CN101722363A - 激光加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明得到一种进行位置精度优异的激光加工的激光加工装置。激光加工装置具有：位置偏移量计算部，其对第1工件的加工指令位置和在指令位置处进行激光加工的情况下的实际加工位置之间的位置偏移量进行计算；校正系数计算部，其基于位置偏移量对在激光加工时的位置校正中使用的位置偏移校正信息进行计算；校正指令部，其在第2工件上进行激光加工时，基于位置偏移校正信息输出位置校正指令，以进行与针对第2工件的加工目标位置对应的位置校正；以及激光加工机构，其一边根据位置校正指令进行位置校正，一边进行激光加工，位置偏移量计算部针对第1工件上的多个位置计算各自的位置偏移量，校正系数计算部基于多个位置偏移量计算位置偏移校正信息。

Description

激光加工装置

技术领域

本发明涉及一种激光加工装置，其一边对加工位置的位置偏移进行校正，一边对工件进行激光加工。

背景技术

将激光束向加工对象物即工件(被加工物)照射而进行激光加工的激光加工装置，需要在工件上的规定位置处高位置精度地进行开孔加工。因此，激光加工装置一边通过电扫描器反射镜等对加工位置的位置偏移进行校正，一边对被加工物进行激光加工。

例如专利文献1中记载的偏移校正方法(激光加工的定位方法)中，在XY工作台上设置有基准标记和定位用孔。并且，在作业开始时的校正中，向工件照射激光而形成加工孔，同时，以定位用孔作为基点计算加工孔的相对坐标。另外，对XY工作台的工作台移动量进行校正，以使该相对坐标成为设计值，从而进行激光加工。另外，在同时加工多个工件的情况下，向电扫描器的控制量施加补偿，以消除工件之间的偏差。

专利文献1：日本特开2003-220483号公报

发明内容

但是，在上述现有技术中，由于将固定的工作台上的基准标记和加工孔之间的相对坐标，规定为工作台整体的基准标尺，所以存在下述问题，即，根据实施激光加工的工作台位置不同而在工作台的定位中产生误差，则产生加工孔的位置偏移。这是因为，作为工作台移动时的位置基准而设定的基准标尺不一定与实际的工作台一致。

例如，作为XY工作台的标尺设定方法，已知通常为将使XY工作台从某固定的测定位置开始单轴移动时的误差针对各个轴进行校正的方法。但是，XY工作台中存在与XY工作台自身的加工精度相关的垂直度及平直度。因此，在使XY工作台移动时，不限于各个轴的1维偏移，一定存在2维(旋转)偏移。因此，对于XY工作台的各个工作台位置，在向该工作台位置移动时的定位误差不同。基于此情况，即使进行通常的以标尺设定作为基准的工作台移动，在大部分的工作台位置上，指令值和实际测量值也不一致，因此，该偏移表现为加工孔的位置偏移，妨碍实现稳定的高加工位置精度。因此，在上述现有技术中，虽然在与基准标记成对的加工孔的周边，可以实施高精度的激光加工，但在例如需要从与基准标记成对的加工孔进行长距离的工作台移动，对工件的边角进行加工的情况下，产生与由于工作台位置(移动)导致的偏移相应而使加工位置精度恶化的问题。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种进行位置精度优异的激光加工的激光加工装置。

为了解决上述课题而实现目的，本发明提供一种激光加工装置，其向载置在加工台上的工件照射激光而对所述工件进行激光加工，其特征在于，具有：位置偏移量计算部，其对在第1工件上的规定位置处进行激光加工的情况下的加工的指令位置、和在所述指令位置处进行激光加工后的情况下的实际加工位置之间的位置偏移量进行计算；校正信息计算部，其基于所述位置偏移量计算在激光加工时的位置校正中使用的位置偏移校正信息，以使得激光加工后的实际加工位置没有偏移；校正指令部，其在对第2工件进行激光加工时，基于所述位置偏移校正信息输出位置校正指令，以进行与针对所述第2工件的加工目标位置对应的位置校正；以及激光加工部，其一边根据所述位置校正指令进行位置校正，一边进行激光加工，所述位置偏移量计算部针对所述第1工件上的多个位置计算各自的位置偏移量，所述校正信息计算部基于所述位置偏移量计算部计算出的多个位置偏移量，计算所述位置偏移校正信息。

发明的效果

根据本发明，由于针对工件上的多个位置计算各自的位置偏移量，基于计算出的多个位置偏移量计算位置偏移校正信息，所以实现可以进行位置精度优异的激光加工的效果。

附图说明

图1是表示实施方式1所涉及的激光加工装置的结构的图。

图2是表示实施方式1所涉及的激光加工装置的通过转印掩模后的光路结构的图。

图3是表示实施方式1所涉及的激光加工装置的功能结构的框图。

图4是用于说明实施方式1所涉及的激光加工装置的载物台上的加工孔的位置的图。

图5是表示位置偏移校正系数的计算处理步骤的流程图。

图6是用于说明在XY工作台上所设定的多个指令点的图。

图7是用于说明指令点和加工点之间的位置偏移量的图。

图8是用于说明位置偏移校正系数的计算对象区域的图。

图9是表示使用位置偏移校正系数的激光加工处理步骤的流程图。

图10是表示实施方式2所涉及的激光加工装置的结构的图。

图11是表示实施方式2所涉及的激光加工装置的通过转印掩模后的光路结构的图。

图12是用于说明实施方式2所涉及的激光加工装置的载物台上的加工孔的位置的图。

图13是表示在R载物台上进行开孔加工的情况下的孔位置偏移量的图。

图14是表示在L载物台上进行开孔加工的情况下的孔位置偏移量的图。

具体实施方式

下面，根据附图，详细说明本发明所涉及的激光加工装置的实施方式。此外，本发明不限定于本实施方式。

实施方式1

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图。在图1中，图示出激光加工装置1中的对工件(被加工物)W进行激光加工处理的机构(后述的激光加工机构4)的结构。

激光加工装置1基于在工件W上的规定位置处进行开孔加工的情况下的加工目标位置(后述的指令点B)、和实际加工后的孔的位置(后述的加工点A)之间的位置偏移(误差)量，对于在实际制品等进行开孔加工时的位置偏移(激光束照射位置处的工作台位置等)进行校正而进行激光加工。

本实施方式的激光加工装置1，预先在工件(第1工件)W上的多个位置处对指令点B和加工点A之间的位置偏移量进行测定，并且，基于测定值计算用于校正开孔加工的位置偏移的校正系数(以下，称为位置偏移校正系数)。然后，在对实际制品等进行开孔加工时，使用计算出的位置偏移校正系数(位置偏移校正信息)对工件(第2工件)W上的加工位置进行校正。

激光加工装置1构成为包括电扫描器11、fθ透镜12、XY工作台(加工台)13、图像传感器14、未图示的高度传感器、未图示的激光振荡器(激光光源)等。

电扫描器11是使来自激光振荡器的激光进行扫描的伺服电动机，通过由电反射镜使激光进行摆动，由此将激光的照射位置快速定位在工件W的加工目标位置上。电扫描器11在例如规定的摆动角的范围内进行动作。电扫描器11从激光加工装置1接收指令，使激光的照射位置移动并停止，以在目标加工位置上照射激光。电扫描器11在激光照射后，重复使激光的照射位置移动至下一个目标位置并停止的动作。激光加工装置1具有2个电扫描器11，一个电扫描器11使激光在工件W上的照射位置沿X方向移动，另一个电扫描器11使激光在工件W上的照射位置沿Y方向移动。

XY工作台13用于载置工件W，并且，使工件W沿XY方向移动。XY工作台13通过吸附工件W的底面，而将工件W固定在XY工作台13上，并且，通过向X轴以及Y轴方向移动，而对工件W上的激光照射位置进行调节。

fθ透镜12使激光在XY工作台13上的工件W上聚光。图像传感器14对激光加工后的加工孔的位置(坐标)进行检测。激光加工装置1对用于计算位置偏移校正系数而开设的加工孔在XY工作台13上的坐标进行检测而测定。

来自激光振荡器的激光(光束)，经由安装在各个轴上的电扫描器11以及fθ透镜12向规定的扫描区域内的工件W照射。在激光加工装置1中，由于与扫描区域相比工件W的面积较大，所以以扫描区域为单位实施XY工作台13的移动，对整个工件W进行加工。

接下来，说明从激光振荡器射出的激光通过转印掩模后的光路结构。图2是表示实施方式1所涉及的激光加工装置的通过转印掩模后的光路结构的图。从激光振荡器射出的激光Bx，在通过具有形状与加工孔形状大致相同的小孔的转印掩模后，经由反射镜17及延迟器(retarder)16发送至电扫描器11。发送至电扫描器11的激光Bx被通过电扫描器11而摆动至规定位置的电反射镜反射，向fθ透镜12发送。发送至fθ透镜12的激光Bx通过fθ透镜12在工件W上聚光。

图3是表示实施方式1所涉及的激光加工装置的功能结构的框图。激光加工装置1具有位置偏移校正部3、激光加工机构(激光加工部)4、以及控制装置5。此外，在这里，作为激光加工机构4的结构要素仅图示出图像传感器14、电扫描器11、XY工作台13，而省略其他结构要素的图示。

位置偏移校正部3具有位置偏移量计算部31、测定数据存储部32、校正系数计算部(校正信息计算部)33、以及校正指令部34。位置偏移量计算部31与激光加工机构4连接，输入从激光加工机构4的图像传感器14发送来的实际加工孔的位置(XY工作台13上的坐标)。另外，位置偏移量计算部31与控制装置5连接，输入从控制装置5发送来的加工孔的目标位置(指令坐标)。从图像传感器14发送至位置偏移量计算部31的实际加工孔的位置，与从控制装置5发送至位置偏移量计算部31的加工孔的目标位置对应。本实施方式的控制装置5在计算位置偏移校正系数时，向激光加工机构4发送指示，以在XY工作台13上的规定位置处开设加工孔，并且将该规定位置的坐标发送至位置偏移量计算部31。位置偏移量计算部31对从图像传感器14发送来的实际加工孔的位置(加工点A的坐标)和从控制装置5发送来的加工孔的位置(指令点B的坐标)进行比较，计算加工点A相对于指令点B的位置偏移量(位置误差)。

本实施方式的激光加工装置1，在XY工作台13上的工件W上形成多个用于计算位置偏移校正系数的加工孔。因此，控制装置5向激光加工机构4发送指示，以在多个指令点B处形成加工孔，并且，将该多个B的坐标向位置偏移量计算部31发送。另外，图像传感器14对在XY工作台13上的工件W上形成的多个加工孔进行检测，将各个加工孔处的加工点A的坐标向位置偏移量计算部31发送。因此，向位置偏移量计算部31输入由指令点B的坐标和与该指令点B对应的加工点A的坐标构成的多组坐标(以下，称为坐标组)。位置偏移量计算部31针对每个指令点B，计算加工点A相对于指令点B的位置偏移量，将计算出的位置偏移量和指令点B在XY工作台13上的坐标相关联。位置偏移量计算部31将使位置偏移量和指令点B的坐标之间相关联后的信息，作为测定数据向测定数据存储部32发送。测定数据存储部32是对从位置偏移量计算部31发送来的测定数据进行存储的存储器等。

校正系数计算部33使用测定数据存储部32内的测定数据，计算对指令点B和加工点A之间的位置偏移量进行校正的位置偏移校正系数。该位置偏移校正系数是用于对XY工作台13及电扫描器11的动作进行校正而抵消位置偏移的信息，通过使用位置偏移校正系数对XY工作台13及电扫描器11的动作进行校正，而校正孔的加工位置。本实施方式的校正系数计算部33计算与XY工作台13上的各个位置对应的位置偏移校正系数。校正系数计算部33例如计算通过最小二乘近似法求出的校正式的系数，作为位置偏移校正系数。校正系数计算部33将计算出的位置偏移校正系数保存在校正系数计算部33内的存储器(未图示)等中。

在进行实际制品等的加工时，校正指令部34使用从控制装置5发送来的指令点B的坐标和由校正系数计算部33计算出的位置偏移校正系数，生成用于对加工位置进行校正的校正指令。校正指令部34将生成的校正指令向控制装置5发送。

控制装置5在计算位置偏移校正系数时，将指令点B的坐标向位置偏移量计算部31发送，并且，使激光加工机构4进行对指令点B的孔加工。另外，在进行实际制品等的加工时，控制装置5将指令点B的坐标向校正指令部34发送，并且，使用来自校正指令部34的校正指令对孔的加工位置进行校正，向XY工作台13及电扫描器11发送动作指示，以在校正后的加工位置上实施孔加工。激光加工机构4根据来自控制装置5的动作指示使XY工作台13及电扫描器11动作。

接下来，说明工件W(XY工作台13)上的加工孔的位置。在这里，说明将工件W载置在XY工作台13的载物台Sx上的情况。图4是用于说明实施方式1所涉及的激光加工装置的载物台上的加工孔位置的图。

对载置在载物台Sx上的工件W在各种位置处开孔。该孔的位置为加工点A，根据加工点A的位置的不同，作为工作台移动时的位置基准而设定的基准标尺发生变化。例如，开孔加工在载物台Sx上的左端即加工位置21xL或载物台Sx上的右端即加工位置21xR等各种位置处进行。对于开孔加工在加工位置21xL处进行的情况下的加工点A、和开孔加工在加工位置21xR处进行的情况下的加工点A，由于基准标尺不同，所以在对各个加工点A的位置进行测定的情况下，与加工点A的位置对应而位置偏移量不同。这是因为，作为XY工作台13移动时的位置基准而设定的基准标尺不一定与实际的XY工作台13的位置一致。因此，在本实施方式中，预先在工件W上的多个位置处对指令点B和加工点A之间的位置偏移量进行测定，基于该测定值对在进行各个孔的加工时的位置偏移进行校正。

接下来，作为激光加工装置1的动作步骤，说明位置偏移校正系数的计算处理和使用位置偏移校正系数的激光加工处理的各个处理步骤。图5是表示位置偏移校正系数的计算处理步骤的流程图。

在重新测定XY工作台13的基准标尺的情况下、或者在变更(更换或调整等)XY工作台13或XY工作台13的驱动系统的情况下，激光加工装置1进行位置偏移校正系数的计算处理。

激光加工装置1在开始位置偏移校正系数的计算处理后，如果存在过去计算并设定的位置偏移校正系数(校正有效的情况)，则将该位置偏移校正系数设为无效(校正无效)(步骤S110)。

控制装置5使XY工作台13移动，以使得加工头到达载置在XY工作台13上的工件W上的任意位置(步骤S 120)。然后，激光加工机构4通过高度传感器对从加工位置至加工头的高度(Z轴高度)进行检测。然后，激光加工机构4基于检测出的高度，对从加工位置至加工头的高度进行调整(步骤S130)。

向激光加工装置1预先登录多个在计算位置偏移校正系数时进行开孔加工的目标位置(指令点B)。图6是用于说明在XY工作台上设定的多个指令点的图。如该图所示，在本实施方式中，在设定于XY工作台13上的坐标上设定多个指令点(指令位置)B。各个指令点B例如在XY工作台13上以相等间隔配置。另外，在激光加工装置1中，将可以在多个所登录的各个指令点B处进行开孔的工件W(可以配置所有指令点B的工件W)载置在XY工作台13上。

控制装置5对激光加工机构4进行控制，以在多个所登录的开孔位置处进行开孔加工。此时，控制装置5从多个所登录的开孔位置中选择第1个开孔位置(第1个指令点B)，对激光加工机构4进行控制以使加工头到达所选择的位置上(激光束照射位置)。由此，激光加工机构4在将电扫描器11设定在原点位置的状态(电扫描器原点位置)下，使XY工作台13移动以使加工头到达第1个开孔位置处。然后，激光加工机构4在第1个开孔位置处实施激光加工(步骤S140)。控制装置5在使XY工作台13进行移动以使开孔位置成为第1个指令点B时，将第1个指令点B的坐标发送至位置偏移量计算部31。

然后，激光加工机构4使XY工作台13移动，以使第1个开孔位置到达图像传感器14处(照相机测定位置)。然后，图像传感器14对第1个加工孔在XY工作台13上的位置(第1个加工点A的坐标)进行检测而测定(步骤S150)。图像传感器14将测定出的加工孔的位置向位置偏移量计算部31发送。

位置偏移量计算部31对从图像传感器14发送来的加工点A的坐标和从控制装置5发送来的指令点B的坐标进行比较，计算加工点A相对于指令点B的位置偏移量。位置偏移量计算部31将计算出的位置偏移量和指令点B在XY工作台13上的坐标相关联，并且，将关联后的信息作为测定数据向测定数据存储部32发送。由此，将测定数据备份在测定数据存储部32内(步骤S160)。

激光加工装置1判断是否针对所有加工点A完成了加工孔的位置测定(步骤S170)。如果针对所有加工点A的加工孔的位置测定尚未完成(步骤S170，否)，则激光加工装置1重复步骤S120～S170的处理。由此，激光加工装置1在工件W上的多个位置处对指令点B和加工点A之间的位置偏移量进行测定。换言之，在XY工作台13整个面的多个位置处重复步骤S120～S170的处理(对指令点B和加工点A之间的位置偏移量进行测定的处理)，对XY工作台13整个面的位置偏移量进行测定。

在将测定数据备份到测定数据存储部32内后，激光加工装置1判断是否针对所有加工点A(例如360个)完成了加工孔的位置测定(步骤S170)。如果针对所有加工点A完成了加工孔的位置测定(步骤S170，是)，则校正系数计算部33使用测定数据存储部32内的测定数据，计算用于对指令点B和加工点A之间的位置偏移量进行校正的位置偏移校正系数。

图7是用于说明指令点和加工点之间的位置偏移量的图。如该图所示，在指令点B(指令位置)和加工点A(实际加工位置)之间，根据指令点B的位置的不同而具有各种位置偏移量。为了计算与XY工作台13上的各个位置对应的位置偏移校正系数，本实施方式的校正系数计算部33将例如通过最小二乘近似法求出的校正式的系数，计算作为位置偏移校正系数。校正系数计算部33使用例如算式(1)～算式(5)计算位置偏移校正系数。算式(1)～算式(5)示出了在使用图7所示的9组坐标组(指令点B的坐标和加工点A的坐标)的情况下，指令点B的坐标、加工点A的坐标、位置偏移校正系数之间的关系。

【算式1】

Y＝AΘ+ε    …(1)

【算式2】

$Y=\left[\begin{array}{cc}{x}_1& y_1\\ x_2& y_2\\ .& .\\ .& .\\ .& .\\ x_9& y_9\end{array}\right]...\left(2\right)$

【算式3】

$A=\left[\begin{array}{ccc}1& x_1& y_1\\ 1& x_2& y_2\\ .& .& .\\ .& .& .\\ .& .& .\\ 1& x_9& y_9\end{array}\right]...\left(2\right)$

【算式4】

$\mathrm{\Θ}=\left[\begin{array}{cc}{\mathrm{\θ}}_{11}& {\mathrm{\θ}}_{12}\\ {\mathrm{\θ}}_{21}& {\mathrm{\θ}}_{22}\\ {\mathrm{\θ}}_{31}& {\mathrm{\θ}}_{32}\end{array}\right]...\left(4\right)$

【算式5】

$\mathrm{\ϵ}=\left[\begin{array}{cc}{\mathrm{\ϵ}}_{x1}& {\mathrm{\ϵ}}_{y1}\\ {\mathrm{\ϵ}}_{x2}& {\mathrm{\ϵ}}_{y2}\\ .& .\\ .& .\\ .& .\\ {\mathrm{\ϵ}}_{x9}& {\mathrm{\ϵ}}_{y9}\end{array}\right]...\left(5\right)$

这里的Y是测定值矩阵，是在XY工作台13上测定的加工点A的坐标(实际加工位置)。另外，A是目标值(指令点B)的矩阵，Θ是校正系数矩阵。另外，ε是误差矩阵，表示指令点B和加工点A之间的偏移量。

校正系数计算部33对于算式(1)～算式(5)的Y和A，分别输入加工点A的坐标和指令点B的坐标，使用最小二乘近似法对使ε最小的Θ进行计算。具体地说，校正系数计算部33使用算式(6)和(7)计算Θ。这里的T是配置矩阵，这里的P是权阵。

【算式6】

$\frac{\∂{\mathrm{\ϵ}}^T\mathrm{P\ϵ}}{\∂\mathrm{\Θ}}=2A^T\mathrm{PA\Θ}-2\mathrm{PY}=0...\left(6\right)$

【算式7】

Θ＝(A^TPA)^-1A^TPY      …(7)

校正系数计算部33可以对在XY工作台13上设定的所有指令点B的坐标以及加工点A的坐标使用算式(1)～(7)，也可以对图7所示的9组坐标组分别使用算式(1)～(7)。另外，也可以将XY工作台13(工件W)分割为规定数量的区域(例如由4组坐标组构成的区域或由12组坐标组构成的区域等)，对分割后的每个区域计算位置偏移校正系数。在此情况下，校正系数计算部33对分割后的各个区域中所包括的坐标组使用算式(1)～(7)。

图8是用于说明位置偏移校正系数的计算对象区域的图。在图8中示出了将XY工作台13上的区域分割为8个区域w1～w8的情况。校正系数计算部33对这样分割后的各个区域w1～w8分别计算位置偏移校正系数。XY工作台13上的区域分割以例如使位置偏移趋势相似的加工点A成为同一区域的方式进行。由此，可以计算出能够进行准确的位置校正的位置偏移校正系数。此外，各个区域w1～w8也可以与相邻的区域重合。由此，可以计算出即使在区域的边界部分，也能够准确地校正加工孔的位置偏移的位置偏移校正系数。

校正系数计算部33将计算出的Θ作为位置偏移校正系数，保存在校正系数计算部33内的存储器中(步骤S180)。此外，也可以将计算出的位置偏移校正系数存储在配置于校正系数计算部33外部的存储器等中。

接下来，说明使用位置偏移校正系数的激光加工处理步骤。图9是表示使用位置偏移校正系数的激光加工处理步骤的流程图。激光加工装置1在开始实际制品等的激光加工处理后，将位置偏移校正系数设为有效(校正有效)，将计算出的位置偏移校正系数设定在激光加工装置1中(步骤S210)。

控制装置5使XY工作台13移动，以使得加工头到达载置在XY工作台13上的工件W上的任意位置(步骤S220)。然后，激光加工机构4通过高度传感器对从加工位置至加工头的高度(Z轴高度)进行检测。然后，激光加工机构4基于检测出的高度，对从加工位置至加工头的高度进行调整(步骤S230)。

控制装置5基于激光加工中使用的控制程序，使XY工作台13或电扫描器11移动，以使得加工头到达实际制品即工件W上的规定的加工位置(制品用加工孔)(步骤S240)。

此时，位置偏移校正部3的校正指令部34基于制品用加工孔在XY工作台13上的位置(指令点B的坐标)和所保存的位置偏移校正系数，对电扫描器11的补偿量(用于校正加工位置的电反射镜的位置校正量)或者XY工作台13的补偿量(用于校正加工位置的XY工作台13的位置校正量)进行计算(步骤S250)。在将XY工作台13上的区域分割为多个区域，针对每个区域计算位置偏移校正系数的情况下，校正指令部34使用与指令点B的坐标对应的区域(包含指令点B的区域)的位置偏移校正系数，对电扫描器11或者XY工作台13的补偿量进行计算。

校正指令部34向控制装置5发送指示，以与计算出的补偿量相应地驱动电扫描器11或者XY工作台13。控制装置5以来自校正指令部34的补偿量驱动电扫描器11或者XY工作台13。由此，以针对电扫描器11或者XY工作台13的补偿量对加工位置进行校正，使激光加工机构4进行激光加工(步骤S260)。此外，在仅由XY工作台13进行使用位置偏移校正系数的开孔加工的位置校正的情况下，激光加工装置1也可以不具有电扫描器11。

如上述所示，在本实施方式中，在多个位置处计算XY工作台13上的加工点A和指令点B之间的位置偏移，使用该计算结果计算位置偏移校正系数。由此，其结果，基于多个位置处的位置偏移量设定使XY工作台13移动时的基准标尺。因此，可以在XY工作台13的整个面(任意的工作台位置)上，进行稳定的高加工精度(例如，以μm为单位的误差)的孔加工。

另外，通过将本实施方式中使用的加工位置的位置校正和对工件W的工件校正进行组合，可以在任意的工作台位置上实现高精度的孔加工。

此外，在本实施方式中说明的校正算法(通过最小二乘近似法进行的位置偏移校正系数的计算处理)仅是位置偏移校正系数计算处理的一个例子，也可以通过其他方法计算位置偏移校正系数。

另外，在本实施方式中，在计算位置偏移校正系数时，针对每个孔进行激光加工和位置测定，但也可以在对多个孔连续进行激光加工后，对多个加工孔连续进行位置测定。例如，也可以在对所有孔进行激光加工后，对所有加工孔进行位置测定。

另外，在本实施方式中，说明了在1个XY工作台13上载置1个工件W而进行激光加工的情况，但也可以在1个XY工作台13上载置多个工件W而进行激光加工。另外，也可以在1个工作台驱动系统上安装多个XY工作台13，对各个XY工作台13上的工件W进行激光加工。

此外，在本实施方式中，说明了激光加工装置1进行开孔加工的情况，但激光加工装置1也可以进行除了开孔加工以外的激光加工处理。另外，在本实施方式中，说明了使用用于计算位置偏移校正系数的工件W计算位置偏移校正系数的情况，但也可以使用实际制品用的工件W计算位置偏移校正系数。

如上述所示，根据实施方式1，由于基于在XY工作台13上的多个位置处测定的开孔加工的位置偏移量，计算位置偏移校正系数，使用该位置偏移校正系数对开孔加工的位置偏移进行校正，所以可以进行位置精度优异的激光加工。

另外，由于通过电扫描器11对加工位置的位置偏移进行校正，所以可以进行准确的位置偏移校正。另外，由于通过XY工作台13对加工位置的位置偏移进行校正，所以可以容易地进行位置偏移校正。另外，由于将XY工作台13上的区域分割为多个区域，针对每个区域计算位置偏移校正系数，所以可以进行准确的位置偏移校正。

实施方式2

下面，使用图10～图14说明本发明的实施方式2。在实施方式2中，将来自激光振荡器的激光分离为2束，对XY工作台13上的2个工件W同时进行激光加工。

图10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图。对于图10的各个结构要素中，实现与图1所示的实施方式1的激光加工装置1相同功能的结构要素，标注相同的标号，省略重复的说明。在图10中，图示出激光加工装置51中激光加工机构4的结构。

图10所示的激光加工装置51具有与激光加工装置1相同的功能。即，激光加工装置51基于在工件W上的规定位置处进行开孔加工的情况下的指令点B和加工点A之间的位置偏移量，对在进行实际制品等的开孔加工时的位置偏移进行校正。激光加工装置51预先在各个工件W上的多个位置处对指令点B和加工点A之间的位置偏移量进行测定，并且，基于测定值计算位置偏移校正系数。然后，在进行实际制品等的开孔加工时，使用计算出的各个工件W的位置偏移校正系数，对加工位置进行校正。

激光加工装置51形成下述结构，即，具有2个在实施方式1中说明的激光加工机构4的通过转印掩模后的光路结构。具体地说，激光加工装置51中fθ透镜12、图像传感器14、以及未图示的高度传感器各具有2个，同时，具有2组(合计4个)电扫描器11。另外，激光加工装置51中未图示的激光振荡器及XY工作台13各具有1个，在XY工作台13上载置2个工件W，同时进行各个工件W的激光加工。

通过转印掩模后的激光分离至左侧光路(后述的L载物台SL侧)和右侧光路(后述的R载物台SR侧)，在各条光路的前端照射各个工件W。由于L载物台SL侧的工件W和R载物台SR侧的工件W均载置在XY工作台13上，所以如果XY工作台13移动，则工件W彼此向大致相同的方向移动大致相同的距离。

接下来，说明从激光振荡器射出的激光通过转印掩模后的光路结构。图11是表示实施方式2所涉及的激光加工装置的通过转印掩模后的光路结构的图。对于图11的各个结构要素中，实现与图2所示的实施方式1中说明的光路结构相同功能的结构要素，标注相同的标号，省略重复的说明。

从激光光源射出的激光，通过转印掩模，经由1～多个反射镜发送至分光单元(偏光单元)15。发送至分光单元15的激光通过分光单元15分离为L载物台SL(XY工作台13的左侧的载物台)侧和R载物台SR(XY工作台13的右侧的载物台)侧。

分光至L载物台SL侧的激光，作为激光BL经由反射镜17及延迟器16向L载物台SL侧的电扫描器11发送。另外，分光至R载物台SR侧的激光，作为激光BR经由反射镜17及延迟器16向R载物台SR侧的电扫描器11发送。

发送至L载物台SL侧的电扫描器11的激光BL，通过电扫描器11向fθ透镜12发送，通过fθ透镜12在L载物台SL的工件W上聚光。另外，发送至R载物台SR侧的电扫描器11的激光BR，通过电扫描器11向fθ透镜12发送，通过fθ透镜12在R载物台SR的工件W上聚光。

接下来，说明工件W(XY工作台13)上的加工孔的位置。图12是用于说明实施方式2所涉及的激光加工装置的载物台上的加工孔位置的图。在本实施方式中，将工件W载置在XY工作台13的L载物台SL上和R载物台SR上。

例如，开孔加工是在L载物台SL上的左端即加工位置22L、L载物台SL上的右端即加工位置22R、R载物台SR上的左端即加工位置23L、R载物台SR上的右端即加工位置23R等各种位置上进行的。由于开孔加工是在L载物台SL上的工件W和R载物台SR上的工件W中同时进行的，所以，例如在L载物台SL上的左端即加工位置22L和R载物台SR上的左端即加工位置23L处同时进行开孔加工。另外，在L载物台SL上的右端即加工位置22R和R载物台SR上的右端即加工位置23R处同时进行开孔加工。

在本实施方式中，在L载物台SL上和R载物台SR上同时进行用于位置偏移校正系数计算的开孔加工，并且，对同时开设的加工孔，在L载物台SL上和R载物台SR上同时进行位置测定。然后，位置偏移校正部3通过与实施方式1相同的方法，计算L载物台SL上的位置偏移校正系数和R载物台SR上的位置偏移校正系数。

然后，通过与实施方式1相同的方法，进行L载物台SL上的位置偏移校正和R载物台SR上的位置偏移校正。本实施方式的激光加工装置51在进行开孔加工时，通过电扫描器11对L载物台SL侧或者R载物台SR侧中的至少一侧进行位置校正。并且，通过电扫描器11或者XY工作台13，对L载物台SL侧或者R载物台SR侧中的另一侧进行位置校正。

此外，也可以使用XY工作台13和电扫描器11这两者，分别对L载物台SL侧的加工位置和R载物台SR侧的加工位置进行位置校正。在此情况下，通过XY工作台13以规定量对L载物台SL侧的加工位置以及R载物台SR侧的加工位置进行位置校正。然后，通过L载物台SL侧的电扫描器11对L载物台SL侧的加工位置进行位置校正，通过R载物台SR侧的电扫描器11对R载物台SR侧的加工位置进行位置校正。

激光加工装置51例如通过XY工作台13对L载物台SL侧的加工位置进行位置校正，通过电扫描器11对R载物台SR侧的加工位置进行位置校正。在此情况下，激光加工装置51使用针对L载物台SL上的加工孔计算出的位置偏移校正系数，对L载物台SL侧的加工位置进行位置校正。此时，激光加工装置51通过使XY工作台13移动而对L载物台SL侧的加工位置进行位置校正。由此，R载物台SR侧的孔的位置与在L载物台SL侧进行的位置校正量相应地产生位置偏移。因此，此后激光加工装置51使用针对R载物台SR侧的加工孔计算出的位置偏移校正系数和在L载物台SL侧进行的位置校正量，对R载物台SR侧的加工位置进行位置校正。此时，激光加工装置51通过使电扫描器11移动，而对R载物台SR侧的加工位置进行位置校正。此外，也可以是位置偏移校正部3使用针对L载物台SL侧的加工孔计算出的位置偏移校正系数、和针对R载物台SR侧的加工孔计算出的位置偏移校正系数，生成向控制装置5发送的校正指令。

如上述所示，即使在对L载物台SL上的工件W和R载物台SR上的工件W同时进行开孔加工的情况下，也与实施方式1的情况相同地，基于在各个工件W上的多个位置处测定的孔加工的位置偏移量，计算位置偏移校正系数。

在这里，说明根据本实施方式的激光加工装置51计算出的位置偏移校正系数，对加工孔的位置进行校正的情况下的位置偏移量。图13是表示在R载物台上进行开孔加工的情况下的孔位置的偏移量的图，图14是表示在L载物台上进行开孔加工的情况下的孔位置的偏移量的图。

在图13及图14中，示出了根据位置偏移校正系数对加工孔的位置进行校正的情况下的位置偏移量(校正后)、和不进行位置偏移校正的开孔加工的情况下的位置偏移量(校正前)的分布。图内所示的位置偏移量C是校正前的位置偏移量，图内所示的位置偏移量D是校正后的位置偏移量。位置偏移量C以及位置偏移量D的坐标，分别示出了X方向的位置偏移量和Y方向的位置偏移量。

如图13及图14所示，根据位置偏移校正系数进行校正后的实际加工孔，与没有进行位置偏移校正的实际加工孔相比位置偏移量减小。具体地说，与校正前的位置偏移量C相比，校正后的位置偏移量D在X方向及Y方向上位置偏移量的最大值减小，在X方向及Y方向上位置偏移量的平均值也减小。另外，与校正前的位置偏移量C相比，校正后的位置偏移量D在X方向及Y方向上位置偏移量的标准偏差减小。

此外，在本实施方式中说明了激光加工装置51对2个工件W同时进行加工的情况，但也可以使激光加工装置51对大于或等于3个的工件W同时进行加工。在此情况下，激光加工装置51形成下述结构，即，具有大于或等于3条在实施方式1中说明的激光加工机构4的通过转印掩模后的光路结构。

如上述所示，根据实施方式2，由于即使在对L载物台SL上的工件W和R载物台SR上的工件W同时进行开孔加工的情况下，也可以基于在各个工件W上的多个位置处测定出的孔加工的位置偏移量，计算位置偏移校正系数，所以可以进行位置精度优异的激光加工。

另外，由于本实施方式的激光加工装置51在进行开孔加工时，只要通过电扫描器11对L载物台SL侧或者R载物台SR侧的至少一侧进行位置校正即可，所以另一侧的位置校正仅通过XY工作台13进行的情况下，可以以简单的结构进行位置校正。

工业实用性

如上述所示，本发明所涉及的激光加工装置适用于工件的加工位置的位置偏移校正。

Claims (5)

1.一种激光加工装置，其向载置在加工台上的工件照射激光而对所述工件进行激光加工，

其特征在于，具有：

位置偏移量计算部，其对在第1工件上的规定位置处进行激光加工的情况下的加工的指令位置、和在所述指令位置处进行激光加工后的情况下的实际加工位置之间的位置偏移量进行计算；

校正信息计算部，其基于所述位置偏移量计算在激光加工时的位置校正中使用的位置偏移校正信息，以使得激光加工后的实际加工位置没有偏移；

校正指令部，其在对第2工件进行激光加工时，基于所述位置偏移校正信息输出位置校正指令，以进行与针对所述第2工件的加工目标位置对应的位置校正；以及

激光加工部，其一边根据所述位置校正指令进行位置校正，一边进行激光加工，

所述位置偏移量计算部针对所述第1工件上的多个位置计算各自的位置偏移量，所述校正信息计算部基于所述位置偏移量计算部计算出的多个位置偏移量，计算所述位置偏移校正信息。

2.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，

所述激光加工部对载置在所述加工台上的多个所述第1工件或者所述第2工件同时进行激光加工，且所述校正信息计算部针对每个所述第1工件计算所述位置偏移校正信息，同时，所述校正指令部针对每个所述第2工件输出所述校正指令。

3.根据权利要求1或2所述的激光加工装置，其特征在于，

所述激光加工部具有对激光的照射位置进行定位的电扫描器，

所述校正指令部输出针对所述电扫描器的校正指令，由所述电扫描器进行所述加工位置的校正。

4.根据权利要求1或2所述的激光加工装置，其特征在于，

所述校正指令部输出针对所述加工台的校正指令，由所述加工台进行所述加工位置的校正。

5.根据权利要求1或2所述的激光加工装置，其特征在于，

所述校正信息计算部在所述第1工件的面内设定多个区域，并且，针对每个设定的区域计算所述位置偏移校正信息，

所述校正指令部基于与所述第2工件的加工目标位置对应的区域的位置偏移校正信息，输出所述位置校正指令。

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