CN113798684A - 激光加工装置以及加工方法 - Google Patents

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芦原克充
阪本达典
土道和美
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Abstract

提供激光加工装置以及加工方法，激光加工装置(1、1B)具备：照射部(26、26B)，其向加工对象物(8)照射激光(W)；受理部(216)，其受理加工图案和激光(W)的照射条件；以及控制部(211)，其控制激光(W)的照射。控制部(211)针对基于加工图案进行了加工后的加工对象物(8)，使激光(W)的聚光位置从加工时的加工面偏移，并以与加工时相同的加工图案进行去毛刺加工。

Description

激光加工装置以及加工方法
技术领域
本公开涉及激光加工装置以及加工方法。
背景技术
已知有使用激光对加工对象物(工件)进行加工的激光加工装置。作为激光加工装置之一存在激光打标机。激光打标机使用激光对加工对象物(工件)的表面进行字符、图形等的标记。在激光打标机的领域中，要求以较大的功率进行加工，以使得打印的标记不会消失。然而，若以较大的功率进行加工，则在打印部周边产生加工对象物的隆起(以下也称为“毛刺”)。根据加工对象物，有时稍微的隆起对性能、可靠性产生影响。例如，在可能与其他部件接触的部件中，由于隆起而产生损伤、粉尘，损害性能、可靠性。因此，为了降低打印部周边隆起的影响，采取事先对加工对象物进行挖掘的对策，但由于要挖掘加工对象物的整面因此花费劳力和时间。
日本特开2018-202420号公报公开了如下的激光加工方法：通过使多次的激光照射中的至少第一次之后的激光照射的扫描路径相对于先前的激光照射的扫描路径偏移，从而使该偏移的扫描路径覆盖通过先前的激光照射而形成于被加工区域的外侧的毛刺。
发明内容
根据日本特开2018-202420号公报中记载的技术，在用激光打标机进行打印后，偏移打印行进行激光加工，由此能够减少毛刺。然而，在QR码(注册商标)等加工图案中，由于存在大量外周部(打印部周边)，因此偏移打印行进行去毛刺加工时耗费时间。
本公开的目的在于提供一种能够极力缩短去毛刺所花费的时间的激光加工装置以及加工方法。
本发明所涉及的激光加工装置具备：照射部，其对加工对象物照射激光；受理部，其受理加工对象物的加工图案以及激光的照射条件；以及控制部，其基于由受理部受理的加工图案以及照射条件来控制激光的照射。控制部针对基于加工图案进行了加工后的加工对象物，使激光的聚光位置从加工时的加工面偏移，并以与加工时相同的加工图案进行去毛刺加工。
根据上述公开，能够以较大的功率进行去毛刺加工，因此能够极力缩短去毛刺所花费的时间。另外，由于以与加工时相同的加工图案进行去毛刺加工，因此与按每个打印区域去毛刺外周部的情况相比，能够比较抑制激光的扫描线的数量，其结果是，能够极力缩短去毛刺所花费的时间。
在上述公开中，控制部使得与对加工对象物进行加工的情况相比增强激光的输出功率地进行去毛刺加工。
根据上述公开，能够以较大的功率进行去毛刺加工，因此能够极力缩短去毛刺所花费的时间。
在上述公开中，控制部使激光的聚光位置从加工时的加工面向照射部侧偏移而进行去毛刺加工。
根据上述公开，在去毛刺加工时不会对主加工造成影响。
在上述公开中，控制部将由受理部受理的加工图案中的、在照射多个激光进行加工的打印部分产生加工间隙的区域决定为规定区域，对规定区域进行去毛刺加工。
根据上述公开，能够将进行去毛刺加工的区域抑制为所需要的最小限度，因此能够极力缩短去毛刺所花费的时间。
在上述公开中，在照射多个激光进行加工的打印部分产生加工间隙的区域是照射激光的间隔比由该激光的照射形成的加工直径的
Figure BDA0003071140280000021
/2倍宽的图案的区域。
根据上述公开，能够将进行去毛刺加工的区域抑制为所需要的最小限度，因此能够极力缩短去毛刺所花费的时间。
在上述公开中，控制部基于对加工对象物进行加工的情况下的激光的输出来决定规定区域。
根据上述公开，能够根据加工时的激光的输出来决定进行去毛刺加工的区域。
在上述公开中，控制部基于实施了基于加工图案的加工后的加工对象物的图像数据，决定规定区域。
根据上述公开，能够根据实际实施了加工后的加工对象物的加工图案来决定进行去毛刺加工的区域。
在上述公开中，控制部基于对加工对象物进行加工的情况下的激光的输出，计算使激光的聚光位置偏移的量。
根据上述公开，能够根据加工时的激光的输出来决定使激光的聚光位置偏移的量。
在上述公开中，控制部基于加工对象物的材质，计算使激光的聚光位置偏移的量。
根据上述公开，能够根据加工对象物的材质来决定使激光的聚光位置偏移的量。
在上述公开中，控制部基于实施了基于加工图案的加工后的加工对象物的图像数据，计算使激光的聚光位置偏移的量。
根据上述公开，能够根据实际实施了加工后的加工对象物的加工图案来决定使激光的聚光位置偏移的量。
本发明的加工方法是基于激光加工装置的加工方法。激光加工装置具备：照射部，向加工对象物照射激光；受理部，受理加工对象物的加工图案以及激光的照射条件；以及控制部，基于由受理部受理的加工图案以及照射条件，控制激光的照射。加工方法具备以下步骤：基于由受理部受理的加工图案以及照射条件，对加工对象物进行加工；以及对基于加工图案进行了加工后的加工对象物，使激光的聚光位置从加工时的加工面偏移并以与加工时相同的加工图案进行去毛刺加工。
根据上述公开，能够以较大的功率进行去毛刺加工，因此能够极力缩短去毛刺所花费的时间。另外，由于以与加工时相同的加工图案进行去毛刺加工，因此与按每个打印区域对外周部进行去毛刺的情况相比，能够相对地抑制激光的扫描行的数量，其结果是，能够极力缩短去毛刺所花费的时间。
关于本发明的上述以及其他目的、特征、方面以及优点，根据与附图相关联地理解的与本发明相关的接下来的详细说明会变得清楚。
附图说明
图1是表示激光打标机的概略结构的结构图。
图2是表示激光打标机的详细结构的结构图。
图3是表示控制基板所包含的硬件的结构图。
图4是表示通过控制器显示于显示装置的用户界面的图。
图5是表示基于控制器的去毛刺处理的流程图。
图6是表示主加工时的激光的聚光位置的图。
图7是表示通过激光的照射而形成于加工对象物的点以及毛刺的图。
图8是表示去毛刺加工时的激光的聚光位置的图。
图9是表示用于使激光的聚光位置偏移的机构的图。
图10是将本实施方式中的激光打标机所进行的去毛刺加工和与本实施方式中的激光打标机进行比较的激光打标机所进行的去毛刺加工汇总而得到的图。
图11是表示变形例中的激光打标机的结构的结构图。
图12是表示基于控制器的去毛刺处理的变形例的流程图。
具体实施方式
参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，对图中的相同或相当的部分标注相同标号并不重复其说明。
[应用例]
首先，对应用本发明的场景的一例进行说明。应用本发明的场景是利用激光打标机1(参照图1。相当于“激光加工装置”)去除通过主加工而产生的打印部周边的加工对象物8(参照图1)的隆起(以下，也称为“毛刺”)的情况。在这样的场景中，激光打标机1使激光W(参照图1)的聚光位置从主加工时的加工面偏移，以与主加工时相同的加工图案进行去毛刺加工。由此，去毛刺加工时的激光W的聚光位置从加工时的加工面偏移，因此即使不降低激光W的输出功率而进行去毛刺加工，也不会影响主加工。因此，在激光打标机1中，能够以较大的功率进行去毛刺加工，因此能够极力缩短去毛刺所花费的时间。另外，激光打标机1对于产生加工间隙的区域以与加工时相同的加工图案进行去毛刺加工，因此与针对每个打印区域对外周部进行去毛刺的情况相比，能够相对抑制激光W的扫描行的数量，其结果是，能够极力缩短去毛刺所花费的时间。
以下，对本实施方式的更具体的应用例进行说明。以下，作为激光加工装置，以激光打标机为例进行说明。另外，本实施方式的激光打标机除了进行字符、记号的标记的功能以外，还可以具有进行开孔、剥离、切断等标记以外的加工的功能。
[激光打标机1的概略结构]
图1是表示激光打标机1的概略结构的结构图。参照图1，激光打标机1通过照射激光W来对加工对象物8进行加工。激光打标机1具有控制器21和标记头26(相当于“照射部”)。
控制器21控制标记头26的动作。关于控制器21的详细情况，参照图2在后面叙述，控制器21具有使激光W振荡的激光振荡器。
标记头26基于控制器21的控制对加工对象物8照射激光W，对加工对象物8进行加工。标记头26通过光纤28与控制器21内的振荡器连接。此外，标记头26通过通信线缆29与控制器21连接。详细而言，标记头26通过通信线缆29与控制器21内的控制基板连接。另外，关于标记头26的详细结构，参照图2在后面叙述。
[激光打标机1的详细结构]
参照图2和图3，更详细地说明激光打标机1的结构。图2是表示激光打标机1的详细结构的结构图。激光打标机1具有控制器21和标记头26。控制器21包括激光振荡器240、控制基板210、驱动器220以及驱动器用电源230。控制器21能够连接显示装置6以及输入装置7。显示装置6及输入装置7在用户变更控制器21中的设定内容的情形等中使用。
激光振荡器240具备光纤241、半导体激光器242、243、249A～249D、隔离器244、246、耦合器245、248以及带通滤波器247。
半导体激光器242是发出种子光的种子光源。半导体激光器242由驱动器220驱动，发出脉冲状的种子光。
隔离器244仅透过一个方向的光，阻断向与该光相反的方向入射的光。具体而言，隔离器244使从半导体激光器242发出的种子光通过，并且阻断来自光纤241的返回光。由此，能够防止半导体激光器242的损伤。
半导体激光器243是发出用于激励添加到光纤241的芯中的稀土类元素的激励光的激励光源。
耦合器245使来自半导体激光器242的种子光以及来自半导体激光器243的激励光耦合后入射到光纤241。
从半导体激光器243经由耦合器245入射到光纤241的激励光被光纤241的纤芯所包含的稀土类元素吸收。由此，稀土类元素被激励，得到反转分布状态。在该状态下，当来自半导体激光器242的种子光入射到光纤241的纤芯时，产生受激发射。通过该受激发射，种子光(脉冲光)被放大。即，种子光以及激励光入射到由光纤241构成的光纤放大器，从而种子光被放大。
隔离器246使从光纤241输出的脉冲光通过，并且阻断向光纤241返回的光。
带通滤波器247构成为使规定波段的光通过。具体而言，“规定的波段”是指包含从光纤241输出的脉冲光的峰值波长的波段。在从光纤241发射了自然发射光的情况下，该自然发射光被带通滤波器247除去。
通过了带通滤波器247的激光经由耦合器248入射到为了传输激光而设置的光纤28。半导体激光器249A～249D为了在光纤28中放大通过了带通滤波器247的激光而发出激励光。即，光纤28与由耦合器245、光纤241和隔离器246构成的光纤放大器相同，通过组合耦合器248和后述的隔离器262构成光纤放大器。
耦合器248使通过了带通滤波器247的脉冲光与来自半导体激光器249A～249D的光耦合后入射到光纤28。
需要说明的是，图2所示的激光振荡器240的结构是一个例子，并不限定于此。例如，激光振荡器240只要能够得到规定波段的激光，则也可以不具备带通滤波器247。
控制基板210包括控制部211、脉冲产生部212、存储部213、通信处理部214、216、217。
控制部211通过控制脉冲产生部212以及驱动器220来对控制器21的整体的动作进行控制。详细而言，控制部211通过执行存储于存储部213的操作系统和应用程序，来对控制器21的整体的动作进行控制。由此，从标记头26向加工对象物8照射激光W。
脉冲产生部212产生具有规定的重复频率以及规定的脉冲宽度的电信号。脉冲产生部212根据控制部211的控制，输出电信号，或者停止电信号的输出。来自脉冲产生部212的电信号被供给至半导体激光器242。
存储部213除了存储操作系统以及应用程序之外，还存储有各种数据。
通信处理部214是用于与标记头26进行通信的接口。控制部211经由通信处理部214和通信线缆29将控制信号发送到标记头26。
通信处理部216(相当于“受理部”)受理来自输入装置7的输入。输入装置7是各种指示设备(例如鼠标、触摸板等)、键盘等。通信处理部216将受理的输入通知给控制部211。
通信处理部217将由控制部211生成的图像数据发送到显示装置6。此外，在该情况下，显示装置6显示基于该图像数据的图像(用户界面)。关于在显示装置6中显示的用户界面的例子，参照图4在后面叙述。
驱动器用电源230向驱动器220供给电力。由此，驱动器220向半导体激光器242、243、249A～249D供给驱动电流。半导体激光器242、243、249A～249D各自通过被供给驱动电流而进行激光振荡。供给至半导体激光器242的驱动电流通过来自脉冲产生部212的电信号而被调制。由此，半导体激光器242进行脉冲振荡，输出具有规定的重复频率以及规定的脉冲宽度的脉冲光作为种子光。另一方面，通过驱动器220向半导体激光器243、249A～249D各自供给连续的驱动电流。由此，半导体激光器243、249A～249D各自连续振荡，输出连续光作为激励光。
标记头26包括隔离器262、准直透镜263、扫描振镜(galvo mirror)部264(X方向的扫描振镜264a、Y方向的扫描振镜264b)、以及聚光透镜265。隔离器262使从光纤28输出的脉冲光通过，并且阻断向光纤28返回的光。通过了隔离器262的脉冲光从附随于隔离器262的准直透镜263输出到大气中，入射到扫描振镜部264。聚光透镜265对入射到扫描振镜部264的激光W进行聚光。扫描振镜部264在第一轴(具体而言，与图1的箭头平行的轴)方向以及与第一轴正交的第二轴方向中的至少一方的方向上扫描激光W。
图3是表示控制基板210所包含的硬件的结构图。参照图3，控制基板210具备处理器110、存储器120、通信接口130以及脉冲产生电路140。
存储器120包括例如ROM(只读存储器)121、RAM(随机存取存储器)122和闪存123。此外，在闪存123中存储有上述的操作系统、应用程序、各种数据。存储器120对应于图2所示的存储部213。
处理器110对控制器21的整体的动作进行控制。此外，图2所示的控制部211是通过处理器110执行存储器120中存储的操作系统以及应用程序来实现的。此外，在执行应用程序时参照存储在存储器120中的各种数据。
通信接口130用于与外部装置(例如标记头26、显示装置6、输入装置7)进行通信。通信接口130与图2的通信处理部214、216、217对应。
脉冲产生电路140与图2的脉冲产生部212对应。即，脉冲产生电路140基于来自处理器110的指令，产生具有规定的重复频率以及规定的脉冲宽度的电信号。
此外，图3所示的硬件结构是一个例子，并不限定于此。
[事前登记]
图4是表示通过控制器21(参照图2)显示于显示装置6(参照图2)的用户界面700的图。用户接口700通过控制部211(参照图2)执行存储部213(参照图2)中存储的应用程序来实现。在用户接口700上进行的用户对输入装置7的输入操作由通信处理部216受理，受理的输入被通知给控制部211。
控制部211能够根据用户的操作来切换画面模式。在图4中，示出了打标机数据的制作以及编辑所使用的编辑模式的画面。当受理了点击按钮703的用户操作时，控制部211将画面从编辑模式的画面切换为实际进行标记(加工)时使用的运用模式的画面。此外，控制部211通过受理点击在运用模式的画面中显示的按钮的用户操作，将运用模式的画面切换为编辑模式的画面。
当受理了点击按钮702的用户操作时，控制部211使显示装置6显示测试标记画面。由此，用户能够在显示装置6上确认所制作以及编辑后的标记数据。
控制部211受理要标记的字符、图形、记号等要标记的图案(加工图案)的输入。使用描绘区域701，由用户描绘加工图案。在描绘区域701中设定有由X轴和Y轴构成的坐标系。控制部211利用坐标系确定用户输入的加工图案。即，控制部211将用户输入的加工图案作为位置信息受理。
控制部211在选择了激光/扫描标签710的状态下，受理激光W(参照图1)的照射条件的设定。激光/扫描标签710包括用于输入激光W的输出功率、激光W的频率以及加工速度的栏。当在“功率”、“频率”以及“加工速度”的各栏中输入数值时，控制部211将所输入的数值设定为激光W的输出功率、激光W的频率以及加工速度。
当受理了点击按钮750的用户操作时，控制部211将用户输入的内容(设定内容)保存为默认值。当受理了点击按钮760的用户操作时，控制部211使用户输入的内容(设定内容)恢复为默认值。
此外，控制部211也能够将用户输入的内容(设定内容)例如以文件形式写入外部存储器，或者发送到外部的设备。由此，能够使这些设定内容转移到激光打标机1以外的其他激光打标机。
控制部211基于用户输入的加工图案和激光W的照射条件照射激光W，对加工对象物8(参照图1)进行加工。控制部211基于加工时的加工图案来决定进行去毛刺加工的区域，对加工对象物8的所决定的区域进行去毛刺加工。以下，对激光打标机1中的去毛刺加工进行说明。
[去毛刺加工]
参照图5～图10，对激光打标机1(参照图1)中的去毛刺加工进行说明。图5是表示控制器21(参照图1)的去毛刺处理的流程图。图5所示的处理是通过控制部211(参照图2)执行存储部213(参照图2)中存储的应用程序来实现的处理。
首先，控制部211判定是否受理了加工对象物8(参照图1)的加工图案以及激光W(参照图1)的照射条件(步骤S505)。加工对象物8的加工图案以及激光W的照射条件由用户在用户界面700(参照图4)上输入。通信处理部216(参照图2)受理用户的输入操作，并将受理的内容通知给控制部211。在受理了加工对象物8的加工图案以及激光W的照射条件的情况下(步骤S505中“是”)，控制部211将处理转移步骤S510。
在步骤S510中，控制部211基于由通信处理部216受理的加工图案，决定进行去毛刺加工的区域。此外，控制部211除了基于由通信处理部216受理的加工图案以外，也可以基于由通信处理部216受理的激光W的照射条件，来决定进行去毛刺加工的区域。激光W的照射条件例如是激光W的输出功率、激光W的频率、加工速度等激光W的输出条件。
接着，控制部211基于所受理的加工对象物8的加工图案以及激光W的照射条件，照射激光W来对加工对象物8进行加工(进行主加工)(步骤S515)。
在此，参照图6，对主加工时的激光W(参照图1)的聚光位置进行说明。图6是表示主加工时的激光W的聚光位置P1的图。如图6所示，在主加工时，激光W的聚光位置P1设定于加工对象物8的加工面。在被照射了激光W的加工对象物8上，在打印部周边产生毛刺B。此外，主加工时的激光W的聚光位置P1也可以从加工对象物8的加工面偏移。
进而，参照图7对进行去毛刺加工的区域进行说明。图7是表示通过激光W(参照图1)的照射而形成于加工对象物8(参照图1)的点D以及毛刺B的图。如图7所示，在照射激光W的间隔Q比由激光W的照射形成的加工直径R窄的情况下，形成于加工对象物8的点D重合而形成行。在印字部(点D)的周边产生毛刺B。在图7的例子中，在第n(n为1以上的整数)行与第n+1行之间、第n行的左侧、第n行的开始部分、第n行的结束部分、第n+1行的右侧、第n+1行的开始部分、以及第n+1行的结束部分产生毛刺B。产生毛刺B的区域是加工的间隙，是照射激光W的间隔Q比由激光W的照射形成的加工直径R的
Figure BDA0003071140280000101
/2倍宽的图案的区域。
在第n行与第n+1行之间不产生加工的间隙的情况下，通过对第n+1行进行加工而去除在第n行的加工中产生的毛刺。因此，激光打标机1(参照图1)将在照射多个激光W而加工的打印部分产生加工的间隙的区域、即照射激光W的间隔Q比由激光W的照射形成的加工直径R的
Figure BDA0003071140280000102
/2倍宽的图案的区域决定为进行去毛刺加工的区域。在此，加工的间隙以在照射多个激光W而加工的打印部分产生的间隙为对象，加工图案的非打印部分(必要的空白)不作为对象。另外，进行去毛刺加工的区域只要是在照射多个激光W而加工的打印部分产生加工的间隙的区域即可，照射激光W的间隔Q与由激光W的照射形成的加工直径R的关系也可以包含一些误差。
控制部211(参照图2)根据由通信处理部216(参照图2)受理的加工图案计算照射激光W的间隔Q以及由激光W的照射形成的加工直径R，决定进行去毛刺加工的区域。此外，控制部211除了根据由通信处理部216受理的加工图案以外，也可以根据由通信处理部216受理的激光W的照射条件(例如，激光W的输出功率、激光W的频率、加工速度等)计算出照射激光W的间隔Q以及由激光W的照射形成的加工直径R，决定进行去毛刺加工的区域。
再次参照图5，控制部211基于主加工时的激光W的输出(激光W的输出功率、激光W的频率、加工速度)，计算使激光W的聚光位置偏移的量(步骤S520)。主加工时的激光W的输出是指由通信处理部216受理的激光W的照射条件(例如，激光W的输出功率、激光W的频率、加工速度等)。控制部211根据主加工时的激光W的输出(激光W的输出功率、激光W的频率、加工速度)计算毛刺的隆起量，基于该隆起量来计算使激光W的聚光位置偏移的量。此外，控制部211也可以基于主加工时的激光W的输出和加工对象物8的材质，计算使激光W的聚光位置偏移的量。在该情况下，控制部211根据主加工时的激光W的输出以及加工对象物8的材质来计算毛刺的隆起量，基于该隆起量来计算使激光W的聚光位置偏移的量。
接着，控制部211使激光W的聚光位置从主加工时的加工面偏移在步骤S520中计算出的量(步骤S525)。
接着，控制部211对于在步骤S510中决定的区域，以与主加工时相同的输出功率照射激光W(进行去毛刺加工)(步骤S530)。由于在步骤S525中将激光W的聚光位置从主加工时的加工面偏移，因此即使以与主加工时相同的输出功率照射激光W，也不会对主加工造成影响。另外，由于以与主加工时同样的输出功率照射激光W，因此能够缩短去毛刺所花费的时间。另外，由于以与加工时相同的加工图案进行去毛刺加工，因此与按每个打印区域对外周部进行去毛刺的情况相比，能够相对抑制激光W的扫描行的数量，其结果是，能够极力缩短去毛刺所花费的时间。
此外，控制部211也可以对在步骤S510中决定的区域，以与主加工时相比加强激光W的输出功率地照射激光W。由此，能够缩短去毛刺所花费的时间。另外，在加工对象物8为金属等的情况下，存在难以去除毛刺的倾向，但通过与主加工时相比加强激光W的输出功率而进行去毛刺加工，也能够去除难以去除的毛刺。
在步骤S530之后，控制部211结束图5所示的一系列的处理。此外，在图5中，在主加工后进行了计算激光W的聚光位置的偏移量的处理(步骤S520的处理)，但也可以与去毛刺加工区域的决定一起在主加工前进行。另外，也可以在主加工后进行去毛刺加工区域的决定以及计算激光W的聚光位置的偏移量的处理。
图8是表示去毛刺加工时的激光W(参照图1)的聚光位置P2的图。如图8所示，在去毛刺加工时，激光W的聚光位置P2被设定在从主加工时的加工面起向标记头26侧偏离在步骤S520(参照图5)中计算出的量(偏移量M)的位置。更具体而言，去毛刺加工时的激光W的聚光位置P2被设定在从主加工时的激光W的聚光位置P1向标记头26侧偏移了在步骤S520中计算出的量(偏移量M)的位置。通过将激光W的聚光位置从主加工时的加工面偏移，即使在与主加工时同样的扫描行以与主加工时同样的输出功率扫描激光W，激光W也仅照射到通过主加工而产生的毛刺B(参照图6)，不照射到主加工的部分，因此能够不对主加工造成影响而仅去除毛刺B。
此外，在去毛刺加工时，只要能够使激光W仅照射到通过主加工而产生的毛刺B，不照射到主加工部分即可，因此去毛刺加工时的激光W的聚光位置P2也可以是从主加工时的加工面朝向加工对象物8的底面侧偏移在步骤S520中计算出的量(偏移量M)。
图9是表示用于使激光W(参照图1)的聚光位置偏移的机构的图。光学系统2600是用于使激光W的聚光位置偏移的机构。光学系统2600包括可动透镜266和聚光透镜265。可动透镜266能够在规定的可动范围内沿光轴方向移动，而调整可动透镜266与聚光透镜265之间的距离。通过加长可动透镜266与聚光透镜265之间的距离，光学系统2600的焦距变短。即，通过加长可动透镜266与聚光透镜265之间的距离，能够缩短聚光透镜265与激光W的聚光位置P之间的距离。另一方面，通过缩短可动透镜266与聚光透镜265之间的距离，光学系统2600的焦距变长。即，通过缩短可动透镜266与聚光透镜265之间的距离，能够加长聚光透镜265与激光W的聚光位置P之间的距离。
在去毛刺加工时，控制部211(参照图2)使可动透镜266移动而加长可动透镜266与聚光透镜265之间的距离，由此使激光W的聚光位置P从主加工时的加工面向标记头26(参照图1)侧偏移。此外，控制部211也可以在去毛刺加工时，使可动透镜266移动而缩短可动透镜266与聚光透镜265之间的距离，由此使激光W的聚光位置P从主加工时的加工面向加工对象物8(参照图1)的底面侧偏移。
另外，在图9中，通过2枚透镜(可动透镜266和聚光透镜265)使激光W的聚光位置变化，但也可以通过3枚以上的透镜使激光W的聚光位置变化。
参照图10，将图5所示的毛刺去除加工和与本实施方式中的激光打标机1进行比较的激光打标机1A所进行的毛刺去除加工进行对比来说明。图10是将本实施方式中的激光打标机1所进行的去毛刺加工和与本实施方式中的激光打标机1进行比较的激光打标机1A所进行的去毛刺加工汇总起来的图。激光打标机1A在去毛刺加工时，按每个打印区域对外周部进行去毛刺。因此，激光打标机1A在与主加工时的扫描路径不同的路径(从主加工时的扫描路径偏离的路径)上扫描激光。
第一加工图案及第二加工图案是通过照射多个激光W(参照图1)而在加工对象物8(参照图1)形成1个行a(严格来说，在第一加工图案中，为1条点D的列)的图案。在第一加工图案中，照射激光W的间隔Q比由激光W的照射形成的加工直径R宽，与此相对，在第二加工图案中，照射激光W的间隔Q比由激光W的照射形成的加工直径R窄。
在主加工时的加工图案为第一加工图案或第二加工图案的情况下，本实施方式中的激光打标机1将激光W的聚光位置从主加工时的加工面偏移，通过与主加工时相同的加工图案，即在行a上扫描激光W，由此能够仅去除通过主加工而产生的毛刺。另一方面，在与本实施方式中的激光打标机1比较的激光打标机1A中，在主加工时的加工图案为第一加工图案的情况下，为了去除通过主加工而产生的毛刺，需要在线c、线d、线g及线h上扫描激光W。另外，在与本实施方式中的激光打标机1比较的激光打标机1A中，在主加工时的加工图案为第二加工图案的情况下，为了去除通过主加工而产生的毛刺，需要在线c及线d上扫描激光W。
这样，在主加工时的加工图案为第一加工图案的情况下，为了去除毛刺，在激光打标机1A中，必须使激光W扫描4行，相对于此，在激光打标机1中，使激光W仅扫描1行即可。另外，在主加工时的加工图案为第二加工图案的情况下，为了去除毛刺，在激光打标机1A中必须使激光W扫描2行，相对于此，在激光打标机1中，使激光W仅扫描1行即可。在激光打标机1中，能够抑制去毛刺时的激光W的扫描行的数量，因此能够极力缩短去毛刺所花费的时间。
第三加工图案以及第四加工图案是通过照射多个激光W而在加工对象物8形成2个行(行a以及行b)的图案。在第三加工图案以及第四加工图案中，在第一行与第二行之间存在加工的间隙。在第三加工图案中，第一行与第二行的间隔(照射激光W的间隔Q)比由激光W的照射形成的加工直径R宽，与此相对，在第四加工图案中，第一行与第二行的间隔(照射激光W的间隔Q)比由激光W的照射形成的加工直径R窄。
在主加工时的加工图案为第三加工图案或第四加工图案的情况下，本实施方式中的激光打标机1将激光W的聚光位置从主加工时的加工面偏移，通过与主加工时相同的加工图案，即在行a和行b上扫描激光W，能够仅去除通过主加工而产生的毛刺。另一方面，在与本实施方式中的激光打标机1进行比较的激光打标机1A中，在主加工时的加工图案为第三加工图案的情况下，为了去除通过主加工而产生的毛刺，需要在线c、线d、线e以及线f上扫描激光W。另外，在主加工时的加工图案为第四加工图案的情况下，在与本实施方式的激光打标机1进行比较的激光打标机1A中，为了去除通过主加工而产生的毛刺，需要在线c、线d以及线e上扫描激光W。
这样，在主加工时的加工图案为第三加工图案的情况下，为了去除毛刺，在激光打标机1A中，必须使激光W进行4行扫描，相对于此，在激光打标机1中，使激光W仅进行2行扫描即可。另外，在主加工时的加工图案为第四加工图案的情况下，为了去除毛刺，在激光打标机1A中，必须使激光W进行3行扫描，相对于此，在激光打标机1中，使激光W仅进行2行扫描即可。在激光打标机1中，能够抑制去毛刺时的激光W的扫描行的数量，因此能够极力缩短去毛刺所花费的时间。
这样，本实施方式中的激光打标机1与针对每个打印区域对外周部进行去毛刺的激光打标机1A相比，能够抑制去毛刺时的激光W的扫描行的数量，因此能够极力缩短去毛刺所花费的时间。
[变形例]
上述实施方式中的激光打标机1基于由通信处理部216受理的加工图案来决定去毛刺加工区域。与此相对，变形例中的激光打标机基于实施了主加工的加工对象物8的图像数据来调整基于由通信处理部216受理的加工图案而决定的去毛刺加工区域。以下，参照图11以及图12，对变形例的激光打标机中的与上述实施方式中的激光打标机1不同的点进行说明。此外，对于与上述实施方式相同的结构，标注相同标号，不重复其说明。
图11是表示变形例中的激光打标机1B的结构的结构图。激光打标机1B在标记头26B处具有照相机单元261。照相机单元261经由通信线缆29与控制器21连接。照相机单元261根据经由通信线缆29从控制器21发送来的指示来拍摄加工对象物8。照相机单元261将通过拍摄而得到的图像数据经由通信线缆29向控制器21发送。控制部211经由通信处理部214接收从照相机单元261发送来的图像数据。
参照图11及图12，对控制器21的去毛刺处理的变形例进行说明。图12是表示控制器21的去毛刺处理的变形例的流程图。图12所示的处理与图5所示的处理的不同点在于，在主加工后进行去毛刺加工区域的调整处理(步骤S1220)。另一方面，步骤S1205～步骤S1215的处理与步骤S505～步骤S515的处理相同，步骤S1225～步骤S1235的处理与步骤S520～步骤S530的处理相同，因此在图12中，仅说明步骤S1220。
在步骤S1220中，控制部211对进行去毛刺加工的区域进行调整。具体而言，控制部211使照相机单元261拍摄实施了主加工后的加工对象物8，取得加工对象物8上形成的加工图案的图像数据。控制部211从照相机单元261接收该图像数据，根据该图像数据计算照射激光W的间隔Q以及由激光W的照射形成的加工直径R。控制部211基于计算结果，调整在步骤S1210中决定的去毛刺加工区域。也可能存在基于由通信处理部216受理的加工图案而决定的去毛刺加工区域与通过实际的打印(主加工)而产生了毛刺的区域稍微偏离的情况。变形例中的激光标识1B在主加工后对去毛刺加工区域进行调整，因此能够消除在步骤S1210中决定的去毛刺加工区域与通过实际的打印而产生了毛刺的区域之间的偏离。
需要说明的是，在变形例中的激光打标机1B中，也可以不进行步骤S1210的处理，而基于实施了主加工后的加工对象物8的图像数据，在主加工后决定去毛刺加工区域。
另外，在上述实施方式中，在图5所示的步骤S520中，控制部211基于主加工时的激光W的输出或者主加工时的激光W的输出和加工对象物8的材质，计算使激光W的聚光位置偏移的量，但变形例中的激光打标机1B也可以基于实施了主加工后的加工对象物8的图像数据，计算使激光W的聚光位置偏移的量。具体而言，控制部211使照相机单元261拍摄实施了主加工后的加工对象物8，取得加工对象物8上形成的加工图案的图像数据。控制部211从照相机单元261接收该图像数据，根据该图像数据计算毛刺的隆起量，基于该隆起量计算使激光W的聚光位置偏移的量。
另外，变形例中的激光打标机1B也可以基于主加工时的激光W的输出或者主加工时的激光W的输出和加工对象物8的材质，计算使激光W的聚光位置偏移的量，并基于实施了主加工后的加工对象物8的图像数据来调整所计算出的量。
另外，照相机单元261也可以用以直接零部件标记品质指南(ISO29158)等为基准来检验代码的、能够与激光打标机1B(更具体而言为控制器21)进行通信的代码检验机代替。另外，照相机单元261也可以用在制造现场的工序中采用的图像处理系统中的、能够与激光打标机1B(更具体而言为控制器21)进行通信的照相机代替。在用代码检验机或图像处理系统的照相机代用的情况下，利用代码检验机或图像处理系统的照相机对实施了主加工后的加工对象物8进行拍摄，并将其图像数据发送至控制器21。控制部211基于该图像数据，决定进行去毛刺加工的区域，或者计算使激光W的聚光位置偏移的量。
[总结]
以上，对本实施方式中的激光打标机1以及变形例中的激光打标机1B进行了说明。激光打标机1、1B使激光W的聚光位置从主加工时的加工面偏移，以与主加工时相同的加工图案进行去毛刺加工。由此，去毛刺加工时的激光W的聚光位置从加工时的加工面偏移，因此即使不降低激光W的输出功率而进行去毛刺加工，也不会影响主加工。因此，在激光打标机1、1B中，能够以较大的功率进行去毛刺加工，因此能够极力缩短去毛刺所花费的时间。
另外，在激光打标机1、1B中，由于对产生加工间隙的区域以与加工时相同的加工图案进行去毛刺加工，因此与针对每个打印区域对外周部进行去毛刺的情况相比，能够相对抑制激光W的扫描行的数量，其结果是，能够极力缩短去除毛刺所花费的时间。
[附注]
上述的本实施方式包含以下那样的技术思想。
[结构1]
一种激光加工装置，其具备：
照射部(26、26B)，其向加工对象物(8)照射激光(W)；
受理部(216)，其受理所述加工对象物(8)的加工图案以及所述激光(W)的照射条件；以及
控制部(211)，其基于由所述受理部(216)受理的所述加工图案以及所述照射条件，控制所述激光(W)的照射，
所述控制部(211)对于基于所述加工图案进行了加工的所述加工对象物(8)，使所述激光(W)的聚光位置从加工时的加工面偏移，并以与加工时相同的所述加工图案进行去毛刺加工。
[结构2]
根据结构1所述的激光加工装置，其中，所述控制部(211)使得与对所述加工对象物(8)进行加工的情况相比增强所述激光(W)的输出功率地进行所述去毛刺加工。
[结构3]
根据结构1或结构2所述的激光加工装置，其中，所述控制部(211)使所述激光(W)的所述聚光位置从加工时的所述加工面向所述照射部(26、26B)侧偏移而进行所述去毛刺加工。
[结构4]
根据结构1～结构3中的任1项所述的激光加工装置，其中，所述控制部(211)将在由所述受理部(216)受理的所述加工图案中、在照射多个所述激光(W)进行加工的打印部分产生加工的间隙的区域决定为规定区域，对所述规定区域进行所述去毛刺加工。
[结构5]
根据结构4所述的激光加工装置，其中，在照射多个所述激光(W)进行加工的打印部分产生加工的间隙的区域是照射所述激光(W)的间隔(Q)比由该激光(W)的照射形成的加工直径(R)的
Figure BDA0003071140280000161
/2倍宽的图案的区域。
[结构6]
根据结构4或结构5所述的激光加工装置，其中，所述控制部(211)基于对所述加工对象物(8)进行加工的情况下的所述激光(W)的输出，来决定所述规定区域。
[结构7]
根据结构4～结构6中的任意1项所述的激光加工装置，其中，所述控制部(211)基于实施了基于所述加工图案的加工后的所述加工对象物(8)的图像数据，决定所述规定区域。
[结构8]
根据结构1～结构7中的任意1项所述的激光加工装置，其中，所述控制部(211)基于对所述加工对象物(8)进行加工的情况下的所述激光(W)的输出，计算使所述激光(W)的所述聚光位置偏移的量。
[结构9]
根据结构8所述的激光加工装置，其中，所述控制部(211)基于所述加工对象物(8)的材质，计算使所述激光(W)的所述聚光位置偏移的量。
[结构10]
根据结构1～结构9中的任意1项所述的激光加工装置，其中，所述控制部(211)基于实施了基于所述加工图案的加工后的所述加工对象物(8)的图像数据，计算使所述激光(W)的所述聚光位置偏移的量。
[结构11]
一种基于激光加工装置(1、1B)的加工方法，
所述激光加工装置(1、1B)具备：
照射部(26、26B)，其向加工对象物(8)照射激光(W)；
受理部(216)，其受理所述加工对象物(8)的加工图案以及所述激光(W)的照射条件；以及
控制部(211)，其基于由所述受理部(216)受理的所述加工图案以及所述照射条件，控制所述激光(W)的照射，
所述加工方法包括如下步骤：
根据由所述受理部(216)受理的所述加工图案以及所述照射条件，对所述加工对象物(8)进行加工；以及
对于基于所述加工图案进行了加工的所述加工对象物(8)，使所述激光(W)的聚光位置从加工时的加工面偏移，并以与加工时相同的所述加工图案进行去毛刺加工。
对本发明的实施方式进行了说明，但应该认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示而不是限制性的。本发明的范围由权利要求书示出，意在包括与权利要求书等同的意思及范围内的所有变更。

Claims (11)

1.一种激光加工装置，其具备：
照射部，其向加工对象物照射激光；
受理部，其受理所述加工对象物的加工图案以及所述激光的照射条件；以及
控制部，其基于由所述受理部受理的所述加工图案以及所述照射条件，控制所述激光的照射，
所述控制部针对基于所述加工图案进行了加工后的所述加工对象物，使所述激光的聚光位置从加工时的加工面偏移，并以与加工时相同的所述加工图案进行去毛刺加工。
2.根据权利要求1所述的激光加工装置，其中，
所述控制部使得：与对所述加工对象物进行加工的情况相比，增强所述激光的输出功率来进行所述去毛刺加工。
3.根据权利要求1或2所述的激光加工装置，其中，
所述控制部使所述激光的所述聚光位置从加工时的所述加工面向所述照射部侧偏移而进行所述去毛刺加工。
4.根据权利要求1或2所述的激光加工装置，其中，
所述控制部将所述受理部受理的所述加工图案中的、在照射多个所述激光进行加工的打印部分处产生加工间隙的区域决定为规定区域，对所述规定区域进行所述去毛刺加工。
5.根据权利要求4所述的激光加工装置，其中，
在照射多个所述激光进行加工的打印部分处产生加工间隙的区域是照射所述激光的间隔比由该激光的照射形成的加工直径的
Figure FDA0003071140270000011
倍宽的图案的区域。
6.根据权利要求4所述的激光加工装置，其中，
所述控制部基于对所述加工对象物进行加工的情况下的所述激光的输出，来决定所述规定区域。
7.根据权利要求4所述的激光加工装置，其中，
所述控制部基于实施了基于所述加工图案的加工后的所述加工对象物的图像数据，来决定所述规定区域。
8.根据权利要求1或2所述的激光加工装置，其中，
所述控制部基于对所述加工对象物进行加工的情况下的所述激光的输出，计算使所述激光的所述聚光位置偏移的量。
9.根据权利要求8所述的激光加工装置，其中，
所述控制部基于所述加工对象物的材质，计算使所述激光的所述聚光位置偏移的量。
10.根据权利要求1或2所述的激光加工装置，其中，
所述控制部基于实施了基于所述加工图案的加工后的所述加工对象物的图像数据，计算使所述激光的所述聚光位置偏移的量。
11.一种基于激光加工装置的加工方法，
所述激光加工装置具备：
照射部，其向加工对象物照射激光；
受理部，其受理所述加工对象物的加工图案以及所述激光的照射条件；以及
控制部，其基于由所述受理部受理的所述加工图案以及所述照射条件，控制所述激光的照射，
所述加工方法包括以下步骤：
基于由所述受理部受理的所述加工图案以及所述照射条件，对所述加工对象物进行加工；以及
针对基于所述加工图案进行了加工后的所述加工对象物，使所述激光的聚光位置从加工时的加工面偏移，并以与加工时相同的所述加工图案进行去毛刺加工。
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