JP2002196274A - ガルバノスキャナの制御方法及び装置 - Google Patents
ガルバノスキャナの制御方法及び装置Info
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- JP2002196274A JP2002196274A JP2000395694A JP2000395694A JP2002196274A JP 2002196274 A JP2002196274 A JP 2002196274A JP 2000395694 A JP2000395694 A JP 2000395694A JP 2000395694 A JP2000395694 A JP 2000395694A JP 2002196274 A JP2002196274 A JP 2002196274A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 デジタル計算器による利点を損なうことな
く、高速な制御を実行可能とする。 【解決手段】 高速演算が要求される処理をアナログ回
路３０、５２によって行い、残りの演算は、デジタル計
算器４０によって行う。
く、高速な制御を実行可能とする。 【解決手段】 高速演算が要求される処理をアナログ回
路３０、５２によって行い、残りの演算は、デジタル計
算器４０によって行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザー光線の照
射位置を移動するためのガルバノスキャナの制御方法及
び装置に係り、特に、レーザー光線を照射してプリント
基板配線などに複数の穴明け加工を行うレーザードリル
マシンに用いるのに好適な、ガルバノスキャナの制御方
法及び装置に関する。
射位置を移動するためのガルバノスキャナの制御方法及
び装置に係り、特に、レーザー光線を照射してプリント
基板配線などに複数の穴明け加工を行うレーザードリル
マシンに用いるのに好適な、ガルバノスキャナの制御方
法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザーにより加工を行う際、ガルバノ
スキャナによって照射位置を移動させる方法を採ると、
高速な加工が可能となる。
スキャナによって照射位置を移動させる方法を採ると、
高速な加工が可能となる。
【０００３】図１は、一般的なレーザードリルマシンの
構成例である。本構成例は、図示しないレーザー発振器
から照射される、例えばパルス状のレーザー光線１２
を、所定の方向（図１では紙面に垂直な方向）に走査す
るためのミラー１５を含む第１ガルバノスキャナ１４
と、該第１ガルバノスキャナ１４によって紙面に垂直な
方向に走査されたレーザ光線１２を、前記第１ガルバノ
スキャナ１４による走査方向と垂直な方向（図１では紙
面と平行な方向）に走査するためのミラー１７を含む第
２ガルバノスキャナ１６と、前記第１及び第２ガルバノ
スキャナ１４、１６により２方向に走査されたレーザー
光線を加工対象物１０の表面に対して垂直な方向に偏光
するためのｆ−θレンズ１８とを備えている。
構成例である。本構成例は、図示しないレーザー発振器
から照射される、例えばパルス状のレーザー光線１２
を、所定の方向（図１では紙面に垂直な方向）に走査す
るためのミラー１５を含む第１ガルバノスキャナ１４
と、該第１ガルバノスキャナ１４によって紙面に垂直な
方向に走査されたレーザ光線１２を、前記第１ガルバノ
スキャナ１４による走査方向と垂直な方向（図１では紙
面と平行な方向）に走査するためのミラー１７を含む第
２ガルバノスキャナ１６と、前記第１及び第２ガルバノ
スキャナ１４、１６により２方向に走査されたレーザー
光線を加工対象物１０の表面に対して垂直な方向に偏光
するためのｆ−θレンズ１８とを備えている。
【０００４】このガルバノスキャナにおいては、第１及
び第２ガルバノスキャナ１４、１６で、レーザー光線１
２を加工対象物１０の表面内の任意の位置に移動するこ
とができる。ミラー１５、１７により偏向したレーザー
光線は、ｆ−θレンズ１８を通過すると、加工対象物１
０の表面に集光する。このため、二つのガルバノスキャ
ナ１４、１６を制御することにより、加工対象物１０表
面の任意の箇所をレーザー加工することが可能となる。
び第２ガルバノスキャナ１４、１６で、レーザー光線１
２を加工対象物１０の表面内の任意の位置に移動するこ
とができる。ミラー１５、１７により偏向したレーザー
光線は、ｆ−θレンズ１８を通過すると、加工対象物１
０の表面に集光する。このため、二つのガルバノスキャ
ナ１４、１６を制御することにより、加工対象物１０表
面の任意の箇所をレーザー加工することが可能となる。
【０００５】基板の穴明け等では高いスループットが要
求されるため、加工対象物１０を移動させる方法に比べ
て、レーザー光線を移動させることにより、高速に処理
を行うことが可能な、ガルバノスキャナを用いることが
多い。この場合、ガルバノスキャナの位置決めの速度
は、スループットに直接影響するため、その高速化は重
要な課題である。
求されるため、加工対象物１０を移動させる方法に比べ
て、レーザー光線を移動させることにより、高速に処理
を行うことが可能な、ガルバノスキャナを用いることが
多い。この場合、ガルバノスキャナの位置決めの速度
は、スループットに直接影響するため、その高速化は重
要な課題である。
【０００６】高速な制御を行う場合、制御装置はアナロ
グ回路で実現するのが一般的である。ガルバノスキャナ
の制御も高速であるため、従来の制御装置は、アナログ
回路により実現されていた。
グ回路で実現するのが一般的である。ガルバノスキャナ
の制御も高速であるため、従来の制御装置は、アナログ
回路により実現されていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アナロ
グ回路は、高速の処理が可能である反面、複雑な演算や
条件分岐、パラメータ切り替えのような処理に不適で、
単純な制御のみしか実現できないという問題点を有して
いた。
グ回路は、高速の処理が可能である反面、複雑な演算や
条件分岐、パラメータ切り替えのような処理に不適で、
単純な制御のみしか実現できないという問題点を有して
いた。
【０００８】このため、ガルバノスキャナの駆動特性を
改善する制御方式がわかっているにも拘わらず、アナロ
グ回路で構成できない複雑な処理を含むために、実現で
きない場合があった。
改善する制御方式がわかっているにも拘わらず、アナロ
グ回路で構成できない複雑な処理を含むために、実現で
きない場合があった。
【０００９】更に、アナログ回路による制御装置のパラ
メータ調整は、可変抵抗を利用して行われるが、この調
整には細かい操作が必要な上、調整結果を再現すること
ができないため、特別な技術が必要であった。
メータ調整は、可変抵抗を利用して行われるが、この調
整には細かい操作が必要な上、調整結果を再現すること
ができないため、特別な技術が必要であった。
【００１０】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
くなされたもので、ガルバノスキャナの制御において、
複雑な演算や条件分岐、パラメータの切換えのような処
理を可能として、ガルバノスキャナの性能を向上すると
共に、制御パラメータの細かい調整を容易として、調整
結果の再現も可能にすることを課題とする。
くなされたもので、ガルバノスキャナの制御において、
複雑な演算や条件分岐、パラメータの切換えのような処
理を可能として、ガルバノスキャナの性能を向上すると
共に、制御パラメータの細かい調整を容易として、調整
結果の再現も可能にすることを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、レーザー光線
の照射位置を移動するためのガルバノスキャナの制御方
法において、高速演算が要求される処理をアナログ回路
によって行い、残りの演算はデジタル計算器によって行
うようにして、前記課題を解決したものである。
の照射位置を移動するためのガルバノスキャナの制御方
法において、高速演算が要求される処理をアナログ回路
によって行い、残りの演算はデジタル計算器によって行
うようにして、前記課題を解決したものである。
【００１２】本発明は、又、レーザー光線の照射位置を
移動するためのガルバノスキャナの制御装置において、
高速演算が要求される処理を行うアナログ回路と、残り
の演算を行うデジタル計算器と、前記アナログ回路及び
デジタル計算器の演算結果に応じて、レーザー光線を反
射するためのミラーを駆動するモータに駆動電流を与え
るパワーアンプとを備えることにより、同じく前記課題
を解決したものである。
移動するためのガルバノスキャナの制御装置において、
高速演算が要求される処理を行うアナログ回路と、残り
の演算を行うデジタル計算器と、前記アナログ回路及び
デジタル計算器の演算結果に応じて、レーザー光線を反
射するためのミラーを駆動するモータに駆動電流を与え
るパワーアンプとを備えることにより、同じく前記課題
を解決したものである。
【００１３】又、前記アナログ回路が、ノッチフィルタ
を含むようにしたものである。
を含むようにしたものである。
【００１４】又、前記ノッチフィルタの不通過帯域を、
ミラーとそれに付属するモータ軸、モータコイル等から
なる回転体の、ねじれ方向の固有振動数としたものであ
る。
ミラーとそれに付属するモータ軸、モータコイル等から
なる回転体の、ねじれ方向の固有振動数としたものであ
る。
【００１５】又、前記ノッチフィルタを、前記パワーア
ンプの入側又はミラー角度センサの出側に配設したもの
である。
ンプの入側又はミラー角度センサの出側に配設したもの
である。
【００１６】又、前記アナログ回路を、ローパスフィル
タを含むものとしたものである。
タを含むものとしたものである。
【００１７】又、前記ローパスフィルタの遮断周波数
を、ミラー角度センサで発生する電気ノイズをカットす
るように設定したものである。
を、ミラー角度センサで発生する電気ノイズをカットす
るように設定したものである。
【００１８】又、前記ローパスフィルタを、前記ミラー
角度センサの出側に配設したものである。
角度センサの出側に配設したものである。
【００１９】デジタル計算器により制御を行う場合、ア
ナログ回路によって行う場合と比べて、複雑な演算や条
件分岐、パラメータ切換えのような処理を容易に行うこ
とができる。又、制御パラメータを数値で表わし操作す
ることができるため、細かい調整が容易で、調整結果の
再現も可能である。しかし、処理速度の限界があるた
め、ガルバノスキャナの制御を行うには、速度が不十分
な場合がある。
ナログ回路によって行う場合と比べて、複雑な演算や条
件分岐、パラメータ切換えのような処理を容易に行うこ
とができる。又、制御パラメータを数値で表わし操作す
ることができるため、細かい調整が容易で、調整結果の
再現も可能である。しかし、処理速度の限界があるた
め、ガルバノスキャナの制御を行うには、速度が不十分
な場合がある。
【００２０】本発明では、ガルバノスキャナの制御のう
ち、高速に行わなくてはならない処理のみを、アナログ
回路で構成した高周波領域のフィルタにより行い、その
他の制御演算を、デジタル計算器で行うことによって、
デジタル制御の利点を活かしながら、高速の制御を実現
する。
ち、高速に行わなくてはならない処理のみを、アナログ
回路で構成した高周波領域のフィルタにより行い、その
他の制御演算を、デジタル計算器で行うことによって、
デジタル制御の利点を活かしながら、高速の制御を実現
する。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施形態を詳細に説明する。
施形態を詳細に説明する。
【００２２】本発明の第１実施形態は、図２に示す如
く、モータ２０によって回転駆動されるミラー２２の角
度を検出するミラー角度センサ２４と、該ミラー角度セ
ンサ２４によって計測される角度信号のうち、所定周波
数、例えば１０ｋＨｚ以下の成分を通す、アナログ回路
で構成されたローパスフィルタ３０と、該ローパスフィ
ルタ３０から入力されるアナログの角度信号をデジタル
信号に変換するＡ／Ｄ変換器４２、該Ａ／Ｄ変換器４２
から入力される角度信号及び図示されていない上位のシ
ステムから入力されるミラー２０の目標角度に応じて制
御信号をデジタル演算するデジタル演算部４４、及び、
該デジタル演算部４４から入力される制御入力をアナロ
グ信号に変換するＤ／Ａ変換器４６を含むデジタル計算
器４０と、該Ｄ／Ａ変換器４６によってアナログ信号に
変換された電流指令に応じて、駆動電流を作り出し、モ
ータ２０を駆動するパワーアンプ５０とを含んで構成さ
れている。
く、モータ２０によって回転駆動されるミラー２２の角
度を検出するミラー角度センサ２４と、該ミラー角度セ
ンサ２４によって計測される角度信号のうち、所定周波
数、例えば１０ｋＨｚ以下の成分を通す、アナログ回路
で構成されたローパスフィルタ３０と、該ローパスフィ
ルタ３０から入力されるアナログの角度信号をデジタル
信号に変換するＡ／Ｄ変換器４２、該Ａ／Ｄ変換器４２
から入力される角度信号及び図示されていない上位のシ
ステムから入力されるミラー２０の目標角度に応じて制
御信号をデジタル演算するデジタル演算部４４、及び、
該デジタル演算部４４から入力される制御入力をアナロ
グ信号に変換するＤ／Ａ変換器４６を含むデジタル計算
器４０と、該Ｄ／Ａ変換器４６によってアナログ信号に
変換された電流指令に応じて、駆動電流を作り出し、モ
ータ２０を駆動するパワーアンプ５０とを含んで構成さ
れている。
【００２３】前記ミラー２２の角度は、ミラー角度セン
サ２４により計測され、その結果は、Ａ／Ｄ変換器４２
を通してデジタル計算器４０に入力される。一方、ミラ
ー２２の目標角度は、図示されていない上記のシステム
から、デジタル計算器４０に入力される。デジタル計算
器４０では、目標角度と計測された角度から制御入力を
演算する。
サ２４により計測され、その結果は、Ａ／Ｄ変換器４２
を通してデジタル計算器４０に入力される。一方、ミラ
ー２２の目標角度は、図示されていない上記のシステム
から、デジタル計算器４０に入力される。デジタル計算
器４０では、目標角度と計測された角度から制御入力を
演算する。
【００２４】演算された制御入力は、Ｄ／Ａ変換器４６
によって電流指令に変換される。パワーアンプ５０によ
り、電流指令に従った駆動電流が作り出され、これによ
りモータ２０が駆動され、ミラー２２が回転する。
によって電流指令に変換される。パワーアンプ５０によ
り、電流指令に従った駆動電流が作り出され、これによ
りモータ２０が駆動され、ミラー２２が回転する。
【００２５】図３は、前記ローパスフィルタ３０の周波
数特性を示したもので、上の図がゲインを、下の図が位
相遅れを表わす。このように、ミラー角度センサ２４と
Ａ／Ｄ変換器４２の間に、高周波成分を通過させないロ
ーパスフィルタを配置することにより、ミラー角度セン
サ２４で発生する電気ノイズを除去することができる。
これにより、デジタル計算器４０での制御ゲインを大き
くすることが可能となり、スキャナの制御性が改善され
る。
数特性を示したもので、上の図がゲインを、下の図が位
相遅れを表わす。このように、ミラー角度センサ２４と
Ａ／Ｄ変換器４２の間に、高周波成分を通過させないロ
ーパスフィルタを配置することにより、ミラー角度セン
サ２４で発生する電気ノイズを除去することができる。
これにより、デジタル計算器４０での制御ゲインを大き
くすることが可能となり、スキャナの制御性が改善され
る。
【００２６】例えば、デジタル計算器４０での制御方式
がＰＩＤ制御の場合、ローパスフィルタの通過帯域が高
いと、微分ゲインを上げてダンピングを大きくすること
ができるため、安定性が増加する。又、安定性が増加し
ていれば、比例ゲインＰを大きくすることができるた
め、応答を速くすることができる。
がＰＩＤ制御の場合、ローパスフィルタの通過帯域が高
いと、微分ゲインを上げてダンピングを大きくすること
ができるため、安定性が増加する。又、安定性が増加し
ていれば、比例ゲインＰを大きくすることができるた
め、応答を速くすることができる。
【００２７】ローパスフィルタをデジタル演算で実現す
るには、制御周期を通過帯域より十分に速くしないと効
果を得られない。一般に、通過帯域の３倍の制御周期が
必要とされる。例えば穴開け加工を１ｋＨｚで行う場
合、ガルバノスキャナの制御帯域は３ｋＨｚ程度必要で
あり、ローパスフィルタの遮断周波数は１０ｋＨｚ程度
に設定される。これに対して、産業用では高速な２０ｋ
Ｈｚの制御周期のデジタル計算器で制御を行う場合で
も、１０ｋＨｚの３倍の３０ｋＨｚを達成できず、十分
な効果が期待できるローパスフィルタを実現することが
できない。
るには、制御周期を通過帯域より十分に速くしないと効
果を得られない。一般に、通過帯域の３倍の制御周期が
必要とされる。例えば穴開け加工を１ｋＨｚで行う場
合、ガルバノスキャナの制御帯域は３ｋＨｚ程度必要で
あり、ローパスフィルタの遮断周波数は１０ｋＨｚ程度
に設定される。これに対して、産業用では高速な２０ｋ
Ｈｚの制御周期のデジタル計算器で制御を行う場合で
も、１０ｋＨｚの３倍の３０ｋＨｚを達成できず、十分
な効果が期待できるローパスフィルタを実現することが
できない。
【００２８】これに対して、アナログ回路であれば、通
過帯域を高い周波数（例えば１０ｋＨｚ）まで任意に設
定することが可能である。このようにして、ローパスフ
ィルタをアナログ回路で実現し、その他の演算をデジタ
ル計算器で行うことにより、デジタル計算器による利点
を損なうことなく、高速な制御を実行することが可能と
なる。
過帯域を高い周波数（例えば１０ｋＨｚ）まで任意に設
定することが可能である。このようにして、ローパスフ
ィルタをアナログ回路で実現し、その他の演算をデジタ
ル計算器で行うことにより、デジタル計算器による利点
を損なうことなく、高速な制御を実行することが可能と
なる。
【００２９】次に、図４を参照して、本発明の第２実施
形態を詳細に説明する。
形態を詳細に説明する。
【００３０】本実施形態は、第１実施形態と同様の制御
装置において、ローパスフィルタ３０を省略し、代わり
に、Ｄ／Ａ変換器４６とパワーアンプ５０の間に、アナ
ログ回路で構成されたノッチフィルタ５２を設け、Ｄ／
Ａ変換器４６の出力にフィルタリングを行って、パワー
アンプ５０に電流指令を出力するようにしたものであ
る。
装置において、ローパスフィルタ３０を省略し、代わり
に、Ｄ／Ａ変換器４６とパワーアンプ５０の間に、アナ
ログ回路で構成されたノッチフィルタ５２を設け、Ｄ／
Ａ変換器４６の出力にフィルタリングを行って、パワー
アンプ５０に電流指令を出力するようにしたものであ
る。
【００３１】他の点に関しては、前記第１実施形態と同
様であるので説明は省略する。
様であるので説明は省略する。
【００３２】前記ノッチフィルタ５２は、図５に示す如
く、特定の周波数を通過させない特性を有する。このノ
ッチフィルタ５２をＤ／Ａ変換器４６とパワーアンプ５
０の間に配置することにより、スキャナの整定時に生じ
る特殊振動を抑えることができる。
く、特定の周波数を通過させない特性を有する。このノ
ッチフィルタ５２をＤ／Ａ変換器４６とパワーアンプ５
０の間に配置することにより、スキャナの整定時に生じ
る特殊振動を抑えることができる。
【００３３】本実施形態のガルバノスキャナは、モータ
２０によってミラー２２を回転させる方式である。この
構成の場合、ミラー２２とモータ軸２１は、回転軸を中
心にねじれ方向に固有振動を持つ。この固有振動の方向
は駆動方向と同じであるため、スキャナの駆動によって
励振され、動作後も残留振動が残り、ミラー２２の整定
が遅れる原因となる。この問題は、固有振動と同じ周波
数のノッチフィルタ５２を設けることにより解決するこ
とができるが、ノッチフィルタをデジタル演算で実現す
る場合には、制御周期を不通過帯域の周波数より十分に
早くしないと効果が得られない。例えば、固有振動数が
４ｋＨｚである場合、制御演算を４ｋＨｚの１０倍の４
０ｋＨｚで行いたいのに、実際は最高でも２０ｋＨｚ程
度のデジタル計算器によってノッチフィルタを構成して
も、帯域が高すぎて十分な効果が得られない。
２０によってミラー２２を回転させる方式である。この
構成の場合、ミラー２２とモータ軸２１は、回転軸を中
心にねじれ方向に固有振動を持つ。この固有振動の方向
は駆動方向と同じであるため、スキャナの駆動によって
励振され、動作後も残留振動が残り、ミラー２２の整定
が遅れる原因となる。この問題は、固有振動と同じ周波
数のノッチフィルタ５２を設けることにより解決するこ
とができるが、ノッチフィルタをデジタル演算で実現す
る場合には、制御周期を不通過帯域の周波数より十分に
早くしないと効果が得られない。例えば、固有振動数が
４ｋＨｚである場合、制御演算を４ｋＨｚの１０倍の４
０ｋＨｚで行いたいのに、実際は最高でも２０ｋＨｚ程
度のデジタル計算器によってノッチフィルタを構成して
も、帯域が高すぎて十分な効果が得られない。
【００３４】これに対して、アナログ回路であれば、ノ
ッチフィルタの不通過帯域を、高い周波数（例えば４ｋ
Ｈｚ）まで任意に設定することが可能である。このよう
にして、ノッチフィルタをアナログ回路で実現し、その
他の演算をデジタル計算器で行うことにより、デジタル
計算器による利点を損なうことなく、高速な制御を実行
することが可能になる。
ッチフィルタの不通過帯域を、高い周波数（例えば４ｋ
Ｈｚ）まで任意に設定することが可能である。このよう
にして、ノッチフィルタをアナログ回路で実現し、その
他の演算をデジタル計算器で行うことにより、デジタル
計算器による利点を損なうことなく、高速な制御を実行
することが可能になる。
【００３５】図６は、第２実施形態において、Ｄ／Ａ変
換器４６とパワーアンプ５０の間にアナログのノッチフ
ィルタ５２がない場合、即ち、デジタル計算器のみで制
御演算を行った場合のシミュレーション結果で、ミラー
の角度指令Ａ、実際のミラー角度Ｂ、駆動電流Ｄをプロ
ットしたものである。図から明らかなように、ミラーの
回転後も残留振動Ｂ´が残り、整定していない。
換器４６とパワーアンプ５０の間にアナログのノッチフ
ィルタ５２がない場合、即ち、デジタル計算器のみで制
御演算を行った場合のシミュレーション結果で、ミラー
の角度指令Ａ、実際のミラー角度Ｂ、駆動電流Ｄをプロ
ットしたものである。図から明らかなように、ミラーの
回転後も残留振動Ｂ´が残り、整定していない。
【００３６】一方、図７は、第２実施形態による構成で
のシミュレーション結果である。ノッチフィルタを通過
することにより、固有振動を励振しないような駆動電流
波形が生成され、ミラーを一回のオーバーシュートＢ″
のみで素早く整定させることに成功している。
のシミュレーション結果である。ノッチフィルタを通過
することにより、固有振動を励振しないような駆動電流
波形が生成され、ミラーを一回のオーバーシュートＢ″
のみで素早く整定させることに成功している。
【００３７】又、このシミュレーション結果から、ノッ
チフィルタだけアナログ回路で高速に処理すれば、その
他の演算は、デジタル計算器で実現可能であることが分
かる。
チフィルタだけアナログ回路で高速に処理すれば、その
他の演算は、デジタル計算器で実現可能であることが分
かる。
【００３８】なお、前記第１実施形態では、ローパスフ
ィルタのみが用いられ、前記第２実施形態ではノッチフ
ィルタのみが用いられていたが、図８に示す第３実施形
態のように、両者を併用することも可能である。本実施
形態においては、角度センサで発生する電気ノイズの除
去、及び、スキャナの整定時に生じる残留振動の抑制を
共に実現可能である。
ィルタのみが用いられ、前記第２実施形態ではノッチフ
ィルタのみが用いられていたが、図８に示す第３実施形
態のように、両者を併用することも可能である。本実施
形態においては、角度センサで発生する電気ノイズの除
去、及び、スキャナの整定時に生じる残留振動の抑制を
共に実現可能である。
【００３９】なお、ノッチフィルタ５２の配設位置は、
Ｄ／Ａ変換器４６とパワーアンプ５０の間に限定され
ず、ミラー角度センサ２４とＡ／Ｄ変換器４２の間に、
単独で、又は、ローパスフィルタ３０と共に設けてもよ
い。
Ｄ／Ａ変換器４６とパワーアンプ５０の間に限定され
ず、ミラー角度センサ２４とＡ／Ｄ変換器４２の間に、
単独で、又は、ローパスフィルタ３０と共に設けてもよ
い。
【００４０】前記実施形態においては、本発明が、レー
ザードリルマシンに適用されていたが、本発明の適用対
象はこれに限定されず、ガルバノスキャナを用いるもの
であれば、例えばマーキングマシン等他の機械にも同様
に適用できることは明らかである。
ザードリルマシンに適用されていたが、本発明の適用対
象はこれに限定されず、ガルバノスキャナを用いるもの
であれば、例えばマーキングマシン等他の機械にも同様
に適用できることは明らかである。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、ガルバノスキャナの制
御において、複雑な演算や条件分岐、パラメータ切換え
のような処理が可能になる。このため、ガルバノスキャ
ナの性能向上が望める。
御において、複雑な演算や条件分岐、パラメータ切換え
のような処理が可能になる。このため、ガルバノスキャ
ナの性能向上が望める。
【００４２】又、制御パラメータの細かい調整が容易に
なり、調整結果の再現も可能になる。このため、制御装
置の調整が容易になる。
なり、調整結果の再現も可能になる。このため、制御装
置の調整が容易になる。
【図１】本発明の適用対象の一例であるレーザードリル
マシンの要部構成を示す正面図
マシンの要部構成を示す正面図
【図２】本発明に係るガルバノスキャナ制御装置の第１
実施形態の構成を示すブロック図
実施形態の構成を示すブロック図
【図３】第１実施形態で用いられているローパスフィル
タの周波数応答を示すボード線図
タの周波数応答を示すボード線図
【図４】本発明に係るガルバノスキャナ制御装置の第２
実施形態の構成を示すブロック線図
実施形態の構成を示すブロック線図
【図５】第２実施形態で用いられているノッチフィルタ
の周波数応答を示すボード線図
の周波数応答を示すボード線図
【図６】デシタル計算器のみにより制御した従来例のシ
ミュレーション結果を示す線図
ミュレーション結果を示す線図
【図７】本発明の第２実施形態によるシミュレーション
結果を示す線図
結果を示す線図
【図８】本発明に係るガルバノスキャナ制御装置の第３
実施形態の構成を示すブロック線図
実施形態の構成を示すブロック線図
１０…加工対象物 １２…レーザー光線 １４、１６…ガルバノスキャナ １５、１７、２２…ミラー ２０…モータ ２１…モータ軸 ２４…ミラー角度センサ ３０…ローパスフィルタ（アナログ回路） ４０…デジタル計算器 ４２…Ａ／Ｄ変換器 ４４…デジタル演算部 ４６…Ｄ／Ａ変換器 ５０…パワーアンプ ５２…ノッチフィルタ（アナログ回路）
Claims (8)
- 【請求項１】レーザー光線の照射位置を移動するための
ガルバノスキャナの制御方法において、 高速演算が要求される処理をアナログ回路によって行
い、 残りの演算はデジタル計算器によって行うことを特徴と
するガルバノスキャナの制御方法。 - 【請求項２】レーザー光線の照射位置を移動するための
ガルバノスキャナの制御装置において、 高速演算が要求される処理を行うアナログ回路と、 残りの演算を行うデジタル計算器と、 前記アナログ回路及びデジタル計算器の演算結果に応じ
て、レーザー光線を反射するためのミラーを駆動するモ
ータに駆動電流を与えるパワーアンプと、 を備えたことを特徴とするガルバノスキャナの制御装
置。 - 【請求項３】前記アナログ回路が、ノッチフィルタを含
むことを特徴とする請求項２に記載のガルバノスキャナ
の制御装置。 - 【請求項４】前記ノッチフィルタの不通過帯域が、ミラ
ーとそれに付属するモータ軸、モータコイル等からなる
回転体の、ねじれ方向の固有振動数であることを特徴と
する請求項３に記載のガルバノスキャナの制御装置。 - 【請求項５】前記ノッチフィルタが、前記パワーアンプ
の入側又はミラー角度センサの出側に配設されているこ
とを特徴とする請求項３又は４に記載のガルバノスキャ
ナの制御装置。 - 【請求項６】前記アナログ回路が、ローパスフィルタを
含むことを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載
のガルバノスキャナの制御装置。 - 【請求項７】前記ローパスフィルタの遮断周波数が、ミ
ラー角度センサで発生する電気ノイズをカットするよう
に設定されていることを特徴とする請求項６に記載のガ
ルバノスキャナの制御装置。 - 【請求項８】前記ローパスフィルタが、前記ミラー角度
センサの出側に配設されていることを特徴とする請求項
６又は７に記載のガルバノスキャナの制御装置。
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|---|---|---|---|
| JP2000395694A JP2002196274A (ja) | 2000-12-26 | 2000-12-26 | ガルバノスキャナの制御方法及び装置 |
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| JP2002196274A true JP2002196274A (ja) | 2002-07-12 |
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ID=18861111
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| JP2000395694A Pending JP2002196274A (ja) | 2000-12-26 | 2000-12-26 | ガルバノスキャナの制御方法及び装置 |
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| JP (1) | JP2002196274A (ja) |
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- 2000-12-26 JP JP2000395694A patent/JP2002196274A/ja active Pending
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