激光加工头以及激光加工系统的制作方法
【专利摘要】本发明的激光加工头(50)具有准直透镜(4)、聚焦透镜(5)、第一平行板(17)、第一驱动部(14)、第二平行板(19)、以及第二驱动部(21)。准直透镜(5)使具有第一光轴的激光平行化，聚焦透镜(5)对平行化后的激光进行聚光。第一平行板(17)使聚光后的激光的光轴向第二光轴位移。第一驱动部(14)使第一平行板(17)以第一旋转轴为中心旋转。第二平行板(19)使向第二光轴位移后的激光的光轴向第三光轴位移。第二驱动部(21)使第二平行板(19)以第二旋转轴为中心旋转。第一旋转轴的方向与所述第二旋转轴的方向相同。
【专利说明】
激光加工头以及激光加工系统
技术领域
[0001] 本发明涉及将激光从远离加工点的位置向加工点照射而进行激光焊接的激光加 工头以及激光加工系统，尤其涉及一种激光加工头的构造。
【背景技术】
[0002] 近年来，使用焦距较长的激光而将激光从远离加工点的位置向加工点照射而进行 激光焊接的被称作远程激光加工的加工法受到关注。
[0003] 以往，在远程激光加工中，如专利文献1所记载的那样，使用通过摆动两个镜而控 制激光的照射位置的激光束旋转器(Laser Beam Spinner，激光加工头）。
[0004] 利用图10对以往的激光束旋转器900进行说明。图10是表示以往的激光束旋转器 900的剖视图。
[0005] 以往的激光束旋转器900具有壳体901、第一摆动镜902、第二摆动镜903、焊炬嘴 904(torch nozzle)、第一电流计905以及第二电流计(未图示）。入射至壳体901的激光束由 第一摆动镜902与第二摆动镜903反射，从焊炬嘴904射出。从焊炬嘴904射出的激光束向加 工物W的焊缝JL附近、即光束照射点SP照射，进行激光焊接。此时，利用第一电流计903使第 一摆动镜902的旋转角度变化，利用第二电流计(未图示）使第二摆动镜903的旋转角度变 化，由此能够使光束照射点SP旋转或者扫描。
[0006] 另外，在专利文献2中记载有如下的激光束振荡装置:通过一个驱动电动机使第一 平面透光板与第二平面透光板以相同的周期沿相反方向旋转，从而使激光束的光点往复移 动。
[0007] 在先技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1:日本特开平8-192286号公报 [0010] 专利文献2:日本实开平6-69928号公报
【发明内容】
[0011] 但是，在专利文献1所记载的以往的激光束旋转器中，两个电流计高速且高精度地 控制各个摆动镜，因此非常昂贵。并且，由于两个摆动镜的旋转角度与加工物上的激光束的 照射点之间的关系是非线性的，因此需要修正激光束的焦点位置。因此，在以往的激光束旋 转器中，需要进一步设置昂贵的f9透镜。
[0012] 另外，在专利文献2所记载的以往的激光束振荡器中，由于驱动电动机为一个，因 此光束点仅能够进行极其有限的动作，并且无法以能够用于远程激光加工的精度来扫描光 束点。
[0013 ]本发明提供解决上述问题点的激光加工头以及激光加工系统。
[0014]为了解决上述课题，本发明的激光加工头具有准直透镜、聚焦透镜、第一平行板、 第一驱动部、第二平行板、以及第二驱动部。准直透镜使具有第一光轴的激光平行化，聚焦 透镜对平行化后的激光进行聚光。第一平行板使聚光后的激光的光轴向第二光轴位移。第 一驱动部使第一平行板以第一旋转轴为中心旋转。第二平行板使向第二光轴位移后的激光 的光轴向第三光轴位移。第二驱动部使第二平行板以第二旋转轴为中心旋转。第一旋转轴 的方向与第二旋转轴的方向相同。
[0015] 另外，本发明的激光加工系统具有所述的激光加工头、机械手、机器人控制装置、 以及激光振荡器。机械手在前端安装有激光加工头。机器人控制装置控制激光加工头的动 作与机械手的动作。激光振荡器输出激光。
[0016] 根据本发明的激光加工头以及激光加工系统，能够实现与以往的光调制头相比小 型、轻量的激光加工头以及使用该激光加工头的激光加工系统。
【附图说明】
[0017] 图1是表示实施方式的激光加工装置的结构的简图。
[0018] 图2是表示实施方式的激光加工头的剖视图。
[0019] 图3是用于说明实施方式中的激光的照射位置的图。
[0020] 图4是表示实施方式中的圆状的激光的轨迹的俯视图。
[0021] 图5是表示实施方式中的螺旋状的激光的轨迹的俯视图。
[0022]图6是表示实施方式中的直线状的激光的轨迹的俯视图。
[0023]图7是表示本实施方式的激光加工头的图，（a)是从激光加工头取出护罩保持件后 的状态的立体图，（b)是从激光加工头取出护罩保持件后的状态的放大图，（c)是在激光加 工头中收纳有护罩保持件的状态的立体图，（d)是在激光加工头中收纳有护罩保持件的状 态的放大图。
[0024]图8是表示实施方式的护罩保持件的分解图。
[0025] 图9是实施方式中的激光加工头的外观图。
[0026] 图10是表示以往的激光束旋转器的剖视图。
【具体实施方式】 [0027](实施方式）
[0028]以下，利用图1~图9对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本实施方式的激光 加工装置100的结构的简图。图2是表示本实施方式的激光加工头50的剖视图。图3是用于说 明本实施方式中的激光的照射位置的图。图4是表示本实施方式中的圆状的激光的轨迹的 俯视图。图5是表示本实施方式中的螺旋状的激光的轨迹的俯视图。图6是表示本实施方式 中的直线状的激光的轨迹的俯视图。图7是表示本实施方式的激光加工头50的图，（a)是从 激光加工头50取出护罩保持件8后的状态的立体图，（b)是从激光加工头50取出护罩保持件 8后的状态的放大图，（c)是在激光加工头50中收纳有护罩保持件8的状态的立体图，（d)是 在激光加工头50中收纳有护罩保持件8的状态的放大图。图8是表示本实施方式的护罩保持 件8的分解图。图9是本实施方式中的激光加工头50的外观图。
[0029]首先，利用图1对激光加工系统10 0进行说明。激光加工系统10 0具有激光加工头 50、机械手60、机器人控制装置70、激光振荡器80、以及光纤90。激光加工头50将来自光纤90 的激光向加工物W照射。机械手60将激光加工头50安装于前端，使激光加工头50移动。机器 人控制装置70控制激光加工头50的动作、机械手60的动作、以及激光振荡器80的激光振荡。 激光振荡器80使激光振荡并向光纤90输出。光纤90将从激光振荡器80输出的激光传送至激 光加工头50。通过这样的结构，激光加工系统100通过使激光加工头50以及机械手60动作而 使从激光振荡器80输出的激光以所希望的轨迹向加工物W照射。
[0030]接下来，利用图2对激光加工头50进行具体地说明。激光加工头50具有连接器12、 透镜主体1、主体壳体6(第一壳体）、护罩保持件8、焊嘴单元43(第二壳体）、以及伺服电动机 14、21。需要说明的是，护罩保持件8相对于焊嘴单元43而能够装卸，但关于其它的结构，也 可以使多个构件一体化。
[0031](关于连接器12)
[0032] 激光加工头50具有连接器12,且经由连接器12而与光纤90连接。激光LB-边以恒 定的角度扩展，一边从光纤90的端部向激光加工头50内射出。
[0033](关于透镜主体1)
[0034] 透镜主体1对固定有准直透镜4与聚焦透镜5的透镜保持件进行保持。准直透镜4使 从光纤90的射出端面射出的激光LB平行化。然后，通过准直透镜4而平行化后的激光在聚焦 透镜5的作用下以在加工物W中的加工点处形成焦点的方式进行聚焦。需要说明的是，在本 实施方式中，准直透镜4为直径cp = 30mm，表示透镜的明亮度的F值为80。聚焦透镜5为直 径(p = 30mm，f值为500。另外，准直透镜4以及聚焦透镜5通过对合成石英制的平凸透镜进 行AR(Anti-Ref 16〇1:;[011;抗反射)镀层处理而成。需要说明的是，准直透镜4以及聚焦透镜5 不限于平凸透镜，也可以是如非球面透镜那样修正了球面像差的透镜。
[0035] 另外，在透镜主体1上设有冷却水管连接部2、13。在透镜保持件3的外周部、即透镜 保持件3与透镜主体1之间设有流水通路。在透镜主体1中，能够从冷却水管连接部2导入冷 却水，经由流水通路而从冷却水管连接部13排出冷却水。由此，能够使冷却水在流水通路中 循环，经由透镜保持件3而间接地冷却准直透镜4与聚焦透镜5。由此，能够抑制准直透镜4、 聚焦透镜5的由激光LB引起的热透镜效果。热透镜效果是指，透镜的焦点位置由于热变形而 变化的现象。另外，透镜主体1、透镜保持件3决定光纤90的射出端面、准直透镜4以及聚焦透 镜5之间的光学位置关系。冷却水还能够抑制透镜保持件3、透镜主体1的热膨胀，防止了这 些构件的光学位置关系变化所引起的焦点位置的变化。需要说明的是，冷却水不仅能够在 透镜主体1内循环，也可以在激光加工头50的内部整体循环，从而防止由其它光学构件的热 弓丨起的不良影响。
[0036](关于主体壳体6)
[0037] 在主体壳体6上设有伺服电动机14(第一驱动部）、正时带15(第一传递构件）、正时 带轮16(第一旋转构件）、平行板17(第一平行板）、以及保持件18(第一保持件），利用它们来 构成光学单元41(第一光学单元）。平行板17固定在两端由轴承保持的圆筒状的保持件18 内。在保持件18的外周面设有正时带轮16,保持件18经由正时带15通过伺服电动机14而进 行旋转。具体而言，保持件18以第一旋转轴为中心旋转，第一旋转轴的方向与从激光加工头 50输出的激光的光轴的方向相同。伺服电动机14例如是50W的带有串行编码器的无刷DC伺 服电动机、所谓的AC伺服电动机。机械手60的关节部所采用的伺服电动机也是带有串行编 码器的无刷DC伺服电动机，是与伺服电动机14相同的类型。但是，机械手60的关节部所采用 的伺服电动机的输出容量与伺服电动机14不同，准确而言，输出容量大于伺服电动机14的 输出50W(100W~1600W)。这样，通过将激光加工头50所使用的伺服电动机14、21与机械手60 的关节所使用的伺服电动机设为相同的类型，能够简化机器人控制装置70的系统的结构。 [0038]在本实施方式中，正时带轮16的旋转与平行板17的旋转的减速比为32:60,伺服电 动机14的位置控制分辨率为2048ppr。因此，第一光学单元41的位置分辨率为4.2mi，对激光 的照射位置的精度而言是充分的分辨率。另外，激光的照射位置的移动的最大速度为123m/ 分以上，在激光焊接等激光加工的实用上是充分的速度。本实施方式的运转条件设定为最 高输出旋转速度14400° /秒、最大加速度300000° /秒2。
[0039]并且，在主体壳体6上设有伺服电动机21 (第二驱动部）、正时带22(第二传递构 件）、正时带轮20(第二旋转构件）、平行板19(第二平行板）、以及保持件7(第二保持件），通 过它们来构成光学单元42(第二光学单元）。平行板19固定在两端由轴承保持的圆筒状的保 持件7内。在保持件7的外周面设有正时带轮20,保持件7经由正时带22通过伺服电动机21而 进行旋转。具体而言，保持件7以第二旋转轴为中心旋转，第二旋转轴的方向与从激光加工 头50输出的激光的光轴的方向相同。伺服电动机21例如是50W的带有串行编码器的无刷DC 伺服电动机、所谓的AC伺服电动机。
[0040]即，光学单元41与光学单元42采用相同的结构，各个部件均相同。如此一来，两个 光学单元41、42的响应平衡变得相同，容易进行控制。而且，光学单元41与光学单元42的第 一旋转轴的方向与第二旋转轴的方向相同，并且在主体壳体6内对称配置。即，相对于与第 一旋转轴（以及第二旋转轴)垂直的面而对称配置。在图2中，光学单元41与光学单元42上下 对称地配置。若这样配置，则在伺服电动机14与伺服电动机21沿相同的方向旋转的情况下， 平行板17的旋转方向与平行板19的旋转方向相反。另外，也能够通过使驱动平行板17的伺 服电动机14的旋转方向反转，从而使平行板17的旋转方向与平行板19的旋转方向沿相同的 方向旋转。
[0041]需要说明的是，从激光加工头50的小型化、扩展激光加工头50的激光照射范围的 方面出发，期望光学单元41与光学单元42以第一旋转轴与第二旋转轴一致的方式配置。另 外，第一旋转轴以及第二旋转轴的方向优选与从光纤90入射时的激光LB的光轴的方向相 同。并且，第一旋转轴以及第二旋转轴进一步优选与从光纤90入射时的激光LB的光轴一致。 [0042]接下来，对基于光学单元41、42的激光的行为进行说明。
[0043] 通过聚焦透镜5后的激光在通过平行板17时折射两次（向平行板17入射的入射时 以及从平行板17射出的射出时）。由此，使激光平行地位移由平行板17的板厚、平行板17相 对于第一旋转轴的安装角度即平行板17的倾斜角度、以及平行板17的折射率确定的量。即， 向平行板17入射的激光的光轴(第一光轴)与从平行板17射出的激光的光轴(第二光轴）的 方向相同，位置错开。该情况在具有相同结构的平行板19中也同样。即，向平行板19入射的 激光的光轴（第二光轴）与从平行板19射出的激光的光轴（第三光轴）的方向相同，位置错 开。本实施方式的平行板17与平行板19为合成石英制，板厚t = 13mm，相对于第一旋转轴(第 二旋转轴）的倾斜角为45°，折射率为1.44963。该情况下，通过平行板17后的激光(激光的光 轴)位移4.1mm。之后，激光(激光的光轴)在通过平行板19时也同样地位移4.1mm。因此，本实 施方式中的激光的动作范围处于半径为8.2_、即直径为16.4mm的圆内。
[0044] 在此，利用图3对基于本实施方式的激光加工头50的激光的照射位置进行说明。利 用平行板17使激光旋转旋转角度01，位移距离L，利用平行板19使激光旋转旋转角度9 2，位 移距离L。旋转角度01与基于保持件18的平行板17的旋转角度相等，旋转角度02与基于保持 件7的平行板19的旋转角度相等。该情况下，如图3所示，通过两片平行板17、19后的激光的 照射位置能够通过长度固定且旋转角度91以及92自由改变的两个矢量来表示。因此，加工 物W中的激光的照射位置能够在以原点0为中心的XY坐标中通过以下的式子来表示。
[0045] X = Lcos91+Lcos92
[0046] Y = Lsin01+Lsin02
[0047] L:通过一片平行板时的位移量 [0048] 01:平行板17的旋转角度 [0049] 02:平行板19的旋转角度
[0050]由此可知，激光的照射位置处于半径为2L的圆的内部。而且，平行板17的旋转角度 01与平行板19的旋转角度02由彼此独立的伺服电动机14、21控制。因此，激光的照射位置只 要处于可移动范围之中（半径2L的圆内），则能够利用激光描绘所有的轨迹。尤其在描绘半 径为L的圆时，能够通过使一方的伺服电动机运转而另一方的伺服电动机停止来进行描绘。 另外，通过使两个伺服电动机14以及21沿相同方向以相同的旋转速度持续旋转，能够顺畅 地描绘各种半径的圆。需要说明的是，圆的半径由旋转角度91与旋转角度92之差决定，该差 维持为恒定。
[0051]接下来，对在实际的远程激光焊接中经常使用的焊接图案进行说明。
[0052]如图4所示，关于使激光的照射位置沿圆形移动的情况，如上所述。在图4中，使激 光的照射位置从起始点S至结束点6顺时针地以轨迹R沿圆形移动。
[0053] 如图5所示，对使激光的照射位置沿螺旋形移动的情况进行说明。该情况下，在平 行板17旋转一次的期间内使平行板19略微旋转，由此能够一边增大半径一边描绘圆。若举 出具体例进行说明，则例如根据旋转角度91与旋转角度92之差，将距原点0的距离为r的位 置设为起始点s。然后，一边使旋转角度01与旋转角度02之差变化，一边使旋转角度91以及 旋转角度92这双方变化，由此能够一边增大半径一边描绘圆。
[0054] 接下来，如图6所示，对使激光的照射位置沿直线移动的情况进行说明。如图6所 示，为了以与X轴一致的方式描绘直线，只要将Y坐标设为零、即01+02 = 0°即可。在图6中，从 旋转角度01以及02均为0°的起始点s至旋转角度01为180°、旋转角度02为-180°的结束点e 之间进行移动。另外，为了以与Y轴一致的方式描绘直线，只要将X坐标设为零、即01+02 = 180°即可。而且，上述情况通过适当地决定开始位置而无需使电动机进行反转动作就能够 实现。另外，如图6的虚线所示，关于与X轴所成的角为Dx的直线，只要以满足01+02 = 2 ? Dx 的方式使旋转速度91、92变化即可。
[0055] 如以上那样，无需使电动机进行反转动作就能够描绘所有图案。即，通过使第一旋 转轴与第二旋转轴沿相同方向旋转，无需进行第一旋转轴以及第二旋转轴的反转动作就能 够相对于加工物W呈圆弧状、圆状、螺旋状、或直线状地照射激光。
[0056]需要说明的是，根据第一旋转轴的旋转角度01与第二旋转轴的旋转角度02之间的 相位差，确定能够照射激光的范围的半径。
[0057](关于焊嘴单元43)
[0058]接下来，对激光加工头50的前端的构造进行说明。
[0059]如图2所示，在主体壳体6的前端附近连接有焊嘴单元43,在焊嘴单元43的上部固 定有保护玻璃25(第一保护构件）。需要说明的是，焊嘴单元通过在焊嘴保持部10中设有内 侧焊嘴11与外侧焊嘴27而成。主体壳体6的前端是指供激光射出的一侧的端部。另外，在焊 嘴单元43中的比保护玻璃25靠前端方向的部位形成有能够收纳设有保护玻璃26(第二保护 构件）的护罩保持件8的构造。即，护罩保持件8相对于焊嘴单元43而能够装卸，保护玻璃26 相对于焊嘴单元43有时也能够装卸。
[0060] 在本实施方式中，保护玻璃25为直径(p= 40mm，保护玻璃26为直径cp = 30mm， 均是对合成石英制的厚度t = 2mm的窗形件实施AR镀层而成的。保护玻璃25通过未图示的螺 纹环而固定于激光加工头50(具体而言为焊嘴单元43)。
[0061]接下来，利用图7对保护玻璃26与护罩保持件8进行具体地说明。考虑到维护性，保 护玻璃26设置在护罩保持件8中，该护罩保持件8能够沿与激光的光轴方向正交的方向滑 动，且相对于激光加工头50而能够装卸。保护玻璃26通过将护罩保持件8从激光加工头50拆 下而被取出到激光加工头50外，并通过将护罩保持件8向激光加工头50安装而配置到激光 加工头50内。图7的(a)和(b)是表示从激光加工头50拆下护罩保持件8后的状态的图。图7的 (c)和(d)是表示将护罩保持件8向激光加工头50安装后的状态的图。
[0062]并且，利用图8对护罩保持件8进行说明。图8是设有保护玻璃26的护罩保持件8的 分解图。护罩保持件8由分割成两个的第一构件23与第二构件24以夹住保护玻璃26的方式 构成，第一构件23与第二构件24能够通过固定用的杆9的操作而容易地结合、分离。保护玻 璃26在0型环的弹性变形力的作用下圆周方向被护罩保持件8保持，并通过由第一构件23与 第二构件24夹住而沿轴向被保持。通过操作杆9而能够使第一构件23与第二构件24容易地 分离，能够不使用工具而容易地进行保护玻璃26的更换。
[0063]需要说明的是，也可以不设置保护玻璃25，仅设置相对于激光加工头50而能够装 卸的保护玻璃26。但是，该情况下，若在使用激光加工头50的通常的使用环境下更换保护玻 璃26,则在卸下保护玻璃26时，异物可能会进入激光加工头50内并附着于平行板19等。因 此，如本实施方式那样，通过设置两个保护玻璃25、26,即使在使用激光加工头50的通常的 使用环境下更换保护玻璃26也不会产生问题，并且能够提高便利性，是优选的。
[0064] 接下来，对防止激光加工中的向保护玻璃26的飞溅、烟尘的附着进行说明。
[0065] 在图2所示的激光加工头50中，在相对于保护玻璃26的激光的输出端侧，设有由内 侧焊嘴11与外侧焊嘴27构成的中空圆锥台状的焊嘴。内侧焊嘴11与外侧焊嘴27在焊嘴的前 端部附近相接。在内侧焊嘴11的前端部，通过呈放射状设置的槽来形成开口部。能够向内侧 焊嘴11与外侧焊嘴27所围成的空间供给经由未图示的空气取入部而从激光加工头50的外 部取入的压缩空气。由此，从内侧焊嘴11的开口部喷出高速的喷气，防止向保护玻璃26的飞 溅、烟尘的附着。另外，对加工物W吹送该喷气，因此能够防止烟尘停滞在加工物W加工点附 近。烟尘引起激光的反射、折射、吸收，使加工点处的激光输出降低。需要说明的是，内侧焊 嘴11与外侧焊嘴27由主体壳体6的焊嘴保持部10来保持。
[0066] 另外，外侧焊嘴27的前端部能够装卸，在消耗、损伤的情况下能够仅更换前端部。 通过该构造，降低焊嘴的维护成本。
[0067]需要说明的是，采用在前端部设有槽的内侧焊嘴11的最小直径大于能够更换的外 侧焊嘴27的最小直径、且外侧焊嘴27覆盖内侧焊嘴11的构造。通过该构造，能够防止内侧焊 嘴11的前端的槽部的损伤、飞溅的堵塞。
[0068]接下来，利用图9对激光加工头50的通信功能进行说明。
[0069]如图9所示，激光加工头50具有通信箱28而具有通信功能。在通信箱28中内置有通 信用的基板等。因此，激光加工头50也能够与未图示的外部设备即个人计算机等进行通信。 需要说明的是，通信能够应对有线或者无线的方式。
[0070] 利用图9对激光加工头50的通信进行说明。在激光加工头50的主体壳体6的前表面 设有用于安装设备等的配件30。在配件30上能够安装照明装置31与照相机29。需要说明的 是，照相机29与机器人控制装置70的连接例如使用从机器人控制装置70朝向机械手60拉出 的选装件用的控制电缆。因此，不需要另外装备照相机29用的电缆，能够简单地安装。而且， 能够经由通信箱28而从个人计算机等外部设备控制照明装置31、照相机29,并且能够将照 相机29的图像向个人计算机等外部设备传送。
[0071] 如以上那样，本实施方式的激光加工头50利用激光在通过由玻璃构成的平行板 17、19时发生位移的特性，在激光加工头50的内部设置在激光的光轴方向上重叠两片的平 行板17、19。两片平行板17、19的旋转分别由独立的伺服电动机14、21独立控制，能够控制激 光的位移方向与位移量。这样，本实施方式的激光加工头50能够使激光任意地偏心。
[0072] 另外，根据本实施方式的激光加工头50,与以往的光调制头相比能够实现小型、轻 量，通过使激光位移而控制激光相对于加工物W的照射位置，能够进行点焊、缝焊等激光加 工。
[0073] 因此，不使用以往的电流计头就能够进行精度较高、自由度也较高的远程激光加 工。
[0074] 工业实用性
[0075] 根据本发明，能够实现小型、轻量的激光加工头以及使用该激光加工头的激光加 工系统，例如作为用于远程激光加工等的激光加工头以及激光加工系统而在产业上是有用 的。
[0076] 附图标记说明
[0077] 1透镜主体
[0078] 2、13冷却水管连接部
[0079] 3透镜保持件
[0080] 4准直透镜 [0081 ] 5聚焦透镜
[0082] 6主体壳体
[0083] 7、18 保持件
[0084] 8护罩保持件
[0085] 9 杆
[0086] 10焊嘴保持部
[0087] 11内侧焊嘴
[0088] 12连接器
[0089] 14、21伺服电动机
[0090] 15、22 正时带
[0091] 16、20正时带轮
[0092] 17、19 平行板
[0093] 23第一构件
[0094] 24第二构件
[0095] 25、26保护玻璃
[0096] 27外侧焊嘴
[0097] 28通信箱
[0098] 29照相机
[0099] 30 配件
[0100] 31照明装置
[0101] 41、42光学单元
[0102] 43焊嘴单元
[0103] 50激光加工头
[0104] 60机械手
[0105] 70机器人控制装置
[0106] 80激光振荡器
[0107] 90 光纤
[0108] W加工物
[0109] R 轨迹
[0110] s起始点
[0111] e结束点
【主权项】
1. 一种激光加工头，其中， 所述激光加工头具备： 准直透镜，其使具有第一光轴的激光平行化； 聚焦透镜，其对平行化后的所述激光进行聚光； 第一平行板，其使聚光后的所述激光的光轴向第二光轴位移； 第一驱动部，其使所述第一平行板以第一旋转轴为中心旋转； 第二平行板，其使向所述第二光轴位移后的所述激光的光轴向第三光轴位移；以及 第二驱动部，其使所述第二平行板以第二旋转轴为中心旋转， 所述第一旋转轴的方向与所述第二旋转轴的方向相同。2. 根据权利要求1所述的激光加工头，其中， 所述激光加工头还具备： 第一保持件，其保持所述第一平行板； 第一旋转构件，其设于所述第一保持件的外周面，并使所述第一保持件旋转； 第一传递构件，其向所述第一旋转构件传递所述第一驱动部的驱动力； 第二保持件，其保持所述第二平行板； 第二旋转构件，其设于所述第二保持件的外周面，并使所述第二保持件旋转；以及 第二传递构件，其向所述第二旋转构件传递所述第二驱动部的驱动力， 由所述第一驱动部、所述第一平行板、所述第一保持件、所述第一旋转构件、以及所述 第一传递构件构成第一光学单元， 由所述第二驱动部、所述第二平行板、所述第二保持件、所述第二旋转构件、以及所述 第二传递构件构成第二光学单元， 所述第一光学单元的形状与所述第二光学单元的形状相同。3. 根据权利要求1或2所述的激光加工头，其中， 所述激光加工头还具备： 第一壳体，其收纳所述第一平行板、所述第一保持件、所述第二平行板、以及所述第二 保持件； 第一保护构件，其供向所述第三光轴位移后的所述激光透过；以及 第二保护构件，其供透过所述第一保护构件后的所述激光透过。4. 根据权利要求3所述的激光加工头，其中， 所述激光加工头还具备在所述第一壳体的端部设置的第二壳体， 所述第一保护构件固定于所述第二壳体， 所述第二保护构件相对于所述第二壳体而能够装卸。5. 根据权利要求4所述的激光加工头，其中， 在所述第二壳体的侧面设有气体喷出口。6. 根据权利要求1至5中任一项所述的激光加工头，其中， 所述激光加工头还具备用于与外部设备进行通信的通信部。7. -种激光加工系统，其中， 所述激光加工系统具有： 权利要求1至6中任一项所述的激光加工头； 机械手，其在前端安装有所述激光加工头； 机器人控制装置，其控制所述激光加工头的动作与所述机械手的动作；以及 激光振荡器，其输出所述激光。8.根据权利要求7所述的激光加工系统，其中， 所述第一驱动部以及所述第二驱动部与设于所述机械手的关节的伺服电动机是相同 的类型，但输出容量不同。
【文档编号】B23K26/142GK106029290SQ201580009794
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年2月24日
【发明人】龙奕衡, 向井康士, 高桥涉
【申请人】松下知识产权经营株式会社