激光加工装置制造方法及图纸

一种具备能够排除来自被加工物的反射光所造成的不良影响并且高效地开始激光加工的功能的激光加工装置。激光加工装置具备：光传感器等反射光强度检测部，其检测从激光振荡器经由激光光学系统射出的激光中的、在工件的表面反射而重新射入到激光振荡器或激光光学系统的反射光的强度；光强度增加部，其使照射到工件表面上的激光的强度在规定的时间范围内渐增；下一工序选择部，其基于在照射到工件表面上的激光的强度增加的期间内、由反射光强度检测部检测出的反射光强度的经时变化，来选择下一工序的内容；以及执行部，其基于由下一工序选择部选择出的下一工序的内容，来执行激光加工的下一工序。

Laser processing equipment

A laser processing device having the ability to eliminate undesirable effects caused by reflected light from a processed object and efficiently start laser processing. The laser processing apparatus includes a detection unit of reflected light intensity of the light sensor, the detection of laser light emitted from a laser oscillator via laser optical system in surface reflection workpiece while the reflected light re directed to the laser oscillator or the intensity of the laser optical system; the light intensity increased, the laser irradiates on the surface of the workpiece the increasing strength within a specified time; the next selection process, the changes in exposure to laser based on workpiece surface strength increase of the period, the intensity of the reflected light intensity of reflected light detected by the detection unit, to select the next step; and by the executive department, the next step selected the next step based on the contents of laser processing to perform the next process.

【技术实现步骤摘要】
激光加工装置
本专利技术涉及一种具备能够抑制来自被加工物的反射光并且开始该被加工物的激光加工的功能的激光加工装置。
技术介绍
已知以下一种技术：在对金属材料等被加工物(工件)照射激光来进行激光加工的情况下，利用来自工件的反射光来实现焊接质量的提高。例如在日本专利第2706498号公报中记载了一种激光加工装置，其具有：反射光检测单元，其检测由于工件表面处的反射而返回到激光振荡器内的反射激光的水平；探测单元，其探测反射激光的水平减少为规定值以下的时间点；以及指令单元，其以需要的输出水平输出激光来开始打孔加工，在反射激光的水平减少为规定值以下的时间点结束打孔加工，并继续输出下一个打孔加工的指令。另外，在日本特开2012-076088号公报中记载了以下一种方法：在进行板状的工件的激光切割加工之前，进行对聚光透镜相对于工件的接近位置进行各种变更来对焦点相对于工件的位置进行各种变更的多次穿孔加工，保持在该多次穿孔加工时检测到的散射光量的检测值为最小值时的焦点位置来进行工件的激光切割加工。在被加工物是钢、铝等容易反射激光的金属材料的情况下，有时在对被加工物照射激光的瞬间该激光的一部分在与往路相似的路径上沿反方向前进而作为反射光返回至激光振荡器，由此存在激光振荡器、激光光路发生故障、损坏的情况。这样，作为用于防止由于反射光返回至激光振荡器内而造成无法控制激光输出或光学系统发生损坏的以往技术例，在日本特开昭62-289387号公报中记载了以下技术：使照射头和反射材料中的一方或双方倾斜，以使照射激光的光轴与反射光的光轴不一致。如上所述，在激光加工的被加工物是钢、铝等容易反射激光的金属材料的情况下、加工点处的能量密度低的情况下，当聚光点位于被加工物的表面上时，有时照射的激光的一部分在与往路相同的路径上沿反方向前进，而作为反射光返回至激光振荡器。该反射光的量越多(或强度越高)，激光加工机的光路、光源发生损伤的可能性越高。以往，为了防止过大的反射光，需要预先以暂定的条件对被加工物的表面照射激光，在反射光的强度高到造成不良影响的程度的情况下，对加工条件进行变更(优化)以降低反射光强度。上述的日本专利第2706498号公报和日本特开2012-076088号公报所记载的技术虽然对反射光(散射光)进行检测，但是并不降低或排除由反射光对激光光源等造成的不良影响。另一方面，日本特开昭62-289387号公报公开了使照射头和反射材料中的一方或双方倾斜以避免由反射光造成的不良影响的意思。然而，因为需要对被加工物的表面斜着射入激光，因此无法进行在激光加工中向一般的被加工物的大致垂直的射入，或者，为了进行大致垂直的射入而需要设置能够自如地变更被加工物与激光的角度的单元。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种具备能够排除由来自被加工物的反射光造成的不良影响并且高效地开始激光加工的功能的激光加工装置。为了达成上述目的，本申请专利技术提供一种激光加工装置，通过聚光光学系统对激光进行聚光后对被加工物照射该激光，由此来进行该被加工物的激光加工，该激光加工装置具备：反射光强度检测部，其检测从激光振荡器经由激光光学系统射出的激光中的、在所述被加工物的表面反射而重新射入到所述激光振荡器或所述激光光学系统的反射光的强度；聚光光学系统，其对从所述激光振荡器射出的激光进行聚光；光强度增加部，其使照射到所述被加工物的表面上的激光的强度在规定的时间范围内连续地增加；下一工序选择部，其基于在照射到所述被加工物的表面上的激光的强度增加的期间内、由所述反射光强度检测部检测出的反射光强度的经时变化，来选择下一工序的内容；以及执行部，其基于由所述下一工序选择部选择出的下一工序的内容，来执行激光加工的下一工序。在优选的实施方式中，所述光强度增加部变更所述聚光光学系统的聚光点与被加工物之间的距离。或者，所述光强度增加部也可以变更射入到所述聚光光学系统的激光的光束直径。在优选的实施方式中，由所述下一工序选择部选择的下一工序的内容是激光加工的继续进行、激光照射的停止或加工程序的中止、以及重试(retry)动作中的任一个。所述激光加工装置也可以还具有对照射到所述被加工物的表面上的激光的强度的增加率进行设定的单元、变更从所述反射光强度转为减少起到转移至由所述下一工序选择部决定的下一工序为止的时间的单元。在优选的实施方式中，在所述反射光强度在所述规定的时间内转为减少时，所述下一工序选择部选择激光加工的继续进行来作为下一工序。另外，优选的是，在所述反射光强度超过了预先决定的第一阈值时，所述下一工序选择部选择激光照射的停止或加工程序的中止来作为下一工序。并且，优选的是，在所述反射光强度在所述规定的时间内未转为减少、且在所述规定的时间内所述反射光强度未达到第二阈值时，所述下一工序选择部选择激光加工的继续进行来作为下一工序，该第二阈值低于预先决定的第一阈值。并且，优选的是，在所述反射光强度在所述规定的时间内未转为减少、且在经过了所述规定的时间后所述反射光强度比预先决定的第一阈值低且比第二阈值高时，所述下一工序选择部选择重试动作来作为下一工序，该第二阈值低于所述第一阈值。在该情况下，优选的是，所述重试动作是在增加了激光输出、或者增加了激光的强度的增加率之后执行的。在优选的实施方式中，在使照射到所述被加工物的表面上的激光的强度增加的期间内，由所述激光振荡器输出的激光输出被保持为固定。附图说明参照附图说明以下的优选的实施方式，由此会进一步明确本专利技术的上述或其它目的、特征以及优点。图1是本专利技术的优选的实施方式所涉及的激光加工装置的功能框图。图2是表示使包括聚光光学系统的加工头能够接近和远离工件的结构例的图。图3是表示使加工头内的聚光光学系统能够接近和远离工件的结构例的图。图4是表示设为激光光学系统能够变更光束直径的结构例的图。图5是说明反射光强度在规定的时间内转为减少的例子的曲线图。图6是说明反射光强度在规定的时间内未转为减少而超过第一阈值的例子的曲线图。图7与图5类似，是说明使激光强度的增加率变化的例子的曲线图。图8与图5类似，是说明设定、变更从反射光强度转为减少起到转移至下一工序为止的时间的例子的曲线图。图9是表示通过激光照射而在工件表面形成的凹洼比较浅的例子的图。图10是表示通过激光照射而在工件表面形成的凹洼比较深的例子的图。图11与图5类似，是说明即使在未检测到反射光强度转为减少的情况下也能够继续进行激光加工的例子的曲线图。图12与图11类似，是说明在未检测到反射光强度转为减少的情况下作为下一工序而转移至重试动作的例子的曲线图。图13是说明作为重试动作的具体例而将激光输出变更为比前一次的激光输出大的值的例子的曲线图。图14是说明作为重试动作的具体例而将激光强度的增加率变更为比前一次的激光强度的增加率大的值的例子的曲线图。图15是表示激光输出呈现脉冲波形的例子的图。具体实施方式图1是本专利技术的优选的实施方式所涉及的激光加工装置10的功能框图。激光加工装置10构成为通过聚光光学系统16对从激光振荡器12经由激光光学系统14输出的激光进行聚光后对被加工物(工件)18的表面20(优选为大致垂直地)照射该激光(参照图2-图3)，来对工件18进行切割、焊接、穿孔、标记等规定的激光加工。激光加工装置10具备：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光加工装置，通过聚光光学系统对激光进行聚光后对被加工物照射该激光，由此进行该被加工物的激光加工，该激光加工装置具备：反射光强度检测部，其检测从激光振荡器经由激光光学系统射出的激光中的、在所述被加工物的表面反射而重新射入到所述激光振荡器或所述激光光学系统的反射光的强度；聚光光学系统，其对从所述激光振荡器射出的激光进行聚光；光强度增加部，其使照射到所述被加工物的表面上的激光的强度在规定的时间范围内连续地增加；下一工序选择部，其基于在照射到所述被加工物的表面上的激光的强度增加的期间内、由所述反射光强度检测部检测出的反射光强度的经时变化，来选择下一工序的内容；以及执行部，其基于由所述下一工序选择部选择出的下一工序的内容，来执行激光加工的下一工序。

【技术特征摘要】
2016.02.29 JP 2016-0380751.一种激光加工装置，通过聚光光学系统对激光进行聚光后对被加工物照射该激光，由此进行该被加工物的激光加工，该激光加工装置具备：反射光强度检测部，其检测从激光振荡器经由激光光学系统射出的激光中的、在所述被加工物的表面反射而重新射入到所述激光振荡器或所述激光光学系统的反射光的强度；聚光光学系统，其对从所述激光振荡器射出的激光进行聚光；光强度增加部，其使照射到所述被加工物的表面上的激光的强度在规定的时间范围内连续地增加；下一工序选择部，其基于在照射到所述被加工物的表面上的激光的强度增加的期间内、由所述反射光强度检测部检测出的反射光强度的经时变化，来选择下一工序的内容；以及执行部，其基于由所述下一工序选择部选择出的下一工序的内容，来执行激光加工的下一工序。2.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，所述光强度增加部变更所述聚光光学系统的聚光点与被加工物之间的距离。3.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，所述光强度增加部变更射入到所述聚光光学系统的激光的光束直径。4.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，由所述下一工序选择部选择的下一工序的内容是激光加工的继续进行、激光照射的停止或加工程序的中止、以及重试动作中的任一个。5.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，还具有对照射到所述被加工物的表面上的激光的强度的...

【专利技术属性】
技术研发人员：望月树也，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP