[发明专利]激光加工前进行光学系统的污染检测的激光加工装置

说明书

本发明提供一种激光加工前进行光学系统的污染检测的激光加工装置，该激光加工装置具备在激光加工前判定外部光学系统的污染的污染判定部，污染判定部根据在外部光学系统没有被加热的状态下通过能量测定部测定到的第一测定值与在外部光学系统已被加热的状态下通过能量测定部测定到的第二测定值之间的比较来判定外部光学系统中的透镜的污染。

技术领域

本发明涉及一种激光加工装置，特别涉及一种激光加工前进行光学系统的污染检测的激光加工装置。

背景技术

向被加工物照射激光来进行被加工物的激光加工的激光加工装置通过透镜将激光聚焦到预定的焦点位置，向被加工物照射聚焦后的激光。在上述的激光加工装置中，从激光振荡器导出激光并使激光在工件表面聚焦的外部光学系统当被污染而吸收激光时，由于所谓的热透镜效应而改变曲率使焦点位置移动。另外，根据污染的方式还使光学系统的透射率也发生变化。如果产生焦点位置的变化以及透射率的变化，则会产生加工不良，因此需要确认外部光学系统是否没有被污染。该情况会妨碍自动运转。

为了解决上述课题，已知通过在外部光学系统中安装温度传感器和散射光传感器来检测外部光学系统的污染。在国际公开第2009/066370(A1)号小册子中公开一种激光加工装置，其虽然不是外部光学系统，但能够判定激光振荡器的出射镜的涂层的劣化等。出射镜由于劣化而吸收激光束，成为热负荷状态从而使曲率发生变化，由于所谓的热透镜效应成为使平行光聚焦的倾向。激光加工装置具备配置在出射镜后方的光圈以及配置在光圈后方的光束功率测定传感器，由此当光束功率比基准值大时判定为出射镜的劣化。

在日本特开2016-2580号公报中公开了一种激光加工装置，其虽然不是在激光加工前，但能够在加工后检测外部光学系统的由于热透镜效应造成的焦点偏移。如果由于热透镜效应而产生焦点偏移，则激光照射直径变大，因此激光加工装置具备具有小开口的测定基准面，由此根据从小开口的周围进行辐射的辐射光的水平来检测焦点偏移。

外部光学系统随时间进行劣化。作为其结果，在聚焦点产生激光功率的损失。即使是轻度的污染，焦点位置也会移动，因此会引起激光加工的品质发生显著的劣化。此时，需要迅速地更换或清洗光学部件。但是，在产生了加工不良后进行光学部件的维护时，存在在自动运转时产生大量的不良部件的问题。另一方面，在向外部光学系统安装温度传感器和散射光传感器的方式中，会有这些传感器无法后装的问题。并且，并非所有的外部光学系统可应对能够检测污染的传感器，因此缩小了用户选择的自由。

发明内容

因此，谋求一种通过对已有的激光加工装置可后装的结构，能够在激光加工前自动检测外部光学系统的污染的技术。

本公开的一个方式提供了一种激光加工装置，其在检测出光学系统的污染后对工件进行激光加工，该激光加工装置具备：激光振荡器；外部光学系统，其用于从激光振荡器导出激光并使激光在工件的表面聚焦；驱动控制部，其用于使从外部光学系统出射的激光的焦点位置以及光轴进行移动；冷却控制部，其控制外部光学系统的冷却；板，其具有小径孔且能够吸收激光；能量测定部，其测定被板吸收的激光的能量；激光去除部，其能够去除经过了小径孔的激光；以及污染判定部，其在激光加工前判定外部光学系统的污染，污染判定部具备：冷却停止指令部，其对冷却控制部进行停止外部光学系统的冷却的指令；驱动指令部，其对驱动控制部进行使焦点位置与板的表面对齐的指令以及使激光的光轴与小径孔的中心对齐的指令；低输出指令部，其对激光振荡器进行以使板不融化或不变形的程度的低输出来出射激光的指令；以及透镜污染判定部，其根据第一测定值与第二测定值之间的比较来判定外部光学系统的透镜的污染，该第一测定值是在外部光学系统没有被加热的激光出射开始期间内由能量测定部测定到的测定值，该第二测定值是在外部光学系统已被加热的经过一定时间的期间内由能量测定部测定到的测定值。