DE112019007505T5

DE112019007505T5 - Laserbearbeitungssystem, bearbeitungsbedingungssuchvorrichtung und bearbeitungsbedingungssuchverfahren

Info

Publication number: DE112019007505T5
Application number: DE112019007505.5T
Authority: DE
Inventors: Motoaki Nishiwaki; Kenta FUJII; Kyohei ISHIKAWA; Masaki Seguchi; Hideyuki MASUI
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2019-06-28
Filing date: 2019-06-28
Publication date: 2022-11-03
Also published as: JPWO2020261571A1; CN114007800B; JP7126616B2; CN114007800A; WO2020261571A1; US20220226935A1

Abstract

Ein Laserbearbeitungssystem (100) gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Laserbearbeitungswerkzeug (101), eine Erfassungseinheit (15), die einen Bearbeitungszustand des Laserbearbeitungswerkzeugs (101) erfasst, eine Testbearbeitungsbedingungserzeugungseinheit (9), die eine Bearbeitungsbedingung erzeugt, die mindestens einen für das Laserbearbeitungswerkzeug (101) einstellbaren Steuerparameter beinhaltet, eine Bearbeitungsbestimmungseinheit (5), die die Bearbeitungsqualität auf Grundlage des von der Erfassungseinheit (15) erfassten Bearbeitungszustands bestimmt, eine Kandidatenbedingungserzeugungseinheit (10), die eine Kandidatenbedingung erzeugt, bei der es sich um einen Kandidaten für eine für das Laserbearbeitungswerkzeug (101) einzustellende Bearbeitungsbedingung handelt, auf Grundlage von einem Bestimmungsergebnis von der Bearbeitungsbestimmungseinheit (5) und auf einer dem Bestimmungsergebnis entsprechenden Bearbeitungsbedingung, und eine Toleranzprüfeinheit (11), die bewirkt, dass eine Prüfbearbeitung zum Prüfen einer Bearbeitungstoleranz unter Verwendung der Kandidatenbedingung durchgeführt wird, wobei die Bearbeitungstoleranz eine Robustheit der Kandidatenbedingung angibt.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Laserbearbeitungssystem, eine Bearbeitungsbedingungssuchvorrichtung und ein Bearbeitungsbedingungssuchverfahren, jeweils zum Suchen einer Bearbeitungsbedingung.
Stand der Technik
Vor dem Durchführen einer Bearbeitung, bei der ein Laserbearbeitungswerkzeug verwendet wird, werden Parameterwerte von Steuerparametern zum Steuern des Laserbearbeitungswerkzeugs als Bearbeitungsbedingung für das Laserbearbeitungswerkzeug eingestellt. Um die gewünschte Bearbeitungsqualität bei der Laserbearbeitung zu erreichen, muss eine geeignete Bearbeitungsbedingung eingestellt werden. Im Allgemeinen wird dies herkömmlicherweise derart durchgeführt, dass der Hersteller des Laserbearbeitungswerkzeugs in der Entwicklungsphase des Laserbearbeitungswerkzeugs durch ein Experiment eine Bearbeitungsbedingung erhält, die für die Blechdicke, das Material und/oder dergleichen eines Werkstücks geeignet ist, und dem Benutzer die erhaltene Bearbeitungsbedingung bereitstellt, und der Benutzer dann die vom Hersteller bereitgestellte Bearbeitungsbedingung für das Laserbearbeitungswerkzeug einstellt, um die Bearbeitung durchzuführen.
Beim Bearbeiten unter Verwendung der wie vorstehend beschrieben bereitgestellten Bearbeitungsbedingung kann es jedoch zu Schwankungen der Bearbeitungsqualität kommen, aufgrund der Vielfalt der Hersteller, des Produktionsloses, der Oberflächenbeschaffenheit des Werkstücks, Schwankungen bei den Produkten des Laserbearbeitungswerkzeugs und/oder dergleichen, selbst wenn die Blechdicke, das Material und/oder dergleichen des Werkstücks gleich ist. Wenn eine Schwankung der Bearbeitungsqualität besteht, wird die Bearbeitungsbedingung angepasst, um die gewünschte Bearbeitungsqualität zu erreichen. Für einen nicht fachkundigen Bediener ist es jedoch schwierig, die Ursache der Schwankung festzustellen, weshalb es dauert, bis eine geeignete Bearbeitungsbedingung eingestellt ist. Wenn es lange dauert, die Bearbeitungsbedingung einzustellen, führt dies zu einer langen Unterbrechung der Produktion, bei der das Laserbearbeitungswerkzeug verwendet wird.
Dementsprechend wurden Technologien für das Suchen nach einer optimalen Bearbeitungsbedingung unter Verwendung einer Vorrichtung zum maschinellen Lernen vorgeschlagen. Patentliteratur 1 offenbart zum Beispiel eine Vorrichtung zum maschinellen Lernen, die maschinelles Lernen durchführt, um Zustandsgrößen eines Laserbearbeitungssystems, einschließlich der Oberflächenbeschaffenheit und des Temperaturanstiegs des Werkstücks und der Temperatur einer Komponente, wie etwa des Laseroszillators, sowie Daten über die Laserbearbeitungsbedingungsdaten, dem Bearbeitungsergebnis, das von der Bearbeitungsergebnisbeobachtungseinheit ausgegeben wird, zuzuordnen, um somit eine optimale Bearbeitungsbedingung zu erhalten.
Liste der Anführungen
Patentliteratur
Patentdokument 1: Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2017-164801
Kurzdarstellung
Technisches Problem
Die Technologie der Patentliteratur 1 erhält jedoch eine optimale Bearbeitungsbedingung durch maschinelles Lernen unter Verwendung von Zustandsgrößen, einem Bearbeitungsergebnis und einer Bearbeitungsbedingung der Vergangenheit. Wenn dementsprechend ein Faktor, der nicht als Zustandsgröße berücksichtigt wurde, eine Schwankung des Bearbeitungsergebnisses bewirkt, kann ein gewünschtes Bearbeitungsergebnis möglicherweise selbst bei Verwendung der optimalen Bearbeitungsbedingung, die unter Verwendung der in der Patentliteratur 1 beschriebenen Technologie erhalten wurde, nicht erhalten werden. Die Bearbeitung unter Verwendung einer konfigurierten Bearbeitungsbedingung ist dennoch erwünscht, um zu ermöglichen, dass ein gewünschtes Bearbeitungsergebnis auch dann noch erhalten wird, wenn ein nicht als Zustandsgröße berücksichtigter Faktor eine Veränderung der tatsächlichen optimalen Bearbeitungsbedingung bewirkt. Das heißt, es ist wünschenswert, dass das Laserbearbeitungswerkzeug mit einer robusten Bearbeitungsbedingung eingestellt wird, die ein gewünschtes Bearbeitungsergebnis bereitstellen wird, auch wenn sich die tatsächliche optimale Bearbeitungsbedingung etwas verändert. Somit ist eine Technologie erwünscht, die es ermöglicht, zu prüfen, ob die Bearbeitungsbedingung über Robustheit verfügt.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts des Vorstehenden entwickelt und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Laserbearbeitungssystem bereitzustellen, das dazu imstande ist, zu prüfen, ob die Bearbeitungsbedingung über Robustheit verfügt.
Lösung des Problems
Um das Problem zu lösen und die vorstehend beschriebene Aufgabe zu erreichen, beinhaltet ein Laserbearbeitungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung ein Laserbearbeitungswerkzeug, eine Erfassungseinheit, die einen Bearbeitungszustand des Laserbearbeitungswerkzeugs erfasst, und eine Bearbeitungsbedingungserzeugungseinheit, die eine Bearbeitungsbedingung erzeugt, die mindestens einen für das Laserbearbeitungswerkzeug einstellbaren Steuerparameter beinhaltet. Das Laserbearbeitungssystem beinhaltet zudem eine Bearbeitungsbestimmungseinheit, die eine Bearbeitungsqualität auf Grundlage des von der Erfassungseinheit erfassten Bearbeitungszustands bestimmt, und eine Kandidatenbedingungserzeugungseinheit, die eine Kandidatenbedingung erzeugt, bei der es sich um einen Kandidaten für eine für das Laserbearbeitungswerkzeug einzustellende Bearbeitungsbedingung handelt, auf Grundlage eines Bestimmungsergebnisses von der Bearbeitungsbestimmungseinheit und einer dem Bestimmungsergebnis entsprechenden Bearbeitungsbedingung. Das Laserbearbeitungssystem beinhaltet ferner eine Toleranzprüfeinheit, die bewirkt, dass eine Prüfbearbeitung zum Prüfen einer Bearbeitungstoleranz unter Verwendung der Kandidatenbedingung durchgeführt wird, wobei die Bearbeitungstoleranz eine Robustheit der Kandidatenbedingung angibt.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Ein Laserbearbeitungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung stellt den Vorteil bereit, dass es dazu fähig ist, zu prüfen, ob die Bearbeitungsbedingung über Robustheit verfügt.
Figurenliste

1 ist eine Darstellung, die eine Beispielkonfiguration für ein Laserbearbeitungssystem gemäß einer ersten Ausführungsform veranschaulicht.
2 ist eine Darstellung, die eine Beispielkonfiguration für die Verarbeitungsschaltung der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Ablauf des Bearbeitungsbedingungssuchprozesses in dem Laserbearbeitungssystem der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
4 ist eine Darstellung, die ein Beispiel für ein Modell zum maschinellen Lernen veranschaulicht, das verwendet wird, wenn ein Entscheidungsprozess unter Verwendung von maschinellem Lernen durch die Bearbeitungsbestimmungseinheit der ersten Ausführungsform durchgeführt wird.
5 ist eine Darstellung, die ein Beispiel für einen Entscheidungsprozess veranschaulicht, wenn der Entscheidungsprozess unter Verwendung von Signalverarbeitung durch die Bearbeitungsbestimmungseinheit der ersten Ausführungsform durchgeführt wird.
6 ist eine Darstellung, die ein Beispiel für einen guten Bearbeitungsraum der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
7 ist eine Darstellung, die ein weiteres Beispiel für einen guten Bearbeitungsraum der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
8 ist eine Darstellung zum Beschreiben einer Testbearbeitung und Prüfbearbeitung der ersten Ausführungsform.
9 ist eine Darstellung, die ein Beispiel für einen Anzeigebildschirm veranschaulicht, der während einer Testbearbeitung durch die Anzeigeeinheit der ersten Ausführungsform angezeigt wird.
10 ist eine Darstellung, die ein Beispiel für einen Anzeigebildschirm veranschaulicht, der während einer Prüfbearbeitung durch die Anzeigeeinheit der ersten Ausführungsform angezeigt wird.
11 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für eine Schnittfläche eines Werkstücks veranschaulicht, das mit dem Laserbearbeitungswerkzeug der ersten Ausführungsform geschnitten wurde, in einem Fall des Auftretens von rauen Oberflächenunregelmäßigkeiten.
12 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für eine Schnittfläche eines Werkstücks zeigt, das mit dem Laserbearbeitungswerkzeug der ersten Ausführungsform geschnitten wurde, in einem Fall des Auftretens von Fehlstellen.
13 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für eine Schnittfläche eines Werkstücks veranschaulicht, das mit dem Laserbearbeitungswerkzeug der ersten Ausführungsform geschnitten wurde, in einem Fall des Auftretens der Ablösung der Oxidschicht.
14 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für eine Schnittfläche eines Werkstücks veranschaulicht, das mit dem Laserbearbeitungswerkzeug der ersten Ausführungsform geschnitten wurde, in einem Fall einer Krätzebildung.
15 ist eine Darstellung, die eine Beispielkonfiguration für ein Laserbearbeitungssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht.

Beschreibung von Ausführungsformen
Ein Laserbearbeitungssystem, eine Bearbeitungsbedingungssuchvorrichtung und ein Bearbeitungsbedingungssuchverfahren gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben. Es ist zu beachten, dass diese Ausführungsformen den Umfang dieser Erfindung nicht einschränken sollen.
Erste Ausführungsform.
1 ist eine Darstellung, die eine Beispielkonfiguration für ein Laserbearbeitungssystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie in 1 veranschaulicht, beinhaltet ein Laserbearbeitungssystem 100 der vorliegenden Ausführungsform ein Laserbearbeitungswerkzeug 101 und eine Steuereinheit 102, die das Laserbearbeitungswerkzeug 101 steuert.
Das Laserbearbeitungswerkzeug 101 beinhaltet einen Laseroszillator 1, einen Bearbeitungskopf 2, eine Antriebseinheit 3 und eine Erfassungseinheit 15. Es ist zu beachten, dass die Erfassungseinheit 15 eine Komponente sein kann, die keine Komponente des Laserbearbeitungswerkzeugs 101 ist. Das heißt, die Erfassungseinheit 15 kann separat von dem Laserbearbeitungswerkzeug 101 bereitgestellt sein. Der Laseroszillator 1 oszilliert und emittiert einen Laserstrahl. Der Laseroszillator 1 ist zum Beispiel dazu fähig, zwischen kontinuierlicher Oszillation und gepulster Oszillation umzuschalten. Wenn gepulste Oszillation verwendet wird, kann die Pulsfrequenz eingestellt werden. Der Laseroszillator 1 ist nicht auf derartige Typen beschränkt, sondern kann auch ein Typ sein, der nur eines von kontinuierlicher oder gepulster Oszillation erzeugt. Der vom Laseroszillator 1 emittierte Laserstrahl wird dem Bearbeitungskopf 2 über einen optischen Pfad 18 zugeführt. Dem Bearbeitungskopf 2 wird Hilfsgas zugeführt, und das Hilfsgas wird dann auf ein Werkstück 16 zugeführt, wenn der Laserstrahl auf das Werkstück 16 emittiert wird. Der Bearbeitungskopf 2 beinhaltet eine Kondensorlinse (nicht veranschaulicht) zum Fokussieren des Laserstrahls auf das Werkstück 16. Der Bearbeitungskopf 2 fokussiert und emittiert den Laserstrahl 19 auf das Werkstück 16, um das Werkstück 16 zu schneiden. Der Bearbeitungskopf 2 kann darin auch eine Zoomlinse beinhalten. Der Bearbeitungskopf 2 verfügt zudem über eine Düse (nicht veranschaulicht). Die Düse verfügt über einen Öffnungsabschnitt im optischen Pfad zwischen der Kondensorlinse und dem Werkstück 16. Durch diesen Öffnungsabschnitt treten der Laserstrahl und das Hilfsgas hindurch. Die Antriebseinheit 3 kann die Position des Bearbeitungskopfes 2 relativ zu dem Werkstück 16 verändern. Beispielsweise bewirkt die Drehung eines Motors, der in der Antriebseinheit 3 unter der Steuerung der Steuereinheit 102 beinhaltet ist, eine Veränderung der Position des Bearbeitungskopfes 2 relativ zu dem Werkstück 16.
Die Erfassungseinheit 15 erfasst den Bearbeitungszustand des Laserbearbeitungswerkzeugs 101. Obwohl in 1 eine Erfassungseinheit 15 veranschaulicht ist, ist die erforderliche Anzahl von Erfassungseinheiten 15 eine oder mehrere, und es können daher mehrere Erfassungseinheiten 15 vorhanden sein. Beim Empfang eines später beschriebenen Startsignals für die Bearbeitung erfasst die Erfassungseinheit 15 automatisch den Bearbeitungszustand des Werkstücks 16. Die Erfassungseinheit 15 quantifiziert als Zustandsgröße, die den Bearbeitungszustand repräsentiert, beispielsweise mindestens eines von der Amplitude oder der Intensität des während der Bearbeitung erzeugten Streulichts, das Spektrum des Hilfsgasschalls, die Oszillation der Bearbeitungspalette, die Beschleunigung der Antriebswelle, den Stromwert des Motors der Antriebseinheit 3 und ein Bild der Schnittfläche. Die Erfassungseinheit 15 gibt das quantifizierte Erfassungsergebnis als ein Bearbeitungssignal an die Steuereinheit 102 aus. Die Erfassungseinheit 15 kann in dem oder in der Nähe des Bearbeitungskopfes 2 angeordnet sein oder kann an der Antriebseinheit 3 angeordnet sein.
Es ist zu beachten, dass der Laseroszillator 1 zu einem beliebigem Typ gehören kann. Der Laseroszillator 1 kann ein Gaslaser sein, wie etwa ein Kohlendioxid-Gaslaser; ein Festkörperlaser, der ein YAG-Kristall oder dergleichen als Verstärkungsmedium verwendet; ein Faserlaser, der eine optische Faser als Verstärkungsmedium verwendet; ein direkter Diodenlaser, der das Licht einer Laserdiode direkt verwendet; oder dergleichen.
Obwohl sich die folgende Beschreibung auf ein Beispiel der spanabhebenden Bearbeitung, die durch das Laserbearbeitungswerkzeug 101 durchgeführt wird, bezieht, ist das Bearbeitungsbedingungssuchverfahren der vorliegenden Ausführungsform auch auf andere Bearbeitungsarten, wie etwa Bohren, anwendbar, indem eine Modifikation an dem Verfahren zum Bewerten des Bearbeitungsergebnisses oder dergleichen vorgenommen wird, um es an die jeweilige Bearbeitungsart anzupassen.
Die Steuereinheit 102 steuert das Laserbearbeitungswerkzeug 101 und dient zudem als Bearbeitungsbedingungssuchvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform. Für das Bearbeiten während des Betriebs, wie etwa in der Produktion, verfügt die Steuereinheit 102 der vorliegenden Ausführungsform über eine Funktion zum Steuern des Laserbearbeitungswerkzeugs 101 und ist zudem dazu fähig, einen Bearbeitungsbedingungssuchprozess durchzuführen, um nach einer geeigneten Bearbeitungsbedingung zu suchen. Die Steuereinheit 102 führt einen Bearbeitungsbedingungssuchprozess durch, indem sie eine Bearbeitung als Testbearbeitung unter Verwendung mehrerer Bearbeitungsbedingungen durchführt und dann nach einer Bearbeitungsbedingung sucht, die die gewünschte Bearbeitungsqualität unter Verwendung des Ergebnisses der Testbearbeitung erreichen kann. Bei der Testbearbeitung handelt es sich um eine Bearbeitung zum Erhalten einer später beschriebenen Kandidatenbedingung. Dann, wenn die Kandidatenbedingung der Testbearbeitung erfüllt ist, bewirkt die Steuereinheit 102, dass eine Prüfbearbeitung durchgeführt wird, um zu prüfen, ob die Bearbeitungsbedingung, die in der Testbearbeitung gefunden wurde, über Robustheit verfügt, und bestimmt die Bearbeitungsbedingung, von der durch die Prüfbearbeitung bestätigt wurde, dass sie über Robustheit verfügt, als optimale Bearbeitungsbedingung.
Wie in 1 veranschaulicht, beinhaltet die Steuereinheit 102 der vorliegenden Ausführungsform eine Aufzeichnungseinheit 4, eine Bearbeitungsbestimmungseinheit 5, eine Bedingungssucheinheit 6, eine erste Informationsspeichereinheit 7, eine Bedingungserzeugungseinheit 8, eine Toleranzprüfeinheit 11, eine zweite Informationsspeichereinheit 12, eine Anzeigeeinheit 13 und eine Eingabeeinheit 14.
Die Aufzeichnungseinheit 4 empfängt das von der Erfassungseinheit 15 ausgegebene Bearbeitungssignal, ordnet das Bearbeitungssignal einer von der Bedingungserzeugungseinheit 8 eingegebenen Bearbeitungsbedingung zu, zeichnet darin die resultierenden Informationen als Testbearbeitungsdaten auf und gibt die Testbearbeitungsdaten an die Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 aus. Die Bearbeitungsbedingung beinhaltet einen oder mehrere Steuerparameter zum Steuern des Laserbearbeitungswerkzeugs 101. Die Bearbeitungsbedingung ist im Allgemeinen ein Satz von Parameterwerten mehrerer entsprechender Steuerparameter. Beispiele für die Steuerparameter beinhalten die Laserausgangsleistung, den Hilfsgasdruck, die Bearbeitungsgeschwindigkeit, die Fokusposition, den Brennfleckdurchmesser, die Pulsfrequenz des Lasers, das Tastverhältnis des Pulses, die Vergrößerung des Zoomlinsensystems im Bearbeitungskopf 2, die Krümmungsänderung der adaptiven Optik (AO), den Düsentyp, den Düsendurchmesser, den Abstand zwischen dem zu schneidenden bearbeiteten Erzeugnis und der Düse, den Abstand des Laserstrahlmodus und den Betrag der Verschiebung zwischen der Düsenlochmitte und der Laserstrahlposition. Die Steuerparameter können einer oder mehrere von diesen sein und können einen anderen Parameter als diese beinhalten. Ein beliebiger für die Laserbearbeitung einstellbarer Parameter kann ohne besondere Einschränkung verwendet werden.
Die Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 bestimmt eine Bearbeitungsqualität auf Grundlage des von der Erfassungseinheit 15 erfassten Bearbeitungszustands. Genauer führt die Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 maschinelles Lernen, Signalverarbeitung oder dergleichen auf Grundlage des in der Aufzeichnungseinheit 4 aufgezeichneten Bearbeitungssignals durch, um als Bestimmungsergebnis einen Bewertungswert zu berechnen, der angibt, ob das Bearbeitungsergebnis gut ist oder nicht. Die Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 stellt das Bestimmungsergebnis und die entsprechende Bearbeitungsbedingung der Bedingungssucheinheit 6 bereit und speichert das Bestimmungsergebnis und die entsprechende Bearbeitungsbedingung in der ersten Informationsspeichereinheit 7. Die Bedingungssucheinheit 6 schätzt einen als gut bestimmten Bereich, bei dem es sich um einen Bereich handelt, in dem erwartet wird, dass die Bearbeitungsqualität zu einer guten Qualität führt, in einem Steuerparameterraum auf der Grundlage des Bestimmungsergebnisses von der Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 und der dem Bestimmungsergebnis entsprechenden Bearbeitungsbedingung. Genauer schätzt die Bedingungssucheinheit 6 einen guten Bearbeitungsbereich, wobei es sich um einen Bereich handelt, in dem die gewünschte Qualität erreicht wird, in einem Bearbeitungsbedingungsraum unter Verwendung des Bestimmungsergebnisses von der Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 und der in der ersten Informationsspeichereinheit 7 gespeicherten Informationen. Das heißt, die Bedingungssucheinheit 6 sucht nach einer Bearbeitungsbedingung, um die gewünschte Qualität zu erreichen. In der vorliegenden Ausführungsform bezieht sich der Begriff Bearbeitungsbedingungsraum auf einen Raum, der eine Dimension oder Dimensionen eines oder mehrerer durch die Bearbeitungsbedingung spezifizierter Steuerparameter aufweist. Es ist zu beachten, dass der hier verwendete Begriff „Raum“ sich auf den mathematischen Raum bezieht und somit einen eindimensionalen Raum beinhaltet, in dem nur ein einziger Steuerparameter betrachtet wird, und dergleichen. Es ist zu beachten, dass die Testbearbeitung im Allgemeinen unter Verwendung von mehreren Bearbeitungsbedingungen durchgeführt wird. Dementsprechend bestimmt die Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 die Bearbeitungsqualität für jede der mehreren Bearbeitungsbedingungen, und die Bedingungssucheinheit 6 schätzt den als gut bestimmten Bereich auf Grundlage der mehreren Bearbeitungsbedingungen.
Die erste Informationsspeichereinheit 7 speichert Informationen zur Unterstützung des in der Bedingungssucheinheit 6 durchgeführten Suchvorgangs. Die ersten Informationen sind Informationen, die durch einen Suchvorgang erhalten wurden, der zuvor auf der Suche nach einer Bearbeitungsbedingung durchgeführt wurde. Die ersten Informationen beinhalten zum Beispiel Informationen, die der Hersteller des Laserbearbeitungswerkzeugs 101 oder dergleichen in der Entwicklungsphase erhalten hat. Der Hersteller des Laserbearbeitungswerkzeugs 101 hat im Allgemeinen in der Entwicklungsphase durch ein Experiment oder dergleichen nach einer optimalen Bearbeitungsbedingung gesucht und stellt dem Benutzer die durch die Suche erhaltene optimale Bearbeitungsbedingung bereit. In der vorliegenden Ausführungsform werden die durch den Suchvorgang in der Entwicklungsphase erhaltenen Informationen als erste Informationen verwendet, die es der Bedingungssucheinheit 6 ermöglichen, eine effiziente Bedingungssuche durchzuführen. Beispiele für die Informationen, die durch den Suchvorgang in der Entwicklungsphase erhalten werden, beinhalten die Bereiche der Steuerparameter, die bei dem Suchvorgang in der Entwicklungsphase eingestellt wurden, die optimale Bearbeitungsbedingung, die bei dem Suchvorgang in der Entwicklungsphase erhalten wurde, und das Ergebnis der Schätzung des guten Bearbeitungsbereichs, das bei dem Suchvorgang in der Entwicklungsphase erhalten wurde. Die ersten Informationen beinhalten auch das Bestimmungsergebnis einer in der Vergangenheit durch die Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 durchgeführten Bestimmung.
Die Bedingungserzeugungseinheit 8 beinhaltet eine Testbearbeitungsbedingungserzeugungseinheit 9 und eine Kandidatenbedingungserzeugungseinheit 10. Die Testbearbeitungsbedingungserzeugungseinheit 9, bei der es sich um eine Bearbeitungsbedingungserzeugungseinheit handelt, erzeugt eine Bearbeitungsbedingung für eine Testbearbeitung und gibt an das Laserbearbeitungswerkzeug 101 ein Steuersignal zum Steuern des Laserbearbeitungswerkzeugs 101 auf Grundlage der erzeugten Bearbeitungsbedingung aus. Bei der Testbearbeitung kann Testbearbeitungsbedingungserzeugungseinheit 9 eine Bearbeitungsbedingung erzeugen, indem sie über die Bedingungssucheinheit 6 Bearbeitungsbedingungen erhält, die in der Vergangenheit bei der Bearbeitung verwendet wurden und in der ersten Informationsspeichereinheit 7 gespeichert sind, und eine von den in der Vergangenheit bei der Bearbeitung verwendeten Bearbeitungsbedingungen auswählt. Dieses Steuersignal beinhaltet einen Steuerbefehl, der den Motor der Antriebseinheit 3 steuert, einen Steuerbefehl zum Steuern des Laseroszillators 1, einen Steuerbefehl zum Steuern der Erfassungseinheit 15 und dergleichen. Zu Beginn jeder Bearbeitung gibt die Testbearbeitungsbedingungserzeugungseinheit 9 ein Startsignal für die Bearbeitung als Steuersignal an das Laserbearbeitungswerkzeug 101 aus. Die Testbearbeitungsbedingungserzeugungseinheit 9 gibt die erzeugte Bearbeitungsbedingung auch an die Aufzeichnungseinheit 4 aus. Die Kandidatenbedingungserzeugungseinheit 10 bestimmt, ob eine Bedingung zum Beenden der Testbearbeitung erfüllt ist, und wenn die Bedingung zum Beenden der Testbearbeitung erfüllt ist, bestimmt sie die Testbearbeitung zu beenden, erzeugt eine Kandidatenbedingung, bei der es sich um einen Kandidaten für eine für das Laserbearbeitungswerkzeug 101 einstellbare optimale Bearbeitungsbedingung handelt, und gibt die Kandidatenbedingung an die Toleranzprüfeinheit 11 aus. Die Kandidatenbedingungserzeugungseinheit 10 sucht beispielsweise nach der Grenze zwischen einem guten Bearbeitungsbereich und einem schlechten Bearbeitungsbereich auf Grundlage des von der Bedingungssucheinheit 6 geschätzten guten Bearbeitungsbereichs und erzeugt eine Kandidatenbedingung auf Grundlage der bei der Suche verwendeten Bedingungen und des erhaltenen Bewertungswerts. Es ist zu beachten, dass sich die folgende Beschreibung zwar auf ein Beispiel bezieht, bei dem die Kandidatenbedingungseinheit 10 eine Kandidatenbedingung unter Verwendung des von der Bedingungssucheinheit 6 geschätzten guten Bearbeitungsbereichs erhält, jedoch ein beliebiges Verfahren zum Erzeugen einer Kandidatenbedingung verwendet werden kann, solange das Verfahren auf dem Bestimmungsergebnis von der Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 und auf der dem Bestimmungsergebnis entsprechenden Bearbeitungsbedingung basiert. Zum Beispiel kann eine Kandidatenbedingung verwendet werden, deren Bestimmungsergebnis von mehreren Bestimmungsergebnissen, die durch eine Testbearbeitung erhalten wurden, eine gute Bearbeitungsqualität angibt. In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis als Bewertungswert angezeigt wird, kann die Kandidatenbedingung die Bearbeitungsbedingung sein, die den höchsten Bewertungswert von mehreren durch eine Testbearbeitung erhaltenen Bewertungswerten ergeben hat.
Die Toleranzprüfeinheit 11 bewirkt, dass eine Prüfbearbeitung unter Verwendung der Kandidatenbedingung durchgeführt wird, um die Bearbeitungstoleranz zu prüfen, die die Robustheit der Kandidatenbedingung angibt. Genauer bewirkt die Toleranzprüfeinheit 11, dass eine Prüfbearbeitung durchgeführt wird, um auf Grundlage des von der Kandidatenbedingungserzeugungseinheit 10 eingegebenen Kandidatenbedingung zu prüfen, ob die Kandidatenbedingung über Robustheit verfügt. Wenn die Kandidatenbedingung über Robustheit verfügt, bestimmt die Toleranzprüfeinheit 11, dass die Kandidatenbedingung die optimale Bearbeitungsbedingung ist. Die Toleranzprüfeinheit 11 kann die in der zweiten Informationsspeichereinheit 12 gespeicherten Informationen verwenden, um die Bearbeitungstoleranz der Kandidatenbedingung zu prüfen. Die zweite Informationsspeichereinheit 12 speichert Informationen zur Unterstützung des Vorgangs der Toleranzprüfeinheit 11. Die Anzeigeeinheit 13 führt einen Anzeigevorgang durch, wie etwa das Anzeigen eines Bildschirms zum Empfangen einer Eingabe von dem Benutzer und das Anzeigen von Informationen, die in der Steuereinheit 102 erzeugt werden. Die Eingabeeinheit 14 empfängt die vom Benutzer eingegebenen Informationen und gibt die empfangenen Informationen an die entsprechende(n) Einheit(en) aus.
Darüber hinaus steuert die Steuereinheit 102 während der normalen Bearbeitung für die Produktion den Laseroszillator 1 und den Motor der Antriebseinheit 3, um zu bewirken, dass der Laserstrahl dem Bearbeitungspfad auf dem Werkstück 16 durch ein Bauteil (nicht veranschaulicht) folgt, zum Beispiel gemäß einem Bearbeitungsprogramm und der eingestellten Bearbeitungsbedingung. Bei diesem Vorgang kann die Verwendung der optimalen Bearbeitungsbedingung als Bearbeitungsbedingung, die durch die vorstehend beschriebene Toleranzprüfeinheit 11 bestimmt wird, eine sehr robuste Bearbeitung bereitstellen.
Es ist zu beachten, dass die vorliegende Ausführungsform im Zusammenhang mit einem Beispiel beschrieben wird, bei dem die Steuereinheit 102 des Laserbearbeitungssystems 100 als die Bearbeitungsbedingungssuchvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform fungiert. Die Bearbeitungsbedingungssuchvorrichtung kann jedoch getrennt von dem Laserbearbeitungssystem 100 installiert sein.
Nachfolgend wird eine Hardwarekonfiguration der Steuereinheit 102 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Die Bearbeitungsbestimmungseinheit 5, die Bedingungssucheinheit 6, die Bedingungserzeugungseinheit 8 und die Toleranzprüfeinheit 11 der Steuereinheit 102 werden durch eine Verarbeitungsschaltung implementiert. Bei der Verarbeitungsschaltung kann es sich um ein dediziertes Hardwareelement oder eine Schaltung, die einen Prozessor beinhaltet, handeln. Die Aufzeichnungseinheit 4, die erste Informationsspeichereinheit 7 und die zweite Informationsspeichereinheit 12 sind in einem Speicher implementiert. Insbesondere ist die Aufzeichnungseinheit 4 durch eine Empfangsschaltung für das Empfangen eines Signals von der Außenwelt und einem Speicher implementiert. Die Anzeigeeinheit 13 ist durch eine Anzeige, einen Monitor oder dergleichen implementiert. Die Eingabeeinheit 14 ist durch eine Tastatur, eine Maus oder dergleichen implementiert. Die Anzeigeeinheit 13 und die Eingabeeinheit 14 können integriert und als Touchpanel implementiert sein.
In einem Fall, in dem die Verarbeitungsschaltung eine Schaltung ist, die einen Prozessor beinhaltet, ist die Verarbeitungsschaltung zum Beispiel eine Verarbeitungsschaltung, die wie in 2 veranschaulicht konfiguriert ist. 2 ist eine Darstellung, die eine Beispielkonfiguration für die Verarbeitungsschaltung der vorliegen Ausführungsform veranschaulicht. Die in 2 veranschaulichte Verarbeitungsschaltung 200 beinhaltet einen Prozessor 201 und einen Speicher 202. In einem Fall, in dem die Bearbeitungsbestimmungseinheit 5, die Bedingungssucheinheit 6, die Bedingungserzeugungseinheit 8 und die Toleranzprüfeinheit 11 durch die in 2 veranschaulichte Verarbeitungsschaltung 200 implementiert sind, liest der Prozessor 201 ein im Speicher 202 gespeichertes Programm und führt es aus, um diese Einheiten zu implementieren. Das heißt in einem Fall, in dem die Bearbeitungsbestimmungseinheit 5, die Bedingungssucheinheit 6, die Bedingungserzeugungseinheit 8 und die Toleranzprüfeinheit 11 durch die in 2 veranschaulichte Verarbeitungsschaltung 200 implementiert sind, wird die Funktionalität davon durch ein Programm oder Programme, d. h. Software, implementiert. Der Speicher 202 wird auch als Arbeitsbereich des Prozessors 201 verwendet. Der Prozessor 201 ist eine Zentraleinheit (CPU) oder dergleichen. Der Speicher 202 ist beispielsweise ein nichtflüchtiger oder flüchtiger Halbleiterspeicher, wie etwa ein Direktzugriffsspeicher (Random Access Memory - RAM), ein Festwertspeicher (Read-Only Memory - ROM) oder ein Flash-Speicher; ein Magnetplattenspeicher oder dergleichen.
In einem Fall, in dem die Bearbeitungsbestimmungseinheit 5, die Bedingungssucheinheit 6, die Bedingungserzeugungseinheit 8 und die Toleranzprüfeinheit 11 durch ein dediziertes Hardwareelement implementiert sind, ist die Verarbeitungsschaltung beispielsweise ein feldprogrammierbares Gate-Array (Field-Programmable Gate Array - FPGA) oder ein anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis (Application Specific Integrated Circuit - ASIC). Es ist zu beachten, dass die Bearbeitungsbestimmungseinheit 5, die Bedingungssucheinheit 6, die Bedingungserzeugungseinheit 8 und die Toleranzprüfeinheit 11 durch eine Kombination aus einer Verarbeitungsschaltung, die einen Prozessor beinhaltet, und einem dedizierten Hardwareelement implementiert sein können. Die Bearbeitungsbestimmungseinheit 5, die Bedingungssucheinheit 6, die Bedingungserzeugungseinheit 8 und die Toleranzprüfeinheit 11 können auch durch mehrere Teile einer Verarbeitungsschaltung implementiert sein.
Nachfolgend wird ein Vorgang der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Ablauf des Bearbeitungsbedingungssuchprozesses in dem Laserbearbeitungssystem 100 der vorliegen Ausführungsform veranschaulicht. Zunächst erzeugt das Laserbearbeitungssystem 100 eine Bearbeitungsbedingung für die Testbearbeitung (Schritt S1). Genauer erzeugt die Testbearbeitungsbedingungserzeugungseinheit 9 der Steuereinheit 102 eine Bearbeitungsbedingung für eine Testbearbeitung. Die von der Testbearbeitungsbedingungserzeugungseinheit 9 in Schritt S1 erzeugte Bearbeitungsbedingung ist eine Bearbeitungsbedingung zu Beginn der Testbearbeitung und kann auf eine beliebige praktische Weise bestimmt werden. Beispielsweise kann die anfängliche Bearbeitungsbedingung durch eine zufällige Kombination der Parameterwerte der Steuerparameter erzeugt werden, sie kann auf Grundlage von Informationen erzeugt werden, die in der ersten Informationsspeichereinheit 7 gespeichert sind, oder sie kann vom Benutzer spezifiziert werden. Darüber hinaus kann das Laserbearbeitungssystem 100 zunächst mehrere Male eine Testbearbeitung als anfängliche Suche durchführen, die unabhängig von dem durch die Bedingungssucheinheit 6 erhaltenen Schätzergebnis durchgeführt wird, und dann eine Schätzsuche durchführen, bei der es sich um eine Testbearbeitung handelt, die nach der Erzeugung einer Bearbeitungsbedingung unter Verwendung des durch die Bedingungssucheinheit 6 erhaltenen Schätzergebnisses durchgeführt wird. Die Anzahl der Durchführungen dieser Arten von Testbearbeitung kann vorbestimmt oder vom Benutzer eingestellt werden.
Anschließend führt das Laserbearbeitungssystem 100 eine Testbearbeitung durch (Schritt S2). Genauer erzeugt die Testbearbeitungsbedingungserzeugungseinheit 9 ein Steuersignal zum Steuern des Laserbearbeitungswerkzeugs 101 auf Grundlage der Bearbeitungsbedingung und gibt das Steuersignal an das Laserbearbeitungswerkzeug 101 aus. Das Laserbearbeitungswerkzeug 101 bearbeitet das Werkstück 16 auf Grundlage des Steuersignals, das von der Testbearbeitungsbedingungserzeugungseinheit 9 ausgegeben wird.
Als Nächstes erfasst das Laserbearbeitungssystem 100 ein Bearbeitungssignal (Schritt S3) und zeichnet das Bearbeitungssignal auf (Schritt S4). Genauer erfasst die Erfassungseinheit 15 in Schritt S3 den Bearbeitungszustand und gibt das Erfassungsergebnis als das Bearbeitungssignal an die Steuereinheit 102 aus. In Schritt S4 empfängt die Aufzeichnungseinheit 4 der Steuereinheit 102 das Bearbeitungssignal, ordnet das Bearbeitungssignal der Bearbeitungsbedingung zu, zeichnet darin die resultierenden Informationen als Testbearbeitungsdaten auf und gibt die Testbearbeitungsdaten an die Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 aus.
Als Nächstes nimmt das Laserbearbeitungssystem 100 eine Bestimmung in Bezug auf die Bearbeitung vor (Schritt S5). Genauer extrahiert die Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 eine charakteristische Größe auf Grundlage des Bearbeitungssignals, das in den von der Aufzeichnungseinheit 4 eingegebenen Bearbeitungsdaten enthalten ist, bestimmt unter Verwendung der charakteristischen Größe, ob die Bearbeitungsqualität gut ist oder nicht, ordnet das Bestimmungsergebnis der Bearbeitungsbedingung zu, gibt die resultierenden Informationen an die Bedingungssucheinheit 6 aus und speichert die resultierenden Informationen in der ersten Informationsspeichereinheit 7. Bei der charakteristischen Größe kann es sich um eine Größe handeln, die aus einem aufgenommenen Bild einer Schnittfläche extrahiert wurde, um die Spitzenfrequenz des Spektrums des Hilfsgasschalls oder dergleichen. Die charakteristische Größe kann eine beliebige Information sein, die dafür verwendbar ist, ob die Bearbeitungsqualität gut ist oder nicht.
Darüber hinaus kann ein Bewertungswert, bei dem es sich um ein Bestimmungsergebnis darüber handelt, ob die Bearbeitungsqualität gut ist oder nicht, ein numerischer Wert sein, der einen Rang darstellt, oder er kann ein kontinuierlicher Wert. Anders ausgedrückt ist der Bewertungswert ein Wert, der die Bearbeitungsqualität darstellt. Wenn der Bewertungswert einen Rang darstellt, kann der Bewertungswert ein Zwei-Rang-Wert sein und einen von zwei Werten aufweisen, wobei es sich um gut und schlecht handelt, oder er kann ein Wert sein, der eine von drei oder mehr Fehlerstufen darstellt. Der Bewertungswert kann andernfalls ein Wahrscheinlichkeitswert sein, wie zum Beispiel gute Qualität mit einer Wahrscheinlichkeit von 70 %. Alternativ kann der Bewertungswert durch Normalisierung eines Wertes zwischen 0 und 1 bestimmt werden, wobei 0 die untere Grenze und 1 die obere Grenze des Bewertungswertes für den aufgetretenen Bearbeitungsfehler ist, wobei die Definition lautet, dass 1 für die beste Bearbeitung steht. In einem Fall, in dem mehrere Arten von Bearbeitungsfehlern, d. h. mehrere Bearbeitungsfehlermodi, erwartet werden und die Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 bestimmen soll, welcher Bearbeitungsfehlermodus aufgetreten ist, kann ferner alternativ die Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 den Bewertungswert für jeden der Bearbeitungsfehlermodi bestimmen und die Summe der Werte der jeweiligen Bearbeitungsfehlermodi als Bewertungswert ausgeben. Das Bestimmungsergebnis der Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 kann andernfalls ein Bearbeitungsfehlermodus sein. In diesem Fall gibt die Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 als Bestimmungsergebnis zum Beispiel Informationen aus, die einen von Fehlermodus #1, Fehlermodus #2, ..., Fehlermodus #n und keinen Bearbeitungsfehler, d. h. eine gute Bearbeitungsqualität, angeben. Alternativ kann die Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 ferner bestimmen, ob die Bearbeitungsqualität für jeden Bearbeitungsfehlermodus mangelhaft ist, und bestimmen, dass die Bearbeitungsqualität mangelhaft ist, wenn die Bearbeitungsqualität für mindestens einen Bearbeitungsfehlermodus mangelhaft ist.
Der Entscheidungsprozess der Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 kann unter Verwendung von maschinellem Lernen oder unter Verwendung von Signalverarbeitung wie etwa Schwellenwertbestimmung durchgeführt werden. 4 ist eine Darstellung, die ein Beispiel für ein Modell zum maschinellen Lernen veranschaulicht, das verwendet wird, wenn der Entscheidungsprozess unter Verwendung von maschinellem Lernen durch die Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 der vorliegen Ausführungsform durchgeführt wird. In dem in 4 veranschaulichten Beispiel wird ein neuronales Netz zum maschinellen Lernen angewendet. Wie in 4 veranschaulicht, verfügt dieses neuronale Netz über die Eingabeschichtknoten X1, X2 und X3, die Mittelschichtknoten Y1 und Y2 und die Ausgabeschichtknoten Z1, Z2 und Z3. Jeder der Eingabeschichtknoten kann dazu konfiguriert sein, ein Bearbeitungssignal wie etwa den Stromwert des Motors, die Amplitude oder die Intensität des während der Bearbeitung erzeugten Streulichts oder eine extrahierte charakteristische Größe zu empfangen. In dem Fall, in dem ein Bearbeitungssignal in jeden der Eingabeschichtknoten eingegeben werden soll, wird die charakteristische Größe ebenfalls unter Verwendung von maschinellem Lernen extrahiert. In dem Fall, in dem eine extrahierte charakteristische Größe in jeden der Eingabeschichtknoten eingegeben werden soll, extrahiert die Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 die charakteristische Größe aus dem Bearbeitungssignal und gibt die charakteristische Größe dann in die Eingabeschicht ein.
Jeder der Eingabeschichtknoten gewichtet das Eingabesignal und gibt das resultierende Signal an jeden der Mittelschichtknoten aus. Jeder der Mittelschichtknoten gewichtet das Eingabesignal und gibt das resultierende Signal an jeden der Ausgabeschichtknoten aus. Jeder der Ausgabeschichtknoten führt einen Vorgang unter Verwendung einer Aktivierungsfunktion oder dergleichen an dem von der Mittelschicht eingegebenen Signal durch und gibt das resultierende Signal als Bestimmungsergebnis aus. Es ist zu beachten, dass das veranschaulichte Beispiel zwar eine einzige Mittelschicht beinhaltet, aber auch zwei oder mehr Mittelschichten beinhaltet sein können. Der Gewichtungsfaktor an jedem Neuron wird unter Verwendung eines Fehlerrückführungsverfahrens berechnet, das ein durch ein Label gekennzeichnetes Trainingssignal oder dergleichen verwendet. Das heißt unter Verwendung des so genannten überwachten Lernens werden Informationen, die angeben, ob die Bearbeitungsqualität gut ist oder nicht, oder ein Bearbeitungsfehlermodus auf Grundlage des vorbereitend Gelernten ausgegeben. Das vorbereitende Lernen wird derart durchgeführt, dass zum Beispiel eine Bearbeitung durchgeführt wird, der Bediener das Ergebnis der Bearbeitung bewertet und ein entsprechendes Bearbeitungssignal und das Ergebnis der Bewertung als mit Labels gekennzeichnete Trainingsdaten bereitstellt.
Die Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 kann auch tiefes Lernen (Deep Learning) als Lernalgorithmus des maschinellen Lernens verwenden, um die Extraktion der charakteristischen Größe selbst zu lernen. Beispiele für typische Techniken hierfür sind neuronale Netze, Faltungsnetze (Convolutional Neural Networks - CNN) und rekurrente neuronale Netze (RNN). Alternativ kann der Lernalgorithmus des maschinellen Lernens auch ein anderer bekannter Algorithmus sein, wie zum Beispiel genetische Programmierung, funktionale Logikprogrammierung, Diskriminanzanalyse von Fisher, ein Unterraumansatz, Diskriminanzanalyse unter Verwendung eines Mahalanobis-Raums oder eine Support-Vektor-Maschine.
5 ist eine Darstellung, die ein Beispiel für einen Entscheidungsprozess veranschaulicht, wenn der Entscheidungsprozess unter Verwendung von Signalverarbeitung durch die Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 der vorliegen Ausführungsform durchgeführt wird. In 5 stellt die horizontale Achse die Zeit dar und die vertikale Achse stellt die Ausgangsspannung dar, bei der es sich um einen Wert handelt, der durch Umwandlung eines während der Bearbeitung erzeugten Streulichtwerts in Spannung erhalten wird. Ein Bearbeitungssignal 20 stellt eine Ausgangsspannung dar, die von der Erfassungseinheit 15 während eines festgelegten Bearbeitungsvorgangs erfasst wird. Die Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 bestimmt zum Beispiel, dass die Bearbeitungsqualität mangelhaft ist, wenn die Ausgangsspannung größer als ein Schwellenwert ist. In dem in 5 veranschaulichten Beispiel weist das Bearbeitungssignal 20 zum Zeitpunkt t1 einen Wert auf, der den Schwellenwert überschreitet, und somit wird bestimmt, dass die Bearbeitungsqualität in Bezug auf dieses Bearbeitungssignal 20 mangelhaft ist. Der Fall in 5 ist nur ein Beispiel, und es kann für jeden der mehreren Ränge ein Schwellenwert eingestellt werden, um einen Bewertungswert für jeden der mehreren Ränge zu berechnen. Es ist zu beachten, dass das Kriterium zum Bestimmen, ob die Bearbeitungsqualität gut ist oder nicht, vom Benutzer/Bediener abhängt. Es kann dem Benutzer erlaubt sein, den/die Schwellenwert(e) selbst zu bestimmen.
Unter fortgeführter Bezugnahme auf die Beschreibung in Bezug auf 3 schätzt das Laserbearbeitungssystem 100 nach Schritt S5 den guten Bearbeitungsbereich (Schritt S6). Insbesondere schätzt die Bedingungssucheinheit 6 den guten Bearbeitungsbereich auf Grundlage von Paaren einer Bearbeitungsbedingung und eines Bewertungswertes, die in der ersten Informationsspeichereinheit 7 gespeichert sind, und von Paaren einer Bearbeitungsbedingung und eines Bewertungswertes, die von der Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 eingegeben werden. Die erste Informationsspeichereinheit 7 speichert nicht nur Paare einer Bearbeitungsbedingung, die bei der Suche verwendet wurde, und eines Bewertungswerts, sondern auch Informationen, die in der Entwicklungsphase wie vorstehend beschrieben erhalten wurden. Wenn die Bedingungssucheinheit 6 den guten Bearbeitungsbereich in einem Raum bestimmt, der Dimensionen von Steuerparametern aufweist, die in der Bearbeitungsbedingung beinhaltet sind, können die Steuerparameter, die den Raum zum Bestimmen des guten Bearbeitungsbereichs bilden, vorbestimmt oder vom Benutzer konfigurierbar sein. Darüber hinaus können der Bereich und der Inkrementwert der Suche in Bezug auf jeden Steuerparameter während der Suche nach dem guten Bearbeitungsbereich ebenfalls vorbestimmt oder vom Benutzer konfigurierbar sein. Bei einem Raum, der aus den Parametern A und B gebildet ist, wird beispielsweise in einem Bereich von a1 bis a2 mit einem Inkrement Δa für den Parameter A und in einem Bereich von b1 bis b2 mit einem Inkrement Δb für den Parameter B gesucht.
6 ist eine Darstellung, die ein Beispiel für einen guten Bearbeitungsraum der vorliegen Ausführungsform veranschaulicht. In 6 stellt die vertikale Achse den Parameterwert a des Parameters A dar, bei dem es sich um einen der Steuerparameter handelt, und die horizontale Achse stellt den Parameterwert b des Parameters B dar, bei dem es sich ebenfalls um einen der Steuerparameter handelt. Der Bereich 21 stellt den guten Bearbeitungsbereich in einem zweidimensionalen Raum dar, der aus den Parametern A und B gebildet wird, und die Grenze 22 ist die Grenzlinie zwischen dem guten Bearbeitungsbereich und dem schlechten Bearbeitungsbereich. Ein guter Bearbeitungsbereich ist zum Beispiel ein Bereich, in dem der Bewertungswert größer oder gleich einem Schwellenwert ist. Das Kriterium um zu bestimmen, ob ein Bereich der gute Bearbeitungsbereich ist, ist vom Benutzer konfigurierbar. Obwohl 6 den Bereich 21 veranschaulicht, bei dem es sich um den tatsächlichen guten Bearbeitungsbereich handelt, schätzt die Bedingungssucheinheit 6 den Bereich 21 auf Grundlage der Bewertungswerte an diskreten Punkten, um den guten Bearbeitungsbereich zu suchen. Diese diskreten Punkte hängen von dem Bereich und dem Inkrementwert der Suche in Bezug auf jeden vorstehend beschriebenen Steuerparameter ab. Da jeder Bewertungswert einem diskreten Punkt entspricht und jeder Bewertungswert mit einem Fehler behaftet ist, stimmt der von der Bedingungssucheinheit 6 geschätzte gute Bearbeitungsbereich im Allgemeinen nicht mit dem Bereich 21 überein.
7 ist eine Darstellung, die ein weiteres Beispiel für einen guten Bearbeitungsraum der vorliegen Ausführungsform veranschaulicht. In dem in 7 veranschaulichten Beispiel hat sich der Bereich 21 gegenüber dem in 6 aufgrund einer anderen Stange eines Werkstücks 16 als in dem in 6 veranschaulichten Beispiel verändert, was bewirkt hat, dass sich auch die Grenze 22 gegenüber der in 6 verändert hat. Selbst wenn die Blechdicke, das Material und dergleichen gleich sind, kann sich der gute Bearbeitungsbereich somit aus irgendeinem Grund verändern. In der vorliegenden Ausführungsform ermöglicht die Schätzung des guten Bearbeitungsbereichs unter Verwendung des Ergebnisses der Testbearbeitung, dass der gute Bearbeitungsbereich unter Verwendung der in der tatsächlichen Produktion verwendeten Bearbeitungsbedingung geschätzt wird.
Es ist zu beachten, dass, wenn ein Steuerparameter einen Bereich aufweist, in dem eine festgelegte Einheit in dem Laserbearbeitungssystem 100, wie etwa der Bearbeitungskopf 2 oder das Werkstück 16, während der Suche nach der Bearbeitungsbedingung beschädigt werden kann, eine Bedingung zum Verhindern dieser Suche eingestellt werden kann, um das Durchführen einer Testbearbeitung in diesem Bereich zu vermeiden. Zum Beispiel speichert die erste Informationsspeichereinheit 7 einen Bereich eines Steuerparameters, in dem die Suche verhindert werden sollte, und die Bedingungssucheinheit 6 vermeidet diesen Bereich bei der Suche nach dem guten Bearbeitungsbereich und weist die Testbearbeitungsbedingungserzeugungseinheit 9 an, eine Bearbeitungsbedingung zu erzeugen, wobei sie diesen Bereich vermeidet. So kann beispielsweise eine Bearbeitungsbedingung, bei der es sich um eine Bearbeitungsgeschwindigkeit von nur 60 % einer Standardbedingung handelt, ausgeschlossen werden, aufgrund der Möglichkeit, dass ein Bearbeitungsfehler, wie etwa Krätze, verursacht wird. Es ist zu beachten, dass die Standardbearbeitungsbedingung die vom Hersteller bereitgestellte Bearbeitungsbedingung ist.
Wenn die Testbearbeitungsbedingungserzeugungseinheit 9 darüber hinaus auf der Anzeigeeinheit 13 eine Bearbeitungsbedingung anzeigt, die bei der nächsten Testbearbeitung verwendet werden soll, und vom Benutzer eine Eingabe erhält, die angibt, dass der Benutzer keine Bearbeitung unter Verwendung dieser Bearbeitungsbedingung wünscht, kann die Testbearbeitungsbedingungserzeugungseinheit 9 auf der Anzeigeeinheit 13 eine andere Bearbeitungsbedingung als Kandidat für die nächste Bearbeitungsbedingung anzeigen, anstatt zu bestimmen, dass diese Bearbeitungsbedingung, die der Benutzer nicht verwenden möchte, die Bearbeitungsbedingung für die nächste Testbearbeitung ist. Der Benutzer prüft die bei der nächsten Testbearbeitung zu verwendende Bearbeitungsbedingung, die angezeigt wird, und nach einer Bestimmung, dass ein Bearbeitungsfehler auftreten wird, gibt der Benutzer eine Eingabe ein, dass die Testbearbeitung nicht unter Verwendung dieser Bearbeitungsbedingung durchzuführen ist.
Die Bedingungssucheinheit 6 schätzt den guten Bearbeitungsbereich auf Grundlage von Kombinationen einer Bearbeitungsbedingung und eines durch Testbearbeitung erhaltenen Bewertungswerts und von in der Entwicklungsphase erhaltenen Informationen. Es ist zu beachten, dass der gute Bearbeitungsbereich unter Verwendung der durch Testbearbeitung erhaltenen Informationen geschätzt werden kann, ohne die in der Entwicklungsphase erhaltenen Informationen zu verwenden. Das heißt, die Bedingungssucheinheit 6 erhält einen Bewertungswert in Abhängigkeit von dem entsprechenden Steuerparameter unter Verwendung eines Schätzalgorithmus unter Verwendung von Informationen, die in der ersten Informationsspeichereinheit 7 gespeichert sind, und bestimmt den Bereich, in dem dieser Bewertungswert größer als oder gleich einem Schwellenwert ist, als den guten Bearbeitungsbereich. Der Schätzalgorithmus zur Verwendung bei der Suche kann ein beliebiges Verfahren sein, das das Schätzziel auf Grundlage von beobachteten Daten schätzt, und kann zum Beispiel die Gaußsche Prozessregression oder ein anderes bekanntes Verfahren wie etwa die Bayes'sche Inferenz oder die Maximum-Likelihood-Schätzung sein. Es ist zu beachten, dass, wenn die Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 ein Bestimmungsergebnis ausgibt, das ein Bearbeitungsfehlermodus ist, die Bedingungssucheinheit 6 einen anwendbaren Bereich für jeden der Bearbeitungsfehlermodi schätzt und den geschätzten Bereich oder den/die geschätzten Bereich(e) ausschließt, um somit den guten Bearbeitungsbereich zu schätzen. Die Bedingungssucheinheit 6 gibt dann das berechnete Ergebnis an die Kandidatenbedingungserzeugungseinheit 10 aus.
Wenn die Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 darüber hinaus ein Bestimmungsergebnis ausgibt, das ein Bearbeitungsfehlermodus ist, kann die Bedingungssucheinheit 6 außerdem den bei der Suche zu verwendenden Steuerparameter auf Grundlage des Bearbeitungsfehlermodus bestimmen und die Testbearbeitungsbedingungserzeugungseinheit 9 anweisen, eine Bearbeitungsbedingung zu erzeugen, die den bestimmten Steuerparameter beinhaltet, dessen Wert modifiziert wurde. Abhängig von dem Bearbeitungsfehlermodus kann ein betroffener Steuerparameter feststellbar sein. In einem solchen Fall ermöglicht die Zuordnung zwischen einem Bearbeitungsfehlermodus und einem Steuerparameter und das Durchführen einer Testbearbeitung, um den Wert des Steuerparameters, der dem Bearbeitungsfehlermodus zugeordnet ist, vorzugsweise zu modifizieren, effizient nach dem guten Bearbeitungsbereich zu suchen, wenn das Bestimmungsergebnis mangelhaft ist. Darüber hinaus kann die Bedingungssucheinheit 6 den Wert eines Steuerparameters auf Grundlage des Bearbeitungsfehlermodus korrigieren. Der Steuerparameter, dessen Wert korrigiert werden soll, und der Betrag der Korrektur können in Verbindung mit dem Bearbeitungsfehlermodus in einer Tabelle oder dergleichen in der ersten Informationsspeichereinheit 7 gespeichert sein oder sie können vom Benutzer eingegeben werden. Wenn es sich ferner bei dem von der Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 ausgegebenen Bestimmungsergebnis um einen Bewertungswert handelt, der eine Fehlerstufe darstellt, kann außerdem eine Gewichtung zur Modifikation des Korrekturbetrags des Steuerparameters, dessen Wert korrigiert werden soll, angewendet werden, oder der Wert des zu korrigierenden Steuerparameters kann direkt modifiziert werden. Wenn es darüber hinaus eine von einem Experten verwaltete Regel gibt, kann diese Regel verwendet werden. Ein Experte kann als Fachwissen über eine Regel verfügen, wie ein Steuerparameter in Abhängigkeit vom Zustand des Laserbearbeitungswerkzeugs 1 korrigiert werden sollte. Das Speichern der von einem Experten verwalteten Regel in der ersten Informationsspeichereinheit 7 als Informationen zum Korrigieren des Wertes eines Steuerparameters und des Vornehmens einer Korrektur auf Grundlage dieser Informationen durch die Bedingungssucheinheit 6 ermöglicht, unter Verwendung des Fachwissens eines Experten effizient nach dem guten Bearbeitungsbereich zu suchen.
Unter fortgeführter Bezugnahme auf die Beschreibung in Bezug auf 3 bestimmt das Laserbearbeitungssystem 100 nach Schritt S6, ob die Testbearbeitung beendet werden soll (Schritt S7). Genauer bestimmt die Kandidatenbedingungseinheit 10, ob eine Bedingung zum Beenden der Testbearbeitung erfüllt ist. Die Bedingung zum Beenden der Testbearbeitung kann zum Beispiel eine Bedingung sein, dass die Bedingungssucheinheit 6 die Schätzung in einem vorbestimmten Bereich abgeschlossen hat, eine Bedingung, dass die Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 fünf oder mehr Mal hintereinander ein Bestimmungsergebnis ausgegeben hat, das einer guten Bearbeitungsqualität entspricht, eine Bedingung, dass die Testbearbeitung eine vorbestimmte Anzahl von Malen durchgeführt wurde, oder dergleichen. Darüber hinaus kann der Prozess in einem Fall zur Prüfung der Bearbeitung übergehen, bei dem, nachdem die vorstehende Bedingung erfüllt wurde, dem Benutzer erlaubt wurde, eine Eingabe einzugeben, die spezifiziert, ob zu der Prüfung der Bearbeitung übergegangen werden soll, und eine Eingabe von dem Benutzer eingegeben wurde, die spezifiziert, dass zu der Prüfung der Bearbeitung übergegangen werden soll. Wenn eine Eingabe von dem Benutzer eingegeben wurde, die spezifiziert, dass nicht zur Prüfbearbeitung übergegangen werden soll, wird die Testbearbeitung fortgesetzt oder der Bearbeitungsbedingungssuchprozess wird beendet. Ein Beispiel für die Bedingung, dass die Bedingungssucheinheit 6 die Schätzung in einem vorbestimmten Bereich abgeschlossen hat, kann eine Bedingung sein, dass in einem Fall, in dem der von der Bedingungssucheinheit 6 verwendete Schätzalgorithmus ein Schätzalgorithmus ist, der dazu fähig ist, einen Schätzfehler zu schätzen, der Schätzfehler kleiner als oder gleich einem festgelegten Wert ist. Alternativ kann die Kandidatenbedingungserzeugungseinheit 10 die Fläche oder das Volumen des von der Bedingungssucheinheit 6 bestimmten guten Bearbeitungsbereichs berechnen und dann bestimmen, die Testbearbeitung zu beenden, wenn der berechnete Wert größer als ein festgelegter Wert ist. Alternativ kann die Kandidatenbedingungserzeugungseinheit 10 ferner die Testbearbeitung beenden, wenn sich der Parameterwert eines Steuerparameters, der in einer Bearbeitungsbedingung beinhaltet ist, die als später beschriebene Kandidatenbedingung ausgewählt wurde, um einen Betrag verändert, der kleiner als oder gleich einem festgelegten Wert ist.
Wenn die Testbearbeitung nicht beendet werden soll (Nein bei Schritt S7), verändert das Laserbearbeitungssystem 100 die Bearbeitungsbedingung (Schritt S8) und wiederholt den Prozess ab Schritt S2. Genauer weist die Kandidatenbedingungserzeugungseinheit 10 die Testbearbeitungsbedingungserzeugungseinheit 9 an, die Testbearbeitung fortzusetzen, und die Testbearbeitungsbedingungserzeugungseinheit 9 erzeugt eine nächste Bearbeitungsbedingung für die Testbearbeitung und führt erneut den Vorgang von Schritt S2 durch. Die Testbearbeitungsbedingungserzeugungseinheit 9 kann beispielsweise eine zufällige Bearbeitungsbedingung in einem vorbestimmten oder vom Benutzer spezifizierten Bereich erzeugen oder einen Satz von Gitterpunkten innerhalb des Suchbereichs vorbestimmen, an denen die Testbearbeitung jeweils durchgeführt werden soll, und nacheinander für jeden dieser Punkte entsprechend eine Bearbeitungsbedingung erzeugen. Um den guten Bearbeitungsbereich effizient zu schätzen kann das Laserbearbeitungssystem 100 darüber hinaus die Bearbeitungsbedingungen zur Verwendung bei der Testbearbeitung selektiv eingrenzen, indem es eine Beziehung zwischen dem Wert des Steuerparameters und dem Bewertungswert verwendet, die von der Bedingungssucheinheit 6 berechnet wird, anstatt die Testbearbeitung für jeden Gitterpunkt innerhalb des Suchbereichs durchzuführen. Zum Beispiel kann die Testbearbeitungsbedingungserzeugungseinheit 9 eine Bearbeitungsbedingung an einem Punkt nahe der Grenze zwischen dem guten und dem schlechten Bearbeitungsbereich auf Grundlage der Beziehung zwischen dem Wert des Steuerparameters und dem Bewertungswert erzeugen oder eine Bearbeitungsbedingung auf Grundlage eines festgelegten Kriteriums, wie etwa einem Punkt in einem festgelegten Abstand von der Grenze, erzeugen. Das Eingrenzen von Kandidatenpunkten ist dahingehend vorteilhaft, dass die Anzahl der Suchvorgänge reduziert wird.
Wenn die Testbearbeitung beendet werden soll (Ja in Schritt S7), führt das Laserbearbeitungssystem 100 eine Prüfbearbeitung durch (Schritt S9). Genauer wählt die Kandidatenbedingungserzeugungseinheit 10 eine Kandidatenbedingung unter Verwendung eines Suchergebnisses der Bedingungssucheinheit 6 aus und stellt die Kandidatenbedingung der Toleranzprüfeinheit 11 bereit, wenn die Testbearbeitung beendet werden soll (Ja bei Schritt S7). Die Kandidatenbedingung kann die Bedingung sein, von der geschätzt wird, dass sie den höchsten Bewertungswert in dem von der Bedingungssucheinheit 6 geschätzten guten Bearbeitungsbereich bereitstellt, die Bedingung, die dem Schwerpunkt des guten Bearbeitungsbereichs entspricht, oder dergleichen. Bei Empfang der Kandidatenbedingung erzeugt die Toleranzprüfeinheit 11 eine Bearbeitungsbedingung für die Prüfbearbeitung auf Grundlage der Kandidatenbedingung, erzeugt einen Steuerbefehl zum Steuern des Laserbearbeitungswerkzeugs 101 auf Grundlage der erzeugten Bearbeitungsbedingung und gibt den Steuerbefehl an das Laserbearbeitungswerkzeug 101 aus. Die Toleranzprüfeinheit 11 modifiziert den Wert mindestens eines Steuerparameters der Kandidatenbedingung vor dem Durchführen der Prüfbearbeitung und bewirkt dann, dass die Prüfbearbeitung unter Verwendung der modifizierten Bearbeitungsbedingung durchgeführt wird.
Nunmehr wird die Prüfbearbeitung beschrieben. 8 ist eine Darstellung zum Beschreiben einer Testbearbeitung und Prüfbearbeitung der vorliegen Ausführungsform. In 8 stellt die vertikale Achse den Parameterwert a des Parameters A dar und die horizontale Achse stellt den Parameterwert b des Parameters B dar. Die Grenze 22 ist die Grenze zwischen dem tatsächlichen guten Bearbeitungsbereich und dem schlechten Bearbeitungsbereich, ähnlich wie in dem in 6 veranschaulichten Beispiel. Eine Grenze 23 stellt die Grenze zwischen dem von der Bedingungssucheinheit 6 geschätzten guten Bearbeitungsbereich und dem schlechten Bearbeitungsbereich dar. Die Kreise in 8 stellen jeweils einen Punkt dar, von dem bestimmt wurde, dass er eine gute Bearbeitungsqualität in einem Testbearbeitungsbereich darstellt. Die Kreuze in 8 stellen jeweils einen Punkt dar, von dem bestimmt wurde, dass er eine schlechte Bearbeitung in dem Testbearbeitungsbereich darstellt. Wie in 8 veranschaulicht, kann sich die Grenze 23, bei der es sich um die geschätzte Grenze handelt, von der Grenze 22, bei der es sich um die neue Grenze handelt, unterscheiden. Dementsprechend wird bei dem Vorgang der vorliegenden Ausführungsform, nachdem der gute Bearbeitungsbereich geschätzt wurde, um eine Kandidatenbedingung zu bestimmen, dann die Prüfbearbeitung durchgeführt, um zu prüfen, ob die Bearbeitungstoleranz der Kandidatenbedingung größer oder gleich einem vorbestimmten Kriterium sein kann. Der Begriff Bearbeitungstoleranz gibt im vorliegenden Zusammenhang die Wahrscheinlichkeit an, dass die gewünschte Bearbeitungsqualität erreicht wird, wenn die Bearbeitung unter Verwendung einer festgelegten Bearbeitungsbedingung durchgeführt wird, auch wenn aufgrund eines bestimmten Faktors ein unbeabsichtigtes Bearbeitungsergebnis entstanden ist. Das heißt, eine Bearbeitungstoleranz gibt Robustheit an. Eine Bearbeitungstoleranz kann beispielsweise durch den Abstand eines Punktes, der eine festgelegte Bearbeitungsbedingung darstellt, von der Grenze zwischen dem guten Bearbeitungsbereich und dem schlechten Bearbeitungsbereich ausgedrückt werden. 8 veranschaulicht die Kandidatenbedingung unter Verwendung eines gefüllten schwarzen Kreises, dessen Bearbeitungstoleranz durch die Pfeile veranschaulicht ist.
In dem Schritt des Durchführens der Prüfbearbeitung erzeugt die Toleranzprüfeinheit 11 eine Bearbeitungsbedingung zur Verwendung bei der Prüfbearbeitung auf Grundlage von Informationen, die in der zweiten Informationsspeichereinheit 12 gespeichert sind. Die zweite Informationsspeichereinheit 12 speichert zum Beispiel Informationen über die Bearbeitungstoleranz für jeden in der Entwicklungsphase verwendeten Steuerparameter. Die Informationen über die Bearbeitungstoleranz sind Informationen, die den Grad der Bearbeitungstoleranz angeben, der in Bezug auf jeden Steuerparameter eingehalten werden sollte.
Bearbeitungsfehler können in zwei Arten unterteilt werden, d. h. „einer, der unerwartet auftritt“, und „einer, der nicht unerwartet auftritt“. Beispiele für Bearbeitungsfehler, die unerwartet auftreten, beinhalten:

• Flecken auf einem optischen System, wie etwa einem Schutzglas,
• Beschädigung oder Verformung der Düse, und
• Schlechte Verfolgungskontrolle aufgrund des Anhaftens von Sputter an der Düse.

Diese Ergebnisse sind vor dem Auftreten schwer zu erfassen.
Beispiele für Bearbeitungsfehler, die nicht unerwartet auftreten, beinhalten:

• Achsverschiebung (Verschiebungszustand zwischen dem Zentrum der Prozessdüse und den Zentren des Laserstrahls und des Hilfsgases),
• Veränderung der Oberflächenbeschaffenheit und Zusammensetzung des Werkstücks 16,
• Wärmestauzustand des Werkstücks 16,
• Anpassung der Bearbeitungsbedingung, und
• Thermische Linsenbildung (Veränderung einer optischen Eigenschaft aufgrund von Wärmestau in einem optischen Element).

Selbst wenn ein Faktor vorliegt, der vorstehend als „Bearbeitungsfehler, der nicht unerwartet auftritt“ beispielhaft beschrieben wurde, können die folgenden Faktoren darüber hinaus eine Veränderung des guten Bearbeitungsbereichs bewirken, ohne dass dies dem Benutzer bekannt ist.

• Schwankung des Zentriervorgangs zum Ausrichten der Prozessdüsenmitte an den Zentren des Laserstrahls und des Hilfsgases
• Stabilität der Ausgangsleistung des Laseroszillators

Faktoren wie etwa die vorstehend beschriebenen können eine gute Bearbeitung aufgrund eines dem Benutzer unbekannten Faktors verhindern, selbst wenn die Bearbeitung mit einer Bearbeitungsbedingung durchgeführt wird, die eine gute Bearbeitungsqualität bereitstellen sollte. Um eine gute Bearbeitungsqualität, d. h. die gewünschte Qualität, selbst bei Auftreten einer solchen Veränderung zu erhalten, modifiziert die Toleranzprüfeinheit 11 der vorliegenden Ausführungsform den Wert mindestens eines Steuerparameters in der Kandidatenbedingung und prüft, ob eine gute Bearbeitungsqualität auch während der Prüfbearbeitung erhalten wird, um die Bearbeitungstoleranz der Kandidatenbedingung zu prüfen. Wenn somit bei der Prüfbearbeitung die Kandidatenbedingung um einen Betrag modifiziert wird, der einem vorbestimmten Kriterium entspricht, um die Bearbeitungstoleranz zu gewährleisten, und als Ergebnis eine gute Bearbeitungsqualität erhalten wird, kann bestimmt werden, dass diese Kandidatenbedingung eine Bearbeitungstoleranz aufweist, die größer oder gleich dem vorbestimmten Kriterium ist (im Folgenden als Referenzwert bezeichnet).
Das Verfahren zum Modifizieren der Kandidatenbedingung kann zum Beispiel darin bestehen, einen in der Kandidatenbedingung spezifizierten Wert um 5 % dieses Wertes zu erhöhen und zu verringern oder einen solchen Wert um einen vorbestimmten konstanten Wert zu modifizieren. Unter der Annahme, dass die Steuerparameter der Kandidatenbedingung zum Beispiel eine Fokusposition beinhalten und die Fokusposition um einen konstanten Wert von 0,5 [mm] modifiziert werden soll, stellt die Toleranzprüfeinheit 11 jeweils als Bearbeitungsbedingung eine Bearbeitungsbedingung ein, die eine Fokusposition aufweist, die durch Addieren von 0,5 [mm] zur Fokusposition, die in der Kandidatenbedingung eingestellt wurde, erhalten wird, und eine Bearbeitungsbedingung, die eine Fokusposition aufweist, die durch Subtrahieren von 0,5 [mm] von der Fokusposition, die in der Kandidatenbedingung eingestellt wurde, erhalten wird. Es ist zu beachten, dass im vorstehenden Beispiel angenommen wird, dass ein Parameterwert um den gleichen Veränderungsbetrag erhöht und verringert wird, aber ein Parameterwert kann um unterschiedliche Werte erhöht und verringert werden.
Darüber hinaus können in der zweiten Informationsspeichereinheit 12 Informationen über den Veränderungsbetrag zum Modifizieren der Kandidatenbedingung gespeichert werden, und die Toleranzprüfeinheit 11 kann dann den Veränderungsbetrag auf Grundlage der in der zweiten Informationsspeichereinheit 12 gespeicherten Informationen bestimmen. Beispielsweise wird vorab für einen Steuerparameter, dessen Wert sich aufgrund eines Faktors, wie etwa der vorstehend beschriebenen, verändern kann, auf Grundlage des in der Entwicklungsphase erhaltenen Bearbeitungsergebnisses ein wahrscheinlicher Veränderungsbereich im guten Bearbeitungsbereich bestimmt; und dieser Änderungsbereich wird in der zweiten Informationsspeichereinheit 12 gespeichert. Alternativ können in der zweiten Informationsspeichereinheit 12 Informationen gespeichert sein, die den vorgenannten Veränderungsbetrag darstellen, der durch das Fachwissen eines fachkundigen Bedieners erhalten wurde.
Darüber hinaus können in der zweiten Informationsspeichereinheit 12 in Form einer Tabelle numerische Werte gespeichert sein, wie etwa Informationen über die in der Auslegungsphase erhaltenen Bearbeitungsbedingungen, die anpassbaren Bereiche der Bearbeitungsparameter, die Stabilität des Laseroszillators 1 und die Kühlleistung des Bearbeitungskopfes 2. Insbesondere werden Informationen, die in der Auslegungsphase oder bei Einstellarbeiten in der Vergangenheit erhalten wurden, wie etwa Schwankungen der Laserausgangsleistung, die zulässige Bearbeitungstoleranz des Hilfsgasdrucks, die zulässige Bearbeitungstoleranz der Bearbeitungsgeschwindigkeit, die Höhe der Schwankungen der Fokusposition, die Schwankungen des Brennfleckdurchmessers, die Temperaturveränderung im Zoomlinsensystem, der Düsentyp, der Düsendurchmesser, die Schwankungstoleranz beim Zentriervorgang, die Schwankung bei der Erfassung des Abstands zwischen dem verarbeiteten Erzeugnis, das geschnitten wird, und der Düse, vorab in der zweiten Informationsspeichereinheit 12 gespeichert. Darüber hinaus kann die Tabelle um solche Informationselemente ergänzt werden, die dem fachkundigen Bediener bekannt sind. Dann kann die Toleranzprüfeinheit 11 in der Tabelle nachschlagen, um den erforderlichen Referenzwert für jeden Steuerparameter in der Kandidatenbedingung zu erhalten. Zum Beispiel ist die zulässige Bearbeitungstoleranz des Hilfsgasdrucks direkt als Referenzwert der Bearbeitungstoleranz in Bezug auf den Hilfsgasdruck, der einer der Steuerparameter ist, verwendbar. Steuerparameter, deren Informationen nicht direkt als Referenzwert verwendbar sind, werden vorab mit einer Umrechnungsregel oder dergleichen versehen, und die Toleranzprüfeinheit 11 berechnet den Referenzwert für einen solchen Steuerparameter unter Verwendung der Umrechnungsregel.
Ferner kann sich der gute Bearbeitungsbereich mit der Zeitdauer der Laserbestrahlung eines Elements des Laserbearbeitungswerkzeugs 101, wie etwa einer thermischen Linse, verändern. Daher kann eine Prüfbearbeitung nach einer Laserbestrahlung über eine bestimmte Zeitspanne oder länger durchgeführt werden, um zu bewirken, dass die Laserbestrahlungszeitdauer, die unter Verwendung der in der zweiten Informationsspeichereinheit 12 gespeicherten Informationen berechnet wurde, mit der Laserbestrahlungszeitdauer bei der Prüfbearbeitung übereinstimmt. Beispielsweise kann die Toleranzprüfeinheit 11 nach dem Empfang einer Kandidatenbedingung von der Kandidatenbedingungserzeugungseinheit 10 eine Prüfbearbeitung nach einer Laserstrahlbestrahlung von 10 Minuten oder länger durchführen.
Unter fortgeführter Bezugnahme auf die Beschreibung in Bezug auf 3 bestimmt das Laserbearbeitungssystem 100 nach Schritt S9, ob die Prüfbearbeitung beendet werden soll (Schritt S10), und wenn die Prüfbearbeitung beendet werden soll (Ja in Schritt S10), bestimmt es eine optimale Bearbeitungsbedingung (Schritt S11) und beendet den Bearbeitungsbedingungssuchprozess. Die optimale Bearbeitungsbedingung wird bei der normalen Bearbeitung, bei der es sich um die Bearbeitung für die Produktion handelt, verwendet. Genauer bestimmt die Toleranzprüfeinheit 11 in Schritt S10, ob die Bearbeitung unter Verwendung aller Bearbeitungsbedingungen, die eine Prüfbearbeitung erfordern, durchgeführt wurde, und die Bestimmungsergebnisse der Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 alle eine gute Bearbeitungsqualität bei der Prüfbearbeitung angeben. Es ist zu beachten, dass in einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis von der Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 ein Bewertungswert ist, die Toleranzprüfeinheit 11 bestimmt, dass die Bearbeitung eine gute Bearbeitung ist, wenn der Bewertungswert größer oder gleich einem gewünschten Wert ist. Die Formulierung „Bearbeitung unter Verwendung aller Bearbeitungsbedingungen, die eine Prüfbearbeitung erfordern“ bezieht sich auf eine Bearbeitung, die unter Verwendung der Bearbeitungsbedingungen durchgeführt wird, bei denen die Werte aller Steuerparameter, die eine Modifikation erfordern, von den Steuerparametern der Kandidatenbedingung jeweils modifiziert wurden, um erhöht und verringert zu werden. Zum Beispiel wird in einem Fall, in dem die vorstehenden Parameter A und B jeweils modifiziert werden sollen, um erhöht und verringert zu werden, die Bearbeitung unter Verwendung von insgesamt vier Bearbeitungsbedingungen durchgeführt. Die Bearbeitung unter Verwendung dieser vier Bearbeitungsbedingungen ist also die „Bearbeitung unter Verwendung aller Bearbeitungsbedingungen, die eine Prüfbearbeitung erfordern“. Bei Schritt S11 bestimmt die Toleranzprüfeinheit 11 , dass die Kandidatenbedingung die optimale Bearbeitungsbedingung ist.
Es ist zu beachten, dass die Toleranzprüfeinheit 11 den Wert eines Parameters der Bearbeitungsbedingung zur Verwendung in der Prüfbearbeitung auf Grundlage des Bestimmungsergebnisses von der Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 korrigieren kann und die Prüfbearbeitung erneut unter Verwendung der durch die Korrektur erhaltenen Kandidatenbedingung durchführen kann. Das heißt, wenn die Kandidatenbedingung keine Bearbeitungstoleranz aufweist, die ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt, kann die Toleranzprüfeinheit 11 den Wert von mindestens einem oder einigen der Steuerparameter der Kandidatenbedingung modifizieren und bewirken, dass die Prüfbearbeitung auf Grundlage der durch die Modifikation erhaltenen Kandidatenbedingung erneut durchgeführt wird. Wenn beispielsweise eine Bearbeitung unter Verwendung aller Bearbeitungsbedingungen, die eine Prüfbearbeitung erfordern, durchgeführt wird, und eines oder einige der Bestimmungsergebnisse der Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 eine schlechte Bearbeitungsqualität bei der Prüfbearbeitung angeben, bestimmt die Toleranzprüfeinheit 11 beispielsweise, ob der Parameterwert des entsprechenden Steuerparameters auf Grundlage des von der Bedingungssucheinheit 6 erhaltenen guten Bearbeitungsbereichs korrigierbar ist. Nehmen wir hier an, dass die Kandidatenbedingung zum Beispiel eine Bearbeitungstoleranz in der Abwärtsrichtung des Parameters A aufweist, die um den Betrag X größer als der Referenzwert ist, und eine Bearbeitungstoleranz in der Aufwärtsrichtung des Parameters A aufweist, die um den Betrag Y kleiner als der Referenzwert ist, wobei die Bearbeitungstoleranz der Abstand von der Grenze zwischen dem guten Bearbeitungsbereich und dem schlechten Bearbeitungsbereich ist und der Betrag X größer als der Betrag Y ist. In diesem Fall kann, unter Berücksichtigung dessen, dass die Prüfbearbeitung nach der Modifikation, um den Parameter A zu erhöhen, zu einer schlechten Bearbeitung führt, die Toleranzprüfeinheit 11 die Kandidatenbedingung korrigieren, um den Parameter A um den Betrag Y zu verringern, und dann erneut eine Prüfbearbeitung auf Grundlage der durch die Korrektur erhaltenen Kandidatenbedingung durchführen.
Darüber hinaus kann die Toleranzprüfeinheit 11 in einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis der Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 ein Bewertungswert ist, auf der Anzeigeeinheit 13 die Spanne des Bewertungswerts, der der Kandidatenbedingung entspricht, relativ zum Schwellenwert des Bewertungswerts, um eine Bestimmung der guten Bearbeitungsqualität zu erhalten, anzeigend. h. die Differenz zwischen dem Bewertungswert, der der Kandidatenbedingung entspricht, und dem Schwellenwert des Bewertungswerts, um eine Bestimmung der guten Bearbeitungsqualität zu erhalten.
Wenn in Schritt S10 bestimmt wird, dass die Prüfbearbeitung nicht beendet werden soll(Nein in Schritt S10), wiederholt das Laserbearbeitungssystem 100 den Prozess ab Schritt S1 erneut. Bei diesem Vorgang wird aufgrund der Möglichkeit eines gleichen Ergebnisses bei der Testbearbeitung unter Verwendung der gleichen Bearbeitungsbedingung eine Bearbeitungsbedingung, die bei einer unmittelbar vorhergehenden oder früheren Testbearbeitung noch nicht eingestellt wurde, als Anfangswert gewählt und wird somit in Schritt S1 erzeugt.
Wie vorstehend beschrieben, bestimmt die Toleranzprüfeinheit 11, dass eine Kandidatenbedingung die optimale Bearbeitungsbedingung ist, wenn die Kandidatenbedingung eine Bearbeitungstoleranz aufweist, die ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt. Andernfalls, wenn die Kandidatenbedingung keine Bearbeitungstoleranz aufweist, die ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt, weist die Toleranzprüfeinheit 11 die Testbearbeitungsbedingungserzeugungseinheit 9 an, eine Bearbeitungsbedingung zu erzeugen. Wenn die Bearbeitungsbedingungserzeugungseinheit 9 von der Toleranzprüfeinheit 11 angewiesen wird, eine Bearbeitungsbedingung zu erzeugen, wird der Prozess der Testbearbeitungsbedingungserzeugungseinheit 9, der Bearbeitungsbestimmungseinheit 5, der Kandidatenbedingungserzeugungseinheit 10 und der Toleranzprüfeinheit 11 erneut durchgeführt.
In der vorstehend erwähnten 8 sind die Punkte, an denen die Prüfbearbeitung durchgeführt wird, durch Dreiecke veranschaulicht. Der gefüllte schwarze Kreis stellt die Kandidatenbedingung dar. 8 veranschaulicht einen Fall, in dem die Prüfbearbeitung an vier Punkten durchgeführt wird, zu denen der Punkt der Kandidatenbedingung, der durch den gefüllten schwarzen Kreis angegeben wird, für jeden der Parameter A und B nach oben und unten verschoben wurde. Wenn die Prüfbearbeitung unter diesen Bedingungen zu einer guten Bearbeitungsqualität führt, bedeutet dies, dass die Kandidatenbedingung, die durch den gefüllten schwarzen Kreis angegeben wird, eine Bearbeitungstoleranz aufweist, die größer oder gleich einem Schwellenwert ist, und somit die optimale Bearbeitungsbedingung ist.
Als Nächstes wird ein Beispiel für eine Anzeige auf der Anzeigeeinheit 13 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Die 9 und 10 sind jeweils eine Darstellung, die ein Beispiel für einen Anzeigebildschirm veranschaulicht, der von der Anzeigeeinheit 13 der vorliegenden Ausführungsform angezeigt wird. 9 veranschaulicht einen Bildschirm, der während der Testbearbeitung angezeigt wird. 10 veranschaulicht einen Bildschirm, der während der Prüfbearbeitung angezeigt wird. Diese Anzeigebildschirme zeigen auch Eingabefelder und Schaltflächen zum Empfangen von Eingaben des Benutzers an. Der Benutzer sieht sich die in 9 und 10 veranschaulichten Bildschirme an und bedient die Eingabefelder und Schaltflächen.
In dem in 9 veranschaulichten Beispiel sind das Material, die Blechdicke und das Bearbeitungsverfahren des Werkstücks 16 unter der Überschrift „1. Aktuelle Bearbeitungsinformationen“ angezeigt. 9 veranschaulicht zudem Eingabefelder zum Empfangen der Anzahl der Durchgänge der anfänglichen Suche und der Anzahl der Durchgänge der Schätzsuche, die rechts von der Überschrift „1. Aktuelle Bearbeitungsinformationen“ angezeigt werden. Somit kann die Anzeigeeinheit 13 in der Lage sein, einen Anzeigebereich zum Empfangen von Eingaben in Bezug auf die Anzahl der Durchgänge der Testbearbeitungen bereitstellen. Diese Eingabefelder können jeweils einen Standardwert oder einen früheren Einstellungswert anzeigen und ermöglichen es dem Benutzer, die Zahlen in den Eingabefeldern zu ändern, wenn der Benutzer dies möchte. Der in ein Eingabefeld eingegebene numerische Wert wird von der Eingabeeinheit 14 empfangen und wird dann von der Eingabeeinheit 14 in die entsprechende(n) Einheit(en) eingegeben. Die Eingaben bezüglich der Anzahl der Durchgänge der anfänglichen Suche und der Anzahl der Durchgänge der Schätzsuche werden in die Testbearbeitungsbedingungserzeugungseinheit 9 und in die Kandidatenbedingungserzeugungseinheit 10 eingegeben.
In dem in 9 veranschaulichten Beispiel wird die Bearbeitungsbedingung für die nächste Testbearbeitung unter der Überschrift „2. Nächste Suchbedingung“ angezeigt. Das in 9 veranschaulichte Beispiel zeigt außerdem rechts neben der Überschrift „2. Nächste Suchbedingung“ Schaltflächen zum Empfangen einer Eingabe darüber, ob zu einer Testbearbeitung übergegangen werden soll. Durch Drücken der Schaltfläche Ja wird bewirkt, dass die Testbearbeitung durchgeführt wird, während durch Drücken der Schaltfläche Nein zum Beispiel bewirkt wird, dass ein anderer Kandidat für die bei der Testbearbeitung zu verwendende Bearbeitungsbedingung angezeigt wird. Die bei der Testbearbeitung zu verwendende Bearbeitungsbedingung kann abhängig von einer Benutzeranfrage auf diese Weise konfigurierbar sein.
Das in 9 veranschaulichte Beispiel verfügt über ein Eingabefeld, das zum Anzeigen des durch die Testbearbeitung erhaltenen Bewertungsergebnisses und zum Korrigieren des Bewertungsergebnisses unter der Überschrift „3. Bearbeitungsergebniseingabe“ bereitgestellt ist. Das Drücken der Schaltfläche Ja in „2. Nächste Suchbedingung“ bewirkt, dass eine Testbearbeitung unter Verwendung der angezeigten Bearbeitungsbedingung eingeleitet wird und das Bestimmungsergebnis der Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 dann im Feld „Bearbeitungs-Score“ angezeigt wird. In diesem Beispiel wird davon ausgegangen, dass das Bestimmungsergebnis der Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 als Bewertungswert berechnet wird und dieser Bewertungswert wird als der Score angezeigt. Ein Benutzer, der diesen Wert verändern möchte, verändert den numerischen Wert im Eingabefeld. Der in das Eingabefeld eingegebene numerische Wert wird von der Eingabeeinheit 14 empfangen und wird dann von der Eingabeeinheit 14 in die Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 eingegeben. Nach der Korrektur des Score, bei dem es sich um einen Bewertungswert handelt, speichert die Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 den aus der Korrektur resultierenden Bewertungswert in der ersten Informationsspeichereinheit 7 und gibt den Bewertungswert an die Bedingungssucheinheit 6 aus. Es ist zu beachten, dass in einem Fall, in dem die Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 eine Bestimmung in Bezug auf einen Bearbeitungsfehlermodus vornimmt, der Bearbeitungsfehlermodus angezeigt werden kann.
In dem in 9 veranschaulichten Beispiel wird die Kandidatenbedingung unter der Überschrift „4. Kandidatenbedingung“ angezeigt. Die Kandidatenbedingung wird angezeigt, wenn die Testbearbeitung abgeschlossen ist. Die Schaltflächen zum Empfangen einer Eingabe darüber, ob zur Prüfbearbeitung übergegangen werden soll, werden rechts neben der Überschrift „4. Kandidatenbedingung“ angezeigt. Durch Drücken der Schaltfläche Ja wird bewirkt, dass die Prüfbearbeitung durchgeführt wird, während durch Drücken der Schaltfläche Nein bewirkt werden kann, dass die Testbearbeitung fortgesetzt wird oder der Bearbeitungsbedingungssuchprozess gestoppt wird.
Der in 10 veranschaulichte Bildschirm wird angezeigt, nachdem zur Prüfbearbeitung übergegangen wurde. In dem in 10 veranschaulichten Beispiel sind das Material, die Blechdicke und das Bearbeitungsverfahren des Werkstücks 16 unter der Überschrift „5. Prüfbearbeitung“ angezeigt. Das in 10 veranschaulichte Beispiel zeigt unter der Überschrift „6. Gültigkeitsstatus von Toleranzprüfelementen“ Schaltflächen zum Einstellen, ob drei Bearbeitungstoleranzen in Bezug auf Leistungstoleranzprüfung, Geschwindigkeitstoleranzprüfung und Fokustoleranzprüfung geprüft werden sollen. Leistungstoleranzprüfung bezeichnet das Prüfen einer Bearbeitungstoleranz in Bezug auf die Ausgangsleistung des Laserstrahls, bei der es sich um einen der Steuerparameter handelt. Geschwindigkeitstoleranzprüfung bezeichnet das Prüfen einer Bearbeitungstoleranz in Bezug auf die Ausgangsleistung des Laserstrahls, bei der es sich um einen der Steuerparameter handelt. Fokustoleranzprüfung bezeichnet das Prüfen einer Bearbeitungstoleranz in Bezug auf die Fokusposition, bei der es sich um einen der Steuerparameter handelt. Durch Drücken der Schaltfläche Validieren wird bewirkt, dass das Prüfen der Bearbeitungstoleranz dieses Steuerparameters in der Prüfbearbeitung ausgeführt wird. Wenn die Schaltfläche Annullieren eines Elements gedrückt wird, wird das Prüfen der Bearbeitungstoleranz dieses Steuerparameters, das bei der Prüfbearbeitung durchgeführt werden soll, nicht durchgeführt. Somit kann die Anzeigeeinheit 13 in der Lage sein, einen Anzeigebereich zum Empfangen einer Angabe in Bezug auf den Steuerparameter anzuzeigen, dessen Bearbeitungstoleranz bei der Prüfbearbeitung geprüft werden soll.
In dem in 10 veranschaulichten Beispiel wird die Kandidatenbedingung unter der Formulierung „7. Möchten Sie eine Prüfbearbeitung durchführen?“ angezeigt. Das in 10 veranschaulichte Beispiel zeigt außerdem rechts neben der Überschrift „7. Möchten Sie eine Prüfbearbeitung durchführen?“ Schaltflächen zum Empfangen einer Eingabe darüber, ob eine Prüfbearbeitung durchgeführt werden soll. Darüber hinaus wird rechts von der Kandidatenbedingung die Position, die der Kandidatenbedingung entspricht, durch den gefüllten schwarzen Kreis angegeben, die Bearbeitungsbedingung, die bei der nächsten Prüfbearbeitung verwendet werden soll, wird durch das Dreieck angegeben, und die Grenze zwischen dem guten Bearbeitungsbereich, der durch die Testbearbeitung geschätzt wird, und dem schlechten Bearbeitungsbereich, wird durch die gestrichelte Linie angegeben, wobei die Achsen die jeweiligen Steuerparameter darstellen, deren Bearbeitungstoleranzen geprüft werden sollen. Somit kann die Anzeigeeinheit 13 in der Lage sein, die Kandidatenbedingung, die Bearbeitungsbedingung, die bei der Prüfbearbeitung verwendet werden soll, und dergleichen an Punkten in einem Steuerparameterraum anzuzeigen. Eine derartige Anzeige ermöglicht es dem Benutzer leichter zu erkennen, unter welcher Bearbeitungsbedingung die Prüfbearbeitung durchgeführt werden soll.
Die Formulierung „8. Prüfbearbeitung ist abgeschlossen.“, die in 10 veranschaulicht ist, wird angezeigt, wenn die Prüfbearbeitung abgeschlossen ist. Die optimale Bearbeitungsbedingung wird unter der Überschrift „8. Prüfbearbeitung ist abgeschlossen.“ angezeigt. In dem in 9 und 10 veranschaulichten Beispiel beinhalten die Steuerparameter mindestens eine der Bearbeitungsgeschwindigkeit, der Fokusposition und des Hilfsgasdrucks im Laserbearbeitungswerkzeug 101. Die Toleranzprüfeinheit 11 bewirkt, dass die Prüfbearbeitung zum Prüfen der Bearbeitungstoleranz für mindestens eines von der Bearbeitungsgeschwindigkeit, der Fokusposition und dem Hilfsgasdruck durchgeführt wird. Es ist zu beachten, dass die in den 9 und 10 veranschaulichten Anzeigebildschirme nur ein Beispiel für einen Anzeigebildschirm sind, und dass die angezeigten Elemente, die Anordnung, das Verfahren zum Empfangen von Eingaben und dergleichen nicht auf die in den 9 und 10 veranschaulichten Beispiele beschränkt sind.
Als Nächstes werden spezifische Beispiele für die vorstehend genannten Bearbeitungsfehlermodi beschrieben. Beispiele für Bearbeitungsfehlermodi, die wahrscheinlich im Laserbearbeitungswerkzeug 101 auftreten können, beinhalten raue Oberflächenunregelmäßigkeiten, Fehlstellen, Ablösen von Oxidschichten und Krätze. 11 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für eine Schnittfläche des Werkstücks 16 veranschaulicht, das mit dem Laserbearbeitungswerkzeug 101 der vorliegen Ausführungsform geschnitten wurde, in einem Fall des Auftretens von rauen Oberflächenunregelmäßigkeiten. Der in einem Abschnitt 31 in 11 dargestellte Abschnitt ist der charakteristische Abschnitt der rauen Oberflächenunregelmäßigkeiten. Wie in 11 veranschaulicht, erscheint eine Reihe periodischer rauer Oberflächenunregelmäßigkeiten in einem oberen Abschnitt der Schnittfläche. Das Auftreten rauer Oberflächenunregelmäßigkeiten vergrößert die Tiefe von Unebenheiten der linearen Markierungen im Vergleich zu den Fällen, in denen keine rauen Oberflächenunregelmäßigkeiten auftreten. Ein Kriterium, um zu bestimmen, ob raue Oberflächenunregelmäßigkeiten auftreten, kann zum Beispiel sein, ob die Oberflächenrauhigkeit der Schnittfläche größer oder gleich einem festgelegten Wert ist.
12 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für eine Schnittfläche des Werkstücks 16 zeigt, das mit dem Laserbearbeitungswerkzeug 101 der vorliegen Ausführungsform geschnitten wurde, in einem Fall des Auftretens von Fehlstellen. Wie in den Abschnitten 32 gezeigt, treten an der Schnittfläche von der Oberseite zur Unterseite lokal Fehlstellen auf. Somit kann zum Beispiel auf Grundlage von Helligkeitsunterschieden der Pixel eines von der Schnittfläche aufgenommenen Bildes oder dergleichen bestimmt werden, ob Fehlstellen vorhanden sind oder nicht.
13 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für eine Schnittfläche des Werkstücks 16 veranschaulicht, das mit dem Laserbearbeitungswerkzeug 101 der vorliegen Ausführungsform geschnitten wurde, in einem Fall des Auftretens der Ablösung der Oxidschicht. Der in Abschnitt 33 gezeigte Abschnitt ist der charakteristische Abschnitt der Ablösung der Oxidschicht. Das Ablösen der Oxidschicht kann auftreten, wenn Sauerstoff als Hilfsgas für das Schneiden verwendet wird und es handelt sich um ein Phänomen, bei dem sich die auf der Schnittfläche erzeugte Oxidschicht ablöst, was in einem unteren Abschnitt der Schnittfläche auftritt. Somit kann zum Beispiel auf Grundlage von Helligkeitsunterschieden der Pixel in einem unteren Abschnitt der Schnittfläche eines von der Schnittfläche aufgenommenen Bildes oder dergleichen bestimmt werden, ob ein Ablösen der Oxidschicht vorhanden ist oder nicht.
14 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für eine Schnittfläche des Werkstücks 16 veranschaulicht, das mit dem Laserbearbeitungswerkzeug 101 der vorliegen Ausführungsform geschnitten wurde, in einem Fall einer Krätzebildung. Der in Abschnitt 34 dargestellte Abschnitt ist der charakteristische Abschnitt der Krätze. Krätze ist ein Phänomen, bei dem während des Schneidens geschmolzenes Metall oder dergleichen an der Schnittfläche anhaftet, das vom unteren Ende der Schnittfläche aus auftritt. Somit kann zum Beispiel auf Grundlage von Helligkeitsunterschieden der Pixel in einem unteren Abschnitt der Schnittfläche eines von der Schnittfläche aufgenommenen Bildes oder dergleichen hinsichtlich des Vorhandenseins oder Fehlens eines Ablösens der Oxidschicht bestimmt werden, ob Krätze vorliegt oder nicht. Es ist zu beachten, dass das Verfahren zum Vornehmen einer Bestimmung in Bezug auf jeden der Bearbeitungsfehlermodi nicht auf die vorstehenden Beispiele beschränkt ist.
Darüber hinaus kann die Bearbeitungsbestimmungseinheit 5 eine Bestimmung in Bezug auf einen anderen Bearbeitungsfehlermodus als die vorstehend beschriebenen Bearbeitungsfehlermodi vornehmen. Beispiele für einen anderen Bearbeitungsfehlermodus, als die vorstehend beschriebenen Bearbeitungsfehlermodi beinhalten das Auftreten einer Farbveränderung der Schnittfläche in Abhängigkeit von der Reinheit des Hilfsgases, das Vorhandensein oder Fehlen einer vibrierenden Oberfläche aufgrund mechanischer Vibrationen des Bearbeitungswerkzeugs selbst und Auskolkung, wobei es sich um das Kolken von geschmolzenem Material auf die bearbeitete Oberfläche aufgrund der Nichtdurchdringung des Lasers handelt. Je nach Art des Hilfsgases kann eine andere Art von Bearbeitungsfehler auftreten. Zum Beispiel wird in einem Fall des Sauerstoffschneidens, bei dem das Hilfsgas Sauerstoff ist, eine Oxidschicht auf der Schnittfläche erzeugt, und somit beinhalten die Bearbeitungsfehlermodi das Ablösen der Oxidschicht. Im Gegensatz dazu wird in einem Fall des Stickstoffschneidens, bei dem das Hilfsgas Stickstoff ist, keine Oxidschicht auf der Schnittfläche erzeugt, wodurch die Notwendigkeit entfällt, das Ablösen der Oxidschicht in den Bearbeitungsfehlermodi zu beinhalten.
Wie vorstehend beschrieben, führt das Laserbearbeitungssystem 100 der vorliegenden Ausführungsform eine Testbearbeitung durch und schätzt unter Verwendung des durch die Testbearbeitung erhaltenen Bearbeitungsergebnisses den guten Bearbeitungsbereich und bestimmt die Kandidatenbedingung, bei der es sich um einen Kandidaten für die optimale Bearbeitungsbedingung handelt. Das Laserbearbeitungssystem 100 führt dann eine Prüfbearbeitung durch, um zu prüfen, ob die Bearbeitungstoleranz der Kandidatenbedingung größer als oder gleich einem Referenzwert ist. Wenn die Bearbeitungstoleranz größer oder gleich dem Referenzwert ist, bestimmt das Laserbearbeitungssystem 100, dass die Kandidatenbedingung die optimale Bearbeitungsbedingung ist. Somit kann das Laserbearbeitungssystem 100 der vorliegenden Ausführungsform prüfen, ob die Bearbeitungsbedingung über Robustheit verfügt.
Zweite Ausführungsform.
15 ist eine Darstellung, die eine Beispielkonfiguration für ein Laserbearbeitungssystem 100a gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie in 15 veranschaulicht, beinhaltet das Laserbearbeitungssystem 100a das Laserbearbeitungswerkzeug 101, das dem der Ausführungsform ähnlich ist, und eine Steuereinheit 102a. Die Komponenten, die eine ähnliche Funktionalität wie die Funktionalität in der ersten Ausführungsform aufweisen, werden im Folgenden mit den gleichen Bezugszeichen wie in der ersten Ausführungsform bezeichnet. Auf eine doppelte Beschreibung von diesen wird verzichtet, und es werden hauptsächlich die von der ersten Ausführungsform abweichenden Abschnitte beschrieben.
Die Steuereinheit 102a ähnelt der Steuereinheit 102 der ersten Ausführungsform mit der Ausnahme, dass sie anstelle der zweiten Informationsspeichereinheit 12 eine Kommunikationseinheit 40 beinhaltet. Die Kommunikationseinheit 40 kommuniziert mit einer Datenverarbeitungseinheit 41.
Die Datenverarbeitungseinheit 41 ist eine Vorrichtung, die dazu fähig ist, die von einem Ferndiagnosedienst gesammelten Informationen zu übertragen. Die Datenverarbeitungseinheit 41 wird beispielsweise durch einen Cloud-Server implementiert und ist eine Vorrichtung, die einen Ferndiagnosedienst bereitstellt, das heißt eine Ferndiagnosefähigkeit in Bezug auf das Laserbearbeitungssystem. Alternativ kann es sich bei der Datenverarbeitungseinheit 41 um eine Vorrichtung handeln, die die von einem Ferndiagnosedienst erhaltenen Informationen von einer anderen Vorrichtung sammelt, die den Ferndiagnosedienst bereitstellt. Die Datenverarbeitungseinheit 41 beinhaltet eine Datensammeleinheit 42, die vom Ferndiagnosedienst gesammelte Informationen sammelt, eine zweite Informationsspeichereinheit 12a und eine Kommunikationseinheit 43. Die Datensammeleinheit 42 speichert die gesammelten Informationen in der zweiten Informationsspeichereinheit 12a. Die vom Ferndiagnosedienst erhaltenen Informationen, das heißt eine Ferndiagnosefunktion, das heißt die vom Ferndiagnosedienst gesammelten Informationen, sind Informationen, die den Zustand eines anderen Laserbearbeitungssystems beim Auftreten eines Bearbeitungsfehlers darstellen, wobei das andere Laserbearbeitungssystem ein anderes ist als das Laserbearbeitungssystem 100a der vorliegenden Ausführungsform.
Um die Ursache eines Bearbeitungsfehlers zu diagnostizieren, sammelt der Ferndiagnosedienst typischerweise in Echtzeit den Betriebsstatus eines Laserbearbeitungssystems vor und nach dem Auftreten des Bearbeitungsfehlers, Informationen über die konfigurierte Bearbeitungsbedingung und dergleichen. Beispiele für vom Ferndiagnosedienst erhaltene Informationen beinhalten den Betriebsstatus eines Laserbearbeitungssystems, Verwaltungsinformationen, Verbrauchsinformationen und der Status des Auftretens von Alarmen. Ein Alarm gibt das Auftreten eines Bearbeitungsfehlers in einem Laserbearbeitungssystem an. Der Betriebsstatus eines Laserbearbeitungssystems bezieht sich zum Beispiel auf die Betriebszeit, Informationen, die Einzelheiten des Bearbeitungsprogramms darstellen, die tatsächliche Bearbeitungszeit, Informationen zum Material und zur Blechdicke, die verbleibende Bearbeitungszeit, die Betriebsleistung und die grob geschätzten Kosten. Die Verwaltungsinformationen beziehen sich zum Beispiel auf die Einschaltzeit und die Bestrahlungszeit. Die Verbrauchsinformationen beziehen sich beispielsweise auf die Betriebszeit der Prozesslinse, die Verbrauchszeit des optischen Glases zum Schutz des Bearbeitungskopfes, die Gesamtbearbeitungszeit, die Betriebszeit der Düse, den Verbrauch des Hilfsgases und die Bearbeitungszeit jedes einzelnen bearbeiteten Materials. Die vom Ferndiagnosedienst erhaltenen Informationen können auch den Verlauf des Auftretens von Alarmen beinhalten. Darüber hinaus speichert die zweite Informationsspeichereinheit 12a Informationen, die den in der zweiten Informationsspeichereinheit 12 der ersten Ausführungsform gespeicherten Informationen ähnlich sind, d. h. Informationen über das Auslegen der Bearbeitungsbedingungen, Informationen über die Bearbeitungstoleranz, die in der Vergangenheit bei Entwicklungsarbeiten erhalten wurden, und dergleichen. In der vorliegenden Ausführungsform ermöglicht das Durchführen der Prüfbearbeitung unter Verwendung dieser Arten von Informationen, dass eine Bearbeitungsbedingung zur Verwendung bei der Prüfbearbeitung effizient und angemessen eingestellt werden kann.
Nunmehr wird ein Vorgang der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Der Vorgang der Testbearbeitung ist ähnlich dem Vorgang davon bei der ersten Ausführungsform. Wenn die Prüfbearbeitung gestartet wird, erzeugt die Toleranzprüfeinheit 11 eine Bearbeitungsbedingung zur Verwendung bei der Prüfbearbeitung auf der Grundlage von Informationen, die von der zweiten Informationsspeichereinheit 12a über die Kommunikationseinheit 40 und über die Kommunikationseinheit 43 erhalten werden. Insbesondere erzeugt die Toleranzprüfeinheit 11 eine Bearbeitungsbedingung für die Prüfbearbeitung, um eine Bearbeitungsbedingung zu vermeiden, die einen Alarm verursacht hat, auf Grundlage der Informationen, die von der zweiten Informationsspeichereinheit 12a erhalten wurden. Wenn zum Beispiel unmittelbar vor dem jetzigen Zeitpunkt ein Alarm für den Laseroszillator 1 erzeugt wurde, das heißt innerhalb eines festgelegten Zeitraums vor dem jetzigen Zeitpunkt, kann die Laserausgangsleistung oder die Frequenz geändert werden. Alternativ kann, wenn ein Alarm für ein Laserbearbeitungssystem aufgetreten ist, das einen ähnlichen Betriebsstatus und/oder ähnliche Verbrauchsinformationen aufweist, eine Prüfbearbeitung durchgeführt werden, um die Bearbeitungsbedingung zu vermeiden, die zum Zeitpunkt des Auftretens dieses Alarms eingestellt war. Dieser Vorgang ermöglicht es dem Laserbearbeitungssystem 100a der vorliegenden Ausführungsform, die Prüfbearbeitung in kürzerer Zeit präziser durchzuführen. Der Betrieb der vorliegenden Ausführungsform mit Ausnahme des vorstehend beschriebenen Vorgangs ist ähnlich wie der Betrieb der ersten Ausführungsform. Es ist zu beachten, dass ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform die zweite Informationsspeichereinheit 12 in der Steuereinheit 102a beinhaltet sein kann, um zu ermöglichen, dass die Toleranzprüfeinheit 11 sowohl die in der zweiten Informationsspeichereinheit 12 gespeicherten Informationen als auch die von der zweiten Informationsspeichereinheit 12a über die Kommunikationseinheit 40 und über die Kommunikationseinheit 43 erhaltenen Informationen verwenden kann, um eine Bearbeitungsbedingung zur Verwendung bei der Prüfbearbeitung zu erzeugen. Dem Benutzer kann es erlaubt werden, zu wählen, welche er verwenden will, entweder die in der zweiten Informationsspeichereinheit 12 gespeicherten Informationen oder die von der zweiten Informationsspeichereinheit 12a über die Kommunikationseinheit 40 und über die Kommunikationseinheit 43 erhaltenen Informationen.
Darüber hinaus kann die Toleranzprüfeinheit 11 ein Toleranzprüfelement unter Verwendung von nicht überwachtem Lernen lernen. Nicht überwachtes Lernen ist eine Lernverfahren zum Lernen der Verteilung von Eingabedaten nur mit einer großen Menge von Eingabedaten, die der Vorrichtung zum maschinellen Lernen gegeben werden, und zum Durchführen von Komprimierung, Klassifizierung, Formung und dergleichen an den Eingabedaten, ohne dass diesen entsprechende mit Labels gekennzeichnete Trainingsausgabedaten gegeben werden. Die Verwendung des nicht überwachten Lernens mit einem Datensatz als Eingabedaten, der verschiedene Datenelemente beinhaltet, die in der zweiten Informationsspeichereinheit 12a gespeichert sind, ermöglicht beispielsweise, dass der Datensatz in Clustern, die ähnliche Merkmale aufweisen, angeordnet wird. Das Einstellen eines festgelegten Kriteriums und das Zuweisen von Ausgaben, die dieses optimieren, unter Verwendung dieses Ergebnisses, ermöglichen, dass die Ausgaben vorhergesagt werden. Beispiele für Ausgaben beinhalten einen Steuerparameter, dessen Bearbeitungstoleranz eine Anpassung erfordert, und eine zu erreichende Bearbeitungstoleranz. Zum Beispiel wird ein Modell zum maschinellen Lernen in der Toleranzprüfeinheit 11 installiert, und die vom Ferndiagnosedienst erhaltenen Informationen (im Folgenden als erhaltene Informationen bezeichnet) und ein Steuerparameter, dessen Bearbeitungstoleranz angepasst wurde, werden in das Modell zum maschinellen Lernen eingegeben. Dann führt das Modell zum maschinellen Lernen eine Clusterung der Eingabedaten durch, bei der die erhaltenen Informationen und der Steuerparameter, der eine Anpassung benötigt, die in einem gemeinsamen Cluster zusammengefasst wurden, einander zugeordnet werden. Das Durchführen eines solchen Lernens ermöglicht es der Toleranzprüfeinheit 11, in Abhängigkeit vom Inhalt der in den erhaltenen Informationen beinhalteten Informationen, den Steuerparameter auszuwählen, der eine Anpassung benötigt. Die Toleranzprüfeinheit 11 erzeugt eine Bearbeitungsbedingung, um bevorzugt den Steuerparameter, der eine Anpassung benötigt, anzupassen. Wenn zum Beispiel die Werte des Hilfsgasverbrauchs und der tatsächlichen Bearbeitungszeit zum Zeitpunkt der Prüfung der Bearbeitungstoleranz jeweils über dem Referenzwert davon liegen und diese Werte zu einem bestimmten Cluster gehören, werden die Steuerparameter, die demselben Cluster zugeordnet sind, wie etwa die Bearbeitungsgeschwindigkeit und das Hilfsgas, als die anzupassenden Steuerparameter ausgewählt. Die Toleranzprüfeinheit 11 kann den Steuerparameter, der eine Anpassung benötigt, auch auf der Anzeigeeinheit 13 anzeigen. Ähnlich wie bei dem Fall eines Steuerparameters kann auch die zu erreichende Bearbeitungstoleranz unter Verwendung eines Modells zum maschinellen Lernen den erhaltenen Informationen zugeordnet werden. Darüber hinaus ist auch eine Technik, die als semi-überwachtes Lernen bezeichnet wird, für ein mittleres Niveau der Problemeinstellung zwischen nicht überwachtem und überwachtem Lernen verfügbar. Semi-überwachtes Lernen entspricht einer Situation, in der ein Paar von Eingabedaten und Ausgabedaten als Teil gegeben ist, und für den Rest nur die Eingabedaten gegeben sind. Clustering kann auch mit semi-überwachtem Lernen durchgeführt werden.
Wie vorstehend beschrieben, führt das Laserbearbeitungssystem 100a der vorliegenden Ausführungsform eine Prüfbearbeitung auf Grundlage der vom Ferndiagnosedienst erhaltenen Informationen durch. Dies stellt einen ähnlichen Vorteil wie bei der ersten Ausführungsform bereit und ermöglicht außerdem, dass eine geeignete Prüfbearbeitung in kürzerer Zeit durchgeführt wird.
Die in den vorstehenden Ausführungsformen beschriebenen Konfigurationen sind lediglich Beispiele für verschiedene Aspekte vorliegenden Erfindung. Diese Konfigurationen können mit einer bekannten anderen Technologie kombiniert werden und darüber hinaus kann ein Teil jeder der Konfigurationen weggelassen/und oder modifiziert werden, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Bezugszeichenliste

1: Laseroszillator;
2: Bearbeitungskopf;
3: Antriebseinheit;
4: Aufzeichnungseinheit;
5: Bearbeitungsbestimmungseinheit;
6: Bedingungssucheinheit;
7: erste Informationsspeichereinheit;
8: Bedingungserzeugungseinheit;
9: Testbearbeitungsbedingungserzeugungseinheit;
10: Kandidatenbedingungserzeugungseinheit;
11: Toleranzprüfeinheit;
12, 12a: zweite Informationsspeichereinheit;
13: Anzeigeeinheit;
14: Eingabeeinheit;
15: Erfassungseinheit;
16: Werkstück;
18: optischer Pfad;
100, 100a: Laserbearbeitungssystem;
101: Laserbearbeitungswerkzeug;
102, 102a: Steuereinheit.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2017164801 [0005]

Claims

Laserbearbeitungssystem, umfassend: ein Laserbearbeitungswerkzeug; eine Erfassungseinheit, um einen Bearbeitungszustand des Laserbearbeitungswerkzeugs zu erfassen; eine Bearbeitungsbedingungserzeugungseinheit, um eine Bearbeitungsbedingung zu erzeugen, die mindestens einen für das Laserbearbeitungswerkzeug einstellbaren Steuerparameter beinhaltet; eine Bearbeitungsbestimmungseinheit, um eine Bearbeitungsqualität auf Grundlage des von der Erfassungseinheit erfassten Bearbeitungszustands zu bestimmen; eine Kandidatenbedingungserzeugungseinheit, um eine Kandidatenbedingung zu erzeugen, bei der es sich um einen Kandidaten für eine für das Laserbearbeitungswerkzeug einzustellende Bearbeitungsbedingung handelt, auf Grundlage eines Bestimmungsergebnisses von der Bearbeitungsbestimmungseinheit und einer dem Bestimmungsergebnis entsprechenden Bearbeitungsbedingung; und eine Toleranzprüfeinheit, um zu bewirken, dass eine Prüfbearbeitung zum Prüfen einer Bearbeitungstoleranz unter Verwendung der Kandidatenbedingung durchgeführt wird, wobei die Bearbeitungstoleranz eine Robustheit der Kandidatenbedingung angibt.
Laserbearbeitungssystem nach Anspruch 1, umfassend: eine Bedingungssucheinheit, um einen als gut bestimmten Bereich in einem Raum des mindestens einen Steuerparameters auf Grundlage des Bestimmungsergebnisses und der dem Bestimmungsergebnis entsprechenden Bearbeitungsbedingung zu schätzen, wobei der als gut bestimmte Bereich ein Bereich ist, in dem erwartet wird, dass die Bearbeitungsqualität zu einer guten Qualität führt, wobei die Kandidatenbedingungserzeugungseinheit die Kandidatenbedingung auf Grundlage des als gut bestimmten Bereichs erzeugt.
Laserbearbeitungssystem nach Anspruch 2, wobei die Bearbeitungsbedingungserzeugungseinheit die Bearbeitungsbedingung erzeugt, indem sie eine aus den Bearbeitungsbedingungen auswählt, die bei früheren Bearbeitungen verwendet wurden.
Laserbearbeitungssystem nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Bearbeitungsbedingungserzeugungseinheit mehrere Bearbeitungsbedingungen erzeugt, die Bearbeitungsbestimmungseinheit die Bearbeitungsqualität für jede der mehreren Bearbeitungsbedingungen bestimmt und die Bedingungssucheinheit den als gut bestimmten Bereich auf Grundlage der mehreren Bearbeitungsbedingungen schätzt.
Laserbearbeitungssystem nach Anspruch 1, wobei die Bearbeitungsbedingungserzeugungseinheit mehrere Bearbeitungsbedingungen erzeugt, die Bearbeitungsbestimmungseinheit die Bearbeitungsqualität für jede der mehreren Bearbeitungsbedingungen bestimmt und die Kandidatenbedingungserzeugungseinheit die Kandidatenbedingung auf Grundlage der den mehreren Bearbeitungsbedingungen entsprechenden Bestimmungsergebnissen erzeugt.
Laserbearbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Toleranzprüfeinheit bestimmt, dass die Kandidatenbedingung eine optimale Bearbeitungsbedingung ist, wenn die Kandidatenbedingung eine Bearbeitungstoleranz aufweist, die ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt, und die Bearbeitungsbedingungserzeugungseinheit anweist, eine Bearbeitungsbedingung zu erzeugen, wenn die Kandidatenbedingung keine Bearbeitungstoleranz aufweist, die das vorbestimmte Kriterium erfüllt, und wenn die Bearbeitungsbedingungserzeugungseinheit von der Toleranzprüfeinheit angewiesen wird, eine Bearbeitungsbedingung zu erzeugen, wird ein Prozess der Bearbeitungsbedingungserzeugungseinheit, der Bearbeitungsbestimmungseinheit, der Kandidatenbedingungserzeugungseinheit und der Toleranzprüfeinheit erneut durchgeführt.
Laserbearbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Toleranzprüfeinheit bestimmt, dass die Kandidatenbedingung eine optimale Bearbeitungsbedingung ist, wenn die Kandidatenbedingung eine Bearbeitungstoleranz aufweist, die ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt, und einen Wert mindestens eines Teils mindestens eines Steuerparameters der Kandidatenbedingung modifiziert, und bewirkt, dass die Prüfbearbeitung auf Grundlage der Kandidatenbedingung nach der Modifikation erneut durchgeführt wird, wenn die Kandidatenbedingung keine Bearbeitungstoleranz aufweist, die das vorbestimmte Kriterium erfüllt.
Laserbearbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend: eine Kommunikationseinheit, um von einer Datensammelvorrichtung, die dazu fähig ist, die von einem Ferndiagnosedienst gesammelten Informationen zu übertragen, die gesammelten Informationen zu empfangen, wobei die gesammelten Informationen Informationen sind, die einen Zustand eines anderen Laserbearbeitungssystems beim Auftreten eines Bearbeitungsfehlers in dem anderen Laserbearbeitungssystem angeben, und die Toleranzprüfeinheit eine Bearbeitungsbedingung zur Verwendung bei der Prüfbearbeitung unter Verwendung der gesammelten Informationen, die von der Kommunikationseinheit empfangen werden, erzeugt.
Laserbearbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Kandidatenbedingung als den mindestens einen Steuerparameter mindestens eines von einer Bearbeitungsgeschwindigkeit, einer Fokusposition oder einem Hilfsgasdruck des Laserbearbeitungswerkzeugs beinhaltet, und die Toleranzprüfeinheit bewirkt, dass die Prüfbearbeitung zum Prüfen der Bearbeitungstoleranz für mindestens eines von der Bearbeitungsgeschwindigkeit, der Fokusposition oder dem Hilfsgasdruck durchgeführt wird.
Laserbearbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Bearbeitungsbestimmungseinheit eine Bestimmung in Bezug auf einen Bearbeitungsfehlermodus vornimmt, wobei der Bearbeitungsfehlermodus eine Art von Bearbeitungsfehler angibt, und die Bearbeitungsbedingungserzeugungseinheit die Bearbeitungsbedingung erzeugt, um vorzugsweise einen dem Bearbeitungsfehlermodus entsprechenden Steuerparameter zu modifizieren.
Laserbearbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend: eine Anzeigeeinheit, die dazu fähig ist, einen Anzeigebereich zum Empfangen einer Eingabe in Bezug auf eine Anzahl von Durchgängen der Testbearbeitung anzuzeigen, wobei die Testbearbeitung durchgeführt wird, um die Kandidatenbedingung zu bestimmen.
Laserbearbeitungssystem nach Anspruch 11, wobei die Anzeigeeinheit dazu fähig ist, einen Anzeigebereich zum Empfangen einer Angabe in Bezug auf den mindestens einen Steuerparameter, dessen Bearbeitungstoleranz bei der Prüfbearbeitung geprüft werden soll, anzuzeigen.
Laserbearbeitungssystem nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Anzeigeeinheit dazu fähig ist, die Bearbeitungsbedingung zur Verwendung bei der Prüfbearbeitung als einen Punkt in einem Raum des mindestens einen Steuerparameters anzuzeigen.
Bearbeitungsbedingungssuchvorrichtung, umfassend: eine Bearbeitungsbedingungserzeugungseinheit, um eine Bearbeitungsbedingung zu erzeugen, die mindestens einen für ein Laserbearbeitungswerkzeug einstellbaren Steuerparameter beinhaltet; eine Bearbeitungsbestimmungseinheit, um eine Bearbeitungsqualität auf Grundlage eines Erfassungsergebnisses eines Bearbeitungszustands des Laserbearbeitungswerkzeugs zu bestimmen; eine Kandidatenbedingungserzeugungseinheit, um eine Kandidatenbedingung zu erzeugen, bei der es sich um einen Kandidaten für eine für das Laserbearbeitungswerkzeug einzustellende Bearbeitungsbedingung handelt, auf Grundlage eines Bestimmungsergebnisses von der Bearbeitungsbestimmungseinheit und einer dem Bestimmungsergebnis entsprechenden Bearbeitungsbedingung; und eine Toleranzprüfeinheit, um zu bewirken, dass eine Prüfbearbeitung zum Prüfen einer Bearbeitungstoleranz unter Verwendung der Kandidatenbedingung durchgeführt wird, wobei die Bearbeitungstoleranz eine Robustheit der Kandidatenbedingung angibt.
Bearbeitungsbedingungssuchverfahren durch eine Bearbeitungsbedingungssuchvorrichtung, umfassend: einen Bearbeitungsbedingungserzeugungsschritt zum Erzeugen einer Bearbeitungsbedingung, die mindestens einen für ein Laserbearbeitungswerkzeug einstellbaren Steuerparameter beinhaltet; einen Bearbeitungsbestimmungsschritt zum Bestimmen einer Bearbeitungsqualität auf Grundlage eines Bestimmungsergebnisses eines Bearbeitungszustands des Laserbearbeitungswerkzeugs; einen Kandidatenbedingungserzeugungsschritt zum Erzeugen einer Kandidatenbedingung, bei der es sich um einen Kandidaten für eine für das Laserbearbeitungswerkzeug einzustellende Bearbeitungsbedingung handelt, auf Grundlage eines Bestimmungsergebnisses von dem Bearbeitungsbestimmungsschritt und einer dem Bestimmungsergebnis entsprechenden Bearbeitungsbedingung; und einen Toleranzprüfungsschritt zum Bewirken, dass eine Prüfbearbeitung zum Prüfen einer Bearbeitungstoleranz unter Verwendung der Kandidatenbedingung durchgeführt wird, wobei die Bearbeitungstoleranz eine Robustheit der Kandidatenbedingung angibt.