CN101253018B - 激光加工装置 - Google Patents
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Abstract
一种激光加工装置,其经由多个fθ透镜同时照射多个激光束,对载置于1个加工台上的多个工件进行激光加工,具有:偏差量计算部,其计算每个工件的位置偏差值,根据工件的加工方法,设定校正工件的位置偏差的加工台移动量校正值;偏差量判断部,其从预先设定的多种加工方法中选择与位置偏差值对应的加工方法;以及控制部,其使用与工件加工方法对应的校正值,对多个工件进行加工控制,其中,在某个工件处于fθ透镜的加工区域之外、且各工件间的位置偏差值的差小于规定值的情况下,偏差量计算部设定校正值,以使得所有的工件进入fθ透镜的加工区域内,偏差量判断部选择同时向所有的工件照射激光束,进行所有工件的同时加工的同时加工方法。
Description
技术领域
本发明涉及对加工台上的多个工件进行激光加工的激光加工装置。
背景技术
近年来,为了高精度且快速地对工件进行激光加工,开发了多种激光加工装置。作为这种激光加工装置,有例如设置多个加工头,同时加工多个工件(被加工物)的激光加工装置。在由多个加工头同时加工多个工件的情况下,通过检测各工件的位置相对于加工台的偏差量,由fθ透镜对检测出的位置偏差量进行校正,高精度地加工各工件。
专利文献1中记载的加工装置,其利用安装在各加工头上的检测单元检测各被加工物的位置,根据检测到的数据,使加工台移动到每个加工头的位置偏差大致相同的位置上,由此高精度地同时加工多个被加工物。
另外,专利文献2中记载的激光加工装置,其具有将来自1个激光振荡器的激光分为多束的激光束分割单元,从激光束分割单元到各被加工物之间,分别对各激光束设置激光束遮挡机构,以遮挡激光束。而且,独立控制对载置于各加工轴上的各被加工物的激光束的照射、不照射。
专利文献1:特开2002-361463号公报
专利文献2:特开2003-112275号公报
发明内容
但是,上述前者的现有技术中,在要加工多个工件的情况下,即使多个工件的偏差量中有1个工件的偏差量未落入规定的偏差量之内,也必须检测异常而中止所有的工件加工。因此,存在即使1个工件偏差量未落入规定的偏差量之内的情况下,也无法快速进行工件加工的问题。另外,在上述前者的现有技术中,在使工作台以使多个工件的偏差量相等的方式移动之后,要判断是进行多个工件加工还是中止。因此,存在中止工件加工的情况下,工作台无用地进行移动动作的问题。
另外,在上述后者的现有技术中,在多个工件的偏差量未落入规定的偏差量之内的情况下,必须遮挡规定的激光束,仅由未被遮挡的激光束进行加工。因此,存在无法加工激光束被遮挡一侧的工件,不能快速进行加工的问题。
本发明是鉴于上述情况提出的,目的在于得到一种激光加工装置,其能够高精度、快速地进行工件激光加工。
为了解决上述课题,实现目的,本发明的激光加工装置,其从多个激光照射轴,经由与各激光照射轴对应的fθ透镜,同时照射多个激光束,同时对载置于1个加工台上的多个工件进行激光加工,其特征在于,具有:偏差值计算部,其对于每个工件,检测前述各工件相对于前述加工台的位置偏差,计算每个工件相对于前述加工台的位置偏差值;加工方法选择部,其根据前述偏差值计算部计算出的位置偏差值,从预先设定的多种加工方法中选择与前述位置偏差值对应的工件的加工方法;校正值设定部,其根据前述加工方法选择部选择出的加工方法,设定对前述各工件的位置偏差进行校正的前述加工台的移动量的校正值;以及加工控制部,其在利用由前述加工方法选择部选择出的加工方法,使用由前述校正值设定部设定的校正值,加工前述加工台上的多个工件时,进行加工控制,前述加工方法选择部,在前述加工台上的某个工件处于可以经由前述fθ透镜进行激光加工的区域之外、且前述加工台上的各工件间的位置偏差值的差小于规定值的情况下,从前述多种加工方法中选择同时加工方法,该同时加工方法是向前述加工台上的所有工件同时照射前述激光束,对前述加工台上的所有工件进行同时加工,前述校正值设定部,在前述加工方法选择部选择了前述同时加工方法的情况下,设定前述校正值,以使得前述加工台上的所有工件,进入可以经由与各工件对应的fθ透镜同时进行激光加工的区域内。
发明的效果
本发明涉及的激光加工装置,根据计算出的位置偏差值,从预先设定的多种加工方法中选择与位置偏差值对应的工件加工方法,在加工台上的某个工件处于可以经由fθ透镜进行激光加工的区域之外、且加工台上的各工件间的位置偏差值小于规定值的情况下,因为选择下述同时加工方法,即,设定校正值,以使得加工台上的所有工件进入可经由与各工件对应的fθ透镜、同时进行激光加工的区域内,同时向加工台上的所有工件照射激光束,进行加工台上的所有工件的同时加工,所以,起到能够高精度、快速进行工件激光加工的效果。
附图说明
图1是表示实施方式涉及的激光加工***的结构的图。
图2是表示实施方式涉及的激光加工装置的结构的框图。
图3是表示实施方式涉及的激光加工***的动作顺序的流程图。
图4是表示通过电控反射镜调整使得工件处于加工范围内的情况的图。
图5是表示通过电控反射镜调整使得工件不处于加工范围内的情况的图。
图6是表示仅在电控反射镜调整中,2个工件不处于加工范围内的情况的一个例子的图。
图7是用于说明由加工台进行的工件位置校正的概念的图(1)。
图8是用于说明由加工台进行的工件位置校正的概念的图(2)。
图9是表示偏差量计算处理的详细顺序的流程图。
图10是表示处理单个工件时的处理顺序的流程图。
图11是表示向加工台同时对2个工件进行重新放置处理时的处理顺序的流程图。
图12是表示向加工台对单个工件进行重新放置处理时的处理顺序的流程图。
图13是表示向加工台对下一批的2个工件进行同时放置处理时的处理顺序的流程图。
图14是表示向加工台对下一批工件进行单个放置处理时的处理顺序的流程图。
具体实施方式
下面,根据附图详细说明本发明涉及的激光加工装置的实施方式。并且,本发明不限定为本实施方式。
实施方式
图1是表示本发明的实施方式涉及的激光加工***的结构的图。激光加工***101具有对工件(被加工物)进行激光加工的激光加工机构1、向激光加工1进行工件搬入的工件搬入装置9、从激光加工机构1进行工件搬出的工件搬出装置11、以及进行工件定位的工件定位装置12。
激光加工机构1具有以下功能:从多个激光照射轴开始,经由与各激光照射轴对应的fθ透镜(加工头),同时照射多个激光束,同时激光加工载置于1个加工台上的多个工件。激光加工机构1具有激光振荡器13、反射镜2A、2B、2X、遮光器3A、3B、电控反射镜4A、4B、5A、5B、加工头6A、6B、工件位置检测照相机7A、7B、载有工件8A、8B的加工台10。
激光振荡器13以规定的定时出射(产生)激光束,入射至反射镜2X。反射镜2A、2B、2X反射由激光振荡器13出射的激光束,导向规定的光路。反射镜2X反射来自激光振荡器13的激光束,向反射镜2A、2B入射。反射镜2A、2B反射来自反射镜2X的激光束,分别向遮光器3A、3B入射。遮光器3A、3B根据要求,分别将来自反射镜2A、2B的激光束遮挡或使其通过。
电控反射镜4A、4B、5A、5B使激光束以任意的角度扫描,将激光束导向规定的光路。电控反射镜4A、5A使通过了遮光器3A的来自反射镜2A的激光束向加工头6A入射。电控反射镜4B、5B使通过了遮光器3B的来自反射镜2B的激光束向加工头6B入射。
加工头6A、6B分别具有fθ透镜,校正经由电控反射镜5A、5B入射的激光束并使其出射,以使其分别垂直于工件8A、8B入射。
加工台10载置工件8A、8B,并向XY方向移动。工件8A、8B由分别从加工头6A、6B发出的激光束进行激光加工。其中的工件8A、8B载置于同一加工台10上,在工件8A、8B上进行同样加工图案的激光加工。
工件位置检测照相机7A、7B是拍摄工件8A、8B相对于加工台10的位置的图像拍摄单元。工件位置检测照相机7A、7B拍摄的工件8A、8B的位置,在判断工件8A、8B相对于加工台10的位置偏差量(位置偏差值)时使用。
工件定位装置12是在进行工件8A、8B向激光加工机构1的搬入之前,将工件8A、8B的板端等定位在规定位置(修正位置)的装置。工件搬入装置9提起由工件定位装置12进行定位后的工件定位装置12上的工件8A、8B,将其搬入激光加工机构1的加工台10。工件搬出装置11提起加工台10上的工件8A、8B,向激光加工机构1的外部搬出。
下面,对实施方式涉及的激光加工装置的结构进行说明。图2是表示本发明的实施方式涉及的激光加工装置的结构的框图。激光加工装置100是进行加工台的位置校正、电控反射镜的调整而进行工件激光加工的装置,具有加工程序存储部22、位置检测部23、偏差量显示部24、工作台控制部25、反射镜控制部26、激光束照射控制部27、控制部(加工控制部)21。此外,这里省略激光加工机构1的图示。
加工程序存储部22存储激光加工装置100(激光加工机构1)进行工件8A、8B的激光加工时使用的加工程序。加工程序存储部22与控制部21连接,在进行工件8A、8B的激光加工时,由控制部21读出加工程序。
位置检测部23根据工件位置检测照相机7A、7B拍摄的工件8A、8B的图像,检测工件8A、8B相对于加工台10的位置。位置检测部23将检测到的工件8A、8B相对于加工台10的位置(位置信息)输入控制部21。
控制部21使用加工程序存储部22中存储的加工程序,生成对工作台控制部25、反射镜控制部26、激光束照射控制部27的控制指示信息。在本实施方式中,控制部21根据由位置检测部23发送的工件8A、8B的位置信息,确定工件8A、8B的加工方法(同时加工2个的同时加工方法、单个地加工的单独加工方法等)。控制部21具有同时加工处理部31、单独加工处理部32、偏差量计算部(偏差值计算部、校正值设定部)33、偏差量判断部(加工方法选择部、加工方法设定部)34。
在工件8A、8B放置在加工台10上而开始工件8A、8B的加工时,偏差量计算部33计算工件8A、8B在加工台10上的位置偏差量(相对于作为基准的放置位置的偏差量)。偏差量计算部33使用由位置检测部23发送的工件8A、8B的位置信息,计算工件8A、8B的位置偏差量,将计算结果(位置偏差量)发送给偏差量判断部34。
偏差量判断部34根据从偏差量计算部33接收到的工件8A、8B的位置偏差量,判断能否通过加工台10进行的位置校正或电控反射镜4A、4B、5A、5B的调整,校正工件8A、8B的位置(校正判断)。
偏差量判断部34根据校正判断的判断结果等,确定工件8A、8B的加工顺序。在各工件8A、8B相对于加工台10的偏差量小于或等于由加工程序规定的规定值的情况下,偏差量判断部34选择同时加工处理部31,指令工件8A、8B的同时加工处理。在各工件相对于加工台10的偏差量大于由加工程序规定的规定值的情况下,偏差量判断部34选择单独加工处理部32,指令工件8A、8B的单独加工处理。在偏差量判断部34判断为同时加工例如2个工件8A、8B的情况下,指令同时加工处理部31进行工件8A、8B的同时加工处理,在判断为例如单个地加工工件8A、8B的情况下,指令单独加工处理部32进行工件8A、8B的单个加工处理。
同时加工处理部31根据来自偏差量判断部34的指示,生成用于同时加工处理工件8A、8B的控制指令信息、工件8A、8B的位置校正量(进行同时加工时的加工台10、反射镜2A、2B的位置数据)(加工台10的移动量的校正值)。同时加工处理部31具有同时位置校正处理部41和同时加工处理指令部42。同时位置校正处理部41计算(生成)用于同时加工处理工件8A、8B的加工台10的位置和反射镜2A、2B的位置的校正数据(位置校正量)。同时加工处理指令部42生成用于同时加工处理工件8A、8B的控制指令信息。同时位置校正处理部41计算出的位置校正量、同时加工处理指令部42生成的控制指令信息,被输入工作台控制部25、反射镜控制部26、激光束照射控制部27。
同时加工处理指令部42通过向激光束照射控制部27输出指令同时加工的信息,使激光束照射控制部27打开遮光器3A、3B,实施两阶段(工件8A、8B)的同时加工。
单独加工处理部32根据来自偏差量判断部34的指令,对每个工件8A、8B生成用于单个进行加工处理的工件8A、8B的控制指令信息、以及工件8A、8B的位置校正量(进行单个处理时的加工台10或反射镜2A、2B的位置数据)。单独加工处理部32具有单独位置校正处理部43和单独加工处理指令部44。单独位置校正处理部43计算(生成)用于单个地对工件8A、8B进行加工处理的加工台10的位置和反射镜2A、2B的位置校正数据(位置校正量)。单独加工处理指令部44生成用于单个地对工件8A、8B进行加工处理的控制指令信息。单独位置校正处理部43计算出的位置校正量、单独加工处理指令部44生成的控制指令信息,以进行单独处理的工件的顺序输入工作台控制部25、反射镜控制部26、激光束照射控制部27。
单独加工处理部32通过向激光束照射控制部27输出指令单独加工的信息,使激光束照射控制部27打开遮光器3A、3B中的某一个,进行工件8A、8B的单独加工。
工作台控制部25、反射镜控制部26、激光束照射控制部27,根据来自控制部21的控制指令信息及位置校正量,控制激光加工机构1。工作台控制部25进行与加工台10的移动(位置)相关的控制。反射镜控制部26控制反射镜2A、2B、2X、电控反射镜4A、4B、5A、5B等,调整向工件8A、8B出射的激光束的光路。激光束照射控制部27控制激光振荡器13、遮光器3A、3B,对射向工件8A、8B的激光束(出射定时、输出)进行调整。
偏差量显示部24具有液晶监视器等信息显示单元,显示偏差量计算部33计算出的工件8A、8B相对于加工台10的偏差量、工件8A、8B的加工状态等。
下面,对实施方式涉及的激光加工装置的动作顺序进行说明。图3是表示本发明的实施方式涉及的激光加工***的动作顺序的流程图。在激光加工***101中,如果开始工件8A、8B的激光加工,则首先工件8A、8B定位在工件定位装置12上。工件搬入装置9提起由工件定位装置12定位后的工件8A、8B,将其搬入(置于)加工台10上。
控制部21的偏差量计算部33计算工件8A、8B在加工台10上的位置偏差量(步骤S10),将计算结果传送给偏差量判断部34。偏差量判断部34根据从偏差量计算部33接收到的工件8A、8B的位置偏差量,判断通过电控反射镜4A、4B、5A、5B的调整,工件8A、8B是否处于加工范围内(工件8A、8B是否分别处于可以由加工头6A、6B的fθ透镜进行加工的范围内)(步骤S20)。
在这里,对于通过电控反射镜4A、4B、5A、5B的调整,工件8A、8B是否处于加工范围内的判断处理进行说明。图4及图5是用于说明通过电控反射镜的调整,工件是否处于加工范围内的判断处理的图。
在这里,对通过电控反射镜4A、5A的调整,工件8A是否处于加工范围内的判断进行说明。在图4及图5中,用加工范围52A表示可以由fθ透镜进行加工的范围,用加工图案51A表示工件8A的加工图案。在图4中,表示通过电控反射镜4A、5A的调整,工件8A处于加工范围内的情况,在图5中,表示通过电控反射镜4A、5A的调整,工件8A不处于加工范围内的情况。
在图4中,因为所有的加工图案51A都落入加工范围52A内,所以通过电控反射镜的调整,工件8A处于加工范围内。另一方面,在图5中,因为不是所有的加工图案51A都落入加工范围52A内,所以仅通过电控反射镜4A、5A的调整,工件8A不处于加工范围内。
在工件8A、8B处于可以由fθ透镜进行加工的范围内的情况下(步骤S20、是),偏差量判断部34向同时加工处理部31指示进行工件8A、8B的同时加工处理(2个的同时加工处理)。
同时加工处理部31的同时加工处理指令部42,生成用于同时加工处理工件8A、8B的控制指令信息,发送给反射镜控制部26。反射镜控制部26调整(校正处理)电控反射镜4A、4B、5A、5B,以使得激光照射出工件8A、8B的加工图案51A、51B(步骤S30)。
然后,激光加工装置100的控制部21,使用加工程序存储部22的加工程序,一边控制工作台控制部25、反射镜控制部26、激光束照射控制部27,一边进行工件8A、8B的同时加工处理(步骤S40)。
另一方面,在工件8A、8B处于可以由fθ透镜进行加工的范围之外的情况下(步骤S20、否),偏差量判断部34根据从偏差量计算部33接收到的工件8A、8B的位置偏差量,判断通过加工台10的移动(工件8A、8B的位置校正)(工作台位置校正),工件8A、8B是否都处于加工范围内(能否由加工台10进行工件8A、8B的位置校正)。也就是说,偏差量判断部34判断工件8A、8B间的位置偏差值的差是否小于规定值(步骤S50)。
在本实施方式中,如果通过电控反射镜4A、4B、5A、5B的调整,工件8A、8B都处于加工范围内,则判断为工件8A、8B处于可以由fθ透镜进行加工的范围内。图6是表示仅通过电控反射镜的调整,2个工件不处于加工范围内的情况的一个例子的图。
在图6中,用加工范围52A表示可以由电控反射镜4A、5A进行调整的加工范围,用加工范围52B表示可以由电控反射镜4B、5B进行调整的加工范围。另外,用加工图案51A表示工件8A的加工图案,用加工图案51B表示工件8B的加工图案。
在这里,因为所有的加工图案51A都落入加工范围52A内,所以通过电控反射镜4A、5A的调整,工件8A处于加工范围内。另一方面,因为不是所有的加工图案51B都落入加工范围51B内,所以只通过电控反射镜4B、5B的调整,工件8B不处于加工范围内。因此,通过电控反射镜4A、4B、5A、5B的调整,不能使得工件8A、8B二者都处于加工范围内,判断工件8A、8B不处于可以由fθ透镜进行加工的范围内。
在这里,对于利用加工台10的位置校正,工件8A、8B是否都处于加工范围内的判断处理的概念进行说明。图7及图8是用于说明利用加工台的工件的位置校正的概念的图。
在图7中,表示利用加工台10进行位置校正,以使得2个加工图案51A、51B中,一个加工图案(这里为加工图案51B)的最端部(加工图案的右上角部分),与加工图案对应的加工区域(这里是加工范围52B)的最端部(加工区域的右上角部分)重合的情况。如果按照这种方式对加工台进行位置校正,则随着加工图案51B的移动,加工图案51A也移动。
在本实施方式中,在利用加工台10进行位置校正,以使得例如加工图案51B的最端部与加工范围52B的最端部重合的情况下(所有的加工图案51B都落入加工范围52B内的情况下),如果所有的加工图案51A都落入加工范围内52A内,则判断为通过利用加工台10的位置校正,工件8A、8B都处于加工范围内。
在图7所示的工件8A、8B的位置校正的情况下,在使加工图案51B的最端部与加工范围52B的最端部重合的情况下,因为所有的加工图案51A都落入加工范围52A内,所以判断为通过利用加工台10的位置校正,工件8A、8B都处于加工范围内。
此外,在这里,对于利用加工台10进行位置校正以使得加工图案51B的最端部中加工图案的右上角部分与加工范围52B的最端部(加工区域的右上角部分)重合的情况进行了说明,但也可以是利用加工台10进行位置校正,以使得加工图案51B和加工范围52B在其它位置重合。例如,对应于加工图案51A相对于加工范围52A的偏差方向,确定使加工图案51B和加工范围52B重合的位置校正。
在加工图案51A相对于加工范围52A偏向图中右上方的情况下,利用加工台10进行位置校正,以使得加工图案51B的最端部中加工图案的左下角部分与加工范围52B的最端部(加工区域的左下角部分)重合。
另外,在加工图案51A相对于加工范围52A偏向图中左上方的情况下,利用加工台10进行位置校正,以使得加工图案51B的最端部中加工图案的右下角部分与加工范围52B的最端部(加工区域的右下角部分)重合。
另外,在加工图案51A相对于加工范围52A偏向图中右下方的情况下,利用加工台10进行位置校正,以使得加工图案51B的最端部中加工图案的左上角部分与加工范围52B的最端部(加工区域的左上角部分)重合。
另外,在这里,对于利用加工台10进行位置校正,以使得2个加工图案51A、51B中,加工图案51B的最端部与加工范围52B的最端部重合的情况进行了说明,但也可以利用加工台10进行位置校正,以使得2个加工图案51A、51B中,加工图案51A的最端部与加工范围52A的最端部重合。
另外,在图8中,表示使用2个加工图案51A、51B的偏差位置的中点(偏差位置的平均值),利用加工台10进行位置校正的情况。换言之,利用加工台10进行位置校正,以使得加工范围52A、52B的中点与加工图案51A、51B的中点重合。也就是说,计算加工图案51A、51B偏离光束照射的目标位置(加工范围52A、52B的中心位置)的偏差量(坐标),计算该偏差量的平均值。并且,移动加工台10的位置进行位置校正,以使得各加工图案51A、51B的偏差量与计算出的平均值相等。
例如,在以加工范围52A的中心位置为原点坐标(0,0)的情况下,利用加工台10进行位置校正前的加工图案51A的中心为坐标(a1,a2),在以加工范围52B的中心位置为原点坐标(0,0)的情况下,利用加工台10进行位置校正前的加工图案51B的中心为坐标(b1,b2),在上述情况下,加工图案51A、51B相对于加工范围52A、52B的偏差量(坐标)的平均值,x坐标为(a1+b1)/2、y坐标为(a2+b2)/2。因此,该情况下,移动加工台10进行加工图案51A、51B的位置校正,以使得各加工图案51A、51B的中心为((a1+b1)/2,(a2+b2)/2)。如果按照这种方式进行加工台10的位置校正,则加工图案51A、51B这两者分别在加工范围52A、52B的区域内移动。
在本实施方式中,在例如根据2个加工图案51A、51B的偏差位置的中点移动加工台10,进行加工图案51A、51B的位置校正的情况下,如果所有的加工图案51A都落入加工范围51A内、所有的加工图案51B都落入加工范围52B内,则判断通过利用加工台10的位置校正,工件8A、8B都处于加工范围内。
在图8所示的工件8A、8B的位置校正的情况下,因为所有的加工图案51A都落入加工范围52A内、所有的加工图案51B都落入加工范围52B内,所有判断通过利用加工台10的位置校正,工件8A、8B都处于加工范围内。
也就是说,在本实施方式中,如果能够利用加工台10进行位置校正,以使得所有的加工图案51A都落入加工范围内52A内,且所有的加工图案51B都落入加工范围52B内,则判断通过利用加工台10的位置校正,工件8A、8B都处于加工范围内。
在通过利用加工台10的位置校正,工件8A、8B处于加工范围内的情况下(工件8A、8B间的位置偏差量的差小于规定值的情况下)(步骤S60、是),偏差量判断部34向同时加工处理部31指示进行工件8A、8B的同时加工处理。
同时加工处理部31的同时加工处理指令部34,生成用于同时加工处理工件8A、8B的控制指令信息,并传送给工作台控制部25、反射镜控制部26。工作台控制部25调整(校正处理)加工台10的位置,以使得工件8A、8B的位置成为可以通过电控反射镜4A、4B、5A、5B的调整进行加工的范围。另外,反射镜控制部26调整电控反射镜4A、4B、5A、5B,以向工件8A、8B的加工图案51A、51B照射光束(步骤S30)。
在这里,对于利用加工台10进行的工件8A、8B的位置校正值的计算方法进行说明。首先,对于能否通过电控反射镜4A、4B、5A、5B的校正(调整),对工件8A、8B进行激光加工的判断方法进行说明。
由激光加工装置100进行激光加工的工件8A、8B,因工件形成的工序或周围环境的变化,工件8A、8B上的图案会相对于设计值产生伸缩偏差、偏移偏差、旋转偏差、直角偏差、梯形偏差等的图案形状的偏差。
在产生上述偏差的情况下,因为要考虑偏差量而高精度地进行激光加工,所以需要用工件位置检测照相机7A、7B检测载置于加工台10上的工件8A、8B的定位标志,校正工件8A、8B的位置偏差。
在只有一个工件的情况下,如果用现有的方法计算相对于目标位置(X、Y)的偏差校正后(对图案形状的对数校正后)的激光加工位置(X’、Y’),则例如旋转偏差、伸缩偏差、偏移偏差可以用式(1)及式(2)表示。此外,其中的P11~P13、P21~P23为任意的校正系数。
X’=P11X+P12Y+P13…(1)
Y’=P21X+P22Y+P23…(2)
另外,在例如有2个工件8A、8B的情况下,相对于各个工件8A、8B的共用的目标位置(X,Y),求出各工件8A、8B的校正式(校正坐标)。如果使工件8A的校正后的坐标为(X’p,Y’p)、工件8B的坐标为(X’q,Y’q),则工件8A、8B的校正式可以用式(3)~式(6)表示。此外,其中的P11~P13、P21~P23、Q11~Q13、Q21~Q23为任意的校正系数。
X’p=P11X+P12Y+P13…(3)
Y’p=P21X+P22Y+P23…(4)
X’q=Q11X+Q12Y+Q13…(5)
Y’q=Q21X+Q22Y+Q23…(6)
目标位置的X、Y分量可以用电控反射镜位置坐标(Xm,Ym)和工作台位置(Xt,Yt)的和表示。电控反射镜4A、5A和电控反射镜4B、5B对于工件8A和工件8B是独立的,但加工台10对于工件8A和工件8B是共用的。因此,必须使用与各工件8A、8B对应的电控反射镜位置,对工作台位置(Xt,Yt)进行校正。如果相对于工作台位置(Xt,Yt)校正式(3)~式(6),则得到式(7)~式(10)。
此外,这里的X’pm是使用加工台10的工作台位置(X分量)校正后的电控反射镜坐标(工件8A的X分量),Y’pm是使用加工台10的工作台位置(Y分量)校正后的电控反射镜坐标(工件8A的Y分量)。另外,X’qm是使用加工台10的工作台位置(X分量)校正后的电控反射镜坐标(工件8A的X分量),Y’qm是使用加工台10的工作台位置(Y分量)校正后的电控反射镜坐标(工件8A的Y分量)。
X’pm=P11X+P12Y+P13-Xt…(7)
Y’pm=P21X+P22Y+P23-Yt…(8)
X’qm=Q11X+Q12Y+Q13-Xt…(9)
Y’qm=Q21X+Q22Y+Q23-Yt…(10)
可以利用fθ透镜进行加工的加工范围的宽度(1边是fL的四方区域)是固定的。因此,fθ透镜的加工范围(1边fL)和校正后的电控反射镜坐标(由式(7)~式(10)表示的X’pm、Y’pm、X’qm、Y’qm)的差,可以用式(11)~式(14)计算。此外,这里的Wpx、Wpy、Wqx、Wqy表示fθ透镜的加工范围与校正后的电控反射镜坐标的差,在这些值都为正的情况下,能够同时加工工件8A、8B。
Wpx=fL/2-|P11X+P12Y+P13-Xt|…(11)
Wpy=fL/2-|P21X+P22Y+P23-Yt|…(12)
Wqx=fL/2-|Q11X+Q12Y+Q13-Xt|…(13)
Wqy=fL/2-|Q21X+Q22Y+Q23-Yt|…(14)
但是,在激光照射位置相对于目标位置的偏差量大的情况下,有时不能仅通过利用电控反射镜的校正(照射位置的校正),同时加工工件8A、8B。因此,在本实施方式中,为了尽可能地灵活使用可以利用fθ透镜加工的范围,利用加工台10校正工件8A、8B的位置。
下面,对于由加工台10进行的工件8A、8B的位置校正值的计算方法进行说明。目标位置(X,Y)可以由电控反射镜坐标(Xm,Ym)和工作台位置(Xt,Yt)的和表示。如果由电控反射镜坐标(Xm,Ym)和工作台位置(Xt,Yt)的和表示对目标位置(X,Y)校正后的激光加工位置(X’,Y’),则得到式(15)、式(16)
X’=Px(Xm,Ym)+Px(Xt,Yt)…(15)
Y’=Py(Xm,Ym)+Py(Xt,Yt)…(16)
此外,其中的Px(Xm,Ym)、Py(Xm,Ym)是反射镜位置处的校正坐标(利用电控反射镜4A、4B、5A、5B校正后的情况下的坐标),Px(Xt,Yt)、Py(Xt,Yt)是工作台位置处的校正坐标(利用加工台10进行校正后的情况下的坐标)。Px(Xm,Ym)、Px(Xt,Yt)、Py(Xm,Ym)、Py(Xt,Yt)分别具有下述式(17)~式(20)的关系。
Px(Xm,Ym)=(P11+P12)Xm+(P11+P12)Ym…(17)
Px(Xt,Yt)=(P11+P12)Xt+(P11+P12)Yt+P13…(18)
Py(Xm,Ym)=(P21+P22)Xm+(P21+P22)Ym…(19)
Py(Xt,Yt)=(P21+P22)Xt+(P21+P22)Yt+P23…(20)
在2个工件工件8A、8B被置于加工台10上的情况下,相对于各工件8A、8B共用的目标位置(X,Y),求出各工件8A、8B各自的校正式。工件8A、8B的校正后的激光加工位置,可以用式(21)~式(24)表示。
X’p=Px(Xm,Ym)+Px(Xt,Yt)…(21)
Y’p=Py(Xm,Ym)+Py(Xt,Yt)…(22)
X’q=Qx(Xm,Ym)+Qx(Xt,Yt)…(23)
Y’q=Qy(Xm,Ym)+Qy(Xt,Yt)…(24)
此外,其中的X’p、Y’p是工件8A校正后的激光加工位置(X分量和Y分量),X’q、Y’q是工件8B校正后的激光加工位置(X分量和Y分量)。
另外,其中的Px(Xm,Ym)、Py(Xm,Ym)是反射镜位置处的校正坐标(利用电控反射镜4A、4B、5A、5B校正后的情况下的坐标),Px(Xt,Yt)、Py(Xt,Yt)是工作台位置处的校正坐标(利用加工台10校正后的情况下的坐标)。Px(Xm,Ym)、Px(Xt,Yt)、Py(Xm,Ym)、Py(Xt,Yt)分别具有前述式(17)~式(20)以及下述式(25)~式(28)的关系。
Qx(Xm,Ym)=(Q11+Q12)Xm+(Q11+Q12)Ym…(25)
Qx(Xt,Yt)=(Q11+Q12)Xt+(Q11+Q12)Yt+Q13…(26)
Qy(Xm,Ym)=(Q21+Q22)Xm+(Q21+Q22)Ym…(27)
Qy(Xt,Yt)=(Q21+Q22)Xt+(Q21+Q22)Yt+Q23…(28)
在激光加工装置100中,电控反射镜4A、4B、5A、5B配置在针对各工件8A、8B独立的轴上,能够对每个工件8A、8B进行定位。加工台10配置在工件8A、8B共用的轴上,加工台10的工作台位置必须对工件8A、8B共用。
例如在使工作台位置以工件8A的位置为基准的情况下,在工件8B侧,需要对工件8A侧的电控反射镜位置坐标,考虑式(21)~式(24)的工作台校正。因此,如果通过加工台10的移动进行位置校正,以使得工件8A的偏差量为0,则Wpx、Wpy、Wqx、Wqy可以由式(29)~式(32)计算。此外,这里的Wqx、Wqy是工件8B相对于工件8A的偏差量。
Wpx=0…(29)
Wpy=0…(30)
Wqx=Qx(Xt,Yt)-Px(Xt,Yt)…(31)
Wqy=Qy(Xt,Yt)-Py(Xt,Yt)…(32)
也就是说,如果使由加工台10进行的位置校正(移动)以工件8A的偏差量为基准,则fθ透镜和工件8B的加工图案的偏差量为工件8B单独的偏差量和工件8A单独的偏差量的和。
在工件8B侧的偏差量(Wqx、Wqy)大于规定值的情况下,因为不能同时加工工件8A、8B,所以要重新计算Wqx、Wqy与由fθ透镜进行的加工范围fL的差,并移动加工台10,以使其落入fθ透镜的加工范围内。例如,在Wqx、Wqy在正向超过fθ透镜的加工范围的情况下,Wpx、Wpy、Wqx、Wqy通过式(33)~式(36)计算。
Wpx=fL/2-(Qx(Xt,Yt)-Px(Xt,Yt))…(33)
Wpy=fL/2-(Qy(Xt,Yt)-Py(Xt,Yt))…(34)
Wqx=fL/2…(35)
Wqy=fL/2…(36)
该情况下,加工台10的位置为(Px(Xt,Yt)-Wpx,Py(Xt,Yt)-Wpy)。另外,还可以以工件8A和工件8B的由加工台10的移动校正后的工件8A、8B的偏差量(偏差的坐标位置)的正中间点((Px(Xt,Yt)+Qx(Xt,Yt))/2,((Py(Xt,Yt)+Qy(Xt,Yt))/2)为基准,重新计算工件8A、8B的偏差量。该情况下,Wpx、Wpy、Wqx、Wqy可以利用式(37)~式(40)计算。
Wpx=(Px(Xt,Yt)-Qx(Xt,Yt))/2…(37)
Wpy=(Py(Xt,Yt)-Qy(Xt,Yt))/2…(38)
Wpx=(Qx(Xt,Yt)-Px(Xt,Yt))/2…(39)
Wpx=(Qy(Xt,Yt)-Py(Xt,Yt))/2…(40)
该情况下,对计算出的Wpx、Wpy、Wqx、Wqy,利用电控反射镜进行激光照射位置的校正,进行激光加工。其中的Wpx、Wpy是工件8A相对于工件8A、8B的中点的偏差量,Wqx、Wqy是工件8B相对于工件8A、8B的中点的偏差量。由此,由式(33)~式(36)或式(37)~式(40)计算出的Wpx、Wpy、Wqx、Wqy的值,成为工件8A、8B间的偏差量。
调整了加工台10的位置和电控反射镜4A、4B、5A、5B之后,激光加工装置100的控制部21使用加工程序存储部22的加工程序,一边控制工作台控制部25、反射镜控制部26、激光束照射控制部27,一边进行工件8A、8B的同时加工处理(步骤S40)。
在通过加工台10进行的位置校正而工件8A、8B不同时处于加工范围内的情况下(工件8A、8B间的位置偏差量的差大于规定值的情况下)(步骤S60、否),偏差量判断部34判断是否以工件8A、8B的加工顺序,单个地加工工件8A、8B。
对于激光加工装置100,预先设定在通过加工台10的位置校正而工件8A、8B不同时处于加工范围内的情况下,是否单个地加工工件8A、8B。在对激光加工装置100,设定在不进行工件8A、8B的同时加工处理时,单个加工工件8A、8B的情况下(步骤S70、是),偏差量判断部34判断以工件8A、8B的加工顺序,单个加工工件8A、8B。偏差量判断部34指令单独加工处理部32进行工件8A、8B的单独加工处理(单个加工处理)。
单独加工处理部32的单独加工处理指令部44,生成用于单个加工处理工件8A、8B的控制指令信息,单独位置校正处理部43生成工件8A、8B的位置校正量(进行单独处理时的各个位置校正量)。单独位置校正处理部43计算出的位置校正量、单独加工处理指令部44生成的控制指令信息,输入至工作台控制部25、反射镜控制部26。
工作台控制部25、反射镜控制部26,根据位置校正量调整加工台10、电控反射镜4A、4B、5A、5B等。激光加工装置100的控制部21,使用加工程序存储部22的加工程序,控制工作台控制部25、反射镜控制部26、激光束照射控制部27,进行工件8A、8B的单独加工处理(步骤S80)。
在对激光加工装置100设定在不进行工件8A、8B的同时加工处理时,不单个加工工件8A、8B的情况下(步骤S70、否),偏差量判断部34判断是否以工件8A、8B的加工顺序,进行工件8A、8B向加工台10的重新放置(步骤S90)。
对于激光加工装置100,预先设定其在不能同时加工工件8A、8B也不单个加工工件8A、8B的情况下,是否进行工件8A、8B向加工台10的重新放置。
在对激光加工装置100,设定在不能同时加工工件8A、8B也不单个加工工件8A、8B时,进行工件8A、8B向加工台10的重新放置的情况下(步骤S90、是),偏差量判断部34判断进行工件8A、8B向加工台10的重新放置(再次搬入)。偏差量判断部34指令工件搬出装置11、工件定位装置12、工件搬入装置9,进行工件8A、8B向加工台10的重新放置处理,以使其进行工件8A、8B的重新放置处理。由此,能够进行工件8A、8B向加工台10的重新放置处理(步骤S100)。
在工件8A、8B向加工台10的重新放置处理后,激光加工***101返回步骤S10的处理,计算工件8A、8B在加工台10上的偏差量。然后,激光加工***101重复步骤S20以后的处理。
另一方面,在对激光加工装置100设定在不能同时加工工件8A、8B,也不单个加工工件8A、8B时,不进行工件8A、8B向加工台10的重新放置处理的情况下(步骤S90、否),偏差量判断部34判断是否进行激光加工装置100的停止处理(步骤S110)。
对于激光加工装置100,预先设定在不进行工件8A、8B向加工台10的重新放置的情况下,是否进行激光加工装置100的停止处理。在对激光加工装置100,设定在不进行工件8A、8B向加工台10的重新放置时,进行加工加工装置100的停止处理的情况下(步骤S110、是),偏差量判断部34使其进行激光加工装置100的停止处理(步骤S120)。此时,激光加工装置100还可以输出用于通知异常停止的警报。
另一方面,在对激光加工装置100,设定即使在不进行工件8A、8B向加工台10的重新放置时,也不进行激光加工装置100的停止处理的情况下(步骤S110、否),偏差量判断部34判断进行下一批工件向加工台10放置处理。偏差量判断部34指令工件搬出装置11、工件定位装置12、工件搬入装置9,进行下一批工件向加工台10的放置处理,使其进行下一批工件的放置处理。由此,工件8A、8B被搬出加工台10,进行下一批工件的放置处理(步骤S130)。
在工件8A、8B向加工台10的下一批工件放置处理之后,激光加工***101返回步骤S 10的处理,计算工件8A、8B在加工台10上的位置偏差量。然后,激光加工***101重复步骤S20以后的处理。
下面,详细说明在图3中说明的激光加工装置100的动作顺序。首先,对由控制部21进行的偏差量计算处理(加工台10上的工件8A、8B的位置偏差量的计算处理)进行说明。
图9是表示偏差量计算处理的详细顺序的流程图。工件位置检测照相机7A、7B拍摄加工台10上的工件8A、8B的图像(步骤S210),将拍摄到的图像传送给位置检测部23。位置检测部23根据工件位置检测照相机7A、7B拍摄到的工件8A、8B的图像,检测工件8A、8B相对于加工台10的位置(工件位置)(步骤S220)。位置检测部23将检测到的工件8A、8B相对于加工台10的位置信息输入控制部21。
控制部21的偏差量计算部33,使用从位置检测部23送来的工件8A、8B的位置信息,计算工件8A、8B在加工台10上的位置偏差量(步骤S230),将计算结果传送给偏差量判断部34。
下面,对于激光加工装置100对工件8A、8B进行单个处理时的处理顺序(步骤S80)进行说明。图10是表示单个处理工件时的处理顺序的流程图。
激光加工装置100的偏差量判断部34,在判断为以工件8A、8B的加工顺序,单个地加工工件8A、8B的情况下,指令单独加工处理部32进行工件8A、8B的单独加工处理(单个加工处理)。
单独加工处理部32的单独加工处理指令部44,首先生成用于单独地加工处理工件8A的控制指令信息,单独位置校正处理部43生成工件8A的位置校正量(进行单独处理时的工作台位置校正量)和电控反射镜4A、5A的校正量。
这里的工作台控制部25,在工件8A的加工图案51A不处于能通过电控反射镜4A、5A的调整成为可以加工的范围的情况下,生成工作台位置校正量。单独位置校正处理部43计算出的工作台位置校正量和电控反射镜4A、5A的校正量、单独加工处理指令部44生成的控制指令信息,输入给工作台控制部25、反射镜控制部26。
在工件8A的加工图案51A不处于通过电控反射镜4A、5A的调整可以加工的范围内的情况下,利用工作台控制部25进行工作台位置校正(加工台10的位置调整),以使得加工图案51A处于可以通过电控反射镜4A、5A的调整进行加工的范围(步骤S310)。另外,反射镜控制部26调整电控反射镜4A,以使得光束照射出工件8A的加工图案51A。
激光加工装置100的控制部21,使用加工程序存储部22的加工程序,控制工作台控制部25、反射镜控制部26、激光束照射控制部27,进行工件8A的单独加工处理(步骤S320)。
然后,单独加工处理部32的单独加工处理指令部44,首先生成用于地单独加工处理工件8B的控制指令信息,单独位置校正处理部43生成工件8B的位置校正量(进行单独处理时的工作台位置校正量)和电控反射镜4B、5B的校正量。
这里的工作台控制部25,在工件8B的加工图案51B不处于可以通过电控反射镜4B、5B的调整进行加工的范围内的情况下,生成工作台位置校正量。单独位置校正处理部43计算出的工作台位置校正量和电控反射镜4B、5B的校正量、单独加工处理指令部44生成的控制指令信息,输入给工作台控制部25、反射镜控制部26。
在工件8B的加工图案51B不处于可以通过电控反射镜4B、5B的调整进行加工的范围内的情况下,利用工作台控制部25进行工作台位置校正(加工台10的位置调整),以使得加工图案51B处于通过电控反射镜4B、5B的调整可以加工的范围(步骤S330)。另外,反射镜控制部26调整电控反射镜4B,以使得光束照射出工件8B的加工图案51B。
激光加工装置100的控制部21,使用加工程序存储部22的加工程序,控制工作台控制部25、反射镜控制部26、激光束照射控制部27,进行工件8B的单独加工处理(步骤S340)。
此外,这里先进行工件8A的单独处理,然后进行工件8B的单独处理,但也可以先进行工件8B的单独处理,然后进行工件8A的单独处理。
下面,对于激光加工装置100进行工件8A、8B向加工台10的重新放置处理时的处理顺序(步骤S 100)进行说明。图11及图12是表示进行工件向加工台的重新放置处理时的处理顺序的流程图。
在这里,对于工件8A、8B这二者向加工台10重新放置时的处理顺序、工件8A、8B中的任意一个向加工台10重新放置时的处理顺序进行说明。并且,在这里,对于向加工台10重新放置作为工件8A、8B中任意一个的工件8A时的处理顺序进行说明。图11是向加工台10重新放置工件8A、8B这两者时的处理顺序,图12是向加工台10重新放置工件8A时的处理顺序。
首先,对于工件8A、8B(2个工件)这两者向加工台10的重新放置时的处理顺序(图11)进行说明。在工件8A、8B这两者向加工台10重新放置的情况下,激光加工装置100的偏差量判断部34,指令工件搬入装置9进行工件8A、8B向加工台10的重新放置处理。由此,工件搬入装置9提起加工台10上的工件8A、8B,返回到工件定位装置12(步骤S410)。
由工件定位装置12进行位置校正而重新定位,以使得工件8A、8B无相对于加工台10的偏差量。此时,工件定位装置12使用偏差量计算部33计算出的工件8A、8B在加工台10上的位置偏差量,定位工件8A、8B。也就是说,工件定位装置12以规定的校正值(第1定位校正值)校正工件8A、8B的定位位置而进行定位,以使得在再次将工件8A、8B放置(搬入)在加工台10上时,工件8A、8B的加工图案51A、51B落入加工范围52A、52B内(步骤S420)。工件搬入装置9提起由工件定位装置12定位后的工件8A、8B,搬入(重新放置)加工台10上(步骤S430)。
下面,对于工件8A(1个工件)向加工台10的重新放置时的处理顺序(图12)进行说明。在工件8A向加工台10重新放置的情况下,激光加工装置100的偏差量判断部34对工件搬入装置9指令进行工件8A向加工台10的重新放置处理。由此,工件搬入装置9提起加工台10上的工件8A(步骤S510)。
偏差量判断部34计算加工台10的位置校正量,以使得提起的工件8A与加工台10上的工件8B的偏差量,都处于可使用fθ透镜进行加工的范围内。偏差量判断部34将位置校正量的计算结果传送给工作台控制部25。
工作台控制部25根据来自偏差量判断部34的位置校正量,移动加工台10的位置。这里的工作台控制部25,使加工台10的位置移动,以使得提起的工件8A与加工台10上的工件8B的偏差量,都在使用fθ透镜进行加工的范围内(步骤S520)。然后,工件搬入装置9将提起的工件8A搬入(重新放置)加工台10上(步骤S530)。
并且,在这里,对于向加工台10重新放置作为工件8A、8B中任意一个的工件8A时的处理顺序进行了说明,但也可以只重新放置工件8B。
下面,对于激光加工装置100进行下一批工件向加工台10的放置处理时的处理顺序(步骤S130)进行说明。图13及图14是表示下一批工件向加工台的放置处理时的处理顺序的流程图。
在这里,对于向加工台10同时放置2个下一批工件时的处理顺序、和向加工台10单个地放置下一批工件时的处理顺序进行说明。图13是向加工台10同时放置2个下一批工件时的处理顺序,图14是向加工台10单个地放置下一批工件时的处理顺序。
首先,对于向加工台10同时放置作为下一批工件的2个工件时的处理顺序(图13)进行说明。在向加工台10同时放置作为下一批工件的2个工件的情况下,激光加工装置100的偏差量判断部34指令工件定位装置12、工件搬出装置11、工件搬入装置9,向加工台10同时放置作为下一批工件的2个工件。由此,工件搬出装置11提起加工台10上的工件8A、8B,将工件8A、8B搬出激光加工机构1之外(步骤S610)。
然后,工件定位装置12进行下一批工件(2个)的定位。此时,工件定位装置12利用将前一批工件(工件8A、8B)放置在加工台10上的情况下,无位置偏差的位置校正值,进行下一批工件的位置校正而进行定位。这里的工件定位装置12使用偏差量计算部33计算出的工件8A、8B在加工台10上的位置偏差量,进行工件8A、8B的定位。也就是说,工件定位装置12在再次将工件8A、8B放置到(搬入)加工台10上的情况下,以使工件8A、8B的加工图案51A、51B落入加工范围52A、52B内的位置校正值(第2定位位置校正值),进行下一批工件的定位(步骤S620)。工件搬入装置9提起由工件定位装置12定位后的下一批工件(2个),搬入加工台10上(步骤S630)。
下面,对于向加工台10单个地放置下一批工件时的处理顺序(图14)进行说明。在向加工台10单个地放置下一批工件的情况下,激光加工装置100的偏差量判断部34指令工件定位装置12、工件搬出装置11、工件搬入装置9,使其向加工台10单个地放置下一批工件。由此,工件搬出装置11提起加工台10上的工件8A、8B,将工件8A、8B搬出激光加工机构1之外(步骤S710)。
然后,工件定位装置12进行下一批工件(第1个及第2个)的定位。此时,工件定位装置12通过与前一批工件(工件8A、8B)同样的位置校正,进行下一批工件的定位。工件搬入装置9提起由工件定位装置12定位后的下一批工件(第1个),搬入加工台10上(步骤S720)。
偏差量判断部34计算加工台10的位置校正量,以使得在将前一批工件(工件8A、8B)放置在加工台10上的情况下,前一批工件间的偏差量处于可由fθ透镜进行加工的范围内。偏差量判断部34将位置校正量的计算结果传送给工作台控制部25。
工作台控制部25根据来自偏差量判断部34的位置校正量,使加工台10的位置移动。这里的工作台控制部25使加工台10的位置移动,以使得第1个工件以及之后的第2个工件处于可由fθ透镜进行加工的范围内(步骤S730)。然后,工件搬入装置9提起由工件定位装置12定位后的下一批工件(第2个),搬入加工台10上(步骤S740)。
此外,在本实施方式中,对于激光加工装置100加工2个工件的情况进行了说明,但激光加工装置100也可以加工大于或等于3个工件。该情况下,如果工件间的偏差位置的差小于或等于规定值,则也使加工台10移动,进行大于或等于3个工件的同时加工。另外,根据预先设定的条件,进行单个的加工、再加工处理、下一批工件加工处理等。
另外,在本实施方式中,对于根据工件的偏差位置,用各种方法对工件进行激光加工的情况进行了说明,但也可以是其它加工装置根据工件的偏差位置,用各种方法加工工件。
根据上述实施方式,基于计算出的位置偏差值,从预先设定的多种加工方法中选择与位置偏差值对应的工件加工方法,使用选择出的加工方法进行工件的激光加工,因此能够高精度、快速地激光加工工件。
另外,在加工台10上的工件8A、8B的任意一个都处于可以经由fθ透镜进行激光加工的区域之外(激光加工范围之外),且加工台10上的各个工件8A、8B间的位置偏差量(位置偏差值)的差小于规定值的情况下(通过工作台位置校正,工件8A、8B都处于加工范围内的情况下),因为设定加工台10的位置校正量,以使得加工台10上的工件8A、8B处于可以经由各自对应的fθ透镜,同时进行激光加工的区域内,并将激光束同时照射到加工台10上的所有工件8A、8B上,进行加工台10上的工件8A、8B的同时加工,所以在位置偏差量的差小于规定值的情况下,能够高精度且快速地对多个工件进行激光加工。由此,在要加工多个工件的情况下,即使多个工件的偏差量未落入规定的偏差量之内,也能够同时加工多个工件,快速进行加工。
另外,对于激光加工装置100,因为预先设定在通过加工台10的位置校正而工件8A、8B不处于同时加工范围内的情况下(工件8A、8B间的位置偏差量的差大于规定值的情况)选择的各种加工方法(单个地加工处理、重新放置处理、下一批工件的加工处理等),所以即使在通过加工台10进行的位置校正,而工件8A、8B仍不处于同时加工范围内的情况下,也能够高精度且快速地加工工件。
另外,在偏差量判断部34判断工件8A、8B的位置偏差量的差大于规定值的情况下,因为利用单独加工处理部32分别校正工作台位置而对各工件8A、8B进行激光加工,所以即使在工件8A、8B有很大的位置偏差的情况下,也不会出现未被加工的工件,能够快速地进行激光加工。
另外,在工件8A、8B间的位置偏差量大于规定值的情况下,工件搬入装置9使工件8A、8B返回工件定位装置12,由工件定位装置12校正工件8A、8B的位置而进行定位,以使得再次搬入的工件8A、8B进入可以经由fθ透镜进行同时激光加工的区域内,因此,能够减少定位不良的工件,同时可以快速进行激光加工。
另外,在工件8A、8B间的位置偏差量大于规定值的情况下,因为在将1个工件8A提起的同时,使得工件8A被提起的期间内,使加工台10移动并在加工台10移动后再将工件8A重新载置于加工台10上,以使得工件8A、8B进入可以经由fθ透镜进行同时激光加工的区域内,所以能够减少定位不良的工件,同时可以快速地进行激光加工。
另外,在工件8A、8B间的位置偏差量大于规定值的情况下,因为工件搬出装置11将工件8A、8B搬出,由工件定位装置12进行下一批工件的定位,以使得下次搬入的工件进入可以经由fθ透镜同时进行激光加工的区域内,所以能够减少定位不良的工件,同时可以快速地进行激光加工。
另外,在工件8A、8B间的位置偏差量大于规定值的情况下,因为工件搬出装置11将工件8A、8B搬出,在将下次搬入的第1个工件搬入加工台10上之后,使加工台10移动并在移动后将第2个工件搬入加工台10上,以使得搬入的工件(第1个及第2个)进入可以经由fθ透镜同时进行激光加工的区域内,所以能够减少定位不良的工件,同时可以快速地进行激光加工。
因此,即使在工件8A、8B间的位置偏差量大于规定值的情况下,激光加工装置100也能够进行2个激光加工,与只能加工1个的情况相比,能够高效地进行加工处理。
工业实用性
如上所述,本发明涉及的激光加工装置适用于加工台上的多个工件的激光加工。
Claims (7)
1.一种激光加工装置,其从多个激光照射轴,经由与各激光照射轴对应的fθ透镜,同时照射多个激光束,同时对载置于1个加工台上的多个工件进行激光加工,其特征在于,具有:
偏差值计算部,其对于每个工件,检测前述各工件相对于前述加工台的位置偏差,计算每个工件相对于前述加工台的位置偏差值;
加工方法选择部,其根据前述偏差值计算部计算出的位置偏差值,从预先设定的多种加工方法中选择与前述位置偏差值对应的工件的加工方法;
校正值设定部,其根据前述加工方法选择部选择出的加工方法,设定对前述各工件的位置偏差进行校正的前述加工台的移动量的校正值;以及
加工控制部,其在利用由前述加工方法选择部选择出的加工方法,使用由前述校正值设定部设定的校正值,加工前述加工台上的多个工件时,进行加工控制,
前述加工方法选择部,在前述加工台上的某个工件处于可以经由前述fθ透镜进行激光加工的区域之外、且前述加工台上的各工件间的位置偏差值的差小于规定值的情况下,从前述多种加工方法中选择同时加工方法,该同时加工方法是向前述加工台上的所有工件同时照射前述激光束,对前述加工台上的所有工件进行同时加工,
前述校正值设定部,在前述加工方法选择部选择了前述同时加工方法的情况下,设定前述校正值,以使得前述加工台上的所有工件,进入可以经由与各工件对应的fθ透镜同时进行激光加工的区域内。
2.如权利要求1所述的激光加工装置,其特征在于,
还具有加工方法设定部,其预先设定在前述各工件间的位置偏差值的差大于规定值的情况下,使前述加工方法选择部选择的加工方法,
前述加工方法选择部,在前述各工件间的位置偏差值的差大于规定值的情况下,选择由前述加工方法设定部设定的加工方法。
3.如权利要求1或2所述的激光加工装置,其特征在于,
前述加工方法选择部,在前述各工件间的位置偏差值的差大于规定值的情况下,选择单独加工方法,该单独加工方法是在前述各工件的每次激光加工时,使前述加工台移动,对每个前述工件进行单独加工,
前述校正值设定部,对每个前述各工件设定前述校正值,以使得通过前述各工件的每次激光加工时的前述加工台的移动,前述各工件进入可以经由与前述各工件对应的fθ透镜进行激光加工的区域内。
4.如权利要求1或2所述的激光加工装置,其特征在于,
前述加工方法选择部,在前述各工件间的位置偏差值的差大于规定值的情况下,选择下述加工方法:使前述加工台上的所有工件,返回配置在外部并在搬入前述工件时进行工件定位的定位装置,在使该定位装置进行前述所有工件的定位之后,将定位后的前述所有工件再次搬入前述加工台,
前述校正值设定部,对前述定位装置设定校正前述各工件的定位位置的第1定位校正值,以使得再次搬入到前述加工台上的所有工件,进入可以经由与各工件对应的fθ透镜同时进行激光加工的区域内。
5.如权利要求1或2所述的激光加工装置,其特征在于,
前述加工方法选择部,在前述各工件间的位置偏差值的差大于规定值的情况下,选择下述加工方法:将载置于前述加工台上的规定工件从前述加工台上提起,同时在前述规定的工件被提起期间,使前述加工台移动,在前述加工台移动后,将前述规定工件再次载置到前述加工台上。
前述校正值设定部设定前述校正值,以使得通过前述加工台的移动,载置于前述加工台上的所有工件进入可以经由与各工件对应的fθ透镜同时进行激光加工的区域内。
6.如权利要求1或2所述的激光加工装置,其特征在于,
前述加工方法选择部,在前述各工件间的位置偏差值的差大于规定值的情况下,选择下述加工方法:使配置在外部并用于搬出前述工件的搬出装置将前述加工台上的所有工件搬出,同时由配置在外部并在搬入前述工件时进行定位的定位装置,进行下一批搬入的各工件的定位,将定位后的各工件搬入前述加工台,
前述校正值设定部,对前述定位装置设定校正前述各工件的定位位置的第2定位校正值,以使得搬入到前述加工台上的下一批的所有工件,进入可以经由与各工件对应的fθ透镜同时进行激光加工的区域内。
7.如权利要求1或2所述的激光加工装置,其特征在于,
前述加工方法选择部,在前述各工件间的位置偏差值的差大于规定值的情况下,选择下述加工方法:由配置在外部并用于搬出前述工件的搬出装置将前述加工台上的所有工件搬出,同时使配置在外部并在前述工件搬入时进行定位的定位装置,进行下一批搬入的各工件的定位,将定位后的工件中的规定的工件搬入前述加工台,使前述加工台移动,在前述加工台移动后,将定位后的工件中的其余工件搬入前述加工台,
前述校正值设定部设定前述校正值,以使得搬入前述加工台上的所有工件,进入可以经由与各工件对应的fθ透镜同时进行激光加工的区域。
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