DE112021007335T5

DE112021007335T5 - Lehrvorrichtung zum lehren des betriebs einer laserbearbeitungsvorrichtung, laserbearbeitungssystem und verfahren

Info

Publication number: DE112021007335T5
Application number: DE112021007335.4T
Authority: DE
Inventors: Youhei Suzuki; Yoshinori Murakami
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2021-05-26
Filing date: 2021-05-26
Publication date: 2024-01-11
Also published as: TW202246926A; WO2022249352A1; JPWO2022249352A1; CN117320834A; US20240242623A1

Abstract

Herkömmlicherweise wurde eine Technik zum einfacheren Lehren des Betriebs einer Laserbearbeitungsvorrichtung, die eine Defokussierung durchführt, gesucht.Eine Lehrvorrichtung 50 ist versehen mit: einer Parametereingabeempfangseinheit 66, die eine Eingabe einer Strahlgröße empfängt, die die Größe eines Laserlichtflecks auf einer Oberfläche angibt; einer Beziehungsdatenerfassungseinheit 64, die Beziehungsdaten erfasst, die eine Beziehung zwischen einem Defokussierungsbetrag zum Verschieben des Brennpunkts des Laserlichts von der Oberfläche in Richtung der optischen Achse des Laserlichts und der Strahlgröße, die in Abhängigkeit von dem Defokussierungsbetrag variiert, angeben; einer Umwandlungseinheit 70, die basierend auf den Beziehungsdaten die Strahlgröße, die durch die Parametereingabeempfangseinheit 66 empfangen wird, in einen entsprechenden Defokussierungsbetrag umwandelt; und einer Programmerzeugungseinheit 72, die ein Betriebsprogramm zur Laserbearbeitung erzeugt, das den Defokussierungsbetrag, der durch die Umwandlungseinheit 70 umgewandelt wird, als eine Befehlsanweisung festlegt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Lehrvorrichtung, ein Laserbearbeitungssystem und ein Verfahren zum Lehren eines Betriebs einer Laserbearbeitungsmaschine.
STAND DER TECHNIK
Eine Lehrvorrichtung zum Lehren eines Betriebs einer Laserbearbeitungsmaschine ist bekannt (z. B. Patentdokument 1).
[ZITATLISTE]
[PATENTLITERATUR]
Patentdokument 1: JP 2020-35404 A
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
[TECHNISCHE AUFGABE]
Die Steuerung (der Defokussierung) zum Verschieben des Brennpunkts eines Laserstrahls, der von einer Laserbearbeitungsmaschine emittiert wird, von der Oberfläche eines Werkstücks wird manchmal durchgeführt, um den Wärmeeintrag in das Werkstück aufgrund des Laserstrahls während der Laserbearbeitung der Laserbearbeitungsmaschine einzustellen. Im Stand der Technik besteht ein Bedarf an einer Technik zum einfacheren Lehren eines Betriebs einer Laserbearbeitungsmaschine, die eine solche Defokussierung durchführt, als jemals zuvor.
[LÖSUNG DER AUFGABE]
In einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Lehrvorrichtung zum Lehren eines Betriebs einer Laserbearbeitungsmaschine, die eine Oberfläche eines Werkstücks mit einem Laserstrahl bestrahlt, um eine Laserbearbeitung an dem Werkstück durchzuführen, eine Parametereingabeempfangseinheit, die konfiguriert ist, um eine Eingabe einer Strahlgröße zu empfangen, die eine Größe eines Bestrahlungspunkts des Laserstrahls auf der Oberfläche darstellt, eine relationale Datenerfassungseinheit, die konfiguriert ist, um relationale Daten zu erfassen, die eine Beziehung zwischen einem Defokussierungsbetrag, um den ein Brennpunkt des Laserstrahls von der Oberfläche in einer Richtung der optischen Achse des Laserstrahls verschoben werden soll, und der Strahlgröße, die sich als Reaktion auf den Defokussierungsbetrag ändert, darstellen, eine Umwandlungseinheit, die konfiguriert ist, um die von der Parametereingabeempfangseinheit empfangene Strahlgröße basierend auf den relationalen Daten in den entsprechenden Defokussierungsbetrag umzuwandeln, und eine Programmerzeugungseinheit, die konfiguriert ist, um ein Betriebsprogramm für die Laserbearbeitung zu erzeugen, in dem der von der Umwandlungseinheit erhaltene umgewandelte Defokussierungsbetrag als eine Befehlsanweisung definiert ist.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Verfahren zum Lehren eines Betriebs einer Laserbearbeitungsmaschine, die eine Oberfläche eines Werkstücks mit einem Laserstrahl bestrahlt, um eine Laserbearbeitung an dem Werkstück durchzuführen, durch einen Prozessor das Empfangen einer Eingabe einer Strahlgröße, die eine Größe eines Bestrahlungspunkts des Laserstrahls auf der Oberfläche darstellt, das Erfassen relationaler Daten, die eine Beziehung zwischen einem Defokussierungsbetrag, um den ein Brennpunkt des Laserstrahls von der Oberfläche in einer Richtung der optischen Achse des Laserstrahls verschoben werden soll, und der Strahlgröße, die sich als Reaktion auf den Defokussierungsbetrag ändert, darstellen, das Umwandeln der empfangenen Strahlgröße in den entsprechenden Defokussierungsbetrag basierend auf den relationalen Daten und das Erzeugen eines Betriebsprogramms für die Laserbearbeitung, in dem der umgewandelte Defokussierungsbetrag als eine Befehlsanweisung definiert ist.
[VORTEILHAFTE WIRKUNG DER ERFINDUNG]
Die vorliegende Offenbarung ermöglicht es dem Bediener, eine beliebige Strahlgröße auf der Oberfläche anzugeben, um den Wärmeeintrag in das Werkstück während der Laserbearbeitung einzustellen. Somit ist es möglich, den Betrieb der Laserbearbeitungsmaschine zum Einstellen der eingegebenen Wärme intuitiv zu lehren, so dass es möglich ist, die zum Lehren erforderliche Arbeit zu vereinfachen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein Diagramm eines Laserbearbeitungssystems gemäß einer Ausführungsform.
2 ist ein Blockdiagramm des in 1 dargestellten Laserbearbeitungssystems.
3 stellt ein Beispiel einer in 1 dargestellten Laserbestrahlungsvorrichtung dar.
4 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Defokussierung, bei der der Brennpunkt von der Oberfläche eines Werkstücks nach oben verschoben ist.
5 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Fokussierung, bei der der Brennpunkt von der Oberfläche des Werkstücks nach unten verschoben ist.
6 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen Defokussierungsbeträgen und Strahlgrößen (Durchmessern) angibt.
7 stellt ein Beispiel eines Lehrbilds dar.
8 ist ein Diagramm eines Laserbearbeitungssystems gemäß einer anderen Ausführungsform.
9 stellt ein anderes Beispiel eines Lehrbilds dar.
10 stellt noch ein anderes Beispiel eines Lehrbilds dar.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung anhand der Zeichnungen ausführlich beschrieben. In den verschiedenen nachstehend beschriebenen Ausführungsformen werden die gleichen Bezugszeichen für die gleichen Elemente verwendet, und eine redundante Beschreibung wird weggelassen. Zunächst wird ein Laserbearbeitungssystem 10 gemäß einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben. Das Laserbearbeitungssystem 10 umfasst eine Laserbearbeitungsmaschine 12, eine Steuervorrichtung 14 und eine Lehrvorrichtung 50.
Unter einem Befehl von der Steuervorrichtung 14 bestrahlt die Laserbearbeitungsmaschine 12 eine Oberfläche S eines Werkstücks W mit einem Laserstrahl LB und führt eine Laserbearbeitung (wie etwa Laserschweißen oder Laserschneiden) an dem Werkstück W mit dem Laserstrahl LB durch. Insbesondere umfasst die Laserbearbeitungsmaschine 12 einen Laseroszillator 16, eine Laserbestrahlungsvorrichtung 18 und einen Bewegungsmechanismus 20.
Der Laseroszillator 16 ist ein Festkörperlaseroszillator (z. B. ein YAG-Laseroszillator oder ein Faserlaseroszillator), ein Gaslaseroszillator (z. B. ein Kohlendioxidlaseroszillator) oder dergleichen und erzeugt intern einen Laserstrahl LB durch optische Resonanz und führt den Laserstrahl LB der Laserbestrahlungsvorrichtung 18 durch ein Lichtleitelement 22 als Reaktion auf einen Befehl von der Steuervorrichtung 14 zu. Das Lichtleitelement 22 umfasst beispielsweise mindestens eines von einer optischen Faser, einem Lichtleitpfad aus einem hohlen oder transparenten Material, einem reflektierenden Spiegel und einer optischen Linse und leitet den Laserstrahl LB zu der Laserbestrahlungsvorrichtung 18.
Die Laserbestrahlungsvorrichtung 18 ist ein Laserscanner (ein Galvanometerscanner), ein Laserbearbeitungskopf oder dergleichen und fokussiert den vom Laseroszillator 16 zugeführten Laserstrahl LB und bestrahlt das Werkstück W mit dem Laserstrahl LB. 3 stellt schematisch eine Konfiguration der Laserbestrahlungsvorrichtung 18 als Laserscanner dar. Die in 3 dargestellte Laserbestrahlungsvorrichtung 18 umfasst ein Gehäuse 24, ein Lichtempfangsteil 26, Spiegel 28 und 30, Spiegelantriebsvorrichtungen 32 und 34, eine optische Linse 36, eine Linsenantriebsvorrichtung 38 und ein Laserstrahlemissionsteil 40.
Das Gehäuse 24 ist hohl und sein Inneres definiert einen Ausbreitungspfad für den Laserstrahl LB. Das Lichtempfangsteil 26 ist am Gehäuse 24 vorgesehen und empfängt den durch das Lichtleitelement 22 ausgebreiteten Laserstrahl LB. Der Spiegel 28 ist im Inneren des Gehäuses 24 so vorgesehen, dass er um eine Achse A1 drehbar ist. Der Spiegel 28 reflektiert den Laserstrahl LB, der durch das Lichtempfangsteil 26 in das Gehäuse 24 eingetreten ist, zum Spiegel 30. Die Spiegelantriebsvorrichtung 32 ist beispielsweise ein Servomotor und dreht den Spiegel 28 um die Achse A1 als Reaktion auf einen Befehl von der Steuervorrichtung 14.
Andererseits ist der Spiegel 30 im Inneren des Gehäuses 24 so vorgesehen, dass er um eine Achse A2 drehbar ist. Die Achse A2 kann im Wesentlichen orthogonal zur Achse A1 sein. Der Spiegel 30 reflektiert den vom Spiegel 28 reflektierten Laserstrahl LB zur optischen Linse 36. Die Spiegelantriebsvorrichtung 34 ist beispielsweise ein Servomotor und dreht den Spiegel 30 um die Achse A2 als Reaktion auf einen Befehl von der Steuervorrichtung 14. Im Allgemeinen können die Spiegel 28 und 30 als Galvanometerspiegel bezeichnet werden und die Spiegelantriebsvorrichtungen 32 und 34 können als Galvanometermotoren bezeichnet werden.
Die optische Linse 36 umfasst eine Fokuslinse oder dergleichen und fokussiert den Laserstrahl LB. In der vorliegenden Ausführungsform ist die optische Linse 36 in dem Gehäuse 24 so gelagert, dass sie in Richtung einer optischen Achse O des einfallenden Laserstrahls LB beweglich ist. Die Linsenantriebsvorrichtung 38 umfasst ein piezoelektrisches Element, einen Ultraschallvibrator, einen Ultraschallmotor oder dergleichen und verschiebt die optische Linse 36 in Richtung der optischen Achse O als Reaktion auf einen Befehl von der Steuervorrichtung 14, wodurch ein Brennpunkt FP des auf das Werkstück W emittierten Laserstrahls LB in Richtung der optischen Achse O verschoben wird. Das Laserstrahlemissionsteil 40 emittiert den von der optischen Linse 36 fokussierten Laserstrahl LB aus dem Gehäuse 24.
Unter erneuter Bezugnahme auf 1 und 2 umfasst der Bewegungsmechanismus 20 beispielsweise einen Servomotor und bewegt die Laserbestrahlungsvorrichtung 18 relativ zu dem Werkstück W. Beispielsweise ist der Bewegungsmechanismus 20 ein Gelenkroboter, der die Laserbestrahlungsvorrichtung 18 in eine beliebige Position in einem Koordinatensystem C bewegen kann. Alternativ kann der Bewegungsmechanismus 20 mehrere Kugelgewindemechanismen aufweisen, die die Laserbestrahlungsvorrichtung 18 in einer z-Achsenrichtung des Koordinatensystems C bewegen, während sie sie entlang einer x-y-Ebene des Koordinatensystems C bewegen.
Das Koordinatensystem C ist beispielsweise ein Weltkoordinatensystem, das den dreidimensionalen Raum einer Arbeitszelle bestimmt, ein Bewegungsmechanismuskoordinatensystem (z. B. ein Roboterkoordinatensystem) zum Steuern der Bewegung des Bewegungsmechanismus 20 oder ein Werkstückkoordinatensystem, das die Koordinaten des Werkstücks W bestimmt und ein Steuerkoordinatensystem zum automatischen Steuern des Betriebs der Laserbearbeitungsmaschine 12 ist.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Laserbestrahlungsvorrichtung 18 in dem Koordinatensystem C so positioniert, dass sich der emittierte Laserstrahl LB während der Laserbearbeitung in der negativen Richtung der z-Achse des Koordinatensystems C ausbreitet. In der folgenden Beschreibung kann die positive Richtung der z-Achse des Koordinatensystems C der Einfachheit halber als nach oben bezeichnet werden.
Die Steuervorrichtung 14 steuert den Betrieb der Laserbearbeitungsmaschine 12. Insbesondere ist die Steuervorrichtung 14 ein Computer, der einen Prozessor (wie etwa eine CPU oder eine GPU) und einen Speicher (wie etwa einen ROM oder einen RAM) umfasst. Die Steuervorrichtung 14 steuert einen Betrieb des Erzeugens eines Laserstrahls durch den Laseroszillator 16. Die Steuervorrichtung 14 bewegt auch die Laserbestrahlungsvorrichtung 18 in Bezug auf das Werkstück W durch Betreiben des Bewegungsmechanismus 20.
Die Steuervorrichtung 14 betreibt auch die Spiegelantriebsvorrichtungen 32 und 34 der Laserbestrahlungsvorrichtung 18, um die Ausrichtungen der Spiegel 28 bzw. 30 zu ändern, wodurch ein Bestrahlungspunkt IP des auf das Werkstück W emittierten Laserstrahls LB in Bezug auf das Werkstück W mit einer hohen Geschwindigkeit bewegt werden kann. Die Steuervorrichtung 14 betreibt auch die Linsenantriebsvorrichtung 38 der Laserbestrahlungsvorrichtung 18, um die optische Linse 36 zu verschieben, wodurch der Brennpunkt FP des vom Laserstrahlemissionsteil 40 emittierten Laserstrahls LB in Richtung der optischen Achse O bewegt wird.
Die Lehrvorrichtung 50 dient zum Lehren des Betriebs der Laserbearbeitungsmaschine 12. Wie in 2 dargestellt, ist die Lehrvorrichtung 50 ein Computer, der einen Prozessor 52, einen Speicher 54 und eine E/A-Schnittstelle 56 umfasst. Die Lehrvorrichtung 50 kann jede Art von Computer sein, wie etwa ein Desktop- oder Tablet-PC oder ein Lehranhänger.
Der Prozessor 52 umfasst eine CPU, GPU oder dergleichen und ist über einen Bus 58 kommunikativ mit dem Speicher 54 und der E/A-Schnittstelle 56 verbunden. Der Prozessor 52 führt eine arithmetische Verarbeitung durch, um Lehrfunktionen zu realisieren, die später beschrieben werden, während er mit dem Speicher 54 und der E/A-Schnittstelle 56 kommuniziert.
Der Speicher 54 umfasst einen RAM, einen ROM oder dergleichen und speichert vorübergehend oder dauerhaft verschiedene Daten, die bei der arithmetischen Verarbeitung für Lehrfunktionen verwendet werden, die durch den Prozessor 52 durchgeführt werden, und verschiedene Daten, die während der arithmetischen Verarbeitung erzeugt werden. Die E/A-Schnittstelle 56 weist beispielsweise einen Ethernet-Anschluss (Handelsnamen-Anschluss), einen USB-Anschluss, einen Glasfaserverbinder oder einen HDMI-Anschluss (Handelsnamen-Anschluss) auf und kommuniziert Daten mit externen Vorrichtungen drahtgebunden oder drahtlos unter einem Befehl von dem Prozessor 52.
Die Lehrvorrichtung 50 ist mit einer Eingabevorrichtung 60 und einer Anzeigevorrichtung 62 versehen. Die Eingabevorrichtung 60 umfasst eine Tastatur, eine Maus, ein Touchpanel oder dergleichen und empfängt eine Dateneingabe von einem Bediener. Die Anzeigevorrichtung 62 umfasst eine Flüssigkristallanzeige, eine organische EL-Anzeige oder dergleichen und zeigt verschiedene Daten an.
Die Eingabevorrichtung 60 und die Anzeigevorrichtung 62 sind drahtgebunden oder drahtlos kommunikativ mit der E/A-Schnittstelle 56 verbunden. Die Eingabevorrichtung 60 und die Anzeigevorrichtung 62 können getrennt von dem Gehäuse der Lehrvorrichtung 50 vorgesehen sein oder können in das Gehäuse der Lehrvorrichtung 50 integriert sein.
Hier wird die Steuerung (der Defokussierung) zum Verschieben des Brennpunkts FP von der Oberfläche S in Richtung der optischen Achse O (d. h. in Richtung der z-Achse des Koordinatensystems C) manchmal durchgeführt, um den Wärmeeintrag in das Werkstück W aufgrund des Laserstrahls LB während der Laserbearbeitung der Laserbearbeitungsmaschine 12 einzustellen. Die Defokussierung, die während der Laserbearbeitung durchgeführt wird, wird nachstehend unter Bezugnahme auf 4 und 5 beschrieben.
4 stellt einen Zustand dar, in dem der Brennpunkt FP von der Oberfläche S nach oben (d. h. in Richtung des Laserstrahlemissionsteils 40) um einen Defokussierungsbetrag DF abweicht. Der Defokussierungsbetrag DF entspricht einem Abstand, um den der Brennpunkt FP von der Oberfläche S verschoben ist. Hier wird die Größe auf der Oberfläche S des Bestrahlungspunkts IP des Laserstrahls LB, mit dem die Oberfläche S bestrahlt wird, als Strahlgröße BS bezeichnet. Diese Strahlgröße BS kann beispielsweise als ein Durchmesser (oder Radius) R (in µm) oder eine Fläche E (in µm²) des Bestrahlungspunkts IP ausgedrückt werden. Auch die Defokussierung mit dem Brennpunkt FP, der von der Oberfläche S nach oben verschoben ist, wie in 4 dargestellt, wird als „Defokussierung“ bezeichnet.
Andererseits stellt 5 einen Zustand dar, in dem der Brennpunkt FP von der Oberfläche S nach unten (d. h. vom Laserstrahlemissionsteil 40 weg) um einen Defokussierungsbetrag DF verschoben ist. Hier wird die Defokussierung mit dem Brennpunkt FP, der von der Oberfläche S nach unten verschoben ist, wie in 5 dargestellt, als „Fokussierung“ bezeichnet. Die Strahlgröße BS ändert sich als Reaktion auf den Defokussierungsbetrag DF (d. h. die Position des Brennpunkts FP).
Die Lehrvorrichtung 50 lehrt den Betrieb der Laserbearbeitungsmaschine 12, die die Laserbearbeitung am Werkstück W durchführt, während sie die Defokussierung durchführt. Ein Verfahren zum Lehren des Betriebs der Laserbearbeitungsmaschine 12 unter Verwendung der Lehrvorrichtung 50 wird nachstehend beschrieben. Beim Empfangen eines Lehrstartbefehls von dem Bediener über die Eingabevorrichtung 60 erfasst der Prozessor 52 relationale Daten RD, die die Beziehung zwischen dem Defokussierungsbetrag DF und der Strahlgröße BS darstellen.
In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Datentabelle DT, wie in der nachstehenden Tabelle 1 gezeigt, im Speicher 54 im Voraus als die relationalen Daten RD gespeichert. TABELLE 1

Defokussierungsbetrag [mm] Strahlgröße [µm]

-50 400

-30 300

-10 220

0 200

10 220

30 300

50 400
Tabelle 1
Wie oben beschrieben, ändert sich die Strahlgröße BS als Reaktion auf den Defokussierungsbetrag DF, und zwischen der Strahlgröße BS und dem Defokussierungsbetrag DF besteht eine Beziehung, die für das optische System der Laserbearbeitungsmaschine 12 (z. B. das Lichtleitelement 22, das Lichtempfangsteil 26 der Laserbestrahlungsvorrichtung 18, die Spiegel 28 und 30, die optische Linse 36 und das Laserstrahlemissionsteil 40) spezifisch ist. In der Datentabelle DT werden mehrere Defokussierungsbeträge DF und Strahlgrößen BS in Verbindung miteinander gespeichert.
Ein positiver Wert des Defokussierungsbetrags DF in Tabelle 1 (z. B. „50“) gibt einen Defokussierungsbetrag DF der Defokussierung (d. h. einen Abstand, um den der Brennpunkt FP von der Oberfläche S nach oben verschoben ist) an, während ein negativer Wert des Defokussierungsbetrags DF (z. B. „-50“) einen Defokussierungsbetrag DF der Fokussierung (d. h. einen Abstand, um den der Brennpunkt FP von der Oberfläche S nach unten verschoben ist) angibt. Das heißt, die in Tabelle 1 gezeigte Datentabelle DT stellt die Beziehung zwischen den Strahlgrößen BS und den Defokussierungsbeträgen DF der Defokussierung und der Fokussierung dar. In der in Tabelle 1 gezeigten Datentabelle DT werden Durchmesser R des Bestrahlungspunkts IP auch als Strahlgrößen BS gespeichert.
6 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen den Defokussierungsbeträgen DF und den Strahlgrößen BS (Durchmesser R), die in der Datentabelle DT gespeichert sind, darstellt. In dem in 6 dargestellten Diagramm sind die Strahlgrößen BS, die den in der Datentabelle DT gespeicherten Defokussierungsbeträgen DF entsprechen, durch Punkte aufgetragen und es wird eine lineare Interpolation zwischen jedem Paar von Punkten durchgeführt.
Wenn der Bediener eine beliebige Strahlgröße BS eingibt, wie später beschrieben wird, kann der Prozessor 52 die Strahlgröße BS basierend auf der Datentabelle DT in einen entsprechenden Defokussierungsbetrag DF umwandeln. Als ein Beispiel erhält der Prozessor 52 einen Defokussierungsbetrag DF aus einer Strahlgröße BS durch lineares Interpolieren der Datentabelle DT, wie in 6 dargestellt.
Insbesondere, wenn eine Eingabe eines Durchmessers R_x, der nicht in der Datentabelle DT gespeichert ist, als eine Strahlgröße BS empfangen wird, erhält der Prozessor 52 einen Defokussierungsbetrag DF, der der Strahlgröße BS (Durchmesser R_x) entspricht, unter Verwendung der Datentabelle DT und der folgenden Gleichung (1), die eine lineare Interpolation darstellt. $(R_{n} - R_{x}) / (R_{x} - R_{n + 1}) = (| {DF}_{n} | - | {DF}_{x} |) / (| {DF}_{x} | - | {DF}_{n + 1} |)$
Hier gibt R_n einen Durchmesser R mit einem Wert an, der größer als der und am nächsten an dem Eingabedurchmesser R_x unter den in der Datentabelle DT gespeicherten Durchmessern R ist. Andererseits gibt R_{n + 1} einen Durchmesser R mit einem Wert an, der kleiner als der und am nächsten an dem Eingabedurchmesser R_x unter den in der Datentabelle DT gespeicherten Durchmessern R ist. DF_n gibt einen Defokussierungsbetrag an, der dem in der Datentabelle DT gespeicherten Durchmesser R_n entspricht, und DF_{n + 1} gibt einen Defokussierungsbetrag an, der dem in der Datentabelle DT gespeicherten Durchmesser R_{n + 1} entspricht.
Der Prozessor 52 kann den Absolutwert (d. h. |DF_x|) eines Defokussierungsbetrags DF_x, der dem Eingabedurchmesser R_x entspricht, aus Gleichung (1) erhalten und als Ergebnis einen Defokussierungsbetrag +DF_x der Defokussierung, der dem Durchmesser R_x entspricht, oder einen Defokussierungsbetrag -DF_x der Fokussierung, der dem Durchmesser R_x entspricht, erhalten.
Wenn beispielsweise der Durchmesser R_x = 350 µm ist, gibt die Datentabelle DT R_n = 400, R_{n + 1} = 300, DF_n = -50 und DF_{n + 1} = -30 und somit kann der Prozessor 52 DF_x = ±40 aus der Datentabelle DT und Gleichung (1) erhalten. Die Datentabelle DT und Gleichung (1) stellen relationale Daten RD dar.
Der Prozessor 52 kann einen Defokussierungsbetrag DF aus einer Strahlgröße BS durch nichtlineares Interpolieren der Datentabelle DT zwischen Punkten in dem in 6 dargestellten Diagramm erhalten. In diesem Fall kann der Prozessor 52 den Defokussierungsbetrag DF_x, der dem Eingabedurchmesser R_x entspricht, unter Verwendung der Datentabelle DT und der Gleichung, die eine nichtlineare Interpolation darstellt, erhalten.
Als ein anderes Beispiel kann der Prozessor 52 ein Diagramm (oder eine Funktion BS = R = f(DF)), das bzw. die in 6 dargestellt ist, aus der Datentabelle DT erzeugen. In diesem Fall wendet der Prozessor 52 den Eingabedurchmesser R_x auf das erzeugte Diagramm (oder die Funktion R = f(DF)) an, um den entsprechenden Defokussierungsbetrag DF_x zu erhalten.
Die Datentabelle DT und das Diagramm (oder die Funktion R = f(DF)) stellen relationale Daten RD dar. Das heißt, in diesem Beispiel erzeugt der Prozessor 52 aus der Datentabelle DT, die ein Element der relationalen Daten RD ist, ein Diagramm (oder eine Funktion), das bzw. die ein anderes Element der relationalen Daten RD ist.
Auf diese Weise erfasst der Prozessor 52 relationale Daten RD (z. B. die Datentabelle DT und Gleichung (1)). Somit fungiert der Prozessor 52 in der vorliegenden Ausführungsform als eine relationale Datenerfassungseinheit 64 (2), die die relationalen Daten RD erfasst. Während des Erfassens der relationalen Daten RD erzeugt der Prozessor 52 ein Lehrbild 100, das in 7 als Computergrafik(CG)-Bilddaten dargestellt ist, und zeigt das Lehrbild 100 auf der Anzeigevorrichtung 62 an.
Das Lehrbild 100 ist eine grafische Benutzeroberfläche (GUI) zum Unterstützen der Lehrarbeit des Bedieners und umfasst ein Datensatzeingabebild 102, ein Brennpunktauswahlbild 104 und ein Datensatzanzeigebild 106. Das Datensatzeingabebild 102 dient zum Eingeben eines Datensatzes DS1 eines Fortschrittsparameters PP und einer Strahlgröße BS.
Der Fortschrittsparameter PP ist ein Parameter, der den Fortschritt der Laserbearbeitung quantitativ darstellt und beispielsweise eine verstrichene Zeit t_e ab dem Beginn der Laserbearbeitung oder einen Abstand d, um den die Laserbearbeitungsmaschine 12 den Bestrahlungspunkt IP in Bezug auf die Oberfläche S ab dem Beginn der Laserbearbeitung bewegt, umfasst. 7 stellt ein Beispiel dar, in dem die verstrichene Zeit t_e (in msec) als ein Fortschrittsparameter PP ausgewählt wird.
Das Datensatzeingabebild 102 umfasst ein Fortschrittsparametereingabebild 108, in das der Fortschrittsparameter PP eingegeben werden kann, und ein Strahlgrößeneingabebild 110, in das die Strahlgröße BS (Durchmesser R oder Fläche E) eingegeben werden kann. Der Bediener kann die Eingabevorrichtung 60 betätigen, um den Fortschrittsparameter PP und die Strahlgröße BS in das Fortschrittsparametereingabebild 108 bzw. das Strahlgrößeneingabebild 110 einzugeben. 7 stellt ein Beispiel dar, in dem eine verstrichene Zeit von t_e = 80 msec in das Fortschrittsparametereingabebild 108 als ein Fortschrittsparameter PP eingegeben wird und ein Durchmesser von R = 350 µm des Bestrahlungspunkts IP in das Strahlgrößeneingabebild 110 als eine Strahlgröße BS eingegeben wird.
Der Prozessor 52 empfängt über die E/A-Schnittstelle 56 den Datensatz DS1 des Fortschrittsparameters PP (die verstrichene Zeit t_e) und die Strahlgröße BS, die der Bediener durch Betätigen der Eingabevorrichtung 60 eingegeben hat. Somit fungiert der Prozessor 52 in der vorliegenden Ausführungsform als eine Parametereingabeempfangseinheit 66 (2), die Eingaben des Fortschrittsparameters PP und der Strahlgröße BS empfängt.
Das Brennpunktauswahlbild 104 dient zum Auswählen der Defokussierung oder der Fokussierung und umfasst ein Defokussierungsschaltflächenbild 112 zum Auswählen der Defokussierung und ein Fokussierungsschaltflächenbild 114 zum Auswählen der Fokussierung. Wenn der Bediener die Eingabevorrichtung 60 betätigt, um auf das Defokussierungsschaltflächenbild 112 in dem Bild zu klicken, speichert der Prozessor 52 die Strahlgröße BS (insbesondere den Durchmesser R = 350 µm), die in das Strahlgrößeneingabebild 110 eingegeben wurde, im Speicher 54 als eine Laserverarbeitungsbedingung LC in Verbindung mit der „Defokussierung“.
Zusammen mit der Strahlgröße BS, die der „Defokussierung“ zugeordnet ist, speichert der Prozessor 52 den Fortschrittsparameter PP (die verstrichene Zeit t_e = 80 msec in dem dargestellten Beispiel), der zu diesem Zeitpunkt in das Fortschrittsparametereingabebild 108 eingegeben wird, im Speicher 54 als eine Laserverarbeitungsbedingung LC.
Wenn andererseits der Bediener die Eingabevorrichtung 60 betätigt, um auf das Fokussierungsschaltflächenbild 114 in dem Bild zu klicken, speichert der Prozessor 52 die Strahlgröße BS (den Durchmesser R = 350 µm), die zu diesem Zeitpunkt in das Strahlgrößeneingabebild 110 eingegeben wird, im Speicher 54 als eine Laserverarbeitungsbedingung LC in Verbindung mit der „Fokussierung“. Zusammen mit der Strahlgröße BS, die der „Fokussierung“ zugeordnet ist, speichert der Prozessor 52 den Fortschrittsparameter PP (die verstrichene Zeit t_e = 80 msec in dem dargestellten Beispiel), der zu diesem Zeitpunkt in das Fortschrittsparametereingabebild 108 eingegeben wird, im Speicher 54 als eine Laserverarbeitungsbedingung LC.
Auf diese Weise empfängt der Prozessor 52 in der vorliegenden Ausführungsform eine Eingabe zum Auswählen der Defokussierung oder der Fokussierung durch das Brennpunktauswahlbild 104. Somit fungiert der Prozessor 52 als eine Brennpunktauswahlempfangseinheit 68 (2), die eine Eingabe zum Auswählen der Defokussierung oder der Fokussierung empfängt.
Dann zeigt der Prozessor 52 in dem Datensatzanzeigebild 106 Datensätze DS1 der Strahlgröße BS und des Fortschrittsparameters PP der „Defokussierung“ oder der „Fokussierung“ an, die in den Laserverarbeitungsbedingungen LC registriert sind. In dem in 7 dargestellten Beispiel zeigt das Datensatzanzeigebild 106 eine „Zeit“-Spalte, eine „Strahlgröße“-Spalte und eine „Brennpunkt“-Spalte.
Informationen über die verstrichenen Zeiten t_e = 0 msec, t_e = 500 msec und t_e = 1000 msec, die bereits in den Laserverarbeitungsbedingungen LC registriert sind, werden in der „Zeit“-Spalte angezeigt. Die Durchmesser R = 400 µm, R = 350 µm und R = 220 µm, die in den Laserverarbeitungsbedingungen LC registriert sind, werden in der „Strahlgröße“-Spalte angezeigt.
„Defokussierung“, die den Durchmessern R = 400 µm und R = 350 µm zugeordnet ist, und „Fokussierung“, die dem Durchmesser R = 220 µm zugeordnet ist, werden in der „Brennpunkt“-Spalte angezeigt. Auf diese Weise zeigt das Datensatzanzeigebild 106 Datensätze DS1 des Fortschrittsparameters PP und der Strahlgröße BS und der Position des Brennpunkts (Defokussierung oder Fokussierung) in Listenform an. Somit kann der Bediener Datensätze DS1 der Strahlgröße BS und des Fortschrittsparameters PP der „Defokussierung“ oder der „Fokussierung“ in den Laserverarbeitungsbedingungen LC durch das Lehrbild 100 registrieren.
Der Bediener registriert auch einen Bewegungspfad MP, entlang dessen der Bestrahlungspunkt IP auf der Oberfläche S während der Laserverarbeitung bewegt werden soll, eine Bewegungsgeschwindigkeit V, mit der der Bestrahlungspunkt IP bewegt werden soll, eine Laserleistung PW des auszugebenden Laserstrahls LB und eine Pulsfrequenz f und dergleichen als Laserverarbeitungsbedingungen LC. Der Prozessor 52 kann ein Lehrbild (nicht dargestellt) zum Eingeben der Parameter wie etwa des Bewegungspfads MP, der Bewegungsgeschwindigkeit V, mit der der Bestrahlungspunkt IP bewegt werden soll, der Laserleistung PW des auszugebenden Laserstrahls LB und der Pulsfrequenz f erzeugen und Eingaben dieser Parameter durch das Lehrbild empfangen.
Nach dem Registrieren der gewünschten Laserverarbeitungsbedingungen LC betätigt der Bediener die Eingabevorrichtung 60, um einen Betriebsprogrammerzeugungsbefehl an den Prozessor 52 auszugeben. Zum Beispiel kann der Prozessor 52 ein Betriebsprogrammerzeugungsschaltflächenbild (nicht dargestellt) erzeugen und auf der Anzeigevorrichtung 62 anzeigen. Wenn der Bediener die Eingabevorrichtung 60 betätigt, um auf ein Betriebsprogrammerzeugungsschaltflächenbild in dem Bild zu klicken, kann die Eingabevorrichtung 60 einen Betriebsprogrammerzeugungsbefehl an den Prozessor 52 übertragen.
Der Prozessor 52 erzeugt ein Betriebsprogramm OP zur Laserverarbeitung beim Empfangen des Betriebsprogrammerzeugungsbefehls. Insbesondere wandelt der Prozessor 52 jede Strahlgröße BS (insbesondere jeden Durchmesser R), die in den Verarbeitungsbedingungen LC registriert ist, in einen entsprechenden Defokussierungsbetrag DF basierend auf den relationalen Daten RD unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens um.
Wenn beispielsweise ein Datensatz DS1 einer verstrichenen Zeit von t_e = 500 msec und ein Durchmesser von R = 350 µm, der der „Defokussierung“ zugeordnet ist, die in dem Datensatzanzeigebild 106 von 7 gezeigt sind, in den Verarbeitungsbedingungen LC registriert ist, wandelt der Prozessor 52 den Durchmesser R = 350 bei der verstrichenen Zeit t_e = 500 msec in einen Defokussierungsbetrag von DF = +40 der Defokussierung um, beispielsweise unter Verwendung der Datentabelle DT und Gleichung (1).
Wenn andererseits ein Datensatz DS1 einer verstrichenen Zeit von t_e = 1000 msec und ein Durchmesser von R = 220 µm, der der „Fokussierung“ zugeordnet ist, die in dem Datensatzanzeigebild 106 von 7 gezeigt sind, in den Verarbeitungsbedingungen LC registriert ist, wandelt der Prozessor 52 den Durchmesser R = 220 bei der verstrichenen Zeit t_e = 1000 msec in einen Defokussierungsbetrag von DF = -10 der Fokussierung um, beispielsweise unter Verwendung der Datentabelle DT von Tabelle 1.
Auf diese Weise wandelt der Prozessor 52 Strahlgrößen BS (Durchmesser R), die in den Verarbeitungsbedingungen LC registriert sind, in entsprechende Defokussierungsbeträge DF basierend auf den relationalen Daten RD um. Somit fungiert der Prozessor 52 als eine Umwandlungseinheit 70 (2), die eine Strahlgröße BS in einen Defokussierungsbetrag DF umwandelt.
Während des Umwandelns einer Strahlgröße BS in einen Defokussierungsbetrag DF erfasst der Prozessor 52 die Position P_IP des Bestrahlungspunkts IP auf der Oberfläche S, die dem Fortschrittsparameter PP entspricht. Diese Position P_IP gibt eine Zielposition auf der Oberfläche S an, an der der Bestrahlungspunkt IP bei dem Fortschrittsparameter PP (z. B. der verstrichenen Zeit t_e) positioniert werden soll, und wird beispielsweise durch Koordinaten (x, y) auf der x-y-Ebene des Koordinatensystems C dargestellt.
Insbesondere ist eine Position P_IP, die der verstrichenen Zeit t_e = 500 entspricht, als ein Fortschrittsparameter PP eine Zielposition auf der Oberfläche S, an der der Bestrahlungspunkt IP bei der verstrichenen Zeit t_e = 500 positioniert werden soll. Hier sind ein Fortschrittsparameter PP (z. B. die verstrichene Zeit t_e) und eine Position P_IP, die dem Fortschrittsparameter PP entspricht, einander zugeordnet, und der Prozessor 52 kann die entsprechende Position P_IP von dem Fortschrittsparameter PP erfassen. Dann spezifiziert der Prozessor 52 die erfasste Position P_IP und den umgewandelten Defokussierungsbetrag DF, der der Position P_IP entspricht, über den Fortschrittsparameter PP (die verstrichene Zeit t_e) in dem Betriebsprogramm OP als eine Befehlsanweisung CM.
Wenn beispielsweise der umgewandelte Defokussierungsbetrag DF +40 mm bei der verstrichenen Zeit t_e = 500 msec beträgt, schreibt der Prozessor 52 eine Position P_{IP_500} (Koordinaten des Koordinatensystems C) bei der verstrichenen Zeit t_e = 500 msec und den Defokussierungsbetrag DF = +40 mm in das Betriebsprogramm OP als eine Befehlsanweisung CM₅₀₀. Diese Befehlsanweisung CM₅₀₀ soll bewirken, dass die Laserbearbeitungsmaschine 12 einen Vorgang des Verschiebens des Brennpunkts FP von der Oberfläche S um einen Defokussierungsbetrag DF = +40 (d. h. nach oben um einen Abstand von 40 mm) durchführt, wenn der Bestrahlungspunkt IP die Position P_{IP_500} bei der verstrichenen Zeit t_e = 500 msec erreicht.
Der Prozessor 52 spezifiziert auch den Bewegungspfad MP, die Bewegungsgeschwindigkeit V, die Laserleistung PW, die Pulsfrequenz f und dergleichen, die als Laserverarbeitungsbedingungen LC in dem Betriebsprogramm OP registriert sind, als eine Befehlsanweisung. Auf diese Weise erzeugt der Prozessor 52 ein Betriebsprogramm OP, in dem die Verarbeitungsbedingungen LC wie die Position P_IP, der umgewandelte Defokussierungsbetrag DF, der Bewegungspfad MP, die Bewegungsgeschwindigkeit V, die Laserleistung PW und die Pulsfrequenz f als eine Befehlsanweisung definiert sind, und speichert das erzeugte Betriebsprogramm OP in dem Speicher 54. Somit fungiert der Prozessor 52 als eine Programmerzeugungseinheit 72 (2), die das Betriebsprogramm OP erzeugt.
Wenn die Laserbearbeitung durchgeführt wird, überträgt der Prozessor 52 das erzeugte Betriebsprogramm OP an die Steuervorrichtung 14. Die Steuervorrichtung 14 betreibt die Laserbearbeitungsmaschine 12 gemäß dem Betriebsprogramm OP, das durch die Lehrvorrichtung 50 erzeugt wird, um die Laserbearbeitung durchzuführen. Insbesondere erzeugt der Prozessor der Steuervorrichtung 14 einen Befehl an den Servomotor des Bewegungsmechanismus 20 gemäß dem Betriebsprogramm OP und veranlasst die Laserbestrahlungsvorrichtung 18, sich durch Betreiben des Bewegungsmechanismus 20 in eine vorbestimmte Arbeitsposition in Bezug auf das Werkstück W zu bewegen.
Der Prozessor der Steuervorrichtung 14 erzeugt auch einen Befehl an den Laseroszillator 16 gemäß dem Betriebsprogramm OP und erzeugt und führt einen Laserstrahl LB mit der Laserleistung PW und der Pulsfrequenz f, die in dem Betriebsprogramm OP bestimmt sind, der Laserbestrahlungsvorrichtung 18 zu. Zusätzlich erzeugt der Prozessor der Steuervorrichtung 14 Befehle an die Spiegelantriebsvorrichtungen 32 und 34 der Laserbestrahlungsvorrichtung 18 gemäß dem Betriebsprogramm OP und bewegt den Bestrahlungspunkt IP des auf die Oberfläche S emittierten Laserstrahls LB mit der Bewegungsgeschwindigkeit V entlang des Bewegungspfads MP, so dass er an der Position P_IP positioniert ist, die in dem Betriebsprogramm OP in Bezug auf die Oberfläche S bestimmt ist.
Auch der Prozessor der Steuervorrichtung 14 erzeugt einen Befehl an die Linsenantriebsvorrichtung 38 der Laserbestrahlungsvorrichtung 18 gemäß dem Betriebsprogramm OP und steuert die Linsenantriebsvorrichtung 38 derart, dass der Brennpunkt FP von der Oberfläche S um den Defokussierungsbetrag DF an der Position P_IP, die in dem Betriebsprogramm OP bestimmt ist, nach oben (Defokussierung) oder nach unten (Fokussierung) verschoben ist.
Wenn beispielsweise die Datensätze DS1, die in dem Datensatzanzeigebild 106 in 7 gezeigt sind, in dem Betriebsprogramm OP als Verarbeitungsbedingungen LC bestimmt sind, verschiebt der Prozessor der Steuervorrichtung 14 den Brennpunkt FP von der Oberfläche S um den Defokussierungsbetrag DF = +50 (siehe Tabelle 1) zu der verstrichenen Zeit t_e = 0 msec (d. h. zu Beginn der Laserbearbeitung), so dass die Strahlgröße BS des Bestrahlungspunkts IP auf der Oberfläche S auf 400 µm gesteuert wird.
Dann verschiebt der Prozessor der Steuervorrichtung 14 den Brennpunkt FP von der Oberfläche S um den Defokussierungsbetrag DF = +40, wie oben beschrieben, zu der verstrichenen Zeit t_e = 500 msec, so dass die Strahlgröße BS auf R = 350 µm gesteuert wird. Zu diesem Zeitpunkt kann der Prozessor der Steuervorrichtung 14 die Linsenantriebsvorrichtung 38 derart steuern, dass sich der Defokussierungsbetrag DF über einen Zeitraum der verstrichenen Zeit t_e von 0 bis 500 msec allmählich von +50 auf +40 ändert. Eine Befehlsanweisung zum allmählichen Ändern des Defokussierungsbetrags DF über die Zeit kann auch in dem Betriebsprogramm OP bestimmt werden. Auf diese Weise betreibt die Steuervorrichtung 14 die Laserbearbeitungsmaschine 12 gemäß dem Betriebsprogramm OP, um die Laserbearbeitung am Werkstück W durchzuführen.
In der Lehrvorrichtung 50 gemäß der vorliegenden Ausführungsform empfängt die Parametereingabeempfangseinheit 66 eine Eingabe einer Strahlgröße BS, die relationale Datenerfassungseinheit 64 erfasst relationale Daten RD, die Umwandlungseinheit 70 wandelt die empfangene Strahlgröße BS in einen entsprechenden Defokussierungsbetrag DF basierend auf den relationalen Daten RD um, und die Programmerzeugungseinheit 72 erzeugt ein Betriebsprogramm OP, in dem der umgewandelte Defokussierungsbetrag DF als eine Befehlsanweisung CM definiert ist, wie oben beschrieben.
Die Lehrvorrichtung 50 ermöglicht es dem Bediener, eine beliebige Strahlgröße BS auf der Oberfläche S anzugeben, um den Wärmeeintrag in das Werkstück W während der Laserbearbeitung einzustellen. Somit ist es möglich, den Betrieb der Laserbearbeitungsmaschine 12 zum Einstellen der eingegebenen Wärme intuitiv zu lehren, so dass es möglich ist, die zum Lehren erforderliche Arbeit zu vereinfachen.
In der Lehrvorrichtung 50 empfängt die Brennpunktauswahlempfangseinheit 68 eine Eingabe zum Auswählen der Defokussierung oder der Fokussierung, die relationalen Daten RD umfassen Daten (z. B. die Datentabelle DT von Tabelle 1), die die Beziehung zwischen der Strahlgröße BS und dem Defokussierungsbetrag DF der Defokussierung und der Fokussierung darstellen, und die Umwandlungseinheit 70 wandelt die empfangene Strahlgröße BS in einen Defokussierungsbetrag DF der Defokussierung oder der Fokussierung um, der von der Brennpunktauswahlempfangseinheit 68 empfangen wird. Gemäß dieser Konfiguration kann der Bediener willkürlich auswählen, ob der Brennpunkt FP als Defokussierung oder als Fokussierung verschoben werden soll, um die Strahlgröße BS zu steuern. Somit ist es möglich, den Betrieb der Laserbearbeitungsmaschine 12 ausführlich zu lehren.
In der Lehrvorrichtung 50 empfängt die Parametereingabeempfangseinheit 66 eine Eingabe eines Datensatzes DS1 des Fortschrittsparameters PP (z. B. der verstrichenen Zeit t_e) und der Strahlgröße BS, und die Programmerzeugungseinheit 72 erzeugt ein Betriebsprogramm OP, das eine Befehlsanweisung CM zum Verschieben des Brennpunkts FP um den umgewandelten Defokussierungsbetrag DF umfasst, wenn der Bestrahlungspunkt IP die Position P_IP auf der Oberfläche S erreicht, die dem Fortschrittsparameter PP entspricht. Diese Konfiguration ermöglicht es dem Bediener, eine beliebige Position anzugeben, an der die Defokussierung zum Einstellen des Wärmeeintrags in das Werkstück W durchgeführt werden soll, wodurch der Betrieb der Laserbearbeitungsmaschine 12 ausführlich gelehrt wird.
Zum Beispiel kann die vorstehend beschriebene Datentabelle DT manuell durch einen Bediener erzeugt werden oder kann unter Verwendung einer tatsächlichen Laserbearbeitungsmaschine 12 erfasst werden. Insbesondere kann das Laserbearbeitungssystem 10 ferner einen optischen Sensor (nicht dargestellt) umfassen, der auf einem Werkstücktisch (nicht dargestellt) angeordnet ist, auf dem das Werkstück W installiert ist.
Dann betreibt die Steuervorrichtung 14 die Laserbearbeitungsmaschine 12, um den optischen Sensor mit dem Laserstrahl LB zu bestrahlen, und der optische Sensor erfasst die Strahlgröße BS des bestrahlten Laserstrahls LB. Dann betreibt die Steuervorrichtung 14 die Linsenantriebsvorrichtung 38, um den Brennpunkt FP des Laserstrahls LB in Richtung der optischen Achse O um den Defokussierungsbetrag DF zu verschieben.
Der optische Sensor erfasst die Strahlgröße BS, während sich der Defokussierungsbetrag DF ändert. Die Steuervorrichtung 14 kann die Datentabelle DT, wie in Tabelle 1 gezeigt, basierend auf einem Befehlswert des Defokussierungsbetrags DF und Erfassungsdaten, die von dem optischen Sensor erfasst werden, automatisch erfassen. Der Prozessor 52 der Lehrvorrichtung 50 kann auch die Datentabelle DT durch Betreiben der Laserbearbeitungsmaschine 12 über die Steuervorrichtung 14 automatisch erfassen.
Mehrere Datentabellen DT_n (wobei n = 1, 2, 3, ...) können auch im Speicher 54 im Voraus gespeichert werden. Die Beziehung zwischen der Strahlgröße BS und dem Defokussierungsbetrag DF ändert sich in Abhängigkeit von dem optischen System der Laserbearbeitungsmaschine 12 (d. h. dem Typ der Laserbearbeitungsmaschine 12), wie oben beschrieben. Zum Beispiel können Identifikationsinformationen ID (wie etwa eine Produktnummer), die jeden Typ der Laserbearbeitungsmaschine 12 identifizieren, und eine Datentabelle DT_n einander zugeordnet und in dem Speicher 54 gespeichert werden.
Diese Identifikationsinformationen ID können den Typ der Laserbestrahlungsvorrichtung 18 oder eine Kombination von optischen Systemen (mindestens zwei von dem Lichtleitelement 22, dem Lichtempfangsteil 26 der Laserbestrahlungsvorrichtung 18, den Spiegeln 28 und 30, der optischen Linse 36 und dem Laserstrahlemissionsteil 40) der Laserbearbeitungsmaschine 12 identifizieren.
Wenn das Laserbearbeitungssystem 10 durch Verbinden der Laserbearbeitungsmaschine 12, der Steuervorrichtung 14 und der Lehrvorrichtung 50 miteinander aufgebaut ist, kann der Prozessor 52 Identifikationsinformationen ID von der Laserbearbeitungsmaschine 12 (z. B. von der Laserbestrahlungsvorrichtung 18) über die Steuervorrichtung 14 automatisch erfassen. Dann kann der Prozessor 52 als die relationale Datenerfassungseinheit 64 fungieren und eine Datentabelle DT_n, die den erfassten Identifikationsinformationen ID zugeordnet ist, aus den mehreren Datentabellen DT_n, die in dem Speicher 54 gespeichert sind, auswählen. Gemäß dieser Konfiguration kann der Prozessor 52 automatisch eine Datentabelle DT_n erfassen, die dem Typ der Laserbearbeitungsmaschine 12 entspricht.
Alternativ kann der Prozessor 52 ein relationales Datenauswahlbild zum Auswählen mehrerer Datentabellen DT_n, die in dem Speicher 54 gespeichert sind, erzeugen und die Anzeigevorrichtung 62 veranlassen, das relationale Datenauswahlbild anzuzeigen. Dann kann der Bediener die Eingabevorrichtung 60 betätigen, um eine gewünschte der mehreren Datentabellen DT_n, die in dem relationalen Datenauswahlbild angezeigt werden, auszuwählen. Gemäß dieser Konfiguration kann der Bediener willkürlich eine Datentabelle DT_n auswählen, die für die Laserbearbeitungsmaschine 12 (z. B. die Laserbestrahlungsvorrichtung 18), die verwendet werden soll, geeignet ist.
Als Nächstes werden andere Funktionen der Lehrvorrichtung 50 unter Bezugnahme auf 8 bis 10 beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform werden die mehreren vorstehend beschriebenen Datentabellen DT_n im Speicher 54 im Voraus in Verbindung mit den Typen TY (oder Identifikationsinformationen ID) der Laserbearbeitungsmaschine 12 gespeichert. Beim Empfangen eines Lehrstartbefehls von dem Bediener über die Eingabevorrichtung 60 erzeugt der Prozessor 52 ein Lehrbild 120, das in 9 als CG-Bilddaten dargestellt ist, und zeigt das Lehrbild 120 auf der Anzeigevorrichtung 62 an.
Das Lehrbild 120 umfasst ein Parameterauswahlbild 122 und ein Typauswahlbild 124 zusätzlich zu dem vorstehend beschriebenen Datensatzeingabebild 102, dem Brennpunktauswahlbild 104 und dem Datensatzanzeigebild 106. Das Parameterauswahlbild 122 dient dazu, zu ermöglichen, auszuwählen, ob eine Strahlgröße BS oder ein Defokussierungsbetrag DF als Parameter der Laserverarbeitungsbedingungen LC eingegeben werden soll.
Durch Betätigen der Eingabevorrichtung 60, um auf das Element „Strahlgröße“ oder „Defokussierungsbetrag“, das in dem Parameterauswahlbild 122 angezeigt wird, zu klicken, kann der Bediener eines von beiden auswählen. Der Prozessor 52 empfängt eine Eingabe zum Auswählen der Strahlgröße BS oder des Defokussierungsbetrags DF über die Eingabevorrichtung 60.
Somit fungiert der Prozessor 52 in der vorliegenden Ausführungsform als eine Parameterauswahlempfangseinheit 74 (8), die eine Eingabe zum Auswählen der Strahlgröße BS oder des Defokussierungsbetrags DF empfängt. 9 stellt das Lehrbild 120 dar, wenn die Strahlgröße BS als ein einzugebender Parameter ausgewählt wird.
Das Typauswahlbild 124 dient zum Auswählen des Typs TY (oder der Identifikationsinformationen ID) der Laserbearbeitungsmaschine 12. Insbesondere, wenn der Bediener die Eingabevorrichtung 60 betätigt, um auf das Typauswahlbild 124 in dem Bild zu klicken, werden die Typen TY (z. B. Typ A, Typ B, Typ C, ...) der Laserbearbeitungsmaschine 12 in dem Typauswahlbild 124 angezeigt, beispielsweise in Form einer Pulldown-Liste.
Der Bediener kann einen Typ TY auswählen, der in Form einer Liste in dem Typauswahlbild 124 in dem Bild gezeigt ist. Beim Empfangen einer Eingabe zum Auswählen des Typs TY über die Eingabevorrichtung 60 fungiert der Prozessor 52 als die relationale Datenerfassungseinheit 64 und liest und erfasst eine Datentabelle DT_n, die dem empfangenen Typ TY entspricht, aus dem Speicher 54.
Beispielsweise wird angenommen, dass der Prozessor 52 eine Eingabe zum Auswählen von „Strahlgröße“ in dem Parameterauswahlbild 122 empfängt und eine Eingabe zum Auswählen von „Typ A“ in dem Typauswahlbild 124 empfängt, wie in 9 dargestellt. In diesem Fall fungiert der Prozessor 52 als die relationale Datenerfassungseinheit 64 und erfasst eine Datentabelle DT₁, die dem Typ A entspricht, aus dem Speicher 54.
Dann fungiert der Prozessor 52 als die Parametereingabeempfangseinheit 66 und empfängt eine Eingabe eines Datensatzes DS1 eines Fortschrittsparameters PP (eine verstrichene Zeit t_e) und einer Strahlgröße BS als eine Laserverarbeitungsbedingung LC durch das Datensatzeingabebild 102 und das Brennpunktauswahlbild 120, die in dem Lehrbild 104 angezeigt sind. Auf diese Weise kann der Prozessor 52 (die Parametereingabeempfangseinheit 66) eine Eingabe der Strahlgröße BS beim Empfangen einer Eingabe zum Auswählen der Strahlgröße BS in dem Parameterauswahlbild 122 empfangen, wie in 9 dargestellt.
Danach fungiert der Prozessor 52 beim Empfangen eines Betriebsprogrammerzeugungsbefehls als die Umwandlungseinheit 70 und wandelt eine Strahlgröße BS, die in den Laserverarbeitungsbedingungen LC registriert ist, in einen Defokussierungsbetrag DF unter Verwendung der erfassten Datentabelle DT₁ als die relationalen Daten RD um, wie in der obigen Ausführungsform, und fungiert als die Programmerzeugungseinheit 72 und erzeugt ein Betriebsprogramm OP, in dem die Position P_IP und der Defokussierungsbetrag DF als eine Befehlsanweisung CM definiert sind.
Wenn andererseits der Bediener auf das Element „Defokussierungsbetrag“, das in dem Parameterauswahlbild 122 angezeigt wird, klickt, erzeugt der Prozessor 52 ein Lehrbild 130, das in 10 dargestellt ist. Das Lehrbild 130 umfasst ein Datensatzeingabebild 132, ein Einstellungsschaltflächenbild 134 und ein Datensatzanzeigebild 136 zusätzlich zu dem vorstehend beschriebenen Parameterauswahlbild 122 und dem Typauswahlbild 124.
Das Datensatzeingabebild 132 dient zum Eingeben eines Datensatzes DS2 eines Fortschrittsparameters PP (insbesondere einer verstrichenen Zeit t_e) und eines Defokussierungsbetrags DF und umfasst das vorstehend beschriebene Fortschrittsparametereingabebild 108 und ein Defokussierungseingabebild 138, in das ein Defokussierungsbetrag (in mm) eingegeben werden kann.
Der Bediener kann die Eingabevorrichtung 60 betätigen, um den Fortschrittsparameter PP (die verstrichene Zeit t_e) und den Defokussierungsbetrag DF in das Fortschrittsparametereingabebild 108 bzw. das Defokussierungseingabebild 138 einzugeben. Auf diese Weise kann der Prozessor 52 (die Parametereingabeempfangseinheit 66) eine Eingabe des Defokussierungsbetrags DF beim Empfangen einer Eingabe zum Auswählen des Defokussierungsbetrags DF in dem Parameterauswahlbild 122 empfangen, wie in 10 dargestellt.
Das Einstellungsschaltflächenbild 134 dient zum Registrieren des Datensatzes DS2 (der verstrichenen Zeit t_e und des Defokussierungsbetrags DF), der in das Datensatzeingabebild 132 eingegeben wurde, in den Laserverarbeitungsbedingungen LC. Beim Empfangen einer Eingabe zum Klicken auf das Einstellungsschaltflächenbild 134 in dem Bild durch die Eingabevorrichtung 60 speichert der Prozessor 52 den Datensatz DS2 des Fortschrittsparameters PP (der verstrichenen Zeit t_e), der in das Fortschrittsparametereingabebild 108 eingegeben wurde, und den Defokussierungsbetrag DF, der in das Defokussierungseingabebild 138 eingegeben wurde, im Speicher 54 als eine Laserverarbeitungsbedingung LC.
Zusammen damit fungiert der Prozessor 52 als die Umwandlungseinheit 70 und wandelt den Defokussierungsbetrag DF, der in das Defokussierungseingabebild 138 eingegeben wurde, in eine Strahlgröße BS unter Verwendung der Datentabelle DT₁ um, die als Reaktion auf den Typ TY („Typ A“ in dem dargestellten Beispiel) erfasst wurde, der in das Typauswahlbild 124 als die relationalen Daten RD eingegeben wurde.
Dann zeigt der Prozessor 52 die Datensätze DS2 der Fortschrittsparameter PP und Defokussierungsbeträge DF, die in den Laserverarbeitungsbedingungen LC registriert sind, in dem Datensatzanzeigebild 136 zusammen mit den umgewandelten Strahlgrößen BS an. Somit werden die entsprechenden Strahlgrößen BS in dem Datensatzanzeigebild 136 zusammen mit dem registrierten Datensatz DS2 der Fortschrittsparameter PP und Defokussierungsbeträge DF angezeigt, wie in 10 dargestellt.
Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform fungiert der Prozessor 52 als eine Bilderzeugungseinheit 76 (8), die Bilddaten (Bilddaten des Lehrbilds 130) erzeugt, die die umgewandelte Strahlgröße BS anzeigen. Danach fungiert der Prozessor 52 beim Empfangen eines Betriebsprogrammerzeugungsbefehls als die Programmerzeugungseinheit 72 und erzeugt ein Betriebsprogramm OP, in dem der Defokussierungsbetrag DF und die Position P_IP, die in den Laserverarbeitungsbedingungen LC registriert sind, als eine Befehlsanweisung CM definiert sind.
In der vorliegenden Ausführungsform empfängt die Parameterauswahlempfangseinheit 74 eine Eingabe zum Auswählen der Strahlgröße BS oder des Defokussierungsbetrags DF, und die Parametereingabeempfangseinheit 66 kann eine Eingabe der Strahlgröße BS empfangen, wenn eine Eingabe zum Auswählen der Strahlgröße BS empfangen wird (9), und kann andererseits eine Eingabe des Defokussierungsbetrags DF empfangen, wenn eine Eingabe zum Auswählen des Defokussierungsbetrags DF empfangen wird (10), wie oben beschrieben.
Dann erzeugt die Programmerzeugungseinheit 72 beim Empfangen einer Eingabe des Defokussierungsbetrags DF ein Betriebsprogramm OP, in dem der Defokussierungsbetrag DF als eine Befehlsanweisung CM definiert ist. Gemäß dieser Konfiguration kann der Bediener willkürlich auswählen, welche der Strahlgröße BS und des Defokussierungsbetrags DF als Laserverarbeitungsbedingung LC eingegeben werden soll, so dass es möglich ist, den Betrieb der Laserbearbeitungsmaschine 12 vielfältiger zu lehren.
In der vorliegenden Ausführungsform wandelt die Umwandlungseinheit 70 den empfangenen Defokussierungsbetrag DF in eine entsprechende Strahlgröße BS basierend auf den relationalen Daten RD um, und die Bilderzeugungseinheit 76 erzeugt Bilddaten (10), die die umgewandelte Strahlgröße BS anzeigen. Gemäß dieser Konfiguration kann der Bediener intuitiv die Strahlgröße BS prüfen, die dem eingegebenen Defokussierungsbetrag DF entspricht.
In den obigen Ausführungsformen kann der Prozessor 52 konfiguriert sein, um eine Eingabe des Abstands d, der oben als ein Fortschrittsparameter PP beschrieben ist, durch das Fortschrittsparametereingabebild 108 zu empfangen. Der Prozessor 52 kann eine entsprechende Position P_IP von diesem Abstand d erfassen. Der Defokussierungsbetrag DF kann auch durch einen z-Koordinatenwert des Koordinatensystems C dargestellt werden.
Alternativ kann der Prozessor 52 eine Eingabe eines Datensatzes DS3 der Koordinaten (x, y) des Koordinatensystems C der Position P_IP des Bestrahlungspunkts IP während der Laserverarbeitung und der Strahlgröße BS (oder des Defokussierungsbetrags DF) als eine Laserverarbeitungsbedingung LC anstelle des Datensatzes DS1 (oder DS2) des Fortschrittsparameters PP und der Strahlgröße BS (oder des Defokussierungsbetrags DF) empfangen.
Die obigen Ausführungsformen wurden in Bezug auf den Fall beschrieben, in dem die Steuervorrichtung 14 den Brennpunkt FP in Richtung der optischen Achse O durch Verschieben der optischen Linse 36 in Richtung der optischen Achse O durch die Linsenantriebsvorrichtung 38 verschiebt. Ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, kann die Steuervorrichtung 14 auch den Brennpunkt FP verschieben, beispielsweise durch Bewegen der Laserbestrahlungsvorrichtung 18 in Richtung der z-Achse des Koordinatensystems C durch Betreiben des Bewegungsmechanismus 20.
In diesem Fall wird eine Befehlsanweisung CM zum Verschieben des Brennpunkts FP um den Defokussierungsbetrag DF durch Betreiben des Bewegungsmechanismus 20 in dem Betriebsprogramm OP bestimmt, das durch die Programmerzeugungseinheit 72 erzeugt wird. Bei der Laserbearbeitung erzeugt die Steuervorrichtung 14 einen Befehl an den Servomotor des Bewegungsmechanismus 20 (z. B. einen Gelenkroboter) gemäß der Befehlsanweisung CM.
Die obigen Ausführungsformen wurden auch in Bezug auf den Fall beschrieben, in dem der Prozessor 52 die Datentabelle DT als die relationalen Daten RD erfasst. Anstatt jedoch die Datentabelle DT zu erfassen, kann der Prozessor 52 eine Funktion BS = f(DF) erfassen, die die Beziehung zwischen der Strahlgröße BS (z. B. dem Durchmesser R) und dem Defokussierungsbetrag DF als die relationalen Daten RD darstellt. Diese Funktion BS = f(DF) kann aus den Spezifikationen des optischen Systems der Laserbearbeitungsmaschine 12 oder dergleichen vorbestimmt sein.
Die GUIs der Lehrbilder 100, 120 und 130, die in 7, 9 und 10 dargestellt sind, sind Beispiele und jede andere GUI-Konfiguration kann verwendet werden. Beispielsweise kann das Parameterauswahlbild 122 in dem Lehrbild 120, das in 9 dargestellt ist, weggelassen werden, während das Defokussierungseingabebild 138 und das Einstellungsschaltflächenbild 134, die in 10 dargestellt sind, dazu hinzugefügt werden.
In diesem Fall kann der Prozessor 52 eine Eingabe eines Datensatzes DS1 des Fortschrittsparameters PP und der Strahlgröße BS und eine Eingabe eines Datensatzes DS2 des Fortschrittsparameters PP und des Defokussierungsbetrags DF über ein Lehrbild 120 empfangen. In diesem Fall kann ein entsprechender Defokussierungsbetrag DF in dem Datensatzanzeigebild 106 des Lehrbilds 120 angezeigt werden, ähnlich dem Datensatzanzeigebild 136 von 10.
Die Lehrvorrichtung 50 kann auch so konfiguriert sein, dass der Bediener die Eingabevorrichtung 60 betätigen kann, um einen registrierten Datensatz DS1 (oder DS2) in dem Datensatzanzeigebild 106 (oder 136) auszuwählen und die Strahlgröße BS (oder den Defokussierungsbetrag DF) des ausgewählten Datensatzes DS1 (oder DS2) zu ändern (oder zu löschen).
Die obigen Ausführungsformen wurden auch in Bezug auf den Fall beschrieben, in dem die Lehrvorrichtung 50 getrennt von der Steuervorrichtung 14 vorgesehen ist. Die Funktionalität der Lehrvorrichtung 50 kann jedoch auch in die Steuervorrichtung 14 integriert sein. In diesem Fall fungiert der Prozessor der Steuervorrichtung 14 als die Lehrvorrichtung 50 (die relationale Datenerfassungseinheit 64, die Parametereingabeempfangseinheit 66, die Brennpunktauswahlempfangseinheit 68, die Umwandlungseinheit 70, die Programmerzeugungseinheit 72, die Parameterauswahlempfangseinheit 74 und die Bilderzeugungseinheit 76).
Obwohl 3 die Laserbestrahlungsvorrichtung 18 als Laserscanner darstellt, ist die Laserbestrahlungsvorrichtung 18 nicht auf einen Laserscanner beschränkt und kann ein Laserbearbeitungskopf sein, der nur das Gehäuse 24, das Lichtempfangsteil 26, die optische Linse 36, die Linsenantriebsvorrichtung 38 und das Laserstrahlemissionsteil 40 umfasst. Der Bewegungsmechanismus 20 kann auch konfiguriert sein, um das Werkstück W in Bezug auf die Laserbestrahlungsvorrichtung 18 zu bewegen. Die vorliegende Offenbarung wurde oben durch Ausführungsformen beschrieben, aber die obigen Ausführungsformen beschränken die Erfindung gemäß den Ansprüchen nicht.
BEZUGSZEICHENLISTE

10: LASERBEARBEITUNGSSYSTEM
12: LASERBEARBEITUNGSMASCHINE
14: STEUERVORRICHTUNG
16: LASEROSZILLATOR
18: LASERBESTRAHLUNGSVORRICHTUNG
20: BEWEGUNGSMECHANISMUS
50: LEHRVORRICHTUNG
52: PROZESSOR
64: RELATIONALE DATENERFASSUNGSEINHEIT
66: PARAMETEREINGABEEMPFANGSEINHEIT
68: BRENNPUNKTAUSWAHLEMPFANGSEINHEIT
70: UMWANDLUNGSEINHEIT
72: PROGRAMMERZEUGUNGSEINHEIT
74: PARAMETERAUSWAHLEMPFANGSEINHEIT
76: BILDERZEUGUNGSEINHEIT

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 202035404 A [0003]

Claims

Lehrvorrichtung, die konfiguriert ist, um einen Betrieb einer Laserbearbeitungsmaschine zu lehren, die eine Oberfläche eines Werkstücks mit einem Laserstrahl bestrahlt, um eine Laserbearbeitung an dem Werkstück durchzuführen, wobei die Lehrvorrichtung umfasst: eine Parametereingabeempfangseinheit, die konfiguriert ist, um eine Eingabe einer Strahlgröße zu empfangen, die eine Größe eines Bestrahlungspunkts des Laserstrahls auf der Oberfläche darstellt; eine relationale Datenerfassungseinheit, die konfiguriert ist, um relationale Daten zu erfassen, die eine Beziehung zwischen einem Defokussierungsbetrag, um den ein Brennpunkt des Laserstrahls von der Oberfläche in Richtung einer optischen Achse des Laserstrahls verschoben werden soll, und der Strahlgröße, die sich als Reaktion auf den Defokussierungsbetrag ändert, darstellen; eine Umwandlungseinheit, die konfiguriert ist, um die Strahlgröße, die durch die Parametereingabeempfangseinheit empfangen wird, basierend auf den relationalen Daten in den entsprechenden Defokussierungsbetrag umzuwandeln; und eine Programmerzeugungseinheit, die konfiguriert ist, um ein Betriebsprogramm für die Laserverarbeitung zu erzeugen, in dem der umgewandelte Defokussierungsbetrag, der durch die Umwandlungseinheit erhalten wird, als eine Befehlsanweisung definiert ist.
Lehrvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Brennpunktauswahlempfangseinheit, die konfiguriert ist, um eine Eingabe zum Auswählen der Defokussierung, bei der der Brennpunkt von der Oberfläche zu einem Laserstrahl emittierenden Teil der Laserbearbeitungsmaschine verschoben ist, oder der Fokussierung, bei der der Brennpunkt von der Oberfläche weg vom Laserstrahl emittierenden Teil verschoben ist, zu empfangen, wobei die relationalen Daten Daten umfassen, die die Beziehung zwischen der Strahlgröße und dem Defokussierungsbetrag der Defokussierung und der Fokussierung darstellen, und wobei die Umwandlungseinheit konfiguriert ist, um die Strahlgröße, die durch die Parametereingabeempfangseinheit empfangen wird, in den Defokussierungsbetrag der Defokussierung oder der Fokussierung umzuwandeln, der durch die Brennpunktauswahlempfangseinheit empfangen wird.
Lehrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend eine Parameterauswahlempfangseinheit, die konfiguriert ist, um eine Eingabe zum Auswählen der Strahlgröße oder des Defokussierungsbetrags zu empfangen, wobei die Parametereingabeempfangseinheit in der Lage ist, die Eingabe der Strahlgröße zu empfangen, wenn die Parameterauswahlempfangseinheit die Eingabe zum Auswählen der Strahlgröße empfängt, während sie in der Lage ist, eine Eingabe des Defokussierungsbetrags zu empfangen, wenn die Parameterauswahlempfangseinheit die Eingabe zum Auswählen des Defokussierungsbetrags empfängt, und wobei, wenn die Parametereingabeempfangseinheit die Eingabe des Defokussierungsbetrags empfängt, die Programmerzeugungseinheit konfiguriert ist, um das Betriebsprogramm zu erzeugen, in dem der empfangene Defokussierungsbetrag als die Befehlsanweisung definiert ist.
Lehrvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Umwandlungseinheit konfiguriert ist, um den Defokussierungsbetrag, der durch die Parametereingabeempfangseinheit empfangen wird, basierend auf den relationalen Daten in die entsprechende Strahlgröße umzuwandeln, wobei die Lehrvorrichtung ferner eine Bilderzeugungseinheit umfasst, die konfiguriert ist, um Bilddaten zu erzeugen, die die umgewandelte Strahlgröße darstellen, die durch die Umwandlungseinheit erhalten wird.
Lehrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Laserbearbeitungsmaschine konfiguriert ist, um den Bestrahlungspunkt in Bezug auf die Oberfläche bei der Laserbearbeitung zu bewegen, wobei die Parametereingabeempfangseinheit in der Lage ist, eine Eingabe eines Datensatzes eines Fortschrittsparameters zu empfangen, der den Fortschritt der Laserverarbeitung und die Strahlgröße angibt, und wobei die Programmerzeugungseinheit konfiguriert ist, um das Betriebsprogramm einschließlich der Befehlsanweisung zum Verschieben des Brennpunkts um den umgewandelten Defokussierungsbetrag zu erzeugen, wenn der Bestrahlungspunkt eine Position auf der Oberfläche erreicht, die dem Fortschrittsparameter entspricht.
Lehrvorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Fortschrittsparameter eine verstrichene Zeit ab dem Beginn der Laserbearbeitung oder einen Abstand, um den die Laserbearbeitungsmaschine den Bestrahlungspunkt ab dem Beginn der Laserbearbeitung bewegt, umfasst.
Laserbearbeitungssystem, umfassend: die Lehrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6; die Laserbearbeitungsmaschine; und eine Steuervorrichtung, die konfiguriert ist, um die Laserbearbeitungsmaschine gemäß dem Betriebsprogramm zu betreiben, das durch die Programmerzeugungseinheit erzeugt wird, um die Laserbearbeitung durchzuführen.
Verfahren zum Lehren eines Betriebs einer Laserbearbeitungsmaschine, die eine Oberfläche eines Werkstücks mit einem Laserstrahl bestrahlt, um eine Laserbearbeitung an dem Werkstück durchzuführen, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen, durch einen Prozessor, einer Eingabe einer Strahlgröße, die eine Größe eines Bestrahlungspunkts des Laserstrahls auf der Oberfläche darstellt; Erfassen, durch den Prozessor, von relationalen Daten, die eine Beziehung zwischen einem Defokussierungsbetrag, um den ein Brennpunkt des Laserstrahls von der Oberfläche in Richtung einer optischen Achse des Laserstrahls verschoben werden soll, und der Strahlgröße, die sich als Reaktion auf den Defokussierungsbetrag ändert, darstellen; Umwandeln, durch den Prozessor, der empfangenen Strahlgröße in den entsprechenden Defokussierungsbetrag basierend auf den relationalen Daten; und Erzeugen, durch den Prozessor, eines Betriebsprogramms für die Laserverarbeitung, in dem der umgewandelte Defokussierungsbetrag als eine Befehlsanweisung definiert ist.