CN117916049A - 激光加工装置以及激光加工方法 - Google Patents

Abstract

激光头(10)射出激光。液槽(1)具有以能够单独地贮存透过抑制液(LI)的方式相互分隔开的容器(1F、1S、1T)。容器(1F、1S、1T)分别能够支承由激光头(10)加工的被加工件(WO1、WO2、WO3)。容器(1F、1S、1T)分别单独地具有液位调整机构(47)，容器(1F、1S、1T)各自中的透过抑制液(LI)的液位独立地调整。

Description

激光加工装置以及激光加工方法

技术领域

本公开涉及激光加工装置以及激光加工方法。

背景技术

在例如日本特开平8-132270号公报(专利文献1)、日本特开昭62-168692号公报(专利文献2)等中公开了在激光加工装置中使用了水的装置。

在专利文献1中，在加工工作台的水槽内被加工件的下部浸在冷却水中的状态下进行激光加工。由此，使被加工件的整体从下部起冷却，能够进行稳定的加工。

在专利文献2中，在花插销的安装箱中放入有水的状态下，对支承于花插销的被加工件进行激光加工。水槽中放入的水在激光切断中对被加工件进行冷却，且抑制粉尘的飞散。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-132270号公报

专利文献2：日本特开昭62-168692号公报

发明内容

发明要解决的课题

激光加工装置中的一系列的加工工序按照被加工件的向激光加工装置的搬入、由激光加工装置进行的加工、以及从激光加工装置搬出的顺序进行。因此，在相对于激光加工装置搬入或者搬出被加工件时，加工作业中断。因此，使用了液体的激光加工中的作业的效率差。

本公开的目的在于，提供在使用了液体的激光加工中作业的效率良好的激光加工装置以及激光加工方法。

用于解决课题的手段

本公开的激光加工装置具备激光头、液槽、第一液位调整机构、以及第二液位调整机构。激光头射出激光。液槽具有以能够单独地贮存液体的方式相互分隔开的第一容器以及第二容器，且能够分别在第一容器以及第二容器中支承由激光头加工的被加工件。第一液位调整机构调整贮存于第一容器的液体的液位。第二液位调整机构与第一液位调整机构独立地进行动作，调整贮存于第二容器的液体的液位。

本公开的激光加工方法是使用激光来加工被加工件的激光加工方法，具有以下的步骤。

分别在相互分隔开的第一容器以及第二容器中贮存液体。在被加工件分别支承于第一容器以及第二容器的状态下，相互独立地调整第一容器内的液体的液位以及第二容器内的液体的液位。

发明效果

根据本公开，能够实现在使用了液体的激光加工中作业的效率良好的激光加工装置以及激光加工方法。

附图说明

图1是示出一实施方式中的激光加工装置的结构的立体图。

图2是示出图1的激光加工装置所使用的容器的内部结构的剖视立体图。

图3是示出图1的激光加工装置所使用的加工头的结构的剖视图。

图4是示出图1的激光加工装置所使用的激光遮光构件的结构的剖视图。

图5是示出图1的激光加工装置所使用的液位调整机构等的结构的剖视图。

图6是用于说明能够从容器装卸的隔壁的结构的立体图。

图7是图5所示的控制器的功能框图。

图8是示出取下隔壁而对被加工件进行加工的情形的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的实施方式进行详细说明。需要说明的是，在说明书以及附图中，对相同的构成要素或者对应的构成要素标注相同的附图标记，并省略重复的说明。另外，在附图中，为了便于说明，也有时省略或者简化结构。

以下的说明中的俯视是指从相对于多个载置部2c所配置的面正交的方向观察的视角。另外，平面形状是指俯视下的形状。

<激光加工装置的结构>

使用图1～图6对本实施方式中的激光加工装置的结构进行说明。

图1是示出一实施方式中的激光加工装置的结构的立体图。图2是示出图1的激光加工装置所使用的容器的内部结构的剖视立体图。图3、图4以及图5分别是示出图1的激光加工装置所使用的加工头、激光遮光构件以及液位调整机构的结构的剖视图。图6是用于说明能够从容器装卸的隔壁的结构的立体图。

如图1所示，本实施方式的激光加工装置20使用激光来加工被加工件WO(WO1～WO3)。被加工件WO(WO1～WO3)例如由钢材构成。

激光加工装置20具有液槽1。液槽1例如具有长方形的平面形状。液槽1例如具有3个容器1F、1S、1T。液槽1所包括的容器的个数并不限定于3个，也可以是2个或者4个以上，只要是多个即可。

容器1F、1S、1T分别在俯视下具有包括长边方向(X方向)的边和短边方向(Y方向)的边的长方形。容器1F、1S、1T各自的平面形状并不限定于长方形，也可以是正方形。3个容器1F、1S、1T例如按照容器1F、容器1S、容器1T的顺序在X方向上排列配置。

容器1F、1S、1T各自的长边方向(X方向)的边在俯视下沿着一个直线排列。短边方向(Y方向)的边分别位于容器1F与容器1S之间、以及容器1S与容器1T之间。

容器1F、1S、1T分别能够支承被加工件WO1、WO2、W03。

激光加工装置20具有驱动机构25。驱动机构25使激光头10沿X方向(液槽1的长边方向)、Y方向(液槽1的短边方向)以及Z方向(上下方向)移动。驱动机构25主要具有左右一对支承台21、X方向可动台22、Y方向可动台23、以及激光头10。

左右一对支承台21配置为在Y方向上夹入液槽1。左右一对支承台21分别沿X方向延伸。X方向可动台22沿Y方向延伸，由此以横跨左右一对支承台21的方式配置。X方向可动台22被X轴马达(未图示)沿着支承台21在X方向上驱动。

Y方向可动台23例如通过齿条齿轮机构，被支承为能够相对于X方向可动台22沿Y方向移动。Y方向可动台23被Y轴马达(未图示)沿Y方向驱动。

激光头10例如通过齿条齿轮机构，被支承为能够相对于Y方向可动台23沿Z方向移动。激光头10被Z轴马达(未图示)沿Z方向驱动。

通过驱动机构25，激光头10能够在多个容器1F、1S、1T各自的上方移动。由此，激光头10能够对分别支承于多个容器1F、1S、1T的被加工件WO(WO1～WO3)进行加工。需要说明的是，激光加工装置20也可以具有多个Y方向可动台23，且在Y方向可动台23上分别具有激光头10。另外，激光加工装置20也可以在一个Y方向可动台23上具有多个激光头10。即，激光加工装置20也可以具有多个激光头10。

操作盘30接受被加工件WO(WO1～WO3)的形状、材质、加工速度等加工条件的输入。操作盘30具有显示器、开关、通知器等。在显示器上显示加工条件的输入画面、示出激光加工装置20的运转状况的画面等。

如图2所示，多个容器1F、1S、1T各自的内部结构具有相互相同的结构。在多个容器1F、1S、1T中分别配置有切断托盘2、淤渣托盘3、以及液位调整箱4。

多个容器1F、1S、1T分别具有矩形状的底壁1a、以及从底壁1a的4边分别立起的4个侧壁1b。多个容器1F、1S、1T分别具有上方开口的有底筒形状。多个容器1F、1S、1T分别具有上端的开口部、以及从该开口部向多个容器1F、1S、1T各自的内部延伸地内部空间。

多个容器1F、1S、1T分别构成为能够在内部贮存液体(透过抑制液LI：图4)。在侧壁1b设置有托盘支承部1c。托盘支承部1c从侧壁1b的壁面朝向多个容器1F、1S、1T各自的内部空间向侧方突出。

液位调整箱4在多个容器1F、1S、1T各自的内部空间内分别独立地配置。换句话说，配置于容器1F的内部空间的液位调整箱4、配置于容器1S的内部空间的液位调整箱4、以及配置于容器1T的内部空间的液位调整箱4相互分离而独立。分别配置于容器1F、1S、1T的液位调整箱4具有在下端具有开口部的箱形状。通过该开口部，液位调整箱4的内部空间与多个容器1F、1S、1T各自的内部空间相连。

液位调整箱4构成为能够在液位调整箱4的内部空间贮存气体。能够相对于液位调整箱4的内部空间供给或者排出气体。通过向液位调整箱4的内部空间供给气体，能够将液位调整箱4内的透过抑制液LI向液位调整箱4的外部推出。另外，通过从液位调整箱4的内部空间排出气体，能够从液位调整箱4的外部向内部取入透过抑制液LI。由此，能够单独地调整多个容器1F、1S、1T各自内的液位。

这样，在多个容器1F、1S、1T中分别单独地配置有液位调整箱4，因此能够在多个容器1F、1S、1T中分别独立地调整透过抑制液LI的液位。

淤渣托盘3配置于液位调整箱4的上方。淤渣托盘3具有在上端具有开口部的箱形状。淤渣托盘3能够积存在通过激光加工将被加工件WO(图5)切断时所产生的淤渣。在激光加工时产生的淤渣从被加工件WO落下，通过淤渣托盘3的上端的开口部而积存于淤渣托盘3的内部。

切断托架2通过托架支承部1c分别支承于容器1F、1S、1T。切断托架2配置于容器1F、1S、1T各自的内部空间内、且淤渣托盘3的上方。切断托架2具有多个第一支承板2a、以及多个第二支承板2b。多个第一支承板2a和多个第二支承板2b纵横地配置而组装成格子状。

切断托架2具有支承被加工件WO(图5)的下表面的载置部2c。切断托架2的载置部2c例如由多个第二支承板2b各自的上端构成。载置部2c位于比液槽1的上端(侧壁1b的上端)低的位置。在载置部2c载置有被加工件WO的状态下，容器1F、1S、1T各自的上端位于比被加工件WO的上表面高的位置。由此，在载置部2c载置有被加工件WO的状态下在容器1F、1S、1T内分别填满了透过抑制液LI的情况下，能够使透过抑制液LI的液位比被加工件WO的上表面高。

如图3所示，激光头10主要具有头主体5以及聚光透镜6a。头主体5具有主体部5a。

主体部5a具有中空的圆筒形状。聚光透镜6a收纳在主体部5a中。聚光透镜6a将激光RL聚光于被加工件WO。由聚光透镜6a聚光后的激光RL从主体部5a的激光射出口5aa朝向被加工件WO射出。

本实施方式的激光加工装置20所使用的激光RL具有可视光、近红外光、中红外光以及远红外光任意的波长，且具有0.7μm以上且10μm以下的波长。该激光RL例如是以光纤激光作为光源的激光，也可以是以包括YAG(Yttrium Aluminum Garnet)的固体激光作为光源的激光。光纤激光是以光纤为放大介质的固体激光的一种。在光纤激光中，在位于光纤的中心的纤芯掺杂有稀土类元素Yb(镱)。以光纤激光作为光源的激光RL是具有约1.06μm的波长的近红外光。光纤激光与二氧化碳激光相比，运行成本、维护成本低。

主体部5a具有气体吹出口5aa、以及气体供给部5ab。从气体供给部5ab向主体部5a内供给辅助气体。供给至主体部5a内的辅助气体从气体吹出口5aa朝向被加工件WO吹出。气体吹出口5aa兼作激光射出口5aa。

头主体5也可以还具有外喷嘴5b。外喷嘴5b以将主体部5a的气体吹出口5aa的周围包围的方式安装于主体部5a。在外喷嘴5b的内周面与主体部5a的外周面之间设置有间隙空间。

外喷嘴5b具有气体吹出口5ba、以及气体供给部5bb。气体吹出口5ba以及气体供给部5bb分别与上述间隙空间相连。气体吹出口5ba配置于气体吹出口5aa的外周，具有圆环形状。

气体供给部5bb向主体部5a与外喷嘴5b之间的间隙空间供给二次气体(保护气体)。供给至间隙空间内的二次气体从气体吹出口5ba朝向被加工件WO吹出。由此，在从气体吹出口5aa吹出的辅助气体的外周侧，从气体吹出口5ba吹出二次气体。

如上所述，激光头10具有气体吹出口5aa、5ba。气体吹出口5aa、5ba可以包括吹出辅助气体的气体吹出口5aa、以及吹出二次气体的气体吹出口5ba。气体吹出口5aa和气体吹出口5ba构成二重喷嘴构造。

如图4所示，激光头10具有遮光罩7。遮光罩7将激光射出口5aa(气体吹出口5aa)的周围包围。遮光罩7例如由橡胶片材构成。遮光罩7具有周壁部7a、第一上板7b、以及第二上板7c。周壁部7a具有包围头主体5的外周的圆筒形状。

在周壁部7a的上部安装有第一上板7b以及第二上板7c。在第一上板7b设置有一个或多个第一孔7ba。第二上板7c在第一上板7b的上方隔开间隙7d地配置。

在第二上板7c设置有一个或多个第二孔7ca。位于第一上板7b的下方的周壁部7a的内部空间7e通过第一孔7ba和第二孔7ca与遮光罩7的外部空间相连。因此，遮光罩7的内部空间7e中的气体如图4中的虚线箭头所示那样通过第一孔7ba和第二孔7ca向遮光罩7的外部排出。因此，即使在激光加工时透过抑制液LI的液面位于比遮光罩7的周壁部7a的下端7L高的位置，通过上述那样的构造，内部空间7e的气体也能够通过第一孔7ba和第二孔7ca向遮光罩7的外部排出。

第一孔7ba、间隙7d以及第二孔7ca相对于激光构成迷宫构造。具体而言，如图4中的实线箭头所示，第二孔7ca不位于从激光头10的激光射出口5aa射出且由被加工件WO反射后的激光在通过第一孔7ba后在间隙7d内呈直线状地行进的目的地。第二孔7ca在以头主体5为中心的径向的位置位于比第一孔7ba例如靠内周侧的位置。

通过第一孔7ba进入间隙7d的激光在第一上板7b与第二上板7c之间反复反射(多重反射)而被遮光罩7吸收。由此，不会从遮光罩7的内部向外部泄漏激光。

如图5所示，容器1F与容器1S相互连接。另外，虽然在图5中省略了图示，但容器1T与容器1S连接。容器1T与容器1S的连接构造和容器1F与容器1S的连接构造几乎相同。

在容器1F与容器1S之间存在作为侧壁1b的一个侧壁1ba。通过侧壁1ba，容器1F与容器1S相互分离。同样地，在容器1S与容器1T之间也存在与侧壁1ba同样的侧壁。通过位于容器1S与容器1T之间的侧壁，容器1S与容器1T相互分离。

在容器1F、1S、1T中分别针对各容器设置有液体供给部34、液位检测传感器41、液位调整机构47以及液体排出部(未图示)。以下，列举容器1F为例，对设置于容器1F的液体供给部34、液位检测传感器41、液位调整机构47以及液体排出部进行说明。

容器1F的液体供给部34向容器1F的内部供给透过抑制液LI(图4)。液体供给部34具有供给配管36以及供给阀31。在供给配管36安装有供给阀31。通过打开供给阀31而开始向容器1F的内部空间供给透过抑制液LI，通过关闭供给阀31而停止向容器1F的内部空间供给透过抑制液LI。

容器1F的液位检测传感器41具有检测贮存于容器1F内的透过抑制液LI的液位的功能。液位检测传感器41例如是引导脉冲型的液位传感器。

容器1F的液位调整机构47基于液位检测传感器41的检测结果调整容器1F内的透过抑制液LI的液位。液位调整机构47具有液位调整箱4、气体配管37、加压阀32以及减压阀33。

对容器1F内的液位调整箱4从容器1F的外部连接有气体配管37。在气体配管37安装有加压阀32以及减压阀33。通过打开加压阀32而向液位调整箱4内供给气体，通过关闭加压阀32而停止向液位调整箱4内供给气体。通过打开减压阀33而液位调整箱4内的气体向外部排出，通过关闭减压阀33而停止从液位调整箱4内排出气体。

容器1F的液体排出部(未图示)具有溢流配管、贮液槽、液体排出配管、以及排出阀。

在容器1F安装有溢流配管。在容器1F内的透过抑制液LI的液位成为规定液位以上的情况下，容器1F内的透过抑制液LI通过溢流配管向贮液槽排出。贮液槽配置于液槽1的外部。

在容器1F安装有液体排出配管。在液体排出配管安装有排出阀。通过打开排出阀而容器1F内的透过抑制液LI向贮液槽排出，通过关闭排出阀而停止从容器1F排出透过抑制液LI。

容器1S以及容器1T中分别设置的液体供给部34、液位检测传感器41、液位调整机构47以及液体排出部具有与设置于容器1F的结构同样的结构。因此，对于相同的要素标注相同的附图标记，且不重复其说明。

容器1F、1S、1T分别构成为能够将透过抑制液LI贮存至至少载置部2c的高度位置HL。另外，容器1F、1S、1T分别能够将透过抑制液LI贮存至比载置于载置部2c的被加工件WO(WO1、WO2、WO3)的上表面US1、US2高的位置PL。容器1F、1S、1T各自中的透过抑制液LI的液位能够使用在各容器中独立地设置的液位调整机构47而相互独立地控制。

容器1F、1S、1T分别贮存的透过抑制液LI吸收光而抑制激光的透过。透过抑制液LI例如抑制波长为0.7μm以上且10μm以下的光的透过。

透过抑制液LI中的0.7μm以上且10μm以下的波长区域中的光的透过率例如为10％/cm以下。另外，透过抑制液LI中的0.7μm以上且10μm以下的波长区域中的光的透过率例如优选为5％/cm以下。另外，透过抑制液LI中的0.7μm以上且10μm以下的波长区域中的光的透过率例如更优选为3％/cm以下。

透过抑制液LI为了抑制0.7μm以上且10pm以下的波长区域中的光的透过，包含吸收或散射0.7pm以上且10μm以下的波长区域中的光的添加剂。该添加剂例如包含碳。添加剂优选为黑色。透过抑制液LI例如是在水中添加有碳而成的水溶液。透过抑制液LI例如是在水中添加有0.1容积％的墨汁而成的水溶液。本说明书中的水既可以是自来水，也可以是纯水。墨汁是在胶或者其他水溶性树脂的水溶液中分散有碳黑(碳)而成的溶液，碳黑的混合比率相对于总量为4.0～20.0重量％，优选为5.0～10.0重量％。墨汁例如是市售的“吴竹浓墨墨滴BA7-18”。

透过抑制液LI优选包含防锈剂。防锈剂是抑制钢材等的腐蚀的腐蚀抑制剂。防锈剂例如为水溶性。作为防锈剂，例如可以使用沉淀皮膜型抑制剂、钝化型抑制剂、脱氧型抑制剂等。

透过抑制液LI优选包含水置换剂(除水剂)。水置换剂改善被加工件WO的除水性。水置换剂是指用于从被水等液体润湿的物质的表面剥离该液体的溶剂。水置换剂例如也可以是通过在物质的表面形成单分子状的薄膜而以排斥水等液体的方式发挥作用的物质。

激光加工装置20还具有控制器50以及加工开始开关52。加工开始开关52例如根据由操作者等进行的来自外部的操作，发出激光加工装置20的激光加工开始的指令。加工开始开关52也可以设置于操作盘30(图1)。加工开始开52也可以是设置于操作盘30的触摸面板。

加工开始开关52与控制器50连接。控制器50从加工开始开关52接受加工开始的信号。控制器50与容器1F、1S、1T各自的液位检测传感器41连接。控制器50接受由容器1F、1S、1T各自的液位检测传感器41检测到的表示各容器1F、1S、1T内的透过抑制液LI的液位的信号。

控制器50基于所取得的加工开始的信号，对各部分进行控制。控制器50控制为开闭容器1F、1S、1T各自中的供给阀31、加压阀32、减压阀33以及排出阀。控制器50以使激光头10向X，Y，Z方向移动的方式对驱动机构25(图1)进行控制。控制器50控制从激光头10的激光射出。

控制器50基于液位检测传感器41的检测结果，控制加压阀32或者减压阀33的开闭。由此，调整贮存于液位调整箱4内的气体的量，调整分别贮存于容器1F、1S、1T的透过抑制液LI的液位。这样，控制器50通过控制加压阀32或者减压阀33的开闭，来调整贮存于各容器1F、1S、1T内的透过抑制液LI的液位。

通过控制器50的控制，容器1F、1S、1T各自的液位调整机构47相互独立地进行动作。由此，能够相互单独地调整贮存于容器1F、1S、1T各自的内部的透过抑制液LI的液位。

控制器50对激光头10以及驱动机构25(图1)进行控制。由此，分别支承于容器1F、1S、1T的被加工件WO1、WO2、WO3分别被激光头10进行激光加工。另外，控制器50在激光加工时(激光头10射出激光时)，分别在被加工件WO1、WO2、WO3中使激光头10沿着预先设定的移动轨迹移动。

控制器50例如是处理器，也可以是CPU(Central Processing Unit)。

需要说明的是，如图5所示，容器1F与容器1S之间的侧壁1ba具有下壁LP以及上壁UP，上壁UP也可以能够相对于下壁LP装卸。以下，使用图6对侧壁1ba的结构进行说明。

如图6所示，下壁LP与底壁1a连接，从底壁1a向Z方向的上方立起。侧壁1ba的Y方向上的两端部沿着X方向延伸且与侧壁1bb连接。下壁LP的上端的高度位置比侧壁1bb的上端的高度位置低。侧壁1bb以及下壁LP分别具有托盘支承部1c。侧壁1bb、下壁LP以及底壁1a包含于液槽1的主体。

上壁UP能够相对于下壁LP装卸。上壁UP配置在下壁LP的上端上。上壁UP是分隔容器1F和容器1S的隔壁，构成为能够相对于液槽1的主体(侧壁1bb、下壁LP、底壁1a)装卸。

上壁UP和液槽1的主体分别构成为在上壁UP安装于主体的状态下相互卡合。具体而言，主体具有夹持部SA，上壁UP具有夹持部SB。夹持部SA以及夹持部SB分别由隔开间隙相互对置的两个板构件构成。

主体的夹持部SA在下壁LP的上方安装于侧壁1bb。构成主体的夹持部SA的两个板构件分别从侧壁1bb朝向液槽1的内部突出。在构成主体的夹持部SA的两个板构件之间的间隙中能够插入上壁UP的Y方向上的端部。

上壁UP的夹持部SB位于上壁UP的下部。构成夹持部SB的两个板构件分别朝向上壁UP的下方突出。在构成上壁UP的夹持部SB的两个板构件的间隙中能够插入下壁LP的上端。

上壁UP的Y方向上的两端分别插入夹持部SA，并且下壁LP的上端插入夹持部SB，由此上壁UP与液槽1的主体卡合，从而被安装。

通过液槽1的主体与上壁UP的上述卡合，抑制透过抑制液LI从容器1F以及容器1S中的一方的容器流入另一方的容器。也可以在液槽1的主体与上壁UP的上述卡合部配置有衬垫等密封构件。

需要说明的是，在激光加工动作中，只要能够将容器1F与容器1S的液位之差保持数小时左右即可。因此，液槽1的主体与上壁UP的上述卡合部也可以不是完全的液体密封件。

如图5所示，下壁LP的上端的高度位置例如被设定在比切断托盘2的载置部2c的高度位置HL低的位置。另外，安装于液槽1的主体的上壁UP的上端的高度位置被设为比后面说明详情的激光切断时的透过抑制液LI的液位1L高的位置(比被加工件WO1的上表面高的位置)，例如与沿着X方向的侧壁1b(1bb)的上端的高度位置几乎相同。

分隔容器1S和容器1T的侧壁1b也可以具有与上述那样具有下壁LP以及上壁UP的侧壁1ba相同的结构。

<控制器的功能模块>

接下来，使用图7对图5所示的控制器50的功能模块进行说明。

图7是图5所示的控制器的功能框图。如图7所示，控制器50具有第一液位判断部51a、第一液位输出部52a、第二液位判断部51b、以及第二液位输出部52b。

第一液位判断部51a取得第一液位检测传感器41的检测信号。第一液位检测传感器41例如是设置于容器1F的液位检测传感器。第一液位判断部51a基于第一液位检测传感器41的检测信号，判断例如容器1F中的透过抑制液LI的液位。第一液位判断部51a将表示判断结果的信号向第一液位输出部52a输出。

第一液位输出部52a基于从第一液位判断部51a取得的表示判断结果的信号，计算例如容器1F中的透过抑制液LI的目标液位。第一液位输出部52a将以成为所计算出的目标液位的方式对第一液位调整机构47进行控制的控制信号向第一液位调整机构47输出。

第一液位调整机构47例如是设置于容器1F的液位调整机构47。通过第一液位调整机构47，能够调整例如容器1F内的透过抑制液LI的液位。

第二液位判断部51b取得第二液位检测传感器41的检测信号。第二液位检测传感器41例如是设置于容器1S的液位检测传感器。第二液位判断部51b基于第二液位检测传感器41的检测信号，判断例如容器1S中的透过抑制液LI的液位。第二液位判断部51b将表示判断结果的信号向第二液位输出部52b输出。

第二液位输出部52b基于从第二液位判断部51b取得的表示判断结果的信号，计算例如容器1S中的透过抑制液LI的目标液位。第二液位输出部52b将以成为所计算出的目标液位地方式对第二液位调整机构47进行控制的控制信号向第二液位调整机构47输出。

第二液位调整机构47例如是设置于容器1S的液位调整机构47。通过第二液位调整机构47，能够调整例如容器1S内的透过抑制液LI的液位。

通过控制器50具有上述的结构，能够独立地调整两个容器(例如容器1F、1S)中的透过抑制液LI的液位。

需要说明的是，在独立地调整3个容器1F、1S、1T各自中的透过抑制液LI的液位的情况下，控制器50追加地具有第三液位判断部以及第三液位输出部。第三液位判断部取得设置于容器1T的液位检测传感器41的检测信号。第三液位判断部基于设置于容器1T的液位检测传感器41的检测信号，判断容器1T中的透过抑制液LI的液位。第三液位输出部基于从第三液位判断部取得的表示判断结果的信号，计算容器1T中的透过抑制液LI的目标液位。第三液位输出部以成为所计算出的目标液位的方式对设置于容器1T的液位调整机构47进行控制，由此来调整容器1T内中的透过抑制液LI的液位。

<激光加工方法>

接下来，使用图1、图4以及图5对使用了本实施方式中的激光加工装置20的激光加工方法进行说明。

如图1所示，向激光加工装置20的各容器1F、1S、1T内供给透过抑制液LI。此时，如图5所示，控制器50控制为打开容器1F、1S、1T各自的供给阀31。由此，从各容器1F、1S、1T的供给配管36向容器1F、1S、1T各自的内部分别供给透过抑制液LI。

此时，控制器50通过各容器1F、1S、1T的液位检测传感器41来检测各容器1F、1S、1T内的透过抑制液LI的液位。控制器50在基于液位检测传感器41的检测结果而判断为各容器1F、1S、1T内的透过抑制液LI的液位成为期望的液位SL后，控制为关闭各容器1F、1S、1T的供给阀31。此时，透过抑制液LI例如被供给至比切断托盘2的载置部2c的高度位置HL低的位置SL。

如图1所示，之后，向容器1F、1S、1T分别搬入被加工件WO1、WO2、WO3。被加工件WO1、WO2、WO3各自的搬入例如使用起重机来进行。被加工件WO1、WO2、WO3各自的平面形状的尺寸为容器1F、1S、1T各自的平面形状的尺寸的范围内。在该状态下，开始由激光加工装置20进行的激光加工动作。

如图5所示，激光加工装置20中的激光加工动作的开始例如通过操作加工开始开关52来进行。在开始激光加工动作后，控制器50以对被加工件WO1、WO2、WO3分别依次进行激光加的方式对激光加工装置20进行控制。

如图1所示，激光头10首先对例如支承于容器1F的被加工件WO1进行激光加工。在被加工件WO1的激光加工结束后，激光头10移动而对支承于容器1S的被加工件WO2进行激光加工。在被加工件WO2的激光加工结束后，激光头10移动而对支承于容器1T的被加工件WO3进行激光加工。

在对被加工件WO1、WO2、WO3分别进行激光加工时，容器1F、1S、1T各自的透过抑制液LI的液位上升。如图4所示，在透过抑制液LI的液位成为比被加工件WO1、WO2、WO3的上表面高的位置的状态下进行激光加工。另外，在被加工件WO1、WO2、WO3各自的激光加工结束后，容器1F、1S、1T内的透过抑制液LI的液位下降。

在容器1F与容器1S之间以及容器1S与容器1T之间，在液槽1的主体装配有上壁UP。因此，能够单独地调整容器1F、1S、1T内的透过抑制液LI的液位。

在容器1F上的被加工件WO1的激光加工结束、且容器1F内的透过抑制液LI的液位下降后，加工后的被加工件WO1被从容器1F搬出。容器1F上的被加工件WO1的搬出在其他容器中的激光加工工序的期间进行。即，在容器1S(或者容器1T)内的透过抑制液LI的液位的上升时、容器1S中的被加工件WO2(或者容器1T中的被加工件WO3)的激光加工时、以及容器1S(或者容器1T)内的透过抑制液LI的液位的下降时中的至少任一时机进行。

在容器1S上的被加工件WO2的激光加工结束、且容器1S内的透过抑制液LI的液位下降后，加工后的被加工件WO2被从容器1S搬出。容器1S上的被加工件WO2的搬出在其他容器中的激光加工工序的期间进行。即，在容器1T内的透过抑制液LI的液位的上升时、容器1T中的被加工件WO3的激光加工时、以及容器1T内的透过抑制液LI的液位的下降时中的至少任一时机进行。

在容器1T上的被加工件WO3的激光加工结束、且容器1T内的透过抑制液LI的液位下降后，加工后的被加工件WO3被从容器1T搬出。

将像这样总被加工件WO1、WO2、WO3分别搬入各容器1F、1S、1T起、至加工后的被加工件WO3从容器1T搬出为止的工序设为1循环，在该1循环结束的时间点，激光加工动作结束。另外，也可以在重复多次上述1循环后结束激光加工动作。由此，也可以通过重复在一个容器中的被加工件的搬出后且其他容器中的激光加工中向该一个容器搬入新的被加工件，来连续进行多个容器中的激光加工。

如上所述，在针对各容器观察的情况下，本实施方式的激光加工以被加工件的搬入、透过抑制液LI的液位的上升、被加工件的激光加工、透过抑制液LI的液位的下降、被加工件的搬出的顺序进行。以下，对透过抑制液LI的液位的上升、激光加工以及透过抑制液LI的液位的下降进行具体说明。

在分别对被加工件WO1、WO2、WO3进行加工时，如图5所示那样，控制器50使分别贮存于容器1F、1S、1T的透过抑制液LI的液位上升至目标液位PL。此时，控制器50基于容器1F、1S、1T各自的液位检测传感器41的检测结果，调整透过抑制液LI的液位。

透过抑制液LI的目标液位PL是载置部2c的高度位置HL以上的高度。在本实施方式中，透过抑制液LI的目标液位PL例如被调整至比被加工件WO1、WO2、WO3各自的上表面高的位置PL。由此，被加工件WO1、WO2、WO3各自的整体在激光加工时沉入(浸渍于)透过抑制液LI内。

在使透过抑制液LI的液位上升至目标液位PL时，控制器50对液位调整机构47进行控制。具体而言，控制器50例如控制为打开加压阀32。由此，向液位调整箱4内供给气体，以分别贮存于容器1F、1S、1T的透过抑制液LI的液位升高至目标液位PL的方式进行调整。

在通过液位检测传感器41检测到透过抑制液LI的液位已达到目标液位PL的情况下，开始被加工件WO1、WO2、WO3的加工。在被加工件WO1、WO2、WO3的激光加工时，从激光头10朝向被加工件WO1、WO2、WO3照射激光。另外，从激光头10朝向被加工件WO1、WO2、WO3吹出辅助气体。

另外，在被加工件WO1、WO2、WO3的激光加工时，控制器50对驱动机构25进行控制。由此，激光头10例如沿着产品形状移动。

如图4所示，通过辅助气体的吹出力，在被加工件WO1、WO2、WO3的加工点处透过抑制液LI被推开。由此，在中被加工件WO1、WO2、WO3的加工点处被加工件WO1、WO2、WO3的上表面从透过抑制液LI露出。

向从透过抑制液LI露出的被加工件WO1、WO2、WO3的上表面照射激光。通过该激光的照射来加工被加工件WO1、WO2、WO3。由此，被加工件WO1、WO2、WO3例如被切断等。通过切断被加工件WO1、WO2、WO3而贯通被加工件WO1、WO2、WO3的激光入射至贮存于被加工件WO1、WO2、WO3的下方的透过抑制液LI。

在激光加工时，透过抑制液LI的液位比遮光罩7的下端7L高。因此，从激光头10吹出的辅助气体被透过抑制液LI遮挡，不会从遮光罩7的下端7L与被加工件WO的上表面之间向遮光罩7的外部排出。然而，从激光头10吹出的辅助气体通过第一上板7b的第一孔7ba以及第二上板7c的第二孔7ca从遮光罩7的内部向外部排出。因此，防止由于辅助气体的吹出而在遮光罩7的内部气体的压力上升。

在通过激光加工将被加工件WO1、WO2、WO3切断时产生的淤渣沉入透过抑制液LI内，滞留于淤渣托盘3(图5)内。淤渣例如是熔融铁固化后的氧化铁的颗粒。通过像这样在被加工件WO1、WO2、WO3浸渍于透过抑制液LI内的状态下进行激光加工，防止在加工时产生的淤渣向周围飞散。

在上述的激光加工结束时，如图5所示，控制器50基于液位检测传感器41的检测结果，使贮存于液槽1的透过抑制液LI的液位下降至比被加工件WO1、WO2、WO3的下表面低的位置。由此，被加工件WO1、WO2、WO3整体从透过抑制液LI露出。

在使透过抑制液LI的液位下降至比被加工件WO1、WO2、WO3的下表面低的位置时，如图5所示，控制器50控制为减压阀33打开。由此，贮存于液位调整箱4内的气体的量减少，透过抑制液LI流入液位调整箱4内。因此，液槽1内的透过抑制液LI的液位下降。此时，控制器50通过液位检测传感器41检测液槽1内的透过抑制液LI的液位。控制器50在判断为液槽1内的透过抑制液LI的液位成为期望的液位SL时，控制为关闭减压阀33。

在一系列的激光加工动作结束后，分别从容器1F、1S、1T取出切断托盘2以及淤渣托盘3。之后，撤除淤渣托盘3内的淤渣。

如上述那样进行使用了本实施方式中的激光加工装置20的激光加工。

<本实施方式的效果>

接下来，通过与比较例的对比来说明本实施方式的效果。

在激光加工装置的液槽由一个容器构成的比较例中，激光加工动作以向一个容器的被加工件的搬入、激光加工、搬出的顺序进行。在该比较例中，在被加工件向容器的搬入作业以及从容器的搬出作业时，激光加工中断。因此，激光加工作业的效率不好。

另外，在上述比较例中，在使用黑色的透过抑制液、且在激光加工时使透过抑制液的液位上升至比被加工件的上表面高的位置的情况下，若不使透过抑制液的液位比被加工件的上表面低，则无法进行被加工件的搬出作业。这是因为，进行搬出作业的作业者被液体润湿，而且由于黑色的透过抑制液而作业者无法确认脚下。这样，也由于在使透过抑制液的液位比被加工件的上表面低之前无法进行被加工件的搬出作业，因此在比较例中激光加工作业的效率不好。

针对于此，在本实施方式中，如图1所示，激光加工装置20具有多个(例如3个)容器1F、1S、1T。另外，分别设置于多个容器1F、1S、1T的液位调整机构47被相互独立地控制而进行动作。因此，在多个容器1F、1S、1T各自中，能够单独地调整透过抑制液LI的液位来进行激光加工。因此，能够在多个容器中的任意一个容器(例如容器1F、1T)中搬入或搬出被加工件WO(例如被加工件WO1、WO3)时，在多个容器中的其他容器(例如容器1S)中进行激光加工。由此，缩短激光加工的中断时间，因此相对于比较例能够提高激光加工作业的效率。

另外，也能够在多个容器中的任意一个容器(例如容器1S)中使透过抑制液LI的液位下降时，在多个容器中的其他容器(例如容器1F、1T)中进行被加工件的搬入或者搬出。由此，相对于比较例能够进一步提高激光加工作业的效率。

另外，在本实施方式中，如图6所示，液槽1具有分隔容器1F和容器1S的上壁UP。上壁UP构成为能够相对于液槽1的主体(包括侧壁1bb、下壁LP以及底壁1a)装卸。由此，在将上壁UP安装于液槽1的主体的状态下，如图5所示，能够分别在容器1F和容器1S中单独地调整透过抑制液LI的液位。例如在容器1F中能够将透过抑制液LI的液位调整至比被加工件WO1的上表面高的位置1L，在容器1S中能够将透过抑制液LI的液位调整至比被加工件WO2的上表面低的位置2L。由此，如上所述，例如在容器1F中能够进行被加工件WO1的激光加工，另外在容器1S中能够进行被加工件WO2的搬入或者搬出。

另外，在从液槽1的主体取下了上壁UP的状态下，如图8所示，能够横跨多个容器(例如容器1F和容器1S)载置一个被加工件WO。因此，能够应对尺寸大的(长条的)被加工件WO的激光加工。

另外，在本实施方式中，如图6所示，上壁UP的下端以及两侧端分别能够卡合于液槽1的主体。具体而言，上壁UP的Y方向上的端部能够插入构成主体的夹持部SA的两个板构件间的间隙。另外，下壁LP的上端能够插入构成上壁UP的夹持部SB的两个板构件的间隙。由此，上壁UP稳固地支承于液槽1的主体。另外，抑制透过抑制液LI从两个容器(例如容器1F、1S)中的一方向另一方泄漏。

另外，在本实施方式中，如图5所示，上壁UP的上端的高度位置是比分别支承于容器1F、1S、1T的被加工件WO1、WO2、WO3的上表面高的位置。由此，即使在激光加工时容器1F、1S、1T各自中的透过抑制液LI的液位比被加工件WO1、WO2、WO3的上表面高的情况下，也能够单独地调整各容器1F、1S、1T内的透过抑制液LI的液位。

另外，在本实施方式中，如图5所示，控制器50对设置于容器1F的液位调整机构47、设置于容器1S的液位调整机构47、以及设置于容器1T的液位调整机构47分别独立地进行控制。由此，能够独立地调整贮存于容器1F、1S、1T各自的内部的透过抑制液LI的液位并进行激光加工。

另外，在本实施方式中，如图5所示，激光加工装置20具有检测容器1F的液位的液位检测传感器41、检测容器1S的液位的液位检测传感器41、以及检测容器1T的液位的液位检测传感器41。因此，能够单独地检测多个容器1F、1S、1T各自的液位。

另外，在本实施方式中，如图5所示，支承未实施激光加工的被加工件WO2的容器1S中的透过抑制液LI的液位2L比支承于容器1S的被加工件WO2的上表面US2低。另外，支承正实施激光加工的被加工件WO1的容器1F中的透过抑制液LI的液位比支承于容器1F的被加工件WO1的上表面US1高。由此，容易搬出未实施激光加工的被加工件WO2。另外，在正实施激光加工的被加工件WO1中，在激光加工时照射的激光被透过抑制液LI等吸收，因此抑制向激光加工装置20的外部泄漏。

应当理解，此次公开的实施方式的所有方面均是例示性的而非限制性的。本发明的范围由技术方案而非上述的说明示出，且包含与技术方案等同的意义及范围内的全部变更。

附图标记说明：

1...液槽；1F、1S、1T...容器；1a...底壁；1b、1ba、1bb...侧壁；1c...托盘支承部；2...切断托盘；2a...第一支承板；2b...第二支承板；2c...载置部；3...淤渣托盘；4...液位调整箱；5...头主体；5a...主体部；5aa、5ba...气体排出口；5ab、5bb...气体供给部；5b...外喷嘴；6a...聚光透镜；7...遮光罩；7L...下端；7a...周壁部；7b...第一上板；7ba...第一孔；7c...第二上板；7ca...第二孔；7d...间隙；7e...内部空间；10...激光头；20...激光加工装置；21...支承台；22...X方向可动台；23...Y方向可动台；25...驱动机构；30...操作盘；31...供给阀；32...加压阀；33...减压阀；34...液体供给部；36...供给配管；37...气体配管；41...液位检测传感器；47...液位调整机构；50...控制器；51a...第一液位判断部；51b...第二液位判断部；52...加工开始开关；52a...第一液位输出部；52b...第二液位输出部；LI...透过抑制液；LP...下壁；RL....激光；SA、SB...夹持部；UP...上壁；US1、US2...上表面；WO、WO1、WO2、WO3...被加工件。

Claims (8)

1.一种激光加工装置，其中，

所述激光加工装置具备：

激光头，其射出激光；

液槽，其具有以能够单独地贮存液体的方式相互分隔开的第一容器及第二容器，且能够分别在所述第一容器及所述第二容器中支承由所述激光头加工的被加工件；

第一液位调整机构，其调整贮存于所述第一容器的液体的液位；以及

第二液位调整机构，其与所述第一液位调整机构独立地进行动作，调整贮存于所述第二容器的液体的液位。

2.根据权利要求1所述的激光加工装置，其中，

所述液槽具有主体以及分隔所述第一容器和所述第二容器的隔壁，

所述隔壁构成为能够相对于所述主体装卸。

3.根据权利要求2所述的激光加工装置，其中，

所述隔壁的下端以及两侧端分别能够卡合于所述主体。

4.根据权利要求2或3所述的激光加工装置，其中，

所述隔壁的上端的高度位置是比分别支承于所述第一容器以及所述第二容器的被加工件的上表面高的位置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的激光加工装置，其中，

所述激光加工装置还具备控制器，所述控制器独立地控制由所述第一液位调整机构对所述第一容器内的液体的液位的调整以及由所述第二液位调整机构对所述第二容器内的液体的液位的调整。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的激光加工装置，其中，

所述激光加工装置还具备：

第一液位检测传感器，其检测所述第一容器内的液体的液位；以及

第二液位检测传感器，其检测所述第二容器内的液体的液位。

7.一种激光加工方法，其是使用激光来加工被加工件的激光加工方法，其中，

所述激光加工方法包括如下步骤：

分别在相互分隔开的第一容器及第二容器中贮存液体；以及

在被加工件分别支承于所述第一容器及所述第二容器的状态下，对所述第一容器内的液体的液位及所述第二容器内的液体的液位相互独立地进行调整。

8.根据权利要求7所述的激光加工方法，其中，

在对所述第一容器以及所述第二容器各自中的液体的液位相互独立地进行调整的步骤中，支承未实施激光加工的被加工件的所述第一容器中的液体的液位比支承于所述第一容器的被加工件的上表面低，支承正实施激光加工的被加工件的所述第二容器中的液体的液位比支承于所述第二容器的被加工件的上表面高。