JP2009028735A - Laser machining apparatus and shielding method of laser beam - Google Patents

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彰 菅原
Yasuaki Matsumoto
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To machine a machining target without damaging the machining target due to laser beam leaked from a machining part. <P>SOLUTION: The laser machining apparatus performs machining by irradiating the machining part of the machining target formed into a prescribed shape with laser beam emitted from a fiber, and includes: a fixing member for fixing the machining target at a prescribed position; a reflection member for reflecting, in the prescribed direction, the laser beam leaked on the back side after irradiating the machining part of the machining target fixed to the fixing member with the laser beam; and an absorption member for absorbing the laser beam reflected by the reflection member, wherein the reflection member is installed in the fixing member, thereby solving the above problem. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、レーザ加工装置及びレーザ加工における遮蔽方法に係り、特に加工対象物に対して加工部から漏れたレーザ光による損傷を与えることがなく、加工対象物の加工を行うためのレーザ加工装置及びレーザ加工における遮蔽方法に関する。   The present invention relates to a laser processing apparatus and a shielding method in laser processing, and in particular, a laser processing apparatus for processing a processing target without damaging the processing target with laser light leaking from a processing portion. And a shielding method in laser processing.

従来より、樹脂やアルミ、セラミック等の金属等の加工対象物(ワーク)において、予め凹凸等を有する所定の形状が形成されている場合に、レーザ光を照射して穴あけ(貫通)加工を行う場合に、加工部から裏面側に漏れたレーザ光の光路上に加工対象物の非加工面が存在する場合、漏れたレーザ光の照射により損傷(ダメージ)を受けることがある。   Conventionally, drilling (penetration) processing is performed by irradiating a laser beam when a predetermined shape having irregularities or the like is formed in advance on a workpiece (work) such as resin, aluminum, ceramic or the like. In some cases, when the non-processed surface of the processing target exists on the optical path of the laser beam leaked from the processed part to the back surface side, damage (damage) may be caused by the irradiation of the leaked laser beam.

そこで、ダメージを受けない程度にレーザ光の焦点を調整して、所定の加工部分以外のダメージを防止したり、プロテクタ等を設けて漏れたレーザ光等による加工対象物のダメージを防止する手法が知られている(例えば、特許文献1,2参照。)。   Therefore, there is a technique to adjust the focus of the laser beam to the extent that it is not damaged to prevent damage other than the predetermined processing part, or to prevent damage to the processing object due to leaked laser light etc. by providing a protector etc. Known (for example, refer to Patent Documents 1 and 2).

ここで、特許文献1には、加工対象物の加工面の裏側に沿って設けられる半透明部材と、半透明部材の裏側に沿って設けられる反射部材とを備えているプロテクタについて示されている。また、特許文献2には、レーザ光が照射される部分の裏面側もしくは被加工物を保持する治具の表面の一部をセラミックス材料からなる繊維を用いて被覆することで、貫通したレーザ光を遮蔽することが示されている。
特開平6―55291号公報 特開平7―136792号公報
Here, Patent Document 1 discloses a protector including a translucent member provided along the back side of the processing surface of the workpiece and a reflecting member provided along the back side of the translucent member. . Patent Document 2 discloses a laser beam that penetrates by covering a part of the back surface of a portion irradiated with laser light or a part of the surface of a jig for holding a workpiece with a fiber made of a ceramic material. Has been shown to shield.
Japanese Patent Laid-Open No. 6-55291 JP-A-7-136792

ところで、加工に用いられるレーザ光として、例えばYAGレーザ等を用いる場合には、ファイバーレーザに比べビーム品質も劣るため、加工速度も遅く、加工面も汚い。また、YAGレーザを用いる場合は、樹脂又は金属等から加工対象物に穴あけや切断等を行う時に、加工部の裏側にレーザ光の焦点をずらすためのある程度の空間を設けることで、裏側に存在する加工対象物の非加工面にダメージを与えることはなかった。   By the way, when using, for example, a YAG laser or the like as laser light used for processing, the beam quality is inferior to that of a fiber laser, so the processing speed is slow and the processing surface is dirty. In addition, when using YAG laser, when drilling or cutting a workpiece from resin or metal, etc., a certain amount of space for shifting the focal point of the laser beam is provided on the back side of the processing part. The non-machined surface of the workpiece to be processed was not damaged.

しかしながら、例えば1070〜1080nm光を出力するファイバーレーザ等で加工対象物の穴あけや切断を行う場合には、穴あけ又は切断中に部材を通過したレーザ光により加工部の裏面にある非加工面がレーザ光によりダメージを受けてしまう。   However, for example, when drilling or cutting an object to be processed with a fiber laser or the like that outputs 1070 to 1080 nm light, the non-processed surface on the back surface of the processing part is laser-induced by the laser light that has passed through the member during drilling or cutting. Damaged by light.

なお、ファイバーレーザは、YAGレーザとは異なり、レーザ媒体がファイバー状になっていることが特徴であり、その長所としては、大出力化が容易でありコンパクトであること、ファイバー径が非常に細く高ビーム品質が得られること、ランニングコストが少ないこと、及び発振器の構造によりメンテナンスフリーであること等の利点がある。   The fiber laser is different from the YAG laser in that the laser medium is in the form of a fiber. Its advantages are that it is easy to increase the output and is compact, and the fiber diameter is very thin. There are advantages such as high beam quality, low running cost, and maintenance-free due to the structure of the oscillator.

ここで、図1は、従来技術における課題を説明するための一例の図である。まず、図1(a)に示すように、予め所定の形状に形成された加工対象物10に対して、ノズル11等を介して所定の焦点にてレーザ光12が照射されると、加工部13に穴あけ加工がなされた後、加工対象物10が有する非加工面14にレーザ光が照射される。このとき、非加工面14に照射されるレーザ光は、焦点位置がずれているが、ファイバーレーザを用いた大出力化や、ビーム品質の高さ等によりダメージを受けてしまう。   Here, FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a problem in the prior art. First, as shown in FIG. 1 (a), when a laser beam 12 is irradiated at a predetermined focal point via a nozzle 11 or the like on a workpiece 10 that has been formed in a predetermined shape in advance, After the hole 13 is drilled, the non-machined surface 14 of the workpiece 10 is irradiated with laser light. At this time, the laser light applied to the non-processed surface 14 is out of focus, but is damaged by high output using a fiber laser, high beam quality, and the like.

更に、例えば図1(b)に示すように、例えば、レーザ光吸収部材15を設けて非加工面14へのレーザ光の照射を防止した場合、レーザ光吸収部材15に照射されたレーザ光の反射により加工部の裏面にダメージを受けてしまう。   Further, for example, as shown in FIG. 1B, for example, when the laser light absorbing member 15 is provided to prevent the non-processed surface 14 from being irradiated with laser light, the laser light absorbing member 15 is irradiated with the laser light. The back surface of the processed part is damaged by reflection.

本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、加工対象物に対して加工部から漏れたレーザ光による損傷を与えることがなく、加工対象物の加工を行うためのレーザ加工装置及びレーザ加工における遮蔽方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and a laser processing apparatus for processing a processing target without damaging the processing target with laser light leaking from a processing unit, and It aims at providing the shielding method in laser processing.

上述の目的を達成するために、本発明は、所定の形状に形成された加工対象物の加工部にファイバーから出力されるレーザ光を照射して加工を行うレーザ加工装置であって、前記加工対象物を所定の位置で固定するための固定部材と、前記レーザ光が前記固定部材に固定された前記加工対象物の加工部に照射された後に裏側に漏れたレーザ光を所定の方向へ反射させるための反射部材と、前記反射部材により反射されたレーザ光を吸収する吸収部材とを有し、前記反射部材は、前記固定部材に設置されることを特徴とする。これにより、加工対象物に対して加工部から漏れたレーザ光による損傷を与えることがなく、加工対象物の加工を行うことができる。   In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is a laser processing apparatus for performing processing by irradiating a laser beam output from a fiber onto a processing portion of a processing object formed in a predetermined shape, A fixing member for fixing the object at a predetermined position, and the laser light leaked to the back side after the laser light is irradiated to the processing part of the processing object fixed to the fixing member in a predetermined direction And a reflecting member for absorbing the laser beam reflected by the reflecting member, and the reflecting member is installed on the fixing member. Thereby, a processing target object can be processed, without giving the processing target object the damage by the laser beam which leaked from the process part.

更に、前記反射部材は、前記レーザ光の照射面が平面状に形成されていることが好ましい。これにより、所定の位置に容易且つ正確に反射させることができる。   Furthermore, it is preferable that the reflection member has a planar irradiation surface of the laser beam. Thereby, it can reflect easily and correctly to a predetermined position.

更に、前記反射部材は、前記レーザ光の照射面が湾曲状に形成されていることが好ましい。これにより、光をより拡散させて弱めることができるため、非加工面への加工を防止することができる。   Furthermore, it is preferable that the reflection member has a curved irradiation surface of the laser beam. Thereby, since light can be further diffused and weakened, processing to a non-processed surface can be prevented.

更に、レーザ光の照射方向が変化した場合に、所定の方向にレーザ光を反射させるため、前記反射部材を前記照射方向の変化に対応付けて回転させる回転手段を有することが好ましい。これにより、レーザ光の照射される向きが変更されても所定の方向に反射させることができる。また、レーザ光の照射される向きが同一であった場合には、反射方向を変更することができる。   Furthermore, it is preferable to have rotating means for rotating the reflecting member in association with the change in the irradiation direction in order to reflect the laser light in a predetermined direction when the irradiation direction of the laser light changes. Thereby, even if the direction in which the laser beam is irradiated is changed, it can be reflected in a predetermined direction. Further, when the direction of laser light irradiation is the same, the reflection direction can be changed.

更に、前記反射部材は、前記固定部材と一体に形成されていることが好ましい。これにより、スペースを取らず、簡単な構成で、加工対象物に対して加工部から漏れたレーザ光による損傷を与えることがなく、加工対象物の加工を行うことができる。   Furthermore, it is preferable that the reflection member is formed integrally with the fixing member. As a result, it is possible to process the processing object with a simple configuration without taking up space and without damaging the processing object with the laser light leaking from the processing unit.

また本発明は、所定の形状に形成された加工対象物の加工部にファイバーから出力されるレーザ光を照射して加工を行う際、前記レーザ光が照射される加工部の裏側に漏れたレーザ光を遮蔽するレーザ光の遮蔽方法であって、固定部材により前記加工対象物を所定の位置で固定する固定ステップと、反射部材により前記漏れたレーザ光を所定の方向へ導出させる反射ステップと、前記反射部材により反射されたレーザ光を吸収部材により吸収する吸収ステップとを有し、前記反射部材は、前記固定部材に設置されることを特徴とする。これにより、加工対象物に対して加工部から漏れたレーザ光による損傷を与えることがなく、加工対象物の加工を行うことができる。   The present invention also provides a laser that leaks to the back side of the processing portion irradiated with the laser light when the processing portion of the processing target formed in a predetermined shape is irradiated with the laser light output from the fiber. A laser beam shielding method for shielding light, a fixing step of fixing the object to be processed at a predetermined position by a fixing member, a reflecting step of deriving the leaked laser light in a predetermined direction by a reflecting member, An absorbing step of absorbing the laser light reflected by the reflecting member by an absorbing member, wherein the reflecting member is installed on the fixing member. Thereby, a processing target object can be processed, without giving the processing target object the damage by the laser beam which leaked from the process part.

更に、前記反射ステップは、前記レーザ光の照射面が平面状に形成された反射部材を用いることが好ましい。これにより、所定の位置に容易且つ正確に反射させることができる。   Furthermore, it is preferable that the reflecting step uses a reflecting member in which the laser light irradiation surface is formed in a flat shape. Thereby, it can reflect easily and correctly to a predetermined position.

更に、前記反射ステップは、前記レーザ光の照射面が湾曲状に形成された反射部材を用いることが好ましい。これにより、光をより拡散させて弱めることができるため、非加工面への加工を防止することができる。   Further, it is preferable that the reflecting step uses a reflecting member in which the laser light irradiation surface is formed in a curved shape. Thereby, since light can be further diffused and weakened, processing to a non-processed surface can be prevented.

更に、レーザ光の照射方向が変化した場合に、所定の方向にレーザ光を反射させるため、回転手段により前記反射部材を前記照射方向の変化に対応付けて回転させる回転ステップを有することが好ましい。これにより、レーザ光の照射される向きが変更されても所定の方向に反射させることができる。また、レーザ光の照射される向きが同一であった場合には、反射方向を変更することができる。   Furthermore, it is preferable to have a rotation step of rotating the reflecting member in association with the change in the irradiation direction by a rotating means in order to reflect the laser beam in a predetermined direction when the irradiation direction of the laser beam is changed. Thereby, even if the direction in which the laser beam is irradiated is changed, it can be reflected in a predetermined direction. Further, when the direction of laser light irradiation is the same, the reflection direction can be changed.

更に、前記反射ステップは、前記固定部材と一体に形成された反射部材を用いることが好ましい。これにより、スペースを取らず、簡単な構成で、加工対象物に対して加工部から漏れたレーザ光による損傷を与えることがなく、加工対象物の加工を行うことができる。   Furthermore, it is preferable that the reflecting step uses a reflecting member formed integrally with the fixing member. As a result, it is possible to process the processing object with a simple configuration without taking up space and without damaging the processing object with the laser light leaking from the processing unit.

本発明によれば、加工対象物に対して加工部から漏れたレーザ光による損傷を与えることがなく、加工対象物の加工を行うことができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a processing target object can be processed, without giving the damage to the processing target object with the laser beam which leaked from the process part.

<本発明における遮蔽方法>
まず、本発明におけるレーザ光の遮蔽方法について図を用いて説明する。図2は、本発明におけるレーザ光の遮蔽方法について説明するための一例を示す図である。本発明では、図2に示すように、レーザ光の照射面に対して平面状に形成された反射部材21及び吸収部材22を有するよう構成されている。
<Shielding method in the present invention>
First, a laser light shielding method according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram illustrating an example for explaining a laser beam shielding method according to the present invention. In this invention, as shown in FIG. 2, it is comprised so that it may have the reflection member 21 and the absorption member 22 which were formed planarly with respect to the irradiation surface of a laser beam.

つまり、ノズル11から出力されたレーザ光12は、加工部13にて所定の加工をした後、反射部材21を介して加工対象物10に照射されない位置に移動させ、移動方向に設置した吸収部材22によりレーザ光12吸収する。これにより、加工部13から漏れたレーザ光12が非加工面14に到達することなく、また、反射部材21による反射光が加工部13の裏面に照射されずに、漏れたレーザ光による非加工面のダメージを防止することができる。   That is, the laser beam 12 output from the nozzle 11 is subjected to predetermined processing by the processing unit 13, then moved to a position where the processing target 10 is not irradiated via the reflecting member 21, and an absorbing member installed in the moving direction. 22 absorbs the laser beam 12. As a result, the laser beam 12 leaked from the processed portion 13 does not reach the non-processed surface 14, and the reflected light from the reflecting member 21 is not irradiated on the back surface of the processed portion 13. Surface damage can be prevented.

また、この構成により、吸収部材12に到達するまでの距離が従来よりも長くなるため、焦点を大きくずらすことができる。つまり、吸収部材22に照射される径dが大きくなり光が拡散するため、吸収部材22が加工されて穴があくことがなく、更には、吸収部材22から一部反射した場合にもその反射光により加工対象物10がダメージを受けるほどの影響はない。 Also, with this configuration, the distance to reach the absorbing member 12 is longer than before, so that the focal point can be greatly shifted. In other words, since the diameter d 1 irradiated to the absorbing member 22 is increased and light is diffused, the absorbing member 22 is not processed and no hole is formed. There is no influence that the workpiece 10 is damaged by the reflected light.

また、図3は、他の実施形態の一例を示す図である。図3に示す例では、レーザ光の照射面に対して湾曲状に形成された反射部材23を有している。なお、反射部材23の湾曲は、例えば半径50mm〜100mm程度の円弧状に湾曲させることができる。
反射部材23を湾曲させることにより、照射されたレーザ光12から吸収部材22に到達する時のレーザ径dをより拡散することができる。これにより、反射部材23と吸収部材22との距離を短くすることができ、設置スペースを小さくすることができる。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of another embodiment. In the example shown in FIG. 3, it has the reflection member 23 formed in the curved shape with respect to the irradiation surface of a laser beam. Note that the reflecting member 23 can be curved in an arc shape having a radius of about 50 mm to 100 mm, for example.
By curving the reflecting member 23 can be more diffuse laser diameter d 2 at the time of reaching the absorbing member 22 from the laser light 12 irradiated. Thereby, the distance of the reflection member 23 and the absorption member 22 can be shortened, and an installation space can be made small.

なお、反射部材21,23は、レーザ光の照射方向が変化した場合に、所定の方向にレーザ光を反射させるため、前記反射部材を前記照射方向の変化に対応付けて所定の角度に任意に移動させることができる。また、吸収部材22は、反射部材21,23により反射されたレーザ光を全て受光可能な位置に設けられることが好ましい。   In addition, since the reflecting members 21 and 23 reflect the laser beam in a predetermined direction when the irradiation direction of the laser beam is changed, the reflecting member is arbitrarily set at a predetermined angle in association with the change in the irradiation direction. Can be moved. Moreover, it is preferable that the absorbing member 22 is provided at a position where all the laser beams reflected by the reflecting members 21 and 23 can be received.

また、反射部材21、23としては、例えばSUS材等を用いることができ、吸収部材22としては、例えばSS材等を用いることができる。   Moreover, as the reflecting members 21 and 23, for example, a SUS material or the like can be used, and as the absorbing member 22, for example, an SS material or the like can be used.

なお、上述の構成において、反射部材21により漏れたレーザ光を加工対象物の非加工面に照射されることがないような位置に反射できるのではあれば、吸収部材を設けていなくてもよい。   In the above-described configuration, the absorbing member may not be provided as long as the laser beam leaked by the reflecting member 21 can be reflected to a position where the non-machined surface of the workpiece is not irradiated. .

また、加工部13の裏面に、ある程度距離が取れる場合には、反射部材21の位置に吸収部材22を直接配置してもよい。この場合、例えば500Wレーザのとき、約100mm以上の距離があればよい。   In addition, the absorbing member 22 may be directly disposed at the position of the reflecting member 21 when a certain distance can be secured on the back surface of the processed portion 13. In this case, for example, when a 500 W laser is used, a distance of about 100 mm or more is sufficient.

本発明では、上述したように加工部13と非加工面14との距離が十分に取れない場合、図1に示すように、反射部材21を間に配置し、レーザ光をこの反射部材で反射させて拡散させる。反射部材21からのレーザ光が到達する場所には吸収部材22を配置する。   In the present invention, as described above, when the distance between the processed portion 13 and the non-processed surface 14 is not sufficient, as shown in FIG. 1, the reflecting member 21 is disposed therebetween, and the laser beam is reflected by this reflecting member. Let it diffuse. The absorbing member 22 is disposed where the laser light from the reflecting member 21 reaches.

これにより、加工対象物に対して加工部から漏れたレーザ光による損傷を与えることがなく、加工対象物の加工を行うことができる。   Thereby, a processing target object can be processed, without giving the processing target object the damage by the laser beam which leaked from the process part.

<レーザ加工装置>
次に、上述した遮蔽方法が適用されるレーザ加工装置について図を用いて具体的に説明する。図4は、レーザ加工装置の一例を示す図である。なお、図4に示すレーザ加工装置30は、予め所定の形状に形成されたワーク(加工対象物)31に対してファイバーレーザにより穴あけ又は切断等のレーザ加工を行うための装置を示している。
<Laser processing equipment>
Next, a laser processing apparatus to which the above-described shielding method is applied will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a laser processing apparatus. A laser processing apparatus 30 shown in FIG. 4 is an apparatus for performing laser processing such as drilling or cutting with a fiber laser on a workpiece (processing object) 31 formed in advance in a predetermined shape.

図4に示すレーザ加工装置30は、ステージ32上に、ワーク31を固定するための固定部材としての少なくとも1つのワーク受け部材33と、少なくとも1つのクランプ部34と、ロボットアーム部35と、レーザ発振器36と、ファイバー37と、加工ヘッド38と、加工ノズル39とを有するよう構成されている。   A laser processing apparatus 30 shown in FIG. 4 includes, on a stage 32, at least one work receiving member 33 as a fixing member for fixing the work 31, at least one clamp part 34, a robot arm part 35, a laser, The oscillator 36, the fiber 37, the machining head 38, and the machining nozzle 39 are configured.

図4に示すレーザ加工装置30において、ワーク31は、ステージ32上に設けられたワーク受け部材33上の所定の位置に載せられる。このとき、ワーク受け部材33の受け面には、ワーク31の形状に対応させて凹凸が設けられており、その凹凸形状に対応させてワーク31が位置付けられる。   In the laser processing apparatus 30 shown in FIG. 4, the work 31 is placed at a predetermined position on the work receiving member 33 provided on the stage 32. At this time, the receiving surface of the workpiece receiving member 33 is provided with irregularities corresponding to the shape of the workpiece 31, and the workpiece 31 is positioned corresponding to the irregular shape.

また、ワーク受け部材33の所定の位置に載せられたワーク31は、その上からクランプ部34により押さえ付けられて固定した状態となっている。なお、クランプ部34におけるワーク31との接触部分は、ゴム等の弾性体等からなりワーク31を傷つけない構成になっている。   Further, the work 31 placed at a predetermined position of the work receiving member 33 is pressed and fixed by the clamp portion 34 from above. In addition, the contact part with the workpiece | work 31 in the clamp part 34 consists of elastic bodies, such as rubber | gum, and is the structure which does not damage the workpiece | work 31. FIG.

また、ロボット35は、加工ヘッド38をワーク受け部材33とクランプ部34とに固定されたワーク31の所定の加工領域に移動させるための機構を有する。また、レーザ発振器36は、所定のレーザ光を所定のタイミングで出射する。具体的には、レーザ発振器36は、ワーク31に所定の加工を行うため、所定のタイミングで所定の強さのパルスレーザ光を出射する。   The robot 35 has a mechanism for moving the machining head 38 to a predetermined machining area of the workpiece 31 fixed to the workpiece receiving member 33 and the clamp portion 34. The laser oscillator 36 emits a predetermined laser beam at a predetermined timing. Specifically, the laser oscillator 36 emits a pulsed laser beam having a predetermined intensity at a predetermined timing in order to perform predetermined processing on the workpiece 31.

ここで、本実施形態におけるレーザビームは、例えばファイバーレーザを用いることができるが、その他にもNd:YAGレーザやCOレーザ等、一般的なレーザビームを用いることができる。なお、本発明におけるレーザビームの種類については、特に限定されるものではない。つまり、ワーク31の材質や厚み、どのような加工(穴あけ、アニール等)を行うか等の各種加工条件等により任意に選択することができる。 Here, for example, a fiber laser can be used as the laser beam in the present embodiment, but a general laser beam such as an Nd: YAG laser or a CO 2 laser can also be used. The type of laser beam in the present invention is not particularly limited. That is, it can be arbitrarily selected according to various processing conditions such as the material and thickness of the work 31 and what kind of processing (drilling, annealing, etc.) is performed.

また、ファイバー37は、レーザ発振器36からのレーザ光を加工ヘッドまで導くまでの機構である。また、加工ヘッド38は、レーザ光を集光したり、所定の大きさに結像するための光学系を有している。また、加工ノズル39は、先端が開口された円錐状に形成されており、所定の位置に正確にレーザ光を照射するためのノズルである。また、加工ノズル39からは、エアー等のアシストガスをレーザ光と同時に噴出することで、加工により発生するドロスやスパッタ等を除去することもできる。   The fiber 37 is a mechanism for guiding the laser beam from the laser oscillator 36 to the machining head. Further, the processing head 38 has an optical system for condensing the laser light and forming an image with a predetermined size. The processing nozzle 39 is formed in a conical shape with an open end, and is a nozzle for accurately irradiating a predetermined position with laser light. Moreover, dross, spatter, etc. generated by processing can be removed by ejecting an assist gas such as air from the processing nozzle 39 simultaneously with the laser beam.

また、図5は、本発明における反射部材の一例を示す図である。図5に示すように、ワーク受け部材33に上述した反射部材21が設けられている。反射部材21は、所定方向に向きを回転により移動するための回転手段40が設けられている。これにより、レーザ光41の照射される向きが変更されても所定の方向に反射させることができる。また、レーザ光の照射される向きが同一であった場合には、反射方向を所定の方向に変更することができる。   FIG. 5 is a diagram showing an example of the reflecting member in the present invention. As shown in FIG. 5, the reflection member 21 described above is provided on the work receiving member 33. The reflecting member 21 is provided with a rotating means 40 for moving the direction in a predetermined direction by rotation. Thereby, even if the direction in which the laser beam 41 is irradiated is changed, it can be reflected in a predetermined direction. Further, when the direction of laser light irradiation is the same, the reflection direction can be changed to a predetermined direction.

ここで、図5において、加工ノズル39から出力されたレーザ光41は、ワーク31の加工部42に所望の穴あけ加工を行った後、加工部42を貫通したレーザ光が回転手段40により所定の方向(例えば、吸収部材22のある方向)に向けられて固定された反射部材21により反射し、上述した吸収部材22によりレーザ光を吸収する。なお、吸収部材22を有していない構成であってもレーザ光による影響がないほど、非加工面との間に十分な距離が設けられていたり、レーザ光の強度が加工できない程度に弱くなっていればよい。   Here, in FIG. 5, the laser light 41 output from the processing nozzle 39 performs a desired drilling process on the processing portion 42 of the workpiece 31, and then the laser light penetrating the processing portion 42 is transmitted by the rotating means 40. The light is reflected by the reflecting member 21 that is directed and fixed in the direction (for example, the direction in which the absorbing member 22 is present), and the laser beam is absorbed by the absorbing member 22 described above. It should be noted that a sufficient distance from the non-processed surface is provided, or the intensity of the laser beam is so weak that it cannot be processed, even if the structure does not include the absorbing member 22 without being affected by the laser beam. It only has to be.

なお、上述した反射部材21は、ワーク受け部材33とは別の構成として反射面を移動させるための回転駆働機構を設けていたが、ワーク受け部材33と一体の構成であってもよい。   In addition, although the reflection member 21 mentioned above provided the rotation drive mechanism for moving a reflective surface as a structure different from the workpiece receiving member 33, the structure integrated with the workpiece receiving member 33 may be sufficient.

ここで、図6は、反射部材を兼ねたワーク受け部材の一例を示す図である。図6に示す固定部材としてのワーク受け部材33は、上述したようにワーク31の形状に合わせて凹凸が形成されており、ワーク31を所定位置で固定し安定し易くなっている。   Here, FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a workpiece receiving member that also serves as a reflecting member. As described above, the workpiece receiving member 33 as a fixing member shown in FIG. 6 has irregularities formed in accordance with the shape of the workpiece 31, and the workpiece 31 is fixed at a predetermined position and is easily stabilized.

また、図6に示す反射部材21は、ワーク受け部材33に固定に設置されており、ワーク受け部材33と一体に形成されている。このとき、ワーク受け部材33は、反射部材21により所定の方向にレーザ光が反射されるような位置に反射部材21を設置する。なお、反射部材21は、上述した平面状のものや湾曲状のもの等を用いることができる。   Further, the reflecting member 21 shown in FIG. 6 is fixedly installed on the work receiving member 33 and formed integrally with the work receiving member 33. At this time, the workpiece receiving member 33 installs the reflecting member 21 at a position where the reflecting member 21 reflects the laser beam in a predetermined direction. The reflecting member 21 may be the above-described planar member or curved member.

また、反射部材21は、接着やネジ止め、磁石等によりワーク受け部材33の所定の位置に設置される。更に、反射部材21は、可撓性のある反射シート等のシート状ものをワーク受け部材33の所定位置に貼り付けてもよい。   The reflecting member 21 is installed at a predetermined position of the work receiving member 33 by adhesion, screwing, a magnet, or the like. Further, the reflecting member 21 may be a sheet-like member such as a flexible reflecting sheet attached to a predetermined position of the work receiving member 33.

これにより、図6に示すように、ワーク31に照射されたレーザ光41が加工部42を加工し、更に加工部42からの漏れたレーザ光が反射部材21により反射して所定の方向(例えば、吸収部材22がある方向等)に導出される。このように、反射部材21とワーク受け部材33を一体に形成することにより、スペースを取らず、簡単な構成で、ワーク31に対して加工部42から漏れたレーザ光による損傷を与えることがなく、ワーク31の加工を行うことができる。   Thereby, as shown in FIG. 6, the laser beam 41 irradiated to the workpiece 31 processes the processing portion 42, and the laser beam leaking from the processing portion 42 is reflected by the reflecting member 21 to be in a predetermined direction (for example, , The absorbing member 22 is in a certain direction). Thus, by forming the reflecting member 21 and the workpiece receiving member 33 integrally, no space is required, and the workpiece 31 is not damaged by the laser light leaking from the processing portion 42 with a simple configuration. The workpiece 31 can be processed.

上述したように、本発明によれば、加工対象物に対して加工部から漏れたレーザ光による損傷を与えることがなく、加工対象物の加工を行うことができる。更に、加工部以外の箇所(例えば、加工部の裏側や加工部に隣接する非加工面等)にスパッタやドロス等が付着することを防止することもできる。したがって、加工対象物にダメージを与えることがなく、加工対対象物に対して穴あけや切断等のレーザ加工を高精度に行うことができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to process the workpiece without damaging the workpiece with the laser beam leaking from the processing portion. Furthermore, it is possible to prevent spatter, dross, and the like from adhering to locations other than the processed portion (for example, the back side of the processed portion or the non-processed surface adjacent to the processed portion). Therefore, laser processing such as drilling and cutting can be performed with high accuracy on the processing target without damaging the processing target.

以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Can be changed.

従来技術における課題を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the subject in a prior art. 本発明におけるレーザ光の遮蔽方法について説明するための一例を示す図である。It is a figure which shows an example for demonstrating the shielding method of the laser beam in this invention. 他の実施形態の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of other embodiment. レーザ加工装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a laser processing apparatus. 本発明における反射部材の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the reflection member in this invention. 反射部材を兼ねたワーク受け部材の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the workpiece | work receiving member which served as the reflection member.

符号の説明Explanation of symbols

10 加工対象物
11 ノズル
12,41 レーザ光
13 加工部
14 非加工面
15 レーザ光吸収部材
21,23 反射部材
22 吸収部材
30 レーザ加工装置
31 ワーク
32 ステージ
33 ワーク受け部材
34 クランプ部
35 ロボットアーム部
36 レーザ発振器
37 ファイバー
38 加工ヘッド
39 加工ノズル
40 回転手段
42 加工部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Processing target object 11 Nozzle 12,41 Laser beam 13 Processing part 14 Non-processing surface 15 Laser light absorption member 21,23 Reflective member 22 Absorption member 30 Laser processing apparatus 31 Work 32 Stage 33 Work receiving member 34 Clamp part 35 Robot arm part 36 Laser oscillator 37 Fiber 38 Processing head 39 Processing nozzle 40 Rotating means 42 Processing section

Claims (10)

所定の形状に形成された加工対象物の加工部にファイバーから出力されるレーザ光を照射して加工を行うレーザ加工装置であって、
前記加工対象物を所定の位置で固定するための固定部材と、
前記レーザ光が前記固定部材に固定された前記加工対象物の加工部に照射された後に裏側に漏れたレーザ光を所定の方向へ反射させるための反射部材と、
前記反射部材により反射されたレーザ光を吸収する吸収部材とを有し、
前記反射部材は、前記固定部材に設置されることを特徴とするレーザ加工装置。
A laser processing apparatus that performs processing by irradiating a laser beam output from a fiber to a processing portion of a processing object formed in a predetermined shape,
A fixing member for fixing the object to be processed at a predetermined position;
A reflecting member for reflecting the laser beam leaked to the back side after the laser beam is irradiated on the processing portion of the workpiece fixed to the fixing member in a predetermined direction;
An absorbing member that absorbs the laser light reflected by the reflecting member;
The laser processing apparatus, wherein the reflecting member is installed on the fixing member.
前記反射部材は、前記レーザ光の照射面が平面状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のレーザ加工装置。   The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the reflection member has a plane irradiated with the laser light. 前記反射部材は、前記レーザ光の照射面が湾曲状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のレーザ加工装置。   The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the reflecting member has a laser light irradiation surface formed in a curved shape. レーザ光の照射方向が変化した場合に、所定の方向にレーザ光を反射させるため、前記反射部材を前記照射方向の変化に対応付けて回転させる回転手段を有することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のレーザ加工装置。   2. A rotating means for rotating the reflecting member in association with the change in the irradiation direction in order to reflect the laser light in a predetermined direction when the irradiation direction of the laser light is changed. 4. The laser processing apparatus according to any one of 3 above. 前記反射部材は、前記固定部材と一体に形成されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載のレーザ加工装置。   The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the reflecting member is formed integrally with the fixing member. 所定の形状に形成された加工対象物の加工部にファイバーから出力されるレーザ光を照射して加工を行う際、前記レーザ光が照射される加工部の裏側に漏れたレーザ光を遮蔽するレーザ光の遮蔽方法であって、
固定部材により前記加工対象物を所定の位置で固定する固定ステップと、
反射部材により前記漏れたレーザ光を所定の方向へ導出させる反射ステップと、
前記反射部材により反射されたレーザ光を吸収部材により吸収する吸収ステップとを有し、
前記反射部材は、前記固定部材に設置されることを特徴とする遮蔽方法。
A laser that shields laser light leaking to the back side of the processing portion irradiated with the laser light when the processing portion of the processing target formed in a predetermined shape is irradiated with the laser light output from the fiber. A light shielding method,
A fixing step of fixing the object to be processed at a predetermined position by a fixing member;
A reflecting step for deriving the leaked laser light in a predetermined direction by a reflecting member;
An absorption step of absorbing the laser light reflected by the reflection member by an absorption member,
The said reflecting member is installed in the said fixing member, The shielding method characterized by the above-mentioned.
前記反射ステップは、
前記レーザ光の照射面が平面状に形成された反射部材を用いることを特徴とする請求項6に記載の遮蔽方法。
The reflection step includes
The shielding method according to claim 6, wherein a reflection member having a planar irradiation surface of the laser beam is used.
前記反射ステップは、
前記レーザ光の照射面が湾曲状に形成された反射部材を用いることを特徴とする請求項6に記載の遮蔽方法。
The reflection step includes
The shielding method according to claim 6, wherein a reflection member having a curved irradiation surface of the laser beam is used.
レーザ光の照射方向が変化した場合に、所定の方向にレーザ光を反射させるため、回転手段により前記反射部材を前記照射方向の変化に対応付けて回転させる回転ステップを有することを特徴とする請求項6乃至8の何れか1項に記載の遮蔽方法。   A rotation step of rotating the reflecting member in association with the change of the irradiation direction by a rotating unit to reflect the laser beam in a predetermined direction when the irradiation direction of the laser light is changed. Item 9. The shielding method according to any one of Items 6 to 8. 前記反射ステップは、
前記固定部材と一体に形成された反射部材を用いることを特徴とする請求項6乃至9の何れか1項に記載の遮蔽方法。
The reflection step includes
The shielding method according to claim 6, wherein a reflective member formed integrally with the fixing member is used.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015208778A (en) * 2014-04-30 2015-11-24 三菱重工業株式会社 Laser light receiving device and laser processing unit

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