JP4943070B2 - レーザ加工装置、レーザ加工条件設定装置、レーザ加工条件設定方法、レーザ加工条件設定プログラム - Google Patents
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Description
(入力部3)
(レーザ制御部1)
(レーザ励起部6)
(レーザ出力部2)
(レーザ媒質8)
(走査系)
(Z軸スキャナ14c)
(ディスタンスポインタ)
(レーザマーカのシステム構成)
(演算部80)
(レーザ加工データ設定プログラム)
(加工ブロック設定手段3F)
(印字ブロックの設定一覧画面217)
(ワークのプロファイル情報)
(1)3次元形状を入力可能なプログラム上から、ワークを作画して指定する方式
(2)ワークの形状を特定するためのパラメータを、対話形式でユーザに入力させる方式
(3)ワークの形状に予め作成された3Dデータのデータファイルを入力して変換する方式
(4)ワークの形状を実際にイメージセンサ等の画像認識装置で読み込んで取得する方式
(3D表示)
(3次元ビューワ260)
(印字不可能領域)
またレーザ照射点から見て裏側に位置するためレーザ光を物理的に照射できず印字が不可能となる領域、すなわちXY平面を真上からワークを見た場合、ワークの加工対象面が裏側に位置するエリアを印字不可能領域としている。設定された加工パターンが印字不可能領域にかかり、印字が不可能である場合に、編集表示欄202において加工パターンを非表示として、ユーザに再設定を促すこともできる。例えば、設定した印字対象面の裏側に印字パターンが回り込んだ場合には加工パターンを非表示とし、印字は可能であるが最適な印字が可能な角度範囲外(印字不良領域)となった場合は赤色表示する。このように、単に印字可能、不可能の2種類で区分けするのでなく、最適な印字ができない範囲として、印字不良領域、印字不可能領域といった複数の区分で段階的に印字品質の低下を表示させることで、ユーザに対して詳細な情報を提示でき、より適切なレイアウトや配置を検討できる。図18、図19の例では、加工パターンの一部が印字不可能領域にかかっているため、加工パターンであるバーコードを編集表示欄202で非表示としている。そこで、加工パターンが印字可能領域に位置するよう、印字位置を調整する。例えば、図19の「3D設定タブ」204i内の画面内配置設定欄208で印字の開始角度を調整し、デフォルト値の−90°から−120°に変更することで、図20に示すように加工パターンのバーコードが表示される。このように、印字の開始位置や範囲、あるいはバーコードのナロー幅、印字線(バー)幅等の設定を調整し、正しく印字できるように設定する。なお編集表示欄202における加工パターンの表示/非表示のON/OFFや閾値は、任意に設定できる。
(3D表示画面の視点の変更)
(レーザ出射方向の表示)
(印字ブロックの配置)
(レーザ加工データの設定手順)
(加工経路演算部3I)
(評価方法)
(加工経路の選択)
(1)加工ブロック毎にソートした順序
(2)文字毎にソートした順序
(3)加工ブロック番号順等、任意の順序
1…レーザ制御部;1A…コントローラ;2…レーザ出力部
3…入力部;3A…加工面プロファイル入力手段;3B…加工パターン入力手段
3C…加工条件設定部
3F…加工ブロック設定手段
3I…加工経路演算部
4…制御部;5…メモリ部;5A…記憶部
6…レーザ励起部;7…電源;8…レーザ媒質;9…走査部
10…レーザ励起光源;11…レーザ励起光源集光部
12…レーザ励起部ケーシング;13…光ファイバケーブル
14…スキャナ;14a…X軸スキャナ;14b…Y軸スキャナ
14c…Z軸スキャナ;14d…ポインタ用スキャナミラー
15…集光部;16…入射レンズ;18…出射レンズ
50…レーザ発振部;51、51a、51b…ガルバノモータ
52…スキャナ駆動回路;53…ビームエキスパンダ
60…ガイド用光源;62…ハーフミラー;64…ポインタ用光源;66…固定ミラー
80…演算部;80K…加工データ生成部
82…表示部
150…マーキングヘッド
180…レーザ加工データ設定装置
190…外部機器
202…編集表示欄
204…印字パターン入力欄
204a…加工種類指定欄
204b…文字入力欄
204c…詳細設定欄
204d…文字データ指定欄
204e…「印字データ」タブ
204f…「サイズ・位置」タブ
204g…「印字条件」タブ
204h…「2D設定」タブ
204i…「3D設定」タブ
205…プロファイル指定欄
206…形状選択欄
207…表示切替ボタン
207C…2画面表示ボタン
208…画面内配置設定欄
209…スクロールバー
210…マーキングヘッドイメージの表示/非表示設定画面
211…「ブロック形状・配置」タブ
212…「ブロック形状」欄
215…「転送・読出し」ボタン
216…ブロック番号選択欄
217…ブロック一覧画面
218、218B…濃度設定欄
260…3次元ビューワ
270…編集モード表示欄
272…編集モード切替ボタン
L…レーザ光;
G…ガイド光;P…ポインタ光
W…ワーク;
WS…作業領域
K…枠
MK…マーキングヘッドイメージ
LK…レーザ光
Claims (6)
- 作業領域内に配置された加工対象物の加工対象面に対して、レーザ光を照射して、所望の加工パターンに加工可能なレーザ加工装置であって、
レーザ光を発生させるためのレーザ発振部と、
前記レーザ発振部より出射されるレーザ光を作業領域内において走査させるためのレーザ光走査系と、
前記レーザ発振部および前記レーザ光走査系を制御するためのレーザ制御部と、
所望の加工パターンに加工する加工条件を入力するための加工条件設定部と、
前記加工条件設定部で入力された加工パターンに含まれる複数の加工ブロックに対して、前記レーザ光走査系でレーザ光を順次走査する際の経路を決定する加工経路演算部と、
を備え、
前記レーザ光走査系が、
レーザ光を第1の方向に走査させるための第1のミラーと、
前記第1のミラーで反射されたレーザ光を前記第1の方向と略直交する第2の方向に走査させるための第2のミラーと、
を有し、
前記第1のミラー及び第2のミラーがガルバノミラーで構成され、各々略直交する回転軸を中心に回転可能なガルバノメータ式スキャナに接続されてX軸スキャナ及びY軸スキャナを構成しており、
前記加工経路演算部が、各スキャナに動作指示が与えられてから実際に動作を完了するまでに要する応答時間に関する応答特性に基づき、X軸スキャナ及びY軸スキャナの内、応答特性の悪いスキャナの移動距離を少なくするように加工経路を演算するよう構成してなることを特徴とするレーザ加工装置。 - 請求項1に記載のレーザ加工装置であって、
前記レーザ光走査系が、
入射レンズと出射レンズを備えるビームエキスパンダであって、前記レーザ発振部から照射されるレーザ光の光軸に前記入射レンズ及び出射レンズの光軸を一致させた状態で、入射レンズと出射レンズ間の相対距離を変化させてレーザ光の焦点距離を調整可能なビームエキスパンダを備え、
前記ビームエキスパンダが、前記入射レンズと出射レンズとの相対距離をこれらの光軸に沿って調整可能なZ軸スキャナを構成しており、
前記レーザ光走査系が、これらX軸スキャナ、Y軸スキャナ、Z軸スキャナでレーザ光をX軸、Y軸、Z軸方向に走査可能に構成され、
前記加工経路演算部が、X軸スキャナ、Y軸スキャナ及びZ軸スキャナの各々の応答特性に基づいて、適切な加工経路を演算するよう構成してなることを特徴とするレーザ加工装置。 - 請求項1又は2に記載のレーザ加工装置であって、
前記加工経路演算部が、加工経路を演算する際、加工ブロック間の区間距離をL、区間距離の始点の座標を(x1、y1、z1)、終点の座標を(x2、y2、z2)、X軸スキャナ、Y軸スキャナ及びZ軸スキャナの各々の応答特性に応じた係数を各々A、B、Cとするとき、
- 作業領域内に配置された加工対象物の加工対象面に対して、レーザ光を照射して、所望の加工パターンを加工可能なレーザ加工装置について、所望の加工パターンに基づいて加工に必要な加工データを設定するためのレーザ加工データ設定装置であって、
所望の加工パターンに加工する加工条件を入力するための加工条件設定部と、
前記加工条件設定部で入力された加工パターンに含まれる複数の加工ブロックに対して、前記レーザ光走査系でレーザ光を順次走査する際の経路を決定する加工経路演算部と、
を備え、
前記加工経路演算部が、レーザ加工装置のレーザ発振部より出射されるレーザ光を作業領域内において走査させるためのレーザ光走査系を構成する、レーザ光を第1の方向に走査させるための第1のミラーと、前記第1のミラーで反射されたレーザ光を前記第1の方向と略直交する第2の方向に走査させるための第2のミラーとを、各々略直交する回転軸を中心に回転可能なガルバノメータ式スキャナに接続したX軸スキャナ及びY軸スキャナの各々の応答特性に基づき、応答特性の劣るスキャナの移動距離を抑えるように加工経路を演算するよう構成してなることを特徴とするレーザ加工データ設定装置。 - 作業領域内に配置された加工対象物の加工対象面に対して、レーザ光を照射して、所望の加工パターンを加工可能なレーザ加工装置について、所望の加工パターンに基づいて加工に必要な加工データを設定するためのレーザ加工データ設定方法であって、
所望の加工パターンに加工する加工条件を設定する工程と、
設定された加工パターンに含まれる複数の加工ブロックに対して、前記レーザ光走査系でレーザ光を順次走査する際の経路を決定する際に、レーザ加工装置のレーザ発振部より出射されるレーザ光を作業領域内において走査させるためのレーザ光走査系を構成する、レーザ光を第1の方向に走査させるための第1のミラーと、前記第1のミラーで反射されたレーザ光を前記第1の方向と略直交する第2の方向に走査させるための第2のミラーとを、各々略直交する回転軸を中心に回転可能なガルバノメータ式スキャナに接続したX軸スキャナ及びY軸スキャナの各々の応答特性に基づき、応答特性の劣るスキャナの移動距離を抑えるように加工経路を演算する工程と、
を含むことを特徴とするレーザ加工データ設定方法。 - 作業領域内に配置された加工対象物の加工対象面に対して、レーザ光を照射して、所望の加工パターンを加工可能なレーザ加工装置について、所望の加工パターンに基づいて加工に必要な加工データを設定するためのレーザ加工データ設定プログラムであって、
所望の加工パターンに加工する加工条件を設定する機能と、
設定された加工パターンに含まれる複数の加工ブロックに対して、前記レーザ光走査系でレーザ光を順次走査する際の経路を決定する際に、レーザ加工装置のレーザ発振部より出射されるレーザ光を作業領域内において走査させるためのレーザ光走査系を構成する、レーザ光を第1の方向に走査させるための第1のミラーと、前記第1のミラーで反射されたレーザ光を前記第1の方向と略直交する第2の方向に走査させるための第2のミラーとを、各々略直交する回転軸を中心に回転可能なガルバノメータ式スキャナに接続したX軸スキャナ及びY軸スキャナの各々の応答特性に基づき、応答特性の劣るスキャナの移動距離を抑えるように加工経路を演算する機能と、
をコンピュータに実現させることを特徴とする加工データ設定プログラム。
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