(57)【要約】      （修正有）【課題】レーザ発振器から出射されたレーザパルスを２次元方向へ偏向するスキャナの不正確な位置への穴あけ加工等が行われてしまうことを防止する。【解決手段】レーザ発振器から出射されたレーザパルスを２次元方向へ偏向するスキャナと、これを制御するスキャナ制御部を有し、前記スキャナの偏向角を検出するセンサからの検出信号に基づいて前記スキャナ制御部をフィードバック制御するようにしたレーザ加工装置において、前記スキャナが実装されたユニット側において前記検出信号に誤り符号を付加して前記スキャナ制御部へ送出する符号付加部と、前記スキャナ制御部が実装されたユニット側において前記符号付加部から送出された信号の誤りをチェックする符号付加部とを有し、前記符号付加部で誤りが検出された場合、加工動作を停止させるようにしたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ発振器から出射されたレーザパルスを２次元方向へ偏向するスキャナと、当該スキャナを制御するスキャナ制御部を有し、前記スキャナの偏向角を検出するセンサからの検出信号に基づいて前記スキャナ制御部をフィードバック制御するようにしたレーザ加工装置において、前記スキャナが実装されたユニット側において前記検出信号に誤り符号を付加して前記スキャナ制御部へ送出する符号付加部と、前記スキャナ制御部が実装されたユニット側において前記符号付加部から送出された信号の誤りをチェックする符号付加部とを有し、前記符号付加部で誤りが検出された場合、加工動作を停止させるようにしたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザ加工装置において、前記スキャナによるスキャンエリアを単位に加工する場合、前記符号付加部で誤りが検出された場合に加工動作を停止させるのは誤りが検出されたスキャンエリアとし、次のスキャンエリアから加工を再開することを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項３】
請求項１に記載のレーザ加工装置において、各々が前記スキャナによる複数のスキャンエリアが設定される区画を複数個を順次加工する場合、前記符号付加部で誤りが検出された場合に加工動作を停止させるのは誤りが検出された区画とし、次の区画から加工を再開することを特徴とするレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板にレーザを使用して穴あけ加工等を行うレーザ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板にレーザを使用して穴あけ加工等を行うレーザ加工装置においては、
レーザ発振器から出射されたレーザパルスをガルバノスキャナにより２次元方向へ偏向し、集光レンズ（Ｆθレンズ）を介してテーブルに載置されたプリント基板に照射するようになっている。
【０００３】
通常のレーザ加工装置においては、例えば特許文献１の図１に示すように、ガルバノスキャナの回転角を検出し、ガルバノスキャナを制御するガルバノ制御部へフィードバックしてフィードバック制御を行うようになっている。
このフィードバック信号にエラーが起きた場合、フィードバック制御が正常に行われず、不正確な位置への穴あけ加工等が行われてしまう問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2002-40357号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明は、レーザ加工装置において、レーザ発振器から出射されたレーザパルスを２次元方向へ偏向するスキャナのフィードバック制御が正常に行われず、不正確な位置への穴あけ加工等が行われてしまうことを防止することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願において開示される発明のうち、代表的なレーザ加工装置は、レーザ発振器から出射されたレーザパルスを２次元方向へ偏向するスキャナと、当該スキャナを制御するスキャナ制御部を有し、前記スキャナの偏向角を検出するセンサからの検出信号に基づいて前記スキャナ制御部をフィードバック制御するようにしたレーザ加工装置において、前記スキャナが実装されたユニット側において前記検出信号に誤り符号を付加して前記スキャナ制御部へ送出する符号付加部と、前記スキャナ制御部が実装されたユニット側において前記符号付加部から送出された信号の誤りをチェックする符号付加部とを有し、前記符号付加部で誤りが検出された場合、加工動作を停止させるようにしたことを特徴とする。
【０００７】
なお、本願において開示される発明の代表的な特徴は以上の通りであるが、ここで説明していない特徴については、後述する発明を実施するための形態において説明しており、また特許請求の範囲にも示した通りである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、レーザ加工装置において、レーザ発振器から出射されたレーザパルスを２次元方向へ偏向するスキャナのフィードバック制御が正常に行われず、不正確な位置への穴あけ加工等が行われてしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例を説明するためのブロック図である。
【図２】本発明の一実施例が適用されるレーザ加工装置のブロック図である。
【図３】本発明の実施例の変形例を説明するための図である。
【図４】本発明の実施例のもう一つの変形例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図２は本発明の一実施例が適用されるレーザ加工装置のブロック図である。各構成要素や接続線は、主に本実施例を説明するために必要と考えられるものを示してあり、レーザ加工装置として必要な全てを示している訳ではない。
ここでのレーザ加工装置は、プリント基板に穴あけを行うものであるが、本発明はこれに限らず、レーザパルスを用いて被加工物の複数個所に加工を施すレーザ加工装置でもよい。
【００１１】
図２において、１は加工すべきプリント基板２が載置されるテーブル、３はレーザパルスＬ１を発振するレーザ発振器、４はレーザ発振器３から出射されたレーザパルスＬ１を反射と透過に分光するビームスプリッタ、５はビームスプリッタで反射されたレーザパルスＬ１を加工方向か非加工方向に偏向させる音響光学変調器（以下ＡＯＭと略す）、６はＡＯＭ５において加工方向へ偏向されず透過したレーザパルスＬ３を吸収するダンパ、７はレーザＡＯＭ５において加工方向へ偏向されたレーザパルスＬ２をそれぞれＸ方向用とＹ方向用の二つのミラーを用いて２次元方向に偏向させるガルバノスキャナである。ガルバノスキャナ７は、それぞれのミラーを回転させることによりレーザパルスＬ２の偏向角を変えるようになっている。８はガルバノスキャナ８からのレーザパルスをプリント基板２の穴あけ位置に照射する集光レンズである。
【００１２】
１０は装置全体の動作を制御するための全体制御部であり、例えばプログラム制御の処理装置を中心にして構成され、その中の各構成要素や接続線は、論理的なものも含むものとする。また各構成要素の一部はこれと別個に設けられていてもよい。また、全体制御部１０はここで説明するもの以外の制御機能を有し、図示されていないブロックにも接続されているものとする。
全体制御部１０の内部には、レーザ発振器３でのレーザパルスＬ１の発振と減衰を指令するためのレーザ発振指令信号Ｓを出力するレーザ発振制御部１１、ＡＯＭ５を制御するためのＡＯＭ駆動信号Ｄを出力するＡＯＭ制御部１２、ガルバノスキャナ７の回転角を制御するためのガルバノ制御信号Ｇを出力するガルバノ制御部１３が設けられている。
【００１３】
ＡＯＭ制御部１２から出力されるＡＯＭ駆動信号ＤはＲＦ信号から成り、ＡＯＭ５の偏向角はこのＲＦ信号の周波数によって変化させ、また出射エネルギーはこのＲＦ信号の振幅レベルによって変化させる。
このレーザ加工装置において、レーザ発振器３はレーザ発振ユニット１４に、全体制御部１０は制御ユニット１５に、ＡＯＭ５やガルバノスキャナ７や集光レンズ８等はレーザ照射ユニット１６にそれぞれ実装される。
【００１４】
図１は、本発明の一実施例を説明するためのブロック図である。図２と同じものには同じ番号を付けてあり、本発明の一実施例を説明するために必要な部分のみを示してある。
図１において、レーザ照射ユニット１６の中に実装されるガルバノスキャナ７は、共に同じ構成のＸ系スキャナ２１ａとＹ系スキャナ２１ｂとから構成されている。
Ｘ系スキャナ２１ａとＹ系スキャナ２１ｂの各々には、入射されたレーザを反射するミラー、これらを回転させるガルバノモータ及びミラーの回転角を検出する角度センサ２２ａ、２２ｂが含まれる。このようなガルバノスキャナ７の構成はよく知られているものである。
レーザ照射ユニット１６の中には、さらに角度センサ２２ａ、２２ｂの出力信号にパリティビットを付加して後述のガルバノ制御部１３へのフィードバック信号として出力するパリティ付加部２３ａ、２３ｂが実装されている。
【００１５】
一方、全体制御部１０の中に含まれるガルバノ制御部１３は、全体制御部１０の内部から連続的に与えられるガルバノ駆動指令Ｃｇを受取るガルバノ駆動制御部２５と、このガルバノ駆動制御部２５からの駆動制御信号を受けてガルバノスキャナ７内のＸ系スキャナ２１ａとＹ系スキャナ２１ｂのそれぞれに含まれるガルバノモータを駆動するための駆動電流を発生するガルバノ駆動回路２６ａ、２６ｂを含む。
また全体制御部１０の中には、ガルバノスキャナ７側のパリティ付加部２３ａ、２３ｂのそれぞれからのフィードバック信号のパリティチェックを行うパリティチェック部２７ａ、２７ｂが実装されている。
【００１６】
以上の構成において、ガルバノスキャナ７の角度センサ２２ａあるいは２２ｂからガルバノ制御部１３へのフィードバック信号にパリテイエラーが検出された場合、それぞれパリティチェック部２７ａ、２７ｂからエラー信号Ｅｒ−ａ、Ｅｒ−ｂが出力される。
エラー信号Ｅｒ−ａあるいはＥｒ−ｂが出力されたことで、ガルバノ駆動制御部１３１の動作は停止するとともに、ガルバノスキャナ７において誤動作が起きたことが全体制御部１０の内部に報告され、全体制御部１０は加工動作を停止する。
【００１７】
これまでのレーザ加工装置においては、制御系ユニット１５とレーザ照射系ユニット１６との間の物理的な距離Ａはそれほど長くなかったが、距離Ａを長くした方がレーザ加工装置を設置するのに都合がよい局面が発生する場合がある。
しかしながら、従来のレーザ加工装置において、距離Ａを長くするとガルバノスキャナ７からガルバノ制御部１３へのフィードバック信号の経路を長くすると、この経路でノイズが発生しやすくなり、フィードバック制御が正常に行われず、不正確な位置への穴あけ加工等が行われてしまうおそれがある。
【００１８】
以上の実施例によれば、距離Ａを長くして、ガルバノスキャナ７からガルバノ制御部１３へのフィードバック信号においてノイズが発生しやすくなったとしても、エラ−として検出して加工動作を停止するようにしたので、不正確な位置への穴あけ加工等が行われてしまうことを防止できる。
従って、レーザ加工装置を設置する場合の利便性を向上させることができる。
【００１９】
なお、以上の実施例においては、フィードバック信号においてエラ−が検出された場合、加工動作を停止させるようにしたが、以下のようにしてもよい。
図３において、Ｓ１、Ｓ２・・・の各々はガルバノスキャナ７による一つのスキャンエリアであり、通常、プリント基板２への加工はこの一つのスキャンエリアを単位に行われる。
例えば、Ｓ１、Ｓ２・・・の順序でＸ方向に加工を進めている途中のスキャンエリアＳｎの加工中にフィードバック信号のエラ−が検出された場合、このスキャンエリアＳｎでの加工は停止させ、次のスキャンエリアＳｎ＋１から加工を再開するようにしてもよい。
これにより、加工動作を継続させることができ、レーザ加工装置の稼働率を上げることができる。そして、エラ−が検出されたスキャンエリアについては、後で識別できるようにする管理を行っておくと、レーザ加工装置や加工製品の履歴情報として役立たせることができる。
【００２０】
また図４において、プリント基板２は多数個取り用の基板の場合で、Ａ１１、Ａ１２、Ａ２１、Ａ２２・・・の各々は分割されて一つの基板となる区画である。区画Ａ１１、Ａ１２、Ａ２１、Ａ２２・・・の各々はガルバノスキャナ７による複数のスキャンエリアが設定される。
例えば、区画Ａ２１からＸ方向に加工を進めている途中の区画２２の加工中にフィードバック信号のエラ−が検出された場合、この区画Ａ２２での加工は停止させ、次の区画Ａ２３から加工を再開するようにしてもよい。
これにより、加工動作を継続させることができ、レーザ加工装置の稼働率を上げることができる。そして、エラ−が検出された区画については、後で識別できるようにする管理を行っておくと、レーザ加工装置や加工製品の履歴情報として役立たせることができる。例えば、エラ−が検出された区画については、不良基板として扱うようにすることができる。
【００２１】
以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は当該実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもなく、様々な変形例が含まれる。
例えば、ガルバノ制御部１３へのフィードバック信号のエラー検出方式としてパリティビット方式としたが、他の誤り符号を用いてもよい。
さらには、レーザパルスをそれぞれＸ方向用とＹ方向用の二つのミラーを用いて２次元方向に偏向させるガルバノスキャナを使用する例を説明したが、一つのミラーを用いて２次元方向に偏向させるスキャナを用いてもよい。
【符号の説明】
【００２２】
３：レーザ発振器  ５：ＡＯＭ  ７：ガルバノスキャナ  １０：全体制御部
１３：ガルバノ制御部  １４：レーザ発振ユニット  １５：制御ユニット
１６：レーザ照射ユニット  ２１ａ：Ｘ系スキャナ  ２１ｂ：Ｙ系スキャナ
２２ａ、２２ｂ：角度センサ  ２３ａ、２３ｂ：パリティ付加部
２５：ガルバノ駆動制御部、２６ａ、２６ｂ：ガルバノ駆動回路  
２７ａ、２７ｂ：パリティチェック部
【図１】
2020131205.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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