JPWO2010123068A1 - Laser processing apparatus and laser processing method - Google Patents

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Abstract

加工対象物の加工後の品質を確保する。レーザ加工装置(10)は、レーザ光(L)を発振するレーザ発振器(18)と、レーザ光(L1)を、第一のレーザ光(L1)と第二のレーザ光(L2)に分割するビームスプリッタ(20)と、加工対象物(30)が切断されるように、第一のレーザ光(L1)を加工対象物(30)の一部に向けて出射する第一レンズ(22)と、加工対象物(30)が切断されることに伴って加工対象物(30)に形成されたバリ(32,34)が平滑化されるように、第二のレーザ光(L2)をバリ(32,34)に向けて出射する全反射鏡(24)、第二レンズ(26)、ガルバノミラー(28)と、を備えている。加工対象物(30)が切断されることに伴って加工対象物(30)にバリ(32,34)が形成されても、このバリ(32,34)を第二のレーザ光(L2)によって平滑化させることができるので、加工対象物(30)の加工後の品質を確保することができる。Ensure the quality of the workpiece after processing. The laser processing device (10) divides the laser beam (L1) into a first laser beam (L1) and a second laser beam (L2). A beam splitter (20), and a first lens (22) for emitting a first laser beam (L1) toward a part of the processing object (30) so that the processing object (30) is cut. The second laser beam (L2) is burred so that the burrs (32, 34) formed on the workpiece (30) are smoothed as the workpiece (30) is cut. 32, 34) and a total reflection mirror (24), a second lens (26), and a galvanometer mirror (28). Even if burrs (32, 34) are formed on the processing object (30) as the processing object (30) is cut, the burrs (32, 34) are formed by the second laser beam (L2). Since it can be made smooth, the quality after a process of a process target object (30) can be ensured.

Description

本発明は、レーザ加工装置及びレーザ加工方法に関する。   The present invention relates to a laser processing apparatus and a laser processing method.

従来、レーザ加工装置及びレーザ加工方法としては、次のものがある(例えば、非特許文献1〜3参照)。すなわち、非特許文献1〜3には、レーザ光を加工対象物に照射してこの加工対象物を切断加工する例が開示されている。   Conventionally, there are the following laser processing apparatuses and laser processing methods (for example, see Non-Patent Documents 1 to 3). That is, Non-Patent Documents 1 to 3 disclose examples in which a laser beam is irradiated on a workpiece and the workpiece is cut.

また、特許文献4には、二つのレーザ光で被加工物を加工するレーザ加工装置が開示されている。
International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics (ICALEO), 2008, Congress Proceedings, Laser Microprocessing Conference Page 320 of 430, LASER CUTTING FOR MEDICAL DEVICE(STENT) - YESTERDAY, TODAY AND TOMORROW International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics (ICALEO), 2008, Congress Proceedings, Laser Materials Processing Conference Page 582 of 909, FLEXIBLE 3-D - LASER CUTTING AND WELDING WITH THE COMBI-HEAD International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics (ICALEO), 2008, Congress Proceedings, Laser Materials Processing Conference Page 695 of 909, REMOTE-CUTTING-A SMART SOLUTION USING THE ADVANTAGES OF HIGH BRIGHTNESS LASERS 特開2008−114276号公報 特開2008−114458号公報 特開2005−231172号公報 特許第2604395号公報 特開2008−114276号公報 特開2006−297464号公報
Patent Document 4 discloses a laser processing apparatus that processes a workpiece with two laser beams.
International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics (ICALEO), 2008, Congress Proceedings, Laser Microprocessing Conference Page 320 of 430, LASER CUTTING FOR MEDICAL DEVICE (STENT)-YESTERDAY, TODAY AND TOMORROW International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics (ICALEO), 2008, Congress Proceedings, Laser Materials Processing Conference Page 582 of 909, FLEXIBLE 3-D-LASER CUTTING AND WELDING WITH THE COMBI-HEAD International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics (ICALEO), 2008, Congress Proceedings, Laser Materials Processing Conference Page 695 of 909, REMOTE-CUTTING-A SMART SOLUTION USING THE ADVANTAGES OF HIGH BRIGHTNESS LASERS JP 2008-114276 A JP 2008-114458 A JP-A-2005-231172 Japanese Patent No. 2604395 JP 2008-114276 A JP 2006-297464 A

上述のレーザ加工装置及びレーザ加工方法では、加工対象物が切断加工されることに伴って加工対象物にバリが形成され、加工対象物の加工後の品質が低下するという問題がある。   In the laser processing apparatus and the laser processing method described above, there is a problem that burrs are formed on the processing target as the processing target is cut and the quality of the processing target after processing is reduced.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、加工対象物の加工後の品質を確保することができるレーザ加工装置及びレーザ加工方法を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the said subject, Comprising: It aims at providing the laser processing apparatus and laser processing method which can ensure the quality after the process of a workpiece.

また、上述のレーザ加工装置を用いて、薄板材を切断する場合には、加工後の表面粗さが小さいことが望まれる。   Moreover, when a thin plate material is cut using the above-described laser processing apparatus, it is desired that the surface roughness after processing is small.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、加工後の表面粗さを小さくすることができるレーザ加工装置を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the said subject, Comprising: It aims at providing the laser processing apparatus which can make the surface roughness after a process small.

前記課題を解決するために、請求項1に記載のレーザ加工装置は、レーザ光を発振するレーザ発振部と、前記レーザ発振部から発振されたレーザ光を、第一のレーザ光と、第二のレーザ光とに分割する分光部と、加工対象物の一部が除去されるように、前記第一のレーザ光を前記加工対象物の一部に向けて出射する第一出射部と、前記加工対象物の一部が除去されることに伴って前記加工対象物に形成されたバリが溶融されるように、前記第二のレーザ光を前記バリに向けて出射する第二出射部と、を備えている。   In order to solve the above problem, a laser processing apparatus according to claim 1, a laser oscillation unit that oscillates laser light, a laser beam oscillated from the laser oscillation unit, a first laser beam, and a second laser beam. A first splitting unit that splits the laser beam into a part of the workpiece, and a first emitting unit that emits the first laser beam toward a part of the workpiece, A second emitting unit that emits the second laser light toward the burr so that the burr formed on the workpiece is melted as part of the workpiece is removed; It has.

このレーザ加工装置では、レーザ発振部からレーザ光が発振されると、このレーザ光が分光部によって第一のレーザ光と第二のレーザ光とに分割される。そして、第一出射部から出射された第一のレーザ光が加工対象物の一部に照射されることにより、加工対象物の一部が除去される。   In this laser processing apparatus, when a laser beam is oscillated from the laser oscillation unit, the laser beam is divided into a first laser beam and a second laser beam by the spectroscopic unit. Then, a part of the processing object is removed by irradiating a part of the processing object with the first laser light emitted from the first emitting part.

ここで、このように、加工対象物の一部が除去されると、これに伴って加工対象物にバリが形成される。   Here, when a part of the workpiece is removed as described above, a burr is formed on the workpiece.

ところが、このレーザ加工装置では、第二出射部から出射された第二のレーザ光がバリに照射されることにより、このバリが溶融される。   However, in this laser processing apparatus, the burr is melted by irradiating the burr with the second laser light emitted from the second emission part.

このように、このレーザ加工装置によれば、加工対象物の一部が除去されることに伴って加工対象物にバリが形成されても、このバリを第二のレーザ光によって溶融させることができるので、加工対象物の加工後の品質を確保することができる。   Thus, according to this laser processing apparatus, even if burrs are formed on the workpiece as part of the workpiece is removed, the burrs can be melted by the second laser beam. Therefore, the quality of the processed object after processing can be ensured.

請求項2に記載のレーザ加工装置は、請求項1に記載のレーザ加工装置において、前記分光部が前記第一のレーザ光の方が前記第二のレーザ光よりも光量が多くなるように前記レーザ光を分割する構成とされている。   The laser processing apparatus according to claim 2 is the laser processing apparatus according to claim 1, wherein the spectroscopic unit is configured so that the first laser beam has a larger amount of light than the second laser beam. The laser light is divided.

加工対象物の一部を除去するためには、第一のレーザ光の光量が多く必要であり、その一方で、バリを溶融させるためには、第二のレーザ光の光量は少なくて足りる。   In order to remove a part of the processing object, a large amount of the first laser light is necessary. On the other hand, a small amount of the second laser light is sufficient to melt the burr.

この点、このレーザ加工装置によれば、第一のレーザ光の方が第二のレーザ光よりも光量が多いので、加工対象物の一部を除去しつつ、この加工対象物に形成されたバリを溶融させることができる(加工対象物の一部の除去と、バリの溶融とを両立させることができる)。   In this regard, according to this laser processing apparatus, the first laser beam has a larger amount of light than the second laser beam, and thus the first laser beam is formed on the workpiece while removing a part of the workpiece. The burr can be melted (a part of the workpiece can be removed and the burr can be melted).

請求項3に記載のレーザ加工装置は、請求項1又は請求項2に記載のレーザ加工装置において、前記第二出射部が前記加工対象物の表側と裏側にそれぞれ形成された前記バリに向けて同一の前記第二のレーザ光を出射する構成とされている。   The laser processing apparatus according to claim 3 is the laser processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the second emitting portion is directed toward the burr formed on the front side and the back side of the workpiece. The same second laser beam is emitted.

このレーザ加工装置によれば、加工対象物の表側と裏側にバリがそれぞれ形成された場合でも、これらのバリに同一の第二のレーザ光が照射されることにより、この各バリを溶融させることができる。従って、例えば、第二のレーザ光を複数に分割して、この互いに異なる第二のレーザ光を各バリにそれぞれ照射する構成に比して、装置の構成を簡素化することができる。   According to this laser processing apparatus, even when burrs are formed on the front side and the back side of the workpiece, these burrs are melted by irradiating these burrs with the same second laser light. Can do. Therefore, for example, the configuration of the apparatus can be simplified as compared with a configuration in which the second laser light is divided into a plurality of parts and each burr is irradiated with each different second laser light.

請求項4に記載のレーザ加工装置は、請求項1又は請求項2に記載のレーザ加工装置において、前記第二出射部が前記第二のレーザ光を複数に分割すると共に前記加工対象物の表側と裏側にそれぞれ形成された前記バリに向けて互いに異なる前記第二のレーザ光を出射する構成とされている。   The laser processing apparatus according to claim 4 is the laser processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the second emission unit divides the second laser light into a plurality of parts and the front side of the object to be processed. And the second laser light different from each other toward the burr formed on the back side.

このレーザ加工装置によれば、加工対象物の表側と裏側にバリがそれぞれ形成された場合でも、第二のレーザ光が複数に分割されて、この互いに異なる第二のレーザ光が各バリにそれぞれ照射されることにより、この各バリを溶融させることができる。従って、例えば、第二のレーザ光を複数に分割せずに、各バリに同一の第二のレーザ光を照射する構成に比して、各バリをより効果的に溶融させることができる。   According to this laser processing apparatus, even when burrs are respectively formed on the front side and the back side of the workpiece, the second laser light is divided into a plurality of parts, and the different second laser lights are respectively applied to the burrs. By irradiating, each burr can be melted. Therefore, for example, each burr can be melted more effectively as compared with a configuration in which the same second laser light is irradiated to each burr without dividing the second laser light into a plurality of parts.

また、前記課題を解決するために、請求項5に記載のレーザ加工方法は、レーザ発振器から発振されたレーザ光を、第一のレーザ光と、第二のレーザ光とに分割すると共に、前記第一のレーザ光を加工対象物の一部に照射して前記加工対象物の一部を除去し、且つ、前記加工対象物の一部が除去されることに伴って前記加工対象物に形成されたバリに前記第二のレーザ光を照射して前記バリを溶融させる方法である。   In order to solve the above problem, the laser processing method according to claim 5, wherein the laser beam oscillated from a laser oscillator is divided into a first laser beam and a second laser beam, and A part of the processing object is removed by irradiating a part of the processing object with the first laser beam, and formed on the processing object as a part of the processing object is removed. In this method, the burrs are melted by irradiating the burrs with the second laser beam.

このレーザ加工方法によれば、加工対象物の一部が除去されることに伴って加工対象物にバリが形成されても、このバリを第二のレーザ光によって溶融させるので、加工対象物の加工後の品質を確保することができる。   According to this laser processing method, even if burrs are formed on the workpiece due to the removal of a part of the workpiece, the burrs are melted by the second laser beam. Quality after processing can be ensured.

請求項6に記載のレーザ加工方法は、請求項5に記載のレーザ加工方法において、前記第一のレーザ光の方が前記第一のレーザ光よりも光量が多くなるように前記レーザ光を分割する方法である。   The laser processing method according to claim 6 is the laser processing method according to claim 5, wherein the first laser beam is divided so that the amount of light is larger than that of the first laser beam. It is a method to do.

加工対象物の一部を除去するためには、第一のレーザ光の光量が多く必要であり、その一方で、バリを溶融させるためには、第二のレーザ光の光量は少なくて足りる。   In order to remove a part of the processing object, a large amount of the first laser light is necessary. On the other hand, a small amount of the second laser light is sufficient to melt the burr.

この点、このレーザ加工方法によれば、第一のレーザ光の方が第二のレーザ光よりも光量が多いので、加工対象物の一部を除去しつつ、この加工対象物に形成されたバリを溶融させることができる(加工対象物の一部の除去と、バリの溶融とを両立させることができる)。   In this regard, according to this laser processing method, the first laser beam has a larger amount of light than the second laser beam, so that a part of the processing object is removed and formed on the processing object. The burr can be melted (a part of the workpiece can be removed and the burr can be melted).

請求項7に記載のレーザ加工方法は、請求項5又は請求項6に記載のレーザ加工方法において、前記加工対象物の表側と裏側にそれぞれ形成された前記バリに同一の前記第二のレーザ光を照射して前記バリを溶融させる方法である。   The laser processing method according to claim 7 is the laser processing method according to claim 5 or 6, wherein the second laser beam is the same as the burr formed on the front side and the back side of the workpiece. Is used to melt the burrs.

このレーザ加工方法によれば、加工対象物の表側と裏側にバリがそれぞれ形成された場合でも、これらのバリに同一の第二のレーザ光を照射することにより、この各バリを溶融させる。従って、例えば、例えば、第二のレーザ光を複数に分割して、この互いに異なる第二のレーザ光を各バリにそれぞれ照射する場合に比して、この方法に用いられるレーザ加工装置の構成を簡素化することができる。   According to this laser processing method, even when burrs are formed on the front side and the back side of the workpiece, these burrs are melted by irradiating these burrs with the same second laser light. Therefore, for example, the configuration of the laser processing apparatus used in this method is compared with, for example, the case where the second laser light is divided into a plurality of parts and each second burr is irradiated with each different burr. It can be simplified.

請求項8に記載のレーザ加工方法は、請求項5又は請求項6に記載のレーザ加工方法において、前記第二のレーザ光を複数に分割すると共に、前記加工対象物の表側と裏側にそれぞれ形成された前記バリに互いに異なる前記第二のレーザ光を照射して前記バリを溶融させる方法である。   The laser processing method according to claim 8 is the laser processing method according to claim 5 or 6, wherein the second laser light is divided into a plurality of parts and formed on the front side and the back side of the workpiece. In this method, the burrs are melted by irradiating the second burrs with different second laser beams.

このレーザ加工方法によれば、加工対象物の表側と裏側にバリがそれぞれ形成された場合でも、第二のレーザ光を複数に分割して、この互いに異なる第二のレーザ光を各バリにそれぞれ照射することにより、この各バリを溶融させる。従って、例えば、第二のレーザ光を複数に分割せずに、各バリに同一の第二のレーザ光を照射する場合に比して、各バリをより効果的に溶融させることができる。   According to this laser processing method, even when burrs are formed on the front side and the back side of the workpiece, the second laser beam is divided into a plurality of parts, and the different second laser beams are applied to the respective burrs. By irradiation, each burr is melted. Therefore, for example, each burr can be melted more effectively than when the same second laser light is irradiated to each burr without dividing the second laser light into a plurality of parts.

また、前記課題を解決するために、請求項9に記載のレーザ加工装置は、100μm以下の厚さを有する薄板材を切断するためのレーザ加工装置であって、前記薄板材に第一のレーザ光を照射すると共に、前記第一のレーザ光に追従して前記第一のレーザ光よりもスポットサイズの大きい第二のレーザ光を前記薄板材に照射して前記薄板材を切断させるレーザ照射部を備えている。   In order to solve the above problem, the laser processing apparatus according to claim 9 is a laser processing apparatus for cutting a thin plate material having a thickness of 100 μm or less, wherein the first laser is applied to the thin plate material. A laser irradiation unit that irradiates light and irradiates the thin plate member with a second laser beam having a spot size larger than the first laser beam following the first laser beam. It has.

このレーザ加工装置によれば、第一のレーザ光に追従して第一のレーザ光よりもスポットサイズの大きい第二のレーザ光を薄板材に照射するので、第一のレーザ光が薄板材に照射されることにより薄板材に形成されたバリを、この第二のレーザ光によって溶融させることができる。これにより、加工後の表面粗さを小さくすることができる。   According to this laser processing apparatus, since the thin plate material is irradiated with the second laser light having a spot size larger than the first laser light following the first laser light, the first laser light is applied to the thin plate material. The burrs formed on the thin plate material by irradiation can be melted by the second laser beam. Thereby, the surface roughness after a process can be made small.

請求項10に記載のレーザ加工装置は、請求項9に記載のレーザ加工装置において、前記レーザ照射部が、互いに異なる波長の前記第一のレーザ光及び前記第二のレーザ光を前記薄板材に照射する構成とされている。   The laser processing apparatus according to claim 10 is the laser processing apparatus according to claim 9, wherein the laser irradiation unit applies the first laser beam and the second laser beam having different wavelengths to the thin plate material. It is set as the structure which irradiates.

このレーザ加工装置によれば、互いに異なる波長の第一のレーザ光及び第二のレーザ光を薄板材に照射することにより、第一のレーザ光によって薄板材に酸化改質部を形成すると共に、この酸化改質部を第二のレーザ光によって除去しながら、薄板材を切断させることができる。これにより、加工後の表面粗さをより一層小さくすることができる。   According to this laser processing apparatus, by irradiating the thin plate material with the first laser beam and the second laser beam having different wavelengths, the first laser beam forms an oxidation reforming portion on the thin plate material, The thin plate material can be cut while removing the oxidation modified portion by the second laser beam. Thereby, the surface roughness after a process can be made still smaller.

請求項11に記載のレーザ加工装置は、請求項9又は請求項10に記載のレーザ加工装置において、前記レーザ照射部が、パルス波又は連続波の前記第一のレーザ光及び前記第二のレーザ光を発振する単一の光源と、前記光源から発振された前記第一のレーザ光を前記薄板材に向けて出射する第一出射部と、前記光源から発振された前記第二のレーザ光を前記薄板材に向けて出射する第二出射部と、を有する構成とされている。   The laser processing apparatus according to claim 11 is the laser processing apparatus according to claim 9 or 10, wherein the laser irradiation unit includes the first laser beam and the second laser of a pulse wave or a continuous wave. A single light source that oscillates light, a first emission part that emits the first laser light oscillated from the light source toward the thin plate member, and the second laser light oscillated from the light source. And a second emitting portion that emits toward the thin plate material.

このレーザ加工装置によれば、第一のレーザ光及び第二のレーザ光を発振する単一の光源を用いるので、装置のコストを低減することができる。   According to this laser processing apparatus, since a single light source that oscillates the first laser light and the second laser light is used, the cost of the apparatus can be reduced.

また、光源が、パルス波の第一のレーザ光及び第二のレーザ光を発振する場合には、この第一のレーザ光及び第二のレーザ光のパルス間隔等を最適に調節すれば、所望の表面粗さを得ることができる。   Further, when the light source oscillates the first laser beam and the second laser beam in the pulse wave, the pulse interval between the first laser beam and the second laser beam can be adjusted optimally. The surface roughness can be obtained.

一方、光源が、連続波の第一のレーザ光及び第二のレーザ光を発振する場合には、所望の表面粗さを連続的に得ることができる。   On the other hand, when the light source oscillates the first laser beam and the second laser beam of continuous waves, a desired surface roughness can be obtained continuously.

請求項12に記載のレーザ加工装置は、請求項9〜請求項11のいずれか一項に記載のレーザ加工装置において、前記レーザ照射部が、前記第一のレーザ光が前記薄板材に照射されることにより前記薄板材に形成されたバリが溶融されるように前記バリに前記第二のレーザ光を照射する構成とされている。   The laser processing apparatus according to claim 12 is the laser processing apparatus according to any one of claims 9 to 11, wherein the laser irradiation unit irradiates the first plate with the first laser beam. Thus, the second laser beam is irradiated to the burr so that the burr formed on the thin plate material is melted.

このレーザ加工装置によれば、第一のレーザ光が薄板材に照射されることにより薄板材に形成されたバリを第二のレーザ光によって溶融させることができる。   According to this laser processing apparatus, the first laser beam is irradiated onto the thin plate material, whereby the burr formed on the thin plate material can be melted by the second laser beam.

また、前記課題を解決するために、請求項13に記載のレーザ加工装置は、レーザ光を発振する少なくとも一つ以上のレーザ発振部と、前記レーザ発振部から発振された少なくとも2つ以上のレーザ光を、加工対象物に追従して照射するレーザ照射部とを備えたレーザ加工装置であって、前記レーザ照射部は、最初に照射される第一レーザ光により前記加工対象物に酸化改質部を形成させ、前記酸化改質部を除去することにより前記加工対象物を切断させる構成とされている。   In order to solve the above problem, the laser processing apparatus according to claim 13 includes at least one laser oscillating unit that oscillates laser light and at least two lasers oscillated from the laser oscillating unit. A laser processing apparatus including a laser irradiation unit configured to irradiate light following a workpiece, and the laser irradiation unit oxidizes and reforms the workpiece by a first laser beam irradiated first. The processing object is cut by forming a portion and removing the oxidation reforming portion.

このレーザ加工装置によれば、互いに異なる波長の第一のレーザ光及び第二のレーザ光を薄板材に照射することにより、第一のレーザ光によって薄板材に酸化改質部を形成すると共に、この酸化改質部を第二のレーザ光によって除去しながら、薄板材を切断させることができる。   According to this laser processing apparatus, by irradiating the thin plate material with the first laser beam and the second laser beam having different wavelengths, the first laser beam forms an oxidation reforming portion on the thin plate material, The thin plate material can be cut while removing the oxidation modified portion by the second laser beam.

請求項14に記載のレーザ加工装置は、請求項13に記載のレーザ加工装置において、前記レーザ照射部が、最初に照射される第一レーザ光の波長と、2番目以降に照射されるレーザ光の波長とが異なるように構成されたものである。   The laser processing device according to claim 14 is the laser processing device according to claim 13, wherein the laser irradiation unit has a wavelength of the first laser beam irradiated first and a laser beam irradiated second and later. The wavelength is different.

請求項15に記載のレーザ加工装置は、請求項14に記載のレーザ加工装置において、前記レーザ照射部が、前記第二のレーザ光よりも前記薄板材に対して熱吸収率の高い前記第一のレーザ光を前記薄板材に照射する構成とされている。   The laser processing apparatus according to claim 15 is the laser processing apparatus according to claim 14, wherein the laser irradiation unit has a higher heat absorption rate with respect to the thin plate material than the second laser light. It is set as the structure which irradiates the said laser beam to the said thin-plate material.

このレーザ加工装置によれば、第一のレーザ光によって薄板材に酸化改質部を形成することができる。   According to this laser processing apparatus, the oxidation modified portion can be formed on the thin plate material by the first laser beam.

請求項16に記載のレーザ加工装置は、請求項13に記載のレーザ加工装置において、前記レーザ発振部が、照射されるレーザ光の波長の種類と同数が設置された構成とされている。   A laser processing apparatus according to a sixteenth aspect is the laser processing apparatus according to the thirteenth aspect, wherein the number of the laser oscillation units is the same as the number of types of wavelengths of the laser light to be irradiated.

請求項17に記載のレーザ加工装置は、請求項13に記載のレーザ加工装置において、前記加工対象物が、照射されるレーザ光の吸収率を高くするために温度制御される構成とされている。   A laser processing apparatus according to a seventeenth aspect is the laser processing apparatus according to the thirteenth aspect, wherein the object to be processed is temperature-controlled in order to increase the absorption rate of the irradiated laser beam. .

請求項18に記載のレーザ加工装置は、請求項17に記載のレーザ加工装置において、前記加工対象物が、その材質により制御される温度が異なる構成とされている。   The laser processing apparatus according to claim 18 is the laser processing apparatus according to claim 17, wherein the object to be processed has a temperature controlled by its material.

請求項19に記載のレーザ加工装置は、請求項13に記載のレーザ加工装置において、前記レーザ発振部から発振されたレーザ光を、複数のレーザ光に分割する分光部を備えている。   A laser processing apparatus according to a nineteenth aspect is the laser processing apparatus according to the thirteenth aspect, further comprising a spectroscopic unit that divides the laser beam oscillated from the laser oscillation unit into a plurality of laser beams.

以上詳述したように、本発明によれば、加工対象物の一部が除去されることに伴って加工対象物にバリが形成されても、このバリを第二のレーザ光によって溶融させるので、加工対象物の加工後の品質を確保することができる。   As described above in detail, according to the present invention, even if a burr is formed on the workpiece by removing a part of the workpiece, the burr is melted by the second laser beam. The quality of the processed object after processing can be ensured.

また、以上詳述したように、本発明によれば、加工後の表面粗さを小さくすることができる。   Moreover, as detailed above, according to the present invention, the surface roughness after processing can be reduced.

本発明の第一実施形態に係るレーザ加工装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the laser processing apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention. 図1に示される第一のレーザ光と第二のレーザ光と加工対象物との相対位置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the relative position of the 1st laser beam shown by FIG. 1, a 2nd laser beam, and a process target object. 本発明の第二実施形態に係るレーザ加工装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the laser processing apparatus which concerns on 2nd embodiment of this invention. 図3に示される第一のレーザ光と第二のレーザ光と加工対象物との相対位置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the relative position of the 1st laser beam shown by FIG. 3, a 2nd laser beam, and a process target object. 本発明の第三実施形態に係るレーザ加工装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the laser processing apparatus which concerns on 3rd embodiment of this invention. 図5に示される薄板材の表面上に照射された第一のレーザ光と第二のレーザ光の形状及びスポットサイズを比較する図である。It is a figure which compares the shape and spot size of the 1st laser beam and the 2nd laser beam which were irradiated on the surface of the thin board | plate material shown by FIG. 図5に示される薄板材の断面図であって、薄板材に形成された酸化改質部を示す図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of the thin plate material shown in FIG. 5, showing an oxidation reforming portion formed on the thin plate material. 熱吸収率と光の波長との関係を薄板材の材質毎に示した図である。It is the figure which showed the relationship between a heat absorption rate and the wavelength of light for every material of a thin-plate material. 本発明の第三実施形態に関する図である。It is a figure regarding 3rd embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態に関する図である。It is a figure regarding 3rd embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態に関する図である。It is a figure regarding 3rd embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態に関する図である。It is a figure regarding 3rd embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of 3rd embodiment of this invention.

[第一実施形態]
はじめに、図1,図2を参照しながら、本発明の第一実施形態について説明する。
[First embodiment]
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1に示される本発明の第一実施形態に係るレーザ加工装置10は、金属やプラスチックにより構成された薄板状の加工対象物30を切断するためのものであり、スライド部12と、ガス噴射部14と、加工ヘッド部16とを備えている。   A laser processing apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is for cutting a thin plate-shaped workpiece 30 made of metal or plastic, and includes a slide portion 12, a gas jet A part 14 and a machining head part 16 are provided.

スライド部12は、加工対象物30を載置するための図示しないスライドテーブルを有しており、このスライドテーブルと共に加工対象物30をこの加工対象物30の平面方向(図1の紙面表裏方向であって図2の矢印H方向)に沿ってスライドさせる構成とされている。   The slide unit 12 has a slide table (not shown) for placing the processing object 30 thereon. The slide table 12 is moved together with the slide table in the plane direction of the processing object 30 (in the front and back direction in FIG. 1). Therefore, it is configured to slide along the direction indicated by the arrow H in FIG.

ガス噴射部14は、窒素、酸素、ヘリウム、アルゴン、空気などの高圧ガスGを加工対象物30の一部(後述する第一のレーザ光L1が照射される部分)に向けて噴射する構成とされている。   The gas injection unit 14 is configured to inject a high-pressure gas G such as nitrogen, oxygen, helium, argon, air, or the like toward a part of the workpiece 30 (a portion irradiated with a first laser beam L1 described later). Has been.

加工ヘッド部16は、レーザ発振部としてのレーザ発振器18と、分光部としてのビームスプリッタ20と、第一出射部としての第一レンズ22と、第二出射部としての全反射鏡24、第二レンズ26、及び、ガルバノミラー28と、を備えている。   The processing head unit 16 includes a laser oscillator 18 as a laser oscillation unit, a beam splitter 20 as a spectroscopic unit, a first lens 22 as a first emission unit, a total reflection mirror 24 as a second emission unit, a second The lens 26 and the galvanometer mirror 28 are provided.

レーザ発振器18は、レーザ光Lを発振する構成とされている。なお、レーザ光Lは、例えば、波長が266〜1064nm、平均出力が40W、パルス幅が10nsec以下のパルス状、又は、波長が266〜1064nm、平均出力が1kWの連続状とされる。   The laser oscillator 18 is configured to oscillate laser light L. The laser light L is, for example, a pulse having a wavelength of 266 to 1064 nm, an average output of 40 W, and a pulse width of 10 nsec or less, or a wavelength of 266 to 1064 nm and an average output of 1 kW.

ビームスプリッタ20は、レーザ発振器18から発振されたレーザ光Lを、第一のレーザ光L1と、第二のレーザ光L2とに分割する構成とされている。また、このビームスプリッタ20は、第一のレーザ光L1の方が第二のレーザ光L2よりも光量が多くなるように、レーザ光Lを分割する構成とされている。   The beam splitter 20 is configured to split the laser light L oscillated from the laser oscillator 18 into a first laser light L1 and a second laser light L2. Further, the beam splitter 20 is configured to divide the laser light L so that the first laser light L1 has a larger light quantity than the second laser light L2.

第一レンズ22は、例えば、集光レンズとされており、第一のレーザ光L1を加工対象物30の一部に向けて出射する構成とされている。また、このレーザ加工装置10では、第一レンズ22から出射された第一のレーザ光L1によって加工対象物30の一部が溶融されるように、第一レンズ22の焦点位置等が設定されている。なお、第一のレーザ光L1の集光径は、例えば、φ50μm以下に設定されている。   The first lens 22 is, for example, a condensing lens, and is configured to emit the first laser light L <b> 1 toward a part of the workpiece 30. In the laser processing apparatus 10, the focal position of the first lens 22 is set so that a part of the processing target 30 is melted by the first laser light L <b> 1 emitted from the first lens 22. Yes. Note that the condensing diameter of the first laser beam L1 is set to, for example, φ50 μm or less.

全反射鏡24は、第二のレーザ光L2を第二レンズ26に向けて反射するように配置されている。第二レンズ26は、例えば、集光レンズとされており、全反射鏡24によって反射された第二のレーザ光L2をガルバノミラー28に向けて出射するように配置されている。ガルバノミラー28は、第二レンズ26から出射された第二のレーザ光L2を後述するバリ32,34に向けて反射するように配置されている。   The total reflection mirror 24 is disposed so as to reflect the second laser light L2 toward the second lens 26. The second lens 26 is, for example, a condensing lens, and is disposed so as to emit the second laser light L <b> 2 reflected by the total reflection mirror 24 toward the galvanometer mirror 28. The galvanometer mirror 28 is disposed so as to reflect the second laser light L2 emitted from the second lens 26 toward burrs 32 and 34 described later.

また、このレーザ加工装置10では、ガルバノミラー28によって反射された第二のレーザ光L2が加工対象物30の表側と裏側にそれぞれ形成されたバリ32,34に一括して照射されるように、第二レンズ26の焦点位置や、ガルバノミラー28の反射角度等が設定されている。   Further, in the laser processing apparatus 10, the second laser light L 2 reflected by the galvano mirror 28 is collectively irradiated to the burrs 32 and 34 formed on the front side and the back side of the processing target 30, respectively. The focal position of the second lens 26, the reflection angle of the galvanometer mirror 28, and the like are set.

さらに、このレーザ加工装置10では、図2に示されるように、第一のレーザ光L1の加工対象物30への照射位置の方が第二のレーザ光L2の加工対象物30への照射位置よりも加工対象物30の移動方向(矢印H方向)の手前側に位置されるように、ビームスプリッタ20、全反射鏡24、ガルバノミラー28の位置や反射角度等が設定されている。   Furthermore, in this laser processing apparatus 10, as shown in FIG. 2, the irradiation position of the first laser beam L1 onto the workpiece 30 is the irradiation position of the second laser beam L2 onto the workpiece 30. In addition, the positions, reflection angles, and the like of the beam splitter 20, the total reflection mirror 24, and the galvano mirror 28 are set so as to be positioned closer to the front side in the moving direction (arrow H direction) of the workpiece 30.

次に、上記構成からなるレーザ加工装置10を用いたレーザ加工方法と併せて、本発明の第一実施形態の作用及び効果について説明する。   Next, the operation and effect of the first embodiment of the present invention will be described together with the laser processing method using the laser processing apparatus 10 having the above configuration.

このレーザ加工装置10では、レーザ発振器18からレーザ光Lが発振されると、このレーザ光Lがビームスプリッタ20によって第一のレーザ光L1と第二のレーザ光L2とに分割される。また、このとき、第一のレーザ光L1の方が第二のレーザ光L2よりも光量が多くなるように、ビームスプリッタ20によってレーザ光Lが分割される。   In the laser processing apparatus 10, when the laser beam L is oscillated from the laser oscillator 18, the laser beam L is split into the first laser beam L 1 and the second laser beam L 2 by the beam splitter 20. At this time, the laser beam L is split by the beam splitter 20 so that the first laser beam L1 has a larger amount of light than the second laser beam L2.

そして、このビームスプリッタ20から出射された第一のレーザ光L1が第一レンズ22を介して加工対象物30の一部に照射されることにより、加工対象物30の一部が溶融される。また、このときには、ガス噴射部14から高圧ガスGが加工対象物30の一部に向けて噴射され、これにより、加工対象物30の一部が吹き飛ばされて除去され、加工対象物30が切断される。   Then, the first laser beam L1 emitted from the beam splitter 20 is irradiated onto a part of the processing object 30 via the first lens 22, whereby a part of the processing object 30 is melted. Further, at this time, the high pressure gas G is injected from the gas injection unit 14 toward a part of the processing object 30, whereby a part of the processing object 30 is blown off and removed, and the processing object 30 is cut. Is done.

ここで、このように、加工対象物30が切断されると、これに伴って加工対象物30の表側と裏側にバリ32,34がそれぞれ形成される。例えば、加工対象物30が厚さ70μmの銅板である場合、バリ32,34の高さは約2μmである。   Here, when the workpiece 30 is cut as described above, burrs 32 and 34 are formed on the front side and the back side of the workpiece 30 accordingly. For example, when the workpiece 30 is a copper plate having a thickness of 70 μm, the height of the burrs 32 and 34 is about 2 μm.

ところが、このレーザ加工装置10では、ビームスプリッタ20から出射された第二のレーザ光L2が全反射鏡24、第二レンズ26、及び、ガルバノミラー28を介してバリ32,34に照射されることにより、このバリ32,34が溶融されて平滑化される。   However, in the laser processing apparatus 10, the second laser light L <b> 2 emitted from the beam splitter 20 is irradiated to the burrs 32 and 34 via the total reflection mirror 24, the second lens 26, and the galvanometer mirror 28. Thus, the burrs 32 and 34 are melted and smoothed.

このように、このレーザ加工装置10によれば、加工対象物30が切断されることに伴って加工対象物30にバリ32,34が形成されても、このバリ32,34を第二のレーザ光L2によって平滑化させることができるので、加工対象物30の加工後の品質を確保することができる。   Thus, according to this laser processing apparatus 10, even if the burrs 32 and 34 are formed on the workpiece 30 as the workpiece 30 is cut, the burrs 32 and 34 are used as the second laser. Since it can be smoothed by the light L2, the quality of the processed object 30 after processing can be ensured.

また、加工対象物30を切断するためには、第一のレーザ光L1の光量が多く必要であり、その一方で、バリ32,34を平滑化させるためには、第二のレーザ光L2の光量は少なくて足りる。   Moreover, in order to cut | disconnect the process target 30, many light quantities of the 1st laser beam L1 are required, on the other hand, in order to smooth | burr the burr | flash 32 and 34, the 2nd laser beam L2 Less light is enough.

この点、このレーザ加工装置10によれば、第一のレーザ光L1の方が第二のレーザ光L2よりも光量が多いので、加工対象物30を切断しつつ、この加工対象物30に形成されたバリ32,34を平滑化させることができる(加工対象物30の切断と、バリ32,34の平滑化とを両立させることができる)。   In this regard, according to the laser processing apparatus 10, the first laser beam L1 has a larger amount of light than the second laser beam L2, and thus is formed on the processing object 30 while cutting the processing object 30. The burrs 32, 34 thus made can be smoothed (the cutting of the workpiece 30 and the smoothing of the burrs 32, 34 can be made compatible).

また、このレーザ加工装置10によれば、加工対象物30の表側と裏側にバリ32,34がそれぞれ形成された場合でも、これらのバリ32,34に同一の第二のレーザ光L2が照射されることにより、この各バリ32,34を平滑化させることができる。従って、例えば、例えば、第二のレーザ光L2を複数に分割して、この互いに異なる第二のレーザ光L2を各バリ32,34にそれぞれ照射する構成に比して、装置の構成を簡素化することができる。   Further, according to the laser processing apparatus 10, even when burrs 32 and 34 are formed on the front side and the back side of the workpiece 30, the same second laser light L 2 is irradiated to the burrs 32 and 34. Thus, the burrs 32 and 34 can be smoothed. Therefore, for example, the configuration of the apparatus is simplified as compared with, for example, a configuration in which the second laser light L2 is divided into a plurality of parts and each of the burrs 32 and 34 is irradiated with the different second laser light L2. can do.

そして、このレーザ加工装置10によれば、加工ヘッド部16が加工対象物30に対して相対移動されることにより、加工対象物30が一端から他端まで切断され、この加工対象物30を加工品36と屑片38とに分離させることができる。   According to the laser processing apparatus 10, the processing target 30 is cut from one end to the other end by processing the processing head 16 relative to the processing target 30, and the processing target 30 is processed. The product 36 and the waste pieces 38 can be separated.

次に、本発明の第一実施形態の変形例について説明する。   Next, a modification of the first embodiment of the present invention will be described.

本実施形態において、第二レンズ26は、集光レンズとされていたが、コリメータレンズとされていても良い。また、この第二レンズ26は、f−θレンズとされて、加工対象物30とガルバノミラー28との間に配置されていても良い。   In the present embodiment, the second lens 26 is a condenser lens, but may be a collimator lens. The second lens 26 may be an f-θ lens, and may be disposed between the workpiece 30 and the galvanometer mirror 28.

また、本実施形態において、レーザ加工装置10は、第二のレーザ光L2によってバリ32,34を平滑化させる構成とされていたが、第二のレーザ光L2によってバリ32,34を溶融させると共に、この溶融されたバリ32,34をガス噴射部14の高圧ガスGで吹き飛ばして除去する構成とされていても良い。   In the present embodiment, the laser processing apparatus 10 is configured to smooth the burrs 32 and 34 with the second laser light L2, but melts the burrs 32 and 34 with the second laser light L2. The melted burrs 32 and 34 may be removed by blowing off with the high-pressure gas G of the gas injection unit 14.

また、本実施形態において、レーザ加工装置10は、加工対象物30を切断加工する構成とされていたが、加工対象物30に穴あけ加工を行う構成とされていても良い。   Moreover, in this embodiment, although the laser processing apparatus 10 was set as the structure which cuts the process target object 30, you may be set as the structure which perforates the process target object 30. FIG.

また、レーザ加工装置10が加工対象物30に穴あけ加工を行う場合、加工ヘッド部16は、加工対象物30に対して相対移動(レーザ走査)せずに加工対象物30を加工する構成とされていても良い。   Further, when the laser processing apparatus 10 performs a drilling process on the processing object 30, the processing head unit 16 is configured to process the processing object 30 without moving relative to the processing object 30 (laser scanning). May be.

また、この場合、第一のレーザ光L1と第二のレーザ光L2が互いに干渉しないように、第一のレーザ光L1と第二のレーザ光L2が互いに位相差を有するロングパルスのレーザ光とされていても良い。また、レーザ光Lがパルス状である場合、光ファイバ等を用いて第一のレーザ光L1と第二のレーザ光L2の各光路長を異ならせて、第一のレーザ光L1と第二のレーザ光L2と出射タイミングをずらしても良い。   In this case, the first laser beam L1 and the second laser beam L2 are long pulse laser beams having a phase difference with each other so that the first laser beam L1 and the second laser beam L2 do not interfere with each other. May be. Further, when the laser beam L is pulsed, the optical path lengths of the first laser beam L1 and the second laser beam L2 are made different using an optical fiber or the like, so that the first laser beam L1 and the second laser beam L2 The laser beam L2 and the emission timing may be shifted.

また、本実施形態において、加工ヘッド部16は、第一出射部として第一レンズ22を備えると共に、第二出射部として全反射鏡24、第二レンズ26、及び、ガルバノミラー28を備えていたが、これらの代わりに、第一出射部及び第二出射部として複数の光ファイバを備えていても良い。   Further, in the present embodiment, the processing head unit 16 includes the first lens 22 as the first emission unit and the total reflection mirror 24, the second lens 26, and the galvanometer mirror 28 as the second emission unit. However, instead of these, a plurality of optical fibers may be provided as the first emission part and the second emission part.

また、本実施形態においては、バリ32,34の大きさや位置等に応じて第二レンズ26が第二のレーザ光L2の光軸方向に移動され、バリ32,34に照射される第二のレーザ光L2の集光径が調節されても良い。   In the present embodiment, the second lens 26 is moved in the direction of the optical axis of the second laser beam L2 in accordance with the size and position of the burrs 32 and 34, and the second burrs 32 and 34 are irradiated. The condensing diameter of the laser beam L2 may be adjusted.

また、本実施形態においては、ビームスプリッタ20、第一レンズ22、全反射鏡24、第二レンズ26、ガルバノミラー28の配置が適宜変更されても良い。また、これにより、バリ32,34に照射される第二のレーザ光L2の集光径が調節されても良い。   In the present embodiment, the arrangement of the beam splitter 20, the first lens 22, the total reflection mirror 24, the second lens 26, and the galvanometer mirror 28 may be changed as appropriate. Thereby, the condensing diameter of the second laser light L2 irradiated to the burrs 32 and 34 may be adjusted.

[第二実施形態]
次に、図3,図4を参照しながら、本発明の第二実施形態について説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図3に示される本発明の第二実施形態に係るレーザ加工装置40は、加工対象物60にスリット66を形成するためのものであり、上述の本発明の第一実施形態に係るレーザ加工装置10に対し、加工ヘッド部16の構成が変更されている。   The laser processing apparatus 40 according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 3 is for forming the slit 66 in the workpiece 60, and the laser processing apparatus according to the first embodiment of the present invention described above. 10, the configuration of the machining head portion 16 is changed.

つまり、本発明の第二実施形態に係るレーザ加工装置40において、加工ヘッド部16は、レーザ発振器18と、ビームスプリッタ20と、第一レンズ22と、第二出射部としてのビームスプリッタ50、第二レンズ52、全反射鏡54,55、第二レンズ56、及び、ガルバノミラー58と、を備えている。   That is, in the laser processing apparatus 40 according to the second embodiment of the present invention, the processing head unit 16 includes the laser oscillator 18, the beam splitter 20, the first lens 22, the beam splitter 50 as the second emission unit, the first Two lenses 52, total reflection mirrors 54 and 55, a second lens 56, and a galvanometer mirror 58 are provided.

レーザ発振器18と、ビームスプリッタ20と、第一レンズ22とは、上述の本発明の第一実施形態における構成と同一である。   The laser oscillator 18, the beam splitter 20, and the first lens 22 have the same configuration as in the first embodiment of the present invention described above.

ビームスプリッタ50は、ビームスプリッタ20から出射された第二のレーザ光L2を、第二のレーザ光L2Aと、第二のレーザ光L2Bとに分割する構成とされている。また、このビームスプリッタ50は、一方の第二のレーザ光L2Aの光量と他方の第二のレーザ光L2Bの光量が等しくなるように、第二のレーザ光L2を分割する構成とされている。   The beam splitter 50 is configured to split the second laser light L2 emitted from the beam splitter 20 into a second laser light L2A and a second laser light L2B. The beam splitter 50 is configured to divide the second laser light L2 so that the light quantity of one second laser light L2A is equal to the light quantity of the other second laser light L2B.

第二レンズ52は、例えば、集光レンズとされており、ビームスプリッタ50から出射された第二のレーザ光L2Aを後述する加工対象物60の表側に形成されたバリ62A,62Bに向けて出射する構成とされている。全反射鏡54は、ビームスプリッタ50から出射された他方の第二のレーザ光L2Bを全反射鏡55に向けて反射するように配置されており、全反射鏡55は、全反射鏡54によって反射された第二のレーザ光L2Bを第二レンズ56に向けて反射するように配置されている。   The second lens 52 is, for example, a condensing lens, and emits the second laser light L2A emitted from the beam splitter 50 toward burrs 62A and 62B formed on the front side of the workpiece 60 described later. It is supposed to be configured. The total reflection mirror 54 is disposed so as to reflect the other second laser beam L2B emitted from the beam splitter 50 toward the total reflection mirror 55. The total reflection mirror 55 is reflected by the total reflection mirror 54. The second laser beam L <b> 2 </ b> B is arranged so as to be reflected toward the second lens 56.

第二レンズ56は、例えば、集光レンズとされており、全反射鏡55によって反射された第二のレーザ光L2Bをガルバノミラー58に向けて出射する構成とされている。ガルバノミラー58は、第二レンズ56から出射された第二のレーザ光L2Bを後述する加工対象物60の裏側に形成されたバリ64A,64Bに向けて反射するように配置されている。   The second lens 56 is, for example, a condensing lens, and is configured to emit the second laser light L <b> 2 </ b> B reflected by the total reflection mirror 55 toward the galvanometer mirror 58. The galvanometer mirror 58 is disposed so as to reflect the second laser light L2B emitted from the second lens 56 toward burrs 64A and 64B formed on the back side of the workpiece 60 described later.

また、このレーザ加工装置40では、第二レンズ52から出射された第二のレーザ光L2Aが加工対象物60の表側に形成されたバリ62A,62Bに照射されるように、第二レンズ52の焦点位置やビームスプリッタ50の反射角度等が設定されている。   Further, in the laser processing apparatus 40, the second laser light L2A emitted from the second lens 52 is irradiated to the burrs 62A and 62B formed on the front side of the processing target 60. The focal position, the reflection angle of the beam splitter 50, and the like are set.

同様に、このレーザ加工装置40では、ガルバノミラー58によって反射された第二のレーザ光L2Bが加工対象物60の裏側に形成されたバリ64A,64Bに照射されるように、第二レンズ56の焦点位置やガルバノミラー58の反射角度等が設定されている。   Similarly, in the laser processing apparatus 40, the second laser beam L2B reflected by the galvanometer mirror 58 is irradiated to the burrs 64A and 64B formed on the back side of the processing target 60. The focal position, the reflection angle of the galvanometer mirror 58, and the like are set.

さらに、このレーザ加工装置40では、図4に示されるように、第一のレーザ光L1の加工対象物60への照射位置の方が第二のレーザ光L2A,L2Bの加工対象物60への照射位置よりも加工対象物60の移動方向(矢印H方向)の手前側に位置されるように、ビームスプリッタ50、全反射鏡54,55、ガルバノミラー58の位置や反射角度等が設定されている。   Furthermore, in this laser processing apparatus 40, as shown in FIG. 4, the irradiation position of the first laser beam L1 on the processing target 60 is more toward the processing target 60 of the second laser beams L2A and L2B. The positions, reflection angles, and the like of the beam splitter 50, the total reflection mirrors 54 and 55, and the galvano mirror 58 are set so as to be positioned on the near side of the moving direction (arrow H direction) of the workpiece 60 from the irradiation position. Yes.

次に、上記構成からなるレーザ加工装置40を用いたレーザ加工方法と併せて、本発明の第二実施形態の作用及び効果について説明する。   Next, the operation and effect of the second embodiment of the present invention will be described together with the laser processing method using the laser processing apparatus 40 having the above configuration.

このレーザ加工装置40では、レーザ発振器18からレーザ光Lが発振されると、このレーザ光Lがビームスプリッタ20によって第一のレーザ光L1と第二のレーザ光L2とに分割される。また、このとき、第一のレーザ光L1の方が第二のレーザ光L2よりも光量が多くなるように、ビームスプリッタ20によってレーザ光Lが分割される。   In the laser processing apparatus 40, when the laser beam L is oscillated from the laser oscillator 18, the laser beam L is split into the first laser beam L 1 and the second laser beam L 2 by the beam splitter 20. At this time, the laser beam L is split by the beam splitter 20 so that the first laser beam L1 has a larger amount of light than the second laser beam L2.

そして、このビームスプリッタ50から出射された第一のレーザ光L1が第一レンズ22を介して加工対象物60の一部に照射されることにより、加工対象物60の一部が溶融される。また、このときには、ガス噴射部14から高圧ガスGが加工対象物60の一部に向けて噴射され、これにより、加工対象物60の一部が吹き飛ばされて除去され、加工対象物60に板厚方向に貫通するスリット66が形成される。   Then, the first laser beam L1 emitted from the beam splitter 50 is irradiated onto a part of the processing object 60 via the first lens 22, whereby a part of the processing object 60 is melted. Further, at this time, the high-pressure gas G is injected from the gas injection unit 14 toward a part of the processing object 60, and thereby, a part of the processing object 60 is blown off and removed, and the plate is applied to the processing object 60. A slit 66 penetrating in the thickness direction is formed.

ここで、このように、加工対象物60にスリット66が形成されると、これに伴って加工対象物60の表側におけるスリット66の両側にバリ62A,62Bが形成されると共に、加工対象物60の裏側におけるスリット66の両側にバリ64A,64Bが形成される。   Here, when the slit 66 is formed in the workpiece 60 as described above, burrs 62A and 62B are formed on both sides of the slit 66 on the front side of the workpiece 60, and the workpiece 60 is also formed. The burrs 64A and 64B are formed on both sides of the slit 66 on the back side.

ところが、このレーザ加工装置40では、ビームスプリッタ20から出射された第二のレーザ光L2がビームスプリッタ50によって第二のレーザ光L2Aと第二のレーザ光L2Bに分割される。そして、ビームスプリッタ50から出射された第二のレーザ光L2Aが第二レンズ52を介してバリ62A,62Bに照射されることにより、このバリ62A,62Bが溶融されて平滑化される。   However, in the laser processing apparatus 40, the second laser light L2 emitted from the beam splitter 20 is split by the beam splitter 50 into the second laser light L2A and the second laser light L2B. Then, the second laser light L2A emitted from the beam splitter 50 is irradiated onto the burrs 62A and 62B through the second lens 52, whereby the burrs 62A and 62B are melted and smoothed.

同様に、ビームスプリッタ50から出射された第二のレーザ光L2Bが全反射鏡54,55、第二レンズ56、及び、ガルバノミラー58を介して64A,64Bに照射されることにより、このバリ64A,64Bが溶融されて平滑化される。   Similarly, the second laser light L2B emitted from the beam splitter 50 is irradiated onto the light beams 64A and 64B via the total reflection mirrors 54 and 55, the second lens 56, and the galvanometer mirror 58, whereby the burr 64A. 64B is melted and smoothed.

このように、このレーザ加工装置40によれば、加工対象物60にスリット66が形成されることに伴って加工対象物60にバリ62A,62B,64A,64Bが形成されても、このバリ62A,62B,64A,64Bを第二のレーザ光L2A,L2Bによって平滑化させることができるので、加工対象物60の加工後の品質を確保することができる。   As described above, according to the laser processing apparatus 40, even if the burrs 62A, 62B, 64A, and 64B are formed on the workpiece 60 due to the formation of the slits 66 on the workpiece 60, the burrs 62A are formed. 62B, 64A, 64B can be smoothed by the second laser beams L2A, L2B, so that the quality of the workpiece 60 after processing can be ensured.

また、加工対象物60にスリット66を形成するためには、第一のレーザ光L1の光量が多く必要であり、その一方で、バリ62A,62B,64A,64Bを平滑化させるためには、第二のレーザ光L2A,L2Bの光量は少なくて足りる。   Further, in order to form the slit 66 in the workpiece 60, a large amount of the first laser light L1 is necessary. On the other hand, in order to smooth the burrs 62A, 62B, 64A, 64B, The amount of the second laser beams L2A and L2B is small.

この点、このレーザ加工装置40によれば、第一のレーザ光L1の方が第二のレーザ光L2A,L2Bよりも光量が多いので、加工対象物60にスリット66を形成しつつ、この加工対象物60に形成されたバリ62A,62B,64A,64Bを平滑化させることができる(スリット66の形成と、バリ62A,62B,64A,64Bの平滑化とを両立させることができる)。   In this regard, according to the laser processing apparatus 40, the first laser beam L1 has a larger amount of light than the second laser beams L2A and L2B. The burrs 62A, 62B, 64A, and 64B formed on the object 60 can be smoothed (the formation of the slit 66 and the smoothing of the burrs 62A, 62B, 64A, and 64B can be made compatible).

また、このレーザ加工装置40によれば、加工対象物60の表側と裏側にバリ62A,62B,64A,64Bがそれぞれ形成された場合でも、第二のレーザ光L2が第二のレーザ光L2A,L2Bに分割されて、この互いに異なる第二のレーザ光L2A,L2Bがバリ62A,62B,64A,64Bにそれぞれ照射されることにより、このバリ62A,62B,64A,64Bを平滑化させることができる。   Further, according to the laser processing apparatus 40, even when the burrs 62A, 62B, 64A, and 64B are formed on the front side and the back side of the workpiece 60, the second laser light L2 is the second laser light L2A, The burrs 62A, 62B, 64A and 64B can be smoothed by being divided into L2B and irradiating the burrs 62A, 62B, 64A and 64B with the different second laser beams L2A and L2B, respectively. .

従って、例えば、第二のレーザ光L2を複数に分割せずに、各バリ62A,62B,64A,64Bに同一の第二のレーザ光L2を照射する構成に比して、各バリ62A,62B,64A,64Bをより効果的に溶融させることができる。   Therefore, for example, each burr 62A, 62B is not compared with a configuration in which the same second laser light L2 is irradiated to each burr 62A, 62B, 64A, 64B without dividing the second laser light L2 into a plurality of parts. , 64A, 64B can be melted more effectively.

そして、このレーザ加工装置40によれば、加工ヘッド部16が加工対象物60に対して相対移動されることにより、この加工対象物60にスリット66を形成することができる。   According to the laser processing apparatus 40, the slit 66 can be formed in the processing target 60 by moving the processing head unit 16 relative to the processing target 60.

次に、本発明の第二実施形態の変形例について説明する。   Next, a modification of the second embodiment of the present invention will be described.

本実施形態において、レーザ加工装置40は、第二のレーザ光L2A,L2Bによってバリ62A,62B,64A,64Bを平滑化させる構成とされていたが、第二のレーザ光L2A,L2Bによってバリ62A,62B,64A,64Bを溶融させると共に、この溶融されたバリ62A,62B,64A,64Bをガス噴射部14の高圧ガスGで吹き飛ばして除去する構成とされていても良い。   In the present embodiment, the laser processing apparatus 40 is configured to smooth the burrs 62A, 62B, 64A, and 64B with the second laser beams L2A and L2B, but the burrs 62A with the second laser beams L2A and L2B. , 62B, 64A, 64B may be melted, and the melted burrs 62A, 62B, 64A, 64B may be blown off by the high pressure gas G of the gas injection section 14 and removed.

また、本実施形態において、レーザ加工装置40は、加工対象物60にスリット66を形成する構成とされていたが、上述の本発明の第一実施形態における変形例と同様に、加工対象物60に穴あけ加工を行う構成とされていても良い。   Further, in the present embodiment, the laser processing apparatus 40 is configured to form the slit 66 in the processing target 60, but the processing target 60 is similar to the modification in the first embodiment of the present invention described above. It may be configured to perform drilling.

また、本実施形態において、加工ヘッド部16は、第一出射部として第一レンズ22を備えると共に、第二出射部としてビームスプリッタ50、第二レンズ52、全反射鏡54,55、第二レンズ56、及び、ガルバノミラー58を備えていたが、これらの代わりに、第一出射部及び第二出射部として複数の光ファイバを備えていても良い。   In the present embodiment, the processing head unit 16 includes the first lens 22 as the first emission unit, and the beam splitter 50, the second lens 52, the total reflection mirrors 54 and 55, and the second lens as the second emission unit. 56 and the galvanometer mirror 58 are provided, but instead of these, a plurality of optical fibers may be provided as the first emission part and the second emission part.

また、本実施形態においては、バリ62A,62B,64A,64Bの大きさや位置等に応じて第二レンズ52,56が第二のレーザ光L2A,L2Bの光軸方向にそれぞれ移動され、バリ62A,62B,64A,64Bに照射される第二のレーザ光L2A,L2Bの集光径が調節されても良い。   In the present embodiment, the second lenses 52 and 56 are moved in the optical axis direction of the second laser beams L2A and L2B according to the size and position of the burrs 62A, 62B, 64A, and 64B, respectively, and the burrs 62A. , 62B, 64A, 64B may be adjusted in the condensing diameter of the second laser beams L2A, L2B.

また、本実施形態においては、ビームスプリッタ20、第一レンズ22、ビームスプリッタ50、第二レンズ52、全反射鏡54,55、第二レンズ56、及び、ガルバノミラー58の配置が適宜変更されても良い。また、これにより、バリ62A,62B,64A,64Bに照射される第二のレーザ光L2A,L2Bの集光径が調節されても良い。   In the present embodiment, the arrangement of the beam splitter 20, the first lens 22, the beam splitter 50, the second lens 52, the total reflection mirrors 54 and 55, the second lens 56, and the galvanometer mirror 58 is appropriately changed. Also good. In addition, the condensing diameters of the second laser beams L2A and L2B irradiated to the burrs 62A, 62B, 64A, and 64B may thereby be adjusted.

[第三実施形態]   [Third embodiment]

図5に示される本発明の第三実施形態に係るレーザ加工装置110は、100μm以下の厚さを有する薄板材150を切断するために好適に用いられるものであって、光源112と、ビームスプリッタ114と、全反射鏡116と、第一レンズ118、第二レンズ120と、第一ローラ機構122と、第二ローラ機構124と、ガス噴出部126とを備えている。   A laser processing apparatus 110 according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 5 is suitably used for cutting a thin plate material 150 having a thickness of 100 μm or less, and includes a light source 112, a beam splitter, and the like. 114, a total reflection mirror 116, a first lens 118, a second lens 120, a first roller mechanism 122, a second roller mechanism 124, and a gas ejection part 126.

光源112は、パルス波又は連続波の第一のレーザ光L1及び第二のレーザ光L2を含むレーザ光Lを発振する構成とされている。なお、ここでは、一例として、第一のレーザ光L1は、波長が532nmの緑色のレーザ光とされており、第二のレーザ光L2は、波長が1064nmの赤色のレーザ光とされている。   The light source 112 is configured to oscillate laser light L including pulsed or continuous wave first laser light L1 and second laser light L2. Here, as an example, the first laser beam L1 is a green laser beam having a wavelength of 532 nm, and the second laser beam L2 is a red laser beam having a wavelength of 1064 nm.

ビームスプリッタ114は、第一のレーザ光L1を第一レンズ118に向けて反射すると共に第二のレーザ光L2を透過する構成とされており、全反射鏡116は、ビームスプリッタ114を透過した第二のレーザ光L2を第二レンズ120に向けて反射するように配置されている。   The beam splitter 114 is configured to reflect the first laser beam L1 toward the first lens 118 and transmit the second laser beam L2, and the total reflection mirror 116 transmits the first laser beam L1 transmitted through the beam splitter 114. It arrange | positions so that the 2nd laser beam L2 may be reflected toward the 2nd lens 120. FIG.

第一レンズ118は、ビームスプリッタ114で反射された第一のレーザ光L1を薄板材150に照射するように配置されており、第二レンズ120は、全反射鏡116で反射された第二のレーザ光L2を薄板材150に照射するように配置されている。   The first lens 118 is arranged so as to irradiate the thin plate material 150 with the first laser beam L1 reflected by the beam splitter 114, and the second lens 120 is a second lens 120 reflected by the total reflection mirror 116. It arrange | positions so that the laser beam L2 may be irradiated to the thin plate material 150. FIG.

また、このレーザ加工装置110では、後述する第一ローラ機構122及び第二ローラ機構124によって矢印Aで示される方向に薄板材150が巻き取られるようになっており、上述の第二レンズ120から出射された第二のレーザ光L2は、第一のレーザ光L1よりも薄板材150の巻取方向の先側に照射されるようになっている。つまり、このレーザ加工装置110では、第一のレーザ光L1に追従して第二のレーザ光L2が薄板材150に照射されるようになっている。   Further, in the laser processing apparatus 110, the thin plate material 150 is wound in the direction indicated by the arrow A by a first roller mechanism 122 and a second roller mechanism 124, which will be described later. The emitted second laser light L2 is irradiated to the front side in the winding direction of the thin plate material 150 than the first laser light L1. That is, in this laser processing apparatus 110, the thin plate material 150 is irradiated with the second laser light L2 following the first laser light L1.

さらに、第一レンズ118は、その光軸方向が薄板材150の法線方向と一致するように配置されており、第二レンズ120は、その光軸方向が薄板材150の法線方向に対して傾斜するように配置されている。そして、これにより、図6に示されるように、第一のレーザ光L1は、薄板材150の表面に真円状に照射され、第二のレーザ光L2は、薄板材150の表面に楕円状に照射されるようになっている。   Furthermore, the first lens 118 is arranged so that the optical axis direction thereof coincides with the normal direction of the thin plate material 150, and the second lens 120 has the optical axis direction thereof with respect to the normal direction of the thin plate material 150. It is arranged to be inclined. As a result, as shown in FIG. 6, the first laser light L <b> 1 is irradiated on the surface of the thin plate material 150 in a perfect circle shape, and the second laser light L <b> 2 is elliptical on the surface of the thin plate material 150. It comes to be irradiated.

また、上述のように、第一のレーザ光L1及び第二のレーザ光L2は、それぞれ波長が532nmの緑色のレーザ光、波長が1064nmの赤色のレーザ光とされており、第一レンズ118及び第二レンズ120の焦点が合った状態において、第二のレーザ光L2のスポットサイズは、第一のレーザ光L1のスポットサイズよりも大きくなっている。なお、図6の矢印Bは、第一のレーザ光L1及び第二のレーザ光L2の薄板材150に対する相対移動方向を示している。   As described above, the first laser beam L1 and the second laser beam L2 are respectively a green laser beam having a wavelength of 532 nm and a red laser beam having a wavelength of 1064 nm. In a state where the second lens 120 is in focus, the spot size of the second laser beam L2 is larger than the spot size of the first laser beam L1. In addition, the arrow B of FIG. 6 has shown the relative movement direction with respect to the thin plate material 150 of the 1st laser beam L1 and the 2nd laser beam L2.

また、本実施形態において、薄板材150は、銅製とされており、緑色のレーザ光である第一のレーザ光L1は、赤色のレーザ光である第二のレーザ光L2よりも薄板材150に対して熱吸収率が高くなっている(図7参照)。なお、図8は、COレーザの場合の材料毎の吸収率と温度との関係が示されている。Further, in the present embodiment, the thin plate material 150 is made of copper, and the first laser light L1 that is green laser light is more thin than the second laser light L2 that is red laser light. On the other hand, the heat absorption rate is high (see FIG. 7). FIG. 8 shows the relationship between the absorption rate and temperature for each material in the case of a CO 2 laser.

図5に示されるように、第一ローラ機構122は、第一のレーザ光L1及び第二のレーザ光L2によってその長手方向に沿って切断された薄板材150のうち、第一薄板材150−1を巻き取る構成とされており、第二ローラ機構124は、第二薄板材150−2を巻き取る構成とされている。   As shown in FIG. 5, the first roller mechanism 122 includes the first thin plate member 150-of the thin plate members 150 cut along the longitudinal direction by the first laser beam L1 and the second laser beam L2. 1 and the second roller mechanism 124 is configured to wind up the second thin plate material 150-2.

ガス噴射部は、第一のレーザ光L1及び第二のレーザ光L2が照射される薄板材150の照射部分に向けて、例えば、酸素、アルゴン、ヘリウム、窒素等のガスを噴射する構成とされている。   The gas injection unit is configured to inject a gas such as oxygen, argon, helium, nitrogen, or the like toward the irradiated portion of the thin plate material 150 irradiated with the first laser beam L1 and the second laser beam L2. ing.

なお、本実施形態において、光源112、ビームスプリッタ114、全反射鏡116、第一レンズ118、第二レンズ120は、本発明におけるレーザ照射部に相当する。また、ビームスプリッタ114、第一レンズ118は、本発明における第一出射部に相当し、全反射鏡116、第二レンズ120は、本発明における第二出射部に相当する。   In the present embodiment, the light source 112, the beam splitter 114, the total reflection mirror 116, the first lens 118, and the second lens 120 correspond to a laser irradiation unit in the present invention. Further, the beam splitter 114 and the first lens 118 correspond to a first emission part in the present invention, and the total reflection mirror 116 and the second lens 120 correspond to a second emission part in the present invention.

また、第一のレーザ光L1及び第二のレーザ光L2の出力等は、後述する切断方法を実現できるように、最適な値に設定されている。   The outputs of the first laser beam L1 and the second laser beam L2 are set to optimum values so that a cutting method described later can be realized.

次に、上述のレーザ加工装置110を用いて薄板材150を切断する方法について説明する。   Next, a method for cutting the thin plate material 150 using the laser processing apparatus 110 described above will be described.

このレーザ加工装置110では、ボビン152に巻かれた薄板材150を第一ローラ機構122及び第二ローラ機構124によって巻き取りながら、この薄板材150に第一のレーザ光L1が照射されると共に、この第一のレーザ光L1に追従して第二のレーザ光L2が薄板材150に照射される。なお、このときの条件は、図10,図11の通りである。   In this laser processing apparatus 110, while the thin plate material 150 wound around the bobbin 152 is wound up by the first roller mechanism 122 and the second roller mechanism 124, the thin plate material 150 is irradiated with the first laser beam L1, Following this first laser beam L1, the second laser beam L2 is applied to the thin plate material 150. The conditions at this time are as shown in FIGS.

なお、実際の切断では、スポット径がレンズ系で初めから決まっていても加工の速度によって形成される切断幅が異なる。それは光と材料の相互の作用によって決まるためである。すなわち、材料の熱反応だからである。そのため、ある板厚に最適なスポット径を定めるのは実験で確かめる以外には難しい。また、高速に切断できる状態では、溝内のガスの流れが最大になる。すなわち、高速で切断できる最適な切断時はガス流れはもっとも早い。スポット径から求めるのは、実際に材料反応で異なるので、ある速度で得られると想定される溝幅から、ガスが高速に流れる条件を図に示したのが図11である。板厚を変化させた場合、板厚1.2mmでは切断幅が170μm付近で流入速度が最大となり、板厚2.3mmでは切断幅が240μm付近で最大となり、板厚3.2mmでは切断幅が320μm付近で最大となる。このように、板厚が増すと、溝内で最大となるガス流入速度は切断溝幅が広い方へシフトする。また、板厚が増すとガス流入速度と質量流量は全体的に低下する。板厚が増すとす切断溝幅が広くなることは実加工の結果と同じである。   In actual cutting, even if the spot diameter is determined from the beginning in the lens system, the cutting width formed differs depending on the processing speed. This is because it depends on the interaction between light and material. That is, it is because of the thermal reaction of the material. For this reason, it is difficult to determine the optimum spot diameter for a certain plate thickness, other than confirming it by experiments. In a state where cutting can be performed at high speed, the gas flow in the groove is maximized. In other words, the gas flow is the fastest during an optimal cutting that can be cut at high speed. FIG. 11 shows the conditions under which the gas flows at a high speed from the groove width that is assumed to be obtained at a certain speed because what is actually obtained from the spot diameter varies depending on the material reaction. When the plate thickness is changed, the inflow speed becomes maximum when the cutting width is around 170 μm when the plate thickness is 1.2 mm, the cutting width becomes maximum when the cutting thickness is around 240 μm when the plate thickness is 2.3 mm, and the cutting width becomes large when the plate thickness is 3.2 mm. The maximum is around 320 μm. Thus, as the plate thickness increases, the maximum gas inflow rate in the groove shifts toward the wider cutting groove width. Moreover, as the plate thickness increases, the gas inflow rate and mass flow rate decrease as a whole. When the plate thickness is increased, the width of the cut groove is the same as the result of actual machining.

ここで、第一のレーザ光L1が薄板材150に照射されると、薄板材150に酸化改質部150Aが形成される(図7参照)。また、第二のレーザ光L2が酸化改質部150Aに照射されると、この酸化改質部150Aが除去される。そして、このレーザ加工装置110では、このようにして、酸化改質部150Aが除去されながら、薄板材150が切断される。   Here, when the thin plate material 150 is irradiated with the first laser beam L1, an oxidation reforming portion 150A is formed in the thin plate material 150 (see FIG. 7). Further, when the second laser beam L2 is irradiated to the oxidation reforming portion 150A, the oxidation reforming portion 150A is removed. And in this laser processing apparatus 110, the thin plate material 150 is cut | disconnected in this way, removing the oxidation modification part 150A.

また、このとき、第一のレーザ光L1が薄板材150に照射されることにより薄板材150にバリが形成されるが、このバリには、第二のレーザ光L2が照射されるので、このバリは溶融して小さくなる。   At this time, burrs are formed on the thin plate material 150 by irradiating the first laser beam L1 to the thin plate material 150. This burr is irradiated with the second laser beam L2. The burrs melt and become smaller.

以上の要領で、このレーザ加工装置110では、薄板材150が切断される。   In this manner, the thin plate material 150 is cut in the laser processing apparatus 110.

次に、本発明の第三実施形態の作用及び効果について説明する。   Next, the operation and effect of the third embodiment of the present invention will be described.

このレーザ加工装置110によれば、第一のレーザ光L1に追従して第一のレーザ光L1よりもスポットサイズの大きい第二のレーザ光L2を薄板材150に照射するので、第一のレーザ光L1が薄板材150に照射されることにより薄板材150に形成されたバリを、この第二のレーザ光L2によって溶融させることができる。これにより、加工後の表面粗さを小さくすることができる。   According to this laser processing apparatus 110, the thin plate material 150 is irradiated with the second laser beam L2 having a spot size larger than the first laser beam L1 following the first laser beam L1, so that the first laser beam The burr formed on the thin plate material 150 by irradiating the thin plate material 150 with the light L1 can be melted by the second laser light L2. Thereby, the surface roughness after a process can be made small.

また、互いに異なる波長の第一のレーザ光L1及び第二のレーザ光L2を薄板材150に照射することにより、第一のレーザ光L1によって薄板材150に酸化改質部150Aを形成すると共に、この酸化改質部150Aを第二のレーザ光L2によって除去しながら、薄板材150を切断させることができる。これにより、加工後の表面粗さをより一層小さくすることができる。   Further, by irradiating the thin plate material 150 with the first laser beam L1 and the second laser beam L2 having different wavelengths, the first laser beam L1 forms the oxidation modified portion 150A in the thin plate material 150, and The thin plate member 150 can be cut while removing the oxidation modified portion 150A by the second laser beam L2. Thereby, the surface roughness after a process can be made still smaller.

さらに、第一のレーザ光L1及び第二のレーザ光L2を発振する単一の光源112を用いるので、装置のコストを低減することができる。   Furthermore, since the single light source 112 that oscillates the first laser beam L1 and the second laser beam L2 is used, the cost of the apparatus can be reduced.

なお、光源112が、パルス波の第一のレーザ光L1及び第二のレーザ光L2を発振する場合には、この第一のレーザ光L1及び第二のレーザ光L2のパルス間隔等を最適に調節すれば、所望の表面粗さを得ることができる。   In addition, when the light source 112 oscillates the first laser beam L1 and the second laser beam L2 of the pulse wave, the pulse interval between the first laser beam L1 and the second laser beam L2 is optimized. If adjusted, a desired surface roughness can be obtained.

一方、光源112が、連続波の第一のレーザ光L1及び第二のレーザ光L2を発振する場合には、所望の表面粗さを連続的に得ることができる。   On the other hand, when the light source 112 oscillates the continuous laser beam L1 and the second laser beam L2, a desired surface roughness can be obtained continuously.

なお、このときに行った検証実験は、図12に示す通りである。   The verification experiment conducted at this time is as shown in FIG.

次に、本発明の第三実施形態の変形例について説明する。   Next, a modification of the third embodiment of the present invention will be described.

上記実施形態において、レーザ加工装置110は、銅製の薄板材150を切断するのに用いられていたが、その他の金属やセラミックス等の薄板材150を切断するのに用いられても良い。   In the above-described embodiment, the laser processing apparatus 110 is used to cut the copper thin plate material 150, but may be used to cut the thin plate material 150 such as other metals or ceramics.

また、光源112は、第一のレーザ光L1として、波長が532nmの緑色のレーザ光と、第二のレーザ光L2として、波長が1064nmの赤色のレーザ光とを含むレーザ光を発振する構成とされていたが、第一のレーザ光L1の方が第二のレーザ光L2よりも薄板材150に対して熱吸収率が高く、且つ、スポットサイズが大きければ、第一レーザ光及び第二レーザ光として、その他の組み合わせを含むレーザ光を発振する構成とされていても良い。   The light source 112 oscillates a laser beam including a green laser beam having a wavelength of 532 nm as the first laser beam L1 and a red laser beam having a wavelength of 1064 nm as the second laser beam L2. However, if the first laser beam L1 has a higher heat absorption rate than the second laser beam L2 with respect to the thin plate material 150 and has a larger spot size, the first laser beam and the second laser beam are used. The light may be configured to oscillate laser light including other combinations.

また、レーザ加工装置110は、第一のレーザ光L1及び第二のレーザ光L2を薄板材150に照射する構成とされていたが、三以上のレーザ光を薄板材150に照射する構成とされていても良い。   In addition, the laser processing apparatus 110 is configured to irradiate the thin plate material 150 with the first laser light L1 and the second laser light L2, but is configured to irradiate the thin plate material 150 with three or more laser beams. May be.

また、レーザ加工装置110としては、図12に示されるように、図示しないピエゾ素子で微調整可能な曲率可変ミラー160,162と、ビーム分岐ミラー164を備えたものが用いられても良い。   As the laser processing apparatus 110, as shown in FIG. 12, an apparatus including variable curvature mirrors 160 and 162 that can be finely adjusted with a piezoelectric element (not shown) and a beam branching mirror 164 may be used.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。   Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above, and other various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It is.

Claims (19)

レーザ光を発振するレーザ発振部と、
前記レーザ発振部から発振されたレーザ光を、第一のレーザ光と、第二のレーザ光とに分割する分光部と、
加工対象物の一部が除去されるように、前記第一のレーザ光を前記加工対象物の一部に向けて出射する第一出射部と、
前記加工対象物の一部が除去されることに伴って前記加工対象物に形成されたバリが溶融されるように、前記第二のレーザ光を前記バリに向けて出射する第二出射部と、
を備えたレーザ加工装置。
A laser oscillation section for oscillating laser light;
A spectroscopic unit that divides the laser beam oscillated from the laser oscillation unit into a first laser beam and a second laser beam;
A first emitting unit that emits the first laser beam toward a part of the processing object so that a part of the processing object is removed;
A second emitting portion for emitting the second laser beam toward the burr so that the burr formed on the workpiece is melted as part of the workpiece is removed; ,
A laser processing apparatus comprising:
前記分光部は、前記第一のレーザ光の方が前記第二のレーザ光よりも光量が多くなるように、前記レーザ光を分割する、
請求項1に記載のレーザ加工装置。
The spectroscopic unit divides the laser beam so that the first laser beam has a larger light quantity than the second laser beam.
The laser processing apparatus according to claim 1.
前記第二出射部は、前記加工対象物の表側と裏側にそれぞれ形成された前記バリに向けて同一の前記第二のレーザ光を出射する、
請求項1又は請求項2に記載のレーザ加工装置。
The second emission part emits the same second laser beam toward the burrs formed on the front side and the back side of the workpiece,
The laser processing apparatus according to claim 1 or 2.
前記第二出射部は、前記第二のレーザ光を複数に分割すると共に、前記加工対象物の表側と裏側にそれぞれ形成された前記バリに向けて互いに異なる前記第二のレーザ光を出射する、
請求項1又は請求項2に記載のレーザ加工装置。
The second emission part divides the second laser light into a plurality of parts and emits the second laser lights different from each other toward the burrs formed on the front side and the back side of the workpiece,
The laser processing apparatus according to claim 1 or 2.
レーザ発振器から発振されたレーザ光を、第一のレーザ光と、第二のレーザ光とに分割すると共に、前記第一のレーザ光を加工対象物の一部に照射して前記加工対象物の一部を除去し、且つ、前記加工対象物の一部が除去されることに伴って前記加工対象物に形成されたバリに前記第二のレーザ光を照射して前記バリを溶融させるレーザ加工方法。   The laser beam oscillated from the laser oscillator is divided into a first laser beam and a second laser beam, and the first laser beam is irradiated to a part of the processing target to irradiate the processing target. Laser processing that removes a part and irradiates the burr formed on the workpiece with the removal of a part of the workpiece and melts the burr. Method. 前記第一のレーザ光の方が前記第一のレーザ光よりも光量が多くなるように、前記レーザ光を分割する、
請求項5に記載のレーザ加工方法。
Dividing the laser beam so that the first laser beam has a larger light quantity than the first laser beam;
The laser processing method according to claim 5.
前記加工対象物の表側と裏側にそれぞれ形成された前記バリに同一の前記第二のレーザ光を照射して前記バリを溶融させる、
請求項5又は請求項6に記載のレーザ加工方法。
Irradiating the same second laser light to the burrs formed on the front side and the back side of the workpiece, respectively, to melt the burrs;
The laser processing method according to claim 5 or 6.
前記第二のレーザ光を複数に分割すると共に、前記加工対象物の表側と裏側にそれぞれ形成された前記バリに互いに異なる前記第二のレーザ光を照射して前記バリを溶融させる、
請求項5又は請求項6に記載のレーザ加工方法。
The second laser beam is divided into a plurality of pieces, and the burrs formed on the front side and the back side of the workpiece are irradiated with the second laser beams different from each other to melt the burrs.
The laser processing method according to claim 5 or 6.
100μm以下の厚さを有する薄板材を切断するためのレーザ加工装置であって、
前記薄板材に第一のレーザ光を照射すると共に、前記第一のレーザ光に追従して前記第一のレーザ光よりもスポットサイズの大きい第二のレーザ光を前記薄板材に照射して前記薄板材を切断させるレーザ照射部を備えたレーザ加工装置。
A laser processing apparatus for cutting a thin plate material having a thickness of 100 μm or less,
Irradiating the thin plate material with a first laser beam, and following the first laser beam, irradiating the thin plate material with a second laser beam having a spot size larger than the first laser beam. A laser processing apparatus provided with a laser irradiation unit for cutting a thin plate material.
前記レーザ照射部は、互いに異なる波長の前記第一のレーザ光及び前記第二のレーザ光を前記薄板材に照射する、
請求項9に記載のレーザ加工装置。
The laser irradiation unit irradiates the thin plate material with the first laser light and the second laser light having different wavelengths.
The laser processing apparatus according to claim 9.
前記レーザ照射部は、パルス波又は連続波の前記第一のレーザ光及び前記第二のレーザ光を発振する単一の光源と、
前記光源から発振された前記第一のレーザ光を前記薄板材に向けて出射する第一出射部と、
前記光源から発振された前記第二のレーザ光を前記薄板材に向けて出射する第二出射部と、
を有する、
請求項9又は請求項11に記載のレーザ加工装置。
The laser irradiation unit includes a single light source that oscillates the first laser light and the second laser light in a pulse wave or continuous wave,
A first emission part for emitting the first laser beam oscillated from the light source toward the thin plate material;
A second emission part for emitting the second laser light oscillated from the light source toward the thin plate material;
Having
The laser processing apparatus of Claim 9 or Claim 11.
前記レーザ照射部は、前記第一のレーザ光が前記薄板材に照射されることにより前記薄板材に形成されたバリが溶融されるように前記バリに前記第二のレーザ光を照射する、
請求項9〜請求項11のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。
The laser irradiation unit irradiates the burr with the second laser beam so that the burr formed on the thin plate material is melted by irradiating the first plate with the first laser beam.
The laser processing apparatus according to any one of claims 9 to 11.
レーザ光を発振する少なくとも一つ以上のレーザ発振部と、
前記レーザ発振部から発振された少なくとも2つ以上のレーザ光を、加工対象物に追従して照射するレーザ照射部とを備えたレーザ加工装置であって、
前記レーザ照射部は、最初に照射される第一レーザ光により前記加工対象物に酸化改質部を形成させ、前記酸化改質部を除去することにより前記加工対象物を切断させる、
レーザ加工装置。
At least one laser oscillation unit that oscillates laser light;
A laser processing apparatus comprising: a laser irradiation unit configured to irradiate at least two or more laser beams oscillated from the laser oscillation unit following a workpiece;
The laser irradiation unit forms an oxidation reforming portion on the workpiece by first laser light irradiated first, and cuts the workpiece by removing the oxidation reforming portion.
Laser processing equipment.
前記レーザ照射部は、最初に照射される第一レーザ光の波長と、2番目以降に照射されるレーザ光の波長とが異なるように構成されている、
請求項13に記載のレーザ加工装置。
The laser irradiation unit is configured such that the wavelength of the first laser beam irradiated first is different from the wavelength of the laser beam irradiated second or later,
The laser processing apparatus according to claim 13.
前記レーザ照射部は、前記加工対象物に最初に照射される第一レーザ光が、2番目以降に照射されるレーザ光よりも吸収率が高い波長とされている、
請求項14に記載のレーザ加工装置。
The laser irradiation unit is configured such that the first laser beam irradiated to the workpiece first has a wavelength higher in absorption rate than the laser beam irradiated second or later.
The laser processing apparatus according to claim 14.
前記レーザ発振部は、照射されるレーザ光の波長の種類と同数が設置されている、
請求項14に記載のレーザ加工装置。
The same number of types of wavelengths of laser light to be irradiated are installed in the laser oscillation unit,
The laser processing apparatus according to claim 14.
前記加工対象物は、照射されるレーザ光の吸収率を高くするために温度制御される、
請求項13に記載のレーザ加工装置。
The workpiece is temperature controlled in order to increase the absorption rate of the irradiated laser beam.
The laser processing apparatus according to claim 13.
前記加工対象物は、その材質により制御される温度が異なる、
請求項17に記載のレーザ加工装置。
The workpiece is controlled at different temperatures depending on the material,
The laser processing apparatus according to claim 17.
前記レーザ発振部から発振されたレーザ光を、複数のレーザ光に分割する分光部を備えた、
請求項13に記載のレーザ加工装置。
A spectroscopic unit that divides the laser beam oscillated from the laser oscillation unit into a plurality of laser beams,
The laser processing apparatus according to claim 13.
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