JP2000079492A - Laser beam machining method and its device - Google Patents
Laser beam machining method and its deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ加工方法及
びレーザ加工装置、特に、液晶のバックライト用パネル
の加工に最適なレーザ加工方法及びレーザ加工装置に関
する。The present invention relates to a laser processing method and a laser processing apparatus, and more particularly to a laser processing method and a laser processing apparatus most suitable for processing a liquid crystal backlight panel.
【０００２】[0002]
【従来の技術と課題】一般に、携帯用パソコン等の液晶
のバックライト用パネルは、射出成形されたアクリル板
が使用されている。このアクリル板は縦、横の寸法を正
確に切り出す必要があり、従来、レーザビームを照射し
てカットしていた。2. Description of the Related Art In general, an injection molded acrylic plate is used for a liquid crystal backlight panel of a portable personal computer or the like. It is necessary to cut out the vertical and horizontal dimensions of this acrylic plate accurately, and conventionally, the acrylic plate has been cut by irradiating a laser beam.
【０００３】しかしながら、射出成形されたアクリル板
には成形時に発生した内部応力が残存し、レーザカット
時に切口に歪みが生じるという問題点を有していた。特
に、射出ゲート部には大きな応力が残存し、歪も大きく
なる。従って、ゲート部の位置が大きく制約されてい
た。[0003] However, there has been a problem that the acrylic plate formed by injection molding has an internal stress generated during the molding process, and the cut edge is distorted during laser cutting. In particular, a large stress remains in the injection gate portion, and the strain increases. Therefore, the position of the gate portion has been greatly restricted.
【０００４】そこで、本発明の目的は、射出成形された
プラスチック板の切口に内部応力による歪が発生するこ
とのないレーザ加工方法及びレーザ加工装置を提供する
ことにある。It is an object of the present invention to provide a laser processing method and a laser processing apparatus which do not cause distortion due to internal stress in a cut of an injection-molded plastic plate.
【０００５】[0005]
【発明の構成、作用及び効果】以上の目的を達成するた
め、本発明に係るレーザ加工方法は、レーザビームの焦
点を照射位置に合わせて切除する工程の前工程として、
照射位置における焦点をずらせた状態でレーザビームを
プラスチック板に照射し、切除部分を予熱することを特
徴とする。In order to achieve the above object, the laser processing method according to the present invention provides a laser beam processing method in which a laser beam is focused on an irradiation position and cut off as a pre-process.
The laser beam is irradiated to the plastic plate in a state where the focus at the irradiation position is shifted, and the cut portion is preheated.
【０００６】さらに、本発明に係るレーザ加工装置は、
レーザビームをプラスチック板に導く光学系の一部に、
レーザビームの焦点を調整するために移動可能な光学部
材を設け、レーザビームの焦点をずらせる位置に光学部
材を移動させて予備加熱を行い、切除工程時にはレーザ
ビームの焦点が照射位置で合うように光学部材を移動さ
せることを特徴とする。Further, a laser processing apparatus according to the present invention
In part of the optical system that guides the laser beam to the plastic plate,
A movable optical member is provided to adjust the focus of the laser beam, the optical member is moved to a position where the laser beam is defocused, and preheating is performed, so that the laser beam is focused at the irradiation position during the ablation process. The optical member is moved in the following manner.
【０００７】本発明においては、焦点がずれたレーザビ
ームをプラスチック板の切除部分に照射することで、被
照射部分が軟化され、射出成形時に発生した内部応力が
緩和される。従って、その後焦点を合わせて切除した場
合、切口に歪が発生することはない。特に、射出ゲート
部の切除に有効であり、ゲート部を任意の箇所に設定す
ることができる。In the present invention, by irradiating the laser beam with the out-of-focus to the cut portion of the plastic plate, the irradiated portion is softened, and the internal stress generated during injection molding is reduced. Therefore, when the cut is made after focusing, no distortion occurs in the cut. In particular, it is effective for cutting off the injection gate portion, and the gate portion can be set at an arbitrary position.
【０００８】しかも、本発明においては、レーザビーム
の焦点をずらせるだけで予備加熱を行なうため、光学部
材の一部を移動させるだけの構成を付加すればよく、専
用の予熱手段を設ける必要がない。焦点を調整する光学
部材としてレンズを用いれば、機構的に最もコンパクト
に構成することができる。In addition, in the present invention, since the preheating is performed only by shifting the focus of the laser beam, it is only necessary to add a configuration for moving a part of the optical member, and it is necessary to provide a dedicated preheating means. Absent. If a lens is used as an optical member for adjusting the focal point, it can be configured to be most compact mechanically.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るレーザ加工方
法及びレーザ加工装置の実施形態について添付図面を参
照して説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a laser processing method and a laser processing apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【００１０】本レーザ加工装置は、図１、図２に示すよ
うに、基台１上に直立したコラム２を設け、コラム２に
加工台３を取り付けたものである。加工台３は、加工材
料である射出成形されたアクリル板３０を着脱自在に保
持可能であり、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に図示し
ないサーボモータによってそれぞれ駆動される。アクリ
ル板３０の着脱構造やＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の駆動構造は周
知であり、その説明は省略する。As shown in FIGS. 1 and 2, the present laser processing apparatus has an upright column 2 provided on a base 1 and a processing table 3 attached to the column 2. The processing table 3 is capable of detachably holding an injection-molded acrylic plate 30 as a processing material, and is driven by a servomotor (not shown) in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction. The attachment / detachment structure of the acrylic plate 30 and the drive structure in the X-, Y-, and Z-axis directions are well known, and description thereof will be omitted.
【００１１】レーザビームは基台１に設置された光源ユ
ニット１０から放射される。光源ユニット１０は半導体
レーザやコリメータレンズ等を含む周知のものである。
放射されたレーザビームは、ミラー１１，１２で装置の
上部へ導かれ、ミラー１３で下方へ折り返される。その
後、レーザビームはハーフミラー１４で分岐され、一方
のビームはミラー１５を介してアクリル板３０を上方か
ら照射する。他方のビームはミラー１６，１７を介して
アクリル板３０を下方から照射する。符号Ｅはアクリル
板３０への照射位置を示す。The laser beam is emitted from a light source unit 10 installed on the base 1. The light source unit 10 is a well-known one including a semiconductor laser and a collimator lens.
The emitted laser beam is guided to the upper part of the apparatus by mirrors 11 and 12, and is turned down by mirror 13. Thereafter, the laser beam is split by the half mirror 14, and one beam irradiates the acrylic plate 30 from above via the mirror 15. The other beam irradiates the acrylic plate 30 from below via mirrors 16 and 17. Reference symbol E indicates an irradiation position on the acrylic plate 30.
【００１２】さらに、本レーザ加工装置には、レーザビ
ームの照射位置Ｅにおける焦点を調整するためのレンズ
２１，２２が設置されている。レンズ２１は、レーザビ
ームを下方からアクリル板３０に照射するもので、照射
位置Ｅにおけるビーム焦点をずらせる位置にセットされ
ている。レンズ２２は、レーザビームを上方からアクリ
ル板３０に照射するもので、ブラケット２３に取り付け
られ、サーボモータ２４によってＺ軸方向に移動可能と
されている。レンズ２２はＺ軸方向に移動することによ
り、即ち、図１、図２で実線で示す位置Ｂにセットされ
ているとき、ビーム焦点を照射位置Ｅに合わせ、点線で
示す位置Ｂ’にセットされると、照射位置Ｅにおけるビ
ーム焦点をずらせる。Further, the laser processing apparatus is provided with lenses 21 and 22 for adjusting the focus at the irradiation position E of the laser beam. The lens 21 irradiates the acrylic plate 30 with a laser beam from below, and is set at a position where the beam focus at the irradiation position E is shifted. The lens 22 irradiates the acrylic plate 30 with a laser beam from above, is attached to a bracket 23, and is movable in the Z-axis direction by a servomotor 24. When the lens 22 is moved in the Z-axis direction, that is, when the lens 22 is set at the position B indicated by a solid line in FIGS. Then, the beam focus at the irradiation position E is shifted.
【００１３】以上の構成からなるレーザ加工装置は、図
３に示すＣＰＵ５１によって制御される。ＣＰＵ５１に
よって加工台３をＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に移動させると共
に、レーザ光源ユニット１０を駆動してアクリル板３０
をカットする制御は基本的には当業界において周知であ
る。本実施形態において特徴的部分はレンズ２２をＺ軸
方向に移動させるモータ２４が付設されている点であ
る。以下に説明する加工方法において、ＣＰＵ５１は予
熱工程においてモータ２４にレンズ２２を位置Ｂ’にセ
ットする駆動信号を発し、切除工程においてはモータ２
４にレンズ２２を位置Ｂにセットする駆動信号を発す
る。The laser processing apparatus having the above configuration is controlled by the CPU 51 shown in FIG. The processing table 3 is moved in the X, Y, and Z axis directions by the CPU 51 and the laser light source unit 10 is driven to drive the acrylic plate 30.
The control for cutting off is basically well known in the art. A feature of the present embodiment is that a motor 24 for moving the lens 22 in the Z-axis direction is provided. In the processing method described below, the CPU 51 issues a drive signal for setting the lens 22 to the position B ′ to the motor 24 in the preheating step, and the motor 2 in the cutting step.
A drive signal for setting the lens 22 to the position B is issued at 4.
【００１４】次に、レーザ加工方法について説明する。
加工台３にアクリル板３０を固定し、ＣＰＵ５１に加工
台３を移動させるデータを入力する。アクリル板３０に
対しては、まず、予熱工程が実行される。この予熱工程
はレンズ２２を位置Ｂ’にセットし、レンズ２１，２２
から焦点がずれたレーザビームをアクリル板３０の切除
部分に照射して行われる。このとき、アクリル板３０は
レーザビームによって加熱されて軟化し、射出成形時に
生じた内部応力が緩和される。Next, a laser processing method will be described.
The acrylic plate 30 is fixed to the processing table 3, and data for moving the processing table 3 is input to the CPU 51. First, a preheating step is performed on the acrylic plate 30. In this preheating step, the lens 22 is set at the position B ′, and the lenses 21 and 22 are set.
This is performed by irradiating the laser beam out of focus from the laser beam to the cut portion of the acrylic plate 30. At this time, the acrylic plate 30 is heated and softened by the laser beam, and the internal stress generated during the injection molding is reduced.
【００１５】次に、切除工程が実行される。この切除工
程はレンズ２２を位置Ｂにセットし、レンズ２２から焦
点を照射位置Ｅに合わせたレーザビームをアクリル板３
０に照射して行われる。このとき、レンズ２１からも焦
点のずれたレーザビームが照射されるが、必ずしもその
必要はなく、レンズ２１からのレーザビームを適当な位
置で遮光してもよい。Next, a cutting step is performed. In this excision step, the lens 22 is set to the position B, and the laser beam focused from the lens 22 to the irradiation position E is applied to the acrylic plate 3.
It is performed by irradiating 0. At this time, a laser beam out of focus is also emitted from the lens 21, but this is not always necessary, and the laser beam from the lens 21 may be shielded at an appropriate position.
【００１６】以上の如く、本実施形態においては、アク
リル板３０に対して予備加熱を行うため、アクリル板３
０の切断箇所の内部応力が予め緩和され、切口に歪が発
生することを防止できる。しかも、予備加熱はレンズ２
２を移動させるだけで実行でき、専用の熱源が不要であ
り、簡単な構成で済む。As described above, in this embodiment, since the acrylic plate 30 is preheated, the acrylic plate 3
The internal stress at the cut portion of 0 is relieved in advance, and it is possible to prevent the occurrence of distortion in the cut. In addition, the preliminary heating is performed on the lens 2
2 can be carried out simply by moving it, no special heat source is required, and a simple configuration is sufficient.
【００１７】なお、本発明に係るレーザ加工方法及びレ
ーザ加工装置は前記実施形態に限定するものではなく、
その要旨の範囲内で種々に変更することができる。特
に、レーザビームの焦点を調整する手段はレンズ２２の
みでなく、他の光学部材を用いてもよい。さらに、レー
ザビームの光路構成は任意であり、光源ユニットを二つ
設置してもよい。The laser processing method and the laser processing apparatus according to the present invention are not limited to the above embodiment.
Various changes can be made within the scope of the gist. In particular, the means for adjusting the focal point of the laser beam is not limited to the lens 22, and other optical members may be used. Further, the optical path configuration of the laser beam is arbitrary, and two light source units may be provided.
【図１】本発明の一実施形態であるレーザ加工装置の概
略構成を示す正面図。FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】前記レーザ加工装置の概略構成を示す側面図。FIG. 2 is a side view showing a schematic configuration of the laser processing apparatus.
【図３】前記レーザ加工装置の制御部の概略構成を示す
ブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a control unit of the laser processing apparatus.
１…基台 ３…加工台 １０…レーザ光源ユニット ２１，２２…レンズ ２４…モータ ３０…アクリル板 ５１…ＣＰＵ Ｅ…照射位置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base 3 ... Processing table 10 ... Laser light source unit 21, 22 ... Lens 24 ... Motor 30 ... Acrylic plate 51 ... CPU E ... Irradiation position
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２９Ｃ 37/02 Ｂ２９Ｃ 37/02 Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５３０ Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５３０ Ｈ０１Ｓ 3/00 Ｈ０１Ｓ 3/00 Ｂ // Ｂ２９Ｋ 33:00 Ｂ２９Ｌ 7:00 31:34 Ｆターム(参考） 2H091 FA23Z FB02 FC14 FC16 FC29 3C060 AA04 BA10 CF16 4E068 AE01 AJ03 CA11 CD04 DA14 4F201 AA43 AG01 BA08 BC01 BC02 BC12 BC15 BC17 BS02 5F072 AB13 JJ06 MM09 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B29C 37/02 B29C 37/02 G02F 1/1335 530 G02F 1/1335 530 H01S 3/00 H01S 3/00 B // B29K 33:00 B29L 7:00 31:34 F term (reference) 2H091 FA23Z FB02 FC14 FC16 FC29 3C060 AA04 BA10 CF16 4E068 AE01 AJ03 CA11 CD04 DA14 4F201 AA43 AG01 BA08 BC01 BC02 BC12 BC15 BC17 BS02 5F072 AB13 JJ06 MM09
Claims (3)
ビームを照射し、不要部分を切除するレーザ加工方法に
おいて、 レーザービームの焦点を照射位置に合わせて切除する工
程の前工程として、照射位置における焦点をずらせた状
態でレーザビームをプラスチック板に照射して切除部分
を予熱すること、 を特徴とするレーザ加工方法。1. A laser processing method for irradiating a laser beam to an injection-molded plastic plate to cut off unnecessary portions, wherein a laser beam is focused at an irradiation position as a pre-process of cutting the laser beam in accordance with the irradiation position. Irradiating a plastic plate with a laser beam in a shifted state to preheat an ablated part.
ビームを照射し、不要部分を切除するレーザ加工装置に
おいて、 レーザビーム発光光源と、 前記光源から放射されたレーザビームをプラスチック板
に導く光学系と、 前記光学系の一部を構成し、プラスチック板を照射する
レーザビームの焦点を調整するために移動可能な光学部
材と、 予熱工程時には照射位置におけるレーザビームの焦点を
ずらせた位置に前記光学部材を移動させ、切除工程時に
はレーザビームの焦点が照射位置で合うように前記光学
部材を移動させる制御手段と、 を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。2. A laser processing apparatus for irradiating an injection-molded plastic plate with a laser beam to cut off unnecessary portions, comprising: a laser beam light source; and an optical system for guiding the laser beam emitted from the light source to the plastic plate. An optical member which constitutes a part of the optical system and is movable to adjust a focus of a laser beam for irradiating a plastic plate; and an optical member at a position where the laser beam is defocused at an irradiation position during a preheating step. And a control means for moving the optical member so that the laser beam is focused at the irradiation position during the cutting step.
ズであることを特徴とする請求項２記載のレーザ加工装
置。3. The laser processing apparatus according to claim 2, wherein the optical member is a lens facing an irradiation position.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10249452A JP2000079492A (en) | 1998-09-03 | 1998-09-03 | Laser beam machining method and its device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10249452A JP2000079492A (en) | 1998-09-03 | 1998-09-03 | Laser beam machining method and its device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000079492A true JP2000079492A (en) | 2000-03-21 |
Family
ID=17193181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10249452A Pending JP2000079492A (en) | 1998-09-03 | 1998-09-03 | Laser beam machining method and its device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000079492A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005099979A1 (en) * | 2004-04-14 | 2005-10-27 | Top Engineering Co., Ltd | Apparatus for cutting nonmetal |
| WO2005099980A1 (en) * | 2004-04-14 | 2005-10-27 | Top Engineering Co., Ltd | Method of cutting nonmetal |
| CN102009268A (en) * | 2010-10-12 | 2011-04-13 | 江苏大学 | Laser indirect compound micro plastic forming device and method |
| CN105290625A (en) * | 2015-12-01 | 2016-02-03 | 苗蕾蕾 | Laser engraving machine for machining wooden comb |
| CN105364312A (en) * | 2015-11-27 | 2016-03-02 | 江苏大学 | Metal sheet connection device based on laser shock deformation and method thereof |
| CN109834468A (en) * | 2017-11-29 | 2019-06-04 | 财团法人金属工业研究发展中心 | Laser preheating control method and laser pre-heating control device |
-
1998
- 1998-09-03 JP JP10249452A patent/JP2000079492A/en active Pending
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