JP2007000878A - Apparatus and method for laser beam machining - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for laser beam machining, which apparatus can relax the limitation of a feed speed due to the time necessary for returning the irradiating position of a laser beam. <P>SOLUTION: A holding mechanism holds a workpiece and moves it in the X direction at a specified speed. A beam scanner makes the laser beam radiate toward the workpiece, and further moves the irradiating position in the X direction and in the Y direction. A control device moves the irradiating position of the laser beam from a first position toward a second position in the Y direction, and further moves the irradiating position of the laser beam in the X direction at the same speed as the feed speed of the workpiece. After that, the irradiating position is moved in the direction opposite to the X direction by the same distance as the distance moved in the X direction in the first process. The irradiating position is moved from the second position toward the first position, and further is moved in the X direction at the same speed as the feed speed of the workpiece. Then, the irradiating position is moved in the direction opposite to the X direction by the same distance as the distance moved in the X direction in the third process. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、レーザ加工装置及び加工方法に関し、特に加工対象物を一方向に送りながら、その加工対象物にレーザビームを入射させて加工を行う加工装置及び加工方法に関する。   The present invention relates to a laser processing apparatus and a processing method, and more particularly to a processing apparatus and a processing method for performing processing by causing a laser beam to enter the processing target while feeding the processing target in one direction.

下記の特許文献1に開示されたレーザ加工方法について説明する。帯状の加工対象物を、その長さ方向に一定の速度で送りながら、パルスレーザビームを幅方向に走査することにより、幅方向に延在するミシン目が形成される。加工対象物の送り速度に応じて、レーザビームの入射位置を、加工開始側の縁から反対側の縁に近づくにつれて送り方向と同じ方向に徐々にずらすことにより、加工対象物の長さ方向と直交するミシン目を形成することができる。   The laser processing method disclosed in the following Patent Document 1 will be described. A perforation extending in the width direction is formed by scanning the pulse laser beam in the width direction while feeding the band-shaped workpiece at a constant speed in the length direction. Depending on the feed speed of the workpiece, the laser beam incident position is gradually shifted in the same direction as the feed direction as it approaches the opposite edge from the edge on the machining start side. Perforated perforations can be formed.

特開2000−280082号公報JP 2000-280082 A

加工対象物の一方の縁から他方の縁までの走査が完了して1本のミシン目が形成されると、レーザビームの入射位置を、走査開始側の縁まで戻す。次にミシン目を形成すべき位置がレーザビームの入射位置まで送られてきたら、レーザビームの走査を開始して、ミシン目を形成する。次にミシン目を形成すべき位置がレーザビームの入射位置まで送られてくる時間が、レーザビームの入射位置を走査終了位置から走査開始位置まで戻す時間よりも十分長い場合には、入射位置を戻すための時間は加工時間に影響を及ぼさない。   When the scanning from one edge of the workpiece to the other edge is completed and one perforation is formed, the incident position of the laser beam is returned to the scanning start edge. Next, when the position where the perforation is to be formed is sent to the incident position of the laser beam, scanning of the laser beam is started to form the perforation. Next, if the time at which the position where the perforation is to be formed is sent to the laser beam incident position is sufficiently longer than the time to return the laser beam incident position from the scan end position to the scan start position, The time for returning does not affect the processing time.

ところが、加工対象物の長さ方向に関して短い周期でミシン目を配置する場合には、次にミシン目を形成すべき位置がレーザビームの入射位置まで送られてくる時間が、レーザビームの入射位置を戻す時間に近づいてくる。このような場合、入射位置を戻す時間により、送り速度の高速化が制限される。   However, when the perforation is arranged in a short cycle with respect to the length direction of the workpiece, the time at which the position where the perforation is to be formed next is sent to the laser beam incident position is the laser beam incident position. The time to return is approaching. In such a case, speeding up of the feeding speed is limited by the time for returning the incident position.

本発明の目的は、レーザビームの入射位置を戻すのに必要な時間に起因する送り速度の制限を緩和することができるレーザ加工装置及び加工方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a laser processing apparatus and a processing method that can alleviate the limitation of the feed rate caused by the time required to return the incident position of the laser beam.

本発明の第1の観点によれば、レーザビームを出射するレーザ光源と、加工対象物を保持して、該加工対象物を第1の方向にある速さで送る保持機構と、前記レーザ光源から出射されたレーザビームを、前記保持機構に保持されて第1の方向に送られている加工対象物に入射させるとともに、レーザビームの入射位置を、前記第1の方向及び該第1の方向と直交する第2の方向に移動させることができるビーム走査器と、前記レーザ光源及び前記ビーム走査器を制御する制御装置とを有し、前記制御装置は、前記第2の方向に関して第1の位置から第2の位置に向かってレーザビームの入射位置を移動させるとともに、前記加工対象物の送り速度と同じ速度で前記第1の方向にも移動させる第1工程と、レーザビームの入射位置を前記第1の方向と逆向きに、前記第1工程で前記第1の方向に移動した距離と同じ距離だけ移動させる第2工程と、前記第2の方向に関して前記第2の位置から前記第1の位置に向かってレーザビームの入射位置を移動させるとともに、前記加工対象物の送り速度と同じ速度で前記第1の方向にも移動させる第3工程と、レーザビームの入射位置を前記第1の方向と逆向きに、前記第3工程で前記第1の方向に移動した距離と同じ距離だけ移動させる第4工程とが繰り返されるように前記ビーム走査器を制御するレーザ加工装置が提供される。   According to a first aspect of the present invention, a laser light source that emits a laser beam, a holding mechanism that holds a workpiece and sends the workpiece at a speed in a first direction, and the laser light source. The laser beam emitted from the laser beam is made incident on the workpiece held by the holding mechanism and sent in the first direction, and the incident position of the laser beam is changed to the first direction and the first direction. A beam scanner that can be moved in a second direction orthogonal to the laser light source, and a control device that controls the laser light source and the beam scanner, wherein the control device has a first direction with respect to the second direction. A first step of moving the incident position of the laser beam from the position toward the second position and moving the laser beam in the first direction at the same speed as the feed speed of the workpiece; and the incident position of the laser beam. The first A second step of moving in the opposite direction by the same distance as the distance moved in the first direction in the first step, and from the second position toward the first position with respect to the second direction. A third step of moving the incident position of the laser beam and moving the laser beam in the first direction at the same speed as the feed speed of the workpiece; and the incident position of the laser beam opposite to the first direction. In addition, there is provided a laser processing apparatus for controlling the beam scanner so that the fourth step of moving the same distance as the distance moved in the first direction in the third step is repeated.

本発明の第2の観点によると、レーザビームを出射するレーザ光源と、加工対象物を保持して、該加工対象物を第1の方向にある速さで送る保持機構と、前記レーザ光源から出射されたレーザビームを、前記保持機構に保持されて第1の方向に送られている加工対象物に入射させるとともに、レーザビームの入射位置を、前記第1の方向及び該第1の方向と直交する第2の方向に移動させることができるビーム走査器と、レーザビームを順番に入射させるべき複数の点の座標データを記憶する第1及び第2の座標記憶部を含み、該第1及び第2の座標記憶部に記憶されているデータに基づいて前記ビーム走査器を制御する制御装置とを有し、前記制御装置は、前記第1の座標記憶部に記憶されているデータに基づいて前記ビーム走査器を制御する工程と、前記第2の座標記憶部に記憶されているデータに基づいて前記ビーム走査器を制御する工程とを、交互に繰り返すレーザ加工装置が提供される。   According to a second aspect of the present invention, a laser light source that emits a laser beam, a holding mechanism that holds a workpiece and sends the workpiece at a speed in a first direction, and the laser light source The emitted laser beam is incident on the workpiece that is held by the holding mechanism and is sent in the first direction, and the incident position of the laser beam is changed between the first direction and the first direction. A beam scanner capable of moving in a second direction orthogonal to each other, and first and second coordinate storage units for storing coordinate data of a plurality of points to which the laser beam is to be incident in order. And a control device that controls the beam scanner based on data stored in the second coordinate storage unit, and the control device is based on data stored in the first coordinate storage unit. Control the beam scanner And that step, and a step of controlling the beam scanner on the basis of the data stored in the second coordinate storage unit, the laser processing apparatus is provided which alternately repeated.

本発明の第3の観点によると、レーザビームを出射するレーザ光源と、加工対象物を保持して、該加工対象物を第1の方向にある速さで送る保持機構と、前記レーザ光源から出射されたレーザビームを、前記保持機構に保持されて第1の方向に送られている加工対象物に入射させるとともに、レーザビームの入射位置を、前記第1の方向及び該第1の方向と直交する第2の方向に移動させることができるビーム走査器と、レーザビームを順番に入射させるべき複数の点の座標データを記憶する第1及び第2の座標記憶部と、往復加工モードと一方向加工モードとのいずれかを示す情報を記憶する加工モード記憶部とを含み、該第1及び第2の座標記憶部と該加工モード記憶部に記憶されているデータに基づいて前記ビーム走査器を制御する制御装置とを有し、前記制御装置は、前記加工モード記憶部に記憶された情報が往復加工モードを示す場合には、前記第1の座標記憶部に記憶されているデータに基づいて前記ビーム走査器を制御する工程と、前記第2の座標記憶部に記憶されているデータに基づいて前記ビーム走査器を制御する工程とを、交互に繰り返し、前記加工モード記憶部に記憶された情報が一方向加工モードを示す場合には、前記第1の座標記憶部に記憶されているデータに基づいて前記ビーム走査器を制御する工程を繰り返すレーザ加工装置が提供される。   According to a third aspect of the present invention, a laser light source that emits a laser beam, a holding mechanism that holds a workpiece and sends the workpiece at a speed in a first direction, and the laser light source The emitted laser beam is incident on the workpiece that is held by the holding mechanism and is sent in the first direction, and the incident position of the laser beam is changed between the first direction and the first direction. A beam scanner capable of moving in a second direction perpendicular to each other; first and second coordinate storage units for storing coordinate data of a plurality of points on which laser beams should be incident in order; And a processing mode storage unit that stores information indicating one of the direction processing modes, and the beam scanner based on the first and second coordinate storage units and data stored in the processing mode storage unit Control system And when the information stored in the processing mode storage unit indicates a reciprocating processing mode, the control device scans the beam based on data stored in the first coordinate storage unit. And the step of controlling the beam scanner based on the data stored in the second coordinate storage unit are alternately repeated, and the information stored in the processing mode storage unit is In the case of indicating the direction processing mode, a laser processing apparatus is provided that repeats the step of controlling the beam scanner based on the data stored in the first coordinate storage unit.

本発明の第4の観点によると、加工対象物を第1の方向に第1の速度で送りながら、(a)該第1の方向と直交する第2の方向に関して第1の位置から第2の位置までレーザビームの入射位置を移動させるとともに、前記第1の方向にも前記第1の速度で該入射位置を移動させる工程と、(b)レーザビームの入射位置を、前記第1の方向と逆方向に、前記工程aで前記第1の方向に移動した距離と同じ距離だけ移動させる工程と、(c)前記第2の方向に関して前記第2の位置から前記第1の位置までレーザビームの入射位置を移動させるとともに、前記第1の方向にも前記第1の速度で該入射位置を移動させる工程と、(d)レーザビームの入射位置を、前記第1の方向と逆方向に、前記工程cで前記第1の方向に移動した距離と同じ距離だけ移動させる工程とを順番に複数回実行するレーザ加工方法が提供される。   According to a fourth aspect of the present invention, while the workpiece is fed in the first direction at the first speed, (a) the second direction from the first position with respect to the second direction perpendicular to the first direction. And (b) moving the incident position of the laser beam to the first direction in the first direction, and moving the incident position in the first direction at the first speed. And (c) a laser beam from the second position to the first position with respect to the second direction, and a step of moving the laser beam by the same distance as the distance moved in the first direction in the step a. Moving the incident position at the first speed in the first direction, and (d) moving the incident position of the laser beam in a direction opposite to the first direction, The same distance as the distance moved in the first direction in the step c Laser processing method for performing a plurality of times and the step of moving only in the order is provided.

第1の観点によると、第1の位置から第2の位置に向かってレーザビームの入射位置を移動させながら加工(往路加工)が行われると共に、第2の位置から第1の位置に向かってレーザビームの入射位置を移動させながらでも加工(復路加工)が行われる。往復加工を行うと、一方向に移動させながら加工を行う場合に比べて、入射位置を走査開始位置まで戻す必要がないため、高速の加工を行うことが可能になる。   According to the first aspect, processing (outward path processing) is performed while moving the incident position of the laser beam from the first position toward the second position, and from the second position toward the first position. Processing (return path processing) is performed while moving the incident position of the laser beam. When the reciprocating process is performed, it is not necessary to return the incident position to the scanning start position as compared with the case where the process is performed while moving in one direction, so that a high-speed process can be performed.

第2の観点によると、第1の座標記憶部に設定されているデータに基づいて、往路加工を行うことができ、第2の座標記憶部に設定されているデータに基づいて、復路加工を行うことができる。また、第1及び第2の座標記憶部に同一のデータを設定しておくことにより、一方向の加工を行うことも可能である。   According to the second aspect, the forward path machining can be performed based on the data set in the first coordinate storage unit, and the backward path machining is performed based on the data set in the second coordinate storage unit. It can be carried out. In addition, by setting the same data in the first and second coordinate storage units, it is possible to perform unidirectional processing.

第3の観点によると、加工モード記憶部に設定する情報を変えることにより、往復加工と一方向加工とのいずれかのモードで加工を行うことができる。   According to the third aspect, by changing the information set in the machining mode storage unit, it is possible to perform machining in any mode of reciprocating machining and unidirectional machining.

第4の観点によると、往復加工が行われる。一方向に移動させながら加工を行う場合に比べて、入射位置を走査開始位置まで戻す必要がないため、高速の加工を行うことが可能になる。   According to the fourth aspect, reciprocating processing is performed. Compared to the case where the processing is performed while moving in one direction, it is not necessary to return the incident position to the scanning start position, so that high-speed processing can be performed.

図1(A)に、実施例によるレーザ加工装置の概略図を示す。レーザ光源1が、パルスレーザビームを出射する。レーザ光源1として、例えばCOガスレーザ発振器が用いられる。なお、その他のレーザ発振器、例えばYAGレーザ等の固体レーザ発振器を用いてもよい。 FIG. 1A shows a schematic diagram of a laser processing apparatus according to an embodiment. The laser light source 1 emits a pulse laser beam. As the laser light source 1, for example, a CO 2 gas laser oscillator is used. Other laser oscillators such as a solid-state laser oscillator such as a YAG laser may be used.

レーザ光源1から出射されたパルスレーザビームが分岐器2に入射する。分岐器2は、入射したパルスレーザビームを、16本のレーザビームに分岐させる。例えば2分岐のビームスプリッタを複数用いることにより16分岐の分岐器2を構成することができる。   A pulsed laser beam emitted from the laser light source 1 enters the branching device 2. The branching device 2 branches the incident pulse laser beam into 16 laser beams. For example, a 16-branch splitter 2 can be configured by using a plurality of two-branch beam splitters.

分岐した16本のパルスレーザビームが、それぞれビーム走査器3及び集束レンズ4を経由して、加工対象物20に入射する。加工対象物20は、細長い帯状の形状を有し、繰出しリール9から送り出され、巻取りリール10に巻き取られる。加工対象物20が送られる方向をX軸の正方向とし、加工対象物20の幅方向をY軸方向とするXY直交座標系を導入する。繰出しリール9と巻取りリール10との間に、4本の支持ローラ12が配置されている。各支持ローラ12は、加工対象物20をその下から支持する。   The branched 16 pulse laser beams are incident on the workpiece 20 via the beam scanner 3 and the focusing lens 4, respectively. The workpiece 20 has an elongated strip shape, is fed from the supply reel 9, and is taken up by the take-up reel 10. An XY orthogonal coordinate system is introduced in which the direction in which the workpiece 20 is sent is the positive direction of the X axis and the width direction of the workpiece 20 is the Y axis direction. Four support rollers 12 are arranged between the supply reel 9 and the take-up reel 10. Each support roller 12 supports the workpiece 20 from below.

ビーム走査器2の各々は、例えばX用ミラー3X、Y用ミラー3Y、及びミラー駆動装置を含んで構成され、入射するパルスレーザビームを2次元方向に走査する。X用ミラー3Xを揺動させると、加工対象物20の表面上において、パルスレーザビームの入射位置がX軸方向に移動し、Y用ミラー3Yを揺動させると、Y軸方向に移動する。集束レンズ4は、例えばfθレンズで構成され、ビーム走査器3で走査されたパルスレーザビームを、加工対象物20の表面上に集束させる。16個のビーム走査器3及び16個の集束レンズ4は、XY面内に関して4行4列の行列状に配置されている。   Each of the beam scanners 2 includes, for example, an X mirror 3X, a Y mirror 3Y, and a mirror driving device, and scans an incident pulse laser beam in a two-dimensional direction. When the X mirror 3X is swung, the incident position of the pulse laser beam moves in the X axis direction on the surface of the workpiece 20, and when the Y mirror 3Y is swung, it moves in the Y axis direction. The focusing lens 4 is composed of, for example, an fθ lens, and focuses the pulse laser beam scanned by the beam scanner 3 onto the surface of the workpiece 20. The 16 beam scanners 3 and the 16 focusing lenses 4 are arranged in a matrix of 4 rows and 4 columns in the XY plane.

駆動機構11が、繰出しリール9及び巻取りリール10を駆動する。繰出しリール9、巻取りリール10、支持ローラ12、及び駆動機構11により、加工対象物20を保持する保持装置8が構成される。制御装置15が、レーザ光源1、ビーム走査器3、及び駆動機構11を制御する。   The drive mechanism 11 drives the supply reel 9 and the take-up reel 10. The feeding reel 9, the take-up reel 10, the support roller 12, and the drive mechanism 11 constitute a holding device 8 that holds the workpiece 20. The control device 15 controls the laser light source 1, the beam scanner 3, and the drive mechanism 11.

図1(B)に、加工対象物20の主要部分の平面図を示す。一組のビーム走査器3と集束レンズ4とにより、1つの走査可能な領域5内の任意の位置にパルスレーザビームを入射させることができる。この領域5を、「走査可能領域」とよぶこととする。走査可能領域5は、4行4列の行列状に配置されている。Y軸方向に配列した4つの走査加工領域5により、走査可能領域5の1つの列が構成される。走査可能領域5の4つの列の各々に対応して、1本の支持ローラ12が配置されている。   FIG. 1B shows a plan view of the main part of the workpiece 20. A set of beam scanners 3 and a focusing lens 4 allow a pulsed laser beam to be incident on an arbitrary position within one scanable region 5. This area 5 is called a “scannable area”. The scannable areas 5 are arranged in a matrix of 4 rows and 4 columns. The four scan processing regions 5 arranged in the Y-axis direction constitute one row of the scannable regions 5. One support roller 12 is arranged corresponding to each of the four rows of the scannable region 5.

走査可能領域5内の領域のうち支持ローラ12に接触している部分5aは、その高さ方向の位置が支持ローラ12A〜12Dにより拘束される。ところが、加工対象物20が可撓性を有するため、支持ローラ12に接触していない部分は、重力によって下方に沈み、高さ方向の位置が安定しない。レーザビームの入射位置におけるビームスポットの寸法を一定に維持するために、支持ローラ12に接触している部分5a内で加工を行うことが好ましい。支持ローラ12に接触している部分5aを、「適正加工領域」と呼ぶこととする。   Of the region within the scannable region 5, the position in the height direction of the portion 5a in contact with the support roller 12 is restrained by the support rollers 12A to 12D. However, since the workpiece 20 has flexibility, a portion that is not in contact with the support roller 12 sinks downward due to gravity, and the position in the height direction is not stable. In order to maintain a constant beam spot size at the laser beam incident position, it is preferable to perform processing in the portion 5 a in contact with the support roller 12. The portion 5a that is in contact with the support roller 12 is referred to as an “appropriate processing region”.

図1(C)に、走査可能領域5内で実際に加工が行われる領域5bを示す。この領域5bを、「実加工領域」と呼ぶこととする。実加工領域5bは、適正加工領域5a内に配置される。1つの実加工領域5bの、Y軸方向の長さは、加工対象物20の加工すべき幅の1/16である。X軸方向に並ぶ4つの走査可能領域5内の4つの実加工領域5bは、Y軸方向に関して相互に重ならないように配置されている。この4つの実加工領域5bが、加工対象物20の加工すべき幅の1/4をカバーする。すなわち、加工対象物20をX軸方向に送ると、加工すべき幅の範囲内に位置するどの点も、1つの実加工領域5b内を通過する。このため、加工すべき幅の範囲内を隈なく加工することができる。   FIG. 1C shows an area 5 b that is actually processed in the scannable area 5. This region 5b is referred to as an “actual processing region”. The actual machining area 5b is arranged in the proper machining area 5a. The length in the Y-axis direction of one actual machining area 5b is 1/16 of the width of the workpiece 20 to be machined. The four actual processing regions 5b in the four scannable regions 5 arranged in the X axis direction are arranged so as not to overlap each other in the Y axis direction. These four actual machining areas 5b cover 1/4 of the width of the workpiece 20 to be machined. That is, when the workpiece 20 is sent in the X-axis direction, any point located within the range of the width to be machined passes through one actual machining area 5b. For this reason, it can process without a flaw within the range of the width which should be processed.

次に、図2(A)及び図2(B)を参照して、実施例によるレーザ加工方法の一方向加工について説明する。   Next, with reference to FIGS. 2A and 2B, unidirectional processing of the laser processing method according to the embodiment will be described.

図2(A)に、1つの実加工領域5bの平面図を示す。例えば、1つの実加工領域5bのY軸方向の長さは約60mmであり、幅は約2mmである。一方の端部近傍に位置する始点6Sと他方の端部近傍に位置する終点6Eとの間に、パルスレーザビームを入射させるべき入射目標位置6が一定のピッチ、例えば2mmで配置される。ビーム走査器3を制御して、パルスレーザビームの入射位置が1つの入射目標位置6に整定されると、所定のショット数のレーザパルスを出射させる。パルスレーザビームは、始点6Sから終点6Eに向かって、Y軸に平行に走査され、入射目標位置6に順番に入射される。   FIG. 2A shows a plan view of one actual processing region 5b. For example, the length of one actual processing region 5b in the Y-axis direction is about 60 mm, and the width is about 2 mm. Between the start point 6S located in the vicinity of one end and the end point 6E located in the vicinity of the other end, the incident target positions 6 where the pulse laser beam should be incident are arranged at a constant pitch, for example, 2 mm. When the beam scanner 3 is controlled and the incident position of the pulse laser beam is set to one incident target position 6, laser pulses having a predetermined number of shots are emitted. The pulse laser beam is scanned in parallel to the Y axis from the start point 6S to the end point 6E, and sequentially enters the incident target position 6.

終点6Eまで走査すると、始点6Sに戻って、次周期の走査を開始する。このように、始点6Sから終点6Eに向かう一方向の走査を繰り返す。パルスレーザビームの入射位置がY軸方向に移動する速さは一定であり、すべての周期において同一である。   When scanning to the end point 6E, the process returns to the start point 6S and starts scanning in the next cycle. In this way, scanning in one direction from the start point 6S to the end point 6E is repeated. The speed at which the incident position of the pulse laser beam moves in the Y-axis direction is constant and is the same in all cycles.

図2(B)に、加工対象物20の表面上の被加工点21、すなわちレーザパルスが入射した位置の軌跡を示す。加工中に、加工対象物20はX軸の正方向に一定速度で移動している。このため、Y軸方向からやや傾いた直線と平行な被加工点の列が形成される。加工対象物20の送り速度が一定であり、パルスレーザビームのY軸方向への走査速度も一定であるため、被加工点の複数の列は、すべて相互に平行になる。   FIG. 2B shows a locus 21 to be processed on the surface of the processing object 20, that is, a locus of a position where a laser pulse is incident. During the processing, the processing object 20 moves at a constant speed in the positive direction of the X axis. For this reason, a row of workpiece points parallel to a straight line slightly inclined from the Y-axis direction is formed. Since the feed speed of the workpiece 20 is constant and the scanning speed of the pulse laser beam in the Y-axis direction is also constant, the plurality of rows of workpiece points are all parallel to each other.

次に、図2(C)及び図2(D)を参照して、実施例によるレーザ加工方法の往復加工について説明する。   Next, with reference to FIG. 2 (C) and FIG. 2 (D), reciprocal processing of the laser processing method according to the embodiment will be described.

図2(C)に、1つの実加工領域5bの平面図を示す。実加工領域5bの一方の端部近傍に位置する奇数列の始点6Soと、他方の端部の近傍に位置する奇数列の終点6Eoとを結ぶ直線上に、奇数列のパルスレーザビームの入射目標位置6oが一定のピッチで配置されている。終点6Eoは、始点6SoよりもX軸の正方向に長さDxだけずれている。この長さDxは、例えば2mmである。   FIG. 2C shows a plan view of one actual processing region 5b. Incidence target of an odd-numbered pulse laser beam on a straight line connecting an odd-numbered row start point 6So located near one end of the actual machining region 5b and an odd-numbered row end point 6Eo located near the other end. The positions 6o are arranged at a constant pitch. The end point 6Eo is shifted from the start point 6So by a length Dx in the positive direction of the X axis. This length Dx is, for example, 2 mm.

奇数列の終点6EoからX軸の負の方向に長さDxだけずれた位置に偶数列の始点6Seが配置され、奇数列の始点6SoからX軸の正方向に長さDxだけずれた位置に偶数列の終点6Eeが配置されている。偶数列の始点6Seと終点6Eeとを結ぶ直線上に、偶数列のパルスレーザビームの入射目標位置6eが一定のピッチで配置されている。奇数列の入射目標位置6o、及び偶数列の入射目標位置6eの、Y軸方向に関するピッチは、例えば2mmである。   An even-numbered column start point 6Se is arranged at a position shifted by a length Dx in the negative X-axis direction from the odd-numbered column end point 6Eo, and is shifted from the odd-numbered column start point 6So by a length Dx in the X-axis positive direction. The even-numbered end point 6Ee is arranged. The incident target positions 6e of the even-numbered pulse laser beams are arranged at a constant pitch on a straight line connecting the start point 6Se and the end point 6Ee of the even-numbered line. The pitch in the Y-axis direction of the odd-numbered incident target positions 6o and the even-numbered incident target positions 6e is, for example, 2 mm.

加工時には、奇数列の始点6Soから終点6Eoに向かって、奇数列の入射目標位置6oにレーザパルスが順番に入射するように、パルスレーザビームを走査する。以下、パルスレーザビームの走査方法について具体的に説明する。   At the time of processing, the pulse laser beam is scanned so that the laser pulses are sequentially incident on the incident target positions 6o in the odd rows from the start point 6So in the odd rows to the end point 6Eo. The pulse laser beam scanning method will be specifically described below.

まず、パルスレーザビームが始点6Soに入射するように、ビーム走査器3を制御して整定させる。ここで、「整定」とは、ビーム走査器3の揺動反射鏡等の姿勢を目標とする姿勢まで変化させ、過渡的な状態を経て実質的に静止させることを意味する。ビーム走査器3が整定した後、パルスレーザビームを出射させる。   First, the beam scanner 3 is controlled and settled so that the pulse laser beam is incident on the starting point 6So. Here, “settling” means that the posture of the oscillating reflecting mirror or the like of the beam scanner 3 is changed to a target posture and is substantially stationary after a transient state. After the beam scanner 3 is set, a pulse laser beam is emitted.

次に、パルスレーザビームが次の入射目標位置6oに入射するように、ビーム走査器3を整定させる。ビーム走査器3が整定しておらず、過渡的な状態にある期間には、レーザビームは出射されない。この過渡的な状態の間にレーザビームを連続的に出射させておくと仮定したとき、レーザビームの仮想入射位置の、X軸正方向への移動速度は、加工対象物20の送り速度と等しいか、またはそれよりも速くなる。仮想入射位置の移動速度が、加工対象物20の送り速度よりも速い場合、ビーム走査器3が整定してから、加工対象物3上の入射目標位置6oが仮想入射位置まで送られた時点でパルスレーザビームを出射させる。   Next, the beam scanner 3 is set so that the pulse laser beam is incident on the next incident target position 6o. During the period when the beam scanner 3 is not settled and is in a transient state, the laser beam is not emitted. Assuming that the laser beam is continuously emitted during this transient state, the moving speed of the virtual incident position of the laser beam in the positive direction of the X axis is equal to the feed speed of the workpiece 20. Or faster than that. When the moving speed of the virtual incident position is faster than the feed speed of the workpiece 20, the beam scanner 3 is set and then the incident target position 6o on the workpiece 3 is sent to the virtual incident position. A pulse laser beam is emitted.

上述のビーム走査器3の制御と、パルスレーザビームの出射とを繰り返す。最後に、パルスレーザビームが終点6Eoに入射するように、ビーム走査器3を整定させ、パルスレーザビームを終点6Eoに入射させる。   The above-described control of the beam scanner 3 and the emission of the pulse laser beam are repeated. Finally, the beam scanner 3 is set so that the pulse laser beam is incident on the end point 6Eo, and the pulse laser beam is incident on the end point 6Eo.

パルスレーザビームが実際に入射するの入射位置の、X軸正方向への移動速度は、加工対象物20の送り速度と等しい。   The moving speed of the incident position where the pulse laser beam is actually incident in the positive direction of the X axis is equal to the feed speed of the workpiece 20.

奇数列の終点6Eoまで走査された後、パルスレーザビームの入射位置を偶数列の始点6Seに移動させる。その後、偶数列の始点6Seから終点6Eeに向かって、偶数列の入射目標位置6eにレーザパルスが順番に入射するように、パルスレーザビームを走査する。このときも、パルスレーザビームの入射位置の、X軸正方向への移動速度は、加工対象物20の送り速度と等しい。偶数列の終点6Eeまで走査された後、パルスレーザビームの入射位置を奇数列の始点6Soに戻す。パルスレーザビームの入射位置の移動速度は一定である。   After scanning to the end point 6Eo in the odd-numbered row, the incident position of the pulse laser beam is moved to the start point 6Se in the even-numbered row. Thereafter, the pulsed laser beam is scanned so that the laser pulses are sequentially incident on the target incidence positions 6e in the even columns from the start point 6Se in the even columns to the end point 6Ee. Also at this time, the moving speed of the incident position of the pulse laser beam in the positive direction of the X-axis is equal to the feed speed of the workpiece 20. After scanning to the end point 6Ee in the even-numbered column, the incident position of the pulse laser beam is returned to the start point 6So in the odd-numbered column. The moving speed of the incident position of the pulse laser beam is constant.

図2(D)に、往復加工された加工対象物20の表面上の被加工点22、すなわちレーザパルスが入射した位置の軌跡を示す。パルスレーザビームの奇数列の走査時間、及び偶数列の走査時間の間に、加工対象物20がX軸の正方向に長さDxだけ送られる。このため、奇数列の走査期間、及び偶数列の走査期間のいずれの期間にも、Y軸方向と平行な被加工点22の列が形成される。   FIG. 2D shows a locus 22 to be processed on the surface of the workpiece 20 that has been reciprocated, that is, a locus of a position where a laser pulse is incident. The workpiece 20 is fed by a length Dx in the positive direction of the X axis during the scan times of the odd-numbered and even-numbered rows of the pulse laser beam. For this reason, the row of the machining points 22 parallel to the Y-axis direction is formed in both the odd-numbered scanning period and the even-numbered scanning period.

次に、図3を参照して、第1の実施例によるレーザ加工方法について説明する。図3(A)に、第1の実施例によるレーザ加工方法のフローチャートを示し、図3(B)に、往復加工を行う場合に、制御装置15に設定されるデータを示し、図3(C)に、一方向加工を行う場合に、制御装置15に設定されるデータを示す。   Next, a laser processing method according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3A shows a flowchart of the laser processing method according to the first embodiment, and FIG. 3B shows data set in the control device 15 when performing reciprocating processing. ) Shows data set in the control device 15 when unidirectional machining is performed.

制御装置15に、往復加工を行うか一方向加工を行うかの別を示す加工モード記憶部、第1の座標記憶部、及び第2の座標記憶部が準備されている。   The control device 15 is provided with a processing mode storage unit, a first coordinate storage unit, and a second coordinate storage unit that indicate whether to perform reciprocating processing or unidirectional processing.

加工モード記憶部に「往復加工モード」を設定する場合には、図3(B)に示すように、第1の座標記憶部に、偶数番目の列のビーム入射目標位置を示す座標データ、すなわち図2(C)に示した偶数列の入射位置6eの座標データを設定し、第2の座標記憶部に、奇数番目の列のビーム入射目標位置を示す座標データ、すなわち図2(C)に示した奇数列の入射位置6oの座標データを設定する。加工モード記憶部に「一方向加工モード」を設定する場合には、図3(C)に示すように、第1の座標記憶部に、一方向加工時のビーム入射目標位置を示す座標データ、すなわち図2(A)に示した一方向加工時の入射位置6の座標データを設定する。このとき、第2の座標記憶部に設定されている情報は、加工には使用されない。   When the “reciprocating processing mode” is set in the processing mode storage unit, as shown in FIG. 3B, the first coordinate storage unit stores coordinate data indicating the beam incidence target positions in the even-numbered columns, that is, The coordinate data of the incident positions 6e in the even-numbered columns shown in FIG. 2C is set, and the coordinate data indicating the target positions of the incident beams in the odd-numbered columns is stored in the second coordinate storage unit, that is, in FIG. The coordinate data of the incident position 6o in the odd-numbered column shown is set. When the “one-way machining mode” is set in the machining mode storage unit, as shown in FIG. 3C, the first coordinate storage unit stores coordinate data indicating the target position of beam incidence during one-way machining, That is, the coordinate data of the incident position 6 at the time of the unidirectional machining shown in FIG. At this time, the information set in the second coordinate storage unit is not used for processing.

加工モード記憶部に「往復加工モード」が設定されている場合について説明する。加工対象物20は、X軸の正方向に一定速度で送られている。   A case where the “reciprocating processing mode” is set in the processing mode storage unit will be described. The workpiece 20 is fed at a constant speed in the positive direction of the X axis.

図3(A)に示すように、加工開始時に、まず加工列番号を1に設定する。次に、一方向加工か往復加工かを判定する。加工モード記憶部に「往復加工モード」が設定されているため、偶数番目の列の加工か奇数番目の列の加工かを判定するステップに進む。加工列番号が1、すなわち奇数であるため、第2の座標記憶部に設定されている座標データを用いて、ビーム走査器3及びレーザ光源1を制御する。ビーム走査器3は、パルスレーザビームの入射位置が、図2(C)に示した奇数列の始点6Soから終点6Eoに向かって、順番に入射目標位置6oにパルスレーザビームが入射するように制御される。パルスレーザビームの入射位置が、奇数列の各入射目標位置6oに整定される度に、レーザ光源1から所定のショット数のレーザパルスが出射する。これにより、奇数番目の1列分の加工が行われる。   As shown in FIG. 3A, at the start of machining, the machining column number is first set to 1. Next, it is determined whether the processing is one-way processing or reciprocating processing. Since the “reciprocating machining mode” is set in the machining mode storage unit, the process proceeds to a step of determining whether machining is performed on even-numbered columns or odd-numbered columns. Since the processing column number is 1, that is, an odd number, the beam scanner 3 and the laser light source 1 are controlled using the coordinate data set in the second coordinate storage unit. The beam scanner 3 controls the incident position of the pulse laser beam so that the pulse laser beam is incident on the incident target position 6o in order from the start point 6So to the end point 6Eo in the odd-numbered row shown in FIG. Is done. A laser pulse of a predetermined number of shots is emitted from the laser light source 1 every time the incident position of the pulse laser beam is set to each incident target position 6o in the odd-numbered row. Thereby, the process for odd-numbered one row is performed.

1列分の加工が終了すると、パルスレーザビームの入射位置が、第1の座標記憶部に設定されている座標データの始点、すなわち偶数列の始点6Seに移動するように、ビーム走査器3を制御する。その後、加工列番号に1を加える。全列の加工が終了したか否かを判定する。終了していない場合には、一方向加工か往復加工かを判定するステップに戻る。加工モード記憶部に「往復加工モード」が設定されているため、偶数番目の列の加工か奇数番目の列の加工かを判定するステップに進む。   When the processing for one row is completed, the beam scanner 3 is moved so that the incident position of the pulse laser beam moves to the start point of the coordinate data set in the first coordinate storage unit, that is, the start point 6Se of the even row. Control. Thereafter, 1 is added to the processing column number. It is determined whether or not all rows have been processed. If not finished, the process returns to the step of determining whether to perform one-way machining or reciprocating machining. Since the “reciprocating machining mode” is set in the machining mode storage unit, the process proceeds to a step of determining whether machining is performed on even-numbered columns or odd-numbered columns.

加工列番号が2になっているため、第1の座標記憶部に設定されている座標データを用いて、ビーム走査器3及びレーザ光源1を制御する。ビーム走査器3は、パルスレーザビームの入射位置が、図2(C)に示した偶数列の始点6Seから終点6Eeに向かって、順番に入射目標位置6eにパルスレーザビームが入射するように制御される。パルスレーザビームの入射位置が、偶数列の各入射目標位置6eに整定される度に、レーザ光源1から所定のショット数のレーザパルスが出射する。これにより、偶数番目の1列分の加工が行われる。   Since the processing column number is 2, the beam scanner 3 and the laser light source 1 are controlled using the coordinate data set in the first coordinate storage unit. The beam scanner 3 controls the incident position of the pulse laser beam so that the pulse laser beam is incident on the incident target position 6e in order from the start point 6Se to the end point 6Ee in the even-numbered column shown in FIG. Is done. A laser pulse of a predetermined number of shots is emitted from the laser light source 1 every time the incident position of the pulsed laser beam is set to each incident target position 6e in the even-numbered row. Thereby, the processing for even-numbered one row is performed.

偶数番目の1列分の加工が終了すると、パルスレーザビームの入射位置が、第2の座標記憶部に設定されている座標データの始点、すなわち奇数列の始点6Soに移動するように、ビーム走査器3を制御する。その後、加工列番号に1を加える。全列の加工が終了したか否かを判定する。終了していない場合には、一方向加工か往復加工かを判定するステップに戻る。全列の加工が終了した場合には、レーザ加工を終了する。このように、第1の座標記憶部に設定されている座標データに基づいた偶数番目の列の加工と、第2の座標記憶部に設定されている座標データに基づいた奇数番目の列の加工とが交互に繰り返される。   When the processing for the even-numbered one row is completed, the beam scanning is performed so that the incident position of the pulse laser beam moves to the start point of the coordinate data set in the second coordinate storage unit, that is, the start point 6So of the odd-numbered row. The device 3 is controlled. Thereafter, 1 is added to the processing column number. It is determined whether or not all rows have been processed. If not finished, the process returns to the step of determining whether to perform one-way machining or reciprocating machining. When all the rows have been processed, the laser processing ends. In this way, even-numbered column processing based on the coordinate data set in the first coordinate storage unit and odd-numbered column processing based on the coordinate data set in the second coordinate storage unit And are repeated alternately.

次に、加工モード記憶部に「一方向加工モード」が設定されている場合について説明する。   Next, a case where the “one-way machining mode” is set in the machining mode storage unit will be described.

図3(A)に示すように、加工開始時に、まず加工列番号を1に設定する。次に、一方向加工か往復加工かを判定する。加工モード記憶部に「一方向加工モード」が設定されているため、第1の座標記憶部に設定されている座標データを用いて1列分の加工を行う。1列分の加工が終了すると、パルスレーザビームの入射目標位置が第1の座標記憶部に設定されている座標データの始点6Seに移動するように、ビーム走査器3を制御する。   As shown in FIG. 3A, at the start of machining, the machining column number is first set to 1. Next, it is determined whether the processing is one-way processing or reciprocating processing. Since the “one-way machining mode” is set in the machining mode storage unit, one column of machining is performed using the coordinate data set in the first coordinate storage unit. When the processing for one row is completed, the beam scanner 3 is controlled so that the target incident position of the pulse laser beam moves to the coordinate data start point 6Se set in the first coordinate storage unit.

その後、加工列番号に1を加える。全列の加工が終了したか否かを判定する。終了していない場合には、一方向加工か往復加工かを判定するステップに戻る。加工モード記憶部に「一方向加工モード」が設定されているため、再度、第1の座標記憶部に設定されている座標データを用いた1列分の加工、及び第1の座標記憶部に設定されている座標データの始点6Seへの戻りを実行する。このように、常に、第1の座標記憶部に設定されている座標データに基づいて加工が行われる。全列の加工が終了した場合には、レーザ加工を終了する。   Thereafter, 1 is added to the processing column number. It is determined whether or not all rows have been processed. If not finished, the process returns to the step of determining whether to perform one-way machining or reciprocating machining. Since “one-way machining mode” is set in the machining mode storage unit, machining for one column using the coordinate data set in the first coordinate storage unit again, and in the first coordinate storage unit Return the set coordinate data to the start point 6Se. In this way, processing is always performed based on the coordinate data set in the first coordinate storage unit. When all the rows have been processed, the laser processing ends.

上述のように、実施例によるレーザ加工装置を用いることにより、一方向加工及び往復加工のいずれか好ましい方法でレーザ加工を行うことができる。   As described above, by using the laser processing apparatus according to the embodiment, laser processing can be performed by any one of the preferred methods of unidirectional processing and reciprocating processing.

一方向加工を行う場合には、一列の加工が終了すると、図2(A)に示した終点6Eから始点6Sまで入射位置を戻さなければならない。これに対し、往復加工の場合には、入射位置を、Y軸方向のずれ量Dxだけ移動させればよい。従って、往復加工の場合には、一方向加工に比べて、入射位置を始点に戻す時間の短縮化を図ることが可能になる。   In the case of performing unidirectional processing, when one row of processing is completed, the incident position must be returned from the end point 6E to the start point 6S shown in FIG. On the other hand, in the case of reciprocating machining, the incident position may be moved by the amount of deviation Dx in the Y-axis direction. Therefore, in the case of reciprocating machining, it is possible to shorten the time for returning the incident position to the starting point, compared to unidirectional machining.

また、加工対象物20の送り速度を上昇させると、図2(A)及び図2(C)に示した実加工領域5bの一方の端から他方の端までパルスレーザビームをY軸方向に走査する期間に、加工対象物20が実加工領域5bの幅、例えば2mm以上移動することが考えられる。この場合、往復加工を行うと、奇数列と偶数列とを平行に配置することができない。従って、被加工点の分布が一様ではなくなる。   Further, when the feed speed of the workpiece 20 is increased, the pulse laser beam is scanned in the Y-axis direction from one end to the other end of the actual processing region 5b shown in FIGS. 2 (A) and 2 (C). It is conceivable that the workpiece 20 moves in the width of the actual machining region 5b, for example, 2 mm or more during the period. In this case, when reciprocating is performed, the odd and even columns cannot be arranged in parallel. Accordingly, the distribution of the workpiece points is not uniform.

一方向加工を行うと、各列の向きがY軸方向から大きく傾くことになるが、偶数列と奇数列とが同じ方向に傾く。このため、全ての列が相互に平行になり、被加工点を一様に分布させることができる。   When unidirectional processing is performed, the direction of each row is greatly inclined from the Y-axis direction, but the even-numbered row and the odd-numbered row are inclined in the same direction. For this reason, all the rows are parallel to each other, and the processing points can be uniformly distributed.

以下、往復加工と一方向加工とのいずれを採用すればよいかの判断基準の一例を説明する。パルスレーザビームの入射目標位置の始点から終点までパルスレーザビームを走査する時間をT、一方向加工時に終点から始点まで戻る時間をT、被加工点のX軸方向に関するピッチをPx、実加工領域5bのX軸方向の幅をWx、往復加工を採用する時の加工対象物の送り速度をv、一方向加工を採用する時の送り速度をvとする。 Hereinafter, an example of a criterion for determining which of reciprocating processing and unidirectional processing should be adopted will be described. The time to scan the pulse laser beam from the start point to the end point of the target position of the pulse laser beam is T S , the time to return from the end point to the start point in one-way processing is T B , and the pitch of the workpiece point in the X-axis direction is Px the X-axis direction of the width of the working area 5b Wx, the feeding speed of the workpiece at the time of adopting the reciprocating machining v 2, the feed speed when employing a one-way process and v 1.

一方向加工を行う場合、走査時間Tと戻り時間Tとの間に、加工対象物がピッチPxだけ送られることになるため、以下の式が成立する。
=Px/(T+T) ・・・(1)
往復加工を行う場合には、走査時間Tの間に加工対象物が送られる長さが、実加工領域5bのX軸方向の幅をWx以下であり、かつピッチPx以下でなければならない。従って、以下の式を満足しなければならない。
≦Wx/T ・・・(2)
≦Px/T ・・・(3)
ピッチPxが、実加工領域5bのX軸方向の幅Wx以下の場合について考察する。往復加工を行う場合の送り速度vは、上式(3)により制限される。式(1)と(3)とを比較すると、往復加工時の送り速度vを一方向加工時の送り速度vよりも速くできることがわかる。このため、加工時間の短縮のためには、往復加工を採用することが好ましい。
In the case of performing unidirectional machining, since the workpiece is sent by the pitch Px between the scanning time T S and the return time T B , the following equation is established.
v 1 = Px / (T S + T B ) (1)
When performing reciprocating machining, the workpiece length to be sent during the scanning time T S is the X-axis direction of the width of the actual machining area 5b or less Wx, and shall not exceed the pitch Px. Therefore, the following formula must be satisfied.
v 2 ≦ Wx / T S (2)
v 2 ≦ Px / T S (3)
Consider a case where the pitch Px is equal to or less than the width Wx in the X-axis direction of the actual machining region 5b. Feeding speed v 2 in the case of performing a reciprocating machining is limited by the above equation (3). Compared equations (1) and (3), it can be seen that the feed velocity v 2 when the reciprocating processable faster than the feed speed v 1 during the one-way process. For this reason, it is preferable to employ reciprocating processing in order to shorten the processing time.

次に、ピッチPxが、実加工領域5bのX軸方向の幅Wxよりも大きい場合について考察する。往復加工時の送り速度vは、上式(2)により制限される。従って、以下の式
Px/(T+T)>Px/T ・・・(4)
が成立するとき、一方向加工を採用した場合の送り速度を、往復加工を採用した場合の送り速度よりも速くすることができる。
Next, a case where the pitch Px is larger than the width Wx in the X-axis direction of the actual machining region 5b will be considered. Feeding speed v 2 during reciprocation processing is limited by the above equation (2). Therefore, the following expression Px / (T S + T B )> Px / T S (4)
Is established, the feed rate when unidirectional machining is adopted can be made faster than the feed rate when reciprocating machining is adopted.

上述のように、パルスレーザビームの走査時間T、戻り時間をT、X軸方向に関するピッチPx、及び実加工領域5bのX軸方向の幅Wxに応じて、適した加工方法を採用することが好ましい。 As described above, a suitable processing method is adopted according to the scanning time T S of the pulse laser beam, the return time T B , the pitch Px in the X-axis direction, and the width Wx of the actual processing region 5b in the X-axis direction. It is preferable.

次に、図4を参照して、第2の実施例によるレーザ加工方法について説明する。図4(A)に、第2の実施例によるレーザ加工方法のフローチャートを示し、図4(B)に、往復加工を行う場合に、制御装置15に設定されるデータを示し、図4(C)に、一方向加工を行う場合に、制御装置15に設定されるデータを示す。   Next, a laser processing method according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4A shows a flowchart of the laser processing method according to the second embodiment, and FIG. 4B shows data set in the control device 15 when performing reciprocating processing. ) Shows data set in the control device 15 when unidirectional machining is performed.

制御装置15に、第1の座標記憶部及び第2の座標記憶部が準備されている。往復加工を行う場合には、図4(B)に示すように、第1の座標記憶部及び第2の座標記憶部に、ぞれぞれ、図2(C)に示した偶数列の入射目標位置6eの座標データ、及び奇数列の入射目標位置6oの座標データを設定する。一方向加工を行う場合には、図4(C)に示すように、第1の座標記憶部及び第2の座標記憶部の両方に、図2(A)に示した一方向加工時の入射目標位置6の座標データを設定する。   The control device 15 is provided with a first coordinate storage unit and a second coordinate storage unit. In the case of performing reciprocal machining, as shown in FIG. 4B, the even-numbered columns shown in FIG. 2C are incident on the first coordinate storage unit and the second coordinate storage unit, respectively. The coordinate data of the target position 6e and the coordinate data of the incident target positions 6o in the odd-numbered columns are set. In the case of performing unidirectional processing, as shown in FIG. 4C, the incident at the time of unidirectional processing shown in FIG. 2A is applied to both the first coordinate storage unit and the second coordinate storage unit. The coordinate data of the target position 6 is set.

図4(A)に示すように、第2の実施例によるレーザ加工方法では、図3(A)に示した第1の実施例によるレーザ加工方法の、一方向加工か往復加工かを判定する工程を省略し、常に往復加工の処理を行うこととした。   As shown in FIG. 4A, the laser processing method according to the second embodiment determines whether the laser processing method according to the first embodiment shown in FIG. 3A is one-way processing or reciprocating processing. The process was omitted and the reciprocating process was always performed.

往復加工時には、第1の実施例の場合と同様の手順で加工が行われる。一方向加工時の処理の流れは、往復加工時と同じであるが、偶数番目の列の加工時、及び奇数番目の列の加工時に、共に一方向加工時の入射目標位置の座標データが用いられる。このため、結果的に、第1の実施例と同様の一方向加工を行うことができる。   During the reciprocating process, the process is performed in the same procedure as in the first embodiment. The flow of processing during unidirectional machining is the same as that during reciprocating machining, but the coordinate data of the incident target position during unidirectional machining is used for machining even-numbered rows and odd-numbered rows. It is done. For this reason, as a result, the one-way processing similar to the first embodiment can be performed.

上記実施例では、加工対象物にレーザビームを入射させて穴あけ加工を行ったが、上記実施例の加工方法は、その他のレーザ加工にも適用可能である。例えば、レーザプリンタの印字ヘッド、プロッタ、レーザマーキング装置等に適用することができる。   In the above embodiment, the laser beam is made incident on the object to be drilled, but the processing method of the above embodiment can be applied to other laser processing. For example, the present invention can be applied to a print head, a plotter, a laser marking device, or the like of a laser printer.

以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。   Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.

(A)は、実施例によるレーザ加工装置の概略図であり、(B)及び(C)は、加工対象物の主要部分の平面図である。(A) is the schematic of the laser processing apparatus by an Example, (B) And (C) is a top view of the principal part of a process target object. (A)は、一方向加工時における実加工領域内のビーム入射目標位置を示す平面図であり、(B)は、一方向加工によって加工された加工対象物の被加工点の分布を示す平面図であり、(C)は、往復加工時における実加工領域内のビーム入射目標位置を示す平面図であり、(D)は、往復加工によって加工された加工対象物の被加工点の分布を示す平面図である。(A) is a top view which shows the beam incidence target position in the actual process area | region at the time of one-way processing, (B) is a plane which shows distribution of the to-be-processed point of the processing target processed by one-way processing (C) is a plan view showing a beam incident target position in an actual machining area at the time of reciprocating machining, and (D) is a distribution of processing points of a workpiece to be machined by reciprocating machining. FIG. (A)は、第1の実施例によるレーザ加工方法のフローチャートであり、(B)は、往復加工時に、制御装置に設定されるデータを示す図であり、(C)は、一方向加工時に、制御装置に設定されるデータを示す図である。(A) is a flowchart of the laser processing method according to the first embodiment, (B) is a diagram showing data set in the control device during reciprocating processing, and (C) is during one-way processing. It is a figure which shows the data set to a control apparatus. (A)は、第2の実施例によるレーザ加工方法のフローチャートであり、(B)は、往復加工時に、制御装置に設定されるデータを示す図であり、(C)は、一方向加工時に、制御装置に設定されるデータを示す図である。(A) is a flowchart of the laser processing method according to the second embodiment, (B) is a diagram showing data set in the control device during reciprocating processing, and (C) is during one-way processing. It is a figure which shows the data set to a control apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 レーザ光源
2 分岐器
3 ビーム走査器
4 集束レンズ
5 走査可能領域
5a 適正加工領域
5b 実加工領域
6 ビーム入射目標位置
8 保持装置
9 繰出しリール
10 巻取りリール
11 駆動機構
12 支持ローラ
15 制御装置
20 加工対象物
21 被加工点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser light source 2 Branch device 3 Beam scanner 4 Focusing lens 5 Scanable area | region 5a Proper processing area | region 5b Actual processing area | region 6 Beam incident target position 8 Holding device 9 Feed reel 10 Take-up reel 11 Drive mechanism 12 Support roller 15 Control apparatus 20 Processing object 21 Processing point

Claims (4)

レーザビームを出射するレーザ光源と、
加工対象物を保持して、該加工対象物を第1の方向にある速さで送る保持機構と、
前記レーザ光源から出射されたレーザビームを、前記保持機構に保持されて第1の方向に送られている加工対象物に入射させるとともに、レーザビームの入射位置を、前記第1の方向及び該第1の方向と直交する第2の方向に移動させることができるビーム走査器と、
前記レーザ光源及び前記ビーム走査器を制御する制御装置とを有し、
前記制御装置は、
前記第2の方向に関して第1の位置から第2の位置に向かってレーザビームの入射位置を移動させるとともに、前記加工対象物の送り速度と同じ速度で前記第1の方向にも移動させる第1工程と、
レーザビームの入射位置を前記第1の方向と逆向きに、前記第1工程で前記第1の方向に移動した距離と同じ距離だけ移動させる第2工程と、
前記第2の方向に関して前記第2の位置から前記第1の位置に向かってレーザビームの入射位置を移動させるとともに、前記加工対象物の送り速度と同じ速度で前記第1の方向にも移動させる第3工程と、
レーザビームの入射位置を前記第1の方向と逆向きに、前記第3工程で前記第1の方向に移動した距離と同じ距離だけ移動させる第4工程と
が繰り返されるように前記ビーム走査器を制御するレーザ加工装置。
A laser light source for emitting a laser beam;
A holding mechanism for holding the workpiece and feeding the workpiece at a speed in the first direction;
The laser beam emitted from the laser light source is incident on a workpiece held in the holding mechanism and sent in the first direction, and the incident position of the laser beam is set in the first direction and the first direction. A beam scanner capable of moving in a second direction orthogonal to the direction of one;
A controller for controlling the laser light source and the beam scanner;
The controller is
A first laser beam is moved from the first position toward the second position with respect to the second direction, and is also moved in the first direction at the same speed as the feed speed of the workpiece. Process,
A second step of moving the incident position of the laser beam in the opposite direction to the first direction by the same distance as the distance moved in the first direction in the first step;
The incident position of the laser beam is moved from the second position toward the first position with respect to the second direction, and is also moved in the first direction at the same speed as the feed speed of the workpiece. A third step;
The beam scanner is configured to repeat the fourth step of moving the incident position of the laser beam in the direction opposite to the first direction by the same distance as the distance moved in the first direction in the third step. Laser processing device to control.
レーザビームを出射するレーザ光源と、
加工対象物を保持して、該加工対象物を第1の方向にある速さで送る保持機構と、
前記レーザ光源から出射されたレーザビームを、前記保持機構に保持されて第1の方向に送られている加工対象物に入射させるとともに、レーザビームの入射位置を、前記第1の方向及び該第1の方向と直交する第2の方向に移動させることができるビーム走査器と、
レーザビームを順番に入射させるべき複数の点の座標データを記憶する第1及び第2の座標記憶部を含み、該第1及び第2の座標記憶部に記憶されているデータに基づいて前記ビーム走査器を制御する制御装置とを有し、
前記制御装置は、
前記第1の座標記憶部に記憶されているデータに基づいて前記ビーム走査器を制御する工程と、前記第2の座標記憶部に記憶されているデータに基づいて前記ビーム走査器を制御する工程とを、交互に繰り返すレーザ加工装置。
A laser light source for emitting a laser beam;
A holding mechanism for holding the workpiece and feeding the workpiece at a speed in the first direction;
The laser beam emitted from the laser light source is incident on a workpiece held in the holding mechanism and sent in the first direction, and the incident position of the laser beam is set in the first direction and the first direction. A beam scanner capable of moving in a second direction orthogonal to the direction of one;
Including first and second coordinate storage units for storing coordinate data of a plurality of points to which laser beams should be incident in order, and the beam based on the data stored in the first and second coordinate storage units A control device for controlling the scanner,
The controller is
Controlling the beam scanner based on data stored in the first coordinate storage unit, and controlling the beam scanner based on data stored in the second coordinate storage unit A laser processing device that repeats the above alternately.
レーザビームを出射するレーザ光源と、
加工対象物を保持して、該加工対象物を第1の方向にある速さで送る保持機構と、
前記レーザ光源から出射されたレーザビームを、前記保持機構に保持されて第1の方向に送られている加工対象物に入射させるとともに、レーザビームの入射位置を、前記第1の方向及び該第1の方向と直交する第2の方向に移動させることができるビーム走査器と、
レーザビームを順番に入射させるべき複数の点の座標データを記憶する第1及び第2の座標記憶部と、往復加工モードと一方向加工モードとのいずれかを示す情報を記憶する加工モード記憶部とを含み、該第1及び第2の座標記憶部と該加工モード記憶部に記憶されているデータに基づいて前記ビーム走査器を制御する制御装置とを有し、
前記制御装置は、
前記加工モード記憶部に記憶された情報が往復加工モードを示す場合には、前記第1の座標記憶部に記憶されているデータに基づいて前記ビーム走査器を制御する工程と、前記第2の座標記憶部に記憶されているデータに基づいて前記ビーム走査器を制御する工程とを、交互に繰り返し、
前記加工モード記憶部に記憶された情報が一方向加工モードを示す場合には、前記第1の座標記憶部に記憶されているデータに基づいて前記ビーム走査器を制御する工程を繰り返すレーザ加工装置。
A laser light source for emitting a laser beam;
A holding mechanism for holding the workpiece and feeding the workpiece at a speed in the first direction;
The laser beam emitted from the laser light source is incident on a workpiece held in the holding mechanism and sent in the first direction, and the incident position of the laser beam is set in the first direction and the first direction. A beam scanner capable of moving in a second direction orthogonal to the direction of one;
First and second coordinate storage units that store coordinate data of a plurality of points to which laser beams should be incident in order, and a processing mode storage unit that stores information indicating either the reciprocating processing mode or the unidirectional processing mode A control device for controlling the beam scanner based on the data stored in the first and second coordinate storage unit and the processing mode storage unit,
The controller is
When the information stored in the processing mode storage unit indicates a reciprocating processing mode, the step of controlling the beam scanner based on data stored in the first coordinate storage unit, and the second And alternately repeating the step of controlling the beam scanner based on the data stored in the coordinate storage unit,
When the information stored in the processing mode storage unit indicates a unidirectional processing mode, a laser processing apparatus that repeats the step of controlling the beam scanner based on data stored in the first coordinate storage unit .
加工対象物を第1の方向に第1の速度で送りながら、
(a)該第1の方向と直交する第2の方向に関して第1の位置から第2の位置までレーザビームの入射位置を移動させるとともに、前記第1の方向にも前記第1の速度で該入射位置を移動させる工程と、
(b)レーザビームの入射位置を、前記第1の方向と逆方向に、前記工程aで前記第1の方向に移動した距離と同じ距離だけ移動させる工程と、
(c)前記第2の方向に関して前記第2の位置から前記第1の位置までレーザビームの入射位置を移動させるとともに、前記第1の方向にも前記第1の速度で該入射位置を移動させる工程と、
(d)レーザビームの入射位置を、前記第1の方向と逆方向に、前記工程cで前記第1の方向に移動した距離と同じ距離だけ移動させる工程と
を順番に複数回実行するレーザ加工方法。
While feeding the workpiece in the first direction at the first speed,
(A) The incident position of the laser beam is moved from the first position to the second position with respect to the second direction orthogonal to the first direction, and also in the first direction at the first speed. Moving the incident position;
(B) moving the incident position of the laser beam in the opposite direction to the first direction by the same distance as the distance moved in the first direction in the step a;
(C) Move the incident position of the laser beam from the second position to the first position with respect to the second direction, and also move the incident position in the first direction at the first speed. Process,
(D) Laser processing for sequentially executing the step of moving the laser beam incident position in the opposite direction to the first direction by the same distance as the distance moved in the first direction in the step c. Method.
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JP2016107288A (en) * 2014-12-04 2016-06-20 大阪シーリング印刷株式会社 Laser processing device

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