(57)【要約】【課題】ガルバノスキャナ駆動時に特定の動作周期で生じるガルバノミラーの倒れ方向の振動を抑制することで、高精度な位置決めが可能となるガルバノスキャナ装置を提供すること。【解決手段】ガルバノミラーの倒れ振動が過大となる特定の動作周期をあらかじめ設定し、ガルバノスキャナ装置の動作周期が設定した動作周期に該当する場合に動作周期を意図的に変化させることでガルバノミラーの倒れ振動が過大となる動作周期を避けて動作する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を反射するための反射ミラーと、前記反射ミラーの一端を支持し所定の角度に回動させるガルバノモータと、位置指令に応じて前記ガルバノモータを回転させるガルバノ駆動制御手段とを備えて光の走査を行うガルバノ装置の制御方法であって、ガルバノ装置の動作周期を測定し、測定した動作周期の値があらかじめ設定された所定の値の範囲に該当する場合にガルバノ装置の動作周期を変化させることを特徴としたガルバノ装置の制御方法。
【請求項２】
光を反射するための反射ミラーと、前記反射ミラーの一端を支持し所定の角度に回動させるガルバノモータと、位置指令に応じて前記ガルバノモータを回転させるガルバノ駆動制御手段とを備えて光の走査を行うガルバノ装置の制御方法であって、ガルバノ装置の動作パターンごとの想定動作周期の値をデータテーブルとして持ち、前記想定動作周期の値があらかじめ設定された所定の値の範囲に該当する場合にガルバノ装置の動作周期を変化させることを特徴としたガルバノ装置の制御方法。
【請求項３】
前記動作パターンごとの想定動作周期の値が、ガルバノモータの移動ピッチごとの動作周期の値である請求項２に記載のガルバノ装置の制御方法。
【請求項４】
前記動作パターンごとの想定動作周期の値が、照射する光の照射時間ごとの動作周期の値である請求項２に記載のガルバノ装置の制御方法。
【請求項５】
前記動作パターンごとの想定動作周期の値が、ガルバノモータの移動ピッチと照射する光の照射時間の組み合わせごとの動作周期の値である請求項２に記載のガルバノ装置の制御方法。
【請求項６】
光を反射するための反射ミラーと、前記反射ミラーの一端を支持し所定の角度に回動させるガルバノモータと、位置指令に応じて前記ガルバノモータを回転させるガルバノ駆動制御手段とを備えて光の走査を行うガルバノ装置の制御方法であって、ガルバノ装置の動作パターンがあらかじめ設定されたある特定の動作パターンに該当する場合にガルバノ装置の動作周期を変化させることを特徴としたガルバノ装置の制御方法。
【請求項７】
ガルバノ装置の動作周期を変化させる前記動作パターンを、ガルバノモータの移動ピッチにより決定することを特徴とする請求項６に記載のガルバノ装置の制御方法。
【請求項８】
ガルバノ装置の動作周期を変化させる前記動作パターンを、照射する光の照射時間により決定することを特徴とする請求項６に記載のガルバノ装置の制御方法。
【請求項９】
ガルバノ装置の動作周期を変化させる前記動作パターンを、ガルバノモータの移動ピッチと照射する光の照射時間の組み合わせにより決定することを特徴とする請求項６に記載のガルバノ装置の制御方法。
【請求項１０】
ガルバノモータの移動時間を変化させることでガルバノ装置の動作周期を変化させることを特徴とした請求項１から請求項９のいずれかに記載のガルバノ装置の制御方法。
【請求項１１】
ガルバノモータの停止時に待ち時間を挿入することでガルバノ装置の動作周期を変化させることを特徴とした請求項１から請求項９のいずれかに記載のガルバノ装置の制御方法。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれかに記載の制御方法で制御されるガルバノ装置を搭載したレーザ加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザ加工機の制御に関し、特に、レーザ加工機に搭載されたレーザビームを所定の位置に走査するガルバノ装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話を代表とする携帯端末は、小型軽量化、多機能化が一段と進行している。これに伴い、レーザ加工機の代表的な被加工物である携帯端末用プリント基板は、多層基板を用いて集積度を向上させたものが使用されてきたが、近年の携帯端末の小型化・多機能化に対応するため、実装される半導体部品とともに、プリント基板の集積度向上の要求から、プリント基板加工装置においても、従来に比べてより微細な加工が要求されている。
【０００３】
また、プリント基板に微細穴加工を行うレーザ加工装置には、高い生産効率が要求されており、搬送系、加工系の速度向上が継続して図られてきた。
【０００４】
一般的に、プリント基板レーザ加工装置では、セットされた基板または搬送されてくる基板を取り込み、加工位置へ移動し、加工終了後に取り出す搬送系の部分と、位置決めされた基板に微細穴加工を実施する加工系の部分に大別される、
中でも、レーザ加工装置の生産性を決定付ける加工系の速度向上においては、加工ヘッド数の増加（基板１枚あたり複数の加工ヘッド、すなわち複数に分岐したレーザにより同時加工を行う）、移動テーブル（ＸＹテーブル）の速度・応答性向上、レーザビーム走査部の速度向上がなされてきた（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
通常のレーザ加工装置では、レーザビームの走査部にガルバノスキャナが使用されている。ガルバノスキャナは、ガルバノモータにガルバノミラー（図示せず）を取り付けたガルバノ装置を互いに直行する状態で組み合わせたものである。ガルバノスキャナにおいては、近年の性能改善が著しく、アナログ制御からデジタル制御へ、また位置決め速度も数年前の数百Ｈｚから、近年では数キロＨｚへと大きく改善されてきた。
【０００６】
ガルバノスキャナの従来技術の一例を示す構成図を図１６に示す。
【０００７】
９７１は保持部で、この保持部９７１は、ｘガルバノモータ９７２ｘ及びｙガルバノモータ９７２ｙの２つのモータを直交するように保持する機能を有する。ｘガルバノモータ９７２ｘは、Ｘ方向の走査を行う。ｙガルバノモータ９７２ｙは、Ｙ方向の走査を行う。９７３ホルダは保持部を装置に固定する機能を有する。
【０００８】
このように構成されたガルバノスキャナにおいて、ガルバノスキャナ９１２の高速化により、走査ミラーの動作が高速となるため、その高速反復動作の際に生じる反力への対応と、高速位置決めを繰り返すことにより生じる振動および複数のガルバノモータの振動が原因となって生じる共振により、加工精度が悪化することが課題となっている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平０７−３２１８３号公報
【特許文献２】特開２００８−１７８９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述の従来技術の構成ではガルバノミラーの反射面に対して垂直な方向の振動であるミラー倒れ方向の機械共振の振動対策としては不十分であり、加工精度の向上を目指すうえで大きな問題となっていた。
【００１１】
そこで本発明のガルバノ装置の制御方法は、ガルバノスキャナの振動特にミラーの倒れ方向への機械共振振動を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明のガルバノ装置の制御方法は、光を反射するための反射ミラーと、前記反射ミラーの一端を支持し所定の角度に回動させるガルバノモータと、位置指令に応じて前記ガルバノモータを回転させるガルバノ駆動制御手段とを備えて光の走査を行うガルバノ装置の制御方法であって、ガルバノ装置の動作周期を測定し、測定した動作周期の値があらかじめ設定された所定の値の範囲に該当する場合にガルバノ装置の動作周期を変化させることを特徴する。
【００１３】
あるいは、本発明のガルバノ装置の制御方法は、ガルバノ装置の動作パターンごとの想定動作周期の値をデータテーブルとして持ち、前記想定動作周期の値があらかじめ設定された所定の値の範囲に該当する場合にガルバノ装置の動作周期を変化させることを特徴する。
【００１４】
あるいは、本発明のガルバノ装置の制御方法は、ガルバノ装置の動作パターンがあらかじめ設定されたある特定の動作パターンに該当する場合にガルバノ装置の動作周期を変化させることを特徴する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のガルバノ装置の制御方法によれば、ガルバノ装置の駆動に起因する反射ミラーの不要な振動、特にミラー倒れ方向の機械共振振動を防止することができ、レーザ加工機においてその加工精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るガルバノ装置を備えたレーザ加工機の概略構成図
【図２】本発明の実施形態に係るガルバノ装置の基本動作タイミングを示すグラフ
【図３】本発明の解決課題である動作周期とガルバノミラーの倒れ振動量の関係を示す図
【図４】本発明の第１の実施形態に係るガルバノ装置の駆動制御の手順を示すフローチャート
【図５】本発明の第１の実施形態に係るガルバノ装置の各動作タイミングを示すグラフ
【図６】本発明の第１の実施形態に係るガルバノ装置の駆動制御の異なる一例の手順を示すフローチャート
【図７】本発明の第１の実施形態に係るガルバノ装置の異なる一例の各動作タイミングを示すグラフ
【図８】本発明の第２の実施形態に係るガルバノ装置を備えたレーザ加工機の概略構成図
【図９】本発明の第２の実施形態に係るガルバノ装置の駆動制御の手順を示すフローチャート
【図１０】本発明の第２の実施形態に係るガルバノ装置の駆動制御の異なる一例の手順を示すフローチャート
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る動作周期データテーブルの一例を示す図
【図１２】本発明の第２の実施形態に係るガルバノ装置の異なる一例の各動作タイミングを示すグラフ
【図１３】本発明の第３の実施形態に係るガルバノ装置を備えたレーザ加工機の概略構成図
【図１４】本発明の第３の実施形態に係るガルバノ装置の駆動制御の手順を示すフローチャート
【図１５】本発明の第３の実施形態に係るガルバノ装置の駆動制御の異なる一例の手順を示すフローチャート
【図１６】従来技術に係るガルバノ装置の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施の形態に係るガルバノ装置を搭載したレーザ加工機の構成を示すブロック図である。
【００１８】
図１に示すレーザ加工機１００は、加工用レーザ発振器１０１と、Ｘ軸ガルバノモータ１１１とその軸端に取付けたＸ軸ガルバノミラー１１２を有するＸ軸ガルバノスキャナ１１３と、Ｙ軸ガルバノモータ１１４とその軸端に取付けたＹ軸ガルバノミラー１１５を有するＹ軸ガルバノスキャナ１１６と、光学レンズや反射ミラー等で構成される光学系１０３と、ｆθレンズ１１７と、加工ヘッド１１８と、ＸＹテーブル１２０と、被加工物載置部１１９と、加工装置制御部１２１と、ガルバノ駆動制御部１２２と、動作周期測定部１２３とを備える。
【００１９】
加工用レーザ発振器１０１はレーザ加工に用いるレーザビーム１０２を出射する。光学系１０３は光学レンズや反射ミラー等で構成され、加工用レーザ発振器１０１から出射されたレーザビーム１０２を加工に必要なビーム形状・エネルギー分布に整形し、加工ヘッド１１８まで導く。
【００２０】
Ｘ軸ガルバノスキャナ１１３は、光を反射するＸ軸ガルバノミラー１１２をＸ軸ガルバノモータ１１１の軸端に取り付け回転駆動することでＸ軸方向へレーザビームの偏向・走査し、Ｙ軸ガルバノスキャナ１１６は光を反射するＹ軸ガルバノミラー１１５をＹ軸ガルバノモータ１１４の軸端に取り付け回転駆動することでＹ軸方向へレーザビームを偏向・走査する。
【００２１】
ｆθレンズ１１７はガルバノスキャナ１１３および１１６により偏向・走査されたレーザビームが同一平面上で集光するように光学的に設計されている。
【００２２】
加工ヘッド１１８はガルバノスキャナ１１３、１１６およびｆθレンズ１１７を一体として収納し、全体が上下動することで被加工物との距離を調整が可能となるように構成している。
【００２３】
被加工物載置部１１９は被加工物を載置し、ＸＹテーブル１２０は被加工物１３１および被加工物載置部１１９をＸＹ平面上で移動させる。
【００２４】
加工装置制御部１２１はガルバノ駆動制御部１２２に移動距離指令を出力し、加工用レーザ発振器１０１にレーザ指令パルスを出力することで、レーザ加工制御を行う制御部である。
【００２５】
ガルバノ駆動制御部１２２は加工装置制御部１２１からの移動距離指令に応じた移動指令をＸ軸ガルバノスキャナ１１３とＹ軸ガルバノスキャナ１１６に出力することで、加工パターンに応じたガルバノスキャナ駆動を制御し、動作周期測定部１２３は、この駆動したガルバノスキャナの動作周期を測定する。
【００２６】
以上のように、加工用レーザ発振器１０１から出射されたレーザビーム１０２が、光学系１０３を通過し、加工に必要なビーム形状およびエネルギー分布に整形され加工ヘッド１１８に導かれる。その後、Ｘ軸ガルバノスキャナ１１３およびＹ軸ガルバノスキャナ１１６によってＸＹ方向に出射方向を制御され、ｆθレンズ１１７により、被加工物上の加工点に集光される。ガルバノスキャナのスキャンエリア内の加工が終了すると、ＸＹテーブル１２０が移動し、被加工物載置部１１９に保持された被加工物１３１の未加工エリアがガルバノスキャナの加工範囲へ入るように動作し、加工を再開する。これらの加工・移動を繰り返し、ガルバノスキャナの加工エリアよりも大きな被加工物１３１を加工する。
【００２７】
以上のように構成されたガルバノ装置を搭載したレーザ加工機の動作説明を行う。特に、本レーザ加工機に搭載したガルバノ装置の駆動に関するタイミングについては図２と図３のグラフを併用して説明する。
【００２８】
加工装置制御部１２１は入力された加工データに従って、ガルバノ駆動制御部１２２へ移動位置指令を出力し、ガルバノ駆動制御部は入力された移動位置指令に応じて移動指令をガルバノスキャナ１１３，１１６へ出力し、ガルバノスキャナ１１３、１１６は入力された移動指令に従い移動位置決めを行う（図２：ガルバノ移動時間）。
【００２９】
移動位置決め完了後、一定の待ち時間の後、加工装置制御部１２１より加工データに応じたレーザ指令パルスが加工用レーザ発振器１０１へ出力され、指令に応じたレーザビームが加工用レーザ発振器１０１より出力される。レーザ指令パルス停止後、一定の待ち時間の後加工装置制御部１２１より次の移動位置指令が出力される。ガルバノスキャナの位置決め完了後から次にガルバノスキャナが移動開始するまでが図２のガルバノ停止時間に相当し、ガルバノ移動時間とガルバノ停止時間を合わせたものがガルバノ動作周期となっている。このガルバノ動作周期がガルバノミラー１１２および１１５の倒れ振動に大きな影響を及ぼすことがわかっており、図３のようにガルバノ動作周期が、ある特定の値となるとガルバノミラーの倒れ振動量がそれ以外の動作周期と比較して非常に大きくなり、加工位置精度悪化の原因となっている。
【００３０】
そこで、本発明のガルバノ装置の制御方法ではガルバノ動作周期を意図的に変化させる制御を行うことで精度の悪化を防いでいる。
【００３１】
本制御について図４のフローチャートと図５のグラフを用いて詳細に説明する。
【００３２】
図４は、ガルバノスキャナ移動時間を変化させることでガルバノ動作周期を変化させる場合のフローチャートである。ガルバノ停止時間はガルバノスキャナの移動距離によらずほぼ一定であるため、前の移動パターンのガルバノ移動完了時から次の移動パターンのガルバノ移動完了時の間の時間を測定することで、ガルバノ停止時間とガルバノ動作時間の合計値つまりガルバノ動作周期が測定できる。
【００３３】
そこで、ガルバノ移動完了時を動作周期測定部１２３によるガルバノ動作周期測定タイミングとする。この測定したガルバノ動作周期があらかじめ設定された、ガルバノミラーの倒れ振動が極端に大きくなる動作周期の範囲に該当する場合には、ガルバノ駆動装置制御部１２２において図５のようにガルバノ移動時間を変化させることで、ガルバノミラーの倒れ振動が極端に大きな動作周期領域から避けることを可能とし、その後加工装置制御部からレーザ指令パルスを加工用レーザ発振器１０１へ出力する。
【００３４】
また、ガルバノ動作周期を意図的に変化させる異なる方法の一例を説明する。図６は、動作周期測定部１２３によるガルバノ動作周期測定タイミングは前述の例と同様にガルバノ移動完了時とすることで、ガルバノ停止時間とガルバノ動作時間の合計値つまりガルバノ動作周期が測定できる。この測定したガルバノ動作周期があらかじめ設定された、ガルバノミラーの倒れ振動が極端に大きくなる動作周期の範囲に該当する場合には、加工装置制御部１２１においてガルバノ移動完了からレーザ指令パルス出力までの間の待ち時間に倒れ振動が過大となる動作周期から避けるのに必要な待ち時間を挿入後（図７）、レーザ指令パルスを加工用レーザ発振器１０１へ出力する。
【００３５】
以上のように、本発明の制御方法によれば、ガルバノスキャナの動作周期を測定し、測定した動作周期の値があらかじめ設定された所定の値の範囲に該当する場合にガルバノ移動時間を変化させることや、ガルバノスキャナ停止時に動作待ち時間を挿入することで意図的にガルバノスキャナの動作周期を変化させ、倒れ振動が大きくなる特定の動作周期におけるガルバノスキャナの駆動を避け、ガルバノスキャナの駆動に起因するガルバノミラーの不要な振動、特に共振振動を防止することができ、レーザ加工機において、その加工精度の向上が可能となる。
【００３６】
なお、本実施の形態ではガルバノスキャナの動作周期測定タイミングをガルバノスキャナ移動完了時である場合を例示して説明したが、動作周期を変化させるためのガルバノ移動速度の変更やガルバノスキャナ停止時の待ち時間の挿入が可能であるタイミングであればいつでもよい。また、動作周期を変化させるための待ち時間の挿入は必ずしもガルバノ移動完了からレーザ指令パルス出力までの間である必要はなく、レーザ照射指令出力完了後であってもよい。
【００３７】
（実施の形態２）
図８は、本発明の上記と異なる実施の形態に係るガルバノ装置を搭載したレーザ加工機の構成を示すブロック図である。図１と同様の構成要素に対しては、同一の符号を付するとともに、その詳細な説明は省略するものとする。
【００３８】
１２４はガルバノ装置の動作パターンごとの想定動作周期をデータとして所持する動作周期データテーブルである。
【００３９】
本制御について図９のフローチャートを用いて詳細に説明する。図９は、動作パターンごとの動作周期をあらかじめデータテーブルとして保持した場合にガルバノスキャナ移動時間を変化させることでガルバノ動作周期を変化させる場合のフローチャートである。説明する例ではガルバノスキャナの移動ピッチ毎に想定動作周期をデータテーブルで保持するものとする。
【００４０】
図９にあるように加工装置制御部から移動位置指令が出力された後、出力された移動位置指令から移動ピッチがわかるため、その移動ピッチ動作パターンからあらかじめ保持している動作パターンごとの想定動作周期の値を求め、求めた想定動作周期の値があらかじめ設定した動作周期の値の範囲内であれば、ガルバノ駆動制御部１２２においてガルバノ移動速度を調整した移動指令を生成、出力することで、ガルバノ動作周期を変化させガルバノミラーの倒れ振動が極端に大きな動作周期領域から避けることを可能とし、その後加工装置制御部からレーザ指令パルスを加工用レーザ発振器１０１へ出力する。
【００４１】
また、ガルバノ動作周期を意図的に変化させる異なる方法の一例を説明する。図１０のように加工装置制御部１２１から移動位置指令が出力された後、出力された移動位置指令から移動ピッチがわかるため、その移動ピッチ動作パターンからあらかじめ保持している動作パターンごとの想定動作周期の値を求め、求めた想定動作周期の値があらかじめ設定した動作周期の値の範囲内であれば、加工装置制御部１２１においてガルバノ移動完了からレーザ指令パルス出力までの間の待ち時間に倒れ振動が過大となる動作周期から避けるのに必要な待ち時間を挿入した後、レーザ指令パルスを加工用レーザ発振器１０１へ出力する。
【００４２】
ここで動作周期データテーブル１２４と待ち時間を挿入して共振を防止する一例について、図１１と図１２を用いて詳細に記載する。
【００４３】
図１１において、移動ピッチをＸｎ、共振動作周期範囲をＴ0〜Ｔ1（あらかじめ加工機で測定の上設定する、図３参照）、移動ピッチＸｎに対応する移動時間をＴ2n、ガルバノ停止時間をＴ3（あらかじめ加工機で設定）とする。そうすれば、装置が動作上実行する可能性のある範囲で移動ピッチＸn（Ｘ1、Ｘ2、…）ごとに移動時間Ｔ2n（Ｔ21、Ｔ22、…）をデータテーブルとして持たせることができる。ここで、ＸnとＴ2nとは、ガルバノモータ１１１、１１４の回転の加減速の時間が必要なため等の影響で必ずしも完全な比例関係にはならない。
【００４４】
そして、Ｔ2n+Ｔ3が共振周期範囲に該当する場合、
すなわち、Ｔ0≦（Ｔ2n+Ｔ3）≦Ｔ1に該当する場合、
共振を避けるために設定可能な最小の時間の値を挿入待ち時間Ｔ4nとして設定する。このようにして動作周期データテーブル１２４で設定されるすべての移動ピッチＸｎに対してＴ2ｎを設定し、さらに移動ピッチＸｎごとに共振周期範囲に該当する場合にはそれぞれにおいて挿入待ち時間Ｔ4nを設定する。
【００４５】
図１２において、挿入待ち時間Ｔ4nは次のガルバの移動時間が始まるまでの待ち時間として挿入される。以上のようにすることで、ガルバノ動作周期が常に（Ｔ2n+Ｔ3+Ｔ4）＞Ｔ1となりガルバノスキャナの共振周期範囲を避けることが可能となる。
【００４６】
なお、特定のＸｎでＴ2n+Ｔ3が共振周期範囲に該当しない場合は、挿入待ち時間Ｔ4nは０とする。また、動作周期データテーブル１２４の作成は加工条件ごとに作成を行い、加工動作を開始する前に完了しているものとする。
【００４７】
以上のように、本発明の制御方法によれば、ガルバノスキャナの動作パターンごとの想定動作周期をあらかじめデータテーブルとしてもち、加工動作パターンからデータテーブルにより想定動作周期を求め、その動作周期があらかじめ設定された所定の値の範囲に該当する場合にガルバノ移動時間を変化させることや、ガルバノスキャナ停止時に動作待ち時間を挿入することで意図的にガルバノスキャナの動作周期を変化させ、倒れ振動が大きくなる特定の動作周期におけるガルバノスキャナの駆動を避け、ガルバノスキャナの駆動に起因するガルバノミラーの不要な振動、特に共振振動を防止することができ、レーザ加工機において、その加工精度の向上が可能となる。
【００４８】
なお、本実施の形態ではガルバノスキャナ動作パターンの想定動作周期をガルバノスキャナの移動ピッチごとにデータテーブルで保持する場合を例示して説明したが、レーザ指令パルスのパルス幅ごとやガルバノスキャナの移動ピッチとレーザ指令パルスのパルス幅の組み合わせごとにデータテーブルとして保持しても良い。また、動作周期判定は必ずしも図９、図１０のタイミングである必要はなく、移動速度の調整および待ち時間の挿入が可能となるタイミングであればいつでも良い。
【００４９】
（実施の形態３）
図１３は、本発明の上記と異なる実施の形態に係るガルバノ装置を搭載したレーザ加工機の構成を示すブロック図である。図１と同様の構成要素に対しては、同一の符号を付するとともに、その詳細な説明は省略するものとする。
【００５０】
１２５はガルバノ装置の動作周期を変更するある特定の動作パターンデータを保持した動作パターンデータテーブルである。
【００５１】
本制御について図１４のフローチャートを用いて詳細に説明する。図１４は、ガルバノミラーの倒れ振動が大きい動作パターンをあらかじめデータテーブルで保持し、加工機の動作パターンがデータテーブルの動作パターンと一致した場合にガルバノ移動時間を変化させることでガルバノ動作周期を変化させる場合のフローチャートである。
【００５２】
図１４にあるように加工装置制御部１２１から移動位置指令が出力された後、出力された移動位置指令から移動ピッチがわかるため、その移動ピッチ動作パターンとあらかじめ保持しているデータテーブルの動作パターンとを比較し、あらかじめ設定した動作パターンに該当する場合にガルバノ駆動制御部１２２においてガルバノ移動速度を調整した移動指令を生成、出力する後加工装置制御部からレーザ指令パルスを加工用レーザ発振器１０１へ出力する。こうすることで、ガルバノ動作周期を変化させガルバノミラーの倒れ振動が極端に大きな動作周期領域から避けることが可能となる。
【００５３】
また、ガルバノ動作周期を意図的に変化させる異なる方法の一例を説明する。図１５のように加工装置制御部１２１から移動位置指令が出力された後、出力された移動位置指令から移動ピッチがわかるため、その移動ピッチ動作パターンとあらかじめ保持しているデータテーブルの動作パターンとを比較し、あらかじめ設定した動作パターンに該当すれば、加工装置制御部１２１においてガルバノ移動完了からレーザ指令パルス出力までの間の待ち時間に倒れ振動が過大となる動作周期から避けるのに必要な待ち時間を挿入した後、レーザ指令パルスを加工用レーザ発振器１０１へ出力する。
【００５４】
以上のように、本発明の制御方法によれば、ガルバノミラーの倒れ振動が大きい動作パターンをあらかじめデータテーブルで保持し、加工動作パターンとデータテーブルで保持している動作パターンとを比較し一致する場合にガルバノ移動時間を変化させることや、ガルバノスキャナ停止時に動作待ち時間を挿入することで意図的にガルバノスキャナの動作周期を変化させ、倒れ振動が大きくなる特定の動作周期におけるガルバノスキャナの駆動を避け、ガルバノスキャナの駆動に起因するガルバノミラーの不要な振動、特に共振振動を防止することができ、レーザ加工機において、その加工精度の向上が可能となる。
【００５５】
なお、本実施の形態ではデータテーブルで保持するガルバノスキャナ動作パターンをガルバノスキャナの移動ピッチにより区別する場合を例示して説明したが、レーザ指令パルスのパルス幅ごとやガルバノスキャナの移動ピッチとレーザ指令パルスのパルス幅の組み合わせごとに区別して、ガルバノスキャナ動作パターンをデータテーブルに保持しても良い。また、動作周期判定は必ずしも図１４、図１５のタイミングである必要はなく、移動速度の調整および待ち時間の挿入が可能となるタイミングであればいつでも良い。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明にかかるガルバノ装置の制御方法は、ガルバノスキャナの非制御方向への振動であるガルバノミラーの倒れ振動を防止することができるものであり、プリント基板穴あけレーザ加工機において有用である。
【符号の説明】
【００５７】
１００    レーザ加工機
１０１    加工用レーザ発振器
１０２    レーザビーム
１０３    光学レンズおよび反射ミラー等で構成される光学系
１１１    Ｘ軸ガルバノモータ
１１２    Ｘ軸ガルバノミラー
１１３    Ｘ軸ガルバノスキャナ
１１４    Ｙ軸ガルバノモータ
１１５    Ｙ軸ガルバノミラー
１１６    Ｙ軸ガルバノスキャナ
１１７    ｆθレンズ
１１８    加工ヘッド
１１９    被加工物載置部
１２０    ＸＹテーブル
１２１    加工装置制御部
１２２    ガルバノ駆動制御部
１２３    動作周期測定部
１２４    動作周期データテーブル
１２５    動作パターンデータテーブル
１３１    被加工物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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