JP2014184456A - レーザ加工装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レーザ光を集光する集光レンズ26からインフォーカス面Z=−Z2、および集光レンズ26のシフト量X=X1は、集光レンズ26を加工対象物からの距離Z=−Z2であって、かつ、レーザ光の光軸LXから所定のシフト量X=X1にだけシフトさせたときにおけるワイヤ12上のレーザ光の光学歪みが、集光レンズ26の中心位置が光軸LXであるとき、加工対象物より被覆樹脂を除去可能な限界距離となるインフォーカス面Z=−Z1におけるレーザ光の光学歪みと略同一となるように設定される。本技術は、レーザ加工装置に適用することができる。
【選択図】図5
Description
図1は、本発明を適用したレーザ加工装置の構成例を示す図である。図1のレーザ加工装置11は、レーザ光を加工対象物であるワイヤ(導電体に樹脂製の被覆が施された電線)12の所定の位置に照射することにより、所定の位置の被覆樹脂を剥離する加工を施すものである。ワイヤ12は、例えば、アルミニウム、銅、鉄、スズメッキ、およびニッケルメッキを含む導電体を芯線として、その周りを、例えば、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、およびフェノール樹脂などからなる樹脂により被覆された、いわゆる電線または信号線などである。また、レーザ加工装置11は、例えば、狭い範囲に複数のワイヤが設けられているような場合、集光レンズの中心位置を光軸に対してシフトさせることにより駆動可能に構成されており、集光レンズがシフトすることにより、レーザ光のレーザスポットを走査させることで、加工対象物を移動させることなく、複数のワイヤに対して、任意の必要箇所において被覆樹脂を剥離する加工を施す。加工対象物であるワイヤは、上述したように複数であってもよいし、当然のことながら1本であってもよい。
次に、集光レンズ26と加工対象物であるワイヤ12までの距離、および集光レンズ26の中心を基準とする、光軸に直行するインフォーカス面におけるシフト量の設定方法について説明する。
そこで、上述したインフォーカス面Z=−Z2、およびシフト量X=X1の設定処理について説明する。尚、ここで、制御部27は、集光レンズ26のレンズデータに基づいてスポットダイアグラムを計算し、計算結果に基づいて設定処理を実行するものとするが、光学的な測定結果に基づいてスポットダイアグラムを生成して、設定処理を実行するようにしてもよい。
次に、図9のブロック図を参照して、集光レンズ駆動部25の第1の実施の形態の構成例について説明する。
次に、図10のブロック図を参照して、集光レンズ駆動部25の第2の実施の形態の構成例について説明する。
次に、図11のブロック図を参照して、集光レンズ駆動部25の第3の実施の形態の構成例について説明する。
次に、レーザ光源22により発生されるレーザ光について説明する。
以上においては、ワイヤ12に対して一方向からレーザ光を照射する構成例について説明してきたが、例えば、図15で示されるように、ワイヤ12に対して対向する2方向からレーザ光を照射するような構成とするようにしてもよい。
Claims (10)
- レーザ光を発生するレーザ光源と、
前記レーザ光源により発生されたレーザ光を加工対象物に対して集光させる集光レンズと、
前記集光レンズを前記レーザ光の光軸に対して直交する面内であって、前記加工対象物から所定の距離の面内を、前記光軸から所定のシフト量までの範囲内で集光レンズをシフトさせるように駆動する集光レンズ駆動部とを備え、
前記所定のシフト量は、前記光軸から前記所定のシフト量にだけシフトさせたときにおける前記加工対象物上のレーザ光の光学歪みが、前記集光レンズによる前記レーザ光の焦点位置より前記集光レンズに近い位置で、かつ、前記集光レンズの中心位置が前記レーザ光の中心であるときの前記レーザ光により前記加工対象物を加工可能な限界の距離におけるレーザ光の光学歪みと略同一となるように設定される
レーザ加工装置。 - 前記集光レンズ駆動部を制御する制御部をさらに含み、
前記制御部は、前記集光レンズを用いた光学系の光学計算によるスポットダイアグラムを利用して、前記所定の距離、および前記所定のシフト量を設定する
請求項1に記載のレーザ加工装置。 - 前記レーザ光源は、波長が1.9μmより長く、3.0μmよりも短いレーザ光を発生する
請求項1に記載のレーザ加工装置。 - 前記レーザ光源により発生される前記レーザ光は、Er:YAGレーザ光、Cr,Tm,Ho:YAGレーザ光、およびTmファイバレーザ光を含む
請求項3に記載のレーザ加工装置。 - 前記加工対象物は、第1の融点の第1物質の上に、前記第1の融点よりも低い熱分解点の第2物質が付加されたものである
請求項1に記載のレーザ加工装置。 - 前記加工対象物は、導電体である金属を含む第1物質が、樹脂からなる第2物質により被覆された電線である
請求項5に記載のレーザ加工装置。 - 前記導電体である金属を含む第1物質は、アルミニウム、スズメッキ、およびニッケルメッキを含む導電体であり、
前記樹脂からなる第2物質は、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、およびフェノール樹脂を含む
請求項6に記載のレーザ加工装置。 - 前記集光レンズ駆動部は、
前記レーザ光の光軸に対して直交する面内で、前記集光レンズを第1の方向にシフトさせる第1ステージと、
前記第1の方向と平行ではない第2の方向にシフトさせる第2ステージとを含む
請求項1に記載のレーザ加工装置。 - 前記集光レンズ駆動部は、
前記レーザ光の光軸に対して直交する面内で、前記集光レンズを、前記集光レンズの中心と異なる位置を中心として回転させる回転ステージを含む
請求項1に記載のレーザ加工装置。 - 前記集光レンズ駆動部は、
前記レーザ光の光軸に対して直交する面内で、前記集光レンズを載せて回転する回転ステージと、
前記回転ステージに当接して回転するカムと、
前記回転ステージを前記カムに当接するように押圧する押圧部とを含む
請求項1に記載のレーザ加工装置。
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