JP6895613B2 - レーザ加工ヘッド及びそれを用いたレーザ加工装置 - Google Patents
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Description
(レーザ加工装置及びレーザ加工ヘッドの構成)
図1は、本実施形態に係るレーザ加工装置100の構成を示す。レーザ加工装置100は、レーザ加工ヘッド50と、マニピュレータ60と、ロボット制御装置70と、レーザ発振器80と、光ファイバ90とを備えている。
図7は、本実施形態に係るレーザ加工装置100の機能ブロック構成を示し、レーザ加工ヘッド50は上述の通り、受光部6a,43a及び回転機構31,32を有している。マニピュレータ60は、関節軸毎にサーボモータ61とエンコーダ62とを有している。ロボット制御装置70は、制御部71と、記憶部72と、判定部73と、表示部74と、入力部75と、を有している。
図8A及び図8Bは、平行板17,19の回転に伴うレーザ加工ヘッド50内のレーザ光の光路変化を示す。レーザ光は、平行板17,19によって光軸がシフトされつつ、ボディケース6を含むレーザ加工ヘッド50内を上方から下方に向けて通過し、ワークWに向けて出射される。
実施形態1に示したレーザ加工装置100では、レーザ加工ヘッド50に設けた受光部6a,43aでの受光信号に基づいて、レーザ光の出力状態や回転機構31,32の状態等を診断することができる。
図10は、本実施形態に係る、レーザ光出力状態の診断フローチャートを示す。
図12に、レーザ加工ヘッド50に設けられた保護ガラス26の状態診断フローチャートを示す。
なお、図14に示すように、上記の所定値を2段階に設定してもよい。例えば、第1の所定値を正常値に対して3倍と設定し、第2の所定値を正常値に対して10倍と設定する。
(回転機構診断)
図15は、本実施形態に係る、回転機構の診断フローチャートを示す。
5 フォーカスレンズ
6 ボディケース(第1のケース)
6a 受光部(第1の受光部)
7 ホルダ(第2のホルダ)
7a 開口部(第1の光透過部)
7b 光透過部材
8 シールドホルダ(第3のホルダ)
8a 開口部(第2の光透過部)
8b 光透過部材
17 平行板(第1の平行板)
18 ホルダ(第1のホルダ)
19 平行板(第2の平行板)
26 保護ガラス(第1の保護部材)
31 回転機構(第1の回転機構)
32 回転機構(第2の回転機構)
43 ノズルユニット(第2のケース)
43a 受光部(第2の受光部)
50 レーザ加工ヘッド
60 マニピュレータ
70 ロボット制御装置
71 制御部
72 記憶部
73 判定部(演算部)
74 表示部
75 入力部
80 レーザ発振器
100 レーザ加工装置
Claims (10)
- 第1の光軸を有するレーザ光の光軸を第2の光軸にシフトする第1の平行板と、
前記第1の平行板を保持する第1のホルダと、
前記第1のホルダを第1の回転軸を中心に回転させる第1の回転機構と、
前記第1の平行板で第2の光軸にシフトされた前記レーザ光の光軸を第3の光軸にシフトする第2の平行板と、
前記第2の平行板を保持する第2のホルダと、
前記第2のホルダを第2の回転軸を中心に回転させる第2の回転機構と、
前記第1の平行板と前記第1のホルダと前記第2の平行板と前記第2のホルダとを収納する第1のケースと、を備え、
前記第1の回転軸と前記第2の回転軸と前記第1の光軸とは互いに一致しており、
前記レーザ光は、前記第1のケース内を上方から下方に向けて通過し、
前記第1の平行板でシフトされかつ前記第2の平行板の入射面で反射された前記レーザ光を通過させる第1の光透過部が前記第2のホルダに設けられ、
前記第1の光透過部を通過した前記レーザ光を受光する第1の受光部が前記第1のケースに設けられている、レーザ加工ヘッド。 - 前記第1のケースは、前記第2の平行板における前記レーザ光の入射面と前記第1の回転軸との交点Pを通り、かつ前記第1の回転軸と直交する方向に延びる平面x1が前記第1のケースの側面と交差する交差部P2を有し、前記第1のケースにおける前記交差部P2から上方または下方に、前記第1の平行板の回転に伴う前記第1の光軸と前記第2の光軸とのシフト量Aずれた位置に前記第1の受光部が設けられている、請求項1に記載のレーザ加工ヘッド。
- 前記交差部P2から上方または下方に、前記シフト量Aずれた位置に、前記第1の受光部の中心が配置されている、請求項2に記載のレーザ加工ヘッド。
- 前記第1のケースのレーザ光出射側端部に設けられた第2のケースと、
前記第2のケースに着脱可能に設けられた第3のホルダと、
前記第3のホルダに保持され、前記第3の光軸にシフトされた前記レーザ光を透過可能な第1の保護部材と、をさらに備え、
前記第3のホルダには、前記第1の保護部材の側面と対向する所定の位置に第2の光透過部が設けられ、
前記第2のケースには、前記第2の光透過部と対向する位置に、前記第1の保護部材内を伝播したレーザ光を受光する第2の受光部が設けられている、請求項1から3のいずれか1項に記載のレーザ加工ヘッド。 - 前記第1の光透過部及び前記第2の光透過部のいずれか一方または両方は、前記レーザ光を透過する光透過部材で封止されている、請求項4に記載のレーザ加工ヘッド。
- 前記第1の受光部及び前記第2の受光部は、前記第1及び第2のケースにおいて、前記第1及び第2の回転機構が配置された側に設けられている、請求項4または5に記載のレーザ加工ヘッド。
- 前記第1の光軸を有するレーザ光を出射するレーザ発振器と、
前記レーザ光をワークに向けて出射する請求項1から6のいずれか1項に記載のレーザ加工ヘッドと、
前記レーザ発振器のレーザ発振及び前記レーザ加工ヘッドの動作を制御する制御装置と、を備えるレーザ加工装置。 - 前記制御装置は、
前記レーザ発振器に出力指令信号を送り、前記レーザ発振器をレーザ発振させる制御部と、
前記出力指令信号と前記第1の受光部から出力された受光信号とを記憶する記憶部と、
前記出力指令信号及び前記受光信号に基づいて、前記レーザ光の光出力が正常であるかどうかを判定する判定部と、
前記判定部で判定された結果を表示する表示部と、を少なくとも有する、請求項7に記載のレーザ加工装置。 - 前記制御部は、前記第1または第2の回転機構に回転指令信号を送って前記第1または第2のホルダを所定の回転速度で回転させるように構成され、
前記記憶部は、前記回転指令信号を記憶するように構成され、
前記判定部は、前記回転指令信号に含まれる回転周期及び前記第1の受光部から出力された受光信号の変動周期に基づいて、前記第1または第2の回転機構が正常であるかどうかを判定するように構成されている、請求項8に記載のレーザ加工装置。 - 前記レーザ加工ヘッドは、請求項4から6のいずれか1項に記載のレーザ加工ヘッドであり、
前記判定部は、前記第2の受光部から出力された受光信号に基づいて、前記第1の保護部材の交換時期を判定するように構成されている、請求項8または9に記載のレーザ加工装置。
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