JP3385189B2 - Laser oscillator - Google Patents
Laser oscillatorInfo
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- JP3385189B2 JP3385189B2 JP26704397A JP26704397A JP3385189B2 JP 3385189 B2 JP3385189 B2 JP 3385189B2 JP 26704397 A JP26704397 A JP 26704397A JP 26704397 A JP26704397 A JP 26704397A JP 3385189 B2 JP3385189 B2 JP 3385189B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/0011—Working of insulating substrates or insulating layers
- H05K3/0017—Etching of the substrate by chemical or physical means
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、レーザ発振装
置、より詳しく言えば、レーザ発振器から出射されるパ
ルス状のレーザ光の一部についてその出力をリアルタイ
ムで計測してレーザ光のパルスの欠落を常時モニタする
ために、所謂、パワーセンサを備えたレーザ発振装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば、プリント基板のスルーホ
ール(貫通孔),たばこの巻紙の空気穴あるいは各種伝
票類の切り離しを容易にするためのミシン目状の連続穴
など、シート状の母材に小径の貫通穴をあける場合、ド
リル等の鋭利な穴あけ工具を用いて行う機械的な加工に
よるのが一般的である。しかしながら、このような機械
的な加工方法では、加工穴径を小さくするにも限界があ
り、また、加工速度についても、より一層の高速化を図
ることは難しいのが実情である。更に、加工を重ねるに
つれて工具の摩耗や破損などが生じるという、工具を用
いて行う機械的な加工方法にとっては避け難い問題があ
る。そこで、かかる機械的な加工方法に代えて、パルス
レーザ光を用いた加工方法が急速に普及しつつある。こ
のレーザ加工法によれば、より微細な穴を精度良く、し
かも、より高速であけることができる。
【0003】図2は、このレーザ光を用いた加工システ
ムの一例を概略的に示すものである。この図に示される
ように、レーザ発振器1から出射されたパルス状のレー
ザ光Lは、部分透過鏡2を通過してその殆ど(La)が
ガルバノメータ6の揺動軸7に固定された反射鏡8に導
かれる。反射鏡8により反射したレーザ光Laは集光レ
ンズ9に入射した後、シートSt上の所定の点に集光さ
れる。この集光点においてはエネルギー密度が極めて高
く、レーザ光はその微小部分のシート材料を瞬時に溶融
・昇華させ微小穴を開ける。そして、ガルバノメータ6
を揺動させて反射鏡8の角度を変えることにより、点P
1,P2,P3,… と図2における左側から右側に向かっ
て連続的に微小穴が加工される。
【0004】しかしながら、このようなパルスレーザ光
を用いた加工方法においても、1パルス当たりのレーザ
光の出射時間は通常1ミリ秒以下と短く、レーザ発振器
1の性能が経時的に低下した場合などには、パルスレー
ザ光が欠落したりエネルギー強度が不足したりする可能
性がある。このような場合には、シートに規定の穴をあ
けることができず、加工した製品に不良が発生すること
となる。そこで、このような不良発生をできるだけ早期
に発見するために、レーザ発振器から出射されるパルス
レーザ光の出力をリアルタイムで計測し、指令に対する
パルスレーザ光の欠落やエネルギー強度不足を常時監視
するパワーセンサを装備することが考えられている。
【0005】すなわち、図2に示したレーザ発振装置1
0では、レーザ発振器1から出射されたレーザ光Lの一
部Lb(通常、レーザ光L全体の5%程度)は、部分透
過鏡2により反射され集光レンズ3に導かれた後、パワ
ーセンサ11の受光部11aに集められる。そして、受
光したレーザ光Lbのエネルギーに比例した電気信号G
sが制御部13に送られ、装置10の運転中、常時リア
ルタイムで監視される。上記パワーセンサ11には、通
常、応答性が非常に高いものが使用され、受光したパル
スレーザ光エネルギーの波形と相似形の電気信号Gsが
出力される。制御部13は、レーザ光出射指令信号とパ
ワーセンサ11からの電気信号Gsとを瞬時に比較し
て、万一それらに差異がある場合には、異常としてアラ
ーム信号などによりオペレータに知らせ、必要な処置が
とられるようになっている。
【0006】尚、上記パワーセンサ11は、受光部11
aの過度の温度上昇による破損を防止するため、その近
傍が水または油などにより冷却される。受光部11aに
集められるレーザ光の平均パワーは、レーザ発振装置1
0の通常使用時においては、例えば1〜2ワット程度と
充分に小さいので、上記の冷却により、その温度上昇は
一定範囲内に抑えられる。なぜなら、パルスレーザ光の
出射時間は極めて短く、それに対して休止時間が充分に
長いからである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レーザ
発振装置10は、その性能を維持するため一定期間毎に
点検しメインテナンスすることが必要であり、この点検
後の調整時には大出力のレーザ光連続波が出射される場
合がある。この場合、パワーセンサ11には例えば20
ワットを越える大出力のレーザ光が指向することとな
り、パワーセンサ11がこれをそのまま受光すると、そ
の受光部11aは過度の温度上昇により破損してしま
う。このため、装置点検後などの調整時には、パワーセ
ンサ11及び部分透過鏡2の少なくともいずれか一方を
取り外して、パワーセンサ11の受光部11aに大出力
のレーザ光が入射することを防止する必要があった。
【0008】ところが、これらパワーセンサ11或いは
部分透過鏡2は、一旦、取り外した後、再取付する際に
は、位置や角度について精密な調整が必要で、この取り
外し/再取付および調整作業に多大の手間と時間が掛か
るという問題があった。また、上述の装置点検後などの
調整時に、例えば調整作業者のうっかりミス等により、
パワーセンサ11および部分透過鏡2のいずれもが取り
外されていない状態で、大出力のレーザ光連続波が出射
されてパワーセンサ11を壊してしまうことも過去に経
験されており、このようなうっかりミス等が生じた場合
においても、パワーセンサ11の破損を確実に防止でき
るようにすることが強く望まれている。
【0009】本発明は、以上のような従来のレーザ発振
装置における技術的課題に鑑みてなされたもので、簡単
な構成を付加するだけで、装置点検後の調整時などに必
要であったパワーセンサ又は部分透過鏡の脱着作業を省
略可能とし、また、レーザ発振器の調整作業時における
パワーセンサの破損を確実に防止できるようにすること
を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】このため、本願発明に係
るレーザ発振装置は、レーザ光を出射するレーザ発振器
と、前記レーザ発振器から出射されたレーザ光の大部分
を透過させ残りの一部を反射する部分透過鏡と、前記部
分透過鏡で反射されたレーザ光についてその出力を計測
するためのパワーセンサとを備え、レーザ光を遮る遮蔽
手段がレーザ光のパワーセンサへの入射光路に対して開
閉可能に設けられるとともに、前記レーザ発振器は、前
記パワーセンサへの入射光路が、前記遮蔽手段により閉
じられている場合にのみ、予め設定された所定値以上の
大出力のレーザ光の発振が可能となるように制御される
ことを特徴としたものである。
【0011】
【0012】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面に基づいて詳細に説明する。図1に示すように、
本実施の形態に係るレーザ発振装置30は、レーザ光L
を出射するレーザ発振器32と、該レーザ発振器32か
ら出射されたレーザ光Lの大部分Laを透過させ残りの
一部Lb(例えば、レーザ光L全体の5%程度)を反射
する部分透過鏡20と、該部分透過鏡20で反射された
レーザ光Lbを受光してその出力(エネルギ強度)を計
測するためのパワーセンサ22とを備えている。また、
このパワーセンサ22と上記部分透過鏡20の間には、
部分透過鏡20で反射された一部のレーザ光Lbをパワ
ーセンサ22の受光部22aに向かって集光させる集光
レンズ21が配置されている。尚、これら、レーザ発振
装置30,部分透過鏡20,集光レンズ21及びパワー
センサ22は、いずれも図2に示した従来例に係るもの
と基本的には同じものである。
【0013】また、上記レーザ発振装置30には、後述
するようにレーザ発振器32を制御する制御部27と、
レーザ発振装置30全体の制御を統括する数値制御装置
31とが設けられている。レーザ光の出射指令は該数値
制御装置31から送出され、通常の加工運転時において
は、上記制御部27を介してそのままレーザ発振器32
に入力される。
【0014】上記部分透過鏡20を通過した大部分のレ
ーザ光Laは、ガルバノメータ36の揺動軸37に固定
された反射鏡38に導かれる。この反射鏡38により反
射したレーザ光Laは集光レンズ39に入射した後、シ
ートSt上の所定部位の点に集光される。この集光点に
おいてはエネルギー密度が極めて高く、レーザ光はその
微小部分のシート材料を瞬時に溶融・昇華させ、シート
St上に所定寸法の微小穴を開ける。そして、ガルバノ
メータ36を揺動させて反射鏡38の角度を変えること
により、点P1,P2,P3,… と図1における左側から
右側に向かって連続的に微小穴が加工される。その後、
シートStを図1における紙面と垂直方向に移動させ、
上記と同様にして、図1における左側から右側に向かっ
て連続的に微小穴が加工される。以上のステップの繰り
返しにより、シートStの各所定位置に多数の所定寸法
の微小穴が極めて高速で加工される。尚、上記ガルバノ
メータ36(その揺動軸37を含む),反射鏡38及び
集光レンズ39は、いずれも図2に示した従来例に係る
ものと基本的には同じものであり、また、上述の穴あけ
加工工程も、図2で説明した従来例における場合と基本
的に同様である。
【0015】本実施の形態では、上記集光レンズ21と
パワーセンサ22の間に、レーザ光を遮る遮蔽手段とし
ての遮蔽板23が、レーザ光Lbのパワーセンサ22へ
の入射光路に対して開閉可能に設けられている。すなわ
ち、上記遮蔽板23は、具体的には図示しなかったが、
例えばシリンダ装置等の駆動手段により又は手動によ
り、図1における左右方向に往復移動できるようになっ
ており、右方へ移動された場合(図1に示された状態)
には、レーザ光Lbのパワーセンサ22への入射光路が
閉じられてパワーセンサ22へのレーザ光Lbの入射が
遮られ、一方、左方へ移動された場合には、レーザ光L
bのパワーセンサ22への入射光路が開かれてパワーセ
ンサ22の受光部22aにレーザ光Lbが入射されるよ
うになっている。
【0016】上記パワーセンサ22は、受光部22aの
過度の温度上昇による破損を防止するため、その近傍が
水または油などにより冷却されている。受光部22aに
集められるレーザ光の平均パワーは、レーザ発振装置3
0の通常使用時においては、例えば1〜2ワット程度と
充分に小さいので、上記の冷却により、その温度上昇は
一定範囲内に抑えられる。なぜなら、パルスレーザ光の
出射時間は極めて短く、それに対して休止時間が充分に
長いからである。尚、上記遮蔽板23のシリンダ装置等
の駆動手段または手動による開閉動作は、例えば、メイ
ンテナンスの調整作業者によって行われる。
【0017】上記遮弊板23の一端側(図1における左
端側)には磁石24が取り付けられており、また、遮弊
板23の磁石24が取り付けられた面に対向して磁気ス
イッチ25が固設されている。この磁気スイッチ25
は、遮蔽板23が図1における右方へ移動させられた状
態(図1に示されたように、レーザ光Lbのパワーセン
サ22への入射光路が閉じられた状態)で、上記磁石2
4に対向するように位置決めされている。また、このと
き、磁気スイッチ25の内部接点が閉成するようになっ
ている。一方、遮蔽板23が図1における左方へ移動さ
せられた状態(レーザ光Lbのパワーセンサ22への入
射光路が開かれた状態)では、磁石24は磁気スイッチ
25から離間しているので、磁気スイッチ25の内部接
点は開かれている。上記磁気スイッチ25は、制御部2
7に電気的に接続されており、制御部27はこの磁気ス
イッチ25の内部接点の状態により、遮弊板23の開閉
状態を認知することができる。
【0018】レーザ発振装置30が通常の加工運転状態
にあるときには、上記遮蔽板23は、図1における左方
に移動させられており、従って、レーザ光Lbのパワー
センサ22への入射光路は開かれた状態にある。そし
て、レーザ発振器32から出射したレーザ光Lの一部L
bは部分透過鏡20により反射され集光レンズ21に導
かれた後、パワーセンサ22の受光部22aに集められ
る。そして、受光したレーザ光Lbのエネルギに比例し
た電気信号Gsが制御部27に送られ、装置30の加工
運転中、常時リアルタイムで監視される。上記パワーセ
ンサ22には、応答性が非常に高いものが用いられてお
り、受光したパルスレーザ光エネルギーの波形と相似形
の電気信号Gsが出力される。制御部27は、数値制御
装置31からのレーザ光出射指令信号とパワーセンサ2
2からの電気信号Gsとを瞬時に比較して、万一それら
に差異がある場合には、異常としてアラーム信号などに
よりオペレータに知らせ、必要な処置がとられるように
なっている。尚、上記した通常の加工運転状態における
レーザ発振装置30の作動は、図2で説明した従来例に
おける場合と基本的に同様である。
【0019】一方、レーザ発振装置30のメインテナン
スに伴う調整時には、上記遮蔽板23は、図1に示され
るように右方に移動させられており、レーザ光Lbのパ
ワーセンサ22への入射光路は閉じられた状態にある。
従って、上記部分透過鏡20により反射された後、集光
レンズ21で集光されてパワーセンサ22側へ向かうレ
ーザ光Lbは、上記遮蔽板23で遮られてパワーセンサ
22の受光部22aに入射することはない。その結果、
レーザ発振器32の調整時などにおいて、大出力のレー
ザ光持続波が出射された場合でも、遮弊板23がレーザ
光Lbのパワーセンサ22への入射光路を予め閉じてい
るので、パワーセンサ22の受光部22aにはレーザ光
Lbが入射することはなく、従来のように、高価なパワ
ーセンサ22が過度な温度上昇によって破損してしまう
ことはない。
【0020】このように、上記遮蔽板23がレーザ光L
bのパワーセンサ22への入射光路に対して開閉可能に
設けられているので、レーザ発振装置30のメインテナ
ンス時、レーザ発振器32の調整を行う際には、調整作
業者は上記遮弊板23を閉めるという極めて簡単な操作
のみを行えばよい。つまり、従来、レーザ発振器32の
調整時に必要とされていた、部分透過鏡20またはパワ
ーセンサ22の脱着作業、及びそれらの再取付、並びに
その後の位置または角度調整の作業は不要となり、メイ
ンテナンスに要する時間および労力を大幅に短縮するこ
とができるのである。
【0021】また、本実施の形態では、上記レーザ発振
器32は、レーザ光Lbのパワーセンサ22への入射光
路が上記遮蔽板23により閉じられている場合にのみ、
所定値以上の大出力のレーザ光の発振が可能となるよう
に制御されるようになっている。すなわち、制御部27
は、レーザ光Lbのパワーセンサ22への入射光路が上
記遮蔽板23により閉じられている場合(磁気スイッチ
25が閉成している場合)には、数値制御装置31から
送出されて来たレーザ光出射指令をレーザ発振器32に
そのまま入力し、その指令に応じたレーザ光を出射させ
る。しかし、上記入射光路が開かれている場合(磁気ス
イッチ25が開状態の場合)については、数値制御装置
31から送出されて来たレーザ光出射指令が予め設定さ
れた規定値未満である場合には、上記と同様に、当該レ
ーザ光出射指令をレーザ発振器32にそのまま入力する
が、上記規定値以上の大出力のレーザ光出射指令が送出
されて来ると、このレーザ光出射指令をレーザ発振器3
2に送出することはなく、アラーム信号を数値制御装置
31に返し、表示・警報などの手段により異常な指令が
なされたことをオペレータに知らせるようになってい
る。
【0022】従って、メインテナンス時、万一、調整作
業者が遮弊板23を閉じるのを忘れた場合でも、大出力
のレーザ光がレーザ発振器32から出射されることはな
く、パワーセンサ22は確実に保護される。上記規定値
は、パワーセンサ22の受光部22aにレーザ光が入射
しても、該受光部22aの温度を過度に上昇させず、従
って、損傷を及ぼすことのないレーザ光の出力値を基準
にして定められるものである。
【0023】尚、本実施の態様では、遮蔽板23はレー
ザ光Lbのパワーセンサ22への入射光路に対して直交
する方向にスライドして往復動することによって上記入
射光路を開閉するようにしたものであったが、この代わ
りに、回動動作を行う遮蔽手段を設けて上記入射光路を
開閉することも可能である。このように、本発明は、以
上の実施態様に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲において、種々の改良あるいは設計上の変
更が可能であることは言うまでもない。
【0024】
【発明の効果】本願発明によれば、レーザ光を遮る遮蔽
手段がレーザ光のパワーセンサへの入射光路に対して開
閉可能に設けられているので、レーザ発振装置のメイン
テナンス時、レーザ発振器の調整を行う際には、調整作
業者は遮弊板を閉めるという極めて簡単な操作のみを行
えばよい。つまり、従来、レーザ発振器の調整時に必要
とされていた、部分透過鏡またはパワーセンサの脱着作
業、及びそれらの再取付、並びにその後の位置または角
度調整の作業は不要となり、メインテナンスに要する時
間および労力を大幅に短縮することが可能になる。しか
も、その上、前記レーザ発振器は、パワーセンサへの入
射光路が遮蔽手段により閉じられている場合にのみ、予
め設定された所定値以上の大出力のレーザ光の発振が可
能となるように制御されるので、メインテナンス時、例
えば、調整作業者が遮弊板を閉じるのを忘れたような場
合でも、レーザ発振器から所定値以上の大出力のレーザ
光が発振されることはなく、パワーセンサの破損を確実
に防止できる。
【0025】Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser oscillation device, more specifically, the output of a part of pulsed laser light emitted from a laser oscillator in real time. The present invention relates to a laser oscillation device provided with a so-called power sensor in order to measure and constantly monitor missing of a laser beam pulse. Conventionally, for example, a sheet-like shape such as a through hole (through hole) of a printed circuit board, an air hole of a cigarette paper, or a perforated continuous hole for facilitating separation of various slips. When a small-diameter through hole is drilled in the base material, it is common to use mechanical processing performed using a sharp drilling tool such as a drill. However, in such a mechanical processing method, there is a limit to reducing the diameter of the processed hole, and it is actually difficult to further increase the processing speed. Furthermore, there is a problem that is unavoidable for a mechanical processing method using a tool, in which the tool is worn or damaged as processing is repeated. Therefore, instead of such a mechanical processing method, a processing method using a pulse laser beam is rapidly spreading. According to this laser processing method, a finer hole can be formed with high accuracy and at a higher speed. FIG. 2 schematically shows an example of a processing system using this laser beam. As shown in this figure, the pulsed laser light L emitted from the laser oscillator 1 passes through the partial transmission mirror 2 and most of the (La) is fixed to the swing shaft 7 of the galvanometer 6. 8 leads. The laser beam La reflected by the reflecting mirror 8 is incident on the condenser lens 9 and then condensed on a predetermined point on the sheet St. At this condensing point, the energy density is extremely high, and the laser light instantly melts and sublimates the minute portion of the sheet material to open a minute hole. And the galvanometer 6
Is changed by changing the angle of the reflecting mirror 8
1, P2, P3,... And minute holes are continuously machined from the left side to the right side in FIG. However, even in such a processing method using pulsed laser light, the emission time of laser light per pulse is usually as short as 1 millisecond or less, and the performance of the laser oscillator 1 deteriorates over time. In some cases, the pulse laser beam may be lost or the energy intensity may be insufficient. In such a case, a predetermined hole cannot be formed in the sheet, and a defect occurs in the processed product. Therefore, in order to detect such defects as early as possible, a power sensor that measures the output of the pulsed laser light emitted from the laser oscillator in real time and constantly monitors the lack of pulsed laser light and insufficient energy intensity for the command. It is considered to equip. That is, the laser oscillation device 1 shown in FIG.
In 0, a part Lb of the laser beam L emitted from the laser oscillator 1 (usually about 5% of the entire laser beam L) is reflected by the partial transmission mirror 2 and guided to the condensing lens 3, and then the power sensor. 11 light receiving portions 11a. Then, an electrical signal G proportional to the energy of the received laser beam Lb
s is sent to the control unit 13 and is constantly monitored in real time during operation of the apparatus 10. As the power sensor 11, a sensor having a very high responsiveness is usually used, and an electric signal Gs similar to the waveform of the received pulsed laser beam energy is output. The control unit 13 instantaneously compares the laser beam emission command signal and the electric signal Gs from the power sensor 11, and if there is a difference between them, the control unit 13 notifies the operator as an abnormality by an alarm signal or the like. Action is to be taken. The power sensor 11 includes a light receiving unit 11.
In order to prevent damage due to excessive temperature rise of a, the vicinity thereof is cooled by water or oil. The average power of the laser light collected in the light receiving unit 11a is determined by the laser oscillation device 1
At the time of normal use of 0, for example, it is sufficiently small, for example, about 1 to 2 watts, so that the temperature rise is suppressed within a certain range by the above cooling. This is because the pulse laser beam emission time is extremely short, and the pause time is sufficiently long. However, the laser oscillation device 10 needs to be inspected and maintained at regular intervals in order to maintain its performance, and during adjustment after this inspection, a high-power laser is required. A continuous light wave may be emitted. In this case, the power sensor 11 has, for example, 20
A laser beam with a large output exceeding watts is directed, and when the power sensor 11 receives the light as it is, the light receiving portion 11a is damaged due to an excessive temperature rise. For this reason, at the time of adjustment after inspection of the apparatus, it is necessary to remove at least one of the power sensor 11 and the partial transmission mirror 2 to prevent high-power laser light from entering the light receiving unit 11a of the power sensor 11. there were. However, when the power sensor 11 or the partial transmission mirror 2 is once removed and then reattached, it is necessary to precisely adjust the position and angle. There was a problem that it took time and effort. Also, at the time of adjustment after the above equipment inspection, for example, due to an inadvertent mistake of the adjustment operator,
It has been experienced in the past that the power sensor 11 is broken when the power sensor 11 and the partial transmission mirror 2 are not removed, and a high-power continuous laser beam is emitted. It is strongly desired to ensure that the power sensor 11 can be prevented from being damaged even when a mistake or the like occurs. The present invention has been made in view of the technical problems in the conventional laser oscillation apparatus as described above. The power required for adjustment after inspection of the apparatus can be obtained only by adding a simple configuration. It is an object of the present invention to make it possible to omit the attaching / detaching operation of the sensor or the partial transmission mirror and to reliably prevent the power sensor from being damaged during the adjusting operation of the laser oscillator. For this reason, a laser oscillation apparatus according to the present invention comprises a laser oscillator that emits laser light, and transmits most of the laser light emitted from the laser oscillator and transmits the remaining light. a partial transmission mirror for reflecting part, the laser beam reflected by the portion <br/> partial transmission mirror and a power sensor for measuring the output power shielding means of the laser beam intercepts the laser beam Rutotomoni openable and closable with respect to the incident light path to the sensor, the laser oscillator, before
The incident optical path to the power sensor is closed by the shielding means.
Only when the specified value exceeds the preset value.
It is characterized by being controlled so as to be able to oscillate high-power laser light . DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. As shown in FIG.
The laser oscillation device 30 according to the present embodiment includes a laser beam L
And a partial transmission mirror 20 that transmits most of the laser light L emitted from the laser oscillator 32 and reflects the remaining part Lb (for example, about 5% of the entire laser light L). And a power sensor 22 for receiving the laser beam Lb reflected by the partial transmission mirror 20 and measuring its output (energy intensity). Also,
Between the power sensor 22 and the partial transmission mirror 20,
A condensing lens 21 for condensing a part of the laser light Lb reflected by the partial transmission mirror 20 toward the light receiving portion 22a of the power sensor 22 is disposed. The laser oscillation device 30, the partial transmission mirror 20, the condensing lens 21 and the power sensor 22 are all basically the same as those according to the conventional example shown in FIG. The laser oscillator 30 includes a control unit 27 for controlling a laser oscillator 32, as will be described later.
A numerical control device 31 is provided that supervises the overall control of the laser oscillation device 30. A laser beam emission command is sent from the numerical control device 31, and during normal machining operation, the laser oscillator 32 is passed through the control unit 27 as it is.
Is input. Most of the laser light La that has passed through the partial transmission mirror 20 is guided to a reflecting mirror 38 fixed to a swing shaft 37 of a galvanometer 36. The laser beam La reflected by the reflecting mirror 38 enters the condensing lens 39 and is then condensed at a predetermined point on the sheet St. At this condensing point, the energy density is extremely high, and the laser light instantaneously melts and sublimates the minute portion of the sheet material, and opens a minute hole of a predetermined size on the sheet St. Then, by swinging the galvanometer 36 and changing the angle of the reflecting mirror 38, the minute holes are continuously processed from the left side to the right side in the points P1, P2, P3,. after that,
Move the sheet St in a direction perpendicular to the paper surface in FIG.
In the same manner as described above, minute holes are continuously processed from the left side to the right side in FIG. By repeating the above steps, a large number of minute holes of a predetermined size are processed at a very high speed at each predetermined position of the sheet St. The galvanometer 36 (including its swinging shaft 37), the reflecting mirror 38, and the condenser lens 39 are basically the same as those according to the conventional example shown in FIG. The drilling process is basically the same as in the conventional example described with reference to FIG. In the present embodiment, a shielding plate 23 serving as a shielding means for shielding laser light is opened and closed with respect to the incident light path of the laser light Lb to the power sensor 22 between the condenser lens 21 and the power sensor 22. It is provided as possible. That is, the shielding plate 23 is not specifically shown,
For example, when it is reciprocated in the left-right direction in FIG. 1 by driving means such as a cylinder device or manually, and moved to the right (the state shown in FIG. 1)
When the laser beam Lb is moved to the left, the incident light path of the laser beam Lb to the power sensor 22 is closed and the laser beam Lb is blocked from entering the power sensor 22.
The incident light path to the power sensor 22 b is opened, and the laser light Lb is incident on the light receiving portion 22 a of the power sensor 22. The power sensor 22 is cooled in the vicinity by water or oil in order to prevent the light receiving portion 22a from being damaged due to an excessive temperature rise. The average power of the laser light collected in the light receiving unit 22a is determined by the laser oscillation device 3
At the time of normal use of 0, for example, it is sufficiently small, for example, about 1 to 2 watts, so that the temperature rise is suppressed within a certain range by the above cooling. This is because the pulse laser beam emission time is extremely short, and the pause time is sufficiently long. Note that the driving means such as the cylinder device of the shielding plate 23 or the manual opening / closing operation is performed by, for example, a maintenance adjustment operator. A magnet 24 is attached to one end side (left end side in FIG. 1) of the shielding plate 23, and a magnetic switch 25 is opposed to the surface of the shielding plate 23 on which the magnet 24 is attached. It is fixed. This magnetic switch 25
Is the state in which the shielding plate 23 is moved to the right in FIG. 1 (the incident light path of the laser beam Lb to the power sensor 22 is closed as shown in FIG. 1).
4 is positioned so as to face 4. At this time, the internal contact of the magnetic switch 25 is closed. On the other hand, in the state where the shielding plate 23 is moved to the left in FIG. 1 (the state where the incident light path of the laser beam Lb to the power sensor 22 is opened), the magnet 24 is separated from the magnetic switch 25. The internal contact of the magnetic switch 25 is open. The magnetic switch 25 is connected to the control unit 2.
7, the control unit 27 can recognize the open / closed state of the shielding plate 23 based on the state of the internal contact of the magnetic switch 25. When the laser oscillation device 30 is in a normal processing operation state, the shielding plate 23 is moved to the left in FIG. 1, and therefore the incident light path of the laser beam Lb to the power sensor 22 is opened. It is in the state that was. Then, a part L of the laser light L emitted from the laser oscillator 32
b is reflected by the partial transmission mirror 20, guided to the condenser lens 21, and then collected in the light receiving part 22 a of the power sensor 22. Then, an electrical signal Gs proportional to the energy of the received laser beam Lb is sent to the control unit 27, and is constantly monitored in real time during the processing operation of the apparatus 30. The power sensor 22 has a very high responsiveness, and outputs an electric signal Gs similar to the waveform of the received pulsed laser beam energy. The control unit 27 receives the laser beam emission command signal from the numerical controller 31 and the power sensor 2.
The electric signal Gs from 2 is instantaneously compared, and if there is a difference between them, the operator is notified by an alarm signal or the like as an abnormality, and necessary measures are taken. The operation of the laser oscillation device 30 in the above-described normal machining operation state is basically the same as that in the conventional example described with reference to FIG. On the other hand, at the time of adjustment accompanying maintenance of the laser oscillation device 30, the shielding plate 23 is moved to the right as shown in FIG. 1, and the incident optical path of the laser beam Lb to the power sensor 22 is as follows. It is in a closed state.
Accordingly, the laser light Lb that is reflected by the partial transmission mirror 20 and then condensed by the condenser lens 21 and directed toward the power sensor 22 is blocked by the shielding plate 23 and enters the light receiving portion 22a of the power sensor 22. Never do. as a result,
Even when a high-power continuous laser beam is emitted during adjustment of the laser oscillator 32, the shielding plate 23 closes the incident optical path of the laser beam Lb to the power sensor 22 in advance. The laser beam Lb is not incident on the light receiving portion 22a, and the expensive power sensor 22 is not damaged by an excessive temperature rise as in the prior art. Thus, the shielding plate 23 is provided with the laser beam L.
b is provided so as to be openable and closable with respect to the incident optical path to the power sensor 22, so that when adjusting the laser oscillator 32 during the maintenance of the laser oscillation device 30, the adjustment operator must remove the shielding plate 23. Only a very simple operation of closing is required. That is, the work of attaching and detaching the partial transmission mirror 20 or the power sensor 22 and the reattachment thereof, and the subsequent work of adjusting the position or angle, which are conventionally required when adjusting the laser oscillator 32, are unnecessary, and are required for maintenance. Time and labor can be greatly reduced. In the present embodiment, the laser oscillator 32 is used only when the incident light path of the laser beam Lb to the power sensor 22 is closed by the shielding plate 23.
Control is made so as to enable oscillation of a laser beam having a high output exceeding a predetermined value. That is, the control unit 27
When the incident light path of the laser beam Lb to the power sensor 22 is closed by the shielding plate 23 (when the magnetic switch 25 is closed), the laser sent from the numerical controller 31 The light emission command is input to the laser oscillator 32 as it is, and the laser beam corresponding to the command is emitted. However, when the incident optical path is open (when the magnetic switch 25 is in the open state), the laser beam emission command sent from the numerical control device 31 is less than a preset specified value. In the same manner as described above, the laser beam emission command is input to the laser oscillator 32 as it is. However, when a laser beam emission command having a higher output than the specified value is sent, the laser beam emission command is sent to the laser oscillator 3.
The alarm signal is returned to the numerical control device 31 to notify the operator that an abnormal command has been issued by means such as a display / alarm. Therefore, even if the adjustment operator forgets to close the shielding plate 23 at the time of maintenance, the high-power laser beam is not emitted from the laser oscillator 32, and the power sensor 22 is surely connected. Protected. The prescribed value is based on the output value of the laser beam that does not excessively increase the temperature of the light receiving unit 22a even if the laser beam is incident on the light receiving unit 22a of the power sensor 22, and thus does not cause damage. It is determined. In this embodiment, the shielding plate 23 slides in a direction orthogonal to the incident light path of the laser beam Lb to the power sensor 22 and reciprocates to open and close the incident light path. However, instead of this, it is also possible to provide a shielding means for performing a turning operation to open and close the incident light path. Thus, it goes without saying that the present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements or design changes can be made without departing from the scope of the invention. According to the present gun onset light according to the present invention, since the shielding means for shielding the laser beam is provided to be openable and closable with respect to the incident light path to the power sensor of the laser beam, when maintenance of the laser oscillator When adjusting the laser oscillator, the adjustment operator only needs to perform an extremely simple operation of closing the shielding plate. In other words, the time and labor required for maintenance are no longer required for the attachment and detachment of the partial transmission mirror or power sensor, the reattachment, and the subsequent adjustment of the position or angle, which were conventionally required when adjusting the laser oscillator. Can be greatly shortened. Only
In addition, the laser oscillator enters the power sensor.
Only when the light path is closed by the shielding means
Oscillation of high-power laser light exceeding the preset value
Example, during maintenance.
For example, if the adjustment operator forgets to close the shielding plate
Even if the
No light oscillates, ensuring damage to the power sensor
Can be prevented. [0025]
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係るレーザ発振装置の
概略を示す全体構成図である。
【図2】 従来例に係るレーザ発振装置の概略を示す全
体構成図である。
【符号の説明】
20…部分透過鏡
22…パワーセンサ
23…遮蔽板
27…制御部
30…レーザ発振装置
31…数値制御装置
32…レーザ発振器
L…レーザ発振器から出射されるレーザ光
La…部分透過鏡を透過する大部分のレーザ光
Lb…部分透過鏡で反射される一部のレーザ光BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an outline of a laser oscillation apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an overall configuration diagram showing an outline of a laser oscillation device according to a conventional example. DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Partially transmissive mirror 22 ... Power sensor 23 ... Shielding plate 27 ... Control unit 30 ... Laser oscillator 31 ... Numerical controller 32 ... Laser oscillator L ... Laser light La emitted from laser oscillator ... Partially transmitted Most of the laser light Lb that is transmitted through the mirror, part of the laser light that is reflected by the partial transmission mirror
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01S 3/00 - 3/30 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued from the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01S 3/00-3/30
Claims (1)
記レーザ発振器から出射されたレーザ光の大部分を透過
させ残りの一部を反射する部分透過鏡と、前記部分透過
鏡で反射されたレーザ光についてその出力を計測するた
めのパワーセンサとを備え、レーザ光を遮る遮蔽手段が
レーザ光のパワーセンサへの入射光路に対して開閉可能
に設けられるとともに、前記レーザ発振器は、前記パワ
ーセンサへの入射光路が、前記遮蔽手段により閉じられ
ている場合にのみ、予め設定された所定値以上の大出力
のレーザ光の発振が可能となるように制御されるレーザ
発振装置。(57) Patent Claims 1. A laser oscillator for emitting a laser beam, before
Includes serial and partially transmissive mirror for reflecting a portion of the remaining is transmitted through the majority of the laser light emitted from the laser oscillator, and a power sensor for measuring the output for the laser beam reflected by the partial transmission mirror , Rutotomoni shielding means for shielding the laser beam is openably provided to the incident light path to the power sensor of a laser beam, said laser oscillator, said power
-The incident optical path to the sensor is closed by the shielding means.
Output only when the preset value exceeds the preset value.
The laser oscillation device controlled so that the laser beam can be oscillated.
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