TW201940272A - 雷射標記裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明係提供一種即便不使用昂貴之雷射測距器,而是由與工件之熱膨脹係數不同之材質構成相對移動部之位置檢測器,亦能以所需之位置精度進行雷射標記之裝置。
本發明係提供一種雷射標記裝置,其具備:
工件保持部、雷射加工部、相對移動部;
基準記號,其於工件保持部所安裝之基部中,較工件之外緣而言配置於更外側,建立關聯地登錄有與向工件照射之雷射光束之加工位置之相對位置資訊;及
記號位置檢測部,其與雷射加工部一體地相對移動,並檢測基準記號之位置;且該雷射標記裝置還具備:
位置偏移量算出部,其算出記號位置檢測部所檢測之基準記號之位置與預先登錄之該基準記號之檢測基準位置之位置偏移量;及
光束照射位置修正部,其根據位置偏移量與相對位置資訊,修正雷射光束之加工位置。
本發明係提供一種雷射標記裝置,其具備:
工件保持部、雷射加工部、相對移動部;
基準記號,其於工件保持部所安裝之基部中,較工件之外緣而言配置於更外側,建立關聯地登錄有與向工件照射之雷射光束之加工位置之相對位置資訊;及
記號位置檢測部,其與雷射加工部一體地相對移動,並檢測基準記號之位置;且該雷射標記裝置還具備:
位置偏移量算出部,其算出記號位置檢測部所檢測之基準記號之位置與預先登錄之該基準記號之檢測基準位置之位置偏移量;及
光束照射位置修正部,其根據位置偏移量與相對位置資訊,修正雷射光束之加工位置。
Description
本發明係關於一種雷射標記裝置,其係向設定於作為加工對象之工件之特定位置照射雷射光束,形成特定之標記圖案。
已知有一種技術,其係向金屬、樹脂、玻璃或成膜於其等之表面之薄膜等照射雷射光束,藉由剝蝕(亦稱作蒸散)或改質加工,形成對準記號或識別代碼等特定之標記圖案等(例如,專利文獻1、2)。
並且,於線性平台或支架平台等定位移動機構中,已知有為了以特定之速度移動或於特定之位置靜止等,而具備於棒狀構件或帶狀構件以特定間隔形成狹縫或凹凸等之直線狀之位置檢測器(亦稱作線性編碼器、線性標度尺)之構成。此種位置檢測器由金屬或玻璃等製成(例如,專利文獻3)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2004-114066號公報
[專利文獻2]日本專利特開2009-220128號公報
[專利文獻3]日本專利特開2011-180160號公報
[專利文獻2]日本專利特開2009-220128號公報
[專利文獻3]日本專利特開2011-180160號公報
[發明所欲解決之問題]
但是,關於數米以上之長條尺,利用玻璃之製作、輸送、及安裝等較難,且一般難以獲取,而含有金屬構件者一般能夠獲取。
另一方面,如專利文獻2中所揭示般,已知有使用雷射測距器作為位置檢測器之構成,雖能夠以高精度進行位置檢測,但存在成本變高之問題。進而,若要檢測XYθ方向之位置偏移,則需要具備3台雷射測距器,成本明顯變得更高。
因此,即便係具備經濟且能夠一般獲取之位置檢測器之定位移動機構,亦存在欲以所需之精度藉由雷射標記進行圖案形成之課題。
因此,本發明係鑒於上述問題點而成者,其目的在於提供一種雷射標記裝置,其即便無需使用昂貴之雷射測距器,而是以與工件之熱膨脹係數不同之材質構成相對移動部之位置檢測器,亦以所需之位置精度進行雷射標記。
[解決問題之技術手段]
[解決問題之技術手段]
為了解決以上之課題,本發明之一態樣之特徵在於,具備:
工件保持部,其保持作為加工對象之工件;
雷射加工部,其向工件照射雷射光束;
相對移動部,其使工件保持部與雷射加工部相對移動;
基準記號,其於工件保持部所安裝之基部中,較工件之外緣而言配置於更外側,且建立關聯地登錄有與向工件照射之雷射光束之加工位置之相對位置資訊;及
記號位置檢測部,其與雷射加工部一體地相對移動,並檢測基準記號之位置;且本發明還具備:
位置偏移量算出部,其算出記號位置檢測部所檢測之基準記號之位置與預先登錄之該基準記號之檢測基準位置之位置偏移量;及
光束照射位置修正部,其根據位置偏移量與相對位置資訊,修正雷射光束之加工位置。
[發明之效果]
工件保持部,其保持作為加工對象之工件;
雷射加工部,其向工件照射雷射光束;
相對移動部,其使工件保持部與雷射加工部相對移動;
基準記號,其於工件保持部所安裝之基部中,較工件之外緣而言配置於更外側,且建立關聯地登錄有與向工件照射之雷射光束之加工位置之相對位置資訊;及
記號位置檢測部,其與雷射加工部一體地相對移動,並檢測基準記號之位置;且本發明還具備:
位置偏移量算出部,其算出記號位置檢測部所檢測之基準記號之位置與預先登錄之該基準記號之檢測基準位置之位置偏移量;及
光束照射位置修正部,其根據位置偏移量與相對位置資訊,修正雷射光束之加工位置。
[發明之效果]
根據上述之雷射標記裝置,即便無需使用昂貴之雷射測距器,而是以與工件之熱膨脹係數不同之材質構成相對移動部之位置檢測器,亦能夠以所需之位置精度進行雷射標記。
以下,對實施本發明之形態,利用圖進行說明。
圖1係表示實現本發明之形態之一例之整體構成之概略圖。
圖2係表示實現本發明之形態之一例之主要部分之立體圖。
圖1、2中,分別例示有表示本發明之雷射標記裝置1之整體構成之概略圖、及表示主要部分之立體圖。
圖1係表示實現本發明之形態之一例之整體構成之概略圖。
圖2係表示實現本發明之形態之一例之主要部分之立體圖。
圖1、2中,分別例示有表示本發明之雷射標記裝置1之整體構成之概略圖、及表示主要部分之立體圖。
雷射標記裝置1係關於一種雷射標記裝置,該雷射標記裝置向設定於作為加工對象之工件W之特定位置照射雷射光束,形成特定之標記圖案。具體而言,雷射標記裝置1具備工件保持部2、雷射加工部3、相對移動部4、基準記號5、記號位置檢測部6、標記位置偏移量算出部7、光束照射位置修正部8、及控制部CN等。更加具體而言,其表示於邊長為約3 m×約3.5 m、厚度0.7 mm之玻璃板之表面形成薄膜作為工件W,且利用雷射標記裝置1向該薄膜照射雷射光束,以特定圖案(即,雷射標記)進行去除之一例。再者,以下之說明中,將正交座標系統之3軸設為X、Y、Z,將XY平面設為水平面,將Z方向設為鉛直方向。尤其將Z方向之箭頭之方向表現為上,將其反方向表現為下。
工件保持部2係保持作為加工對象之工件W者。
具體而言,工件保持部2係自下表面側將工件W保持水平狀態並支持工件W者。更加具體而言,工件保持部2具備較工件W之外緣而言更大之基部20、及向內側夾持工件W之外緣之夾具機構21a~f。
具體而言,工件保持部2係自下表面側將工件W保持水平狀態並支持工件W者。更加具體而言,工件保持部2具備較工件W之外緣而言更大之基部20、及向內側夾持工件W之外緣之夾具機構21a~f。
基部20具備具有與工件W大致相同之線膨脹特性之構件(例如,石材或玻璃材料、合金等,線膨脹係數之差別為數μ/℃左右或其以下),並安裝於裝置框架11。
雷射加工部3係向工件W照射雷射光束B者。
具體而言,雷射加工部3係一面向特定之加工區域R照射雷射光束B一面使雷射光束B於XY方向上掃描移動,形成(即,雷射標記出)特定之加工圖案M者。更加具體而言,雷射加工部3具備雷射振盪器30、檢流計描儀振鏡31、及Fθ透鏡33等。
具體而言,雷射加工部3係一面向特定之加工區域R照射雷射光束B一面使雷射光束B於XY方向上掃描移動,形成(即,雷射標記出)特定之加工圖案M者。更加具體而言,雷射加工部3具備雷射振盪器30、檢流計描儀振鏡31、及Fθ透鏡33等。
雷射振盪器30係出射雷射光束B者,其根據自控制部CN輸出之控制信號來控制雷射光束B之出射/停止(即,ON/OFF)。
檢流計描儀振鏡31係使單向出射之雷射光束B以特定之角度反射,從而變更出射方向者。檢流計描儀振鏡31具備使雷射光束B反射之反射鏡、及變更反射鏡之角度之致動器,且為了使雷射光束B之出射方向可於XY方向掃描移動,而具備2個檢流計描儀振鏡。檢流計描儀振鏡31根據自控制部CN輸出之控制信號,控制各反射鏡之角度。
Fθ透鏡33係使被檢流計描儀振鏡31以等角度掃描之雷射光束B,於工件W表面上勻速掃描之光學元件。
相對移動部4係使工件保持部2與雷射加工部3相對移動者。具體而言,相對移動部4係於保持工件W之工件保持部2之上方,使雷射加工部3於XY方向移動者。更加具體而言,相對移動部4具備X軸滑件40、及Y軸滑件43a、43b。
X軸滑件40係使雷射加工部3於X方向以特定之速度移動,或於特定之位置靜止者。X軸滑件40具備於X方向上延伸之導軌、及沿著導軌以特定之速度移動或於特定之位置靜止之可動部41。進而,X軸滑件40可例示藉由將線性馬達或旋轉馬達與滾珠螺桿組合之構成而使可動部41移動之構成,其具備被稱作線性標度尺之編碼器。可動部41根據自控制部CN輸出之控制信號來控制移動或靜止。並且,雷射加工部3安裝於可動部41。
Y軸滑件43a、43b係使X軸滑件40於Y方向以特定之速度移動,或於特定之位置靜止者。Y軸滑件43a、43b具備於Y方向上延伸之導軌、及於導軌上以特定之速度移動或於特定之位置靜止之可動部44a、44b。進而,Y軸滑件43a、43b可例示藉由將線性馬達或旋轉馬達與滾珠螺桿組合之構成而使可動部44a、44b移動之構成,其等分別具備線性標度尺(即,編碼器)。可動部44a、44b根據自控制部CN輸出之控制信號來控制移動或靜止。Y軸滑件43a、43b配置於工件保持部2之兩端。並且,X軸滑件40以跨越工件W之方式,其兩端經由支柱42a、42b安裝於可動部44a、44b。
再者,上述之線性標度尺可例示於帶狀之金屬構件之表面以特定間距形成凹凸圖案之能夠一般獲取者。
雷射加工部3之各部配置於被稱作雷射加工頭LH之殼體內之特定位置,且雷射光束B自雷射加工頭LH之下部之開口部朝工件W照射。
基準記號5係於構成工件保持部2之基部20,配置於較工件W之外緣而言更外側者,且其為建立關聯地登錄有與朝工件W照射之雷射光束B之加工位置之相對位置資訊者。
相對位置資訊包含朝工件W照射之雷射光束B之圖案資訊、位置資訊及基準記號之位置資訊等,且建立關聯地登錄有此等之相對位置,亦被稱作製程參數資訊。
圖3係表示實現本發明之形態之標記加工位置、及基準記號等之配置之俯視圖。圖3中圖示有於本發明之雷射標記裝置1中所加工之同一個種類中之相對於工件W之雷射光束B之加工圖案M之加工位置M1~M8、或構成基準記號5之基準記號板51~56等之配置。圖示之工件W之位置表示工件保持部2之被夾具機構21a~21f所夾持之狀態。再者,虛線所表示之區域R1~R6分別為可被雷射加工部3一次進行雷射標記之區域(即,加工區域)。
具體而言,基準記號5係用來檢測因雷射標記裝置1所設置之氣氛之溫度變化而產生之工件保持部2與雷射加工部3之水平方向(即,X方向及Y方向)之相對位置之偏移者。更加具體而言,基準記號5可例示一邊為數mm之刻印有十字、矩形、及圓形等之記號之基準記號板51~56,基準記號板51~56固定配置於工件保持部2之基部20上。再者,該等基準記號板51~56之各者之位置關係,其與在工件W上標記之雷射光束B之加工位置M之相對關係被建立關聯。
記號位置檢測部6係與雷射加工部3一體地相對移動,檢測基準記號5之位置者。
具體而言,記號位置檢測部6具備拍攝基準記號5之攝像機60a、60b、及檢測所拍攝之圖像所包含之基準記號5之位置之圖像處理裝置61。
具體而言,記號位置檢測部6具備拍攝基準記號5之攝像機60a、60b、及檢測所拍攝之圖像所包含之基準記號5之位置之圖像處理裝置61。
更加具體而言,攝像機60a、60b配置於雷射加工頭LH之特定位置(例如,雷射加工部3之例如Fθ透鏡33之附近),藉由X軸滑件40之可動部41之相對移動,從而與雷射加工部3一體地相對移動。再者,概括來說,攝像機60a、60b亦稱作雷射加工頭LH。
圖4係於實現本發明之形態之一例中之圖像圖。圖4中圖示有本發明之雷射標記裝置1中,拍攝基準記號5之攝像機60a之圖像。
圖像處理裝置61具有利用圖像處理檢測攝像機60a、60b之視野FV內所包含之基準記號5之輪廓位置或重心位置,並輸出視野FV內之基準記號5所拍攝之位置作為實際之檢測位置Cx、Cy之功能。再者,檢測位置Cx、Cy可由以視野FV之原點OG為基準之長度或像素值等來表示。
圖5係於實現本發明之形態之一例中之方塊圖。圖5中圖示有構成本發明之雷射標記裝置1之記號保持部2、雷射加工部3、及相對移動部4之各部與控制部CN連接之情況。
控制部CN係控制記號保持部2、雷射加工部3、相對移動部4、以及各部之設備者。
具體而言,控制部CN承擔如下述般之作用。
・控制夾具機構21a~f之開閉動作,切換工件W之外緣之夾持/鬆開。
・控制自雷射振盪器30出射之雷射光束B之ON/OFF。
・控制檢流計描儀振鏡31之角度,控制雷射光束B之照射方向。
・控制X軸滑件40、及Y軸滑件43a、43b,控制工件W與雷射加工部3之相對位置。
・將自記號位置檢測部6輸出之基準記號之位置輸出至位置偏移量算出部7,將位置偏移量算出部7所算出之位置偏移量輸出至光束照射位置修正部8,反饋相對於雷射光束之加工位置之修正量並控制檢流計描儀振鏡31之角度。
具體而言,控制部CN承擔如下述般之作用。
・控制夾具機構21a~f之開閉動作,切換工件W之外緣之夾持/鬆開。
・控制自雷射振盪器30出射之雷射光束B之ON/OFF。
・控制檢流計描儀振鏡31之角度,控制雷射光束B之照射方向。
・控制X軸滑件40、及Y軸滑件43a、43b,控制工件W與雷射加工部3之相對位置。
・將自記號位置檢測部6輸出之基準記號之位置輸出至位置偏移量算出部7,將位置偏移量算出部7所算出之位置偏移量輸出至光束照射位置修正部8,反饋相對於雷射光束之加工位置之修正量並控制檢流計描儀振鏡31之角度。
更加具體而言,控制部CN包括電腦或可程式邏輯控制器(即,硬體)、及其之執行程式(即,軟件)。進而,控制部CN具備本發明之位置偏移量算出部7與光束照射位置修正部8作為功能模塊之一部分。
標記位置偏移量算出部7係算出於記號位置檢測部6所檢測之基準記號5之位置Cx、Cy與預先登錄之該基準記號5之檢測基準位置Rx、Ry之位置偏移量δx、δy者。
具體而言,預先登錄基準記號5之檢測基準位置Rx、Ry作為雷射標記之加工資訊(即,製程參數資訊)之構成要素。並且,算出位置偏移量作為基準記號5之相對於檢測基準位置Rx、Ry之X方向及Y方向之位置偏移量δx、δy。再者,為了進行雷射標記而以特定之位置為目標使雷射加工部3相對移動並實際靜止之位置,只要與X方向及Y方向共同預先規定之靜止位置相同(只要定位靜止位置無誤差),則位置偏移量δx、δy分別為「0」。實際上,若使雷射加工部3相對移動,則因尺誤差之影響,於在X方向及/或Y方向上自規定位置少許偏移之位置靜止,故可算出位置偏移量δx、δy。再者,位置偏移量δx、δy不僅包含位置偏移之距離,亦包含表示方向之符號「+」、「-」。
更加具體而言,根據控制部CN之動作指令,相對於工件W之雷射加工部3及記號位置檢測部3相對移動,於靜止之位置檢測基準記號5之位置,其後,於標記位置偏移量算出部7算出相對於預先登錄之該基準記號5之基準位置之位置偏移量。
光束照射位置修正部8係根據位置偏移量與相對位置資訊,修正雷射光束B之加工位置者。
具體而言,光束照射位置修正部8係將相對位置資訊所包含之標記加工位置之登錄座標資料與於標記位置偏移量算出部7所算出之位置偏移量δx、δy相加,以實際修正朝工件W照射之雷射光束B之照射位置之方式控制檢流計描儀振鏡31之角度。
具體而言,光束照射位置修正部8係將相對位置資訊所包含之標記加工位置之登錄座標資料與於標記位置偏移量算出部7所算出之位置偏移量δx、δy相加,以實際修正朝工件W照射之雷射光束B之照射位置之方式控制檢流計描儀振鏡31之角度。
圖6係於實現本發明之形態之一例中之流程圖。圖6中表示有使用本發明之雷射標記裝置1並向工件W進行雷射標記之流程。
標記位置偏移量算出部7、光束照射位置修正部8、以及控制部CN係以使各部以下述般之序列動作之方式登錄有執行程式。
將工件W載置於工件保持部2之基部20並保持(步驟s10)。
使雷射加工部3相對於工件W相對移動,以預先登錄之基準記號5之檢測基準位置為目標而靜止(步驟s11)。
利用攝像機60a(或60b)拍攝基準記號5,檢測攝像機視野FV內之基準記號5之位置(步驟s12)。
算出於記號位置檢測部6所檢測之基準記號5之位置(即,當前位置Cx、Cy)與預先登錄之該基準記號之檢測基準位置Rx、Ry之位置偏移量δx、δy(步驟s13)。
並且,根據所算出之位置偏移量δx、δy、與相對位置資訊,修正雷射光束B之加工位置(步驟s14),並進行雷射標記(步驟s15)。
其後,判定於其他位置是否亦進行雷射加工(即,是否向其他位置相對移動)(步驟s16)。若於其他位置亦進行雷射加工,則重複上述之步驟s12~s17,若非如此,則解除工件W之保持(步驟s17),將工件W交給外部。
將工件W載置於工件保持部2之基部20並保持(步驟s10)。
使雷射加工部3相對於工件W相對移動,以預先登錄之基準記號5之檢測基準位置為目標而靜止(步驟s11)。
利用攝像機60a(或60b)拍攝基準記號5,檢測攝像機視野FV內之基準記號5之位置(步驟s12)。
算出於記號位置檢測部6所檢測之基準記號5之位置(即,當前位置Cx、Cy)與預先登錄之該基準記號之檢測基準位置Rx、Ry之位置偏移量δx、δy(步驟s13)。
並且,根據所算出之位置偏移量δx、δy、與相對位置資訊,修正雷射光束B之加工位置(步驟s14),並進行雷射標記(步驟s15)。
其後,判定於其他位置是否亦進行雷射加工(即,是否向其他位置相對移動)(步驟s16)。若於其他位置亦進行雷射加工,則重複上述之步驟s12~s17,若非如此,則解除工件W之保持(步驟s17),將工件W交給外部。
本發明之雷射標記裝置1因如此構成,故即便雷射加工頭LH之相對移動後之定位靜止位置自預先假定之位置少許偏移,亦可算出位置偏移量δx、δy,並修正實際照射之雷射光束B之加工位置。
因此,若應用本發明,即便無需使用昂貴之雷射測距器,而是以與工件W之熱膨脹係數不同之材質構成相對移動部4之位置檢測器(即,編碼器),亦能夠以所需之位置精度進行雷射標記
[其他形態]
再者,上述中,表示有構成工件保持部2作為雷射標記裝置1之構成之基部20係具有與工件W大致相同之線膨脹特性之構件(例如,數μ/℃左右不同者)之例。另一方面,關於覆蓋雷射標記裝置1之整個裝置之外罩、局部地隔離工件W之腔室之有無、及將雷射標記裝置1保持在特定範圍之溫度之機構等未提及,但雷射標記裝置1所設置之整體氣氛或工件保持部2較佳為被調溫為一定溫度。
再者,上述中,表示有構成工件保持部2作為雷射標記裝置1之構成之基部20係具有與工件W大致相同之線膨脹特性之構件(例如,數μ/℃左右不同者)之例。另一方面,關於覆蓋雷射標記裝置1之整個裝置之外罩、局部地隔離工件W之腔室之有無、及將雷射標記裝置1保持在特定範圍之溫度之機構等未提及,但雷射標記裝置1所設置之整體氣氛或工件保持部2較佳為被調溫為一定溫度。
其原因在於,例如,雷射標記裝置1所設置之氣氛若調溫為3~5℃之範圍,則因熱膨脹所產生之誤差能夠以5~15 μ/℃左右之重複位置精度雷射標記出加工圖案M。
但是,當較上述而言溫度之變動更大之情形、或雖溫度之變動較小但欲以更高精度進行定位之情形時,較佳為設為如下述般之形態。具體而言,設為上述之雷射標記裝置1進而具備進行基部20之溫度修正之構成、進行工件W之溫度修正之構成、或將其等組合之構成之形態。
<關於進行基部之溫度修正之形態>
該形態除上述之雷射標記裝置1之構成之外,還具備基部溫度測定部、及基部溫度修正資訊登錄部。
該形態除上述之雷射標記裝置1之構成之外,還具備基部溫度測定部、及基部溫度修正資訊登錄部。
基部溫度測定部係測定基部20之溫度者。
具體而言,將基部20之某個部位之溫度作為代表溫度,或測定基部20之複數個部位之溫度並求出平均之溫度作為基部20之溫度。
具體而言,將基部20之某個部位之溫度作為代表溫度,或測定基部20之複數個部位之溫度並求出平均之溫度作為基部20之溫度。
基部溫度修正資訊登錄部係登錄與相對於基部20之溫度之基準記號5之位置偏移資訊建立關聯之相關資訊者。
光束照射位置修正部7除上述之構成之外,還具備根據基部之溫度與相關資訊,修正朝工件W照射之雷射光束B之照射位置之溫度修正計算部。
若為此種形態,則可根據基部20之溫度變化考慮到基準記號5間之距離之伸縮而修正雷射光束之加工位置,能夠以更高精度向工件W進行雷射標記。
<關於進行工件W之溫度修正之形態>
該形態除上述之雷射標記裝置1之構成之外,還具備工件溫度測定部、及工件溫度修正資訊登錄部。
該形態除上述之雷射標記裝置1之構成之外,還具備工件溫度測定部、及工件溫度修正資訊登錄部。
工件溫度測定部係測定工件之溫度者。
具體而言,將工件W之某一個部位之溫度作為代表溫度,或測定工件W之複數個部位之溫度並求出平均溫度作為工件W之溫度。
具體而言,將工件W之某一個部位之溫度作為代表溫度,或測定工件W之複數個部位之溫度並求出平均溫度作為工件W之溫度。
工件溫度修正資訊登錄部係登錄與相對於工件W之溫度之該工件之預先設定標記位置之偏移資訊建立關聯之相關關係者。
光束照射位置修正部7除上述之構成之外,還具備根據工件W之溫度與相關資訊,修正朝工件W照射之雷射光束B之照射位置之溫度修正計算部。
若為此種形態,即便自上游裝置搬入之工件W之溫度與基部20之溫度不同,亦可考慮到工件W之伸縮而修正雷射光束之加工位置,並能夠以更高精度向工件W進行雷射標記。
[變化例]
上述中,例示了於相對移動部4之X軸滑件40與Y軸滑件43a、43b具備被稱作線性標度尺之編碼器之構成(即,全閉控制),但在藉由旋轉馬達與滾珠螺桿使可動部41、44a、44b移動之形態中,不限於使用線性標度尺之構成,亦可使用安裝於旋轉馬達之旋轉編碼器進行移動及靜止之控制。該構成即被稱作所謂之半閉控制,包含因滾珠螺桿之熱膨脹所導致之誤差等,較使用線性標度尺之構成而言,進給間距之尺寸精度易變差。但是,藉由應用本發明,即便為此種構成,亦可修正位置偏移量並以所需之精度進行雷射標記。
上述中,例示了於相對移動部4之X軸滑件40與Y軸滑件43a、43b具備被稱作線性標度尺之編碼器之構成(即,全閉控制),但在藉由旋轉馬達與滾珠螺桿使可動部41、44a、44b移動之形態中,不限於使用線性標度尺之構成,亦可使用安裝於旋轉馬達之旋轉編碼器進行移動及靜止之控制。該構成即被稱作所謂之半閉控制,包含因滾珠螺桿之熱膨脹所導致之誤差等,較使用線性標度尺之構成而言,進給間距之尺寸精度易變差。但是,藉由應用本發明,即便為此種構成,亦可修正位置偏移量並以所需之精度進行雷射標記。
上述中,例示有具備較工件W之外緣而言更大之基部20、及向內側夾持工件W之外緣之夾具機構21a~f作為工件保持部2之構成。
若為此種構成,則可進行工件W之對準並向保持姿勢移行,且可以相對簡單之構成來實現迅速之保持動作。此時,因工件W可向預先假定之位置以數百μm以內之定位精度進行對準,故可將觀察攝像機60a、60b設為以廣視角或等倍率觀察之構成。
另一方面,當工件W較大,難以藉由機械式對準進行姿勢糾正之情形時,或需要以更高精度進行定位修正之情形時,較佳為設為如下述般之構成。具體而言係具備載置工件W之載置台、及使載置台於XY方向移動及使其於將Z方向作為旋轉中心之θ方向旋轉之XYθ載置台25,且將其等配置於基部20之構成。並且,藉由連接於載置台上所設置之槽或孔之負壓抽吸等保持工件W之下表面後,利用攝像機26觀察工件W之外緣之位置,藉由圖像處理裝置等檢測觀察圖像內之工件W外緣位置。於該情形時,因基部20之上表面與工件W未配置於同一平面,故為了使工件W與基準記號板51~56配置於同一平面,亦可於基部20配置特定之高度之支柱,並於其上固定配置基準記號板51~56。或者,亦可適當選擇觀察攝像機60a、60b之作動距離,以合焦於固定配置在基部20之上表面之基準記號板51~53、54~56之方式構成。
[變化例]
上述中,表示有於X軸滑件具備1個雷射加工部3,且構成基準記號檢測部6之攝像機60a、60b與雷射加工部3一體地移動之構成(即,一掃描頭兩台攝像機)。
上述中,表示有於X軸滑件具備1個雷射加工部3,且構成基準記號檢測部6之攝像機60a、60b與雷射加工部3一體地移動之構成(即,一掃描頭兩台攝像機)。
當實現本發明時,所謂雷射加工部3與基準記號檢測部6,並不僅限於此種構成,根據雷射光束B之加工區域R1~R6、攝像機60a(或60b)之攝像範圍FV、與基準記號5(51~56)之配置等之關係,可為僅有一台與雷射加工部3一體地相對移動之攝像機之構成(即,一掃描頭一攝像機),亦可為視需要增加攝像頭之構成(即,一掃描頭多台攝像機)。
當實現本發明時,亦可為於X軸滑件具備2個雷射加工部3之構成(即,兩掃描頭)。於該情形時,雷射標記裝置設為如下構成,即,於加工位於工件W之左方之加工位置M1~M4之雷射加工部具備為了拍攝基準記號51~53而拍攝加工區域之左方之攝像機60a,於加工位於工件W之右方之加工位置M5~M8之雷射加工部具備為了拍攝基準記號54~56而拍攝加工區域之右方之攝像機60b(即,兩掃描頭各有一台攝像機)。
1‧‧‧雷射標記裝置
2‧‧‧工件保持部
3‧‧‧雷射加工部
4‧‧‧相對移動部
5‧‧‧基準記號
6‧‧‧記號位置檢測部
7‧‧‧位置偏移量算出部
8‧‧‧光束照射位置修正部
11‧‧‧裝置框架
20‧‧‧基部
21‧‧‧定位導銷
21a~f‧‧‧夾具機構
25XYθ‧‧‧載置台
26‧‧‧攝像機(邊緣檢測用)
30‧‧‧雷射振盪器
31‧‧‧檢流計描儀振鏡
33Fθ‧‧‧透鏡
40‧‧‧X軸滑件
41‧‧‧可動部(X軸)
42a、42b‧‧‧支柱
43a、43b‧‧‧Y軸滑件
44a、44b‧‧‧可動部(Y軸)
51~56‧‧‧基準記號板
60a、60b‧‧‧攝像機
61‧‧‧圖像處理裝置
δx、δy‧‧‧位置偏移量(X方向、Y方向)
B‧‧‧雷射光束
CN‧‧‧控制部
Cx、Cy‧‧‧實際之檢測位置
FV‧‧‧視野(攝像機)
LH‧‧‧雷射加工頭
M‧‧‧加工圖案
M1~M8‧‧‧加工位置
OG‧‧‧原點
R‧‧‧加工區域
R1~R6‧‧‧加工區域
Rx、Ry‧‧‧檢測基準位置
W‧‧‧工件(玻璃基板等)
圖1係表示實現本發明之形態之一例之整體構成之概略圖。
圖2係表示實現本發明之形態之一例之主要部分之立體圖。
圖3係表示實現本發明之形態之標記加工位置、基準記號等之配置之俯視圖。
圖4係於實現本發明之形態之一例中之圖像圖。
圖5係表示實現本發明之形態之一例之整體構成之方塊圖。
圖6係於實現本發明之形態之一例中之流程圖。
Claims (3)
- 一種雷射標記裝置,其特徵在於具備: 工件保持部,其保持作為加工對象之工件; 雷射加工部,其向上述工件照射雷射光束; 相對移動部,其使上述工件保持部與上述雷射加工部相對移動; 基準記號,其於上述工件保持部所安裝之基部中,較上述工件之外緣而言配置於更外側,且建立關聯地登錄有與向上述工件照射之雷射光束之加工位置之相對位置資訊;及 記號位置檢測部,其與上述雷射加工部一體地作上述相對移動,並檢測上述基準記號之位置;且該雷射標記裝置還具備: 位置偏移量算出部,其算出上述記號位置檢測部所檢測之上述基準記號之位置與預先登錄之該基準記號之檢測基準位置之位置偏移量;及 光束照射位置修正部,其根據上述位置偏移量與上述相對位置資訊,修正上述雷射光束之加工位置。
- 如請求項1之雷射標記裝置,其具備: 基部溫度測定部,其測定上述基部之溫度;及 基部溫度修正資訊登錄部,其登錄與相對於上述基部之溫度之上述基準記號之位置偏移資訊建立關聯之相關資訊;且 上述光束照射位置修正部具備溫度修正計算部,該溫度修正計算部根據上述基部之溫度與上述相關資訊,修正朝上述工件照射之上述雷射光束之照射位置。
- 如請求項1或2之雷射標記裝置,其具備: 溫度測定部,其測定上述工件之溫度;及 工件溫度修正資訊登錄部,其登錄與相對於上述工件之溫度之該工件之預先設定標記位置之偏移資訊建立關聯之相關關係;且 上述光束照射位置修正部具備溫度修正計算部,該溫度修正計算部根據上述工件之溫度與上述相關資訊,修正朝該工件照射之上述雷射光束之照射位置。
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