本發(fā)明涉及一種具有一邊向被加工物照射激光一邊使加工頭接近該被加工物的功能的激光加工機(jī)。
背景技術(shù):
已知以下技術(shù):在向金屬材料等被加工物(工件)照射激光來(lái)進(jìn)行激光加工的情況下,利用來(lái)自工件的反射光來(lái)實(shí)現(xiàn)焊接質(zhì)量的提高。例如在日本專(zhuān)利第3154176號(hào)公報(bào)中記載了以下焦點(diǎn)位置控制裝置:逐次檢測(cè)來(lái)自焊接部分的激光反射光,基于其強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行焦點(diǎn)的自動(dòng)調(diào)整。
另外,在日本專(zhuān)利第5100833號(hào)公報(bào)中,記載了以下激光加工裝置和激光加工方法:利用反射光來(lái)檢查沖孔的加工完成定時(shí),基于該檢測(cè)結(jié)果來(lái)進(jìn)行從打孔加工向切割加工的切換,由此意圖抑制加工不良的發(fā)生且高效地進(jìn)行激光加工。
圖9是說(shuō)明在現(xiàn)有技術(shù)所涉及的激光加工機(jī)中向被加工物照射激光的狀態(tài)的圖。來(lái)自光纖等的加工頭100的光通過(guò)聚光光學(xué)系統(tǒng)(光學(xué)透鏡)102而被聚光,如箭頭104所示的那樣大致垂直地照射到被加工物106的表面。此時(shí),在被加工物106是鋼、鋁等容易反射激光的金屬材料的情況下,有時(shí)如箭頭108所示的那樣,照射在照射點(diǎn)110的激光的一部分在與往路相似的路徑上向反方向前進(jìn)而作為反射光返回到加工頭100,由此存在激光光源等發(fā)生損壞的情況。這樣,作為用于防止由于反射光返回到激光振蕩器內(nèi)而導(dǎo)致無(wú)法控制激光輸出或光學(xué)系統(tǒng)發(fā)生損壞的現(xiàn)有技術(shù)例,在日本特開(kāi)昭62-289387號(hào)公報(bào)中記載了以下技術(shù):使照射頭和反射材料中的一方或雙方傾斜,以使照射激光的光軸與反射光的光軸不重合。
如上所述,在激光加工的被加工物是鋼、鋁等容易反射激光的金屬材料的情況下、加工點(diǎn)處的能量密度低的情況下,當(dāng)聚光點(diǎn)位于被加工物的表面上時(shí),有時(shí)照射的激光的一部分在與往路相似的路徑上向反方向前進(jìn)而作為反射光返回到激光光源。該反射光的量越多(或強(qiáng)度越高),激光加工機(jī)的光路、光源發(fā)生損傷的可能性就越高。
上述的日本專(zhuān)利第3154176號(hào)公報(bào)和日本專(zhuān)利第5100833號(hào)公報(bào)所記載的裝置雖然具備檢測(cè)反射光的單元,但是不具備降低或排除反射光對(duì)激光光源等造成的不良影響的單元。另一方面,日本特開(kāi)昭62-289387號(hào)公報(bào)公開(kāi)了以下意思:為了避免反射光所造成的不良影響,使照射頭和反射材料中的一方或雙方傾斜。然而,在激光相對(duì)于被加工物的表面傾斜地入射的情況下,相比大致垂直地入射的情況而言,存在激光加工質(zhì)量低劣的傾向。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明的目的在于提供一種具備以下功能的激光加工機(jī):將激光大致垂直地照射到被加工物的表面來(lái)進(jìn)行激光加工,并且降低或排除來(lái)自被加工物的反射光所造成的不良影響。
為了達(dá)成上述目的,本申請(qǐng)發(fā)明提供一種激光加工機(jī),該激光加工機(jī)傳輸激光來(lái)將激光引導(dǎo)至加工頭,并將被聚光光學(xué)系統(tǒng)聚光后的光大致垂直地照射到被加工物的表面來(lái)進(jìn)行激光加工,該激光加工機(jī)具備:聚光點(diǎn)移動(dòng)部,在照射激光的同時(shí),該聚光點(diǎn)移動(dòng)部使聚光后的光的聚光點(diǎn)的位置從在垂直方向上與所述被加工物的表面相離的點(diǎn)向所述被加工物的表面接近;以及聚光點(diǎn)距離設(shè)定部,其設(shè)定聚光點(diǎn)距離,該聚光點(diǎn)距離是開(kāi)始照射激光時(shí)的所述聚光點(diǎn)與所述被加工物的表面之間的距離,其中,所述聚光點(diǎn)距離被設(shè)定為以下距離:使被所述被加工物的表面反射的光經(jīng)過(guò)所述聚光光學(xué)系統(tǒng)而返回到激光光源的量為容許值以下的距離。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述聚光點(diǎn)距離是根據(jù)所述被加工物的反射率、激光射出部的面積、所述激光射出部處的反射光的面積、激光輸出的關(guān)系并通過(guò)計(jì)算或?qū)嶋H測(cè)量而預(yù)先決定的。在該情況下,優(yōu)選的是,所述激光射出部是光纖的照射端,并且,優(yōu)選的是,所述聚光點(diǎn)距離被設(shè)定為使返回到所述光纖的芯的反射光和返回到所述光纖的包層(clad)的反射光這雙方分別為容許值以下。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述聚光點(diǎn)移動(dòng)部使所述聚光光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)部件沿光軸方向移動(dòng)。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述聚光點(diǎn)移動(dòng)部使包括所述聚光光學(xué)系統(tǒng)的所述加工頭沿光軸方向移動(dòng)。在該情況下,激光加工機(jī)能夠還具備:經(jīng)過(guò)點(diǎn)設(shè)定部,在進(jìn)行一系列的激光加工的加工程序中,在前往下一個(gè)加工開(kāi)始點(diǎn)時(shí),該經(jīng)過(guò)點(diǎn)設(shè)定部設(shè)定位于以下位置的經(jīng)過(guò)點(diǎn),該位置是比與開(kāi)始照射激光的聚光點(diǎn)距離相當(dāng)?shù)募庸ゎ^的位置靠上方的位置;以及路徑生成部,其生成經(jīng)過(guò)所述經(jīng)過(guò)點(diǎn)和所述加工頭的位置那樣的路徑。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中,還具備移動(dòng)速度限制部,該移動(dòng)速度限制部將與所述聚光點(diǎn)距離相當(dāng)?shù)乃黾庸ゎ^的位置以后的所述加工頭的移動(dòng)速度限制為規(guī)定的速度以下。
附圖說(shuō)明
通過(guò)參照附圖說(shuō)明以下的優(yōu)選的實(shí)施方式,本發(fā)明的上述或其它目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)會(huì)變得更加明確。
圖1是說(shuō)明使用本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式所涉及的激光加工機(jī)進(jìn)行的激光加工的圖,示出了聚光點(diǎn)從工件表面向上方離開(kāi)的狀態(tài)。
圖2是說(shuō)明使用本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式所涉及的激光加工機(jī)進(jìn)行的激光加工的圖,示出了聚光點(diǎn)位于工件表面上的狀態(tài)。
圖3是表示激光加工機(jī)為空間傳輸式的情況下的加工頭周?chē)臉?gòu)造的概要圖。
圖4是表示通過(guò)使聚光光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)部件移動(dòng)來(lái)使聚光點(diǎn)移動(dòng)的結(jié)構(gòu)例的概要圖。
圖5a是表示通過(guò)使加工頭移動(dòng)來(lái)使聚光點(diǎn)移動(dòng)的結(jié)構(gòu)例的概要圖。
圖5b是表示通過(guò)加工頭的下降而機(jī)械式開(kāi)關(guān)工作的狀態(tài)的圖。
圖5c是表示加工頭進(jìn)一步下降后的狀態(tài)的圖。
圖6是說(shuō)明在進(jìn)行一系列的激光加工的情況下在比與聚光點(diǎn)距離相當(dāng)?shù)募庸ゎ^的位置靠上方的位置設(shè)定經(jīng)過(guò)點(diǎn)的例子的圖。
圖7是說(shuō)明在進(jìn)行一系列的激光加工的情況下在比與聚光點(diǎn)距離相當(dāng)?shù)募庸ゎ^的位置靠上方的位置設(shè)定經(jīng)過(guò)點(diǎn)的其它例子的圖。
圖8是說(shuō)明限制從與聚光點(diǎn)距離相當(dāng)?shù)募庸ゎ^的位置起的加工頭的移動(dòng)速度的例子的曲線圖。
圖9是表示在現(xiàn)有技術(shù)所涉及的激光加工機(jī)中向被加工物照射激光的狀態(tài)的圖。
具體實(shí)施方式
圖1和圖2是說(shuō)明使用本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式所涉及的激光加工機(jī)進(jìn)行的激光加工的圖。激光加工機(jī)10構(gòu)成為:利用光纖12等傳輸激光來(lái)將激光引導(dǎo)至加工頭14,通過(guò)聚光光學(xué)系統(tǒng)(光學(xué)透鏡)18對(duì)從激光射出部(在圖示例中為光纖照射端)16照射出的光進(jìn)行聚光,并將聚光后的光大致垂直地照射到被加工物20的表面22,來(lái)對(duì)工件20進(jìn)行切割、焊接、標(biāo)記等規(guī)定的激光加工。
另外,激光加工機(jī)10具備:驅(qū)動(dòng)軸等聚光點(diǎn)移動(dòng)部26,在照射激光的同時(shí),該聚光點(diǎn)移動(dòng)部26使加工頭14、聚光光學(xué)系統(tǒng)18的光學(xué)部件(后述)以及工件20中的至少一個(gè)沿光軸方向(在圖示例中為上下方向)移動(dòng),由此使激光的焦點(diǎn)位置(聚光點(diǎn))24的位置沿光軸方向移動(dòng);以及運(yùn)算處理裝置(cpu)等聚光點(diǎn)距離設(shè)定部28,其設(shè)定聚光點(diǎn)距離dp,該聚光點(diǎn)距離dp是開(kāi)始照射激光時(shí)的工件表面22與聚光點(diǎn)24之間的距離,其中,聚光點(diǎn)距離dp被設(shè)定為如下距離:使被工件表面22反射的光經(jīng)過(guò)聚光光學(xué)系統(tǒng)18而返回到加工頭14(激光光源)的量為規(guī)定的容許值以下的距離。
此外,在圖1的例子中,聚光點(diǎn)移動(dòng)部26的動(dòng)作能夠由對(duì)激光加工機(jī)10中的動(dòng)作、處理進(jìn)行控制的控制裝置30來(lái)控制,控制裝置30具備聚光點(diǎn)距離設(shè)定部28的功能,但是聚光點(diǎn)距離設(shè)定部28也能夠構(gòu)成為個(gè)人計(jì)算機(jī)等與控制裝置30相分別的裝置。而在圖2中,省略了除加工頭14、聚光光學(xué)系統(tǒng)18以及工件20以外的結(jié)構(gòu)要素的圖示。
如圖1所示,加工頭14從以下位置開(kāi)始照射激光:該位置是聚光點(diǎn)24在垂直方向上向上方與工件表面22相離了聚光點(diǎn)距離dp的位置。此時(shí),與圖9進(jìn)行比較可知,由于光學(xué)位置關(guān)系發(fā)生變化,被工件表面22反射而返回到光纖照射端16的光的量(光束)變少。更具體地說(shuō),光纖照射端16的位置處的反射光的(關(guān)于大致水平截面的)面積比光纖照射端16的面積大。因而,在圖1的狀態(tài)下,返回到激光光源的光的量比以往少。
從圖1的狀態(tài)起,加工頭14一邊照射激光一邊逐漸移動(dòng)以使聚光點(diǎn)24的位置接近工件表面22,從而如圖2所示那樣成為聚光點(diǎn)24位于工件表面22上的狀態(tài)。圖2的光學(xué)位置關(guān)系與圖9示出的光學(xué)位置關(guān)系實(shí)質(zhì)相同,但是在從圖1的狀態(tài)起至達(dá)到圖2的狀態(tài)為止向工件表面22已照射了一定量的激光,因此在成為圖2的狀態(tài)時(shí),工件表面22的被照射了激光的部位因熔融等而變質(zhì)或光束的反射率改變,因此返回到光纖照射端16的光的量比圖9的情況少。因而,根據(jù)本實(shí)施方式,能夠在反射光少的聚光點(diǎn)位置處開(kāi)始加熱工件20來(lái)使工件表面22熔融等而發(fā)生變質(zhì),與此同時(shí)使聚光點(diǎn)24靠近工件表面22,從而在抑制反射光的返回的同時(shí)開(kāi)始激光加工。一旦開(kāi)始加工,已熔融、變質(zhì)的加工點(diǎn)持續(xù)吸收激光,從而能夠連續(xù)地進(jìn)行切割、焊接、標(biāo)記等激光加工。
此外,能夠使用圖1的尺寸a′、b′或圖2的尺寸a、b來(lái)通過(guò)以下的式(1)求出聚光光學(xué)系統(tǒng)18的焦點(diǎn)距離f。
1/f=1/a′+1/b′=1/a+1/b(1)
如上所述,開(kāi)始照射激光的聚光點(diǎn)距離dp被設(shè)定為以下距離:使被工件表面22反射的光經(jīng)過(guò)聚光光學(xué)系統(tǒng)18而返回到激光光源(激光射出部16)的量為規(guī)定的容許值以下的距離,而更具體地說(shuō),能夠根據(jù)工件表面22的反射率、激光射出部16的面積、激光射出部16處的反射光的面積以及激光輸出的關(guān)系,預(yù)先通過(guò)計(jì)算或?qū)嶋H測(cè)量求出開(kāi)始照射激光的聚光點(diǎn)距離dp。在此,利用激光輸出w、工件表面22的反射率r、激光射出部16的面積a1以及光纖照射端16的位置處的反射光的面積a2,通過(guò)以下的式(2)表示向激光射出部16反射的反射光的光束φ。
φ=w×r×a1/a2(2)
能夠根據(jù)聚光光學(xué)系統(tǒng)18的焦點(diǎn)距離f、聚光點(diǎn)距離dp并基于實(shí)際測(cè)量或計(jì)算求出反射光的面積a2,因此通過(guò)將光束φ的容許值設(shè)定為不會(huì)使激光光源發(fā)生損壞的程度的值(或者對(duì)該值賦予一定的余量而得到的值),能夠求出(設(shè)定)適當(dāng)?shù)木酃恻c(diǎn)距離dp。
此外,在如圖1所記載的那樣地激光射出部16是光纖照射端的情況下,優(yōu)選將聚光點(diǎn)距離dp設(shè)定為以下距離:使返回到光纖12的芯32的反射光(的光束)和返回到光纖12的包層34的反射光的(光束)這雙方分別為規(guī)定的容許值以下的距離。由此,能夠更可靠地保護(hù)激光加工機(jī)的光纖激光振蕩器、光學(xué)系統(tǒng)免受反射光的損害。
在實(shí)驗(yàn)性地求出聚光點(diǎn)距離的情況下,能夠通過(guò)進(jìn)行小輸出、短時(shí)間的照射并基于作為其結(jié)果而得到的測(cè)定值進(jìn)行計(jì)算來(lái)求出該聚光點(diǎn)距離。另外,也能夠在實(shí)際加工之前自動(dòng)地進(jìn)行這樣的測(cè)定、計(jì)算過(guò)程,來(lái)自動(dòng)地求出并設(shè)定開(kāi)始激光照射的聚光點(diǎn)距離。
圖3是激光加工機(jī)為二氧化碳激光器的情況下的加工頭的概要圖。在圖3的例子中,來(lái)自激光射出部16′的激光在傳輸空間36內(nèi)傳輸,通過(guò)聚光光學(xué)系統(tǒng)18被聚光后照射到工件表面22上。此時(shí),通過(guò)設(shè)定上述的聚光點(diǎn)距離dp,能夠減少返回到激光射出部16′的反射光的光束。這樣,即使激光加工機(jī)是空間傳輸式的激光加工機(jī),也能夠應(yīng)用本發(fā)明。
圖4是表示上述的聚光點(diǎn)移動(dòng)部26通過(guò)使聚光光學(xué)系統(tǒng)18的光學(xué)部件移動(dòng)來(lái)使聚光點(diǎn)移動(dòng)的結(jié)構(gòu)例的概要圖。在圖4的例子中,聚光光學(xué)系統(tǒng)18具有凹透鏡38來(lái)作為光學(xué)部件,聚光點(diǎn)移動(dòng)部26使凹透鏡38沿光軸方向移動(dòng),由此能夠變更聚光點(diǎn)24的位置。根據(jù)圖4可知,能夠使聚光點(diǎn)24的移動(dòng)量大于凹透鏡38的移動(dòng)量,這樣,根據(jù)聚光光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),能夠使焦點(diǎn)位置快速地移動(dòng)。另外,在該方法中,也能夠一邊使加工頭移動(dòng)一邊照射激光,以使聚光點(diǎn)從工件表面的下方移動(dòng)到工件表面附近。例如,在激光光源與聚光光學(xué)系統(tǒng)之間存在另外的光學(xué)部件等時(shí),能夠防止由于反射光所形成的另外的聚光點(diǎn)出現(xiàn)在該光學(xué)部件上而對(duì)該光學(xué)部件產(chǎn)生不良影響。
圖5a-圖5c作為圖4的代替例,是表示上述的聚光點(diǎn)移動(dòng)部26通過(guò)使包括聚光光學(xué)系統(tǒng)的加工頭移動(dòng)來(lái)使聚光點(diǎn)移動(dòng)的結(jié)構(gòu)例的概要圖。在圖5a-圖5c的例子中,聚光點(diǎn)移動(dòng)部26使包括聚光光學(xué)系統(tǒng)18的加工頭14整體移動(dòng),由此能夠變更聚光點(diǎn)的位置。在圖5a-圖5c的例子中,能夠在激光加工中進(jìn)行一般的加工頭14相對(duì)于工件20的退避動(dòng)作或接近動(dòng)作時(shí)附帶地進(jìn)行用于變更聚光點(diǎn)位置的加工頭14的移動(dòng)。另外,在該例子中,圖示了聚光點(diǎn)距離設(shè)定部28構(gòu)成為機(jī)械式開(kāi)關(guān)的情況。
圖6是說(shuō)明以下例子的圖:在進(jìn)行一系列的激光加工的情況下,在某個(gè)加工部位的加工完成后前往下一個(gè)加工開(kāi)始點(diǎn)時(shí),在比與上述的聚光點(diǎn)距離dp相當(dāng)?shù)募庸ゎ^的位置靠上方的位置設(shè)定經(jīng)過(guò)點(diǎn)。詳細(xì)地說(shuō),以使在工件20的部位m的激光加工完成后加工頭14前往下一個(gè)加工開(kāi)始點(diǎn)n時(shí)加工頭14(的代表點(diǎn))從經(jīng)過(guò)點(diǎn)q經(jīng)過(guò)的方式設(shè)定該經(jīng)過(guò)點(diǎn)q,該經(jīng)過(guò)點(diǎn)q在光軸方向上位于比與上述的聚光點(diǎn)距離dp相當(dāng)?shù)募庸ゎ^的位置p靠上方的位置處。能夠在加工程序內(nèi)生成包含所設(shè)定的經(jīng)過(guò)點(diǎn)q的路徑。在圖6的例子中,從部位m至經(jīng)過(guò)點(diǎn)q的路徑為直線40,由此能夠?qū)崿F(xiàn)加工時(shí)間的進(jìn)一步縮短。
圖7作為圖6的代替例,是說(shuō)明以下的其它例子的圖:在進(jìn)行一系列的激光加工的情況下,在某個(gè)加工部位的加工完成后前往下一個(gè)加工開(kāi)始點(diǎn)時(shí),在比與上述的聚光點(diǎn)距離dp相當(dāng)?shù)募庸ゎ^的位置靠上方的位置設(shè)定經(jīng)過(guò)點(diǎn)。詳細(xì)地說(shuō),在工件20的部位m的激光加工完成后加工頭14前往下一個(gè)加工開(kāi)始點(diǎn)n時(shí),以使加工頭14(的代表點(diǎn))從經(jīng)過(guò)點(diǎn)q經(jīng)過(guò)的方式設(shè)定該經(jīng)過(guò)點(diǎn)q,該經(jīng)過(guò)點(diǎn)q在光軸方向上位于比與上述的聚光點(diǎn)距離dp相當(dāng)?shù)募庸ゎ^的位置p靠上方的位置處。能夠在進(jìn)行一系列的激光加工的加工程序內(nèi)設(shè)定、生成所設(shè)定的經(jīng)過(guò)點(diǎn)q以及包括該經(jīng)過(guò)點(diǎn)q的路徑。在圖7的例子中,從部位m至經(jīng)過(guò)點(diǎn)q的路徑表示為曲線42,曲線42在經(jīng)過(guò)點(diǎn)q處成為不會(huì)與從經(jīng)過(guò)點(diǎn)q至加工頭位置p的直線44不連續(xù)地連接(加工頭14不發(fā)生急劇的加減速)。由此,能夠在某種程度上縮短加工時(shí)間,并且能夠避免由于急劇的加減速而使加工頭14受到?jīng)_擊等。
在圖6和圖7中的任一圖中,均在從加工開(kāi)始點(diǎn)n開(kāi)始激光加工之后,在工件表面22上形成小孔(keyhole)、或使表面狀態(tài)粗糙,因此返回到加工頭14的反射光少,從而能夠進(jìn)行穩(wěn)定的激光加工。此外,例如能夠由以cpu等方式在圖1中示出的控制裝置30來(lái)具備作為如圖6和圖7所記載那樣的經(jīng)過(guò)點(diǎn)q的設(shè)定部(單元)和路徑生成部(單元)的功能,但是也能夠?qū)⒔?jīng)過(guò)點(diǎn)設(shè)定部和路徑生成部構(gòu)成為個(gè)人計(jì)算機(jī)等與控制裝置30相分別的裝置。
圖8是說(shuō)明將從與上述的聚光點(diǎn)距離dp相當(dāng)?shù)募庸ゎ^的位置p起的加工頭14的移動(dòng)速度限制為規(guī)定的速度以下的例子的曲線圖。詳細(xì)地說(shuō),如圖8的曲線46所示,加工頭14從比與聚光點(diǎn)距離dp相當(dāng)?shù)募庸ゎ^的位置p靠前的位置(例如圖6或圖7示出的經(jīng)過(guò)點(diǎn)q)到位置p(時(shí)刻t1)為止以比較快的第一移動(dòng)速度移動(dòng),而從位置p至相當(dāng)于圖2的狀態(tài)的加工頭的位置s(時(shí)刻t2)為止以比第一移動(dòng)速度慢的第二移動(dòng)速度移動(dòng)。例如能夠由以cpu等方式在圖1中示出的控制裝置30來(lái)具備作為這樣的移動(dòng)速度的限制部(單元)的功能,但是也能夠?qū)⒁苿?dòng)速度限制部構(gòu)成為個(gè)人計(jì)算機(jī)等與控制裝置30相分別的裝置。或者,也可以設(shè)置如圖5a-圖5c那樣的機(jī)械式開(kāi)關(guān),利用來(lái)自該開(kāi)關(guān)的信號(hào)將移動(dòng)速度限制為規(guī)定的速度以下。
一般來(lái)說(shuō),在利用激光開(kāi)始加熱工件20后使工件表面22變質(zhì)(熔融等)需要某種程度的時(shí)間。因此,在圖8的例子中,通過(guò)限制從開(kāi)始激光照射的位置p起的移動(dòng)速度,能夠確保該時(shí)間(在圖示例中為時(shí)刻t1~t2)。
說(shuō)明采用上述的圖5a-圖5c的結(jié)構(gòu)的情況,首先在圖5a中,加工頭14快速地接近工件20,在該狀態(tài)下尚未照射激光。接著如圖5b所示,當(dāng)加工頭14到達(dá)上述的位置p時(shí),設(shè)置于加工頭14的凸輪(cam)47使機(jī)械式開(kāi)關(guān)(聚光點(diǎn)距離設(shè)定部28)工作(斷開(kāi)→接通),從機(jī)械式開(kāi)關(guān)向激光光源及聚光點(diǎn)移動(dòng)部26分別發(fā)送信號(hào)。接收到這些信號(hào)后,在開(kāi)始激光光源的激光照射的同時(shí),加工頭14的移動(dòng)速度被限制為預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的速度以下。在該狀態(tài)下,雖然存在來(lái)自工件表面22的反射光,但是其量是不會(huì)使激光光源等發(fā)生損壞的程度的值。并且,如圖5c所示,當(dāng)成為聚光點(diǎn)的位置與工件表面22大致重合的狀態(tài)時(shí),工件表面22已被充分地加熱,由于變形、變質(zhì)而成為能夠充分地吸收激光的狀態(tài),能夠開(kāi)始激光切割、焊接。
在圖8中,能夠基于實(shí)際測(cè)量值等來(lái)預(yù)先決定加工頭14的速度限制的模式,但是優(yōu)選的是,如表示激光照射點(diǎn)的中心處的工件的表面溫度的曲線48那樣,以使工件的表面溫度在加工頭從位置p至位置s的期間內(nèi)從常溫ta上升到表面發(fā)生變質(zhì)的溫度tb的方式來(lái)決定加工頭14的速度限制的模式。
此外,在上述的實(shí)施方式中,激光加工機(jī)是使用光纖的光纖激光器,但是本發(fā)明不限于此,例如也能夠應(yīng)用于直接二極管激光器(ddl)或使用二氧化碳的激光加工機(jī)。而本發(fā)明在應(yīng)用于具有光纖的激光加工機(jī)的情況下特別發(fā)揮顯著的效果。
根據(jù)本發(fā)明所涉及的激光加工機(jī),在使返回到激光光源和激光光路的反射光少的聚光點(diǎn)位置處開(kāi)始加熱被加工物來(lái)使該被加工物的表面發(fā)生變質(zhì)的同時(shí)加工頭接近該被加工物,因此能夠在抑制反射光所造成的不良影響的同時(shí)開(kāi)始激光加工。