a。光开关73能够根据外部信号来高速地切换激光2a的透过与遮蔽。光开关73由作为光学元件的声光调制器(AOM)或者电光调制器(EOM)构成。
[0240]光开光控制部74输出的将光开关73设定为ON的光开关控制信号输入光开关73后，光开关73瞬间变为(切换为)使激光2a透过的状态。另外，光开关74输出的将光开关73设定为OFF的光开关控制信号输入光开关73后，光开关73瞬间变为遮蔽激光2a的状态。被光开关73遮蔽的激光2a照射在未图示的光开关73的阻尼器(damper)上，阻止其从光开关73射出。
[0241]分光调整机构42a用于调整激光2a的偏振角度，以使透过光开关73的激光2a被偏振光分束器43a分为能量均等的光束。偏振光分束器43a反射来自分光调整机构42a的激光2a中的S偏振光、透射P偏振光。偏振光分束器43a对入射的激光2a进行分光，将其分为激光44a和激光44c，其中激光44a为P偏振光，激光44c为S偏振光。
[0242]多个反射镜45中的一个反射镜45设置于来自偏振光分束72的激光2b的光路中。分光调整机构42b用于调整激光2b的偏振角度，以使被反射镜45反射后的激光2b被偏振光分束器43b分为能量均等的光束。
[0243]偏振光分束器43b反射来自分光调整机构42b的激光2b中的S偏振光、透射P偏振光。偏振光分束器43b对入射的激光2b进行分光，将其分为激光44b和激光44d，其中，激光44b为P偏振光，激光44d为S偏振光。
[0244]与第2实施方式所涉及的激光加工装置41中相同，偏振光分束器43a输出的激光44a、44c和偏振光分束器43b输出的激光44b、44d被引导至加工头16a、16b。与激光加工装置41同样，激光加工装置70利用激光44a、44b对加工对象物Ila进行加工、利用激光44c、44d对加工对象物Ilb进行加工。
[0245]控制部75对整个激光加工装置70进行控制。控制部75具有:指令生成部21、激光振荡器控制部22、光开关控制部74、检流计式光学扫描器控制部51、视觉传感器控制部52、XY工作台控制部25和激光功率传感器控制部26。光开关控制部74是对光开关73使激光2a透过或者遮蔽激光2a进行控制的光开关控制机构。光开关控制部74基于指令生成部21输出的光开关控制指令，将光开关控制信号发送给光开关73，该光开关控制信号用于对激光的透过及遮蔽进行控制。
[0246]接下来，对激光加工装置70的激光加工动作进行说明。图14是表示激光加工装置70的激光加工动作的步骤的流程图。
[0247]与图10所示第2实施方式中的情况相同，在步骤S30及步骤S31中，指令生成部21读取加工程序，生成位置指令。指令生成部21对加工对象物11a、Ilb双方上的加工区域30内设置的加工孔进行分类，确定加工孔是属于图3所示的能够进行两孔同时加工的加工孔位置31，还是属于进行单孔加工的加工孔位置32。另外，指令生成部21按照加工顺序对各加工孔进行排序，以使加工时间最短。
[0248]针对加工对象物Ila上的能够进行两孔同时加工的加工孔，指令生成部21算出主检流计式光学扫描器9a、9b和副检流计式光学扫描器7a、7b的各自的转动角度，以能够向2个位置分别同时照射激光44a、44b。针对加工对象物Ilb上的能够进行两孔同时加工的加工孔，指令生成部21算出主检流计式光学扫描器9c、9d和副检流计式光学扫描器7c、7d的各自的转动角度，以能够向2个位置分别同时照射激光44c、44d。另外，指令生成部21将对应于激光振荡器3a的激光振荡触发标志设定为ON( “ I”)，并且，将对应于光开关73的光开关控制信号设定为ON( “I”)。
[0249]针对加工对象物Ila上的进行单孔加工的加工孔，算出主检流计式光学扫描器9a,9b和副检流计式光学扫描器7b的各自的转动角度，以能够向该加工孔位置照射激光44bο针对加工对象物Ilb上的进行单孔加工的加工孔，指令生成部21算出主检流计式光学扫描器9c、9d和副检流计式光学扫描器7d的各自的转动角度，以能够向该加工孔位置照射激光44d。
[0250]指令生成部21将对应于激光振荡器3a的激光振荡触发标志设定为0N(“1”)。另夕卜，指令生成部21将对应于光开关73的光开关控制信号设定为0FF( “O”)，从而设定为遮蔽激光44a、44c。
[0251]通过这样，指令生成部21生成对副检流计式光学扫描器7a、7b、7c、7d和主检流计式光学扫描器9a、9b、9c、9d的转动角度指令(步骤S42)。指令生成部21将所生成的转动角度指令、所设定的激光振荡触发标志和光开关控制指令与加工孔数据作为一组数据存储到存储器。
[0252]与第2实施方式中相同，指令生成部21在步骤S33中，使XY工作台12移动并对其进行定位。检流计式光学扫描器控制部51在步骤S34中，对副检流计式光学扫描器7a、7b、7c、7d和主检流计式光学扫描器9a、9b、9c、9d的转动角度进行控制。
[0253]指令生成部21将光开关控制指令输出给光开关控制部74，并将激光振荡触发标志输出给激光振荡器控制部22。关于副检流计式光学扫描器7a、7b、7c、7d和主检流计式光学扫描器9a、9b、9c、9d的转动角度的转动角度指令和当前的转动角度被输入激光振荡器控制部22。
[0254]光开关控制部74在检流计式光学扫描器即将由当前转动角度转动至转动角指令所指示的转动角度之前，向光开关73输出光开关控制信号。在判断为或者推定为检流计式光学扫描器已由当前转动角度转动至转动角指令所指示的转动角度时，激光振荡器控制部22向激光振荡器3a输出激光振荡触发信号。如此，光开关控制部74对光开关73的透过激光和遮蔽激光进行控制。激光振荡器控制部22控制对激光振荡器3a的激光振荡触发信号的输出(步骤S43)。
[0255]在被设定为ON的光开关控制信号输入光开关73后，光开关73瞬间变为使激光2a透过的状态。在被设定为OFF的光开关控制信号输入光开关73后，光开关73瞬间变为遮蔽激光2a的状态。当光开关73处于遮蔽激光2a的状态时，激光2a照射到光开关73内的阻尼器上。
[0256]输入激光振荡触发信号后，激光振荡器3a输出具有激光振荡指令所设定的峰值功率、脉冲宽度、脉冲数量、脉冲频率的激光脉冲，将该激光脉冲作为激光2。
[0257]当光开关控制信号为ON时，激光振荡器3a输出激光2后，激光44a、44b输入加工头16a。加工头16a利用激光44a、44b对加工对象物Ila实施两孔同时加工。另外，激光44c、44d输入加工头16b。加工头16b利用激光44c、44d对加工对象物Ilb实施两孔同时加工。
[0258]与第2实施方式中相同，经过步骤S36之后的步骤，激光加工装置70结束对加工对象物lla、llb的加工。
[0259]采用第4实施方式，激光加工装置70能够利用透过I个f- Θ透镜1a的2束激光44a、44b进行两孔同时加工，利用透过I个f- Θ透镜1b的2束激光44c、44d进行两孔同时加工。另外，激光加工装置70通过利用光开关73遮蔽激光2a，能够利用激光44b实施单孔加工，利用激光44d实施单孔加工。采用第4实施方式中的激光加工装置70，也能够在进行多点同时照射的激光加工过程中，节省空间，实现高速且高品质的激光加工。
[0260]另外，光开关73也可以配置在2个偏振光分束器72、43a之间的光路以外的位置。光开关73可以配置于2个偏振光分束器72、43b之间的光路中。在这种情况下，光开关73使偏振光分束器72输出的激光2b透过或者遮蔽该激光2b。在激光加工装置70中，无论光开关73配置于激光2a的光路中还是配置于激光2b的光路中均能够对两孔同时加工和单孔加工进行切换。
[0261]光开关73可以配置两个，一个配置于2个偏振光分束器72、43a之间的光路中，另一个配置于2个偏振光分束器72、43b之间的光路中。在这种情况下，激光加工装置70也能够对两孔同时加工和单孔加工进行切换。
[0262]在第4实施方式中，从偏振光分束器43a、43b到加工对象物11a、Ilb的光路的结构与第2实施方式所涉及的激光加工装置41所具有的结构相同。激光加工装置70的偏振光分束器43a、43b到加工对象物lla、llb的光路中的结构也可以与第3实施方式所涉及的激光加工装置61所具有的结构相同。
【主权项】
1.一种激光加工装置，其特征在于， 具有: 第I激光振荡机构，其输出第I激光； 第2激光振荡机构，其输出第2激光； 第I副检流计式光学扫描器，其使所述第I激光振荡机构输出的所述第I激光向第I方向偏转； 第2副检流计式光学扫描器，其使所述第2激光振荡机构输出的所述第2激光向第2方向偏转，所述第2方向不同于所述第I方向； 激光合路机构，其使来自所述第I副检流计式光学扫描器的所述第I激光和来自所述第2副检流计式光学扫描器的所述第2激光合成一路； 主检流计式光学扫描器，其使来自所述激光合路机构的所述第I激光和所述第2激光偏转； f- Θ透镜，其对来自所述主检流计式光学扫描器的所述第I激光和所述第2激光进行聚光； 激光振荡控制机构，其对所述第I激光振荡机构和所述第2激光振荡机构分别进行独立的控制。2.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于， 具有激光功率测量机构，其安装在载放加工对象物的工作台上，对所述第I激光和所述第2激光的功率进行测量， 所述激光振荡控制机构根据所述激光功率测量机构的测量结果，对激光振荡指令进行修正，该激光振荡指令用于控制所述第I激光振荡机构和所述第2激光振荡机构。3.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于， 具有加工孔测量机构，所述加工孔测量机构对照射所述第I激光和所述第2激光而在加工对象物上形成的激光加工孔进行测量， 所述激光振荡控制机构根据所述加工孔测量机构的测量结果，对激光振荡指令进行修正，该激光振荡指令用于控制所述第I激光振荡机构和所述第2激光振荡机构。4.一种激光加工装置，其特征在于， 具有: 第I激光振荡机构，其输出第I激光； 第2激光振荡机构，其输出第2激光； 第I分光机构，其将所述第I激光分为2束，分光后的2束激光分别沿着2个光路行进; 第2分光机构，其将所述第2激光分为2束，分光后的2束激光分别沿着2个光路行进; 第I加工头和第2加工头； 激光振荡控制机构，其对所述第I激光振荡机构和所述第2激光振荡机构分别进行独立的控制， 所述第I加工头和所述第2加工头具有: 第I副检流计式光学扫描器，其使来自所述第I分光机构的所述第I激光向第I方向偏转； 第2副检流计式光学扫描器，其使来自所述第2分光机构的所述第2激光向第2方向偏转，所述第2方向不同于所述第I方向； 激光合路机构，其使来自所述第I副检流计式光学扫描器的所述第I激光和来自所述第2副检流计式光学扫描器的所述第2激光合成一路； 主检流计式光学扫描器，其使来自所述激光合路机构的所述第I激光和所述第2激光偏转； f- Θ透镜，其对来自所述主检流计式光学扫描器的所述第I激光和所述第2激光进行聚光。5.根据权利要求4所述的激光加工装置，其特征在于， 具有: 第I分光调整机构，其对所述第I分光机构的分光比进行调整； 第2分光调整机构，其对所述第2分光机构的分光比进行调整。6.根据权利要求4或5所述的激光加工装置，其特征在于， 具有激光功率测量机构，其对来自所述第I加工头的所述第I激光和所述第2激光、以及来自所述第2加工头的所述第I激光和所述第2激光的功率进行测量， 所述激光振荡控制机构根据所述激光功率测量机构的测量结果，对激光振荡指令进行修正，该激光振荡指令用于控制所述第I激光振荡机构和所述第2激光振荡机构。7.根据权利要求4或5所述的激光加工装置，其特征在于， 具有加工孔测量机构，所述加工孔测量机构对照射所述第I激光和所述第2激光而在第I加工对象物上形成的激光加工孔、以及照射所述第I激光和所述第2激光而在第2加工对象物上形成的激光加工孔进行测量， 所述激光振荡控制机构根据所述加工孔测量机构的测量结果，对激光振荡指令进行修正，该激光振荡指令用于控制所述第I激光振荡机构和所述第2激光振荡机构。8.根据权利要求4或5所述的激光加工装置，其特征在于， 所述第I加工头所具有的所述激光合路机构对透过所述第I分光机构后的所述第I激光进行反射，且使被所述第2分光机构反射后的所述第2激光透过； 所述第2加工头所具有的所述激光合路机构使被所述第I分光机构反射后的所述第I激光透过，对透过所述第2分光机构后的所述第2激光进行反射。9.一种激光加工装置，其特征在于， 具有: 激光振荡机构，其输出激光； 第I分光机构，其对所述激光进行分光，将所述激光分为第I激光和第2激光； 光开关，其对来自所述第I分光机构的所述第I激光的透过和遮蔽进行切换； 第2分光机构，其将来自所述光开关的所述第I激光分为两束，这两束激光分别沿着2个光路行进； 第3分光机构，其将来自所述第I分光机构的所述第2激光分为两束，这两束激光分别沿着2个光路行进； 第I加工头和第2加工头； 激光振荡控制机构，其控制所述激光振荡机构； 光开关控制机构，其控制所述光开关对所述激光的透过和遮蔽， 所述第I加工头和所述第2加工头具有: 第I副检流计式光学扫描器，其使来自所述第2分光机构的所述第I激光向第I方向偏转； 第2副检流计式光学扫描器，其使来自所述第3分光机构的所述第2激光向第2方向偏转，所述第2方向不同于所述第I方向； 激光合路机构，其使来自所述第I副检流计式光学扫描器的所述第I激光和来自所述第2副检流计式光学扫描器的所述第2激光合成一路； 主检流计式光学扫描器，其使来自所述激光合路机构的所述第I激光和所述第2激光偏转； f- Θ透镜，其对来自所述主检流计式光学扫描器的所述第I激光和所述第2激光进行聚光。
【专利摘要】本发明提供一种激光加工装置，在多点同时照射的激光加工过程中，能够节省空间、高速且高品质地进行激光加工。激光加工装置(1)具有：作为第1激光振荡机构的激光振荡器(3a)，其输出第1激光；作为第2激光振荡机构的激光振荡器(3b)，其输出第2激光；作为第1副检流计式光学扫描器的副检流计式光学扫描器(7a)；作为第2副检流计式光学扫描器的副检流计式光学扫描器(7b)；作为激光合路机构的偏振光分束器(8)；主检流计式光学扫描器(9a、9b)；f-θ透镜(10)，其使来自主检流计式光学扫描器的第1激光和第2激光聚光；作为激光振荡控制机构的激光振荡器控制部(22)，其对第1激光振荡机构和第2激光振荡机构分别进行独立的控制。
【IPC分类】B23K26/70, B23K26/064, B23K26/382
【公开号】CN105195904
【申请号】CN201510346041
【发明人】高桥悌史, 石塚智彦, 伊藤健治, 成濑正史, 金田充弘
【申请人】三菱电机株式会社
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年6月19日
【公告号】CN204771159U