JP2000197984A - レ―ザ加工方法及びその装置 - Google Patents

レ―ザ加工方法及びその装置

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JP2000197984A JP10371624A JP37162498A JP2000197984A JP 2000197984 A JP2000197984 A JP 2000197984A JP 10371624 A JP10371624 A JP 10371624A JP 37162498 A JP37162498 A JP 37162498A JP 2000197984 A JP2000197984 A JP 2000197984A
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和義 山口
Shoichi Kajiwara
正一 梶原
Keita Morita
敬太 森田
Haruo Mimuro
治男 三室
Megumi Oki
恵 黄木
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    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 被加工物を上下に振動させながら加工を行っ
ても、高速にまた精度良くレーザ加工を行うことができ
るようにする。 【解決手段】 被加工物4の振動の高さを検出し、その
振動の高さデータを演算し、レーザビーム10のフォー
カス高さの制御又はレーザ出射タイミングの制御を行っ
て、前記フォーカス高さを被加工物4の高さに一致させ
るようにしてレーザ加工する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、振動センサ,衝撃
センサ等の被加工物を上下に振動させながらレーザにて
加工を行うレーザ加工方法及びレーザ加工装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】振動センサ,衝撃センサ等のように振動
状態での特性が評価される製品を製造するに際して、抵
抗値等を補正して所定の特性を得るためのレーザトリミ
ング加工が行われている。そのため従来は、製品の振動
状態での特性を測定し、その特性値が目標値に達しない
ときは目標値に達すると予測される量のレーザトリミン
グ加工を静止させた製品に対して行い、再度製品の振動
状態での特性を測定するという、測定とレーザトリミン
グ加工の工程を交互に繰り返していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、特性の測定とレーザトリミング加工とが全く
別の工程になっているため生産時間が長くかかると共
に、振動時のリアルタイムの特性データを用いることが
できずにレーザトリミング加工を行うので製品の品質に
バラツキが生ずるという問題がある。また、個々の製品
に対して出力特性値と目標値との差が所定範囲内に収ま
るまで特性の測定とレーザトリミング加工を繰り返し行
なうため、生産時間が長くかかるという問題もある。
【0004】本発明は上記問題点に鑑み、振動状態での
特性が評価される被加工物を、高速に精度良くレーザト
リミング等のレーザ加工を行うことができるレーザ加工
方法及びレーザ加工装置を提供することを主目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、被加工物を上下方向に振動させながら加工す
るレーザ加工方法において、被加工物の振動の高さを検
出し、その振動の高さデータを演算し、レーザビームの
フォーカス高さの制御又はレーザ出射タイミングの制御
を行って、前記フォーカス高さを被加工物の高さに一致
させるようにしてレーザ加工することを特徴とする。
【0006】本発明によれば、上下方向に振動する被加
工物に対しても、正しいフォーカス位置でレーザ加工を
行うことができ、円滑かつ正確なレーザ加工を行うこと
ができる。
【0007】本発明を被加工物の特性値を測定しながら
レーザトリミングを行うレーザ加工方法に適用すれば、
被加工物の特性の測定とレーザ加工をひとつの工程で同
時に行えるため、それぞれ別の工程で行うより生産時間
が短縮されると共に、振動時のリアルタイムの特性デー
タを用いてレーザ加工を行うため品質のバラツキを抑え
ることが容易である。また、特性の測定とレーザ加工を
繰り返し行う必要がなく、特性の測定とレーザ加工を同
時に1回行うだけで済むため、生産時間をさらに短縮す
ることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図1、図2
を参照して説明する。
【0009】図1において、1はレーザ発振器である。
2aはX軸ガルバノメータでレーザビーム10をX方向
に位置決めし、2bはY軸ガルバノメータでレーザビー
ム10をY方向に位置決めする。3は光学系でレーザビ
ーム10のフォーカス(焦点)を加工位置に合わせてい
る。4は被加工物(衝撃センサ)である。5は被加工物
4を上下に振動させる加振ステージである。6は被加工
物4の振動の高さを測定するための高さ測定器である。
7はレーザビーム10のフォーカスの位置を変更するビ
ームエキスパンダである。8は制御部である。9は出力
特性測定器である。
【0010】以上のように構成されたレーザ加工装置に
おいて、以下に被加工物4としての衝撃センサに対しレ
ーザトリミング加工をおこなう動作を例にとって説明す
る。
【0011】加振ステージ5上に固定された衝撃センサ
4の上下振動による高さの変化を高さ測定器6で測定す
る。その際に高さ測定器6で測定された衝撃センサ4の
表面の高さ変化の波形Aを図2に示す。高さ測定器6で
測定された高さ変化の測定データは、時々刻々制御部8
に送られる。制御部8はレーザビーム10のフォーカス
高さを、図2に示す衝撃センサ4の表面の高さ変化の波
形(振幅,周期)に同期させるように、ビームエキスパ
ンダ7の進退動を制御し、常にレーザビーム10のフォ
ーカス高さが衝撃センサ4の表面の高さと一致するよう
に保ちながらレーザビーム10によるレーザトリミング
加工が行われるようにする。また制御部8はレーザトリ
ミング加工を行うのと同時に、衝撃センサ4からの出力
特性値を出力特性測定器9から受け取って値を監視して
おり、出力特性値が目標値の許容範囲内に達した時点で
レーザトリミング加工を終了させる。
【0012】レーザビーム10のフォーカス高さを衝撃
センサ4の表面の高さに一致させるようにしてレーザ加
工する方法としては、上述のようにビームエキスパンダ
7のレンズ位置を変更する方法の外に、被加工物4の振
動の高さデータに基づいてレーザ出射をオン・オフする
ことにより、レーザの出射タイミングを制御する方法を
採用することもできる。
【0013】この方法は図3に示すように、高さ測定器
6で測定した衝撃センサ4の高さ変化の波形Aの、振幅
最頂部近傍の高さH0 にレーザビーム10のフォーカス
高さを固定し、レーザビーム10の加工が可能なフォー
カス高さの許容範囲内(H0+h〜H0 −h)に衝撃セ
ンサ4の表面の高さが入ったタイミングTでのみレーザ
ビーム10の出射をおこない、また出力特性測定値が目
標値の範囲内に達した時点で加工を終了させる。レーザ
ビーム10のフォーカスを固定する高さは、振幅最低部
近傍の高さとしてもよい。
【0014】なお上記実施形態では衝撃センサにレーザ
トリミング加工をおこなう動作について説明したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、被加工物を上下
方向に振動させながら加工する必要のあるレーザ加工方
法やレーザ加工装置に適用することができる。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、被加工物を上下に振動
させながら加工を行っても、高速にまた精度良くレーザ
加工を行うことができる。
【0016】本発明は、振動センサ,衝撃センサ等の振
動状態での特性が評価される製品を製造する際のレーザ
トリミング加工に適用すると特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るレーザ加工装置の構
成図である。
【図2】本発明の実施の形態に係る被加工物の高さデー
タの波形を示す図である。
【図3】本発明の実施の形態に係る被加工物の高さデー
タの波形およびフォーカス高さを示す図である。
【符号の説明】
1 レーザ発振器 2a X軸ガルバノメータ 2b Y軸ガルバノメータ 3 光学系 4 被加工物(衝撃センサ) 5 加振ステージ 6 高さ測定器 7 ビームエキスパンダ 8 制御部 9 出力特性測定器 10 レーザビーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 敬太 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 三室 治男 岩手県花巻市大畑第九地割92番4 松下通 信工業株式会社カーエレクトロニクス事業 部内 (72)発明者 黄木 恵 岩手県花巻市大畑第九地割92番4 松下通 信工業株式会社カーエレクトロニクス事業 部内 Fターム(参考) 4E068 AC01 CA11 CB05 CC06 CE09 DA00 5F072 HH02 JJ20 KK30 YY06

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被加工物を上下方向に振動させながら加
    工するレーザ加工方法において、 被加工物の振動の高さを検出し、その振動の高さデータ
    を演算し、レーザビームのフォーカス高さの制御又はレ
    ーザ出射タイミングの制御を行って、前記フォーカス高
    さを被加工物の高さに一致させるようにしてレーザ加工
    することを特徴とするレーザ加工方法。
  2. 【請求項2】 ビームエクスパンダのレンズ位置を変更
    することにより、レーザビームのフォーカス高さを制御
    する請求項1記載のレーザ加工方法。
  3. 【請求項3】 被加工物の振動の高さデータに基づいて
    レーザ出射をオン・オフをすることにより、レーザの出
    射タイミングを制御する請求項1記載のレーザ加工方
    法。
  4. 【請求項4】 レーザ加工は、被加工物の特性値を測定
    しながらレーザトリミングを行う加工である請求項1〜
    3のいずれかに記載のレーザ加工方法。
  5. 【請求項5】 被加工物を上下方向に振動させながら加
    工するレーザ加工装置において、被加工物を上下に振動
    させる機構と、その振動の高さを検出する手段と、その
    振動の高さデータより加工高さ位置を演算する手段と、
    前記加工高さ位置のデータに基づいてレーザビームのフ
    ォーカス高さを制御するか又はレーザの出射タイミング
    を制御する手段とを設けたことを特徴とするレーザ加工
    装置。
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