JP5096613B2 - Laser processing apparatus, laser processing data setting apparatus, laser processing data setting method, laser processing data setting program, computer-readable recording medium, and recorded apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、レーザマーキング装置等、レーザ光を加工対象物に照射して印字等の加工を行うレーザ加工装置及びレーザ加工装置において加工条件を設定するレーザ加工データ設定装置、レーザ加工データ設定方法、レーザ加工データ設定プログラム、コンピュータで読み取り可能な記録媒体並びに記録した機器に関する。   The present invention relates to a laser marking device or the like, a laser processing device that performs processing such as printing by irradiating a processing object with laser light, a laser processing data setting device that sets processing conditions in the laser processing device, a laser processing data setting method, The present invention relates to a laser processing data setting program, a computer-readable recording medium, and a recorded device.

レーザ加工装置は、レーザ光を所定の領域内において走査して、部品や製品等の加工対象物（ワーク）の表面に対しレーザ光を照射して印字やマーキング等の加工を行う。レーザ加工装置の構成の一例を図１に示す。この図に示すレーザ加工装置は、レーザ制御部１とレーザ出力部２と入力部３とを備える。レーザ制御部１のレーザ励起部６で発生される励起光を、レーザ出力部２のレーザ発振部５０で発振器を構成するレーザ媒質８に照射し、レーザ発振を生じさせる。レーザ発振光はレーザ媒質８の出射端面から出射され、ビームエキスパンダ５３でビーム径を拡大されて、走査部９に導かれる。走査部９は、レーザ光Ｌを反射させて所望の方向に偏光し、集光部１５から出力されるレーザ光Ｌは、ワークＷの表面で走査されて印字等の加工を行う。   The laser processing apparatus scans a laser beam within a predetermined region and irradiates the surface of a processing target (work) such as a component or product with a laser beam to perform processing such as printing or marking. An example of the configuration of the laser processing apparatus is shown in FIG. The laser processing apparatus shown in this figure includes a laser control unit 1, a laser output unit 2, and an input unit 3. The excitation light generated by the laser excitation unit 6 of the laser control unit 1 is irradiated to the laser medium 8 constituting the oscillator by the laser oscillation unit 50 of the laser output unit 2 to cause laser oscillation. The laser oscillation light is emitted from the emission end face of the laser medium 8, the beam diameter is enlarged by the beam expander 53, and is guided to the scanning unit 9. The scanning unit 9 reflects the laser beam L and polarizes it in a desired direction, and the laser beam L output from the condensing unit 15 is scanned on the surface of the workpiece W to perform processing such as printing.

レーザ加工装置は、レーザ出力光をワーク上で走査させるために、図２に示すような走査部９を備える。走査部９は、一対のガルバノミラーを構成するＸ・Ｙ軸スキャナ１４ａ、１４ｂと、各ガルバノミラーをそれぞれ回動軸に固定し回動するためのガルバノモータ５１ａ、５１ｂとを備えている。Ｘ・Ｙ軸スキャナ１４ａ、１４ｂは、図２に示すように互いに直交する姿勢で配置されており、レーザ光をＸ方向、Ｙ方向に反射させて走査させることができる。また、走査部９の下方には、集光部１５が備えられる。集光部１５はレーザ光を作業領域に照射させるよう集光するための集光レンズで構成され、ｆθレンズが使用される。   The laser processing apparatus includes a scanning unit 9 as shown in FIG. 2 in order to scan the laser output light on the workpiece. The scanning unit 9 includes X / Y-axis scanners 14a and 14b constituting a pair of galvanometer mirrors, and galvano motors 51a and 51b for rotating the galvanometer mirrors fixed to the rotation shafts. As shown in FIG. 2, the X / Y-axis scanners 14a and 14b are arranged so as to be orthogonal to each other, and can scan the laser beam by reflecting it in the X and Y directions. Further, a condensing unit 15 is provided below the scanning unit 9. The condensing part 15 is comprised with the condensing lens for condensing so that a working area may be irradiated with a laser beam, and an f (theta) lens is used.

一方で、このような２次元平面内での加工を行うレーザ加工装置のみならず、高さ方向すなわちＺ軸方向にレーザ光の焦点距離を調整して３次元状の加工を可能としたレーザ加工装置も開発されている。図９及び１０に、このような３次元加工可能なレーザ加工装置の一例として、Ｚ軸スキャナを付加することで焦点距離を変化可能としたレーザ加工装置を示す。Ｚ軸スキャナは、レーザ発振部側に面する入射レンズと、レーザ出射側に面する出射レンズを含んでおり、レンズを駆動モータ等で摺動させてレンズ間の距離を相対的に変化させ、焦点距離すなわち高さ方向のワーキングディスタンスを調整可能としている。
特開２００５−１６１３４３号公報 On the other hand, not only a laser processing apparatus that performs processing in such a two-dimensional plane, but also laser processing that enables three-dimensional processing by adjusting the focal length of laser light in the height direction, that is, the Z-axis direction. Equipment has also been developed. FIGS. 9 and 10 show a laser processing apparatus that can change the focal length by adding a Z-axis scanner as an example of such a three-dimensional laser processing apparatus. The Z-axis scanner includes an incident lens facing the laser oscillation unit side and an exit lens facing the laser exit side, and the lens is slid with a drive motor or the like to relatively change the distance between the lenses. The focal distance, that is, the working distance in the height direction can be adjusted.
JP-A-2005-161343

このような３次元状の印字が可能なレーザ加工装置において、３次元状のレーザ加工データを設定する際、一般には印字したい文字などのデータを２次元で入力した後、これを３次元形状、例えば円柱状や円錐状に変形するように、ワーク上に配置する。   In such a laser processing apparatus capable of three-dimensional printing, when setting three-dimensional laser processing data, in general, after inputting data such as characters to be printed in two dimensions, For example, it arrange | positions on a workpiece | work so that it may deform | transform into a column shape or a cone shape.

しかしながら、２次元印字データを３次元基本図形に変換した場合、そのまま円柱状などの３次元形状に貼り付けると、レーザ加工できない領域に貼り付けられることがある。図３の例では、円柱状のワークの側面に、文字列「あいうえお」を印字する例を示しており、加工パターンが図の左側に位置している。この状態では、レーザ加工装置はレーザの入射角度が円柱の側面で浅くなるため印字精度が悪くなってしまう。よって、ユーザが手動で、適切な印字位置に調整する必要がある。また、３次元状の表示画面において、ワークを観察する視点によっては加工パターンの一部又はすべてを表示できないことがある。仮に、３次元表示に切り替えた時点で３次元レーザ加工データが表示部上に表示されていないと、ユーザは３次元表示の視点を調整してレーザ加工パターンを探す必要があり、手間がかかるという問題があった。   However, when two-dimensional print data is converted into a three-dimensional basic figure, if it is directly pasted into a three-dimensional shape such as a cylinder, it may be pasted in an area where laser processing cannot be performed. In the example of FIG. 3, an example in which the character string “Aiueo” is printed on the side surface of the cylindrical workpiece is shown, and the processing pattern is located on the left side of the drawing. In this state, the laser processing apparatus has a low laser printing angle because the laser incident angle is shallow on the side surface of the cylinder. Therefore, it is necessary for the user to manually adjust the print position appropriately. Further, on the three-dimensional display screen, some or all of the machining pattern may not be displayed depending on the viewpoint of observing the workpiece. If the 3D laser processing data is not displayed on the display unit when switching to the 3D display, the user needs to search for the laser processing pattern by adjusting the viewpoint of the 3D display, which is troublesome. There was a problem.

本発明は、従来のこのような問題点を解決するためになされたものである。本発明の一の目的は、２次元状の加工データを３次元状の加工データに変換する際の初期位置を、見やすく、あるいは加工品質の高い位置に設定することで、後の設定作業を容易に行えるようにしたレーザ加工装置、レーザ加工データ設定装置、レーザ加工データ設定方法、レーザ加工データ設定プログラム、コンピュータで読み取り可能な記録媒体及び記録した機器を提供することにある。   The present invention has been made to solve such conventional problems. One object of the present invention is to set the initial position when converting two-dimensional machining data to three-dimensional machining data in an easy-to-see position or a position with high machining quality, thereby facilitating subsequent setting work. An object of the present invention is to provide a laser processing device, a laser processing data setting device, a laser processing data setting method, a laser processing data setting program, a computer-readable recording medium, and a recorded device.

上記の目的を達成するために、第１発明に係るレーザ加工装置によれば、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、レーザ発振部により照射されるレーザ光の光軸上に配置されるレンズを光軸に沿って移動させることにより、レーザ光の焦点距離を調整可能なビームエキスパンダと、ビームエキスパンダを透過したレーザ光を第一の方向に走査させるための第一のスキャナと、第一のスキャナで走査されるレーザ光を第一の方向と略直交する第二の方向に走査させるための第二のスキャナとを備えるレーザ光走査系と、レーザ発振部およびレーザ光走査系を制御するためのレーザ制御部と、加工パターンを２次元情報として入力するための加工パターン入力手段と、加工パターン入力手段により入力された加工パターンのイメージを、第一のスキャナ及び第二のスキャナの可動範囲により定められた印字範囲を示す編集表示欄に２次元的に表示可能な２次元表示手段と、２次元表示手段により編集表示欄に表示された加工パターンの配置位置を調整するための２次元位置調整手段と、２次元表示手段に表示された加工パターンの２次元情報を３次元的な加工対象面に従った３次元レーザ加工データに変換するための基準となる、３次元的な加工対象面を表すプロファイル情報を入力するための加工面プロファイル入力手段と、加工面プロファイル入力手段により入力された加工対象面上に、加工パターン入力手段により入力された加工パターンを仮想的に一致させるように、加工パターンをプロファイル情報に基づいて３次元形状に変形し、３次元レーザ加工データを生成する加工データ生成部と、３次元形状に変形された加工パターンを、加工対象面と共に３次元表示する３次元表示手段と、３次元表示手段に表示された加工パターンの加工対象面への配置位置を調整するための調整手段と、を備え、レーザ制御部は、加工データ生成部により生成された３次元レーザ加工データ、及び調整手段による調整に基づいて、レーザ発振部、ビームエキスパンダ、第一のスキャナ及び第二のスキャナを制御するよう構成できる。
また第２発明に係るレーザ加工装置によれば、調整手段は、３次元表示手段に加工対象面を表示しつつ、加工パターンの加工対象面への配置位置を調整可能とできる。 In order to achieve the above object, according to the laser processing apparatus of the first invention, a desired processing pattern is obtained by irradiating the processing target surface of the processing target disposed in the work area with laser light. A laser processing apparatus capable of processing a laser, and a laser oscillation unit for generating laser light and a lens disposed on the optical axis of the laser light irradiated by the laser oscillation unit are moved along the optical axis The beam expander capable of adjusting the focal length of the laser beam, the first scanner for scanning the laser beam transmitted through the beam expander in the first direction, and the laser beam scanned by the first scanner A laser beam scanning system comprising a second scanner for scanning in a second direction substantially orthogonal to the first direction, a laser control unit for controlling the laser oscillation unit and the laser beam scanning system, and processing Shows the processing pattern input means for inputting a turn as the two-dimensional information, the image processing pattern input by the machining pattern input means, the printing range defined by the movable range of the first scanner and the second scanner and two-dimensionally displayable two-dimensional display unit in the edit display column, and two-dimensional position adjustment means for adjusting the position of the working pattern displayed in the edit display field by the two-dimensional display means, the two-dimensional display unit In order to input profile information representing a three-dimensional machining target surface, which serves as a reference for converting the two-dimensional information of the machining pattern displayed on the screen into three-dimensional laser machining data according to the three-dimensional machining target surface. Machining surface profile input means and machining surface input by the machining surface profile input means and machining input by the machining pattern input means In order to virtually match the turns, the machining pattern is transformed into a three-dimensional shape based on the profile information, a machining data generation unit that generates three-dimensional laser machining data, and a machining pattern transformed into the three-dimensional shape, 3D display means for three-dimensional display together with the processing target surface, and adjustment means for adjusting the arrangement position of the processing pattern displayed on the three-dimensional display means on the processing target surface. The laser oscillation unit, the beam expander, the first scanner, and the second scanner can be controlled based on the three-dimensional laser processing data generated by the data generation unit and the adjustment by the adjustment unit.
Moreover, according to the laser processing apparatus which concerns on 2nd invention, an adjustment means can adjust the arrangement position to the process target surface of a process pattern, displaying a process target surface on a three-dimensional display means.

さらに第３発明に係るレーザ加工装置によれば、調整手段が、３次元表示手段に表示された加工対象面の配置位置を、第一のスキャナ及び第二のスキャナの可動範囲により定まる作業領域内において調整可能とできる。 Further , according to the laser processing apparatus of the third invention, the adjusting means determines the position of the processing target surface displayed on the three-dimensional display means within the work area determined by the movable range of the first scanner and the second scanner. Can be adjusted.

さらに第４発明に係るレーザ加工装置によれば、調整手段が、加工対象面の位置をＸＹ方向に加え、Ｚ方向に調整可能とできる。 Furthermore, according to the laser processing apparatus which concerns on 4th invention, an adjustment means can add the position of a process target surface to an XY direction, and can adjust to a Z direction.

さらにまた第５発明に係るレーザ加工装置によれば、調整手段が、加工対象面の姿勢をＸ回転、Ｙ回転、Ｚ回転の各方向に調整可能であることを特徴とするレーザ加工装置。
さらにまた第６発明に係るレーザ加工装置によれば、調整手段により３次元表示手段に表示された加工対象面の配置位置を調整しても、加工パターンの加工対象面に対する配置位置は維持される。 Furthermore, according to the laser processing apparatus of the fifth invention, the adjusting means can adjust the posture of the processing target surface in each of X rotation, Y rotation, and Z rotation directions.
Furthermore, according to the laser processing apparatus of the sixth aspect of the invention, even if the arrangement position of the processing target surface displayed on the three-dimensional display means is adjusted by the adjustment means, the arrangement position of the processing pattern with respect to the processing target surface is maintained. .

さらにまた第７発明に係るレーザ加工装置によれば、加工面プロファイル入力手段が、複数の基本図形から１つを選択する基本図形指定手段を備えることができる。 Furthermore, according to the laser processing apparatus according to the seventh aspect of the present invention, the processing surface profile input means can include basic graphic designating means for selecting one from a plurality of basic graphics.

さらにまた第８発明に係るレーザ加工装置によれば、基本図形指定手段が、基本図形の形状を特定するためのパラメータを入力することで基本図形の形状を特定可能とできる。 Further, according to the laser processing apparatus of the eighth invention, the basic figure designating means can specify the shape of the basic figure by inputting the parameter for specifying the shape of the basic figure.

さらにまた第９発明に係るレーザ加工装置によれば、基本図形指定手段が、基本図形の内面か外面のいずれかを加工を行う面として選択可能とできる。 Furthermore, according to the laser processing apparatus according to the ninth aspect of the present invention, the basic graphic designating means can select either the inner surface or the outer surface of the basic graphic as the surface to be processed.

さらにまた第１０発明に係るレーザ加工装置によれば、加工面プロファイル入力手段が、予め作成された３Ｄデータのデータファイルを入力可能とできる。 Furthermore, according to the laser processing apparatus according to the tenth aspect of the present invention, the processing surface profile input means can input a data file of 3D data created in advance.

さらにまた第１１発明に係るレーザ加工データ設定装置によれば、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、レーザ発振部より出射されるレーザ光を走査させるためのレーザ光走査系として、レーザ発振部により照射されるレーザ光の光軸上に配置されるレンズを光軸に沿って移動させることにより、レーザ光の焦点距離を調整可能なビームエキスパンダと、ビームエキスパンダを透過したレーザ光を第一の方向に走査させるための第一のスキャナと、第一のスキャナで走査されるレーザ光を第一の方向と略直交する第二の方向に走査させるための第二のスキャナと、を備え、該レーザ光走査系で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について、所望の加工パターンに基づいて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、加工パターンを２次元情報として入力するための加工パターン入力手段と、加工パターン入力手段により入力された加工パターンのイメージを、第一のスキャナ及び第二のスキャナの可動範囲により定められた印字範囲を示す編集表示欄に２次元的に表示可能な２次元表示手段と、２次元表示手段により編集表示欄に表示された加工パターンの配置位置を調整するための２次元位置調整手段と、２次元表示手段に表示された加工パターンの２次元情報を３次元的な加工対象面に従った３次元レーザ加工データに変換するための基準となる、３次元的な加工対象面を表すプロファイル情報を入力するための加工面プロファイル入力手段と、加工面プロファイル入力手段により入力された加工対象面上に、加工パターン入力手段により入力された加工パターンを仮想的に一致させるように、加工パターンをプロファイル情報に基づいて３次元形状に変形し、３次元レーザ加工データを生成する加工データ生成部と、３次元形状に変形された加工パターンを、加工対象面と共に３次元表示する３次元表示手段と、３次元表示手段に表示された加工パターンの加工対象面への配置位置を調整するための調整手段と、を備え、加工データ生成部により生成された３次元レーザ加工データ、及び調整手段による調整に基づいて、レーザ加工装置のレーザ発振部、ビームエキスパンダ、第一のスキャナ及び第二のスキャナを制御するよう構成できる。 Furthermore, according to the laser processing data setting device according to the eleventh aspect of the present invention, the laser beam for scanning the laser beam emitted from the laser oscillating unit on the processing target surface of the processing object disposed in the work area. As a scanning system, a beam expander capable of adjusting a focal length of a laser beam by moving a lens arranged on the optical axis of the laser beam irradiated by the laser oscillation unit along the optical axis, and a beam expander A first scanner for scanning the laser beam transmitted through the first direction in a first direction, and a second scanner for scanning the laser beam scanned by the first scanner in a second direction substantially orthogonal to the first direction. e Bei the second scanner, and is irradiated with laser light in the laser beam scanning system, the processable laser processing apparatus in a desired processing pattern, the processed data based on the desired processing pattern A laser processing data setting device for a constant, a processing pattern input means for inputting a machining pattern as a two-dimensional information, the image processing pattern input by the machining pattern input means, the first scanner and the a two-dimensional display means for two-dimensionally can be displayed on the edit display field showing the printing range defined by the movable range of the second scanner, adjust the placement position of the working pattern displayed in the edit display field by the two-dimensional display means 2D position adjusting means for performing the processing, and 2D information of the machining pattern displayed on the 2D display means as a reference for converting the 3D laser machining data according to the 3D machining target surface. Machining surface profile input means for inputting profile information representing a dimensional machining target surface and machining input by the machining surface profile input means Machining data generation that generates a three-dimensional laser processing data by deforming a processing pattern into a three-dimensional shape based on profile information so as to virtually match the processing pattern input by the processing pattern input means on the elephant surface The three-dimensional display means for three-dimensionally displaying the machining pattern deformed into the three-dimensional shape together with the machining target surface, and adjusting the arrangement position of the machining pattern displayed on the three-dimensional display means on the machining target surface Adjusting means, and based on the three-dimensional laser processing data generated by the processing data generation unit and the adjustment by the adjustment unit, the laser oscillation unit, the beam expander, the first scanner, and the second of the laser processing apparatus Can be configured to control other scanners.

さらにまた第１２発明に係るレーザ加工データ設定方法によれば、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、レーザ発振部より出射されるレーザ光を走査させるためのレーザ光走査系として、レーザ発振部により照射されるレーザ光の光軸上に配置されるレンズを光軸に沿って移動させることにより、レーザ光の焦点距離を調整可能なビームエキスパンダと、ビームエキスパンダを透過したレーザ光を第一の方向に走査させるための第一のスキャナと、第一のスキャナで走査されるレーザ光を第一の方向と略直交する第二の方向に走査させるための第二のスキャナと、を備え、該レーザ光走査系で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について、所望の加工パターンに基づいて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、加工パターンを２次元情報として入力する工程と、入力された加工パターンのイメージを、第一のスキャナ及び第二のスキャナの可動範囲により定められた印字範囲を示す編集表示欄に２次元的に表示させる工程と、２次元表示手段により編集表示欄に表示された加工パターンの配置位置を調整する工程と、２次元表示手段に表示された加工パターンの２次元情報を３次元的な加工対象面に従った３次元レーザ加工データに変換するための基準となる、３次元的な加工対象面を表すプロファイル情報を入力する工程と、入力された加工対象面上に、入力された加工パターンを仮想的に一致させるように、加工パターンをプロファイル情報に基づいて３次元形状に変形し、３次元レーザ加工データを生成する工程と、３次元形状に変形された加工パターンを、加工対象面と共に３次元表示手段上に３次元表示する工程と、３次元表示手段に表示された加工パターンの加工対象面への配置位置を調整する工程と、生成された３次元レーザ加工データ、及び調整された位置に基づいて、レーザ加工装置のレーザ発振部、ビームエキスパンダ、第一のスキャナ及び第二のスキャナを制御する工程と、を含むことができる。 Furthermore, according to the laser processing data setting method according to the twelfth aspect of the present invention, the laser beam for scanning the laser beam emitted from the laser oscillation unit with respect to the processing target surface of the processing object arranged in the work area. As a scanning system, a beam expander capable of adjusting a focal length of a laser beam by moving a lens arranged on the optical axis of the laser beam irradiated by the laser oscillation unit along the optical axis, and a beam expander A first scanner for scanning the laser beam transmitted through the first direction in a first direction, and a second scanner for scanning the laser beam scanned by the first scanner in a second direction substantially orthogonal to the first direction. e Bei the second scanner, and is irradiated with laser light in the laser beam scanning system, the processable laser processing apparatus in a desired processing pattern, the processed data based on the desired processing pattern A laser processing data setting method for a constant, the step of inputting the machining pattern as a two-dimensional information, the image of the input processing pattern, defined by the movable range of the first scanner and the second scanner A step of two-dimensionally displaying in the edit display field indicating the print range, a step of adjusting the arrangement position of the processing pattern displayed in the edit display field by the two-dimensional display means, and the processing pattern displayed in the two-dimensional display means A step of inputting profile information representing a three-dimensional processing target surface, which is a reference for converting the two-dimensional information of the three-dimensional laser processing data into three-dimensional laser processing data according to the three-dimensional processing target surface, and the input processing The machining pattern is transformed into a three-dimensional shape based on the profile information so that the inputted machining pattern is virtually matched on the target surface, and three-dimensional laser machining is performed. A step of generating data, a step of three-dimensionally displaying the processing pattern transformed into a three-dimensional shape on the three-dimensional display means together with the processing target surface, and a processing target surface of the processing pattern displayed on the three-dimensional display means A laser oscillation unit, a beam expander, a first scanner, and a second scanner of the laser processing apparatus based on the step of adjusting the arrangement position on the laser beam, the generated three-dimensional laser processing data, and the adjusted position Controlling.

さらにまた第１３発明に係るレーザ加工データ設定プログラムによれば、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、レーザ発振部より出射されるレーザ光を走査させるためのレーザ光走査系として、レーザ発振部により照射されるレーザ光の光軸上に配置されるレンズを光軸に沿って移動させることにより、レーザ光の焦点距離を調整可能なビームエキスパンダと、ビームエキスパンダを透過したレーザ光を第一の方向に走査させるための第一のスキャナと、第一のスキャナで走査されるレーザ光を第一の方向と略直交する第二の方向に走査させるための第二のスキャナと、を備え、該レーザ光走査系で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について、所望の加工パターンに基づいて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、加工パターンを２次元情報として入力する機能と、入力された加工パターンのイメージを、第一のスキャナ及び第二のスキャナの可動範囲により定められた印字範囲を示す編集表示欄に２次元的に表示させる機能と、２次元表示手段により編集表示欄に表示された加工パターンの配置位置を調整する機能と、２次元表示手段に表示された加工パターンの２次元情報を３次元的な加工対象面に従った３次元レーザ加工データに変換するための基準となる、３次元的な加工対象面を表すプロファイル情報を入力する機能と、入力された加工対象面上に、入力された加工パターンを仮想的に一致させるように、加工パターンをプロファイル情報に基づいて３次元形状に変形し、３次元レーザ加工データを生成する機能と、３次元形状に変形された加工パターンを、加工対象面と共に３次元表示手段上に３次元表示する機能と、３次元表示手段に表示された加工パターンの加工対象面への配置位置を調整する機能と、生成された３次元レーザ加工データ、及び調整された位置に基づいて、レーザ加工装置のレーザ発振部、ビームエキスパンダ、第一のスキャナ及び第二のスキャナを制御する機能と、をコンピュータに実現させることができる。 Furthermore, according to the laser processing data setting program according to the thirteenth aspect of the present invention, the laser light for scanning the laser light emitted from the laser oscillation unit on the processing target surface of the processing object arranged in the work area. As a scanning system, a beam expander capable of adjusting a focal length of a laser beam by moving a lens arranged on the optical axis of the laser beam irradiated by the laser oscillation unit along the optical axis, and a beam expander A first scanner for scanning the laser beam transmitted through the first direction in a first direction, and a second scanner for scanning the laser beam scanned by the first scanner in a second direction substantially orthogonal to the first direction. e Bei the second scanner, and is irradiated with laser light in the laser beam scanning system, the processable laser processing apparatus in a desired processing pattern, processing de based on the desired processing pattern A laser processing data setting program for setting the data, set the function of inputting working pattern as a two-dimensional information, the image of the input processing pattern, the movable range of the first scanner and the second scanner A function for two-dimensionally displaying in the edit display field indicating the printed range, a function for adjusting the arrangement position of the processing pattern displayed in the edit display field by the two-dimensional display means, and a two-dimensional display means A function for inputting profile information representing a three-dimensional processing target surface, which is a reference for converting two-dimensional information of the processing pattern into three-dimensional laser processing data according to the three-dimensional processing target surface; The machining pattern is transformed into a three-dimensional shape based on the profile information so as to virtually match the inputted machining pattern on the processed surface. A function for generating laser processing data, a function for three-dimensionally displaying a processing pattern transformed into a three-dimensional shape on a three-dimensional display unit together with a processing target surface, and a processing target for the processing pattern displayed on the three-dimensional display unit Based on the function for adjusting the arrangement position on the surface, the generated three-dimensional laser processing data, and the adjusted position, the laser oscillation unit, the beam expander, the first scanner, and the second scanner of the laser processing apparatus And a function of controlling the computer.

さらにまた第１４発明に係るプログラムを格納したコンピュータで読み取り可能な記録媒体又は記録した機器は、上記プログラムを格納するものである。記録媒体には、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷやフレキシブルディスク、磁気テープ、ＭＯ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）、ＨＤ ＤＶＤ等の磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリその他のプログラムを格納可能な媒体が含まれる。またプログラムには、上記記録媒体に格納されて配布されるものの他、インターネット等のネットワーク回線を通じてダウンロードによって配布される形態のものも含まれる。さらに記録した機器には、上記プログラムがソフトウェアやファームウェア等の形態で実行可能な状態に実装された汎用もしくは専用機器を含む。さらにまたプログラムに含まれる各処理や機能は、コンピュータで実行可能なプログラムソフトウエアにより実行してもよいし、各部の処理を所定のゲートアレイ（ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ）等のハードウエア、又はプログラムソフトウエアとハードウェアの一部の要素を実現する部分的ハードウエアモジュールとが混在する形式で実現してもよい。 Furthermore, a computer-readable recording medium or a recorded device storing the program according to the fourteenth aspect stores the program. CD-ROM, CD-R, CD-RW, flexible disk, magnetic tape, MO, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R, DVD + R, DVD-RW, DVD + RW, Blu-ray (registered) Trademarks), HD DVD and other magnetic disks, optical disks, magneto-optical disks, semiconductor memories and other media that can store programs. The program includes a program distributed in a download manner through a network line such as the Internet, in addition to a program stored and distributed in the recording medium. Further, the recorded devices include general-purpose or dedicated devices in which the program is implemented in a state where it can be executed in the form of software, firmware, or the like. Furthermore, each process and function included in the program may be executed by computer-executable program software, or each part of the process or hardware may be executed by hardware such as a predetermined gate array (FPGA, ASIC), or program software. And a partial hardware module that realizes a part of hardware elements may be mixed.

本発明の一実施形態によれば、レーザ加工データをレーザ照射可能な位置に自動的に配置した上で３次元表示されるので、ユーザは特に視野変更などを行わなくともデフォルト状態で視覚的に加工状態を容易に把握できる。また他の実施形態によれば、デフォルト状態で加工精度の高い位置にレーザ加工データを配置することができる。さらに他の実施形態によれば、円柱状、円錐状、又は球状の加工対象面の頂点で、視認性と加工精度の高い位置にレーザ加工データを配置して３次元表示できる。さらにまた他の実施形態によれば、初期位置をユーザが所望の位置に変更でき、使い勝手良く使用できる。さらにまた他の実施形態によれば、レーザ加工データの初期位置をセンタリング、左寄せ、右寄せなど、所望の状態に揃えることができる。さらにまた他の実施形態によれば、レーザ加工データが不可能若しくは不良となる領域に配置されないよう、言い換えると加工に適した位置に自動的に配置できる。さらにまた他の実施形態によれば、物理的にレーザ加工データの配置ができない場合に非表示として、ユーザに警告や再設定を促すことができる。さらにまた他の実施形態によれば、ヘッド部と加工対象面との位置関係に応じて、自動的にレーザ加工データのレイアウトが設定されるので、特に複数の加工ブロックが設定されている場合に、設定の手間を省いて簡単に適切な自動配置が実現される。さらにまた他の実施形態によれば、３次元的な加工対象面に加工可能なレーザ加工装置において、３次元の加工対象面のイメージを好適に表示して確認できる。   According to an embodiment of the present invention, laser processing data is automatically arranged at a position where laser irradiation can be performed and then displayed three-dimensionally. Therefore, the user can visually check the default state without changing the visual field. The processing state can be easily grasped. According to another embodiment, laser processing data can be arranged at a position with high processing accuracy in the default state. According to still another embodiment, laser processing data can be arranged and displayed three-dimensionally at a position with high visibility and processing accuracy at the apex of a cylindrical, conical, or spherical processing target surface. Further, according to another embodiment, the user can change the initial position to a desired position, and can be used conveniently. According to still another embodiment, the initial position of the laser processing data can be aligned to a desired state such as centering, left justification, and right justification. Furthermore, according to another embodiment, the laser processing data can be automatically arranged at a position suitable for processing so as not to be arranged in an area where the laser processing data is impossible or defective. Furthermore, according to another embodiment, when the laser processing data cannot be physically arranged, it is hidden and the user can be prompted to perform warning or resetting. Furthermore, according to another embodiment, the layout of the laser processing data is automatically set according to the positional relationship between the head portion and the processing target surface. Therefore, particularly when a plurality of processing blocks are set. Thus, appropriate automatic arrangement can be realized easily without the need for setting. Further, according to another embodiment, in a laser processing apparatus capable of processing a three-dimensional processing target surface, an image of the three-dimensional processing target surface can be suitably displayed and confirmed.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するためのレーザ加工装置、レーザ加工データ設定装置、レーザ加工データ設定方法、レーザ加工データ設定プログラム、コンピュータで読み取り可能な記録媒体及び記録した機器を例示するものであって、本発明はレーザ加工装置、レーザ加工データ設定装置、レーザ加工データ設定方法、レーザ加工データ設定プログラム、コンピュータで読み取り可能な記録媒体及び記録した機器を以下のものに特定しない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, in the following embodiments, a laser processing apparatus, a laser processing data setting apparatus, a laser processing data setting method, a laser processing data setting program, and a computer-readable recording medium for embodying the technical idea of the present invention The present invention includes a laser processing device, a laser processing data setting device, a laser processing data setting method, a laser processing data setting program, a computer-readable recording medium, and a recorded device. Not specific to anything. Further, the present specification by no means specifies the members shown in the claims to the members of the embodiments. In particular, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, and are merely explanations. It is just an example. Note that the size, positional relationship, and the like of the members shown in each drawing may be exaggerated for clarity of explanation. Furthermore, in the following description, the same name and symbol indicate the same or the same members, and detailed description thereof will be omitted as appropriate. Furthermore, each element constituting the present invention may be configured such that a plurality of elements are constituted by the same member and the plurality of elements are shared by one member, and conversely, the function of one member is constituted by a plurality of members. It can also be realized by sharing.

本明細書においてレーザ加工装置とこれに接続される操作、制御、入出力、表示、その他の処理等のためのコンピュータ、プリンタ、外部記憶装置その他の周辺機器との接続は、例えばＩＥＥＥ１３９４、ＲＳ−２３２ｘ、ＲＳ−４２２、ＲＳ−４２３、ＲＳ−４８５、ＵＳＢ、ＰＳ２等のシリアル接続、パラレル接続、あるいは１０ＢＡＳＥ−Ｔ、１００ＢＡＳＥ−ＴＸ、１０００ＢＡＳＥ−Ｔ等のネットワークを介して電気的に接続して通信を行う。接続は有線を使った物理的な接続に限られず、ＩＥＥＥ８０２．１ｘ、ＯＦＤＭ方式等の無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の電波、赤外線、光通信等を利用した無線接続等でもよい。さらに観察像のデータ保存や設定の保存等を行うための記録媒体には、メモリカードや磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ等が利用できる。   In this specification, the connection between the laser processing apparatus and computers, printers, external storage devices and other peripheral devices for operation, control, input / output, display, and other processing connected thereto is, for example, IEEE 1394, RS- 232x, RS-422, RS-423, RS-485, USB, PS2, etc., serial connection, parallel connection, or 10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T, etc. I do. The connection is not limited to a physical connection using a wire, but may be a wireless connection using radio waves such as IEEE802.1x, OFDM, etc., Bluetooth (registered trademark), infrared rays, optical communication, or the like. Further, a memory card, a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a semiconductor memory, or the like can be used as a recording medium for storing observation image data or setting data.

以下の実施の形態では、本発明を具現化したレーザ加工装置の一例として、レーザマーカについて説明する。ただ、本明細書においてレーザ加工装置は、その名称に拘わらずレーザ応用機器一般に利用でき、例えばレーザ発振器や各種のレーザ加工装置、穴あけ、マーキング、トリミング、スクライビング、表面処理等のレーザ加工や、レーザ光源として他のレーザ応用分野、例えばＤＶＤやＢｌｕ−ｒａｙ（登録商標）等の光ディスクの高密度記録再生用光源や通信用の光源、印刷機器、照明用光源、ディスプレイ等の表示装置用の光源、医療機器等において、好適に利用できる。   In the following embodiments, a laser marker will be described as an example of a laser processing apparatus embodying the present invention. However, in this specification, the laser processing apparatus can be used in general for laser application equipment regardless of its name. For example, laser processing such as laser oscillators and various laser processing apparatuses, drilling, marking, trimming, scribing, surface treatment, and laser processing, Other laser application fields as a light source, for example, a light source for high-density recording / playback of optical discs such as DVD and Blu-ray (registered trademark), a light source for communication, a printing device, a light source for illumination, a light source for display devices such as a display, It can be suitably used in medical devices and the like.

また、本明細書においては加工の代表例として印字について説明するが、上述の通り印字加工に限られず、溶融や剥離、表面酸化、切削、変色などのレーザ光を使ったあらゆる加工処理においても利用できる。また印字とは文字や記号、図形等のマーキングの他、上述した各種の加工も含む概念で使用する。さらに本明細書において加工パターンは、ひらがな、カタカナ、漢字、アルファベットや数字、記号、絵文字、アイコン、ロゴ、バーコードや２次元コード等のグラフィック等も含める意味で使用する。   In this specification, printing will be described as a representative example of processing. However, as described above, printing is not limited to printing processing, and it can be used in all types of processing using laser light such as melting, peeling, surface oxidation, cutting, and discoloration. it can. In addition, the term “printing” is used in a concept including various kinds of processing described above in addition to marking of characters, symbols, figures and the like. Further, in the present specification, the processing pattern is used to include hiragana, katakana, kanji, alphabets and numbers, symbols, pictograms, icons, logos, graphics such as barcodes and two-dimensional codes, and the like.

図１はレーザ加工装置１００を構成するブロック図を示す。この図に示すレーザ加工装置１００は、レーザ制御部１とレーザ出力部２と入力部３とを備える。
（入力部３） FIG. 1 is a block diagram showing the laser processing apparatus 100. A laser processing apparatus 100 shown in this figure includes a laser control unit 1, a laser output unit 2, and an input unit 3.
(Input unit 3)

入力部３はレーザ制御部１に接続され、レーザ加工装置を操作するための必要な設定を入力してレーザ制御部１に送信する。設定内容はレーザ加工装置の動作条件や具体的な印字内容等である。入力部３はキーボードやマウス、コンソール等の入力デバイスである。また、入力部３で入力された入力情報を確認したり、レーザ制御部１の状態等を表示する表示部８２を別途設けることもできる。表示部８２はＬＣＤやブラウン管等のモニタが利用できる。またタッチパネル方式を利用すれば、入力部と表示部を兼用することもできる。これによって、コンピュータ等を外部接続することなく入力部でレーザ加工装置の必要な設定を行うことができる。
（レーザ制御部１） The input unit 3 is connected to the laser control unit 1, inputs necessary settings for operating the laser processing apparatus, and transmits them to the laser control unit 1. The setting contents are operating conditions of the laser processing apparatus, specific printing contents, and the like. The input unit 3 is an input device such as a keyboard, a mouse, or a console. In addition, a display unit 82 for confirming input information input by the input unit 3 and displaying the state of the laser control unit 1 and the like can be separately provided. As the display unit 82, a monitor such as an LCD or a cathode ray tube can be used. If a touch panel method is used, the input unit and the display unit can also be used. Accordingly, the necessary setting of the laser processing apparatus can be performed at the input unit without externally connecting a computer or the like.
(Laser controller 1)

レーザ制御部１は、制御部４とメモリ部５とレーザ励起部６と電源７とを備える。入力部３から入力された設定内容をメモリ部５に記録する。制御部４は必要時にメモリから設定内容を読み込み、印字内容に応じた印字信号に基づいてレーザ励起部６を動作させてレーザ出力部２のレーザ媒質８を励起する。メモリ部５はＲＡＭやＲＯＭ等の半導体メモリが利用できる。またメモリ部５はレーザ制御部１に内蔵する他、挿抜可能なＰＣカードやＳＤカード等の半導体メモリカード、カード型ハードディスク等のメモリカードを利用することもできる。メモリカードで構成されるメモリ部５は、コンピュータ等の外部機器で容易に書き換え可能であり、コンピュータで設定した内容をメモリカードに書き込み、レーザ制御部１にセットすることで、入力部をレーザ制御部に接続することなく設定を行うことができる。特に半導体メモリはデータの読み込み・書き込みが高速で、しかも機械的動作部分がないため振動等に強く、ハードディスクのようなクラッシュによるデータ消失事故を防止できる。   The laser control unit 1 includes a control unit 4, a memory unit 5, a laser excitation unit 6, and a power source 7. The setting contents input from the input unit 3 are recorded in the memory unit 5. The control unit 4 reads the setting contents from the memory when necessary, and operates the laser excitation unit 6 based on the print signal corresponding to the printing contents to excite the laser medium 8 of the laser output unit 2. The memory unit 5 can use a semiconductor memory such as a RAM or a ROM. Further, the memory unit 5 can be incorporated in the laser control unit 1, or a semiconductor memory card such as a detachable PC card or SD card, or a memory card such as a card-type hard disk can be used. The memory unit 5 composed of a memory card can be easily rewritten by an external device such as a computer. The contents set by the computer are written in the memory card and set in the laser control unit 1 so that the input unit is laser controlled. Settings can be made without connecting to the unit. In particular, a semiconductor memory is fast in reading and writing data and has no mechanical operation part, so it is resistant to vibrations and can prevent data loss accidents due to a crash like a hard disk.

さらに制御部４は、設定された印字を行うようレーザ媒質８で発振されたレーザ光Ｌを印字対象物（ワーク）Ｗ上で走査させるため、レーザ出力部２の走査部９を動作させる走査信号を走査部９に出力する。電源７は、定電圧電源として、レーザ励起部６へ所定電圧を印加する。印字動作を制御する印字信号は、そのＨＩＧＨ／ＬＯＷに応じてレーザ光ＬのＯＮ／ＯＦＦが切り替えられ、その１パルスが発振されるレーザ光Ｌの１パルスに対応するＰＷＭ信号である。ＰＷＭ信号は、その周波数に応じたデューティ比に基づいてレーザ強度が定められるが、周波数に基づいた走査速度によってもレーザ強度が変化するよう構成することもできる。
（レーザ励起部６） Further, the control unit 4 scans the laser light L oscillated by the laser medium 8 on the print object (work) W so as to perform the set printing, and thus the scanning signal for operating the scanning unit 9 of the laser output unit 2. Is output to the scanning unit 9. The power source 7 applies a predetermined voltage to the laser excitation unit 6 as a constant voltage power source. The print signal for controlling the print operation is a PWM signal corresponding to one pulse of the laser light L that is oscillated by switching on / off of the laser light L according to the HIGH / LOW. Although the laser intensity of the PWM signal is determined based on a duty ratio corresponding to the frequency, the laser intensity may be changed depending on the scanning speed based on the frequency.
(Laser excitation unit 6)

レーザ励起部６は、光学的に接合されたレーザ励起光源１０とレーザ励起光源集光部１１を備える。レーザ励起部６の内部の一例を図４の斜視図に示す。この図に示すレーザ励起部６は、レーザ励起光源１０とレーザ励起光源集光部１１をレーザ励起部ケーシング１２内に固定している。レーザ励起部ケーシングは、熱伝導性の良い真鍮等の金属で構成され、レーザ励起光源１０を効率よく外部に放熱する。レーザ励起光源１０は半導体レーザやランプ等で構成される。図４の例では、複数の半導体レーザダイオード素子を直線状に並べたレーザダイオードアレイを使用しており、各素子からのレーザ発振がライン状に出力される。レーザ発振はレーザ励起光源集光部１１の入射面に入射されて、出射面から集光されたレーザ励起光として出力される。レーザ励起光源集光部１１はフォーカシングレンズ等で構成される。レーザ励起光源集光部１１からのレーザ励起光は光ファイバケーブル１３等によりレーザ出力部２のレーザ媒質８に入射される。レーザ励起光源１０とレーザ励起光源集光部１１、光ファイバケーブル１３は、空間あるいは光ファイバを介して光学的に結合されている。
（レーザ出力部２） The laser excitation unit 6 includes a laser excitation light source 10 and a laser excitation light source condensing unit 11 that are optically bonded. An example of the inside of the laser excitation unit 6 is shown in the perspective view of FIG. The laser excitation unit 6 shown in this figure has a laser excitation light source 10 and a laser excitation light source condensing unit 11 fixed in a laser excitation unit casing 12. The laser excitation unit casing is made of a metal such as brass having good thermal conductivity, and efficiently radiates the laser excitation light source 10 to the outside. The laser excitation light source 10 is composed of a semiconductor laser, a lamp or the like. In the example of FIG. 4, a laser diode array in which a plurality of semiconductor laser diode elements are arranged in a straight line is used, and laser oscillation from each element is output in a line. Laser oscillation enters the incident surface of the laser excitation light source condensing unit 11 and is output as laser excitation light condensed from the emission surface. The laser excitation light source condensing unit 11 is composed of a focusing lens or the like. Laser excitation light from the laser excitation light source condensing unit 11 is incident on the laser medium 8 of the laser output unit 2 through an optical fiber cable 13 or the like. The laser excitation light source 10, the laser excitation light source condensing unit 11, and the optical fiber cable 13 are optically coupled via a space or an optical fiber.
(Laser output unit 2)

レーザ出力部２は、レーザ発振部５０を備える。レーザ光Ｌを発生させるレーザ発振部５０は、レーザ媒質８と、レーザ媒質８が放出する誘導放出光の光路に沿って所定の距離を隔てて対向配置された出力ミラー及び全反射ミラーと、これらの間に配されたアパーチャ、Ｑスイッチ等を備える。レーザ媒質８が放出する誘導放出光を、出力ミラーと全反射ミラーとの間での多重反射により増幅し、Ｑスイッチの動作により短周期にて通断しつつアパーチャによりモード選別して、出力ミラーを経てレーザ光Ｌを出力する。図１に示すレーザ出力部２は、レーザ媒質８と走査部９を備える。レーザ媒質８は光ファイバケーブル１３を介してレーザ励起部６から入射されるレーザ励起光で励起されて、レーザ発振される。レーザ媒質８はロッド状の一方の端面からレーザ励起光を入力して励起され、他方の端面からレーザ光Ｌを出射する、いわゆるエンドポンピングによる励起方式を採用している。
（レーザ媒質８） The laser output unit 2 includes a laser oscillation unit 50. The laser oscillation unit 50 that generates the laser light L includes a laser medium 8, an output mirror and a total reflection mirror that are arranged to face each other at a predetermined distance along the optical path of the stimulated emission light emitted from the laser medium 8, and Apertures, Q switches, etc. arranged between The stimulated emission light emitted from the laser medium 8 is amplified by multiple reflection between the output mirror and the total reflection mirror, and the mode is selected by the aperture while being cut off in a short period by the operation of the Q switch, and the output mirror The laser beam L is output through The laser output unit 2 illustrated in FIG. 1 includes a laser medium 8 and a scanning unit 9. The laser medium 8 is excited by the laser excitation light incident from the laser excitation unit 6 via the optical fiber cable 13 and is oscillated. The laser medium 8 employs a so-called end pumping excitation method in which laser excitation light is input from one end surface of the rod shape and is excited, and laser light L is emitted from the other end surface.
(Laser medium 8)

上記の例では、レーザ媒質８としてロッド状のＮｄ：ＹＶＯ４の固体レーザ媒質を用いた。また固体レーザ媒質の励起用半導体レーザの波長は、このＮｄ：ＹＶＯ４の吸収スペクトルの中心波長である８０９ｎｍに設定した。ただ、この例に限られず他の固体レーザ媒質として、例えば希土類をドープしたＹＡＧ、ＬｉＳｒＦ、ＬｉＣａＦ、ＹＬＦ、ＮＡＢ、ＫＮＰ、ＬＮＰ、ＮＹＡＢ、ＮＰＰ、ＧＧＧ等も用いることもできる。また、固体レーザ媒質に波長変換素子を組み合わせて、出力されるレーザ光Ｌの波長を任意の波長に変換できる。また、レーザ媒質としてバルクに代わってファイバーを発振器として利用した、いわゆるファイバーレーザにも適用可能である。 In the above example, a rod-shaped Nd: YVO 4 solid laser medium is used as the laser medium 8. The wavelength of the semiconductor laser for excitation of the solid-state laser medium was set to 809 nm, which is the center wavelength of the Nd: YVO 4 absorption spectrum. However, the present invention is not limited to this example, and other solid-state laser media such as rare earth doped YAG, LiSrF, LiCaF, YLF, NAB, KNP, LNP, NYAB, NPP, GGG, etc. can also be used. Moreover, the wavelength of the laser beam L to be output can be converted into an arbitrary wavelength by combining a wavelength conversion element with the solid laser medium. Moreover, it is applicable also to what is called a fiber laser using a fiber as an oscillator instead of a bulk as a laser medium.

さらに、固体レーザ媒質を使用せず、言い換えるとレーザ光を発振させる共振器を構成せず、波長変換のみを行う波長変換素子を使用することもできる。この場合は、半導体レーザの出力光に対して波長変換を行う。波長変換素子としては、例えばＫＴＰ（ＫＴｉＰＯ４）、有機非線形光学材料や他の無機非線形光学材料、例えばＫＮ（ＫＮｂＯ３）、ＫＡＰ（ＫＡｓＰＯ４）、ＢＢＯ、ＬＢＯや、バルク型の分極反転素子（ＬｉＮｂＯ３（Periodically Polled Lithium Niobate ：ＰＰＬＮ）、ＬｉＴａＯ３等）が利用できる。また、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｓｍ、Ｎｄ等の希土類をドープしたフッ化物ファイバを用いたアップコンバージョンによるレーザの励起光源用半導体レーザを用いることもできる。このように、本実施の形態においてはレーザ発生源として様々なタイプを適宜利用できる。 Furthermore, it is also possible to use a wavelength conversion element that does not use a solid laser medium, in other words, does not constitute a resonator that oscillates laser light, and performs only wavelength conversion. In this case, wavelength conversion is performed on the output light of the semiconductor laser. Examples of the wavelength conversion element include KTP (KTiPO 4 ), organic nonlinear optical materials and other inorganic nonlinear optical materials such as KN (KNbO 3 ), KAP (KAsPO 4 ), BBO, LBO, and bulk polarization inversion elements ( LiNbO 3 (Periodically Polled Lithium Niobate: PPLN), LiTaO 3 or the like) can be used. Further, a semiconductor laser for an excitation light source of a laser by up-conversion using a fluoride fiber doped with rare earth such as Ho, Er, Tm, Sm, and Nd can be used. Thus, in this embodiment, various types can be appropriately used as a laser generation source.

さらにまた、レーザ発振部は、固体レーザに限られず、ＣＯ２やヘリウム−ネオン、アルゴン、窒素等の気体を媒質として用いる気体レーザを利用することもできる。例えば炭酸ガスレーザを用いた場合のレーザ発振部は、レーザ発振部の内部に炭酸ガス（ＣＯ2）が充填され、電極を内蔵しており、レーザ制御部から与えられる印字信号に基づいて、レーザ発振部内の炭酸ガスを励起し、レーザ発振させる。
（走査系） Furthermore, the laser oscillation unit is not limited to a solid-state laser, and a gas laser using a gas such as CO 2 , helium-neon, argon, or nitrogen as a medium can also be used. For example, when a carbon dioxide laser is used, the laser oscillation unit is filled with carbon dioxide (CO 2 ) inside the laser oscillation unit and has an electrode built in. The laser oscillation is based on a print signal given from the laser control unit. The carbon dioxide in the unit is excited to cause laser oscillation.
(Scanning system)

次に、レーザ加工装置のレーザ光走査系を図５、図６、図７に示す。これらの図において、図５はレーザ加工装置のレーザ光走査系の構成を示す斜視図を、図６は図５を逆方向から見た斜視図を、図７は側面図を、それぞれ示している。これらの図に示すレーザ加工装置は、レーザ光Ｌを発生させるレーザ発振部と光路を一致させたＺ軸スキャナを内蔵するビームエキスパンダ５３と、Ｘ軸スキャナ１４ａと、Ｘ軸スキャナ１４ａと直交するよう配置されたＹ軸スキャナ１４ｂとを備える。このレーザ光走査系は、レーザ発振部より出射されるレーザ光ＬをＸ軸スキャナ１４ａ、Ｙ軸スキャナ１４ｂで作業領域ＷＳ内で２次元的に走査させ、さらにＺ軸スキャナ１４ｃで高さ方向にワーキングディスタンスすなわち焦点距離を調整することができ、３次元状に印字加工が可能となる。なお図において集光レンズであるｆθレンズは図示を省略している。   Next, the laser beam scanning system of the laser processing apparatus is shown in FIGS. In these drawings, FIG. 5 is a perspective view showing the configuration of the laser beam scanning system of the laser processing apparatus, FIG. 6 is a perspective view of FIG. 5 viewed from the reverse direction, and FIG. 7 is a side view. . The laser processing apparatus shown in these drawings is orthogonal to a beam expander 53 having a Z-axis scanner in which the optical path coincides with a laser oscillation unit that generates laser light L, an X-axis scanner 14a, and an X-axis scanner 14a. And a Y-axis scanner 14b arranged as described above. In this laser beam scanning system, the laser beam L emitted from the laser oscillation unit is scanned two-dimensionally in the work area WS by the X-axis scanner 14a and the Y-axis scanner 14b, and further in the height direction by the Z-axis scanner 14c. The working distance, that is, the focal length can be adjusted, and printing can be performed in a three-dimensional manner. In the figure, the fθ lens, which is a condensing lens, is not shown.

レーザ加工装置においては一般に、第２のミラー（Ｙ軸スキャナ）で反射されたレーザ光を作業領域に照射させるよう集光するために、第２のミラーと作業領域の間には、ｆθレンズと呼ばれる集光レンズを配置している。ｆθレンズは、Ｚ軸方向の補正を行う。具体的には、図８に示すように、作業領域ＷＳの端部に近付くほど焦点位置を伸ばし、ワークＷの加工面上に位置させる補正である。   In general, in a laser processing apparatus, an fθ lens is disposed between the second mirror and the work area in order to focus the laser light reflected by the second mirror (Y-axis scanner) so as to irradiate the work area. A condensing lens called is arranged. The fθ lens performs correction in the Z-axis direction. Specifically, as shown in FIG. 8, the focal position is extended as it gets closer to the end of the work area WS and is corrected to be positioned on the processing surface of the work W.

本実施の形態において、例えばスポット径を約５０μｍより小さいビームを形成したい場合は、ｆθレンズを配置することが好ましい。一方、上述の小スポット径よりも大きい、スポット径が約１００μｍ程度（通常良く使用されるスポット径）のビーム径を採用する場合は、Ｚ軸スキャナ側のビームエキスパンダに備えられたＺ軸集光レンズをＺ軸方向に移動させることにより、ｆθレンズが行うべきＺ軸方向の補正を、補正制御として行うことができる。これにより、スポット径が大きい場合はｆθレンズを省略することも可能となる。上述した図８の例では、ｆθレンズが行うべきＺ軸方向の補正を、Ｚ軸スキャナの補正制御に行わせることができる。   In the present embodiment, for example, when it is desired to form a beam having a spot diameter smaller than about 50 μm, it is preferable to arrange an fθ lens. On the other hand, when a beam diameter larger than the small spot diameter described above and having a spot diameter of about 100 μm (usually used spot diameter) is adopted, the Z-axis assembly provided in the beam expander on the Z-axis scanner side is used. By moving the optical lens in the Z-axis direction, correction in the Z-axis direction that should be performed by the fθ lens can be performed as correction control. Thereby, when the spot diameter is large, the fθ lens can be omitted. In the example of FIG. 8 described above, correction in the Z-axis direction to be performed by the fθ lens can be performed by correction control of the Z-axis scanner.

各スキャナは、光を反射する反射面として全反射ミラーであるガルバノミラーと、ガルバノミラーを回動軸に固定して回動するためのガルバノモータと、回動軸の回転位置を検出して位置信号として出力する位置検出部を備える。またスキャナは、スキャナを駆動するスキャナ駆動部に接続される。スキャナ駆動部はスキャナ制御部に接続され、スキャナを制御する制御信号をスキャナ制御部から受けて、これに基づいてスキャナを駆動する。例えばスキャナ駆動部は、制御信号に基づいてスキャナを駆動する駆動電流を調整する。またスキャナ駆動部は、制御信号に対する各スキャナの回転角の時間変化を調整する調整機構を備える。調整機構は、スキャナ駆動部の各パラメータを調整する可変抵抗等の半導体部品で構成される。
（Ｚ軸スキャナ１４ｃ） Each scanner has a galvano mirror which is a total reflection mirror as a reflecting surface for reflecting light, a galvano motor for rotating with the galvano mirror fixed to the rotating shaft, and a position where the rotating shaft rotates. A position detector for outputting as a signal is provided. The scanner is connected to a scanner driving unit that drives the scanner. The scanner driving unit is connected to the scanner control unit, receives a control signal for controlling the scanner from the scanner control unit, and drives the scanner based on the control signal. For example, the scanner driving unit adjusts the driving current for driving the scanner based on the control signal. The scanner driving unit includes an adjustment mechanism that adjusts a temporal change in the rotation angle of each scanner with respect to the control signal. The adjustment mechanism is constituted by a semiconductor component such as a variable resistor that adjusts each parameter of the scanner driving unit.
(Z-axis scanner 14c)

Ｚ軸スキャナ１４ｃはレーザ光Ｌのスポット径を調整し、これによって焦点距離を調整するビームエキスパンダ５３を構成している。すなわち、ビームエキスパンダで入射レンズと出射レンズとの相対距離を変化させることでレーザ光のビーム径を拡大／縮小し、焦点位置も変化させることができる。ビームエキスパンダ５３は、小スポットへの集光を効果的に行わせるため、図５に示すようにガルバノミラーの前段に配置され、レーザ発振部から出力されるレーザ光Ｌのビーム径を調整すると共に、レーザ光Ｌの焦点位置を調整可能としている。Ｚ軸スキャナ１４ｃがワーキングディスタンスを調整する方法を、図９〜図１１に基づいて説明する。図９、図１０はレーザ光走査系の側面図であり、図９はレーザ光Ｌの焦点距離を長くする場合、図１０は焦点距離を短くする場合をそれぞれ示している。また図１１はＺ軸スキャナ１４ｃの正面図及び断面図を示している。これらの図に示すように、Ｚ軸スキャナ１４ｃはレーザ発振部側に面する入射レンズ１６と、レーザ出射側に面する出射レンズ１８を含んでおり、これらのレンズ間の距離を相対的に変化可能としている。図９〜図１１の例では、出射レンズ１８を固定し、入射レンズ１６を光軸方向に沿って駆動モータ等で摺動可能としている。図１１は出射レンズ１８の図示を省略して、入射レンズ１６の駆動機構を示している。この例では、コイルと磁石によって軸方向に可動子を摺動可能とし、可動子に入射レンズ１６を固定している。ただ、入射レンズ側を固定して出射レンズ側を移動可能としたり、入射レンズ、出射レンズを共に移動可能とすることもできる。   The Z-axis scanner 14c constitutes a beam expander 53 that adjusts the spot diameter of the laser light L and thereby adjusts the focal length. That is, by changing the relative distance between the entrance lens and the exit lens by the beam expander, the beam diameter of the laser beam can be enlarged / reduced, and the focal position can also be changed. The beam expander 53 is arranged in front of the galvanometer mirror as shown in FIG. 5 and adjusts the beam diameter of the laser light L output from the laser oscillating unit, in order to effectively collect light on a small spot. At the same time, the focal position of the laser beam L can be adjusted. A method for adjusting the working distance by the Z-axis scanner 14c will be described with reference to FIGS. 9 and 10 are side views of the laser beam scanning system. FIG. 9 shows a case where the focal length of the laser beam L is increased, and FIG. 10 shows a case where the focal length is reduced. FIG. 11 shows a front view and a sectional view of the Z-axis scanner 14c. As shown in these figures, the Z-axis scanner 14c includes an incident lens 16 facing the laser oscillating unit and an exit lens 18 facing the laser emitting side, and the distance between these lenses changes relatively. It is possible. 9 to 11, the exit lens 18 is fixed, and the entrance lens 16 can be slid along the optical axis direction by a drive motor or the like. FIG. 11 omits the illustration of the exit lens 18 and shows the drive mechanism of the entrance lens 16. In this example, the movable element can be slid in the axial direction by a coil and a magnet, and the incident lens 16 is fixed to the movable element. However, the incident lens side can be fixed and the exit lens side can be moved, or both the entrance lens and the exit lens can be moved.

図９に示すように、入射レンズ１６と出射レンズ１８との間の距離を近付けると、焦点位置が遠ざかり、焦点距離（ワーキングディスタンス）が大きくなる。逆に図１０に示すように入射レンズ１６と出射レンズ１８との距離を離すと、焦点位置が近付き焦点距離が小さくなる。
（ディスタンスポインタ） As shown in FIG. 9, when the distance between the entrance lens 16 and the exit lens 18 is made closer, the focal position becomes farther and the focal distance (working distance) becomes larger. Conversely, as shown in FIG. 10, when the distance between the incident lens 16 and the outgoing lens 18 is increased, the focal position approaches and the focal length becomes smaller.
(Distance pointer)

また、３次元加工可能なレーザマーカの作業領域の中心に焦点位置を調整するために、レーザ光を作業領域ＷＳ内に走査させる際の照射位置を示すガイドパターンを表示することができる。図５〜図６に示すレーザマーカのレーザ光走査系は、ディスタンスポインタとして、ガイド用光源６０と、ガイド用光源６０からのガイド光Ｇをレーザ光走査系の光軸と一致させるためのガイド光光学系の一形態としてハーフミラー６２を備えると共に、ポインタ光調整系として、ポインタ光Ｐを照射するためのポインタ用光源６４と、Ｙ軸スキャナ１４ｂの裏面に形成された第３のミラーとしてポインタ用スキャナミラー１４ｄと、ポインタ用スキャナミラー１４ｄで反射されたポインタ用光源６４からのポインタ光Ｐをさらに反射させて焦点位置に向かって照射する固定ミラー６６とを備えている。このディスタンスポインタは、レーザ光の焦点位置を示すポインタ光Ｐをポインタ用光源６４から照射し、ガイド光Ｇで表示されるガイドパターンのほぼ中心に、ポインタ光Ｐを照射するよう調整することで、レーザ光の焦点位置が指示される。   In addition, in order to adjust the focal position at the center of the work area of the laser marker that can be three-dimensionally processed, a guide pattern indicating the irradiation position when the laser beam is scanned into the work area WS can be displayed. The laser beam scanning system of the laser marker shown in FIG. 5 to FIG. 6 serves as a distance pointer and guide light optics for aligning the guide light source 60 and the guide light G from the guide light source 60 with the optical axis of the laser light scanning system. A half mirror 62 is provided as one form of the system, and a pointer light source 64 for irradiating pointer light P as a pointer light adjustment system, and a pointer scanner as a third mirror formed on the back surface of the Y-axis scanner 14b. The mirror 14d and the fixed mirror 66 that further reflects the pointer light P from the pointer light source 64 reflected by the pointer scanner mirror 14d and irradiates it toward the focal position. The distance pointer is adjusted by irradiating the pointer light P indicating the focal position of the laser light from the pointer light source 64 and irradiating the pointer light P almost at the center of the guide pattern displayed by the guide light G. The focal position of the laser beam is indicated.

なお、上記の例ではレーザ光走査系に、レーザ光の焦点距離を調整可能な機構を設けることで３次元加工を可能としている。ただ、ワークを載置するステージの位置を上下方向に調整可能とすることで、レーザ光の焦点がワークの作業面で結ぶようにステージの高さを調整する制御を行うことでも、同様に３次元加工を行うこともできる。また、ステージをＸ軸あるいはＹ軸方向に移動可能とすることで、レーザ光走査系の該当するスキャナを省略できる。これらの構成は、ワークをライン上に搬送する形態でなく、ステージ上に載置して加工する形態において好適に利用できる。
（レーザマーカのシステム構成） In the above example, the laser beam scanning system is provided with a mechanism capable of adjusting the focal length of the laser beam, thereby enabling three-dimensional processing. However, by controlling the stage height so that the position of the stage on which the workpiece is placed can be adjusted in the vertical direction, the height of the stage is adjusted so that the focal point of the laser beam is connected to the work surface of the workpiece. Dimensional processing can also be performed. Also, by making the stage movable in the X-axis or Y-axis direction, the corresponding scanner of the laser beam scanning system can be omitted. These configurations can be suitably used not only in a form in which the workpiece is conveyed on the line but also in a form in which the work is placed on the stage and processed.
(System configuration of laser marker)

次に図１２に、３次元印字可能なレーザマーカのシステム構成を示す。この図に示すレーザ加工システムは、マーキングヘッド１５０と、マーキングヘッド１５０と接続されてこれを制御するレーザ制御部１であるコントローラ１Ａと、コントローラ１Ａとデータ通信可能に接続され、コントローラ１Ａに対して印字パターンを３次元のレーザ加工データとして設定するレーザ加工データ設定装置１８０とを備える。レーザ加工データ設定装置１８０は、図１２の例においてはコンピュータにレーザ加工データ設定プログラムをインストールして、レーザ加工データ設定機能を実現させている。レーザ加工データ設定装置は、コンピュータの他、タッチパネルを接続したプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）や、その他専用のハードウェア等を利用することもできる。またレーザ加工データ設定装置は、レーザ加工装置の動作を制御する制御装置として機能させることもできる。例えば、一のコンピュータにレーザ加工データ設定装置としての機能と、レーザ出力部を備えるマーキングヘッドのコントローラとしての機能を統合してもよい。さらにレーザ加工データ設定装置は、レーザ加工装置と別部材で構成する他、レーザ加工装置に統合することもでき、例えばレーザ加工装置に組み込まれたレーザ加工データ設定回路等とすることもできる。   Next, FIG. 12 shows a system configuration of a laser marker capable of three-dimensional printing. The laser processing system shown in this figure is connected to a marking head 150, a controller 1A that is connected to the marking head 150 and controls the marking head 150, and the controller 1A so that data communication is possible. A laser processing data setting device 180 that sets a print pattern as three-dimensional laser processing data; In the example of FIG. 12, the laser processing data setting device 180 installs a laser processing data setting program in a computer to realize a laser processing data setting function. The laser processing data setting device can use a programmable logic controller (PLC) connected with a touch panel, other dedicated hardware, etc. in addition to a computer. The laser processing data setting device can also function as a control device that controls the operation of the laser processing device. For example, a function as a laser processing data setting device and a function as a controller of a marking head including a laser output unit may be integrated into one computer. Further, the laser processing data setting device is constituted by a member different from the laser processing device, and can also be integrated into the laser processing device, for example, a laser processing data setting circuit incorporated in the laser processing device.

さらにコントローラ１Ａには、必要に応じて各種外部機器１９０を接続できる。例えばライン上に搬送されるワークの種別、位置等を確認するイメージセンサ等の画像認識装置、ワークとマーキングヘッド１５０との距離に関する情報を取得する変位計等の距離測定装置、所定のシーケンスに従って機器の制御を行うＰＬＣ、ワークの通過を検出するＰＤセンサその他各種のセンサ等を設置し、これらとデータ通信可能に接続できる。   Furthermore, various external devices 190 can be connected to the controller 1A as necessary. For example, an image recognition device such as an image sensor for confirming the type and position of a workpiece conveyed on the line, a distance measuring device such as a displacement meter for obtaining information on the distance between the workpiece and the marking head 150, and a device according to a predetermined sequence It is possible to install a PLC that controls the above, a PD sensor that detects the passage of a workpiece, and other various sensors, and to be connected so that data communication is possible.

平面状の印字データを３次元状に印字するための設定情報であるレーザ加工データは、レーザ加工データ設定装置１８０により設定される。図１３は、レーザ加工データ設定装置１８０の一例としてブロック図を示している。この図に示すレーザ加工データ設定装置１８０は、各種設定を入力するための入力部３と、入力部３から入力された情報に基づいてレーザ加工データを生成する加工データ生成部８０Ｋ、及び加工対象面上にレーザ加工データを配置する初期位置を決定する初期位置設定手段８０Ｌを構成する演算部８０と、設定内容や演算後のレーザ加工データを表示するための表示部８２と、各種設定データを記憶するための記憶部５Ａとを備える。また記憶部５Ａは、複数の加工パラメータの組み合わせを関連付けて保持した参照テーブル５ａを含む。表示部８２は、加工対象面のイメージを３次元的に表示可能な加工イメージ表示部８３と、加工イメージ表示部８３に加工対象面のイメージを３次元的に表示させる際に、マーキングヘッドのイメージを表示可能なヘッドイメージ表示手段８４を備える。入力部３は、所望の加工パターンで加工する加工条件を入力するための加工条件設定部３Ｃとして、ワークの印字面の３次元形状を示すプロファイル情報を入力するための加工面プロファイル入力手段３Ａと、印字パターン情報を入力するための加工パターン入力手段３Ｂと、作業領域内に複数の加工ブロックを設定し、加工ブロック毎に加工パターンを設定可能な加工ブロック設定手段３Ｆの機能を実現する。記憶部５Ａは、図１のメモリ部５に相当し、入力部３で設定されたプロファイル情報や印字パターン情報等の情報を記憶する部材であり、固定記憶装置等の記憶媒体や半導体メモリ等が利用できる。表示部８２は、専用のディスプレイを設ける他、システムに接続されたコンピュータのモニタを利用してもよい。
（演算部８０） Laser processing data, which is setting information for printing planar print data in a three-dimensional form, is set by a laser processing data setting device 180. FIG. 13 shows a block diagram as an example of the laser processing data setting device 180. The laser processing data setting device 180 shown in this figure includes an input unit 3 for inputting various settings, a processing data generation unit 80K that generates laser processing data based on information input from the input unit 3, and a processing target A calculation unit 80 constituting an initial position setting means 80L for determining an initial position for arranging laser processing data on the surface, a display unit 82 for displaying setting contents and laser processing data after calculation, and various setting data And a storage unit 5A for storing. Further, the storage unit 5A includes a reference table 5a that holds a plurality of combinations of processing parameters in association with each other. The display unit 82 is a processing image display unit 83 that can display an image of the processing target surface in three dimensions, and an image of the marking head when the processing image display unit 83 displays the processing target surface image in three dimensions. Is provided. The input unit 3 is a machining surface profile input unit 3A for inputting profile information indicating the three-dimensional shape of the print surface of the workpiece as a machining condition setting unit 3C for inputting machining conditions for machining with a desired machining pattern. The processing pattern input means 3B for inputting the print pattern information and the processing block setting means 3F capable of setting a processing pattern for each processing block by setting a plurality of processing blocks in the work area are realized. The storage unit 5A corresponds to the memory unit 5 in FIG. 1 and is a member that stores information such as profile information and print pattern information set by the input unit 3, and includes a storage medium such as a fixed storage device, a semiconductor memory, and the like. Available. In addition to providing a dedicated display, the display unit 82 may use a computer monitor connected to the system.
(Calculation unit 80)

演算部８０は、加工条件設定部３Ｃで設定された加工条件に基づいて、実際の加工を行うための加工データを生成するための加工データ生成部８０Ｋとして機能する。また必要に応じて、印字面に印字パターンを仮想的に一致させるように、印字パターン情報を平面状から３次元空間座標データに変換する座標変換手段を実現させることもできる。この演算部８０はＦＰＧＡやＬＳＩ等のＩＣ等で構成される。   The calculation unit 80 functions as a processing data generation unit 80K for generating processing data for performing actual processing based on the processing conditions set by the processing condition setting unit 3C. If necessary, it is possible to realize a coordinate conversion means for converting the print pattern information from planar to three-dimensional spatial coordinate data so as to virtually match the print pattern with the print surface. The calculation unit 80 is configured by an IC such as an FPGA or LSI.

また図１３の例では、レーザ加工データ設定装置を専用のハードウェアで構成したが、これらの部材はソフトウェアでも実行できる。特に、図１２に示すように汎用のコンピュータにレーザ加工データ設定プログラムをインストールして、レーザ加工データ設定装置として機能させることもできる。また図１３の例では、レーザ加工データ設定装置とレーザ加工装置とを個別の機器としたが、これらを一体的に統合することもできる。例えばレーザ加工装置に自体にレーザ加工データ設定機能を付加することもできる。
（レーザ加工データ設定プログラム） In the example of FIG. 13, the laser processing data setting device is configured by dedicated hardware, but these members can also be executed by software. In particular, as shown in FIG. 12, a laser processing data setting program can be installed in a general-purpose computer so as to function as a laser processing data setting device. In the example of FIG. 13, the laser processing data setting device and the laser processing device are separate devices, but they can also be integrated. For example, a laser processing data setting function can be added to the laser processing apparatus itself.
(Laser processing data setting program)

次に、レーザ加工データ設定プログラムを用いて、加工条件設定部３Ｃから入力された文字情報に基づいて加工パターンを生成する手順を、図１４〜図４５のユーザインターフェース画面に基づいて説明する。なおこれらのプログラムのユーザインターフェース画面の例において、各入力欄や各ボタン等の配置、形状、表示の仕方、サイズ、配色、模様等は適宜変更できることはいうまでもない。デザインの変更によってより見やすく、評価や判断が容易な表示としたり操作しやすいレイアウトとすることもできる。例えば詳細設定画面を別ウィンドウで表示させる、複数画面を同一表示画面内で表示する等、適宜変更できる。またこれらのプログラムのユーザインターフェース画面において、仮想的に設けられたボタン類や入力欄に対するＯＮ／ＯＦＦ操作、数値や命令入力等の指定は、プログラムを組み込んだコンピュータに接続された入力部３で行う。本明細書において「押下する」とは、ボタン類に物理的に触れて操作する他、入力部によりクリックあるいは選択して擬似的に押下することを含む。入力部等を構成する入出力デバイスはコンピュータと有線もしくは無線で接続され、あるいはコンピュータ等に固定されている。一般的な入力部としては、例えばマウスやキーボード、スライドパッド、トラックポイント、タブレット、ジョイスティック、コンソール、ジョグダイヤル、デジタイザ、ライトペン、テンキー、タッチパッド、アキュポイント等の各種ポインティングデバイスが挙げられる。またこれらの入出力デバイスは、プログラムの操作のみに限られず、レーザ加工装置等のハードウェアの操作にも利用できる。さらに、インターフェース画面を表示する表示部８２のディスプレイ自体にタッチスクリーンやタッチパネルを利用して、画面上をユーザが手で直接触れることにより入力や操作を可能としたり、または音声入力その他の既存の入力手段を利用、あるいはこれらを併用することもできる。   Next, a procedure for generating a machining pattern based on the character information input from the machining condition setting unit 3C using the laser machining data setting program will be described based on the user interface screens shown in FIGS. In the examples of user interface screens of these programs, it goes without saying that the layout, shape, display method, size, color scheme, pattern, etc. of each input field and button can be changed as appropriate. By changing the design, the layout can be made easier to display, easier to evaluate and judge, and easy to operate. For example, the detailed setting screen can be displayed as a separate window, or a plurality of screens can be displayed within the same display screen. On the user interface screens of these programs, ON / OFF operations for numerically provided buttons and input fields, designation of numerical values and command inputs, etc. are performed by the input unit 3 connected to the computer in which the program is incorporated. . In this specification, “pressing” includes not only physically touching and operating buttons, but also clicking or selecting with an input unit and pseudo-pressing. Input / output devices constituting the input unit or the like are connected to a computer by wire or wirelessly, or are fixed to the computer or the like. Examples of general input units include various pointing devices such as a mouse, keyboard, slide pad, track point, tablet, joystick, console, jog dial, digitizer, light pen, numeric keypad, touch pad, and accu point. These input / output devices are not limited to program operations, but can also be used for hardware operations such as laser processing equipment. Furthermore, a touch screen or a touch panel is used for the display itself of the display unit 82 that displays the interface screen, so that the user can directly input or operate the screen by hand, or voice input or other existing input is possible. Means can be used, or these can be used in combination.

レーザ加工データ設定プログラムは、３次元レーザ加工データの編集が可能である。ただ、３次元データの編集が不得手なユーザを考慮し、平面上での設定のみ可能で、３次元上での編集ができない「２Ｄ編集モード」を用意し、３次元レーザ加工データの加工が可能な「３Ｄ編集モード」と切り替え可能としてもよい。このような複数の編集モードを備える場合は、現在の編集モードを示す編集モード表示欄２７０と、編集モードを切り替える編集モード切替ボタン２７２を備える。図１４の例では、レーザ加工データ設定プログラムの起動時は「２Ｄ編集モード」とし、画面右上に設けられた編集モード表示欄２７０に、現在の編集モードが「２Ｄ編集中」であることを表示させている。操作が比較的容易な２次元編集モードを起動時のデフォルト編集モードとして設定することにより、３次元レーザ加工データの編集が不得手なユーザであっても戸惑うことなく操作できる。また、起動時の編集モードはユーザが変更可能に構成することもでき、操作を習熟したユーザが編集モードを切り替えることなく３次元レーザ加工データの編集が可能となるよう設定することもできる。   The laser processing data setting program can edit three-dimensional laser processing data. However, considering users who are not good at editing 3D data, a “2D editing mode” is available, which allows only setting on a plane and cannot be edited on 3D. It may be possible to switch to a possible “3D editing mode”. When such a plurality of editing modes are provided, an editing mode display field 270 indicating the current editing mode and an editing mode switching button 272 for switching the editing mode are provided. In the example of FIG. 14, the “2D editing mode” is set when the laser processing data setting program is started, and the editing mode display field 270 provided at the upper right of the screen indicates that the current editing mode is “2D editing in progress”. I am letting. By setting the two-dimensional editing mode, which is relatively easy to operate, as the default editing mode at the time of activation, even a user who is not good at editing three-dimensional laser processing data can operate without confusion. Further, the editing mode at the time of activation can be configured to be changeable by the user, and it can also be set so that a user who has mastered the operation can edit the three-dimensional laser processing data without switching the editing mode.

また編集モード表示欄２７０の右側に設けられた編集モード切替ボタン２７２には、３Ｄ編集モードに切り替え可能であることを示す「３Ｄ」の文字が表示されている。この状態から、編集モード切替ボタン２７２を押下すると、「３Ｄ編集モード」に切り替えられると共に、編集モード表示欄２７０の表示が「３Ｄ編集中」に変更される（図１５等）。さらに編集モード切替ボタン２７２は３Ｄ編集モードから２Ｄ編集モードに切り替え可能であることを示す「２Ｄ」の文字が表示される。このように、３Ｄ表示や編集を制限した２Ｄ編集モードを設けることで、ユーザの能力や好みに応じて敷居が高い３Ｄ編集を避け、２Ｄ編集のみ行えるようにでき、操作の困難性を低減できる。すなわち３次元ＣＡＤのような高度な操作に不慣れなユーザであっても、２次元ＣＡＤのような簡便さで操作できる環境に切り替え可能とすることにより、操作の難易度を下げることができ、習熟度に応じて３Ｄ編集に移行することも可能である。このようにレーザ加工データ設定プログラムは、高度な操作を可能としつつ、操作の複雑高度化を抑え、幅広いユーザに対応できる。   The edit mode switching button 272 provided on the right side of the edit mode display field 270 displays “3D” characters indicating that switching to the 3D edit mode is possible. When the edit mode switch button 272 is pressed from this state, the mode is switched to “3D edit mode” and the display in the edit mode display field 270 is changed to “3D editing in progress” (FIG. 15 and the like). Further, the edit mode switching button 272 displays “2D” characters indicating that switching from the 3D editing mode to the 2D editing mode is possible. In this way, by providing a 2D editing mode in which 3D display and editing are restricted, it is possible to avoid 3D editing, which has a high threshold according to the user's ability and preference, so that only 2D editing can be performed, and operation difficulty can be reduced. . In other words, even a user who is not accustomed to advanced operations such as 3D CAD can switch to an environment that can be operated as easily as 2D CAD, thereby reducing the difficulty of operation and learning. It is also possible to shift to 3D editing depending on the degree. As described above, the laser processing data setting program can cope with a wide range of users while enabling high-level operations and suppressing complicated and sophisticated operations.

図１４に示す２Ｄ編集モード及び図１５に示す３Ｄ編集モードは、外見上ほぼ等しく構成している。図１４の２Ｄ編集モードでは、３次元形状を設定する「形状設定」タブ２０４ｉがグレーアウトして選択不能となっている。図１４の画面から編集モード切替ボタン２７２を押下して図１５に示す３Ｄ編集モードに切り替えることにより、「形状設定」タブ２０４ｉの選択が可能となる。このように、２Ｄ編集モードと３Ｄ編集モードとでプログラムのユーザインターフェースを殆ど変化させることなく、設定可能な項目を制限することにより、容易に２Ｄ編集モードから３Ｄ編集モード又はその逆への移行がスムーズに行える。   The 2D editing mode shown in FIG. 14 and the 3D editing mode shown in FIG. 15 are substantially equal in appearance. In the 2D editing mode of FIG. 14, the “shape setting” tab 204i for setting a three-dimensional shape is grayed out and cannot be selected. By pressing the edit mode switching button 272 from the screen of FIG. 14 and switching to the 3D editing mode shown in FIG. 15, the “shape setting” tab 204i can be selected. In this way, by changing the items that can be set with almost no change in the user interface of the program between the 2D editing mode and the 3D editing mode, the transition from the 2D editing mode to the 3D editing mode or vice versa can be easily performed. It can be done smoothly.

上述の通り、このレーザ加工データ設定プログラムでは３Ｄ編集モードであっても２Ｄ編集モードとほぼ同じインターフェースを採用しているため、３次元レーザ加工データの設定、編集作業も、２次元のレーザ加工データの設定とほぼ同じ要領で行うことができる。３Ｄ編集モードにおいても、まず２Ｄ編集モードと同様のユーザインタフェースから、印字パターンの文字サイズや形状を指定する。次に、２次元状の印字パターンの設定に対して、３次元レーザ加工データに必要な３次元形状情報を付加する。この際、ユーザは実際の印字データを印字方向すなわちレーザ光の照射方向から正面的に見た２次元表示と、任意の方向から見た３次元表示とを切り替えながら設定することができる。これにより、２次元の印字データ作成しか経験したことのないユーザでも、簡単に３次元レーザ加工データを作成できるシンプルなユーザインタフェースが提供される。   As described above, since this laser machining data setting program uses almost the same interface as the 2D editing mode even in the 3D editing mode, the setting and editing work of the 3D laser machining data is also performed using the 2D laser machining data. It can be done in almost the same way as the setting of. Also in the 3D editing mode, first, the character size and shape of the print pattern are designated from the same user interface as in the 2D editing mode. Next, three-dimensional shape information necessary for the three-dimensional laser processing data is added to the setting of the two-dimensional print pattern. At this time, the user can set the actual print data while switching between the two-dimensional display viewed from the front in the printing direction, that is, the laser light irradiation direction, and the three-dimensional display viewed from an arbitrary direction. This provides a simple user interface that allows a user who has only experienced two-dimensional print data creation to easily create three-dimensional laser processing data.

加工条件設定部３Ｃの一例を、図１４及び図１５に基づいて説明する。図１４及び図１５は、レーザ加工データ設定プログラムのユーザインターフェース画面の一例を示しており、画面の左側にワーク上に印字される加工パターンのイメージを表示する編集表示欄２０２、右側に具体的な加工条件として各種データを指定する印字パターン入力欄２０４を設けている。印字パターン入力欄２０４では、設定項目を選択するタブとして「基本設定」タブ２０４ｈ、「形状設定」タブ２０４ｉ、「詳細設定」タブ２０４ｊを切り替えることができる。図１４の例では「基本設定」タブ２０４ｈが選択されており、ここには加工種類指定欄２０４ａと、文字データ指定欄２０４ｄ、文字入力欄２０４ｂ、詳細設定欄２０４ｃを設けている。加工種類指定欄２０４ａは、加工パターンの種別として、文字列やシンボル、ロゴ、模様、図等のイメージを含めた印字パターン、若しくは加工機としての動作を行うかを指定する。図１４の例では、加工種類指定欄２０４ａからラジオボタンで文字列、ロゴ・図、加工機動作の別を選択する。また文字データ指定欄２０４ｄは、文字データの種別を指定する。ここでは文字、バーコード、２次元コード、ＲＳＳ・コンポジットコード（Composite Code：ＣＣ）のいずれかをプルダウンメニューから選択する。さらに選択された文字データの種別に応じて、さらに詳細な種別を種別指定欄２０４ｑで選択する。例えば文字を選択した場合はフォントの種別、バーコードを選択した場合は、CODE39、ITF、2 of 5、NW7、JAN、Code 28等のバーコード種別、２次元コードを選択した場合は、ＱＲコード（登録商標）、マイクロＱＲコード、DataMatrix等の２次元コード種別、ＲＳＳ・コンポジットコードを選択した場合は、RSS-14、RSS-14 CC-A、RSS Stacked、RSS Stacked CC-A、RSS Limited、RSS Limited CC-A等のＲＳＳコード種別、又はＲＳＳコンポジットコード種別を指定する。文字入力欄２０４ｂでは、印字したい文字情報を入力する。入力された文字は、文字データ指定欄２０４ｄで文字を選択した場合、そのまま文字列として印字される。一方、シンボルが指定された場合は、選択されたシンボルの種別に従って入力された文字列がエンコードされた加工パターンが生成される。加工パターンの生成は、加工条件設定部３Ｃで行う他、加工データ生成部で行ってもよい。この例では演算部８０が行っている。また詳細設定欄２０４ｃは、タブを切り替えて「印字データ」タブ２０４ｅ、「サイズ・位置」タブ２０４ｆ、「印字条件」タブ２０４ｇ等、印字条件の詳細を指定する。
An example of the processing condition setting unit 3C will be described with reference to FIGS. 14 and 15 show an example of a user interface screen of the laser processing data setting program. An edit display field 202 for displaying an image of a processing pattern to be printed on the work is shown on the left side of the screen, and a specific example is shown on the right side. A printing pattern input field 204 for specifying various data as processing conditions is provided. In the print pattern input field 204, a “basic setting” tab 204h, a “shape setting” tab 204i, and a “detailed setting” tab 204j can be switched as tabs for selecting setting items. In the example of FIG. 14, a “basic setting” tab 204h is selected, and a processing type designation field 204a, a character data designation field 204d, a character input field 204b, and a detailed setting field 204c are provided. The processing type designation field 204a designates whether the operation as a printing pattern including a character string, a symbol, a logo, a pattern, an image such as a figure, or a processing machine is performed as a processing pattern type. In the example of FIG. 14, a character string, a logo / diagram, and a processing machine operation are selected from the processing type designation field 204a by radio buttons. The character data designation field 204d designates the type of character data. Here, any one of a character, a barcode, a two-dimensional code, and an RSS / composite code (CC) is selected from a pull-down menu. Further, according to the type of the selected character data, a more detailed type is selected in the type designation field 204q. For example, if you select a character, select a font type. If you select a barcode, select CODE39, ITF, 2 of 5, NW7, JAN, Code 28, etc. (Registered trademark) , two-dimensional code types such as micro QR code, DataMatrix, RSS / composite code, RSS-14, RSS-14 CC-A, RSS Stacked, RSS Stacked CC-A, RSS Limited, Specify RSS code type such as RSS Limited CC-A or RSS composite code type. In the character input field 204b, character information to be printed is input. The inputted character is printed as it is as a character string when a character is selected in the character data designation field 204d. On the other hand, when a symbol is designated, a processing pattern in which a character string input according to the type of the selected symbol is encoded is generated. The machining pattern may be generated by the machining data setting unit in addition to the machining condition setting unit 3C. In this example, the calculation unit 80 performs. The detailed setting column 204c switches the tabs and designates details of printing conditions such as a “printing data” tab 204e, a “size / position” tab 204f, and a “printing conditions” tab 204g.

図１４の例では文字データ指定欄２０４ｄでＱＲコード（登録商標）が指定されており、「印字データ」タブ２０４ｅでセルサイズ、印字線幅、誤り訂正率、バージョン等を数値で指定する。また必要に応じてモード自動、白黒反転、パスワード等を指定できる。
（加工ブロック設定手段）
In the example of FIG. 14, a QR code (registered trademark) is designated in the character data designation field 204d, and the cell size, print line width, error correction rate, version, etc. are designated numerically on the “print data” tab 204e. In addition, automatic mode, black and white reversal, password, etc. can be specified as necessary.
(Processing block setting means)

以上のようにして、一つの印字ブロックに関する印字パターン情報を設定する。また、印字ブロックを複数設定することもできる。すなわち、加工領域において複数の印字ブロックを設定し、異なる印字条件で印字加工を行うことができる。印字ブロックは、一のワーク又は加工（印字）対象面に対して複数設定する他、加工領域内に存在する複数のワークに対して各々設定することもできる。   As described above, the print pattern information relating to one print block is set. A plurality of print blocks can be set. That is, a plurality of printing blocks can be set in the processing area, and printing can be performed under different printing conditions. In addition to setting a plurality of printing blocks for one work or a processing (printing) target surface, it is also possible to set each of a plurality of printing blocks for a plurality of works existing in the processing area.

加工ブロックの設定は、加工ブロック設定手段で行う。図１４の例では、加工ブロック設定手段の一形態として、印字パターン入力欄２０４の上欄にブロック番号選択欄２１６が設けられる。ブロック番号選択欄２１６にはブロック番号を表示する番号表示欄と、番号指定手段として、「＞」ボタン、「＞＞」ボタン、「＜」ボタン、「＜＜」ボタンが設けられる。「＞」ボタンを押下すると、ブロック番号が１インクリメントされて、新たな印字ブロックの設定が可能となる。また、設定済みの印字ブロックの設定を変更する際も、同様に「＞」ボタンを操作してブロック番号を選択し、該当する印字ブロックの設定を呼び出すことができる。また「＞＞」ボタンを押下すると最終のブロック番号にジャンプする。さらに「＜」ボタンを押下するとブロック番号が１つ戻り、「＜＜」ボタンを押下すると先頭のブロック番号にジャンプする。さらに、ブロック番号選択欄２１６の数値表示欄に直接数値を入力してブロック番号を指定することもできる。このようにして、ブロック番号選択欄２１６で印字ブロックを選択し、各印字ブロックについて印字パターン情報を指定する。この例では、ブロック番号を０〜２５５まで設定可能としている。   The machining block is set by machining block setting means. In the example of FIG. 14, a block number selection field 216 is provided above the print pattern input field 204 as one form of the processing block setting unit. The block number selection field 216 is provided with a number display field for displaying a block number, and a “>” button, a “>>” button, a “<” button, and a “<<” button as number designation means. When the “>” button is pressed, the block number is incremented by 1, and a new print block can be set. Similarly, when changing the setting of a set printing block, the user can select the block number by operating the “>” button and call the setting of the corresponding printing block. If the “>>” button is pressed, the program jumps to the last block number. If the “<” button is further pressed, the block number is returned by one, and if the “<<” button is pressed, the program jumps to the first block number. Furthermore, a block number can be designated by directly inputting a numerical value in the numerical value display field of the block number selection field 216. In this way, a print block is selected in the block number selection field 216, and print pattern information is designated for each print block. In this example, the block number can be set from 0 to 255.

図１５に、３つの印字ブロックを設定した例を示している。ブロック番号０００として、図１４で設定したＱＲコード（登録商標）が表示されており、ブロック番号００１としてバーコード、ブロック番号００２として文字列が各々表示される。図１５の例では文字データ指定欄２０４ｄでバーコードが指定されており、「印字データ」タブ２０４ｅでバーコードの高さ、ナロー幅、印字線幅、細太比等を数値で指定する。また必要に応じてチェックデジットの有無、白黒反転等を指定できる。
FIG. 15 shows an example in which three print blocks are set. The QR code (registered trademark) set in FIG. 14 is displayed as the block number 000, the bar code is displayed as the block number 001, and the character string is displayed as the block number 002. In the example of FIG. 15, a barcode is designated in the character data designation field 204d, and the barcode height, narrow width, print line width, thin / thickness ratio, etc. are designated numerically on the “print data” tab 204e. In addition, the presence / absence of check digit, black / white inversion, etc. can be designated as necessary.

また印字ブロックの配置について、配置位置の調整（中心軸に対するセンタリング、右寄せ、左寄せ等）、複数の印字ブロックが重複した場合の重ね順や、位置合わせ等のレイアウトを設定することもできる。例えば、図１６では、各印字ブロックを画面左右方向の中央の位置に移動させた例を示している。同様に、上下方向の中央に位置合わせを行うこともできる。このようにして、複数の印字ブロックの配置を自動的に調整できる。   In addition, regarding the arrangement of the print blocks, adjustment of the arrangement position (centering with respect to the central axis, right alignment, left alignment, etc.), the stacking order when a plurality of print blocks overlap, and the layout such as alignment can be set. For example, FIG. 16 shows an example in which each print block is moved to the center position in the horizontal direction of the screen. Similarly, alignment can be performed at the center in the vertical direction. In this way, the arrangement of the plurality of print blocks can be automatically adjusted.

さらに各印字ブロックの配置を座標等で指定することもできる。図１６の例では、ブロック番号００２の文字列について、「サイズ・位置」タブ２０４ｆからブロック座標のＸ座標、Ｙ座標を数値で指定する。またこの画面から、文字サイズとして文字高さ、文字幅、文字間隔等を指定できる。さらにブロック形状として、横書き、縦書きの別や、３次元印字の際の円柱内周、外周の別等を指定する。
（印字ブロックの設定一覧表） Furthermore, the arrangement of each print block can be specified by coordinates or the like. In the example of FIG. 16, for the character string of block number 002, the X and Y coordinates of the block coordinates are designated by numerical values from the “size / position” tab 204f. From this screen, the character height, character width, character spacing, etc. can be specified as the character size. Further, as the block shape, horizontal writing, vertical writing, cylinder inner circumference, outer circumference, etc. at the time of three-dimensional printing are designated.
(Print block setting list)

このようにして設定された印字ブロックは図１７に示すように設定項目を一覧表示させることもできる。図１５の例では、メニューの「編集」から「ブロック一覧」を選択することで、図１７のブロック一覧画面２１７が別ウィンドウで表示される。この一覧画面から、設定済みの印字ブロックを削除したり、複写して新たな印字ブロックを追加することができる。また所望の印字ブロックを選択して、設定項目を調整するように構成してもよい。
（ワークのプロファイル情報） The print block set in this way can display a list of setting items as shown in FIG. In the example of FIG. 15, by selecting “Block List” from the “Edit” menu, the block list screen 217 of FIG. 17 is displayed in a separate window. From this list screen, set print blocks can be deleted, or new print blocks can be added by copying. Alternatively, a desired print block may be selected and the setting items may be adjusted.
(Work profile information)

図１４の例では、平面状のワークに印字する例を示している。このレーザ加工データ設定プログラムでは、加工対象面が平面状に限られず、３次元形状の加工対象面の設定も可能である。ワークの加工対象面の３次元形状に関するプロファイル情報は、図１３の加工面プロファイル入力手段３Ａから設定される。プロファイル情報を指定する方法としては、以下のような方法が考えられる。
（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 The example of FIG. 14 shows an example of printing on a planar workpiece. In this laser processing data setting program, the processing target surface is not limited to a planar shape, and a three-dimensional processing target surface can be set. Profile information relating to the three-dimensional shape of the workpiece surface to be machined is set from the machining surface profile input means 3A in FIG. The following method can be considered as a method for specifying the profile information.
(1) A method of drawing and specifying a workpiece from a program that can input a three-dimensional shape

プログラム上からワークの形状を作図して指定するものである。例えば既存の３次元ＣＡＤや３次元モデリングツール、ドローソフトのように、平面や直線等の描画ツールを用意し、３次元形状をユーザに直接作画させる。この方法は、３次元形状の作図に慣れたユーザであれば容易に利用できる反面、このような作図に不得手なユーザには敷居が高いという問題がある。
（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 The shape of the workpiece is drawn and specified from the program. For example, drawing tools such as planes and straight lines such as existing three-dimensional CAD, three-dimensional modeling tools, and drawing software are prepared, and a user directly draws a three-dimensional shape. This method can be easily used by a user accustomed to drawing a three-dimensional shape, but has a problem that a threshold is high for a user who is not good at such drawing.
(2) Method for allowing the user to input parameters for specifying the shape of the workpiece in an interactive format

ウィザード方式のように、必要な情報を対話形式でユーザに指定させることで形状を特定する方法である。この方法は、３次元作図に関する知識が不要であるため、利用しやすいという利点がある。例えば、ワークの形状を指定し、該形状を特定するパラメータを指定する。具体的には、ワークの形状を予め選択肢として提示し、選択された形状に応じて、これを特定する入力パラメータの設定項目をさらに提示して入力させる。例えば、加工対象面が斜面状であれば、基準点の座標位置や法線ベクトルの方向等を指定する。また円柱状であれば、基準点の座標位置、円柱半径、円柱中心軸の方向等を指定する。あるいは球状であれば、中心点の座標位置、球半径等を指定する。
（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 Like the wizard method, it is a method for specifying a shape by allowing a user to specify necessary information interactively. This method has the advantage that it is easy to use because knowledge about three-dimensional drawing is not required. For example, the shape of the workpiece is designated, and parameters for specifying the shape are designated. Specifically, the shape of the workpiece is presented as an option in advance, and an input parameter setting item for specifying the shape is further presented and input according to the selected shape. For example, if the surface to be processed is an inclined surface, the coordinate position of the reference point, the direction of the normal vector, and the like are designated. In the case of a cylinder, the coordinate position of the reference point, the cylinder radius, the direction of the cylinder center axis, and the like are designated. Or if it is spherical, the coordinate position of the central point, the radius of the sphere, etc. are designated.
(3) A method of inputting and converting a 3D data file created in advance into the shape of the workpiece

予め３次元ＣＡＤ等の別プログラムで作成されたワークのデータファイルを変換して利用するものである。この方法では、既に作成されたデータを利用できるので、ワークの形状指定作業を大幅に省力化できる。読み込み可能なデータファイル形式は、ＤＸＦ、ＩＧＥＳ、ＳＴＥＰ、ＳＴＬ、ＧＫＳ等、各種の汎用的なフォーマットが利用できる。またＤＷＧ等、特定のアプリケーションの専用フォーマットを直接入力して変換することもできる。
（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 A work data file created in advance by another program such as three-dimensional CAD is converted and used. In this method, since already created data can be used, work shape designation work can be greatly saved. Various general-purpose formats such as DXF, IGES, STEP, STL, and GKS can be used as the readable data file format. It is also possible to directly input a special format of a specific application such as DWG for conversion.
(4) A method for acquiring the shape of a workpiece by actually reading it with an image recognition device such as an image sensor.

ワークをイメージセンサ等で読み込んで画像認識等の方法で自動的にデータを取得する。   The workpiece is read by an image sensor or the like, and data is automatically acquired by a method such as image recognition.

以上の内、本実施の形態では、（２）と（３）の方法を採用している。具体的には、予め用意された基本図形から選択する手段と、３Ｄ形状を記録したファイルを入力する手段が利用できる。この様子を、図１８〜図２０に基づいて説明する。図１４の画面から、印字パターン入力欄２０４の設定項目を選択するタブを「基本設定」タブ２０４ｈから「形状設定」タブ２０４ｉに切り替えると図１８に示す画面となり、プロファイル指定欄２０５が表示される。図１８のプロファイル指定欄２０５では、基本図形、ＺＭＡＰ、加工機動作のいずれかをラジオボタンで選択する。   Among the above, in this embodiment, the methods (2) and (3) are adopted. Specifically, a means for selecting from basic figures prepared in advance and a means for inputting a file in which a 3D shape is recorded can be used. This state will be described with reference to FIGS. When the tab for selecting the setting item of the print pattern input field 204 is switched from the “basic setting” tab 204h to the “shape setting” tab 204i on the screen of FIG. 14, the screen shown in FIG. 18 is displayed, and the profile designation field 205 is displayed. . In the profile designation field 205 in FIG. 18, one of a basic figure, ZMAP, and processing machine operation is selected with a radio button.

基本図形から選択する方法では、予め用意された基本図形の形状を選択する。基本図形としては、平面、円柱、球、円錐等がある。図１８の例ではデフォルト画面としてプロファイル指定欄２０５で基本図形が、その下欄に設けられた形状選択欄２０６で「平面」が、それぞれ選択されている。ここで、図１９に示すように円柱を選択すると、編集表示欄２０２の表示が平面状から円柱状に切り替えられる。すなわち、円柱状のワークに印字されるＱＲコード（登録商標）のＸＹ座標平面図が表示されるため、ＱＲコード（登録商標）の右側に向かうほど横幅が狭くなるよう変形して表示される。
（３Ｄ表示）
In the method of selecting from the basic figure, the shape of the basic figure prepared in advance is selected. Basic figures include planes, cylinders, spheres, cones, and the like. In the example of FIG. 18, as a default screen, a basic figure is selected in the profile designation field 205, and “plane” is selected in the shape selection field 206 provided below the default screen. Here, when a cylinder is selected as shown in FIG. 19, the display in the edit display field 202 is switched from a planar shape to a cylindrical shape. That is, since the XY coordinate plan view of the QR code (registered trademark) printed on the cylindrical workpiece is displayed, the width is narrowed toward the right side of the QR code (registered trademark) and displayed.
(3D display)

また、加工対象面を立体的に表示することもできる。この例では、編集表示欄２０２の表示形式を、２次元状の表示と３次元状の表示とを切り替え可能としている。図１９の画面に設けられた表示切替ボタン（３Ｄ）２０７を押下すると、図２０に示すように編集表示欄２０２が３次元表示に切り替えられ、加工対象面の３Ｄ形状が立体的に確認できる。なお図２０の画面から表示切替ボタン（２Ｄ）２０７を押下すると、図１９の画面に切り替えられる。このように、表示切替ボタン２０７を押下する毎に、２Ｄ表示と３Ｄ表示が切り替えられ、またこれに応じて表示切替ボタン２０７の表示も、他方の表示形態を示す２Ｄと３Ｄとに切り替えられる。また図２０の３Ｄ表示画面においても、図１９の２Ｄ表示画面と同様に、加工パターンの領域は、枠Ｋで囲まれて表示される。   In addition, the processing target surface can be displayed three-dimensionally. In this example, the display format of the edit display field 202 can be switched between two-dimensional display and three-dimensional display. When a display switching button (3D) 207 provided on the screen of FIG. 19 is pressed, the edit display field 202 is switched to three-dimensional display as shown in FIG. 20, and the 3D shape of the processing target surface can be confirmed three-dimensionally. When the display switching button (2D) 207 is pressed from the screen of FIG. 20, the screen is switched to the screen of FIG. Thus, every time the display switching button 207 is pressed, the 2D display and the 3D display are switched, and the display of the display switching button 207 is switched to 2D and 3D indicating the other display form accordingly. Also in the 3D display screen of FIG. 20, the region of the processing pattern is displayed surrounded by a frame K as in the 2D display screen of FIG. 19.

また図２０の例では、２Ｄ表示と３Ｄ表示の表示切替ボタン２０７は、フローティングツールバーに設けられている。フローティングツールバーは任意の位置に移動可能である。またフローティングツールバーの表示／非表示を切り替えたり、通常のツールバーに組み込むよう構成してもよい。
（印字開始位置のデフォルト位置） In the example of FIG. 20, the display switching button 207 for 2D display and 3D display is provided on the floating toolbar. The floating toolbar can be moved to any position. Further, the display / non-display of the floating toolbar may be switched, or the floating toolbar may be incorporated into a normal toolbar.
(Default position for print start position)

２次元状の印字データを円柱状などの３次元形状に変形、あるいは３次元形状のワークに貼り付ける際のデフォルトの位置は、初期位置設定手段８０Ｌにより予め設定される。初期位置設定手段８０Ｌは、加工イメージ表示部に３次元レーザ加工データを表示する際に加工対象面上にレーザ加工データを配置する初期位置を決定する。図１９に示す例では、開始角度θを−９０°としている。ここでの開始角度は、後述する図３６に示すＹＺ平面を基準として、時計回りを正として規定している。これにより、視認性と印字精度に優れた配置とできる。   A default position when the two-dimensional print data is transformed into a three-dimensional shape such as a columnar shape or pasted on a three-dimensional workpiece is preset by the initial position setting means 80L. The initial position setting unit 80L determines an initial position at which the laser processing data is arranged on the processing target surface when the three-dimensional laser processing data is displayed on the processing image display unit. In the example shown in FIG. 19, the start angle θ is set to −90 °. Here, the start angle is defined as clockwise with respect to a YZ plane shown in FIG. Thereby, it can be arranged with excellent visibility and printing accuracy.

上記は円錐状のワークについてデフォルト位置を説明したが、３次元レーザ加工データを生成する基本図形に対して、各々デフォルトの基準位置を設定することができる。図２１に、ワークの基本図形として円柱状、円錐状、球状を選択した場合の、初期位置をそれぞれ示す。これらの基本図形は、上述した図１８の形状選択欄２０６で選択可能な図形である。また座標軸は、作業領域における平面をＸＹ平面、高さ方向をＺ軸としたＸＹＺ座標を基準としている。図２１（ａ）は半径Ｒの円柱状であり、レーザ加工データの基準位置はＸ＝０、Ｙ＝０、θ＝９０°となる。また図２１（ｂ）に示す円錐状（半径＝Ｒ）の基本図形を選択した場合、レーザ加工データの基準位置はＸ＝０、Ｙ＝０、θ＝９０°となる。同様に図２１（ｃ）に示す球（半径＝Ｒ）を基本図形として選択した場合、基準位置はＸ＝０、Ｙ＝０、θ＝９０°となる。このように、デフォルトの開始角度θをいずれも９０°とすることで、レーザ加工データが印字されやすい場所に配置され、さらにレーザ加工データの視認性が高まるという利点が得られる。   The above describes the default position for a conical workpiece, but a default reference position can be set for each basic figure for generating three-dimensional laser processing data. FIG. 21 shows initial positions when a cylindrical shape, a conical shape, and a spherical shape are selected as the basic figure of the workpiece. These basic figures are figures that can be selected in the above-described shape selection field 206 in FIG. The coordinate axes are based on XYZ coordinates with the plane in the work area as the XY plane and the height direction as the Z axis. FIG. 21A shows a cylindrical shape with a radius R, and the reference positions of the laser processing data are X = 0, Y = 0, and θ = 90 °. Further, when the basic figure having a conical shape (radius = R) shown in FIG. 21B is selected, the reference positions of the laser processing data are X = 0, Y = 0, and θ = 90 °. Similarly, when the sphere (radius = R) shown in FIG. 21C is selected as the basic figure, the reference positions are X = 0, Y = 0, and θ = 90 °. As described above, by setting the default start angle θ to 90 °, it is possible to obtain an advantage that the laser processing data is arranged at a place where it is easily printed and the visibility of the laser processing data is further improved.

また、印字ブロックを新規に作成すると、印字ブロックの印字開始位置は図２２のようにマーキングヘッドからのレーザ光の原点と一致する。このため、新規作成時のデフォルト位置をマーキングヘッドに対して最良の位置とすることができる。   When a new print block is created, the print start position of the print block coincides with the origin of the laser beam from the marking head as shown in FIG. For this reason, the default position at the time of new creation can be set to the best position with respect to the marking head.

このように円柱等の頂点の位置を印字開始のデフォルト位置とすることで、ワークの上方に位置するレーザマーカのマーキングヘッドからの印字が容易で、デフォルトで高精度な印字結果を得ることができる。また、円柱の頂点は印字内容の視認性が高く、マーキングヘッドとワークとの相対位置の把握が容易となる。特に、平面状の印字データを３次元形状に変形すると、変形後の位置を見失うおそれがあるため、視認性の高い位置をデフォルト位置に設定することで、このような事態を回避でき、操作性のよい印字設定が行える。特に、後述するように印字不可能領域を非表示とする設定においては、デフォルト位置でレーザ加工データが印字不可能領域にかかると、初期状態でレーザ加工データが表示されなくなるという不都合が生じる。このため、初期状態では印字の精度の高い位置とすることで、レーザ加工データを表示できる可能性も高くなり、視認性と加工精度に優れたレイアウトをデフォルトに設定できる。   By setting the position of the apex of the cylinder or the like as the default position for starting printing in this way, it is easy to print from the marking head of the laser marker located above the workpiece, and a high-precision printing result can be obtained by default. Further, the top of the cylinder has high visibility of the printed content, and the relative position between the marking head and the workpiece can be easily grasped. In particular, when flat print data is deformed into a three-dimensional shape, there is a risk of losing sight of the deformed position. By setting a position with high visibility as the default position, such a situation can be avoided and operability is improved. Good print settings. In particular, in the setting that the non-printable area is not displayed as will be described later, when the laser processing data is applied to the non-printable area at the default position, there is a problem that the laser processing data is not displayed in the initial state. For this reason, by setting the position with high printing accuracy in the initial state, there is a high possibility that laser processing data can be displayed, and a layout having excellent visibility and processing accuracy can be set as a default.

基本形状に応じてデフォルトの基準位置を各々設定する他、基本形状に対して一律に初期位置を決定することもできる。図２３〜図２５に、このような例を示す。図２３は、基本形状に対してレーザ加工データを右詰めで配置する右寄せレイアウトを示している。また図２４は、逆に基本形状に対して左詰めで配置する左寄せレイアウト、図２５は基本形状の中央に配置するセンタリングレイアウトをそれぞれ示している。例えば、長さの異なる文字列を印字する場合は、左寄せとし、また数値データは右寄せとすることで、ユーザに読みやすくできる。このように、印字目的や用途に応じて適切なレイアウトパターンを選択することもできる。   In addition to setting the default reference position according to the basic shape, the initial position can be uniformly determined for the basic shape. Such an example is shown in FIGS. FIG. 23 shows a right-aligned layout in which laser processing data is arranged right-justified with respect to the basic shape. 24 shows a left-justified layout that is arranged left-justified with respect to the basic shape, and FIG. 25 shows a centering layout that is arranged in the center of the basic shape. For example, when printing character strings having different lengths, left-justification and numerical data are right-justified so that the user can easily read. In this manner, an appropriate layout pattern can be selected according to the printing purpose and application.

さらに、印字不可能領域を考慮して初期位置のレイアウトを行うこともできる。例えば、作業領域から、予め基本形状に対して印字不可能領域、あるいは印字不良となるおそれのある領域を除いた加工可能領域を確定した状態で、加工可能領域において右詰め、左詰め、中央配置等を行うことができる。これにより、初期位置が印字不能あるいは印字不良となるおそれを回避でき、確実な印字結果を得ることができる。または、レーザ加工データが加工可能領域よりも大きい場合に、自動配置を中止し、加工イメージ表示部においてレーザ加工データを表示しない、印字不可能領域を赤色で示す、あるいは自動配置不可能である旨のメッセージを表示して再設定を促すように構成してもよい。   Further, the initial position can be laid out in consideration of the non-printable area. For example, right-justified, left-justified, and centrally arranged in the workable area with the workable area excluded from the work area and the workable area excluding the area that cannot be printed or the area that may cause printing failure. Etc. can be performed. As a result, it is possible to avoid the possibility of the initial position being unprintable or defective printing, and a reliable printing result can be obtained. Or, if the laser processing data is larger than the processable area, the automatic placement is stopped, the laser processing data is not displayed in the processing image display section, the non-printable area is shown in red, or the automatic placement is impossible. This message may be displayed to prompt resetting.

あるいは、初期位置をユーザが指定可能とすることもできる。図２６に示すように、（ａ）指定した基本形状にレーザ加工データを変換した後、（ｂ）初期位置をユーザが調整し、（ｃ）初期位置を決定すると、この内容を初期位置設定手段８０Ｌが記憶し、（ｄ）以降の初期位置を、記憶された状態として設定する。初期位置の調整は、数値で指定する他、３次元表示画面上からユーザがマウスのドラッグ等により指定することもできる。また初期位置のユーザ設定は、基本形状毎に記憶させる他、すべての基本形状に一律に適用することもできる。また複数の初期位置を保存し、用途に応じて切り替えて適用することもできる。この方法であれば、用途毎に適切な初期位置をユーザが指定できるので、柔軟かつ適切な配置が実現できる。このような設定データには、名前を付けて保存することにより呼び出して使用できる。   Alternatively, the initial position can be designated by the user. As shown in FIG. 26, (a) after the laser processing data is converted into the designated basic shape, (b) the user adjusts the initial position, and (c) determines the initial position. 80L stores and sets the initial position after (d) as the stored state. The adjustment of the initial position can be designated by a numerical value, or can be designated by the user by dragging the mouse from the three-dimensional display screen. In addition, the user setting of the initial position can be uniformly applied to all basic shapes in addition to being stored for each basic shape. It is also possible to store a plurality of initial positions and switch between them depending on the application. With this method, the user can designate an appropriate initial position for each application, so that flexible and appropriate arrangement can be realized. Such setting data can be called up and used by saving it with a name.

あるいはまた、レーザ光の照射角度に応じて初期位置を決定することもできる。例えば図２７に示すように、複数のワークあるいは複数の印字対象面に対して、一のマーキングヘッドからレーザ光を照射するような場合は、マーキングヘッドと印字対象面との位置関係や角度等によって印字可能領域が異なる。このような場合に、各印字対象面に一律に初期位置を設定するのでなく、印字可能領域に応じて適切な初期位置を各々設定することで、印字精度や視認性を高めたレイアウトが可能となる。
（印字開始位置の調整） Alternatively, the initial position can be determined according to the irradiation angle of the laser beam. For example, as shown in FIG. 27, when laser light is irradiated from a single marking head to a plurality of workpieces or a plurality of print target surfaces, depending on the positional relationship or angle between the marking head and the print target surface. Printable area is different. In such a case, instead of setting the initial position uniformly on each print target surface, it is possible to achieve a layout with improved printing accuracy and visibility by setting an appropriate initial position according to the printable area. Become.
(Adjustment of print start position)

さらに、このようなデフォルトの初期位置から、ユーザはレーザ加工データを所望の位置に配置するように、初期位置を適宜調整することができる。図２８に、このような印字開始位置の手動調整の例を示す。図２８（ａ）はデフォルト位置として、レーザ加工データを円柱面状にセンタリングして配置した例、図２８（ｂ）は印字開始位置を図２８（ｂ）において右側に移動させた例を、それぞれ示す。このようなレーザ印字データの配置位置の調整は、基本図形の面に沿った配置パラメータを操作することによって行われる。配置パラメータとして、例えば図２０の「３Ｄ設定タブ」２０４ｉに設けられた配置パラメータ設定欄２０８で印字の開始角度をユーザが指定する。さらに、印字ブロックの座標位置もＸＹＺ座標におけるオフセット量として指定できる。これらから印字データの配置位置を変更することによって、レーザ光の照射角度が変わるため、印字精度の良くない領域に印字データが配置される場合もありうる。このため、ユーザが任意に配置位置を調整することによって、印字結果が最良となる位置に調整することができる。   Further, from such a default initial position, the user can appropriately adjust the initial position so that the laser processing data is arranged at a desired position. FIG. 28 shows an example of such manual adjustment of the print start position. FIG. 28A shows an example in which laser processing data is centered and arranged in a cylindrical shape as a default position, and FIG. 28B shows an example in which the print start position is moved to the right side in FIG. Show. Such adjustment of the arrangement position of the laser print data is performed by operating an arrangement parameter along the surface of the basic figure. As the arrangement parameter, for example, the user designates the print start angle in the arrangement parameter setting field 208 provided in the “3D setting tab” 204i in FIG. Furthermore, the coordinate position of the print block can also be specified as an offset amount in the XYZ coordinates. By changing the arrangement position of the print data from these, the irradiation angle of the laser beam is changed, so that the print data may be arranged in an area where the printing accuracy is not good. For this reason, the user can adjust to the position where the printing result is the best by adjusting the arrangement position arbitrarily.

なお、配置パラメータ設定欄２０８で指定される開始角度θは、ＸＹＺ座標におけるオフセット量等、ワークの位置や姿勢、角度などを変更させても、維持される。特に開始角度θを、デフォルトの印字開始位置として−９０°に指定することにより、視認性と印字品質を維持できる。
（３次元ビューワ２６０） Note that the start angle θ specified in the arrangement parameter setting field 208 is maintained even if the position, posture, angle, etc. of the workpiece, such as the offset amount in the XYZ coordinates, is changed. In particular, by specifying the start angle θ as −90 ° as a default print start position, visibility and print quality can be maintained.
(3D viewer 260)

上記の例では、編集表示欄２０２を２次元表示と３次元表示のいずれかに切り替えている。ただ、同じワークの２次元表示と３次元表示を並べて表示させたい場合もある。このような要求に応えるため、別ウィンドウで開く３次元ビューワ２６０を用意している。図２９に、３次元ビューワ２６０を表示させた例を示している。上記図１９の例では、３次元ビューワ２６０を開くための３次元別画面呼出ボタンをフローティングツールバーに設けている。図１９のように編集表示欄２０２で２次元表示させている状態で、３次元別画面呼出ボタンを構成する２画面表示ボタン２０７Ｃを押下すると、図２９に示すように３次元ビューワ２６０が別ウィンドウで表示される。３次元ビューワ２６０はドラッグして任意の位置に配置可能である。またウィンドウサイズも変更できる。さらに、後述するように３次元ビューワ２６０で表示されるワークＷの姿勢や角度の変更、回転、倍率変更等の操作を可能とすることもできる。   In the above example, the edit display field 202 is switched to either 2D display or 3D display. However, there are cases where it is desired to display two-dimensional display and three-dimensional display of the same workpiece side by side. In order to meet such a demand, a three-dimensional viewer 260 that opens in a separate window is prepared. FIG. 29 shows an example in which a three-dimensional viewer 260 is displayed. In the example of FIG. 19 above, a three-dimensional screen call button for opening the three-dimensional viewer 260 is provided on the floating toolbar. When the two-screen display button 207C constituting the three-dimensional screen call button is pressed in the state where the two-dimensional display is performed in the edit display field 202 as shown in FIG. 19, the three-dimensional viewer 260 is displayed in a separate window as shown in FIG. Is displayed. The three-dimensional viewer 260 can be dragged and placed at an arbitrary position. You can also change the window size. Further, as will be described later, operations such as changing the posture and angle of the work W displayed on the three-dimensional viewer 260, rotating, and changing the magnification can be made possible.

なお、図２０に示すように編集表示欄２０２で３次元表示させている状態では、さらに３次元表示画面を開く必要がないので、３次元ビューワ２６０を呼び出すフローティングツールバーの２画面表示ボタン２０７Ｃはグレーアウトされ、選択できないようになっており、誤操作を防止している。ただ、２次元表示を別画面で表示させたい場合に、別途２次元ビューワ欄を表示可能とすることもできる。なおこれらの表示は一例であり、各欄のレイアウトや大きさ、位置関係等は任意に変更可能であることは言うまでもない。例えば設定欄を含めた各欄を別ウィンドウで表示させてもよい。このように表示部８２に、加工対象面の３Ｄ形状イメージを表示させる加工イメージ表示部８３として、編集表示欄２０２や３次元ビューワ２６０等が利用できる。
（作業領域の設定時の３次元表示） As shown in FIG. 20, in the state where the three-dimensional display is performed in the edit display field 202, it is not necessary to open the three-dimensional display screen, so the two-screen display button 207C of the floating toolbar for calling the three-dimensional viewer 260 is grayed out. Therefore, it cannot be selected, and erroneous operation is prevented. However, when it is desired to display the two-dimensional display on a separate screen, a separate two-dimensional viewer field can be displayed. Note that these displays are merely examples, and it goes without saying that the layout, size, positional relationship, and the like of each column can be arbitrarily changed. For example, each field including the setting field may be displayed in a separate window. As described above, the edit display column 202, the three-dimensional viewer 260, and the like can be used as the processing image display unit 83 that displays the 3D shape image of the processing target surface on the display unit 82.
(3D display when setting the work area)

作業領域（印字エリア）を３次元形状のワークに設定し、ワーク形状を含めた印字エリアを３次元的に表示する場合、本実施の形態においては以下のようにして印字エリアがワークに対して適切な印字可能な位置にあることを目視できるよう構成している。   When the work area (printing area) is set to a three-dimensional shape work and the print area including the work shape is displayed three-dimensionally, in this embodiment, the print area is set to the work as follows. It is configured so that it can be visually confirmed that it is in an appropriate printable position.

まずワークについては、レーザマーカのマーキングヘッドの出射位置からレーザ光を出射した場合、レーザ光と印字対象面とのなす角度が所定の角度範囲（適切に印字が可能と判断できる所定の角度範囲）にある場合と、印字は可能であるものの、印字品質の低下のおそれがある場合（上記所定角度以下または未満の場合）とで、印字対象面に対する色分けを行う。具体的には、適切に印字が可能と判断できる角度範囲には着色を行わず、印字は可能であるものの、印字品質の低下のおそれがある角度範囲には赤色に着色している。これにより、設定された印字エリアが適切な範囲のみに設定されているか、または印字エリアのどの部分が赤色（印字品質低下のおそれがある角度範囲）になっているかを、３次元表示画面から目視により判断できる。   First, for the workpiece, when the laser beam is emitted from the emission position of the marking head of the laser marker, the angle formed by the laser beam and the print target surface is within a predetermined angle range (a predetermined angle range in which it can be determined that printing can be appropriately performed). In some cases, printing is possible, but there is a possibility that the print quality may be deteriorated (when the angle is equal to or less than the predetermined angle), and color classification is performed on the print target surface. Specifically, the angle range in which it can be determined that printing can be appropriately performed is not colored, and printing is possible, but the angle range in which print quality may be degraded is colored red. As a result, it is possible to visually check from the three-dimensional display screen whether the set print area is set to an appropriate range or which part of the print area is red (angle range where print quality may be degraded). Can be determined.

また、マーキングヘッドのレーザ出射位置からワークに設定されている印字エリアを見て、ワークの加工面（印字エリア設定領域）が裏側に位置する場合、印字不可能と判断し、ワークに設定された印字エリア（印字内容）を３次元表示画面上で非表示としている。これにより、ユーザはワークに対して自らが設定した印字エリアがどのような状態（位置関係など）にあるかを速やかに把握でき、その印字エリアの位置修正等も容易に行うことができる。   Also, when looking at the print area set on the workpiece from the laser emission position of the marking head, if the work surface of the workpiece (print area setting area) is located on the back side, it is determined that printing is impossible and the workpiece is set. The print area (print contents) is not displayed on the 3D display screen. As a result, the user can quickly grasp the state (positional relationship, etc.) of the print area that he / she has set for the workpiece and can easily correct the position of the print area.

また、３次元表示画面で表示させる手段に限られず、何らかの方法で「最適な印字状態を提供できる角度範囲」、「印字品質低下角度範囲」、「印字不可能領域」等を目視できる手法が適宜採用できる。例えば、「最適な印字状態を提供できる角度範囲」、「印字品質低下角度範囲」、「印字不可能領域」等に該当することをテキストでユーザインターフェース画面上に表示したり、音声や警告音、ダイヤログボックス等を利用することもできる。またいずれかの項目のみを表示させることも可能で、例えば印字品質を問わず印字ができれば良いユーザに対しては、「印字不可能領域」に対する情報のみを提供すれば足りる。   In addition, the method is not limited to the means for displaying on the three-dimensional display screen, and a method for visually observing “an angle range in which an optimum printing state can be provided”, “an angle range in which printing quality is deteriorated”, “an area that cannot be printed”, or the like is appropriately used. Can be adopted. For example, text on the user interface screen indicating that it corresponds to “angle range that can provide an optimal printing state”, “printing quality degradation angle range”, “non-printable area”, etc. A dialog box or the like can also be used. It is also possible to display only one of the items. For example, for a user who only needs to be able to print regardless of print quality, it is sufficient to provide only information on the “non-printable area”.

このように、ワークの形状や印字エリアによってレーザ光が届かない影になる部分が生じる等、３次元印字においてはワークの形状やワークとマーキングヘッドとの位置関係等により、印字が不可能あるいは不十分となる領域が生じ得る。したがって、予めこれらの要因に基づいて印字可能な領域を演算しておき、印字不可能領域にレーザ加工データが設定されると、ユーザに警告を発する等して、再設定を促すように構成できる。このような演算は、演算部８０で行うことができる。演算部８０を作業領域においてレーザ光を照射できず加工できない、あるいは加工が不良となる加工不良領域を検出する加工不良領域検出手段、加工不良領域における加工条件を加工可能となるように調整する加工条件調整手段、加工不良領域検出手段で検出された加工不良領域に対して、加工可能な領域と異なる態様にて表示するためのハイライト処理を行うハイライト処理手段、加工条件設定部で加工パターンを設定する際、加工不良領域を含む領域に何らかの加工が行われるよう設定されていることを検出して、警告を発するための設定警告手段等の機能を実現させることができる。   In this way, in the 3D printing, printing may be impossible or impossible depending on the shape of the workpiece and the positional relationship between the workpiece and the marking head. A sufficient area may arise. Therefore, a printable area can be calculated based on these factors in advance, and when laser processing data is set in the non-printable area, a warning can be issued to the user to prompt the user to reset it. . Such a calculation can be performed by the calculation unit 80. The processing unit 80 is unable to irradiate a laser beam in the work area and cannot be processed, or a processing defect area detecting means for detecting a processing defect area where the processing is defective, and processing for adjusting the processing conditions in the processing defect area so that the processing conditions can be processed. Highlight processing means for performing a highlight process for displaying the processing defect area detected by the condition adjustment means and the processing defect area detection means in a mode different from the processable area, and a processing pattern in the processing condition setting unit When setting is performed, it is possible to realize a function such as a setting warning means for generating a warning by detecting that some kind of processing is performed in an area including a processing defect area.

さらに、上述した実施の形態で「最適な印字状態を提供できる角度範囲」と「印字品質低下角度範囲」とを区別する角度は、装置側でデフォルトの初期値を使用する構成の他、その角度をユーザが入力再設定できるようにユーザインターフェース上に入力項目を設定してもよい。具体的には、レーザ光がワークの加工面に対して照射される角度によって加工に制限が生じ、レーザ光と印字面の法線の方向のなす角θが９０°に近付く程、加工が困難となり加工精度が低下する。θの上限（加工限界角度）は臨界角度と呼ばれ、通常６０゜が指定される。この数値を、固定式とする他、ユーザが調整可能とすることもできる。
（印字不可能領域） Further, in the above-described embodiment, the angle that distinguishes between “the angle range in which an optimum print state can be provided” and “the print quality degradation angle range” is the configuration in which the default initial value is used on the apparatus side, and the angle An input item may be set on the user interface so that the user can reset the input. Specifically, machining is limited depending on the angle at which the laser beam is applied to the workpiece surface, and machining becomes more difficult as the angle θ between the laser beam and the normal of the printing surface approaches 90 °. As a result, the machining accuracy decreases. The upper limit of θ (the processing limit angle) is called a critical angle, and is normally 60 °. This numerical value can be fixed and can be adjusted by the user.
(Non-printable area)

また、編集表示欄２０２において、加工対象面の内で、角度や影などの原因により印字ができない領域を表示させることもできる。図２０の例では、円柱の側面付近で印字することは可能であるが印字角度が浅く印字が不良となる印字不良領域を赤色で示している。
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４２、図４３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４２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４３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） In the edit display field 202, it is also possible to display an area that cannot be printed due to a cause such as an angle or a shadow in the processing target surface. In the example of FIG. 20, it is possible to print in the vicinity of the side surface of the cylinder, but the defective printing area where the printing angle is shallow and printing is poor is shown in red.
In addition, since it is located on the back side when viewed from the laser irradiation point, it is impossible to physically irradiate the laser beam and printing is impossible, that is, when the work is viewed from directly above the XY plane, the work target surface of the work is on the back side. The area to be positioned is set as a non-printable area. When the set processing pattern is applied to a non-printable area and printing is impossible, the processing pattern is not displayed in the edit display field 202, and the user can be prompted to reset. For example, if the print pattern wraps around the set print target surface, the processing pattern is hidden and printing is possible, but it is out of the angular range (print defective area) where optimum printing is possible Is displayed in red. In this way, instead of simply classifying the printable and impossible types, the print quality degradation is displayed step by step in a plurality of categories such as a print failure area and a non-printable area as a range where optimum printing is not possible. Thus, detailed information can be presented to the user, and more appropriate layout and arrangement can be studied. In the example of FIGS. 42 and 43, since a part of the processing pattern covers the unprintable area, the barcode that is the processing pattern is not displayed in the edit display column 202. Therefore, the printing position is adjusted so that the processed pattern is positioned in the printable area. For example, by adjusting the print start angle in the in-screen layout setting field 208 in the “3D setting tab” 204i in FIG. 42 and changing the default value from −90 ° to −120 °, as shown in FIG. The processing pattern barcode is displayed. In this way, settings such as the print start position and range, the narrow width of the barcode, and the print line (bar) width are adjusted so that printing can be performed correctly. Note that the processing pattern display ON / OFF and threshold value in the edit display field 202 can be arbitrarily set.
(Change of viewpoint of 3D display screen)

３Ｄ表示画面においては、視点を任意に変更することが可能である。図１９に示すＱＲコード（登録商標）を円柱状のワークに印字する印字面を様々な視点から３Ｄ表示画面に表示させた例を、図３０〜図３７に示す。図１９の２Ｄ表示画面から、フローティングツールバーの表示切替ボタン（３Ｄ）２０７を押下すると、図２０の３Ｄ表示画面に切り替えられる。この３Ｄ表示画面からスクロールバー２０９を操作することで、図３０〜図３７に示すように３次元表示画面の視点を自由に変更できる。図３０は、作業領域を斜め上方から見た斜視図であり、図３１は、図３０の状態から作業領域を回転させて、ワークを裏側から表示した例を示している。視点の変更には、スクロールバーを用いる他、マウスで３Ｄ表示画面上の任意の点をドラッグすること等によってワークを回転させるように構成してもよい。 On the 3D display screen, the viewpoint can be arbitrarily changed. FIGS. 30 to 37 show examples in which the print surface for printing the QR code (registered trademark) shown in FIG. 19 on a cylindrical workpiece is displayed on the 3D display screen from various viewpoints. When the display switching button (3D) 207 of the floating toolbar is pressed from the 2D display screen of FIG. 19, the screen is switched to the 3D display screen of FIG. By operating the scroll bar 209 from this 3D display screen, the viewpoint of the 3D display screen can be freely changed as shown in FIGS. FIG. 30 is a perspective view of the work area as viewed obliquely from above, and FIG. 31 shows an example in which the work area is rotated from the state of FIG. 30 and the workpiece is displayed from the back side. In order to change the viewpoint, in addition to using a scroll bar, the work may be rotated by dragging an arbitrary point on the 3D display screen with a mouse.

また、フローティングツールバーに設けられた「スクロールバーの移動／回転切替」を押下すると、スクロールバーの用途がワークの回転から、画面の移動に切り替えられる。図３０の画面から水平方向のスクロールバーを操作すると、図３２や図３３に示すように、３次元表示の表示角度を維持したまま、視野を左右に平行移動できる。また垂直方向のスクロールバーを操作すると、図３４に示すように上下方向に視野を移動できる。このように、スクロールバーを画面の移動と回転に切り替えて使用することで、３Ｄ表示の操作に不慣れなユーザでも比較的簡単に視野を変更できる。   Further, when the “scroll bar movement / rotation switching” provided in the floating toolbar is pressed, the use of the scroll bar is switched from the rotation of the workpiece to the movement of the screen. When the horizontal scroll bar is operated from the screen of FIG. 30, the field of view can be translated left and right while maintaining the display angle of the three-dimensional display, as shown in FIGS. When the vertical scroll bar is operated, the field of view can be moved in the vertical direction as shown in FIG. Thus, by using the scroll bar by switching between screen movement and rotation, even a user unfamiliar with 3D display operation can change the field of view relatively easily.

さらに、３Ｄ表示画面を規定の視点からの表示に切り替えることもできる。図３０の例では、フローティングツールバーに、「表示位置」変更欄２０７Ｂが設けられ、ここで視点をＸＹ平面など、規定の表示に変更できる。例えば図３５はＸＹ平面で印字面を表示した例を示しており、図１９に示す２Ｄ表示画面と対応する平面図が表示される。また図３６はＹＺ平面、図３７はＺＸ平面における表示例を、それぞれ示している。また、各画面からもスクロールバーを操作するなどして表示の視点を変更することもできる。このように、３次元表示においても、規定の方向から見た表示画面に速やかに切り替えることができ、表示の変更、復帰や確認の際等に有益である。
（レーザ出射方向の表示） Further, the 3D display screen can be switched to display from a specified viewpoint. In the example of FIG. 30, a “display position” change field 207B is provided in the floating toolbar, and the viewpoint can be changed to a specified display such as an XY plane. For example, FIG. 35 shows an example in which the print surface is displayed on the XY plane, and a plan view corresponding to the 2D display screen shown in FIG. 19 is displayed. FIG. 36 shows a display example on the YZ plane, and FIG. 37 shows a display example on the ZX plane. In addition, the viewpoint of display can be changed from each screen by operating a scroll bar. As described above, even in the three-dimensional display, it is possible to quickly switch to a display screen viewed from a specified direction, which is useful for display change, restoration, confirmation, and the like.
(Display of laser emission direction)

さらに、３Ｄ表示画面において、レーザ出射方向の表示を表示することもできる。図３０の例において、編集表示欄２０２においてレーザマーカのマーキングヘッドをアイコン状のイメージＭＫで表示し、かつマーキングヘッドから出射されるレーザ光ＬＫの軌跡を直線状に表示している。これによって印字の方向を示すことができるので、上述した印字不可能領域との関係が把握し易くなる。またマーキングヘッドのイメージＭＫは表示と非表示を切り替えることもできる。図３８に、各種設定を行う設定画面として、マーキングヘッドイメージＭＫの表示／非表示の設定画面２１０の一例を示す。このように、「レーザマーカを表示する」欄のチェックボックスをＯＮ／ＯＦＦすることによって、表示／非表示を容易に切り替えることができる。このようにマーキングヘッドイメージＭＫは、加工対象面の３次元イメージを加工イメージ表示部８３に表示させる際に、マーキングヘッドとの位置を３次元的に表示するヘッドイメージ表示手段８４として機能する。
（座標軸の表示） Furthermore, the display of the laser emission direction can also be displayed on the 3D display screen. In the example of FIG. 30, the marking head of the laser marker is displayed as an icon-like image MK in the edit display field 202, and the locus of the laser light LK emitted from the marking head is displayed in a straight line. As a result, the direction of printing can be indicated, so that the relationship with the non-printable area can be easily understood. The marking head image MK can be switched between display and non-display. FIG. 38 shows an example of a setting screen 210 for displaying / hiding the marking head image MK as a setting screen for performing various settings. In this way, display / non-display can be easily switched by turning ON / OFF the check box in the “display laser marker” column. As described above, the marking head image MK functions as the head image display means 84 that three-dimensionally displays the position with the marking head when displaying the three-dimensional image of the processing target surface on the processing image display unit 83.
(Display of coordinate axes)

また、作業領域の座標軸を表示することで、座標位置の確認を容易にできる。図３０等の例では、作業領域のＸＹＺ座標軸を表示している。これらの座標軸は異なる色で表示することによって、表示を回転させてもＸＹＺ座標軸を容易に区別できる。なお図３０等の例において、Ｚ軸はマーキングヘッドのレーザ光の軌跡と一致するよう、マーキングヘッドをＸＹ座標の原点上に位置させている。これにより、座標空間におけるマーキングヘッドの位置関係をユーザに判り易くイメージさせることができる。   Further, by displaying the coordinate axis of the work area, it is possible to easily confirm the coordinate position. In the example of FIG. 30 and the like, the XYZ coordinate axes of the work area are displayed. By displaying these coordinate axes in different colors, the XYZ coordinate axes can be easily distinguished even when the display is rotated. In the example of FIG. 30 and the like, the marking head is positioned on the origin of the XY coordinates so that the Z axis coincides with the locus of the laser beam of the marking head. As a result, the positional relationship of the marking head in the coordinate space can be imaged easily by the user.

また、座標軸の表示のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることもできる。図３８の設定画面から、「軸を表示する」欄のチェックボックスをＯＮ／ＯＦＦすることによって、座標軸の表示／非表示を容易に切り替えることができる。この例では、ＸＹＺ座標軸の表示／非表示は一括で設定されるが、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸につき、個別に表示のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるよう構成してもよい。さらに、このようなＸＹＺ座標軸以外に、任意の基準線を表示させることもできる。例えば、円柱状ワークの側面に対して印字を行う際、基準位置を明確にするために長手方向に沿って側面に基準線を表示させることもできる。基準線は、任意の位置に１又は複数設定でき、ベクトルの方向や座標などを指定する。
（マーキングヘッドのアイコン） Moreover, ON / OFF of the display of a coordinate axis can also be switched. The setting / non-display of the coordinate axes can be easily switched by turning ON / OFF the check box in the “display axis” column from the setting screen of FIG. In this example, the display / non-display of the XYZ coordinate axes is set in a lump, but the display may be individually switched on / off for the X axis, the Y axis, and the Z axis. In addition to the XYZ coordinate axes, an arbitrary reference line can be displayed. For example, when printing is performed on the side surface of a cylindrical workpiece, a reference line can be displayed on the side surface along the longitudinal direction in order to clarify the reference position. One or a plurality of reference lines can be set at an arbitrary position, and a vector direction, coordinates, and the like are designated.
(Marking head icon)

図のマーキングヘッドは、マーキングヘッドの形状を模したアイコン状に表示している。形状や色は、実物のマーキングヘッドに従っている。ただ、マーキングヘッドの裏面側の色については、表面側と異なる色で表示させることが好ましい。上述した図３１では、マーキングヘッドイメージＭＫの裏面を白色としており、図３０等に示すマーキングヘッドイメージＭＫの上面の灰色と異なる色に着色している。これにより、３Ｄ表示画面の視点を変更し、印字面を回転させて裏側からの表示になっても、裏側を観察していることをユーザは容易に把握できるようになる。図３１の例では白色としたが、異なる色としてもよいことはいうまでもない。さらに、各表示色を任意にユーザが指定、変更するよう構成してもよい。図３９に、３Ｄ表示画面の配色を変更する画面例を示す。また配色のみならず、実線、破線等、線のパターンや塗り潰しのハッチングパターンといった表示のパターンを変更することもできる。図４０に２Ｄ表示画面における表示の変更画面、図４１に２Ｄ表示画面における配色の変更画面の例を、それぞれ示す。これらの画面から、ユーザは所望の色やパターン、表示／非表示などを設定できる。   The marking head in the figure is displayed in an icon shape imitating the shape of the marking head. The shape and color follow the actual marking head. However, the color on the back side of the marking head is preferably displayed in a color different from that on the front side. In FIG. 31 described above, the back surface of the marking head image MK is white, and is colored in a color different from the gray color on the top surface of the marking head image MK shown in FIG. Accordingly, even if the viewpoint of the 3D display screen is changed and the print surface is rotated to display from the back side, the user can easily grasp that the back side is observed. In the example of FIG. 31, the color is white, but it is needless to say that the color may be different. Further, each display color may be arbitrarily designated and changed by the user. FIG. 39 shows a screen example for changing the color scheme of the 3D display screen. In addition to the color scheme, a display pattern such as a solid line, a broken line, etc., such as a line pattern or a solid hatching pattern, can be changed. FIG. 40 shows an example of a display change screen on the 2D display screen, and FIG. 41 shows an example of a color arrangement change screen on the 2D display screen. From these screens, the user can set a desired color, pattern, display / non-display, and the like.

このように、加工対象面と共にレーザマーカのマーキングヘッドのイメージも併せて３次元的に表示することで、両者の位置関係をユーザは視覚的に把握できる。このため設定内容のイメージを容易に確認でき、設定ミスを低減できる。この例では、加工面の移動や視点変更に応じてマーキングヘッドのイメージも対応して表示を更新される。なお、図３１等の例では、２Ｄ表示においては拡大／縮小など表示倍率を変更できるが、３Ｄ表示においては倍率を固定としている。３Ｄ表示に操作に不慣れなユーザを考慮して、変更可能な項目を制限したものである。ただ、３Ｄ表示においてもワークのイメージの拡大／縮小を可能とし、またこれに応じてマーキングヘッドのイメージも拡大／縮小するよう構成できることはいうまでもない。なお、ワークの拡大／縮小と無関係に、マーキングヘッドのイメージの大きさを固定してもよい。マーキングヘッドの表示は位置関係の確認が一の目的であるため、マーキングヘッドの大きさを固定することで縮小表示の際にマーキングヘッドの位置を見失わないようにできる。   Thus, the image of the marking head of the laser marker is displayed together with the processing target surface in a three-dimensional manner, so that the user can visually grasp the positional relationship between the two. For this reason, an image of setting contents can be easily confirmed, and setting errors can be reduced. In this example, the display of the marking head image is also updated in accordance with the movement of the processing surface and the change of the viewpoint. In the example of FIG. 31 and the like, the display magnification such as enlargement / reduction can be changed in 2D display, but the magnification is fixed in 3D display. The items that can be changed are limited in consideration of a user who is unfamiliar with the operation for 3D display. However, it is needless to say that the image of the workpiece can be enlarged / reduced even in 3D display, and the marking head image can be enlarged / reduced accordingly. Note that the size of the marking head image may be fixed regardless of the enlargement / reduction of the workpiece. Since the display of the marking head is intended to confirm the positional relationship, the size of the marking head can be fixed so that the position of the marking head is not lost during the reduced display.

また、上記の例ではワークが静止した状態での印字を説明しているため、３Ｄ表示においては作業領域を中心に表示している。ただ、後述するように移動するワークに対しても印字可能なレーザマーカを利用することもでき、このような移動印字の際には、静止印字の作業領域よりも広い範囲に３Ｄ表示することもできる。すなわち、移動印字の場合には印字可能なエリアが実質的に広くとれるため、広い印字可能なエリアの全体を３Ｄ表示することで、印字設定の確認を容易にできる。特に、長尺のワークが長手方向に搬送される際などは、ワークの全体を一画面で表示させることで全体の把握が容易となる。また、必要に応じて画面をスクロールさせて全体を表示させることも可能であることはいうまでもない。
（印字ブロックの配置） Further, since the above example describes the printing in a state where the workpiece is stationary, in the 3D display, the work area is mainly displayed. However, as will be described later, it is also possible to use a printable laser marker for a moving workpiece, and in such moving printing, it is possible to display 3D in a wider range than the work area for stationary printing. . That is, in the case of moving printing, since the printable area can be substantially widened, the print setting can be easily confirmed by displaying the entire wide printable area in 3D. In particular, when a long work is transported in the longitudinal direction, the whole work is easily grasped by displaying the whole work on one screen. Needless to say, the entire screen can be displayed by scrolling the screen as necessary.
(Layout of printing blocks)

さらにまた、レーザ加工データ設定プログラムは、加工対象面の配置を調整する機能も有する。図４５の例では、「形状設定」タブ２０４ｉを選択した状態で詳細設定欄２０４ｃの「ブロック形状・配置」タブ２１１を選択すると、印字ブロックの基準位置の座標や回転角、ブロック形状の詳細が指定できる。これによって、加工対象面の配置を任意に変更できる。またブロック形状の詳細は、図４５のように円柱の加工対象面が指定されている場合は、「ブロック形状」欄２１２で円柱の半径と、印字面が円柱の内面か外面の別を指定できる。
（レーザ加工データの設定手順） Furthermore, the laser processing data setting program has a function of adjusting the arrangement of the processing target surface. In the example of FIG. 45, if the “block shape / placement” tab 211 in the detail setting column 204c is selected while the “shape setting” tab 204i is selected, the coordinates, rotation angle, and block shape details of the reference position of the print block are displayed. Can be specified. Thereby, arrangement | positioning of a process target surface can be changed arbitrarily. In addition, for details of the block shape, when a cylinder processing target surface is specified as shown in FIG. 45, it is possible to specify the cylinder radius and whether the print surface is the inner surface or the outer surface of the cylinder in the “block shape” column 212. .
(Laser processing data setting procedure)

以上のレーザ加工データ設定プログラムを用いて、加工条件設定部３Ｃから印字条件を設定して加工データ生成部８０Ｋが加工パターンを生成する手順を、図４６のフローチャートに基づいて説明する。まず図４６のステップＳ２１において、加工パターンを設定する。ここでは、加工条件設定部３Ｃから文字列を入力し、さらにエンコードするシンボルの種別を指定する。図１４の例では、加工種類指定欄２０４ａで文字列を選択し、文字入力欄２０４ｂから文字列として「０１２３４５」を入力すると共に、文字データ指定欄２０４の「文字データの種類」欄から、シンボルの種別として「バーコード」、さらにバーコードの詳細種別として「ＣＯＤＥ３９」を指定している。このようにして指定された情報に基づき、演算部８０は加工パターンを生成する。ここでは文字列でなくバーコードが選択されているので、バーコードが生成され、バーコードのイメージが編集表示欄２０２に表示される。   A procedure for setting a printing condition from the processing condition setting unit 3C and generating a processing pattern by the processing data generation unit 80K using the above laser processing data setting program will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in step S21 of FIG. 46, a processing pattern is set. Here, a character string is input from the processing condition setting unit 3C, and the type of symbol to be encoded is specified. In the example of FIG. 14, a character string is selected in the processing type designation field 204a, “012345” is entered as a character string from the character input field 204b, and a symbol is entered from the “character data type” field in the character data designation field 204. “Barcode” is specified as the type of “CODE”, and “CODE39” is specified as the detailed type of the barcode. Based on the information specified in this way, the calculation unit 80 generates a machining pattern. Here, since a barcode is selected instead of a character string, a barcode is generated and an image of the barcode is displayed in the edit display column 202.

なお、この例では加工条件設定部３Ｃから入力された文字情報に基づいて、演算部８０が自動的に加工パターンとしてシンボルを生成しているが、直接シンボルを入力することも可能である。例えば、既に作成されたシンボルの画像データを加工条件設定部で選択して入力したり、他のプログラムで作成したシンボルを加工条件設定部から貼り付ける等の手段が採用できる。   In this example, the arithmetic unit 80 automatically generates a symbol as a processing pattern based on the character information input from the processing condition setting unit 3C. However, it is also possible to input a symbol directly. For example, it is possible to adopt means such as selecting and inputting image data of already created symbols in the processing condition setting unit, or pasting symbols created by other programs from the processing condition setting unit.

またステップＳ２２で、加工条件設定部３Ｃからプロファイル情報を入力する。図１４の例では、印字パターン入力欄２０４のタブを「基本設定」タブ２０４ｈから「形状設定」タブ２０４ｉに切り替えて、図１８のプロファイル指定欄２０５から基本図形を円柱を選択する。これにより、図１９に示すように編集表示欄２０２の表示が平面状から円柱状に切り替えられる。また、編集表示欄２０２の表示形式を３Ｄ表示に切り替えると、図２０に示すように加工対象面の３Ｄ形状が立体的に確認できる。   In step S22, profile information is input from the machining condition setting unit 3C. In the example of FIG. 14, the tab of the print pattern input field 204 is switched from the “basic setting” tab 204h to the “shape setting” tab 204i, and the basic figure is selected from the profile designation field 205 of FIG. Thereby, as shown in FIG. 19, the display of the edit display column 202 is switched from a planar shape to a cylindrical shape. Further, when the display format of the edit display field 202 is switched to 3D display, the 3D shape of the processing target surface can be confirmed three-dimensionally as shown in FIG.

このように、ステップＳ２１で印字パターン情報を指定し、この加工パターンの平面図を編集表示欄２０２で表示させた後、ステップＳ２２でプロファイル情報を指定して３次元の加工パターンに変換して編集表示欄２０２で確認することで、加工パターンの変化を視覚的に確認できる。なお、上記ステップＳ２１とステップＳ２２は、順序を入れ替えてもよい。すなわち、先に加工対象面の形状を指定した後、印字パターン情報を指定することもできる。   In this manner, the print pattern information is designated in step S21, and the plan view of this machining pattern is displayed in the edit display column 202. Then, in step S22, the profile information is designated and converted into a three-dimensional machining pattern for editing. By confirming in the display column 202, a change in the machining pattern can be visually confirmed. The order of step S21 and step S22 may be interchanged. That is, the print pattern information can be specified after the shape of the surface to be processed is specified first.

以上のようにして、加工データとして３次元空間座標データが得られた後、必要に応じて調整作業が行われる。例えばレイアウトの調整や高さ方向（ｚ方向）への微調整が挙げられる。微調整には、プログラム上に設けられたバーでのスライド調整やマウスのホイール回転等の手段が利用できる。   As described above, after the three-dimensional spatial coordinate data is obtained as the processing data, adjustment work is performed as necessary. For example, adjustment of the layout and fine adjustment in the height direction (z direction) can be mentioned. For fine adjustment, means such as slide adjustment with a bar provided on the program and rotation of a mouse wheel can be used.

以上の手順で最終的なレーザ加工データが生成され設定作業が終了した後、得られたレーザ加工データをレーザ加工データ設定プログラムから、図１２に示すレーザ加工装置のコントローラ１Ａに転送する。転送の実行には、レーザ加工データ設定プログラムの画面左下に設けられた「転送・読出し」ボタン２１５を押下する。   After the final laser processing data is generated by the above procedure and the setting operation is completed, the obtained laser processing data is transferred from the laser processing data setting program to the controller 1A of the laser processing apparatus shown in FIG. To execute the transfer, a “transfer / read” button 215 provided at the lower left of the screen of the laser processing data setting program is pressed.

レーザ加工装置では、レーザ加工データに基づいて印字加工を行う。また実際の加工開始に先立って、テスト印字を行わせてもよい。これにより、所望の印字パターンの印字が得られるかどうかを事前に確認することができる。またテスト印字結果に基づいて、さらにレーザ加工データを再設定することもできる。   The laser processing apparatus performs printing processing based on the laser processing data. Further, test printing may be performed prior to the start of actual processing. Thereby, it can be confirmed in advance whether or not printing of a desired printing pattern can be obtained. Further, the laser processing data can be reset based on the test print result.

以上の例では、一のワークに一の印字パターンを指定する例を説明したが、同様の手順を繰り返すことにより一のワークに複数の印字パターンを指定することもできる。また、レーザ加工データ設定プログラムの一画面にワークを一のみを表示する構成に限られず、一画面に複数のワークを表示させて、それぞれのワークに印字パターンを指定することもできる。
（移動印字の設定方法） In the above example, an example in which one print pattern is designated for one work has been described. However, a plurality of print patterns can be designated for one work by repeating the same procedure. Further, the present invention is not limited to the configuration in which only one workpiece is displayed on one screen of the laser processing data setting program, and a plurality of workpieces can be displayed on one screen and a print pattern can be designated for each workpiece.
(Setting method for moving printing)

またレーザ加工装置で、静止したワークへの可能のみならず、移動するワークに対しても加工データ生成部８０Ｋで適切な条件を演算して印字を行うよう構成できる。一例として平面状のワークが移動する印字の設定方法について、図４７に基づいて説明する。２次元的な移動印字では、移動するワークに対して、２次元的な印字対象面に印字する。このような印字の場合は、（１）印字する印字内容を決定し、（２）平面移動の加工条件を設定した上で、（３）印字を開始し、（４）さらに印字内容のＸＹ座標に、ワークの移動量に応じた座標を加算する。図４７（ａ）の例では、印字内容として文字列「ＡＢＣ」を指定している。また平面移動の加工条件としては、移動方向、移動条件、印字範囲等がある。以下、平面移動加工条件について順次説明する。
（移動方向） Further, the laser processing apparatus can be configured to perform printing not only for a stationary work but also for a moving work by calculating an appropriate condition in the machining data generation unit 80K. As an example, a printing setting method for moving a planar workpiece will be described with reference to FIG. In the two-dimensional moving printing, a moving workpiece is printed on a two-dimensional printing target surface. In the case of such printing, (1) the printing content to be printed is determined, (2) the plane moving processing conditions are set, (3) printing is started, and (4) the XY coordinates of the printing content are further set. In addition, coordinates corresponding to the amount of movement of the workpiece are added. In the example of FIG. 47A, the character string “ABC” is designated as the print content. Further, the processing conditions for plane movement include a moving direction, a moving condition, a printing range, and the like. Hereinafter, the plane moving processing conditions will be sequentially described.
(Direction of movement)

平面移動加工条件の一である移動方向として、ワークの移動方向を指定する。この例では、印字対象のワークが左から右へ移動するため、この移動方向を移動加工条件設定部から指定する。図４８に移動加工条件設定部の一例として、加工ライン条件設定画面２４０を示す。この図において、「移動／印字方向」タブ２４１を選択し、ワークのＸＹ移動方向及び／又はＺ移動方向を設定する。この例では、レーザ加工装置のマーキングヘッドを平面図及び側面図で示し、これに対してワークのラインの向き及び移動方向を指定する。このような視覚的な表示例から選択させることによって、ユーザは相互の位置関係を容易に把握でき、設定を容易にすると共に設定ミスを低減できる。図４７の例では、マーキングヘッドの長手方向に対して印字の向きが図４７（ａ）に対して直交する場合、ワークの移動方向に応じて上又は下方向を選択する。選択後、印字内容である「ＡＢＣ」が上下方向に並んで表示される。
（移動条件） The moving direction of the workpiece is designated as the moving direction which is one of the plane moving machining conditions. In this example, since the workpiece to be printed moves from left to right, this moving direction is designated from the moving machining condition setting unit. FIG. 48 shows a machining line condition setting screen 240 as an example of the moving machining condition setting unit. In this figure, the “movement / printing direction” tab 241 is selected to set the XY movement direction and / or the Z movement direction of the workpiece. In this example, the marking head of the laser processing apparatus is shown in a plan view and a side view, and the direction of the workpiece line and the moving direction are designated for the marking head. By selecting from such visual display examples, the user can easily grasp the mutual positional relationship, and can easily set and reduce setting errors. In the example of FIG. 47, when the printing direction is orthogonal to the longitudinal direction of the marking head, the upper or lower direction is selected according to the moving direction of the workpiece. After selection, “ABC”, which is the print content, is displayed side by side in the vertical direction.
(Movement conditions)

移動条件は、所定の速度での移動（フィードバック無しのオープン制御）か、エンコーダによるフィードバック制御かを指定するものである。ここではワークが等速移動かエンコーダ制御かを選択する。
（印字範囲） The movement condition designates movement at a predetermined speed (open control without feedback) or feedback control by an encoder. Here, it is selected whether the workpiece is moved at a constant speed or controlled by an encoder.
(Print range)

印字できる範囲は、Ｘ方向とＹ方向に対応させて設けられたスキャナの可動範囲によって定められるものであり、その最大の印字可能範囲は、図１４や図２０に示す編集表示欄２０２で表示される部分が、これに対応するよう設定されている。ユーザは、その編集表示欄２０２内に、印字対象文字等を設定することで、自動的に印字範囲を設定できる。   The printable range is determined by the movable range of the scanner provided corresponding to the X direction and the Y direction, and the maximum printable range is displayed in the edit display column 202 shown in FIGS. This part is set to correspond to this. The user can automatically set a print range by setting a print target character or the like in the edit display field 202.

これらの平面移動加工条件を指定すると、印字開始後のＸＹ座標位置及び各座標位置におけるレーザ光のＯＮ／ＯＦＦを演算できる。ＸＹ座標は、印字内容の文字に応じたＸＹ座標に、ワークの移動方向の座標に対してワーク移動量分を加算して計算できる。図４７の例では、ワークがＸ方向に移動するため、Ｘ座標についてのみワークの移動速度を加算し、Ｙ座標については維持する。   When these plane movement processing conditions are designated, the XY coordinate position after the start of printing and the ON / OFF of the laser beam at each coordinate position can be calculated. The XY coordinates can be calculated by adding the workpiece movement amount to the coordinates in the movement direction of the workpiece to the XY coordinates corresponding to the characters of the print contents. In the example of FIG. 47, since the workpiece moves in the X direction, the movement speed of the workpiece is added only for the X coordinate, and the Y coordinate is maintained.

また、平面が移動する例に限られず、回転体など、３次元的な移動印字を行うことも可能である。この場合も上記平面移動印字と同様、（１）印字する印字内容を決定し、（２）回転移動の加工条件を設定した上で、（３）印字を開始し、（４）さらに印字内容のＸＹ座標に、ワークの移動量に応じた座標を加算する。
（デフォーカス量の設定） Further, the present invention is not limited to the example in which the plane moves, and three-dimensional moving printing such as a rotating body can also be performed. In this case, as in the above-described plane movement printing, (1) the printing contents to be printed are determined, (2) the processing conditions for rotational movement are set, (3) printing is started, and (4) the printing contents are further determined. A coordinate corresponding to the movement amount of the work is added to the XY coordinate.
(Defocus amount setting)

以上の加工データ生成部は、加工条件設定部で設定された加工条件に基づいて、３次元状の加工対象面と一致する基本設定条件となるように加工データを生成している。ただ、意図的に加工対象面と一致しないようにデフォーカス量を設定することも可能である。   The machining data generation unit described above generates machining data based on the machining conditions set by the machining condition setting unit so that the basic setting conditions coincide with the three-dimensional machining target surface. However, it is also possible to set the defocus amount so that it does not coincide with the processing target surface.

意図的に特定のデフォーカス量を印字面に対して設定するには、印字面に対してフォーカスが合う基本設定条件に対して、デフォーカス量を指定する。図４９に、このような設定を行う加工パラメータ設定画面の一例を示す。図４９において、加工パラメータ設定欄２０４ｎにデフォーカス値を指定するデフォーカス設定欄２０４ｏが設けられており、ユーザが所望の値を入力する。デフォーカス値として、例えばプラスの値を入力すれば、焦点位置が印字面よりも設定された値分、レーザ加工装置に対して離れた位置に設定される。逆にマイナスの値として入力すれば、印字面よりさらに設定された値だけ焦点位置がレーザ加工装置に対して近い位置に設定される。   In order to intentionally set a specific defocus amount for the print surface, the defocus amount is designated with respect to a basic setting condition in which the print surface is focused. FIG. 49 shows an example of a processing parameter setting screen for performing such setting. In FIG. 49, a defocus setting field 204o for specifying a defocus value is provided in the processing parameter setting field 204n, and the user inputs a desired value. For example, if a positive value is input as the defocus value, the focal position is set at a position away from the laser processing apparatus by a value set from the printing surface. Conversely, if a negative value is input, the focal position is set closer to the laser processing apparatus by a value set further than the printing surface.

また、加工条件を設定する際の設定項目として、レーザ光のデフォーカス量としてのスポット径、ワークの材質等の加工パラメータを設定することもできる。この際、指定された一の加工パラメータの変更に追従させて他の加工条件を自動的に変更することにより、ユーザは特定の設定項目のみを変化させた条件出しが容易に行える。図４９に示すレーザ加工データ設定プログラムの画面においては、画面右側の「詳細設定」タブ２０４ｊの下段において、ワーキングディスタンス、レーザ光のデフォーカス量としてのスポット径、加工対象ワークの設定欄が設けられている。ワーキングディスタンスは、レーザ加工装置によって決まるため、通常は自動で設定される。デフォーカス量は、レーザ光の焦点位置（ワーキングディスタンス）からのオフセット量を指定する。またスポット径は焦点位置のスポット径を基準として比率で指定される。さらに、加工対象ワークは、加工対象のワークの材質や加工目的を、選択肢から選択することで、選択されたワークの加工に適したレーザ光のパワー密度に調整される。この例では、鉄への黒色印字、ステンレスへの黒色印字、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、フェノール樹脂といったワークの材質、及び樹脂溶着、表面粗しといった加工目的が列挙されており、ユーザは所望の加工目的に応じてラジオボタンを選択する。   Further, as setting items when setting the machining conditions, machining parameters such as a spot diameter as a defocus amount of the laser beam, a workpiece material, and the like can be set. At this time, by automatically changing other machining conditions in accordance with the change of one designated machining parameter, the user can easily create a condition by changing only a specific set item. In the screen of the laser processing data setting program shown in FIG. 49, a working distance, a spot diameter as a laser beam defocus amount, and a workpiece to be processed are set in the lower part of the “detail setting” tab 204j on the right side of the screen. ing. Since the working distance is determined by the laser processing apparatus, it is usually set automatically. The defocus amount designates an offset amount from the focal position (working distance) of the laser beam. The spot diameter is specified as a ratio based on the spot diameter at the focal position. Furthermore, the workpiece to be machined is adjusted to the power density of the laser beam suitable for machining the selected workpiece by selecting the material and machining purpose of the workpiece to be machined from the options. In this example, black printing on iron, black printing on stainless steel, ABS resin, polycarbonate resin, phenolic resin work materials, and processing purposes such as resin welding and surface roughening are listed. Select the radio button according to the purpose.

これらの設定項目は、相互に関連している。すなわち、デフォーカス量を調整することにより、レーザ光のパワー密度を調整できるが、同時にスポット径も変化する。またワークの材質や加工目的を選択すると、目的に合致したレーザ光のパワー密度が選択されるため、レーザ光のデフォーカス量としてのスポット径が変化することになる。このため、スポット径を一定に維持しつつレーザ光のパワー密度を調整したい場合には、従来はスポット径を設定するのみならず、スポット径が変化しないような加工パラメータの組み合わせを探すべく、レーザ光の出力値や走査速度といった他の設定項目を調整する必要があった。この作業は、実際にワークにレーザ光を走査して加工した結果を見ながら各項目値を調整するという試行錯誤を繰り返して、最適な加工パラメータの組み合わせを見つけ出すものであるため、極めて煩雑で手間がかかる。   These setting items are related to each other. That is, by adjusting the defocus amount, the power density of the laser beam can be adjusted, but the spot diameter also changes at the same time. Further, when the material of the workpiece and the processing purpose are selected, the power density of the laser light that matches the purpose is selected, so that the spot diameter as the defocus amount of the laser light changes. For this reason, when it is desired to adjust the power density of the laser beam while maintaining the spot diameter constant, conventionally, not only setting the spot diameter but also searching for a combination of processing parameters that does not change the spot diameter. It was necessary to adjust other setting items such as the light output value and scanning speed. This work involves repeated trial and error of adjusting each item value while observing the result of actually scanning the workpiece with laser light and finding the optimum combination of machining parameters, which is extremely complicated and laborious. It takes.

そこで、本実施の形態では、予め一の加工パラメータに対応して変更すべき他の加工パラメータ値の組み合わせを参照テーブル５ａに登録しておき、一の加工パラメータを調整する際には、参照テーブル５ａを参照して該当する他の加工パラメータの組み合わせを抽出し、この値を自動設定することによって、必要な設定項目のみを変化させることを可能としている。具体的には、図４９の画面からレーザ光のデフォーカス量としてのスポット径、加工対象ワークのいずれか一を設定すると、他の設定項目には対応する値が自動的に入力される。また、この状態からデフォーカス量を変更しても、スポット径や加工対象ワークが一定に維持されるよう、他の加工パラメータ（例えばレーザ出力や走査速度）等が自動的に調整される。これにより、ユーザは所望の項目のみを速やかに変更できるので、所望の加工結果に極めて容易に調整することができる。
（デフォーカス量の連続変化） Therefore, in the present embodiment, a combination of other machining parameter values to be changed in advance corresponding to one machining parameter is registered in the reference table 5a, and when adjusting one machining parameter, the reference table By extracting a combination of other relevant processing parameters with reference to 5a and automatically setting this value, it is possible to change only necessary setting items. Specifically, when any one of the spot diameter as the laser beam defocus amount and the workpiece to be processed is set from the screen of FIG. 49, corresponding values are automatically input to the other setting items. Even if the defocus amount is changed from this state, other processing parameters (for example, laser output and scanning speed) are automatically adjusted so that the spot diameter and the workpiece to be processed are maintained constant. Thereby, since the user can change only a desired item rapidly, it can adjust to a desired process result very easily.
(Continuous change in defocus amount)

さらに、加工パラメータをレーザ加工中に連続的に変化させることもできる。これによって、図５０に示すような加工パターンに加工することができる。図５０（ａ）は、ワーク表面の彫り込み加工において傾斜面ＫＳを形成した例を示す断面図であり、図５０（ｂ）はワーク表面に筆書き調のロゴＬＧを印字加工した平面図である。このような加工を行うには、レーザ光のデフォーカス量としてのスポット径を連続的に変化させるように設定することで実現できる。この際も、上記と同様にスポット径の連続変化に追従させるように、加工データ生成部が他の加工パラメータも連続的に調整し、指定された設定項目のみが連続変化するように自動調整される。この結果、加工位置や大きさといった、変更を要しない設定項目は従前の値を維持するような加工が行われ、ユーザが望む設定項目のみを変化させるような加工条件を容易に設定できる。   Furthermore, the processing parameters can be continuously changed during laser processing. Thereby, it can process into a processing pattern as shown in FIG. FIG. 50A is a cross-sectional view showing an example in which the inclined surface KS is formed in the engraving process of the workpiece surface, and FIG. 50B is a plan view in which a handwritten logo LG is printed on the workpiece surface. . Such processing can be realized by setting the spot diameter as a defocus amount of the laser beam to be continuously changed. At this time, the machining data generation unit also continuously adjusts other machining parameters so as to follow the continuous change of the spot diameter in the same manner as described above, and the automatic adjustment is performed so that only the designated setting items are continuously changed. The As a result, the setting items that do not need to be changed, such as the processing position and size, are processed so that the previous values are maintained, and processing conditions that change only the setting items desired by the user can be easily set.

図５１に、このようなレーザ加工の連続変化を設定する設定画面の一例を示す。図５１の例では、「連続変化を行う」欄のチェックボックスをＯＮにすると、連続変化の設定画面に切り替えられる。ここでは、連続変化を行う範囲を座標位置で指定する。また、変化させたい設定項目のチェックボックスをＯＮにすると、範囲の入力欄が表示され、数値を指定可能となる。図５１の例では、デフォーカス量のチェックボックスを選択しており、開始位置のデフォーカス量と終了位置のデフォーカス量を指定する。指定されたデフォーカス量は、指定された範囲内において、均等に連続変化するように自動設定される。また、開始値または終了値のみを指定し、変化の増分・減分や変化率を指定することもできる。また、デフォーカス量を設定すると、スポット径の欄も対応する数値が参照テーブル５ａから参照されて、入力欄に自動的に入力される。このように、いずれかの設定項目が指定されると、他の設定項目にも自動的に対応値が入力されるので、ユーザは各設定項目の加工パラメータ同士の相関関係を意識することなく、必要な項目のみを設定するだけで所望の加工条件に変更することが可能となる。   FIG. 51 shows an example of a setting screen for setting such a continuous change in laser processing. In the example of FIG. 51, when the check box in the “perform continuous change” column is turned ON, the screen is switched to the continuous change setting screen. Here, the range where the continuous change is performed is designated by the coordinate position. When the check box of a setting item to be changed is turned ON, a range input field is displayed, and a numerical value can be designated. In the example of FIG. 51, the defocus amount check box is selected, and the defocus amount at the start position and the defocus amount at the end position are designated. The designated defocus amount is automatically set so as to continuously change evenly within the designated range. It is also possible to specify only the start value or the end value, and specify the increment / decrement of change and the rate of change. When the defocus amount is set, the numerical value corresponding to the spot diameter column is also referred to from the reference table 5a and automatically input to the input column. In this way, when any setting item is specified, the corresponding value is automatically input to the other setting items, so the user is not aware of the correlation between the processing parameters of each setting item. It is possible to change to desired processing conditions by setting only necessary items.

なお、図５１の例では、文字データ指定欄２０４ｄで「ＲＳＳ＆ＣＣ（ＲＳＳ・コンポジットコード）」が選択され、編集表示欄２０２及び３次元ビューワ２６０にコンポジットコードが表示されている。「ＲＳＳ＆ＣＣ」では、ＲＳＳコード、またはＲＳＳコードの上方にマイクロＰＤＦコードを付加したコンポジットコードが設定できる。この例では種別指定欄２０４ｑでコンポジットコードとして「RSS-14 CC-A」が選択されている。また、文字入力欄２０４ｂにおいて付加情報の入力に必要な区切り文字やその他制御コード、特殊文字コード、外字等の入力を容易にするため、これらの入力用ボタンを備えた第２のフローティングツールバー２９６を設けることもできる。これにより、ユーザは特殊なコードの入力作業を容易に行うことができる。   In the example of FIG. 51, “RSS & CC (RSS / composite code)” is selected in the character data designation field 204d, and the composite code is displayed in the edit display field 202 and the three-dimensional viewer 260. In “RSS & CC”, an RSS code or a composite code in which a micro PDF code is added above the RSS code can be set. In this example, “RSS-14 CC-A” is selected as the composite code in the type designation field 204q. In order to facilitate the input of delimiters, other control codes, special character codes, external characters, etc. necessary for inputting additional information in the character input field 204b, a second floating toolbar 296 having these input buttons is provided. It can also be provided. As a result, the user can easily perform a special code input operation.

以上のようにして、加工対象のワークの材質、加工内容、仕上げ状態、加工時間等の設定項目について、レーザ光のビーム径を自由に変化させることにより、簡単に短時間で変更できる。
（設定の保存・読み込み） As described above, the setting items such as the material of the workpiece to be machined, the machining content, the finishing state, and the machining time can be easily changed in a short time by freely changing the beam diameter of the laser beam.
(Save / Load settings)

さらに、一旦設定された加工条件の加工パラメータを設定データとして保存し、必要時に呼び出すこともできる。例えば、ファイルメニューから「名前をつけて保存」を選択し、任意の名称をつけて設定情報を保存しておくことで、将来同じワークに同じ加工を行う際に、保存された設定データを呼び出すことで、段取り替えに要する時間や手間を大幅に簡略化できる。また、よく使われる設定については、予め登録しておくことにより、これを利用すれば初心者でも容易に加工条件の設定を行える。また登録・保存されたデータの設定条件をベースにして調整を行うことによって、設定の手間を大幅に省力化できる。このように、設定情報の再利用を可能とすることでも、設定作業の省力化に大きく貢献できる。   Furthermore, the processing parameters of the processing conditions once set can be saved as setting data and recalled when necessary. For example, by selecting “Save As” from the File menu and saving the setting information with an arbitrary name, the saved setting data can be recalled when performing the same processing on the same workpiece in the future. As a result, the time and labor required for the setup change can be greatly simplified. Moreover, by registering frequently used settings in advance, even if a beginner can use them, machining conditions can be easily set. Also, by making adjustments based on the setting conditions of registered / stored data, the labor of setting can be greatly saved. As described above, enabling the reuse of the setting information can greatly contribute to labor saving of the setting work.

本発明のレーザ加工装置、レーザ加工データ設定装置、レーザ加工データ設定方法、レーザ加工データ設定プログラム、コンピュータで読み取り可能な記録媒体及び記録した機器は、例えばマーキング、穴あけ、トリミング、スクライビング、表面処理等、立体形状を有する立体の表面にレーザ照射を行う処理において、立体形状の設定に広く適用可能である。なお、３次元印字が可能なレーザマーカの例について説明したが、本発明は２次元印字が可能なレーザマーカに対しても好適に適用できる。   Laser processing apparatus, laser processing data setting apparatus, laser processing data setting method, laser processing data setting program, computer-readable recording medium and recorded equipment of the present invention include, for example, marking, drilling, trimming, scribing, surface treatment, etc. In the process of performing laser irradiation on the surface of a solid having a three-dimensional shape, it can be widely applied to the setting of the three-dimensional shape. Although an example of a laser marker capable of three-dimensional printing has been described, the present invention can be suitably applied to a laser marker capable of two-dimensional printing.

本発明の一実施の形態に係るレーザ加工装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the laser processing apparatus which concerns on one embodiment of this invention. 走査部におけるＸ・Ｙ軸スキャナの配置状態を示す透明斜視図である。It is a transparent perspective view which shows the arrangement | positioning state of the X * Y-axis scanner in a scanning part. 円柱状のワークの側面に、文字列を印字する例を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the example which prints a character string on the side surface of a column-shaped workpiece | work. 図１のレーザ励起部の内部構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the internal structure of the laser excitation part of FIG. レーザ加工装置のレーザ光走査系を含むマーキングヘッドの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the marking head containing the laser beam scanning system of a laser processing apparatus. 図５を背面方向から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at FIG. 5 from the back direction. 図５を側面から見た側面図である。It is the side view which looked at FIG. 5 from the side. レーザ加工装置のレーザ光の焦点位置が、作業位置において変化する状態を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the state from which the focus position of the laser beam of a laser processing apparatus changes in a work position. 焦点距離を長くする場合のレーザ光走査系を示す側面図である。It is a side view which shows the laser beam scanning system in the case of lengthening a focal distance. 焦点距離を短くする場合のレーザ光走査系を示す側面図である。It is a side view which shows the laser beam scanning system in the case of shortening a focal distance. Ｚ軸スキャナを示す正面図及び断面図である。It is the front view and sectional drawing which show a Z-axis scanner. ３次元印字可能なレーザマーカのシステム構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the system configuration | structure of the laser marker which can be three-dimensionally printed. レーザ加工データ設定装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a laser processing data setting apparatus. レーザ加工データ設定プログラムのユーザインターフェース画面の一例を示すイメージ図である。It is an image figure which shows an example of the user interface screen of a laser processing data setting program. 複数の印字ブロックを設定する加工ブロック設定手段の一例を示すイメージ図である。It is an image figure which shows an example of the process block setting means which sets a some printing block. 印字ブロックのレイアウトを調整する様子を示すイメージ図である。It is an image figure which shows a mode that the layout of a printing block is adjusted. 印字ブロックの設定一覧表を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the setting list of a printing block. 図１４で「３Ｄ設定」に切り替えた状態を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the state switched to "3D setting" in FIG. 図１８で円柱を選択した状態を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the state which selected the cylinder in FIG. 図１９から編集表示欄を３次元表示に切り替えた状態を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the state which switched the edit display column from FIG. 19 to three-dimensional display. ワークの基本図形として円柱状、円錐状、球状を選択した場合の、初期位置を示すイメージ図である。It is an image figure which shows an initial position at the time of selecting cylindrical shape, cone shape, and spherical shape as a basic figure of a workpiece | work. 新規作成された印字ブロックのデフォルトの印字開始位置を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the default printing start position of the newly created printing block. レーザ加工データを右詰めで配置するよう初期位置を設定した状態を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the state which set the initial position so that laser processing data may be arrange | positioned right-justified. レーザ加工データを左詰めで配置するよう初期位置を設定した状態を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the state which set the initial position so that laser processing data may be arrange | positioned left-justified. レーザ加工データを中央に配置するよう初期位置を設定した状態を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the state which set the initial position so that laser processing data may be arrange | positioned in the center. 初期位置をユーザが指定する手順を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the procedure which a user designates an initial position. レーザ光の照射角度に応じて初期位置を決定する例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example which determines an initial position according to the irradiation angle of a laser beam. 印字開始位置を手動調整する例を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the example which adjusts a printing start position manually. ３次元ビューワで加工対象面の３次元画像を表示させた状態を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the state which displayed the three-dimensional image of the process target surface with the three-dimensional viewer. ３Ｄ表示画面を斜め上方から表示させたイメージ図である。It is the image figure which displayed the 3D display screen from diagonally upward. 図３０の３Ｄ表示画面を裏側から表示させたイメージ図である。It is the image figure which displayed the 3D display screen of FIG. 30 from the back side. 図３０の３Ｄ表示画面を左に移動して表示させたイメージ図である。It is the image figure which moved and displayed the 3D display screen of FIG. 30 to the left. 図３０の３Ｄ表示画面を右に移動して表示させたイメージ図である。It is the image figure which moved and displayed the 3D display screen of FIG. 30 to the right. 図３０の３Ｄ表示画面を上に移動して表示させたイメージ図である。It is the image figure which moved and displayed the 3D display screen of FIG. 図３０の３Ｄ表示画面をＸＹ平面で表示させたイメージ図である。It is the image figure which displayed the 3D display screen of FIG. 30 on XY plane. 図３０の３Ｄ表示画面をＹＺ平面で表示させたイメージ図である。It is the image figure which displayed the 3D display screen of FIG. 30 on the YZ plane. 図３０の３Ｄ表示画面をＺＸ平面で表示させたイメージ図である。It is the image figure which displayed the 3D display screen of FIG. 30 on the ZX plane. 各種設定画面を示すイメージ図である。It is an image figure which shows various setting screens. ３Ｄ表示画面における配色を設定する設定画面を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the setting screen which sets the color scheme in a 3D display screen. ２Ｄ表示画面における表示を設定する設定画面を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the setting screen which sets the display in a 2D display screen. ２Ｄ表示画面における配色を設定する設定画面を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the setting screen which sets the color scheme in a 2D display screen. ３Ｄ表示画面において印字不可能領域を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the area which cannot be printed in a 3D display screen. 図４２で印字開始角度を調整した状態を示すイメージ図である。FIG. 43 is an image diagram illustrating a state in which the print start angle is adjusted in FIG. 42. ３Ｄ表示画面の表示設定画面を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the display setting screen of 3D display screen. 図２９からワークの配置を変更した状態を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the state which changed the arrangement | positioning of the workpiece | work from FIG. 印字条件を設定して加工パターンを生成する手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure which sets a printing condition and produces | generates a process pattern. ２次元的な移動印字に関する条件設定を説明する模式図であり、図４７（ａ）は斜視図、図４７（ｂ）は平面図である。47A and 47B are schematic diagrams for explaining setting of conditions relating to two-dimensional moving printing. FIG. 47A is a perspective view and FIG. 47B is a plan view. 移動加工条件設定部で移動方向を設定する画面例を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the example of a screen which sets a moving direction in a moving process condition setting part. 加工パラメータの設定画面の一例を示すイメージ図である。It is an image figure which shows an example of the setting screen of a process parameter. 図５０（ａ）は、ワーク表面の彫り込み加工に傾斜面を形成した断面図であり、図５０（ｂ）はワーク表面に筆書き調のロゴを印字加工した平面図である。FIG. 50A is a cross-sectional view in which an inclined surface is formed in the engraving process of the workpiece surface, and FIG. 50B is a plan view in which a handwritten logo is printed on the workpiece surface. デフォーカス設定量の設定画面の一例を示すイメージ図である。It is an image figure which shows an example of the setting screen of a defocus setting amount.

１００…レーザ加工装置
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
４…制御部；５…メモリ部；５Ａ…記憶部；５ａ…参照テーブル
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
８０Ｌ…初期位置設定手段
８２…表示部；
８３…加工イメージ表示部
８４…ヘッドイメージ表示手段
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…「基本設定」タブ
２０４ｉ…「形状設定」タブ
２０４ｊ…「詳細設定」タブ
２０４ｋ…加工パラメータ設定欄
２０４ｌ…加工パラメータ設定欄
２０４ｍ…デフォーカス設定欄
２０４ｎ…加工パラメータ設定欄
２０４ｏ…デフォーカス設定欄
２０４ｑ…種別指定欄
２０５…プロファイル指定欄
２０６…形状選択欄
２０７…表示切替ボタン
２０７Ｂ…「表示位置」変更欄
２０７Ｃ…２画面表示ボタン
２０８…配置パラメータ設定欄
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
２４０…加工ライン条件設定画面
２４１…「移動／印字方向」タブ
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
２９６…第２のフローティングツールバー
Ｌ、Ｌ’、ＬＢ…レーザ光；
Ｇ…ガイド光；Ｐ…ポインタ光
Ｗ、Ｗ１、Ｗ２…ワーク；
ＷＳ…作業領域；Ｆ…集光レンズ
Ｋ…枠
ＭＫ…マーキングヘッドイメージ
ＬＫ…レーザ光
ＫＳ…傾斜面
ＬＧ…ロゴ DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Laser processing apparatus 1 ... Laser control part; 1A ... Controller; 2 ... Laser output part 3 ... Input part; 3A ... Process surface profile input means; 3B ... Process pattern input means 3C ... Process condition setting part 3F ... Process block setting Means 4 ... Control unit; 5 ... Memory unit; 5A ... Storage unit; 5a ... Reference table 6 ... Laser excitation unit; 7 ... Power source; 8 ... Laser medium; 9 ... Scanning unit 10 ... Laser excitation light source; 11 ... Laser excitation light source Condensing unit 12 ... Laser excitation unit casing; 13 ... Optical fiber cable 14 ... Scanner; 14a ... X-axis scanner; 14b ... Y-axis scanner 14c ... Z-axis scanner; 14d ... Scanner mirror for pointer 15 ... Condensing unit; Incident lens; 18 ... Exit lens 50 ... Laser oscillator; 51, 51a, 51b ... Galvano motor 52 ... Scanner drive circuit; 53 ... B Expander 60 ... Guide light source; 62 ... Half mirror; 64 ... Pointer light source; 66 ... Fixed mirror 80 ... Calculation unit; 80K ... Processing data generation unit 80L ... Initial position setting means 82 ... Display unit;
83 ... Processing image display unit 84 ... Head image display means 150 ... Marking head 180 ... Laser processing data setting device 190 ... External device 202 ... Editing display field 204 ... Print pattern input field 204a ... Processing type designation field 204b ... Character input field 204c ... Detail setting field 204d ... Character data designation field 204e ... "Print data" tab 204f ... "Size / position" tab 204g ... "Print condition" tab 204h ... "Basic setting" tab 204i ... "Shape setting" tab 204j ... "Details""Setting" tab 204k ... Machining parameter setting field 204l ... Machining parameter setting field 204m ... Defocus setting field 204n ... Machining parameter setting field 204o ... Defocus setting field 204q ... Type designation field 205 ... Profile designation field 206 ... Shape selection field 207 ... Display switching button 207B ... "Table "Display position" change column 207C ... Two-screen display button 208 ... Arrangement parameter setting column 209 ... Scroll bar 210 ... Marking head image display / non-display setting screen 211 ... "Block shape / arrangement" tab 212 ... "Block shape" column 215 ... "Transfer / Read" button 216 ... Block number selection field 217 ... Block list screen 240 ... Processing line condition setting screen 241 ... "Movement / printing direction" tab 260 ... 3D viewer 270 ... Edit mode display field 272 ... Edit mode switching Button 296 ... second floating toolbar L, L ', LB ... laser light;
G: Guide light; P: Pointer light W, W1, W2: Workpiece;
WS ... Working area; F ... Condensing lens K ... Frame MK ... Marking head image LK ... Laser beam KS ... Inclined surface LG ... Logo

Claims (14)

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、
前記レーザ発振部により照射されるレーザ光の光軸上に配置されるレンズを光軸に沿って移動させることにより、レーザ光の焦点距離を調整可能なビームエキスパンダと、前記ビームエキスパンダを透過したレーザ光を第一の方向に走査させるための第一のスキャナと、前記第一のスキャナで走査されるレーザ光を前記第一の方向と略直交する第二の方向に走査させるための第二のスキャナとを備えるレーザ光走査系と、
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、
前記加工パターンを２次元情報として入力するための加工パターン入力手段と、
前記加工パターン入力手段により入力された加工パターンのイメージを、前記第一のスキャナ及び第二のスキャナの可動範囲により定められた印字範囲を示す編集表示欄に２次元的に表示可能な２次元表示手段と、
前記２次元表示手段により前記編集表示欄に表示された加工パターンの配置位置を調整するための２次元位置調整手段と、
前記２次元表示手段に表示された加工パターンの２次元情報を３次元的な加工対象面に従った３次元レーザ加工データに変換するための基準となる、３次元的な加工対象面を表すプロファイル情報を入力するための加工面プロファイル入力手段と、
前記加工面プロファイル入力手段により入力された加工対象面上に、前記加工パターン入力手段により入力された加工パターンを仮想的に一致させるように、前記加工パターンを前記プロファイル情報に基づいて３次元形状に変形し、３次元レーザ加工データを生成する加工データ生成部と、
前記３次元形状に変形された加工パターンを、前記加工対象面と共に３次元表示する３次元表示手段と、
前記３次元表示手段に表示された加工パターンの前記加工対象面への配置位置を調整するための調整手段と、
を備え、
前記レーザ制御部は、前記加工データ生成部により生成された３次元レーザ加工データ、及び前記調整手段による調整に基づいて、前記レーザ発振部、前記ビームエキスパンダ、第一のスキャナ及び第二のスキャナを制御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。 A laser processing apparatus capable of processing a processing target surface of a processing target disposed in a work area by irradiating a laser beam and processing it into a desired processing pattern,
A laser oscillation unit for generating laser light ;
A beam expander capable of adjusting the focal length of the laser beam by moving a lens disposed on the optical axis of the laser beam irradiated by the laser oscillating unit along the optical axis, and transmits the beam expander. A first scanner for scanning the laser beam in the first direction and a second scanner for scanning the laser beam scanned by the first scanner in a second direction substantially orthogonal to the first direction. A laser beam scanning system comprising two scanners;
A laser control unit for controlling the laser oscillation unit and the laser beam scanning system;
A processing pattern input means for inputting the machining pattern as a two-dimensional information,
A two-dimensional display capable of two-dimensionally displaying an image of a processing pattern input by the processing pattern input means in an edit display field indicating a printing range defined by a movable range of the first scanner and the second scanner. Means,
And two-dimensional position adjustment means for adjusting the position of the working pattern displayed on the edit display section by the two-dimensional display means,
Profile representing a three-dimensional machining target surface, which serves as a reference for converting the two-dimensional information of the machining pattern displayed on the two-dimensional display means into three-dimensional laser machining data according to the three-dimensional machining target surface Machining surface profile input means for inputting information;
Based on the profile information, the processing pattern is formed into a three-dimensional shape so that the processing pattern input by the processing pattern input unit virtually matches the processing target surface input by the processing surface profile input unit. A deformation data generation unit that deforms and generates three-dimensional laser processing data;
Three-dimensional display means for three-dimensionally displaying the processing pattern transformed into the three-dimensional shape together with the processing target surface;
Adjusting means for adjusting the arrangement position of the machining pattern displayed on the three-dimensional display means on the machining target surface;
With
The laser control unit includes the laser oscillation unit, the beam expander, the first scanner, and the second scanner based on the three-dimensional laser processing data generated by the processing data generation unit and the adjustment by the adjustment unit. A laser processing apparatus configured to control the above. 請求項１に記載のレーザ加工装置であって、  The laser processing apparatus according to claim 1,
前記調整手段は、前記３次元表示手段に前記加工対象面を表示しつつ、前記加工パターンの前記加工対象面への配置位置を調整可能であることを特徴とするレーザ加工装置。The laser processing apparatus, wherein the adjusting unit is capable of adjusting an arrangement position of the processing pattern on the processing target surface while displaying the processing target surface on the three-dimensional display unit. 請求項１又は２に記載のレーザ加工装置であって、
前記調整手段は、前記３次元表示手段に表示された加工対象面の配置位置を、前記第一のスキャナ及び第二のスキャナの可動範囲により定まる作業領域内において調整可能であることを特徴とするレーザ加工装置。 The laser processing apparatus according to claim 1 or 2 ,
The adjusting means is capable of adjusting an arrangement position of the processing target surface displayed on the three-dimensional display means within a work area determined by a movable range of the first scanner and the second scanner. Laser processing equipment. 請求項３に記載のレーザ加工装置であって、
前記調整手段は、前記加工対象面の位置をＸＹ方向に加え、Ｚ方向に調整可能であることを特徴とするレーザ加工装置。 It is a laser processing apparatus of Claim 3 , Comprising:
The laser processing apparatus, wherein the adjusting means is capable of adjusting the position of the processing target surface in the XY direction and adjusting in the Z direction. 請求項４に記載のレーザ加工装置であって、
前記調整手段は、前記加工対象面の姿勢をＸ回転、Ｙ回転、Ｚ回転の各方向に調整可能であることを特徴とするレーザ加工装置。 The laser processing apparatus according to claim 4 ,
The laser processing apparatus, wherein the adjusting means is capable of adjusting the posture of the processing target surface in each of X rotation, Y rotation, and Z rotation directions. 請求項３から５のいずれか一に記載のレーザ加工装置であって、A laser processing apparatus according to any one of claims 3 to 5,
前記調整手段により前記３次元表示手段に表示された前記加工対象面の配置位置を調整しても、前記加工パターンの前記加工対象面に対する配置位置は維持されることを特徴とするレーザ加工装置。  2. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the arrangement position of the machining pattern with respect to the machining target surface is maintained even when the arrangement position of the machining target surface displayed on the three-dimensional display unit is adjusted by the adjusting unit. 請求項１から６のいずれか一に記載のレーザ加工装置であって、
前記加工面プロファイル入力手段は、複数の基本図形から１つを選択する基本図形指定手段を備えることを特徴とするレーザ加工装置。 A laser processing apparatus according to any one of claims 1 to 6 ,
The machining surface profile input means includes basic figure designation means for selecting one of a plurality of basic figures. 請求項７に記載のレーザ加工装置であって、
前記基本図形指定手段は、基本図形の形状を特定するためのパラメータを入力することで基本図形の形状を特定可能であることを特徴とするレーザ加工装置。 It is a laser processing apparatus of Claim 7 , Comprising:
The laser processing apparatus characterized in that the basic figure designating means can specify the shape of the basic figure by inputting a parameter for specifying the shape of the basic figure. 請求項７に記載のレーザ加工装置であって、
前記基本図形指定手段は、基本図形の内面か外面のいずれかを加工を行う面として選択可能であることを特徴とするレーザ加工装置。 It is a laser processing apparatus of Claim 7 , Comprising:
2. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the basic graphic designating means can select either the inner surface or the outer surface of the basic graphic as a surface to be processed. 請求項１から９のいずれか一に記載のレーザ加工装置であって、
前記加工面プロファイル入力手段は、予め作成された３Ｄデータのデータファイルを入力可能であることを特徴とするレーザ加工装置。 A laser processing apparatus according to any one of claims 1 to 9 ,
The machining surface profile input means can input a data file of 3D data created in advance. 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、レーザ発振部より出射されるレーザ光を走査させるためのレーザ光走査系として、前記レーザ発振部により照射されるレーザ光の光軸上に配置されるレンズを光軸に沿って移動させることにより、レーザ光の焦点距離を調整可能なビームエキスパンダと、
前記ビームエキスパンダを透過したレーザ光を第一の方向に走査させるための第一のスキャナと、
前記第一のスキャナで走査されるレーザ光を前記第一の方向と略直交する第二の方向に走査させるための第二のスキャナと、
を備え、該レーザ光走査系で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について、所望の加工パターンに基づいて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、
前記加工パターンを２次元情報として入力するための加工パターン入力手段と、
前記加工パターン入力手段により入力された加工パターンのイメージを、前記第一のスキャナ及び第二のスキャナの可動範囲により定められた印字範囲を示す編集表示欄に２次元的に表示可能な２次元表示手段と、
前記２次元表示手段により前記編集表示欄に表示された加工パターンの配置位置を調整するための２次元位置調整手段と、
前記２次元表示手段に表示された加工パターンの２次元情報を３次元的な加工対象面に従った３次元レーザ加工データに変換するための基準となる、３次元的な加工対象面を表すプロファイル情報を入力するための加工面プロファイル入力手段と、
前記加工面プロファイル入力手段により入力された加工対象面上に、前記加工パターン入力手段により入力された加工パターンを仮想的に一致させるように、前記加工パターンを前記プロファイル情報に基づいて３次元形状に変形し、３次元レーザ加工データを生成する加工データ生成部と、
前記３次元形状に変形された加工パターンを、前記加工対象面と共に３次元表示する３次元表示手段と、
前記３次元表示手段に表示された加工パターンの前記加工対象面への配置位置を調整するための調整手段と、
を備え、
前記加工データ生成部により生成された３次元レーザ加工データ、及び前記調整手段による調整に基づいて、レーザ加工装置のレーザ発振部、ビームエキスパンダ、第一のスキャナ及び第二のスキャナを制御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。 As a laser beam scanning system for scanning the laser beam emitted from the laser oscillation unit on the processing target surface of the workpiece arranged in the work area, the laser beam light emitted by the laser oscillation unit A beam expander capable of adjusting the focal length of the laser beam by moving a lens arranged on the axis along the optical axis;
A first scanner for scanning the laser light transmitted through the beam expander in a first direction;
A second scanner for scanning a laser beam scanned by the first scanner in a second direction substantially orthogonal to the first direction;
Bei give a, is irradiated with a laser beam in the laser beam scanning system, the processable laser processing apparatus in a desired processing pattern, in a laser processing data setting apparatus for setting the processing data based on the desired processing pattern There,
A processing pattern input means for inputting the machining pattern as a two-dimensional information,
A two-dimensional display capable of two-dimensionally displaying an image of a processing pattern input by the processing pattern input means in an edit display field indicating a printing range defined by a movable range of the first scanner and the second scanner. Means,
And two-dimensional position adjustment means for adjusting the position of the working pattern displayed on the edit display section by the two-dimensional display means,
Profile representing a three-dimensional machining target surface, which serves as a reference for converting the two-dimensional information of the machining pattern displayed on the two-dimensional display means into three-dimensional laser machining data according to the three-dimensional machining target surface Machining surface profile input means for inputting information;
Based on the profile information, the processing pattern is formed into a three-dimensional shape so that the processing pattern input by the processing pattern input unit virtually matches the processing target surface input by the processing surface profile input unit. A deformation data generation unit that deforms and generates three-dimensional laser processing data;
Three-dimensional display means for three-dimensionally displaying the processing pattern transformed into the three-dimensional shape together with the processing target surface;
Adjusting means for adjusting the arrangement position of the machining pattern displayed on the three-dimensional display means on the machining target surface;
With
Based on the three-dimensional laser processing data generated by the processing data generation unit and the adjustment by the adjustment unit, the laser oscillation unit, the beam expander, the first scanner, and the second scanner of the laser processing apparatus are controlled. A laser processing data setting device characterized by comprising. 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、レーザ発振部より出射されるレーザ光を走査させるためのレーザ光走査系として、前記レーザ発振部により照射されるレーザ光の光軸上に配置されるレンズを光軸に沿って移動させることにより、レーザ光の焦点距離を調整可能なビームエキスパンダと、
前記ビームエキスパンダを透過したレーザ光を第一の方向に走査させるための第一のスキャナと、
前記第一のスキャナで走査されるレーザ光を前記第一の方向と略直交する第二の方向に走査させるための第二のスキャナと、
を備え、該レーザ光走査系で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について、所望の加工パターンに基づいて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、
前記加工パターンを２次元情報として入力する工程と、
前記入力された加工パターンのイメージを、前記第一のスキャナ及び第二のスキャナの可動範囲により定められた印字範囲を示す編集表示欄に２次元的に表示させる工程と、
前記２次元表示手段により前記編集表示欄に表示された加工パターンの配置位置を調整する工程と、
前記２次元表示手段に表示された加工パターンの２次元情報を３次元的な加工対象面に従った３次元レーザ加工データに変換するための基準となる、３次元的な加工対象面を表すプロファイル情報を入力する工程と、
前記入力された加工対象面上に、前記入力された加工パターンを仮想的に一致させるように、前記加工パターンを前記プロファイル情報に基づいて３次元形状に変形し、３次元レーザ加工データを生成する工程と、
前記３次元形状に変形された加工パターンを、前記加工対象面と共に３次元表示手段上に３次元表示する工程と、
前記３次元表示手段に表示された加工パターンの前記加工対象面への配置位置を調整する工程と、
前記生成された３次元レーザ加工データ、及び調整された位置に基づいて、レーザ加工装置のレーザ発振部、ビームエキスパンダ、第一のスキャナ及び第二のスキャナを制御する工程と、
を含むことを特徴とするレーザ加工データ設定方法。 As a laser beam scanning system for scanning the laser beam emitted from the laser oscillation unit on the processing target surface of the workpiece arranged in the work area, the laser beam light emitted by the laser oscillation unit A beam expander capable of adjusting the focal length of the laser beam by moving a lens arranged on the axis along the optical axis;
A first scanner for scanning the laser light transmitted through the beam expander in a first direction;
A second scanner for scanning a laser beam scanned by the first scanner in a second direction substantially orthogonal to the first direction;
Bei give a, is irradiated with a laser beam in the laser beam scanning system, the processable laser processing apparatus in a desired processing pattern, in a laser processing data setting method for setting a machining data based on the desired processing pattern There,
Inputting the machining pattern as two-dimensional information;
A step of two-dimensionally displaying an image of the input processing pattern in an edit display field indicating a print range defined by a movable range of the first scanner and the second scanner ;
And adjusting the position of the working pattern displayed on the edit display section by the two-dimensional display means,
Profile representing a three-dimensional machining target surface, which serves as a reference for converting the two-dimensional information of the machining pattern displayed on the two-dimensional display means into three-dimensional laser machining data according to the three-dimensional machining target surface Inputting information,
Based on the profile information, the processing pattern is transformed into a three-dimensional shape so as to virtually match the input processing pattern on the input processing target surface, and three-dimensional laser processing data is generated. Process,
A step of three-dimensionally displaying the processing pattern transformed into the three-dimensional shape on the three-dimensional display means together with the processing target surface;
Adjusting the arrangement position of the processing pattern displayed on the three-dimensional display means on the processing target surface;
Controlling the laser oscillation unit, the beam expander, the first scanner, and the second scanner of the laser processing apparatus based on the generated three-dimensional laser processing data and the adjusted position;
A laser processing data setting method comprising: 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、レーザ発振部より出射されるレーザ光を走査させるためのレーザ光走査系として、前記レーザ発振部により照射されるレーザ光の光軸上に配置されるレンズを光軸に沿って移動させることにより、レーザ光の焦点距離を調整可能なビームエキスパンダと、
前記ビームエキスパンダを透過したレーザ光を第一の方向に走査させるための第一のスキャナと、
前記第一のスキャナで走査されるレーザ光を前記第一の方向と略直交する第二の方向に走査させるための第二のスキャナと、
を備え、該レーザ光走査系で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について、所望の加工パターンに基づいて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、
加工パターンを２次元情報として入力する機能と、
前記入力された加工パターンのイメージを、前記第一のスキャナ及び第二のスキャナの可動範囲により定められた印字範囲を示す編集表示欄に２次元的に表示させる機能と、
前記２次元表示手段により前記編集表示欄に表示された加工パターンの配置位置を調整する機能と、
前記２次元表示手段に表示された加工パターンの２次元情報を３次元的な加工対象面に従った３次元レーザ加工データに変換するための基準となる、３次元的な加工対象面を表すプロファイル情報を入力する機能と、
前記入力された加工対象面上に、前記入力された加工パターンを仮想的に一致させるように、前記加工パターンを前記プロファイル情報に基づいて３次元形状に変形し、３次元レーザ加工データを生成する機能と、
前記３次元形状に変形された加工パターンを、前記加工対象面と共に３次元表示手段上に３次元表示する機能と、
前記３次元表示手段に表示された加工パターンの前記加工対象面への配置位置を調整する機能と、
前記生成された３次元レーザ加工データ、及び調整された位置に基づいて、レーザ加工装置のレーザ発振部、ビームエキスパンダ、第一のスキャナ及び第二のスキャナを制御する機能と、
をコンピュータに実現させることを特徴とするレーザ加工データ設定プログラム。 As a laser beam scanning system for scanning the laser beam emitted from the laser oscillation unit on the processing target surface of the workpiece arranged in the work area, the laser beam light emitted by the laser oscillation unit A beam expander capable of adjusting the focal length of the laser beam by moving a lens arranged on the axis along the optical axis;
A first scanner for scanning the laser light transmitted through the beam expander in a first direction;
A second scanner for scanning a laser beam scanned by the first scanner in a second direction substantially orthogonal to the first direction;
Bei give a, is irradiated with a laser beam in the laser beam scanning system, the processable laser processing apparatus in a desired processing pattern, in a laser processing data setting program for setting the processing data based on the desired processing pattern There,
A function of inputting a machining pattern as two-dimensional information;
A function for two-dimensionally displaying an image of the input processing pattern in an edit display field indicating a print range defined by a movable range of the first scanner and the second scanner ;
A function of adjusting an arrangement position of the processing pattern displayed in the edit display field by the two-dimensional display means;
Profile representing a three-dimensional machining target surface, which serves as a reference for converting the two-dimensional information of the machining pattern displayed on the two-dimensional display means into three-dimensional laser machining data according to the three-dimensional machining target surface The ability to enter information,
Based on the profile information, the processing pattern is transformed into a three-dimensional shape so as to virtually match the input processing pattern on the input processing target surface, and three-dimensional laser processing data is generated. Function and
A function of three-dimensionally displaying the processing pattern transformed into the three-dimensional shape on the three-dimensional display means together with the processing target surface;
A function of adjusting an arrangement position of the processing pattern displayed on the three-dimensional display means on the processing target surface;
A function of controlling the laser oscillation unit, the beam expander, the first scanner, and the second scanner of the laser processing apparatus based on the generated three-dimensional laser processing data and the adjusted position;
A laser processing data setting program characterized by causing a computer to realize the above. 請求項１３に記載されるプログラムを格納したコンピュータで読み取り可能な記録媒体又は記録した機器。 A computer-readable recording medium or a recorded device storing the program according to claim 13 .
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