JPH0263011A - レーザスキャナ回転検出機構 - Google Patents

レーザスキャナ回転検出機構

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JPH0263011A
JPH0263011A JP63216140A JP21614088A JPH0263011A JP H0263011 A JPH0263011 A JP H0263011A JP 63216140 A JP63216140 A JP 63216140A JP 21614088 A JP21614088 A JP 21614088A JP H0263011 A JPH0263011 A JP H0263011A
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sensor
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linear
rack plunger
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Kazuo Ota
一男 太田
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Komatsu Ltd
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    • G02—OPTICS
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    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head
    • G—PHYSICS
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） レーザ加工機などにおいて直動変位を回転変位に変換す
るレーザスキャナ回転検出機構に関する。
（従来の技術） 第４図は静電容量形センサ４１を用いた低イナーシヤタ
イプのもので検出分解能がｏ、ｏｏｓと小さい点は優れ
ているが温度ドリフトが０．０３＠／℃と大きい欠点が
ある。
第５図のものは投索子５１と受光素子５２を用いた低イ
ナーシヤのタイプのもので検出分解能は高い点は優れて
いるが検出範囲が狭く、直線性が悪い。
第６図はリニア変位センサ６１を用いたタイプのもので
センサの直線性がよく検出分解能も０゜００４　　と優
れているが人力軸センシングであるため最終出力軸まで
の精度による影響が大きい。
又円弧での動きを検出しているため角度により精度がこ
となる。
（発明が解決しようとする課Ｈ） 上述したように従来技術では優れた点もあるが一方でセ
ンサとしての欠点もそれぞれが持っている。とくに低イ
ナーシヤで検出分解能の高い光素子を用いたもので最終
出力軸検出でのセンサ出力直線性が悪く直線化するため
の交換手段が必要である。
（課題を解決するための手段） 本発明に於いては最終出力軸検出方式をとりミラーマウ
ントの回転検出をセンサで行なう。
ミラーマウントの回転変位の検出は ■ミラーマウント同軸固定の小歯車とこれに噛み合って
直動変位に変換するラックプランジャで回転角をリニア
に検出する。
■ラックプランジャの直動変位を非接触リニアセンサで
検出する。
（作用） 小歯車はミラーマウント同軸に固定されており、ラック
プランジャのこの小歯車と噛み合っているから、ラック
プランジ中の変位は小歯車の回転角と直線的な関係にあ
る。
ラックプランジャと非接触式リニヤセンサとの関係も直
線的な関係にあるので小歯車の回転角は非接触リニヤセ
ンサで直線的に検出する。
（実施例） 第１図は本発明の検出機構を示す上面図で１は小歯車、
２は小歯車１と噛み合って直線運動するラックプランジ
ャ、４は非接触式リニアセンサである。第２図は第１図
に示す検出機構の側面図に入出力回路を組合わせた図で
ある。
３はミラー及びミラーマウント、５は予圧スプリング、
６はポールベアリング、７は減速機等を有するスキャナ
本体、８は圧電アクチュエータ、９は回転軸、１１は指
令部、１２は制御部、１３はパワーアンプである。小歯
車１はミラー及びミラーマウント３の回転軸９に同軸固
定され、小歯車１はラックプランジャ２と噛み合って小
歯車１の回転角△θを小歯車１のピッチ円半径をＲとす
ればΔＬ＝ＲΔθとして回転角Δθを直線化して検出で
きる。
ラックプランジャ２の直動変位ΔＬを否接触センサ４で
検出する。第３回は指令部１１からの指令電圧入力をＶ
ｏ（ステップ３１）としたときのスキャナ本体及び制御
部に於ける入力およびその変換過程（ステップ３２〜ス
テツプ３４）と、回路検出系におけるその変換過程と（
ステップ３５〜ステツプ３６）と最終的にリニヤセンサ
４の出力Ｖ、と指令人力ｖ０とが下記のように線形化（
ステップ３７）されることを示す Ｖｒ　＝に＋　・　ｋｚ　・　ｋｚ　・　ｋａ　・　Ｒ
Ｖにこで ｋＩ　＝パワーアンプ１３のゲイン にχ　：圧電アクチュエータ８のゲインに３　＝スキャ
ナ増速部の変換率 に４　：リニャセンサ４のセンサゲイン（発明の効果） 本発明は上述したように成るので、スキャナ回転角を指
令入力に対して線形化することができる。低イナーシヤ
で検出分解能が高いうえにスキャナ回転角を指令入力に
対し、線形化できたレーザスキャナはその実用価値が極
めて高い、優れたレーザスキャナ回転検出機構を提供で
きる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の検出機構を示す上面図、第２図は第１
図の検出機構の側面図に入出力回路を組み合わせた図、
第３図はスキャナ本体及び制御部に於ける入力とその変
換過程と、回路検出系に於ける変換過程および出力を説
明する説明図、第４図、第５図、第６図は従来技術の説
明図。 ８−・・−圧電アクチュエータ ９−・・・回転軸 １・−・−小歯車 ２−・・・・ラックプランジャ ４・・−・−非接触リニヤセンサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 圧電アクチュエータ８の直動変位を回転変位に変換する
    レーザスキャナに於いて最終出力軸である回転軸９に固
    定した小歯車１と、該小歯車１と噛み合い直線変位に変
    換するラックプランジャ２と、該ラックプランジャ２の
    直動変位を検出する非接触リニヤセンサ４とを配置し、
    入力信号と前記リニヤセンサ４の最終出力をバランスさ
    せることで入力信号と回転角が直線的に制御できるレー
    ザスキャナ回転検出機構。
JP63216140A 1988-08-30 1988-08-30 レーザスキャナ回転検出機構 Expired - Lifetime JP2601698B2 (ja)

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US07/477,838 US5107365A (en) 1988-08-30 1989-08-29 Laser scanner device
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