JP3491591B2 - レーザ加工機および加工方法 - Google Patents
レーザ加工機および加工方法Info
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- JP3491591B2 JP3491591B2 JP2000015298A JP2000015298A JP3491591B2 JP 3491591 B2 JP3491591 B2 JP 3491591B2 JP 2000015298 A JP2000015298 A JP 2000015298A JP 2000015298 A JP2000015298 A JP 2000015298A JP 3491591 B2 JP3491591 B2 JP 3491591B2
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Description
【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。
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。
【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。
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。
【０００３】レーザ発振器１はレーザビームＡを出力す
る。
る。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
３４から構成される。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
加工を実行する。
【００１２】更に、図１１のフローチャートに従って処
理を説明する。
理を説明する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
とガルバノモータからなる。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【００２１】この若干量の傾きを倒れ角と呼ぶ。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
について、図１ないし図８を参照しながら説明する。
【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。
態１につき図１および図２に沿って説明する。
【００４０】１はレーザ発振器でレーザビームＡを出力
する。
する。
【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。
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。
【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。
り３１（ａ）と３１（ｂ）とからなる。
【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。
１に連結されている。
【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。
同様に２軸構成となっている。
【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。
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。
【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。
３４とオフセット制御部３５から構成される。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
態２につき図３および図４に沿って説明する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
態３につき図５に沿って説明する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
態４につき図６に沿って説明する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
態５につき図７に沿って説明する。
【００６３】図７は本発明の加工法を示すフローチャー
トである。
トである。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
とガルバノモータからなる。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
態６につき図８に沿って説明する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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
構成図
【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
発明部分の詳細図
【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
構成図
【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
発明部分の詳細図
【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
発明部分の詳細図
【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
構成図
【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
制御ブロック図
【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
制御ブロック図
【図９】従来のレーザ加工機の構成図
【図１０】従来のレーザ加工機のガルバノ制御装置の詳
細図
細図
【図１１】従来のレーザ加工機の制御ブロック図
【図１２】レーザビームの倒れ角の説明図
【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
説明図
【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
関係図
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
─────────────────────────────────────────────────────
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
Claims (5)
- 【請求項１】 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、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。 - 【請求項２】 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
セット値を加える請求項１記載のレーザ加工機。 - 【請求項３】 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
段を設けたレーザ加工機。 - 【請求項４】 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。 - 【請求項５】 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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000015298A JP3491591B2 (ja) | 2000-01-25 | 2000-01-25 | レーザ加工機および加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000015298A JP3491591B2 (ja) | 2000-01-25 | 2000-01-25 | レーザ加工機および加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001205467A JP2001205467A (ja) | 2001-07-31 |
| JP3491591B2 true JP3491591B2 (ja) | 2004-01-26 |
Family
ID=18542619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000015298A Expired - Fee Related JP3491591B2 (ja) | 2000-01-25 | 2000-01-25 | レーザ加工機および加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3491591B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101292267B1 (ko) | 2011-10-04 | 2013-08-01 | (주)제이콥스 | 레이저 커팅기 |
| WO2015046926A1 (ko) * | 2013-09-30 | 2015-04-02 | 주식회사 이오테크닉스 | 다중 위치 제어를 이용한 연속적 레이저 가공 방법 및 이를 적용하는 시스템 |
| KR101648565B1 (ko) * | 2013-09-30 | 2016-08-16 | 주식회사 이오테크닉스 | 다중 위치 제어를 이용한 연속적 레이저 가공 방법 및 이를 적용하는 시스템 |
| CN110139727B (zh) * | 2016-12-30 | 2022-04-05 | 伊雷克托科学工业股份有限公司 | 用于延长镭射处理设备中的光学器件生命期的方法和*** |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3233080B2 (ja) * | 1997-10-01 | 2001-11-26 | 松下電器産業株式会社 | レーザ加工における補正情報の取得方法およびレーザ照射位置の補正方法 |
| DE19782307B4 (de) * | 1997-12-26 | 2006-11-30 | Mitsubishi Denki K.K. | Laserbearbeitungsgerät |
-
2000
- 2000-01-25 JP JP2000015298A patent/JP3491591B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001205467A (ja) | 2001-07-31 |
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