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公開番号2025106404
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-15
出願番号2025062332,2023220760
出願日2025-04-04,2019-08-08
発明の名称加工装置
出願人株式会社ニコン
代理人個人
主分類B23K 26/04 20140101AFI20250708BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】課題は、物体を適切に加工することが可能な加工装置を提供することである。
【解決手段】加工装置は、加工光源からの加工光を物体に照射することで物体を加工する加工装置であって、加工光源からの加工光と、パルス光を含む計測光とを合成する合成光学系と、合成光学系を介した加工光及び計測光を物体に照射する照射光学系と、合成光学系を介した加工光及び計測光が入射し、物体上での加工光の照射位置と物体上での計測光の照射位置とを変更する照射位置変更光学系とを備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
加工光源からの加工光を物体に照射することで前記物体を加工する加工装置であって、
前記加工光源からの前記加工光と、パルス光を含む計測光とを合成する合成光学系と、
前記合成光学系を介した前記加工光及び前記計測光を前記物体に照射する照射光学系と、
前記合成光学系を介した前記加工光及び前記計測光が入射し、前記物体上での前記加工光の照射位置と前記物体上での前記計測光の照射位置とを変更する照射位置変更光学系と
を備える
加工装置。
続きを表示（約 880 文字）【請求項２】
前記照射位置変更光学系は、前記物体上での前記加工光の前記照射位置と前記物体上での前記計測光の前記照射位置とを連動して変更する
請求項１に記載の加工装置。
【請求項３】
前記照射位置変更光学系は、前記合成光学系と前記照射光学系との間に配置される
請求項１又は２に記載の加工装置。
【請求項４】
前記照射位置変更光学系は、前記加工光の射出角度と前記計測光の射出角度とを変更する
請求項１から３のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項５】
前記照射光学系には、前記加工光と前記計測光とが入射し、
前記照射位置変更光学系による前記加工光の射出角度と前記計測光の射出角度との変更により、前記物体上での前記加工光の前記照射位置と前記物体上での前記計測光の前記照射位置とが変更される
請求項４に記載の加工装置。
【請求項６】
前記計測光を供給する計測光源を備え、
前記合成光学系には、前記計測光源からの前記計測光が入射する
請求項１から５のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項７】
前記計測光を第１計測光とするとき、前記照射光学系には、前記第１計測光の前記物体への照射によって前記物体から生じる第２計測光の少なくとも一部が入射する
請求項１から６のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項８】
前記照射光学系に入射した前記第２計測光は、前記合成光学系を経由して射出される
請求項７に記載の加工装置。
【請求項９】
前記合成光学系から射出される前記第２計測光は、前記第２計測光を検出する検出器へ向かう
請求項７又は８に記載の加工装置。
【請求項１０】
前記検出器は、前記第１計測光の一部から生成される参照光と、前記第２計測光の少なくとも一部との干渉光を検出する
請求項９に記載の加工装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工光で物体を加工可能な加工装置の技術分野に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
物体を加工可能な加工装置として、特許文献１には、物体の表面に加工光を照射して構造を形成する加工装置が記載されている。この種の加工装置では、物体を適切に加工することが要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許第４，９９４，６３９号
【発明の概要】
【０００４】
第１の態様によれば、加工光源からの加工光を物体に照射することで前記物体を加工する加工装置であって、前記加工光源からの前記加工光と、パルス光を含む計測光とを合成する合成光学系と、前記合成光学系を介した前記加工光及び前記計測光を前記物体に照射する照射光学系と、前記合成光学系を介した加工光及び前記計測光が入射し、前記物体上での前記加工光の照射位置と前記物体上での前記計測光の照射位置とを変更する照射位置変更光学系とを備える加工装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
図１は、第１実施形態の加工システムの全体構造を模式的に示す断面図である。
図２は、第１実施形態の加工システムのシステム構成を示すシステム構成図である。
図３は、第１実施形態の加工ヘッドの構造を示す断面図である。
図４は、合成光学系とワークとの間における加工光の光路と計測光の光路とを部分的に示す断面図である。
図５は、加工光が照射される被照射領域と計測光が照射される被照射領域とを示す平面図である。
図６（ａ）から図６（ｃ）のそれぞれは、加工光の照射タイミングと計測光の照射タイミングとを示すタイミングチャートである。
図７は、合成光学系とワークとの間における加工光の光路と計測光の光路とを部分的に示す断面図である。
図８は、加工光が照射される被照射領域と計測光が照射される被照射領域とを示す平面図である。
図９は、合成光学系とワークとの間における加工光の光路と計測光の光路とを部分的に示す断面図である。
図１０は、検出器に入射する計測光と、検出器が検出した干渉光とを示すタイミングチャートである。
図１１は、ヘッド駆動系の構造を示す断面図である。
図１２は、ヘッド駆動系が備える第２駆動系の構造を示す断面図である。
図１３は、第２実施形態の加工ヘッドの構造を示す断面図である。
図１４は、第３実施形態の加工ヘッドの構造を示す断面図である。
図１５は、第３実施形態の加工ヘッドの構造の他の例を示す断面図である。
図１６は、第３実施形態の加工ヘッドの構造の他の例を示す断面図である。
図１７は、第３実施形態の加工ヘッドの構造の他の例を示す断面図である。
図１８は、第３実施形態の加工ヘッドの構造の他の例を示す断面図である。
図１９は、第４実施形態の加工ヘッドの構造を示す断面図である。
図２０は、第５実施形態の加工ヘッドの構造を示す断面図である。
図２１は、第１の光学系候補が共通光学系として取り付けられた加工ヘッドを示す断面図である。
図２２は、第２の光学系候補が共通光学系として取り付けられた加工ヘッドを示す断面図である。
図２３は、第３の光学系候補が共通光学系として取り付けられた加工ヘッドを示す断面図である。
図２４は、第７実施形態の加工システムの全体構造を模式的に示す断面図である。
図２５は、第８実施形態の加工ヘッドの構造を示す断面図である。
図２６は、第９実施形態の加工システムの全体構造を模式的に示す断面図である。
図２７は、第９実施形態の加工システムのシステム構成を示すシステム構成図である。
図２８は、第９実施形態の加工ヘッドの構造を示す断面図である。
図２９は、第９実施形態の計測ヘッドの構造を示す断面図である。
図３０は、第１０実施形態の加工システムの全体構造を模式的に示す断面図である。
図３１は、第１１実施形態の加工システムの全体構造を模式的に示す断面図である。
図３２は、第１２実施形態の加工システムの全体構造を模式的に示す断面図である。
図３３は、エンドエフェクタを備える加工装置の構造の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
以下、図面を参照しながら、加工装置、加工部材、ロボットシステム及び測定装置の実施形態について説明する。以下では、加工光ＥＬを用いてワークＷを加工する加工システムＳＹＳを用いて、加工装置、加工部材、ロボットシステム及び測定装置の実施形態を説明する。但し、本発明が以下に説明する実施形態に限定されることはない。
【０００７】
また、以下の説明では、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸から定義されるＸＹＺ直交座標系を用いて、加工システムＳＹＳを構成する各種構成要素の位置関係について説明する。尚、以下の説明では、説明の便宜上、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれが水平方向（つまり、水平面内の所定方向）であり、Ｚ軸方向が鉛直方向（つまり、水平面に直交する方向であり、実質的には上下方向）であるものとする。また、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸周りの回転方向（言い換えれば、傾斜方向）を、それぞれ、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向と称する。ここで、Ｚ軸方向を重力方向としてもよい。また、ＸＹ平面を水平方向としてもよい。
【０００８】
（１）第１実施形態の加工システムＳＹＳａ
初めに、第１実施形態の加工システムＳＹＳ（以降、第１実施形態の加工システムＳＹＳを、“加工システムＳＹＳａ”と称する）について説明する。
【０００９】
（１－１）加工システムＳＹＳａの構造
初めに、図１及び図２を参照しながら、第１実施形態の加工システムＳＹＳａの構造について説明する。図１は、第１実施形態の加工システムＳＹＳａの構造を模式的に示す断面図である。図２は、第１実施形態の加工システムＳＹＳａのシステム構成を示すシステム構成図である。
【００１０】
図１及び図２に示すように、加工システムＳＹＳａは、加工装置１と、ステージ装置３と、制御装置５とを備えている。加工装置１及びステージ装置３は、筐体４に収容されている。但し、加工装置１及びステージ装置３は、筐体４に収容されていなくてもよい。つまり加工システムＳＹＳａは、加工装置１及びステージ装置３を収容する筐体４を備えていなくてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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