(57)【要約】【課題】本発明は、ガルバノスキャナの停止に同期してレーザ発振を行うようにしたレーザ加工において、ガルバノスキャナが停止してからレーザパルスを被加工物に照射するまでの時間を短縮し、高速加工を実現することを目的とする。【解決手段】  レーザパルスを発振させるレーザ発振器と、当該レーザ発振器からのレーザパルスが加工データに従った被加工物上の加工位置に照射されるように駆動されるガルバノスキャナとを有するレーザ加工装置において、前記ガルバノスキャナが駆動される毎に当該駆動開始時点に基づいて当該ガルバノスキャナでの位置決めが完了する時点を予測し、当該予測時点よりも所定の時間だけ早い時点で前記レーザ発振器への発振指令を出すレーザ発振制御部を備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザパルスを発振させるレーザ発振器と、当該レーザ発振器からのレーザパルスが加工データに従った被加工物上の加工位置に照射されるように駆動されるガルバノスキャナとを有するレーザ加工装置において、前記ガルバノスキャナが駆動される毎に当該駆動開始時点に基づいて当該ガルバノスキャナでの位置決めが完了する時点を予測し、当該予測時点よりも所定の時間だけ早い時点で前記レーザ発振器への発振指令を出すレーザ発振制御部を備えることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
レーザ発振器で発振させたレーザパルスを加工データに従った被加工物上の加工位置に照射されるように駆動されるガルバノスキャナに入力するレーザ加工方法において、前記ガルバノスキャナが駆動される毎に当該駆動開始時点に基づいて当該ガルバノスキャナでの位置決めが完了する時点を予測し、当該予測時点よりも所定の時間だけ早い時点で前記レーザ発振器への発振指令を出すことを特徴とするレーザ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばプリント基板にレーザを使用して穴あけを行うためのレーザ加工装置及びレーザ加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ穴あけ方式として、特許文献１（段落００１１〜００１５）に開示されているように、ガルバノスキャナの停止に同期してレーザ発振を行い被加工物に照射する方式がある。
この方式のレーザ穴あけ装置においては、ガルバノスキャナと他の機能要素間の同期のための応答時間が必要であり、それが加工速度を落とす要因となっている。
【０００３】
図３は、ガルバノスキャナの停止に同期してレーザ発振を行い被加工物に照射する従来のレーザ穴あけ装置のブロック図である。
図３において、１は図示しないテーブル上に載置された加工すべきプリント基板、２はレーザパルスＬ１を発振するレーザ発振器、３はレーザ発振器２から出力されたレーザパルスＬ１を加工方向と非加工方向の二通りに分岐させる音響光学変調器（以下ＡＯＭと略す）、４はＡＯＭ３において加工方向へ分岐されたレーザパルスＬ２が加工データに従ったプリント基板１の穴あけ位置に照射されるように回転駆動されるガルバノスキャナである。５はＡＯＭ３において非加工方向へ分岐されたレーザパルスＬ３を吸収するダンパである。
【０００４】
６は装置全体の動作を制御するための全体制御部であり、その内部には、レーザ発振器２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７、ＡＯＭ３の動作を制御するためのＡＯＭ駆動信号Ｄを出力するＡＯＭ制御部８、ガルバノスキャナ４の駆動動作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９が設けられている。レーザ発振器２はレーザ発振指令信号ＳがオフになるとレーザパルスＬ１の減衰を始めるようになっている。
全体制御部６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。全体制御部６は、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全体制御部６と別個に設けられていてもよい。
【０００５】
図４は図３のレーザ穴あけ装置におけるタイミング図である。図４において、全体制御部６の制御の下で、ガルバノ動作制御信号Ｇがオンとなってガルバノスキャナ４が回転し、ガルバノスキャナ４が目標の位置まで回転して位置決めが完了するとガルバノ動作制御信号Ｇがオフになり、時間ｔ１の後にレーザ発振制御部７からレーザ発振指令信号Ｓが所定の時間出力されてレーザ発振器２でのレーザパルスの発振と減衰が指令される。  
そして、レーザ発振指令信号Ｓがオンとなってから時間ｔ２の後に、レーザ発振器２からレーザパルスＬ１が出力されるとともに、時間ｔ３の後に、所定時間だけＡＯＭ駆動信号Ｄがオンとなる。ＡＯＭ３からは加工方向へ分岐したレーザパルスＬ２がガルバノスキャナ４を経由してプリント基板１に照射される。この後、レーザ発振指令信号Ｓのオンから所定の時間ｔ４の後にガルバノ動作制御信号Ｇがオンとなり、次の穴位置への照射のためにガルバノスキャナ４が回転し、以後、同様に繰り返す。
なお以上において、時間ｔ１〜ｔ３は、それぞれ関連機能要素における処理・応答時間や機能要素間の信号伝搬時間が含まれるものである。
【０００６】
従来のレーザ穴あけ装置においては、図４から判るように、ガルバノスキャナ４が位置決めを完了してからレーザパルスＬ２を被加工物に照射するまでには、ｔ１とｔ３を加えたｔｂなる時間の遅れが生じ、加工速度を上げる場合のネックとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開2012-115883号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで本発明は、ガルバノスキャナの停止に同期してレーザ発振を行うようにしたレーザ加工において、ガルバノスキャナが停止してからレーザパルスを被加工物に照射するまでの時間を短縮し、高速加工を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本願において開示される代表的なレーザ加工装置は、  レーザパルスを発振させるレーザ発振器と、当該レーザ発振器からのレーザパルスが加工データに従った被加工物上の加工位置に照射されるように駆動されるガルバノスキャナとを有するレーザ加工装置において、前記ガルバノスキャナが駆動される毎に当該駆動開始時点に基づいて当該ガルバノスキャナでの位置決めが完了する時点を予測し、当該予測時点よりも所定の時間だけ早い時点で前記レーザ発振器への発振指令を出すレーザ発振制御部を備えることを特徴とする。
【００１０】
また本願において開示される代表的なレーザ加工方法は、レーザ発振器で発振させたレーザパルスを加工データに従った被加工物上の加工位置に照射されるように駆動されるガルバノスキャナに入力するレーザ加工方法において、前記ガルバノスキャナが駆動される毎に当該駆動開始時点に基づいて当該ガルバノスキャナでの位置決めが完了する時点を予測し、当該予測時点よりも所定の時間だけ早い時点で前記レーザ発振器への発振指令を出すことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施例となるレーザ穴あけ装置のタイミング図である。
【図２】本発明の一実施例となるレーザ穴あけ装置のブロック図である。
【図３】従来のレーザ穴あけ装置のブロック図である。
【図４】図３のレーザ穴あけ装置のタイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１２】
図２は、本発明の一実施例となるレーザ穴あけ装置のブロック図である。図３と同じものには同じ記号をつけてあり、各構成要素や接続線は、図３と同様、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、レーザ穴あけ装置として必要な全てを示している訳ではない。
【００１３】
図２において、１０はレーザ発振器２でのレーザパルスＬ１の発振を指令するためのレーザ発振指令信号ＳＰを出力するレーザ発振制御部である。このレーザ発振制御部１０の内部には、前の穴あけ位置での加工が終わり、ガルバノ動作制御信号Ｇがオンになって駆動される毎に、ガルバノスキャナ４に与えられる次の穴あけ位置の情報により、駆動開始時点からガルバノスキャナ４の位置決めが完了する時点を予測するガルバノ移動予測部１１が設けられている。レーザ発振制御部１０はこの位置決め完了予測時点から所定の時間ｔ５だけ早い時点でレーザ発振指令信号ＳＰを出力するようになっている。
【００１４】
図１は図２のレーザ穴あけ装置におけるタイミング図である。図４と同じものには同じ記号をつけてある。
図１において、全体制御部６の制御の下で、前の穴あけ位置での加工が終わり、ガルバノ動作制御信号Ｇがオンになると、ガルバノ移動予測部１０はその駆動開始時点T01に基づいてガルバノスキャナ４の位置決めが完了する時点を計算する。この位置決め完了予測時点は、ガルバノスキャナ４を目標位置に完全に一致させるための整定時間を含むものであることはいうまでもなく、この位置決め完了予測時点をTｍとすると、レーザ発振制御部１０はTｍから所定の時間ｔ５だけ早いTｍ−ｔ５の時点において、レーザ発振指令信号ＳＰをレーザ発振器２に出力する。
【００１５】
レーザ発振器２からは、従来と同様にして、レーザ発振指令信号ＳＰがオンとなってから時間ｔ２の後にレーザパルスＬ１が出力され、時間ｔ３の後に、所定時間だけＡＯＭ駆動信号Ｄがオンとなる。ＡＯＭ３からは加工方向へ分岐したレーザパルスＬ２がガルバノスキャナ４を経由してプリント基板１に照射される。この後、レーザ発振指令信号Ｓのオンから所定の時間ｔ４の後にガルバノ動作制御信号Ｇがオンとなり、次の穴位置への照射のためにガルバノスキャナ４を回転させる。
【００１６】
次の位置の穴あけのためにガルバノ動作制御信号Ｇがオンになると、ガルバノ移動予測部１０はその駆動開始時点T02に基づいてガルバノスキャナ４の位置決めが完了する時点を計算する。この位置決め完了予測時点をTnとすると、レーザ発振制御部１０はTｎから所定の時間ｔ５だけ早いTｎ−ｔ５の時点において、レーザ発振指令信号ＳＰをレーザ発振器２に出力する。以後、同様に繰り返す。
【００１７】
以上の実施例によれば、図１から判るように、ガルバノスキャナ４が位置決めを完了してからレーザパルスＬ２を被加工物に照射するまでにはｔａなる時間の遅れだけとなり、この時間は図４でのｔ１とｔ３を加えたｔｂなる時間よりも短いので、従来よりも加工速度を上げることができる。
【００１８】
なお、所定の時間ｔ５であるが、これはレーザ発振指令信号ＳＰがオンになってからＡＯＭ駆動信号Ｄがオンになるまでの時間ｔ３より小さくしておく必要がある。そうでないと、ガルバノスキャナ４が位置決めを完了する前にレーザパルスＬ２が出力されることになり、動作不良となるからである。
【００１９】
以上の実施例においては、プリント基板に穴あけを行う場合の実施例を説明したが、本発明は、これに限らず、被加工物の複数個所に順次加工を施すレーザ加工に提供できる。
【符号の説明】
【００２０】
１：プリント基板、２：レーザ発振器、３：ＡＯＭ、４：ガルバノスキャナ、
５：ダンパ、６：全体制御部、８：ＡＯＭ制御部、９：ガルバノ制御部、
１０：レーザ発振制御部、１１： ガルバノ移動予測部、
ＳＰ：レーザ発振指令信号、Ｇ：ガルバノ動作制御信号、Ｄ：ＡＯＭ駆動信号、
Ｌ１〜Ｌ３：レーザパルス、T01、T02：駆動開始時点、
Tm、Tn：位置決め完了予測時点、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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