[发明专利]激光加工装置以及激光振荡控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及激光加工装置以及激光振荡控制方法，特别地涉及在使用光纤的激光加工中有效地防止回光引起的光纤发生不良的技术。

背景技术

在使用光纤的激光加工中，若照射的激光在加工对象物上反射并且作为回光再入射到光纤的覆皮内，则有使光纤的涂覆层等烧损的可能性。并且，在该回光的光量多时可能导致光纤本身的熔融或断线。因此，提出了检测回光并根据其光量控制激光振荡器的动作的技术。专利文献1记载的技术，是在芯、覆皮以及外芯的三重构造的光纤中，设置使回光向外部漏出的回光漏出部，并且将检测漏出光的传感器在光纤的侧面附近的与光漏出部对应的位置设置，在传感器检测到漏出光时停止激光振荡器的振荡。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004－151667号公报发明所要解决的课题

虽然专利文献1所述的光纤为三重构造，但是在非三重构造的由芯和覆皮构成的一般的二重构造的光纤中，虽然是少量的，但在芯中传导的光的一部分也会从覆皮的侧面向外部漏出。并且，入射覆皮的回光也会从覆皮的侧面向外部漏出。为了方便而将所有这些来自覆皮侧面的漏出光称为覆皮漏光。覆皮漏光的强度随着在光纤内传导的光的强度增高而增加。因此，在产生回光时，通过在光纤的侧面附近设置的传感器检测的光的强度，为将从激光振荡器侧传导的激光(以下也称为顺光)产生的漏出光、与从光纤端部侧传导的回光产生的漏出光合计的强度。

另一方面，使用光纤的激光加工装置，在激光的高输出化方面显著进展，用户可以根据被加工材料或加工内容，对激光的输出从低输出到高输出任意地进行可变控制。另外，还有根据工件的材质或板厚等加工条件等自动选择最佳的输出，在加工中也进行适宜调整的激光加工装置。并且，对回光的检测结果进行评价的方法，无需高难度的运算处理而能够廉价且通用地构成装置，因此最优选预先对检测出的覆皮漏光的强度设定阈值，在超过该阈值时作为NG的方法。

但是，在激光的输出改变时，与回光的有无或程度无关地导致通过传感器检测的覆皮漏光的强度改变，因此难以高精度地进行是否发生了对光纤造成不良影响的回光的判定。

对此，参照图1说明具体例。图1(a)为输出可变类型的激光加工装置中的高输出时的传感器的输出波形例，图1(b)为低输出时的传感器的输出波形例。纵轴为检测出的覆皮漏光的强度，横轴为时间。在各图中，强度A1、B1为基于顺光的值，强度A1～A2(tA1～tA2)的部分和强度B1～B2(tB1～tB2)的部分为基于回光的部分。

考虑例如通过覆皮漏光的强度判定有无可能在光纤中产生不良的回光的情况。首先，将能够产生不良的回光的强度等级作为ΔY，将其适用于高输出时〔参照图1(a)〕作为ΔY＝S－A1并将检测阈值设定为S。并且，在低输出时〔参照图1(b)〕，强度等级ΔYB为ΔYB＝B2－B1＜S－B1，并且作为ΔY＜ΔYB而发生的回光，假设在高输出时发生，则超过阈值S而判定为NG。反之，如果该强度等级ΔYB的回光在低输出时发生，则根据上述大小关系不超过阈值S就不判定为NG。这样，产生的问题是：即使相同的回光强度等级，也有成为NG的情况和不成为NG的情况的可能。

由该例可知，在输出可变类型的情况下，存在高精度地进行能够产生不良的回光的检测复杂、难以有效地防止发生回光引起的不良的问题。

发明内容

因此，本发明所要解决的课题在于提供能够有效地防止发生回光引起的不良的激光加工装置以及激光振荡控制方法。

用于解决课题的方法

为了解决上述课题，本发明具有以下的构成以及顺序。

(1)在激光加工装置中，其特征在于，具备：对激光按照加工条件输出可变地进行振荡的激光振荡器；用于传导上述激光的光纤；检测从上述光纤的覆皮侧面漏出的光的强度并输出表示该强度的检测信号的传感器；以及基于上述检测信号(SN1)控制该激光加工装置的动作的振荡控制部，上述振荡控制部，在上述激光振荡器的输出为规定输出以下时，对与该输出对应地设定的第一阈值和从上述检测信号获取的强度或光量进行比较，在上述激光振荡器的输出比上述规定输出高时，对与该输出对应地设定的第二阈值和从上述检测信号获取的强度或光量进行比较，基于上述比较的结果控制该激光加工装置的动作。