JP3491591B2 - Laser processing machine and processing method - Google Patents
Laser processing machine and processing methodInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ガルバノミラーや
ｆθレンズといったレーザビームの位置決めを行う光学
装置を用いて加工を行うレーザ加工機に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser beam machine for performing processing using an optical device for positioning a laser beam such as a galvanometer mirror or an fθ lens.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ガルバノミラーやｆθレンズとい
ったレーザビームの位置決めを行う光学装置を用いて加
工を行うレーザ加工機においては、図９および図１０の
ように構成されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a laser beam machine for performing processing using an optical device for positioning a laser beam, such as a galvanometer mirror or an fθ lens, is constructed as shown in FIGS. 9 and 10.
【０００３】レーザ発振器１はレーザビームＡを出力す
る。The laser oscillator 1 outputs a laser beam A.
【０００４】２１（ａ）（ｂ）は反射ミラーで、レーザ
発振器１から出力されたレーザビームＡを反射ミラー２
１によりガルバノミラー３１に導く。Reference numerals 21 (a) and (b) are reflection mirrors, which reflect the laser beam A output from the laser oscillator 1 into the reflection mirror 2.
It leads to the galvanometer mirror 31 by 1.
【０００５】ガルバノミラー３１は２軸構成となってお
り３１（ａ）と３１（ｂ）とからなり、それぞれガルバ
ノモータ３２（ａ）、３２（ｂ）に連結されている。The galvano mirror 31 has a biaxial structure and comprises 31 (a) and 31 (b), which are connected to galvanomotors 32 (a) and 32 (b), respectively.
【０００６】ガルバノミラー３１（ａ）と３１（ｂ）の
角度を変えることでその組み合わせによってレーザビー
ムＡの経路を変え位置決めを行なう。By changing the angles of the Galvano mirrors 31 (a) and 31 (b), the path of the laser beam A is changed and the positioning is performed depending on the combination.
【０００７】３３はガルバノ制御装置でガルバノ制御部
３４から構成される。Reference numeral 33 denotes a galvano control device, which is composed of a galvano control unit 34.
【０００８】ガルバノ制御部３４ではレーザビームＡを
所望の位置に位置決めするために前記ガルバノミラー３
１の角度を変える駆動指令を前記ガルバノモータ３２に
出力する。In the galvano control unit 34, the galvano mirror 3 is used to position the laser beam A at a desired position.
A drive command for changing the angle of 1 is output to the galvano motor 32.
【０００９】ｆ・θレンズ４では前記ガルバノミラー３
１により位置決めされたレーザビームＡが入射され、ワ
ーク６に集光されワーク６の加工を行なう。In the f / θ lens 4, the galvano mirror 3 is used.
The laser beam A positioned by 1 is incident and is focused on the work 6 to process the work 6.
【００１０】ガルバノミラー３１とｆ・θレンズ４の組
み合わせによって加工される範囲が決まり、これがガル
バノスキャンエリアＢであり、これを加工し終えると加
工テーブル制御装置５２からＸ軸モータ５３、Ｙ軸モー
タ５４に駆動指令が出力され、加工テーブル５１を駆動
し加工する範囲を次のガルバノスキャンエリアに変更す
る。The combination of the galvanometer mirror 31 and the f.theta. Lens 4 determines the machining range, which is the galvano scan area B. When machining is completed, the machining table controller 52 causes the X axis motor 53 and the Y axis motor to move. A drive command is output to 54, and the machining table 51 is driven to change the machining range to the next galvano scan area.
【００１１】これを繰り返しワーク６上の全ての穴あけ
加工を実行する。This is repeated to carry out all the drilling work on the work 6.
【００１２】更に、図１１のフローチャートに従って処
理を説明する。Further, the processing will be described with reference to the flowchart of FIG.
【００１３】ドリルプログラム７０１はエリア分割７０
２によりガルバノスキャンエリア毎のガルバノ座標と加
工テーブル座標にエリア分割処理される。The drill program 701 is an area division 70.
By 2, the area is divided into galvano coordinates and machining table coordinates for each galvano scan area.
【００１４】加工テーブル座標は加工テーブル座標変換
７０４にて加工テーブル位置情報に変換され加工テーブ
ル駆動指令７０５によって駆動指令が生成され加工テー
ブル７０６に出力される。The machining table coordinates are converted into machining table position information by a machining table coordinate conversion 704, a drive command is generated by a machining table drive command 705, and output to the machining table 706.
【００１５】エリア分割されたガルバノ座標はガルバノ
データ変換７０７にてガルバノミラーの角度に変換さ
れ、ガルバノ駆動指令７０８によって駆動指令が生成さ
れガルバノスキャナ７０９に出力される。The galvano coordinates divided into areas are converted into galvano mirror angles by a galvano data converter 707, a drive command is generated by a galvano drive command 708, and output to a galvano scanner 709.
【００１６】ガルバノスキャナ７０９はガルバノミラー
とガルバノモータからなる。The galvanometer scanner 709 comprises a galvanometer mirror and a galvanometer motor.
【００１７】また、ガルバノ駆動指令生成の際にはレー
ザ発振の制御指令も生成され、レーザコントローラ７１
０に出力される。これによりレーザビームの位置決めを
行い穴あけ加工を行う。When the galvano drive command is generated, a laser oscillation control command is also generated, and the laser controller 71
It is output to 0. Thereby, the laser beam is positioned and drilling is performed.
【００１８】[0018]
【発明が解決しようとする課題】上記従来のレーザ加工
機においては、２軸構成のガルバノミラー３１によって
位置決めされたレーザビームはワーク６の垂線に対して
傾きを持ったレーザビームとなっている。In the conventional laser processing machine described above, the laser beam positioned by the galvano-mirror 31 having a biaxial structure is a laser beam having an inclination with respect to the normal line of the work 6.
【００１９】これをｆθレンズによってワーク６に対し
て垂直なレーザビームとなるように補正しワーク６上に
集光して加工を行う。This is corrected by a fθ lens so that the laser beam becomes perpendicular to the work 6, and the work is focused on the work 6.
【００２０】しかしながらｆθレンズによる補正では完
全に傾きが補正されるわけではなく、図１２のようにｆ
θレンズの中心から離れるほど若干量の傾きを持ったま
まレーザビームはワーク６上に集光され加工が行われ
る。However, the correction by the fθ lens does not completely correct the inclination, and as shown in FIG.
The laser beam is converged on the work 6 and processed with a slight inclination as it goes away from the center of the θ lens.
【００２１】この若干量の傾きを倒れ角と呼ぶ。This slight amount of inclination is called a tilt angle.
【００２２】この倒れ角が存在するために、ワーク６の
加工穴の穴の深さが浅い場合には図１３（ａ）のように
問題のない加工ができるが、加工穴の穴の深さが深い場
合には図１２（ｂ）のように、上の穴と下の穴の位置が
ずれて加工される。仮に倒れ角が２°の場合図１２
（ｂ）の樹脂厚が０．８ｍｍとすれば、約０．０２８ｍ
ｍだけ上の穴と下の穴の位置がずれることになる。Due to the presence of this tilt angle, when the depth of the machined hole of the work 6 is shallow, the machining can be performed without any problem as shown in FIG. 13A, but the depth of the machined hole is large. When the depth is deep, as shown in FIG. 12B, the positions of the upper hole and the lower hole are deviated from each other. If the tilt angle is 2 °, Fig. 12
If the resin thickness of (b) is 0.8 mm, it is about 0.028 m.
The positions of the upper and lower holes will be offset by m.
【００２３】このように、加工穴の穴の深さが深い場合
には上の穴と下の穴の位置がずれてしまうため、このず
れ量が許容される範囲内となるエリアを探し出しその範
囲内で加工を行う必要がある。As described above, when the depth of the machined hole is deep, the positions of the upper hole and the lower hole are displaced, and therefore, an area within which the displacement amount is allowed is searched for and the area is searched. It is necessary to carry out processing inside.
【００２４】また、ガルバノミラー３１の角度を最大振
れ角の中心にしたときをガルバノ原点と呼んでいるが、
ガルバノミラーがこのガルバノ原点の位置にいるときに
レーザビームがｆθレンズの中心に垂直に入射するよう
にガルバノミラーとｆθレンズの位置関係を調整する。When the angle of the galvanometer mirror 31 is set to the center of the maximum deflection angle, it is called the galvano origin.
The positional relationship between the galvano mirror and the fθ lens is adjusted so that the laser beam is vertically incident on the center of the fθ lens when the galvano mirror is at the position of the galvano origin.
【００２５】しかしながら、このガルバノミラーとｆθ
レンズの位置関係の調整を完全に合せ込むことは難し
く、位置関係が若干ずれて調整される。However, this galvanometer mirror and fθ
It is difficult to perfectly adjust the positional relationship of the lenses, and the positional relationship is slightly deviated.
【００２６】そのために、ガルバノミラーがガルバノ原
点の位置にあっても、レーザビームがｆθレンズの中心
をわずかにずれていたり、または垂直に入射しないこと
がある。これにより、図１３に示すように加工穴の穴の
深さが深い場合に上の穴と下の穴の位置のずれが少ない
加工ができる深穴加工用エリアの中心が、ガルバノスキ
ャンエリアの中心からずれた場所になる。Therefore, even if the galvanometer mirror is located at the origin of the galvanometer, the laser beam may be slightly displaced from the center of the fθ lens or may not be incident vertically. As a result, as shown in FIG. 13, the center of the deep hole processing area where the deviation of the positions of the upper hole and the lower hole is small when the depth of the processed hole is deep is the center of the galvano scan area. It will be a place off.
【００２７】従来のレーザ加工機では、加工ができるエ
リアは、ガルバノスキャンエリアの中心を加工エリアの
中心とするエリアになるので、深穴加工用エリアの中心
がガルバノスキャンエリアの中心とずれている場合に
は、深穴加工ができる深穴加工用エリアを更に狭くした
エリアでなければ深穴加工を行うことができないという
問題があった。In the conventional laser beam machine, the area that can be machined is the area where the center of the galvano scan area is the center of the machined area, so the center of the deep hole machining area is offset from the center of the galvano scan area. In this case, there is a problem that deep hole drilling cannot be performed unless the area for deep hole drilling is narrower.
【００２８】[0028]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１記載の本発明は、レーザ光を出力するレーザ
発振器と、レーザ光により加工されるワークを載置し、
移動可能とした加工テーブルと、レーザ発振器とワーク
の間に配置されるｆθレンズと、レーザ発振器とｆθレ
ンズの間に配置され角度を可変としたガルバノミラー
と、前記ガルバノミラーの角度を可変とする駆動手段
と、前記駆動手段の制御を行う制御手段とを備えたレー
ザ加工機であり、前記制御手段に、レーザ光を所望の位
置に位置決めするために前記ガルバノミラーの角度を変
える駆動指令を前記駆動手段に出力するガルバノ制御部
と、レーザ光の位置に更にオフセットを加えるための駆
動指令を出力し、前記ガルバノ制御部の出力に加えるオ
フセット制御部を有したものである。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention according to claim 1 mounts a laser oscillator for outputting a laser beam and a work to be processed by the laser beam,
A movable processing table, an fθ lens arranged between a laser oscillator and a workpiece, a galvano mirror arranged between the laser oscillator and the fθ lens and having a variable angle, and the angle of the galvano mirror is made variable. A laser processing machine comprising a drive means and a control means for controlling the drive means, wherein the laser light is supplied to the control means at a desired position.
Position of the galvanometer mirror to position
Galvano control unit for outputting a drive command to the drive means
And to add an offset to the position of the laser beam.
Motion command is output and added to the output of the galvano control unit.
It has a fuss control unit .
【００２９】更に、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明に制御手段がガルバノミラーの駆動角度に加え
るオフセット値に応じて加工テーブルの移動にオフセッ
ト値を加えるように構成したものである。Further, in the invention described in claim 2, the control means adds the offset value to the movement of the machining table according to the offset value added to the driving angle of the galvanometer mirror in the invention described in claim 1. is there.
【００３０】 また、請求項３記載の発明は、レーザ光
を出力するレーザ発振器と、レーザ光により加工される
ワークを載置し、移動可能とした加工テーブルと、レー
ザ発振器とワークの間に配置されるｆθレンズと、レー
ザ発振器とｆθレンズの間に配置され、角度を可変とし
たガルバノミラーとを備えたレーザ加工機であり、前記
ｆθレンズの位置をワークに対して平行方向に変える移
動手段と、オフセット制御時に前記移動手段を制御し、
ｆθレンズの移動値にオフセット値を加える制御手段を
付加し構成したものである。Further, according to the invention of claim 3, a laser oscillator for outputting a laser beam, a processing table on which a work to be processed by the laser light is placed and movable, and a laser oscillator and a work are arranged between the work table. A laser processing machine provided with an fθ lens and a galvanometer mirror having a variable angle, which is arranged between the laser oscillator and the fθ lens, and moving means for changing the position of the fθ lens in a direction parallel to the workpiece. And controlling the moving means during offset control ,
This is configured by adding control means for adding an offset value to the movement value of the fθ lens.
【００３１】 また、請求項４記載の発明は、レーザ発
振器から出力されたレーザ光をガルバノミラー、ｆθレ
ンズを介してワークに導き加工するレーザ加工法であっ
て、（ａ）少なくともワークの加工位置を設定するステ
ップと、（ｂ）オフセット加工を行なわないか、オフセ
ット加工を行なうか判定するステップと、（ｃ）オフセ
ット加工を行なわないと判定された場合に、ガルバノミ
ラーの角度を変えてワークの加工位置にレーザ光を導く
ステップと、（ｄ）オフセット加工を行なうと判定され
た場合に、オフセット加工を行なわない時のガルバノミ
ラーの角度にオフセット値を加え、かつ、ワークを載置
した加工テーブルをオフセット値に対応させて移動し、
ワークの加工位置にレーザ光を導くステップとを有する
レーザ加工方法である。Further, the invention according to claim 4 is a laser processing method for guiding and processing a laser beam outputted from a laser oscillator to a work through a galvanometer mirror and an fθ lens, and (a) at least a processing position of the work. Setting step, (b) determining whether to perform offset processing or not , and (c) offset processing.
The step of changing the angle of the galvano mirror to guide the laser light to the processing position of the workpiece when it is determined that the offset processing is not performed , and (d) the offset processing is performed when the offset processing is determined to be performed. Add an offset value to the angle of the galvano mirror when there is no , and move the machining table on which the work is placed in correspondence with the offset value,
And a step of guiding laser light to a processing position of a work.
【００３２】 また、請求項５記載の発明は、レーザ発
振器から出力されたレーザ光をガルバノミラー、ｆθレ
ンズを介してワークに導き加工するレーザ加工方法であ
って、（ａ）少なくともワークの加工位置を設定するス
テップと、（ｂ）オフセット加工を行なわないか、オフ
セット加工を行なうか判定するステップと、（ｃ）オフ
セット加工を行なわないと判定された場合は、ガルバノ
ミラーの角度を変えてワークの加工位置にレーザ光を導
くステップと、（ｄ）オフセット加工を行なうと判定さ
れた場合は、ガルバノミラーの角度を変えてワークの加
工位置にレーザ光を導く際に、ｆθレンズをワークに対
して平行方向に移動させるステップとを有するレーザ加
工方法である。Further, the invention according to claim 5 is a laser processing method for guiding a laser beam outputted from a laser oscillator to a work through a galvanometer mirror and an fθ lens, and (a) at least a processing position of the work. Setting step, (b) determining whether offset processing is not performed or offset processing is performed , and (c) turning off
If it is determined that the set machining is not performed, the step of changing the angle of the galvano mirror to guide the laser light to the machining position of the workpiece, and (d) If it is determined that the offset machining is performed, the angle of the galvano mirror is changed. Alternately, when the laser light is guided to the processing position of the work, the step of moving the fθ lens in the direction parallel to the work is performed.
【００３３】[0033]
【発明の実施の形態】上記構成により、請求項１記載の
発明は、ガルバノミラーの角度を可変とする駆動手段
と、前記駆動手段を制御する制御手段とを備え、前記制
御手段が通常の制御以外にガルバノミラーの駆動角度に
オフセット値を加える制御を行うことで、オフセット制
御を選択するだけで容易に加工エリアをオフセット値の
分だけシフトさせるという作用を有する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS With the above structure, the invention according to claim 1 comprises drive means for varying the angle of the galvano mirror and control means for controlling the drive means, and the control means is a normal control. In addition, by performing control to add an offset value to the drive angle of the galvano mirror, it is possible to easily shift the processing area by the offset value only by selecting the offset control.
【００３４】請求項２記載の発明は、ガルバノミラーを
オフセット制御することで加工エリアがシフトした分だ
け加工位置がずれてしまわないようにワークをシフトさ
せるように作用する。According to the second aspect of the present invention, the galvano mirror is offset-controlled so that the work is shifted so that the machining position is not displaced by the amount corresponding to the shift of the machining area.
【００３５】請求項３記載の発明は、ｆθレンズをワー
クと平行方向にオフセット値の分だけ移動することで、
加工エリアをシフトさせずに光学歪みの影響を取り除く
ように作用する。According to the third aspect of the present invention, by moving the fθ lens in the direction parallel to the work by the offset value,
It works to remove the influence of optical distortion without shifting the processing area.
【００３６】請求項４記載の発明は、オフセット加工を
行うと判定された場合に、通常加工の状態にオフセット
値を加え加工エリアを任意に変更するように作用する。According to the fourth aspect of the present invention, when it is determined that the offset machining is performed, the offset value is added to the normal machining state to arbitrarily change the machining area.
【００３７】請求項５記載の発明は、オフセット加工を
行うと判定された場合に、加工エリアの位置を変えるこ
となく光学歪みの影響を取り除くように作用する。According to the fifth aspect of the present invention, when it is determined that the offset processing is performed, the effect of the optical distortion is removed without changing the position of the processing area.
【００３８】以下、本発明のレーザ加工機の実施の形態
について、図１ないし図８を参照しながら説明する。An embodiment of the laser beam machine according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 8.
【００３９】（実施の形態１）以下、本発明の実施の形
態１につき図１および図２に沿って説明する。(First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
【００４０】１はレーザ発振器でレーザビームＡを出力
する。A laser oscillator 1 outputs a laser beam A.
【００４１】２１（ａ）（ｂ）は反射ミラー。レーザ発
振器１から出力されたレーザビームＡは、反射ミラー２
１によりガルバノミラー３１に導かれる。Reference numerals 21 (a) and (b) are reflection mirrors. The laser beam A output from the laser oscillator 1 is reflected by the reflection mirror 2
It is guided to the galvanometer mirror 31 by 1.
【００４２】ガルバノミラー３１は２軸構成となってお
り３１（ａ）と３１（ｂ）とからなる。The galvano mirror 31 has a biaxial structure and is composed of 31 (a) and 31 (b).
【００４３】３２はガルバノモータでガルバノミラー３
１に連結されている。A galvano motor 32 is a galvano mirror 3
It is connected to 1.
【００４４】ガルバノモータ３２もガルバノミラー３１
同様に２軸構成となっている。The galvanometer motor 32 is also the galvanometer mirror 31.
Similarly, it has a biaxial configuration.
【００４５】ガルバノミラー３１（ａ）と３１（ｂ）の
角度を変えることでその組み合わせによってレーザビー
ムＡの経路を変え２次元的な位置決めを行なう。By changing the angles of the Galvano mirrors 31 (a) and 31 (b), the path of the laser beam A is changed according to the combination to perform two-dimensional positioning.
【００４６】３３はガルバノ制御装置でガルバノ制御部
３４とオフセット制御部３５から構成される。A galvano control device 33 is composed of a galvano control unit 34 and an offset control unit 35.
【００４７】ガルバノ制御部３４ではレーザビームＡを
所望の位置に位置決めするために前記ガルバノミラー３
１の角度を変える駆動指令を前記ガルバノモータ３２に
出力する。In the galvano control unit 34, the galvano mirror 3 is used to position the laser beam A at a desired position.
A drive command for changing the angle of 1 is output to the galvano motor 32.
【００４８】オフセット制御部３５は、レーザビームＡ
の位置に更にオフセットを加えるための駆動指令を出力
し、前記ガルバノ制御部３４の出力に加える。The offset control unit 35 uses the laser beam A
A drive command for further adding an offset to the position is output and added to the output of the galvano control unit 34.
【００４９】４はｆ・θレンズで前記ガルバノミラー３
１により位置決めされたレーザビームＡが入射され、ワ
ーク６に集光されワーク６の加工を行なう。Reference numeral 4 denotes an f.theta. Lens, which is the galvano mirror 3 described above.
The laser beam A positioned by 1 is incident and is focused on the work 6 to process the work 6.
【００５０】ガルバノミラー３１とｆ・θレンズ４の組
み合わせによって加工される範囲が決まり、これがガル
バノスキャンエリアＢであり、これを加工し終えると加
工テーブル制御装置５２からＸ軸モータ５３、Ｙ軸モー
タ５４に駆動指令が出力され、加工テーブル５１を駆動
し加工する範囲を次のガルバノスキャンエリアに変更す
る。The processing range is determined by the combination of the galvano mirror 31 and the f.theta. Lens 4, and this is the galvano scan area B. When the processing is completed, the processing table controller 52 causes the X axis motor 53 and the Y axis motor to operate. A drive command is output to 54, and the machining table 51 is driven to change the machining range to the next galvano scan area.
【００５１】オフセット制御部３５においてガルバノミ
ラー３１の角度にオフセットを加える制御を行なうこと
によって、ｆ・θレンズ４に入射するレーザビームの位
置を変更することができ、加工に最適なレーザビーム経
路を選択することができる。The position of the laser beam incident on the f.theta. Lens 4 can be changed by controlling the offset control unit 35 to add an offset to the angle of the galvanometer mirror 31, and the optimum laser beam path for processing can be obtained. You can choose.
【００５２】（実施の形態２）以下、本発明の実施の形
態２につき図３および図４に沿って説明する。(Second Embodiment) A second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【００５３】図３および図４は実施の形態１の構成にオ
フセット制御部３５が出力する駆動指令を加工テーブル
制御装置５２にも出力するようにパスを付加したもので
ある。3 and 4 show the configuration of the first embodiment with a path added so that the drive command output from the offset control section 35 is also output to the machining table control device 52.
【００５４】加工テーブル制御装置５２は軸制御部５５
が出力したＸ軸モータ５３、Ｙ軸モータ５４の駆動指令
に対して、オフセット制御部３５からの駆動指令を加算
するように構成している。The machining table controller 52 has an axis controller 55.
Is configured to add the drive command from the offset control unit 35 to the drive command for the X-axis motor 53 and the Y-axis motor 54 output by.
【００５５】これにより、ガルバノミラー３１に加えた
オフセットが加工テーブル５１にも加わり、その結果ワ
ーク６に対するガルバノスキャンエリアＢの位置に変え
ることなく、ｆ・θレンズ４に入射するレーザビームの
位置のみを変更することができ、加工に最適なレーザビ
ーム経路を選択することができる。As a result, the offset applied to the galvano mirror 31 is also applied to the processing table 51, and as a result, only the position of the laser beam incident on the f.theta. Lens 4 is not changed to the position of the galvano scan area B with respect to the work 6. Can be changed, and the optimum laser beam path for processing can be selected.
【００５６】（実施の形態３）以下、本発明の実施の形
態３につき図５に沿って説明する。(Third Embodiment) A third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
【００５７】図５は実施の形態２の構成に軸オフセット
制御部５６を付加し、軸オフセット制御部５６の出力を
軸制御部５５の出力に加算するように構成し、オフセッ
ト制御部３５から軸オフセット制御部５６へオフセット
制御実行指令を出力するように構成したものである。In FIG. 5, the axis offset control unit 56 is added to the configuration of the second embodiment, and the output of the axis offset control unit 56 is added to the output of the axis control unit 55. The configuration is such that an offset control execution command is output to the offset control unit 56.
【００５８】これにより、ガルバノミラー３１のオフセ
ット制御と同期して加工テーブル５１のオフセット制御
が実行され、更に、ガルバノミラー３１のオフセットと
加工テーブル５１のオフセットをそれぞれ最適な制御が
できる。As a result, the offset control of the processing table 51 is executed in synchronization with the offset control of the galvano mirror 31, and the offset of the galvano mirror 31 and the offset of the processing table 51 can be optimally controlled.
【００５９】（実施の形態４）以下、本発明の実施の形
態４につき図６に沿って説明する。(Fourth Embodiment) A fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
【００６０】図６は実施の形態１のオフセット制御部３
５を取り除き、代りにｆ・θレンズ４を駆動する機構と
連結したレンズ駆動モータ４１とレンズ駆動モータ４１
に駆動指令を出力するｆ・θレンズ制御装置を付加した
ものである。FIG. 6 shows the offset control unit 3 of the first embodiment.
5, a lens drive motor 41 and a lens drive motor 41 connected to a mechanism for driving the f.theta. Lens 4 instead.
A f.theta. Lens control device for outputting a drive command is added to the.
【００６１】これにより、ｆ・θレンズ制御装置４２と
レンズ駆動モータ４１にてｆ・θレンズ４をオフセット
制御することができ、ｆ・θレンズ４に入射するレーザ
ビームの位置のみを変更することができ、加工に最適な
レーザビーム経路を選択することができる。As a result, the f.theta. Lens control device 42 and the lens drive motor 41 can offset-control the f.theta. Lens 4, and only the position of the laser beam incident on the f.theta. Lens 4 can be changed. Therefore, the optimum laser beam path for processing can be selected.
【００６２】（実施の形態５）以下、本発明の実施の形
態５につき図７に沿って説明する。(Fifth Embodiment) A fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
【００６３】図７は本発明の加工法を示すフローチャー
トである。FIG. 7 is a flow chart showing the processing method of the present invention.
【００６４】ドリルプログラム７０１はエリア分割７０
２によりガルバノスキャンエリア毎のガルバノ座標と加
工テーブル座標にエリア分割処理される。The drill program 701 is the area division 70.
By 2, the area is divided into galvano coordinates and machining table coordinates for each galvano scan area.
【００６５】オフセット制御判定７０３にてオフセット
制御を行なうと判定した場合は、オフセット値加算７１
１にてエリア分割処理されたガルバノ座標と加工テーブ
ル座標にオフセット値が加算される。When it is determined in the offset control determination 703 that the offset control is performed, the offset value addition 71
An offset value is added to the galvano coordinates and the processing table coordinates that have been subjected to the area division processing in 1.
【００６６】加工テーブル座標は加工テーブル座標変換
７０４にて加工テーブル位置情報に変換され加工テーブ
ル駆動指令７０５によって駆動指令が生成され加工テー
ブル７０６に出力される。The machining table coordinates are converted into machining table position information by a machining table coordinate conversion 704, a drive command is generated by a machining table drive command 705 and output to the machining table 706.
【００６７】エリア分割されたガルバノ座標はガルバノ
データ変換７０７にてガルバノミラーの角度に変換さ
れ、ガルバノ駆動指令７０８によって駆動指令が生成さ
れガルバノスキャナ７０９に出力される。The galvano coordinates divided into areas are converted into galvanometer mirror angles by a galvano data converter 707, a drive command is generated by a galvano drive command 708, and the galvano scanner 709 outputs the drive command.
【００６８】ガルバノスキャナ７０９はガルバノミラー
とガルバノモータからなる。The galvanometer scanner 709 is composed of a galvanometer mirror and a galvanometer motor.
【００６９】また、ガルバノ駆動指令生成の際にはレー
ザ発振の制御指令も生成され、レーザコントローラ７１
０に出力される。When the galvano drive command is generated, a laser oscillation control command is also generated, and the laser controller 71
It is output to 0.
【００７０】このようにオフセット制御を行なうことに
より、レーザビームがｆ・θレンズに入射する位置を制
御し、加工に最適なレーザビーム経路を選択することが
できる。By performing the offset control in this way, the position where the laser beam is incident on the f.theta. Lens can be controlled and the optimum laser beam path for processing can be selected.
【００７１】（実施の形態６）以下、本発明の実施の形
態６につき図８に沿って説明する。(Sixth Embodiment) A sixth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
【００７２】図８は実施の形態５のフローチャートのオ
フセット制御判定７０３の位置を変えてガルバノ座標や
加工テーブル座標とは別の処理経路とし、オフセット制
御を行なう場合にはｆ・θレンズ位置移動量算出７１２
にてｆ・θレンズの移動量を算出し、オフセット制御を
行なわない場合はｆ・θレンズの移動量を０とし、ｆ・
θレンズ駆動指令７１３でｆ・θレンズ駆動手段７１４
を駆動する指令を生成し出力するように処理を行なう。In FIG. 8, the position of the offset control determination 703 in the flowchart of the fifth embodiment is changed to a processing path different from the galvano coordinates and the machining table coordinates. When offset control is performed, the f / θ lens position movement amount is set. Calculation 712
Calculates the amount of movement of the f · θ lens. If offset control is not performed, the amount of movement of the f · θ lens is set to 0,
f / θ lens driving means 714 by θ lens drive command 713
Is executed to generate and output a command for driving the.
【００７３】これにより、ガルバノミラーや加工テーブ
ルに対してのオフセット制御を行なわずにｆ・θレンズ
のみにオフセット制御を実行することができ、レーザビ
ームがｆ・θレンズに入射する位置を制御し、加工に最
適なレーザビーム経路を選択することができる。As a result, the offset control can be executed only for the f.theta. Lens without performing the offset control for the galvanometer mirror or the processing table, and the position where the laser beam is incident on the f.theta. Lens is controlled. The optimum laser beam path for processing can be selected.
【００７４】そして、実施の形態１ないし６に共通して
いることは、ｆ・θレンズに入射するレーザビームの位
置を可変とする構成、制御とすることで、光学歪みによ
る加工不良の発生しない加工に最適なビーム経路の選択
が容易にできることである。What is common to the first to sixth embodiments is that the position of the laser beam incident on the f.theta. Lens is variable and controlled so that processing defects due to optical distortion do not occur. It is possible to easily select the optimum beam path for processing.
【００７５】[0075]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１の発明によれば、レーザ光を出力するレーザ発振器
と、レーザ光により加工されるワークを載置し移動可能
とした加工テーブルと、レーザ発振器とワークの間に配
置されるｆθレンズと、レーザ発振器とｆθレンズの間
に配置され角度を可変としたガルバノミラーと、ガルバ
ノミラーの角度を可変とする駆動手段と、ガルバノミラ
ー駆動手段の制御を行う制御手段とを備え、前記制御手
段に、レーザ光を所望の位置に位置決めするために前記
ガルバノミラーの角度を変える駆動指令を前記駆動手段
に出力するガルバノ制御部と、レーザ光の位置に更にオ
フセットを加えるための駆動指令を出力し、前記ガルバ
ノ制御部の出力に加えるオフセット制御部を有したこと
で、ｆθレンズに入射するレーザビームの位置を容易に
変更することができ、加工に最適なレーザビーム経路を
ガルバノスキャンエリア全体で選択することができる。As is apparent from the above description, according to the first aspect of the invention, a laser oscillator for outputting a laser beam, and a processing table on which a workpiece to be processed by the laser beam is placed and movable. A fθ lens arranged between the laser oscillator and the workpiece, a galvano mirror arranged between the laser oscillator and the fθ lens and having a variable angle, a driving means for varying the angle of the galvano mirror, and a galvano mirror driving means. And a control unit for controlling the laser beam in the control unit to position the laser beam at a desired position.
The drive means for issuing a drive command for changing the angle of the galvanometer mirror
Output to the galvanometer control unit and the position of the laser beam.
Outputs a drive command to add a facet,
By having an offset control unit added to the output of the control unit, the position of the laser beam incident on the fθ lens can be easily changed, and the optimum laser beam path for processing can be selected in the entire galvano scan area. You can
【００７６】また、請求項２の発明によれば、請求項１
の発明に加えて、制御手段がガルバノミラーの駆動角度
に加えるオフセット値に応じて加工テーブルの移動に対
してもオフセット値を加えることができるように構成し
たことで、ワークを加工する位置を変更すること無く、
ｆθレンズに入射するレーザビームの位置のみを容易に
変更することができ、加工に最適なレーザビーム経路を
ガルバノスキャンエリア全体で選択することができる。According to the invention of claim 2, claim 1
In addition to the present invention, the control means is configured to add an offset value to the movement of the processing table according to the offset value added to the drive angle of the galvanometer mirror, thereby changing the position for processing the workpiece. Without doing
Only the position of the laser beam incident on the fθ lens can be easily changed, and the optimum laser beam path for processing can be selected in the entire galvano scan area.
【００７７】 また、請求項３の発明によれば、レーザ
光を出力するレーザ発振器と、レーザ光により加工され
るワークを載置し移動可能とした加工テーブルと、レー
ザ発振器とワークの間に配置されるｆθレンズと、レー
ザ発振器とｆθレンズの間に配置され角度を可変とした
ガルバノミラーとを備え、前記ｆθレンズの位置をワー
クに対して平行方向に変える移動手段と、オフセット制
御時に前記移動手段を制御し、ｆθレンズの移動値にオ
フセット値を加える制御手段を設けた構成としたこと
で、請求項１の発明の効果に加えてワークを加工する位
置を変更すること無く、ｆθレンズに入射するレーザビ
ームの位置のみを容易に変更することができ、加工に最
適なレーザビーム経路をガルバノスキャンエリア全体で
選択することができる。Further, according to the invention of claim 3, a laser oscillator for outputting a laser beam, a processing table on which a work to be processed by the laser light is placed and movable, and a laser oscillator and a work are arranged between the laser oscillator and the work. A fθ lens, a galvanometer mirror arranged between the laser oscillator and the fθ lens and having a variable angle, a moving means for changing the position of the fθ lens in a direction parallel to the work, and an offset control.
Controlling said moving means to control the time, that has a configuration in which a control means for adding an offset value to move value of fθ lens, without changing the position for machining a workpiece in addition to the effect of the invention of claim 1 , The position of the laser beam incident on the fθ lens can be easily changed, and the optimum laser beam path for processing can be selected in the entire galvano scan area.
【００７８】以上説明したように、従来深い穴を加工す
る際には、ガルバノスキャンエリアの中心から光学歪み
の少ない範囲を探し出し、深穴加工用のガルバノスキャ
ンエリアとして加工を行い、更に、この深穴加工用のガ
ルバノスキャンエリアをなるべく広く取るために高精度
なｆθレンズに作り替えたり、または手間をかけて厳し
く光軸合せを行わなければならなかったものを、請求項
１ないし５の発明によれば、光学歪みの少ない部分を容
易に深穴加工用のガルバノスキャンエリアとすることが
可能であり、ましてや高精度なｆθレンズに作り替えた
り、または手間をかけて厳しく光軸合せを行わなくて
も、オフセット制御により深穴加工に最適なガルバノス
キャンエリアを容易に設定することができる。As described above, when a deep hole is conventionally processed, a range having a small optical distortion is searched for from the center of the galvano scan area, and the area is processed as a galvano scan area for deep hole machining. The invention of claim 1 to claim 5 wherein the galvano scan area for hole processing has to be remade into a high-precision fθ lens or the optical axis must be strictly adjusted in order to make it as wide as possible. According to this, it is possible to easily make a part with little optical distortion a galvano scan area for deep hole processing, let alone make a high-precision fθ lens, or do not perform strict optical axis alignment without much effort. However, the offset control makes it possible to easily set the optimum galvano scan area for deep hole machining.
【図１】本発明の実施の形態１におけるレーザ加工機の
構成図FIG. 1 is a configuration diagram of a laser processing machine according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態１におけるレーザ加工機の
発明部分の詳細図FIG. 2 is a detailed view of an invented portion of the laser beam machine according to Embodiment 1 of the present invention.
【図３】本発明の実施の形態２におけるレーザ加工機の
構成図FIG. 3 is a configuration diagram of a laser processing machine according to a second embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施の形態２におけるレーザ加工機の
発明部分の詳細図FIG. 4 is a detailed view of an invented portion of a laser beam machine according to Embodiment 2 of the present invention.
【図５】本発明の実施の形態３におけるレーザ加工機の
発明部分の詳細図FIG. 5 is a detailed view of an invented portion of a laser beam machine according to Embodiment 3 of the present invention.
【図６】本発明の実施の形態４におけるレーザ加工機の
構成図FIG. 6 is a configuration diagram of a laser processing machine according to a fourth embodiment of the present invention.
【図７】本発明の実施の形態５におけるレーザ加工機の
制御ブロック図FIG. 7 is a control block diagram of a laser processing machine according to a fifth embodiment of the present invention.
【図８】本発明の実施の形態６におけるレーザ加工機の
制御ブロック図FIG. 8 is a control block diagram of a laser beam machine according to Embodiment 6 of the present invention.
【図９】従来のレーザ加工機の構成図FIG. 9 is a configuration diagram of a conventional laser processing machine.
【図１０】従来のレーザ加工機のガルバノ制御装置の詳
細図FIG. 10 is a detailed view of a conventional galvano control device for a laser processing machine.
【図１１】従来のレーザ加工機の制御ブロック図FIG. 11 is a control block diagram of a conventional laser processing machine.
【図１２】レーザビームの倒れ角の説明図FIG. 12 is an explanatory diagram of a tilt angle of a laser beam.
【図１３】レーザビームの倒れ角の加工に対する影響の
説明図FIG. 13 is an explanatory view of the influence of the tilt angle of the laser beam on processing.
【図１４】深穴加工エリアのガルバノスキャンエリアの
関係図FIG. 14 is a relationship diagram of a galvano scan area in a deep hole processing area.
１ レーザ発振器 ２１（ａ）、２１（ｂ） 反射ミラー ３１（ａ）、３１（ｂ） ガルバノミラー ３２（ａ）、３２（ｂ） ガルバノモータ ３３ ガルバノ制御装置 ３４ ガルバノ制御部 ３５ オフセット制御部 ４ ｆ・θレンズ ４１ レンズ駆動モータ ４２ ｆ・θレンズ制御装置 ５１ 加工テーブル ５２ 加工テーブル制御装置 ５３ Ｘ軸モータ ５４ Ｙ軸モータ ５５ 軸制御部 ５６ 軸オフセット制御部 ６ ワーク ７０１ ドリルプログラム ７０２ エリア分割 ７０３ オフセット制御判定 ７０４ 加工テーブル座標変換 ７０５ 加工テーブル駆動指令 ７０６ 加工テーブル ７０７ ガルバノデータ変換 ７０８ ガルバノ駆動指令 ７０９ ガルバノスキャナ ７１０ レーザコントローラ ７１１ オフセット値加算 ７１２ ｆθレンズ位置移動量算出 ７１３ ｆθレンズ駆動指令 ７１４ ｆθレンズ駆動手段 1 Laser oscillator 21 (a), 21 (b) Reflecting mirror 31 (a), 31 (b) Galvano mirror 32 (a), 32 (b) Galvano motor 33 Galvo control device 34 Galvo Control Unit 35 Offset control unit 4 f · θ lens 41 lens drive motor 42 f / θ lens control device 51 processing table 52 Processing table control device 53 X-axis motor 54 Y-axis motor 55 axis control unit 56-axis offset control unit 6 work 701 drill program 702 Area division 703 Offset control judgment 704 Machining table coordinate conversion 705 Processing table drive command 706 processing table 707 Galvano data conversion 708 Galvo drive command 709 Galvo Scanner 710 Laser Controller 711 Offset value addition 712 fθ Lens position movement amount calculation 713 fθ lens drive command 714 fθ lens driving means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 26/00 - 26/42 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B23K 26/00-26/42
Claims (5)
ーザ光により加工されるワークを載置し、移動可能とし
た加工テーブルと、レーザ発振器とワークの間に配置さ
れるｆθレンズと、レーザ発振器とｆθレンズの間に配
置され角度を可変としたガルバノミラーと、前記ガルバ
ノミラーの角度を可変とする駆動手段と、前記駆動手段
の制御を行う制御手段とを備え、前記制御手段に、レー
ザ光を所望の位置に位置決めするために前記ガルバノミ
ラーの角度を変える駆動指令を前記駆動手段に出力する
ガルバノ制御部と、レーザ光の位置に更にオフセットを
加えるための駆動指令を出力し、前記ガルバノ制御部の
出力に加えるオフセット制御部を有したレーザ加工機。1. A laser oscillator for outputting a laser beam, a processing table on which a work to be processed by the laser light is placed and movable, an fθ lens arranged between the laser oscillator and the work, and a laser oscillator. and a galvanometer mirror that the placed angle was varied between fθ lens, driving means for the angle of the galvanometer mirror is variable, and a control means for controlling said drive means, said control means, Leh
The galvanometer to position the light at the desired position.
Output a drive command for changing the angle of the mirror to the drive means.
Further offset to the galvano control unit and the position of the laser beam
The drive command for adding is output, and the galvano control unit
A laser processing machine that has an offset control unit that adds to the output .
加えるオフセット値に応じて加工テーブルの移動にオフ
セット値を加える請求項１記載のレーザ加工機。2. The laser processing machine according to claim 1, wherein the control means adds an offset value to the movement of the processing table according to the offset value added to the drive angle of the galvano mirror.
ーザ光により加工されるワークを載置し、移動可能とし
た加工テーブルと、レーザ発振器とワークの間に配置さ
れるｆθレンズと、レーザ発振器とｆθレンズの間に配
置され、角度を可変としたガルバノミラーとを備え、前
記ｆθレンズの位置をワークに対して平行方向に変える
移動手段と、オフセット制御時に前記移動手段を制御
し、ｆθレンズの移動値にオフセット値を加える制御手
段を設けたレーザ加工機。3. A laser oscillator for outputting a laser beam, a processing table on which a work to be processed by the laser light is placed and movable, an fθ lens arranged between the laser oscillator and the work, and a laser oscillator. and is arranged between the f [theta] lens, and a galvanometer mirror in which the angle variable, and moving means for changing the direction parallel position of the f [theta] lens to the workpiece, and controls the moving means at the time of offset control, f [theta] lens A laser processing machine provided with control means for adding an offset value to the movement value of.
ガルバノミラー、ｆθレンズを介してワークに導き加工
するレーザ加工法であって、（ａ）少なくともワークの
加工位置を設定するステップと、（ｂ）オフセット加工
を行なわないか、オフセット加工を行なうか判定するス
テップと、（ｃ）オフセット加工を行なわないと判定さ
れた場合に、ガルバノミラーの角度を変えてワークの加
工位置にレーザ光を導くステップと、（ｄ）オフセット
加工を行なうと判定された場合に、オフセット加工を行
なわない時のガルバノミラーの角度にオフセット値を加
え、かつ、ワークを載置した加工テーブルをオフセット
値に対応させて移動し、ワークの加工位置にレーザ光を
導くステップとを有するレーザ加工方法。4. A laser processing method for guiding a laser beam output from a laser oscillator to a work through a galvanometer mirror and an fθ lens, the method including: (a) setting at least a processing position of the work; ) Offset processing
Whether or not to perform the offset processing, and (c) when it is determined that the offset processing is not to be performed , changing the angle of the galvanometer mirror to guide the laser light to the processing position of the work. d) If it is determined to perform offset processing, perform offset processing.
And a step of adding an offset value to the angle of the galvanometer mirror when not touching , and moving a processing table on which a work is placed corresponding to the offset value to guide laser light to a processing position of the work.
ガルバノミラー、ｆθレンズを介してワークに導き加工
するレーザ加工方法であって、（ａ）少なくともワーク
の加工位置を設定するステップと、（ｂ）オフセット加
工を行なわないか、オフセット加工を行なうか判定する
ステップと、（ｃ）オフセット加工を行なわないと判定
された場合は、ガルバノミラーの角度を変えてワークの
加工位置にレーザ光を導くステップと、（ｄ）オフセッ
ト加工を行なうと判定された場合は、ガルバノミラーの
角度を変えてワークの加工位置にレーザ光を導く際に、
ｆθレンズをワークに対して平行方向に移動させるステ
ップとを有するレーザ加工方法。5. A laser processing method for guiding laser light output from a laser oscillator to a work through a galvanometer mirror and an fθ lens, the method including: (a) setting at least a work position of the work; ) Offset addition
And whether to perform offset machining, and (c) if it is determined that offset machining is not to be performed , change the angle of the galvanometer mirror to guide the laser light to the machining position of the workpiece. (D) When it is determined that the offset processing is performed, when the laser beam is guided to the processing position of the work by changing the angle of the galvano mirror,
and a step of moving the fθ lens in a direction parallel to the workpiece.
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