JPH11254169A - Laser processing equipment - Google Patents
Laser processing equipmentInfo
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- JPH11254169A JPH11254169A JP10059959A JP5995998A JPH11254169A JP H11254169 A JPH11254169 A JP H11254169A JP 10059959 A JP10059959 A JP 10059959A JP 5995998 A JP5995998 A JP 5995998A JP H11254169 A JPH11254169 A JP H11254169A
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- laser processing
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- processing apparatus
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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
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
- B23K26/142—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor for the removal of by-products
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 極薄板の微細な加工においても、加工部付近
に付着するドロスやスパッタを効果的に低減し、高精度
な加工を安定して行うこと。
【解決手段】 ノズル2よりレーザビームLを定盤(ド
ロス除去ブロック30)上の被加工物Wに照射し、加工
点にアシストガスを吹き付け、被加工物Wを切断するレ
ーザ加工装置に於いて、ノズル2の先端に筒状のチップ
シール部材20を設け、チップシール部材20の先端面
21によって被加工物Wを前記定盤上に押し付ける。
(57) [Problem] To effectively reduce dross and spatter adhering in the vicinity of a processed portion and stably perform high-precision processing even in fine processing of an extremely thin plate. A laser processing apparatus irradiates a workpiece W on a surface plate (a dross removing block 30) from a nozzle 2 and blows an assist gas to a processing point to cut the workpiece W. A cylindrical tip seal member 20 is provided at the tip of the nozzle 2, and the workpiece W is pressed onto the platen by the tip surface 21 of the tip seal member 20.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、レーザ加工装置
に関し、特にアシストガスを吹き付けながらレーザビー
ムでによって薄板を微細切断するレーザ加工装置に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing apparatus, and more particularly to a laser processing apparatus for finely cutting a thin plate by a laser beam while blowing an assist gas.
【0002】[0002]
【従来の技術】レーザ加工装置による切断加工は、被加
工物である極薄板(通常〜0.3mm)等をレーザビー
ムによって局部的かつ瞬間的に溶融させて切断するの
で、プレス加工やエッチング加工による切断に比べて、
微細寸法の切断加工を高精度で行うことができる。2. Description of the Related Art In a cutting process using a laser processing apparatus, an ultra-thin plate (usually 0.3 mm) or the like to be processed is locally and instantaneously melted and cut by a laser beam. Compared to cutting by
Cutting of minute dimensions can be performed with high precision.
【0003】レーザ加工装置は、上述の特性を活かし
て、半導体装置のリードフレームに所定の切断パターン
を施したり、リードフレームのアウターリードを連結す
るダムバーを切断したり、プリント回路基板に電子部品
を実装する際に用いられているスクリーン印刷用メタル
マスクの切断加工等に用いられている。A laser processing apparatus utilizes the above-described characteristics to apply a predetermined cutting pattern to a lead frame of a semiconductor device, cut a dam bar connecting outer leads of a lead frame, and attach an electronic component to a printed circuit board. It is used for cutting a metal mask for screen printing used for mounting.
【0004】レーザビームによる切断加工は、入熱によ
る溶融を利用した加工であるため、加工に伴って生じた
溶融物が飛散してスパッタとして極薄板表面に付着した
り、溶融物が凝集して再凝固し、ドロスとして切断され
た部分の端面等に残留することが知られている。ドロス
やスパッタは被加工物にレーザビームが照射された面と
は反対面(以下裏面側という)の切断部端面付近に多く
付着する。[0004] Since the cutting process using a laser beam is a process utilizing melting by heat input, the melt produced by the process is scattered and adheres to the surface of the ultra-thin plate as spatter, or the melt is aggregated. It is known that it resolidifies and remains on the end face or the like of the portion cut as dross. A large amount of dross and spatter adhere to the vicinity of the end face of the cut portion on the opposite side (hereinafter referred to as the back side) of the workpiece to which the laser beam is irradiated.
【0005】これらドロスやスパッタが極薄板表面や加
工端面に付着すると、加工形状精度、寸法精度が低下
し、リードフレームの場合には短絡等の性能欠陥の主因
となる。またメタルマスクでは、ハンダパターンの形状
が崩れ、ハンダボールの欠陥発生を招ねく。If these dross and spatter adhere to the surface of the ultra-thin plate or the processing end face, the processing shape accuracy and dimensional accuracy decrease, and in the case of a lead frame, it becomes a main cause of performance defects such as short circuits. Further, in the case of a metal mask, the shape of the solder pattern is broken, which leads to the occurrence of solder ball defects.
【0006】上述のようなことから、一般的なレーザ加
工装置では、レーザビームと同軸にアシストガスをノズ
ルより噴出し、アシストガスの噴出流量によってドロス
やスパッタを吹き飛ばし、これらが被加工物の表面や加
工端面に付着することを抑えている。As described above, in a general laser processing apparatus, an assist gas is ejected from a nozzle coaxially with a laser beam, and dross and spatter are blown off according to the ejection flow rate of the assist gas. And adhered to the processing end surface.
【0007】特開平7−124781号公報に開示され
ている従来技術では、アシストガスをノズルより螺旋状
に噴出させて指向性を高め、また被加工材の裏面、即ち
レーザビームが入射する面の反対側にソレノイド型電磁
コイルを設け、ドロスやスパッタの原因となる金属粒子
を電磁コイルの電磁力によって被加工材の加工部裏面か
ら強制的に除去したり、液体噴出手段によって加工部裏
面に液体を吹き付け、洗い流すことによりドロスやスパ
ッタの付着を防止している。In the prior art disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-124781, the assist gas is spirally ejected from a nozzle to increase the directivity, and the back surface of the workpiece, that is, the surface on which the laser beam is incident, is formed. A solenoid type electromagnetic coil is provided on the opposite side to forcibly remove metal particles that cause dross and spatter from the back side of the processed part of the workpiece by the electromagnetic force of the electromagnetic coil, or liquid is ejected by the liquid ejection means Spraying and washing away to prevent dross and spatter from adhering.
【0008】上述の従来技術の構造および作用を図6を
参照して説明する。図7において、符号1はレーザ加工
装置の加工ヘッド1を示しており、加工ヘッド1は、ノ
ズル2、集光レンズ3、保護ガラス4、アシストガス供
給口5を有している。レーザビームLは集光レンズ3に
よって被加工物Wの表面に集光される。[0008] The structure and operation of the above-mentioned prior art will be described with reference to FIG. In FIG. 7, reference numeral 1 denotes a processing head 1 of a laser processing apparatus. The processing head 1 has a nozzle 2, a condenser lens 3, a protective glass 4, and an assist gas supply port 5. The laser beam L is focused on the surface of the workpiece W by the focusing lens 3.
【0009】被加工物Wの裏面側にはドロス除去装置6
がノズル2に対向して配置されている。ドロス除去装置
6には中心軸方向の貫通穴7を有する円筒形のソレノイ
ドコイル8がノズル2に対して同心配置されている。ソ
レノイドコイル8は、直流電流を供給されることによ
り、中心軸方向に被加工物から遠ざかる向きの磁場(磁
界)を付与される。この磁界により、レーザ加工によっ
て生じたドロスやスパッタの原因になる金属粒子には電
磁力が作用し、加工部裏面より強制的に離脱させられ、
除去される。On the back side of the workpiece W, a dross removing device 6 is provided.
Are arranged to face the nozzle 2. In the dross removing device 6, a cylindrical solenoid coil 8 having a through hole 7 in the center axis direction is arranged concentrically with respect to the nozzle 2. The solenoid coil 8 is supplied with a direct current to apply a magnetic field (magnetic field) in a direction away from the workpiece in the central axis direction. By this magnetic field, electromagnetic force acts on metal particles that cause dross and spatter generated by laser processing, and is forcibly separated from the back surface of the processed part,
Removed.
【0010】ドロス除去装置6には、液体噴出口9、液
体供給口10が形成されている。液体供給口10よりド
ロス除去装置6に供給された液体は、ソレノイドコイル
8の周りに充満して液体噴出口9より噴出し、被加工材
Wの加工位置に、下側から吹き付けられる。この液体吹
き付けにより、レーザ加工によって生じた金属粒子のう
ち残留した物が洗い流される。The dross removing device 6 has a liquid ejection port 9 and a liquid supply port 10 formed therein. The liquid supplied to the dross removing device 6 from the liquid supply port 10 is filled around the solenoid coil 8 and is ejected from the liquid ejection port 9 to be sprayed from below onto the processing position of the workpiece W. By this liquid spray, the remaining metal particles generated by the laser processing are washed away.
【0011】また、アシストガス供給口5がノズル中心
からずらして配置されていることにより、アシストガス
が螺旋状にノズル2より噴出する。これによりアシスト
ガス流の指向性が高められ、金属粒子が吹き飛ばされ易
くなり、ドロスやスパッタの付着が低減される。Further, since the assist gas supply port 5 is displaced from the center of the nozzle, the assist gas is ejected from the nozzle 2 in a spiral shape. As a result, the directivity of the assist gas flow is enhanced, the metal particles are easily blown off, and the adhesion of dross and spatter is reduced.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】近年、半導体チップの
高密度実装化や高集積化に対応するため、リードフレー
ムの狭ピッチ化、多ピン化が要求されると共に、これを
実装する際に用いるメタルマスクのパターンも狭ピッチ
化を迫られている。このため、上述のような金属板の加
工を行う加工技術においては、さらに微細な加工を行う
ことが要求されており、板厚が0.1〜0.2mm程度
の薄い材料を溝幅0.03mm程度で切断しなければな
らない。In recent years, in order to cope with high-density mounting and high integration of a semiconductor chip, it is required to reduce the pitch of the lead frame and increase the number of pins. The pitch of the metal mask pattern is also being narrowed. For this reason, in the processing technique for processing a metal plate as described above, it is required to perform finer processing, and a thin material having a plate thickness of about 0.1 to 0.2 mm has a groove width of 0.1 to 0.2 mm. It must be cut at about 03 mm.
【0013】レーザビームによる加工方式では、微細か
つ高精度な加工が可能であるが、従来の板金加工に比べ
て溝幅が1/5程度に狭いため、レーザビームと同軸に
ノズルより噴出されるアシストガスでは切断溝内にガス
が流入し難く、加工後にドロスやスパッタが被加工材に
残留・付着することは避けられない。[0013] The processing method using a laser beam enables fine and high-precision processing, but since the groove width is about 1/5 narrower than that of conventional sheet metal processing, it is ejected from a nozzle coaxially with the laser beam. With the assist gas, it is difficult for the gas to flow into the cut groove, and it is inevitable that dross and spatter remain and adhere to the workpiece after processing.
【0014】特開平7−124781号公報に示されて
いるような従来技術では、ドロスやスパッタ除去はある
程度改善されるが、上述のように切断溝幅がより狭くな
ると、アシストガスの指向性を高めたとはいえ、ノズル
と被加工物の隙間へのアシストガスの流出は避けられな
い。このため、溶融金属を有効に裏面へ吹き飛ばすこと
ができず、加工後のドロスやスパッタを除去する効果が
低減する。In the prior art as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-124781, the removal of dross and spatter is improved to some extent, but when the width of the cut groove becomes narrower as described above, the directivity of the assist gas is reduced. Despite the increase, the outflow of assist gas into the gap between the nozzle and the workpiece is inevitable. Therefore, the molten metal cannot be effectively blown off to the back surface, and the effect of removing dross and spatter after processing is reduced.
【0015】また、効果を増すためにアシストガス圧力
を高めると、アシストガス圧力によって被加工材が撓
み、撓みによってレーザの焦点位置がずれ、安定した加
工ができなくなる。また、被加工材が非磁性材料である
ステンレス鋼、銅合金等であると、それらの金属粉に電
磁力が作用せず、被加工材の材料が限定されると云う問
題点がある。If the assist gas pressure is increased in order to increase the effect, the workpiece is bent by the assist gas pressure, and the bending shifts the focal position of the laser, so that stable processing cannot be performed. Further, when the workpiece is a non-magnetic material such as stainless steel or copper alloy, there is a problem that the electromagnetic force does not act on the metal powder and the material of the workpiece is limited.
【0016】この発明は、上述の如き問題点を解消する
ためになされたもので、被加工物、特に、極薄板の微細
な加工において、加工部付近に付着するドロスやスパッ
タを効果的に低減し、高精度な加工を安定して行うレー
ザ加工装置を得ることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and effectively reduces dross and spatter adhering to the vicinity of a processed portion in fine processing of a workpiece, particularly, an extremely thin plate. It is another object of the present invention to obtain a laser processing apparatus that stably performs high-precision processing.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明によるレーザ加工装置は、ノズルよりレ
ーザビームを定盤上の被加工物に照射し、加工点にアシ
ストガスを吹き付け、前記被加工物を切断するレーザ加
工装置において、前記ノズルの先端に筒状のチップシー
ル部材が設けられ、前記チップシール部材の先端面によ
って被加工物を前記定盤上に押し付けるものである。To achieve the above object, a laser processing apparatus according to the present invention irradiates a workpiece on a surface plate with a laser beam from a nozzle, and blows an assist gas to a processing point, In the laser processing apparatus for cutting the workpiece, a cylindrical tip seal member is provided at the tip of the nozzle, and the workpiece is pressed onto the surface plate by the tip face of the tip seal member.
【0018】つぎの発明によるレーザ加工装置は、前記
チップシール部材が前記ノズルの先端にねじ構造によっ
て装着高さ位置調整可能に装着されているものである。In the laser processing apparatus according to the next invention, the tip seal member is mounted on the tip of the nozzle by a screw structure so that the mounting height can be adjusted.
【0019】つぎの発明によるレーザ加工装置は、前記
定盤には前記ノズルと同心に中央孔が形成され、前記中
央孔の周りにナイフエッジ部が形成されているものであ
る。In the laser processing apparatus according to the next invention, a center hole is formed on the surface plate concentrically with the nozzle, and a knife edge portion is formed around the center hole.
【0020】つぎの発明によるレーザ加工装置は、前記
ナイフエッジ部が前記定盤とは別体のナイフエッジ部材
により与えられ、前記ナイフエッジ部材が前記定盤に交
換可能に装着されるものである。In the laser processing apparatus according to the next invention, the knife edge portion is provided by a knife edge member separate from the surface plate, and the knife edge member is exchangeably mounted on the surface plate. .
【0021】つぎの発明によるレーザ加工装置は、前記
定盤が吸引式のドロス除去ブロックにより構成され、被
加工物を押し付けられるブロック面に放射状の吸引凹溝
が形成されているものである。In the laser processing apparatus according to the next invention, the platen is constituted by a suction type dross removing block, and a radial suction groove is formed on a block surface against which a workpiece is pressed.
【0022】つぎの発明によるレーザ加工装置は、前記
吸気凹溝に冷却ガスを供給する冷却ガス供給手段を有し
ているものである。A laser processing apparatus according to the next invention has a cooling gas supply means for supplying a cooling gas to the intake groove.
【0023】[0023]
【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照してこの発
明に係るレーザ加工装置の実施の形態を詳細に説明す
る。なお、以下に説明するこの発明の実施の形態におい
て上述の従来例と同一構成の部分は、上述の従来例に付
した符号と同一の符号を付して、その説明を省略する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a laser processing apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the embodiments of the present invention described below, the same components as those of the above-described conventional example are denoted by the same reference numerals as those of the above-described conventional example, and description thereof will be omitted.
【0024】実施の形態1.図1〜図5は、この発明に
よるレーザ加工装置の実施の形態1を示している。ノズ
ル2の先端部外周にねじ2aが刻まれており、ねじ2a
に有底円筒状のチップシール部材20が装着高さ位置調
整可能に螺合装着されている。Embodiment 1 1 to 5 show a first embodiment of a laser processing apparatus according to the present invention. A screw 2a is engraved on the outer periphery of the tip of the nozzle 2, and the screw 2a
A tip seal member 20 having a bottomed cylindrical shape is screwed and mounted so that the mounting height can be adjusted.
【0025】チップシール部材20の下底面部(先端
面)21は定盤をなすドロス除去ブロック30の上面3
1上を所定の張力を与えられた状態で送り移動する極薄
板(被加工物)Wの上面に押し付けられ、この押し付け
により、極薄板Wがドロス除去ブロック30の上面31
に押し付けられる。The lower bottom surface (tip surface) 21 of the chip seal member 20 is the upper surface 3 of the dross removing block 30 forming a surface plate.
1 is pressed against the upper surface of an ultra-thin plate (workpiece) W which is fed and moved under a predetermined tension, and this pressing causes the ultra-thin plate W to move to the upper surface 31 of the dross removing block 30.
Pressed to.
【0026】チップシール部材20の下底面部21に
は、ノズル2と同心位置に、レーザビームLとアシスト
ガスとが通る適当径の開口22が明けられている。な
お、構造的には、チップシール部材20はノズル2の先
端部に一体形成することも可能である。An opening 22 having an appropriate diameter through which the laser beam L and the assist gas pass is formed in the lower bottom surface portion 21 of the tip seal member 20 at a position concentric with the nozzle 2. Note that structurally, the tip seal member 20 can be formed integrally with the tip of the nozzle 2.
【0027】ドロス除去ブロック30にはノズル2と同
心位置にて上面31に開口した中央孔32が形成されて
いる。ドロス除去ブロック30の上面部には中央孔32
と同心にリング状のナイフエッジ部材40が交換可能に
はめ込み装着されている。ナイフエッジ部材40は、超
硬合金あるいは鋼材により構成されてブロック上面31
と面一装着され、中央孔32の周りにこれと同心に円環
状のナイフエッジ部41が多重に形成されている。The dross removing block 30 has a central hole 32 formed in the upper surface 31 at a position concentric with the nozzle 2. A central hole 32 is formed in the upper surface of the dross removing block 30.
A ring-shaped knife edge member 40 is fitted so as to be exchangeable and concentrically. The knife edge member 40 is made of cemented carbide or steel and has a block upper surface 31.
An annular knife edge portion 41 is formed around the central hole 32 in a concentric manner.
【0028】ドロス除去ブロック30は吸引式ものであ
り、ドロス除去ブロック30には中央孔32と連通した
吸引口33が設けられており、吸引口33は図示されて
いない真空ポンプに接続されている。ドロス除去ブロッ
ク30の上面31ならびに上面31と面一のナイフエッ
ジ部材40の上面には、中央孔32を中心とした放射状
に複数個の吸気凹溝34が形成されている。The dross removing block 30 is of a suction type. The dross removing block 30 is provided with a suction port 33 communicating with the central hole 32, and the suction port 33 is connected to a vacuum pump (not shown). . On the upper surface 31 of the dross removing block 30 and on the upper surface of the knife edge member 40 flush with the upper surface 31, a plurality of intake grooves 34 are formed radially around the central hole 32.
【0029】なお、レーザ発振器および加工ヘッド等は
従来より知られているものと同様の構成のものであって
よい。The laser oscillator, the processing head and the like may have the same configuration as those conventionally known.
【0030】つぎに、上述の如き構成によるレーザ加工
装置の作用について説明する。加工ヘッド1内の集光レ
ンズ3には図示されていないレーザ発振器よりレーザビ
ームLが入射し、集光レンズ3によって集光されたレー
ザビームLは極薄板Wに焦点を結ぶように照射される。
これにより、ドロス除去ブロック30の上面31にチッ
プシール部材20の下底面部21によって押し付けられ
た極薄板Wは局部的かつ瞬間的に溶融して加工部(開
口)Aを形成される。この状態で、極薄板Wを加工ヘッ
ド1に対して相対的に移動させることにより加工が進行
する。Next, the operation of the laser processing apparatus having the above configuration will be described. A laser beam L is incident on a condenser lens 3 in the processing head 1 from a laser oscillator (not shown), and the laser beam L condensed by the condenser lens 3 is irradiated so as to focus on the ultrathin plate W. .
Thereby, the ultrathin plate W pressed against the upper surface 31 of the dross removing block 30 by the lower bottom surface portion 21 of the chip seal member 20 is locally and instantaneously melted to form a processed portion (opening) A. In this state, the processing proceeds by moving the ultrathin plate W relative to the processing head 1.
【0031】レーザビームLと同軸に噴出されるアシス
トガスは、ノズル2の先端に取り付けられているチップ
シール部材20内を通り、その殆ど全てが開口22より
極薄板Wの加工部Aへ流入し、加工部Aを通って極薄板
Wの裏面へ流出する。これにより、加工部Aの溶融によ
って生じた溶融物が吹き飛ばして除去され、ドロスやス
パッタが極薄板Wに付着することが最小限のアシストガ
スによって抑制される。The assist gas ejected coaxially with the laser beam L passes through the tip seal member 20 attached to the tip of the nozzle 2, and almost all of it flows into the processing portion A of the ultra-thin plate W through the opening 22. , Flows out to the back surface of the ultra-thin plate W through the processing portion A. As a result, the melt generated by the melting of the processing portion A is blown off and removed, and the dross and spatter adhere to the ultrathin plate W are suppressed by the minimum assist gas.
【0032】また、極薄板Wはドロス除去ブロック30
の上面31に押し付けられるから、極薄板Wにアシスト
ガスの噴出圧力によるたわみが発生することがない。こ
れにより、レーザビームLの焦点位置が変化せず、微細
かつ高精度な加工が安定して行われる。The ultra-thin plate W is a dross removing block 30.
Is pressed against the upper surface 31 of the super thin plate W, no bending occurs due to the ejection pressure of the assist gas in the ultrathin plate W. Thereby, the focal position of the laser beam L does not change, and fine and highly accurate processing is stably performed.
【0033】また、アシストガスが酸素であることによ
り、レーザビームLの照射による極薄板Wの加工部Aの
燃焼を補助する。Further, since the assist gas is oxygen, the combustion of the processed portion A of the ultra-thin plate W by the irradiation of the laser beam L is assisted.
【0034】なお、加工ヘッド1自体を上下動して押し
付け力を調整すると、被加工材表面にあったレーザビー
ムLの焦点が移動するが、チップシール部材20がねじ
2aによってノズル2に装着高さ位置調整可能に装着さ
れていることで、チップシール部材20を上下動するこ
とにより、焦点位置を変化させずに極薄板Wをドロス除
去ブロック30の上面31に押し付ける力を調整でき
る。When the pressing force is adjusted by vertically moving the processing head 1 itself, the focal point of the laser beam L on the surface of the workpiece moves, but the tip seal member 20 is attached to the nozzle 2 by the screw 2a. Since the tip seal member 20 is mounted so as to be adjustable, the force for pressing the ultra-thin plate W against the upper surface 31 of the dross removing block 30 can be adjusted without moving the focal position by moving the tip seal member 20 up and down.
【0035】加工部Aの裏面にドロスなど残留しても、
極薄板Wがドロス除去ブロック30の上面31上を移動
することにより、裏面残留物は、ナイフエッジ部41に
よって掻き落とされ、真空ポンプを接続されている吸引
口33よりの空気吸引の流れに乗って負圧状態の中央孔
32内に吸引除去される。これにより、高品質な加工が
行われる。Even if dross remains on the back surface of the processing portion A,
When the ultra-thin plate W moves on the upper surface 31 of the dross removing block 30, the residue on the back surface is scraped off by the knife edge portion 41 and rides on the air suction flow from the suction port 33 connected to the vacuum pump. Thus, it is sucked and removed into the central hole 32 in a negative pressure state. Thereby, high quality processing is performed.
【0036】ナイフエッジ部材40は定盤であるドロス
除去ブロック30に交換可能に装着されるから、ナイフ
エッジ部41の交換が短時間で行える。Since the knife edge member 40 is replaceably mounted on the dross removing block 30 as a surface plate, the knife edge portion 41 can be replaced in a short time.
【0037】また、中央孔32が負圧状態であることに
より、吸気凹溝34内において、ドロス除去ブロック3
0の外周部側から中央孔32へ向かう空気流れが生じ、
この空気流れにより、加工部裏面が冷却され、またアシ
ストガスが加工部裏面周辺へ回り込みことが防止され、
スパッタ飛散・付着やドロス付着が抑制される。このこ
とによっても、高品質な加工が行われる。Further, since the central hole 32 is in a negative pressure state, the dross removing block 3 is formed in the intake groove 34.
0, an air flow from the outer peripheral side toward the central hole 32 is generated,
By this air flow, the back surface of the processing portion is cooled, and the assist gas is prevented from flowing around the back surface of the processing portion,
Spatter scattering and adhesion and dross adhesion are suppressed. This also enables high quality processing.
【0038】実施の形態2.図6は、この発明によるレ
ーザ加工装置の実施の形態2を示している。なお、図6
において、図1に対応する部分は、図1に付した符号と
同一の符号を付けて、その説明を省略する。Embodiment 2 FIG. 6 shows a second embodiment of the laser processing apparatus according to the present invention. FIG.
In the figure, the portions corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1, and the description thereof is omitted.
【0039】この実施の形態では、ドロス除去ブロック
30の外周部上部にリング状のガス供給用溝42が形成
されている。ガス供給用溝42は、ドロス除去ブロック
30上に極薄板Wを載置されることにより、上側の溝開
口を閉じられ、各吸気凹溝34の外周側の開口に連通
し、各吸気凹溝34にガスを供給するマニホールド通路
をなす。In this embodiment, a ring-shaped gas supply groove 42 is formed in the upper part of the outer periphery of the dross removing block 30. The gas supply groove 42 has its upper groove opening closed by placing the ultra-thin plate W on the dross removing block 30, and communicates with the opening on the outer peripheral side of each intake groove 34. A manifold passage for supplying gas to 34 is provided.
【0040】ガス供給用溝42にはガス供給口43が形
成されており、ガス供給口43にはN2等の不活性高圧
ガスボンベ44とガス冷却器45による冷却ガス供給手
段が接続されている。A gas supply port 43 is formed in the gas supply groove 42, and the gas supply port 43 is connected to an inert high-pressure gas cylinder 44 such as N 2 and a cooling gas supply means using a gas cooler 45.
【0041】上述の構成により、不活性高圧ガスボンベ
44の不活性ガスはガス冷却器45により冷却され、低
温の冷却ガスとしてガス供給口43よりガス供給用溝4
2に供給される。ガス供給用溝42に供給された低温の
不活性ガスは、各吸気凹溝34に供給され、吸気凹溝3
4内をドロス除去ブロック30の外周部側から中央孔3
2の側へ流れる。With the above-described configuration, the inert gas in the inert high-pressure gas cylinder 44 is cooled by the gas cooler 45, and is supplied as a low-temperature cooling gas from the gas supply port 43 to the gas supply groove 4.
2 is supplied. The low-temperature inert gas supplied to the gas supply groove 42 is supplied to each intake groove 34, and is supplied to the intake groove 3.
4 from the outer peripheral side of the dross removing block 30 to the central hole 3.
Flow to side 2.
【0042】これにより、加工部裏面において低温の不
活性ガスの流れが生じ、この不活性ガスの流れにより、
加工部裏面が強制的に冷却され、これに伴いスパッタや
ドロスも極薄板Wに付着する以前に冷却される。この結
果、スパッタ付着やドロス付着が効果的に抑制される。As a result, a flow of a low-temperature inert gas is generated on the back surface of the processed portion.
The back surface of the processed portion is forcibly cooled, and accordingly, spatter and dross are also cooled before adhering to the ultrathin plate W. As a result, spatter adhesion and dross adhesion are effectively suppressed.
【0043】なお、効果的な冷却作用が得られるために
は、吸気凹溝34に供給するガスは熱反応しない不活性
ガスが最適であるが、必要とされる冷却効果によって
は、吸気凹溝34に供給するガスは冷却された圧縮空気
であってもよい。In order to obtain an effective cooling effect, the gas supplied to the intake groove 34 is optimally an inert gas which does not react thermally. However, depending on the required cooling effect, the gas supplied to the intake groove 34 is optimal. The gas supplied to 34 may be cooled compressed air.
【0044】[0044]
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、この発
明によるレーザ加工装置によれば、ノズルの先端に設け
られたチップシール部材の先端面によって被加工物を定
盤上に押し付けるから、切断溝幅が狭くなってもアシス
トガスの噴出圧力の大部分が切断溝内に作用し、溶融金
属を裏面から有効に吹き飛ばすことができ、最小限のア
シストガスによってドロスやスパッタの付着を防止で
き、経済的に高品質な加工を行える。また、極薄板の加
工でもアシストガスの噴出圧力によるたわみが発生しな
いので、焦点位置が変化せず、微細かつ高精度な加工が
安定して行える。As will be understood from the above description, according to the laser machining apparatus of the present invention, the workpiece is pressed onto the surface plate by the tip end surface of the tip seal member provided at the tip end of the nozzle. Even when the groove width becomes narrow, most of the assist gas ejection pressure acts in the cutting groove, and the molten metal can be effectively blown off from the back surface, and the adhesion of dross and spatter can be prevented with the minimum assist gas, High quality processing can be performed economically. Also, since the bending due to the assist gas ejection pressure does not occur even in the processing of an extremely thin plate, the focus position does not change, and fine and high-precision processing can be stably performed.
【0045】つぎの発明によるレーザ加工装置によれ
ば、ねじ構造によるチップシール部材の装着高さ位置調
整により、レーザビームの焦点位置を変化させずに極薄
板等の被加工物を定盤上に押し付ける力を容易に調整で
き、この調整作業時間を短くできる。According to the laser processing apparatus of the next invention, the workpiece such as an ultra-thin plate is placed on the surface plate without changing the focal position of the laser beam by adjusting the mounting height position of the chip seal member by the screw structure. The pressing force can be easily adjusted, and this adjustment work time can be shortened.
【0046】つぎの発明によるレーザ加工装置によれ
ば、被加工材移動の際に、被加工物を押し付けられる定
盤に形成されたナイフエッジ部によって切断部端面(裏
面)に付着したドロスやスパッタが掻き取られので、高
品質な加工が行われる。According to the laser processing apparatus of the next invention, dross or spatter adhering to the end surface (back surface) of the cut portion by the knife edge formed on the platen against which the workpiece is pressed when the workpiece is moved. Is scraped off, so that high-quality processing is performed.
【0047】つぎの発明によるレーザ加工装置によれ
ば、ナイフエッジ部が定盤とは別体のナイフエッジ部材
により与えられ、そのナイフエッジ部材が定盤に交換可
能に装着されるから、ナイフエッジ部の交換が短時間で
行える。According to the laser processing apparatus of the next invention, the knife edge portion is provided by a knife edge member separate from the surface plate, and the knife edge member is exchangeably mounted on the surface plate. Exchange of parts can be performed in a short time.
【0048】つぎの発明によるレーザ加工装置によれ
ば、定盤をなす吸引式のドロス除去ブロックにより構成
され、被加工物を押し付けられるブロック面に形成され
ている吸気凹溝を空気が流れるから、この空気流れによ
り、加工部裏面が冷却され、またアシストガスが加工部
裏面周辺へ回り込みが防止され、スパッタ飛散・付着や
ドロス付着が抑制され、高品質な加工が行われる。According to the laser processing apparatus of the next invention, the air flows through the intake groove formed on the block surface against which the workpiece is pressed, which is constituted by the suction type dross removing block forming the surface plate. By this air flow, the back surface of the processing portion is cooled, the assist gas is prevented from wrapping around the back surface of the processing portion, spatter scattering / adhesion and dross adhesion are suppressed, and high quality processing is performed.
【0049】つぎの発明によるレーザ加工装置によれ
ば、冷却ガス供給手段によって吸気凹溝に冷却ガスが供
給されるから、加工部裏面の冷却が強力に行われ、スパ
ッタやドロスが極薄板に付着する以前に冷却され、この
ことによりスパッタ付着やドロス付着が効果的に抑制さ
れ、高品質な加工が行われる。According to the laser processing apparatus of the next invention, since the cooling gas is supplied to the intake groove by the cooling gas supply means, the back surface of the processing portion is cooled strongly, and spatter and dross adhere to the extremely thin plate. Before the cooling, the deposition of spatter and dross is effectively suppressed, and high-quality processing is performed.
【図1】 この発明によるレーザ加工装置の実施の形態
1を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing Embodiment 1 of a laser processing apparatus according to the present invention.
【図2】 この発明によるレーザ加工装置で使用される
チップシール部材のの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a chip seal member used in the laser processing apparatus according to the present invention.
【図3】 この発明によるレーザ加工装置で使用される
ドロス除去ブロックの拡大上面図である。FIG. 3 is an enlarged top view of a dross removing block used in the laser processing apparatus according to the present invention.
【図4】 図3の線IV−IVによる断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3;
【図5】 この発明によるレーザ加工装置におけるガス
流れを示す要部の拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged sectional view of a main part showing a gas flow in the laser processing apparatus according to the present invention.
【図6】 この発明によるレーザ加工装置の実施の形態
2を示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing Embodiment 2 of the laser processing apparatus according to the present invention.
【図7】 従来におけるレーザ加工装置の断面図であ
る。FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional laser processing apparatus.
1 加工ヘッド,2 ノズル,2a ねじ,3 集光レ
ンズ,4 保護ガラス,5 アシストガス供給口,20
チップシール部材,21 下底面部,22開口,30
ドロス除去ブロック,31 上面,32 中央孔,3
3 吸引口,34 吸気凹溝,40 ナイフエッジ部
材,41 ナイフエッジ部,42 ガス供給用溝,44
不活性高圧ガスボンベ,45 ガス冷却器,L レー
ザビーム,W 極薄板。1 processing head, 2 nozzles, 2a screw, 3 condenser lens, 4 protective glass, 5 assist gas supply port, 20
Tip seal member, 21 Lower bottom part, 22 opening, 30
Dross removing block, 31 Upper surface, 32 Central hole, 3
3 suction port, 34 intake groove, 40 knife edge member, 41 knife edge part, 42 gas supply groove, 44
Inert high pressure gas cylinder, 45 gas cooler, L laser beam, W ultra thin plate.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮川 洋和 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Hirokazu Miyakawa 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Electric Corporation
Claims (6)
工物に照射し、加工点にアシストガスを吹き付け、前記
被加工物を切断するレーザ加工装置において、 前記ノズルの先端に筒状のチップシール部材が設けら
れ、前記チップシール部材の先端面によって前記被加工
物を前記定盤上に押し付けることを特徴とするレーザ加
工装置。1. A laser processing apparatus that irradiates a workpiece on a surface plate with a laser beam from a nozzle, blows an assist gas to a processing point, and cuts the workpiece, wherein a cylindrical tip is provided at a tip of the nozzle. A laser processing apparatus provided with a seal member, wherein the workpiece is pressed onto the surface plate by a tip end surface of the tip seal member.
端にねじ構造によって装着高さ位置調整可能に装着され
ていることを特徴とする請求項1に記載のレーザ加工装
置。2. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the tip seal member is mounted on a tip of the nozzle so that a mounting height can be adjusted by a screw structure.
が形成され、前記中央孔の周りにナイフエッジ部が形成
されていることを特徴とする請求項1または2に記載の
レーザ加工装置。3. The laser processing according to claim 1, wherein a center hole is formed on the surface plate concentrically with the nozzle, and a knife edge portion is formed around the center hole. apparatus.
のナイフエッジ部材により与えられ、前記ナイフエッジ
部材が前記定盤に交換可能に装着されることを特徴とす
る請求項3に記載のレーザ加工装置。4. The knife edge member is provided by a knife edge member separate from the surface plate, and the knife edge member is exchangeably mounted on the surface plate. Laser processing equipment.
により構成され、被加工物を押し付けられるブロック面
に放射状の吸気凹溝が形成されていることを特徴とする
請求項1〜4のいずれか一つに記載のレーザ加工装置。5. The platen according to claim 1, wherein the platen is formed of a suction type dross removing block, and a radial intake groove is formed on a block surface against which a workpiece is pressed. The laser processing apparatus according to any one of the above.
ガス供給手段を有していることを特徴とする請求項5に
記載のレーザ加工装置。6. The laser processing apparatus according to claim 5, further comprising cooling gas supply means for supplying a cooling gas to the intake groove.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP05995998A JP3630972B2 (en) | 1998-03-11 | 1998-03-11 | Laser processing equipment |
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| JPH11254169A true JPH11254169A (en) | 1999-09-21 |
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- 1998-03-11 JP JP05995998A patent/JP3630972B2/en not_active Expired - Fee Related
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