JPS5935892A - レ−ザ加工装置 - Google Patents
レ−ザ加工装置Info
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- JPS5935892A JPS5935892A JP57144322A JP14432282A JPS5935892A JP S5935892 A JPS5935892 A JP S5935892A JP 57144322 A JP57144322 A JP 57144322A JP 14432282 A JP14432282 A JP 14432282A JP S5935892 A JPS5935892 A JP S5935892A
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- Japan
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- laser beam
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- optical scanner
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- 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
-
- 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
-
- 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
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】
本発明はレーザ加工装置に関し、さらに詳しくはオプテ
ィカルスキャナの制御回路を改良したレーザカ11工装
fillこ関するものである。
ィカルスキャナの制御回路を改良したレーザカ11工装
fillこ関するものである。
従来厚膜抵抗のトリミンク勢に使用されるレーザ加工装
置は組1図に示す構成であった。レーザビーム1はシャ
ッタ2の入力端子103に論理“1′の信号を印加する
ことによりシャッタ2を通過し、入力端子103に論理
パ0°″の信号を印加することによりシャッタ2により
遮断される。
置は組1図に示す構成であった。レーザビーム1はシャ
ッタ2の入力端子103に論理“1′の信号を印加する
ことによりシャッタ2を通過し、入力端子103に論理
パ0°″の信号を印加することによりシャッタ2により
遮断される。
スキャン回路9は、入力端子101.102に加工面<
7)X Y”F面7上(7)座al(X 1 、 Y
x ) ヲ;A フティカルスキャナの分解能で除算し
た商を設定することにより駆動して加工面のXY平面7
上の座標(Xs 、Ym )への移miをデンタル量
で出力する。このデジタル量はスキャナ駆動回路8によ
りデジタルアナログ変換されでXI!4IIAフティカ
ルス4−vす3とYM、l−プティカルスキャナ4を駆
動する。このX軸オプティ力ルス午ヤナ3とY軸副ブテ
ィ力ルスキャナ4に入射されたレーザビーム1はスキャ
ンレンズ5とダイクロイックミラー6を介して加工面の
XY平面7上をスキャンする。
7)X Y”F面7上(7)座al(X 1 、 Y
x ) ヲ;A フティカルスキャナの分解能で除算し
た商を設定することにより駆動して加工面のXY平面7
上の座標(Xs 、Ym )への移miをデンタル量
で出力する。このデジタル量はスキャナ駆動回路8によ
りデジタルアナログ変換されでXI!4IIAフティカ
ルス4−vす3とYM、l−プティカルスキャナ4を駆
動する。このX軸オプティ力ルス午ヤナ3とY軸副ブテ
ィ力ルスキャナ4に入射されたレーザビーム1はスキャ
ンレンズ5とダイクロイックミラー6を介して加工面の
XY平面7上をスキャンする。
第2図は従来のレーザ加工装置の加工面のXY半面7上
の動作を示している。ここでX411オプテイカルスキ
ヤナ3の分解能を10μnnN Y軸オグティ力ルス
キャナ4の分解能をlOβmとするとスキャン回路9の
入力端子101にxx不なる値を入力端子102に !
扇なる値をそれぞれ印加すると、レーザビーム1(Jυ
11工面のX、 Y平面7上で座標(XI 、 Yl
)iこオプティカルスキャナによりスキャンされ停止す
る。次にスキャン回路9の入力端子101に1゛イ。な
る値も入力端子102に不なる値を印加づ−ることIC
より−F記レしザビームlは、加工面のXY半iT+i
r土の座標(xx、y、)から座m (Xs * ’
Y s ) Icスキャンされ停止する。
の動作を示している。ここでX411オプテイカルスキ
ヤナ3の分解能を10μnnN Y軸オグティ力ルス
キャナ4の分解能をlOβmとするとスキャン回路9の
入力端子101にxx不なる値を入力端子102に !
扇なる値をそれぞれ印加すると、レーザビーム1(Jυ
11工面のX、 Y平面7上で座標(XI 、 Yl
)iこオプティカルスキャナによりスキャンされ停止す
る。次にスキャン回路9の入力端子101に1゛イ。な
る値も入力端子102に不なる値を印加づ−ることIC
より−F記レしザビームlは、加工面のXY半iT+i
r土の座標(xx、y、)から座m (Xs * ’
Y s ) Icスキャンされ停止する。
次にス牛ヤン回路0の入力端−f401にχに/ilO
なる値も入カタ高子] 02 +r、 ’4なる値を印
加することにより上記レーザビーム11オ加工面のXY
干面7上の座標(X、* 、Ym )乃)ら座標(XI
、Y寓)にスキャンされ、停止する。30は加工面のX
Y平面7のレーザビームlのスートヤン範囲であり31
はレー噂ノ゛ビームlのスキャン軌跡である032は加
工If77上の被加工物8のレーザ加工領竣である。
なる値も入カタ高子] 02 +r、 ’4なる値を印
加することにより上記レーザビーム11オ加工面のXY
干面7上の座標(X、* 、Ym )乃)ら座標(XI
、Y寓)にスキャンされ、停止する。30は加工面のX
Y平面7のレーザビームlのスートヤン範囲であり31
はレー噂ノ゛ビームlのスキャン軌跡である032は加
工If77上の被加工物8のレーザ加工領竣である。
液力11ICf!!J10のレーリ゛力11」二(=1
N43図に示すタイミンク胸に従って行なイ′)れる。
N43図に示すタイミンク胸に従って行なイ′)れる。
JJ、1はスキャン回路9の入力端子】(」lの入力(
4号であり、P2は入力端子102の大カイH号であり
、Paはシャッタの入力端子103の入力信号である。
4号であり、P2は入力端子102の大カイH号であり
、Paはシャッタの入力端子103の入力信号である。
オプティカルスキャナの温度によるドリフトがない揚台
IJ、第4図の32に示す加工が行なわれる。しかし爽
除はオプティカルスキャナには温度にJるドリフトがあ
るため温度による1−′リフトが起こると加工面上のx
y−tt面7土では表定座標に対してずれを生じるこ
とになる。したがって厚膜抵抗等のトリミングiこおい
ては、温度によるドリフトか起こると被加工物のレーリ
ーカIJ工を32の領域で行なえず3:つまたは34の
領域をレーザ刀11工してしまうため厚膜抵抗値のa度
が急< 12つたり、不良となる欠点があった。
IJ、第4図の32に示す加工が行なわれる。しかし爽
除はオプティカルスキャナには温度にJるドリフトがあ
るため温度による1−′リフトが起こると加工面上のx
y−tt面7土では表定座標に対してずれを生じるこ
とになる。したがって厚膜抵抗等のトリミングiこおい
ては、温度によるドリフトか起こると被加工物のレーリ
ーカIJ工を32の領域で行なえず3:つまたは34の
領域をレーザ刀11工してしまうため厚膜抵抗値のa度
が急< 12つたり、不良となる欠点があった。
本発明の目的は前述の欠点を除去し、自動的にオプティ
カルスキャナの温度ドリフト量を補正し高精度な加工が
可能なレーザ加工装置を提供することにある。
カルスキャナの温度ドリフト量を補正し高精度な加工が
可能なレーザ加工装置を提供することにある。
本発明によれば微小スポット径に集束されたレーザビー
ムと、このレーザビームをオンオフするシャッタと、ハ
ーフミラ−を介して前記シャッタの出力レーザビームの
元軸と一叙するように入射した可視レーザビームと、前
記ハーフミラ−の出 5− カレーザビームをスキャンレンズとダイクロイックミラ
ーとを介して加]−面のXY士面でスキャンすることが
できるオプティカルスキャナと、加工面のXY干簡上の
座標をオプティカルスキャナの分解能で除算した商を設
定することにより前記座標までのレーザビームの移動量
をデジタル量で出力するスキャン回路と、前記レーザビ
ームの移動量をデジタルアナログ変換してオプティカル
スキャナを駆動するスキャナ駆動回路と、加工面上のx
y干面をレンズ系を介してスキャンすることができる光
電変換手段と、この光電変換手段で検出された可視レー
ザビームの像を2値化する2値化回路と、前記2値化像
の中心座像を検出する中心座標検出回路と、この中心座
像と前記スキャン回路の設定値とから補正量を検出する
補正量検出回路とで構成し、可視レーザビームと光電変
換手段によりオプティカルスキャナの温度によるドリフ
ト量を検出してスキャン回路で補正してオプティカルス
キャナを駆動暮せることにより加工することを特徴とす
るレーザ加工装置が得られる。
ムと、このレーザビームをオンオフするシャッタと、ハ
ーフミラ−を介して前記シャッタの出力レーザビームの
元軸と一叙するように入射した可視レーザビームと、前
記ハーフミラ−の出 5− カレーザビームをスキャンレンズとダイクロイックミラ
ーとを介して加]−面のXY士面でスキャンすることが
できるオプティカルスキャナと、加工面のXY干簡上の
座標をオプティカルスキャナの分解能で除算した商を設
定することにより前記座標までのレーザビームの移動量
をデジタル量で出力するスキャン回路と、前記レーザビ
ームの移動量をデジタルアナログ変換してオプティカル
スキャナを駆動するスキャナ駆動回路と、加工面上のx
y干面をレンズ系を介してスキャンすることができる光
電変換手段と、この光電変換手段で検出された可視レー
ザビームの像を2値化する2値化回路と、前記2値化像
の中心座像を検出する中心座標検出回路と、この中心座
像と前記スキャン回路の設定値とから補正量を検出する
補正量検出回路とで構成し、可視レーザビームと光電変
換手段によりオプティカルスキャナの温度によるドリフ
ト量を検出してスキャン回路で補正してオプティカルス
キャナを駆動暮せることにより加工することを特徴とす
るレーザ加工装置が得られる。
6−
以下(8)面をし照して本発明の詳細な説明する。
第5図は本発明にょるレーザ加工装置のブロック構成図
であり可視レーザビーム】2はハーフミラ−14を介し
てX@オプティカルスギャナ15 IC入射する。X軸
オプティカルスキャナ15の反射ビームはY軸オグティ
ヵルスキャナJ6に入射しその反射ビームはスキャンレ
ンズ17に入射する。
であり可視レーザビーム】2はハーフミラ−14を介し
てX@オプティカルスギャナ15 IC入射する。X軸
オプティカルスキャナ15の反射ビームはY軸オグティ
ヵルスキャナJ6に入射しその反射ビームはスキャンレ
ンズ17に入射する。
スキャン回路21は入力端子151に印加された為
肩なる値と、入力端子152に印加された”4なる値と
により駆動し、X@オグティ力ルスキャナ15とY軸オ
プティ力ルスギャナI6の駆動信号をディジタル量で出
方する。この出方信号はスキャ+駆動回Mmの人力信号
とf(リディジタルアナログ変換されてX軸オプティカ
ルスキャナl!M:Ymオプティカルスキャナ16を駆
動し、スキャンレンズ17トダイクロイツクミラー18
を介してl−T 祈レーザビーム12を加工面のXYY
面19」二の座標(X、。
により駆動し、X@オグティ力ルスキャナ15とY軸オ
プティ力ルスギャナI6の駆動信号をディジタル量で出
方する。この出方信号はスキャ+駆動回Mmの人力信号
とf(リディジタルアナログ変換されてX軸オプティカ
ルスキャナl!M:Ymオプティカルスキャナ16を駆
動し、スキャンレンズ17トダイクロイツクミラー18
を介してl−T 祈レーザビーム12を加工面のXYY
面19」二の座標(X、。
Y、 )に入射させる。このXY千圃面19上座標(X
、、Y、)の可視レーザビームの光像をグイクロイック
ミラー18と45°反射ミラー22を介した光il!変
換j・段23によt)加工面のxy〜゛ト面でスキャン
し2値化回路241こよt′】2111!1′化画1#
!とじて取りだし、中心厘樟険出回路25により中心座
標値を検出する。この中心座惨神出回路25は公知のパ
ターンマツチング法を用いた演出回路により中心座標値
を検出する。この検出された中心座標を(X・、y・)
とし、ここでは光電変換手段23の分WI能をx+yJ
IX1(二用jJrn liする。
、、Y、)の可視レーザビームの光像をグイクロイック
ミラー18と45°反射ミラー22を介した光il!変
換j・段23によt)加工面のxy〜゛ト面でスキャン
し2値化回路241こよt′】2111!1′化画1#
!とじて取りだし、中心厘樟険出回路25により中心座
標値を検出する。この中心座惨神出回路25は公知のパ
ターンマツチング法を用いた演出回路により中心座標値
を検出する。この検出された中心座標を(X・、y・)
とし、ここでは光電変換手段23の分WI能をx+yJ
IX1(二用jJrn liする。
26(まこの中心座伸帥(X・、yo)を加工面のxy
−ヒ面の座陣からjiu玉IMi t2) x y平面
の座標に変換して補正1を算出する藺止■検出回路であ
()、この補正量ΔX、ΔYはスー1−ヤン回路21に
出力される0さらjこレーザビーム11は端子154に
論理″1′の・15首号が印加されたときにシャツjZ
l:1が開き、士云千τ乎士透過する0入力端子151
にるとスキャン1gl路21は駆動し、スキャナ駆動回
路20によりX軸、オプディ力ルスキャナ15、Y軸オ
シティカルスキャナ16をスキャンさせ加工面のXYY
面19の座標(Xi+10ΔX Y z +10△Y)
tJる点A2で停止する。次に入力端子152にYnな
る信号を印加するとY軸オプディ力ルスキャナ16をス
キャンさせ加工面のXY千圃面19上座標(Xi +1
0ΔX 、Ym +10△Y)なる点λ3で停止する。
−ヒ面の座陣からjiu玉IMi t2) x y平面
の座標に変換して補正1を算出する藺止■検出回路であ
()、この補正量ΔX、ΔYはスー1−ヤン回路21に
出力される0さらjこレーザビーム11は端子154に
論理″1′の・15首号が印加されたときにシャツjZ
l:1が開き、士云千τ乎士透過する0入力端子151
にるとスキャン1gl路21は駆動し、スキャナ駆動回
路20によりX軸、オプディ力ルスキャナ15、Y軸オ
シティカルスキャナ16をスキャンさせ加工面のXYY
面19の座標(Xi+10ΔX Y z +10△Y)
tJる点A2で停止する。次に入力端子152にYnな
る信号を印加するとY軸オプディ力ルスキャナ16をス
キャンさせ加工面のXY千圃面19上座標(Xi +1
0ΔX 、Ym +10△Y)なる点λ3で停止する。
次に入力端子151にx%なる信号を印加するとX軸オ
ブティカルス士ヤナ15をスキャンさせて加工面のXY
XF−面19上の座41i (X、+10△X 、’Y
露+10ΔY)なる点A4で停止する。上記のスキャン
期間の加工区間だけ入力端子154に論理“1゛なる信
号を印加することにより被加工物27の加工が行なわれ
る。
ブティカルス士ヤナ15をスキャンさせて加工面のXY
XF−面19上の座41i (X、+10△X 、’Y
露+10ΔY)なる点A4で停止する。上記のスキャン
期間の加工区間だけ入力端子154に論理“1゛なる信
号を印加することにより被加工物27の加工が行なわれ
る。
第6図は第5図の補正量検出(ロ)路26の一構成例で
入力端子201 に印加された中心座標値Xoは光電
変換手段のX方向の分解能の値IOが設定されたテキザ
スインスツルメント社製の8 N 74L8175N等
で構成した第1のレジスタ42と第1の掛算器411こ
より積算される。割算器43は前記掛算器41により積
算した値をX軸オプティカルスキャナの分解能の値10
が設定された第2のレジスタ44で除算する。この商(
X・ )は端子203に 9− 印カルたXaイ。で減3!器45により減算され出力端
子2()5にX補正凱ΔX−X0イl〜x0 として
出力される。同時に入力端子202に印加した中心座標
値yoiまバ;電変換+段のy方向の分解能の値1oが
設定された第3のレジスタ52と掛IEW511Cより
積算される0割神器53(J前記井[算器51により積
算された値をY軸オノティ力ルスキャナの分N能の@l
Oが設定された第4のレジスタ54で除算する。この商
(yoNま端子204に印加されたy@/。で減算器5
5により減算され、出力端子2061こY袖正樵ΔY=
Yy。−Yo として出方する。
入力端子201 に印加された中心座標値Xoは光電
変換手段のX方向の分解能の値IOが設定されたテキザ
スインスツルメント社製の8 N 74L8175N等
で構成した第1のレジスタ42と第1の掛算器411こ
より積算される。割算器43は前記掛算器41により積
算した値をX軸オプティカルスキャナの分解能の値10
が設定された第2のレジスタ44で除算する。この商(
X・ )は端子203に 9− 印カルたXaイ。で減3!器45により減算され出力端
子2()5にX補正凱ΔX−X0イl〜x0 として
出力される。同時に入力端子202に印加した中心座標
値yoiまバ;電変換+段のy方向の分解能の値1oが
設定された第3のレジスタ52と掛IEW511Cより
積算される0割神器53(J前記井[算器51により積
算された値をY軸オノティ力ルスキャナの分N能の@l
Oが設定された第4のレジスタ54で除算する。この商
(yoNま端子204に印加されたy@/。で減算器5
5により減算され、出力端子2061こY袖正樵ΔY=
Yy。−Yo として出方する。
第7図は第5図のスキャン回路21の一構成例で第8図
のタイミング図を用いて説明する。入力端子301にX
i、を印加し入力端子308にストローブ信号を印力r
1すると第5のレジスタ61 E x扇なる値かラッチ
される。このと11第6のレジスタ62はilJル1f
面Ot、1°る値がラッチされている。このとき入力端
子303Iこ印加したストローブ@号 Hl − 8図のQ、に示す。この信号と第1のフリップフロップ
63の出力信号とはANI)回路67により論理積をL
す、例えばテキサスインスツルメント社製の5N74L
8193N等で構成した第1のカウンタ68のアップカ
ウント端子に人力され計数される。この計数出力信号(
第8図のQ、)CNIとデキサスインスソルソン1〜社
製の5N74]’、883AN等でl’4成した第1の
加鐘器64の出力信号 4とはテキリースインスツルメ
ント社製の5N74LS85N等で構成した第1の比較
器64の比較入力となり、この両者か等しいときに出力
される信号CIにより第1のフリップフロップ63はリ
セットされ出力16号を論理“0“ とする。同時1こ
入力端子a 051cY[。
のタイミング図を用いて説明する。入力端子301にX
i、を印加し入力端子308にストローブ信号を印力r
1すると第5のレジスタ61 E x扇なる値かラッチ
される。このと11第6のレジスタ62はilJル1f
面Ot、1°る値がラッチされている。このとき入力端
子303Iこ印加したストローブ@号 Hl − 8図のQ、に示す。この信号と第1のフリップフロップ
63の出力信号とはANI)回路67により論理積をL
す、例えばテキサスインスツルメント社製の5N74L
8193N等で構成した第1のカウンタ68のアップカ
ウント端子に人力され計数される。この計数出力信号(
第8図のQ、)CNIとデキサスインスソルソン1〜社
製の5N74]’、883AN等でl’4成した第1の
加鐘器64の出力信号 4とはテキリースインスツルメ
ント社製の5N74LS85N等で構成した第1の比較
器64の比較入力となり、この両者か等しいときに出力
される信号CIにより第1のフリップフロップ63はリ
セットされ出力16号を論理“0“ とする。同時1こ
入力端子a 051cY[。
を印加し端イ30Bに印加したストローブ信号(第8図
のQ、)ST4 により第2のフリップフロップ73
は論理“1゛ となる。
のQ、)ST4 により第2のフリップフロップ73
は論理“1゛ となる。
発振回路66の出力信号と第2のフリップフロップ73
の出力信号とはAND回路77により論理8+谷とり第
2のカウンタ78のアップカウント端子に人力され計話
される0 このd1数出力1目月(第8図の(2□ )CN4
と第2の加算Wi74の出ノ月P1号鵠とは、第2の比
較器74の比較人力となり、この両省が等 しいときに出力ざ4する信号(シ2により第2のフリッ
プフロッグ73 il 1Jセットされ出力信号を論理
“0゛とする〇 このとき出力端子azjcffli8図のQ、のCNl
−るiF=号かtIl力さイア1、出力端子312に第
8図のQ、のCN4なZ置「1丹が出力されておりオプ
ティカルス;トヤ1は加工肉のXY半而面9上の座標(
X、、Y、)才でスキャンして停止する。次に第5図の
補IF瑳神出回路26iこよって検出されたX補正iΔ
Xは第8図のQ、のタイミングで入力端子302に14
]力11され第8図のQlのストローブ信号ノ+1入力
端子30111に印加されると第6のレジスタ1こΔX
Xラツリーする。同時1こ上記検出されたY補正量ΔY
(J第8図の(λqのタイミングで入力端子306 i
こ印加さt+、11.a図のQlのストローブ信・号1
こより第8のレジスタ(こΔY(ランチする0さらに入
力端子30 l lこ イ。を印加し入力端子308に
ストローブ信号を印加すると第5のレジスタ61にX
7.なる値がラッチされる。 このとき第6 (j)レ
ジスタb2はΔX l’Jる飴がラッチさねでいる。
の出力信号とはAND回路77により論理8+谷とり第
2のカウンタ78のアップカウント端子に人力され計話
される0 このd1数出力1目月(第8図の(2□ )CN4
と第2の加算Wi74の出ノ月P1号鵠とは、第2の比
較器74の比較人力となり、この両省が等 しいときに出力ざ4する信号(シ2により第2のフリッ
プフロッグ73 il 1Jセットされ出力信号を論理
“0゛とする〇 このとき出力端子azjcffli8図のQ、のCNl
−るiF=号かtIl力さイア1、出力端子312に第
8図のQ、のCN4なZ置「1丹が出力されておりオプ
ティカルス;トヤ1は加工肉のXY半而面9上の座標(
X、、Y、)才でスキャンして停止する。次に第5図の
補IF瑳神出回路26iこよって検出されたX補正iΔ
Xは第8図のQ、のタイミングで入力端子302に14
]力11され第8図のQlのストローブ信号ノ+1入力
端子30111に印加されると第6のレジスタ1こΔX
Xラツリーする。同時1こ上記検出されたY補正量ΔY
(J第8図の(λqのタイミングで入力端子306 i
こ印加さt+、11.a図のQlのストローブ信・号1
こより第8のレジスタ(こΔY(ランチする0さらに入
力端子30 l lこ イ。を印加し入力端子308に
ストローブ信号を印加すると第5のレジスタ61にX
7.なる値がラッチされる。 このとき第6 (j)レ
ジスタb2はΔX l’Jる飴がラッチさねでいる。
このとき入力端子3031こ印加したストローフ信号C
M8図のQ、)ST2+こより第1の フリップフロッ
プ63は論理゛″1″となる。
M8図のQ、)ST2+こより第1の フリップフロッ
プ63は論理゛″1″となる。
発振回路66の出力11号と第1のフリップフロップ6
3の出力信号とはANI)l包絡671こより 論理積
をとり第1のカウンタ68のアップカウント端子に入力
され内1数される。
3の出力信号とはANI)l包絡671こより 論理積
をとり第1のカウンタ68のアップカウント端子に入力
され内1数される。
この計数出力信号(第8図のQa)CN2 と第1の加
算器64の出力信号抽十△X とは第1の比較器64の
」4ツ較入力となりこの両名か哲しいときに出力される
14号C1により第1のフリップフロップ63はリセッ
トみれ出力信号を論理パ0°゛とする。同時に入力端子
305に”/(’0 を印加し端子308jこ印加し
たストローフ信号(第8図のQ9)8T5 1こよりA
ル2のフリップフロッグ73は論理” 1 ” となる
。発振回路66の出力4rJ号と第2のフリップフロッ
グ73の出力信号とはANI)回路13− 771こまり論理4責をとりM2のカウンタ78 のア
ップカウント端子に人力されlt数される。この肘数出
力侶−号(第8図のQ、)CN5 とM2の加算器7
4の出力・清刊 イ。1ΔYとは第2の比較器74の比
較人力となりこの1ilII省が等しいときに出力され
る(1号C2にJ、t’l第2のフリップフロッグ73
はリセットされ出力1「1りをt商理IT U 1+と
する〇このとき出力4子311に第8図のQ、のCN2
なる信−号か出力され、出力端子3121こ第8図のQ
lのCN5 なる信号か出力dれておりオグティカル
ス+ヤナは力11上1IIi土のJ坐イワ1(XX+1
0△X、Y。
算器64の出力信号抽十△X とは第1の比較器64の
」4ツ較入力となりこの両名か哲しいときに出力される
14号C1により第1のフリップフロップ63はリセッ
トみれ出力信号を論理パ0°゛とする。同時に入力端子
305に”/(’0 を印加し端子308jこ印加し
たストローフ信号(第8図のQ9)8T5 1こよりA
ル2のフリップフロッグ73は論理” 1 ” となる
。発振回路66の出力4rJ号と第2のフリップフロッ
グ73の出力信号とはANI)回路13− 771こまり論理4責をとりM2のカウンタ78 のア
ップカウント端子に人力されlt数される。この肘数出
力侶−号(第8図のQ、)CN5 とM2の加算器7
4の出力・清刊 イ。1ΔYとは第2の比較器74の比
較人力となりこの1ilII省が等しいときに出力され
る(1号C2にJ、t’l第2のフリップフロッグ73
はリセットされ出力1「1りをt商理IT U 1+と
する〇このとき出力4子311に第8図のQ、のCN2
なる信−号か出力され、出力端子3121こ第8図のQ
lのCN5 なる信号か出力dれておりオグティカル
ス+ヤナは力11上1IIi土のJ坐イワ1(XX+1
0△X、Y。
+lOΔY )までスキャンして停止−する0次1こ入
力端子30b1ご ―/20をUl」加し端子3081
こ印加したストローフ信号(第8図のQ・)8T6Iこ
より第2のノリ1ン゛ノロツブ73はh艙理“1”とな
る。発振回路66の出力信号と第2のフリップフロップ
73のIjl力(tj−1とはAND回路77により魅
1ift 4JRをとり亀2のカウンタ”18のアップ
カウント端子に人力されMl数される。
力端子30b1ご ―/20をUl」加し端子3081
こ印加したストローフ信号(第8図のQ・)8T6Iこ
より第2のノリ1ン゛ノロツブ73はh艙理“1”とな
る。発振回路66の出力信号と第2のフリップフロップ
73のIjl力(tj−1とはAND回路77により魅
1ift 4JRをとり亀2のカウンタ”18のアップ
カウント端子に人力されMl数される。
この岨舷出力佃@(第8図のQa)CN6 と第21
4− の加舞器74の出力1を号χ十△Yとは第2の比較器7
4の比較人力となりこの両省か等しいときに出力される
信号C2により242のフリップフロップ73はリセッ
トされ出力信号を論理″′0゛とする。このとき端子3
12に第8図のQ3のCN6なる信号が出力されており
オシティカルスキャナは加工面上の座標(XI +10
ΔX、 Yx +10ΔY)Tでスキャンして停止する
。次に入力端子301にX% を印加し端子308に印
加したストI:l−ブ信号第8図のQ8の8T3により
mlのフリップフロップ63は論理“1′となる。発振
回路66の出力信号と第1のフリップフロップ63の出
力信号とはA、ND回路67により論理積をとり第1の
カウンタ68のアップカウントユ・馬子に入力され計数
される。この計数出力信号第8図のQ2のCN3と第1
の加算器64の出力信号 乙。十ΔX とは第1の比較
器64の比較入力となりこの両省が等しいときに出力さ
れる信号CIにより第1のフリップフロップ63はリセ
ットされ出力信号を論理″0“ −:する。
4− の加舞器74の出力1を号χ十△Yとは第2の比較器7
4の比較人力となりこの両省か等しいときに出力される
信号C2により242のフリップフロップ73はリセッ
トされ出力信号を論理″′0゛とする。このとき端子3
12に第8図のQ3のCN6なる信号が出力されており
オシティカルスキャナは加工面上の座標(XI +10
ΔX、 Yx +10ΔY)Tでスキャンして停止する
。次に入力端子301にX% を印加し端子308に印
加したストI:l−ブ信号第8図のQ8の8T3により
mlのフリップフロップ63は論理“1′となる。発振
回路66の出力信号と第1のフリップフロップ63の出
力信号とはA、ND回路67により論理積をとり第1の
カウンタ68のアップカウントユ・馬子に入力され計数
される。この計数出力信号第8図のQ2のCN3と第1
の加算器64の出力信号 乙。十ΔX とは第1の比較
器64の比較入力となりこの両省が等しいときに出力さ
れる信号CIにより第1のフリップフロップ63はリセ
ットされ出力信号を論理″0“ −:する。
このとき出力端子3】1に第8図のQ2のCN3なる(
lが出力されておりオシティカルスキャナ(J力11丁
+’Qi J: 〕座標(XI +I(IΔX、 Ys
+1(1△Y )才でス+トンして停止する。次に入
力端子304に第8図Q、。なるリセット信号を与える
こと1こより第1のカウンタ68と第2のカウンタ78
はリセットされ、出力端1子311.312にOか出力
されオプティカルスキャナ(」加工面上の座a4(Q。
lが出力されておりオシティカルスキャナ(J力11丁
+’Qi J: 〕座標(XI +I(IΔX、 Ys
+1(1△Y )才でス+トンして停止する。次に入
力端子304に第8図Q、。なるリセット信号を与える
こと1こより第1のカウンタ68と第2のカウンタ78
はリセットされ、出力端1子311.312にOか出力
されオプティカルスキャナ(」加工面上の座a4(Q。
0)で停止する。第9図111スキヤンと加工との関係
を示す図で351et可祝レーサビームの光像で36は
オプティカルスキャナか41fドリフトによりづれたと
きのオブデイカルス;トヤナのスキャン範囲である。温
度ドリフトによりオプティカルスキャナのスキャン範囲
30かスキャン範囲3Bと心るとスギャン原点OはO,
となる。
を示す図で351et可祝レーサビームの光像で36は
オプティカルスキャナか41fドリフトによりづれたと
きのオブデイカルス;トヤナのスキャン範囲である。温
度ドリフトによりオプティカルスキャナのスキャン範囲
30かスキャン範囲3Bと心るとスギャン原点OはO,
となる。
スキャン回路の入力端子1こXo、Yo を印カロす
ること(こより光像35は力11工血上の点A1なる座
標(X、、Y、)までスキャンして停止する0ここで3
7のス(” Vン範囲をイイする光電変換手段を介して
得られる光像の中心座標(Xo l ye ) とス
キャン回路の入力値(x、r、 l ”4 )とから
ドリフト補正量(△X、ΔY)を検出する。すなわちΔ
X。
ること(こより光像35は力11工血上の点A1なる座
標(X、、Y、)までスキャンして停止する0ここで3
7のス(” Vン範囲をイイする光電変換手段を介して
得られる光像の中心座標(Xo l ye ) とス
キャン回路の入力値(x、r、 l ”4 )とから
ドリフト補正量(△X、ΔY)を検出する。すなわちΔ
X。
ΔYは
△X−/、o X・
△Y−/1o−y・
と表わされる0
スキャン回路に(”C、”’ro )を印加するとオプ
ティカルスキャナは加工面上の点λ2までスキャンして
停止する。この座標はΔX1△Y を用いて補再される
ため(Xs +10ΔX、Ym + 10ΔY) とな
る。次Iこスキャン回路に(X1イ。 Y7゜)を印
加するとオプティカルスキャナは加工面上の点りまでス
キャンして停止する0この座標は(X1十lO△Y、Y
雪+10ΔY)となる。
ティカルスキャナは加工面上の点λ2までスキャンして
停止する。この座標はΔX1△Y を用いて補再される
ため(Xs +10ΔX、Ym + 10ΔY) とな
る。次Iこスキャン回路に(X1イ。 Y7゜)を印
加するとオプティカルスキャナは加工面上の点りまでス
キャンして停止する0この座標は(X1十lO△Y、Y
雪+10ΔY)となる。
次にスキャン回路に(”7. l Y4. ’)を印加
するとオプティカルスキャナは加工面上の点λ4までス
キャンして停止する。この座標は(X ! +10△X
。
するとオプティカルスキャナは加工面上の点λ4までス
キャンして停止する。この座標は(X ! +10△X
。
=17−
Ys +1(lΔY)と4「るoしたがってスキャン回
路の動作は第8図のタイミング図によって行なわれるた
め第8図の(J++のタイミングによりレーザのシャフ
タを開くことにより)用土領域32を加工で泰るO 以上曲、ル」したよ・うに不発りjによれは可視レーザ
1、−ムを用いてAノテ、fノノルスキャナの温度ドリ
フトIを検出しス4−ヤン1「11路の設定f直に対し
て温度ドリフトl[−袖正することにより加工抑のXY
半面上の座標を正確にIIIII Illできるoした
がってオシティカルスキャナの偏度変化による長期ドリ
フトか起こってもドリフl−iを自動的に袖正し被加工
ψの正常な位置の力11工を行なうことが用油となる0
路の動作は第8図のタイミング図によって行なわれるた
め第8図の(J++のタイミングによりレーザのシャフ
タを開くことにより)用土領域32を加工で泰るO 以上曲、ル」したよ・うに不発りjによれは可視レーザ
1、−ムを用いてAノテ、fノノルスキャナの温度ドリ
フトIを検出しス4−ヤン1「11路の設定f直に対し
て温度ドリフトl[−袖正することにより加工抑のXY
半面上の座標を正確にIIIII Illできるoした
がってオシティカルスキャナの偏度変化による長期ドリ
フトか起こってもドリフl−iを自動的に袖正し被加工
ψの正常な位置の力11工を行なうことが用油となる0
給1図は従来の方式によるレーザ加工装置、第2図(J
従来のレーザ加工装置の動作説明するためのスキャン力
LL図、爪3図P1〜P3 は従来のレーザ加工装置の
動作を説明するためのタイミンク18− フロック図、第7図はスキャン回路の詳卸1ブロック図
、第8図Q1〜Q3、(’、45〜Q 1.1 i1ス
キャン回路の動作を説明するためのタイミンク図、第9
図は本発明の詳細な説明するためのスキャン加工図であ
る。 なお、図において 1.11・・・・・・レーザビーム、2.13・・・・
・・シャッタ、3.15・・・・・・X軸オプティ力ル
スギャナ、4.16・・・・・・Y軸オプティカルスキ
ャナ、5.17・・・・・・ス+ヤンレンス、f〕、1
8・・・・・・タイクロイックミラー、7.19・・・
・・・X、 Y半面、8.20・・・・・・スキャナ駆
動回路、9.2J・−・・・・スキャン回路、10.2
6・・・・・・被加工物、12・−・・・可視レーザビ
ーム、14・・・・・・ハーフミラ−122・・・・・
・45°反射ミラー、23・・・・・・光電変換手段、
24・・・・・・2値化回路、25・・・・・・中心座
標検出回路、 26・・・・・・補正]1検出回路、3
0・・・・・・・・・オプティカルスキャナのスキャン
範囲、 31・・・・・・オプティカルスキャナM+
1.32・・・・・・正常な1ノ−ザ加ゴ:、 33
.34・・・・・・ドリフトのあるときのレーザ加工、
41.51 ・・・・・・加算器、 42、i、5
2.54、fN162.71.72・・・・・・レジス
タ、 43.53−・・・・・割算器、45.55・
・・・・・減算器、 63.73 ・・・・・・
フリップフロップ、 64.74・・・・・・JJI
I詩器、65.75 ・・・・・・・・・比較器、
()6・・・・・・発振回路、67.77・・・・・・
AND回路、 68.78 ・・・・・・カウンタ回
路、101〜J (+3.15]、1fi2.1b4.
201〜204.303〜30g ・・・・・・スカ晦
子、205.206.311,312・・・・・・出力
端子、C1,C2・・・・・・比奴回路の出力信号、k
l、A2、A3、A、4 ・・・・・・加工面上のス
キャン停止点、CN1〜CN6・・・・・・カウンタの
出力信号、 8T1〜ST6 1よストローブ信号で
ある。 1tWI人弁理士 内側 晋 、−1N ) 宅 第2口 オ 7 胆 才 8 記
従来のレーザ加工装置の動作説明するためのスキャン力
LL図、爪3図P1〜P3 は従来のレーザ加工装置の
動作を説明するためのタイミンク18− フロック図、第7図はスキャン回路の詳卸1ブロック図
、第8図Q1〜Q3、(’、45〜Q 1.1 i1ス
キャン回路の動作を説明するためのタイミンク図、第9
図は本発明の詳細な説明するためのスキャン加工図であ
る。 なお、図において 1.11・・・・・・レーザビーム、2.13・・・・
・・シャッタ、3.15・・・・・・X軸オプティ力ル
スギャナ、4.16・・・・・・Y軸オプティカルスキ
ャナ、5.17・・・・・・ス+ヤンレンス、f〕、1
8・・・・・・タイクロイックミラー、7.19・・・
・・・X、 Y半面、8.20・・・・・・スキャナ駆
動回路、9.2J・−・・・・スキャン回路、10.2
6・・・・・・被加工物、12・−・・・可視レーザビ
ーム、14・・・・・・ハーフミラ−122・・・・・
・45°反射ミラー、23・・・・・・光電変換手段、
24・・・・・・2値化回路、25・・・・・・中心座
標検出回路、 26・・・・・・補正]1検出回路、3
0・・・・・・・・・オプティカルスキャナのスキャン
範囲、 31・・・・・・オプティカルスキャナM+
1.32・・・・・・正常な1ノ−ザ加ゴ:、 33
.34・・・・・・ドリフトのあるときのレーザ加工、
41.51 ・・・・・・加算器、 42、i、5
2.54、fN162.71.72・・・・・・レジス
タ、 43.53−・・・・・割算器、45.55・
・・・・・減算器、 63.73 ・・・・・・
フリップフロップ、 64.74・・・・・・JJI
I詩器、65.75 ・・・・・・・・・比較器、
()6・・・・・・発振回路、67.77・・・・・・
AND回路、 68.78 ・・・・・・カウンタ回
路、101〜J (+3.15]、1fi2.1b4.
201〜204.303〜30g ・・・・・・スカ晦
子、205.206.311,312・・・・・・出力
端子、C1,C2・・・・・・比奴回路の出力信号、k
l、A2、A3、A、4 ・・・・・・加工面上のス
キャン停止点、CN1〜CN6・・・・・・カウンタの
出力信号、 8T1〜ST6 1よストローブ信号で
ある。 1tWI人弁理士 内側 晋 、−1N ) 宅 第2口 オ 7 胆 才 8 記
Claims (1)
- 微小スポット径に集束されたレーザビームと、このレー
ザビームをオンオフするシヤツクと、ハーフミラ−を介
して前記シャッタの出力1/−ザビームの光軸と一致す
るように入射した可視レーザビームと、前記ハーフミラ
−の出力レーザビームをスキャンレニノズとダ・イクロ
イックミラーとを介して加工面のXY干而面スキル・ン
ずにとができるオプティカルスキャナと、加工面のXY
平簡上の座標をオプティカルスキャナの分解能で除算し
た商を設定するこ♂により前記座標までのレーザビーム
の移動量をディジタル量で出力するスキャン回路と、前
記レーザビームの移動量をテジタルアナログ変換してオ
プティカルスキャナを駆動するスキャナ駆動回路と、加
工向上のxy平面をレンズ糸を介してスキャンすること
ができる九′1変換手段と、この光電変換手段で検出さ
れた可視レーザビームの葎を2 fM化する2値化回路
と、前記2値化像の中心座標を検出する中心座標検出回
路と、この中心座標と前11シスキャン回路の設定値と
から補正蓋を検出する補正量検出回路とで構成し、可視
レーザビームと光%L変換手段によりオプティカルスキ
ャナのthL贋によるドリフト1[を検出してスキャン
1目j路で補正してオグティカルス+乍すを駆動さぜる
ことlこより加工することを性徴とするレーザカロ」1
装[。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57144322A JPS5935892A (ja) | 1982-08-20 | 1982-08-20 | レ−ザ加工装置 |
US06/524,147 US4584455A (en) | 1982-08-20 | 1983-08-18 | Laser beam machining apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57144322A JPS5935892A (ja) | 1982-08-20 | 1982-08-20 | レ−ザ加工装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5935892A true JPS5935892A (ja) | 1984-02-27 |
Family
ID=15359396
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57144322A Pending JPS5935892A (ja) | 1982-08-20 | 1982-08-20 | レ−ザ加工装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4584455A (ja) |
JP (1) | JPS5935892A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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