JP2002126887A - ワーク歪み補正方法およびレーザドリル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 任意の位置の４つのマーク位置測定を行いワ
ークの配置やワークの歪み補正を行う。 【解決手段】 加工テーブル上に配置するワークのアラ
イメントマーク位置をＸ軸およびＹ軸を有する座標で認
識する際、ワーク上に任意に配置される４つのアライメ
ントマーク位置を測定し、この測定した座標をもとに各
辺が加工テーブルのＸ軸あるいはＹ軸に平行でアライメ
ントマーク位置を含む任意大きさの長方形の頂点、ある
いは各辺がＸ軸およびＹ軸と角度を持ちアライメントマ
ーク位置を含む任意の大きさの長方形の頂点の位置のず
れ量を求め、このずれ量をもとに、ワーク内の任意の位
置の補正量を求めて、この補正量によりワークの加工位
置を補正する。これによりワーク上に設定するマーク位
置に制限を受けることなく、任意にマーク位置を設定で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、レーザ光を用い
て樹脂に穴開け加工を行うレーザ穴あけ装置のワーク歪
み補正方法およびレーザドリル装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ワークの配置やワークの歪みを補
正する場合、図７のようにワークの伸縮とワークをテー
ブル上に設置した時のワークの座標と、ワークの座標の
傾きを測定して、回転および伸縮補正を行っていた。ワ
ークが回転して配置されており、ワーク自体はＸ、Ｙ方
向にそれぞれ伸縮するものとしている。マーク１を基準
として、マーク１とマーク２からＸ方向の伸縮率と回転
量をもとめる。またマーク１とマーク３からＹ方向の伸
縮率と回転量をもとめる。回転量は先の２つの平均をと
りワークの回転量とする。

【０００３】マーク１の位置を基準点として、回転量を
θ、Ｘ方向伸び率をα、Ｙ方向の伸び率をβとして
（Ａ，Ｂ）の求める座標は次の式となる。

【０００４】 Ｘ＝ｃｏｓθ＊Ａ＊α−ｓｉｎθ＊Ｂ＊β …（式１） Ｙ＝ｓｉｎθ＊Ａ＊α＋ｃｏｓθ＊Ｂ＊β …（式２） ワーク上の穴位置の補正はマーク１を基準点として次の
式となる。

【０００５】なお、２点のマークによる補正を行う場合
は、上記においてマーク１とマーク２からの回転量とＸ
方向の伸縮率αとＹ方向の伸縮率βが同じものとして計
算する。

【０００６】また、図８のように４点のマークからワー
クの平面的なひずみを補正す場合には、長方形の頂点に
４つのマークを利用して、以下のようにそのずれ量をも
とに四隅のずれ量から荷重平均をもとめて各穴の歪み量
を計算し補正していた。

【０００７】マーク１からマーク２のずれ量をそれぞれ
（ａ１，ｂ１），（ａ２，ｂ２），（ａ３，ｂ３），
（ａ４，ｂ４）として、マーク１を基準点としたＡ，Ｂ
の補正量は次のようにあらわされる。

【０００８】 Ｘ＝((Ｄx-Ａ)*Ｂ*a1+Ａ* Ｂ*a2+ (Ｄx-Ａ)* (Ｄy-Ｂ)*a3 + Ａ*(Ｄy-Ｂ)*a4)/Ｄx/Ｄy …（式３） Ｙ＝((Ｄx-Ａ)*Ｂ*b1+Ａ* Ｂ*b2+ (Ｄx-Ａ)* (Ｄy-Ｂ)*b3 + Ａ*(Ｄy-Ｂ)*b4)/Ｄx/Ｄy …（式４） なお、Ｄｘはマーク１とマーク２、あるいはマーク３と
マーク４のＸ方向の距離、Ｄｙはマーク１とマーク３、
あるいは、マーク２とマーク４のＹ方向の距離である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術におい
ては、 （１）２点の場合は、Ｘ，Ｙ方向の伸縮率が同じ伸縮、
回転補正 （２）３点の場合は、Ｘ Ｙ方向の伸縮率を個別にした
伸縮、回転補正 （３）４点の場合は、マーク位置を、各辺がテーブルの
Ｘ，Ｙ方向に平行長方形の頂点にマークを配置した平面
的歪み補正 とマークの数で補正方法が異なり、また４点のマークを
使用する場合、マークの位置の制限事項があった。

【００１０】したがって、この発明の目的は、上記従来
の課題を解決し、任意の位置の４つのマーク位置測定を
行いワークの配置やワークの歪み補正を行うことがで
き、またマークの数が２〜４のすべて場合において、１
つの補正方法で加工時の歪み補正を行えるワーク歪み補
正方法およびレーザドリル装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明の請求項１記載のワーク歪み補正方法は、加
工テーブル上に配置するワークのアライメントマーク位
置をＸ軸およびＹ軸を有する座標で認識する際、ワーク
上に任意に配置される４つのアライメントマーク位置を
測定し、その座標をもとに各辺が前記加工テーブルのＸ
軸およびＹ軸に平行で前記アライメントマーク位置を含
む長方形の頂点の位置のずれ量を求め、このずれ量をも
とに、ワーク内の任意の位置の補正量を求めて、この補
正量によりワークの加工位置を補正する。

【００１２】このように、ワーク上に任意に配置される
４つのアライメントマーク位置を測定し、その座標をも
とに各辺が加工テーブルのＸ軸あるいはＹ軸に平行でア
ライメントマーク位置を含む長方形の頂点のずれ量を求
め、このずれ量をもとに、ワーク内の任意の位置の補正
量を求めて、この補正量によりワークの加工位置を補正
するので、ワークのテーブル上への配置位置およびワー
クの歪みを補正し、目的位置に精度良く加工を行うこと
ができる。この際、ワーク上に設定するマーク位置に制
限を受けることなく、任意にマーク位置を設定できる。

【００１３】請求項２記載のワーク歪み補正方法は、加
工テーブル上に配置するワークのアライメントマーク位
置をＸ軸およびＹ軸を有する座標で認識する際、ワーク
上に任意に配置される４つのアライメントマーク位置を
測定し、その座標をもとに各辺がＸ軸およびＹ軸と角度
を持ち前記アライメントマーク位置を含む長方形の頂点
の位置のずれ量を求め、このずれ量をもとに、ワーク内
の任意の位置の補正量を求めて、この補正量によりワー
クの加工位置を補正する。

【００１４】このように、各辺がＸ軸およびＹ軸と角度
を持ちアライメントマーク位置を含む長方形の頂点の位
置のずれ量を求めると、マーク間のＸ方向、Ｙ方向の差
分が少ない場合でも多くすることができ、補正量の誤差
が少なくなる。

【００１５】請求項３記載のワーク歪み補正方法は、請
求項１または２において、ワーク上に任意に配置される
アライメントマークが３点であったときに、測定される
３点のうち２点を結ぶ線分に関して他の１点と対称とな
る位置を４点目とし、ワークが平行四辺形に歪んでいる
と仮定して４点目位置のずれ量を求めることで、４つの
アライメントマーク位置の座標とする。このように、マ
ークが３点の場合においても、４点の場合と同様にワー
クのテーブル上への配置位置およびワークの歪みを補正
することができる。

【００１６】請求項４記載のワーク歪み補正方法は、請
求項１または２において、ワーク上に任意に配置される
アライメントマークが２点であったときに、測定される
２点を結ぶ線分の中点を中心に直角に回転した２点の位
置を３点目と４点目とし、ワークが回転しておかれ、か
つワークはＸ，Ｙ方向に同じ比率で伸縮していると仮定
して３点目と４点目位置のずれ量を求めることで、４つ
のアライメントマーク位置の座標とする。このように、
マークが２点の場合においても、４点の場合と同様にワ
ークのテーブル上への配置位置およびワークの歪みを補
正することができる。

【００１７】請求項５記載のワーク歪み補正方法は、請
求項１または２において、４つのアライメントマークの
うち３点のアライメントマークだけを認識したときに、
測定される３点のうち２点を結ぶ線分に関して他の１点
と対称となる位置を４点目とし、ワークが平行四辺形に
歪んでいると仮定して４点目位置のずれ量を求め、２点
のアライメントマークだけを認識したときに、測定され
る２点を結ぶ線分の中点を中心に直角に回転した２点の
位置を３点目と４点目とし、ワークが回転しておかれ、
かつワークはＸ，Ｙ方向に同じ比率で伸縮していると仮
定して３点目と４点目位置のずれ量を求めることで、４
つのアライメントマーク位置の座標とする。

【００１８】このように、２〜４点のマークで請求項
３，４と同様の補正方法を使用できるため、４点のうち
３点、あるいは２点しかマークが見えない場合でも、ワ
ークのテーブル上へ配置位置およびワークの歪みを補正
することができる。

【００１９】請求項６記載のレーザドリル装置は、レー
ザ光を用いてワークに穴開け加工を行うレーザドリル装
置であって、ワークを載せる加工テーブルと、レーザ発
振器およびその光学系と、レーザ光を走査するガルバノ
スキャナと、加工テーブル上に配置するアライメントマ
ーク位置をＸ軸およびＹ軸を有する座標で認識するため
のアライメントマーク認識装置とを備え、ワーク上に任
意に配置される４つのアライメントマーク位置を前記ア
ライメントマーク認識装置で測定することで、その座標
をもとに各辺が前記加工テーブルのＸ軸あるいはＹ軸に
平行で前記アライメントマーク位置を含む長方形の頂点
の位置のずれ量を求め、このずれ量をもとに、ワーク内
の任意の位置の補正量を求めて、この補正量により前記
加工テーブルとガルバノスキャナ走査位置を補正し加工
するようにした。

【００２０】このように、ワーク上に任意に配置される
４つのアライメントマーク位置をアライメントマーク認
識装置で測定することで、その座標をもとに各辺が加工
テーブルのＸ軸およびＹ軸に平行でアライメントマーク
位置を含む長方形の頂点の位置のずれ量を求め、このず
れ量をもとに、ワーク内の任意の位置の補正量を求め
て、この補正量により加工テーブルとガルバノスキャナ
走査位置を補正し加工することで、ワーク配置時の位置
や傾き、およびワーク自体の歪みに合わせて目的位置に
精度良くレーザによる穴開け加工を行うことが可能にな
る。この際、ワーク上に設定するマーク位置に制限を受
けることなく、任意にマーク位置を設定できる。

【００２１】請求項７記載のレーザドリル装置は、レー
ザ光を用いてワークに穴開け加工を行うレーザドリル装
置であって、ワークを載せる加工テーブルと、レーザ発
振器およびその光学系と、レーザ光を走査するガルバノ
スキャナと、加工テーブル上に配置するアライメントマ
ーク位置をＸ軸およびＹ軸を有する座標で認識するため
のアライメントマーク認識装置とを備え、ワーク上に任
意に配置される４つのアライメントマーク位置を前記ア
ライメントマーク認識装置で測定することで、その座標
をもとに各辺がＸ軸およびＹ軸と角度を持ち前記アライ
メントマーク位置を含む長方形の頂点の位置のずれ量を
求め、このずれ量をもとに、ワーク内の任意の位置の補
正量を求めて、この補正量により前記加工テーブルとガ
ルバノスキャナ走査位置を補正し加工するようにした。

【００２２】このように、各辺がＸ軸およびＹ軸と角度
を持ちアライメントマーク位置を含む長方形の頂点の位
置のずれ量を求めると、マーク間のＸ方向、Ｙ方向の差
分が少ない場合でも多くすることができ、補正量の誤差
が少なくなる。

【００２３】請求項８記載のレーザドリル装置は、請求
項６または７において、ワーク上に任意に配置されるア
ライメントマークが３点であったときに、測定される３
点のうち２点を結ぶ線分に関して他の１点と対称となる
位置を４点目とし、ワークが平行四辺形に歪んでいると
仮定して４点目位置のずれ量を求めることで、４つのア
ライメントマーク位置の座標とする。このように、マー
クが３点の場合においても、４点の場合と同様にワーク
のテーブル上への配置位置およびワークの歪みを補正
し、目的位置に精度良くレーザによる穴開け加工を行う
ことが可能になる。

【００２４】請求項９記載のレーザドリル装置は、請求
項６または７において、ワーク上に任意に配置されるア
ライメントマークが２点であったときに、測定される２
点を結ぶ線分の中点を中心に直角に回転した２点の位置
を３点目と４点目とし、ワークが回転しておかれ、かつ
ワークはＸ，Ｙ方向に同じ比率で伸縮していると仮定し
て３点目と４点目位置のずれ量を求めることで、４つの
アライメントマーク位置の座標とする。このように、マ
ークが２点の場合においても、４点の場合と同様にワー
クのテーブル上への配置位置およびワークの歪みを補正
し、目的位置に精度良くレーザによる穴開け加工を行う
ことが可能になる。

【００２５】請求項１０記載のレーザドリル装置は、請
求項６または７において、４つのアライメントマークの
うち３点のアライメントマークだけを認識したときに、
測定される３点のうち２点を結ぶ線分に関して他の１点
と対称となる位置を４点目とし、ワークが平行四辺形に
歪んでいると仮定して４点目位置のずれ量を求め、２点
のアライメントマークだけを認識したときに、測定され
る２点を結ぶ線分の中点を中心に直角に回転した２点の
位置を３点目と４点目とし、ワークが回転しておかれ、
かつワークはＸ，Ｙ方向に同じ比率で伸縮していると仮
定して３点目と４点目位置のずれ量を求めることで、４
つのアライメントマーク位置の座標とする。

【００２６】このように、２〜４点のマークで請求項
６，７と同様の補正ができるため、４点のうち３点、あ
るいは２点しかマークが見えない場合でも、ワークのテ
ーブル上へ配置位置およびワークの歪みを補正し、目的
位置にレーザによる穴開け加工を行うことが可能にな
る。

【００２７】

【発明の実施の形態】この発明の第１の実施の形態を図
１〜図３に基づいて説明する。図１はこの発明の第１の
実施の形態のワーク歪みの補正方法を示す説明図であ
る。

【００２８】レーザ光を用いて樹脂等のワークに穴開け
加工を行うレーザドリル装置は、ワークを載せる加工テ
ーブルと、レーザ発振器およびその光学系と、レーザ光
を走査するガルバノスキャナと、加工テーブル上に配置
するアライメントマーク位置をＸ軸およびＹ軸を有する
座標で認識するためのアライメントマーク認識装置とを
備え、図１に示すワーク歪み補正方法を用いて構成され
ている。すなわち、ワーク上に任意に配置される４つの
アライメントマーク位置をアライメントマーク認識装置
で測定することで、その座標をもとに各辺が加工テーブ
ルのＸ軸あるいはＹ軸に平行な辺を有しアライメントマ
ーク位置を含む任意の大きさの長方形の頂点の位置のず
れ量を求め、このずれ量をもとに、ワーク内の任意の位
置の補正量を求めて、この補正量により加工テーブルと
ガルバノスキャナ走査位置を補正し加工する。

【００２９】マーク１を基準としたマーク１からマーク
４の指令座標をそれぞれ（Ａ１，Ｂ１），（Ａ２，Ｂ
２），（Ａ３，Ｂ３），（Ａ４，Ｂ４）また、マーク１
からマーク４の測定座標を（Ｃ１，Ｄ１），（Ｃ２，Ｄ
２），（Ｃ３，Ｄ３），（Ｃ４，Ｄ４）とし、ワーク上
に各辺がテーブルのＸ軸あるいはＹ軸と平行な任意の大
きさの長方形をｐ１ａｎｅ１とし、その頂点をそれぞれ
（ａ１，ｂ１），（ａ２，ｂ２），（ａ３，ｂ３），
（ａ４，ｂ４）とすると、従来の例で説明した、式３、
式４からＸ軸に関しては、 Ｃ1 ＝((Ｄx-Ａ1)* Ｂ1*a1+ Ａ1*Ｂ1*a2+(Ｄx-Ａ1)*(Ｄy-Ｂ1)*a3 + Ａ1* (Ｄy-Ｂ1)*a4)/ Ｄx/Ｄy …（式５） Ｃ2 ＝((Ｄx-Ａ2)* Ｂ2*a1+ Ａ2*Ｂ2*a2+(Ｄx-Ａ2)*(Ｄy-Ｂ2)*a3 + Ａ2* (Ｄy-Ｂ2)*a4)/ Ｄx/Ｄy …（式６） Ｃ3 ＝((Ｄx-Ａ3)* Ｂ3*a1+ Ａ3*Ｂ3*a2+(Ｄx-Ａ3)*(Ｄy-Ｂ3)*a3 + Ａ3* (Ｄy-Ｂ3)*a4)/ Ｄx/Ｄy …（式７） Ｃ4 ＝((Ｄx-Ａ4)* Ｂ4*a1+ Ａ4*Ｂ4*a2+(Ｄx-Ａ4)*(Ｄy-Ｂ4)*a3 + Ａ4* (Ｄy-Ｂ4)*a4)/ Ｄx/Ｄy …（式８） Ｙ軸に関しては、 Ｄ1 ＝((Ｄx-Ａ1)* Ｂ1*b1+ Ａ1*Ｂ1*b2+(Ｄx-Ａ1)*(Ｄy-Ｂ1)*b3 +Ａ1* (Ｄy-Ｂ1)*b4)/ Ｄx/Ｄy …（式９） Ｄ2 ＝((Ｄx-Ａ2)* Ｂ2*b1+ Ａ2*Ｂ2*b2+(Ｄx-Ａ2)*(Ｄy-Ｂ2)*b3 +Ａ2* (Ｄy-Ｂ2)*b4)/ Ｄx/Ｄy …（式１０） Ｄ3 ＝((Ｄx-Ａ3)* Ｂ3*b1+ Ａ3*Ｂ3*b2+(Ｄx-Ａ3)*(Ｄy-Ｂ3)*b3 +Ａ3* (Ｄy-Ｂ3)*b4)/ Ｄx/Ｄy …（式１１） Ｄ4 ＝((Ｄx-Ａ4)* Ｂ4*b1+ Ａ4*Ｂ4*b2+(Ｄx-Ａ4)*(Ｄy-Ｂ4)*b3 +Ａ4* (Ｄy-Ｂ4)*b4)/ Ｄx/Ｄy …（式１２） ここでＤｘ＝Ａ２−Ａ１、Ｄｙ＝Ａ３−Ａ１である。

【００３０】式５から式８の４式をａ１，ａ２，ａ３，
ａ４の四元一次方程式、また同様に式９から式１２の４
式をｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４の四元一次方程式として解
くことで、ｐｌａｎｅ１の四隅のずれ量を求めることが
できる。

【００３１】求まった、長方形の頂点の四隅のずれ量
を、式３，４の従来の平面的な補正方法に適用すること
で、ワーク内の任意の位置の補正量を求めることができ
る。

【００３２】図２はこの発明の第２の実施の形態の補正
方法を示す説明図、図３は補正誤差量が多くなる場合の
補正説明図である。

【００３３】図２に示すように、ワーク上に任意に配置
される４つのアライメントマーク位置をアライメントマ
ーク認識装置で測定することで、その座標をもとに各辺
がＸ軸およびＹ軸と角度を持ちアライメントマーク位置
を含む任意の大きさの長方形の頂点の位置のずれ量を求
め、このずれ量をもとに、ワーク内の任意の位置の補正
量を求めて、この補正量により加工テーブルとガルバノ
スキャナ走査位置を補正し加工する。

【００３４】処理は図１で説明した内容と同じである
が、マーク１を基準としたマーク１からマーク４の指令
座標（Ａ１，Ｂ１），（Ａ２，Ｂ２），（Ａ３，Ｂ
３），（Ａ４，Ｂ４）また、マーク１からマーク４の測
定座標（Ｃ１，Ｄ１），（Ｃ２，Ｄ２），（Ｃ３，Ｄ
３），（Ｃ４，Ｄ４）が、ワーク上に各辺がテーブルの
Ｘ軸あるいはＹ軸と角度θ傾いた平面上の座標であると
し、その傾いた長方形をｐｌａｎｅ２とし、その頂点を
それぞれ（ａ１，ｂ１），（ａ２，ｂ２），（ａ３，ｂ
３），（ａ４，ｂ４）として、ａ１からａ４、ｂ１から
ｂ４を求めるものである。補正も図１の説明と同様に式
３、式４から従来の平面的な補正方法をで補正量を求め
た後、θ分の回転をかけることになる。この方法は、図
１において、図３のように、マーク１とマーク４のＸ方
向の差分が少ない場合、また、マーク２とマーク３のＹ
方向の差分が少ない場合に、それぞれの補正量の誤差が
多くなる場合があるが、そのような場合に使用する。

【００３５】この発明の第３の実施の形態を図４に基づ
いて説明する。図４はこの発明の第３の実施の形態のワ
ーク歪みの補正方法を示す説明図である。

【００３６】図４に示すように、第１および２の実施の
形態において、ワーク上に任意に配置されるアライメン
トマークが３点であったときに、測定される３点のうち
２点を結ぶ線分に関して他の１点と対称となる位置を４
点目とし、ワークが平行四辺形に歪んでいると仮定して
４点目位置のずれ量を求めることで、４つのアライメン
トマーク位置の座標とする。この場合、４点目は、マー
ク２とマーク３の中点がマーク１と推定する４点目の中
となる位置とし、ワークか平行四辺形に歪んでいるもの
と仮定して、マーク２（Ａ２，Ｂ２）とマーク３（Ａ
３，Ｂ３）の中点（Ｃｘ，Ｃｙ）のずれを式１３，１４
によりもとめる。

【００３７】 Ｃｘ＝（Ａ２＋Ａ３）／２ …（式１３） Ｃｙ＝（Ｂ２＋Ｂ３）／２ …（式１４） つぎに、マーク４のずれ量を次式１５、１６として求
め、 Ａ４＝Ａ１＋（Ｃｘ−Ａ１）＊２ …（式１５） Ｂ４＝Ｂ１＋（Ｃｙ−Ｂ１）＊２ …（式１６） 実測したマーク１からマーク３のずれ量（Ａ１，Ｂ
１），（Ａ２，Ｂ２），（Ａ３，Ｂ３）と求まったマー
ク４のずれ量（Ａ４，Ｂ４）を使用して、図１あるいは
図２で説明した方法によって４点のずれ量として補正処
理を行う。

【００３８】この発明の第４の実施の形態を図５に基づ
いて説明する。図５はこの発明の第４の実施の形態のワ
ーク歪みの補正方法を示す説明図である。

【００３９】図５に示すように、第１および２の実施の
形態において、ワーク上に任意に配置されるアライメン
トマークが２点であったときに、測定される２点を結ぶ
線分の中点を中心に直角に回転した２点の位置を３点目
と４点目とし、ワークが回転しておかれ、かつワークは
Ｘ，Ｙ方向に同じ比率で伸縮していると仮定して３点目
と４点目位置のずれ量を求めることで、４つのアライメ
ントマーク位置の座標とする。この場合、３点目と、４
点目のマークずれ量は、３点目と４点目のマークが１点
目と２点目のマークの中点を中心に９０度回転した位置
とし、ワークのひずみはＸ方向、Ｙ方向にそれそれ同じ
比率αで伸縮しているものと仮定して、次の式１７から
式２０で求められる。

【００４０】 Ａ３＝（Ａ１＋Ａ２）／２＋（Ｂ１＋Ｂ２）／２＊α …（式１７） Ｂ３＝−（Ｂ１＋Ｂ２）／２＋（Ａ１＋Ｂ２）／２＊α …（式１８） Ａ４＝（Ａ１＋Ａ２）／２−（Ｂ１＋Ｂ２）／２＊α …（式１９） Ｂ４＝（Ｂ１＋Ｂ２）／２＋（Ａ１＋Ｂ２）／２＊α …（式２０） なお、αは、マーク１とマーク２間の指定位置と測定位
置の距離の比率から求められる。

【００４１】以降は、実測したマーク１とマーク２のず
れ量（Ａ１，Ｂ１），（Ａ２，Ｂ２）と求まったマーク
３，４のずれ量（Ａ３，Ｂ３），（Ａ４，Ｂ４）を使用
して、図３あるいは図４で説明した方法によって４点の
ずれ量として補正処理を行う。

【００４２】この発明の第５の実施の形態を図６に基づ
いて説明する。図６はこの発明の第５の実施の形態のワ
ーク歪みの補正方法を示すフローチャートであり、第１
および２の実施の形態において、４つのマークの内３点
のマークしか認識が出来なかった場合、４点の内２点の
マークしか認識できなかった場合、および３点のマーク
の内２点のマークしか認識できなかった場合の補正処理
の流れを示す。

【００４３】図６に示すように、４つのアライメントマ
ークのうち３点のアライメントマークだけを認識したと
きに、測定される３点のうち２点を結ぶ線分に関して他
の１点と対称となる位置を４点目とし、ワークが平行四
辺形に歪んでいると仮定して４点目位置のずれ量を求
め、２点のアライメントマークだけを認識したときに、
測定される２点を結ぶ線分の中点を中心に直角に回転し
た２点の位置を３点目と４点目とし、ワークが回転して
おかれ、かつワークはＸ，Ｙ方向に同じ比率で伸縮して
いると仮定して３点目と４点目位置のずれ量を求めるこ
とで、４つのアライメントマーク位置の座標とする。

【００４４】この場合、最初に指定されたマーク数マー
ク位置の認識を行い、実際のマーク位置を求める。認識
できた場合には、認識マーク数をカウントアップする。
次に、認識マーク数が３点であった場合には、図４で説
明した方法で、４点目のずれ量を推定する。認識マーク
数が２点であった場合は、図５で説明した方法で、３点
目と４点目のずれ量を推定する。次に、求まった４点の
ずれ量をもとに、図１あるいは図２で説明した方法によ
ってワークの配置とワークの歪み補正を行う。

【００４５】

【発明の効果】この発明の請求項１記載のワーク歪み補
正方法によれば、ワーク上に任意に配置される４つのア
ライメントマーク位置を測定し、この座標をもとに各辺
が加工テーブルのＸ軸あるいはＹ軸に平行でアライメン
トマーク位置を含む長方形の頂点のずれ量を求め、この
ずれ量をもとに、ワーク内の任意の位置の補正量を求め
て、この補正量によりワークの加工位置を補正するの
で、ワークのテーブル上への配置位置およびワークの歪
みを補正し、目的位置に精度良く加工を行うことができ
る。この際、ワーク上に設定するマーク位置に制限を受
けることなく、任意にマーク位置を設定できる。

【００４６】この発明の請求項２記載のワーク歪み補正
方法によれば、各辺がＸ軸およびＹ軸と角度を持ちアラ
イメントマーク位置を含む長方形の頂点の位置のずれ量
を求めると、マーク間のＸ方向、Ｙ方向の差分が少ない
場合でも多くすることができ、補正量の誤差が少なくな
る。

【００４７】請求項３では、ワーク上に任意に配置され
るアライメントマークが３点であったときに、測定され
る３点のうち２点を結ぶ線分に関して他の１点と対称と
なる位置を４点目とし、ワークが平行四辺形に歪んでい
ると仮定して４点目位置のずれ量を求めることで、４つ
のアライメントマーク位置の座標とするので、マークが
３点の場合においても、４点の場合と同様にワークのテ
ーブル上への配置位置およびワークの歪みを補正するこ
とができる。

【００４８】請求項４では、ワーク上に任意に配置され
るアライメントマークが２点であったときに、測定され
る２点を結ぶ線分の中点を中心に直角に回転した２点の
位置を３点目と４点目とし、ワークが回転しておかれ、
かつワークはＸ，Ｙ方向に同じ比率で伸縮していると仮
定して３点目と４点目位置のずれ量を求めることで、４
つのアライメントマーク位置の座標とするので、マーク
が２点の場合においても、４点の場合と同様にワークの
テーブル上への配置位置およびワークの歪みを補正する
ことができる。

【００４９】請求項５では、４つのアライメントマーク
のうち３点のアライメントマークだけを認識したとき
に、測定される３点のうち２点を結ぶ線分に関して他の
１点と対称となる位置を４点目とし、ワークが平行四辺
形に歪んでいると仮定して４点目位置のずれ量を求め、
２点のアライメントマークだけを認識したときに、測定
される２点を結ぶ線分の中点を中心に直角に回転した２
点の位置を３点目と４点目とし、ワークが回転しておか
れ、かつワークはＸ，Ｙ方向に同じ比率で伸縮している
と仮定して３点目と４点目位置のずれ量を求めること
で、４つのアライメントマーク位置の座標とするので、
２〜４点のマークで請求項３，４と同様の補正方法を使
用できる。このため、４点のうち３点、あるいは２点し
かマークが見えない場合でも、認識できなかったマーク
を無視して残りのマークで最適なワークのテーブル上へ
配置位置とワークの歪みを補正することができる。

【００５０】この発明の請求項６記載のレーザドリル装
置によれば、ワーク上に任意に配置される４つのアライ
メントマーク位置をアライメントマーク認識装置で測定
することで、その座標をもとに各辺が加工テーブルのＸ
軸およびＹ軸に平行でアライメントマーク位置を含む長
方形の頂点の位置のずれ量を求め、このずれ量をもと
に、ワーク内の任意の位置の補正量を求めて、この補正
量により加工テーブルとガルバノスキャナ走査位置を補
正し加工することで、ワーク配置時の位置や傾き、およ
びワーク自体の歪みに合わせて目的位置に精度良くレー
ザによる穴開け加工を行うことが可能になる。この際、
ワーク上に設定するマーク位置に制限を受けることな
く、任意にマーク位置を設定できる。

【００５１】この発明の請求項７記載のレーザドリル装
置によれば、各辺がＸ軸およびＹ軸と角度を持ちアライ
メントマーク位置を含む長方形の頂点の位置のずれ量を
求めると、マーク間のＸ方向、Ｙ方向の差分が少ない場
合でも多くすることができ、補正量の誤差が少なくな
る。

【００５２】請求項８では、ワーク上に任意に配置され
るアライメントマークが３点であったときに、測定され
る３点のうち２点を結ぶ線分に関して他の１点と対称と
なる位置を４点目とし、ワークが平行四辺形に歪んでい
ると仮定して４点目位置のずれ量を求めることで、４つ
のアライメントマーク位置の座標とするので、マークが
３点の場合においても、４点の場合と同様にワークのテ
ーブル上への配置位置およびワークの歪みを補正し、目
的位置に精度良くレーザによる穴開け加工を行うことが
可能になる。

【００５３】請求項９では、ワーク上に任意に配置され
るアライメントマークが２点であったときに、測定され
る２点を結ぶ線分の中点を中心に直角に回転した２点の
位置を３点目と４点目とし、ワークが回転しておかれ、
かつワークはＸ，Ｙ方向に同じ比率で伸縮していると仮
定して３点目と４点目位置のずれ量を求めることで、４
つのアライメントマーク位置の座標とするので、マーク
が２点の場合においても、４点の場合と同様にワークの
テーブル上への配置位置およびワークの歪みを補正し、
目的位置に精度良くレーザによる穴開け加工を行うこと
が可能になる。

【００５４】請求項１０では、４つのアライメントマー
クのうち３点のアライメントマークだけを認識したとき
に、測定される３点のうち２点を結ぶ線分に関して他の
１点と対称となる位置を４点目とし、ワークが平行四辺
形に歪んでいると仮定して４点目位置のずれ量を求め、
２点のアライメントマークだけを認識したときに、測定
される２点を結ぶ線分の中点を中心に直角に回転した２
点の位置を３点目と４点目とし、ワークが回転しておか
れ、かつワークはＸ，Ｙ方向に同じ比率で伸縮している
と仮定して３点目と４点目位置のずれ量を求めること
で、４つのアライメントマーク位置の座標とするので、
２〜４点のマークで請求項６，７と同様の補正ができ
る。このため、４点のうち３点、あるいは２点しかマー
クが見えない場合でも、認識できなかったマークを無視
して残りのマークで最適なワークのテーブル上へ配置位
置とワークの歪みを補正し、目的位置にレーザによる穴
開け加工を行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態の補正方法を示す
説明図である。

【図２】この発明の第２の実施の形態の補正方法を示す
説明図である。

【図３】補正誤差量が多くなる場合の補正説明図であ
る。

【図４】この発明の第３の実施の形態のワーク歪みの補
正方法を示す説明図である。

【図５】この発明の第４の実施の形態のワーク歪みの補
正方法を示す説明図である。

【図６】この発明の第５の実施の形態のワーク歪みの補
正方法を示すフローチャートである。

【図７】従来の回転伸縮補正の説明図である。

【図８】従来の平面的歪み補正の説明図である。

【符号の説明】

１ マーク１ ２ マーク２ ３ マーク３ ４ マーク４

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永利 英昭 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） 3C001 KA01 KB02 KB10 TA02 TB01 TC06 TC09 4E068 AF00 CA09 CA14 CC02 DA11

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工テーブル上に配置するワークのアラ
   イメントマーク位置をＸ軸およびＹ軸を有する座標で認
   識する際、ワーク上に任意に配置される４つのアライメ
   ントマーク位置を測定し、その座標をもとに各辺が前記
   加工テーブルのＸ軸およびＹ軸に平行で前記アライメン
   トマーク位置を含む長方形の頂点の位置のずれ量を求
   め、このずれ量をもとに、ワーク内の任意の位置の補正
   量を求めて、この補正量によりワークの加工位置を補正
   することを特徴とするワーク歪み補正方法。
2. 【請求項２】 加工テーブル上に配置するワークのアラ
   イメントマーク位置をＸ軸およびＹ軸を有する座標で認
   識する際、ワーク上に任意に配置される４つのアライメ
   ントマーク位置を測定し、その座標をもとに各辺がＸ軸
   およびＹ軸と角度を持ち前記アライメントマーク位置を
   含む長方形の頂点の位置のずれ量を求め、このずれ量を
   もとに、ワーク内の任意の位置の補正量を求めて、この
   補正量によりワークの加工位置を補正することを特徴と
   するワーク歪み補正方法。
3. 【請求項３】 ワーク上に任意に配置されるアライメン
   トマークが３点であったときに、測定される３点のうち
   ２点を結ぶ線分に関して他の１点と対称となる位置を４
   点目とし、ワークが平行四辺形に歪んでいると仮定して
   ４点目位置のずれ量を求めることで、４つのアライメン
   トマーク位置の座標とする請求項１または２記載のワー
   ク歪み補正方法。
4. 【請求項４】 ワーク上に任意に配置されるアライメン
   トマークが２点であったときに、測定される２点を結ぶ
   線分の中点を中心に直角に回転した２点の位置を３点目
   と４点目とし、ワークが回転しておかれ、かつワークは
   Ｘ，Ｙ方向に同じ比率で伸縮していると仮定して３点目
   と４点目位置のずれ量を求めることで、４つのアライメ
   ントマーク位置の座標とする請求項１または２記載のワ
   ーク歪み補正方法。
5. 【請求項５】 ４つのアライメントマークのうち３点の
   アライメントマークだけを認識したときに、測定される
   ３点のうち２点を結ぶ線分に関して他の１点と対称とな
   る位置を４点目とし、ワークが平行四辺形に歪んでいる
   と仮定して４点目位置のずれ量を求め、２点のアライメ
   ントマークだけを認識したときに、測定される２点を結
   ぶ線分の中点を中心に直角に回転した２点の位置を３点
   目と４点目とし、ワークが回転しておかれ、かつワーク
   はＸ，Ｙ方向に同じ比率で伸縮していると仮定して３点
   目と４点目位置のずれ量を求めることで、４つのアライ
   メントマーク位置の座標とする請求項１記載のワーク歪
   み補正方法。
6. 【請求項６】 レーザ光を用いてワークに穴開け加工を
   行うレーザドリル装置であって、ワークを載せる加工テ
   ーブルと、レーザ発振器およびその光学系と、レーザ光
   を走査するガルバノスキャナと、加工テーブル上に配置
   するアライメントマーク位置をＸ軸およびＹ軸を有する
   座標で認識するためのアライメントマーク認識装置とを
   備え、ワーク上に任意に配置される４つのアライメント
   マーク位置を前記アライメントマーク認識装置で測定す
   ることで、その座標をもとに各辺が前記加工テーブルの
   Ｘ軸あるいはＹ軸に平行で前記アライメントマーク位置
   を含む長方形の頂点の位置のずれ量を求め、このずれ量
   をもとに、ワーク内の任意の位置の補正量を求めて、こ
   の補正量により前記加工テーブルとガルバノスキャナ走
   査位置を補正し加工するようにしたことを特徴とするレ
   ーザドリル装置。
7. 【請求項７】 レーザ光を用いてワークに穴開け加工を
   行うレーザドリル装置であって、ワークを載せる加工テ
   ーブルと、レーザ発振器およびその光学系と、レーザ光
   を走査するガルバノスキャナと、加工テーブル上に配置
   するアライメントマーク位置をＸ軸およびＹ軸を有する
   座標で認識するためのアライメントマーク認識装置とを
   備え、ワーク上に任意に配置される４つのアライメント
   マーク位置を前記アライメントマーク認識装置で測定す
   ることで、その座標をもとに各辺がＸ軸およびＹ軸と角
   度を持ち前記アライメントマーク位置を含む長方形の頂
   点の位置のずれ量を求め、このずれ量をもとに、ワーク
   内の任意の位置の補正量を求めて、この補正量により前
   記加工テーブルとガルバノスキャナ走査位置を補正し加
   工するようにしたことを特徴とするレーザドリル装置。
8. 【請求項８】 ワーク上に任意に配置されるアライメン
   トマークが３点であったときに、測定される３点のうち
   ２点を結ぶ線分に関して他の１点と対称となる位置を４
   点目とし、ワークが平行四辺形に歪んでいると仮定して
   ４点目位置のずれ量を求めることで、４つのアライメン
   トマーク位置の座標とする請求項６または７記載のレー
   ザドリル装置。
9. 【請求項９】 ワーク上に任意に配置されるアライメン
   トマークが２点であったときに、測定される２点を結ぶ
   線分の中点を中心に直角に回転した２点の位置を３点目
   と４点目とし、ワークが回転しておかれ、かつワークは
   Ｘ，Ｙ方向に同じ比率で伸縮していると仮定して３点目
   と４点目位置のずれ量を求めることで、４つのアライメ
   ントマーク位置の座標とする請求項６または７記載のレ
   ーザドリル装置。
10. 【請求項１０】 ４つのアライメントマークのうち３点
    のアライメントマークだけを認識したときに、測定され
    る３点のうち２点を結ぶ線分に関して他の１点と対称と
    なる位置を４点目とし、ワークが平行四辺形に歪んでい
    ると仮定して４点目位置のずれ量を求め、２点のアライ
    メントマークだけを認識したときに、測定される２点を
    結ぶ線分の中点を中心に直角に回転した２点の位置を３
    点目と４点目とし、ワークが回転しておかれ、かつワー
    クはＸ，Ｙ方向に同じ比率で伸縮していると仮定して３
    点目と４点目位置のずれ量を求めることで、４つのアラ
    イメントマーク位置の座標とする請求項６または７記載
    のレーザドリル装置。