JP3209078B2 - Laser processing equipment - Google Patents

Laser processing equipment

Info

Publication number
JP3209078B2
JP3209078B2 JP06104396A JP6104396A JP3209078B2 JP 3209078 B2 JP3209078 B2 JP 3209078B2 JP 06104396 A JP06104396 A JP 06104396A JP 6104396 A JP6104396 A JP 6104396A JP 3209078 B2 JP3209078 B2 JP 3209078B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
unit
workpiece
laser beam
correction
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP06104396A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH09248688A (en
Inventor
悌史 高橋
祥人 今井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP06104396A priority Critical patent/JP3209078B2/en
Publication of JPH09248688A publication Critical patent/JPH09248688A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3209078B2 publication Critical patent/JP3209078B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0011Working of insulating substrates or insulating layers
    • H05K3/0017Etching of the substrate by chemical or physical means

Landscapes

  • Laser Beam Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は高速高精度にレーザ
穴あけ加工、レーザ切断加工、マーキング等を行うレー
ザ加工装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing apparatus for performing laser drilling, laser cutting, marking, and the like with high speed and high accuracy.

【0002】[0002]

【従来の技術】プリント配線板のような薄板の穴あけ、
切断加工を行うレーザ加工機では、高速高精度にレーザ
光を走査し加工を行う必要がある。高速高精度にレーザ
光を走査するためにはガルバノメータビームスキャナを
用いてレーザ光を走査する方法が一般的である。このよ
うなレーザ加工装置は、ビームスキャナによりレーザ光
を走査する高速なレーザ光走査系と、被加工物の設置台
を移動させるXYテーブル制御系の2つ位置制御系を併
用する場合が多い。レーザ光走査制御系は、ミラーを用
いてレーザ光を走査するので高速にレーザ光を走査をで
きるが、ビームスキャナやレーザ光を集光、光路修正に
用いるレンズ特性のため非線形なビーム位置決め誤差が
発生する。また、ビームスキャナやレンズの取り付け誤
差でもレーザ光の位置決め誤差が発生する。また、被加
工物は前記テーブル制御系上に設置され、レーザ加工さ
れるので、前記のレーザ光の位置決め誤差以外に被加工
物の取り付け誤差により、加工誤差を発生する。従来、
このようなレーザ加工装置では、校正用被加工物にレー
ザ加工を行い、テレビカメラ等を用いた外部計測系によ
り前記レーザ加工位置を計測し、レーザ光の位置決め誤
差を補正する特開平3ー35892号公報に記載された
レーザ加工装置のようなものがある。
2. Description of the Related Art Drilling a thin plate such as a printed wiring board,
In a laser processing machine that performs cutting processing, it is necessary to perform processing by scanning a laser beam with high speed and high accuracy. In order to scan a laser beam with high speed and high accuracy, a method of scanning a laser beam using a galvanometer beam scanner is generally used. Such a laser processing apparatus often uses two position control systems, that is, a high-speed laser light scanning system that scans a laser beam with a beam scanner and an XY table control system that moves an installation table of a workpiece. The laser beam scanning control system scans the laser beam using a mirror, so it can scan the laser beam at high speed, but non-linear beam positioning errors occur due to the characteristics of the beam scanner and the lens used for focusing and correcting the optical path. appear. Further, a positioning error of the laser beam also occurs due to a mounting error of the beam scanner or the lens. Further, since the workpiece is installed on the table control system and is laser-processed, a processing error occurs due to an error in mounting the workpiece in addition to the positioning error of the laser beam. Conventionally,
In such a laser processing apparatus, a laser processing is performed on an object to be calibrated, the laser processing position is measured by an external measurement system using a television camera or the like, and a laser beam positioning error is corrected. There is a laser processing apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-26095.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来のレーザ加工装置
は、レーザ光走査系によるレーザ光の位置決め誤差を補
正することは可能であるが、XYテーブル上に設置され
る被加工物の取り付け誤差によって発生するレーザ光の
位置決め誤差を補正する機能がない。そのため、従来の
レーザ加工装置は、被加工物をXYテーブル上に正確を
位置合わせして取り付ける必要があり、被加工物を高精
度に固定できる治具を用いなければならずコスト高とな
る。また、前記のような治具を用いても、治具の熱変形
や被加工物の変形により、取り付け誤差が発生し、高精
度なレーザ加工ができないという問題点があった。
The conventional laser processing apparatus can correct the positioning error of the laser beam by the laser beam scanning system. However, the conventional laser beam processing system can correct the positioning error of the workpiece set on the XY table. There is no function to correct the positioning error of the generated laser beam. Therefore, in the conventional laser processing apparatus, it is necessary to mount the workpiece on the XY table with accurate positioning, and a jig that can fix the workpiece with high accuracy must be used, which increases the cost. Further, even if the above jig is used, there is a problem that a mounting error occurs due to the thermal deformation of the jig or the deformation of the workpiece, and high-precision laser processing cannot be performed.

【0004】本発明は、上述のような課題を解決するた
めになされたもので、複雑な操作を必要とせず、高精度
なレーザ加工ができるレーザ加工装置を提供することを
目的とする。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and has as its object to provide a laser processing apparatus capable of performing high-precision laser processing without requiring complicated operations.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明に係るレーザ加工
装置においては、レーザ光を前記被加工物に照射するレ
ーザ発振部と、前記レーザ発振部で照射されるレーザ光
の軌道を変化させてレーザ光の照射位置を走査するレー
ザ光走査部と、前記レーザ光走査部の位置指令を生成す
るレーザ光位置指令部と、前記位置指令を入力し、被加
工物の位置誤差を補正する第1の補正位置指令を出力す
る第1の被加工物補正部と、前記第1の補正位置指令を
入力し、レーザ光走査部の位置誤差を補正する第2の補
正位置指令を出力するレーザ光走査補正部と、前記第2
の補正位置指令を前記レーザ光走査部に入力してレーザ
光の照射位置を走査するものである。
In a laser processing apparatus according to the present invention, a laser oscillating section for irradiating a laser beam to the workpiece and a trajectory of the laser beam irradiated by the laser oscillating section are changed. A laser beam scanning unit that scans the irradiation position of the laser beam, a laser beam position command unit that generates a position command for the laser beam scanning unit, and a first device that receives the position command and corrects a position error of the workpiece. A first workpiece correction unit for outputting a corrected position command, and a laser beam scanning unit for inputting the first corrected position command and outputting a second corrected position command for correcting a position error of the laser beam scanning unit. A correcting unit;
Is input to the laser beam scanning unit to scan the laser beam irradiation position.

【0006】また、レーザ発振部から照射されるレーザ
光の被加工物への照射位置を被加工物の位置を変化させ
て制御する被加工物位置制御部と、前記被加工物位置制
御部の位置指令を生成する被加工物位置指令部と、前記
被加工物位置指令部からの位置指令を入力し、前記被加
工物の位置誤差を補正する第3の補正位置指令を出力す
る第2の被加工物補正部と、前記第3の補正位置指令を
前記被加工物位置制御部に入力して被加工物への照射位
置を制御するものである。
[0006] Also, a work position control unit for controlling the irradiation position of the laser light emitted from the laser oscillation unit to the work by changing the position of the work, and a work position control unit for controlling the work position. A workpiece position command section for generating a position command, and a second command for inputting a position command from the workpiece position command section and outputting a third corrected position command for correcting a position error of the workpiece. The workpiece correction unit and the third correction position command are input to the workpiece position control unit to control the irradiation position on the workpiece.

【0007】また、被加工物の特徴位置を計測して出力
する特徴位置計測部を備え、前記特徴位置計測部の出力
を前記第1の被加工物補正部に入力して前記第1の補正
位置指令を出力するものである。
The apparatus further includes a feature position measuring section for measuring and outputting a characteristic position of the workpiece, and inputting an output of the feature position measuring section to the first workpiece correcting section to perform the first correction. It outputs a position command.

【0008】また、被加工物の特徴位置を計測して出力
する特徴位置計測部を備え、前記特徴位置計測部の出力
を前記第2の被加工物補正部に入力して前記第3の補正
位置指令を出力するものである。
The apparatus further includes a feature position measuring section for measuring and outputting a feature position of the workpiece, and inputting an output of the feature position measuring section to the second workpiece correcting section to perform the third correction. It outputs a position command.

【0009】また、この発明に係るレーザ加工装置は、
レーザ光走査部の走査が静止したことを判断するレーザ
光走査静止判断部を備え、前記レーザ光走査静止判断部
の出力に基づいて前記レーザ発振部にレーザ発振指令を
制御するものである。
[0009] In addition, the laser processing apparatus according to this invention,
A laser light scanning stillness determining unit that determines that the scanning of the laser light scanning unit has stopped, and controls a laser oscillation command to the laser oscillation unit based on an output of the laser light scanning stillness determining unit.

【0010】また、レーザ光走査静止判断部は、前記レ
ーザ光走査部の移動距離情報と、前記レーザ光走査部の
移動距離と静止時間との関係を示したデータと、前記静
止時間を計測するタイマを用いて判断結果を出力するも
のである。
[0010] The laser light scanning stillness judging unit measures the moving distance information of the laser light scanning unit, data indicating the relationship between the moving distance of the laser light scanning unit and the resting time, and the resting time. The judgment result is output using a timer.

【0011】また、レーザ発振部がレーザ光を照射し終
わったことを判断するレーザ光発振終了判断部を備え、
前記レーザ光発振終了判断部の出力に基づいて前記レー
ザ光位置指令部の位置指令を制御するものである。
A laser beam oscillation end determining unit for determining that the laser oscillation unit has finished irradiating the laser beam;
The position command of the laser beam position command unit is controlled based on the output of the laser beam oscillation end determination unit.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明をその発明の実施の
形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。 実施の形態1. 図1は本発明の実施の形態1に係るレーザ加工装置を示
すブロック図である。図において、1は本レーザ加工装
置のレーザ機械制御部、2はガルバノビームスキャナ
(以下、スキャナと略す)やミラー、レンズ等から構成
されるレーザ光を走査するレーザ光走査部、3はレーザ
発振器部、4はテレビカメラ等を用いて被加工物の特徴
点の位置を計測する特徴位置計測部、5は被加工物を設
置し位置決め制御するXYテーブル等からなる被加工物
位置制御部、10は本レーザ加工装置を統括して制御す
るシステム制御部、11はプログラムを解読してプログ
ラムに従って処理を行い指令値を出力するメイン制御
部、12はメイン制御部11からレーザ光走査部2の位
置指令を入力記憶し、処理周期に応じて位置指令を出力
するレーザ光位置指令部、13は前記レーザ光位置指令
部から前記位置指令を入力し、被加工物の取り付け誤差
を補正する第1の補正位置指令を出力する第1の被加工
物補正部、14は前記第1の補正位置指令を入力し、レ
ーザ光走査部の取り付け誤差や光学特性による非線形特
性を補正する第2の補正位置指令を出力するレーザ光走
査補正部である。前記第2の補正位置指令はレーザ走査
部2に入力される。15はメイン処理部からのレーザ発
振部3の制御指令を入力記憶し、レーザ発振部3にレー
ザ発振のトリガ信号を出力するレーザ発振指令部であ
る。16は特徴位置計測部4から計測データを入力し処
理する計測処理部である。前記計測情報はメイン処理部
11に出力される。17は被加工物位置指令部であり、
メイン制御部11から被加工物位置制御部5の位置指令
を入力記憶し、処理周期に応じて位置指令を出力する。
18は前記位置指令を入力し前記被加工物の取り付け誤
差を補正する第3の補正位置指令を出力する第2の被加
工物補正部である。前記第3の補正位置指令は、被加工
物位置補正部5に入力される。上記システム制御部10
は、1つあるいは複数のCPU(中央処理装置)、メモ
リ、入出力インターフェイス等で構成されるコンピュー
タシステムから成る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing embodiments of the present invention. Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a laser processing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, 1 is a laser machine control unit of the present laser processing apparatus, 2 is a laser beam scanning unit that scans a laser beam composed of a galvano beam scanner (hereinafter abbreviated as a scanner), a mirror, a lens, etc., and 3 is a laser oscillator And 4, a feature position measuring unit for measuring the position of a feature point of the workpiece using a television camera or the like, 5 a workpiece position control unit including an XY table for installing and controlling the positioning of the workpiece, 10 Is a system control unit that controls the entire laser processing apparatus, 11 is a main control unit that decodes a program, performs processing according to the program, and outputs a command value, and 12 is a position of the laser beam scanning unit 2 from the main control unit 11. A laser beam position command section 13 for inputting and storing commands and outputting a position command in accordance with a processing cycle. The laser beam position command section 13 receives the position command from the laser beam position command section and takes a workpiece. A first workpiece correction unit that outputs a first correction position command for correcting an attachment error, receives the first correction position command, and detects a non-linear characteristic due to a mounting error or an optical characteristic of the laser beam scanning unit. The laser beam scanning correction unit outputs a second correction position command for correction. The second correction position command is input to the laser scanning unit 2. Reference numeral 15 denotes a laser oscillation command section that inputs and stores a control command for the laser oscillation section 3 from the main processing section and outputs a laser oscillation trigger signal to the laser oscillation section 3. Reference numeral 16 denotes a measurement processing unit which inputs measurement data from the characteristic position measurement unit 4 and processes the measurement data. The measurement information is output to the main processing unit 11. Reference numeral 17 denotes a workpiece position command unit,
A position command of the workpiece position control unit 5 is input and stored from the main control unit 11, and the position command is output according to a processing cycle.
Reference numeral 18 denotes a second workpiece correction unit that inputs the position command and outputs a third correction position command for correcting the mounting error of the workpiece. The third correction position command is input to the workpiece position correction unit 5. The system control unit 10
Comprises a computer system including one or more CPUs (central processing units), a memory, an input / output interface, and the like.

【0013】図2は本発明の実施の形態1に係るレーザ
機械制御部を示す図である。図において、20はXYテ
ーブル、21はXYテーブル20のX軸を駆動するモー
タ、22はX軸のテーブルの位置を計測するエンコー
ダ、23はY軸テーブルを駆動するモータ、24はY軸
のテーブル位置を計測するエンコーダ、25は被加工
物、26は被加工物25を設置するXYテーブル面、2
7はレーザ加工痕、28は被加工物25の位置合わせに
用いる基準点である。前記基準点28は通常、被加工物
25を作成するときに被加工物25上に取り付けられて
いる。29はXYテーブル20の位置制御を行うテーブ
ル制御装置であり、位置制御演算を行いモータ21、2
3を駆動する。テーブル制御装置29は前記第2の被加
工物補正部の前記第3の補正位置指令を入力し、前記位
置制御演算を行う。30はレーザ光、31はレーザ発振
器、32はレーザ発振器を制御する発振器制御部であ
る。前記発振器制御部は前記レーザ発振指令部16から
発振指令を入力し指令に応じてレーザ光30を照射する
ように働く。33はレーザ光30を反射するベンドミラ
ー、34はX軸方向にレーザ光を走査するガルバノメー
タビームスキャナ(スキャナと略す)、35はX軸のミ
ラー、36はY軸方向にレーザ光を走査するスキャナ、
37はY軸のミラー、38はレーザ光を集光、光路補正
を行うレンズ、39はスキャナ34、36の位置制御を
行うスキャナ制御装置である。前記スキャナ制御装置3
8は前記レーザ光走査補正部14の第2の補正位置指令
を入力し、レーザ光の走査、位置決め動作を行う。40
はテレビカメラ、41はテレビカメラ40で計測した画
像情報をパターンマッチング等の方法を用いて処理し、
画像中に含まれる特徴形状の2次元座標値を出力する画
像処理装置であり、ここでは被加工物25上の前記レー
ザ加工痕27や前記基準点28の2次元座標を出力す
る。前記画像処理装置41の出力は前記計測情報処理部
16へ出力される。43はレーザ光30の稼働範囲であ
るレーザ走査領域である。レーザ光走査部2は、スキャ
ナ34、36、ミラー35、37、レンズ38、ベンド
ミラー33、スキャナ制御装置39の構成からなる。レ
ーザ発振部3はレーザ発振器31および発振器制御部3
2の構成からなる。特徴位置計測部4はテレビカメラ1
8および画像処理装置19の構成からなる。また、被加
工物位置制御部5はXYテーブル20、モータ21、2
3、エンコーダ22、24、XYテーブル面26、テー
ブル制御装置29の構成からなる。
FIG. 2 is a diagram showing a laser machine control unit according to the first embodiment of the present invention. In the figure, 20 is an XY table, 21 is a motor for driving the X axis of the XY table 20, 22 is an encoder for measuring the position of the X axis table, 23 is a motor for driving the Y axis table, and 24 is a Y axis table An encoder for measuring the position; 25, a workpiece; 26, an XY table surface on which the workpiece 25 is installed;
Reference numeral 7 denotes a laser processing mark, and reference numeral 28 denotes a reference point used for positioning the workpiece 25. The reference point 28 is usually mounted on the workpiece 25 when the workpiece 25 is created. A table controller 29 controls the position of the XY table 20.
3 is driven. The table control device 29 inputs the third correction position command of the second workpiece correction unit and performs the position control calculation. Reference numeral 30 denotes a laser beam, 31 denotes a laser oscillator, and 32 denotes an oscillator control unit for controlling the laser oscillator. The oscillator control section operates to input an oscillation command from the laser oscillation command section 16 and irradiate the laser beam 30 in accordance with the command. 33 is a bend mirror that reflects the laser beam 30, 34 is a galvanometer beam scanner (abbreviated as a scanner) that scans the laser beam in the X-axis direction, 35 is an X-axis mirror, and 36 is a scanner that scans the laser beam in the Y-axis direction. ,
Reference numeral 37 denotes a Y-axis mirror, 38 denotes a lens that collects laser light and corrects an optical path, and 39 denotes a scanner control device that controls the positions of the scanners 34 and 36. The scanner control device 3
Numeral 8 inputs the second correction position command of the laser light scanning correction section 14, and performs the scanning and positioning operation of the laser light. 40
Denotes a television camera, 41 processes image information measured by the television camera 40 using a method such as pattern matching,
This is an image processing device that outputs two-dimensional coordinate values of a characteristic shape included in an image. Here, it outputs two-dimensional coordinates of the laser processing trace 27 and the reference point 28 on the workpiece 25. The output of the image processing device 41 is output to the measurement information processing unit 16. Reference numeral 43 denotes a laser scanning area which is an operation range of the laser beam 30. The laser beam scanning unit 2 is configured by scanners 34 and 36, mirrors 35 and 37, a lens 38, a bend mirror 33, and a scanner controller 39. The laser oscillator 3 includes a laser oscillator 31 and an oscillator controller 3
It has two configurations. The characteristic position measuring unit 4 is a television camera 1
8 and an image processing device 19. The workpiece position control unit 5 includes an XY table 20, a motor 21,
3, the configuration of the encoders 22 and 24, the XY table surface 26, and the table control device 29.

【0014】次に本実施の形態1に係るレーザ加工装置
のレーザ光走査補正部の動作について説明する。レーザ
光走査部2は、スキャナ34、36の回転角を制御しX
Yテーブル面26上にレーザ光30を走査、位置決めす
るように働くが、通常、スキャナ、ミラー、レンズ等の
光学要素の取り付け誤差や非線形特性のために光学的誤
差が発生し(以下、レーザ光走査誤差と称す)、レーザ
光30の照射位置誤差が発生する。このレーザ光走査誤
差を補正するために、前記レーザ光走査補正部14は第
2の補正位置指令を出力し、前記光学要素誤差を除去す
る。レーザ光走査補正部14の補正動作は、レーザ光走
査部2に入力される位置指令Xsc、Yscと、前記位置指令
でレーザ光30を照射したときの被加工物25上のレー
ザ加工痕27の位置Xw、Ywの対応関係から補正量を求め
る。前記Xsc、YscとXw、Ywの対応関係は、対応データ表
や座標変換式で表現され、これらによって補正量を計算
して行う。なお、前記加工痕27の位置は前記特徴位置
計測部4で計測される。
Next, the operation of the laser beam scanning correction unit of the laser processing apparatus according to the first embodiment will be described. The laser beam scanning unit 2 controls the rotation angles of the scanners 34 and 36 and
The laser beam 30 functions to scan and position the laser beam 30 on the Y table surface 26. However, usually, an optical error occurs due to a mounting error or a non-linear characteristic of an optical element such as a scanner, a mirror, or a lens (hereinafter, referred to as a laser beam). This causes a laser beam 30 irradiation position error. In order to correct this laser light scanning error, the laser light scanning correction section 14 outputs a second correction position command to remove the optical element error. The correction operation of the laser light scanning correction unit 14 includes a position command Xsc, Ysc input to the laser light scanning unit 2 and a laser processing mark 27 on the workpiece 25 when the laser light 30 is irradiated with the position command. The correction amount is obtained from the correspondence between the positions Xw and Yw. The correspondence relationship between Xsc and Ysc and Xw and Yw is represented by a correspondence data table or a coordinate conversion formula, and the correction amount is calculated based on these. The position of the processing mark 27 is measured by the characteristic position measuring unit 4.

【0015】次に、第1および第2の被加工物補正部1
3、18の補正動作について説明する。レーザ光走査部
2が指令通りにレーザ光30を制御し、XYテーブル面
26上に正確に照射されたとしても、被加工物25がX
Yテーブル面26の設置位置に正確に取り付けられてい
なければ加工誤差を発生する。そこで、第1の被加工物
補正部13は、被加工物25の取り付け誤差を補正する
ため、レーザ光位置指令部12から入力した位置指令を
前記被加工物25の取り付け誤差に応じて座標変換して
補正する。前記座標変換するためには被加工物25にあ
らかじめ設置されている複数の基準点28の位置を特徴
位置計測部4で計測する。前記基準点28の計測した位
置をXm、Ymとし、被加工物25がXYテーブル面26に
正確に取り付けられた場合の前記基準点28の位置をX
b、Ybとすると、以下の座標変換式を用いてこれらの関
係をあらわすことができる。 Xm=Pw1・Xb + Pw2・Yb + Pw3 (1) Ym=Pw4・Xb + Pw5・Yb + Pw6 (2) ただし、Pw1、Pw2、Pw3、Pw4、Pw5、Pw6はパラメータで
ある。前記パラメータは基準点28を被加工物25上に
3点以上設け、特徴点位置計測部4によって計測するこ
とで求められる。そこで、第1の被加工物補正部13の
座標変換は、式1、2を用いて以下の計算を行う。レー
ザ光位置指令部12から入力される位置指令をXsr、Ys
r、出力をXsr1、Ysr1とすると、 Xsr1 = Pw1・Xsr + Pw2・Ysr + Pw3 (3) Ysr1 = Pw4・Xsr + Pw5・Ysr + Pw6 (4) となる。
Next, the first and second workpiece correction units 1
The correction operations 3 and 18 will be described. Even if the laser beam scanning unit 2 controls the laser beam 30 as instructed and the laser beam 30 is accurately irradiated on the XY table surface 26,
If the Y-table surface 26 is not accurately attached to the installation position, a processing error occurs. Therefore, the first workpiece correction unit 13 converts the position command input from the laser beam position command unit 12 according to the mounting error of the workpiece 25 in order to correct the mounting error of the workpiece 25. And correct. To perform the coordinate conversion, the positions of a plurality of reference points 28 set in advance on the workpiece 25 are measured by the characteristic position measuring unit 4. The measured position of the reference point 28 is Xm, Ym, and the position of the reference point 28 when the workpiece 25 is accurately mounted on the XY table surface 26 is Xm.
Assuming that b and Yb, these relations can be expressed using the following coordinate conversion formula. Xm = Pw1 · Xb + Pw2 · Yb + Pw3 (1) Ym = Pw4 · Xb + Pw5 · Yb + Pw6 (2) where Pw1, Pw2, Pw3, Pw4, Pw5, and Pw6 are parameters. The parameters are obtained by providing three or more reference points 28 on the workpiece 25 and measuring them by the feature point position measurement unit 4. Therefore, the coordinate conversion of the first workpiece correction unit 13 performs the following calculation using Expressions 1 and 2. The position command input from the laser beam position command unit 12 is Xsr, Ys
Assuming that r and outputs are Xsr1 and Ysr1, Xsr1 = Pw1 · Xsr + Pw2 · Ysr + Pw3 (3) Ysr1 = Pw4 · Xsr + Pw5 · Ysr + Pw6 (4)

【0016】また、第2の被加工物補正部18は、同様
に前記被加工物25の取り付け誤差を補正するため被加
工物位置指令部17から出力される位置指令を座標変換
して第3の補正位置指令を作成する。第2の被加工物補
正部18の補正計算式は、被加工物位置指令部17から
出力される位置指令をX tr、Y trとし、座標変換した第
3の補正位置指令をX tr1、Y tr1とすると以下の計算が
行われる。 Xtr1 = Pw1・Xtr + Pw2・Ytr + Pw3 (5) Ytr1 = Pw4・Xtr + Pw5・Ytr + Pw6 (6)
The second workpiece correction unit 18 similarly converts the position command output from the workpiece position command unit 17 to correct the mounting error of the workpiece 25 by performing a third conversion. Create a corrected position command. The correction formula of the second workpiece correction unit 18 is as follows: the position command output from the workpiece position command unit 17 is Xtr, Ytr, and the coordinate-transformed third corrected position command is Xtr1, Ytr. Assuming tr1, the following calculation is performed. Xtr1 = Pw1 · Xtr + Pw2 · Ytr + Pw3 (5) Ytr1 = Pw4 · Xtr + Pw5 · Ytr + Pw6 (6)

【0017】以下に前記第1および第2の被加工物補正
部13、18を同時に作動させる場合の補正について説
明する。今、被加工物位置制御部5とレーザ光走査部2
の特質を比較すると、被加工物位置制御部5はストロー
クが長く、レーザ光走査部2はストロークが短いが高速
にレーザ光を制御できるという特徴がある。そこでスト
ロークの長い被加工物位置制御部5にオフセット分も含
んだ座標変換式を用いるとレーザ光走査部のオフセット
は0になり、有利な加工ができる。前記第2の被加工物
補正部の座標変換式は、式7、8で表させ、 Xtr1 = Pw1・Xtr + Pw2・Ytr + Pw3 (7) Ytr1 = Pw4・Xtr + Pw5・Ytr + Pw6 (8) となるが、前記第2の被加工物補正部の座標変換式は式
3、4、5、6より、 Xsr1 = Pw1(Xsr −Xtr)+ Pw2(Ysr −Ytr) (9) Ysr1 = Pw4(Xsr −Xtr)+ Pw5(Ysr −Ytr) (10) となる。なお、式7、8、9、10のパラメータPw1、P
w2、Pw3、Pw4、Pw5、Pw6は図2の被加工物25上の基準
点28を3点以上持っており、前記基準点28を前記特
徴位置計測部4で位置計測することで求めることができ
る。なお、式1〜10の座標変換式は、6個のパラメー
タPw1、Pw2、Pw3、Pw4、Pw5、Pw6を用いる方法である
が、被加工物の取り付け誤差が、オフセットと回転ずれ
の場合はPw4=-Pw2、Pw5=Pw1となり、被加工物25の基
準点は2点以上必要となる。
A description will now be given of the correction when the first and second workpiece correction units 13 and 18 are simultaneously operated. Now, the workpiece position control unit 5 and the laser beam scanning unit 2
In comparison, the workpiece position control unit 5 has a long stroke, and the laser beam scanning unit 2 has a short stroke, but can control laser light at high speed. Therefore, if a coordinate conversion formula including an offset is used for the workpiece position control unit 5 having a long stroke, the offset of the laser beam scanning unit becomes 0, and advantageous processing can be performed. The coordinate transformation formula of the second workpiece correction unit is expressed by Formulas 7 and 8, Xtr1 = Pw1 · Xtr + Pw2 · Ytr + Pw3 (7) Ytr1 = Pw4 · Xtr + Pw5 · Ytr + Pw6 (8) However, from the equations 3, 4, 5, and 6, the coordinate conversion formula of the second workpiece correction unit is as follows: Xsr1 = Pw1 (Xsr-Xtr) + Pw2 (Ysr-Ytr) (9) Ysr1 = Pw4 (Xsr−Xtr) + Pw5 (Ysr−Ytr) (10) Note that the parameters Pw1, Pw in equations 7, 8, 9, and 10
w2, Pw3, Pw4, Pw5, and Pw6 have three or more reference points 28 on the workpiece 25 in FIG. 2, and can be obtained by measuring the positions of the reference points 28 by the feature position measuring unit 4. it can. Note that the coordinate conversion formulas of Expressions 1 to 10 are methods using six parameters Pw1, Pw2, Pw3, Pw4, Pw5, and Pw6, but Pw4 when the mounting error of the workpiece is an offset and a rotational displacement. = −Pw2, Pw5 = Pw1, and two or more reference points of the workpiece 25 are required.

【0018】図1のシステム制御部10の動作を図3に
従って説明する。図3は本発明の実施の形態1に係るシ
ステム制御部の動作を示すフローチャートである。ステ
ップS1では特徴位置計測部4の計測情報と被加工物位
置制御部5の位置情報を入力して前記基準点28の位置
を計算する。ステップS2では前記基準点28の位置計
測値から第1の被加工物補正部13と、第2の被加工物
補正部18の前記パラメータを計算する。ステップS3
では、加工プログラムを読み出し、レーザ光走査部2の
位置指令と被加工物位置制御部5の位置指令を求める。
ステップS4では、前記位置指令に基づき第1および第
2の被加工物補正部13、18の補正演算を行い、前記
第1の補正位置指令と第3の補正位置指令を計算する。
ステップS5では、前記第1の補正位置指令をレーザ光
走査補正部の補正演算を行い、前記第2の補正位置指令
を計算する。ステップS6では、前記第2の補正位置指
令をレーザ光走査部2に出力し、前記第3の補正位置指
令は被加工物位置制御部5に出力される。ステップS7
では、レーザ発振指令をレーザ発振器部にレーザ発振ト
リガ信号として出力し、被加工物25の指令位置を加工
する。以上のように第1と第2の被加工物補正部13、
18とレーザ光走査補正部14があるので、被加工物に
取り付け誤差があっても良好なレーザ加工が実現でき
る。
The operation of the system control unit 10 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the system control unit according to Embodiment 1 of the present invention. In step S1, the measurement information of the characteristic position measurement unit 4 and the position information of the workpiece position control unit 5 are input, and the position of the reference point 28 is calculated. In step S2, the parameters of the first workpiece correction unit 13 and the second workpiece correction unit 18 are calculated from the position measurement values of the reference point 28. Step S3
Then, the processing program is read, and the position command of the laser beam scanning unit 2 and the position command of the workpiece position control unit 5 are obtained.
In step S4, the first and second workpiece correction units 13 and 18 perform correction calculations based on the position commands , and calculate the first and third corrected position commands.
In step S5, the first correction position command is corrected by a laser beam scanning correction unit, and the second correction position command is calculated. In step S6, the second correction position command is output to the laser beam scanning unit 2, and the third correction position command is output to the workpiece position control unit 5. Step S7
Then, the laser oscillation command is output to the laser oscillator section as a laser oscillation trigger signal , and the command position of the workpiece 25 is processed. As described above, the first and second workpiece correction units 13,
18 and the laser light scanning correction section 14, good laser processing can be realized even if there is an attachment error in the workpiece.

【0019】実施の形態2. 図4は本発明の実施の形態2に係るシステム制御部のブ
ロック図である。図において、1〜18は実施の形態1
を示す図1の構成と同じである。60は本レーザ加工装
置を統括して制御するシステム制御部、61はプログラ
ムを解読し、プログラムに従って処理を行い指令値を出
力するメイン制御部、62は特徴位置計測部4から得ら
れる計測情報を補正する計測誤差補正部である。システ
ム制御部60が図1のシステム制御部10と異なるの
は、計測誤差補正部62を備える点とメイン制御部61
の処理内容が図1メイン制御部11の処理内容と一部異
なる点である。メイン制御部61が前記メイン制御部1
1と異なる点は計測誤差補正部62に入力する補正デー
タを作成する処理を行っている点が異なる。図5は本発
明の実施の形態2に係るテレビカメラに取付け誤差があ
る場合を示す図であり、詳しくは、特徴位置計測部4に
用いられる図2のテレビカメラ40に取り付け誤差があ
る場合を示している。図において、70はテレビカメラ
40が正確に取り付けられている場合の特徴位置計測部
4の計測領域、71はテレビカメラ40に取り付け誤差
がある場合の計測領域である。図6は本発明の実施の形
態2に係るシステム制御部の計測誤差補正部の計測補正
用パラメータを求める動作を示すフローチャートであ
る。
Embodiment 2 FIG. 4 is a block diagram of a system control unit according to Embodiment 2 of the present invention. In the figure, 1 to 18 are the first embodiment.
Is the same as that shown in FIG. Reference numeral 60 denotes a system control unit that controls the overall laser processing apparatus, 61 denotes a main control unit that decodes a program, performs processing according to the program, and outputs a command value, and 62 denotes measurement information obtained from the characteristic position measurement unit 4. It is a measurement error correction unit for correcting. The system control unit 60 differs from the system control unit 10 in FIG. 1 in that a measurement error correction unit 62 is provided and the main control unit 61
Is partially different from the processing content of the main control unit 11 in FIG. The main control unit 61 is the main control unit 1
The difference from 1 is that processing for creating correction data to be input to the measurement error correction unit 62 is performed. FIG. 5 is a diagram illustrating a case where the TV camera according to Embodiment 2 of the present invention has an attachment error. More specifically, FIG. 5 illustrates a case where the TV camera 40 of FIG. Is shown. In the figure, reference numeral 70 denotes a measurement area of the characteristic position measurement unit 4 when the television camera 40 is correctly attached, and 71 denotes a measurement area when the television camera 40 has an attachment error. FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation of the measurement error correction unit of the system control unit according to the second embodiment of the present invention to obtain a measurement correction parameter.

【0020】次に、動作について説明する。図5のよう
に、計測領域が70である場合が、テレビカメラ40が
正確に取り付けられている場合とすると、テレビカメラ
40に取り付け誤差があると計測領域が71となり、特
徴位置計測部4は計測誤差を発生する。この計測誤差を
補正するには、計測領域71から70への座標変換を行
えばよい。たとえば、テレビカメラ40が正確に取り付
けられている場合の特徴位置計測部4の出力がXv1、Yv1
とし、テレビカメラ40に取り付け誤差がある場合の特
徴位置計測部4の出力をXv、Yvとすると、例えば、以下
のような座標変換式で関係づけられる。 Xv1=Pv1・Xv + Pv1・Yv + Pv3 (11) Yv1=Pv4・Xv + Pv5・Yv + Pv6 (12) ここで、Pv1、Pv2、Pv3、Pv4、Pv5、Pv6は計測補正用の
パラメータである。計測誤差補正部では式11、12の
計算が行われ、特徴位置計測部4の計測情報が補正され
る。前記計測誤差補正用パラメータは特徴位置計測部4
を用いてXYテーブル座標上の既知の位置を3点以上計
測させることで求められる。本実施の形態2では、前記
既知の位置はXYテーブル上に設置されている被加工物
25上に作成する校正用レーザ加工痕を用いる。
Next, the operation will be described. As shown in FIG. 5, when the measurement area is 70 and the television camera 40 is correctly attached, if the television camera 40 has an attachment error, the measurement area becomes 71 and the feature position measurement unit 4 Generates measurement error. To correct this measurement error, coordinate conversion from the measurement area 71 to the measurement area 70 may be performed. For example, when the TV camera 40 is correctly mounted, the output of the feature position measuring unit 4 is Xv1, Yv1.
Assuming that the output of the feature position measuring unit 4 when there is an attachment error in the television camera 40 is Xv, Yv, the output is related by, for example, the following coordinate conversion formula. Xv1 = Pv1 · Xv + Pv1 · Yv + Pv3 (11) Yv1 = Pv4 · Xv + Pv5 · Yv + Pv6 (12) Here, Pv1, Pv2, Pv3, Pv4, Pv5, and Pv6 are parameters for measurement correction. . Equations 11 and 12 are calculated in the measurement error correction unit, and the measurement information of the characteristic position measurement unit 4 is corrected. The measurement error correction parameter is a characteristic position measurement unit 4
Is used to measure three or more known positions on the XY table coordinates. In the second embodiment, the known position uses a calibration laser machining mark created on the workpiece 25 installed on the XY table.

【0021】前記計測補正用パラメータを求める動作に
ついて、図6に従って説明する。S10では、レーザ光
30がレーザ光走査領域42の中心位置に照射されるよ
うに図2のレーザ光走査部2のスキャナ12、14の位
置決めを行い、被加工物25上にレーザ光30を照射し
前記校正用加工痕を作成する。前記中心位置を用いるの
は、レンズ38のレンズ歪みの影響がもっとも小さくレ
ーザ加工痕の形状も点形状に最も近くなり特徴位置計測
部4の計測精度が高くなるからである。S11では、被
加工物位置制御部5を移動させ、前記校正用レーザ加工
痕をテレビカメラ40の視野内に移動し、前記視野内で
異なる3点の位置を特徴位置計測部4で計測する。S1
2では、特徴位置計測部4の前記視野内の3点の位置計
測情報と、テレビカメラが正しく取り付けられていた場
合の前記3点の位置情報から計測誤差補正部62で用い
る計測誤差補正用パラメータを計算し、計測誤差補正部
62の補正計算に用いる。上述のように、レーザ加工痕
を用いて特徴位置計測部の取り付け誤差の校正を行うの
で、新たに校正用のマークを作成したりする手間が省
け、高精度な計測が可能となり、ひいてはレーザ加工の
高精度化が実現できる。
The operation for obtaining the measurement correction parameters will be described with reference to FIG. In S10, the scanners 12 and 14 of the laser beam scanning unit 2 in FIG. 2 are positioned so that the laser beam 30 is projected onto the center position of the laser beam scanning area 42, and the workpiece 25 is irradiated with the laser beam 30. Then, the processing marks for calibration are created. The reason why the center position is used is that the influence of lens distortion of the lens 38 is smallest and the shape of the laser processing trace is closest to the point shape, and the measurement accuracy of the characteristic position measuring unit 4 is increased. In S <b> 11, the workpiece position control unit 5 is moved, the calibration laser processing trace is moved into the visual field of the television camera 40, and three different positions in the visual field are measured by the characteristic position measuring unit 4. S1
2, a measurement error correction parameter used by the measurement error correction unit 62 based on the position measurement information of three points in the field of view of the feature position measurement unit 4 and the position information of the three points when the television camera is correctly mounted. Is used for the correction calculation of the measurement error correction unit 62. As described above, the calibration error of the feature position measurement unit is calibrated using the laser processing trace, so that it is not necessary to create a new calibration mark, and high-precision measurement can be performed. High accuracy can be realized.

【0022】なお、レーザ光走査領域42の中心位置に
複数個の校正用レーザ加工痕を作成するとさらに高速に
計測誤差補正部62の前記計測補正用のパラメータが求
められることはいうまでもない。
When a plurality of calibration laser processing marks are formed at the center position of the laser beam scanning area 42, it goes without saying that the measurement correction parameters of the measurement error correction section 62 can be obtained even faster.

【0023】実施の形態3. 図7は本発明のの実施の形態3に係るレーザ光走査部の
レーザ加工装置を説明するための図である。図におい
て、1〜18は実施の形態1を示す図1の構成と同じで
ある。80は本レーザ加工装置を統括して制御するシス
テム制御部、81はプログラムを解読し、プログラムに
従って処理を行い指令値を出力するメイン制御部、82
はレーザ光走査部2の移動距離と静止時間の関係が記述
されているデータ表、83はレーザ光走査部2が静止し
たかどうかを判断するレーザ光走査静止判断部、84は
レーザ光走査静止判断部83のタイマ、85はレーザ発
振部3のレーザ光の発振が終了したかどうかを判断する
レーザ発振終了判断部、86は前記レーザ発振終了判断
部85のタイマである。システム制御部80は、図1の
システム制御部10と異なるところは、前記82〜85
の処理部と、図1のメイン制御部11がメイン制御部8
1に変更されている点である。メイン制御部81は図1
のメイン制御部の処理内容に加えて、レーザ光走査静止
判断部83、レーザ発振終了判断部85の判断結果を用
いて位置指令の出力、レーザ発振指令の出力を行う。図
8は本発明の実施の形態3に係るレーザ光走査部の位置
指令に対する時間応答の様子を示す図である。図8
(a)は移動距離が短いD1の場合であり、このときの静
止時間はTs1 である。図8(b)は移動距離が長いD2の
場合であり、このときの静止時間はTs2 である。図9は
本発明の実施の形態3に係るデータを説明するための図
であり、各移動距離に対する静止時間をあらかじめ測定
しておく。なお、このデータはレーザ光走査部2の移動
速度をスキャナ34、36の最高速度で移動した場合の
静止時間で計測する。図10は本発明の実施の形態3に
係るレーザ出力の時間応答を示す図であり、レーザ発振
部3にレーザ発振指令が入力されたときを示している。
なお、レーザ光発振時間はTbである。図11は本発明の
実施の形態3に係るレーザ加工装置の動作を表すフロー
チャートである。
Embodiment 3 FIG. FIG. 7 is a diagram for explaining a laser processing apparatus for a laser beam scanning unit according to Embodiment 3 of the present invention. In the figure, reference numerals 1 to 18 are the same as the configuration of FIG. 1 showing the first embodiment. Reference numeral 80 denotes a system control unit that controls the entire laser processing apparatus; 81, a main control unit that decodes a program, performs processing according to the program, and outputs a command value;
Is a data table describing the relationship between the moving distance of the laser beam scanning unit 2 and the stationary time, 83 is a laser beam scanning stationary unit that determines whether the laser beam scanning unit 2 is stationary, and 84 is a laser beam scanning stationary unit. A timer 85 of the judgment unit 83, a laser oscillation end judgment unit for judging whether or not the oscillation of the laser light of the laser oscillation unit 3 has ended, and 86 a timer of the laser oscillation end judgment unit 85. The system control unit 80 differs from the system control unit 10 of FIG.
1 and the main control unit 11 of FIG.
1 has been changed. The main control unit 81 is shown in FIG.
In addition to the processing contents of the main control unit, the output of the position command and the output of the laser oscillation command are performed using the judgment results of the laser beam scanning stillness judgment unit 83 and the laser oscillation end judgment unit 85. FIG. 8 is a diagram showing a state of a time response to a position command of the laser beam scanning unit according to Embodiment 3 of the present invention. FIG.
(A) is the case of D1 where the moving distance is short, and the quiescent time at this time is Ts1. FIG. 8B shows the case of D2 where the moving distance is long, and the rest time at this time is Ts2. FIG. 9 is a diagram for explaining data according to Embodiment 3 of the present invention, in which the rest time for each moving distance is measured in advance. This data is measured by the stationary time when the moving speed of the laser beam scanning unit 2 is moved at the maximum speed of the scanners 34 and 36. FIG. 10 is a diagram illustrating a time response of a laser output according to the third embodiment of the present invention, and illustrates a case where a laser oscillation command is input to laser oscillation unit 3.
Note that the laser light oscillation time is Tb. FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the laser processing apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.

【0024】次に動作について説明する。プリント配線
板等の穴あけ加工を行う場合、多数のランダムに並んだ
穴位置にレーザ光走査部2を位置決めしてレーザ加工を
行う。このようなレーザ加工ではレーザ光走査部2が静
止している状態でレーザ加工を行わないとレーザ光が指
令位置に照射される加工精度が劣化するという問題が生
じる。また、レーザ発振部3がレーザ光を照射している
状態で、レーザ光走査部2を移動させると、同様にレー
ザ加工精度が悪くなる。そこで、本実施の形態3のレー
ザ加工装置では高精度な加工を実現するために、図7の
ようにレーザ光走査静止判断部83とレーザ光発振終了
判断部85を用いる構成をとる。図8のレーザ光走査部
2の静止時間はレーザ光走査部2が指令位置に達する時
間と目標位置に達してからの振動の整定時間の和とな
る。前記レーザ光走査静止判断部83は、指令位置の移
動距離により前記静止時間を推定する。前記移動距離と
静止時間の関係はあらかじめ計測して図9のごとくデー
タ表を持っているので前記推定はテーブルルックアップ
方式で簡単に求められる。また、レーザ光走査静止判断
部83はタイマ84をもっているので、前記レーザ走査
部の静止したか否かを判断することができる。判断結果
は、メイン処理部81に出力する。また、前記レーザ光
発振終了判断部85は、発振図10のレーザ発振時間も
通常レーザ加工条件で変化するので、加工条件(レーザ
ピーク出力とレーザパルス幅等)ごとに前記レーザ発振
時間も計測してデータ表として持つ。ただ、本実施の形
態3ではレーザ発振部の加工条件を変化させないので前
記レーザ発振時間はTb1つの値を持つ。
Next, the operation will be described. When drilling a printed wiring board or the like, laser processing is performed by positioning the laser beam scanning unit 2 at a large number of randomly arranged hole positions. In such laser processing, if laser processing is not performed in a state where the laser beam scanning unit 2 is stationary, there arises a problem that the processing accuracy of irradiating the laser light to the command position is deteriorated. Further, if the laser beam scanning unit 2 is moved while the laser oscillation unit 3 is irradiating the laser beam, the laser processing accuracy similarly deteriorates. Therefore, the laser processing apparatus according to the third embodiment employs a configuration using a laser beam scanning stillness determination unit 83 and a laser beam oscillation end determination unit 85 as shown in FIG. 7 in order to realize highly accurate processing. The rest time of the laser beam scanning unit 2 in FIG. 8 is the sum of the time when the laser beam scanning unit 2 reaches the command position and the settling time of the vibration after reaching the target position. The laser beam scanning stillness determination unit 83 estimates the stillness time based on the moving distance of the command position. Since the relationship between the moving distance and the stationary time is measured in advance and has a data table as shown in FIG. 9, the estimation can be easily obtained by a table lookup method. Further, since the laser beam scanning stillness determination section 83 has the timer 84, it can determine whether or not the laser scanning section has stopped. The determination result is output to the main processing unit 81. Further, the laser light oscillation end determination unit 85 also measures the laser oscillation time for each processing condition (laser peak output, laser pulse width, etc.) because the laser oscillation time in FIG. As a data table. However, in the third embodiment, the laser oscillation time has one value of Tb because the processing conditions of the laser oscillation section are not changed.

【0025】図11のフローチャートを用いて複数の穴
加工を行う場合の本レーザ加工装置の動作について説明
する。ステップS1、ステップS2は実施の形態1の図
3と同じ処理を行う。ステップS20は加工プログラム
より被加工物位置制御部17の位置指令を読み込み、被
加工物位置指令部17に格納する、ステップS21は第
2の被加工物補正部18の補正計算を行う。ステップS
22では第3の補正位置指令を被加工物位置制御部5に
出力し、被加工物位置制御部の位置決め動作を行う。ス
テップS23では加工プログラムからレーザ光走査部2
の位置指令を読みだし、レーザ光位置指令部12に格納
する。ステップS24では前記位置指令から前記時間を
求める処理を行う。レーザ光走査静止判断部では、レー
ザ光走査静止時間を求めるために以下の処理を行う。前
記位置指令をXc、Ycとし、前回にレーザ光位置指令部1
2に格納された位置指令をXcd、Ycdとすると、以下の計
算により移動距離Dcを求める。 Dx= |Xc - Xcd| (13) Dy= |Yc - Ycd| (14) 求める移動距離Dcは、前記Dx、Dyの値の大きい方を選
ぶ。
The operation of the present laser processing apparatus when a plurality of holes are drilled will be described with reference to the flowchart of FIG. Steps S1 and S2 perform the same processing as in FIG. 3 of the first embodiment. In step S20, the position command of the work position control unit 17 is read from the processing program and stored in the work position command unit 17. In step S21, the second work correction unit 18 performs correction calculation. Step S
At 22, a third correction position command is output to the workpiece position control unit 5 to perform a positioning operation of the workpiece position control unit. In step S23, the laser beam scanning unit 2 is
Is read out and stored in the laser beam position command section 12. In step S24, processing for obtaining the time from the position command is performed. The laser light scanning stillness determination unit performs the following processing to obtain the laser light scanning stillness time. The position commands are Xc and Yc, and the laser beam position command
Assuming that the position commands stored in 2 are Xcd and Ycd, the moving distance Dc is obtained by the following calculation. Dx = | Xc-Xcd | (13) Dy = | Yc-Ycd | (14) As the moving distance Dc to be obtained, the larger of the values of Dx and Dy is selected.

【0026】次に、前記Dc とデータ表82を用いて直
線補間式によりレーザ光走査静止時間を求める。例え
ば、前記Dc が図9のデータ表で、D1 <Dc<D2 の範
囲ならば、求めるレーザ光走査静止時間Ts は下式で求
められる。 Ts = Dc・ (Ts2 - Ts1 ) / (D2 - D1 ) (15) ステップS25ではレーザ位置指令部17の位置指令か
ら第1の被加工物補正部18の補正計算を行い、第1の
補正位置指令を求める。また、前記第1の補正位置指令
からレーザ光走査補正部14の補正計算を行い、第2の
補正位置指令を求める。ステップS26では前記第2の
補正位置指令をレーザ光走査部2に出力する。ここでレ
ーザ光走査部2は第2の補正位置指令に従って位置制御
が開始される。ステップS27では、前記レーザ光走査
静止判断部83のタイマ84が起動され時間計測が開始
される。ステップS28はレーザ光走査部2の静止判断
を行う処理で、前記タイマ84の時間計測値が前記光走
査静止時間Ts より小さければ前記レーザ光走査部は静
止していないと判断しNへ、大きければ静止が完了した
と判断しYへ分岐する。ステップS29ではレーザ発振
指令部15からレーザ発振部3にレーザ発振指令である
トリガ信号を出力する。ステップ30では前記トリガ信
号を入力してレーザ発振終了判断部85のタイマ86が
起動され時間計測が開始する。ステップS31では、レ
ーザ発振部3の発振終了判断を行う処理で、前記タイマ
86の時間計測値が前記レーザ光発振時間Tbより小さけ
れば前記レーザ発振は終了してしていないと判断しN
へ、大きければ前記レーザ発振は終了したと判断しYへ
分岐する。S32では加工終了か否かを判断する。加工
終了でない場合はYに分岐しステップS22の処理に戻
り、次の穴加工を行う。加工終了なら、処理を終わる。
上述のように動作するのでレーザ光走査部2が確実に静
止している状態でレーザ光が発振されるので、加工誤差
の少ないレーザ加工が実現できる。また、レーザ発振部
のレーザ発振が確実に停止してから、レーザ光走査部が
移動するので加工誤差の少ないレーザ加工が実現でき
る。
Next, using the Dc and the data table 82, a laser beam scanning stationary time is obtained by a linear interpolation formula. For example, if Dc is in the data table of FIG. 9 and D1 <Dc <D2, the laser beam scanning stationary time Ts to be obtained can be obtained by the following equation. Ts = Dc · (Ts2−Ts1) / (D2−D1) (15) In step S25, a correction calculation of the first workpiece correction unit 18 is performed from the position command of the laser position command unit 17, and the first correction position is calculated. Ask for a command. Further, a correction calculation of the laser beam scanning correction unit 14 is performed from the first correction position command to obtain a second correction position command. In step S26, the second correction position command is output to the laser beam scanning unit 2. Here, the position control of the laser beam scanning unit 2 is started in accordance with the second correction position command. In step S27, the timer 84 of the laser beam scanning stillness determination unit 83 is started to start time measurement. Step S28 is a process for determining whether the laser light scanning unit 2 is stationary. If the time measurement value of the timer 84 is smaller than the light scanning stationary time Ts, it is determined that the laser light scanning unit is not stationary, and the value is increased to N. If it is determined that the standstill has been completed, the flow branches to Y. In step S29, a trigger signal as a laser oscillation command is output from the laser oscillation command section 15 to the laser oscillation section 3. In step 30, the trigger signal is input, the timer 86 of the laser oscillation end determination unit 85 is started, and time measurement is started. In step S31, in the process of determining the oscillation end of the laser oscillation unit 3, if the time measurement value of the timer 86 is smaller than the laser light oscillation time Tb, it is determined that the laser oscillation has not ended and N
If it is larger, it is determined that the laser oscillation has ended, and the flow branches to Y. In S32, it is determined whether or not the processing has been completed. If the machining is not completed, the process branches to Y and returns to the process of step S22 to perform the next hole machining. If the processing is completed, the processing ends.
Since the laser beam is oscillated in the state where the laser beam scanning section 2 is reliably stopped by operating as described above, laser processing with a small processing error can be realized. Further, since the laser beam scanning unit moves after the laser oscillation of the laser oscillation unit is reliably stopped, laser processing with less processing error can be realized.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に示すような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0028】被加工物の位置誤差を補正する第1の被加
工物補正部と、レーザ光走査補正部を備えているので、
被加工物の取り付け誤差が大きい場合でも、高精度なレ
ーザ加工ができる。
Since a first workpiece correction unit for correcting a position error of the workpiece and a laser beam scanning correction unit are provided,
High-precision laser processing can be performed even when the mounting error of the workpiece is large.

【0029】また、被加工物の位置誤差を補正する第2
の被加工物補正部を備えているので、被加工物の取り付
け誤差が大きい場合でも、高精度なレーザ加工ができ
る。
Further, a second method for correcting a position error of the workpiece is provided.
Since the workpiece correction section is provided, high-precision laser processing can be performed even when a mounting error of the workpiece is large.

【0030】また、第1の被加工物補正部は特徴位置計
測部で被加工物の特徴位置を計測した結果を用いて補正
を行うので、被加工物の取り付け誤差が大きい場合で
も、高精度なレーザ加工ができる。
Further, the first workpiece correction unit performs the correction using the result of measuring the characteristic position of the workpiece by the characteristic position measuring unit. Therefore, even if the mounting error of the workpiece is large, high accuracy is achieved. Laser processing.

【0031】また、第2の被加工物補正部は特徴位置計
測部で被加工物の特徴位置を計測した結果を用いて補正
を行うので、被加工物の取り付け誤差が大きい場合で
も、高精度なレーザ加工ができ
Further, the second workpiece correction unit performs the correction using the result of measuring the characteristic position of the workpiece by the characteristic position measuring unit, so that even if the mounting error of the workpiece is large, high accuracy is achieved. such laser processing Ru can.

【0032】た、レーザ光走査静止判断部の出力に基
づいてレーザ発振指令を出力するので、レーザ光走査部
が移動中にレーザ加工されることがなく、高精度なレー
ザ加工ができる。
[0032] Also, since the output of the laser oscillation command based on the output of the laser beam scanning stillness determining unit, without the laser beam scanning unit is a laser processing while moving, it is highly accurate laser processing.

【0033】また、レーザ光走査部の移動距離情報と、
レーザ光走査部の移動距離と静止時間との関係を示した
データと、タイマを用いてレーザ光走査部の静止判断を
行った結果を用いてレーザ発振指令を出力するので、レ
ーザ光走査部が移動中にレーザ加工されることがなく高
精度なレーザ加工ができる。
Further, information on the moving distance of the laser beam scanning unit;
Since the laser oscillation command is output using the data indicating the relationship between the moving distance of the laser beam scanning unit and the stationary time and the result of the determination of the stationary state of the laser beam scanning unit using the timer, the laser beam scanning unit outputs High-precision laser processing can be performed without laser processing during movement.

【0034】また、レーザ発振部がレーザ光を照射し終
わったことを判断するレーザ光発振終了判断部を備え、
この出力に基づいてレーザ走査部の位置指令を出力する
ので、レーザ発振中にレーザ光走査が移動することがな
く、高精度なレーザ加工ができる。
A laser light oscillation end determining unit for judging that the laser oscillation unit has finished irradiating the laser light;
Since the position command of the laser scanning unit is output based on this output, laser beam scanning does not move during laser oscillation, and high-precision laser processing can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態1に係るレーザ加工装置
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a laser processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施の形態1に係るレーザ機械制御
部を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a laser machine control unit according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施の形態1に係るシステム制御部
の動作を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation of a system control unit according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施の形態2に係るシステム制御部
のブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram of a system control unit according to Embodiment 2 of the present invention.

【図5】 本発明の実施の形態2に係るテレビカメラに
取付け誤差がある場合を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a case where the television camera according to Embodiment 2 of the present invention has an attachment error.

【図6】 本発明の実施の形態2に係るシステム制御部
の計測誤差補正部の計測補正用パラメータを求める動作
を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation of a measurement error correction unit of a system control unit according to a second embodiment of the present invention to obtain a measurement correction parameter.

【図7】 本発明の実施の形態3に係るレーザ光走査部
のレーザ加工装置を説明するための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining a laser processing apparatus for a laser beam scanning unit according to Embodiment 3 of the present invention.

【図8】 本発明の実施の形態3に係るレーザ光走査部
の位置指令に対する時間応答の様子を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a state of a time response to a position command of a laser beam scanning unit according to a third embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の実施の形態3に係るデータを説明す
るための図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining data according to Embodiment 3 of the present invention.

【図10】 本発明の実施の形態3に係るレーザ出力の
時間応答を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a time response of a laser output according to a third embodiment of the present invention.

【図11】 本発明の実施の形態3に係るレーザ加工装
置の動作を表すフローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart illustrating an operation of the laser processing apparatus according to the third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 レーザ光走査部、3 レーザ発振部、4 特徴位置
計測部、5 被加工物位置制御部、12 レーザ光位置
指令部、13 第1の被加工物補正部、14レーザ光走
査補正部、 17 被加工物位置指令部、18 第2の
被加工物補正部、 27レーザ加工痕、62 計測誤差
補正部、 83 レーザ光走査静止判断部、 82 テ
ータ表、84 タイマ、85 レーザ光発振終了判断
部、86タイマ。
2 laser beam scanning section, 3 laser oscillation section, 4 characteristic position measuring section, 5 workpiece position control section, 12 laser beam position command section, 13 first workpiece correction section, 14 laser beam scanning correction section, 17 Workpiece position command section, 18 Second work piece correction section, 27 Laser processing mark, 62 Measurement error correction section, 83 Laser beam scanning stationary judgment section, 82 Data table, 84 Timer, 85 Laser beam oscillation end judgment section , 86 timer.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−79479(JP,A) 特開 平3−35892(JP,A) 特開 昭60−82288(JP,A) 特開 平5−309482(JP,A) 特開 平7−112288(JP,A) 特開 平7−236989(JP,A) 実開 平4−43486(JP,U) 実開 昭63−180961(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 26/08 B23K 26/00 B23K 26/04 Continuation of front page (56) References JP-A-6-79479 (JP, A) JP-A-3-35892 (JP, A) JP-A-60-82288 (JP, A) JP-A-5-309482 (JP) JP-A-7-112288 (JP, A) JP-A-7-236989 (JP, A) JP-A-4-43486 (JP, U) JP-A-63-180961 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B23K 26/08 B23K 26/00 B23K 26/04

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 レーザ光を用いて被加工物を加工するレ
ーザ加工装置において、レーザ光を前記被加工物に照射
するレーザ発振部と、前記レーザ発振部で照射されるレ
ーザ光の軌道を変化させてレーザ光の照射位置を走査す
るレーザ光走査部と、前記レーザ光走査部の位置指令を
生成するレーザ光位置指令部と、前記位置指令を入力
し、被加工物の位置誤差を補正する第1の補正位置指令
を出力する第1の被加工物補正部と、前記第1の補正位
置指令を入力し、この第1の補正位置指令に基づき、
ーザ光走査部の位置誤差を補正する第2の補正位置指令
を出力するレーザ光走査補正部と、前記第2の補正位置
指令を前記レーザ光走査部に入力してレーザ光の照射位
置を走査することを特徴とするレーザ加工装置。
1. A laser processing apparatus for processing a workpiece by using a laser beam, wherein a laser oscillating section for irradiating the workpiece with the laser beam and a trajectory of the laser beam irradiated by the laser oscillating section are changed. A laser beam scanning unit that scans the irradiation position of the laser beam, a laser beam position command unit that generates a position command for the laser beam scanning unit, and inputs the position command to correct a position error of the workpiece. A first workpiece correction unit that outputs a first correction position command, and the first correction position command are input, and a position error of the laser beam scanning unit is corrected based on the first correction position command. A laser processing apparatus which outputs a second correction position command to a laser beam scanning unit, and scans the laser beam irradiation position by inputting the second correction position command to the laser beam scanning unit.
【請求項2】 レーザ発振部から照射されるレーザ光の
被加工物への照射位置を被加工物の位置を変化させて制
御する被加工物位置制御部と、前記被加工物位置制御部
の位置指令を生成する被加工物位置指令部と、前記被加
工物位置指令部からの位置指令を入力し、前記被加工物
の位置誤差を補正する第3の補正位置指令を出力する第
2の被加工物補正部と、前記第3の補正位置指令を前記
被加工物位置制御部に入力して被加工物への照射位置を
制御することを特徴とする請求項1記載のレーザ加工装
置。
2. A workpiece position control section for controlling an irradiation position of a laser beam emitted from a laser oscillation section on the workpiece by changing a position of the workpiece, and a workpiece position control section. A workpiece position command section for generating a position command, and a second command for inputting a position command from the workpiece position command section and outputting a third corrected position command for correcting a position error of the workpiece. 2. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein a workpiece correction unit and the third correction position command are input to the workpiece position control unit to control an irradiation position on the workpiece.
【請求項3】 被加工物の特徴位置を計測して出力する
特徴位置計測部を備え、前記特徴位置計測部の出力を前
記第1の被加工物補正部に入力して前記第1の補正位置
指令を出力することを特徴とする請求項1記載のレーザ
加工装置。
3. A feature position measuring section for measuring and outputting a feature position of the workpiece, wherein an output of the feature position measuring section is input to the first workpiece correcting section to perform the first correction. 2. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein a position command is output.
【請求項4】 被加工物の特徴位置を計測して出力する
特徴位置計測部を備え、前記特徴位置計測部の出力を前
記第2の被加工物補正部に入力して前記第3の補正位置
指令を出力することを特徴とする請求項2記載のレーザ
加工装置。
4. A feature position measuring unit for measuring and outputting a feature position of a workpiece, and inputting an output of the feature position measuring unit to the second workpiece correcting unit to perform the third correction. 3. The laser processing apparatus according to claim 2, wherein the apparatus outputs a position command.
【請求項5】 レーザ光走査部の走査が静止したことを
判断するレーザ光走査静止判断部を備え、前記レーザ光
走査静止判断部の出力に基づいて前記レーザ発振部にレ
ーザ発振指令を制御することを特徴とする請求項1記載
のレーザ加工装置。
5. The method according to claim 1, wherein the scanning of the laser beam scanning unit is stopped.
A laser light scanning stillness determining unit for determining
The laser oscillation unit is controlled based on the output of the scanning stillness determination unit.
2. The method according to claim 1, wherein the control unit controls a user oscillation command.
Laser processing equipment.
【請求項6】 レーザ光走査静止判断部は、前記レーザ
光走査部の移動距離情報と、前記レーザ光走査部の移動
距離と静止時間との関係を示したデータと、前記静止時
間を計測するタイマを用いて判断結果を出力することを
特徴とする請求項5記載のレーザ加工装置
6. The laser light scanning stillness determining section,
Moving distance information of the light scanning unit and movement of the laser light scanning unit
Data indicating the relationship between the distance and the stationary time;
Output a judgment result using a timer that measures
The laser processing apparatus according to claim 5, wherein:
【請求項7】 レーザ発振部がレーザ光を照射し終わっ
たことを判断するレーザ光発振終了判断部を備え、前記
レーザ光発振終了判断部の出力に基づいて前記レーザ光
位置指令部の位置指令を制御することを特徴とする請求
項1記載のレーザ加工装置。
7. The laser oscillating unit finishes emitting laser light.
Comprising a laser light oscillation end determination unit for determining that
The laser light based on the output of the laser light oscillation end determination unit
Controlling a position command of the position command unit.
Item 2. A laser processing apparatus according to Item 1.
JP06104396A 1996-03-18 1996-03-18 Laser processing equipment Expired - Lifetime JP3209078B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP06104396A JP3209078B2 (en) 1996-03-18 1996-03-18 Laser processing equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP06104396A JP3209078B2 (en) 1996-03-18 1996-03-18 Laser processing equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09248688A JPH09248688A (en) 1997-09-22
JP3209078B2 true JP3209078B2 (en) 2001-09-17

Family

ID=13159831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP06104396A Expired - Lifetime JP3209078B2 (en) 1996-03-18 1996-03-18 Laser processing equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3209078B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102015878B1 (en) * 2017-07-21 2019-08-29 정원재 Assembly shelf

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0884128B1 (en) 1996-11-20 2007-08-08 Ibiden Co., Ltd. Laser machining apparatus, and apparatus and method for manufacturing a multilayered printed wiring board
US7732732B2 (en) 1996-11-20 2010-06-08 Ibiden Co., Ltd. Laser machining apparatus, and apparatus and method for manufacturing a multilayered printed wiring board
JP4698092B2 (en) * 2001-07-11 2011-06-08 住友重機械工業株式会社 Galvano scanner device and control method thereof
JP4336170B2 (en) * 2003-09-10 2009-09-30 日本電産リード株式会社 Substrate inspection apparatus and laser beam irradiation position correction method
JP5952875B2 (en) * 2014-09-30 2016-07-13 株式会社片岡製作所 Laser processing machine, work distortion correction method for laser processing machine
CN115319311B (en) * 2022-10-13 2023-03-17 扬州皓月机械有限公司 Laser cutting equipment

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102015878B1 (en) * 2017-07-21 2019-08-29 정원재 Assembly shelf

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09248688A (en) 1997-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108723583B (en) Laser processing system with measuring function
US6972393B2 (en) Machining device and machining method
US6678061B2 (en) Method of calibrating the optical system of a laser machine for processing electrical circuit substrates
EP2769800B1 (en) Laser processing machine
JP3209078B2 (en) Laser processing equipment
JP3180194B2 (en) Laser processing machine
JP2020019071A (en) Robot system and calibration method
JP5519123B2 (en) Laser processing machine
JP2003290944A (en) Laser beam machining apparatus
US8780406B2 (en) Method for creating drive pattern for galvano-scanner system
US8054521B2 (en) Method for adjusting galvano scanner system
JP4467333B2 (en) Laser processing apparatus and processing method
JP3614680B2 (en) Laser processing method and apparatus
JP3194247B2 (en) Temperature compensation device and temperature compensation method for laser processing
JP4580600B2 (en) Galvano scanner control method, apparatus, and galvano scanner
JP4818626B2 (en) Laser processing apparatus and notch filter setting method
CN111998812A (en) Actual measurement device and recording medium having program recorded thereon
JP4670911B2 (en) Laser processing equipment
JP4698092B2 (en) Galvano scanner device and control method thereof
KR100206139B1 (en) The method for automatically correcting welding point of a torch
KR100890259B1 (en) Method for Automatically Correcting Marking Pattern Offset According to Driving Axis Deviation in Laser Marking System
JP2003245785A (en) Beam machining method and device
JP2006007287A (en) Method and apparatus for laser beam machining
JP2017217682A (en) Laser beam machining device and laser beam machining method
US20240123606A1 (en) Teaching point generation device that generates teaching points on basis of output of sensor, and teaching point generation method

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070713

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080713

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090713

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100713

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100713

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110713

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110713

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120713

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120713

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130713

Year of fee payment: 12

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term