[發明專利]加工裝置及加工方法

在審

• 申請號: 201380073713.4
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN105008086A
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發明（設計）人: 吳屋真之;木之內雅人;團野實;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（專利權）人: 三菱重工業株式會社
• 主分類號: B23K26/064
• 分類號: B23K26/064;B23K26/00;B23K26/082;B23K26/21;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

技術領域

本發明涉及向加工對象的構件照射激光而進行加工的加工裝置及加工方法。

背景技術

作為對被加工構件進行切斷或開孔等加工的加工裝置，存在使用激光的加工裝置(例如，參照專利文獻1及專利文獻2)。專利文獻1及專利文獻2記載的加工裝置通過向被加工構件照射激光，而對被加工構件進行切斷或開孔。而且，在專利文獻1中記載了一種向被加工構件照射至少2種波長的激光而進行孔加工的激光加工方法，所述加工方法具有：將點徑比孔徑小的第一激光沿著孔的內周進行照射加工的步驟；及將點徑比孔徑小且波長比第一激光長的第二激光向比孔的內周靠內側處照射的步驟，利用后一步驟對在前一步驟未被加工而殘留的部分進行加工。而且，在專利文獻1中記載了使電流鏡組合來使第一激光的照射位置錯開的裝置。在專利文獻2中記載了如下技術：形成為在保持透鏡的構造體上設置線圈且在基體上設置永久磁鐵的結構，通過驅動線圈而使透鏡進行旋轉運動，從而使聚光點回轉。

而且，在本申請人在先申請的專利文獻3中記載了一種加工裝置，具備CO₂激光振蕩器及受激準分子激光振蕩器，使用CO₂激光射束和受激準分子激光射束作為2個激光，通過照射CO₂激光射束而進行了塑料構件或FRP構件的切斷或開孔之后，接著將受激準分子激光射束向該切斷面及附近照射而除去在該切斷面產生的碳化層或熱影響層。專利文獻3記載的加工裝置將受激準分子激光射束形成為其橫截面為環狀的激光射束，在該激光射束的中空部插通CO₂激光射束，使兩激光射束的光軸相同，之后，利用同一傳送路徑傳送兩激光射束，引導至塑料構件或FRP構件的切斷或開孔加工部的附近，在該附近再次將兩激光射束分離。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2011-110598號公報

專利文獻2：日本專利第2828871號公報

專利文獻3：日本專利第2831215號公報

發明內容

發明要解決的課題

如專利文獻1及專利文獻2記載的加工裝置那樣，通過使激光的照射位置回轉，能夠適當地對被加工構件進行加工。而且，如專利文獻3記載的加工裝置那樣，通過使用2個激光能夠對被加工構件適當地進行加工。然而，專利文獻1至專利文獻3記載的加工裝置存在為了提高加工精度而需要使裝置結構變得復雜這樣的課題。

本發明鑒于上述情況而作出，其目的在于提供一種簡單的結構且能夠進行更高精度的加工的加工裝置及加工方法。

用于解決課題的方案

為了解決上述的課題，實現目的，本發明的加工裝置向被加工構件照射激光而進行加工處理，其特征在于，具有：照射頭，具有使所述激光相對于所述被加工構件回轉的激光回轉部和使在所述激光回轉部回轉后的所述激光聚光的聚光光學系統，且向所述被加工構件照射所述激光；及控制裝置，控制所述照射頭的動作，所述激光回轉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的第一旋轉機構、及使所述第二棱鏡旋轉的第二旋轉機構，所述控制裝置至少基于所述被加工構件的熱影響層的允許厚度與向所述被加工構件照射的所述激光的回轉速度之間的關系，控制所述第一旋轉機構及所述第二旋轉機構，并調整所述第一棱鏡及所述第二棱鏡的轉速與相位角之差。

另外，在上述加工裝置中，優選的是，所述第一旋轉機構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自如地內插并驅動該第一主軸旋轉的第一中空電動機，所述第二旋轉機構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自如地內插并驅動該第二主軸旋轉的第二中空電動機。

另外，在上述加工裝置中，優選的是，所述第一中空電動機與所述第二中空電動機的相位角之差的誤差為0.1°以內。

另外，在上述加工裝置中，優選的是，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。

另外，在上述加工裝置中，優選的是，所述控制裝置通過控制所述第一棱鏡及所述第二棱鏡的轉速來控制所述熱影響層的允許厚度。

另外，在上述加工裝置中，優選的是，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。