JPH0335892A - レーザ加工装置 - Google Patents
レーザ加工装置Info
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- JPH0335892A JPH0335892A JP1166927A JP16692789A JPH0335892A JP H0335892 A JPH0335892 A JP H0335892A JP 1166927 A JP1166927 A JP 1166927A JP 16692789 A JP16692789 A JP 16692789A JP H0335892 A JPH0335892 A JP H0335892A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000032258 transport Effects 0.000 claims 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003909 pattern recognition Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
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- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はレーザ加工装置に関し、特にガルバノメータ型
レーザビームスキャナを用いたレーザ加工装置に関する
。
レーザビームスキャナを用いたレーザ加工装置に関する
。
スキャナがある。従来、ガルバノメータ型スキャナにお
ける位置制御には、スキャナミラの回転軸側とこれに対
向する固定部側に電極対を設置し、この電極対間の静電
容量の変化に基づき回転角を検出して制御する。キャパ
シタンス・センサ方式が利用されている。
ける位置制御には、スキャナミラの回転軸側とこれに対
向する固定部側に電極対を設置し、この電極対間の静電
容量の変化に基づき回転角を検出して制御する。キャパ
シタンス・センサ方式が利用されている。
前述した従来のキャパシタンス・センナによるレーザビ
ームの位置制御では、レーザビームそのものの位置をフ
ィードバックしているものではない。このため、従来の
レーザビームスキャナでは２個々のガルバノメータのキ
ャパシタンス・センサの回転角に対する出力のゲイン変
化及び非直線性がそのまま位置精度を決定していた。ま
た２周囲源度の変動や経時変化等によるキャパシタンス
・センサの出力変動がガルバノメータ型レーザビームス
キャナの位置再現性を劣化させる原因となっていた。す
なわち位置再現性の精度は数百μｍ程度であった。
ームの位置制御では、レーザビームそのものの位置をフ
ィードバックしているものではない。このため、従来の
レーザビームスキャナでは２個々のガルバノメータのキ
ャパシタンス・センサの回転角に対する出力のゲイン変
化及び非直線性がそのまま位置精度を決定していた。ま
た２周囲源度の変動や経時変化等によるキャパシタンス
・センサの出力変動がガルバノメータ型レーザビームス
キャナの位置再現性を劣化させる原因となっていた。す
なわち位置再現性の精度は数百μｍ程度であった。
レーザビームスキャナには、この位置精度の高精度化お
よび位置再現性の安定化を実現させる為に、レーザビー
ムの位置により閉ループ制御するりニアモータを用いｉ
ＸＹＸ−テーブルーザビームスキャナがあるが、ガルバ
ノメータ型レーザビームスキャナに比べて可動部が大き
く重いため２位置決め速度が遅く、構造が複雑であると
いう問題がある。
よび位置再現性の安定化を実現させる為に、レーザビー
ムの位置により閉ループ制御するりニアモータを用いｉ
ＸＹＸ−テーブルーザビームスキャナがあるが、ガルバ
ノメータ型レーザビームスキャナに比べて可動部が大き
く重いため２位置決め速度が遅く、構造が複雑であると
いう問題がある。
本発明は上記の問題点を解決するため１校正用被加工物
をビームスキャナ外において観測する外部観測光学系を
備えたものである。
をビームスキャナ外において観測する外部観測光学系を
備えたものである。
すなわち１本発明のレーザ加工装置は、レーザ光源とガ
ルバノメータ型のスキャナを用いて該レーザビームを被
加工物の所望の位置に照射スルレーザビームスキャナと
、該レーザビームによシ加工される校正用被加工物と該
被加工物をレーザビームスキャナ外にて観測し、該レー
ザ加工位置と基準位置との位置偏差を検出する外部観測
光学系と、該被加工物をレーザ加工位置および該被加工
物脱着位置に搬送すると共に。
ルバノメータ型のスキャナを用いて該レーザビームを被
加工物の所望の位置に照射スルレーザビームスキャナと
、該レーザビームによシ加工される校正用被加工物と該
被加工物をレーザビームスキャナ外にて観測し、該レー
ザ加工位置と基準位置との位置偏差を検出する外部観測
光学系と、該被加工物をレーザ加工位置および該被加工
物脱着位置に搬送すると共に。
該外部観測光学系の基準位置に位置決めするＸＹテーブ
ルによる搬送系と、各構成要素をプログラム制御すると
共に、検出された位置偏差よりレーザ加工位置の補正量
を算出し、該補正量だけ前記レーザ加工位置を補正制御
する動作制御装置を有している。
ルによる搬送系と、各構成要素をプログラム制御すると
共に、検出された位置偏差よりレーザ加工位置の補正量
を算出し、該補正量だけ前記レーザ加工位置を補正制御
する動作制御装置を有している。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の第１の実施例のレーザ加工装置の概略
構成図、第２図は本発明のレーザ加工装置の校正を行う
ためにレーザ加工を施した校正用被加工物の概略図、第
５図は本発明のレーザ加工装置の校正を行う際のビデオ
モニタ像の横穴図である。
構成図、第２図は本発明のレーザ加工装置の校正を行う
ためにレーザ加工を施した校正用被加工物の概略図、第
５図は本発明のレーザ加工装置の校正を行う際のビデオ
モニタ像の横穴図である。
第１図において、レーザビームの経路は点線で、可視光
の経路は１点鎖線でそれぞれ示しである。
の経路は１点鎖線でそれぞれ示しである。
まず通常動作について説明する。載物台１２上に設置さ
れた被加工物１３はＸＹテーブルによる搬送系１４によ
υガルバノメータ型レーザビームスキャナ３の下に位置
決めされる。レーザ光源２から出射されたレーザビーム
は、゛ビームエキスパンダ７にてビーム径を拡大された
のチ、カルバノメータ８においてスキャナミラ９により
偏向されたのち、ｆ−θレンズ１０を通過して□う１１
にて反射され、載物台１２に設置された被加工物１３上
の所望の加工位置に集光され、被加工物１５を加工する
。加工終了後。
れた被加工物１３はＸＹテーブルによる搬送系１４によ
υガルバノメータ型レーザビームスキャナ３の下に位置
決めされる。レーザ光源２から出射されたレーザビーム
は、゛ビームエキスパンダ７にてビーム径を拡大された
のチ、カルバノメータ８においてスキャナミラ９により
偏向されたのち、ｆ−θレンズ１０を通過して□う１１
にて反射され、載物台１２に設置された被加工物１３上
の所望の加工位置に集光され、被加工物１５を加工する
。加工終了後。
被加工物１３は搬送系１４にて脱着位置に位置決めされ
、取り出される。なお以上の説明は従来のガルバノメー
タ型レーザビームスキャナと同じであり、この第１図に
おいては２点鎖線で囲んだ部分５の部分である。
、取り出される。なお以上の説明は従来のガルバノメー
タ型レーザビームスキャナと同じであり、この第１図に
おいては２点鎖線で囲んだ部分５の部分である。
次にガルバノメータ型レーザビームスキャナ３の位置補
正量を求める校正動作について説明する。載物台１２上
に設置された全面加工可能な校正用被加工物１５は１通
常動作と同様に第２図に示す様な校正用レーザ加工が施
される。
正量を求める校正動作について説明する。載物台１２上
に設置された全面加工可能な校正用被加工物１５は１通
常動作と同様に第２図に示す様な校正用レーザ加工が施
される。
加工された校正用被加工物１３は、ＸＹテーブルによる
搬送系１４により、外部観測光学系４の下の第３図に示
す校正用レーザ加工基準位置３１がビデオカメラ１５の
中央に位置する様に位置決めされる。この状態を１３ａ
で示す。この時実際には、第３図に示す校正用レーザ加
工位置３２にはガルバノメータの非直線性や経時変化等
が含まれているため１校正用レーザ加工基準位置３１か
ら位置偏差（ΔＸ、ΔＹ）だけずれて観測される。この
位置偏差をパターン認識装置１６にて検出し、動作制御
装置１内の図示してない記憶回路に記憶させ、ＸＹテー
ブルによる搬送系１４においてレーザビームスキャナの
全加工範囲にて実施する。この記憶された位置偏差を各
列毎に（△Ｘ１１．△Ｙｔ＋）（△Ｘ１２．△Ｙ１２）
・・・・・・（△Ｘ＋ｎ＋ΔＹ＋ｎ）（△Ｘ２１．ΔＹ
２１）（△Ｘ２２゜ΔＹ ２２ ） −・” （ΔＸ２
ｎ＋△′１２ｏ）、・・・・・・（ΔＸ、１゜△ＹＩ１
１＋ ） −−（へＸｍｎ ｒ ”Ｉｌｎ ）とする。
搬送系１４により、外部観測光学系４の下の第３図に示
す校正用レーザ加工基準位置３１がビデオカメラ１５の
中央に位置する様に位置決めされる。この状態を１３ａ
で示す。この時実際には、第３図に示す校正用レーザ加
工位置３２にはガルバノメータの非直線性や経時変化等
が含まれているため１校正用レーザ加工基準位置３１か
ら位置偏差（ΔＸ、ΔＹ）だけずれて観測される。この
位置偏差をパターン認識装置１６にて検出し、動作制御
装置１内の図示してない記憶回路に記憶させ、ＸＹテー
ブルによる搬送系１４においてレーザビームスキャナの
全加工範囲にて実施する。この記憶された位置偏差を各
列毎に（△Ｘ１１．△Ｙｔ＋）（△Ｘ１２．△Ｙ１２）
・・・・・・（△Ｘ＋ｎ＋ΔＹ＋ｎ）（△Ｘ２１．ΔＹ
２１）（△Ｘ２２゜ΔＹ ２２ ） −・” （ΔＸ２
ｎ＋△′１２ｏ）、・・・・・・（ΔＸ、１゜△ＹＩ１
１＋ ） −−（へＸｍｎ ｒ ”Ｉｌｎ ）とする。
この位置補正を行った後の通常動作においては、この記
憶された位置偏差にて補間してガルバノメータ８の振シ
角を補正する。、 Ｐｆｒ望のガルバノメータ型レーザ
ビームスキャナの位置決め位置ｔ（ｘｌＹ）、補正され
た位置決め位置を（ｘｌ 、 Ｙｌ ）とすると。
憶された位置偏差にて補間してガルバノメータ８の振シ
角を補正する。、 Ｐｆｒ望のガルバノメータ型レーザ
ビームスキャナの位置決め位置ｔ（ｘｌＹ）、補正され
た位置決め位置を（ｘｌ 、 Ｙｌ ）とすると。
となる。この後の通常動作では補正した位置を使用する
。また上述した校正動作は、ガルバノメータの経時変化
する期間よシ短い間隔にて行う。従って位置偏差は数１
０μｍ程度に向上する。
。また上述した校正動作は、ガルバノメータの経時変化
する期間よシ短い間隔にて行う。従って位置偏差は数１
０μｍ程度に向上する。
第４図は本発明の第２の実施例２のレーザトリ□ング装
置の一部の概略構成図であシ、第１の実施例にプローブ
１０１と測定器１０２を付加した部分だけを示したもの
である。第１の実施例と同様なレーザビームスキャナの
校正を行った後に、被加工物１３（薄膜ハイブリッドＩ
Ｃ等）がプローブ１０１の位置にＸＹテーブルによる搬
送系１４により位置決めされ、測定器１０２で被加工物
１３の電気的特性を測定しながら、所望の電気的特性が
得られるまで被加工物１３のレーザ加工を行う。動作制
御装置１は前記各構成要素のプログラム制御を行う。こ
れによって薄膜レーザトリミングを行うことができる。
置の一部の概略構成図であシ、第１の実施例にプローブ
１０１と測定器１０２を付加した部分だけを示したもの
である。第１の実施例と同様なレーザビームスキャナの
校正を行った後に、被加工物１３（薄膜ハイブリッドＩ
Ｃ等）がプローブ１０１の位置にＸＹテーブルによる搬
送系１４により位置決めされ、測定器１０２で被加工物
１３の電気的特性を測定しながら、所望の電気的特性が
得られるまで被加工物１３のレーザ加工を行う。動作制
御装置１は前記各構成要素のプログラム制御を行う。こ
れによって薄膜レーザトリミングを行うことができる。
以上説明したように本発明のレーザ加工装置は、ガルバ
ノメータ型レーザビームスキャナにより位置決めされる
レーザビームの所望の位置からの位置偏差を補正する手
段を備えているために、従来数１００μ扉程度の位置偏
差をもっていたガルバノメータ型レーザビームスキャナ
を数１０μ情程度の高精度にし、高安定化を実現し。
ノメータ型レーザビームスキャナにより位置決めされる
レーザビームの所望の位置からの位置偏差を補正する手
段を備えているために、従来数１００μ扉程度の位置偏
差をもっていたガルバノメータ型レーザビームスキャナ
を数１０μ情程度の高精度にし、高安定化を実現し。
高精度なレーザ加工を実現できる効果がある。
又、応用例として実施例２に説明した様に従来ガルバノ
メータ型レーザビームスキャナでは困難だった薄膜レー
ザトリミング装置としての適応も可能となる。
メータ型レーザビームスキャナでは困難だった薄膜レー
ザトリミング装置としての適応も可能となる。
第１図は本発明の第１の実施例のレーザ加工装置の概略
構成図、第２図は本発明のレーザ加工装置の校正を行う
ためにレーザ加工を施した校正用被加工物の概略図、第
５図は本発明のレーザ加工装置の校正を行う際のビデオ
モニタ像の模式図、第４図は本発明の第２の実施例のレ
ーザ） ＩＪミング装置の一部概略構成図である。 記号の説明：１は動作制御装置、２はレーザ光源、５は
ガルバノメータ型レーザビームスキャナ、４は外部観測
光学系、５は従来技術にょるレーザ加工装置相当部分、
６はビームスキャナ制御回路、８はガルバノメータ、９
はスキャナミラ、１０はｆ−θレンズ、１１はミラ。 １２は載物台、１５は校正用被加工物又は被加工物、１
３ａは校正用被加工物、１４はＸＹテーブルによる搬送
系、１５はビデオカメラ。 １６はパターン認識装置、１７はレンズ、１８はビデオ
モニタ、２１は校正用レーザ加工基準位置、２２は校正
用レーザ加工位置、３１はプローブ、５２は測定器をそ
れぞれあられしている。 第２図 第３図 第４図 プローブ ２
構成図、第２図は本発明のレーザ加工装置の校正を行う
ためにレーザ加工を施した校正用被加工物の概略図、第
５図は本発明のレーザ加工装置の校正を行う際のビデオ
モニタ像の模式図、第４図は本発明の第２の実施例のレ
ーザ） ＩＪミング装置の一部概略構成図である。 記号の説明：１は動作制御装置、２はレーザ光源、５は
ガルバノメータ型レーザビームスキャナ、４は外部観測
光学系、５は従来技術にょるレーザ加工装置相当部分、
６はビームスキャナ制御回路、８はガルバノメータ、９
はスキャナミラ、１０はｆ−θレンズ、１１はミラ。 １２は載物台、１５は校正用被加工物又は被加工物、１
３ａは校正用被加工物、１４はＸＹテーブルによる搬送
系、１５はビデオカメラ。 １６はパターン認識装置、１７はレンズ、１８はビデオ
モニタ、２１は校正用レーザ加工基準位置、２２は校正
用レーザ加工位置、３１はプローブ、５２は測定器をそ
れぞれあられしている。 第２図 第３図 第４図 プローブ ２
Claims (1)
- １、レーザビームを発するレーザ光源と、ガルバノメー
タ型のスキャナを用いて該レーザビームを被加工物の所
望の位置に照射するレーザビームスキャナと、該レーザ
光により加工される校正用被加工物と、該校正用被加工
物をレーザビームスキャナ外にて観測し、該レーザビー
ムの加工する位置と基準位置との位置偏差を検出する外
部観測光学系と、該被加工物をレーザ加工位置および該
被加工物脱着位置に搬送すると共に、該外部観測光学系
の基準位置に位置決めするＸＹテーブルによる搬送系と
、各構成要素をプログラム制御すると共に、検出された
位置偏差よりレーザ加工位置の補正量を算出し、該補正
量だけ前記レーザ加工位置を補正制御する動作制御装置
を有するレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1166927A JPH0335892A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | レーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1166927A JPH0335892A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | レーザ加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0335892A true JPH0335892A (ja) | 1991-02-15 |
| JPH0513757B2 JPH0513757B2 (ja) | 1993-02-23 |
Family
ID=15840241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1166927A Granted JPH0335892A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | レーザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0335892A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7820940B2 (en) * | 2006-12-29 | 2010-10-26 | Shenzhen Futaihong Precision Industry Co., Ltd. | Laser engraving mechanism and engraving method of using the same |
| CN106925696A (zh) * | 2017-05-09 | 2017-07-07 | 无锡鑫驱机械制造有限公司 | 一种钢丝点碰点自动焊接设备 |
| CN110653489A (zh) * | 2019-09-18 | 2020-01-07 | 西安铂力特增材技术股份有限公司 | 一种多振镜快速校准方法 |
-
1989
- 1989-06-30 JP JP1166927A patent/JPH0335892A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7820940B2 (en) * | 2006-12-29 | 2010-10-26 | Shenzhen Futaihong Precision Industry Co., Ltd. | Laser engraving mechanism and engraving method of using the same |
| CN106925696A (zh) * | 2017-05-09 | 2017-07-07 | 无锡鑫驱机械制造有限公司 | 一种钢丝点碰点自动焊接设备 |
| CN110653489A (zh) * | 2019-09-18 | 2020-01-07 | 西安铂力特增材技术股份有限公司 | 一种多振镜快速校准方法 |
| CN110653489B (zh) * | 2019-09-18 | 2021-06-29 | 西安铂力特增材技术股份有限公司 | 一种多振镜快速校准方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0513757B2 (ja) | 1993-02-23 |
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