[發明專利]加工裝置、加工單元及加工方法

有效

• 申請號: 201380011549.4
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN104203483A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 吳屋真之;木之內雅人;渡邊俊哉
• 申請（專利權）人: 三菱重工業株式會社
• 主分類號: B23K26/06
• 分類號: B23K26/06;B23K26/067;B23K26/073;B23K26/08;B23K26/38
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 高培培;車文

1.一種加工裝置，向被加工部件照射激光，來對被加工部件進行切割或鉆孔加工，其特征在于，具有：

激光輸出裝置，輸出激光；

引導光學系統，引導從所述激光輸出裝置輸出的激光；及

照射頭，引導從所述引導光學系統輸出的激光，對所述被加工部件進行照射，

所述照射頭具有：第一棱鏡，折射所述激光；第二棱鏡，配置在與所述第一棱鏡對置的位置，并折射所述激光；旋轉機構，使所述第一棱鏡和所述第二棱鏡一體旋轉；及控制裝置，控制所述旋轉機構的動作，

通過所述旋轉機構使所述第一棱鏡和所述第二棱鏡一體旋轉，從而使所述激光光路繞所述旋轉機構的旋轉軸旋轉，使照射位置旋轉的同時照射所述被加工部件，

所述控制裝置根據所述被加工部件的再熔融層的容許厚度與轉速之間的關系或者所述被加工部件的氧化層的容許厚度與轉速之間的關系，計算所述激光的容許轉速范圍，將包含在所述容許轉速范圍的轉速確定為所述旋轉機構的轉速，使所述旋轉機構以確定的轉速旋轉。

2.根據權利要求1所述的加工裝置，其特征在于，

所述激光輸出裝置以脈沖方式輸出所述激光，

所述控制裝置將激光的ON/OFF周期設為照射位置的旋轉周期的非整數倍。

3.根據權利要求1或2所述的加工裝置，其特征在于，

所述被加工部件的再熔融層的容許厚度是根據預先設定的值或者所述被加工部件的材質、厚度及加工條件中的至少一個來計算出的值。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的加工裝置，其特征在于，

所述被加工部件由因科內爾(注冊商標)、哈斯特洛伊(注冊商標)、不銹鋼、陶瓷、鋼、碳鋼、瓷器、硅、鈦、鎢、樹脂、塑料、纖維增強塑料、鋼板以外的鐵合金、鋁合金中的任意材料制作。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的加工裝置，其特征在于，

所述激光輸出裝置為光纖激光輸出裝置。

6.根據權利要求1至4中任一項所述的加工裝置，其特征在于，

所述激光輸出裝置是以脈沖寬度為100皮秒以下的脈沖輸出激光的短脈沖激光輸出裝置。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的加工裝置，其特征在于，

所述照射頭具有：平行光學系統，對從所述引導光學系統輸出的所述激光進行準直并使其入射到所述第一棱鏡；及聚光光學系統，對從所述第二棱鏡輸出的所述激光進行聚光。

8.根據權利要求7所述的加工裝置，其特征在于，

所述旋轉機構中，使所述第一棱鏡和所述第二棱鏡旋轉的旋轉部的驅動源配置在所述第一棱鏡與所述平行光學系統之間。

9.根據權利要求1至8中任一項所述的加工裝置，其特征在于，所述旋轉機構具有：

保持機構，保持所述第一棱鏡和所述第二棱鏡；及

馬達，使所述保持機構旋轉，所述激光光路成為空間的旋轉軸為中空。

10.根據權利要求1至9中任一項所述的加工裝置，其特征在于，所述旋轉機構具有：

保持機構，保持所述第一棱鏡和所述第二棱鏡；

傳遞機構，向所述保持機構傳遞旋轉力；及

驅動源，使所述傳遞機構旋轉。

11.根據權利要求9或10所述的加工裝置，其特征在于，

所述保持機構為所述激光的光路部分為中空的轉軸。

12.根據權利要求9至11中任一項所述的加工裝置，其特征在于，所述照射頭具有：

支承部，支承所述保持機構；及

軸承，使所述保持機構以能夠旋轉的狀態支承在所述支承部上。

13.根據權利要求12所述的加工裝置，其特征在于，

所述軸承包括靜壓軸承。

14.根據權利要求12或13所述的加工裝置，其特征在于，

所述軸承包括滾動軸承。

15.根據權利要求1至14中任一項所述的加工裝置，其特征在于，

所述旋轉機構的轉速為120rpm以上。

16.根據權利要求1至15中任一項所述的加工裝置，其特征在于，

所述照射頭進一步具備冷卻所述第一棱鏡及所述第二棱鏡的冷卻機構。