CN105102170A - 激光加工机以及激光加工方法 - Google Patents

Abstract

提供一种激光加工机，能够对保护玻璃的起因于由脏污等导致的温度上升的变化的焦点位置的变动、以及其他光学部件的焦点位置的变动的双方进行适当的修正，并且能够抑制传感器类的增加和运算的复杂化。设置有第一焦点变动量计算单元(35)，根据从激光加工头(4)照射的照射时间与停止时间的时间差、或者光学系统(15)整体的温度的检测值，计算焦点位置的变动量。设置有第二焦点变动量计算单元(37)，计算与保护玻璃(13)的温度变化相对的焦点位置的变动量。设置有焦点位置修正单元(25)，使用该第一以及第二焦点变动量计算单元(35、37)计算出的焦点位置的变动量之和，使加工机主体控制装置(2)进行焦点位置的修正。

Description

激光加工机以及激光加工方法

关联申请：本申请主张2013年4月17日提交的日本特愿2013-086230的优先权，并通过参照将其整体引用为本申请的一部分。

技术领域

本发明涉及对板材等工件进行切割加工等的激光加工机，尤其涉及具备对于光学系统的脏污进行焦点修正等的功能的激光加工机以及激光加工方法。

背景技术

一直以来，提出有一种激光加工机，对焦点位置的变动进行修正而进行激光加工，该焦点位置的变动起因于由激光加工头所具备的保护玻璃的劣化程度导致的温度上升的变化(例如专利文献1)。具体地说，采用如下方法：例如，使用热检测器或光检测器来检测保护玻璃的脏污的程度，根据温度来运算焦点变动量，并对焦点位置进行修正。另外，激光加工头的光学部件为，在没有脏污的情况下，即使激光透射也几乎不产生发热的问题，但在有脏污的情况下，该脏污成分发热，光学部件温度上升。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-157893号公报

发明内容

发明要解决的课题

在激光加工头的光学系统中，容易产生脏污的部位为保护玻璃等离加工点最近的光学元件，但其他光学元件也产生起因于温度上升的变化的焦点位置的变动。因此，仅通过基于保护玻璃的温度检测的焦点位置的修正是不充分的。并且，在保护玻璃等离加工点最近的光学元件和其他光学元件中，温度变化的程度较大地不同，因此不能够通过一个检测值对两者进行焦点位置的修正。如果对每个光学元件的温度进行检测而进行焦点位置修正，则能够进行适当的焦点位置修正，但传感器类变得过多，并且用于修正的运算也变得复杂。

并且，在专利文献1中，使用检测到的温度，根据温度来运算焦点位置变动量，并对焦点位置进行修正，但在通常的加工时，伴随有激光的开启、关闭、以及激光输出的不均，因此在这一方面也难以进行精度良好的焦点位置修正。

本发明的目的在于提供激光加工机以及激光加工方法，能够对保护玻璃等离加工点最近的光学元件的起因于由脏污等导致的温度上升的变化的焦点位置的变动、以及其他光学部件的起因于温度上升的变化的焦点位置的变动的双方进行适当的修正，能够获得优良的加工质量、并且能够抑制传感器类的增加和运算的复杂化。

用于解决课题的手段

以下，关于本发明，为了容易理解，且为了方便而参照实施方式的符号进行说明。

本发明的激光加工机为，具备：激光加工头(4)，具有由多个光学元件构成的光学系统(15)以及该光学系统(15)的焦点位置调节机构(16)；激光振荡器(5)；移动机构(6)，使上述激光加工头(4)相对于工件(W)相对移动；以及控制装置(2)，控制上述焦点位置调节机构(16)、上述激光振荡器(5)以及上述移动机构(6)；该激光加工机对一个工件(W)反复进行激光照射的开启、关闭，该激光加工机的特征在于，设置有：

第一焦点变动量计算单元(35)，根据从上述激光加工头(4)照射激光的照射时间与停止时间的时间差、或者上述光学系统(15)整体的温度的检测值，计算上述焦点位置的变动量；

第二焦点变动量计算单元(37)，根据上述光学系统(15)中离加工点最近的光学元件的温度的检测值，计算与离该加工点最近的光学元件的温度变化相对的焦点位置的变动量；以及

焦点位置修正单元(25)，使用该第一以及第二焦点变动量计算单元(35、37)计算出的焦点位置的变动量之和，上述控制装置(2)使上述焦点位置调节机构(16)进行焦点位置的调节的修正。

另外，焦点位置修正单元(25)为，作为结果使用上述焦点位置的变动量之和来进行修正即可，例如也可以如在实施方式中表示的那样，根据第一以及第二焦点变动量计算单元(35、37)计算出的焦点位置的变动量，计算相对于各个变动量应该从当前位置移动的量即修正量，并根据这些修正量之和使上述控制装置(2)进行基于上述焦点位置调节机构(16)的焦点位置的调节的修正。

离上述加工点最近的光学元件，例如在光纤激光器、YAG激光器等固体式激光加工机中为保护玻璃，在二氧化碳激光器等气体式激光加工机中为聚光透镜。

并且，本发明的激光加工方法为，使用具有由多个光学元件构成的光学系统以及该光学系统的焦点位置调节机构的激光加工头、激光振荡器、使上述激光加工头相对于工件相对移动的移动机构、以及控制上述焦点位置调节机构、上述激光振荡器以及上述移动机构的控制装置，对一个工件反复进行激光照射的开启、关闭，该激光加工方法的特征在于，具有：

第一焦点变动量计算过程，根据从上述激光加工头照射激光的照射时间与停止时间的时间差、或者上述光学系统整体的温度的检测值，计算上述焦点位置的变动量；

第二焦点变动量计算过程，根据上述光学系统中离加工点最近的光学元件的温度的检测值，计算与离该加工点最近的光学元件的温度变化相对的焦点位置的变动量；以及

焦点位置修正过程，使用在该第一以及第二焦点变动量计算过程中计算出的焦点位置的变动量之和，上述控制装置使上述焦点位置调节机构进行焦点位置的修正。

根据该构成，由于设置有根据光学系统(15)整体的温度来计算焦点位置的变动量的第一焦点变动量计算单元(35)和计算与离加工点最近的光学元件(13)的温度变化相对的焦点位置的变动量的第二焦点变动量计算单元(37)，并使用两个焦点变动量计算单元(35、37)计算出的焦点位置的变动量之和来进行基于焦点位置调节机构(16)的调节的焦点位置的修正，因此能够对保护玻璃(13)等离加工点最近而容易产生脏污的光学元件(13)的起因于温度上升的变化的焦点位置的变动、以及其他光学部件(11、12)的起因于温度上升的变化的焦点位置的变动的双方进行适当的修正，能够获得优良的加工质量。

与光学系统(15)整体的温度相对的焦点位置的变动量，不进行每个光学元件的温度检测而综合地求出焦点位置的变动量，因此能够抑制传感器类的增加和运算的复杂化。

另外，关于与光学系统(15)整体的温度相对的焦点位置的变动量，除了基于温度的检测值的计算以外，也可以根据照射激光的照射时间与停止时间的时间差来进行计算，但由于不是仅根据照射时间、而是根据照射时间与停止时间的时间差来进行计算，因此即使对一个工件(W)反复进行激光照射的开启、关闭，也能够根据时间来适当地推测温度变化。通过根据时间来推测温度变化，由此能够省略温度的检测单元、削减部件数量。关于时间，由于运算处理装置通常具备时钟产生单元，因此能够利用其时钟。

关于离加工点最近的光学元件(13)，由于容易产生脏污而温度变化较大，因此通过与时间无关地将温度的检测值用于焦点位置的修正，由此能够对该较大的温度变化进行适当的焦点位置修正。

在本发明中，也可以设置有中止修正判定单元(38)，该中止修正判定单元(38)为，将离上述加工点最近的光学元件(13)的温度的检测值与中止判定用阈值以及修正判定用阈值进行比较，在超过上述中止判定用阈值的情况下，使上述控制装置(2)进行加工的中止，在为上述中止判定用阈值以下、但超过上述修正判定用阈值的情况下，使上述焦点位置修正单元(25)进行上述修正，在为上述修正判定用阈值以下的情况下，不使上述焦点位置修正单元(25)进行使用上述第二焦点变动量计算单元计算出的焦点位置的变动量的修正。

在温度高到不能进行适当的加工的程度的情况、即超过中止判定用阈值的情况下，进行加工的中止，由此在通过焦点位置的修正不能够对应时，能够避免产生加工不良的工件(W)。并且，在温度上升较少而为修正判定用阈值以下的情况、例如根据检测温度计算出的焦点位置的修正量为能够通过上述焦点位置调节机构(16)进行调整的分辨率以下那样的情况下，不使上述焦点位置修正单元(25)进行修正，由此能够省略无用的运算处理，并且能够避免与频繁的修正运算相伴随的不稳定性，能够消除无用的焦点位置修正。

在本发明中，也可以设置有加工调整指令单元(39)，该加工调整指令单元(39)为，在上述第二焦点变动量计算单元(37)计算出的焦点位置的变动量超过加工调整判定用阈值的情况下，进行基于上述激光振荡器(5)的激光输出的调整以及基于上述移动机构(6)的移动速度的调整中的某一方或者双方。

在焦点位置的变动量过大而不能够进行与该变动量相匹配的焦点位置的适当修正的情况下，熔渣的产生变得过剩、或者由于输出不足而不能进行切割等激光加工。在这种情况下，通过使激光输出变化或者改变工件(W)与激光加工头(4)的相对移动速度，由此能够在加工质量在实用上足够的范围内进行加工。

请求范围及/或说明书及/或附图所公开的至少2种构成的任何组合也包含于本发明。尤其是，请求范围的各请求项的2个以上的任意组合也包含于本发明。

附图说明

根据以附图为参考的以下的优选实施方式的说明，能够更清楚地理解本发明。但是，实施方式以及附图仅用于图示以及说明，并不应该用于限定本发明的范围。本发明的范围由请求范围确定。在附图中，多个图中的相同符号表示相同或相当的部分。

图1是将表示本发明一个实施方式的激光加工装置的概要的立体图以及框图组合的说明图。

图2A是表示该激光加工装置的激光加工头的正常状态的断裂侧视图。

图2B是表示该激光加工装置的激光加工头的脏污状态的断裂侧视图。

图3是该激光加工装置的概念构成的框图。

图4是除图3以外作为参考而表示该激光加工装置的概念构成的框图。

图5是表示该激光加工装置的光学系统整体对应修正单元的处理内容的流程图。

图6是表示该激光加工装置的保护玻璃对应修正单元的处理内容的流程图。

图7是表示该激光加工装置的加工准备单元的处理内容的流程图。

图8是表示激光加工装置的照射时间与焦点变动的关系例的曲线图。

图9A是表示系数相对于时间的关系的曲线图。

图9B是表示焦点变动量与焦点修正量的关系的说明图。

具体实施方式

参考附图说明本发明一个实施方式的激光加工机和激光加工方法。根据图1，该激光加工机是具备加工机主体1和进行该加工机主体1的控制的数字控制装置等加工机主体控制装置2、并进行激光切割加工等的装置，设置有成为本实施方式的特征的脏污对应修正等运算装置3。脏污对应修正等运算装置3是对加工机主体控制装置2发出对于光学系统的脏污进行修正等对应的指令的单元。脏污对应修正等运算装置3也可以设置为加工机主体控制装置2的一部分。

加工机主体1具备激光加工头4、激光振荡器5、以及使激光加工头4相对于工件W相对移动的移动机构6。在本实施方式中，将工件W设为固定侧，将激光加工头4设为移动侧，工件W载放在工件台7上。工件W为钢板等矩形板材。移动机构6构成为，在沿前后方向(X轴方向)在基座8上进行移动的前后移动台9上，经由左右移动体(未图示)而能够沿左右方向(Y轴方向)进行移动地设置有激光加工头4，移动机构6具备分别进行前后方向以及左右方向的上述移动的马达(未图示)。另外，在激光加工头4自身或者支承激光加工头4的上述左右移动体上，也可以具有通过驱动源(未图示)使激光加工头4在与X-Y平面垂直的方向上升降的机构(未图示)。激光振荡器5振荡的激光经由激光传送路10输送到激光加工头4。激光振荡器5既可以是光纤激光器等固体式激光振荡器、也可以是CO2激光器等气体式激光振荡器，但在本实施方式中为固体式激光振荡器。

如图2A所示，激光加工头4为，在筒状的壳体4a内在与X-Y平面垂直的方向上，从上侧朝向下侧依次设置有多个光学元件即准直透镜11、聚光透镜12以及保护玻璃13。通过该准直透镜11、聚光透镜12以及保护玻璃13，构成激光加工头4的光学系统15。另外，图2B表示在保护玻璃13的表面上附着有脏污的状态。

在激光加工头4中，除此以外还设置有加工气体(也称为辅助气体)的喷嘴(未图示)，并且设置有进行光学系统15、例如聚光透镜12的焦点调节的焦点位置调节机构16(图3)。在该激光加工头4上设置有检测保护玻璃13的温度的温度检测器17。温度检测器17优选为能够非接触地进行检测的检测器，使用辐射温度计等。

在图3中，加工机主体控制装置2包括计算机式的数字控制装置以及可编程控制器等，按照加工程序(未图示)进行激光加工机主体1的控制。加工机主体控制装置2具有依次读取加工程序的命令而生成与该命令对应的各种指令的基本控制单元21，除此以外还具有焦点控制单元22、移动控制单元23以及激光输出控制单元24。该焦点控制单元22、移动控制单元23以及激光输出控制单元24，按照从基本控制单元21赋予的指令，通过各个单元22～24所具有的控制功能，分别控制焦点位置调节机构16、移动机构6以及激光振荡器5。焦点位置修正单元25是使焦点控制单元22进行修正的单元，具体的功能在之后说明。在加工机主体控制装置2上设置有液晶显示装置等显示图像的显示装置26。

另外，图4为将图3的内容简化而作为参考表示的框图。

在图3中，脏污对应修正等运算单元3由与加工机主体控制装置2连接的个人计算机或微型计算机等构成，具有光学系统整体对应修正单元31、保护玻璃对应修正单元32以及加工准备单元33，并且具有数据存储单元34。

光学系统整体对应修正单元31是主要进行与光学系统15整体的温度变化相对的修正量的计算的单元，具有第一焦点变动量计算单元35以及计时器36。如后述的详细情况那样，光学系统整体对应修正单元31进行在图5中用流程图表示的处理。

保护玻璃对应修正单元32是主要进行与保护玻璃13的脏污相对的修正量的计算的单元，具有第二焦点变动量计算单元37、中止修正判定单元38以及加工调整指令单元39。如后述的详细情况那样，保护玻璃对应修正单元32进行在图6中用流程图表示的处理。

加工准备单元33是如下单元：在加工程序的执行开始前，对离加工点最近的光学元件(在本例中为保护玻璃13)照射一定时间的激光，将预先设定的与温度相对的多个阈值与常时测定的光学元件的温度进行比较，判断是否能够在加工质量在实用上足够的范围内完成加工程序的执行，将保护玻璃13等光学元件的状态确认向加工机主体控制装置2通知，加工准备单元33进行在图7中用流程图表示的处理。另外，加工机主体控制装置2将从脏污对应修正等运算装置3送来的各种通知显示在显示装置26的画面中。

数据存储单元34是存储用于上述修正量的计算等的各种数据的单元。

光学系统整体对应修正单元31中的第一焦点变动量计算单元35为，作为一例，根据从激光加工头4照射激光的照射时间与停止时间的时间差，通过确定的计算公式来计算与光学系统15整体的温度变化相对的焦点位置的变动量。计算出的焦点位置的变动量向加工机主体控制装置2发送。计时器36对上述照射时间与停止时间的时间差进行计时。也可以代替上述照射时间与停止时间的时间差，而根据光学系统15整体的温度的检测值来计算焦点位置的变动量。例如，通过设置在激光加工头4上的温度检测器(未图示)来进行光学系统15整体的温度的检测。该温度检测器与对保护玻璃13的温度进行计测的上述温度检测器17不同，不是对一部分光学元件的温度、而是对光学系统15整体的温度进行计测。

保护玻璃对应修正单元32中的第二焦点变动量计算单元37为，根据光学系统15中离加工点最近的光学元件、在本例中为保护玻璃13的温度的检测值，通过确定的计算公式来计算与该光学元件即保护玻璃13的温度变化相对的焦点位置的变动量。第二焦点变动量计算单元37将计算出的焦点位置的变动量、或者根据该变动量求出的后述的修正量向加工机主体控制装置2发送。保护玻璃13的温度的检测值为上述温度检测器17的检测值。

这些由第一以及第二焦点变动量计算单元35、37计算出的焦点位置的变动量或修正量，如上述那样向加工机主体控制装置2发送，在加工机主体控制装置2中通过焦点位置修正单元25计算两个焦点位置的变动量之和或者两个焦点位置的修正量之和，根据该和，焦点控制单元22作为修正处理使焦点位置调节机构15进行焦点位置的调节。

如此，由于对光学系统15整体的焦点位置的变动量和保护玻璃13的焦点位置的变动量进行计算，并使用其和进行焦点位置的修正，因此能够对离加工点最近而容易产生脏污的光学元件即保护玻璃13的起因于由脏污导致的温度上升的变化的焦点位置的变动、以及其他光学部件的起因于温度上升的变化的焦点位置的变动的双方进行适当的修正，能够获得优良的加工质量。

由于与光学系统15整体的温度相对的焦点位置的变动量，不进行每个光学元件的温度检测而综合地求出焦点位置的变动量，因此能够抑制传感器类的增加和运算的复杂化。由于与保护玻璃13相比，其他光学部件的脏污较少，因此即使如此综合地求出与温度变化相对的焦点位置的变动量，也能够进行在实用上足够的焦点位置的修正。

对于光学系统15整体的焦点位置的变动量，也可以根据照射激光的照射时间与停止时间的时间差来计算，但由于不是仅根据照射时间、而是根据照射时间与停止时间的时间差来进行计算，因此即使对一个工件W反复进行激光照射的开启、关闭，也能够根据时间来适当地推测温度变化。即，在对于一般的金属板的激光切割加工中，例如每当对部件的外周进行切除或者对开口的内周进行切除等能够通过一次连续的照射来进行的加工结束时，将激光关闭。因此，例如在对工件W进行多次相同形状的切除加工的情况下，在没有焦点位置的修正时，如在图8中例示的那样，每当开启关闭时焦点位置都变动。与此相对，通过使用照射时间与停止时间的时间差来进行计算，由此能够精度良好地求出光学系统15整体的焦点位置的变动量。并且，通过如此根据开启关闭来推测温度变化、焦点位置的变动，由此能够省略温度的检测单元、削减部件数量。计时器36构成为使用运算处理装置所具备的时钟产生单元(未图示)来进行计数，由此不需要专用的设备。

关于离加工点最近的光学元件即保护玻璃13，由于容易产生脏污而温度变化较大，因此通过与时间无关地将温度的检测值用于焦点位置的修正，由此能够对其较大的温度变化进行适当的焦点位置的修正。

关于中止修正判定单元38和加工调整指令单元39，基本上如在“用于解决课题的手段”的部分中所述的那样，更具体的处理内容将在之后与图6的流程图一起进行说明。

使用图5的流程图，对光学系统整体对应修正单元31的具体功能进行说明。

在过程Q1中，取得阈值等焦点修正所需要的信息，等待激光加工开始的指令(Q2)。此处所述的激光加工开始的指令，是对于一个工件W开始加工的指令，例如是加工程序的开始。

然后，等待激光照射的开始(Q3)。当存在开始的指令时，开始激光照射并计算焦点位置(Q4)，通过焦点位置调节机构16向该焦点位置移动。此时的焦点位置为焦点修正前的位置。

确认是否为激光照射中(Q6)，在为加工中的情况下，取得由激光振荡器5振荡的激光输出的值和光学系统15整体的温度信息(Q7)。该温度信息为激光照射的开启时间与关闭时间之差的信息，或者在进行上述光学系统15整体的温度检测的情况下为其温度检测值。根据所取得的该温度信息和激光输出的信息，来计算由光学系统15整体的温度变化导致的焦点变动量(Q8)，并计算用于对其焦点变动量进行修正的焦点修正量(Q9)。

另外，在根据开启时间与关闭时间之差来计算焦点位置的变动量的情况下，例如根据下式来进行计算。

(焦点变动量)＝(系数)×激光输出(开启时间-关闭时间)

上述系数为，例如图9A所示那样是根据时间t而变化的时间函数。

并且，在上述焦点修正量的计算(Q9)中，如图9B所示那样，当相对于焦点变动量ΔH而当前的焦点位置为h1时，焦点修正量成为ΔH-h1，根据当前的焦点位置而变化。

在如上述那样计算出焦点变动量之后，根据确定的基准来进行是否应该进行焦点修正的判定(Q10)，在应该进行修正时，将焦点修正量向加工机主体控制装置2发送(Q11)。在发送后，将焦点修正量、例如该发送的焦点修正量或上述焦点变动量存储到规定的存储区域(Q12)。关于是否应该进行上述焦点修正的判定(Q10)，例如在与修正判定用阈值进行比较的结果为处于变动量过小而不会对加工质量产生影响的状态的情况下，判定为不进行修正。在该情况下，不经过将焦点变动量向加工机主体控制装置2发送的过程(Q11)地进行上述焦点变动量的存储(Q12)。

在该存储后，返回是否为激光照射中的判定过程(Q6)，并反复进行上述处理。即，在激光照射中，常时反复进行由光学系统15整体的温度变化导致的焦点变动量的计算(Q8)等。

在是否为激光照射中的判定过程(Q6)中，在判定为不是照射中时，取得焦点变动量(Q13)，计算焦点收敛变动量(Q14)，在进行了焦点修正量的计算(Q15)之后，判定激光加工是否结束(Q16)。在激光加工结束的情况下，使焦点修正的一系列的计算结束。在激光加工未结束的情况下，返回是否为激光照射开始的判定过程(Q3)。

在该判定过程(Q3)中判定为激光照射未开始的情况下，转移到上述焦点修正量取得的过程(Q13)，并再次进行到过程Q16。如此，等待对于相同工件W的下一部分的加工的开始，并反复进行上述焦点变动量取得(Q13)、焦点收敛变动量计算(Q14)、焦点修正量的计算(Q15)以及上述判定(Q16)。

使用图6的流程图，对保护玻璃对应修正单元32的具体功能进行说明。

在过程R1中，取得用于对于保护玻璃13的修正的阈值等各种设定值。然后，等待激光照射的开始(R2)，当开始时，通过温度检测器17来检测保护玻璃13的温度(R3)。将检测到的保护玻璃温度与中止判定用阈值进行比较(R4)。在超过该阈值的情况下，向加工机主体控制装置2发送加工中止的通知(R16)，等待激光加工的中止(R17)，向加工机主体控制装置2发送保护玻璃状态确认的通知(R18)。

在通过上述保护玻璃温度与中止判定用阈值的比较(R4)而判定为能够进行加工时，在进行了基于第二焦点变动量计算单元37的焦点变动量计算(R5)、以及焦点修正量的计算(R6)之后，判断是否进行焦点修正(R7)。该判断与上述过程(图5中的(Q10))相同，为是否为能够调整的移动量的判断，与修正判定用阈值进行比较。在为修正判定用阈值以上的情况下，为进行焦点修正的情况，将焦点修正量向加工机主体控制装置2通知(R8)，在不进行焦点修正的情况下，不进行该通知而将保护玻璃温度和焦点变动量向存储装置通知(R9)。

通过这些进行上述过程R3～R8以及过程R16的单元，构成图2的中止·判定单元38。

在该通知(R9)之后，进行对于加工速度的变更判定用的设定条件的判断(R10)。上述加工速度为基于移动机构6的激光加工头4与工件W的相对移动的速度。上述设定条件例如为加工速度变更用的加工调整判定用阈值、激光输出的值。在符合设定条件的情况下，将根据确定的条件而计算出的加工速度向加工机主体控制装置2通知(R11)。加工机主体控制装置2接收该通知，通过移动控制单元23进行向基于移动机构6的与上述通知相对应的移动速度的变更。

在上述加工速度的通知(R11)之后或者不变更加工速度的情况下，在是否变更上述加工速度的判断(R10)之后，进行是否变更激光输出的判定(R12)。在变更了加工速度的情况下，有时需要变更激光输出。并且，虽然保护玻璃13的焦点位置的变更不能够变更到适当的值，但即使焦点距离不适当，如果变更激光输出则有时也能够进行加工。确定与这种情况下的判定有关的阈值即与激光输出变更相对的加工调整判定用阈值，在超过该加工调整判定用阈值的情况下，向加工机主体控制装置2通知激光输出指令变更(R13)。加工机主体控制装置2接收该通知，通过激光输出控制单元24使激光振荡器5进行向与上述通知相对应的激光输出的变更。通过进行上述过程R10～R13的单元构成图2的加工调整指令单元39。

在上述激光输出的变更的通知(R13)之后、或者在未进行变更的情况下在上述判定(R12)之后，进行激光照射的停止的判定(R14)，在停止之前返回上述保护玻璃温度检测(R3)的过程，并反复进行以下各过程。

在激光照射停止的情况下，在根据设定条件进行了是否进行保护玻璃确认的通知的判定(R15)之后，在符合条件的情况下，在向加工机主体控制装置2进行保护玻璃确认的通知(R18)之后，直接结束用于该保护玻璃对应修正的一系列控制，并且，在不符合条件的情况下，直接结束用于该保护玻璃对应修正的一系列控制。

使用图7的流程图，对加工准备单元33的具体功能进行说明。

在过程S1中进行加工气体的开启，并判定加工气体压力的异常(S2)。其原因在于，在保护玻璃13的安装存在异常的情况下，加工气体压力变得异常，不能进行适当的加工。在异常的情况下，通知保护玻璃13的安装异常(S10)，并结束该加工准备处理。

在无异常的情况下，发出激光输出的指令(S3)，并等待激光照射开始(S4)，进行保护玻璃温度的检测(S5)。将保护玻璃温度与阈值进行比较(S6)，在判定为异常的情况下，向加工机主体控制装置2进行保护玻璃状态确认的通知(S9)，而结束加工准备处理。

在保护玻璃温度无异常的情况下，判定从开始激光照射起是否经过了任意的设定时间(S7)，在经过之前，返回保护玻璃温度检测的过程(S5)而反复进行上述过程(S5～S7)。当从激光照射开始起经过任意的设定时间时，向加工机主体控制装置2进行保护玻璃无异常的通知(S8)，结束加工准备处理。

通过在实际加工之前进行这样的一系列的加工准备处理，由此能够未然地防止在实际加工时产生工件W的加工不良。

另外，上述实施方式对固体激光器的情况进行了说明，但本发明也能够应用于CO2激光器那样的气体激光器的情况。

如以上那样，参照附图说明了优选的实施方式，但只要本领域技术人员，阅读本说明书就容易地想到在显而易见的范围内的各自变更和修正。因此，这种变更和修正解释为包含于根据请求范围确定的发明范围内。

符号的说明

1…加工机主体；2…加工机主体控制装置；3…脏污对应修正等运算装置；4…激光加工头；5…激光振荡器；6…移动机构；11…准直透镜(光学元件)；12…聚光透镜(光学元件)；13…保护玻璃(光学元件)；15…光学系统；16…焦点位置调节机构；17…温度检测器；25…焦点位置修正单元；31…光学系统整体对应修正单元；32…保护玻璃对应修正单元；33…加工准备单元；35…第一焦点变动量计算单元；37…第二焦点变动量计算单元；38…中止修正判定单元；39…加工调整指令单元；W…工件。

Claims (4)

1.一种激光加工机，具备：激光加工头，具有由多个光学元件构成的光学系统以及该光学系统的焦点位置调节机构；激光振荡器；移动机构，使上述激光加工头相对于工件相对移动；以及控制装置，控制上述焦点位置调节机构、上述激光振荡器以及上述移动机构，该激光加工机对一个工件反复进行激光照射的开启、关闭，该激光加工机的特征在于，设置有：

第一焦点变动量计算单元，根据从上述激光加工头照射激光的照射时间与停止时间的时间差、或者上述光学系统整体的温度的检测值，计算上述焦点位置的变动量；

第二焦点变动量计算单元，根据上述光学系统中离加工点最近的光学元件的温度的检测值，计算与离该加工点最近的光学元件的温度变化相对的焦点位置的变动量；以及

焦点位置修正单元，使用该第一以及第二焦点变动量计算单元计算出的焦点位置的变动量之和，上述控制装置使上述焦点位置调节机构进行焦点位置的修正。

2.如权利要求1所述的激光加工机，其中，

设置有中止修正判定单元，该中止修正判定单元为，将离上述加工点最近的光学元件的温度的检测值与中止判定用阈值以及修正判定用阈值进行比较，在超过上述中止判定用阈值的情况下，使上述控制装置进行加工的中止，在为上述中止判定用阈值以下、但超过上述修正判定用阈值的情况下，使上述焦点位置修正单元进行上述修正，在为上述修正判定用阈值以下的情况下，不使上述焦点位置修正单元进行使用上述第二焦点变动量计算单元计算出的焦点位置的变动量的修正。

3.如权利要求1或2所述的激光加工机，其中，

设置有加工调整指令单元，该加工调整指令单元为，在上述第二焦点变动量计算单元计算出的焦点位置的变动量超过加工调整判定用阈值的情况下，进行基于上述激光振荡器的激光输出的调整以及基于上述移动机构的移动速度的调整中的某一方或者双方。

4.一种激光加工方法，使用具有由多个光学元件构成的光学系统以及该光学系统的焦点位置调节机构的激光加工头、激光振荡器、使上述激光加工头相对于工件相对移动的移动机构、以及控制上述焦点位置调节机构、上述激光振荡器以及上述移动机构的控制装置，对一个工件反复进行激光照射的开启、关闭，该激光加工方法的特征在于，具有：

第一焦点变动量计算过程，根据从上述激光加工头照射激光的照射时间与停止时间的时间差、或者上述光学系统整体的温度的检测值，计算上述焦点位置的变动量；

第二焦点变动量计算过程，根据上述光学系统中离加工点最近的光学元件的温度的检测值，计算与离该加工点最近的光学元件的温度变化相对的焦点位置的变动量；以及

焦点位置修正过程，使用在该第一以及第二焦点变动量计算过程中计算出的焦点位置的变动量之和，上述控制装置使上述焦点位置调节机构进行焦点位置的修正。