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公開番号2025083912
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-02
出願番号2023197576
出願日2023-11-21
発明の名称レーザ加工モニタリング装置
出願人パナソニックIPマネジメント株式会社
代理人個人,個人
主分類B23K 26/00 20140101AFI20250526BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】レーザ加工中のレーザ加工部の温度分布を高精度に取得することができるレーザ加工モニタリング装置を提供する。
【解決手段】レーザ加工部より放出される異なる2つの波長の光を検出し、その比率から温度を測定する装置であって、少なくとも2点以上の測定点p5;p6のそれぞれより放射された光M41,M42をそれぞれ検出する2つのセンサsa5,sb5;sa6,sb6を1つのセットとして有する光センサ部h5;h6を少なくとも2つ備え、少なくとも2つの光センサ部は、レーザ照射位置p2に近い位置から放射された光を検出する光センサ部ほど短い波長の光を検出するセンサ感度を有する。
【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項１】
レーザ加工部より放出される異なる２つの波長の光を検出し、その比率から温度を測定する装置であって、
少なくとも２点以上の測定点のそれぞれより放射された光をそれぞれ検出する２つのセンサを１つのセットとして有する光センサ部を少なくとも２つ備え、
前記少なくとも２つの光センサ部は、レーザ照射位置に近い位置から放射された光を検出する光センサ部ほど短い波長の光を検出するセンサ感度を有する、
レーザ加工モニタリング装置。
続きを表示（約 490 文字）【請求項２】
レーザ加工部より放出される異なる２つの波長の光を検出し、その比率から温度を測定する装置であって、
少なくとも２点以上の測定点のそれぞれより放射された光をそれぞれ検出する２つのセンサを１つのセットとして有する光センサ部を少なくとも２つ備え、
前記少なくとも２つの光センサ部は、レーザ照射位置に近い位置から放射された光を検出する光センサ部ほど測定の減衰率が高い減衰機構を含んで、前記減衰機構で減衰した光を前記センサで検出する、レーザ加工モニタリング装置。
【請求項３】
前記２つの波長が３５０ｎｍから８μｍの範囲である
請求項１又は２に記載のレーザ加工モニタリング装置。
【請求項４】
前記２つの波長が３５０ｎｍから２０００ｎｍの範囲である
請求項１又は２に記載のレーザ加工モニタリング装置。
【請求項５】
前記減衰機構は、減衰フィルタ、あるいはハーフミラー若しくはダイクロイックミラーのミラー類の組み合わせで構成されている
請求項２に記載のレーザ加工モニタリング装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ加工中のレーザ加工部の温度分布を高精度に取得してレーザ加工状態を監視できるレーザ加工モニタリング装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
レーザ加工技術は、被加工物にレーザ光を照射し被加工物を溶融、気化させ、他の被加工物と溶接させること、又は、被加工物の一部を溶融、蒸発させることで形状を変化させる技術である。レーザ加工技術は、一般的に、家電機器、精密機器、もしくは自動車部品といった多岐にわたる分野で普及している。レーザ加工において、レーザ光が照射された領域から発せられる熱輻射光を検出することで、加工領域における温度を測定するレーザ加工装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１８１９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１によるレーザ加工装置では、図８に示すように、第１光検出部３４と第２光検出部３５と第１温度検出部３６を備えており、第１光検出部３４と第２光検出３５は、光抽出部３３によって分岐された異なる波長の熱輻射光を検出するものであり、また第１温度検出部３６は筐体３１の温度変化による測定温度誤差を補正するものである。
【０００５】
そのため、レーザ溶接のようにレーザ加工領域の温度分布が大きく、温度分布を把握することによって加工状態の検知を図る場合であっても、熱輻射光強度の分布を測定することはできず、加工領域の平均的な温度を検出するにとどまり、温度分布を測定できなかった。
【０００６】
また、熱輻射光強度分布が大きい場合、熱輻射光強度の強い領域に合わせて計測部の感度を設定すると、熱輻射光強度の弱い領域の検出光強度が低下し、熱輻射光強度の強い領域の温度が支配的な数値が検出されてしまい、温度分布を精度良く測定できない。一方、熱輻射光強度が弱い領域に合わせて計測部の感度を設定すると、熱輻射光強度の強い領域は測定値自体が飽和し、温度分布が測定できないという問題が生じる。
【０００７】
従って、本発明の目的は、前記問題を解決することにあって、レーザ加工中のレーザ加工部の温度分布を高精度に取得することができるレーザ加工モニタリング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の１つの態様にかかるレーザ加工モニタリング装置は、レーザ加工部より放出される異なる２つの波長の光を検出し、その比率から温度を測定する装置であって、
少なくとも２点以上の測定点のそれぞれより放射された光をそれぞれ検出する２つのセンサを１つのセットとして有する光センサ部を少なくとも２つ備え、
前記少なくとも２つの光センサ部は、レーザ照射位置に近い位置から放射された光を検出する光センサ部ほど短い波長の光を検出するセンサ感度を有する。
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の別の態様にかかるレーザ加工モニタリング装置は、レーザ加工部より放出される異なる２つの波長の光を検出し、その比率から温度を測定する装置であって、
少なくとも２点以上の測定点のそれぞれより放射された光をそれぞれ検出する２つのセンサを１つのセットとして有する光センサ部を少なくとも２つ備え、
前記少なくとも２つの光センサ部は、レーザ照射位置に近い位置から放射された光を検出する光センサ部ほど測定の減衰率が高い減衰機構を含んで、前記減衰機構で減衰した光を前記センサで検出する。
【００１０】
本構成によって、溶融部全体の温度分布を計測することが可能となる。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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