JP2009276491A - ガルバノスキャナシステムの調整方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ガルバノスキャナシステム1では、中心に配置した二次元光位置センサ32と、これを中心に同一円上に等角度で配置した4個の一次元光位置センサ33(1)〜33(4)とを備えた光位置検出ユニット30を、ワーク面7の走査中心に一致するように取り付ける。ガルバノスキャナ3、4に原点位置指令を与えて、低出力でレーザ光を照射して、二次元光位置センサ32の検出出力に基づきオフセット調整値を算出する。次に、ガルバノスキャナ3、4を左右、上下に振り、各一次元光位置センサ33の検出出力に基づき、ワーク面7に対する直角度判定、ワーク面7からの距離の算出を行い、これに基づきスケール調整値を算出する。可視レーザ光を目視しながらワーク面上の目盛に合わせて調整する場合に比べて、簡単、かつ精度良く調整を行うことができる。
【選択図】図1
Description
ガルバノスキャナによる走査面上における当該ガルバノスキャナの原点位置に対応する走査中心位置に、二次元位置センサを配置し、
前記ガルバノスキャナに対して、当該ガルバノスキャナを原点位置に位置決めするための原点位置指令を入力して、前記ガルバノスキャナに取り付けたスキャナ位置センサからのセンサ出力に基づき、前記ガルバノスキャナを前記原点位置に位置決めし、
前記原点位置に位置決めされた前記ガルバノスキャナによるレーザ光の光スポットを前記二次元位置センサによって検出し、
前記二次元位置センサの出力と、前記光スポットの中心が前記二次元位置センサの検出面の中心に位置する場合に得られる当該二次元位置センサの原点位置出力との差を監視し、
この差が予め定めた規格値以下になるように前記ガルバノスキャナを駆動し、
前記差が規格値以下となったときの前記ガルバノスキャナに入力された位置指令の前記原点位置指令に対する差をオフセット調整値として採用することを特徴としている。
前記走査面上における前記走査中心位置から所定の距離だけ離れた異なる位置に、前記光スポットの中心位置を検出可能な少なくとも2個の一次元位置センサを配置し、
前記ガルバノスキャナを駆動して各一次元位置センサのそれぞれに光スポットを照射して、これら一次元位置センサの出力値が予め定めた範囲内の値となった時点における前記ガルバノスキャナの前記原点位置からの各振れ角を検出し、
これらの振れ角を予め定めた許容角度範囲と比較して、前記原点位置の前記ガルバノスキャナから前記走査面に照射されるレーザ光の当該走査面に対する直角度の合否を判定し、
前記振れ角A、Bが前記許容角度範囲から外れている場合には、前記走査面上における前記二次元位置センサおよび前記一次元位置センサの取り付け位置を調整し、
しかる後に、再度、前記オフセット調整値の算出、および、前記直角度の合否判定を行うことを特徴としている。
前記走査中心位置から少なくとも一方の前記一次元位置センサの中心までの距離Vと、当該一次元位置センサにおける前記ガルバノスキャナの原点位置からの前記振れ角とに基づき、前記ガルバノスキャナから前記走査中心位置までの距離Zを算出し、
前記距離Zと、振れ角A、Bと、これらの振れ角A、Bが得られたときに前記ガルバノスキャナに入力された位置指令とに基づき、スケール調整値を算出することを特徴としている。
図1は本発明の方法を採用可能なガルバノスキャナシステムの一例を示す機能ブロック図である。ガルバノスキャナシステム1は、レーザ発信器2と、ここから射出されるレーザ光を二軸方向に偏向するためのX軸ガルバノスキャナ3およびY軸ガルバノスキャナ4と、これらのスキャナ3、4を駆動するためのスキャナドライバ5と、スキャナドライバ5を制御するためのアナログコントローラ、パーソナルコンピュータなどから構成される指令発生機6とを有している。指令発生機6には操作入力部61およびモニタ用の表示器62が接続されている。
図3は、ガルバノスキャナシステム1のオフセット、スケールの調整手順を示す概略フローチャートである。これらの調整作業においては、まず、光位置検出ユニット30をワーク面(壁面)7に取り付ける。取り付けの際には、ワーク面7の中心(走査中心)に、光位置検出ユニット30の中心(二次元光位置センサ32の検出面32aの中心32b)が一致するように大まかな位置合わせを行う(ステップST1)。
Z=V/tanA(または、V/tanB)
2 レーザ発信器
3、4 ガルバノスキャナ
5 スキャナドライバ
6 指令発生機
7 ワーク面
11、12 有限回転型モータ
13、14 走査用ミラー
15、16 スキャナ位置センサ
21 指令信号発生部
22 内部制御回路
23 演算・判定部
24 内部メモリ
25 信号変換回路
30 光位置検出ユニット
31 基板
32 二次元光位置センサ
33(1)〜33(4) 一次元光位置センサ
Claims (5)
- ガルバノスキャナによる走査面上における当該ガルバノスキャナの原点位置に対応する走査中心位置に、二次元位置センサを配置し、
前記ガルバノスキャナに対して、当該ガルバノスキャナを原点位置に位置決めするための原点位置指令を入力して、前記ガルバノスキャナに取り付けたスキャナ位置センサからのセンサ出力に基づき、前記ガルバノスキャナを前記原点位置に位置決めし、
前記原点位置に位置決めされた前記ガルバノスキャナによるレーザ光の光スポットを前記二次元位置センサによって検出し、
前記二次元位置センサの出力と、前記光スポットの中心が前記二次元位置センサの検出面の中心に位置する場合に得られる当該二次元位置センサの原点位置出力との差を監視し、
この差が予め定めた規格値以下になるように前記ガルバノスキャナを駆動し、
前記差が規格値以下となったときの前記ガルバノスキャナに入力された位置指令の前記原点位置指令に対する差をオフセット調整値として採用することを特徴とするガルバノスキャナシステムの調整方法。 - 請求項1に記載のガルバノスキャナシステムの調整方法において、
前記走査面上における前記走査中心位置から所定の距離だけ離れた異なる位置に、前記光スポットの中心位置を検出可能な少なくとも2個の一次元位置センサを配置し、
前記ガルバノスキャナを駆動して各一次元位置センサのそれぞれに光スポットを照射して、これら一次元位置センサの出力値が予め定めた範囲内の値となった時点における前記ガルバノスキャナの前記原点位置からの各振れ角を検出し、
これらの振れ角を予め定めた許容角度範囲と比較して、前記原点位置の前記ガルバノスキャナから前記走査面に照射されるレーザ光の当該走査面に対する直角度の合否を判定し、
前記振れ角が前記許容角度範囲から外れている場合には、前記走査面上における前記二次元位置センサおよび前記一次元位置センサの取り付け位置を調整し、
しかる後に、再度、前記オフセット調整値の算出、および、前記直角度の合否判定を行うことを特徴とするガルバノスキャナシステムの調整方法。 - 請求項2に記載のガルバノスキャナシステムの調整方法において、
前記走査中心位置から少なくとも一方の前記一次元位置センサの中心までの距離Vと、当該一次元位置センサにおける前記ガルバノスキャナの前記原点位置からの前記振れ角とに基づき、前記ガルバノスキャナから前記走査中心位置までの距離Zを算出し、
前記距離Zと、前記振れ角と、これらの振れ角が得られたときに前記ガルバノスキャナに入力された位置指令とに基づき、スケール調整値を算出することを特徴とするガルバノスキャナシステムの調整方法。 - 請求項3に記載のガルバノスキャナシステムの調整方法において、
前記スケール調整値を算出した後に、前記オフセット調整値を用いたオフセット調整と、前記直角度判定と、前記距離Zの算出と、前記スケール調整値を用いたスケール調整とを順次に実行して、調整の合否判定を行うことを特徴とするガルバノスキャナシステムの調整方法。 - 請求項2ないし4のうちのいずれかの項に記載のガルバノスキャナシステムの調整方法において、
前記二次元位置センサを中心として、複数個の前記一次元位置センサを同一円上に等角度間隔に配置し、
各一次元位置センサによって、前記光スポットの前記同一円の半径方向の位置を検出することを特徴とするガルバノスキャナシステムの調整方法。
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