JP6866853B2 - Laser machining equipment and laser machining method - Google Patents

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Description

本発明は、レーザ光を加工対象物上に走査して加工するレーザ加工装置およびレーザ加工方法に関する。 The present invention relates to a laser processing apparatus and a laser processing method for scanning a laser beam onto an object to be processed for processing.

本出願人は、先の出願において、加工対象物に加工する形状パターン（印字パターン）をシミュレーションすることができるレーザ加工装置を提案した（特許文献１）。このレーザ加工装置は、シミュレーションによって表示部に表示する形状パターンをレーザ光の走査速度を考慮して補正し、その補正した形状パターンを表示部に表示する。 In the previous application, the applicant has proposed a laser processing apparatus capable of simulating a shape pattern (printing pattern) to be processed on an object to be processed (Patent Document 1). This laser processing apparatus corrects the shape pattern displayed on the display unit by simulation in consideration of the scanning speed of the laser beam, and displays the corrected shape pattern on the display unit.

特開２０１５-１９６１６６号公報JP-A-2015-196166

本出願人は、前述したレーザ加工装置を提案した後、形状パターン（印字パターン）のシミュレーションの精度を高めるべく研究を続けた。そして、その研究の過程で、ガルバノＹ軸ミラーがガルバノＸ軸ミラーよりも大きく慣性モーメントが大きいため、動作指令に対する応答特性がガルバノＸ軸ミラーとガルバノＹ軸ミラーとで異なることが分かった（以下、ガルバノＸ軸ミラーおよびガルバノＹ軸ミラーの両方に共通の内容を説明する場合は、単にガルバノミラーという。）。特に、レーザ光の走査速度が速い場合は、各ガルバノミラー間の応答特性の差が顕著に表れるため、シミュレーションの精度が大きく低下する。そこで、本出願人は、シミュレーションによって形状パターンを表示部に表示する際に、各ガルバノミラーの応答特性を反映させた形状パターンを表示することにより、シミュレーションの精度を高めることができるレーザ加工装置およびレーザ加工方法を提供することができると考えた。また、シミュレーションの精度を高めることによって、ユーザの所望する加工条件を精度良くシミュレーション結果に反映させることができるようになるため、加工条件を効率的に設定することができると考えた。 After proposing the above-mentioned laser processing device, the applicant continued research to improve the accuracy of shape pattern (printing pattern) simulation. Then, in the process of the research, it was found that the galvano Y-axis mirror has a larger inertial moment than the galvano X-axis mirror, so that the response characteristics to the operation command differ between the galvano X-axis mirror and the galvano Y-axis mirror (hereinafter). , When explaining the contents common to both the galvano X-axis mirror and the galvano Y-axis mirror, it is simply referred to as a galvano mirror). In particular, when the scanning speed of the laser beam is high, the difference in response characteristics between the galvanometer mirrors becomes remarkable, so that the accuracy of the simulation is greatly reduced. Therefore, the applicant can improve the accuracy of the simulation by displaying the shape pattern reflecting the response characteristics of each galvanometer mirror when displaying the shape pattern on the display unit by the simulation. We thought that we could provide a laser processing method. In addition, by increasing the accuracy of the simulation, it becomes possible to accurately reflect the machining conditions desired by the user in the simulation results, and thus it is considered that the machining conditions can be set efficiently.

つまり、本発明は、シミュレーションによって形状パターンを表示部に表示する際に、各ガルバノミラーの応答特性を反映させた形状パターンを表示することにより、シミュレーションの精度を高めることができるレーザ加工装置およびレーザ加工方法を提供することを目的とする。 That is, the present invention is a laser processing apparatus and a laser capable of improving the accuracy of simulation by displaying a shape pattern that reflects the response characteristics of each galvanometer mirror when displaying the shape pattern on the display unit by simulation. The purpose is to provide a processing method.

上述した目的を達成するため、本発明のレーザ加工装置は、レーザ光を出射するレーザ光出射部を備えており、さらに、レーザ光出射部から出射されたレーザ光を反射させて走査する回動可能な第１のミラーと、第１のミラーにより走査されたレーザ光を反射させて走査する回動可能な第２のミラーと、を有し、レーザ光を加工対象物に走査するレーザ光走査部と、レーザ光出射部およびレーザ光走査部の各動作を制御する制御部と、を備える。また、第１および第２のミラーは、動作指令に対する応答特性がそれぞれ異なる。
そして、制御部は、レーザ光により加工対象物に基準形状パターンを加工するために必要な基準加工条件を示す基準加工情報を取得する基準加工情報取得部と、第１および第２のミラーの応答特性を示す応答特性情報を少なくとも含む加工特性情報を取得する加工特性情報取得部と、基準加工情報取得部が取得した基準加工情報と、加工特性情報取得部が取得した加工特性情報とに基づいて、応答特性を反映した相互に異なる複数の新たな加工条件を生成する新加工条件生成部と、新加工条件生成部が生成した複数の新たな加工条件それぞれに対応する形状パターンを示す複数の模擬形状パターンを作成する模擬形状パターン作成部と、模擬形状パターン作成部が作成した複数の模擬形状パターンを表示部に表示させる表示制御部と、を備える。
本発明のレーザ加工装置は、以上を特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the laser processing apparatus of the present invention includes a laser beam emitting unit that emits a laser beam, and further, a rotation that reflects and scans the laser beam emitted from the laser beam emitting unit. A laser beam scanning having a possible first mirror and a rotatable second mirror that reflects and scans the laser beam scanned by the first mirror, and scans the laser beam onto the object to be machined. A unit and a control unit that controls each operation of the laser light emitting unit and the laser light scanning unit are provided. Further, the first and second mirrors have different response characteristics to the operation command.
Then, the control unit receives the reference processing information acquisition unit that acquires the reference processing information indicating the reference processing conditions necessary for processing the reference shape pattern on the object to be processed by the laser beam, and the response of the first and second mirrors. Based on the machining characteristic information acquisition unit that acquires machining characteristic information including at least response characteristic information indicating the characteristics, the reference machining information acquired by the reference machining information acquisition section, and the machining characteristic information acquired by the machining characteristic information acquisition section. , A new machining condition generator that generates multiple new machining conditions that are different from each other reflecting the response characteristics, and a plurality of simulations that show shape patterns corresponding to each of the multiple new machining conditions generated by the new machining condition generator. It includes a simulated shape pattern creating unit that creates a shape pattern, and a display control unit that displays a plurality of simulated shape patterns created by the simulated shape pattern creating unit on the display unit.
The laser processing apparatus of the present invention is characterized by the above.

基準加工情報取得部は、レーザ光により加工対象物に基準形状パターンを加工するために必要な基準加工条件を示す基準加工情報を取得し、加工特性情報取得部は、第１および第２のミラーの応答特性を示す応答特性情報を少なくとも含む加工特性情報を取得する。新加工条件生成部は、基準加工情報取得部が取得した基準加工情報と、加工特性情報取得部が取得した加工特性情報とに基づいて、応答特性を反映した相互に異なる複数の新たな加工条件を生成する。つまり、新加工条件生成部は、動作指令に対する第１および第２のミラーの応答特性を反映した相互に異なる複数の新たな加工条件を生成する。
模擬形状パターン作成部は、新加工条件生成部が生成した複数の新たな加工条件それぞれに対応する形状パターンを示す複数の模擬形状パターンを作成し、表示制御部は、模擬形状パターン作成部が作成した複数の模擬形状パターンを表示部に表示させる。つまり、表示制御部は、動作指令に対する第１および第２のミラーの応答特性を反映した相互に異なる複数の模擬形状パターンを表示部に表示する。
したがって、上述した特徴を有する本発明のレーザ加工装置を実施すれば、模擬形状パターンを表示部に表示する際に、各ガルバノミラーの応答特性を反映させた相互に異なる複数の模擬形状パターンを表示することができるため、シミュレーションの精度を高めることができる。また、シミュレーションの精度を高めることによって、ユーザの所望する加工条件を精度良くシミュレーション結果に反映させることができるようになるため、加工条件を効率的に設定することができる。
さらに、ユーザは、自身の希望する模擬形状パターンを容易に選択することができる。 The reference machining information acquisition unit acquires the reference machining information indicating the reference machining conditions necessary for machining the reference shape pattern on the object to be machined by the laser beam, and the machining characteristic information acquisition section obtains the first and second mirrors. Acquire processing characteristic information including at least response characteristic information indicating the response characteristic of. The new machining condition generation unit is based on the reference machining information acquired by the reference machining information acquisition section and the machining characteristic information acquired by the machining characteristic information acquisition section, and a plurality of new machining conditions that are different from each other and reflect the response characteristics. To generate. That is, the new machining condition generation unit generates a plurality of new machining conditions that are different from each other and reflect the response characteristics of the first and second mirrors to the operation command.
The simulated shape pattern creation unit creates a plurality of simulated shape patterns indicating shape patterns corresponding to each of the plurality of new machining conditions generated by the new machining condition generation unit, and the display control unit is created by the simulated shape pattern creation unit. Display a plurality of simulated shape patterns on the display unit. That is, the display control unit displays on the display unit a plurality of simulated shape patterns that are different from each other and reflect the response characteristics of the first and second mirrors to the operation command.
Therefore, if the laser processing apparatus of the present invention having the above-mentioned characteristics is implemented, when displaying the simulated shape pattern on the display unit, a plurality of different simulated shape patterns reflecting the response characteristics of each galvanometer mirror are displayed. Therefore, the accuracy of the simulation can be improved. Further, by increasing the accuracy of the simulation, the machining conditions desired by the user can be accurately reflected in the simulation result, so that the machining conditions can be set efficiently.
Further, the user can easily select the simulated shape pattern desired by the user.

また、前述した目的を達成するため、本発明のレーザ加工方法は、上述した特徴を有するレーザ加工装置による加工対象物のレーザ加工方法であって、レーザ光により加工対象物に基準形状パターンを加工するために必要な基準加工情報を取得し、第１および第２のミラーの応答特性を示す応答特性情報を少なくとも含む加工特性情報を取得し、取得した基準加工情報と加工特性情報とに基づいて、応答特性を反映した相互に異なる複数の新たな加工条件を生成し、生成した複数の新たな加工条件それぞれに対応する形状パターンを示す複数の模擬形状パターンを作成し、作成した複数の模擬形状パターンを表示部に表示させる。
本発明のレーザ加工方法は、以上を特徴とする。 Further, in order to achieve the above-mentioned object, the laser processing method of the present invention is a laser processing method of a processing object by a laser processing apparatus having the above-mentioned characteristics, and a reference shape pattern is processed on the processing object by a laser beam. The reference machining information necessary for the laser machining is acquired, and the machining characteristic information including at least the response characteristic information indicating the response characteristics of the first and second mirrors is acquired, and based on the acquired reference machining information and the machining characteristic information. , Generate multiple new machining conditions that are different from each other reflecting the response characteristics, create multiple simulated shape patterns that show the shape patterns corresponding to each of the generated new machining conditions , and create multiple simulated shapes. Display the pattern on the display.
The laser processing method of the present invention is characterized by the above.

相互に異なる複数の新たな加工条件は、動作指令に対する第１および第２のミラーの応答特性を反映している。また、表示部が表示する複数の模擬形状パターンは、動作指令に対する第１および第２のミラーの応答特性を反映している。
したがって、上述した特徴を有する本発明のレーザ加工方法を実施すれば、模擬形状パターンを表示部に表示する際に、各ガルバノミラーの応答特性を反映させた相互に異なる複数の模擬形状パターンを表示することができるため、シミュレーションの精度を高めることができる。また、シミュレーションの精度を高めることによって、ユーザの所望する加工条件を精度良くシミュレーション結果に反映させることができるようになるため、加工条件を効率的に設定することができる。
さらに、ユーザは、自身の希望する模擬形状パターンを容易に選択することができる。 The new machining conditions, which are different from each other, reflect the response characteristics of the first and second mirrors to the operation command. Further, the plurality of simulated shape patterns displayed by the display unit reflect the response characteristics of the first and second mirrors to the operation command.
Therefore, if the laser processing method of the present invention having the above-mentioned characteristics is carried out, when the simulated shape pattern is displayed on the display unit, a plurality of different simulated shape patterns reflecting the response characteristics of each galvano mirror are displayed. Therefore, the accuracy of the simulation can be improved. Further, by increasing the accuracy of the simulation, the machining conditions desired by the user can be accurately reflected in the simulation result, so that the machining conditions can be set efficiently.
Further, the user can easily select the simulated shape pattern desired by the user.

本発明のレーザ加工装置およびレーザ加工方法を実施すれば、シミュレーションによって形状パターンを表示部に表示する際に、各ガルバノミラーの応答特性を反映させた形状パターンを表示することにより、シミュレーションの精度を高めることができるレーザ加工装置およびレーザ加工方法を提供することができる。 By implementing the laser processing apparatus and laser processing method of the present invention, when displaying a shape pattern on the display unit by simulation, the accuracy of the simulation can be improved by displaying the shape pattern reflecting the response characteristics of each galvanometer mirror. It is possible to provide a laser processing apparatus and a laser processing method that can be enhanced.

本発明の第１実施形態に係るレーザ加工装置の概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the schematic structure of the laser processing apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図１に示すレーザ加工装置に備えられたガルバノスキャナの外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the appearance of the galvano scanner provided in the laser processing apparatus shown in FIG. 図１に示すレーザ加工装置に備えられたパーソナルコンピュータおよびレーザコントローラの主な電気的構成をブロックで示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the main electrical composition of the personal computer and the laser controller provided in the laser processing apparatus shown in FIG. 1 by a block. 図３に示すレーザコントローラに備えられた制御部の機能をブロックで示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the function of the control part provided in the laser controller shown in FIG. 3 by a block. 動作指令に対するガルバノミラーの応答特性を示すグラフであり、（ａ）はガルバノＸ軸ミラーの応答特性を示すグラフ、（ｂ）はガルバノＹ軸ミラーの応答特性を示すグラフである。It is a graph which shows the response characteristic of a galvano mirror to an operation command, (a) is a graph which shows the response characteristic of a galvano X-axis mirror, and (b) is a graph which shows the response characteristic of a galvano Y-axis mirror. 駆動時間とガルバノミラーの移動量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the driving time and the movement amount of a galvano mirror. 基準形状パターンおよび模擬形状パターンの説明図である。It is explanatory drawing of the reference shape pattern and the simulated shape pattern. 模擬形状パターンの説明図であり、（ａ）はガルバノ加算時間と模擬形状パターンとの関係を示す説明図、（ｂ）は走査速度と模擬形状パターンとの関係を示す説明図、（ｃ）は走査速度および加算時間と模擬形状パターンとの関係を示す説明図、（ｄ）は角度と模擬形状パターンとの関係を示す説明図であり、（ｅ）はレーザオンタイミングと模擬形状パターンとの関係を示す説明図である。It is explanatory drawing of the simulated shape pattern, (a) is the explanatory diagram which shows the relationship between a galvano addition time and a simulated shape pattern, (b) is an explanatory diagram which shows the relationship between a scanning speed and a simulated shape pattern, (c) is an explanatory diagram. An explanatory diagram showing the relationship between the scanning speed and the addition time and the simulated shape pattern, (d) is an explanatory diagram showing the relationship between the angle and the simulated shape pattern, and (e) is a relationship between the laser on timing and the simulated shape pattern. It is explanatory drawing which shows. 動作指令、ガルバノＸ軸ミラー、ガルバノＹ軸ミラーおよびレーザパワーのタイミングチャートである。It is a timing chart of an operation command, a galvano X-axis mirror, a galvano Y-axis mirror, and a laser power. 基準形状パターンを構成する線分の長さの算出方法を示す説明図であり、（ａ）は線分の始点および終点の座標の説明図であり、（ｂ）は（ａ）に示す線分ＳＴＬ１の長さの算出方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the calculation method of the length of the line segment which constitutes a reference shape pattern, (a) is explanatory drawing of the coordinates of the start point and end point of a line segment, (b) is the line segment shown in (a). It is explanatory drawing which shows the calculation method of the length of STL1. シミュレーション設定画面の説明図である。It is explanatory drawing of the simulation setting screen. 加工予想された模擬形状パターンの選択画面の説明図である。It is explanatory drawing of the selection screen of the simulated shape pattern expected to be processed. シミュレーションモード１の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the simulation mode 1. 本発明の第２実施形態に係るレーザ加工装置のレーザコントローラに備えられた制御部の機能をブロックで示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the function of the control part provided in the laser controller of the laser processing apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention by a block. 加工予想された模擬形状パターンの選択画面の説明図である。It is explanatory drawing of the selection screen of the simulated shape pattern expected to be processed. 本発明の第３実施形態において基準形状パターンおよび模擬形状パターンが重ねて表示された状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which the reference shape pattern and the simulated shape pattern are superposed and displayed in the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態におけるシミュレーション設定画面の説明図である。It is explanatory drawing of the simulation setting screen in 4th Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態におけるシミュレーションモード２の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the simulation mode 2 in 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５実施形態におけるシミュレーションモード３の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the simulation mode 3 in 5th Embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態におけるシミュレーション結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the simulation result in another embodiment of this invention.

〈第１実施形態〉
本発明の第１実施形態に係るレーザ加工装置について説明する。
［レーザ加工装置の構成］
本実施形態に係るレーザ加工装置の構成について図を参照しつつ説明する。
図１に示すように、本実施形態のレーザ加工装置１は、レーザ光を加工対象物に走査するレーザヘッド２と、このレーザヘッド２を制御するレーザコントローラ５と、このレーザコントローラ５を制御するパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣという。）７とを備える。レーザコントローラ５は、ＰＣ７と双方向通信可能に電気的に接続されており、さらに、レーザヘッド２と電気的に接続されている。 <First Embodiment>
The laser processing apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described.
[Construction of laser processing equipment]
The configuration of the laser processing apparatus according to this embodiment will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the laser processing apparatus 1 of the present embodiment controls a laser head 2 that scans a laser beam onto an object to be processed, a laser controller 5 that controls the laser head 2, and the laser controller 5. A personal computer (hereinafter referred to as a PC) 7 is provided. The laser controller 5 is electrically connected to the PC 7 so as to be able to communicate in both directions, and is further electrically connected to the laser head 2.

レーザヘッド２は、ベース１１と、レーザ光Ｌを出射するレーザ発振器２１と、ビームエキスパンダ２２と、光シャッター部１３と、反射ミラー１７と、光センサ１８と、ガルバノスキャナ８０と、ｆθレンズ２０とを備えており、図示しないカバーにより覆われている。レーザ発振器２１は、ファイバコネクタと、集光レンズと、反射鏡と、レーザ媒質と、受動（パッシブ）Ｑスイッチと、出力カプラーと、ウィンドウとをケーシング内に備える。ファイバコネクタには、光ファイバＦが接続されており、励起用半導体レーザ部４０から出射された励起光が、光ファイバＦを介して入射される。集光レンズは、ファイバコネクタから入射された励起光を集光する。反射鏡は、集光レンズによって集光された励起光を透過させるとともに、レーザ媒質から出射されたレーザ光を高効率で反射する。レーザ媒質は、励起用半導体レーザ部４０から出射された励起光によって励起されてレーザ光を発振する。レーザ媒質としては、たとえば、レーザ活性イオンとしてネオジウム（Ｎｄ）が添加されたネオジウム添加ガドリニウムバナデイト（Ｎｄ：ＧｄＶＯ４）結晶、ネオジウム添加イットリウムバナデイト（Ｎｄ：ＹＶＯ４）結晶、ネオジウム添加イットリウムアルミニウムガーネット（Ｎｄ：ＹＡＧ）結晶などを用いることができる。
受動Ｑスイッチは、内部に蓄えられた光エネルギーが所定値を超えたときに透過率が８０〜９０％になるという性質を有する結晶である。したがって、受動Ｑスイッチは、レーザ媒質によって発振されたレーザ光をパルス状のパルスレーザとして発振するＱスイッチとして機能する。受動Ｑスイッチとしては、たとえば、クローム添加ＹＡＧ（Ｃｒ：ＹＡＧ）結晶やＣｒ：ＭｇＳｉＯ４結晶などを用いることができる。出力カプラーおよび反射鏡はレーザ共振器を構成する。出力カプラーは、たとえば、表面に誘電体層膜をコーティングした凹面鏡により構成された部分反射鏡である。ウィンドウは、合成石英などから形成されており、出力カプラーから出射されたレーザ光を外部へ透過させる。したがって、レーザ発振器２１は、受動Ｑスイッチを介してパルスレーザを発振し、加工対象物Ｗの加工面Ｗ１に加工を行うためのレーザ光Ｌとしてパルスレーザを出力する。レーザ発振器２１が、本発明のレーザ光出射部の一例である。
なお、レーザヘッド２の説明において、レーザ発振器２１からガルバノスキャナ８０に向けてレーザ光Ｌを出射する方向をレーザヘッド２の前方向とし、その反対方向を後方向とし、前後方向をＸ軸方向とする。また、レーザ発振器２１が取り付けられたベース１１の取付面に対して垂直方向をレーザヘッド２の上下方向とする。そして、レーザヘッド２の上下方向及び前後方向に直交する方向をレーザヘッド２の左右方向とし、Ｙ軸方向とする。 The laser head 2 includes a base 11, a laser oscillator 21 that emits laser light L, a beam expander 22, an optical shutter unit 13, a reflection mirror 17, an optical sensor 18, a galvano scanner 80, and an fθ lens 20. And is covered by a cover (not shown). The laser oscillator 21 includes a fiber connector, a condenser lens, a reflecting mirror, a laser medium, a passive Q-switch, an output coupler, and a window in a casing. An optical fiber F is connected to the fiber connector, and the excitation light emitted from the excitation semiconductor laser unit 40 is incident via the optical fiber F. The condenser lens collects the excitation light incident from the fiber connector. The reflecting mirror transmits the excitation light collected by the condenser lens and reflects the laser light emitted from the laser medium with high efficiency. The laser medium is excited by the excitation light emitted from the excitation semiconductor laser unit 40 and oscillates the laser light. Examples of the laser medium include neodymium-added gadolinium vanadate (Nd: GdVO 4 ) crystals to which neodymium (Nd) is added as laser active ions, neodymium-added yttrium vanadate (Nd: YVO 4 ) crystals, and neodymium-added yttrium aluminum garnet. (Nd: YAG) crystals and the like can be used.
The passive Q-switch is a crystal having a property that the transmittance becomes 80 to 90% when the light energy stored inside exceeds a predetermined value. Therefore, the passive Q-switch functions as a Q-switch that oscillates the laser beam oscillated by the laser medium as a pulsed pulse laser. As the passive Q-switch, for example, a chrome-added YAG (Cr: YAG) crystal, a Cr: MgSiO 4 crystal, or the like can be used. The output coupler and reflector make up the laser cavity. The output coupler is, for example, a partial reflector composed of a concave mirror whose surface is coated with a dielectric layer film. The window is made of synthetic quartz or the like, and transmits the laser light emitted from the output coupler to the outside. Therefore, the laser oscillator 21 oscillates the pulse laser via the passive Q switch, and outputs the pulse laser as the laser beam L for processing the processing surface W1 of the processing object W. The laser oscillator 21 is an example of the laser light emitting unit of the present invention.
In the description of the laser head 2, the direction in which the laser beam L is emitted from the laser oscillator 21 toward the galvano scanner 80 is the front direction of the laser head 2, the opposite direction is the rear direction, and the front-rear direction is the X-axis direction. To do. Further, the direction perpendicular to the mounting surface of the base 11 on which the laser oscillator 21 is mounted is the vertical direction of the laser head 2. Then, the directions orthogonal to the vertical direction and the front-rear direction of the laser head 2 are defined as the left-right direction of the laser head 2 and the Y-axis direction.

図２に示すように、ガルバノスキャナ８０は、ガルバノＸ軸ミラー８１と、ガルバノＹ軸ミラー８２と、第１ハウジング８７と、第２ハウジング８５と、第１ハウジング８７の内部に設けられたガルバノＸ軸モータ（図３において符号８８で示す）と、第２ハウジング８５の内部に設けられたガルバノＹ軸モータ（図３において符号８９で示す）と、第１ハウジング８７に設けられた第１エンコーダ部８３と、第２ハウジング８５に設けられた第２エンコーダ部８４と、第２ハウジング８５に設けられた放熱部８６とを備える。
ガルバノＸ軸ミラー８１は、ガルバノＸ軸モータ８８のモータ軸に回動可能に取付けられており、ガルバノＹ軸ミラー８２は、ガルバノＹ軸モータ８９のモータ軸に回動可能に取付けられている。 As shown in FIG. 2, the galvano scanner 80 includes a galvano X-axis mirror 81, a galvano Y-axis mirror 82, a first housing 87, a second housing 85, and a galvano X provided inside the first housing 87. An axis motor (indicated by reference numeral 88 in FIG. 3), a galvano Y-axis motor provided inside the second housing 85 (indicated by reference numeral 89 in FIG. 3), and a first encoder unit provided in the first housing 87. It includes 83, a second encoder unit 84 provided in the second housing 85, and a heat radiating unit 86 provided in the second housing 85.
The galvano X-axis mirror 81 is rotatably attached to the motor shaft of the galvano X-axis motor 88, and the galvano Y-axis mirror 82 is rotatably attached to the motor shaft of the galvano Y-axis motor 89.

ガルバノＸ軸ミラー８１は、ガルバノＸ軸モータ８８の駆動により、図中矢印Ｒ１にて示す方向に回動し、レーザ発振器２１（図１）から出射されたレーザ光ＬをガルバノＹ軸ミラー８２に向けて反射しつつＸ軸方向に走査する。ガルバノＸ軸ミラー８１の回動角度は第１エンコーダ部８３によって検出される。ガルバノＹ軸ミラー８２は、ガルバノＹ軸モータ８９の駆動により、図中矢印Ｒ２にて示す方向に回動し、ガルバノＸ軸ミラー８１によって走査されたレーザ光Ｌを反射しつつＹ軸方向に走査する。ガルバノＹ軸ミラー８２の回動角度は第２エンコーダ部８４によって検出される。つまり、ガルバノＸ軸ミラー８１およびガルバノＹ軸ミラー８２は、レーザ発振器２１から出射されたレーザ光Ｌを２次元走査する。図１に示すｆθレンズ２０は、ガルバノＹ軸ミラー８２によって走査されたレーザ光Ｌを下方に配置された加工対象物Ｗの加工面Ｗ１に集光する。このように、ガルバノスキャナ８０は、レーザ光Ｌを加工面Ｗ１にて２次元走査し、加工目的の形状パターンＯＢを加工面Ｗ１に加工する。ガルバノＸ軸ミラー８１が本発明の第１のミラーの一例であり、ガルバノＹ軸ミラー８２が本発明の第２のミラーの一例である。また、ガルバノスキャナ８０が本発明のレーザ光走査部の一例である。 The galvano X-axis mirror 81 is driven by the galvano X-axis motor 88 to rotate in the direction indicated by the arrow R1 in the drawing, and the laser beam L emitted from the laser oscillator 21 (FIG. 1) is transmitted to the galvano Y-axis mirror 82. Scan in the X-axis direction while reflecting toward. The rotation angle of the galvano X-axis mirror 81 is detected by the first encoder unit 83. The galvano Y-axis mirror 82 is driven by the galvano Y-axis motor 89 to rotate in the direction indicated by the arrow R2 in the figure, and scans in the Y-axis direction while reflecting the laser beam L scanned by the galvano X-axis mirror 81. To do. The rotation angle of the galvano Y-axis mirror 82 is detected by the second encoder unit 84. That is, the galvano X-axis mirror 81 and the galvano Y-axis mirror 82 two-dimensionally scan the laser beam L emitted from the laser oscillator 21. The fθ lens 20 shown in FIG. 1 concentrates the laser beam L scanned by the galvano Y-axis mirror 82 on the processing surface W1 of the processing object W arranged below. In this way, the galvano scanner 80 two-dimensionally scans the laser beam L on the machined surface W1 and processes the shape pattern OB for processing on the machined surface W1. The Galvano X-axis mirror 81 is an example of the first mirror of the present invention, and the Galvano Y-axis mirror 82 is an example of the second mirror of the present invention. The galvano scanner 80 is an example of the laser light scanning unit of the present invention.

ガルバノＹ軸ミラー８２は、ガルバノＸ軸ミラー８１によって走査されたレーザ光Ｌを反射する必要があるため、ミラー部分の面積が、ガルバノＸ軸ミラー８１のミラー部分の面積よりも大きい。このため、図示のように、ガルバノＹ軸ミラー８２はガルバノＸ軸ミラー８１よりもサイズが大きく、ガルバノＹ軸ミラー８２の慣性モーメントは、ガルバノＸ軸ミラー８１の慣性モーメントよりも大きい。この慣性モーメントの差により、ガルバノＸ軸モータの動作指令に対するガルバノＸ軸ミラー８１の応答特性と、ガルバノＹ軸モータの動作指令に対するガルバノＹ軸ミラー８２の応答特性とが異なっている。具体的には、図５に示すように、ガルバノミラーが動作指令を受けて回動を開始してからｔ（ｋ）時間経過したときのガルバノミラーの移動量を比較すると、ガルバノＹ軸ミラー８２の移動量δｙｋは、ガルバノＸ軸ミラー８１の移動量δｘｋよりも少ない。換言すると、ガルバノＹ軸ミラー８２はガルバノＸ軸ミラー８１よりも応答性が悪い。つまり、応答速度が遅い。このため、レーザ光Ｌの走査軌跡が目標の軌跡とずれることがある。
このように、動作指令に対する応答特性がガルバノミラー間で異なるため、加工対象物Ｗに実際に加工される形状パターンをシミュレーションする際に、上記の応答特性を考慮しないと、シミュレーションの精度が低下する。
そこで、本実施形態のレーザ加工装置１は、シミュレーションを行う際にガルバノミラー間の応答特性の違いを反映させることにより、シミュレーションの精度を高めようとするものである。そのシミュレーションの精度を高めるための構成および手法については後述する。 Since the galvano Y-axis mirror 82 needs to reflect the laser beam L scanned by the galvano X-axis mirror 81, the area of the mirror portion is larger than the area of the mirror portion of the galvano X-axis mirror 81. Therefore, as shown in the figure, the galvano Y-axis mirror 82 is larger in size than the galvano X-axis mirror 81, and the moment of inertia of the galvano Y-axis mirror 82 is larger than the moment of inertia of the galvano X-axis mirror 81. Due to this difference in moment of inertia, the response characteristics of the galvano X-axis mirror 81 to the operation command of the galvano X-axis motor and the response characteristics of the galvano Y-axis mirror 82 to the operation command of the galvano Y-axis motor are different. Specifically, as shown in FIG. 5, comparing the movement amounts of the galvano mirrors when t (k) time has elapsed since the galvano mirrors received an operation command and started to rotate, the galvano Y-axis mirror 82 The movement amount δyk of is smaller than the movement amount δxx of the galvano X-axis mirror 81. In other words, the galvano Y-axis mirror 82 is less responsive than the galvano X-axis mirror 81. That is, the response speed is slow. Therefore, the scanning locus of the laser beam L may deviate from the target locus.
As described above, since the response characteristics to the operation command are different between the galvano mirrors, the accuracy of the simulation is lowered unless the above response characteristics are taken into consideration when simulating the shape pattern actually processed on the workpiece W. ..
Therefore, the laser processing apparatus 1 of the present embodiment aims to improve the accuracy of the simulation by reflecting the difference in the response characteristics between the galvanometer mirrors when performing the simulation. The configuration and method for improving the accuracy of the simulation will be described later.

［レーザコントローラ５の概略構成］
次に、レーザコントローラ５の概略構成について図１を参照しつつ説明する。
以下の説明では、レーザ加工装置１によって加工対象物Ｗに加工すべき目標の形状パターンを基準形状パターンと称し、実際に加工する前のシミュレーションにおいて基準形状パターンに基づいて作成する形状パターンを模擬形状パターンと称する。
レーザコントローラ５は、励起用半導体レーザ部４０と、レーザドライバ５１と、電源部５２と、冷却ユニット５３とを備える。電源部５２は、励起用半導体レーザ部４０を駆動する駆動電流をレーザドライバ５１を介して励起用半導体レーザ部４０に供給する。励起用半導体レーザ部４０は、光ファイバケーブルＦによってレーザ発振器２１に光学的に接続されている。励起用半導体レーザ部４０は、励起光を光ファイバケーブルＦ内に出射し、レーザ発振器２１には、励起用半導体レーザ部４０から出射された励起光が光ファイバケーブルＦを介して入射される。励起用半導体レーザ部４０には、たとえば、ＧａＡｓを用いたバー型半導体レーザを用いることができる。
冷却ユニット５３は、電源部５２および励起用半導体レーザ部４０を所定の温度範囲内に調整するためのユニットであり、たとえば、強制空冷方式により冷却することで、励起用半導体レーザ部４０の温度制御を行い、励起用半導体レーザ部４０の発振波長を微調整する。なお、冷却ユニット５３として、ペルチェ素子などを用いた電子冷却方式の冷却ユニット、または、水冷式の冷却ユニットなどを用いることもできる。 [Rough configuration of laser controller 5]
Next, the schematic configuration of the laser controller 5 will be described with reference to FIG.
In the following description, the target shape pattern to be machined on the object W to be machined by the laser machining apparatus 1 is referred to as a reference shape pattern, and the shape pattern created based on the reference shape pattern in the simulation before the actual machining is simulated. Called a pattern.
The laser controller 5 includes an excitation semiconductor laser unit 40, a laser driver 51, a power supply unit 52, and a cooling unit 53. The power supply unit 52 supplies the drive current for driving the excitation semiconductor laser unit 40 to the excitation semiconductor laser unit 40 via the laser driver 51. The excitation semiconductor laser unit 40 is optically connected to the laser oscillator 21 by an optical fiber cable F. The excitation semiconductor laser unit 40 emits excitation light into the optical fiber cable F, and the excitation light emitted from the excitation semiconductor laser unit 40 is incident on the laser oscillator 21 via the optical fiber cable F. For the excitation semiconductor laser unit 40, for example, a bar-type semiconductor laser using GaAs can be used.
The cooling unit 53 is a unit for adjusting the power supply unit 52 and the excitation semiconductor laser unit 40 within a predetermined temperature range. For example, the temperature of the excitation semiconductor laser unit 40 is controlled by cooling by a forced air cooling method. To fine-tune the oscillation wavelength of the excitation semiconductor laser unit 40. As the cooling unit 53, an electronic cooling type cooling unit using a Peltier element or the like, a water cooling type cooling unit, or the like can also be used.

［レーザコントローラ５の電気的構成］
次に、レーザコントローラ５の主な電気的構成について図３を参照しつつ説明する。
レーザコントローラ５は、レーザコントローラ５の全体を制御する制御部６０を備えており、制御部６０には、ガルバノコントローラ５６と、レーザドライバ５１と、可視光レーザドライバ５８と、ポインタ光ドライバ５９と、光センサ１８とが電気的に接続されている。ガルバノコントローラ５６は、ガルバノドライバ５７と電気的に接続されており、ガルバノドライバ５７は、ガルバノＸ軸モータ８８およびガルバノＹ軸モータ８９と電気的に接続されている。レーザドライバ５１は、励起用半導体レーザ部４０と電気的に接続されており、励起用半導体レーザ部４０はレーザ発振器２１と電気的に接続されている。可視光レーザドライバ５８は可視半導体レーザ２８と電気的に接続されており、ポインタ光ドライバ５９はポインタ光出射部３９と電気的に接続されている。 [Electrical configuration of laser controller 5]
Next, the main electrical configuration of the laser controller 5 will be described with reference to FIG.
The laser controller 5 includes a control unit 60 that controls the entire laser controller 5, and the control unit 60 includes a galvano controller 56, a laser driver 51, a visible light laser driver 58, a pointer light driver 59, and the like. The optical sensor 18 is electrically connected. The galvano controller 56 is electrically connected to the galvano driver 57, and the galvano driver 57 is electrically connected to the galvano X-axis motor 88 and the galvano Y-axis motor 89. The laser driver 51 is electrically connected to the excitation semiconductor laser unit 40, and the excitation semiconductor laser unit 40 is electrically connected to the laser oscillator 21. The visible light laser driver 58 is electrically connected to the visible semiconductor laser 28, and the pointer light driver 59 is electrically connected to the pointer light emitting unit 39.

制御部６０には、ＣＰＵ６１と、ＲＡＭ６２と、ＲＯＭ６３と、時間を計測するタイマ６４とが備えられている。ＣＰＵ６１は、レーザコントローラ５およびレーザヘッド２を制御する。ＲＯＭ６３には、ＣＰＵ６１がレーザコントローラ５およびレーザヘッド２を制御するための各種の制御プログラムなどが読出し可能に記憶されている。ＲＡＭ６２は、ＲＯＭ６３から読出された各種の制御プログラムを一時的に格納するワークメモリの役割をする。また、ＲＡＭ６２は、ＣＰＵ６１の演算結果や処理結果などを一時的に格納する。ＣＰＵ６１、ＲＡＭ６２、ＲＯＭ６３およびタイマ６４は、バス線（図示せず）により相互に電気的に接続されており、相互にデータのやり取りを行う。 The control unit 60 includes a CPU 61, a RAM 62, a ROM 63, and a timer 64 for measuring time. The CPU 61 controls the laser controller 5 and the laser head 2. Various control programs for the CPU 61 to control the laser controller 5 and the laser head 2 are readable and stored in the ROM 63. The RAM 62 serves as a work memory for temporarily storing various control programs read from the ROM 63. Further, the RAM 62 temporarily stores the calculation result and the processing result of the CPU 61. The CPU 61, RAM 62, ROM 63, and timer 64 are electrically connected to each other by a bus line (not shown), and exchange data with each other.

ＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６３に記憶されている各種の制御プログラムに基づいて各種の演算および制御を行う。ＰＣ７は、シミュレーションにおいて作成した模擬形状パターンを加工対象物Ｗに加工するために必要な加工情報をＣＰＵ６１へ出力する。その加工情報は、ガルバノ駆動情報およびレーザ駆動情報などの情報である。ガルバノ駆動情報は、模擬形状パターンを構成する各線分毎の始点および終点のＸＹ座標、各ガルバノミラーの動作司令、各ガルバノミラーの駆動時間およびレーザ光Ｌの走査速度などの情報であり、レーザ駆動情報は、レーザパワー、レーザをオンするタイミング（以下、レーザオンタイミングという）およびレーザをオフするタイミング（以下、レーザオフタイミングという）などの情報である。ＣＰＵ６１は、入力したガルバノ駆動情報をガルバノコントローラ５６に出力し、レーザ駆動情報をレーザドライバ５１に出力する。 The CPU 61 performs various calculations and controls based on various control programs stored in the ROM 63. The PC 7 outputs the machining information necessary for machining the simulated shape pattern created in the simulation into the machining target W to the CPU 61. The processing information is information such as galvano drive information and laser drive information. The galvano drive information is information such as the XY coordinates of the start point and the end point of each line segment constituting the simulated shape pattern, the operation command of each galvano mirror, the drive time of each galvano mirror, and the scanning speed of the laser beam L, and is laser drive. The information includes information such as laser power, laser on timing (hereinafter referred to as laser on timing), and laser off timing (hereinafter referred to as laser off timing). The CPU 61 outputs the input galvano drive information to the galvano controller 56, and outputs the laser drive information to the laser driver 51.

ガルバノコントローラ５６は、ＣＰＵ６１から入力したガルバノ駆動情報に基づいて、ガルバノＸ軸モータ８８およびガルバノＹ軸モータ８９の回動角度および回転速度などを算出し、その算出値をモータ駆動情報としてガルバノドライバ５７に出力する。ガルバノドライバ５７は、ガルバノコントローラ５６から入力されたモータ駆動情報に基づいて、ガルバノＸ軸モータ８８およびガルバノＹ軸モータ８９を駆動制御してレーザ光Ｌを加工対象物Ｗ上に２次元走査する。レーザドライバ５１は、ＣＰＵ６１から入力したレーザ駆動情報に基づいて励起用半導体レーザ部４０を駆動制御する。具体的には、レーザドライバ５１は、ＣＰＵ６１から入力したレーザパワーに比例した電流値を有する駆動電流を発生する。そして、レーザドライバ５１は、ＣＰＵ６１から入力したレーザオンタイミングにて上記の駆動電流の出力を開始し、ＣＰＵ６１から入力したレーザオフタイミングにて上記の駆動電流の出力を停止する。これにより、励起用半導体レーザ部４０は、レーザパワーに対応する強度の励起光をレーザオンタイミングからレーザオフタイミングまでの間、光ファイバケーブルＦ（図１）内に出射する。 The galvano controller 56 calculates the rotation angle and rotation speed of the galvano X-axis motor 88 and the galvano Y-axis motor 89 based on the galvano drive information input from the CPU 61, and uses the calculated values as the motor drive information for the galvano driver 57. Output to. The galvano driver 57 drives and controls the galvano X-axis motor 88 and the galvano Y-axis motor 89 based on the motor drive information input from the galvano controller 56 to two-dimensionally scan the laser beam L on the machining object W. The laser driver 51 drives and controls the excitation semiconductor laser unit 40 based on the laser drive information input from the CPU 61. Specifically, the laser driver 51 generates a drive current having a current value proportional to the laser power input from the CPU 61. Then, the laser driver 51 starts the output of the drive current at the laser on timing input from the CPU 61, and stops the output of the drive current at the laser off timing input from the CPU 61. As a result, the excitation semiconductor laser unit 40 emits excitation light having an intensity corresponding to the laser power into the optical fiber cable F (FIG. 1) from the laser on timing to the laser off timing.

また、レーザヘッド２に設けられた光センサ１８は、レーザ光Ｌの発光強度を検出する。ポインタ光出射部３９は、ｆθレンズ２０によって収束されたレーザ光Ｌの焦点位置（合焦位置）に向かってポインタ光を出射する。また、ポインタ光ドライバ５９は、ポインタ光の出射制御を行う。可視光レーザドライバ５８は、可視半導体レーザ２８から出射される可視レーザ光の光量を制御する。可視半導体レーザ２８から出射された可視レーザ光は、レーザヘッド２に設けられたガイド光部（図示せず）に入射され、ガイド光部は、可視レーザ光を加工対象物Ｗ上に走査し、基準形状パターンまたは模擬形状パターンを描画することができる。 Further, the optical sensor 18 provided on the laser head 2 detects the emission intensity of the laser beam L. The pointer light emitting unit 39 emits pointer light toward the focal position (focusing position) of the laser beam L converged by the fθ lens 20. Further, the pointer light driver 59 controls the emission of the pointer light. The visible light laser driver 58 controls the amount of visible laser light emitted from the visible semiconductor laser 28. The visible laser light emitted from the visible semiconductor laser 28 is incident on a guide light unit (not shown) provided in the laser head 2, and the guide light unit scans the visible laser light onto the processing object W to scan the visible laser light. A reference shape pattern or a simulated shape pattern can be drawn.

［ＰＣ７の電気的構成］
次に、ＰＣ７の主な電気的構成について図３を参照しつつ説明する。
ＰＣ７は、ＰＣ７の全体を制御する制御部１００と、マルチドライブ７６と、キーボード７ａと、マウス７ｂと、表示装置７ｃとを備える。マルチドライブ７６は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＢＤ(Blu-ray（登録商標） Disc）などの記憶媒体７７との間で各種情報やコンピュータプログラムなどの書き込みおよび読出しを行う。また、ＰＣ７には、ＵＳＢ（登録商標）メモリを電気的接続するためのＵＳＢ端子（図示せず）が設けられている。さらに、ＰＣ７は、インターネットと接続可能に構成されている。制御部１００は、ＰＣ７の全体の制御を行う演算装置および制御装置としてのＣＰＵ１１０と、ＲＡＭ１３０と、ＲＯＭ１３１と、時間を計測するタイマ１３２と、記憶部１３３とを備える。ＣＰＵ１１０と、ＲＡＭ１３０と、ＲＯＭ１３１と、タイマ１３２とは、バス線（図示せず）により相互に接続されており、相互にデータのやり取りが行われる。また、ＣＰＵ１１０と記憶部１３３は、入出力インタフェース（図示せず）を介して接続されており、相互に情報のやり取りが行われる。記憶部１３３は、ＤＤＲまたはＳＤＲＡＭあるいはＨＤＤなどにより構成されている。 [Electrical configuration of PC7]
Next, the main electrical configuration of the PC 7 will be described with reference to FIG.
The PC 7 includes a control unit 100 that controls the entire PC 7, a multi-drive 76, a keyboard 7a, a mouse 7b, and a display device 7c. The multi-drive 76 is used for various information and computer programs with a storage medium 77 such as a CD-ROM, a CD-RAM, a CD-RW, a DVD-R, a DVD-RW, and a BD (Blu-ray (registered trademark) Disc). Etc. are written and read. Further, the PC 7 is provided with a USB terminal (not shown) for electrically connecting a USB (registered trademark) memory. Further, the PC 7 is configured to be able to connect to the Internet. The control unit 100 includes an arithmetic unit that controls the entire PC 7, a CPU 110 as a control device, a RAM 130, a ROM 131, a timer 132 that measures time, and a storage unit 133. The CPU 110, the RAM 130, the ROM 131, and the timer 132 are connected to each other by a bus line (not shown), and data is exchanged with each other. Further, the CPU 110 and the storage unit 133 are connected to each other via an input / output interface (not shown), and information is exchanged with each other. The storage unit 133 is composed of DDR, SDRAM, HDD, or the like.

ＲＡＭ１３０は、ＣＰＵ１１０により演算された各種の演算結果などを一時的に格納し、ＲＯＭ１３１は、ＣＰＵ１１０が実行する各種の制御プログラムやデータテーブルなどを記憶する。記憶部１３３には、ＣＰＵ１１０が実行するメインルーチンや各サブルーチンなどのコンピュータプログラム、各種のアプリケーションプログラム、各種のデータファイルなどが記憶されている。アプリケーションプログラムには、ＣＰＵ１１０がシミュレーションにおいて模擬形状パターンを作成し、その作成した模擬形状パターンを表示装置７ｃに表示するためのアプリケーションプログラム、模擬形状パターンを加工対象物Ｗに加工するための新たな加工条件を生成するためのアプリケーションプログラムなどが含まれている。記憶部１３３には、文字、記号、図形などの基準形状パターンを生成するためのフォントデータ、記号データ、図形データなどの基準形状パターン情報、図５に示す各ガルバノミラーの応答特性を示す応答特性情報などが記憶されている。ＣＰＵ１１０は、アプリケーションプログラムや各種のデータテーブルなどのデータ群をマルチドライブ７６を介して取得し、その取得したデータ群を記憶部１３３に格納する。また、上記のデータ群はＵＳＢメモリから取得することもできるし、インターネットなどの通信回線を介して取得することもできる。制御部６０および制御部１００が本発明の制御部の一例である。 The RAM 130 temporarily stores various calculation results and the like calculated by the CPU 110, and the ROM 131 stores various control programs and data tables executed by the CPU 110. The storage unit 133 stores computer programs such as main routines and subroutines executed by the CPU 110, various application programs, and various data files. In the application program, the CPU 110 creates a simulated shape pattern in the simulation, and the application program for displaying the created simulated shape pattern on the display device 7c, and new machining for processing the simulated shape pattern on the machining object W. It contains application programs for generating conditions. The storage unit 133 contains font data for generating reference shape patterns such as characters, symbols, and figures, reference shape pattern information such as symbol data and graphic data, and response characteristics indicating the response characteristics of each galvanometer mirror shown in FIG. Information etc. are stored. The CPU 110 acquires a data group such as an application program and various data tables via the multi-drive 76, and stores the acquired data group in the storage unit 133. Further, the above data group can be acquired from a USB memory or can be acquired via a communication line such as the Internet. The control unit 60 and the control unit 100 are examples of the control unit of the present invention.

［模擬形状パターンの推測］
次に、模擬形状パターンの推測について図を参照しつつ説明する。
本願発明者は、複数種類の基準形状パターンに対する模擬形状パターンを推測した。ここでは、水平線はガルバノＸ軸ミラー８１のみが動作することによって加工され、垂直線はガルバノＹ軸ミラー８２のみが動作することによって加工され、斜め線など水平線および垂直線以外の線は、両ガルバノミラーが動作することによって加工されるものとする。
先ず、ガルバノＸ軸ミラー８１およびガルバノＹ軸ミラー８２には、それぞれ慣性モーメントがあり、駆動指令に対して追従することができないので、模擬形状パターンは基準形状パターンよりもサイズが小さくなると推測した。また、ガルバノミラー間の応答特性が異なるため、互いの速度が異なるものとなるので基準形状パターンの斜め線に対する模擬形状パターンの斜め線は曲線になると推測した。また、基準形状パターンを構成する線分のうち、縦線はガルバノＹ軸ミラーの応答速度の低さが走査するパターンに大きい影響を与えるため、その線分に対応する模擬形状パターンの線分は、基準形状パターンの線分よりも短くなると推測した。また、図６に示すように、ガルバノミラーの応答特性は、目標の移動量ｘ０が半分のｘ０／２になった場合でも、半分になる前と同じような曲線になる。 [Guessing simulated shape pattern]
Next, the estimation of the simulated shape pattern will be described with reference to the figure.
The inventor of the present application has inferred a simulated shape pattern for a plurality of types of reference shape patterns. Here, the horizon is processed by operating only the Galvano X-axis mirror 81, the vertical line is processed by operating only the Galvano Y-axis mirror 82, and the diagonal lines and other lines other than the horizontal and vertical lines are both galvanos. It shall be processed by the operation of the mirror.
First, since the Galvano X-axis mirror 81 and the Galvano Y-axis mirror 82 each have a moment of inertia and cannot follow the drive command, it is estimated that the simulated shape pattern is smaller in size than the reference shape pattern. In addition, since the response characteristics between the galvano mirrors are different, the velocities of each other are different, so it is estimated that the diagonal line of the simulated shape pattern is a curve with respect to the diagonal line of the reference shape pattern. Further, among the line segments constituting the reference shape pattern, the vertical line has a large influence on the scanning pattern due to the low response speed of the galvano Y-axis mirror, so the line segment of the simulated shape pattern corresponding to the line segment is , It was estimated that it would be shorter than the line segment of the standard shape pattern. Further, as shown in FIG. 6, the response characteristic of the galvanometer mirror becomes the same curve as before it is halved even when the target movement amount x0 is halved x0 / 2.

本願発明者は、上記の各推測内容および図６に示した応答特性に基づいて、複数種類の基準形状パターンに対する模擬形状パターンを推測した。
図７は、基準形状パターンに対して推測した模擬形状パターンの説明図である。なお、図７では、基準形状パターンと模擬形状パターンとの違いを見やすくするために、両形状パターンの各始点をずらしている。基準形状パターンＳＴ６は、ガルバノＸ軸ミラー８１を固定してガルバノＹ軸ミラー８２のみを回動させて走査する垂直線であるため、ガルバノＹ軸ミラー８２の応答性の影響が大きく出るため、模擬形状パターンＭ６は、基準形状パターンＳＴ６よりも短くなる。基準形状パターンＳＴ７は、ガルバノＸ軸ミラー８１およびガルバノＹ軸ミラー８２を回動させて走査する斜め線であるため、ガルバノＸ軸ミラー８１およびガルバノＹ軸ミラー８２の応答特性の影響とガルバノＹ軸ミラー８２の応答遅れの影響とにより、模擬形状パターンＭ７は基準形状パターンＳＴ７よりも短くかつ曲線になる。基準形状パターンＳＴ８は、ガルバノＹ軸ミラー８２を固定してガルバノＸ軸ミラー８１のみを回動させて走査する水平線であるため、ガルバノＸ軸ミラー８１の応答特性の影響が出るので、模擬形状パターンＭ８は、基準形状パターンＳＴ８よりも少し短くなる。基準形状パターンＳＴ９は、縦長の長方形であるため、模擬形状パターンＭ９は全体のサイズが小さくなり、かつ、特に縦線が短くなるので、縦方向に潰れた形状になる。基準形状パターンＳＴ１０は、右斜め上方に延びた長方形であるため、模擬形状パターンＭ１０は全体のサイズが小さくなり、かつ、斜め線が曲線になる。基準形状パターンＳＴ１１は、横長の長方形であるため、模擬形状パターンＭ１１は全体のサイズが小さくなり、横方向に潰れた形状になる。 The inventor of the present application inferred a simulated shape pattern for a plurality of types of reference shape patterns based on each of the above estimation contents and the response characteristics shown in FIG.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a simulated shape pattern estimated with respect to the reference shape pattern. In FIG. 7, each start point of both shape patterns is shifted in order to make it easier to see the difference between the reference shape pattern and the simulated shape pattern. Since the reference shape pattern ST6 is a vertical line in which the galvano X-axis mirror 81 is fixed and only the galvano Y-axis mirror 82 is rotated and scanned, the responsiveness of the galvano Y-axis mirror 82 is greatly affected. The shape pattern M6 is shorter than the reference shape pattern ST6. Since the reference shape pattern ST7 is an oblique line that rotates and scans the galvano X-axis mirror 81 and the galvano Y-axis mirror 82, the influence of the response characteristics of the galvano X-axis mirror 81 and the galvano Y-axis mirror 82 and the galvano Y-axis Due to the influence of the response delay of the mirror 82, the simulated shape pattern M7 is shorter and more curved than the reference shape pattern ST7. Since the reference shape pattern ST8 is a horizontal line in which the galvano Y-axis mirror 82 is fixed and only the galvano X-axis mirror 81 is rotated and scanned, the response characteristics of the galvano X-axis mirror 81 are affected. M8 is slightly shorter than the reference shape pattern ST8. Since the reference shape pattern ST9 is a vertically long rectangle, the overall size of the simulated shape pattern M9 is small, and the vertical line is particularly short, so that the shape is crushed in the vertical direction. Since the reference shape pattern ST10 is a rectangle extending diagonally upward to the right, the overall size of the simulated shape pattern M10 becomes small, and the diagonal line becomes a curved line. Since the reference shape pattern ST11 is a horizontally long rectangle, the overall size of the simulated shape pattern M11 is reduced, and the shape is crushed in the horizontal direction.

［模擬形状パターンの作成手法］
次に、模擬形状パターンの作成手法について図を参照しつつ説明する。
図１０は、基準形状パターンを構成する線分の長さの算出方法を示す説明図であり、（ａ）は線分の始点および終点の座標の説明図であり、（ｂ）は（ａ）に示す線分ＳＴＬ１の長さの算出方法を示す説明図である。 [Method of creating simulated shape pattern]
Next, a method for creating a simulated shape pattern will be described with reference to the drawings.
10A and 10B are explanatory diagrams showing a method of calculating the length of a line segment constituting a reference shape pattern, FIG. 10A is an explanatory diagram of coordinates of a start point and an end point of the line segment, and FIG. It is explanatory drawing which shows the calculation method of the length of the line segment STL1 shown in 1.

模擬形状パターンを作成するためには、模擬形状パターンを構成する各線分毎の始点および終点を示すＸＹ座標が必要である。図５に示すように、各ガルバノミラーの応答特性は、ガルバノミラーの駆動時間と移動量との関係を示すため、各ガルバノミラーの各駆動時間が分かれば、各ガルバノミラーの移動量、つまり、移動を停止した地点のＸＹ座標を求めることができる。つまり、レーザ光Ｌの照射位置座標を求めることができる。
基準形状パターンを加工するために必要な基準加工条件を示す基準加工情報は、基準形状パターンを形成する各線分の始点および終点を示すＸＹ座標（以下、基準座標という）および走査速度（以下、基準走査速度という）Ｖなどである。したがって、模擬形状パターンを形成する各線分の始点および終点のＸＹ座標を求めるためには、基準座標および基準走査速度から各ガルバノミラーの駆動時間を算出し、その駆動時間に対応する移動量を応答特性から求めれば良い。 In order to create the simulated shape pattern, XY coordinates indicating the start point and the end point of each line segment constituting the simulated shape pattern are required. As shown in FIG. 5, since the response characteristic of each galvano mirror shows the relationship between the drive time of the galvano mirror and the movement amount, if each drive time of each galvano mirror is known, the movement amount of each galvano mirror, that is, The XY coordinates of the point where the movement is stopped can be obtained. That is, the irradiation position coordinates of the laser beam L can be obtained.
The reference processing information indicating the reference processing conditions required for processing the reference shape pattern includes XY coordinates (hereinafter referred to as reference coordinates) indicating the start point and end point of each line segment forming the reference shape pattern and scanning speed (hereinafter referred to as reference). It is called V (called scanning speed). Therefore, in order to obtain the XY coordinates of the start point and end point of each line segment forming the simulated shape pattern, the drive time of each galvanometer mirror is calculated from the reference coordinates and the reference scanning speed, and the movement amount corresponding to the drive time is responded. It can be obtained from the characteristics.

ここでは、図１０（ａ）に示すように、基準形状パターンを構成する各線分を基準線分ＳＴＬ１，ＳＴＬ２とし、これら基準線分ＳＴＬ１，ＳＴＬ２に対応する模擬形状パターンの線分を模擬線分ＭＬ１，ＭＬ２とする。また、基準線分ＳＴＬ１の始点Ｐ１のＸＹ座標を（ｘｋ，ｙｋ）とし、基準線分ＳＴＬ１の終点Ｐ２（基準線分ＳＴＬ２の始点）のＸＹ座標を（ｘｋ＋１，ｙｋ＋１）とし、基準線分ＳＴＬ２の終点Ｐ３のＸＹ座標を（ｘｋ＋２，ｙｋ＋２）とする。また、模擬線分ＭＬ１の終点、つまり模擬線分ＭＬ２の始点のＸＹ座標を（ｘｋ＋δｘｋ，ｙｋ＋δｙｋ）とし、模擬線分ＭＬ２の終点のＸＹ座標を（ｘｋ＋δｘｋ＋δｘｋ＋１，ｙｋ＋δｙｋ＋δｙｋ＋１）とする。なお、ここでは、基準線分ＳＴＬ１および模擬線分ＭＬ１の始点を共通のＰ１とする。
レーザ光Ｌが始点Ｐ１から終点Ｐ２までを走査するために要する走査時間をガルバノミラーの基準駆動時間ｔ（ｋ）とし、線分ＳＴＬ１の長さをｄｋとすると、基準駆動時間ｔ（ｋ）は、次の式（１）により算出することができる。 Here, as shown in FIG. 10A, each line segment constituting the reference shape pattern is defined as a reference line segment STL1 and STL2, and the line segment of the simulated shape pattern corresponding to these reference line segments STL1 and STL2 is a simulated line segment. Let it be ML1 and ML2. Further, the XY coordinates of the start point P1 of the reference line segment STL1 are set to (xx, yk), and the XY coordinates of the end point P2 (start point of the reference line segment STL2) of the reference line segment STL1 are set to ( xx + 1 , yk +1). the XY coordinates of the end point P3 of the partial STL2 and (xk +2, yk +2). Further, the XY coordinates of the end point of the simulated line segment ML1, that is, the start point of the simulated line segment ML2 are (xx + δxx, yk + δyk), and the XY coordinates of the end point of the simulated line segment ML2 are (xx + δxx + δxx +1 and yk + δyk + δyk +1 ). Here, the starting point of the reference line segment STL1 and the simulated line segment ML1 is a common P1.
Assuming that the scanning time required for the laser beam L to scan from the start point P1 to the end point P2 is the reference drive time t (k) of the galvano mirror and the length of the line segment STL1 is dk, the reference drive time t (k) is , Can be calculated by the following equation (1).

ｔ（ｋ）＝ｄｋ／Ｖ ・・・式（１） t (k) = dk / V ... Equation (1)

図１０（ｂ）に示すように、線分ＳＴＬ１のＸ軸成分の長さは、{（ｘｋ＋１）−（ｘｋ）}であり、Ｙ軸成分の長さは、{（ｙｋ＋１）−（ｙｋ）}である。したがって、線分ＳＴＬ１の長さｄ（ｋ）は、次の式（２）により算出することができる。 As shown in FIG. 10 (b), the length of the X-axis component of the line segment STL1 is - a {(xk +1) (xk) }, the length of the Y-axis component, {(yk +1) - ( yk)}. Therefore, the length d (k) of the line segment STL1 can be calculated by the following equation (2).

ｄｋ＝[{（ｘｋ＋１）−（ｘｋ）}２＋{（ｙｋ＋１）−（ｙｋ）}２]１／２ ・・・式（２） dk = [{(xk +1) - (xk)} 2 + {(yk +1) - (yk)} 2] 1/2 ··· formula (2)

次に、上記の算出した長さｄｋおよび走査速度Ｖを式（１）に代入して、基準駆動時間ｔ（ｋ）を算出する。そして、図５に示すガルバノミラーの応答特性を参照し、基準駆動時間ｔ（ｋ）に対応するガルバノＸ軸ミラー８１の移動量δｘｋと、基準駆動時間ｔ（ｋ）に対応するガルバノＹ軸ミラー８２の移動量δｙｋとを求める。これにより、模擬線分ＭＬ１の終点の座標（ｘｋ＋δｘｋ，ｙｋ＋δｙｋ）を求める。以降、模擬線分ＭＬ２の終点の座標（ｘｋ＋δｘｋ＋δｘｋ＋１，ｙｋ＋δｙｋ＋δｙｋ＋１）についても上記と同様の手順によって求める。このように、基準形状パターンを形成する各線分に対応する各模擬線分の始点および終点のＸＹ座標を求め、各始点および各終点間を線にて接続すれば、模擬形状パターンが完成する。 Next, the reference drive time t (k) is calculated by substituting the calculated length dk and scanning speed V into the equation (1). Then, referring to the response characteristics of the galvano mirror shown in FIG. 5, the movement amount δxx of the galvano X-axis mirror 81 corresponding to the reference drive time t (k) and the galvano Y-axis mirror corresponding to the reference drive time t (k). The movement amount δyk of 82 is obtained. As a result, the coordinates (xx + δxx, yk + δyk) of the end point of the simulated line segment ML1 are obtained. Hereinafter, the coordinates of the end point of the simulated line segment ML2 (xx + δxx + δxx +1 and yk + δyk + δyk +1 ) are also obtained by the same procedure as described above. In this way, the simulated shape pattern is completed by obtaining the XY coordinates of the start point and the end point of each simulated line segment corresponding to each line segment forming the reference shape pattern and connecting each start point and each end point with a line.

［シミュレーション１］
本願発明者は、模擬形状パターンのシミュレーションを行った。
図９に示すように、線分１本を走査するために必要な基準駆動時間ｔ（ｋ）は、動作指令のトリガーの間隔である。動作指令が出てから（時間０）、基準駆動時間ｔ（ｋ）になったときでも、各ガルバノミラーはそれぞれ目標位置に到達していないため、各ガルバノミラーを目標位置に到達させるためには、基準駆動時間ｔ（ｋ）からさらに各ガルバノミラーの駆動を継続する必要がある。ここで、基準駆動時間ｔ（ｋ）に加算する時間をガルバノ加算時間ｔ（ｇ）とする。式（１）から、走査速度Ｖが同じ場合は、基準駆動時間ｔ（ｋ）が長いほど、線分の長さｄｋが長くなる。つまり、ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）を長くしてガルバノ駆動時間を延長することにより、目標の長さに近づけることができ、各ガルバノミラーの応答特性による基準形状パターンとの誤差を補正することができる。 [Simulation 1]
The inventor of the present application has simulated a simulated shape pattern.
As shown in FIG. 9, the reference drive time t (k) required to scan one line segment is the interval between triggers of the operation command. Even when the reference drive time t (k) is reached after the operation command is issued (time 0), each galvano mirror has not reached the target position, so in order to make each galvano mirror reach the target position. , It is necessary to continue driving each galvano mirror from the reference driving time t (k). Here, the time to be added to the reference drive time t (k) is defined as the galvano addition time t (g). From the equation (1), when the scanning speed V is the same, the longer the reference drive time t (k), the longer the line segment length dk. That is, by lengthening the galvano addition time t (g) and extending the galvano drive time, the target length can be approached, and the error from the reference shape pattern due to the response characteristics of each galvano mirror can be corrected. it can.

そこで、本願発明者は、基準駆動時間ｔ（ｋ）＋ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）の変化によって模擬形状パターンがどのように変化するのかシミュレーションを行った。このシミュレーションでは、基準形状パターンとして数字の８を使用した。また、数字の８を構成する各線分のうち、水平線はガルバノＹ軸ミラー８２が走査し、垂直線はガルバノＸ軸ミラー８１が走査し、斜め線は、両ガルバノミラー８１，８２が走査するものとしてシミュレーションを行った。また、シミュレーションにより作成した模擬形状パターンを表示装置７ｃ（図１）に表示した。その結果、図８（ａ）において符号Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５にて示すように、ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）が短いほど、ガルバノミラーの応答特性の影響が大きく出るため、模擬形状パターンはサイズが小さくなることが分かった。また、ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）が短いほど、ガルバノＹ軸ミラー８２の応答特性の影響が大きく出るため、横方向への潰れの程度が大きくなることが分かった。また、ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）が長くなるほど、ガルバノミラーの応答特性の影響が小さくなるので、模擬形状パターンが基準形状パターンに近づくことが分かった。 Therefore, the inventor of the present application has performed a simulation of how the simulated shape pattern changes due to a change in the reference driving time t (k) + galvano addition time t (g). In this simulation, the number 8 was used as the reference shape pattern. Of the line segments constituting the number 8, the horizontal line is scanned by the galvano Y-axis mirror 82, the vertical line is scanned by the galvano X-axis mirror 81, and the diagonal line is scanned by both galvano mirrors 81 and 82. The simulation was performed as. Further, the simulated shape pattern created by the simulation was displayed on the display device 7c (FIG. 1). As a result, as shown by reference numerals M1, M3, and M5 in FIG. 8A, the shorter the galvano addition time t (g), the greater the influence of the response characteristics of the galvano mirror. It turned out to be smaller. It was also found that the shorter the galvano addition time t (g), the greater the influence of the response characteristics of the galvano Y-axis mirror 82, and therefore the greater the degree of lateral crushing. Further, it was found that the longer the galvano addition time t (g), the smaller the influence of the response characteristics of the galvano mirror, so that the simulated shape pattern approaches the reference shape pattern.

また、本願発明者は、走査速度Ｖの変化によって模擬形状パターンがどのように変化するのかシミュレーションを行った。このシミュレーションでは、ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）を一定にし、走査速度Ｖを変化させた。その結果、図８（ｂ）において符号Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５にて示すように、走査速度Ｖが速くなるほど模擬形状パターンはサイズが小さく、かつ、横方向に潰れ、さらに、線幅が細くなることが分かった。また、走査速度Ｖが速くなるほど、線分を形成する各ドット間が繋がらなかったり、線分がかすれたりする場合もあることが分かった。つまり、図８（ｃ）に示すように、模擬形状パターンは、ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）および走査速度Ｖの影響を受けて変化することが分かった。
また、図８（ｄ）において符号Ｍ１２にて示すように、横方向に走査する場合は、ガルバノＹ軸ミラー８２の応答特性の影響が大きくなるため、線分が短くなる。また、符号Ｍ１３で示すように、斜め方向に走査する場合は、各ガルバノミラーの応答特性の影響が出ると共に、ガルバノＹ軸ミラー８２がガルバノＸ軸ミラー８１に追従できないため、線分が曲線になる。また、符号Ｍ１４で示すように、縦方向に走査する場合は、ガルバノＹ軸ミラー８２の応答特性の影響が出ないため、目標の長さに近い線分となる。 In addition, the inventor of the present application has performed a simulation of how the simulated shape pattern changes due to a change in the scanning speed V. In this simulation, the galvano addition time t (g) was made constant and the scanning speed V was changed. As a result, as shown by reference numerals M1, M3, and M5 in FIG. 8B, the faster the scanning speed V, the smaller the size of the simulated shape pattern, the smaller the size of the simulated shape pattern, the smaller the size, and the narrower the line width. I found out. It was also found that as the scanning speed V becomes faster, the dots forming the line segment may not be connected or the line segment may be blurred. That is, as shown in FIG. 8C, it was found that the simulated shape pattern changes under the influence of the galvano addition time t (g) and the scanning speed V.
Further, as shown by reference numeral M12 in FIG. 8D, when scanning in the lateral direction, the influence of the response characteristics of the galvano Y-axis mirror 82 becomes large, so that the line segment becomes short. Further, as shown by reference numeral M13, when scanning in an oblique direction, the response characteristics of each galvano mirror are affected, and the galvano Y-axis mirror 82 cannot follow the galvano X-axis mirror 81, so that the line segment becomes a curved line. Become. Further, as indicated by reference numeral M14, when scanning in the vertical direction, the response characteristics of the galvano Y-axis mirror 82 do not affect the line segment, so that the line segment has a length close to the target length.

[シミュレーション２]
また、本願発明者は、レーザオンタイミングが、実際の加工に与える影響についてシミュレーションを行った。このシミュレーションでは、模擬形状パターンとして英文字のＡを作成して表示した。ここで、レーザオンタイミングが早いとは、レーザオンタイミングの時刻が各ガルバノミラーの動作タイミングの時刻よりも早いという意味であり、レーザオンタイミングが遅いとは、レーザオンタイミングの時刻が各ガルバノミラーの動作タイミングの時刻よりも遅いという意味である。
図８（ｅ）において符号Ｍ１５は、レーザオンタイミングが早い場合の模擬形状パターンを示す。図示の例では、Ａを構成する横線を走査するときのレーザオンタイミングが早く、横線の始点に到達する前にレーザ光Ｌが出射されたため、符号Ｅ２にて示すように、不要な線が加工されている。また、符号Ｍ１７は、レーザオンタイミングが遅い場合の模擬形状パターンを示す。図示の例では、Ａを構成する横線を走査するときのレーザオンタイミングが遅く、横線の始点を過ぎてからレーザ光Ｌが出射されたため、横線の始点から所定範囲が加工されていない。
つまり、加工品質（印字品質）を高めるためには、レーザオンタイミングを調整する必要があることが分かった。 [Simulation 2]
In addition, the inventor of the present application simulated the effect of laser on-timing on actual machining. In this simulation, the English letter A was created and displayed as a simulated shape pattern. Here, when the laser on timing is early, it means that the time of the laser on timing is earlier than the time of the operation timing of each galvano mirror, and when the laser on timing is late, the time of the laser on timing is earlier than the time of each galvano mirror. It means that it is later than the time of the operation timing of.
In FIG. 8E, reference numeral M15 indicates a simulated shape pattern when the laser on timing is early. In the illustrated example, the laser on timing when scanning the horizontal line constituting A is early, and the laser beam L is emitted before reaching the start point of the horizontal line, so that unnecessary lines are processed as shown by reference numeral E2. Has been done. Further, reference numeral M17 indicates a simulated shape pattern when the laser on timing is late. In the illustrated example, the laser on timing when scanning the horizontal line constituting A is late, and the laser beam L is emitted after passing the start point of the horizontal line, so that a predetermined range is not processed from the start point of the horizontal line.
That is, it was found that it is necessary to adjust the laser on timing in order to improve the processing quality (print quality).

また、図９に示すように、レーザパワーは、動作指令を受けてから時間の経過に従って漸増する特性を有し、加工可能なレーザパワーを示す加工閾値に到達するまでには時間がかかる。そこで、図示のように、動作指令を受ける所定時間前にレーザをオンし、動作指令を受けたときには、加工閾値以上になっていることが必要である。また、レーザ光Ｌが線分の始点から終点までの範囲を走査している期間は、レーザパワーが加工閾値以上になっていることが必要であるため、レーザオフタイミングを調整する必要がある。図９に示す例では、次の動作指令が出たタイミングよりも後のタイミングであって、各ガルバノミラーが目標位置に到達するタイミングよりも少し前のタイミング（ｔ（ｋ）＋ｔ（ｏｆｆ））にてレーザをオフしているが、各ガルバノミラーが目標位置に到達したときでもレーザパワーが加工閾値以上を維持している。
つまり、加工品質を高めるためには、レーザオフタイミングを調整する必要があることが分かった。 Further, as shown in FIG. 9, the laser power has a characteristic of gradually increasing with the passage of time after receiving an operation command, and it takes time to reach a processing threshold indicating a processable laser power. Therefore, as shown in the figure, it is necessary that the laser is turned on before a predetermined time for receiving the operation command, and when the operation command is received, the value is equal to or higher than the processing threshold value. Further, during the period in which the laser beam L is scanning the range from the start point to the end point of the line segment, the laser power needs to be equal to or higher than the processing threshold value, so that it is necessary to adjust the laser off timing. In the example shown in FIG. 9, the timing is after the timing when the next operation command is issued, and is slightly before the timing when each galvanometer mirror reaches the target position (t (k) + t (off)). Although the laser is turned off at, the laser power is maintained above the machining threshold even when each galvanometer mirror reaches the target position.
In other words, it was found that it is necessary to adjust the laser off timing in order to improve the processing quality.

［制御部１００の機能］
本実施形態のレーザ加工装置１では、ＰＣ７の制御部１００が模擬形状パターンを作成し、その作成した模擬形状パターンを表示装置７ｃに表示する。
ここで、制御部１００の機能について図４を参照しつつ説明する。
制御部１００は、基準加工情報取得部１１１と、加工特性情報取得部１１２と、新加工条件生成部１１３と、補正量調整部１１６と、模擬形状パターン作成部１１７と、表示制御部１１８とを備える。また、新加工条件生成部１１３は、基準動作時間算出部１１４と、照射位置算出部１１５とを備える。
基準加工情報取得部１１１は、レーザ光Ｌにより加工対象物Ｗに基準形状パターンを加工するために必要な基準加工条件を示す基準加工情報を取得する。基準加工情報とは、基準形状パターンを特定するための位置座標情報と、加工対象物Ｗに対するレーザ光Ｌの走査速度情報とを含む情報のことである。位置座表情報は、基準形状パターンを形成する各線分毎の始点および終点を示すＸＹ座標である。 [Function of control unit 100]
In the laser processing device 1 of the present embodiment, the control unit 100 of the PC 7 creates a simulated shape pattern, and the created simulated shape pattern is displayed on the display device 7c.
Here, the function of the control unit 100 will be described with reference to FIG.
The control unit 100 includes a reference processing information acquisition unit 111, a processing characteristic information acquisition unit 112, a new processing condition generation unit 113, a correction amount adjustment unit 116, a simulated shape pattern creation unit 117, and a display control unit 118. Be prepared. Further, the new processing condition generation unit 113 includes a reference operation time calculation unit 114 and an irradiation position calculation unit 115.
The reference processing information acquisition unit 111 acquires the reference processing information indicating the reference processing conditions necessary for processing the reference shape pattern on the object W to be processed by the laser beam L. The reference processing information is information including position coordinate information for specifying the reference shape pattern and scanning speed information of the laser beam L with respect to the processing object W. The position table information is XY coordinates indicating the start point and the end point of each line segment forming the reference shape pattern.

加工特性情報取得部１１２は、ガルバノＸ軸ミラー８１およびガルバノＹ軸ミラー８２の応答特性を示す応答特性情報を少なくとも含む加工特性情報を取得する。ここで、応答特性とは、動作指令によって動作する各ガルバノミラーの駆動時間とレーザ光Ｌの加工対象物Ｗにおける照射位置との関係を示す応答特性のことである（図５）。応答特性情報は、たとえば、各ガルバノミラーの駆動時間とレーザ光Ｌの加工対象物Ｗにおける照射位置とを対応付けたテーブルとして記憶部１３３（図３）に記憶しておき、ＣＰＵ１１０が模擬形状パターンを作成する際にそのテーブルを参照するように構成しておくことができる。基準動作時間算出部１１４は、基準加工情報取得部１１１が取得した位置座標情報と走査速度情報とに基づいて、加工対象物Ｗに基準形状パターンを加工するために必要なガルバノＸ軸ミラー８１およびガルバノＹ軸ミラー８２の各基準動作時間ｔ（ｋ）を算出する。この算出は、前述した式（１）および式（２）を用いて行う。照射位置算出部１１５は、応答特性情報を参照し、基準動作時間算出部１１４が算出した各動作時間に対応する照射位置座標を算出する。 The machining characteristic information acquisition unit 112 acquires machining characteristic information including at least response characteristic information indicating the response characteristics of the galvano X-axis mirror 81 and the galvano Y-axis mirror 82. Here, the response characteristic is a response characteristic showing the relationship between the driving time of each galvanometer mirror operated by the operation command and the irradiation position of the laser beam L on the processed object W (FIG. 5). The response characteristic information is stored in the storage unit 133 (FIG. 3) as a table in which the driving time of each galvanometer mirror and the irradiation position of the laser beam L in the processed object W are associated with each other, and the CPU 110 stores the simulated shape pattern. Can be configured to refer to that table when creating. The reference operation time calculation unit 114 has a galvano X-axis mirror 81 and a galvano X-axis mirror 81 necessary for processing the reference shape pattern on the object W to be processed based on the position coordinate information and the scanning speed information acquired by the reference processing information acquisition unit 111. Each reference operating time t (k) of the galvano Y-axis mirror 82 is calculated. This calculation is performed using the above-mentioned equations (1) and (2). The irradiation position calculation unit 115 refers to the response characteristic information and calculates the irradiation position coordinates corresponding to each operation time calculated by the reference operation time calculation unit 114.

新加工条件生成部１１３は、照射位置算出部１１５が算出した照射位置座標を新たな加工条件の１つとして生成する。補正量調整部１１６は、基準動作時間算出部１１４が算出した各基準動作時間ｔ（ｋ）に加算するガルバノ加算時間ｔ（ｇ）などを調整する。模擬形状パターン作成部１１７は、新加工条件生成部１１３が生成した照射位置座標間を線にて接続し、模擬形状パターンを作成する。表示制御部１１８は、模擬形状パターン作成部１１７が作成した模擬形状パターンを表示部、たとえば、表示装置７ｃ（図１）に表示させる。 The new processing condition generation unit 113 generates the irradiation position coordinates calculated by the irradiation position calculation unit 115 as one of the new processing conditions. The correction amount adjusting unit 116 adjusts the galvano addition time t (g) to be added to each reference operating time t (k) calculated by the reference operating time calculation unit 114. The simulated shape pattern creating unit 117 creates a simulated shape pattern by connecting the irradiation position coordinates generated by the new processing condition generating unit 113 with a line. The display control unit 118 displays the simulated shape pattern created by the simulated shape pattern creating unit 117 on a display unit, for example, a display device 7c (FIG. 1).

次に、本願発明者は、加工対象物Ｗにレーザ加工を行う前に複数の模擬形状パターンを表示装置７ｃに表示し、ユーザに所望の模擬形状パターンを選択してもらうことができる手法を考えた。以下、その手法について、ＣＰＵ１１０が実行するシミュレーションモード１に従って説明する。図１１は、シミュレーション設定画面の説明図である。図１２は、加工予想された模擬形状パターンの選択画面の説明図である。図１３は、シミュレーションモード１の流れを示すフローチャートである。 Next, the inventor of the present application considers a method capable of displaying a plurality of simulated shape patterns on the display device 7c and allowing the user to select a desired simulated shape pattern before laser machining the object W to be machined. It was. Hereinafter, the method will be described according to the simulation mode 1 executed by the CPU 110. FIG. 11 is an explanatory diagram of the simulation setting screen. FIG. 12 is an explanatory diagram of a screen for selecting a simulated shape pattern expected to be processed. FIG. 13 is a flowchart showing the flow of the simulation mode 1.

ユーザが、ＰＣ７においてシミュレーションを実行するためのアプリケーションプログラムを立ち上げると、ＣＰＵ１１０は、表示装置７ｃに基準加工条件入力画面（図示省略）とシミュレーション設定画面２００（図１１）とを表示する（図１３のステップ（以下、ステップをＳと略す）１）。基準加工条件入力画面とは、加工対象物Ｗに基準形状パターンを加工するために必要な基準加工条件を入力するための画面であり、基準加工条件とは、文字、記号、図形などの加工データ、フォント、フォントサイズ、文字幅、加工品質、加工対象物Ｗの材質、厚さ、表面粗さなどの加工条件である。加工品質は、たとえば、「はやい」〜「きれい」までの５段階の中から選択可能であり、「はやい」を選択すると、加工速度が速いが加工品質が低下し、「きれい」を選択すると、加工品質が良くなるが加工速度が遅くなる。ユーザは、キーボード７ａやマウス７ｂなどを使用して基準加工条件を入力する。 When the user launches an application program for executing the simulation on the PC 7, the CPU 110 displays a reference machining condition input screen (not shown) and a simulation setting screen 200 (FIG. 11) on the display device 7c (FIG. 13). Step (hereinafter, step is abbreviated as S) 1). The standard processing condition input screen is a screen for inputting the standard processing conditions necessary for processing the standard shape pattern on the processing object W, and the standard processing conditions are processing data such as characters, symbols, and figures. , Font, font size, character width, processing quality, material of processing object W, thickness, surface roughness, and other processing conditions. The processing quality can be selected from, for example, five stages from "fast" to "clean". When "fast" is selected, the processing speed is high but the processing quality is lowered, and when "clean" is selected, the processing quality is lowered. The processing quality is improved, but the processing speed is slowed down. The user inputs the reference processing conditions using the keyboard 7a, the mouse 7b, and the like.

シミュレーション設定画面は、模擬形状パターンの加工品質に影響を与えるパラメータを補正するための画面であり、図１１に示すように、シミュレーション設定画面２００には、ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）を補正するためのガルバノ加算時間補正部２１０と、レーザオンタイミングｔ（ｏｎ）を補正するためのレーザオンタイミング補正部２２０と、レーザオフタイミングｔ（ｏｆｆ）を補正するためのレーザオフタイミング補正部２３０とが表示される。以下、ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）、レーザオンタイミングｔ（ｏｎ）およびレーザオフタイミングｔ（ｏｆｆ）を補正パラメータという。
ガルバノ加算時間補正部２１０は、ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）を時間で表示する表示部２１１と、ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）を補正するための補正ボタン２１２とを備える。レーザオンタイミング補正部２２０は、レーザオンタイミングｔ（ｏｎ）を時間で表示する表示部２２１と、レーザオンタイミングｔ（ｏｎ）を補正するための補正ボタン２２２とを備える。レーザオフタイミング補正部２３０は、レーザオフタイミングｔ（ｏｆｆ）を時間で表示する表示部２３１と、レーザオフタイミングｔ（ｏｆｆ）を補正するための補正ボタン２３２とを備える。ガルバノ加算時間補正部２１０が、本発明の補正量調整部の一例である。また、レーザオンタイミング補正部２２０およびレーザオフタイミング補正部２３０が、本発明の時間タイミング調整部の一例である。 The simulation setting screen is a screen for correcting parameters that affect the processing quality of the simulated shape pattern, and as shown in FIG. 11, the simulation setting screen 200 is for correcting the galvano addition time t (g). The galvano addition time correction unit 210, the laser on timing correction unit 220 for correcting the laser on timing t (on), and the laser off timing correction unit 230 for correcting the laser off timing t (off) are displayed. Will be done. Hereinafter, the galvano addition time t (g), the laser on timing t (on), and the laser off timing t (off) are referred to as correction parameters.
The galvano addition time correction unit 210 includes a display unit 211 that displays the galvano addition time t (g) in time, and a correction button 212 for correcting the galvano addition time t (g). The laser on timing correction unit 220 includes a display unit 221 that displays the laser on timing t (on) in time, and a correction button 222 for correcting the laser on timing t (on). The laser off timing correction unit 230 includes a display unit 231 that displays the laser off timing t (off) in time, and a correction button 232 for correcting the laser off timing t (off). The galvano addition time correction unit 210 is an example of the correction amount adjustment unit of the present invention. Further, the laser on timing correction unit 220 and the laser off timing correction unit 230 are examples of the time timing adjustment unit of the present invention.

ユーザは、補正ボタン２１２をクリックすることにより、ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）を増減させて補正することができる。補正中のガルバノ加算時間ｔ（ｇ）は表示部２１１に表示される。また、補正ボタン２２２をクリックすることにより、レーザオンタイミングｔ（ｏｎ）を補正することができる。補正中のレーザオンタイミングｔ（ｏｎ）は表示部２２１に表示される。また、補正ボタン２３２をクリックすることにより、レーザオフタイミングｔ（ｏｆｆ）を補正することができる。補正中のレーザオフタイミングｔ（ｏｆｆ）は表示部２３１に表示される。
なお、補正ボタン２１２，２２２，２３２を用いないで、テンキーなどを用いて表示部２１１，２２１，２３１に直接数値を入力することもできる。ＣＰＵ１１０は、ユーザが入力した基準加工情報および補正パラメータを取得し、その取得した基準加工情報および補正パラメータをＲＡＭ１３０に記憶する（Ｓ２）。このＳ２における処理が、本発明の基準加工情報取得部として機能する。 The user can correct by increasing or decreasing the galvano addition time t (g) by clicking the correction button 212. The galvano addition time t (g) being corrected is displayed on the display unit 211. Further, the laser on timing t (on) can be corrected by clicking the correction button 222. The laser on timing t (on) being corrected is displayed on the display unit 221. Further, the laser off timing t (off) can be corrected by clicking the correction button 232. The laser off timing t (off) being corrected is displayed on the display unit 231.
It is also possible to directly input the numerical value to the display units 211,221,231 using the numeric keypad or the like without using the correction buttons 212, 222, 232. The CPU 110 acquires the reference processing information and the correction parameter input by the user, and stores the acquired reference processing information and the correction parameter in the RAM 130 (S2). The process in S2 functions as the reference processing information acquisition unit of the present invention.

続いて、ＣＰＵ１１０は、シミュレーションを開始するためのシミュレーション開始ボタン２７０（図１１）がオンしたか否かを判定する（Ｓ３）。つまり、ユーザがシミュレーション開始ボタン２７０をクリックし、シミュレーションの開始を選択したか否かを判定する。ここで、ＣＰＵ１１０は、シミュレーション開始ボタン２７０がオンしたと判定した場合は（Ｓ３：Ｙｅｓ）、加工特性情報を取得する（Ｓ４）。この加工特性情報は、図５に示したガルバノＸ軸ミラー８１およびガルバノＹ軸ミラー８２の各応答特性である。このＳ３における処理が、本発明の加工特性情報取得部として機能する。続いて、ＣＰＵ１１０は、Ｓ２において取得した基準加工情報と、Ｓ４において取得した加工特性情報とに基づいて、上記応答特性を反映した新たな加工条件を生成する（Ｓ５）。つまり、前述したように、基準加工情報として取得した基準形状パターンの基準座標および基準走査速度に基づいて、各ガルバノミラーの各駆動時間を算出し、その算出した各駆動時間に対応するレーザ光Ｌの照射位置座標を上記応答特性から算出し、その算出した照射位置座標を新たな加工条件の１つとして生成する。また、本実施形態では、予め設定された相互に異なる複数のガルバノ加算時間ｔ（ｇ）を用いた演算を行い、各ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）毎の照射位置座標を生成する。つまり、ユーザが補正したガルバノ加算時間ｔ（ｇ）に基づいて算出された照射位置座標の他に、相互に異なる複数のガルバノ加算時間ｔ（ｇ）に基づいて算出された照射位置座標を生成する。これらの生成された新たな照射位置座標はＲＡＭ１３０（図３）に記憶される。上記Ｓ５における処理が、本発明の新加工条件生成部として機能する。 Subsequently, the CPU 110 determines whether or not the simulation start button 270 (FIG. 11) for starting the simulation is turned on (S3). That is, it is determined whether or not the user clicks the simulation start button 270 and selects the start of the simulation. Here, when it is determined that the simulation start button 270 is turned on (S3: Yes), the CPU 110 acquires the machining characteristic information (S4). This processing characteristic information is each response characteristic of the galvano X-axis mirror 81 and the galvano Y-axis mirror 82 shown in FIG. The processing in S3 functions as a processing characteristic information acquisition unit of the present invention. Subsequently, the CPU 110 generates new machining conditions that reflect the response characteristics based on the reference machining information acquired in S2 and the machining characteristic information acquired in S4 (S5). That is, as described above, each drive time of each galvanometer mirror is calculated based on the reference coordinates of the reference shape pattern acquired as the reference processing information and the reference scanning speed, and the laser beam L corresponding to each calculated drive time is calculated. The irradiation position coordinates of the above are calculated from the above response characteristics, and the calculated irradiation position coordinates are generated as one of the new processing conditions. Further, in the present embodiment, the calculation is performed using a plurality of preset galvano addition times t (g), and the irradiation position coordinates for each galvano addition time t (g) are generated. That is, in addition to the irradiation position coordinates calculated based on the galvano addition time t (g) corrected by the user, the irradiation position coordinates calculated based on a plurality of galvano addition times t (g) different from each other are generated. .. These generated new irradiation position coordinates are stored in the RAM 130 (FIG. 3). The process in S5 described above functions as a new processing condition generation unit of the present invention.

続いて、ＣＰＵ１１０は、Ｓ４において生成した新たな照射位置座標に基づいて模擬形状パターンを作成する（Ｓ６）。つまり、ＲＡＭ１３０に記憶された各照射位置座標間を線にて接続し、模擬形状パターンを作成する。このＳ６における処理が、本発明の模擬形状パターン作成部として機能する。続いて、ＣＰＵ１１０は、Ｓ６において作成した模擬形状パターンを表示装置７ｃに表示する（Ｓ１０）。本実施形態では、図１２に示すように、模擬形状パターン選択画面２５０を表示し、その中に、加工予想として５種類の模擬形状パターンＭ１〜Ｍ５を表示装置７ｃに表示する。つまり、各ガルバノミラーの応答特性を反映させた相互に異なる複数の模擬形状パターンを表示装置７ｃに表示する。
模擬形状パターン毎にガルバノ加算時間ｔ（ｇ）が異なり、模擬形状パターンＭ１〜Ｍ５の中には、ユーザが調整したガルバノ加算時間ｔ（ｇ）に対応する模擬形状パターンが含まれている。図示の例では、矢印Ｆ１にて示す模擬形状パターンＭ３が、ユーザが調整したガルバノ加算時間ｔ（ｇ）に対応する模擬形状パターンである。 Subsequently, the CPU 110 creates a simulated shape pattern based on the new irradiation position coordinates generated in S4 (S6). That is, a simulated shape pattern is created by connecting the irradiation position coordinates stored in the RAM 130 with a line. The process in S6 functions as a simulated shape pattern creating unit of the present invention. Subsequently, the CPU 110 displays the simulated shape pattern created in S6 on the display device 7c (S10). In the present embodiment, as shown in FIG. 12, a simulated shape pattern selection screen 250 is displayed, and five types of simulated shape patterns M1 to M5 are displayed on the display device 7c as machining predictions. That is, a plurality of different simulated shape patterns reflecting the response characteristics of each galvano mirror are displayed on the display device 7c.
The galvano addition time t (g) is different for each simulated shape pattern, and the simulated shape patterns M1 to M5 include a simulated shape pattern corresponding to the galvano addition time t (g) adjusted by the user. In the illustrated example, the simulated shape pattern M3 indicated by the arrow F1 is a simulated shape pattern corresponding to the galvano addition time t (g) adjusted by the user.

模擬形状パターンＭ１はガルバノ加算時間ｔ（ｇ）が最も短いため、全体のサイズが最も小さく、かつ、横方向の潰れ程度が最も大きい。つまり、基準形状パターンとの誤差が最も大きい。基準形状パターンＭ２からＭ５になるに従って、全体のサイズが次第に大きくなり、かつ、横方向の潰れ程度が次第に小さくなる。つまり、基準形状パターンとの誤差が次第に小さくなる。模擬形状パターンＭ５はガルバノ加算時間ｔ（ｇ）が最も長いため、全体のサイズが最も大きく、かつ、横方向の潰れ程度が最も小さい。つまり、基準形状パターンとの誤差が最も小さい。換言すると、基準形状パターンに最も近い。各模擬形状パターンＭ１〜Ｍ５の右横には、選択ボタンＢ１〜Ｂ５が対応付けて表示されている。ユーザが、所望の模擬形状パターンに対応付けられた選択ボタンをクリックすると、そのクリックされた選択ボタンに対応付けられた模擬形状パターンが選択される。選択ボタンＢ１〜Ｂ５が本発明の指示受付部の一例である。 Since the simulated shape pattern M1 has the shortest galvano addition time t (g), the overall size is the smallest and the degree of lateral crushing is the largest. That is, the error from the reference shape pattern is the largest. From the reference shape pattern M2 to M5, the overall size gradually increases, and the degree of lateral crushing gradually decreases. That is, the error from the reference shape pattern gradually becomes smaller. Since the simulated shape pattern M5 has the longest galvano addition time t (g), the overall size is the largest and the degree of lateral crushing is the smallest. That is, the error from the reference shape pattern is the smallest. In other words, it is closest to the standard shape pattern. Selection buttons B1 to B5 are displayed in association with each other on the right side of each simulated shape pattern M1 to M5. When the user clicks the selection button associated with the desired simulated shape pattern, the simulated shape pattern associated with the clicked selection button is selected. The selection buttons B1 to B5 are examples of the instruction receiving unit of the present invention.

加工品質と加工速度とはトレードオフの関係にあるため、たとえば、加工品質よりも加工速度を重視したい場合は、模擬形状パターンＭ１を選択し、加工速度よりも加工品質を重視したい場合は、模擬形状パターンＭ５を選択する。上記Ｓ６における処理が、本発明の表示制御部として機能する。また、模擬形状パターン選択画面２５０の中に希望する模擬形状パターンが表示されていない場合は、戻るボタン２６０をクリックすると、シミュレーション設定画面２００（図１１）が再表示され、補正パラメータを再度調整することができ、再調整後にシミュレーション開始ボタン２７０をクリックすると、再調整された補正パラメータに対応する模擬形状パターンが模擬形状パターン選択画面２５０（図１２）に表示される。 Since there is a trade-off relationship between machining quality and machining speed, for example, if you want to prioritize machining speed over machining quality, select the simulated shape pattern M1, and if you want to prioritize machining quality over machining speed, simulate. The shape pattern M5 is selected. The process in S6 functions as the display control unit of the present invention. If the desired simulated shape pattern is not displayed on the simulated shape pattern selection screen 250, clicking the back button 260 redisplays the simulation setting screen 200 (FIG. 11) and adjusts the correction parameters again. When the simulation start button 270 is clicked after the readjustment, the simulated shape pattern corresponding to the readjusted correction parameter is displayed on the simulated shape pattern selection screen 250 (FIG. 12).

続いて、ＣＰＵ１１０は、模擬形状パターンが選択されたか否かを判定し（Ｓ１１）、選択されたと判定した場合は（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、選択された模擬形状パターンを作成するときに生成された新たな加工条件を実際の加工条件に設定する（Ｓ１２）。つまり、ユーザが選択した選択ボタンに対応付けられた模擬形状パターンを作成する際に適用したガルバノ加算時間ｔ（ｇ）を走査時間ｔ（ｋ）に加算した時間を新たな基準駆動時間（ｔ（ｋ）＋ｔ（ｇ））とし、この新たな基準駆動時間に対応する、模擬形状パターンを構成する各線分毎のレーザ照射位置座標、レーザオンタイミングｔ（ｏｎ）およびレーザオフタイミングｔ（ｏｆｆ）を実際の加工条件に設定する。
このように、新たに設定された加工条件に基づいて加工対象物Ｗを加工することができるため、模擬形状パターンに近い加工を行うことができる。 Subsequently, the CPU 110 determines whether or not the simulated shape pattern has been selected (S11), and if it determines that the simulated shape pattern has been selected (S11: Yes), the new generated when the selected simulated shape pattern is created. The processing conditions are set to the actual processing conditions (S12). That is, the new reference drive time (t (t)) is the time obtained by adding the galvano addition time t (g) applied when creating the simulated shape pattern associated with the selection button selected by the user to the scanning time t (k). k) + t (g)), and the laser irradiation position coordinates, laser on timing t (on), and laser off timing t (off) for each line segment constituting the simulated shape pattern corresponding to this new reference drive time are set. Set to the actual machining conditions.
In this way, since the machining object W can be machined based on the newly set machining conditions, it is possible to perform machining close to the simulated shape pattern.

［第１実施形態の効果］
（１）上述した第１実施形態のレーザ加工装置１を実施すれば、模擬形状パターンを表示装置７ｃに表示する際に、各ガルバノミラーの応答特性を反映させた模擬形状パターンを表示することができるため、シミュレーションの精度を高めることができる。
特に、レーザ光Ｌの走査速度が速いほど、各ガルバノミラーの応答特性による影響が大きくなり、基準形状パターンと模擬形状パターンとの誤差が大きくなるが、各ガルバノミラーの応答特性を反映させた模擬形状パターンを表示することができるため、シミュレーションの精度を高めることができる。
（２）しかも、上述した第１実施形態のレーザ加工装置１を実施すれば、各ガルバノミラーの応答特性を反映させた相互に異なる複数の模擬形状パターンを表示装置７ｃに表示し、その中から所望の模擬形状パターンを選択することができる。
したがって、ユーザは、自身の希望する模擬形状パターンを容易に選択することができる。 [Effect of the first embodiment]
(1) If the laser machining apparatus 1 of the first embodiment described above is implemented, when the simulated shape pattern is displayed on the display device 7c, the simulated shape pattern reflecting the response characteristics of each galvanometer mirror can be displayed. Therefore, the accuracy of the simulation can be improved.
In particular, the faster the scanning speed of the laser beam L, the greater the influence of the response characteristics of each galvano mirror, and the greater the error between the reference shape pattern and the simulated shape pattern, but the simulation that reflects the response characteristics of each galvano mirror. Since the shape pattern can be displayed, the accuracy of the simulation can be improved.
(2) Moreover, if the laser machining apparatus 1 of the first embodiment described above is implemented, a plurality of simulated shape patterns that are different from each other reflecting the response characteristics of each galvanometer mirror are displayed on the display apparatus 7c, and among them, the laser processing apparatus 1 is displayed. A desired simulated shape pattern can be selected.
Therefore, the user can easily select the simulated shape pattern that he / she desires.

（３）特に、複数の模擬形状パターンＭ１〜Ｍ５を表示したときに模擬形状パターンを選択するための選択ボタンＢ１〜Ｂ５を表示するため、ユーザは所望の模擬形状パターンに対応する選択ボタンをクリックすることにより、所望の模擬形状パターンを容易に選択することができる。
（４）さらに、ユーザが選択した模擬形状パターンを加工対象物Ｗに加工することができる。また、加工された模擬形状パターンは各ガルバノミラーの応答特性を反映させたものであるため、シミュレーションにおいて表示された模擬形状パターンと実際に加工された模擬形状パターンとの誤差を小さくすることができる。 (3) In particular, when displaying a plurality of simulated shape patterns M1 to M5, the user clicks the selection button corresponding to the desired simulated shape pattern in order to display the selection buttons B1 to B5 for selecting the simulated shape pattern. By doing so, a desired simulated shape pattern can be easily selected.
(4) Further, the simulated shape pattern selected by the user can be processed into the processing object W. Further, since the processed simulated shape pattern reflects the response characteristics of each galvano mirror, it is possible to reduce the error between the simulated shape pattern displayed in the simulation and the actually processed simulated shape pattern. ..

（５）さらに、上述した第１実施形態のレーザ加工装置１を実施すれば、基準形状パターンを特定するための位置座標情報とレーザ光の走査速度情報とに基づいて各ガルバノミラーの基準動作時間ｔ（ｋ）を補正し、その補正した基準動作時間ｔ（ｋ）に対応する照射位置情報を、各ガルバノミラーの応答特性から算出することができる。
つまり、基準形状パターンを加工するためにレーザ加工装置１が本来記憶している情報に基づいて、各ガルバノミラーの応答特性を反映させた模擬形状パターンを表示装置７ｃに表示することができるため、各ガルバノミラーの応答特性を示す情報以外の情報を記憶しておく必要がないので、シミュレーションを行うために必要な情報量を小さくすることができる。
（６）さらに、ユーザは、基準動作時間ｔ（ｋ）に加算するガルバノ加算時間ｔ（ｇ）の補正量を調整することができるため、所望の補正量に調整したガルバノ加算時間ｔ（ｇ）に対応する模擬形状パターンを表示装置７ｃに表示することができる。さらに、ユーザは、表示装置７ｃに表示された模擬形状パターンを見ることにより、ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）の補正量と、それを反映した模擬形状パターンとの対応関係を知ることもできる。 (5) Further, if the laser processing apparatus 1 of the first embodiment described above is implemented, the reference operating time of each galvanometer mirror is based on the position coordinate information for specifying the reference shape pattern and the scanning speed information of the laser beam. The t (k) is corrected, and the irradiation position information corresponding to the corrected reference operating time t (k) can be calculated from the response characteristics of each galvanometer mirror.
That is, since the simulated shape pattern reflecting the response characteristics of each galvanometer mirror can be displayed on the display device 7c based on the information originally stored in the laser processing device 1 for processing the reference shape pattern. Since it is not necessary to store information other than the information indicating the response characteristics of each galvanometer, the amount of information required for performing the simulation can be reduced.
(6) Further, since the user can adjust the correction amount of the galvano addition time t (g) to be added to the reference operation time t (k), the galvano addition time t (g) adjusted to the desired correction amount. The simulated shape pattern corresponding to the above can be displayed on the display device 7c. Further, the user can also know the correspondence between the correction amount of the galvano addition time t (g) and the simulated shape pattern reflecting the correction amount by looking at the simulated shape pattern displayed on the display device 7c.

（７）さらに、上述した第１実施形態のレーザ加工装置１を実施すれば、レーザオフタイミングｔ（ｏｆｆ）を調整することにより、少なくとも、ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）が終了するまでレーザ光Ｌを出射しているように励起用半導体レーザ部４０を制御することができるため、補正したガルバノ加算時間ｔ（ｇ）に対応した模擬形状パターンを加工対象物Ｗに加工することができる。
（８）さらに、上述した第１実施形態のレーザ加工装置１を実施すれば、レーザオンタイミングｔ（ｏｎ）を調整することができるため、走査開始タイミング（ガルバノ駆動タイミング）よりも早いタイミングでレーザをオンしておくことにより、走査開始時にはレーザパワーが加工閾値に達しているようにすることができるので、加工品質（印字品質）を高めることができる。
（９）レーザオンタイミング補正部２２０およびレーザオフタイミング補正部２３０により、レーザオンタイミングｔ（ｏｎ）およびレーザオフタイミングｔ（ｏｆｆ）の少なくとも一方を調整することができるため、レーザ光Ｌの走査速度に応じてレーザオンタイミングｔ（ｏｎ）またはレーザオフタイミングｔ（ｏｆｆ）を調整することにより、加工品質を高めることができる。
（１０）さらに、シミュレーションの精度を高めることによって、ユーザの所望する加工条件を精度良くシミュレーション結果に反映させることができるようになるため、加工条件を効率的に設定することができる。 (7) Further, if the laser processing apparatus 1 of the first embodiment described above is carried out, the laser beam L can be adjusted at least until the galvano addition time t (g) is completed by adjusting the laser off timing t (off). Since the excitation semiconductor laser unit 40 can be controlled so as to emit light, it is possible to process the simulated shape pattern corresponding to the corrected galvano addition time t (g) into the machining object W.
(8) Further, if the laser processing apparatus 1 of the first embodiment described above is implemented, the laser on timing t (on) can be adjusted, so that the laser can be adjusted at a timing earlier than the scanning start timing (galvano drive timing). By turning on, the laser power can be made to reach the processing threshold at the start of scanning, so that the processing quality (printing quality) can be improved.
(9) Since at least one of the laser on timing t (on) and the laser off timing t (off) can be adjusted by the laser on timing correction unit 220 and the laser off timing correction unit 230, the scanning speed of the laser beam L can be adjusted. The processing quality can be improved by adjusting the laser on timing t (on) or the laser off timing t (off) according to the above.
(10) Further, by improving the accuracy of the simulation, the machining conditions desired by the user can be accurately reflected in the simulation result, so that the machining conditions can be set efficiently.

〈第２実施形態〉
次に、本発明の第２実施形態に係るレーザ加工装置について図を参照しつつ説明する。
動作指令に対する応答特性が各ガルバノミラー間で異なるため、その応答特性の影響の大きさはレーザ光Ｌの走査方向によって異なる。つまり、加工しようとする形状パターンによっては、各ガルバノミラーの応答特性の影響が大きくでるような形状パターンであっても、形状パターンの加工対象物Ｗにおける向き（回転角度）を変えることにより、上記の影響を小さくして加工品質を高めることができる場合がある。 <Second Embodiment>
Next, the laser processing apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
Since the response characteristics to the operation command are different among the galvano mirrors, the magnitude of the influence of the response characteristics differs depending on the scanning direction of the laser beam L. That is, depending on the shape pattern to be machined, even if the shape pattern is greatly affected by the response characteristics of each galvanometer mirror, the direction (rotation angle) of the shape pattern in the machined object W can be changed. In some cases, it is possible to improve the processing quality by reducing the influence of.

たとえば、応答性の良いガルバノＸ軸ミラー８１を可能な限り単独で走査させることができるような向きを抽出し、その抽出した向きで形状パターンを加工できれば、加工品質を高めることができる。たとえば、加工しようとする形状パターンに外接する矩形をシミュレーションし、その矩形が長方形である場合に、その長辺方向に沿った線分をガルバノＸ軸ミラー８１単独で走査することができるように形状パターンの向きを抽出する。この手法を用いれば、形状パターンの最適な向きを比較的簡便に抽出することができる。
また、加工しようとする形状パターンを構成する各線分の角度を集計し、そのヒストグラムを作成し、その中で最も多い角度を抽出する。そして、その抽出した角度の各線分をガルバノＸ軸ミラー８１単独で走査することができるように形状パターンの向きを決定する。この手法を用いれば、形状パターンの最適な向きを高精度で決定することができる。また、最も多い角度が集中している部分の周辺に密集している角度が存在する場合は、その角度を採用して向きを決定しても良い。 For example, if it is possible to extract a direction in which the galvano X-axis mirror 81 having good responsiveness can be scanned independently as much as possible and process the shape pattern in the extracted direction, the processing quality can be improved. For example, a rectangle circumscribing the shape pattern to be machined is simulated, and when the rectangle is a rectangle, a line segment along the long side direction can be scanned by the Galvano X-axis mirror 81 alone. Extract the orientation of the pattern. By using this method, the optimum orientation of the shape pattern can be extracted relatively easily.
In addition, the angles of each line segment constituting the shape pattern to be processed are totaled, a histogram is created, and the most frequent angle is extracted. Then, the orientation of the shape pattern is determined so that each line segment of the extracted angle can be scanned by the Galvano X-axis mirror 81 alone. By using this method, the optimum orientation of the shape pattern can be determined with high accuracy. Further, when there is a dense angle around the portion where the most angles are concentrated, the angle may be adopted to determine the direction.

そこで、本実施形態では、加工対象物における向き（回転角度）が異なる複数の模擬形状パターンを表示装置７ｃに表示し、ユーザに所望の向きを選択させる。本実施形態では、図１５に示すように、表示装置７ｃのシミュレーション画面３００には、加工予想と回転角度とが対応付けて表示されている。図示の例では、加工しようとする形状パターンを基準の位置から回転させていない（回転角度が０度）模擬形状パターンＭ１２と、４５度回転させた（回転角度が４５度）模擬形状パターンＭ１３と、９０度回転させた（回転角度が９０度）模擬形状パターンＭ１４とが表示されている。また、各模擬形状パターンＭ１２〜Ｍ１４には、選択ボタンＢ６〜Ｂ８が対応付けられている。たとえば、ユーザが、選択ボタンＢ７をクリックすると、４５度回転した模擬形状パターンＭ１３が選択され、加工対象物Ｗには、４５度回転した模擬形状パターンＭ１３が加工される。 Therefore, in the present embodiment, a plurality of simulated shape patterns having different orientations (rotation angles) in the object to be processed are displayed on the display device 7c, and the user is allowed to select a desired orientation. In the present embodiment, as shown in FIG. 15, the machining prediction and the rotation angle are displayed in association with each other on the simulation screen 300 of the display device 7c. In the illustrated example, the simulated shape pattern M12 in which the shape pattern to be processed is not rotated from the reference position (rotation angle is 0 degrees) and the simulated shape pattern M13 in which the shape pattern to be processed is rotated by 45 degrees (rotation angle is 45 degrees). , The simulated shape pattern M14 rotated by 90 degrees (rotation angle is 90 degrees) is displayed. Further, the selection buttons B6 to B8 are associated with the simulated shape patterns M12 to M14. For example, when the user clicks the selection button B7, the simulated shape pattern M13 rotated by 45 degrees is selected, and the simulated shape pattern M13 rotated by 45 degrees is processed on the object W to be machined.

図１４に示すように、本実施形態を実施するために制御部１００は、基準形状変更パターン生成部１１９と、変更基準加工情報作成部１２０とを備える。基準形状変更パターン生成部１１９は、基準形状パターンの加工対象物Ｗにおける向きがそれぞれ異なる複数の基準形状変更パターンを生成する。変更基準加工情報作成部１２０は、基準形状変更パターン生成部１１９が生成した各基準形状変更パターンをそれぞれ加工するために必要な基準形状変更パターン毎の変更基準加工情報を作成する。新加工条件生成部１１３は、変更基準加工情報作成部１２０が作成した基準形状変更パターン毎の変更基準加工情報と、加工特性情報取得部１１２が取得した加工特性情報とに基づいて、各ガルバノミラーの応答特性を反映した基準形状変更パターン毎の変更加工条件を生成する。模擬形状パターン作成部１１７は、新加工条件生成部１１３が生成した基準形状変更パターン毎の変更加工条件に対応する複数の模擬形状パターン（Ｍ１２〜Ｍ１４）を作成し、表示制御部１１８は、模擬形状パターン作成部１１７が作成した複数の模擬形状パターン（Ｍ１２〜Ｍ１４）を表示装置７ｃに表示させる。 As shown in FIG. 14, the control unit 100 includes a reference shape change pattern generation unit 119 and a change reference processing information creation unit 120 in order to implement the present embodiment. The reference shape change pattern generation unit 119 generates a plurality of reference shape change patterns having different orientations in the processing target W of the reference shape pattern. The change reference processing information creation unit 120 creates change reference processing information for each reference shape change pattern required for processing each reference shape change pattern generated by the reference shape change pattern generation unit 119. The new machining condition generation unit 113 is based on the change reference machining information for each reference shape change pattern created by the change reference machining information creation section 120 and the machining characteristic information acquired by the machining characteristic information acquisition section 112. Generate change processing conditions for each reference shape change pattern that reflects the response characteristics of. The simulated shape pattern creation unit 117 creates a plurality of simulated shape patterns (M12 to M14) corresponding to the changed machining conditions for each reference shape change pattern generated by the new machining condition generation unit 113, and the display control unit 118 simulates. A plurality of simulated shape patterns (M12 to M14) created by the shape pattern creating unit 117 are displayed on the display device 7c.

［第２実施形態の効果］
上述した第２実施形態のレーザ加工装置を実施すれば、加工対象物における向き（回転角度）が異なる複数の模擬形状パターンＭ１２〜Ｍ１４を表示装置７ｃに表示し、ユーザに加工品質が良くなる向きの模擬形状パターンを選択させることができる。 [Effect of the second embodiment]
If the laser machining apparatus of the second embodiment described above is implemented, a plurality of simulated shape patterns M12 to M14 having different orientations (rotation angles) in the object to be machined are displayed on the display device 7c, and the direction in which the machining quality is improved for the user. You can select the simulated shape pattern of.

〈第３実施形態〉
次に、本発明の第３実施形態のレーザ加工装置について図を参照しつつ説明する。
本実施形態のレーザ加工装置は、図１６に示すように、基準形状パターンＳＴと模擬形状パターンＭとを重ねて表示することを特徴とする。このように基準形状パターンＳＴと模擬形状パターンＭとを重ねて表示することにより、ユーザは、基準形状パターンＳＴと模擬形状パターンＭとの誤差を容易に視認することができる。図示の例では、模擬形状パターンＭの角部Ｃ１，Ｃ２が、基準形状パターンＳＴとの誤差が大きい部分であることを容易に知ることができる。 <Third Embodiment>
Next, the laser processing apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 16, the laser processing apparatus of the present embodiment is characterized in that the reference shape pattern ST and the simulated shape pattern M are displayed in an overlapping manner. By displaying the reference shape pattern ST and the simulated shape pattern M in this way, the user can easily visually recognize the error between the reference shape pattern ST and the simulated shape pattern M. In the illustrated example, it can be easily known that the corner portions C1 and C2 of the simulated shape pattern M are portions having a large error from the reference shape pattern ST.

〈第４実施形態〉
次に、本発明の第４実施形態のレーザ加工装置について図を参照しつつ説明する。
本実施形態のレーザ加工装置は、基準形状パターンと模擬形状パターンとの誤差が所定の閾値以上の場合は、その模擬形状パターンを表示装置７ｃに表示しないことを特徴とする。本実施形態では、形状が明らかに潰れており、基準形状パターンとの誤差が大きい模擬形状パターンを表示しないようにするために、基準形状パターンと模擬形状パターンとの一致度指標を用いる。たとえば、基準形状パターンの各線分の端点と、それらの各端点と対応する模擬形状パターンの各線分の端点との距離、つまり、対応する端点間の距離を、総ての線分の端点について算出し、その算出値を合計する。そして、合計した距離が所定の閾値以上の場合は、誤差が大きいと判定し、その模擬形状パターンを表示装置７ｃに表示しないようにする。 <Fourth Embodiment>
Next, the laser processing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The laser processing apparatus of the present embodiment is characterized in that when the error between the reference shape pattern and the simulated shape pattern is equal to or greater than a predetermined threshold value, the simulated shape pattern is not displayed on the display device 7c. In the present embodiment, a degree of agreement index between the reference shape pattern and the simulated shape pattern is used in order not to display the simulated shape pattern in which the shape is clearly crushed and the error from the reference shape pattern is large. For example, the distance between the end points of each line segment of the reference shape pattern and the end points of each line segment of the corresponding simulated shape pattern, that is, the distance between the corresponding end points is calculated for all the end points of the line segment. Then, the calculated values are totaled. Then, when the total distance is equal to or greater than a predetermined threshold value, it is determined that the error is large, and the simulated shape pattern is not displayed on the display device 7c.

また、画像のテンプレートマッチングを用いることもできる。基準形状パターンおよび模擬形状パターンをそれぞれ画像化し、画像のテンプレートマッチングを用いて基準形状パターンと模擬形状パターンとの間の相関係数を算出する。そして、その算出した相関係数が閾値以下の場合は、基準形状パターンと模擬形状パターンとの間の誤差が大きいと判定し、その模擬形状パターンを表示装置７ｃに表示しないようにすることもできる。この場合、画像の明度の影響を受けないように、準形状パターンおよび模擬形状パターンを正規化したグレースケールにしておくことが望ましい。また、ガウシアンフィルタを用いて画像をぼかし、ノイズを除去することにより、相関係数の算出精度を高めることもできる。さらに、算出精度向上にあたっては、その他のフィルタ、膨張/収縮処理などの画像処理を併用することもできる。 You can also use image template matching. The reference shape pattern and the simulated shape pattern are imaged respectively, and the correlation coefficient between the reference shape pattern and the simulated shape pattern is calculated by using image template matching. Then, when the calculated correlation coefficient is equal to or less than the threshold value, it can be determined that the error between the reference shape pattern and the simulated shape pattern is large, and the simulated shape pattern can be prevented from being displayed on the display device 7c. .. In this case, it is desirable to set the quasi-shape pattern and the simulated shape pattern to a normalized gray scale so as not to be affected by the brightness of the image. In addition, the accuracy of calculating the correlation coefficient can be improved by blurring the image using a Gaussian filter and removing noise. Further, in order to improve the calculation accuracy, other filters and image processing such as expansion / contraction processing can be used together.

本実施形態のレーザ加工装置は、上記の閾値を調整することができる。図１７に示すように、表示装置７ｃが表示するシミュレーション画面４００には、閾値補正部２４０が表示されている。閾値補正部２４０は、上記の閾値を補正することにより、基準形状パターンと誤差が大きい模擬形状パターンが表示されないようにするために調整する部分である。閾値補正部２４０は、閾値を表示する表示部２４１と、閾値を補正する補正ボタン２４２とを備える。ユーザは、補正ボタン２４２をクリックすることにより、閾値を増減させて補正することができる。補正中の閾値は表示部２４１に表示される。また、テンキーなどを用いて表示部２４１に直接数値を入力することもできる。閾値補正部２４０が本発明の閾値受付部の一例である。 The laser processing apparatus of this embodiment can adjust the above threshold value. As shown in FIG. 17, the threshold value correction unit 240 is displayed on the simulation screen 400 displayed by the display device 7c. The threshold value correction unit 240 is a portion that corrects the above threshold value to adjust so that a simulated shape pattern having a large error from the reference shape pattern is not displayed. The threshold value correction unit 240 includes a display unit 241 for displaying the threshold value and a correction button 242 for correcting the threshold value. The user can correct by increasing or decreasing the threshold value by clicking the correction button 242. The threshold value being corrected is displayed on the display unit 241. It is also possible to directly input a numerical value to the display unit 241 using a numeric keypad or the like. The threshold value correction unit 240 is an example of the threshold value reception unit of the present invention.

次に、基準形状パターンと誤差が大きい模擬形状パターンが表示されないようにするためにＣＰＵ１１０が実行するシミュレーションモード２の流れについて図１８を参照しつつ説明する。
ＣＰＵ１１０は、第１実施形態と同じＳ１〜Ｓ６を実行すると、基準形状パターンと模擬形状パターンとの誤差ｅを演算する（Ｓ７）。続いて、ＣＰＵ１１０は、模擬形状パターンを表示するとともに、誤差ｅが閾値ｅ１よりも大きい模擬形状パターンの表示を禁止する（Ｓ９）。続いて、ＣＰＵ１１０は、第１実施形態と同じＳ１１，Ｓ１２を実行する。 Next, the flow of the simulation mode 2 executed by the CPU 110 in order to prevent the simulated shape pattern having a large error from the reference shape pattern from being displayed will be described with reference to FIG.
When the CPU 110 executes the same S1 to S6 as in the first embodiment, the CPU 110 calculates an error e between the reference shape pattern and the simulated shape pattern (S7). Subsequently, the CPU 110 displays the simulated shape pattern and prohibits the display of the simulated shape pattern in which the error e is larger than the threshold value e1 (S9). Subsequently, the CPU 110 executes the same S11 and S12 as in the first embodiment.

［第４実施形態の効果］
上述した第４実施形態のレーザ加工装置を実施すれば、基準形状パターンとの誤差が大きい模擬形状パターンを表示しないようにすることができるため、模擬形状パターンの表示処理の無駄を省くことができ、かつ、ユーザが模擬形状パターンを選択する作業を容易化することができる。
しかも、誤差ｅの閾値ｅ１を補正することができるため、基準形状パターンとの誤差が小さい場合のみ表示させたい、あるいは、誤差が大きくても表示させたいなどのユーザの希望に応えることもできる。 [Effect of Fourth Embodiment]
By implementing the laser processing apparatus of the fourth embodiment described above, it is possible to prevent the simulated shape pattern having a large error from the reference shape pattern from being displayed, so that it is possible to eliminate waste in the display processing of the simulated shape pattern. Moreover, the work of selecting the simulated shape pattern by the user can be facilitated.
Moreover, since the threshold value e1 of the error e can be corrected, it is possible to meet the user's desire to display only when the error from the reference shape pattern is small, or to display even if the error is large.

〈第５実施形態〉
次に、本発明の第５実施形態のレーザ加工装置について図を参照しつつ説明する。
本実施形態のレーザ加工装置は、第４実施形態の誤差ｅの閾値ｅ１を自動的に設定することを特徴とする。ユーザが希望する加工品質が加工対象物Ｗの種類によって異なる場合がある。たとえば、加工対象物Ｗが商品であり、その商品に製造番号を加工する場合は、加工品質は製造番号を読める程度であれば良く、商品に商品名を加工する場合は、ある程度加工品質が高くないと見栄えが悪くなる。そこで、たとえば、ユーザが、加工品質を重視した加工条件を設定した場合は、自動的に小さい閾値ｅ１を設定し、基準形状パターンとの誤差ｅが大きい模擬形状パターンは表示しないようにする。また、逆に、ユーザが、加工速度を重視した加工条件を設定した場合は、自動的に大きい閾値ｅ１を設定し、基準形状パターンとの誤差ｅが大きい模擬形状パターンも表示するようにする。また、加工対象物Ｗの材質に応じて閾値ｅ１を自動的に補正するようにすることもできる。 <Fifth Embodiment>
Next, the laser processing apparatus according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The laser processing apparatus of the present embodiment is characterized in that the threshold value e1 of the error e of the fourth embodiment is automatically set. The processing quality desired by the user may differ depending on the type of the processing object W. For example, when the object W to be processed is a product and the serial number is processed into the product, the processing quality should be such that the serial number can be read, and when the product name is processed into the product, the processing quality is high to some extent. Otherwise, it will look bad. Therefore, for example, when the user sets the machining conditions with an emphasis on the machining quality, the small threshold value e1 is automatically set so that the simulated shape pattern having a large error e from the reference shape pattern is not displayed. On the contrary, when the user sets the machining conditions with an emphasis on the machining speed, the large threshold value e1 is automatically set, and the simulated shape pattern having a large error e from the reference shape pattern is also displayed. Further, the threshold value e1 can be automatically corrected according to the material of the object W to be processed.

次に、誤差ｅの閾値ｅ１を自動的に設定するためにＣＰＵ１１０が実行するシミュレーションモード３の流れについて図１９を参照しつつ説明する。
ＣＰＵ１１０は、第１実施形態と同じＳ１〜Ｓ６を実行すると、基準形状パターンと模擬形状パターンとの誤差ｅを演算し（Ｓ７）、誤差ｅの閾値を自動的に設定する（Ｓ８）。続いて、ＣＰＵ１１０は、模擬形状パターンを表示するとともに、誤差ｅが閾値ｅ１よりも大きい模擬形状パターンの表示を禁止する（Ｓ９）。続いて、ＣＰＵ１１０は、第１実施形態と同じＳ１１，Ｓ１２を実行する。ＣＰＵ１１０が実行するＳ８が本発明の閾値自動設定部の一例として機能する。 Next, the flow of the simulation mode 3 executed by the CPU 110 in order to automatically set the threshold value e1 of the error e will be described with reference to FIG.
When the CPU 110 executes the same S1 to S6 as in the first embodiment, the CPU 110 calculates the error e between the reference shape pattern and the simulated shape pattern (S7), and automatically sets the threshold value of the error e (S8). Subsequently, the CPU 110 displays the simulated shape pattern and prohibits the display of the simulated shape pattern in which the error e is larger than the threshold value e1 (S9). Subsequently, the CPU 110 executes the same S11 and S12 as in the first embodiment. S8 executed by the CPU 110 functions as an example of the threshold value automatic setting unit of the present invention.

［第５実施形態の効果］
上述した第５実施形態のレーザ加工装置を実施すれば、ユーザが遅い走査速度を設定している場合、つまり品質を重視している場合は、閾値を小さくし、基準形状パターンとの誤差が大きい場合は表示しないように自動的に行うことができる。また、逆に、ユーザが速い走査速度を設定している場合、つまり品質を重視していない場合は、閾値を大きくし、基準形状パターンとの誤差が大きい場合でも表示するように自動的に行うことができる。 [Effect of the fifth embodiment]
If the laser processing apparatus of the fifth embodiment described above is implemented, the threshold value is reduced and the error from the reference shape pattern is large when the user sets a slow scanning speed, that is, when quality is emphasized. If so, it can be done automatically so that it is not displayed. On the contrary, when the user sets a high scanning speed, that is, when quality is not emphasized, the threshold value is increased and the display is automatically performed even if the error from the reference shape pattern is large. be able to.

〈他の実施形態〉
（１）図２０は、本発明の他の実施形態におけるシミュレーション結果を示す説明図である。ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）が長過ぎると、レーザ光Ｌによる走査部分に対する入熱が大きくなり、加工すべき形状パターンを構成する線分が太くなったり焦げたりするおそれがある。そこで、そのようなおそれがあるか否かを、実際に加工する前にシミュレーションにおいて表示する。図示の例では、英文字のＡを表す基準形状パターンＳＴをシミュレーションした場合の模擬形状パターンＭが表示装置７ｃのシミュレーション画面５００に表示されている。模擬形状パターンを構成する模擬線分ＭＬ３〜ＭＬ５は、それぞれ太くなっており、入熱が大きいことを示している。また、黒丸Ｐ４〜Ｐ８は、入熱が大きいと予測される線分の始点および終点を視認し易くするための印である。このようにシミュレーションを行うことにより、ユーザは、設定したガルバノ加算時間ｔ（ｇ）が長過ぎることを容易に知ることができるため、ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）を再設定することができる。 <Other Embodiments>
(1) FIG. 20 is an explanatory diagram showing simulation results in another embodiment of the present invention. If the galvano addition time t (g) is too long, the heat input to the scanning portion by the laser beam L becomes large, and the line segments constituting the shape pattern to be processed may become thick or burnt. Therefore, whether or not there is such a possibility is displayed in the simulation before the actual processing. In the illustrated example, the simulated shape pattern M when the reference shape pattern ST representing the English character A is simulated is displayed on the simulation screen 500 of the display device 7c. The simulated line segments ML3 to ML5 constituting the simulated shape pattern are each thickened, indicating that the heat input is large. Further, the black circles P4 to P8 are marks for making it easy to visually recognize the start point and the end point of the line segment predicted to have a large heat input. By performing the simulation in this way, the user can easily know that the set galvano addition time t (g) is too long, so that the galvano addition time t (g) can be reset.

（２）前述の各実施形態では、模擬形状パターンを構成する各線分の始点および終点の位置座標を算出したが、各線分を時間間隔に細分化し、その細分化された部分毎の始点および終点の位置座標を算出し、各位置座標間を線にて接続することにより模擬形状パターンを作成することもできる。つまり、各線分を細分化することにより、カーブの具合まで再現することもできる。
（３）前述の各実施形態では、ガルバノミラー間で応答特性が異なる原因として、ガルバノミラーの慣性モーメントの違いを挙げたが、ガルバノＸ軸モータ８８およびガルバノＹ軸モータ８９（図３）のモータ特性が異なる場合は、そのモータ特性の違いを応答特性が異なる要因に含めることもできる。この場合、ガルバノミラーの慣性モーメントの違いおよびモータ特性の違いによる応答特性を求め、それを反映した新たな加工条件を生成するように構成する。
（４）基準加工情報取得部１１１〜表示制御部１１８（図４）のうち、少なくとも１つをレーザコントローラ５の制御部６０に備える構成でも良い。 (2) In each of the above-described embodiments, the position coordinates of the start point and the end point of each line segment constituting the simulated shape pattern are calculated, but each line segment is subdivided into time intervals, and the start point and end point of each subdivided portion are subdivided. It is also possible to create a simulated shape pattern by calculating the position coordinates of and connecting each position coordinate with a line. That is, by subdividing each line segment, it is possible to reproduce the condition of the curve.
(3) In each of the above-described embodiments, the difference in the moment of inertia of the galvano mirror is cited as the cause of the difference in response characteristics between the galvano mirrors. However, the motors of the galvano X-axis motor 88 and the galvano Y-axis motor 89 (FIG. 3) When the characteristics are different, the difference in the motor characteristics can be included in the factors having different response characteristics. In this case, the response characteristics due to the difference in the moment of inertia of the galvano mirror and the difference in the motor characteristics are obtained, and new machining conditions that reflect the characteristics are generated.
(4) At least one of the reference machining information acquisition unit 111 to the display control unit 118 (FIG. 4) may be provided in the control unit 60 of the laser controller 5.

１ レーザ加工装置
７ｃ 表示装置
２１ レーザ発振器（レーザ光出射部）
６０ 制御部
８０ ガルバノスキャナ（レーザ光走査部）
８１ ガルバノＸ軸ミラー（第１のミラー）
８２ ガルバノＹ軸ミラー（第２のミラー）
１００ 制御部
Ｌ レーザ光
Ｍ，Ｍ１〜Ｍ１７ 模擬形状パターン
ＳＴ，ＳＴ６〜ＳＴ１１ 基準形状パターン 1 Laser processing device 7c Display device 21 Laser oscillator (laser light emitting part)
60 Control unit 80 Galvano scanner (laser light scanning unit)
81 Galvano X-axis mirror (first mirror)
82 Galvano Y-axis mirror (second mirror)
100 Control unit L Laser light M, M1 to M17 Simulated shape pattern ST, ST6 to ST11 Reference shape pattern

Claims (13)

レーザ光を出射するレーザ光出射部と、
前記レーザ光出射部から出射された前記レーザ光を反射させて走査する回動可能な第１のミラーと、前記第１のミラーにより走査された前記レーザ光を反射させて走査する回動可能な第２のミラーと、を有し、レーザ光を加工対象物に走査するレーザ光走査部と、
前記レーザ光出射部および前記レーザ光走査部の各動作を制御する制御部と、
を備えており、
前記第１および第２のミラーは、動作指令に対する応答特性がそれぞれ異なるレーザ加工装置であって、
前記制御部は、
前記レーザ光により前記加工対象物に基準形状パターンを加工するために必要な基準加工条件を示す基準加工情報を取得する基準加工情報取得部と、
前記第１および第２のミラーの前記応答特性を示す応答特性情報を少なくとも含む加工特性情報を取得する加工特性情報取得部と、
前記基準加工情報取得部が取得した前記基準加工情報と、前記加工特性情報取得部が取得した前記加工特性情報とに基づいて、前記応答特性を反映した相互に異なる複数の新たな加工条件を生成する新加工条件生成部と、
前記新加工条件生成部が生成した前記複数の新たな加工条件それぞれに対応する形状パターンを示す複数の模擬形状パターンを作成する模擬形状パターン作成部と、
前記模擬形状パターン作成部が作成した前記複数の模擬形状パターンを表示部に表示させる表示制御部と、
を備えることを特徴とするレーザ加工装置。 A laser beam emitting part that emits laser light and
A rotatable first mirror that reflects and scans the laser beam emitted from the laser beam emitting portion, and a rotatable first mirror that reflects and scans the laser beam scanned by the first mirror. A laser light scanning unit that has a second mirror and scans the laser light onto the object to be machined.
A control unit that controls each operation of the laser light emitting unit and the laser light scanning unit,
Is equipped with
The first and second mirrors are laser processing devices having different response characteristics to operation commands.
The control unit
A standard processing information acquisition unit that acquires standard processing information indicating standard processing conditions necessary for processing a standard shape pattern on the object to be processed by the laser beam, and a standard processing information acquisition unit.
A processing characteristic information acquisition unit that acquires processing characteristic information including at least response characteristic information indicating the response characteristics of the first and second mirrors, and a processing characteristic information acquisition unit.
Based on the reference machining information acquired by the reference machining information acquisition unit and the machining characteristic information acquired by the machining characteristic information acquisition section, a plurality of new machining conditions that are different from each other reflecting the response characteristics are generated. New processing condition generator and
A simulated shape pattern creating unit that creates a plurality of simulated shape patterns indicating shape patterns corresponding to each of the plurality of new machining conditions generated by the new machining condition generating section.
A display control unit that displays the plurality of simulated shape patterns created by the simulated shape pattern creation unit on the display unit, and
A laser processing apparatus characterized by being equipped with. 前記制御部は、
前記基準形状パターンの前記加工対象物における向きがそれぞれ異なる複数の基準形状変更パターンを生成する基準形状変更パターン生成部と、
前記基準形状変更パターン生成部が生成した前記各基準形状変更パターンをそれぞれ加工するために必要な基準形状変更パターン毎の変更基準加工情報を作成する変更基準加工情報作成部と、を備えており、
前記新加工条件生成部は、
前記変更基準加工情報作成部が作成した前記基準形状変更パターン毎の変更基準加工情報と、前記加工特性情報取得部が取得した前記加工特性情報とに基づいて、前記応答特性を反映した前記基準形状変更パターン毎の変更加工条件を生成し、
前記模擬形状パターン作成部は、
前記新加工条件生成部が生成した前記基準形状変更パターン毎の変更加工条件に対応する複数の模擬形状パターンを作成し、
前記表示制御部は、
前記模擬形状パターン作成部が作成した前記複数の模擬形状パターンを表示部に表示させ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
A reference shape change pattern generation unit that generates a plurality of reference shape change patterns having different orientations of the reference shape pattern in the processed object, and a reference shape change pattern generation unit.
It is provided with a change standard processing information creation unit that creates change standard processing information for each reference shape change pattern required for processing each of the standard shape change patterns generated by the standard shape change pattern generation unit.
The new processing condition generator
The reference shape that reflects the response characteristics based on the change reference machining information for each reference shape change pattern created by the change reference machining information creation unit and the machining characteristic information acquired by the machining characteristic information acquisition unit. Generate change processing conditions for each change pattern
The simulated shape pattern creation unit
A plurality of simulated shape patterns corresponding to the changed machining conditions for each of the reference shape changing patterns generated by the new machining condition generation unit are created.
The display control unit
The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the plurality of simulated shape patterns created by the simulated shape pattern creating unit are displayed on the display unit. 前記表示部に表示された前記複数の模擬形状パターンのいずれかを指定する指示を受付ける指示受付部を備えており、
前記指示受付部が受付けた前記指示により指定された模擬形状パターンを前記加工対象物に加工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。 It is provided with an instruction receiving unit that receives an instruction for designating any of the plurality of simulated shape patterns displayed on the display unit.
The laser processing apparatus according to claim 1 or 2 , wherein the simulated shape pattern specified by the instruction received by the instruction receiving unit is processed into the object to be processed. 前記表示制御部は、
前記基準加工情報取得部が取得した前記基準加工情報に対応する基準形状パターンと、前記模擬形状パターン作成部が作成した前記模擬形状パターンとを重ねて前記表示部に表示させることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。 The display control unit
A claim characterized in that a reference shape pattern corresponding to the reference processing information acquired by the reference processing information acquisition unit and the simulated shape pattern created by the simulated shape pattern creating unit are superimposed and displayed on the display unit. The laser processing apparatus according to any one of items 1 to 3. 前記表示制御部は、
前記基準加工情報取得部が取得した前記基準加工情報に対応する基準形状パターンと、前記模擬形状パターン作成部が作成した前記模擬形状パターンとの誤差が所定の閾値以上の場合は、前記模擬形状パターン作成部が作成した前記模擬形状パターンを前記表示部に表示させることを禁止することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。 The display control unit
When the error between the reference shape pattern corresponding to the reference processing information acquired by the reference processing information acquisition unit and the simulated shape pattern created by the simulated shape pattern creating unit is equal to or greater than a predetermined threshold value, the simulated shape pattern The laser processing apparatus according to any one of claims 1 to 4 , wherein the simulated shape pattern created by the creating unit is prohibited from being displayed on the display unit. 前記所定の閾値の入力を受付ける閾値受付部を備えたことを特徴とする請求項５に記載のレーザ加工装置。 The laser processing apparatus according to claim 5 , further comprising a threshold value receiving unit that receives an input of the predetermined threshold value. 前記基準加工情報取得部が取得した前記基準加工情報に含まれる所定の加工情報に基づいて前記閾値を自動的に設定する閾値自動設定部を備えたことを特徴とする請求項５に記載のレーザ加工装置。 The laser according to claim 5 , further comprising a threshold value automatic setting unit that automatically sets the threshold value based on predetermined processing information included in the reference processing information acquired by the reference processing information acquisition unit. Processing equipment. 前記基準加工情報は、
前記基準形状パターンを特定するための位置座標情報と、前記加工対象物に対する前記レーザ光の走査速度情報と、を含んでおり、
前記応答特性は、
前記動作指令によって動作する前記第１および第２のミラーの動作時間と、前記レーザ光の前記加工対象物における照射位置との関係を示す特性であり、
前記新加工条件生成部は、
前記基準加工情報取得部が取得した前記位置座標情報と前記走査速度情報とに基づいて、前記加工対象物に前記基準形状パターンを加工するために必要な前記第１および第２のミラーの基準動作時間を算出する基準動作時間算出部と、
前記基準動作時間算出部が算出した前記基準動作時間を補正し、その補正した動作時間に対応する前記照射位置を前記応答特性から算出する照射位置算出部と、を備えており、
前記照射位置算出部が算出した前記照射位置を前記新たな加工条件の１つとして生成し、
前記模擬形状パターン作成部は、
前記新加工条件生成部が生成した前記照射位置に基づいて前記模擬形状パターンを作成することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。 The reference processing information is
It includes position coordinate information for specifying the reference shape pattern and scanning speed information of the laser beam with respect to the processed object.
The response characteristics are
It is a characteristic showing the relationship between the operating time of the first and second mirrors operated by the operation command and the irradiation position of the laser beam on the processed object.
The new processing condition generator
Based on the position coordinate information and the scanning speed information acquired by the reference processing information acquisition unit, the reference operation of the first and second mirrors necessary for processing the reference shape pattern on the processing object. The reference operation time calculation unit that calculates the time and
It is provided with an irradiation position calculation unit that corrects the reference operation time calculated by the reference operation time calculation unit and calculates the irradiation position corresponding to the corrected operation time from the response characteristics.
The irradiation position calculated by the irradiation position calculation unit is generated as one of the new processing conditions.
The simulated shape pattern creation unit
The laser processing apparatus according to any one of claims 1 to 7 , wherein the simulated shape pattern is created based on the irradiation position generated by the new processing condition generation unit. 前記基準動作時間の補正量を調整する補正量調整部を備えたことを特徴とする請求項８に記載のレーザ加工装置。 The laser processing apparatus according to claim 8 , further comprising a correction amount adjusting unit for adjusting the correction amount of the reference operating time. 前記制御部は、
少なくとも前記補正した動作時間が終了するまで前記レーザ光を出射しているよう前記レーザ光出射部を制御することを特徴とする請求項８または請求項９に記載のレーザ加工装置。 The control unit
The laser processing apparatus according to claim 8 or 9 , wherein the laser beam emitting unit is controlled so as to emit the laser beam until at least the corrected operating time ends. 前記新加工条件生成部は、
前記レーザ光出射部が前記レーザ光の出射を開始する時間タイミングおよび出射を終了する時間タイミングの少なくとも一方を前記新たな加工条件の１つとして生成することを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。 The new processing condition generator
Claims 1 to 10 are characterized in that at least one of a time timing at which the laser beam emitting unit starts emitting the laser beam and a time timing at which the laser beam is terminated is generated as one of the new processing conditions. The laser processing apparatus according to any one of the above. 前記レーザ光の出射を開始する時間タイミングおよび出射を終了する時間タイミングの少なくとも一方を調整する時間タイミング調整部を備えたことを特徴とする請求項１１に記載のレーザ加工装置。 The laser processing apparatus according to claim 11 , further comprising a time timing adjusting unit that adjusts at least one of a time timing for starting the emission of the laser beam and a time timing for ending the emission. レーザ光を出射するレーザ光出射部と、
前記レーザ光出射部から出射された前記レーザ光を反射させて走査する回動可能な第１のミラーと、前記第１のミラーにより走査された前記レーザ光を反射させて走査する回動可能な第２のミラーと、を有し、レーザ光を加工対象物に走査するレーザ光走査部と、
前記レーザ光出射部および前記レーザ光走査部の各動作を制御する制御部と、を備えており、前記第１および第２のミラーは、動作指令に対する応答特性がそれぞれ異なるレーザ加工装置による前記加工対象物のレーザ加工方法であって、
前記レーザ光により前記加工対象物に基準形状パターンを加工するために必要な基準加工情報を取得し、
前記第１および第２のミラーの前記応答特性を示す応答特性情報を少なくとも含む加工特性情報を取得し、
前記取得した前記基準加工情報と前記加工特性情報とに基づいて、前記応答特性を反映した相互に異なる複数の新たな加工条件を生成し、
前記生成した前記複数の新たな加工条件それぞれに対応する形状パターンを示す複数の模擬形状パターンを作成し、
前記作成した前記複数の模擬形状パターンを表示部に表示させる
ことを特徴とするレーザ加工方法。 A laser beam emitting part that emits laser light and
A rotatable first mirror that reflects and scans the laser beam emitted from the laser beam emitting portion, and a rotatable first mirror that reflects and scans the laser beam scanned by the first mirror. A laser light scanning unit that has a second mirror and scans the laser light onto the object to be machined.
The first and second mirrors include a control unit that controls each operation of the laser light emitting unit and the laser light scanning unit, and the first and second mirrors are processed by a laser processing apparatus having different response characteristics to an operation command. Laser processing method for objects
The reference processing information necessary for processing the reference shape pattern on the object to be processed by the laser beam is acquired, and the reference processing information is acquired.
The processing characteristic information including at least the response characteristic information indicating the response characteristic of the first and second mirrors is acquired, and the processing characteristic information is acquired.
Based on the acquired reference machining information and the machining characteristic information, a plurality of new machining conditions that are different from each other reflecting the response characteristics are generated.
Create multiple simulated shape pattern showing the shape patterns corresponding to each of the plurality of new processing conditions described above produced,
A laser processing method characterized by displaying the created plurality of simulated shape patterns on a display unit.
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