DE19603271A1 - Laserstrahl-Bearbeitungssystem und Laserstrahl-Bearbeitungsverfahren - Google Patents

Laserstrahl-Bearbeitungssystem und Laserstrahl-Bearbeitungsverfahren

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Description

Diese Erfindung betrifft ein Laserstrahl-Bearbeitungssystem, bei dem ein Laserstrahl zum Schneiden eines Werkstücks eingesetzt wird, und insbesondere Verbesserungen im Hinblick auf Arbeitsfehler bei einem Übergang von Lochen zum Schneiden und im Hinblick auf Arbeitsfehler beim Beenden des Schneidens.
Fig. 19 zeigt ein Blockschaltbild zum Darstellen der Anordnung eines gesamten Laserstrahl-Bearbeitungssystems, und das Bezugszeichen 1 entspricht einem Regelvorrichtung/Controller zum Regeln des gesamten Laserstrahl-Bearbeitungssystems. Die Regelvorrichtung 1 besteht aus einer CPU (Zentralverarbeitungseinheit) 2, die den Kern der Regelung bildet, einen ROM-Speicher 3 zum Speichern eines Regelprogramms, einen RAM-Speicher 4 zum Speichern von Bearbeitungsprogrammen und Bearbeitungszustandsdaten, eine I/O-Einheit 5 zum Umsetzen eines Steuerausgangssignals der CPU 2 und zum Senden des sich ergebenden Steuersignals an einen Laseroszillator 6 (unten beschrieben) und für die Eingabe von Information, die von dem Laseroszillator 6 zurückgeführt wird, Regelverstärker 15 und 16 zum Umsetzen eines Steuersignals der CPU-Einheit 2 und zum Zuführen des Ergebnissignals an Regelmotoren 13 und 14 einer Laserstrahlmaschine 9 (unten beschrieben) und zum Eingeben von Information, die von den Regelmotoren 13 und 14 rückgeführt wird, und eine CRT/MDI-Einheit 17 (Kathodenstrahl-Einheit/Einheit für manuelle Dateneingabe) zum Eingeben von Information im Zusammenhang mit Befehlen an das Laserstrahl-Bearbeitungssystem und zum Einstellen von Parametern für das System.
In der Regelvorrichtung 1 liest die CPU-Einheit 2 auf der Grundlage von in dem ROM-Speicher 3 gespeicherten Regelprogrammprozeduren ein Bearbeitungsprogramm, Bearbeitungsbedingungsdaten, usw. die in dem RAM-Speicher 4 (Speicher) gespeichert sind, führt eine entsprechende Bearbeitung aus, und überträgt Prozeßsignale über die I/O- Einheit 5, die Regelverstärker 15 und 16 usw. an den Laseroszillator 6 und die Laserstrahlmaschine 9 für die Regelung des gesamten Laserstrahl-Bearbeitungssystems.
Das Bezugszeichen 6 entspricht dem oben erwähnten Laseroszillator, bei dem von der I/O-Einheit 5 der Regelvorrichtung 1 ausgegebene Steuersignale eingegeben werden und der die Emission eines Laserstrahls 7 durchführt, sowie dessen Sperren und die Veränderung des Laserausgangs.
Das Bezugszeichen 9 entspricht der oben erwähnten Laserstrahlmaschine, die aus einem Tisch besteht, an dem ein Werkstück 10 befestigt ist, sowie einem Aufspannkopf 12 zum Bestrahlen des Werkstücks 10 mit einem Laserstrahl, und Regelmotoren 13 und 14 zum Durchführen der Bewegungssteuerung des Tisches 11 in zwei Richtungen der X- und Y-Achsen. Der dem Aufspannkopf 12 zugeleitete Laserstrahl wird von einem Lichtsammler aufgenommen, der in dem Aufspannkopf 12 angeordnet ist, und wirkt auf das Werkstück über eine Düse 12a ein.
Im selben Zeitpunkt wird auch ein (nicht gezeigtes) Bearbeitungsgas zu dem Werkstück hin durch die Düse 12a gesprüht. Die Regelmotoren 13 und 14 sind jeweils mit den Regelverstärkern 15 und 16 verbunden und werden einer Drehsteuerung in Abhängigkeit von Steuersignalen unterzogen, die von den Regelverstärkern 15 und 16 ausgegeben werden. Das Bewegungssystem in Richtung der Z-Achse zum Steuern der Fokussierposition des Laserstrahls ist zwar vorgesehen, jedoch wird es hier aber nicht erläutert.
Das bekannte Laserstrahl-Bearbeitungssystem mit dieser Anordnung enthält die Funktionen, die in Fig. 20 als ein Funktionsblockdiagramm gezeigt sind. Es führt ein Bearbeitungsprogramm aus, wie es beispielsweise in Fig. 21A gezeigt ist, gemäß einem Bearbeitungsprozeß-Ablaufdiagramm, das in Fig. 21B gezeigt ist. Die Anordnung der funktionalen Blöcke und eine Darstellung des Bearbeitungsprogramms wird genauso wie der Betrieb unter Bezug auf die Fig. 19, 20 und 21 erörtert.
Ein Programmanalyseabschnitt 18, der aus der CPU-Einheit 2, dem ROM-Speicher 3, dem RAM-Speicher 4 usw. besteht, analysiert die Inhalte des Bearbeitungsprogramms im Zusammenhang mit einer Steuerprogrammprozedur und gibt das Analyseergebnis als Bewegungsinformation oder Bearbeitungszustandsinformation aus.
Ein Bewegungsbefehlsabschnitt besteht aus der CPU-Einheit 2, den Regelverstärkern 13 und 14, usw. Bei Empfang eines Bewegungsbefehls von dem Programmanalyseabschnitt 18 generiert der Bewegungsbefehlsabschnitt 19 die Hubdistanz und gibt diese aus, und zwar in Abhängigkeit des programmierten Pfads und der als Bearbeitungsbedingung eingestellten Geschwindigkeit.
Ein Bearbeitungsbedingungs-Befehlsabschnitt 20 besteht aus der CPU-Einheit 2, der I/O-Einheit 5, usw. Bei Empfang eines Bearbeitungsbedingungsbefehls von dem Programmanalyseabschnitt 18 ruft der Bearbeitungsbedingungs- Befehlsabschnitt 20 Bedingungen in Abhängigkeit von dem Befehl des Programmanalyseabschnitts 18 aus einem Programmbedingungs-Speicherabschnitt 21 ab und bestimmt Arbeitsbedingungen und gibt diese aus. Sind Bearbeitungsbedingungswerte in dem Programm direkt spezifiziert, so werden diese Werte als Arbeitsbedingungen festgelegt und ausgegeben.
Der Bearbeitungsbedingungs-Speicherabschnitt 21, der aus dem RAM-Speicher 4 besteht, sowie der CRT/MDI-Einheit 17, usw., enthält einen Bedingungseingabeabschnitt und einen Eingabebedingungs-Speicherabschnitt und gibt Daten bei Vorliegen einer Anforderung aus.
Die von dem Bewegungsbefehlsabschnitt 19 und dem Bearbeitungsbedingungs-Befehlsabschnitt 20 ausgegebenen Bewegungs- und Bearbeitungsbedingungsbefehle werden dem Laseroszillator 6 und der Laserstrahlmaschine 9 eingegeben, die dann auf der Grundlage der eingegebenen Befehle arbeiten.
Das in Fig. 21A gezeigte Bearbeitungsprogramm ist ein Beispielprogramm für die Lochbedingungsauswahl zum Abschließen des Schneidens gemäß einer eingestellten Form. In dem Bearbeitungsprogramm entspricht der Befehl in der Zeile N01 einem Lochbedingungs-Auswahlbefehl, der Befehl in der Zeile N02 einem Lochausführungsbefehl, der Befehl in der Zeile N03 einem Schneidbedingungs-Auswahlbefehl, und die Befehle in den Zeilen N04 bis N98 (die Befehlszeilen N05-N97 sind nicht gezeigt) entsprechen Schneidausführbefehlen in Abhängigkeit von der Schneidform, und der Befehl in der Zeile N99 entspricht einem Befehl zum Abschließen des Schneidens und zum Abschalten des Laserstrahls und des Bearbeitungsgases.
Die Fig. 21B zeigt ein Bearbeitungsprozeß-Flußdiagramm gemäß dem in Fig. 21B gezeigten Bearbeitungsprogramm. Der Betrieb des Laserstrahl-Bearbeitungssystems wird im Zusammenhang mit der Fig. 21B erörtert.
Auf der Grundlage einer Befehlsausgabe des Programmanalyseabschnitts 18 gemäß dem Bearbeitungsergebnis der Bearbeitungsprogrammzeile N01 ruft im Schritt S100 der Bearbeitungsbedingungs-Befehlsabschnitt 20 die sich für das Werkstück eignenden Lochbedingungen aus den Bearbeitungsbedingungsdaten ab und stellt diese ein, beispielsweise das in dem Bearbeitungsbedingungs- Speicherabschnitt 21 (RAM-Speicher 4) gespeicherte Laserausgangssignal.
Auf der Grundlage einer Befehlsausgabe des Programmanalyseabschnitts 18 gemäß dem Bearbeitungsergebnis der Bearbeitungsprogrammzeile N02 gibt im Schritt S101 der Bearbeitungsbedingungs-Befehlsabschnitt 20 ein Befehlssignal zum Bestrahlen des Werkstücks 10 mit dem Laserstrahl T an den Laseroszillator 6 gemäß den im Schritt S100 festgelegten Lochbedingungen ab, und dieser gibt dann den Laserstrahl auf der Grundlage des Befehls aus.
Auf der Grundlage eines Befehlsbedingungs-Auswahlbefehls, der von dem Programmanalyseabschnitt 18 gemäß dem Bearbeitungsergebnis der Bearbeitungsprogrammzeile N03 ausgegeben wird, ruft im Schritt S102 der Bearbeitungsbedingungs-Befehlsabschnitt 20 die sich für das Werkstück 10 eignenden Schnittbedingungen aus den Bearbeitungsbedingungsdaten ab und legt diese fest, beispielsweise das in dem Bearbeitungsbedingungs- Speicherabschnitt 21 (RAM-Speicher 4) gespeicherte Ausgangssignal.
Auf der Grundlage von Bewegungsbefehlen, die von dem Programmanalyseabschnitt 18 gemäß dem Bearbeitungsergebnis der Bearbeitungsprogrammzeilen N04 bis N98 ausgegeben werden, wählt im Schritt S103 der Bewegungsbefehlsabschnitt 19 die in dem Bearbeitungsbedingungs-Speicherabschnitt 21 (RAM-Speicher 4) gespeicherte Schnittgeschwindigkeit und gibt einen Befehl zum Treiben der Regelmotoren zum Bewegen des Tischs mit der gewählten Schnittgeschwindigkeit an die Laserstrahlmaschine 9 aus, die dann die Laserstrahlbearbeitung auf Grundlage des Befehls ausführt. Im Ergebnis wird das Werkstück 10 gemäß der gewünschten Form geschnitten.
Auf der Grundlage eines Schnittendbefehls, der von dem Programmanalyseabschnitt 18 gemäß dem Bearbeitungsergebnis der Bearbeitungsprogrammzelle N99 ausgegeben wird, gibt dem Schritt S104 der Bearbeitungsbedingungs-Befehlsabschnitt 20 ein Befehl zum Abschalten des Laserstrahls und des Bearbeitungsgases an den Laseroszillator 6 ab, der dann den Befehl ausführt. Die Bearbeitung eines Werkstücks ist nun abgeschlossen.
Demnach erzeugt zum Laserbearbeiten einer Platte usw. das Laserstrahl-Bearbeitungssystem normalerweise ein Loch in der Platte, usw., zunächst am Schneidstartpunkt, und schneidet dieses dann gemäß einer gewünschten Form.
Jedoch ist bekannt, daß ein Bearbeitungsfehler leicht dann auftritt, wenn der Übergang vom Lochen zum Schneiden erfolgt, da während der Lochzeit in dem Werkstück 10 Wärme aufgenommen wird und da dann, wenn das Schneiden beginnt, das Fließen des geschmolzenen Metalls nur unzureichend erfolgt. Diese Tendenz ist insbesondere bei schwer zu bearbeitendem Material merklich, beispielsweise dickem, weichem Stahlmaterial.
Die Fig. 22 zeigt eine Abbildung zum Darstellen, wie eine dicke Platte lasergeschnitten wird, und der schraffierte Abschnitt entspricht einem bereits geschnittenen Abschnitt. Schreitet das Schneiden des Werkstücks durch den Laserstrahl 7 voran, so ist der Schneidprozeß an einer Unterfläche 10b des Werkstücks 10 gegenüber einer Oberfläche 10a verzögert (Verzögerungsbetrag m). Je dicker das Werkstück 10 und je größer die Bearbeitungsgeschwindigkeit, desto größer ist der Verzögerungsbetrag in.
Die Fig. 23 zeigt eine Abbildung die zeigt, wie der Verzögerungsbetrag in sich bei Verändern der Plattendicke und der Schneidgeschwindigkeit verändert, wobei beispielhaft von Flußstahlmaterial mit einer Plattendicke von 12 mm und 19 mm ausgegangen wird.
Da der Schneidvorgang an der Unterfläche gegenüber dem Schneidvorgang an der Oberfläche verzögert ist, fließt dann, wenn das Werkstück mit einer festgelegten Schneidgeschwindigkeit bearbeitet wird, geschmolzene Substanz an der Oberfläche des Werkstücks in die rückwärtige Richtung. Jedoch wird dann, wenn der Übergang zu dem Schneiden unmittelbar nach dem Lochen erfolgt, eine ausreichende Lücke, die ein Fließen der geschmolzenen Substanz ermöglicht, durch das normale Lochen allein nicht erzeugt. Demnach tritt ein Bearbeitungsfehler leicht auf. Wird der Schneidendpunkt in einem Zustand erreicht, in dem der Schneidvorgang an der Unterfläche gegenüber dem Schneidvorgang an der Oberfläche des Werkstücks 10 verzögert ist, so verbleibt ein geringer nicht geschnittener Abschnitt an der Unterfläche, obgleich die Oberfläche vollständig geschnitten ist. Wird ferner ein Laserstrahl in diesem Zustand zugeführt, so wird er auf den geringen nicht geschnittenen Abschnitt konzentriert, der dann in einem Zeitpunkt überhitzt und geschmolzen wird, und an der Schnittfläche bleibt von diesem eine Spur zurück, wodurch sich die Qualität verschlechtert.
Andererseits sind Gegenmaßnahmen bekannt, die in dem offengelegten japanischen Patent Nr. Hei 3-66488 offenbart sind, wobei die Fokussierposition des Laserstrahls an der Oberfläche des Werkstücks festgelegt wird und der Laserstrahl auf das Werkstück einwirkt, und anschließend die Fokussierposition zum Ausführen eines Lochens mit hoher Präzision bewegt wird; in der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. Hei 3-27752 ist die Vergrößerung der Lochöffnung offenbart. Ist jedoch die Plattendicke stärker als 12 mm, so haben die Gegenmaßnahmen lediglich eine geringe Auswirkung auf die Verbesserung des Flusses des geschmolzenen Metalls.
Wie in dem offengelegten japanischen Patent Nr. Hei 6-675 offenbart, ist ein Verfahren bekannt, bei dem während des Übergangs vom Lochen zum Schneiden die Bearbeitungsbedingungen kontinuierlich wie Schritte verändert werden und anschließend zu normalen Bearbeitungsbedingungen übergegangen wird. Jedoch weisen die optimalen Bedingungen für dicke Platten oft keine Kontinuität auf und es ist schwierig, ein Werkstück stabil zu bearbeiten und gleichzeitig ein Fließen des geschmolzenen Metalls zu ermöglichen.
Ein Verfahren, mit dem sich das Schmelzen und Trocknen des Schneidendabschnitts vermeiden läßt, besteht darin, das Schneiden zu beenden, bevor der Schnittendabschnitt geschmolzen ist und tropft, damit absichtlich ein nicht geschnittener Restabschnitt (Mikroverbindungsstelle) erzeugt wird. Bei dem Verfahren wird der Schnittendpunkt an eine Position gelegt, an der ein nicht geschnittener Restabschnitt von dem Bearbeitungsprogramm erzeugt werden kann. Jedoch ist aufgrund der Tatsache, daß eine geeignete Mikroverbindungsstellenbreite in Abhängigkeit von der Schnittgeschwindigkeit und dem Laserausgang variiert, die Vorbereitung des Programms eine schwierige Aufgabe. Zum Verändern der Mikroverbindungsstellenbreite nach dem tatsächlichen Bearbeiten ist auch das Editieren des Programms eine schwierige Aufgabe.
Demnach besteht eine Aufgabe der Erfindung in der Schaffung eines Laserstrahl-Bearbeitungssystems, mit dem sich das Auftreten eines Bearbeitungsfehlers vermeiden läßt, wenn der Übergang vom Lochen zum Schneiden erfolgt, sowie ein Bearbeitungsfehler im Zeitpunkt der Beendigung des Schneidvorgangs, ohne daß die Vorbereitung eines komplizierten Bearbeitungsprogramms erforderlich ist.
Hierfür wird gemäß der Erfindung ein Laserstrahl- Bearbeitungssystem geschaffen, mit einem Laserstrahl- Bearbeitungssystem, das enthält eine Regelvorrichtung, einen Laseroszillator zum Erzeugen und Ausgeben eines Laserstrahls bei Empfang eines Bearbeitungsbefehls für die Laseroszillation von der Regelvorrichtung, und eine Laserstrahlmaschine zum Empfangen und Bündeln des Laserstrahls und zum Bestrahlen eine Werkstücks mit dem gebündelten Laserstrahl, wobei die Laserstrahlmaschine der Ausführung einer Relativbewegung des Werkstücks im Hinblick auf einen Aufspannkopf bei Empfang eines Bearbeitungsbefehls für eine Bearbeitungspfadbewegung von der Regelvorrichtung dient, wobei die Regelvorrichtung enthält: einen Programmanalyseabschnitt zum Analysieren eines Bearbeitungsprogramms in Übereinstimmung mit einer Steuerprogrammprozedur und zum Erzeugen und Ausgeben von Bearbeitungsprogrammbefehlen, einen Bearbeitungsbedingungs- Speicherabschnitt zum Speichern von Bearbeitungsbedingungsdaten für das Bearbeiten, die für den Lochvorgang, das vorläufige Bearbeiten, das Schneiden usw. und das selektive Ausgeben der Bearbeitungsbedingungsdaten in Übereinstimmung mit einer Anforderung einen Bearbeitungsbefehlsabschnitt zum Abrufen der entsprechenden Bearbeitungsbedingungsdaten aus dem Bearbeitungsbedingungs- Speicherabschnitt bei Empfang des Bearbeitungsprogrammbefehls und zum Erzeugen und Ausgeben des Bearbeitungsbefehls für die Laseroszillation und des Bearbeitungsbefehls für eine Bearbeitungspfadbewegung, und einen Abschnitt für vorbereitende Bearbeitungsbefehle zum Erfassen eines Lochbefehls des von dem Programmanalyseabschnitt analysierten Bearbeitungsprogramms und zum Erzeugen und Ausgeben eines vorläufigen Bearbeitungsbefehlssignals an den Bearbeitungsbefehlsabschnitt bei Bearbeitung einer festgelegten Zahl von Bearbeitungsprogrammbefehlen, die auf einen Bearbeitungsprogrammbefehl auf Grundlage der Lochanweisung folgen, zusammen mit dem Bearbeitungsbefehlsabschnitte sowie zum Erzeugen eines Bearbeitungsbefehls, wobei der Abschnitt für vorläufige Bearbeitungsbefehle zum Ersetzen spezifizierter Bearbeitungsbedingungsdaten mit vorläufigen Bearbeitungsbedingungsdaten und zum Erzeugen eines vorläufigen Bearbeitungsbefehls vorgesehen ist, und zum anschließenden Erzeugen eines Bearbeitungsbefehls zum Rückführen der Bearbeitungsposition zu der Lochposition mit einem Laseroszillatorausgang von Null und zum Auslösen der Ausgabe des Befehls durch den Bearbeitungsbefehlsabschnitt.
Der Abschnitt für vorbereitende Bearbeitungsbefehle in dem Laserstrahl-Bearbeitungssystem enthält einen Lochbearbeitungs-Bestimmungsabschnitt zum Erfassen der Lochanweisung in dem Bearbeitungsprogramm, das von dem programmanalyseabschnitt analysiert wird, zum Erzeugen und Ausgeben eines vorläufigen Bearbeitungsbefehlssignal an den Bearbeitungsbefehlsabschnitte damit der Bearbeitungsbefehlsabschnitt vorläufige Bearbeitungsbedingungsdaten aus dem Bearbeitungsbedingungs- Speicherabschnitt ausliest und einen vorläufigen Bearbeitungsbefehl mit den vorläufigen Bearbeitungsbedingungsdaten anhand eines durch den programmanalyseabschnitt ausgegebenen Befehls eines Schneidprogramms bestimmt, einen Bewegungsdistanz Berechnungsabschnitt zum Aufaddieren der pfadbewegungsdistanzen beim Schneiden mit den vorläufigen Bearbeitungsbefehlen, die von dem Bearbeitungsbefehlsabschnitt erzeugt werden, bei Empfang des vorläufigen Bearbeitungsbefehlssignals und zum Ausgeben des Ergebniswerts, einen Distanzeinstellabschnitt zum Ausgeben einer Distanz L1 für die vorläufige Bearbeitung, die hierin bei Vorliegen einer Anforderung festgelegt wird, und einen Bewegungsdistanz-Vergleichsabschnitt zum Abrufen der Distanz L1 und zum Vergleichen der Distanz L1 mit dem Ergebniswert bei Empfang des Ergebniswerts und zum Ausgeben eines vorläufigen Bearbeitungsdistanz-Abgleichsignals an den Bearbeitungsbefehlsabschnitt, wenn sie abgeglichen sind, damit der Bearbeitungsbefehlsabschnitt die Erzeugung der vorläufigen Bearbeitungsbefehle beendet und einen Bearbeitungsbefehl an den Laseroszillator zum Festlegen des Laserausgangs auf Null ausgibt, und ferner einen Bearbeitungsbefehl an die Laserstrahlmaschine für deren Rückführung zu der Lochposition aus gibt und anschließend zu der Bewegung in Übereinstimmung mit den Schneid- Bearbeitungsprogrammbefehlen zurückkehrt.
Gemäß der Erfindung wird ein Laserstrahl- Bearbeitungsverfahren geschaffen, und zwar zum Bestrahlen eines Werkstücks, das folgende Schritte enthält: Bilden eines Lochs in dem Werkstück an einer Startstelle zum Schneiden in Übereinstimmung mit den in dem Bearbeitungsprogramm spezifizierten Inhalten, Ausführen einer vorläufigen Bearbeitung an dem Werkstück entlang eines Bearbeitungspfads, der in den Bearbeitungsprogrammschritten nach der Spezifikation des Lochvorgangs spezifiziert ist, oder entlang eines Bearbeitungspfads mit im Vergleich zu dem Bearbeitungspfad umgekehrter Richtung, über eine festgelegte Distanz L1 unter vorläufigen Bearbeitungsbedingungen, die nicht in dem Bearbeitungsprogramm spezifiziert sind, und zwar nach dem Bilden des Lochs, Durchführen eines nicht in dem Bearbeitungsprogramm spezifizierten Betriebs zum Stoppen der Laserstrahl-Bestrahlung und zum Rückführen der Bearbeitungsposition zu der Lochposition, und Starten des Schneidvorgangs des Werkstücks in Übereinstimmung mit dem Inhalt, der in den Bearbeitungsprogrammschritten spezifiziert ist, die auf die Spezifikation für die Bildung des Lochs folgen.
Gemäß der Erfindung wird ein Laserstrahl-Bearbeitungssystem geschaffen, das enthält eine Regelvorrichtung, einen Laseroszillator zum Erzeugen und Ausgeben eines Laserstrahls bei Empfang eines Bearbeitungsbefehls für die Laseroszillation von der Regelvorrichtung, und eine Laserstrahlmaschine zum Empfangen und Bündeln des Laserstrahls und zum Bestrahlen eines Werkstücks mit dem gebündelten Laserstrahl, wobei die Laserstrahlmaschine der Ausführung einer Relativbewegung des Werkstücks im Hinblick auf einen Aufspannkopf bei Empfang eines Bearbeitungsbefehls für eine Bearbeitungspfadbewegung von der Regelvorrichtung dient, wobei die Regelvorrichtung enthält: einen Programmanalyseabschnitt zum Analysieren eines Bearbeitungsprogramms in Übereinstimmung mit einer Steuerprogrammprozedur und zum Erzeugen und Ausgeben von Bearbeitungsprogrammbefehlen, einen Bearbeitungsbedingungs- Speicherabschnitt, der zum Speichern von Bearbeitungsbedingungsdaten für das Bearbeiten für den Lochvorgang, das vorläufige Bearbeiten, das Schneiden usw. und das selektive Ausgeben der Bearbeitungsbedingungsdaten in Übereinstimmung mit einer Anforderung gebildet ist, einen Bearbeitungsbefehlsabschnitt zum Abrufen der entsprechenden Bearbeitungsbedingungsdaten aus dem Bearbeitungsbedingungs- Speicherabschnitt bei Empfang des Bearbeitungsprogrammbefehls und zum Erzeugen und Ausgeben des Bearbeitungsbefehls für die Laseroszillation und des Bearbeitungsbefehls für eine Bearbeitungspfadbewegung, einen Bearbeitungsbefehlsabschnitt zum Abrufen der entsprechenden Bearbeitungsbedingungsdaten aus der Bearbeitungsbedingungs-Speichervorrichtung bei Empfang des Bearbeitungsprogrammbefehls und zum Erzeugen und Ausgeben von Bearbeitungsbefehlen zum Betreiben des Laseroszillators und der Laserbearbeitungsmaschine, einen Abschnitt für vorläufige Bearbeitungsbefehle zum Erfassen einer Lochanweisung des durch den Programmanalyseabschnitt analysierten Bearbeitungsprogramms und zum Erzeugen und Ausgeben eines vorläufigen Bearbeitungsbefehlssignals an den Bearbeitungsbefehlsabschnitt bei Verarbeitung von Bearbeitungsprogrammbefehlen, die auf einen Bearbeitungsprogrammbefehl folgen, der auf der Lochanweisung basiert, zusammen mit dem Bearbeitungsbefehlsabschnitt, und zum Erzeugen von Bearbeitungsbefehlen, wobei der Abschnitt für vorläufige Bearbeitungsbefehle zum Erzeugen vorläufiger Bearbeitungsbefehle mit einem Bearbeitungsbefehl dient, der durch Ersetzen spezifizierter Bearbeitungsbedingungsdaten mit vorläufigen Bearbeitungsbedingungsdaten erzeugt wird, und eines Bearbeitungsbefehls zum Rückführen der Bearbeitungsposition an die Lochposition bei einem Laseroszillatorausgang von Null und zum Auslösen der Ausgabe der vorläufigen Bearbeitungsbefehle durch den Bearbeitungsbefehlsabschnitt, und einen Kühlbefehlsabschnitt zum Eingeben des Bearbeitungsbefehls bei einem Laseroszillatorausgang von Null, der von dem Bearbeitungsbefehlsabschnitt und dem Abschnitt für vorläufige Bearbeitungsbefehle miteinander und nach Ablaufen einer festgelegten Zeit erzeugt und ausgegeben wird, und zum Ausgeben eines Kühlabschlußsignals an den Bearbeitungsbefehlsabschnitte damit der Bearbeitungsbefehlsabschnitt für den Betrieb in Übereinstimmung mit den Bearbeitungsprogrammbefehlen zurückkehrt, die auf dem Bearbeitungsprogrammbefehl auf Grundlage der Lochanweisung folgen.
Der Kühlbefehlsabschnitt des Laserstrahl-Bearbeitungssystems enthält: einen Strahlstoppzeitgeber, der bei Empfang des Bearbeitungsbefehls, der von dem Bearbeitungsbefehlsabschnitt und dem Abschnitt für vorläufige Bearbeitungsbefehle miteinander erzeugt wird und von dem Bearbeitungsbefehlsabschnitt ausgegeben wird und bei einem Laseroszillatorausgang von Null das Erfassen der Kühlzeiten beginnt und die erfaßte Zeit ausgibt, einen Zeiteinstellabschnitte in dem die Zeit T1 zum Stoppen der Oszillation in dem Laseroszillator vorab gespeichert ist, und einen stoppzeit-Vergleichsabschnitt zum Vergleichen der Zeit mit der Zeit T1, die von dem Zeiteinstellabschnitt abgerufen wird, wenn die von dem Strahlstoppzeitgeber ausgegebene erfaßte Zeit empfangen wird, wobei der Stoppzeit- Vergleichsabschnitt bei einem Abgleich für die Ausgabe eines Kühlanschlußsignals an den Bearbeitungsbefehlsabschnitt vorgesehen ist, damit der Bearbeitungsbefehlsabschnitt zu dem Betrieb in Übereinstimmung mit den Bearbeitungsprogrammbefehlen zurückkehrt, die dem Bearbeitungsprogrammbefehl auf Grundlage der Lochanweisung folgen.
Gemäß der Erfindung wird ein Laserstrahl- Bearbeitungsverfahren geschaffen, zum Bestrahlen eines Werkstücks durch Ausführen einer Relativbewegung in Übereinstimmung mit einem Bearbeitungsprogramm mit einem Laserstrahl zum Schneiden des Werkstücks, wobei das Verfahren folgende Schritte enthält: Bilden eines Lochs in dem Werkstück an einer Startstelle zum Schneiden in Übereinstimmung mit den in dem Bearbeitungsprogramm spezifizierten Inhalten, Ausführen einer vorläufigen Bearbeitung an dem Werkstück entlang eines Bearbeitungspfads, der in den Bearbeitungsprogrammschritten nach der Spezifikation des Lochvorgangs spezifiziert ist, oder entlang eines Bearbeitungspfads mit im Vergleich zu dem Bearbeitungspfad umgekehrter Richtung, über eine festgelegte Distanz L1 unter vorläufigen Bearbeitungsbedingungen, die nicht in dem Bearbeitungsprogramm spezifiziert sind, und zwar nach dem Bilden des Lochs, Durchführen eines nicht in dem Bearbeitungsprogramm spezifizierten Betriebs zum Stoppen der Laserstrahl-Bestrahlung und zum Rückführen der Bearbeitungsposition zu der Lochposition, Durchführen eines nicht in dem Bearbeitungsprogramm spezifizierten Betriebs zum Kühlen des Werkstücks während einer festgelegten Zeit T1 nach dem Stoppen der Laserstrahl-Bestrahlung, und Beginnen des Schneidvorgangs in Übereinstimmung mit dem in den Bearbeitungsprogrammschnitten spezifizierten Inhalt nach der Lochspezifikation.
Gemäß der Erfindung wird ein Laserstrahl-Bearbeitungssystem geschaffen, enthaltend:
eine Regelvorrichtung, einen Laseroszillator zum Erzeugen und Ausgeben eines Laserstrahls bei Empfang eines Bearbeitungsbefehls für die Laseroszillation von der Regelvorrichtung, und eine Laserstrahlmaschine zum Empfangen und Bündeln des Laserstrahls und zum Bestrahlen eine Werkstücks mit dem gebündelten Laserstrahl, wobei die Laserstrahlmaschine der Ausführung einer Relativbewegung des Werkstücks im Hinblick auf einen Aufspannkopf bei Empfang eines Bearbeitungsbefehls für eine Bearbeitungspfadbewegung von der Regelvorrichtung dient,
wobei die Regelvorrichtung enthält: einen programmanalyseabschnitt zum Analysieren eines Bearbeitungsprogramms in Übereinstimmung mit einer Steuerprogrammprozedur und zum Erzeugen und Ausgeben von Bearbeitungsprogrammbefehlen, einen Bearbeitungsbedingungs- Speicherabschnitt zum Speichern von Bearbeitungsbedingungsdaten für den Lochvorgang, das vorläufige Bearbeiten, das Schneiden usw. und das selektive Ausgeben der Bearbeitungsbedingungsdaten in Übereinstimmung mit einer Anforderung gebildet ist, einen Bearbeitungsbefehlsabschnitt zum Abrufen der entsprechenden Bearbeitungsbedingungsdaten aus dem Bearbeitungsbedingungs- Speicherabschnitt bei Empfang des Bearbeitungsprogrammbefehls und zum Erzeugen und Ausgeben von Bearbeitungsbefehlen zum Betreiben des Laseroszillators und der Laserbearbeitungsmaschine, einen Abschnitt für vorläufige Bearbeitungsbefehle zum Erfassen einer Lochanweisung des durch den programmanalyseabschnitt analysierten Bearbeitungsprogramms und zum Erzeugen und Ausgeben eines vorläufigen Bearbeitungsbefehlssignals an den Bearbeitungsbefehlsabschnitt bei Verarbeitung von Bearbeitungsprogrammbefehlen, die auf einen Bearbeitungsprogrammbefehl folgen, der auf der Lochanweisung basiert, zusammen mit dem Bearbeitungsbefehlsabschnitte und zum Erzeugen von Bearbeitungsbefehlen, wobei der Abschnitt für vorläufige Bearbeitungsbefehle zum Erzeugen vorläufiger Bearbeitungsbefehle mit einem Bearbeitungsbefehl dient, der durch Ersetzen spezifizierter Bearbeitungsbedingungsdaten mit vorläufigen Bearbeitungsbedingungsdaten erzeugt wird, und eines Bearbeitungsbefehls zum Rückführen der Bearbeitungsposition an die Lochposition bei einem Laseroszillatorausgang von Null und zum Auslösen der Ausgabe der vorläufigen Bearbeitungsbefehle durch den Bearbeitungsbefehlsabschnitt, einen Kühlbefehlsabschnitt zum Eingeben des Bearbeitungsbefehls bei einem Laseroszillatorausgang von Null, der von dem Bearbeitungsbefehlsabschnitt und dem Abschnitt für vorläufige Bearbeitungsbefehle miteinander und nach Ablaufen einer festgelegten Zeit erzeugt und ausgegeben wird, und zum Ausgeben eines Kühlabschlußsignals an den Bearbeitungsbefehlsabschnitte damit der Bearbeitungsbefehlsabschnitt einen Bearbeitungsbefehl für die Laserstrahl-Bestrahlung erzeugt und ausgibt, und einen strahlstabilisierungs-Befehlsabschnitte der nach Verstreichen einer festgelegten Zeit nach dem Empfang eines vorläufigen Kühlbearbeitungs-Abschlußsignals, das von dem Bearbeitungsbefehlsabschnitt abgegeben wird, das Kühlabschlußsignal empfängt und den Bearbeitungsbefehl für die Laserstrahl-Bestrahlung erzeugt, damit ein Strahl- Stabilisierungssignal an den Bearbeitungsbefehlsabschnitt ausgegeben wird, so daß der Bearbeitungsbefehlsabschnitt zu dem Betrieb in Übereinstimmung mit den Bearbeitungsprogrammbefehlen zurückkehrt, die auf den Bearbeitungsprogrammbefehl folgen, der auf der Lochanweisung basiert.
Der strahlstabilisierungs-Befehlsabschnitt in dem Laserstrahl-Bearbeitungssystem enthält einen Strahl- Bestrahlungszeitgeber, der bei Empfang des von dem Bearbeitungsbefehlsabschnitt ausgegebenen vorläufigen Bearbeitungs-Kühlabschlußsignals zum Messen der verstrichenen Zeit und zum Ausgeben des Meßwerts vorgesehen ist, einen Zeiteinstellabschnitt, in dem die Zeit T2 zum Fortsetzen der Laserausgabe vorab gespeichert ist, und einen Bestrahlungszeit-Vergleichsabschnitt zum Abrufen der Zeit T2 von dem Zeiteinstellabschnitt bei Empfang des Meßwerts von dem Strahl-Bestrahlungszeitgeber und zum Vergleichen des Meßwerts mit der Zeit T2, wobei dann, wenn sie abgeglichen sind, der Bestrahlungszeit-Vergleichsabschnitt ein Strahl- Stabilisierungssignal ausgibt.
Gemäß der Erfindung wird ein Laserstrahl- Bearbeitungsverfahren durch Ausführen einer Relativbewegung in Übereinstimmung mit einem Bearbeitungsprogramm mit einem Laserstrahl zum Schneiden des Werkstücks geschaffen, enthaltend die Schritte: Bilden eines Lochs in dem Werkstück an einer Startstelle zum Schneiden in Übereinstimmung mit den in dem Bearbeitungsprogramm spezifizierten Inhalten, Ausführen einer vorläufigen Bearbeitung an dem Werkstück entlang eines Bearbeitungspfads, der in den Bearbeitungsprogrammschritten nach der Spezifikation des Lochvorgangs spezifiziert ist, oder entlang eines Bearbeitungspfads mit im Vergleich zu dem Bearbeitungspfad umgekehrter Richtung, über eine festgelegte Distanz L1 unter vorläufigen Bearbeitungsbedingungen, die nicht in dem Bearbeitungsprogramm spezifiziert sind, und zwar nach dem Bilden des Lochs, Durchführen eines nicht in dem Bearbeitungsprogramm spezifizierten Betriebs zum Stoppen der Laserstrahl-Bestrahlung und zum Rückführen der Bearbeitungsposition zu der Lochposition, Durchführen eines nicht in dem Bearbeitungsprogramm spezifizierten Betriebs zum Kühlen des Werkstücks während einer festgelegten Zeit T1 nach dem Stoppen der Laserstrahl-Bestrahlung, Durchführen eines nicht in dem Bearbeitungsprogramm spezifizierten Betriebs an der Stelle nach dem Kühlen zum Ausführen einer Laserstrahloszillation während einer festgelegten Zeit T2 zum Stabilisieren des Laserausgangs, und Beginnen des Schneidvorgangs in Übereinstimmung mit dem in den Bearbeitungsprogrammschritten spezifizierten Inhalt nach der Lochspezifikation.
Gemäß der Erfindung wird ein Laserstrahl-Bearbeitungssystem geschaffen, enthaltend eine Regelvorrichtung, einen Laseroszillator zum Erzeugen und Ausgeben eines Laserstrahls bei Empfang eines Bearbeitungsbefehls für die Laseroszillation von der Regelvorrichtung, und eine Laserstrahlmaschine zum Empfangen und Bündeln des Laserstrahls und zum Bestrahlen eine Werkstücks mit dem gebündelten Laserstrahl, wobei die Laserstrahlmaschine der Ausführung einer Relativbewegung des Werkstücks im Hinblick auf einen Aufspannkopf bei Empfang eines Bearbeitungsbefehls für eine Bearbeitungspfadbewegung von der Regelvorrichtung dient,
wobei die Regelvorrichtung enthält: einen Programmanalyseabschnitt zum Analysieren eines Bearbeitungsprogramms in Übereinstimmung mit einer Steuerprogrammprozedur und zum Erzeugen und Ausgeben von Bearbeitungsprogrammbefehlen, einen Bearbeitungsbedingungs- Speicherabschnitt, der zum Speichern von Bearbeitungsbedingungsdaten für den Lochvorgang, das vorläufige Bearbeiten, das Schneiden usw. und das selektive Ausgeben der Bearbeitungsbedingungsdaten in Übereinstimmung mit einer Anforderung, einen Bearbeitungsbefehlsabschnitt zum Abrufen der entsprechenden Bearbeitungsbedingungsdaten aus dem Bearbeitungsbedingungs-Speicherabschnitt bei Empfang des Bearbeitungsprogrammbefehls und zum Erzeugen und Ausgeben von Bearbeitungsbefehlen zum Betreiben des Laseroszillators und der Laserbearbeitungsmaschine, einen Bearbeitungsabschluß- Korrekturbefehlsabschnitt zum Erfassen eines Schneidabschlußbefehls in dem Bearbeitungsprogramm, das an dem Programmanalyseabschnitt analysiert wird, und zum Erzeugen und Ausgeben eines Bearbeitungsabschlußkorrekturbefehlssignals an den Bearbeitungsbefehlsabschnitt zusammen mit dem Bearbeitungsbefehlsabschnitt, wobei der Bearbeitungsabschluß-Korrekturbefehlsabschnitt zum Erzeugen eines Bearbeitungsbefehls für die Bearbeitungsabschlußkorrektur vorgesehen ist, damit der Bearbeitungsbefehlsabschnitt den Bearbeitungsbefehl ausgibt und zu dem Betrieb auf der Grundlage der Bearbeitungsprogrammbefehle für die Schneidabschlußanweisung zurückkehrt, die von dem Programmanalyseabschnitt ausgegeben werden.
Der Bearbeitungsende-Korrekturbefehlsabschnitt des Laserstrahl-Bearbeitungssystems enthält einen Schneidabschluß-Bestimmungsabschnitt zum Erfassen der Schneidabschlußanweisung, der durch die Programmanalysevorrichtung analysiert wird, und zum Erzeugen und Ausgeben eines Bearbeitungsabschluß- Korrekturbefehlssignals an dem Bearbeitungsbefehlsabschnitt, damit der Bearbeitungsbefehlsabschnitt Bearbeitungsabschluß- Bedingungsdaten aus dem Bearbeitungsbedingungs- Speicherabschnitt abruft und festlegt und einen festgelegten Abschnitt des Bearbeitungsabschlußbefehls mit den Bearbeitungsabschluß-Bedingungsdaten korrigiert, einen Restdistanz-Berechnungsabschnitt zum Empfangen des Bearbeitungsabschluß-Korrekturbefehlssignals und eines Bearbeitungsbefehls zum Spezifizieren einer Bearbeitungspfadbewegung, die der Schneidabschlußanweisung vorausgeht und von dem Bearbeitungsbefehlsabschnitt ausgegeben wird, und zum Berechnen und Ausgeben einer Restdistanz bis zum Vollenden des Schneidvorgangs, einen Distanzeinstellabschnitt, in dem eine Bearbeitungsabschluß Korrekturdistanz festgelegt ist, und einen Restdistanz- Vergleichsabschnitt, der bei Empfang der von dem Restdistanz- Berechnungsabschnitt ausgegebenen Restdistanz bis zum Vollenden des Schneidvorgangs zum Abrufen der Distanz von dem Distanzeinstellabschnitt und zum Vergleichen der Restdistanz mit der Distanz L2 vorgesehen ist, wobei dann, wenn sie abgeglichen sind, der Restdistanz-Vergleichsabschnitt zum Erzeugen eines Abschluß-Korrekturstartsignals und zum Ausgeben desselben an den Bearbeitungsbefehlsabschnitt vorgesehen ist, damit der Bearbeitungsbefehlsabschnitt den Bearbeitungsabschlußbefehl korrigiert.
Gemäß der Erfindung wird ein Laserstrahl- Bearbeitungsverfahren geschaffen, zum Bestrahlen eines Werkstückes durch Ausführen einer Relativbewegung in Übereinstimmung mit einem Bearbeitungsprogramm mit einem Laserstrahl zum Schneiden des Werkstückes, das folgende Schritte enthält: Schneiden des Werkstücks entlang der festgelegten Distanz vor einem Abschlußpunkt zum Schneiden in Übereinstimmung des in dem Bearbeitungsprogramm spezifizierten Inhalts, und Schneiden des Werkstücks durch Korrigieren eines in dem Bearbeitungsprogramm unter Bearbeitungsabschlußbedingungen spezifizierten Bearbeitungspfads durch nicht in dem Bearbeitungsprogramm spezifizierte Daten in bezug auf die festgelegte Distanz vor dem Abschlußpunkt bis zu dem Abschlußpunkt.
Bei der Regelvorrichtung (Aspekt 1) erfaßt der Abschnitt für vorbereitende Bearbeitungsbefehle einen Lochbefehl des Bearbeitungsprogramms, der von dem Programmanalyseabschnitt analysiert wird, und zusammen mit dem Bearbeitungsbefehlsabschnitt erzeugt er einen Bearbeitungsbefehl durch Ersetzen eines festgelegten Umfangs der Bearbeitungsprogrammbefehle mit vorbereitenden Bearbeitungsbedingungsdaten und erzeugt anschließend einen Bearbeitungsbefehl für die Rückführung der Bearbeitungsposition zu der Lochposition, während der Laseroszillatorausgang Null ist und bewirkt, daß der Bearbeitungsbefehlsabschnitt den Befehl ausgibt.
Bei dem Abschnitt für vorbereitende Bearbeitungsbefehle in der Regelvorrichtung (Aspekt 2) erfaßt der Bearbeitungsloch- Bestimmungsabschnitt den Lochbefehl des von dem Programmanalyseabschnitt analysierten Bearbeitungsprogramms, erzeugt ein vorläufiges Bearbeitungsbefehlssignal und gibt es an den Bearbeitungsbefehlsabschnitt aus, damit der Bearbeitungsbefehlsabschnitt vorläufige Bearbeitungsbedingungsdaten von dem Bearbeitungsbedingungs- Speicherabschnitt abruft und einen vorläufigen Bearbeitungsbefehl mit den vorläufigen Bearbeitungsbedingungsdaten aus einer Schneidprogramm- Befehlsausgabe des Programmanalyseabschnitts erzeugt und ausgibt, und wenn eine Bearbeitungspfad-Bewegungsdistanz zum Schneiden mit der vorläufigen Bearbeitungsdistanz L1 übereinstimmt, gibt der Bewegungsdistanz-Vergleichsabschnitt ein vorläufiges Bearbeitungsdistanz-Abgleichsignal an den Bearbeitungsbefehlsabschnitt ab, damit der Bearbeitungsbefehlsabschnitt die Erzeugung der vorläufigen Bearbeitungsbefehle beendet und einen Bearbeitungsbefehl für den Laseroszillator erzeugt, damit der Laserausgang Null wird, und einen Bearbeitungsbefehl für die Laserstrahlmaschine erzeugt, damit diese zu der Lochposition zurückkehrt, und damit eine Rückkehr zu der Bewegung gemäß dem Bearbeitungsprogramm Befehlen zum Schneiden erfolgt.
Gemäß dem zweiten bis vierten Schritt des Laserstrahl- Bearbeitungsverfahrens (Aspekt 3) erfolgt eine vorläufige Bearbeitung des Werkstücks über die festgelegte Distanz L1 anhand vorläufiger Bearbeitungsbedingungen, die in dem Bearbeitungsprogramm vor dem Schneiden nach dem Lochen nicht spezifiziert sind, und die Bearbeitungsposition kehrt zu der Lochposition zurück.
In der Regelvorrichtung (Aspekt 4) erfaßt der Abschnitt für vorbereitende Bearbeitungsbefehle den Lochbefehl des Bearbeitungsprogramms, da von dem Bearbeitungsanalyseabschnitt analysiert wird, und erzeugt zusammen mit dem Bearbeitungsbefehlsabschnitt einen Bearbeitungsbefehl zum Ersetzen einer festgelegten Zahl der Bearbeitungsprogrammbefehle mit vorläufigen Bearbeitungsbedingungsdaten, und erzeugt anschließend einen Bearbeitungsbefehl für die Rückkehr zu der Bearbeitungsposition zu der Lochposition mit einem Laseroszillatorausgang von Null und bewirkt die Ausgabe des Befehls durch den Bearbeitungsbefehlsabschnitt, und nach dem Verstreichen einer festgelegten Zeit nach Empfang des Bearbeitungsbefehls mit einem Laseroszillatorausgang von Null gibt der Kühlbefehlsabschnitt ein Kühlendesignal an den Bearbeitungsbefehlsabschnitt aus, damit der Bearbeitungsbefehlsabschnitt zu dem Betrieb in Übereinstimmung mit den Bearbeitungsprogrammbefehlen zurückkehrt, und zwar nach dem Bearbeitungsprogrammbefehl, der auf dem Lochbefehl basiert.
Bei der Regelvorrichtung (Aspekt 5) erfaßt der Abschnitt für vorläufige Bearbeitungsbefehle den Lochbefehl des Bearbeitungsprogramms, das von dem Bearbeitungsanalyseabschnitt analysiert wird, und erzeugt zusammen mit dem Bearbeitungsbefehlsabschnitt einen Bearbeitungsbefehl, indem er eine festgelegte Menge von Bearbeitungsprogrammbefehlen mit vorläufigen Bearbeitungsbedingungsdaten ersetzt, anschließend einen Bearbeitungsbefehl für die Rückkehr zu der Bearbeitungsposition zu der Lochposition mit einem Laseroszillatorausgang von Null erzeugt und die Ausgabe des Befehls durch den Bearbeitungsbefehlsabschnitt bewirkt, und
in dem Kühlbefehlsabschnitt gibt nach einem Verstreichen der festgelegten Zeit seit Empfang des Bearbeitungsbefehls mit einem Laseroszillatorausgang von Null in dem Strahl- Bestrahlungszeitgeber der Bestrahlungszeit- Vergleichsabschnitt ein Kühlabschlußsignal an den Bearbeitungsbefehlsabschnitt ab, damit der Bearbeitungsbefehlsabschnitt zu dem Betrieb in Übereinstimmung mit den Bearbeitungsprogrammbefehlen zurückkehrt, und zwar anschließend auf dem Bearbeitungsprogrammbefehl auf der Grundlage des Lochbefehls.
Zwischen dem zweiten und vierten Schritt des Laserstrahl- Bearbeitungsverfahrens (Aspekt E) erfolgt eine vorläufige Bearbeitung an dem Werkstück über die festgelegte Distanz von L1 unter vorläufigen Bearbeitungsbedingungen, die nicht in dem Bearbeitungsprogramm spezifiziert sind, bis das Lochen beendet ist und das Schneiden beginnt, und die Bearbeigungsposition wird zu der Lochposition zurückgeführt und das Werkstück wird über die festgelegte Zeit T1 hinweg gekühlt.
In der Regelvorrichtung (Aspekt 6) erfaßt der Abschnitt für vorbereitende Bearbeitungsbefehle den Lochbefehl des Bearbeitungsprogramms, das von dem Programmanalyseabschnitt analysiert wird, und erzeugt zusammen mit dem Bearbeitungsbefehlsabschnitt einen Bearbeitungsbefehl zum Ersetzen einer festgelegten Zahl von Bearbeitungsprogrammbefehlen mit vorläufigen Bearbeitungsbedingungsdaten, erzeugt anschließend einen Bearbeitungsbefehl für die Rückkehr der Bearbeitungsposition zu der Lochposition mit einem Laseroszillatorausgang von Null und bewirkt, daß der Bearbeitungsbefehlsabschnitt das Programm ausgibt, und nach dem Verstreichen einer festgelegten Zeit nach dem Empfang des Bearbeitungsbefehls mit einem Laseroszillatorausgang von Null gibt der Kühlbefehlsabschnitt ein Kühlabschlußsignal an den Bearbeitungsbefehlsabschnitt aus, damit der Bearbeitungsbefehlsabschnitt das Kühlen beendet und einen Bearbeitungsbefehl für die Laserstrahl-Bestrahlung erzeugt und ausgibt. Nach einem Verstreichen der festgelegten Zeit nach Empfang eines vorläufigen Kühlbearbeitungs- Abschlußsignals gibt der Strahlstabilisierungs- Befehlsabschnitt ein Strahlstabilisierungssignal an den Bearbeitungsbefehlsabschnitt ab, damit der Bearbeitungsbefehlsabschnitt zum Betrieb in Übereinstimmung mit den Bearbeitungsprogrammbefehlen zurückkehrt, und zwar anschließend an den Bearbeitungsprogrammbefehl auf der Grundlage des Lochbefehls.
In der Regelvorrichtung (Aspekt 8) mißt der Abschnitt für vorbereitende Bearbeitungsbefehle die Laserstrahl- Bestrahlungszeit nach dem Abschluß des Kühlvorgangs mit dem Strahl-Bestrahlungszeitgeber, und der Bestrahlungszeit- Vergleichsabschnitt vergleicht die gemessene Bestrahlungszeit mit der festgelegten Zeit T2. Sind beide abgeglichen, so gibt der Bestrahlungszeit-Vergleichsabschnitt ein Strahlstabilisierungssignal an den Bearbeitungsbefehlsabschnitt aus, damit der Bearbeitungsbefehlsabschnitt zu dem Betrieb in Übereinstimmung mit den Bearbeitungsprogrammbefehlen zurückkehrt, und zwar anschließend an den Bearbeitungsprogrammbefehl auf der Grundlage des Lochbefehls.
Zwischen dem zweiten und dem fünften Schritt des Laserstrahl- Bearbeitungsverfahrens (Aspekt 9) erfolgt eine vorläufige Bearbeitung bei dem Werkstück über eine festgelegte Distanz L1 und der vorläufigen Bearbeitungsbedingungen, die nicht in dem Bearbeitungsprogramm spezifiziert sind, bevor das Lochen beendet ist und das Schneiden beginnt, und die Bearbeitungsposition wird zu der Lochposition zurückgeführt, und das Werkstück wird während der festgelegten Zeit T1 gekühlt sowie anschließend mit einem Laserstrahl über die festgelegte Zeit T2 bestrahlt, um den Laseroszillatorausgang zu stabilisieren.
Bei der Regelvorrichtung (Aspekt 10) erfaßt der Bearbeitungsende-Korrekturbefehlsabschnitt einen Schneidabschlußbefehl des Bearbeitungsprogramms, das von dem Programmanalyseabschnitt analysiert wird, und ersetzt zusammen mit dem Bearbeitungsbefehlsabschnitt eine festgelegte Zahl der Bearbeitungsbefehle, die dem Schneidabschluß-Bearbeitungsbefehl vorangehen mit Bearbeitungsende-Bedingungsdaten für die Korrektur.
In dem Bearbeitungsende-Korrekturbefehlsabschnitt der Regelvorrichtung (Aspekt 11) erfaßt der Schneidabschluß- Bestimmungsabschnitt den Schneidabschlußbefehl des Bearbeitungsprogramms, das von dem Programmanalyseabschnitt analysiert wird, erzeugt das Bearbeitungsende- Korrekturbefehlssignal und gibt es an den Bearbeitungsbefehlsabschnitt aus, damit der Bearbeitungsbefehlsabschnitt Bearbeitungsende-Bedingungsdaten an dem Bearbeitungsbedingungs-Speicherabschnitt abruft und eine festgelegte Zahl von Bearbeitungsbefehlen korrigiert, die dem Bearbeitungsabschluß-Bearbeitungsbefehl vorangehen. Die festgelegte Zahl der zu korrigierenden Bearbeitungsbefehle wird mit dem Endkorrekturabschlußsignal bestimmt, das von dem Restdistanz-Vergleichsabschnitt abgegeben wird.
Im zweiten Schritt des Laserstrahl-Bearbeitungsverfahrens (Aspekt 12) erfolgt eine Bearbeitung des Werkstücks bei der festgelegten Distanz vor dem Abschließen des Schneidvorgangs unter Bearbeitungsende-Bedingungen, die nicht in dem Bearbeitungsprogramm spezifiziert sind.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezug auf die beiliegende Zeichnung; es zeigen:
Fig. 1 ein Funktionsblockschaltbild zum Darstellen einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 ein Bearbeitungsablauf-Flußdiagramm gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 eine Zeichnung zum Darstellen, wie ein Werkstück gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung bearbeitet wird;
Fig. 4 ein Ablaufflußdiagramm gemäß einer anderen Form der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 5 eine Zeichnung zum Darstellen, wie ein Werkstück gemäß dieser in Fig. 4 gezeigten Form der ersten Ausführungsform der Erfindung bearbeitet wird;
Fig. 6 ein Funktionsblockschaltbild zum Darstellen einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 7 ein Bearbeitungsablauf-Flußdiagramm gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 8 eine Zeichnung zum Darstellen, wie ein Werkstück gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung bearbeitet wird;
Fig. 9 ein Funktionsblockschaltbild zum Darstellen einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 10 ein Bearbeitungsablauf-Flußdiagramm gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 11 eine Zeichnung zum Darstellen, wie ein Werkstück gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung bearbeitet wird;
Fig. 12 ein Beispiel gespeicherter Bearbeitungsbedingungsdaten zum Darstellen einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 13 ein Funktionsblockschaltbild zum Darstellen einer fünften Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 14 ein Bearbeitungsablauf-Flußdiagramm gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 15 eine Zeichnung zum Darstellen, wie ein Werkstück gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung bearbeitet wird;
Fig. 16 ein Bearbeitungsablauf-Flußdiagramm gemäß einer anderen Form der fünften Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 17 eine Zeichnung zum Darstellen, wie ein Werkstück gemäß der in Fig. 16 gezeigten Form der fünften Ausführungsform der Erfindung bearbeitet wird;
Fig. 18 ein Beispiel für gespeicherte Bearbeitungsbedingungsdaten zum Darstellen einer sechsten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 19 ein Blockschaltbild eines Laserstrahl- Bearbeitungssystems;
Fig. 20 ein Funktionsblockschaltbild des bekannten Laserstrahl-Bearbeitungssystems;
Fig. 21A und 21B Bearbeitungsprogrammbeispiele für das Laserstrahl-Bearbeitungssystem und ein Bearbeitungsflußdiagramm, das diesem entspricht;
Fig. 22 eine Zeichnung zum Darstellen, wie die Laserstrahlbearbeitung erfolgt; und
Fig. 23 einen Graphen zum Darstellen der Veränderung eines Verzögerungsbetrags an der Stirnfläche in Abhängigkeit von der Plattendicke und der Schnittgeschwindigkeit.
Unter Bezug auf die beiliegende Zeichnung werden nun bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung erläutert.
Ausführungsform 1
Die Fig. 1 zeigt ein Funktionsblockschaltbild eines Laserstrahl-Bearbeitungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Die Anordnung der Ausführungsform wird unter Bezug auf die Fig. 1 und 19 beschrieben.
Das Laserstrahl-Bearbeitungssystem besteht aus einer Regelvorrichtung 1, einem Laseroszillator 6 und einer Laserstrahlmaschine 9. Der Laseroszillator 6 und die Laserstrahlmaschine 9 werden auf der Grundlage der Befehle der Regelvorrichtung 1 betrieben und führen ihren Betriebszustand an die Regelvorrichtung 1 zurück.
Die Regelvorrichtung 1 besteht aus einem Bearbeitungsbefehlsabschnitt 100 mit einem Programmanalyseabschnitt 18, einem Bearbeitungsbedingungs- Speicherabschnitt 21, einem Bewegungsbefehlsabschnitt 19 und einem Bearbeitungsbedingungs-Befehlsabschnitt 20 sowie einem Abschnitt für vorläufige Bearbeitungsbefehle 200 mit einem Lochbearbeitungs-Bestimmungsabschnitt 22, einem Bewegungsdistanz-Berechnungsabschnitt 23, einem Bewegungsdistanz-Vergleichsabschnitt 24 und einem Distanzeinstellabschnitt 25.
Der Programmanalyseabschnitt 18, der aus einer CPU-Einheit 2, einem ROM-Speicher 3 zum Speichern eines Steuerprogramms, einem RAM-Speicher 4 zum Speichern von Bearbeitungsprogrammen usw. besteht, analysiert den Inhalt eines Bearbeitungsprogramms gemäß der Steuerprogrammprozedur und gibt die Analyseergebnisse als Bearbeitungsprogrammbefehle mit Bewegungspfadbefehlen, Bearbeitungsbedingungsbefehlen usw. aus.
Der Bearbeitungsbefehlsabschnitt 100 enthält den Bewegungsbefehlsabschnitt 19 und den Bearbeitungsbedingungs- Befehlsabschnitt 20 und ist aus der CPU-Einheit 2, einer I/O- Einheit 5, Regelverstärkern 15 und 16 usw. aufgebaut. Bei Empfang eines Bearbeitungsprogrammbefehls, beispielsweise eines Bewegungspfadbefehls oder eines Bearbeitungsbedingungsbefehls, der von dem Programmanalyseabschnitt 18 ausgegeben wird, ruft der Bearbeitungsbefehlsabschnitt 100 die Bearbeitungsbedingungsdaten entsprechend dem Befehl aus dem Bearbeitungsbedingungs-Speicherabschnitt 21 ab. Der Bearbeitungsbedingungs-Befehlsabschnitt 20 erzeugt Bearbeitungsbefehle (Laseroszillationsbefehle) und gibt diese aus, wobei diese den Laserausgang, das Tastverhältnis, die Frequenz usw. enthalten, damit der Laseroszillator 6 betrieben werden kann. Der Bewegungsbefehlsabschnitt 19 erzeugt Bearbeitungsbefehle (Laserstrahl-Bearbeitungsbefehle) und gibt diese aus, wobei diese den Umfang, die Geschwindigkeit usw. angeben, damit die Regelmotoren 13 und 14 der Laserstrahlmaschine 9 betrieben werden.
Werden Bearbeitungsbedingungswerte direkt in einem Bearbeitungsprogramm spezifiziert, so werden sie als Bearbeitungsbedingungsdaten gehandhabt.
Bis zum Abschluß einer vorläufigen Bearbeitung nach dem Empfang eines vorläufigen Bearbeitungsbefehlssignals (unten beschrieben), das von dem Abschnitt für vorläufige Bearbeitungsbefehle 200 ausgegeben wird, erzeugt der Bearbeitungsbefehlsabschnitt 100 zusammen mit dem Abschnitt für vorläufige Bearbeitungsbefehle 200 Bearbeitungsbefehle und gibt diese aus, und diese enthalten einen Laseroszillatorbefehl, einen Laserstrahl-Bearbeitungsbefehl, usw., damit eine vorläufige Bearbeitung erfolgen kann, wie unten detailliert beschrieben wird.
Der Bearbeitungsbedingungs-Speicherabschnitt 21 besteht aus Komponenten wie dem RAM-Speicher 4 zum Speichern von Bearbeitungsbedingungsdaten und einer CRT MDI-Einheit 17, die als ein Eingabeabschnitt dient und einen Anzeigeabschnitt für Bedingungen aufweist, beispielsweise für Bearbeitungsbedingungsdaten und selektiv Bearbeitungsbedingungsdaten auf der Grundlage einer Anforderung des Bearbeitungsbefehlsabschnitts 100 ausgibt. Die Bearbeitungsbedingungsdaten enthalten erste bis vierte Bedingungsgruppen, usw., die in den Fig. 12 und 18 gezeigt sind; optimale Daten werden in Abhängigkeit von dem Material und der Plattendicke des Werkstücks 10 eingegeben.
Der Abschnitt für vorläufige Bearbeitungsbefehle 200, der den Lochbearbeitungs-Bestimmungsabschnitt 22, den Bewegungsdistanz-Berechnungsabschnitt 23, den Bewegungsdistanz-Vergleichsabschnitt 24 und den Distanzeinstellabschnitt 25 enthält, besteht aus der CPU- Einheit 2, dem ROM-Speicher 3, dem RAM-Speicher 4 usw. Bei Erfassung eines Ausführbefehls eines Lochbefehlsschritts eines Bearbeitungsprogramms, das von dem programmanalyseabschnitt 18 analysiert wird (Lochausführbefehl-M120-Code in der Zeile N02 des Bearbeitungsprogrammbeispiels der Fig. 21A), gibt der Lochbearbeitungs-Bestimmungsabschnitt 22 ein vorläufiges Bearbeitungsbefehlssignal aus. Bei Empfang des vorläufigen Bearbeitungsbefehlssignals ergänzt der Bewegungsdistanz- Berechnungsabschnitt 23 den dann von dem Bewegungsbefehlsabschnitt 19 ausgegebenen Laserstrahl- Bearbeitungsbefehl in dem Bearbeitungsbefehlsabschnitt 100 und gibt den Ergebniswert als Bewegungsdistanz aus. Der Bewegungsdistanz-Vergleichsabschnitt 24 vergleicht die von dem Bewegungsdistanz-Berechnungsabschnitt 23 berechnete Bewegungsdistanz mit der Distanz (L1), die von dem Distanzeinstellabschnitt 25 festgelegt wird, und sind diese abgeglichen, so sendet er ein Bewegungsdistanz- Abgleichsignal. Der Bewegungseinstellabschnitt 25 ist vorgesehen, damit eine vorläufige Bearbeitungsdistanz für die vorläufige Bearbeitung festgelegt wird, und er speichert den zuvor gespeicherten Wert L1.
Andererseits ruft der Bearbeitungsbefehlsabschnitt 100 dann, wenn er das vorläufige Bearbeitungsbefehlssignal empfängt, das von dem Lochbearbeitungs-Bestimmungsabschnitt 22 ausgegeben wird, Bearbeitungsbedingungsdaten für die vorläufige Bearbeitung aus dem Bearbeitungsbedingungs- Speicherabschnitt 21 ab, ersetzt die in dem Bearbeitungsbedingungsbefehl spezifizierten Bearbeitungsbedingungsdaten nach dem Lochanweisungs- Ausführbefehl mit den Bearbeitungsbedingungsdaten für die vorläufige Bearbeitung und fährt mit der Erzeugung und Ausgabe von Bearbeitungsbefehlen fort, einschließlich eines Laseroszillatorbefehls, eines Laserstrahl-Bearbeitungsbefehls usw., bis zu dem Empfang des von dem Bewegungsdistanz- Vergleichsabschnitts 24 ausgegebenen Bewegungsdistanz- Abgleichsignals. Bei Empfang des Bewegungsdistanz- Abgleichsignals erzeugt der Bearbeitungsbefehlsabschnitt 100 Bearbeitungsbefehle und gibt diese aus, einschließlich eines Laseroszillatorbefehls, eines Laserstrahl- Bearbeitungsbefehls, usw., damit der Laserausgang zu Null gesetzt wird und eine Rückkehr zu der vorhergehenden Lochposition erfolgt, und ergänzt den vorläufigen Bearbeitungsbefehl, und kehrt anschließend zu dem Betrieb in Übereinstimmung mit dem Bearbeitungsprogrammbefehl zurück (das bis zu dem Abschluß des vorläufigen Bearbeitungsbefehls gespeichert ist), das von dem Programmanalyseabschnitt nach dem Lochanweisungs-Ausführbefehl ausgegeben wird.
Das Bearbeitungsprogramm, die Lochbedingungen, die Bedingungen für die vorläufige Bearbeitung, die vorläufige Bearbeitungsdistanz L1 und die Schnittbedingungen werden in den RAM-Speicher 4 über die CRT/MDI-Einheit 17 eingegeben.
Der Betrieb wird nun auf der Grundlage eines in Fig. 2 gezeigten Flußdiagramms gezeigt, indem das in Fig. 21A gezeigte Bearbeitungsprogramm als Beispiel herangezogen wird.
Die Fig. 21A zeigt das Bearbeitungsprogramm zwischen der Auswahl der Lochbedingung bis zu dem Ende des Schneidvorgangs gemäß einer festgelegten Form, wobei der Befehl in der Zeile N01 ein Lochbedingungs-Auswahlbefehl ist, der Befehl in der Zeile N02 ein Lochausführbefehl ist, der Befehl in der Zeile N03 ein Schneidbedingungs-Auswahlbefehl ist, und die Befehle in den Zeilen N04-N98 Bewegungspfadbefehle in Übereinstimmung mit der Schneidform darstellen, und der Befehl in der Zeile N99 ist ein Schneidendbefehl.
Die Fig. 2 zeigt ein Bearbeitungsablauf-Flußdiagramm, das angewendet wird, wenn das in Fig. 21A gezeigte Bearbeitungsprogramm ausgeführt wird.
Im Schritt S100 analysiert der Programmanalyseabschnitt 18 den Befehl der Bearbeitungsprogrammzeile N01 und gibt einen Bearbeitungsbedingungsbefehl für die Auswahl der Lochbedingungen an den Bearbeitungsbefehlsabschnitt 100 aus, der dann die Bearbeitungsbedingungsdaten aus dem Bearbeitungsbedingungs-Speicherabschnitt 21 abruft und einen Laseroszillatorbefehl und einen Laserstrahl- Bearbeitungsbefehl erzeugt und festlegt.
Im Schritt S101 analysiert der Programmanalyseabschnitt 18 den Befehl in der Bearbeitungsprogrammzeile N02 und gibt einen Lochausführbefehl an den Bearbeitungsbefehlsabschnitt 100 ab, der dann den im Schritt S100 erzeugten und festgelegten Befehl an den Laseroszillator 6 und die Laserstrahlmaschine 9 abgibt, die dann den Lochvorgang ausführt und nach Abschluß zugeordnete Abschlußinformation an den Bearbeitungsbefehlsabschnitt 100 zurückführt. Bei Empfang der Abschlußinformation führt der Bearbeitungsbefehlsabschnitt 100 eine Loch- Abschlußbearbeitung durch. Andererseits erfaßt in dem Abschnitt für die vorläufigen Bearbeitungsbefehle 200 der Lochbearbeitungs-Bestimmungsabschnitt 22 einen Lochausführbefehl, der von dem Programmanalyseabschnitt 18 analysiert wird, und gibt ein vorläufiges Bearbeitungsbefehlssignal an den Bewegungsdistanz- Berechnungsabschnitt 23 und an den Bearbeitungsbefehlsabschnitt 100 ab.
In den Schritten S200-S203 werden Bewegungspfad- und Bearbeitungsbedingungsbefehle, die von dem Programmanalyseabschnitt 18 ausgegeben werden, der die Befehle der Bearbeitungsprogrammzeilen N03 und nachfolgend analysiert, auf der Grundlage vorläufiger Bearbeitungsbedingungsdaten erneut editiert und ausgegeben; die Schritte werden durchgeführt, bevor das Schneiden auf der Grundlage einer regulären Bearbeitungsprogrammverarbeitung ausgeführt werden.
Im Schritt S200 analysiert der Programmanalyseabschnitt 18 den Befehl in der Bearbeitungsprogrammzeile N03 und gibt einen Bearbeitungsbedingungsbefehl für die Auswahl von Schneidbedingungen an den Bearbeitungsbefehlsabschnitt 100 ab, der dann Schneidbedingungsdaten aus dem Bearbeitungsbedingungs-Speicherabschnitt 21 abruft, und er ruft bei Empfang eines vorläufigen Bearbeitungsbefehlssignals, das von dem Lochbearbeitungs- Bestimmungsabschnitt 22 in dem Abschnitt für vorläufige Bearbeitungsbefehle 22 ausgegeben wird, vorläufige Bearbeitungsbedingungsdaten aus dem Bearbeitungsbedingungs- Speicherabschnitt 21 ab und ersetzt die Schneidbedingungsdaten mit den vorläufigen Bearbeitungsbedingungsdaten für die Einstellung.
Im Schritt S201 analysiert der Programmanalyseabschnitt 18 die Befehlsschritte der Bearbeitungsprogrammzeile N01 und der hierauf folgenden Zeilen in Folge und gibt einen Bewegungspfadbefehl an den Bearbeitungsbefehlsabschnitt 100 ab, der dann die vorläufigen Bearbeitungsbedingungsdaten benützt, um die Erzeugung und Ausgabe eines Laseroszillatorbefehls und eines Laserstrahl- Bearbeitungsbefehls solange fortzusetzen, bis ein Bewegungsdistanz-Abgleichsignal von dem Bewegungsdistanz- Vergleichsabschnitt 24 ausgegeben wird. Andererseits beginnt bei Empfang des vorläufigen Bearbeitungsbefehlssignals der Bewegungsdistanz-Berechnungsabschnitt mit der Ergänzung des Laserstrahl-Bearbeitungsbefehls und gibt den Ergebniswert als Bewegungsdistanz an den Bewegungsdistanz-Vergleichsabschnitt 24 ab. Der Bewegungsdistanz-Vergleichsabschnitt 24 vergleicht die Bewegungsdistanz mit der vorläufigen Bearbeitungsbewegungsdistanz L1, die von dem Distanzeinstellabschnitt 25 festgelegt wird, und sind diese abgeglichen, so gibt er ein Bewegungsdistanz-Abgleichsignal an den Bearbeitungsbefehlsabschnitt 100 ab.
Im Schritt S202 erzeugt bei Empfang des Bewegungsdistanz- Abgleichsignals der Bearbeitungsbefehlsabschnitt 100 einen Laseroszillatorbefehl zum Stoppen der Laserstrahl-Bestrahlung und gibt diesen an den Laseroszillator 6 aus, der dann einmal die Laserstrahl-Bestrahlung unterbricht (ein Laserstrahl- Bestrahlungs-Stopsignal kann an den Laseroszillator 6 ausgegeben werden, oder der Ausgabebefehl für den Laseroszillator 6 kann zu Null gesetzt werden).
Im Schritt S203 erzeugt bei Empfang des Bewegungsdistanz- Abgleichsignals der Bearbeitungsbefehlsabschnitt 100 einen Laserstrahl-Bearbeitungsbefehl für die Bewegung des Tischs und für die Rückführung der Arbeitsposition an die Lochposition und gibt diesen an die Laserstrahlmaschine 9 aus, die dann den Tisch bewegt und die Bearbeitungsposition zu der Lochposition zurückführt. Bei Erkennen der Tatsache, daß die Bearbeitungsposition zu der Lochposition zurückgeführt wurde, führt das System die Bearbeitungsschritte zum Abschließen der vorläufigen Verarbeitung durch.
Der Bearbeitungsbefehlsabschnitt ruft im Schritt S102 synchron zu den Bearbeitungsschritten zum Abschließen der vorläufigen Bearbeitung die Schneidbedingungsdaten von dem Bearbeitungsbedingungs-Speicherabschnitt 21 ab und legt diese fest, auf Grundlage des Schneidbedingungsbefehls, der von dem Programmanalyseabschnitt 18 ausgegeben wird, der den Befehl in der Bearbeitungsprogrammzeile N03 analysiert.
Im Schritt S204 erzeugt der Bearbeitungsbefehlsabschnitt 100 einen Laseroszillatorbefehl auf der Grundlage der Schneidbedingungsdaten und gibt diesen aus. Bei Empfang des Befehls beginnt der Laseroszillator 6 erneut mit der Laserstrahl-Bestrahlung.
Im Schritt S103 analysiert der Programmanalyseabschnitt 18 die Befehle in den Bearbeitungsprogrammzeilen N04 bis N98 und gibt einen Bewegungspfadbefehl an den Bearbeitungsbefehlsabschnitt 100 ab, der anschließend die Schneidbedingungsdaten, die im Schritt S104 festgelegt wurden, benützt, um einen Laseroszillatorbefehl mit der Bearbeitungspfad-Bewegungsgeschwindigkeit zu erzeugen und an die Laserstrahlmaschine 9 aus zugeben, um dann die Regelmotoren 13 und 14 zum Steuern des Tischs mit einer festgelegten Schneidgeschwindigkelt zu steuern. Im Ergebnis wird das Werkstück 10 in die gewünschte Form geschnitten.
Im Schritt S104 analysiert der Programmanalyseabschnitt 18 den Befehl in der Bearbeitungsprogrammzeile N99 und gibt einen Schneidabschlußbefehl an den Bearbeitungsbefehlsabschnitt 100 ab, der dann einen Bearbeitungsbedingungsbefehl zum Abschalten des Laserstrahls und des Bearbeitungsgases an den Laseroszillator 6 abgibt, der anschließend den Befehl ausführt. Die Bearbeitung eines Werkstücks ist nun abgeschlossen.
Die Fig. 3 zeigt den Bearbeitungspfad der Ausführungsform.
  • (1) Zunächst erfolgt das Bilden eines Lochs an der Stelle A des Werkstücks 10;
  • (2) dann folgt ein Schneiden des Werkstücks 10 über eine Distanz L1 entlang des programmierten Pfads unter vorläufigen Bearbeitungsbedingungen;
  • (3) es folgt ein Unterbrechen der Laserstrahl-Bestrahlung und eine Rückführung zu der Lochposition A; und
  • (4) es folgt eine Bestrahlung des Werkstücks 10 mit einem Laserstrahl zum Schneiden unter den ursprünglichen Schneidbedingungen.
Die Fig. 4 zeigt ein Ablauf-Flußdiagramm einer anderen Form der Ausführungsform, das zur Anwendung kommt, wenn das in Fig. 21A gezeigte Bearbeitungsprogramm ausgeführt wird. Bei dieser Form erfolgt die vorläufige Bearbeitung in umgekehrter Richtung, um 180° bezogen auf den Bearbeitungspfad des bei der ersten Ausführungsform gezeigten Bearbeitungsprogramms gedreht, und es erfolgt eine Rückführung zu der Lochposition. Die Schritte S100 bis S104 und S200 bis S204 stimmen in der Fig. 4 mit denjenigen überein, die in Fig. 2 gezeigt sind.
Der Schritt S205 in Fig. 4 unterscheidet sich vom Schritt S201 in Fig. 2 lediglich darin, daß die vorläufige Bearbeitungsfortgangsrichtung um 180° gedreht ist, und wird demnach hier nicht noch einmal erörtert.
Die Fig. 5 zeigt das Bearbeitungsverfahren der modifizierten Form der Ausführungsform.
  • (1) Zunächst erfolgt die Bildung eines Lochs an der Stelle A des Werkstücks 10;
  • (2) es folgt ein Schneiden des Werkstücks 10 über die Distanz L1 in im Vergleich zu der programmierten Richtung umgekehrter Richtung unter vorläufigen Bearbeitungsbedingungen;
  • (3) die Laserstrahl-Bestrahlung wird gestoppt und es folgt eine Rückführung zu der Lochposition A; und
  • (4) es folgt die Bestrahlung des Werkstücks C mit einem Laserstrahl zum Schneiden entlang der programmierten Richtung unter den ursprünglichen Schneidbedingungen.
Gemäß der Ausführungsform kann eine Nut, in der geschmolzenes Metall fließt, durch die vorläufige Bearbeitung zum Glätten des Flusses des geschmolzenen Metalls gebildet werden, so daß das Auftreten eines Bearbeitungsfehlers während des Übergangs von dem Lochprogramm zu dem Schneidprogramm vermieden werden. Die vorläufige Bearbeitung muß nicht in jedem Bearbeitungsprogramm beschrieben werden, und sind das Material und die Plattendicke spezifiziert, können die optimalen vorläufigen Bearbeitungsbedingungen ausgewählt werden, wodurch sich die Präzision und der Wirkungsgrad bei der Vorbereitung des Bearbeitungsprogramms verbessert.
Ausführungsform 2
Die Fig. 6 zeigt ein Funktionsblockschaltbild eines Laserstrahl-Bearbeitungssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Die Anordnung der Ausführungsform wird unter Bezug auf die Fig. 6 erörtert.
Funktionsblöcke, die zu dem zuvor unter Bezug auf die Fig. 1 identisch oder ähnlich sind, werden in Fig. 6 durch dieselben Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht noch einmal erörtert.
Bei Empfang eines vorläufigen Bearbeitungsbefehls- Ausgangssignals eines Abschnitts für vorläufige Bearbeitungsbefehle 200 führt ein Bearbeitungsbefehlsabschnitt 100 eine vorläufige Bearbeitung durch. Erfolgt eine Rückkehr zu der Lochposition A, so gibt der Bearbeitungsbefehlsabschnitt 100 einen Laseroszillatorbefehl zum Stoppen der Laserstrahl-Bestrahlung an einen Kühlbefehlsabschnitt 201 ab, der dann einen Strahl- Bestrahlungsstoppzeitgeber 26 zum Messen der Stoppzeit betätigt und die erfaßte Zeit an einen Strahl- Bestrahlungsstoppzeit-Vergleichsabschnitt 27 als Stoppzeit ausgibt. Der Strahl-Bestrahlungsstoppzeit-Vergleichsabschnitt 24 vergleicht die Stoppzeit mit der Zeit T1, die in einem Strahl-Bestrahlungsstoppzeit-Einstellabschnitt 28 eingestellt ist, und sind diese abgeglichen, so sendet er ein Stoppzeit- Abgleichsignal an den Bearbeitungsbefehlsabschnitt 100 mit einem Bewegungsbefehlsabschnitt 19 und einem Bearbeitungsbedingungs-Befehlsabschnitt 20. Bei Empfang des Stoppzeit-Abgleichsignals vervollständigt der Bearbeitungsbefehlsabschnitt 100 den Betrieb, der durch die Befehle des Abschnitts für die vorläufigen Bearbeitungsbefehle ausgelöst wird, und kehrt zu der Bearbeitung von Schneidbedingungsbefehlen zurück, die von einem Programmanalyseabschnitt vorgegeben werden.
Die Fig. 7 zeigt ein Bearbeitungsflußdiagramm der zweiten Ausführungsform. Die Schritte S100 bis S104 und S200 bis S204 der Fig. 7 stimmen mit denjenigen der Fig. 2 überein, und werden hier nicht erneut erörtert.
Im Schritt S206 wird ein Werkstück gekühlt, bis festgelegt wird, daß eine Zeit T1 verstrichen ist, die von dem Strahl- Bestrahlungsstoppzeit-Einstellabschnitt 28 festgelegt wird, und ein Stoppzeit-Abgleichsignal wird ausgegeben. Hierfür kann ein Kühlmaterial-Sprühstrahl, der zum Kühlen vorgesehen ist, angewendet werden, oder es kann einfach ein Bearbeitungsgrad besprüht werden (dieses hat einen Kühleffekt, da die Bestrahlung mit einem Laserstrahl unterbrochen wird). Die Kühlung im Schritt S206 kann ausgeführt werden, bevor eine Rückführung zu der Lochposition im Schritt S203 erfolgt, wenn die Laserstrahl-Bestrahlung gestoppt wird. Das Hinzufügen einer entsprechenden Funktion zu dem in Fig. 4 gezeigten Vorgang würde ebenso zu einer Erzeugung eines äquivalenten Kühleffekts führen.
Die Fig. 8 zeigt das Bearbeitungsverfahren dieser Ausführungsform:
  • (1) Zunächst erfolgt die Bildung eines Lochs an der Stelle A des Werkstücks 10;
  • (2) es folgt das Schneiden des Werkstücks 10 über die Distanz L1 entlang des programmierten Pfads unter Anlaufabschnittsbedingungen;
  • (3) es folgt das Stoppen der Laserstrahl-Bestrahlung und das Rückführen zu der Lochposition A;
  • (4) das Werkstück 10 wird während der Zeitdauer T1 gekühlt; und
  • (5) es folgt die Bestrahlung des Werkstücks 10 mit einem Laserstrahl zum Schneiden unter den ursprünglichen Schneidbedingungen.
Gemäß der Ausführungsform kann eine Nut, in der geschmolzenes Metall fließt, gebildet werden, indem eine vorläufige Bearbeitung zum Ausgleichen des Fließens des geschmolzenen Metalls erfolgt, und der Übergang von dem Lochvorgang zu dem Schneidvorgang kann in einem Zustand erfolgen, in dem keine übermäßig aufgestaute Hitze vorliegt. Demnach wird ein Bearbeitungsfehler während der Übergangszeit vermieden. Die vorläufige Bearb 19578 00070 552 001000280000000200012000285911946700040 0002019603271 00004 19459eitung und die Kühlzeit müssen nicht in jedem Bearbeitungsprogramm beschrieben werden, und sind das Material, die Plattendicke und das Prüfverfahren spezifiziert, so können die optimalen Bedingungen für die vorläufige Bearbeitung und Kühlzeit auch ausgewählt werden, was die Präzision und den Wirkungsgrad bei der Vorbereitung des Bearbeitungsprogramms verbessert.
Ausführungsform 3
Die Fig. 9 zeigt ein Funktionsblockschaltbild eines Laserstrahl-Bearbeitungssystems gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Die Anordnung der Ausführungsform wird unter Bezug auf die Fig. 9 erörtert. Funktionsblöcke, die zu den zuvor unter Bezug auf die Fig. 6 erläuterten identisch oder ähnlich sind, sind in der Fig. 9 durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet und werden nicht erneut erörtert.
Ein Strahlstabilisierungs-Zeitbefehlsabschnitt 202 benützt einen Strahl-Bestrahlungszeitgeber 29 zum Empfangen eines Befehls für die erneute Bestrahlung mit einem Laserstrahl, der von einem Bearbeitungsbefehlsabschnitt 100 an einen Laseroszillator 6 abgegeben wird, und zum Erfassen der Zeit der erneuten Bestrahlung mit einem Laserstrahl, und gibt den erfaßten Wert als Bestrahlungszeit an einen Strahl- Bestrahlungszeit-Vergleichsabschnitt 30 ab, der dann die Bestrahlungszeit mit der Zeit T2 vergleicht, die in einem strahl-Bestrahlungszeit-Einstellabschnitt 31 eingestellt wird. Sind sie abgeglichen, so gibt der Strahl- Bestrahlungszeit-Vergleichsabschnitt 30 ein Strahl- Stabilisierungszeit-Abgleichsignal an den Bearbeitungsbefehlsabschnitt 100 ab. In der Zwischenzeit unterbricht der Bearbeitungsbefehlsabschnitt zeitweise die Abgabe eines Laserstrahl-Bearbeitungsbefehls zum Betreiben einer Laserstrahlmaschine 9, bis er ein Strahl- Stabilisierungszeit-Abgleichsignal empfängt, nach dem Empfang eines Stoppzeit-Abgleichsignals von einem Stoppbefehlsabschnitt 201 und der Ausgabe eines Laseroszillatorbefehls als Befehl zum erneuten Bestrahlen mit einem Laserausgang an den Laseroszillator 6. Nach Empfang des Strahl-Stabilisierungszeit-Abgleichsignals gibt der Bearbeitungsbefehlsabschnitt 100 die zeitweise Unterbrechung frei.
Die Fig. 10 zeigt ein Ablauf-Flußdiagramm der dritten Ausführungsform. Die Schritte S100 bis S104 und S200 bis S20E der Fig. 10 stimmen mit denjenigen der Fig. 7 überein und werden nicht erneut erörtert.
Im Schritt S207 stoppt der Bearbeitungsbefehlsabschnitt 100 die Ausgabe des Laserstrahl-Bearbeitungsbefehls zum Schneiden im Schritt S103 und wartet solange, bis eine Eingabe des Strahl-Stabilisierungszeit-Abgleichsignals von dem Strahl- Bestrahlungszeit-Vergleichsabschnitt 30 erfolgt. In der Zwischenzeit stabilisiert sich die Ausgangsgröße des Laseroszillators 6 und der Zustand der erwärmten Linse. Das Hinzufügen einer ähnlichen Funktion zu der in Fig. 4 gezeigten Vorgehensweise wäre auch möglich, um einen äquivalenten Effekt zu erzielen.
Die Fig. 11 zeigt das Bearbeitungsverfahren der Ausführungsform:
  • (1) Zunächst erfolgt die Bildung eines Lochs an der Stelle A des Werkstücks 10;
  • (2) es folgt das Schneiden des Werkstücks 10 über die Distanz L1 entlang dem programmierten Pfad unter Anlaufabschnittbedingungen;
  • (3) es folgt ein Stoppen der Laserstrahl-Bestrahlung und ein Rückführen zu der Lochposition A;
  • (4) es folgt ein Kühlen des Werkstücks 10 über die Zeitdauer T1;
  • (5) es folgt ein Bestrahlen des Werkstücks 10 mit einem Laserstrahl mit den ursprünglichen Schneidbedingungen und einem Bereitschaftszustand während der Zeit T2; und
  • (6) es folgt das Schneiden des Werkstücks 10 entlang des Bearbeitungspfads.
Gemäß der Ausführungsform kann eine Nut, in der das geschmolzene Metall fließt, durch die vorläufige Bearbeitung zum Ausgleichen des Fließens des geschmolzenen Metalls gebildet werden, und der Übergang von dem Lochvorgang zu dem Schneidvorgang kann in einem Zustand erfolgen, in dem übermäßig angestaute Hitze nicht vorliegt, und der Laserstrahlausgang ist stabil. Demnach wird ein Bearbeitungsfehler während der Übergangszeit vermieden. Die vorläufige Bearbeitung, die Kühlzeit und eine Laserstrahl- Stabilisierungsprozedur müssen nicht in jedem Bearbeitungsprogramm beschrieben werden, und wenn das Material, die Plattendicke und das Kühlverfahren spezifiziert sind, können die optimalen Bedingungen für die vorläufige Bearbeitung, die Kühlzeit, die Laserstrahl- Stabilisierungszeit usw. auch ausgewählt werden, wodurch die Präzision und der Wirkungsgrad bei der Vorbereitung des Bearbeitungsprogramms verbessert werden.
Ausführungsform 4
Die optimalen numerischen Werte der Distanz L1 und der Zeiten T1 und T2 der ersten bis dritten Ausführungsformen variieren in Abhängigkeit von dem Werkstück 10. Demnach können mit festgelegten Werten unterschiedliche Werkstücke nicht abgedeckt werden, und es ist unangenehm, die Werte über Parameter jedesmal festzulegen.
Um hierfür Gegenmaßnahmen zu finden, zeigt die Fig. 12 eine Ausführungsform, bei der die Parameter, beispielsweise L1, den Bearbeitungsbedingungsdaten gemäß dem Werkstück 10 hinzugefügt werden.
Die Bearbeitungsbedingungsdaten, wie sie in Fig. 12 gezeigt sind, werden für jedes Werkstück 10 gespeichert. Die Distanz L1 und die Zeiten T1 und T2 werden in Daten 33 bis 35 abgelegt. Ob die bei den Ausführungsformen erläuterte Vorgehensweise ausgeführt werden soll oder nicht, wird anhand der Daten 32 festgelegt. Da Werkstücke 10 wie dünne Platten die bei den Ausführungsformen erläuterte Vorgehensweise nicht erfordern und da dann, wenn die Vorgehensweise ausgeführt wird, sich die Bearbeitungszeit verlängert, sollte die Vorgehensweise nicht benützt werden.
Selbst die Bearbeitung von dicken Platten erfordert nicht die Vorgehensweise, die bei den Ausführungsformen erläutert wurde, wenn die Schneidgeschwindigkeit niedrig ist. Weist die Kapazität des Bearbeitungsbedingungs-Speicherabschnitts 21 (RAM-Speicher 4) einen Spielraum auf, so können die Dateneleinenten 32 bis 35 bei den Bedingungen der ersten Bedingungsgruppe und später festgelegt werden.
Ausführungsform 5
Die Fig. 13 zeigt ein Funktionsblockschaltbild eines Laserstrahl-Bearbeiltungssystems gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung. Der Aufbau der Ausführungsform wird unter Bezug auf die Fig. 13 erläutert. Funktionsblöcke, die zu den unter Bezug auf die Fig. 1 erläuterten identisch oder ähnlich sind, sind in Fig. 13 durch dieselben Bezugszeichen gekennzeichnet und werden nicht erneut erörtert.
Ein Schneidabschluß-Befehlsabschnitt 203 besteht aus einem Schngidabschluß-Bestimmungsabschnitt 36, einem Restdistanz- Berechnungsabschnitt 37, einem Restdistanz- Vergleichsabschnitt 38 und einem Distanzeinstellabschnitt 39. Der Schneidabschluß-Bestimmungsabschnitt 37 erfaßt einen Schneidabschlußbefehl bei den Bearbeitungsprogrammbefehlen, das von einem Programmanalyseabschnitt 18 analysiert wird, bestimmt, daß der bearbeitete Bewegungspfadbefehl, wie von dem Programmanalyseabschnitt 18 vorgegeben, vor dem Schneidabschlußbefehl einher Bewegung zu dem Schneidabschlußpunkt hin entspricht und sendet ein Bearbeitungsende-Befehlssignal an einen Bearbeitungsbefehlsabschnitt 100 und den Restbewegungsdistanz-Berechnungsabschnitt 37. Wird beispielsweise bei dem in Fig. 21A gezeigten Bearbeitungsprogrammbeispiel der Schneidabschluß-Befehlscode M121 erfaßt, so ist die dem Code vorausgehende Bewegung eine Bewegung zu dem Schneidabschlußpunkt. Bei Empfang des von dem Schneidabschluß-Bestimmungsabschnitt 36 ausgegebenen Bearbeitungsende-Befehlssignals berechnet der Restbewegungsdistanz-Berechnungsabschnitt 37 die Restbewegungsdistanz ausgehend von dem Bewegungspfadbefehl, der als Bewegung zu dem Schneidabschlußpunkt festgelegt wurde, und gibt den berechneten Wert an den Restbewegungsdistanz-Vergleichsabschnitt 38 aus, der anschließend die von dem Restbewegungsdistanz- Berechnungsabschnitt 37 berechnete Restbewegungsdistanz mit der Distanz L2 vergleicht, die von dem Distanzeinstellabschnitt 39 festgelegt wird. Sind sie abgeglichen, so gibt der Restbewegungsdistanz- Vergleichsabschnitt 38 ein Restdistanz-Abgleichbefehlssignal an den Bearbeitungsbefehlsabschnitt 100 ab. In der Zwischenzeit ruft der Bearbeitungsbefehlsabschnitt 100 bei Empfang des Bearbeitungsende-Befehlssignal Bearbeitungsende- Bedingungsdaten aus einem Bearbeitungsbedingungs- Speicherabschnitt 21 ab und bei Empfang des Restdistanz- Abgleichbefehlssignals ersetzt es die nachfolgenden Bearbeitungsbedingungsdaten durch die Bearbeitungsende Bedingungsdaten.
Die Fig. 14 zeigt ein Bearbeitungsflußdiagramm der fünften Ausführungsform. Diese Bearbeitung entspricht einer Bearbeitungsbedingungs-Veränderungsbearbeitung, die zur selben Zeit ausgeführt wird, wie der Bewegungsprozeß entlang dem programmierten Pfad gemäß dem Schritt S103 der Fig. 2, 4, usw.
Im Schritt S300 bestimmt der Schneidabschluß- Bestimmungsabschnitt 36, ob der momentan ausgeführte Befehl der letzten Schneidbewegung entspricht oder nicht. Entspricht der Befehl der letzten Schneidbewegung, so bestimmt im Schritt S301 der Restbewegungsdistanz-Vergleichsabschnitt 38, ob die Restbewegungsdistanz innerhalb einer festgelegten Distanz L2 liegt oder nicht.
Liegt die Restdistanz zum Ausschneiden von Produkten innerhalb von L2, so ruft im Schritt S302 der Bearbeitungsbedingungs-Befehlsabschnitt 20 die Bearbeitungsende-Bedingungsdaten für den Abschlußabschnitt ab und legt diese fest. Als Abschlußabschnittsbedingungen werden vorab Bedingungen mit einer geringen Geschwindigkeit, einem geringen Ausgang, einer niedrigen Impulsfrequenz in dem Bearbeitungsbedingungs-Speicherabschnitt 21 (RAM-Speicher 4) als Bearbeitungsbedingungsdaten gemäß den Schneidbedingungen gespeichert. Ist die momentan durchgeführte Bewegung nicht die letzte Schneidbewegung oder ist die Restbewegungsdistanz größer als L2, so werden die Bearbeitungsbedingungen nicht verändert, und die Bearbeitung wird abgeschlossen.
Die Fig. 15 zeigt das Bearbeitungsverfahren dieser Ausführungsform:
  • (1) Das Werkstück 10 wird zu dem Schneidabschlußpunkt C hin geschnitten; und
  • (2) es folgt ein Verändern der Bearbeitungsbedingungen zu Abschlußabschnittsbedingungen an der Stelle D bei einer Distanz von L2 vor dem Schneidabschlußpunkt C sowie ein Schneiden des Werkstücks 10.
Obgleich sich bei der ersten bis vierten Ausführungsform Bearbeitungsfehler in der Schneidanlaufphase vermeiden lassen, wird der Schneidabschlußteil geschmolzen. Dies bedeutet, daß dann, wenn der Schneidabschlußpunkt in einem Zustand erreicht wird, in dem die Unterfläche des Schneidvorgangs gegenüber der Oberfläche des Schneidvorgangs bei dem Werkstück 10 verzögert ist, ein geringer nicht geschnittener Teil an der Unterfläche zurückbleibt, obgleich die Oberfläche vollständig geschnitten ist. Wird weiterhin ein Laserstrahl in diesem Zustand angelegt, so wird der geringe nicht geschnittene Teil in einem Zeitpunkt geschmolzen, und eine Spur bleibt auf der geschnittenen Fläche zurück, wodurch sich die Qualität verschlechtert. Die Ausführungsform dient der Lösung dieses Problems. Gemäß der Ausführungsform läßt sich ein Bearbeitungsfehler unmittelbar vor dem Schneiden vermeiden. Detaillierte Bearbeitungsinformation über den Schneidabschlußabschnitt muß nicht in jedem Bearbeitungsprogramm beschrieben werden, wodurch sich der Wirkungsgrad und die Präzision der Bearbeitungsprogramme verbessert.
Die Fig. 16 zeigt ein Ablauf-Flußdiagramm einer anderen Form der Ausführungsform, die zum einfachen und zuverlässigen Herstellen einer Mikroverbindungsstelle bei dem Schneidabschlußabschnitt eingesetzt wird. Die Bearbeitungsprozedur wird unter Bezug auf die Figur erörtert.
Die Schritts S300 bis S302 der Fig. 16 stimmen mit den in Fig. 14 gezeigten überein. In dem Distanzeinstellabschnitt werden zwei unterschiedliche Restdistanzen L2 und L3 festgelegt. Der Restbewegungsdistanz-Vergleichsabschnitt 38 vergleicht jede der festgelegten Restdistanzen mit der berechneten Restdistanz. Im Schritt S303 bestimmt er, ob die Restbewegungsdistanz innerhalb der festgelegten Distanz L3 liegt oder nicht. Liegt die Restdistanz zum Ausschneiden von Produkten innerhalb von L3, so wird im Schritt S304 die Laserstrahl-Bestrahlung gestoppt. Hierfür kann ein Laserstrahl-Bestrahlungs-Stoppsignal an den Laseroszillator ausgegeben werden, oder ein Ausgangsbefehl kann zu Null gesetzt werden. Es wird ein nicht geschnittener Teil bei der Distanz L3 durch das Stoppen der Laserstrahl-Bestrahlung erzeugt. Da die Bearbeitungsbedingungen im Schritt S203 zu Bedingungen mit geringer Geschwindigkeit und geringem Ausgang speziell für den Abschlußabschnitt verändert werden, läßt sich eine geeignete Mikroverbindung mit einer festgelegten Mikroverbindungsbreite unabhängig von den Schneidbedingungen herstellen, die bis dahin gelten; das Editieren des Programms ist nicht erforderlich.
Die Fig. 17 zeigt das Bearbeitungsverfahren der modifizierten Form der Ausführungsform:
  • (1) Schneiden des Werkstücks 10 bis zu dem Schneidabschlußpunkt C;
  • (2) Verändern der Bearbeitungsbedingungen zu Abschlußabschnitt-Bedingungen an der Stelle D bei einer Entfernung von L2 vor dem Schneidabschlußpunkt C und Schneiden des Werkstücks 10; und
  • (3) Stoppen der Laserstrahl-Bestrahlung an einer Stelle 6 bei einer Entfernung L3 vor dem Schneidabschlußpunkt C.
Bei bekannten Systemen wird der Schneidabschlußpunkt auf einer Position festgelegt, an der ein nicht geschnittener Abschnitt von einem Bearbeitungsprogramm erzeugt wird. Da sich die genaue Mikroverbindungsbreite in Abhängigkeit von der Schneidgeschwindigkeit und dem Laserausgang verändert, ist die Programmvorbereitung eine anspruchsvolle Aufgabe. Auch das Verändern der Mikroverbindungsbreite nach dem tatsächlichen Bearbeiten durch Editieren des Programms stellt eine anspruchsvolle Aufgabe dar. Gemäß der modifizierten Form der Ausführungsform werden diese Probleme gelöst, und es wird eine stabile Mikroverbindungserzeugung ermöglicht, was den Wirkungsgrad und die Präzision des Bearbeitungsprogramms verbessert.
Ausführungsform 6
Die optimalen numerischen Werte der Distanzen L2 und L3 der fünften Ausführungsform variieren in Abhängigkeit von dem Werkstück 10. Demnach können festgelegte Werte nicht unterschiedliche Werkstücke 10 abdecken, und es ist unbequem, diese Werte jedesmal über Parameter einzustellen. Um hierfür Gegenmaßnahmen zu treffen, zeigt Fig. 18 eine Ausführungsform, bei der Parameter wie L2 zu den Bearbeitungsbedingungsdaten gemäß dem Werkstück 10 hinzugefügt werden.
Die Bearbeitungsbedingungsdaten, wie sie in Fig. 18 gezeigt sind, werden für jedes Werkstück 10 gespeichert. Die Distanzen L2 und L3 werden in Daten 41 und 43 festgelegt. Ob die in diesen Ausführungsformen gezeigten Bearbeitungsvorgänge auszuführen sind oder nicht, wird anhand der Daten 40 und 42 festgelegt. Die für diese Ausführungsformen erläuterten Bearbeitungsvorgänge können in Abhängigkeit von den Bearbeitungsbedingungen unnötig sein. Weist die RAM-Kapazität einen Spielraum auf, so können die Dateneinheiten 40 bis 43 bei den Bedingungen der ersten Bedingungsgruppe oder anschließend festgelegt werden.
Gemäß der Erfindung (Aspekte 1-3) erfolgt eine vorläufige Bearbeitung, die nicht in einem Bearbeitungsprogramm festgelegt ist, zum Bilden einer Nut, vor dem Schneiden nach dem Bilden eines Lochs. Demnach läßt sich während des Schneidens das Auftreten eines Bearbeitungsfehlers aufgrund des schlechten Fließens von geschmolzenem Metall vermeiden und die Genauigkeit und der Wirkungsgrad beim Vorbereiten des Bearbeitungsprogramms lassen sich verbessern.
Gemäß der Erfindung (Aspekte 4-6) wird eine in einem Bearbeitungsprogramm nicht spezifizierte vorläufige Bearbeitung zum Bilden einer Nut ausgeführt und ferner wird das Werkstück über eine festgelegte Zeit vor dem Schneiden nach dem Bilden des Lochs gekühlt. Demnach läßt sich während des Schneidens das Auftreten eines Bearbeitungsfehlers aufgrund eines schlechten Fließens von geschmolzenem Metall oder einer übermäßigen Erwärmung vermeiden und die Genauigkeit und der Wirkungsgrad bei der Vorbereitung des Bearbeitungsprogramms lassen sich verbessern.
Gemäß der Erfindung (Aspekte 7-9) wird nach dem Bilden des Lochs eine in einem Bearbeitungsprogramm nicht spezifizierte vorläufige Bearbeitung zum Bilden einer Nut ausgeführt, und ferner wird das Bearbeitungsstück über eine festgelegte Zeit gekühlt und anschließend über eine festgelegte Zeit bestrahlt, damit der Laserstrahlausgang stabilisiert wird, bevor das Werkstück in Übereinstimmung mit den Befehlen des Bearbeitungsprogramms abgeschnitten wird. Demnach läßt sich bei Beginn des Schneidvorgangs das Auftreten eines Bearbeitungsfehlers aufgrund eines schlecht fließenden geschmolzenen Metalls, einer übermäßigen Erwärmung oder eines instabilen Laserstrahls vermeiden, und es sind lediglich relativ einfache Bearbeitungsprogramme erforderlich, wodurch sich die Genauigkeit und der Wirkungsgrad beim Vorbereiten des Bearbeitungsprogramms verbessern lassen.
Gemäß der Erfindung (Aspekte 10-12) lassen sich an einer Position, die eine festgelegte Distanz vor dem Schneidabschlußpunkt liegt, die Bearbeitungsbedingungen zu Bearbeitungsendebedingungen verändern, die nicht in einem Bearbeitungsprogramm spezifiziert sind, damit das Werkstück bis zum Schneidabschlußpunkt geschnitten wird. Demnach läßt sich das Auftreten eines Bearbeitungsfehlers aufgrund des Schmelzens des verzögerten Abschnitts an der Unterseite des Werkstücks unmittelbar vor dem Abschließen des Schneidens vermeiden, und es sind lediglich vergleichsweise einfache Bearbeitungsprogramme erforderlich, wodurch sich die Genauigkeit und der Wirkungsgrad beim Vorbereiten des Bearbeitungsprogramms verbessern lassen.

Claims (12)

1. Laserstrahl-Bearbeitungssystem, enthaltend:
  • a) eine Regelvorrichtung (1),
  • b) einen Laseroszillator (6) zum Erzeugen und Ausgeben eines Laserstrahls bei Empfang eines Bearbeitungsbefehls für die Laseroszillation von der Regelvorrichtung (1), und
  • c) eine Laserstrahlmaschine (9) zum Empfangen und Bündeln des Laserstrahls und zum Bestrahlen eine Werkstücks (10) mit dem gebündelten Laserstrahl, wobei die Laserstrahlmaschine (9) der Ausführung einer Relativbewegung des Werkstücks (10) im Hinblick auf einen Aufspannkopf (12) bei Empfang eines Bearbeitungsbefehls für eine Bearbeitungspfadbewegung von der Regelvorrichtung dient,
  • d) wobei die Regelvorrichtung (1) enthält:
    eine Programmanalysevorrichtung (18) zum Analysieren eines Bearbeitungsprogramms in Übereinstimmung mit einer Steuerprogrammprozedur und zum Erzeugen und Ausgeben von Bearbeitungsprogrammbefehlen,
  • e) eine Bearbeitungsbedingungs-Speichervorrichtung zum Speichern von Bearbeitungsbedingungsdaten für das Bearbeiten, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die für den Lochvorgang, das vorläufige Bearbeiten, das Schneiden und das selektive Ausgeben der Bearbeitungsbedingungsdaten in Übereinstimmung mit einer Anforderung gebildet ist,
  • f) eine Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100) zum Abrufen der entsprechenden Bearbeitungsbedingungsdaten aus der Bearbeitungsbedingungs-Speichervorrichtung (21) bei Empfang des Bearbeitungsprogrammbefehls und zum Erzeugen und Ausgeben des Bearbeitungsbefehls für die Laseroszillation und des Bearbeitungsbefehls für eine Bearbeitungspfadbewegung, und
  • g) eine Vorrichtung (200) für vorbereitende Bearbeitungsbefehle zum Erfassen eines Lochbefehls des von der Programmanalysevorrichtung (18) analysierten Bearbeitungsprogramms und zum Erzeugen und Ausgeben eines vorläufigen Bearbeitungsbefehlssignals an die Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100) bei Bearbeitung einer festgelegten Zahl von Bearbeitungsprogrammbefehlen, die auf einen Bearbeitungsprogrammbefehl auf Grundlage der Lochanweisung folgen, zusammen mit der Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100), sowie zum Erzeugen eines Bearbeitungsbefehls, wobei die Vorrichtung (200) für vorläufige Bearbeitungsbefehle zum Ersetzen spezifizierter Bearbeitungsbedingungsdaten mit vorläufigen Bearbeitungsbedingungsdaten und zum Erzeugen eines vorläufigen Bearbeitungsbefehls vorgesehen ist, und zum anschließenden Erzeugen eines Bearbeitungsbefehls zum Rückführen der Bearbeitungsposition zu der Lochposition (A) mit einem Laseroszillatorausgang von Null und zum Auslösen der Ausgabe des Befehls durch die Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100).
2. Laserstrahl-Bearbeitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (200) für vorläufige Bearbeitungsbefehle enthält:
  • a) eine Lochbearbeitungs-Bestimmungsvorrichtung (22) zum Erfassen der Lochanweisung in dem Bearbeitungsprogramm, das von der Programmanalysevorrichtung (18) analysiert wird, zum Erzeugen und Ausgeben eines vorläufigen Bearbeitungsbefehlssignal an die Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100), damit die Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100) vorläufige Bearbeitungsbedingungsdaten aus der Bearbeitungsbedingungs-Speichervorrichtung (21) ausliest und einen vorläufigen Bearbeitungsbefehl mit den vorläufigen Bearbeitungsbedingungsdaten anhand eines durch die Programmanalysevorrichtung (18) ausgegebenen Befehls eines Schneidprogramms bestimmt,
  • b) eine Bewegungsdistanz-Berechnungsvorrichtung (23) zum Aufaddieren der Pfadbewegungsdistanzen beim Schneiden mit den vorläufigen Bearbeitungsbefehlen, die von der Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100) erzeugt werden, bei Empfang des vorläufigen Bearbeitungsbefehlssignals und zum Ausgeben des Ergebniswerts,
  • c) eine Distanzeinstellvorrichtung (25) zum Ausgeben einer Distanz L1 für die vorläufige Bearbeitung, die hierin bei Vorliegen einer Anforderung festgelegt wird, und
  • d) eine Bewegungsdistanz-Vergleichsvorrichtung zum Abrufen der Distanz L1 und zum Vergleichen der Distanz L1 mit dem Ergebniswert bei Empfang des Ergebniswerts und zum Ausgeben eines vorläufigen Bearbeitungsdistanz- Abgleichsignals an die Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100), wenn die Distanz L1 und der Ergebniswert abgeglichen sind, damit die Bearbeitungsbefehlsvorrichtung die Erzeugung der vorläufigen Bearbeitungsbefehle beendet und einen Bearbeitungsbefehl an den Laseroszillator (6) zum Festlegen des Laserausgangs auf Null ausgibt, und ferner einen Bearbeitungsbefehl an die Laserstrahlmaschine (9) für deren Rückführung zu der Lochposition (A) aus gibt und anschließend zu der Bewegung in Übereinstimmung mit den Schneid-Bearbeitungsprogrammbefehlen zurückkehrt.
3. Laserstrahl-Bearbeitungsverfahren zum Bestrahlen eines Werkstücks (10) zum Ausführen einer Relativbewegung in Übereinstimmung mit einem Bearbeitungsprogramm mit einem Laserstrahl zum Schneiden des Werkstücks (10), wobei das Verfahren folgende Schritte enthält:
  • a) Bilden eines Lochs in dem Werkstück (10) an einer Startstelle (A) zum Schneiden in Übereinstimmung mit den in dem Bearbeitungsprogramm spezifizierten Inhalten,
  • b) Ausführen einer vorläufigen Bearbeitung an dem Werkstück (10) entlang eines Bearbeitungspfads, der in den Bearbeitungsprogrammschritten nach der Spezifikation des Lochvorgangs spezifiziert ist, oder entlang eines Bearbeitungspfads mit im Vergleich zu dem Bearbeitungspfad umgekehrter Richtung, über eine festgelegte Distanz L1 unter vorläufigen Bearbeitungsbedingungen, die nicht in dem Bearbeitungsprogramm spezifiziert sind, und zwar nach dem Bilden des Lochs,
  • c) Durchführen eines nicht in dem Bearbeitungsprogramm spezifizierten Betriebs zum Stoppen der Laserstrahl- Bestrahlung und zum Rückführen der Bearbeitungsposition zu der Lochposition (A), und
  • d) Starten des Schneidvorgangs des Werkstücks (C) in Übereinstimmung mit dem Inhalt, der in den Bearbeitungsprogrammschritten spezifiziert ist, die auf die Spezifikation für die Bildung des Lochs folgen.
4. Laserstrahl-Bearbeitungssystem, enthaltend:
  • a) eine Regelvorrichtung (1),
  • b) einen Laseroszillator (6) zum Erzeugen und Ausgeben eines Laserstrahls bei Empfang eines Bearbeitungsbefehls für die Laseroszillation von der Regelvorrichtung (1), und
  • c) eine Laserstrahlmaschine (9) zum Empfangen und Bündeln des Laserstrahls und zum Bestrahlen eines Werkstücks (10) mit dem gebündelten Laserstrahl, wobei die Laserstrahlmaschine (9) der Ausführung einer Relativbewegung des Werkstücks (10) im Hinblick auf einen Aufspannkopf (12) bei Empfang eines Bearbeitungsbefehls für eine Bearbeitungspfadbewegung von der Regelvorrichtung dient,
  • d) wobei die Regelvorrichtung (1) enthält:
    eine Programmanalysevorrichtung (18) zum Analysieren eines Bearbeitungsprogramms in Übereinstimmung mit einer Steuerprogrammprozedur und zum Erzeugen und Ausgeben von Bearbeitungsprogrammbefehlen,
  • e) eine Bearbeitungsbedingungs-Speichervorrichtung zum Speichern von Bearbeitungsbedingungsdaten für das Bearbeiten, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die für den Lochvorgang, das vorläufige Bearbeiten, das Schneiden und das selektive Ausgeben der Bearbeitungsbedingungsdaten in Übereinstimmung mit einer Anforderung gebildet ist,
  • f) eine Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100) zum Abrufen der entsprechenden Bearbeitungsbedingungsdaten aus der Bearbeitungsbedingungs-Speichervorrichtung (21) bei Empfang des Bearbeitungsprogrammbefehls und zum Erzeugen und Ausgeben des Bearbeitungsbefehls für die Laseroszillation und des Bearbeitungsbefehls für eine Bearbeitungspfadbewegung,
  • g) eine Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100) zum Abrufen der entsprechenden Bearbeitungsbedingungsdaten aus der Bearbeitungsbedingungs-Speichervorrichtung (18) bei Empfang des Bearbeitungsprogrammbefehls und zum Erzeugen und Ausgeben von Bearbeitungsbefehlen zum Betreiben des Laseroszillators (6) und der Laserbearbeitungsmaschine (9),
  • h) eine Vorrichtung für vorläufige Bearbeitungsbefehle (200) zum Erfassen einer Lochanweisung des durch die Programmanalysevorrichtung (18) analysierten Bearbeitungsprogramms und zum Erzeugen und Ausgeben eines vorläufigen Bearbeitungsbefehlssignals an die Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100) bei Verarbeitung von Bearbeitungsprogrammbefehlen, die auf einen Bearbeitungsprogrammbefehl folgen, der auf der Lochanweisung basiert, zusammen mit der Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100), und zum Erzeugen von Bearbeitungsbefehlen, wobei die Vorrichtung für vorläufige Bearbeitungsbefehle (200) zum Erzeugen vorläufiger Bearbeitungsbefehle mit einem Bearbeitungsbefehl dient, der durch Ersetzen spezifizierter Bearbeitungsbedingungsdaten mit vorläufigen Bearbeitungsbedingungsdaten erzeugt wird, und eines Bearbeitungsbefehls zum Rückführen der Bearbeitungsposition an die Lochposition (A) bei einem Laseroszillatorausgang von Null und zum Auslösen der Ausgabe der vorläufigen Bearbeitungsbefehle durch die Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100), und
  • i) eine Kühlbefehlsvorrichtung zum Eingeben des Bearbeitungsbefehls bei einem Laseroszillatorausgang von Null, der von der Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100) und der Vorrichtung für vorläufige Bearbeitungsbefehle miteinander und nach Ablaufen einer festgelegten Zeit (C1) erzeugt und ausgegeben wird, und zum Ausgeben eines Kühlabschlußsignals an die Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100), damit die Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100) für den Betrieb in Übereinstimmung mit den Bearbeitungsprogrammbefehlen zurückkehrt, die auf dem Bearbeitungsprogrammbefehl auf Grundlage der Lochanweisung folgen.
5. Laserstrahl-Bearbeitungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlbefehlsvorrichtung enthält:
  • a) einen Strahlstoppzeitgeber, der bei Empfang des Bearbeitungsbefehls, der von der Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100) und der Vorrichtung für vorläufige Bearbeitungsbefehle miteinander erzeugt wird und von der Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100) ausgegeben wird und bei einem Laseroszillatorausgang von Null das Erfassen der Kühlzeiten beginnt und die erfaßte Zeit ausgibt,
  • b) eine Zeiteinstellvorrichtung, in der die Zeit T1 zum Stoppen der Oszillation in dem Laseroszillator (6) vorab gespeichert ist, und
  • c) eine Stoppzeit-Vergleichsvorrichtung zum Vergleichen der Zeit mit der Zeit T1, die von der Zeiteinstellvorrichtung abgerufen wird, wenn die von dem Strahlstoppzeitgeber ausgegebene erfaßte Zeit empfangen wird, wobei die Stoppzeit-Vergleichsvorrichtung bei einem Abgleich der Zeit und von T1 für die Ausgabe eines Kühlanschlußsignals an die Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100) vorgesehen ist, damit die Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100) zu dem Betrieb in Übereinstimmung mit den Bearbeitungsprogrammbefehlen zurückkehrt, die dem Bearbeitungsprogrammbefehl auf Grundlage der Lochanweisung folgen.
6. Laserstrahl-Bearbeitungsverfahren zum Bestrahlen eines Werkstücks (10) durch Ausführen einer Relativbewegung in Übereinstimmung mit einem Bearbeitungsprogramm mit einem Laserstrahl zum Schneiden des Werkstücks (10), wobei das Verfahren folgende Schritte enthält:
  • a) Bilden eines Lochs in dem Werkstück (10) an einer Startstelle (A) zum Schneiden in Übereinstimmung mit den in dem Bearbeitungsprogramm spezifizierten Inhalten,
  • b) Ausführen einer vorläufigen Bearbeitung an dem Werkstück (10) entlang eines Bearbeitungspfads, der in den Bearbeitungsprogrammschritten nach der Spezifikation des Lochvorgangs spezifiziert ist, oder entlang eines Bearbeitungspfads mit im Vergleich zu dem Bearbeitungspfad umgekehrter Richtung, über eine festgelegte Distanz L1 unter vorläufigen Bearbeitungsbedingungen, die nicht in dem Bearbeitungsprogramm spezifiziert sind, und zwar nach dem Bilden des Lochs,
  • c) Durchführen eines nicht in dem Bearbeitungsprogramm spezifizierten Betriebs zum Stoppen der Laserstrahl- Bestrahlung und zum Rückführen der Bearbeitungsposition zu der Lochposition (A),
  • d) Durchführen eines nicht in dem Bearbeitungsprogramm spezifizierten Betriebs zum Kühlen des Werkstücks (10) während einer festgelegten Zeit T1 nach dem Stoppen der Laserstrahl-Bestrahlung, und
  • e) Beginnen des Schneidvorgangs in Übereinstimmung mit dem in den Bearbeitungsprogrammschnitten spezifizierten Inhalt nach der Lochspezifikation.
7. Laserstrahl-Bearbeitungssystem, enthaltend:
  • a) eine Regelvorrichtung (1),
  • b) einen Laseroszillator (6) zum Erzeugen und Ausgeben eines Laserstrahls bei Empfang eines Bearbeitungsbefehls für die Laseroszillation von der Regelvorrichtung (1), und
  • c) eine Laserstrahlmaschine (9) zum Empfangen und Bündeln des Laserstrahls und zum Bestrahlen eine Werkstücks (10) mit dem gebündelten Laserstrahl, wobei die Laserstrahlmaschine (9) der Ausführung einer Relativbewegung des Werkstücks (10) im Hinblick auf einen Aufspannkopf (12) bei Empfang eines Bearbeitungsbefehls für eine Bearbeitungspfadbewegung von der Regelvorrichtung dient,
  • d) wobei die Regelvorrichtung (1) enthält:
    eine Programmanalysevorrichtung (18) zum Analysieren eines Bearbeitungsprogramms in Übereinstimmung mit einer Steuerprogrammprozedur und zum Erzeugen und Ausgeben von Bearbeitungsprogrammbefehlen,
  • e) eine Bearbeitungsbedingungs-Speichervorrichtung zum Speichern von Bearbeitungsbedingungsdaten für das Bearbeiten, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die für den Lochvorgang, das vorläufige Bearbeiten, das Schneiden und das selektive Ausgeben der Bearbeitungsbedingungsdaten in Übereinstimmung mit einer Anforderung gebildet ist,
  • f) eine Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100) zum Abrufen der entsprechenden Bearbeitungsbedingungsdaten aus der Bearbeitungsbedingungs-Speichervorrichtung (18) bei Empfang des Bearbeitungsprogrammbefehls und zum Erzeugen und Ausgeben von Bearbeitungsbefehlen zum Betreiben des Laseroszillators (6) und der Laserbearbeitungsmaschine (9),
  • g) eine Vorrichtung für vorläufige Bearbeitungsbefehle (200) zum Erfassen einer Lochanweisung des durch die Programmanalysevorrichtung (18) analysierten Bearbeitungsprogramms und zum Erzeugen und Ausgeben eines vorläufigen Bearbeitungsbefehlssignals an die Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100) bei Verarbeitung von Bearbeitungsprogrammbefehlen, die auf einen Bearbeitungsprogrammbefehl folgen, der auf der Lochanweisung basiert, zusammen mit der Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100), und zum Erzeugen von Bearbeitungsbefehlen, wobei die Vorrichtung für vorläufige Bearbeitungsbefehle (200) zum Erzeugen vorläufiger Bearbeitungsbefehle mit einem Bearbeitungsbefehl dient, der durch Ersetzen spezifizierter Bearbeitungsbedingungsdaten mit vorläufigen Bearbeitungsbedingungsdaten erzeugt wird, und eines Bearbeitungsbefehls zum Rückführen der Bearbeitungsposition an die Lochposition (A) bei einem Laseroszillatorausgang von Null und zum Auslösen der Ausgabe der vorläufigen Bearbeitungsbefehle durch die Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100),
  • h) eine Kühlbefehlsvorrichtung zum Eingeben des Bearbeitungsbefehls bei einem Laseroszillatorausgang von Null, der von der Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100) und der Vorrichtung für vorläufige Bearbeitungsbefehle miteinander und nach Ablaufen einer festgelegten Zeit (C1) erzeugt und ausgegeben wird, und zum Ausgeben eines Kühlabschlußsignals an die Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100), damit die Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100) einen Bearbeitungsbefehl für die Laserstrahl-Bestrahlung erzeugt und ausgibt, und
  • i) eine Strahlstabilisierungs-Befehlsvorrichtung, die nach Verstreichen einer festgelegten Zeit nach dem Empfang eines vorläufigen Kühlbearbeitungs-Abschlußsignals, das von der Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100) abgegeben wird, das Kühlabschlußsignal empfängt und den Bearbeitungsbefehl für die Laserstrahl-Bestrahlung erzeugt, damit ein Strahl-Stabilisierungssignal an die Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100) ausgegeben wird, so daß die Bearbeitungsbefehlsvorrichtung zu dem Betrieb in Übereinstimmung mit den Bearbeitungsprogrammbefehlen zurückkehrt, die auf den Bearbeitungsprogrammbefehl folgen, der auf der Lochanweisung basiert.
8. Laserstrahl-Bearbeitungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahl-Stabilisierungs- Befehlsvorrichtung enthält:
  • a) einen Strahl-Bestrahlungszeitgeber (2 E), der bei Empfang des von der Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100) ausgegebenen vorläufigen Bearbeitungs- Kühlabschlußsignals zum Messen der verstrichenen Zeit und zum Ausgeben des Meßwerts vorgesehen ist,
  • b) eine Zeiteinstellvorrichtung (31), in der die Zeit T2 zum Fortsetzen der Laserausgabe vorab gespeichert ist, und
  • c) eine Bestrahlungszeit-Vergleichsvorrichtung (30) zum Abrufen der Zeit T2 von der Zeiteinstellvorrichtung (31) bei Empfang des Meßwerts von dem Strahl- Bestrahlungszeitgeber (29) und zum Vergleichen des Meßwerts mit der Zeit T2, wobei dann, wenn die Zeit T2 und der Meßwert abgeglichen sind, die Bestrahlungszeit- Vergleichsvorrichtung (30) ein Strahl- Stabilisierungssignal ausgibt.
9. Laserstrahl-Bearbeitungsverfahren zum Bestrahlen eines Werkstücks (10) durch Ausführen einer Relativbewegung in Übereinstimmung mit einem Bearbeitungsprogramm mit einem Laserstrahl zum Schneiden des Werkstücks (10), wobei das Verfahren folgende Schritte enthält:
  • a) Bilden eines Lochs in dem Werkstück (10) an einer Startstelle (A) zum Schneiden in Übereinstimmung mit den in dem Bearbeitungsprogramm spezifizierten Inhalten,
  • b) Ausführen einer vorläufigen Bearbeitung an dem Werkstück (10) entlang eines Bearbeitungspfads, der in den Bearbeitungsprogrammschritten nach der Spezifikation des Lochvorgangs spezifiziert ist, oder entlang eines Bearbeitungspfads mit im Vergleich zu dem Bearbeitungspfad umgekehrter Richtung, über eine festgelegte Distanz L1 unter vorläufigen Bearbeitungsbedingungen, die nicht in dem Bearbeitungsprogramm spezifiziert sind, und zwar nach dem Bilden des Lochs,
  • c) Durchführen eines nicht in dem Bearbeitungsprogramm spezifizierten Betriebs zum Stoppen der Laserstrahl- Bestrahlung und zum Rückführen der Bearbeitungsposition zu der Lochposition (A),
  • d) Durchführen eines nicht in dem Bearbeitungsprogramm spezifizierten Betriebs zum Kühlen des Werkstücks (10) während einer festgelegten Zeit T1 nach dem Stoppen der Laserstrahl-Bestrahlung,
  • e) Durchführen eines nicht in dem Bearbeitungsprogramm spezifizierten Betriebs an der Stelle nach dem Kühlen zum Ausführen einer Laserstrahloszillation während einer festgelegten Zeit T2 zum Stabilisieren des Laserausgangs, und
  • f) Beginnen des Schneidvorgangs in Übereinstimmung mit dem in den Bearbeitungsprogrammschritten spezifizierten Inhalt nach der Lochspezifikation.
10. Laserstrahl-Bearbeitungssystem, enthaltend
  • a) eine Regelvorrichtung (1),
  • b) einen Laseroszillator (6) zum Erzeugen und Ausgeben eines Laserstrahls bei Empfang eines Bearbeitungsbefehls für die Laseroszillation von der Regelvorrichtung (1), und
  • c) eine Laserstrahlmaschine (9) zum Empfangen und Bündeln des Laserstrahls und zum Bestrahlen eine Werkstücks (10) mit dem gebündelten Laserstrahl, wobei die Laserstrahlmaschine (9) der Ausführung einer Relativbewegung des Werkstücks (10) im Hinblick auf einen Aufspannkopf (12) bei Empfang eines Bearbeitungsbefehls für eine Bearbeitungspfadbewegung von der Regelvorrichtung dient,
  • d) wobei die Regelvorrichtung (1) enthält:
    eine Programmanalysevorrichtung (18) zum Analysieren eines Bearbeitungsprogramms in Übereinstimmung mit einer Steuerprogrammprozedur und zum Erzeugen und Ausgeben von Bearbeitungsprogrammbefehlen,
  • e) eine Bearbeitungsbedingungs-Speichervorrichtung zum Speichern von Bearbeitungsbedingungsdaten für das Bearbeiten, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die für den Lochvorgang, das vorläufige Bearbeiten, das Schneiden und das selektive Ausgeben der Bearbeitungsbedingungsdaten in Übereinstimmung mit einer Anforderung gebildet ist,
  • f) eine Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100) zum Abrufen der entsprechenden Bearbeitungsbedingungsdaten aus der Bearbeitungsbedingungs-Speichervorrichtung (18) bei Empfang des Bearbeitungsprogrammbefehls und zum Erzeugen und Ausgeben von Bearbeitungsbefehlen zum Betreiben des Laseroszillators (6) und der Laserbearbeitungsmaschine (9),
  • g) eine Bearbeitungsabschluß-Korrekturbefehlsvorrichtung zum Erfassen eines Schneidabschlußbefehls in dem Bearbeitungsprogramm, das an der Programmanalysevorrichtung (18) analysiert wird, und zum Erzeugen und Ausgeben eines Bearbeitungsabschluß Korrekturbefehlssignals an die Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100) zusammen mit der Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100), wobei die Bearbeitungsabschluß-Korrekturbefehlsvorrichtung zum Erzeugen eines Bearbeitungsbefehls für die Bearbeitungsabschlußkorrektur vorgesehen ist, damit die Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100) den Bearbeitungsbefehl ausgibt und zu dem Betrieb auf der Grundlage der Bearbeitungsprogrammbefehle für die Schneidabschlußanweisung zurückkehrt, die von der Programmanalysevorrichtung (18) ausgegeben werden.
11. Laserstrahl-Bearbeitungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsabschluß- Korrekturbefehlsvorrichtung enthält:
  • a) eine Schneidabschluß-Bestimmungsvorrichtung (36) zum Erfassen der Schneidabschlußanweisung, die durch die Programmanalysevorrichtung (18) analysiert wird, und zum Erzeugen und Ausgeben eines Bearbeitungsabschluß- Korrekturbefehlssignals an die Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100), damit die Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100) Bearbeitungsabschluß-Bedingungsdaten aus der Bearbeitungsbedingungs-Speichervorrichtung (21) abruft und festlegt und einen festgelegten Abschnitt des Bearbeitungsabschlußbefehls mit den Bearbeitungsabschluß-Bedingungsdaten korrigiert,
  • b) eine Restdistanz-Berechnungsvorrichtung (37) zum Empfangen des Bearbeitungsabschluß- Korrekturbefehlssignals und eines Bearbeitungsbefehls zum Spezifizieren einer Bearbeitungspfadbewegung, die der Schneidabschlußanweisung vorausgeht und von der Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100) ausgegeben wird, und zum Berechnen und Ausgeben einer Restdistanz bis zum Vollenden des Schneidvorgangs,
  • c) eine Distanzeinstellvorrichtung (39), in der eine Bearbeitungsabschluß-Korrekturdistanz (L2) festgelegt ist, und
  • d) eine Restdistanz-Vergleichsvorrichtung (38), die beim Empfang des von der Restdistanz-Berechnungsvorrichtung (37) ausgegebenen Restdistanz bis zum Vollenden des Schneidvorgangs zum Abrufen der Distanz (L2) von der Distanzeinstellvorrichtung und zum Vergleichen der Restdistanz mit der Distanz (L2) vorgesehen ist, wobei dann, wenn die Restdistanz und die Distanz (L2) abgeglichen sind, die Restdistanz-Vergleichsvorrichtung (38) zum Erzeugen eines Abschluß-Korrekturstartsignals und zum Ausgeben des Abschluß-Korrekturabschlußsignals an die Bearbeitungsbefehlsvorrichtung (100) vorgesehen ist, damit die Bearbeitungsbefehlsvorrichtung den Bearbeitungsabschlußbefehl korrigiert.
12. Laserstrahl-Bearbeitungsverfahren zum Bestrahlen eines Werkstücks (10) durch Ausführen einer Relativbewegung in Übereinstimmung mit einem Bearbeitungsprogramm mit einem Laserstrahl zum Schneiden des Werkstücks (10), wobei das Verfahren folgende Schritte enthält:
Schneiden des Werkstücks (10) entlang der festgelegten Distanz vor einem Abschlußpunkt zum Schneiden in Übereinstimmung des in dem Bearbeitungsprogramm spezifizierten Inhalts, und
Schneiden des Werkstücks (10) durch Korrigieren eines in dem Bearbeitungsprogramm unter Bearbeitungsabschlußbedingungen spezifizierten Bearbeitungspfads durch nicht in dem Bearbeitungsprogramm spezifizierte Daten in bezug auf die festgelegte Distanz vor dem Abschlußpunkt bis zu dem Abschlußpunkt.
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