JP2021096410A - レーザ加工装置 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、ガルバノスキャナに含まれるガルバノモータの回転方向が何回か連続して同じになるような移動指令がガルバノスキャナに与えられると、目標位置よりも行き過ぎが発生し、目標位置への位置決め精度が悪くなる場合があることが判っている。
また、ガルバノスキャナに含まれるガルバノモータの回転方向が何回か連続して同じになり、それらの回転角度の累計が所定値を超えるような移動指令がガルバノスキャナに与えられると、目標位置よりも行き過ぎが発生し、目標位置への位置決め精度が悪くなる場合もあり得る。
例えば、特許文献1に開示された技術は位置決め精度を向上させるものであるが、過去の走査履歴に起因して目標位置への位置決め精度が悪くなる問題について考慮されていない。
図2は本発明の実施例1となるレーザ加工装置のブロック図である。各構成要素や接続線は、主に本実施例を説明するために必要と考えられるものを示してあり、レーザ加工装置として必要な全てを示している訳ではない。
ここでのレーザ加工装置は、プリント基板に穴あけを行うものであるが、本発明はこれに限らず、レーザパルスを用いて被加工物の複数個所に加工を施すレーザ加工装置でもよい。
レーザ照射ユニット2の内部には、レーザパルスを2次元方向に偏向させるガルバノスキャナ4、ガルバノスキャナ4からのレーザパルスをプリント基板1の穴あけ位置に照射する集光レンズ5等を含む。
全体制御部3は、例えばプログラム制御の処理装置を中心にして構成され、ガルバノスキャナ4を制御するガルバノ制御部6等が設けられている。
すなわち、ガルバノ制御部6は全体制御部3の内部において連続的に与えられるガルバノ移動指令Cgを受取るガルバノ指令受付部10と、ガルバノスキャナ4内に含まれ反射ミラーを回転させるためのガルバノモータ11を駆動するための駆動電流を発生するガルバノ駆動回路12と、ガルバノ指令受付部10で受付けたガルバノ移動指令Cgに基づきガルバノ駆動回路12を制御するためのガルバノ駆動制御部13とを含む。
なお、ガルバノスキャナ4内に含まれるガルバノモータ11は、走査位置をプリント基板1上でX方向に移動させるためのX系と、Y方向に移動させるためのY系の二つが設けられる。従って、図3では省略してあるが、ガルバノ駆動回路12とガルバノ駆動制御部13とエンコーダ16は、X系とY系のそれぞれに対応して設けられているものとする。
すなわち、ガルバノモータ11の起動から停止までの駆動電流の変化、すなわち各時刻に対応してその時の駆動電流の値P1、P2、P3・・・により表されるパターンである。電流パターン記憶部14に記憶されている各時間変位パターンの周期Tは、いずれも同じ長さであり、駆動電流値P1、P2、P3・・・だけが異なっている。
図1は電流パターン補正部15での処理を説明するためのフローチャートである。
電流パターン補正部15では、新たな受付けたガルバノ移動指令Cgがガルバノ指令受付部10で受付けされる(ステップ1)と、当該ガルバノ移動指令Cgでのガルバノモータの回転方向が前回のガルバノ移動指令Cgでのガルバノモータ11の回転方向と同じかどうかを判定する(ステップ2)。同じ方向でない場合、同一方向への回転をカウントするカウンタ(図示せず)のカウント値Cをリセットし(ステップ3)、電流パターン記憶部14から読み出した時間変位パターンをそのままガルバノ駆動回路12に出力する(ステップ4)。
なお、前記カウンタはガルバノ駆動制御部13の内部に設けられている。
一方、ステップ6においてカウント値Cが所定値Cmに達していれば、カウンタのカウント値Cをリセットし(ステップ7)、電流パターン記憶部14から読み出した時間変位パターンを予め決めた比率で縮小してガルバノ駆動回路12に出力する(ステップ8)。
実施例2においては、図1で説明した電流パターン補正部15での処理を図5のフローチャートのように変更する。
電流パターン補正部15では、新たな受付けたガルバノ移動指令Cgがガルバノ指令受付部10で受付けされる(ステップ21)と、当該ガルバノ移動指令Cgでのガルバノモータ11の回転方向が前回のガルバノ移動指令Cgでのガルバノモータ11の回転方向と同じかどうかを判定する(ステップ22)。同じ方向でない場合、これまでの回転角度の累計を記憶している累計レジスタ(図示せず)の内容をリセットし(ステップ23)、電流パターン記憶部14から読み出した時間変位パターンをそのままガルバノ駆動回路12に出力する(ステップ24)。
なお、前記累計レジスタはガルバノ駆動制御部13の内部に設けられている。
一方、ステップ25において累計レジスタの内容が所定値θmに達していれば、累計レジスタの内容をリセットし(ステップ27)、電流パターン記憶部14から読み出した時間変位パターンを予め決めた比率で縮小してガルバノ駆動回路12に出力する(ステップ28)。
例えば、実施例1や2における電流パターン補正部15においては、ガルバノモータ11の回転方向や回転角度等の回転履歴に基づいて新たな動作指令に対する駆動電流の時間変位パターンを縮小し駆動電流を弱めるように補正しているが、過去の回転方向や回転角度等の回転履歴に基づいて時間変位パターンを縮小し駆動電流を弱めるだけでなく、時間変位パターンを拡大し駆動電流を強めるように補正するようにしてもよい。
このようにすれば、目標位置よりも未到達が発生する特性がある場合、駆動電流を強めるのでガルバノスキャナ4の目標位置への位置決め精度を向上させることが可能となる。
すなわち、電流パターン補正部15は電流パターン記憶部14から読み出した時間変位パターンを任意の率で縮小あるいは拡大できるようにすれば、電流パターン記憶部14に記憶する時間変位パターンの種類を少なくでき、電流パターン記憶部14の記憶領域の節約ができる。
4:ガルバノスキャナ、6:ガルバノ制御部、10:ガルバノ指令受付部、
11:ガルバノモータ、12:ガルバノ駆動回路、13:ガルバノ駆動制御部、
14:電流パターン記憶部、15:電流パターン補正部、16:エンコーダ
Claims (3)
- ガルバノモータによって反射ミラーを回転させレーザ発振器からのレーザパルスを2次元方向に走査するガルバノスキャナと、前記ガルバノモータに駆動電流を供給する駆動回路とを有するレーザ加工装置において、
前記駆動電流の時間変位パターンを記憶する電流パターン記憶部と、
前記ガルバノスキャナへの動作指令に基づいて前記電流パターン記憶部から読み出した前記時間変位パターンを補正する電流パターン補正部と、
新たな前記動作指令において前記電流パターン補正部は前記ガルバノモータの過去の回転履歴に基づいて前記電流パターン記憶部から読み出した前記時間変位パターンを補正して前記駆動電流を調整できるようにしたことを特徴とするレーザ加工装置。 - ガルバノモータによって反射ミラーを回転させレーザ発振器からのレーザパルスを2次元方向に走査するガルバノスキャナと、前記ガルバノモータに駆動電流を供給する駆動回路とを有するレーザ加工装置において、
前記駆動電流の時間変位パターンを記憶する電流パターン記憶部と、
前記ガルバノスキャナへの動作指令に基づいて前記電流パターン記憶部から読み出した前記時間変位パターンを補正する電流パターン補正部と、
前記動作指令に基づく前記ガルバノモータの回転方向が同一方向に連続する回数をカウントするカウント手段とを備え、
新たな前記動作指令において前記カウント手段でのカウント値が所定値になったら前記電流パターン記憶部から読み出した前記時間変位パターンを縮小して前記駆動電流が弱まるように前記電流パターン補正部で補正するようにしたことを特徴とするレーザ加工装置。 - ガルバノモータによって反射ミラーを回転させレーザ発振器からのレーザパルスを2次元方向に走査するガルバノスキャナと、前記ガルバノモータに駆動電流を供給する駆動回路とを有するレーザ加工装置において、
前記駆動電流の時間変位パターンを記憶する電流パターン記憶部と、
前記ガルバノスキャナへの動作指令に基づいて前記電流パターン記憶部から読み出した前記時間変位パターンを補正する電流パターン補正部と、
前記動作指令に基づく前記ガルバノモータの回転方向が同一方向に連続した場合の回転角度の累計値を算出する累計手段とを備え、
新たな前記動作指令において前記累計値が所定値になったら前記電流パターン記憶部から読み出した前記時間変位パターンを縮小して前記駆動電流が弱まるように前記電流パターン補正部で補正するようにしたことを特徴とするレーザ加工装置。
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