JP6833126B1 - レーザ加工装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施の形態1のレーザ加工装置1001の構成を示す模式図である。レーザ加工装置1001は、第1のレーザ光としてのレーザ光12を生成する第1のレーザ光源11と、第2のレーザ光としてのレーザ光22を生成する第2のレーザ光源21と、レーザ光12とレーザ光22との出力の比率である出力比を制御する出力比制御部31と、レーザ光12とレーザ光22とを重畳するための重畳光学系41と、重畳された光を受ける光ファイバ51と、光ファイバ51からの出射レーザ光32を被加工物W上に集光する集光光学系61とを備える。重畳光学系41は、レーザ光12とレーザ光22とを合波する合波光学系であるとも言える。
図6は、本発明の実施の形態2にかかるレーザ加工装置2001の構成を示す模式図である。レーザ加工装置2001は、実施の形態1に示したレーザ加工装置の構成要素に対し、ビームプロファイル検出部71と、レーザ光82を生成する第3のレーザ光源81と、レーザ光92を生成する第4のレーザ光源91と、学習装置100と、推論装置200と、加工良否判定部300とを追加している。本実施の形態においては、出力比制御部31は、4つのレーザ光源11,21,81,91の出力の比率を制御する。
Claims (12)
- 第1のレーザ光を発生する第1のレーザ光源と、
前記第1のレーザ光と異なる伝播特性を有する第2のレーザ光を発生する第2のレーザ光源と、
前記第1のレーザ光の出力と前記第2のレーザ光の出力との比率である出力比を変化させる出力比制御部と、
前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光とを合波する合波光学系と、
コア及びクラッドを有し前記合波光学系を通過した前記第1のレーザ光及び前記第2のレーザ光が入射される入射口と、前記第1のレーザ光及び前記第2のレーザ光が出射される出射口とを有し、前記出射口における前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光とが合成されたレーザ光である合成レーザ光のビーム伝播特性が前記出力比に依存して変化する光ファイバと、
前記光ファイバからの出射光を被加工物上に集光して加工を行う集光光学系と、
を備え、
前記伝播特性は、前記光ファイバへの入射光の集光角およびビーム半径である
ことを特徴とするレーザ加工装置。 - 前記合成レーザ光の変調可能なビームパラメータプロダクトの値の上限値は少なくとも下限値の3倍である
ことを特徴とする請求項1に記載のレーザ加工装置。 - 前記光ファイバからの出射光が前記被加工物上に集光されるスポット直径が少なくとも100マイクロメートルから1200マイクロメートルまでの範囲で調整可能である
ことを特徴とする請求項1または2に記載のレーザ加工装置。 - 前記合波光学系は、
前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光とを同軸重畳する
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。 - 前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光とは、前記光ファイバに対して異なる入射角で入射し、
第2のレーザ光の入射角が第1のレーザ光の入射角に比べて10パーセント以上大きい
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。 - 前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光とは、
前記光ファイバに対して異なるビーム径で入射し、
第2のレーザ光の入射ビーム径が第1のレーザ光の入射ビーム径に比べて10パーセント以上小さい
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。 - 前記光ファイバは、
単一のコアと単一のクラッドを有する
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。 - 前記合波光学系は、
前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光とを偏光選択素子により偏光結合する
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。 - 前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光とが同一波長を有する
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。 - 前記合波光学系は、
前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光とを波長選択素子により重畳する
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。 - 前記出力比制御部から出力される出力比制御値と、前記集光光学系を通過後のレーザ光のビームプロファイルと、加工結果の良否情報とを含む学習用データを取得するデータ取得部と、
前記学習用データを用いて前記良否情報が良となる出力比制御値を推測するための学習済モデルを生成するモデル生成部と、
を有する学習装置を備える
ことを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。 - 前記出力比制御部から出力される出力比制御値と、前記集光光学系を通過後のレーザ光のビームプロファイルを取得するデータ取得部と、
加工良否情報を取得する加工良否判定部と、
前記出力比制御値、前記ビームプロファイル、及び前記加工良否情報から、前記加工良否情報が良となる出力比制御値を推定するための機械学習により作成された学習済モデルを用いて、前記データ取得部から入力された前記出力比制御値、前記ビームプロファイルから前記加工良否情報が良となる出力比制御値を出力する推論部と、
を有する推論装置を備える
ことを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。
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