JP6693410B2 - Laser processing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、レーザ加工装置に関するものである。 The present invention relates to a laser processing device.
従来より、加工対象物にレーザ光を照射して加工するレーザ加工装置が提案されている。特許文献1および特許文献2には、加工用のレーザ光を収束させる収束レンズから加工対象物までの距離を所定距離に調整させるために、加工対象物における所定距離に位置するポイントを可視光で表示する技術が開示されている。
Conventionally, there has been proposed a laser processing apparatus that irradiates a processing object with laser light to perform processing. In
ところで、加工対象物に精度良くレーザ加工を行うには、上記の、収束レンズから加工対象物へ向かうZ方向の位置合わせに加えて、加工対象物の加工面であるXY面におけるXY位置合わせを行うことが必要となる。そこで、XY位置合わせと、Z方向の位置合わせとを同時期に行うことができるレーザ加工装置が要請されていた。尚、特許文献1および特許文献2には、XY位置合わせについては何ら記載されていない。
By the way, in order to perform laser processing on an object to be processed with high accuracy, in addition to the above-described alignment in the Z direction from the converging lens to the object to be processed, XY alignment on the XY plane that is the processing surface of the object to be processed is performed. It is necessary to do it. Therefore, there has been a demand for a laser processing apparatus that can perform XY alignment and Z alignment at the same time. Note that
本願は、上記の課題に鑑み提案されたものであって、XY位置合わせとZ方向の位置合わせとを同時期に行うことができるレーザ加工装置を提供することを目的とする。 The present application has been proposed in view of the above problems, and an object thereof is to provide a laser processing apparatus that can perform XY alignment and Z alignment at the same time.
本明細書は、加工用レーザ光を出射する加工レーザ光出射部と、加工用レーザ光を収束させる収束レンズと、加工パターンから生成され、加工パターンが加工されるXY位置を示す第1ガイドパターンおよび収束レンズから所定距離にあるZ位置を示すための第2ガイドパターンを加工対象物に表示するガイド用レーザ光を出射するガイドレーザ光出射部と、加工用レーザ光およびガイド用レーザ光を走査する走査部と、加工対象物に表示される第2ガイドパターンと協同してZ位置を表示するポインタ光を出射する可視光光源と、制御部と、を備え、制御部は、第1ガイドパターンの表示位置に基づいて、第2ガイドパターンの表示位置を決定する決定処理と、第1ガイドパターンおよび第2ガイドパターンを表示させる第1表示処理と、を実行することを特徴とするレーザ加工装置を開示する。これにより、レーザ加工装置は、XY位置に第1ガイドパターンを表示し、Z位置に第2ガイドパターンの表示およびポインタ光による表示をするので、ユーザは第1ガイドパターンの表示を用いたXY位置合わせと、第2ガイドパターンの表示およびポインタ光による表示を用いたZ位置合わせとを同時期に行うことができる。 The present specification describes a processing laser light emitting unit that emits a processing laser beam, a converging lens that converges a processing laser beam, and a first guide pattern that is generated from a processing pattern and that indicates an XY position at which the processing pattern is processed. And a guide laser light emitting part for emitting a guide laser light for displaying a second guide pattern for indicating a Z position at a predetermined distance from the converging lens on the object to be processed, and scanning the processing laser light and the guide laser light. The scanning unit, the visible light source that emits pointer light that displays the Z position in cooperation with the second guide pattern displayed on the object to be processed, and the control unit, and the control unit is the first guide pattern. Determination processing for determining the display position of the second guide pattern based on the display position of, and first display processing for displaying the first guide pattern and the second guide pattern, It discloses a laser processing apparatus and executes. As a result, the laser processing apparatus displays the first guide pattern at the XY position, and displays the second guide pattern and the pointer light at the Z position. Therefore, the user can display the first guide pattern at the XY position. The alignment and the Z alignment using the display of the second guide pattern and the display by the pointer light can be performed at the same time.
本願によれば、XY位置合わせとZ方向の位置合わせとを同時期に行うことができるレーザ加工装置を提供することができる。 According to the present application, it is possible to provide a laser processing apparatus that can perform XY alignment and Z alignment at the same time.
<レーザ加工装置の概略構成>
本実施形態に係るレーザ加工装置1の概略構成について図1を用いて説明する。本実施形態に係るレーザ加工装置1は、PC(Personal Computer)2、レーザコントローラ5、およびレーザ加工部3などを備える。また、レーザ加工部3は加工部筐体7およびレーザヘッド部6などを有する。レーザ加工装置1は、PC2が作成する加工データに基づいて、レーザ光Lを加工対象物Wの加工面WAに対して2次元走査して文字、記号、図形等をマーキングするレーザ加工を行う。尚、以下の説明において、レーザ加工を印字と記載する場合がある。また、以下の説明において、方向は図1に示す方向を用いる。
<Schematic configuration of laser processing device>
A schematic configuration of the
PC2は、例えばノートPCなどで実現され、LCD(Liquid Crystal Display)61、キーボード62、およびマウスパッド63などを備え、ユーザからの加工命令を受け付ける。レーザコントローラ5は例えばコンピュータなどで実現され、レーザヘッド部6およびPC2と双方向通信可能に接続されている。レーザコントローラ5はPC2から送信された情報に基づいてレーザヘッド部6を制御する。
The PC 2 is realized by, for example, a notebook PC, includes an LCD (Liquid Crystal Display) 61, a
加工部筐体7は前面側が開放された略箱体状であり、加工扉65、支持台66などを有する。加工扉65は加工部筐体7の開放されている前面を覆い、加工部筐体7の左端部に回動中心を有し、加工部筐体7を閉塞する位置から図1に示す解放位置まで回動する。支持台66は加工部筐体7の内部に設置され、下側に移動部67を有する。支持台66は移動部67により上下方向に移動する。また、加工部筐体7の上面は貫通孔が形成されており、レーザヘッド部6から出射されるレーザ光Lは、貫通孔を通り、加工対象物Wに照射される。
The
次に、レーザヘッド部6の構成について、図2〜5を用いて説明する。レーザヘッド部6は、レーザヘッド部筐体10、本体ベース11、レーザ発振ユニット12、光シャッター部13(図3)、光ダンパー(不図示)、反射ミラー14、ダイクロイックミラー15(図3)、光センサ(不図示)、ガイド光部17(図3)、ポインタ光出射部18、ガルバノスキャナ19、およびfθレンズ20などを有する。レーザヘッド部筐体10は略直方体形状であり、内部に本体ベース11が固定されている。
Next, the configuration of the
レーザ発振ユニット12は、レーザ発振器21およびビームエキスパンダ22などを有し、本体ベース11に取り付けられている。レーザ発振器21は例えばYAGレーザなどで構成され、光ファイバFを介して入射される、励起用レーザ光出射部40(図6)から出射された励起光に応じて、レーザ光Lを出射する。ビームエキスパンダ22は、レーザ発振器21と同軸に設けられており、レーザ光Lのビーム径を調整する。尚、レーザ発振器21がレーザ光Lを出射する方向が前方向であり、レーザヘッド部6の上下方向及び前後方向に直交する方向が、レーザヘッド部6の左右方向である。
The
光シャッター部13は、平板状のシャッター27およびシャッターモータ(不図示)などを有する。シャッター27は、シャッターモータのモータ軸に取り付けられて同軸に回転する。シャッター27は、ビームエキスパンダ22から出射されたレーザ光Lの光路を遮る位置に回転された際には、レーザ光Lを不図示の光ダンパーへ反射する。不図示の光ダンパーは、シャッター27で反射されたレーザ光Lを吸収する。一方、シャッター27がビームエキスパンダ22から出射されたレーザ光Lの光路上に位置しないように回転された場合には、ビームエキスパンダ22から出射されたレーザ光Lは、レーザ発振ユニット12及び光シャッター部13の前方に位置する反射ミラー14に入射する。
The
反射ミラー14は、反射面がレーザ発振ユニット12から出射されたレーザ光Lの光路に対し45度となるように配設されており、反射面に入射されたレーザ光Lを、反射ミラー14に対して左側に配設されたダイクロイックミラー15へ反射する。
The
ダイクロイックミラー15は、反射面が反射ミラー14によって反射されたレーザ光Lの光路に対して45度となるように配設されており、反射面に入射されたレーザ光Lの大部分を、ガルバノスキャナ19に向かって反射する。また、ダイクロイックミラー15は、反射面に入射されたレーザ光Lの一部を、ダイクロイックミラー15に対して左側に位置する光センサ(不図示)へ透過する。光センサはフォトダイオード等で構成され、ダイクロイックミラー15を透過したレーザ光Lの一部が入射される。光センサは、レーザ発振器21から出射されるレーザ光Lの強度を検出する。
The
ガイド光部17はダイクロイックミラー15の後側に配置されている。ガイド光部17は、ガイド光レーザ28およびレンズ群(不図示)などを有する。ガイド光レーザ28は例えば赤色の、可視レーザ光を出射する半導体レーザである。レンズ群は可視レーザ光を平行光に収束する。ガイド光部17から出射された可視レーザ光であるガイド光Mは、ダイクロイックミラー15を透過し、ガルバノスキャナ19へ入射する。ここで、ダイクロイックミラー15により反射されレーザ光Lの光路と、ダイクロイックミラー15を透過したガイド光Mの光路とは一致する。
The
ガルバノスキャナ19は、本体ベース11の前側端部に形成された貫通孔29の上側に取り付けられている。ガルバノスキャナ19は、ガルバノX軸モータ32、ガルバノY軸モータ31、本体部33などを有する。ガルバノX軸モータ32およびガルバノY軸モータ31の各々は、モータ軸およびモータ軸の先端部に取り付けられた走査ミラーを有する。ガルバノX軸モータ32およびガルバノY軸モータ31は、各々のモータ軸が互いに直交し、各々の走査ミラーが互いに対向するように、本体部33に取り付けられている。各モータ31,32が回転することにより、各走査ミラーは回転する。これにより、レーザ光Lおよびガイド光が加工面WA上で2次元走査される。ここで、走査方向は、レーザヘッド部6の方向において、左から右へ向かうX方向と、レーザヘッド部6の前から後へ向かうY方向である。尚、レーザヘッド部6の方向において、下から上へ向かう方向がZ方向である。
The
fθレンズ20は、レーザヘッド部6の本体ベース11に対して取り付けられており、下方に配置された加工対象物Wの加工面WAに対して、ガルバノスキャナ19によって2次元走査されたレーザ光Lおよびガイド光Mを加工面WA上に収束させる。
The
ポインタ光出射部18は、ガルバノスキャナ19の右側の位置であって、本体ベース11の前側端部に形成された貫通孔25の上側に取り付けられている。ポインタ光出射部18は、ポインタ光レーザ23および回折光学素子24(図4)などを有する。ポインタ光レーザ23は、例えば赤色の、可視レーザ光を出射する半導体レーザである。図4に示すように、回折光学素子24は貫通孔25の下側に配設されている。ポインタ光レーザ23が出射する光の光軸は上下方向に対し傾斜している。ポインタ光レーザ23の出射光は、貫通孔25を通過し、回折光学素子24に入射する。回折光学素子24による回折光であるポインタ光Nは加工面WAに入射する。ポインタ光Nは加工対象物Wに表示されるZガイドパターンGZ(後述)と協同してZ位置(後述)を表示するものである。ここで、回折光学素子24は、ポインタ光Nにより加工面WAに形成される像が図5に示すポインタパターンGNとなるように形成されている。ポインタパターンGNは、加工領域PAの領域内にて、略円形のスポットGSが等間隔で、XY方向に5×5に配列するパターンである。ポインタ光出射部18は回折光学素子24を有することにより、光源をポインタ光レーザ23の1つにしつつ、複数のスポットGSを加工面WAに表示することができる。
The pointer
次に、レーザ光L、ガイド光M、およびポインタ光Nの光路の位置関係について図4を用いて説明する。位置RFは、fθレンズ20の焦点面の位置である。fθレンズ20と位置RFとの距離は距離WDである。ここで、fθレンズ20の中心線とポインタパターンGNの中心とは位置RFにて一致している。加工対象物Wの加工面WAが位置RFと一致する場合、焦点位置で加工対象物Wにレーザ加工が行われる。
Next, the positional relationship of the optical paths of the laser light L, the guide light M, and the pointer light N will be described with reference to FIG. The position RF is the position of the focal plane of the
<レーザ加工装置の電気的構成>
次に、レーザ加工装置1の電気的構成について、図6を用いて説明する。PC2は、図1で示した構成の他に、制御部70および制御回路55などを有する。制御部70は、CPU71、RAM72、ROM73、およびHDD(Hard Disk Drive)75などを有する。CPU71はROM73に記憶されている各種のプログラムを実行することによって、LCD61等を制御する。RAM72はCPU71が各種の処理を実行するための主記憶装置として用いられる。ROM73には制御プログラム、文字パラメータ情報、および反射率情報などが記憶されている。文字パラメータ情報とは、フォント毎のパラメータ情報である。HDD75は、後述する加工処理のプログラムなどの各種アプリケーションソフトウェアのプログラム、後述するXYガイドパターンGXYおよびZガイドパターンGZの形状などの各種データファイルを記憶する。CPU71、RAM72、およびROM73は、不図示のバス線により相互に接続されている。また、CPU71とHDD75は、不図示の入出力インターフェースを介して接続されている。
<Electrical configuration of laser processing equipment>
Next, the electrical configuration of the
制御回路55は、制御部70、LCD61、キーボード62、およびマウスパッド63と電気的に接続されており、キーボード62およびマウスパッド63が受け付けた操作を信号に変換して、CPU71へ出力する。また、CPU71からの命令に応じた表示画面をLCD61に表示させる。
The
レーザコントローラ5は、例えばコンピュータなどで実現され、CPU51、RAM52、ROM53等を有する。CPU51はROM53に記憶されている各種のプログラムを実行することによって、後述するガルバノコントローラ56、ガイド光レーザドライバ58、およびポインタ光レーザドライバ59等を制御する。RAM52はCPU51が各種の処理を実行するための主記憶装置として用いられる。尚、CPU51、RAM52、ROM53は、不図示のバス線により相互に接続されている。
The
レーザ加工部3は、上記した構成の他に、電源ユニット4を有する。電源ユニット4は電源部42、励起用レーザドライバ41、および励起用レーザ光出射部40などを有する。電源部42は不図示の電源コードを介して商用電源に接続される。電源部42は給電される交流電力を直流電力に変換し、レーザ加工部3の各部へ給電する。励起用レーザドライバ41は、レーザコントローラ5からの命令に応じて、励起用レーザ光出射部40を駆動する。励起用レーザ光出射部40は光ファイバFを介してレーザ発振器21と光学的に接続されている。励起用レーザ光出射部40は半導体レーザを有し、励起用レーザドライバ41から供給される駆動電流に応じた励起用レーザ光を光ファイバF内に出射する。
The
レーザヘッド部6は、上記した構成の他に、ガルバノコントローラ56、ガルバノドライバ36、ガイド光レーザドライバ58、およびポインタ光レーザドライバ59などを有している。ガルバノコントローラ56は、レーザコントローラ5から入力された、後述するXY座標データおよびガルバノ走査速度情報などに基づいて、ガルバノX軸モータ32とガルバノY軸モータ31の駆動角度、回転速度等を算出して、駆動角度、回転速度を表すモータ駆動情報をガルバノドライバ36へ出力する。ガルバノドライバ36は、ガルバノコントローラ56から入力された駆動角度、回転速度を表すモータ駆動情報に基づいて、ガルバノX軸モータ32およびガルバノY軸モータ31を駆動する。
The
<加工処理の概要>
レーザ加工部3の電源がONされ、PC2にて加工処理のためのアプリケーションが起動されると、PC2は受付画面90(図7)をLCD61に表示する。ユーザは受付画面90にて、加工したい文字、記号、図形などの印字情報を入力する。ここで、図7を用いて受付画面90について説明する。
<Outline of processing>
When the power of the
受付画面90には、メニュバー91および加工設定ボタン95などが表示される。また、受付画面90は、入力ボタン領域92、高さ調整ボタン領域93、ガイド表示ボタン領域94、レイアウト領域96、および詳細設定領域97などを有する。メニュバー91には、ファイルボタン、編集ボタン、設定ボタンなどの選択ボタンが表示される。入力ボタン領域92には、加工したい文字、記号、図形などのうち、何れを入力するかを選択させる選択ボタンが表示される。高さ調整ボタン領域93には、高さ調整を受け付ける実行ボタンが表示される。加工設定ボタン95は、例えば、レーザ光Lの出力値、ガルバノスキャナ19の走査速度などの設定を受け付ける加工設定画面の表示の実行を受け付けるボタンである。レイアウト領域96は加工する文字、記号、図形などの印字パターンPPの入力、および、印字パターンPPの加工領域における配置を受け付ける領域である。レイアウト領域96は加工領域を表しており、レイアウト領域96における入力された印字パターンPPの配置位置が、加工領域においてレーザ光Lが照射される加工位置となる。レイアウト領域96の右方向は加工領域のX方向であり、上方向は加工領域のY方向である。レイアウト領域96には、グリッドが表示される。詳細設定領域97は、メニュバー91、入力ボタン領域92、高さ調整ボタン領域93、ガイド表示ボタン領域94、加工設定ボタン95などが選択されることに応じて、詳細な設定を受け付けるボタンなどが表示される領域である。尚、図7では、メニュバー91の「設定」が選択されることに応じて表示されるプルダウンメニュー91aの「ガイドパターンを編集する」ボタンが選択された場合に詳細設定領域97に表示される、ガイドパターン編集の詳細設定を受け付ける画面を図示している。尚、詳細設定領域97の詳細については後述する。
A
ユーザは、入力ボタン領域92に表示される所望の選択ボタンを例えばマウスパッド63を使用して選択した後、レイアウト領域96の所望の位置を選択する。入力ボタン領域92の選択ボタンのうち、文字の入力の選択ボタンを選択した場合には、その後、所望の文字を入力する。図7では、ユーザが「ABCDE」の文字列の入力を行った場合を図示している。
The user selects a desired selection button displayed in the
次に、ユーザは、加工対象物Wを支持台66の上に載置する。次に、ガイド表示ボタン領域94に表示される選択ボタンを選択する。これに応じて、レーザ加工装置1は、ガイド表示を行う。これにより、ユーザは加工対象物Wの位置合わせを行うことができる。位置合わせが終了すると、ユーザは不図示の加工実行ボタンを選択する。レーザ加工装置1は、加工実行ボタンが選択されると、レーザ加工を行う。
Next, the user places the processing target W on the
ガイド表示には、XY平面における、印字パターンPPのXY位置を表示するXYガイドパターンGXYの表示と、fθレンズ20からのZ方向の距離により規定されるZ位置を表示するZガイドパターンGZの表示とがある。XYガイドパターンGXYおよびZガイドパターンGZの表示はガイド光Mがガルバノスキャナ19により走査されることによりなされる。ZガイドパターンGZの表示位置は、ポインタ光Nによる表示であるポインタパターンGNのスポットGSの何れかの表示位置と加工面WAにて一致するように、ZガイドパターンGZは表示される。以下の説明において、ZガイドパターンGZの表示位置とされるスポットGSを特定スポットGSAと称する。ZガイドパターンGZの表示位置とは、ZガイドパターンGZの基準位置(後述)の加工面WAにおける位置であり、スポットGSの表示位置とは、スポットGSの中心位置である。従って、ユーザは、加工対象物Wにおける所望の加工位置と、XYガイドパターンGXYの表示とを一致させるように、加工対象物Wを支持台66上にて移動させ、XY位置合わせを行う。また、ZガイドパターンGZの基準位置に特定のスポットGSが位置する様にZ位置合わせを行う。
In the guide display, an XY guide pattern GXY that displays the XY position of the print pattern PP on the XY plane and a Z guide pattern GZ that displays the Z position defined by the distance in the Z direction from the
尚、XYガイドパターンGXYは印字パターンPPから生成されるものである。XYガイドパターンGXYの形状は複数ある。図8を用いて詳述する。図8では、塗り潰しのあるフォントの文字がABCDEと羅列されて構成されている印字パターンPP1を例示している。この場合、XYガイドパターンGXYには、形状が互いに異なる、次の3つのパターンがある。3つのパターンとは、印字パターンPP1の外側で接する外接矩形であるXYガイドパターンGXY1と、外接矩形の各頂点を外接矩形の各辺を外側に延伸させた2つの線分で示すXYガイドパターンGXY0と、印字パターンPP1に含まれる文字の輪郭であるXYガイドパターンGXY2である。ここで、図8のXYガイドパターンGXY0の破線は、説明のため外接矩形を示しものであり、表示されるものではない。尚、ユーザはガイド表示ボタン領域94に表示される、所望の形状に対応する選択ボタンを選択することにより、所望の形状のXYガイドパターンGXYを表示させることができる。また、ZガイドパターンGZの形状も複数ある。図8では、三角形であるZガイドパターンGZ1を例示しているが、この他に、後述する図7のガイドパターン選択領域97cに表示される選択ボタンに表示される図形のような形状がある。ここで、ZガイドパターンGZには形状毎に基準位置が設定されている。例えば、ZガイドパターンGZ1の基準位置200は、三角形の中心である。上記したように、加工面WAにおいて、ZガイドパターンGZは、ZガイドパターンGZの基準位置が、特定スポットGSAの中心である表示位置と一致するように表示される。図8の表示100は、XYガイドパターンGXY1、ZガイドパターンGZ1、およびスポットGSの表示が加工面WAになされた場合を図示している。ここで、ZガイドパターンGZ1の中心にスポットGSが位置する位置が、すなわち焦点位置となる。
The XY guide pattern GXY is generated from the print pattern PP. There are a plurality of XY guide patterns GXY. This will be described in detail with reference to FIG. FIG. 8 exemplifies a print pattern PP1 in which characters in a filled font are listed as ABCDE. In this case, the XY guide pattern GXY has the following three patterns having different shapes. The three patterns are an XY guide pattern GXY1 that is a circumscribing rectangle that is in contact with the outside of the print pattern PP1, and an XY guide pattern GXY0 that is shown by two line segments in which each vertex of the circumscribing rectangle is drawn by extending each side of the circumscribing rectangle to the outside. And an XY guide pattern GXY2 which is the outline of the characters included in the print pattern PP1. Here, the broken line of the XY guide pattern GXY0 in FIG. 8 indicates a circumscribed rectangle for the sake of explanation, and is not displayed. The user can display the XY guide pattern GXY having a desired shape by selecting the selection button corresponding to the desired shape displayed in the guide
図4に示すように、位置RFに対して、fθレンズ20からの距離が近い位置RFaの場合には、特定スポットGSAに対してZガイドパターンGZは左にずれ、fθレンズ20からの距離が遠い位置RFbの場合には、特定スポットGSAに対してZガイドパターンGZは右にずれる。特定スポットGSAとZガイドパターンGZとの位置関係を見ることにより、ユーザはZ位置合わせを行うことができる。
As shown in FIG. 4, when the position RFa is closer to the position RF from the
ところで、ガイド表示の表示態様として、XYガイドパターンGXYおよびZガイドパターンGZの表示位置を常にfθレンズ20の中心線上にすることも考えられる。しかしながら、この場合、加工対象物Wにおける加工位置がfθレンズ20の中心線の位置になるように載置することが求められる。従って、加工対象物Wの大きさと加工位置とによっては、加工対象物Wの大きさが加工部筐体7内に入ることができる大きさであるにもかかわらず、fθレンズ20の中心線の位置に加工位置が位置するように載置することができない場合が生じてしまう。この点、レーザ加工装置1はXYガイドパターンGXYおよびZガイドパターンGZの表示位置を加工領域PA内の任意の位置に表示することができるため、加工部筐体7をコンパクトにしつつ、上記のような、加工対象物Wの大きさ、および加工対象物Wにおける加工位置の制限を緩和することができる。
By the way, as a display mode of the guide display, it may be considered that the display positions of the XY guide pattern GXY and the Z guide pattern GZ are always on the center line of the
また、上記したように、XYガイドパターンGXYは印字パターンPPに基づいて生成されたパターンであるため、ユーザは加工対象物Wの形状と照合して、位置合わせを行うことができる。例えば、加工対象物Wの凸部にレーザ加工したい場合などには、XYガイドパターンGXYの表示により、ユーザは凸部に対する印字パターンPPの大きさを予め確認した後にレーザ加工をすることができる。 Further, as described above, since the XY guide pattern GXY is a pattern generated based on the print pattern PP, the user can check the shape of the workpiece W and perform the alignment. For example, when it is desired to perform laser processing on the convex portion of the processing object W, the user can perform laser processing after confirming the size of the print pattern PP for the convex portion in advance by displaying the XY guide pattern GXY.
このように、レーザ加工装置1はXYガイドパターンGXYを、固定位置ではなく、受け付けた位置に表示する。ここで、レーザ加工装置1は、ZガイドパターンGZの表示位置を、XYガイドパターンGXYの表示位置の近傍のスポットGSの表示位置とする。これにより、ユーザはXYガイドパターンGXYの表示を用いたXY位置合わせと、ZガイドパターンGZの表示を用いたZ位置合わせとを同時期に行うことができる。
In this way, the
<加工処理の詳細>
次に、CPU71が実行する加工処理について図9〜14を用いて説明する。レーザ加工装置1の電源がONされ、PC2にて加工処理のためのアプリケーションが起動されると、CPU71は図9に示す加工処理を開始する。CPU71は加工処理を開始すると、受付画面90(図7)をLCD61に表示させる。ユーザは受付画面90にて、加工したい文字、記号、図形などの情報などの印字情報を入力する。
<Details of processing>
Next, the processing process executed by the
CPU71は印字情報が入力されると、印字情報に基づいて印字データを作成する(S1)。ここで、印字データとは、印字するための情報であるXY座標データ、レーザ駆動電流情報、およびガルバノ走査速度情報である。例えば、オブジェクトが文字もしくは記号である場合には、ROM73に記憶されている文字パラメータ情報から、印字情報に含まれるフォントの種別に対応する情報を抽出し、印字情報に含まれる、大きさおよび位置に基づき、XY座標データを作成し、RAM72に記憶する。XY座標データとは、オブジェクトの全ての線を線分に分解して、線分に対して始点座標、終点座標を指定したデータである。また、印字情報に基づいて、レーザ発振器21のレーザ出力、レーザ光Lのレーザパルス幅を表すレーザ駆動電流情報、ガルバノスキャナ19によるレーザ光Lを走査する速度を表すガルバノ走査速度情報を作成する。
When the print information is input, the
次に、CPU71はXYZガイド表示を行うか否かを判断する(S3)。完了ボタン97d(図7)の選択ボタンが選択されると、CPU71はXYZガイド表示を行うと判断する。XYZガイド表示を行うと判断すると(S3:YES)、XYZガイドパターン表示処理を実行する(S9)。XYZガイドパターン表示処理(図10)を開始すると、XYZガイドパターン作成処理を実行する(S21)。XYZガイドパターン作成処理(図11)を開始すると、XYガイドパターン作成処理を実行する(S31)。
Next, the
XYガイドパターン作成処理について、図12を用いて説明する。XYガイドパターン作成処理を開始すると、CPU71はXYガイドパターンGXYがフルラインか否かを判断する(S41)。ここで、フルラインとは、XYガイドパターンGXY2(図8)で例示したような、印字パターンPPに含まれる文字の輪郭をパターンとするXYガイドパターンGXYのことである。CPU71は、ガイド表示ボタン領域94(図7)に表示される、フルラインに対応する選択ボタンが選択された場合、XYガイドパターンGXYがフルラインであると判断し、フルラインに対応する選択ボタン以外の選択ボタンが選択された場合、XYガイドパターンGXYがフルラインでないと判断する。XYガイドパターンGXYがフルラインであると判断すると(S41:YES)、印字パターンPPに含まれる文字および図形の各々の輪郭を抽出して、XYガイドデータを作成し(S43)、RAM72に記憶させ、処理を終了する。一方、加工パターンがフルラインでないと判断すると(S41:NO)、XYガイドパターンGXYを印字データの外接矩形としてXYガイドパターンGXY1を作成して(S45)、RAM72に記憶させ、処理を終了する。
The XY guide pattern creation processing will be described with reference to FIG. When the XY guide pattern creation processing is started, the
図11に戻り、ステップS31実行後、XYガイドパターンGXYの重心の座標値(Xg,Yg)を計算する(S33)。ここでの重心とは、印字データに含まれるすべての始点座標および終点座標のX値、Y値をそれぞれ合計して座標数で除した値を座標値(Xg、Yg)とする点のことである。次に、Zガイドパターン作成処理を実行する(S35)。 Returning to FIG. 11, after the execution of step S31, the coordinate value (Xg, Yg) of the center of gravity of the XY guide pattern GXY is calculated (S33). Here, the center of gravity means a point where the X value and the Y value of all the start point coordinates and the end point coordinates included in the print data are summed and divided by the number of coordinates to obtain the coordinate value (Xg, Yg). is there. Next, a Z guide pattern creation process is executed (S35).
ここで、図7を用いて、受付画面90の詳細設定領域97について説明する。上記したように、「ガイドパターンを編集する」ボタンが選択された場合、レーザ加工装置1は図7に示す態様の詳細設定領域97を表示する。この場合、詳細設定領域97には、「描画エリアより選択」ボタン(以下、エリア選択ボタンを略記する。)97a、「選択オブジェクトの近くを自動選択」ボタン(以下、自動選択ボタンと略記する。)97b、完了ボタン97d、キャンセルボタン97eなどが表示される。また、ガイドパターン選択領域97cには複数の選択ボタンが表示される。描画エリアよりエリア選択ボタン97aおよび自動選択ボタン97bの上には、「高さ調整を行う場所を選択してください」のメッセージが表示される。ユーザは、ZガイドパターンGZを表示させる際に、エリア選択ボタン97aおよび自動選択ボタン97bの何れかを選ぶことができる。ユーザは、ZガイドパターンGZの表示位置を自身で指定したい場合、エリア選択ボタン97aを選択し、ZガイドパターンGZの表示位置をレーザ加工装置1に決定させたい場合、自動選択ボタン97bを選択する。
Here, the
ガイドパターン選択領域97cに表示される、複数の選択ボタンは、ZガイドパターンGZの形状に対応している。ZガイドパターンGZの形状は、上記した三角形の他に、正方形、円、バツ印、左右上下の各々の方向を示す矢印、十字、逆T字、不等号などがある。正方形、円、三角形である、ZガイドパターンGZの基準位置は図形の中心であり、その他の図形の基準位置は、図形を構成する線分の交点である。
The plurality of selection buttons displayed in the guide
次に、Zガイドパターン作成処理について、図13を用いて説明する。CPU71は、ガイド表示ボタン領域94にて選択されている選択ボタンに対応する形状をXYガイドパターンGXYの形状として、ガイドパターン選択領域97cにて選択されている選択ボタンに対応する形状をZガイドパターンGZの形状として、Zガイド作成処理を開始する。まず、CPU71はポインタ光位置指定があるか否かを判断する(S51)。CPU71はエリア選択ボタン97a(図7)が選択された場合、ポインタ光位置指定があると判断し、自動選択ボタン97b(図7)が選択された場合、ポインタ光位置指定がないと判断する。ポインタ光位置指定があると判断すると(S51:YES)、ZガイドパターンGZの表示位置を指定位置に決定し(S53)、処理を終了する。尚、CPU71は、エリア選択ボタン97aが選択されると、レイアウト領域96に指定位置を受け付けるためのポインタを表示させる。マウスパッド63の操作にて決定されたポインタの位置を指定位置として受け付ける。尚、指定位置は何れかのスポットGSの位置となるようにされている。一方、ポインタ光位置指定がないと判断すると(S51:NO)、重心と近傍のスポットGSとの距離を計算し(S55)、最も距離の近いスポットGSの座標をZガイドパターンGZの表示位置に決定する(S57)。
Next, the Z guide pattern creation processing will be described with reference to FIG. The
ステップS55,S57について、図14を用いて説明する。ここでは、「ABCDE」の文字列が、印字パターンPP2である場合を例に説明する。ステップS33において計算される印字パターンPP2の重心位置は、位置CG1となる。ステップS55において、CPU71は、複数のスポットGSの各々を、位置CG1を原点として規定される直交座標系の4つの象限の何れかに分類する。ここでは、X軸、Y軸は何れかの象限に属するようにされている。次に、各象限において、原点とする位置CG1との距離が最も近いスポットGSを抽出する。尚、スポットGSの座標が(Xi,Yi)である場合、位置CG1との距離は((Xi−Xg)2+(Yi−Yg)2)の平方根で算出される。これにより、重心位置である位置CG1の周りの4つのスポットGSが抽出される。次に、ステップS57において、抽出した4つのスポットGSのうち、位置CG1との距離が最も近いスポットGSの座標をZガイドパターンGZの表示位置に決定する。
Steps S55 and S57 will be described with reference to FIG. Here, a case where the character string “ABCDE” is the print pattern PP2 will be described as an example. The center of gravity of the print pattern PP2 calculated in step S33 is the position CG1. In step S55, the
図13に戻り、ステップS57の実行後、CPU71はZガイドパターンGZとXYガイドパターンGXYとが重なるか否か、すなわち交差するか否かを判断する(S59)。ZガイドパターンGZとXYガイドパターンGXYとが交差しないと判断すると(S59:NO)、処理を終了する。この場合、ステップS57で決定した表示位置でZガイドパターンGZが表示されることになる。一方、ZガイドパターンGZとXYガイドパターンGXYとが交差すると判断すると(S59:YES)、XYガイドパターンGXYを変更するか否かを判断する(S61)。CPU71は、予めHDD75に記憶されている順番に従って、XYガイドパターンGXYの形状の各々について、ZガイドパターンGZと交差するか否かを判断する。XYガイドパターンGXYのすべての形状が交差すると判断した場合、XYガイドパターンGXYを変更しないと判断し、交差しない形状のXYガイドパターンGXYがあると判断した場合、XYガイドパターンGXYを変更すると判断する。XYガイドパターンGXYを変更すると判断した場合(S61:YES)、交差しない形状のXYガイドパターンGXYを表示するパターンに決定し(S63)、処理を終了する。
Returning to FIG. 13, after execution of step S57, the
一方、XYガイドパターンGXYを変更しないと判断した場合(S61:NO)、ZガイドパターンGZを変更するか否かを判断する(S65)。CPU71は、予めHDD75に記憶されている順番に従って、ZガイドパターンGZの形状の各々について、ZガイドパターンGZと交差するか否かを判断する。ZガイドパターンGZのすべての形状が交差すると判断した場合、ZガイドパターンGZを変更しないと判断し、交差しない形状のZガイドパターンGZがあると判断した場合、ZガイドパターンGZを変更すると判断する。ZガイドパターンGZを変更すると判断した場合(S65:YES)、交差しない形状のZガイドパターンGZを表示するパターンに決定し(S67)、処理を終了する。
On the other hand, when it is determined that the XY guide pattern GXY is not changed (S61: NO), it is determined whether the Z guide pattern GZ is changed (S65). The
ステップS59〜S67について、図15を用いて説明する。図15(a)は、ステップS65にてYESと判断され、ステップS67を実行する場合を説明する図であり、図15(b)は、ステップS61にてYESと判断され、ステップS63を実行する場合を説明する図である。図15(a)に示すように、XYガイドパターンGXYが矩形のXYガイドパターンGXY3であり、ZガイドパターンGZが正方形のZガイドパターンGZ2である場合、XYガイドパターンGXY3の表示とZガイドパターンGZ2の表示とは交差し、ステップS59にてYESと判断される。ここでは、ステップS61にてNOと判断されたものとする。この場合には、XYガイドパターンGXY3の形状は変更せずに、ZガイドパターンGZ2を三角形であるZガイドパターンGZ3に変更すれば、XYガイドパターンGXY3の表示とZガイドパターンGZ2の表示とは交差しなくなる。図15(b)に示すように、XYガイドパターンGXYが矩形のXYガイドパターンGXY4であり、ZガイドパターンGZが正方形のZガイドパターンGZ4である場合、XYガイドパターンGXY4の表示とZガイドパターンGZ4の表示とは交差し、ステップS59にてYESと判断される。この場合には、ZガイドパターンGZ4の形状は変更せずに、XYガイドパターンGXY4を、外接矩形の各頂点を2つの線分で示すXYガイドパターンGXY5に変更すれば、XYガイドパターンGXY5の表示とZガイドパターンGZ4の表示とは交差しなくなる。 Steps S59 to S67 will be described with reference to FIG. FIG. 15A is a diagram illustrating a case where YES is determined in step S65 and step S67 is executed, and FIG. 15B is YES in step S61 and step S63 is executed. It is a figure explaining a case. As shown in FIG. 15A, when the XY guide pattern GXY is a rectangular XY guide pattern GXY3 and the Z guide pattern GZ is a square Z guide pattern GZ2, the display of the XY guide pattern GXY3 and the Z guide pattern GZ2. Is crossed with the display of, and YES is determined in step S59. Here, it is assumed that NO is determined in step S61. In this case, if the Z guide pattern GZ2 is changed to the triangular Z guide pattern GZ3 without changing the shape of the XY guide pattern GXY3, the display of the XY guide pattern GXY3 and the display of the Z guide pattern GZ2 intersect. Will not do. As shown in FIG. 15B, when the XY guide pattern GXY is a rectangular XY guide pattern GXY4 and the Z guide pattern GZ is a square Z guide pattern GZ4, the display of the XY guide pattern GXY4 and the Z guide pattern GZ4. Is crossed with the display of, and YES is determined in step S59. In this case, if the shape of the Z guide pattern GZ4 is not changed and the XY guide pattern GXY4 is changed to the XY guide pattern GXY5 in which each vertex of the circumscribed rectangle is shown by two line segments, the XY guide pattern GXY5 is displayed. And the display of the Z guide pattern GZ4 will not intersect.
図13に戻り、ZガイドパターンGZを変更しないと判断した場合(S65:NO)、ステップS55において抽出した4つのスポットGSのうち、位置CG1との距離が2番目に近いスポットGSの座標をZガイドパターンGZの表示位置に変更し(S69)、ステップS59へ戻り、本処理が終了するまで、ステップS59〜S69を繰り返す。これにより、ZガイドパターンGZの表示とXYガイドパターンGXYの表示が交差しない、ZガイドパターンGZの表示位置、ZガイドパターンGZおよびXYガイドパターンGXYの形状が決定される。ZガイドパターンGZの表示位置をXYガイドパターンGXYの表示位置の近傍としつつ、ZガイドパターンGZの表示位置はXYガイドパターンGXYの表示位置とは異なる位置にすることができる。ZガイドパターンGZとXYガイドパターンGXYとは異なる位置に表示されるため、ユーザは両者を容易に見分けることができ、視認し易くなることができる。 Returning to FIG. 13, when it is determined that the Z guide pattern GZ is not changed (S65: NO), among the four spots GS extracted in step S55, the coordinate of the spot GS that is the second closest to the position CG1 is set to Z. The display position of the guide pattern GZ is changed (S69), the process returns to step S59, and steps S59 to S69 are repeated until this process ends. As a result, the display position of the Z guide pattern GZ and the shapes of the Z guide pattern GZ and the XY guide pattern GXY at which the display of the Z guide pattern GZ and the display of the XY guide pattern GXY do not intersect are determined. The display position of the Z guide pattern GZ may be near the display position of the XY guide pattern GXY, while the display position of the Z guide pattern GZ may be different from the display position of the XY guide pattern GXY. Since the Z guide pattern GZ and the XY guide pattern GXY are displayed at different positions, the user can easily distinguish them from each other and can easily recognize them.
レーザ加工装置1はガイド光Mを走査することにより、ガイド表示を行う。このため、XYガイドパターンGXYとZガイドパターンGZとの表示位置が離れているほど、ガイド光Mの走査に時間がかかる。ガイド光Mの走査に時間がかかると、ガイド表示のフレームレートが低下することになり、点滅が視認され、ガイド表示のちらつきが見え易くなる場合がある。この点、レーザ加工装置1では、ZガイドパターンGZの表示位置をXYガイドパターンGXYの表示位置の近傍とすることにより、ガイド光Mの走査にかかる時間を短くし、ガイド表示のちらつきを生じにくくすることができる。
The
Zガイドパターン作成(S35、図11)が終了すると、CPU71はXYZガイドパターン作成処理(図11)を終了し、XYZガイド表示(S23、図10)を実行する。詳しくは、図7に例示するように、レイアウト領域96にスポットGSに対応する円形のパターン、印字パターンPP、Zガイドパターン作成処理(S35)にて決定した、特定スポットGSAに対応する円形のパターン、ZガイドパターンGZ、XYガイドパターンGXYを表示させる。尚、スポットGSの表示位置は予めHDD75に記憶されている。ここで、スポットGSに対応する円形のパターンの表示態様と、特定スポットGSAに対応する円形のパターンの表示態様とは異なるように表示させる。例えば、スポットGSに対応する円形のパターンの表示色を黄色、特定スポットGSAに対応する円形のパターンの表示色を青色とする。これにより、特定スポットGSAに対応する円形のパターンの視認をし易くすることができる。尚、図7では、青色を斜線部で表記している。
When the Z guide pattern creation (S35, FIG. 11) ends, the
図10に戻り、ステップS23の実行後、CPU71はXYガイドパターンGXYおよびZガイドパターンGZを加工面WA上に表示させる。詳しくは、XYガイドパターンGXYおよびZガイドパターンGZに基づき、XY座標データを作成し、レーザコントローラ5に送信する。レーザコントローラ5は、XY座標データが入力されると、XY座標データに基づいて、ガルバノコントローラ56およびガイド光レーザドライバ58を制御する。これにより、レーザ加工装置1によりXYガイドパターンGXYおよびZガイドパターンGZに基づいたガイド表示が加工面WAにされる。次に、ポインタ光Nを加工面WA上に表示させる。詳しくは、CPU71は、レーザコントローラ5に、ポインタ光レーザ23に可視レーザ光を出射させるよう、命令する。これにより、ポインタパターンGNが加工面WAに表示される。次に、CPU71はガイド表示を終了するか否かを判断する(S29)。キャンセルボタン97e(図7)が選択された場合、ガイド表示を終了すると判断する。ガイド表示を終了すると判断した場合(S29:YES)、処理を終了する。詳しくは、CPU71はレーザコントローラ5にガイド表示を終了するように命令する。一方、ガイド表示を終了しないと判断した場合(S29:YES)、ステップS21へ戻る。
Returning to FIG. 10, after the execution of step S23, the
XYZガイドパターン表示処理(S9、図9)を終了すると、CPU71は印字するか否かを判断する(S5)。詳しくは、不図示の加工実行ボタンを選択された場合、印字すると判断する。印字すると判断すると(S5:YES)、CPU71はレーザコントローラ5に印字データに基づいて、レーザ加工を行うように命令する(S11)。これにより、レーザ加工が行われる。ステップS11の実行後、および、印字しないと判断すると(S5:NO)、ステップS7へ進む。ステップS7では、加工処理を終了するか否かを判断する。詳しくは、PC2にて加工処理のためのアプリケーションが終了された場合、加工処理を終了すると判断する。加工処理を終了しないと判断した場合、ステップS1へ戻り、加工処理を終了すると判断した場合、処理を終了する。
When the XYZ guide pattern display processing (S9, FIG. 9) is completed, the
ここで、レーザ加工装置1はレーザ加工装置の一例であり、レーザ発振器21は加工レーザ光出射部の一例であり、fθレンズ20は収束レンズの一例であり、ガイド光部17はガイドレーザ出射部の一例であり、ガルバノスキャナ19は走査部の一例であり、ポインタ光出射部18は可視光光源の一例であり、CPU71およびCPU51は制御部の一例である。また、回折光学素子24は回折光学素子の一例であり、LCD61は表示部の一例である。また、レーザ光Lは加工用レーザ光の一例であり、ガイド光Mはガイド用レーザ光の一例であり、ポインタ光Nはポインタ光の一例である。また、印字パターンPPは加工パターンの一例であり、XYガイドパターンGXYは第1ガイドパターンの一例であり、ZガイドパターンGZは第2ガイドパターンの一例であり、スポットGSはポインタ表示の一例であり、特定スポットGSAは特定ポインタ表示の一例である。また、LCD61に表示されるスポットGSに対応する図形はポインタパターンの一例であり、LCD61に表示される特定スポットGSAに対応する図形は特定ポインタパターンの一例である。また、ステップS57は決定処理の一例であり、ステップS25,S27は第1表示処理の一例であり、ステップS23は第2表示処理の一例であり、Zガイドパターン作成処理(S35)は形状決定処理の一例であり、ステップS59は判断処理の一例であり、ステップS63は変更処理の一例である。
Here, the
以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏する。
レーザ加工装置1は、印字パターンPPのXY位置において、XYガイドパターンGXYを加工対象物Wの加工面WAに表示し、Z位置にZガイドパターンGZを表示する。また、CPU71は、ZガイドパターンGZの表示位置をポインタ光Nの加工面WAにおける表示位置とする。これにより、ユーザはXYガイドパターンGXYの表示を用いたXY位置合わせと、ZガイドパターンGZの表示およびポインタ光Nによる表示を用いたZ位置合わせとを同時期に行うことができる。
According to the embodiment described above, the following effects are achieved.
The
また、CPU71は、Zガイドパターン作成処理(S35)において、ZガイドパターンGZの表示位置をXYガイドパターンGXYの表示位置の近傍とするため、ガイド表示の際のちらつきの発生を抑制することができる。また、CPU71は、Zガイドパターン作成処理(S35)において、ZガイドパターンGZの表示位置をXYガイドパターンGXYの表示位置とは異なる位置とする。これにより、ZガイドパターンGZの表示と、XYガイドパターンGXYの表示は異なる位置に表示されるため、ユーザはZガイドパターンGZの表示とXYガイドパターンGXYの表示とを容易に見分けることができる。
Further, since the
また、ポインタ光出射部18は回折光学素子24を有することにより、光源をポインタ光レーザ23の1つにしつつ、ポインタ光Nによる複数のスポットGSを加工面WAに表示することができる。これにより、ZガイドパターンGZの表示位置を複数のスポットGSの中から選択することができるため、ZガイドパターンGZの表示位置の自由度を上げることができる。
Further, since the pointer
また、CPU71はステップS23において、スポットGSの表示色を黄色、特定スポットGSAの表示色を青色としてLCD61に表示させる。これにより、ユーザは、特定スポットGSAを容易に特定することができる。
Further, in step S23, the
また、CPU71は、Zガイドパターン作成処理(S35)において、ZガイドパターンGZの形状を複数の形状の何れか1つに決定する。これにより、ZガイドパターンGZの形状を最適な形状にすることができる。
Further, the
また、CPU71は、Zガイドパターン作成処理(S35)において、ZガイドパターンGZおよびXYガイドパターンGXYの形状を、ZガイドパターンGZの表示と、XYガイドパターンGXYの表示とが重ならない形状に決定する。ユーザはZガイドパターンGZの表示とXYガイドパターンGXYの表示とを容易に見分けることができる。
Further, in the Z guide pattern creation processing (S35), the
[変形例]
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内での種々の改良、変更が可能であることは言うまでもない。
上記では、ZガイドパターンGZの表示位置を決定する、ステップS57において、重心の近傍のスポットGSの座標をZガイドパターンGZの表示位置に決定すると説明したが、これに限定されない。CPU71は加工対象物Wが配置される加工対象領域を取得し、ZガイドパターンGZの表示位置を加工対象領域内に決定する構成としても良い。具体的には、例えば、受付画面90において、加工対象物Wが配置される加工対象領域を受け付ける受付ボタンを表示する。ユーザは受付ボタンを選択し、レイアウト領域96で、加工対象領域を指定する。CPU71は受け付けた加工対象領域の中で、重心の近傍のスポットGSの位置をZガイドパターンGZの表示位置に決定する。この構成によれば、例えば、加工位置が加工対象物Wの端部であった場合にも、ZガイドパターンGZの表示位置は、加工対象領域内とされるため、ZガイドパターンGZを加工対象物Wに確実に表示することができる。
[Modification]
Needless to say, the present invention is not limited to the above embodiment, and various improvements and changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
In the above description, the display position of the Z guide pattern GZ is determined. In step S57, the coordinates of the spot GS near the center of gravity are determined to be the display position of the Z guide pattern GZ, but the present invention is not limited to this. The
また、上記では、ポインタ光出射部18は回折光学素子24を有することにより、加工面WAに複数のスポットGSがポインタ光Nにより表示されると説明したが、ポインタ光出射部18の構成はこれに限定されない。ポインタ光出射部が、ポインタ光Nの出射方向を変更する可視レーザ光変更部を有する構成としても良い。例えば、可視レーザ光変更部はモータを有し、CPU71の命令に応じて、ポインタ光Nの出射方向を変更する構成とする。ZガイドパターンGZの表示位置は、例えば、XYガイドパターンGXYのX方向およびY方向の両者の負方向、つまり左下などの、XYガイドパターンGXYに対して固定位置としても良い。あるいは、ZガイドパターンGZの表示位置は、ユーザにより指定された位置としても良い。この構成によれば、XYガイドパターンGXYの形状、表示位置によらず、ZガイドパターンGZの表示位置をXYガイドパターンGXYに対して所定範囲内の位置にすることができる。上記の実施形態においては、複数のスポットGSの何れかの表示位置をZガイドパターンGZの表示位置とするが、本構成においては、この「スポットGSの表示位置」との制限なく、ZガイドパターンGZの表示位置を決定することができる。このため、ZガイドパターンGZの表示位置をより細かく指定することができる。
Further, in the above description, since the pointer
また、異なる表示態様の一例として、上記では、特定スポットGSAの表示色が、特定スポットGSA以外のスポットGSの表示色とは異なる(図7参照)と説明したがこれに限定されない。特定スポットGSAの表示形状が、特定スポットGSA以外のスポットGSの表示形状とは異なる構成としても良い。この場合、例えば、特定スポットGSAを菱形で表示し、特定スポットGSA以外のスポットGSを円で表示するなどしても良い。さらに、表示色および表示形状のどちらも異なるように表示する構成としても良い。 Further, as an example of the different display mode, the display color of the specific spot GSA is different from the display color of the spot GS other than the specific spot GSA in the above description (see FIG. 7), but the display color is not limited to this. The display shape of the specific spot GSA may be different from the display shape of the spots GS other than the specific spot GSA. In this case, for example, the specific spot GSA may be displayed in a diamond shape, and the spots GS other than the specific spot GSA may be displayed in a circle. Further, the display color and the display shape may be different from each other.
また、上記では、ZガイドパターンGZの基準位置を特定スポットGSAの中心にfθレンズ20の焦点面おいて、一致させると説明したが、これに限定されない。故意に、fθレンズ20の焦点面からはずした位置で加工対象物Wにレーザ加工を実行する際には、fθレンズ20から所望の距離にある位置にて、ZガイドパターンGZの基準位置を特定スポットGSAの中心に一致させる構成としても良い。
Further, in the above description, the reference position of the Z guide pattern GZ is described as being coincident with the center of the specific spot GSA on the focal plane of the
また、上記では可視光光源として、ポインタ光出射部18を例示したが、これに限定されず、LEDなどのレーザ光以外の光を用いても良い。
Although the pointer
また、XYZガイドパターン表示処理(S9)における、ステップS23,S25,S27の順序は上記に限定されない。 The order of steps S23, S25, and S27 in the XYZ guide pattern display process (S9) is not limited to the above.
また、上記では、ステップS55にて、位置CG1との距離として、((Xi−Xg)2+(Yi−Yg)2)の平方根を算出して、最も近いスポットGSを求めると説明したが、これに限定されない。例えば、平方根を算出せず、各スポットGSにおける((Xi−Xg)2+(Yi−Yg)2)の値を算出して、算出した値を比較して最も近いスポットGSを求める構成としても良い。 Further, in the above description, in step S55, the square root of ((Xi−Xg) 2 + (Yi−Yg) 2 ) is calculated as the distance from the position CG1, and the closest spot GS is obtained. It is not limited to this. For example, it is also possible to calculate the value of ((Xi-Xg) 2 + (Yi-Yg) 2 ) in each spot GS without calculating the square root, and compare the calculated values to obtain the closest spot GS. good.
1 レーザ加工装置
17 ガイド光部
18 ポインタ光出射部
19 ガルバノスキャナ
20 fθレンズ
21 レーザ発振器
24 回折光学素子
51,71 CPU
61 LCD
L レーザ光
M ガイド光
N ポインタ光
1
61 LCD
L laser light M guide light N pointer light
Claims (11)
前記加工用レーザ光を収束させる収束レンズと、
加工パターンから生成され、前記加工パターンが加工されるXY位置を示す第1ガイドパターンおよび前記収束レンズから所定距離にあるZ位置を示すための第2ガイドパターンを加工対象物に表示するガイド用レーザ光を出射するガイドレーザ光出射部と、
前記加工用レーザ光および前記ガイド用レーザ光を走査する走査部と、
前記加工対象物に表示される前記第2ガイドパターンと協同して前記Z位置を表示するポインタ光を出射する可視光光源と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記第1ガイドパターンの表示位置に基づいて、前記第2ガイドパターンの表示位置を決定する決定処理と、
前記第1ガイドパターンおよび前記第2ガイドパターンを表示させる第1表示処理と、
を実行することを特徴とするレーザ加工装置。 A processing laser light emitting portion for emitting a processing laser light,
A converging lens for converging the processing laser light,
A guide laser for displaying a first guide pattern, which is generated from a processing pattern and indicates an XY position at which the processing pattern is processed, and a second guide pattern for indicating a Z position at a predetermined distance from the converging lens, on a processing object. A guide laser light emitting portion for emitting light,
A scanning unit that scans the processing laser light and the guide laser light,
A visible light source that emits pointer light for displaying the Z position in cooperation with the second guide pattern displayed on the object to be processed;
And a control unit,
The control unit is
Determination processing for determining the display position of the second guide pattern based on the display position of the first guide pattern,
A first display process for displaying the first guide pattern and the second guide pattern,
A laser processing apparatus for performing the following.
前記第2ガイドパターンの表示位置を前記第1ガイドパターンの表示位置の近傍とすることを特徴とする請求項1に記載のレーザ加工装置。 The control unit, in the determination process,
The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the display position of the second guide pattern is near the display position of the first guide pattern.
前記第2ガイドパターンの表示位置を前記第1ガイドパターンの表示位置とは異なる位置とすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のレーザ加工装置。 The control unit, in the determination process,
The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the display position of the second guide pattern is different from the display position of the first guide pattern.
前記加工対象物が配置される加工対象領域を取得し、前記第2ガイドパターンの表示位置を前記加工対象領域内に決定することを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載のレーザ加工装置。 The control unit, in the determination process,
The processing target area in which the processing target object is arranged is acquired, and the display position of the second guide pattern is determined within the processing target area. Laser processing equipment.
前記可視レーザ光を回折させる回折光学素子を備え、
前記制御部は、前記決定処理において、
前記回折光学素子により前記加工対象物に表示される複数のポインタ表示の何れか1つである特定ポインタ表示の表示位置を前記第2ガイドパターンの表示位置とすることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れかに記載のレーザ加工装置。 The pointer light is visible laser light,
A diffractive optical element for diffracting the visible laser light,
The control unit, in the determination process,
The display position of a specific pointer display, which is one of a plurality of pointer displays displayed on the object by the diffractive optical element, is set as a display position of the second guide pattern. The laser processing apparatus according to claim 4.
前記制御部は、
前記特定ポインタ表示の表示位置に対応する特定ポインタパターンと、前記特定ポインタ表示以外の前記複数のポインタ表示の表示位置に対応するポインタパターンと、を前記表示部に表示させる第2表示処理を実行する際、
前記ポインタパターンの表示態様とは異なる表示態様で、前記特定ポインタパターンを前記表示部に表示させることを特徴とする請求項5に記載のレーザ加工装置。 A display unit for displaying the first guide pattern and the second guide pattern,
The control unit is
A second display process is executed that causes the display unit to display a specific pointer pattern corresponding to the display position of the specific pointer display and a pointer pattern corresponding to the display positions of the plurality of pointer displays other than the specific pointer display. When
The laser processing apparatus according to claim 5, wherein the specific pointer pattern is displayed on the display unit in a display mode different from the display mode of the pointer pattern.
前記第2ガイドパターンの形状を、前記第1ガイドパターンの表示位置および形状に基づいて、予め記憶している複数の形状のうちの何れか1つに決定する形状決定処理を実行することを特徴とする請求項5乃至請求項8の何れかに記載のレーザ加工装置。 The control unit is
A shape determining process for determining the shape of the second guide pattern to any one of a plurality of shapes stored in advance based on the display position and the shape of the first guide pattern is performed. The laser processing apparatus according to any one of claims 5 to 8.
前記第1ガイドパターンの前記加工対象物における表示と前記第2ガイドパターンの前記加工対象物における表示とが、重なるか否かを判断する判断処理と、
前記判断処理において重なると判断した場合、前記第1ガイドパターンの形状を、前記判断処理に用いた形状とは異なる形状に変更する変更処理と、を実行することを特徴とする請求項5乃至請求項9の何れかに記載のレーザ加工装置。 The control unit is
Determination processing for determining whether or not the display of the first guide pattern on the processing object and the display of the second guide pattern on the processing object overlap.
When it is determined in the determination processing that they overlap with each other, a change processing for changing the shape of the first guide pattern to a shape different from the shape used in the determination processing is executed. Item 10. A laser processing device according to any one of items 9.
前記可視レーザ光の出射方向を変更する可視レーザ光変更部を備え、
前記制御部は、前記第1表示処理において、
前記第2ガイドパターンの表示位置に前記可視レーザ光を表示させることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れかに記載のレーザ加工装置。
The pointer light is visible laser light,
A visible laser light changing unit for changing the emission direction of the visible laser light;
The control unit, in the first display process,
The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the visible laser light is displayed at a display position of the second guide pattern.
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