JPS6117392A - レ−ザ加工方法 - Google Patents
レ−ザ加工方法Info
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- JPS6117392A JPS6117392A JP59137828A JP13782884A JPS6117392A JP S6117392 A JPS6117392 A JP S6117392A JP 59137828 A JP59137828 A JP 59137828A JP 13782884 A JP13782884 A JP 13782884A JP S6117392 A JPS6117392 A JP S6117392A
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- JP
- Japan
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- laser
- processing
- laser beam
- laser light
- mirrors
- 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
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/067—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing
- B23K26/0673—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing into independently operating sub-beams, e.g. beam multiplexing to provide laser beams for several stations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/067—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
し産業上の利用分野〕
本発明はレーザビームを用いる機器が複数台設置される
設備に用いて好適するレーザ加工方法に関する。
設備に用いて好適するレーザ加工方法に関する。
〔従来の技術」
従来、レーザビームを用いる機器が複数台設置される設
備に於いては、第６図、及び第７図に示すような構成が
採られていた。第６図は、炭酸ガスレーザ装置（レーザ
発振器）１より発生されたレーザビームを反射鏡６，６
．・・・で複数のステージ、ンＳ Ｔｌ ＋ Ｓ Ｔ
ｚ ａ Ｓ ＴＢのうちの一つのステージ、ンＳＴｉ
（図では１＝２）に選択的に与え、加工している状態を
示している。尚、図中、２は放電室、３は陽極、４は陰
極である。５は半透過鏡であり、ここから出た光エネル
ギによって、例えば溶接などの加工を行なうことができ
る。７，７．・・・はレーザ光を集光するためのレンズ
であり、８は被加工物である。
備に於いては、第６図、及び第７図に示すような構成が
採られていた。第６図は、炭酸ガスレーザ装置（レーザ
発振器）１より発生されたレーザビームを反射鏡６，６
．・・・で複数のステージ、ンＳ Ｔｌ ＋ Ｓ Ｔ
ｚ ａ Ｓ ＴＢのうちの一つのステージ、ンＳＴｉ
（図では１＝２）に選択的に与え、加工している状態を
示している。尚、図中、２は放電室、３は陽極、４は陰
極である。５は半透過鏡であり、ここから出た光エネル
ギによって、例えば溶接などの加工を行なうことができ
る。７，７．・・・はレーザ光を集光するためのレンズ
であり、８は被加工物である。
このような構成の装置に於いて、溶接を行なう場合、溶
接に必要な出力が装置能力のｌ／ｌ Ｏであったとして
も、同時に１０個の被加工物を溶接して能率を上げるこ
とはできない。即ち、同時に３個の加工物を溶接したい
場合には、第７図に示すように、小能力の３曾のレーザ
溶接機１−０ 、 Ｉ Ｏ、７０が必要である。しかし
、この場合、例えば３倍の能力が必要となってもエネル
ギ金合成（重畳）し大きくすることは困難であるため、
別途、必要な能力の溶接機を設置する必要がある。
接に必要な出力が装置能力のｌ／ｌ Ｏであったとして
も、同時に１０個の被加工物を溶接して能率を上げるこ
とはできない。即ち、同時に３個の加工物を溶接したい
場合には、第７図に示すように、小能力の３曾のレーザ
溶接機１−０ 、 Ｉ Ｏ、７０が必要である。しかし
、この場合、例えば３倍の能力が必要となってもエネル
ギ金合成（重畳）し大きくすることは困難であるため、
別途、必要な能力の溶接機を設置する必要がある。
上述の如く、従来の設備構成では、１含のレーザ装置か
ら発生される元エネルギを複数の加工装置が共通に受け
て同時に加工処理を行なうことができず、複数台の加工
装置を同時並行して作動させようとした場合、それぞれ
の加工装置に高価なレーザ装置を設けなければならず、
従って設備コスト、設置スペース等の面で不都合があっ
た。
ら発生される元エネルギを複数の加工装置が共通に受け
て同時に加工処理を行なうことができず、複数台の加工
装置を同時並行して作動させようとした場合、それぞれ
の加工装置に高価なレーザ装置を設けなければならず、
従って設備コスト、設置スペース等の面で不都合があっ
た。
本発明は、１台の大型出力のレーザ装置の出力を分割し
て、同時に多個所（複数のステーション）に於いて、例
えば溶接などのレーザを用いた処理が行なえるようにし
て、設備の有効利用全針９、かつ加工速度（作業能率）
を上げることができるレーザ加工方法を提供するもので
ある。
て、同時に多個所（複数のステーション）に於いて、例
えば溶接などのレーザを用いた処理が行なえるようにし
て、設備の有効利用全針９、かつ加工速度（作業能率）
を上げることができるレーザ加工方法を提供するもので
ある。
本発明は、半透過鏡乃至は反射ψによって、各被加工物
にレーザ光を分割し、分配供給することによって、１台
のレーザ装置により、同時に多個所にてレーザによる加
工ができる。この結果、１台の大型レーザ装置を有効に
利用でき、経済的に有利な構成とすることができるとと
もに、加工能率を向上できる。
にレーザ光を分割し、分配供給することによって、１台
のレーザ装置により、同時に多個所にてレーザによる加
工ができる。この結果、１台の大型レーザ装置を有効に
利用でき、経済的に有利な構成とすることができるとと
もに、加工能率を向上できる。
以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の第１の実施例全示したもので、ここで
は、半透過鏡を用いて、レーザ光を分割し分配する場合
を例に示している。第１図に於いて、レーザ装置（レー
ザ発振器）７７より出力されたレーザ光は、夫々反射率
１１ ｒ１２ 、ｒｓ ｅ・・’を有する半透過
鏡Ｚ ２１ ＃ １２＠＋１２３・・・によって、Ｘ
Ｉ ｇ Ｘｚ ＋ ＸＢ ｒ・・・の光エネルギ
に分割される。これらの分割されたレーザ光はそれぞれ
上記各半透過鏡Ｚ ２１ ＋ １２２＋１２３・・・
に対応して設けられたレンズ１３１゜１３ｚ 、１３
３・・・によって、ステーションｓ’ｒｔ 。
は、半透過鏡を用いて、レーザ光を分割し分配する場合
を例に示している。第１図に於いて、レーザ装置（レー
ザ発振器）７７より出力されたレーザ光は、夫々反射率
１１ ｒ１２ 、ｒｓ ｅ・・’を有する半透過
鏡Ｚ ２１ ＃ １２＠＋１２３・・・によって、Ｘ
Ｉ ｇ Ｘｚ ＋ ＸＢ ｒ・・・の光エネルギ
に分割される。これらの分割されたレーザ光はそれぞれ
上記各半透過鏡Ｚ ２１ ＋ １２２＋１２３・・・
に対応して設けられたレンズ１３１゜１３ｚ 、１３
３・・・によって、ステーションｓ’ｒｔ 。
ｓ’ｒ、、Ｓｒ、 ・・・の被加工物１４１ ｇ１４ｇ
ａ１４３・・・上に集光され、加工に供される。
ａ１４３・・・上に集光され、加工に供される。
各ステーションｓ’ｒｔ、ｓ’ｒ２・・・に分配される
光の強さＸ、Ｉ・・・Ｘｎ（ここではｎ個の半透過鏡に
よって分配される場合）は、各半透過鏡１２ｔｅ１２２
・・、の反射率ｒＬ＋ｒ２ｅγ３ 。
光の強さＸ、Ｉ・・・Ｘｎ（ここではｎ個の半透過鏡に
よって分配される場合）は、各半透過鏡１２ｔｅ１２２
・・、の反射率ｒＬ＋ｒ２ｅγ３ 。
・・・ｒｎによって次のように与えられる。
但し、ｘｏはレーザ装置からの出力であり、ここでは鏡
による光の吸収などは無視している。
による光の吸収などは無視している。
尚、実際の加工では・、場合によっては多少の入熱の変
化が必歎になるが、この場合には製品上での光の移動速
度を変えてやればよい（この点については他の実施例の
方法についても同様でおる）。
化が必歎になるが、この場合には製品上での光の移動速
度を変えてやればよい（この点については他の実施例の
方法についても同様でおる）。
第２図は本発明の第２の実施例を示したもので、上記第
１の実施例が半透過鏡を用いたのに対し、ここでは半透
過鏡に代って、第４図に示すような開孔率α区 、α２
、・・・を有する回転鋳２１１．２１ｇ及び反射鏡１
５により、レーザ光を各ステーションＳ Ｔ Ｉ＋ Ｓ
Ｔ２ ＠ ８ Ｔｌに分割し分配している。
１の実施例が半透過鏡を用いたのに対し、ここでは半透
過鏡に代って、第４図に示すような開孔率α区 、α２
、・・・を有する回転鋳２１１．２１ｇ及び反射鏡１
５により、レーザ光を各ステーションＳ Ｔ Ｉ＋ Ｓ
Ｔ２ ＠ ８ Ｔｌに分割し分配している。
この場合、αＬ ｌα２ 、・・・は上記ｒと次のよう
な関係がある。
な関係がある。
α＝（１−ｒ） ・・・（２）
このため、ｒ＝１−αとして（１）式に代入すれば、各
ステーションＳＴゑ ＋ ＳＴ！ 、Ｓｒ３に分配さ
れるレーザ光のｔを求めることができる。
このため、ｒ＝１−αとして（１）式に代入すれば、各
ステーションＳＴゑ ＋ ＳＴ！ 、Ｓｒ３に分配さ
れるレーザ光のｔを求めることができる。
２’２Ｉ ｒ２２２は回転鋳２１１ ＊２１＊を蜘すモ
ータであるが、この回転数は要求される光の質によって
決定すればよい。例えば光ができるだけ時間に対して変
動しない方がよい場合には、できるだけ大きな回転数に
してやる必要がある。いずれにしてもＸ６ ｅ Ｘｔ
＊・・・のレーザ光は・母ルス状を呈するが加工上
、特に問題になることはない。尚、図中、第１図と同一
部分には同一符号を付してその説明を省略する。
ータであるが、この回転数は要求される光の質によって
決定すればよい。例えば光ができるだけ時間に対して変
動しない方がよい場合には、できるだけ大きな回転数に
してやる必要がある。いずれにしてもＸ６ ｅ Ｘｔ
＊・・・のレーザ光は・母ルス状を呈するが加工上
、特に問題になることはない。尚、図中、第１図と同一
部分には同一符号を付してその説明を省略する。
第３図は本発明の第３の実施例を示したもので、ここで
は一端を支点に所定角度をもって回動する反射鏡”Ｉ
＋３１ｘによって、レーザ光を各ステーションＳ’Ｉ’
ｌ ＊ ＳＴｚ ＊ ＳＴｇに分配している。反射
鏡３１１，３１２は可動鏡になっていて、駆動装置Ｊ
２ （＋ Ｊ ２ ｚにより、実線の位置と破線の位置
を動く。尚、この際、駆動装置直３２１．３２．は発振
器により第５図に示すようなシーケンスで駆動される。
は一端を支点に所定角度をもって回動する反射鏡”Ｉ
＋３１ｘによって、レーザ光を各ステーションＳ’Ｉ’
ｌ ＊ ＳＴｚ ＊ ＳＴｇに分配している。反射
鏡３１１，３１２は可動鏡になっていて、駆動装置Ｊ
２ （＋ Ｊ ２ ｚにより、実線の位置と破線の位置
を動く。尚、この際、駆動装置直３２１．３２．は発振
器により第５図に示すようなシーケンスで駆動される。
第５図の斜線部分が、反射鏡３１１．３１２ ・！５
によってレーザ光が夫々のステーション５ＴＬＩＳ Ｔ
＊ ＋ Ｓ Ｔ ３に導かれている時間である。反射
８３１＋ ＋ ３７２ ＋’ｌ ５によって夫々の
ステーションＳ Ｔｌ ｒ Ｓ Ｔ２ ＨＳ Ｔ３
に導かれるレーザ光の強さは、 ＸＩ−ｘｏ −− ｔ。
によってレーザ光が夫々のステーション５ＴＬＩＳ Ｔ
＊ ＋ Ｓ Ｔ ３に導かれている時間である。反射
８３１＋ ＋ ３７２ ＋’ｌ ５によって夫々の
ステーションＳ Ｔｌ ｒ Ｓ Ｔ２ ＨＳ Ｔ３
に導かれるレーザ光の強さは、 ＸＩ−ｘｏ −− ｔ。
ｘ２＝Ｘ、＠−
ｔ。
ｔ。
Ｘ、＝Ｘ、＠−
となる。即ち、ｔｌ 、ｔ２ 、ｔ３を変えることによ
り、ｘｔ ｔ ｘ、Ｉ ｘａを任意に変えることがで
きる。
り、ｘｔ ｔ ｘ、Ｉ ｘａを任意に変えることがで
きる。
尚、ｔｏは、パルス状の入力をきらう場合は、できるだ
け小さく設定すればよい。又、被加工物１４． 、
Ｚ ４２ 、 Ｊ ４＠の単位照射面積当りの光の強
さは被加工物（例えば被溶接部材）１４、．１４２．１
４．の移動速度を変えてやれば任意に変えることができ
る。
け小さく設定すればよい。又、被加工物１４． 、
Ｚ ４２ 、 Ｊ ４＠の単位照射面積当りの光の強
さは被加工物（例えば被溶接部材）１４、．１４２．１
４．の移動速度を変えてやれば任意に変えることができ
る。
以上詳記したように本発明のレーザ加工方法によれば、
１台のレーザ装置を有効に用いて、上記レーザ装置の出
力を多個所で同時に利用でき、経済的に有利な設備が構
築できるとともに、加工速度を上げることができる。
１台のレーザ装置を有効に用いて、上記レーザ装置の出
力を多個所で同時に利用でき、経済的に有利な設備が構
築できるとともに、加工速度を上げることができる。
第１図は本発明の第】の実施例を説明するためのシステ
ム構成を示す図、第２図は同第２の実施例を説明するた
めのシステム構成を示す崗、第３図は同第３の実施例を
説明するためのシステム構成を示す図、第４図は上記第
２の実施例に於ける回転鏡の開口角を示す図、第５図は
上記第３の実施例に於ける動作シーケンスを示す図、第
６図、及び第７図はそれぞれ従来の構成を示す図である
０ １１・・・レーザ装置、１２Ｉ ｅｉ２＊・・・半透過
鏡、１３Ｉ＋ １３２ ｗ １３Ｂ・・・レンズ、１
４１゜１４２＋１４ｍ・・・被加工物、１５・・・反射
鏡、２１（＋２１ｘ・・・回転鏡、２２１ ．２２２・
・・モータ、３１１．３１ｇ・・・反射鏡（可動鏡）、
３２ｔ ｏ３２ｍ・・・駆動装置。 出願人復代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図 第３図 第７図
ム構成を示す図、第２図は同第２の実施例を説明するた
めのシステム構成を示す崗、第３図は同第３の実施例を
説明するためのシステム構成を示す図、第４図は上記第
２の実施例に於ける回転鏡の開口角を示す図、第５図は
上記第３の実施例に於ける動作シーケンスを示す図、第
６図、及び第７図はそれぞれ従来の構成を示す図である
０ １１・・・レーザ装置、１２Ｉ ｅｉ２＊・・・半透過
鏡、１３Ｉ＋ １３２ ｗ １３Ｂ・・・レンズ、１
４１゜１４２＋１４ｍ・・・被加工物、１５・・・反射
鏡、２１（＋２１ｘ・・・回転鏡、２２１ ．２２２・
・・モータ、３１１．３１ｇ・・・反射鏡（可動鏡）、
３２ｔ ｏ３２ｍ・・・駆動装置。 出願人復代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図 第３図 第７図
Claims (1)
- レーザ装置の光路上に、レーザ光を分割して取出す機構
部を介在せしめ、１台のレーザ装置より発生されるレー
ザ光を分割し、複数の個所で同時に使用することを特徴
としたレーザ加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59137828A JPS6117392A (ja) | 1984-07-03 | 1984-07-03 | レ−ザ加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59137828A JPS6117392A (ja) | 1984-07-03 | 1984-07-03 | レ−ザ加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6117392A true JPS6117392A (ja) | 1986-01-25 |
Family
ID=15207791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59137828A Pending JPS6117392A (ja) | 1984-07-03 | 1984-07-03 | レ−ザ加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6117392A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6483394A (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-29 | Toshiba Corp | Laser beam machine |
| JPH01148485A (ja) * | 1987-12-02 | 1989-06-09 | Tokyo Electron Ltd | 半導体製造装置 |
| JPH02133187A (ja) * | 1988-11-09 | 1990-05-22 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ光分配方法 |
| US5893989A (en) * | 1997-02-19 | 1999-04-13 | Lasag Ag | Laser machining device, in particular for machining track rods |
| US5948291A (en) * | 1997-04-29 | 1999-09-07 | General Scanning, Inc. | Laser beam distributor and computer program for controlling the same |
| US6040552A (en) * | 1997-01-30 | 2000-03-21 | Jain; Kanti | High-speed drilling system for micro-via pattern formation, and resulting structure |
| JP2009195964A (ja) * | 2008-02-25 | 2009-09-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | レーザ・アーク複合溶接ヘッド |
| WO2014185407A1 (ja) * | 2013-05-14 | 2014-11-20 | ミヤチテクノス株式会社 | 光路分岐ミラーユニット |
-
1984
- 1984-07-03 JP JP59137828A patent/JPS6117392A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6483394A (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-29 | Toshiba Corp | Laser beam machine |
| JPH01148485A (ja) * | 1987-12-02 | 1989-06-09 | Tokyo Electron Ltd | 半導体製造装置 |
| JPH02133187A (ja) * | 1988-11-09 | 1990-05-22 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ光分配方法 |
| US6040552A (en) * | 1997-01-30 | 2000-03-21 | Jain; Kanti | High-speed drilling system for micro-via pattern formation, and resulting structure |
| US5893989A (en) * | 1997-02-19 | 1999-04-13 | Lasag Ag | Laser machining device, in particular for machining track rods |
| US5948291A (en) * | 1997-04-29 | 1999-09-07 | General Scanning, Inc. | Laser beam distributor and computer program for controlling the same |
| JP2009195964A (ja) * | 2008-02-25 | 2009-09-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | レーザ・アーク複合溶接ヘッド |
| WO2014185407A1 (ja) * | 2013-05-14 | 2014-11-20 | ミヤチテクノス株式会社 | 光路分岐ミラーユニット |
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