激光装置以及激光装置的控制方法制造方法及图纸

激光源(101)出射激光(LB)。光学系统(102)构成为将从激光源(101)出射的激光(LB)向被照射物(20)照射，能够变更向被照射物(20)照射的激光(LB)的光束轮廓。轮廓检测部(103)对从光学系统(102)向被照射物(20)照射的激光(LB)的光束轮廓进行检测。控制部(14)按每个预先设定的控制周期，控制光学系统(102)，以使得通过轮廓检测部(103)而检测的光束轮廓成为所希望的光束轮廓。光束轮廓。光束轮廓。

Laser device and control method of laser device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光装置以及激光装置的控制方法


[0001]这里公开的技术涉及激光装置以及激光装置的控制方法。

技术介绍

[0002]专利文献1中公开了一种激光振荡器，具备：出射激光的激光源；和将激光以规定的倍率缩小并向传输光纤的入射端聚光的聚光光学单元。该聚光光学单元具有：光学部件，使入射的激光成像于规定的焦点，并且构成为能够变更焦点距离。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2020
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060725号公报

技术实现思路

[0006]‑
专利技术要解决的课题
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[0007]但是，在专利文献1的装置中，若在将从激光源出射的激光导向被照射物(专利文献1中为传输光纤的入射端)的光学系统的光路产生偏离，则向被照射物照射的激光的光束轮廓变动。
[0008]因此，这里公开的技术的目的在于，提供一种能够对光学系统的光路的偏离所导致的激光的光束轮廓的变动进行抑制的激光装置。
[0009]‑
解决课题的手段
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[0010]这里公开的技术涉及向被照射物照射激光的激光装置，该激光装置具备：激光源，出射所述激光；光学系统，构成为将从所述激光源出射的激光向所述被照射物照射，能够变更向所述被照射物照射的激光的光束轮廓；轮廓检测部，对从所述光学系统向所述被照射物照射的激光的光束轮廓进行检测；和控制部，按每个预先设定的控制周期，控制所述光学系统，以使得通过所述轮廓检测部而检测的光束轮廓成为所希望的光束轮廓。
[0011]此外，这里公开的技术涉及激光装置的控制方法，该激光装置具备：激光源，出射激光；和光学系统，构成为将从所述激光源出射的激光向具有第1纤芯和包围所述第1纤芯的周围的第2纤芯的光纤的端部照射，能够变更向所述光纤的端部照射的激光的光束轮廓。该激光装置的控制方法具备：检测步骤，对所述光纤的端部处的所述激光的光斑的位置进行检测；和控制步骤，按每个预先设定的控制周期，控制所述光学系统，以使得通过所述检测步骤而检测出的所述光斑的位置成为与所希望的光束轮廓相应的目标光斑位置。
[0012]‑
专利技术效果
‑
[0013]根据这里公开的技术，能够对光学系统的光路的偏离所导致的激光的光束轮廓的变动进行抑制。
附图说明
[0014]图1是对实施方式1的激光加工系统的结构进行示例的示例图。
[0015]图2是对实施方式1的激光装置的结构进行示例的示例图。
[0016]图3是对激光的入射状态、部分光的入射状态和光束轮廓的关系进行示例的表。
[0017]图4是对实施方式1的控制部的动作进行示例的流程图。
[0018]图5是对实施方式2的控制部的动作进行示例的流程图。
[0019]图6是对实施方式2的变形例1的控制部的动作进行示例的流程图。
[0020]图7是对实施方式2的变形例2的控制部的动作进行示例的流程图。
[0021]图8是对实施方式3的控制部的动作进行示例的流程图。
[0022]图9是对实施方式4的控制部的动作进行示例的流程图。
[0023]图10是对实施方式5的激光装置的结构进行示例的示例图。
[0024]图11是对实施方式5的控制部的动作进行示例的流程图。
[0025]图12是对实施方式6的激光装置的结构进行示例的示例图。
[0026]图13是对实施方式6的控制部的动作进行示例的流程图。
[0027]图14是对其他方式的激光装置的结构进行示例的示例图。
具体实施方式
[0028]以下，参照附图来详细说明实施方式。另外，对图中相同或者相当部分赋予相同的符号并不重复其说明。
[0029](实施方式1)
[0030]图1对实施方式1的激光加工系统1的结构进行示例。激光加工系统1使用激光LB来进行工件(省略图示)的加工。具体地说，激光加工系统1通过对工件照射激光LB来切断工件。在本例中，激光加工系统1具备：激光装置10、光纤20、出射头25。激光装置10向光纤20的端部(端面)照射激光LB。另外，光纤20的端部是被照射物的一个例子。
[0031]〔光纤〕
[0032]光纤20的一端部与激光装置10的后述的激光振荡器11连接，光纤20的另一端部与出射头25连接。光纤20将从激光装置10出射的激光LB导向出射头25。
[0033]如图2所示，在本例中，光纤20具有：第1纤芯20a、包围第1纤芯20a的周围的第2纤芯20b、包围第2纤芯20b的周围的被覆膜20c。第1纤芯20a的截面形状是圆形状。第2纤芯20b的截面形状是圆环状。在第2纤芯20b与被覆膜20c之间，设置未图示的第1包层，在第1纤芯20a与第2纤芯20b之间，设置未图示的第2包层。第1包层以及第2包层的折射率比第1纤芯20a以及第2纤芯20b的折射率低。另外，也可以省略第2包层，使第1纤芯20a的折射率比第2纤芯20b的折射率高。
[0034]〔出射头〕
[0035]出射头25将通过光纤20而引导的激光LB向工件(省略图示)照射。
[0036]〔激光装置〕
[0037]在本例中，激光装置10具备：激光振荡器11、操作部12、显示部13、控制部14。
[0038]〔激光振荡器〕
[0039]激光振荡器11向与激光振荡器11连接的、作为被照射物的光纤20的端部照射激光LB。激光振荡器11具备：壳体11a、多个激光模块11b、耦合单元11c、聚光单元11d。在本例中，激光振荡器11是DDL(Direct Diode Laser)振荡器。
[0040]壳体11a对多个激光模块11b、耦合单元11c、聚光单元11d进行收纳。多个激光模块11b分别出射激光。例如，激光模块11b具有包含出射分别不同的波长的激光束的未图示的多个激光二极管的激光阵列。并且，激光模块11b对从多个激光二极管出射的激光束进行波长合成，将波长合成的激光束作为激光而出射。另外，激光模块11b的输出也可以可变。激光模块11b的输出控制也可以通过控制部14而进行。
[0041]如图2所示，激光振荡器11具有：激光源101、光学系统102、轮廓检测部103、快门104、光束阻尼器105。激光源101被设置于耦合单元11c。在本例中，激光源101是对从多个激光模块11b出射的激光进行耦合的耦合器。光学系统102被设置于耦合单元11c以及聚光单元11d。轮廓检测部103、快门104和光束阻尼器105被设置于聚光单元11d。
[0042]〔激光源〕
[0043]激光源101出射激光LB。激光源101作为耦合器，对从多个激光模块11b出射的激光进行耦合，将耦合的激光作为激光LB而出射。例如，作为耦合器的激光源101包含反射镜、透镜、分束器等多个光学部件。另外，激光源101的输出也可以可变。激光源101的输出控制也可以由控制部14进行。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种激光装置，向被照射物照射激光，所述激光装置具备：激光源，出射所述激光；光学系统，构成为将从所述激光源出射的激光向所述被照射物照射，能够变更向所述被照射物照射的激光的光束轮廓；轮廓检测部，对从所述光学系统向所述被照射物照射的激光的光束轮廓进行检测；和控制部，按每个预先设定的控制周期，控制所述光学系统，以使得由所述轮廓检测部检测出的光束轮廓成为所希望的光束轮廓。2.根据权利要求1所述的激光装置，其中，所述被照射物是具有第1纤芯、和包围所述第1纤芯的周围的第2纤芯的光纤，从所述光学系统出射的激光被照射至所述光纤的端部。3.根据权利要求2所述的激光装置，其中，由所述轮廓检测部检测出的光束轮廓中，包含所述光纤的端部处的所述激光的光斑的位置，所述控制部控制所述光学系统，以使得由所述轮廓检测部检测出的所述光斑的位置成为与所述所希望的光束轮廓相应的目标光斑位置。4.根据权利要求3所述的激光装置，其中，所述控制部在所述目标光斑位置被设定于跨越所述光纤的所述第1纤芯和所述第2纤芯的位置即边界位置的情况下，将所述控制周期设定为第1周期，所述控制部在所述目标光斑位置未被设定于所述边界位置的情况下，将所述控制周期设定为比所述第1周期长的第2周期。5.根据权利要求3或者4所述的激光装置，其中，所述控制部在由所述轮廓检测部检测出的所述光纤的端部处的所述激光的光斑的位置与所述目标光斑位置的差超过预先设定的允许差的情况下，输出用于对所述差的异常进行通知的异常差通知信息。6.根据权利要求1～5的任一项所述的激光装置，其中，所述控制部在即使控制所述光学系统也不能将通过所述轮廓检测部而检测出的光束轮廓设为所述所希望的光束轮廓的情况下，输出用于对不能控制进行通知的不能控制通知信息。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：石川谅，加藤直也，
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：