JP2008155246A - Laser beam machine - Google Patents

Laser beam machine Download PDF

Info

Publication number
JP2008155246A
JP2008155246A JP2006346640A JP2006346640A JP2008155246A JP 2008155246 A JP2008155246 A JP 2008155246A JP 2006346640 A JP2006346640 A JP 2006346640A JP 2006346640 A JP2006346640 A JP 2006346640A JP 2008155246 A JP2008155246 A JP 2008155246A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
laser light
laser beam
processing machine
protective cover
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006346640A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Miyoko Fujimoto
美代子 藤本
Eiichiro Yamada
英一郎 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP2006346640A priority Critical patent/JP2008155246A/en
Publication of JP2008155246A publication Critical patent/JP2008155246A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser beam machine which is easily and simply carried to perform a soldering work, can prevent laser beams from being leaked to the outside and is high in safety. <P>SOLUTION: This laser beam machine is provided with a laser beam source 11 for emitting a laser beam, and a condensing lens 12 for condensing and emitting to a solder and an object B to be soldered, thereby soldering the soldered parts of the object B to the parts to be soldered. The condensing lens 12 is housed in a casing 13 having a size which can be held manually and also a hood 14 for preventing the laser beam emitted from the condensing lens 12 toward the object B from leaking to the outside is attached to the casing. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、レーザ光を利用して半田付けを行うことができるレーザ加工機に関する。   The present invention relates to a laser processing machine capable of performing soldering using laser light.

従来、例えばプリント基板上への電子部品の実装分野では、電気半田ゴテが広く使用されているが、この電気半田ゴテでは非常に小さな部品の細かい半田付け作業などが困難となる場合がある。また半田付け作業が多くなると、半田のコテ先がだめになり、頻繁に交換しなくてはならず、交換作業が煩雑であった。特に、鉛フリー半田の場合、融点が高いため、コテ先が消耗しやすく、頻繁に交換しなくてはならない。   Conventionally, for example, in the field of mounting electronic components on a printed circuit board, an electric soldering iron has been widely used. However, with this electric soldering iron, it may be difficult to perform a fine soldering operation on a very small component. Further, when the soldering work increases, the soldering iron tip becomes useless, and the soldering work must be frequently replaced, and the replacement work is complicated. In particular, in the case of lead-free solder, since the melting point is high, the tip of the solder tends to be consumed and must be frequently replaced.

近年、電子部品への熱的ダメージをなくし、かつ人手による作業に由来する半田付け位置の精度を向上させるために、ビーム状に狭く絞ったレーザ光を半田に照射して、非接触かつ短時間に加熱して半田付けすることができるレーザ加工機が開発が望まれている。   In recent years, in order to eliminate thermal damage to electronic components and improve the accuracy of soldering positions derived from manual work, the laser beam is squeezed narrowly into a beam shape to make contactless and short time Development of a laser processing machine that can be heated and soldered is desired.

図5は、従来のレーザ加工機の概略図を示す。このレーザ加工機は、ランプハウス100内に加熱用のレーザ光源101と、その加熱用のレーザ光源101からのレーザ光を反射して集める役目を果たす反射鏡102、102a、102bと、この反射鏡102、102a、102bで反射したレーザ光をハンダ5に集中させるレンズ103、104とが配置されており、集光したレーザ光が半田105に照射される(例えば、特許文献1参照)。   FIG. 5 shows a schematic diagram of a conventional laser beam machine. This laser processing machine includes a heating laser light source 101 in a lamp house 100, reflecting mirrors 102, 102a, and 102b that serve to reflect and collect the laser light from the heating laser light source 101, and the reflecting mirror. Lenses 103 and 104 for concentrating the laser light reflected by 102, 102a, and 102b on the solder 5 are disposed, and the focused laser light is irradiated onto the solder 105 (see, for example, Patent Document 1).

また、従来のレーザ加工機としては、この他に、例えば特許文献2に記載のものも知られている。このレーザ加工機は、図6に示すように、リード部品201を保持して上下する搭載ヘッド202と、基板203を保持し基板203をリード部品201に対して位置決めする位置決めステージ204と、搭載ヘッド202を下降させ基板203上にリード部品201を搭載した後にリード部品201のリード205を1本ずつ基板203上の電極に押さえ付けるボンディングツール207と、リード205にレーザ光を照射する複数のレーザヘッド208と、ボンディングツール207及びレーザヘッド208が固定された上下動可能なスライドテーブル210と、レーザ光源211と、レーザ光源211により発振されたレーザ光をレーザヘッド208に導入する光ファイバ209と、全体の動作を制御する制御部212とで構成される。   Further, as a conventional laser processing machine, for example, the one described in Patent Document 2 is also known. As shown in FIG. 6, this laser processing machine includes a mounting head 202 that moves up and down while holding a lead component 201, a positioning stage 204 that holds a substrate 203 and positions the substrate 203 with respect to the lead component 201, and a mounting head. A bonding tool 207 that lowers 202 and mounts the lead component 201 on the substrate 203 and then presses the leads 205 of the lead component 201 to the electrodes on the substrate 203 one by one, and a plurality of laser heads that irradiate the leads 205 with laser light 208, a vertically movable slide table 210 to which the bonding tool 207 and the laser head 208 are fixed, a laser light source 211, an optical fiber 209 for introducing laser light oscillated by the laser light source 211 into the laser head 208, and the whole And a control unit 212 for controlling the operation of

このレーザ加工機では、制御部212の指示によりレーザ光源211内で励起されたレーザ光がレーザヘッド208からリード205へ照射され、電極上に予め塗布された半田等によりリード205が電極に半田付けされる。
特開平9−168860号公報(図1) 特開平8−172261号公報(図2)
In this laser processing machine, the laser beam excited in the laser light source 211 according to an instruction from the control unit 212 is applied to the lead 205 from the laser head 208, and the lead 205 is soldered to the electrode by solder applied on the electrode in advance. Is done.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-168860 (FIG. 1) JP-A-8-172261 (FIG. 2)

上述した特許文献1、2に記載のようなレーザ加工機は、一般に、装置がいずれも大型で、設置場所を自由に変更することが困難な据え置き型であるので、所定の定められた作業場所でしか半田付け作業を行うことができない。さらに、これらのレーザなどを用いた半田付け装置は、安全性の観点から、つまり外部へのレーザ光の漏れを招く虞があるなどの関係で、日本工業規格(JIS)における「レーザ製品の安全基準」(C6802)の「クラス分け」により、クラス3B〜4を満たすことが要求されている。   Since the laser processing machines as described in Patent Documents 1 and 2 described above are generally stationary types in which both apparatuses are large and it is difficult to freely change the installation place, a predetermined work place is provided. Can only be soldered. Furthermore, the soldering apparatus using these lasers, etc. from the viewpoint of safety, that is, there is a risk of causing leakage of the laser beam to the outside. The “classification” of “standard” (C6802) is required to satisfy classes 3B-4.

本発明の目的は、手軽に持ち運んで簡便に作業を行うことができるとともに、レーザ光が外部に漏れるのを防止できる、安全性の高いレーザ加工機を提供することである。   An object of the present invention is to provide a highly safe laser processing machine that can be easily carried and easily operated and can prevent laser light from leaking to the outside.

上記目的を達成するため、本発明にかかるレーザ加工機は、レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光を集光させて照射する集光レンズとを備えたレーザ加工機であって、前記集光レンズは、ケーシングに収容されているとともに、前記ケーシングは、レーザ光の遮蔽可能な保護カバーを有し、前記保護カバーが加工対象物の近傍に設けた被接触物に接触したことを検知する接触検知手段を備えていることにある。これにより、レーザ加工機が加工対象物に接触したことを確実に知ることができる。また、レーザ光が外部に漏れ出すのを保護カバーで防止できるので、安全性の高いレーザ加工機を実現できる。   In order to achieve the above object, a laser processing machine according to the present invention is a laser processing machine including a laser light source that emits laser light, and a condensing lens that condenses and irradiates the laser light, The condenser lens is housed in a casing, and the casing has a protective cover capable of shielding laser light, and detects that the protective cover has come into contact with a contacted object provided in the vicinity of the workpiece. It is in providing the contact detection means to do. Thereby, it can know reliably that the laser processing machine contacted the process target object. In addition, since the protective cover can prevent the laser light from leaking outside, a highly safe laser processing machine can be realized.

また、本発明にかかるレーザ加工機は、前記レーザ光源から出射するレーザ光を前記集光レンズまで導光させるための導光手段を備えていることが望ましい。これにより、レーザ光源側を、例えば商用電源近くの別の場所に設置しておくことができるので、ケーシングには集光レンズを収納するだけで済み、さらにケーシングの小型化が可能になる。   In addition, the laser processing machine according to the present invention preferably includes light guide means for guiding laser light emitted from the laser light source to the condenser lens. As a result, the laser light source side can be installed, for example, in another place near the commercial power supply, so that it is only necessary to store the condensing lens in the casing, and the casing can be further downsized.

また、本発明にかかるレーザ加工機は、前記保護カバーは、先端面に前記接触検知手段を備え、前記保護カバーの先端面が前記被接触物に接触した信号を受けて前記レーザ光が出射されることが望ましい。これにより、予期せぬ状況でレーザ光が出射してしまうのを確実に回避できるようになり、安全性が一層高まる。   Further, in the laser processing machine according to the present invention, the protective cover includes the contact detecting means on a front end surface thereof, and the laser beam is emitted upon receiving a signal that the front end surface of the protective cover contacts the contacted object. It is desirable. As a result, the laser beam can be reliably avoided from being emitted in an unexpected situation, and the safety is further enhanced.

また、本発明にかかるレーザ加工機は、前記保護カバーの先端面には、前記被接触物の凸部に対応する凹部を有するとともに、前記凹部には、前記接触検知手段が設置されていることが望ましい。   In the laser processing machine according to the present invention, the front end surface of the protective cover has a concave portion corresponding to the convex portion of the contacted object, and the contact detecting means is installed in the concave portion. Is desirable.

また、本発明にかかるレーザ加工機は、前記保護カバーの長さは、前記集光レンズの焦点距離と略同一であることが望ましい。これにより、焦点距離の調整が容易に行うことができる。   In the laser processing machine according to the present invention, it is desirable that the length of the protective cover is substantially the same as the focal length of the condenser lens. Thereby, the focal length can be easily adjusted.

また、本発明にかかるレーザ加工機は、前記対象物へのレーザ光の照射位置を把握するための照射位置確認手段を備えていることが望ましい。これにより、例えば照射位置確認手段をCCDなどで構成すれば、保護カバー内部のレーザ光を照射する対象物を、画像などで確認することができるようになる。   In addition, the laser processing machine according to the present invention preferably includes an irradiation position confirmation unit for grasping the irradiation position of the laser beam on the object. Thereby, for example, if the irradiation position confirmation means is constituted by a CCD or the like, the object to be irradiated with the laser light inside the protective cover can be confirmed by an image or the like.

本発明によれば、レーザ加工機が加工対象物に接触したことを確実に知ることができるとともに、レーザ光が外部に漏れるのを防止することができ、より安全なレーザ加工機を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to know reliably that the laser beam machine contacted the workpiece, a laser beam can be prevented from leaking outside and a safer laser beam machine can be provided.

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係るレーザ加工機を示すものである。このレーザ加工機1は、例えば半田を溶融させてリードなどの所望の半田付け部品(半田と半田付け部品を「対象物」とよぶ)を、所定の被半田付け部品(例えば電極など)に半田付けするためのものであり、レーザ光源11と、集光レンズ12と、このレーザ光源11及び集光レンズ12を収容するケーシング13と、ケーシング13の開口した先端部に取り付けたフード14とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 shows a laser beam machine according to a first embodiment of the present invention. The laser beam machine 1 melts solder, for example, and solders a desired soldering part such as a lead (the solder and the soldering part are called “objects”) to a predetermined soldering part (for example, an electrode). And includes a laser light source 11, a condensing lens 12, a casing 13 for housing the laser light source 11 and the condensing lens 12, and a hood 14 attached to the open end of the casing 13. ing.

レーザ光源11は、半田を溶融させるための熱源となるレーザ光を出射するものであり、本実施形態ではレーザ光の通過する光路及びなど照射位置を肉眼で確認して安全を図ることができるようにするために、可視光域内の波長(λ)を有するレーザ光を出射する半導体レーザ(LD)を用いている。なお、このレーザ光源11は、一例として、図2に示すように、ケーシング13の内部に設置した制御部15によって作動が制御されている。
The laser light source 11 emits a laser beam as a heat source for melting the solder. In this embodiment, the optical path through which the laser beam passes and the irradiation position can be confirmed with the naked eye so that safety can be achieved. Therefore, a semiconductor laser (LD) that emits laser light having a wavelength (λ) in the visible light region is used. As an example, the operation of the laser light source 11 is controlled by a control unit 15 installed inside the casing 13 as shown in FIG.

集光レンズ12は、レーザ光源11からのレーザ光を入射すると対象物Bに向けてそのレーザ光のビーム径を収斂させて所望部位の半田を溶融させるものであり、本実施形態では、ケーシング13内部のフード14を取り付ける先端部側の近傍に設置されている。なお、この集光レンズ12は、後述するフード14の長さに影響を及ぼすので、半田付け作業が行い易いような焦点距離のものを考慮して、換言すれば半田付け作業が行い易いようなフードの長さを考慮して決定すればよい。   When the laser light from the laser light source 11 is incident, the condenser lens 12 converges the beam diameter of the laser light toward the object B and melts the solder at a desired portion. In the present embodiment, the casing 13 It is installed in the vicinity of the front end side to which the internal hood 14 is attached. The condenser lens 12 affects the length of the hood 14 to be described later. Therefore, in consideration of the focal length that facilitates the soldering operation, in other words, the soldering operation can be easily performed. It may be determined in consideration of the length of the hood.

ケーシング13は、本実施形態の場合、例えば略円筒状或いは略角筒状などの適宜形状に形成されているが、特に本発明では、レーザ加工機をハンディタイプとして使用できるようにするため、作業者が手(例えば、片手)などで把持可能な外径及び長さ及び重量となっている。また、このケーシング13は、レーザ光源11から出射するレーザ光がこのケーシング13から外部へ漏れ出すのを防止できるような適宜の遮光率を有する遮光材料で形成されている。   In the case of this embodiment, the casing 13 is formed in an appropriate shape such as a substantially cylindrical shape or a substantially rectangular tube shape. In particular, in the present invention, in order to use the laser processing machine as a handy type, It has an outer diameter, length, and weight that can be held by a person (for example, one hand). The casing 13 is formed of a light shielding material having an appropriate light shielding rate so that laser light emitted from the laser light source 11 can be prevented from leaking outside from the casing 13.

フード14は、保護カバーを構成するものであり、ケーシング13の先端部に固着されているとともに、レーザ光の進行する先端側の方が拡開して広がった略スカート状に形成されており、フード14の先端が後述する被接触物Cに対して安定した状態で当接できる。このフード14は、図1に示すように、基端部から先端部までの長さ(H)が、集光レンズ12の焦点距離(f)とほぼ同等の長さを有しており、先端を対象物Bの近傍付近に接触させたときに、集光レンズ12からのレーザ光がちょうど集光された焦点位置付近と対象物Bとの位置がほぼ一致するようになっている。   The hood 14 constitutes a protective cover, is fixed to the tip of the casing 13, and is formed in a substantially skirt shape in which the tip side where the laser light travels is expanded and spread, The front end of the hood 14 can come into contact with a contacted object C described later in a stable state. As shown in FIG. 1, the hood 14 has a length (H) from the base end portion to the tip end portion that is substantially equal to the focal length (f) of the condenser lens 12. When the object B is brought into contact with the vicinity of the object B, the position of the object B and the vicinity of the focal position where the laser light from the condenser lens 12 is just collected and the object B substantially coincide with each other.

また、このフード14は、前述したように、レーザ光がどこに照射されているかを(或はレーザ光の出射状況を)目視で確認できるようにするため、透明又は半透明な適宜の部材で形成されている。   In addition, as described above, the hood 14 is formed of an appropriate transparent or translucent member so that the laser light can be visually confirmed (or the laser light emission state). Has been.

本実施形態のフード14には、図3(A)に示すように、対象物Bの近傍の被接触物C、例えばプリント基板などに接触したことを検知する接触検知手段16を先端に備えている。この接触検知手段16は、レーザ光源11のON/OFFを行うスイッチ手段としての機能を有しており、この接触検知手段16が被接触物Cに接触したことを検知した信号を受けている間、レーザ光源11が作動してレーザ光が出射される。本実施形態では、この接触検知手段16が、一例として、圧電素子で構成されており、この圧電素子の出力が制御部の入力に接続されている。これにより、対象物Bをフード14で覆った状態でないときに、例えば、フード14が空中など向けられるなど、予期せぬ状況のときに、レーザ光が照射されることが防止でき、安全性が向上する。
なお、本発明では、例えば図3(B)に示すように、フード14の先端に被接触物Cの凸部C1に嵌合する凹部14Aを有するとともに、その凹部14Aに発光部16A及びこの発光部16Aからの光を受光する受光部16Bで構成する接触検知手段16を設置してもよい。
As shown in FIG. 3 (A), the hood 14 of the present embodiment is provided with contact detection means 16 at the tip for detecting contact with an object C in the vicinity of the object B, for example, a printed circuit board. Yes. The contact detection means 16 has a function as a switch means for turning on / off the laser light source 11 and receives a signal that detects that the contact detection means 16 has contacted the contacted object C. The laser light source 11 is activated to emit laser light. In this embodiment, this contact detection means 16 is comprised with the piezoelectric element as an example, and the output of this piezoelectric element is connected to the input of the control part. Accordingly, when the object B is not covered with the hood 14, for example, in an unexpected situation such as when the hood 14 is directed in the air, it is possible to prevent the laser light from being irradiated, and safety is improved. improves.
In the present invention, for example, as shown in FIG. 3B, the front end of the hood 14 has a concave portion 14A that fits into the convex portion C1 of the contacted object C, and the light emitting portion 16A and the light emission are provided in the concave portion 14A. You may install the contact detection means 16 comprised by the light-receiving part 16B which receives the light from 16A of parts.

制御部15は、レーザ光源11の作動を制御するものであり、前述したように、接触検知手段16からの検知信号が入力したときにのみ、レーザ光源11の作動を開始させる。   The controller 15 controls the operation of the laser light source 11 and, as described above, starts the operation of the laser light source 11 only when the detection signal from the contact detection means 16 is input.

次に、本実施形態に係るレーザ加工機1の作用について説明する。
初めに、半田付けしたい対象物Bの近傍を取り囲むような状態でフード14を被接触物Cに当接させる。すると、接触検知手段16の圧電素子から検知信号が出力する。これにより、制御部15では、検知信号を入力することで、レーザ光の外部への漏れが防止された状態にあるとともに集光レンズ12と対象物Bとの間がほぼ焦点距離にあることを検知する。そして、制御部15は、制御信号をレーザ光源11に出力することにより、レーザ光源11が作動を開始する。これにより、レーザ光が集光レンズ12で集光されてその対象物Bの半田などに照射されて溶融され、半田付け作業が安全に、また確実に行われる。
Next, the operation of the laser beam machine 1 according to this embodiment will be described.
First, the hood 14 is brought into contact with the contacted object C so as to surround the vicinity of the object B to be soldered. Then, a detection signal is output from the piezoelectric element of the contact detection means 16. Thereby, in the control part 15, it is in the state by which the leakage of the laser beam to the exterior was prevented by inputting a detection signal, and between the condensing lens 12 and the target object B is substantially in a focal distance. Detect. And the control part 15 outputs a control signal to the laser light source 11, and the laser light source 11 starts an action | operation. As a result, the laser beam is condensed by the condenser lens 12, irradiated onto the solder of the object B, etc., and melted, and the soldering operation is performed safely and reliably.

また、半田付け作業を終了させるには、フード14を被接触物Cから離間(非接触状態に)させればよい。これにより、接触検知手段16の圧電素子からの検知信号の出力が停止するので、制御部15からの制御信号の出力が停止するとともに、レーザ光源11の作動が直ちに停止する。その後、溶融されていた半田が冷却されると、接合相手との間が半田で固着される。   Further, in order to finish the soldering operation, the hood 14 may be separated from the contacted object C (in a non-contact state). Thereby, since the output of the detection signal from the piezoelectric element of the contact detection means 16 stops, the output of the control signal from the control unit 15 stops and the operation of the laser light source 11 stops immediately. After that, when the melted solder is cooled, the bonding partner is fixed with the solder.

従って、本実施形態に係るレーザ加工機1によれば、フード14を設けることでレーザ光の外部への漏れを防止できるので、安全性が向上するとともに、安全基準(JISにおける「レーザ製品の安全基準」(C6802)のクラス3B〜4)を満たすことが可能となる。また、本実施形態に係るレーザ加工機1は、半田付け部品や半田などの対象物Bを片手で持ちながら、反対側の手でケーシング13を把持できるので、手作業での修理が可能となり、半田付け作業が手軽に行える。さらに、従来の電気式の半田ゴテと異なり、コテ先を半田に接触させずに半田付け作業を行うことができるので、半田に含まれる成分などがコテ先にこびりつくことなどがなくなり、半田成分などの付着したコテ先の半田除去作業や交換作業などが不要になる。   Therefore, according to the laser processing machine 1 according to the present embodiment, the provision of the hood 14 can prevent the leakage of laser light to the outside, so that safety is improved and safety standards (“Laser Product Safety in JIS”) are improved. It becomes possible to satisfy classes 3B to 4) of “standard” (C6802). Further, the laser processing machine 1 according to the present embodiment can hold the casing 13 with the other hand while holding the object B such as a soldering part or solder with one hand, so that manual repair is possible. Easy soldering work. In addition, unlike conventional electric soldering irons, soldering can be performed without bringing the tip of the solder into contact with the solder, so that the components contained in the solder will not stick to the tip of the solder, etc. This eliminates the need for solder removal and replacement work on the soldering iron tip.

(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態に係るレーザ加工機について説明する。なお、本実施形態において、第1の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
図4は、本実施形態のレーザ加工機2を示すものであり、このレーザ加工機2は、大略構成として、本体部2Aと、ヘッド部2Bと、この間に配設された光ファイバFとを備えている。
(Second Embodiment)
Next, a laser beam machine according to the second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals to avoid redundant description.
FIG. 4 shows a laser beam machine 2 according to the present embodiment. The laser beam machine 2 generally includes a main body portion 2A, a head portion 2B, and an optical fiber F disposed therebetween. I have.

本体部2Aは、所定の基台Dに据え置いたハウジング21の内部に、複数のレーザ光源22と、これらのレーザ光源22からのレーザ光をそれぞれ入射する光ファイバ23と、これらの光ファイバ23を結合するカプラ24と、このカプラ24に基端部を接続した前述の光ファイバF(余長部分)とを備えている。   The main body 2A includes a plurality of laser light sources 22, an optical fiber 23 into which laser beams from these laser light sources 22 are respectively incident, and these optical fibers 23 in a housing 21 installed on a predetermined base D. A coupler 24 to be coupled and the above-described optical fiber F (extra length portion) having a base end connected to the coupler 24 are provided.

レーザ光源22は、パワー(出力)の異なる2種類のレーザ、つまり第1半導体レーザ(LD)22A及び第2半導体レーザ(LD)22Bを設置しており、例えば半田での接合対象となる対象物Bの条件に応じて、半導体レーザ(LD)を切り替えて使い分けることができるようになっている。第1半導体レーザ22Aは、一例として、低パワーのものであって、エネルギー的に小さな赤色(長波長;λ)のレーザ光を出射する。一方、第2半導体レーザ22Bは、一例として、高パワーのものであって、エネルギーが大きな青色(短波長;λ)のレーザ光を出射する。
なお、第1半導体レーザ(LD)22A及び第2半導体レーザ(LD)22Bは、図示外の制御部でその動作が制御されているとともに、図示外のスイッチなどの切替手段の操作で、どちらの半導体レーザ(LD)を作動させるかを使用者が適宜選択できるようになっている。
The laser light source 22 includes two types of lasers having different powers (outputs), that is, a first semiconductor laser (LD) 22A and a second semiconductor laser (LD) 22B. For example, an object to be joined with solder. According to the condition of B, the semiconductor laser (LD) can be switched and used properly. As an example, the first semiconductor laser 22A is of low power, and emits red (long wavelength; λ A ) laser light that is small in energy. On the other hand, as an example, the second semiconductor laser 22B emits blue (short wavelength; λ B ) laser light having high power and high energy.
The operation of the first semiconductor laser (LD) 22A and the second semiconductor laser (LD) 22B is controlled by a control unit (not shown), and either one is operated by operating a switching means such as a switch (not shown). The user can appropriately select whether to operate the semiconductor laser (LD).

カプラ24は、第1半導体22A及び第2半導体レーザ22Bのいずれかから出射し、光ファイバ23を介して伝送されるいずれかのレーザ光を、同じ光ファイバFへ送り込むものである。   The coupler 24 sends any laser beam emitted from either the first semiconductor 22A or the second semiconductor laser 22B and transmitted through the optical fiber 23 to the same optical fiber F.

ヘッド部2Bは、使用者が手で把持して自由に使用する際の使い勝手を考慮し、必要最小限の光学部品である集光レンズ12だけを収納させたケーシング13を備えている。このケーシング13には、第1の実施形態と同様、先端部に保護カバーを構成するフード14を設けてある。また、このケーシング13には、図示しないが、第1の実施形態と同様、フード14の先端部に接触検知手段16が備えてある。   The head portion 2B includes a casing 13 in which only the condensing lens 12, which is a minimum necessary optical component, is accommodated in consideration of usability when the user grips it with his hand and uses it freely. As in the first embodiment, the casing 13 is provided with a hood 14 that forms a protective cover at the tip. Further, although not shown in the figure, the casing 13 is provided with a contact detection means 16 at the tip of the hood 14 as in the first embodiment.

光ファイバFは、本体部2A内部のレーザ光源22から出射のレーザ光を、ケーシング13内部の集光レンズ12まで伝送させるものである。この光ファイバFは、ヘッド部2Bを、本体部2Aのハウジング21からある程度の範囲内で自由に移動させて使用できるようにするため、前述したように、ある程度の長さの余長を有してある。   The optical fiber F transmits laser light emitted from the laser light source 22 inside the main body 2 </ b> A to the condenser lens 12 inside the casing 13. As described above, the optical fiber F has a certain length of extra length so that the head portion 2B can be freely moved and used within a certain range from the housing 21 of the main body portion 2A. It is.

従って、本実施形態によれば、半田付けする対象物Bの大きさなどに応じて、第1半導体レーザ(LD)22A及び第2半導体レーザ(LD)22Bを切り替えて使用することができる。その結果、ハンディタイプのレーザ加工機でありながら、半田付けする対象物Bが小型のものだけでなく、ある程度大型のものにも対応でき、半田付けする対象物の適用範囲が拡大する。   Therefore, according to the present embodiment, the first semiconductor laser (LD) 22A and the second semiconductor laser (LD) 22B can be switched and used according to the size of the object B to be soldered. As a result, the object B to be soldered can be used not only in a small size but also in a large size to a certain extent even though it is a handy type laser processing machine, and the application range of the object to be soldered is expanded.

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得るものである。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention.

例えば、第2の実施形態の本体部2Aに設置するレーザ光源には、高出力のレーザ加工機を実現させるために、一方のレーザ光源として、第2半導体レーザ22Bよりも短波長の光(主レーザ光)を出射する高出力のレーザ光源、つまり、青色よりもさらに短波長(換言すれば、可視光域外の近紫外光など)を出射するレーザ光源を用い、他方のレーザ光源には、目に見えない主レーザ光の照射位置を確認するための照射位置確認手段として、長波長のレーザ光、つまり肉眼で確認し易い色(可視光域内の波長)のガイド光(補助レーザ光)を出射する低出力の半導体レーザなどを用いてもよい。その場合、保護カバーであるフード14としては、補助レーザ光のみが透過できるようにするため、主レーザ光よりも補助レーザ光の方が遮光率の小さな(換言すれば、透過率の大きな)材料を用いて形成するのが好ましい。なお、この場合、補助レーザ光は、主レーザ光と同一光路を辿って同一対象物の同一照射位置へ照射される。   For example, in order to realize a high-power laser processing machine, the laser light source installed in the main body portion 2A of the second embodiment uses light having a shorter wavelength than the second semiconductor laser 22B (mainly as a laser light source). A high-power laser light source that emits (laser light), that is, a laser light source that emits a shorter wavelength than blue (in other words, near-ultraviolet light outside the visible light range, etc.). As the irradiation position confirmation means for confirming the irradiation position of the main laser beam that is not visible, long-wavelength laser beam, that is, guide light (auxiliary laser beam) of color (wavelength in the visible light range) that is easy to confirm with the naked eye is emitted. A low-power semiconductor laser or the like may be used. In this case, as the hood 14 serving as a protective cover, in order to allow only the auxiliary laser light to pass therethrough, the auxiliary laser light has a smaller light shielding rate (in other words, a higher transmittance) than the main laser light. It is preferable to form using. In this case, the auxiliary laser light is irradiated to the same irradiation position of the same object along the same optical path as the main laser light.

このように構成すれば、一方のレーザ光源からの主レーザ光は可視光域外のために肉眼では確認できないが、同時出射させる他方の半導体レーザからの補助レーザ光をガイドとして、つまり、フード14の外から肉眼で補助レーザ光を確認しながら、主レーザ光の照射位置を確認できる。従って、高エネルギーのレーザ光による対象物Bの半田付け作業を安全に、しかも、確実に行うことができる。   With this configuration, the main laser light from one laser light source cannot be confirmed with the naked eye because it is outside the visible light range, but the auxiliary laser light from the other semiconductor laser that is simultaneously emitted is used as a guide, that is, the hood 14 While confirming the auxiliary laser beam with the naked eye from the outside, the irradiation position of the main laser beam can be confirmed. Therefore, the soldering operation of the object B by the high energy laser beam can be performed safely and reliably.

また、例えば、対象物Bへのレーザ光の照射位置などを把握するために、第1、第2の実施形態の保護カバーであるフード14の内周面の一部又はケーシング13の先端部の集光レンズを避けた部分にCCD及びイメージファイバなどのモニタ機構を付設し、このモニタ機構で撮影した画像をケーシング13外部などに設けたモニタなどで確認するようにしてもよい。その場合には、フード14は外部から内部の様子が肉眼で確認できない不透明なものでよい。   Further, for example, in order to grasp the irradiation position of the laser beam to the object B, a part of the inner peripheral surface of the hood 14 or the tip of the casing 13 which is a protective cover of the first and second embodiments. A monitor mechanism such as a CCD and an image fiber may be attached to a portion that avoids the condenser lens, and an image captured by the monitor mechanism may be confirmed on a monitor provided outside the casing 13 or the like. In that case, the hood 14 may be opaque so that the inside cannot be visually confirmed from the outside.

本発明のレーザ加工機は、小型化が可能であるので、手軽に持ち運んで簡便に半田付け作業を行うことができるとともに、レーザ光が外部に漏れるのを防止できるので安全基準を満たすことも可能となり、安全性の高いハンディタイプのレーザ加工機等として有用である。   Since the laser processing machine of the present invention can be miniaturized, it can be easily carried and soldered easily, and the laser beam can be prevented from leaking to the outside so that safety standards can be satisfied. Therefore, it is useful as a handy type laser processing machine with high safety.

本発明の第1実施形態に係るレーザ加工機を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing a laser beam machine concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係るレーザ加工機の電気的な構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an electrical configuration of a laser beam machine according to a first embodiment of the present invention. (A)は本発明の第1実施形態に係るレーザ加工機の接触検知手段の具体的な構成を示す断面図、(B)はその接触検知手段の変形例を示す断面図である。(A) is sectional drawing which shows the concrete structure of the contact detection means of the laser beam machine concerning 1st Embodiment of this invention, (B) is sectional drawing which shows the modification of the contact detection means. 本発明の第2実施形態に係るレーザ加工機を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the laser processing machine which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 従来のレーザ加工機を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the conventional laser processing machine. 従来の他のレーザ加工機を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the other conventional laser processing machine.

符号の説明Explanation of symbols

1、2 レーザ加工機
11 レーザ光源(半導体レーザ)
12 集光レンズ
13 ケーシング
14 フード(保護カバー)
14A 凹部
15 制御部
16 接触検知手段
16A 発光部
16B 受光部
2A 本体部
2B ヘッド部
21 ハウジング
22 レーザ光源
23 光ファイバ
24 カプラ
f (集光レンズの)焦点距離
B 対象物
C 被接触物
F 光ファイバ
H フードの長さ
1, 2 Laser processing machine 11 Laser light source (semiconductor laser)
12 Condensing lens 13 Casing 14 Hood (Protective cover)
14A Concave part 15 Control part 16 Contact detection means 16A Light emitting part 16B Light receiving part 2A Main body part 2B Head part 21 Housing 22 Laser light source 23 Optical fiber 24 Coupler f (Condensing lens) Focal length B Object C Contact object F Optical fiber H Hood length

Claims (6)

レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光を集光させて照射する集光レンズとを備えたレーザ加工機であって、
前記集光レンズは、ケーシングに収容されているとともに、
前記ケーシングは、レーザ光の遮蔽可能な保護カバーを有し、
前記保護カバーが加工対象物の近傍に設けた被接触物に接触したことを検知する接触検知手段を備えていることを特徴とするレーザ加工機。
A laser processing machine comprising: a laser light source that emits laser light; and a condenser lens that collects and irradiates the laser light,
The condenser lens is housed in a casing,
The casing has a protective cover capable of shielding laser light,
A laser processing machine comprising contact detection means for detecting that the protective cover is in contact with an object to be contacted provided in the vicinity of the object to be processed.
前記レーザ光源から出射するレーザ光を前記集光レンズまで導光させるための導光手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載のレーザ加工機。   The laser processing machine according to claim 1, further comprising a light guide unit configured to guide laser light emitted from the laser light source to the condenser lens. 前記保護カバーは、先端面に前記接触検知手段を備え、前記保護カバーの先端面が前記被接触物に接触した信号を受けて前記レーザ光が出射されることを特徴とする請求項1又は2に記載のレーザ加工機。   The said protective cover is provided with the said contact detection means in the front end surface, The said laser beam is radiate | emitted in response to the signal which the front end surface of the said protective cover contacted the said to-be-contacted object. The laser beam machine described in 1. 前記保護カバーの先端面には、前記被接触物の凸部に対応する凹部を有するとともに、
前記凹部には、前記接触検知手段が設置されていることを特徴とする請求項3に記載のレーザ加工機。
The front end surface of the protective cover has a concave portion corresponding to the convex portion of the contacted object,
The laser processing machine according to claim 3, wherein the contact detection unit is installed in the recess.
前記保護カバーの長さは、前記集光レンズの焦点距離と略同一であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のレーザ加工機。   The laser processing machine according to claim 1, wherein a length of the protective cover is substantially the same as a focal length of the condenser lens. 前記対象物へのレーザ光の照射位置を把握するための照射位置確認手段を備えていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のレーザ加工機。   6. The laser processing machine according to claim 1, further comprising irradiation position confirmation means for grasping an irradiation position of the laser beam on the object.
JP2006346640A 2006-12-22 2006-12-22 Laser beam machine Pending JP2008155246A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006346640A JP2008155246A (en) 2006-12-22 2006-12-22 Laser beam machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006346640A JP2008155246A (en) 2006-12-22 2006-12-22 Laser beam machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008155246A true JP2008155246A (en) 2008-07-10

Family

ID=39656738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006346640A Pending JP2008155246A (en) 2006-12-22 2006-12-22 Laser beam machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008155246A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013091081A (en) * 2011-10-26 2013-05-16 Murata Mfg Co Ltd Laser marking device
JP2014511766A (en) * 2011-03-16 2014-05-19 アイピージー フォトニクス コーポレーション Machine and method for material processing by laser beam
WO2015136615A1 (en) * 2014-03-11 2015-09-17 株式会社島津製作所 Laser machining device
JP2016198821A (en) * 2015-04-13 2016-12-01 株式会社リッカンウィル Laser adhesion device
KR101737337B1 (en) * 2008-07-30 2017-05-18 아이피지 포토닉스 코포레이션 Laser welding tool comprising a fiber laser
JP2018134657A (en) * 2017-02-21 2018-08-30 株式会社ジャパンユニックス Manual type laser welding device
WO2020194625A1 (en) * 2019-03-27 2020-10-01 三菱電機株式会社 Laser device and laser processing apparatus
US20210197315A1 (en) * 2017-10-25 2021-07-01 Nikon Corporation Processing apparatus, and manufacturing method of movable body
WO2021256012A1 (en) * 2020-06-17 2021-12-23 オムロン株式会社 Laser processing device

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101737337B1 (en) * 2008-07-30 2017-05-18 아이피지 포토닉스 코포레이션 Laser welding tool comprising a fiber laser
JP2014511766A (en) * 2011-03-16 2014-05-19 アイピージー フォトニクス コーポレーション Machine and method for material processing by laser beam
JP2013091081A (en) * 2011-10-26 2013-05-16 Murata Mfg Co Ltd Laser marking device
WO2015136615A1 (en) * 2014-03-11 2015-09-17 株式会社島津製作所 Laser machining device
US10137526B2 (en) 2014-03-11 2018-11-27 Shimadzu Corporation Laser machining device
JP2016198821A (en) * 2015-04-13 2016-12-01 株式会社リッカンウィル Laser adhesion device
JP2018134657A (en) * 2017-02-21 2018-08-30 株式会社ジャパンユニックス Manual type laser welding device
US20210197315A1 (en) * 2017-10-25 2021-07-01 Nikon Corporation Processing apparatus, and manufacturing method of movable body
WO2020194625A1 (en) * 2019-03-27 2020-10-01 三菱電機株式会社 Laser device and laser processing apparatus
JPWO2020194625A1 (en) * 2019-03-27 2021-04-30 三菱電機株式会社 Laser equipment and laser processing machine
WO2021256012A1 (en) * 2020-06-17 2021-12-23 オムロン株式会社 Laser processing device
JP7468177B2 (en) 2020-06-17 2024-04-16 オムロン株式会社 Laser Processing Equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008155246A (en) Laser beam machine
JPH11156572A (en) Composite welding head
EP0936021B1 (en) Laser beam machining device
US11565345B2 (en) Laser processing device and laser processing method
JP2010279956A (en) Laser beam machining apparatus
JP4562635B2 (en) Laser heating device
CA2080551C (en) Light beam heating system
KR100660111B1 (en) LASER machining apparatus including optical sensor unit and beam controller
JP2006272416A (en) Laser beam machining apparatus
JP6832006B2 (en) Manual laser welding device with irradiation guide
JP2017189801A (en) Laser processing machine, and laser processing method
JPH06254673A (en) Noncontact type soldering device
JPH05212575A (en) Laser beam machine
JP2014161905A (en) Padding processing device
JP6832004B2 (en) Manual laser welding device
KR20000077343A (en) Laser marking system and method
CN206405620U (en) A kind of laser cutting system suitable for integrated mill
JP2018024009A (en) Water jet laser processing device
JP2006147986A (en) Laser beam machining apparatus
JP2010046701A (en) Laser machining apparatus
CN210524151U (en) Novel light path of handheld laser welding head
RU2165830C1 (en) Apparatus for laser working of materials
JP4151889B2 (en) Torch for laser processing
JP2001347389A (en) Laser beam machining device
JPH0327866A (en) Light beam irradiating method and irradiating device

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20080331