JPS586785A - レ−ザ加工装置 - Google Patents

レ−ザ加工装置

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JPS586785A
JPS586785A JP56092519A JP9251981A JPS586785A JP S586785 A JPS586785 A JP S586785A JP 56092519 A JP56092519 A JP 56092519A JP 9251981 A JP9251981 A JP 9251981A JP S586785 A JPS586785 A JP S586785A
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Japan
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oscillator
light
rade
raded
hole
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JP56092519A
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English (en)
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JPS5952035B2 (ja
Inventor
Susumu Yahagi
進 矢作
Yasutomo Fujimori
康朝 藤森
Yukitaka Nagano
長野 幸隆
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5952035B2 publication Critical patent/JPS5952035B2/ja
Expired legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は被加工物の穴あけ加工中にその穴の面積に比
例した光量を測定してレーデ発振器を制御するレーデ加
工装置に関する。
ノ4ルスレーずを用いた穴あけ加工では、加工が不連続
なために常に所定の形状寸法にすることは、通常の加工
では困難である。そこで、レーデで加工す′る穴をでき
るだけ所定の形状にするために、特許第868892号
のレーデ加工機がある。これは、加工用のレーデと測定
用の光とを同軸上に配置させ、加工途中に加工穴を通過
し九測定用の光を検出し、この単位時間の検出量の大小
により、加工用レーデのエネルギーを制御して、穴あけ
加工を行うものである。ところが、この加工機では、い
くつか不備な点がある。それは、通常のレーデ加工機で
は、レーデ発振器から出力されたレーデ光を集光レンズ
で被加工物上に集光させて加工上行うのであるが、この
加工中には被加工物から飛散物が発生し、これが集光レ
ンズに付着すると、加工用し−デが一部遮断されるとと
もにレンズが破損しかねないことになり、これを防止す
るために、集光レンズと被加工物の間に保ilKガラス
を挿入し、レンズを保護しているのであるが、上記飛散
物は、この保liガラスに付着することになる。
このことは、測定用の光も一部遮断されることと同じで
あシ、これによって、加工穴を通過し九光量も、その分
減衰する。すなわち、検出量が減衰することは、常に所
定の形状に加工することが困難になることを意味する。
また、加工用のレーデを制御するものとしては、エネル
ギーも重畳な要素であるが、これでは不充分である。そ
れは、・クルス加工の場合、1/4ルス毎の穴径への影
響が非常に不連続的であるためで通常はノ臂ルス数を増
やせばそれに応じて大きくなると思われるが、上記加工
では、除去物と溶融物の両方に分けられて特に溶融物は
、加工穴を防ぐ場合も起こるのである。したがって、エ
ネルギーを制御し九場合には、加工中に褪所定の寸法に
なる前に前記穴が防がもし、エネルギーを増大させるこ
とになり、次のパルスでの加工量は、その前の加工量よ
り大きくなる。すなわち、1ノ9ルスの穴径への変化量
が大きくなることにな夛、所定の寸法に仕上けるには不
適当である。
この発明は上記事情に着目してなされたもQで、その目
的とするところは、加工穴を通過する測定光光量を加工
中に測定し、その量を基準値と比べて判別し、レーデ照
射ノ母ルスを制御することにより、加工穴のばらつきの
少ないレーデ加工を行うことができるレーデ加工装置を
提供しようとするものである。
以下、この発明を図面に示す一実施例にもとづいて説明
する。第1図中1は第1のパルスレーデ発振器で、レー
デ電源2Kg1!!続されている。
第1の/#ルスレーデ発振器1から発振され九ノヤルス
レーデ光L1の光路上にはダイクロイ、クミラー3が設
けられ、上記/4ルスレーデ光L1を反射させ集光、レ
ンズ4に入光するようになっている。この集光レンズ4
の前部には保!it、yツス5が設けられ、集光レンズ
4によって集光され九パルスレーデ光L4は保1lif
ラス5を透過して被加工物6に照射されるようになって
いる。
また、被加工物−の設置個所には被加工物6の有無を検
出する検出スイッチ7が設けられている。さらに、8I
Ii第2の測定用レーデ発振器で、これから発振された
レーデ光り、はミラー9゜10に゛よって反射され、上
記被加工物−の加工側の反対側に入射するようになって
いる。し喪がって、このレーデ光Lmは被加工物Cの加
工穴6aが貫通したとき、被加工物6の加工穴Ca、保
1mlガラス5、集光レンズ4およびグイクロイックミ
ラー3を透過し、中間レンズ11を介して反射ミラー1
2に入光するようになってふる。この反射ミ2−isは
上記レーデ光り、を反射して受光部であるセンサIJに
入射し、そのときの光量が制御装置14に入力されるよ
うになっている。この制御装置14にはスタート信号発
生器15からの信号によって作動する光量信号処理回路
16が設けられ、この光量信号処理回路16には上記被
加工物6を取シ除いたときに作動する検出スイッチ7に
より、第2の測定用レーザ発振器8からのレーデ光L3
の全光量が入力され、ホールドされるようになっている
。そして、この全光量値と被加エウ6の加工穴6aを通
過し次測定元元量値と全割算するようになっている。ま
た、この光量信号処理回路16は遅延回路17t−介し
て比較回路18に接続され、この比較回路18は上記演
算結果の値Xと、任意に設定することのできる基相当す
る値)を比較し、x < yではNOの信号が得られ、
逆にX≧y’?’了ESの信号が得られるようになって
いる。そして、このNOの信号は直接レーデトリガコン
トロール回路19に、YIC8の信号はストラグ信号発
生器20によって上記レーデトリガコントロール回路1
9に入力され、レーデ電源2をONからOFFに切換え
るように構成されている。
つぎに、上述のように構成されたレーデ加工装置の作用
について説明する。まず、被加工物6をそのセット位置
から取り外すと、検出スイッチ1が作動してスタート信
号発生器15に入力される。したがって、纂2の測定用
レーデ発振器8からのレーデ光Lsldミラー9,1o
を介して保護ガラス5、集光レン、e4、メイクロイ、
クミラー3、中間レンズ10f:透過し、反射ミ=−x
xt−介してセン量13に入射する。
し良がって、このときの光量すなわちjig 2 測定
用レーデ発振器Iからのレーデ光り、の全光量が光量信
号処理回路16にホールドされる。つぎに、被加工物6
をセットし、第1のΔルスレーデ発振器1t−発振する
と、パルスレーデ光L1はグイクロイックミ2〜3によ
って反射され、さらに集光レンズ4によって集光された
のち保lIfラス5を透過して被加工物6に照射される
。このとき、測定用のレーデ光L3は被加工物Cによっ
てし辛党され、セン?JJには入射しないが、加工用の
パルスレーデ光L1によって被加工物Cに加工穴6&が
形成される&’ S測定用のレーデ光L3は加工穴6a
を通過し、上述し九光路を経てセンサ13に入射する。
したがって、光量信号処理回路16は既にホールドされ
ている全光量値ムと加工穴6hf通過した測定光光量値
Bとを割算し、B/Aで演算結果の値Xが得られる。こ
O@ xは遅延回路17を介して比較回路18に入力さ
れ、比較回路18は任意に設定することのできる基準値
yとを比較する。すなわち、レーデ加工がまだ行なわれ
ていないときにはBO値はOで演算結果の値Xも0であ
る。この比較回路18の条件判断としてはx<yではN
Oの信号が得られ、逆にX≧yでYESの信号が得られ
る九め、比較回路18からの信号がNOの場合にはレー
デトリガコントロール回路19は通常のOFFからON
とな9、レーデ電源2t−介してjlIlのパルスレー
デ発振器1から/4ルスレーデ光t1t−発振させてレ
ーデ加工する。そして、レーデ加工が進行し、X≧yに
なったとき比較回路18がらの信号がYES Kなると
ストラグ信号発光器2oからストップ信号が得られ、レ
ーデトリガコントロール回路J9に入力される。し次が
って、このレーデトリガコントロール回路111FiO
NからOFFに変シ、レーデ発振が停止する。このよう
に、被加工物6の加工穴6aが所定の穴径に到達するま
でレーデ加エサ°イクルを継続し、その穴径が設定値ま
たはそれ以上になったときレーデ発振を停止してレーデ
加工を終了することにょ夛、穴径にばらつきのない加工
穴61″を得ることができる。
第2図は従来の加工とこの発明の加工との穴径のばらつ
きを示したもので、横軸が大径、縦軸が個数である。従
来の加工の場合には破線で示すように、一定の適正条件
下では目標の穴径(九とえ#f30μ慣)のものがいち
ばん多いガウス分布状になる。しかし、この発明の加工
の場合には実線に示すように、幅の狭い分布、すなわち
寸法ばらつきを大幅に減少することができる。
また、加工中に発生する飛散物等が加工光学系、特に保
Sガラスに付着し、これにニジ測定光の光量が減衰する
と、見掛上の穴径が減少し、異常穴径判定をすることが
あるが、この発明は全光量値ムと測定光光量値Bとを割
算するようにしたから、−XIOにおいて、たとえば全
党量値ムが10%減衰したとすると、測定値Bも10チ
だけ減衰し、相手の減衰比はまったく等しくなることが
解る。し喪がって、測定光の時間的変動や飛散物の光学
系への付着による穴径測定への影響をおさえ、精f工<
、シかも自動的に穴径の判定が行なえる。また、レーデ
発振時から比較回路での判定時sit遅延させることに
よシ、加工後の飛散物や加工穴の溶融部の変化による大
径への影響が受けにくいので安定した加工および穴径測
定が行なえる。
以上説明したように、この発明によれば、測定用のレー
デ光の全光量値と加工穴を通過した光量□値とを演算し
た信号によって加工用のパルスレーブ発振器のパルス発
振を制御するようにしたから、穴径のばらつきの少ない
正確なレーデ加工を自動的に行なうことができるという
効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
1g1図はこの発明の一実施例を示すレーデ加工装置の
概略的構成図、第2図は従来とこの発明との加工穴径の
分布を示すグラフ図である。 1・・・第1の/臂ルスレーデ発振器、6・・・被加工
物、6a・・・加工穴、8・・・第2の測定用レーデ発
振器、J J−・・センナ(受光部)、14・・・制御
装置。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第2m!!1

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  被加工物を穴あけ加工するjlllのパルス
    レーデ発振器と、上記被加工物の加工穴の穴径を測定す
    るために上記第1o/fルスレーデ発振器の光軸と同軸
    上に配置した第20欄定用レーデ発振器と、この第20
    測定用レーデ発振器から出力されたレーデの加工穴を通
    過した光を受光する受光部とを備えたレーデ加工装置に
    おいて、上記112の測定用レーデ発振器から出力され
    九レーデ光の全光量値と加工穴を通過した光量値とを演
    算した信号によって上記j[1のパルスレーデ発振器の
    /譬ルス発振を制御する制御装置を設けたことを特徴と
    するレーデ加工装置。
  2. (2)  制御装置は、第1のパルスレーデ発振器と同
    期し、かつそれよ〕任意の゛時間遅延することを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載のレーデ加工装置。
JP56092519A 1981-06-16 1981-06-16 レ−ザ加工装置 Expired JPS5952035B2 (ja)

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JPS5952035B2 JPS5952035B2 (ja) 1984-12-17

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4608480A (en) * 1983-06-15 1986-08-26 S.N.E.C.M.A. Process and apparatus for laser drilling
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WO2004071704A1 (de) * 2003-02-13 2004-08-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur prozesssicherung bei einem bohrprozess
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