Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7268665B2 - Laser processing system - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7268665B2 - Laser processing system - Google Patents

Laser processing system Download PDF

Info

Publication number
JP7268665B2
JP7268665B2 JP2020175892A JP2020175892A JP7268665B2 JP 7268665 B2 JP7268665 B2 JP 7268665B2 JP 2020175892 A JP2020175892 A JP 2020175892A JP 2020175892 A JP2020175892 A JP 2020175892A JP 7268665 B2 JP7268665 B2 JP 7268665B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser processing
closed space
workpiece
processing system
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020175892A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022067269A (en
Inventor
元 加藤
貫一 角田
正 大島
忠夫 小澤
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.)
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Toyota Central R&D Labs Inc
Priority to JP2020175892A priority Critical patent/JP7268665B2/en
Publication of JP2022067269A publication Critical patent/JP2022067269A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7268665B2 publication Critical patent/JP7268665B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Laser Beam Processing (AREA)

Description

本発明は、レーザ加工装置、及び、レーザ加工システムに関する。 The present invention relates to a laser processing apparatus and a laser processing system.

レーザ光を用いて、被加工物の切断や、被加工物に対する穿孔(以降、総称して「レーザ加工」または単に「加工」とも呼ぶ)をする装置が知られている。このような装置では、製品の品質向上の観点から、加工中に生じたヒュームやスパッタ等の飛散物が、被加工物に付着することの抑制が求められている。例えば、特許文献1には、レーザ切断装置において、被加工物を切断するレーザ光照射位置に向けてブローガスを噴射することで、飛散物の付着を抑制することが記載されている。例えば、特許文献2には、金属板レーザー溶融加工方法において、被加工物の下面の雰囲気圧力を5KPa以上減圧することで、飛散物を被加工物の下面側へ吸引除去することが記載されている。 2. Description of the Related Art Apparatuses that use laser light to cut a workpiece or perforate the workpiece (hereinafter also collectively referred to as “laser processing” or simply “processing”) are known. In such an apparatus, from the viewpoint of improving the quality of products, it is required to suppress adhesion of fumes, spatter, and other scattered matter generated during processing to the workpiece. For example, Patent Literature 1 describes that in a laser cutting apparatus, blow gas is injected toward a laser beam irradiation position for cutting a workpiece, thereby suppressing adhesion of scattered matter. For example, Patent Document 2 describes that in a metal plate laser melting processing method, the atmospheric pressure on the lower surface of the workpiece is reduced by 5 KPa or more to remove the scattered matter by suction to the lower surface side of the workpiece. there is

特開平10-225787号公報JP-A-10-225787 特開2007-190590号公報JP 2007-190590 A

しかし、特許文献1に記載の装置では、レーザ光が照射される加工部位近傍への飛散物の付着は抑制できるものの、ガスフローによって飛散物を周囲に拡散させることから、加工部位近傍以外の場所に飛散物が付着する虞があるという課題があった。また、特許文献2に記載の技術では、被加工物の上面(レーザ光が照射される側の面)と下面(上面の逆側の面)との圧力差を1気圧(約0.1MPa)以上とすることはできないため、高速で周囲に飛散する飛散物が回収できないという課題があった。 However, in the apparatus described in Patent Document 1, although adhesion of the scattered matter to the vicinity of the processing site irradiated with the laser beam can be suppressed, the gas flow diffuses the scattered matter to the surroundings. There has been a problem that there is a possibility that scattered matter may adhere to the surface. Further, in the technique described in Patent Document 2, the pressure difference between the upper surface of the workpiece (the surface on which the laser beam is irradiated) and the lower surface (the surface opposite to the upper surface) is set to 1 atm (approximately 0.1 MPa). Since the above cannot be done, there is a problem that the flying object that scatters around at high speed cannot be collected.

なお、このような課題は、レーザ光源を有するレーザ加工装置に限らず、外部のレーザ光源を利用してレーザ加工の際に使用されるレーザ加工装置(換言すれば、被加工物を固定する装置)、及び、レーザ加工装置を備えるレーザ加工システムに共通する課題であった。 It should be noted that such a problem is not limited to a laser processing apparatus having a laser light source, but a laser processing apparatus used for laser processing using an external laser light source (in other words, a device for fixing a workpiece). ), and a laser processing system equipped with a laser processing apparatus.

本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、被加工物をレーザ加工する際に用いられるレーザ加工装置において、加工中に生じたヒュームやスパッタ等の飛散物が、被加工物に付着することを抑制することを目的とする。 The present invention has been made to solve at least a part of the above-mentioned problems, and in a laser processing apparatus used for laser processing a workpiece, scattered matter such as fumes and spatter generated during processing is intended to suppress adhesion to the workpiece.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。レーザ加工システムであって、レーザ加工装置と、供給装置と、前記供給装置を制御する制御部と、画像取得部と、を備え、前記レーザ加工装置は、被加工物をレーザ加工する際に用いられるレーザ加工装置であって、上面側から前記被加工物を挟持するための上側筐体と、前記上面とは逆側の下面側から前記被加工物を挟持するための下側筐体と、を備え、前記上側筐体は、前記レーザ加工用のレーザ光を透過させるレーザ透過窓を有し、前記被加工物を挟持した際、前記上側筐体の内側に、前記上側筐体と前記被加工物とで区画された上側閉空間を形成し、前記上側筐体の一部分には、前記上側閉空間の内外を連通し、前記上側閉空間に対する流体の供給が可能な上側連通孔が形成されており、前記下側筐体は、前記被加工物を挟持した際、前記下側筐体の内側に、前記下側筐体と前記被加工物とで区画された下側閉空間を形成し、前記下側筐体の一部分には、前記下側閉空間の内外を連通し、前記下側閉空間からの流体の排出が可能な下側連通孔が形成されており、前記供給装置は、前記レーザ加工装置の前記上側連通孔に接続され、前記上側閉空間に対する流体の供給を行うものであり、前記画像取得部は、前記上側閉空間及び前記下側閉空間の画像を取得し、前記制御部は、前記画像取得部により取得された画像を画像解析し、前記被加工物の上面側に飛散物が認められた場合に、前記上側閉空間と前記下側閉空間との差圧を上昇させる、レーザ加工システム。そのほか、本発明は、以下の形態としても実現可能である。 The present invention has been made to solve at least part of the above problems, and can be implemented as the following modes. A laser processing system, comprising a laser processing device, a supply device, a control unit for controlling the supply device, and an image acquisition unit, wherein the laser processing device is used when performing laser processing on a workpiece. A laser processing apparatus comprising an upper housing for holding the workpiece from the upper surface side, and a lower housing for holding the workpiece from the lower surface side opposite to the upper surface, The upper housing has a laser transmission window for transmitting the laser beam for laser processing, and when the workpiece is held, the upper housing and the workpiece are inside the upper housing An upper closed space is defined by a workpiece, and an upper communication hole is formed in a part of the upper housing to communicate between the inside and outside of the upper closed space and to supply a fluid to the upper closed space. The lower housing forms a lower closed space defined by the lower housing and the workpiece inside the lower housing when the workpiece is sandwiched. and a lower communication hole is formed in a part of the lower housing to communicate between the inside and the outside of the lower closed space and to allow fluid to be discharged from the lower closed space, and the supply device includes: The image acquisition unit is connected to the upper communication hole of the laser processing device and supplies fluid to the upper closed space, and the image acquisition unit acquires images of the upper closed space and the lower closed space, The control unit performs image analysis on the image acquired by the image acquisition unit, and detects the difference in pressure between the upper closed space and the lower closed space when scattered matter is found on the upper surface side of the workpiece. Raise, laser processing system. In addition, the present invention can also be implemented as the following modes.

(1)本発明の一形態によれば、被加工物をレーザ加工する際に用いられるレーザ加工装置が提供される。このレーザ加工装置は、上面側から前記被加工物を挟持するための上側筐体と、前記上面とは逆側の下面側から前記被加工物を挟持するための下側筐体と、を備え、前記上側筐体は、前記レーザ加工用のレーザ光を透過させるレーザ透過窓を有し、前記被加工物を挟持した際、前記上側筐体の内側に、前記上側筐体と前記被加工物とで区画された上側閉空間を形成し、前記上側筐体の一部分には、前記上側閉空間の内外を連通し、前記上側閉空間に対する流体の供給が可能な上側連通孔が形成されており、前記下側筐体は、前記被加工物を挟持した際、前記下側筐体の内側に、前記下側筐体と前記被加工物とで区画された下側閉空間を形成し、前記下側筐体の一部分には、前記下側閉空間の内外を連通し、前記下側閉空間からの流体の排出が可能な下側連通孔が形成されている。 (1) According to one aspect of the present invention, there is provided a laser processing apparatus used for laser processing a workpiece. This laser processing apparatus includes an upper housing for holding the workpiece from the upper surface side, and a lower housing for holding the workpiece from the lower surface side opposite to the upper surface. The upper housing has a laser transmission window for transmitting the laser beam for laser processing, and when the workpiece is held, the upper housing and the workpiece are arranged inside the upper housing. forming an upper closed space partitioned by and, in a part of the upper housing, an upper communication hole that communicates the inside and outside of the upper closed space and is capable of supplying fluid to the upper closed space. wherein the lower housing forms a lower closed space inside the lower housing defined by the lower housing and the work piece when the work piece is sandwiched therebetween; A portion of the lower housing is formed with a lower communication hole that communicates the inside and outside of the lower closed space and allows fluid to be discharged from the lower closed space.

この構成によれば、レーザ加工装置において、上側筐体は、被加工物を挟持した際、上側筐体の内側に、上側筐体と被加工物とで区画された上側閉空間を形成すると共に、下側筐体は、被加工物を挟持した際、下側筐体の内側に、下側筐体と被加工物とで区画された下側閉空間を形成する。このため、上側連通孔を介して上側閉空間に対する流体の供給を行い、下側連通孔を介して下側閉空間からの流体の排出を行うことによって、被加工物の上面(レーザ光が照射される側の面)と下面(上面の逆側の面)との間で差圧を生じさせて、被加工物の上面側から下面側に向かう気流を生じさせることができる。この差圧から生じる気流によって、加工中に生じたヒュームやスパッタ等の飛散物が被加工物に付着することを抑制すると共に、飛散物の飛散方向を制御して、飛散物を被加工物の下面側に排出し、回収することができる。この結果、被加工物をレーザ加工する際に用いられるレーザ加工装置において、加工中に生じたヒュームやスパッタ等の飛散物が、被加工物に付着することを抑制できる。また、本構成のレーザ加工装置によれば、被加工物の上面と下面との間の差圧から生じる気流によって、被加工物の上面に形成されるプルームの発生が低減される。プルームは、加工中に生じることのある発光体であり、加工点へのレーザ光の到達を妨げて加工効率低下の原因となる。このようなプルームの発生を低減することにより、加工効率を向上させることもできる。さらに、本構成のレーザ加工装置によれば、下側閉空間からの流体の排出に加えて、上側閉空間に対する流体の供給を行うため、被加工物の下面のみを減圧する従来の構成と比較して、被加工物の上面と下面との間の差圧を1気圧(約0.1MPa)以上にすることも可能であり、高速で周囲に飛散する飛散物をも回収できる。 According to this configuration, in the laser processing apparatus, when the upper housing sandwiches the workpiece, the upper closed space defined by the upper housing and the workpiece is formed inside the upper housing. , the lower housing forms a lower closed space partitioned by the lower housing and the workpiece inside the lower housing when the workpiece is sandwiched. Therefore, by supplying the fluid to the upper closed space through the upper communication hole and discharging the fluid from the lower closed space through the lower communication hole, the upper surface of the workpiece (the laser beam irradiated A differential pressure can be generated between the surface on the side to be treated) and the bottom surface (surface opposite to the top surface) to generate an airflow directed from the top surface side to the bottom surface side of the workpiece. The airflow generated by this differential pressure suppresses the adhesion of spattered matter such as fumes and spatter generated during processing to the workpiece, and also controls the scattering direction of the spattered matter to keep the spattered matter from the work piece. It can be discharged to the bottom side and collected. As a result, in a laser processing apparatus used for laser processing a workpiece, it is possible to suppress adhesion of scattered matter such as fumes and spatter generated during processing to the workpiece. Further, according to the laser processing apparatus of this configuration, the plume formed on the upper surface of the workpiece is reduced due to the airflow generated by the differential pressure between the upper surface and the lower surface of the workpiece. A plume is a light-emitting body that may be generated during processing, and it hinders the arrival of laser light to a processing point and causes a decrease in processing efficiency. By reducing the occurrence of such plumes, it is also possible to improve the processing efficiency. Furthermore, according to the laser processing apparatus of this configuration, in addition to discharging the fluid from the lower closed space, the fluid is supplied to the upper closed space, so compared with the conventional configuration in which only the lower surface of the workpiece is depressurized As a result, the differential pressure between the upper surface and the lower surface of the workpiece can be increased to 1 atmosphere (approximately 0.1 MPa) or more, and scattered matter that scatters around at high speed can also be collected.

(2)本発明の一形態によれば、レーザ加工システムが提供される。このレーザ加工システムは、上記形態のレーザ加工装置と、前記レーザ加工装置の前記上側連通孔に接続され、前記上側閉空間に対する流体の供給を行う供給装置と、前記供給装置を制御する制御部と、を備える。
この構成によれば、レーザ加工システムは、レーザ加工装置と、上側閉空間に対する流体の供給を行う供給装置と、供給装置を制御する制御部と、を備える。このため、加工中に生じたヒュームやスパッタ等の飛散物が、被加工物に付着することを抑制できると共に、加工効率を向上できる。また、制御部によって、供給装置の駆動有無や、供給装置における流体の供給量を制御することによって、飛散物の方向制御や、飛散物の効率的な回収を可能とできる。
(2) According to one aspect of the present invention, a laser processing system is provided. This laser processing system includes the laser processing apparatus of the above-described form, a supply device connected to the upper communication hole of the laser processing apparatus and configured to supply fluid to the upper closed space, and a control unit for controlling the supply device. , provided.
According to this configuration, the laser processing system includes a laser processing device, a supply device that supplies fluid to the upper closed space, and a controller that controls the supply device. Therefore, it is possible to suppress adhesion of spattered matter such as fumes and spatter generated during processing to the workpiece, and improve processing efficiency. Further, by controlling whether or not the supply device is driven and the amount of fluid supplied from the supply device by the control unit, it is possible to control the direction of the scattered matter and efficiently collect the scattered matter.

(3)上記形態のレーザ加工システムにおいて、さらに、前記レーザ加工装置の前記下側連通孔に接続され、前記下側閉空間からの流体の排出を行う排出装置を備え、前記制御部は、前記供給装置に加えて、前記排出装置を制御してもよい。
この構成によれば、レーザ加工システムは、さらに、下側閉空間からの流体の排出を行う排出装置を備え、制御部は、供給装置に加えて排出装置を制御する。このため、加工中に生じたヒュームやスパッタ等の飛散物が、被加工物に付着することを抑制できると共に、加工効率を向上できる。また、制御部によって、供給装置と排出装置の駆動有無や、供給装置と排出装置における流体の供給量及び排出量を制御することによって、飛散物の方向制御や、飛散物のより効率的な回収を可能とできる。
(3) The laser processing system of the above aspect may further include a discharge device connected to the lower communication hole of the laser processing device and configured to discharge fluid from the lower closed space, wherein the control unit includes the In addition to the supply device, the discharge device may also be controlled.
According to this configuration, the laser processing system further includes a discharge device for discharging the fluid from the lower closed space, and the controller controls the discharge device in addition to the supply device. Therefore, it is possible to suppress adhesion of spattered matter such as fumes and spatter generated during processing to the workpiece, and improve processing efficiency. In addition, by controlling whether or not the supply device and the discharge device are driven and the amount of fluid supplied and discharged from the supply device and the discharge device by the control unit, the direction of the scattered matter can be controlled and the scattered matter can be collected more efficiently. can be made possible.

(4)上記形態のレーザ加工システムにおいて、前記制御部は、前記レーザ加工装置の前記上側閉空間と前記下側閉空間との差圧が0.1MPa以上となるように、少なくとも前記供給装置の駆動を制御してもよい。
この構成によれば、制御部は、レーザ加工装置の上側閉空間と下側閉空間との差圧が0.1MPa以上となるように、供給装置の駆動を制御するため、高速で周囲に飛散する飛散物をも回収できる。
(4) In the laser processing system of the above aspect, the controller controls at least the supply device so that the differential pressure between the upper closed space and the lower closed space of the laser processing device is 0.1 MPa or more. Drive may be controlled.
According to this configuration, the control unit controls the drive of the supply device so that the pressure difference between the upper closed space and the lower closed space of the laser processing apparatus is 0.1 MPa or more, so that the laser beam scatters around at high speed. It can also collect scattered objects.

(5)上記形態のレーザ加工システムにおいて、前記制御部は、前記レーザ加工装置の前記上側閉空間と前記下側閉空間との差圧が0.1MPa以上、かつ、0.25Mpa以下となるように、少なくとも前記供給装置の駆動を制御してもよい。
この構成によれば、制御部は、レーザ加工装置の上側閉空間と下側閉空間との差圧が0.1MPa以上となるように、供給装置の駆動を制御するため、高速で周囲に飛散する飛散物をも回収できる。また、制御部は、レーザ加工装置の上側閉空間と下側閉空間との差圧が0.25Mpa以下となるように、供給装置の駆動を制御するため、被加工物が箔状(例えば、厚さが10μm以上かつ300μm以下)であっても、被加工物に折れやたわみを生じさせることなく、飛散物を回収できる。
(5) In the laser processing system of the above aspect, the control unit controls the differential pressure between the upper closed space and the lower closed space of the laser processing device to be 0.1 MPa or more and 0.25 MPa or less. Additionally, at least the driving of the feeding device may be controlled.
According to this configuration, the control unit controls the drive of the supply device so that the pressure difference between the upper closed space and the lower closed space of the laser processing apparatus is 0.1 MPa or more, so that the laser beam scatters around at high speed. It can also collect scattered objects. In addition, the control unit controls the drive of the supply device so that the differential pressure between the upper closed space and the lower closed space of the laser processing apparatus is 0.25 Mpa or less, so that the workpiece is in a foil shape (for example, Even if the thickness is 10 μm or more and 300 μm or less), the scattered matter can be collected without causing the workpiece to break or bend.

(6)上記形態のレーザ加工システムにおいて、前記レーザ加工装置の前記上側筐体は、さらに、前記上側閉空間内の圧力を取得する圧力取得部を備え、前記制御部は、前記圧力取得部により取得される圧力が一定の範囲を維持するように、前記供給装置から前記上側閉空間に供給する流体を制御してもよい。
この構成によれば、制御部は、圧力取得部により取得される圧力が一定の範囲を維持するように、供給装置から上側閉空間に供給する流体を制御する。上側閉空間内の圧力を一定の範囲に維持することにより、被加工物の加工効率を向上できると共に、被加工物が箔状(例えば、厚さが10μm以上かつ300μm以下)であっても、被加工物に折れやたわみを生じさせることなく、飛散物を回収できる。
(6) In the laser processing system of the above aspect, the upper housing of the laser processing device further includes a pressure acquisition unit that acquires the pressure in the upper closed space, and the control unit causes the pressure acquisition unit to The fluid supplied from the supply device to the upper closed space may be controlled so that the obtained pressure is maintained within a certain range.
According to this configuration, the control section controls the fluid supplied from the supply device to the upper closed space so that the pressure acquired by the pressure acquisition section maintains a constant range. By maintaining the pressure in the upper closed space within a certain range, the processing efficiency of the workpiece can be improved, and even if the workpiece is foil-shaped (for example, the thickness is 10 μm or more and 300 μm or less), Scattered objects can be collected without breaking or bending the workpiece.

(7)上記形態のレーザ加工システムにおいて、さらに、前記上側閉空間及び前記下側閉空間の画像を取得する画像取得部を備え、前記制御部は、前記画像取得部により取得された画像を画像解析し、前記被加工物の上面側に飛散物が認められた場合に、前記上側閉空間と前記下側閉空間との差圧を上昇させてもよい。
この構成によれば、制御部は、画像取得部により取得された画像を用いて、上側閉空間と下側閉空間との差圧を自動的に制御できるため、レーザ加工システムの利便性を向上できる。
(7) The laser processing system of the above aspect further includes an image acquisition unit that acquires images of the upper closed space and the lower closed space, wherein the control unit captures the image acquired by the image acquisition unit as an image. The pressure difference between the upper closed space and the lower closed space may be increased when the scattered matter is found on the upper surface side of the workpiece through analysis.
According to this configuration, the control unit can automatically control the differential pressure between the upper closed space and the lower closed space using the image acquired by the image acquisition unit, thereby improving the convenience of the laser processing system. can.

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、外部のレーザ光源を利用して被加工物をレーザ加工する際に用いられるレーザ加工装置、レーザ光源を備えるレーザ加工装置、レーザ加工装置を含むレーザ加工システム、これら装置及びシステムの制御方法、これら装置及びシステムにおいて実行されるコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを配布するためのサーバ装置、そのコンピュータプログラムを記憶した一時的でない記憶媒体等の形態で実現することができる。 The present invention can be implemented in various aspects. For example, a laser processing apparatus used for laser processing a workpiece using an external laser light source, and a laser processing apparatus equipped with a laser light source. , a laser processing system including a laser processing device, a method of controlling these devices and systems, a computer program executed in these devices and systems, a server device for distributing the computer program, and a non-temporary storage storing the computer program It can be realized in the form of a medium or the like.

レーザ加工システムの概略構成を例示した説明図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is explanatory drawing which illustrated the schematic structure of the laser processing system. レーザ加工装置の概略構成を例示した説明図である。It is an explanatory view which illustrated a schematic structure of a laser processing device. 被加工物を固定したレーザ加工装置の構成を例示した説明図である。It is an explanatory view showing an example of the configuration of a laser processing apparatus to which a workpiece is fixed. 図3のA-A線における横断面構成を例示した説明図である。FIG. 4 is an explanatory view exemplifying a cross-sectional configuration along line AA of FIG. 3; 制御部による制御について説明する図である。It is a figure explaining control by a control part. 差圧を0MPaとしてレーザ加工を行った際の被加工物の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a workpiece when laser processing is performed with a differential pressure of 0 MPa; 差圧を0.1MPaとしてレーザ加工を行った際の被加工物の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a workpiece when laser processing is performed with a differential pressure of 0.1 MPa; 差圧を0.2MPaとしてレーザ加工を行った際の被加工物の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a workpiece when laser processing is performed with a differential pressure of 0.2 MPa; 差圧と飛散物回収率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a differential pressure and a scattered matter recovery rate. 第2実施形態のレーザ加工装置の横断面構成を例示した説明図である。It is explanatory drawing which illustrated the cross-sectional structure of the laser processing apparatus of 2nd Embodiment. 第3実施形態のレーザ加工システムの概略構成を例示した説明図である。It is an explanatory view which illustrated a schematic structure of a laser processing system of a 3rd embodiment. 第4実施形態のレーザ加工システムの概略構成を例示した説明図である。It is an explanatory view which illustrated a schematic structure of a laser processing system of a 4th embodiment.

<第1実施形態>
図1は、レーザ加工システム1の概略構成を例示した説明図である。レーザ加工システム1は、被加工物をレーザ加工するために用いられるシステムである。ここで「レーザ加工」または「加工」とは、レーザ光を用いた被加工物の切断や、被加工物への穿孔等、レーザ光を用いて被加工物に変化を加えることの全般を意味する。本実施形態のレーザ加工システム1は、後述するレーザ加工装置100を備えることにより、特に、厚さが10μm以上かつ300μm以下の箔状の金属板の加工に適している。なお、レーザ加工システム1は、300μmより厚い板状の金属板や、箔状または板状のセラミックス板、箔状または板状の樹脂板等の加工に用いられてもよい。
<First Embodiment>
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a laser processing system 1. As shown in FIG. A laser processing system 1 is a system used for laser processing a workpiece. Here, "laser processing" or "machining" means cutting of a workpiece using a laser beam, perforating the workpiece, etc., and using a laser beam to change the workpiece in general. do. The laser processing system 1 of the present embodiment is particularly suitable for processing a foil-shaped metal plate having a thickness of 10 μm or more and 300 μm or less by including a laser processing apparatus 100 described later. Note that the laser processing system 1 may be used to process a plate-shaped metal plate having a thickness of 300 μm or more, a foil-shaped or plate-shaped ceramic plate, a foil-shaped or plate-shaped resin plate, or the like.

図1には、相互に直交するXYZ軸を図示する。X軸はレーザ加工装置100の幅方向に対応し、Y軸はレーザ加工装置100の高さ方向に対応し、Z軸はレーザ加工装置100の奥行方向に対応する。以降の説明では、図1の上側(+Y軸方向)をレーザ加工装置100の「上側」と呼び、図1の下側(-Y軸方向)をレーザ加工装置100の「下側」と呼ぶ。これらの点は、図1以降においても共通する。 FIG. 1 illustrates XYZ axes that are orthogonal to each other. The X axis corresponds to the width direction of the laser processing apparatus 100 , the Y axis corresponds to the height direction of the laser processing apparatus 100 , and the Z axis corresponds to the depth direction of the laser processing apparatus 100 . 1 (+Y-axis direction) is referred to as the “upper side” of the laser processing apparatus 100, and the lower side (−Y-axis direction) of FIG. These points are also common in FIG. 1 and subsequent figures.

レーザ加工システム1は、レーザ加工装置100と、制御部200と、レーザ光源300と、供給装置400と、排出装置500とを備えている。レーザ加工装置100の詳細は、図2において後述する。制御部200は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、及びRAM(Random Access Memory)を備えている。CPUは、ROMに格納されているコンピュータプログラムをRAMに展開して実行することにより、レーザ光源300と、供給装置400と、排出装置500とをそれぞれ制御する。 The laser processing system 1 includes a laser processing device 100 , a controller 200 , a laser light source 300 , a supply device 400 and a discharge device 500 . Details of the laser processing apparatus 100 will be described later with reference to FIG. The control unit 200 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory). The CPU controls the laser light source 300, the supply device 400, and the discharge device 500, respectively, by expanding the computer programs stored in the ROM into the RAM and executing them.

レーザ光源300は、グリーンレーザ、ブルーレーザ等の、任意の種類(波長)のレーザ光を発振するレーザ発振器である。レーザ光源300に関して、例えば、制御部200は、レーザ光源300からのレーザ光の発信有無、波長、出力、光路等を制御する。供給装置400は、レーザ加工装置100に対して、空気、アルゴン(Ar)ガス、窒素(N)ガス等の、任意の種類の流体を供給するガス供給装置である。供給装置400に関して、例えば、制御部200は、供給装置400からの流体の供給有無、流量、圧力等を制御する。排出装置500は、レーザ加工装置100から流体を排出するための真空ポンプである。排出装置500に関して、例えば、制御部200は、排出装置500による流体の排出有無、排出量(吸引量)等を制御する。 The laser light source 300 is a laser oscillator that oscillates laser light of any type (wavelength) such as green laser and blue laser. Regarding the laser light source 300 , for example, the control unit 200 controls the presence or absence of emission of laser light from the laser light source 300 , wavelength, output, optical path, and the like. The supply device 400 is a gas supply device that supplies any kind of fluid such as air, argon (Ar) gas, nitrogen (N) gas, etc. to the laser processing device 100 . Regarding the supply device 400 , for example, the control unit 200 controls whether or not the fluid is supplied from the supply device 400 , flow rate, pressure, and the like. The discharge device 500 is a vacuum pump for discharging fluid from the laser processing device 100 . Regarding the discharging device 500, for example, the control unit 200 controls whether or not the discharging device 500 discharges fluid, the amount of discharge (amount of suction), and the like.

図2は、レーザ加工装置100の概略構成を例示した説明図である。図3は、被加工物TFを固定したレーザ加工装置100の構成を例示した説明図である。図4は、図3のA-A線における横断面構成を例示した説明図である。レーザ加工装置100は、上側筐体10,20,30と、下側筐体40,50,61とを備えている。 FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of the laser processing apparatus 100. As shown in FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating the configuration of the laser processing apparatus 100 to which the workpiece TF is fixed. FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a cross-sectional configuration taken along line AA of FIG. The laser processing apparatus 100 includes upper housings 10 , 20 , 30 and lower housings 40 , 50 , 61 .

上側筐体10,20,30は、被加工物TF(図2)を、上面側から挟持するための筐体である。上側筐体10,20,30は、透過窓部10と、枠体20と、支持体30とを備える。 The upper housings 10, 20, 30 are housings for sandwiching the workpiece TF (FIG. 2) from the upper surface side. Upper housings 10 , 20 , 30 each include transmission window 10 , frame 20 , and support 30 .

透過窓部10は、レーザ光源300から発振されたレーザ光LAを透過させる透過窓を構成する部材である。図2に示すように、透過窓部10は、平板状の板体11と、ガラス板12とを含んでいる。板体11には、複数(図示の例では6つ)のねじ穴13が形成されている。ガラス板12は、例えば石英ガラスのような、レーザ光LA(図2)を透過することが可能な材料により形成された平板状部材である。ガラス板12は「レーザ透過窓」として機能する。板体11は、ねじ穴13にねじ62(図3)を嵌め込むことによって、ガラス板12を枠体20の上面201に当接させた状態で、枠体20に固定されている。 The transmission window part 10 is a member constituting a transmission window through which the laser beam LA emitted from the laser light source 300 is transmitted. As shown in FIG. 2 , the transmission window section 10 includes a plate-like plate 11 and a glass plate 12 . A plurality of (six in the illustrated example) screw holes 13 are formed in the plate 11 . The glass plate 12 is a plate-like member made of a material, such as quartz glass, through which the laser beam LA (FIG. 2) can pass. The glass plate 12 functions as a "laser transmission window". The plate 11 is fixed to the frame 20 by fitting screws 62 (FIG. 3) into the screw holes 13 so that the glass plate 12 is in contact with the upper surface 201 of the frame 20 .

枠体20は、支持体30を収容して、レーザ加工装置100の上部外枠を構成する部材である。図2に示すように、枠体20は、平板状の本体部21と、本体部21の両端(±X軸方向の端部)から下側に突出した脚部22とを含んでいる。枠体20の下面202は、平面である。本体部21には、上面201から下面211まで、高さ方向(Y軸方向)に本体部21を貫通する貫通孔25が形成されている。本体部21の側面には、外部から貫通孔25内まで、本体部21を連通する上側連通孔23が形成されている。上側連通孔23は、後述する上側閉空間100a(図4)の内外を連通している。 The frame 20 is a member that accommodates the support 30 and constitutes an upper outer frame of the laser processing apparatus 100 . As shown in FIG. 2 , the frame 20 includes a flat plate-like main body 21 and legs 22 projecting downward from both ends of the main body 21 (ends in the ±X-axis direction). A lower surface 202 of the frame 20 is flat. A through hole 25 is formed in the body portion 21 so as to penetrate the body portion 21 in the height direction (Y-axis direction) from the upper surface 201 to the lower surface 211 . An upper communication hole 23 is formed in the side surface of the body portion 21 so as to communicate the body portion 21 from the outside to the inside of the through hole 25 . The upper communication hole 23 communicates the inside and outside of an upper closed space 100a (FIG. 4) described later.

支持体30は、支持体40と共に被加工物TFを挟み込み、被加工物TFを支持する部材である。図2に示すように、支持体30は、Y軸方向から見た際に略C字状を有する本体部31と、本体部31の側面の隙間に配置された上側窓部32とを含んでいる。支持体30の下面302は、平面である。本体部31及び上側窓部32には、上面301から下面302まで、高さ方向(Y軸方向)に支持体30を貫通する貫通孔35が形成されている。上側窓部32は、例えば石英ガラスのような、透明な材料により形成された平板状部材である。なお、上側窓部32は省略してもよい。支持体30は、上面301を枠体20の下面211に当接させた状態で、枠体20に嵌め込まれて固定されている。なお、支持体30と枠体20との間は、Oリング等によりシールされていてもよい。 The support 30 is a member that sandwiches the workpiece TF together with the support 40 to support the workpiece TF. As shown in FIG. 2, the support 30 includes a body portion 31 having a substantially C-shape when viewed in the Y-axis direction, and an upper window portion 32 arranged in a gap on the side surface of the body portion 31. there is A lower surface 302 of the support 30 is planar. A through hole 35 is formed in the main body portion 31 and the upper window portion 32 so as to pass through the support 30 in the height direction (Y-axis direction) from the upper surface 301 to the lower surface 302 . The upper window portion 32 is a flat member made of a transparent material such as quartz glass. Note that the upper window portion 32 may be omitted. The support 30 is fitted and fixed to the frame 20 with the upper surface 301 in contact with the lower surface 211 of the frame 20 . The space between the support 30 and the frame 20 may be sealed with an O-ring or the like.

このような構成を有することにより、レーザ加工装置100は、枠体20の下面202と支持体30の下面302とが、被加工物TFの上面に接触することで、被加工物TFを上側から固定する。この際、図4に示すように、上側筐体10,20,30の内側には、上側筐体10,20,30と、被加工物TFとで区画された上側閉空間100aが形成される。上述の通り、上側連通孔23は上側閉空間100aに連通している。このため、上側連通孔23に供給装置400(図1)が接続されることにより、供給装置400から上側閉空間100a内への流体の供給が可能となる。 With such a configuration, the laser processing apparatus 100 can move the workpiece TF from above by contacting the lower surface 202 of the frame 20 and the lower surface 302 of the support 30 with the upper surface of the workpiece TF. fixed. At this time, as shown in FIG. 4, inside the upper housings 10, 20, 30, an upper closed space 100a partitioned by the upper housings 10, 20, 30 and the workpiece TF is formed. . As described above, the upper communication hole 23 communicates with the upper closed space 100a. Therefore, by connecting the supply device 400 (FIG. 1) to the upper communication hole 23, the fluid can be supplied from the supply device 400 into the upper closed space 100a.

下側筐体40,50,61は、被加工物TFを、下面側(上面側とは逆側の面)から挟持るための筐体である。図2に示すように、下側筐体40,50,61は、支持体40と、枠体50と、板体61とを備える。 The lower housings 40, 50, 61 are housings for sandwiching the workpiece TF from the lower surface side (the surface opposite to the upper surface side). As shown in FIG. 2 , the lower housings 40 , 50 , 61 include a support 40 , a frame 50 and a plate 61 .

支持体40は、支持体30と共に被加工物TFを挟み込み、被加工物TFを支持する部材である。図2に示すように、支持体40は、Y軸方向から見た際に略C字状を有する本体部41と、本体部41の側面の隙間に配置された下側窓部42とを含んでいる。支持体40の上面401は、平面である。本体部41及び下側窓部42には、上面401から下面402まで、高さ方向(Y軸方向)に支持体40を貫通する貫通孔45が形成されている。下側窓部42は、例えば石英ガラスのような、透明な材料により形成された平板状部材である。なお、下側窓部42は省略してもよい。支持体40は、上面401を枠体50の上面511に当接させた状態で、枠体50に嵌め込まれて固定されている。なお、支持体40と枠体50との間には、Oリング等によりシールされていてもよい。 The support 40 is a member that sandwiches the workpiece TF together with the support 30 to support the workpiece TF. As shown in FIG. 2, the support 40 includes a body portion 41 having a substantially C-shape when viewed in the Y-axis direction, and a lower window portion 42 arranged in a gap on the side surface of the body portion 41. I'm in. The upper surface 401 of the support 40 is flat. A through-hole 45 is formed in the main body portion 41 and the lower window portion 42 so as to pass through the support 40 in the height direction (Y-axis direction) from the upper surface 401 to the lower surface 402 . The lower window portion 42 is a plate-like member made of a transparent material such as quartz glass. Note that the lower window portion 42 may be omitted. The support 40 is fitted and fixed to the frame 50 with the upper surface 401 in contact with the upper surface 511 of the frame 50 . The space between the support 40 and the frame 50 may be sealed with an O-ring or the like.

枠体50は、支持体40を収容して、レーザ加工装置100の下部外枠を構成する部材である。図2に示すように、枠体50は、平板状の本体部51と、本体部51の両端(±X軸方向の端部)から上側に突出した脚部52とを含んでいる。枠体50の上面501は、平面である。本体部51には、上面511から下面502まで、高さ方向(Y軸方向)に本体部51を貫通する貫通孔55が形成されている。本体部51の側面には、外部から貫通孔55内まで、本体部51を連通する下側連通孔53が形成されている。下側連通孔53は、後述する下側閉空間100b(図4)の内外を連通している。 The frame 50 is a member that accommodates the support 40 and constitutes the lower outer frame of the laser processing apparatus 100 . As shown in FIG. 2 , the frame 50 includes a flat plate-like body portion 51 and leg portions 52 projecting upward from both ends of the body portion 51 (ends in the ±X-axis direction). The upper surface 501 of the frame 50 is flat. A through hole 55 is formed in the body portion 51 so as to pass through the body portion 51 in the height direction (Y-axis direction) from the upper surface 511 to the lower surface 502 . A lower communication hole 53 is formed in the side surface of the body portion 51 so as to communicate the body portion 51 from the outside to the inside of the through hole 55 . The lower communication hole 53 communicates the inside and outside of a lower closed space 100b (FIG. 4) described later.

板体61(図3)は、平板状の部材である。板体61は、枠体50の下面502に固定されており、支持体40及び枠体50を支える。なお、板体11、枠体20、本体部31、本体部41、枠体50、板体61、及びねじ62は、任意の金属材料により形成できる。 The plate 61 (FIG. 3) is a plate-like member. The plate 61 is fixed to the lower surface 502 of the frame 50 and supports the support 40 and the frame 50 . The plate 11, the frame 20, the main body 31, the main body 41, the frame 50, the plate 61, and the screws 62 can be made of any metal material.

このような構成を有することにより、レーザ加工装置100は、枠体50の上面501と支持体40の上面401とが、被加工物TFの下面に接触することで、被加工物TFを下側から固定する。この際、図4に示すように、下側筐体40,50,61の内側には、下側筐体40,50,61と、被加工物TFとで区画された下側閉空間100bが形成される。上述の通り、下側連通孔53は下側閉空間100bに連通している。このため、下側連通孔53に排出装置500(図1)が接続されることにより、排出装置500が、下側閉空間100bから流体を排出させることが可能となる。 By having such a configuration, the laser processing apparatus 100 can lower the workpiece TF by bringing the upper surface 501 of the frame 50 and the upper surface 401 of the support 40 into contact with the lower surface of the workpiece TF. fixed from At this time, as shown in FIG. 4, inside the lower housings 40, 50, 61, there is a lower closed space 100b partitioned by the lower housings 40, 50, 61 and the workpiece TF. It is formed. As described above, the lower communication hole 53 communicates with the lower closed space 100b. Therefore, by connecting the discharge device 500 (FIG. 1) to the lower communication hole 53, the discharge device 500 can discharge the fluid from the lower closed space 100b.

図5は、制御部200による制御について説明する図である。図4及び図5に示すように、レーザ加工装置100で被加工物TFを挟持した状態で、制御部200は、レーザ光源300から任意の波長、出力、光路でレーザ光LAを発振させる。さらに、制御部200は、次のa1~a3のいずれかの処理を行うことで、上側閉空間100aと下側閉空間100bとの間の圧力差(以降「差圧」とも呼ぶ)が「0.1MPa以上」となるよう制御する。なお、制御部200は、次のa1~a3のいずれかの処理を行うことで、上側閉空間100aと下側閉空間100bとの差圧が「0.1MPa以上、かつ、0.25Mpa以下」となるよう制御してもよい。差圧をより大きくするためには、処理a3を行うことが好ましい。
(a1)制御部200は、供給装置400から、任意の種類の流体を、任意の流量及び圧力で供給する。
(a2)制御部200は、任意の吸引量で排出装置500を駆動する。
(a3)制御部200は、供給装置400から、任意の種類の流体を、任意の流量及び圧力で供給すると共に、任意の吸引量で排出装置500を駆動する。
FIG. 5 is a diagram explaining the control by the control unit 200. As shown in FIG. As shown in FIGS. 4 and 5, the controller 200 oscillates the laser light LA from the laser light source 300 with an arbitrary wavelength, output, and optical path while the laser processing apparatus 100 holds the workpiece TF. Further, the control unit 200 performs one of the following processes a1 to a3 so that the pressure difference between the upper closed space 100a and the lower closed space 100b (hereinafter also referred to as “differential pressure”) is “0”. .1 MPa or more”. The control unit 200 performs any one of the following processes a1 to a3 so that the differential pressure between the upper closed space 100a and the lower closed space 100b is "0.1 MPa or more and 0.25 MPa or less". may be controlled to be In order to increase the differential pressure, it is preferable to perform the process a3.
(a1) The controller 200 supplies any type of fluid from the supply device 400 at any flow rate and pressure.
(a2) The controller 200 drives the discharging device 500 with an arbitrary amount of suction.
(a3) The control unit 200 supplies any type of fluid from the supply device 400 at an arbitrary flow rate and pressure, and drives the discharge device 500 at an arbitrary suction amount.

このようにレーザ加工システム1では、上側閉空間100aと下側閉空間100bとの間(換言すれば、被加工物TFの上面と下面との間)において、0.1MPa以上の差圧を生じさせることで、図5(A)に示すように、被加工物TFの上面側から下面側に向かう気流AFを生じさせる。この結果、図5(B)に示すように、気流AFによって、加工中に生じたヒュームやスパッタ等の飛散物SPが、被加工物TFに付着することを抑制できる。また、気流AFによって、飛散物SPの飛散方向を加工点Pよりも下側(被加工物TFの下面側)へと制御して、飛散物SPを被加工物TFの下面側に排出できる。さらに、下側閉空間100bにおいて、飛散物SPを回収できる。なお、処理a2または処理a3を行えば、飛散物SPを排出装置500によって、より効果的に回収できる。 Thus, in the laser processing system 1, a differential pressure of 0.1 MPa or more is generated between the upper closed space 100a and the lower closed space 100b (in other words, between the upper surface and the lower surface of the workpiece TF). As a result, as shown in FIG. 5(A), an air flow AF is generated from the upper surface side to the lower surface side of the workpiece TF. As a result, as shown in FIG. 5(B), the air flow AF can suppress the adherence of scattered matter SP such as fumes and spatters generated during processing to the workpiece TF. In addition, the scattering direction of the scattering objects SP can be controlled to the lower side of the processing point P (to the lower surface side of the workpiece TF) by the airflow AF, and the scattering objects SP can be discharged to the lower surface side of the workpiece TF. Furthermore, the scattered objects SP can be collected in the lower closed space 100b. It should be noted that if the process a2 or the process a3 is performed, the scattered matter SP can be collected more effectively by the discharging device 500. FIG.

図6は、差圧を0MPaとしてレーザ加工を行った際の被加工物TFの一例を示す図である。図7は、差圧を0.1MPaとしてレーザ加工を行った際の被加工物TFの一例を示す図である。図8は、差圧を0.2MPaとしてレーザ加工を行った際の被加工物TFの一例を示す図である。以降の図6~図8では、上側閉空間100aと下側閉空間100bとの差圧を変化させつつ、上側窓部32及び下側窓部42を介して、飛散物SPの飛散状況をハイスピードカメラで撮影した像を示す。 FIG. 6 is a diagram showing an example of the workpiece TF when laser processing is performed with a differential pressure of 0 MPa. FIG. 7 is a diagram showing an example of the workpiece TF when laser processing is performed with a differential pressure of 0.1 MPa. FIG. 8 is a diagram showing an example of the workpiece TF when laser processing is performed with a differential pressure of 0.2 MPa. 6 to 8 below, while changing the differential pressure between the upper closed space 100a and the lower closed space 100b, the scattering situation of the flying object SP is heightened through the upper window portion 32 and the lower window portion 42. An image taken with a speed camera is shown.

上側閉空間100aと下側閉空間100bとの差圧がない(0MPaである)場合、図6に示すように、レーザ光LAによるレーザ加工点Pの上部にはプルームPMが形成されると共に、飛散物SPは、比較的上側(上面TF1側)に多く飛散することがわかる。差圧が0.1MPaである場合、図7に示すように、多くの飛散物SPは、加工点Pよりも下側(下面TF2側)に飛散することがわかる。これは、図5で説明した気流AFに起因した作用であり、下面TF2側の飛散物SPは、下側閉空間100b(及び排出装置500)によって回収可能である。差圧が0.2MPaである場合、図8に示すように、ほぼ全ての飛散物SPは、加工点Pよりも下側(下面TF2側)に飛散し、上側(上面TF1側)には認められないことがわかる。これは、図5で説明した気流AFに起因した作用であり、下面TF2側の飛散物SPは、下側閉空間100b(及び排出装置500)によって回収可能である。 When there is no differential pressure (0 MPa) between the upper closed space 100a and the lower closed space 100b, a plume PM is formed above the laser processing point P by the laser beam LA, and It can be seen that many scattered objects SP scatter relatively upward (toward the top surface TF1). When the differential pressure is 0.1 MPa, as shown in FIG. 7, it can be seen that many of the scattered objects SP scatter below the processing point P (on the lower surface TF2 side). This is an action caused by the airflow AF described in FIG. 5, and the scattered matter SP on the lower surface TF2 side can be collected by the lower closed space 100b (and the discharging device 500). When the differential pressure is 0.2 MPa, as shown in FIG. 8, almost all of the scattered objects SP scatter below the processing point P (lower surface TF2 side), and are observed above the processing point P (upper surface TF1 side). I know you can't. This is an action caused by the airflow AF described in FIG. 5, and the scattered matter SP on the lower surface TF2 side can be collected by the lower closed space 100b (and the discharging device 500).

図9は、差圧と飛散物回収率との関係を示すグラフである。図9では、差圧0Mpaから0.2Mpaまで変化させつつ、飛散物回収率(%)を求めた。飛散物回収率(%)は、図6~図8と同様の手法で撮影したハイスピードカメラ像のうち、1コマに映る飛散物SPについて、以下の式1を適用して求めた。
飛散物回収率(%)=下面側にある飛散物の数/飛散物の総数 ・・・(1)
FIG. 9 is a graph showing the relationship between differential pressure and scattered matter collection rate. In FIG. 9, the scattered matter recovery rate (%) was obtained while changing the differential pressure from 0 Mpa to 0.2 Mpa. The scattered object collection rate (%) was obtained by applying the following formula 1 for the scattered object SP captured in one frame of the high-speed camera images taken by the same method as in FIGS. 6 to 8.
Scattered object recovery rate (%) = number of scattered objects on the lower surface side / total number of scattered objects (1)

図9に示すように、上側閉空間100aと下側閉空間100bとの差圧が大きくなるにしたがい、飛散物回収率が向上する。また、差圧を0.2Mpa程度まで大きくすると、飛散物回収率が100%に近くなり、ほぼ全ての飛散物SPを下面TF2側に排出し、下側閉空間100b(及び排出装置500)によって回収可能である。また、図9に示すように、被加工物TFの上面と下面との圧力差の上限が1気圧(約0.1MPa)である従来の構成では、差圧を0.2Mpaとした場合と比較して、飛散物回収率が8割未満に留まる。換言すれば、本実施形態のレーザ加工システム1では、差圧を0.2Mpaとすることによって、従来の構成と比較して2割以上、飛散物回収率を向上できる。 As shown in FIG. 9, as the differential pressure between the upper closed space 100a and the lower closed space 100b increases, the scattered matter recovery rate improves. In addition, when the differential pressure is increased to about 0.2 Mpa, the scattered matter recovery rate approaches 100%, and almost all the scattered matter SP is discharged to the lower surface TF2 side, and the lower closed space 100b (and the discharging device 500) It is recoverable. In addition, as shown in FIG. 9, in the conventional configuration in which the upper limit of the pressure difference between the upper surface and the lower surface of the workpiece TF is 1 atmosphere (about 0.1 MPa), compared with the case where the differential pressure is 0.2 MPa As a result, the scattering collection rate remains at less than 80%. In other words, in the laser processing system 1 of the present embodiment, by setting the differential pressure to 0.2 Mpa, the scattered matter recovery rate can be improved by 20% or more compared to the conventional configuration.

なお、被加工物TFが箔状である場合、被加工物TFの破損を抑制するために、上側閉空間100aと下側閉空間100bとの差圧の上限は、0.25Mpaとされることが好ましい。しかし、被加工物TFが板状である場合、上側閉空間100aと下側閉空間100bとの差圧は、0.25Mpaより大きくてもよい。 When the workpiece TF is foil-shaped, the upper limit of the differential pressure between the upper closed space 100a and the lower closed space 100b is set to 0.25 Mpa in order to suppress damage to the workpiece TF. is preferred. However, if the workpiece TF is plate-shaped, the differential pressure between the upper closed space 100a and the lower closed space 100b may be greater than 0.25 Mpa.

以上のように、第1実施形態のレーザ加工装置100によれば、上側筐体10,20,30は、被加工物TFを挟持した際、上側筐体10,20,30の内側に、上側筐体10,20,30と被加工物TFとで区画された上側閉空間100aを形成すると共に、下側筐体40,50,61は、被加工物TFを挟持した際、下側筐体40,50,61の内側に、下側筐体40,50,61と被加工物TFとで区画された下側閉空間100bを形成する。このため、上側連通孔23を介して上側閉空間100aに対する流体の供給を行い、下側連通孔53を介して下側閉空間100bからの流体の排出を行うことによって、被加工物TFの上面TF1(レーザ光LAが照射される側の面)と下面TF2(上面の逆側の面)との間で差圧を生じさせて、被加工物TFの上面側から下面側に向かう気流AFを生じさせることができる。この差圧から生じる気流AFによって、加工中に生じたヒュームやスパッタ等の飛散物SPが被加工物TFに付着することを抑制すると共に、飛散物SPの飛散方向を制御して、飛散物SPを被加工物TFの下面側に排出し、回収することができる。この結果、被加工物TFをレーザ加工する際に用いられるレーザ加工装置100において、加工中に生じたヒュームやスパッタ等の飛散物SPが、被加工物TFに付着することを抑制できる。 As described above, according to the laser processing apparatus 100 of the first embodiment, when the upper housings 10, 20, 30 hold the workpiece TF, the upper housings 10, 20, 30 are arranged inside the upper housings 10, 20, 30. An upper closed space 100a partitioned by the housings 10, 20, 30 and the workpiece TF is formed, and the lower housings 40, 50, 61 are closed when the workpiece TF is sandwiched between the lower housings. A lower closed space 100b partitioned by the lower housings 40, 50, 61 and the workpiece TF is formed inside the 40, 50, 61. As shown in FIG. Therefore, by supplying the fluid to the upper closed space 100a through the upper communicating hole 23 and discharging the fluid from the lower closed space 100b through the lower communicating hole 53, the upper surface of the workpiece TF is A differential pressure is generated between TF1 (the surface on which the laser beam LA is irradiated) and the lower surface TF2 (the surface opposite to the upper surface) to generate an airflow AF directed from the upper surface side to the lower surface side of the workpiece TF. can be generated. The airflow AF generated by this differential pressure suppresses the adhesion of spatters SP such as fumes and spatters generated during machining to the workpiece TF, and controls the scattering direction of the spatters SP to can be discharged to the lower surface side of the workpiece TF and recovered. As a result, in the laser processing apparatus 100 used for laser processing the workpiece TF, it is possible to suppress the adherence of scattered matter SP such as fumes and spatter generated during processing to the workpiece TF.

また、第1実施形態のレーザ加工装置100によれば、被加工物TFの上面TF1と下面TF2との間の差圧から生じる気流AFによって、被加工物TFの上面TF1に形成されるプルームPMの発生が低減される(図7、図8)。プルームPMは、加工中に生じることのある発光体であり、加工点Pへのレーザ光LAの到達を妨げて加工効率低下の原因となる。このようなプルームPMの発生を低減することにより、第1実施形態のレーザ加工装置100では、加工効率を向上させることもできる。 Further, according to the laser processing apparatus 100 of the first embodiment, the plume PM formed on the upper surface TF1 of the workpiece TF by the airflow AF generated from the differential pressure between the upper surface TF1 and the lower surface TF2 of the workpiece TF. is reduced (FIGS. 7 and 8). The plume PM is a light-emitting body that may be generated during processing, and prevents the laser beam LA from reaching the processing point P, causing a decrease in processing efficiency. By reducing the occurrence of such plume PM, the laser processing apparatus 100 of the first embodiment can also improve the processing efficiency.

さらに、第1実施形態のレーザ加工装置100によれば、下側閉空間100bからの流体の排出に加えて、上側閉空間100aに対する流体の供給を行うため、被加工物TFの下面TF2のみを減圧する従来の構成と比較して、被加工物TFの上面TF1と下面TF2との間の差圧を1気圧(約0.1MPa)以上にすることも可能であり、高速で周囲に飛散する飛散物SPをも回収できる。 Furthermore, according to the laser processing apparatus 100 of the first embodiment, in addition to discharging the fluid from the lower closed space 100b, the fluid is supplied to the upper closed space 100a. Compared to the conventional structure in which the pressure is reduced, it is possible to set the differential pressure between the upper surface TF1 and the lower surface TF2 of the workpiece TF to 1 atm (approximately 0.1 MPa) or more. Scattered objects SP can also be collected.

また、第1実施形態のレーザ加工システム1によれば、レーザ加工装置100と、上側閉空間100aに対する流体の供給を行う供給装置400と、下側閉空間100bからの流体の排出を行う排出装置500と、供給装置400と排出装置500とを制御する制御部200と、を備える。このため、加工中に生じたヒュームやスパッタ等の飛散物SPが、被加工物TFに付着することを抑制できると共に、加工効率を向上できる。また、処理a1によれば、制御部200によって、供給装置400の駆動有無や、供給装置400における流体の供給量(流体の流量)を制御することによって、飛散物SPの方向制御や、飛散物SPの効率的な回収を可能とできる。さらに、処理a3によれば、制御部200によって、供給装置400と排出装置500の駆動有無や、供給装置400と排出装置500における流体の供給量(流体の流量)及び排出量(吸引量)を制御することによって、飛散物SPの方向制御や、飛散物SPのより効率的な回収を可能とできる。 Further, according to the laser processing system 1 of the first embodiment, the laser processing device 100, the supply device 400 that supplies the fluid to the upper closed space 100a, and the discharge device that discharges the fluid from the lower closed space 100b 500 , and a control unit 200 that controls the supply device 400 and the discharge device 500 . Therefore, it is possible to suppress adhesion of spattered matter SP such as fumes and spatter generated during processing to the workpiece TF, and improve processing efficiency. Further, according to the process a1, the controller 200 controls whether or not the supply device 400 is driven and the amount of fluid supplied (flow rate) of the fluid in the supply device 400, thereby controlling the direction of the scattered object SP and controlling the direction of the scattered object SP. Efficient collection of SP can be enabled. Further, according to the process a3, the controller 200 controls whether or not the supply device 400 and the discharge device 500 are driven, and the supply amount (fluid flow rate) and the discharge amount (suction amount) of the supply device 400 and the discharge device 500. By controlling, it is possible to control the direction of the flying object SP and to collect the flying object SP more efficiently.

さらに、第1実施形態のレーザ加工システム1によれば、制御部200は、レーザ加工装置100の上側閉空間100aと下側閉空間100bとの差圧が0.1MPa以上となるように、供給装置400と排出装置500との駆動を制御するため、高速で周囲に飛散する飛散物SPをも回収できる。また、制御部200は、レーザ加工装置100の上側閉空間100aと下側閉空間100bとの差圧が0.25Mpa以下となるように、供給装置400と排出装置500との駆動を制御するため、被加工物TFが箔状(例えば、厚さが10μm以上かつ300μm以下)であっても、被加工物TFに折れやたわみを生じさせることなく、飛散物SPを回収できる。 Furthermore, according to the laser processing system 1 of the first embodiment, the control unit 200 supplies the Since the driving of the device 400 and the discharging device 500 is controlled, it is possible to collect even the scattered matter SP that scatters around at high speed. In addition, the control unit 200 controls the driving of the supply device 400 and the discharge device 500 so that the differential pressure between the upper closed space 100a and the lower closed space 100b of the laser processing device 100 is 0.25 Mpa or less. , even if the workpiece TF is foil-like (for example, the thickness is 10 μm or more and 300 μm or less), the scattering objects SP can be collected without causing the workpiece TF to break or bend.

<第2実施形態>
図10は、第2実施形態のレーザ加工装置100Aの横断面構成を例示した説明図である。第2実施形態のレーザ加工装置100Aは、支持体30に代えて支持体30Aを備え、支持体40に代えて支持体40Aを備える。支持体30Aは、第1実施形態で説明した上側窓部32を備えておらず、支持体40Aは、第1実施形態で説明した下側窓部42を備えていない。このように、レーザ加工装置100Aの構成は種々の変更が可能であり、上側閉空間100aや下側閉空間100bの内部を視認するための透明な窓部(上側窓部32、下側窓部42)を備えていなくてもよい。このような第2実施形態のレーザ加工装置100Aによっても、上述した第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
<Second embodiment>
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating the cross-sectional configuration of the laser processing apparatus 100A of the second embodiment. A laser processing apparatus 100A of the second embodiment includes a support 30A instead of the support 30, and a support 40A instead of the support 40. As shown in FIG. The support 30A does not include the upper window 32 described in the first embodiment, and the support 40A does not include the lower window 42 described in the first embodiment. In this way, the configuration of the laser processing apparatus 100A can be modified in various ways. 42). With the laser processing apparatus 100A of such a second embodiment as well, the same effects as those of the above-described first embodiment can be obtained.

<第3実施形態>
図11は、第3実施形態のレーザ加工システム1Bの概略構成を例示した説明図である。第3実施形態のレーザ加工システム1Bは、レーザ加工装置100に代えてレーザ加工装置100Bを備え、制御部200に代えて制御部200Bを備える。レーザ加工装置100Bは、第1実施形態で説明した構成に加えてさらに、圧力取得部29を有している。
<Third Embodiment>
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of the laser processing system 1B of the third embodiment. A laser processing system 1B of the third embodiment includes a laser processing apparatus 100B instead of the laser processing apparatus 100, and a control section 200B instead of the control section 200. FIG. The laser processing apparatus 100B further has a pressure acquisition section 29 in addition to the configuration described in the first embodiment.

圧力取得部29は、上側閉空間100aの内部の圧力を取得する圧力センサである。圧力取得部29は、上側閉空間100aの内部の圧力を随時取得し、取得した圧力を制御部200Bへ随時送信する。制御部200Bは、圧力取得部29から受信した圧力(上側閉空間100aの内部の圧力)が一定の範囲を維持するように、供給装置400から供給する流体の流量と、圧力との少なくとも一方を変更する(第1実施形態:処理a1または処理a3)。なお、圧力の範囲は、予め定められ、制御部200Bに記憶されている。圧力の範囲は、レーザ加工システム1Bの利用者による登録や変更が可能であってもよい。 The pressure acquisition unit 29 is a pressure sensor that acquires the pressure inside the upper closed space 100a. The pressure acquisition unit 29 acquires the internal pressure of the upper closed space 100a at any time and transmits the acquired pressure to the control unit 200B at any time. The control unit 200B adjusts at least one of the flow rate and pressure of the fluid supplied from the supply device 400 so that the pressure received from the pressure acquisition unit 29 (internal pressure of the upper closed space 100a) is maintained within a certain range. change (first embodiment: processing a1 or processing a3). Note that the range of pressure is determined in advance and stored in the control unit 200B. The range of pressure may be registered or changed by the user of the laser processing system 1B.

このように、レーザ加工システム1Bの構成は種々の変更が可能であり、圧力取得部29を用いて、上側閉空間100a内の圧力が一定の範囲を維持するようにフィードバック制御を行ってもよい。このような第3実施形態のレーザ加工装置100B及びレーザ加工システム1Bによっても、上述した第1実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第3実施形態のレーザ加工システム1Bによれば、制御部200Bは、圧力取得部29により取得される圧力が一定の範囲を維持するように、供給装置400から上側閉空間100aに供給する流体を制御する。上側閉空間100a内の圧力を一定の範囲に維持することにより、被加工物TFの加工効率を向上できると共に、被加工物TFが箔状(例えば、厚さが10μm以上かつ300μm以下)であっても、被加工物TFに折れやたわみを生じさせることなく、飛散物SPを回収できる。 Thus, the configuration of the laser processing system 1B can be variously modified, and the pressure acquisition unit 29 may be used to perform feedback control so that the pressure in the upper closed space 100a is maintained within a certain range. . With the laser processing apparatus 100B and the laser processing system 1B of the third embodiment as described above, the same effects as those of the above-described first embodiment can be obtained. Further, according to the laser processing system 1B of the third embodiment, the control unit 200B supplies pressure from the supply device 400 to the upper closed space 100a so that the pressure acquired by the pressure acquisition unit 29 maintains a constant range. Control fluids. By maintaining the pressure in the upper closed space 100a within a certain range, the processing efficiency of the workpiece TF can be improved, and the workpiece TF is foil-shaped (for example, the thickness is 10 μm or more and 300 μm or less). However, the scattering object SP can be collected without causing the workpiece TF to break or bend.

<第4実施形態>
図12は、第4実施形態のレーザ加工システム1Cの概略構成を例示した説明図である。第4実施形態のレーザ加工システム1Cは、制御部200に代えて制御部200Cを備え、さらにハイスピードカメラ600を備えている。
<Fourth Embodiment>
FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating the schematic configuration of the laser processing system 1C of the fourth embodiment. A laser processing system 1C of the fourth embodiment includes a control section 200C instead of the control section 200, and further includes a high-speed camera 600. FIG.

ハイスピードカメラ600は、透明な窓部(上側窓部32、下側窓部42)から、上側閉空間100a及び下側閉空間100bの内部が撮影可能な位置に配置されている。ハイスピードカメラ600は、上側閉空間100a及び下側閉空間100bの様子を随時撮影し、撮影した画像を制御部200Cへ随時送信する。制御部200Cは、ハイスピードカメラ600から受信した画像を画像解析し、被加工物TFの上面TF1側に飛散物SPが認められた際に、上側閉空間100aと下側閉空間100bとの差圧を上昇させるよう、供給装置400及び排出装置500を制御する(第1実施形態:処理a1~処理a3)。なお、ハイスピードカメラ600は「画像取得部」として機能する。 The high-speed camera 600 is arranged at a position where the inside of the upper closed space 100a and the lower closed space 100b can be photographed through the transparent windows (upper window 32, lower window 42). The high-speed camera 600 captures images of the upper closed space 100a and the lower closed space 100b at any time, and transmits the captured images to the control unit 200C at any time. The control unit 200C analyzes the image received from the high-speed camera 600, and when the scattering object SP is recognized on the upper surface TF1 side of the workpiece TF, the difference between the upper closed space 100a and the lower closed space 100b is detected. The supply device 400 and the discharge device 500 are controlled so as to increase the pressure (first embodiment: processing a1 to processing a3). Note that the high-speed camera 600 functions as an "image acquisition section".

このように、レーザ加工システム1Cの構成は種々の変更が可能であり、ハイスピードカメラ600を用いて、上側閉空間100aと下側閉空間100bとの差圧を自動的に制御してもよい。このような第4実施形態のレーザ加工装置100及びレーザ加工システム1Cによっても、上述した第1実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第4実施形態のレーザ加工システム1Cによれば、制御部200Cは、ハイスピードカメラ600から得られた画像を用いて、上側閉空間100aと下側閉空間100bとの差圧を自動的に制御できるため、レーザ加工システム1Cの利便性を向上できる。 Thus, the configuration of the laser processing system 1C can be variously modified, and the high-speed camera 600 may be used to automatically control the differential pressure between the upper closed space 100a and the lower closed space 100b. . The laser processing apparatus 100 and the laser processing system 1C of such a fourth embodiment can also provide the same effects as those of the above-described first embodiment. Further, according to the laser processing system 1C of the fourth embodiment, the control unit 200C automatically detects the pressure difference between the upper closed space 100a and the lower closed space 100b using the image obtained from the high-speed camera 600. , the convenience of the laser processing system 1C can be improved.

<本実施形態の変形例>
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。また、上記実施形態において、ハードウェアによって実現されるとした構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されるとした構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。
<Modification of this embodiment>
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various aspects without departing from the scope of the invention. For example, the following modifications are possible. Further, in the above embodiments, part of the configuration realized by hardware may be replaced with software, and conversely, part of the configuration realized by software may be replaced with hardware. may

[変形例1]
上記第1~4実施形態では、レーザ加工システム1,1B,1Cの構成の一例を示した。しかし、レーザ加工システム1の構成は種々の変更が可能である。例えば、制御部200、レーザ光源300、供給装置400、排出装置500の少なくとも一部は、レーザ加工装置100に内蔵されていてもよい。例えば、供給装置400と、排出装置500との少なくとも一方は、省略されてもよい。
[Modification 1]
In the first to fourth embodiments, an example of the configuration of the laser processing systems 1, 1B, 1C has been shown. However, the configuration of the laser processing system 1 can be modified in various ways. For example, at least part of the control unit 200 , the laser light source 300 , the supply device 400 and the discharge device 500 may be built in the laser processing device 100 . For example, at least one of the supply device 400 and the discharge device 500 may be omitted.

[変形例2]
上記第1~4実施形態では、レーザ加工装置100,100A,100Bの構成の一例を示した。しかし、レーザ加工装置100の構成は種々の変更が可能である。例えば、上述した構成の一部分(例えば、本体部21と本体部31や、本体部41と本体部51と板体61等)は、一体的に形成されていてもよい。例えば、上側連通孔23には、供給装置400を取り付けるための取り付け部が設けられていてもよく、上側連通孔23には、上側閉空間100a内を気密に維持するための封止部材が設けられていてもよい。同様に、下側連通孔53には、排出装置500を取り付けるための取り付け部が設けられていてもよく、下側連通孔53には、下側閉空間100b内を気密に維持するための封止部材が設けられていてもよい。例えば、上側連通孔23は、脚部22に設けられていてもよく、下側連通孔53は、脚部52に設けられていてもよい。
[Modification 2]
In the above-described first to fourth embodiments, examples of configurations of the laser processing apparatuses 100, 100A, and 100B are shown. However, the configuration of the laser processing apparatus 100 can be modified in various ways. For example, a part of the configuration described above (for example, main body part 21 and main body part 31, or main body part 41, main body part 51 and plate 61, etc.) may be integrally formed. For example, the upper communication hole 23 may be provided with a mounting portion for mounting the supply device 400, and the upper communication hole 23 may be provided with a sealing member for keeping the upper closed space 100a airtight. may have been Similarly, the lower communication hole 53 may be provided with a mounting portion for mounting the discharging device 500, and the lower communication hole 53 may be provided with a seal for keeping the inside of the lower closed space 100b airtight. A stop member may be provided. For example, the upper communication hole 23 may be provided in the leg portion 22 and the lower communication hole 53 may be provided in the leg portion 52 .

[変形例3]
第1~4実施形態、及び、上記変形例1,2のレーザ加工システム1,1B,1C、及び、レーザ加工装置100,100A,100Bの構成は、適宜組み合わせてもよい。例えば、第3実施形態のレーザ加工システム1や、第4実施形態のレーザ加工システム1において、第2実施形態のレーザ加工装置100を採用してもよい。第4実施形態のレーザ加工システム1において、透明な窓部(上側窓部32、下側窓部42)のない第2実施形態のレーザ加工装置100を採用する場合、ハイスピードカメラ600を、上側閉空間100a及び下側閉空間100bの内部に配置してもよい。例えば、第3実施形態の圧力取得部29によるフィードバック制御と、第4実施形態のハイスピードカメラ600による制御と、の両方を行うレーザ加工システム1を構成してもよい。
[Modification 3]
The configurations of the laser processing systems 1, 1B, 1C and the laser processing apparatuses 100, 100A, 100B of the first to fourth embodiments and modifications 1 and 2 may be combined as appropriate. For example, the laser processing apparatus 100 of the second embodiment may be employed in the laser processing system 1 of the third embodiment or the laser processing system 1 of the fourth embodiment. In the laser processing system 1 of the fourth embodiment, when adopting the laser processing apparatus 100 of the second embodiment without transparent windows (upper window 32, lower window 42), the high speed camera 600 is placed on the upper side It may be arranged inside the closed space 100a and the lower closed space 100b. For example, the laser processing system 1 may be configured to perform both feedback control by the pressure acquisition unit 29 of the third embodiment and control by the high-speed camera 600 of the fourth embodiment.

以上、実施形態、変形例に基づき本態様について説明してきたが、上記した態様の実施の形態は、本態様の理解を容易にするためのものであり、本態様を限定するものではない。本態様は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本態様にはその等価物が含まれる。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することができる。 The present aspect has been described above based on the embodiments and modifications, but the above-described embodiments are intended to facilitate understanding of the present aspect, and do not limit the present aspect. This aspect may be modified and modified without departing from the spirit and scope of the claims, and this aspect includes equivalents thereof. Also, if the technical features are not described as essential in this specification, they can be deleted as appropriate.

1,1B,1C…レーザ加工システム
10,20,30…上側筐体
10…透過窓部
11…板体
12…ガラス板
13…ねじ穴
20…枠体
21…本体部
22…脚部
23…上側連通孔
25…貫通孔
29…圧力取得部
30,30A…支持体
31…本体部
32…上側窓部
35…貫通孔
40,50,61…下側筐体
40,40A…支持体
41…本体部
42…下側窓部
45…貫通孔
50…枠体
51…本体部
52…脚部
53…下側連通孔
55…貫通孔
61…板体
100,100A,100B…レーザ加工装置
100a…上側閉空間
100b…下側閉空間
200,200B,200C…制御部
300…レーザ光源
400…供給装置
500…排出装置
600…ハイスピードカメラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1B, 1C... Laser processing system 10, 20, 30... Upper housing 10... Transmission window part 11... Plate body 12... Glass plate 13... Screw hole 20... Frame body 21... Main body part 22... Leg part 23... Upper side Communicating hole 25 Through hole 29 Pressure acquisition part 30, 30A Support body 31 Main body part 32 Upper window part 35 Through hole 40, 50, 61 Lower housing 40, 40A Support body 41 Main body part DESCRIPTION OF SYMBOLS 42... Lower side window part 45... Through-hole 50... Frame body 51... Main-body part 52... Leg part 53... Lower side communicating hole 55... Through-hole 61... Plate 100, 100A, 100B... Laser processing apparatus 100a... Upper closed space DESCRIPTION OF SYMBOLS 100b... Lower side closed space 200,200B, 200C... Control part 300... Laser light source 400... Supply apparatus 500... Ejection apparatus 600... High-speed camera

Claims (5)

レーザ加工システムであって、
レーザ加工装置と、
供給装置と、
前記供給装置を制御する制御部と、
画像取得部と、
を備え、
前記レーザ加工装置は、被加工物をレーザ加工する際に用いられるレーザ加工装置であって、
上面側から前記被加工物を挟持するための上側筐体と、
前記上面とは逆側の下面側から前記被加工物を挟持するための下側筐体と、
を備え、
前記上側筐体は、
前記レーザ加工用のレーザ光を透過させるレーザ透過窓を有し、
前記被加工物を挟持した際、前記上側筐体の内側に、前記上側筐体と前記被加工物とで区画された上側閉空間を形成し、
前記上側筐体の一部分には、前記上側閉空間の内外を連通し、前記上側閉空間に対する流体の供給が可能な上側連通孔が形成されており、
前記下側筐体は、
前記被加工物を挟持した際、前記下側筐体の内側に、前記下側筐体と前記被加工物とで区画された下側閉空間を形成し、
前記下側筐体の一部分には、前記下側閉空間の内外を連通し、前記下側閉空間からの流体の排出が可能な下側連通孔が形成されており、
前記供給装置は、前記レーザ加工装置の前記上側連通孔に接続され、前記上側閉空間に対する流体の供給を行うものであり、
前記画像取得部は、前記上側閉空間及び前記下側閉空間の画像を取得し、
前記制御部は、前記画像取得部により取得された画像を画像解析し、前記被加工物の上面側に飛散物が認められた場合に、前記上側閉空間と前記下側閉空間との差圧を上昇させるレーザ加工システム
A laser processing system,
a laser processing device;
a feeding device;
a control unit that controls the supply device;
an image acquisition unit;
with
The laser processing device is a laser processing device used for laser processing a workpiece,
an upper housing for sandwiching the workpiece from the upper surface side;
a lower housing for sandwiching the workpiece from a lower surface opposite to the upper surface;
with
The upper housing is
Having a laser transmission window for transmitting the laser beam for laser processing,
forming an upper closed space partitioned by the upper housing and the workpiece inside the upper housing when the workpiece is sandwiched;
A part of the upper housing is formed with an upper communication hole that communicates between the inside and outside of the upper closed space and is capable of supplying a fluid to the upper closed space,
The lower housing is
forming a lower closed space partitioned by the lower housing and the work piece inside the lower housing when the work piece is sandwiched;
A part of the lower housing is formed with a lower communication hole that communicates between the inside and outside of the lower closed space and allows fluid to be discharged from the lower closed space ,
The supply device is connected to the upper communication hole of the laser processing device and supplies a fluid to the upper closed space,
The image acquisition unit acquires images of the upper closed space and the lower closed space,
The control unit performs image analysis on the image acquired by the image acquisition unit, and detects a difference in pressure between the upper closed space and the lower closed space when scattered matter is observed on the upper surface side of the workpiece. A laser processing system that raises the
請求項に記載のレーザ加工システムであって、さらに、
前記レーザ加工装置の前記下側連通孔に接続され、前記下側閉空間からの流体の排出を行う排出装置を備え、
前記制御部は、前記供給装置に加えて、前記排出装置を制御する、レーザ加工システム。
The laser processing system of claim 1 , further comprising:
A discharge device connected to the lower communication hole of the laser processing device and discharging fluid from the lower closed space,
The laser processing system, wherein the controller controls the discharge device in addition to the supply device.
請求項または請求項に記載のレーザ加工システムであって、
前記制御部は、前記レーザ加工装置の前記上側閉空間と前記下側閉空間との差圧が0.1MPa以上となるように、少なくとも前記供給装置の駆動を制御する、レーザ加工システム。
The laser processing system according to claim 1 or claim 2 ,
The laser processing system, wherein the control unit controls at least driving of the supply device so that a pressure difference between the upper closed space and the lower closed space of the laser processing apparatus is 0.1 MPa or more.
請求項または請求項に記載のレーザ加工システムであって、
前記制御部は、前記レーザ加工装置の前記上側閉空間と前記下側閉空間との差圧が0.1MPa以上、かつ、0.25Mpa以下となるように、少なくとも前記供給装置の駆動を制御する、レーザ加工システム。
The laser processing system according to claim 1 or claim 2 ,
The control unit controls driving of at least the supply device so that a differential pressure between the upper closed space and the lower closed space of the laser processing apparatus is 0.1 MPa or more and 0.25 MPa or less. , laser processing system.
請求項から請求項のいずれか一項に記載のレーザ加工システムであって、
前記レーザ加工装置の前記上側筐体は、さらに、前記上側閉空間内の圧力を取得する圧力取得部を備え、
前記制御部は、前記圧力取得部により取得される圧力が一定の範囲を維持するように、前記供給装置から前記上側閉空間に供給する流体を制御する、レーザ加工システム。
The laser processing system according to any one of claims 1 to 4 ,
The upper housing of the laser processing apparatus further includes a pressure acquisition unit that acquires the pressure in the upper closed space,
The laser processing system, wherein the control unit controls the fluid supplied from the supply device to the upper closed space so that the pressure acquired by the pressure acquisition unit maintains a constant range.
JP2020175892A 2020-10-20 2020-10-20 Laser processing system Active JP7268665B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020175892A JP7268665B2 (en) 2020-10-20 2020-10-20 Laser processing system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020175892A JP7268665B2 (en) 2020-10-20 2020-10-20 Laser processing system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022067269A JP2022067269A (en) 2022-05-06
JP7268665B2 true JP7268665B2 (en) 2023-05-08

Family

ID=81390250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020175892A Active JP7268665B2 (en) 2020-10-20 2020-10-20 Laser processing system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7268665B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011125877A (en) 2009-12-16 2011-06-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Laser beam machining method and apparatus
JP2013141669A (en) 2012-01-06 2013-07-22 Nissan Motor Co Ltd Laser machining dust collecting device
JP2018043253A (en) 2016-09-13 2018-03-22 パナソニックIpマネジメント株式会社 Laser cutting device and laser cutting method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2843415B2 (en) * 1990-05-11 1999-01-06 株式会社アマダ Laser processing machine image processing system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011125877A (en) 2009-12-16 2011-06-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Laser beam machining method and apparatus
JP2013141669A (en) 2012-01-06 2013-07-22 Nissan Motor Co Ltd Laser machining dust collecting device
JP2018043253A (en) 2016-09-13 2018-03-22 パナソニックIpマネジメント株式会社 Laser cutting device and laser cutting method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022067269A (en) 2022-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5960330B1 (en) Additive manufacturing equipment
JP3143457U (en) Dust collector for laser processing machine
WO2004076102A1 (en) Three dimensional structure producing device and producing method
JP6356177B2 (en) Additive manufacturing equipment
JP6129945B1 (en) Laminate modeling apparatus and misalignment correction method for additive modeling apparatus
WO2015008482A1 (en) Laser processing device, laser processing method, and laser oscillation device
KR20190024654A (en) Laser machining apparatus including dust inhaling function
US6969822B2 (en) Laser micromachining systems
JP2021126659A (en) Laser processing device
JP7268665B2 (en) Laser processing system
JP2017048407A (en) Laminate molding apparatus
CN120940872A (en) A single-shot laser hole-forming system for ultrathin prepregs
CN1966197B (en) A laser processing system and processing method
JP5355349B2 (en) Laser scribing device
KR20130081200A (en) Dust collecting apparatus for laser processing
CN1501475A (en) Scribing Sapphire Substrates Using Solid State UV Lasers
JP2015107514A (en) Laser welding method and laser welding device
TWI491574B (en) Method of cutting brittle workpiece and cutting device
JP2011125877A (en) Laser beam machining method and apparatus
KR100710854B1 (en) Glass punching device and glass punching method
KR101161731B1 (en) Laser processing apparatus and method
US8461480B2 (en) Orthogonal integrated cleaving device
CN105458531A (en) Hard and brittle material special-shaped hole machining equipment and method based on laser cutting
CN205437508U (en) Hard brittle material heterotype hole processing equipment based on laser cutting
KR20130108812A (en) Laser welding device having chamber

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220113

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20221122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221129

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230113

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230322

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230404

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7268665

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250