JP7150141B2 - レーザ加工システム及びレーザ加工方法 - Google Patents
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Description
図1は、第1の実施形態に係るレーザ加工システム1の構成図である。レーザ加工システム1は、図1に示すように、レーザ加工装置10と、制御装置20と、を備える。レーザ加工システム1は、制御装置20で後述する所定の制御をしながら、レーザ加工装置10で強化繊維102と樹脂104とを含む複合材料100に切断加工用のレーザビーム14をスキャンして、複合材料100をレーザ加工するシステムである。ここで、複合材料100にレーザビーム14をスキャンするとは、複合材料100にレーザビーム14を照射した状態で複合材料100におけるレーザビーム14の照射位置を移動させることで、複合材料100におけるレーザビーム14での加工位置を移動させることを指す。
図11は、第2の実施形態に係るレーザビーム14のスキャンの例を示す説明図である。第2の実施形態に係るレーザ加工システム1は、第1の実施形態に係るレーザ加工システム1と同様である。第2の実施形態に係るレーザ加工方法は、第1の実施形態に係るレーザ加工方法において、レーザ加工システム1の加工対象である複合材料100を複合材料200に変更し、レーザビーム14をスキャンするスキャン経路15をスキャン経路16に変更したものである。第2の実施形態に係るレーザ加工方法は、他の構成については、第1の実施形態に係るレーザ加工方法と同様である。第2の実施形態に係るレーザ加工システム1及びレーザ加工方法の説明では、第1の実施形態に係るレーザ加工システム1及びレーザ加工方法と同様の構成に第1の実施形態と同一の符号群を用い、その詳細な説明を省略する。
10 レーザ加工装置
11 レーザ照射ヘッド
12 ヘッド移動装置
13 撮像装置
14 レーザビーム
15,16 スキャン経路
20 制御装置
21 処理部
22 記憶部
23 情報通信インターフェイス
25 スキャン角度算出部
26 スキャン条件算出部
27 スキャン条件制御部
30 入力装置
40 出力装置
100,200 複合材料
102 強化繊維
104 樹脂
110 第1層
120 第2層
130 第3層
P1,P2,P3 パワー
V1,V2,V3 スキャン速度
θ,θ1,θ2,θ3,θ11,θ12,θ13,θ14,θ15 スキャン角度
Claims (10)
- 強化繊維と樹脂とを含む複合材料にレーザビームをスキャンして、前記複合材料を加工するレーザ加工装置と、
前記レーザ加工装置を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記強化繊維の方向である繊維方向と前記レーザビームをスキャンさせる方向であるスキャン方向とが形成する角度であるスキャン角度を算出し、算出した前記スキャン角度に基づいて、前記レーザビームのスキャン条件として、前記レーザビームのスキャンの速度であるスキャン速度を算出し、算出した前記スキャン条件に基づいて、前記レーザビームのスキャン速度を制御することを特徴とするレーザ加工システム。 - 強化繊維と樹脂とを含む複合材料にレーザビームをスキャンして、前記複合材料を加工するレーザ加工装置と、
前記レーザ加工装置を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記強化繊維の方向である繊維方向と前記レーザビームをスキャンさせる方向であるスキャン方向とが形成する角度であるスキャン角度を算出し、算出した前記スキャン角度に基づいて、前記レーザビームのスキャン条件として、前記レーザビームのスキャン中のパワーを算出し、算出した前記スキャン条件に基づいて、前記レーザビームのスキャン中のパワーを制御することを特徴とするレーザ加工システム。 - 強化繊維と樹脂とを含む複合材料にレーザビームをスキャンして、前記複合材料を加工するレーザ加工装置と、
前記レーザ加工装置を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記強化繊維の方向である繊維方向と前記レーザビームをスキャンさせる方向であるスキャン方向とが形成する角度であるスキャン角度を算出し、算出した前記スキャン角度に基づいて、前記レーザビームのスキャン条件として、前記レーザビームのスキャンの速度であるスキャン速度と、前記レーザビームのスキャン中のパワーとの組合せを算出し、算出した前記スキャン条件に基づいて、前記レーザビームのスキャン速度と、前記レーザビームのスキャン中のパワーとを同時に制御することを特徴とするレーザ加工システム。 - 前記制御装置は、前記スキャン角度が一定となる前記複合材料の領域ごとに、前記スキャン条件を算出し、前記レーザビームのスキャンを制御することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のレーザ加工システム。
- 前記スキャン角度が一定となる前記複合材料の領域は、前記繊維方向が一定となる前記複合材料の層によることを特徴とする請求項4に記載のレーザ加工システム。
- 前記制御装置は、前記スキャン角度の連続変化に応じて前記スキャン条件の連続変化を算出し、前記レーザビームのスキャンを連続的に制御することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のレーザ加工システム。
- 前記スキャン角度の連続変化は、前記スキャン方向を連続変化させる曲線状の前記レーザビームのスキャンによることを特徴とする請求項6に記載のレーザ加工システム。
- 強化繊維と樹脂とを含む複合材料に含まれる強化繊維の方向である繊維方向と、前記複合材料にスキャンさせるレーザビームのスキャン方向とが形成する角度であるスキャン角度を算出するスキャン角度算出ステップと、
スキャン角度算出ステップで算出した前記スキャン角度に基づいて、前記レーザビームのスキャン条件として、前記レーザビームのスキャンの速度であるスキャン速度を算出するスキャン条件算出ステップと、
スキャン条件算出ステップで算出した前記スキャン条件に基づいて、前記レーザビームのスキャン速度を制御して、前記複合材料を加工するレーザ加工ステップと、
を有することを特徴とするレーザ加工方法。 - 強化繊維と樹脂とを含む複合材料に含まれる強化繊維の方向である繊維方向と、前記複合材料にスキャンさせるレーザビームのスキャン方向とが形成する角度であるスキャン角度を算出するスキャン角度算出ステップと、
スキャン角度算出ステップで算出した前記スキャン角度に基づいて、前記レーザビームのスキャン条件として、前記レーザビームのスキャン中のパワーを算出するスキャン条件算出ステップと、
スキャン条件算出ステップで算出した前記スキャン条件に基づいて、前記レーザビームのスキャン中のパワーを制御して、前記複合材料を加工するレーザ加工ステップと、
を有することを特徴とするレーザ加工方法。 - 強化繊維と樹脂とを含む複合材料に含まれる強化繊維の方向である繊維方向と、前記複合材料にスキャンさせるレーザビームのスキャン方向とが形成する角度であるスキャン角度を算出するスキャン角度算出ステップと、
スキャン角度算出ステップで算出した前記スキャン角度に基づいて、前記レーザビームのスキャン条件として、前記レーザビームのスキャンの速度であるスキャン速度と、前記レーザビームのスキャン中のパワーとの組合せを算出するスキャン条件算出ステップと、
スキャン条件算出ステップで算出した前記スキャン条件に基づいて、前記レーザビームのスキャン速度と、前記レーザビームのスキャン中のパワーとを同時に制御して、前記複合材料を加工するレーザ加工ステップと、
を有することを特徴とするレーザ加工方法。
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