CN118284491A - 数据生成方法、云端系统、加工装置、计算机程序及记录介质 - Google Patents

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Abstract

数据生成方法生成用以控制能够通过对物体照射脉冲能量束来对物体进行去除加工的加工装置的控制数据,上述数据生成方法在对测试工件照射脉冲能量束后,测量测试工件的去除加工后的形状,基于测试工件的去除加工前的形状信息及测试工件的去除加工后的形状的测量结果,算出与对测试工件的光侵入长有关的信息,基于与相对于脉冲能量束的照射方向而言的被照射脉冲能量束的物体的各照射目标位置的倾斜度有关的信息及与光侵入长有关的信息,在每个照射目标位置算出对物体照射单位次数的脉冲能量束的情况的物体的单位加工量,且基于每个照射目标位置的目标加工量及每个照射目标位置的单位加工量,算出应对每个照射目标位置照射脉冲能量束的目标次数。

Description

数据生成方法、云端系统、加工装置、计算机程序及记录介质
技术领域
本发明涉及一种可利用能量束来对物体进行加工的加工装置、生成用以控制加工装置的控制数据的数据生成方法、求出加工装置的加工条件的云端系统、使计算机执行数据生成方法的计算机程序、以及记录有该计算机程序的记录介质的技术领域。
背景技术
专利文献1中记载有通过将激光照射至物体来对物体进行加工的加工装置。此种加工装置中,要求将物体适当进行加工。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1:美国专利申请公开第2002/0017509号说明书
发明内容
根据第1形态,提供一种数据生成方法,其生成用以控制加工装置的控制数据,上述加工装置能够通过对物体的表面照射脉冲能量束来对上述物体进行去除加工,上述数据生成方法包括:对测试工件或上述物体照射上述脉冲能量束后,测量上述测试工件或上述物体的去除加工后的形状;基于上述测试工件或上述物体的去除加工前的形状信息、以及上述测试工件或上述物体的上述去除加工后的形状的测量结果,来算出与对上述测试工件或上述物体的光侵入长有关的信息;基于与相对于上述脉冲能量束的照射方向而言的被照射上述脉冲能量束的上述物体在各照射目标位置的倾斜度有关的信息、以及与上述光侵入长有关的信息,在每个上述照射目标位置,算出对上述物体照射单位次数的上述脉冲能量束的情况下的上述物体的单位加工量;以及基于每个上述照射目标位置的目标加工量及每个上述照射目标位置的上述单位加工量,算出应对每个上述照射目标位置照射上述脉冲能量束的目标次数。
根据第2形态,提供一种云端系统,其具备:通信装置,与利用加工装置的利用者的客户端进行通信;以及处理装置,基于经由上述通信装置而从上述客户端取得的与上述加工装置的能量束有关的信息、与由上述加工装置进行加工的加工对象物的材质有关的信息、以及与上述加工对象物的加工前形状及上述加工对象物的加工后形状中的至少一者有关的信息,来求出上述加工装置的加工条件;并且上述通信装置将由上述处理装置求出的上述加工条件发送至上述客户端。
根据第3形态,提供一种云端系统,其具备:通信装置,与利用加工装置的利用者的客户端进行通信;以及处理装置,基于经由上述通信装置而从上述客户端取得的用以识别上述加工装置的识别信息、与由上述加工装置进行加工的加工对象物的材质有关的信息、以及与上述加工对象物的加工前形状及上述加工对象物的加工后形状中的至少一者有关的信息,来求出上述加工装置的加工条件;并且上述通信装置将由上述处理装置求出的上述加工条件发送至上述客户端。
根据第4形态,提供一种云端系统,其具备:通信装置,与利用加工装置的利用者的客户端进行通信;以及处理装置,基于经由上述通信装置而从上述客户端取得的与上述加工装置的能量束有关的信息或者用以识别上述加工装置的识别信息,来求出上述加工装置的加工条件;并且上述通信装置将由上述处理装置求出的上述加工条件发送至上述客户端。
根据第5形态,提供一种加工条件算出方法,其包括:经由与利用加工装置的利用者的客户端进行通信的通信装置,从上述客户端取得与上述加工装置的能量束有关的信息、与由上述加工装置进行加工的加工对象物的材质有关的信息、以及与上述加工对象物的加工前形状及上述加工对象物的加工后形状中的至少一者有关的信息;基于与上述加工装置的能量束有关的信息、与由上述加工装置进行加工的加工对象物的材质有关的信息、以及与上述加工对象物的加工前形状及上述加工对象物的加工后形状中的至少一者有关的信息,来求出上述加工装置的加工条件;以及经由上述通信装置,将上述所求出的加工条件发送至上述客户端。
根据第6形态,提供一种数据生成方法,其生成用以控制加工装置的控制数据,上述加工装置能够通过对物体的表面照射脉冲能量束来对上述物体进行去除加工,上述数据生成方法包括:基于与相对于上述脉冲能量束的照射方向而言的被照射上述脉冲能量束的上述物体在各照射目标位置的倾斜度有关的信息、以及每个上述照射目标位置的目标加工量,算出应对每个上述照射目标位置照射上述脉冲能量束的目标次数。
根据第7形态,提供一种数据生成方法,其生成用以控制加工装置的控制数据,上述加工装置能够通过对物体的表面照射脉冲能量束来对上述物体进行去除加工,上述数据生成方法包括:基于与相对于上述脉冲能量束的照射方向而言的被照射上述脉冲能量束的每个照射目标位置的上述物体的脉冲能量束有关的信息、以及每个上述照射目标位置的目标加工量,算出应对每个上述照射目标位置照射上述脉冲能量束的目标次数;以及生成表示上述照射目标位置与目标次数的关系的上述控制数据。
根据第8形态,提供一种数据生成方法,其生成用以控制加工装置的控制数据,上述加工装置能够通过对物体的表面照射脉冲能量束来对上述物体进行去除加工,上述数据生成方法包括:通过使用与上述脉冲能量束有关的信息、以及上述去除加工后的目标形状信息,进行反卷积运算,来算出应对上述脉冲射束所照射的每个照射目标位置照射上述脉冲能量束的目标次数。
根据第9形态,提供一种计算机程序,其使计算机执行由第1及第6至第8形态中任一者提供的数据生成方法。
根据第10形态,提供一种记录介质,其记录有由第9形态提供的计算机程序。
根据第11形态,提供一种加工装置,其使用通过由第1及第6至第8形态中任一者提供的数据生成方法而生成的上述控制数据,对上述物体进行去除加工。
附图说明
图1是表示本实施方式的加工系统的整体构成的方块图。
图2是示意性表示本实施方式的加工装置的外观的立体图。
图3是表示本实施方式的加工装置的系统构成的系统构成图。
图4是表示照射光学系统的构成的立体图。
图5(a)至图5(c)分别是表示对工件进行的去除加工的状况的剖面图。
图6表示进行去除加工前的工件、及进行去除加工后的工件。
图7表示应从工件W上去除的去除对象部分W_rmv。
图8表示应从工件W上去除的多个去除层的剖面图。
图9(a)至图9(d)分别是表示在将各去除层去除的过程中在工件W的表面上进行去除加工的区域的俯视图。
图10(a)及图10(b)分别是表示工件的表面的照射目标位置的俯视图。
图11是表示数据生成服务器的构成的方块图。
图12是表示第1数据生成动作的流程的流程图。
图13是表示目标加工量与单位加工量的关系的剖面图。
图14是表示第2数据生成动作的流程的流程图。
图15是表示在对一个照射目标位置的近旁的其他照射目标位置照射加工光EL的情况下,加工光的注量比可对工件进行去除加工的加工光的注量的下限阈值高的范围的俯视图。
图16是表示单位加工量的剖面图。
图17是示出表示工件倾斜度的角度的剖面图。
图18(a)是表示应从工件上去除的去除对象部分的剖面图,图18(b)是表示去除对象部分已被去除的工件的剖面形状的图表。
图19(a)是表示应从工件上去除的去除对象部分的剖面图,图19(b)是表示去除对象部分已被去除的工件的剖面形状的图表。
图20(a)是表示应从工件上去除的去除对象部分的剖面图,图20(b)是表示去除对象部分已被去除的工件的剖面形状的图表。
图21是表示经去除加工的工件的剖面图。
图22是表示经去除加工的工件的剖面图。
图23是表示加工量分布数据的剖面图。
图24是表示用以生成加工量分布数据的动作的流程的流程图。
图25是表示用以生成加工量分布数据的动作的流程的流程图。
图26概念性表示基于注量图及加工量信息而生成的加工量分布数据。
图27是表示用以生成控制数据的动作的流程的流程图,上述控制数据对包含多个不同种类的参数的加工条件加以指定。
图28是表示依据多个不同的加工条件来分别进行去除加工的多个测试部分的俯视图。
图29表示多个不同的加工条件。
图30表示近似评价参数与加工条件的关系的近似曲面。
图31是表示工件上的多个测试区域的俯视图。
图32是表示下述动作的流程的流程图,该动作一边变更聚焦控制的内容,一边反复进行依据多个不同的加工条件来对多个测试部分分别进行去除加工的动作。
图33是表示第4变形例中的数据生成服务器的构成的方块图。
图34表示提示给用户的GUI(Graphical User Interface,图形用户界面)的一例。
具体实施方式
以下,一边参照附图,一边对数据生成方法、云端系统、数据生成装置、加工装置、计算机程序及记录介质的实施方式进行说明。以下,利用使用加工光EL对工件W进行加工的加工系统SYS,来对数据生成方法、云端系统、数据生成装置、加工装置、计算机程序及记录介质的实施方式进行说明。但,本发明并不限定于以下所说明的实施方式。
另外,以下的说明中,使用由相互正交的X轴、Y轴及Z轴所定义的XYZ直角坐标系,对构成加工系统SYS的各种构成要素的位置关系进行说明。此外,以下的说明中,为了便于说明,设为X轴方向及Y轴方向分别为水平方向(即,水平面内的预定方向)且Z轴方向为铅直方向(即,与水平面正交的方向,实质上为上下方向)。另外,将围绕X轴、Y轴及Z轴的旋转方向(换言之,倾斜方向)分别称为θX方向、θY方向及θZ方向。在此,也可将Z轴方向设为重力方向。另外,也可将XY平面设为水平方向。
(1)加工系统SYS的整体构成
首先,一边参照图1,一边对加工系统SYS的整体构成进行说明。图1是表示加工系统SYS的整体构成的方块图。
如图1所示,加工系统SYS包括加工装置1、及数据生成服务器2。进而,加工系统SYS包括客户端装置3。但,加工系统SYS也可不包括客户端装置3。加工装置1、数据生成服务器2及客户端装置3可经由包含有线通信网络及无线通信网络的至少一者的通信网络4来相互通信。在该情况下,数据生成服务器2也可作为云端服务器而对加工装置1及客户端装置3发挥功能。在数据生成服务器2可作为云端服务器而发挥功能的情况下,数据生成服务器2也可称为云端系统。但,加工装置1、数据生成服务器2及客户端装置3中的至少一者也可不与加工装置1、数据生成服务器2及客户端装置3中的至少另一者通信。
加工装置1可将成为加工对象的物体(即,加工对象物)即工件W(参照图2)进行加工。工件W例如可为金属,可为合金(例如硬铝等),可为半导体(例如硅),可为树脂,可为CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic,碳纤维增强塑料)等复合材料,可为玻璃,也可为陶瓷,还可为包含上述以外的任意材料的物体。作为任意材料的一例,可列举:石膏、聚氨酯等橡胶及弹性体中的至少一者。另外,工件W的一部分可由某种材料构成,其他部分可由其他材料构成。
本实施方式中,对于加工装置1对工件W进行去除加工的例子进行说明。尤其在本实施方式中,对于加工装置1通过对工件W照射加工光EL来进行去除加工的例子进行说明。但,加工装置1也可对工件W进行与去除加工不同的加工。例如,加工装置1也可对工件W进行附加加工。
数据生成服务器2可生成用以控制加工装置1的控制数据。控制数据只要可用于控制加工装置1,则可为任何数据。例如,控制数据也可包含直接或间接指定加工装置1的加工条件的数据(即,直接或间接指定加工装置1的动作内容的数据)。例如,控制数据可包含能够直接控制加工装置1的数据(例如指令数据等)。例如,控制数据也可包含能够用于生成为了控制加工装置1而实际使用的数据(例如后述的切片数据等)的数据。
为了生成控制数据,数据生成服务器2可经由通信网络4,从加工装置1及客户端装置3中的至少一者取得(即,接收)为了生成控制数据而由数据生成服务器2所参照的信息(以下称为“参照信息”)。参照信息例如可包含与加工装置1用于对工件W进行加工的加工光EL有关的信息。与加工光EL有关的信息也可包含:与加工光EL的强度有关的信息、与在与加工光EL的行进方向(换言之,照射方向)交叉的面内的加工光EL的形状或光强度分布有关的信息以及与加工光EL的注量或注量分布有关的信息中的至少一者。参照信息例如也可包含用以识别加工装置1的识别信息。参照信息例如可包含与由加工装置1进行加工的工件W的材质有关的信息。与工件W的材质有关的信息也可包含与构成工件W的材料的种类(例如金属材料的种类)有关的信息。参照信息例如也可包含与加工装置1进行去除加工前的工件W的形状有关的信息。参照信息例如也可包含与加工装置1进行去除加工后的工件W的形状有关的信息。参照信息也可包含与利用加工装置1的加工的品质有关的信息(加工品质信息)。加工品质信息也可包含:与利用加工装置1的加工的分辨率有关的信息、与由加工装置1进行加工的工件W的表面粗糙度有关的信息、以及与利用加工装置1的加工的精度有关的信息中的至少一者。参照信息也可包含与利用加工装置1的加工的产量有关的信息(加工产量信息)。
数据生成服务器2可从客户端装置3取得所有必需的参照信息。数据生成服务器2也可从加工装置1取得所有必需的参照信息。数据生成服务器2也可从客户端装置3取得必需的参照信息的一部分,且从加工装置1取得必需的参照信息的另一部分。数据生成服务器2也可经由客户端装置3而从加工装置1取得参照信息。数据生成服务器2也可经由加工装置1而从客户端装置3取得参照信息。
数据生成服务器2可存储所取得的参照信息。此外,与加工光EL有关的信息以及用以识别加工装置1的识别信息均为与加工装置1有关的信息。在该情况下,数据生成服务器2也可在将与加工光EL有关的信息和识别信息相关联的状态下,存储与加工光EL有关的信息和识别信息。或者,与数据生成服务器2不同的服务器(例如云端服务器)也可经由通信网络4而从加工装置1及客户端装置3的至少一者中取得参照信息,且存储所取得的参照信息。在该情况下,数据生成服务器2也可从存储参照信息的云端服务器中取得参照信息。
数据生成服务器2可基于所取得的参照信息来生成控制数据。例如,数据生成服务器2可通过基于所取得的参照信息的运算来生成控制数据。作为一例,数据生成服务器2可通过基于所取得的参照信息进行运算,来求出加工条件,生成控制数据,其用于以加工装置1依据所求出的加工条件而动作的方式来控制加工装置1。作为运算的一例,可列举反卷积运算。或者,例如在准备多个控制数据的候补的情况下,数据生成服务器2也可基于所取得的参照信息,来选择一个控制数据。作为一例,数据生成服务器2可基于所取得的参照信息,从预先准备的加工条件的多个候补中选择一个加工条件,生成控制数据,其用于以加工装置1依据所选择的加工条件而动作的方式来控制加工装置1。即,本实施方式中,生成控制数据的动作可包含:通过运算而新生成控制数据的动作、以及选择预先准备的控制数据的动作中的至少一者。
数据生成服务器2可设置于设置有加工装置1的场所,也可设置在与设置有加工装置1的场所不同的场所。数据生成服务器2可设置于设置有客户端装置3的场所,也可设置在与设置有客户端装置3的场所不同的场所。作为一例,数据生成服务器2可设置在与设置有加工装置1及客户端装置3中的至少一者的场所不同的场所。作为另一例,数据生成服务器2也可设置在与设置有加工装置1及客户端装置3中的至少一者的国家不同的国家。
客户端装置3为加工装置1的用户可利用的终端装置。客户端装置3例如可包含个人计算机、智能手机及平板终端中的至少一者。
(2)加工装置1
继而,对加工系统SYS所包括的加工装置1进行说明。
(2-1)加工装置1的构成
首先,一边参照图2及图3,一边对加工装置1的构成进行说明。图2是表示加工装置1的构成的立体图。图2是表示加工装置1的系统构成的方块图。
如图2及图3所示,加工装置1包括:加工单元11、测量单元12、平台单元13、及控制装置14。加工单元11、测量单元12及平台单元13收纳于筐体15中。但,加工单元11、测量单元12及平台单元13的至少一部分也可不收纳于筐体15中。加工装置1也可不包括将加工单元11、测量单元12及平台单元13加以收纳的筐体15。
加工单元11可通过在控制装置14的控制下,对工件W照射加工光EL来对工件W进行去除加工。为了将工件W进行加工,加工单元11包括加工光源111、加工头112、及头驱动系统113。
加工光源111在控制装置14的控制下,例如射出红外光、可见光、紫外光及极紫外光中的至少一者来作为加工光EL。但,作为加工光EL,可使用其他种类的光。加工光EL包含脉冲光(即,多个脉冲射束)。此外,由于光为能量束的一例,故而脉冲光也可称为脉冲能量束。在该情况下,加工光源111也可射出脉冲宽度的级别成为飞秒、皮秒或纳秒级别的脉冲光来作为加工光EL。但,加工光EL也可不包含脉冲光。例如,加工光EL可为连续光。加工光EL也可为激光。在该情况下,加工光源111可包含激光源(例如激光二极管(LD:Laser Diode)等半导体激光器)。激光源也可包含光纤激光器、CO2激光器、YAG(Yttrium AluminumGarnet,钇铝石榴石)激光器以及准分子激光器等中的至少一者。但,加工光EL也可不为激光。加工光源111也可包含任意的光源(例如LED(Light Emitting Diode,发光二极管)以及放电灯等中的至少一者)。
加工头112通过在控制装置14的控制下,将加工光源111所射出的加工光EL照射至工件W而对工件W进行加工。加工头112对载置于后述平台132上的工件W进行去除加工。即,在平台132上进行去除加工。在该情况下,加工头112也可载置于载置工件W的平台132的上方。例如,加工头112也可安装于配置在平台单元13所包括的平板131上的门状的支持框架16上。支持框架16可包括:沿着Z轴方向而从平板131突出的一对脚构件161、以及将一对脚构件161经由一对脚构件161的上端而连接的梁构件162。梁构件162也可配置于平台132的上方。加工头112也可安装于该梁构件162上。此外,图2所示的例子中,加工头112经由后述的头驱动系统113而安装于梁构件162上。在加工头112配置于平台132的上方的情况下,加工头112可通过从加工头112朝向下方射出加工光EL,而将加工光EL照射至工件W。即,加工头112可通过射出沿着Z轴方向行进的加工光EL,而将沿着Z轴方向行进的加工光EL照射至工件W。
为了对工件W照射加工光EL,加工头112包括照射光学系统1120。在此,一边参照图4,一边对照射光学系统1120进行说明。图4是表示照射光学系统1120的构成的立体图。
如图4所示,照射光学系统1120也可包括例如聚焦变更光学系统1121、检流计镜1122、以及fθ透镜1123。
聚焦变更光学系统1121是可沿着加工光EL的行进方向来变更加工光EL的聚焦位置(即,加工光EL的会聚位置)的光学构件。聚焦变更光学系统1121例如可包含沿着加工光EL的行进方向而排列的多片透镜。在该情况下,也可通过多片透镜中的至少一个沿着其光轴方向移动,来变更加工光EL的聚焦位置。
通过聚焦变更光学系统1121的加工光EL射入至检流计镜1122。检流计镜1122通过使加工光EL偏转(即,变更加工光EL的射出角度),而变更加工光EL从检流计镜1122的射出方向。若加工光EL从检流计镜1122的射出方向变更,则加工光EL从加工头112射出的位置变更。若加工光EL从加工头112射出的位置变更,则在工件W的表面上,被加工光EL照射的目标照射区域EA的位置变更。
检流计镜1122例如包含X扫描镜1122X、及Y扫描镜1122Y。X扫描镜1122X及Y扫描镜1122Y分别为相对于射入至各镜的加工光EL的光程而言的角度可变更的倾斜角可变镜。X扫描镜1122X使加工光EL朝向Y扫描镜1122Y反射。X扫描镜1122X可围绕沿着Y轴的旋转轴而摇动或旋转。通过X扫描镜1122X的摇动或旋转,加工光EL沿着X轴方向来扫描工件W的表面。通过X扫描镜1122X的摇动或旋转,目标照射区域EA在工件W的表面上沿X轴方向移动。Y扫描镜1122Y使加工光EL朝向fθ透镜1123反射。Y扫描镜1122Y可围绕沿着X轴的旋转轴而摇动或旋转。通过Y扫描镜1122Y的摇动或旋转,加工光EL沿着Y轴方向来扫描工件W的表面。通过Y扫描镜1122Y的摇动或旋转,目标照射区域EA在工件W的表面上沿Y轴方向移动。此外,检流计镜1122也可使照射至工件W的表面上的加工光EL的照射位置移动。
利用如上所述的检流计镜1122,加工光EL可扫描或扫掠将加工头112决定为基准的加工区域PSA。即,利用检流计镜1122,目标照射区域EA可在将加工头112决定为基准的加工区域PSA内移动。此外,加工区域PSA表示在将加工头112与工件W的位置关系固定的状态下(即,不会变更),利用加工头112进行去除加工的区域(换言之为范围)。通常,加工区域PSA被设定为:在将加工头112与工件W的位置关系固定的状态下,与通过检流计镜1122而偏转的加工光EL的扫描范围一致或者成为比该扫描范围更狭窄的区域。进而,通过后述的头驱动系统113,加工头112移动,及/或通过后述的平台驱动系统133,平台132移动,由此,加工区域PSA(目标照射区域EA)可在工件W的表面上相对移动。此外,根据工件W的表面的高度,可使加工头112通过头驱动系统113而沿Z轴方向(与工件W的表面交叉的方向)移动,也可使平台132通过平台驱动系统133而沿Z轴方向移动,也可使用聚焦变更光学系统1121来变更聚焦位置。这些三个方法中的至少两个方法也可并用。
fθ透镜1123是用以将来自检流计镜1122的加工光EL朝向工件W射出的光学系统。尤其,fθ透镜1123是可将来自检流计镜1122的加工光EL聚光于聚光面的光学元件。因此,也可将fθ透镜1123称为聚光光学系统或者接物光学系统。fθ透镜1123的聚光面例如可设定于工件W的表面。另外,fθ透镜1123的聚光面可设定于沿着沿fθ透镜1123的光轴AX的方向而从工件W的表面离开的面上。此外,fθ透镜1123的聚光面也可设定于包含fθ透镜1123的后侧焦点位置的面上。此时,检流计镜1122可配置于fθ透镜1123的前侧焦点位置(在检流计镜1122包括多个扫描镜(X扫描镜1122X及Y扫描镜1122Y)的情况下,fθ透镜1123的前侧焦点位置可设定于多个扫描镜之间)。
再次在图2及图3中,头驱动系统113在控制装置14的控制下,使加工头112以及照射光学系统1120沿着X轴方向、Y轴方向、Z轴方向、θX方向、θY方向及θZ方向中的至少一个方向移动。因此,头驱动系统113也可称为移动装置。图2示出头驱动系统113使加工头112沿着Z轴方向移动的例子。在该情况下,头驱动系统113也可包括例如沿Z轴方向延伸的Z滑块构件1131。Z滑块构件1131经由防振装置而配置于配置在平板131上的支持框架16上。Z滑块构件1131例如经由沿Z轴方向延伸的支持构件163而配置于梁构件162上。在Z滑块构件1131上,以可沿着Z滑块构件1131移动的方式连接有加工头112。
若加工头112移动,则加工头112与后述的平台132的位置关系改变。进而,若加工头112移动,则加工头112与载置于平台132上的工件W的位置关系改变。因此,使加工头112移动,可视为等同于变更加工头112与平台132及工件W的每一个的位置关系。另外,若加工头112移动,则在工件W的表面,被加工光EL照射的目标照射区域EA以及加工区域PSA相对于工件W的表面而移动。
测量单元12可在控制装置14的控制下,对测量对象物进行测量。为了对测量对象物进行测量,测量单元12包括测量头121、及头驱动系统122。
测量头121可在控制装置14的控制下,对测量对象物进行测量(换言之,可测定)。具体而言,测量头121可对测量对象物的任意特性进行测量。作为测量对象物的特性的一例,可列举测量对象物的位置。作为测量对象物的特性的另一例,可列举测量对象物的形状(例如二维形状或者三维形状)。作为测量对象物的特性的另一例,可列举测量对象物的反射率、测量对象物的穿透率以及测量对象物的表面粗糙度等中的至少一者。
测量对象物可包含工件W。具体而言,测量对象物可包含:加工单元11尚未进行去除加工的工件W、加工单元11进行去除加工的中途的工件W、以及加工单元11结束去除加工的工件W中的至少一者。测量对象物也可包含能够载置工件W的平台132。
测量头121可使用任意的测量方法来对测量对象物进行测量。例如,测量头121可光学性地、电性地、磁性地、物理性地、化学性地或者热性地对测量对象物进行测量。测量头121可不与测量对象物接触而对测量对象物进行测量。测量头121也可通过与测量对象物接触来对测量对象物进行测量。本实施方式中,对测量头121不与测量对象物接触,而是通过对测量对象物照射测量光ML而光学性地对测量对象物进行测量的例子加以说明。例如,测量头121可使用光切断法来对测量对象物进行测量,该光切断法对测量对象物的表面投影作为狭缝光的测量光ML,并且对所投影的狭缝光的形状进行测量。例如,测量头121也可使用白光干涉法来对测量对象物进行测量,该白光干涉法对经由测量对象物的白色光即测量光ML与未经由测量对象物的白色光的干涉图案进行测量。例如,测量头121可利用以下方法来对测量对象物进行测量:图案投影法,对测量对象物的表面投影描绘光图案的测量光ML,对所投影的图案的形状进行测量;以及飞行时间法,在测量对象物上的多个位置进行如下动作,即,对测量对象物的表面投射测量光ML且根据所投射的测量光ML返回的时间来测定至测量对象物的距离的动作。测量头121也可使用莫尔轮廓法(具体而言,格子照射法或者格子投影法)、全息干涉法、自准直法、立体法、像散法、临界角法、刀缘法、干涉测量法、以及共焦法中的至少一者,来对测量对象物进行测量。
测量头121也可配置于载置工件W的平台132的上方。具体而言,测量头121也可与加工头112同样,安装于梁构件162上。此外,图2所示的例子中,测量头121经由头驱动系统122而安装于梁构件162上。在测量头121配置于平台132的上方的情况下,测量头121可从工件W的上方测量工件W。测量头121也可从平台132的上方测量平台132。在测量头121配置于平台132的上方的情况下,测量头121可通过从测量头121朝向下方射出测量光ML,而将测量光ML照射至工件W。即,测量头121可通过射出沿着Z轴方向行进的测量光ML,而将沿着Z轴方向行进的测量光ML照射至工件W。
此外,测量头121可分别包括可对测量对象物进行测量的多个测量器。多个测量器可包括测量分辨率不同(换言之,测量精度不同)的至少两个测量器。多个测量器也可包含测量区域的大小不同的至少两个测量器。
头驱动系统122在控制装置14的控制下,使测量头121沿着X轴方向、Y轴方向、Z轴方向、θX方向、θY方向及θZ方向中的至少一个而移动。因此,头驱动系统122也可称为移动装置。图2示出头驱动系统122使测量头121沿Z轴方向移动的例子。在该情况下,头驱动系统122例如也可包括沿Z轴方向延伸的Z滑块构件1221。Z滑块构件1221经由防振装置而配置于配置在平板131上的支持框架16上。Z滑块构件1221例如经由沿Z轴方向延伸的支持构件164而配置于梁构件162上。在Z滑块构件1221上,以可沿着Z滑块构件1221而移动的方式连接有测量头121。
若测量头121移动,则测量头121与后述平台132的位置关系改变。进而,若测量头121移动,则测量头121与载置于平台132上的工件W的位置关系改变。因此,使测量头121移动,可视为等同于变更测量头121与平台132及工件W的每一个的位置关系。
平台单元13包括:平板131、平台132、及平台驱动系统133。
平板131配置于筐体15的底面上(或者载置筐体15的底板面等支持面上)。在平板131上配置平台132。在筐体15的底面或者在筐体15的底板面等支持面与平板131之间,也可设置用以减少平板131的振动向平台132传递的未图示的防振装置。进而,可在平板131上配置上述支持框架16。此外,也可在平板131与筐体15的底面(或者载置筐体15的底板面等支持面)之间设置脚构件。在该情况下,也可在脚构件与平板131之间及/或脚构件与底面(或者支持面)之间设置防振装置。
平台132是载置工件W的载置装置。平台132也可将载置于平台132上的工件W加以保持。或者,平台132也可不将载置于平台132上的工件W加以保持。此时,工件W可以无夹具方式载置于平台132上。在平台132可保持工件W的情况下,平台132也可为了保持工件W,而包括机械性夹头、静电夹头以及真空吸附夹头等的至少一者。
平台驱动系统133在控制装置14的控制下使平台132移动。例如,平台驱动系统133也可在控制装置14的控制下,使平台132沿着例如X轴、Y轴、Z轴、θX方向、θY方向及θZ方向中的至少一个方向移动。此外,平台驱动系统133也可称为移动装置。
图2所示的例子中,平台驱动系统133使平台132沿着X轴及Y轴分别移动。即,图2所示的例子中,平台驱动系统133使平台132沿着与加工光EL及测量光ML各自的行进方向交叉且沿XY平面的方向而移动。在该情况下,平台驱动系统133例如可包括:沿着X轴方向延伸的X滑动构件1331(图2所示的例子中,相互平行设置的两个X滑动构件1331)、以及沿着Y轴方向延伸的Y滑动构件1332(图2所示的例子中,一个Y滑动构件1332)。两个X滑动构件1331是以沿Y轴方向排列的方式配置于平板131上。Y滑动构件1332是以可沿着两个X滑动构件1331而移动的方式,连接于两个X滑动构件1331上。平台132是以可沿着Y滑动构件1332而移动的方式,连接于Y滑动构件1332上。此外,图2的例子中设置有多个X滑动构件1331,但X滑动构件1331也可为一个。另外,平台132也可由空气轴承来浮起支持于平板131上。
若平台驱动系统133使平台132移动,则加工头112及测量头121的每一个与平台132及工件W的每一个之间的位置关系改变。因此,平台驱动系统133也可视为能够作为将加工头112及测量头121的每一个与平台132及工件W的每一个之间的位置关系变更的位置变更装置来发挥功能。进而,若平台驱动系统133使平台132移动,则相对于加工头112进行去除加工的加工区域PSA以及测量头121进行测量的测量区域的每个区域,平台132及工件W分别移动。
控制装置14控制加工装置1的动作。例如,控制装置14可生成用以对工件W进行加工的加工控制信息,并且以依据所生成的加工控制信息来对工件W进行加工的方式,基于加工控制信息来控制加工单元11及平台单元13。即,控制装置14也可控制工件W的加工。例如,控制装置14也可生成用以对测量对象物进行测量的测量控制信息,并且以依据所生成的测量控制信息来对测量对象物进行测量的方式,基于测量控制信息来控制加工单元11及平台单元13。即,控制装置14也可对测量对象物的测量进行控制。
控制装置14可基于数据生成服务器2所生成的控制数据,来生成加工控制信息及测量控制信息中的至少一者。在该情况下,控制装置14可经由通信网络4,从数据生成服务器2取得控制数据。或者,控制装置14也可经由通信网络4,自已从数据生成服务器2取得控制数据的客户端装置3中,取得控制数据。
控制装置14例如可包括运算装置及存储装置。运算装置例如可包括CPU(CentralProcessing Unit,中央处理单元)以及GPU(Graphics Processing Unit,图形处理单元)中的至少一者。控制装置14作为通过运算装置执行计算机程序来控制加工装置1的动作的装置而发挥功能。该计算机程序是用以使控制装置14(例如运算装置)进行控制装置14所应进行的后述动作(即,执行)的计算机程序。即,该计算机程序是用于以使加工装置1进行后述动作的方式使控制装置14发挥功能的计算机程序。运算装置所执行的计算机程序可记录于控制装置14所具备的存储装置(即,记录介质)中,也可内置于控制装置14中或者记录在可附装于控制装置14上的任意存储介质(例如,硬盘或半导体存储器)中。或者,运算装置也可经由网络介面而从控制装置14的外部的装置中下载所应执行的计算机程序。
控制装置14也可不设置于加工装置1的内部。例如,控制装置14可作为服务器等而设置于加工装置1外。例如,控制装置14可作为能够与加工装置1连接的计算机(例如,笔记本计算机)等来设置。例如,控制装置14也可作为设置于加工装置1的近旁的计算机(例如,笔记本计算机)等来设置。在该情况下,控制装置14及加工装置1可由有线及/或无线网络(或者数据总线及/或通信线路)来连接。作为有线网络,例如可使用:利用IEEE1394、RS-232x、RS-422、RS-423、RS-485及USB中的至少一者所代表的串行总线方式的介面的网络。有线网络也可使用利用并行总线方式的介面的网络。有线网络可使用:利用10BASE-T、100BASE-TX及1000BASE-T中的至少一者所代表的依据以太网(Ethernet,注册商标)的介面的网络。无线网络可使用利用电波的网络。作为利用电波的网络的一例,可列举依据IEEE802.1x的网络(例如,无线LAN(Local Area Network,局域网)及Bluetooth(蓝牙,注册商标)中的至少一者)。无线网络可使用利用红外线的网络。无线网络可使用利用光通信的网络。在该情况下,控制装置14与加工装置1可构成为能够经由网络来进行各种信息的收发。另外,控制装置14可经由网络而对加工装置1发送指令或控制参数等信息。加工装置1可包括经由上述网络而接收来自控制装置14的指令或控制参数等信息的接收装置。或者,进行控制装置14所进行的处理中的一部分的第1控制装置可设置于加工装置1的内部,另一方面,进行控制装置14所进行的处理中的另一部分的第2控制装置可设置于加工装置1的外部。
控制装置14可作为客户端装置3来发挥功能。例如,某种计算机可用作控制装置14,且也可用作客户端装置3。即,控制装置14与客户端装置3可为一体的装置(或者一体的系统)。但,通常,不同的两个计算机可分别用作控制装置14以及客户端装置3。
在控制装置14内,可安装通过运算装置执行计算机程序而可由机器学习来构建的运算模型。作为可由机器学习来构建的运算模型的一例,例如可列举包含神经网络的运算模型(所谓的人工智能(AI:Artificial Intelligence))。在该情况下,运算模型的学习也可包含神经网络的参数(例如权重及偏置中的至少一者)的学习。控制装置14可使用运算模型来控制加工装置1的动作。即,对加工装置1的动作进行控制的动作可包含使用运算模型来对加工装置1的动作进行控制的动作。此外,控制装置14中,也可安装通过使用教学数据的离线的机器学习来构建完毕的运算模型。另外,安装于控制装置14中的运算模型也可在控制装置14上通过在线的机器学习来更新。或者,除了安装于控制装置14中的运算模型以外或者代替其,控制装置14也可使用安装于控制装置14的外部的装置(即,设置于加工装置1的外部的装置)中的运算模型,来控制加工装置1的动作。
此外,将运算装置所执行的计算机程序进行记录的记录介质可使用:CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory,光盘只读存储器)、CD-R(CD-Recordable,可录式光盘)、CD-RW(CD-Rewritable,可重录光盘)或软磁盘、MO(Magneto Optical,磁光盘)、DVD-ROM(Digital Versatile Disc-Read Only Memory,数字多功能光盘-只读存储器)、DVD-RAM(Digital Versatile Disc-Random Access Memory,数字多功能光盘-随机存储器)、DVD-R、DVD+R、DVD-RW(Digital Versatile Disc-Read/Write,可读写式数字多功能光盘)、DVD+RW以及Blu-ray(注册商标)等光盘、磁带等磁性介质、磁光盘、USB(Universal SerialBus,通用串行总线)存储器等半导体存储器、以及其他可存储程序的任意介质中的至少一种。记录介质中可包含能够记录计算机程序的机器(例如,计算机程序被安装为可以软件及固件等至少一种形态来执行的状态的通用机器或专用机器)。进而,计算机程序中所包含的各处理或功能可由通过控制装置14(即,计算机)执行计算机程序而在控制装置14内实现的逻辑性处理区块来实现,也可由控制装置14所包括的预定的门阵列(FPGA(FieldProgrammable Gate Array,现场可编程门阵列)、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit,特殊应用集成电路))等硬件来实现,也可以逻辑性处理区块与实现硬件的一部分要素的部分性硬件模块混合存在的形式来实现。
(2-2)加工装置1所进行的去除加工
继而,一边参照图5(a)至图5(c)的每一个,一边对使用加工光EL的去除加工的一例进行说明。图5(a)至图5(c)分别为表示对工件W进行的去除加工的状态的剖面图。
如图5(a)所示,加工装置1对设定(换言之,形成)于工件W的表面上的目标照射区域EA照射加工光EL。若对目标照射区域EA照射加工光EL,则加工光EL的能量传递至工件W中的目标照射区域EA以及与目标照射区域EA接近的部分。若由加工光EL的能量所引起的热传递,则通过由加工光EL的能量所引起的热,工件W中构成目标照射区域EA以及与目标照射区域EA接近的部分的材料熔融。熔融的材料成为液滴而飞散。或者,熔融的材料通过由加工光EL的能量所引起的热而蒸发。其结果为,工件W中的目标照射区域EA以及与目标照射区域EA接近的部分被去除。即,如图5(b)所示,在工件W的表面形成与由加工光EL所引起的基准加工量Δz相当的深度的凹部(换言之,沟槽部)。在此,在加工光EL为脉冲光的情况下,基准加工量Δz可为在加工光EL对工件W仅照射单位脉冲数时工件W被去除的深度。在此,单位脉冲数可为1,也可为1以上的数。另外,由于基准加工量Δz为通过单位脉冲数的加工光EL的照射来加工的量,故而也可将其称为单位加工量。在该情况下,加工装置1也可视为利用所谓的热加工的原理来进行工件W的去除加工。此外,在进行热加工的情况下,加工光EL可包含发光时间为毫秒以上的脉冲光或者连续光。此外,在加工光EL为连续光的情况下,基准加工量Δz可为在单位能量的加工光EL对工件W仅照射单位时间时,工件W被加工的量(被去除的深度)。
另一方面,根据加工光EL的特性,加工装置1也可利用非热加工(例如,烧蚀加工)的原理来对工件W进行加工。即,加工装置1可对工件W进行非热加工(例如,烧蚀加工)。例如,若光子密度(换言之,注量)高的光用作加工光EL,则构成工件W中的目标照射区域EA以及与目标照射区域EA接近的部分的材料瞬间蒸发及飞散。即,构成工件W中的目标照射区域EA以及与目标照射区域EA接近的部分的材料在比工件W的热扩散时间足够短的时间内蒸发及飞散。在该情况下,构成工件W中的目标照射区域EA以及与目标照射区域EA接近的部分的材料可作为离子、原子、自由基、分子、簇以及固体片中的至少一者,从工件W中释放出。此外,在进行非热加工的情况下,加工光EL可包含发光时间为皮秒以下(或者,视情况为纳秒或者飞秒以下)的脉冲光。在发光时间为皮秒以下(或者,视情况为纳秒或者飞秒以下)的脉冲光用作加工光EL的情况下,构成工件W中的目标照射区域EA以及与目标照射区域EA接近的部分的材料也会不经过熔融状态而升华。因此,可一边极力抑制由加工光EL的能量引起的热所带来的对工件W的影响,一边对工件W进行加工。
加工装置1使用上述检流计镜1122,在工件W的表面上使目标照射区域EA移动。即,加工装置1利用加工光EL来扫描工件W的表面。其结果为,如图4(c)所示,沿着加工光EL的扫描轨迹(即,目标照射区域EA的移动轨迹),工件W的表面至少被去除一部分。因此,加工装置1可通过沿着与所要进行去除加工的区域对应的所需扫描轨迹,使加工光EL在工件W的表面上扫描,而将工件W中所要进行去除加工的部分适当去除。加工装置1可通过沿着与所要进行去除加工的区域对应的所需扫描轨迹,使加工光EL在工件W的表面上扫描,而将工件W中所要进行去除加工的部分适当去除。加工装置1可通过沿着与所要进行去除加工的区域对应的所需的扫描轨迹,使加工光EL在工件W的表面上扫描,而从工件W上去除具有与基准加工量Δz相当的厚度且为所要进行去除加工的部分即去除层SL。
加工装置1可通过反复进行将具有与基准加工量Δz相当的厚度的去除层SL去除的动作,对工件W进行加工以使工件W的形状成为所需形状。以下的说明中,为了便于说明,对将工件W进行加工,以使图6的左侧所示的具有长方体形状的工件W的形状成为图6的右侧所示的圆锥从板状的构件突出的形状的例子加以说明。在该情况下,加工装置1如图7所示,进行用以从工件W上,去除应从工件W上去除的去除对象部分W_rmv的去除加工。
此外,图6示出进行去除加工之前的工件W的表面(尤其是进行去除加工的工件W的表面)为沿着XY平面的平面的例子。然而,工件W的表面(尤其是进行去除加工的工件W的表面)也可包含相对于XY平面而倾斜的平面。工件W的表面(尤其是进行去除加工的工件W的表面)也可包含曲面。
为了进行用以将去除对象部分W_rmv去除的去除加工,如图8所示,加工装置1依次去除通过将去除对象部分W_rmv沿Z轴方向进行切片而获得的多个去除层SL。各去除层SL可视为相当于通过在将Z轴方向的工件W与加工头112的位置关系(尤其是工件W与加工光EL的聚焦位置的位置关系)固定的状态下进行的加工光EL的扫描而去除的去除部分。在该情况下,首先,加工装置1进行用以从工件W上去除最上层的去除层SL#1的去除加工。然后,加工装置1是以相对于工件W,加工头112仅接近与基准加工量Δz相当的距离的方式,使平台132及/或加工头112移动。或者,加工装置1是以相对于工件W,加工光EL的聚焦位置仅接近与基准加工量Δz相当的距离的方式,来控制照射光学系统1120(尤其是聚焦变更光学系统1121)。然后,加工装置1进行用以从第1去除层SL#1已被去除的工件W上,去除第2去除层SL#2的去除加工。以下,加工装置1反复进行同样的操作,直至所有的去除层SL(例如,图8所示的例子中,Q(此外,Q为表示2以上的整数的常数)个去除层SL#1至SL#Q)被去除。其结果为,图6的左侧所示的具有长方体形状的工件W的形状成为图6的右侧所示的圆锥从板状的构件上突出的形状。
加工装置1可在将各去除层SL去除的过程中,基于表示在工件W的表面上进行去除加工的区域的切片数据,将多个去除层SL依次去除。此外,切片数据也可为用以对工件W进行加工的加工控制信息的一例。例如,加工装置1可在将去除层SL#1去除的过程中,通过基于表示在工件W的表面上进行去除加工的区域的第1切片数据(参照图9(a)),对工件W的表面中的第1切片数据所表示的区域照射加工光EL,而将去除层SL#1去除。然后,加工装置1在将去除层SL#2去除的过程中,可通过基于表示在工件W的表面上进行去除加工的区域的第2切片数据(参照图9(b)),对工件W的表面中的第2切片数据所表示的区域照射加工光EL,而将去除层SL#2去除。然后,加工装置1在将去除层SL#3去除的过程中,可通过基于表示在工件W的表面上进行去除加工的区域的第3切片数据(参照图9(c)),对工件W的表面中的第3切片数据所表示的区域照射加工光EL,而将去除层SL#3去除。然后,加工装置1反复进行同样的动作。最终,加工装置1在将去除层SL#Q去除的过程中,可通过基于表示在工件W的表面上进行去除加工的区域的第Q切片数据(参照图9(d)),对工件W的表面中的第Q切片数据所表示的区域照射加工光EL,而将去除层SL#Q去除。此外,图9(a)至图9(d)各自的在工件W的表面上进行去除加工的区域(即,被加工光EL照射的区域)由影线来表示。
加工装置1利用加工光EL,沿着XY平面来对设定于工件W的表面的加工区域PSA进行扫描。在该情况下,如图10(a)所示,在加工区域PSA内,可视为可照射加工光EL的照射目标位置C仅设定与加工光EL的扫描速度及加工光EL的脉冲频率相应的数量。进而,加工装置1通过使加工头112及平台132的至少一者移动,而在工件W的表面上使加工区域PSA沿着XY平面移动。因此,如图10(b)所示,在将各去除层SL去除的过程中,在加工区域PSA内的沿着加工光EL的扫描方向以及加工区域PSA的移动方向的平面且加工装置1进行去除加工的加工面PL(典型而言为沿着XY平面的平面)内,可视为可照射加工光EL的照射目标位置C仅设定如下数量,即,与设定于加工区域PSA内的照射目标位置C的数量以及加工区域PSA在工件W的表面上移动的次数(即,在工件W的表面上设定加工区域PSA的次数)相应的数量。该情况下,在将各去除层SL去除的过程中,可视为在工件W的表面设定有多个照射目标位置C。以下的说明中,为了便于说明,如图10(b)所示,对在加工面PL内设定N(此外,N为表示2以上的整数的常数)个照射目标位置C(具体而言,照射目标位置C1至CN)的例子进行说明。
图10(a)及图10(b)使用照射至照射目标位置C的加工光EL的射束点(即,圆形的射束点)来示意性地表示各照射目标位置C。加工光EL的射束点可意指强度超过预定的强度阈值的加工光EL所照射的区域。该情况下,在对各照射目标位置C照射加工光EL的状况下,示意性表示各照射目标位置C的圆的外侧的区域可由强度不超过预定的强度阈值的加工光EL来照射。或者,加工光EL的射束点也可意指与加工光EL的强度分布(例如高斯分布)的半高全宽相当的区域。
另外,图10(a)及图10(b)以附图的易看度为优先,示出一个照射目标位置C和与一个照射目标位置C邻接的其他照射目标位置C不重复的例子。然而,实际上,一个照射目标位置C和与一个照射目标位置C邻接的其他照射目标位置C也可至少部分性地重复。即,照射至一个照射目标位置C的加工光EL的射束点和照射至与一个照射目标位置C邻接的其他照射目标位置C的加工光EL的射束点也可至少部分性地重复。
在该情况下,切片数据可视为等同于表示是否对照射目标位置C1至CN分别照射加工光EL的信息。作为一例,图9(d)所示的第Q切片数据也可视为等同于如下信息,该信息表示:对照射目标位置C1至CN中的图9(d)所示的影线区域中所包含的至少一个照射目标位置C应照射加工光EL,另一方面,对照射目标位置C1至CN中的图9(d)所示的影线区域中不包含的至少一个照射目标位置C不应照射加工光EL。
上述数据生成服务器2可生成用以生成图9(a)至图9(d)所示的切片数据的控制数据。例如,Q个切片数据的每一个表示是否对照射目标位置C1至CN的每一个照射加工光EL。即,Q个切片数据分别可以说表示:实质上在将与Q个切片数据的每一个对应的各去除层SL去除的过程中,应对照射目标位置C1至CN的每一个照射加工光EL的次数是否为1或者0(或者是否为其以外的数)。因此,Q个切片数据整体上可以说表示实质上应对照射目标位置C1至CN的每一个照射加工光EL的次数。在该情况下,数据生成服务器2也可生成表示应对照射目标位置C1至CN的每一个照射加工光EL的次数的控制数据。在该情况下,控制装置14也可基于控制数据而生成Q个切片数据,且基于Q个切片数据来将Q个去除层SL依次去除。
此外,由于如上所述,加工光EL为脉冲光,应对照射目标位置C照射加工光EL的次数也可意指应将加工光EL中所包含的脉冲光的脉冲对照射目标位置C照射的次数。即,应对照射目标位置C照射加工光EL的次数也可意指应对照射目标位置C照射的脉冲的数量。
在进行去除加工的情况下,加工装置1也可在工件W上形成肋条结构。肋条结构可以是能够降低工件W的表面对流体的阻力(尤其是摩擦阻力以及紊流摩擦阻力中的至少一者)的结构。肋条结构也可包含能够减少在流体与工件W的表面相对移动时所产生的噪声的结构。肋条结构例如可包含如下结构:沿着沿工件W的表面的第1方向(例如Y轴方向)而延伸的沟槽沿着沿工件W的表面且与第1方向交叉的第2方向(例如X轴方向)而排列多个。
在进行去除加工的情况下,加工装置1可在工件W的表面上形成具有任意形状的任意结构。作为任意结构的一例,可列举相对于工件W的表面上的流体的流动而产生漩涡的结构。作为任意结构的另一例,可列举用以对工件W的表面赋予疏水性的结构。作为任意结构的另一例,可列举规则或不规则地形成的微纳米级别的微细纹理结构(典型而言为凹凸结构)。如上所述的微细纹理结构可包含具有使由流体(气体及/或液体)所引起的阻力减少的功能的蛇皮结构及凹坑结构中的至少一者。微细的纹理结构可包含具有斥液功能及自净功能中的至少一者(例如具有荷叶效应)的荷花的叶表面结构。微细的纹理结构可包含以下结构中的至少一者:具有液体输送功能的微细突起结构(参照美国专利公开第2017/0044002号公报)、具有亲液性功能的凹凸结构、具有防污功能的凹凸结构、具有反射率降低功能及斥液功能中的至少一者的蛾眼结构、通过干涉来仅增强特定波长的光而呈现结构色的凹凸结构、利用范德华力的具有粘接功能的柱状阵列结构、具有空气动力噪声降低功能的凹凸结构、具有液滴捕集功能的蜂窝结构、以及使与形成于表面上的层的密接性提高的凹凸结构等。
(3)数据生成服务器2
继而,对加工系统SYS所包括的数据生成服务器2进行说明。以下,如上所述,对生成表示应对照射目标位置C1至CN的每一个照射加工光EL的次数的控制数据的数据生成服务器2进行说明。但,数据生成服务器2也可生成与表示应对照射目标位置C1至CN的每一个照射加工光EL的次数的控制数据不同的控制数据。
(3-1)数据生成服务器2的构成
首先,一边参照图11,一边对数据生成服务器2的构成进行说明。图11是表示数据生成服务器2的构成的方块图。
如图11所示,数据生成服务器2包括:运算装置21、存储装置22、及通信装置23。进而,数据生成服务器2也可包括输入装置24、及输出装置25。但,数据生成服务器2也可不包括输入装置24及输出装置25中的至少一者。运算装置21、存储装置22、通信装置23、输入装置24及输出装置25可经由数据总线26而连接。
运算装置21例如包括CPU及GPU中的至少一者。运算装置21读取计算机程序。例如,运算装置21可读取存储装置22所存储的计算机程序。例如,运算装置21也可使用未图示的记录介质读取装置,来读取可由计算机读取且并非暂时的记录介质所存储的计算机程序。运算装置21可经由通信装置23,从配置于数据生成服务器2的外部的未图示装置中取得计算机程序(即,可下载或者可读取)。即,运算装置21也可经由通信装置23,取得配置于数据生成服务器2的外部的未图示装置的存储装置中所存储的计算机程序(即,可下载或者可读取)。运算装置21执行所读取的计算机程序。其结果为,在运算装置21内,实现用以执行数据生成服务器2所应进行的动作(例如,用以生成控制数据的数据生成动作)的逻辑性功能区块。即,运算装置21可作为用以实现逻辑性功能区块的控制器来发挥功能,上述逻辑性功能区块用以执行数据生成服务器2所应进行的动作。在该情况下,执行计算机程序的任意装置(典型而言,计算机)可作为数据生成服务器2来发挥功能。
图11中,示出为了进行生成如下控制数据的动作而在运算装置21内实现的逻辑性功能区块的一例,上述控制数据表示应对照射目标位置C1至CN的每一个照射加工光EL的次数。如图11所示,在运算装置21内,实现目标加工量算出部211、单位加工量算出部212、及目标照射次数算出部213。此外,关于目标加工量算出部211、单位加工量算出部212以及目标照射次数算出部213的各自的动作,后文中参照图12等来详细说明。
此外,数据生成服务器2也可生成与表示应对照射目标位置C1至CN的每一个照射加工光EL的次数的控制数据不同的任意的控制数据。例如,如上所述,数据生成服务器2也可生成将加工装置1的加工条件加以指定的控制数据。加工条件可包含对工件W照射的加工光EL的条件(照射条件)。照射条件例如可包含:与加工光EL的强度有关的条件、与加工光EL的能量(例如脉冲能量)有关的条件、与加工光EL的照射次数有关的条件、与加工光EL的照射位置有关的条件以及与加工光EL的突发模式有关的条件中的至少一个。此外,突发模式也可如例如日本专利特表2016-524864号所记载,意指可将构成加工光EL的各脉冲分割为所需数量的脉冲的动作模式。在该情况下,与突发模式有关的条件可包含与脉冲光的分割数有关的条件。另外,应对照射目标位置C1至CN的每一个照射加工光EL的次数也可视为等同于加工光EL的照射次数及照射位置有关的条件。在该情况下,表示应对照射目标位置C1至CN的每一个照射加工光EL的次数的控制数据也可视为将加工条件加以指定的控制数据。加工条件可包含加工头112及平台132中的至少一者的移动条件。移动条件例如可包含:与移动速度有关的条件、与移动量有关的条件、与移动方向有关的条件以及与移动时刻有关的条件中的至少一者。
在运算装置21内,也可通过运算装置21执行计算机程序,来安装可通过机器学习来构建的运算模型。作为可通过机器学习来构建的运算模型的一例,例如可列举包含神经网络的运算模型(所谓的人工智能(AI:Artificial Intelligence))。在该情况下,运算模型的学习也可包含神经网络的参数(例如权重及偏置中的至少一个)的学习。运算装置21可使用运算模型来进行数据生成动作。即,数据生成动作也可包含使用运算模型来生成控制数据的动作。即,目标加工量算出部211、单位加工量算出部212以及目标照射次数算出部213中的至少一者也可使用运算模型来实现。换言之,目标加工量算出部211、单位加工量算出部212以及目标照射次数算出部213中的至少一者所进行的动作也可由运算模型来进行。此外,在运算装置21中,可安装通过使用教学数据的离线的机器学习来构建完毕的运算模型。另外,安装于运算装置21中的运算模型也可在运算装置21上通过在线的机器学习来更新。或者,除了安装于运算装置21中的运算模型以外或者代替其,运算装置21也可使用安装于运算装置21的外部的装置(即,设置于数据生成服务器2的外部的装置)中的的运算模型,来生成控制数据。
此外,数据生成服务器2的运算装置21内的功能区块(即,目标加工量算出部211、单位加工量算出部212以及目标照射次数算出部213)的至少一部分也可不包括运算装置21(即,数据生成服务器2)。例如,客户端装置3也可包括运算装置21内的功能区块(即,目标加工量算出部211、单位加工量算出部212以及目标照射次数算出部213)的至少一部分。例如,加工装置1(例如控制装置14)也可包括运算装置21内的功能区块(即,目标加工量算出部211、单位加工量算出部212以及目标照射次数算出部213)的至少一部分。
存储装置22可存储所需的数据。例如,存储装置22可将运算装置21所执行的计算机程序暂时存储。存储装置22可将在运算装置21执行计算机程序时,运算装置21暂时使用的数据暂时存储。存储装置22也可将数据生成服务器2长期保存的数据加以存储。此外,存储装置22可包含:RAM(Random Access Memory,随机存储器)、ROM(Read Only Memory,只读存储器)、硬盘装置、磁光盘装置、SSD(Solid State Drive,固态硬盘)以及磁盘阵列装置中的至少一个。即,存储装置22也可包含并非暂时的记录介质。
通信装置23可经由通信网络4而与加工装置1及客户端装置3中的至少一者进行通信。本实施方式中,通信装置23可经由通信网络4,从加工装置1及客户端装置3中的至少一者,接收数据生成服务器2为了生成控制数据而参照的参照信息。进而,通信装置23可经由通信网络4,对加工装置1及客户端装置3中的至少一者发送所生成的控制数据。
输入装置24是接受从数据生成服务器2的外部对数据生成服务器2的信息输入的装置。例如,输入装置24可包含服务器用户可操作的操作装置(例如,键盘、鼠标及触摸面板中的至少一个)。例如,输入装置24可包括读取装置,其可读取在可对数据生成服务器2附装的记录介质中作为数据来记录的信息。
输出装置25是对数据生成服务器2的外部输出信息的装置。例如,输出装置25可将信息作为图像而输出。即,输出装置25可包含能够将表示所要输出的信息的图像加以显示的显示装置(所谓的显示器)。例如,输出装置25也可将信息作为声音而输出。即,输出装置25也可包含能够输出声音的声音装置(所谓的扬声器)。例如,输出装置25可在纸面上输出信息。即,输出装置25也可包含能够在纸面上印刷所需信息的印刷装置(所谓的打印机)。
数据生成服务器2能够作为客户端装置3来发挥功能。例如,某计算机可用作数据生成服务器2,且可用作客户端装置3。即,数据生成服务器2及客户端装置3可为一体的装置(或者一体的系统)。但,典型而言,不同的两个计算机也可分别用作数据生成服务器2以及客户端装置3。
(3-2)数据生成服务器2所进行的数据生成动作
继而,对数据生成服务器2所进行的数据生成动作进行说明。本实施方式中,数据生成服务器2可进行第1数据生成动作及第2数据生成动作中的至少一者。因此,以下,对第1数据生成动作及第2数据生成动作依次进行说明。
(3-2-1)第1数据生成动作
首先,一边参照图12,一边对第1数据生成动作进行说明。图12是表示第1数据生成动作的流程的流程图。
如图12所示,目标加工量算出部211算出目标加工量Δh(步骤S11)。目标加工量Δh表示通过去除加工而应从工件W上去除的去除对象部分W_rmv的厚度。目标加工量Δh仅包含照射目标位置C的数量的目标加工量,其表示在各照射目标位置C上通过去除加工而应从工件W上去除的去除对象部分W_rmv的厚度。具体而言,目标加工量Δh包含:目标加工量Δh(C1),表示在照射目标位置C1上通过去除加工而应从工件W上去除的去除对象部分W_rmv的厚度;目标加工量Δh(C2),表示在照射目标位置C2上通过去除加工而应从工件W上去除的去除对象部分W_rmv的厚度;……;目标加工量Δh(CN),表示在照射目标位置CN上通过去除加工而应从工件W上去除的去除对象部分W_rmv的厚度。
目标加工量算出部211可基于与进行去除加工前的工件W的初始形状有关的信息、及与进行去除加工后的工件W的设计上的形状有关的信息,来算出目标加工量Δh。具体而言,目标加工量算出部211可算出工件W的初始形状与工件W的设计上的形状的差分,来作为目标加工量Δh。即,目标加工量算出部211也可算出各照射目标位置C上的工件W的初始形状与工件W的设计上的形状的差分,来作为各照射目标位置C上的目标加工量。
目标加工量算出部211可将与工件W的初始形状有关的信息以及与工件W的设计上的形状有关的信息,作为参照信息,从加工装置1及客户端装置3中的至少一者取得。例如,数据生成动作通常在加工装置1对工件W实际进行加工之前进行。其原因在于,加工装置1基于由数据生成动作所生成的控制数据来对工件W进行加工。因此,在进行数据生成动作的时刻,测量单元12可测量工件W的初始形状。在该情况下,目标加工量算出部211可将由测量单元12所得的工件W的形状的测量结果用作与工件W的初始形状有关的信息。即,测量单元12测量工件W的形状,目标加工量算出部211从加工装置1取得由测量单元12所得的工件W的形状的测量结果,来作为与工件W的初始形状有关的信息。另一方面,在进行数据生成动作的时刻,由于加工装置1尚未对工件W进行加工,故而测量单元12无法测量工件W的设计上的形状。在该情况下,目标加工量算出部211也可使用表示工件W的设计上的形状的三维模型数据(例如CAD(Computer Aided Design,计算机辅助设计)数据等),来作为与工件W的设计上的形状有关的信息。即,目标加工量算出部211也可从加工装置1及客户端装置3中的至少一者(或者从其他的装置或者记录介质),取得表示工件W的设计上的形状的三维模型数据。即,目标加工量算出部211中,也可经由通信装置23及输入装置24中的至少一者而输入表示工件W的设计上的形状的三维模型数据。
然后,目标照射次数算出部213基于步骤S11中算出的目标加工量Δh、以及由加工光EL的照射所引起的基准加工量Δz(即,去除层SL的厚度),来算出目标照射次数p(步骤S12)。目标照射次数p仅包含照射目标位置C的数量的应对各照射目标位置C照射加工光EL的次数。具体而言,目标照射次数p包含:应对照射目标位置C1照射加工光EL的次数即目标照射次数p(C1)、应对照射目标位置C2照射加工光EL的次数即目标照射次数p(C2)、……、应对照射目标位置CQ照射加工光EL的次数即目标照射次数p(CQ)。
在基准加工量Δz为由1脉冲的加工光EL进行加工的加工量的情况下,目标照射次数算出部213可算出通过将目标加工量Δh(Cw)除以基准加工量Δz而算出的值,来作为目标照射次数p(Cw)。目标照射次数算出部213也可算出比通过将目标加工量Δh(Cw)除以基准加工量Δz而算出的值高的最小整数,来作为目标照射次数p(Cw)。此外,w为表示1以上且N以下的整数的变量。例如,图13示出图8所示的去除对象部分W_rmv。图13所示的例子中,为了将去除对象部分W_rmv去除,在照射目标位置Cw1上,需要将去除层SL#1至去除层SL#Q去除。即,为了在照射目标位置Cw1上将去除层SL#1至去除层SL#Q去除,加工光EL需要对照射目标位置Cw1照射至少Q次。此外,w1为表示1以上且N以下的整数的变量。在该情况下,目标加工量算出部211算出Q个去除层SL的厚度(=Q×Δz)来算出目标加工量Δh(Cw1)。因此,目标照射次数算出部213算出Q(=Δh(Cw1)/Δz)的次数,来作为目标照射次数p(Cw1)。另一方面,图13所示的例子中,为了将去除对象部分W_rmv去除,需要在照射目标位置Cw2上,将去除层SL#1至去除层SL#4去除。即,为了在照射目标位置Cw2上将去除层SL#1至去除层SL#4去除,加工光EL需要对照射目标位置Cw2照射至少4次。此外,w2为表示1以上且N以下的整数的变量。在该情况下,目标加工量算出部211算出4个去除层SL的厚度(=4×Δz)来作为目标加工量Δh(Cw2)。因此,目标照射次数算出部213算出4(=Δh(Cw2)/Δz)的次数来作为目标照射次数p(Cw2)。如上所述,目标照射次数算出部213可基于目标加工量Δh(Cw)及基准加工量Δz,来适当算出目标照射次数p(Cw)。
然后,目标照射次数算出部213可基于步骤S12中算出的目标照射次数p,生成控制数据(步骤S13)。例如,目标照射次数算出部213可生成表示目标照射次数p的控制数据。例如,目标照射次数算出部213也可生成表示照射目标位置C与目标照射次数p的关系的控制数据。例如,目标照射次数算出部213也可生成照射目标位置C与目标照射次数p相关联的控制数据。例如,目标照射次数算出部213也可生成照射目标位置C1与目标照射次数p(C1)相关联、照射目标位置C2与目标照射次数p(C2)相关联、……、照射目标位置CQ与目标照射次数p(CQ)相关联的控制数据。
步骤S13中,目标照射次数算出部213可使用通信装置23,将所生成的控制数据发送至加工装置1及客户端装置3中的至少一者。或者,目标照射次数算出部213可使所生成的控制数据存储于存储装置22中。即,目标照射次数算出部213也可将所生成的控制数据保存于存储装置22中。在该情况下,数据生成服务器2可根据来自加工装置1及客户端装置3中的至少一者的要求,将存储装置22所存储的控制数据发送至加工装置1及客户端装置3中的至少一者。
取得控制数据的加工装置1及客户端装置3中的至少一者可基于控制数据来生成加工控制信息(例如切片数据)。例如,加工装置1及客户端装置3中的至少一者也可生成切片数据,其用以实现在照射目标位置Cw上照射目标照射次数p(Cw)次的加工光EL的加工动作。
(3-2-2)第2数据生成动作
继而,一边参照图14,一边对第2数据生成动作进行说明。图14是表示第2数据生成动作的流程的流程图。
如图14所示,目标加工量算出部211算出目标加工量Δh(步骤S21)。此外,图14的步骤S21的动作也可与图12的步骤S11的动作相同。因此,步骤S21的动作的详细说明省略。
然后,单位加工量算出部212算出光侵入长(步骤S22)。光侵入长是表示照射至工件W的加工光EL在工件W的内部侵入的深度的程度的参数。光侵入长通常为与工件W对于加工光EL的吸收系数的倒数相当的参数。
单位加工量算出部212可基于加工装置1实际进行去除加工的测试用工件Wt的由测量单元12所得的测量结果,来算出光侵入长。具体而言,加工装置1通过对测试用工件Wt照射加工光EL,而对工件Wt实际进行加工。工件Wt也可为具有与工件W的材质相同或者相似的材质的物体。工件Wt也可为具有与工件W的组成相同或者相似的组成的物体。尤其,加工装置1通过以对上述N个照射目标位置C中的至少一部分依次照射加工光EL的方式,对工件Wt照射加工光EL,来对工件Wt进行加工。例如,加工装置1可通过以对上述N个照射目标位置C中的沿一个方向(例如X轴方向)排列的多个照射目标位置依次照射加工光EL的方式,对工件Wt照射加工光EL,来对工件Wt进行加工。例如,加工装置1也可通过对上述N个照射目标位置C中的沿一个方向(例如X轴方向)排列的多个照射目标位置、以及上述N个照射目标位置C中的沿着与一个方向交叉的另一方向(例如Y轴方向)排列的多个照射目标位置,依次照射加工光EL的方式,对工件Wt照射加工光EL,来对工件Wt进行加工。
然后,测量单元12对加工完毕的工件Wt进行测量。具体而言,测量单元12对加工完毕的工件Wt的形状进行测量。此外,对加工完毕的工件Wt的形状进行测量的动作也可意指对工件Wt中的包含被加工光EL照射的部位的区域的形状进行测量的动作。
然后,单位加工量算出部212取得由测量单元12所得的工件Wt的测量结果。然后,单位加工量算出部212基于由测量单元12所得的工件Wt的测量结果,算出N个照射目标位置C中的被加工光EL照射的第i个照射目标位置Ci上的实际加工量Δzscan。即,单位加工量算出部212算出在第i个照射目标位置Ci上,与从工件Wt上实际去除的部分(例如去除层SL)的厚度(换言之,深度或高度)相当的实际加工量Δzscan。此外,i为表示1以上且N以下的整数的变量。例如,单位加工量算出部212也可算出由测量单元12所得的工件Wt的测量结果所表示的照射目标位置Ci上的工件Wt的实际形状、与照射目标位置Ci上的工件Wt的初始形状的差分,来作为实际加工量Δzscan
此外,测量单元12对工件Wt的形状进行测量的原因在于,单位加工量算出部212算出实际加工量Δzscan。因此,测量单元12对工件Wt的形状进行测量的动作可包含对从工件Wt上去除的部分(例如去除层SL)的厚度(换言之,深度或高度)进行测量的动作。对工件Wt的形状进行测量的测量单元12也可视为对从工件Wt上去除的部分(例如去除层SL)的厚度(换言之,深度或高度)进行测量。在该情况下,单位加工量算出部212可不使用照射目标位置Ci上的工件Wt的初始形状,而根据由测量单元12所得的工件Wt的测量结果,算出在照射目标位置Ci上从工件Wt上去除的部分(例如去除层SL)的厚度(换言之,深度或高度),来作为实际加工量Δzscan
在此,存在如下可能性:照射目标位置Ci上的工件Wt除了利用对照射目标位置Ci照射的加工光EL以外,也利用对N个照射目标位置C中的位于照射目标位置Ci的近旁的照射目标位置C'照射的加工光EL来加工。具体而言,图15是表示在对照射目标位置Ci的近旁的照射目标位置C'照射加工光EL的情况下,加工光EL的注量比可将工件Wt进行去除加工的加工光EL的注量的下限阈值Fth高的范围的俯视图。如图15所示,在对照射目标位置Ci的近旁的照射目标位置C'照射加工光EL的情况、以及第i个照射目标位置Ci上的加工光EL的注量高于下限阈值Fth的情况下,均利用对照射目标位置Ci的近旁的照射目标位置C'照射的加工光EL,来对第i个照射目标位置Ci进行加工。即,存在如下可能性:照射目标位置Ci上的工件Wt利用对N个照射目标位置C中的加工光EL实际所照射的第j个照射目标位置Cj照射的加工光EL来加工。此外,j为1以上且N以下的整数,且为表示加工光EL实际所照射的所有照射目标位置C的指数的变量。由于对照射目标位置Ci照射加工光EL,故而变量j有时也与变量i一致。因此,所算出的实际加工量Δzscan受到对所有照射目标位置Cj照射的加工光EL的注量(尤其是高于下限阈值Fth的注量)的影响。
因此,单位加工量算出部212是以所有照射目标位置Cj为对象,算出在对第j个照射目标位置Cj照射单位次数(例如1次)的加工光EL的情况下的第i个照射目标位置Ci的加工光EL的注量F(Ci-Cj,Cj)。例如,单位加工量算出部212可基于对照射目标位置Cj照射的加工光EL的强度、以及照射目标位置Cj的加工光EL的射束径(光斑直径),来算出注量F(Ci-Cj,Cj)。例如,单位加工量算出部212也可算出通过将对照射目标位置Cj照射的加工光EL的强度除以照射目标位置Cj的加工光EL的射束径而获得的值,来作为注量F(Ci-Cj,Cj)。
然后,单位加工量算出部212基于实际加工量Δzscan与注量F(Ci-Cj,Cj)的关系,算出光侵入长。具体而言,单位加工量算出部212可基于数式1来算出光侵入长。此外,数式1中的“α-1”表示光侵入长。此外,数式1中,单位加工量算出部212使用自然对数的值不小于零的制约条件来算出光侵入长。在该情况下,单位加工量算出部212在自然对数的值小于零的情况下,可视为自然对数的值为零。
[数式1]
如数式1所示,光侵入长α-1是实际加工量Δzscan越大而变得越大的参数。光侵入长α-1是实际加工量Δzscan越小而变得越小的参数。光侵入长α-1是通过将注量F(Ci-Cj,Cj)的总和以下限阈值Fth来正规化而获得的值越大而变得越小的参数。光侵入长α-1是通过将注量F(Ci-Cj,Cj)的总和以下限阈值Fth来正规化而获得的值越小而变得越大的参数。光侵入长α-1是注量F(Ci-Cj,Cj)的总和越大而变得越小的参数。光侵入长α-1是注量F(Ci-Cj,Cj)的总和越小而变得越大的参数。
此外,除了测试用工件Wt以外或者代替其,加工装置1也可对使用数据生成服务器2所生成的控制数据来进行加工的工件W的至少一部分进行加工。在该情况下,测量单元12可测量工件W,单位加工量算出部212可基于工件W的测量结果来算出光侵入长。
另外,在光侵入长对数据生成服务器2而言为已知的信息的情况下,数据生成服务器2也可不必算出光侵入长。即,数据生成服务器2也可不必进行图14的步骤S22的动作。
再次在图14中,然后,单位加工量算出部212使用步骤S23中算出的光侵入长来算出单位加工量(步骤S23)。单位加工量如图16所示,包含在对N个照射目标位置C中的第g个照射目标位置Cg照射单位次数(例如1次)的加工光EL的情况下的单位加工量该单位加工量表示N个照射目标位置C中的第k个照射目标位置Ck的加工量的推定值(预测值)。此外,变量g及k分别为表示1以上且N以下的整数的变量。因此,单位加工量仅包含变量g与变量k的组合的数量的单位加工量
单位加工量算出部212也可使用数式2来算出单位加工量。此外,数式2中的“F(Ck-Cg,Cg)”表示在对第g个照射目标位置Cg照射单位次数(例如1次)的加工光EL的情况下的第k个照射目标位置Ck的加工光EL的注量。数式2中的“θg”如图17所示,表示沿着对第g个照射目标位置Cg照射的加工光EL的照射方向(换言之,行进方向)的射束轴BA与照射目标位置Cg的相对于工件W的法线NL(法线NLg)所形成的角度。数式2中的“T(θg)”表示第g个照射目标位置Cg的工件W对于加工光EL的穿透率。穿透率T(θg)也可为依存于角度θg而变动的参数。即,工件W中的加工光EL的反射特性可根据角度θg(即,工件W的倾斜度)而不同(即,可变化)。此外,单位加工量算出部212使用所谓自然对数不小于零的制约条件来算出单位加工量在该情况下,单位加工量算出部212在自然对数的值小于零的情况下,可视为自然对数的值为零。
[数式2]
相对于工件W的法线NL可为相对于工件W的表面的法线。相对于工件W的表面的法线也可为相对于进行去除加工前的工件W的表面的法线。相对于工件W的表面的法线也可为相对于进行去除加工后的工件W的表面的法线。相对于工件W的表面的法线可为进行去除加工的期间的所需时刻的相对于工件W的表面的法线。相对于工件W的表面的法线可为相对于工件W的假想表面的法线。工件W的假想表面可为基于进行去除加工前的工件W的表面、以及进行去除加工后的工件W的表面来决定的表面。例如,工件W的假想表面也可为位于进行去除加工前的工件W的表面、与进行去除加工后的工件W的表面的中间的表面。作为一例,在进行去除加工前的工件W的表面为沿着XY平面的表面,且进行去除加工后的工件W的表面为相对于XY平面而以40度的角度交叉的表面的情况下,工件W的假想表面也可为相对于XY平面而以20度的角度交叉的表面。
角度θg也可视为如下的参数,其表示相对于对第g个照射目标位置Cg照射的加工光EL的照射方向(换言之,行进方向)而言的照射目标位置Cg的工件W的倾斜度。典型而言,加工光EL的照射方向可为沿着射出加工光EL的fθ透镜1123的光轴AX的方向。因此,角度θg可视为如下参数,其表示相对于fθ透镜1123的光轴AX而言的照射目标位置Cg的工件W的倾斜度。典型而言,加工光EL的照射方向可为与载置工件W的平台132的载置面交叉的方向。在该情况下,照射目标位置Cg的工件W相对于加工光EL的照射方向而倾斜的状态可视为等同于照射目标位置Cg的工件W相对于平台132的载置面而倾斜的状态。因此,角度θg可视为表示照射目标位置Cg的工件W相对于平台132的载置面的倾斜度的参数。
在角度θg大于零度且小于180度的情况下,可视为照射目标位置Cg的工件W相对于加工光EL的照射方向而倾斜。在该情况下,对工件W照射的加工光EL在工件W上的照射面积存在根据工件W的倾斜度而不同(即,改变)的可能性。另外,对工件W照射的加工光EL在工件W上的剖面形状(即,射束点的形状)存在根据工件W的倾斜度而不同(即,改变)的可能性。
再次在图14中,然后,目标照射次数算出部213基于步骤S21中算出的目标加工量Δh、以及步骤S23中算出的单位加工量来算出目标照射次数p(步骤S24)。目标照射次数p如上所述,仅包含照射目标位置C的数量的应对各照射目标位置C照射加工光EL的次数。具体而言,目标照射次数p如上所述,包含:应对照射目标位置C1照射加工光EL的次数即目标照射次数p(C1)、应对照射目标位置C2照射加工光EL的次数即目标照射次数p(C2)、……、应对照射目标位置CQ照射加工光EL的次数即目标照射次数p(CQ)。
目标照射次数算出部213可通过解决将目标加工量Δh、单位加工量及目标照射次数p之间的关系加以规定的最优化问题,来算出目标照射次数p。最优化问题可包含如下问题:N个照射目标位置C中的第m个照射目标位置Cm的工件W的假定加工量(即,假定从工件W上去除的去除对象部分W_rmv的厚度)Δhe(Cm)与照射目标位置Cm的目标加工量Δh(Cm)一致。此外,m为表示1以上且N以下的整数的变量。即,最优化问题可包含以下问题:照射目标位置C1的工件W的假定加工量Δhe(C1)与目标加工量Δh(C1)一致,照射目标位置C2的工件W的假定加工量Δhe(C2)与目标加工量Δh(C2)一致,……,照射目标位置CQ的工件W的假定加工量Δhe(CQ)与目标加工量Δh(CQ)一致。
如已经参照图15来说明,存在如下可能性:照射目标位置Cm的工件W除了利用对照射目标位置Cm照射的加工光EL以外,也利用对N个照射目标位置C中的位于照射目标位置Cm的近旁的照射目标位置C'照射的加工光EL来加工。因此,照射目标位置Cm的工件W的假定加工量Δhe(Cm)不仅依存于由对照射目标位置Cm照射的加工光EL所引起的单位加工量也依存于由对与照射目标位置Cm不同的照射目标位置Cn照射的加工光EL所引起的单位加工量此外,n为表示1以上且N以下的整数的变量。因此,目标照射次数算出部213可使用 的数式,来算出照射目标位置Cm的工件W的假定加工量Δhe(Cm)。其结果为,目标照射次数算出部213应解决的最优化问题是由数式3所示。
[数式3]
解决数式3所示的最优化问题的运算为反卷积运算的一例。目标照射次数算出部213可通过使用目标加工量Δh及单位加工量进行反卷积运算,来算出目标照射次数p。由于目标加工量Δh是根据已进行去除加工的工件W的设计上的形状来算出,且单位加工量是根据加工光EL的注量来算出,故而目标照射次数算出部213可视为使用已进行去除加工的工件W的设计上的形状及加工光EL的注量(即,与加工光EL有关的信息)来进行反卷积运算。尤其,单位加工量为依存于照射目标位置C的参数,因此使用单位加工量的反卷积运算可视为移变的反卷积运算。
此外,目标照射次数p(C1)至p(CQ)中的至少一个小于零,在现实中不可能。其原因在于,对工件W仅照射负的次数的加工光EL,在现实中不可能。因此,目标照射次数算出部213可使用目标照射次数p(C1)至P(CQ)的每一个成为零以上的制约条件,来算出目标照射次数p。另外,目标照射次数算出部213也可使用目标照射次数p(C1)至p(CQ)的每一个成为容许上限值以下的制约条件,来算出目标照射次数p。
目标照射次数算出部213可使用根据假定加工量Δhe(Cm)与目标加工量Δh(Cm)的差分来决定的损失函数,来解决最优化问题。在该情况下,目标照射次数算出部213可在算出损失函数时,根据照射目标位置Cm进行加权。例如,在照射目标位置Cm对去除加工而言为相对重要的位置的情况下,目标照射次数算出部213可以照射目标位置Cm对于损失函数的贡献度(即,假定加工量Δhe(Cm)与目标加工量Δh(Cm)的差分的贡献度)相对变大的方式,根据照射目标位置Cm进行加权。作为对去除加工而言相对重要的位置的一例,可列举顶点(即,尖的角部,例如上述肋条结构的顶点)。
然后,目标照射次数算出部213可基于步骤S24中算出的目标照射次数p来生成控制数据(步骤S25)。此外,图14的步骤S25的动作可与图12的步骤S13的动作相同。因此,步骤S25的动作的详细说明省略。
如以上所说明,第2数据生成动作如上所述,考虑存在如下可能性:照射目标位置Cm的工件W除了利用对照射目标位置Cm照射的加工光EL以外,也利用对N个照射目标位置C中的位于照射目标位置Cm的近旁的照射目标位置C'照射的加工光EL来加工。因此,第2数据生成动作使用以下两者来算出目标照射次数p:单位加工量表示在对照射目标位置Cm照射单位次数(例如1次)的加工光EL的情况下的照射目标位置Cm的加工量的推定值;以及单位加工量表示在对照射目标位置Cn照射单位次数(例如1次)的加工光EL的情况下的照射目标位置Cm的加工量的推定值。因此,在基于通过第2数据生成动作而生成的控制数据,加工装置1对工件W进行加工的情况下,与基于通过第1数据生成动作而生成的控制数据,加工装置1对工件W进行加工的情况相比较,已进行去除加工的工件W的实际形状更接近于已进行去除加工的工件W的设计上的形状。
例如,图18(b)示出以如图18(a)所示般具有长方体形状的工件W的形状成为圆锥自板状构件上突出的形状的方式被加工的工件W的形状(实际上为形状的模拟结果)。如图18(b)所示,在基于通过第2数据生成动作而生成的控制数据,加工装置1对工件W进行加工的情况下,与基于通过第1数据生成动作而生成的控制数据,加工装置1对工件W进行加工的情况相比较,已进行去除加工的工件W的实际形状更接近于圆锥的形状。
例如,图19(b)示出以如图19(a)所示般具有长方体形状的工件W的形状成为半球从板状构件上突出的形状的方式被加工的工件W的形状(实际上为形状的模拟结果)。如图19(b)所示,在基于通过第2数据生成动作而生成的控制数据,加工装置1对工件W进行加工的情况下,与基于通过第1数据生成动作而生成的控制数据,加工装置1对工件W进行加工的情况相比较,已进行去除加工的工件W的实际形状更接近于光滑的半球形状。
例如,图20(b)示出以如图20(a)所示般具有长方体形状的工件W的形状成为肋条结构从板状构件上突出的形状的方式被加工的工件W的形状(实际上为形状的模拟结果)。如图20(b)所示,在基于通过第2数据生成动作而生成的控制数据,加工装置1对工件W进行加工的情况下,与基于通过第1数据生成动作而生成的控制数据,加工装置1对工件W进行加工的情况相比较,已进行去除加工的工件W的实际形状更接近于肋条结构的形状。
此外,如上所述,数据生成服务器2也可生成与表示应对照射目标位置C1至CN的每一个照射加工光EL的次数的控制数据不同的任意控制数据。作为一例,数据生成服务器2也可生成表示脉冲能量的控制数据,上述脉冲能量能够将对照射目标位置C1至CN照射的加工光EL的注量维持一定(其结果为,使加工量一定)。
(4)变形例
继而,对加工系统SYS的变形例进行说明。
(4-1)第1变形例
如上述图18至图20所示,即便是基于通过第1数据生成动作而生成的控制数据,加工装置1对工件W进行加工的情况,已进行去除加工的工件W的表面中与加工光EL的行进方向(例如Z轴方向)正交的非倾斜面的形状的精度也良好。另一方面,在基于通过第1数据生成动作而生成的控制数据,加工装置1对工件W进行加工的情况下,已进行去除加工的工件W的表面中相对于加工光EL的行进方向(例如Z轴方向)而倾斜的倾斜面的形状的精度存在恶化的倾向。另一方面,在基于通过第2数据生成动作而生成的控制数据,加工装置1对工件W进行加工的情况下,已进行去除加工的工件W的倾斜面的形状的精度相对良好。
因此,第1变形例中,如图21所示,加工装置1在以工件W中的进行去除加工后形成包含成为非倾斜面的表面的第1部分W1的方式,对工件W进行加工的情况下,可基于由第1数据生成动作所生成的控制数据,来对工件W进行加工。另一方面,加工装置1在以工件W中的进行去除加工后形成包含成为倾斜面的表面的第2部分W2的方式,对工件W进行加工的情况下,也可基于由第2数据生成动作所生成的控制数据,来对工件W进行加工。
在该情况下,数据生成服务器2可通过进行第1数据生成动作,来生成N个照射目标位置C中为了形成第1部分W1而照射加工光EL的至少一个第1照射目标位置C中的目标照射次数p。另一方面,数据生成服务器2可通过进行第2数据生成动作,来生成N个照射目标位置C中为了形成第2部分W2而照射加工光EL的至少一个第2照射目标位置C中的目标照射次数p。
其结果为,第1变形例中,已进行去除加工的工件W的非倾斜面以及倾斜面的两者的形状的精度相对良好。即,已进行去除加工的工件W的实际形状更接近于已进行去除加工的工件W的设计上的形状。
此外,如上述图18至图20所示,已进行去除加工的工件W的非倾斜面中位于倾斜面近旁的面部分的形状的精度也可以说未必良好。已进行去除加工的工件W的非倾斜面中与倾斜面的边界邻接的面部分的形状的精度也可以说未必良好。在该情况下,如图22所示,加工装置1在以工件W中的进行去除加工后形成包含成为非倾斜面的表面且与第2部分W2邻接的第3部分W3的方式对工件W进行加工的情况下,可基于由第2数据生成动作所生成的控制数据,来对工件W进行加工。即,工件W中的使用由第2数据生成动作所生成的控制数据来加工的部分、与工件W中的使用由第1数据生成动作所生成的控制数据来加工的部分的边界向较图21所示的第1部分W1与第2部分W2的边界更靠第1部分W1侧移动。在该情况下,已进行去除加工的工件W的实际形状更接近于已进行去除加工的工件W的设计上的形状。
(4-2)第2变形例
第2变形例中,数据生成服务器2可生成加工量分布数据。加工量分布数据表示在加工装置1对工件W进行去除加工的情况下所假定的假定加工量的分布。例如,加工量分布数据也可表示在加工装置1使用脉冲能量(例如,一个脉冲的能量量)维持一定的加工光EL,对工件W进行去除加工的情况下所假定的假定加工量的工件W的表面上的分布。例如,加工量分布数据也可表示在以脉冲能量维持一定的加工光EL对工件W的表面扫描单位次数(例如1次)的方式,加工装置1对工件W进行去除加工的情况下所假定的假定加工量的工件W的表面上的分布。例如,加工量分布数据也可表示在通过脉冲能量维持一定的加工光EL对工件W的表面的各照射目标位置C照射单位次数(例如1次),加工装置1对工件W进行去除加工的情况下所假定的假定加工量的工件W的表面上的分布。
加工量分布数据的一例示于图23中。如图23所示,加工量分布数据表示在加工装置1对工件W的表面上的各位置(例如,上述N个照射目标位置C的每一个)进行去除加工的情况下所假定的假定加工量。因此,加工量分布数据也可视为表示在工件W的表面上的假定加工量的不均。
工件W的加工量依存于对工件W照射的加工光EL的注量。尤其在对工件W照射的加工光EL的总能量的量维持一定的状况下,工件W的加工量依存于对工件W照射的加工光EL的注量。此外,工件W的加工量与对工件W照射的加工光EL的注量的关系也可不为比例关系。因此,加工量分布数据也可视为表示在对工件W的表面上的各位置(例如,上述N个照射目标位置C的每一个)照射加工光EL的情况下所假定的注量。
数据生成服务器2也可基于所生成的加工量分布数据,来生成表示上述目标照射次数p的控制数据。例如,数据生成服务器2也可基于加工量分布数据来算出目标照射次数p。
为了基于加工量分布数据来算出目标照射次数p,数据生成服务器2也可基于加工量分布数据来修正目标加工量Δh。具体而言,在照射目标位置Cm的目标加工量Δhm与照射目标位置Cn的目标加工量Δhn相同的状况下,对照射目标位置Cm的假定加工量与照射目标位置Cn的假定加工量不同的例子进行说明。在该情况下,若根据不考虑加工量分布数据而算出的目标照射次数p,对工件W照射加工光EL,则存在照射目标位置Cm的实际加工量与照射目标位置Cn的实际加工量变得不同的可能性。例如,在照射目标位置Cm的假定加工量多于照射目标位置Cn的假定加工量的情况下,存在照射目标位置Cm的实际加工量多于照射目标位置Cn的实际加工量的可能性。例如,在照射目标位置Cm的假定加工量少于照射目标位置Cn的假定加工量的情况下,存在照射目标位置Cm的实际加工量少于照射目标位置Cn的实际加工量的可能性。因此,数据生成服务器2也可以照射目标位置Cm的实际加工量与照射目标位置Cn的实际加工量的偏差减小的方式,来修正目标加工量Δhm及Δhn。例如,在照射目标位置Cm的假定加工量多于照射目标位置Cn的假定加工量的情况下,数据生成服务器2可进行以下修正中的至少一种:将图14的步骤S21中算出的目标加工量Δhm减少的修正以及将图14的步骤S21中算出的目标加工量Δhn增加的修正。例如,在照射目标位置Cm的假定加工量少于照射目标位置Cn的假定加工量的情况下,数据生成服务器2可进行以下修正中的至少一种:将图14的步骤S21中算出的目标加工量Δhm增加的修正以及将图14的步骤S21中算出的目标加工量Δhn减少的修正。其结果为,加工装置1可在照射目标位置Cm对工件W仅去除加工目标加工量Δhm,且在照射目标位置Cn对工件仅去除加工目标加工量Δhn。例如,在照射目标位置Cm的假定加工量与照射目标位置Cn的假定加工量不同的情况,加工装置1也可在照射目标位置Cm及Cn的两者中,对工件仅去除加工相同的加工量。即,加工装置1可更高精度地对工件W进行加工。
为了基于加工量分布数据来算出目标照射次数p,数据生成服务器2也可基于加工量分布数据来修正单位加工量具体而言,上述的说明中,单位加工量是在不考虑工件W的表面的假定加工量的不均的情况下算出。因此,数据生成服务器2可以使单位加工量反映出加工量分布数据所表示的假定加工量的不均的方式,来修正单位加工量例如,在照射目标位置Cm的假定加工量多于照射目标位置Cn的假定加工量的情况下,数据生成服务器2可进行以下修正中的至少一种:从图14的步骤S23中算出的单位加工量增加中的至少一者的修正、以及从图14的步骤S21中算出的单位加工量减去 中的至少一者的修正。在该情况下,照射目标位置Cm的假定加工量多于照射目标位置Cn的假定加工量,从单位加工量反映于以及从单位加工量反映于例如,在照射目标位置Cm的假定加工量少于照射目标位置Cn的假定加工量的情况下,数据生成服务器2可进行以下修正中的至少一种:从图14的步骤S23中算出的单位加工量减去的至少一者的修正、以及从图14的步骤S21中算出的单位加工量 增加的至少一者的修正。在该情况下,照射目标位置Cm的假定加工量少于照射目标位置Cn的假定加工量,从单位加工量反映于以及从单位加工量反映于其结果为,加工装置1能够在照射目标位置Cm将工件W仅去除加工目标加工量Δhm,且在照射目标位置Cn将工件仅去除加工目标加工量Δhn。例如,即便是照射目标位置Cm的假定加工量与照射目标位置Cn的假定加工量不同的情况,加工装置1也能够在照射目标位置Cm及Cn的两者中,将工件仅去除加工相同的加工量。即,加工装置1能够更高精度地对工件W进行加工。
或者,数据生成服务器2也可将加工量分布数据作为控制数据其本身。在该情况下,数据生成服务器2可将加工量分布数据发送至加工装置1及客户端装置3中的至少一者。取得加工量分布数据的加工装置1及客户端装置3中的至少一者也可基于加工量分布数据,来生成加工控制信息。例如,加工装置1及客户端装置3中的至少一者也可以较加工量分布数据所表示的假定加工量的不均而言,加工装置1的实际加工量的不均减小的方式,来生成将用于加工装置1动作的加工条件加以指定的加工控制信息。其结果为,加工装置1可更高精度地对工件W进行加工。
数据生成服务器2可基于加工装置1实际进行去除加工的测试用工件Wt的由测量单元12所得的测量结果,来生成加工量分布数据。以下,一边参照图24,一边对用以基于测试用工件Wt的由测量单元12所得的测量结果来生成加工量分布数据的动作进行说明。图24是表示用以基于测试用工件Wt的由测量单元12所得的测量结果来生成加工量分布数据的动作的流程的流程图。
此外,为了生成加工量分布数据而使用的工件Wt可与为了算出上述光侵入长而使用的工件Wt相同,也可不同。工件Wt可为具有与工件W的材质相同或相似的材质的物体。工件Wt也可为具有与工件W的组成相同或相似的组成的物体。工件Wt也可为具有与工件W的尺寸相同或相似的尺寸的物体。工件Wt也可为具有与工件W的形状相同或相似的形状的物体。
如图24所示,首先,加工装置1在载置于平台132上的测试用工件Wt的去除加工(测试加工)开始之前,使用测量单元12来测量工件Wt的形状(步骤S31)。由测量单元12所得的测量结果也可发送至数据生成服务器2。
然后,加工装置1使用加工单元11来对工件Wt进行去除加工(步骤S32)。例如,加工装置1也可通过将脉冲能量维持一定的加工光EL照射至工件Wt,来对工件Wt进行去除加工。例如,加工装置1也可通过利用脉冲能量维持一定的加工光EL,对工件Wt的表面进行单位次数(例如1次)的操作,来对工件Wt进行去除加工。例如,加工装置1也可通过将脉冲能量维持一定的加工光EL对工件Wt的各照射目标位置C照射单位次数(例如1次或多次(例如5次或10次)),来对工件Wt进行去除加工。在该情况下,加工装置1也可对工件Wt的表面的整体进行去除加工。或者,加工装置1也可对工件Wt的一部分进行去除加工。
然后,加工装置1使用测量单元12来测量已进行去除加工的工件Wt的形状(步骤S33)。由测量单元12所得的测量结果可发送至数据生成服务器2。
然后,数据生成服务器2基于由测量单元12所得的工件Wt的测量结果来生成加工量分布数据(步骤S34)。具体而言,数据生成服务器2基于由测量单元12所得的工件Wt的测量结果,来算出工件Wt的表面上的各位置(例如上述N个照射目标位置C的每一个)的实际加工量。例如,数据生成服务器2可根据步骤S31中的工件Wt的形状的测量结果与步骤S33中的工件Wt的形状的测量结果的差分,来算出工件Wt的表面上的各位置的实际加工量。然后,数据生成服务器2生成表示工件Wt的表面上的实际加工量的分布的数据来作为加工量分布数据。即,工件Wt的表面上的实际加工量是作为工件W的表面上的各位置的假定加工量来使用。例如,数据生成服务器2可生成工件Wt的表面上的被加工光EL照射的位置与该位置的实际加工量相关联的加工量分布数据。
但,图24所示的动作中,加工装置1对测试用工件Wt的整个面(或者相对广的区域)进行去除加工。因此,存在为了生成加工量分布数据而必需的时间相对延长的可能性。因此,加工装置1也可对工件Wt中的表面中与工件W的表面(尤其是进行去除加工的面部分)对应的面部分进行加工。例如,步骤S32中,加工装置1使平台132仅移动预定的步骤移动量,然后,也可通过反复进行对工件Wt上的相对小的区域(例如数毫米见方的尺寸的区域)进行去除加工的动作,来对工件Wt上的多个区域进行去除加工。在该情况下,步骤S34中,数据生成服务器2也可通过根据工件Wt的测量结果,对工件Wt中加工装置1实际未加工的区域的加工量进行插补,来生成加工量分布数据。其结果为,可未必对测试用工件Wt的整个面(或者相对广的区域)进行去除加工,因此为了生成加工量分布数据而必需的时间相对缩短。
或者,为了相对缩短为了生成加工量分布数据而必需的时间,数据生成服务器2也可通过进行图25所示的动作,来生成加工量分布数据。
具体而言,如图25所示,数据生成服务器2取得注量图(步骤S41)。注量图表示在检流计镜1122扫描加工光EL的加工区域PSA内的加工光EL的注量的分布。注量图可基于依存于光源111的输出(进而,脉冲频率)的加工光EL的强度、以及加工区域PSA内的各位置的加工光EL的射束径的测量结果而生成。具体而言,可测量射束径的射束径测量装置也可测量加工区域PSA内的各位置的加工光EL的射束径。然后,也可基于加工区域PSA内的各位置的加工光EL的射束径及加工光EL的强度,来算出加工区域PSA内的各位置的加工光EL的注量。其结果为,生成加工区域PSA内的各位置与各位置的注量的算出结果相关联的注量图。
数据生成服务器2在步骤S41中,可通过生成注量图来取得注量图。或者,数据生成服务器2也可在步骤S41中取得已经生成完毕的注量图。例如,在已经生成完毕的注量图存储于存储装置22中的情况下,数据生成服务器2也可从存储装置22中取得注量图。例如,在已经生成完毕的注量图存储在与数据生成服务器2不同的装置(例如加工装置1及客户端装置3中的至少一者)中的情况下,数据生成服务器2也可从与数据生成服务器2不同的装置中取得注量图。例如,在已经生成完毕的注量图记录于可附装于数据生成服务器2上的记录介质中的情况下,数据生成服务器2也可使用能够作为记录介质读取装置来发挥功能的输入装置24,从记录介质中取得注量图。
与步骤S41的动作并行或者相继地,数据生成服务器2取得加工量信息(步骤S42)。加工量信息表示环为了对工件W进行去除加工而照射至工件W的加工光EL的注量与利用该加工光EL的工件W的实际加工量的关系。加工量信息也可与图24所示的加工量分布数据同样,基于加工装置1实际进行去除加工的测试用工件Wt的由测量单元12所得的测量结果来生成。具体而言,加工装置1也可在载置于平台132上的测试用工件Wt的去除加工(测试加工)开始前,使用测量单元12来测量工件Wt的形状。然后,加工装置1一边变更预定强度且变更利用加工光EL来对工件Wt进行加工的位置,一边反复进行将加工光EL的注量设定为预定强度的动作、以及利用注量设定为预定强度的加工光EL来对工件Wt进行加工的动作。作为一例,加工装置1可使用注量设定为第1强度的加工光EL来对工件Wt的第1区域进行加工,且使用注量设定为与第1强度不同的第2强度的加工光EL来对与工件Wt的第1区域不同的的第2区域进行加工。然后,加工装置1使用测量单元12,来测量已进行去除加工的工件Wt的形状。然后,基于由测量单元12所得的工件Wt的测量结果,生成加工量信息。具体而言,也可根据进行去除加工前的工件Wt的形状的测量结果与进行去除加工后的工件Wt的形状的测量结果的差分,算出在工件Wt的表面上照射加工光EL的各位置的实际加工量。然后,表示对工件Wt的表面上的各位置照射的加工光EL的注量、与各位置的实际加工量的关系的信息也可作为加工量信息来生成。作为一例,根据使用注量设定为第1强度的加工光EL来加工的工件Wt的第1区域的测量结果,算出第1区域中的实际加工量,根据使用注量设定为第2强度的加工光EL来加工的工件Wt的第2区域的测量结果,算出第2区域中的实际加工量,表示环第1及第2强度与第1及第2区域中的实际加工量的关系的信息也可作为加工量信息来生成。
为了生成加工量信息,加工装置1只要仅对工件Wt的表面中的一部分进行去除加工就足够。即,加工装置1也可不对工件Wt的表面的整个面进行去除加工。典型而言,加工装置1只要仅对工件Wt的表面中的设定有加工区域PSA的一部分区域进行去除加工就足够。作为一例,为了通过图24所示的动作来生成加工量分布数据,加工装置1至少对工件W的表面上的数十毫米×数十毫米的区域进行去除加工,另一方面,为了生成加工量信息,加工装置1只要对工件W的表面上的数毫米×数毫米的区域进行去除加工就足够。因此,与为了通过图24所示的动作来生成加工量分布数据而必需的时间相比较,为了生成加工量信息而必需的时间短得多。其结果为,为了通过图25所示的动作来生成加工量分布数据而必需的时间相对缩短。
数据生成服务器2在步骤S42中,可通过生成加工量信息来取得加工量信息。或者,数据生成服务器2在步骤S42中,也可取得已经生成完毕的加工量信息。例如,在已经生成完毕的加工量信息存储于存储装置22中的情况下,数据生成服务器2也可从存储装置22中取得加工量信息。例如,在已经生成完毕的加工量信息存储在与数据生成服务器2不同的装置(例如加工装置1及客户端装置3中的至少一者)中的情况下,数据生成服务器2也可从与数据生成服务器2不同的装置中取得加工量信息。例如,在已经生成完毕的加工量信息记录在可附装于数据生成服务器2上的记录介质中的情况下,数据生成服务器2也可使用能够作为记录介质读取装置来发挥功能的输入装置24,从记录介质中取得加工量信息。
然后,数据生成服务器2基于步骤S41中取得的注量图、与步骤S42中取得的加工量信息,来生成加工量信息(步骤S43)。例如,数据生成服务器2在假定于工件W的表面的某一区域中设定有加工区域PSA的状况下,根据注量图来确定该一区域内的各位置的注量,且根据加工量信息来确定与所确定的注量对应的加工量。所确定的加工量用作一区域内的各位置的假定加工量。数据生成服务器2一边变更在工件W的表面上设定加工区域PSA的区域,一边反复进行同样的动作。其结果为,生成图23所示的加工量分布数据。
也可生成与材料的种类不同的多种工件W分别对应的多个加工量信息。其原因在于,加工光EL的注量与工件W的实际加工量的关系存在根据工件W的材料的种类而改变的可能性。在该情况下,图25的步骤S42中,数据生成服务器2可从多个加工量信息中,取得与工件W的材料的种类对应的一个加工量信息。作为一例,图26示出生成与包含不锈钢(SUS)的工件W对应的第1加工量信息、以及与包含碳化硅(SiC)的工件W对应的第2加工量信息的例子。此时,在加工装置1对包含不锈钢(SUS)的工件W进行去除加工的情况下,数据生成服务器2也可取得第1加工量信息,基于第1加工量信息及注量图,来生成表示如下假定加工量的分布的加工量分布数据,上述假定加工量是在加工装置1对包含不锈钢(SUS)的工件W进行去除加工的情况下所假定。另一方面,在加工装置1对包含碳化硅(SiC)的工件W进行去除加工的情况下,数据生成服务器2也可取得第2加工量信息,基于第2加工量信息及注量图,来生成表示如下假定加工量的分布的加工量分布数据,上述假定加工量是在加工装置1对包含碳化硅(SiC)的工件W进行去除加工情况下所假定。
此外,数据生成服务器2也可未必生成加工量分布数据。在该情况下,与数据生成服务器2不同的装置(例如加工装置1)也可生成加工量分布数据。数据生成服务器2也可取得与数据生成服务器2不同的装置所生成的加工量分布数据,且基于所取得的加工量分布数据来生成控制数据。
(4-3)第3变形例
第3变形例中,数据生成服务器2也可生成将包含多个不同种类的参数的加工条件加以指定的控制数据。以下,为便于说明,对生成指定如下加工条件的控制数据的例子进行说明,上述加工条件包含作为第1种类的参数的加工光EL的注量、以及作为第2种类的参数的加工光EL的重合率。
此外,加工光EL的重合率也可意指以下区域的重复率,即:在第1时刻照射至第1位置的加工光EL形成射束点的区域;以及在继第1时刻之后的第2时刻,沿着工件W的表面而对位于与第1位置不同的位置的第2位置照射的加工光EL形成射束点的区域。更具体而言,重合率也可表示以下区域的重复率,即:在检流计镜1122利用加工光EL来扫描工件W的表面的情况下,沿着一条扫描线来扫描工件W的表面的加工光EL形成射束点的区域;以及沿着与一条扫描线邻接的另一条扫描线来扫描工件W的表面的加工光EL形成射束点的区域。重合率成为100%的状态可意指以下区域完全重合的状态,即:沿着一条扫描线来扫描工件W的表面的加工光EL形成射束点的区域、以及沿着另一条扫描线来扫描工件W的表面的加工光EL形成射束点的区域。重合率成为0%的状态可意指以下区域完全不重合的状态,即:沿着一条扫描线来扫描工件W的表面的加工光EL形成射束点的区域、以及沿着另一条扫描线来扫描工件W的表面的加工光EL形成射束点的区域。
数据生成服务器2可基于加工装置1实际进行去除加工的测试用工件Wt的由测量单元12所得的测量结果,来生成将包含多个不同种类的参数的加工条件加以指定的控制数据。以下,一边参照图27,一边对如下动作进行说明,上述动作用以基于测试用工件Wt的由测量单元12所得的测量结果,来生成将包含多个不同种类的参数的加工条件加以指定的控制数据。图27是表示如下动作的流程的流程图,上述动作用以基于测试用工件Wt的由测量单元12所得的测量结果,来生成将包含多个不同种类的参数的加工条件加以指定的控制数据。
如图27所示,加工装置1设定加工条件(步骤S51)。即,加工装置1设定加工光EL的注量,且设定加工光EL的重合率。然后,加工装置1使用步骤S51中设定的加工条件,对测试用工件Wt进行去除加工(步骤S52)。
加工装置1仅反复进行必要次数的步骤S51及S52的动作(步骤S53)。即,加工装置1在步骤S52中,在每次对工件Wt进行去除加工时重新设定加工条件(步骤S51),直至去除加工进行必要次数为止(步骤S53:否(No))。此时,加工装置1是以重新设定的加工条件与已经设定完毕的加工条件不同的方式,重新设定加工条件。具体而言,加工装置1是以加工条件中所包含的注量及重合率的至少一者成为与作为注量及重合率的至少一者的值而已经设定完毕的值不同的值的方式,重新设定注量及重合率的至少一者。然后,加工装置1使用重新设定的加工条件,对测试用工件Wt进行去除加工。此时,加工装置1使用重新设定的加工条件,对工件Wt中的未经去除加工的部分进行去除加工。因此,如图28所示,工件Wt上的多个测试部分TP分别依据不同的加工条件来进行去除加工。图28示出工件Wt上的九个测试部分TP(具体而言,测试部分TP#1至TP#9)分别依据不同的九种加工条件来进行去除加工的例子。例如,如图29所示,加工装置1可依据注量的值成为F1且重合率的值成为OR1的加工条件#1,对测试部分TP#1进行去除加工,依据注量的值成为F1且重合率的值成为OR2的加工条件#2,对测试部分TP#2进行去除加工,依据注量的值成为F1且重合率的值成为OR3的加工条件#3,对测试部分TP#3进行去除加工,依据注量的值成为F2且重合率的值成为OR1的加工条件#4,对测试部分TP#4进行去除加工,依据注量的值成为F2且重合率的值成为OR2的加工条件#5,对测试部分TP#5进行去除加工,依据注量的值成为F2且重合率的值成为OR3的加工条件#6,对测试部分TP#6进行去除加工,依据注量的值成为F3且重合率的值成为OR1的加工条件#7,对测试部分TP#7进行去除加工,依据注量的值成为F3且重合率的值成为OR2的加工条件#8,对测试部分TP#8进行去除加工,依据注量的值成为F3且重合率的值成为OR3的加工条件#9,对测试部分TP#9进行去除加工。
再次在图27中,然后,步骤S51及S52的动作反复进行必要次数后(步骤S53:是(Yes)),加工装置1使用测量单元12来对已进行去除加工的工件Wt进行测量(步骤S54)。尤其,加工装置1使用测量单元12,至少对工件Wt中的实际进行去除加工的多个测试部分TP进行测量。
然后,数据生成服务器2基于由测量单元12所得的工件Wt的测量结果,来算出用以评价对工件Wt进行的去除加工的内容的评价参数(步骤S55)。具体而言,数据生成服务器2算出用以评价对工件Wt上的多个测试部分TP的每一个进行的去除加工的内容的评价参数。图28所示的例子中,数据生成服务器2算出:用以评价对测试部分TP#1进行的去除加工的内容的评价参数、用以评价对测试部分TP#2进行的去除加工的内容的评价参数、……、以及用以评价对测试部分TP#9进行的去除加工的内容的评价参数。
评价参数只要能够评价去除加工的内容,则可为任意的参数。例如,评价参数也可为能够定量地评价去除加工的内容的参数。作为评价参数的一例,可列举表面粗糙度、加工分辨率、加工效率及产量中的至少一者。此外,加工效率可为将相对于加工装置1为了去除加工而投入的能量的量而言的加工量(去除量)加以定量表示的指标值。产量也可为将每单位时间的加工量(去除量)加以定量表示的指标值。
然后,数据生成服务器2基于步骤S51中设定的加工条件、以及步骤S55中算出的评价参数,将可实现评价参数满足预定基准的状态的加工条件决定为最佳加工条件(步骤S56)。即,数据生成服务器2基于步骤S51中设定的加工条件、以及步骤S55中算出的评价参数,来决定可实现评价参数满足预定基准的状态的注量的值以及重合率的值的组合。步骤S56中决定的最佳加工条件是在加工装置1对工件W实际进行去除加工的情况下使用。即,加工装置1使用步骤S56中决定的最佳加工条件,对工件W实际进行去除加工。
评价参数满足预定基准的状态可包含评价参数成为最佳的状态。在去除加工的内容越良好,评价参数的值越小的情况下,评价参数满足预定基准的状态可包含评价参数成为最小的状态。评价参数满足预定基准的状态可包含评价参数小于第1阈值的状态。在去除加工的内容越良好,评价参数的值越大的情况下,评价参数满足预定基准的状态可包含评价参数成为最大的状态。评价参数满足预定基准的状态可包含评价参数大于第2阈值的状态。评价参数满足预定基准的状态可包含评价参数限制于最佳范围的状态。
数据生成服务器2也可算出评价参数与加工条件的关系,且基于评价参数与加工条件的关系,来决定可实现评价参数满足预定基准的状态的最佳加工条件。作为一例,数据生成服务器2也可如图30所示,算出近似评价参数与加工条件的关系的近似式(图30所示的例子中,近似曲面),且基于近似式,来决定可实现评价参数满足预定基准的状态的最佳加工条件。即,数据生成服务器2可使用响应曲面法来决定最佳加工条件。在该情况下,数据生成服务器2也可使用用以算出近似式的任意方法,来算出近似评价参数与加工条件的关系的近似式。
此外,在使用近似曲面(例如响应曲面)来决定最佳加工条件的情况下,图27的步骤S51中设定的多个不同的加工条件可相互独立。具体而言,多个不同的加工条件也可满足多个不同的加工条件的正交度相对升高(即,以矢量来表现各加工条件的情况下的与多个不同的加工条件分别对应的多个矢量的正交度相对升高)的条件。在该情况下,能够一边减少对测试用工件Wt进行去除加工的次数,一边适当地设定最佳加工条件。反言之,在由用户对测试用工件Wt进行去除加工的次数受到限制的情况下,加工装置1可在图27的步骤S51中,设定相互独立的多个不同的加工条件。
如上所述,数据生成服务器2能够适当决定包含多个不同种类的参数的加工条件。即,数据生成服务器2能够适当生成将包含多个不同种类的参数的加工条件加以指定的控制数据。尤其在上述说明中,决定包含重合率的加工条件,因此可使重合率最优化。即,可使射束重合最优化。
此外,通过上述第1或第2数据生成动作来算出的目标照射次数p也可视为将在各照射目标位置C,加工光EL形成射束点的区域的重合加以定量表示的参数。例如,在某个照射目标位置C的目标照射次数p为2的情况下,该目标照射次数p也可视为表示在该照射目标位置C,加工光EL形成射束点的区域重合2次。在该情况下,通过上述第1或第2数据生成动作来算出目标照射次数p的动作也可视为等同于下述动作,即,算出在各照射目标位置C,加工光EL形成射束点的区域重合的次数。即,通过上述第1或第2数据生成动作来算出最佳的目标照射次数p的动作也可视为等同于下述动作,即,算出在各照射目标位置C,加工光EL形成射束点的区域重合的最佳次数。在该情况下,也可视为能够使射束重合最优化。
加工装置1也可在工件Wt上的多个测试区域TA的每一个中,进行依据多个不同的加工条件来对多个测试部分TP分别进行去除加工的动作。多个测试区域TA的一例示于图31中。如图31所示,多个测试区域TA可包含在沿着工件Wt的表面的第1方向(例如X轴方向)上的位置不同的至少两个测试区域TA。如图31所示,多个测试区域TA可包含在沿着工件Wt的表面且与第1方向交叉的第2方向(例如Y轴方向)上的位置不同的至少两个测试区域TA。在该情况下,数据生成服务器2能够考虑工件W的表面上的各位置的特性的不同来决定最佳加工条件。
加工装置1可一边变更用以对加工光EL的聚焦位置进行控制的聚焦控制的内容,一边反复进行依据多个不同的加工条件来对多个测试部分TP分别进行去除加工的动作。例如,如图32所示,加工装置1也可不进行聚焦控制(例如,不进行使聚焦位置追踪工件Wt的表面的聚焦控制),而是依据不同的多个加工条件来对工件Wt进行去除加工(步骤S52a)。然后,加工装置1在步骤S52a中对已进行去除加工的工件Wt进行测量(步骤S54a)。其结果为,根据工件Wt的测量结果,加工装置1的加工分辨率(即,基准加工量Δz)以粗略的精度来判明。然后,加工装置1一边以与步骤S54a中判明的加工分辨率相应的粗略精度来进行聚焦控制(例如,一边进行时聚焦位置追随工件Wt的表面的聚焦控制),一边依据不同的多个加工条件来对工件Wt进行去除加工(步骤S52b)。进而,加工装置1也可使用测量单元12,对不进行聚焦控制而已进行去除加工的工件Wt进行测量(步骤S54b)。其结果为,根据工件Wt的测量结果,加工装置1的加工分辨率(即,基准加工量Δz)以精细的精度(即,较粗略的精度更高的精度)来判明。然后,加工装置1可一边以与步骤S54b中判明的加工分辨率相应的精细精度来进行聚焦控制(例如,一边进行使聚焦位置追随工件Wt的表面的聚焦控制),一边依据不同的多个加工条件来对工件Wt进行去除加工(步骤S52c)。进而,加工装置1可使用测量单元12,对不进行聚焦控制而已进行去除加工的工件Wt进行测量(步骤S54c)。然后,数据生成服务器2可算出用以评价步骤S52c中进行的去除加工的内容的评价参数(步骤S55),且基于所算出的评价参数来决定加工条件(步骤S56)。
(4-4)第4变形例
上述第3变形例中,数据生成服务器2基于加工装置1实际进行去除加工的测试用工件Wt的由测量单元12所得的测量结果,来生成将加工条件加以指定的控制数据。另一方面,第4变形例中,数据生成服务器2也可基于存储于存储装置22中的条件数据库221。来生成将加工条件加以指定的控制数据。
例如,图33是表示第4变形例中的数据生成服务器2(以下称为“数据生成服务器2a”)的构成的方块图。如图33所示,数据生成服务器2a也可包括要求取得部214、及加工条件算出部215来作为运算装置21的逻辑区块。另外,存储装置22也可存储条件数据库(DB)221。
要求取得部214可取得表示用户对加工条件的要求(换言之,期望)的要求信息来作为参照信息。例如,要求取得部214可从加工装置1及客户端装置3中的至少一者取得要求信息。
用户也可使用图34所示的GUI(Graphical User Interface,图形用户界面),来指定用户对加工条件的要求。例如,如图34所示,用户可使用GUI来指定工件W的材料的种类。用户也可指定对工件W进行的去除加工的类别。作为去除加工的类别的一例,可列举用以雕刻工件W的去除加工的类别、以及用以切断工件的去除加工的类别。用户也可指定在进行去除加工时所重视的事项。例如,用户也可指定是否以产量优先,是否重视加工分辨率,是否重视表面粗糙度,以及是否重视与去除加工附带产生的表层膜的去除。用户所指定的信息也可作为要求信息而发送至数据生成服务器2a。
加工条件算出部215基于要求取得部214所取得的要求信息、加工装置1的规格、存储装置22所存储的条件数据库221,为了进行满足要求信息所示的用户要求的去除加工而算出最佳的加工条件。例如,加工条件算出部215可算出包含加工光EL的注量、加工光EL的射束径、加工光EL的重合率、加工光EL的扫描速度、加工光EL中所包含的脉冲光的脉冲频率、以及加工光EL中所包含的脉冲光的能量量中的至少一个的加工条件。条件数据库221也可为大量包含加工条件与依据该加工条件而进行的去除加工的结果相关联的记录的数据库。
加工条件算出部215所算出的加工条件如图34所示,可经由GUI而提示给用户。图34所示的例子中,包含加工光EL的射束径的加工条件提示给用户。
加工条件算出部215也可推定在假定为依据加工条件算出部215所算出的加工条件来进行去除加工的情况下的评价参数。作为评价参数的一例,如上所述,可列举表面粗糙度、加工分辨率、加工效率及产量中的至少一者。进而,加工条件算出部215所算出的评价参数如图34所示,可经由GUI而提示给用户。图34所示的例子中,包含表面粗糙度、加工分辨率及产量的评价参数提示给用户。
(4-5)其他的变形例
上述说明中,加工装置1通过对工件W照射加工光EL而对工件W进行加工。然而,加工装置1也可通过对工件W照射任意的能量束来对工件W进行加工。在该情况下,加工装置1除了加工光源111以外或者代替其,也可包含能够照射任意能量束的射束源。作为任意能量束的一例,可列举带电粒子射束及电磁波等的至少一者。作为带电粒子射束的一例,可列举电子射束及离子射束等的至少一者。
上述说明中,测量单元12与加工单元11分开设置。然而,测量单元12也可与加工单元11一体,可经由将加工单元11的加工光EL聚光的聚光光学系统(fθ透镜1123)来测量工件W。如上所述的加工·测量装置例如公开于国际公开第2021/024480号。
上述说明中,参照信息中所包含的与加工光EL有关的信息可包含与在加工光EL的行进方向(换言之,照射方向)上的加工光EL的光强度分布或注量分布有关的信息。
上述实施方式中,数据生成服务器2可通过代替根据对测试用工件Wt的加工结果来算出光侵入长/或者除此以外,根据对工件W的加工结果来算出光侵入长。在该情况下,数据生成服务器2可对工件W中预定去除的部分进行加工及测量而求出光侵入长,亦可对为了求出光侵入长而已进行去除加工的工件W进行测量,而获得与工件W的初始形状有关的信息。
上述说明中,数据生成服务器2使用响应曲面法来决定最佳加工条件,但并不限定于响应曲面法,例如可使用实验计划法、机器学习、贝叶斯推理等其他方法。
上述说明中,平台单元13可包括多个平台132。
(5)附记
关于以上所说明的实施方式,进而公开以下的附记。
[附记1]
一种数据生成方法,生成用以控制加工装置的控制数据,上述加工装置能够通过对物体的表面照射脉冲能量束来对上述物体进行去除加工,上述数据生成方法包括:
对测试工件或上述物体照射上述脉冲能量束后,测量上述测试工件或上述物体的去除加工后的形状;
基于上述测试工件或上述物体的去除加工前的形状信息、以及上述测试工件或上述物体的上述去除加工后的形状的测量结果,来算出与对上述测试工件或上述物体的光侵入长有关的信息;
基于与相对于上述脉冲能量束的照射方向而言的被照射上述脉冲能量束的上述物体在各照射目标位置的倾斜度有关的信息、以及与上述光侵入长有关的信息,在每个上述照射目标位置,算出对上述物体照射单位次数的上述脉冲能量束的情况下的上述物体的单位加工量;以及
基于每个上述照射目标位置的目标加工量及每个上述照射目标位置的上述单位加工量,算出应对每个上述照射目标位置照射上述脉冲能量束的目标次数。
[附记2]
如附记1所述的数据生成方法,其中
照射至上述物体的上述脉冲能量束在上述物体上的照射面积根据上述物体的倾斜度而不同。
[附记3]
如附记1或2所述的数据生成方法,其中
照射至上述物体的上述脉冲能量束在上述物体上的剖面形状根据上述物体的倾斜度而不同。
[附记4]
如附记1至3中任一项所述的数据生成方法,其中
上述物体中的上述脉冲能量束的反射特性根据上述物体的倾斜度而不同。
[附记5]
如附记1至4中任一项所述的数据生成方法,其中
还包括测量上述物体的去除加工前的形状;并且
上述目标加工量是基于上述去除加工前的形状来算出。
[附记6]
如附记5所述的数据生成方法,其中
还包括输入上述物体的目标形状;并且
上述目标加工量是基于上述去除加工前的形状以及上述目标形状来算出。
[附记7]
如附记1至6中任一项所述的数据生成方法,其中
算出上述目标次数包括:通过解决最优化问题来算出上述目标次数;
上述最优化问题包含如下问题:在上述脉冲能量束对上述照射目标位置仅照射上述目标次数的情况下,上述照射目标位置的假定加工量与上述目标加工量一致。
[附记8]
如附记1至7中任一项所述的数据生成方法,其中包括:
上述目标加工量包含:(i)第1照射目标位置的上述物体的第1目标加工量、以及(ii)与上述第1照射目标位置不同的第2照射目标位置的上述物体的第2目标加工量;
算出上述单位加工量包括算出:(i)对上述第1照射目标位置照射单位次数的上述脉冲能量束的情况下的上述第1照射目标位置的上述物体的第1单位加工量、(ii)对上述第1照射目标位置照射单位次数的上述脉冲能量束的情况下的上述第2照射目标位置的上述物体的第2单位加工量、(iii)对上述第2照射目标位置照射单位次数的上述脉冲能量束的情况下的上述第1照射目标位置的上述物体的第3单位加工量、以及(iv)对上述第2照射目标位置照射单位次数的上述脉冲能量束的情况下的上述第2照射目标位置的上述物体的第4单位加工量;并且
算出上述目标次数包括:基于上述第1至第2目标加工量及上述第1至第4单位加工量,算出应对上述第1照射目标位置照射上述脉冲能量束的第1目标次数以及应对上述第2照射目标位置照射上述脉冲能量束的第2目标次数。
[附记9]
如附记8所述的数据生成方法,其中
算出上述目标次数包括:通过解决最优化问题来算出上述目标次数;
上述最优化问题包含如下问题:在上述脉冲能量束对上述第1照射目标位置仅照射上述第1目标次数、且上述脉冲能量束对上述第2照射目标位置仅照射上述第2目标次数的情况下,上述第1照射目标位置的上述物体的第1假定加工量与上述第1目标加工量一致,且上述第2照射目标位置的上述物体的第2假定加工量与上述第2目标加工量一致。
[附记10]
如附记9所述的数据生成方法,其中
上述第1假定加工量是根据上述第1单位加工量及上述第1目标次数的积、与上述第3单位加工量及上述第2目标次数的积的总和来算出;并且
上述第2假定加工量是根据上述第2单位加工量及上述第1目标次数的积、与上述第4单位加工量及上述第2目标次数的积的总和来算出。
[附记11]
如附记1至10中任一项所述的数据生成方法,其中
算出上述目标次数是通过解决数式4所示的最优化问题来算出上述目标次数;
上述加工装置可对N(其中,N为2以上的整数)个上述照射目标位置的每一个照射上述脉冲能量束,
上述数式4中的“Ck(其中,k为表示1以上且N以下的整数的变量)”表示上述N个照射目标位置中的第k个照射目标位置;
上述数式4中的“Δh(Ck)”表示上述第k个照射目标位置的上述物体的上述目标加工量;
上述数式4中的“(Ck-Cg,Cg(其中,g为表示1以上且N以下的整数的变量))”表示在对上述N个上述照射目标位置中的第g个照射目标位置照射单位次数的上述脉冲能量束的情况下的上述第k个照射目标位置的上述物体的上述单位加工量;并且
上述数式4中的“P(Ck)”表示为了对上述物体进行去除加工而应对上述第k个照射目标位置照射上述脉冲能量束的上述目标次数。
[数式4]
[附记12]
如附记1至11中任一项所述的数据生成方法,其中
算出上述单位加工量包括:基于沿着上述脉冲能量束的行进方向的射束轴与上述照射目标位置的相对于上述物体的法线所形成的角度、上述照射目标位置的上述物体对于上述脉冲能量束的穿透率、以及上述脉冲能量束对于上述物体的光侵入长,来算出上述单位加工量。
[附记13]
如附记12所述的数据生成方法,其中
算出上述单位加工量包括:使用数式5来算出上述单位加工量;
上述加工装置可对N(其中,N为2以上的整数)个上述照射目标位置的每一个照射上述脉冲能量束;
上述数式5中的“(Ck-Cg,Cg(其中,k及g分别为表示1以上且N以下的整数的变量))”表示在对上述N个照射目标位置中的第g个照射目标位置照射单位次数的上述脉冲能量束的情况下的上述N个上述照射目标位置中的第k个照射目标位置的上述物体的上述单位加工量;
上述数式5中的“α-1”表示上述光侵入长,
上述数式5中的“F(Ck-Cg,Cg)”表示在对上述第g个照射目标位置照射单位次数的上述脉冲能量束的情况下的上述第k个照射目标位置的上述脉冲能量束的注量;
上述数式5中的“Fth”表示可对上述物体进行去除加工的上述脉冲能量束的注量的下限阈值;
上述数式5中的“θg”表示上述射束轴与上述第g个照射目标位置的相对于上述物体的法线所形成的角度;并且
上述数式5中的“T(θg)”表示上述第g个照射目标位置的上述物体对于上述脉冲能量束的穿透率。
[数式5]
[附记14]
如附记1至13中任一项所述的数据生成方法,其中
上述加工装置可对N(其中,M为2以上的整数)个上述照射目标位置的每一个照射上述脉冲能量束;并且
算出与上述光侵入长有关的信息包括:基于在对上述N个照射目标位置依次实际仅照射单位次数的上述脉冲能量束的情况下的上述N个照射目标位置中的第i(其中,i为表示1以上且N以下的整数的变量)个照射目标位置的上述物体的实际加工量、以及在对上述N个照射目标位置的至少一部分依次实际仅照射单位次数的上述脉冲能量束的情况下的上述第i个照射目标位置的上述脉冲能量束的注量,算出上述光侵入长。
[附记15]
如附记14所述的数据生成方法,其中
算出与上述光侵入长有关的信息包括:使用数式6来算出上述光侵入长α-1
上述数式6中的“α-1”表示上述光侵入长;
上述数式6中的“Δzscan”表示上述实际加工量;
上述数式6中的“F(Ci-Cj,Cj)”表示在对上述N个照射目标位置中的第j(其中,j为表示1以上且N以下的整数的变量)个照射目标位置照射单位次数的上述脉冲能量束的情况下的上述第i个照射目标位置的上述脉冲能量束的注量;并且
上述数式6中的“Fth”表示可对上述物体进行去除加工的上述脉冲能量束的注量的下限阈值。
[数式6]
[附记16]
如附记1至15中任一项所述的数据生成方法,其中
上述加工装置包括:加工头,可对上述物体照射上述脉冲能量束;以及移动装置,使上述物体与上述加工头的相对位置,可沿着包含第1轴方向且包含与上述第1轴方向相交的第2轴方向的第1平面而移动;并且
上述照射目标位置包含上述第1平面内的多个位置。
[附记17]
如附记1至16中任一项所述的数据生成方法,其中
还包括保存将上述照射目标位置与应照射上述脉冲能量束的目标次数相关联的数据。
[附记18]
一种数据生成方法,生成用以控制加工装置的控制数据,上述加工装置能够通过对物体的表面照射脉冲能量束来对上述物体进行去除加工,上述数据生成方法包括:
基于与相对于上述脉冲能量束的照射方向而言的被照射上述脉冲能量束的上述物体在各照射目标位置的倾斜度有关的信息,在每个上述照射目标位置,算出对上述物体照射单位次数的上述脉冲能量束的情况下的上述物体的单位加工量;以及
基于每个上述照射目标位置的目标加工量及每个上述照射目标位置的上述单位加工量,算出应对每个上述照射目标位置照射上述脉冲能量束的目标次数。
[附记19]
一种数据生成方法,生成用以控制加工装置的控制数据,上述加工装置能够通过对物体的表面照射脉冲能量束来对上述物体进行去除加工,上述数据生成方法包括:
取得与上述物体的光侵入长有关的信息;以及
基于与上述光侵入长有关的信息、与相对于上述脉冲能量束的照射方向而言的被照射上述脉冲能量束的上述物体在各照射目标位置的倾斜度有关的信息、以及每个上述照射目标位置的目标加工量,算出应对每个上述照射目标位置照射上述脉冲能量束的目标次数。
[附记20]
一种数据生成方法,生成用以控制加工装置的控制数据,上述加工装置能够通过对物体的表面照射脉冲能量束来对上述物体进行去除加工,上述数据生成方法包括:
在对测试工件或上述物体照射上述脉冲能量束后,测量上述测试工件或上述物体的去除加工后的形状;以及
基于上述测试工件或上述物体的去除加工前的形状信息、上述测试工件或上述物体的上述去除加工后的形状的测量结果、与相对于上述脉冲能量束的照射方向而言的被照射上述脉冲能量束的上述物体在各照射目标位置的倾斜度有关的信息、以及每个上述照射目标位置的目标加工量,算出应对每个上述照射目标位置照射上述脉冲能量束的目标次数。
[附记21]
一种数据生成方法,生成用以控制加工装置的控制数据,上述加工装置能够通过对物体的表面照射脉冲能量束来对上述物体进行去除加工,上述数据生成方法包括:
基于与相对于上述脉冲能量束的照射方向而言的被照射上述脉冲能量束的上述物体在各照射目标位置的倾斜度有关的信息、以及每个上述照射目标位置的目标加工量,算出应对每个上述照射目标位置照射上述脉冲能量束的目标次数。
[附记22]
一种数据生成方法,生成用以控制加工装置的控制数据,上述加工装置能够通过对物体的表面照射脉冲能量束来对上述物体进行去除加工,上述数据生成方法包括:
基于与相对于上述脉冲能量束的照射方向而言的被照射上述脉冲能量束的每个照射目标位置的上述物体的脉冲能量束有关的信息、以及每个上述照射目标位置的目标加工量,算出应对每个上述照射目标位置照射上述脉冲能量束的目标次数;以及
生成表示上述照射目标位置与目标次数的关系的上述控制数据。
[附记23]
一种数据生成方法,生成用以控制加工装置的控制数据,上述加工装置能够通过对物体的表面照射脉冲能量束来对上述物体进行去除加工,上述数据生成方法包括:
通过使用与上述脉冲能量束有关的信息、以及上述去除加工后的目标形状信息,进行反卷积运算,来算出应对被照射上述脉冲射束的每个照射目标位置照射上述脉冲能量束的目标次数。
[附记24]
如附记1至23中任一项所述的数据生成方法,其中
上述控制数据包含表示上述照射目标位置与目标次数的关系的数据。
[附记25]
一种云端系统,具备:
通信装置,与利用加工装置的利用者的客户端进行通信;以及
处理装置,基于经由上述通信装置而从上述客户端取得的与上述加工装置的能量束有关的信息、与由上述加工装置进行加工的加工对象物的材质有关的信息、以及与上述加工对象物的加工前形状及上述加工对象物的加工后形状的至少一者有关的信息,来求出上述加工装置的加工条件;
上述处理装置求出上述加工条件包括:使用附记1至24的数据生成方法来生成上述控制数据;并且
上述通信装置将由上述处理装置求出的上述加工条件发送至上述客户端。
[附记26]
一种数据生成方法,生成用以控制加工装置的控制数据,上述加工装置能够通过对物体照射能量束来对上述物体进行去除加工,上述数据生成方法包括:
取得表示对上述物体照射上述能量束的情况下的上述物体的至少一部分中的上述能量束的注量的分布的注量分布信息、以及表示为了对上述物体进行去除加工而对上述物体照射上述能量束的情况下的上述能量束的注量与上述物体的实际加工量的关系的加工量信息;
基于上述注量分布信息及上述加工量信息,生成表示在上述加工装置对上述物体进行去除加工的情况下所假定的假定加工量的分布的加工量分布信息;并且
基于上述加工量分布信息而生成控制数据。
[附记27]
如附记26所述的数据生成方法,其中
取得上述加工量信息包括取得下述信息中的至少一者:第1加工量信息,表示为了对第1物体进行去除加工而对上述第1物体照射上述能量束的情况下的上述注量与上述实际加工量的关系;以及第2加工量,表示为了对与上述第1上述物体不同的第2物体进行去除加工而对上述第2物体照射上述能量束的情况下的上述注量与上述实际加工量的关系;并且
生成上述加工量分布信息包括:在上述加工装置对上述第1物体进行去除加工的情况下,基于上述注量分布信息及上述第1加工量信息而生成上述加工量分布信息;以及在上述加工装置对上述第2物体进行去除加工的情况下,基于上述注量分布信息及上述第2加工量信息而生成上述加工量分布信息。
[附记28]
如附记27所述的数据生成方法,其中
上述第1物体的材料的种类与上述第2物体的材料的种类不同。
[附记29]
如附记26至28中任一项所述的数据生成方法,其中
上述加工量信息是基于以下测量结果而生成:使用第1强度的注量的上述能量束而将测试物体的一部分即第1区域实际进行去除加工的情况下的上述第1区域的测量结果、以及使用与上述第1强度不同的第2强度的注量的上述能量束而将测试物体的一部分且与上述第1区域不同的第2区域实际进行加工的情况下的上述第2区域的测量结果。
[附记30]
一种条件决定方法,决定通过对加工对象物体照射能量束而对上述加工对象物体进行去除加工的加工装置所使用的加工条件,上述条件决定方法包括:
使用上述加工装置,在上述测试物体的多个测试加工区域中进行测试加工,该测试加工是通过依据多个不同的加工条件,分别对测试物体照射上述能量束来对上述物体进行去除加工;
对通过上述测试加工而进行去除加工的上述多个测试加工区域进行测量;
算出评价参数,其用以评价对上述多个测试加工区域进行的去除加工的内容;以及
基于上述评价参数,算出近似上述评价参数与上述加工条件的关系的近似式,且基于上述近似式,决定上述评价参数满足预定基准的至少一个加工条件,来作为上述加工装置为了对上述加工对象物体进行加工而实际使用的上述加工条件。
[附记31]
如附记30所述的条件决定方法,其中
上述多个测试加工区域包含沿着上述测试物体的第1方向上的位置不同的至少两个测试加工区域。
[附记32]
如附记31所述的条件决定方法,其中
上述多个测试加工区域包含沿着上述测试物体且与上述第1方向交叉的第2方向上的位置不同的至少两个测试加工区域。
[附记33]
如附记30至32中任一项所述的条件决定方法,其中
上述加工装置可进行下述移动控制,即,沿着与上述加工对象物体或上述测试物体的各自的表面交叉的交叉方向而使上述能量束的会聚位置移动;
进行上述测试加工包括在上述多个测试加工区域中的至少一个中,作为上述测试加工,进行:(i)第1测试加工,不进行上述移动控制,而是通过依据上述多个不同的加工条件,分别对上述测试物体照射上述能量束,从而对上述物体进行去除加工;(ii)第2测试加工,基于通过上述第1测试加工而进行去除加工的上述多个测试加工区域的测量结果,一边进行上述移动控制,一边依据上述多个不同的加工条件,分别对上述测试物体照射上述能量束,由此对上述物体进行去除加工;以及(iii)第3测试加工,基于通过上述第2测试加工而已进行去除加工的上述多个测试加工区域的测量结果,一边以比上述第2测试加工中进行的上述移动控制的移动精度更高的移动精度来进行上述移动控制,一边依据上述多个不同的加工条件,分别对上述测试物体照射上述能量束,由此对上述物体进行去除加工。
[附记34]
如附记30至33中任一项所述的条件决定方法,其中
上述加工条件包含上述能量束的注量。
[附记35]
如附记30至34中任一项所述的条件决定方法,其中
上述加工条件包含下述区域的重复率:在第1时刻照射至第1位置的上述能量束形成射束点的区域;与在继上述第1时刻之后的第2时刻,沿着上述加工对象物体或上述测试物体的各自的表面,照射至位于与上述第1位置不同的位置的第2位置的上述能量束形成射束点的区域。
[附记36]
一种加工条件算出方法,包括:
经由与利用加工装置的利用者的客户端进行通信的通信装置,从上述客户端取得:用以识别上述加工装置的识别信息、与由上述加工装置进行加工的加工对象物的材质有关的信息、以及与上述加工对象物的加工前形状及上述加工对象物的加工后形状中的至少一者有关的信息;
基于用以识别上述加工装置的识别信息、与由上述加工装置进行加工的加工对象物的材质有关的信息、以及与上述加工对象物的加工前形状及上述加工对象物的加工后形状中的至少一者有关的信息,来求出上述加工装置的加工条件;以及
经由上述通信装置,将上述所求出的加工条件发送至上述客户端。
[附记37]
一种加工条件算出方法,包括:
经由与利用加工装置的利用者的客户端进行通信的通信装置,从上述客户端取得与上述加工装置的能量束有关的信息或者用以识别上述加工装置的识别信息;
基于与上述加工装置的能量束有关的信息或者用以识别上述加工装置的识别信息,来求出上述加工装置的加工条件;以及
经由上述通信装置,将上述所求出的加工条件发送至上述客户端。
[附记38]
一种计算机程序,使计算机执行如附记36或37所述的加工条件算出方法。
[附记39]
一种记录介质,记录有如附记38所述的计算机程序。
[附记40]
一种数据生成方法,生成用以控制加工装置的控制数据,上述加工装置能够通过对物体的表面照射脉冲能量束来对上述物体进行去除加工,上述数据生成方法包括:
基于与相对于上述脉冲能量束的照射方向而言的被照射上述脉冲能量束的上述物体在各照射目标位置的倾斜度有关的信息,在每个上述照射目标位置,算出对上述物体照射单位次数的上述脉冲能量束的情况下的上述物体的单位加工量;以及
基于每个上述照射目标位置的目标加工量及每个上述照射目标位置的上述单位加工量,算出应对每个上述照射目标位置照射上述脉冲能量束的目标次数。
[附记41]
一种数据生成方法,生成用以控制加工装置的控制数据,上述加工装置能够通过对物体的表面照射脉冲能量束来对上述物体进行去除加工,上述数据生成方法包括:
取得与上述物体的光侵入长有关的信息;以及
基于与上述光侵入长有关的信息、与相对于上述脉冲能量束的照射方向而言的被照射上述脉冲能量束的上述物体在各照射目标位置的倾斜度有关的信息、以及每个上述照射目标位置的目标加工量,算出应对每个上述照射目标位置照射上述脉冲能量束的目标次数。
[附记42]
一种数据生成方法,生成用以控制加工装置的控制数据,上述加工装置能够通过对物体的表面照射脉冲能量束来对上述物体进行去除加工,上述数据生成方法包括:
对测试工件或上述物体照射上述脉冲能量束后,测量上述测试工件或上述物体的去除加工后的形状;
基于上述测试工件或上述物体的去除加工前的形状信息、上述测试工件或上述物体的上述去除加工后的形状的测量结果、与相对于上述脉冲能量束的照射方向而言的被照射上述脉冲能量束的上述物体在各照射目标位置的倾斜度有关的信息、以及每个上述照射目标位置的目标加工量,算出应对每个上述照射目标位置照射上述脉冲能量束的目标次数。
[附记43]
一种数据生成装置,生成用以控制加工装置的控制数据,上述加工装置能够通过对物体的表面照射脉冲能量束来对上述物体进行去除加工,上述数据生成装置:
基于测试工件或上述物体的去除加工前的形状信息、以及上述测试工件或上述物体的上述去除加工后的形状的测量结果,来算出与对上述测试工件或上述物体的光侵入长有关的信息;
基于与相对于上述脉冲能量束的照射方向而言的被照射上述脉冲能量束的上述物体在各照射目标位置的倾斜度有关的信息、以及与上述光侵入长有关的信息,在每个上述照射目标位置,算出对上述物体照射单位次数的上述脉冲能量束的情况下的上述物体的单位加工量;
基于每个上述照射目标位置的目标加工量及每个上述照射目标位置的上述单位加工量,算出应对每个上述照射目标位置照射上述脉冲能量束的目标次数。
[附记44]
一种数据生成装置,生成用以控制加工装置的控制数据,上述加工装置能够通过对物体的表面照射脉冲能量束来对上述物体进行去除加工,上述数据生成装置:
基于与相对于上述脉冲能量束的照射方向而言的被照射上述脉冲能量束的上述物体在各照射目标位置的倾斜度有关的信息,在每个上述照射目标位置,算出对上述物体照射单位次数的上述脉冲能量束的情况下的上述物体的单位加工量;
基于每个上述照射目标位置的目标加工量及每个上述照射目标位置的上述单位加工量,算出应对每个上述照射目标位置照射上述脉冲能量束的目标次数。
[附记45]
一种数据生成装置,生成用以控制加工装置的控制数据,上述加工装置能够通过对物体的表面照射脉冲能量束来对上述物体进行去除加工,上述数据生成装置:
取得与上述物体的光侵入长有关的信息;
基于与上述光侵入长有关的信息、与相对于上述脉冲能量束的照射方向而言的被照射上述脉冲能量束的上述物体在各照射目标位置的倾斜度有关的信息、以及每个上述照射目标位置的目标加工量,算出应对每个上述照射目标位置照射上述脉冲能量束的目标次数。
[附记46]
一种数据生成装置,生成用以控制加工装置的控制数据,上述加工装置能够通过对物体的表面照射脉冲能量束来对上述物体进行去除加工,上述数据生成装置:
基于测试工件或上述物体的去除加工前的形状信息、上述测试工件或上述物体的上述去除加工后的形状的测量结果、与相对于上述脉冲能量束的照射方向而言的被照射上述脉冲能量束的上述物体在各照射目标位置的倾斜度有关的信息、以及每个上述照射目标位置的目标加工量,算出应对每个上述照射目标位置照射上述脉冲能量束的目标次数。
[附记47]
一种数据生成装置,生成用以控制加工装置的控制数据,上述加工装置能够通过对物体的表面照射脉冲能量束来对上述物体进行去除加工,上述数据生成装置:
基于与相对于上述脉冲能量束的照射方向而言的被照射上述脉冲能量束的上述物体在各照射目标位置的倾斜度有关的信息、以及每个上述照射目标位置的目标加工量,算出应对每个上述照射目标位置照射上述脉冲能量束的目标次数。
[附记48]
一种数据生成装置,生成用以控制加工装置的控制数据,上述加工装置能够通过对物体的表面照射脉冲能量束来对上述物体进行去除加工,上述数据生成装置:
基于与相对于上述脉冲能量束的照射方向而言的被照射上述脉冲能量束的每个照射目标位置的上述物体的脉冲能量束有关的信息、以及每个上述照射目标位置的目标加工量,算出应对每个上述照射目标位置照射上述脉冲能量束的目标次数;
生成表示上述照射目标位置与目标次数的关系的上述控制数据。
[附记49]
一种数据生成装置,生成用以控制加工装置的控制数据,上述加工装置能够通过对物体的表面照射脉冲能量束来对上述物体进行去除加工,上述数据生成装置:
通过使用与上述脉冲能量束有关的信息、以及上述去除加工后的目标形状信息,进行反卷积运算,来算出应对被照射上述脉冲射束的每个照射目标位置照射上述脉冲能量束的目标次数。
上述各实施方式的必要条件可适当组合。上述各实施方式的必要条件中的一部分也可不使用。上述各实施方式的必要条件可适当与其他实施方式的必要条件进行置换。另外,只要法令容许,则援用与上述各实施方式中所引用的装置等有关的所有公开公报以及美国专利的公开来作为本文的记载的一部分。
另外,本发明可在不违反权利要求范围以及从说明书整体中读取的发明主旨或思想的范围内适当变更,伴有如上所述的变更的数据生成方法、云端系统、数据生成装置、加工装置、条件决定方法、计算机程序以及记录介质也包含于本发明的技术思想中。
[符号的说明]
SYS:加工系统
1:加工装置
11:加工单元
12:测量单元
14:控制装置
2:数据生成服务器
21:运算装置
211:目标加工量算出部
212:单位加工量算出部
213:目标照射次数算出部
3:客户端装置
EL:加工光
W:工件
Δh:目标加工量
Δz:基准加工量
单位加工量
p:目标照射次数
C:照射目标位置

Claims (39)

1.一种数据生成方法,生成用以控制加工装置的控制数据,上述加工装置可通过对物体的表面照射脉冲能量束来对上述物体进行去除加工,上述数据生成方法包括:
对测试工件或上述物体照射上述脉冲能量束后,测量上述测试工件或上述物体的去除加工后的形状;
基于上述测试工件或上述物体的去除加工前的形状信息、以及上述测试工件或上述物体的上述去除加工后的形状的测量结果,来算出与对上述测试工件或上述物体的光侵入长有关的信息;
基于与相对于上述脉冲能量束的照射方向而言的被照射上述脉冲能量束的上述物体在各照射目标位置的倾斜度有关的信息、以及与上述光侵入长有关的信息,在每个上述照射目标位置,算出对上述物体照射单位次数的上述脉冲能量束的情况下的上述物体的单位加工量;以及
基于每个上述照射目标位置的目标加工量及每个上述照射目标位置的上述单位加工量,算出应对每个上述照射目标位置照射上述脉冲能量束的目标次数。
2.根据权利要求1所述的数据生成方法,其中
照射至上述物体的上述脉冲能量束在上述物体上的照射面积根据上述物体的倾斜度而不同。
3.根据权利要求1或2所述的数据生成方法,其中
照射至上述物体的上述脉冲能量束在上述物体上的剖面形状根据上述物体的倾斜度而不同。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的数据生成方法,其中
上述物体中的上述脉冲能量束的反射特性根据上述物体的倾斜度而不同。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的数据生成方法,其中
还包括测量上述物体的去除加工前的形状;并且
上述目标加工量是基于上述去除加工前的形状来算出。
6.根据权利要求5所述的数据生成方法,其中
还包括输入上述物体的目标形状;并且
上述目标加工量是基于上述去除加工前的形状及上述目标形状来算出。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的数据生成方法,其中
算出上述目标次数包括通过解决最优化问题来算出上述目标次数;
上述最优化问题包括如下问题:在上述脉冲能量束对上述照射目标位置仅照射上述目标次数的情况下,上述照射目标位置的假定加工量与上述目标加工量一致。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的数据生成方法,其中
上述目标加工量包含:(i)第1照射目标位置的上述物体的第1目标加工量、以及(ii)与上述第1照射目标位置不同的第2照射目标位置的上述物体的第2目标加工量;
算出上述单位加工量包括算出:(i)对上述第1照射目标位置照射单位次数的上述脉冲能量束的情况下的上述第1照射目标位置的上述物体的第1单位加工量、(ii)对上述第1照射目标位置照射单位次数的上述脉冲能量束的情况下的上述第2照射目标位置的上述物体的第2单位加工量、(iii)对上述第2照射目标位置照射单位次数的上述脉冲能量束的情况下的上述第1照射目标位置的上述物体的第3单位加工量、以及(iv)对上述第2照射目标位置照射单位次数的上述脉冲能量束的情况下的上述第2照射目标位置的上述物体的第4单位加工量;并且
算出上述目标次数包括:基于上述第1至第2目标加工量及上述第1至第4单位加工量,算出应对上述第1照射目标位置照射上述脉冲能量束的第1目标次数以及应对上述第2照射目标位置照射上述脉冲能量束的第2目标次数。
9.根据权利要求8所述的数据生成方法,其中
算出上述目标次数包括通过解决最优化问题来算出上述目标次数;
上述最优化问题包含如下问题:在上述脉冲能量束对上述第1照射目标位置仅照射上述第1目标次数,且上述脉冲能量束对上述第2照射目标位置仅照射上述第2目标次数的情况下,上述第1照射目标位置的上述物体的第1假定加工量与上述第1目标加工量一致,且上述第2照射目标位置的上述物体的第2假定加工量与上述第2目标加工量一致。
10.根据权利要求9所述的数据生成方法,其中
上述第1假定加工量是由上述第1单位加工量及上述第1目标次数的积、与上述第3单位加工量及上述第2目标次数的积的总和来算出;
上述第2假定加工量是由上述第2单位加工量及上述第1目标次数的积、与上述第4单位加工量及上述第2目标次数的积的总和来算出。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的数据生成方法,其中
算出上述目标次数是通过解决数式4所示的最优化问题来算出上述目标次数;
上述加工装置可对N(其中,N为2以上的整数)个上述照射目标位置的每一个照射上述脉冲能量束;
上述数式4中的“Ck(其中,k为表示1以上且N以下的整数的变量)”表示上述N个照射目标位置中的第k个照射目标位置;
上述数式4中的“Δh(Ck)”表示上述第k个照射目标位置的上述物体的上述目标加工量;
上述数式4中的“(Ck-Cg,Cg(其中,g为表示1以上且N以下的整数的变量))”表示在对上述N个上述照射目标位置中的第g个照射目标位置照射单位次数的上述脉冲能量束的情况下的上述第k个照射目标位置的上述物体的上述单位加工量;并且
上述数式4中的“p(Ck)”表示为了对上述物体进行去除加工而应对上述第k个照射目标位置照射上述脉冲能量束的上述目标次数;
[数式4]
12.根据权利要求1至11中任一项所述的数据生成方法,其中
算出上述单位加工量包括:基于沿着上述脉冲能量束的行进方向的射束轴与上述照射目标位置的相对于上述物体的法线所形成的角度、上述照射目标位置的上述物体对于上述脉冲能量束的穿透率、以及上述脉冲能量束对于上述物体的上述光侵入长,来算出上述单位加工量。
13.根据权利要求12所述的数据生成方法,其中
算出上述单位加工量包括使用数式5来算出上述单位加工量;
上述加工装置可对N(其中,N为2以上的整数)个上述照射目标位置的每一个照射上述脉冲能量束;
上述数式5中的“(Ck-Cg,Cg(其中,k及g分别为表示1以上且N以下的整数的变量))”表示在对上述N个照射目标位置中的第g个照射目标位置照射单位次数的上述脉冲能量束的情况下的上述N个上述照射目标位置中的第k个照射目标位置的上述物体的上述单位加工量;
上述数式5中的“α-1”表示上述光侵入长;
上述数式5中的“F(Ck-Cg,Cg)”表示在对上述第g个照射目标位置照射单位次数的上述脉冲能量束的情况下的上述第k个照射目标位置的上述脉冲能量束的注量;
上述数式5中的“Fth”表示可对上述物体进行去除加工的上述脉冲能量束的注量的下限阈值;
上述数式5中的“θg”表示上述射束轴与上述第g个照射目标位置的相对于上述物体的法线所形成的角度;
上述数式5中的“T(θg)”表示上述第g个照射目标位置的上述物体对于上述脉冲能量束的穿透率;
[数式5]
14.根据权利要求1至13中任一项所述的数据生成方法,其中
上述加工装置可对N(其中,M为2以上的整数)个上述照射目标位置的每一个照射上述脉冲能量束;
算出与上述光侵入长有关的信息包括:基于在对上述N个照射目标位置依次实际仅照射单位次数的上述脉冲能量束的情况下的上述N个照射目标位置中的第i(其中,i为表示1以上且N以下的整数的变量)个照射目标位置的上述物体的实际加工量、以及在对上述N个照射目标位置中的至少一部分依次实际仅照射单位次数的上述脉冲能量束的情况下的上述第i个照射目标位置的上述脉冲能量束的注量,来算出上述光侵入长。
15.根据权利要求14所述的数据生成方法,其中
算出与上述光侵入长有关的信息包括:使用数式3来算出上述光侵入长α-1
上述数式3中的“α-1”表示上述光侵入长;
上述数式3中的“Δzscan”表示上述实际加工量;
上述数式3中的“F(Ci-Cj,Cj)”表示在对上述N个照射目标位置中的第j(其中,j为表示1以上且N以下的整数的变量)个照射目标位置照射单位次数的上述脉冲能量束的情况下的上述第i个照射目标位置的上述脉冲能量束的注量;并且
上述数式3中的“Fth”表示可对上述物体进行去除加工的上述脉冲能量束的注量的下限阈值;
[数式3]
16.根据权利要求1至15中任一项所述的数据生成方法,其中
上述加工装置包括:加工头,可对上述物体照射上述脉冲能量束;以及移动装置,使上述物体与上述加工头的相对位置,可沿着包含第1轴方向且包含与上述第1轴方向相交的第2轴方向的第1平面而移动;并且
上述照射目标位置包含上述第1平面内的多个位置。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的数据生成方法,其中
还包括保存将上述照射目标位置与应照射上述脉冲能量束的目标次数相关联的数据。
18.一种云端系统,具备:
通信装置,与利用加工装置的利用者的客户端进行通信;
处理装置,基于经由上述通信装置而从上述客户端取得的与上述加工装置的能量束有关的信息、与由上述加工装置进行加工的加工对象物的材质有关的信息、以及与上述加工对象物的加工前形状及上述加工对象物的加工后形状的至少一者有关的信息,来求出上述加工装置的加工条件;并且
上述通信装置将由上述处理装置求出的上述加工条件发送至上述客户端。
19.一种云端系统,具备:
通信装置,与利用加工装置的利用者的客户端进行通信;以及
处理装置,基于经由上述通信装置而从上述客户端取得的用以识别上述加工装置的识别信息、与由上述加工装置进行加工的加工对象物的材质有关的信息、以及与上述加工对象物的加工前形状及上述加工对象物的加工后形状的至少一者有关的信息,来求出上述加工装置的加工条件;并且
上述通信装置将由上述处理装置求出的上述加工条件发送至上述客户端。
20.根据权利要求19所述的云端系统,其中
上述云端系统还包括云端服务器。
21.根据权利要求20所述的云端系统,其中
上述云端服务器可将上述加工装置的识别信息和与上述加工装置的能量束有关的信息相关联而存储。
22.根据权利要求18或21所述的云端系统,其中
通过使用与上述能量束有关的信息、与上述材质有关的信息、与上述加工对象物的加工前形状有关的信息、以及与上述加工对象物的加工后形状有关信息中的至少一者,进行反卷积运算,来运算上述加工条件。
23.根据权利要求18、21及22中任一项所述的云端系统,其中
与上述能量束有关的信息包含:与上述能量束的强度有关的信息、与上述能量束的形状有关的信息、以及与上述能量束的注量有关的信息中的至少一者。
24.根据权利要求18至23中任一项所述的云端系统,其中
与上述材质有关的信息包含上述加工装置的能量束所照射的金属的种类的信息。
25.根据权利要求18至24中任一项所述的云端系统,其中
上述处理装置进而经由上述通信装置,从上述客户端取得与利用上述加工装置的加工的品质有关的加工品质信息或者与利用上述加工装置的加工的产量有关的加工产量信息,且基于上述加工品质信息或者上述加工产量信息来运算、或者选择上述加工条件。
26.根据权利要求25所述的云端系统,其中
上述加工品质信息包含:与利用上述加工装置的加工的分辨率有关的信息、与上述加工对象物由上述加工装置加工后的表面粗糙度有关的信息、以及与利用上述加工装置的加工的精度有关的信息中的至少一个。
27.根据权利要求18至26中任一项所述的云端系统,其中
利用上述加工装置的加工为去除加工。
28.根据权利要求27所述的云端系统,其中
上述去除加工是使用上述能量束而使上述加工对象的一部分升华、或者蒸发的烧蚀加工。
29.一种云端系统,具备:
通信装置,与利用加工装置的利用者的客户端进行通信;以及
处理装置,基于经由上述通信装置而从上述客户端取得的与上述加工装置的能量束有关的信息或者用以识别上述加工装置的识别信息,来求出上述加工装置的加工条件;并且
上述通信装置将由上述处理装置求出的上述加工条件发送至上述客户端。
30.根据权利要求18至29中任一项所述的云端系统,其中
上述处理装置运算上述加工条件、或者选择上述加工条件。
31.一种加工条件算出方法,包括:
经由与利用加工装置的利用者的客户端进行通信的通信装置,从上述客户端取得与上述加工装置的能量束有关的信息、与由上述加工装置进行加工的加工对象物的材质有关的信息、以及与上述加工对象物的加工前形状及上述加工对象物的加工后形状中的至少一者有关的信息;
基于与上述加工装置的能量束有关的信息、与由上述加工装置进行加工的加工对象物的材质有关的信息、以及与上述加工对象物的加工前形状及上述加工对象物的加工后形状中的至少一者有关的信息,来求出上述加工装置的加工条件;以及
经由上述通信装置,将上述所求出的加工条件发送至上述客户端。
32.一种数据生成方法,生成用以控制加工装置的控制数据,上述加工装置可通过对物体的表面照射脉冲能量束来对上述物体进行去除加工,上述数据生成方法包括:
基于与相对于上述脉冲能量束的照射方向而言的被照射上述脉冲能量束的上述物体在各照射目标位置的倾斜度有关的信息、每个上述照射目标位置的目标加工量,算出应对每个上述照射目标位置照射上述脉冲能量束的目标次数。
33.一种数据生成方法,生成用以控制加工装置的控制数据,上述加工装置能够通过对物体的表面照射脉冲能量束来对上述物体进行去除加工,上述数据生成方法包括:
基于与相对于上述脉冲能量束的照射方向而言的被照射上述脉冲能量束的每个照射目标位置的上述物体的脉冲能量束有关的信息、以及每个上述照射目标位置的目标加工量,算出应对每个上述照射目标位置照射上述脉冲能量束的目标次数。
34.一种数据生成方法,生成用以控制加工装置的控制数据,上述加工装置能够通过对物体的表面照射脉冲能量束来对上述物体进行去除加工,上述数据生成方法包括:
通过使用与上述脉冲能量束有关的信息、以及上述去除加工后的目标形状信息,进行反卷积运算,来算出应对被照射上述脉冲射束的每个照射目标位置照射上述脉冲能量束的目标次数。
35.根据权利要求1至17及32至34中任一项所述的数据生成方法,其中
上述控制数据包含表示上述照射目标位置与目标次数的关系的数据。
36.一种计算机程序,使计算机执行权利要求1至17及32至35中任一项所述的数据生成方法。
37.一种记录介质,记录有权利要求36所述的计算机程序。
38.一种加工装置,使用通过权利要求1至17及32至35中任一项所述的数据生成方法而生成的上述控制数据,对上述物体进行去除加工。
39.根据权利要求38所述的加工装置,其中
具备通过进行上述数据生成方法来生成上述控制数据的控制装置。
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