JPH04253585A - レーザ加工装置 - Google Patents
レーザ加工装置Info
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- JPH04253585A JPH04253585A JP3031611A JP3161191A JPH04253585A JP H04253585 A JPH04253585 A JP H04253585A JP 3031611 A JP3031611 A JP 3031611A JP 3161191 A JP3161191 A JP 3161191A JP H04253585 A JPH04253585 A JP H04253585A
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- 238000003754 machining Methods 0.000 title description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 8
- 238000010330 laser marking Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000003909 pattern recognition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/04—Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light
- B23K26/042—Automatically aligning the laser beam
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- 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
【０００１】
【技術分野】本発明はレーザ加工装置に関し、特にレー
ザトリミングやレーザマーキングなどに用いられるレー
ザ加工装置のビームポジショナの位置補正方法に関する
。
ザトリミングやレーザマーキングなどに用いられるレー
ザ加工装置のビームポジショナの位置補正方法に関する
。
【０００２】
【従来技術】従来、この種のレーザ加工装置においては
、図３に示すように、加工用レーザ装置１から出射され
たレーザ光２を、二次元走査型ビームポジショナ４と集
光レンズ６とミラー７とを介してワーク９上に照射して
ワーク９の加工を行っていた。ここで、二次元走査型ビ
ームポジショナ４はＸ軸スキャナミラー５ａとＹ軸スキ
ャナミラー５ｂとからなり、Ｘ軸スキャナミラー５ａお
よびＹ軸スキャナミラー５ｂの回転によってレーザ光２
のＸ軸方向およびＹ軸方向の走査が行われる。また、二
次元走査型ビームポジショナ４においては、コンピュー
タ１４に入力されたデータに基いて制御部１３が駆動部
１２の駆動を制御することによって、Ｘ軸スキャナミラ
ー５ａおよびＹ軸スキャナミラー５ｂの角度が調整され
るようになっている。
、図３に示すように、加工用レーザ装置１から出射され
たレーザ光２を、二次元走査型ビームポジショナ４と集
光レンズ６とミラー７とを介してワーク９上に照射して
ワーク９の加工を行っていた。ここで、二次元走査型ビ
ームポジショナ４はＸ軸スキャナミラー５ａとＹ軸スキ
ャナミラー５ｂとからなり、Ｘ軸スキャナミラー５ａお
よびＹ軸スキャナミラー５ｂの回転によってレーザ光２
のＸ軸方向およびＹ軸方向の走査が行われる。また、二
次元走査型ビームポジショナ４においては、コンピュー
タ１４に入力されたデータに基いて制御部１３が駆動部
１２の駆動を制御することによって、Ｘ軸スキャナミラ
ー５ａおよびＹ軸スキャナミラー５ｂの角度が調整され
るようになっている。
【０００３】尚、ガルバノメータを使用した二次元走査
型ビームポジショナ４では、通常光学歪やガルバノメー
タのリニアリティ誤差によって、図５および図６に示す
ように、指定された位置よりも多少ずれてレーザ光２が
照射される。
型ビームポジショナ４では、通常光学歪やガルバノメー
タのリニアリティ誤差によって、図５および図６に示す
ように、指定された位置よりも多少ずれてレーザ光２が
照射される。
【０００４】上記のレーザ加工装置では二次元走査型ビ
ームポジショナ４の位置補正を以下のようにして行って
いる。まず、図４に示すような格子状のパターン１７を
作成するためのデータをコンピュータ１４に入力する。
ームポジショナ４の位置補正を以下のようにして行って
いる。まず、図４に示すような格子状のパターン１７を
作成するためのデータをコンピュータ１４に入力する。
【０００５】次に、加工用レーザ装置１を動作させ、任
意のワーク９（たとえば黒色塗装を施したＡｌ板）上に
加工用レーザ装置１からのレーザ光２によって上記の格
子状のパターン１７を描く。
意のワーク９（たとえば黒色塗装を施したＡｌ板）上に
加工用レーザ装置１からのレーザ光２によって上記の格
子状のパターン１７を描く。
【０００６】このレーザ光２で加工したワーク９の縦線
と横線との交点（以下格子点とする）の座標を金属顕微
鏡などによって読取る。読取った格子点の座標値と、コ
ンピュータ１４に入力したときの基準座標とから加工位
置のずれを計算し、そのずれ量から補正データテーブル
を作成する。その補正データテーブルをコンピュータ１
４に入力することによって、以後レーザ光２の照射位置
は自動的に位置補正されることになる。
と横線との交点（以下格子点とする）の座標を金属顕微
鏡などによって読取る。読取った格子点の座標値と、コ
ンピュータ１４に入力したときの基準座標とから加工位
置のずれを計算し、そのずれ量から補正データテーブル
を作成する。その補正データテーブルをコンピュータ１
４に入力することによって、以後レーザ光２の照射位置
は自動的に位置補正されることになる。
【０００７】上述したレーザ光２によるワーク９の加工
は、図５に示すように、周辺部が歪んだ加工軌跡１８を
描くことになる。このとき、コンピュータ１４へのデー
タ入力値がｘ１ であったとすると、図６に示すように
、二次元走査型ビームポジショナ４によって実際にはｘ
２ の位置にレーザ光２が照射されることになる。すな
わち、データ入力値ｘ１ に対して二次元走査型ビーム
ポジショナ４によってΔｘの誤差が生ずることになる。
は、図５に示すように、周辺部が歪んだ加工軌跡１８を
描くことになる。このとき、コンピュータ１４へのデー
タ入力値がｘ１ であったとすると、図６に示すように
、二次元走査型ビームポジショナ４によって実際にはｘ
２ の位置にレーザ光２が照射されることになる。すな
わち、データ入力値ｘ１ に対して二次元走査型ビーム
ポジショナ４によってΔｘの誤差が生ずることになる。
【０００８】このような従来のレーザ加工装置では、レ
ーザ光２によってワーク９上に格子状のパターン１７を
描き、金属顕微鏡などで読取った格子点の座標値から補
正量を求めてコンピュータ１４に入力する必要があった
ので、コンピュータ１４によってレーザ光２の照射位置
を自動的に位置補正するための手順が複雑である。
ーザ光２によってワーク９上に格子状のパターン１７を
描き、金属顕微鏡などで読取った格子点の座標値から補
正量を求めてコンピュータ１４に入力する必要があった
ので、コンピュータ１４によってレーザ光２の照射位置
を自動的に位置補正するための手順が複雑である。
【０００９】また、レーザ加工装置のメンテナンスを行
うときに二次元走査型ビームポジショナ４を交換するこ
とがあるが、その場合も上述の手順で補正量を求める必
要があるので、作業効率が悪くなり、修復時間が長くな
るという問題がある。
うときに二次元走査型ビームポジショナ４を交換するこ
とがあるが、その場合も上述の手順で補正量を求める必
要があるので、作業効率が悪くなり、修復時間が長くな
るという問題がある。
【００１０】
【発明の目的】本発明は上記のような従来のものの問題
点を除去すべくなされたもので、レーザ光の照射位置を
自動的に位置補正するための手順を簡便にすることがで
き、メンテナンス作業の効率を向上させることができる
レーザ加工装置の提供を目的とする。
点を除去すべくなされたもので、レーザ光の照射位置を
自動的に位置補正するための手順を簡便にすることがで
き、メンテナンス作業の効率を向上させることができる
レーザ加工装置の提供を目的とする。
【００１１】
【発明の構成】本発明によるレーザ加工装置は、レーザ
光源から出射されたレーザ光をビームポジショナを介し
て被加工物上に照射して前記被加工物の加工を行うレー
ザ加工装置であって、予め所定位置にマークが付与され
た試料と、前記ビームポジショナを介して前記試料から
画像データを読取る読取り手段と、予め入力された前記
試料上における前記マークの座標値と前記読取り手段に
よって読取られた前記画像データにおける前記マークの
座標値とから前記ビームポジショナのずれ量を算出する
算出手段とを設けたことを特徴とする。
光源から出射されたレーザ光をビームポジショナを介し
て被加工物上に照射して前記被加工物の加工を行うレー
ザ加工装置であって、予め所定位置にマークが付与され
た試料と、前記ビームポジショナを介して前記試料から
画像データを読取る読取り手段と、予め入力された前記
試料上における前記マークの座標値と前記読取り手段に
よって読取られた前記画像データにおける前記マークの
座標値とから前記ビームポジショナのずれ量を算出する
算出手段とを設けたことを特徴とする。
【００１２】
【実施例】次に、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。
して説明する。
【００１３】図１は本発明の一実施例を示す構成図であ
る。図において、本発明の一実施例によるレーザ加工装
置はハーフミラー３と二次元自己走査型光電変換装置（
以下光電変換装置とする）１０と前処理部１１とを設け
た以外は図３に示す従来例と同様の構成となっており、
同一構成要素には同一符号を付してある。また、それら
同一構成要素の動作は従来例の動作と同様である。
る。図において、本発明の一実施例によるレーザ加工装
置はハーフミラー３と二次元自己走査型光電変換装置（
以下光電変換装置とする）１０と前処理部１１とを設け
た以外は図３に示す従来例と同様の構成となっており、
同一構成要素には同一符号を付してある。また、それら
同一構成要素の動作は従来例の動作と同様である。
【００１４】ワーク９が照明ランプ８に照らされている
とき、光電変換装置１０はハーフミラー３と二次元走査
型ビームポジショナ４と集光レンズ６とミラー７とを介
してワーク９上のパターンを観測することができる。す
なわち、光電変換装置１０はワーク９上のパターンを画
像データとして読取ることができる。
とき、光電変換装置１０はハーフミラー３と二次元走査
型ビームポジショナ４と集光レンズ６とミラー７とを介
してワーク９上のパターンを観測することができる。す
なわち、光電変換装置１０はワーク９上のパターンを画
像データとして読取ることができる。
【００１５】光電変換装置１０は読取ったワーク９の画
像データを前処理部１１に送出し、その画像データに対
して前処理部１１で前処理を施す。前処理が施された画
像データは制御部１３を介してコンピュータ１４に送出
され、コンピュータ１４でデータ処理が施される。
像データを前処理部１１に送出し、その画像データに対
して前処理部１１で前処理を施す。前処理が施された画
像データは制御部１３を介してコンピュータ１４に送出
され、コンピュータ１４でデータ処理が施される。
【００１６】図２は本発明の一実施例で使用されるワー
ク９を示す図である。図において、ワーク９には格子状
のパターン１５の互いに直交する中心線に沿ってマーク
１６が予め付けられている。
ク９を示す図である。図において、ワーク９には格子状
のパターン１５の互いに直交する中心線に沿ってマーク
１６が予め付けられている。
【００１７】これら図１および図２を用いて本発明の一
実施例の動作について説明する。まず、コンピュータ１
４に加工軌跡が図２に示すような格子状のパターン１５
となるようにデータ入力する。本実施例ではパターン認
識の時間を短くするために、格子状のパターン１５の中
心線に沿ったマーク１６をなぞるようなデータのみを扱
うものとする。
実施例の動作について説明する。まず、コンピュータ１
４に加工軌跡が図２に示すような格子状のパターン１５
となるようにデータ入力する。本実施例ではパターン認
識の時間を短くするために、格子状のパターン１５の中
心線に沿ったマーク１６をなぞるようなデータのみを扱
うものとする。
【００１８】制御部１３は駆動部１２を制御して二次元
走査型ビームポジショナ４を駆動し、二次元走査型ビー
ムポジショナ４をマーク１６各々の位置に位置決めする
。このとき、光電変換装置１０はその位置で各マーク１
６のパターンを画像データとして読取り、その画像デー
タを前処理部１１に送出する。
走査型ビームポジショナ４を駆動し、二次元走査型ビー
ムポジショナ４をマーク１６各々の位置に位置決めする
。このとき、光電変換装置１０はその位置で各マーク１
６のパターンを画像データとして読取り、その画像デー
タを前処理部１１に送出する。
【００１９】前処理部１１は送られてきた画像データに
対して前処理を施し、その画像データを制御部１３を介
してコンピュータ１４に送出する。
対して前処理を施し、その画像データを制御部１３を介
してコンピュータ１４に送出する。
【００２０】コンピュータ１４では送られてきた画像デ
ータを基にマーク１６の位置を求める。コンピュータ１
４は求めた位置とデータ入力値との差を算出する。この
差が二次元走査型ビームポジショナ４の位置ずれを示す
ことになる。
ータを基にマーク１６の位置を求める。コンピュータ１
４は求めた位置とデータ入力値との差を算出する。この
差が二次元走査型ビームポジショナ４の位置ずれを示す
ことになる。
【００２１】コンピュータ１４はマーク１６すべてのパ
ターンを読取って、各マーク１６での二次元走査型ビー
ムポジショナ４の位置ずれを算出すると、算出結果から
二次元走査型ビームポジショナ４のＸ軸およびＹ軸のリ
ニアリティ誤差を求め、その誤差から補正データテーブ
ルを作成する。
ターンを読取って、各マーク１６での二次元走査型ビー
ムポジショナ４の位置ずれを算出すると、算出結果から
二次元走査型ビームポジショナ４のＸ軸およびＹ軸のリ
ニアリティ誤差を求め、その誤差から補正データテーブ
ルを作成する。
【００２２】実際にレーザトリミングやレーザマーキン
グを行う場合、制御部１３は上記の補正データテーブル
を用いて、リアルタイムでレーザ光２の照射位置の補正
を行う。
グを行う場合、制御部１３は上記の補正データテーブル
を用いて、リアルタイムでレーザ光２の照射位置の補正
を行う。
【００２３】このように、所定位置に予めマーク１６が
付与されたワーク９から二次元走査型ビームポジショナ
４を介して光電変換装置１０が読取った画像データにお
ける各マーク１６の座標値と、予め入力されたデータ入
力値（ワーク９上のマーク１６の座標値）とから二次元
走査型ビームポジショナ４の位置ずれを算出して補正デ
ータテーブルを作成するようにすることによって、補正
データテーブルを容易に作成することができるので、こ
の補正データテーブルを元にリアルタイムで自動的にレ
ーザ光２の照射位置を補正することができ、精度の高い
加工を行うことができる。また、補正データテーブルを
作成する手順を簡便にすることができるので、二次元走
査型ビームポジショナ４を交換するなどのメンテナンス
作業の効率を向上させることができる。
付与されたワーク９から二次元走査型ビームポジショナ
４を介して光電変換装置１０が読取った画像データにお
ける各マーク１６の座標値と、予め入力されたデータ入
力値（ワーク９上のマーク１６の座標値）とから二次元
走査型ビームポジショナ４の位置ずれを算出して補正デ
ータテーブルを作成するようにすることによって、補正
データテーブルを容易に作成することができるので、こ
の補正データテーブルを元にリアルタイムで自動的にレ
ーザ光２の照射位置を補正することができ、精度の高い
加工を行うことができる。また、補正データテーブルを
作成する手順を簡便にすることができるので、二次元走
査型ビームポジショナ４を交換するなどのメンテナンス
作業の効率を向上させることができる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、予
め所定位置にマークが付与された試料からビームポジシ
ョナを介して読取った画像データにおけるマークの座標
値と、予め入力された試料上におけるマークの座標値と
からビームポジショナのずれ量を算出するようにするこ
とによって、レーザ光の照射位置を自動的に位置補正す
るための手順を簡便にすることができ、メンテナンス作
業の効率を向上させることができるという効果がある。
め所定位置にマークが付与された試料からビームポジシ
ョナを介して読取った画像データにおけるマークの座標
値と、予め入力された試料上におけるマークの座標値と
からビームポジショナのずれ量を算出するようにするこ
とによって、レーザ光の照射位置を自動的に位置補正す
るための手順を簡便にすることができ、メンテナンス作
業の効率を向上させることができるという効果がある。
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施例で使用されるワークを示す図
である。
である。
【図３】従来例を示す構成図である。
【図４】従来例で使用されるワークを示す図である。
【図５】従来例における周辺部加工軌跡を示す図である
。
。
【図６】図３の二次元走査型ビームポジショナのリニア
リティ誤差を示す図である。
リティ誤差を示す図である。
１ 加工用レーザ装置
４ 二次元走査型ビームポジショナ
９ ワーク
１０ 二次元自己走査型光電変換装置１１ 前処理
部 １３ 制御部 １４ コンピュータ
部 １３ 制御部 １４ コンピュータ
Claims (1)
- 【請求項１】 レーザ光源から出射されたレーザ光を
ビームポジショナを介して被加工物上に照射して前記被
加工物の加工を行うレーザ加工装置であって、予め所定
位置にマークが付与された試料と、前記ビームポジショ
ナを介して前記試料から画像データを読取る読取り手段
と、予め入力された前記試料上における前記マークの座
標値と前記読取り手段によって読取られた前記画像デー
タにおける前記マークの座標値とから前記ビームポジシ
ョナのずれ量を算出する算出手段とを設けたことを特徴
とするレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3031611A JPH04253585A (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | レーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3031611A JPH04253585A (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | レーザ加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04253585A true JPH04253585A (ja) | 1992-09-09 |
Family
ID=12336003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3031611A Pending JPH04253585A (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | レーザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04253585A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002542042A (ja) * | 1999-04-27 | 2002-12-10 | ジーエスアイ ルモニクス インコーポレイテッド | レーザ校正装置及び方法 |
| JP6632781B1 (ja) * | 2019-04-01 | 2020-01-22 | 三菱電機株式会社 | レーザ加工装置、レーザ加工方法、および誤差調整方法 |
-
1991
- 1991-01-31 JP JP3031611A patent/JPH04253585A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002542042A (ja) * | 1999-04-27 | 2002-12-10 | ジーエスアイ ルモニクス インコーポレイテッド | レーザ校正装置及び方法 |
| JP6632781B1 (ja) * | 2019-04-01 | 2020-01-22 | 三菱電機株式会社 | レーザ加工装置、レーザ加工方法、および誤差調整方法 |
| WO2020202440A1 (ja) * | 2019-04-01 | 2020-10-08 | 三菱電機株式会社 | レーザ加工装置、レーザ加工方法、および誤差調整方法 |
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