JP5096614B2 - 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 - Google Patents
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 Download PDFInfo
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Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
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。
(入力部3)
(レーザ制御部1)
(レーザ励起部6)
(レーザ出力部2)
(レーザ媒質8)
(走査系)
(Z軸スキャナ14c)
(ディスタンスポインタ)
(レーザマーカのシステム構成)
(演算部80)
(レーザ加工データ設定プログラム)
(加工ブロック設定手段)
(印字ブロックの設定一覧表)
(ワークのプロファイル情報)
(1)3次元形状を入力可能なプログラム上から、ワークを作画して指定する方式
(2)ワークの形状を特定するためのパラメータを、対話形式でユーザに入力させる方式
(3)ワークの形状に予め作成された3Dデータのデータファイルを入力して変換する方式
(4)ワークの形状を実際にイメージセンサ等の画像認識装置で読み込んで取得する方式
(3D表示)
(印字開始位置のデフォルト位置)
(印字開始位置の調整)
(3次元ビューワ260)
(作業領域の設定時の3次元表示)
(印字不可能領域)
またレーザ照射点から見て裏側に位置するためレーザ光を物理的に照射できず印字が不可能となる領域、すなわちXY平面を真上からワークを見た場合、ワークの加工対象面が裏側に位置するエリアを印字不可能領域としている。設定された加工パターンが印字不可能領域にかかり、印字が不可能である場合に、編集表示欄202において加工パターンを非表示として、ユーザに再設定を促すこともできる。例えば、設定した印字対象面の裏側に印字パターンが回り込んだ場合には加工パターンを非表示とし、印字は可能であるが最適な印字が可能な角度範囲外(印字不良領域)となった場合は赤色表示する。このように、単に印字可能、不可能の2種類で区分けするのでなく、最適な印字ができない範囲として、印字不良領域、印字不可能領域といった複数の区分で段階的に印字品質の低下を表示させることで、ユーザに対して詳細な情報を提示でき、より適切なレイアウトや配置を検討できる。図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)
(レーザ出射方向の表示)
(座標軸の表示)
(マーキングヘッドのアイコン)
(印字ブロックの配置)
(レーザ加工データの設定手順)
(移動印字の設定方法)
(移動方向)
(移動条件)
(印字範囲)
(デフォーカス量の設定)
(デフォーカス量の連続変化)
(設定の保存・読み込み)
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
Claims (13)
- 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、
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次元表示手段により前記編集表示欄に表示された加工対象面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り調整された前記加工対象面の配置位置に基づいて、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備えるレーザ光走査系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。 - 請求項1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。 - 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。 - 請求項1から3のいずれか一に記載のレーザ加工装置であって、
前記調整手段は、さらに前記3次元の加工対象面に対して前記加工パターンを貼り付ける配置位置を調整する手段を有することを特徴とするレーザ加工装置。 - 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。 - 請求項1から5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含むことを特徴とするレーザ加工装置。 - 請求項6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により、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。 - 請求項6又は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。 - 請求項1から8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。 - 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、
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次元表示手段により前記編集表示欄に表示された加工対象面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り調整された前記加工対象面の配置位置に基づいて、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備えるレーザ光走査系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。 - 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、
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2次元表示手段上にて2次元的に表示させる工程と、
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3次元表示する工程と、
前記3次元表示手段により前記編集表示欄に表示された加工対象面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、及び調整された前記加工対象面の配置位置に基づいて、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備えるレーザ光走査系を制御する工程と、
を含むことを特徴とするレーザ加工データ設定方法。 - 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2次元表示手段上にて2次元的に表示させる機能と、
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3次元表示する機能と、
前記3次元表示手段により前記編集表示欄に表示された加工対象面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、及び調整された前記加工対象面の配置位置に基づいて、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備えるレーザ光走査系を制御する機能と、
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。 - 請求項12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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011284519A JP5096614B2 (ja) | 2011-12-26 | 2011-12-26 | 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 |
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