CN113523550A - 激光加工装置以及激光加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种激光加工装置以及激光加工方法。激光加工装置设定通过加工面上的目标位置的加工区间,在加工区间内,设定以目标位置为中心的测定区间,在测定区间内,设定相对于加工方向垂直的轨迹即多个数据获取位置。进一步地,激光加工装置在加工区间的加工中,获取表示数据获取位置的各个的小孔的形状的测定数据,作成将测定数据在加工方向投影而重叠的投影数据。并且,激光加工装置基于投影数据,求取目标位置处的与加工方向垂直的方向的第2指示值。由此,能够提供一种能够准确地测定小孔的深度的激光加工装置以及激光加工方法。
Description
技术领域
本公开涉及激光加工装置以及激光加工方法。
背景技术
例如,日本特表2018-501964号公报(以下,记为“专利文献1”)公开了一种激光加工装置。激光加工装置使用利用光干涉断层计来将试样内部的构造可视化的OCT(OpticalCoherence Tomography,光学相干断层扫描)技术,测量通过激光而在金属加工中产生的小孔(Keyhole)的深度。
以下,使用图26,对专利文献1的激光加工装置进行说明。图26是示意性地表示专利文献1中公开的激光加工装置的结构的图。
如图26所示,向焊接头108导入加工用激光107和测定光105。测定光105经由准直模块106以及分色镜110,从而成为与加工用激光107共享光轴的同轴结构。
测定器包含使用了光干涉断层计的OCT光学系统,该光干涉断层计包含:分析单元100、光纤101、分束器103、光纤104、参照臂102、测定臂109。测定光105作为OCT光学系的测定光,通过光纤104而被照射。
加工用激光107以及测定光105被聚光透镜111聚光,向加工物112照射。加工物112被加工用激光107加工。换句话说,若被聚光的加工用激光107向加工物112的加工部113照射,则构成加工物112的金属熔融。由此,通过熔融金属蒸发时的压力,形成小孔。并且,测定光105被向小孔的底面照射。
此时,根据被小孔反射的测定光105(反射光)与参照臂102侧的光(参照光)的光程差,产生干涉信号。由此,能够根据干涉信号来求取小孔的深度。小孔在刚刚形成后,被周围的熔融金属填埋。因此,小孔的深度与金属加工部的熔融部的深度(以下,记为“熔深深度”)几乎相同。由此,能够测量加工部113的熔深深度。
近年来,已知将电流镜与fθ透镜组合的激光加工装置。电流镜是能够详细控制使激光反射的方向的反射镜。fθ透镜是将激光聚光于被加工物的表面的加工点的透镜。
因此,考虑将专利文献1中公开的测定小孔的深度的方法应用于将电流镜与fθ透镜组合的激光加工装置的结构。该情况下,产生以下的问题。即,由于加工用激光与测定光的波长不同,在fθ透镜产生色差。由此,在被加工物的表面,在加工用激光与测定光的照射位置产生偏差。因此,担心不能准确地通过测定光来测定小孔的深度。
发明内容
本公开提供一种能够准确地测定小孔的深度的激光加工装置以及激光加工方法。
本公开的一方式所涉及的激光加工装置具有:激光振荡器,振荡出向被加工物的加工面的加工点照射的加工用激光;和光干涉仪,出射向加工点照射的测定光,生成基于因在加工点被反射的测定光与参照光的光程差而产生的干涉的光干涉信号。此外,激光加工装置具有:第1反射镜,使加工用激光以及测定光的行进方向变化;第2反射镜,使测定光向第1反射镜的入射角变化;和透镜,使加工用激光以及测定光聚光于加工点。进一步地,激光加工装置具有:控制部,基于完成修正的加工用数据,对激光振荡器、第1反射镜以及第2反射镜进行控制;和测量处理部,基于光干涉信号,测量通过加工用激光被照射而在加工点产生的小孔的深度。完成修正的加工用数据是用于消除由于透镜的色差而产生的加工用激光以及测定光的至少一方的加工面上的到达位置的偏差的数据,包含按每个加工点而设定的输出指示值、第1指示值和第2指示值,输出指示值表示加工用激光的振荡强度,第1指示值表示第1反射镜的动作量,第2指示值表示第2反射镜的动作量。控制部设定通过加工面上的目标位置而加工区间,在加工区间内,设定以目标位置为中心的测定区间,在测定区间内,设定相对于加工方向垂直的轨迹即多个数据获取位置。进一步地,控制部在加工区间的加工中,获取表示数据获取位置各自的小孔的形状的测定数据,作成将测定数据在加工方向投影而重叠的投影数据,基于投影数据,求取目标位置处的与加工方向垂直的方向的第2指示值。
此外,本公开的一方式所涉及的激光加工方法中,具有:第1反射镜,使加工用激光以及测定光的行进方向变化;第2反射镜,使测定光向第1反射镜的入射角变化;和透镜,使加工用激光以及测定光聚光于被加工物的加工面的加工点。并且,激光加工方法基于完成修正的加工用数据,控制第1反射镜以及第2反射镜来将加工用激光以及测定光对被加工物进行照射,基于因在加工点被反射的测定光与参照光的光程差而产生的干涉,测量通过照射加工用激光而在加工点产生的小孔的深度。完成修正的加工用数据是用于消除由于透镜的色差而产生的加工用激光以及测定光的至少一方的加工面上的到达位置的偏差的数据。数据包含按每个加工点而预先设定的输出指示值、第1指示值和第2指示值,输出指示值表示加工用激光的振荡强度,第1指示值表示第1反射镜的动作量,第2指示值表示第2反射镜的动作量。并且,激光加工装置设定通过加工面上的目标位置的加工区间,在加工区间内,设定以目标位置为中心的测定区间,在测定区间内,设定相对于加工方向垂直的轨迹即多个数据获取位置。进一步地,激光加工装置在加工区间的加工中,获取表示数据获取位置各自的小孔的形状的测定数据,作成将测定数据在加工方向投影而重叠的投影数据,基于投影数据,求取目标位置处的与加工方向垂直的方向的第2指示值。
通过本公开,能够提供能够准确地测定小孔的深度的激光加工装置以及激光加工方法。
附图说明
图1是示意性地表示本公开的实施方式所涉及的激光加工装置的结构的图。
图2是示意性地表示使第1反射镜从原点位置进行动作的状态的激光加工装置的图。
图3是示意性地表示修正了倍率色差所引起的加工用激光以及测定光各自的到达位置的偏差的状态的激光加工装置的图。
图4是示意性地表示仅使第1反射镜进行动作并格子状地扫描被加工物的表面的情况下的加工面上的加工用激光以及测定光各自的轨迹的图。
图5是表示规定的加工光格子点中的修正角的计算方法的流程图。
图6是示意性地表示作为求取的修正角的轴而选择了y轴的情况下设定的加工区间以及数据获取区间的例子的图。
图7是示意性地表示加工时的加工点与数据获取位置的关系的图。
图8是表示加工方向为+x方向的情况下的x方向的小孔形状的测定结果的例子的图表。
图9是表示加工方向为-x方向的情况下的x方向的小孔形状的测定结果的例子的图表。
图10是表示加工方向为+x方向的情况下的y方向的小孔形状的测定结果的例子的图表。
图11是表示加工方向为-x方向的情况下的y方向的小孔形状的测定结果的例子的图表。
图12是用于将多个测定数据重叠的例子的说明的图表。
图13是用于根据投影数据来求取修正角的例子的说明的图表。
图14是示意性地表示在加工光格子点相交的十字状的加工痕迹的图。
图15是表示修正数表数据的作成方法的流程图。
图16是示意性地表示在全部加工光格子点,形成十字状的加工痕迹的例子的图。
图17是表示完成修正的加工数据的结构的一个例子的图。
图18是表示加工数据的作成方法的流程图。
图19是对示意性地表示修正数表数据的结构的修正数表进行表示的图。
图20是表示修正角的设定方法的流程图。
图21是表示用户设定的扫描角X与修正数表上的任意数据点的修正数表用扫描角均不一致的情况下的扫描角X与其周围的修正数据点的关系的图。
图22是表示激光加工方法的流程图。
图23是表示小孔的深度测量方法的流程图。
图24是示意性地表示通过第2反射镜的动作来修正了倍率色差的影响的状态的、加工面中的加工用激光与测定光的轨迹的图。
图25是示意性地表示本公开的变形例1所涉及的激光加工装置的结构的图。
图26是示意性地表示专利文献1中公开的激光加工装置的图。
具体实施方式
以下,参照附图来说明本公开的实施方式。另外,针对各附图中共用的结构要素赋予相同的符号,并适当省略其说明。
(实施方式)
以下,分项说明本公开的实施方式的激光加工装置。
<激光加工装置的结构>
首先,使用图1来说明本公开的实施方式所涉及的激光加工装置1的结构。
图1是示意性地表示本实施方式的激光加工装置1的结构的图。
如图1所示,本实施方式的激光加工装置1具备:加工头2、光干涉仪3、测量处理部4、激光振荡器5、控制部6、第1驱动器7,第2驱动器8等。
光干涉仪3出射OCT测定用的测定光15。被出射的测定光15被从设置在第2反射镜17上的测定光导入口9向加工头2输入。
激光振荡器5振荡出激光加工用的加工用激光11。被振荡出的加工用激光11被从加工光导入口10向加工头2输入。
向加工头2输入的加工用激光11透射分色镜12,被第1反射镜13反射。被反射的加工用激光11透射透镜14,聚光于被加工物18的表面即加工面19。由此,被加工物18的加工面19的加工点20被激光加工。此时,加工用激光11被照射的加工点20熔融,形成熔池21。并且,从形成的熔池21蒸发熔融金属。由此,通过熔融金属的蒸发时产生的蒸气的压力,在被加工物18形成小孔22。
另一方面,向加工头2输入的测定光15被准直透镜16转换为平行光,被第2反射镜17反射。然后,测定光15被分色镜12反射后,被第1反射镜13反射。被反射的测定光15透射透镜14,聚光于被加工物18的加工面19的加工点20。被聚光的测定光15被小孔22的底面反射,回到上述传播路径,到达光干涉仪3。此时,测定光15在光干涉仪3内与未图示的参照光进行光干涉,产生光干涉信号。
测量处理部4根据光干涉仪3中产生的光干涉信号,测量小孔22的深度、即加工点20的熔深深度。这里,所谓“熔深深度”,是指被加工物18的熔化部分的最顶点与加工面19之间的距离。
另外,一般地,加工用激光11的波长与测定光15的波长不同。具体地说,在作为加工用激光11而使用例如YAG激光或者光纤激光的情况下,加工用激光11的波长为1064nm。另一方面,在作为测定光15而使用例如OCT用光源的情况下,测定光15的波长为1300nm。
此外,上述分色镜12具有透射加工用激光11的波长的光并反射测定光15的波长的光的特性。
第1反射镜13以及第2反射镜17包含能够进行2轴以上的旋转动作的可动反射镜。第1反射镜13以及第2反射镜17例如是电流镜。另外,上述2轴例如相当于图1中等所示的x轴以及y轴。
第1反射镜13、第2反射镜17分别经由第1驱动器7、第2驱动器8,与控制部6连接,基于控制部6的控制来进行动作。具体地说,第1驱动器7基于来自控制部6的指示,使第1反射镜13进行动作。第2驱动器8基于来自控制部6的指示,使第2反射镜17进行动作。
控制部6具备存储器31。存储器31存储用于对被加工物18进行所希望的加工的加工数据、以及用于进行后述的修正的修正用数据。
另外,在图1中,作为一个例子,分别针对第1反射镜13以及第2反射镜17,仅表示以y方向的旋转轴为中心的旋转动作(参照图中的点线部分以及两箭头)。但是,实际上,第1反射镜13以及第2反射镜17分别如上所述,构成为能够进行2轴以上的旋转动作。因此,第1反射镜13以及第2反射镜17分别例如也能够进行以x方向的旋转轴(参照图中的箭头x)为中心的旋转动作。
以下,为了使说明简单,说明第1反射镜13以及第2反射镜17分别仅进行以y方向的旋转轴(参照图中的箭头y)为中心的旋转动作的情况。
在第2反射镜17处于原点位置时,如图1所示,测定光15的测定光轴23被分色镜12反射后,与加工用激光11的加工光轴24一致。
此外,在第1反射镜13处于原点位置时,如图1所示,加工用激光11的加工光轴24被第1反射镜13反射后,透射透镜14时,与透镜14的中心即透镜光轴25一致。
另外,以下,将透射透镜14的中心的加工用激光11以及测定光15到达被加工物18的加工面19的位置(对应于照射位置)记为“加工原点26”(参照图2)来进行说明。换句话说,第1反射镜13、第2反射镜17的各个原点位置是加工用激光11以及测定光15透射透镜14的中心的位置。
透镜14是用于将加工用激光11以及测定光15聚光于加工点20的透镜。透镜14例如是fθ透镜。
第1反射镜13以及透镜14构成基于电流镜和fθ透镜的一般的光学扫描系统。因此,通过使第1反射镜13从该原点位置旋转规定的角度,能够控制加工用激光11向加工面19的到达位置。以下,将使第1反射镜13从该原点位置旋转的角度称为“第1反射镜13的动作量”。另外,若构成加工头2的各光学构件的位置关系和从透镜14到加工面19的距离确定,则第1反射镜13的动作量能够唯一地设定。由此,能够将加工用激光11向所希望的加工点20照射。
此时,优选从透镜14到加工面19的距离设为使加工用激光11最被聚光的焦点位置与加工面19一致的距离。由此,能够最有效地进行基于加工用激光11的被加工物18的加工。另外,从透镜14到加工面19的距离并不局限于此,也可以根据加工的用途,决定适当的任意的距离。
此外,第1反射镜13依据规定的动作计划(Schedule)来使其动作量变化。由此,能够将加工用激光11在加工面19上向任意的加工点20的位置扫描并照射。
进一步地,控制部6对激光振荡器5的打开和关闭的切换进行控制。由此,能够以任意的图案对加工用激光11的可扫描的范围内的加工面19上的任意的位置进行激光加工。
<基于色差的影响>
接下来,使用图2,对透镜14的色差引起的影响进行说明。
图2是示意性地表示使第1反射镜13从原点位置进行动作的状态的激光加工装置1的图。另外,在图2中,设为第2反射镜17处于原点位置。
如图2所示,被第1反射镜13反射的加工用激光11以及测定光15在相同的光轴上行进,直到到达透镜14。但是,在透射透镜14之后,加工用激光11与测定光15的行进方向产生偏差。即,如图2所示,加工用激光11的光轴即加工光轴24a与测定光15的光轴即测定光轴23a偏差。因此,测定光15到达与加工点20不同的位置。
这是由于透镜14的色差所导致的。所谓色差,是指包含透镜14的一般的光学材料为了具有针对光的波长的折射率不同的性质而产生的像差。
色差中,存在轴上色差和倍率色差这两种。轴上色差是根据光的波长而透镜的焦点位置不同的性质所导致的像差。另一方面,倍率色差是根据光的波长而焦点面(加工面19)处的像高不同的性质所导致的像差。另外,图2所示的透镜14透射后的加工用激光11(加工光轴24a)与测定光15(测定光轴23a)的行进方向的偏差是上述的倍率色差所导致的。
此时,本实施方式的激光加工装置1的轴上色差也同时产生。但是,通过准直透镜16与测定光导入口9的距离的调节能够应对因轴上色差引起的加工用激光11与测定光15的偏差。换句话说,通过准直透镜16,将透射直后的测定光15从平行光的状态设为稍微发散状态或者收敛状态,从而能够抑制轴上色差的产生。
另外,在图2中,从加工原点26来看,测定光15到达加工面19的位置比加工用激光11到达加工面19的位置远。但是,上述位置关系是一个例子。换句话说,根据透镜14的透镜结构、加工用激光11与测定光15的波长的大小关系,也可能测定光15到达比加工用激光11更接近于加工原点26的位置。一般地,长波长的光到达更远离于加工原点26的位置。
此外,作为修正上述倍率色差的方法,例如,存在使透镜14具有消色差透镜的性质的方法。但是,若使透镜14具有作为fθ透镜的性质和作为消色差透镜的性质这两方的性质,则需要非常高度的光学设计技术。因此,透镜14的设计上花费大量的时间和成本。
因此,在本实施方式的激光加工装置1中,如以下说明那样,使第2反射镜17进行动作(移动),低成本地实现倍率色差的修正。
<倍率色差的修正方法>
接下来,使用图3,对上述的透镜14的倍率色差的修正方法进行说明。
图3是示意性地表示对倍率色差所导致的加工用激光11以及测定光15各自的到达位置的偏差进行修正的状态的激光加工装置1的图。
在图3中,使第2反射镜17从原点位置动作规定的动作量(动作角度)。由此,如图3所示,在从分色镜12到达透镜14为止的期间,加工用激光11的加工光轴24与测定光15的测定光轴23不是同轴。但是,透射了透镜14后的加工用激光11以及测定光15分别到达加工面19的相同的位置、即加工点20。
此时,如图3所示,加工用激光11的加工光轴24a通过与图2所示的加工光轴24a相同的位置。另一方面,通过上述的第2反射镜17的动作而修正的测定光15的测定光轴23b通过与图2所示的测定光轴23a不同的位置。
另外,第2反射镜17的动作量(即,使第2反射镜17从该原点位置旋转的角度)以一对一的关系而与第1反射镜13的动作量建立对应。此时,第1反射镜13的动作量根据加工点20的位置而唯一地确定。因此,第2反射镜17的动作量也根据加工点20的位置而唯一地确定。
另外,以下,将第2反射镜17的动作量记载为“修正角”(对应于后述的“第2指示值”),对该修正角的求取方式进行说明。
<修正角与扫描角的关系>
接下来,对第2反射镜17的修正角与第1反射镜13的扫描角的关系进行说明。
这里,将透镜14的焦点距离设为f,将入射透镜14的光距透镜光轴25的角度设为θ,将透射透镜14的光线的像面处的距光轴的距离(以下,记为“像高”)设为h。在该情况下,在fθ透镜即透镜14中,h=fθ这一关系成立。
此外,如上所述,第1反射镜13具有两个进行旋转动作的轴。
因此,将2轴假设为x轴、y轴,将被第1反射镜13反射的光距透镜光轴25的x轴分量的角度设为θx,同样地将距透镜光轴25的y轴分量的角度设为θy。并且,在将像面中的x方向、y方向的像高分别设为x、y的情况下,x=fθx、y=fθy这一关系成立。由此,若将加工用激光11到达加工面19的位置设为(x,y),则(x,y)=(fθx,fθy)。
此外,使光向反射镜入射时的来自反射镜的反射光的出射角度以2倍的角度量变化。因此,将第1反射镜13的动作量设为的情况下,的关系成立。另外,在以下的说明中,将第1反射镜13的动作量记载为“扫描角”(对应于后述的“第1指示值”)。
如上所述,扫描角根据加工点20的位置而被唯一地决定。同样地,第2反射镜17的修正量也根据加工点20的位置而被唯一地决定。
因此,在本实施方式中,按照每个规定的加工点20的位置,预先计算扫描角与修正量的关系。因此,在加工时,使第2反射镜17动作加工点20的位置所对应的修正量。由此,能够修正上述的透镜14的倍率色差所引起的、测定光15的照射位置相对于加工用激光11的照射位置的偏差。
<修正数表数据>
接下来,对修正数表数据进行说明。
修正数表数据是按照每个加工点20表示扫描角与修正角的对应关系的数据(完成修正的加工用数据的一个例子)。
首先,使用图4,对被加工物18的加工面19上的加工用激光11以及测定光15各自的轨迹进行说明。
图4是示意性地表示不使第2反射镜17动作而仅使第1反射镜13动作来格子状地扫描被加工物18的加工面19的情况下的加工面19上的加工用激光11以及测定光15各自的轨迹的图。
另外,图4表示从透镜14侧观察加工面19的状态。图4通过实线来表示加工用激光11的轨迹即加工光轨迹28,通过虚线来表示测定光15的轨迹即测定光轨迹27。
在图4所示的例子中,由于不使第2反射镜17进行动作,因此表示不进行倍率色差的修正的情况下的加工用激光11以及测定光15的轨迹。因此,在加工原点26附近,加工用激光11以及测定光15各自的轨迹一致。但是,由于倍率色差,随着远离加工原点26,两者的轨迹的偏差变大。换句话说,加工光轨迹28描绘没有变形的格子状图案。另一方面,测定光轨迹27描绘变形的枕型的轨迹。另外,图4所示的测定光轨迹27的形状是一个例子。换句话说,测定光轨迹27的变形形状根据透镜14的光学特性而变化。
此外,加工光轨迹28以及测定光轨迹27分别对应的位置的偏差量也同样地取决于透镜14的光学特性、光学设计。作为一般的例子,在透镜14的焦点距离为250mm、加工面区域为直径200mm左右的市面销售的fθ透镜的情况下,在加工面区域的最外周附近,加工用激光11与测定光15的轨迹产生0.2mm至0.4mm的偏差。
与此相对地,尽管通过加工用激光11向加工点20的照射而生成的小孔22(例如,参照图1)的直径也取决于加工用激光的功率、空间相干性、透镜14的聚光能力,但是较小,大致为0.03mm至0.2mm。因此,由于透镜14的色差导致产生的加工用激光11与测定光15的位置偏移,可能测定光15未到达小孔22的底面。由此,通过测定光15不能测定准确的熔深深度。
另外,在图4中,作为一个例子,以等间隔的4×4网格图案为例进行了图示,但本公开并不限定于此。用于扫描的格子状图案例如也可以更细的单元数的格子状图案而设定。此外,与fθ透镜的倍率色差特性相关地,特别是需要精度的区域也可以使格子状图案的格子间隔更窄。进一步地,也可以按放射状的格子状图案而设定。但是,在本实施方式中,以x轴以及y轴这2轴来设定修正角,因此更加优选图4所示的正交格子状的图案。
因此,若对图4所示的加工光轨迹28与测定光轨迹27进行比较,则可知在格子状图案的对应的各格子点,产生偏差。
换句话说,为了作成修正数表数据,需要决定修正量,以使得加工光轨迹28上的某一个格子点即加工光格子点30与测定光轨迹27的对应的测定光格子点29一致。
<修正角的计算方法>
接下来,使用图5,对规定的格子点位置处的修正角的计算方法进行说明。
图5是表示规定的加工光格子点30处的修正角的计算方法的流程图。
以下,为了使说明简单,说明为第1反射镜13的x轴与第2反射镜17的x轴一致,第1反射镜13的y轴与第2反射镜17的y轴一致。此外,将第1反射镜13的扫描角说明为(),将第2反射镜17的修正角说明为(ψx,ψy)。
如图5所示,首先,激光加工装置1的控制部6对求取修正角的加工光格子点30(目标位置的一个例子)进行设定(步骤S1)。
接下来,控制部6选择所求取的修正角的轴(步骤S2)。
具体地说,例如,在图4所示的格子状图案中,选择x轴或者y轴。以下,举例将y轴选择为所求取的修正角的轴的情况来进行说明。另外,在选择x轴的情况下,在以下的说明中,将x轴与y轴更换来解释即可。
接下来,控制部6在与选择的修正角的轴正交的轴向,例如图6所示,设定通过加工光格子点30的加工区间Wx(步骤S3)。
图6是示意性地表示y轴被选择为所求取的修正角的轴的情况下设定的加工区间Wx以及数据获取区间Mx(详细后述)的例子的图。具体地说,例如,在步骤S3中,如图6所示,通过与被选择的y轴正交的x轴方向的加工光格子点30的加工区间Wx被设定。由此,加工执行时的第1反射镜13的动作计划被决定。
接下来,控制部6在设定的加工区间Wx内,设定以加工光格子点30为中心的数据获取区间Mx(测定区间的一个例子)(步骤S4)。具体地说,例如,在步骤S4中,如图6所示,在被设定的加工区间Wx的范围内,设定以加工光格子点30为中心的数据获取区间Mx。
接下来,控制部6在设定的数据获取区间Mx内,设定多个位置的与加工方向垂直的方向的数据获取位置38(步骤S5)。具体地说,例如,在步骤S5中,如图6所示,在设定的数据获取区间Mx的范围内,设定与加工方向(加工区间Wx的方向。例如,x轴方向)正交的y轴方向的数据获取位置38(38a、38b、38c)。
此时,与数据获取位置38的加工方向垂直的方向(例如,y轴方向)的扫描仅通过第2反射镜17的动作而进行。此外,第2反射镜17的扫描的范围不取决于数据获取位置38而一定。换句话说,数据获取位置38的加工方向的位置被决定为加工时的第1反射镜13的位置。由此,第2反射镜17的动作计划被决定,以使得例如以下图7所示那样的仅被指定的数据获取位置38时进行动作。
图7是示意性地表示加工时的加工点20与数据获取位置38的关系的图。
如图7所示,数据获取位置38成为在小孔22上与加工方向(例如,x轴方向)正交的轨迹。此外,加工方向上的加工点20与数据获取位置38的位置关系除了透镜14的倍率色差所导致的加工用激光11与测定光15的位置偏移的影响以外是相同的。因此,图6所示的数据获取位置38a、数据获取位置38b、数据获取位置38c为小孔22上的加工方向的几乎相同的位置(包含相同的位置)。
另外,在图6中,以将数据获取位置38设定为数据获取位置38a、数据获取位置38b、数据获取位置38c这3个位置的情况为例进行了图示,但实际上优选设定多于3个位置的数据获取位置38。
此外,与数据获取位置38的加工方向垂直的方向的扫描的范围优选如以下那样设定。具体地说,首先,通过光学模拟,求取测定光15位于加工光格子点30的修正角。然后,以求取的修正角为中心,设定数据获取位置38的扫描的范围。由此,图7所示的加工方向上的加工点20的位置与数据获取位置38的位置的差为通过光学模拟而求取的修正角与实际的修正角的差。其结果,能够在更接近于加工点20的位置,进行小孔22的位置的测定。
以下,使用图8至图11来说明对与加工方向垂直的方向的数据获取位置进行设定的理由。
这里,小孔22的位置与加工用激光11的加工点20的位置一致。换句话说,例如,若求取加工光格子点30处的小孔22的形状的中心位置,则能够使测定光15与加工光格子点30一致。
图8至图11表示小孔22的形状的测定结果的各个的例子。
具体地说,图8是表示加工方向为+x方向的情况下,通过激光加工装置1来测定x方向的小孔22的形状的结果的例子的图表。图9是表示加工方向为-x方向的情况下,通过激光加工装置1来测定x方向的小孔22的形状的结果的例子的图表。图10是表示加工方向为+x方向的情况下,通过激光加工装置1来测定y方向的小孔22的形状的结果的例子的图表。图11是表示加工方向为-x方向的情况下,通过激光加工装置1来测定y方向的小孔22的形状的结果的例子的图表。
图8至图11所示的测定结果分别表示加工原点26的小孔22的形状。另外,图8至图11所示的测定结果是通过与本实施方式不同的方法来测定多次的情况下的平均输出值。
这里,图中的纵轴表示通过光干涉仪3而测定的小孔22的深度z。图中的横轴表示加工面19的坐标(单位是μm)。
首先,为了求取小孔22的中心位置,求取将深度方向的阈值Zth横切的形状的中心位置。其结果,在加工方向为+x的情况下,如图8所示,加工方向的小孔22的中心位置x为-15μm。另一方面,在加工方向为-x的情况下,如图9所示,加工方向的小孔22的中心位置x为5μm。即,根据加工方向的不同,确认产生20μm的差异。
另外,一般地,已知加工方向的小孔22的形状为由于熔融金属的粘性的影响而向加工方向的后侧稍微拉下摆的形状。因此,认为上述差异是由于加工方向的不同而小孔22的中心位置偏差而导致的。
此外,在加工方向为+x的情况下,如图10所示,与加工方向垂直的小孔22的中心位置y为-20μm。另一方面,在加工方向为-x的情况下,如图11所示,与加工方向垂直的小孔22的中心位置y为-20μm。即,可确认小孔22的中心位置y与加工方向的不同无关地重现(相同)。
换句话说,通过测定与加工方向垂直的小孔22的形状,能够更加高精度地求取小孔22的位置。因此,在本实施方式中,在与加工方向垂直的方向,设定数据获取位置38。
接下来,控制部6对加工面19执行加工,获取多个测定数据(步骤S6)。另外,多个测定数据是表示多个数据获取位置38各自的测定结果的数据。
例如,在y轴被选择的情况下,在步骤S6中,在图6所示的加工区间Wx的加工中,获取数据获取位置38a、38b、38c分别对应的测定数据。然后,若加工结束,则在加工区间Wx中,形成x轴方向的加工痕迹39(参照图14)。另外,在x轴被选择的情况下,形成y轴方向的加工痕迹39(参照图14)。
接下来,控制部6将获取的多个测定数据重叠以使得在加工方向投影,作成投影数据(步骤S7)。
以下,使用图12来说明作成投影数据的步骤S7的具体例。
图12是用于对使多个测定数据重叠的例子进行说明的图表。
另外,图12所示的位置a、位置b、位置c分别对应于图6所示的数据获取位置38a、38b、38c。
数据获取位置38a、38b、38c所对应的测定数据各自的纵轴表示通过光干涉仪3而测定的深度z(纵轴),横轴表示数据获取位置38的扫描方向的修正角ψy(横轴)。
位置a、位置b、位置c各自的图表中的点群是在各个ψy坐标的位置、通过光干涉仪3而测定的深度的数据。如图7所示,数据获取位置38在小孔22上,与加工方向正交。因此,位置a、位置b、位置c的图表分别与对正交于小孔22的加工方向的剖面进行测定的结果相等。
此时,为了求取加工光格子点30的修正角,根据位置b的图表来求取小孔22的中心位置即可。但是,各个点群数据中,表示小孔22的形状的有效的数据较少。因此,不能以充分的精度求取小孔22的中心位置。
此外,位置a、位置b、位置c分别是以透镜14的不同的扫描角而获取的数据。因此,位置a、位置b、位置c的小孔22的中心位置的ψy坐标AA、ψy坐标BB、ψy坐标CC由于透镜14的倍率色差的影响而产生偏差。
这里,倍率色差能够在较窄的范围内以线形近似。因此,以加工光格子点30的位置b的坐标BB为中心,坐标AA~BB间与坐标BB~CC间的距离几乎一致(包含一致)。
因此,在本实施方式中,通过在相同的坐标重叠的数据(参照图12的最下面所示的图表)来作成位置a、位置b、位置c的各个图表的点群数据。
换句话说,如图6所示,数据获取位置38a、38b、38c与加工区间Wx正交。因此,图12所示的重叠的图表为将位置a、位置b、位置c的各个图表在加工方向投影并重叠的投影数据。
此时,投影数据是以加工光格子点30的位置b为中心、将左右均等地偏差的位置a以及位置c各自的点群数据的分布重叠的数据。因此,投影数据的中心位置P与加工光格子点30的位置b的中心位置的坐标BB一致。
因此,若求取投影数据的中心位置P,则能够求取加工光格子点30的修正角。通过上述方法的采用,能够不受倍率色差的影响地,增加用于求取加工光格子点30的修正角的有效的数据。由此,能够提高小孔22的深度的测定精度。
接下来,控制部6基于上述的投影数据,求取被选择的轴的修正角。
以下,使用图13来对步骤S8的具体例进行说明。图13是用于对根据投影数据来求取修正角的例子进行说明的图表。
通常,小孔22通过熔融金属的蒸发时产生的蒸气的压力而形成,因此其形状一直变化。因此,图13的图表中的点群数据成为在深度z方向扩展的分布。此时,小孔22的底处于最深的位置。因此,提取点群数据的最下点附近。由此,能够得到数据获取位置38的形状分布40。
具体地说,例如,在修正角ψy轴方向,进行提取在修正角ψy轴方向的一定区间内存在的点群数据之中、z的值较小的5%的数据的处理。由此,能够得到数据获取位置38的形状分布40。并且,得到的数据获取位置38的形状分布40对横切深度方向的阈值Zth的2点的中心位置P进行求取。由此,能够求取加工光格子点30的y轴的修正角。
接下来,控制部6进行是否求取第1反射镜13以及第2反射镜17进行旋转动作的x轴以及y轴各自的修正角的判断(步骤S9)。并且,在获取x轴和y轴的数据这两方的情况下(步骤S9的是),结束流程。
另一方面,在未获取x轴和y轴的数据这两方的情况下(步骤S9的否),返回到步骤S2。具体地说,例如,在步骤S2中,y轴被选择,在步骤S8中,求取了y轴的修正角的情况下,返回到步骤S2,在步骤S2中,x轴被选择。并且,以下,经过步骤S3至步骤S8,求取x轴的修正角。
并且,在上述的流程的结束后,如图14所示,在加工面19,形成在加工光格子点30相交的十字状的加工痕迹39。
换句话说,上述方法能够以10μm以下的精度求取加工光格子点30的修正角。
因此,在本公开的加工头2中,在使用光束品质优异的激光(例如,单模的光纤激光等)的情况下,上述的方法适当。换句话说,在单模的光纤激光的情况下,加工用激光11的加工点20处的光束直径为50μm以下。因此,加工光格子点30中的修正角的精度为10μm以下的上述的方法在使用单模的光纤激光的情况等也更加有效。
<修正数表数据的作成方法>
接下来,使用图15来对修正数表数据的作成方法进行说明。图15是表示修正数表数据的作成方法的流程图。
如图15所示,首先,激光加工装置1的控制部6设定对临时的被加工物18(例如,金属的平板)的加工面19进行激光加工的范围即格子状图案(例如,图4所示的加工光轨迹28)(步骤S11)。然后,选定格子状图案中包含的多个格子点之中的一个格子点。
接下来,控制部6使用图5所示的方法,基于与加工方向垂直的方向的测定数据,求取修正角(步骤S12)。
接下来,控制部6将步骤S12中求取的修正角和此时的扫描角作为修正数表数据,保存于存储器31(步骤S13)。
接下来,控制部6在步骤S11中设定的格子状图案的全部格子点,进行是否保存了修正数表数据的判断(步骤S14)。此时,在全部格子点中,保存了修正数表数据的情况下(步骤S14的是),控制部6结束流程。
另一方面,未在全部的格子点中保存修正数表数据的情况下(步骤S14的否),控制部6选定一个新的格子点(即,未进行修正数表数据的保存的格子点)(步骤S15)。然后,控制部6将流程返回到步骤S12,执行以下的步骤。
通过以上说明的方法,可得到修正数表数据。
此外,通过上述的方法的执行,如图16所示,对应于全部加工光格子点30(参照图4),多个十字状的加工痕迹39形成于加工面19。
另外,在步骤S11中设定的格子状图案是图4所示的4×4的格子状图案的情况下,仅能够作成16个格子点中的修正数表数据。因此,如上所述,更加优选设定包含16个以上的格子点的格子状图案。由此,能够作成更多的修正数表数据。
其中,即使作成较多的修正数表数据,第1反射镜13的扫描角若在机构上的动作范围内则能够设定任意的值。因此,可能产生第1反射镜13的扫描角与作成的修正数表数据不一致的情况。该情况下,需要对修正数表数据进行插值处理来求取修正角。
后面叙述对上述修正数表数据进行差值处理来求取修正角的方法。
<加工数据>
接下来,对被加工物18的加工中使用的加工数据进行说明。
以往,具有fθ透镜以及电流镜的激光加工装置的控制部使用按时间序列设定的多个加工数据,控制激光振荡器以及电流镜。由此,对被加工物的表面的各加工点,以时间序列进行加工。另外,上述加工数据例如是向激光振荡器的输出指示值和扫描角以及加工速度的数据项目按照每个加工点而成组的数据。这里,输出指示值表示加工用激光的振荡强度。
但是,本实施方式的激光加工装置1的作为激光加工装置1所使用的加工数据的数据项目,除了向激光振荡器5的输出指示值(激光输出数据)、加工点20的位置(加工点位置)以及扫描角,还加上修正角。另外,在以下的说明中,将修正角被添加为数据项目的加工数据记载为“完成修正的加工数据”来进行说明。
以下,使用图17,对上述完成修正的加工数据的一个例子进行说明。图17是表示完成修正的加工数据的结构的一个例子的图。
数据编号k表示加工数据的顺序。激光输出数据Lk表示向激光振荡器5的输出指示值。加工点位置xk表示x方向的加工点20的位置。加工点位置yk表示y方向的加工点20的位置。扫描角表示负担x方向的扫描的第1反射镜13的扫描角。扫描角表示负担y方向的扫描的第1反射镜13的扫描角。修正角ψxk表示负担x方向的测定光15的位置的修正的第2反射镜17的修正角。修正角ψyk表示负担y方向的测定光15的位置的修正的第2反射镜17的修正角。
另外,在图17中,对数据编号k以外的各数据项目附上的后缀k表示数据编号第k个所对应的数据项目。完成修正的加工数据中的扫描角是第1指示值的一个例子。完成修正的加工数据中的修正角是第2指示值的一个例子。
如以上说明那样,构成完成修正的加工数据。
以下,使用图18,对加工数据(完成修正的加工数据)的作成方法进行说明。图18是表示加工数据的作成方法的流程图。
如图18所示,激光加工装置1的控制部6首先将参照的数据编号k设定为零(0)(步骤S21)。另外,数据编号k被附于存储器31内的保存加工数据的区域。
接下来,控制部6对存储器31内的数据编号k的区域(存储器位置),设定(保存)激光输出数据Lk、加工点位置xk、yk(步骤S22)。这些值是为了实现所希望的激光加工,激光加工装置1的用户使用未图示的操作部(例如,键盘、鼠标、触摸面板等)而设定的设定值。
接下来,控制部6基于步骤S22中设定的加工点位置xk、yk,计算第1反射镜13的扫描角将该扫描角保存于存储器31内的数据编号k的区域(步骤S23)。此时,在透镜14的焦点距离是f的情况下,在加工点位置与扫描角之间,存在的关系。因此,扫描角根据加工点位置而自动地决定。
接下来,控制部6针对全部数据编号k,判断加工数据的设定是否结束(步骤S24)。此时,针对全部数据编号k,在加工数据的设定结束的情况下(步骤S24的是),控制部6结束流程。
另一方面,针对全部数据编号k,加工数据的设定未结束的情况下(步骤S24的否),控制部6使参照的数据编号k增加一个(步骤S25)。然后,控制部6将流程返回到步骤S22,执行以下的步骤。
通过以上,针对全部数据编号k,设定能够加工数据(完成修正的加工数据)。
<修正角的设定方法>
接下来,使用图19以及图20来说明针对通过图18的流程而设定的各加工数据设定每个加工点位置的修正角(第2指示值)的方法。
首先,使用图19,对加工位置的修正数表数据的结构进行说明。图19是对示意性地表示加工位置的修正数表数据的结构的加工位置的修正数表34进行表示的图。
换句话说,图19将按加工面19中的每个格子点而设定的完成修正的加工数据示意性地表示为数据点32。完成修正的加工数据即各数据点32如上所述,包含加工面19上的位置(即,加工点位置)、扫描角以及修正角。另外,图19所示的修正数据点33是与加工面19上的加工原点26对应的点。
此时,各数据点32保持修正数表用扫描角(Φxi,Φyj)与修正数表用修正角(Ψxij,Ψyij)的组即(Φxi,Φyj,Ψxij,Ψyij)。换句话说,修正数表用扫描角(Φxi,Φyj)具有扫描角的要素。
接下来,使用图20,对修正角(第2指示值)的设定方法进行说明。图20是表示修正角的设定方法的流程图。
如图20所示,控制部6首先将参照的数据编号k设定为零(0)(步骤S31)。
接下来,控制部6对存储器31内的数据编号k的区域中保存的扫描角加工位置的修正数表34内的全部修正数表用扫描角(Φxi,Φyj)进行比较。并且,控制部6判断是否存在并且的数据编号i、j(步骤S32)。具体地说,在步骤S32中,控制部6判断在加工位置的修正数表34内,是否存在包含与用户设定的扫描角完全相同的扫描角的数据项目。
此时,在存在并且的数据编号i、j的情况下(步骤S32的是),控制部6将流程进入到下述所示的步骤S33。另一方面,在不存在并且的数据编号i、j的情况下(步骤S32的否),控制部6将流程进入到步骤S34。
并且,在步骤S33中,控制部6使用并且的数据编号i、j,将修正角设定为(ψxk,ψyk)=(Ψxij,Ψyij)。即,在本步骤S33中,由于存在包含与用户设定的扫描角完全相同的扫描角的数据项目,因此控制部6将对应的修正数表用修正角直接设定为修正角。
接下来,控制部6将步骤S33或者步骤S34中设定的修正角(ψxk,ψyk)设定(保存)于存储器31内的加工数据的数据编号k的区域(步骤S35)。
接下来,控制部6针对存储器31内保存的加工数据的全部,判断修正角的设定是否结束(步骤S36)。此时,针对加工数据的全部,修正角的设定结束的情况下(步骤S36的是),控制部6结束流程。
另一方面,针对加工数据的全部,修正角的设定未结束的情况下(步骤S36的否),控制部6使参照的数据编号k增加一个(步骤S37)。然后,控制部6将流程返回到步骤S32,执行以下的步骤。
通过以上,在通过图18所示的流程而设定的加工数据中,针对全部的数据编号k设定修正角。换句话说,生成完成修正的加工数据。
<插值处理的详细>
接下来,使用图21,对图20所示的步骤S34的插值处理详细进行说明。
如图21所示,扫描角X所对应的点位于由修正数据点A(Φxi,Φyj,Ψxij,Ψyij)、修正数据点B(Φxi+1,Φyj,Ψxi+1j,Ψyi+1j)、修正数据点C(Φxi,Φyj+1,Ψxij+1,Ψyij+1)、修正数据点D(Φxi+1,Φyj+1,Ψxi+1j+1,Ψyi+1j+1)的4点所作成的格子内。此时,(等号不同时成立),(等号不同时成立)的关系成立。
ψxk=(EΨxij+FΨxi+1i+GΨxij+1+HΨxi+1j+1)/J ···(1)
ψyk=(EΨyij+FΨyi+1j+GΨyij+1+HΨyi+1j+1)/J ···(2)
另外,式(1)以及式(2)中的E、F、G、H、J通过下述所示的式(3)至式(7)而求取。
J=(Φxi+1-Φxi)(Φyj+1-Φyj) ···(7)
通过上述的插值处理,能够基于用户所设定的扫描角,计算修正角。
另外,在上述的插值处理中,以使用了线形插值法的例子进行了说明,但并不局限于此。作为插值处理,例如也可以使用公知的二维插值手法(样条插值、二次曲面近似等)。此外,作为插值处理,也可以预先根据加工位置的修正数表34上的修正数表用修正角(Ψxij,Ψyij),计算修正角相对于扫描角的高次的近似连续曲面,计算扫描角所对应的修正角。
<激光加工方法>
接下来,使用图22,对基于激光加工装置1的激光加工方法进行说明。
图22是表示激光加工方法的流程图。
如图22所示,首先,激光加工装置1的控制部6将参照的数据编号k设定为零(0)(步骤S41)。
具体地说,控制部6对第1驱动器7通知扫描角由此,第1驱动器7基于扫描角使第1反射镜13进行动作。此外,控制部6对第2驱动器8通知修正角(ψxk,ψyk)。由此,第2驱动器8基于修正角(ψxk,ψyk),使第2反射镜17进行动作。
接下来,控制部6基于读取的激光输出数据Lk,从激光振荡器5使加工用激光11振荡(步骤S44)。
具体地说,控制部6将作为激光输出值的激光输出数据Lk发送给激光振荡器5。由此,激光振荡器5基于激光输出数据Lk,振荡出加工用激光11。
接下来,控制部6判断存储器31内保存的全部数据编号k所对应的激光加工是否结束(步骤S45)。此时,在全部数据编号k所对应的激光加工结束的情况下(步骤S45的是),控制部6结束流程。
另一方面,在全部数据编号k所对应的激光加工未结束的情况下(步骤S45的否),控制部6使参照的数据编号k增加一个(步骤S46)。
并且,然后,控制部6将流程返回到步骤S42,执行以下的步骤。
通过以上的流程,针对全部数据编号k,执行激光加工。
<小孔深度测量方法>
接下来,使用图23,对上述的激光加工方法的执行时的小孔22(例如,参照图1)的深度的测量方法进行说明。
图23是表示小孔22的深度的测量方法的流程图。
首先,激光加工装置1的控制部6在开始图22所示的激光加工方法之前,获取未加工的被加工物18的加工面19的位置数据。上述位置数据是表示未加工状态的加工面19的高度(换言之,图1等所示的z轴方向的加工面19的位置)的数据。
接下来,如图23所示,控制部6对测量处理部4发出小孔22的深度的测量开始的指令(步骤S51)。
接下来,若图22所示的激光加工方法开始,则测量处理部4使测定光15从光干涉仪3出射。并且,测量处理部4生成与从小孔22反射回的测定光15与参照光的光程差相应的光干涉信号(步骤S52)。
接下来,测量处理部4使用位置数据以及生成的光干涉信号,计算小孔22的深度(即,熔深深度)。并且,控制部6将表示计算出的小孔22的深度的数据(以下,记为“小孔深度数据”)保存于存储器31(步骤S53)。
接下来,控制部6判断是否结束小孔22的深度的测量(步骤S54)。此时,在未结束测量的情况下(步骤S54的否),控制部6将流程返回到步骤S52,执行以下的步骤。
另一方面,在结束测量的情况下(步骤S54的是),控制部6在图22所示的激光加工方法结束后,对测量处理部4发出小孔22的深度的测量结束的指令(步骤S55)。
另外,步骤S51的小孔22的深度的测量开始的指令、以及步骤S55的小孔22的深度的测量结束的指令不需要控制部6执行。例如,也可以构成为用户使用未图示的操作部等,使上述各指令执行。由此,例如,能够将控制小孔深度测量的功能和控制激光加工的功能分离。因此,激光加工装置1的设计的自由度提高。
<效果>
如以上说明那样,通过本实施方式,激光加工装置1设定通过加工面19上的加工光格子点30的加工区间Wx,在加工区间Wx内,设定以加工光格子点30为中心的数据获取区间Mx,在数据获取区间Mx内,设定相对于加工方向垂直的轨迹即多个数据获取位置38。进一步地,激光加工装置1在加工区间Wx的加工中,获取表示数据获取位置38的各个的小孔22的形状的测定数据,作成将测定数据在加工方向投影并重叠的投影数据,基于投影数据,求取加工光格子点30中的与加工方向垂直的方向的第2指示值(第2反射镜17的修正角)。
通过该结构,能够修正由于透镜14的倍率色差而产生的、透镜14透射后的加工面19处的加工用激光11与测定光15的到达位置的偏差。由此,能够适当实施基于光干涉仪3的小孔22的深度的测量。其结果,能够更加准确地测量小孔的深度。
以下,使用图24来对具备上述结构的激光加工装置1中的透镜14的倍率色差的修正结果进行说明。
图24是表示基于第2反射镜17的动作的、修正倍率色差的影响的状态下的加工面19处的加工用激光11与测定光15的轨迹的一个例子的图。
如图24所示,可知通过上述修正,加工用激光11的轨迹即加工光轨迹28、与测定光15的轨迹即测定光轨迹27、以及各格子点与图4不同,分别一致。
另外,本公开并不限定于上述实施方式的说明,在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变形。以下,具体说明变形例。
[变形例1]
在上述实施方式中,为了使测定光15的光轴方向变化,举例使用电流镜即第2反射镜17的情况来进行说明,但并不限定于此。
激光加工装置1中使用的第2反射镜例如也可以是如下的结构:被设置于测定光导入口9与分色镜12之间,能够基于控制部6的控制来使测定光15的光轴方向变化,例如图25所示的第2反射镜35的结构。
图25是示意性地表示使用了第2反射镜35的激光加工装置1的图。
图25所示的激光加工装置1取代图1等所示的第2反射镜17,具有第2反射镜35,进一步具有移动工作台36以及工作台驱动器37。另外,图25所示的激光加工装置1不具有图1等所示的准直透镜16。
第2反射镜35是被固定于测定光导入口9与分色镜12之间的抛物面反射镜。另外,第2反射镜35也可以包含MEMS(Micro Electro Mechanical Systems,微机电系统)反射镜等。
此外,移动工作台36被设置于测定光导入口9。
工作台驱动器37与控制部6电连接,基于来自控制部6的指示,使移动工作台36进行动作。由此,移动工作台36在图25中的yz方向(参照图中的上下方向的两箭头)移动。即,移动工作台36的移动方向是与测定光轴23垂直的2轴方向。
进一步地,测定光导入口9中的测定光15的出射端被配置为与第2反射镜35的焦点一致。由此,测定光15被第2反射镜35反射后成为平行光,朝向分色镜12。
此时,通过移动工作台36的移动,从第2反射镜35朝向分色镜12的测定光轴23的角度变化。由此,能够得到与使用了电流镜即第2反射镜17的情况同样的效果。
Claims (5)
1.一种激光加工装置,具有:
激光振荡器,振荡出向被加工物的加工面的加工点照射的加工用激光;
光干涉仪,出射向所述加工点照射的测定光,生成基于因在所述加工点被反射的所述测定光与参照光的光程差而产生的干涉的光干涉信号;
第1反射镜,使所述加工用激光以及所述测定光的行进方向变化;
第2反射镜,使所述测定光向所述第1反射镜的入射角变化;
透镜,使所述加工用激光以及所述测定光聚光于所述加工点;
控制部,基于完成修正的加工用数据,对所述激光振荡器、所述第1反射镜以及所述第2反射镜进行控制;和
测量处理部,基于所述光干涉信号,测量通过照射所述加工用激光而在所述加工点产生的小孔的深度,
所述完成修正的加工用数据是用于消除由于所述透镜的色差而产生的所述加工用激光以及所述测定光的至少一方的所述加工面上的到达位置的偏差的数据,包含按每个所述加工点而设定的输出指示值、第1指示值和第2指示值,所述输出指示值表示所述加工用激光的振荡强度,所述第1指示值表示所述第1反射镜的动作量,所述第2指示值表示所述第2反射镜的动作量,
所述控制部设定通过所述加工面上的目标位置的加工区间,
所述控制部在所述加工区间内,设定以所述目标位置为中心的测定区间,
所述控制部在所述测定区间内,设定相对于加工方向垂直的轨迹即多个数据获取位置,
所述控制部在所述加工区间的加工中,获取表示各个所述数据获取位置处的小孔的形状的测定数据,
所述控制部作成将所述测定数据在加工方向投影而重叠的投影数据,
所述控制部基于所述投影数据,求取所述目标位置处的与所述加工方向垂直的方向的所述第2指示值。
2.根据权利要求1所述的激光加工装置,其中,
所述控制部针对所述第1反射镜以及所述第2反射镜进行旋转动作的x轴以及y轴的各个轴,求取所述目标位置处的与所述加工方向垂直的方向的所述第2指示值。
3.根据权利要求1或者2所述的激光加工装置,其中,
所述控制部在所述加工面上设定格子状图案,
所述控制部将所述格子状图案的格子点设定为所述目标位置。
4.根据权利要求1至3的任意一项所述的激光加工装置,其中,
所述控制部生成并存储所述完成修正的加工用数据。
5.一种激光加工方法,是激光加工装置进行的激光加工方法,
所述激光加工装置具有:第1反射镜,使加工用激光以及测定光的行进方向变化;第2反射镜,使所述测定光向所述第1反射镜的入射角变化;和透镜,使所述加工用激光以及所述测定光聚光于被加工物的加工面的加工点,所述激光加工装置基于完成修正的加工用数据,控制所述第1反射镜以及所述第2反射镜来将所述加工用激光以及所述测定光对所述被加工物进行照射,基于因在所述加工点被反射的所述测定光与参照光的光程差而产生的干涉,测量通过照射所述加工用激光而在所述加工点产生的小孔的深度,
所述完成修正的加工用数据是用于消除由于所述透镜的色差而产生的所述加工用激光以及所述测定光的至少一方的所述加工面上的到达位置的偏差的数据,包含按每个所述加工点而预先设定的输出指示值、第1指示值和第2指示值,所述输出指示值表示所述加工用激光的振荡强度,所述第1指示值表示所述第1反射镜的动作量,所述第2指示值表示所述第2反射镜的动作量,
所述激光加工装置设定通过所述加工面上的目标位置的加工区间,
所述激光加工装置在所述加工区间内,设定以所述目标位置为中心的测定区间,
所述激光加工装置在所述测定区间内,设定相对于加工方向垂直的轨迹即多个数据获取位置,
所述激光加工装置在所述加工区间的加工中,获取表示各个所述数据获取位置处的小孔的形状的测定数据,
所述激光加工装置作成将所述测定数据在加工方向投影而重叠的投影数据,
所述激光加工装置基于所述投影数据,求取所述目标位置处的与所述加工方向垂直的方向的所述第2指示值。
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