[發明專利]激光處理系統和激光處理裝置

有效

• 申請號: 201210008563.6
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號: CN102582274A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 伊藤貴章;岡本康史;山川英樹;井高護
• 申請（專利權）人: 株式會社其恩斯
• 主分類號: B41J2/447
• 分類號: B41J2/447
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 陳源;張天舒

技術領域

本發明涉及激光處理系統和激光處理裝置，更具體地說，涉及對根據工件位置或方向執行激光處理的激光處理系統以及在激光處理系統中所使用的激光處理裝置的改進。?

背景技術

激光標記機通過基于事先定義的處理設置數據來二維地掃描激光照射位置以在工件上形成處理圖案。由此，當要在工件的正確位置上以正確方向形成處理圖案時，在處理時的工件的位置和方向需要與事先定義的位置和方向匹配。由此，用戶需要針對各個待處理的工件調整位置和方向。?

特別地，如果對于處理圖案的位置和方向要求高精度，則對于工件的位置和方向也要求與處理精度相同的精度。例如，當要在諸如幾毫米夾角的半導體芯片的小工件上執行激光處理時，也需要高精度地控制工件的位置和方向。?

認為通過使用相機拍攝工件，測量真實工件的位置和方向相對于事先定義的工件的位置和方向的誤差(下文稱為工件誤差)，以及根據工件誤差校正處理設置數據，可以提高便捷性并且還可以提高處理精度。?

圖24是示出了包括相機的傳統激光處理系統的示意結構的一個示例的示圖。在該激光處理系統中，相機56布置在激光標記機20附近，基于激光標記機20的拍攝圖像來控制激光標記機20，然而激光標記機20的光軸與相機56的光軸不一致。由此，可以確定工件W的存在與否及其大致位置和方向，但是難以確定從激光標記機20看去的工件W的準確位置和方向。?

圖25是示出了包括相機的傳統激光處理系統的示意結構的另一?示例的示圖(例如，日本未審查專利申請No.2009-78280)。在該激光處理系統中，相機56的光接收軸從相比激光標記機20中的掃描器47處于上游側上的激光L的發射軸分支。由此，與激光L類似地，也通過掃描器47掃描相機56的光接收軸。即，相機56的拍攝圖像為具有失真的坐標系的圖像，但是只有光接收軸上的位置與激光L的照射位置精確一致。由此，可以基于拍攝圖像精確地確定工件W的位置和方向。?

然而，為了使用傳統激光處理系統確定工件W的精確位置和方向，必須使得光接收軸與工件W的兩個或多個特征點依次一致。即，在具有指示光接收軸的記號的顯示器上顯示拍攝圖像，并且用戶需要在觀看拍攝圖像的同時控制掃描器47以使得光接收軸與工件W的特征點一致，該操作要針對每一個待測工件W來執行。因此，可以實現高精度激光處理，但是操作麻煩并且不能自動執行。?

而且，由于在傳統激光標記機中無法更換相機，所以無法根據拍攝圖像所要求的圖像質量來使用最佳相機。?

發明內容

考慮到上述情況，本發明的一個目的在于提供一種能夠以高精度控制處理圖案相對于工件的位置或方向的激光處理系統。特別地，本發明的目的在于提供一種激光處理器系統，其能夠在不考慮工件的位置和方向的情況下在工件上的預定位置處以預定方向形成處理圖案。?

本發明的目的還在于將激光處理系統自動化。特別地，本發明的目的在于提供一種激光處理器系統，其能夠考慮到自動傳送工件的工件誤差來在工件上的預定位置處以預定方向形成處理圖案。?

本發明的又一個目的在于提供能在激光處理系統中使用的激光處理裝置。特別地，本發明的目的在于提供能夠更換相機的激光處理裝置。?

根據本發明的一個實施例的激光處理系統包括：激光處理裝置，該激光處理裝置包括用于生成激光的激光發生器、用于掃描工件的處理表面上的激光、遠心透鏡，用于使得激光與入射角無關地以恒定發?射角發射的遠心透鏡、以及相機，其光接收軸從相比掃描器處在激光發生器側的激光發射軸分支，所述遠心透鏡相比掃描器布置在工件側；圖像處理裝置，用于對相機所拍攝的拍攝圖像執行預定圖像處理；以及控制裝置，用于指示激光處理裝置采用激光開始對工件進行處理，所述控制裝置連接到所述激光處理裝置和所述圖像處理裝置。?

控制裝置包括：拍攝掃描請求輸出部分，用于輸出包括針對掃描器的用于相機拍攝的控制信息的拍攝掃描請求；拍攝掃描響應輸入部分，用于基于拍攝掃描請求從激光處理裝置接收指示掃描器完成了掃描的拍攝掃描響應；以及拍攝圖像獲取請求輸出部分，用于基于拍攝掃描響應將請求獲得相機所拍攝的拍攝圖像的拍攝圖像獲取請求輸出到圖像處理裝置。?

圖像處理裝置包括：拍攝圖像獲得部分，用于基于來自控制裝置的拍攝圖像獲取請求來獲取相機所拍攝的拍攝圖像；以及工件誤差檢測部分，用于基于拍攝圖像獲得部分所獲得的拍攝圖像來獲得真實工件的位置相對于事先定義的工件位置的誤差來作為工件誤差。?