JP2831215B2 - Laser cutting and drilling method - Google Patents
Laser cutting and drilling methodInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、レーザによる切断、穴
あけ加工方法に関し、特にレーザ３次元加工機あるい
は、レーザロボット等に適用して有用なものである。BACKGROUND OF THE INVENTION This invention, disconnect Ru good laser relates drilling method, or especially a laser three-dimensional processing machine, it is useful when applied to a laser robot or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図８及び図９は、従来技術に係るプラス
チック部材あるいはＦＲＰ部材の切断、穴あけ加工装置
の概要を示す説明図である。BACKGROUND ART FIGS. 8 and 9, plus according to the prior art
It is explanatory drawing which shows the outline | summary of the cutting | disconnection and perforation processing apparatus of a tick member or FRP member.
【０００３】図８に示すプラスチック部材あるいはＦＲ
Ｐ部材の切断、穴あけ加工装置は、ルータビット本体１
９の先端にルータビット工具歯２０を取り付けたもので
ある。従ってこのルータビット工具歯２０を高速で回転
させながらプラスチック部材あるいはＦＲＰ部材７の切
断又は穴あけ加工部を機械的に切断又は穴あけ加工す
る。A plastic member or FR shown in FIG.
The cutting and drilling equipment for P members is the router bit body 1
9 has a router bit tool tooth 20 attached to the tip thereof. Therefore, while the router bit tool tooth 20 is rotated at a high speed, the cutting or drilling portion of the plastic member or the FRP member 7 is mechanically cut or drilled.
【０００４】次に図９に示すプラスチック部材あるいは
ＦＲＰ部材の切断、穴あけ加工装置は、ＣＯ2 レーザ発
振器（図示せず）、ＺｎＳｅ製集光レンズ６、切断ヘッ
ド２２を有する。ＣＯ2 レーザ発振器は、ＣＯ2 レーザ
ビーム１３を発振する。切断ヘッド２２は、筒状の部材
であって、その下部は、先端の開口部に向って徐々に内
径が狭くなっている。また切断ヘッド２２の外周面に
は、切断用アシストガス１１の流入部が設けられてい
る。ＺｎＳｅ製集光レンズ６は、切断ヘッド２２の内部
にあって、その光軸が前記先端の開口部に向くように固
定されている。Next, a device for cutting and drilling a plastic member or an FRP member shown in FIG. 9 includes a CO 2 laser oscillator (not shown), a condenser lens 6 made of ZnSe, and a cutting head 22. The CO 2 laser oscillator oscillates a CO 2 laser beam 13. The cutting head 22 is a tubular member, and the lower portion has a gradually decreasing inner diameter toward the opening at the tip. An inflow portion of the cutting assist gas 11 is provided on the outer peripheral surface of the cutting head 22. The ZnSe condenser lens 6 is fixed inside the cutting head 22 so that its optical axis faces the opening at the tip.
【０００５】従って、切断ヘッド２２内に導かれたＣＯ
2 レーザビーム１３は、ＺｎＳｅ製集光レンズ６によっ
て集光された後、プラスチック部材あるいはＦＲＰ部材
７の切断又は穴あけ加工部に照射され、これによってプ
ラスチック部材あるいはＦＲＰ部材７の切断又は穴あけ
加工が行われる。なお、ＣＯ2 レーザビーム１３が前記
切断又は穴あけ加工部に照射される際、切断用アシスト
ガスも同時に前記切断又は穴あけ加工部に吹き付けられ
る。[0005] Therefore, the CO introduced into the cutting head 22 is
The second laser beam 13, after being condensed by ZnSe-made condenser lens 6, is irradiated to the cutting or drilling of the plastic member or FRP member 7, thereby flop
Cutting or drilling of the plastic member or the FRP member 7 is performed. When the CO 2 laser beam 13 is applied to the cutting or piercing portion, a cutting assist gas is also simultaneously blown to the cutting or piercing portion.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上述の如き従来技術に
係るプラスチック部材あるいはＦＲＰ部材の切断、穴あ
け加工方法のうち、ルータビット工具歯２０により機械
的に切断又は穴あけ加工をする方法では、図７に示すよ
うに切断面２１にケバだちが生じてしまう。従って更に
やすり仕上げをして前記ケバだちを除去し、切断面２１
を平滑にする必要があり、このため多大の工数がかかっ
ていた。Among the cutting and drilling methods of the plastic member or the FRP member according to the prior art as described above, the method of mechanically cutting or drilling with the router bit tool teeth 20 is shown in FIG. As shown in FIG. Therefore, the above-mentioned fluff is removed by further file finishing, and the cut surface 21 is removed.
Needs to be smoothed, which requires a lot of man-hours.
【０００７】また、ＣＯ2 レーザビームにより切断する
方法では、切断面１６に、炭化層或いは熱影響層（以下
炭化層等という）が形成されるため、品質の良い切断面
が得られなかった。In the method of cutting with a CO 2 laser beam, a high quality cut surface cannot be obtained because a carbonized layer or a heat affected layer (hereinafter referred to as a carbonized layer) is formed on the cut surface 16.
【０００８】本発明は、上記従来技術に鑑み、短時間で
プラスチック部材あるいはＦＲＰ部材の切断、穴あけを
行い、しかもケバだち、炭化層等のない良質の切断面を
得ることができ、又レーザビームの伝送が容易なレーザ
による切断、穴あけ加工方法を提供することを目的とす
る。The present invention has been made in view of the above prior art, and has been described in a short time.
Cutting of the plastic member or FRP member performs drilling, moreover fluffing, no carbide layer or the like can be obtained cut surface quality, and switching transmission of the laser beam is Ru good easy laser <br/> sectional It is an object of the present invention to provide a drilling method.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のレーザによる切断、穴あけ加工方法は、ＣＯ2 レー
ザ発振器及びエキシマレーザ発振器から発振されたＣＯ
2 レーザビーム及びエキシマレーザビームを伝送してプ
ラスチック部材あるいはＦＲＰ部材の切断又は穴あけ加
工部へ導き、初めに該切断又は穴あけ加工部へ前記ＣＯ
2 レーザのレーザビームを照射することにより前記プラ
スチック部材あるいはＦＲＰ部材の切断又は穴あけを行
った後、引き続いてエキシマレーザのレーザビームをそ
の切断面及びその近傍に照射して前記切断面に生起した
炭化層或いは熱影響層を除去するレーザによる切断、穴
あけ加工方法であって、 前記エキシマレーザビームをそ
の横断面がリング状のレーザビームとし、該レーザビー
ムの中空部に前記ＣＯ2 レーザビームを挿通して、両レ
ーザビームの光軸を同一にした後、前記両レーザビーム
を同一の伝送経路で伝送し、プラスチック部材あるいは
ＦＲＰ部材の切断又は穴あけ加工部の近傍まで導き、該
近傍にて再び前記両レーザビームを分離することを特徴
とする。According to the present invention, there is provided a method for cutting and drilling by a laser, which achieves the above object, comprises: a CO 2 laser oscillator and a CO 2
(2) The laser beam and the excimer laser beam are transmitted and guided to a cutting or piercing portion of a plastic member or an FRP member.
(2 ) After cutting or drilling the plastic member or the FRP member by irradiating the laser beam of the laser, the laser beam of the excimer laser is continuously irradiated on the cut surface and the vicinity thereof, and carbonization generated on the cut surface is performed. Laser cut to remove layer or heat affected layer , hole
A boring method, the cross-section of the excimer laser beam is a ring-shaped laser beam, and inserting the CO 2 laser beam to the hollow portion of the laser beam, and the optical axes of the laser beam in the same Thereafter, the two laser beams are transmitted through the same transmission path, guided to the vicinity of a cut or drilled portion of a plastic member or an FRP member, and the two laser beams are separated again in the vicinity.
【００１０】[0010]
【作用】上記構成の本発明によれば、まずＣＯ2 レーザ
ビームがプラスチック部材あるいはＦＲＰ部材の切断又
は穴あけ加工部に照射され、前記プラスチック部材ある
いはＦＲＰ部材が切断又は穴あけされる。この時切断面
には、炭化層等が形成されるが、引続き前記切断面に照
射されるエキシマレーザビームにより前記炭化層等が除
去される。According to the present invention having the above-described structure, first, a CO 2 laser beam is applied to a cutting or drilling portion of a plastic member or an FRP member, and the plastic member is cut.
There is FRP member is cut or drilled. At this time, a carbonized layer or the like is formed on the cut surface, and the carbonized layer or the like is subsequently removed by an excimer laser beam applied to the cut surface.
【００１１】また、ＣＯ2 レーザビームとエキシマレー
ザビームとを同一の光軸とすることにより両レーザビー
ムは、同一の伝送経路を経て前記切断又は穴あけ加工部
の近傍まで導かれる。Further, by setting the CO 2 laser beam and the excimer laser beam to have the same optical axis, the two laser beams are guided to the vicinity of the cut or drilled portion via the same transmission path.
【００１２】[0012]
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００１３】図１は、本発明の実施例に係るレーザによ
る切断、穴あけ加工方法を実現するシステム例を示す説
明図である。同図に示すようにレーザによるプラスチッ
ク部材あるいはＦＲＰ部材の切断、穴あけ加工システム
（以下、単に加工システムという）は、ＣＯ2 レーザ発
振器１、エキシマレーザ発振器２、組合円錐ミラー３、
穴あきミラー４ａ，４ｂ、両用ミラー５、反射ミラー８
ａ，８ｂ，８ｃ、集光レンズ６、及びシリンダーレンズ
９を有する。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a system for realizing a cutting and drilling method using a laser according to an embodiment of the present invention. Plastic by laser as shown in FIG.
The cutting and drilling processing system (hereinafter, simply referred to as a processing system) for a cutting member or an FRP member includes a CO 2 laser oscillator 1, an excimer laser oscillator 2, a combination cone mirror 3,
Perforated mirrors 4a, 4b, dual-use mirror 5, reflection mirror 8
a, 8b, 8c, a condenser lens 6, and a cylinder lens 9.
【００１４】これらのうち、ＣＯ2 レーザ発振器１は、
穴あきミラー４ａの中央部へ向けて、ＣＯ2 レーザビー
ム１３を発振する。エキシマレーザ発振器２は、組合せ
円錐ミラー３へ向けてエキシマレーザビーム１４を発振
する。組合せ円錐ミラー３は、円錐状の２つの反射ミラ
ーを組み合せたものであって、エキシマレーザ発振器２
の近傍に配置されている。エキシマレーザビーム１４
は、組合せ円錐ミラー３によって、その横断面がリング
状のレーザビームに成形される。反射ミラー８ａは、横
断面がリング状に成形されたエキシマレーザビーム１４
を反射して穴あきミラー４ａへ伝送する位置に配置され
ている。Of these, the CO 2 laser oscillator 1
The CO 2 laser beam 13 oscillates toward the center of the perforated mirror 4a. The excimer laser oscillator 2 oscillates an excimer laser beam 14 toward the combination conical mirror 3. The combination conical mirror 3 is a combination of two conical reflection mirrors, and is composed of an excimer laser oscillator 2.
Are arranged in the vicinity. Excimer laser beam 14
Is shaped into a ring-shaped laser beam by the combination conical mirror 3. The reflection mirror 8a is provided with an excimer laser beam 14 having a ring-shaped cross section.
Is reflected and transmitted to the perforated mirror 4a.
【００１５】穴あきミラー４ａは、その中央部が円形に
くりぬかれた反射ミラーであって、エキシマレーザビー
ム１４を反射して両用ミラー５へ伝送するとともに、前
記中央部をＣＯ2 レーザビーム１３が素通りする位置に
配置されている。その結果、穴あきミラー４ａを通過以
後、ＣＯ2 レーザビーム１３とエキシマレーザビーム１
４とは、図２（図１のＢ−Ｂ線矢視断面図）に示すよう
に同一の光軸となる。The perforated mirror 4a is a reflecting mirror whose center is hollowed out in a circular shape, reflects the excimer laser beam 14 and transmits it to the dual-purpose mirror 5, and the CO 2 laser beam 13 passes through the center. It is arranged at the position where it passes. As a result, after passing through the perforated mirror 4a, the CO 2 laser beam 13 and the excimer laser beam 1
4 is the same optical axis as shown in FIG. 2 (a sectional view taken along line BB in FIG. 1).
【００１６】両用ミラー５は、短波長であるエキシマレ
ーザビーム１４と長波長であるＣＯ2 レーザビーム１３
との両者を反射可能な反射ミラーであって、両レーザビ
ームを穴あきミラー４ｂまで伝送するため、伝送経路に
適宜配置されている。穴あきミラー４ｂは、穴あきミラ
ー４ａと同様の部材であって、切断ヘッド１５内に設け
られ、エキシマレーザビーム１４を反射して反射ミラー
８へ伝送するとともに、ＣＯ2 レーザビーム１３はその
中央部を素通りさせる。すなわち穴あきミラー４ｂによ
って両レーザビームは、再び分離される。The dual-purpose mirror 5 has an excimer laser beam 14 having a short wavelength and a CO 2 laser beam 13 having a long wavelength.
And a reflection mirror that can reflect both of them, and is appropriately disposed on a transmission path for transmitting both laser beams to the perforated mirror 4b. The perforated mirror 4b is a member similar to the perforated mirror 4a, is provided in the cutting head 15, reflects the excimer laser beam 14 and transmits it to the reflecting mirror 8, and the CO 2 laser beam 13 Let the part pass. That is, both laser beams are separated again by the perforated mirror 4b.
【００１７】反射ミラー８ｂは、切断ヘッド１５内にあ
って、エキシマレーザビーム１４を反射してシリンダー
レンズ９へ伝送する位置に設けられている。集光レンズ
６は、切断ヘッド１５内にあって、穴あきミラー４ｂを
素通りしたＣＯ2 レーザビーム１３を集光した後、プラ
スチック部材あるいはＦＲＰ部材７の切断加工部へ照射
するよう設けられている。シリンダーレンズ９は、切断
ヘッド１５内にあって、エキシマレーザビーム１４をそ
の一方向のみを屈折させて集光した後、反射ミラー８ｃ
へ伝送する位置に設けられている。反射ミラー８ｃは、
切断ヘッド１５内にあって、エキシマレーザビーム１４
を反射し、ＣＯ2 レーザビーム１３によって切断された
切断面に照射するように設けられている。The reflection mirror 8 b is provided in the cutting head 15 at a position where the reflection mirror 8 b reflects the excimer laser beam 14 and transmits the same to the cylinder lens 9. Condenser lens 6, in the cutting head 15, after condensing the CO 2 laser beam 13 that passed through the perforated mirror 4b, Pla
It is provided to irradiate the cut member of the stick member or the FRP member 7. The cylinder lens 9 is located in the cutting head 15 and converges the excimer laser beam 14 by refracting the excimer laser beam 14 in only one direction.
Is provided at a position for transmission to The reflection mirror 8c
Excimer laser beam 14 in cutting head 15
Is reflected to irradiate the cut surface cut by the CO 2 laser beam 13.
【００１８】また、図３（プラスチック部材あるいはＦ
ＲＰ部材７の近傍を示す図１のＢ方向矢視図）に示すよ
うに、切断ヘッド１５の先端には、切断材押し下げ部１
５が設けられている。切断材押し下げ部１５は、ＣＯ2
レーザビーム１３によって切断されたプラスチック部材
あるいはＦＲＰ部材７の切断材を下方に押し下げて切断
面を露出させる。FIG. 3 ( Plastic member or F
As shown in the direction of arrow B in FIG. 1 showing the vicinity of the RP member 7, a cutting material pushing-down unit 1 is provided at the tip of the cutting head 15.
5 are provided. The cutting material pressing section 15 is made of CO 2
Plastic member cut by laser beam 13
Alternatively, the cutting material of the FRP member 7 is pushed down to expose the cut surface.
【００１９】上記加工システム例によれば、光軸が同一
なＣＯ2 レーザビーム１３とエキシマレーザビーム１４
とは、同一の経路を経て穴あきミラー４ｂまで伝送さ
れ、ここで再び各々のレーザビームに分離される。その
後、まずＣＯ2 レーザビーム１３によって、例えば図１
に示すようにａ方向にプラスチック部材あるいはＦＲＰ
部材７が切断され、切断材が切断材押し下げ部１２によ
って押し下げられて切断面が露出する。引き続いて、前
記切断面にエキシマレーザビーム１４が照射されて前記
切断面に形成された炭化層等が除去される。According to the above processing system example, the CO 2 laser beam 13 and the excimer laser beam 14 having the same optical axis are used.
Is transmitted to the perforated mirror 4b via the same path, where it is separated again into respective laser beams. Thereafter, the first CO 2 laser beam 13, for example, FIG. 1
Plastic member or FRP in direction a as shown in
The member 7 is cut, and the cut material is pushed down by the cut material pushing-down section 12 to expose the cut surface. Subsequently, the cut surface is irradiated with an excimer laser beam 14 to remove the carbonized layer and the like formed on the cut surface.
【００２０】切断面１６ａは、ＣＯ2 レーザビーム１３
によって切断されたばかりで炭化層等が形成されている
部分であり、切断面１６ｂは、エキシマレーザビーム１
４によって前記炭化層等が除去された部分である。な
お、ＣＯ2 レーザビーム１３及びエキシマレーザビーム
１４がプラスチック部材あるいはＦＲＰ部材７に照射さ
れる際、同時に切断用アシストガス１１もプラスチック
部材あるいはＦＲＰ部材７に吹きつけられる。The cut surface 16a is provided with a CO 2 laser beam 13
Is a portion where a carbonized layer or the like has just been cut by the excimer laser beam 1.
4 is a portion from which the carbonized layer and the like have been removed. Note that when the CO 2 laser beam 13 and the excimer laser beam 14 is irradiated onto the plastic member or FRP member 7, even cutting the assist gas 11 at the same time plastic
It is sprayed on the member or the FRP member 7.
【００２１】なお、エキシマレーザにより炭化層等が除
去できる理由は、次の通りである。つまり、エキシマレ
ーザは、パルスレーザであって発振パルス幅が２０nsec
と短かく、１パル当りのエネルギーが５００mJ〜１００
０mJと高いために、瞬時にプラスチック部材あるいはＦ
ＲＰ部材の照射部を蒸発させてしまうことから、燃焼を
ともなわずにプラスチック部材あるいはＦＲＰ部材の蒸
発除去加工が可能なためである。しかもエキシマレーザ
は、波長が短かいため、レーザビームがプラスチック部
材あるいはＦＲＰ部材に浸入する深さが浅く、表層のみ
の加工が可能である。またこの浅い領域にエネルギ密度
の高いレーザビームが照射されるため、プラスチック部
材あるいはＦＲＰ部材の照射部が一層蒸発される。The reason why the carbonized layer and the like can be removed by the excimer laser is as follows. That is, the excimer laser is a pulse laser having an oscillation pulse width of 20 nsec.
Energy per pal is 500mJ ~ 100
Because it is as high as 0 mJ, it can be used for plastic parts or F
This is because the irradiating portion of the RP member is evaporated, so that the plastic member or the FRP member can be removed by evaporation without burning. Moreover excimer laser, because paddle wavelength short, the laser beam is a plastic part
The depth of penetration into the material or the FRP member is small, and processing of only the surface layer is possible. Further, since the high laser beam energy density in the shallow regions are irradiated plastic part
The irradiation part of the material or the FRP member is further evaporated.
【００２２】ここで炭化層等が除去されて良質な切断面
が得られる条件を求めるため、前述の加工システムを用
いて行ったＦＲＰ部材の切断試験の結果を図４に示す。
なお試験条件の詳細は次の通りである。FIG. 4 shows the results of a cutting test of the FRP member performed by using the above-described processing system in order to obtain conditions for obtaining a high quality cut surface by removing the carbonized layer and the like.
The details of the test conditions are as follows.
【００２３】ＣＯ2 レーザは、出力１２０ｗ，ピーク出
力１．５kw，パルスデューティ７．７％であり、ＣＯ2
レーザビームの集光レンズは、焦点距離１９０．５mmの
ＺｎＳｅ製レンズである。エキシマレーザは、出力１０
０ｗ，パルス数２００Hzであり、切断面に対し、エキシ
マレーザビームの入射角は、６０°である。エキシマレ
ーザビームを集光するシリンダーレンズの焦点距離は、
１２０mmである。切断用アシストガスは、アルゴンガス
を用いた。ＦＲＰ部材の板厚は、１mmである。The CO 2 laser, the output 120 w, peak output 1.5 kw, a pulse duty 7.7%, CO 2
The laser beam focusing lens is a ZnSe lens having a focal length of 190.5 mm. Excimer laser has an output of 10
0 w, the number of pulses is 200 Hz, and the incident angle of the excimer laser beam with respect to the cut surface is 60 °. The focal length of the cylinder lens that focuses the excimer laser beam is
120 mm. Argon gas was used as the cutting assist gas. The thickness of the FRP member is 1 mm.
【００２４】その結果、図４に示すように、曲線ａの左
側の領域で良質の切断面が得られた。As a result, as shown in FIG. 4, a high quality cut surface was obtained in the area on the left side of the curve a.
【００２５】また、図５〜図７には、ＦＲＰ部材の切断
面の赤外吸光分析結果を表わすスペクトル図を示す。図
５は、ＦＲＰ部材本来の特性を示すスペクトル図、図６
は、ＣＯ2 レーザによる切断を行った場合の切断面のス
ペクトル図、図７は、ＣＯ2レーザによる切断を行った
後、エキシマレーザにより炭化層等の除去を行った場合
の切断面のスペクトル図である。図５では、各々の分子
結合部の吸収が表われているが、図６では、分子結合部
の吸収がみられず、ほとんど炭化していることがわか
る。これに対し、図７では、一部ＯＨ基，ＣＯ基がとん
でいるもののほとんど図５に近い性状を示しており、炭
化層等が良く除去されているのが分かる。FIGS. 5 to 7 show spectral diagrams showing the results of infrared absorption analysis of the cut surface of the FRP member. FIG. 5 is a spectrum diagram showing the original characteristics of the FRP member, and FIG.
Fig. 7 is a spectrum diagram of a cut surface when cutting by a CO 2 laser is performed, and Fig. 7 is a spectrum diagram of a cut surface when a carbon layer or the like is removed by an excimer laser after cutting by a CO 2 laser. It is. FIG. 5 shows the absorption at each molecular bond, but FIG. 6 shows no absorption at the molecular bond and almost carbonized. On the other hand, FIG. 7 shows the properties almost similar to those of FIG. 5 although the OH groups and CO groups are partially cut off, and it can be seen that the carbonized layer and the like are well removed.
【００２６】なお、前述のシステム例では、ＣＯ2 レー
ザビーム１３とエキシマレーザビーム１４とを同一の光
軸として伝送し、またＣＯ2 レーザビーム１３に対して
は集光レンズを用い、エキシマレーザビームに対しては
シリンダーレンズを用いているが、場合によっては、も
ちろん両レーザビームを別々の光軸として伝送してもよ
く、また同一の集光レンズあるいは結像レンズを用いた
り、各々のレーザビームの波長に応じたレンズを自動的
に交換可能なレンズホルダに設置してもよい。In the above system example, the CO 2 laser beam 13 and the excimer laser beam 14 are transmitted as the same optical axis, and a condenser lens is used for the CO 2 laser beam 13 so that the excimer laser beam is used. However, in some cases, both laser beams may of course be transmitted as separate optical axes, and the same condenser lens or imaging lens may be used. May be installed in an automatically replaceable lens holder.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明したよ
うに、本発明は、ＣＯ2 レーザでプラスチック部材ある
いはＦＲＰ部材の切断又は穴あけを行った後、その切断
面の炭化層等をエキシマレーザで除去するため、高品質
の切断面を得る切断、穴あけ加工が可能となる。また、
加工時間もエキシマレーザのみで切断、穴あけ加工を行
うのに比べて短い。As described above in detail with the embodiments, the present invention provides a plastic member using a CO 2 laser.
Alternatively, after cutting or drilling of the FRP member, a carbonized layer or the like on the cut surface is removed by an excimer laser, so that cutting and drilling to obtain a high-quality cut surface can be performed. Also,
Processing time is also shorter than performing cutting and drilling with only excimer laser.
【００２８】また、ＣＯ2 レーザビームとエキシマレー
ザビームとを同一の光軸とすることにより、両レーザビ
ームの伝送が容易となり、従来の５軸あるいは６軸の駆
動軸を持つレーザ３次元加工機あるいはレーザロボット
に直接適用可能である。Further, by making the CO 2 laser beam and the excimer laser beam have the same optical axis, transmission of both laser beams becomes easy, and a conventional laser three-dimensional processing machine having five or six drive axes. Alternatively, it can be directly applied to a laser robot.
【図１】本発明の実施例に係るレーザによる切断、穴あ
け加工方法を実現するシステム例を示す説明図である。[1] good Ru disconnect the laser according to an embodiment of the present invention, is an explanatory diagram showing an example system for implementing the drilling method.
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
【図３】プラスチック部材あるいはＦＲＰ部材の近傍を
示す図１のＢ方向矢視図である。FIG. 3 is a view in the direction of arrow B in FIG. 1 showing the vicinity of a plastic member or an FRP member.
【図４】ＦＲＰ部材の切断試験結果を示す図である。FIG. 4 is a view showing a cutting test result of an FRP member.
【図５】赤外吸光分析結果を示すスペクトル図である。FIG. 5 is a spectrum diagram showing the results of infrared absorption analysis.
【図６】赤外吸光分析結果を示すスペクトル図である。FIG. 6 is a spectrum diagram showing the results of infrared absorption analysis.
【図７】赤外吸光分析結果を示すスペクトル図である。FIG. 7 is a spectrum diagram showing the results of infrared absorption analysis.
【図８】従来技術に係るプラスチック部材あるいはＦＲ
Ｐ部材の切断、穴あけ加工装置の概要を示す説明図であ
る。FIG. 8 shows a plastic member or FR according to the prior art.
It is explanatory drawing which shows the outline | summary of the cutting and perforating processing apparatus of a P member.
【図９】従来技術に係るプラスチック部材あるいはＦＲ
Ｐ部材の切断、穴あけ加工装置の概要を示す説明図であ
る。FIG. 9 shows a plastic member or FR according to the prior art.
It is explanatory drawing which shows the outline | summary of the cutting and perforating processing apparatus of a P member.
１ ＣＯ2 レーザ発振器 ２ エキシマレーザ発振器 ３ 組合せ円錐ミラー ４ａ，４ｂ 穴あきミラー ５ 両用ミラー ６ 集光レンズ ８ａ，８ｂ，８ｃ 反射ミラー ９ シリンダーレンズ １５ 切断ヘッド1 CO 2 laser oscillator 2 excimer laser oscillator 3 combined conical mirror 4a, 4b perforated mirror 5 dual mirror 6 a condenser lens 8a, 8b, 8c mirror 9 cylinder lens 15 cutting head
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石出 孝 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社 高砂研究所内 (72)発明者 妻鹿 雅彦 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社 高砂研究所内 (72)発明者 白田 春雄 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社 高砂研究所内 (56)参考文献 特開 平２−182390（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−245992（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−284782（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23K 26/00──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Takashi Ishide 2-1-1, Shinhama, Arai-machi, Takasago City, Hyogo Prefecture Inside the Takasago Research Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. No. 1-1 Inside the Takasago Research Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (72) Haruo Shirata 2-1-1, Shinhama, Araimachi, Takasago-shi, Hyogo Prefecture Inside the Takasago Research Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (56) References , A) JP-A-1-2495992 (JP, A) JP-A-2-2844782 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) B23K 26/00
Claims (1)
発振器から発振されたＣＯ2 レーザビーム及びエキシマ
レーザビームを伝送してプラスチック部材あるいはＦＲ
Ｐ部材の切断又は穴あけ加工部へ導き、初めに該切断又
は穴あけ加工部へ前記ＣＯ2 レーザのレーザビームを照
射することにより前記プラスチック部材あるいはＦＲＰ
部材の切断又は穴あけを行った後、引き続いてエキシマ
レーザのレーザビームをその切断面及びその近傍に照射
して前記切断面に生起した炭化層或いは熱影響層を除去
するレーザによる切断、穴あけ加工方法であって、 前記エキシマレーザビームをその横断面がリング状のレ
ーザビームとし、該レーザビームの中空部に前記ＣＯ 2
レーザビームを挿通して、両レーザビームの光軸を同一
にした後、前記両レーザビームを同一の伝送経路で伝送
し、プラスチック部材あるいはＦＲＰ部材の切断又は穴
あけ加工部の近傍まで導き、該近傍にて再び前記両レー
ザビームを分離することを 特徴とするレーザによる切
断、穴あけ加工方法。1. A plastic member or FR by transmitting a CO 2 laser beam and an excimer laser beam oscillated from a CO 2 laser oscillator and an excimer laser oscillator.
The plastic member or FRP is guided to a cutting or drilling part of the P member, and the cutting or drilling part is first irradiated with the laser beam of the CO 2 laser.
After cutting or drilling element, Relais be removed <br/> carbide layer or a heat-affected layer has occurred on the cutting surface with a laser beam is irradiated on the cut surface and its vicinity of the excimer laser subsequent chromatography A cutting and drilling method using a laser , the excimer laser beam having a ring-shaped cross section.
Laser beam, and the CO 2
Insert the laser beam and make the optical axis of both laser beams the same
And then transmit both laser beams on the same transmission path.
And cutting or hole of plastic member or FRP member
Guide to the vicinity of the drilling part, and again in the vicinity,
A cutting and drilling method using a laser, wherein the beam is separated .
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