JP2004322149A - Laser beam machining mechanism, and control method and production facility for the same - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はレーザ加工装置およびその制御方法と生産設備に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型・軽量化が求められているが、これを実現するために多層プリント基板の層間接続回路であるIVH(インナー・バイア・ホール)による電子部品の高密度実装が進んでいる。これは1枚の多層プリント基板に形成されるIVHの穴数増加、小径化、高密度化することになり、これに対応するためにはプリント基板用レーザ加工装置の穴加工精度を高精度化する必要があり、特にレーザ光の位置決めに用いるガルバノ装置の高精度化が求められている。
【0003】
図13にプリント基板用レーザ加工機の概要を示す。制御装置101は、レーザ発振器102、ガルバノ装置104、加工テーブル106の制御を行う。レーザ発振器102は、加工用のレーザ光103を出力する。ガルバノ装置104は、2軸のモータに取付けられたミラーによって、レーザ光103の位置決めを行う。fθレンズ105は、レーザ光103を集光する。カメラ107は、プリント基板108上の位置決めマークや位置補正用の加工穴の位置検出を行う。加工テーブル106は、加工するプリント基板108を搭載し、位置決めを行う。プリント基板用レーザ加工機の動作について説明する。レーザ発振器102から出力されたレーザ光103は、ガルバノ装置104で位置決めを行い、集光レンズ105によって集光され、プリント基板108の所定の位置に照射され、穴加工を行う。
【0004】
図12に従来のプリント基板用レーザ加工装置の構成を示す。入力部1には、加工プログラム、加工条件、パラメータなどが外部から入力される。制御部2は、レーザ制御部4、加工テーブル制御部5、ガルバノ制御部6、歪み補正部7で構成される。主制御部3では入力部1からプログラム、加工条件、パラメータが入力され、これらのデータを解析し、レーザ制御部4、加工テーブル制御部5、ガルバノ制御部6にそれぞれ動作指令を出力する。レーザ制御部4には主制御部3からレーザ出力指令が入力されると、レーザ発振部8にレーザ出力指令信号を出力する。また主制御部3にレーザ発振部8のレーザ出力状態などのステータス情報などを出力する。レーザ発振部8は、レーザ制御部4からレーザ出力指令信号が入力されると、レーザ出力信号に従い、レーザ光を出力する。またレーザ制御部4にレーザ出力モニタ信号などを出力する。加工テーブル制御部5には指令速度などの制御パラメータや加工テーブル位置指令が主制御部3から入力されると、位置制御を行い、モータ駆動指令信号を加工テーブル部9に出力する。またモータの位置情報などを主制御部3に出力する。加工テーブル部9は、加工テーブル制御部5からモータ駆動指令信号が入力されると、モータ駆動指令信号に従い、モータを駆動する。また、モータの位置検出信号を加工テーブル制御部5に出力する。歪み補正部7には、主制御部3から歪み補正データとガルバノ位置指令が入力されると、その位置指令に対する歪み補正を行った後、補正後の位置指令をガルバノ制御部6に出力する。ガルバノ制御部6には、指令速度などの制御パラメータが主制御部3から入力される。歪み補正後のガルバノ移動指令が歪み補正部7から入力されると、位置制御を行い、ガルバノ駆動指令信号をガルバノスキャナ部10に出力する。また、位置情報などを主制御部3に出力する。ガルバノスキャナ部10では、ガルバノ制御部6からガルバノ駆動指令信号が入力されると、ガルバノ駆動指令信号に従い、ガルバノモータを駆動する。またガルバノモータの位置検出信号をガルバノ制御部6に出力する。位置検出部11は、主制御部3から位置検出指令が入力されると、加工穴の位置検出を行い、検出結果を主制御部3に出力する。主制御部3では、位置検出部11の検出位置から加工穴のずれ量を算出し、歪み補正データを作成し、歪み補正部7に出力する。
【0005】
プリント基板用レーザ加工装置の動作であるが、入力部1からプログラム、加工条件、パラメータを入力すると、主制御部3で加工テーブル位置指令を作成し、加工テーブル制御部5に出力し、加工テーブル部8を目標位置に位置制御を行う。加工テーブル部8の位置決め完了後、主制御部3はガルバノ位置指令を作成し、歪み補正部7に出力する。歪み補正部7では、ガルバノ位置指令の歪み補正を行った後、歪み補正後のガルバノ位置指令をガルバノ制御部6に出力する。ガルバノ制御部6では、ガルバノスキャナ部10を目標位置に位置制御を行う。ガルバノスキャナ部10の位置決め完了後、主制御部3は、レーザ出力指令を作成し、レーザ制御部4に出力し、レーザ発振部8からレーザ光を出射する。これらを繰返すことにより、加工ワーク全体に穴加工を行う。
【0006】
プリント基板用レーザ加工装置では、加工穴の位置精度として±20μm以内が求められる。そこで値から換算すると、ガルバノ装置の加工精度は±10μm以内が必要となる。そこでこの±10μmがガルバノ装置の規定精度となる。加工精度がプリント基板では規定の精度を入らない加工穴が1点でもあると、その穴で形成される回路が不良となるため、基板全体が不良となる。そのため、ガルバノ装置ではすべての加工穴において規定精度を確保する必要がある。
【0007】
ガルバノ装置とfθレンズを組合わせてレーザ光の位置決めを行う場合、加工平面上で幾何学的な歪みが発生する。そのため高精度な位置決めを行うためには、これらの歪みを補正した位置指令でガルバノ装置を位置制御する必要がある。また、ガルバノ装置の加工位置にもシフト及び伸縮の位置ずれが発生するため、この位置ずれも補正する必要がある。ガルバノ装置では、これらの補正データを予め作成し、ガルバノ駆動時にこの補正データで位置指令を補正した後、ガルバノスキャナを駆動する。
【0008】
これらの補正データの作成方法としては、目標位置と実際の加工穴の位置ずれ具合から補正データを算出する方法などがある。この補正方法は、幾何学的歪み及びガルバノ装置自身の位置ずれも補正することができるが、測定する加工穴数が多いため補正データの作成に時間を要する。しかし、幾何学的な歪みはほとんど変動がなく、ガルバノ装置の位置ずれのみが常時発生するため、ガルバノ装置の位置ずれを一定周期で補正するようにしても実用上問題ない。そこでガルバノ装置の位置ずれを補正する方法として、ガルバノ原点位置の加工穴のずれ量と最外周の加工穴の位置ずれ量から、シフト量と伸縮率を算出し、そのシフト量と伸縮率で歪み補正データを補正する方法(例えば特許文献1参照)などがある。
【0009】
以上のようにして、レーザ光をプログラム通りに所定の位置に高精度に位置決めすることができる。
【0010】
【特許文献1】
特開2000−71087号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
さて、ガルバノ装置の位置ずれには、シフトずれが大きい。これはガルバノ装置の検出位置センサの変動による位置決め位置のずれと、加工装置のカメラとガルバノ装置との相対位置の変化による位置ずれが含まれるからである。そこでシフトずれの補正が重要となる。
【0012】
しかしガルバノ原点位置の加工穴の位置検出の繰返し精度は、ガルバノ装置、カメラ、加工テーブル、加工形状などの繰返し精度に影響されるため、±2μm程度のとなる。そのため、ガルバノ原点位置の加工穴のみの位置ずれ量からシフト量を求めると、この繰返し精度分だけ、全体の加工穴に位置ずれが生じる。また、ガルバノ原点位置とfθレンズ中心位置の位置合わせにはずれがあるため、ガルバノ原点位置の加工穴のずれ量が加工穴の精度分布の中心と一致しない。そのため、ガルバノ原点位置の加工穴のずれ量から歪み補正データのシフト量の補正を行っても、すべての加工穴が規定の精度に入らない場合がある。
【0013】
本発明は上記課題を解決し、高精度加工を行うことができるレーザ加工装置およびその制御方法と生産設備を提供することを目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のレーザ加工装置は、レーザ光を出力するレーザ発振器と、前記レーザ光を被加工物の設定された部位に導くレーザ光位置決め手段と、前記レーザ光位置決め手段を制御する制御部を備え、前記被加工物の加工状態を検出する検出部を設け、前記検出部からの信号を前記制御部に入力し、前記制御部でレーザ加工による加工部位の分布の中心位置と設定された位置とのズレを算出し、前記ズレに基づいてレーザ光の加工位置を示すデータを補正する構成である。
【0015】
また、本発明のレーザ加工装置の制御方法では、設定されたデータに基づいてレーザ光を被加工物の設定された部位に導くステップと、被加工物の加工部位の位置を検出するステップと、設定された部位と実際の加工位置との位置ズレ量を算出するステップと、位置ズレ量が許容範囲内か判定するステップと、許容範囲内の各位置ズレ量から位置ズレ量の中心値を算出するステップと、前記算出した中心値と設定された部位との位置ズレを補正値として算出するステップと、前記補正値に基づいて設定されたデータを補正するステップを有する。
【0016】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態について図1から図11を用いて説明する。
【0017】
図1は本発明の実施の形態におけるガルバノ装置の構成図である。図1のガルバノ装置の構成は、図12の従来のガルバノ装置の構成にシフト量算出部12を追加したものである。シフト量算出部12には、主制御部3から検出方法及びずれ量の許容範囲などのパラメータが入力される。位置検出部11から加工穴の検出位置が入力されると、検出位置からずれ量を算出し、そのずれ量からシフト量を算出し、シフト量を歪み補正部7に出力する。次にシフト量算出部12のシフト量計算処理について説明する。
【0018】
図2に加工穴の精度分布図を示す。レーザ加工を行い、その加工穴の加工位置を位置検出部11で検出し、指令位置との位置ずれ量を算出し、その位置ずれ量の分布をプロットしたものである。ここではガルバノ加工範囲と同じ50mm角で5mm間隔の格子加工を行い、121点の加工穴の位置ずれ量をプロットしている。図2の分布では、位置ずれ量が規定精度の±10μmを越えている加工穴があるため、歪み補正データを補正する必要がある。図2においてガルバノ加工エリアの原点位置で加工した原点穴の位置ずれは、(−1.4μm、1.2μm)であり、分布の中心からずれている。この原点穴の位置ずれ量をシフト補正量として歪み補正データを補正する場合について述べる。ガルバノ装置の最小制御単位が1μmのため、シフト量は1μm刻みとなる。そこでシフト量としては、(1μm、−1μm)となり、この値を歪み補正部7の歪み補正データに加算する。
【0019】
図3に、図2と同じ条件で再度位置ずれ量を測定した時の精度分布を示す。実際に再度加工を行った場合、ガルバノ装置の繰返し精度などのためにまったく同じ分布形状にはならないが、ここでは分かりやすくするために図2の位置ずれ分布をシフト量だけずらしている。図3の加工穴の精度分布では、原点穴の位置ずれはほぼゼロになっているが、位置ずれ量が±10μmを越えている加工穴があるため、規定精度を確保できていない。再度に同じ方法で補正を行っても、位置ずれ量が±10μm以内にはならない。そこで、図2の加工穴の精度分布において、位置ずれ量の各軸方向の最大値と最小値の中間位置は(−6.1μm、1.1μm)である。この位置ずれ量をシフト補正量として歪み補正データを補正すると、シフト量は(6μm、−1μm)になる。図4に中間位置をシフト量として補正した後の位置ずれ加工穴の精度分布を示す。図4の加工穴の精度分布では、すべての加工穴の位置ずれ量は±10μm以内に入っており、中間位置をシフト量として歪み補正データを補正することでガルバノ装置の規定精度を確保し、加工装置を高精度化することができる。
【0020】
次に図5に数点の加工穴だけ大きな位置ずれがある場合の加工穴の精度分布図を示す。図5の数点の大きな位置ずれ量は、位置検出器11で不正な位置検出を行った場合である。加工穴の位置検出方法に画像認識を用いた場合、加工穴にゴミなどの異物が重なったり、被加工物のキズと加工穴が重なったりすると、正しく位置検出が行えない。図5の加工穴の精度分布において、位置ずれ量の各軸方向の最大値と最小値の中間位置は(3.8μm、3.3μm)である。この位置ずれ量をシフト補正量として歪み補正データを補正すると、シフト量は(−4μm、−3μm)になる。図6にこの中間位置をシフト量として補正した後の囲う穴の精度分布を示す。図5の大きな位置ずれを示す加工穴は、ゴミやキズなどによって発生したものであるため再現性がなく、再度穴加工して測定を行うと、同じような大きな位置ずれ量を示すことはない。そのため図6の加工穴の精度分布では、大きな位置ずれ量はなくなっている。しかし図5の大きな位置ずれ量から求めた中間位置でシフト量を算出して補正したため、図5より精度分布は悪化しており、±10μmの規定精度を確保できていない。
【0021】
そこで、図5の加工穴の精度分布において、位置ずれ量が許容範囲外の場合、この位置ずれデータは位置検出で不正検出したものとして削除した後、中間位置を算出するようにする。許容範囲外の位置ずれ穴の削除方法は、平均位置からの一定距離以上のデータを許容範囲外としたり、位置ずれ量の標準偏差を計算しその標準偏差の大きいものを省く方法などがある。図7に図5から位置ずれ量の大きな点を除いたときの加工穴の精度分布を示す。図7の加工穴の精度分布において、位置ずれ量の各軸方向の最大値と最小値の中間位置は(−6.0μm、5.4μm)である。この位置ずれ量をシフト補正量として歪み補正データを補正すると、シフト量は(6μm、−5μm)になる。図8にこの中間位置をシフト量として補正した後の加工穴の精度分布を示す。図8の加工穴の精度分布では、すべての加工穴の位置ずれ量は±10μm以内に入っており、許容範囲外の位置ずれを除いた後、中間位置をシフト量として歪み補正データを補正することでガルバノ装置の規定精度を確保し、加工装置を高精度化することができる。
【0022】
図9に図5の加工穴の精度分布で、平均位置を算出した場合を示す。図9では、ほぼ分布の塊の中央あたりに平均位置がある。これは位置ずれの測定点が121点あるため、4点大きな位置ずれ量があっても平均化されるためである。図9の精度分布において、位置ずれ量の平均位置は(−5.7μm、+3.8μm)である。この位置ずれ量をシフト補正量として歪み補正データを補正すると、シフト量は(6μm、−4μm)になる。図10にこの平均位置をシフト量として補正した後の加工穴の精度分布を示す。図10の加工穴の精度分布では、すべての加工穴の位置ずれ量は±10μm以内に入っており、許容範囲外の位置ずれを除かなくても、平均位置をシフト量として歪み補正データを補正することでガルバノ装置の規定精度を確保し、加工装置を高精度化することができる。特に精度分布がまばらで、許容範囲外の位置ずれ穴を区別しにくいような場合、平均位置をシフト量として用いれば、最適に歪み補正データを補正することができる。また平均位置をシフト量とする場合でも、許容範囲外の位置ずれを除いた後に平均位置を求める方が、より高精度に補正することができる。
【0023】
次にガルバノ装置の動作について説明する。穴加工時の動作は従来の装置と同様である。シフト量の算出動作について説明する。図11にフローチャートを示す。
【0024】
スタートすると、ステップ1では、シフト量算出部12に主制御部3からパラメータとして、算出方法などが入力される。ステップ2では、加工穴位置の測定が行われる。ステップ3では、測定した穴位置とテーブルの座標位置から加工穴のずれ量を算出する。ステップ4では、測定する穴が終了か判定する。測定穴がまだある場合、ステップ2に戻る。測定穴が終了した場合、ステップ5に進む。ステップ5では、位置すれ量が許容範囲内か判定する。許容範囲内の場合、ステップ6に進む。許容範囲外の場合、ステップ7に進む。ステップ6では、位置ずれ量を保存する。ステップ7では、データ終了を判定する。データが終了の場合、ステップ8に進む。データがまだある場合、ステップ5に戻る。ステップ8では、あらかじめ設定されたシフト量算出方法で、シフト量を計算する。ステップ9では、算出したシフト量が許容範囲内であるか判定する。許容範囲内の場合、スッテプ10でシフト量をひずみ補正部に出力する。許容範囲外の場合、ステップ10でアラームを主制御部に出力し、終了となる。
【0025】
なお、上記のように算出したシフト量を使って歪み補正データを補正するだけでなくシフト量を使って加工テーブルの位置指令を補正しても、同様に位置ずれのシフト分の補正が行える。また精度分布の状態に合せて中間位置と平均位置との最適な方を選択できるようにすれば、最適なシフト量で歪み補正データを補正できるため、ガルバノ装置の規定精度を確実に確保し、加工装置を高精度化することができる
【0026】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明によれば、加工穴の分布の中心位置からレーザ光の加工位置を補正するため、高精度なレーザ加工を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態におけるレーザ加工装置の構成図
【図2】補正前における加工穴の精度分布図
【図3】従来の技術による補正後の加工穴の精度分布図
【図4】本発明における中間位置補正後の加工穴の精度分布図
【図5】補正前に検出不良穴がある場合での加工穴の精度分布図
【図6】図5の中間位置で補正した加工穴の精度分布図
【図7】補正前に検出不良穴を除いた場合での加工穴の精度分布図
【図8】補正前に検出不良穴を除いた中間位置で補正後の加工穴の精度分布図
【図9】補正前の平均位置における加工穴の精度分布図
【図10】本発明における平均位置で補正後の加工穴の精度分布図
【図11】補正動作のフローチャート
【図12】従来のレーザ加工装置の構成図
【図13】レーザ加工装置の概略図
【符号の説明】
1 プログラム入力部
2 制御装置
3 主制御部
4 レーザ制御部
5 加工テーブル制御部
6 ガルバノ制御部
7 歪み補正部
8 レーザ発振部
9 加工テーブル部
10 ガルバノスキャナ部
11 位置検出部
12 シフト量算出部
101 制御装置
102 レーザ発振器
103 レーザ光
105 fθレンズ
106 加工テーブル
107 カメラ
105 レーザ光
106 集光レンズ
108 プリント基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a laser processing apparatus, a control method thereof, and a production facility.
[0002]
[Prior art]
In recent years, electronic devices have been required to be smaller and lighter. To achieve this, high-density mounting of electronic components using IVH (inner via hole), which is an interlayer connection circuit of multilayer printed circuit boards, is progressing. . This will increase the number of IVH holes formed on a single multilayer printed circuit board, reduce the diameter, and increase the density. In order to respond to this, the hole processing precision of the laser processing equipment for printed circuit boards will be increased. In particular, there is a demand for higher accuracy of galvano devices used for positioning of laser light.
[0003]
FIG. 13 shows an outline of a laser processing machine for printed circuit boards. The control device 101 controls the laser oscillator 102, the
[0004]
FIG. 12 shows the configuration of a conventional laser processing apparatus for printed circuit boards. A machining program, machining conditions, parameters, and the like are input to the
[0005]
This is the operation of the laser processing apparatus for printed circuit boards. When a program, processing conditions, and parameters are input from the
[0006]
In the laser processing apparatus for printed circuit boards, the positional accuracy of the processing hole is required to be within ± 20 μm. Therefore, when converted from the value, the processing accuracy of the galvano device needs to be within ± 10 μm. Therefore, this ± 10 μm is the specified accuracy of the galvano device. If there is even one processing hole whose processing accuracy does not fall within the specified accuracy in the printed circuit board, the circuit formed by the hole becomes defective, and the entire substrate becomes defective. Therefore, in the galvano apparatus, it is necessary to ensure the specified accuracy in all processed holes.
[0007]
When positioning the laser beam by combining the galvano device and the fθ lens, geometric distortion occurs on the processing plane. Therefore, in order to perform highly accurate positioning, it is necessary to control the position of the galvano device with a position command in which these distortions are corrected. Further, since a shift and expansion / contraction misalignment also occurs at the processing position of the galvano apparatus, it is necessary to correct this misalignment. In the galvano apparatus, these correction data are created in advance, and the position command is corrected with the correction data during galvano driving, and then the galvano scanner is driven.
[0008]
As a method of creating these correction data, there is a method of calculating correction data from the target position and the actual misalignment of the machining hole. Although this correction method can correct geometric distortion and positional deviation of the galvano device itself, it takes time to create correction data because the number of machining holes to be measured is large. However, there is almost no change in the geometric distortion, and only the positional deviation of the galvano device always occurs. Therefore, there is no practical problem even if the positional deviation of the galvano device is corrected at a constant period. Therefore, as a method of correcting the position deviation of the galvano device, the shift amount and expansion / contraction rate are calculated from the displacement amount of the machining hole at the galvano origin position and the displacement amount of the outermost machining hole, and the distortion is calculated by the shift amount and the expansion / contraction rate. There is a method of correcting correction data (see, for example, Patent Document 1).
[0009]
As described above, the laser beam can be accurately positioned at a predetermined position as programmed.
[0010]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-71087
[Problems to be solved by the invention]
Now, there is a large shift in the position shift of the galvano device. This is because the displacement of the positioning position due to the variation of the detection position sensor of the galvano device and the displacement of the relative position between the camera of the processing device and the galvano device are included. Therefore, correction of shift deviation is important.
[0012]
However, the repeatability of detecting the position of the processing hole at the galvano origin position is about ± 2 μm because it is affected by the repeatability of the galvano device, camera, processing table, processing shape, and the like. Therefore, when the shift amount is obtained from the positional deviation amount of only the machining hole at the galvano origin position, the whole machining hole is displaced by this repetition accuracy. Further, since there is a deviation in the alignment between the galvano origin position and the fθ lens center position, the amount of deviation of the machining hole at the galvano origin position does not coincide with the center of the accuracy distribution of the machining hole. For this reason, even if the shift amount of the distortion correction data is corrected from the displacement amount of the machining hole at the galvano origin position, all the machining holes may not fall within the specified accuracy.
[0013]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a laser processing apparatus capable of performing high-precision processing, a control method therefor, and production equipment.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a laser processing apparatus of the present invention includes a laser oscillator that outputs laser light, laser light positioning means that guides the laser light to a set portion of a workpiece, and the laser light positioning means. A control unit for controlling, a detection unit for detecting a machining state of the workpiece, a signal from the detection unit is input to the control unit, and the central position of the distribution of the processing site by laser processing in the control unit And the position indicating the machining position of the laser beam is corrected based on the deviation.
[0015]
Further, in the control method of the laser processing apparatus of the present invention, the step of guiding the laser beam to the set part of the workpiece based on the set data, the step of detecting the position of the processing part of the workpiece, A step of calculating a positional deviation amount between the set part and the actual machining position, a step of determining whether the positional deviation amount is within an allowable range, and calculating a center value of the positional deviation amount from each positional deviation amount within the allowable range. A step of calculating, as a correction value, a positional deviation between the calculated center value and the set portion, and a step of correcting data set based on the correction value.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0017]
FIG. 1 is a configuration diagram of a galvano device according to an embodiment of the present invention. The configuration of the galvano device of FIG. 1 is obtained by adding a shift
[0018]
FIG. 2 shows an accuracy distribution diagram of the processed holes. Laser machining is performed, the machining position of the machining hole is detected by the
[0019]
FIG. 3 shows the accuracy distribution when the positional deviation amount is measured again under the same conditions as in FIG. When the machining is actually performed again, the distribution shape is not exactly the same due to the repetition accuracy of the galvano apparatus, but here, the positional deviation distribution of FIG. 2 is shifted by the shift amount for easy understanding. In the accuracy distribution of the processed holes in FIG. 3, the positional deviation of the origin hole is almost zero, but the specified accuracy cannot be ensured because there are processed holes whose positional deviation amount exceeds ± 10 μm. Even if correction is performed again by the same method, the positional deviation amount does not fall within ± 10 μm. Therefore, in the accuracy distribution of the machining holes in FIG. 2, the intermediate position between the maximum value and the minimum value of the positional deviation amount in each axis direction is (−6.1 μm, 1.1 μm). When the distortion correction data is corrected using the position shift amount as a shift correction amount, the shift amount becomes (6 μm, −1 μm). FIG. 4 shows the accuracy distribution of the misaligned hole after correction using the intermediate position as the shift amount. In the accuracy distribution of the processed holes in FIG. 4, the positional deviation amounts of all processed holes are within ± 10 μm, and the specified accuracy of the galvano device is secured by correcting the distortion correction data with the intermediate position as the shift amount. The processing device can be made highly accurate.
[0020]
Next, FIG. 5 shows an accuracy distribution diagram of the processed holes when there are large positional shifts by only a few processed holes. The large misalignment amounts of several points in FIG. 5 are when the
[0021]
Therefore, in the accuracy distribution of the machined hole in FIG. 5, if the amount of positional deviation is outside the allowable range, the positional deviation data is deleted as having been illegally detected by position detection, and then the intermediate position is calculated. There are a method of deleting a misalignment hole outside the allowable range, such as making data beyond a certain distance from the average position out of the permissible range, calculating a standard deviation of the misalignment amount, and omitting a large standard deviation. FIG. 7 shows the accuracy distribution of the processed hole when a point with a large positional deviation is removed from FIG. In the accuracy distribution of the machined hole in FIG. 7, the intermediate position between the maximum value and the minimum value of the positional deviation amount in each axial direction is (−6.0 μm, 5.4 μm). When the distortion correction data is corrected using the positional deviation amount as the shift correction amount, the shift amount becomes (6 μm, −5 μm). FIG. 8 shows the accuracy distribution of the machined hole after correcting this intermediate position as the shift amount. In the accuracy distribution of the processed holes in FIG. 8, the positional deviation amounts of all the processed holes are within ± 10 μm, and after correcting the positional deviation outside the allowable range, the distortion correction data is corrected using the intermediate position as the shift amount. Thus, the specified accuracy of the galvano device can be ensured and the processing device can be made highly accurate.
[0022]
FIG. 9 shows a case where the average position is calculated with the accuracy distribution of the processed holes in FIG. In FIG. 9, there is an average position around the center of the mass of distribution. This is because there are 121 misalignment measurement points, and even if there is a large misalignment amount of 4 points, it is averaged. In the accuracy distribution of FIG. 9, the average position of the displacement amount is (−5.7 μm, +3.8 μm). When the distortion correction data is corrected using the positional deviation amount as the shift correction amount, the shift amount becomes (6 μm, −4 μm). FIG. 10 shows the accuracy distribution of the machined hole after correcting the average position as the shift amount. In the accuracy distribution of the machining holes in FIG. 10, the positional deviation amounts of all the machining holes are within ± 10 μm, and even if the positional deviations outside the allowable range are not removed, the distortion correction data is obtained with the average position as the shift amount. By correcting, the specified accuracy of the galvano device can be ensured and the processing device can be made highly accurate. In particular, when the accuracy distribution is sparse and it is difficult to distinguish the misalignment holes outside the allowable range, the distortion correction data can be optimally corrected by using the average position as the shift amount. Even when the average position is set as the shift amount, the average position can be corrected with higher accuracy by removing the position deviation outside the allowable range.
[0023]
Next, the operation of the galvano apparatus will be described. The operation at the time of drilling is the same as that of the conventional apparatus. The shift amount calculation operation will be described. FIG. 11 shows a flowchart.
[0024]
When starting, in
[0025]
It should be noted that not only correcting the distortion correction data using the shift amount calculated as described above but also correcting the processing table position command using the shift amount can similarly correct the shift amount of the positional shift. In addition, if it is possible to select the optimal one of the intermediate position and the average position according to the state of the accuracy distribution, the distortion correction data can be corrected with the optimal shift amount, so that the specified accuracy of the galvano device is reliably ensured, The processing apparatus can be made highly accurate. [0026]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, since the processing position of the laser beam is corrected from the center position of the distribution of the processing holes, highly accurate laser processing can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a laser processing apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an accuracy distribution diagram of processed holes before correction. FIG. 3 is an accuracy distribution diagram of processed holes after correction according to the prior art. FIG. 4 is an accuracy distribution diagram of a machined hole after intermediate position correction in the present invention. FIG. 5 is an accuracy distribution diagram of a machined hole when there is a defective detection hole before correction. Accuracy distribution diagram of the machined hole [Fig. 7] Accuracy distribution diagram of the machining hole when the detection failure hole is removed before correction [Fig. 8] Machining hole after correction at the intermediate position excluding the detection failure hole before correction FIG. 9 is an accuracy distribution diagram of machining holes at an average position before correction. FIG. 10 is an accuracy distribution diagram of machining holes after correction at an average position in the present invention. ] Configuration diagram of conventional laser processing equipment [Fig. 13] Schematic diagram of laser processing equipment Description]
DESCRIPTION OF
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