[发明专利]曲率控制装置及激光加工机

说明书

技术领域

本发明涉及通过对可变曲率镜的曲率进行控制，从而对激光的光束直径或光束发散角进行控制的曲率控制装置及激光加工机。

背景技术

激光加工机由于配置在光路中的激光折返反射镜的面精度波动、和从激光振荡器中振荡出的光束的波动等原因，存在光束直径及光束发散角的机器误差波动。

以减小这些光束直径及光束发散角等的波动为目的，针对在激光加工机中使用的反射镜及透镜设有严格的面精度基准。另外，在专利文献1中记载的激光加工机将可变曲率镜配置在激光加工机的光路中，对应于激光加工条件，对入射至聚光透镜的激光光束直径、聚光后的光斑直径或焦距进行调整。

专利文献1：日本特开2000-84689号公报

发明内容

然而，在上述现有技术中，光束直径及光束发散角产生波动，因此，需要在加工条件中设有余量。即，以容许加工机之间的光束直径及光束发散角等的波动为目的，在输入至加工机控制装置内的加工条件中设有余量。因此，不能在最佳的加工条件下进行加工，因此，存在加工速度下降，并且，加工的稳定性降低的问题。

另外，在上述现有技术中，考虑到在各加工机中光束直径及光束发散角产生波动，需要使用面精度基准严格的反射镜及透镜。因此，存在光学部件的加工成本提高的问题。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种高速且以低成本进行稳定的激光加工的曲率控制装置以及激光加工机。

为了解决上述课题并实现目的，本发明的特征在于，具有校正指令输出部，该校正指令输出部基于对由激光加工机照射的激光的与光束直径、光束发散角或焦点位置相关的光束特性进行校正的光束校正值，生成对可变曲率镜的曲率进行校正的曲率校正指令，并将生成的曲率校正指令输出至使所述可变曲率镜的曲率变更的可变曲率单元，所述光束校正值是基于所述光束特性、和针对所述激光加工机的每个机种设定的光束特性基准值而计算出的值，所述校正指令输出部生成在由所述激光加工机照射出激光的情况下，使照射出的激光的光束特性与所述光束特性基准值成为相同值的曲率校正指令。

发明的效果

根据本发明，实现能够高速且以低成本进行稳定的激光加工的效果。

附图说明

图1是用于说明实施方式1涉及的激光加工处理的概念的图。

图2是表示实施方式1涉及的激光加工机的概略结构的图。

图3是表示实施方式1涉及的曲率控制装置的结构的框图。

图4是表示可变曲率单元的结构的图。

图5是表示可变曲率镜的结构的图。

图6-1是用于说明在可变曲率镜为凸面的情况下，曲率变化与光束直径变化的关系的图。

图6-2是用于说明在可变曲率镜为凹面的情况下，曲率变化与光束直径变化的关系的图。

图7是用于说明光束直径的测量方法的图。

图8是表示实施方式2涉及的曲率控制装置的结构的框图。

图9是表示实施方式3涉及的曲率控制装置的结构的框图。

图10是表示实施方式4涉及的曲率控制装置的结构的框图。

具体实施方式

以下，基于附图，详细地说明本发明的实施方式涉及的曲率控制装置以及激光加工机。此外，本发明并不受这些实施方式的限定。

实施方式1

图1是用于说明实施方式1涉及的激光加工处理的概念的图。本实施方式的激光加工机100-1～100-N（N为大于或等于2的自然数）是，在对可变曲率镜2的曲率进行了校正的基础上，对工件（后述的被加工物30）进行激光加工的装置。在这里，设为激光加工机100-1～100-N分别是相同的机种。

作为光束特性的基准值的光束特性基准值是在激光加工机的开发阶段确定的任意值。针对激光加工机的每个机种计算光束直径基准值51。这里的光束特性是光束直径，因此，使用评价系统200等计算出作为光束直径的基准值的光束直径基准值51（S1）。这里的评价系统200例如是激光加工机的试制机、光束特性的测量装置以及计算机等。

另外，也可以使用制造出的激光加工机100-1～100-N，设定光束特性基准值。在该情况下，作为从各激光加工机100-1～100-N照射的激光的光束特性，而测量光束直径50-1～50-N（S2～S4）。其后，使用测量结果（光束直径50-1～50-N），计算作为光束特性的基准值的光束特性基准值（S5）。