[發(fā)明專利]激光能測量裝置與激光加工裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810084084.6
• 申請日: 2008-03-26
• 公開（公告）號: CN101274391A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 渡邊文雄;武川克郎
• 申請（專利權(quán)）人: 日立比亞機械股份有限公司
• 主分類號: B23K26/00
• 分類號: B23K26/00;B23K26/06;B23K26/067;G01J1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 雒運樸;李偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光能測量裝置及具備該激光能測量裝置的激光加工裝置。

背景技術(shù)

以往，例如當用激光加工裝置在積層式打印基板上加工連接層間的盲孔(以下，稱為孔)時，利用開銅窗法、即從預(yù)先由蝕刻除去外層銅箔而形成的蝕刻窗照射激光，或者利用直接法、即直接照射激光到?jīng)]有外層銅箔的絕緣層上，從而除去由含有玻璃強化纖維等填充劑的樹脂形成的絕緣層。

此時若激光振蕩器的輸出變動，加工結(jié)果即產(chǎn)生偏差。因此，為了提高加工的可靠性，使供給到加工部的激光的一部分(供給到加工部的激光的1％～2％)分流，并測量該分流的激光光能，從而一邊確認激光的光能的大小(以下，簡稱“光能”)在預(yù)定的范圍內(nèi)，一邊進行加工。

圖6是沿以往的激光能測量裝置的測量用激光的剖面簡略圖。

在從由激光振蕩器振蕩的激光分流出來的測量用激光2b(以下，稱作“監(jiān)控光束”)的光路上，配置有聚光鏡17及光能測量部19。光能測量部19配置成傳感器23的傳感器面的中心與聚光鏡17的焦點大體一致。

下面，對激光能測量裝置的動作進行說明。

監(jiān)控光束2b被聚光鏡17聚光并入射到傳感器23。光能測量部19的運算部19a對傳感器23的輸出與預(yù)定值進行比較。運算部19a當監(jiān)控光束2b的光能偏出預(yù)定的范圍時，向激光加工裝置的控制部30輸出報警信號。控制部30在從光能測量部19收到報警信號后，對收到報警信號時所加工的孔的坐標進行存儲，同時進行預(yù)先指示過的處理(例如響起警報蜂鳴器并根據(jù)情況中止加工)。

另外，加工用激光的直徑根據(jù)欲加工的孔的直徑而發(fā)生變化。這樣，入射到傳感器23的監(jiān)控光束2b的直徑也隨之變化，且光能發(fā)生變化。因此，就必須使用光能檢測范圍較寬的傳感器來作為傳感器23。但檢測范圍寬的傳感器23價格又較高。

為此，提出有這樣一種技術(shù)，即通過使監(jiān)控光束2b的光能衰減，而能夠以檢測范圍較窄的傳感器來測量激光光能的技術(shù)(專利文獻1)。該技術(shù)是將衰減部件、即在監(jiān)控光束2b無法透過的材質(zhì)的平板上篩孔狀形成極小直徑的貫穿孔的部件，配置在聚光鏡17的入射側(cè)，以使監(jiān)控光束2b的光能衰減。若監(jiān)控光束2b的直徑變化，則衰減部件能夠根據(jù)監(jiān)控光束2b的直徑使光能衰減，因此即便使用低成本的傳感器23，也能夠測量監(jiān)控光束2b的光能。

專利文獻1：日本專利特開2003-136267號公報

然而，在專利文獻1中的衰減部件中，光能衰減率一樣，故而，若對照監(jiān)控光束2b的最大直徑來決定配置在平板上的貫穿孔的直徑及密度并設(shè)定衰減率，則當監(jiān)控光束2b為最小直徑時，就會出現(xiàn)光能檢測精度下降，測量結(jié)果出現(xiàn)偏差的情況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明在于提供一種激光的光能測量范圍寬、且測量精度高的激光能測量裝置。

本發(fā)明在于提供一種在由激光能測量裝置測量的激光光能的大小在規(guī)定范圍之外時，停止加工而不會給加工精度造成破壞的激光加工裝置。

本發(fā)明中的激光能測量裝置(32)，具備：衰減部件(21)，其設(shè)置在激光(2b)的光路中并使上述激光(2b)的光能衰減；測量機構(gòu)(19)，其對通過上述衰減部件(21)的上述激光(2b)的光能進行測量，該激光能測量裝置(32)的特征在于，還具備聚光鏡(17)，其配設(shè)在上述衰減部件(21)的前后的一方并將上述激光(2b)聚光到上述測量機構(gòu)(19)上，上述衰減部件(21)在與上述激光(2b)的中心一致的位置上具備有阻止上述激光(2b)中心部分通過的遮擋部(21a)。

本發(fā)明中的激光加工裝置(31)，具備：分流機構(gòu)(16)，其將從激光振蕩器(1)振蕩出來的激光(2)分流成加工工件(8)的加工用激光(2a)、及測量激光(2)的光能的測量用激光(2b)；激光能測量裝置，其對上述測量用激光(2b)的光能進行測量，且在上述測量值處于規(guī)定范圍之外時檢出異常狀態(tài)；該激光加工裝置(31)的特征在于，上述激光能測量裝置為上述的激光能測量裝置(32)。

上述激光能測量裝置(32)通過衰減部件(21)使激光(2b)在聚光鏡(17)之前或之后衰減，而且通過聚光鏡(17)聚光，并由測量機構(gòu)(19)測量激光(2b)的光能。衰減部件(21)在與上述激光(2b)的中心一致的位置上具備有阻止激光(2b)的中心部分通過的遮擋部(21a)，以遮擋激光(2b)的中心部分。因此，激光能測量裝置(32)，遮擋了根據(jù)激光(2b)的直徑不同而差異較大的中心部分的光能，并通過測量機構(gòu)(19)對光能不太大的部分的光能進行測量。