激光加工装置及方法、激光加工温度测定装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种可以高精度地检测在利用激光进行焊接加工时的加工温度的激光加工装置、激光加工温度测定装置、激光加工方法及激光加工温度测定方法。激光加工装置１Ａ是，通过向被加工部件ＤＲ、ＵＲ照射激光ＬＢ来加工被加工部件ＤＲ、ＵＲ，其特征在于：包括：发生激光ＬＢ的激光器（半导体激光装置２０Ａ）；将在激光器中发生的激光ＬＢ聚光到加工区域ＤＡ、ＵＡ的光学器件；和，设置在被加工部件ＤＲ、ＵＲ和光学器件之间、将被激光ＬＢ激发而在光学器件中发生的荧光ＦＢ的波长截断的滤波器３０；在测定加工区域ＤＡ、ＵＡ的温度时，使用被滤波器３０截断的波长的光。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于利用激光进行焊接等加工时测定加工区域温度的。
技术介绍
目前，可以知道利用激光进行开孔、切断或焊接等的各种加工的技术。例如，在特开平5-42336号公报中公示了通过激光连接部件的方法。在该方法中，在具有吸收YAG激光器发生的激光的性质的第1热塑性树脂部件上，重叠具有透过激光性质的第2热塑性树脂部件。然后，通过第2热塑性树脂部件从YAG激光器向第1热塑性树脂部件照射激光，将第1热塑性树脂部件加热熔融后，将第1热塑性树脂部件和第2热塑性树脂部件焊接。在进行激光加工时，为了防止加工不良，管理加工区域的温度变得重要。在检测加工区域的温度时，使用利用从加工区域热辐射的光的放射温度计等。例如，在特平开5-261576号公报中，公示了在通过激光来焊接被加工物时管理被加工物表面温度的加热加工装置。在这种加热加工装置上，将来自被加工物表面的热辐射的光分割为多个，用透过各自不同波长光的滤波器使分割了的光透过。然后，通过透过滤波器的不同波长光的强度比，检测表面温度，通过该检测出的表面温度控制被加工物的表面温度。
技术实现思路
但是，在利用激光来焊接彼此各树脂部件时，有时不能高精度地检测焊接温度，由于不能正常管理焊接温度而发生焊接不良。特别是在激光焊接中，除了YAG激光器等固体激光器之外，也使用高功率的半导体激光器。在利用半导体激光器焊接彼此各树脂部件时通过放射温度计检测焊接区域温度的情况下，不能正确地检测焊接温度。另外，在特开平5-261576号公报中，对于在焊接彼此各树脂部件时焊接温度的检测，没有任何记载。所以，本专利技术的目的在于提供一种可以在利用激光进行焊接等加工时高精度地检测加工温度的。本专利技术的激光加工装置是通过向被加工部件照射激光而加工被加工部件的激光加工装置，其特征在于包括产生激光的激光器；将激光器产生的激光聚光到加工区域的光学器件；和，设置在被加工部件和光学器件之间、截断被激光激发而在光学器件中发生的荧光波长的滤波器；在测定加工区域的温度时，使用被滤波器截断的波长的光。根据这种激光加工装置，依靠滤波器在加工之前在光学器件中发生的荧光之中预先除去波长为测定加工温度的观测波长的光。因此，由于与在光学器件中发生的观测波长的波长相同的荧光不从加工区域放射，所以如果使用在加工区域热辐射出来的光之中用该滤波器除去的波长的光，则可以不受由光学器件的荧光引起的杂光的影响而正确地检测加工区域的温度。本专利技术的激光加工装置是通过向被加工部件照射激光而加工被加工部件的激光加工装置，其特征在于包括产生激光的激光器；将激光器产生的激光聚光到加工区域的第1光学器件；和，设置在被加工部件和第1光学器件之间、截断被激光激发而在第1光学器件中发生的荧光波长的第2光学器件；在测定加工区域的温度时，使用被第2光学器件截断的波长的光。根据这种激光加工装置，由于通过在第2光学器件上实施的用于抑制反射损失的涂层等，在加工之前在第1光学器件中发生的荧光之中预先除去波长为测定加工温度的观测波长的光。因此，由于与在第1光学器件中发生的观测波长的相同的荧光不从加工区域放射，所以如果使用在加工区域热辐射出来的光之中用该第2光学器件除去的波长的光，则可以不受由第1光学器件的荧光引起的杂光的影响而正确地检测加工区域的温度。另外，本专利技术的上述激光加工装置，也可以构成滤波器或第2光学器件，以便截断激光的振荡波长以外的波长。根据这种激光加工装置，由于在加工之前在光学器件上产生的荧光之中将在加工中不需要的振荡波长以外的波长的光除去，所以在从加工区域发射出的光中完全不包含在光学器件上产生的荧光。本专利技术的激光加工温度测定装置，是测定在用上述激光加工装置进行加工时的加工区域温度的激光加工温度测定装置，其特征在于包括基于在被从加工区域热辐射出来的光之中被滤波器或第2光学器件截断了的波长的光来检测温度的温度检测器件。根据这种激光加工温度测定装置，由于在温度检测器件中使用不混入在光学器件中发生的杂光(荧光的一部分或全部)的热辐射光作为观测波长的光，可以检测加工温度，所以可以高精度地检测加工温度。本专利技术的激光加工方法，是通过向被加工部件照射激光而加工被加工部件的激光加工方法，其特征在于包括产生激光的激光发生工序；将在激光发生工序中产生的激光用光学系统聚光到加工区域的聚光工序；和，在进行加工之前用滤波器截断被激光激发而在光学系统中发生的荧光波长的荧光截断工序，在测定加工区域的温度时，使用在荧光截断工序中被截断的波长的光。根据这种激光加工方法，由于通过滤波器在加工之前在光学系统中发生的荧光之中将波长为测定加工温度的观测波长的光预先除去，所以可以基于不混入杂光的热辐射光正确地检测加工区域的温度。本专利技术的激光加工方法，是通过向被加工部件照射激光而加工被加工部件的激光加工方法，其特征在于包括产生激光的激光发生工序；将在激光发生工序中产生的激光用第1光学系统聚光到加工区域的聚光工序；和，用第2光学系统将被激光激发而在第1光学系统中发生的荧光波长截断的荧光截断工序；在测定加工区域的温度时，使用在荧光截断工序中被截断的波长的光。根据这种激光加工方法，依靠在第2光学器件中实施的用于抑制反射损失的涂层等，在加工之前在第1光学器件中发生的荧光之中预先除去波长为测定加工温度的观测波长的光，所以可以基于不混入杂光的热辐射光而正确地检测加工区域的温度。本专利技术的激光加工温度测定方法，是测定在用上述激光加工方法进行加工时的加工区域温度的激光加工温度测定方法，其特征在于包括基于从加工区域热辐射出来的光之中在荧光截断工序中被截断了的波长的光检测温度的温度检测工序。根据这种激光加工温度测定方法，由于可以使用不混入在光学系统中发生的杂光(荧光的一部分或全部)的热辐射光作为观测波长的光，检测加工温度，所以可以高精度地检测加工温度。本专利技术的激光加工装置，是利用激光焊接彼此各树脂部件的激光加工装置，其特征在于包括产生激光的半导体激光器；和，设置在半导体激光器和树脂部件之间、截断在半导体激光器中产生的光之中在测定焊接区域温度时波长为观测波长的光的滤波器；在测定焊接区域的温度时，使用被滤波器截断的波长的光。根据这种激光加工装置，依靠滤波器在焊接之前从半导体激光器发生的光之中将波长为测定焊接温度的观测波长的光除去。因此，由于与半导体激光器发生的观测波长相同的波长的光不从焊接区域(加工区域)放射，所以如果使用在焊接区域内热辐射出来的光之中被该滤波器除去的波长的光，则可以不受半导体激光器引起的杂光的影响而正确地检测焊接区域的温度(加工温度)。本专利技术的激光加工装置，是利用激光焊接彼此各树脂部件的激光加工装置，其特征在于包括产生激光的半导体激光器；和，将半导体激光器产生的激光聚光到焊接区域的同时、截断在半导体激光器中产生的光之中在测定焊接区域的温度时波长为观测波长的光的光学器件；在测定焊接区域的温度时，使用被光学器件截断了的波长的光。根据这种激光加工装置，依靠在光学器件中实施的用于抑制反射损失的涂层等，在焊接之前预先除去半导体激光器发生的光之中波长为测定焊接温度的观测波长的光。因此，由于与半导体激光器发生的观测波长的波长相同的光不从焊接区域放射，所以如果使用在焊接区域内热辐射出来的光之中被该滤波器除去的波长的光，则可以不受半本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光加工装置，通过向被加工部件照射激光从而加工被加工部件，其特征在于：包括：发生激光的激光器；将所述激光器发生的激光聚光到加工区域的光学器件；和设置在所述被加工部件和所述光学器件之间、将被所述激光激发而在所述光学 器件中发生的荧光的波长截断的滤波器；在测定加工区域的温度时，使用被所述滤波器截断了的波长的光。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：松本聪，小杉壮，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]