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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bearbeitungsweg-Anzeigegerät, das eine/n Bearbeitungsweg oder - spur für die Laserbearbeitung anzeigt.
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Beschreibung der verwandten Technik
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Wenn ein Werkstück (im Folgenden einfach als „work“ bezeichnet) bearbeitet wird, zum Beispiel durch Verwendung einer Lasermaschine geschnitten wird, wird ein Laserbearbeitungskopf entlang eines gewünschten Bearbeitungsweges über einem Werkstück bewegt, und es ist weithin bekannt, dass der Bearbeitungsweg auf einem Anzeigeabschnitt angezeigt wird.
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In
JP 2733294 B wird beschrieben, „wenn eine Figur auf einer Anzeigeeinheit angezeigt wird, werden Liniensegmente in unterschiedlichen Farben gemäß einer Geschwindigkeitsbedingung der Laserbearbeitung angezeigt“.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Jedoch werden in
JP 2733294 B die Geschwindigkeitsbedingung und die Anzeigefarbe einfach vorab gemäß der Länge des Liniensegmentes des Bearbeitungsweges in einem Tabellenformat definiert. Außerdem weist in
JP 2733294 B der gesamte Längenteil eines Liniensegmentes eine identische Anzeigefarbe auf. Dementsprechend ist es schwierig für einen Bediener, der den Inhalt der Tabelle nicht kennt, die Geschwindigkeitsbedingung des Bearbeitungsweges intuitiv zu verstehen. Außerdem kann der Bediener mit einer derartigen in
JP 2733294 B beschriebenen Konfiguration eine Beziehung zwischen einem Bearbeitungsweg und einer Laserabgabe nicht erkennen.
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Daher besteht Bedarf an einem Bearbeitungsweg-Anzeigegerät, durch welches eine Beziehung zwischen dem Bearbeitungsweg und der Laserabgabe leicht erkannt werden kann.
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Gemäß eines ersten Aspektes der vorliegenden Offenbarung ist ein Bearbeitungsweg-Anzeigegerät vorgesehen, das zum Anzeigen eines Bearbeitungsweges in einer Lasermaschine konfiguriert ist, die zum Bearbeiten eines Werkstückes durch Verwendung einer Laserabgabe von einem Laserbearbeitungskopf konfiguriert ist, während der Laserbearbeitungskopf und das Werkstück durch Verwendung mindestens einer Antriebswelle relativ zueinander bewegt werden, und das Bearbeitungsweg-Anzeigegerät beinhaltet: einen Positionsinformations-Erfassungsabschnitt, der konfiguriert ist zum Erfassen von Positionsinformationen der mindestens einen Antriebswelle in einem vordefinierten Steuerzyklus; einen Laserbearbeitungskopf-Koordinatenrechner, der konfiguriert ist zum Berechnen eines Koordinatenwertes des Laserbearbeitungskopfes aus den Positionsinformationen der mindestens einen Antriebswelle und Maschinenkonfigurationsinformationen der Lasermaschine; einen Laserabgabe-Erfassungsabschnitt, der konfiguriert ist zum Erfassen eines Laserabgabewertes der Laserabgabe von dem Laserbearbeitungskopf; einen Anzeigeformat-Einstellabschnitt, der konfiguriert ist zum Einstellen eines Anzeigeformates des Lasers gemäß dem Laserabgabewert, der durch den Laserabgabe-Erfassungsabschnitt erfasst wird; und einen Anzeigeabschnitt, der konfiguriert ist zum Anzeigen des Bearbeitungsweges basierend auf einem Koordinatenwert des Laserbearbeitungskopfes, der durch den Laserbearbeitungskopf-Koordinatenrechner berechnet wird, und einem Anzeigeformat, das durch den Anzeigeformat-Einstellabschnitt eingestellt wird.
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In dem ersten Aspekt wird der Bearbeitungsweg angezeigt, nachdem das Anzeigeformat des Lasers gemäß eines Laserabgabewertes eingestellt wird, und daher kann eine Beziehung zwischen dem Bearbeitungsweg und der Laserabgabe leicht erkannt werden.
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Die oben beschriebenen Aufgaben, Merkmale und Vorteile und andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen offensichtlicher werden.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Bearbeitungsweg-Anzeigegerätes gemäß einer ersten Ausführungsform.
- 2 ist ein Flussdiagramm, das einen Betrieb des Bearbeitungsweg-Anzeigegerätes gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
- 3 ist ein Beispieldiagramm eines Bearbeitungsweges.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In allen Zeichnungen sind übereinstimmende Komponenten durch gleiche Referenzziffern bezeichnet. Der Maßstab in den Zeichnungen wurde in zweckmäßiger Weise verändert, um das Verständnis zu erleichtern.
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1 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Bearbeitungsweg-Anzeigegerätes gemäß einer ersten Ausführungsform. Wie in 1 veranschaulicht, ist ein Bearbeitungsweg-Anzeigegerät 20 über ein numerisches Steuergerät 16 an eine Lasermaschine 1 gekoppelt.
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Die Lasermaschine 1 beinhaltet einen Laseroszillator 2. Der Laseroszillator 2 beinhaltet eine Entladungsröhre 3, die einen rückwärtigen Spiegel 4 beinhaltet, wobei es sich um einen teilweise reflektierenden Spiegel, der an einem Ende der Entladungsröhre 3 vorgesehen ist, handelt, und einen Auskoppelspiegel 5, wobei es sich um einen Teilreflexionsspiegel, der an einem anderen Ende der Entladungsröhre 3 vorgesehen ist, handelt. An der Rückseite des rückwärtigen Spiegels 4 ist ein Laserleistungssensor 6 vorgesehen, welcher einen Abgabewert eines Lasers, der zum Oszillieren gebracht wurde, erkennt. Außerdem beinhaltet die Lasermaschine 1 einen reflektierenden Spiegel 7, welcher eine Laserabgabe von dem Auskoppelspiegel 5 reflektiert, und einen Laserbearbeitungskopf 8, der eine Kondensorlinse, die einen reflektierten Laser konzentriert, beinhaltet.
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Eine Laserabgabe von dem Laserbearbeitungskopf 8 führt die Bearbeitung aus, zum Beispiel das Schneiden eines Werkstücks W, das auf einem beweglichen Gestell 9 platziert ist. Das bewegliche Gestell 9 ist in einer XY-Ebene beweglich. Antriebswellen des beweglichen Gestells 9 in der X-Richtung und der Y-Richtung sind entsprechend an Motoren gekoppelt, z.B. an die Servomotoren M1 und M2. Die Servomotoren M1 und M2 sind entsprechend mit den Positionsdetektoren E1 und E2 ausgestattet, z.B. Encoder, die tatsächliche Positionen der Antriebswellen in einem vordefinierten Steuerzyklus erkennen.
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Das bewegliche Gestell 9 bewegt sich in mindestens einer Richtung und beinhaltet die Antriebswellen und Motoren, deren Anzahl identisch zu der der Richtungen ist, in welchen das bewegliche Gestell 9 bewegt werden kann. Das Gestell, auf welchem das Werkstück W platziert ist, kann feststehend sein, und somit können es die Servomotoren M1 und M2 dem Laserbearbeitungskopf 8 ermöglichen, sich in der XY-Ebene zu bewegen.
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Ein numerisches Steuergerät 16 beinhaltet ein Bearbeitungsprogramm 17, das zum Bearbeiten des Werkstücks W durch Verwendung eines Lasers verwendet wird, und die Lasermaschine 1 wird gemäß des Bearbeitungsprogramms 17 gesteuert. Das Bearbeitungsprogramm 17 beinhaltet Informationen zu Bewegungen der entsprechenden Antriebswellen. Derartige Informationen werden in geeigneter Weise umgewandelt und werden als Positionsinformationen durch einen Positionsinformations-Erfassungsabschnitt 21, der später beschrieben wird, erfasst.
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Das Bearbeitungsweg-Anzeigegerät 20 kann als ein Digitalcomputer dienen, der eine CPU, einen Speicher usw. beinhaltet, die über einen Bus usw. aneinander gekoppelt sind. Das Bearbeitungsweg-Anzeigegerät 20 beinhaltet den Positionsinformations-Erfassungsabschnitt 21, der Positionsinformationen von mindestens einer Antriebswelle des beweglichen Gestells 9 in einem bestimmten Steuerzyklus erfasst. Die Positionsinformationen werden von dem Bearbeitungsprogramm 17 oder von den Positionsdetektoren E1 und E2, die an den Servomotoren M1 und M2 zum Antreiben mindestens einer Antriebswelle angebracht sind, erlangt.
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Außerdem beinhaltet das Bearbeitungsweg-Anzeigegerät 20 einen Laserbearbeitungskopf-Koordinatenrechner 22, der einen Koordinatenwert des Laserbearbeitungskopfes 8 aus den Positionsinformationen mindestens einer Antriebswelle und Maschinenkonfigurationsinformationen der Lasermaschine 1 berechnet, und einen Laserabgabe-Erfassungsabschnitt 23, der einen Laserabgabewert einer Laserabgabe von dem Laserbearbeitungskopf 8 erfasst. Der durch den Laserabgabe-Erfassungsabschnitt 23 erfasste Laserabgabewert ist ein Laserabgabe-Befehlswert des Laserbearbeitungskopfes 8, der von dem Bearbeitungsprogramm 17 erlangt wird, und/oder ein tatsächlicher Laserabgabewert des Laserbearbeitungskopfes 8, der durch Verwendung des Laserleistungssensors 6 erlangt wird. Die Maschinenkonfigurationsinformationen der Lasermaschine 1 bezeichnen im Wesentlichen die Abmessung der Lasermaschine 1.
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Außerdem beinhaltet das Bearbeitungsweg-Anzeigegerät 20 einen Anzeigeformat-Einstellabschnitt 24, der ein Anzeigeformat eines Lasers gemäß des Laserabgabewertes, der durch den Laserabgabe-Erfassungsabschnitt 23 erfasst wird, einstellt. Ferner beinhaltet das Bearbeitungsweg-Anzeigegerät 20 einen Anzeigeabschnitt 25, der einen Bearbeitungsweg basierend auf einem Koordinatenwert des Laserbearbeitungskopfes, der durch den Laserbearbeitungskopf-Koordinatenrechner 22 berechnet wird, und einem Anzeigeformat, das durch den Anzeigeformat-Einstellabschnitt 24 eingestellt wird, anzeigt.
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Die CPU des Bearbeitungsweg-Anzeigegerätes 20 dient als der Positionsinformations-Erfassungsabschnitt 21, der Laserbearbeitungskopf-Koordinatenrechner 22, der Laserabgabe-Erfassungsabschnitt 23 und der Anzeigeformat-Einstellabschnitt 24. Der Anzeigeabschnitt 25 kann eine Flüssigkristallanzeige, eine Kathodenstrahlröhre usw. sein.
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2 ist ein Flussdiagramm, das einen Betrieb des Bearbeitungsweg-Anzeigegerätes gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht. Zunächst erfasst, in Schritt S1 in 1, der Positionsinformations-Erfassungsabschnitt 21 Positionsinformationen jeder Antriebswelle des beweglichen Gestells 9 in einer Zeiteinheit. Die Positionsinformationen können ein Positionsbefehl jeder Antriebswelle, der von dem Bearbeitungsprogramm 17 erlangt wird, und/oder eine tatsächliche Position jeder Antriebswelle, die durch den Positionsdetektor E1, E2 erkannt wird, sein. Der Einfachheit halber wird in der Beschreibung unten angenommen, dass die Positionsinformationen der Positionsbefehl sind.
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Anschließend berechnet, in Schritt S12, der Koordinatenrechner 22 Koordinaten des Laserbearbeitungskopfes 8 basierend auf den Positionsinformationen in einer Zeiteinheit. In einem Fall, in welchem die Positionsinformationen von dem Bearbeitungsprogramm 17 erlangt werden, stellen die Koordinaten des Laserbearbeitungskopfes 8 einen befohlenen Bearbeitungsweg eines Lasers dar. In einem Fall, in welchem die Positionsinformationen vom Positionsdetektor E1, E2 erfasst werden, stellen die Koordinaten des Laserbearbeitungskopfes 8 einen tatsächlichen Bearbeitungsweg eines Lasers dar.
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Anschließend erfasst, in Schritt S13, der Laserabgabe-Erfassungsabschnitt 23 den oben beschriebenen Laserabgabewert in einer Zeiteinheit. In Schritt S14 stellt der Anzeigeformat-Einstellabschnitt 24 das Anzeigeformat für den Bearbeitungsweg gemäß des in Schritt S13 erhaltenen Laserabgabewertes ein.
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3 ist ein Beispieldiagramm des Bearbeitungsweges. In 3 ist ein Bearbeitungsweg A, der mehrere Liniensegmente beinhaltet, die sich in einer X-Richtung und einer Y-Richtung erstrecken, veranschaulicht. Der in 3 veranschaulichte Bearbeitungsweg A beinhaltet die Liniensegmente A1 bis A4. Die Liniensegmente A1 und A3 erstrecken sich nur in der X-Richtung und die Liniensegmente A2 und A4 erstrecken sich nur in der Y-Richtung. Es sei darauf hingewiesen, dass jedes der Liniensegmente A1 bis A4 Komponenten sowohl in der X- als auch in der Y-Richtung aufweisen kann. Der Pfeil in 3 veranschaulicht eine Bewegungsrichtung des Laserbearbeitungskopfes 8.
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Im unteren linken Teil in 3 ist eine Tabelle T veranschaulicht. Die Tabelle T veranschaulicht einen Dichtegrad von Farben des Bearbeitungsweges A, der gemäß der Größenordnung des Laserabgabewertes zu definieren ist. Die Tabelle T wird vorab im Anzeigeformat-Einstellabschnitt 24 erstellt. Spezifisch werden in der Tabelle T die Laserabgabewerte in mehrere Stufen, zum Beispiel sechs Stufen, eingeteilt. Die unterste Stufe der Laserabgabewerte (300 W oder weniger) ist auf die hellste Farbe, zum Beispiel weiß, eingestellt, und die höchste Stufe der Laserabgabewerte (2700 W oder mehr) ist auf die dunkelste Farbe, zum Beispiel schwarz, eingestellt. Durch diese Stufen wird der Dichtegrad der Farben allmählich von der hellsten Farbe zu der dunkelsten Farbe erhöht.
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In Schritt S14 stellt der Anzeigeformat-Einstellabschnitt 24 den Dichtegrad der Farbe für den Koordinatenwert des Laserbearbeitungskopfes 8 in einem Steuerzyklus gemäß der Größenordnung des Laserabgabewertes ein. In 3 stellt der Anzeigeformat-Einstellabschnitt 24 den Dichtegrad auf einen Wechsel zwischen weiß und schwarz ein. In einer weiteren Ausführungsform, die nicht veranschaulicht ist, kann der Anzeigeformat-Einstellabschnitt 24 Farbtöne für einen Wechsel in einer größeren Zahl von Farben einstellen. Zum Beispiel sind die niedrigsten der Laserabgabewerte auf blau eingestellt, die höchsten der Laserabgabewerte sind auf gelb eingestellt, und die Mitte zwischen dem niedrigsten und dem höchsten Wert ist auf rot eingestellt. Dann können die Farbtöne allmählich zwischen der Stufe Blau und der Stufe Rot und zwischen der Stufe Rot und der Stufe Gelb wechseln.
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Wieder Bezug nehmend auf 2 zeigt, in Schritt S15, der Anzeigeabschnitt 25 einen Bearbeitungsweg A basierend auf dem Koordinatenwert des Laserbearbeitungskopfes 8 und dem Anzeigeformat an. Wie in 3 veranschaulicht, wird der Bearbeitungsweg A angezeigt, nachdem das Anzeigeformat eines Lasers, zum Beispiel die Dichtestufe der Farbe, gemäß des Laserabgabewertes eingestellt wurde. Mit einer derartigen Konfiguration soll verstanden werden, dass ein Bediener die Beziehung zwischen dem Bearbeitungsweg und der Laserabgabe intuitiv erkennen kann.
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Zum Beispiel ist aus 3 ersichtlich, dass die Laserabgabe an Ecken des Bearbeitungsweges A, d.h. die verbundenen Teile der Liniensegmente A1 bis A4, abgesenkt ist. Außerdem ist in 3 das Liniensegment A2 kürzer als die Liniensegmente A1, A3 und A4. Aufgrund dessen weist das Liniensegment A2 nicht die höchste Stufe des Laserabgabewertes, d.h. die hellste Farbe, auf. Mit anderen Worten, das Liniensegment A2 weist eine kurze Distanz auf, und daher ist ersichtlich, dass im Liniensegment A2 nicht die maximale Laserabgabe bereitgestellt werden kann.
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Wie oben beschrieben erfasst der Laserabgabe-Erfassungsabschnitt 23 den Laserabgabe-Befehlswert oder den tatsächlichen Laserabgabewert. Dementsprechend zeigt der Anzeigeabschnitt 25 den Bearbeitungsweg A durch Verwendung des Anzeigeformates, das durch den Laserabgabe-Befehlswert zu definieren ist, an oder zeigt den Bearbeitungsweg A durch Verwendung des Anzeigeformates, das durch den tatsächlichen Leistungswert zu definieren ist, an. Daher ist die Beziehung zwischen dem Laserabgabe-Befehlswert und dem Bearbeitungsweg A oder zwischen dem tatsächlichen Laserabgabewert und dem Bearbeitungsweg A leicht zu erkennen.
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Außerdem lässt sich, in einem Fall, in welchem die Positionsinformationen als ein Positionsbefehl, der von dem Bearbeitungsprogramm 17 erhalten wird, erhalten werden, die Beziehung zwischen der Laserabgabe und dem Bearbeitungsweg, der aus Befehlspositionen zusammengesetzt ist, leicht erkennen. Auf die gleiche Weise lässt sich in einem Fall, in welchem die Positionsinformationen als eine tatsächliche Position, die von den Positionsdetektoren E1 und E2 erhalten wird, erhalten werden, die Beziehung zwischen der Laserabgabe und dem Bearbeitungsweg, der aus tatsächlichen Positionen zusammengesetzt ist, leicht erkennen. Außerdem ist auch ein Fall, in welchem die obigen Beziehungen zur gleichen Zeit auf dem Anzeigeabschnitt 25 angezeigt werden, in den Umfang der vorliegenden Ausführungsform eingeschlossen.
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Aspekte der Offenbarung
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Gemäß eines ersten Aspektes ist ein Bearbeitungsweg-Anzeigegerät (20) vorgesehen, das konfiguriert ist zum Anzeigen eines Bearbeitungsweges in einer Lasermaschine (1), die konfiguriert ist zum Bearbeiten eines Werkstücks (W) durch Verwendung einer Laserabgabe von einem Laserbearbeitungskopf (8), während der Laserbearbeitungskopf und das Werkstück durch Verwendung mindestens einer Antriebswelle relativ zueinander bewegt werden, und das Bearbeitungsweg-Anzeigegerät beinhaltet einen Positionsinformations-Erfassungsabschnitt (21), der konfiguriert ist zum Erfassen von Positionsinformationen zu mindestens einer Antriebswelle in einem vordefinierten Steuerzyklus, einen Laserbearbeitungskopf-Koordinatenrechner (22), der konfiguriert ist zum Berechnen eines Koordinatenwertes des Laserbearbeitungskopfes basierend auf den Positionsinformationen der mindestens einen Antriebswelle und Maschinenkonfigurationsinformationen der Lasermaschine, einen Laserabgabe-Erfassungsabschnitt (23), der konfiguriert ist zum Erfassen eines Laserabgabewertes der Laserabgabe von dem Laserbearbeitungskopf, einen Anzeigeformat-Einstellabschnitt (24), der konfiguriert ist zum Einstellen eines Anzeigeformates des Lasers gemäß des Laserabgabewertes, der durch den Laserabgabe-Erfassungsabschnitt erfasst wird, und einen Anzeigeabschnitt (25), der konfiguriert ist zum Anzeigen des Bearbeitungsweges basierend auf einem Koordinatenwert des Laserbearbeitungskopfes, der durch den Laserbearbeitungskopf-Koordinatenrechner berechnet wird, und einem Anzeigeformat, das durch den Anzeigeformat-Einstellabschnitt eingestellt wird.
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Gemäß eines zweiten Aspektes nach dem ersten Aspekt ist das Anzeigeformat mindestens eine aus einer Anzeigefarbe des Lasers auf dem Anzeigeabschnitt und einer Dichtestufe der Anzeigefarbe.
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Gemäß eines dritten Aspektes nach dem ersten oder zweiten Aspekt ist der Laserabgabewert, der durch den Laserabgabe-Erfassungsabschnitt erfasst wird, ein Laserabgabe-Befehlswert des Laserbearbeitungskopfes, der von dem Bearbeitungsprogramm erlangt wird, und/oder ein tatsächlicher Laserabgabewert des Laserbearbeitungskopfes, der durch Verwendung eines Laserleistungssensors erhalten wird.
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Gemäß eines vierten Aspektes nach einem des ersten bis dritten Aspektes sind die Positionsinformationen, die durch den Positionsinformations-Erfassungsabschnitt erfasst werden, Positionsinformationen, die von dem Bearbeitungsprogramm, das zum Bearbeiten des Werkstückes durch Verwendung des Lasers konfiguriert ist, erlangt werden und/oder Positionsinformationen, die von einem Positionsdetektor, der zum Antreiben der mindestens einen Antriebswelle konfiguriert ist, erlangt werden.
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Wirkungen der Aspekte
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Gemäß des ersten Aspektes lässt sich eine Beziehung zwischen einem Bearbeitungsweg und einer Laserabgabe leicht erkennen.
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Gemäß des zweiten Aspektes ändert sich eine Anzeigefarbe und/oder ein Dichtegrad der Anzeigefarbe gemäß eines Laserabgabewertes, und daher kann ein Bediener die Beziehung zwischen dem Bearbeitungsweg und der Laserabgabe intuitiv erkennen.
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Gemäß eines dritten Aspektes lässt sich eine Beziehung zwischen einem Laserabgabe-Befehlswert oder einem tatsächlichen Laserabgabewert und dem Bearbeitungsweg leicht erkennen.
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Gemäß eines vierten Aspektes sind Positionsinformationen, die von einem Bearbeitungsprogramm erlangt werden, ein Positionsbefehl, und Positionsinformationen, die von einem Positionsdetektor erhalten werden, eine tatsächliche Position. Die Beziehung zwischen der Laserabgabe und dem Bearbeitungsweg, der aus Befehlspositionen zusammengesetzt ist, und die Beziehung zwischen der Laserabgabe und dem Bearbeitungsweg, der aus tatsächlichen Positionen zusammengesetzt ist, lässt sich leicht erkennen. Diese können auch zur gleichen Zeit auf dem Anzeigeabschnitt 25 angezeigt werden.
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Obwohl die vorliegende Erfindung unter Verwendung einer repräsentativen Ausführungsform beschrieben wurde, wird einem Fachmann auf dem Gebiet klar sein, dass die oben beschriebenen Variationen sowie andere Modifikationen, Auslassungen und Hinzufügungen vorgenommen werden können, ohne sich vom Umfang der vorliegenden Erfindung zu entfernen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2733294 B [0003, 0004]
