[发明专利]加工装置及加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及向加工对象的构件照射激光而进行加工的加工装置及加工方法。

背景技术

作为对被加工构件进行切断或开孔等加工的加工装置，存在使用激光的加工装置(例如，参照专利文献1及专利文献2)。专利文献1及专利文献2记载的加工装置通过向被加工构件照射激光，而对被加工构件进行切断或开孔。而且，在专利文献1中记载了一种向被加工构件照射至少2种波长的激光而进行孔加工的激光加工方法，所述加工方法具有：将点径比孔径小的第一激光沿着孔的内周进行照射加工的步骤；及将点径比孔径小且波长比第一激光长的第二激光向比孔的内周靠内侧处照射的步骤，利用后一步骤对在前一步骤未被加工而残留的部分进行加工。而且，在专利文献1中记载了使电流镜组合来使第一激光的照射位置错开的装置。在专利文献2中记载了如下技术：形成为在保持透镜的构造体上设置线圈且在基体上设置永久磁铁的结构，通过驱动线圈而使透镜进行旋转运动，从而使聚光点回转。

而且，在本申请人在先申请的专利文献3中记载了一种加工装置，具备CO₂激光振荡器及受激准分子激光振荡器，使用CO₂激光射束和受激准分子激光射束作为2个激光，通过照射CO₂激光射束而进行了塑料构件或FRP构件的切断或开孔之后，接着将受激准分子激光射束向该切断面及附近照射而除去在该切断面产生的碳化层或热影响层。专利文献3记载的加工装置将受激准分子激光射束形成为其横截面为环状的激光射束，在该激光射束的中空部插通CO₂激光射束，使两激光射束的光轴相同，之后，利用同一传送路径传送两激光射束，引导至塑料构件或FRP构件的切断或开孔加工部的附近，在该附近再次将两激光射束分离。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-110598号公报

专利文献2：日本专利第2828871号公报

专利文献3：日本专利第2831215号公报

发明内容

发明要解决的课题

如专利文献1及专利文献2记载的加工装置那样，通过使激光的照射位置回转，能够适当地对被加工构件进行加工。而且，如专利文献3记载的加工装置那样，通过使用2个激光能够对被加工构件适当地进行加工。然而，专利文献1至专利文献3记载的加工装置存在为了提高加工精度而需要使装置结构变得复杂这样的课题。

本发明鉴于上述情况而作出，其目的在于提供一种简单的结构且能够进行更高精度的加工的加工装置及加工方法。

用于解决课题的方案

为了解决上述的课题，实现目的，本发明的加工装置向被加工构件照射激光而进行加工处理，其特征在于，具有：照射头，具有使所述激光相对于所述被加工构件回转的激光回转部和使在所述激光回转部回转后的所述激光聚光的聚光光学系统，且向所述被加工构件照射所述激光；及控制装置，控制所述照射头的动作，所述激光回转部具有使所述激光折射的第一棱镜、配置在与所述第一棱镜面对的位置并使从该第一棱镜输出的所述激光折射的第二棱镜、使所述第一棱镜旋转的第一旋转机构、及使所述第二棱镜旋转的第二旋转机构，所述控制装置至少基于所述被加工构件的热影响层的允许厚度与向所述被加工构件照射的所述激光的回转速度之间的关系，控制所述第一旋转机构及所述第二旋转机构，并调整所述第一棱镜及所述第二棱镜的转速与相位角之差。

另外，在上述加工装置中，优选的是，所述第一旋转机构具有保持所述第一棱镜且所述激光的光路的部分为中空的第一主轴、及将所述第一主轴旋转自如地内插并驱动该第一主轴旋转的第一中空电动机，所述第二旋转机构具有保持所述第二棱镜且所述激光的光路的部分为中空的第二主轴、及将所述第二主轴旋转自如地内插并驱动该第二主轴旋转的第二中空电动机。

另外，在上述加工装置中，优选的是，所述第一中空电动机与所述第二中空电动机的相位角之差的误差为0.1°以内。

另外，在上述加工装置中，优选的是，所述加工处理包括切断加工、开孔加工、焊接加工、包层加工、表面改性加工、表面精加工、激光层叠造形中的至少1个。

另外，在上述加工装置中，优选的是，所述控制装置通过控制所述第一棱镜及所述第二棱镜的转速来控制所述热影响层的允许厚度。

另外，在上述加工装置中，优选的是，所述热影响层包括再熔融层、氧化层、裂纹、粘渣中的至少1个。