[發(fā)明專利]具有測量功能的激光加工系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810343673.5
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108723583B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 中村稔;村上貴視;高橋佑輝
• 申請（專利權(quán)）人: 發(fā)那科株式會社
• 主分類號: B23K26/03
• 分類號: B23K26/03;B23K26/082;B23K26/064;B23K26/70
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 范勝杰;曹鑫

本發(fā)明涉及一種具有測量功能的激光加工系統(tǒng)。該激光加工系統(tǒng)具備：加工頭，其通過加工用光學(xué)系統(tǒng)掃描式地向?qū)ο笪镎丈浼す猓徽彰鞴獬錾洳浚湓O(shè)置在加工頭上，使照明光沿著加工用光學(xué)系統(tǒng)的光軸從加工頭向?qū)ο笪锍錾洌皇芄獠浚湎鄬τ谡彰鞴獬錾洳烤哂蓄A(yù)先決定的位置關(guān)系，接收在對象物的被照射點反射的照明光的反射光；以及測量處理部，其處理受光部接收到的反射光并取得被照射點的三維測量數(shù)據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有測量功能的激光加工系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在激光加工系統(tǒng)中，已知一種具備對工件掃描式地照射激光的加工頭和內(nèi)置在加工頭中并拍攝工件的攝像機的結(jié)構(gòu)(例如參照日本國專利公開公報第2012-148316號(JP2012-148316A))。JP2012-148316A中記載有“由生成激光L的激光振蕩器41、拍攝工件W的攝像機56、配置在激光L的出射路徑上且使激光L透射，另一方面，使攝像機56的受光軸與激光L的出射軸大概一致的偏振分束器46、生成作為用于照明工件W的照明光，包括與激光L大致相同的波長的照明光的照明光源53、使照明光的出射軸與激光L的出射軸大致一致的半透明反射鏡54、進行激光L的輸出控制的控制部32以及配置在攝像機56的受光路徑中比偏振分束器46更靠攝像機側(cè)，且根據(jù)激光L的輸出控制信號來切斷來自工件W的返回光的快門55構(gòu)成。”。

發(fā)明內(nèi)容

在具備將激光掃描式地照射到對象物的加工頭的激光加工系統(tǒng)中，附加測量對象物的加工對象部位的位置、形狀、加工質(zhì)量等的功能，并且希望即使在加工頭等的機械結(jié)構(gòu)部件遭受熱位移或老化的情況下也能夠降低對測量功能的影響。

本公開的一個方式為激光加工系統(tǒng)，具備：加工頭，其通過加工用光學(xué)系統(tǒng)將激光掃描式地照射到對象物；照明光出射部，其設(shè)置在加工頭上，使照明光沿著加工用光學(xué)系統(tǒng)的光軸從加工頭出射到對象物；受光部，其相對于照明光出射部具有預(yù)先決定的位置關(guān)系，接收在對象物的被照射點反射的照明光的反射光；以及測量處理部，其處理受光部接收到的反射光來取得被照射點的三維測量數(shù)據(jù)。

在一個方式的激光加工系統(tǒng)中，構(gòu)成為設(shè)置在加工頭上的照明光出射部使照明光沿著加工用光學(xué)系統(tǒng)的光軸向?qū)ο笪锍錾洌硪环矫妫鄬τ谡彰鞴獬錾洳烤哂蓄A(yù)先決定好的位置關(guān)系的受光部接收在對象物的被照射點反射的照明光的反射光，所以即使在加工頭或受光部遭受熱位移或老化的情況下，也能夠降低由于加工頭和受光部之間的相對位置關(guān)系的變動引起的對測量功能的影響。例如，如果照明光出射部和受光部之間的位置關(guān)系發(fā)生變動，則測量處理部取得的被照射點的三維測量數(shù)據(jù)包括由于位置關(guān)系的變動引起的誤差量，但是具有照明光出射部的加工頭的位置自身包含相對移動，所以使用三維測量數(shù)據(jù)修正加工頭的位置或者驗證加工對象部位的加工質(zhì)量時，誤差量相互抵消。其結(jié)果為，根據(jù)一個方式的激光加工系統(tǒng)，能夠不受熱位移和老化的影響，使用測量處理部所取得的被照射點的三維測量數(shù)據(jù)，適當?shù)剡M行加工頭的位置指令和掃描動作指令是否需要修正的研究、對象物的加工對象部位的加工質(zhì)量的驗證等。

附圖說明

通過說明與附圖關(guān)聯(lián)的以下的實施方式，能夠更加明確本發(fā)明的目的、特征以及優(yōu)點。在該附圖中：

圖1是示意地表示一個方式的激光加工系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的功能框圖。

圖2示意地表示一個實施方式的激光加工系統(tǒng)。

圖3示意地表示測量處理的一例。

圖4示意地表示激光加工系統(tǒng)的一個應(yīng)用例。

圖5示意地表示激光加工系統(tǒng)的其它應(yīng)用例。

圖6是表示其它實施方式的激光加工系統(tǒng)的功能框圖。

圖7是表示另一其它實施方式的激光加工系統(tǒng)的功能框圖。

圖8是表示另一其它實施方式的激光加工系統(tǒng)的功能框圖。

圖9是表示另一其它實施方式的激光加工系統(tǒng)的功能框圖。