JP2017077567A - Laser beam machine - Google Patents

Laser beam machine Download PDF

Info

Publication number
JP2017077567A
JP2017077567A JP2015205943A JP2015205943A JP2017077567A JP 2017077567 A JP2017077567 A JP 2017077567A JP 2015205943 A JP2015205943 A JP 2015205943A JP 2015205943 A JP2015205943 A JP 2015205943A JP 2017077567 A JP2017077567 A JP 2017077567A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
laser light
laser
laser beam
transmission optical
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.)
Granted
Application number
JP2015205943A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6722994B2 (en
Inventor
真樹 小市
Maki Koichi
真樹 小市
友一 酒川
Tomokazu Sakagawa
友一 酒川
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.)
Kataoka Corp
Original Assignee
Kataoka Corp
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 Kataoka Corp filed Critical Kataoka Corp
Priority to JP2015205943A priority Critical patent/JP6722994B2/en
Publication of JP2017077567A publication Critical patent/JP2017077567A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6722994B2 publication Critical patent/JP6722994B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To uniformize intensity distribution of a laser beam irradiating an object to be worked and improve working quality, with an easy and inexpensive structure.SOLUTION: A laser beam machine 1 includes: a laser light source 2; a light condensing lens 3 for condensing a laser beam oscillated from the laser light source 2; an optical fiber 4 for transmission for receiving incidence of the laser beam condensed by the light condensing lens 3 and transmitting the laser beam; and an operation mechanism 5 which can change a beam profile of the laser beam emitted from an emission end 42 of the optical fiber 4 for transmission by changing an incident angle θ of the laser beam condensed by the condensed lens 3 with respect to an incident end 41 of the optical fiber 4 for transmission.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、被加工物にレーザ光を照射して加工を施すためのレーザ加工機に関する。   The present invention relates to a laser processing machine for performing processing by irradiating a workpiece with laser light.

被加工物にレーザ光を照射することで、穿孔や切削、溶接、文字や図形の描画その他の加工を実行するレーザ加工機が公知である。   2. Description of the Related Art Laser processing machines that perform drilling, cutting, welding, drawing of characters and figures, and other processing by irradiating a workpiece with laser light are known.

通常のレーザ光のビームプロファイルは、中心部の強度が最も強く、周辺に向かうにつれて漸次強度が弱くなる、ガウシアン分布に近い不均一な強度分布となっている。このようなレーザ光を用いてレーザ加工を行う場合、加工中心部においてビーム強度が過剰となって被加工物に無用の損傷を与え、または、ビーム外縁部においてビーム強度が不足して十分な加工がなされずバリや加工残滓が生ずるといった問題を惹起するおそれがある。   The beam profile of normal laser light has a non-uniform intensity distribution close to a Gaussian distribution, with the intensity at the center being the strongest and gradually decreasing toward the periphery. When laser processing is performed using such a laser beam, the beam intensity becomes excessive at the center of processing, causing unnecessary damage to the workpiece, or insufficient beam intensity at the outer edge of the beam and sufficient processing. May cause problems such as burrs and processing residues.

目的によっては、レーザ加工に用いるレーザ光は、光強度分布が均一な、いわゆるトップハット型のビームプロファイルを持つことが望ましい。そこで、従来より、光ファイバやビームホモジナイザ等を使用して、レーザ光の強度分布の均一化を図ることが行われている(例えば、下記特許文献を参照)。   Depending on the purpose, it is desirable that the laser light used for laser processing has a so-called top-hat beam profile with a uniform light intensity distribution. Therefore, conventionally, the intensity distribution of laser light has been made uniform using an optical fiber, a beam homogenizer, or the like (see, for example, the following patent document).

特開2009−297781号公報JP 2009-297781 A

レーザ光源から供給されるレーザ光の波長やビームプロファイルその他の特性によっては、光ファイバを使用しても光強度分布が必ずしも均一とならず、ビームスポット内で局所的に強度の強いところと弱いところとが発生する。レーザ光を通過させる光ファイバのコア径を大きくすれば、ビームプロファイルがトップハットに近づくが、反面フルーエンス(単位面積あたりのエネルギ量)が小さくなるため、レーザ加工機の用途即ち加工目的によっては所望の加工を実現できなくなる。   Depending on the wavelength, beam profile, and other characteristics of the laser light supplied from the laser light source, even if an optical fiber is used, the light intensity distribution is not necessarily uniform, and the locally intense and weak areas in the beam spot Occurs. Increasing the core diameter of the optical fiber that allows laser light to pass will bring the beam profile closer to the top hat, but on the other hand, the fluence (amount of energy per unit area) will decrease, so it may be desirable depending on the application of the laser processing machine, that is, the processing purpose. Can not be realized.

また、レーザ光の強度分布を均一化する手段としてビームホモジナイザを採用する場合には、コストが高くなる上に自由度の低い光学系が構築されてしまう。   Further, when a beam homogenizer is used as a means for uniformizing the intensity distribution of laser light, the cost increases and an optical system with a low degree of freedom is constructed.

本発明は、簡単かつ安価な構成で、被加工物に照射するレーザ光の強度分布を均一化、または目的の加工に対するプロファイルの制御性を向上して加工品位を向上させることを所期の目的とする。   The present invention is intended to improve the processing quality by making the intensity distribution of the laser beam irradiated to the workpiece uniform or improving the controllability of the profile for the target processing with a simple and inexpensive configuration. And

本発明に係る、被加工物にレーザ光を照射して加工を施すためのレーザ加工機は、レーザ光源と、前記レーザ光源から発振されたレーザ光を集光する集光レンズと、前記集光レンズにより集光したレーザ光の入射を受けてレーザ光を伝送する伝送用光ファイバと、前記集光レンズにより集光したレーザ光の前記伝送用光ファイバの入射端に対する入射角度を変化させることを通じて、伝送用光ファイバの出射端から出射するレーザ光のビームプロファイルを変化させることができる操作機構とを具備する。   A laser processing machine for irradiating a workpiece with laser light according to the present invention includes a laser light source, a condensing lens that condenses laser light oscillated from the laser light source, and the condensing lens. Through a transmission optical fiber that receives laser light collected by a lens and transmits the laser light, and by changing an incident angle of the laser light collected by the condenser lens with respect to an incident end of the transmission optical fiber And an operation mechanism capable of changing the beam profile of the laser beam emitted from the emission end of the transmission optical fiber.

より具体的には、前記集光レンズを支持するとともに、入射端を前記レーザ光源に接続した供給用光ファイバの出射端を接続し、供給用光ファイバを介してレーザ光源から供給されるレーザ光を集光レンズに通した上で前記伝送用光ファイバの入射端に向けて出力することのできる可動のユニットを設け、前記ユニットを前記伝送用光ファイバの入射端に対して相対的に変位可能とすることで前記操作機構を構成することが好ましい。   More specifically, the laser beam that is supplied from the laser light source through the supply optical fiber is connected to the output end of the supply optical fiber that supports the condenser lens and has an incident end connected to the laser light source. Is passed through a condenser lens, and a movable unit is provided that can output toward the incident end of the transmission optical fiber, and the unit can be displaced relative to the incident end of the transmission optical fiber. Thus, it is preferable to configure the operation mechanism.

前記伝送用光ファイバは、マルチモード光ファイバであることが好ましい。   The transmission optical fiber is preferably a multimode optical fiber.

本発明によれば、簡単かつ安価な構成で、被加工物に照射するレーザ光の強度分布を均一化、または目的の加工に対するプロファイルの制御性を向上して加工品位を向上させることができる。   According to the present invention, the processing quality can be improved by uniformizing the intensity distribution of the laser light applied to the workpiece or improving the controllability of the profile for the target processing with a simple and inexpensive configuration.

本発明の一実施形態のレーザ加工機の構成を模式的に示す図。The figure which shows typically the structure of the laser beam machine of one Embodiment of this invention. 同実施形態のレーザ加工機の構成を模式的に示す図。The figure which shows the structure of the laser beam machine of the embodiment typically. 同実施形態のレーザ加工機が被加工物に照射するレーザ光のビームプロファイルを例示する図。The figure which illustrates the beam profile of the laser beam which the laser beam machine of the embodiment irradiates to a workpiece.

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。本実施形態のレーザ加工機1は、被加工物0にレーザ光を照射することで、穿孔、切削、溶接、文字や図形の描画等のうちの何れかの加工を実行するものである。   An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The laser beam machine 1 of the present embodiment performs any one of drilling, cutting, welding, drawing of characters and figures, etc. by irradiating the workpiece 0 with laser light.

図1及び図2に示すように、本実施形態のレーザ加工機1は、レーザ光を発振するレーザ光源(または、レーザ発振器)2と、レーザ光源2から発振されたレーザ光を集光する集光レンズ3と、集光レンズ3により集光したレーザ光の入射を受けてレーザ光を伝送する伝送用光ファイバ4と、集光レンズ3により集光したレーザ光の伝送用光ファイバ4の入射端41に対する入射角度θを変化させることができる操作機構5と、伝送用光ファイバ4の出射端42から出射するレーザ光を被加工物0に照射するべく集光する対物レンズ6とを少なくとも具備する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the laser processing machine 1 of the present embodiment includes a laser light source (or laser oscillator) 2 that oscillates laser light, and a collector that condenses the laser light oscillated from the laser light source 2. Incidence of an optical lens 3, a transmission optical fiber 4 that receives laser light collected by the condenser lens 3 and transmits laser light, and an optical fiber 4 for transmission of laser light condensed by the condenser lens 3 The operating mechanism 5 that can change the incident angle θ with respect to the end 41 and the objective lens 6 that condenses the laser beam emitted from the emission end 42 of the transmission optical fiber 4 so as to irradiate the workpiece 0 are provided. To do.

レーザ光源2が出力するレーザ光は、シングルモードレーザでもよく、低次マルチモードレーザでもよい。レーザ光の波長や、連続波レーザであるかパルスレーザであるか等も任意である。   The laser light output from the laser light source 2 may be a single mode laser or a low-order multimode laser. The wavelength of the laser light and whether it is a continuous wave laser or a pulse laser are also arbitrary.

レーザ光源2と集光レンズ3との間には、レーザ光を集光レンズ3へと導くための供給用光ファイバ7を介在させている。供給用光ファイバ7は、シングルモード光ファイバであってもよく、マルチモード光ファイバであってもよい。供給用光ファイバ7の入射端71は、レーザ光源2に接続している。一方、供給用光ファイバ7の出射端72は、集光レンズ3を支持する可動のユニット5に接続している。但し、レーザ光源2から集光レンズ3の近傍までを必ず光ファイバ7で接続しなければなわないわけではなく、レーザ光がシングルモードレーザまたは低次マルチモードレーザである場合にはこれを集光レンズ3まで空間伝送することも許される。   Between the laser light source 2 and the condensing lens 3, a supply optical fiber 7 for guiding the laser light to the condensing lens 3 is interposed. The supply optical fiber 7 may be a single mode optical fiber or a multimode optical fiber. The incident end 71 of the supply optical fiber 7 is connected to the laser light source 2. On the other hand, the exit end 72 of the supply optical fiber 7 is connected to the movable unit 5 that supports the condenser lens 3. However, it is not always necessary to connect the laser light source 2 to the vicinity of the condensing lens 3 with the optical fiber 7, and when the laser light is a single mode laser or a low-order multimode laser, this is condensed. Spatial transmission to the lens 3 is also permitted.

ユニット5は、供給用光ファイバ7を介してレーザ光源2から供給されるレーザ光を、集光レンズ3に通して集光した上で、伝送用光ファイバ4の入射端41に向けて出力するものである。集光レンズ3の像側NA(Numerical Aperture)は、例えば0.03とする。集光レンズ3は、これを支持するユニット5とともに、伝送用光ファイバ4の固定の入射端41に対して相対的に変位可能である。そして、図1及び図2に示しているように、当該ユニット5の相対変位を通じて、集光レンズ3で集光された後伝送用光ファイバ4の入射端41に向かうレーザ光の光軸Lの、伝送用光ファイバ4の入射端41の光軸Aに対する交差角度θを変化させることができる。このとき、集光レンズから伝送用光ファイバ4の入射端41までの距離は、入射角度θによらず殆どまたは全く変化させない。また、レーザ光は常に集光レンズ3の光軸即ち集光レンズ3の中心またはその近傍を通る。換言すれば、集光レンズ3を通過するレーザ光の光軸Lと集光レンズ3の光軸とが常時一致している。   The unit 5 condenses the laser light supplied from the laser light source 2 via the supply optical fiber 7 through the condensing lens 3 and outputs it toward the incident end 41 of the transmission optical fiber 4. Is. The image side NA (Numerical Aperture) of the condenser lens 3 is set to 0.03, for example. The condensing lens 3 can be displaced relative to the fixed incident end 41 of the transmission optical fiber 4 together with the unit 5 that supports the condensing lens 3. As shown in FIGS. 1 and 2, through the relative displacement of the unit 5, the optical axis L of the laser light that is collected by the condenser lens 3 and then travels toward the incident end 41 of the transmission optical fiber 4 is obtained. The crossing angle θ with respect to the optical axis A of the incident end 41 of the transmission optical fiber 4 can be changed. At this time, the distance from the condensing lens to the incident end 41 of the transmission optical fiber 4 changes little or not regardless of the incident angle θ. The laser light always passes through the optical axis of the condenser lens 3, that is, the center of the condenser lens 3 or the vicinity thereof. In other words, the optical axis L of the laser light passing through the condenser lens 3 and the optical axis of the condenser lens 3 are always coincident.

伝送用光ファイバ4は、ユニット5から出力されたレーザ光を被加工物0の近傍へと導く。本実施形態では、伝送用光ファイバ4として、マルチモード光ファイバを想定している。伝送用光ファイバ4の入射端41のNAは、集光レンズ3の像側NAよりも大きく、例えば0.2とする。上記のユニット5は、伝送用光ファイバ4の入射端41の最大受光角θmax、即ちレーザ光が伝送用光ファイバ4のコア内で全反射する最大の入射角度の範囲内で、集光レンズ3を通過したレーザ光の光軸Lを傾動させ、レーザ光の光軸Lと伝送用光ファイバ4の入射端41の光軸Aとの交差角度θを増減させる。 The transmission optical fiber 4 guides the laser beam output from the unit 5 to the vicinity of the workpiece 0. In the present embodiment, a multimode optical fiber is assumed as the transmission optical fiber 4. The NA of the incident end 41 of the transmission optical fiber 4 is larger than the image side NA of the condensing lens 3, for example, 0.2. The unit 5 includes a condenser lens within the range of the maximum light receiving angle θ max of the incident end 41 of the transmission optical fiber 4, that is, the maximum incident angle at which the laser beam is totally reflected within the core of the transmission optical fiber 4. 3 is tilted to increase or decrease the intersection angle θ between the optical axis L of the laser light and the optical axis A of the incident end 41 of the transmission optical fiber 4.

レーザ光源2が発するレーザ光は元来ガウシアン分布に近い不均一な強度分布を持つが、レーザ光を光ファイバ4に入射させ、光ファイバ4内を伝搬させることにより、光ファイバ4の出射端42ではより均一な強度分布を得ることができる。   The laser light emitted from the laser light source 2 originally has a non-uniform intensity distribution close to a Gaussian distribution. However, the laser light is incident on the optical fiber 4 and propagates in the optical fiber 4, whereby the emission end 42 of the optical fiber 4. Then, a more uniform intensity distribution can be obtained.

その上で、レーザ光の光軸Lと伝送用光ファイバ4の入射端41の光軸Aとの交差角度θを大きくすると、伝送用光ファイバ4のコア内でレーザ光が反射する回数が増し、またコア内でのレーザ光の光路長即ち伝搬経路の距離も延長される。この間、レーザ光の強度分布がより一層均一化される。さらに、伝送用光ファイバ4がマルチモード光ファイバであるので、高次モードが立ちやすく、適度にモードが分散する。これにより、伝送用光ファイバ4の出射端42では、トップハット型に近いビームプロファイルを得ることができる。   If the crossing angle θ between the optical axis L of the laser beam and the optical axis A of the incident end 41 of the transmission optical fiber 4 is increased, the number of times the laser beam is reflected in the core of the transmission optical fiber 4 increases. In addition, the optical path length of the laser beam in the core, that is, the distance of the propagation path is extended. During this time, the intensity distribution of the laser beam is made more uniform. Further, since the transmission optical fiber 4 is a multimode optical fiber, a higher-order mode is likely to be established, and the modes are appropriately dispersed. As a result, a beam profile close to a top hat type can be obtained at the emission end 42 of the transmission optical fiber 4.

図3に、レーザ光源2としてシングルモードレーザを用い、レーザ光の光軸Lと伝送用光ファイバ4の入射端41の光軸Aとの交差角度θを変化させたときの、伝送用光ファイバ4から出射するレーザ光の強度分布を測定した結果を示す。   FIG. 3 shows a transmission optical fiber when a single mode laser is used as the laser light source 2 and the crossing angle θ between the optical axis L of the laser light and the optical axis A of the incident end 41 of the transmission optical fiber 4 is changed. The result of having measured the intensity distribution of the laser beam emitted from 4 is shown.

図3(A)は、レーザ光源2が発振するシングルモードレーザそのもののビームプロファイルを測定したものである。当該レーザ光は、中心部の光の強度が最も強く、周辺に向かうにつれて漸次光の強度が弱くなる、ガウシアン分布に近い不均一な強度分布となっている。   FIG. 3A shows the measurement of the beam profile of the single mode laser itself oscillated by the laser light source 2. The laser light has a non-uniform intensity distribution close to a Gaussian distribution in which the intensity of the light at the center is the strongest and the intensity of the light gradually decreases toward the periphery.

図3(B)は、交差角度θをほぼ0°に設定した状態で、伝送用光ファイバ4から出射するレーザ光のビームプロファイルを測定したものである。図3(A)と比較して、中心部の強度が弱く、周辺部の強度が強くなっているものの、局所的に強度の強い部分と強度の弱い部分とが点在している。   FIG. 3B shows the measurement of the beam profile of the laser light emitted from the transmission optical fiber 4 with the crossing angle θ set to approximately 0 °. Compared with FIG. 3A, although the strength of the central portion is weak and the strength of the peripheral portion is strong, locally strong portions and weak portions are scattered.

これに対し、図3(B)の状態から交差角度θを大きく変化させた図3(C)の状態では、中心部から周辺部に亘って光強度が均一化した、トップハット型に近いビームプロファイルを得られている。加えて、図3(B)の状態のように、局所的に強度の強い部分や弱い部分が現れておらず、レーザ加工に非常に適したレーザ光となっている。   On the other hand, in the state of FIG. 3C in which the crossing angle θ is greatly changed from the state of FIG. 3B, a beam close to the top hat type in which the light intensity is uniform from the central part to the peripheral part. A profile has been obtained. In addition, unlike the state of FIG. 3B, a locally strong portion or weak portion does not appear, and the laser light is very suitable for laser processing.

このように、ユニット5を操作してレーザ光の光軸Lと伝送用光ファイバ4の入射端41の光軸Aとの交差角度θを調整することで、レーザ光源2から出力されるレーザ光の強度分布が不均一であるにもかかわらず、伝送用光ファイバ4の出射端42から被加工物0に向けて出射するレーザ光のビームプロファイルの最適化を図ることができる。しかも、伝送用光ファイバ4のコア径を徒に大きく設定する必要がなく、伝送用光ファイバ4から出射するレーザ光のスポット径を50μmないし100μm以下に縮小できるため、種々のレーザ加工用途即ち目的に叶うレーザ光を供給することが可能となる。   Thus, the laser beam output from the laser light source 2 is adjusted by operating the unit 5 and adjusting the intersection angle θ between the optical axis L of the laser beam and the optical axis A of the incident end 41 of the transmission optical fiber 4. The beam profile of the laser beam emitted from the emission end 42 of the transmission optical fiber 4 toward the workpiece 0 can be optimized despite the non-uniform intensity distribution. In addition, it is not necessary to set the core diameter of the transmission optical fiber 4 to a large value, and the spot diameter of the laser light emitted from the transmission optical fiber 4 can be reduced to 50 μm to 100 μm or less. It is possible to supply the laser beam that meets the requirements.

なお、レーザ光の強度分布の均一化のために最適な交差角度θは、レーザ光の波長(屈折率は波長の影響を受ける)や、レーザ光源2から供給される元々のレーザ光のビームプロファイル等に応じて変動し得る。また、被加工物0に照射するべきレーザ光に要求されるビームプロファイル、即ち強度分布の均一度合いは、被加工物0の種類や加工目的等によって異なる。従って、レーザ光源2から供給されるレーザ光の波長やビームプロファイル、被加工物0の種類や加工目的等の条件に応じて、交差角度θを設定することが好ましい。   Note that the optimum crossing angle θ for making the intensity distribution of the laser light uniform is the wavelength of the laser light (the refractive index is affected by the wavelength) or the beam profile of the original laser light supplied from the laser light source 2. Etc., and may vary. Further, the beam profile required for the laser beam to be irradiated on the workpiece 0, that is, the degree of uniformity of the intensity distribution, varies depending on the type of the workpiece 0, the processing purpose, and the like. Therefore, it is preferable to set the crossing angle θ according to conditions such as the wavelength and beam profile of the laser light supplied from the laser light source 2, the type of the workpiece 0, and the processing purpose.

集光レンズ3を支持するユニット5は、例えば、サーボモータやステッピングモータ等のアクチュエータにより駆動することとし、そのアクチュエータをコンピュータ等の制御部により制御する。制御部は、例えば、プロセッサ、メインメモリ、補助記憶デバイス、I/Oインタフェース等を有し、これらがコントローラ(システムコントローラやI/Oコントローラ等)によって制御されて連携動作するものである。補助記憶デバイスは、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ、その他である。I/Oインタフェースは、レーザ光源2の制御回路や、ユニット5を駆動するアクチュエータの制御回路(サーボコントローラ等)と接続するためのデバイスである。プロセッサによって実行されるべきプログラムは補助記憶デバイスに格納されており、プログラムの実行の際には補助記憶デバイスからメインメモリに読み込まれ、プロセッサによって解読される。制御部は、プログラムによりハードウェア資源を作動して、以下に述べる機能を発揮する。   The unit 5 that supports the condenser lens 3 is driven by an actuator such as a servo motor or a stepping motor, and the actuator is controlled by a control unit such as a computer. The control unit includes, for example, a processor, a main memory, an auxiliary storage device, an I / O interface, and the like, which are controlled by a controller (system controller, I / O controller, etc.) and operate in cooperation. The auxiliary storage device is a flash memory, a hard disk drive, or the like. The I / O interface is a device for connecting to a control circuit of the laser light source 2 and a control circuit (servo controller or the like) of an actuator that drives the unit 5. A program to be executed by the processor is stored in the auxiliary storage device, and when the program is executed, it is read from the auxiliary storage device into the main memory and decoded by the processor. The control unit operates hardware resources by a program and exhibits the functions described below.

即ち、制御部は、レーザ加工機1のユーザから与えられる、レーザ光の出力の開始/停止、レーザ光の出力の大きさ、レーザ光の出射のタイミング、さらにはレーザ光の光軸Lと伝送用光ファイバ4の入射端41の光軸Aとの交差角度θ等を指令する信号または操作入力を受け付ける。そして、制御部は、指令された交差角度θを実現するようにアクチュエータを駆動してユニット5の変位を制御し、併せて、指令されたレーザ光の出力の大きさや出射タイミングを実現するようにレーザ光源2を制御する。   That is, the control unit gives start / stop of laser beam output, laser beam output magnitude, laser beam emission timing, and laser beam optical axis L given by the user of the laser processing machine 1. A signal or operation input for instructing an intersection angle θ of the incident end 41 of the optical fiber 4 with the optical axis A or the like is received. Then, the control unit controls the displacement of the unit 5 by driving the actuator so as to realize the commanded crossing angle θ, and also realizes the commanded laser beam output magnitude and emission timing. The laser light source 2 is controlled.

しかして、伝送用光ファイバ4の出射端42から出射したレーザ光は、対物レンズ6において集光され、被加工物0の所要の加工領域に照射される。   Thus, the laser light emitted from the emission end 42 of the transmission optical fiber 4 is collected by the objective lens 6 and irradiated to a required processing region of the workpiece 0.

なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。特に、レーザ光源2と被加工物0との間のレーザ光の伝搬経路上に、図示しない他の光学要素(レンズ、ミラー、マスク他)を追加することを妨げない。   The present invention is not limited to the embodiment described in detail above. In particular, it does not prevent the addition of other optical elements (lens, mirror, mask, etc.) not shown on the laser light propagation path between the laser light source 2 and the workpiece 0.

また、上記実施形態では、伝送用光ファイバ4の入射端41を不動とし、集光レンズ3を支持するユニット5を可動としていたが、これとは逆に、集光レンズ3側を不動とし、伝送用光ファイバ4の入射端41側を可動として、集光レンズ3で集光したレーザ光の伝送用光ファイバ4の入射端41に対する入射角度θを変化させるようにすることも考えられる。   In the above embodiment, the incident end 41 of the transmission optical fiber 4 is fixed and the unit 5 supporting the condenser lens 3 is movable. On the contrary, the condenser lens 3 side is fixed, It is also conceivable to change the incident angle θ of the laser light collected by the condenser lens 3 with respect to the incident end 41 of the transmission optical fiber 4 by making the incident end 41 side of the transmission optical fiber 4 movable.

その他各部の具体的構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。   Other specific configurations of each part can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.

本発明は、被加工物にレーザ光を照射して加工を施すためのレーザ加工機に適用できる。   The present invention can be applied to a laser processing machine for performing processing by irradiating a workpiece with laser light.

0…被加工物
1…レーザ加工機
2…レーザ光源
3…集光レンズ
4…伝送用光ファイバ
41…入射端
5…操作機構(ユニット)
7…供給用光ファイバ
72…出射端
θ…集光レンズにより集光したレーザ光の伝送用光ファイバの入射端に対する入射角度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 0 ... Workpiece 1 ... Laser processing machine 2 ... Laser light source 3 ... Condensing lens 4 ... Transmission optical fiber 41 ... Incident end 5 ... Operation mechanism (unit)
7 ... Supply optical fiber 72 ... Output end θ ... Incident angle of the laser light collected by the condensing lens with respect to the incident end of the transmission optical fiber

Claims (3)

被加工物にレーザ光を照射して加工を施すためのレーザ加工機であって、
レーザ光源と、
前記レーザ光源から発振されたレーザ光を集光する集光レンズと、
前記集光レンズにより集光したレーザ光の入射を受けてレーザ光を伝送する伝送用光ファイバと、
前記集光レンズにより集光したレーザ光の前記伝送用光ファイバの入射端に対する入射角度を変化させることを通じて、伝送用光ファイバの出射端から出射するレーザ光のビームプロファイルを変化させることができる操作機構と
を具備するレーザ加工機。
A laser processing machine for performing processing by irradiating a workpiece with laser light,
A laser light source;
A condenser lens that condenses the laser light emitted from the laser light source;
A transmission optical fiber that receives laser light collected by the condenser lens and transmits the laser light;
An operation capable of changing the beam profile of the laser beam emitted from the emission end of the transmission optical fiber by changing the incident angle of the laser beam condensed by the condenser lens with respect to the incident end of the transmission optical fiber. And a laser processing machine.
前記集光レンズを支持するとともに、入射端を前記レーザ光源に接続した供給用光ファイバの出射端を接続し、供給用光ファイバを介してレーザ光源から供給されるレーザ光を集光レンズに通した上で前記伝送用光ファイバの入射端に向けて出力することのできる可動のユニットを設け、
前記ユニットを前記伝送用光ファイバの入射端に対して相対的に変位可能とすることで前記操作機構を構成している請求項1記載のレーザ加工機。
The condensing lens is supported, the incident end is connected to the output end of the supply optical fiber connected to the laser light source, and the laser light supplied from the laser light source is passed through the condensing lens through the supply optical fiber. In addition, a movable unit that can output toward the incident end of the transmission optical fiber is provided,
The laser processing machine according to claim 1, wherein the operation mechanism is configured by making the unit displaceable relative to an incident end of the transmission optical fiber.
前記伝送用光ファイバがマルチモード光ファイバである請求項1または2記載のレーザ装置。 3. The laser device according to claim 1, wherein the transmission optical fiber is a multimode optical fiber.
JP2015205943A 2015-10-19 2015-10-19 Laser processing machine Active JP6722994B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015205943A JP6722994B2 (en) 2015-10-19 2015-10-19 Laser processing machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015205943A JP6722994B2 (en) 2015-10-19 2015-10-19 Laser processing machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017077567A true JP2017077567A (en) 2017-04-27
JP6722994B2 JP6722994B2 (en) 2020-07-15

Family

ID=58665817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015205943A Active JP6722994B2 (en) 2015-10-19 2015-10-19 Laser processing machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6722994B2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH079172A (en) * 1993-06-29 1995-01-13 Hoya Corp Method and device for wiring by laser
JPH07227686A (en) * 1994-02-22 1995-08-29 Mitsubishi Electric Corp Optical transmitter device and light irradiation method
JP2000138409A (en) * 1998-10-30 2000-05-16 Toshiba Corp Optical fiber transmission type laser device, pulse laser oscillator, optical fiber and light guide device thereof
JP2012155159A (en) * 2011-01-26 2012-08-16 Toshiba Corp Laser light transmission device, laser light transmission system, and laser light transmission method
JP2012179612A (en) * 2011-02-28 2012-09-20 Omron Corp Laser processing device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH079172A (en) * 1993-06-29 1995-01-13 Hoya Corp Method and device for wiring by laser
JPH07227686A (en) * 1994-02-22 1995-08-29 Mitsubishi Electric Corp Optical transmitter device and light irradiation method
JP2000138409A (en) * 1998-10-30 2000-05-16 Toshiba Corp Optical fiber transmission type laser device, pulse laser oscillator, optical fiber and light guide device thereof
JP2012155159A (en) * 2011-01-26 2012-08-16 Toshiba Corp Laser light transmission device, laser light transmission system, and laser light transmission method
JP2012179612A (en) * 2011-02-28 2012-09-20 Omron Corp Laser processing device

Also Published As

Publication number Publication date
JP6722994B2 (en) 2020-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107584205B (en) Method for laser machining of metallic materials, and associated machine and computer program
US10583525B2 (en) Laser processing machine
JP2021514841A (en) Laser processing equipment and method
EP2716397A1 (en) Laser working head, laser working device, optical system for laser working device, laser working method, and laser focusing method
JP2006218487A (en) Laser welding equipment, laser welding system, and laser welding method
JP5705503B2 (en) Laser processing apparatus and laser beam adjustment method
JPWO2019176502A1 (en) Laser oscillator, laser processing equipment using it, and laser oscillation method
JP7445879B2 (en) Dual wavelength laser system and material processing using the system
JP2009178720A (en) Laser beam machining apparatus
WO2020241138A1 (en) Laser machining device and laser machining method using same
JP2017185543A (en) Laser beam machine
JP4575825B2 (en) Laser processing equipment
JP5921343B2 (en) Laser irradiation device
JP4632248B2 (en) Laser processing equipment
JP2000275568A (en) Beam mode converting optical system
JP6722994B2 (en) Laser processing machine
JP2015199114A (en) Laser processing device and laser processing method
JP6832198B2 (en) Laser welding equipment, laser welding method and laser processing lens
JP2020082139A (en) Laser processing device and method for processing work-piece
JP7194588B2 (en) Laser processing method
JP2000263267A (en) Fiber optical system of incidence for laser beam machine
US20220241894A1 (en) Laser processing machine and laser processing method
JP2021142546A (en) Optical unit, laser beam machining apparatus and laser beam machining method
JP2007268583A (en) Laser beam machining apparatus
JP2000254792A (en) Emission optical system for laser beam machine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180810

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190604

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190723

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190829

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191224

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200221

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200616

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200623

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6722994

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250