JPH06226478A - レーザ加工装置 - Google Patents

レーザ加工装置

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JPH06226478A
JPH06226478A JP5019125A JP1912593A JPH06226478A JP H06226478 A JPH06226478 A JP H06226478A JP 5019125 A JP5019125 A JP 5019125A JP 1912593 A JP1912593 A JP 1912593A JP H06226478 A JPH06226478 A JP H06226478A
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JP
Japan
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laser
optical fiber
fiber cable
work
irradiation
Prior art date
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Pending
Application number
JP5019125A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuyuki Miyamoto
信幸 宮本
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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Publication of JPH06226478A publication Critical patent/JPH06226478A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】照射ヘッドの操作性向上と、照射箇所の温度を
加工に係る最適値に調整して品質,効率の向上を図る。 【構成】レーザ発振器は、ダイクロイックミラー3、出
力ミラー4、レーザ・ランプユニット5、シャッタ6お
よび全反射ミラー7からなる。レーザ・ランプユニット
5には、YAGロッド5aおよび励起ランプ5bが内蔵
される。レーザ発振器からのレーザ光は、光ファイバケ
ーブル2を介して出射ヘッド1に導かれる。この出射ヘ
ッド1は小形,軽量化され、操作性を考慮して手で持ち
やすいようにペン形に構成される。照射箇所からの赤外
線が、出射ヘッド1と光ファイバケーブル2を介してダ
イクロイックミラー3に到達し、ここで反射されて赤外
線センサ8に入射し、制御部9、電源部10を介して、
照射箇所の温度が最適値になるように、励起ランプ5b
への供給電力が調整される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ワークにレーザ光を
出射,照射するペン形出射部が、光ファイバケーブルを
介してレーザ発振器と接続される構成で、ワークのハン
ダ付けや、局部的な熱処理などの加工をおこなう装置で
あって、とくに照射箇所の温度を測定し、その温度が加
工に係る最適値になるように自動調整して加工の品質,
効率の向上を図ったレーザ加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来例について、図2の構成図を参照し
ながら説明する。この従来例は、ハンダ付け作業用のレ
ーザ加工装置で、レーザ照射箇所の温度をハンダ付けに
最適な値に維持する。この従来例は、また局部的な熱処
理にも適用可能である。図2において、レーザ発振器3
0から出射された連続波のYAGレーザ(以下、レーザ
光という)が、光ファイバケーブル2を介して出射ヘッ
ド20から出射され、ワーク11の上面に照射される。
出射ヘッド20の内部には、ダイクロイックミラー21
が光軸と45度の角度で設置されている。このダイクロ
イックミラー21によって、レーザ光は実線表示のよう
に、そのまま透過して光軸方向に進むとともに、ワーク
11の照射箇所から放射され、光軸方向に沿って逆に進
んできた赤外線が、破線表示のように、反射されて右側
方に方向転換する。この赤外線は、光ファイバケーブル
22を介して赤外線センサ8に入射し、ここで照射箇所
の温度が測定される。ここで、赤外線センサ8は、動作
原理によって熱形と量子形とに大別される。熱形は、赤
外線の熱によるセンサの温度上昇を抵抗変化などの物理
量の変化としてとらえる方式で、応答が遅く感度も低い
が、波長にかかわらず感度が一定になる特徴がある。量
子形は、光としての赤外線のエネルギーによる電離作用
をとらえる方式で、冷却が必要であるが、感度も高く、
応答性が速い特徴がある。
【0003】この照射箇所の温度は、加工に係る最適値
になるように、温度調節計としての制御部9によって制
御される。制御部9は、照射箇所の温度と設定温度との
偏差に応じて、電源部10を介してレーザ発振器30に
内蔵の励起ランプへの供給電力を調節する。この励起ラ
ンプへの供給電力の調節は、出射レーザ光のパワーを変
化させるとともに、照射箇所の温度が設定値に一致する
まで継続される。ここで、ダイクロイックミラー21
は、ガラス面に真空蒸着によって高屈折率と低屈折率の
所定厚さの薄膜が交互に重ねて付けられた光学部品で、
薄膜による光の干渉を利用することによって、波長1.06
4 μmのYAGレーザは透過するが、これより長い波長
の赤外線は反射させる機能をもつ。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来例では、ワーク1
1のレーザ光照射箇所の温度をハンダ付けに最適な値に
することができ、ハンダ付け作業の品質向上が図れる反
面、欠点として、出射ヘッド20にダイクロイックミラ
ー21が内蔵されるから、出射ヘッド20が大形になり
重くなるとともに、これに赤外線センサ8までの光ファ
イバケーブル22が接続されるから、出射ヘッド20を
持ってワーク11に対する位置決めをするときの操作性
が悪くなるという問題がある。
【0005】この発明の課題は、従来の技術がもつ以上
の問題点を解消し、出射部をペン形に構成して操作性を
具備させるとともに、照射箇所の温度を測定し、その温
度が加工に係る最適値になるように自動調整して加工の
品質,効率の向上を図ったレーザ加工装置を提供するこ
とにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に係るレーザ加
工装置は、ワークにレーザ光を出射,照射する出射部
が、光ファイバケーブルを介してレーザ発振器と接続さ
れる装置であって、レーザ発振器の出力ミラーと光ファ
イバケーブルとの間に設けられ、レーザ光を透過すると
ともに、ワークのレーザ光照射箇所から出射部および光
ファイバケーブルを介して導かれる赤外線を反射するダ
イクロイックミラーと;このダイクロイックミラーによ
る反射赤外線を受ける赤外線センサと;を備え、この赤
外線センサの出力に基づいて、ワーク照射箇所の温度が
測定される。
【0007】請求項2に係るレーザ加工装置は、ワーク
にレーザ光を出射,照射する出射部が、光ファイバケー
ブルを介してレーザ発振器と接続される装置であって、
レーザ発振器の出力ミラーと光ファイバケーブルとの間
に設けられ、レーザ光を透過するとともに、ワークのレ
ーザ光照射箇所から出射部および光ファイバケーブルを
介して導かれる赤外線を反射するダイクロイックミラー
と;このダイクロイックミラーによる反射赤外線を受け
る赤外線センサと;この赤外線センサの出力に基づい
て、ワーク照射箇所の温度が設定値になるように、レー
ザ発振器の励起ランプへの供給電力を調整する制御部
と;を備える。
【0008】請求項3に係るレーザ加工装置は、請求項
1または2に記載の装置において、出射部が、ペン形に
構成される。
【0009】
【作用】請求項1に係るレーザ加工装置では、レーザ発
振器内で出力ミラーの後段に設けられたダイクロイック
ミラーによって、レーザ光が透過されるとともに、ワー
クのレーザ光照射箇所から出射部および光ファイバケー
ブルを介して導かれた赤外線が反射される。この反射赤
外線が赤外線センサで受光され、この赤外線センサの出
力に基づいて、ワーク照射箇所の温度が測定される。
【0010】請求項2に係るレーザ加工装置では、レー
ザ発振器の出力ミラーの後段に設けられたダイクロイッ
クミラーによって、レーザ光が透過されるとともに、ワ
ークのレーザ光照射箇所から出射部および光ファイバケ
ーブルを介して導かれた赤外線が反射される。この反射
赤外線が赤外線センサで受光され、この赤外線センサの
出力に基づいて、制御部によって、ワーク照射箇所の温
度が設定値になるように、レーザ発振器の励起ランプへ
の供給電力が調整される。
【0011】
【実施例】この発明に係るレーザ加工装置の実施例につ
いて、以下に図1を参照しながら説明する。図1は実施
例の構成を示す斜視図である。図において、右上部にカ
バーが外されたレーザ発振器が示され、その構成は左側
から順にダイクロイックミラー3、出力ミラー4、レー
ザ・ランプユニット5、シャッタ6および全反射ミラー
7からなる。レーザ・ランプユニット5は、レーザ媒質
としてのYAGロッド5aおよび励起ランプ5bが、図
示してない集光ミラーとともに内蔵される。励起ランプ
5bは、連続点灯形のクリプトンアークランプである。
レーザ発振器からのレーザ光のパワーは、励起ランプ5
bの放射光エネルギー、言いかえればその供給電力によ
って決まる。この励起ランプ5bへの電力供給は、電源
部10による。
【0012】レーザ発振器からのレーザ光は、光ファイ
バケーブル2を介して出射ヘッド1に導かれる。この出
射ヘッド1は、ワーク11に直接対応する部分である
が、従来例における出射ヘッド20と異なり、内部に対
物レンズ以外の光学部品を内蔵せず、また光ファイバケ
ーブル2以外の接続もない。したがって、出射ヘッド1
は、小形,軽量化でき、とくに操作性を考慮して、手で
持ちやすいようにペン形に構成される。
【0013】ダイクロイックミラー3の側方に、赤外線
センサ8が設置される。この場合には、ワーク11のレ
ーザ光照射箇所からの赤外線が、出射ヘッド1および光
ファイバケーブル2を介してダイクロイックミラー3に
到達し、ここで反射されて赤外線センサ8に入射する。
ここで、ダイクロイックミラー3と赤外線センサ8とは
接近しており、いずれも固定されているため、従来例に
おける光ファイバケーブル22は不要である。赤外線セ
ンサ8は、温度調節計としての制御部9、電源部10お
よびレーザ・ランプユニット5の励起ランプ5bと直列
に接続される。なお、シャッタ6によって、レーザ光が
オン,オフされる。
【0014】したがって、レーザ発振器内で出力ミラー
4の後段、つまり出射側に設けられたダイクロイックミ
ラー3によって、出力レーザ光が透過されるとともに、
ワーク11のレーザ光照射箇所から出射ヘッド1および
光ファイバケーブル2を介して導かれた赤外線が反射さ
れる。この反射赤外線が赤外線センサ8で受光され、こ
の赤外線センサ8の出力に基づいて、制御部9によっ
て、ワーク照射箇所の温度がハンダ付け作業に係る最適
値になるように、電源部10を介してレーザ発振器の励
起ランプ5bへの供給電力が調整される。この実施例
は、請求項2に対応する。なお、制御部9を備えない構
成にして、赤外線センサ8の出力を指示させる方式に
し、この指示値に応じて電源部10を手動操作して励起
ランプ5bへの供給電力を調整する簡便な方式にするこ
とも可能である。この簡便方式は請求項1に対応する。
【0015】
【発明の効果】請求項1に係るレーザ加工装置では、レ
ーザ発振器内で出力ミラーの後段に設けられたダイクロ
イックミラーによって、レーザ光が透過されるととも
に、ワークのレーザ光照射箇所から出射部および光ファ
イバケーブルを介して導かれた赤外線が反射される。こ
の反射赤外線が赤外線パワーで受光され、この赤外線セ
ンサの出力に基づいて、ワーク照射箇所の温度が測定さ
れる。したがって、照射箇所の測定温度が加工に最適な
値になるように、レーザ発振器内の励起ランプへの供給
電力を手動調整して加工の品質,効率の向上が図れる。
【0016】請求項2に係るレーザ加工装置では、レー
ザ発振器の出力ミラーの後段に設けられたダイクロイッ
クミラーによって、レーザ光が透過されるとともに、ワ
ークのレーザ光照射箇所から出射部および光ファイバケ
ーブルを介して導かれた赤外線が反射される。この反射
赤外線が赤外線センサで受光され、この赤外線センサの
出力に基づき制御部によって、ワーク照射箇所の温度が
設定値になるように、レーザ発振器の励起ランプへの供
給電力が調整される。したがって、照射箇所の測定温度
が加工に係る最適値になるように自動調整されて、的確
に容易かつ迅速に加工の品質,効率の向上が図れる。
【0017】とくに請求項3に係るレーザ加工装置で
は、出射部がペン形に構成されて手で持ちやすくなるか
ら、操作性が良好になり、ひいては加工の品質,効率の
向上が支援される。
【図面の簡単な説明】
【図1】発明に係る実施例の構成を示す斜視図
【図2】従来例の構成図
【符号の説明】 1 出射ヘッド 2 光ファイバケーブル 3 ダイクロイックミラー 4 出力ミラー 5 レーザ・ランプユニット 5a YAGロッド 5b 励起ランプ 6 シャッタ 7 全反射ミラー 8 赤外線センサ 9 制御部 10 電源部 11 ワーク

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ワークにレーザ光を出射,照射する出射部
    が、光ファイバケーブルを介してレーザ発振器と接続さ
    れる装置であって、レーザ発振器の出力ミラーと光ファ
    イバケーブルとの間に設けられ、レーザ光を透過すると
    ともに、ワークのレーザ光照射箇所から出射部および光
    ファイバケーブルを介して導かれる赤外線を反射するダ
    イクロイックミラーと;このダイクロイックミラーによ
    る反射赤外線を受ける赤外線センサと;を備え、この赤
    外線センサの出力に基づいて、ワーク照射箇所の温度が
    測定される構成にしたことを特徴とするレーザ加工装
    置。
  2. 【請求項2】ワークにレーザ光を出射,照射する出射部
    が、光ファイバケーブルを介してレーザ発振器と接続さ
    れる装置であって、レーザ発振器の出力ミラーと光ファ
    イバケーブルとの間に設けられ、レーザ光を透過すると
    ともに、ワークのレーザ光照射箇所から出射部および光
    ファイバケーブルを介して導かれる赤外線を反射するダ
    イクロイックミラーと;このダイクロイックミラーによ
    る反射赤外線を受ける赤外線センサと;この赤外線セン
    サの出力に基づいて、ワーク照射箇所の温度が設定値に
    なるように、レーザ発振器の励起ランプへの供給電力を
    調整する制御部と;を備えることを特徴とするレーザ加
    工装置。
  3. 【請求項3】請求項1または2に記載の装置において、
    出射部は、ペン形に構成されることを特徴とするレーザ
    加工装置。
JP5019125A 1993-02-08 1993-02-08 レーザ加工装置 Pending JPH06226478A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011167768A (ja) * 1998-06-30 2011-09-01 Jyoti Mazumder レーザクラッディング装置及び方法
KR101446477B1 (ko) * 2013-03-18 2014-10-02 주식회사 고려반도체시스템 평판 표시 장치의 제조를 위한 기판 밀봉 시스템 및 그 제어 방법
US11607746B2 (en) 2018-05-15 2023-03-21 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Laser device and laser processing device using same
US12171066B2 (en) 2020-10-23 2024-12-17 PAC Tech—Packaging Technologies GmbH Method for removing and repositioning electronic components connected to a circuit board

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