[发明专利]带照相机监视器的激光加工头装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种带照相机监视器的激光加工头装置，该带照相机监视器的激光加工头装置使加工用激光聚光于加工材料的加工点而进行激光加工，使用照相机对该加工点和其周边部的状态进行拍摄。

背景技术

从对加工现象的阐明以及加工品质的监视、进而加工的适当控制的观点出发，在激光加工时，实时地观察加工点和其周边部的图像是重要的，潜在需求高。

当前，已知一种带照相机监视器的激光加工头装置，其利用分光器使激光直角地变向而照射至加工材料的加工点，使用与照向加工材料的激光同轴地配置于分光器的背面侧的照相机，对加工点及其周边进行拍摄(例如，参照专利文献1)。

在该装置中，在照相机的旁边至少设置有2个照明头，该照明头将来自高辉度脉冲光源的照明光照射至加工材料表面的加工点。

从该照明头主动地向加工点提供比通过加工用激光加工而产生的包含等离子在内的加工点发光、加工点反射激光高的辉度的短脉冲激光照明光，利用照相机从正上方观察该部分，将加工点及其周边部可视化而进行观察。

专利文献1：日本特开2001-287064号公报

发明内容

然而，作为该装置，在上述加工点发光中，在可见光～近红外域的宽的波长范围示出强烈的如黑体辐射般的发光，特别在可见光域的加工点发光成为高强度，因此在可见光域的拍摄所需的照明光的峰值强度变高。

因此，存在作为照明用光源而不得不使用高价的脉冲激光的问题点。

另外，在该装置的情况下，由于作为照明光源而使用脉冲激光，因此存在下述问题点，即，需要与照明光源的脉冲同步而进行照相机拍摄，系统控制变得复杂，并且照明用光源和照相机的相互选择不得不受到制约。

另外，还存在下述问题点，即，加工点发光、加工点反射激光在加工点处依然强烈地引起光晕，可能无法通过图像而对加工点和其周边部进行确认。

本发明以解决该问题点为课题，其目的在于得到一种能够廉价地降低光晕的影响而对加工点和其周边部的状态进行拍摄等的带照相机监视器的激光加工头装置。

本发明涉及的带照相机监视器的激光加工头装置具有：

激光反射镜，其将加工用激光反射而使其变向；

聚光透镜，其使由该激光反射镜反射后的反射加工用激光聚光于加工材料的加工点；

照相机，其处于所述激光反射镜的与所述聚光透镜的相反侧，且与所述反射加工用激光的光轴设置于同轴之上；

拍摄光学系统，其在该照相机与所述激光反射镜之间，与所述反射加工用激光的光轴设置于同轴之上；

照明光学系统，其设置于所述激光反射镜的所述拍摄光学系统侧；

照明用光源，其产生照明光，该照明光透过该照明光学系统、所述激光反射镜而对所述加工点进行照射；以及

光学滤光器，其设置于所述拍摄光学系统的所述激光反射镜侧，

所述反射加工用激光对所述加工点进行照射，从而产生包含等离子在内的加工点发光，另外该反射加工用激光在所述加工点处反射而成为加工点反射激光，所述照明光在所述加工点处反射而成为拍摄用照明光，在该带照相机监视器的激光加工头装置中，

所述照明用光源具有近红外激光二极管，该近红外激光二极管产生将所述加工用激光的波长设为上限值的近红外激光，

所述光学滤光器阻止分别透过所述聚光透镜、所述激光反射镜而指向至所述照相机的、所述加工点发光、所述加工点反射激光以及所述拍摄用照明光之中的所述加工点发光及所述加工点反射激光的透过，使所述拍摄用照明光透过。

发明的效果

根据本发明涉及的带照相机监视器的激光加工头装置，在由从具有近红外激光二极管的照明用光源产生的近红外激光实现的照明下，对加工点和其周边部的状态进行拍摄，另外利用光学滤光器阻止了指向至照相机的加工点发光及加工点反射激光的侵入，因此能够廉价地降低光晕的影响而对加工点和其周边部的状态进行拍摄。

另外，拍摄光学系统、照明光学系统设置于激光反射镜的与聚光透镜的相反侧，由于不处于聚光透镜与加工材料之间，因此变得紧凑，还能够避免由于这些拍摄光学系统、照明光学系统的喷镀等而造成的污损。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1涉及的带CMOS照相机监视器的激光加工头装置的概略图。

图2是表示图1的CMOS照相机的分光灵敏度特性的特性图。

图3(a)是加工材料的激光焊接的剖视图，图3(b)是图3(a)的俯视图。

图4(a)是加工材料的激光切断的剖视图，图4(b)是图4(a)的俯视图。