(57)【要約】【課題】ワークの置きずれ量に依存することなく、複数のワークを同時に加工する。【解決手段】制御部は、複数のワークそれぞれの位置及び姿勢を計測する。制御部は、ＣＡＭファイル座標系で定義されたワークの加工点の座標値（ＸＤ［ｉ］＿ＣＡＭ，ＹＤ［ｉ］＿ＣＡＭ）を、計測した位置及び姿勢に基づき、ワークチャック座標系の座標値（ＸＤ［ｉ］＿Ｌ，ＹＤ［ｉ］＿Ｌ），（ＸＤ［ｉ］＿Ｒ，ＹＤ［ｉ］＿Ｒ）に変換する（Ｓ１００）。制御部は、複数の区画範囲に区画し、各区画範囲内で加工する加工点ＰＤＬ［ｋ］，ＰＤＲ［ｌ］を設定する（Ｓ１０１）。制御部は、各ワークの区画範囲ごとにレーザ加工する制御を行う。【選択図】図１１
2017100168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のワークそれぞれを保持する複数の保持部と、
前記複数のワークそれぞれにレーザ光を照射して、加工範囲内を加工する複数のレーザ加工部と、
前記複数の保持部と前記複数のレーザ加工部とを相対的に移動させる移動機構と、
前記複数のワークを同時に加工するよう前記複数のレーザ加工部及び前記移動機構を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記保持部に対する前記ワークの位置及び姿勢を、前記複数のワークそれぞれについて計測する計測処理と、
前記ワークを基準とする座標系で定義された前記ワークの加工箇所の座標値を、前記計測処理により計測された前記各ワークの位置及び姿勢に基づき、前記各保持部を基準とする座標系に変換する座標変換処理と、
前記各保持部を基準とする座標系において前記各ワークの加工箇所が含まれる領域を、前記加工範囲の大きさで複数の区画範囲に区画し、前記座標変換処理にて変換した前記各ワークの加工箇所の座標値に基づき、前記複数のワークそれぞれについて前記各区画範囲内で加工する前記加工箇所を設定する区画処理と、
前記移動機構により前記各レーザ加工部の前記加工範囲を前記各保持部に対して相対的に移動させて、前記各レーザ加工部にレーザ光で前記区画範囲内を加工させる加工処理と、を実行するレーザ加工装置。
【請求項２】
前記複数のワークを撮像する撮像部を備え、
前記制御部は、前記計測処理では、前記撮像部による撮像画像から前記各ワークの位置及び姿勢を計測する請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記区画処理では、前記各保持部を基準とする座標系において、予め定められた位置に前記区画範囲を設定する請求項１又は２に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記区画処理では、前記各保持部を基準とする座標系において短辺と前記短辺に対して交差する長辺とを有する複数の短冊エリアを前記各保持部に対して設定し、
前記複数の保持部で互いに対応する位置の短冊エリアにおいて、前記各ワークの加工箇所を包含する前記区画範囲の数が最少となるように、前記区画範囲の数及び前記長辺の方向の位置を設定する請求項１又は２に記載のレーザ加工装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記区画処理では、前記区画範囲の総数が最少となる前記複数の短冊エリアの前記短辺の方向の位置を設定する請求項４に記載のレーザ加工装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記区画処理では、前記各保持部を基準とする座標系において短辺と前記短辺に対して交差する長辺とを有する複数の短冊エリアを前記各保持部に対して設定し、
前記複数の保持部で互いに対応する位置の短冊エリアにおいて、隣り合う２つの前記区画範囲の一部が重なり合うように、前記区画範囲の前記長辺の方向の位置を設定する第１設定条件と、隣り合う２つの前記区画範囲が重なり合わないように前記区画範囲の前記長辺の方向の位置を設定する第２設定条件のいずれかを選択し、
前記第１設定条件を選択した際には、前記２つの区画範囲の重なり合う部分に位置する前記加工箇所を、前記２つの区画範囲のうちいずれの区画範囲に前記加工範囲を移動させたときに加工するかを設定する請求項１又は２に記載のレーザ加工装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記区画処理では、前記２つの区画範囲のうち、一方の区画範囲で加工する加工量が、前記複数のワーク間で同一となり、かつ他方の区画範囲で加工する加工量が、前記複数のワーク間で同一となるように設定する請求項６に記載のレーザ加工装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記区画処理では、前記各保持部を基準とする座標系において短辺と前記短辺に対して交差する長辺とを有する複数の短冊エリアを前記各保持部に対して設定し、
前記複数の保持部で互いに対応する位置の短冊エリアにおいて、前記各ワークの加工箇所を包含する前記区画範囲の数が最少となるように、前記区画範囲の数及び前記長辺の方向の位置を設定することで、前記区画範囲を仮設定する第１仮設定処理と、
前記複数の保持部で互いに対応する位置の短冊エリアにおいて、隣り合う２つの前記区画範囲の一部が重なり合うように、前記区画範囲の前記長辺の方向の位置を設定する第１設定条件と、隣り合う２つの前記区画範囲が重なり合わないように前記区画範囲の前記長辺の方向の位置を設定する第２設定条件のいずれかを選択し、前記第１設定条件を選択した際には、前記２つの区画範囲の重なり合う部分に位置する前記加工箇所を、前記２つの区画範囲のうちいずれの区画範囲に前記加工範囲を移動させたときに加工するかを設定することで、前記区画範囲を仮設定する第２仮設定処理と、を行い、
前記第１仮設定処理により仮設定した条件で加工に要する時間と、前記第２仮設定処理により仮設定した条件で加工に要する時間とを演算により求めて比較し、時間の短い方の条件で前記区画範囲を本設定する請求項１又は２に記載のレーザ加工装置。
【請求項９】
複数の部品を製造する際に、複数のワークそれぞれを保持する複数の保持部と、前記複数のワークそれぞれにレーザ光を照射して加工する複数のレーザ加工部とを相対的に移動させる移動機構を制御することにより、前記各レーザ加工部の加工範囲を、前記各ワークに対して順次移動させて、前記複数のレーザ加工部により前記複数のワークを同時に加工する部品の製造方法であって、
前記保持部に対する前記ワークの位置及び姿勢を、前記複数のワークそれぞれについて計測する計測工程と、
前記ワークを基準とする座標系で定義された前記ワークの加工箇所の座標値を、前記計測工程により計測された前記各ワークの位置及び姿勢に基づき、前記各保持部を基準とする座標系に変換する座標変換工程と、
前記各保持部を基準とする座標系において前記各ワークの加工箇所が含まれる領域を、前記加工範囲の大きさで複数の区画範囲に区画し、前記座標変換工程にて変換した前記各ワークの加工箇所の座標値に基づき、前記複数のワークそれぞれについて前記各区画範囲内で加工する前記加工箇所を設定する区画工程と、
前記移動機構により前記各レーザ加工部の前記加工範囲を前記各保持部に対して相対的に移動させて、前記各レーザ加工部にレーザ光で前記区画範囲内を加工させる加工工程と、を備えた部品の製造方法。
【請求項１０】
コンピュータに、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のレーザ加工装置の各処理を実行させるためのプログラム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のプログラムが記録された、コンピュータが読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のワークを同時にレーザ加工するレーザ加工装置、部品の製造方法、プログラム及び記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラスや金属、シリコンなどのワークに対して、レーザ光を照射して、熱溶融によって加工するレーザ加工技術が一般的に広く普及している。ワークをレーザ加工する時間を短縮することができれば、生産性を向上させることができる。加工時間を短縮するための手段の一つとして、複数、例えば２つのワークを同一ステージ上に搭載し、２つのレーザ加工部（例えばガルバノスキャナ）にて同時加工するレーザ加工装置がある。２つのワークを同一ステージ上に搭載するとワーク同士の相対置きずれが発生する。２つのワークのうち一方のワークは、レーザ加工部の加工範囲に入っても、他方のワークがレーザ加工部の加工範囲外であれば、同時加工することができない。
【０００３】
そこで、特許文献１では、２つのワークが、レーザ加工部それぞれの加工範囲内に入っているかどうかを判断する。各ワークが各加工範囲内に入っていないと判断した場合、各ワークが各加工範囲内に入る位置があれば、ステージを動かして２つのワークをそれぞれの加工範囲内に移動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００８／０３８３８５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の技術では、ワークの置きずれが許容値よりも大きい場合には、各レーザ加工部の加工範囲に各ワークが入る位置を見つけることができないため、同時加工することができなかった。そのため、１枚ずつ順番に加工せざるを得なくなり、加工に時間を要していた。
【０００６】
本発明は、ワークの置きずれ量に依存することなく、複数のワークを同時に加工することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のレーザ加工装置は、複数のワークそれぞれを保持する複数の保持部と、前記複数のワークそれぞれにレーザ光を照射して、加工範囲内を加工する複数のレーザ加工部と、前記複数の保持部と前記複数のレーザ加工部とを相対的に移動させる移動機構と、前記複数のワークを同時に加工するよう前記複数のレーザ加工部及び前記移動機構を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記保持部に対する前記ワークの位置及び姿勢を、前記複数のワークそれぞれについて計測する計測処理と、前記ワークを基準とする座標系で定義された前記ワークの加工箇所の座標値を、前記計測処理により計測された前記各ワークの位置及び姿勢に基づき、前記各保持部を基準とする座標系に変換する座標変換処理と、前記各保持部を基準とする座標系において前記各ワークの加工箇所が含まれる領域を、前記加工範囲の大きさで複数の区画範囲に区画し、前記座標変換処理にて変換した前記各ワークの加工箇所の座標値に基づき、前記複数のワークそれぞれについて前記各区画範囲内で加工する前記加工箇所を設定する区画処理と、前記移動機構により前記各レーザ加工部の前記加工範囲を前記各保持部に対して相対的に移動させて、前記各レーザ加工部にレーザ光で前記区画範囲内を加工させる加工処理と、を実行する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ワークに置きずれがあったとしても、ワークの置きずれ量に依存することなく、複数のワークを同時に加工することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係るレーザ加工装置の構成を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係るレーザ加工装置の断面図である。
【図３】第１実施形態に係るレーザ加工装置の平面図である。
【図４】（ａ）は第１実施形態に係るレーザ加工装置による加工対象となるワークの平面図、（ｂ）はワークの側面図、（ｃ）はワークの底面図である。
【図５】第１実施形態に係るレーザ加工装置の制御装置を示すブロック図である。
【図６】第１実施形態に係るレーザ加工装置の制御系の機能ブロック図である。
【図７】第１実施形態に係る部品の製造方法の一部であるレーザ加工方法を示すフローチャートである。
【図８】ＣＡＭファイル座標系の説明図である。
【図９】ワークチャック座標系の説明図である。
【図１０】（ａ）はノッチ計測の説明図、（ｂ）はアライメントマーク計測の説明図である。
【図１１】加工点切り出し計算の説明図である。
【図１２】（ａ）は複数の区画範囲に区画した状態を示す説明図である。（ｂ）は１つの区画範囲の拡大図である。（ｃ）はエリア構造体のリストを示す図である。
【図１３】（ａ）〜（ｃ）は第２実施形態において区画範囲を設定する動作を示す概略説明図である。
【図１４】第２実施形態における区画処理を示すフローチャートである。
【図１５】（ａ）及び（ｂ）は、図１４のステップＳ２００の処理を説明するための図である。
【図１６】短冊エリアから区画範囲の数を算出するための説明図である。
【図１７】（ａ）は第１実施形態の方法で区画した区画範囲を示す模式図、（ｂ）は第２実施形態の方法で区画した区画範囲を示す模式図である。
【図１８】（ａ）は第１実施形態の方法で区画した区画範囲を示す模式図、（ｂ）は第２実施形態の方法で区画した区画範囲を示す模式図である。
【図１９】第３実施形態における区画処理を示すフローチャートである。
【図２０】（ａ）及び（ｂ）は短冊エリアを示す模式図である。（ｃ）は短冊エリア構造体のリストを示す図である。
【図２１】（ａ）〜（ｄ）は短冊エリア内の各ワークの加工点の模式図である。
【図２２】第４実施形態における区画処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係るレーザ加工装置の構成を示す斜視図である。図２は、第１実施形態に係るレーザ加工装置の断面図である。図３は、第１実施形態に係るレーザ加工装置の平面図である。図４は、第１実施形態に係るレーザ加工装置による加工対象となるワークを示す説明図である。具体的には、図４（ａ）は、ワークの平面図、図４（ｂ）は、ワークの側面図、図４（ｃ）は、ワークの底面図である。
【００１２】
図１および図３に示すように、レーザ加工装置１０００は、装置カバー１８１に覆われた加工機１００と、装置カバー２２０に覆われた搬送機２００と、加工機１００及び搬送機２００を制御する制御装置５００とを備えている。
【００１３】
図１および図２において、加工機１００は、複数のワーク（本実施形態では２つのワーク）を同時に加工するものである。ここで、ワークが搬送される面（後述するワークチャック１１５Ｌ，１１６Ｒの面）に対して水平な方向であって互いに交差（直交）する２方向をＸ軸方向、Ｙ軸方向とし、垂直な方向をＺ軸方向とする。
【００１４】
加工機１００は、定盤１０１上に支持されている。定盤１０１、即ち加工機１００は、振動を伝えない役割を持つ除振台１０２に支持されている。除振台１０２、即ち加工機１００は、架台１０３に支持されている。
【００１５】
加工機１００は、定盤１０１の上に搭載された、フレーム１０４とＸＹステージ１１０を有する。ＸＹステージ１１０は、複数のワークを同時にＸＹ軸方向に移動させる移動機構である。ＸＹステージ１１０は、Ｙ軸ステージガイド１１１と、Ｙ軸ステージスライダ１１２と、Ｘ軸ステージガイド１１３と、Ｘ軸ステージスライダ１１４とを有する。
【００１６】
Ｘ軸ステージスライダ１１４は、Ｘ軸ステージガイド１１３に搭載され、Ｘ軸方向に移動が可能である。Ｘ軸ステージガイド１１３は、Ｙ軸ステージスライダ１１２に搭載されている。Ｙ軸ステージスライダ１１２は、Ｙ軸ステージガイド１１１に搭載され、Ｙ軸方向に移動が可能である。
【００１７】
定盤１０１には、Ｙ軸ステージスライダ１１２をＹ軸方向に移動させる不図示の駆動機構（例えば回転モータ、軸継手及びボールねじ）が搭載されている。更に定盤１０１には、Ｙ軸ステージスライダ１１２のＹ軸方向の位置を計測する不図示のスケールが組み込まれている。
【００１８】
Ｙ軸ステージスライダ１１２には、Ｘ軸ステージスライダ１１４をＸ軸方向に移動させる不図示の駆動機構（例えば回転モータ、軸継手及びボールねじ）が搭載されている。更にＹ軸ステージスライダ１１２には、Ｘ軸ステージスライダ１１４のＸ軸方向の位置を計測する不図示のスケールが組み込まれている。
【００１９】
Ｘ軸ステージスライダ１１４には、複数のワークチャック（保持部）、本実施形態では、２つのワークチャック、即ちワークチャック１１５Ｌとワークチャック１１６Ｒとが搭載されている。ワークチャック１１５Ｌ及びワークチャック１１６Ｒには、それぞれ不図示の吸着穴が多数設けられており、不図示の内部溝で連通され、不図示の真空発生装置によって発生した負圧空気によって、ワークを真空吸着により保持することが可能である。
【００２０】
各ワークチャック１１５Ｌ，１１６Ｒの裏面には、不図示の冷却ジャケットが取り付けられている。冷却ジャケットは、不図示の内部溝を有し、不図示の冷却装置から圧送された冷却液を内部溝に通すことで、ワークチャック１１５Ｌ及びワークチャック１１６Ｒを冷却することが可能である。
【００２１】
また、各ワークチャック１１５Ｌ，１１６Ｒの裏面には、不図示のワークリフタが取り付けられている。ワークリフタは、駆動機構、例えばエアシリンダーを有している。ワークリフタにおける可動側の先端には、不図示のワークリフトピンが搭載されている。ワークチャック１１５Ｌ、ワークチャック１１６Ｒ及び不図示の冷却ジャケットには、それぞれ不図示の貫通穴が設けられている。そのため、ワークリフタによってワークリフトピンをワークチャック１１５Ｌ及びワークチャック１１６Ｒのワークチャック面に対して昇降させることが可能である。また、ワークリフトピンには、吸着穴が設けられており、不図示の真空発生装置によって発生した負圧空気によってワークを真空吸着により固定することが可能である。
【００２２】
また、加工機１００は、ワークチャック１１５Ｌ，１１６Ｒに保持されたワークを撮像する撮像部１６７を有している。撮像部１６７は、精密測定カメラ１２２Ｌ，１２３Ｒ，１３８Ｌ，１３９Ｒと、広域測定カメラ１５８Ｌ，１５９Ｒとを有する。
【００２３】
ＸＹステージ１１０の下部には、図２に示すように、各ワークに対応して、テレセントリックレンズ１２０Ｌが取り付けられた精密測定カメラ１２２Ｌと、テレセントリックレンズ１２１Ｒが取り付けられた精密測定カメラ１２３Ｒとが配置されている。これら２つの精密測定カメラ１２２Ｌ，１２３Ｒは、定盤１０１に固定されている。Ｙ軸ステージスライダ１１２、Ｘ軸ステージスライダ１１４、ワークチャック１１５Ｌ及びワークチャック１１６Ｒには、複数箇所のアライメントマーク測定用の貫通穴１２４が形成されている。このため、精密測定カメラ１２２Ｌ，１２３Ｒを用いて、図４（ａ）及び図４（ｃ）に示すワーク３００のアライメントマーク３０３の測定を行うことが可能である。
【００２４】
図１及び図２に示すように、Ｘ軸ステージスライダ１１４の上部には、２つのワークチャック１１５Ｌ，１１６Ｒに対応して２つのキャリブレーションマーク１２５Ｌ，１２６Ｒが固定されている。Ｙ軸ステージスライダ１１２およびＸ軸ステージスライダ１１４には、図２に示す２箇所のキャリブレーションマーク測定用の貫通穴１２７が形成されている。このため精密測定カメラ１２２Ｌおよび精密測定カメラ１２３Ｒを用いてキャリブレーションマーク１２５Ｌおよびキャリブレーションマーク１２６Ｒの測定を行うことが可能である。
【００２５】
フレーム１０４の上部には、２つのワークチャック１１５Ｌ，１１６Ｒに対応して、２つのＺステージ１３０Ｌ，１３１Ｒと、２つの広域測定カメラ１５８Ｌ，１５９Ｒと、２つの変位計１６０Ｌ，１６１Ｒと、が固定されている。広域測定カメラ１５８Ｌには広域測定用レンズ１５６Ｌが取り付けられ、広域測定カメラ１５９Ｒには広域測定用レンズ１５７Ｒが取り付けられている。
【００２６】
Ｚステージ１３０Ｌは、Ｚ軸ステージガイド１３２Ｌと、Ｚ軸ステージスライダ１３４Ｌとを有する。Ｚ軸ステージスライダ１３４Ｌは、Ｚ軸ステージガイド１３２Ｌに搭載されており、Ｚ軸方向に移動が可能である。Ｚ軸ステージスライダ１３４Ｌには、ｆθレンズ１４２Ｌが取り付けられた、レーザ加工部としてのガルバノスキャナ１４０Ｌと、テレセントリックレンズ１３６Ｌが取り付けられた精密測定カメラ１３８Ｌとが搭載されている。Ｚステージ１３０Ｌには、Ｚ軸ステージスライダ１３４ＬをＺ軸方向に移動させるための不図示の駆動機構（例えば回転モータ、軸継手及びボールねじ）が搭載されている。さらにＺステージ１３０Ｌには、Ｚ軸ステージスライダ１３４ＬのＺ軸方向の位置を計測する不図示のスケールが組み込まれている。
【００２７】
Ｚステージ１３１Ｒは、Ｚ軸ステージガイド１３３Ｒと、Ｚ軸ステージスライダ１３５Ｒとを有する。Ｚ軸ステージスライダ１３５Ｒは、Ｚ軸ステージガイド１３３Ｒに搭載されており、Ｚ軸方向に移動が可能である。Ｚ軸ステージスライダ１３５Ｒにはｆθレンズ１４３Ｒが取り付けられた、レーザ加工部としてのガルバノスキャナ１４１Ｒと、テレセントリックレンズ１３７Ｒが取り付けられた精密測定カメラ１３９Ｒとが搭載されている。Ｚステージ１３１Ｒには、Ｚ軸ステージスライダ１３５ＲをＺ軸方向に移動させるための不図示の駆動機構（例えば回転モータ、軸継手及びボールねじ）が搭載されている。さらにＺステージ１３１Ｒには、Ｚ軸ステージスライダ１３５ＲのＺ軸方向の位置を計測する不図示のスケールが組み込まれている。
【００２８】
また、加工機１００は、レーザ発振部であるレーザ発振器１４４Ｌ、ファイバー１４８Ｌ、コリメータ１４６Ｌ及び折り返しミラー１５０Ｌを有する。レーザ光を発振するレーザ発振器１４４Ｌは、装置カバー１８１（図３）に固定されている。レーザ発振器１４４Ｌから出射された集光前のレーザ光ＬＢＬ１は、コリメータ１４６Ｌ、ファイバー１４８Ｌ、折り返しミラー１５０Ｌを経てガルバノスキャナ１４０Ｌへと導入される。ガルバノスキャナ１４０Ｌは、内部に配置された不図示の２枚のエンコーダ付きミラーによって角度を調整し、ｆθレンズ１４２Ｌにレーザ光を出射する。ｆθレンズ１４２Ｌを通過し集光された集光後のレーザ光ＬＢＬ２は、ワークチャック１１５Ｌ上に設置されたワーク加工面が焦点位置となるようＺステージ１３０Ｌによって焦点距離が調整される。その際にワーク加工面までの距離を変位計１６０Ｌによって測定することで、ワーク毎の厚みバラツキに対応した焦点距離の調整が可能となる。
【００２９】
ガルバノスキャナ１４０Ｌの加工可能範囲、つまりレーザ光を走査可能な範囲は矩形状である。ガルバノスキャナ１４０Ｌにより実際に加工を行う範囲（加工範囲）、つまりレーザ光を走査する範囲は、加工可能範囲以下であり、本実施形態では矩形状である。ガルバノスキャナ１４０Ｌは、この加工範囲内にレーザ光を照射して加工を行う。
【００３０】
また、加工機１００は、レーザ発振部であるレーザ発振器１４５Ｒ、ファイバー１４９Ｒ、コリメータ１４７Ｒ及び折り返しミラー１５１Ｒを有する。レーザ光を発振するレーザ発振器１４５Ｒは、装置カバー１８１（図３）に固定されている。レーザ発振器１４５Ｒから出射された集光前のレーザ光ＬＢＲ１は、コリメータ１４７Ｒ、ファイバー１４９Ｒ、折り返しミラー１５１Ｒを経てガルバノスキャナ１４１Ｒへと導入される。ガルバノスキャナ１４１Ｒは、内部に配置された不図示の２枚のエンコーダ付きミラーによって角度を調整し、ｆθレンズ１４３Ｒにレーザ光を出射する。ｆθレンズ１４３Ｒを通過し集光された集光後のレーザ光ＬＢＲ２は、ワークチャック１１６Ｒ上に設置されたワーク加工面が焦点位置となるようＺステージ１３１Ｒによって焦点距離が調整される。その際にワーク加工面までの距離を変位計１６１Ｒによって測定することで、ワーク毎の厚みバラツキに対応した焦点距離の調整が可能となる。
【００３１】
ガルバノスキャナ１４１Ｒの加工可能範囲、つまりレーザ光を走査可能な範囲は矩形状である。ガルバノスキャナ１４１Ｒにより実際に加工を行う範囲（加工範囲）、つまりレーザ光を走査する範囲は、加工可能範囲以下であり、本実施形態では矩形状である。ガルバノスキャナ１４１Ｒは、この加工範囲内にレーザ光を照射して加工を行う。なお、ガルバノスキャナ１４０Ｌの加工範囲とガルバノスキャナ１４１Ｒの加工範囲は、同一の大きさである。
【００３２】
以上の構成によりＸＹステージ１１０は、ワークチャック１１５Ｌ，１１６Ｒをガルバノスキャナ１４０Ｌ，１４１Ｒに対して移動させることで、ワークチャック１１５Ｌ，１１６Ｒとガルバノスキャナ１４０Ｌ，１４１Ｒとを相対的に移動させることができる。つまりＸＹステージ１１０は、各ガルバノスキャナ１４０Ｌ，１４１Ｒの加工範囲を、各ワークチャック１１５Ｌ，１１６Ｒ（つまり、各ワーク）に対して同時に同じ方向に同じ量、相対的に移動させることができる。
【００３３】
なお、ガルバノスキャナ１４０Ｌ，１４１Ｒに対してワークチャック１１５Ｌ，１１６Ｒを移動させる構成としたが、ワークチャック１１５Ｌ，１１６Ｒとガルバノスキャナ１４０Ｌ，１４１Ｒとが相対的に移動すればよい。したがって、移動機構により、ワークチャック１１５Ｌ，１１６Ｒに対してガルバノスキャナ１４０Ｌ，１４１Ｒを移動させる構成としてもよいし、両者を移動させる構成としてもよい。また、２つのレーザ発振器１４４Ｌ，１４５Ｒにて発振したレーザ光をガルバノスキャナ１４０Ｌ，１４１Ｒに導く場合について説明したが、１つのレーザ発振器で発振したレーザ光を、各ガルバノスキャナ１４０Ｌ，１４１Ｒに導くように構成してもよい。
【００３４】
また、加工機１００は、デブリ回収ダクト１７０Ｌ及びデブリ回収ダクト１７１Ｒを有する。デブリ回収ダクト１７０Ｌおよびデブリ回収ダクト１７１Ｒは、装置カバー１８１（図３）に固定されている。またデブリ回収ダクト１７０Ｌ及びデブリ回収ダクト１７１Ｒは集塵機１８０（図３）に接続されている。
【００３５】
加工機１００は、各ワークチャック１１５Ｌ，１１６Ｒ上に搬送された各ワークに対し、各レーザ光ＬＢＬ２，ＬＢＲ２によって点加工を行う。またＸＹステージ１１０による各ワークチャック１１５Ｌ，１１６Ｒ上のワークの粗位置決めと各ガルバノスキャナ１４０Ｌ，１４１Ｒによる各レーザ光ＬＢＬ２，ＬＢＲ２の細位置決めを繰り返すことで、大径ワークに対し高精度な点加工を可能にしている。本実施形態では、２個のワークを同時に加工する場合について述べているが、１個のワーク単体を加工することも可能である。
【００３６】
図４（ａ）〜図４（ｃ）に示す、レーザ加工装置１０００の加工対象物であるワーク３００は、加工面３０１と非加工面３０２とを有する板状のワークである。ここで、ワークチャック１１５Ｌに搬送されるワーク３００をワーク３００Ｌとし、ワークチャック１１６Ｒに搬送されるワーク３００をワーク３００Ｒとする。ワークチャック１１５Ｌに搬送されたワーク３００Ｌは、加工面３０１がガルバノスキャナ１４０Ｌに対向し、非加工面３０２がワークチャック１１５Ｌに吸着固定される。また、ワークチャック１１６Ｒに搬送されたワーク３００Ｒは、加工面３０１がガルバノスキャナ１４１Ｒに対向し、非加工面３０２がワークチャック１１６Ｒに吸着固定される。また、ワーク３００は、アライメントマーク３０３と、ワーク外縁部３０５に形成されたノッチ３０４とを有する。アライメントマーク３０３は、本実施形態では貫通孔であり、２つ形成されている。２つのアライメントマーク３０３のうち、一方をアライメントマーク３０３Ａ、他方をアライメントマーク３０３Ｂとする。ノッチ３０４は、ワーク外周に形成された切欠である。
【００３７】
次に、搬送機２００について説明する。図１において、搬送機２００は、架台２０１に支持されている。搬送機２００は、架台２０１上に配置された、ワーク搬送ロボット２０２と、ワークキャリア２０７と、アライナ２０８とを有する。
【００３８】
ワーク搬送ロボット２０２は、ロボット筺体２０３と、共通アーム２０４と、２つのワーク搬送ハンド２０５Ｌ，２０６Ｒとを有する。共通アーム２０４は、ロボット筺体２０３に搭載され、不図示の回転機構およびＺ軸方向直動機構によってＺ軸中心に回転およびＺ軸方向に移動が可能である。ワーク搬送ハンド２０５Ｌおよびワーク搬送ハンド２０６Ｒは、共に共通アーム２０４に搭載され、不図示の駆動機構によってＺ軸中心にそれぞれ独立に回転が可能である。ワーク搬送ハンド２０５Ｌおよびワーク搬送ハンド２０６Ｒには、不図示の吸着穴が設けられており、また吸着穴は不図示の内部溝で連通し、不図示の真空発生装置によって発生した負圧空気によってワークを真空吸着により固定することが可能である。
【００３９】
ワークキャリア２０７は、ワークを最大で２５枚収納することができる。アライナ２０８は、アライメントステージ２０９とワークアライメント機構２１０を有する。ワークアライメント機構２１０は、ワーク３００のノッチ３０４およびワーク外縁部３０５を検出する不図示の検出器を有し、アライメントステージ２０９は、不図示のＸＹ軸方向の直動機構およびＺ軸中心の回転機構を有する。アライメントステージ２０９がワーク３００を並進移動および回転させながら検出器にてワーク外縁部３０５を検出することで、アライメントステージ２０９に対するワーク３００の位置を検出することが可能である。また同時に検出器にてノッチ３０４を検出することで、アライメントステージ２０９に対するワーク３００の位相を検出することが可能である。
【００４０】
ワークキャリア２０７に格納されたワーク３００は、ワーク搬送ハンド２０５Ｌまたはワーク搬送ハンド２０６Ｒによってワークキャリア２０７より取り出された後、アライナ２０８へと搬送される。アライナ２０８によって位置・位相検出されたワーク３００は、ワーク搬送ハンド２０５Ｌまたはワーク搬送ハンド２０６Ｒによって、ワークチャック１１５Ｌまたはワークチャック１１６Ｒへと搬送される。このとき、不図示のワークリフタを介することで、ワーク搬送ハンド２０５Ｌおよびワーク搬送ハンド２０６Ｒと、ワークチャック１１５Ｌおよびワークチャック１１６Ｒを干渉させることなくワーク３００の受け渡しが可能となる。本実施形態では２個のワーク３００Ｌ，３００Ｒを同時に加工する場合について述べるが、１個のワーク単体を加工することも可能である。
【００４１】
図５は、第１実施形態に係るレーザ加工装置の制御装置を示すブロック図である。制御装置５００は、コンピュータで構成されており、制御部（処理部）としてのＣＰＵ（Central  Processing  Unit）５５１を備えている。また、制御装置５００は、記憶部として、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）５５２、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）５５３、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）５５４を備えている。また、制御装置５００は、記録ディスクドライブ５５５及び複数のインタフェース５６１〜５６３を備えている。
【００４２】
ＣＰＵ５５１には、ＲＯＭ５５２、ＲＡＭ５５３、ＨＤＤ５５４、記録ディスクドライブ５５５及び各種のインタフェース５６１〜５６３が、バス５５０を介して接続されている。ＲＯＭ５５２には、ＢＩＯＳ等の基本プログラムが格納されている。ＲＡＭ５５３は、ＣＰＵ５５１の演算処理結果等、各種データを一時的に記憶する記憶装置である。
【００４３】
ＨＤＤ５５４は、ＣＰＵ５５１の演算処理結果や外部から取得した各種データ等を記憶する記憶装置であると共に、ＣＰＵ５５１に、後述する各種演算処理を実行させるためのプログラム５７０を記録するものである。ＣＰＵ５５１は、ＨＤＤ５５４に記録（格納）されたプログラム５７０に基づいて検査方法の各工程を実行する。
【００４４】
記録ディスクドライブ５５５は、記録ディスク５７１に記録された各種データやプログラム等を読み出すことができる。
【００４５】
インタフェース５６１には、加工機１００が接続されている。インタフェース５６２には、搬送機２００が接続されている。インタフェース５６３には、コンピュータが読み取り可能な記録媒体である外部記憶装置５８０が接続可能となっている。なお、第１実施形態では、ＨＤＤ５５４にプログラム５７０が格納される場合について説明するが、これに限定するものではない。プログラム５７０は、コンピュータが読み取り可能な記録媒体であれば、いかなる記録媒体に記録されていてもよい。例えば、プログラム５７０を供給するための記録媒体としては、ＲＡＭ５５３や、外部記憶装置５８０、不図示の記録ディスク等を用いてもよい。具体例を挙げて説明すると、記録媒体として、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性メモリ（例えばＵＳＢメモリ）等を用いることができる。
【００４６】
図６は、第１実施形態に係るレーザ加工装置の制御系の機能ブロック図である。制御装置５００のＣＰＵ５５１は、プログラム５７０を実行することにより、加工座標算出部５０１、補正データ算出部５０２、加工機制御部５０３、画像処理部５０４及び搬送機制御部５０５として機能する。これにより、ＣＰＵ５５１は、ＸＹステージ１１０や各ガルバノスキャナ１４０Ｌ，１４１Ｒ等を制御して、複数のワーク３００を同時に加工する制御を行う。
【００４７】
加工座標算出部５０１は、アライメントマーク座標、加工点座標が記述されたＣＡＭファイル５０６を入力とし、レーザ加工座標データを計算して加工機制御部５０３に転送する。ＣＡＭファイル５０６は、制御装置５００の外部機器から取得するようにしてもよいし、ＨＤＤ５５４等の記憶部から取得するようにしてもよい。加工座標算出部５０１は、補正データ算出部５０２で算出したワークの位置データおよび各種の補正データ、ステージ補正ファイル５０７のデータもあわせて、レーザ加工座標データの算出に使用する。
【００４８】
補正データ算出部５０２は、画像処理部５０４で算出した画像処理結果に基づき、加工座標算出部５０１が必要な補正データを算出する機能を持つ。加工機制御部５０３は、レーザ加工装置で行うレーザ加工、レーザ加工前に行う各種測定、ワーク搬送等を含むシーケンス全体を統括する役割と、加工機１００の各機器の制御、データ取り込みを行なう機能を有する。
【００４９】
画像処理部５０４は、加工機制御部５０３からの撮像指令を受け、各種カメラの画像撮像、各種マークの画像処理結果の出力を行う。搬送機制御部５０５は、加工機制御部５０３により指示をされたタイミングに基づき、搬送機２００の各機器の制御を行う。
【００５０】
図７は、第１実施形態に係る部品の製造方法の一部であるレーザ加工方法を示すフローチャートである。図７のレーザ加工方法に先立って、ワーク３００を製作し、搬送機２００に搬送しておく。
【００５１】
まず、搬送機制御部５０５は、ワーク搬送ロボット２０２を制御して、ワークチャック１１５Ｌ、ワークチャック１１６Ｒにそれぞれ１枚ずつワーク３００を搬送させる（Ｓ１）。以降、ワークチャック１１５Ｌに搭載されたワーク３００をワーク３００Ｌ、ワークチャック１１６Ｒに搭載されたワーク３００をワーク３００Ｒとする。このとき、ワーク３００Ｌとワーク３００Ｒは、同じ部番（つまり、同一形状のワーク）であり、アライメントマークの設置面、加工位置の座標等は全て同じである。アライメントマークは、ワーク３００のレーザ加工装置下側（つまり、ワークチャックに保持される面）に２つ配置されている。
【００５２】
次に、加工機制御部５０３は、フレーム１０４に搭載した変位計１６０Ｌおよび変位計１６１Ｒにより、フレーム１０４からワーク３００Ｌおよびワーク３００Ｒまでの距離をそれぞれ測定する高さ計測を行う（Ｓ２）。この高さ計測によりレーザ加工を行うＺステージ１３０Ｌ，１３１Ｒの位置を決定し、ワーク３００Ｌ，３００Ｒ毎の厚みバラつきに対応して、Ｚ軸とワーク表面の距離が予め決められた一定値になるようレーザの焦点距離の調整を行う。
【００５３】
次に、画像処理部５０４は、ワークチャック１１５Ｌ，１１６Ｒに対するワーク３００Ｌ，３００Ｒの設置位置（及び姿勢）を大まかに検出するノッチ計測を行う（Ｓ３）。具体的には、画像処理部５０４は、ノッチ計測では、撮像部１６７を構成する各広域測定カメラ１５８Ｌ，１５９Ｒに、各ワーク３００Ｌ，３００Ｒのノッチ３０４が写り込んだ画像を撮像させ、各ワーク３００Ｌ，３００Ｒの設置位置を算出する。
【００５４】
次に、画像処理部５０４及び補正データ算出部５０２は、ワークチャック１１５Ｌ，１１６Ｒに対するワーク３００Ｌ，３００Ｒの設置位置（及び姿勢）を高精度に検出するアライメントマーク計測を行う（Ｓ４）。具体的には、画像処理部５０４は、アライメントマーク計測では、撮像部１６７を構成する各精密測定カメラ１２２Ｌ，１２３Ｒに、各ワーク３００Ｌ，３００Ｒに配置した２か所のアライメントマークの位置を測定する。そして、補正データ算出部５０２は、２か所のアライメントマークの位置に基づき、各ワーク３００Ｌ，３００Ｒの設置位置をノッチ計測よりも高精度に算出する。
【００５５】
以上、画像処理部５０４（及び補正データ算出部５０２）は、ステップＳ３，Ｓ４により、各ワークチャック１１５Ｌ，１１６Ｒに対する各ワーク３００Ｌ，３００Ｒの位置及び姿勢を計測する（計測処理、計測工程）。本実施形態では、画像処理部５０４（及び補正データ算出部５０２）は、撮像部１６７の撮像動作により得られた撮像画像から、各ワークチャック１１５Ｌ，１１６Ｒに対する各ワーク３００Ｌ，３００Ｒの位置及び姿勢を計測する。
【００５６】
次に、加工座標算出部５０１は、加工点切り出し計算を行う（Ｓ５）。各ガルバノスキャナ１４０Ｌ，１４１Ｒの加工範囲（走査範囲）は、ワーク全面に対して小さい。このため、本実施形態では、ＸＹステージ１１０のステップ移動とガルバノスキャナ１４０Ｌ，１４１Ｒの微小エリア駆動の組み合わせにより、ワーク３００Ｌ，３００Ｒの全面をレーザ加工する方法を取る。即ち、加工座標算出部５０１は、加工点切り出し計算として、ワーク全面のレーザ加工座標を、ステージ位置におけるガルバノスキャナの加工範囲に切り出す処理をする。このステップＳ５の処理の詳細については後述する。
【００５７】
加工機制御部５０３は、ステップＳ５と並行して、レーザ加工時に飛散するデブリを回収するための準備を行うデブリブローを起動する（Ｓ６）。そして、加工位置補正計測（Ｓ７）及びカメラ補正計測を行う（Ｓ８）。
【００５８】
加工位置補正計測は、精密測定カメラ１３８Ｌ，１３９Ｒに対するガルバノスキャナ１４０Ｌ，１４１Ｒの位置を補正する目的で行い、ガルバノスキャナ１４０Ｌ，１４１Ｒによりワーク３００Ｌ，３００Ｒ上に加工位置補正用マークを加工する。精密測定カメラ１３８Ｌで加工したマークを撮像し、画像処理部５０４にて画像処理をし、補正データ算出部５０２で補正値を計算する。同様の処理をワーク３００Ｒに対しても行う。
【００５９】
カメラ補正計測は、アライメントマークを撮像する下側の精密測定カメラ１２２Ｌ，１２３Ｒに対する上側の精密測定カメラ１３８Ｌ，１３９Ｒの位置を補正する目的で行う。下側の精密測定カメラ１２２Ｌと上側の精密測定カメラ１３８Ｌで同時撮像可能なキャリブレーションマーク１２５Ｌを撮像し、画像処理部５０４で画像処理し、補正データ算出部５０２で補正値を計算する。同様の処理をワーク３００Ｒに対しても行う。
【００６０】
ステップＳ５およびステップＳ６〜Ｓ８の処理が完了したら、ステップＳ５で算出した加工点切り出し計算の結果にステージＸＹθ補正を反映させる（Ｓ９）。ステップＳ７およびステップＳ８で算出した上下のカメラ補正計測、加工位置補正計測の補正値も反映させる（Ｓ１０）。
【００６１】
そして、加工機制御部５０３は、ワーク３００Ｌ，３００Ｒを加工するのに必要なレーザ加工データを算出し、生成したレーザ加工データに基づいて、ワーク３００Ｌおよびワーク３００Ｒの全加工点のレーザ加工を行う（Ｓ１１：加工処理、加工工程）。即ち、加工機制御部５０３は、ＸＹステージ１１０によりワークチャック１１５Ｌ，１１６Ｒを移動させることで、各ガルバノスキャナ１４０Ｌ，１４１Ｒの加工範囲を各ワークチャック１１５Ｌ，１１６Ｒに対して相対的に移動させる。加工機制御部５０３は、ＸＹステージ１１０を移動させることにより、各ガルバノスキャナ１４０Ｌ，１４１Ｒの加工範囲をＳ５で区画した複数の区画範囲の各々に順次移動させて、各ガルバノスキャナ１４０Ｌ，１４１Ｒに各区画範囲内を順次加工させる。
【００６２】
このように加工が施されたワーク３００Ｌ，３００Ｒは、後の製造工程にて切削加工などの加工が施され、これにより最終的に部品が生産される。なお、ステップＳ１１のレーザ加工が製造工程の最終工程であってもよく、ステップＳ１１の加工処理により最終的な部品が生産される場合であってもよい。
【００６３】
以下、ステップＳ３，Ｓ４，Ｓ５の処理を詳述するために、ワーク３００を基準とする座標系であるＣＡＭファイル座標系と、各ワークチャック１１５Ｌ，１１６Ｒを基準とする座標系であるワークチャック座標系について説明する。
【００６４】
図８は、ＣＡＭファイル座標系の説明図である。ＣＡＭファイル５０８には、アライメントマークおよびレーザ加工する加工点（加工箇所）ＰＷ［ｉ］の設計座標値を、ワーク３００上の任意の位置を原点ＯＷに表現している。図８の例では、ＣＡＭファイル５０８上の基準原点ＯＷはワーク３００の中心点としている。
【００６５】
ＣＡＭファイル５０８においてＣＡＭファイル座標系ΣＷで定義した、加工点ＰＷ［ｉ］の座標値を（ＸＤ［ｉ］＿ＣＡＭ，ＹＤ［ｉ］＿ＣＡＭ）とする。ｉは加工点番号とする。また、ＣＡＭファイル５０８においてＣＡＭファイル座標系ΣＷで定義したアライメントマーク３０３Ａの座標値を（ＸＡ＿ＣＡＭ，ＹＡ＿ＣＡＭ）とする。アライメントマーク３０３Ｂの座標値を（ＸＢ＿ＣＡＭ，ＹＢ＿ＣＡＭ）とする。
【００６６】
図９は、ワークチャック座標系の説明図である。ワークチャック１１５Ｌを基準とした座標系をワークチャック座標系ΣＣＬ、ワークチャック１１６Ｒを基準とした座標系をワークチャック座標系ΣＣＲとする。ワークチャック座標系ΣＣＬの原点ＯＬは、ワークチャック１１５Ｌの中心点に設定されている。ワークチャック座標系ΣＣＲの原点ＯＲは、ワークチャック１１６Ｒの中心点に設定されている。
【００６７】
ワークチャック座標系ΣＣＬにおける加工点ＰＣＬ［ｉ］の座標値を（ＸＤ［ｉ］＿Ｌ，ＹＤ［ｉ］＿Ｌ）、アライメントマーク３０３Ａの座標値を（ＸＡ＿Ｌ，ＹＡ＿Ｌ）、アライメントマーク３０３Ｂの座標値を（ＸＢ＿Ｌ，ＹＢ＿Ｌ）とする。同様に、ワークチャック座標系ΣＣＲにおける加工点ＰＣＲ［ｉ］の座標値を（ＸＤ［ｉ］＿Ｒ，ＹＤ［ｉ］＿Ｒ）、アライメントマーク３０３Ａの座標値を（ＸＡ＿Ｒ，ＹＡ＿Ｒ）、アライメントマーク３０３Ｂの座標値を（ＸＢ＿Ｒ，ＹＢ＿Ｒ）とする。
【００６８】
図７のステップＳ３で行うノッチ計測とステップＳ４で行うアライメントマーク計測に関して説明する。図１０（ａ）は、ノッチ計測の説明図、図１０（ｂ）は、アライメントマーク計測の説明図である。
【００６９】
まずノッチ計測について説明する。ＸＹステージ１１０をノッチ計測位置へ移動させ、フレーム１０４に配置した視野角が広い広域測定カメラ１５８Ｌに、ワーク３００Ｌのノッチ３０４を含む領域ＲＮＬを撮像させる。画像処理部５０４は、撮像画像内のノッチ３０４の向きとワーク３００Ｌの外周から、ワークチャック座標系ΣＣＬにおけるワーク３００Ｌの中心点ＣＬの並進・回転量（Ｘ＿ＮＭ＿Ｌ，Ｙ＿ＮＭ＿Ｌ，ω＿ＮＭ＿Ｌ）を算出する。（Ｘ＿ＮＭ＿Ｌ，Ｙ＿ＮＭ＿Ｌ）が並進量、ω＿ＮＭ＿Ｌが回転量である。
【００７０】
同様に、フレーム１０４に配置した視野角が広い広域測定カメラ１５９Ｒに、ワーク３００Ｒのノッチ３０４を含む領域ＲＮＲを撮像させる。画像処理部５０４は、撮像画像内のノッチ３０４の向きとワーク３００Ｒの外周から、ワークチャック座標系ΣＣＲにおけるワーク３００Ｒの中心点ＣＲの並進・回転量（Ｘ＿ＮＭ＿Ｒ，Ｙ＿ＮＭ＿Ｒ，ω＿ＮＭ＿Ｒ）を算出する。（Ｘ＿ＮＭ＿Ｒ，Ｙ＿ＮＭ＿Ｒ）が並進量、ω＿ＮＭ＿Ｒが回転量である。
【００７１】
次にアライメントマーク計測について説明する。ワークチャック座標系ΣＣＬにおけるワーク中心点ＣＬの並進・回転量は、（Ｘ＿ＮＭ＿Ｌ，Ｙ＿ＮＭ＿Ｌ，ω＿ＮＭ＿Ｌ）であり、ＣＡＭファイル座標系ΣＷにおけるアライメントマーク３０３Ａの座標値は、（ＸＡ＿ＣＡＭ，ＹＡ＿ＣＡＭ）である。並進・回転量（Ｘ＿ＮＭ＿Ｌ，Ｙ＿ＮＭ＿Ｌ，ω＿ＮＭ＿Ｌ）及び座標値（ＸＡ＿ＣＡＭ，ＹＡ＿ＣＡＭ）に基づき、ワークチャック座標系ΣＣＬにおけるアライメントマーク３０３Ａの座標値（ＸＡ＿Ｌ，ＹＡ＿Ｌ）を下式で算出する。
【００７２】
【数１】
2017100168.tif 000003
【００７３】
ワーク３００Ｒについても同様、並進・回転量（Ｘ＿ＮＭ＿Ｌ，Ｙ＿ＮＭ＿Ｌ，ω＿ＮＭ＿Ｌ）及び座標値（ＸＢ＿ＣＡＭ，ＹＢ＿ＣＡＭ）に基づきワークチャック座標系ΣＣＬにおけるアライメントマーク３０３Ｂの座標値（ＸＢ＿Ｌ，ＹＢ＿Ｌ）を算出する。
【００７４】
算出したアライメントマーク３０３Ａの位置と、精密測定カメラ１２２Ｌの視野角の中心とが、設計上同軸になるステージ座標にＸＹステージ１１０を移動させ、アライメントマーク３０３Ａを含む領域ＲＡＬを精密測定カメラ１２２Ｌに撮像させる。
【００７５】
画像処理部５０４は、アライメントマーク３０３Ａの画像中心からのずれ量（ΔＸＡ＿Ｌ，ΔＹＡ＿Ｌ）を算出し、補正データ算出部５０２に転送する。
【００７６】
補正データ算出部５０２は、アライメントマーク３０３Ａの座標を下式で加算して、ワークチャック座標系ΣＣＬにおけるアライメントマーク３０３Ａの座標（ＸＡ＿Ｌ’，ＹＡ＿Ｌ’）を算出する。
【００７７】
【数２】
2017100168.tif 000004
【００７８】
同様の方法で、アライメントマーク３０３Ｂを含む領域ＲＢＬを精密測定カメラ１２２Ｌに撮像させ、アライメントマーク３０３Ｂの座標値（ＸＢ＿Ｌ’，ＹＢ＿Ｌ’）を算出する。
【００７９】
アライメントマーク３０３Ｂの座標値からアライメントマーク３０３Ａの座標値に向かうベクトルａ（→）と、アライメントマーク３０３ＢのＣＡＭ座標値からアライメントマーク３０３ＡのＣＡＭ座標値に向かうベクトルｂ（→）とを算出する。そして、２つのベクトルの成す角より、ワーク３００Ｌの回転量ωＡ＿Ｌ’を下式で算出する。
【００８０】
【数３】
2017100168.tif 000005
【００８１】
このアライメントマーク３０３Ａの回転量に並進量をあわせて、アライメントマーク３０３Ａのワークチャック座標系におけるアライメントマーク３０３Ａの並進・回転量（ＸＡ＿Ｌ’，ＹＡ＿Ｌ’，ωＡ＿Ｌ’）として表現する。以上が、ワーク３００Ｌに対するアライメントマーク計測の方法である。
【００８２】
ワーク３００Ｒについても同様の方法で、精密測定カメラ１２２Ｌに、アライメントマーク３０３Ａを含む領域ＲＡＲとアライメントマーク３０３Ｂを含む領域ＲＢＲを撮像させる。そして、アライメントマーク３０３Ａの並進・回転量（ＸＡ＿Ｒ’，ＹＡ＿Ｒ’，ωＡ＿Ｒ’）を算出する。
【００８３】
補正データ算出部５０２は、ワーク３００Ｌとワーク３００Ｒの位置及び姿勢の計測結果を加工座標算出部５０１に転送することで、計測を完了する。
【００８４】
このように、ステップＳ３，Ｓ４では、各ワーク３００Ｌ，３００Ｒの位置及び姿勢、即ちアライメントマーク３０３Ａの並進・回転量（ＸＡ＿Ｌ’，ＹＡ＿Ｌ’，ωＡ＿Ｌ’），（ＸＡ＿Ｒ’，ＹＡ＿Ｒ’，ωＡ＿Ｒ’）を計測する。
【００８５】
次に、ステップＳ５で行う加工点切り出し計算について詳細に説明する。加工点切り出し計算は、加工座標算出部５０１で演算する。図１１は、加工点切り出し計算の説明図である。なお、ＣＡＭファイル５０６には、ワーク３００の加工点（加工箇所）ＰＷ［ｉ］の座標値（ＸＤ［ｉ］＿ＣＡＭ，ＹＤ［ｉ］＿ＣＡＭ）が記述されている。
【００８６】
加工座標算出部５０１は、ワーク３００の加工点ＰＷ［ｉ］の座標値（ＸＤ［ｉ］＿ＣＡＭ，ＹＤ［ｉ］＿ＣＡＭ）を、ワークチャック座標系ΣＣＬにおける加工点ＰＣＬ［ｉ］の座標値（ＸＤ［ｉ］＿Ｌ，ＹＤ［ｉ］＿Ｌ）に変換する（Ｓ１００）。この座標変換処理（座標変換工程）は、アライメントマーク３０３Ａの並進・回転量（ＸＡ＿Ｌ’，ＹＡ＿Ｌ’，ωＡ＿Ｌ’）に基づいて行われる。
【００８７】
即ち、加工点ＰＷ［ｉ］の座標値（ＸＤ［ｉ］＿ＣＡＭ，ＹＤ［ｉ］＿ＣＡＭ）を、アライメントマーク３０３Ａの並進・回転量（ＸＡ＿Ｌ’，ＹＡ＿Ｌ’，ωＡ＿Ｌ’）で座標変換する下式で加工点の座標値（ＸＤ［ｉ］＿Ｌ，ＹＤ［ｉ］＿Ｌ）を算出する。
【００８８】
【数４】
2017100168.tif 000006
【００８９】
同様に、加工座標算出部５０１は、ワーク３００の加工点ＰＷ［ｉ］の座標値（ＸＤ［ｉ］＿ＣＡＭ，ＹＤ［ｉ］＿ＣＡＭ）を、ワークチャック座標系ΣＣＲにおける加工点ＰＣＲ［ｉ］の座標値（ＸＤ［ｉ］＿Ｒ，ＹＤ［ｉ］＿Ｒ）に変換する。この座標変換処理（座標変換工程）は、アライメントマーク３０３Ａの並進・回転量（ＸＡ＿Ｒ’，ＹＡ＿Ｒ’，ωＡ＿Ｒ’）に基づいて行われる。
【００９０】
次に加工座標算出部５０１は、ワークチャック座標系ΣＣＬにおいてワーク３００Ｌの全加工点ＰＣＬ［ｉ］が含まれる領域を、ガルバノスキャナ１４０Ｌによる加工範囲の大きさで複数の区画範囲に区画する。更に、加工座標算出部５０１は、座標変換処理（Ｓ１００）にて変換したワーク３００Ｌの加工点ＰＣＬ［ｉ］の座標値に基づき、ワーク３００Ｌについて各区画範囲内で加工する加工点ＰＤＬ［ｋ］を設定する（Ｓ１０１：区画処理、区画工程）。
【００９１】
同様に、加工座標算出部５０１は、ワークチャック座標系ΣＣＲにおいてワーク３００Ｒの全加工点ＰＣＲ［ｉ］が含まれる領域を、ガルバノスキャナ１４１Ｒによる加工範囲の大きさで複数の区画範囲に区画する。更に、加工座標算出部５０１は、座標変換処理（Ｓ１００）にて変換したワーク３００Ｒの加工点ＰＣＲ［ｉ］の座標値に基づき、ワーク３００Ｒについて各区画範囲内で加工する加工点ＰＤＲ［ｌ］を設定する（Ｓ１０１：区画処理、区画工程）。
【００９２】
ステップＳ１０１の処理について、更に具体的に説明する。ステップＳ１０１では、複数の区画範囲に区画する切り出し演算を行い、ワークチャック座標系ΣＣＬ，ΣＣＲにおける各区画範囲の中心点の座標値（ＥＮ［ｊ］＿ＸＣｅｎｔｅｒ，ＥＮ［ｊ］＿ＹＣｅｎｔｅｒ）を求める。ｊは、各区画範囲に割り当てた通し番号（エリア番号）である。なお、各ワークチャック座標系ΣＣＬ，ΣＣＲにおいて区画した複数の区画範囲は、各ワークチャック座標系ΣＣＬ，ΣＣＲで同じ座標位置に配置されている。
【００９３】
そして、ワーク３００Ｌについて各区画範囲内に存在する加工点ＰＣＬ［ｉ］の座標値（ＸＤ［ｉ］＿Ｌ，ＹＤ［ｉ］＿Ｌ）を、各区画範囲の中心点を原点ＯＤとする座標系ΣＤの座標値（ＥＮ［ｊ］＿ＸＬ［ｋ］，ＥＮ［ｊ］＿ＹＬ［ｋ］）に変換する。これにより、ワーク３００Ｌにおいて各区画範囲内で加工する加工点ＰＤＬ［ｋ］が設定される。
【００９４】
同様に、ワーク３００Ｒについて各区画範囲内の加工点ＰＣＲ［ｉ］の座標値（ＸＤ［ｉ］＿Ｒ，ＹＤ［ｉ］＿Ｒ）を、各区画範囲の中心点を原点ＯＤとする座標系ΣＤの座標値（ＥＮ［ｊ］＿ＸＲ［ｌ］，ＥＮ［ｊ］＿ＹＲ［ｌ］）に変換する。これにより、ワーク３００Ｒにおいて各区画範囲内で加工する加工点ＰＤＲ［ｌ］が設定される。
【００９５】
本実施形態では、ワーク３００Ｌとワーク３００Ｒに対し、各ワークチャック座標系ΣＣＬ，ΣＣＲに同様に区画範囲を設定するため、区画範囲の座標系をワーク３００Ｌとワーク３００Ｒに対して同様の座標系ΣＤで表現する。ここで、ｋ、ｌは、各エリア内における加工点番号である。
【００９６】
以上の変換処理により得られた座標系ΣＤで表現された加工点ＰＤＬ［ｋ］，ＰＤＲ［ｌ］の座標値をエリア構造体（テキストファイル）に書き込むことで、各区画範囲内で加工する加工点ＰＤＬ［ｋ］，ＰＤＲ［ｌ］が設定される。本実施形態では、各区画範囲内の全ての加工点ＰＣＬ［ｉ］，ＰＣＲ［ｉ］を、各区画範囲内で加工する加工点ＰＤＬ［ｋ］，ＰＤＲ［ｌ］に設定する。
【００９７】
具体例を挙げて説明する。図１２（ａ）は、ワークチャック１１５Ｌの中心点、及びワークチャック１１６Ｒの中心点が一致するようにワークチャック座標系ΣＣＬ，ΣＣＲを図示し、複数の区画範囲に区画した状態を示す説明図である。
【００９８】
切り出し単位（区画単位）に相当する１辺ｃｄの正方形の中心が一致するように正方形を配置し、更にワーク全面をカバーできるように格子状に正方形状の区画範囲を配置する。このとき切り出し単位は、ガルバノスキャナ１４０Ｌ，１４１Ｒの加工可能範囲より小さく設定する。これは、加工点切り出し以降の補正処理（ステップＳ９，Ｓ１０）で補正値を更新すると、各エリアの加工点が微小量シフトし、ガルバノスキャナの加工範囲を外れ、加工できなくなることによる。よって、本実施形態では、各ガルバノスキャナ１４０Ｌ，１４１Ｒでレーザ加工するときは、加工可能範囲よりも小さい加工範囲内でレーザ光を走査して加工を行う。
【００９９】
図１２（ａ）では、１行目：左から右へ、２行目：右から左へ、３行目：左から右へという順番でラスタ状にエリア番号ｊを決定する。次に各加工点ＰＣＬ［ｉ］，ＰＣＲ［ｉ］がどのエリア（区画範囲）に属しているか判定し、エリア番号ｊ毎にソートする。本実施形態では、加工座標算出部５０１は、ステップＳ１０１の区画処理として、ワークチャック座標系ΣＣＬ，ΣＣＲにおいて予め定められた位置に各区画範囲を設定する。
【０１００】
図１２（ｂ）は、１つ（エリア番号ｊ）の区画範囲の拡大図である。図１２（ｂ）には、エリア番号ｊの区画範囲に入る加工点を図示している。
【０１０１】
加工座標算出部５０１は、エリア番号ｊ内に属する加工点ＰＣＬ［ｋ］の座標値（ＸＤ［ｋ］＿Ｌ，ＹＤ［ｋ］＿Ｌ）を抽出する。加工座標算出部５０１は、加工点ＰＣＬ［ｋ］の座標値（ＸＤ［ｋ］＿Ｌ，ＹＤ［ｋ］＿Ｌ）と、そのエリア番号ｊの区画範囲の中心点の座標値（ＥＮ［ｊ］＿ＸＣｅｎｔｅｒ，ＥＮ［ｊ］＿ＹＣｅｎｔｅｒ）との差を求める。この差（ＸＤ［ｋ］＿Ｌ−ＥＮ［ｊ］＿ＸＣｅｎｔｅｒ，ＹＤ［ｋ］＿Ｌ−ＥＮ［ｊ］＿ＹＣｅｎｔｅｒ）が、区画範囲内（エリア内）の加工点ＰＤＬ［ｋ］の座標値（ＥＮ［ｊ］＿ＸＬ［ｋ］，ＥＮ［ｊ］＿ＹＬ［ｋ］）となる。
【０１０２】
これと同様の方法で、加工座標算出部５０１は、ワーク３００Ｒのエリア内の加工点ＰＤＬ［ｋ］の座標値（ＥＮ［ｊ］＿ＸＲ［ｌ］，ＥＮ［ｊ］＿ＹＲ［ｌ］）を計算する。図１２（ｃ）は、区画範囲（エリア）の中心点の座標値、ワーク３００Ｌに対する（エリア内）の加工点ＰＤＬ［ｋ］の座標値、ワーク３００Ｒに対するエリア内の加工点ＰＤＲ［ｌ］の座標値を示すエリア構造体のリストを示す図である。加工座標算出部５０１は、図１２（ｃ）のように、例えばテキストデータとして、エリア構造体（各区画範囲の加工点の座標値データ）のリストを記憶部（例えばＨＤＤ５５４）に記憶させる。
【０１０３】
そして、加工機制御部５０３は、ステップＳ１１において、ＸＹステージ１１０の移動を制御して、各ガルバノスキャナ１４０Ｌ，１４１Ｒの加工範囲を、各ワークチャック１１５Ｌ，１１６Ｒに対して設定した各区画範囲に順次相対的に移動させる。そして、加工機制御部５０３は、各ガルバノスキャナ１４０Ｌ，１４１Ｒに、各区画範囲内に設定した加工点ＰＤＬ［ｋ］，ＰＤＲ［ｌ］を、レーザ光で加工させる。図１２（ａ）の例では、加工機制御部５０３は、エリア番号１，２，３…の順番に、左右両方のワーク３００Ｌ，３００Ｒについて同一のエリア番号の区画範囲内の加工点を同時に加工させる。
【０１０４】
以上、第１実施形態によれば、各ワークチャック座標系ΣＣＬ，ΣＣＲにおいて複数の区画範囲に区画して、各ワーク３００Ｌ，３００Ｒについて各区画範囲内で加工する加工点ＰＤＬ［ｋ］，ＰＤＲ［ｌ］を設定し、区画範囲の単位でレーザ加工を行う。これにより、ワーク３００Ｌ，３００Ｒに、ワークチャック１１５Ｌ，１１６Ｒに対して置きずれがあったとしても、ワーク３００Ｌ，３００Ｒの置きずれ量に依存することなく、複数のワーク３００Ｌ，３００Ｒを同時に加工することが可能となる。
【０１０５】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係るレーザ加工装置の動作について説明する。図１３（ａ）〜図１３（ｃ）は、第２実施形態において区画範囲を設定する動作を示す概略説明図である。なお、第２実施形態において、レーザ加工装置の各部の構成は、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【０１０６】
図１３（ａ）のような場合、レーザ加工する区画範囲の数が最少となるように配置されていないため、第２実施形態では、図１３（ｂ）のように、区画範囲を加工点のＸ座標最小位置８００まで水平移動させる。よって図１３（ｃ）に示すように区画範囲の数を減少させることが可能である。
【０１０７】
加工するワーク３００が複数、第２実施形態ではワーク３００Ｌおよびワーク３００Ｒの２枚のため、図１３（ｂ）のように区画範囲を移動する際に、ワーク３００Ｌとワーク３００ＲのＸ座標の最小値から小さい方を選択する。そして、Ｘ座標最小値の小さい方の点の位置まで区画範囲を移動させる。
【０１０８】
以上、第２実施形態における区画処理の概念について説明したが、以下、この区画処理について詳細に説明する。
【０１０９】
図１４は、第２実施形態における区画処理を示すフローチャートである。この処理は、第１実施形態で説明した図１１のステップＳ１０１の処理に対応する。なお、第２実施形態のステップＳ１０１以外の処理は、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【０１１０】
図１５（ａ）及び図１５（ｂ）は、図１４のステップＳ２００の処理を説明するための図である。
【０１１１】
まず、加工座標算出部５０１は、第１実施形態と同様、区画範囲（矩形エリア）を設定する。そして、加工座標算出部５０１は、矩形エリアを一方向に集合した短冊エリア８０１に置換する（Ｓ２００）。なお、本実施形態では、一旦、矩形エリアを設定してから短冊エリアを求める場合について説明したが、矩形エリアを設定せずに、直接、短冊エリア８０１を求めてもよい。
【０１１２】
ステップＳ２００では、各座標系ΣＣＬ，ΣＣＲにおける互いに対応する位置に、短冊エリア８０１を設定する。したがって、短冊エリア及び座標系は、ワーク３００Ｌ，ワーク３００Ｒで共通として扱うことができる。
【０１１３】
以上、加工座標算出部５０１は、ステップＳ２００では、各ワークチャック座標系ΣＣＬ，ΣＣＲにおいて短辺とこの短辺に対して交差（直交）する長辺とを有する複数（Ｎ）の短冊エリアを各ワークチャック１１５Ｌ，１１６Ｒに対して設定する。これら複数（Ｎ）の短冊エリア８０１は、並行して配置されている。本実施形態では、短冊エリア８０１の長辺の延びる方向がＸ軸方向であり、短辺の延びる方向がＹ軸方向である。そして、複数の短冊エリア８０１がＹ軸方向に並んで配置されている。短冊エリア８０１の数がＮであり、各短冊エリア８０１に通し番号（短冊エリア番号、行番号）を付しておく。
【０１１４】
次に、加工座標算出部５０１は、複数の短冊エリア８０１をＹ軸方向に動かすシフト量を初期設定する（Ｓ２０１）。次に加工座標算出部５０１は、加工点ＰＣＬ［ｉ］，ＰＣＲ［ｉ］の座標値（ＸＤ［ｉ］＿Ｌ，ＹＤ［ｉ］＿Ｌ），（ＸＤ［ｉ］＿Ｒ，ＹＤ［ｉ］＿Ｒ）に基づき、各短冊エリア８０１でそれぞれ最少となる区画範囲の数を算出する（Ｓ２０２）。
【０１１５】
図１６は、短冊エリアから区画範囲の数を算出するための説明図である。加工座標算出部５０１は、区画処理で図１６に示すように、短冊エリア８０１に属しているワーク３００Ｌの加工点ＰＣＬ［ｉ］及びワーク３００Ｒの加工点ＰＣＲ［ｉ］のデータの中から、Ｘ座標の最小値Ｘ＿ｍｉｎとＸ座標の最大値Ｘ＿ｍａｘを算出する。図１６の例では、短冊エリア番号Ｎの短冊エリアにおいて、Ｘ座標の最小値Ｘ＿ｍｉｎとなるのは、ワーク３００Ｌの加工点ＰＣＬ［ｉ］であり、Ｘ座標の最大値Ｘ＿ｍａｘとなるのはワーク３００Ｒの加工点ＰＣＲ［ｉ］である。そして、加工座標算出部５０１は、下記の算出式を用いて、Ｎ番目の短冊エリア８０１の区画数ＡｒｅａＣｎｔ［Ｎ］を算出する。このとき算出された区画数の値は小数点以下を切り上げる。この区画処理を短冊エリア８０１の数（Ｎ）だけ行う。
【０１１６】
【数５】
2017100168.tif 000007
【０１１７】
このように加工座標算出部５０１は、複数のワークチャック１１５Ｌ，１１６Ｒで互いに対応する位置の短冊エリア８０１において、各ワーク３００Ｌ，３００Ｒの加工点を包含する区画範囲の数が最少となるように区画範囲の数及びＸ軸方向の位置を設定する。
【０１１８】
次に、加工座標算出部５０１は、設定したＹ軸方向のシフト量での区画範囲の総数ＡｒｅａＳｕｍ［ＹＳｈｉｆｔＣｎｔ］を下記の算出式によって算出する（Ｓ２０３）。
【０１１９】
【数６】
2017100168.tif 000008
【０１２０】
次に、加工座標算出部５０１は、Ｙ軸方向のシフト量を再設定し（Ｓ２０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０２〜Ｓ２０３の処理を、短冊エリア８０１が加工点から外れる直前まで繰り返し行う。加工座標算出部５０１は、短冊エリア８０１が加工点から外れたときにはＹ軸方向のシフトは行わず（Ｓ２０４：Ｎｏ）、次の処理に移行する。
【０１２１】
加工座標算出部５０１は、算出したＡｒｅａＳｕｍの中から、区画範囲の数が最少となるときの条件（Ｙ軸方向のシフト量）を抽出する（Ｓ２０５）。つまり、加工座標算出部５０１は、区画範囲の総数が最少となる複数の短冊エリア８０１のＹ軸方向の位置を抽出する。そして、加工座標算出部５０１は、第１実施形態で説明した図１１のステップＳ１０１の処理と同様、区画範囲内の加工点ＰＤＬ［ｋ］，ＰＤＲ［ｌ］を設定する（Ｓ２０６）。
【０１２２】
図１７（ａ）は、第１実施形態の方法で区画した区画範囲を示す模式図であり、図１７（ｂ）は、第２実施形態の方法で区画した区画範囲を示す模式図である。図１８（ａ）は、第１実施形態の方法で区画した区画範囲を示す模式図であり、図１８（ｂ）は、第２実施形態の方法で区画した区画範囲を示す模式図である。
【０１２３】
第２実施形態の方法により、図１７（ａ）及び図１８（ａ）の格子状に配置した区画範囲の区画方法に比べ、図１７（ｂ）及び図１８（ｂ）に示すように最少な区画数となる配置としたことで、区画範囲の数が減少する。したがって、レーザ加工に要する時間を短縮することができ、部品の生産性が向上する。
【０１２４】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態に係るレーザ加工装置の動作について説明する。図１９は、第３実施形態における区画処理を示すフローチャートである。この処理は、第１実施形態で説明した図１１のステップＳ１０１の処理に対応する。なお、第３実施形態において、図１１のステップＳ１０１以外の処理は、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【０１２５】
第３実施形態の区画処理は、２枚のワーク３００Ｌ，３００Ｒの区画範囲内で加工処理する加工点数差を減少させ、加工待ちを削減する処理である。
【０１２６】
まず、加工座標算出部５０１は、ステップＳ３００において、各ワークチャック座標系ΣＣＬ，ΣＣＲにおいて短辺とこの短辺に対して交差（直交）する長辺とを有する複数の短冊エリアを各ワークチャック１１５Ｌ，１１６Ｒに対して設定する。
【０１２７】
図２０（ａ）は、ワーク３００Ｌが載置されたワークチャック１１５Ｌに対するワークチャック座標系ΣＣＬに設定された短冊エリアを示す模式図である。図２０（ｂ）は、ワーク３００Ｒが載置されたワークチャック１１６Ｒに対するワークチャック座標系ΣＣＲに設定された短冊エリアを示す模式図である。
【０１２８】
ワークチャック座標系ΣＣＬ（ΣＣＲ）に設定された複数（Ｎ）の短冊エリア１１００は、並行して配置されている。本実施形態では、短冊エリア１１００の長辺の延びる方向がＸ軸方向であり、短辺の延びる方向がＹ軸方向である。そして、複数の短冊エリア１１００がＹ軸方向に並んで配置されている。
【０１２９】
ステップＳ３００では、図２０（ａ）及び図２０（ｂ）に示すように、各座標系ΣＣＬ，ΣＣＲにおける互いに対応する位置に、短冊エリア１１００を設定する。したがって、短冊エリア及び座標系は、ワーク３００Ｌ，ワーク３００Ｒで共通として扱うことができる。
【０１３０】
次に、加工座標算出部５０１は、ステップＳ３００において、短冊エリア番号１〜Ｎごとに、ワーク３００Ｌ，３００Ｒの加工点ＰＣＬ［ｉ］，ＰＣＲ［ｉ］の座標値データを、短冊エリア構造体ＲｏｗＰｎｔ［ｉ］（ファイル）に格納する。図２０（ｃ）は、短冊エリア構造体のリストを示す図である。そして、加工座標算出部５０１は、ステップＳ３００において、図２０（ｃ）に示すように、短冊エリア内の加工点ＰＣＬ［ｉ］，ＰＣＲ［ｉ］の座標値データを、Ｘ座標の小さい順にそれぞれソートする。
【０１３１】
次に、加工座標算出部５０１は、短冊エリアごとに区画範囲を設定する処理を行い、区画範囲内の加工点数を算出する（Ｓ３０１）。
【０１３２】
図２１（ａ）〜図２１（ｄ）は、短冊エリア番号（つまり行番号）が２の短冊エリア内の各ワークの加工点の模式図である。加工座標算出部５０１は、ステップＳ３０１において、図２１（ａ）に示すように、エリア番号ｊの区画範囲を設定する。次にエリア開始座標Ｘｊ＿ｍｉｎからエリア終了座標Ｘｊ＿ｍａｘまでの範囲内に存在するワーク３００Ｌの加工点ＰＣＬの点数ＡｒｅａＰｎｔＣｎｔ＿Ｌ（ｊ）及びワーク３００Ｒの加工点ＰＣＲの点数ＡｒｅａＰｎｔＣｎｔ＿Ｒ（ｊ）を算出する。このとき、前の区画範囲までに抽出済みのワーク３００Ｌ，３００Ｒの加工点が当該区画範囲内に存在する場合は除外する。なお、短冊エリアにおいて、順次区画範囲を設定するが、その最初の区画範囲を設定した際には、前の区画範囲は存在しないこととなる。
【０１３３】
次に、加工座標算出部５０１は、ＡｒｅａＰｎｔＣｎｔ＿Ｌ（ｊ）とＡｒｅａＰｎｔＣｎｔ＿Ｒ（ｊ）とを比較する（Ｓ３０２，Ｓ３０３）。
【０１３４】
具体的には加工座標算出部５０１は、ＡｒｅａＰｎｔＣｎｔ＿Ｌ（ｊ）とＡｒｅａＰｎｔＣｎｔ＿Ｒ（ｊ）がともに零ではない、即ちエリア番号ｊの区画範囲内にワーク３００Ｌ，３００Ｒ共に加工点ＰＣＬ，ＰＣＲが存在するかどうかを判定する（Ｓ３０２）。
【０１３５】
加工座標算出部５０１は、ＡｒｅａＰｎｔＣｎｔ＿Ｌ（ｊ）とＡｒｅａＰｎｔＣｎｔ＿Ｒ（ｊ）がともに零ではない場合（Ｓ３０２：Ｙｅｓ）、ワーク３００Ｌ，３００Ｒの加工点数が異なるかどうかを判定する（Ｓ３０３）。
【０１３６】
加工座標算出部５０１は、異なる値の場合（Ｓ３０３：Ｙｅｓ）、少ない方の点数分だけワーク３００Ｌ，３００Ｒともに本エリア番号ｊの区画範囲内で加工するように設定する（Ｓ３０４）。
【０１３７】
つまり、加工座標算出部５０１は、エリア番号ｊの区画範囲内において、ワーク３００Ｌの加工点数とワーク３００Ｒの加工点数とが等しくなるように、加工点ＰＣＬ，ＰＣＲをＸ座標の小さい順に抽出する。具体的には、加工座標算出部５０１は、ワーク３００Ｌ，３００Ｒともに本エリア番号ｊの区画範囲で加工する点数ＡｒｅａＰｎｔＮｕｍ（ｊ）を、下記の算出式の通りに設定する。
【０１３８】
【数７】
2017100168.tif 000009
【０１３９】
図２１（ａ）の例では、エリア番号ｊの区画範囲内に存在するワーク３００Ｌの加工点ＰＣＬは８点あり、ワーク３００Ｒの加工点ＰＣＲは４点ある。したがって、エリア番号ｊの区画範囲内で加工する加工点数は、ワーク３００Ｌ，３００Ｒ共に４点となるように設定する。なお、ワーク３００Ｌにおける余剰の加工点４点は、エリア番号ｊ＋１以降の区画範囲内で加工するように設定する。
【０１４０】
加工座標算出部５０１は、エリア番号ｊの区画範囲内で加工する加工点ＰＤＬ［ｋ］，ＰＤＲ［ｌ］の座標値（ＥＮ［ｊ］＿ＸＬ［ｋ］，ＥＮ［ｊ］＿ＹＬ［ｋ］），（ＥＮ［ｊ］＿ＸＲ［ｌ］，ＥＮ［ｊ］＿ＹＲ［ｌ］）を計算する。図２１（ａ）の場合、ワーク３００Ｌ，３００Ｒそれぞれ４つの点について、加工点の座標値を計算する。この計算方法は、第１実施形態で説明したステップＳ１０１の処理と同様の方法である。
【０１４１】
このとき、短冊エリア構造体ＲｏｗＰｎｔ［ｉ］のワーク３００Ｌ側の加工点及びワーク３００Ｒ側の加工点から、前の区画範囲までに抽出された加工点を除き、ＡｒｅａＰｎｔＮｕｍ（ｊ）の点数分だけ、エリア番号ｊの区画範囲で加工する点として抽出する。加工座標算出部５０１は、図１２（ｃ）のように、区画範囲内の加工点の座標値のリストを、エリア構造体（例えばテキストデータ）として、記憶部（例えばＨＤＤ５５４）に記憶させる。
【０１４２】
加工座標算出部５０１は、エリア番号ｊの区画範囲内に、ワーク３００Ｌ又はワーク３００Ｒに加工点が存在しない場合（Ｓ３０２：Ｎｏ）、エリア番号ｊの区画範囲内で加工するワーク３００Ｌ又はワーク３００Ｒの加工点を全て抽出する（Ｓ３０５）。
【０１４３】
また、加工座標算出部５０１は、ワーク３００Ｌ，３００Ｒの加工点数が同一の場合（Ｓ３０３：Ｎｏ）、エリア番号ｊの区画範囲内で加工するワーク３００Ｌ及びワーク３００Ｒの加工点を全て抽出する（Ｓ３０５）。
【０１４４】
次に、加工座標算出部５０１は、設定した区画範囲が短冊エリアにおけるエリア終了位置であったか否かを判断する（Ｓ３０６）。加工座標算出部５０１は、エリア終了位置でなかった場合（Ｓ３０６：Ｎｏ）、次の区画範囲の位置を指定し（Ｓ３０７）、ステップＳ３０１の処理に戻り、同じ処理を繰り返す。
【０１４５】
例えば、図２１（ｂ）に示すように、余剰となった点のうちＸ座標が最小の座標Ｘｓ＿ｍｉｎを次の区画範囲の開始座標Ｘｊ＋１＿ｍｉｎとする。このとき、Ｘｓ＿ｍｉｎとＸｊ＿ｍｉｎとの差分が、次のエリア番号ｊ＋１への移動距離ＭｏｖＤｉｓｔ［ｊ］となる。
【０１４６】
また、ＡｒｅａＰｎｔＣｎｔ＿Ｌ（ｊ）とＡｒｅａＰｎｔＣｎｔ＿Ｒ（ｊ）が同じ値の場合（Ｓ３０３：Ｎｏ）、次の区画範囲の開始位置Ｘｊ＋１＿ｍｉｎは現在の区画範囲の終了位置Ｘｊ＿ｍａｘとする。例えば、図２１（ｃ）に示すように、エリア番号ｊ＋１の区画範囲に含まれる加工点ＰＣＬの数（２０点）と加工点ＰＣＬの数（２０点）とが同一である（ただし、抽出済みの加工点ＰＳＬ，ＰＳＲを除く）。区画範囲内にワーク３００Ｌ，３００Ｒの加工点がどちらか一方しか存在しない場合（Ｓ３０２：Ｎｏ）も同様である。
【０１４７】
そして、短冊エリアごとに、図２１（ｄ）に示すように、エリア終了位置Ｘｎ＿ｍａｘが加工点のＸ座標の最大値Ｘｐ＿ｍａｘを超える直前まで以上の処理を繰り返す。図２１（ｄ）において、エリア番号ｎの区画範囲内の各加工点ＰＬ，ＰＲの数は同一の１２点である。
【０１４８】
次に、加工座標算出部５０１は、エリア終了位置Ｘｎ＿ｍａｘまで繰り返した場合（Ｓ３０６：Ｙｅｓ）、次の短冊エリアがあるか否かを判断する（Ｓ３０８）。加工座標算出部５０１は、次の短冊エリアがある場合（Ｓ３０８：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０１の処理に戻り、前の短冊エリアと同じ処理を繰り返す。
【０１４９】
最後に、加工座標算出部５０１は、次の短冊エリアがない場合（Ｓ３０８：Ｎｏ）、加工点数ＡｒｅａＰｎｔＮｕｍ（ｊ）が零でないエリア数ＡｒｅａＳｕｍを算出し（Ｓ３０９）、区画処理を終了する。
【０１５０】
以上、加工座標算出部５０１は、ステップＳ３０２，Ｓ３０３において、複数のワークチャック１１５Ｌ，１１６Ｒで互いに対応する位置の短冊エリア、つまり同一の短冊エリア番号の短冊エリアにおいて区画範囲の設定する際に、２つの設定条件から選択する。
【０１５１】
第１設定条件は、隣り合う２つの区画範囲の一部が重なり合うように、区画範囲のＸ軸方向の位置を設定する条件である。例えば、エリア番号ｊの区画範囲とエリア番号ｊ＋１の区画範囲の一部が重なり合うように区画範囲を設定する条件である。第２設定条件は、隣り合う２つの区画範囲が重なり合わないように区画範囲のＸ軸方向の位置を設定する条件である。例えば、エリア番号ｊの区画範囲とエリア番号ｊ＋１の区画範囲が重なり合わないように区画範囲を設定する条件である。いずれの設定条件を選択するかは、ステップＳ３０２，Ｓ３０３の加工点の条件による。
【０１５２】
そして、加工座標算出部５０１は、第１設定条件を選択した際には、２つの区画範囲の重なり合う部分に位置する加工点を、２つの区画範囲のうちいずれの区画範囲にガルバノスキャナ１４０Ｌ，１４１Ｒの加工範囲を移動させたときに加工するかを設定する。このとき、ガルバノスキャナ１４０Ｌにより加工する加工量（加工点の数）とガルバノスキャナ１４１Ｒにより加工する加工量（加工点の数）との差が少なくなるように設定するのがよい。
【０１５３】
特に、加工座標算出部５０１は、ステップＳ３０４において、隣り合う２つの区画範囲のうち、一方（エリア番号ｊ）の区画範囲で加工する加工量（即ち加工点の数）が、複数のワーク３００Ｌ，３００Ｒ間で同一となるように設定するのが好ましい。更に、他方（エリア番号ｊ＋１）の区画範囲で加工する加工量（即ち加工点の数）が、複数のワーク３００Ｌ，３００Ｒ間で同一となるように設定するのが好ましい。
【０１５４】
加工座標算出部５０１は、第２設定条件を選択した際にも、隣り合う２つの区画範囲のうち、一方（エリア番号ｊ＋１）の区画範囲で加工する加工量（即ち加工点の数）が、複数のワーク３００Ｌ，３００Ｒ間で同一となるように設定するのが好ましい。また、他方（エリア番号ｊ＋２）の区画範囲で加工する加工量（即ち加工点の数）が、複数のワーク３００Ｌ，３００Ｒ間で同一となるように設定するのが好ましい。
【０１５５】
以上の方法により、第１実施形態の切り出し方法に比べ、各区画範囲内でワーク間の加工点数の差を減少させることができ、区画範囲内の加工時にいずれか一方のガルバノスキャナを待機させておく時間が短縮される。したがって、部品の生産性が向上する。
【０１５６】
［第４実施形態］
次に、第４実施形態に係るレーザ加工装置の動作について説明する。図２２は、第４実施形態における区画処理を示すフローチャートである。この処理は、第１実施形態で説明した図１１のステップＳ１０１の処理に対応する。なお、第４実施形態において、図１１のステップＳ１０１以外の処理は、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【０１５７】
第２実施形態で説明した区画処理の方法（第１切り出し方法）と第３実施形態で説明した区画処理の方法（第２切り出し方法）のうち、どちらの方法で区画処理を行ってもよい。したがって、第４実施形態では、第１切り出し方法と第２切り出し方法のうち、加工時間の短縮効果が大きい方を選択する。
【０１５８】
以下、具体的に説明すると、加工座標算出部５０１は、第１切り出し方法（ＳｅｇＭｅｔｈｏｄ＿ａ）により区画した区画範囲を仮設定する（Ｓ４００：第１仮設定処理）。次に、加工座標算出部５０１は、ステップＳ４００により仮設定した条件で加工に要する時間（第１加工時間）ＰｒｏｃＴａｃｔ［ＳｅｇＭｅｔｈｏｄ＿ａ］を演算により求める（Ｓ４０１）。
【０１５９】
同様に、加工座標算出部５０１は、第２切り出し方法（ＳｅｇＭｅｔｈｏｄ＿ｂ）により区画した区画範囲を仮設定する（Ｓ４０２：第２仮設定処理）。次に、加工座標算出部５０１は、ステップＳ４０２により仮設定した条件で加工に要する時間（第２加工時間）ＰｒｏｃＴａｃｔ［ＳｅｇＭｅｔｈｏｄ＿ｂ］を演算により求める（Ｓ４０３）。
【０１６０】
各加工時間ＰｒｏｃＴａｃｔ［ＳｅｇＭｅｔｈｏｄ＿ａ］，ＰｒｏｃＴａｃｔ［ＳｅｇＭｅｔｈｏｄ＿ｂ］は、下記に定義する算出式によって算出する。
【０１６１】
【数８】
2017100168.tif 000010
【０１６２】
第１切り出し方法での第１加工時間ＰｒｏｃＴａｃｔ［ＳｅｇＴｙｐｅ＿ａ］について、エリア内の最大加工点数ＡｒｅａＰｎｔＮｕｍ［ｊ］は、再計算したＥｎ（ｊ）．ＸＬとＥｎ（ｊ）．ＸＲ（図１２（ｃ）参照）のうち、要素数の多い方である。加工エリア数ＡｒｅａＳｕｍはＡｒｅａＳｕｍ［ＹＳｈｉｆｔＣｎｔ］の最小値である。ステージ移動量ＭｏｖＤｉｓｔ［ｊ］は図１３のｃｄで一定である。
【０１６３】
第２切り出し方法での第２加工時間ＰｒｏｃＴａｃｔ［ＳｅｇＴｙｐｅ＿ｂ］について、ＡｒｅａＰｎｔＮｕｍ［ｊ］、ＭｏｖＤｉｓｔ［ｊ］、ＡｒｅａＳｕｍは前述の算出結果を用いる。レーザ光１ショット当たりの時間ＳｈｏｔＴｉｍｅ、ステージ移動速度ＭｏｖＳｐｄ及びステージ整定時間ＳｅｔＴｉｍｅは、装置に固有の値である。
【０１６４】
加工座標算出部５０１は、前述の算出式から求めた第１加工時間と第２加工時間を比較し（Ｓ４０４）、時間の短い方の方法（条件）で計算した区画範囲を本設定する（Ｓ４０５，４０６）。例えば、加工座標算出部５０１は、ステップＳ４０４で「第１加工時間≦第２加工時間」であるか否かを判断する。加工座標算出部５０１は、「第１加工時間≦第２加工時間」である場合（Ｓ４０４：Ｙｅｓ）、第１切り出し方法により区画した区画範囲を本設定する（Ｓ４０５）。また、加工座標算出部５０１は、「第１加工時間≦第２加工時間」ではない場合（Ｓ４０４：Ｎｏ）、第２切り出し方法により区画した区画範囲を本設定する（Ｓ４０６）。なお、第１加工時間と第２加工時間が同じ場合は、いずれの方法で区画した区画範囲に本設定してもよく、第４実施形態では、第１切り出し方法により区画した区画範囲を本設定する。そして、加工座標算出部５０１は、第１実施形態と同様、各区画範囲内で加工する加工点ＰＤＬ［ｋ］，ＰＤＲ［ｌ］を設定する。
【０１６５】
以上、第４実施形態によれば、加工時間を短縮することができるので、部品の生産性が更に向上する。
【０１６６】
なお、計算時間を削減するために、ステップＳ４００〜Ｓ４０３の処理を事前に複数パターン分計算しておき、ワークの置き位置のずれ量に応じて使用する切り出し方法と切り出し結果を即座に判定するテーブルを用意する方法も有効である。
【０１６７】
本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されない。
【０１６８】
［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【０１６９】
また、上述の実施形態では、ワークにレーザ光で点加工する場合について説明したが、これに限定するものではなく、ワークにレーザ光で線加工する場合であってもよい。
【符号の説明】
【０１７０】
１１０…ＸＹステージ（移動機構）、１１５Ｌ，１１６Ｒ…ワークチャック（保持部）、１４０Ｌ，１４１Ｒ…ガルバノスキャナ（レーザ加工部）、１６７…撮像部、３００Ｌ，３００Ｒ…ワーク、５５１…ＣＰＵ（制御部）、１０００…レーザ加工装置、ΣＣＬ，ΣＣＲ…ワークチャック座標系、ΣＷ…ＣＡＭファイル座標系
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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