头驱动部140,通过激光头驱动部140而能够在X方向、Y方向及Z方向上移动。激光头驱动部140具备龙门架140A、滑块140B及升降部140C。
龙门架140A沿着Y方向设于框架110A及框架110B的上部。激光头驱动部140具备使龙门架140A在X方向上移动的滚珠丝杠机构等驱动机构。龙门架140A通过该驱动机构而能够在X方向上移动。在龙门架140A的上表面,沿着Y方向设有引导滑块140B的引导件140AG。
滑块140B在从龙门架140A的上表面到-X侧的面的范围设置。激光头驱动部140具备使滑块140B在Y方向上移动的滚珠丝杠机构等驱动机构。滑块140B通过该驱动机构而能够在Y方向上移动。在滑块140B的-X侧的面上,沿着Z方向设有引导升降部140C的引导件140BG。
升降部140C设于滑块140B的-X侧的面。激光头驱动部140具备使升降部140C在Z方向上移动的滚珠丝杠机构等驱动机构。升降部140C通过该驱动机构而能够在Z方向上移动。
激光头130保持在升降部140C的下部。激光头130通过龙门架140A在X方向上移动而能够在激光加工区域R1的上方沿X方向移动。另外,激光头130通过滑块140B在Y方向上移动而能够在激光加工区域R1的上方沿X方向移动。另外,激光头130通过升降部140C在Z方向上移动而能够在激光加工区域R1的上方沿Z方向移动。
搬送装置200是搬送由激光加工装置100进行了激光加工后的工件W的装置。搬送装置200具备滑架(carriage)210、板220及多个工件保持件230。
滑架210以能够在Y方向上移动的方式设置。板220设于滑架210的+Y侧的侧面。多个工件保持件230以从板220的+Y侧的面突出的状态在X方向上隔开间隔地设置。工件保持件230能够夹住工件W的端部来进行把持。
二次加工装置300是在二次加工区域R2中进行针对工件W的二次加工及熔渣的推落的装置。二次加工区域R2是当俯视时在工作台120的外侧且下方具有熔渣的排出空间ES的区域。
二次加工装置300具备框架310、二次加工部320及推落部330。
框架310具备纵框架310A及横框架310B。纵框架310A是在Z方向上立起并在X方向上延伸的板状部件。纵框架310A由一张金属部件形成,并以具备足够进行针对工件W的二次加工及熔渣的推落的强度的方式设定板质及板厚等。纵框架310A支承二次加工装置300的各部分。在纵框架310A上设有能够供由搬送装置200搬送的工件W通过的开口部310AO。横框架310B是设于纵框架310A的-Y侧并在X方向上延伸的板状部件。横框架310B将二次加工部320及推落部330以悬挂的状态进行支承。
二次加工部320是对工件W进行二次加工的装置。二次加工部320悬挂在沿着X方向设于横框架310B的下表面的引导件上,能够沿着引导件在X方向上移动。二次加工部320具备用于对工件W进行二次加工的二次加工工具321。二次加工工具321例如是用于进行在通过开孔加工而形成在工件W上的孔部的切断面中切出供螺丝旋入的条纹的攻丝加工的工具。在对工件W的孔部进行攻丝加工的情况下,二次加工部320使二次加工工具321与工件W的孔部的切断面接触并旋转。另外,二次加工部320能够对熔渣已由推落部330推落的孔部进行攻丝加工。
在此,开孔加工是在利用具有多个突起部122A的工作台120支承着工件W的状态下,利用激光头130沿着要在工件W上形成的孔部的轮廓照射激光光线的加工。熔渣通常会从工件W掉落而被除去。然而,理应掉落的熔渣有时会被突起部122A阻碍掉落、嵌入孔部内而不会掉落。另外,即使在发生了切断不良的情况下,理应掉落的熔渣有时也会熔敷在工件W上而不会掉落。推落部330是将残留在通过开孔加工而形成于工件W的孔部中的熔渣推落的装置。
图3是表示推落部330的外观立体图的一个例子的图。推落部330具备撞击器支承体331、撞击器(striker)332、工具支承体333、多个棒状工具334、环状部件支承体335、以及多个环状部件336。
撞击器支承体331具备框架331A及升降驱动部331B。框架331A支承升降驱动部331B。框架331A悬挂在沿着X方向设于横框架310B的下表面的引导件上,能够沿着引导件在X方向上移动。升降驱动部331B通过电动马达等驱动装置的驱动力使撞击器332升降。
撞击器332通过下降来驱动棒状工具334。撞击器332形成为圆筒状,并由升降驱动部331B驱动而升降。撞击器332的下端部形成为与棒状工具334的上端部的形状对应。熔渣的推落通过撞击器332下降并使棒状工具334下降来进行。
工具支承体333设置在相对于环状部件支承体335隔着工件W的位置,并沿着X方向支承多个棒状工具334。多个棒状工具334是用于将残留在孔部的熔渣推落的工具。多个棒状工具334分别形成为棒状,且直径互不相同。
工具支承体333具备驱动部333A及多个弹性部件333B。工具支承体333由设于纵框架310A的壁面上的引导件310C支承,并被驱动部333A驱动而能够沿着引导件310C在X方向上移动。工具支承体333在棒状工具334通过撞击器332而下降时,以棒状工具334的下端部向下方突出的方式支承棒状工具334。多个弹性部件333B与多个棒状工具334分别对应地设置,并弹性地支承棒状工具334。弹性部件333B在撞击器332下降时被压缩,并通过撞击器332上升时的弹性力使棒状工具334上升到下降之前的原始位置。
环状部件支承体335设置在相对于工具支承体333隔着工件W的位置,并支承沿着X方向设置的多个环状部件336。多个环状部件336是能够供被撞击器332驱动而下降的棒状工具334插入的部件。多个环状部件336分别形成为中空的圆筒状,且直径互不相同。
环状部件支承体335具备驱动部335A。环状部件支承体335由设于纵框架310A的壁面上的引导件310D支承,并被驱动部335A驱动而能够沿着引导件310D在X方向上移动。环状部件支承体335以在利用棒状工具334将残留于工件W的孔部的熔渣推落时,被推落的熔渣掉落在环状部件支承体335的下方的方式,支承环状部件336。
图4是表示对开孔加工进行控制的顺序的一个例子的流程图。图5及图6是表示开孔加工的顺序的一个例子的图。在以下说明中,说明基于激光加工装置100进行的开孔加工的顺序。
如图5所示,控制部400控制激光加工装置100的动作,以进行沿着闭合路径C1照射激光光线的切断加工(步骤S101)。
在步骤S101中,如图5的(A)所示,控制部400在使激光头130的喷嘴131与要在工件W上形成的孔部的轮廓WC的中心位置Q1相对之后,从喷嘴131照射激光光线。在工件W的上表面形成具有直径D1的激光光线的光点LS。然后,控制部400使激光头130移动到激光光线的光点LS与要在工件W上形成的孔部的轮廓WC相接的位置Q2。
如图5的(B)所示,控制部400以光点LS的中心沿着规定的闭合路径C1移动的方式使激光头130移动。通过光点LS的中心沿着闭合路径C1移动,光点LS以与要在工件W上形成的孔部的轮廓WC相接的方式移动。工件W上的被照射了激光光线的部分熔融,当光点LS绕闭合路径C1一周之后,熔渣S被从工件W切离。由此,在工件W上形成沿着作为光点LS的轨迹的闭合路径C1的孔部。
在此,熔渣S通常会从工件W掉落而被除去。然而,如前所述,理应掉落的熔渣S有时会被突起部122A阻碍掉落、嵌入孔部内而不会掉落。另外,即使在发生了切断不良的情况下,理应掉落的熔渣S有时也会熔敷在工件W上而不会掉落。
因此,如图6所示,控制部400控制激光加工装置100的动作,以进行沿着闭合路径C1的内侧的闭合路径C2照射激光光线的切断加工(步骤S102)。
在步骤S102中,如图6的(A)所示,控制部400使光点LS的直径变成比直径D1小的直径D2。然后,如图6的(B)所示,控制部400以激光光线的光点LS的中心沿着闭合路径C2移动的方式使激光头130移动。通过光点LS的中心沿着闭合路径C2移动,激光光线沿着熔渣S的周缘进行照射。通过沿着熔渣S的周缘照射激光光线,即使熔渣S嵌入孔部内,激光光线也会照射到熔渣S与工件W相接的部位。另外,通过沿着熔渣S的周缘照射激光光线,即使熔渣S熔敷在工件W上,激光光线也会照射到熔渣S熔敷在工件W上的部位。其结果是,熔渣更可靠地从工件W掉落而被除去。
在此,对于熔渣S未掉落的状态下的工件W,当对孔部进行成形、攻丝加工时,可能会造成加工不良、模具破损、丝锥破损。因此,由于也存在熔渣S未掉落的可能性,所以控制部400在对孔部进行成形、攻丝加工之前执行用于将可能残留在孔部的熔渣S推落的处理。
图7是表示对熔渣S的推落和二次加工进行控制的顺序的一个例子的流程图。图8及图9是表示熔渣S的推落的顺序的一个例子的图。图10是用于对适于进行熔渣S的推落的棒状工具334的直径和环状部件336的直径进行说明的参照图。在以下说明中,说明对形成在工件W上的所有孔部进行熔渣S的推落和二次加工的顺序。
当基于激光加工装置100的激光加工结束时,控制部400判定工件W上有无孔部(步骤S101)。例如,若形成孔部的开孔加工程序包括在激光加工程序中,则控制部400判定为工件W上有孔部。
在判定为工件W上没有孔部的情况下(步骤S201;否),控制部400结束图7所示的处理。
在判定为工件W上有孔部的情况下(步骤S201;是),控制部400使搬送装置200搬送工件W,以将其孔部配置到推落熔渣S的处理位置(步骤S202)。在工件W上有多个孔部的情况下,控制部400使搬送装置200搬送工件W,以将多个孔部中的某一孔部配置到处理位置。通过执行步骤S202的处理,如图8的(A)所示,搬送装置200搬送工件W以将孔部配置到二次加工区域R2中的规定的处理位置。
而且,控制部400使二次加工装置300移动工具支承体333,以将用于进行熔渣S的推落的棒状工具334定位到处理位置(步骤S203)。例如,控制部400使二次加工装置300移动二次加工部320,以使二次加工工具321向进行熔渣S的推落时不会发生干涉的位置偏移。而且,控制部400根据孔部的直径来选择直径互不相同的多个棒状工具334中的、用于进行熔渣S的推落的棒状工具334。用于进行熔渣S的推落的棒状工具334的直径必须小于孔部的直径。然而,在棒状工具334的直径相对于孔部的直径过小的情况下,棒状工具334推落熔渣S时的力可能会不足。在棒状工具334推落熔渣S时的力不足的情况下,如图10的(A)所示,熔敷在工件W上的熔渣S可能仍旧熔敷在工件W上而不会被推落。因此,控制部400选择直径比孔部的直径小的棒状工具334中的直径最大的棒状工具334作为用于进行熔渣S的推落的棒状工具334。然后,控制部400使二次加工装置300移动工具支承体333,以将所选择的棒状工具334定位到处理位置。通过执行步骤S203的处理,如图8的(B)所示,二次加工装置300使工具支承体333移动,以将所选择的棒状工具334配置到配置于处理位置的孔部的正上方。
而且,控制部400使二次加工装置300移动环状部件支承体335,以将用于进行熔渣S的推落的环状部件336定位到处理位置(步骤S204)。例如,控制部400根据孔部的直径来选择直径互不相同的多个环状部件336中的、用于进行熔渣S的推落的环状部件336。用于进行熔渣的推落的环状部件336的直径必须大于孔部的直径。然而,在环状部件336的直径相对于孔部的直径过大的情况下,对孔部周围的工件W进行支承的力可能会不足。在对孔部周围的工件W进行支承的力不足的情况下,如图10的(B)所示,孔部周围的工件W可能无法完全承受棒状工具334推落熔渣S时的力而变形。因此,控制部400选择直径比孔部的直径大的环状部件336中的直径最小的环状部件336作为用于进行熔渣S的推落的环状部件336。然后,控制部400使二次加工装置300移动环状部件支承体335,以将所选择的环状部件336定位到处理位置。通过执行步骤S204的处理,如图9的(A)所示,二次加工装置300使环状部件支承体335移动,以将所选择的环状部件336配置到配置于处理位置的孔部的正下方。
然后,控制部400使二次加工装置300使撞击器332下降,以通过棒状工具334将可能残留在孔部的熔渣S推落(步骤S205)。通过执行步骤S205的处理,二次加工装置300使撞击器332移动到用于进行熔渣S的推落的棒状部件334的正上方。然后,如图9的(B)所示,二次加工装置300使撞击器332下降来驱动棒状工具334,并通过棒状工具334推落熔渣S。在使用直径相对于孔部的直径来说恰当的棒状工具334的情况下,如图10的(C)所示,熔敷在工件W上的熔渣S由棒状工具334可靠地推落。另外,在使用直径相对于孔部的直径来说恰当的环状部件336的情况下,如图10的(C)所示,孔部周围的工件W不会变形。
然后,控制部400判定是否对已进行熔渣S的推落的孔部进行二次加工(步骤S206)。例如,若用于对已进行熔渣S的推落的孔部进行二次加工的程序包括在二次加工程序中,则控制部400判定为进行二次加工。
在判定为进行二次加工的情况下(步骤S206;是),控制部400使二次加工装置300移动二次加工部320,以将二次加工工具321定位到处理位置(步骤S207)。例如,控制部400使二次加工装置300移动工具支承体333,以使棒状工具334向进行二次加工时不会发生干涉的位置偏移。另外,控制部400使二次加工装置300移动环状部件支承体335,以使环状部件336向进行二次加工时不会发生干涉的位置偏移。而且,控制部400使二次加工装置300移动二次加工部320,以将二次加工工具321定位到处理位置。通过执行步骤S207的处理,二次加工装置300使二次加工部320移动,以将二次加工工具321配置到配置于处理位置的孔部的正上方。
然后,控制部400使二次加工装置300驱动二次加工部320,以对孔部进行二次加工(步骤S208)。通过执行步骤S208的处理,二次加工装置300通过二次加工部320的二次加工工具321进行攻丝加工等二次加工。
在步骤S206中判定为不进行二次加工的情况下(步骤S206;否)、或在执行步骤S208的处理之后,控制部400判定有无未处理的孔部(步骤S209)。例如,若除了已进行熔渣S的推落的孔部之外还形成其他孔部的开孔加工程序包括在激光加工程序中,则控制部400判定为有未处理的孔部。
在判定为有未处理的孔部的情况下(步骤S209;是),控制部400使搬送装置200搬送工件W,以将未处理的孔部配置到推落熔渣S的处理位置(步骤S202)。
控制部400反复执行步骤S202至步骤S209的处理,直到在步骤S209中判定为没有未处理的孔部为止。其结果是,控制部400对形成在工件W上的所有孔部执行利用棒状工具334推落熔渣S的动作。
在判定为没有未处理的孔部的情况下(步骤S209;否),控制部400结束图7所示的处理。
如以上说明的那样,激光加工机1是对板状的工件W进行激光加工的装置。激光加工机1具备具有多个突起部122A、并以突起部122A的上端支承工件W的工作台120。另外,激光加工机1具备沿着要在工作台120上的工件W上形成的孔部的轮廓WC照射激光光线来进行开孔加工的激光头130。另外,激光加工机1具备搬送被进行激光加工后的工件W的搬送装置200。另外,激光加工机1具备将残留在孔部的熔渣S推落的棒状工具334。而且,激光加工机1通过搬送装置200搬送工件W,直到通过开孔加工而形成的孔部被配置于当俯视时在工作台120的外侧且下方具有熔渣S的排出空间ES的处理位置。而且,激光加工机1在处理位置通过棒状工具334将残留在孔部的熔渣S推落。根据该结构,激光加工机1能够在不使工作台120的突起部122A破损的情况下可靠地将残留在孔部的熔渣S推落。
另外,激光加工机1具备对已由棒状工具334推落熔渣S的孔部进行二次加工的二次加工工具321。根据该结构,激光加工机1能够对熔渣S已被推落的孔部进行二次加工。
另外,激光加工机1选择棒状工具334和二次加工工具321中的某一方并将其定位在处理位置。根据该结构,激光加工机1能够在不受二次加工工具321干涉的情况下进行熔渣S的推落,并能够在不受棒状工具334干涉的情况下进行二次加工。
另外,激光加工机1具备相对于棒状工具334隔着工件W配置、并能够供棒状工具334插入的环状部件336。而且,激光加工机1将一个棒状工具334及一个环状部件336作为一组而配置有多组,并配合孔部的大小选择使用其中某一组。根据该结构,激光加工机1能够恰当地将残留在大小不同的多种孔部的熔渣S推落。
另外,激光加工机1具备控制棒状工具334的动作的控制部400。控制部400对形成在工件W上的所有孔部执行由棒状工具334推落熔渣S的动作。根据该结构,激光加工机1能够可靠地将残留在孔部的熔渣推落。
图11是表示对熔渣S的推落和二次加工进行控制的顺序的其他例子的流程图。在以下说明中,说明对形成在工件W上的孔部中的、形成在工作台120的突起部122A正上方的孔部进行熔渣S的推落和二次加工的顺序。在图11所示的流程图中,对与图7所示的流程图的处理相同的处理标注与图7所示的流程图相同的附图标记。在以下说明中,省略标注有与图7所示的流程图相同的附图标记的处理的说明。
当基于激光加工装置100的激光加工结束时,控制部400判定有无形成在工作台120的突起部122A的正上方的孔部(步骤S301)。例如,控制部400判定在突起部122A的正上方的坐标处形成孔部的开孔加工程序是否包括在激光加工程序中。然后,若在突起部122A的正上方的坐标处形成孔部的开孔加工程序包括在激光加工程序中,则控制部400判定为有形成在突起部122A的正上方的孔部。
在判定为没有形成在突起部122A的正上方的孔部的情况下(步骤S301;否),控制部400结束图11所示的处理。
在判定为有形成在突起部122A的正上方的孔部的情况下(步骤S301;是),控制部400执行步骤S202至步骤S208的处理。
在步骤S206中判定为不进行二次加工的情况下(步骤S206;否)、或在执行步骤S208的处理之后,控制部400判定有无形成在突起部122A的正上方的未处理的孔部(步骤S309)。例如,控制部400判定除了已进行熔渣S的推落的孔部之外还在突起部122A的正上方的坐标处形成其他孔部的开孔加工程序是否包括在激光加工程序中。若在突起部122A的正上方的坐标处形成其他孔部的开孔加工程序包括在激光加工程序中,则控制部400判定为有形成在突起部122A的正上方的未处理的孔部。
控制部400反复执行步骤S202至步骤S309的处理,直到在步骤S309中判定为没有未处理的孔部为止。其结果是,控制部400对在工件W上形成于突起部122A的正上方的孔部执行利用棒状工具334推落熔渣S的动作。
在判定为没有未处理的孔部的情况下(步骤S309;否),控制部400结束图11所示的处理。
如以上说明的那样,激光加工机1具备控制棒状工具334的动作的控制部400。而且,控制部400对在工件W上形成于突起部122A的正上方的孔部执行利用棒状工具334推落熔渣S的动作。根据该结构,激光加工机1能够缩短推落熔渣S的动作所需的时间。
图12是表示对开孔加工进行控制的顺序的其他例子的流程图。在图12所示的流程图中,对与图4所示的流程图相同的处理标注与图4所示的流程图相同的附图标记。在以下说明中,省略标注有与图4所示的流程图相同的附图标记的处理的说明。
在执行步骤S102的处理之后,控制部400判定是否在通过开孔加工而形成的孔部残留有熔渣S(步骤S403)。如前所述,摄像部170将对被照射加工用激光光线L1的区域进行拍摄而生成的图像数据发送至图像处理部500。图像处理部500在接收到从摄像部170发送的图像数据时对图像数据执行图像处理,并生成与加工状态相关的数据。然后,图像处理部500例如生成表示切口宽度的数据作为与加工状态相关的数据,并将该数据发送至控制部400。在此,对于开孔加工的结束位置处的切口宽度,在进行开孔加工而熔渣S已掉落的情况下,由于检测不到熔渣S侧的边缘,所以应该无法计算出上述切口宽度。因此,控制部400例如若参照表示切口宽度的数据计算出了开孔加工的结束位置处的切口宽度,则判定为在通过开孔加工而形成的孔部残留有熔渣S。
在判定为在孔部没有熔渣S残留的情况下(步骤S403;否),控制部400结束图12所示的处理。
在判定为在孔部残留有熔渣的情况下(步骤S403;是),控制部400将通过开孔加工而形成的孔部设为熔渣S的推落处理对象(步骤S404)。结束图12所示的处理。
图13是表示对熔渣S的推落和二次加工进行控制的顺序的其他例子的流程图。在以下说明中,说明对已被判定为在孔部残留有熔渣S的孔部进行熔渣S的推落和二次加工的顺序。在图13所示的流程图中,对与图7所示的流程图的处理相同的处理标注与图7所示的流程图相同的附图标记。在以下说明中,省略标注有与图7所示的流程图相同的附图标记的处理的说明。
当基于激光加工装置100的激光加工结束时,控制部400判定有无在图12的步骤S404中被设为熔渣S的推落处理对象的孔部(步骤S501)。
在判定为没有被设为熔渣S的推落处理对象的孔部的情况下(步骤S501;否),控制部400结束图13所示的处理。
在判定为有被设为熔渣S的推落处理对象的孔部的情况下(步骤S501;是),控制部400执行步骤S202至步骤S208的处理。
在步骤S206中判定为不进行二次加工的情况下(步骤S206;否)、或在执行步骤S208的处理之后,控制部400判定有无被设为熔渣S的推落处理对象的未处理的孔部(步骤S509)。
控制部400反复执行步骤S202至步骤S509的处理,直到在步骤S509中判定为没有未处理的孔部为止。其结果是,控制部400对已被判定为在孔部残留有熔渣S的孔部执行利用棒状工具334推落熔渣S的动作。
在判定为没有未处理的孔部的情况下(步骤S509;否),控制部400结束图13所示的处理。
如以上说明的那样,激光加工机1具备控制棒状工具334的动作的控制部400。另外,激光加工机1具备对通过开孔加工而形成的孔部进行拍摄的摄像部170。而且,控制部400根据由摄像部170拍摄到的图像来判定是否在孔部残留有熔渣S。而且,控制部400在判定为在孔部残留有熔渣S时,对该孔部执行利用棒状工具334推落熔渣S的动作。根据该结构,激光加工机1不仅能够可靠地将残留在孔部的熔渣推落,还能够缩短推落熔渣的动作所需的时间。
以上,使用实施方式对本发明进行了说明,但本发明的技术范围并不限定于上述实施方式所记载的范围。对于本领域技术人员而言,显而易见的是能够对上述实施方式进行各种变更或改良。根据权利要求书的记载可知,像这样进行了变更或改良的方式也能包括在本发明的技术范围内。另外,在法律允许的范围内,援引日本专利申请特愿2020-107510及在如上所述的实施方式等中引用的所有文献的公开内容来作为本文记载的一部分。
权利要求书、说明书及附图中所示的装置、系统、程序及方法中的动作、顺序、步骤及阶段等各处理的执行顺序并未特别明示为“早于”、“之前”等。另外,应注意的是,只要不是将在前处理的输出用于在后处理,各处理就可以以任意顺序实现。关于权利要求书、说明书及附图中的动作流程,即使为了方便而使用“首先”、“其次”等进行说明,也不意味着必须按照该顺序实施。
附图标记说明
1激光加工机
120工作台
122A突起部
130激光头
170摄像部
200搬送装置
334棒状工具
336环状部件
321二次加工工具
400控制部
ES排出空间
S熔渣
W工件
WC轮廓
Claims (8)
1.一种激光加工机,对板状的工件进行激光加工,其特征在于,具备:
工作台,该工作台具有多个突起部,并以所述突起部的上端支承所述工件;
激光头,该激光头沿着要在所述工作台上的所述工件上形成的孔部的轮廓照射激光光线来进行开孔加工;
搬送装置,该搬送装置搬送被进行激光加工后的所述工件;和
棒状工具,该棒状工具将残留在所述孔部的熔渣推落,
通过所述搬送装置搬送所述工件,直到通过开孔加工而形成的所述孔部被配置于当俯视时在所述工作台的外侧且下方具有所述熔渣的排出空间的处理位置,
在所述处理位置通过所述棒状工具将残留在所述孔部的所述熔渣推落。
2.根据权利要求1所述的激光加工机,其特征在于,
具备二次加工工具,该二次加工工具对已由所述棒状工具推落所述熔渣的所述孔部进行二次加工。
3.根据权利要求2所述的激光加工机,其特征在于,
选择所述棒状工具和所述二次加工工具中的某一方并将其定位在所述处理位置。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的激光加工机,其特征在于,
具备环状部件,该环状部件相对于所述棒状工具隔着所述工件配置,并能够供所述棒状工具插入,
将一个所述棒状工具及一个所述环状部件作为一组而配置有多组,配合所述孔部的大小选择使用其中某一组。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的激光加工机,其特征在于,
具备控制所述棒状工具的动作的控制部,
所述控制部对形成在所述工件上的所有所述孔部执行利用所述棒状工具推落所述熔渣的动作。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的激光加工机,其特征在于,
具备控制所述棒状工具的动作的控制部,
所述控制部对在所述工件上形成于所述突起部的正上方的所述孔部执行利用所述棒状工具推落所述熔渣的动作。
7.根据权利要求1~4中任一项所述的激光加工机,其特征在于,
具备:
控制部,该控制部控制所述棒状工具的动作;和
摄像部,该摄像部对通过所述开孔加工而形成的所述孔部进行拍摄,
所述控制部根据由所述摄像部拍摄到的图像来判定是否在所述孔部残留有所述熔渣,在判定为在所述孔部残留有所述熔渣的情况下,对该孔部执行利用所述棒状工具推落所述熔渣的动作。
8.一种工件加工方法,通过激光加工来对板状的工件进行加工,其特征在于,包括:
以工作台所具备的多个突起部的上端支承所述工件;
沿着要在所述工作台上的所述工件上形成的孔部的轮廓照射激光光线来进行开孔加工;
通过搬送装置搬送所述工件,直到通过开孔加工而形成的所述孔部被配置于当俯视时在所述工作台的外侧且下方具有熔渣的排出空间的处理位置;以及
在所述处理位置通过棒状工具将残留在所述孔部的所述熔渣推落。
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