JP2007083249A - Laser beam machining device and laser beam machining method - Google Patents
Laser beam machining device and laser beam machining method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007083249A JP2007083249A JP2005271631A JP2005271631A JP2007083249A JP 2007083249 A JP2007083249 A JP 2007083249A JP 2005271631 A JP2005271631 A JP 2005271631A JP 2005271631 A JP2005271631 A JP 2005271631A JP 2007083249 A JP2007083249 A JP 2007083249A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- machining
- data
- processing
- dimension
- workpiece
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Description
本発明はレーザを用いて加工を行うレーザ加工装置及びレーザ加工方法に関するものであり、その加工ずれ補正を行い加工精度の向上を図るレーザ加工ずれ補正技術に関する。 The present invention relates to a laser processing apparatus and a laser processing method for performing processing using a laser, and relates to a laser processing misalignment correction technique for correcting processing misalignment and improving processing accuracy.
近年、穴あけ・切断・溶接・マーキング・トリミング等の用途にレーザ加工装置が用いられている。レーザ光をワーク上で2次元に走査する方法としては、ガルバノスキャナを使用する方法や、ワークを設置するステージを移動する方法等が有る。ガルバノスキャナを使用する方法は、ステージ方式と比較すると、高速で精度が高く構成が簡単で小型にできる為、広く利用されている。 In recent years, laser processing apparatuses are used for applications such as drilling, cutting, welding, marking, and trimming. As a method for two-dimensionally scanning a laser beam on a workpiece, there are a method using a galvano scanner, a method for moving a stage on which a workpiece is set, and the like. The method using a galvano scanner is widely used because it is faster, more accurate, simpler in configuration and smaller than the stage method.
ガルバノスキャナを使用した場合の構成を簡単に説明すると、レーザ発振器から出力されたレーザ光は、2つのガルバノスキャナにより、それぞれX方向とY方向に振られる。このレーザ光は、製品上で焦点を結び周辺部と中心部で走査速度が一定になるように設計されたfθレンズにより、ワーク上に照射され加工が行われる。 The configuration in the case where the galvano scanner is used will be briefly described. Laser light output from the laser oscillator is swung in the X direction and the Y direction by two galvano scanners, respectively. The laser beam is irradiated onto the workpiece and processed by an fθ lens designed to focus on the product and to have a constant scanning speed at the periphery and the center.
しかし、その構成上レーザ光の加工エリアの中で数十〜数百ミクロンの誤差が発生することが避けられない。誤差が発生する主な原因は、X方向・Y方向二つのミラーを使用する構成の為、スキャンミラーの制御角と加工位置との関係から発生するピンクッション歪と、fθレンズの設計上のリニアリティ誤差が原因となって生じる幾何学的な歪が挙げられる。この誤差に対して、穴加工を行う場合、加工後の穴位置ずれを測定し加工装置へフィードバックする方法が各種提案されている。 However, due to its structure, it is inevitable that an error of several tens to several hundreds of microns occurs in the laser beam processing area. The main causes of the error are the use of two mirrors in the X and Y directions, so pincushion distortion caused by the relationship between the control angle of the scan mirror and the processing position, and the linearity in the design of the fθ lens. One example is geometric distortion caused by errors. In response to this error, when performing hole machining, various methods have been proposed for measuring the hole position deviation after machining and feeding it back to the machining apparatus.
例えば、格子状に少ないテストパターン穴を加工し、測定された穴位置からスプライン補完や非線形重回帰分析などによりテストパターン間のデータを補完し、製品に加工を行う穴位置を補正する方法(例えば、特許文献1、特許文献2参照。)がある。また、製品に加工された穴の位置を複数のワークについて測定し、その位置ずれを統計的に計算し最適な補正位置を求める方法(例えば、特許文献3参照。)などが提案されている。
For example, a method that corrects the hole position for machining the product by machining a small number of test pattern holes in a grid, complementing the data between the test patterns by spline interpolation or nonlinear multiple regression analysis from the measured hole positions (for example,
また、レーザ加工装置自体の構成に手を加え、ガルバノスキャナの制御方法をデジタル回路で構成し、レンズの歪やガルバノスキャナの特性など機器固有の歪に対する補正部を加え、加工データ通りの形状で製品の加工が行える方法も提案されている。(例えば、特許文献4参照。)
しかしながら穴加工とは違い、パターン描画・加工の場合は連続した直線あるいは曲線の加工となる為、特定の座標のみの補正ではパターンを配置する位置やパターンそのものの形状の精度向上が難しく、装置の各構成要素の精度を向上させるか、装置の根本的な部分に補正機能を追加する必要がある為、開発に多大なコストと時間を要するという課題を有していた。 However, unlike hole drilling, pattern drawing / machining is a process of continuous straight lines or curves, so correction of only specific coordinates makes it difficult to improve the accuracy of the position of the pattern and the shape of the pattern itself. Since it is necessary to improve the accuracy of each component or to add a correction function to the fundamental part of the apparatus, there has been a problem that development requires a lot of cost and time.
本発明は、従来の課題を解決するもので、加工ずれ補正を行い加工精度を向上する為の、レーザ加工による加工ずれ補正方法とレーザ加工装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve a conventional problem, and to provide a machining deviation correction method by laser machining and a laser machining apparatus for correcting machining deviation and improving machining accuracy.
従来の課題を解決する為に、本発明のレーザ加工装置は、レーザ発振器から照射されたレーザ光を、ワーク面上におけるX軸方向及びY軸方向に振らせる為の一対のガルバノスキャナと、該ガルバノスキャナからのレーザ光をワーク面に集光し照射する為のfθレンズと、前記ワークに対する加工後の寸法を測定する為の測定手段と、前記測定手段により測定される当該ワークの所定の形状寸法の測定データを用いて所定の補正演算を行って補正データを得る為の演算手段と、を備え、基準となる加工データによりワークの加工を行い、該基準となる加工データが表す所定の形状寸法と加工後のワークにて測定される測定データが表す所定の形状寸法との誤差を加工線幅に応じて求め、当該誤差に基づいて前記演算手段で新たな加工データを作成し、当該新たな加工データを用いて前記ワークの加工を行い加工誤差を補正する。 In order to solve the conventional problems, a laser processing apparatus of the present invention includes a pair of galvano scanners for causing laser light emitted from a laser oscillator to swing in the X-axis direction and the Y-axis direction on a work surface, An fθ lens for condensing and irradiating a laser beam from a galvano scanner onto the work surface, a measuring means for measuring a dimension of the work after processing, and a predetermined shape of the work measured by the measuring means And a calculation means for obtaining a correction data by performing a predetermined correction calculation using the measurement data of the dimension, processing the workpiece with the reference processing data, and a predetermined shape represented by the reference processing data An error between the dimension and the predetermined shape dimension represented by the measurement data measured on the workpiece after machining is obtained according to the machining line width, and new machining data is obtained by the calculation means based on the error. Forms, to correct the machining error perform machining of the workpiece by using the new processing data.
また、本発明のレーザ加工方法は、レーザ発振器から照射されたレーザ光を、ワーク面上におけるX軸方向及びY軸方向に走査して当該ワークを加工するレーザ加工方法において、基準となる加工データによりワークの加工を行い、該基準となる加工データが表す所定の形状寸法と加工後のワークにて測定される測定データが表す所定の形状寸法との誤差を加工線幅に対応して求め、当該誤差に基づいて所定の補正演算処理を行ない、当該演算処理に基づいて新たな補正後の加工データを作成し、当該新たな補正後の加工データを用いて前記ワークの加工を行い加工誤差を補正することを特徴としたものでる。
また、本発明のレーザ加工方法は、レーザ発振器から照射されたレーザ光を、ワーク面上におけるX軸方向及びY軸方向に走査して当該ワークを加工するレーザ加工方法において、基準となる加工データによりワークの加工を行い、当該ワークの形状を撮像手段を用いて形状寸法を測定し、当該測定された形状を当該形状を特定する線分間の距離或いは線分長を算定し、前記基準となる加工データの形状との誤差を算出し、該誤差に基づいて所定の補正演算処理を行い、前記演算処理に基づいて新たな補正後の加工データを作成し、当該新たな補正後の加工データを用いて前記ワークの加工を行い加工誤差を補正することを特徴としたものである。
Further, the laser processing method of the present invention is a processing data serving as a reference in a laser processing method for processing a workpiece by scanning the laser beam emitted from a laser oscillator in the X-axis direction and the Y-axis direction on the workpiece surface. The workpiece is processed according to the above, and an error between the predetermined shape dimension represented by the reference machining data and the predetermined shape dimension represented by the measurement data measured on the workpiece after machining is determined in accordance with the machining line width, A predetermined correction calculation process is performed based on the error, a new corrected machining data is created based on the calculation process, and the workpiece is machined using the new corrected machining data to reduce a machining error. It is characterized by correction.
Further, the laser processing method of the present invention is a processing data serving as a reference in a laser processing method for processing a workpiece by scanning the laser beam emitted from a laser oscillator in the X-axis direction and the Y-axis direction on the workpiece surface. The workpiece is machined, the shape of the workpiece is measured using the imaging means, the dimension of the workpiece is measured, the distance or the segment length of the line segment that identifies the measured shape is calculated, and becomes the reference An error with the shape of the machining data is calculated, a predetermined correction calculation process is performed based on the error, a new corrected machining data is created based on the calculation process, and the new corrected machining data is And machining the workpiece to correct a machining error.
本発明のレーザ加工装置またはレーザ加工方法によれば、一対のガルバノスキャナを使用する為に生じるピンクッション歪と、fθレンズの設計上のリニアリティ誤差を主な原因とする、レーザ加工機固有の誤差などを補正し、精度良く製品を加工する事が可能となる。 According to the laser processing apparatus or the laser processing method of the present invention, the error inherent to the laser processing machine is mainly caused by the pincushion distortion caused by using the pair of galvano scanners and the linearity error in the design of the fθ lens. The product can be processed with high accuracy.
以下に、本発明のレーザ加工装置及びレーザ加工方法の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of a laser processing apparatus and a laser processing method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の実施例1におけるレーザ加工方法の位置ずれ補正方法を説明する為の図であり、図2は本発明の実施例1におけるレーザ加工装置のレーザ加工機の概略構成を模式的に示す図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining a positional deviation correction method of a laser processing method in
図3(a)は本発明の実施例1における補正前の加工データの一例であり、図3(b)は実際に加工された形状を示す図であり、図4(a)は本発明の実施例1における補正後の加工データの一例を示すものであり、図4(b)は補正後の加工データにより加工され、誤差が補正された状態の実測形状を示す図、図5は本発明の実施例1における製品の重要部分の形状寸法を示す図である。 FIG. 3A is an example of processing data before correction in the first embodiment of the present invention, FIG. 3B is a diagram showing a shape actually processed, and FIG. 4A is a diagram of the present invention. FIG. 4B shows an example of processed data after correction in the first embodiment. FIG. 4B is a diagram showing an actually measured shape processed by the corrected processed data and corrected for errors, and FIG. 5 shows the present invention. It is a figure which shows the shape dimension of the important part of the product in Example 1 of.
図6は本発明の実施例1におけるレーザ加工方法の補正処理の流れを示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing the flow of correction processing of the laser processing method in
図7は本発明の実施例1におけるレーザ加工部に画像処理部を加えたレーザ加工装置全体の概略構成を示す図であり、図8は本発明の実施例1におけるレーザ加工方法の画像処理装置を加えた場合の全体の処理の流れを示すフローチャート、図9は本発明の実施例1における補正作業の結果の一例を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of the entire laser processing apparatus in which an image processing unit is added to the laser processing unit in the first embodiment of the present invention, and FIG. 8 is an image processing apparatus of the laser processing method in the first embodiment of the present invention. FIG. 9 is a diagram showing an example of the result of the correction work in the first embodiment of the present invention.
図10は本発明の実施例1におけるレーザ加工方法の補正計算(1)を説明する為の図であり、図11は本発明の実施例1におけるレーザ加工方法の補正計算(2)を説明する為の図、図12は本発明の実施例1におけるレーザ加工方法の補正計算(3a)を説明する為の図、図13は本発明の実施例1におけるレーザ加工方法の補正計算(3b)を説明する為の図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining the correction calculation (1) of the laser processing method according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 11 illustrates the correction calculation (2) of the laser processing method according to the first embodiment of the present invention. FIG. 12 is a diagram for explaining the correction calculation (3a) of the laser processing method in
図14は本発明の実施例1における拡大縮小により加工データを作成する方法を説明する為の図であり、図15は本発明の実施例1における線分の関数化により加工データを作成する方法を説明する為の図である。 FIG. 14 is a diagram for explaining a method for creating machining data by enlargement / reduction in the first embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a method for creating machining data by functionalizing line segments in the first embodiment of the present invention. It is a figure for demonstrating.
本発明は、レーザ加工機1の光学系に発生する歪等により発生する加工ずれを補正する為の方法であり、本発明に係るレーザ加工機1は、図2に示すように、一対のガルバノスキャナとfθレンズ9とを用いる。レーザ加工装置1について図2を用いて簡単に説明すると、レーザ発振器6から照射されたレーザ光12は回転駆動するミラーを有するガルバノスキャナ(X軸)7により反射し、そのミラー角度に応じて向きを変化しガルバノスキャナ(Y軸)8に入射する。
The present invention is a method for correcting a processing deviation caused by distortion or the like generated in an optical system of a
レーザ光12はガルバノスキャナ(Y軸)8のミラー角度に応じて再度反射し被加工物である製品10の方向に向きを変え、fθレンズ9を通り製品10上で焦点を結ぶ。fθレンズ9は、平面である製品10上でレーザ光12が焦点を結び、周辺部と中心部で走査速度が一定になるように設計されている。
The
なお、一対のガルバノスキャナは制御部11によって制御されている。制御部11に任意の加工データを与えることにより、それぞれのガルバノスキャナは加工データに基づく形状に合わせた角度をとり、レーザ光12を所望の位置に移動することが出来る。また、制御部11はレーザ発振器6についても制御している為、ガルバノスキャナの位置に合わせて任意の強度のレーザ光12を、任意のタイミングで照射することが出来る。すなわち、製品上を加工データが表す同一の形状で照射することが可能であり、製品2を加工することが可能となっている。また、レーザ光12の強度に応じて、切断・マーキング・トリミング等、製品の各種加工を行うことが可能である。
The pair of galvano scanners is controlled by the
本発明による補正作業では、製品と材質の異なる、専用のテストワークやテスト加工パターンを準備する必要は無く、製品を加工する際と同一の作業で行う事が可能である。作業手順について説明すると、最初にターゲット形状と同一の加工データを加工装置に入力し、実際の製品と同一のテストワークに対して加工を行う。例えば図5に示す重要部分の形状寸法(寸法A、寸法B)を有する形状に加工する場合において、最初の補正作業時に使用される加工データの形状は、製品として必要なターゲット寸法の通りの形状である図3(a)である。 In the correction work according to the present invention, it is not necessary to prepare a dedicated test work or test processing pattern, which is different from the material of the product, and can be performed in the same work as when processing the product. The work procedure will be described. First, machining data identical to the target shape is input to the machining apparatus, and machining is performed on the same test workpiece as the actual product. For example, when processing into a shape having the important part shape dimensions (dimension A, dimension B) shown in FIG. 5, the shape of the machining data used at the time of the first correction work is the shape according to the target dimension required as a product. FIG. 3 (a).
具体的にターゲット寸法を得るためのターゲットデータTと加工データDとの関係を説明すると、ターゲット寸法T=1.5mmの凹部を形成する場合において、加工線幅Wが0.12mmとすると加工データDをD=T−W=1.5−0.15=1.35mmとすると初回の加工から、実測データRにおいて、ターゲットデータTに近い結果が得られる。即ち、R=T=1.5mmに近い加工結果が得られる。しかし、実際の作業においてはレーザ加工装置の演算部(PC上のソフトウェア等)において自動で加工データを作成する為、初回作業の為だけにD=1.38の加工データを手動で作成するよりはD=1.5を自動作成したほうが簡単になる。また、設定が変わっても常に線幅Wが同じになるという保障も無い為、新しい機器構成で補正を始める場合などは、D=Tとして補正を開始する。 The relationship between the target data T for obtaining the target dimension and the processing data D will be described in detail. When forming a recess having a target dimension T = 1.5 mm, the processing data is assumed to have a processing line width W of 0.12 mm. When D is D = T−W = 1.5−0.15 = 1.35 mm, a result close to the target data T is obtained in the actual measurement data R from the first processing. That is, a processing result close to R = T = 1.5 mm is obtained. However, in actual work, machining data is automatically created in the processing unit of the laser machining apparatus (software on the PC, etc.), so machining data of D = 1.38 is created manually only for the first work. Is easier to automatically create D = 1.5. Further, even if the setting changes, there is no guarantee that the line width W will always be the same. Therefore, when correction is started with a new device configuration, correction is started with D = T.
なお、加工データは最終加工形状を分割した図形からなる複数のパターン形状データと、それぞれの配置座標を表したデータとから構成されている。 The processing data is composed of a plurality of pattern shape data composed of figures obtained by dividing the final processing shape, and data representing the respective arrangement coordinates.
以下に、実際の補正作業について説明する。最初に基準となる補正前のターゲットデータと同一の加工データを加工装置に入力し、テストワークに対してレーザ加工を行う。 The actual correction work will be described below. First, the same processing data as the reference target data before correction is input to the processing apparatus, and laser processing is performed on the test workpiece.
次に、その加工データに基づいて加工されたテストワークを計測部にて測定する。ここで例えば、予め定められた重要な寸法が図5におけるピッチA、幅Bで有る場合はこのピッチA、幅Bのみを測定すればよいが、必ず加工された形状には誤差が発生するので、製品の加工時には、加工データに補正が必要となる。図3(a)の加工データを用いてテストワークを加工する場合、例えば図3(b)のように、テストワーク両端の凹部の幅寸法Bが広がり、中央寄りのピッチ寸法Aの部分は縮小された形状で加工される。この場合に発生する誤差は、制御部11がガルバノスキャナを操作し、ワーク上にレーザ光で加工データと同一の形状をスキャンしようとするが、実際にレーザが照射される位置が加工データと異なることにより生じる。これは前述のように一対のガルバノスキャナを使用する為に生じるピンクッション歪と、fθレンズ9の設計上のリニアリティ誤差が主な原因であり、また各パーツの精度や、取り付け位置の相対的なずれにも影響される。この誤差は、レーザ加工機1に使用される部品単品の精度や、その組み立て精度を向上させることにより減少させることは可能であるが、構成上必ず発生するものである。
Next, a test work machined based on the machining data is measured by the measuring unit. Here, for example, when the predetermined important dimensions are the pitch A and the width B in FIG. 5, it is sufficient to measure only the pitch A and the width B. However, an error occurs in the processed shape without fail. When processing a product, it is necessary to correct the processing data. When machining a test workpiece using the machining data of FIG. 3A, for example, as shown in FIG. 3B, the width dimension B of the recesses at both ends of the test workpiece is widened, and the portion of the pitch dimension A closer to the center is reduced. It is processed in the shape. The error that occurs in this case is that the
測定された重要寸法は、演算部4に入力される。演算部4では、製品として必要なターゲット寸法、実際に加工を行った補正前の加工データの寸法、実際に加工された後に計測部3で実測された寸法の3つから、実測寸法がターゲット寸法と同一となるように補正された新たな加工寸法を計算し、これらの加工寸法を元に補正された複数のパターン形状と配置座標データからなる新たな加工データを作成する。
The measured important dimension is input to the
図4(a)において、図5に示す寸法Bで両端の寸法Bを縮め、中央部の寸法Bおよび寸法Aを広げた新しい加工データを加工装置に入力し、新しいテストワークへの加工を行うと、例えば図4(b)のような加工結果が得られる。これは、図3(a)に示す製品として必要なターゲット寸法の通りの形状に近いものとなる。 In FIG. 4A, the dimension B shown in FIG. 5 is reduced to the dimension B at both ends, and new machining data in which the dimension B and the dimension A at the center are expanded is input to the machining apparatus, and machining to a new test workpiece is performed. Then, for example, a processing result as shown in FIG. This is close to the shape as the target size required for the product shown in FIG.
なおこの方法では、製品として必要なターゲット寸法、実際に加工を行った補正前の加工データの寸法、実際に加工された後に計測部3で実測された寸法の3つから新たな加工寸法を推測するもので有る為、1度の作業で規定の精度を得られなかった場合でも、これらのテストワークに対する加工を必要な精度を得ることが出来るまで繰り返すことが可能である。例として、図9のグラフに繰り返し補正作業を行った場合の結果を示す。このグラフの補正の場合、7mmの寸法が14箇所存在し、その許容誤差は±25μmである。初期状態の加工データで加工すると規格から大きく外れているが、1回目の補正データで14箇所全てが規格内に達した。しかし、最大最小共に規格値に非常に近く、多数の加工を行った場合、何らかの原因で規格を外れる可能性が高い。ここで補正作業を繰り返すと誤差は徐々に減少して3回目の補正データに基づくテストワークの加工にて±10μm以内となり、標準偏差も小さくなっており、寸法精度が補正の回数に合わせて向上していることがわかる。
In this method, a new processing dimension is estimated from the target dimension necessary for the product, the dimension of the processing data before correction that is actually processed, and the dimension actually measured and measured by the measuring
また、演算部4は例えばパーソナルコンピュータで実現することが可能であり、図2に示すレーザ加工機の制御部11と統合されていても良い。
Moreover, the calculating
演算部4における、具体的な寸法補正の計算方法例を以下に示す。
An example of a specific calculation method for dimensional correction in the
レーザ加工においては、レーザのスポット系の影響の為、必ず加工における線幅が必要となり、寸法補正を行う場合にはこれを考慮する必要が有る。特に加工する寸法が小さくなった場合には相対的に線幅の占める割合が大きくなり、線幅の影響が顕著である。 In laser processing, because of the influence of the laser spot system, a line width in processing is always required, and this must be taken into account when performing dimension correction. In particular, when the dimension to be processed becomes small, the proportion of the line width relatively increases, and the influence of the line width is remarkable.
ターゲットとなる寸法をT、現在の加工データの寸法をD、実測した寸法をR、加工線幅をWとすると以下のような式で新しい次に加工すべき補正された加工データは求められる。また、補正後の加工データで加工されたワークの実測寸法は、製品として必要な寸法であるターゲット寸法Tになると仮定する。 Assuming that the target dimension is T, the current machining data dimension is D, the actually measured dimension is R, and the machining line width is W, new corrected machining data to be machined is obtained by the following equation. Further, it is assumed that the actually measured dimension of the workpiece machined with the machined data after correction becomes a target dimension T that is a dimension necessary for the product.
(1)加工線幅Wに対しターゲットとなる寸法Tが約20倍を超える、比較的寸法の大きな場合、補正された加工データD1は以下の式を用いると良い。 (1) When the target dimension T exceeds about 20 times the processing line width W and is relatively large, the corrected processing data D1 may be expressed by the following formula.
D1=D×T/R・・・(式1)
この式について図10を用いて説明する。加工データDと実測寸法Rの比は、補正された加工データD1とターゲット寸法Tの比と等しいと考えられる。したがって
D:R =D1:T
となる為、上式が導き出される。線幅Wは考慮されていないが、寸法自体が比較的大きな為、機器固有の歪による誤差が線幅の影響より大きくなり、線幅の影響による誤差は表面化しない。
D1 = D × T / R (Formula 1)
This equation will be described with reference to FIG. The ratio between the machining data D and the actually measured dimension R is considered to be equal to the ratio between the corrected machining data D1 and the target dimension T. Therefore, D: R = D1: T
Therefore, the above equation is derived. Although the line width W is not taken into account, since the dimensions themselves are relatively large, the error due to the distortion inherent to the device becomes larger than the influence of the line width, and the error due to the influence of the line width does not surface.
(式1)は、加工データDで加工すると実測データRが加工データDより大となる場合、補正後の加工データをDより小とすればターゲットデータTに近くなることを示す。逆に加工データDで加工すると実測データRが加工データDより小となる場合、補正後の加工データをDより大とすればターゲットデータTに近くなることを示すもので、結果として、誤差を小さくしていくことができる。 (Formula 1) indicates that when the measured data R is larger than the processed data D when processed with the processed data D, the corrected data is closer to the target data T if the corrected processed data is smaller than D. On the contrary, when the measured data R is smaller than the processed data D when processed with the processed data D, it indicates that the corrected processed data is closer to the target data T if the corrected processed data is larger than D. It can be made smaller.
(2)加工線幅Wに対しターゲットとなる寸法Tが10〜20倍と、比較的小さな寸法の場合は、補正された加工データD2は以下の式を用いると良い。 (2) If the target dimension T is 10 to 20 times as large as the processing line width W, the corrected processing data D2 may use the following formula.
D2=D−R+T
この式について図11を用いて説明する。寸法が小さくなると式(1)のような比率を用いた方法では線幅Wによる影響が大きくなる。しかし、測定点は少ない方が作業として短時間に済ませる事が可能である為、差分を用いた式を使用する。具体的には、実測寸法Rとターゲット寸法Tの誤差をδとすると
δ=R−T
と表す事が出来る。したがってこのδの大きさだけ加工データDの寸法を変化させると良いので、
D2=D−δ=D−R+T・・・(式2)
となる。
(式2)は、加工により加工データDより実測データRが大となる場合、補正後の加工データをDより差分δ=(R−T)より小とすればターゲットデータTに近くなることを示す。逆に加工データより実測データRが小となる場合、補正後の加工データをDより差分δ=(T−R)より大とすればターゲットTに近くなることを示すもので、結果として誤差を小さくしていくことができる。
D2 = D−R + T
This equation will be described with reference to FIG. When the size is reduced, the influence of the line width W is increased in the method using the ratio as in the formula (1). However, since it is possible to complete the work in a short time when the number of measurement points is small, an equation using a difference is used. Specifically, if an error between the actually measured dimension R and the target dimension T is δ, δ = RT−T
Can be expressed. Therefore, it is preferable to change the dimension of the machining data D by the magnitude of δ.
D2 = D−δ = DR + T (Expression 2)
It becomes.
(Equation 2) indicates that when the measured data R is larger than the processed data D due to processing, the corrected processing data is smaller than the difference δ = (R−T) and becomes closer to the target data T. Show. On the contrary, when the actual measurement data R is smaller than the machining data, if the corrected machining data is larger than the difference δ = (T−R), it indicates that it is closer to the target T, resulting in an error. It can be made smaller.
(3)更に寸法が小さくなり、加工線幅Wに対しターゲットとなる寸法Tが10倍未満の場合は、線幅Wの影響が大きくなり計算上無視できなくなる為、これを測定し補正に用いる。この場合、補正する箇所の形状により用いる式を変更する必要が有る。 (3) If the dimension is further reduced and the target dimension T is less than 10 times the processing line width W, the influence of the line width W becomes large and cannot be ignored in calculation. This is measured and used for correction. . In this case, it is necessary to change the formula used depending on the shape of the portion to be corrected.
(3a)凹形状を加工する場合は、補正された加工データD3aは以下の式を用いると良い。 (3a) When processing a concave shape, the corrected processing data D3a may use the following equation.
D3a=D×(T−W)/(R−W)・・・(式3)
この式について図12を用いて説明する。凹形状の場合、図12(a)に示すように、実測寸法Rは、実際にレーザ光のスポット中心が通過した部分の間隔Lと、両端に線幅Wの半分の大きさが付加されたものである。したがって図12(b)に示すように線幅Wを考慮した実測寸法Rは
R=L+W
という関係になる。また、線幅Wは変化せず、この時のスポット中心の通る軌跡の間隔をL0とすると線幅Wを考慮したターゲットとなる寸法Tは、以下の様になる
T=L0+W
ここで、(1)の様に比率計算を行うと
D:L=D3a:L0
となる。ここで、実測での測定が不可能なL、L0を消去すると
D:(R−W)=D3a:(T−W)
となり、上式が導かれる。
D3a = D × (T−W) / (R−W) (Formula 3)
This equation will be described with reference to FIG. In the case of the concave shape, as shown in FIG. 12 (a), the actual measurement dimension R has an interval L between portions where the spot center of the laser beam has actually passed and a half of the line width W at both ends. Is. Therefore, as shown in FIG. 12 (b), the measured dimension R in consideration of the line width W is R = L + W
It becomes the relationship. Further, the line width W does not change, and the target dimension T in consideration of the line width W is as follows when the interval of the trajectory through the spot center at this time is L0. T = L0 + W
Here, when the ratio calculation is performed as in (1), D: L = D3a: L0
It becomes. Here, if L and L0, which cannot be measured by actual measurement, are deleted, D: (R−W) = D3a: (T−W)
Thus, the above equation is derived.
(3b)凸形状を加工する場合は、以下の式を用いると良い。 (3b) When processing a convex shape, the following formula may be used.
D3b=D×(T+W)/(R+W)・・・(式4)
この式について図13を用いて説明する。凸形状の場合、補正された加工データD3bは図13(a)に示すように、実測寸法Rは、実際にレーザ光のスポット中心が通過した部分の間隔Lと、両端に線幅Wの半分の大きさが除かれたものである。したがって図13(b)に示すように実測寸法Rは、
R=L−W
となる。(3a)の場合と同様に、ターゲット寸法Tは
T=L0−W
となる。これらから
D:(R+W)=D3b:(T+W)
となり、(式4)が導かれる。
D3b = D × (T + W) / (R + W) (Formula 4)
This equation will be described with reference to FIG. In the case of a convex shape, as shown in FIG. 13A, the corrected machining data D3b has an actually measured dimension R that is an interval L between portions where the laser beam spot center has actually passed and a half of the line width W at both ends. The size of is removed. Therefore, as shown in FIG.
R = L-W
It becomes. As in (3a), the target dimension T is T = L0−W
It becomes. From these, D: (R + W) = D3b: (T + W)
Thus, (Equation 4) is derived.
ただし、線幅の影響が無いピッチ寸法等の補正の場合には、(3)の場合が使用できない為、(2)場合の式を用いる。 However, in the case of correction of a pitch dimension or the like that is not affected by the line width, since the case of (3) cannot be used, the equation of (2) is used.
なお、上記の式(1)〜(3)の使い分けは必ずしも厳密なものでなく、実際の加工条件によって使い分けられる。例えば、線幅Wは切断を行う場合には測定が困難なので、式(3)の代わりに式(2)を用いても良いし、求められる精度が高く補正回数が多いことが分かっている場合は作業を簡単にする為に式(3)ではなく式(2)を使用する等である。また、別途加工条件に応じて(1)〜(3)以外の式を使用しても構わない。 Note that the use of the above formulas (1) to (3) is not necessarily strict, and can be used according to actual processing conditions. For example, since it is difficult to measure the line width W when cutting, Equation (2) may be used instead of Equation (3), and it is known that the required accuracy is high and the number of corrections is large. In order to simplify the work, the formula (2) is used instead of the formula (3). Moreover, you may use formulas other than (1)-(3) according to process conditions separately.
これらの寸法補正を行う式により、各部の重要寸法部分の新しい加工データが求められると、これを元に新しい加工データを作成する。この新しい加工データを用い、レーザ加工機で加工を行うことにより、ターゲットに近い寸法で加工する事が可能となる。 When new machining data of the important dimension part of each part is obtained by the formula for performing these dimension corrections, new machining data is created based on this. By using this new processing data and performing processing with a laser processing machine, it becomes possible to perform processing with dimensions close to the target.
演算部4にて求められた補正後の加工寸法より、加工データを作成する方法例を以下に示す。
An example of a method of creating machining data from the corrected machining dimensions obtained by the
前述の様に演算部4は、測定されたテストワークの寸法Rが入力され、入力されたテストワークの寸法Rおよび、ターゲット寸法T、加工に用いられた寸法Dから、自動的に重要部分の新しい加工寸法を求める機能を有する。一般的に、形状データはCADで作成されたファイルと互換性が有り、通常は形状データの作成はCADで行う。この為、新しい加工寸法から複数の形状データとその配置座標データを作成する作業は、手作業で行う事が可能であるが、加工形状が複雑な場合、分割された形状データの数が増加し、作業に長い時間が必要となり、更に人為的なミスが発生する可能性が高くなる。そこで、演算部4に新しい加工寸法を元に複数の形状データとその配置座標データからなる加工データを自動的に作成する機能を付加する事により、効率的かつ正確な補正作業が可能となる。
As described above, the
新しい変形した形状データの作成方法としては、図形を単純に拡大縮小する方法、つまり線分の各座標値をアフィン変換により座標変換する方法が最も簡単であり、大半の場合はこれで対応可能である。この際、軸方向によって倍率が異なる場合がほとんどである為、形状のX軸方向、Y軸方向をそれぞれ単独の倍率で変形させることが望ましい。 The simplest way to create new deformed shape data is to simply scale the figure, that is, to convert each coordinate value of the line segment by affine transformation, which can be used in most cases. is there. At this time, since the magnification varies depending on the axial direction in most cases, it is desirable to deform the X-axis direction and the Y-axis direction of the shape with independent magnifications.
また、形状データの変形に伴い、それぞれの形状データの配置されるべき座標も変わる為、配置データも形状データの変形に合わせて修正される。 In addition, since the coordinates at which each piece of shape data is to be arranged change with the deformation of the shape data, the arrangement data is also corrected in accordance with the deformation of the shape data.
具体的な例を図14により説明すると、図5におけるピッチ寸法を表す寸法Aおよび溝部の形状を表すBを変更する場合、図14(a)に示すように、形状データが分割される。 A specific example will be described with reference to FIG. 14. When the dimension A representing the pitch dimension and the B representing the groove shape in FIG. 5 are changed, the shape data is divided as shown in FIG.
図14(a)では、X方向距離及びY方向距離で凹部形状(溝形状)を現しており、即ち、凹部の形状である溝の幅(X方向距離)及び溝の深さ(Y方向距離)を用いる。 In FIG. 14A, the recess shape (groove shape) is expressed by the X direction distance and the Y direction distance, that is, the groove width (X direction distance) and the groove depth (Y direction distance) which are the recess shape. ) Is used.
溝幅である寸法Bより溝部の形状データを作成する場合、(1)〜(3)に対応する溝の形状は、図14(b)に示す様に拡大(縮小)され、各線分の両端の座標(x1、y1)は以下の式より新しい座標(x2,y2)に変換される。この時のaはX方向の倍率、bはY方向の倍率である。即ち、x2=a×x1、y2=b×y1となる。 When creating the groove shape data from the dimension B which is the groove width, the groove shape corresponding to (1) to (3) is enlarged (reduced) as shown in FIG. Coordinates (x1, y1) are converted into new coordinates (x2, y2) by the following formula. At this time, a is a magnification in the X direction, and b is a magnification in the Y direction. That is, x2 = a × x1, y2 = b × y1.
幅である寸法Bの補正を行った形状データを作成する場合は、溝幅に対応したX軸方向のみの拡大(縮小)を行う。したがって、X方向のaは補正前の寸法と補正後の寸法の比率より設定され、Y方向は変換する必要が無い為b=1となり、x2=a×x1、y2=y1となる。 When creating shape data in which the dimension B which is the width is corrected, enlargement (reduction) is performed only in the X-axis direction corresponding to the groove width. Accordingly, a in the X direction is set based on the ratio between the dimension before correction and the dimension after correction, and since there is no need to convert the Y direction, b = 1, and x2 = a × x1, y2 = y1.
のような計算をそれぞれの溝部に行うことにより、溝部の加工データは作成される。この加工データを配置する座標は、寸法Aの補正されたピッチにより求められ、配置座標データに記述される。また、そのほかの線分に関しては、溝部の形状を繋ぐようにして作成する事により、補正された加工データは作成される。 By performing the above calculation for each groove, the groove processing data is created. The coordinates for arranging the processing data are obtained by the corrected pitch of the dimension A and described in the arrangement coordinate data. Further, with respect to the other line segments, the corrected machining data is generated by creating the line segments so as to connect the shapes of the grooves.
しかしながら、形状データの中には変形させると問題の発生する箇所が存在する事がある。このような場合は形状の線分を関数化し、変形可能な線分のみ拡大縮小する。変形出来ない部分は平行移動して形状を維持するようにすれば、必要な部分の形状を維持したまま対応が可能となる。 However, in the shape data, there may be a portion where a problem occurs when it is deformed. In such a case, the shape line segment is functionalized, and only the deformable line segment is enlarged or reduced. If the part that cannot be deformed is translated to maintain the shape, it is possible to cope with the necessary part while maintaining the shape.
このような場合の具体的な例を図15により説明する。例えば、図15(a)の様な溝部の形状となっていて、製品上の都合により線分(1)、(4)については延長不可、線分(2)、(3)については延長が可能だが角度の変更が不可となっていて、線分(1)、(4)間の溝幅を補正するとする。このような制約がある場合、図15(b)に示すように、線分(1)、(4)はX軸方向に移動し、線分(2)、(3)は、延長或いは縮小する。従って、各線分はそれぞれ以下の様に関数化される。なお、図15(c)に示す座標系を取るものとし、c〜fは図に示す座標値等のパラメータであり、且つe〜fは定数である。
即ち、線分(1)に関してx=−d(−c≦y≦0)、線分(2)に関してy=−fx―c(−d≦x≦0)、線分(3)に関してy=fx−c(0≦x≦d)、線分(4)に関してx=d(−c≦y≦0)と関数化される。
A specific example in such a case will be described with reference to FIG. For example, it has a groove shape as shown in FIG. 15 (a), and the line segments (1) and (4) cannot be extended for the convenience of the product, and the line segments (2) and (3) cannot be extended. It is possible but the angle cannot be changed, and the groove width between the line segments (1) and (4) is corrected. When there are such restrictions, as shown in FIG. 15B, the line segments (1) and (4) move in the X-axis direction, and the line segments (2) and (3) extend or shrink. . Accordingly, each line segment is functionalized as follows. It is assumed that the coordinate system shown in FIG. 15C is taken, c to f are parameters such as coordinate values shown in the figure, and ef are constants.
That is, x = −d (−c ≦ y ≦ 0) regarding the line segment (1), y = −fx−c (−d ≦ x ≦ 0) regarding the line segment (2), and y = − regarding the line segment (3). For fx−c (0 ≦ x ≦ d) and line segment (4), the function is expressed as x = d (−c ≦ y ≦ 0).
ここで、補正された溝幅の寸法が補正演算により求められたとすると、dの値は溝幅の半分となり確定する。そうするとe定数である為、座標(−d、−e)が確定し、c=−e―fdの計算をすることでcの値が求まる。 Here, assuming that the dimension of the corrected groove width is obtained by the correction calculation, the value of d is determined to be half of the groove width. Then, since it is the e constant, the coordinates (−d, −e) are determined, and the value of c is obtained by calculating c = −e−fd.
これらの計算により各線分を表す式が確定する為、その両端の座標値が求まり、図15(b)に示す様な線分(2)、(3)のみが伸縮される加工データを作成することが可能となる。なお、配置座標データの作成に関しては、拡大縮小処理を行う場合と同様である。 Since the formulas representing the respective line segments are determined by these calculations, the coordinate values at both ends thereof are obtained, and processing data in which only the line segments (2) and (3) as shown in FIG. It becomes possible. The creation of the arrangement coordinate data is the same as the case of performing the enlargement / reduction process.
これらの方法によりレーザ加工装置自体に改良を施す事無く、精度良く製品の加工を行うことの出来る加工データを、テストワークの寸法を測定し、演算装置に入力する作業のみで、簡単に得ることが可能である。更に、補正作業では、テスト専用の特別な材質のワークを利用したり、テスト専用パターンを使用したりする必要は無い為、効率的な作業が行える。 With these methods, it is possible to easily obtain machining data that can accurately machine products by measuring the dimensions of the test workpiece and inputting it into the arithmetic unit without improving the laser processing machine itself. Is possible. Furthermore, in the correction work, it is not necessary to use a work made of a special material dedicated to the test or to use a test-dedicated pattern, so that an efficient work can be performed.
ここで図6のフローチャートを用いて手順を説明する。 Here, the procedure will be described with reference to the flowchart of FIG.
Step1において、図1に示すレーザ加工機1の制御部11へ基本となる加工データを入力する。この時は前述したように、ターゲットとなる規定通りの寸法の加工データを入力する。
In
Step2において、加工データに基づいた加工をレーザ加工機で実施し図1におけるテストワークを作成する。
In
Step3において、加工されたテストワークに対し計測部3で例えば図5に示している重要寸法を測定する。
In
Step4では、この測定された重要寸法が製品の精度として規格を満たすかを判定する。Step1で入力されたターゲットと同一形状の加工データを使用した場合は、ほとんどの場合規格を満たさずに次のStep5へ進むこととなる。
In
Step5では、測定された実測寸法が入力された演算部4で、加工寸法・ターゲット寸法と比較・演算し、実測寸法がターゲット寸法と等しくなる新しい加工寸法を求める。
Step6において、新しい加工寸法を元に、新しい加工データ(形状データおよび配置データ)を作成しレーザ加工機1の制御部11に入力する。
In
In
この新しい加工データを元に Step2〜Step4の動作を再度行う。Step4で重要寸法が規格を満たした場合は加工データの補正作業が終了となる。規格を満たしていない場合は、同様にテストワークでの補正作業を繰り返すことにより、必要な精度を得ることが可能である。
Based on this new machining data, the operations of
ここまでは、装置の設置時や設定変更時に行うレーザ加工装置のガルバノスキャナやfθレンズ9固有の歪から発生する加工ずれの補正方法を述べてきたが、量産時におけるラインに設置された状態での加工においては加工装置が設置されている場所の雰囲気温度の変化や、加工装置自体の発熱により装置自体の歪が発生し、結果として加工ずれが発生する。例を挙げると、レーザ加工装置の温度変化が1℃発生すると、加工ずれが約2〜5μmとなる。この為、温度変化の大きな条件においては加工寸法が規格から外れる可能性が大きくなる。
Up to this point, we have described a method for correcting machining deviations caused by distortion inherent to the galvano scanner and
また、温度変化以外にも、レーザ加工装置の構成部品の経年変化により、初期調整時から時間を経ることにより調整状態が変動する。すなわち、レーザ加工装置の構成部品は一般に経時的に変化するために、部品自体の経時的な変動が信号に重畳し、ガルバノスキャナの位置制御に誤差を生じさせ、結果として位置ずれが発生する。 In addition to the temperature change, the adjustment state fluctuates over time from the initial adjustment due to aging of the components of the laser processing apparatus. That is, since the component parts of the laser processing apparatus generally change with time, the time-dependent fluctuation of the part itself is superimposed on the signal, causing an error in the position control of the galvano scanner, resulting in a position shift.
上記のような原因により、加工ずれが発生する場合はレーザ加工装置1で製品を加工する工程の後に、画像処理部13を設け、画像処理装置により加工後の製品の加工領域を撮像して、あらかじめ定められた画像処理を行い、製品における重要寸法を求める。この寸法により製品の良否判定を行い、規格から外れている場合にはその製品を不良品として除去すると共に、演算部4にて測定された寸法を元に補正された加工寸法を求め、これより補正した加工データの作成を行う。この様に構成された装置を使用することにより、常に規格を満たした製品を作成することが可能となる。
When processing deviation occurs due to the above reasons, an
これを図8に示すフローチャートを用いて説明する。 This will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
通常、量産時の工程では予め補正された加工データを用いStep7にて製品の加工を行う。Step8では、加工された製品が画像処理装置13のCCDカメラ等により撮像され、Step9にてその画像が画像処理されて重要寸法の取得を行う。Step10ではその重要寸法が規格を満たすかどうか判定を行う。既に補正が行われた加工データにより加工を行う為、通常この製品に関しては作業が終了する。しかし温度変化等により加工ずれが発生し規格から外れるとStep11にて加工寸法・実測寸法・ターゲット寸法から新しい加工寸法を求める。この新しい加工寸法を元に、Step12にて加工データを修正しレーザ加工機1の制御部11へ転送する。これにより、レーザ加工機1の制御部11に保存されている加工データは、常に規格を満たす製品を作成できる加工データとなる。
Usually, in the process of mass production, the product is processed in
このような構成にする事により、温度変化が発生する場合や経年変化が発生した場合にも常に精度を保った加工を行う事が可能である。 By adopting such a configuration, it is possible to always perform processing with accuracy even when a temperature change or a secular change occurs.
本発明にかかるレーザ加工装置の加工ずれ補正方法は、レーザ加工装置固有の誤差を補正し、精度良く製品を加工する機能を有し、レーザ加工装置の加工ずれ補正方法として有用である。 The processing deviation correction method of the laser processing apparatus according to the present invention has a function of correcting an error inherent to the laser processing apparatus and processing a product with high accuracy, and is useful as a processing deviation correction method of the laser processing apparatus.
1 レーザ加工機
2 製品
3 計測部
4 演算部
5 加工データ
6 レーザ発振器
7 ガルバノスキャナ(X軸)
8 ガルバノスキャナ(Y軸)
9 fθレンズ
11 制御部
12 レーザ光
13 画像処理部
14 レーザスポット
15 スキャン軌跡
DESCRIPTION OF
8 Galvano scanner (Y axis)
9
Claims (8)
該ガルバノスキャナからのレーザ光をワーク面に集光し照射する為のfθレンズと、
前記ワークに対する加工後の寸法を測定する為の測定手段と、
前記測定手段により測定される当該ワークの所定の形状寸法の測定データを用いて所定の補正演算を行って補正データを得る為の演算手段と、を備え、
基準となる加工データによりワークの加工を行い、
該基準となる加工データが表す所定の形状寸法と加工後のワークにて測定される測定データが表す所定の形状寸法との誤差を加工線幅に応じて求め、
当該誤差に基づいて前記演算手段で新たな加工データを作成し、
当該新たな加工データを用いて前記ワークの加工を行い加工誤差を補正するレーザ加工装置。 A pair of galvano scanners for causing the laser light emitted from the laser oscillator to swing in the X-axis direction and the Y-axis direction on the workpiece surface;
An fθ lens for condensing and irradiating the work surface with the laser light from the galvano scanner;
A measuring means for measuring the dimension of the workpiece after machining;
Calculation means for obtaining correction data by performing a predetermined correction calculation using measurement data of a predetermined shape and dimension of the workpiece measured by the measurement means,
Machining the workpiece based on the standard machining data,
An error between a predetermined shape dimension represented by the reference machining data and a predetermined shape dimension represented by measurement data measured by the workpiece after machining is determined according to the machining line width,
Based on the error, create new machining data with the calculation means,
A laser processing apparatus that processes the workpiece using the new processing data and corrects a processing error.
D1=D×T/R
D2=D−(R−T)
D3a=D×(T−W)/(R−W)
D3b=D×(T+W)/(R+W)
のいずれかの数式を用いて算出することを特徴とする請求項1に記載のレーザ加工装置。 In the correction calculation, T is a target dimension which is a final product dimension, D is a dimension of current machining data, R is a dimension represented by measurement data obtained by actual measurement, and W is a line width generated by machining. If the corrected new dimensions to be processed shown in the following equation are D1, D2, D3a, and D3b,
D1 = D × T / R
D2 = D- (RT)
D3a = D × (T−W) / (R−W)
D3b = D × (T + W) / (R + W)
The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the calculation is performed using any one of the mathematical formulas.
基準となる加工データによりワークの加工を行い、
該基準となる加工データが表す所定の形状寸法と加工後のワークにて測定される測定データが表す所定の形状寸法との誤差を加工線幅に対応して求め、
当該誤差に基づいて所定の補正演算処理を行ない、
当該演算処理に基づいて新たな補正後の加工データを作成し、
当該新たな補正後の加工データを用いて前記ワークの加工を行い加工誤差を補正することを特徴とするレーザ加工方法。 In a laser processing method for processing the workpiece by scanning the laser beam emitted from the laser oscillator in the X-axis direction and the Y-axis direction on the workpiece surface,
Machining the workpiece based on the standard machining data,
An error between a predetermined shape dimension represented by the reference machining data and a predetermined shape dimension represented by measurement data measured by the workpiece after machining is determined in accordance with the machining line width,
Perform a predetermined correction calculation process based on the error,
Create new corrected machining data based on the calculation process,
A laser processing method, wherein the processing error is corrected by processing the workpiece using the new corrected processing data.
D1=D×T/R
D2=D−(R−T)
D3a=D×(T−W)/(R−W)
D3b=D×(T+W)/(R+W)
のいずれかの数式を用いて算出することを特徴とする請求項4に記載のレーザ加工方法。 In the correction calculation, T is a target dimension which is a final product dimension, D is a dimension of current machining data, R is a dimension represented by measurement data obtained by actual measurement, and W is a line width generated by machining. If the corrected new dimensions to be processed shown in the following equation are D1, D2, D3a, and D3b,
D1 = D × T / R
D2 = D- (RT)
D3a = D × (T−W) / (R−W)
D3b = D × (T + W) / (R + W)
The laser processing method according to claim 4, wherein the laser processing method is calculated using any one of the following mathematical formulas.
基準となる加工データによりワークの加工を行い、
当該ワークの形状を撮像手段を用いて形状寸法を測定し、
当該測定された形状を当該形状を特定する線分間の距離或いは線分長を算定し、
前記基準となる加工データの形状との誤差を算出し、該誤差に基づいて所定の補正演算処理を行い、
前記演算処理に基づいて新たな補正後の加工データを作成し、
当該新たな補正後の加工データを用いて前記ワークの加工を行い加工誤差を補正することを特徴とするレーザ加工方法。 In a laser processing method for processing the workpiece by scanning the laser beam emitted from the laser oscillator in the X-axis direction and the Y-axis direction on the workpiece surface,
Machining the workpiece based on the standard machining data,
Measure the shape of the workpiece using the imaging means,
Calculate the distance or length of the line segment that identifies the shape of the measured shape,
Calculate an error from the shape of the reference machining data, perform a predetermined correction calculation process based on the error,
Create new corrected processing data based on the arithmetic processing,
A laser processing method, wherein the processing error is corrected by processing the workpiece using the new corrected processing data.
The laser processing method according to claim 7, wherein the correction calculation processing performs line segment expansion / contraction processing corresponding to a processing line width.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005271631A JP2007083249A (en) | 2005-09-20 | 2005-09-20 | Laser beam machining device and laser beam machining method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005271631A JP2007083249A (en) | 2005-09-20 | 2005-09-20 | Laser beam machining device and laser beam machining method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007083249A true JP2007083249A (en) | 2007-04-05 |
Family
ID=37970762
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005271631A Pending JP2007083249A (en) | 2005-09-20 | 2005-09-20 | Laser beam machining device and laser beam machining method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007083249A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008279471A (en) * | 2007-05-08 | 2008-11-20 | Sony Corp | Laser beam machining apparatus, laser beam machining method, tft (thin film transistor) substrate and defect correction method of tft substrate |
JP2009066641A (en) * | 2007-09-18 | 2009-04-02 | Murata Mfg Co Ltd | Method of correcting laser irradiation position in laser beam machining |
JP2011031248A (en) * | 2009-07-29 | 2011-02-17 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Laser beam machining apparatus and laser beam machining method |
JP7512119B2 (en) | 2020-07-31 | 2024-07-08 | 株式会社ミツトヨ | Image measuring head device that can be attached to an NC machine tool, and method for controlling an NC machine tool system |
-
2005
- 2005-09-20 JP JP2005271631A patent/JP2007083249A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008279471A (en) * | 2007-05-08 | 2008-11-20 | Sony Corp | Laser beam machining apparatus, laser beam machining method, tft (thin film transistor) substrate and defect correction method of tft substrate |
JP2009066641A (en) * | 2007-09-18 | 2009-04-02 | Murata Mfg Co Ltd | Method of correcting laser irradiation position in laser beam machining |
JP2011031248A (en) * | 2009-07-29 | 2011-02-17 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Laser beam machining apparatus and laser beam machining method |
JP7512119B2 (en) | 2020-07-31 | 2024-07-08 | 株式会社ミツトヨ | Image measuring head device that can be attached to an NC machine tool, and method for controlling an NC machine tool system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5690846A (en) | Laser processing method | |
JP6648047B2 (en) | A new method for calibrating laser additive manufacturing processes | |
JP4297952B2 (en) | Laser processing equipment | |
JP6594545B2 (en) | Substrate measuring device and laser processing system | |
JP5062838B2 (en) | Laser marking device | |
JP4664852B2 (en) | Laser processing equipment | |
US20190263065A1 (en) | Methods for the additive manufacture of components in layers, and corresponding computer program products | |
JP4667400B2 (en) | DOE adjustment method and laser processing apparatus | |
JP2007083249A (en) | Laser beam machining device and laser beam machining method | |
KR20180137071A (en) | Apparatus for 3D laser patterning | |
JPH10301052A (en) | Method of correcting machining position deviation of laser beam machine | |
Chen et al. | Correction of field distortion of laser marking systems using surface compensation function | |
KR20130049375A (en) | Method of calibrating marking for laser marking system | |
JP4940907B2 (en) | Laser processing method and microcell manufactured using the method | |
JP3614680B2 (en) | Laser processing method and apparatus | |
JP7285465B2 (en) | LASER PROCESSING DEVICE, LASER PROCESSING METHOD, AND CORRECTION DATA GENERATION METHOD | |
JP2004195473A (en) | Laser beam machining method and laser beam machining apparatus | |
JP4277747B2 (en) | Laser processing equipment | |
JP5247095B2 (en) | Correction method of laser irradiation position in laser processing | |
JP2007111750A (en) | Laser beam machining system and laser beam machining method | |
KR20180137631A (en) | Apparatus for 3D laser cutting | |
JP2010240694A (en) | Laser beam machining method and laser beam machining device | |
JP3643104B2 (en) | Processing position correction method in laser processing apparatus | |
JP5440593B2 (en) | Laser irradiation position correction method and laser processing apparatus | |
JP5165107B2 (en) | Laser processing method and laser processing apparatus |