JP2022129838A - レーザ加工装置、レーザ加工システム、レーザ加工方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1を参照しつつ、本実施形態に係るレーザ加工システム1の全体構成の一例について説明する。図1は、レーザ加工システム1の全体構成の一例を表すシステム構成図である。
図2及び図3を参照しつつ、照射装置13の内部構成及び外観構成の一例について説明する。図2は、照射装置13の一部を断面として内部構成を示しつつ、斜め前方向から見た外観構成の一例を表す斜視図である。図3は、照射装置13の斜め後方向から見た外観構成の一例を表す斜視図である。なお、図2及び図3において、照射装置13の構成の説明の便宜上、上下左右前後等の方向を適宜使用する。当該方向は照射装置13の姿勢に応じて変化するものであり、照射装置13の各構成の位置関係を限定するものではない。図2及び図3において、上下方向はレーザ光の入射方向(上から下向き)、前後方向は後側がブラケットの取り付け側且つ前側がその反対側、左右方向は上下方向及び前後方向の両方向に垂直な方向である。
図4及び図5を参照しつつ、赤外線センサ及び赤外線発光装置の配置構成の一例について説明する。図4は、照射装置13の筐体45の前面47、後面49、左面51、右面53等を取り外した状態の内部構成の一例を斜め前方向から見た斜視図である。図5は、照射装置13の筐体45の前面47、後面49、左面51、右面53等を取り外した状態の内部構成の一例を斜め後方向から見た斜視図である。なお、図4及び図5に示す方向は、図2及び図3に示した方向に対応している。
図6乃至図8を参照しつつ、ブラケット及び脱落センサの構成の一例について説明する。図6は、ブラケット91を分解した状態の一例を表す分解斜視図である。図7は、ブラケット91の脱落が生じていない場合の脱落センサの状態の一例を左方向から見た側面図である。図8は、ブラケット91の脱落が生じている場合の脱落センサの状態の一例を左方向から見た側面図である。なお、図6乃至図8に示す方向は、図2及び図3等に示した方向に対応している。
図9及び図10を参照しつつ、冷却水の水路の構成及び水温センサの配置構成の一例について説明する。図9は、照射装置13の筐体45内における冷却水の流路の一例を説明するための説明図である。図10は、照射装置13の一部を断面として冷却水の水温センサの配置構成の一例を表す斜視図である。なお、図9及び図10に示す方向は、図2及び図3等に示した方向に対応している。
図11及び図12を参照しつつ、X軸ミラー67及びY軸ミラー69の保持部の温度センサの配置構成の一例について説明する。図11は、ミラー収容体79の一部を断面としてX軸ミラー67の保持部近傍の構成の一例を表す斜視図である。図12は、ミラー収容体79の一部を断面としてY軸ミラー69の保持部近傍の構成の一例を表す斜視図である。なお、図11及び図12に示す方向は、図2及び図3等に示した方向に対応している。
図13及び図14を参照しつつ、照射装置13及び照射制御装置15の機能構成等の一例について説明する。図13は、照射装置13及び照射制御装置15の機能構成の一例を表すブロック図である。図14は、各装置での処理時間の合計と、ミラー収容体79の内壁をレーザ光が照射した場合に溶融が発生しないための目標時間Tとの関係の一例を示す説明図である。
以上説明したように、本実施形態のレーザ加工装置3は、被加工物にレーザ光を照射する照射装置13を有し、照射装置13は、筐体45と、筐体45の内部に配置され、レーザ光の経路の少なくとも一部を収容するミラー収容体79と、筐体45の内部に配置され、ミラー収容体79の周辺に配置された少なくとも1つの赤外線センサ115等と、を有する。
次に、図15を参照しつつ、上記で説明した照射制御装置15のハードウェア構成例について説明する。なお、図15中では、照射装置13のX軸モータ75及びY軸モータ77等に駆動電力を給電する機能に係る構成を適宜省略して図示している。
3 レーザ加工装置
5 ロボット(自動機)
7 ロボットコントローラ(第2制御装置)
9 レーザ発振器
13 照射装置
15 照射制御装置(第1制御装置)
45 筐体
67 X軸ミラー(第1のミラー)
69 Y軸ミラー(第2のミラー)
79 ミラー収容体(箱体)
85 流入口
91 ブラケット(取付部材)
99 前壁部
101 後壁部
103 左壁部
105 右壁部
107 上壁部
109 下壁部
115A,115B 赤外線センサ
117A,117B 赤外線発光装置
121A,121B 赤外線センサ
123A,123B 赤外線発光装置
127A,127B 赤外線センサ
129A,129B 赤外線発光装置
131A,131B 赤外線センサ
133A,133B 赤外線発光装置
135A,135B 赤外線センサ
137A,137B 赤外線発光装置
139A,139B 赤外線センサ
141A,141B 赤外線発光装置
145A,145B 赤外線センサ
147A,147B 赤外線発光装置
149L,149R 脱落センサ
181 水路
183 水路
189A,189B 水温センサ(第1の温度センサ)
195 ミラーホルダ(第1のミラーホルダ)
197 温度センサ(第2の温度センサ)
198 保持部
199 ミラーホルダ(第2のミラーホルダ)
201 温度センサ(第2の温度センサ)
202 保持部
211 第1判定部
213 第2判定部
215 第3判定部
217 第4判定部
218 第5判定部
219 照射停止部
Ax6 回転軸
Claims (16)
- 被加工物にレーザ光を照射する照射装置を有し、
前記照射装置は、
筐体と、
前記筐体の内部に配置され、前記レーザ光の経路の少なくとも一部を収容する箱体と、
前記筐体の内部に配置され、前記箱体の周辺に配置された少なくとも1つの赤外線センサと、を有する
ことを特徴とするレーザ加工装置。 - 前記少なくとも1つの赤外線センサは、
複数であり、前記箱体を構成する複数の壁部に対応してそれぞれ配置されている
ことを特徴とする請求項1に記載のレーザ加工装置。 - 前記照射装置は、
前記レーザ光を反射する第1のミラーと、
前記第1のミラーで反射された前記レーザ光をさらに反射する第2のミラーと、
を有し、
前記箱体は、
前記第1のミラーと前記第2のミラーを収容する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のレーザ加工装置。 - 前記照射装置を制御する第1制御装置をさらに有し、
前記第1制御装置は、
前記少なくとも1つの赤外線センサが特定の波長の第1の赤外線を検出したか否かを判定する第1判定部と、
前記第1判定部が前記第1の赤外線を検出したと判定した場合に、前記レーザ光の照射を停止させる照射停止部と、を有する
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のレーザ加工装置。 - 前記照射装置は、
前記筐体の内部において前記少なくとも1つの赤外線センサに対向して配置され、故障診断用の第2の赤外線を所定の時間間隔で発光する少なくとも1つの赤外線発光装置を有し、
前記第1制御装置は、
前記少なくとも1つの赤外線センサに前記第2の赤外線の検出異常が生じたか否かを判定する第2判定部を有し、
前記照射停止部は、
前記第2判定部が前記第2の赤外線の検出異常が生じたと判定した場合に、前記レーザ光の照射を停止させる
ことを特徴とする請求項4に記載のレーザ加工装置。 - 前記照射装置は、
自動機に取り付けるための取付部材と、
前記取付部材の前記自動機からの脱落の有無を検出する脱落センサと、を有する
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のレーザ加工装置。 - 前記脱落センサは、
前記取付部材に取り付けられ、当該取付部材が固定される前記自動機の先端部の回転軸の一方側及び他方側に配置された一対のリミットスイッチを有する
ことを特徴とする請求項6に記載のレーザ加工装置。 - 前記照射装置を制御する第1制御装置をさらに有し、
前記第1制御装置は、
前記一対のリミットスイッチの少なくとも一方が脱落を検出した場合に、前記レーザ光の照射を停止させる照射停止部を有する
ことを特徴とする請求項7に記載のレーザ加工装置。 - 前記照射装置は、
前記筐体の内部に配置され、冷却水が流れる水路と、
前記筐体の内部に配置され、前記水路を流れる前記冷却水の温度を検出する第1の温度センサと、を有する
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のレーザ加工装置。 - 前記第1の温度センサは、
前記筐体の外部から供給される前記冷却水を前記筐体の内部に流入させる流入口近傍の前記水路に配置されている
ことを特徴とする請求項9に記載のレーザ加工装置。 - 前記照射装置を制御する第1制御装置をさらに有し、
前記第1制御装置は、
前記第1の温度センサの検出温度が所定の温度範囲内か否かを判定する第3判定部と、
前記第3判定部が前記検出温度が前記所定の温度範囲外であると判定した場合に、前記レーザ光の照射を停止させる照射停止部と、を有する
ことを特徴とする請求項9又は10に記載のレーザ加工装置。 - 前記照射装置は、
前記レーザ光を反射する第1のミラーと、
前記第1のミラーを保持する第1のミラーホルダと、
前記第1のミラーで反射された前記レーザ光をさらに反射する第2のミラーと、
前記第2のミラーを保持する第2のミラーホルダと、
前記第1のミラーホルダによる前記第1のミラーの保持部と、前記第2のミラーホルダによる前記第2のミラーの保持部と、の少なくとも一方の近傍に配置され、前記保持部近傍の温度を検出する少なくとも1つの第2の温度センサと、を有する
ことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載のレーザ加工装置。 - 前記照射装置を制御する第1制御装置をさらに有し、
前記第1制御装置は、
前記少なくとも1つの第2の温度センサの検出温度が所定の温度以上か否かを判定する第4判定部と、
前記第4判定部が前記検出温度が前記所定の温度以上であると判定した場合に、前記レーザ光の照射を停止させる照射停止部と、を有する
ことを特徴とする請求項12に記載のレーザ加工装置。 - 被加工物にレーザ光を照射する照射装置と、
前記照射装置を制御する第1制御装置と、有する請求項1乃至13のいずれか1項に記載のレーザ加工装置と、
前記照射装置を取り付ける自動機と、
前記自動機を制御する第2制御装置と、
を有することを特徴とするレーザ加工システム。 - 前記照射装置に前記レーザ光を発振するレーザ発振器をさらに有し、
前記第1制御装置は、
前記照射装置に異常が生じた場合に、前記第2制御装置を介して前記レーザ発振器による前記レーザ光の発振を停止させる照射停止部を有する
ことを特徴とする請求項14に記載のレーザ加工システム。 - 筐体と、
前記筐体の内部に配置され、レーザ光の経路の少なくとも一部を収容する箱体と、
前記筐体の内部に配置され、前記箱体の周辺に配置された少なくとも1つの赤外線センサと、を有する照射装置により被加工物に前記レーザ光を照射して加工するレーザ加工方法であって、
前記少なくとも1つの赤外線センサが特定の波長の第1の赤外線を検出したか否かを判定することと、
前記第1の赤外線を検出したと判定した場合に、前記レーザ光の照射を停止させることと、を有する
ことを特徴とするレーザ加工方法。
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