JP3292125B2 - ガスレーザ加工機 - Google Patents
ガスレーザ加工機Info
- Publication number
- JP3292125B2 JP3292125B2 JP02290098A JP2290098A JP3292125B2 JP 3292125 B2 JP3292125 B2 JP 3292125B2 JP 02290098 A JP02290098 A JP 02290098A JP 2290098 A JP2290098 A JP 2290098A JP 3292125 B2 JP3292125 B2 JP 3292125B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse
- laser
- processing
- gas laser
- energy
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/22—Gases
- H01S3/223—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms
- H01S3/2232—Carbon dioxide (CO2) or monoxide [CO]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
- H01S3/131—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
- H01S3/134—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation in gas lasers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
レーザ加工機等のガスレーザ加工機に関するものであ
り、特に、安定したパルスレーザによる穴あけ加工を可
能とするための技術に関するものである。
はパルスレーザの加工条件として、パルスエネルギー、
パルスのピーク、パルス幅などの他に、各加工穴に対し
て何パルスのレーザ光を照射するかを決めるパルス数が
ある。1つの加工穴に対して照射するパルス数は被加工
物の材質、厚み等の条件により異なるが、多くても数パ
ルス程度であるため、1つでもミスパルスが存在すると
加工結果に大きく影響する。
力電力波形に対して図9(b)のレーザ出力を得るもの
であった。特開昭63−7688号に示されるように、
図9(a)に見られるように電流波形にベース電力を加
えることでパルスの立ち上がり・立ち下がり特性及び安
定性は向上したものの、放電エネルギー投入直後の放電
状態を安定に保つことが困難であることから、希に図9
(d)に見られるような最初のパルスにピークの低いミ
スパルスが4回に1回程度の割合で現れることが確認さ
れた。このため、加工スタート後の最初の穴に対し、他
の加工穴に比べて設定パルス数よりも少ないパルスレー
ザ光が照射されることがあった。
機でのパルスレーザによる微細穴あけ加工は以上に述べ
たようなものであり、各加工穴にそれぞれ設定数のパル
スレーザ光を照射する必要があるため、ミスパルスが発
生すると加工不良につながる恐れがある。したがって、
ミスパルスの無い安定したパルスレーザ発振が望まれ
る。
ためになされたもので、ミスパルスの無い安定したパル
スレーザを発振し、安定した微細穴あけを実現するガス
レーザ加工機を得ることを目的とする。
工機は、パルスレーザ発振を行なうもので、エネルギー
がレーザ発振しきい値以下のピーク値をもつ予備パルス
成分を、最初の1つめのパルスの前に与えるようにした
ものである。
下のベース電流の加工中に加えるとともに、エネルギー
がレーザ発振しきい値以下のピーク値をもつ予備パルス
成分を最初の1つめのパルスの前に与えるようにしたも
のである。
下のピーク値をもつ予備パルス成分を加工に使用するパ
ルスの発振以前および各パルス間に連続で与えるように
したものである。
下のピーク値をもつ予備パルス成分を加工に使用する各
パルスの前に一定時間与えるようにしたものである。
す。図1はプリント基板加工用の炭酸ガスレーザ加工機
を示す図である。パルスレーザ光を発振する部分は、レ
ーザ発振器1と出力パルス制御装置2とNC装置3とか
ら構成されており、まず、加工するプリント基板の材
質、厚み、必要な穴径などの条件に応じて、NC装置3
へパルス幅,パルスピーク,パルス数などの設定条件を
入力して加工スタートの信号を出すと出力パルス制御装
置2によってパルス信号がレーザ発振器1へ出力され、
レーザ発振器1がパルスレーザ光を発振する。レーザ発
振器1から出たパルスレーザ光10は、像転写マスク4
を通ってガルバノスキャンミラー5によって加工穴位置
に位置決めされ、その後fθレンズ6でマスク4の像を
転写・集光して被加工物である加工基板7に照射され
る。ここでは像転写マスク4、ガルバノスキャンミラー
5、fθレンズ6による例を示したが、この発明は像転
写光学系に限定されるものではなく、またガルバノスキ
ャンミラー5により構成される走査光学系に限定される
ものでもない。
とそれに伴なうレーザ出力波形(b)の一例である。炭
酸ガスレーザにおけるパルスレーザ発振では、放電電力
投入直後の最初のパルスは特に不安定であり、まれにピ
ーク値の低いミスパルスが発生することがあるが、加工
用パルスの最初のパルスよりも時間t1だけ前にミスパ
ルス防止用パルス、すなわちエネルギーがレーザ発振し
きい値以下の予備パルス成分をt0間与えると、放電エ
ネルギー投入直後の放電の安定性が増し、少なくとも最
初の1つめのパルスのミスパルスを防ぐことができる。
ザ発振における入出力特性図で示されるように、レーザ
光が出力されるぎりぎりの入力放電電力値P0である。
したがって、加工時の最初のパルス以前にエネルギーが
しきい値P0以下の予備パルス成分を与えることで、加
工に関係の無いレーザ光は出力されずに電力投入直後の
放電の安定性を増すことができるように工夫されてい
る。
加タイミングと印加時間の一例として、例えば、加工に
用いられるパルスの200μs前にレーザ発振しきい値
以下の予備パルス成分を周波数1kHzで150μs与
える、といった条件で行なうことが挙げられるが、特に
この条件に限定されるものではなく、その他いろいろな
条件での予備パルス成分の与えかたが考えられ、同様の
効果が得られるものである。
の形態を説明する。装置の構成は第1の実施の形態のも
のとほぼ同様である。図4はこの実施の形態による入力
電力波形(a)とそれに伴なうレーザ出力波形(b)の
一例である。炭酸ガスレーザにおけるパルスレーザ発振
では、各パルス間にレーザ光の発振しきい値以下のベー
ス電力を投入することでパルスの安定性が増すことは従
来から知られているが、放電電力投入直後の最初のパル
スに関してはベース電力追加後も不安定であり、ミスパ
ルスが発生することが多い。そこで加工に使用する全パ
ルスの安定性向上のためのベース電力に加えて、加工用
パルスの最初のパルスよりも時間t1だけ前にエネルギ
ーがレーザ発振しきい値以下の予備パルス成分をt0間
与えることで、少なくとも最初のパルスがミスパルスと
なることを防ぎ、かつそれ以降のパルスの安定性を向上
させることができる。
加タイミングと印加時間の一例としては、上述した条件
にレーザ発振しきい値以下のベース電力を加えるもので
あるが、特にこの条件に限定されるものではなく、その
他いろいろな条件での予備パルス成分の与えかたが考え
られ、同様の効果が得られるものである。
の形態を説明する。装置の構成は第1の実施の形態のも
のとほぼ同様である。図5はこの実施の形態による入力
電力波形(a)とそれに伴なうレーザ出力波形(b)の
一例である。これはベース電力よりも予備パルス成分を
与えた方がミスパルスを防ぐ効果が大きいことを利用し
て、図9に示した従来の入力電力波形においてベース電
力の部分を予備パルス成分に置き換えたもので、これに
より最初の1つめのパルスだけでなく、加工中の全パル
スについてミスパルスを防ぐことができる。
タイミングと印加時間の一例としては、上述した条件が
挙げられるが、特にこの条件に限定されるものではな
く、その他いろいろな条件での予備パルス成分の与えか
たが考えられ、同様の効果が得られるものである。
の形態を説明する。装置の構成は第1の実施の形態のも
のとほぼ同様である。図6はこの実施の形態による入力
電力波形(a)とそれに伴なうレーザ出力波形(b)の
一例である。これは図5に示した入力電力波形に対し
て、予備パルス成分を連続的ではなく一定時間t0だけ
加工に使用するパルスの前に与えたもので、これにより
加工中の全パルスについてミスパルスを防ぐことがで
き、また消費電力を抑えることができる。
び印加タイミングと印加時間の一例としては、上述した
条件が挙げられるが、特にこの条件に限定されるもので
はなく、その他いろいろな条件での予備パルス成分の与
えかたが考えられ、同様の効果が得られるものである。
の形態を説明する。図7(a),(b)はこの実施の形
態を説明するための概略図である。装置構成は、第1の
実施の形態のものにレーザ光受け用のダンパー8を追加
したものである。これは、放電エネルギー投入直後の放
電状態の不安定性から生じるミスパルスに対して、図7
(a)のようにガルバノスキャンミラー5をNC装置3
で走査することによって、少なくとも最初の1つめのパ
ルスをダンパー8などの遮蔽物へ照射し、図7(b)の
ようにそれ以降の安定したパルスレーザ光を加工物7に
照射するよう工夫したものである。
の形態を説明する。図8(a),(b)はこの実施の形
態を説明するための概略図である。装置構成は、第1の
実施の形態のものにレーザ光遮蔽用の高速シャッター9
を追加したものである。これは、放電エネルギー投入直
後の放電状態の不安定性から生じるミスパルスに対し
て、図8(a)のように少なくとも最初の1つめのパル
スを、高速シャッター9をNC装置3で制御することに
より遮光し、図8(b)のようにそれ以降の安定したパ
ルスレーザを加工物7に照射するよう工夫したものであ
る。
ーザの場合について説明したが、この発明は他の、例え
ばエキシマレーザ、ヘリウムネオンレーザ等の場合に
も、同様の効果を得られるものであることは言うまでも
ない。
ガスレーザ加工機は、放電電力波形を電気的に制御する
ことにより、最初の1つめのパルスがミスパルスとなる
ことを防ぐことができ、加工時間は従来の加工と大差無
く、かつ安定な加工を実現することができる、といった
効果を奏する。
とにより、最初の1つめのパルスがミスパルスとなるこ
とを防ぐことができるとともに、2つめ以降のパルスに
ついても安定性を向上させることができ、加工時間は従
来の加工と大差無く、かつ安定な加工を実現することが
できる、といった効果を奏する。
とにより、加工中の全パルスについてミスパルスとなる
ことを防ぐことができ、加工時間は従来の加工と大差無
く、かつ安定な加工を実現することができる、といった
効果を奏する。
とにより、加工中の全パルスについてミスパルスとなる
ことを防ぐことができ、加工時間は従来の加工と大差無
く、かつ安定な加工を実現することができ、さらには従
来の加工より少ない電力で制御できる、といった効果を
奏する。
図である。
パルス波形とレーザ出力波形の図である。
パルス波形とレーザ出力波形の図である。
パルス波形とレーザ出力波形の図である。
パルス波形とレーザ出力波形の図である。
け加工機の基本構成例の図である。
け加工機の基本構成例の図である。
力波形の図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 パルスレーザ発振を行なうガスレーザ加
工機において、エネルギーがレーザ発振しきい値以下の
ピーク値をもつ予備パルス成分を最初の1つめのパルス
の前に与えることを特徴とするガスレーザ加工機。 - 【請求項2】 パルスレーザ発振を行なうガスレーザ加
工機において、エネルギーがレーザ発振しきい値以下の
ベース電流の加工中に加えるとともに、エネルギーがレ
ーザ発振しきい値以下のピーク値をもつ予備パルス成分
を最初の1つめのパルスの前に与えることを特徴とする
ガスレーザ加工機。 - 【請求項3】 パルスレーザ発振を行なうガスレーザ加
工機において、エネルギーがレーザ発振しきい値以下の
ピーク値をもつ予備パルス成分を加工に使用するパルス
の発振以前および各パルス間に連続で与えることを特徴
とするガスレーザ加工機。 - 【請求項4】 パルスレーザ発振を行なうガスレーザ加
工機において、エネルギーがレーザ発振しきい値以下の
ピーク値をもつ予備パルス成分を加工に使用する各パル
スの前に一定時間与えることを特徴とするガスレーザ加
工機。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02290098A JP3292125B2 (ja) | 1997-03-21 | 1998-02-04 | ガスレーザ加工機 |
US09/045,824 US6765936B2 (en) | 1997-03-21 | 1998-03-23 | Gas laser machining apparatus |
US10/875,289 US6898220B2 (en) | 1997-03-21 | 2004-06-25 | Gas laser machining apparatus |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9-68208 | 1997-03-21 | ||
JP6820897 | 1997-03-21 | ||
JP02290098A JP3292125B2 (ja) | 1997-03-21 | 1998-02-04 | ガスレーザ加工機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10323775A JPH10323775A (ja) | 1998-12-08 |
JP3292125B2 true JP3292125B2 (ja) | 2002-06-17 |
Family
ID=26360196
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02290098A Expired - Lifetime JP3292125B2 (ja) | 1997-03-21 | 1998-02-04 | ガスレーザ加工機 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US6765936B2 (ja) |
JP (1) | JP3292125B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ATE380358T1 (de) * | 2002-10-28 | 2007-12-15 | Fujifilm Corp | Lasermarkierungsverfahren |
JP4492041B2 (ja) * | 2003-06-04 | 2010-06-30 | パナソニック株式会社 | レーザ加工装置とレーザ加工方法 |
US20050137432A1 (en) * | 2003-12-17 | 2005-06-23 | Chevron U.S.A. Inc. | Method and system for preventing clathrate hydrate blockage formation in flow lines by enhancing water cut |
EP1876677A3 (en) * | 2006-03-07 | 2009-01-21 | Macsa ID, S.A. | Laser equipment for marking surfaces |
JP4827650B2 (ja) * | 2006-08-09 | 2011-11-30 | 住友重機械工業株式会社 | レーザ加工方法及び加工装置 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2418981B2 (de) * | 1974-04-19 | 1976-10-28 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V., 3400 Göttingen | Verfahren und einrichtung zur optischen doppelanregung eines stimulierbaren mediums zum verringern der zeitlichen schwankungen der laserpulse im pulsbetrieb mit passiv phasengekoppelter gueteschaltung |
JPS6234691A (ja) | 1985-08-07 | 1987-02-14 | Nec Corp | レ−ザマ−キング装置 |
JPS637688A (ja) * | 1986-06-27 | 1988-01-13 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザ発振器 |
JP2651147B2 (ja) * | 1987-03-20 | 1997-09-10 | ファナック 株式会社 | レーザー発振器制御回路 |
ATE91051T1 (de) * | 1988-12-22 | 1993-07-15 | Herfurth Gmbh | Gasentladungsstreckenanordnung mit einem oszillator. |
US5109148A (en) * | 1990-01-26 | 1992-04-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Positioning device for a machining apparatus |
JPH04259277A (ja) | 1991-02-14 | 1992-09-14 | Amada Co Ltd | 炭酸ガスレーザのシマー放電電力の制御方法 |
JP3580430B2 (ja) | 1991-12-18 | 2004-10-20 | 株式会社ニコン | 露光システム及び露光方法 |
JPH05220591A (ja) | 1992-02-14 | 1993-08-31 | Amada Co Ltd | レーザ加工機の電気シャツタ方法 |
US5463650A (en) * | 1992-07-17 | 1995-10-31 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Apparatus for controlling output of an excimer laser device |
USRE38054E1 (en) * | 1997-07-18 | 2003-04-01 | Cymer, Inc. | Reliable, modular, production quality narrow-band high rep rate F2 laser |
-
1998
- 1998-02-04 JP JP02290098A patent/JP3292125B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-23 US US09/045,824 patent/US6765936B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-06-25 US US10/875,289 patent/US6898220B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10323775A (ja) | 1998-12-08 |
US6765936B2 (en) | 2004-07-20 |
US20020031156A1 (en) | 2002-03-14 |
US6898220B2 (en) | 2005-05-24 |
US20050002426A1 (en) | 2005-01-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7599407B2 (en) | Laser control method, laser apparatus, laser treatment method used for the same, laser treatment apparatus | |
US20040264517A1 (en) | Laser pulse picking employing controlled AOM loading | |
JPH11145581A (ja) | プリント基板の穴明け方法および装置 | |
JPH08141758A (ja) | ビームスキャン式レーザマーキング方法および装置 | |
JP2001347388A (ja) | レーザ加工装置及び加工方法 | |
JP3292125B2 (ja) | ガスレーザ加工機 | |
JPH07273387A (ja) | 出力波形制御方式 | |
JP5465363B1 (ja) | レーザ加工装置、加工制御装置およびパルス周波数制御方法 | |
KR100273959B1 (ko) | 가스레이저 가공기 | |
JP2004358507A (ja) | レーザ加工装置とレーザ加工方法 | |
JP3485868B2 (ja) | 紫外レーザを用いた孔開け方法 | |
JP3487404B2 (ja) | 半導体レーザ励起qスイッチ発振固体レーザ装置 | |
JP3619493B2 (ja) | レーザ加工のパルス安定化方法 | |
JP5248353B2 (ja) | レーザ加工装置 | |
JP2541501B2 (ja) | レ―ザマ―キング方法 | |
JPH04259277A (ja) | 炭酸ガスレーザのシマー放電電力の制御方法 | |
KR100853254B1 (ko) | 콰자이-cw 다이오드-펌핑, 고체 uv 레이저 시스템 및이 시스템을 사용하는 방법 | |
JP2864005B2 (ja) | トータルパルスエネルギー積算量検出によるレーザ加工補償システム | |
JPH0327885A (ja) | レーザーによる加工方法 | |
JP3132555B2 (ja) | レーザ加工装置 | |
JP7510380B2 (ja) | レーザ加工装置 | |
JP2002336980A (ja) | レーザ加工方法及びその装置 | |
JPH05220591A (ja) | レーザ加工機の電気シャツタ方法 | |
JP2002062512A (ja) | レーザパルスのパルス幅制御方法及び制御装置 | |
JPH10256635A (ja) | 連続励起qスイッチレーザ出力装置及びレーザ加工装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020226 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080329 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090329 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100329 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100329 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110329 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110329 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120329 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130329 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130329 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140329 Year of fee payment: 12 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |