(57)【要約】【課題】加工が微小な場合でも、高精度な位置決め加工を行う位置決め加工装置に関する。【解決手段】仮被加工物１２にレーザ光を照射して加工原点と外周縁を有する画像認識マーク１３の加工を行うレーザ発振器１１と、画像認識マークの位置を検出する撮像カメラ１６と、撮像カメラの検出した画像認識マークの重心を加工の中心位置として処理する画像認識装置１７と、被加工物を載せＸ軸、Ｙ軸の方向に移動する加工テーブル２２と、ＸＹ軸ガルバノミラースキャン装置１４を制御し、被加工物の規定位置に実加工を行えるように位置決め加工をする制御器１８とを備え、制御器は比較的に大きく形成された画像認識マークの位置を処理して得た加工の中心点と規定加工位置との差に基づく補正データによりＸＹ軸ガルバノミラースキャン装置を制御し、位置決め加工を行うものである。【選択図】　図１
2004066323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮被加工物にレーザ光を照射し画像認識マークの加工を行うステップと、前記画像認識マークの位置を検出するステップと、検出した前記画像認識マークの位置を処理して得た加工の中心点と規定加工位置との差を得るステップと、前記差に基づく補正データにより加工手段を制御し、位置決め加工を行うステップとを有し、前記画像認識マークを加工する際、外周縁と重心を有する加工を行い、さらに前記画像認識マークの位置を検出する際、その重心を加工中心点として検出する位置決め加工方法。
【請求項２】
画像認識マークを加工する際、Ｘ軸とＹ軸の両方向にレーザ光を走査させる機能を持つＸＹ軸ガルバノミラースキャン系を駆動し、加工中心点を基点にレーザ光を渦状に１回または複数回回転させて円状の外周縁の加工を行う請求項１記載の位置決め加工方法。
【請求項３】
画像認識マークを加工する際、仮被加工物を載せ、Ｘ軸とＹ軸の両方向に移動する加工テーブルを駆動し、加工中心点を基点にレーザ光を渦状に１回または複数回回転させて円状の外周縁の加工を行う請求項１記載の位置決め加工方法。
【請求項４】
画像認識マークを加工する際、Ｘ軸とＹ軸の両方向にレーザ光を走査させる機能を持つＸＹ軸ガルバノミラースキャン系と仮被加工物を載せ、Ｘ軸とＹ軸の両方向に移動する加工テーブルとの両者を駆動し、加工中心点を基点にレーザ光を渦状に１回または複数回回転させて円状の外周縁の加工を行う請求項１記載の位置決め加工方法。
【請求項５】
画像認識マークの位置を撮像カメラで検出する際、仮被加工物を載せ、Ｘ軸とＹ軸の両方向に移動する加工テーブルを用い、画像認識マークの加工中心点を前記撮像カメラの中心位置に移動させるステップと、前記撮像カメラの中心位置に対する画像認識マークの加工中心点のずれ量を検出するステップと、前記ずれ量に基づき前記加工テーブルを移動させ補正を行うステップとを有し、前記画像認識マークにおける加工中心点を撮像カメラの中心位置への補正を行う請求項１〜請求項４のいずれかに記載の位置決め加工方法。
【請求項６】
仮被加工物のあるエリアに、ＸＹ軸ガルバノミラースキャン系を用いてレーザ光を走査し、かつｆθスキャンレンズを介して画像認識マークを加工する際、仮被加工物を載せ、Ｘ軸とＹ軸の両方向に移動する加工テーブルを用い、画像認識マークの加工中心点を前記撮像カメラの中心位置に移動させるステップと、前記撮像カメラの中心位置に対する画像認識マークの加工中心点のずれ量を検出するステップと、前記ずれ量に基づき前記加工テーブルを移動させ補正を行うステップとを有し、ｆθスキャンレンズの特性上発生する加工位置歪みの補正を行う請求項１〜請求項５のいずれかに記載の位置決め加工方法。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の位置決め加工方法を実施するものにおいて、仮被加工物にレーザ光を照射して重心と外周縁を有する画像認識マークの加工を行う画像認識マーク加工手段と、前記画像認識マークの位置を検出する撮像カメラと、前記撮像カメラの検出した画像認識マークの重心を加工の中心位置として処理する画像認識装置と、仮被加工物を載せ、Ｘ軸、Ｙ軸の方向に移動する加工テーブルと、被加工物を加工する加工手段を制御し、被加工物の規定位置に加工が行えるように位置決めをする制御手段とを備え、制御手段は、前記撮像カメラの検出した画像認識マークの位置を処理して得た加工の中心点と規定位置との差に基づく補正データにより前記加工手段を制御し、位置決め加工を行う位置決め加工装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の位置決め加工方法を実施するものにおいて、制御手段は仮被加工物を載せた加工テーブルを、Ｘ軸とＹ軸の両方向に移動させて画像認識マークの加工中心点を撮像カメラの中心位置に移動させるとともに、前記撮像カメラの中心位置に対する画像認識マークの加工中心点のずれ量を検出し、前記ずれ量に基づき前記加工テーブルを移動させ、前記画像認識マークにおける加工中心点を撮像カメラの中心位置への補正を行う請求項７記載の位置決め加工装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の位置決め加工方法を実施するものにおいて、制御手段は仮被加工物のあるエリアに、ＸＹ軸ガルバノミラースキャン系を用いてレーザ光を走査し、かつｆθスキャンレンズを介して画像認識マークを加工する際、仮被加工物を載せ、Ｘ軸とＹ軸の両方向に移動する加工テーブルを用い、画像認識マークの加工中心点を前記撮像カメラの中心位置に移動させるとともに、前記撮像カメラの中心位置に対する画像認識マークの加工中心点のずれ量を検出し、前記ずれ量に基づき前記加工テーブルを移動さて、ｆθスキャンレンズの特性上発生する加工位置歪みの補正を行う請求項７記載の位置決め加工装置。
【請求項１０】
仮被加工物にレーザ光を照射し画像認識マークの加工を行うステップと、前記画像認識マークの位置を検出するステップと、検出した前記画像認識マークの位置を処理して得た加工の中心位置と規定加工位置との差を得るステップと、前記差に基づく補正データにより加工手段を制御し、位置決め加工を行うステップとを有し、前記画像認識マークを加工する際、外周縁と加工原点を有する十字状、三角形状、星形状、菱形状等の特殊形状の加工を行い、さらに前記特殊形状の画像認識マークの位置を検出する際、その加工原点を加工中心点として検出する位置決め加工方法。
【請求項１１】
特殊形状の画像認識マークを加工する際、Ｘ軸とＹ軸の両方向にレーザ光を走査させる機能を持つＸＹ軸ガルバノミラースキャン系を駆動し、加工中心点を原点にレーザ光を走査し、特殊形状の画像認識マークにおける外周縁の加工を行う請求項１０記載の位置決め加工方法。
【請求項１２】
特殊形状の画像認識マークを加工する際、仮被加工物を載せ、Ｘ軸とＹ軸の両方向に移動する加工テーブルを駆動し、加工中心点を原点にレーザ光を走査し、特殊形状の画像認識マークにおける外周縁の加工を行う請求項１０記載の位置決め加工方法。
【請求項１３】
特殊形状の画像認識マークを加工する際、Ｘ軸とＹ軸の両方向にレーザ光を走査させる機能を持つＸＹ軸ガルバノミラースキャン系と仮被加工物を載せ、Ｘ軸とＹ軸の両方向に移動する加工テーブルとの両者を駆動し、加工中心点を原点にレーザ光を走査し、特殊形状の画像認識マークにおける外周縁の加工を行う請求項１０記載の位置決め加工方法。
【請求項１４】
特殊形状の画像認識マークの位置を撮像カメラで検出する際、仮被加工物を載せ、Ｘ軸とＹ軸の両方向に移動する加工テーブルを用い、特殊形状の画像認識マークの加工中心点を前記撮像カメラの中心位置に移動させるステップと、前記撮像カメラの中心位置に対する特殊形状の画像認識マークにおける加工中心点のずれ量を検出するステップと、前記ずれ量に基づき前記加工テーブルを移動させ補正を行うステップとを有し、前記特殊形状の画像認識マークにおける加工中心点を撮像カメラの中心位置への補正を行う請求項１０〜請求項１３のいずれかに記載の位置決め加工方法。
【請求項１５】
仮被加工物のあるエリアに、ＸＹ軸ガルバノミラースキャン系を用いてレーザ光を走査し、かつｆθスキャンレンズを介して特殊形状の画像認識マークを加工する際、仮被加工物を載せ、Ｘ軸とＹ軸の両方向に移動する加工テーブルを用い、特殊形状の画像認識マークの加工中心点を前記撮像カメラの中心位置に移動させるステップと、前記撮像カメラの中心位置に対する特殊形状の画像認識マークにおける加工中心点のずれ量を検出するステップと、前記ずれ量に基づき前記加工テーブルを移動させ補正を行うステップとを有し、ｆθスキャンレンズの特性上発生する加工位置歪みの補正を行う請求項１０〜請求項１４のいずれかに記載の位置決め加工方法。
【請求項１６】
請求項１０〜請求項１５のいずれかに記載の位置決め加工方法を実施するものにおいて、仮被加工物にレーザ光を照射して加工原点と外周縁を有する特殊形状の画像認識マークの加工を行う画像認識マーク加工手段と、前記特殊形状の画像認識マークの位置を検出する撮像カメラと、前記撮像カメラの検出した特殊形状の画像認識マークの原点を加工の中心位置として処理する画像認識装置と、仮被加工物を載せ、Ｘ軸、Ｙ軸の方向に移動する加工テーブルと、被加工物を加工する加工手段を制御し、被加工物の規定位置に加工が行えるように位置決めをする制御手段とを備え、制御手段は、前記撮像カメラの検出した特殊形状の画像認識マークの位置を処理して得た加工の中心点と規定位置との差に基づく補正データにより前記加工手段を制御し、位置決め加工を行う位置決め加工装置。
【請求項１７】
請求項１０〜請求項１５のいずれかに記載の位置決め加工方法を実施するものにおいて、制御手段は仮被加工物を載せた加工テーブルを、Ｘ軸とＹ軸の両方向に移動させて特殊形状の画像認識マークの加工中心点を撮像カメラの中心位置に移動させるとともに、前記撮像カメラの中心位置に対する特殊形状の画像認識マークにおける加工中心点のずれ量を検出し、前記ずれ量に基づき前記加工テーブルを移動させ、前記特殊形状の画像認識マークにおける加工中心点を撮像カメラの中心位置への補正を行う請求項１６記載の位置決め加工装置。
【請求項１８】
請求項１０〜請求項１５のいずれかに記載の位置決め加工方法を実施するものにおいて、制御手段は仮被加工物のあるエリアに、ＸＹ軸ガルバノミラースキャン系を用いてレーザ光を走査し、かつｆθスキャンレンズを介して特殊形状の画像認識マークを加工する際、仮被加工物を載せ、Ｘ軸とＹ軸の両方向に移動する加工テーブルを用い、特殊形状の画像認識マークの加工中心点を前記撮像カメラの中心位置に移動させるとともに、前記撮像カメラの中心位置に対する特殊形状の画像認識マークにおける加工中心点のずれ量を検出し、前記ずれ量に基づき前記加工テーブルを移動さて、ｆθスキャンレンズの特性上発生する加工位置歪みの補正を行う請求項１６記載の位置決め加工装置。
【請求項１９】
仮被加工物にレーザ光を照射して加工原点と外周縁を有する被認識部の加工を行う被認識部加工手段と、被認識部の位置を検出する被認識部加工位置検出手段と、この被認識部加工位置検出手段の検出した被認識部の加工原点を加工の中心位置として処理する認識処理手段と、仮被加工物を載せＸ軸、Ｙ軸の方向に移動するテーブル手段と、被加工物を加工する加工手段を制御し、被加工物の規定位置に加工を行えるように位置決めをする制御手段とを備え、加工原点と外周縁を有する被認識部の加工を行うステップと、被認識部の位置を検出するステップと、検出した被認識部の位置を処理して得た加工の中心位置と規定位置との差を得るステップと、前記差に基づく補正データにより前記加工手段を制御し、位置決め加工を行うステップとを有する位置決め加工方法。
【請求項２０】
仮被加工物にレーザ光を照射して加工原点と外周縁を有する被認識部の加工を行う被認識部加工手段と、被認識部の位置を検出する被認識部加工位置検出手段と、被認識部加工位置検出手段の検出した被認識部の加工原点を加工の中心位置として処理する認識処理手段と、仮の被加工物を載せＸ軸、Ｙ軸の方向に移動するテーブル手段と、被加工物を加工する加工手段を制御し、被加工物の規定位置に加工が行えるように位置決めをする制御手段とを備え、制御手段は、被認識部加工位置検出手段の検出した被認識部の位置を処理して得た加工の中心点と規定位置との差に基づく補正データにより前記加工手段を制御し、位置決め加工を行う位置決め加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレーザ加工装置等で穴あけ加工、切断加工等を行う際に、被加工物に前記加工する位置決めを行う、画像認識装置等の認識処理装置を用いた位置決め加工方法および位置決め加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プリント配線板の製造工程に代表される穴あけ加工は、電子デバイス等の小型化により配線パターンの高密度化が進んでいる。それに伴い、加工穴の小径化や穴加工位置の高精度化が要求されている。
【０００３】
従来、この位置決め加工方法は特開平８−７１７８０号公報に記載されたものが知られている。図７は上記従来の位置決め加工方法及び装置を示すもので、７１はレーザ発振器、７２はＸＹ軸ガルバノミラースキャン装置、７３は撮像カメラ、７４はｆθスキャンレンズ、７５は実際に加工される加工物と同じ形状の仮の被加工物、そして７６は加工穴である。そして、７７は画像処理装置で、撮像カメラ７３で撮影した加工穴７６の位置データを取り込んで加工穴７６の位置検出を行う。７８は制御器で、被加工物７５の加工穴７６の規定位置を予め格納しており、画像処理装置７７で処理した撮像カメラ７３の撮影した加工穴７６の位置データを取り込んで、前記加工穴の規定位置とのずれ量を算出し、このずれ量に基づきスキャナコントローラ７９、スキャナドライバ８０を介してＸＹ軸ガルバノミラースキャン装置７２にヒィードバックを行い、加工穴７６の位置を規定位置に修正し、位置決め加工するものである。
【０００４】
以上のように構成された位置決め加工装置について、その動作を説明する。まず、制御器７８は制御により、実際に加工される加工物と同じ形状の仮の被加工物２５上に予め穴あけ位置として形成されている画像認識用マークを撮像カメラ２３で取得し、その画像を元に画像処理装置７７で穴あけ位置の検出を行い、制御器７８における穴あけの規定位置とのずれ量を算出する。このずれ量は、撮像カメラ２３の撮像能力、画像認識用マークの大きさ等で穴あけ位置を撮影した検出位置が不正確になり、規定位置との差がどうしても生じるものである。
【０００５】
そこで、制御器７８は算出したずれ量に基づき、補正データをスキャナコントローラ７９、スキャナドライバ８０を介してＸＹ軸ガルバノミラースキャン装置７２にヒィードバックを行うのである。ＸＹ軸ガルバノミラースキャン装置７２は制御器７８による補正データに基づきＸ軸の方向にＸ軸ミラーを、Ｙ軸の方向にＹ軸ミラーをそれぞれ追従させ、レーザ光が規定位置へ照射されるように位置決め加工をする。
【０００６】
以上のようにして、穴あけ加工の位置決め加工が決まれば、これ以降では制御器７８はレーザ発振器７１、ＸＹ軸ガルバノミラースキャン装置７２を制御し、レーザ発振器７１からのレーザ光をＸＹ軸ガルバノミラースキャン装置７２で屈折し、かつｆθスキャンレンズ７４で集光して正式の被加工物の規定位置に加工穴７６を形成するものである。
【０００７】
しかし、従来の位置決め加工装置では、撮像カメラ７３で取り込まれた画像認識マークはその画素数がそれ以外を含めた全画素数よりも遥かに少ない場合、つまり、画像認識マークが小面積の場合、特に近年、電子デバイス等の小型化によるプリント基板の配線パターンの高密度化で加工穴が小さい等、また撮像カメラ７３の撮像能力等から、上記加工位置の検出の高精度認識が行えないという課題を有していた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術の問題点に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、主にレーザの加工スポット径が微小な場合でも、高精度な位置決め加工を可能とする位置決め加工方法および位置決め加工装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の位置決め加工方法は、仮被加工物にレーザ光を照射して加工原点と外周縁を有する被認識部の加工を行う被認識部加工手段と、被認識部の位置を検出する被認識部加工位置検出手段と、この被認識部加工位置検出手段の検出した被認識部の加工原点を加工の中心位置として処理する認識処理手段と、仮被加工物を載せＸ軸、Ｙ軸の方向に移動するテーブル手段と、被加工物を加工する加工手段を制御し、被加工物の規定位置に加工を行えるように位置決めをする制御手段とを備え、加工原点を有する被認識部の加工を行うステップと、被認識部の位置を検出するステップと、検出した被認識部の位置を処理して得た加工の中心位置と規定位置との差を得るステップと、前記差に基づく補正データにより前記加工手段を制御し、位置決め加工を行うステップとを有する方法である。
【００１０】
また、本発明の位置決め加工装置は、仮被加工物にレーザ光を照射して加工原点と外周縁を有する被認識部の加工を行う被認識部加工手段と、被認識部の位置を検出する被認識部加工位置検出手段と、被認識部加工位置検出手段の検出した被認識部の加工原点を加工の中心点として処理する認識処理手段と、仮の被加工物を載せＸ軸、Ｙ軸の方向にスライドさせるテーブル手段と、被加工物を加工する加工手段を制御し、被加工物の規定位置に加工が行えるように位置決めをする制御手段とを備え、制御手段は、被認識部加工位置検出手段の検出した被認識部の位置を処理して得た加工の中心位置と規定位置との差に基づく補正データにより前記加工手段を制御し、位置決め加工を行うものである。
【００１１】
上記方法および装置によれば、加工原点と外周縁を有する被認識部は比較的に大きくなり、これを仮被加工物に加工することにより、その被認識部の位置検出が容易になり、結果として高精度な位置決め加工を可能とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
上記した本発明の目的は、各請求項に記載した構成を実施の形態とすることにより達成できるので、以下には各請求項の構成にその構成による作用効果を併記し併せて請求項記載の構成のうち説明を必要とする特定用語については詳細な説明を加えて、本発明における実施の形態の説明とする。
【００１３】
請求項１記載の発明は、仮被加工物にレーザ光を照射し画像認識マークの加工を行うステップと、前記画像認識マークの位置を検出するステップと、検出した前記画像認識マークの位置を処理して得た加工の中心点と規定加工位置との差を得るステップと、前記差に基づく補正データにより加工手段を制御し、位置決め加工を行うステップとを有し、前記画像認識マークを加工する際、外周縁と重心を有する加工を行い、さらに前記画像認識マークの位置を検出する際、その重心を加工中心点として検出する位置決め加工方法である。
【００１４】
上記方法によれば、重心である加工原点と外周縁を有する比較的に大きな画像認識マークを加工でき、かつ加工原点を加工の中心点として検出できる作用を有する。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載において、画像認識マークを加工する際、Ｘ軸とＹ軸の両方向にレーザ光を走査させる機能を持つＸＹ軸ガルバノミラースキャン系を駆動し、加工中心点を基点にレーザ光を渦状に１回または複数回回転させて円状の外周縁の加工を行う位置決め加工方法である。
【００１６】
上記方法によれば、ＸＹ軸ガルバノミラースキャン系により、比較的に大きな円状の画像認識マークを加工でき、かつ加工原点を加工の中心点として検出できる作用を有する。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項１記載において、画像認識マークを加工する際、仮被加工物を載せ、Ｘ軸とＹ軸の両方向に移動する加工テーブルを駆動し、加工中心点を基点にレーザ光を渦状に１回または複数回回転させて円状の外周縁の加工を行う位置決め加工方法である。
【００１８】
上記方法によれば、加工テーブルのＸ軸とＹ軸の両方向への移動により、比較的に大きな円状の画像認識マークを加工でき、かつ加工原点を加工の中心点として検出できる作用を有する。
【００１９】
請求項４記載の発明は、請求項１記載において、画像認識マークを加工する際、Ｘ軸とＹ軸の両方向にレーザ光を走査させる機能を持つＸＹ軸ガルバノミラースキャン系と仮被加工物を載せ、Ｘ軸とＹ軸の両方向に移動する加工テーブルとの両者を駆動し、加工中心点を基点にレーザ光を渦状に１回または複数回回転させて円状の外周縁の加工を行う位置決め加工方法である。
【００２０】
上記方法によれば、ＸＹ軸ガルバノミラースキャン系と加工テーブルにより、比較的に大きな円状の画像認識マークを加工でき、かつ加工原点を加工の中心点として検出できる作用を有する。
【００２１】
請求項５記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれかの記載において、画像認識マークの位置を撮像カメラで検出する際、仮被加工物を載せ、Ｘ軸とＹ軸の両方向に移動する加工テーブルを用い、画像認識マークの加工中心点を前記撮像カメラの中心位置に移動させるステップと、前記撮像カメラの中心位置に対する画像認識マークの加工中心点のずれ量を検出するステップと、前記ずれ量に基づき前記加工テーブルを移動させ補正を行うステップとを有し、前記画像認識マークにおける加工中心点を撮像カメラの中心位置への補正を行う位置決め加工方法である。
【００２２】
上記方法によれば、画像認識マークの位置を撮像カメラで検出する際、撮像カメラの中心位置に対する画像認識マークの加工中心点のずれ量を補正する作用を有する。
【００２３】
請求項６記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれかの記載において、仮被加工物のあるエリアに、ＸＹ軸ガルバノミラースキャン系を用いてレーザ光を走査し、かつｆθスキャンレンズを介して画像認識マークを加工する際、仮被加工物を載せ、Ｘ軸とＹ軸の両方向に移動する加工テーブルを用い、画像認識マークの加工中心点を前記撮像カメラの中心位置に移動させるステップと、前記撮像カメラの中心位置に対する画像認識マークの加工中心点のずれ量を検出するステップと、前記ずれ量に基づき前記加工テーブルを移動させ補正を行うステップとを有し、ｆθスキャンレンズの特性上発生する加工位置歪みの補正を行う位置決め加工方法である。
【００２４】
上記方法によれば、仮被加工物のあるエリアに、ＸＹ軸ガルバノミラースキャン系を用いてレーザ光を走査し、かつｆθスキャンレンズを介して画像認識マークを加工する際、撮像カメラの中心位置に対する画像認識マークの加工中心点のずれ量に基づき加工テーブルを移動させ、ｆθスキャンレンズの加工位置歪みを補正する作用を有する。
【００２５】
請求項７記載の発明は、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の位置決め加工方法を実施するものにおいて、仮被加工物にレーザ光を照射して重心と外周縁を有する画像認識マークの加工を行う画像認識マーク加工手段と、前記画像認識マークの位置を検出する撮像カメラと、前記撮像カメラの検出した画像認識マークの重心を加工の中心位置として処理する画像認識装置と、仮被加工物を載せ、Ｘ軸、Ｙ軸の方向に移動する加工テーブルと、被加工物を加工する加工手段を制御し、被加工物の規定位置に加工が行えるように位置決めをする制御手段とを備え、制御手段は、前記撮像カメラの検出した画像認識マークの位置を処理して得た加工の中心点と規定位置との差に基づく補正データにより前記加工手段を制御し、位置決め加工を行う位置決め加工装置である。
【００２６】
上記装置によれば、加工原点と外周縁を有する比較的に大きな画像認識マークなので、撮像カメラは画像認識マークを精度よく検出でき、かつ加工原点を加工の中心点として画像認識装置が精度よく検出でき、制御手段は加工の中心点と規定位置との差に基づく補正データにより前記加工手段を制御し、精度よく位置決め加工する作用を有する。
【００２７】
請求項８記載の発明は、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の位置決め加工方法を実施する請求項７記載のものにおいて、制御手段は仮被加工物を載せた加工テーブルを、Ｘ軸とＹ軸の両方向に移動させて画像認識マークの加工中心点を撮像カメラの中心位置に移動させるとともに、前記撮像カメラの中心位置に対する画像認識マークの加工中心点のずれ量を検出し、前記ずれ量に基づき前記加工テーブルを移動させ、前記画像認識マークにおける加工中心点を撮像カメラの中心位置への補正を行う位置決め加工装置である。
【００２８】
上記装置によれば、制御手段により撮像カメラの中心位置に対する画像認識マークの加工中心点のずれ量を補正する作用を有する。
【００２９】
請求項９記載の発明は、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の位置決め加工方法を実施する請求項７記載のものにおいて、制御手段は仮被加工物のあるエリアに、ＸＹ軸ガルバノミラースキャン系を用いてレーザ光を走査し、かつｆθスキャンレンズを介して画像認識マークを加工する際、仮被加工物を載せ、Ｘ軸とＹ軸の両方向に移動する加工テーブルを用い、画像認識マークの加工中心点を前記撮像カメラの中心位置に移動させるとともに、前記撮像カメラの中心位置に対する画像認識マークの加工中心点のずれ量を検出し、前記ずれ量に基づき前記加工テーブルを移動させて、ｆθスキャンレンズの特性上発生する加工位置歪みの補正を行う位置決め加工装置である。
【００３０】
上記装置によれば、制御手段により撮像カメラの中心位置に対する画像認識マークの加工中心点のずれ量に基づき加工テーブルを移動させ、ｆθスキャンレンズの加工位置歪みを補正する作用を有する。
【００３１】
請求項１０記載の発明は、仮被加工物にレーザ光を照射し画像認識マークの加工を行うステップと、前記画像認識マークの位置を検出するステップと、検出した前記画像認識マークの位置を処理して得た加工の中心位置と規定加工位置との差を得るステップと、前記差に基づく補正データにより加工手段を制御し、位置決め加工を行うステップとを有し、前記画像認識マークを加工する際、外周縁と加工原点を有する十字状、三角形状、星形状、菱形状等の特殊形状の加工を行い、さらに前記特殊形状の画像認識マークの位置を検出する際、その加工原点を加工中心点として検出する位置決め加工方法である。
【００３２】
上記方法によれば、加工原点と外周縁を有する比較的に大きな特殊形状の画像認識マークを加工でき、かつ加工原点を加工の中心点として検出できる作用を有する。
【００３３】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載において、特殊形状の画像認識マークを加工する際、Ｘ軸とＹ軸の両方向にレーザ光を走査させる機能を持つＸＹ軸ガルバノミラースキャン系を駆動し、加工中心点を原点にレーザ光を走査し、特殊形状の画像認識マークにおける外周縁の加工を行う位置決め加工方法である。
【００３４】
上記方法によれば、ＸＹ軸ガルバノミラースキャン系により、比較的に大きな特殊形状の画像認識マークを加工でき、かつ加工原点を加工の中心点として検出できる作用を有する。
【００３５】
請求項１２記載の発明は、請求項１０記載において、特殊形状の画像認識マークを加工する際、仮被加工物を載せ、Ｘ軸とＹ軸の両方向に移動する加工テーブルを駆動し、加工中心点を原点にレーザ光を走査し、特殊形状の画像認識マークにおける外周縁の加工を行う位置決め加工方法である。
【００３６】
上記方法によれば、加工テーブルのＸ軸とＹ軸の両方向への移動により、比較的に大きな特殊形状の画像認識マークを加工でき、かつ加工原点を加工の中心点として検出できる作用を有する。
【００３７】
請求項１３記載の発明は、請求項１０記載において、特殊形状の画像認識マークを加工する際、Ｘ軸とＹ軸の両方向にレーザ光を走査させる機能を持つＸＹ軸ガルバノミラースキャン系と仮被加工物を載せ、Ｘ軸とＹ軸の両方向に移動する加工テーブルとの両者を駆動し、加工中心点を原点にレーザ光を走査し、特殊形状の画像認識マークにおける外周縁の加工を行う位置決め加工方法である。
【００３８】
上記方法によれば、ＸＹ軸ガルバノミラースキャン系と加工テーブルにより、比較的に大きな特殊形状の画像認識マークを加工でき、かつ加工原点を加工の中心点として検出できる作用を有する。
【００３９】
請求項１４記載の発明は、請求項１０〜請求項１３のいずれかの記載において、特殊形状の画像認識マークの位置を撮像カメラで検出する際、仮被加工物を載せ、Ｘ軸とＹ軸の両方向に移動する加工テーブルを用い、特殊形状の画像認識マークの加工中心点を前記撮像カメラの中心位置に移動させるステップと、前記撮像カメラの中心位置に対する特殊形状の画像認識マークにおける加工中心点のずれ量を検出するステップと、前記ずれ量に基づき前記加工テーブルを移動させ補正を行うステップとを有し、前記画像認識マークにおける加工中心点を撮像カメラの中心位置への補正を行う位置決め加工方法である。
【００４０】
上記方法によれば、特殊形状の画像認識マークの位置を撮像カメラで検出する際、撮像カメラの中心位置に対する特殊形状の画像認識マークにおける加工中心点のずれ量を補正する作用を有する。
【００４１】
請求項１５記載の発明は、請求項１０〜請求項１４のいずれかの記載において、仮被加工物のあるエリアに、ＸＹ軸ガルバノミラースキャン系を用いてレーザ光を走査し、かつｆθスキャンレンズを介して特殊形状の画像認識マークを加工する際、仮被加工物を載せ、Ｘ軸とＹ軸の両方向に移動する加工テーブルを用い、特殊形状の画像認識マークの加工中心点を前記撮像カメラの中心位置に移動させるステップと、前記撮像カメラの中心位置に対する特殊形状の画像認識マークにおける加工中心点のずれ量を検出するステップと、前記ずれ量に基づき前記加工テーブルを移動させ補正を行うステップとを有し、ｆθスキャンレンズの特性上発生する加工位置歪みの補正を行う位置決め加工方法である。
【００４２】
上記方法によれば、仮被加工物のあるエリアに、ＸＹ軸ガルバノミラースキャン系を用いてレーザ光を走査し、かつｆθスキャンレンズを介して特殊形状の画像認識マークを加工する際、撮像カメラの中心位置に対する特殊形状の画像認識マークにおける加工中心点のずれ量に基づき加工テーブルを移動させ、ｆθスキャンレンズの加工位置歪みを補正する作用を有する。
【００４３】
請求項１６記載の発明は、請求項１０〜請求項１５のいずれかに記載の位置決め加工方法を実施するものにおいて、仮被加工物にレーザ光を照射して加工原点と外周縁を有する特殊形状の画像認識マークの加工を行う画像認識マーク加工手段と、前記特殊形状の画像認識マークの位置を検出する撮像カメラと、前記撮像カメラの検出した特殊形状の画像認識マークの加工原点を加工の中心位置として処理する画像認識装置と、仮被加工物を載せ、Ｘ軸、Ｙ軸の方向に移動する加工テーブルと、被加工物を加工する加工手段を制御し、被加工物の規定位置に加工が行えるように位置決めをする制御手段とを備え、制御手段は、前記撮像カメラの検出した特殊形状の画像認識マークの位置を処理して得た加工の中心点と規定位置との差に基づく補正データにより前記加工手段を制御し、位置決め加工を行う位置決め加工装置である。
【００４４】
上記装置によれば、加工原点と外周縁を有する比較的に大きな特殊形状の画像認識マークなので、撮像カメラは特殊形状の画像認識マークを精度よく検出でき、かつ加工原点を加工の中心点として画像認識装置が精度よく検出でき、制御手段は加工の中心点と規定位置との差に基づく補正データにより前記加工手段を制御し、精度よく位置決め加工する作用を有する。
【００４５】
請求項１７記載の発明は、請求項１０〜請求項１５のいずれかに記載の位置決め加工方法を実施する請求項１６記載のものにおいて、制御手段は仮被加工物を載せた加工テーブルを、Ｘ軸とＹ軸の両方向に移動させて特殊形状の画像認識マークの加工中心点を撮像カメラの中心位置に移動させるとともに、前記撮像カメラの中心位置に対する特殊形状の画像認識マークにおける加工中心点のずれ量を検出し、前記ずれ量に基づき前記加工テーブルを移動させ、前記特殊形状の画像認識マークにおける加工中心点を撮像カメラの中心位置への補正を行う位置決め加工装置である。
【００４６】
上記装置によれば、制御手段により撮像カメラの中心位置に対する特殊形状の画像認識マークにおける加工中心点のずれ量を補正する作用を有する。
【００４７】
請求項１８記載の発明は、請求項１０〜請求項１５のいずれかに記載の位置決め加工方法を実施する請求項１６記載のものにおいて、制御手段は仮被加工物のあるエリアに、ＸＹ軸ガルバノミラースキャン系を用いてレーザ光を走査し、かつｆθスキャンレンズを介して特殊形状の画像認識マークを加工する際、仮被加工物を載せ、Ｘ軸とＹ軸の両方向に移動する加工テーブルを用い、特殊形状の画像認識マークの加工中心点を前記撮像カメラの中心位置に移動させるとともに、前記撮像カメラの中心位置に対する特殊形状の画像認識マークにおける加工中心点のずれ量を検出し、前記ずれ量に基づき前記加工テーブルを移動さて、ｆθスキャンレンズの特性上発生する加工位置歪みの補正を行う位置決め加工装置である。
【００４８】
上記装置によれば、制御手段により撮像カメラの中心位置に対する特殊形状の画像認識マークにおける加工中心点のずれ量に基づき加工テーブルを移動させ、ｆθスキャンレンズの加工位置歪みを補正する作用を有する。
【００４９】
請求項１９記載の発明は、仮被加工物にレーザ光を照射して加工原点と外周縁を有する被認識部の加工を行う被認識部加工手段と、被認識部の位置を検出する被認識部加工位置検出手段と、この被認識部加工位置検出手段の検出した被認識部の加工原点を加工の中心位置として処理する認識処理手段と、仮被加工物を載せＸ軸、Ｙ軸の方向に移動するテーブル手段と、被加工物を加工する加工手段を制御し、被加工物の規定位置に加工を行えるように位置決めをする制御手段とを備え、加工原点を有する被認識部の加工を行うステップと、被認識部の位置を検出するステップと、検出した被認識部の位置を処理して得た加工の中心点と規定位置との差を得るステップと、前記差に基づく補正データにより前記加工手段を制御し、位置決め加工を行うステップとを有する位置決め加工方法である。
【００５０】
請求項２０記載の発明は、仮被加工物にレーザ光を照射して加工原点と外周縁を有する被認識部の加工を行う被認識部加工手段と、被認識部の位置を検出する被認識部加工位置検出手段と、被認識部加工位置検出手段の検出した被認識部の加工原点を加工の中心位置として処理する認識処理手段と、仮の被加工物を載せＸ軸、Ｙ軸の方向に移動するテーブル手段と、被加工物を加工する加工手段を制御し、被加工物の規定位置に加工が行えるように位置決めをする制御手段とを備え、制御手段は、被認識部加工位置検出手段の検出した被認識部の位置を処理して得た加工の中心点と規定位置との差に基づく補正データにより前記加工手段を制御し、位置決め加工を行う位置決め加工装置である。
【００５１】
上記方法および装置によれば、加工原点と外周縁を有する比較的に大きな被認識部なので、被認識部加工位置検出手段は被認識部を精度よく検出でき、かつ加工原点を加工の中心点として認識処理手段が精度よく検出でき、制御手段は加工の中心点と規定位置との差に基づく補正データにより前記加工手段を制御し、精度よく位置決め加工する作用を有する。
【００５２】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図６を用いて説明する。
【００５３】
（実施の形態１）
図１は本発明の位置決め加工装置及び位置決め加工方法を示す概略図で、図２は位置決め加工装置の画像認識マークの加工方法を示す図である。図１に示す本位置決め加工装置は、レーザ発振器１１、ＸＹ軸ガルバノミラースキャン装置１４、ｆθスキャンレンズ１５により正式の被加工物に穴あけ等の加工を行うレーザ加工装置等の加工手段が加工する前に、前記加工の規定位置に基づき、位置決め加工を行うものである。そして、実際の加工を行うレーザ加工装置を、本位置決め加工装置では位置決め加工を行うのにも兼用しているものである。
【００５４】
レーザ出力手段であるレーザ発振器１１は、仮被加工物１２にレーザ光を照射して図２に示す被認識部としての、加工中心となる重心である加工原点１３１と認識する外周縁１３２である円の画像認識マーク１３を描く加工を行うレーザ光を出力する。ＸＹ軸ガルバノミラースキャン装置１４は、正式の被加工物に設計どおりの規定位置にレーザ光を照射し加工が行えるようにするため、事前に規定位置に基づき仮被加工物１２を利用して加工の位置決めを行う加工位置決め手段である。
【００５５】
そして、ＸＹ軸ガルバノミラースキャン装置１４は、規定位置に基づき仮被加工物１２にレーザ光を照射して図２に示す画像認識マーク１３を描く加工ができるように、Ｘ軸の方向に移動するＸ軸ミラー（図示せず）とＹ軸の方向に移動するＹ軸ミラー（図示せず）のそれぞれを独立して、レーザ光のスポットにより中心から渦状に軌跡を描くように角度調整を行って走査（スキャニング）することにより、結果として大きな画像認識マーク１３を加工するものである。
【００５６】
ｆθスキャンレンズ１５は、ＸＹ軸ガルバノミラースキャン装置１４により走査されたレーザ光を仮被加工物１２に集光させる。１６は画像認識マーク１４の位置を検出する被認識部加工位置検出手段であるＣＣＤ電荷素子等を使用した撮像カメラ、１７は撮像カメラ１６の検出した画像認識マーク１３の位置データを取り込んで、画像認識マーク１３の重心を加工原点１３１（加工の中心点）として処理する認識処理手段としての画像認識装置である。
【００５７】
１８は制御手段としての制御器で、正式の被加工物における例えば、加工穴の規定位置を予め記憶しており、画像認識装置１７で処理した撮像カメラ１６の撮影した画像認識マーク１３の位置データを取り込んで、前記加工穴の規定位置とのずれ量を補正演算回路１９で算出し、このずれ量に基づき補正データを、ＸＹ軸スキャナドライバ２０を介してＸＹ軸ガルバノミラースキャン装置１４にヒィードバックを行い、加工穴の位置（仮被加工物の画像認識マーク）を規定位置に修正し、位置決め加工する制御シーケンスを格納している。
【００５８】
また制御器１８は、画像認識マーク１３を加工するために規定位置に基づき上記したようにレーザ光を走査するＸＹ軸ガルバノミラースキャン装置１４を制御する制御シーケンスも格納している。
【００５９】
２１は加工テーブル制御手段としての制御器１８のＸＹ軸テーブル制御部で、レーザ光を照射して仮被加工物１２に加工した画像認識マーク１３を撮影する時に、制御器１８の制御指令に基づき撮像カメラ１６の真下の撮影エリアに画像認識マーク１３が位置するように仮被加工物１２を載せた移動可能な加工テーブル２２をＸ軸方向とＹ軸方向に移動調整の制御を行うものである。
【００６０】
なお、画像認識装置１７、制御器１８、補正演算回路１９、ＸＹ軸テーブル制御部２１は、マイクロコンピュータ及びその周辺回路で構成されている。また、レーザ発振器１１より出力されたレーザ光は、ＸＹ軸ガルバノミラースキャン装置１４に到達し、規定位置にレーザ光を照射できるようＸＹ軸ガルバノミラースキャン装置１４の持つ両方のガルバノミラーの角度調整を行い、そしてｆθスキャンレンズ１５を介して、正式の被加工物上に例えば加工穴を形成することができる装置でもある。
【００６１】
上記実施の形態において、加工の規定位置を位置決め加工する装置と加工方法について説明する。画像認識マークの大面積化のために、例えば図２に示したような認識マーク加工を行う。このような加工が必要なのは前述したとおり、近年、電子デバイス等の小型化によるプリント基板の配線パターンの高密度化で加工穴が小さいため、その加工位置を示す画像認識マークが小面積となり、撮像カメラの撮像能力等から加工位置の検出の高精度認識が行えない、つまりレーザ光のスポット１３３のサイズがφ２０μｍ程度であれば、画像認識画面の全画素数よりも遥かに小さいので、加工穴径がスポット１３３に等しい一点加工では高精度な位置認識が行えないためである。
【００６２】
そこで、制御器１８によりＸＹ軸スキャナドライバ２０を介してＸＹ軸ガルバノミラースキャン装置１４を制御し、図２に示したとおり加工原点１３１を基点にし、レーザ光を渦状に２回転させ認識用の外周縁１３２を有する画像認識マーク１３を形成する。この時、加工原点１３１は円形の外周縁１３２の重心（中心）位置にあるため撮像カメラ１６で外周縁１３２の重心を検出し、つまり、レーザ光のスポットを徐々に移動させながら重ね合わせ、大面積の画像認識マーク１３を形成するのである。
【００６３】
そして、制御器１８、ＸＹ軸テーブル制御部２１により仮被加工物１２に加工した画像認識マーク１３が、撮像カメラ１６の真下に位置するよう仮被加工物１２を載せた加工テーブル２２を移動させ、撮像カメラ１６で画像認識マーク１３の位置を検出する。続いて、画像認識装置１７は撮像カメラ１６が検出した画像認識マーク１３の検出データを取り込んで画像認識マーク１３の加工原点１３１である円形の外周縁１３２の中心点を加工中心点として処理する。
【００６４】
さらに、制御器１８は画像認識装置１７で処理した撮像カメラ１６の撮影した画像認識マーク１３の位置データを取り込んで、前記加工穴の規定位置に対する画像認識マーク１３の加工原点１３１のずれ量を補正演算回路１９で算出し、このずれ量に基づき補正データを、ＸＹ軸スキャナドライバ２０を介してＸＹ軸ガルバノミラースキャン装置１４にヒィードバックを行い、加工穴の位置を規定位置に修正し、位置決め加工するのである。
【００６５】
また、図３に示す特殊形状の画像認識マーク１３ａを形成する方法もある。図３において、加工原点１３１ａを基点に上下、左右にそれぞれ一定量、レーザ光を移動させることによって、十字形の外周縁１３２ａが形成できる。この時は、上記のような重心となる加工中心の検出の他に、パターン検出を行うとより精度が向上する。パターン検出とは、予め十字形のマークを作成し、その加工原点１３１ａの位置が画像認識装置１７の原点位置と一致させて登録しておく。そして、画像認識マーク１３ａの位置検出を行う際、登録パターンと撮像カメラ１６の認識した画像認識マーク１３ａの画像とのマッチングを行い、加工原点１３１ａの位置のずれ量検出を行う方法でもよい。この場合も上記同様にレーザ光のスポットを重ね合わせて、位置検出精度上問題のないサイズの認識マークを形成することができる。
【００６６】
以上のように本実施の形態は、仮の被加工物にレーザ光を照射して加工原点と外周縁を有する被認識部の加工を行う被認識部加工手段と、被認識部の位置を検出する被認識部加工位置検出手段と、被認識部加工位置検出手段の検出した被認識部の加工原点を加工の中心位置として処理する認識処理手段と、仮被加工物を載せＸ軸、Ｙ軸の方向に移動するテーブル手段と、被加工物を加工する加工手段を制御し、被加工物の規定位置に加工を行えるように位置決めをする制御手段とを備え、制御手段は、被認識部加工位置検出手段の検出した被認識部の位置を処理して得た加工の中心位置と規定加工位置との差に基づく補正データにより前記加工手段を制御し、位置決め加工を行う装置である。
【００６７】
そして、この位置決め加工装置を使用して、加工原点と外周縁を有する被認識部の加工を行うステップと、被認識部の位置を検出するステップと、検出した被認識部の位置を処理して得た加工の中心位置と規定加工位置との差を得るステップと、前記差に基づく補正データにより前記加工手段を制御し、位置決め加工を行うステップとを有する位置決め加工方法でもある。
【００６８】
従って、本実施の形態によれば被認識部である大きなサイズの画像認識マークの加工を行うことが可能となり、この大きな被認識部を認識処理装置である画像認識装置での位置検出することで、高精度かつ安定した検出結果を得ることができる。
【００６９】
なお、本実施の形態では、画像認識マークとして図２に示す円形、図３に示す十字形を使用したが、被認識部である画像認識マークとして加工原点と外周縁があれば十字状、×状、三角形状、星形状、菱形状等でもよく、これらの形状に限定されるものではない。
【００７０】
また、本実施の形態では、画像認識マークを加工するのにＸＹ軸ガルバノミラースキャン装置１４を使用したが、Ｘ軸方向とＹ軸方向にスライド可能な加工テーブル２２を用い、ＸＹ軸テーブル制御部２１によりＸＹ両軸を同様に駆動させることでも同様の位置決め加工が得られ、さらに、一方の軸はＸＹ軸ガルバノミラースキャン装置１４、他方の軸は加工テーブル２２を割り当てて、前記両者を同時に駆動して同様の位置決め加工を得ることも可能で、この場合は加工時間の短縮にもなる。
【００７１】
（実施の形態２）
図４は、本発明の位置決め加工装置及び位置決め加工方法を示す概略図で、撮像カメラの撮影時における画像認識マークの加工原点と撮像カメラの中心位置との補正関係を示したものである。
【００７２】
本実施の形態は、撮像カメラの撮影時における画像認識マークの加工原点と撮像カメラの中心位置とのずれ量が規定精度内に入るまで、前記ずれ量補正を実行する点で、実施の形態１の発明と異なり、それ以外の同じ構成及び作用効果を奏する部分には同一符号を付して詳細な説明を省略し、異なるところを中心に説明する。
【００７３】
制御手段である制御器１８ａは、被加工物１２に画像認識マーク１３を加工した後において、撮像カメラ１６の中心位置へ画像認識マーク１３の加工原点１３１を一致させるように、ＸＹ軸テーブル制御部２１を介して加工テーブル２２をＸ０、Ｙ０のシフト分を移動させるとともに、前記Ｘ０、Ｙ０のシフト分を撮像カメラ１６と画像認識装置１７を用いて撮像カメラ１６の中心位置とのずれ量ΔＸ、ΔＹを検出し、かつ前記ずれ量を補正量として補正演算回路１９で加工テーブル２２のシフト量である、Ｘ＝ΔＸ＋Ｘ０、Ｙ＝ΔＹ＋Ｙ０を算出してＸＹ軸テーブル制御部２１を介して加工テーブル２２を移動させ、このシフト量で再度、撮像カメラ１６、画像認識装置１７により前記と同様に認識させ規定精度内になるまでこの検証が繰り返し実行される制御シーケンス（画像認識マークにおける加工中心点の撮像カメラの中心位置への補正機能ともいう）を格納している。
【００７４】
また制御器１８ａは、実施の形態１で説明したように、正式の被加工物における例えば、加工穴の規定位置を予め記憶しており、画像認識装置１７で処理した撮像カメラ１６の撮影した画像認識マーク１３の位置データを取り込んで、前記加工穴の規定位置とのずれ量を補正演算回路１９で算出し、このずれ量に基づき補正データを、ＸＹ軸スキャナドライバ２０を介してＸＹ軸ガルバノミラースキャン装置１４にヒィードバックを行い、加工穴の位置（仮被加工物の画像認識マーク）を規定位置に修正し、位置決め加工する制御シーケンスを格納している。
【００７５】
また制御器１８ａは、画像認識マーク１３を加工するために規定位置に基づき上記したようにレーザ光を走査するＸＹ軸ガルバノミラースキャン装置１４を制御する制御シーケンスも格納している。
【００７６】
なお、ＸＹ軸スキャナドライバ２０は図６に示すように、Ｘ軸スキャニングドライバとこれに駆動されるＸ軸スキャンミラー、そしてＹ軸スキャニングドライバとこれに駆動されるＹ軸スキャンミラーで構成され、またＸＹ軸テーブル制御部２１はＸ軸テーブル制御部とこれに制御されるＸ軸スライド機構モータ、そしてＹ軸テーブル制御部とこれに制御されるＸ軸スライド機構モータで構成される。
【００７７】
以下、本実施の形態における画像認識マークにおける加工中心点のカメラ中心位置への補正機能について、その動作を説明する。制御器１８ａによりＸＹ軸スキャナドライバ２０を介してＸＹ軸ガルバノミラースキャン装置１４を制御し、図２に示したとおり画像認識マーク１３を形成する。
【００７８】
そして、制御器１８ａにより仮被加工物１２上にレーザ光を照射し、その時の加工テーブル２２の絶対座標位置を画像認識マーク１３の加工原点１３１として、ＸＹ軸テーブル制御部２１を介して加工原点を撮像カメラ１６の中心位置の真下へ一致するように加工テーブル２２を図４に示す如くＸ０、Ｙ０のシフト分を移動させ、撮像カメラ１６と画像認識装置１７を用いて画像認識マーク１３の位置を検出する。
【００７９】
続いて、制御器１８ａは画像認識装置１７で処理した撮像カメラ１６の撮影した画像認識マーク１３の位置データを取り込んで、撮像カメラ１６の中心位置に対する画像認識マーク１３の加工原点１３１のずれ量ΔＸ、ΔＹを検出する。このずれ量を補正量として補正演算回路１９で加工テーブル２２のシフト量である、Ｘ＝ΔＸ＋Ｘ０、Ｙ＝ΔＹ＋Ｙ０を算出する。
【００８０】
そして、制御器１８ａは前記シフト量だけ、ＸＹ軸テーブル制御部２１を介して加工テーブル２２を移動させ、このシフト量で再度、撮像カメラ１６、画像認識装置１７により前記と同様に認識させ規定精度内になるまでこの検証を繰り返し実行する。
【００８１】
このような画像認識マークにおける加工中心点の撮像カメラの中心位置への補正を行った後は、実施の形態１で説明したように、制御器１８ａは画像認識装置１７で処理した撮像カメラ１６の撮影した画像認識マーク１３の位置データを取り込んで、前記加工穴の規定位置に対する画像認識マーク１３の加工原点１３１のずれ量を補正演算回路１９で算出し、このずれ量に基づき補正データを、ＸＹ軸スキャナドライバ２０を介してＸＹ軸ガルバノミラースキャン装置１４にヒィードバックを行い、加工穴の位置を規定位置に修正し、位置決め加工するのである。
【００８２】
以上のように、本実施の形態によれば、撮像カメラの加工原点に対するオフセット量補正を行うことにより、実施の形態１よりも、さらに常に加工する規定位置での位置決め加工の精度を向上させることができ、結果として常に規定の位置精度で加工することができる。
【００８３】
（実施の形態３）
図５（ａ）、（ｂ）は、本発明の位置決め加工装置および位置決め加工方法におけるｆθスキャンレンズの位置歪みと実加工位置の関係を、ｆθスキャンレンズの位置歪みの補正前後で比較した図である。
【００８４】
本実施の形態は、ｆθスキャンレンズの位置歪み補正を実行する点で、実施の形態１及び２の発明と異なり、それ以外は同じ構成及び作用効果を奏するので、係る部分の詳細な説明を省略し、実施の形態１及び２の図を利用して異なるところを中心に説明する。
【００８５】
以下、本実施の形態におけるｆθスキャンレンズ１５の位置歪み補正機能について、その動作を説明する。
【００８６】
一般にｆθスキャンレンズの位置歪みとは、このスキャンレンズの特性上スキャンエリアを広くして加工すればするほど程度の大きい図５（ａ）のような歪みが発生することをいう。
【００８７】
制御器１８ａによりＸＹ軸スキャナドライバ２０を介してＸＹ軸ガルバノミラースキャン装置１４を制御し、図２に示したとおり画像認識マーク１３を、図１のように仮被加工物１２上にレーザ光を照射して画像認識マーク１３を、例えば格子パターン状に配列した加工をすると、図５（ａ）に示すように、左右辺、上下辺の真中の画像認識マーク１３が外側にずれ、位置歪が起こる。
【００８８】
そこで、それぞれの画像認識マーク１３の加工原点１３１について実施の形態２で説明したように撮像カメラ１６の中心位置へ一致させるように、加工テーブル２２をシフト分だけ移動させる。
【００８９】
そして、それぞれの画像認識マーク１３の加工原点１３１について撮像カメラ１６の中心位置と一致するように加工テーブル２２をシフト分だけ移動させ、実施の形態２と同様に図６の撮像カメラ１６と画像認識装置１７を用いて撮像カメラ１６の中心位置とのずれ量を検出する。このずれ量を補正量として補正演算回路１９でＸＹ軸ガルバノミラースキャン装置１４の補正指令値を算出する。
【００９０】
この補正値で制御器１８ａによりＸＹ軸ガルバノミラースキャン装置１４を制御して上記したように再度同様に仮被加工物１２上にレーザ光を照射して画像認識マーク１３を格子パターン状に配列した加工とし、それぞれの画像認識マーク１３の加工原点１３１を実施の形態２で説明したように撮像カメラ１６の中心位置へ、加工テーブル２２をシフト分だけ移動させる。
【００９１】
さらに、それぞれの再加工した画像認識マーク１３の加工原点１３１について撮像カメラ１６の中心位置と一致するように加工テーブル２２をシフト分だけ移動させ、実施の形態２と同様に図６の撮像カメラ１６と画像認識装置１７を用いて撮像カメラ１６の中心位置とのずれ量を検出する。このずれ量を補正量として補正演算回路１９でＸＹ軸ガルバノミラースキャン装置１４の補正指令値を算出する。この補正値が図５（ｂ）に示すように規定精度内に入るまで格子状配列の加工および撮像カメラ及び画像認識装置、制御器による検証を行うものである。
【００９２】
このようなｆθスキャンレンズ１５の位置歪み補正を行った後は、実施の形態１で説明したようにして規定位置への位置決め加工が行われるものである。
【００９３】
以上のように、本実施の形態によれば、ｆθスキャンレンズ１５の位置歪み補正を行うことにより、実施の形態１よりも、さらに常に加工する規定位置での位置決め加工の精度を向上させることができ、結果として常に規定の位置精度で加工することができ、図６（ｂ）に示したような位置歪みのない高精度加工が実現できる。
【００９４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、加工原点と外周縁を有する被認識部を被加工物に加工することにより、その被認識部の位置検出が容易になり、高精度な位置決め加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における位置決め加工装置を示す概略図
【図２】同実施の形態１における位置決め加工装置の画像認識マークの加工方法を示す図
【図３】同実施の形態１における位置決め加工装置の画像認識マークで、他の例の加工方法を示す図
【図４】本発明の実施の形態２における位置決め加工装置の撮像カメラの中心位置への補正方法を示す図
【図５】（ａ）本発明の実施の形態３における位置決め加工装置のｆθスキャンレンズの位置歪み補正前を示す図（ｂ）同実施の形態３における位置決め加工装置のｆθスキャンレンズの位置歪み補正後を示す図
【図６】本発明の実施の形態２、３における位置決め加工装置のフィードバック制御図
【図７】従来の位置決め加工装置を示す概略図
【符号の説明】
１１　レーザ発振器（被認識部加工手段、加工手段）
１２　仮被加工物
１３　画像認識マーク（被認識部）
１３ａ　特殊形状の画像認識マーク（被認識部）
１４　ＸＹ軸ガルバノミラースキャン装置（ＸＹ軸ガルバノミラースキャン系、加工位置決め手段）
１５　ｆθスキャンレンズ
１６　撮像カメラ（被認識部加工位置検出手段）
１７　画像認識装置（認識処理手段）
１８、１８ａ　制御器（制御手段）
１９　補正演算回路
２２　加工テーブル（テーブル手段）
１３１、１３１ａ　加工原点
１３２、１３２ａ　外周縁
【図１】
2004066323.tif 000003
【図２】
2004066323.tif 000004
【図３】
2004066323.tif 000005
【図４】
2004066323.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004066323.tif 000008
【図７】
2004066323.tif 000009