JP7435626B2 - ビーム加工装置 - Google Patents
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Description
初めに、図1を参照しながら、加工システムSYSの構造について説明する。図1は、加工システムSYSの構造を示す断面図である。尚、図面の簡略化のために、図1は、加工システムSYSの一部の構成要素については、その断面を示していない。
続いて、加工システムSYSが行う加工動作(つまり、ワークWを加工する加工動作)について説明する。特に、以下では、説明の便宜上、加工されたワークWの一例を示す平面図である図5(a)及び加工されたワークWの一例を示す断面図である図5(b)に示すように、ワークWの表面から窪んだ凹部PHを、平板形状のワークWに形成するための加工動作について説明する。特に、図5(a)及び図5(b)に示す例では、四角穴形状の凹部PHを、平板形状のワークWに形成するための加工動作について説明する。但し、加工システムSYSは、凹部PHを形成するための加工動作とは異なる加工動作を行ってもよい。加工システムSYSは、凹部PHとは異なる形状又は構造を形成するための加工動作を行ってもよい。
以上説明した加工システムSYSによれば、ワークWを適切に加工することができる。特に、加工システムSYSは、加工対象部分W_targetを構成する複数の単位加工対象部分W_unitの境界を適切に加工することができる。以下、その理由について説明する。
上述した説明では、スキャン方向に沿って並ぶ複数の単位加工対象部分W_unitを順に除去するための加工動作について説明されている。一方で、加工システムSYSは、スキャン方向に沿って並ぶ複数の単位加工対象部分W_unitを順に除去することに加えて又は代えて、ステップ動作による目標照射領域EAの移動方向(上述した例では、X軸方向)であるステップ方向に沿って並ぶ複数の単位加工対象部分W_unitを順に除去してもよい。この場合、加工システムSYSは、スキャン方向に沿って並ぶ複数の単位加工対象部分W_unitを順に除去する場合と同様の態様で、ステップ方向に沿って並ぶ複数の単位加工対象部分W_unitを順に除去してもよい。具体的には、ステップ方向に沿って並ぶ複数の単位加工対象部分W_unitを順に除去する際には、加工システムSYSは、(i)最初に除去される単位加工対象部分W_unitを除去するために、層状部分SLを除去するたびにステップ方向における加工光ELの移動範囲が小さくなるように、加工光ELを制御し、(ii)最後に除去される単位加工対象部分W_unitを除去するために、層状部分SLを除去するたびにステップ方向における加工光ELの移動範囲が大きくなるように、加工光ELを制御し、且つ、(iii)それ以外の単位加工対象部分W_unitを除去するために、ステップ方向における加工光ELの移動範囲の大きさが一定に維持される一方で、層状部分SLを除去するたびに加工光ELの移動範囲がステップ方向に沿って移動するように、加工光ELを制御してもよい。加工システムSYSは、(i)最初に除去される単位加工対象部分W_unitを除去するために、層状部分SLを除去するたびにステップ方向における層状部分SLの大きさが小さくなるように、加工光ELを制御し、(ii)最後に除去される単位加工対象部分W_unitを除去するために、層状部分SLを除去するたびにステップ方向における層状部分SLの大きさが大きくなるように、加工光ELを制御し、且つ、(iii)それ以外の単位加工対象部分W_unitを除去するために、ステップ方向における層状部分SLの大きさが一定に維持される一方で、層状部分SLを除去するたびに層状部分SLが除去される領域がステップ方向に沿って移動するように、加工光ELを制御してもよい。
1 加工装置
122 ガルバノミラー
123 fθレンズ
7 制御装置
W ワーク
EL 加工光
Claims (24)
- ワークに加工ビームを照射するビーム加工装置において、
前記加工ビームを照射する照射光学系と、前記加工ビームの光路に配置され且つ前記ワーク上での前記加工ビームの照射位置を変更するビーム照射位置変更部材とを備えるビーム照射装置と、
前記照射光学系と前記ワークとの位置関係を変更する位置変更装置と、
前記ビーム照射装置を制御する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、
(i)前記加工ビームの照射位置を第1方向に移動させつつ前記ワークの第1面に前記加工ビームを照射して前記ワークの第1部分を除去加工し、前記第1部分を除去したときに比べて小さい範囲で前記加工ビームの照射位置を前記第1方向に移動させつつ、前記第1部分の除去加工により前記ワークに形成された第2面に前記加工ビームを照射して前記ワークの第2部分を除去加工するように、前記ビーム照射装置を制御し、
(ii)前記第1及び第2部分を除去加工した後に、前記照射光学系と前記ワークとの位置関係を変更するように、前記位置変更装置を制御し、
(iii)前記照射光学系と前記ワークとの位置関係を変更した後に、前記加工ビームの照射位置を前記第1方向に移動させつつ前記第1面に前記加工ビームを照射して、前記第1方向において前記第1部分があった位置に隣接する、前記ワークの第3部分を除去加工し、前記加工ビームの照射位置を前記第1方向に移動させつつ、前記第3部分の除去加工により前記ワークに形成された第3面に前記加工ビームを照射して、前記第1方向において前記第2部分があった位置に隣接する、前記ワークの第4部分を除去加工するように、前記ビーム照射装置を制御する
ビーム加工装置。 - 前記ビーム照射位置変更部材は、前記第1方向において前記照射位置を変更し、
前記第1方向における前記第1部分の大きさは、前記第1方向における前記第2部分の大きさよりも大きい
請求項1に記載のビーム加工装置。 - 前記制御装置は、前記第4部分の除去加工における前記加工ビームの移動範囲が前記第3部分の除去加工における前記加工ビームの移動範囲以上となるように、前記ビーム照射装置を制御する
請求項1又は2に記載のビーム加工装置。 - 前記ビーム照射位置変更部材は、前記第1方向に沿って前記照射位置を変更し、
前記第1方向における前記第3部分の大きさは、前記第1方向における前記第4部分の大きさ以下である
請求項1から3のいずれか一項に記載のビーム加工装置。 - 前記ビーム照射位置変更部材は、前記第1方向に沿って前記照射位置を変更し、
前記第1方向において、前記第4部分の前記第2部分側の端部の位置は、前記第3部分の前記第1部分側の端部の位置よりも、前記第2部分側に位置する
請求項1から4のいずれか一項に記載のビーム加工装置。 - 前記第1方向において、前記第4部分の前記第2部分と反対側の端部の位置は、前記第3部分の前記第1部分と反対側の端部の位置と同じ又は当該位置よりも前記第2部分側に位置する
請求項1から5のいずれか一項に記載のビーム加工装置。 - 前記第1方向において、前記第1部分の、前記第3部分と反対側の端部の位置は、前記第2部分の前記第4部分と反対側の端部の位置と同じである
請求項1から6のいずれか一項に記載のビーム加工装置。 - 前記第1部分、前記第2部分、前記第3部分及び前記第4部分の除去加工を含む加工処理により前記ワークに凹部が形成される
請求項1から7のいずれか一項に記載のビーム加工装置。 - 前記ビーム照射位置変更部材は、前記第1部分を除去した後であって且つ前記加工ビームの照射位置を前記第1方向と交差する第2方向に移動した後に、前記加工ビームの照射位置を前記第1方向に移動させつつ前記ワークの第1面に加工ビームを照射して前記第1部分に隣接する第5部分の除去加工を行う
請求項1から8のいずれか一項に記載のビーム加工装置。 - 前記第5部分を除去加工した後に、前記第2部分の除去加工が行われる
請求項9に記載のビーム加工装置。 - 前記制御装置は、前記第3部分を除去加工するときの前記加工ビームの集光位置よりも、前記第4部分を除去加工するときの前記加工ビームの集光位置を、前記加工ビームの進行方向に沿って前記第1面から遠ざける
請求項1から10のいずれか一項に記載のビーム加工装置。 - 前記制御装置は、前記第1部分を除去加工するときの前記加工ビームの集光位置よりも、前記第2部分を除去加工するときの前記加工ビームの集光位置を、前記加工ビームの進行方向に沿って前記第1面から遠ざける
請求項1から11のいずれか一項に記載のビーム加工装置。 - ワークに、照射光学系を介して加工ビームを照射するビーム加工方法において、
前記加工ビームの照射位置を第1方向に移動させつつ前記ワークの第1面に前記加工ビームを照射して前記ワークの第1部分を除去加工することと、
前記第1部分を除去したときに比べて小さい範囲で前記加工ビームの照射位置を前記第1方向に移動させつつ前記第1部分の除去加工により前記ワークに形成された第2面に前記加工ビームを照射して前記ワークの第2部分を除去加工することと、
前記照射光学系と前記ワークとの位置関係を変更した後に、前記加工ビームの照射位置を前記第1方向に移動させつつ前記第1面に前記加工ビームを照射して、前記第1方向において前記第1部分があった位置に隣接する、前記ワークの第3部分を除去加工することと、
前記加工ビームの照射位置を前記第1方向に移動させつつ、前記第3部分の除去加工により前記ワークに形成された第3面に前記加工ビームを照射して、前記第1方向において前記第2部分があった位置に隣接する、前記ワークの第4部分を除去加工することと
を含むビーム加工方法。 - 前記加工ビームは、照射光学系を介して前記照射位置に照射され、
前記加工ビームの照射位置は、前記照射光学系に対して前記第1方向に移動し、
前記第1方向における前記第1部分の大きさは、前記第1方向における前記第2部分の大きさよりも大きい
請求項13に記載のビーム加工方法。 - 前記第4部分の除去加工における前記加工ビームの移動範囲が前記第3部分の除去加工における前記加工ビームの移動範囲以上となる
請求項13又は14に記載のビーム加工方法。 - 前記加工ビームの照射位置は、前記照射光学系に対して前記第1方向に移動し、
前記第1方向における前記第3部分の大きさは、前記第1方向における前記第4部分の大きさ以下である
請求項13から15のいずれか一項に記載のビーム加工方法。 - 前記加工ビームの照射位置は、前記照射光学系に対して前記第1方向に移動し、
前記第1方向において、前記第4部分の前記第2部分側の端部の位置は、前記第3部分の前記第1部分側の端部の位置よりも、前記第2部分側に位置する
請求項13から16のいずれか一項に記載のビーム加工方法。 - 前記第1方向において、前記第4部分の前記第2部分と反対側の端部の位置は、前記第3部分の前記第1部分と反対側の端部の位置と同じ又は当該位置よりも前記第2部分側に位置する
請求項13から17のいずれか一項に記載のビーム加工方法。 - 前記第1方向において、前記第1部分の、前記第3部分と反対側の端部の位置は、前記第2部分の前記第4部分と反対側の端部の位置と同じである
請求項13から18のいずれか一項に記載のビーム加工方法。 - 前記第1部分、前記第2部分、前記第3部分及び前記第4部分の除去加工を含む加工処理により前記ワークに凹部が形成される
請求項13から19のいずれか一項に記載のビーム加工方法。 - 前記加工ビームの照射位置は、前記照射光学系に対して移動し、
前記第1部分を除去した後であって且つ前記加工ビームの照射位置を前記第1方向と交差する第2方向に移動した後に、前記加工ビームの照射位置を前記第1方向に移動させつつ前記ワークの第1面に加工ビームを照射して前記第1部分に隣接する第5部分の除去加工を行うことをさらに含む
請求項13から20のいずれか一項に記載のビーム加工方法。 - 前記第5部分を除去加工した後に、前記第2部分の除去加工を行うことをさらに含む
請求項21に記載のビーム加工方法。 - 前記第3部分を除去加工するときの前記加工ビームの集光位置よりも、前記第4部分を除去加工するときの前記加工ビームの集光位置を、前記加工ビームの進行方向に沿って前記第1面から遠ざけることをさらに含む
請求項13から22のいずれか一項に記載のビーム加工方法。 - 前記第1部分を除去加工するときの前記加工ビームの集光位置よりも、前記第2部分を除去加工するときの前記加工ビームの集光位置を、前記加工ビームの進行方向に沿って前記第1面から遠ざけることをさらに含む
請求項13から23のいずれか一項に記載のビーム加工方法。
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