JP5628524B2 - 加工制御装置、レーザ加工装置および加工制御方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1に係るレーザ加工装置の構成を示す図である。レーザ加工装置100は、後述のワーク(被加工物)Wにプリント配線板のスルーホールなどを形成するための穴加工を行う装置である。レーザ加工装置100は、制御装置(加工制御装置)200、アンプ31x,31y,32x,32y、モータ5x,5y、XYテーブル9、ガルバノスキャナGx,Gy、レーザ発振器(レーザ光源)6を備えている。
N1
X120Y200
X10Y205
X−100Y210
設定した各加工穴の加工順序は、ガルバノスキャナ用の加工プログラム内に格納しておく。
G00X25.Y0
G01X25.Y300
N1M301(M301は同期式ガルバノ加工の指令例)
G00X75.Y300
G01X75.Y0
N2M301
Y’(Y)=N1上のデータで指定した位置(Y)−XYテーブル9の実際の位置(Y)・・・(1)
図9は、サイクル加工の場合の第1の加工手順を示す図である。まず、短冊領域A1を、図3や図7で説明した加工手順によってレーザ加工する。具体的には、短冊領域A1内を、Y座標の小さな加工穴の順番でレーザ加工していく(s11)。これにより、短冊領域A1内の各加工穴は、1ショットずつレーザ加工されこととなる。続いて、短冊領域A2に移動することなく、Y軸方向のマイナス方向にXYテーブル9を戻しながら、短冊領域A1内を加工する(s12)。具体的には、短冊領域A1内を、Y座標の大きな加工穴の順番でレーザ加工していく。これにより、短冊領域A1内の各加工穴は、さらに1ショットずつレーザ加工されこととなる。サイクル加工が、2ショットずつのレーザ加工である場合、ガルバノエリアを短冊領域A1から短冊領域A2に移動させる(s13)。
図9で説明した加工手順と同様に、まず短冊領域A1を、図3や図7で説明した加工手順によってレーザ加工する。具体的には、短冊領域A1内を、Y座標の小さな加工穴の順番でレーザ加工していく(s21)(図示せず)。以下、同様にs22〜s24は図示をしていない。続いて、短冊領域A2に移動することなく、Y軸方向のマイナス方向にXYテーブル9を戻す(s22)。この間、加工穴へのレーザ加工は停止しておくことにより、XYテーブル9をY軸方向に空送りする。
図10は、サイクル加工の場合の第3の加工手順を示す図である。まず、隣り合う2つの短冊領域を1組として短冊領域組を作る。例えば、短冊領域A1と短冊領域A2とを1組の短冊領域組に設定し、短冊領域A3と短冊領域A4とを1組の短冊領域組に設定し、短冊領域Ax(xは奇数)と短冊領域A(x+1)とを1組の短冊領域組に設定する。
図10では、短冊領域A1と短冊領域A2を1組の短冊領域組とした場合を示している。このような短冊領域組に対し、右側の短冊領域である短冊領域A1に対しては、短冊領域A1内をY座標の小さな加工穴の順番で1ショットずつレーザ加工していく(s31)。そして、ガルバノエリアを右側の短冊領域である短冊領域A1から左側の短冊領域である短冊領域A2に移動させる(s32)。
まず、ワークWに対し、図3〜図8で説明したレーザ加工(1つの加工穴へレーザパルスを一発ずつ加工していく方法)を行なう(s41)。ワークW上の全ての加工穴を1ショットずつレーザ加工した後、再びワークWに対し、図3〜図8で説明した1ショットずつのレーザ加工を行なう(s42)。サイクル加工が3ショット以上ずつのレーザ加工である場合、図3〜図8で説明した1ショットずつのレーザ加工を、各加工穴に設定されているレーザ光のショット数分だけ繰り返す。
2 XYテーブルコントローラ
3 加工プログラム記憶部
4 加工指示部
6 レーザ発振器
7x,7y リニアスケール
9 XYテーブル
11,21 XYテーブル位置情報入力部
12 ガルバノスキャナ制御部
22 XYテーブル制御部
100 レーザ加工装置
200 制御装置
Gx,Gy ガルバノスキャナ
W ワーク
Claims (9)
- 被加工物を載置して前記被加工物の主面と平行な面内であるXY平面内を移動するXYテーブルと、レーザ光源から出射されたレーザ光をガルバノエリア内で位置決めして前記被加工物上にレーザ光を照射させるガルバノスキャナと、を制御する加工制御装置において、
前記被加工物上に形成する複数の加工穴を順番にレーザ加工する際に、レーザ加工対象となる加工穴および次にレーザ加工対象となる加工穴の両方がガルバノエリア内に収まるよう、前記XYテーブルと前記ガルバノスキャナとの協調制御として、前記ガルバノエリア内でのレーザ光の照射位置を移動させつつ前記XYテーブルを前記XY平面内のX方向またはY方向に所定の速度で移動させる制御部を備え、
前記制御部は、
前記協調制御の実行中は、前記XYテーブルの移動方向に対する前記ガルバノエリアの中心位置とレーザ光の照射位置との間の遅れ距離が第1の距離以内であるか否かを判断し、
前記協調制御の実行中に、
前記XYテーブルの移動方向に対して前記レーザ光の照射位置が前記ガルバノエリアの中心位置から前記第1の距離よりも遅れた場合に、前記XYテーブルの前記移動方向への移動を停止させ、
前記協調制御の実行中に、
前記XYテーブルの移動方向に対して前記ガルバノエリアの中心位置が前記レーザ光の照射位置から前記第1の距離よりも遅れた場合に、前記XYテーブルを前記移動方向へ早送りさせ、
前記協調制御の実行中に、
前記遅れ距離が前記第1の距離以内であれば、前記XYテーブルを前記移動方向で停止させることなく前記XYテーブルを第1の移動速度で移動させることを特徴とする加工制御装置。 - 前記制御部は、
前記協調制御の実行中に、前記遅れ距離が前記第1の距離以内であれば、
前記XYテーブルを前記X方向に移動させる場合には、前記ガルバノスキャナによるレーザ光照射位置の移動距離が前記X方向で0となるよう前記XYテーブルの動作を制御し、
前記協調制御の実行中に、前記遅れ距離が前記第1の距離以内であれば、
前記XYテーブルを前記Y方向に移動させる場合には、前記ガルバノスキャナによるレーザ光照射位置の移動距離が前記Y方向で0となるよう前記XYテーブルの動作を制御することを特徴とする請求項1に記載の加工制御装置。 - 前記被加工物上の加工領域は、所定方向に平行となるよう短冊状の領域に分割された複数からなる短冊領域であり、
前記制御部は、前記短冊領域毎に前記協調制御を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の加工制御装置。 - 前記制御部は、前記短冊領域での長手方向の座標が小さい加工穴から大きい加工穴の順番または前記短冊領域での長手方向の座標が大きい加工穴から小さい加工穴の順番で、前記短冊領域内の各加工穴へのレーザ加工を行なわせることを特徴とする請求項3に記載の加工制御装置。
- 前記レーザ加工が、前記加工穴を1ショットずつ加工した後に再び前記加工穴を1ショットずつ加工する処理を繰り返すサイクル加工である場合、
前記制御部は、1つの短冊領域に対してサイクル加工を完了させた後、次の短冊領域に対してサイクル加工を行う処理を順番に行っていくことを特徴とする請求項3または4に記載の加工制御装置。 - 前記レーザ加工が、前記加工穴を1ショットずつ加工した後に再び前記加工穴を1ショットずつ加工する処理を繰り返すサイクル加工である場合、
前記制御部は、第1の短冊領域に対して1ショットずつのレーザ加工を実行させた後、次の短冊領域である第2の短冊領域に対して1ショットずつのレーザ加工を実行する処理を所定回数繰り返すことを特徴とする請求項3または4に記載の加工制御装置。 - 被加工物を載置して前記被加工物の主面と平行な面内であるXY平面内を移動するXYテーブルと、
レーザ光源から出射されたレーザ光をガルバノエリア内で位置決めして前記被加工物上にレーザ光を照射させるガルバノスキャナと、
前記XYテーブルおよび前記ガルバノスキャナを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記被加工物上に形成する複数の加工穴を順番にレーザ加工する際に、レーザ加工対象となる加工穴および次にレーザ加工対象となる加工穴の両方がガルバノエリア内に収まるよう、前記XYテーブルと前記ガルバノスキャナとの協調制御として、前記ガルバノエリア内でのレーザ光の照射位置を移動させつつ前記XYテーブルを前記XY平面内のX方向またはY方向に所定の速度で移動させ、
かつ前記協調制御の実行中は、前記XYテーブルの移動方向に対する前記ガルバノエリアの中心位置とレーザ光の照射位置との間の遅れ距離が第1の距離以内であるか否かを判断し、
前記協調制御の実行中に、
前記XYテーブルの移動方向に対して前記レーザ光の照射位置が前記ガルバノエリアの中心位置から前記第1の距離よりも遅れた場合に、前記XYテーブルの前記移動方向への移動を停止させ、
前記協調制御の実行中に、
前記XYテーブルの移動方向に対して前記ガルバノエリアの中心位置が前記レーザ光の照射位置から前記第1の距離よりも遅れた場合に、前記XYテーブルを前記移動方向へ早送りさせ、
前記協調制御の実行中に、
前記遅れ距離が前記第1の距離以内であれば、前記XYテーブルを前記移動方向で停止させることなく前記XYテーブルを第1の移動速度で移動させることを特徴とするレーザ加工装置。 - 前記XYテーブルの前記XY平面内での位置を位置情報として検出する位置検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記位置情報を用いて前記ガルバノスキャナを制御するガルバノコントローラと、前記位置情報を用いて前記XYテーブルを制御するXYテーブルコントローラとを有し、
前記位置情報は、前記XYテーブルコントローラを介さず直接ガルバノコントローラに入力されることを特徴とする請求項7に記載のレーザ加工装置。 - 被加工物を載置して前記被加工物の主面と平行な面内であるXY平面内を移動するXYテーブルと、レーザ光源から出射されたレーザ光をガルバノエリア内で位置決めして前記被加工物上にレーザ光を照射させるガルバノスキャナと、を制御する加工制御方法において、
前記被加工物上に形成する複数の加工穴を順番にレーザ加工する際に、レーザ加工対象となる加工穴および次にレーザ加工対象となる加工穴の両方がガルバノエリア内に収まるよう、前記XYテーブルと前記ガルバノスキャナとの協調制御として、前記ガルバノエリア内でのレーザ光の照射位置を移動させつつ前記XYテーブルを前記XY平面内のX方向またはY方向に所定の速度で移動させる制御ステップを含み、
前記協調制御の実行中は、前記XYテーブルの移動方向に対する前記ガルバノエリアの中心位置とレーザ光の照射位置との間の遅れ距離が第1の距離以内であるか否かを判断し、
前記協調制御の実行中に、
前記XYテーブルの移動方向に対して前記レーザ光の照射位置が前記ガルバノエリアの中心位置から前記第1の距離よりも遅れた場合に、前記XYテーブルの前記移動方向への移動を停止させ、
前記協調制御の実行中に、
前記XYテーブルの移動方向に対して前記ガルバノエリアの中心位置が前記レーザ光の照射位置から前記第1の距離よりも遅れた場合に、前記XYテーブルを前記移動方向へ早送りさせ、
前記協調制御の実行中に、
前記遅れ距離が前記第1の距離以内であれば、前記XYテーブルを前記移動方向で停止させることなく前記XYテーブルを第1の移動速度で移動させることを特徴とする加工制御方法。
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