激光加工头、激光加工装置以及激光加工控制方法制造方法及图纸

在激光加工头设置：第1反射镜以及第2反射镜，将从工件反射并由第1聚光透镜平行化的部分的反射光分割为返回光、第2反射镜透过光以及第2反射镜反射光；第1遮挡构件，形成有使第2反射镜透过光之中工件处的反射角处于第1范围内的光作为第1通过光而通过的第1开口部；第2遮挡构件，形成有使第2反射镜反射光之中工件处的反射角处于与第1范围不同的第2范围内的光作为第2通过光而通过的第2开口部；第1光传感器，对第1通过光的光量进行检测；和第2光传感器，对第2通过光的光量进行检测。对第2通过光的光量进行检测。对第2通过光的光量进行检测。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光加工头、激光加工装置以及激光加工控制方法


[0001]本公开涉及将利用激光振荡器而出射并通过光纤的激光向工件出射的激光加工头、具备该激光加工头的激光加工装置、以及基于该激光加工装置的激光加工控制方法。

技术介绍

[0002]专利文献1中公开了一种激光加工头，具备：准直透镜，使从光纤的出射端面出射的激光平行化；聚光透镜，将由所述准直透镜平行化的激光聚光并向所述工件出射；折向反射镜，使从所述工件反射并由所述聚光透镜平行化的反射光的一部分向所述准直透镜作为返回光而反射，并且使该反射光的剩余部分透过；和光传感器，对透过所述折向反射镜的反射光的光量进行检测。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2012
‑
17962号公报

技术实现思路

[0006]‑
专利技术要解决的课题
‑
[0007]然而，在具备专利文献1那样的激光加工头的激光加工装置中，一般地，来自工件的反射光的至少一部分作为返回光而透过准直透镜，通过光纤的纤芯或者包层并相反入射到在振荡器的内部、光纤的连接部以及光纤的包层的外周配设的保护层等激光加工装置的多个位置。并且，在该返回光的入射光量超过规定的允许值的位置，产生损伤等的不良情况。另外，在通常的激光加工装置中，该返回光入射的多个位置处的入射光量的允许值不同的情况较多。因此，存在单独地获取激光加工装置的多个位置处的返回光的入射光量，与各个位置的允许值相比较来预知或者警告其危险度的迫切期望。但是，在上述专利文献1中，仅设置一个用于对来自工件的反射光的光量进行检测的光传感器，因此不能单独地获取激光加工装置的多个位置处的返回光的入射光量。
[0008]本公开鉴于这方面而作出，其目的在于，能够单独地获取激光加工装置的多个位置处的返回光的入射光量，根据各个位置处的入射光量的允许值来预知或者警告其危险度。
[0009]‑
解决课题的手段
‑
[0010]为了达成上述的目的，本公开是一种激光加工头，将由激光振荡器出射并通过光纤的激光向工件出射，所述激光加工头具备：准直透镜，使从所述光纤出射的所述激光平行化；聚光透镜，将由所述准直透镜平行化的所述激光聚光并向所述工件出射；光学系统，将从所述工件反射并由所述聚光透镜平行化的反射光分割为包含返回到所述准直透镜的返回光、第1分割光以及第2分割光的多个分割光；第1遮挡构件，形成有使所述第1分割光之中所述工件处的反射角处于第1范围内的光作为第1通过光而通过的第1窗部，遮挡所述第1分割光之中所述工件处的反射角处于第1范围外的光；第2遮挡构件，形成有使所述第2分割光
之中所述工件处的反射角处于与所述第1范围不同的第2范围内的光作为第2通过光而通过的第2窗部，遮挡所述第2分割光之中所述工件处的反射角处于所述第2范围外的光；第1光传感器，对所述第1通过光的光量进行检测；和第2光传感器，对所述第2通过光的光量进行检测。
[0011]由此，由第1光传感器检测的光量为与工件处的反射角处于第1范围内的返回光的光量相应的值，由第2光传感器检测的光量为与工件处的反射角处于第2范围内的返回光的光量相应的值。并且，工件处的反射角处于第1范围内的返回光和工件处的反射角处于第2范围内的返回光在激光加工装置的不同位置相反地入射。由第1以及第2光传感器检测的光量为与激光加工装置的不同位置处的返回光的入射光量相应的值。因此，能够分别测定激光加工装置的多个位置处的返回光的入射光量，根据各个位置处的入射光量的允许值来预知或者警告其危险度。
[0012]‑
专利技术效果
‑
[0013]能够单独地获取激光加工装置的多个位置处的返回光的入射光量，根据各个位置处的入射光量的允许值来预知或者警告其危险度。
附图说明
[0014]图1是表示本公开的实施方式1所涉及的激光加工装置的结构的概略图。
[0015]图2是表示激光加工头的结构的概略图。
[0016]图3的(a)是第1遮挡构件的俯视图，(b)是图3的(a)的IIIb
‑
IIIb线处的剖视图。
[0017]图4的(a)是第2遮挡构件的俯视图，(b)是图4(a)的IVb
‑
IVb线处的剖视图。
[0018]图5A是对通过第1光传感器而检测的光量进行示例的图表。
[0019]图5B是对通过第2光传感器而检测的光量进行示例的图表。
[0020]图6是表示光纤90的出射端部的概略的剖视图。
[0021]图7是实施方式2的相当于图2的图。
[0022]图8的(a)是实施方式2的相当于图4的(a)的图，(b)是实施方式2的相当于图4的(b)的图。
[0023]图9的(a)是第3遮挡构件的俯视图，(b)是图9的(a)的IXb
‑
IXb线处的剖视图。
[0024]图10的(a)是实施方式3的相当于图3的(a)的图，(b)是实施方式3的相当于图3的(b)的图。
[0025]图11的(a)是实施方式3的相当于图4的(a)的图，(b)是实施方式3的相当于图4的(b)的图。
具体实施方式
[0026]以下，基于附图来对本公开的实施方式进行说明。
[0027](实施方式1)
[0028]以下，基于附图来对本公开的实施方式详细进行说明。以下的优选的实施方式的说明本质上仅仅为示例，并不意图限制本公开、其应用物或者其用途。
[0029]此外，在以下的说明中，所谓“一致”，除了严格一致以外，还包括包含制造上的组装公差、加工公差而一致的情况。另外，所谓“大致平行”，除了严格平行以外，还包括在某规
定的误差的范围内几乎平行的情况。
[0030](实施方式1)
[0031]图1表示实施方式1所涉及的激光加工装置100的结构，激光加工装置100具备：激光加工头30、机械手60、控制器70、激光振荡器80、光纤90。
[0032]激光加工头30将来自光纤90的激光LB向工件W照射。机械手60在前端安装激光加工头30，使激光加工头30移动。控制器70控制激光加工头30的动作和机械手60的动作、激光振荡器80的激光振荡。激光振荡器80通过振荡将激光LB向光纤90出射。光纤90将由激光振荡器80出射的激光LB导向激光加工头30。通过上述那样的结构，激光加工装置100使激光加工头30以及机械手60动作，来使从激光振荡器80出射的激光LB以期望的轨迹向工件W照射。
[0033]激光加工装置100被用于进行工件W的切断、焊接加工等。
[0034]如图2所示，激光加工头30具备：准直透镜31，使从光纤90的出射端面出射的出射光束OB(激光)平行化并作为准直光束CB而出射；第1聚光透镜32，将由准直透镜31出射的准直光束CB(激光)聚光以使得在工件W中的加工点形成焦点，并作为加工光束PB向工件W出射，并且使来自工件W的反射光平行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种激光加工头，将由激光振荡器出射并通过光纤的激光向工件出射，所述激光加工头具备：准直透镜，使从所述光纤出射的所述激光平行化；聚光透镜，将由所述准直透镜平行化的所述激光聚光并向所述工件出射；光学系统，将从所述工件反射并由所述聚光透镜平行化的反射光分割为包含返回到所述准直透镜的返回光、第1分割光以及第2分割光的多个分割光；第1遮挡构件，形成有使所述第1分割光之中所述工件处的反射角处于第1范围内的光作为第1通过光而通过的第1窗部，遮挡所述第1分割光之中所述工件处的反射角处于第1范围外的光；第2遮挡构件，形成有使所述第2分割光之中所述工件处的反射角处于与所述第1范围不同的第2范围内的光作为第2通过光而通过的第2窗部，遮挡所述第2分割光之中所述工件处的反射角处于所述第2范围外的光；第1光传感器，对所述第1通过光的光量进行检测；和第2光传感器，对所述第2通过光的光量进行检测。2.根据权利要求1所述的激光加工头，其中，所述返回光之中所述工件处的反射角处于所述第1范围内的光以能够在所述光纤的纤芯中传播的光的最大受光角以下的入射角入射到所述光纤，并且所述返回光之中所述工件处的反射角处于所述第2范围内的光以超过所述最大受光角且能够向所述光纤的保护层入射的光的最大入射角以下的入射角入射到所述光纤。3.根据权利要求2所述的激光加工头，其中，所述多个分割光还包含第3分割光，该激光加工头还具备：第3遮挡构件，形成有使所述第3分割光之中所述工件处的反射角处于与所述第1范围以及所述第2范围不同的第3范围内的光作为第3通过光而通过的第3窗部，遮挡所述第3分割光的剩余部分；和第3光传感器，对所述第3通过光的光量进行检测，所述返回光之中所述工件处的反射角处于所述第2范围内的光以超过所述最大受光角且能够在光纤的包层中传播的光的最大投射角以下的入射角入射到所述光纤，并且所述返回光之中所述工件处的反射角处于所述第3范围内的光以超过所述最大投射角且所述最大...

【专利技术属性】
技术研发人员：王静波，西尾正敏，柴田宪三，西原学，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：