JP7073127B2 - Laser marking device - Google Patents

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Description

本発明は、加工対象となるワークに設定された所定位置にレーザビームを照射し、所定のマーキングパターンを形成する、レーザマーキング装置に関するものである。 The present invention relates to a laser marking device that irradiates a predetermined position set on a work to be machined with a laser beam to form a predetermined marking pattern.

金属、樹脂、ガラス、或いはこれらの表面に成膜された薄膜等にレーザビームを照射し、アブレーション（蒸散ともいう）や改質加工により、アライメントマークや識別コードなど、所定のマーキングパターン等を形成する技術が知られている（例えば、特許文献１，２）。 A laser beam is applied to metal, resin, glass, or a thin film formed on the surface of these, and ablation (also called evaporation) or modification processing is performed to form a predetermined marking pattern such as an alignment mark or identification code. (For example, Patent Documents 1 and 2).

そして、リニアステージやガントリーステージなどの位置決め移動機構において、所定の速度で移動させたり所定の位置で静止させたりするために、棒状部材やテープ状部材に所定間隔でスリットや凹凸等が形成された直線状の位置検出器（リニアエンコーダ、リニアスケールとも言う）を備える構成が周知である。この様な位置検出器は、金属やガラス等で作られている（例えば、特許文献３）。 Then, in a positioning movement mechanism such as a linear stage or a gantry stage, slits, irregularities, etc. are formed at predetermined intervals in the rod-shaped member or tape-shaped member in order to move the rod-shaped member or the tape-shaped member at a predetermined speed or to make the member stand still at a predetermined position. A configuration including a linear position detector (also referred to as a linear encoder or a linear scale) is well known. Such a position detector is made of metal, glass, or the like (for example, Patent Document 3).

特開２００４－１１４０６６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-114066 特開２００９－２２０１２８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-220128 特開２０１１－１８０１６０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-180160

しかし、数メートル以上の長尺スケールでは、ガラスによる製作・運搬・取付け等が難しく一般入手困難であり、金属部材からなるものが一般入手可能である。 However, with a long scale of several meters or more, it is difficult to manufacture, transport, and install with glass, and it is difficult to obtain it to the general public, and those made of metal members are generally available.

一方、特許文献２に開示されている様に、位置検出器として、レーザ測長器を用いる構成も周知であるが、高精度で位置検出できる反面、コスト高になるという課題があった。さらに、ＸＹθ方向の位置ずれを検出しようとすると３つのレーザ測長器を備える必要があり、コスト高がより顕著となる。 On the other hand, as disclosed in Patent Document 2, a configuration using a laser length measuring device as a position detector is well known, but there is a problem that the position can be detected with high accuracy but the cost is high. Further, in order to detect the positional deviation in the XYθ direction, it is necessary to provide three laser length measuring instruments, and the cost increase becomes more remarkable.

そのため、安価で一般入手可能な位置検出器を備えた位置決め移動機構であっても、所望の精度でレーザマーキングによるパターン形成を行いたいという課題があった。 Therefore, even with a positioning movement mechanism equipped with an inexpensive and generally available position detector, there is a problem that it is desired to form a pattern by laser marking with a desired accuracy.

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、高価なレーザ測長器を用いるまでもなく、ワークの熱膨張係数とは異なる材質で相対移動部の位置検出器を構成しても、所望の位置精度でレーザマーキングする装置を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and the position detector of the relative moving portion is configured with a material different from the coefficient of thermal expansion of the work without using an expensive laser length measuring instrument. Also, it is an object of the present invention to provide a device for laser marking with a desired position accuracy.

以上の課題を解決するために、本発明に係る一態様は、
加工対象となるワークを保持するワーク保持部と、
ワークに向けてレーザビームを照射するレーザ加工部と、
ワーク保持部とレーザ加工部とを相対移動させる相対移動部と、
ワーク保持部が取り付けられているベース部において、ワークの外縁よりも外側に配置された、ワークに向けて照射するレーザビームの加工位置との相対位置情報が紐付けて登録された基準マークと、
レーザ加工部と一体的に相対移動し、基準マークの位置を検出するマーク位置検出部とを備え、
マーク位置検出部で検出した基準マークの位置と予め登録された当該基準マークの検出基準位置との位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出部と、
位置ずれ量と相対位置情報に基づいて、レーザビームの加工位置を補正するビーム照射位置補正部を備え、
前記ベース部の温度を測定するベース部温度測定部と、
前記ベース部の温度に対する前記基準マークの位置ずれ情報が紐付けられた相関情報を登録するベース部温度補正情報登録部とを備え、
前記ビーム照射位置補正部は、前記ベース部の温度と前記相関情報に基づいて、前記ワークに向けて照射する前記レーザビームの照射位置を補正する温度補正計算部を備えた
ことを特徴としている。 In order to solve the above problems, one aspect of the present invention is
A work holding part that holds the work to be machined,
A laser processing part that irradiates a laser beam toward the work,
A relative moving part that moves the work holding part and the laser machining part relative to each other,
In the base part to which the work holding part is attached, the reference mark, which is arranged outside the outer edge of the work and is registered in association with the relative position information with the processing position of the laser beam irradiating toward the work, and
It is equipped with a mark position detection unit that moves relative to the laser processing unit and detects the position of the reference mark.
A misalignment amount calculation unit that calculates the amount of misalignment between the position of the reference mark detected by the mark position detection unit and the detection reference position of the reference mark registered in advance,
It is equipped with a beam irradiation position correction unit that corrects the processing position of the laser beam based on the amount of misalignment and relative position information .
The base temperature measuring unit that measures the temperature of the base unit, and the base temperature measuring unit,
It is provided with a base unit temperature correction information registration unit that registers correlation information associated with the position shift information of the reference mark with respect to the temperature of the base unit.
The beam irradiation position correction unit includes a temperature correction calculation unit that corrects the irradiation position of the laser beam to be irradiated toward the work based on the temperature of the base unit and the correlation information.
It is characterized by that.

上記のレーザマーキング装置によれば、高価なレーザ測長器を用いるまでもなく、ワークの熱膨張係数とは異なる材質で相対移動部の位置検出器を構成しても、所望の位置精度でレーザマーキングすることができる。 According to the above laser marking device, it is not necessary to use an expensive laser length measuring instrument, and even if the position detector of the relative moving part is configured with a material different from the coefficient of thermal expansion of the work, the laser can be used with the desired position accuracy. Can be marked.

本発明を具現化する形態の一例の全体構成を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows the whole structure of the example of the form which embodies the present invention. 本発明を具現化する形態の一例の要部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the main part of the example of the form which embodies the present invention. 本発明を具現化する形態のマーキング加工位置、基準マーク等の配置を示す平面図である。It is a top view which shows the arrangement of the marking processing position, the reference mark, etc. of the form which embodies the present invention. 本発明を具現化する形態の一例における画像図である。It is an image diagram in an example of the form which embodies the present invention. 本発明を具現化する形態の一例の全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the example of the form which embodies the present invention. 本発明を具現化する形態の一例におけるフロー図である。It is a flow figure in an example of the form which embodies the present invention.

以下に、本発明を実施するための形態について、図を用いながら説明する。
図１は、本発明を具現化する形態の一例の全体構成を示す概略図である。
図２は、本発明を具現化する形態の一例の要部を示す斜視図である。
図１，２には、本発明に係るレーザマーキング装置１の全体構成を示す概略図、要部を示す斜視図がそれぞれ例示されている。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing an overall configuration of an example of a form embodying the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a main part of an example of a form embodying the present invention.
FIGS. 1 and 2 illustrate a schematic view showing the overall configuration of the laser marking device 1 according to the present invention and a perspective view showing a main part thereof, respectively.

レーザマーキング装置１は、加工対象となるワークＷに設定された所定位置にレーザビームを照射し、所定のマーキングパターンを形成する、レーザマーキング装置に関するものである。具体的には、レーザマーキング装置１は、ワーク保持部２、レーザ加工部３、相対移動部４、基準マーク５、マーク位置検出部６、マーキング位置ずれ量算出部７、ビーム照射位置補正部８、制御部ＣＮ等を備えている。より具体的には、ワークＷとして一辺が約３ｍ×約３．５ｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス板の表面に薄膜が形成されており、レーザマーキング装置１にて当該薄膜にレーザビームを照射して所定パターンで除去（つまり、レーザマーキング）する例を示す。なお、以下の説明では、直交座標系の３軸をＸ、Ｙ、Ｚとし、ＸＹ平面を水平面、Ｚ方向を鉛直方向とする。特に、Ｚ方向は矢印の方向を上、その逆方向を下と表現する。 The laser marking device 1 relates to a laser marking device that irradiates a predetermined position set on a work W to be machined with a laser beam to form a predetermined marking pattern. Specifically, the laser marking device 1 includes a work holding unit 2, a laser processing unit 3, a relative moving unit 4, a reference mark 5, a mark position detection unit 6, a marking position deviation amount calculation unit 7, and a beam irradiation position correction unit 8. , Control unit CN, etc. are provided. More specifically, a thin film is formed on the surface of a glass plate having a side of about 3 m × about 3.5 m and a thickness of 0.7 mm as the work W, and the laser marking device 1 irradiates the thin film with a laser beam. Then, an example of removing (that is, laser marking) with a predetermined pattern is shown. In the following description, the three axes of the Cartesian coordinate system are X, Y, and Z, the XY plane is the horizontal plane, and the Z direction is the vertical direction. In particular, in the Z direction, the direction of the arrow is expressed as up, and the opposite direction is expressed as down.

ワーク保持部２は、加工対象となるワークＷを保持するものである。
具体的には、ワーク保持部２は、ワークＷを下面側から水平状態を保ちつつ支えるものである。より具体的には、ワーク保持部２は、ワークＷの外縁よりも大きなベース部２０と、ワークＷの外縁を内側に向かって狭持するクランプ機構２１ａ～ｆを備えている。 The work holding unit 2 holds the work W to be machined.
Specifically, the work holding portion 2 supports the work W from the lower surface side while maintaining a horizontal state. More specifically, the work holding portion 2 includes a base portion 20 larger than the outer edge of the work W, and clamp mechanisms 21a to 21a to narrow the outer edge of the work W inward.

ベース部２０は、ワークＷと同程度の線膨張特性を有する部材（例えば、石材やガラス材料、合金など、線膨張係数の違いが数μ／℃程度かそれ以下のもの）で構成されており、装置フレーム１１に取り付けられている。 The base portion 20 is composed of a member having a linear expansion characteristic similar to that of the work W (for example, a stone material, a glass material, an alloy, etc., having a difference in linear expansion coefficient of about several μ / ° C. or less). , Attached to the device frame 11.

レーザ加工部３は、ワークＷに向けてレーザビームＢを照射するものである。
具体的には、レーザ加工部３は、所定の加工領域Ｒに向けてレーザビームＢをＸＹ方向に走査移動させながら照射し、所定の加工パターンＭを形成（つまり、レーザマーキング）するものである。より具体的には、レーザ加工部３は、レーザ発振器３０、ガルバノスキャナ３１、Ｆθレンズ３３等を備えている。 The laser processing unit 3 irradiates the laser beam B toward the work W.
Specifically, the laser processing unit 3 irradiates the laser beam B while scanning and moving it toward the predetermined processing region R in the XY directions to form a predetermined processing pattern M (that is, laser marking). .. More specifically, the laser processing unit 3 includes a laser oscillator 30, a galvano scanner 31, an Fθ lens 33, and the like.

レーザ発振器３０は、レーザビームＢを出射するものであり、制御部ＣＮから出力される制御信号に基づいてレーザビームＢの出射／停止（いわゆる、ＯＮ／ＯＦＦ）が制御される。 The laser oscillator 30 emits the laser beam B, and the emission / stop (so-called ON / OFF) of the laser beam B is controlled based on the control signal output from the control unit CN.

ガルバノスキャナ３１は、一方向に出射されたレーザビームＢを所定の角度で反射させ、出射方向を変更するものである。ガルバノスキャナ３１は、レーザビームＢ反射させるミラーと、ミラーの角度を変更するアクチュエータを備えており、レーザビームＢの出射方向がＸＹ方向に走査移動できるよう、２つのガルバノスキャナが備えられている。ガルバノスキャナ３１は、制御部ＣＮから出力される制御信号に基づいて、それぞれのミラーの角度が制御される。 The galvano scanner 31 reflects the laser beam B emitted in one direction at a predetermined angle to change the emission direction. The galvano scanner 31 includes a mirror that reflects the laser beam B and an actuator that changes the angle of the mirror, and is provided with two galvano scanners so that the emission direction of the laser beam B can be scanned and moved in the XY direction. The galvano scanner 31 controls the angle of each mirror based on the control signal output from the control unit CN.

Ｆθレンズ３３は、ガルバノスキャナ３１で等角度走査されたレーザビームＢを、ワークＷ面上で等速走査させるための光学素子である。 The Fθ lens 33 is an optical element for scanning the laser beam B scanned at a constant angle by the galvano scanner 31 at a constant speed on the work W surface.

相対移動部４は、ワーク保持部２とレーザ加工部３とを相対移動させるものである。
具体的には、相対移動部４は、ワークＷを保持するワーク保持部２の上方で、レーザ加工部３をＸＹ方向に移動させるものである。より具体的には、相対移動部４は、Ｘ軸スライダー４０と、Ｙ軸スライダー４３ａ，４３ｂを備えている。 The relative moving unit 4 moves the work holding unit 2 and the laser machining unit 3 relative to each other.
Specifically, the relative moving unit 4 moves the laser machining unit 3 in the XY direction above the work holding unit 2 that holds the work W. More specifically, the relative moving unit 4 includes an X-axis slider 40 and Y-axis sliders 43a and 43b.

Ｘ軸スライダー４０は、レーザ加工部３をＸ方向に所定の速度で移動させたり所定の位置で静止させたりするものである。Ｘ軸スライダー４０は、Ｘ方向に延びるガイドレールと、ガイドレールに添って所定の速度で移動させたり所定の位置で静止させたりする可動部４１を備えている。さらに、Ｘ軸スライダー４０は、リニアモータや回転モータとボールねじを組み合わせた構成で可動部４１を移動させる構成が例示でき、リニアスケールと呼ばれるエンコーダが備えられている。可動部４１は、制御部ＣＮから出力される制御信号に基づいて移動や静止が制御される。そして、レーザ加工部３は、可動部４１に取り付けられている。 The X-axis slider 40 moves the laser processing unit 3 in the X direction at a predetermined speed or makes it stand still at a predetermined position. The X-axis slider 40 includes a guide rail extending in the X direction and a movable portion 41 that moves along the guide rail at a predetermined speed or is stopped at a predetermined position. Further, the X-axis slider 40 can be exemplified by a configuration in which a movable portion 41 is moved by a configuration in which a linear motor or a rotary motor and a ball screw are combined, and an encoder called a linear scale is provided. The movable unit 41 is controlled to move or stand still based on a control signal output from the control unit CN. The laser processing unit 3 is attached to the movable unit 41.

Ｙ軸スライダー４３ａ，４３ｂは、Ｘ軸スライダー４０をＹ方向に所定の速度で移動させたり所定の位置で静止させたりするものである。Ｙ軸スライダー４３ａ，４３ｂは、Ｙ方向に延びるガイドレールと、その上を所定の速度で移動させたり所定の位置で静止させたりする可動部４４ａ，４４ｂを備えている。さらに、Ｙ軸スライダー４３ａ，４３ｂは、リニアモータや回転モータとボールねじを組み合わせた構成で可動部４４ａ，４４ｂを移動させる構成が例示でき、それぞれにリニアスケール（つまり、エンコーダ）が備えられている。可動部４４ａ，４４ｂは、制御部ＣＮから出力される制御信号に基づいて移動や静止が制御される。Ｙ軸スライダー４３ａ，４３ｂは、ワーク保持部２の両端に配置されている。そして、Ｘ軸スライダー４０は、ワークＷを跨ぐように、その両端が支柱４２ａ，４２ｂを介して可動部４４ａ，４４ｂに取り付けられている。 The Y-axis sliders 43a and 43b move the X-axis slider 40 in the Y direction at a predetermined speed or rest at a predetermined position. The Y-axis sliders 43a and 43b include a guide rail extending in the Y direction and movable portions 44a and 44b that move on the guide rails at a predetermined speed or stand still at a predetermined position. Further, the Y-axis sliders 43a and 43b can be exemplified by a configuration in which a linear motor or a rotary motor and a ball screw are combined to move the movable portions 44a and 44b, and each of them is provided with a linear scale (that is, an encoder). .. The movable units 44a and 44b are controlled to move or stand still based on the control signal output from the control unit CN. The Y-axis sliders 43a and 43b are arranged at both ends of the work holding portion 2. Then, both ends of the X-axis slider 40 are attached to the movable portions 44a and 44b via the columns 42a and 42b so as to straddle the work W.

なお、上述のリニアスケールは、テープ状の金属部材の表面に所定ピッチで凹凸パターン形成された、一般入手可能なものが例示できる。 As the above-mentioned linear scale, a generally available one in which an uneven pattern is formed on the surface of a tape-shaped metal member at a predetermined pitch can be exemplified.

レーザ加工部３の各部は、レーザ加工ヘッドＬＨと呼ばれる筐体内の所定位置に配置されており、レーザ加工ヘッドＬＨの下部の開口部からレーザビームＢがワークＷに向けて照射される。 Each part of the laser processing unit 3 is arranged at a predetermined position in the housing called the laser processing head LH, and the laser beam B is irradiated toward the work W from the opening at the lower part of the laser processing head LH.

基準マーク５は、ワーク保持部２を構成するベース部２０において、ワークＷの外縁よりも外側に配置されたものであり、ワークＷに向けて照射するレーザビームＢの加工位置との相対位置情報が紐付けて登録されたものである。 The reference mark 5 is arranged outside the outer edge of the work W in the base portion 20 constituting the work holding portion 2, and is relative position information with the processing position of the laser beam B irradiating toward the work W. Is linked and registered.

相対位置情報は、ワークＷに向けて照射するレーザビームＢのパターン情報及び位置情報を基準マークの位置情報等を含み、これらの相対位置が紐付けて登録されており、レシピ情報とも呼ばれる。 The relative position information includes the pattern information and the position information of the laser beam B irradiating toward the work W, such as the position information of the reference mark, and these relative positions are associated and registered, and is also called recipe information.

図３は、本発明を具現化する形態のマーキング加工位置、基準マーク等の配置を示す平面図である。図３には、本発明に係るレーザマーキング装置１において加工される一つの品種における、ワークＷに対するレーザビームＢの加工パターンＭの加工位置Ｍ１～Ｍ８や、基準マーク５を構成する基準マーク板５１～５６等の配置が図示されている。図示されたワークＷの位置は、ワーク保持部２のクランプ機構２１ａ～２１ｆで狭持された状態を示している。なお、破線で示す領域Ｒ１～Ｒ６は、それぞれレーザ加工部３で一度にレーザマーキングできる領域（つまり、加工領域）である。 FIG. 3 is a plan view showing a marking processing position, a reference mark, and the like in a form embodying the present invention. FIG. 3 shows the processing positions M1 to M8 of the processing pattern M of the laser beam B with respect to the work W in one type processed by the laser marking device 1 according to the present invention, and the reference mark plate 51 constituting the reference mark 5. The arrangement of ~ 56 etc. is illustrated. The position of the work W shown in the figure indicates a state in which the work W is clamped by the clamp mechanisms 21a to 21f of the work holding portion 2. The regions R1 to R6 shown by the broken lines are regions (that is, processing regions) that can be laser-marked at once by the laser processing unit 3, respectively.

具体的には、基準マーク５は、レーザマーキング装置１が設置されている雰囲気の温度変化により生じる、ワーク保持部２とレーザ加工部３との水平方向（つまり、Ｘ方向およびＹ方向）の相対位置のずれを検出するためのものである。より具体的には、基準マーク５は、一辺が数ｍｍの十字、矩形、円形などのマークが刻印された基準マーク板５１～５６が例示でき、基準マーク板５１～５６は、ワーク保持部２のベース部２０上に固定配置されている。なお、これら基準マーク板５１～５６のそれぞれの位置関係は、ワークＷにマーキングするレーザビームＢの加工位置Ｍとの相対関係が紐付けされている。 Specifically, the reference mark 5 is a relative relationship between the work holding portion 2 and the laser machining portion 3 in the horizontal direction (that is, the X direction and the Y direction) caused by a temperature change in the atmosphere in which the laser marking device 1 is installed. This is for detecting the displacement of the position. More specifically, the reference mark 5 can be exemplified by reference mark plates 51 to 56 on which marks such as a cross, a rectangle, and a circle having a side of several mm are engraved, and the reference mark plates 51 to 56 are the work holding portion 2. Is fixedly arranged on the base portion 20 of the above. The positional relationship between the reference mark plates 51 to 56 is associated with the relative relationship with the processing position M of the laser beam B marking the work W.

マーク位置検出部６は、レーザ加工部３と一体的に相対移動し、基準マーク５の位置を検出するものである。
具体的には、マーク位置検出部６は、基準マーク５を撮像する撮像カメラ６０ａ，６０ｂと、撮像した画像に含まれる基準マーク５の位置を検出する画像処理装置６１を備えている。 The mark position detecting unit 6 moves relative to the laser processing unit 3 integrally to detect the position of the reference mark 5.
Specifically, the mark position detection unit 6 includes image pickup cameras 60a and 60b for capturing the reference mark 5, and an image processing device 61 for detecting the position of the reference mark 5 included in the captured image.

より具体的には、撮像カメラ６０ａ，６０ｂは、レーザ加工ヘッドＬＨの所定位置（例えば、レーザ加工部３の例えばＦθレンズ３３の近傍）に配置されており、Ｘ軸スライダー４０の可動部４１の相対移動によりレーザ加工部３と一体的に相対移動する。なお、撮像カメラ６０ａ，６０ｂは、を総じて、レーザ加工ヘッドＬＨとも言う。 More specifically, the image pickup cameras 60a and 60b are arranged at predetermined positions of the laser processing head LH (for example, in the vicinity of the Fθ lens 33 of the laser processing unit 3), and the movable portion 41 of the X-axis slider 40. By relative movement, it moves relative to the laser processing unit 3 integrally. The image pickup cameras 60a and 60b are also collectively referred to as a laser processing head LH.

図４は、本発明を具現化する形態の一例における画像図である。図４には、本発明に係るレーザマーキング装置１において、基準マーク５を撮像した撮像カメラ６０ａの画像が図示されている。 FIG. 4 is an image diagram in an example of a form embodying the present invention. FIG. 4 shows an image of an image pickup camera 60a that captures a reference mark 5 in the laser marking device 1 according to the present invention.

画像処理装置６１は、撮像カメラ６０ａ，６０ｂの視野ＦＶ内に含まれている基準マーク５の輪郭位置や重心位置を画像処理にて検出し、視野ＦＶ内の基準マーク５が撮像されている位置を実際の検出位置Ｃｘ，Ｃｙとして出力する機能を有している。なお、検出位置Ｃｘ，Ｃｙは、視野ＦＶの原点ＯＧを基準にした長さやピクセル値等で表すことができる。 The image processing device 61 detects the contour position and the position of the center of gravity of the reference mark 5 included in the field of view FV of the image pickup cameras 60a and 60b by image processing, and the position where the reference mark 5 in the field of view FV is imaged. Has a function of outputting as the actual detection positions Cx and Cy. The detection positions Cx and Cy can be represented by a length, a pixel value, or the like with respect to the origin OG of the field of view FV.

図５は、本発明を具現化する形態の一例におけるブロック図である。図５には、本発明に係るレーザマーキング装置１のマーク保持部２、レーザ加工部３、相対移動部４を構成する各部と、制御部ＣＮとが接続されている様子が図示されている。 FIG. 5 is a block diagram in an example of a form embodying the present invention. FIG. 5 shows how the control unit CN is connected to each unit constituting the mark holding unit 2, the laser processing unit 3, and the relative moving unit 4 of the laser marking device 1 according to the present invention.

制御部ＣＮは、マーク保持部２、レーザ加工部３、相対移動部４ならびに各部の機器を制御するものある。
具体的には、制御部ＣＮは、下述の様な役割を担っている。
・クランプ機構２１ａ～ｆの開閉動作を制御し、ワークＷの外縁を狭持／開放を切り替える。
・レーザ発振器３０から出射するレーザビームＢのＯＮ／ＯＦＦを制御する。
・ガルバノスキャナ３１の角度を制御し、レーザビームＢの照射方向を制御する。
・Ｘ軸スライダー４０、Ｙ軸スライダー４３ａ，４３ｂを制御し、ワークＷとレーザ加工部３との相対位置を制御する。
・マーク位置検出部６から出力された基準マークの位置を位置ずれ量算出部７に出力し、位置ずれ量算出部７で算出された位置ずれ量をビーム照射位置補正部８に出力し、レーザビームの加工位置に対する補正量をフィードバックしてガルバノスキャナ３１の角度を制御する。 The control unit CN controls the mark holding unit 2, the laser machining unit 3, the relative moving unit 4, and the equipment of each unit.
Specifically, the control unit CN plays a role as described below.
-Controls the opening / closing operation of the clamp mechanisms 21a to f, and switches between narrowing / opening the outer edge of the work W.
-Controls ON / OFF of the laser beam B emitted from the laser oscillator 30.
-The angle of the galvano scanner 31 is controlled to control the irradiation direction of the laser beam B.
The X-axis slider 40 and the Y-axis sliders 43a and 43b are controlled to control the relative position between the work W and the laser machining unit 3.
The position of the reference mark output from the mark position detection unit 6 is output to the position shift amount calculation unit 7, the position shift amount calculated by the position shift amount calculation unit 7 is output to the beam irradiation position correction unit 8, and the laser is used. The angle of the galvano scanner 31 is controlled by feeding back the correction amount with respect to the processing position of the beam.

より具体的には、制御部ＣＮは、コンピュータやプログラマブルロジックコントローラ（つまり、ハードウェア）と、その実行プログラム（つまり、ソフトウェア）で構成されている。さらに、制御部ＣＮは、機能ブロックの一部として、本発明に係る位置ずれ量算出部７とビーム照射位置補正部８を備えている。 More specifically, the control unit CN is composed of a computer, a programmable logic controller (that is, hardware), and an execution program thereof (that is, software). Further, the control unit CN includes a position shift amount calculation unit 7 and a beam irradiation position correction unit 8 according to the present invention as a part of the functional block.

マーキング位置ずれ量算出部７は、マーク位置検出部６で検出した基準マーク５の位置Ｃｘ，Ｃｙと予め登録された当該基準マーク５の検出基準位置Ｒｘ，Ｒｙとの位置ずれ量δｘ，δｙを算出するものである。 The marking position deviation amount calculation unit 7 calculates the position deviation amount δx, δy between the position Cx, Cy of the reference mark 5 detected by the mark position detection unit 6 and the detection reference position Rx, Ry of the reference mark 5 registered in advance. It is to be calculated.

具体的には、基準マーク５の検出基準位置Ｒｘ，Ｒｙは、レーザマーキングの加工情報（いわゆる、レシピ情報）の構成要素として予め登録されている。そして、位置ずれ量は、基準マーク５の検出基準位置Ｒｘ，Ｒｙに対するＸ方向およびＹ方向の位置ずれ量δｘ，δｙとして算出される。なお、レーザマーキングを行うために所定の位置を目指してレーザ加工部３を相対移動させ実際に静止した位置が、Ｘ方向およびＹ方向共に予め規定された静止位置と同じであれば（位置決め静止位置に誤差が無ければ）、位置ずれ量δｘ，δｙはそれぞれ「０」となる。実際には、相対移動させるとスケール誤差の影響でＸ方向および／またはＹ方向に規定位置から少しずれたところに静止するので、位置ずれ量δｘ，δｙが算出される。なお、位置ずれ量δｘ，δｙには、位置ずれの距離のみならず、方向を示す符号「＋」「－」が含まれる。 Specifically, the detection reference positions Rx and Ry of the reference mark 5 are registered in advance as components of the laser marking processing information (so-called recipe information). Then, the misalignment amount is calculated as the misalignment amount δx, δy in the X direction and the Y direction with respect to the detection reference positions Rx, Ry of the reference mark 5. If the laser processing unit 3 is relatively moved toward a predetermined position for laser marking and the actual stationary position is the same as the predetermined stationary position in both the X direction and the Y direction (positioning stationary position). If there is no error), the misalignment amounts δx and δy will be “0”, respectively. Actually, when the relative movement is performed, the rest is slightly deviated from the specified position in the X direction and / or the Y direction due to the influence of the scale error, so the misalignment amounts δx and δy are calculated. The misalignment amounts δx and δy include not only the misalignment distance but also the symbols “+” and “−” indicating the direction.

より具体的には、制御部ＣＮの動作指令に基づいて、ワークＷに対するレーザ加工部３およびマーク位置検出部３が相対移動され、静止した位置で基準マーク５の位置が検出され、その後、マーキング位置ずれ量算出部７にて、予め登録された当該基準マーク５の基準位置に対する位置ずれ量が算出される。 More specifically, the laser machining unit 3 and the mark position detection unit 3 are relatively moved with respect to the work W based on the operation command of the control unit CN, the position of the reference mark 5 is detected at a stationary position, and then the marking is performed. The misalignment amount calculation unit 7 calculates the misalignment amount of the reference mark 5 registered in advance with respect to the reference position.

ビーム照射位置補正部８は、位置ずれ量と相対位置情報に基づいて、レーザビームＢの加工位置を補正するものである。
具体的には、ビーム照射位置補正部８は、相対位置情報に含まれたマーキング加工位置の登録座標データに、マーキング位置ずれ量算出部７で算出された位置ずれ量δｘ，δｙを加算して、実際にワークＷに向けて照射するレーザビームＢの照射位置が補正されるようガルバノスキャナ３１の角度を制御する。 The beam irradiation position correction unit 8 corrects the processing position of the laser beam B based on the amount of misalignment and the relative position information.
Specifically, the beam irradiation position correction unit 8 adds the position shift amounts δx and δy calculated by the marking position shift amount calculation unit 7 to the registered coordinate data of the marking processing position included in the relative position information. The angle of the galvano scanner 31 is controlled so that the irradiation position of the laser beam B that actually irradiates the work W is corrected.

図６は、本発明を具現化する形態の一例におけるフロー図である。図６には、本発明に係るレーザマーキング装置１を用いてワークＷにレーザマーキングを行うフローが示されている。 FIG. 6 is a flow chart in an example of a form embodying the present invention. FIG. 6 shows a flow of performing laser marking on the work W using the laser marking device 1 according to the present invention.

マーキング位置ずれ量算出部７、ビーム照射位置補正部８ならびに制御部ＣＮは、下述の様なシーケンスで各部が動作するように実行プログラムが登録されている。
ワークＷをワーク保持部２のベース部２０に載置し、保持する（ステップｓ１０）。
ワークＷに対してレーザ加工部３を相対移動させ、予め登録された基準マーク５の検出基準位置を目指して静止させる（ステップｓ１１）。
撮像カメラ６０ａ（または６０ｂ）で基準マーク５を撮像し、カメラ視野ＦＶ内の基準マーク５の位置を検出する（ステップｓ１２）。
マーク位置検出部６で検出された基準マーク５の位置（つまり、現在位置Ｃｘ，Ｃｙ）と、予め登録された当該基準マークの検出基準位置Ｒｘ，Ｒｙとの位置ずれ量δｘ，δｙを算出する（ステップｓ１３）。
そして、算出した位置ずれ量δｘ，δｙと、相対位置情報に基づいて、レーザビームＢの加工位置を補正し（ステップｓ１４）、レーザマーキングを行う（ステップｓ１５）。
その後、別の場所にもレーザ加工するか（つまり、別の場所へ相対移動するか）どうかを判定する（ステップｓ１６）。別の場所にもレーザ加工するのであれば、上述のステップｓ１２～ｓ１７を繰り返し、そうでなければ、ワークＷの保持を解除（ステップｓ１７）し、ワークＷを外部に払い出す。 Execution programs are registered in the marking position deviation amount calculation unit 7, the beam irradiation position correction unit 8, and the control unit CN so that each unit operates in the sequence as described below.
The work W is placed on the base portion 20 of the work holding portion 2 and held (step s10).
The laser machining unit 3 is relatively moved with respect to the work W, and is stopped toward the detection reference position of the pre-registered reference mark 5 (step s11).
The reference mark 5 is imaged by the image pickup camera 60a (or 60b), and the position of the reference mark 5 in the camera field of view FV is detected (step s12).
The amount of misalignment between the position of the reference mark 5 (that is, the current position Cx, Cy) detected by the mark position detection unit 6 and the detection reference position Rx, Ry of the reference mark registered in advance is calculated. (Step s13).
Then, based on the calculated misalignment amounts δx and δy and the relative position information, the processing position of the laser beam B is corrected (step s14), and laser marking is performed (step s15).
After that, it is determined whether to perform laser machining on another place (that is, whether to move relative to another place) (step s16). If laser machining is performed at another location, the above steps s12 to s17 are repeated. If not, the holding of the work W is released (step s17), and the work W is discharged to the outside.

本発明に係るレーザマーキング装置１は、この様な構成をしているため、レーザ加工ヘッドＬＨの相対移動後の位置決め静止位置が予め想定された位置から少しずれたとしても、位置ずれ量δｘ，δｙを算出して、実際に照射するレーザビームＢの加工位置を補正することができる。 Since the laser marking device 1 according to the present invention has such a configuration, even if the positioning stationary position after the relative movement of the laser processing head LH is slightly deviated from the position assumed in advance, the misalignment amount δx, By calculating δy, the processing position of the laser beam B to be actually irradiated can be corrected.

そのため、本発明を適用すれば、高価なレーザ測長器を用いるまでもなく、ワークＷの熱膨張係数とは異なる材質で相対移動部４の位置検出器（つまり、エンコーダ）を構成しても、所望の位置精度でレーザマーキングすることができる。 Therefore, if the present invention is applied, the position detector (that is, the encoder) of the relative moving portion 4 may be configured with a material different from the coefficient of thermal expansion of the work W without using an expensive laser length measuring instrument. , Laser marking can be performed with desired position accuracy.

［別の形態］
なお上述では、レーザマーキング装置１の構成として、ワーク保持部２を構成するベース部２０が、ワークＷと同程度の線膨張特性を有する部材（例えば、数μ／℃違う程度のもの）である例を示した。一方、レーザマーキング装置１の装置全体を覆うカバーや、ワークＷを局所的に隔離するチャンバーの有無、レーザマーキング装置１を所定範囲の温度に保つ機構等については言及しなかったが、レーザマーキング装置１が設置される雰囲気全体やワーク保持部２は、一定温度に温調されることが好ましい。 [Another form]
In the above description, as the configuration of the laser marking device 1, the base portion 20 constituting the work holding portion 2 is a member having the same linear expansion characteristics as the work W (for example, a member having a difference of several μ / ° C.). An example is shown. On the other hand, although the cover covering the entire device of the laser marking device 1, the presence or absence of a chamber for locally isolating the work W, the mechanism for keeping the laser marking device 1 at a predetermined temperature range, and the like were not mentioned, the laser marking device was not mentioned. It is preferable that the entire atmosphere in which 1 is installed and the work holding portion 2 are temperature-controlled to a constant temperature.

例えば、レーザマーキング装置１が設置されている雰囲気が、３～５℃の範囲で温調されていれば、熱膨張による誤差は、５～１５μ／℃程度のくり返し位置精度で加工パターンＭをレーザマーキングすることができるからである。 For example, if the atmosphere in which the laser marking device 1 is installed is temperature-controlled in the range of 3 to 5 ° C., the error due to thermal expansion is laser processing pattern M with a repeated position accuracy of about 5 to 15 μ / ° C. This is because it can be marked.

しかし、上述よりも温度の変動が大きい場合や、温度の変動が小さいがより高精度の位置決めをしたい場合には、下述の様な形態とすることが好ましい。具体的には、上述のレーザマーキング装置１に、ベース部２０の温度補正をする構成、ワークＷの温度補正をする構成、またはこれらを組み合わせた構成をさらに備えた形態とする。 However, when the temperature fluctuation is larger than the above, or when the temperature fluctuation is small but more accurate positioning is desired, the form as described below is preferable. Specifically, the above-mentioned laser marking device 1 is further provided with a configuration for correcting the temperature of the base portion 20, a configuration for correcting the temperature of the work W, or a configuration in which these are combined.

＜ベース部の温度補正をする形態について＞
この形態は、上述のレーザマーキング装置１の構成に加え、ベース部温度測定部、ベース部温度補正情報登録部を備えている。 <About the form of temperature correction of the base part>
In this form, in addition to the configuration of the laser marking device 1 described above, a base unit temperature measuring unit and a base unit temperature correction information registration unit are provided.

ベース部温度測定部は、ベース部２０の温度を測定するものである。
具体的には、ベース部２０のある１箇所の温度を代表温度や、ベース部２０の複数箇所の温度を測定して平均した温度を、ベース部２０の温度とする。 The base unit temperature measuring unit measures the temperature of the base unit 20.
Specifically, the temperature at one location of the base portion 20 is defined as a representative temperature, and the temperature obtained by measuring and averaging the temperatures at a plurality of locations of the base portion 20 is defined as the temperature of the base portion 20.

ベース部温度補正情報登録部は、ベース部２０の温度に対する基準マーク５の位置ずれ情報が紐付けられた相関情報を登録するものである。 The base unit temperature correction information registration unit registers the correlation information associated with the positional deviation information of the reference mark 5 with respect to the temperature of the base unit 20.

ビーム照射位置補正部７は、上述の構成に加え、ベース部の温度と相関情報に基づいて、ワークＷに向けて照射するレーザビームＢの照射位置を補正する温度補正計算部を備える。 In addition to the above configuration, the beam irradiation position correction unit 7 includes a temperature correction calculation unit that corrects the irradiation position of the laser beam B to be irradiated toward the work W based on the temperature of the base unit and the correlation information.

このような形態であれば、ベース部２０の温度変化により基準マーク５間の距離の伸縮を考慮してレーザビームの加工位置を補正することができ、より高精度でワークＷにレーザマーキングすることができる。 In such a form, the processing position of the laser beam can be corrected in consideration of the expansion and contraction of the distance between the reference marks 5 due to the temperature change of the base portion 20, and the laser marking on the work W can be performed with higher accuracy. Can be done.

＜ワークＷの温度補正をする形態について＞
この形態は、上述のレーザマーキング装置１の構成に加え、ワーク温度測定部、ワーク温度補正情報登録部を備えている。 <About the form of temperature correction of work W>
This form includes a work temperature measuring unit and a work temperature correction information registration unit in addition to the configuration of the laser marking device 1 described above.

ワーク温度測定部は、ワークの温度を測定するものである。
具体的には、ワークＷのある１箇所の温度を代表温度や、ワークＷの複数箇所の温度を測定して平均した温度を、ワークＷの温度とする。 The work temperature measuring unit measures the temperature of the work.
Specifically, the temperature at one location of the work W is defined as a representative temperature, and the temperature obtained by measuring and averaging the temperatures at a plurality of locations of the work W is defined as the temperature of the work W.

ワーク温度補正情報登録部は、ワークＷの温度に対する当該ワークに予め設定されたマーキング位置のずれ情報が紐付けられた相関関係を登録するものである。 The work temperature correction information registration unit registers the correlation with which the deviation information of the marking position preset in the work is associated with the temperature of the work W.

ビーム照射位置補正部７は、上述の構成に加え、ワークＷの温度と相関関係に基づいて、ワークＷに向けて照射するレーザビームＢの照射位置を補正する温度補正計算部を備えている。
In addition to the above configuration, the beam irradiation position correction unit 7 includes a temperature correction calculation unit that corrects the irradiation position of the laser beam B to be irradiated toward the work W based on the temperature and correlation of the work W.

このような形態であれば、上流装置から搬入されてきたワークＷの温度が、ベース部２０の温度と異なっていても、ワークＷの伸縮を考慮してレーザビームの加工位置を補正することができ、より高精度でワークＷにレーザマーキングすることができる。 In such a form, even if the temperature of the work W carried in from the upstream device is different from the temperature of the base portion 20, the processing position of the laser beam can be corrected in consideration of the expansion and contraction of the work W. It is possible to perform laser marking on the work W with higher accuracy.

［変形例］
上述では、相対移動部４のＸ軸スライダー４０とＹ軸スライダー４３ａ，４３ｂに、リニアスケールと呼ばれるエンコーダを備えた構成（いわゆるフルクローズド制御）を例示したが、回転モータとボールねじにより可動部可動部４１，４４ａ，４４ｂを移動させる形態にあっては、リニアスケールを用いる構成に限定されず、回転モータに取り付けられたロータリエンコーダを用いて移動および静止の制御を行っても良い。この構成は、いわゆるセミクローズド制御と呼ばれ、ボールねじの熱膨張による誤差等が含まれてしまい、リニアスケールを用いた構成と比較して送りピッチの寸法精度が悪くなりやすい。しかし、本発明を適用することで、この様な構成でも、位置ずれ量を補正して所望の精度でレーザマーキングすることができる。 [Modification example]
In the above, the configuration (so-called fully closed control) in which the X-axis slider 40 and the Y-axis sliders 43a and 43b of the relative moving portion 4 are provided with an encoder called a linear scale is exemplified, but the movable portion can be moved by a rotary motor and a ball screw. The form of moving the parts 41, 44a, 44b is not limited to the configuration using the linear scale, and the movement and the stationary may be controlled by using the rotary encoder attached to the rotary motor. This configuration is so-called semi-closed control, and includes an error due to thermal expansion of the ball screw, and the dimensional accuracy of the feed pitch tends to be worse than the configuration using the linear scale. However, by applying the present invention, even in such a configuration, the amount of misalignment can be corrected and laser marking can be performed with a desired accuracy.

上述では、ワーク保持部２として、ワークＷの外縁よりも大きなベース部２０と、ワークＷの外縁を内側に向かって狭持するクランプ機構２１ａ～ｆを備えた構成を例示した。 In the above description, as the work holding portion 2, a configuration including a base portion 20 larger than the outer edge of the work W and clamp mechanisms 21a to 21 for narrowing the outer edge of the work W inward is illustrated.

この様な構成であれば、ワークＷのアライメントを行いつつ保持姿勢に移行でき、速やかな保持動作を比較的単純な構成で具現化することが出来る。このとき、ワークＷは予め想定した位置に対して数百μｍ以内の位置決め精度でアライメントを行うことができるので、観察カメラ６０ａ，６０ｂは、広視野ないし等倍率で観察する構成とすることができる。 With such a configuration, it is possible to shift to the holding posture while aligning the work W, and it is possible to realize a quick holding operation with a relatively simple configuration. At this time, since the work W can be aligned with a positioning accuracy within several hundred μm with respect to a position assumed in advance, the observation cameras 60a and 60b can be configured to observe with a wide field of view or at the same magnification. ..

一方、ワークＷが大きく、メカニカルなアライメントによる姿勢矯正が難しい場合や、さらに高精度で位置決め補正を行う必要がある場合には、下述の様な構成とすることが好ましい。具体的には、ワークＷを載置する載置テーブルと、載置テーブルをＸＹ方向に移動およびＺ方向を回転中心とするθ方向に回転させるＸＹθステージ２５を備え、ベース部２０にこれらを配置する構成である。そして、載置テーブル設けられた溝や孔に接続した負圧吸引などでワークＷの下面を保持した後、ワークＷの外縁の位置を撮像カメラ２６で観察し、観察画像内のワークＷ外縁位置を画像処理装置等により検出する。この場合、ベース部２０の上面とワークＷとが同一平面に配置されないので、ワークＷと基準マーク板５１～５６とが同一平面に配置されるよう、ベース部２０に所定の高さの支柱を配置し、その上に基準マーク板５１～５６を固定配置しても良い。或いは、観察カメラ６０ａ，６０ｂの作動距離を適宜選択し、ベース部２０の上面に固定配置された基準マーク板５１～５３，５４～５６にピントが合う様に構成しても良い。 On the other hand, when the work W is large and it is difficult to correct the posture by mechanical alignment, or when it is necessary to perform positioning correction with higher accuracy, the configuration as described below is preferable. Specifically, a mounting table on which the work W is mounted and an XYθ stage 25 that moves the mounting table in the XY direction and rotates in the θ direction with the Z direction as the rotation center are provided, and these are arranged on the base portion 20. It is a configuration to do. Then, after holding the lower surface of the work W by negative pressure suction connected to a groove or a hole provided in the mounting table, the position of the outer edge of the work W is observed by the image pickup camera 26, and the position of the outer edge of the work W in the observation image is observed. Is detected by an image processing device or the like. In this case, since the upper surface of the base portion 20 and the work W are not arranged on the same plane, a support column having a predetermined height is provided on the base portion 20 so that the work W and the reference mark plates 51 to 56 are arranged on the same plane. The reference mark plates 51 to 56 may be fixedly arranged on the reference mark plates 51 to 56. Alternatively, the working distances of the observation cameras 60a and 60b may be appropriately selected so as to be in focus on the reference mark plates 51 to 53 and 54 to 56 fixedly arranged on the upper surface of the base portion 20.

［変形例］
上述では、レーザ加工部３がＸ軸スライダーに１つ備えられ、基準マーク検出部６を構成する撮像カメラ６０ａ，６０ｂがレーザ加工部３と一体的に移動する構成（つまり、１ヘッド２カメラ）を示した。 [Modification example]
In the above description, one laser processing unit 3 is provided on the X-axis slider, and the image pickup cameras 60a and 60b constituting the reference mark detection unit 6 move integrally with the laser processing unit 3 (that is, one head and two cameras). showed that.

本発明を具現化する上で、レーザ加工部３と基準マーク検出部６とは、この様な構成に限らず、レーザビームＢの加工領域Ｒ１～Ｒ６と撮像カメラ６０ａ（または６０ｂ）の撮像範囲ＦＶと、基準マーク５（５１～５６）の配置等との関係で、レーザ加工部３と一体的に相対移動する撮像カメラが１つだけの構成（つまり、１ヘッド１カメラ）であっても良いし、必要に応じて増やした構成（つまり、１ヘッドマルチカメラ）であっても良い。 In embodying the present invention, the laser processing unit 3 and the reference mark detection unit 6 are not limited to such a configuration, and the processing regions R1 to R6 of the laser beam B and the imaging range of the image pickup camera 60a (or 60b) are not limited to such a configuration. Even if there is only one image pickup camera (that is, one head and one camera) that moves relative to the laser processing unit 3 in relation to the FV and the arrangement of the reference marks 5 (51 to 56). It may be a configuration that is increased as needed (that is, a one-head multi-camera).

本発明を具現化する上で、レーザ加工部３が、Ｘ軸スライダーに２つ備えられた構成（つまり、２ヘッド）であっても良い。この場合、レーザマーキング装置は、ワークＷの左方にある加工位置Ｍ１～Ｍ４を加工するレーザ加工部には、基準マーク５１～５３を撮像するために加工領域の左方を撮像する撮像カメラ６０ａを備え、ワークＷの右方にある加工位置Ｍ５～Ｍ８を加工するレーザ加工部には、基準マーク５４～５６を撮像するために加工領域の右方を撮像する撮像カメラ６０ｂを備えた構成（つまり、２ヘッドにカメラ１つずつ）とする。 In embodying the present invention, the laser processing unit 3 may have two X-axis sliders (that is, two heads). In this case, the laser marking device is an image pickup camera 60a that images the left side of the processing area in order to image the reference marks 51 to 53 in the laser processing unit that processes the processing positions M1 to M4 on the left side of the work W. The laser processing unit for processing the processing positions M5 to M8 on the right side of the work W is provided with an image pickup camera 60b for imaging the right side of the processing area in order to image the reference marks 54 to 56 ( That is, one camera for each of the two heads).

１ レーザマーキング装置
２ ワーク保持部
３ レーザ加工部
４ 相対移動部
５ 基準マーク
６ マーク位置検出部
７ 位置ずれ量算出部
８ ビーム照射位置補正部
ＣＮ 制御部
ＬＨ レーザ加工ヘッド
Ｗ ワーク（ガラス基板など）
Ｂ レーザビーム
Ｍ 加工パターン
Ｍ１～Ｍ８ 加工位置
１１ 装置フレーム
２１ 位置決めガイドピン
２５ ＸＹθステージ
２６ 撮像カメラ（エッジ検出用）
３０ レーザ発振器
３１ ガルバノスキャナ
３３ Ｆθレンズ
４０ Ｘ軸スライダー
４１ 可動部（Ｘ軸）
４２ａ，４２ｂ 支柱
４３ａ，４３ｂ Ｙ軸スライダー
４４ａ，４４ｂ 可動部（Ｙ軸）
５１～５６ 基準マーク板
６０ａ，６０ｂ 撮像カメラ
δｘ，δｙ 位置ずれ量（Ｘ方向，Ｙ方向）
Ｒ、Ｒ１～Ｒ６ 加工領域
ＦＶ 視野（撮像カメラ）
Ｃｘ，Ｃｙ 実際の検出位置
Ｒｘ，Ｒｙ 検出基準位置 1 Laser marking device 2 Work holding unit 3 Laser processing unit 4 Relative movement unit 5 Reference mark 6 Mark position detection unit 7 Position deviation amount calculation unit 8 Beam irradiation position correction unit CN control unit LH Laser processing head W work (glass substrate, etc.)
B Laser beam M Machining pattern M1 to M8 Machining position 11 Device frame 21 Positioning guide pin 25 XYθ stage 26 Imaging camera (for edge detection)
30 Laser oscillator 31 Galvano scanner 33 Fθ lens 40 X-axis slider 41 Moving part (X-axis)
42a, 42b Strut 43a, 43b Y-axis slider 44a, 44b Movable part (Y-axis)
51-56 Reference mark plate 60a, 60b Imaging camera δx, δy Misalignment amount (X direction, Y direction)
R, R1 to R6 Processing area FV field of view (imaging camera)
Cx, Cy Actual detection position Rx, Ry Detection reference position

Claims (2)

加工対象となるワークを保持するワーク保持部と、
前記ワークに向けてレーザビームを照射するレーザ加工部と、
前記ワーク保持部と前記レーザ加工部とを相対移動させる相対移動部と、
前記ワーク保持部が取り付けられているベース部において、前記ワークの外縁よりも外側に配置された、前記ワークに向けて照射するレーザビームの加工位置との相対位置情報が紐付けて登録された基準マークと、
前記レーザ加工部と一体的に前記相対移動し、前記基準マークの位置を検出するマーク位置検出部とを備え、
前記マーク位置検出部で検出した前記基準マークの位置と予め登録された当該基準マークの検出基準位置との位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出部と、
前記位置ずれ量と前記相対位置情報に基づいて、前記レーザビームの加工位置を補正するビーム照射位置補正部を備え、
前記ベース部の温度を測定するベース部温度測定部と、
前記ベース部の温度に対する前記基準マークの位置ずれ情報が紐付けられた相関情報を登録するベース部温度補正情報登録部とを備え、
前記ビーム照射位置補正部は、前記ベース部の温度と前記相関情報に基づいて、前記ワークに向けて照射する前記レーザビームの照射位置を補正する温度補正計算部を備えた
ことを特徴とする、レーザマーキング装置。 A work holding part that holds the work to be machined,
A laser processing unit that irradiates a laser beam toward the work,
A relative moving part that moves the work holding part and the laser machining part relative to each other,
In the base portion to which the work holding portion is attached, a reference registered by associating the relative position information with the processing position of the laser beam irradiating toward the work, which is arranged outside the outer edge of the work. Mark and
It is provided with a mark position detecting unit that moves relative to the laser processing unit and detects the position of the reference mark.
A misalignment amount calculation unit that calculates the amount of misalignment between the position of the reference mark detected by the mark position detection unit and the detection reference position of the reference mark registered in advance, and
A beam irradiation position correction unit that corrects the processing position of the laser beam based on the misalignment amount and the relative position information is provided .
The base temperature measuring unit that measures the temperature of the base unit, and the base temperature measuring unit,
It is provided with a base unit temperature correction information registration unit that registers correlation information associated with the position shift information of the reference mark with respect to the temperature of the base unit.
The beam irradiation position correction unit includes a temperature correction calculation unit that corrects the irradiation position of the laser beam to be irradiated toward the work based on the temperature of the base unit and the correlation information.
A laser marking device characterized by this. 前記ワークの温度を測定するワーク温度測定部と、
前記ワークの温度に対する当該ワークに予め設定されたマーキング位置のずれ情報が紐付けられた相関関係を登録するワーク温度補正情報登録部とを備え、
前記ビーム照射位置補正部は、前記ワークの温度と前記相関関係に基づいて、当該ワークに向けて照射する前記レーザビームの照射位置を補正する温度補正計算部を備えた
ことを特徴とする、請求項１に記載のレーザマーキング装置。 A work temperature measuring unit that measures the temperature of the work, and
It is provided with a work temperature correction information registration unit that registers a correlation in which deviation information of marking positions preset in the work is associated with the temperature of the work.
The beam irradiation position correction unit includes a temperature correction calculation unit that corrects the irradiation position of the laser beam to be irradiated toward the work based on the temperature of the work and the correlation . Item 1. The laser marking device according to item 1.
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