[發(fā)明專利]加工裝置及加工方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380073713.4
• 申請(qǐng)日: 2013-11-22
• 公開（公告）號(hào): CN105008086A
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳屋真之;木之內(nèi)雅人;團(tuán)野實(shí);渡邊俊哉;石出孝;山下貢丸;藤田善仁;山崎真;鈴木龍;金岡耕平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三菱重工業(yè)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B23K26/064
• 分類號(hào): B23K26/064;B23K26/00;B23K26/082;B23K26/21;B23K26/38
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 高培培;車文

1.一種加工裝置，向被加工構(gòu)件照射激光而進(jìn)行加工處理，所述加工裝置的特征在于，具有：

照射頭，具有使所述激光相對(duì)于所述被加工構(gòu)件回轉(zhuǎn)的激光回轉(zhuǎn)部和使在所述激光回轉(zhuǎn)部回轉(zhuǎn)后的所述激光聚光的聚光光學(xué)系統(tǒng)，且向所述被加工構(gòu)件照射所述激光；及

控制裝置，控制所述照射頭的動(dòng)作，

所述激光回轉(zhuǎn)部具有使所述激光折射的第一棱鏡、配置在與所述第一棱鏡面對(duì)的位置并使從該第一棱鏡輸出的所述激光折射的第二棱鏡、使所述第一棱鏡旋轉(zhuǎn)的第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、及使所述第二棱鏡旋轉(zhuǎn)的第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，

所述控制裝置至少基于所述被加工構(gòu)件的熱影響層的允許厚度與向所述被加工構(gòu)件照射的所述激光的回轉(zhuǎn)速度之間的關(guān)系，控制所述第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及所述第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，并調(diào)整所述第一棱鏡及所述第二棱鏡的轉(zhuǎn)速與相位角之差。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工裝置，其特征在于，

所述第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)具有保持所述第一棱鏡且所述激光的光路的部分為中空的第一主軸、及將所述第一主軸旋轉(zhuǎn)自如地內(nèi)插并驅(qū)動(dòng)該第一主軸旋轉(zhuǎn)的第一中空電動(dòng)機(jī)，

所述第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)具有保持所述第二棱鏡且所述激光的光路的部分為中空的第二主軸、及將所述第二主軸旋轉(zhuǎn)自如地內(nèi)插并驅(qū)動(dòng)該第二主軸旋轉(zhuǎn)的第二中空電動(dòng)機(jī)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的加工裝置，其特征在于，

所述第一中空電動(dòng)機(jī)與所述第二中空電動(dòng)機(jī)的相位角之差的誤差為0.1°以內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1～權(quán)利要求3中任一項(xiàng)所述的加工裝置，其特征在于，

所述加工處理包括切斷加工、開孔加工、焊接加工、包層加工、表面改性加工、表面精加工、激光層疊造形中的至少1個(gè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1～權(quán)利要求4中任一項(xiàng)所述的加工裝置，其特征在于，

所述控制裝置通過(guò)控制所述第一棱鏡及所述第二棱鏡的轉(zhuǎn)速來(lái)控制所述熱影響層的允許厚度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1～權(quán)利要求5中任一項(xiàng)所述的加工裝置，其特征在于，

所述熱影響層包括再熔融層、氧化層、裂紋、粘渣中的至少1個(gè)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1～權(quán)利要求6中任一項(xiàng)所述的加工裝置，其特征在于，

所述被加工構(gòu)件由因科內(nèi)爾(注冊(cè)商標(biāo))、哈斯特洛伊(注冊(cè)商標(biāo))、不銹鋼、陶器、鋼、碳素鋼、耐熱鋼、陶瓷、硅、鈦、鎢、樹脂、塑料、纖維強(qiáng)化塑料、復(fù)合材料、Ni基耐熱合金中的任一材料制成。

8.根據(jù)權(quán)利要求1～權(quán)利要求7中任一項(xiàng)所述的加工裝置，其特征在于，

所述控制裝置至少基于所述被加工構(gòu)件的熱影響層的允許厚度、向所述被加工構(gòu)件照射的所述激光的回轉(zhuǎn)速度、所述激光的回轉(zhuǎn)半徑的關(guān)系，控制所述第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及所述第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，并調(diào)整所述第一棱鏡及所述第二棱鏡的轉(zhuǎn)速與相位角之差。

9.一種加工方法，向被加工構(gòu)件照射激光而進(jìn)行加工處理，所述加工方法的特征在于，具有如下步驟：

輸出步驟，輸出激光；

決定步驟，至少基于所述被加工構(gòu)件的熱影響層的允許厚度與向所述被加工構(gòu)件照射的所述激光的回轉(zhuǎn)速度之間的關(guān)系，來(lái)決定第一棱鏡及第二棱鏡的轉(zhuǎn)速與相位角之差；

旋轉(zhuǎn)步驟，使第一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及第二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以決定了的轉(zhuǎn)速與相位角之差進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；及

照射步驟，使所述激光相對(duì)于所述被加工構(gòu)件回轉(zhuǎn)并照射。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的加工方法，其特征在于，

所述加工處理包括切斷加工、開孔加工、焊接加工、包層加工、表面改性加工、表面精加工、激光層疊造形中的至少1個(gè)。

11.根據(jù)權(quán)利要求9或權(quán)利要求10所述的加工方法，其特征在于，

所述熱影響層包括再熔融層、氧化層、裂紋、粘渣中的至少1個(gè)。

12.根據(jù)權(quán)利要求9～權(quán)利要求11中任一項(xiàng)所述的加工方法，其特征在于，

所述決定步驟至少基于所述被加工構(gòu)件的熱影響層的允許厚度、向所述被加工構(gòu)件照射的所述激光的回轉(zhuǎn)速度、所述激光的回轉(zhuǎn)半徑的關(guān)系，來(lái)決定所述第一棱鏡及所述第二棱鏡的轉(zhuǎn)速與相位角之差。