CN116897092A - 激光加工机以及激光加工方法 - Google Patents

Abstract

激光加工机(100)具备：将激光束转换为准直光的准直透镜(31)；使准直光会聚于金属板的聚光透镜(36)；将多个第一微透镜排列成平面状并利用各第一微透镜使激光束折射的第一透镜阵列(32)；将多个第二微透镜排列成平面状且中心设置为与第一透镜阵列的中心在光轴方向上相同的位置并利用对应的各第二微透镜使从第一透镜阵列的各微透镜射出的激光束射入并折射的第二透镜阵列(33)；以及使第一透镜阵列和第二透镜阵列的至少任一方沿其外周旋转的旋转机构(331)。

Description

激光加工机以及激光加工方法

技术领域

本公开涉及激光加工机以及激光加工方法。

背景技术

已经普及着利用从激光振荡器射出的激光束来切断金属板的激光加工机。激光加工机通过适当地设定激光束向金属板射入的入射角(例如设定为80°左右)，能够提高金属板中的激光吸收率而高效地进行切断加工。

另一方面，在利用激光束进行的金属板的切断加工中，为了高效地排出熔融后的金属，需要根据板厚来适当调整切断槽宽。具体而言，板厚越厚，则需要使切断槽宽越宽。

也就是说，当利用激光束进行金属板的切断加工时，激光束向金属板射入的入射角和切断槽宽成为重要的参数。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第6419901号公报

专利文献2：日本专利第5767315号公报

发明内容

为了在切断较厚的金属板时扩大激光束的切断槽宽，必须增大激光束的聚光直径。但是，若在不使射束、参数积变化的情况下增大聚光直径，则激光束的入射角变小。也就是说，由于相对于被照射的金属板的面积的能量密度降低，所以为了补充以便照射与聚光直径较小时相同的激光束，需要提高输出或降低切断速度，但这也有极限。因此，在对较厚的金属板进行切断加工时，有很难维持较高的激光吸收率并以适当的槽宽进行切断的问题。并且，若激光束的入射角变小，则向切割前部照射的激光束的照射角度接近90°，远离布儒斯特角，因此针对金属板的吸收率降低，有金属板的熔融变困难的问题。

本公开的一个方式的激光加工机具备：准直透镜，其将射入的激光束转换为准直光；聚光透镜，其使转换后的准直光会聚而向金属板照射；第一透镜阵列，其将多个第一微透镜排列成平面状来构成，并利用各第一微透镜使射入的激光束折射；第二透镜阵列，其将多个第二微透镜排列成平面状而构成为与上述第一透镜阵列相同的形状，中心设置为与上述第一透镜阵列的中心在光轴方向上相同的位置，利用对应的各第二微透镜使从上述第一透镜阵列的各微透镜射出的激光束射入并折射；以及旋转机构，其使上述第一透镜阵列和上述第二透镜阵列的至少任一方沿其外周旋转。

由此，本公开的一个方式的激光加工机在将以使第一透镜阵列或第二透镜阵列旋转了的状态射入的激光束照射至切断对象的金属板时，能够在该金属板上设定多个吸收率较高的区域。因此，本公开的一个方式的激光加工机能够控制为接近布儒斯特角的入射角以维持该金属板的较高的激光吸收率，并且能够变更为能够确保期望的槽宽的聚光直径来进行切断加工。

并且，本公开的一个方式的激光加工方法构成为，由上述激光加工机的上述旋转机构使上述第一透镜阵列和上述第二透镜阵列的至少任一方沿外周旋转预定角度，以便由上述激光加工机的上述聚光透镜聚光的激光束的聚光直径成为预定的大小。

由此，本公开的一个方式的激光加工方法在将以使第一透镜阵列或第二透镜阵列旋转了的状态射入的激光束照射至切断对象的金属板时，能够在该金属板上设定多个吸收率较高的区域。因此，本公开的一个方式的激光加工方法能够控制为接近布儒斯特角的入射角以维持该金属板的较高的激光吸收率，并且能够变更为能够确保期望的槽宽的聚光直径来进行切断加工。

根据本发明的一个方式的激光加工机以及激光加工方法，能够控制为接近布儒斯特角的入射角以维持切断对象的金属板的较高的激光吸收率，并且能够以能够确保与该金属板的厚度相应的适当槽宽的聚光直径来进行切断加工。

附图说明

图1是示出一个实施方式的激光加工机的结构的整体图。

图2是示出一个实施方式的激光加工机所具备的准直单元的结构例的图。

图3A是一个实施方式的激光加工机的第一透镜阵列的主视图。

图3B是一个实施方式的激光加工机的第二透镜阵列的主视图。

图4A是示出在一个实施方式的激光加工机的第一透镜阵列和第二透镜阵列的微透镜的位置一致的情况下的向第一透镜阵列射入的激光束的位置的图。

图4B是示出在一个实施方式的激光加工机的第一透镜阵列和第二透镜阵列的微透镜的位置一致的情况下的向第二透镜阵列射入的激光束的位置的图。

图4C是示出在一个实施方式的激光加工机的第一透镜阵列和第二透镜阵列的微透镜的位置一致的状态下照射出的激光束(会聚光)在金属板上的大小的图。

图5A是示出向一个实施方式的激光加工机射入的激光束在第一透镜阵列上的能量密度分布的曲线图。

图5B是示出向一个实施方式的激光加工机射入的激光束在第二透镜阵列上的能量密度分布的曲线图。

图6A是示出在一个实施方式的激光加工机的第一透镜阵列和第二透镜阵列的微透镜的位置不一致的情况下的向第一透镜阵列射入的激光束的位置的图。

图6B是示出在一个实施方式的激光加工机的第一透镜阵列和第二透镜阵列的微透镜的位置不一致的情况下的向第二透镜阵列射入的激光束的位置的图。

图6C是示出在一个实施方式的激光加工机的第一透镜阵列和第二透镜阵列的微透镜的位置不一致的状态下照射出的激光束(会聚光)在金属板上的大小的图。

图7是示出向一个实施方式的激光加工机的第二透镜阵列内的一部分微透镜以及第二透镜阵列内的一部分微透镜射入的激光束的放大图。

图8A是示出在未使一个实施方式的激光加工机的第二透镜阵列旋转的状态下照射到聚光透镜的激光束的拍摄信息的图。

图8B是示出在图8A所示的状态下聚光在金属板上的激光束的拍摄信息的图。

图8C是示出在使一个实施方式的激光加工机的第二透镜阵列旋转了预定角度的状态下照射到聚光透镜的激光束的拍摄信息的图(其一)。

图8D是示出在图8C所示的状态下聚光在金属板上的激光束的拍摄信息的图。

图8E是示出在使一个实施方式的激光加工机的第二透镜阵列旋转了预定角度的状态下照射到聚光透镜的激光束的拍摄信息的图(其二)。

图8F是示出在图8E所示的状态下聚光在金属板上的激光束的拍摄信息的图。

图9是示出相对于由一个实施方式的激光加工机照射出的激光束向金属板射入时的入射角的吸收率的曲线图。

具体实施方式

以下，参照附图对一个实施方式的激光加工机进行说明。图1是示出一个实施方式的激光加工机100的结构的整体图。图2是示出一个实施方式的激光加工机100所具备的准直单元30的结构例的图。图3A是一个实施方式的激光加工机100的第一透镜阵列32的主视图。图3B是一个实施方式的激光加工机100的第二透镜阵列33的主视图。

一个实施方式的激光加工机100具备：准直透镜31，其将射入的激光束转换为准直光；聚光透镜36，其使转换后的准直光会聚并向金属板照射；第一透镜阵列32，其将多个第一微透镜L1排列成平面状来构成，利用各第一微透镜L1使射入的激光束折射；第二透镜阵列33，其将多个第二微透镜L2排列成平面状并构成为与第一透镜阵列32相同的形状，中心设置为与第一透镜阵列32的中心在光轴方向上相同的位置，利用对应的各第二微透镜L2使从第一透镜阵列32的各微透镜L1射出的激光束射入并折射；以及旋转机构331，其使第一透镜阵列32和第二透镜阵列33的至少任一方沿其外周旋转。

一个实施方式的激光加工机100所具备的第一透镜阵列32的微透镜以及第二透镜阵列33的微透镜成形为正六边形或四边形。

一个实施方式的激光加工机100所具备的第二透镜阵列33的微透镜的焦距设定为比第一透镜阵列32的微透镜的焦距短。

一个实施方式的激光加工机100所具备的第一透镜阵列32以及第二透镜阵列33设置在准直透镜31与聚光透镜36之间。

如图1所示，激光加工机100具备生成并射出激光束的激光振荡器10、激光加工单元20、以及将从激光振荡器10射出的激光束传送至激光加工单元20的加工光纤12。并且，激光加工机100具备控制激光加工机100整体的NC装置40。NC装置40是控制装置的一例。

激光加工机100利用从激光振荡器10射出的激光束对金属板W进行切断加工。作为激光振荡器10，优选放大从激光二极管发出的激发光并射出预定波长的激光束的激光振荡器、或者直接利用从激光二极管发出的激光束的激光振荡器。激光振荡器10例如为固体激光振荡器、光纤激光振荡器、盘式激光振荡器、直接二极管激光振荡器(DDL振荡器)。

加工光纤12沿在激光加工单元20配置的X轴以及Y轴的电缆导筒(未图示)装配。

激光加工单元20具有放置金属板W的加工台21、在加工台21上沿X轴方向移动自如的门型X轴滑架22、以及在X轴滑架22上沿与X轴垂直的Y轴方向移动自如的Y轴滑架23。并且，激光加工单元20具有固定于Y轴滑架23的准直单元30。

准直单元30具有：设置于预定位置并射入从加工光纤12的射出端射出的激光束的准直透镜31；射入从准直透镜31射出的激光束的第一透镜阵列32；以及射入从第一透镜阵列32射出的激光束的第二透镜阵列33。准直透镜31、第一透镜阵列32以及第二透镜阵列33在射入的激光束的光轴方向上排列地设置。并且，第二透镜阵列33的中心设置为与第一透镜阵列32的中心在光轴方向上相同的位置。

准直透镜31是具有正的焦距的透镜，将射入的激光束转换为平行光(准直光)。在下文中说明第一透镜阵列32以及第二透镜阵列33的详细结构。并且，准直单元30具有使从第二透镜阵列33射出的激光束朝向与X轴及Y轴垂直的Z轴方向下方反射的弯曲反射镜34。

准直单元30固定于沿Y轴方向移动自如的Y轴滑架23，Y轴滑架23设置于沿X轴方向移动自如的X轴滑架22。从而，激光加工单元20能够使将从喷嘴37射出的激光束照射于金属板W的位置在X轴方向以及Y轴方向上移动。

并且，激光加工单元20在准直单元30的下方具有与准直单元30连结的加工头35。加工头35具有使被弯曲反射镜34反射后的激光束会聚并向金属板W照射的聚光透镜36。聚光透镜36是具有正的焦距的透镜。在加工头35的前端装卸自如地安装有射出激光束的喷嘴37。

准直单元30、加工头35、以及喷嘴37构成在将作为发散光的激光束转换为准直光之后使之会聚并向金属板W照射的射束照射单元。

根据以上的结构，激光加工机100能够利用加工光纤12使从激光振荡器10射出的激光束传送至激光加工单元20，将由聚光透镜36会聚的激光束照射至金属板W来对金属板W进行切断加工。

接下来，参照图2对准直单元30的结构例进行说明。如图2所示，准直单元30内的第一透镜阵列32以及第二透镜阵列33设置在准直透镜31与聚光透镜36之间。并且，第二透镜阵列33安装于用于使该第二透镜阵列33沿其外周旋转的旋转机构331。

驱动部332利用旋转机构331使第一透镜阵列32和第二透镜阵列33的至少任一方沿外周旋转预定角度，以便由聚光透镜36聚光的激光束的聚光直径成为预定的大小。此外，在本实施方式中，由旋转机构331使第二透镜阵列33旋转。

驱动部332驱动旋转机构331，从而第二透镜阵列33沿第二透镜阵列33的外周旋转。由此，旋转机构331能够使第二透镜阵列33以第二透镜阵列33的中心为轴而旋转。驱动部332例如是马达。NC装置40控制驱动部332。也可以由与NC装置40连接的其它控制装置控制驱动部332。

此处，参照图3A及图3B对第一透镜阵列32以及第二透镜阵列33进行说明。如图3A所示，第一透镜阵列32将多个第一微透镜L1排列为平面状来构成。并且，如图3B所示，第二透镜阵列33将多个第二微透镜L2排列为平面状并构成为与第一透镜阵列32相同的形状。在本实施方式中，第一微透镜L1以及第二微透镜L2分别成形为正六边形。并且，各第二微透镜L2的焦距设定为比各第一微透镜L1的焦距短。

接下来，参照图2以及图4A～图5B，对在以下情况下由激光加工机100执行的动作进行说明：以各第一微透镜L1的位置与各第二微透镜L2的位置在光轴方向上一致的方式将第一透镜阵列32以及第二透镜阵列33排列地设置在准直单元30内。

图4A是示出在一个实施方式的激光加工机100的第一透镜阵列32和第二透镜阵列33的微透镜的位置一致的情况下的向第一透镜阵列32射入的激光束的位置的图。图4B是示出在一个实施方式的激光加工机100的第一透镜阵列32和第二透镜阵列33的微透镜的位置一致的情况下的向第二透镜阵列33射入的激光束的位置的图。图4C是示出在一个实施方式的激光加工机100的第一透镜阵列32和第二透镜阵列33的微透镜的位置一致的状态下照射出的激光束(聚集光)在金属板上的大小的图。

图5A是示出向一个实施方式的激光加工机100射入的激光束在第一透镜阵列32上的能量密度分布的曲线图。图5B是示出向一个实施方式的激光加工机100射入的激光束在第二透镜阵列33上的能量密度分布的曲线图。

如图2所示，若从加工光纤12的射出端12e如单点划线所示地射出激光束，则准直透镜31将射出的激光束转换为平行光(准直光)。此处的平行光是指激光束的光束为平行光。如图4A中虚线所示，从准直透镜31射出的平行光向与第一透镜阵列32内的光束的芯径对应的中心范围的第一微透镜L1射入。此时，如图5A所示，第一透镜阵列32的单点划线E-E’上的激光束的能量密度分布成为峰值为中心一点的曲线。

射入激光束后的各第一微透镜L1使激光束折射，使之聚焦于离开预定的焦距量的位置。如图4B中虚线所示，通过聚焦点后的激光束向第二透镜阵列33内的分别对应的第二微透镜L2的中心的预定范围内射入。此时，如图5B所示，第二透镜阵列33的单点划线F-F’上的激光束的能量密度分布成为峰值按照每个第二微透镜L2分散且越接近中心的峰值越高的状态。并且，此时，射入激光束后的各第二微透镜L2的中心位置SL与向该第二微透镜L2射入的激光束的中心SB一致。射入激光束后的各第二微透镜L2将激光束转换为平行光。

从各第二微透镜L2射出的平行光被弯曲反射镜34反射而光路弯曲，向聚光透镜36射入。聚光透镜36以使焦点位置成为金属板W的表面或其附近的方式会聚平行光，使激光束向金属板W照射。在该情况下，向金属板W上照射的激光束如图4C所示地聚光于一点。

此时的聚光点的聚光直径d如下述式(1)所示。

式1

此处，f_collimate是准直透镜31的焦距，f_focus是聚光透镜36的焦距，d_core是激光束的芯径。

接下来，参照图2以及图6A～图7，对在以下情况下由激光加工机100执行的动作进行说明：从第一透镜阵列32内的各第一微透镜L1的位置与第二透镜阵列33内的各第二微透镜L2的位置一致的状态起，使第二透镜阵列33沿外周向图4B的箭头方向旋转预定角度，而使对应的微透镜的位置偏离。

图6A是示出在一个实施方式的激光加工机100的第一透镜阵列32和第二透镜阵列33的微透镜的位置不一致的情况下的向第一透镜阵列32射入的激光束的位置的图。图6B是示出在一个实施方式的激光加工机100的第一透镜阵列32和第二透镜阵列33的微透镜的位置不一致的情况下的向第二透镜阵列33射入的激光束的位置的图。图6C是示出在实施方式的激光加工机的第一透镜阵列和第二透镜阵列的微透镜的位置不一致的状态下照射出的激光束(聚集光)在金属板上的大小的图。

图7是示出向一个实施方式的激光加工机100的第二透镜阵列33内的一部分微透镜以及第二透镜阵列33内的一部分微透镜射入的激光束的放大图。

在该情况下，若从加工光纤12的射出端12e射出激光束，并由准直透镜31将其转换为平行光，则如图6A中虚线所示，激光束向与第一透镜阵列32内的光束的芯径对应的中心范围内的第一微透镜L1射入。

射入激光束后的各第一微透镜L1使激光束聚焦于离开预定的焦距量的位置。如图6B中虚线所示，通过聚焦点后的激光束向第二透镜阵列33内的分别对应的第二微透镜L2的预定范围内射入。此处，对于第二透镜阵列33的中心的第二微透镜L21，激光束向其中心的范围射入，但对于L21以外的第二微透镜L2向从该第二微透镜L2的中心偏离的范围射入。由此，在射入了激光束的除第二微透镜L21以外的第二微透镜L2的中心位置SL与向该第二微透镜L2射入的激光束的中心SB之间产生偏离。

此时，由于第二微透镜L2的焦距设定为比第一微透镜L1的焦距短，所以即使在第二微透镜L2的中心位置SL与向该第二微透镜L2射入的激光束的中心SB之间产生偏离，也能够使激光束射入至第二微透镜L2内。

若在第二微透镜L2的中心位置SL与向该第二微透镜L2射入的激光束的中心SB之间产生偏离，则从各第二微透镜L2射出并被弯曲反射镜34反射后的多个激光束在由聚光透镜36会聚后，焦点位置产生偏离。该微透镜L2的位置越远离第二透镜阵列33的中心，则该偏离越大。

作为一例，图7中示出设置于第二透镜阵列33的中心位置的第二微透镜L21以及向L21射入的激光束B21、与L21相邻的第二微透镜L22以及向L22射入的激光束B22、以及与L22相邻的第二微透镜L23以及向L23射入的激光束B23的放大图。此处，第二微透镜L23是在第二透镜阵列33内位于离第二微透镜L21最远的位置(第二透镜阵列33内的最外侧的位置)的第二微透镜L2。

此处，当将第二微透镜L21的中心位置设为SL21、将激光束B21的中心位置设为SB21、将第二微透镜L23的中心位置设为SL23、将激光束B23的中心位置设为SB23、将第二透镜阵列33的旋转角度设为θ时，虽然SL21与SB21一致，但在将SL21和SL23连结的直线与将SB21和SB23连结的直线之间产生角度θ。

由此，从第二透镜阵列33的各第二微透镜L2射出并被弯曲反射镜34反射后的多个激光束在由聚光透镜36会聚后，如图6C所示地焦点位置产生偏离而聚光直径d2疑似地变大。此时的聚光直径d2如下述式(2)所示。

式2

此处，r是从设置于第二透镜阵列33的中心位置的第二微透镜L21的中心位置SL21至射入了激光束的最外侧的第二微透镜L23的中心位置SL23为止的距离，θ是第二透镜阵列33的旋转角度，f_array是第二透镜阵列33的各第二微透镜L2的焦距，d是从第二透镜阵列33的各第二微透镜L2射出的激光束由聚光透镜36聚光后的聚光直径。

图8A～图8F示出在如上构成的激光加工机100中使第二透镜阵列33的旋转角度变化而使激光束的聚光直径变化后的模拟结果。此处，将从加工光纤12射出的激光束的光纤芯径设定为将准直透镜31的焦距设定为f120，将第一透镜阵列32内的各第一微透镜L1的焦距设定为f44.5，将第二透镜阵列33内的各第二微透镜L2的焦距设定为f42.3，将聚光透镜36的焦距设定为f150。并且，图9示出相对于激光束向金属板射入时的入射角的吸收率。

图8A是示出在未使一个实施方式的激光加工机100的第二透镜阵列33旋转的状态(旋转角度0°)下照射到聚光透镜36的激光束的拍摄信息的图。图8B是示出在图8A所示的状态下聚光在金属板W上的激光束的拍摄信息的图。

图8C是示出在使一个实施方式的激光加工机100的第二透镜阵列33旋转了预定角度(沿外周旋转了0.2°)的状态下照射到聚光透镜36的激光束的拍摄信息的图。图8D是示出在图8C所示的状态下聚光在金属板W上的激光束的拍摄信息的图。

图8E是示出在使一个实施方式的激光加工机100的第二透镜阵列33旋转了预定角度(沿外周旋转了0.4°)的状态下照射到聚光透镜36的激光束的拍摄信息的图。图8F是示出在图8E所示的状态下聚光在金属板W上的激光束的拍摄信息的图。

图9是示出相对于由一个实施方式的激光加工机100照射出的激光束向金属板W射入时的入射角的吸收率的曲线图。

图8A、图8C以及图8E的拍摄信息的横宽为50mm，图8B、图8D以及图8F的拍摄信息的横宽为1mm。

根据上述模拟结果，如图8A、图8C以及图8E所示可知，无论第二透镜阵列33是否旋转，照射聚光透镜36的激光束的射束直径都基本不会变化。若照射聚光透镜36的激光束的射束直径不变化，则激光束向金属板W射入的入射角也不变化。相对于激光束向金属板射入时的入射角的吸收率如图9的曲线图所示，吸收率最高的入射角(80°程度)为布儒斯特角。因此，通过预先将激光束向金属板W射入的入射角设定为接近布儒斯特角，即使使第二透镜阵列33旋转，也能够维持该入射角，从而能够在金属板W上确保一定的激光吸收率和能量密度。

相对于此，如图8B、图8D以及图8F所示，第二透镜阵列33的旋转角度越大，则聚光在金属板W上的激光束的聚光直径越大。若通过加大第二透镜阵列33的旋转角度来加大聚光直径的大小，则能够扩大金属板W的切断槽宽。也就是说，通过调整第二透镜阵列33的旋转角度，能够调整由聚光透镜36聚光于金属板W的聚光直径的大小，能够改变切断加工的槽宽。

于是，对于能量相同的激光束，若在不使射束、参数积变化的情况下加大聚光直径，则照射至金属板W的激光束的能量密度降低，但在本实施方式中，能够以接近布儒斯特角的入射角来维持较高的激光吸收率，并且能够在金属板W设定多个吸收率较高的区域，能够以能够确保与金属板W的厚度相应的槽宽的聚光直径来使金属板W熔解。

再次总结，从图8A、图8C、图8E、图8B、图8D以及图8F可理解，无论第二透镜阵列33是否旋转，照射聚光透镜36的激光束的射束直径都基本不会变化，因此激光束向金属板W射入的入射角也不会变化，但由于能够通过第二透镜阵列33的旋转来设定多个吸收率较高的区域，所以能够调整聚光于金属板W的聚光直径的大小，能够改变切断加工的槽宽。

在上述的实施方式中，对通过使第二透镜阵列33旋转来使第一微透镜L1的位置与对应的第二微透镜L2的位置偏离预定角度的情况进行了说明。但是本公开不限定于此，通过使第一透镜阵列32和第二透镜阵列33的至少任一方旋转，使对应的微透镜相对地偏离预定角度，能够得到相同的效果。例如，也可以通过使第一透镜阵列32旋转、或者使第一透镜阵列32和第二透镜阵列33双方朝相反方向旋转，来使第一微透镜L1的位置与第二微透镜L2的位置相对地偏离预定角度。

并且，在上述的实施方式中，对准直单元30内的第一透镜阵列32内的多个第一微透镜L1以及第二透镜阵列33内的多个第二微透镜L2分别呈正六边形的情况进行了说明，但不限定于此。呈相邻的微透镜彼此能够无间隙地设置的形状即可，例如也可以呈四边形。

并且，在上述的实施方式中，对第一微透镜L1以及第二微透镜L2由凸透镜构成的情况进行了说明，但不限定于此，也可以为，第一微透镜L1由凸透镜构成，第二微透镜L2由凹透镜构成。

并且，在上述的实施方式中，对将第一透镜阵列32以及第二透镜阵列33设置在准直透镜31与聚光透镜36之间的情况进行了说明。通过像这样构成，能够容易地设定第一透镜阵列32以及第二透镜阵列33的设置位置。但是不限定于该结构，也可以将第一透镜阵列32以及第二透镜阵列33设置在加工光纤12与准直透镜31之间，或者聚光透镜36与聚光点之间。

并且，上述的激光加工机100也可以搭载调整激光束的焦距的变焦功能。

本公开不限定于以上说明的本实施方式，能够在不脱离本公开的主旨的范围内进行各种变更。

本申请的公开与在2021年2月26日提交的日本特愿2021-029795号所记载的主题关联，并通过引用在此援用上述所有的公开内容。

Claims (5)

1.一种激光加工机，其特征在于，具备：

准直透镜，其将射入的激光束转换为准直光；

聚光透镜，其使转换后的准直光会聚并向金属板照射；

第一透镜阵列，其将多个第一微透镜排列为平面状来构成，并利用各第一微透镜使射入的激光束折射；

第二透镜阵列，其将多个第二微透镜排列为平面状并构成为与上述第一透镜阵列相同的形状，中心设置为与上述第一透镜阵列的中心在光轴方向上相同的位置，利用对应的各第二微透镜使从上述第一透镜阵列的各微透镜射出的激光束射入并折射；以及

旋转机构，其使上述第一透镜阵列和上述第二透镜阵列的至少任一方沿其外周旋转。

2.根据权利要求1所述的激光加工机，其特征在于，

上述第一透镜阵列的微透镜以及上述第二透镜阵列的微透镜成形为正六边形或四边形。

3.根据权利要求1或2所述的激光加工机，其特征在于，

上述第二透镜阵列的微透镜的焦距设定为比上述第一透镜阵列的微透镜的焦距短。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的激光加工机，其特征在于，

上述第一透镜阵列以及上述第二透镜阵列设置在上述准直透镜与上述聚光透镜之间。

5.一种激光加工方法，是由权利要求1所述的激光加工机进行的激光加工方法，其特征在于，

由上述旋转机构使上述第一透镜阵列和上述第二透镜阵列的至少任一方沿外周旋转预定角度，以便由上述聚光透镜聚光的激光束的聚光直径成为预定的大小。