JP2000033488A - レーザ加工装置及び方法 - Google Patents
レーザ加工装置及び方法Info
- Publication number
- JP2000033488A JP2000033488A JP10200425A JP20042598A JP2000033488A JP 2000033488 A JP2000033488 A JP 2000033488A JP 10200425 A JP10200425 A JP 10200425A JP 20042598 A JP20042598 A JP 20042598A JP 2000033488 A JP2000033488 A JP 2000033488A
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- laser beam
- processing
- laser
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- Pending
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- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
- Lenses (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザ光線の位置とその可視光線による確認
位置がずれることのないレーザ加工装置及び方法を提供
する。 【解決手段】 レーザ光線を大口径のｆθレンズ３を介
して加工対象物４に照射しその加工を行うと共にこれを
前記レーザ光線と同軸上で可視光線により監視して加工
位置を確認する手段（６）を有するレーザ加工装置であ
って、レーザ光線の照射位置とその可視光線による確認
位置とのずれを検出する手段（６）と、前記検出された
ずれに基づきその補正データを演算する手段（７）と、
前記補正データに対応してレーザ光線の照射位置を制御
する手段（２Ｘ，２Ｙ）を備え、ｆθレンズ３の色収差
に基づくレーザ加工位置のずれを補正するようにしたも
のである。
位置がずれることのないレーザ加工装置及び方法を提供
する。 【解決手段】 レーザ光線を大口径のｆθレンズ３を介
して加工対象物４に照射しその加工を行うと共にこれを
前記レーザ光線と同軸上で可視光線により監視して加工
位置を確認する手段（６）を有するレーザ加工装置であ
って、レーザ光線の照射位置とその可視光線による確認
位置とのずれを検出する手段（６）と、前記検出された
ずれに基づきその補正データを演算する手段（７）と、
前記補正データに対応してレーザ光線の照射位置を制御
する手段（２Ｘ，２Ｙ）を備え、ｆθレンズ３の色収差
に基づくレーザ加工位置のずれを補正するようにしたも
のである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は基板，部品，金属等
をレーザ加工する場合に用いられレーザ加工装置及び方
法に関するものである。
をレーザ加工する場合に用いられレーザ加工装置及び方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的レーザ加工装置の分野において、
ｆθレンズとガルバノメータによる高速、高精度の加工
方法が知られているが、広範囲を加工する大口径ｆθレ
ンズの場合、ｆθレンズの色収差によるＸＹ平面上のレ
ーザ光線の位置と、監視系の可視光線の位置がずれると
いう問題があり、加工位置を精度良く決定するのが難し
い。
ｆθレンズとガルバノメータによる高速、高精度の加工
方法が知られているが、広範囲を加工する大口径ｆθレ
ンズの場合、ｆθレンズの色収差によるＸＹ平面上のレ
ーザ光線の位置と、監視系の可視光線の位置がずれると
いう問題があり、加工位置を精度良く決定するのが難し
い。
【０００３】以下、従来のこの種ｆθレンズを用いたレ
ーザ加工装置の一例について図面を参照しながら説明す
る。
ーザ加工装置の一例について図面を参照しながら説明す
る。
【０００４】図４は従来のレーザ加工装置の要部構成を
模式的に示すブロック図、図５は従来のレーザ加工装置
におけるｆθレンズの色収差の説明図である。図４にお
いて、２０はレーザ発振器、２１Ｘ，２１Ｙはガルバノ
メータでレーザ光線をＸＹ方向に位置決めする。２２は
レーザ光線の焦点を広範囲にわたって加工位置に合わせ
る複数のレンズが組み合わされたレンズユニットにより
構成されたｆθレンズ、２３は加工対象物、２４は加工
対象物２３上の加工跡、２５は加工対象物を監視するカ
メラであり、加工用レーザ光線と同軸上に配置されてい
る。２６は装置全体の制御を行う制御ユニットである。
模式的に示すブロック図、図５は従来のレーザ加工装置
におけるｆθレンズの色収差の説明図である。図４にお
いて、２０はレーザ発振器、２１Ｘ，２１Ｙはガルバノ
メータでレーザ光線をＸＹ方向に位置決めする。２２は
レーザ光線の焦点を広範囲にわたって加工位置に合わせ
る複数のレンズが組み合わされたレンズユニットにより
構成されたｆθレンズ、２３は加工対象物、２４は加工
対象物２３上の加工跡、２５は加工対象物を監視するカ
メラであり、加工用レーザ光線と同軸上に配置されてい
る。２６は装置全体の制御を行う制御ユニットである。
【０００５】次に、その動作を説明するに、まず、加工
対象物２３の位置をカメラ２５で確認し、加工開始位置
を制御ユニット２６により演算する。ここで演算された
位置にガルバノメータ２１Ｘ，２１Ｙを移動させ、レー
ザ発振器２０からのレーザ光線をｆθレンズ２２を通し
て加工対象物２３に照射し、これを加工するようにした
ものである。
対象物２３の位置をカメラ２５で確認し、加工開始位置
を制御ユニット２６により演算する。ここで演算された
位置にガルバノメータ２１Ｘ，２１Ｙを移動させ、レー
ザ発振器２０からのレーザ光線をｆθレンズ２２を通し
て加工対象物２３に照射し、これを加工するようにした
ものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成では、カメラ２５で確認される加工用レーザ光
線の位置は実際の位置とは若干異なるため、高精度の位
置決めができないので、加工作業の精度を高めることは
不可能である。すなわち、図５に示すようにレーザ光線
の位置Ｐ1をカメラ２５で確認するとｆθレンズ２２の
色収差の関係で△Ｘ，△Ｙだけずれた位置Ｐ2として確
認されてしまい、正確な位置決めができないという問題
点があった。
うな構成では、カメラ２５で確認される加工用レーザ光
線の位置は実際の位置とは若干異なるため、高精度の位
置決めができないので、加工作業の精度を高めることは
不可能である。すなわち、図５に示すようにレーザ光線
の位置Ｐ1をカメラ２５で確認するとｆθレンズ２２の
色収差の関係で△Ｘ，△Ｙだけずれた位置Ｐ2として確
認されてしまい、正確な位置決めができないという問題
点があった。
【０００７】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
であり、レーザ光線の位置とその可視光線による確認位
置がずれることのないレーザ加工装置及び方法を提供す
ることを目的とする。
であり、レーザ光線の位置とその可視光線による確認位
置がずれることのないレーザ加工装置及び方法を提供す
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のレーザ加工装置
は、レーザ光線を大口径のｆθレンズを介して加工対象
物に照射しその加工を行うと共にこれを前記レーザ光線
と同軸上で可視光線により監視して加工位置を確認する
手段を有するレーザ加工装置であって、レーザ光線の照
射位置とその可視光線による確認位置とのずれを検出す
る手段と、前記検出されたずれに基づきその補正データ
を演算する手段と、前記補正データに対応してレーザ光
線の照射位置を制御する手段を備え、ｆθレンズの色収
差に基づくレーザ加工位置のずれを補正するようにした
ものである。
は、レーザ光線を大口径のｆθレンズを介して加工対象
物に照射しその加工を行うと共にこれを前記レーザ光線
と同軸上で可視光線により監視して加工位置を確認する
手段を有するレーザ加工装置であって、レーザ光線の照
射位置とその可視光線による確認位置とのずれを検出す
る手段と、前記検出されたずれに基づきその補正データ
を演算する手段と、前記補正データに対応してレーザ光
線の照射位置を制御する手段を備え、ｆθレンズの色収
差に基づくレーザ加工位置のずれを補正するようにした
ものである。
【０００９】この発明によれば、加工用のレーザ光線の
位置とその可視光線による確認位置がずれることがな
く、高精度のレーザ加工を行うことができる。
位置とその可視光線による確認位置がずれることがな
く、高精度のレーザ加工を行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を参照しながら説明する。
いて図面を参照しながら説明する。
【００１１】図１は本発明のレーザ加工装置及び方法の
一実施の形態における、本発明方法を適用し得る装置の
要部構成を模式的に示すブロック図、図２は本発明のレ
ーザ加工装置及び方法の一実施の形態における本発明方
法を適用し得る装置のｆθレンズの色収差の説明図、図
３は本発明のレーザ加工装置及び方法の一実施の形態に
おける本発明方法を適用し得る装置のｆθレンズの色収
差の他の説明図である。図１において、１はレーザ発振
器、２Ｘ，２Ｙはガルバノメータでレーザ光線をＸＹ方
向に位置決めする。３はレーザ光線の焦点を広範囲にわ
たって加工位置に合わせている複数のレンズが組み合わ
されたレンズユニットにより構成されたｆθレンズ、４
は加工対象物、５は加工対象物４上の加工跡、６は加工
対象物４を監視するカメラであり、加工用レーザ光線と
同軸上に配置されている。７は装置全体の制御を行う制
御ユニット、８はｆθレンズ３の色収差補正のための補
正テーブルである。
一実施の形態における、本発明方法を適用し得る装置の
要部構成を模式的に示すブロック図、図２は本発明のレ
ーザ加工装置及び方法の一実施の形態における本発明方
法を適用し得る装置のｆθレンズの色収差の説明図、図
３は本発明のレーザ加工装置及び方法の一実施の形態に
おける本発明方法を適用し得る装置のｆθレンズの色収
差の他の説明図である。図１において、１はレーザ発振
器、２Ｘ，２Ｙはガルバノメータでレーザ光線をＸＹ方
向に位置決めする。３はレーザ光線の焦点を広範囲にわ
たって加工位置に合わせている複数のレンズが組み合わ
されたレンズユニットにより構成されたｆθレンズ、４
は加工対象物、５は加工対象物４上の加工跡、６は加工
対象物４を監視するカメラであり、加工用レーザ光線と
同軸上に配置されている。７は装置全体の制御を行う制
御ユニット、８はｆθレンズ３の色収差補正のための補
正テーブルである。
【００１２】次に、その動作を説明するに、まず、加工
対象物４の位置をカメラ６で確認し、図２に示すように
レーザ発振器１より位置９にレーザ光線を照射し、これ
をカメラ６により位置確認するとｆθレンズ３の色収差
補正のため位置１０のように△Ｘ，△Ｙだけずれる。こ
こで、位置９，１０をレーザ加工開始位置とし、加工を
始めて行くと仮定すると、図３に示すように、この位置
９は矢印のような加工跡でレーザ加工終了位置である位
置１１へ、同様に位置１０は位置１２へシフトするの
で、これらレーザ加工開始位置９、レーザ加工跡５、レ
ーザ加工終了位置１１等におけるｆθレンズ３の色収差
に基づく前記のずれをカメラ６により検知し、その補正
値を制御ユニット７により演算して補正データとし、こ
れを補正テーブル８に記憶する。
対象物４の位置をカメラ６で確認し、図２に示すように
レーザ発振器１より位置９にレーザ光線を照射し、これ
をカメラ６により位置確認するとｆθレンズ３の色収差
補正のため位置１０のように△Ｘ，△Ｙだけずれる。こ
こで、位置９，１０をレーザ加工開始位置とし、加工を
始めて行くと仮定すると、図３に示すように、この位置
９は矢印のような加工跡でレーザ加工終了位置である位
置１１へ、同様に位置１０は位置１２へシフトするの
で、これらレーザ加工開始位置９、レーザ加工跡５、レ
ーザ加工終了位置１１等におけるｆθレンズ３の色収差
に基づく前記のずれをカメラ６により検知し、その補正
値を制御ユニット７により演算して補正データとし、こ
れを補正テーブル８に記憶する。
【００１３】実際の加工にあたっては補正テーブル８よ
り補正データを読み出し、これに基づきガルバノメータ
２Ｘ，２Ｙを制御してレーザ光線を所定位置へ照射し、
加工対象物の加工を行えば、加工用のレーザ光線の位置
とその可視光線による確認位置とのずれのない状態で加
工が行われるので、加工精度の高い加工を行うことがで
きる。
り補正データを読み出し、これに基づきガルバノメータ
２Ｘ，２Ｙを制御してレーザ光線を所定位置へ照射し、
加工対象物の加工を行えば、加工用のレーザ光線の位置
とその可視光線による確認位置とのずれのない状態で加
工が行われるので、加工精度の高い加工を行うことがで
きる。
【００１４】以上のように本実施の形態によれば、レー
ザ加工開始位置、レーザ加工跡、レーザ加工終了位置等
におけるｆθレンズ３の色収差に基づく加工用のレーザ
光線の位置とその可視光線による確認位置とのずれは、
これらの位置における補正データに基づき自動的に補正
されるので、レーザ加工の精度は大幅に向上する。
ザ加工開始位置、レーザ加工跡、レーザ加工終了位置等
におけるｆθレンズ３の色収差に基づく加工用のレーザ
光線の位置とその可視光線による確認位置とのずれは、
これらの位置における補正データに基づき自動的に補正
されるので、レーザ加工の精度は大幅に向上する。
【００１５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、加工用の
レーザ光線の位置とその可視光線による確認位置はずれ
ることがないので、高精度のレーザ加工を行うことがで
きるという有利な効果が得られる。
レーザ光線の位置とその可視光線による確認位置はずれ
ることがないので、高精度のレーザ加工を行うことがで
きるという有利な効果が得られる。
【図１】本発明のレーザ加工装置及び方法の一実施の形
態における本発明方法を適用し得る装置の要部構成を模
式的に示すブロック図
態における本発明方法を適用し得る装置の要部構成を模
式的に示すブロック図
【図２】本発明のレーザ加工装置及び方法の一実施の形
態における本発明方法を適用し得る装置のｆθレンズの
色収差の説明図
態における本発明方法を適用し得る装置のｆθレンズの
色収差の説明図
【図３】本発明のレーザ加工装置及び方法の一実施の形
態における本発明方法を適用し得る装置のｆθレンズの
色収差の他の説明図
態における本発明方法を適用し得る装置のｆθレンズの
色収差の他の説明図
【図４】従来のレーザ加工装置の要部構成を模式的に示
すブロック図
すブロック図
【図５】従来のレーザ加工装置におけるｆθレンズの色
収差の説明図
収差の説明図
１ レーザ発振器 ２Ｘ，２Ｙ ガルバノメータ ３ ｆθレンズ ４ 加工対象物 ５ 加工跡 ６ カメラ ７ 制御ユニット ８ 補正テーブル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 敬太 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H043 AD02 AD11 AD21 2H087 KA26 LA22 TA04 TA08 4E068 CA09 CB02 CC02 CD13 CE03
Claims (4)
- 【請求項１】 レーザ光線を大口径のｆθレンズを介し
て加工対象物に照射しその加工を行うと共にこれを前記
レーザ光線と同軸上で可視光線により監視して加工位置
を確認する手段を有するレーザ加工装置であって、レー
ザ光線の照射位置とその可視光線による確認位置とのず
れを検出する手段と、前記検出されたずれに基づきその
補正データを演算する手段と、前記補正データに対応し
てレーザ光線の照射位置を制御する手段を備え、ｆθレ
ンズの色収差に基づくレーザ加工位置のずれを補正する
ことを特徴とするレーザ加工装置。 - 【請求項２】 レーザ光線の照射位置とその可視光線に
よる確認位置とのずれに基づき演算された補正データを
記憶する手段を更に備えたことを特徴とする請求項１記
載のレーザ加工装置。 - 【請求項３】 レーザ光線を大口径のｆθレンズを介し
て加工対象物に照射しその加工を行うと共にこれを前記
レーザ光線と同軸上で可視光線により監視して加工位置
を確認するようにしたレーザ加工方法であって、レーザ
光線の照射位置とその可視光線による確認位置とのずれ
を検出し、前記検出されたずれに基づきその補正データ
を演算すると共に、前記補正データに対応してレーザ光
線の照射位置を制御することにより、ｆθレンズの色収
差に基づくレーザ加工位置のずれを補正することを特徴
とするレーザ加工方法。 - 【請求項４】 レーザ加工開始位置、レーザ加工跡、レ
ーザ加工終了位置のすべて、またはいずれかにおけるレ
ーザ光線の照射位置とその可視光線による確認位置との
ずれを検出することを特徴とする請求項３記載のレーザ
加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10200425A JP2000033488A (ja) | 1998-07-15 | 1998-07-15 | レーザ加工装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10200425A JP2000033488A (ja) | 1998-07-15 | 1998-07-15 | レーザ加工装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000033488A true JP2000033488A (ja) | 2000-02-02 |
Family
ID=16424094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10200425A Pending JP2000033488A (ja) | 1998-07-15 | 1998-07-15 | レーザ加工装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000033488A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009012014A (ja) * | 2007-07-02 | 2009-01-22 | Keyence Corp | レーザ加工装置並びにその設定方法及び設定プログラム |
| KR101016971B1 (ko) | 2002-07-11 | 2011-02-28 | 르노 라제르 | 레이저를 이용한 물체 가공 시스템 및 방법 |
| CN104439729A (zh) * | 2014-12-01 | 2015-03-25 | 鞍山正亚激光科技有限公司 | 一种激光加工视觉定位系统及定位方法 |
| CN105473270A (zh) * | 2013-08-28 | 2016-04-06 | 通快激光与系统工程有限公司 | 用于确定激光加工头的实际位态与其额定位态的偏差的方法 |
| CN112484657A (zh) * | 2019-08-23 | 2021-03-12 | 松下知识产权经营株式会社 | 激光加工装置、激光加工方法以及修正数据生成方法 |
| US11648629B2 (en) | 2019-05-16 | 2023-05-16 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Laser processing apparatus, laser processing method, and correction data generation method |
-
1998
- 1998-07-15 JP JP10200425A patent/JP2000033488A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101016971B1 (ko) | 2002-07-11 | 2011-02-28 | 르노 라제르 | 레이저를 이용한 물체 가공 시스템 및 방법 |
| JP2009012014A (ja) * | 2007-07-02 | 2009-01-22 | Keyence Corp | レーザ加工装置並びにその設定方法及び設定プログラム |
| CN105473270A (zh) * | 2013-08-28 | 2016-04-06 | 通快激光与系统工程有限公司 | 用于确定激光加工头的实际位态与其额定位态的偏差的方法 |
| CN104439729A (zh) * | 2014-12-01 | 2015-03-25 | 鞍山正亚激光科技有限公司 | 一种激光加工视觉定位系统及定位方法 |
| US11648629B2 (en) | 2019-05-16 | 2023-05-16 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Laser processing apparatus, laser processing method, and correction data generation method |
| CN112484657A (zh) * | 2019-08-23 | 2021-03-12 | 松下知识产权经营株式会社 | 激光加工装置、激光加工方法以及修正数据生成方法 |
| CN112484657B (zh) * | 2019-08-23 | 2024-04-12 | 松下知识产权经营株式会社 | 激光加工装置、激光加工方法以及修正数据生成方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040714 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040727 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040927 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050215 |