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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- circuit
- laser beam
- scan
- optical scanner
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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
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (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】
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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