激光加工装置的制造方法

文档序号:8287002
激光加工装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种通过激光对被加工物进行加工的激光加工装置。
【背景技术】
[0002]当前,在生产现场中使用各种各样的工作机械。在上述工作机械中,在对被加工物进行加工时,在工作机械所具有的各要素中设定有作为动作条件的参数。对于工作机械,有时要求更加高品质的加工,或有时要求进一步抑制消耗能量后进行的加工等,根据所要求的条件的不同,在各要素中设定的参数也不同。因此,例如在专利文献I?3中公开了下述工作机械,该工作机械能够根据工作机械的动作状况、动作目的,切换成参数不同的多个动作模式。
[0003]专利文献1:日本特开2011 — 115967号公报
[0004]专利文献2:日本特开平6 - 161535号公报
[0005]专利文献3:日本特开2010 - 240800号公报

【发明内容】

[0006]在这里,作为工作机械的一种,列举通过激光对被加工物进行加工的激光加工装置。通常,存在下述实际情况,即,为了能够通过激光加工装置在生产率以及品质更高的状态下对被加工物进行加工,在出厂时实现了参数的优化。
[0007]对于以为了提高生产率以及品质而优化后的参数进行的加工,能量的消耗量容易变大。在近些年的针对节能化的要求中,还存在下述期望,即,通过能够以抑制生产率以及品质的参数进行加工,希望对能量的消耗量进行抑制。
[0008]但是,在上述的现有技术中,没有对激光加工装置的动作模式的切换进行公开。另夕卜,没有对激光加工装置中所特有的参数、例如与激光的输出相关的参数的设定进行公开。因此,存在下述问题,即,难于直接应用上述的现有技术而得到一种能够根据动作状况、动作目的进行动作模式的切换的激光加工装置。
[0009]本发明就是鉴于上述情况而提出的,其目的在于得到一种激光加工装置,该激光加工装置能够切换成使激光的输出这种激光加工装置所特有的参数不同的多个动作模式,对被加工物进行加工。
[0010]为了解决上述课题并实现目的,本发明的激光加工装置具有:激光振荡器,其振荡产生激光;加工头,其将从激光振荡器射出的激光照射至被加工物;以及光路管,其具有光学系统,该光学系统将激光从激光振荡器引导至加工头,在激光加工装置中,准备有使对被加工物进行加工时的参数不同的多个动作模式,在动作模式中包含有节能模式,该节能模式与其他动作模式相比,将作为参数的激光的输出范围设定得较低。
[0011]发明的效果
[0012]根据本发明,具有下述效果,S卩,能够切换成使激光加工装置所特有的参数不同的多个动作模式,对被加工物进行加工。
【附图说明】
[0013]图1是表示本发明的实施方式I所涉及的激光加工装置的概略结构的图。
[0014]图2是表示激光振荡装置的概略结构的图。
[0015]图3表示在存储部中存储的针对每个运转模式的参数的表格(参数表)的图。
[0016]图4是表不在使激光风机的转速不同的情况下,向放电电极输入的电力与激光输出的关系的图。
[0017]图5是表不在使冷却装置的温度不同的情况下,向放电电极输入的电力与激光输出的关系的图。
【具体实施方式】
[0018]下面,基于附图,对本发明的实施方式所涉及的激光加工装置进行详细说明。此夕卜,本发明并不限定于本实施方式。
[0019]实施方式1.
[0020]图1是表示本发明的实施方式I所涉及的激光加工装置的概略结构的图。激光加工装置50具有:激光振荡装置1、光路管2、偏转镜(光学系统)3、加工头4、驱动部5、净化部6、集尘器7、切换部(输出切换部)8、运转状态监视部9、控制部10、显示部11、以及存储部23。激光加工装置50将从激光振荡装置I振荡产生的激光从加工头4向被加工物20射出,对被加工物20进行加工。
[0021]图2是表示激光振荡装置I的概略结构的图。激光振荡装置I在框体16的内部收容激光振荡器30、冷却装置15、以及激光风机(送风机)17而构成。在框体16的内部封入有作为气体激光器中的激光介质的C02、CO、He、N2, H2等激光气体。激光风机17使激光气体流动,并使激光气体在框体16内进行循环。
[0022]激光振荡器30具有放电电极12、部分反射镜13、以及全反射镜14。在框体16的内部,如果对放电电极12输入高电压,则在放电电极12之间产生放电。通过该放电,激光气体受到激发,由此产生出的光在部分反射镜13与全反射镜14之间进行共振。而且,进行共振后的光的一部分作为激光透过部分反射镜13,向光路管2内射出。
[0023]对于激光振荡器30,因在射出激光时施加有高电压的放电电极12而容易形成高温。冷却装置15将激光振荡器30冷却。在冷却装置15中,能够流动水等液体冷媒(流体)或者氮气等气体冷媒(流体)。冷却装置15的温度通过温度计21进行测定。由温度计21测定出的温度信息发送至控制部10。此外,通过利用激光风机17使框体16内的激光气体进行循环,也实现了激光振荡器30的冷却。越增大激光风机17的转速而增大激光气体的循环量,对激光振荡器30进行冷却的效果越大。
[0024]光路管2的内部形成将从激光振荡器30射出的激光引导至加工头4的光路。在光路管2中设置有弯曲的部分。偏转镜3设置在光路管2的弯曲部处,使激光的行进路径变更,使激光沿光路管2行进。
[0025]净化部6向光路管2的内部供给净化气体。对于净化气体使用不会对激光的吸收造成影响的气体,例如氮气或干燥空气。
[0026]通过光路管2的内部而到达加工头4的激光从加工头4的前端向被加工物20射出。驱动部5使加工头4在X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向上移动。通过加工头4的移动,被加工物20上的激光的照射位置也发生移动,能够将被加工物20加工成所希望的形状。
[0027]集尘器7对在被加工物20的加工时产生的粉尘等进行集尘。集尘器7具有对被加工物20的加工部分周围的空气进行吸引的压缩机(未图示)等而构成。切换部8是用于对在激光加工装置50中所设定的参数进行变更的操作部。作为能够通过切换部8进行变更的参数,例如列举出下述参数:从激光振荡装置I射出的激光的输出、在对被加工物20进行加工时的加工头4向X轴方向、Y轴方向、以及Z轴方向的速度。
[0028]运转状态监视部9监视激光加工装置50的运转状态。具体地说,对从激光振荡器30射出激光的时间进行累加(累积时间)、以及对从激光振荡器30射出的激光的光束形状进行观察。而且,运转状态监视部9在累积时间超过预定的阈值的情况下,或者在光束形状偏离预定的规定形状的情况下,向控制部10发送激光劣化信息。
[0029]在激光振荡器30中,部分反射镜13有时由于射出激光时的温度变化等发生历时劣化,其形状发生变形。有时由于部分反射镜13的形状发生变形,从激光振荡器30射出的激光的光束形状也发生变形,导致加工精度的降低。例如,优选光束形状是正圆形状,但有时由于部分反射镜13发生历时劣化而变为椭圆形状。此外,在下面的说明中,将由于发生历时劣化等导致激光的光束形状发生变化的情况简称为激光的劣化。
[0030]运转状态监视部9在累积时间超过预定的阈值的情况下,判断为由于历时劣化等光束形状发生了变形,向控制部10发送激光劣化信息。另外,运转状态监视部9直接观察光束形状,在光束形状发生了变形的情况下,也向控制部10发送激光劣化信息。
[0031]为了直接观察光束形状,例如,由半反射镜构成偏转镜3,只要观察透过偏转镜3后的激光的光束形状即可。在这种情况下,在运转状态监视部9中包含观察单元(未图示),该观察单元配置在被透过偏转镜3后的激光照射的位置处,对光束形状进行观察。
[0032]另外,为了直接观察光束形状,例如,也可以在从加工头4射出的激光所能够照射到的位置处配置对光束形状进行观察的观察单元(未图示)。如果在预定的定时或者任意的定时使加工头4移动至能够使激光向观察单元进行照射的位置处,则能够对光束形状进行观察
再多了解一些
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