CN212264873U - 激光加工装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种激光加工装置，利用简单的结构容易地进行激光的对位。激光加工装置具有：加工工作台，对加工对象物进行加工；光照射部，选择可见激光及加工用激光中的任一种激光进行照射；以及调整部，基于照射到加工工作台或加工对象物的可见激光的照射位置来调整加工工作台的位置，光照射部向在由调整部进行了调整的加工工作台上配置的加工对象物照射加工用激光。

Description

激光加工装置
技术领域
本实用新型涉及激光加工装置、激光加工装置的控制方法以及激光加工装置的控制程序。
背景技术
在上述技术领域中，在专利文献1中公开了一种如下的技术，即，利用调整机构将第二光纤中的入射面的光轴的角度相对于由再聚光用光学***再汇聚后的激光的光轴进行相对调整来进行对位。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-173371号公报
实用新型内容
实用新型要解决的问题
然而，上述文献所记载的技术不能利用简单的结构容易地进行激光的对位。
本实用新型的目的在于，提供一种解决上述问题的技术。
用于解决问题的手段
为了达到上述目的，本实用新型提供一种激光加工装置，具有：加工工作台，对加工对象物进行加工；光照射部，选择可见激光及加工用激光中的任一种激光进行照射；以及调整部，基于照射到所述加工工作台或所述加工对象物的所述可见激光的照射位置来调整所述加工工作台的位置，所述光照射部向在由所述调整部进行了调整的所述加工工作台上配置的所述加工对象物照射所述加工用激光。
为了达到上述目的，本实用新型提供一种激光加工装置的控制方法，所述激光加工装置具有对加工对象物进行加工的加工工作台，所述激光加工装置的控制方法包括：光照射步骤，选择可见激光及加工用激光中的任一种激光进行照射；以及调整步骤，基于照射到所述加工工作台或所述加工对象物的所述可见激光的照射位置来调整所述加工工作台的位置，在所述光照射步骤中，向在由所述调整步骤进行了调整的所述加工工作台上配置的所述加工对象物照射所述加工用激光。
为了达到上述目的，本实用新型提供一种激光加工装置的控制程序，所述激光加工装置具有对加工对象物进行加工的加工工作台，所述激光加工装置的控制程序使计算机中执行：光照射步骤，选择可见激光及加工用激光中的任一种激光进行照射；以及调整步骤，基于照射到所述加工工作台或所述加工对象物的所述可见激光的照射位置来调整所述加工工作台的位置，在所述光照射步骤中，向在由所述调整步骤进行了调整的所述加工工作台上配置的所述加工对象物照射所述加工用激光。
实用新型效果
根据本实用新型，能够利用简单的结构容易地进行激光的对位。
附图说明
图1是示出本实用新型的第一实施方式的激光加工装置的结构的图。
图2是示出本实用新型的第二实施方式的激光加工装置的结构的图。
图3是说明本实用新型的第二实施方式的激光加工装置的光照射部的结构的一个示例的图。
图4是示出本实用新型的第二实施方式的激光加工装置所具有的调整表的一个示例的图。
图5是说明本实用新型的第二实施方式的激光加工装置的硬件结构的框图。
图6是说明本实用新型的第二实施方式的激光加工装置的动作步骤的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图来示例性地详细说明本实用新型的具体实施方式。但是，以下实施方式所记载的结构、数值、处理流程、功能要素等只不过是一个示例，可自由地对其进行变形或变更，而并非旨在将本实用新型的技术范围限定在以下所记载的范围内。
[第一实施方式]
使用图1对作为本实用新型的第一实施方式的激光加工装置100进行说明。激光加工装置100是使用激光对加工对象物等进行加工的装置。
如图1所示，激光加工装置100包括加工工作台101、光照射部102以及调整部103。加工工作台101对加工对象物111进行加工。光照射部102 选择可见激光及加工用激光中的任一种激光进行照射。调整部103基于照射到加工工作台101或加工对象物111的可见激光的照射位置来调整加工工作台101的位置。光照射部102向在由调整部103进行了调整的加工工作台101上配置的加工对象物111照射加工用激光。
根据本实施方式，能够利用简单的结构容易地进行激光的对位。
[第二实施方式]
接着，使用图2至图6对本实用新型的第二实施方式的激光加工装置进行说明。图2是用于说明本实施方式的激光加工装置的结构的图。激光加工装置200具有加工工作台201、光照射部202、调整部203以及检测部 204。加工工作台201对加工对象物211进行加工。即，加工对象物211在加工工作台201上被加工。
光照射部202向加工工作台201或加工对象物211照射可见激光或加工用激光。光照射部202根据用途或目的等来切换照射的激光并进行照射。例如，当对加工对象物211进行加工时，光照射部202将加工用的加工用激光照射到加工对象物211。当对加工用激光的照射位置进行对位时，将可见激光照射到加工工作台201或加工对象物211。
调整部203基于照射到加工工作台201或加工对象物211的可见激光的照射位置来调整加工工作台201的位置。即，在XY方向上移动调整加工工作台201的位置，以使照射的可见激光照射到期望的位置。此外，加工工作台201的位置调整可以手动地进行，也可以自动地进行。
检测部204检测可见激光的照射位置。检测部204例如是CCD(Charged CoupledDevices：电荷耦合器件)传感器或CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor：互补金属氧化物半导体)传感器等传感器，但是不限定于此。
并且，调整部203接收检测部204检测的检测结果，即可见激光的照射位置的数据，并基于接收到的照射位置的数据，在XY方向上移动调整加工工作台201的位置。
激光加工装置200的操作者使用操作用计算机250来操作激光加工装置200。操作者将用操作用计算机250的CAD(Computer Aided Design：计算机辅助设计)等创建的用于加工和造形的加工数据(造形数据)发送到激光加工装置200。此外，CAD也可以安装在与操作用计算机250不同的计算机上。
并且，从操作用计算机250接收到加工数据的激光加工装置200基于接收到的加工数据来控制激光221的照射等。此外，加工数据和造形数据的创建不限于使用CAD来进行创建，例如，也可以使用智能手机的应用或 CAE(Computer Aided Engineering：计算机辅助工程)等来创建。
图3是说明本实施方式的激光加工装置的光照射部的结构的图。光照射部202具有光源301、激光源302以及二维MEMS(Micro Electro Mechanical System：微机电***)反射镜304。二维MEMS反射镜304是机电式反射镜。
光源301是固体激光、气体激光或高输出半导体激光的振荡器。并且，从光源301放射的激光经由引导激光的光纤311(引导部)引导到聚光部 312。聚光部312包括聚光透镜和准直透镜等。入射到聚光部312的激光例如经聚光透镜汇聚并且经准直透镜成为平行光，之后出射。
激光源302是可见激光源。即，从激光源302放射的激光是可见光的激光。并且，从激光源302放射的可见激光被引导到聚光部322。聚光部 322包括聚光透镜和准直透镜等。另外，激光源302是半导体LD(Laser Diode；激光二极管)，是放射(振荡)可见光的激光等的激光振荡元件。并且，入射到聚光部322的可见激光例如经聚光透镜汇聚并且经准直透镜成为平行光，之后出射。
二维MEMS反射镜304是机电式反射镜。二维MEMS反射镜304是基于从外部输入的控制信号而被驱动的驱动反射镜，以在水平方向(X方向) 及垂直方向(Y方向)上改变角度来反射激光的方式进行振动。利用视角校正元件(未图示)，对被二维MEMS反射镜304反射的激光的视角进行校正。然后，使视角被校正了的激光在加工对象物211上或加工表面上扫描，进行所期望的加工和造型。此外，视角校正元件根据需要来设置。此外，也可以使用两个一维MEMS反射镜来代替使用二维MEMS反射镜304。
在此，从光源301放射的激光被反射镜320及反射镜330反射而到达二维MEMS反射镜304。同样地，从激光源302放射的激光被反射镜310 及反射镜330反射而到达二维MEMS反射镜304。反射镜330配置在光照射部201的底部(底面)。并且，反射镜310将来自激光源302的激光的反射光朝向配置在底面的反射镜330向下方反射。反射镜320将来自激光源 301的激光的反射光朝向配置在底面的反射镜330向下方反射。然后，反射镜330将来自反射镜310、320的各激光朝向配置在反射镜330的上方的二维MEMS反射镜304向上方反射。二维MEMS反射镜304使来自反射镜 330的反射光在二维方向上扫描来进行照射。
从光源301及激光源302放射的各激光被各反射镜310、320反射之后，通过二维MEMS反射镜304到达加工工作台201或加工对象物211。
即，从光源301放射的加工用激光和从激光源302放射的激光通过相同的光路到达加工工作台201或加工对象物211。因此，若使用可见激光进行对位，则加工用激光会被照射到可见激光所照射的位置，因此可容易地进行加工用激光的对位。因此，能够容易地确定用加工用激光进行加工的开始位置。
图4是示出本实施方式的激光加工装置所具有的调整表的一个示例的图。关于调整表401，与目标照射位置414相关联地存储检测照射位置411、加工工作台位置412以及调整内容413。目标照射位置414表示应该照射的目标位置。检测照射位置411表示从光照射部202照射的可见激光所照射的位置。加工工作台位置412表示为了进行位置调整而从光照射部202照射了可见激光时的加工工作台201的位置。调整内容413表示：根据检测到的可见激光的照射位置与加工工作台201的位置之间的关系，进行加工用激光的对位所需的加工工作台201的位置调整的内容。激光加工装置200 例如参照调整表401进行加工用激光的照射对位。
图5是示出本实施方式的激光加工装置的硬件结构的框图。CPU (CentralProcessing Unit：中央处理单元)510是运算控制用的处理器，通过执行程序来实现图2的激光加工装置200的功能结构部。CPU510也可以具有多个处理器，并行执行不同的程序、模块、任务或线程等。ROM(Read Only Memory：只读存储器)520存储初始数据及程序等固定数据以及其他程序。另外，网络接口530经由网络与其他装置等进行通信。此外，CPU510 不限定于一个，也可以是多个CPU，或者也可以包括图像处理用的GPU (Graphics ProcessingUnit：图形处理单元)。另外，网络接口530优选具有与CPU510独立的CPU，向RAM(RandomAccess Memory：随机存取存储器)540的区域写入收发数据，或从RAM(Random AccessMemory：随机存取存储器)540的区域读取收发数据。另外，优选在RAM540与存储器 550之间设置传输数据的DMAC(Direct Memory Access Controller：直接存储器访问控制器)(未图示)。而且，CPU510识别出数据已经被RAM540 接收或已经传输到RAM540，对数据进行处理。另外，CPU510在RAM540 中准备处理结果，由网络接口530或DMAC进行之后的发送或传输。
RAM540是CPU510作为临时存储的工作区域使用的随机存取存储器。在RAM540中，确保存储实现本实施方式所需的数据的区域。照射位置541 是表示从光照射部202照射的可见激光的照射位置的数据。加工工作台位置542是表示照射可见激光时的加工工作台201的位置的数据。调整内容 543是表示根据可见激光的照射位置与加工工作台201的位置之间的关系进行的加工工作台201的位置调整内容的数据。这些数据例如根据调整表401 展开。
收发数据544是经由网络接口530发送和接收的数据。另外，RAM540 具有用于执行各种应用模块的应用执行区域545。
存储器550中存储有数据库及各种参数、或者实现本实施方式所需的以下数据或程序。存储器550存储调整表401。调整表401是管理图4所示的、检测照射位置411与调整内容413等之间的关系的表。
存储器550还存储光照射模块551、调整模块552以及检测模块553。光照射模块551是将可见激光或加工用激光照射到加工工作台201或加工对象物211的模块。调整模块552是基于可见激光的照射位置来调整加工工作台201的位置的模块。检测模块553是检测可见激光的照射位置的模块。这些模块551～553被CPU510读取到RAM540的应用执行区域545中并执行。控制程序554是用于控制整个激光加工装置200的程序。
输入输出接口560对输入输出设备间的输入输出数据进行交换。在输入输出接口560上连接有显示部561、操作部562。另外，在输入输出接口 560上也可以连接有存储介质564。而且，也可以连接有作为声音输出部的扬声器563、作为声音输入部的麦克风(未图示)或者GPS位置判定部。此外，在图5所示的RAM540和存储器550中，未图示与激光加工装置200所具有的通用功能和其他可实现的功能有关的程序和数据。
图6是说明本实施方式的激光加工装置的处理步骤的流程图。该流程图由图5的CPU510使用RAM540来执行，从而实现图2的激光加工装置 200的功能结构部。
在步骤S601中，激光加工装置200接收加工程序。在步骤S603中，激光加工装置200照射可见激光。在步骤S605中，激光加工装置200检测可见激光的照射位置。在步骤S607中，激光加工装置200判断可见激光是否照射在所期望的位置。
当可见激光照射在所期望的位置时(步骤S607中的“是”)，激光加工装置200进入步骤S611。当可见激光没有照射在所期望的位置时(步骤S607 中的“否”)，激光加工装置200进入步骤S609。在步骤S609中，激光加工装置200通过移动加工工作台的位置来进行调整，以使可见激光照射在所期望的位置。在步骤S611中，激光加工装置200将照射的激光从可见激光切换为加工用激光。在步骤S613中，激光加工装置200执行加工。在步骤 S615中，激光加工装置200判断加工是否已结束。当加工未结束时(步骤 S615中的“否”)，激光加工装置200返回步骤S613。当加工结束时(步骤 S615中的“是”)，激光加工装置200结束加工处理。
根据本实施方式，由于对位用的可见激光与加工用的加工用激光通过相同的光路到达加工对象物或加工工作台，因此能够简单且简便地确定加工用开始位置。另外，由于使用可见激光，因此可以容易地进行加工用激光的对位，而不会破坏加工对象物和装置。
[其他实施方式]
以上，参照实施方式说明了本实用新型，但是本实用新型不限定于上述实施方式。在本实用新型的范围内，可以对本实用新型的结构或细节进行本领域技术人员可以理解的各种变更。另外，将各实施方式所包含的个别特征以任意方式组合而成的***或装置也包含在本实用新型的范畴内。
另外，本实用新型可以适用于由多个设备构成的***，也可以适用于单个装置。进而，本实用新型还能够适用于将实现实施方式的功能的信息处理程序直接或远程地提供给***或装置的情况。因此，为了在计算机上实现本实用新型的功能，安装在计算机中的程序、或者存储该程序的介质、下载该程序的WWW(World Wide Web：万维网)服务器也包含在本实用新型的范畴内。尤其，至少存储着用于使计算机执行上述实施方式所包含的处理步骤的程序的非暂时性计算机可读介质(non-transitory computer readable medium)包含在本实用新型的范畴内。

Claims (5)

1.一种激光加工装置，其特征在于，具有：
加工工作台，对加工对象物进行加工；
光照射部，选择可见激光及加工用激光中的任一种激光进行照射；以及
调整部，基于照射到所述加工工作台或所述加工对象物的所述可见激光的照射位置来调整所述加工工作台的位置，
所述光照射部向在由所述调整部进行了调整的所述加工工作台上配置的所述加工对象物照射所述加工用激光。
2.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，
还具有检测部，所述检测部检测所述可见激光的照射位置，
所述调整部基于由所述检测部检测到的所述可见激光的照射位置的检测结果来调整所述加工工作台的位置。
3.根据权利要求1或2所述的激光加工装置，其特征在于，
还具有引导部，所述引导部将所述加工用激光从加工用激光源引导到所述光照射部。
4.根据权利要求1或2所述的激光加工装置，其特征在于，
所述光照射部包括机电式反射镜。
5.根据权利要求3所述的激光加工装置，其特征在于，
所述光照射部包括机电式反射镜。
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