JP2010137271A - Laser processing device and balance adjusting method of fixture in laser processing device - Google Patents

Laser processing device and balance adjusting method of fixture in laser processing device Download PDF

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Reiji Asanuma
礼二 浅沼
Hiroyuki Suyama
洋行 須山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make a processing head 30 hardly touched when adjusting balance and to shorten the time for balance adjustment. <P>SOLUTION: When adjusting balance prior to the laser processing, a fixture rotation device 20 is moved to a second suction fixing table 72 separated from the processing head 30, and the fixture rotation device 20 is sucked and fixed by air suction. In a state that a workpiece OB is set on the fixture 10, the fixture 10 is rotated by the fixture rotation device 20 and an unbalance amount is measured by a vibration sensor 93. Subsequently, a test weight is mounted to the fixture 10, and the unbalance amount is similarly measured. From the unbalance amounts before and after mounting the test weight and the mounting position and mass of the test weight, the mounting position and mass of an additional weight is indicated to an operator. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ドラム状の固定治具にシート状の加工対象物を固定し、固定治具を回転させながら加工用レーザ光を加工対象物に照射することで加工対象物の表面に微細なピットまたは溝または反応跡を形成するレーザ加工装置、および、そのレーザ加工装置における固定治具のバランス調整方法に関する。   The present invention fixes a sheet-like workpiece to a drum-like fixture, and irradiates the workpiece with a processing laser beam while rotating the fixture, thereby forming fine pits on the surface of the workpiece. The present invention also relates to a laser processing apparatus that forms grooves or reaction traces, and a method for adjusting the balance of a fixing jig in the laser processing apparatus.

従来から、ドラム状の固定治具にシート状の加工対象物を固定し、固定治具を回転させながら、加工用レーザ光を照射する加工ヘッドを固定治具の中心軸方向に沿って移動させることにより、加工対象物表面全体にわたってレーザ加工（ピット、溝、反応跡等の形成）を施すレーザ加工装置が知られている。   Conventionally, a sheet-like workpiece is fixed to a drum-shaped fixing jig, and the processing head for irradiating the processing laser beam is moved along the central axis direction of the fixing jig while rotating the fixing jig. Thus, there is known a laser processing apparatus that performs laser processing (formation of pits, grooves, reaction traces, etc.) over the entire surface of the workpiece.

こうしたレーザ加工装置は、ドラム状の固定治具の重心位置が固定治具の中心軸上になるように調整されていても、加工対象物の厚さと密度が一様でなかったり、加工対象物を固定治具の円周方向全面にセットしなかったりすると、加工対象物をセットした後の重心位置が固定治具の中心軸からずれてしまう。この状態で固定治具を高速回転させると、固定治具が振動してレーザ加工の精度を劣化させてしまう。   In such a laser processing apparatus, even if the center of gravity of the drum-shaped fixing jig is adjusted to be on the center axis of the fixing jig, the thickness and density of the processing target are not uniform, Is not set on the entire surface in the circumferential direction of the fixing jig, the position of the center of gravity after the workpiece is set deviates from the central axis of the fixing jig. If the fixing jig is rotated at a high speed in this state, the fixing jig vibrates and deteriorates the accuracy of laser processing.

こうした問題に対して、特許文献１に提案された画像記録装置においては、ドラム状の固定治具にバランス補正ユニットを設け、記録対象物（加工対象物に相当する）の大きさや取付枚数に応じてバランス補正ユニットのバランス部材の配置角度を切り替えてバランス補正を行うようにしている。   In order to deal with such problems, in the image recording apparatus proposed in Patent Document 1, a drum-shaped fixing jig is provided with a balance correction unit, depending on the size of the recording object (corresponding to the processing object) and the number of attached objects. Thus, the balance correction is performed by switching the arrangement angle of the balance member of the balance correction unit.

しかしながら、加工対象物の種類や取付状態が多岐にわたる場合には、それぞれの場合におけるバランス補正のやり方を記憶しておく必要があり、情報を記憶させるにも記憶した情報を呼び出すにも多くの時間が必要になる。このため、実質的には、加工対象物の種類や取付状態に応じてバランス補正を行うことは不可能である。   However, when there are a wide variety of types and attachment states of the workpiece, it is necessary to store the balance correction method in each case, and it takes a lot of time to store the information and call the stored information. Is required. For this reason, it is substantially impossible to perform balance correction according to the type and attachment state of the workpiece.

これに対して、ドラム状の固定治具を回転させ、回転位置に対する振動量を実際に検出してバランス評価を行い、バランス評価の結果に基づいてバランス調整を行う技術が、例えば、特許文献２に提案されている。しかし、特許文献２に提案された装置は、回転体の一部をレーザ光照射により除去してバランス調整するものであり、そのまま加工装置に適用することはできない。なぜなら、加工対象物を取り替える度に、バランス調整のために固定治具の一部をレーザ光照射により削り取ることはできないからである。従って、レーザ加工装置においては、バランス調整をバランス評価結果に基づいて作業者がバランス調整器を使って行う必要がある。
特開２００３−１８６２０４号公報 特開平８−２０６８５５号公報 On the other hand, a technique for rotating a drum-shaped fixing jig, actually detecting a vibration amount with respect to the rotational position, performing balance evaluation, and performing balance adjustment based on the balance evaluation result is disclosed in, for example, Patent Document 2 Has been proposed. However, the apparatus proposed in Patent Document 2 removes a part of a rotating body by laser light irradiation and adjusts the balance, and cannot be applied to a processing apparatus as it is. This is because a part of the fixing jig cannot be scraped off by laser light irradiation for balance adjustment every time the workpiece is replaced. Therefore, in the laser processing apparatus, it is necessary for the operator to perform balance adjustment using the balance adjuster based on the balance evaluation result.
JP 2003-186204 A JP-A-8-206855

バランス評価は、固定治具を回転させながら、そのときの振動測定により行われる。また、バランス調整は、固定治具を停止させておいてバランス評価結果に基づいて作業者がバランス調整器を使って行う。こうしたバランス評価とバランス調整とは交互に複数回行われるが、固定治具が加工ヘッドに近い位置にあるため、作業者がバランス調整時に加工ヘッドにあやまって触れてしまい、加工ヘッドの取付位置がずれたり、加工ヘッドを破損したりするおそれがある。また、最適なバランス状態にたどりつきにくいため、バランス評価とバランス調整とを繰り返す回数が多くなり、結局、バランス調整が完了するまでに多くの時間がかかってしまう。   The balance evaluation is performed by measuring the vibration while rotating the fixing jig. The balance adjustment is performed by the operator using the balance adjuster based on the balance evaluation result with the fixing jig stopped. Such balance evaluation and balance adjustment are alternately performed a plurality of times. However, since the fixing jig is close to the machining head, the operator accidentally touches the machining head during balance adjustment, and the machining head mounting position is There is a risk of slippage or damage to the machining head. In addition, since it is difficult to reach an optimal balance state, the number of times that balance evaluation and balance adjustment are repeated increases, and eventually it takes much time to complete balance adjustment.

本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、バランス調整時に加工ヘッドに触れにくく、また、バランス調整にかかる時間を短縮したレーザ加工装置およびレーザ加工装置における固定治具のバランス調整方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to cope with the above-described problem, and it is difficult to touch the machining head at the time of balance adjustment, and the time required for balance adjustment is shortened, and the balance adjustment method for the fixing jig in the laser machining apparatus The purpose is to provide.

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、シート状の加工対象物を固定するドラム状の固定治具と、前記固定治具をその中心軸周りに回転させる治具回転装置と、前記固定治具に固定された加工対象物の表面に加工用レーザ光を照射する加工ヘッドと、前記加工ヘッドにより照射された加工用レーザ光の照射位置を前記固定治具の中心軸方向に沿って移動させる照射位置移動装置とを備えたレーザ加工装置において、前記固定治具の径方向における前記固定治具と前記加工ヘッドとの離隔が変化するように、前記治具回転装置と前記加工ヘッドとの相対位置を変更する離隔変更装置と、前記加工対象物を固定した固定治具を前記治具回転装置により回転させたときの振動を測定することにより前記固定治具のバランスを評価するバランス評価手段と、前記バランス評価手段により評価されたバランス評価結果に基づいて、前記固定治具のバランス調整を行うためのバランス調整情報を作業者に提供するバランス調整情報提供手段と、前記固定治具のバランスを調整するためのバランス調整器とを備えたことにある。   In order to achieve the above object, the present invention is characterized by a drum-shaped fixing jig that fixes a sheet-like workpiece, a jig rotating device that rotates the fixing jig around its central axis, A processing head for irradiating a processing laser beam onto the surface of the processing object fixed to the fixing jig, and an irradiation position of the processing laser beam irradiated by the processing head along the central axis direction of the fixing jig In the laser processing apparatus including the irradiation position moving device to be moved, the jig rotating device and the processing head are arranged so that a separation between the fixing jig and the processing head in a radial direction of the fixing jig is changed. A separation changing device for changing the relative position of the workpiece and a balance for evaluating the balance of the fixing jig by measuring vibration when the fixing jig fixing the workpiece is rotated by the jig rotating device. A balance adjustment information providing means for providing a worker with balance adjustment information for performing balance adjustment of the fixing jig based on a balance evaluation result evaluated by the balance evaluation means, and the fixing jig And a balance adjuster for adjusting the balance.

本発明においては、ドラム状の固定治具にシート状の加工対象物が固定される。加工対象物は、予めシート状に形成されているものに限らず、フォトレジスタや熱レジスタといった液状物質を固定治具に塗布し固化させて薄いシート状にしたものでもよい。固定治具は、治具回転装置に固定される。レーザ加工時においては、治具回転装置が固定治具をその中心軸周りに回転させるとともに、加工ヘッドが固定治具に固定された加工対象物の表面に加工用レーザ光を照射する。このとき、照射位置移動装置が加工用レーザ光の照射位置を固定治具の中心軸方向に沿って移動させる。これにより、加工対象物の表面を全体にわたってレーザ加工することができる。照射位置移動装置は、加工ヘッドと治具回転装置との相対位置を変更するものであれば良く、加工ヘッドを移動させるもの、あるいは、治具回転装置を移動させるもの、あるいは、加工ヘッドと治具回転装置の両方を移動させるもの、いずれであってもよい。   In the present invention, a sheet-like workpiece is fixed to a drum-shaped fixing jig. The object to be processed is not limited to a sheet formed in advance, but may be a thin sheet formed by applying a liquid substance such as a photoresistor or a thermal register to a fixing jig and solidifying it. The fixing jig is fixed to the jig rotating device. At the time of laser processing, the jig rotating device rotates the fixing jig around its central axis, and the processing head irradiates the surface of the processing object fixed to the fixing jig with laser light for processing. At this time, the irradiation position moving device moves the irradiation position of the processing laser light along the central axis direction of the fixing jig. As a result, the entire surface of the workpiece can be laser processed. The irradiation position moving device may be any device that changes the relative position between the machining head and the jig rotating device. The irradiation position moving device moves the machining head, moves the jig rotating device, or cures the machining head. Any of those that move both of the tool rotating devices may be used.

レーザ加工を精度良く行うためには、レーザ加工を行う前に、加工対象物を固定治具に固定した状態で固定治具のバランスを調整する必要がある。レーザ加工時においては、加工ヘッドは加工対象物の表面に接近してレーザ光を照射するが、バランス調整時においても加工ヘッドが加工対象物に接近していると、作業者があやまって加工ヘッドに触れやすい。そこで、本発明においては、離隔変更手段を備えている。離隔変更手段は、治具回転装置と加工ヘッドとの相対位置を変更することにより固定治具の径方向における固定治具と加工ヘッドとの離隔を変化させる。従って、加工ヘッドを固定治具から遠ざける、あるいは、固定治具を加工ヘッドから遠ざけることができる。   In order to perform laser processing with high accuracy, it is necessary to adjust the balance of the fixing jig while the workpiece is fixed to the fixing jig before performing laser processing. During laser processing, the processing head approaches the surface of the processing target and irradiates the laser beam. However, when adjusting the balance, if the processing head is close to the processing target, the operator stops and the processing head stops. Easy to touch. Therefore, in the present invention, a separation changing means is provided. The separation changing means changes the separation between the fixing jig and the machining head in the radial direction of the fixing jig by changing the relative position between the jig rotating device and the machining head. Therefore, the processing head can be moved away from the fixing jig, or the fixing jig can be moved away from the processing head.

こうした状態で、固定治具のバランス調整が行われる。バランス調整は、固定治具のバランス評価、バランス調整情報の提供、作業者によるバランス調整器を使ったバランス調整により行われる。バランス評価手段は、加工対象物を固定した固定治具を治具回転装置により回転させたときの振動を測定することにより固定治具のバランスを評価する。そして、バランス評価手段により評価されたバランス評価結果に基づいて、バランス調整情報提供手段がバランス調整情報を作業者に提供する。作業者は、提供されたバランス調整情報に基づいてバランス調整器を使って固定治具のバランスを調整する。   In such a state, the balance of the fixing jig is adjusted. Balance adjustment is performed by balance evaluation of a fixing jig, provision of balance adjustment information, and balance adjustment by a worker using a balance adjuster. The balance evaluation means evaluates the balance of the fixing jig by measuring the vibration when the fixing jig to which the workpiece is fixed is rotated by the jig rotating device. Then, based on the balance evaluation result evaluated by the balance evaluation means, the balance adjustment information providing means provides the balance adjustment information to the operator. The operator adjusts the balance of the fixing jig using the balance adjuster based on the provided balance adjustment information.

この場合、固定治具と加工ヘッドとが離れているため、作業者があやまって加工ヘッドに触れて加工ヘッドの取付位置がずれたり、加工ヘッドを損傷してしまうといった不具合を防止することができる。また、加工ヘッドが邪魔にならないため、バランス調整作業を容易に行うことができる。   In this case, since the fixing jig and the processing head are separated from each other, it is possible to prevent problems such as the operator stopping and touching the processing head to shift the mounting position of the processing head or damaging the processing head. . Further, since the processing head does not get in the way, the balance adjustment work can be easily performed.

また、本発明の他の特徴は、前記バランス調整器は、前記固定治具に設けられ、おもりの取付位置を選択できるおもり取付部であり、前記バランス調整情報提供手段は、前記おもり取付部に取り付けられたおもりの質量を表すおもり情報を取得するおもり情報取得手段と、前記おもりを取り付ける前と後とにおける前記バランス評価手段により評価されたバランス評価結果を取得するバランス評価結果取得手段と、前記おもり情報取得手段により取得したおもり情報と、前記バランス評価結果取得手段により取得したバランス評価結果とに基づいて、前記固定治具のバランスを向上させるための追加おもりの取付位置と質量とを算出する追加おもり算出手段とを備え、前記追加おもり算出手段により算出した追加おもりの取付位置と質量とを前記バランス調整情報として提供することにある。   According to another aspect of the present invention, the balance adjuster is provided on the fixing jig, and is a weight attaching portion capable of selecting a weight attaching position, and the balance adjustment information providing means is provided on the weight attaching portion. Weight information acquisition means for acquiring weight information representing the mass of the attached weight, balance evaluation result acquisition means for acquiring a balance evaluation result evaluated by the balance evaluation means before and after attaching the weight, and Based on the weight information acquired by the weight information acquisition means and the balance evaluation result acquired by the balance evaluation result acquisition means, the attachment position and mass of the additional weight for improving the balance of the fixing jig are calculated. An additional weight calculating means, and the mounting position and mass of the additional weight calculated by the additional weight calculating means. And to provide a serial balancing information.

本発明においては、固定治具におもり取付部が設けられており、おもりの取付位置を選択することでバランス調整ができる。また、おもりの重さ（質量）を変えることで精度の良いバランス調整が可能となっている。バランス調整情報提供手段は、おもり情報取得手段と、バランス評価結果取得手段と、追加おもり算出手段とを備え、追加おもり算出手段により算出した追加おもりの取付位置と質量とをバランス調整情報として作業者に提供する。おもり情報取得手段は、おもり取付部に取り付けられたおもりの質量を表すおもり情報を取得する。このおもり情報は、作業者が入力した情報を取得しても良いし、おもりの質量をセンサにより検出して取得してもよい。バランス評価結果取得手段は、おもりを取り付ける前と後とにおけるバランス評価手段により評価されたバランス評価結果を取得する。従って、固定治具のバランスが最適となるおもりの取付位置と質量とを求めることができる。そして、追加おもり算出手段は、固定治具のバランスを向上させるための追加おもりの取付位置と質量とを算出する。   In the present invention, the weight fixture is provided on the fixing jig, and the balance can be adjusted by selecting the weight attachment position. In addition, the balance can be adjusted with high accuracy by changing the weight (mass) of the weight. The balance adjustment information providing means includes weight information acquisition means, balance evaluation result acquisition means, and additional weight calculation means, and the worker uses the attachment position and mass of the additional weight calculated by the additional weight calculation means as balance adjustment information. To provide. The weight information acquisition means acquires weight information indicating the mass of the weight attached to the weight attachment portion. The weight information may be acquired by information input by the operator, or may be acquired by detecting the mass of the weight with a sensor. The balance evaluation result acquisition unit acquires the balance evaluation result evaluated by the balance evaluation unit before and after attaching the weight. Therefore, it is possible to obtain the weight attachment position and the mass at which the balance of the fixing jig is optimal. Then, the additional weight calculating means calculates the attachment position and mass of the additional weight for improving the balance of the fixing jig.

作業者は、追加おもり算出手段により算出された追加おもりの取付位置と質量とに基づいてバランス調整をすることで、固定治具の重心を回転中心軸上あるいはその近傍に移動させることができる。従って、バランス調整を短時間で良好に完了させることができる。   The operator can move the center of gravity of the fixing jig on or near the rotation center axis by adjusting the balance based on the attachment position and mass of the additional weight calculated by the additional weight calculating means. Therefore, the balance adjustment can be satisfactorily completed in a short time.

また、本発明の他の特徴は、前記バランス評価手段によるバランス評価と前記バランス調整情報提供手段によるバランス調整情報の提供とを交互に繰り返し行わせる交互作動指令手段と、前記バランス評価手段によるバランス評価の開始時においては前記固定治具の回転速度を予め設定した初期回転速度に設定し、前記バランス評価手段により評価された前記固定治具のバランスが許容範囲内に入るたびに、前記固定治具の回転速度を増大側に設定変更する回転速度制御手段とを備えたことにある。   According to another aspect of the present invention, there is provided alternate operation command means for alternately and repeatedly performing balance evaluation by the balance evaluation means and provision of balance adjustment information by the balance adjustment information providing means, and balance evaluation by the balance evaluation means. At the time of starting, the rotational speed of the fixing jig is set to a preset initial rotational speed, and the fixing jig is evaluated each time the balance of the fixing jig evaluated by the balance evaluation means falls within an allowable range. And a rotation speed control means for changing the setting of the rotation speed to the increase side.

本発明においては、交互作動指令手段の指令により、バランス評価手段によるバランス評価とバランス調整情報提供手段によるバランス調整情報の提供とが交互に繰り返される。つまり、バランス評価を行うたびに、バランス調整情報を提供して作業者にバランス調整を指示する。回転速度制御手段は、バランス評価の開始時においては、固定治具の回転速度を低回転速度である初期回転速度に設定する。そして、バランス評価結果が許容範囲に入るたびに、次の、バランス評価における固定治具の回転速度を増大側に設定変更する。   In the present invention, the balance evaluation by the balance evaluation means and the provision of the balance adjustment information by the balance adjustment information providing means are alternately repeated according to the command from the alternate operation command means. That is, each time the balance evaluation is performed, the balance adjustment information is provided to instruct the operator to perform the balance adjustment. The rotation speed control means sets the rotation speed of the fixing jig to an initial rotation speed that is a low rotation speed at the start of balance evaluation. Then, whenever the balance evaluation result falls within the allowable range, the rotation speed of the fixing jig in the next balance evaluation is set to the increase side.

レーザ加工装置におけるバランス評価は、固定治具をレーザ加工と同じ条件（回転速度）で回転させて行うことが好ましいが、回転速度が大きいほど固定治具のアンバランス量が大きくなるため、いきなり、加工条件と同じ回転速度で固定治具を回転させてしまうと装置の損傷や劣化を招くおそれがある。そこで、本発明においては、固定治具の回転速度を低回転速度の初期回転速度に設定してバランス評価を開始し、バランス評価結果が許容範囲に入るたびに、固定治具の回転速度を増加側に設定変更する。この結果、レーザ加工装置の損傷や劣化を防止することができる。   The balance evaluation in the laser processing apparatus is preferably performed by rotating the fixing jig under the same conditions (rotational speed) as the laser processing, but since the unbalance amount of the fixing jig increases as the rotational speed increases, suddenly, If the fixing jig is rotated at the same rotational speed as the processing conditions, the apparatus may be damaged or deteriorated. Therefore, in the present invention, the rotation speed of the fixing jig is set to the initial rotation speed of the low rotation speed and the balance evaluation is started, and the rotation speed of the fixing jig is increased every time the balance evaluation result falls within the allowable range. Change the setting to the side. As a result, damage and deterioration of the laser processing apparatus can be prevented.

また、本発明の他の特徴は、前記照射位置移動装置は、前記加工ヘッドを前記固定治具の中心軸方向に沿って移動させ、前記離隔変更装置は、前記治具回転装置を前記固定治具の中心軸に直交する方向に移動させることにある。   According to another aspect of the present invention, the irradiation position moving device moves the processing head along a central axis direction of the fixing jig, and the separation changing device is configured to fix the jig rotating device to the fixing jig. It is to move in the direction orthogonal to the central axis of the tool.

本発明においては、照射位置移動装置がレーザ加工中に加工ヘッドを固定治具の中心軸方向に移動させることによりレーザ光の照射位置を移動させる。従って、ドラム状の固定治具を中心軸方向に移動させる場合に比べて移動スペースが少なくてすむ。また、加工ヘッドと固定治具との離隔を変更する場合には、離隔変更装置が、治具移動装置を固定治具の中心軸に直交する方向に移動させる。従って、移動距離に対して固定治具と加工対象物との離隔を最大にすることができる。また、離隔変更装置は、固定治具の中心軸方向には移動しない治具回転装置を固定治具の中心軸に直交する方向に移動させるため、その移動機構の構成が複雑にならない。   In the present invention, the irradiation position moving device moves the irradiation position of the laser beam by moving the processing head in the direction of the central axis of the fixing jig during laser processing. Therefore, the movement space is smaller than when the drum-shaped fixing jig is moved in the central axis direction. Further, when changing the separation between the machining head and the fixing jig, the separation changing device moves the jig moving device in a direction perpendicular to the central axis of the fixing jig. Therefore, the separation between the fixing jig and the workpiece can be maximized with respect to the movement distance. Further, since the separation changing device moves the jig rotating device that does not move in the central axis direction of the fixing jig in the direction orthogonal to the central axis of the fixing jig, the configuration of the moving mechanism is not complicated.

また、本発明の他の特徴は、前記治具回転装置は、前記固定治具の中心軸方向の一方端のみを固定し、前記バランス調整器は、前記固定治具の中心軸方向の他方端に設けられることにある。   Another feature of the present invention is that the jig rotating device fixes only one end in the central axis direction of the fixing jig, and the balance adjuster is the other end in the central axis direction of the fixing jig. Is to be provided.

本発明においては、固定治具の一方端が治具回転装置により固定され、固定治具の他方端が開放されている。そして、他方端には、バランス調整器が設けられる。従って、作業者のバランス調整が容易となる。また、治具回転装置を固定治具の中心軸に直交する方向に移動させる機構の構成が複雑にならない。   In the present invention, one end of the fixing jig is fixed by the jig rotating device, and the other end of the fixing jig is opened. A balance adjuster is provided at the other end. Accordingly, it is easy to adjust the balance of the operator. Further, the structure of the mechanism for moving the jig rotating device in the direction orthogonal to the central axis of the fixing jig does not become complicated.

更に、本発明の実施にあたっては、レーザ加工装置の発明に限定されることなく、レーザ加工装置における固定治具のバランス調整方法の発明としても実施し得るものである。   Furthermore, in carrying out the present invention, the invention is not limited to the invention of the laser processing apparatus, but can also be implemented as an invention of a method for adjusting the balance of the fixing jig in the laser processing apparatus.

以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。図１は、実施形態に係るレーザ加工装置１の概略外観斜視図であり、図２は、レーザ加工装置１の概略システム構成図である。このレーザ加工装置１は、ドラム状の固定治具１０と、固定治具１０の一端を着脱可能に装着固定して固定治具１０をその中心軸周りに回転させる治具回転装置２０と、加工用レーザ光を照射する加工ヘッド３０と、加工ヘッド３０を固定治具１０の中心軸方向に沿って移動させるヘッド移動装置４０と、治具回転装置２０を固定治具１０の中心軸に直交する方向に移動させる離隔変更装置５０と、治具回転装置２０を昇降移動させる昇降装置６０と、治具回転装置２０を吸着固定する吸着固定装置７０と、各種センサ類（後述する）、各種制御回路（後述する）、レーザ加工装置１の全体制御を司るコントローラ１００等を備えている。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic external perspective view of a laser processing apparatus 1 according to the embodiment, and FIG. 2 is a schematic system configuration diagram of the laser processing apparatus 1. This laser processing apparatus 1 includes a drum-shaped fixing jig 10, a jig rotating apparatus 20 that removably attaches and fixes one end of the fixing jig 10, and rotates the fixing jig 10 around its central axis. The processing head 30 for irradiating the laser beam for use, the head moving device 40 for moving the processing head 30 along the central axis direction of the fixing jig 10, and the jig rotating device 20 orthogonal to the central axis of the fixing jig 10. Separation changing device 50 for moving in the direction, lifting device 60 for moving jig rotating device 20 up and down, suction fixing device 70 for sucking and fixing jig rotating device 20, various sensors (described later), various control circuits A controller 100 that controls the entire laser processing apparatus 1 (described later) is provided.

固定治具１０は、ドラム状（円筒状）であって、その円筒側面１０ａがシート状の加工対象物ＯＢを固定する部分となる。加工対象物ＯＢは、予めシート状に形成されたものに限らず、フォトレジスタや熱レジスタといった液状物質を固定治具１０の円筒側面１０ａに塗布し固化させて薄いシート状にしたものでもよい。予めシート状に形成した加工対象物ＯＢの場合は、固定治具１０の円筒側面１０ａに巻かれて固定される。固定治具１０は、その一方端が治具回転装置２０に装着固定される部分となり、他方端がバランス調整器としてのおもり取付部１５となっている。おもり取付部１５は、固定治具１０の端面に雌ネジ１５ａを同一円周上に等間隔（固定治具１０の円筒中心から等角度）に設けたものである。バランス調整用のおもり（図示略）は、この雌ネジ１５ａに螺合可能な雄ネジが形成されており、任意の位置の雌ネジ１５ａにねじ込んで取り付けられる。   The fixing jig 10 has a drum shape (cylindrical shape), and the cylindrical side surface 10a is a portion for fixing the sheet-like workpiece OB. The processing object OB is not limited to a sheet formed in advance, but may be a thin sheet formed by applying a liquid substance such as a photoresistor or a thermal register to the cylindrical side surface 10a of the fixing jig 10 and solidifying it. In the case of the workpiece OB formed in advance in a sheet shape, the workpiece OB is wound around the cylindrical side surface 10a of the fixing jig 10 and fixed. One end of the fixing jig 10 is a portion that is mounted and fixed to the jig rotating device 20, and the other end is a weight attaching portion 15 as a balance adjuster. The weight attaching portion 15 is formed by providing female screws 15 a on the end surface of the fixing jig 10 at equal intervals on the same circumference (equal angle from the center of the cylinder of the fixing jig 10). The balance adjustment weight (not shown) is formed with a male screw that can be screwed into the female screw 15a, and is attached by being screwed into the female screw 15a at an arbitrary position.

治具回転装置２０は、固定治具１０の一方端を固定するためのエアチャック２１を備えている。エアチャック２１は、図７に示すように、スピンドルモータ２２（本実施形態においてはエアスピンドルを使用）に連結されるチャック本体２１ａと、加圧エアーの供給によりチャック本体２１ａに対して半径方向外側（図面の矢印方向）にスライドする３本のスライド体２１ｂと、各スライド体２１ｂに連結され固定治具１０を固定するための固定用片２１ｃとを備える。各固定用片２１ｃは、同心状に配置され、半径方向外側外周面に、固定治具１０の円筒内周面を押圧するための押圧面２１ｄが形成されている。エアチャック２１は、作業者の操作により加圧エアーが供給されると、スライド体２１ｂが半径方向外側にスライドし、これに伴って固定用片２１ｃが半径方向外側に移動する。この固定用片２１ｃの移動により、固定用片２１ｃの押圧面２１ｄが固定治具１０の円筒内周面を外側に向けて押圧することで固定治具１０を治具回転装置２０に装着固定する。スピンドルモータ２２は、基台２３に固定されている。このように、治具回転装置２０は、エアチャック２１、スピンドルモータ２２、基台２３を主要部として構成されている。   The jig rotating device 20 includes an air chuck 21 for fixing one end of the fixing jig 10. As shown in FIG. 7, the air chuck 21 has a chuck body 21a connected to a spindle motor 22 (in this embodiment, an air spindle is used), and a radially outer side with respect to the chuck body 21a by supplying pressurized air. Three slide bodies 21b that slide in the direction of the arrow in the drawing, and a fixing piece 21c that is connected to each slide body 21b and fixes the fixing jig 10 are provided. Each fixing piece 21c is arranged concentrically, and a pressing surface 21d for pressing the cylindrical inner peripheral surface of the fixing jig 10 is formed on the outer peripheral surface in the radial direction. When pressurized air is supplied to the air chuck 21 by an operator's operation, the slide body 21b slides outward in the radial direction, and accordingly, the fixing piece 21c moves outward in the radial direction. By the movement of the fixing piece 21c, the pressing surface 21d of the fixing piece 21c presses the cylindrical inner peripheral surface of the fixing jig 10 outward so that the fixing jig 10 is mounted and fixed to the jig rotating device 20. . The spindle motor 22 is fixed to the base 23. As described above, the jig rotating device 20 includes the air chuck 21, the spindle motor 22, and the base 23 as main parts.

基台２３は、枠体２４に固定されている。枠体２４の背部には移動板５１が向かい合って設けられる。移動板５１には、枠体２４と向かい合う面に上下方向に延びて形成されたレール（図示略）が設けられる。一方、枠体２４の背部には、このレールと係合する係合片（図示略）が設けられる。これにより、枠体２４は、移動板５１に対して、レールに沿って昇降可能となっている。   The base 23 is fixed to the frame body 24. A moving plate 51 is provided facing the back of the frame body 24. The moving plate 51 is provided with a rail (not shown) formed on the surface facing the frame body 24 so as to extend in the vertical direction. On the other hand, an engagement piece (not shown) that engages with the rail is provided on the back of the frame body 24. Thereby, the frame body 24 can be moved up and down along the rail with respect to the moving plate 51.

移動板５１は、その上部において移動体５２と連結される。移動体５２には、その前面にシリンダ６１（以下、昇降用シリンダ６１と呼ぶ）が固定されている。昇降用シリンダ６１は、配管を介しコンプレッサ２００（図２参照）と接続されており、コンプレッサ２００によりエアーが供給されて内部が加圧されたときにシャフト６２を上方へ引き上げ、加圧が解かれ内部が常圧に戻されたときにシャフト６２を下方に降ろす。このシャフト６２は、枠体２４の上部に連結されている。従って、コンプレッサ２００の加圧制御により枠体２４を昇降させることで枠体２４に固定した治具回転装置２０を昇降できるように構成されている。従って、昇降装置６０は、枠体２４、昇降用シリンダ６１、コンプレッサ２００等の加圧エアー供給装置を主要部として構成されている。   The moving plate 51 is connected to the moving body 52 at an upper portion thereof. A cylinder 61 (hereinafter referred to as a lifting / lowering cylinder 61) is fixed to the front surface of the moving body 52. The lifting cylinder 61 is connected to the compressor 200 (see FIG. 2) via a pipe. When air is supplied by the compressor 200 and the inside is pressurized, the shaft 62 is lifted upward to release the pressure. When the inside is returned to normal pressure, the shaft 62 is lowered. The shaft 62 is connected to the upper part of the frame body 24. Therefore, the jig rotating device 20 fixed to the frame body 24 can be moved up and down by moving the frame body 24 up and down by pressurization control of the compressor 200. Therefore, the lifting device 60 is mainly composed of a pressurized air supply device such as the frame 24, the lifting cylinder 61, the compressor 200, and the like.

移動板５１の背部には、固定板５３が設けられる。この固定板５３は、ドラム状の固定治具１０の中心軸に対して直交する方向に向けて本体架台８０に立設固定して設けられる。固定板５３には、その前面に２本のレール５４ａ，５４ｂが上下に間隔をあけて水平方向に設けられる。一方、移動板５１の背面には、このレール５４ａ，５４ｂと係合する係合片５５ａ，５５ｂが設けられる。これにより、移動板５１は、固定板５３に対して、レール５４ａ，５４ｂに沿って水平移動可能となっている。   A fixed plate 53 is provided on the back of the moving plate 51. The fixing plate 53 is provided upright and fixed on the main body support 80 in a direction orthogonal to the central axis of the drum-shaped fixing jig 10. The fixed plate 53 is provided with two rails 54a and 54b on the front surface thereof in the horizontal direction with a space in the vertical direction. On the other hand, engagement pieces 55a and 55b that engage with the rails 54a and 54b are provided on the back surface of the movable plate 51. Thereby, the moving plate 51 can move horizontally along the rails 54 a and 54 b with respect to the fixed plate 53.

固定板５３の上方には、シリンダ５６（以下、移動用シリンダ５６と呼ぶ）がレール５４ａ，５４ｂと同じ方向に向けられて設けられている。上述した移動体５２は、中央に円筒穴が形成されており、円筒穴に移動用シリンダ５６が挿通するように設けられる。移動体５２は、移動用シリンダ５６の外周面を摺動可能に設けられるとともに、その円筒穴の内周側に永久磁石（図示略）が設けられている。一方、移動用シリンダ５６は、図示しないピストンを内部に備え、ピストンにより内部のエアー室が左右に区画形成される。左右のエアー室は、それぞれ配管を介してコンプレッサ２００（図２参照）と接続されており、コンプレッサ２００により一方のエアー室が選択的に加圧されることで、ピストンが移動用シリンダ５６内を左右方向に移動するように構成されている。ピストンの外径側には、永久磁石が設けられている。従って、ピストンの永久磁石と移動体５２の永久磁石とが互いに引きつけ合い、ピストンの移動にともなって移動体５２が一緒に移動するようになっている。   Above the fixed plate 53, a cylinder 56 (hereinafter referred to as a moving cylinder 56) is provided in the same direction as the rails 54a and 54b. The moving body 52 described above has a cylindrical hole formed in the center, and is provided so that the moving cylinder 56 is inserted into the cylindrical hole. The moving body 52 is slidably provided on the outer peripheral surface of the moving cylinder 56, and a permanent magnet (not shown) is provided on the inner peripheral side of the cylindrical hole. On the other hand, the moving cylinder 56 includes a piston (not shown) inside, and an internal air chamber is partitioned into left and right by the piston. The left and right air chambers are each connected to a compressor 200 (see FIG. 2) via a pipe. When one air chamber is selectively pressurized by the compressor 200, the piston moves inside the moving cylinder 56. It is configured to move in the left-right direction. A permanent magnet is provided on the outer diameter side of the piston. Therefore, the permanent magnet of the piston and the permanent magnet of the moving body 52 attract each other, and the moving body 52 moves together with the movement of the piston.

上述したように移動体５２は、昇降装置６０を連結している。また、昇降装置６０は、治具回転装置２０を連結している。従って、コンプレッサ２００の加圧制御により移動用シリンダ５６内のピストンを移動させることにより、移動体５２が移動用シリンダ５６の外周を左右に移動し、この移動により昇降装置６０、治具回転装置２０、固定治具１０も左右に移動する。この移動方向は、固定治具１０の中心軸に直交する方向で、かつ、水平方向となる。   As described above, the moving body 52 connects the lifting device 60. The lifting device 60 is connected to the jig rotating device 20. Therefore, by moving the piston in the moving cylinder 56 by pressurization control of the compressor 200, the moving body 52 moves to the left and right on the outer periphery of the moving cylinder 56, and by this movement, the lifting device 60 and the jig rotating device 20 are moved. The fixing jig 10 also moves left and right. This moving direction is a direction orthogonal to the central axis of the fixing jig 10 and a horizontal direction.

このように治具回転装置２０を水平方向に移動させる構成が離隔変更装置５０となる。従って、離隔変更装置５０は、移動板５１、移動体５２、固定板５３、レール５４ａ，５４ｂ、係合片５５ａ，５５ｂ、移動用シリンダ５６、コンプレッサ２００等の加圧エアー供給装置を主要部として構成されている。   The configuration for moving the jig rotating device 20 in the horizontal direction in this way is the separation changing device 50. Accordingly, the separation changing device 50 has a moving air 51, a moving body 52, a fixed plate 53, rails 54a and 54b, engaging pieces 55a and 55b, a moving cylinder 56, a compressor 200 and the like as a main part. It is configured.

以下、治具回転装置２０に固定された固定治具１０の中心軸方向をＸ方向と呼び、Ｘ方向に対して直交し治具回転装置２０の水平移動方向となる方向をＹ方向と呼び、Ｘ方向とＹ方向とに直交し治具回転装置２０の昇降方向となる方向をＺ方向と呼ぶ。   Hereinafter, the central axis direction of the fixing jig 10 fixed to the jig rotating device 20 is referred to as an X direction, and the direction perpendicular to the X direction and the horizontal movement direction of the jig rotating device 20 is referred to as a Y direction. A direction that is orthogonal to the X direction and the Y direction and that is the lifting and lowering direction of the jig rotating device 20 is referred to as a Z direction.

本体架台８０には、治具回転装置２０を吸着固定するための第１吸着固定台７１、第２吸着固定台７２が設けられている。第１吸着固定台７１、第２吸着固定台７２は、互いにＹ方向において間隔をあけて設けられている。各吸着固定台７１，７２は、治具回転装置２０の基台２３の底面と面接触する載置面を備え、この載置面が多孔質板７３にて形成されている。各吸着固定台７１，７２は、多孔質板７３の裏面側に負圧室（図示略）が形成されている。この負圧室は、配管を介して吸引ポンプを使ったバキューム装置２１０（図２参照）に接続されている。従って、第１吸着固定台７１あるいは第２吸着固定台７２に治具回転装置２０を載置した状態で、バキューム装置２１０を作動させて負圧室のエアーを吸引することにより基台２３が多孔質板７３に吸着され、これにより治具回転装置２０が安定した状態で固定される。吸着固定装置７０は、第１吸着固定台７１、第２吸着固定台７２、および、バキューム装置２１０等の負圧発生装置から構成される。   The main body base 80 is provided with a first suction fixing base 71 and a second suction fixing base 72 for sucking and fixing the jig rotating device 20. The first suction fixing base 71 and the second suction fixing base 72 are provided to be spaced from each other in the Y direction. Each of the suction fixing bases 71 and 72 includes a mounting surface that comes into surface contact with the bottom surface of the base 23 of the jig rotating device 20, and the mounting surface is formed by a porous plate 73. Each suction fixing base 71, 72 has a negative pressure chamber (not shown) formed on the back surface side of the porous plate 73. This negative pressure chamber is connected to a vacuum device 210 (see FIG. 2) using a suction pump via a pipe. Therefore, with the jig rotating device 20 mounted on the first suction fixing base 71 or the second suction fixing base 72, the base 23 is made porous by operating the vacuum device 210 and sucking air in the negative pressure chamber. The jig rotating device 20 is fixed in a stable state by being adsorbed by the material plate 73. The suction fixing device 70 includes a first suction fixing base 71, a second suction fixing base 72, and a negative pressure generating device such as a vacuum device 210.

第１吸着固定台７１は、加工対象物ＯＢのレーザ加工を行うときに治具回転装置２０を吸着固定するために使用され、第２吸着固定台７２は、レーザ加工を行う前に固定治具１０のバランス評価、バランス調整を行うときに治具回転装置２０を吸着固定するために使用される。第１吸着固定台７１および第２吸着固定台７２には、それぞれ治具回転装置２０の基台２３の側面に当接して治具回転装置２０の左右（Ｙ方向）の移動限界を設定する第１ストッパ８１および第２ストッパ８２が設けられている。従って、治具回転装置２０は、第１吸着固定台７１と第２吸着固定台７２との間の範囲においてＹ方向に移動可能となっている。   The first suction fixing base 71 is used for sucking and fixing the jig rotating device 20 when performing laser processing on the workpiece OB, and the second suction fixing base 72 is used for fixing the jig before laser processing. 10 is used to suck and fix the jig rotating device 20 when performing balance evaluation and balance adjustment. The first suction fixing base 71 and the second suction fixing base 72 are respectively in contact with the side surface of the base 23 of the jig rotating device 20 to set the left and right (Y direction) movement limits of the jig rotating device 20. A first stopper 81 and a second stopper 82 are provided. Accordingly, the jig rotating device 20 is movable in the Y direction in the range between the first suction fixing base 71 and the second suction fixing base 72.

移動用シリンダ５６の左右の端部には、移動体５２の位置を検出する第１位置センサ９１、第２位置センサ９２（図２参照）が設けられている。第１位置センサ９１は、治具回転装置２０の基台２３が第１ストッパ８１に当接する左移動限界位置付近で移動体５２の位置に応じた検出信号を出力する。また、第２位置センサ９２は、治具回転装置２０の基台２３が第２ストッパ８２に当接する右移動限界位置付近で移動体５２の位置に応じた検出信号を出力する。治具回転装置２０が左右方向に移動し第１ストッパ８１あるいは第２ストッパ８２に当たって移動限界位置に達すると、第１位置センサ９１あるいは第２位置センサ９２の出力する検出信号が変化しなくなる。従って、検出信号が変化しなくなったことを検出して治具回転装置２０が移動限界位置に達したことを検出できる。   A first position sensor 91 and a second position sensor 92 (see FIG. 2) for detecting the position of the moving body 52 are provided at the left and right ends of the moving cylinder 56. The first position sensor 91 outputs a detection signal corresponding to the position of the moving body 52 in the vicinity of the left movement limit position where the base 23 of the jig rotating device 20 contacts the first stopper 81. Further, the second position sensor 92 outputs a detection signal corresponding to the position of the moving body 52 in the vicinity of the right movement limit position where the base 23 of the jig rotating device 20 contacts the second stopper 82. When the jig rotating device 20 moves in the left-right direction and hits the first stopper 81 or the second stopper 82 to reach the movement limit position, the detection signal output from the first position sensor 91 or the second position sensor 92 does not change. Therefore, it can be detected that the jig rotating device 20 has reached the movement limit position by detecting that the detection signal is not changed.

治具回転装置２０が第１吸着固定台７１に吸着されている状態において、固定治具１０の横には、加工ヘッド３０、および、加工ヘッド３０をＸ方向に移動させるヘッド移動装置４０が設けられる。ヘッド移動装置４０は、ヘッド移動用の電動モータであるフィードモータ４１と、フィードモータ４１の出力軸に連結されるスクリューシャフト４２と、スクリューシャフト４２と螺合する雌ネジ部（図示略）を備えたヘッド移動台４３と、スクリューシャフト４２と平行に設けられるガイドレール４４と、ガイドレール４４およびフィードモータ４１を固定する固定台４５とを備えている。   In a state where the jig rotating device 20 is attracted to the first suction fixing base 71, a processing head 30 and a head moving device 40 for moving the processing head 30 in the X direction are provided beside the fixing jig 10. It is done. The head moving device 40 includes a feed motor 41 that is an electric motor for moving the head, a screw shaft 42 connected to the output shaft of the feed motor 41, and a female screw portion (not shown) that is screwed into the screw shaft 42. And a guide rail 44 provided in parallel with the screw shaft 42, and a fixed base 45 for fixing the guide rail 44 and the feed motor 41.

スクリューシャフト４２は、一端がフィードモータ４１の出力軸に連結され、他端が図示しない軸受けにより回転可能に軸支されてＸ方向に延設される。ヘッド移動台４３は、内部に形成した雌ネジがスクリューシャフト４２の雄ネジと螺合するとともに、ガイドレール４４によりＸ方向にのみ移動可能に支持される。従って、ヘッド移動台４３は、フィードモータ４１を駆動してスクリューシャフト４２を回転させることでＸ方向に移動可能となっている。   One end of the screw shaft 42 is connected to the output shaft of the feed motor 41, and the other end is rotatably supported by a bearing (not shown) and extends in the X direction. The head moving base 43 is supported by a guide rail 44 so as to be movable only in the X direction while a female screw formed inside is screwed with a male screw of the screw shaft 42. Therefore, the head moving base 43 can move in the X direction by driving the feed motor 41 and rotating the screw shaft 42.

ヘッド移動台４３の上面に加工ヘッド３０が固定される。加工ヘッド３０は、図示しないが、加工用強度のレーザ光を出射するレーザ光源、レーザ光源から出射されたレーザ光を加工対象物ＯＢの表面に集光させるための各種光学レンズ、加工対象物ＯＢに照射されたレーザ光の反射光を受光して受光信号を加工ヘッド制御回路１１０（図２参照）に出力する４分割フォトディテクタ、加工ヘッド制御回路１１０からの制御信号により対物レンズの位置を調整してレーザ光の焦点位置を加工対象物ＯＢの表面と一致させるフォーカスアクチュエータ等を備えている。加工ヘッド３０は、レーザ光の出射方向延長ラインが固定治具１０の中心軸と直角に交わるような位置にヘッド移動台４３に固定されている。   The machining head 30 is fixed to the upper surface of the head moving table 43. Although not shown, the processing head 30 includes a laser light source that emits laser light having a processing intensity, various optical lenses for condensing the laser light emitted from the laser light source on the surface of the processing object OB, and the processing object OB. A four-divided photodetector that receives the reflected light of the laser light irradiated on the laser beam and outputs the received light signal to the machining head control circuit 110 (see FIG. 2), and adjusts the position of the objective lens by a control signal from the machining head control circuit 110. And a focus actuator for matching the focal position of the laser beam with the surface of the workpiece OB. The processing head 30 is fixed to the head moving base 43 at a position where the line extending in the laser beam emission direction intersects with the central axis of the fixing jig 10 at right angles.

ヘッド移動装置４０は、加工ヘッド３０をＸ方向に移動させることにより、加工対象物ＯＢの表面に照射されるレーザ光の照射位置をＸ方向に移動させるもので、本発明の照射位置移動装置に相当する。   The head moving device 40 moves the irradiation position of the laser beam applied to the surface of the workpiece OB in the X direction by moving the processing head 30 in the X direction. Equivalent to.

治具回転装置２０のスピンドルモータ２２には、振動センサ９３が取り付けられている。この振動センサ９３は、バランス評価（重心のずれ量とずれ方向測定）を行うために振動状態を検出するもので、振動量に相当する信号を図２に示すバランス評価装置１１３に出力する。振動センサ９３としては、例えば、加速度センサを使用することができる。尚、スピンドルモータ２２には、この振動センサ９３とは別に、許容量以上の振動を検出したときにスピンドルモータ２２の回転を非常停止させるための図示しない振動センサが取り付けられている。   A vibration sensor 93 is attached to the spindle motor 22 of the jig rotating device 20. The vibration sensor 93 detects a vibration state in order to perform balance evaluation (measurement of the shift amount and shift direction of the center of gravity), and outputs a signal corresponding to the vibration amount to the balance evaluation device 113 shown in FIG. As the vibration sensor 93, for example, an acceleration sensor can be used. In addition to the vibration sensor 93, the spindle motor 22 is provided with a vibration sensor (not shown) for emergency stop of rotation of the spindle motor 22 when a vibration exceeding an allowable amount is detected.

本体架台８０の右端には、レーザ変位計１２０が設けられる。レーザ変位計１２０は、距離測定用のレーザ光を固定治具１０に向けて照射してその反射光を受光することによりレーザ光の照射位置までの距離を検出し、距離に相当する信号を出力する。この検出信号は、図２に示す偏心量検出回路１１４に入力され、偏心量測定（回転中心と固定治具１０の中心軸のずれ量測定）に使用される。レーザ変位計１２０は、レーザ光の出射方向延長ラインが固定治具１０の回転軸に直角に交わるような位置に本体架台８０に取り付けられる。また、レーザ変位計１２０は、本体架台８０に対して着脱可能に設けられ、本体架台８０の右端をＸ方向に移動させることにより固定治具１０の基端側と先端側との２個所における偏心量を測定する。そのため、図示しないが、レーザ変位計１２０の固定位置を決める位置決め部材が本体架台８０に２個所設けられている。尚、２個所の位置決め部材のあいだの位置においてもレーザ変位計１２０を固定することができるため、偏心量の測定位置は任意の位置に調整可能となっている。   A laser displacement meter 120 is provided at the right end of the main body base 80. The laser displacement meter 120 detects the distance to the irradiation position of the laser light by irradiating the distance measuring laser light toward the fixing jig 10 and receiving the reflected light, and outputs a signal corresponding to the distance. To do. This detection signal is input to the eccentricity detection circuit 114 shown in FIG. 2, and is used for the eccentricity measurement (measurement of the deviation between the rotation center and the central axis of the fixing jig 10). The laser displacement meter 120 is attached to the main body base 80 at a position where an extension line of the laser beam emission direction intersects with the rotation axis of the fixing jig 10 at a right angle. The laser displacement meter 120 is provided so as to be detachable from the main body base 80, and the right end of the main body base 80 is moved in the X direction so that the eccentricity at two positions, that is, the base end side and the front end side of the fixing jig 10. Measure the amount. Therefore, although not shown, two positioning members for determining the fixing position of the laser displacement meter 120 are provided on the main body base 80. In addition, since the laser displacement meter 120 can be fixed even at a position between the two positioning members, the measurement position of the eccentricity can be adjusted to an arbitrary position.

このように構成されたレーザ加工装置１においては、治具回転装置２０を第１吸着固定台７１に吸着固定し、固定治具１０の円筒側面１０ａにシート状の加工対象物ＯＢを固定した状態で固定治具１０を治具回転装置２０により回転させるとともにヘッド移動装置４０により加工ヘッド３０をＸ方向に移動させながら、加工ヘッド３０から加工対象物ＯＢの表面にレーザ光を照射する。これにより、円筒状の加工対象物ＯＢの表面をレーザ光の照射スポットが螺旋状に移動して、加工対象物ＯＢが表面全体にわたってレーザ加工される。レーザ加工は、加工対象物ＯＢの表面にピットを形成するもの、連続した溝を形成するもの、現像液により反応する反応跡を形成するものなど、いずれであってもよい。   In the laser processing apparatus 1 configured as described above, the jig rotating device 20 is fixed by suction to the first suction fixing base 71, and the sheet-like workpiece OB is fixed to the cylindrical side surface 10a of the fixing jig 10. Then, the fixing jig 10 is rotated by the jig rotating device 20 and the processing head 30 is moved in the X direction by the head moving device 40 while the surface of the processing object OB is irradiated with laser light. Thereby, the irradiation spot of the laser beam moves spirally on the surface of the cylindrical workpiece OB, and the workpiece OB is laser processed over the entire surface. The laser processing may be any one that forms pits on the surface of the workpiece OB, one that forms continuous grooves, or one that forms reaction traces that react with the developer.

次に、レーザ加工装置１の制御システムについて図２を用いて説明する。加工ヘッド３０は、加工ヘッド制御回路１１０により制御される。加工ヘッド制御回路１１０は、加工ヘッド３０に設けられたレーザ光源に駆動信号を出力してレーザ光源からレーザ光を出射させるレーザ駆動回路（図示略）と、レーザ加工模様に応じたパルス列信号あるいは連続信号をレーザ駆動回路に供給して、レーザ駆動回路からレーザ光源へ供給する駆動信号をオンオフして加工対象物ＯＢの表面に模様を形成する発光信号供給回路（図示略）を備える。レーザ駆動回路は、コントローラ１００から出力された作動指令にしたがって作動開始し、発光信号供給回路は、コントローラ１００から出力された模様指定指令にしたがってレーザ駆動回路に発光信号を出力する。   Next, the control system of the laser processing apparatus 1 will be described with reference to FIG. The machining head 30 is controlled by the machining head control circuit 110. The processing head control circuit 110 outputs a driving signal to a laser light source provided in the processing head 30 to emit laser light from the laser light source, and a pulse train signal or a continuous signal corresponding to the laser processing pattern. A light emission signal supply circuit (not shown) for supplying a signal to the laser drive circuit and turning on / off the drive signal supplied from the laser drive circuit to the laser light source to form a pattern on the surface of the workpiece OB is provided. The laser drive circuit starts operating according to the operation command output from the controller 100, and the light emission signal supply circuit outputs a light emission signal to the laser drive circuit according to the pattern designation command output from the controller 100.

また、加工ヘッド制御回路１１０は、加工ヘッド３０に設けられた４分割フォトディテクタから出力される受光信号を入力してフォーカスエラー信号を生成するフォーカスエラー信号生成回路（図示略）と、フォーカスエラー信号に基づいてフォーカスサーボ信号を生成して加工ヘッド３０に設けられたフォーカスアクチュエータ（図示略）を駆動制御してレーザ光を加工対象物ＯＢの表面に合焦させるドライブ回路（図示略）等を有するフォーカスサーボ回路を備える。フォーカスエラー信号生成回路およびドライブ回路は、コントローラ１００から出力された作動指令にしたがって作動開始する。   Further, the processing head control circuit 110 receives a received light signal output from a four-divided photodetector provided in the processing head 30 and generates a focus error signal. The processing head control circuit 110 generates a focus error signal. A focus having a drive circuit (not shown) and the like that generates a focus servo signal based on this and drives and controls a focus actuator (not shown) provided on the machining head 30 to focus the laser beam on the surface of the workpiece OB. A servo circuit is provided. The focus error signal generation circuit and the drive circuit start to operate according to the operation command output from the controller 100.

フィードモータ４１は、フィードモータ制御回路１１１により駆動制御される。フィードモータ４１内には、同モータ４１の回転を検出して回転検出信号を出力するエンコーダ４１ａが組み込まれている。エンコーダ４１ａの出力する回転検出信号は、フィードモータ４１の回転子が所定の微少な角度だけ回転するたびにハイレベルとローレベルとを交互に繰り返すパルス列信号であって、回転方向を判別するために互いにπ／２だけ位相のずれたＡ相信号およびＢ相信号からなる。フィードモータ制御回路１１１は、フィードモータ４１への通電を制御してフィードモータ４１を駆動する駆動回路だけでなく、エンコーダ４１ａから出力されるパルス列信号のパルス数をフィードモータ４１の回転方向に応じてカウントアップ又はカウントダウンし、そのカウント値から加工ヘッド３０のＸ方向の位置（送り位置）を検出し、送り位置を表すデジタル信号をコントローラ１００に出力する送り位置検出回路も備えている。   The feed motor 41 is driven and controlled by a feed motor control circuit 111. In the feed motor 41, an encoder 41a for detecting the rotation of the motor 41 and outputting a rotation detection signal is incorporated. The rotation detection signal output from the encoder 41a is a pulse train signal that alternately repeats a high level and a low level each time the rotor of the feed motor 41 rotates by a predetermined minute angle, in order to determine the rotation direction. It consists of an A-phase signal and a B-phase signal that are out of phase with each other by π / 2. The feed motor control circuit 111 controls not only the drive circuit that drives the feed motor 41 by controlling energization to the feed motor 41 but also the number of pulses of the pulse train signal output from the encoder 41 a according to the rotation direction of the feed motor 41. A feed position detection circuit that counts up or down, detects the position (feed position) of the machining head 30 in the X direction from the count value, and outputs a digital signal representing the feed position to the controller 100 is also provided.

コントローラ１００は、電源投入時に、フィードモータ制御回路１１１に加工ヘッド３０の初期位置への移動を指示する。この指示により、フィードモータ制御回路１１１は、フィードモータ４１を回転させて加工ヘッド３０を初期位置に移動させる。この初期位置は、フィードモータ４１によって駆動されるヘッド移動台４３の駆動限界位置である。ヘッド移動台４３が初期位置に到達してフィードモータ４１の回転が停止すると、送り位置検出回路はエンコーダ４１ａからのパルス列信号の入力停止を検出して、カウント値を「０」にリセットするとともに駆動回路に出力停止信号を出力する。これにより、フィードモータ４１への駆動信号の出力が停止される。送り位置検出回路は、その後フィードモータ４１が駆動された際に、パルス列信号のパルス数をフィードモータの回転方向に応じてカウントアップまたはカウントダウンし、そのカウント値に基づいて加工ヘッド３０の送り位置を算出し、送り位置を表す信号を駆動回路およびコントローラ１００に出力し続ける。   The controller 100 instructs the feed motor control circuit 111 to move the machining head 30 to the initial position when the power is turned on. In response to this instruction, the feed motor control circuit 111 rotates the feed motor 41 to move the machining head 30 to the initial position. This initial position is a drive limit position of the head moving table 43 driven by the feed motor 41. When the head moving base 43 reaches the initial position and the rotation of the feed motor 41 stops, the feed position detection circuit detects the stop of the input of the pulse train signal from the encoder 41a, resets the count value to “0”, and is driven. Output stop signal to the circuit. Thereby, the output of the drive signal to the feed motor 41 is stopped. When the feed motor 41 is subsequently driven, the feed position detection circuit counts up or down the number of pulses of the pulse train signal according to the rotation direction of the feed motor, and determines the feed position of the machining head 30 based on the count value. It continues to calculate and output a signal representing the feed position to the drive circuit and the controller 100.

フィードモータ制御回路１１１は、コントローラ１００によって指定される送り位置への移動が指令されたときには、送り位置検出回路によって検出される送り位置を用いてフィードモータ４１の回転を制御し、検出される送り位置がコントローラ１００から指定された送り位置に等しくなるまでフィードモータ４１を回転させる。また、フィードモータ制御回路１１１は、コントローラ１００によって指定される移動速度で加工ヘッド３０を移動させることが指示されたときには、エンコーダ４１ａからの回転検出信号から加工ヘッド３０の移動速度を計算し、計算した移動速度がコントローラ１００によって指定された移動速度と等しくなるようにフィードモータ４１の回転速度を制御する。   When the movement to the feed position designated by the controller 100 is instructed, the feed motor control circuit 111 controls the rotation of the feed motor 41 using the feed position detected by the feed position detection circuit, and detects the feed detected. The feed motor 41 is rotated until the position becomes equal to the feed position designated by the controller 100. When the feed motor control circuit 111 is instructed to move the machining head 30 at the movement speed designated by the controller 100, the feed motor control circuit 111 calculates the movement speed of the machining head 30 from the rotation detection signal from the encoder 41a. The rotational speed of the feed motor 41 is controlled so that the travel speed is equal to the travel speed designated by the controller 100.

治具回転装置２０に設けられるスピンドルモータ２２は、スピンドルモータ制御回路１１２により駆動制御される。スピンドルモータ２２内には、同モータ２２の回転すなわち固定治具１０の回転を検出して、回転検出信号を出力するエンコーダ２２ａが組み込まれている。エンコーダ２２ａの出力する回転検出信号は、固定治具１０の回転位置が一つの基準回転位置に来るごとに発生されるインデックス信号と、所定の微少な角度だけ回転するたびにハイレベルとローレベルを繰り返すパルス列信号であって、回転方向を判別するために互いにπ／２だけ位相のずれたＡ相信号およびＢ相信号とからなる。回転検出信号のうちパルス列信号は、スピンドルモータ制御回路１１２に供給され、インデックス信号はバランス評価装置１１３および偏心量検出回路１１４に供給される。   The spindle motor 22 provided in the jig rotating device 20 is driven and controlled by the spindle motor control circuit 112. In the spindle motor 22, an encoder 22a that detects the rotation of the motor 22, that is, the rotation of the fixing jig 10, and outputs a rotation detection signal is incorporated. The rotation detection signal output from the encoder 22a includes an index signal generated each time the rotation position of the fixing jig 10 reaches one reference rotation position, and a high level and a low level each time the rotation is performed by a predetermined minute angle. A pulse train signal that repeats, and consists of an A-phase signal and a B-phase signal that are mutually shifted in phase by π / 2 in order to determine the direction of rotation. Of the rotation detection signals, the pulse train signal is supplied to the spindle motor control circuit 112, and the index signal is supplied to the balance evaluation device 113 and the eccentricity detection circuit 114.

スピンドルモータ制御回路１１２は、コントローラ１００から出力された回転速度指示により作動開始し、エンコーダ２２ａから出力されるパルス列信号（Ａ相信号およびＢ相信号）の単位時間あたりのパルス数によりスピンドルモータ２２の回転速度を計算し、計算した回転速度がコントローラ１００によって指示された回転速度に等しくなるようにスピンドルモータ２２の回転を制御する。   The spindle motor control circuit 112 starts to operate according to the rotational speed instruction output from the controller 100, and the spindle motor 22 is controlled by the number of pulses per unit time of the pulse train signals (A phase signal and B phase signal) output from the encoder 22a. The rotation speed is calculated, and the rotation of the spindle motor 22 is controlled so that the calculated rotation speed becomes equal to the rotation speed instructed by the controller 100.

レーザ加工装置１には、固定治具１０のバランス評価を行うためのバランス評価装置１１３が設けられている。バランス評価装置１１３は、スピンドルモータ２２に設けられたエンコーダ２２ａの出力するインデックス信号と、振動センサ９３の出力する振動量に相当する信号とを入力する。バランス評価装置１１３は、加工対象物ＯＢをセットした固定治具１０を治具回転装置２０により一定速度で回転させているときに、振動センサ９３から振動量に相当する信号を入力し、その信号の波高値を所定のサンプリング周期でデジタル信号にて記憶する。インデックス信号は、固定治具１０が１回転するたびに１回出力され、回転速度が一定であるので、その出力周期は一定である。従って、インデックス信号を入力したタイミングに基づいて、所定のサンプリング周期で記憶した振動量の波高値を表すデジタル信号と、その振動を検出したときの固定治具１０の回転角度との対応を取ることができる。   The laser processing apparatus 1 is provided with a balance evaluation apparatus 113 for performing balance evaluation of the fixing jig 10. The balance evaluation device 113 inputs an index signal output from the encoder 22 a provided in the spindle motor 22 and a signal corresponding to the vibration amount output from the vibration sensor 93. The balance evaluation apparatus 113 inputs a signal corresponding to the vibration amount from the vibration sensor 93 when the fixing jig 10 on which the workpiece OB is set is rotated at a constant speed by the jig rotating apparatus 20, and the signal Are stored as digital signals at a predetermined sampling period. The index signal is output once every time the fixing jig 10 makes one rotation, and the rotation speed is constant. Therefore, the output cycle is constant. Therefore, based on the input timing of the index signal, the digital signal representing the peak value of the vibration amount stored at a predetermined sampling period and the rotation angle of the fixing jig 10 when the vibration is detected are taken. Can do.

バランス評価装置１１３は、本発明のバランス評価手段に相当するもので、固定治具１０の各回転角度ごとの振動量の平均値からバランス評価値（以下、アンバランス量と呼ぶ）を計算し、その計算結果をデジタルデータでコントローラ１００に出力する。   The balance evaluation device 113 corresponds to the balance evaluation means of the present invention, calculates a balance evaluation value (hereinafter referred to as an unbalance amount) from an average value of vibration amounts for each rotation angle of the fixing jig 10, The calculation result is output to the controller 100 as digital data.

固定治具１０は、その片側端が治具回転装置２０に固定されるが、その形状や取り付け方によっては固定治具１０の中心軸が治具回転装置２０の回転中心からずれる（偏心する）ことがある。例えば、ドラム状の固定治具１０の内径と外径との同心度が悪いと偏心する。そうした偏心を検出するために、レーザ加工装置１には、レーザ変位計１２０と偏心量検出回路１１４が設けられている。レーザ変位計１２０は、レーザ変位計１２０が定義する原点から固定治具１０にセットされた加工対象物ＯＢまでの距離に相当するデジタル信号を出力する。偏心量検出回路１１４は、スピンドルモータ２２に設けられたエンコーダ２２ａの出力するインデックス信号と、レーザ変位計１２０が出力するデジタル信号とを入力する。偏心量検出回路１１４は、加工対象物ＯＢをセットした固定治具１０を治具回転装置２０により一定の低速度で回転させているときに、レーザ変位計１２０から上記距離に相当するデジタル信号を入力し、そのデジタル信号を所定のサンプリング周期で記憶する。そして、インデックス信号を入力したタイミングに基づいて、所定のサンプリング周期で記憶した距離を表す各デジタル信号に対応する回転角度を計算し、各回転角度ごとの距離の平均値のうち最大値と最小値の差を偏心量として計算して、計算結果を表すデジタルデータをコントローラ１００に出力する。尚、偏心量は、正確には最大値と最小値の差の１／２として計算されるものであるが、偏心量を許容限界以下にすることが目的であるため、ここでは、そうした除算処理を省略する。   One end of the fixing jig 10 is fixed to the jig rotating device 20, but the center axis of the fixing jig 10 is deviated (eccentric) from the rotation center of the jig rotating device 20 depending on the shape and mounting method. Sometimes. For example, if the concentricity between the inner diameter and the outer diameter of the drum-shaped fixing jig 10 is poor, it is eccentric. In order to detect such eccentricity, the laser processing apparatus 1 is provided with a laser displacement meter 120 and an eccentricity detection circuit 114. The laser displacement meter 120 outputs a digital signal corresponding to the distance from the origin defined by the laser displacement meter 120 to the workpiece OB set on the fixing jig 10. The eccentricity detection circuit 114 receives an index signal output from the encoder 22a provided in the spindle motor 22 and a digital signal output from the laser displacement meter 120. The eccentricity detection circuit 114 outputs a digital signal corresponding to the above distance from the laser displacement meter 120 when the fixing jig 10 on which the workpiece OB is set is rotated by the jig rotating device 20 at a constant low speed. The digital signal is input and stored at a predetermined sampling period. Based on the input timing of the index signal, the rotation angle corresponding to each digital signal representing the distance stored at a predetermined sampling period is calculated, and the maximum value and the minimum value among the average values of the distance for each rotation angle Is calculated as the amount of eccentricity, and digital data representing the calculation result is output to the controller 100. The amount of eccentricity is accurately calculated as ½ of the difference between the maximum value and the minimum value, but since the purpose is to make the amount of eccentricity less than the allowable limit, here, such a division process is performed. Is omitted.

レーザ加工装置１には、治具回転装置２０のＹ方向への移動を制御する移動制御回路１１５が設けられている。移動制御回路１１５は、移動用シリンダ５６の左右端に設けられた第１位置センサ９１と第２位置センサ９２の出力する検出信号（移動体５２の位置に応じた検出信号）を入力するとともに、コントローラ１００からの移動指令にしたがって移動体５２の位置検出に基づいて移動用シリンダ５６の左右のエアー室への加圧エアー供給を制御する。コンプレッサ２００から左のエアー室に加圧エアーを供給する配管には第１加圧用バルブ１２１と第１開放用バルブ１２２が設けられ、コンプレッサ２００から右のエアー室に加圧エアーを供給する配管には第２加圧用バルブ１２３と第２開放用バルブ１２４が設けられている。   The laser processing device 1 is provided with a movement control circuit 115 that controls the movement of the jig rotating device 20 in the Y direction. The movement control circuit 115 inputs detection signals output from the first position sensor 91 and the second position sensor 92 provided at the left and right ends of the moving cylinder 56 (detection signals corresponding to the position of the moving body 52). According to the movement command from the controller 100, the supply of pressurized air to the left and right air chambers of the moving cylinder 56 is controlled based on the position detection of the moving body 52. A pipe for supplying pressurized air from the compressor 200 to the left air chamber is provided with a first pressurizing valve 121 and a first opening valve 122. The pipe for supplying pressurized air from the compressor 200 to the right air chamber is provided. A second pressurizing valve 123 and a second opening valve 124 are provided.

移動制御回路１１５は、コントローラ１００から右方向移動指令を入力した場合、第１加圧用バルブ１２１を開状態、第１開放用バルブ１２２を閉状態、第２加圧用バルブ１２３を閉状態、第２開放用バルブ１２４を開状態にする。これにより、移動用シリンダ５６内のピストンの右方向への移動とともに移動体５２が右方向に移動する。従って、治具回転装置２０が右方向に移動し第２ストッパ８２に当接する。このとき、移動用シリンダ５６の右端に設けられた第２位置センサ９２の検出信号が変化しなくなるため、移動制御回路１１５は、移動体５２が右移動限界位置に到達したと判定し、第１加圧用バルブ１２１を閉弁するとともに第１開放用バルブ１２２を開弁し、コントローラ１００に右方向への移動終了を表す信号を出力する。   When the movement control circuit 115 receives a rightward movement command from the controller 100, the first pressurization valve 121 is opened, the first release valve 122 is closed, the second pressurization valve 123 is closed, The opening valve 124 is opened. As a result, the moving body 52 moves to the right as the piston in the moving cylinder 56 moves to the right. Accordingly, the jig rotating device 20 moves to the right and contacts the second stopper 82. At this time, since the detection signal of the second position sensor 92 provided at the right end of the moving cylinder 56 does not change, the movement control circuit 115 determines that the moving body 52 has reached the right movement limit position, and the first The pressurization valve 121 is closed and the first release valve 122 is opened, and a signal indicating the end of the rightward movement is output to the controller 100.

また、移動制御回路１１５は、コントローラ１００から左方向移動指令を入力した場合、第１加圧用バルブ１２１を閉状態、第１開放用バルブ１２２を開状態、第２加圧用バルブ１２３を開状態、第２開放用バルブ１２４を閉状態にする。これにより、移動用シリンダ５６内のピストンの左方向への移動とともに移動体５２が左方向に移動する。従って、治具回転装置２０が左方向に移動し第１ストッパ８１に当接する。このとき、移動用シリンダ５６の左端に設けられた第１位置センサ９１の検出信号が変化しなくなるため、移動制御回路１１５は、移動体５２が左移動限界位置に到達したと判定し、第２加圧用バルブ１２３を閉弁するとともに第２開放用バルブ１２４を開弁し、コントローラ１００に左方向への移動終了を表す信号を出力する。   When the movement control circuit 115 receives a leftward movement command from the controller 100, the first pressurization valve 121 is closed, the first release valve 122 is open, the second pressurization valve 123 is open, The second opening valve 124 is closed. As a result, the moving body 52 moves in the left direction as the piston in the moving cylinder 56 moves in the left direction. Accordingly, the jig rotating device 20 moves to the left and comes into contact with the first stopper 81. At this time, since the detection signal of the first position sensor 91 provided at the left end of the moving cylinder 56 does not change, the movement control circuit 115 determines that the moving body 52 has reached the left movement limit position, and the second The pressurizing valve 123 is closed and the second opening valve 124 is opened, and a signal indicating the end of the leftward movement is output to the controller 100.

レーザ加工装置１には、コントローラ１００からの固定指令にしたがって治具回転装置２０を第１吸着固定台７１あるいは第２吸着固定台７２に吸着固定する固定制御回路１１６が設けられている。バキューム装置２１０と第１吸着固定台７１とを接続する配管には第１吸引用バルブ１３１と第１開放用バルブ１３２が設けられ、バキューム装置２１０と第２吸着固定台７２とを接続する配管には第２吸引用バルブ１３３と第２開放用バルブ１３４が設けられている。固定制御回路１１６は、コントローラ１００から第１固定指令を入力した場合、第１吸引用バルブ１３１を開状態、第１開放用バルブ１３２を閉状態にする。これにより、治具回転装置２０が第１吸着固定台７１に吸着固定される。また、コントローラ１００から第１固定解除指令を入力した場合、第１吸引用バルブ１３１を閉弁し第１開放用バルブ１３２を開弁する。これにより、治具回転装置２０の第１吸着固定台７１での吸着固定が解除される。   The laser processing apparatus 1 is provided with a fixing control circuit 116 that sucks and fixes the jig rotating device 20 to the first suction fixing base 71 or the second suction fixing base 72 in accordance with a fixing command from the controller 100. A pipe connecting the vacuum device 210 and the first suction fixing base 71 is provided with a first suction valve 131 and a first opening valve 132, and the pipe connecting the vacuum device 210 and the second suction fixing base 72 is used as a pipe. Are provided with a second suction valve 133 and a second opening valve 134. When the first control command is input from the controller 100, the fixing control circuit 116 opens the first suction valve 131 and closes the first opening valve 132. As a result, the jig rotating device 20 is suction fixed to the first suction fixing base 71. Further, when the first fixing release command is input from the controller 100, the first suction valve 131 is closed and the first opening valve 132 is opened. Thereby, the suction fixation at the first suction fixing base 71 of the jig rotating device 20 is released.

また、固定制御回路１１６は、コントローラ１００から第２固定指令を入力した場合、第２吸引用バルブ１３３を開状態、第２開放用バルブ１３４を閉状態にする。これにより、治具回転装置２０が第２吸着固定台７２に吸着固定される。また、コントローラ１００から第２固定解除指令を入力した場合、第２吸引用バルブ１３３を閉弁し第２開放用バルブ１３４を開弁する。これにより、治具回転装置２０の第２吸着固定台７２での吸着固定が解除される。   Further, when the second fixing command is input from the controller 100, the fixing control circuit 116 opens the second suction valve 133 and closes the second opening valve 134. As a result, the jig rotating device 20 is suction fixed to the second suction fixing base 72. Further, when the second fixing release command is input from the controller 100, the second suction valve 133 is closed and the second opening valve 134 is opened. Thereby, the suction fixing at the second suction fixing base 72 of the jig rotating device 20 is released.

レーザ加工装置１には、コントローラ１００からの昇降指令（上昇指令あるいは下降指令）にしたがって治具回転装置２０の昇降動作を制御する昇降制御回路１１７が設けられている。コンプレッサ２００から昇降用シリンダ６１に加圧エアーを供給する配管には加圧用バルブ１４１と開放用バルブ１４２が設けられている。昇降制御回路１１７は、コントローラ１００から上昇指令を入力した場合、加圧用バルブ１４１を開状態、開放用バルブ１４２を閉状態にする。これにより昇降装置６０のシャフト６２が上方に引き上げられ治具回転装置２０が上昇する。また、昇降制御回路１１７は、コントローラ１００から下降指令を入力した場合、加圧用バルブ１４１を閉状態、開放用バルブ１４２を開状態にする。これにより昇降装置６０のシャフト６２が下方に降ろされ治具回転装置２０が下降する。   The laser processing apparatus 1 is provided with an elevation control circuit 117 that controls the elevation operation of the jig rotating device 20 in accordance with the elevation command (up command or down command) from the controller 100. A pipe for supplying pressurized air from the compressor 200 to the lifting cylinder 61 is provided with a pressure valve 141 and a release valve 142. The lift control circuit 117 opens the pressurizing valve 141 and closes the open valve 142 when an up command is input from the controller 100. As a result, the shaft 62 of the lifting device 60 is pulled upward, and the jig rotating device 20 is raised. Further, when a lowering command is input from the controller 100, the elevation control circuit 117 closes the pressurizing valve 141 and opens the open valve 142. As a result, the shaft 62 of the lifting device 60 is lowered and the jig rotating device 20 is lowered.

コントローラ１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えたマイクロコンピュータと、ハードディスクや不揮発性メモリなどの記憶装置と、入出力インタフェース等から構成される電子制御装置である。コントローラ１００には、作業者が各種パラメータや処理等を指示するための入力装置１０１と、作業者に対してバランス調整情報などの各種情報や作動状況等を視覚的に知らせるための表示装置１０２とが接続されている。   The controller 100 is an electronic control device including a microcomputer including a CPU, a ROM, and a RAM, a storage device such as a hard disk and a nonvolatile memory, an input / output interface, and the like. The controller 100 includes an input device 101 for an operator to instruct various parameters and processing, and a display device 102 for visually informing the operator of various information such as balance adjustment information and operating conditions. Is connected.

次に、レーザ加工装置１の動作を説明する。レーザ加工を精度良く行うためには、レーザ加工を行う前に、加工対象物ＯＢを固定した固定治具１０の重心が治具回転装置２０の回転中心軸上にくるようにバランス調整する必要がある。本実施形態のレーザ加工装置１は、こうしたバランス調整に特徴を有するもので、レーザ加工自体は周知の方法で行われる。従って、以下、バランス調整方法について説明する。   Next, the operation of the laser processing apparatus 1 will be described. In order to perform laser processing with high accuracy, it is necessary to adjust the balance so that the center of gravity of the fixing jig 10 to which the workpiece OB is fixed is on the rotation center axis of the jig rotating device 20 before performing laser processing. is there. The laser processing apparatus 1 of this embodiment is characterized by such balance adjustment, and laser processing itself is performed by a well-known method. Accordingly, the balance adjustment method will be described below.

作業者は、レーザ加工を行う前に入力装置１０１を操作して、コントローラ１００に対してバランス調整ルーチンの開始指令を入力する。図３は、バランス調整ルーチンを表すフローチャートである。このバランス調整ルーチンは、コントローラ１００のＲＯＭ内に制御プログラムとして記憶されており、ステップＳ１０にて開始される。コントローラ１００は、まず、ステップＳ１２において、固定制御回路１１６に対して第１固定解除指令を出力する。これにより、固定制御回路１１６は、第１吸引用バルブ１３１を閉弁し第１開放用バルブ１３２を開弁して、第１吸着固定台７１に吸着固定されていた治具回転装置２０の吸着を解除する。   The operator operates the input device 101 before performing laser processing, and inputs a start command for a balance adjustment routine to the controller 100. FIG. 3 is a flowchart showing a balance adjustment routine. This balance adjustment routine is stored as a control program in the ROM of the controller 100, and is started in step S10. First, in step S12, the controller 100 outputs a first fixing release command to the fixing control circuit 116. As a result, the fixing control circuit 116 closes the first suction valve 131 and opens the first opening valve 132 to suck the jig rotating device 20 that has been sucked and fixed to the first suction fixing base 71. Is released.

続いて、ステップＳ１４において、昇降制御回路１１７に対して上昇指令を出力する。これにより昇降制御回路１１７は、加圧用バルブ１４１を開状態、開放用バルブ１４２を閉状態にする。こうして治具回転装置２０の上昇が開始されると、コントローラ１００は、ステップＳ１６においてタイマによる計時を開始し、ステップＳ１８において予め設定した所定時間が経過するまで待機する。所定時間が経過すると、治具回転装置２０は、第１吸着固定台７１から所定距離だけ浮いた状態となる。このタイミングでコントローラ１００は、ステップＳ２０において、移動制御回路１１５に対して右方向移動指令を出力する。これにより、移動制御回路１１５は、第１加圧用バルブ１２１を開状態、第１開放用バルブ１２２を閉状態、第２加圧用バルブ１２３を閉状態、第２開放用バルブ１２４を開状態にする。こうして、治具回転装置２０の右方向への移動が開始される。   Subsequently, in step S14, an ascent command is output to the elevation control circuit 117. As a result, the elevation control circuit 117 opens the pressurizing valve 141 and closes the opening valve 142. When raising of the jig rotating device 20 is started in this way, the controller 100 starts counting by a timer in step S16 and waits until a predetermined time set in advance in step S18. When the predetermined time has elapsed, the jig rotating device 20 is in a state of being lifted by a predetermined distance from the first suction fixing base 71. At this timing, the controller 100 outputs a rightward movement command to the movement control circuit 115 in step S20. Thereby, the movement control circuit 115 opens the first pressurizing valve 121, closes the first opening valve 122, closes the second pressurizing valve 123, and opens the second opening valve 124. . Thus, movement of the jig rotating device 20 in the right direction is started.

コントローラ１００は、ステップＳ２２において移動制御回路１１５から右方向への移動終了を表す信号を入力するまで待機する。移動制御回路１１５は、第２位置センサ９２の検出信号に基づいて治具回転装置２０が右移動限界位置まで移動したことを検出すると移動終了を表す信号をコントローラ１００に出力する。コントローラ１００は、移動終了を表す信号を入力すると、ステップＳ２４において、昇降制御回路１１７に対して下降指令を出力する。これにより昇降制御回路１１７は、加圧用バルブ１４１を閉状態、開放用バルブ１４２を開状態にする。こうして治具回転装置２０の下降が開始されると、コントローラ１００は、ステップＳ２６においてタイマをリセットして計時を開始し、ステップＳ２８において予め設定した所定時間が経過するまで待機する。所定時間が経過すると、治具回転装置２０が第２吸着固定台７２に載置された状態となり、コントローラ１００は、ステップＳ３０において、固定制御回路１１６に対して第２固定指令を出力する。これにより固定制御回路１１６は、第２吸引用バルブ１３３を開状態、第２開放用バルブ１３４を閉状態にして、治具回転装置２０を第２吸着固定台７２に吸着させる。こうして、治具回転装置２０が第１吸着固定台７１から第２吸着固定台７２にまで移動する。   The controller 100 stands by until a signal indicating the end of the rightward movement is input from the movement control circuit 115 in step S22. When the movement control circuit 115 detects that the jig rotating device 20 has moved to the right movement limit position based on the detection signal of the second position sensor 92, the movement control circuit 115 outputs a signal indicating the end of movement to the controller 100. When the controller 100 inputs a signal indicating the end of movement, the controller 100 outputs a lowering command to the elevation control circuit 117 in step S24. As a result, the elevation control circuit 117 closes the pressurizing valve 141 and opens the open valve 142. When the descent of the jig rotating device 20 is started in this way, the controller 100 resets the timer in step S26 and starts measuring time, and waits until a predetermined time set in advance in step S28. When the predetermined time has elapsed, the jig rotating device 20 is placed on the second suction fixing base 72, and the controller 100 outputs a second fixing command to the fixing control circuit 116 in step S30. As a result, the fixing control circuit 116 opens the second suction valve 133 and closes the second opening valve 134 so that the jig rotating device 20 is sucked to the second suction fixing base 72. Thus, the jig rotating device 20 moves from the first suction fixing base 71 to the second suction fixing base 72.

図４は、この治具回転装置２０の昇降と移動を表す。本ルーチンが開始されるときには、図中（ａ）に示すように、治具回転装置２０が第１吸着固定台７１に吸着固定されている。そして、ステップＳ１２〜Ｓ１８の処理により図４（ｂ）に示すように治具回転装置２０が上昇し、ステップＳ２０〜Ｓ２２の処理により図４（ｃ）に示すように治具回転装置２０が右移動限界位置に到達し、ステップＳ２４〜Ｓ３０の処理により図４（ｄ）に示すように治具回転装置２０が下降して第２吸着固定台７２に吸着固定される。尚、本ルーチンが開始されるときに、治具回転装置２０が第２吸着固定台７２に載置されていた場合には、ステップＳ２２において移動終了がすぐに検出されるため、治具回転装置２０が第２吸着固定台７２の上を上昇・下降するだけとなる。   FIG. 4 shows the raising and lowering and movement of the jig rotating device 20. When this routine is started, the jig rotating device 20 is suction fixed to the first suction fixing base 71 as shown in FIG. Then, the jig rotating device 20 is raised as shown in FIG. 4B by the processing of steps S12 to S18, and the jig rotating device 20 is moved to the right as shown in FIG. 4C by the processing of steps S20 to S22. After reaching the movement limit position, the jig rotating device 20 is lowered and sucked and fixed to the second suction fixing base 72 as shown in FIG. 4D by the processing of steps S24 to S30. If the jig rotating device 20 is placed on the second suction fixing base 72 when this routine is started, the end of movement is immediately detected in step S22. 20 only moves up and down on the second suction fixing base 72.

続いて、コントローラ１００は、ステップＳ３２において、表示装置１０２を使って作業者に対してレーザ加工条件（固定治具１０の回転速度、加工ピッチ、連続溝加工あるいはピット加工などの加工種類や加工模様等）を入力するように指示する。そして、ステップＳ３４において、作業者によるレーザ加工条件の入力終了操作を検出すると、コントローラ１００は、その処理をステップＳ３６に進める。尚、入力されたレーザ加工条件は、コントローラ１００のＲＡＭ等のメモリ内に記憶される。コントローラは、ステップＳ３６において、表示装置１０２を使って作業者に対して加工対象物ＯＢをレーザ加工装置１にセットするように指示する。この場合、作業者は、以下の何れかの方法により加工対象物ＯＢをレーザ加工装置１にセットする。   Subsequently, in step S32, the controller 100 uses the display device 102 to give the operator laser processing conditions (rotation speed of the fixing jig 10, processing pitch, processing type and processing pattern such as continuous groove processing or pit processing). Etc.). And in step S34, if the input end operation of the laser processing conditions by an operator is detected, the controller 100 will advance the process to step S36. The inputted laser processing conditions are stored in a memory such as a RAM of the controller 100. In step S <b> 36, the controller instructs the operator to set the processing object OB in the laser processing apparatus 1 using the display device 102. In this case, the operator sets the workpiece OB in the laser processing apparatus 1 by any of the following methods.

方法１．固定治具１０の円筒側面１０ａにシート状の加工対象物ＯＢを巻いて固定する。
方法２．固定治具１０の円筒側面１０ａに液状のフォトレジストあるいは熱レジストを塗布し、所定時間そのままにして固化させる。
方法３．エアチャック２１の固定を解除して固定治具１０を治具回転装置２０から取り外し、加工対象物ＯＢがセットされている別の固定治具１０を治具回転装置２０に装着固定する。 Method 1. A sheet-like workpiece OB is wound around and fixed to the cylindrical side surface 10 a of the fixing jig 10.
Method 2. A liquid photoresist or a thermal resist is applied to the cylindrical side surface 10a of the fixing jig 10, and is solidified for a predetermined time.
Method 3. The fixing of the air chuck 21 is released, the fixing jig 10 is removed from the jig rotating device 20, and another fixing jig 10 on which the workpiece OB is set is mounted and fixed on the jig rotating device 20.

この加工対象物ＯＢのセット時においては、治具回転装置２０が加工ヘッド３０から離れて位置に移動しているため、加工ヘッド３０が邪魔にならず、セット作業を容易に行うことができる。また、治具回転装置２０が第２吸着固定台７２に吸着固定されているため、セット作業を安定して行うことができる。   When the workpiece OB is set, the jig rotating device 20 is moved away from the machining head 30 and moved to a position, so that the machining head 30 does not get in the way and the setting operation can be performed easily. In addition, since the jig rotating device 20 is fixed by suction to the second suction fixing base 72, the setting operation can be performed stably.

コントローラ１００は、ステップＳ３８において、作業者が入力装置１０１を使ってセット完了入力操作を行うまで待機し、セット完了操作を検出すると、ステップＳ４０において、表示装置１０２に、「第１位置の偏心量測定」と表示する。偏心量測定は、固定治具１０の先端側（おもり取付部１５側）と基端側（エアチャック２１により固定される側）との２個所において行われる。従って、この第１位置は、吸着固定台７１，７２の位置を特定するものではない。このステップＳ４０の処理が行われるときにレーザ変位計１２０の本体架台８０に固定されている位置が第１位置となる。例えば、レーザ変位計１２０が固定治具１０の先端側測定用位置にセットされている場合には、第１位置が先端側測定用位置となり、後述する第２位置が基端側測定用位置となる。逆に、レーザ変位計１２０が固定治具１０の基端側測定用位置にセットされている場合には、第１位置が基端側測定用位置となり、第２位置が先端側測定用位置となる。   In step S38, the controller 100 waits until the operator performs a set completion input operation using the input device 101. When the controller 100 detects the set completion operation, in step S40, the controller 100 displays “the eccentric amount of the first position”. “Measurement” is displayed. The amount of eccentricity is measured at two locations, the distal end side (weight attachment portion 15 side) and the proximal end side (side fixed by the air chuck 21) of the fixing jig 10. Therefore, the first position does not specify the positions of the suction fixing bases 71 and 72. When the process of step S40 is performed, the position fixed to the main body base 80 of the laser displacement meter 120 is the first position. For example, when the laser displacement meter 120 is set at the front end side measurement position of the fixing jig 10, the first position is the front end side measurement position, and the second position described later is the base end side measurement position. Become. Conversely, when the laser displacement meter 120 is set at the base end side measurement position of the fixture 10, the first position is the base end side measurement position, and the second position is the front end side measurement position. Become.

続いて、コントローラ１００は、ステップＳ４２において、スピンドルモータ制御回路１１２に偏心測定用の回転開始指令を出力する。スピンドルモータ制御回路１１２は、この回転開始指令にしたがってスピンドルモータ２２を低速に設定された偏心測定用回転速度にて駆動する。次に、コントローラ１００は、ステップＳ４４において、レーザ変位計１２０と偏心量検出回路１１４とに対して作動開始指令を出力する。偏心量検出回路１１４は、レーザ変位計１２０から入力した距離に相当するデジタル信号と、スピンドルモータ２２内に設けられたエンコーダ２２ａから入力したインデックス信号に基づいて、固定治具１０の各回転角度ごとの距離の平均値のうち最大値と最小値の差を偏心量として計算し、計算結果を表すデジタルデータをコントローラ１００に出力する。   Subsequently, the controller 100 outputs a rotation start command for measuring eccentricity to the spindle motor control circuit 112 in step S42. The spindle motor control circuit 112 drives the spindle motor 22 at an eccentricity measurement rotational speed set at a low speed in accordance with the rotation start command. Next, in step S44, the controller 100 outputs an operation start command to the laser displacement meter 120 and the eccentricity detection circuit 114. The eccentricity detection circuit 114 is based on a digital signal corresponding to the distance input from the laser displacement meter 120 and an index signal input from the encoder 22 a provided in the spindle motor 22 for each rotation angle of the fixing jig 10. The difference between the maximum value and the minimum value among the average values of the distances is calculated as the amount of eccentricity, and digital data representing the calculation result is output to the controller 100.

コントローラ１００は、ステップＳ４６において、偏心量検出回路１１４による偏心量測定が終了するまで待機し、偏心量検出回路１１４から偏心量測定結果を入力して偏心量測定の終了を検出すると、ステップＳ４８において、レーザ変位計１２０と偏心量検出回路１１４とに対して作動停止指令を出力し、ステップＳ５０において、スピンドルモータ制御回路１１２に対して回転停止指令を出力する。これにより、レーザ変位計１２０と偏心量検出回路１１４の作動が停止されるとともに、固定治具１０の回転が停止される。尚、偏心量測定結果は、コントローラ１００のＲＡＭ等のメモリに記憶される。   In step S46, the controller 100 waits until the eccentricity measurement by the eccentricity detection circuit 114 is completed. When the controller 100 inputs the eccentricity measurement result from the eccentricity detection circuit 114 and detects the end of the eccentricity measurement, the controller 100 detects in step S48. Then, an operation stop command is output to the laser displacement meter 120 and the eccentricity detection circuit 114, and a rotation stop command is output to the spindle motor control circuit 112 in step S50. Thereby, the operation of the laser displacement meter 120 and the eccentricity detection circuit 114 is stopped, and the rotation of the fixing jig 10 is stopped. The eccentricity measurement result is stored in a memory such as a RAM of the controller 100.

続いて、コントローラ１００は、ステップＳ５２において、偏心量測定結果を表示装置１０２に表示し、ステップＳ５４において、偏心量が許容限界値以下に収まっているか否かを判断する。加工対象物ＯＢのセットを固定治具１０ごと取り替える方法３にて行った場合には、固定治具１０の中心軸が治具回転装置２０の回転中心に対して偏心していることがある。そうした場合には、エアチャック２１と固定治具１０との相対取付角度をずらすことにより偏心量を少なくできることがある。そこで、コントローラ１００は、偏心量が許容限界値以下に収まっていない場合は（Ｓ５４：Ｎｏ）、ステップＳ５６において、表示装置１０２を使って作業者に対して固定治具１０を再セットするように指示する。作業者は、この指示にしたがって固定治具１０を一旦エアチャック２１から取り外し、取付角度を変えて再度装着し直す。これにより、偏心量が調整される。   Subsequently, in step S52, the controller 100 displays the eccentricity measurement result on the display device 102. In step S54, the controller 100 determines whether or not the eccentricity is within the allowable limit value. When the method 3 for replacing the set of the workpiece OB together with the fixing jig 10 is performed, the central axis of the fixing jig 10 may be eccentric with respect to the rotation center of the jig rotating device 20. In such a case, the amount of eccentricity may be reduced by shifting the relative mounting angle between the air chuck 21 and the fixing jig 10. Therefore, if the amount of eccentricity does not fall below the allowable limit value (S54: No), the controller 100 uses the display device 102 to reset the fixing jig 10 to the operator in step S56. Instruct. The operator once removes the fixing jig 10 from the air chuck 21 according to this instruction, changes the mounting angle, and mounts it again. Thereby, the amount of eccentricity is adjusted.

コントローラ１００は、固定治具１０の再セットを指示した場合（Ｓ５６）には、その処理をステップＳ３８に戻して上述した処理を繰り返す。一方、偏心量が許容限界値以下に収まっている場合は（Ｓ５４：Ｙｅｓ）、ステップＳ５８において、表示装置１０２を使って作業者に対してレーザ変位計１２０の位置を移動させるように指示する。作業者は、この指示にしたがってレーザ変位計１２０を第２位置に移動させる。コントローラ１００は、ステップＳ６０において、作業者が入力装置１０１を使ってレーザ変位計１２０の移動終了入力操作を行うまで待機し、移動終了入力操作を検出すると、ステップＳ６２において、表示装置１０２に、「第２位置の偏心量測定」と表示する。   When the controller 100 instructs to reset the fixing jig 10 (S56), the controller 100 returns the process to step S38 and repeats the above-described processes. On the other hand, when the amount of eccentricity is less than or equal to the allowable limit value (S54: Yes), in step S58, the display device 102 is used to instruct the operator to move the position of the laser displacement meter 120. The operator moves the laser displacement meter 120 to the second position according to this instruction. In step S60, the controller 100 stands by until the operator performs a movement end input operation of the laser displacement meter 120 using the input device 101. When the movement end input operation is detected, the controller 100 displays “ “Measurement of eccentricity at the second position” is displayed.

続いて、コントローラ１００は、ステップＳ６４において、スピンドルモータ制御回路１１２に偏心測定用の回転開始指令を出力し、ステップＳ６６において、レーザ変位計１２０と偏心量検出回路１１４とに対して作動開始指令を出力する。これにより、偏心量検出回路１１４は、固定治具１０の各回転角度ごとの距離の平均値のうち最大値と最小値の差を偏心量として計算し、計算結果を表すデジタルデータをコントローラ１００に出力する。コントローラ１００は、ステップＳ６８において、偏心量検出回路１１４による偏心量測定が終了するまで待機し、偏心量検出回路１１４から偏心量測定結果を入力して偏心量測定の終了を検出すると、ステップＳ７０において、レーザ変位計１２０と偏心量検出回路１１４とに対して作動停止指令を出力して、レーザ変位計１２０と偏心量検出回路１１４との作動を停止させる。偏心量測定結果は、コントローラ１００のＲＡＭ等のメモリに記憶される。   Subsequently, in step S64, the controller 100 outputs an eccentricity measurement rotation start command to the spindle motor control circuit 112. In step S66, the controller 100 issues an operation start command to the laser displacement meter 120 and the eccentricity detection circuit 114. Output. Thereby, the eccentricity detection circuit 114 calculates the difference between the maximum value and the minimum value among the average values of the distances for the respective rotation angles of the fixing jig 10 as the eccentricity, and provides the controller 100 with digital data representing the calculation result. Output. In step S68, the controller 100 waits until the eccentricity measurement by the eccentricity detection circuit 114 is completed. When the controller 100 inputs the eccentricity measurement result from the eccentricity detection circuit 114 and detects the end of the eccentricity measurement, the controller 100 detects in step S70. Then, an operation stop command is output to the laser displacement meter 120 and the eccentricity detection circuit 114, and the operation of the laser displacement meter 120 and the eccentricity detection circuit 114 is stopped. The eccentricity measurement result is stored in a memory such as a RAM of the controller 100.

続いて、コントローラ１００は、ステップＳ７２において、偏心量測定結果を表示装置１０２に表示し、ステップＳ７４において、偏心量が許容限界値以下に収まっているか否かを判断する。偏心量が許容限界値以下に収まっていない場合は（Ｓ７４：Ｎｏ）、ステップＳ７６において、スピンドルモータ制御回路１１２に対して回転停止指令を出力して固定治具１０の回転を停止させ、ステップＳ７８において、表示装置１０２を使って作業者に対して固定治具１０を再セットするように指示する。この場合、コントローラ１００は、その処理をステップＳ３８に戻して上述した処理を繰り返す。   Subsequently, in step S72, the controller 100 displays the eccentricity measurement result on the display device 102. In step S74, the controller 100 determines whether or not the eccentricity is within the allowable limit value. If the amount of eccentricity does not fall below the allowable limit value (S74: No), in step S76, a rotation stop command is output to the spindle motor control circuit 112 to stop the rotation of the fixing jig 10, and step S78. Then, the display device 102 is used to instruct the operator to reset the fixing jig 10. In this case, the controller 100 returns the process to step S38 and repeats the process described above.

一方、第２位置においても、偏心量が許容限界値以下に収まっている場合には（Ｓ７４：Ｙｅｓ）、以下、ステップＳ８０からのバランス評価処理を開始する。コントローラ１００は、まず、ステップＳ８０において、変数ｎの値をゼロにセットする。続いて、ステップＳ８２において、表示装置１０２に「回転速度（３００＋ｎ×１００）ｒｐｍのバランス評価」と表示する。尚、括弧内の表示は計算値となる。従って、ｎ＝０に設定されている場合には、「回転速度３００ｒｐｍのバランス評価」と表示される。続いて、コントローラ１００は、ステップＳ８４において、表示装置１０２に「初期測定」と表示し、ステップＳ８６において、スピンドルモータ制御回路１１２に対して、回転速度（３００＋ｎ×１００）ｒｐｍの回転開始を指示する。これにより、スピンドルモータ制御回路１１２がスピンドルモータを回転速度（３００＋ｎ×１００）ｒｐｍで駆動して固定治具１０を回転させる。尚、このバランス評価開始時においては、固定治具１０のおもり取付部１５にはおもりが取り付けられていない。   On the other hand, when the amount of eccentricity is below the allowable limit value at the second position (S74: Yes), the balance evaluation process from step S80 is started. First, in step S80, the controller 100 sets the value of the variable n to zero. Subsequently, in step S82, “balance evaluation of rotational speed (300 + n × 100) rpm” is displayed on the display device 102. The display in parentheses is the calculated value. Therefore, when n = 0 is set, “balance evaluation at a rotational speed of 300 rpm” is displayed. Subsequently, in step S84, the controller 100 displays “initial measurement” on the display device 102. In step S86, the controller 100 instructs the spindle motor control circuit 112 to start rotation at the rotational speed (300 + n × 100) rpm. . As a result, the spindle motor control circuit 112 drives the spindle motor at a rotational speed (300 + n × 100) rpm to rotate the fixing jig 10. At the time of starting the balance evaluation, no weight is attached to the weight attaching portion 15 of the fixing jig 10.

続いて、コントローラ１００は、ステップＳ８８において、振動センサ９３およびバランス評価装置１１３に対して作動開始指令を出力する。これによりバランス評価装置１１３は、スピンドルモータ２２に設けられたエンコーダ２２ａの出力するインデックス信号と、振動センサ９３の出力する振動量に相当する信号との入力を開始し、インデックス信号を入力したタイミングに基づいて、固定治具１０の各回転角度ごとの振動量の平均値からアンバランス量（振動量Ｖ，角度θ）を計算し、その計算結果をデジタルデータでコントローラ１００に出力する。このアンバランス量（振動量Ｖ，角度θ）は、バランス評価値（重心のずれ量，ずれ方向）に相当するものである。固定治具１０を回転させると、その回転に同期した周期で振動が検出される。アンバランス量（振動量Ｖ，角度θ）は、この振動のピークが検出されるときの振動量Ｖと固定治具１０の回転角度θとを表したものである。   Subsequently, the controller 100 outputs an operation start command to the vibration sensor 93 and the balance evaluation device 113 in step S88. Thereby, the balance evaluation apparatus 113 starts to input the index signal output from the encoder 22a provided in the spindle motor 22 and the signal corresponding to the vibration amount output from the vibration sensor 93, and at the timing when the index signal is input. Based on the average value of the vibration amount for each rotation angle of the fixing jig 10, the unbalance amount (vibration amount V, angle θ) is calculated, and the calculation result is output to the controller 100 as digital data. This unbalance amount (vibration amount V, angle θ) corresponds to a balance evaluation value (center of gravity deviation amount, deviation direction). When the fixing jig 10 is rotated, vibration is detected at a period synchronized with the rotation. The unbalance amount (vibration amount V, angle θ) represents the vibration amount V and the rotation angle θ of the fixing jig 10 when this vibration peak is detected.

続いて、コントローラ１００は、ステップＳ９０において、バランス評価装置１１３によるアンバランス量測定が終了するまで待機し、バランス評価装置１１３から測定結果を入力してアンバランス量測定の終了を検出すると、その処理をステップＳ９２に進める。このとき、コントローラ１００は、入力したアンバランス量測定結果をＲＡＭ等のメモリに記憶する。コントローラ１００は、ステップＳ９２において、振動センサ９３およびバランス評価装置１１３に対して作動停止指令を出力し、ステップＳ９４において、スピンドルモータ制御回路１１２に対して回転停止指令を出力する。これにより、振動センサ９３とバランス評価装置１１３の作動が停止されるとともに、固定治具１０の回転が停止される。   Subsequently, in step S90, the controller 100 waits until the unbalance amount measurement by the balance evaluation device 113 is completed. When the measurement result is input from the balance evaluation device 113 and the end of the unbalance amount measurement is detected, the processing is performed. Advances to step S92. At this time, the controller 100 stores the input unbalance amount measurement result in a memory such as a RAM. The controller 100 outputs an operation stop command to the vibration sensor 93 and the balance evaluation device 113 in step S92, and outputs a rotation stop command to the spindle motor control circuit 112 in step S94. Thereby, the operation of the vibration sensor 93 and the balance evaluation device 113 is stopped, and the rotation of the fixing jig 10 is stopped.

続いて、コントローラ１００は、ステップＳ９６において、表示装置１０２にアンバランス量（振動量Ｖ，角度θ）を表示する。続いて、ステップＳ９８において、表示装置１０２を使って作業者に対して、試しおもりの取り付け、および、試しおもりの質量の入力を指示する。作業者は、この表示装置１０２に表示された指示にしたがって、固定治具１０の先端に設けられたおもり取付部１５に適当なおもり（試しおもり）を取り付ける。おもりは、質量の異なるものが複数用意されている。作業者は、複数のおもりの中から、その１つを試しおもりとして選択しておもり取付部１５に取り付ける。   Subsequently, the controller 100 displays the unbalance amount (vibration amount V, angle θ) on the display device 102 in step S96. Subsequently, in step S98, the display device 102 is used to instruct the operator to attach a trial weight and input the mass of the trial weight. The operator attaches an appropriate weight (trial weight) to the weight attaching portion 15 provided at the tip of the fixing jig 10 in accordance with the instruction displayed on the display device 102. A plurality of weights having different masses are prepared. The worker selects one of the plurality of weights as a test weight and attaches it to the weight attachment portion 15.

作業者は、試しおもりをおもり取付部１５に取り付けた後、入力装置１０１を使ってその試しおもりの質量を入力する。おもりの質量は、おもり情報となる。尚、試しおもりは、予め設定された質量のおもりを取り付けるようにしてもよい。この場合、おもり情報としては、コントローラ１００内のＲＯＭ等のメモリに予め記憶されている。従って、作業者は、おもりの質量を入力する必要はなく、単に、試しおもりの取付が完了したことを入力すればよい。   After attaching the trial weight to the weight attachment portion 15, the operator inputs the mass of the trial weight using the input device 101. The mass of the weight becomes weight information. The trial weight may be attached with a preset weight. In this case, the weight information is stored in advance in a memory such as a ROM in the controller 100. Therefore, the operator does not need to input the mass of the weight, but simply inputs that the trial weight has been attached.

コントローラ１００は、ステップＳ１００において、作業者の入力が終了するまで待機する。そして、おもり情報（おもりの質量）の入力を検出すると、あるいは、おもり情報の入力が不要の場合には取付完了情報の入力を検出すると、その処理をステップＳ１０２に進める。このときコントローラ１００は、入力したおもり情報をＲＡＭ等のメモリに記憶する。コントローラ１００は、ステップＳ１０２において、表示装置１０２に「付加測定」と表示し、ステップＳ１０４において、スピンドルモータ制御回路１１２に対して、回転速度（３００＋ｎ×１００）ｒｐｍの回転開始を指示する。これにより、スピンドルモータ制御回路１１２がスピンドルモータ２２を回転速度（３００＋ｎ×１００）ｒｐｍで駆動して固定治具１０を回転させる。   In step S100, the controller 100 waits until the operator input is completed. When input of weight information (weight of weight) is detected, or when input of weight completion information is detected when input of weight information is unnecessary, the process proceeds to step S102. At this time, the controller 100 stores the input weight information in a memory such as a RAM. In step S102, the controller 100 displays “additional measurement” on the display device 102. In step S104, the controller 100 instructs the spindle motor control circuit 112 to start rotation at a rotational speed (300 + n × 100) rpm. Thereby, the spindle motor control circuit 112 drives the spindle motor 22 at a rotational speed (300 + n × 100) rpm to rotate the fixing jig 10.

続いて、コントローラ１００は、ステップＳ１０６において、振動センサ９３およびバランス評価装置１１３に対して作動開始指令を出力する。これにより、バランス評価装置１１３がアンバランス量の測定を開始する。コントローラ１００は、ステップＳ１０８において、バランス評価装置１１３によるアンバランス量測定が終了するまで待機し、バランス評価装置１１３から測定結果を入力してアンバランス量測定の終了を検出すると、その処理をステップＳ１１０に進める。このとき、コントローラ１００は、入力したアンバランス量測定結果をＲＡＭ等のメモリに記憶する。コントローラ１００は、ステップＳ１１０において、振動センサ９３およびバランス評価装置１１３に対して作動停止指令を出力し、ステップＳ１１２において、スピンドルモータ制御回路１１２に対して回転停止指令を出力する。これにより、振動センサ９３とバランス評価装置１１３の作動が停止されるとともに、固定治具１０の回転が停止される。   Subsequently, the controller 100 outputs an operation start command to the vibration sensor 93 and the balance evaluation device 113 in step S106. Thereby, the balance evaluation apparatus 113 starts measuring the unbalance amount. In step S108, the controller 100 waits until the unbalance amount measurement by the balance evaluation device 113 is completed. When the measurement result is input from the balance evaluation device 113 and the end of the unbalance amount measurement is detected, the processing is performed in step S110. Proceed to At this time, the controller 100 stores the input unbalance amount measurement result in a memory such as a RAM. The controller 100 outputs an operation stop command to the vibration sensor 93 and the balance evaluation device 113 in step S110, and outputs a rotation stop command to the spindle motor control circuit 112 in step S112. Thereby, the operation of the vibration sensor 93 and the balance evaluation device 113 is stopped, and the rotation of the fixing jig 10 is stopped.

続いて、コントローラ１００は、ステップＳ１１３において、アンバランスを解消するための追加おもりの取付位置と質量を以下のようにして計算する。この場合、初期測定において測定されたアンバランス量と、試しおもりを取り付けた付加測定において測定されたアンバランス量と、試しおもりのおもり情報（質量）とをメモリから読み出して行う。尚、試しおもりの質量が予め設定されている場合には、その設定値がメモリから読み込まれる。   Subsequently, in step S113, the controller 100 calculates the attachment position and mass of the additional weight for eliminating the imbalance as follows. In this case, the unbalance amount measured in the initial measurement, the unbalance amount measured in the additional measurement with the trial weight attached, and the weight information (mass) of the trial weight are read out from the memory. If the mass of the trial weight is set in advance, the set value is read from the memory.

初期測定において測定されたアンバランス量をＡ（ＶA，θA）とする。質量ＷBの試しおもりを取り付けたときのアンバランス量をＢ（ＶB，θB）とする。図５に示すように、極座標にアンバランス量を表すＡ点とＢ点とをプロットし、極座標の原点からＡ点に向かう矢（ベクトル）とＢ点に向かう矢（ベクトル）とを描く。矢の長さで振動量Ｖを表し、矢の向きで角度θを表す。次に、両方の矢の先端を結んだ線をＢ点からＡ点に向かう矢として表し、この矢を原点から始まるこれと平行な矢（ベクトル）に描き直した後、この矢の先端をＮ点とする。こうしたＮ点に向かうベクトルの大きさと方向は、コントローラ１００の演算により求められる。そして、極座標の原点からＮ点に向かう矢の大きさをＶN、角度をθNとすると、アンバランスを解消する追加おもりの質量Ｗｘと取付角度θｘは、下記式により計算できる。尚、この取付角度θｘは、試しおもりを取り付けた角度を０度としたときの角度である。
Ｗｘ＝ＶA×ＷB／ＶN
θｘ＝θA−θN The unbalance amount measured in the initial measurement is assumed to be A (VA, θA). Let B (VB, θB) be the amount of unbalance when a trial weight of mass WB is attached. As shown in FIG. 5, points A and B representing the unbalance amount are plotted in polar coordinates, and an arrow (vector) from the origin of the polar coordinates toward the point A and an arrow (vector) toward the point B are drawn. The amount of vibration V is represented by the length of the arrow, and the angle θ is represented by the direction of the arrow. Next, the line connecting the tips of both arrows is represented as an arrow heading from point B to point A. After redrawing this arrow into an arrow (vector) parallel to this starting from the origin, the tip of this arrow is pointed to N And The magnitude and direction of the vector toward the N point can be obtained by calculation of the controller 100. Then, assuming that the size of the arrow heading from the polar coordinate origin to the point N is VN and the angle is θN, the mass Wx of the additional weight that eliminates the unbalance and the mounting angle θx can be calculated by the following equations. This attachment angle θx is an angle when the angle at which the trial weight is attached is 0 degree.
Wx = VA × WB / VN
θx = θA−θN

尚、ステップＳ９０，Ｓ１０８において、アンバランス量の測定結果を記憶する処理、および、ステップＳ１１３において初期測定におけるアンバランス量と付加測定におけるアンバランス量とをメモリから読み出して取得する処理が本発明のバランス結果取得手段に相当する。また、ステップＳ１００において試しおもり情報（質量）を記憶する処理、および、ステップＳ１１３において試しおもり情報をメモリから読み出して取得する処理が本発明のおもり情報取得手段に相当する。また、ステップＳ１１３において、追加おもりの取付位置と質量を計算する処理が追加おもり算出手段に相当する。   The processing of storing the measurement result of the unbalance amount in steps S90 and S108, and the processing of reading out and acquiring the unbalance amount in the initial measurement and the unbalance amount in the additional measurement from the memory in step S113 are the present invention. It corresponds to a balance result acquisition means. Further, the process of storing the trial weight information (mass) in step S100 and the process of reading the trial weight information from the memory and acquiring it in step S113 correspond to the weight information acquisition means of the present invention. In step S113, the process of calculating the attachment position and mass of the additional weight corresponds to the additional weight calculating means.

続いて、コントローラ１００は、ステップＳ１１４において、アンバランス量（振動量Ｖ，角度θ）、および、ステップＳ１１３にて算出した追加おもりの取付位置と質量を表示装置１０２に表示する。このステップＳ１１３，Ｓ１１４の処理が、本発明のバランス調整情報提供手段に相当する。作業者は、試しおもりを取り外した後、ステップＳ１１４により表示装置１０２に表示された追加おもりの取付位置と質量とに基づいて、その質量に最も近い質量のおもりを追加おもりとして選び出し、表示された取付位置（角度）に最も近い位置の雌ネジに追加おもりを取り付ける。また、上記計算式では、試しおもりを外して追加おもりを取り付ける場合の計算式であるが、試しおもりを取り付けたまま追加おもりを取り付けるときの取付位置と質量とを計算し、試しおもりを取り付けたまま追加おもりを取り付けるようにしてもよい。また、試しおもりを外して追加おもりを取り付けるモードと、試しおもりを取り付けたまま追加おもりを取り付けるモードとを選択できるようにしてもよい。   Subsequently, in step S114, the controller 100 displays the unbalance amount (vibration amount V, angle θ) and the attachment position and mass of the additional weight calculated in step S113 on the display device 102. The processes in steps S113 and S114 correspond to the balance adjustment information providing unit of the present invention. After removing the trial weight, the operator selects the weight weight closest to the weight as the additional weight based on the attachment position and the weight of the additional weight displayed on the display device 102 in step S114, and is displayed. Attach an additional weight to the female thread closest to the mounting position (angle). In addition, in the above calculation formula, the trial weight is removed and the additional weight is attached, but the mounting position and mass when attaching the additional weight with the trial weight attached are calculated, and the trial weight is attached. You may make it attach an additional weight as it is. Alternatively, a mode in which the trial weight is removed and the additional weight is attached and a mode in which the additional weight is attached while the trial weight is attached may be selected.

試しおもりを取り付けたまま追加おもりを取り付ける場合の追加おもりの質量と取り付け位置は、おもりの質量を大きさとし極座標の中心から取付位置に向かう方向を方向としたベクトルを考え、試しおもりのベクトルをベクトル１とし、上記の計算式で算出される追加おもりのベクトルをベクトル２としたとき、ベクトル１−ベクトル２で定まるベクトル３を計算することにより求めればよい。   When attaching an additional weight with a trial weight attached, the mass of the additional weight and the attachment position are considered to be a vector whose direction is the direction from the center of the polar coordinates to the attachment position with the mass of the weight as the size, and the vector of the trial weight is a vector If the vector of the additional weight calculated by the above calculation formula is set to 1, the vector 3 determined by the vector 1−vector 2 may be obtained.

続いて、コントローラ１００は、ステップＳ１１６において、表示装置１０２を使って作業者に対して追加おもりの取り付けが完了したか入力するように指示する。作業者は、追加おもりを取り付けし、取り付けが完了したことを入力装置１０１から入力する。   Subsequently, in step S116, the controller 100 instructs the operator to input whether the attachment of the additional weight has been completed using the display device 102. The worker attaches an additional weight and inputs from the input device 101 that the attachment has been completed.

コントローラ１００は、ステップＳ１１８において、追加おもり取付完了が入力されるまで待機する。そして、追加おもり取付完了の入力を検出すると、その処理をステップＳ１２０に進める。   In step S118, the controller 100 stands by until completion of additional weight attachment is input. And if the input of completion of additional weight attachment is detected, the process will be advanced to step S120.

コントローラ１００は、ステップＳ１２０において、表示装置１０２に「残留測定」と表示し、続くステップＳ１２２において、スピンドルモータ制御回路１１２に対して、回転速度（３００＋ｎ×１００）ｒｐｍの回転開始を指示する。これにより、スピンドルモータ制御回路１１２がスピンドルモータ２２を回転速度（３００＋ｎ×１００）ｒｐｍで駆動して固定治具１０を回転させる。   In step S120, the controller 100 displays “residual measurement” on the display device 102, and in the subsequent step S122, instructs the spindle motor control circuit 112 to start rotation at the rotational speed (300 + n × 100) rpm. Thereby, the spindle motor control circuit 112 drives the spindle motor 22 at a rotational speed (300 + n × 100) rpm to rotate the fixing jig 10.

続いて、コントローラ１００は、ステップＳ１２４において、振動センサ９３およびバランス評価装置１１３に対して作動開始指令を出力する。これにより、バランス評価装置１１３がアンバランス量の測定を開始する。コントローラ１００は、ステップＳ１２６において、バランス評価装置１１３によるアンバランス量測定が終了するまで待機し、バランス評価装置１１３から測定結果を入力してアンバランス量測定の終了を検出すると、その処理をステップＳ１２８に進める。このとき、コントローラ１００は、入力したアンバランス量測定結果をＲＡＭ等のメモリに記憶する。コントローラ１００は、ステップＳ１２８において、振動センサ９３およびバランス評価装置１１３に対して作動停止指令を出力し、ステップＳ１３０において、スピンドルモータ制御回路１１２に対して回転停止指令を出力する。これにより、振動センサ９３とバランス評価装置１１３の作動が停止されるとともに、固定治具１０の回転が停止される。   Subsequently, the controller 100 outputs an operation start command to the vibration sensor 93 and the balance evaluation device 113 in step S124. Thereby, the balance evaluation apparatus 113 starts measuring the unbalance amount. In step S126, the controller 100 waits until the unbalance amount measurement by the balance evaluation device 113 is completed. When the measurement result is input from the balance evaluation device 113 and the end of the unbalance amount measurement is detected, the process is performed in step S128. Proceed to At this time, the controller 100 stores the input unbalance amount measurement result in a memory such as a RAM. The controller 100 outputs an operation stop command to the vibration sensor 93 and the balance evaluation device 113 in step S128, and outputs a rotation stop command to the spindle motor control circuit 112 in step S130. Thereby, the operation of the vibration sensor 93 and the balance evaluation device 113 is stopped, and the rotation of the fixing jig 10 is stopped.

続いて、コントローラ１００は、ステップＳ１３２において、アンバランス量（振動量Ｖ，角度θ）を表示装置１０２に表示する。次に、コントローラ１００は、ステップＳ１３４において、アンバランス量が許容限界以下になっているか否かを判断する。この場合、振動量Ｖが許容振動量以下になっているか否かについて判断される。アンバランス量の許容限界は、図６に示すように、偏心量が大きいほど、かつ、固定治具１０の回転速度が高いほど小さくなるように設定されているため、先のステップＳ４４，Ｓ６６にて検出した２個所の偏心量（例えば平均値）と固定治具１０の回転速度とから、図６に示すマップを参照して設定される。   Subsequently, the controller 100 displays the unbalance amount (vibration amount V, angle θ) on the display device 102 in step S132. Next, in step S134, the controller 100 determines whether or not the unbalance amount is equal to or less than an allowable limit. In this case, it is determined whether or not the vibration amount V is equal to or less than the allowable vibration amount. As shown in FIG. 6, the allowable limit of the unbalance amount is set so as to decrease as the eccentric amount increases and the rotation speed of the fixing jig 10 increases. 6 is set with reference to the map shown in FIG. 6 from the two eccentricity amounts (for example, average value) detected in this way and the rotational speed of the fixing jig 10.

コントローラ１００は、アンバランス量が許容限界以下になっていない場合には、ステップＳ１３５において、アンバランスを解消する追加おもりの取付位置と質量を計算する。例えば、追加おもり（質量Ｗｘ）を角度θｘに取り付けた状態でアンバランス量（ＶC，θC）が検出されたとすると、アンバランスを解消するために更に追加する追加おもりの質量Ｗｙと取付角度θｙは、下記式により計算する。
Ｗｙ＝ＶC×ＷB／ＶN
θｙ＝θC−θN
尚、この取付角度θｙも試しおもりを取り付けた角度を０度としたときの角度である。
コントローラ１００は、ステップＳ１３６において、算出された追加おもりの質量Ｗｙと取付角度θｙを表示装置１０２に表示して、その処理をステップＳ１１６に戻して上述した処理を繰り返す。 If the unbalance amount is not less than or equal to the allowable limit, the controller 100 calculates the attachment position and mass of the additional weight for canceling the unbalance in step S135. For example, if an unbalance amount (VC, θC) is detected in a state where the additional weight (mass Wx) is attached to the angle θx, the mass Wy and the attachment angle θy of the additional weight to be further added to eliminate the unbalance are The following formula is used for calculation.
Wy = VC × WB / VN
θy = θC−θN
The attachment angle θy is also an angle when the angle at which the trial weight is attached is set to 0 degree.
In step S136, the controller 100 displays the calculated weight Wy and the attachment angle θy of the additional weight on the display device 102, returns the processing to step S116, and repeats the above-described processing.

一方、アンバランス量が許容限界以下になっている場合（Ｓ１３４：Ｙｅｓ）には、ステップＳ１３８において、アンバランス量測定を行ったときのスピンドルモータ２２の回転速度（３００＋ｎ×１００）ｒｐｍが、作業者の入力した加工条件の回転速度以上であるか否かを判断する。アンバランス量測定の開始時においては、ステップＳ８０において変数ｎが「０」に設定されるため低回転速度での測定となる。コントローラ１００は、回転速度（３００＋ｎ×１００）ｒｐｍが加工条件の回転速度未満である場合には、ステップＳ１４０において、変数ｎの値を「１」だけインクリメントし、その処理をステップＳ８２に戻す。従って、スピンドルモータ２２の回転速度、すなわち、固定治具１０の回転速度を所定値（この例では１００ｒｐｍ）だけ増加させて、上述したアンバランス量の測定を再開する。このように変数ｎの値をインクリメントしてスピンドルモータ２２の回転速度を段階的に増加していくコントローラ１００の処理が本発明の回転速度制御手段に相当する。   On the other hand, if the unbalance amount is less than the allowable limit (S134: Yes), the rotational speed (300 + n × 100) rpm of the spindle motor 22 when the unbalance amount is measured is determined in step S138. It is determined whether or not the rotation speed is equal to or higher than the machining condition input by the operator. At the start of the unbalance amount measurement, since the variable n is set to “0” in step S80, the measurement is performed at a low rotational speed. If the rotation speed (300 + n × 100) rpm is less than the rotation speed of the machining conditions, the controller 100 increments the value of the variable n by “1” in step S140, and returns the process to step S82. Therefore, the rotation speed of the spindle motor 22, that is, the rotation speed of the fixing jig 10 is increased by a predetermined value (100 rpm in this example), and the above-described measurement of the unbalance amount is resumed. The processing of the controller 100 that increments the value of the variable n and increases the rotational speed of the spindle motor 22 step by step corresponds to the rotational speed control means of the present invention.

こうして、固定治具１０の回転速度が加工条件として指定された回転速度以上になるまで、初期測定→試しおもりの取付指示→付加測定→追加おもりの取付位置と質量の計算→追加おもりの取付指示→残留測定といった処理が繰り返される。このようにバランス調整ルーチンにしたがって、これらの処理を繰り返すコントローラ１００の機能部が本発明の交互作動指令手段に相当する。
尚、２回目以降の初期測定においては、直前回までに取り付けられた追加おもりを取り外さずに実施する。 Thus, until the rotation speed of the fixing jig 10 becomes equal to or higher than the rotation speed specified as the processing condition, initial measurement → trial weight installation instruction → additional measurement → additional weight installation position and mass calculation → additional weight installation instruction → Processing such as residual measurement is repeated. In this way, the functional unit of the controller 100 that repeats these processes according to the balance adjustment routine corresponds to the alternate operation command means of the present invention.
In the second and subsequent initial measurements, the measurement is performed without removing the additional weight attached up to the previous time.

アンバランス量の測定は、加工条件と同じ速度で固定治具１０を回転させる必要があるが、回転速度が大きいほど固定治具１０のアンバランス量が大きくなるため、いきなり、加工条件と同じ回転速度で固定治具１０を回転させてしまうと装置の損傷や劣化を招くおそれがある。そこで、本実施形態においては、固定治具１０の回転速度を段階的に増加させながら、その都度、アンバランス量の測定およびバランス調整を行うようにしているためレーザ加工装置１の損傷や劣化を抑制することができる。   The measurement of the unbalance amount requires the fixing jig 10 to be rotated at the same speed as the processing conditions. However, since the unbalance amount of the fixing jig 10 increases as the rotation speed increases, suddenly the same rotation as the processing conditions occurs. If the fixing jig 10 is rotated at a speed, the apparatus may be damaged or deteriorated. Therefore, in the present embodiment, since the rotation speed of the fixing jig 10 is increased stepwise, the unbalance amount is measured and the balance is adjusted each time, so that the laser processing apparatus 1 is damaged or deteriorated. Can be suppressed.

こうした処理が繰り返され、固定治具１０の回転速度が加工条件として指定された回転速度以上になると（Ｓ１３８：Ｙｅｓ）、コントローラ１００は、ステップＳ１４２において、表示装置１０２に「バランス調整終了」と表示する。続いて、ステップＳ１４４において、固定制御回路１１６に対して第２固定解除指令を出力する。これにより、固定制御回路１１６は、第２吸引用バルブ１３３を閉弁し第２開放用バルブ１３４を開弁して、第２吸着固定台７２に吸着固定されていた治具回転装置２０の吸着を解除する。   When such processing is repeated and the rotation speed of the fixing jig 10 becomes equal to or higher than the rotation speed specified as the processing condition (S138: Yes), the controller 100 displays “Balance adjustment end” on the display device 102 in step S142. To do. Subsequently, in step S144, a second fixing release command is output to the fixing control circuit 116. As a result, the fixing control circuit 116 closes the second suction valve 133 and opens the second opening valve 134, so that the suction of the jig rotating device 20 that is suctioned and fixed to the second suction fixing base 72. Is released.

続いて、ステップＳ１４６において、昇降制御回路に対して上昇指令を出力する。これにより昇降制御回路１１７は、加圧用バルブ１４１を開状態、開放用バルブ１４２を閉状態にする。こうして治具回転装置２０の上昇が開始されると、コントローラ１００は、ステップＳ１４８においてタイマによる計時を開始し、ステップＳ１５０において予め設定した所定時間が経過するまで待つ。所定時間が経過すると、治具回転装置２０が第２吸着固定台７２から所定距離だけ浮いた状態となる。このタイミングでコントローラ１００は、ステップＳ１５２において、移動制御回路１１５に対して左方向移動指令を出力する。これにより、移動制御回路１１５は、第１加圧用バルブ１２１を閉状態、第１開放用バルブ１２２を開状態、第２加圧用バルブ１２３を開状態、第２開放用バルブ１２４を閉状態にする。こうして、治具回転装置２０の左方向への移動が開始される。   Subsequently, in step S146, an ascent command is output to the elevation control circuit. As a result, the elevation control circuit 117 opens the pressurizing valve 141 and closes the opening valve 142. When raising of the jig rotating device 20 is started in this way, the controller 100 starts timing by a timer in step S148 and waits until a predetermined time set in advance in step S150. When the predetermined time elapses, the jig rotating device 20 is lifted from the second suction fixing base 72 by a predetermined distance. At this timing, the controller 100 outputs a leftward movement command to the movement control circuit 115 in step S152. Thereby, the movement control circuit 115 closes the first pressurizing valve 121, opens the first opening valve 122, opens the second pressurizing valve 123, and closes the second opening valve 124. . In this way, the leftward movement of the jig rotating device 20 is started.

コントローラ１００は、ステップＳ１５４において移動制御回路１１５から左方向への移動終了を表す信号を入力するまで待機する。移動制御回路１１５は、第１位置センサ９１の検出信号に基づいて治具回転装置２０が左移動限界位置まで移動したことを検出すると移動終了を表す信号をコントローラ１００に出力する。コントローラ１００は、移動終了を表す信号を入力すると、ステップＳ１５６において、昇降制御回路１１７に対して下降指令を出力する。これにより昇降制御回路１１７は、加圧用バルブ１４１を閉状態、開放用バルブ１４２を開状態にする。こうして治具回転装置２０の下降が開始されると、コントローラ１００は、ステップＳ１５８においてタイマをリセットして計時を開始し、ステップＳ１６０において予め設定した所定時間が経過するまで待機する。所定時間が経過すると、治具回転装置２０が第１吸着固定台７１に載置された状態となり、コントローラ１００は、ステップＳ１６２において、固定制御回路１１６に対して第１固定指令を出力する。これにより固定制御回路１１６は、第１吸引用バルブ１３１を開状態、第１開放用バルブ１３２を閉状態にして、治具回転装置２０を第１吸着固定台７１に吸着させる。こうして、治具回転装置２０が第２吸着固定台７２から第１吸着固定台７１にまで移動する。この場合は、図４の（ｄ）→（ｃ）→（ｂ）→（ａ）の順番に移動することになる。そして、ステップＳ１６４において、タイマの計時を停止したのち、ステップＳ１６６において本バランス調整ルーチンを終了する。   The controller 100 stands by until a signal indicating the end of the leftward movement is input from the movement control circuit 115 in step S154. When the movement control circuit 115 detects that the jig rotating device 20 has moved to the left movement limit position based on the detection signal of the first position sensor 91, the movement control circuit 115 outputs a signal indicating the end of movement to the controller 100. When the controller 100 inputs a signal indicating the end of movement, the controller 100 outputs a lowering command to the lift control circuit 117 in step S156. As a result, the elevation control circuit 117 closes the pressurizing valve 141 and opens the open valve 142. When the lowering of the jig rotating device 20 is started in this way, the controller 100 resets the timer in step S158 and starts measuring time, and waits until a predetermined time set in step S160 elapses. When the predetermined time has elapsed, the jig rotating device 20 is placed on the first suction fixing base 71, and the controller 100 outputs a first fixing command to the fixing control circuit 116 in step S162. As a result, the fixing control circuit 116 opens the first suction valve 131 and closes the first opening valve 132 so that the jig rotating device 20 is sucked to the first suction fixing base 71. Thus, the jig rotating device 20 moves from the second suction fixing base 72 to the first suction fixing base 71. In this case, the movement is performed in the order of (d) → (c) → (b) → (a) in FIG. In step S164, the timer stops counting, and in step S166, the balance adjustment routine ends.

このようにバランス調整ルーチンが終了すると、自動的に、あるいは、作業者が入力装置１０１でレーザ加工開始指令を入力することによりレーザ加工制御ルーチンが開始される。この場合、治具回転装置２０が第１吸着固定台７１に戻されているため、加工ヘッド３０に対して加工対象物ＯＢが適正位置に配置されていることとなり、そのままレーザ加工を開始することができる。尚、レーザ加工については、周知の手法で行われるものであるため、その説明を省略する。   When the balance adjustment routine is completed in this manner, the laser processing control routine is started automatically or when the operator inputs a laser processing start command with the input device 101. In this case, since the jig rotating device 20 is returned to the first suction fixing base 71, the processing object OB is disposed at an appropriate position with respect to the processing head 30, and laser processing is started as it is. Can do. Since laser processing is performed by a well-known method, description thereof is omitted.

加工対象物ＯＢへのレーザ加工が終了すると、次にレーザ加工すべき加工対象物ＯＢがある場合には、入力装置１０１を操作してバランス調整ルーチンをスタートさせる。これにより、新たな加工対象物ＯＢがセットされたうえで上述したバランス調整処理が行われる。   When the laser processing on the workpiece OB is completed, if there is a workpiece OB to be laser processed next, the input device 101 is operated to start the balance adjustment routine. Thereby, after the new workpiece OB is set, the balance adjustment process described above is performed.

以上説明した本実施形態のレーザ加工装置１によれば以下の効果を奏する。
１．固定治具１０を加工ヘッド３０から遠ざけた状態で加工対象物ＯＢのセット、固定治具１０の偏心量測定、アンバランス量測定（バランス評価）、バランス調整を行うようにしたため作業者があやまって加工ヘッド３０に触れて加工ヘッド３０の取付位置がずれたり、加工ヘッド３０を損傷してしまうといった不具合を防止することができる。また、加工ヘッド３０が邪魔にならないため、加工対象物ＯＢのセット作業およびバランス調整作業を容易に行うことができ作業時間を短縮することができる。 The laser processing apparatus 1 according to the present embodiment described above has the following effects.
1. The operator quits because the workpiece OB is set, the eccentricity of the fixture 10 is measured, the unbalance is measured (balance evaluation), and the balance is adjusted while the fixture 10 is away from the machining head 30. It is possible to prevent problems such as touching the processing head 30 and shifting the mounting position of the processing head 30 or damaging the processing head 30. Moreover, since the processing head 30 does not get in the way, the setting operation and the balance adjustment operation of the processing object OB can be easily performed, and the operation time can be shortened.

２．治具回転装置２０を第１吸着固定台７１あるいは第２吸着固定台７２に吸着固定するため、レーザ加工時あるいはアンバランス量の測定時に治具回転装置２０の振動が抑制される。従って、レーザ加工精度やアンバランス量の測定精度を高精度に維持することができる。また、加工対象物ＯＢのセット時においても、治具回転装置が第２吸着固定台７２に吸着固定されるため、セット作業を安定して行うことができる。   2. Since the jig rotating device 20 is fixed by suction to the first suction fixing base 71 or the second suction fixing base 72, vibration of the jig rotating device 20 is suppressed during laser processing or when measuring the unbalance amount. Therefore, the laser processing accuracy and the measurement accuracy of the unbalance amount can be maintained with high accuracy. In addition, since the jig rotating device is suction fixed to the second suction fixing base 72 even when the workpiece OB is set, the setting operation can be performed stably.

３．治具回転装置２０の吸着固定台７１，７２への固定をエアー吸引により行うため、ネジ締め付けにより固定する場合に比べて固定にかかる時間を短縮できる。また、固定時に塵の発生を防止できるため、加工対象物ＯＢの表面への異物付着を低減して加工精度を向上させることができる。   3. Since the jig rotating device 20 is fixed to the suction fixing bases 71 and 72 by air suction, the time required for fixing can be shortened as compared with the case of fixing by screw tightening. Moreover, since generation | occurrence | production of dust can be prevented at the time of fixation, the foreign material adhesion to the surface of the workpiece OB can be reduced and processing accuracy can be improved.

４．吸着固定台７１，７２の表面に多孔質板７３を設けたため、治具回転装置２０の基台２３の底面全体を均一に吸引することが可能となり、治具回転装置２０を一層安定的に固定することができる。この結果、振動の発生をより確実に防止し、レーザ加工精度やアンバランス量の測定精度を更に向上させることができる。   4). Since the porous plate 73 is provided on the surfaces of the suction fixing bases 71 and 72, the entire bottom surface of the base 23 of the jig rotating device 20 can be sucked uniformly, and the jig rotating device 20 can be fixed more stably. can do. As a result, the occurrence of vibration can be prevented more reliably, and the laser processing accuracy and the unbalance amount measurement accuracy can be further improved.

５．固定治具１０をＹ方向に移動させる離隔変更装置５０、および、固定治具１０をＺ方向に移動させる昇降装置６０は、エアーの加圧方式を採用しているため治具回転装置２０の総重量が大きくても、移動機構にかかる負荷を少なくすることができ、移動機構の劣化を抑制することができる。   5. The separation changing device 50 that moves the fixing jig 10 in the Y direction and the elevating device 60 that moves the fixing jig 10 in the Z direction employ an air pressurization method, so that the total amount of the jig rotating device 20 is increased. Even if the weight is large, the load applied to the moving mechanism can be reduced, and deterioration of the moving mechanism can be suppressed.

６．治具回転装置２０は、固定治具１０を着脱可能に固定するため、上記方法３による加工対象物ＯＢのセットが可能となる。この場合、固定治具１０を治具回転装置２０から取り外して別の場所で加工対象物ＯＢをセットした後、固定治具１０を治具回転装置２０に装着固定することができるため、加工対象物ＯＢの固定治具１０へのセットが容易となる。また、固定治具１０を複数用意しておけば、レーザ加工の最中に加工対象物ＯＢを固定治具１０にセットすることができるため、生産効率を向上させることができる。また、固定治具１０を治具回転装置２０に装着固定する機構としてエアチャック２１を用いているため、加圧エアーの供給／開放の切替により固定治具１０の治具回転装置２０への取り付け、取り外しが可能となり作業性が向上する。また、固定治具１０の着脱時においては、ネジの締め付け等を行わないため、塵の発生を防止することができ高いレーザ加工精度を維持することができる。   6). Since the jig rotating device 20 detachably fixes the fixing jig 10, the workpiece OB can be set by the method 3. In this case, since the fixing jig 10 can be attached to and fixed to the jig rotating device 20 after the fixing jig 10 is detached from the jig rotating device 20 and the processing object OB is set at another place, It becomes easy to set the object OB on the fixing jig 10. In addition, if a plurality of fixing jigs 10 are prepared, the workpiece OB can be set on the fixing jig 10 during the laser processing, so that the production efficiency can be improved. Since the air chuck 21 is used as a mechanism for mounting and fixing the fixing jig 10 to the jig rotating device 20, the fixing jig 10 is attached to the jig rotating device 20 by switching between supply / release of pressurized air. Removal is possible and workability is improved. In addition, when the fixing jig 10 is attached / detached, since screws are not tightened, dust generation can be prevented and high laser processing accuracy can be maintained.

７．加工ヘッド３０と固定治具１０との相対位置をＸ方向に変化させるにあたっては、加工ヘッド３０をＸ方向に移動させるようにしているため、固定治具１０をＸ方向に移動させる場合に比べて移動スペースが少なくてすみ装置のコンパクト化を図ることができる。また、固定治具１０と加工ヘッド３０とのＹ方向の離隔を変更するにあたっては、治具回転装置２０をＹ方向に移動させ、Ｘ方向に移動する加工ヘッド３０をＹ方向には移動させないため、移動機構の構成が複雑にならず、しかも、加工ヘッド３０の位置精度を低下させることがない。   7). When changing the relative position of the processing head 30 and the fixing jig 10 in the X direction, the processing head 30 is moved in the X direction, so that the fixing jig 10 is moved in the X direction. Since the moving space is small, the device can be made compact. Further, when changing the separation of the fixing jig 10 and the machining head 30 in the Y direction, the jig rotating device 20 is moved in the Y direction, and the machining head 30 moving in the X direction is not moved in the Y direction. In addition, the configuration of the moving mechanism is not complicated, and the positional accuracy of the machining head 30 is not lowered.

８．治具回転装置２０は、固定治具１０の一方端を固定して（片持ちにて）Ｙ方向に移動させるため、移動機構である離隔変更装置５０の構成が複雑にならない。また、固定治具１０の他方端は開放されておもり取付部１５となっているため、作業者のバランス調整作業が容易となる。   8). Since the jig rotating device 20 fixes one end of the fixing jig 10 (cantilevered) and moves it in the Y direction, the configuration of the separation changing device 50 that is a moving mechanism does not become complicated. Further, since the other end of the fixing jig 10 is opened and serves as a weight mounting portion 15, the operator's balance adjustment work is facilitated.

９．試しおもりを取り付ける前後でのバランス評価結果（アンバランス量測定結果）と、おもり情報（おもりの質量）とからアンバランス量がゼロとなる追加おもりの取付位置と質量とを自動計算するため、アンバランス量測定とバランス調整とを繰り返す回数を少なくすることができる。この結果、バランス調整にかかる時間を短縮することができ生産性が向上する。   9. To automatically calculate the mounting position and mass of the additional weight where the unbalance amount becomes zero from the balance evaluation result (unbalance amount measurement result) before and after mounting the trial weight and the weight information (weight mass), The number of times the balance amount measurement and balance adjustment are repeated can be reduced. As a result, the time required for balance adjustment can be shortened and productivity is improved.

１０．アンバランス量の測定にあたっては、固定治具１０の回転速度を低速の初期回転速度で開始し、アンバランス量が許容限界以下になるたびに回転速度を段階的に増大側に設定変更し、最終的には加工条件と同程度の回転速度まで増大させるため、レーザ加工装置１に大きな振動が加わりにくく、レーザ加工装置１の損傷や劣化を防止することができる。   10. In measuring the unbalance amount, the rotational speed of the fixing jig 10 is started at a low initial rotational speed, and the rotational speed is gradually changed to the increasing side every time the unbalance amount becomes less than the allowable limit. Specifically, since the rotational speed is increased to the same level as the processing conditions, it is difficult for large vibrations to be applied to the laser processing apparatus 1, and damage and deterioration of the laser processing apparatus 1 can be prevented.

１１．バランス調整ルーチンの開始時においては、治具回転装置２０を自動的に第１吸着固定台７１から第２吸着固定台７２に移動させ、バランス調整が終了したときには、治具回転装置２０を自動的に第２吸着固定台７２から第１吸着固定台７１に移動させるため、固定治具１０の移動を精度良く簡単に短時間にて行うことができる。   11. At the start of the balance adjustment routine, the jig rotating device 20 is automatically moved from the first suction fixing base 71 to the second suction fixing base 72, and when the balance adjustment is completed, the jig rotating device 20 is automatically moved. Since the second suction fixing base 72 is moved from the second suction fixing base 72 to the first suction fixing base 71, the fixing jig 10 can be moved accurately and easily in a short time.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変形も可能である。   The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.

例えば、本実施形態においては、エアー吸引により治具回転装置２０を固定させる際、多孔質板７３を介して治具回転装置２０の基台を吸着固定したが、吸着固定台７１，７２の表面に複数の小孔を形成して小孔からのエアー吸引により治具回転装置２０を吸着固定してもよい。これによっても上述した効果が得られる。   For example, in the present embodiment, when the jig rotating device 20 is fixed by air suction, the base of the jig rotating device 20 is adsorbed and fixed via the porous plate 73. A plurality of small holes may be formed in the jig rotation device 20, and the jig rotating device 20 may be sucked and fixed by air suction from the small holes. The effect mentioned above is acquired also by this.

また、治具回転装置２０の固定は、エアー吸引に限るものではなく、通電により電磁力を発生させて吸着固定するようにしてもよい。例えば、第１、第２吸着固定台７１，７２の中に電磁ソレノイドを設けるとともに、各吸着固定台７１，７２の上面に電磁ソレノイドの鉄芯と磁気的に連結する磁性材からなる吸着板を設ける。また、治具回転装置２０の基台２３の底面に、上記吸着板と密着可能な磁性体の底板を設ける。そして、レーザ加工時においては、第１吸着固定台７１に設けた電磁ソレノイドに通電して治具回転装置２０の基台２３を第１吸着固定台７１に吸着固定し、アンバランス量測定時およびバランス調整作業時においては、第２吸着固定台７２に設けた電磁ソレノイドに通電して治具回転装置２０の基台２３を第２吸着固定台に吸着固定するようにコントローラ１００にて通電制御すればよい。これによっても上述した効果が得られる。   Fixing of the jig rotating device 20 is not limited to air suction, and it may be fixed by suction by generating electromagnetic force by energization. For example, an electromagnetic solenoid is provided in the first and second suction fixing bases 71 and 72, and a suction plate made of a magnetic material that is magnetically connected to the iron core of the electromagnetic solenoid is provided on the upper surface of each suction fixing base 71 and 72. Provide. In addition, a bottom plate of a magnetic material that can be in close contact with the suction plate is provided on the bottom surface of the base 23 of the jig rotating device 20. At the time of laser processing, the electromagnetic solenoid provided on the first suction fixing base 71 is energized to attract and fix the base 23 of the jig rotating device 20 to the first suction fixing base 71, and when the unbalance amount is measured. During the balance adjustment work, the controller 100 is energized and controlled so that the electromagnetic solenoid provided on the second suction fixing base 72 is energized and the base 23 of the jig rotating device 20 is suction fixed to the second suction fixing base. That's fine. The effect mentioned above is acquired also by this.

また、本実施形態においては、バランス調整ルーチンの実行により、治具回転装置２０の移動を自動で行うようにしているが、入力装置１０１を使って作業者のマニュアル操作で治具回転装置２０を移動させるようにしてもよい。これによっても上述した効果が得られる。この場合、第１ストッパ８１あるいは第２ストッパ８２により治具回転装置２０の移動が停止したことを作業者が目視で確認して移動停止を指示するようにすればよいため、移動用シリンダ５６の左右に設けた第１位置センサ９１および第２位置センサ９２は不要となり、低コストにて実施することができる。   In the present embodiment, the jig rotating device 20 is automatically moved by executing the balance adjustment routine. However, the jig rotating device 20 is manually operated by the operator using the input device 101. You may make it move. The effect mentioned above is acquired also by this. In this case, since it is only necessary for the operator to visually confirm that the movement of the jig rotating device 20 has been stopped by the first stopper 81 or the second stopper 82 and to stop the movement, The first position sensor 91 and the second position sensor 92 provided on the left and right are not necessary and can be implemented at low cost.

また、本実施形態においては、バランス調整ルーチンの実行により、偏心量測定、アンバランス量測定、バランス調整が、予め決められた一連の流れに沿って順番に行われるが、作業者が手順を熟知していればマニュアル操作で行うようにすることもできる。これによっても上述した効果が得られる。   In this embodiment, by executing the balance adjustment routine, the eccentric amount measurement, the unbalance amount measurement, and the balance adjustment are sequentially performed according to a predetermined series of flows, but the operator is familiar with the procedure. If so, it can be done manually. The effect mentioned above is acquired also by this.

また、本実施形態においては、固定治具１０のリング状の端面をおもり取付部１５として同一円周上におもりを取り付けるように構成されているが、固定治具１０の先端を塞いで円盤状の平面となる端面を形成し、この端面をおもり取付部としてもよい。この場合には、おもり取付部の面積を広くすることができる。これによっても上述した効果が得られる。   In the present embodiment, the ring-shaped end surface of the fixing jig 10 is configured to attach a weight on the same circumference as the weight attaching portion 15, but the tip of the fixing jig 10 is closed to form a disk shape. It is also possible to form an end surface that is a flat surface of this, and this end surface may be used as a weight attaching portion. In this case, the area of the weight attachment portion can be increased. The effect mentioned above is acquired also by this.

また、本実施形態においては、加工ヘッド３０と固定治具１０とのＸ方向の相対位置を変更するにあたって、加工ヘッド３０を移動させる構成を採用しているが、治具回転装置２０を移動させるようにしてもよい。また、本実施形態においては、加工ヘッド３０と固定治具１０との離隔を変更するにあたって、固定治具１０をＹ方向に移動させる構成を採用しているが、加工ヘッド３０をヘッド移動装置４０ごとＹ方向に移動させるようにしてもよい。また、加工ヘッド３０と固定治具１０との離隔変更は、必ずしも一方をＹ方向に移動させる必要はなく、Ｚ方向に移動させるようにしてもよい。また、斜め方向に移動させてＹ方向あるいはＺ方向の移動成分が得られるようにしてもよい。これによっても上述した効果が得られる。   Further, in the present embodiment, a configuration is adopted in which the machining head 30 is moved when changing the relative position in the X direction between the machining head 30 and the fixing jig 10, but the jig rotating device 20 is moved. You may do it. Further, in the present embodiment, when changing the separation between the processing head 30 and the fixing jig 10, a configuration is adopted in which the fixing jig 10 is moved in the Y direction, but the processing head 30 is moved to the head moving device 40. Each may be moved in the Y direction. Further, the change in the separation between the machining head 30 and the fixing jig 10 does not necessarily need to be moved in the Y direction, and may be moved in the Z direction. Alternatively, the movement component in the Y direction or the Z direction may be obtained by moving in an oblique direction. The effect mentioned above is acquired also by this.

また、本実施形態においては、作業者が入力装置１０１を使っておもり情報をコントローラ１００に入力するようにしているが、おもりの質量を検出するセンサを設けて、おもり情報を自動で取得するようにしてもよい。この場合、おもりの質量を直接測定せずに、おもりの種類を判別できるようにして間接的に質量を検出するようにしてもよい。   In this embodiment, the operator inputs the weight information to the controller 100 using the input device 101. However, a sensor for detecting the mass of the weight is provided to automatically acquire the weight information. It may be. In this case, the mass may be detected indirectly so that the type of the weight can be discriminated without directly measuring the mass of the weight.

また、本実施形態においては、加工用レーザ光の照射により加工対象物ＯＢの表面をレーザ加工するが、このレーザ加工は、加工対象物ＯＢにピットや連続した溝を直接形成する加工だけでなく、後工程において現像液の作用によりピットや連続した溝が形成される反応跡を形成するものでもよい。   In the present embodiment, the surface of the workpiece OB is laser-processed by the irradiation of the processing laser beam. This laser processing is not limited to the processing of directly forming pits and continuous grooves on the workpiece OB. In the subsequent process, a reaction trace in which pits or continuous grooves are formed by the action of the developer may be used.

実施形態に係るレーザ加工装置の概略外観斜視図である。1 is a schematic external perspective view of a laser processing apparatus according to an embodiment. 実施形態に係るレーザ加工装置の概略システム構成図である。1 is a schematic system configuration diagram of a laser processing apparatus according to an embodiment. 実施形態に係るバランス調整ルーチンを表すフローチャートである。It is a flowchart showing the balance adjustment routine which concerns on embodiment. 実施形態に係るバランス調整ルーチンを表すフローチャートである。It is a flowchart showing the balance adjustment routine which concerns on embodiment. 実施形態に係るバランス調整ルーチンを表すフローチャートである。It is a flowchart showing the balance adjustment routine which concerns on embodiment. 実施形態に係るバランス調整ルーチンを表すフローチャートである。It is a flowchart showing the balance adjustment routine which concerns on embodiment. 実施形態に係るバランス調整ルーチンを表すフローチャートである。It is a flowchart showing the balance adjustment routine which concerns on embodiment. 実施形態に係るバランス調整ルーチンを表すフローチャートである。It is a flowchart showing the balance adjustment routine which concerns on embodiment. 実施形態に係るバランス調整ルーチンを表すフローチャートである。It is a flowchart showing the balance adjustment routine which concerns on embodiment. 実施形態に係るレーザ加工装置の治具回転装置が移動する推移を表す説明図である。It is explanatory drawing showing transition which the jig | tool rotation apparatus of the laser processing apparatus which concerns on embodiment moves. 実施形態に係る追加おもりの取付位置と質量の計算方法を表す極座標グラフである。It is a polar coordinate graph showing the calculation method of the attachment position and mass of the additional weight which concerns on embodiment. 実施形態に係る偏心量に応じたアンバランスの許容限界を表す特性図である。It is a characteristic view showing the allowable limit of imbalance according to the amount of eccentricity concerning an embodiment. 実施形態に係るエアチャックの概略外観斜視図である。1 is a schematic external perspective view of an air chuck according to an embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１…レーザ加工装置、１０…固定治具、１０ａ…円筒側面、１５…おもり取付部、１５ａ…雌ネジ、２０…治具回転装置、２１…エアチャック、２２…スピンドルモータ、２２ａ…エンコーダ、２３…基台、２４…枠体、３０…加工ヘッド、４０…ヘッド移動装置、４１…フィードモータ、４１ａ…エンコーダ、５０…離隔変更装置、５１…移動板、５２…移動体、５３…固定板、５６…移動用シリンダ、６０…昇降装置、６１…昇降用シリンダ、７０…吸着固定装置、７１…第1吸着固定台、７２…第２吸着固定台、７３…多孔質板、９３…振動センサ、１００…コントローラ、１０１…入力装置、１０２…表示装置、１１０…加工ヘッド制御回路、１１１…フィードモータ制御回路、１１２…スピンドルモータ制御回路、１１３…バランス評価装置、１１４…偏心量検出回路、１１５…移動制御回路、１１６…固定制御回路、１１７…昇降制御回路、１２０…レーザ変位計、１２１，１２３，１４１…加圧用バルブ、１２２，１２４，１４２…開放用バルブ、１３１，１３３…吸引用バルブ、１３２，１３４…開放用バルブ、２００…コンプレッサ、２１０…バキューム装置、ＯＢ…加工対象物。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Laser processing apparatus, 10 ... Fixing jig, 10a ... Cylindrical side surface, 15 ... Weight attaching part, 15a ... Female screw, 20 ... Jig rotation apparatus, 21 ... Air chuck, 22 ... Spindle motor, 22a ... Encoder, 23 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Base, 24 ... Frame, 30 ... Processing head, 40 ... Head moving device, 41 ... Feed motor, 41a ... Encoder, 50 ... Separation changing device, 51 ... Moving plate, 52 ... Moving body, 53 ... Fixed plate, 56 ... Moving cylinder, 60 ... Lifting device, 61 ... Lifting cylinder, 70 ... Adsorption fixing device, 71 ... First adsorption fixing table, 72 ... Second adsorption fixing table, 73 ... Porous plate, 93 ... Vibration sensor, DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Controller, 101 ... Input device, 102 ... Display apparatus, 110 ... Processing head control circuit, 111 ... Feed motor control circuit, 112 ... Spindle motor control circuit, 113 ... Balance Evaluation device 114 ... Eccentricity detection circuit 115 ... Movement control circuit 116 ... Fixed control circuit 117 ... Elevation control circuit 120 ... Laser displacement meter 121, 123, 141 ... Valve for pressurization 122, 124, 142 ... Opening valve, 131, 133 ... suction valve, 132, 134 ... opening valve, 200 ... compressor, 210 ... vacuum device, OB ... workpiece.

Claims (8)

シート状の加工対象物を固定するドラム状の固定治具と、
前記固定治具をその中心軸周りに回転させる治具回転装置と、
前記固定治具に固定された加工対象物の表面に加工用レーザ光を照射する加工ヘッドと、
前記加工ヘッドにより照射された加工用レーザ光の照射位置を前記固定治具の中心軸方向に沿って移動させる照射位置移動装置と
を備えたレーザ加工装置において、
前記固定治具の径方向における前記固定治具と前記加工ヘッドとの離隔が変化するように、前記治具回転装置と前記加工ヘッドとの相対位置を変更する離隔変更装置と、
前記加工対象物を固定した固定治具を前記治具回転装置により回転させたときの振動を測定することにより前記固定治具のバランスを評価するバランス評価手段と、
前記バランス評価手段により評価されたバランス評価結果に基づいて、前記固定治具のバランス調整を行うためのバランス調整情報を作業者に提供するバランス調整情報提供手段と、
前記固定治具のバランスを調整するためのバランス調整器と
を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。 A drum-like fixing jig for fixing a sheet-like workpiece;
A jig rotating device for rotating the fixing jig around its central axis;
A processing head for irradiating the surface of a processing object fixed to the fixing jig with a processing laser beam;
A laser processing apparatus comprising: an irradiation position moving device that moves an irradiation position of the processing laser light irradiated by the processing head along a central axis direction of the fixing jig;
A separation changing device that changes a relative position between the jig rotating device and the processing head so that a separation between the fixing jig and the processing head in a radial direction of the fixing jig changes;
Balance evaluation means for evaluating the balance of the fixing jig by measuring vibration when the fixing jig that fixes the workpiece is rotated by the jig rotating device;
Balance adjustment information providing means for providing an operator with balance adjustment information for performing balance adjustment of the fixing jig based on the balance evaluation result evaluated by the balance evaluation means;
A laser processing apparatus comprising: a balance adjuster for adjusting a balance of the fixing jig. 前記バランス調整器は、前記固定治具に設けられ、おもりの取付位置を選択できるおもり取付部であり、
前記バランス調整情報提供手段は、
前記おもり取付部に取り付けられたおもりの質量を表すおもり情報を取得するおもり情報取得手段と、
前記おもりを取り付ける前と後とにおける前記バランス評価手段により評価されたバランス評価結果を取得するバランス評価結果取得手段と、
前記おもり情報取得手段により取得したおもり情報と、前記バランス評価結果取得手段により取得したバランス評価結果とに基づいて、前記固定治具のバランスを向上させるための追加おもりの取付位置と質量とを算出する追加おもり算出手段と
を備え、
前記追加おもり算出手段により算出した追加おもりの取付位置と質量とを前記バランス調整情報として提供することを特徴とする請求項１記載のレーザ加工装置。 The balance adjuster is a weight attaching portion provided on the fixing jig and capable of selecting an attachment position of a weight,
The balance adjustment information providing means includes
Weight information acquisition means for acquiring weight information representing the mass of the weight attached to the weight attachment portion;
Balance evaluation result acquisition means for acquiring a balance evaluation result evaluated by the balance evaluation means before and after attaching the weight;
Based on the weight information acquired by the weight information acquisition means and the balance evaluation result acquired by the balance evaluation result acquisition means, the attachment position and mass of the additional weight for improving the balance of the fixing jig are calculated. And an additional weight calculating means to
2. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein an attachment position and a mass of the additional weight calculated by the additional weight calculating means are provided as the balance adjustment information. 前記バランス評価手段によるバランス評価と前記バランス調整情報提供手段によるバランス調整情報の提供とを交互に繰り返し行わせる交互作動指令手段と、
前記バランス評価手段によるバランス評価の開始時においては前記固定治具の回転速度を予め設定した初期回転速度に設定し、前記バランス評価手段により評価された前記固定治具のバランスが許容範囲内に入るたびに、前記固定治具の回転速度を増大側に設定変更する回転速度制御手段と
を備えたことを特徴とする請求項１または２記載のレーザ加工装置。 Alternating operation command means for alternately and repeatedly performing balance evaluation by the balance evaluation means and provision of balance adjustment information by the balance adjustment information providing means;
At the start of balance evaluation by the balance evaluation means, the rotation speed of the fixing jig is set to a preset initial rotation speed, and the balance of the fixing jig evaluated by the balance evaluation means falls within an allowable range. 3. The laser processing apparatus according to claim 1, further comprising: a rotation speed control unit configured to change the setting of the rotation speed of the fixing jig to the increase side. 前記照射位置移動装置は、前記加工ヘッドを前記固定治具の中心軸方向に沿って移動させ、
前記離隔変更装置は、前記治具回転装置を前記固定治具の中心軸に直交する方向に移動させることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか一項記載のレーザ加工装置。 The irradiation position moving device moves the processing head along the central axis direction of the fixing jig,
4. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the separation changing device moves the jig rotating device in a direction orthogonal to a central axis of the fixing jig. 5. 前記治具回転装置は、前記固定治具の中心軸方向の一方端のみを固定し、
前記バランス調整器は、前記固定治具の中心軸方向の他方端に設けられることを特徴とする請求項４記載のレーザ加工装置。 The jig rotating device fixes only one end in the central axis direction of the fixing jig,
The laser processing apparatus according to claim 4, wherein the balance adjuster is provided at the other end of the fixing jig in the central axis direction. シート状の加工対象物を固定するドラム状の固定治具と、
前記固定治具をその中心軸周りに回転させる治具回転装置と、
前記固定治具に固定された加工対象物の表面に加工用レーザ光を照射する加工ヘッドと、
前記加工ヘッドにより照射された加工用レーザ光の照射位置を前記固定治具の中心軸方向に沿って移動させる照射位置移動装置と
を備えたレーザ加工装置における固定治具のバランス調整方法において、
前記固定治具と前記加工ヘッドとの離隔を前記固定治具の径方向に拡げる移動ステップと、
前記移動ステップ終了後、前記加工対象物を固定した固定治具を前記治具回転装置により回転させたときの振動を測定することにより前記固定治具のバランスを評価するバランス評価ステップと、
前記バランス評価ステップにより評価されたバランス評価結果に基づいて、前記固定治具のバランス調整を行うためのバランス調整情報を作業者に提供するバランス調整情報提供ステップと、
前記バランス調整情報に基づいて、バランス調整器を使って前記固定治具のバランスを調整するバランス調整ステップと
を含むレーザ加工装置における固定治具のバランス調整方法。 A drum-like fixing jig for fixing a sheet-like workpiece;
A jig rotating device for rotating the fixing jig around its central axis;
A processing head for irradiating the surface of a processing object fixed to the fixing jig with a processing laser beam;
In the method of adjusting the balance of the fixing jig in the laser processing apparatus, comprising: an irradiation position moving device that moves the irradiation position of the processing laser light irradiated by the processing head along the central axis direction of the fixing jig;
A moving step of expanding a distance between the fixing jig and the processing head in a radial direction of the fixing jig;
After the moving step, a balance evaluation step for evaluating the balance of the fixing jig by measuring vibration when the fixing jig fixing the workpiece is rotated by the jig rotating device;
Based on the balance evaluation result evaluated by the balance evaluation step, a balance adjustment information providing step for providing the operator with balance adjustment information for performing balance adjustment of the fixing jig;
A balance adjusting step for adjusting the balance of the fixing jig using a balance adjuster based on the balance adjustment information. 前記バランス調整器は、前記固定治具に設けられ、おもりの取付位置を選択できるおもり取付部であり、
前記バランス調整情報提供ステップは、
前記おもり取付部に取り付けられたおもりの質量を表すおもり情報を取得するおもり情報取得ステップと、
前記おもりを取り付ける前と後とにおける前記バランス評価ステップにより評価されたバランス評価結果を取得するバランス評価結果取得ステップと、
前記おもり情報取得ステップにより取得したおもり情報と、前記バランス評価結果取得ステップにより取得したバランス評価結果とに基づいて、前記固定治具のバランスを向上させるための追加おもりの取付位置と質量とを算出する追加おもり算出ステップと
を含み、
前記追加おもり算出ステップより算出した追加おもりの取付位置と質量とをバランス調整情報として提供することを特徴とする請求項６記載のレーザ加工装置における固定治具のバランス調整方法。 The balance adjuster is a weight attaching portion provided on the fixing jig and capable of selecting an attachment position of a weight,
The balance adjustment information providing step includes:
A weight information acquisition step of acquiring weight information representing the mass of the weight attached to the weight attachment portion;
A balance evaluation result acquisition step for acquiring a balance evaluation result evaluated by the balance evaluation step before and after attaching the weight;
Based on the weight information acquired by the weight information acquisition step and the balance evaluation result acquired by the balance evaluation result acquisition step, the attachment position and mass of the additional weight for improving the balance of the fixing jig are calculated. Including an additional weight calculation step to
The balance adjustment method for the fixing jig in the laser processing apparatus according to claim 6, wherein the attachment position and mass of the additional weight calculated in the additional weight calculation step are provided as balance adjustment information. 前記固定治具の回転速度を予め設定した初期回転速度に設定して前記バランス評価ステップを開始し、前記バランス評価ステップを完了するたびに前記バランス調整情報提供ステップを行うように、前記バランス評価ステップと前記バランス調整情報提供ステップとを交互に繰り返すとともに、前記バランス評価ステップにより評価された前記固定治具のバランスが許容範囲内に入るたびに、前記固定治具の回転速度を増大側に設定変更するようにしたことを特徴とする請求項６または７記載のレーザ加工装置における固定治具のバランス調整方法。   The balance evaluation step is performed such that the rotation speed of the fixing jig is set to a preset initial rotation speed to start the balance evaluation step, and the balance adjustment information providing step is performed every time the balance evaluation step is completed. And the balance adjustment information providing step are alternately repeated, and each time the balance of the fixing jig evaluated by the balance evaluation step falls within an allowable range, the rotation speed of the fixing jig is changed to an increase side. 8. A method for adjusting a balance of a fixing jig in a laser processing apparatus according to claim 6, wherein the balance is adjusted.
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