[发明专利]激光加工装置及激光加工方法

说明书

激光加工装置(100)具有：激光振荡器(1)，其射出激光束(L)；聚光透镜(4)，其将激光束(L)照射至工件(W)；聚光位置控制机构(2)，其配置在激光振荡器(1)和聚光透镜(4)之间的激光束(L)的光路上，对激光束(L)的发散角及向聚光透镜(4)射入的激光束(L)的入射径进行控制；激光束偏转器(3)，其在激光束(L)射入至聚光透镜(4)之前，将激光束(L)偏转；以及出射角度控制机构(5)，其对由激光束偏转器(3)偏转后的激光束(L)的从聚光透镜(4)起的出射角度进行控制。

技术领域

本发明涉及照射出激光束而进行加工的激光加工装置及激光加工方法。

背景技术

为了对诸如CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)等复合材料或者半导体薄膜那样的难加工材料进行激光加工，需要考虑加工材料的热影响，使激光多次扫描而进行加工。

专利文献1：日本特开2015－214771号公报

发明内容

在专利文献1中公开的技术是强化纤维基材的切断方法，且通过向工件的切断线将激光束多次照射而将强化纤维基材进行了切断。在专利文献1中，通过将激光束向切断线多次照射，从而减少了作为工件的强化纤维基材的热影响。

但是，在工件具有曲面的情况下，如果统一地设置激光束的作为聚光径的照射径及激光束相对于工件的入射角度，则只有使工件旋转或使激光振荡器前方的加工光学系统整体旋转。在需要将激光束多次照射而进行加工的难加工材料为工件的情况下，难以在多次扫描中进行如上述那样的运动。因此，在具有曲率的难加工材料的工件中，在激光束的扫描中，激光束的照射径及激光束相对于工件的入射角度变化，加工条件改变。其结果，具有曲率的难加工材料的工件的加工，与激光束的照射径及激光束相对于工件的入射角度统一的平面的加工相比较，生产率降低。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，得到能够针对具有曲率的工件，在激光束的扫描中将加工条件统一地设置的激光加工装置。

为了解决上述的课题并达到目的，本发明是一种激光加工装置，其具有：激光振荡器，其射出激光束；聚光透镜，其将激光束照射至工件；以及聚光位置控制机构，其配置在激光振荡器和聚光透镜之间的激光束的光路上，对激光束的发散角及向聚光透镜射入的激光束的入射径进行控制。本发明还具有：激光束偏转器，其在激光束射入至聚光透镜之前，将激光束偏转；以及出射角度控制机构，其对由激光束偏转器偏转后的激光束的从聚光透镜起的出射角度进行控制。

发明的效果

根据本发明，具有下述效果，即，能够实现能针对具有曲率的工件，在激光束的扫描中将加工条件统一地设置的激光加工装置。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的激光加工装置的结构的剖视图。

图2是表示实施方式1所涉及的聚光位置控制机构的透镜的光学配置的一个例子的剖视图。

图3是表示实施方式1所涉及的聚光位置控制机构的透镜的光学配置的其它例子的剖视图。

图4是表示实施方式1所涉及的入射光瞳位置、聚光透镜及工件的关系的图。

图5是表示实施方式1所涉及的工件的厚度和激光束的入射角度的关系的一个例子的图。

图6是表示实施方式1所涉及的工件的厚度和激光束的入射角度的关系的其它例子的图。

图7是表示通过实施方式1所涉及的入射位置控制机构实现的控制的一个例子的剖视图。

图8是表示通过实施方式1所涉及的入射位置控制机构实现的控制的其它例子的剖视图。

图9是表示本发明的实施方式2所涉及的激光加工装置的结构的剖视图。