JP3855684B2 - レーザ加工装置およびレーザ加工方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被加工物を載置する加工テーブルや加工ヘッド、被加工物の位置を検出するための位置検出手段から構成されるレーザ加工装置およびレーザ加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、加工手段にレーザ光を用い、被加工物を載置する加工テーブルや加工ヘッド、被加工物の位置を検出するための位置検出手段などから構成される加工装置においては、図１２のように構成されている。以下、図１２を参照しながら説明する。
【０００３】
１は加工位置や加工条件が記述されているドリルデータ、２はドリルデータ１を位置データ３１と加工条件３２に分割する主制御部である。
【０００４】
７１は被加工物であるプリント基板であり、加工テーブル７に載置されている。
【０００５】
６１はＹ軸駆動装置、６２はＸ軸駆動装置で、両駆動装置にて加工テーブル７を２次元的に駆動する。
【０００６】
レーザ発振器５１から出力されたレーザ光は、ミラー５２ａ、５２ｂにより加工テーブル７と向かい合う位置に固定された加工ヘッド８１に導かれる。
【０００７】
加工ヘッド８１は加工ヘッド制御装置８によって制御され、入射されたレーザ光を２次元的に位置決めしレーザ光をプリント基板７１上に照射する。
【０００８】
加工ヘッド８１にはプリント基板に設けられたアライメント用のマークを見るためのカメラ９１が取り付けられており、認識装置９はカメラ９１で見た画像からアライメント用マークの位置を認識してからプリント基板７１の位置を検出する。
【０００９】
認識装置９にて検出されたプリント基板７１の位置情報は主制御部２へ送られ、主制御部２はプリント基板７１の位置と加工ヘッド８１の位置のズレを実質的に無くすような移動指令を加工テーブル制御装置６に出力し、加工テーブル制御装置６は主制御部２からの移動指令を受け、位置データ３１を読み込み、Ｙ軸駆動装置６１とＸ軸駆動装置６２を制御して加工テーブルをプリント基板７１の位置と加工ヘッド８１の位置のズレを実質的に無くすような位置に移動する。
【００１０】
主制御部２は加工テーブル制御装置６から移動完了の信号を受けて加工ヘッド制御装置８に加工ヘッド８１の制御開始の指令を出力するとともに、レーザ制御部５へレーザ制御の指令を出力する。
【００１１】
レーザ制御部５は主制御部２からレーザ制御の指令を受けると、加工条件データ３２を読み込み、レーザ発振器５１を制御しレーザ光の出射を行う。
【００１２】
上記のように構成された加工装置では、プリント基板を１枚ずつ搬入して加工を行い、加工が終了すれば搬出して次のプリント基板を搬入して加工する作業を繰り返している。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の加工装置においては、プリント基板に設けられたアライメント用のマークの位置をカメラ、認識装置にて検出し、プリント基板の位置と加工ヘッドの位置のズレを実質的に無くすように加工テーブルを移動し、位置のズレが無くなってから加工を行っている。
【００１４】
昨今、電子機器の小型化、軽量化への要望はますます高まっており、パッケージや高密度実装に対する需要が増大している。
【００１５】
それに伴い生産性の向上が求められているが、加工開始から加工終了までのタクトタイムには限界があり、生産性を向上させるためには複数台の加工装置を揃える必要があった。
【００１６】
しかし、加工装置を複数台揃えるためには設置するための場所が必要になり、その結果として面積生産性が悪くなるという問題がある。
【００１７】
そこで、１台の加工装置に少なくとも２つの加工ヘッドと１つの加工テーブルを設け、少なくとも２枚のプリント基板を同時に加工できる加工装置とすることで、設置面積の増加を抑えたまま生産性の向上を図った加工装置が求められている。
【００１８】
このような要望に対し、従来の加工装置に複数の加工ヘッドを取り付ける際には取り付け上の位置の誤差があり、また、１つの加工テーブルに少なくとも２枚のプリント基板を載せる位置にも誤差があるため、少なくとも２枚のプリント基板を同時に加工する際には、前記２つの位置の誤差の合成分が加工位置の誤差として表れてしまうという問題があった。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１記載の本発明は、少なくとも２つの被加工物を載置する加工テーブルと、前記加工テーブルに向い合う位置に略固定し、被加工物にレーザ光を照射して加工する少なくとも２つの加工ヘッドと、前記加工ヘッドに設けた被加工物の位置を検出する検出部と、前記加工テーブルを移動する駆動部と、前記駆動部を制御する加工テーブル制御部と、加工ヘッドで最大に加工できる範囲内で加工範囲を移動する制御部を備え、前記各検出手段から信号を入力し、被加工物の位置とこの被加工物を加工する加工ヘッドの位置のズレを入力する位置決め制御部を設け、前記位置決め制御部は、前記各加工ヘッド毎のズレを各加工ヘッドでほぼ等しくなるように加工テーブルを移動させる信号を加工テーブル制御部に出力するとともに、各加工ヘッド毎のズレを実質的に無くすように加工ヘッドの加工範囲を移動させる信号を前記制御部に出力するように構成したものである。
【００２０】
請求項２記載の本発明は、前記位置決め制御部が、前記各加工ヘッド毎のズレを各加工ヘッドでほぼ等しくなるように加工テーブルを移動させる信号を加工テーブル制御部に出力するとともに、各加工ヘッド毎のズレを実質的に無くすように加工ヘッドの加工範囲を移動させる際に、該当する加工範囲が最大加工範囲内に収まらないときに加工を中止する信号を出力するように構成したものである。
【００２１】
請求項３記載の本発明は、被加工物の加工位置を示す加工位置データを記憶する記憶手段を設け、前記各加工ヘッド毎のズレを各加工ヘッドでほぼ等しくなるように加工テーブルを移動させる際に、この移動データを加工テーブル補正データとし、加工位置データと前記加工テーブル補正データを位置決め制御部で処理するように構成したものである。
【００２２】
請求項４記載の本発明は、被加工物の加工位置を示す加工位置データを記憶する記憶手段を設け、各加工ヘッド毎のズレを実質的に無くすように加工ヘッドの加工範囲を移動させる際に、この移動データを加工ヘッド補正データとし、加工位置データと前記加工ヘッド補正データを位置決め制御部で処理するように構成したものである。
【００２３】
請求項５記載の本発明は、加工ヘッドにレーザ光を供給するレーザ発振器を設け、加工ヘッドには供給されたレーザ光を被加工物へ照射するガルバノスキャナとレンズを有するように構成したものである。
【００２４】
請求項６記載の本発明は、請求項１から５のいずれかに記載の加工装置を用いた加工方法において、少なくとも２つの被加工物を加工テーブルに置くステップと、置かれた被加工物の位置を認識するステップと、各被加工物と加工ヘッドの位置のズレを算出するステップと、算出した各ズレがほぼ等しくなる位置に加工テーブルを移動するステップと、この移動した加工テーブルの位置において、各加工ヘッドと被加工物のズレを実質的に無くすように加工範囲を移動するステップを有する加工方法である。
【００２５】
請求項７記載の本発明は、移動した加工テーブルの位置において、各加工ヘッドと被加工物のズレを実質的に無くすように加工範囲を移動する際に、各加工ヘッドの加工範囲が最大加工範囲内に収まらないときに加工を中止するようにした加工方法である。
【００２６】
請求項８記載の本発明は、請求項３記載の加工装置を用いた加工方法において、少なくとも２つの被加工物を加工テーブルに置くステップと、置かれた被加工物の位置を認識するステップと、各被加工物と加工ヘッドの位置のズレを算出するステップと、各加工ヘッド毎のズレを各加工ヘッドでほぼ等しくなるように加工テーブルを移動させる移動データを加工テーブル補正データとし、算出した各ズレがほぼ等しくなる位置に加工テーブルを移動するステップと、この移動した加工テーブルの位置において、各加工ヘッドと被加工物のズレを実質的に無くすように加工範囲を移動するステップを有する加工方法である。
【００２７】
請求項９記載の本発明は、請求項４記載の加工装置を用いた加工方法において、少なくとも２つの被加工物を加工テーブルに置くステップと、置かれた被加工物の位置を認識するステップと、各被加工物と加工ヘッドの位置のズレを算出するステップと、算出した各ズレがほぼ等しくなる位置に加工テーブルを移動するステップと、この移動した加工テーブルの位置において、各加工ヘッド毎のズレを実質的に無くすように加工ヘッドの加工範囲を移動させる移動データを加工ヘッド補正データとし、各加工ヘッドと被加工物のズレを実質的に無くすように加工範囲を移動するステップを有する加工方法である。
【００２８】
請求項１０記載の本発明は、請求項４記載の加工装置を用いた加工方法において、少なくとも２つの被加工物を加工テーブルに置くステップと、置かれた被加工物の位置を認識するステップと、各被加工物と加工ヘッドの位置のズレを算出するステップと、各加工ヘッド毎のズレを各加工ヘッドでほぼ等しくなるように加工テーブルを移動させる移動データを加工テーブル補正データとし、算出した各ズレがほぼ等しくなる位置に加工テーブルを移動するステップと、この移動した加工テーブルの位置において、各加工ヘッド毎のズレを実質的に無くすように加工ヘッドの加工範囲を移動させる移動データを加工ヘッド補正データとし、各加工ヘッドと被加工物のズレを実質的に無くすように加工範囲を移動するステップを有する加工方法である。
【００２９】
請求項１１記載の本発明は、各加工ヘッドと被加工物のズレを実質的に無くすように加工範囲を移動するステップの後で、被加工物に加工ヘッドを介してレーザ光を照射するようにした加工方法である。
【００３０】
【発明の実施の形態】
上記構成により、請求項１記載の発明は、加工ヘッドに設けた被加工物の位置を検出する検出部からの信号により、被加工物の位置とこの被加工物を加工する加工ヘッドの位置のズレを入力する位置決め制御部は、前記各加工ヘッド毎のズレを各加工ヘッドでほぼ等しくなるように加工テーブルを移動させる信号を加工テーブル制御部に出力するとともに、各加工ヘッド毎のズレを実質的に無くすように加工ヘッドの加工範囲を移動させる信号を制御部に出力するという作用を有する。
【００３１】
請求項２記載の発明は、前記位置決め制御部が、各加工ヘッド毎のズレを実質的に無くすように加工ヘッドの加工範囲を移動させる際に、該当する加工範囲が最大加工範囲内に収まらないときに加工を中止する信号を出力するという作用を有する。
【００３２】
請求項３記載の発明は、前記各加工ヘッド毎のズレを各加工ヘッドでほぼ等しくなるように加工テーブルを移動させるための移動データを加工テーブル補正データとし、被加工物の加工位置を示す加工位置データと前記加工テーブル補正データを位置決め制御部で処理するという作用を有する。
【００３３】
請求項４記載の発明は、各加工ヘッド毎のズレを実質的に無くすように加工ヘッドの加工範囲を移動させる際に、この移動データを加工ヘッド補正データとし、被加工物の加工位置を示す加工位置データと前記加工ヘッド補正データを位置決め制御部で処理するという作用を有する。
【００３４】
請求項５記載の発明は、請求項１から４に記載の発明において、加工ヘッドにはガルバノスキャナとレンズを有し、レーザ発振器から供給されたレーザ光を被加工物へ照射するという作用を有する。
【００３５】
請求項６記載の本発明は、加工テーブルに置かれた少なくとも２つの被加工物の位置を認識し、各被加工物と加工ヘッドの位置のズレを算出し、算出した各ズレがほぼ等しくなる位置に加工テーブルを移動させ、更に各加工ヘッドと被加工物のズレを実質的に無くすように加工範囲を移動するという作用を有する。
【００３６】
請求項７記載の本発明は、各加工ヘッドと被加工物のズレを実質的に無くすように加工範囲を移動する際に、各加工ヘッドの加工範囲が最大加工範囲内に収まらないときに加工を中止するという作用を有する。
【００３７】
請求項８記載の本発明は、少なくとも２つの被加工物の置かれている位置を認識し、各被加工物と加工ヘッドの位置のズレを算出し、各加工ヘッド毎のズレを各加工ヘッドでほぼ等しくなるように加工テーブルを移動させる移動データを加工テーブル補正データとして加工テーブルを移動し、この移動した加工テーブルの位置において、各加工ヘッドと被加工物のズレを実質的に無くすように加工範囲を移動するという作用を有する。
【００３８】
請求項９記載の本発明は、少なくとも２つの被加工物の置かれた位置を認識して、各被加工物と加工ヘッドの位置のズレを算出し、算出した各ズレがほぼ等しくなる位置に加工テーブルを移動し、この移動した加工テーブルの位置において、各加工ヘッド毎のズレを実質的に無くすように加工ヘッドの加工範囲を移動させる移動データを加工ヘッド補正データとし、各加工ヘッドと被加工物のズレを実質的に無くすように加工範囲を移動するという作用を有する。
【００３９】
請求項１０記載の本発明は、少なくとも２つの被加工物の置かれた位置を認識し、各被加工物と加工ヘッドの位置のズレを算出し、各加工ヘッド毎のズレを各加工ヘッドでほぼ等しくなるように加工テーブルを移動させる移動データを加工テーブル補正データとして加工テーブルを移動し、この移動した加工テーブルの位置において、各加工ヘッド毎のズレを実質的に無くすように加工ヘッドの加工範囲を移動させる移動データを加工ヘッド補正データとして加工範囲を移動するという作用を有する。
【００４０】
請求項１１記載の本発明は、各加工ヘッドと被加工物のズレを実質的に無くすように加工範囲を移動した後に、被加工物に加工ヘッドを介してレーザ光を照射するという作用を有する。
【００４１】
以下、本発明のレーザ加工機の実施の形態について、図１ないし図１１および図１３ないし図１５を参照しながら説明する。
【００４２】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１につき図１に沿って説明する。
【００４３】
１は加工位置や加工条件が記述されているドリルデータ、２はドリルデータ１を位置データ３１と加工条件３２に分割する主制御部である。
【００４４】
７１と７２は被加工物であるプリント基板であり加工テーブル７に載置する。
【００４５】
６１はＹ軸駆動装置、６２はＸ軸駆動装置、６は加工テーブル制御装置で加工テーブル制御装置６は両駆動装置を制御し加工テーブル７を２次元的に駆動する。
【００４６】
レーザ発振器５１から出力されたレーザ光はミラー５２ａ、５２ｂにより加工テーブル７と向かい合う位置に固定された加工ヘッド８１に導かれる。
【００４７】
またミラー５２ａと５２ｂの間には分光器５３が設置されており、レーザ光を分光してもう一方の加工ヘッド８２に導かれる。
【００４８】
加工ヘッド８１および８２は加工ヘッド制御装置８によって制御され、入射されたレーザ光を２次元的に位置決めしレーザ光をプリント基板７１および７２上に照射する。
【００４９】
加工ヘッド８１および８２は前記２次元的な位置決めが可能な範囲があり、それは図１３に示すような限界の範囲である最大加工範囲８０１と通常の加工に使用する加工範囲８０２からなる。
【００５０】
加工範囲８０２は加工ヘッド制御装置８により制御され、最大加工範囲８０１の範囲内で移動させることができる。加工ヘッド８１および８２にはプリント基板に設けられたアライメント用のマークを見るためのカメラ９１および９２が取り付けられており、認識装置９はカメラ９１および９２で見た画像からアライメント用マークの位置を認識してからプリント基板７１および７２の各々の位置を検出する。
【００５１】
主制御部２から動作指令を受けた位置決め制御部４は、前記認識装置９にて検出されたプリント基板７１および７２の位置情報を受け取り、プリント基板７１の位置と加工ヘッド８１の位置のズレ、プリント基板７２と加工ヘッド８２の位置のズレがほぼ等しくなるような移動指令を加工テーブル制御装置６に出力し、加工テーブル制御装置６はＹ軸駆動装置６１とＸ軸駆動装置６２を制御して加工テーブル７を移動する。
【００５２】
更に位置決め制御部４は、加工テーブル７の移動で残った各加工ヘッド毎の位置のズレを実質的に無くすような移動指令を加工ヘッド制御装置８に出力し、各加工ヘッドにて加工範囲８０２を移動する。
【００５３】
このように、前記位置決め制御部４を設けることによって、各加工ヘッドと各被加工物との間の位置のズレがほぼ等しくなるよう加工テーブルを移動させ、残りの位置のズレを実質的に無くすように各加工ヘッドの加工範囲を移動させることで、１台の加工テーブルに複数の被加工物を載置し複数の加工ヘッドで同時加工する際の、加工ヘッドと被加工物の位置のズレを無くすことができる。
【００５４】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２について図１および図２に沿って説明する。
【００５５】
図２は図１の位置決め制御部４の詳細を図示したものである。
【００５６】
位置決め制御部４は各加工ヘッドの最大加工範囲を記憶する記憶手段４３を設け、位置決め制御部４が各加工ヘッドの加工範囲を移動して各加工ヘッドと被加工物との位置のズレを実質的に無くすように制御する際に、前記加工範囲の移動が前記記憶手段４３に記憶されている最大加工範囲を超えるかどうか判定し、超える場合は加工を中止する信号を主制御部２、認識装置９、加工ヘッド制御装置８、レーザ制御部５、加工テーブル制御部６に出力する。
【００５７】
これにより、各加工ヘッドの最大加工範囲を超えて加工範囲を移動するのを防ぐことができる。
【００５８】
（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３につき図１および図３、図１４に沿って説明する。
【００５９】
図３は図１の位置決め制御部４の詳細を図示したものである。
【００６０】
４４は加工テーブル補正部で、認識装置９から受け取った各加工ヘッドと各被加工物との間の位置のズレから、前記位置のズレがほぼ等しくなるような加工テーブルの移動量を加工テーブル補正データとして前記位置のズレの平均値から算出し、位置決め制御部４に出力する。
【００６１】
加工テーブル補正データの算出方法を図１４を用いて説明する。
【００６２】
図１４においてヘッド１側の位置ズレを（ｘ１、ｙ１）、ヘッド２側の位置ズレを（ｘ２、ｙ２）とすると、両者の平均は（ｘ１／２＋ｘ２／２、ｙ１／２＋ｙ２／２）となり、この分だけ加工テーブルを移動すると、両ヘッドの位置ズレが最も小さくなる。（図１４の矢印線）
したがって、この移動量を加工テーブル補正データとし加工データ補正部は動作する。
【００６３】
（実施の形態４）
以下、本発明の実施の形態４につき図１および図４、図１５に沿って説明する。
【００６４】
図４は図１の位置決め制御部４の詳細を図示したものである。
【００６５】
４５は加工ヘッド補正部で、各加工ヘッド毎の位置のズレが実質的に無くなるような加工ヘッド補正データを算出し、位置決め制御部４に出力する。
【００６６】
位置決め制御部４は受け取った加工ヘッド補正データに基づき加工ヘッド制御装置８に移動指令を出力し各加工ヘッドでの加工範囲を移動させる。
【００６７】
図１５に沿って説明すると、（ａ）の実線は加工ヘッド１の位置のズレ、（ｂ）の実線は加工ヘッド２の位置のズレを表し、加工テーブルを各加工ヘッド毎の位置のズレがほぼ等しくなるように移動したものがそれらの中間に位置する矢印線を表す。
【００６８】
このとき、各加工ヘッド毎の位置のズレは、加工テーブルが矢印線の移動を行ったことにより加工ヘッド１側の位置のズレはＬ１、加工ヘッド２側の位置のズレはＬ２になる。
【００６９】
このＬ１、Ｌ２を実質的に無くすために各加工ヘッドにおいて加工範囲の移動を行う。
【００７０】
したがって、加工ヘッド毎の加工ヘッド補正データはＬ１、Ｌ２となり、各加工ヘッドにおける加工範囲の位置は図１５下段のイメージとなる。
【００７１】
（実施の形態５）
以下、本発明の実施の形態５につき図１および図５に沿って説明する。
【００７２】
レーザ発振器５から出射されたレーザ光は、ミラー５２により加工ヘッド８１に導かれ、ガルバノスキャナ８１０、８２０で２次元的に位置決めされ、レンズ８３０にて被加工物上に焦点を結ぶことで加工を行う。
【００７３】
レーザ光の２次元的な位置決めはガルバノスキャナ８１０、８２０によって実現され、加工ヘッド制御装置８はガルバノスキャナ８１０、８２０の制御を行っている。
【００７４】
したがって、加工範囲の移動は加工ヘッド制御装置の指令を受けガルバノスキャナ８１０、８２０によって行うことができる。今回は加工ヘッド８１について説明したが、加工ヘッド８２においても同様である。
【００７５】
（実施の形態６）
以下、本発明の実施の形態６につき図６に沿って説明する。
【００７６】
加工の開始とともにプリント基板（被加工物）の載置ステップ１０１により少なくとも２枚のプリント基板が加工テーブルに載置される。
【００７７】
次に、プリント基板位置検出ステップ１１１によりプリント基板の位置が検出される。
【００７８】
次に、ヘッド毎位置ズレ算出ステップ１２１により各加工ヘッド毎に加工ヘッドとプリント基板の位置のズレが算出される。
【００７９】
次に、加工テーブルを移動ステップ１３１により、前記算出された位置のズレがほぼ等しくなる位置に加工テーブルを移動する。
【００８０】
次に、加工範囲を移動ステップ１４１により加工テーブル移動後の各加工ヘッドとプリント基板の位置のズレが実質的に無くすように加工範囲を移動することで、加工ヘッドとプリント基板の位置のズレは補正される。
【００８１】
そして加工が実行される。
【００８２】
これら一連の処理が実施される加工方法である。
【００８３】
（実施の形態７）
以下、本発明の実施の形態７につき図７に沿って説明する。
【００８４】
図７は図６のうちヘッド毎の位置ズレ算出１２１と加工テーブルを移動１３１の間に、加工ヘッドの加工範囲の移動量が最大加工範囲を越えないかどうかをチェックするステップ１２５を設け、範囲内であれば加工テーブルを移動１３１に進み、範囲外であればエラー処理ステップ１２６で加工停止などのエラー処理を行い、加工を終了する加工方法である。
【００８５】
これにより、加工範囲が最大加工範囲を越えた場所に移動してしまうのを防止することができる。
【００８６】
（実施の形態８）
以下、本発明の実施の形態８につき図８に沿って説明する。
【００８７】
図８は実施の形態３の加工装置を用いた加工方法であって、加工の開始とともにプリント基板（被加工物）の載置ステップ１０１により少なくとも２枚のプリント基板が加工テーブルに載置される。
【００８８】
次に、プリント基板位置検出ステップ１１１によりプリント基板の位置が検出される。
【００８９】
次に、ヘッド毎位置ズレ算出ステップ１２１により各加工ヘッド毎に加工ヘッドとプリント基板の位置のズレが算出される。
【００９０】
次に、加工テーブル補正データ作成ステップ１２２は、前記算出された位置のズレから各ヘッドの位置のズレの平均値を計算し加工テーブル補正データを作成する。
【００９１】
加工ヘッドの加工範囲の移動量が最大加工範囲を越えないかどうかをチェックするステップ１２５を設け、範囲内であればステップ１３２に進み、範囲外であればエラー処理ステップ１２６で加工停止などのエラー処理を行い、加工を終了する。
【００９２】
次に、ステップ１３２は前記ステップ１２２にて作成された加工テーブル補正データを目標とする位置に加算することで、補正後の位置へ加工テーブルを移動させる。次に、ステップ１４１により加工テーブル移動後の各加工ヘッドとプリント基板の位置のズレが実質的に無くすように加工範囲を移動することで、加工ヘッドとプリント基板の位置のズレは補正される。
【００９３】
そして加工が実行される。これら一連の処理が実施される加工方法である。
【００９４】
（実施の形態９）
以下、本発明の実施の形態９につき図９に沿って説明する。
【００９５】
図９は実施の形態４の加工装置を用いた加工方法であって、加工の開始とともにプリント基板（被加工物）の載置ステップ１０１により少なくとも２枚のプリント基板が加工テーブルに載置される。
【００９６】
次に、プリント基板位置検出ステップ１１１によりプリント基板の位置が検出される。
【００９７】
次に、ヘッド毎位置ズレ算出ステップ１２１により各加工ヘッド毎に加工ヘッドとプリント基板の位置のズレが算出される。
【００９８】
次に、加工ヘッド補正データ作成ステップ１２３は、加工テーブル移動ステップ１３１で移動した場合の加工ヘッドの残りのズレを補正する加工ヘッド補正データを作成する。
【００９９】
次に、加工ヘッドの加工範囲の移動量が最大加工範囲を越えないかどうかをチェックするステップ１２５を設け、範囲内であればステップ１３１に進み、範囲外であればエラー処理ステップ１２６で加工停止などのエラー処理を行い、加工を終了する。
【０１００】
次に、加工テーブルを移動ステップ１３１により、前記算出された位置のズレがほぼ等しくなる位置に加工テーブルを移動する。
【０１０１】
次に、ステップ１４２により前記算出した加工ヘッド補正データで加工ヘッドの加工範囲をシフトさせ、加工ヘッドとプリント基板の位置のズレは補正された。
【０１０２】
そして加工が実行される。
【０１０３】
これら一連の処理が実施される加工方法である。
【０１０４】
（実施の形態１０）
以下、本発明の実施の形態１０につき図１０に沿って説明する。
【０１０５】
図１０は実施の形態４の加工装置を用いた加工方法であって、加工の開始とともにプリント基板（被加工物）の載置ステップ１０１により少なくとも２枚のプリント基板が加工テーブルに載置される。
【０１０６】
次に、プリント基板位置検出ステップ１１１によりプリント基板の位置が検出される。
【０１０７】
次に、ヘッド毎位置ズレ算出ステップ１２１により各加工ヘッド毎に加工ヘッドとプリント基板の位置のズレが算出される。
【０１０８】
次に、加工テーブル補正データ作成ステップ１２２は、前記算出された位置のズレから各ヘッドの位置のズレの平均値を計算し加工テーブル補正データを作成する。
【０１０９】
次に、加工ヘッド補正データ作成ステップ１２３は、加工テーブル移動ステップ１３２で移動した場合の加工ヘッドの残りのズレを補正する加工ヘッド補正データを作成する。
【０１１０】
次に、加工ヘッドの加工範囲の移動量が最大加工範囲を越えないかどうかをチェックするステップ１２５を設け、範囲内であればステップ１３２に進み、範囲外であればエラー処理ステップ１２６で加工停止などのエラー処理を行い、加工を終了する。
【０１１１】
次に、ステップ１３２は前記ステップ１２２にて作成された加工テーブル補正データを目標とする位置に加算することで、補正後の位置へ加工テーブルを移動させる。
【０１１２】
次に、ステップ１４２により前記算出した加工ヘッド補正データで加工ヘッドの加工範囲をシフトさせ、加工ヘッドとプリント基板の位置のズレは補正される。
【０１１３】
そして加工が実行される。
【０１１４】
ステップ１２２、ステップ１２３にて予め補正データを作成しておくことにより、ステップ１３２、ステップ１４２の補正処理が簡略化でき、容易に補正をかけることができる。
【０１１５】
（実施の形態１１）
以下、本発明の実施の形態１１につき図１１に沿って説明する。
【０１１６】
図１１は実施の形態４の加工装置を用いた加工方法であって、加工の開始とともにプリント基板（被加工物）の載置ステップ１０１により少なくとも２枚のプリント基板が加工テーブルに載置される。
【０１１７】
次に、プリント基板位置検出ステップ１１１によりプリント基板の位置が検出される。
【０１１８】
次に、ヘッド毎位置ズレ算出ステップ１２１により各加工ヘッド毎に加工ヘッドとプリント基板の位置のズレが算出される。
【０１１９】
次に、加工テーブル補正データ作成ステップ１２２は、前記算出された位置のズレから各ヘッドの位置のズレの平均値を計算し加工テーブル補正データを作成する。
【０１２０】
次に、加工ヘッド補正データ作成ステップ１２３は、加工テーブル移動ステップ１３２で移動した場合の加工ヘッドの残りのズレを補正する加工ヘッド補正データを作成する。
【０１２１】
次に、加工ヘッドの加工範囲の移動量が最大加工範囲を越えないかどうかをチェックするステップ１２５を設け、範囲内であればステップ１３２に進み、範囲外であればエラー処理ステップ１２６で加工停止などのエラー処理を行い、加工を終了する。
【０１２２】
次に、ステップ１３２は前記ステップ１２２にて作成された加工テーブル補正データを目標とする位置に加算することで、補正後の位置へ加工テーブルを移動させる。
【０１２３】
次に、ステップ１４２により前記算出した加工ヘッド補正データで加工ヘッドの加工範囲をシフトさせ、加工ヘッドとプリント基板の位置のズレは補正される。
【０１２４】
以上のステップが実行された後にレーザ光を照射して加工ステップ１５２が実行される。
【０１２５】
これにより、各プリント基板に対して位置決めが確定してから加工を行うことになるため、加工位置の精度は良好にできる。
【０１２６】
そして、実施の形態１ないし１１に共通していることは、加工ヘッドに設けた検出部により被加工物の位置を検出し、被加工物の位置とこの被加工物を加工する加工ヘッドの位置のズレを算出して、各加工ヘッド毎の位置のズレをほぼ等しくなるように加工テーブルを移動させ、更に加工ヘッドの加工範囲を移動させることにより各加工ヘッド毎のズレを実質的に無くすようにできることである。
【０１２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１の発明によれば、少なくとも２つの被加工物を載置する加工テーブルと、前記加工テーブルに向い合う位置に略固定し、被加工物を加工する少なくとも２つの加工ヘッドと、前記加工ヘッドに設けた被加工物の位置を検出する検出部と、前記加工テーブルを移動する駆動部と、前記駆動部を制御する加工テーブル制御部と、加工ヘッドで最大に加工できる範囲内で加工範囲を移動する制御部を備え、前記各検出手段から信号を入力し、被加工物の位置とこの被加工物を加工する加工ヘッドの位置のズレを入力する位置決め制御部を設け、前記位置決め制御部は、前記各加工ヘッド毎のズレを各加工ヘッドでほぼ等しくなるように加工テーブルを移動させる信号を加工テーブル制御部に出力するとともに、各加工ヘッド毎のズレを実質的に無くすように加工ヘッドの加工範囲を移動させる信号を前記制御部に出力するように構成することで、各加工ヘッド毎のズレを実質的に無くすようにすることができる。
【０１２８】
また、請求項２記載の発明によれば、前記位置決め制御部が、前記各加工ヘッド毎のズレを各加工ヘッドでほぼ等しくなるように加工テーブルを移動させる信号を加工テーブル制御部に出力するとともに、各加工ヘッド毎のズレを実質的に無くすように加工ヘッドの加工範囲を移動させる際に、該当する加工範囲が最大加工範囲内に収まらないときに加工を中止する信号を出力するように構成することで、最大加工範囲を超えた範囲で加工することを防止することができる。
【０１２９】
また、請求項３記載の発明によれば、被加工物の加工位置を示す加工位置データを記憶する記憶手段を設け、前記各加工ヘッド毎のズレを各加工ヘッドでほぼ等しくなるように加工テーブルを移動させる際に、この移動データを加工テーブル補正データとし、加工位置データと前記加工テーブル補正データを位置決め制御部で処理するように構成することで容易に前記ズレを補正することができる。
【０１３０】
また、請求項４記載の発明によれば、被加工物の加工位置を示す加工位置データを記憶する記憶手段を設け、各加工ヘッド毎のズレを実質的に無くすように加工ヘッドの加工範囲を移動させる際に、この移動データを加工ヘッド補正データとし、加工位置データと前記加工ヘッド補正データを位置決め制御部で処理するように構成することで容易に前記ズレを補正することができる。
【０１３１】
また、請求項５記載の発明によれば、加工ヘッドにレーザ光を供給するレーザ発振器を設け、加工ヘッドには供給されたレーザ光を被加工物へ照射するガルバノスキャナとレンズを有するように構成したもので、レーザ光を容易に被加工物に照射することができる。
【０１３２】
また、請求項６記載の発明によれば、少なくとも２つの被加工物を加工テーブルに置くステップと、置かれた被加工物の位置を認識するステップと、各被加工物と加工ヘッドの位置のズレを算出するステップと、算出した各ズレがほぼ等しくなる位置に加工テーブルを移動するステップと、この移動した加工テーブルの位置において、各加工ヘッドと被加工物のズレを実質的に無くすように加工範囲を移動するステップを有するので各加工ヘッド毎のズレを実質的に無くすようにすることができる。
【０１３３】
また、請求項７記載の発明によれば、移動した加工テーブルの位置において、各加工ヘッドと被加工物のズレを実質的に無くすように加工範囲を移動する際に、各加工ヘッドの加工範囲が最大加工範囲内に収まらないときに加工を中止するようにしたので、最大加工範囲を超えた範囲で加工することを防止することができる。
【０１３４】
また、請求項８記載の発明によれば、少なくとも２つの被加工物を加工テーブルに置くステップと、置かれた被加工物の位置を認識するステップと、各被加工物と加工ヘッドの位置のズレを算出するステップと、各加工ヘッド毎のズレを各加工ヘッドでほぼ等しくなるように加工テーブルを移動させる移動データを加工テーブル補正データとし、算出した各ズレがほぼ等しくなる位置に加工テーブルを移動するステップと、この移動した加工テーブルの位置において、各加工ヘッドと被加工物のズレを実質的に無くすように加工範囲を移動するステップを有するので容易に前記ズレを補正することができる。
【０１３５】
また、請求項９記載の発明によれば、少なくとも２つの被加工物を加工テーブルに置くステップと、置かれた被加工物の位置を認識するステップと、各被加工物と加工ヘッドの位置のズレを算出するステップと、算出した各ズレがほぼ等しくなる位置に加工テーブルを移動するステップと、この移動した加工テーブルの位置において、各加工ヘッド毎のズレを実質的に無くすように加工ヘッドの加工範囲を移動させる移動データを加工ヘッド補正データとし、各加工ヘッドと被加工物のズレを実質的に無くすように加工範囲を移動するステップを有するので、容易に前記ズレを補正することができる。
【０１３６】
また、請求項１０記載の発明によれば、少なくとも２つの被加工物を加工テーブルに置くステップと、置かれた被加工物の位置を認識するステップと、各被加工物と加工ヘッドの位置のズレを算出するステップと、各加工ヘッド毎のズレを各加工ヘッドでほぼ等しくなるように加工テーブルを移動させる移動データを加工テーブル補正データとし、算出した各ズレがほぼ等しくなる位置に加工テーブルを移動するステップと、この移動した加工テーブルの位置において、各加工ヘッド毎のズレを実質的に無くすように加工ヘッドの加工範囲を移動させる移動データを加工ヘッド補正データとし、各加工ヘッドと被加工物のズレを実質的に無くすように加工範囲を移動するステップを有するので、容易に前記ズレを補正することができる。
【０１３７】
また、請求項１１記載の発明によれば、各加工ヘッドと被加工物のズレを実質的に無くすように加工範囲を移動するステップの後で、被加工物に加工ヘッドを介してレーザ光を照射するようにしたので、２つの被加工物ともに位置ズレなしに加工位置にレーザ光を照射することができる。
【０１３８】
以上説明したように、面積生産性を高めるために少なくとも２つの加工ヘッドと１つの加工テーブルで構成した加工装置において、加工位置精度を確保するためには前記加工ヘッドの取り付け位置のズレが無いように取り付けを行い、更に１つの加工テーブルに少なくとも２つの被加工物の位置のズレが無いように置かなければならなかったものを、請求項１ないし１１の発明によれば、少なくとも２つの被加工物を１つの加工装置にて同時に加工する際に、容易に２つの被加工物と加工ヘッドの位置ズレを無くし、正しい位置にレーザ光を照射することができ、加工位置精度の高い加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における加工装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態２における加工装置の構成図
【図３】本発明の実施の形態３における加工装置の構成図
【図４】本発明の実施の形態４における加工装置の構成図
【図５】本発明の実施の形態５における加工装置の構成図
【図６】本発明の実施の形態６における加工方法のフローチャート
【図７】本発明の実施の形態７における加工方法のフローチャート
【図８】本発明の実施の形態８における加工方法のフローチャート
【図９】本発明の実施の形態９における加工方法のフローチャート
【図１０】本発明の実施の形態１０における加工方法のフローチャート
【図１１】本発明の実施の形態１１における加工方法のフローチャート
【図１２】従来の加工装置の構成図
【図１３】加工ヘッドにおける加工範囲の模式図
【図１４】加工ヘッドの位置ズレを加工テーブルで補正する処理の説明図
【図１５】加工ヘッドの位置ズレを加工ヘッドで補正する処理の説明図
【符号の説明】
４ 位置決め制御部
４４ 加工テーブル補正部
４５ 加工ヘッド補正部
５１ レーザ発振器
５２ａ，５２ｂ ミラー
６ 加工テーブル制御部
６１ Y軸駆動装置
６２ X軸駆動装置
７ 加工テーブル
７１、７２ プリント基板
８ 加工ヘッド制御装置
８１、８２ 加工ヘッド
８１０、８２０ ガルバノミラー
８３０ レンズ
９ 認識装置
９１，９２ カメラ

Claims (11)

  1. 少なくとも２つの被加工物を載置する加工テーブルと、前記加工テーブルに向い合う位置に略固定し、被加工物にレーザ光を照射して加工する少なくとも２つの加工ヘッドと、前記加工ヘッドに設けた被加工物の位置を検出する検出部と、前記加工テーブルを移動する駆動部と、前記駆動部を制御する加工テーブル制御部と、加工ヘッドで最大に加工できる範囲内で加工範囲を移動する制御部を備え、前記各検出手段から信号を入力し、被加工物の位置とこの被加工物を加工する加工ヘッドの位置のズレを入力する位置決め制御部を設け、前記位置決め制御部は、前記各加工ヘッド毎のズレを各加工ヘッドでほぼ等しくなるように加工テーブルを移動させる信号を加工テーブル制御部に出力するとともに、各加工ヘッド毎のズレを実質的に無くすように加工ヘッドの加工範囲を移動させる信号を前記制御部に出力するレーザ加工装置。
  2. 前記位置決め制御部は、前記各加工ヘッド毎のズレを各加工ヘッドでほぼ等しくなるように加工テーブルを移動させる信号を加工テーブル制御部に出力するとともに、各加工ヘッド毎のズレを実質的に無くすように加工ヘッドの加工範囲を移動させる際に、該当する加工範囲が最大加工範囲内に収まらないときに加工を中止する信号を出力する請求項１記載のレーザ加工装置。
  3. 被加工物の加工位置を示す加工位置データを記憶する記憶手段を設け、前記各加工ヘッド毎のズレを各加工ヘッドでほぼ等しくなるように加工テーブルを移動させる際に、この移動データを加工テーブル補正データとし、加工位置データと前記加工テーブル補正データを位置決め制御部で処理する請求項１または２記載のレーザ加工装置。
  4. 被加工物の加工位置を示す加工位置データを記憶する記憶手段を設け、各加工ヘッド毎のズレを実質的に無くすように加工ヘッドの加工範囲を移動させる際に、この移動データを加工ヘッド補正データとし、加工位置データと前記加工ヘッド補正データを位置決め制御部で処理する請求項１から３のいずれかに記載のレーザ加工装置。
  5. 加工ヘッドにレーザ光を供給するレーザ発振器を設け、加工ヘッドには供給されたレーザ光を被加工物へ照射するガルバノスキャナとレンズを有する請求項１から４のいずれかに記載のレーザ加工装置。
  6. 請求項１から５のいずれかに記載のレーザ加工装置を用いたレーザ加工方法において、少なくとも２つの被加工物を加工テーブルに置くステップと、置かれた被加工物の位置を認識するステップと、各被加工物と加工ヘッドの位置のズレを算出するステップと、算出した各ズレがほぼ等しくなる位置に加工テーブルを移動するステップと、この移動した加工テーブルの位置において、各加工ヘッドと被加工物のズレを実質的に無くすように加工範囲を移動するステップを有するレーザ加工方法。
  7. 移動した加工テーブルの位置において、各加工ヘッドと被加工物のズレを実質的に無くすように加工範囲を移動する際に、各加工ヘッドの加工範囲が最大加工範囲内に収まらないときに加工を中止する請求項６記載のレーザ加工方法。
  8. 請求項３記載のレーザ加工装置を用いたレーザ加工方法において、少なくとも２つの被加工物を加工テーブルに置くステップと、置かれた被加工物の位置を認識するステップと、各被加工物と加工ヘッドの位置のズレを算出するステップと、各加工ヘッド毎のズレを各加工ヘッドでほぼ等しくなるように加工テーブルを移動させる移動データを加工テーブル補正データとし、算出した各ズレがほぼ等しくなる位置に加工テーブルを移動するステップと、この移動した加工テーブルの位置において、各加工ヘッドと被加工物のズレを実質的に無くすように加工範囲を移動するステップを有するレーザ加工方法。
  9. 請求項４記載のレーザ加工装置を用いたレーザ加工方法において、少なくとも２つの被加工物を加工テーブルに置くステップと、置かれた被加工物の位置を認識するステップと、各被加工物と加工ヘッドの位置のズレを算出するステップと、算出した各ズレがほぼ等しくなる位置に加工テーブルを移動するステップと、この移動した加工テーブルの位置において、各加工ヘッド毎のズレを実質的に無くすように加工ヘッドの加工範囲を移動させる移動データを加工ヘッド補正データとし、各加工ヘッドと被加工物のズレを実質的に無くすように加工範囲を移動するステップを有するレーザ加工方法。
  10. 請求項４記載のレーザ加工装置を用いたレーザ加工方法において、少なくとも２つの被加工物を加工テーブルに置くステップと、置かれた被加工物の位置を認識するステップと、各被加工物と加工ヘッドの位置のズレを算出するステップと、各加工ヘッド毎のズレを各加工ヘッドでほぼ等しくなるように加工テーブルを移動させる移動データを加工テーブル補正データとし、算出した各ズレがほぼ等しくなる位置に加工テーブルを移動するステップと、この移動した加工テーブルの位置において、各加工ヘッド毎のズレを実質的に無くすように加工ヘッドの加工範囲を移動させる移動データを加工ヘッド補正データとし、各加工ヘッドと被加工物のズレを実質的に無くすように加工範囲を移動するステップを有するレーザ加工方法。
  11. 各加工ヘッドと被加工物のズレを実質的に無くすように加工範囲を移動するステップの後で、被加工物に加工ヘッドを介してレーザ光を照射する請求項６から１０のいずれかに記載のレーザ加工方法。
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