JP2016010819A - レーザ加工装置 - Google Patents
レーザ加工装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016010819A JP2016010819A JP2015101474A JP2015101474A JP2016010819A JP 2016010819 A JP2016010819 A JP 2016010819A JP 2015101474 A JP2015101474 A JP 2015101474A JP 2015101474 A JP2015101474 A JP 2015101474A JP 2016010819 A JP2016010819 A JP 2016010819A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- galvano
- value
- laser
- processing apparatus
- parameters
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
【解決手段】本発明のレーザ加工装置は、レーザ発振器と、ガルバノスキャナと、制御装置を備え、前記ガルバノスキャナは、前記レーザ光を反射するガルバノミラーと、前記ガルバノミラーの角度を変更するガルバノモータと、前記ガルバノミラーの角度を検出する角度センサと、前記位置指令情報及び前記角度センサから得られる角度情報及び予め設定された複数のパラメータとに基づいて前記ガルバノモータの駆動電流を制御するガルバノコントローラを備え、前記複数のパラメータを格納するパラメータ格納部を設置し、所定の測定用パターンの位置指令に対する前記ガルバノスキャナの追従データを測定し、前記追従データから導出した特性値に対応して前記パラメータを変更するようにしたものである。
【選択図】図1
Description
位置センサ変動検出器911は、位置決め時間検出手段5により検出した位置決め時間の変動から位置センサ909の特性変動を検出する。
さらに、位置センサ変動検出器911により位置センサ909の特性変動を検出するための情報を得る手段として、1サイクルの位置決め処理の間に電流検出器907が検出した電流値を積分する電流値積分手段906を設ける(特許文献1を参照)。
<レーザ加工装置の主要構成>
図1は本発明の実施の形態に係るレーザ加工装置の概略構成を示すブロック図である。図1に示すように、レーザ加工装置100は、レーザ発振器101と、レーザ光102と、音響光学素子103と、光学調整部104と、ミラー105と、ガルバノスキャナ200と、fθレンズ106と、加工テーブル108と、制御部300とを備える。
図2は本発明の実施の形態に係るガルバノスキャナの詳細構成を示すブロック図である。
以上のように構成された本発明のレーザ加工装置の動作について図面を用いて説明する。
図4は本発明の実施の形態に係るレーザ加工装置のガルバノ駆動パラメータの最適化工程を示すフローチャートである。
この工程では、予め定めた所定のガルバノ追従データ測定用パターンでガルバノスキャナ200を動作させ、ガルバノ位置指令情報402に対する追従データを一定の周期でログとして測定する。ガルバノ追従データ測定用パターンにおける動作は、実際のレーザ加工とは別に行われる。例えば、装置着工時の精度確認時、あるいは、定期検査での精度確認時、実加工に先立つ精度確認時等である。本動作中は、ガルバノスキャナは実加工と同じように駆動されるが、レーザパルスは射出させない。
この工程では、指令位置に対する追従データのログと位置決め完了信号のON/OFFのタイミングから差分総合値と整定時間を算出する。それぞれの特性値の算出手順とその物理的な意味を、以下グラフを用いて説明する。
偏差T1−偏差T2 < 0 のときCCW方向移動とする
次に、位置決め完了信号の立上りタイミングT1から所定時間経過後のTnでの偏差Nを求める。この偏差Nはガルバノ停止時間内の偏差の代表値である。T1〜Tnの設定時間は加工動作時のレーザパルス幅等の条件によって異なる。実加工での精度と相関を高めるため、T1〜Tnの設定時間は、実加工時に位置決め完了信号がONとなってから実際にレーザを照射するまでの待ち時間と同じタイミングに設定している。
この工程では、算出した整定時間と差分総合値から、ガルバノスキャナの動的な位置決め精度が一定の範囲に入っているか検査を行う。ガルバノスキャナの動的な位置決め精度が一定の範囲に入っている場合は、現在のパラメータが最適であり変更は不要であると判断する。
この工程は、ガルバノスキャナの動的な位置決め精度が一定の範囲に入らない場合に実行される。即ち、上述の第3工程の判定1、判定2、判定3のいずれか1つでも規格として定めた範囲に入っていない場合は、以下に述べる変更アルゴリズムに基づきガルバノ駆動パラメータの一部を規則に従って変更する。
Tth ≧ Tmax
であればOKに進み、それ以外の場合はNGに進む。
Dthmax ≧ Dmax
であればOKに進み、それ以外の場合はNGに進む。
Dthmin ≦ Dmin
であればOKに進み、それ以外の場合はNGに進む。
以上の4つの工程を経て変更されたガルバノ駆動パラメータで、再度ガルバノ追従データ測定用パターンを実行し、判定1〜3全てでOKとなったパラメータ最適化後のガルバノ特性の一例を図17、図18に示す。図17は本発明の実施の形態に係るパラメータ最適化後の5分間ガルバノ動作時の1mmピッチの整定時間の一例を示すグラフである。図18は本発明の実施の形態に係るパラメータ最適化後の5分間ガルバノ動作時の差分総合値の一例を示すグラフである。
101 レーザ発振器
102 レーザ光
103 音響光学素子
104 光学調整部
105 ミラー
106 fθレンズ
107 被加工物
108 加工テーブル
200 ガルバノスキャナ
201 パラメータ記憶手段
202 モータ制御手段
210 ガルバノモータ
211 X軸方向モータ
212 Y軸方向モータ
220 ガルバノミラー
221 X軸方向ミラー
222 Y軸方向ミラー
230 駆動アンプ
231 X軸方向アンプ
232 Y軸方向アンプ
240 エンコーダ
241 X軸方向エンコーダ
242 Y軸方向エンコーダ
300 制御部
301 レーザ指令手段
302 判断手段
303 パラメータ変更手段
304 演算手段
305 記憶手段
306 ガルバノ指令手段
401 レーザパルス出力指令信号
402 ガルバノ位置指令情報
403 ガルバノ位置情報
404 駆動信号
405 FB信号
410 ガルバノ応答
411 位置決め完了信号
Tmax 整定時間の最大値
Tth 整定時間の許容最大値
D 差分総合値
Dmax 差分総合値の最大値
Dthmax 差分総合値の許容最大値
Dmin 差分総合値の最小値
Dthmin 差分総合値の許容最小値
Claims (9)
- レーザパルス出力指令信号を受けてレーザ光を出射するレーザ発振器と、指令位置情報を受信し動作指令信号を受けて動作を開始し被加工物の加工位置に前記レーザ光の位置決めをするガルバノスキャナと、少なくとも前記レーザ発振器及び前記ガルバノスキャナを制御する制御装置を備えたレーザ加工装置であって、
前記ガルバノスキャナは、前記レーザ光を反射するガルバノミラーと、前記ガルバノミラーの角度を変更するガルバノモータと、前記ガルバノミラーの角度を検出する角度センサと、前記位置指令情報及び前記角度センサから得られる角度情報及び予め設定された複数のパラメータとに基づいて前記ガルバノモータの駆動電流を制御するガルバノコントローラを備え、
前記複数のパラメータを格納するパラメータ格納部を設置し、
所定の測定用パターンの動作指令に対する前記ガルバノスキャナの追従データを測定し、前記追従データから導出した特性値に対応して前記パラメータを変更するレーザ加工装置。 - 前記変更するパラメータに、モデル予測制御に用いる仮想のガルバノモータのモデルを形成するパラメータを含む請求項1に記載のレーザ加工装置。
- 前記パラメータのうち少なくともひとつが、前記角度情報を引数として前記駆動電流を増減させる関数に用いられる係数である請求項1に記載のレーザ加工装置。
- 前記パラメータのうち少なくともひとつが、前記角度情報の時間微分を引数として前記駆動電流を増減させる関数に用いられる係数である請求項1または2に記載のレーザ加工装置。
- 前記パラメータのうち少なくともひとつが、前記角度情報の時間の2階微分を引数として前記駆動電流を増減させる関数に用いられる係数である請求項1から3のいずれかに記載のレーザ加工装置。
- 前記ガルバノスキャナの追従データを測定する動作指令の前記測定用パターンが、複数の異なる移動ピッチの往復を所定の時間繰り返すことである請求項1から5のいずれかに記載のレーザ加工装置。
- 前記追従データから導出した前記特性値が、整定時間とレーザパルス出力指令タイミングでの差分総合値である請求項1から6のいずれかに記載のレーザ加工装置。
- 前記整定時間の許容最大値と、前記差分総合値の許容最大値及び許容最小値を定め、前記特性値が許容値の範囲内となる前記パラメータを格納して加工を行う請求項7に記載のレーザ加工装置。
- 前記整定時間の許容最大値と、前記差分総合値の許容最大値と、前記差分総合値の許容最小値に対し、前記特性値が範囲内あるいは範囲外となる場合分けを行い、
それぞれの前記場合分けに対して変更する前記パラメータを定め、
変更後のパラメータに基づいて前記特性値の測定を行い、
前記特性値が全ての前記許容値の範囲内となるまで前記パラメータの変更を行う請求項8に記載のレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015101474A JP6167307B2 (ja) | 2014-06-05 | 2015-05-19 | レーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014116398 | 2014-06-05 | ||
JP2014116398 | 2014-06-05 | ||
JP2015101474A JP6167307B2 (ja) | 2014-06-05 | 2015-05-19 | レーザ加工装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016010819A true JP2016010819A (ja) | 2016-01-21 |
JP6167307B2 JP6167307B2 (ja) | 2017-07-26 |
Family
ID=55227882
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015101474A Active JP6167307B2 (ja) | 2014-06-05 | 2015-05-19 | レーザ加工装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6167307B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018151378A1 (ko) * | 2017-02-14 | 2018-08-23 | 씨에스캠 주식회사 | 3차원 대면적 레이저 연속 가공 장치 |
JP2021032957A (ja) * | 2019-08-20 | 2021-03-01 | 国立大学法人東京工業大学 | 光照射装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7396851B2 (ja) * | 2019-10-18 | 2023-12-12 | ファナック株式会社 | 制御装置、制御システム、及びプログラム |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001228414A (ja) * | 2000-02-18 | 2001-08-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガルバノメータ制御装置 |
JP2005173377A (ja) * | 2003-12-12 | 2005-06-30 | Hitachi Via Mechanics Ltd | スキャナ装置 |
JP2009192837A (ja) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Mitsubishi Electric Corp | ガルバノスキャナ制御装置 |
JP2009303358A (ja) * | 2008-06-12 | 2009-12-24 | Canon Inc | 変位検出方法、補正テーブル作成方法、モータ制御装置及び工作機械装置 |
JP2011174967A (ja) * | 2010-02-23 | 2011-09-08 | Mitsubishi Electric Corp | ガルバノスキャナ装置とその制御方法 |
-
2015
- 2015-05-19 JP JP2015101474A patent/JP6167307B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001228414A (ja) * | 2000-02-18 | 2001-08-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガルバノメータ制御装置 |
JP2005173377A (ja) * | 2003-12-12 | 2005-06-30 | Hitachi Via Mechanics Ltd | スキャナ装置 |
JP2009192837A (ja) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Mitsubishi Electric Corp | ガルバノスキャナ制御装置 |
JP2009303358A (ja) * | 2008-06-12 | 2009-12-24 | Canon Inc | 変位検出方法、補正テーブル作成方法、モータ制御装置及び工作機械装置 |
JP2011174967A (ja) * | 2010-02-23 | 2011-09-08 | Mitsubishi Electric Corp | ガルバノスキャナ装置とその制御方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018151378A1 (ko) * | 2017-02-14 | 2018-08-23 | 씨에스캠 주식회사 | 3차원 대면적 레이저 연속 가공 장치 |
JP2021032957A (ja) * | 2019-08-20 | 2021-03-01 | 国立大学法人東京工業大学 | 光照射装置 |
JP7329792B2 (ja) | 2019-08-20 | 2023-08-21 | 国立大学法人東京工業大学 | 光照射装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6167307B2 (ja) | 2017-07-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108628258B (zh) | 扫描器控制装置、机器人控制装置以及远程激光焊接机器人系统 | |
JP6386501B2 (ja) | レーザ加工ロボットシステム及びレーザ加工方法 | |
JP3660328B2 (ja) | レーザ加工機 | |
US20050171630A1 (en) | Controller for a laser using predictive models of materials processing | |
US10226836B2 (en) | Controller of laser machining device and controlling method for reducing approach time | |
JP6167307B2 (ja) | レーザ加工装置 | |
JP5832569B2 (ja) | ギャップ制御中に干渉回避が可能な数値制御装置 | |
KR20200110812A (ko) | 레이저 가공 장치 및 레이저 가공 방법 | |
US11565344B2 (en) | Device and method for learning focal position offset of laser processing apparatus, and laser processing system correcting focal position offset | |
JP5881912B1 (ja) | レーザ加工機及び数値制御プログラム作成ソフトウェア | |
US20170151629A1 (en) | Determining Distance Correction Values for Laser Machining a Workpiece | |
JP2018161676A (ja) | レーザ加工装置 | |
JP2010052030A (ja) | レーザ加工機を制御する数値制御装置 | |
JP5642996B2 (ja) | 制御装置、レーザ加工機およびレーザ加工方法 | |
JP2016157216A (ja) | スカイビング加工における工具補正機能を有する数値制御装置 | |
JP4277747B2 (ja) | レーザ加工装置 | |
JP7557069B2 (ja) | レーザ加工装置の数値制御装置 | |
JP4670911B2 (ja) | レーザ加工装置 | |
CN110114184B (zh) | 激光加工机及激光加工系统 | |
WO2020008779A1 (ja) | 切削加工機及び切削加工方法 | |
JP6392804B2 (ja) | ギャップセンサ補正と反射光プロファイル測定を同時に行うレーザ加工装置及びレーザ加工装置の相関テーブル生成方法 | |
JPH09248688A (ja) | レーザ加工装置 | |
US10058954B2 (en) | Laser processing device having gap control function and controller thereof | |
WO2023276115A1 (ja) | レーザ加工装置の数値制御装置 | |
JP4698092B2 (ja) | ガルバノスキャナ装置及びその制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160310 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20160523 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170123 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170131 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170321 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170509 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170522 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6167307 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |