CN107953026B - 激光加工装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够使导向激光器长寿命化的激光加工装置。激光加工装置具备：加工头，其向加工对象物照射加工用激光；导向激光器，其向加工对象物照射可见性的导向光；以及电源，其向导向激光器供给电力。另外，具备控制装置，该控制装置进行控制使得：在从加工头向加工对象物照射加工用激光来开始激光加工之前，从电源向导向激光器供给电力，按照要从加工头射出的加工用激光的射出位置，从导向激光器向加工对象物照射导向光，由此能够确认加工用激光的射出位置。控制装置具有激光器输出设定部，在从导向激光器射出导向光时，该激光器输出设定部能够在确保该导向光的视觉识别性的范围内调整导向激光器的导向光的输出。

Description

激光加工装置
技术领域
本发明涉及一种激光加工装置。
背景技术
以往，作为激光加工装置，有一种包括具有如下功能的导向激光器(guidelaser)的激光加工装置：在对加工对象物开始激光加工之前，向加工对象物照射可见性的导向光以确认加工用激光的射出位置(例如参照专利文献1、2)。
在这种导向激光器中，要以规定输出射出导向光来确保导向光的视觉识别性，以发挥该导向激光器的本来的功能。
此外，在专利文献3中，公开了在光纤用导向光发生装置中，以其小型化为目的，设置有使可见激光进行振荡的可见光激光二极管、对该可见光激光二极管进行驱动的驱动电路以及在该驱动电路内用于使可见光激光进行脉冲振荡的脉冲发生电路。
专利文献1：日本特开2009-285721号公报
专利文献2：日本特开2016-68110号公报
专利文献3：日本特开平5-183215号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在这样的导向激光器中，当以超过确保导向光的视觉识别性的输出的高输出射出导向光时，导向激光器的寿命必然会变短。一般来说，导向激光器无法容易地更换，期望实现更换周期的延长，因此导向激光器的长寿命化极其重要。
此外，在专利文献1中，只不过是记载了一种以导向光的视觉识别性的提高为目的而具备构成为能够调整导向光的光强度的功率调整单元的技术，发明的目的原本就不是导向激光器的长寿命化。
另外，在专利文献2中，记载了如下技术：为了抑制可见光激光光源的寿命的缩短化，可见光激光光源的环境温度越高则将可见光激光的光量设定得越小，但是丝毫没有着眼于导向光的视觉识别性。
并且，专利文献3所记载的发明如上述那样，发明的目的原本就不是导向激光器的长寿命化。
本发明鉴于这样的状况，其目的在于提供一种能够使导向激光器长寿命化的激光加工装置。
用于解决问题的方案
(1)本发明所涉及的激光加工装置(例如，后述的激光加工装置1、11、21)具备：加工头(例如，后述的加工头2)，其向加工对象物照射加工用激光；导向激光器(例如，后述的导向激光器5)，其向所述加工对象物照射可见性的导向光；电源(例如，后述的电源6)，其向所述导向激光器供给电力；以及控制装置(例如，后述的控制装置7)，其进行控制使得：在从所述加工头向所述加工对象物照射加工用激光来开始激光加工之前，从所述电源向所述导向激光器供给电力，按照要从所述加工头射出的加工用激光的射出位置，从所述导向激光器向所述加工对象物照射导向光，由此能够确认加工用激光的射出位置，该激光加工装置的特征在于，所述控制装置具有激光器输出设定部(例如，后述的激光器输出设定部4、14、24)，在从所述导向激光器射出导向光时，该激光器输出设定部能够在确保该导向光的视觉识别性的范围内调整所述导向激光器的导向光的输出。
(2)在(1)的激光加工装置中，也可以是，具有间隙传感器(例如，后述的间隙传感器3)，该间隙传感器测量所述加工头与所述加工对象物之间的距离，所述激光器输出设定部基于来自所述间隙传感器的输出信号，根据所述距离来调整所述导向激光器的导向光的输出。
(3)在(2)的激光加工装置中，也可以是，在调整所述导向激光器的导向光的输出时，所述激光器输出设定部使用二次函数来使所述导向激光器的导向光的输出与所述距离相对应。
(4)在(1)至(3)中的任一个激光加工装置中，也可以是，具有散射光传感器(例如，后述的光电二极管8)，该散射光传感器对从所述导向激光器向所述加工对象物照射的导向光的散射光的强度进行检测，所述激光器输出设定部基于来自所述散射光传感器的输出信号，根据所述散射光的强度来调整所述导向激光器的导向光的输出。
(5)在(1)至(4)中的任一个激光加工装置中，也可以是，具有照度传感器(例如，后述的光电二极管9)，该照度传感器对设置有所述加工对象物的环境的照度进行检测，所述激光器输出设定部基于来自所述照度传感器的输出信号，根据所述环境的照度来调整所述导向激光器的导向光的输出。
(6)在(5)的激光加工装置中，也可以是，在调整所述导向激光器的导向光的输出时，所述激光器输出设定部使用一次函数来使所述导向激光器的导向光的输出与所述环境的照度相对应。
发明的效果
根据本发明，在激光加工装置中，在从导向激光器射出导向光时，能够在确保该导向光的视觉识别性的范围内对导向激光器的导向光的输出进行调整。其结果，能够防止导向激光器的导向光的多余的输出，进而能够使导向激光器长寿命化。
附图说明
图1是示出第一实施方式所涉及的激光加工装置的结构的图。
图2是示出第一实施方式所涉及的加工对象物与加工头之间距离同导向激光器输出之间的关系的曲线图。
图3是示出第二实施方式所涉及的激光加工装置的结构的图。
图4是示出第三实施方式所涉及的激光加工装置的结构的图。
图5是示出第三实施方式所涉及的周围的环境的照度与导向激光器输出之间的关系的曲线图。
附图标记说明
1、11、21：激光加工装置；2：加工头；3：间隙传感器；4、14、24：激光器输出设定部；5：导向激光器；6：电源；7：控制装置；8：光电二极管(散射光传感器)；9：光电二极管(照度传感器)；W：加工对象物。
具体实施方式
下面，基于附图来说明本发明的第一实施方式。此外，在第二实施方式以后的说明中，对与第一实施方式共同的结构，标注相同的标记并省略其说明。
[第一实施方式]
图1是示出本发明的第一实施方式所涉及的激光加工装置的结构的图。图2是示出本发明的第一实施方式所涉及的加工对象物与加工头之间的距离同导向激光器输出之间的关系的曲线图。
如图1所示，第一实施方式所涉及的激光加工装置1具备加工头2、导向激光器5、电源6、控制装置7以及光纤10。并且，在加工头2安装有间隙传感器3，控制装置7具有激光器输出设定部4。
加工头2基于来自控制装置7的指令来向加工对象物W照射加工用激光。
导向激光器5接受来自电源6的电力供给，经由光纤10向加工对象物W照射可见性的导向光。
电源6基于来自控制装置7的输出指令，来向导向激光器5供给规定的电力(电压或电流)。
控制装置7进行控制使得：在从加工头2向加工对象物W照射加工用激光来开始激光加工之前，从电源6向导向激光器5供给电力，按照要从加工头2射出的加工用激光的射出位置，从导向激光器5向加工对象物W照射导向光，由此操作者能够确认加工用激光的射出位置。
间隙传感器3基于来自控制装置7的指令来测量加工头2与加工对象物W之间的距离。
在从导向激光器5射出导向光时，激光器输出设定部4在确保该导向光的视觉识别性的范围内调整该导向光的输出。例如，将该导向光的输出设定为最小。
具体地说，激光器输出设定部4基于来自间隙传感器3的输出信号、也就是说加工头2与加工对象物W之间的距离，根据该距离来适当地调整导向激光器5的导向光的输出。作为该输出调整方法的一例，基于导向激光器5的导向光与其到达距离的平方成反比例地发生衰减的思想，可以考虑如图2所示那样使用二次函数来使导向激光器5的导向光的输出同加工头2与加工对象物W之间的距离相对应。
这样，在本实施方式所涉及的激光加工装置1中，在从导向激光器5射出导向光时，基于由间隙传感器3测量出的加工头2与加工对象物W之间的距离，根据该距离来调整导向激光器5的导向光的输出，由此能够在确保该导向光的视觉识别性的范围内调整该导向光的输出。其结果，能够防止导向激光器5的导向光的多余的输出，进而能够使导向激光器5长寿命化。
[第二实施方式]
图3是示出本发明的第二实施方式所涉及的激光加工装置的结构的图。
第二实施方式所涉及的激光加工装置11构成为：在从导向激光器5射出导向光时，根据向加工对象物W照射的导向光的散射光的强度来调整导向激光器5的导向光的输出，来代替根据加工头2与加工对象物W之间的距离调整导向激光器5的导向光的输出。关于其它结构，与上述的第一实施方式基本相同，因此对相同的构件标注相同的标记并省略其说明。
即，如图3所示，激光加工装置11在加工头2的附近设置有光电二极管(PD)8来作为散射光传感器。该光电二极管8对从导向激光器5向加工对象物W照射的导向光的散射光的强度进行检测。而且，控制装置7的激光器输出设定部14基于来自该光电二极管8的输出信号、也就是说从导向激光器5向加工对象物W照射的导向光的散射光的强度，根据该散射光的强度来调整导向激光器5的导向光的输出。
具体地说，激光器输出设定部14对从电源6向导向激光器5供给的电力的输出指令进行反馈控制以使导向光的散射光的强度为规定值。例如，可以考虑如下的方法：对从规定值减去散射光的强度所得到的值乘以固定的系数，将其结果与上一次的输出指令相加，将相加所得到的值设为本次的输出指令。
这样，在本实施方式所涉及的激光加工装置11中，在从导向激光器5射出导向光时，基于从导向激光器5向加工对象物W照射的导向光的散射光的强度，根据该散射光的强度来调整导向激光器5的导向光的输出，由此能够在确保该导向光的视觉识别性的范围内调整该导向光的输出。其结果，与上述的第一实施方式同样地能够防止导向激光器5的导向光的多余的输出，进而能够使导向激光器5长寿命化。
[第三实施方式]
图4是示出本发明的第三实施方式所涉及的激光加工装置的结构的图。图5是示出本发明的第三实施方式所涉及的周围的环境的照度与导向激光器输出之间的关系的曲线图。
第三实施方式所涉及的激光加工装置21构成为：在从导向激光器5射出导向光时，根据设置有加工对象物W的环境的照度来调整导向激光器5的导向光的输出，来代替根据加工头2与加工对象物W之间的距离调整导向激光器5的导向光的输出。关于其它结构，与上述的第一实施方式基本相同，因此对相同的构件标注相同的标记并省略其说明。
即，如图4所示，激光加工装置21在加工头2的附近设置有光电二极管9来作为照度传感器。该光电二极管9对设置有加工对象物W的环境的照度进行检测。而且，控制装置7的激光器输出设定部24基于来自该光电二极管9的输出信号、也就是说设置有加工对象物W的环境的照度，根据该照度来调整导向激光器5的导向光的输出。作为该输出调整方法的一例，可以考虑如图5所示那样使用一次函数(例如比例关系)来使导向激光器5的导向光的输出与设置有加工对象物W的环境的照度相对应。
这样，在本实施方式所涉及的激光加工装置21中，在从导向激光器5射出导向光时，基于设置有加工对象物W的环境的照度，根据该照度来调整导向激光器5的导向光的输出，由此能够在确保该导向光的视觉识别性的范围内调整该导向光的输出。其结果，与上述的第一实施方式、第二实施方式同样地能够防止导向激光器5的导向光的多余的输出，进而能够使导向激光器5长寿命化。
此外，本发明不限定于上述第一实施方式～第三实施方式，在能够实现本发明的目的的范围内的变形、改进包含在本发明之中。
在第一实施方式中，对在加工头2安装有间隙传感器3的激光加工装置1进行了说明。但是，该间隙传感器3只要能够测量加工头2与加工对象物W之间的距离，则未必需要安装于加工头2。
另外，在第一实施方式中，对在根据加工头2与加工对象物W之间的距离来调整导向激光器5的导向光的输出时使用二次函数的情况进行了说明，但是未必需要使用二次函数。
并且，在第三实施方式中，在根据设置有加工对象物W的环境的照度来调整导向激光器5的导向光的输出时使用一次函数的情况进行了说明，但是未必需要使用一次函数。
另外，在第一实施方式～第三实施方式中，对在设定导向激光器5的导向光的输出时分别根据各个感测输出(加工头2与加工对象物W之间的距离、导向激光器5的导向光的散射光的强度、设置有加工对象物W的环境的照度)来调整导向激光器5的导向光的输出的情况进行了说明。但是，在从导向激光器5射出导向光时，只要能够在确保该导向光的视觉识别性的范围内调整该导向光的输出，则也可以根据除了这些以外的感测输出来调整导向激光器5的导向光的输出。

Claims (2)

1.一种激光加工装置，具备：
加工头，其向加工对象物照射加工用激光；
导向激光器，其向所述加工对象物照射可见性的导向光；
电源，其向所述导向激光器供给电力；以及
控制装置，其进行控制使得：在从所述加工头向所述加工对象物照射加工用激光来开始激光加工之前，从所述电源向所述导向激光器供给电力，按照要从所述加工头射出的加工用激光的射出位置，从所述导向激光器向所述加工对象物照射导向光，由此能够确认加工用激光的射出位置，
该激光加工装置的特征在于，所述控制装置具有：
激光器输出设定部，在从所述导向激光器射出导向光时，该激光器输出设定部能够在确保该导向光的视觉识别性的范围内调整所述导向激光器的导向光的输出；以及
间隙传感器，其测量所述加工头与所述加工对象物之间的距离，
其中，所述激光器输出设定部基于来自所述间隙传感器的输出信号，根据所述距离来调整所述导向激光器的导向光的输出。
2.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，
在调整所述导向激光器的导向光的输出时，所述激光器输出设定部使用二次函数来使所述导向激光器的导向光的输出与所述距离相对应。
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