JPH02137687A - レーザ集光装置 - Google Patents
レーザ集光装置Info
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- JPH02137687A JPH02137687A JP63292056A JP29205688A JPH02137687A JP H02137687 A JPH02137687 A JP H02137687A JP 63292056 A JP63292056 A JP 63292056A JP 29205688 A JP29205688 A JP 29205688A JP H02137687 A JPH02137687 A JP H02137687A
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- Japan
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- laser
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- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000000059 patterning Methods 0.000 abstract description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 14
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- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/073—Shaping the laser spot
- B23K26/0736—Shaping the laser spot into an oval shape, e.g. elliptic shape
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は、レーザビームを被加工物に照射して、切断
、Ｎｌ＠接等のレーザ加工を行うレーザ集光装置に関す
る。
、Ｎｌ＠接等のレーザ加工を行うレーザ集光装置に関す
る。
従来固体レーザ例えばＹＡＧレーザから発振するレーザ
ビームは、断面が円形をしていて、集光されたスポット
も円形である。一方、金属板例えば板厚０．５鵬の軟鋼
板やステンレス板を重ね合わせシーム溶接する場合、パ
ルスＹＡＧ レーザは熱変色、熱歪を小さく抑えること
ができるので、通常よく使用されている。 第３図は、Ｘ−Ｙテーブル上に載置された被加工物をＸ
軸方向にシーム溶接する従来例によるレーザ集光装置の
概略図で、レーザ発振器１からレーザビーム２を発振さ
せ、エキスパンダレンズ３でレーザビーム径を拡大し、
反射ミラー４で反射させ、集光レンズ５で集光してＸ−
Ｙテーブル６に載せた被加工物７に照射させ、被加工物
７上に円形の集光スポット溶接部８を形成する。この際
、被加工物７をＸ軸のＢ矢印方向に移動させ、円形の集
光スポット溶接部８の重なりによってシーム溶接部９を
形成していた。 第４図は第３図のレーザ集光装置による円形の集光スポ
ット溶接部の軌跡を示す・図である。 パルスＹＡＧ レーザ発振器１から発振するレーザビー
ム２のパルス数（回／秒）と、Ｘ−Ｙテーブル６のテー
ブルの送り速度（ｍｍ／秒）とにより、第４図に示すよ
うに円形の集光スポット溶接部８が、お互いに重なる範
囲内の関係を保ちなからシーム溶接することが必要とな
る。
ビームは、断面が円形をしていて、集光されたスポット
も円形である。一方、金属板例えば板厚０．５鵬の軟鋼
板やステンレス板を重ね合わせシーム溶接する場合、パ
ルスＹＡＧ レーザは熱変色、熱歪を小さく抑えること
ができるので、通常よく使用されている。 第３図は、Ｘ−Ｙテーブル上に載置された被加工物をＸ
軸方向にシーム溶接する従来例によるレーザ集光装置の
概略図で、レーザ発振器１からレーザビーム２を発振さ
せ、エキスパンダレンズ３でレーザビーム径を拡大し、
反射ミラー４で反射させ、集光レンズ５で集光してＸ−
Ｙテーブル６に載せた被加工物７に照射させ、被加工物
７上に円形の集光スポット溶接部８を形成する。この際
、被加工物７をＸ軸のＢ矢印方向に移動させ、円形の集
光スポット溶接部８の重なりによってシーム溶接部９を
形成していた。 第４図は第３図のレーザ集光装置による円形の集光スポ
ット溶接部の軌跡を示す・図である。 パルスＹＡＧ レーザ発振器１から発振するレーザビー
ム２のパルス数（回／秒）と、Ｘ−Ｙテーブル６のテー
ブルの送り速度（ｍｍ／秒）とにより、第４図に示すよ
うに円形の集光スポット溶接部８が、お互いに重なる範
囲内の関係を保ちなからシーム溶接することが必要とな
る。
溶接速度を上げるには、発振レーザのパルスを多くして
、かつＸ−Ｙテーブル６の送り速度を速（すればよいが
、実際にはこの溶接速度は、被加工物の板厚やレーザ発
振器１の最大発振パルス数の性能上の限度によって決ま
る。よって単にＸ−Ｙテーブル６の送り速度の調節だけ
では溶接速度をある速度以上には速められないという問
題があった。 この発明は、前記従来の問題点を除去し、最大発振パル
ス数に性能上の限度があるレーザ発振器を用いても、従
来以上の溶接速度でシーム溶接を行うことが可能なレー
ザ集光装置を提供することを目的とする。
、かつＸ−Ｙテーブル６の送り速度を速（すればよいが
、実際にはこの溶接速度は、被加工物の板厚やレーザ発
振器１の最大発振パルス数の性能上の限度によって決ま
る。よって単にＸ−Ｙテーブル６の送り速度の調節だけ
では溶接速度をある速度以上には速められないという問
題があった。 この発明は、前記従来の問題点を除去し、最大発振パル
ス数に性能上の限度があるレーザ発振器を用いても、従
来以上の溶接速度でシーム溶接を行うことが可能なレー
ザ集光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段］
上記目的は、凹形シリンドリカルレンズと凸形シリンド
リカルレンズとを容器に収容してなり、レーザ発振器か
ら発振された断面円形のレーザビームを、断面楕円形に
変形するとともに、光軸中心に対し回転可能としたビー
ム成形光学系を備えたレーザ集光装置によって達成され
る。 【作 用】 レーザビームを断面楕円形に変形するビーム成形光学系
を備えたので、被加工物に楕円形の集光スポットを当て
るため、スポットが長くなり溶接を速やかにできる。ま
たビーム成形光学系を光軸に対し回転させることにより
、溶接の方向を任意に変えることができる。
リカルレンズとを容器に収容してなり、レーザ発振器か
ら発振された断面円形のレーザビームを、断面楕円形に
変形するとともに、光軸中心に対し回転可能としたビー
ム成形光学系を備えたレーザ集光装置によって達成され
る。 【作 用】 レーザビームを断面楕円形に変形するビーム成形光学系
を備えたので、被加工物に楕円形の集光スポットを当て
るため、スポットが長くなり溶接を速やかにできる。ま
たビーム成形光学系を光軸に対し回転させることにより
、溶接の方向を任意に変えることができる。
以下図面に基づいてこの発明の詳細な説明する。第１図
はこの発明の実施例によるレーザ集光装置の概略図であ
る。 第１図において、例えばパルスＹＡＧレーザ発振器１か
ら発振したレーザビーム２は断面円形であるが、凹形シ
リンドリカルレンズ１０と凸形シリンドリカルレンズ１
１とを容器である円筒１２に収容したビーム成形光学系
１３によって断面略楕円形に変形され、反射ミラー４で
反射され集光レンズ５で集光され、Ｘ−Ｙテーブル６に
載せられた被加工物７に照射され楕円形の集光スポット
溶接部１４が形成される。 Ｘ−Ｙテーブル６に載せられた被加工物７をｙ軸に沿っ
て矢印入方向に移動させれば、被加工物７はシーム溶接
されシーム溶接部１５が形成される。 第２図は第１図のレーザ集光装置による楕円形の集光ス
ポット溶接部１４の拡大図であり、楕円形の集光スポッ
ト溶接部１４の楕円の長径方向とシーム溶接の方向とが
一致するように、前記ビーム成形光学系１３の円筒１２
を第１図のごとき方向に配置している。 また、被加工物７のＹ軸方向にシーム溶接する場合には
、前記ビーム成形光学系１３の円筒１２のｙ軸をＸ軸方
向へ９０’だけ回転すれば、レーザビームの楕円形の集
光スポット溶接部１４の長径方向はＹ軸方向に向（よう
になる。 シーム溶接方向をｙ軸とＹ軸との中間方向即ちＸ軸方向
から４５°傾いた方向に溶接する場合は、前記ビーム成
形光学系１３の円筒１２のｙ軸をＸ軸方向に４５°だけ
回転すればよい。 この発明は、シーム溶接だけでなく、ガラス基板上に成
膜された例えばａ−８６太陽電池のような透明導電膜（
ＴＣＯ膜という）やａ−５，膜など、レーザバターニン
グ加工に対しても、高速度の加工が達成できる。
はこの発明の実施例によるレーザ集光装置の概略図であ
る。 第１図において、例えばパルスＹＡＧレーザ発振器１か
ら発振したレーザビーム２は断面円形であるが、凹形シ
リンドリカルレンズ１０と凸形シリンドリカルレンズ１
１とを容器である円筒１２に収容したビーム成形光学系
１３によって断面略楕円形に変形され、反射ミラー４で
反射され集光レンズ５で集光され、Ｘ−Ｙテーブル６に
載せられた被加工物７に照射され楕円形の集光スポット
溶接部１４が形成される。 Ｘ−Ｙテーブル６に載せられた被加工物７をｙ軸に沿っ
て矢印入方向に移動させれば、被加工物７はシーム溶接
されシーム溶接部１５が形成される。 第２図は第１図のレーザ集光装置による楕円形の集光ス
ポット溶接部１４の拡大図であり、楕円形の集光スポッ
ト溶接部１４の楕円の長径方向とシーム溶接の方向とが
一致するように、前記ビーム成形光学系１３の円筒１２
を第１図のごとき方向に配置している。 また、被加工物７のＹ軸方向にシーム溶接する場合には
、前記ビーム成形光学系１３の円筒１２のｙ軸をＸ軸方
向へ９０’だけ回転すれば、レーザビームの楕円形の集
光スポット溶接部１４の長径方向はＹ軸方向に向（よう
になる。 シーム溶接方向をｙ軸とＹ軸との中間方向即ちＸ軸方向
から４５°傾いた方向に溶接する場合は、前記ビーム成
形光学系１３の円筒１２のｙ軸をＸ軸方向に４５°だけ
回転すればよい。 この発明は、シーム溶接だけでなく、ガラス基板上に成
膜された例えばａ−８６太陽電池のような透明導電膜（
ＴＣＯ膜という）やａ−５，膜など、レーザバターニン
グ加工に対しても、高速度の加工が達成できる。
この発明によれば、凹形シリンドリカルレンズと凸形シ
リンドリカルレンズを円筒に収容してなり、レーザ発振
器から発振された円形のレーザビームを、楕円形に変形
するとともに、光軸中心に対し回転可能なビーム成形光
学系を備えたので、楕円形の細長い集光スポットが得ら
れ、しかも任意の方向に楕円形の長径方向を変えること
ができる。従ってシーム溶接及びレーザパターニング加
工を任意の方向に従来の円形スポットの場合よりも高速
に行うことができる。
リンドリカルレンズを円筒に収容してなり、レーザ発振
器から発振された円形のレーザビームを、楕円形に変形
するとともに、光軸中心に対し回転可能なビーム成形光
学系を備えたので、楕円形の細長い集光スポットが得ら
れ、しかも任意の方向に楕円形の長径方向を変えること
ができる。従ってシーム溶接及びレーザパターニング加
工を任意の方向に従来の円形スポットの場合よりも高速
に行うことができる。
第１図はこの発明の実施例によるレーザ集光装置の概略
図、第２図は第１図のレーザ集光装置による楕円形の集
光スポットの軌跡を示す図、第３図は従来例によるレー
ザ集光装置の概略図、第４図は第３図のレーザ集光装置
による円形の集光スポットの軌跡を示す図である。 １；レーザ発振器、２；レーザビーム、７：被加工物、
１０：凹形シリンドリカルレンズ、１１：凸形シリンド
リカルレンズ、１２；円筒、１３：ビーム成形光学系。
図、第２図は第１図のレーザ集光装置による楕円形の集
光スポットの軌跡を示す図、第３図は従来例によるレー
ザ集光装置の概略図、第４図は第３図のレーザ集光装置
による円形の集光スポットの軌跡を示す図である。 １；レーザ発振器、２；レーザビーム、７：被加工物、
１０：凹形シリンドリカルレンズ、１１：凸形シリンド
リカルレンズ、１２；円筒、１３：ビーム成形光学系。
Claims (1)
- １）凹形シリンドリカルレンズと凸形シリンドリカルレ
ンズとを円筒に収容してなり、レーザ発振器から発振さ
れた断面円形のレーザビームを、断面楕円形に変形する
とともに、光軸中心に対し回転可能としたビーム成形光
学系を備えたことを特徴とするレーザ集光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63292056A JPH02137687A (ja) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | レーザ集光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63292056A JPH02137687A (ja) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | レーザ集光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02137687A true JPH02137687A (ja) | 1990-05-25 |
Family
ID=17776969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63292056A Pending JPH02137687A (ja) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | レーザ集光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02137687A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0494171U (ja) * | 1990-12-28 | 1992-08-14 | ||
| WO1994013015A1 (en) * | 1992-11-24 | 1994-06-09 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Lead frame manufacturing method |
| JPH06182573A (ja) * | 1992-12-21 | 1994-07-05 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ加工機 |
| WO1996012300A1 (fr) * | 1994-10-13 | 1996-04-25 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Dispositif et procede permettant d'usiner une barre de liaison |
| WO2004085108A1 (ja) * | 1993-08-05 | 2004-10-07 | Nobuhiko Tada | リードフレーム加工方法及びリードフレーム加工装置 |
| WO2005101487A1 (en) * | 2004-04-19 | 2005-10-27 | Eo Technics Co., Ltd. | Laser processing apparatus |
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| EP2628564A4 (en) * | 2010-10-15 | 2017-09-27 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Laser cutting device and laser cutting method |
| JP2022071860A (ja) * | 2020-10-28 | 2022-05-16 | 三星エスディアイ株式会社 | 二次電池用レーザー溶接方法およびレーザー溶接装置 |
-
1988
- 1988-11-18 JP JP63292056A patent/JPH02137687A/ja active Pending
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2007275962A (ja) * | 2006-04-10 | 2007-10-25 | Disco Abrasive Syst Ltd | レーザー加工装置 |
| US8610030B2 (en) | 2006-04-10 | 2013-12-17 | Disco Corporation | Laser beam processing machine |
| JP2008062289A (ja) * | 2006-09-11 | 2008-03-21 | Disco Abrasive Syst Ltd | レーザー加工方法およびレーザー加工装置 |
| WO2010123035A1 (ja) * | 2009-04-22 | 2010-10-28 | 株式会社Ｉｈｉ検査計測 | ハイブリッド溶接方法及びハイブリッド溶接装置 |
| JPWO2010123035A1 (ja) * | 2009-04-22 | 2012-10-25 | 株式会社Ｉｈｉ検査計測 | ハイブリッド溶接方法及びハイブリッド溶接装置 |
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| US11806807B2 (en) | 2020-10-28 | 2023-11-07 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Laser welding method and laser welding device for secondary battery |
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