JP2015196174A - レーザ加工装置、および、その加工条件設定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】実際に加工対象物を加工しなくても、加工条件に対応する仕上がり状態を把握すること。【解決手段】レーザ加工装置は、操作部が、加工強度の変更指示を受け付けたと判断した場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、その加工強度の変更に応じて仕上がり画像Ｇを変更し（Ｓ１３）、Ｓ７に進む。具体的には、加工強度が強いほど、仕上がり画像Ｇは、加工深さが深い画像に変更され、加工強度が弱いほど、仕上がり画像Ｇは、加工深さが浅い画像に変更される。このように、加工条件が変更されると、表示部に表示させる仕上がり画像Ｇが、変更後の加工条件で加工した場合の仕上がり状態を示す画像に変更される。【選択図】図２

Description

レーザ加工装置の加工条件を設定するための技術に関する。

従来から、使用者に、加工速度やレーザ強度などの加工条件を設定させ、その設定された加工条件に基づき、加工対象物にレーザ光を照射して加工するレーザ加工装置がある（特許文献１参照）。このレーザ加工装置では、加工条件を設定する際、各加工条件について、変更度合いの選択肢が、例えば「もっと強く」、「少し強く」など、曖昧表現で表示された設定画面を表示部に表示させ、使用者は、その曖昧表現の選択肢のいずれかを選択することで、加工条件を適宜変更して設定する。

特開平１０−１０９１８５号公報

ところが、従来の上記レーザ加工装置では、加工条件を適宜変更しても、その変更後の加工条件で加工した場合の仕上がり状態を把握するには、その加工条件に基づき実際に加工対象物を加工しなければならない、という問題がある。

本明細書では、実際に加工対象物を加工しなくても、加工条件に対応する仕上がり状態を把握することが可能な技術を開示する。

本明細書によって開示されるレーザ加工装置は、加工条件に基づき、加工対象物にレーザ光を照射して加工するレーザ照射部と、表示部と、受付部と、制御部と、を備え、前記制御部は、加工条件を設定する設定処理と、前記設定処理で設定された加工条件で加工した場合の仕上がり状態を示す仕上がり画像を前記表示部に表示させる画像表示処理と、前記受付部に、前記加工条件を変更する変更指示を受け付けさせる変更受付処理と、前記表示部に表示させる前記仕上がり画像を、前記変更指示による変更後の加工条件で加工した場合の仕上がり状態を示す画像に変更する画像変更処理と、を実行する。

このレーザ加工装置によれば、加工条件が変更されると、表示部に表示させる仕上がり画像が、変更後の加工条件で加工した場合の仕上がり状態を示す画像に変更される。これにより、実際に加工対象物を加工しなくても、加工条件に対応する仕上がり状態を把握することが可能な技術を開示する。

上記レーザ加工装置では、前記加工条件には、少なくも加工速度が含まれ、前記制御部は、前記少なくとも加工速度に基づき、前記加工条件で加工対象物を加工するのに要する加工時間を、前記表示部に表示させる時間表示処理を実行してもよい。

このレーザ加工装置によれば、使用者は、加工時間を参考にして、加工条件の設定および変更を行うことができる。

上記レーザ加工装置では、前記加工条件には、少なくも加工速度および加工強度が含まれ、前記制御部は、前記受付部に、仕上がり状態を維持する維持指示を受け付けさせる維持受付処理と、前記維持指示を受け付けたことを条件に、前記変更指示が前記加工速度および前記加工強度のいずれか一方の条件要素を変更する指示である場合、当該一方の条件要素の変更前後で仕上がり状態が維持されるように、他方の条件要素を変更する連動変更処理と、を実行してもよい。このレーザ加工装置によれば、維持指示を行うことにより、加工条件を変更しても、仕上がり状態を維持することができる。

上記レーザ加工装置では、前記加工条件には、少なくも加工速度および加工強度が含まれ、前記制御部は、受付部に、加工時間を指定する時間指示を受け付けさせる時間受付処理と、前記時間指示を受け付けたことを条件に、前記加工速度の変更を禁止する禁止処理と、を実行してもよい。このレーザ加工装置によれば、加工時間が指定されたにもかからず、加工速度が無関係に変更させることを抑制することができる。

上記レーザ加工装置では、メモリを備え、前記制御部は、前記変更後の加工条件を前記メモリに記憶する記憶処理を実行し、前記画像表示処理では、前記メモリに記憶された加工条件を初期条件とし、当該初期条件で加工した場合の仕上がり状態を示す画像を、前記表示部に初期表示させてもよい。

このレーザ加工装置によれば、メモリに記憶された加工条件が初期条件とされ、その初期条件に対応する仕上がり画像が表示部に表示されるから、加工条件の設定の手間を軽減することができる。

なお、この発明は、レーザ加工装置、加工条件の設定方法、これらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した不揮発性の記録媒体等の種々の態様で実現することができる。

本明細書によって開示される発明によれば、実際に加工対象物を加工しなくても、加工条件に対応する仕上がり状態を把握することができる。

一実施形態に係るレーザ加工システムの構成を示すブロック図 制御処理を示すフローチャート 設定画面を示す図 材料・用途と加工条件との対応テーブルを示す図

＜一実施形態＞
一実施形態のレーザ加工システム１について図１〜図４を参照しつつ説明する。このレーザ加工システム１は、通信端末２、および、レーザ加工装置３を備える。

（通信端末の構成）
通信端末２は、例えばノート型コンピュータ、タブレット型コンピュータ、ＰＤＡ等である。通信端末２は、中央処理装置（以下、ＣＰＵ）２１、メモリ２２、通信部２３，表示部２４，および、操作部２５を有する。メモリ２２には、各種のプログラムや、後述する対応テーブルが記憶されており、各種のプログラムには、例えば、後述する制御処理等を実行するためのプログラムや、通信端末２の各部の動作を制御するためのプログラムが含まれる。

ＣＰＵ２１は、制御部の一例であり、メモリ２２から読み出したプログラムに従って、通信端末２の各部を制御する。通信部２３は、無線通信方式または有線通信方式により、レーザ加工装置３と通信可能である。なお、無線通信方式の例は、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＮＦＣ（Near Field Communication）、赤外線通信である。表示部２４は、液晶ディスプレイやランプ等を有し、各種の設定画面や装置の動作状態等を表示することが可能である。操作部２５は、受付部の一例であり、複数のボタンを有し、ユーザによる各種の入力指示を受け付け可能である。なお、操作部２５は、表示部２４とは別に設けられた操作パネルでもよいし、表示部２４の表示画面上に設けられたタッチパネルでもよい。

（レーザ加工装置の構成）
レーザ加工装置３は、ＣＰＵ３１、メモリ３２、レーザ光源３３、ガルバノスキャナ３４、通信部３５、表示部３６，および、操作部３７を有する。メモリ３２には、各種のプログラムや、後述する対応テーブルが記憶されており、各種のプログラムには、例えば、後述する制御処理等を実行するためのプログラムや、レーザ加工装置３の各部の動作を制御するためのプログラムが含まれる。

ＣＰＵ３１は、制御部の一例であり、ＣＰＵ３１は、メモリ３２から読み出したプログラムに従って、レーザ加工装置３の各部を制御する。また、ＣＰＵ３１は、加工条件に基づき生成した加工データに基づき、レーザ光源３３およびガルバノスキャナ３４を制御し、レーザ光源３３から出射されたレーザ光Ｌをガルバノスキャナ３４によって向きを変更し、加工対象物Ｗに対してレーザ光Ｌを走査して加工を施す。ガルバノスキャナ３４はレーザ照射部の一例である。

通信部３５は、無線通信方式または有線通信方式により、通信端末２と通信可能である。表示部３６は、液晶ディスプレイやランプ等を有し、各種の設定画面や装置の動作状態等を表示することが可能である。操作部３７は、受付部の一例であり、複数のボタンを有し、ユーザによる各種の入力指示を受け付け可能である。なお、操作部３７は、表示部３６とは別に設けられた操作パネルでもよいし、表示部３６の表示画面上に設けられたタッチパネルでもよい。

（制御内容）
図２から図４を参照して、レーザ加工装置３のＣＰＵ３１が実行する制御内容について説明する。

（１）制御処理
例えば使用者が操作部３７により制御処理のプログラムを起動させる操作を行うと、レーザ加工装置３のＣＰＵ３１は、図２に示す制御処理を実行する。制御処理は、加工条件を設定および変更するための処理である。以下、加工条件の条件要素として、ガルバノスキャナ３４によるレーザ光Ｌの走査速度である加工速度、レーザ光源３３が出射するレーザ光Ｌの強度である加工強度を例に挙げて説明する。なお、通信端末２のＣＰＵ２１も、例えば使用者が操作部２５により制御処理のプログラムを起動させる操作を行うと、図２に示す制御処理を実行することができるが、説明は省略する。

（１−１）設定画面
まずＣＰＵ３１は、図３に示す設定画面を表示部３６に表示させ（Ｓ１）、加工条件等を受け付け可能な状態になる。この設定画面には、次の設定項目やボタンが表示されている。
材料用途表示部４１は、材料や用途が表示される欄であり、選択肢がプルダウン表示される。

設定反映ボタン４２は、設定した加工条件を確定させるためのボタンである。
閉じるボタン４３は、設定画面を閉じるためのボタンである。
対象品画像欄４４には、加工対象の製品の画像が表示される。
仕上がり画像欄４５には、後述するように設定されている加工条件で加工した場合の仕上がり状態を示す仕上がり画像Ｇが表示される。従って、Ｓ１の処理は画像表示処理の一例である。

仕上がり優先ボタン４６は、加工条件を変更しても、仕上がり状態を維持したい場合に押すボタンである。この仕上がり優先ボタン４６の押下操作は維持指示の一例であり、このときのＣＰＵ３１の処理は維持受付処理の一例である。
加工時間優先ボタン４７は、加工条件を変更しても、加工対象物Ｗを加工するのに要する加工時間を固定にしたい場合に押すボタンである。この加工時間優先ボタン４７の押下操作は時間指示の一例であり、このときのＣＰＵ３１の処理は時間受付処理の一例である。

加工時間表示部４８は、加工時間を表示する欄であり、ＣＰＵ３１は、現在設定されている加工速度に基づき加工時間を算出して、その算出した時間を加工時間表示部４８に表示させる。これにより、使用者は、加工時間を参考にして、加工条件の設定および変更を行うことができる。このときのＣＰＵ３１の処理は時間表示処理の一例である。なお、加工時間優先ボタン４７が押下されると、加工時間表示部４８に任意の時間を入力することが可能になる。

加工速度調整部４９は、加工速度を調整するための欄であり、ポインタ４９Ａを左に移動させると、加工速度が遅くなり、これに伴って加工結果の視認性が高くなる。ポインタ４９Ａを右に移動させると、加工速度が速くなり、これに伴って加工結果の視認性が低くなる。

加工強度調整部５０は、加工強度を調整するための欄であり、ポインタ５０Ａを左に移動させると、加工強度が弱くなり、これに伴って加工深さが浅くなる。ポインタ５０Ａを右に移動させると、加工強度が強くなり、これに伴って加工深さが深くなる。なお、ＣＰＵ３１は、操作部３７を介して、加工速度や加工強度を変更する変更指示を受け付ける処理は変更受付処理の一例である。

また、ＣＰＵ３１は、初期条件に応じた内容を、設定画面の上記各部に表示させる（Ｓ１）。メモリ３２には、図４に示す対応テーブルが記憶されている。この対応テーブルは、材料・用途と加工条件と仕上がり画像の対応関係を示すテーブルである。材料の例は、樹脂、金属などであり、用途の例は、レジストが残った基板の加工、パターンが露出した基板の加工、ディスクリートなどである。ＣＰＵ３１は、対応テーブルから、材料・用途、加工条件および仕上がり画像を１組読み出して、初期条件とする。このＳ１の処理は設定処理の一例である。なお、ＣＰＵ３１は、このＳ１の処理において、使用者に、操作部２５，３７にて加工条件の入力操作をさせることで加工条件を設定してもよい。

次に、ＣＰＵ３１は、材料・用途が変更されたか否かを判断する（Ｓ２）。使用者が、材料用途表示部４１に表示する材料・用途を変更する操作を操作部３７で行うと、ＣＰＵ３１は、材料・用途が変更されたと判断し（Ｓ２：ＹＥＳ）、対応テーブルを参照して、変更後の材料・用途に対応する加工条件および仕上がり画像を読み出して、その読み出した加工条件および仕上がり画像に基づき、設定画面の表示内容を変更し（Ｓ３）、Ｓ４に進む。なお、ＣＰＵ３１は、材料・用途が変更されないと判断した場合（Ｓ２：ＮＯ）、Ｓ３の処理をせずにＳ４に進む。

（１−２）仕上がり優先モード
Ｓ４で、ＣＰＵ３１は、仕上がり優先が指定されているか否かを判断する。使用者が、仕上がり優先ボタン４６を押下する操作を操作部３７で行うと、ＣＰＵ３１は、仕上がり優先が指定されたと判断し（Ｓ４：ＹＥＳ）、操作部３７が、加工速度を変更する変更指示を受け付けたか否かを判断する（Ｓ５）。

使用者が、加工速度調整部４９のポインタ４９Ａを移動させる操作を操作部３７に行うと、ＣＰＵ３１は、加工速度の変更指示を受け付けたと判断し（Ｓ５：ＹＥＳ）、加工速度の変更前後で仕上がり状態が維持されるように、加工強度を変更し（Ｓ６）、Ｓ７に進む。具体的には、ＣＰＵ３１は、加工速度が速くなれば、加工強度を強くし、加工速度が遅くなれば、加工強度を弱くする。

Ｓ５で、ＣＰＵ３１は、加工速度の変更指示を受け付けていないと判断した場合（Ｓ５：ＮＯ）、加工強度を変更する変更指示を受け付けたか否かを判断する（Ｓ８）。使用者が、加工強度調整部５０のポインタ５０Ａを移動させる操作を操作部３７に行うと、ＣＰＵ３１は、加工強度の変更指示を受け付けたと判断し（Ｓ８：ＹＥＳ）、加工強度の変更前後で仕上がり状態が維持されるように、加工速度を変更し（Ｓ９）、Ｓ７に進む。

具体的には、ＣＰＵ３１は、加工強度が強くなれば、加工速度を速くし、加工強度が弱くなれば、加工速度を遅くする。これにより、使用者は、仕上がり優先を指定すれば、仕上がり状態を維持しつつ、加工条件を変更することができる。Ｓ６，Ｓ９の処理は連動変更処理の一例である。なお、このとき、仕上がり画像Ｇは、加工速度や加工強度の変更前後で変わらない。Ｓ８で、ＣＰＵ３１は、加工強度の変更指示を受け付けていないと判断した場合（Ｓ８：ＮＯ）、Ｓ９の処理をせずにＳ７に進む。

（１−３）時間優先モード
ＣＰＵ３１は、仕上がり優先が指定されていないと判断した場合（Ｓ４：ＮＯ）、時間優先が指定されているか否かを判断する（Ｓ１０）。使用者が、加工時間優先ボタン４７を押下する操作を操作部３７で行うと、ＣＰＵ３１は、時間優先が指定されたと判断し（Ｓ１０：ＹＥＳ）、加工時間表示部４８に入力された加工時間に対応する加工速度に、加工速度調整部４９のポインタ４９Ａを移動させ、その位置で固定し、加工速度の変更を禁止する（Ｓ１１）。このＳ１１の処理は禁止処理の一例である。これにより、加工時間が指定されたにもかからず、加工速度が無関係に変更させることを抑制することができる。

次に、ＣＰＵ３１は、操作部３７が、加工強度の変更指示を受け付けたか否かを判断し（Ｓ１２）、加工強度の変更指示を受け付けたと判断した場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、その加工強度の変更に応じて仕上がり画像Ｇを変更し（Ｓ１３）、Ｓ７に進む。具体的には、ＣＰＵ３１は、加工強度が強いほど、仕上がり画像Ｇを、加工深さが深い画像に変更し、加工強度が弱いほど、仕上がり画像Ｇを、加工深さが浅い画像に変更する。このように、加工条件が変更されると、表示部３６に表示させる仕上がり画像Ｇが、変更後の加工条件で加工した場合の仕上がり状態を示す画像に変更される。これにより、実際に加工対象物Ｗを加工しなくても、加工条件に対応する仕上がり状態を把握することができる。Ｓ１３の処理は画像変更処理の一例である。

Ｓ１０で、ＣＰＵ３１は、時間優先が指定されていないと判断し（Ｓ１０：ＮＯ）、加工速度および加工強度の少なくとも一方の変更指示を受け付けたか否かを判断し（Ｓ１４）、変更指示を受け付けたと判断した場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、その変更指示の内容に応じて仕上がり画像Ｇを変更し（Ｓ１５）、Ｓ７に進む。Ｓ１５の処理は画像変更処理の一例である。また、Ｓ１４で、ＣＰＵ３１は、変更指示を受け付けていないと判断した場合（Ｓ１４：ＮＯ）、加工条件を変更せずにＳ７に進む。

Ｓ７で、ＣＰＵ３１は、加工条件が確定したか否かを判断する。使用者が、設定反映ボタン４２を押下する操作を操作部３７で行うと、ＣＰＵ３１は、加工条件が確定したと判断し（Ｓ７：ＹＥＳ）、確定した加工条件を、現在、材料用途表示部４１に表示されている材料・用途に対応付けて、上記対応テーブルに記憶し（Ｓ１６）、本制御処理を終了する。これにより、次回、制御処理が実行される場合、今回確定した加工条件に応じた内容で設定画面を初期表示させることが可能になる。これにより、加工条件の設定の手間を軽減することができる。Ｓ１６の処理は記憶処理の一例である。Ｓ７で、ＣＰＵ３１は、加工条件が確定したと判断した場合（Ｓ７：ＮＯ）、Ｓ２に戻る。

＜他の実施形態＞
本明細書で開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。

制御部は、１つのＣＰＵ２１，３１により図２の各処理を実行する構成であった。しかし、これに限らず、制御部は、複数のＣＰＵにより図２の各処理を実行する構成、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの専用のハード回路のみにより図２の各処理を実行する構成や、ＣＰＵおよびハード回路が協働で図２の各処理を実行する構成でもよい。

加工条件は、加工速度や加工強度に限らず、線幅や、塗り潰し密度などでもよい。

２：通信端末 ３：レーザ加工装置 ２１，３１：ＣＰＵ ２２，３２：メモリ ２５，３７：操作部 ３４：ガルバノスキャナ Ｇ：仕上がり画像 Ｌ：レーザ光 Ｗ：加工対象物

Claims (6)

1. 加工条件に基づき、加工対象物にレーザ光を照射して加工するレーザ照射部と、
   表示部と、
   受付部と、
   制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   加工条件を設定する設定処理と、
   前記設定処理で設定された加工条件で加工した場合の仕上がり状態を示す仕上がり画像を前記表示部に表示させる画像表示処理と、
   前記受付部に、前記加工条件を変更する変更指示を受け付けさせる変更受付処理と、
   前記表示部に表示させる前記仕上がり画像を、前記変更指示による変更後の加工条件で加工した場合の仕上がり状態を示す画像に変更する画像変更処理と、を実行する、レーザ加工装置。
2. 請求項１に記載のレーザ加工装置であって、
   前記加工条件には、少なくも加工速度が含まれ、
   前記制御部は、
   前記加工速度に基づき、前記加工条件で加工対象物を加工するのに要する加工時間を、前記表示部に表示させる時間表示処理を実行する、レーザ加工装置。
3. 請求項１また２に記載のレーザ加工装置であって、
   前記加工条件には、少なくも加工速度および加工強度が含まれ、
   前記制御部は、
   前記受付部に、仕上がり状態を維持する維持指示を受け付けさせる維持受付処理と、
   前記維持指示を受け付けたことを条件に、前記変更指示が前記加工速度および前記加工強度のいずれか一方の条件要素を変更する指示である場合、当該一方の条件要素の変更前後で仕上がり状態が維持されるように、他方の条件要素を変更する連動変更処理と、を実行する、レーザ加工装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のレーザ加工装置であって、
   前記加工条件には、少なくも加工速度および加工強度が含まれ、
   前記制御部は、
   受付部に、加工時間を指定する時間指示を受け付けさせる時間受付処理と、
   前記時間指示を受け付けたことを条件に、前記加工速度の変更を禁止する禁止処理と、を実行する、レーザ加工装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載のレーザ加工装置であって、
   メモリを備え、
   前記制御部は、
   前記変更後の加工条件を前記メモリに記憶する記憶処理を実行し、
   前記画像表示処理では、前記メモリに記憶された加工条件を初期条件とし、当該初期条件で加工した場合の仕上がり状態を示す画像を、前記表示部に初期表示させる、レーザ加工装置。
6. 加工条件に基づき、加工対象物にレーザ光を照射して加工するレーザ加工装置に通信可能に接続され、表示部、および、受付部を有する通信端末に、
   加工条件を設定する設定処理と、
   前記設定処理で設定された加工条件で加工した場合の仕上がり状態を示す仕上がり画像を前記表示部に表示させる画像表示処理と、
   前記受付部に、前記加工条件を変更する変更指示を受け付けさせる変更受付処理と、
   前記表示部に表示させる前記仕上がり画像を、前記変更指示による変更後の加工条件で加工した場合の仕上がり状態を示す画像に変更する画像変更処理と、を実行させる、加工条件設定プログラム。

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