JP2003043404A

JP2003043404A - ガルバノ装置とこれを用いたレーザ加工装置および生産設備

Info

Publication number: JP2003043404A
Application number: JP2001234529A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kawazoe; 健治川添; Akira Kataide; 公片出
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-08-02
Filing date: 2001-08-02
Publication date: 2003-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明はプリント基板用レーザ加工装置など
のガルバノ装置における固有振動の振動を抑制し、高速
高精度化、長寿命化を実現するガルバノ装置を提供する
ことを目的とする。【解決手段】光の位置決めを行う位置決め部と、位置
決め部の距離指令を作成する距離指令作成部と、距離指
令作成部の距離指令と指令速度から移動指令を作成する
移動指令作成部と、移動指令にフィルタ処理を行う移動
指令フィルタ部と、移動指令フィルタ部の出力から位置
決め部の位置制御を行う位置制御部を設け、移動指令を
フィルタ処理して位置制御を行うことにより、固有振動
の抑制を図る。

Description

【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に搭
載されるガルバノ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子部品分野などでは、レーザ光による
穴あけ、マーキングなどの加工が広く行われており、そ
のレーザ光の位置決めにはガルバノ装置が用いられてい
る。

【０００３】例えばプリント基板分野では、多層プリン
ト基板の層間接続回路であるＩＶＨ（インナー・バイア
・ホール）の穴加工を行うプリント基板用レーザ加工機
にガルバノ装置が搭載されている。

【０００４】図２３にプリント基板用レーザ加工機の構
成を示す。

【０００５】レーザ発振器１０１は、加工用のレーザ光
１０５を出力する。ガルバノ装置１０２は、２軸のモー
タに取付けられたミラーによって、レーザ光１０５の位
置決めを行う。加工テーブル１０３は、加工するプリン
ト基板１０７を搭載し、位置決めを行う。制御装置１０
４は、レーザ発振器１０１、ガルバノ装置１０２、加工
テーブル１０３の制御を行う。

【０００６】プリント基板用レーザ加工機の動作につい
て説明する。レーザ発振器１０１から出力されたレーザ
光１０５は、ガルバノ装置１０２で位置決めを行い、集
光レンズ１０６によって集光され、プリント基板１０７
の所定の位置に照射され、穴加工を行う。

【０００７】近年、電子機器の小型・軽量化が求められ
ているが、これを実現するために多層プリント基板によ
る電子部品の高密度実装が進んでいる。

【０００８】これは一枚の多層プリント基板に形成され
るＩＶＨの数が増加することになり、これに対応するた
めにはプリント基板用レーザ加工装置の穴加工速度を高
速化する必要があり、ガルバノ装置の高速が求められて
いる。

【０００９】図２４に従来のガルバノ装置の構成を示
す。

【００１０】プログラム入力部１には、ガルバノ装置の
指令位置を示すプログラムを外部から入力される。

【００１１】パラメータ入力部２には、ガルバノモータ
の指令速度などの動作パラメータを外部から入力され
る。

【００１２】主制御部３ではプログラム入力部１からプ
ログラムが、パラメータ入力部２からパラメータが入力
され、移動指令作成部４に指令速度などの動作パラメー
タを出力する。移動を開始するとプログラムを解析し、
目標位置から距離指令を作成し、移動指令作成部４に出
力する。

【００１３】移動指令作成部４には主制御部３からパラ
メータ及び距離指令が入力される。指令速度と距離指令
から移動指令を作成し、位置制御部５に出力する。移動
指令は位置制御部５の位置制御周期の１周期に指令速度
で移動する移動量に相当する。またアラームなどのステ
ータス情報を主制御部３に出力する。

【００１４】位置制御部５には、移動指令作成部４から
移動指令が入力される。またモータ部６に取付けられた
位置センサからモータの現在位置が入力される。移動指
令から位置指令を作成し、現在位置からモータ部６の位
置制御を行い、モータ駆動電流をモータ部に出力する。
また現在位置やアラームなどのステータス情報を移動指
令作成部５に出力する。

【００１５】モータ部６には位置制御部５から駆動電流
が入力され、モータが駆動される。また現在位置を位置
制御部５に出力する。ガルバノ装置の動作であるが、プ
ログラム入力部１からプログラムを、パラメータ入力部
２からパラメータを入力すると、主制御部３で距離指令
を作成し、移動指令作成部４で距離指令から移動指令を
作成し、位置制御部５で移動指令からモータ部６の位置
制御を行い、モータをプログラム通りの所定の位置に位
置決めを行う。指令速度は全移動距離で一定値で制御す
る。そのため指令速度の決定方法としては、代表的な移
動距離で指令速度を変えながらガルバノを駆動させてガ
ルバノ動作波形を測定し、すべての移動距離で所定の動
作特性を満たす最高指令速度（指令速度の最大値）を見
つけ出し、その最高指令速度以下の値に指令速度を決定
していた。

【００１６】以上のようにして、ガルバノ装置をプログ
ラム通りに所定の位置に制御することができる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】さて、このようなガル
バノ装置の高速化の要望に対応するためには、指令速度
をできるだけ高くする必要がある。

【００１８】そこで従来のレーザ加工機では指令速度を
最高指令速度に設定していた。

【００１９】しかし指令速度を最高指令速度にすると、
最高速度指令の測定で使用した移動距離以外の移動距離
の駆動時に、図２５や図２６のようなモータに振動が発
生する。これはガルバノ装置の位置決め精度の悪化や、
ガルバノモータのベアリングの劣化によるモータ寿命を
低下、不快音の発生などを引き起こす。

【００２０】これを防ぐ方法としては、速度指令値決定
時にすべての移動距離で測定することが考えられるが、
すべての移動距離で詳細に測定することは、調整工数を
非常に多くすることになる。また指令速度を下げれば振
動は発生しなくなるが、高速化を実現できないため、採
用できない。

【００２１】本発明は上記の課題を解決し、高速駆動で
も寿命低下なく高精度でのガルバノ駆動を行うことがで
きるガルバノ装置を提供することを目的としている。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目標を達成するため
に請求項１記載の本発明は、光の位置決めを行う位置決
め部と、位置決め部の距離指令を作成する距離指令作成
部と、距離指令作成部の距離指令と指令速度から移動指
令を作成する移動指令作成部と、移動指令にフィルタ処
理を行う移動指令フィルタ部と、移動指令フィルタ部の
出力から位置決め部の位置制御を行う位置制御部を設
け、ガルバノ装置を駆動する構成となる。請求項２記載
の本発明は、位置決め部の距離指令を作成する距離指令
作成部と、距離指令作成部の距離指令と指令速度から移
動指令を作成する移動指令作成部と、位置決め部の位置
制御を行った場合に発生する固有振動の振動周期の整数
倍のフィルタ周期で移動指令にフィルタ処理を行う移動
指令フィルタ部と、移動指令フィルタ部の出力から位置
決め部の位置制御を行う位置制御部を設け、ガルバノ装
置を駆動する構成となる。請求項３記載の本発明は、光
の位置決めを行う位置決め部と、位置決め部の距離指令
を作成する距離指令作成部と、距離指令作成部の距離指
令と指令速度から移動指令を作成する移動指令作成部
と、移動指令に平均処理でフィルタ処理を行う移動指令
フィルタ部と、移動指令フィルタ部の出力から位置決め
部の位置制御を行う位置制御部を設け、ガルバノ装置を
駆動する構成となる。

【００２３】請求項４記載の本発明は、光の位置決めを
行う位置決め部と、位置決め部の距離指令を作成する距
離指令作成部と、距離指令にフィルタ処理を行う距離指
令フィルタ部と、距離指令から距離指令フィルタ部のフ
ィルタ周期を演算する周期演算部と、距離指令フィルタ
部の出力から位置決め部の位置制御を行う位置制御部を
設け、ガルバノ装置を駆動する構成となる。

【００２４】請求項５記載の本発明は、光の位置決めを
行う位置決め部と、位置決め部の距離指令を作成する距
離指令作成部と、距離指令にフィルタ処理を行う距離指
令フィルタ部と、位置決め部の位置制御を行った場合に
発生する固有振動の振動周期の整数倍となる距離指令か
ら距離指令フィルタ部のフィルタ周期を演算する周期演
算部と、距離指令フィルタ部の出力から位置決め部の位
置制御を行う位置制御部を設け、ガルバノ装置を駆動す
る構成となる。

【００２５】請求項６記載の本発明は、光の位置決めを
行う位置決め部と、位置決め部の距離指令を作成する距
離指令作成部と、距離指令に平均処理でフィルタ処理を
行う距離指令フィルタ部と、距離指令から距離指令フィ
ルタ部のフィルタ周期を演算する周期演算部と、距離指
令フィルタ部の出力から位置決め部の位置制御を行う位
置制御部を設け、ガルバノ装置を駆動する構成となる。

【００２６】請求項７記載の本発明は、光の位置決めを
行う位置決め部と、位置決め部の距離指令を作成する距
離指令作成部と、距離指令にフィルタ処理を行う距離指
令フィルタ部と、指令速度以下となる距離指令から距離
指令フィルタ部のフィルタ周期を演算する周期演算部
と、距離指令フィルタ部の出力から位置決め部の位置制
御を行う位置制御部を設け、ガルバノ装置を駆動する構
成となる。

【００２７】請求項８記載の本発明は、光の位置決めを
行う位置決め部と、位置決め部の距離指令を作成する距
離指令作成部と、距離指令にフィルタ処理を行う距離指
令フィルタ部と、距離指令に対する距離指令フィルタ部
のフィルタ周期を記憶する周期記憶部と、距離指令フィ
ルタ部の出力から位置決め部の位置制御を行う位置制御
部を設け、ガルバノ装置を駆動する構成となる。

【００２８】請求項９記載の本発明は、光の位置決めを
行う位置決め部と、位置決め部の距離指令を作成する距
離指令作成部と、距離指令にフィルタ処理を行う距離指
令フィルタ部と、位置決め部の位置制御を行った場合に
発生する固有振動の振動周期の整数倍となる距離指令に
対する距離指令フィルタ部のフィルタ周期を記憶する周
期記憶部と、距離指令フィルタ部の出力から位置決め部
の位置制御を行う位置制御部を設け、ガルバノ装置を駆
動する構成となる。

【００２９】請求項１０記載の本発明は、光の位置決め
を行う位置決め部と、位置決め部の距離指令を作成する
距離指令作成部と、距離指令に平均処理でフィルタ処理
を行う距離指令フィルタ部と、距離指令に対する距離指
令フィルタ部のフィルタ周期を記憶する周期記憶部と、
距離指令フィルタ部の出力から位置決め部の位置制御を
行う位置制御部を設け、ガルバノ装置を駆動する構成と
なる。

【００３０】請求項１１記載の本発明は、光の位置決め
を行う位置決め部と、距離指令作成部の距離指令を作成
する距離指令作成部と、距離指令にフィルタ処理を行う
距離指令フィルタ部と、指令速度以下となる距離指令に
対する距離指令フィルタ部のフィルタ周期を記憶する周
期記憶部と、距離指令フィルタ部の出力から位置決め部
の位置制御を行う位置制御部を設け、ガルバノ装置を駆
動する構成となる。

【００３１】請求項１２記載の本発明は、光の位置決め
を行う位置決め部と、位置決め部の距離指令を作成する
距離指令作成部と、距離指令作成部の距離指令から補正
指令速度を演算する補正指令速度演算部と、距離指令作
成部の距離指令と補正指令速度演算部が演算した補正指
令速度から移動指令を作成する移動指令作成部と、移動
指令作成部の移動指令から位置決め部の位置制御を行う
位置制御部を設け、ガルバノ装置を駆動する構成とな
る。

【００３２】請求項１３記載の本発明は、光の位置決め
を行う位置決め部と、位置決め部の距離指令を作成する
距離指令作成部と、位置決め部の位置制御を行った場合
に発生する固有振動の振動周期の整数倍となる移動指令
の出力期間が作成される距離指令作成部の距離指令から
補正指令速度を演算する補正指令速度演算部と、距離指
令作成部の距離指令と補正指令速度演算部が演算した補
正指令速度から移動指令を作成する移動指令作成部と、
移動指令作成部の移動指令から位置決め部の位置制御を
行う位置制御部を設け、ガルバノ装置を駆動する構成と
なる。

【００３３】請求項１４記載の本発明は、光の位置決め
を行う位置決め部と、位置決め部の距離指令を作成する
距離指令作成部と、指令速度以下となる距離指令作成部
の距離指令から補正指令速度を演算する補正指令速度演
算部と、距離指令作成部の距離指令と補正指令速度演算
部が演算した補正指令速度から移動指令を作成する移動
指令作成部と、移動指令作成部の移動指令から位置決め
部の位置制御を行う位置制御部を設け、ガルバノ装置を
駆動する構成となる。

【００３４】請求項１５記載の本発明は、光の位置決め
を行う位置決め部と、位置決め部の距離指令を作成する
距離指令作成部と、距離指令作成部の距離指令に対する
補正指令速度を記憶する補正指令速度記憶部と、距離指
令作成部の距離指令と補正指令速度記憶部が記憶した補
正指令速度から移動指令を作成する移動指令作成部と、
移動指令作成部の移動指令から位置決め部の位置制御を
行う位置制御部を設け、ガルバノ装置を駆動する構成と
なる。

【００３５】請求項１６記載の本発明は、光の位置決め
を行う位置決め部と、位置決め部の距離指令を作成する
距離指令作成部と、位置決め部の位置制御を行った場合
に発生する固有振動の振動周期の整数倍となる移動指令
の出力期間が作成される距離指令作成部の距離指令に対
する補正指令速度を記憶する補正指令速度記憶部と、距
離指令作成部の距離指令と補正指令速度記憶部が記憶し
た補正指令速度から移動指令を作成する移動指令作成部
と、移動指令作成部の移動指令から位置決め部の位置制
御を行う位置制御部を設け、ガルバノ装置を駆動する構
成となる。

【００３６】請求項１７記載の本発明は、光の位置決め
を行う位置決め部と、位置決め部の距離指令を作成する
距離指令作成部と、指令速度以下となる距離指令作成部
の距離指令に対する補正指令速度を記憶する補正指令速
度記憶部と、距離指令作成部の距離指令と補正指令速度
記憶部が記憶した補正指令速度から移動指令を作成する
移動指令作成部と、移動指令作成部の移動指令から位置
決め部の位置制御を行う位置制御部を設け、ガルバノ装
置を駆動する構成となる。

【００３７】請求項１８記載の本発明は、レーザ発振器
から出力されるレーザ光を被加工物に導く光路中に請求
項１から１７のいずれかに記載のガルバノ装置を配置し
たレーザ加工装置である。

【００３８】請求項１９記載の本発明は、請求項１８に
記載のレーザ加工装置を配置した生産設備である。

【００３９】

【発明の実施の形態】上記の構成により、本発明の第１
のガルバノ装置は、位置決め部の距離指令を作成し、移
動指令を作成し、フィルタ処理を行い、このフィルタ処
理の出力で位置決め部の位置制御を行うという作用を有
する。

【００４０】本発明の第２のガルバノ装置は、位置決め
部の距離指令を作成し、移動指令を作成し、位置決め部
の位置制御を行った場合に発生する固有振動の振動周期
の整数倍のフィルタ周期でフィルタ処理を行い、このフ
ィルタ処理の出力で位置決め部の位置制御を行うという
作用を有する。

【００４１】本発明の第３のガルバノ装置は、位置決め
部の距離指令を作成し、移動指令を作成し、平均処理で
フィルタ処理を行い、このフィルタ処理の出力で位置決
め部の位置制御を行うという作用を有する。

【００４２】本発明の第４のガルバノ装置は、位置決め
部の距離指令を作成し、フィルタ周期を演算し、フィル
タ処理を行い、このフィルタ処理の出力で位置決め部の
位置制御を行うという作用を有する。

【００４３】本発明の第５のガルバノ装置は、位置決め
部の距離指令を作成し、位置決め部の位置制御を行った
場合に発生する固有振動の振動周期の整数倍となるフィ
ルタ周期を演算し、フィルタ処理を行い、このフィルタ
処理の出力で位置決め部の位置制御を行うという作用を
有する。

【００４４】本発明の第６のガルバノ装置は、位置決め
部の距離指令を作成し、フィルタ周期を演算し、平均処
理でフィルタ処理を行い、このフィルタ処理の出力で位
置決め部の位置制御を行うという作用を有する。

【００４５】本発明の第７のガルバノ装置は、位置決め
部の距離指令を作成し、指令速度以下となるフィルタ周
期を演算し、フィルタ処理を行い、このフィルタ処理の
出力で位置決め部の位置制御を行うという作用を有す
る。

【００４６】本発明の第８のガルバノ装置は、位置決め
部の距離指令を作成し、フィルタ周期を記憶し、フィル
タ処理を行い、このフィルタ処理の出力で位置決め部の
位置制御を行うという作用を有する。

【００４７】本発明の第９のガルバノ装置は、位置決め
部の距離指令を作成し、位置決め部の位置制御を行った
場合に発生する固有振動の振動周期の整数倍となるフィ
ルタ周期を記憶し、フィルタ処理を行い、このフィルタ
処理の出力で位置決め部の位置制御を行うという作用を
有する。

【００４８】本発明の第１０のガルバノ装置は、位置決
め部の距離指令を作成し、フィルタ周期を記憶し、平均
処理でフィルタ処理を行い、このフィルタ処理の出力で
位置決め部の位置制御を行うという作用を有する。

【００４９】本発明の第１１のガルバノ装置は、位置決
め部の距離指令を作成し、指令速度以下となるフィルタ
周期を記憶し、フィルタ処理を行い、このフィルタ処理
の出力で位置決め部の位置制御を行うという作用を有す
る。

【００５０】本発明の第１２のガルバノ装置は、位置決
め部の距離指令を作成し、移動指令を作成し、補正指令
速度を演算し、位置決め部の位置制御を行うという作用
を有する。

【００５１】本発明の第１３のガルバノ装置は、位置決
め部の距離指令を作成し、移動指令を作成し、位置決め
部の位置制御を行った場合に発生する固有振動の振動周
期の整数倍となる移動指令の出力期間が作成される補正
指令速度を演算し、位置決め部の位置制御を行うという
作用を有する。

【００５２】本発明の第１４のガルバノ装置は、位置決
め部の距離指令を作成し、移動指令を作成し、指令速度
以下となる補正指令速度を演算し、位置決め部の位置制
御を行うという作用を有する。

【００５３】本発明の第１５のガルバノ装置は、位置決
め部の距離指令を作成し、移動指令を作成し、補正指令
速度を記憶し、位置決め部の位置制御を行うという作用
を有する。

【００５４】本発明の第１６のガルバノ装置は、位置決
め部の距離指令を作成し、移動指令を作成し、位置決め
部の位置制御を行った場合に発生する固有振動の振動周
期の整数倍となる移動指令の出力期間が作成される補正
指令速度を記憶し、位置決め部の位置制御を行うという
作用を有する。

【００５５】本発明の第１７のガルバノ装置は、位置決
め部の距離指令を作成し、移動指令を作成し、指令速度
以下となる補正指令速度を記憶し、位置決め部の位置制
御を行うという作用を有する。

【００５６】本発明のレーザ加工装置は、上述したガル
バノ装置を用いることにより上述した各作用を奏する。

【００５７】同じく本発明の生産設備も同様の作用を奏
する。（実施の形態）以下、本発明の実施の形態について説明
する。

【００５８】本発明を図１から図２２に示すガルバノ装
置を用いて詳細を述べる。

【００５９】図１は本発明の第１の実施の形態のガルバ
ノ装置の構成図である。

【００６０】図１のガルバノ装置の構成は、図２４の従
来のガルバノ装置の構成に移動指令フィルタ部７を追加
したものである。

【００６１】移動指令フィルタ部７には、主制御部３か
らフィルタ周期が入力される。移動指令作成部４から移
動指令が入力されると、移動指令に対してフィルタ周期
に応じたフィルタ処理を行い、位置制御部５に出力す
る。

【００６２】移動指令フィルタ部７のフィルタ処理につ
いて説明する。図２に従来制御で移動距離１ｍｍ、速度
指令４．０ｍｍ／ｍｓで駆動した時のガルバノ動作波形
を示す。

【００６３】ガルバノ動作波形には、位置制御部５で測
定した位置指令、位置偏差及びモータ駆動電流の各信号
の測定波形を記載している。位置偏差信号は１ｍＶで６
μｍの位置偏差に相当する。

【００６４】プリント基板用レーザ加工装置の加工精度
を±２０μｍとした場合、加工テーブルなどの位置精度
や光学的補正精度などを考慮すると、ガルバノ装置の位
置精度は±３μｍが必要となる。そこでガルバノ装置の
モータ部６は目標位置に対して位置偏差が±３μｍであ
れば、目標位置に到達していることになる。

【００６５】よって、モータ部６の移動後の目標位置へ
の整定は、位置偏差が±３μｍ以内になればよいことに
なる。指令速度を調整する時、この位置偏差±３μｍ以
内にオーバシュートなく整定することが調整基準の１つ
になる。この調整では代表的な移動距離でガルバノ動作
を測定し、すべての移動距離で調整基準を満たさなけれ
ばならない。

【００６６】図２の移動距離１ｍｍは、代表的な移動距
離の１つである。そしてこの調整基準を満たす指令速度
の最大値が、±３μｍのガルバノ位置精度を保証できる
最高指令速度となす。実際のガルバノ装置を運用する場
合には、この最高指令速度の値以下に指令速度を設定す
る必要がある。指令速度の制御方法も様々あるが、ここ
では加減速制御なし（指令速度一定）で制御している。

【００６７】図２の１ｍｍ移動のガルバノ動作は、整定
時に±３μｍにオーバシュートすることなく整定してお
り、調整基準を満たしている。またモータ電流などにも
振動が発生しておらず、良好に動作している。

【００６８】次に、モータに発生する振動について説明
する。図３は、移動距離１ｍｍ、指令速度５０ｍｍ／ｍ
ｓで駆動した時のガルバノ動作波形である。

【００６９】この指令速度は位置制御部５の位置制御周
期（２０μｓ）の１周期で１ｍｍの移動指令を与えてい
るため、最大の指令速度（理論的には無限大の指令速
度）に相当する。このように大きな指令速度で駆動する
と、図３にあるようにモータ電流に大きな振動が発生す
る。位置偏差にも振動が現れており、位置ゆれが発生し
ている。このモータ電流の振動周波数を測定すると、
４．１７ｋＨｚとなる。このようにサーボなどの制御系
に大きな指令を与えた場合に発生する振動は、その制御
系の固有振動である。図３の振動がモータ部６の固有振
動に該当する。

【００７０】次に従来制御で発生する振動について説明
する。図２５は従来制御で移動距離４８０μｍ、指令速
度４．０ｍｍ／ｍｓで駆動した時のガルバノ動作波形で
ある。位置偏差は±３μｍに良好に整定しているが、モ
ータ電流に発振が発生している。速度指令は図２の１ｍ
ｍ移動と同じで、移動距離が半分以下のため、モータ部
６の動作としては図の１ｍｍ移動より容易であると考え
られるが、モータ電流に先ほどの図３にあった固有振動
が発生している。これは図２５の駆動では移動指令の出
力期間が１２０μｓとなり、固有振動数の半周期に一致
しているからである。固有振動数と半周期（位相で１８
０°）ずれた移動指令を位置制御部５に与えることは、
振動を誘発することになるためである。図２６に移動距
離１４４０μｍのガルバノ波形を示す。この駆動では移
動指令の出力期間は３６０μｓとなり、固有振動の１．
５周期に一致する。図２５の移動距離４８０μｍと同様
に固有振動と半周期ずれた移動指令の出力期間になるた
め、同じように固有振動を誘発して、モータ電流に振動
が発生している。このように従来制御では指令速度を高
くすると、固有振動と半周期（位相で１８０°）ずれた
移動指令の出力期間となる移動距離で駆動する場合、モ
ータ電流に振動が発生する。

【００７１】次に移動指令フィルタ部７のフィルタ処理
について説明する。このような振動の抑制方法として、
移動指令や位置制御部５の制御ループ内にフィルタ処理
を設ける方法がある。ガルバノ装置では高速応答性を実
現するために、位置制御部５の制御周期を高速化してい
る。そこで位置制御部５は、ディジタル回路の構成によ
るソフト処理ではなく、アナログ回路で構成される。

【００７２】そのため、位置制御部５のアナログ回路に
フィルタ処理を行うフィルタ回路を追加することは、回
路変更など発生するため困難である。そこでソフトウエ
ア処理されている移動指令処理にフィルタ処理を追加
し、フィルタ処理後の移動指令から位置制御部５で位置
制御を行う方法が容易に実現できる。フィルタ処理方法
としては様々あるが、平均分割フィルタを用いれば、構
成が簡単かつ容易な処理で実現できる。平均分割フィル
タとは入力をフィルタ周期で分割し、分割したものを逐
次出力するものであり、移動平均処理ともよばれる。

【００７３】図４に移動指令フィルタ部のフィルタ処理
の概要を示す。移動指令は、位置制御部５の位置制御周
期毎の入力される。位置制御周期毎に入力された移動指
令をフィルタ周期で分割し、位置制御周期毎に出力す
る。図４ではフィルタ周期を位置制御周期の４周期分と
した場合であり、入力を４分割し、位置制御周期毎に順
に出力していく。

【００７４】次にフィルタ周期について説明する。図５
に、移動指令フィルタ部のフィルタ周期を１２０μｓと
して、移動距離４８０μｍ、指令速度４．０ｍｍ／ｍｓ
で駆動した時のガルバノ動作波形を示す。フィルタ処理
を行っているため移動指令が滑らかになっており、位置
指令の開始と終了部が図２５と比較して滑らかになって
いる。しかしモータ電流の振動は図２５よりは小さくな
っているが、大きな振動が残っている。図６に、フィル
タ周期２４０μｓとして、移動距離４８０μｍ、指令速
度４．０ｍｍ／ｍｓで駆動した時のガルバノ動作波形を
示す。モータ電流の振動は完全に抑制できている。図７
はフィルタ周期３６０μｓとして、移動距離４８０μ
ｍ、指令速度４．０ｍｍ／ｍｓで駆動した時のガルバノ
動作波形を示す。図６より長い時定数のフィルタを入れ
てより位置指令が滑らかなっているが、モータ電流の振
動は完全に抑制できていない。

【００７５】これはガルバノモータの固有振動周期は２
４０μｓであるため、図６のような、振動周期の整数倍
（１倍）となるフィルタ周期で移動指令にフィルタ処理
を行うと、振動発生を完全に抑制することができる。図
５や図７のようにガルバノモータの固有振動の振動周期
の整数倍と半周期ずれたフィルタ周期でフィルタ処理を
行っても、振動を完全に抑制できない。

【００７６】図８に、フィルタ周期２４０μｓとして、
移動距離１４４０μｍ、指令速度４．０ｍｍ／ｍｓで駆
動した時のガルバノ動作波形を示す。振動周期の整数倍
（１倍）となるフィルタ周期で移動指令にフィルタ処理
を行っているため、モータ電流の発振は完全に抑制され
ている。

【００７７】移動指令フィルタ部７の動作についてにつ
いて説明する。移動指令フィルタ部７では、主制御部３
から固有振動の振動周期の整数倍となるフィルタ周期が
入力される。移動指令作成部４から移動指令が入力され
ると、フィルタ周期からフィルタ処理を行い、フィルタ
処理後の移動指令を位置制御部５に出力する。

【００７８】次にガルバノ装置の動作について説明す
る。予め主制御部３にはプログラム入力部１、パラメー
タ入力部２からプログラム、動作パラメータが入力さ
れ、それぞれの解析を行っている。移動指令作成部４に
は指令速度が入力される。移動指令フィルタ部７にはフ
ィルタ周期が入力される。移動をスタートすると、主制
御部３が移動指令作成部４に距離指令を出力する。移動
指令作成部４は距離指令と指令速度から移動指令を作成
し、移動指令フィルタ部７に出力する。移動指令フィル
タ部７では、入力された移動指令とフィルタ周期からフ
ィルタ処理を行い、フィルタ処理後の移動指令を位置制
御部５に出力する。位置制御部５は移動指令フィルタ処
理後の移動指令から位置指令を作成して位置制御を行
い、モータ電流をモータ部６に出力する。モータ部６は
モータ電流により所定の位置に移動する。

【００７９】このように、移動指令に対してフィルタ処
理を行うことにより、ソフトウエア処理の容易な追加で
モータ振動を抑制することができる。また、フィルタ周
期を固有振動の振動周期の整数倍となるようにすれば、
確実に振動が抑制できる。更に、フィルタ処理としては
平均分割フィルタを採用することにより、容易にフィル
タ処理が実現できる。

【００８０】図９は本発明の第２の実施の形態のガルバ
ノ装置の構成図である。図９のプログラム入力部１、パ
ラメータ入力部２、主制御部３、位置制御部５、モータ
部６は図１と同じ構成である。距離指令フィルタ部８に
は、主制御部３から距離指令が入力される。また、フィ
ルタ周期演算部９からフィルタ周期が入力される。距離
指令とフィルタ周期が入力されると、距離指令に対して
フィルタ周期でフィルタ処理を行い、位置制御部５に出
力する。フィルタ周期演算部９は、距離指令に対するフ
ィルタ周期を演算するためのパラメータが主制御部３か
ら入力される。また主制御部３から距離指令が入力され
ると、フィルタ周期を演算し、フィルタ周期を距離指令
フィルタ部８に出力する。

【００８１】距離指令フィルタ部８の処理について説明
する。従来制御で発生した固有振動の抑制方法として、
本発明の実施の形態の１で示しとように、移動指令に対
してフィルタ周期を固有振動の振動周期の整数倍となる
ようにすれば、確実に振動を抑制することができる。フ
ィルタ処理は入力をフィルタ周期で分割したり、滑らか
にして出力するものである。そこで距離指令をフィルタ
処理し、フィルタ周期で分割して出力すれば、移動指令
を作成することに相当する。またフィルタ周期を固有振
動の振動周期の整数倍となるよにしてフィルタ処理を行
えば、発生する固有振動を確実に抑制することができ
る。フィルタ処理方法として構成が簡単かつ処理が容易
な平均分割フィルタを用いる。更に、フィルタ出力の移
動指令が指令速度以下となるようなフィルタ周期を用い
れば、指令速度の調整基準にある所定のガルバノ動作性
能を保証することができる。

【００８２】図１０に距離指令フィルタ部のフィルタ処
理の概要を示す。距離指令は、主制御部から位置制御周
期の１周期で入力される。入力された距離指令をフィル
タ周期で分割し、位置制御周期毎に出力する。図１０で
はフィルタ周期を位置制御周期の６周期分とした場合で
あり、入力を４分割し、位置制御周期毎に順に出力して
いく。

【００８３】フィルタ周期演算部９の処理について説明
する。フィルタ周期演算部９では、距離指令フィルタ部
８で使用するフィルタ周期を演算し、距離指令フィルタ
部８に出力する。フィルタ周期は固有振動の振動周期と
指令速度から距離指令に対するフィルタ周期を演算す
る。また距離指令フィルタ部８の出力である移動指令が
指令速度以下となるようなフィルタ周期を演算する。

【００８４】距離指令をＬｃ（単位：ｍｍ）、指令速度
をＶｃ（単位：ｍｍ／ｓ）、モータ部６の固有振動の振
動周期をＴｖ（単位：ｓ）、固有振動の整数倍をカウン
トする倍数カウント係数をＫｆとする。

【００８５】まず式（１）から固有振動の整数倍Ｋｆの
周期とした場合のフィルタ処理後の速度Ｖｆを算出す
る。

【００８６】Ｖｆ＝Ｌｃ／（Ｋｆ×Ｔｖ）・・・（１）式（１）で求めたＶｆとＶｃを比較し、ＶｆがＶｃ以下
となるＫｆを求める。

【００８７】求まったＫｆからフィルタ周期を式（２）
で算出する。

【００８８】Ｔｆ＝Ｋｆ×Ｔｖ・・・（２）式（２）で求めたフィルタ周期Ｔｆを距離指令フィルタ
部８に出力する。

【００８９】フィルタ周期演算部９の動作について説明
する。フィルタ周期演算部９のフィルタ周期演算のフロ
ーチャートを図１１に示す。演算をスタートすると、ス
テップ１では、主制御部３からパラメータとして、モー
タ部６の固有振動の振動周期Ｔｖと、指令速度Ｖｃが入
力される。ステップ２では、主制御部３から指令距離Ｌ
ｃが入力される。ステップ３では、倍数カウント変数Ｋ
ｆを初期化する。ステップ４では、倍数カウント変数を
カウントする。ステップ５では、フィルタ処理後の速度
Ｖｆを式（１）で演算する。ステップ６では、求めたＶ
ｆとＶｃを比較し、ＶｆがＶｃ以下の場合、ステップ７
に進む。ＶｆがＶｃより大きい場合、ステップ４に戻
る。ステップ７では、フィルタ周期Ｔｆを式（２）で演
算する。ステップ８で、求めたフィルタ周期を移動距離
フィルタ部に出力し、終了となる。

【００９０】次にガルバノ装置の動作について説明す
る。予め主制御部３にはプログラム入力部１、パラメー
タ入力部２からプログラム、動作パラメータが入力さ
れ、それぞれの解析を行っている。フィルタ周期演算部
９には固有振動の振動周期及び指令速度が入力される。
移動をスタートすると、主制御部３がフィルタ周期演算
部９及び距離指令フィルタ部８に距離指令を出力する。
フィルタ周期演算部９は距離指令、指令速度、振動周期
からフィルタ周期を演算し、距離指令フィルタ部８に出
力する。距離指令フィルタ部８では、入力された距離指
令とフィルタ周期からフィルタ処理を行い、フィルタ処
理出力の移動指令を位置制御部５に出力する。位置制御
部５は移動指令から位置指令を作成して位置制御を行
い、モータ電流をモータ部６に出力する。モータ部６は
モータ電流により所定の位置に移動する。

【００９１】図１２、図１３及び図１４に本ガルバノ装
置で駆動した時のガルバノ操作波形を示す。図１２に、
移動距離４８０μｍ、指令速度４．０ｍｍ／ｍｓで駆動
した時のガルバノ動作波形を示す。周期演算部９で演算
されたフィルタ周期は、２４０μｓとなる。従来制御で
は、図２５のように振動が発生していたが、振動周期の
整数倍（１倍）となるフィルタ周期で距離指令にフィル
タ処理を行っているため、モータ電流の振動は完全に抑
制できている。また図６の駆動より、移動時間が短縮さ
れている。図６では移動指令に対してフィルタ処理を行
っているが、図１２では距離指令に対してフィルタ処理
を行っているので、移動指令の出力期間分だけ指令時間
が短くなり、移動時間を短縮できるからである。

【００９２】図１３に、移動距離１４４０μｍの駆動を
行った場合のガルバノ動作波形を示す。指令速度は従来
と同じである。周期演算部９で演算されたフィルタ周期
は、４８０μｓとなる。従来制御では、図２６のように
振動が発生していたが、振動周期の整数倍（２倍）とな
るフィルタ周期で距離指令にフィルタ処理を行っている
ため、モータ電流の振動は完全に抑制できている。また
図８より、移動時間が短縮されている。

【００９３】図１４に、移動距離２４００μｍの駆動を
行った場合のガルバノ動作波形を示す。周期演算部９で
演算されたフィルタ周期は、７２０μｓとなる。指令速
度は従来と同じである。振動周期の整数倍（３倍）とな
るフィルタ周期で目標位置指令にフィルタ処理を行って
いるため、モータ電流の振動は完全に抑制できる。

【００９４】このように、距離指令からフィルタ周期を
演算し、演算したフィルタ周期で距離指令をフィルタ処
理して移動指令を作成することにより、従来の移動指令
作成を省き、モータ振動を抑制することができる。フィ
ルタ周期を固有振動の振動周期の整数倍となるようにす
れば、完全に振動を抑制できる。フィルタ処理としては
平均分割フィルタを採用することにより、容易にフィル
タ処理が実現できる。また、フィルタ出力の移動指令が
指令速度以下となるようなフィルタ周期を演算すれば、
指令速度の調整基準にある所定のガルバノ動作性能を保
証することができる。更に、距離指令からフィルタ周期
を演算するため、距離指令に対するフィルタ周期を予め
演算して記憶しておくようなデータ記憶用のメモリが不
要となる。

【００９５】図１５は本発明の第３の実施の形態のガル
バノ装置の構成図である。図１５のプログラム入力部
１、パラメータ入力部２、主制御部３、位置制御部５、
モータ部６、距離指令フィルタ部８は図１０と同じ構成
である。フィルタ周期記憶部１０は、距離指令に対する
フィルタ周期が主制御部３から入力される。また主制御
部３から距離指令が入力されると、フィルタ周期を検索
し、検索したフィルタ周期を距離指令フィルタ部８に出
力する。

【００９６】フィルタ周期記憶部１０の処理について説
明する。フィルタ周期記憶１０では、距離指令に対する
フィルタ周期を予めテーブルデータ形式で記憶してお
く。距離指令が入力されると、該当するフィルタ周期を
検索し、距離指令フィルタ部８に出力する。距離指令フ
ィルタ部８のフィルタ出力が指令速度以下となるような
フィルタ周期を記憶する。

【００９７】フィルタ周期記憶部１０のテーブルデータ
の概要を図１６に示す。指令速度を４．０ｍｍ／ｓ、
モータ部６の固有振動の振動周期を２４０μｓ、移動距
離の最大値を５０．０００ｍｍとした時のデータを示し
ている。フィルタ周期は、本発明の第２の実施の形態の
ガルバノ装置で示したフィルタ周期演算部９のフィルタ
周期演算方法を用いて演算したものである。テーブルデ
ータでは距離指令を区間分けし、対応するフィルタ周期
を格納している。例えば、距離指令を２．５００ｍｍと
すると、テーブルデータ内の距離指令１．９２１ｍｍか
ら２．８８０ｍｍの欄にあるフィルタ周期０．７２０ｍ
ｓが出力される。

【００９８】次にガルバノ装置の動作について説明す
る。予め主制御部３にはプログラム入力部１、パラメー
タ入力部２からプログラム、動作パラメータが入力さ
れ、それぞれの解析を行っている。フィルタ周期記憶部
１０には距離指令に対するフィルタ周期が入力される。
移動をスタートすると、主制御部３がフィルタ周期記憶
部１０及び距離指令フィルタ部８に距離指令を出力す
る。フィルタ周期記憶部１０は距離指令から該当するフ
ィルタ周期を検索し、検索したフィルタ周期を距離指令
フィルタ部８に出力する。距離指令フィルタ部８では、
入力された距離指令とフィルタ周期からフィルタ処理を
行い、フィルタ処理の出力を位置制御部５に出力する。
位置制御部５は移動指令から位置指令を作成して位置制
御を行い、モータ電流をモータ部６に出力する。モータ
部６はモータ電流により所定の位置に移動する。

【００９９】本ガルバノ装置で駆動した時のガルバノ動
作波形は、本発明の第２の実施の形態のガルバノ装置で
示した図１２、図１３及び図１４と同様になり、同様の
効果が得られる。

【０１００】このように、距離指令に対するフィルタ周
期を予め記憶し、距離指令に対するフィルタ周期を検索
し、検索したフィルタ周期で距離指令をフィルタ処理し
て移動指令を作成することにより、従来の移動指令作成
を省き、モータ振動を抑制することができる。フィルタ
周期を固有振動の振動周期の整数倍となるようにすれ
ば、効果的な振動抑制が行える。フィルタ処理としては
平均分割フィルタを採用することにより、容易にフィル
タ処理が実現できる。また、フィルタ出力の移動指令が
指令速度以下となるようなフィルタ周期を演算すれば、
指令速度の調整基準にある所定のガルバノ動作性能を保
証することができる。更に、距離指令に対するフィルタ
周期を予め演算して記憶しておくので、演算時間が必要
なく、処理が高速化できる。

【０１０１】図１７は本発明の第４の実施の形態のガル
バノ装置の構成図である。図１７のプログラム入力部
１、パラメータ入力部２、主制御部３、移動指令作成部
４、位置制御部５、モータ部６は図１と同じ構成であ
る。補正指令速度演算部１１には、距離指令に対する補
正指令速度を演算するためのパラメータが主制御部３か
ら入力される。また主制御部３から距離指令が入力され
ると、補正指令速度を演算し、補正指令速度を移動指令
作成部４に出力する。

【０１０２】補正指令速度演算部１１の処理について説
明する。従来制御で発生した固有振動の抑制方法とし
て、本発明の実施の形態の２で示したように、距離指令
に対してフィルタ周期を固有振動の振動周期の整数倍と
なるようにすれば、確実に固有振動を抑制することがで
きる。そこで移動指令の出力期間が固有振動の振動周期
の整数倍となるような指令速度で移動指令を作成し、位
置制御を行えば、固有振動を確実に抑制することができ
る。また、指令速度以下となるように補正指令速度を演
算すれば、指令速度の調整基準にある所定のガルバノ動
作性能を保証することができる。

【０１０３】補正指令速度の演算方法について示す。補
正指令速度は、固有振動の振動周期、指令速度、距離指
令から、指令速度以下となるような補正指令速度を演算
する。

【０１０４】距離指令をＬｃ（単位：ｍｍ）、指令速度
をＶｃ（単位：ｍｍ／ｓ）、モータ部６の固有振動振動
周期をＴｖ（単位：ｓ）、固有振動の整数倍をカウント
する倍数カウント係数をＫｆとする。

【０１０５】まず式（３）から固有振動の整数倍Ｋｆの
周期とした場合の補正指令速度Ｖｈを算出する。

【０１０６】Ｖｈ＝Ｌｃ／（Ｋｆ×Ｔｖ）・・・（３）式（３）で求めたＶｈとＶｃを比較し、ＶｈがＶｃ以下
となるＶｈを求める。

【０１０７】求まったＶｈを移動指令フィルタ部７に出
力する。

【０１０８】補正指令速度演算部１１の動作について説
明する。補正指令速度演算部１１の補正指令速度の演算
のフローチャートを図１８に示す。演算をスタートする
と、ステップ１では、主制御部３からパラメータとし
て、モータ部６の固有振動の振動周期Ｔｖと、指令速度
Ｖｃが入力される。ステップ２では、主制御部３から指
令距離Ｌｃが入力される。ステップ３では、倍数カウン
ト変数Ｋｆを初期化する。ステップ４では、倍数カウン
ト変数をカウントする。ステップ５では、補正指令速度
Ｖｈを式（３）で演算する。ステップ６では、求めたＶ
ｈとＶｃを比較し、ＶｈがＶｃ以下の場合、ステップ７
に進む。ＶｈがＶｃより大きい場合、ステップ４に戻
る。ステップ７では、求めた補正指令速度を移動指令作
成部４に出力し、終了となる。

【０１０９】次にガルバノ装置の動作について説明す
る。予め主制御部３にはプログラム入力部１、パラメー
タ入力部２からプログラム、動作パラメータが入力さ
れ、それぞれの解析を行っている。補正指令速度演算部
１１には固有振動の振動周期及び指令速度が入力され
る。移動をスタートすると、主制御部３が補正指令速度
演算部１１及び移動指令作成部４に距離指令を出力す
る。補正指令速度演算部１１は距離指令、指令速度、振
動周期から補正指令速度を演算し、移動指令作成部４に
出力する。移動指令作成部４では、入力された距離指令
と補正指令速度から移動指令を作成し、移動指令を位置
制御部５に出力する。位置制御部５は移動指令から位置
指令を作成して位置制御を行い、モータ電流をモータ部
６に出力する。モータ部６はモータ電流により所定の位
置に移動する。

【０１１０】図１９及び図２０に本ガルバノ装置で駆動
した時のガルバノ操作波形を示す。図１９に、移動距離
４８０μｍ、指令速度４．０ｍｍ／ｍｓで駆動した時の
ガルバノ動作波形を示す。補正指令速度により、２．０
ｍｍ／ｍｓとなる。従来制御では、図２５のように振動
が発生していたが、振動周期の整数倍（１倍）となる補
正指令速度で移動指令の作成を行っているため、モータ
電流の振動は抑制できる。また図６より、移動時間が短
縮されている。図６では移動指令に対してフィルタ処理
を行っているが、図１２ではフィルタ処理がないため、
フィルタ周期分だけ指令時間が短くなり、移動時間を短
縮できるからである。

【０１１１】図２０に、移動距離１４４０μｍ、指令速
度４．０ｍｍ／ｍｓで駆動した時のガルバノ動作波形を
示す。補正指令速度により、３．０ｍｍ／ｍｓとなる。
従来制御では、図２６のように振動が発生していたが、
振動周期の整数倍（２倍）となるフィルタ周期で目標位
置指令にフィルタ処理を行っているため、モータ電流の
発振は抑えられている。また図８より、移動時間が短縮
されている。

【０１１２】このように、距離指令から補正指令速度を
演算し、演算した補正指令速度で移動指令の作成を行う
ことにより、従来のフィルタ処理を省き、モータ振動を
抑制することができる。移動指令の出力期間が固有振動
周期の整数倍となるような補正指令速度を演算すれば、
発生する固有振動を確実に抑制することができる。指令
速度以下となるように補正指令速度を演算すれば、指令
速度の調整基準にある所定のガルバノ動作性能を保証す
ることができる。更に、距離指令から補正指令速度を演
算するため、距離指令に対する補正指令速度を予め演算
して記憶しておくようなデータ記憶用のメモリが不要と
なる。

【０１１３】図２１は本発明の第５の実施の形態のガル
バノ装置の構成図である。図２１のプログラム入力部
１、パラメータ入力部２、主制御部３、移動指令作成部
４、位置制御部５、モータ部６は図１７と同じ構成であ
る。補正指令速度記憶部１２は、距離指令に対する補正
指令速度などのパラメータが主制御部３から入力され
る。また主制御部３から距離指令が入力されると、補正
指令速度を検索し、補正指令速度を移動指令作成部４に
出力する。

【０１１４】補正指令速度記憶部１２の処理について説
明する。補正指令速度記憶部１２では、距離指令に対す
る補正指令速度を予めテーブルデータ形式で記憶し、距
離指令が入力されると、該当する補正指令速度を検索
し、距離指令フィルタ部８に出力する。指令速度以下と
なるような補正指令速度を記憶する。

【０１１５】補正指令速度記憶部１２のテーブルデータ
の概要を図２２に示す。指令速度を４．０ｍｍ／ｓ、モ
ータ部６の固有振動振動周期を２４０μｓ、移動距離の
最大値を５０．０００ｍｍとした時のデータを示してい
る。補正指令速度は本発明の第４の実施の形態のガルバ
ノ装置で示した補正指令速度演算部１１の補正指令速度
演算方法を用いて演算したものである。テーブルデータ
では距離指令と補正指令速度の特性から、距離指令を補
正速度指令が補間できる区間に分け、その区間の両端の
距離指令に対応する補正指令速度を格納している。中間
のデータは、両端のデータから補間して求める。例え
ば、距離指令を２．４００ｍｍとすると、移動距離１．
９２１ｍｍと移動距離２．８８０ｍｍに対応する補正指
令速度２．６６８ｍｍ／ｍｓと４．０００ｍｍ／ｍｓか
ら補完して、補正指令速度は３．０００ｍｍ／ｍｓが出
力される。

【０１１６】次にガルバノ装置の動作について説明す
る。予め主制御部３にはプログラム入力部１、パラメー
タ入力部２からプログラム、動作パラメータが入力さ
れ、それぞれの解析を行っている。補正指令速度記憶部
１２には距離指令に対する補正指令速度が入力される。
移動をスタートすると、主制御部３が補正指令速度記憶
部１２及び移動指令作成部４に距離指令を出力する。補
正指令速度記憶部１２は距離指令から補正指令速度を検
索及び補間計算を行い、補正指令速度を移動指令作成部
４に出力する。移動指令作成部４では、入力された距離
指令と補正指令速度から移動指令を作成し、移動指令を
位置制御部５に出力する。位置制御部５は移動指令から
位置指令を作成して位置制御を行い、モータ電流をモー
タ部６に出力する。モータ部６はモータ電流により所定
の位置に移動する。

【０１１７】本ガルバノ装置で駆動した時のガルバノ動
作波形は、本発明の第４の実施の形態のガルバノ装置で
示した図１９、図２０と同様になり、同様の効果が得ら
れる。

【０１１８】このように、距離指令に対する補正指令速
度を予め記憶し、距離指令に対応した補正指令速度を検
索し、検索した補正指令速度で移動指令の作成を行うこ
とにより、モータ振動を抑制することができる。移動指
令の出力期間が固有振動周期の整数倍となるような補正
指令速度を記憶すれば、発生する固有振動を確実に抑制
することができる。指令速度以下となるような補正指令
速度を記憶すれば、指令速度の調整基準にある所定のガ
ルバノ動作性能を保証することができる。更に、距離指
令に対する補正指令速度を予め演算して記憶しておくの
で、演算時間が必要なく、処理が高速化できる。

【０１１９】次にこれら上述した各ガルバノ装置を用い
たレーザ加工装置としては、図２３に示した従来のもの
において、上述した各ガルバノ装置を従来のガルバノ装
置の代わりに用いるものであり、上記各作用効果を奏す
るものであり、さらに、このレーザ加工装置を用いた生
産設備においても同様の作用を奏すことができる。

【０１２０】

【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなよう
に、本発明の第１のガルバノ装置は、移動指令にフィル
タ処理を行うため、容易にフィルタ処理を実現でき、モ
ータの振動を防止することができる。

【０１２１】本発明の第２のガルバノ装置は、モータ振
動周期の整数倍のフィルタ周期で移動指令にフィルタ処
理を行うため、モータ振動を確実に抑制できる。

【０１２２】本発明の第３のガルバノ装置は、平均処理
で移動指令にフィルタ処理を行うため、簡単な構造で容
易にフィルタ処理を実現できる。

【０１２３】本発明の第４のガルバノ装置は、距離指令
に対するフィルタ周期を演算し、そのフィルタ周期で距
離指令にフィルタ処理を行うため、容易にフィルタ処理
を実現でき、モータの振動を防止することができる。更
に、距離指令からフィルタ周期を演算するため、フィル
タ周期記憶用のメモリが不要となる。

【０１２４】本発明の第５のガルバノ装置は、モータ振
動周期の整数倍となるフィルタ周期を演算し、そのフィ
ルタ周期で距離指令にフィルタ処理を行うため、モータ
振動を確実に抑制できる。

【０１２５】本発明の第６のガルバノ装置は、平均処理
で距離指令にフィルタ処理を行うため、簡単な構造で容
易にフィルタ処理を実現できる。

【０１２６】本発明の第７のガルバノ装置は、指令速度
以下となるフィルタ周期を演算するため、所定のガルバ
ノ動作性能を保証できる。

【０１２７】本発明の第８のガルバノ装置は、距離指令
に対するフィルタ周期を記憶し、そのフィルタ周期で距
離指令にフィルタ処理を行うため、容易にフィルタ処理
を実現でき、モータの振動を防止することができる。更
に予めフィルタ周期を記憶しておくので、演算時間が必
要なく、処理が高速化できる。

【０１２８】本発明の第９のガルバノ装置は、モータ振
動周期の整数倍となるフィルタ周期を記憶し、そのフィ
ルタ周期で距離指令にフィルタ処理を行うため、モータ
振動を確実に抑制できる。

【０１２９】本発明の第１０のガルバノ装置は、平均処
理で距離指令にフィルタ処理を行うため、簡単な構造で
容易にフィルタ処理を実現できる。

【０１３０】本発明の第１１のガルバノ装置は、指令速
度以下となるフィルタ周期を記憶するため、所定のガル
バノ動作性能を保証できる。

【０１３１】本発明の第１２のガルバノ装置は、距離指
令に対する補正指令速度を演算し、その補正指令速度で
移動指令を作成するため、モータの振動を防止すること
ができる。更に、距離指令から補正指令速度を演算する
ため、補正指令速度記憶用のメモリが不要となる。

【０１３２】本発明の第１３のガルバノ装置は、モータ
振動周期の整数倍となる移動指令の出力期間が作成され
る補正指令速度を演算し、その補正指令速度で移動指令
を作成するため、モータ振動を確実に抑制できる。

【０１３３】本発明の第１４のガルバノ装置は、指令速
度以下となる補正指令速度を演算するため、所定のガル
バノ動作性能を保証できる。

【０１３４】本発明の第１５のガルバノ装置は、距離指
令に対する補正指令速度を記憶し、その補正指令速度で
移動指令を作成するため、モータの振動を防止すること
ができる。更に予め補正指令速度を記憶しておくので、
演算時間が必要なく、処理が高速化できる。

【０１３５】本発明の第１６のガルバノ装置は、モータ
振動周期の整数倍となる移動指令の出力期間が作成され
る補正指令速度を記憶し、その補正指令速度で移動指令
を作成するため、モータ振動を確実に抑制できる。

【０１３６】本発明の第１７のガルバノ装置は、指令速
度以下となる補正指令速度を記憶するため、所定のガル
バノ動作性能を保証できる。

【０１３７】本発明のレーザ加工装置は、上述したガル
バノ装置を用いることにより上述した各効果を奏する。

【０１３８】同じく本発明の生産設備も同様の効果を奏
し、全体としての生産性、品質を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第1の実施の形態のガルバノ装置の構
成図

【図２】従来指令速度で移動距離１ｍｍを駆動した時の
ガルバノ動作波形図

【図３】固有振動波形図

【図４】移動指令フィルタ部の動作の図

【図５】移動距離４８０μｍ、フィルタ周期０．１２ｍ
ｓのガルバノ動作波形図

【図６】移動距離４８０μｍ、フィルタ周期０．２４ｍ
ｓのガルバノ動作波形図

【図７】移動距離４８０μｍ、フィルタ周期０．３６ｍ
ｓのガルバノ動作波形図

【図８】移動距離１４４０μｍ、フィルタ周期０．２４
ｍｓのガルバノ動作波形図

【図９】本発明の第２の実施の形態のガルバノ装置の構
成図

【図１０】距離指令フィルタ部の動作の図

【図１１】周期演算部のフローチャート

【図１２】移動距離４８０μｍ、フィルタ周期０．２４
ｍｓのガルバノ動作波形図

【図１３】移動距離１４４０μｍ、フィルタ周期０．４
８ｍｓのガルバノ動作波形図

【図１４】移動距離２４００μｍ、フィルタ周期０．７
２ｍｓのガルバノ動作波形図

【図１５】本発明の第３の実施の形態のガルバノ装置の
構成図

【図１６】周期記憶部の格納データの図

【図１７】本発明の第４の実施の形態のガルバノ装置の
構成図

【図１８】補正速度演算部のフローチャート

【図１９】移動距離４８０μｍ、補正指令速度２．０ｍ
ｍ／ｍｓのガルバノ動作波形図

【図２０】移動距離１４４０μｍ、補正指令速度３．０
ｍｍ／ｍｓのガルバノ動作波形図

【図２１】本発明の第５の実施の形態のガルバノ装置の
構成図

【図２２】補正速度記憶部の格納データの図

【図２３】プリント基板用レーザ加工装置の構成図

【図２４】従来のガルバノ装置の構成図

【図２５】従来制御で移動距離４８０μｓを駆動した時
のガルバノ動作波形図

【図２６】従来制御で移動距離１．４４０ｍｍを駆動し
た時のガルバノ動作波形図

【符号の説明】

１プログラム入力部２パラメータ入力部３主制御部４移動指令作成部５位置制御部６モータ部７移動指令フィルタ部８距離指令フィルタ部９周期演算部１０周期記憶部１１補正指令速度演算部１２補正指令速度記憶部１０１レーザ発振器１０２ガルバノ装置１０３加工テーブル１０４主制御部１０５レーザ光１０６集光レンズ１０７プリント基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光の位置決めを行う位置決め部と、位置
決め部の距離指令を作成する距離指令作成部と、距離指
令作成部の距離指令と指令速度から移動指令を作成する
移動指令作成部と、移動指令にフィルタ処理を行う移動
指令フィルタ部と、移動指令フィルタ部の出力から位置
決め部の位置制御を行う位置制御部を有するガルバノ装
置。
【請求項２】位置決め部の位置制御を行った場合に発
生する固有振動の振動周期の整数倍のフィルタ周期でフ
ィルタ処理を行う移動指令フィルタ部を有する請求項１
記載のガルバノ装置。
【請求項３】平均処理でフィルタ処理を行う移動指令
フィルタ部を有する請求項１記載のガルバノ装置。
【請求項４】光の位置決めを行う位置決め部と、位置
決め部の距離指令を作成する距離指令作成部と、距離指
令にフィルタ処理を行う距離指令フィルタ部と、距離指
令から距離指令フィルタ部のフィルタ周期を演算する周
期演算部と、距離指令フィルタ部の出力から位置決め部
の位置制御を行う位置制御部を有するガルバノ装置。
【請求項５】位置決め部の位置制御を行った場合に発
生する固有振動の振動周期の整数倍となるフィルタ周期
を演算する周期演算部を有する請求項４記載のガルバノ
装置。
【請求項６】平均処理でフィルタ処理を行う距離指令
フィルタ部を有する請求項４記載のガルバノ装置。
【請求項７】指令速度以下となるフィルタ周期を演算
する周期演算部を有する請求項４記載のガルバノ装置。
【請求項８】光の位置決めを行う位置決め部と、位置
決め部の距離指令を作成する距離指令作成部と、距離指
令にフィルタ処理を行う距離指令フィルタ部と、距離指
令に対する距離指令フィルタ部のフィルタ周期を記憶す
る周期記憶部と、距離指令フィルタ部の出力から位置決
め部の位置制御を行う位置制御部を有するガルバノ装
置。
【請求項９】位置決め部の位置制御を行った場合に発
生する固有振動の振動周期の整数倍となるフィルタ周期
を記憶する周期記憶部を有する請求項８記載のガルバノ
装置。
【請求項１０】平均処理でフィルタ処理を行う距離指
令フィルタ部を有する請求項８記載のガルバノ装置。
【請求項１１】指令速度以下となるフィルタ周期を記
憶する周期記憶部を有する請求項８記載のガルバノ装
置。
【請求項１２】光の位置決めを行う位置決め部と、位
置決め部の距離指令を作成する距離指令作成部と、距離
指令作成部の距離指令から補正指令速度を演算する補正
指令速度演算部と、距離指令作成部の距離指令と補正指
令速度演算部が演算した補正指令速度から移動指令を作
成する移動指令作成部と、移動指令作成部の移動指令か
ら位置決め部の位置制御を行う位置制御部を有するガル
バノ装置。
【請求項１３】位置決め部の位置制御を行った場合に
発生する固有振動の振動周期の整数倍となる移動指令の
出力期間が作成される補正指令速度を演算する補正指令
速度演算部を有する請求項１２記載のガルバノ装置。
【請求項１４】指令速度以下となる補正指令速度を演
算する補正指令速度演算部を有する請求項１２記載のガ
ルバノ装置。
【請求項１５】光の位置決めを行う位置決め部と、位
置決め部の距離指令を作成する距離指令作成部と、距離
指令作成部の距離指令に対する補正指令速度を記憶する
補正指令速度記憶部と、距離指令作成部の距離指令と補
正指令速度記憶部が記憶した補正指令速度から移動指令
を作成する移動指令作成部と、移動指令作成部の移動指
令から位置決め部の位置制御を行う位置制御部を有する
ガルバノ装置。
【請求項１６】位置決め部の位置制御を行った場合に
発生する固有振動の振動周期の整数倍となる移動指令の
出力期間が作成される補正指令速度を記憶する補正指令
速度記憶部を有する請求項１５記載のガルバノ装置。
【請求項１７】指令速度以下となる補正指令速度を記
憶する補正指令速度記憶部を有する請求項１５記載のガ
ルバノ装置。
【請求項１８】レーザ発振器から出力されるレーザ光
を被加工物に導く光路中に請求項１から１７のいずれか
に記載のガルバノ装置を配置したレーザ加工装置。
【請求項１９】請求項１８に記載のレーザ加工装置を
配置した生産設備。