塊32沿著導(dǎo)軌31、31在X軸方向上移動(dòng)。
[0035] 本實(shí)施方式的激光加工設(shè)備1具有用于檢測(cè)上述卡盤臺(tái)36的X軸方向位置的X 軸方向位置檢測(cè)構(gòu)件374。X軸方向位置檢測(cè)構(gòu)件374構(gòu)成為具有沿著導(dǎo)軌31配設(shè)的線 位移傳感器374a、以及配設(shè)于第1滑動(dòng)塊32上且與第1滑動(dòng)塊32 -起沿著線位移傳感器 374a移動(dòng)的讀取頭374b。該X軸方向位置檢測(cè)構(gòu)件374的讀取頭374b在本實(shí)施方式中將 每1 μπι為1脈沖的脈沖信號(hào)發(fā)送給后述的控制構(gòu)件。而后述的控制構(gòu)件對(duì)所輸入的脈沖 信號(hào)計(jì)數(shù),從而檢測(cè)卡盤臺(tái)36的X軸方向位置。另外,作為上述X軸移動(dòng)構(gòu)件37的驅(qū)動(dòng)源 而使用脈沖電動(dòng)機(jī)372的情況下,對(duì)向脈沖電動(dòng)機(jī)372輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)的后述的控制構(gòu)件的 驅(qū)動(dòng)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù),從而還能夠檢測(cè)卡盤臺(tái)36的X軸方向位置。此外,作為上述X軸移動(dòng) 構(gòu)件37的驅(qū)動(dòng)源而使用伺服電動(dòng)機(jī)的情況下,將由檢測(cè)伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)編碼器 輸出的脈沖信號(hào)發(fā)送給后述的控制構(gòu)件,對(duì)控制構(gòu)件輸入的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù),從而還能 夠檢測(cè)卡盤臺(tái)36的X軸方向位置。
[0036] 在上述第2滑動(dòng)塊33的下表面設(shè)有與設(shè)置于上述第1滑動(dòng)塊32的上表面的一對(duì) 導(dǎo)軌322、322嵌合的一對(duì)被導(dǎo)向槽331、331,將該被導(dǎo)向槽331、331嵌合于一對(duì)導(dǎo)軌322、 322中,從而構(gòu)成為能夠在與X軸方向正交的箭頭Y所示的Y軸方向上移動(dòng)。本實(shí)施方式的 被加工物保持機(jī)構(gòu)3具有Y軸移動(dòng)構(gòu)件38,該Y軸移動(dòng)構(gòu)件38用于使第2滑動(dòng)塊33沿著 設(shè)置于第1滑動(dòng)塊32上的一對(duì)導(dǎo)軌322、322在Y軸方向上移動(dòng)。Y軸移動(dòng)構(gòu)件38具有平 行配設(shè)于上述一對(duì)導(dǎo)軌322與322之間的外螺紋桿381、以及用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)該外螺紋桿381 的脈沖電動(dòng)機(jī)382等的驅(qū)動(dòng)源。外螺紋桿381的一端以自由旋轉(zhuǎn)的方式支撐于在上述第1 滑動(dòng)塊32的上表面固定的軸承塊383上,其另一端與上述脈沖電動(dòng)機(jī)382的輸出軸傳動(dòng)連 結(jié)。另外,外螺紋桿381螺合于貫通內(nèi)螺紋孔中,該貫通內(nèi)螺紋孔形成于在第2滑動(dòng)塊33 的中央部下表面突出設(shè)置的未圖示的內(nèi)螺紋塊上。因此,通過(guò)脈沖電動(dòng)機(jī)382正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn) 驅(qū)動(dòng)外螺紋桿381,從而第2滑動(dòng)塊33沿著導(dǎo)軌322、322在Y軸方向上移動(dòng)。
[0037] 本實(shí)施方式的激光加工設(shè)備1具有用于檢測(cè)上述第2滑動(dòng)塊33的Y軸方向位置 的Y軸方向位置檢測(cè)構(gòu)件384。Y軸方向位置檢測(cè)構(gòu)件384構(gòu)成為具有沿著導(dǎo)軌322配設(shè) 的線位移傳感器384a、以及配設(shè)于第2滑動(dòng)塊33且與第2滑動(dòng)塊33 -起沿著線位移傳感 器384a移動(dòng)的讀取頭384b。該Y軸方向位置檢測(cè)構(gòu)件384的讀取頭384b在圖示的實(shí)施方 式中將每I ym為1脈沖的脈沖信號(hào)發(fā)送給后述的控制構(gòu)件。而后述的控制構(gòu)件對(duì)所輸入 的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù),從而檢測(cè)卡盤臺(tái)36的Y軸方向位置。另外,作為上述Y軸移動(dòng)構(gòu)件 38的驅(qū)動(dòng)源而使用脈沖電動(dòng)機(jī)382的情況下,對(duì)向脈沖電動(dòng)機(jī)382輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)的后述的 控制構(gòu)件的驅(qū)動(dòng)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù),從而還能夠檢測(cè)卡盤臺(tái)36的Y軸方向位置。此外,作為上 述Y軸移動(dòng)構(gòu)件38的驅(qū)動(dòng)源使用伺服電動(dòng)機(jī)的情況下,將由檢測(cè)伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn) 編碼器輸出的脈沖信號(hào)發(fā)送給后述的控制構(gòu)件,對(duì)控制構(gòu)件輸入的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù),從 而還能夠檢測(cè)卡盤臺(tái)36的Y軸方向位置。
[0038] 上述激光光線照射單元4具有配設(shè)于上述靜止基座2上的支撐部件41、被該支撐 部件41支撐且實(shí)際水平延伸的機(jī)體殼體42、配設(shè)于該機(jī)體殼體42上的激光光線照射單元 5、以及檢測(cè)待激光加工的加工區(qū)域的攝像構(gòu)件6。激光光線照射單元5具有:脈沖激光光 線振蕩構(gòu)件,其配設(shè)于機(jī)體殼體42內(nèi)且具有未圖示的脈沖激光光線振蕩器和重復(fù)頻率設(shè) 定構(gòu)件;以及加工頭51,其會(huì)聚由該脈沖激光光線振蕩構(gòu)件振蕩出的脈沖激光光線并對(duì)保 持于卡盤臺(tái)36上的被加工物進(jìn)行照射。
[0039] 上述攝像構(gòu)件6在X軸方向的同一條線上與加工頭51隔開(kāi)規(guī)定的距離配設(shè)于機(jī) 體殼體42上。該攝像構(gòu)件6構(gòu)成為具有通過(guò)可見(jiàn)光攝像的通常的攝像元件(CCD),此外還具 有對(duì)被加工物照射紅外線的紅外線照明單元、捕捉通過(guò)該紅外線照明單元照射的紅外線的 光學(xué)系統(tǒng)、以及輸出對(duì)應(yīng)于被該光學(xué)系統(tǒng)捕捉的紅外線的電信號(hào)的攝像元件(紅外線CCD) 等,將攝像得到的圖像信號(hào)發(fā)送給后述的控制構(gòu)件。
[0040] 在本實(shí)施方式的激光加工設(shè)備1上配設(shè)有凹凸檢測(cè)裝置7,該凹凸檢測(cè)裝置7用 于檢測(cè)對(duì)保持于卡盤臺(tái)36上的被加工物實(shí)施加工的加工狀態(tài)。凹凸檢測(cè)裝置7以能夠在 Z軸方向上移動(dòng)的方式被配設(shè)于機(jī)體殼體42上的Z軸移動(dòng)構(gòu)件9所支撐。如圖2所示,凹 凸檢測(cè)裝置7具有檢測(cè)光照射構(gòu)件70,其構(gòu)成為具有:頻率例如為IOkHz的脈沖點(diǎn)亮光源 72,其配設(shè)于在Z軸移動(dòng)構(gòu)件9上支撐的裝置外殼71上且具有規(guī)定的波段(例如400nm~ 800nm);第1集束透鏡73,其集束由該脈沖點(diǎn)亮光源72發(fā)出的光;半透半反鏡74,其使被該 第1集束透鏡73集束后的光進(jìn)行分支;以及色差透鏡75,其會(huì)聚被該半透半反鏡74分支 后的光而對(duì)保持于卡盤臺(tái)36上的被加工物W進(jìn)行照射。另外,作為上述脈沖點(diǎn)亮光源72, 可以使用氙閃光燈或脈沖點(diǎn)亮白色LED等。此外,如圖3所示,上述色差透鏡75按照使聚 光點(diǎn)位置根據(jù)所進(jìn)入的光的波長(zhǎng)不同而不同的方式發(fā)揮功能,例如波長(zhǎng)為400nm的光會(huì)聚 于P1,波長(zhǎng)為600nm的光會(huì)聚于P2,波長(zhǎng)為800nm的光會(huì)聚于P3。另外,從聚光點(diǎn)Pl到P3 的距離例如被設(shè)定為100 μ m。
[0041] 返回圖2繼續(xù)進(jìn)行說(shuō)明,本實(shí)施方式的凹凸檢測(cè)裝置7具有:第1聚光透鏡76,其 通過(guò)構(gòu)成上述檢測(cè)光照射構(gòu)件70的第1集束透鏡73而被照射檢測(cè)光,且會(huì)聚被半透半反 鏡74反射而引導(dǎo)至色差透鏡75的檢測(cè)光被保持于卡盤臺(tái)36上的被加工物W反射并通過(guò) 了色差透鏡75和半透半反鏡74得到的返回光;掩模77,其配設(shè)于該第1聚光透鏡76的聚 光點(diǎn)位置處,且僅使被會(huì)聚的返回光通過(guò);第2集束透鏡78,其集束通過(guò)了該掩模77的返 回光;衍射光柵79,其與由該第2集束透鏡78集束后的返回光的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)地進(jìn)行分光;第 2聚光透鏡80,其會(huì)聚由該衍射光柵79分光后的返回光;以及配設(shè)于第2聚光透鏡80的聚 光點(diǎn)位置處的攝像元件81。另外,在上述掩模77中形成有在Y軸方向上延伸的縫771。該 縫771在圖示的實(shí)施方式中被設(shè)定為寬度(與Y軸方向正交的X軸方向)為0. 5mm、長(zhǎng)度 (Y軸方向)為10mm〇
[0042] 接著,參照?qǐng)D4說(shuō)明以能夠在Z軸方向上移動(dòng)的方式支撐上述凹凸檢測(cè)裝置7的Z 軸移動(dòng)構(gòu)件9。Z軸移動(dòng)構(gòu)件9被構(gòu)成為具有以能夠在箭頭Z所示的Z軸方向(垂直于卡 盤臺(tái)36的保持面的方向)上移動(dòng)的方式支撐上述凹凸檢測(cè)裝置7的裝置外殼71的支撐殼 體91、以及使支撐于該支撐殼體91上的裝置外殼71在箭頭Z所示的Z軸方向上移動(dòng)的工 作構(gòu)件92。支撐殼體91由上壁911、底壁912、兩側(cè)壁913、914和后壁(未圖示)構(gòu)成,兩 側(cè)壁913、914向前側(cè)突出而構(gòu)成導(dǎo)軌913a、913b。上述工作構(gòu)件92具有平行配設(shè)于支撐殼 體91的兩側(cè)壁913、914之間且以能夠旋轉(zhuǎn)的方式軸支撐于上壁911和底壁912上的外螺 紋桿921、以及配設(shè)于上壁911且與外螺紋桿921傳動(dòng)連結(jié)的脈沖電動(dòng)機(jī)922等的驅(qū)動(dòng)源。 在如上構(gòu)成的工作構(gòu)件92的外螺紋桿921上螺合有形成于在上述裝置外殼71的后壁配設(shè) 的內(nèi)螺紋塊711上的貫通內(nèi)螺紋孔711a。因此,通過(guò)脈沖電動(dòng)機(jī)922來(lái)對(duì)外螺紋桿921進(jìn) 行正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng),從而使得安裝有內(nèi)螺紋塊711的裝置外殼71沿著導(dǎo)軌913a、913b在Z 軸方向上移動(dòng)。
[0043] 本實(shí)施方式的Z軸移動(dòng)構(gòu)件9具有用于檢測(cè)凹凸檢測(cè)裝置7的Z軸方向位置的Z 軸方向位置檢測(cè)構(gòu)件90。Z軸方向位置檢測(cè)構(gòu)件90被構(gòu)成為具有配設(shè)于上述導(dǎo)軌913a上 的線位移傳感器90a、以及安裝于上述凹凸檢測(cè)裝置7的裝置外殼71上且與裝置外殼71 - 起沿著線位移傳感器90a移動(dòng)的讀取頭90b。如上構(gòu)成的Z軸方向位置檢測(cè)構(gòu)件90的讀取 頭90b在圖示的實(shí)施方式中,將每1 μπι為1脈沖的脈沖信號(hào)發(fā)送給后述的控制構(gòu)件。
[0044] 本實(shí)施方式的凹凸檢測(cè)裝置7具有根據(jù)從上述攝像元件81輸出的圖像信號(hào)生成 圖像信息的圖5所示的控制構(gòu)件10。另外,控制構(gòu)件10除了控制凹凸檢測(cè)裝置7的結(jié)構(gòu)構(gòu) 件以外,還控制激光加工設(shè)備1的各結(jié)構(gòu)構(gòu)件??刂茦?gòu)件10由計(jì)算機(jī)構(gòu)成,其具有按照控 制程序進(jìn)行運(yùn)算處理的中央處理裝置(CPU) 101、存儲(chǔ)控制程序等的只讀存儲(chǔ)器(ROM) 102、 存儲(chǔ)運(yùn)算結(jié)果等的可讀寫隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 103、輸入接口 104和輸出接口 105??刂?構(gòu)件10的輸入接口 104被輸入來(lái)自上述X軸方向位置檢測(cè)構(gòu)件374、Y軸方向位置檢測(cè)構(gòu) 件384、攝像構(gòu)件6、攝像元件81、Z軸方向位置檢測(cè)構(gòu)件90的讀取頭90b等的檢測(cè)信號(hào)。 而且,由控制構(gòu)件10的輸出接口 105向上述X軸移動(dòng)構(gòu)件37的脈沖電動(dòng)機(jī)372、Y軸移動(dòng) 構(gòu)件38的脈沖電動(dòng)機(jī)382、激光光線照射單元5、上述Z軸移動(dòng)構(gòu)件9的脈沖電動(dòng)機(jī)922、脈 沖點(diǎn)亮光源72、顯示構(gòu)件和打印機(jī)等的輸出構(gòu)件100等輸出控制