[發(fā)明專(zhuān)利]激光加工裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980158561.1
• 申請(qǐng)日: 2009-03-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102369080A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-03-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鹿田勝也
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): B23K26/06
• 分類(lèi)號(hào): B23K26/06
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 常殿國(guó);段承恩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光加工裝置。

背景技術(shù)

用激光向工件照射并對(duì)工件施行切割、焊接等激光加工的激光加工裝置正在廣泛使用。

例如，以往的激光加工裝置構(gòu)成為以下的裝置，其包括激光起振器、輸送路徑、加工頭等，將由激光起振器生成的激光經(jīng)輸送路徑輸送到加工頭，通過(guò)從加工頭向工件照射激光而使工件表面熔融，并施行激光加工。

更具體地，如圖18所示，以往的加工頭100包括聚光透鏡110、保護(hù)玻璃120、透鏡殼體130和焊槍140等。

聚光透鏡110是用于將由激光起振器生成的激光聚光而使其能量集中的透鏡，保護(hù)玻璃120是用于防止在激光加工時(shí)產(chǎn)生的濺射物、煙霧等高溫金屬異物150向聚光透鏡110附著的玻璃。

透鏡殼體130是在內(nèi)部收置聚光透鏡110和保護(hù)玻璃120的殼體，用于保護(hù)該光學(xué)系統(tǒng)。焊槍140是配置在加工頭100的前端，且用于防止由聚光透鏡110聚光的激光的擴(kuò)散以及來(lái)自外部的對(duì)激光的影響的殼體。

如上所述，在加工頭100中，在透鏡殼體130內(nèi)由聚光透鏡110聚光的激光經(jīng)保護(hù)玻璃120而從焊槍140向工件照射。

此外，在激光加工時(shí)，特別地，為了防止焊接時(shí)的工件表面的氧化、雜質(zhì)的熔入等且使焊接品質(zhì)穩(wěn)定，通常使用將氮?dú)狻鍤獾容o助氣體向工件表面噴吹而使焊接部分的氣氛變?yōu)槎栊缘姆椒ā?/p>

在以往的加工頭100中，如圖18所示，在高溫異物150從焊槍140的開(kāi)口部進(jìn)入焊槍140內(nèi)的情況下，直接到達(dá)保護(hù)玻璃120或在形成為平面的焊槍140的內(nèi)壁反射而到達(dá)保護(hù)玻璃120，附著在保護(hù)玻璃120上，再有，在比玻璃熔融溫度高的狀態(tài)下附著的情況下熔入玻璃內(nèi)而有時(shí)在保護(hù)玻璃120的表面牢固地固定，可產(chǎn)生保護(hù)玻璃120的表面劣化，保護(hù)玻璃120的損耗加劇的不良情況。

其結(jié)果，保護(hù)玻璃120的激光的透射率下降，導(dǎo)致激光輸出的下降，對(duì)加工品質(zhì)產(chǎn)生影響。此外，為了將激光輸出保持為一定而需要頻繁地更換保護(hù)玻璃120，在成本方面也不理想。

專(zhuān)利文獻(xiàn)1公開(kāi)的加工頭是解決上述問(wèn)題的一個(gè)手段，是在焊槍的內(nèi)壁設(shè)置螺旋狀的輔助氣體流路的技術(shù)。這樣，朝向工件的加工點(diǎn)形成螺旋狀的輔助氣體流，可抑制濺射物等高溫異物進(jìn)入加工頭內(nèi)。

但是，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)的加工頭中，不能完全防止以比輔助氣體流高的速度飛濺的濺射物進(jìn)入加工頭內(nèi)。因此，溫度比保護(hù)玻璃的熔點(diǎn)高的金屬異物(例如，工件的熔點(diǎn)以上的高溫狀態(tài)的濺射物)在保護(hù)玻璃上附著，可產(chǎn)生熔入(焊接于)保護(hù)玻璃的不良情況。特別地，在焊槍和工件的距離近的情況下，焊槍的開(kāi)口面積相對(duì)于濺射物的進(jìn)入路徑變得較大，因此難以防止濺射物的進(jìn)入。

此外，在使用激光加工裝置來(lái)在工件上施行焊接的情況下，通常使用使輔助氣體的流動(dòng)緩慢且產(chǎn)生加工點(diǎn)的惰性氣氛的技術(shù)。

因此，在將專(zhuān)利文獻(xiàn)1記載的加工頭用于激光焊接的情況下，為了防止高溫異物進(jìn)入焊槍內(nèi)而增加輔助氣體的流速是不適當(dāng)?shù)模瑢?dǎo)致使焊接品質(zhì)下降。

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：特開(kāi)平11-245077號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的問(wèn)題

本發(fā)明的目的是提供可防止因激光加工時(shí)產(chǎn)生的濺射物、煙霧等高溫異物向保護(hù)玻璃附著而引起的保護(hù)玻璃的透射率的下降，且可提高保護(hù)玻璃的使用壽命的激光加工裝置。

用于解決問(wèn)題的手段

本發(fā)明的一種激光加工裝置，通過(guò)向工件表面照射激光而使上述工件表面熔融以施行加工，其中，具備：聚光透鏡，其將上述激光向上述工件表面聚光；保護(hù)玻璃，其在上述聚光透鏡的工件側(cè)配置，且保護(hù)上述聚光透鏡；焊槍?zhuān)涑蛏鲜龉ぜ嘏渲茫沂股鲜黾す獬錾洌缓屠鋮s單元，其冷卻上述保護(hù)玻璃。

優(yōu)選的是，所述冷卻單元通過(guò)向所述保護(hù)玻璃噴射冷卻氣體來(lái)冷卻所述保護(hù)玻璃和所述焊槍內(nèi)的保護(hù)玻璃周?chē)臍夥铡?/p>

優(yōu)選的是，所述冷卻氣體是通過(guò)在所述工件的加工時(shí)被噴射到工件表面而在該工件表面形成惰性氣氛的輔助氣體。

優(yōu)選的是，所述冷卻單元具有噴射所述輔助氣體的多個(gè)噴射口，所述輔助氣體從所述多個(gè)噴射口向所述保護(hù)玻璃的表面噴射。

優(yōu)選的是，所述冷卻單元的多個(gè)噴射口配置成朝向所述焊槍的內(nèi)部，且分別在所述焊槍的周向上留有間隔地配置。

此外，在本發(fā)明的激光加工裝置中，優(yōu)選的是，還具備將所述焊槍內(nèi)的氣氛向焊槍外部排出的排出單元。

優(yōu)選的是，所述排出單元具有：將所述焊槍內(nèi)的氣氛向焊槍外部排出的排出口；和調(diào)整向所述焊槍外排出的焊槍內(nèi)氣氛的流量的單元。