[发明专利]激光加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及激光加工装置，尤其涉及沿着工件的加工预定线照射激光束来切断工件的激光加工装置。

背景技术

例如用作液晶面板的偏振片的树脂膜是利用CO₂激光切断的。在该情况下，用会聚透镜会聚激光束，以光轴与树脂膜表面垂直的方式照射激光束。在这样的切断方法中，由于激光束得到会聚，因此，激光照射面侧的加工直径变大，背面侧的加工直径变窄。因此，树脂膜的切断部的端面成为倾斜面（以下将该情况下的端面的倾斜称作“端面锥面”）。

近年来，关于树脂膜的切断部的端面锥面，根据用途和规格，要求有各种锥面角度。例如，有时要求消除锥面，有时要求有更大角度的锥面。

因此，提出了专利文献1所示的切断方法，该方法虽然不是切断树脂膜，但是是为了消除板材等的激光加工时切断部的锥面而提出的。该专利文献1所示的方法是使用能够在2个方向调整激光束的照射角度的加工头进行加工的方法。即，通过改变加工头整体相对于工件的倾斜角度，消除工件切断部端面的锥面。

专利文献1：日本特开平11-77352号公报

在此，有时要求在全部切断部中使端面锥面的角度恒定。在这样的情况下，采用专利文献1所示的方法进行切断，能够使端面锥面的角度恒定。

即，首先需要根据端面锥面的角度设定加工头的倾斜角度，在保持该倾斜角度的状态下，根据扫描方向旋转加工头，改变加工头的姿态。这样的用于变更加工头的倾斜角度或者旋转加工头整体的机构非常复杂。

此外，在如专利文献1的方法那样改变加工头的倾斜角度时，激光束的会聚位置发生改变。因此，必须根据加工头的倾斜角度控制光学系统，使激光束会聚到工件的加工位置。为实现此目的的控制和机构变得复杂。

发明内容

本发明的课题在于，采用简单的结构使全部切断部的端面锥面成为相同角度。

本发明的另一课题在于，能够采用简单的结构在保持切断端面的质量良好的同时任意地控制端面锥面的角度。

第1发明的激光加工装置沿着工件的加工预定线照射激光束来切断工件，该激光加工装置具有：载置工件的工件台；输出激光束的激光束输出部；偏转单元，其具有用于使从激光束输出部射出的激光束偏转的至少一个楔形棱镜；会聚透镜，其将通过楔形棱镜后的激光束会聚到工件的加工预定线上；扫描单元，其沿着工件的加工预定线扫描会聚后的激光束；以及旋转控制单元。在沿着加工预定线扫描激光束时，旋转控制单元使楔形棱镜绕着光轴旋转，以使得会聚透镜形成的激光束的会聚点会聚于光轴上的一点。

在该装置中，从激光束输出部输出的激光束通过楔形棱镜而被偏转，并且由会聚透镜会聚后照射到工件表面。此外，沿着工件的加工预定线扫描激光束。此时，能够通过变更楔形棱镜的规格等，控制入射到工件的激光束的光轴的倾斜。而且，在扫描激光束时旋转楔形棱镜，由此，使激光束的会聚点会聚于光轴上的一点。

在此，能够在保持切断部的端面的质量良好的同时，采用简单的结构在全部切断部中使端面锥面成为相同角度。

第2发明的激光加工装置是在第1发明的装置中，旋转控制单元使楔形棱镜旋转，使得在俯视工件时激光束与加工预定线的切线垂直。

在沿着加工预定线扫描激光束时，通过如上所述地对楔形棱镜进行旋转控制，即使在激光束的扫描方向由于加工预定线是曲线等而发生改变的情况下，也能够使全部切断部的端面锥面成为相同角度。

第3发明的激光加工装置是在第1发明或第2发明的装置中，偏转单元具有沿着光轴相对地配置的第1楔形棱镜和第2楔形棱镜。此外，旋转控制单元使第1楔形棱镜和第2楔形棱镜中的至少任意一方旋转来控制两个楔形棱镜的相位差。

在此，能够通过使相对的第1楔形棱镜和第2楔形棱镜中的至少一方旋转来控制两个楔形棱镜的相位差，改变光轴相对于工件的倾斜角度。因此，能够任意地控制切断部的端面锥面的角度。

第4发明的激光加工装置是在第3发明的装置中，旋转控制单元具有：第1中空电机，其内部配置有第1楔形棱镜；第2中空电机，其内部配置有第2楔形棱镜；以及控制部，其能够独立地控制第1中空电机和第2中空电机的旋转。

在以上的本发明中，能够采用仅使楔形棱镜旋转的简单的结构，使全部切断部的端面锥面成为相同角度。此外，在偏转单元采用1对楔形棱镜的情况下，能够采用简单的结构在保持切断端面的质量良好的同时任意地控制端面锥面的角度。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的激光加工装置的外观立体图。

图2是放大示出激光束照射头的结构的立体图。