激光加工设备制造技术

即使工件未对准，也可以保持工件的高加工精度的激光加工设备，其包括：设定部，其在拍摄图像上设定图案区域和测距位置；条件设定存储部，其存图案区域中的图像信息；位置校正部，其检测与设定图案区域用的工件不同的新工件的未对准，并校正新工件上的测距位置；测距部，其基于测距光受光部中的测距光的受光位置来测量距离；以及Z扫描仪，其在利用激光照射工件之前，基于测距部的测量结果调整焦点位置。基于测距部的测量结果调整焦点位置。基于测距部的测量结果调整焦点位置。

【技术实现步骤摘要】
激光加工设备


[0001]本文公开的技术涉及诸如激光打标设备等的通过向工件照射激光来执行加工的激光加工设备。

技术介绍

[0002]传统上，已知一种能够通过激光校正加工位置的激光加工设备。
[0003]例如，日本特开2015
‑
006674号公报公开了一种激光加工设备，该激光加工设备被构造为在工件中形成孔，其中计算出孔的中心位置的偏差量并且基于由此计算出的偏差量校正加尔瓦诺镜(galvano mirror)的角度。
[0004]另外，日本特开2008
‑
227377号公报中公开的激光加工设备能够沿着Z轴线方向调整激光的焦点位置，以便对具有预定高度的工件进行激光加工。
[0005]然而，日本特开2015
‑
006674号公报中的这种校正方法仅校正二维平面上的位置。
[0006]在该校正方法中，如日本特开2008
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227377号公报中所公开的，当将具有高度的工件被设定为待加工对象时，加工精度可能降低。
[0007]例如，在使用加尔瓦诺镜进行二维扫描的情况下，激光的焦点位置在工件上设定的加工区域的中心附近与加工区域的边缘附近之间不同。具体地，焦点位置随着从加工区域的中央部朝向边缘前进而变得越来越远离加工区域。因此，在二维平面上的位置校正中，焦点位置在校正后很可能会偏离。就保持高加工精度而言，这是有问题的。

技术实现思路

[0008]考虑到这一点而做出了本文公开的技术，并且其目的是即使工件未对准也保持工件的高加工精度。
[0009]具体地，根据本公开的一个实施方式，一种激光加工设备，其包括：激励光生成部，其生成激励光；激光输出部，其基于由所述激励光生成部生成的所述激励光生成激光并出射所述激光；焦点调整部，其调整从所述激光输出部出射的所述激光的焦点位置；以及激光扫描部，其利用由所述焦点调整部调整了焦点位置的激光照射工件，并在所述工件的表面上设定的加工区域内进行二维扫描。
[0010]根据本公开的实施方式，所述激光加工设备包括：摄像部，其拍摄所述工件以生成包括所述加工区域的至少一部分的拍摄图像；设定部，其在所述拍摄图像上分别设定用于识别所述工件的位置的校正区域和用于测量到所述工件的表面的距离的测距位置；存储部，其存储由所述设定部设定的校正区域中的图像信息；以及位置校正部，其对于与设定所述校正区域用的所述工件不同的新工件在由所述摄像部新生成的拍摄图像上使用存储在所述存储部中的图像信息检测新工件的未对准，并校正所述新工件上的与由所述设定部设定的所述测距位置对应的测距位置。
[0011]所述激光加工设备还包括：测距光出射部，其出射用于测量从所述激光加工设备到所述新工件的表面的距离的测距光；扫描控制部，其控制所述激光扫描部，以利用所述测
距光出射部出射的测距光照射由所述位置校正部校正后的所述测距位置；测距光受光部，其接收在所述新工件的表面上反射并经由所述激光扫描部返回的测距光；和测距部，其基于所述测距光受光部中的测距光的受光位置测量从所述激光加工设备到由所述位置校正部校正后的所述测距位置的距离，并且，在利用激光照射所述新工件之前，所述焦点调整部基于所述测距部的测量结果来调整焦点位置。
[0012]在此，“图像信息”可以是拍摄图像本身或从拍摄图像中提取的边缘信息。
[0013]根据以上构造，激光加工设备能够检测出工件与位置校正部的未对准，并且基于检测结果校正测距位置。在利用激光照射工件之前，在已经通过位置校正部校正了测距位置的状态下，激光加工设备基于测距部的测量结果校正焦点位置。
[0014]以这种方式，即使在已经校正了工件的未对准的状态下，工件与调整焦点位置的构造未对准，也可以维持高加工精度。
[0015]另外，根据本公开的另一实施方式，扫描控制部可以在考虑到由位置校正部检测到的未对准的情况下控制激光扫描部以执行二维扫描。
[0016]根据这种构造，扫描控制部在考虑到未对准的情况下执行二维扫描。就保持工件的高加工精度而言，这是有利的。
[0017]根据本公开的又一个实施方式，激光加工设备可以进一步包括设定加工块的加工块设定部，加工块表示形成在加工区域内的加工图案的位置并且与测距位置相关联以与拍摄图像重叠，并且位置校正部可以基于未对准的检测结果校正加工块的位置。
[0018]根据这种构造，可以通过校正加工块的位置来校正与加工块相关联的测距位置。就保持工件的高加工精度而言，这是有利的。
[0019]另外，根据本公开的又一个实施方式，设定部可以设定加工块内的测距位置。
[0020]根据这种构造，就更适当地设定测距位置并且进一步保持工件的高加工精度方面而言，这是有利的。
[0021]此外，根据本公开的又一实施方式，摄像部可以包括第一摄像部和第二摄像部中的至少一者，其中第一摄像部具有从激光输出部到激光扫描部的激光路径分支出的摄像光轴，并且利用激光扫描部生成拍摄图像，第二摄像部具有独立于激光路径的摄像光轴并在无需激光扫描部的情况下生成拍摄图像，位置校正部可以基于由第一摄像部和第二摄像部中的至少一者新生成的拍摄图像来校正测距位置。
[0022]根据这种构造，就更精确地校正测距位置并且进一步保持工件的高加工精度方面而言，这是有利的。
[0023]如上所述，根据所述激光加工设备，即使当工件未对准时，也可以保持高加工精度。
附图说明
[0024]图1是示出激光加工系统的整体构造的图；
[0025]图2是示出激光加工设备的示意性构造的框图；
[0026]图3A是示出打标头的示意性构造的框图；
[0027]图3B是示出打标头的示意性构造的框图；
[0028]图4是示出打标头的外观的立体图；
[0029]图5是示出激光扫描部的构造的图；
[0030]图6是示出激光引导部、激光扫描部以及测距单元的构造的图；
[0031]图7是示出连接激光引导部、激光扫描部和测距单元的光路的截面图；
[0032]图8是示出连接激光引导部、激光扫描部和测距单元的光路的立体图；
[0033]图9是示出三角测距法的图；
[0034]图10是示出激光加工系统的使用方法的流程图；
[0035]图11是示出用于创建打印设定、搜索设定和测距设置的过程的流程图；
[0036]图12是示出加工区域与设定面之间的关系的图；
[0037]图13是示出显示部的显示内容的图；
[0038]图14A是示出用于设定搜索条件的具体过程的图；
[0039]图14B是示出用于设定搜索条件的具体过程的图；
[0040]图14C是示出用于设定搜索条件的具体过程的图；
[0041]图14D是示出用于设定搜索条件的具体过程的图；
[0042]图15A是示出用于设定测距条件的具体过程的图；
[0043]图15B是示出用于设定测距条件的具体过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光加工设备，其包括：激励光生成部，其生成激励光；激光输出部，其基于由所述激励光生成部生成的所述激励光生成激光并出射所述激光；焦点调整部，其调整从所述激光输出部出射的所述激光的焦点位置；激光扫描部，其利用由所述焦点调整部调整了焦点位置的激光照射工件，并在所述工件的表面上设定的加工区域内进行二维扫描；摄像部，其拍摄所述工件以生成包括所述加工区域的至少一部分的拍摄图像；设定部，其在所述拍摄图像上分别设定用于识别所述工件的位置的校正区域和用于测量到所述工件的表面的距离的测距位置；存储部，其存储由所述设定部设定的校正区域中的图像信息；位置校正部，其对于与设定所述校正区域用的所述工件不同的新工件在由所述摄像部新生成的拍摄图像上使用存储在所述存储部中的图像信息检测新工件的未对准，并校正所述新工件上的与由所述设定部设定的所述测距位置对应的测距位置；测距光出射部，其出射用于测量从所述激光加工设备到所述新工件的表面的距离的测距光；扫描控制部，其控制所述激光扫描部，以利用所述测距光出射部出射的测距光照射由所述位置校正部校正后的所述测距位置；测距光受光部，其接收在所述新工件的表面上反射并经由所述激光扫描部返回的测距光；和测距部，其基于所述测距光受光部中的测距光的受光位置测量从所述激光加工设备到由所述位置校正部校正后的所述测距位置的距离，其中，在利用激光照射所述新工件之前，所述焦点调整部基于所述测距部的测量结果来调整焦点位置。2.根据权利要求1所述的激光加工设...

【专利技术属性】
技术研发人员：小野田纯也，
申请(专利权)人：株式会社基恩士，
类型：发明
国别省市：