JP2008009661A - レーザ加工条件設定装置、レーザ加工装置、レーザ加工条件設定方法、レーザ加工条件設定プログラム、コンピュータで読み取り可能な記録媒体及び記録した機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】所望の加工パターンに基づいて加工データを設定するためのレーザ加工データ設定装置であって、所望の加工パターンで加工するために加工条件を設定するための加工条件設定部3Cと、加工条件設定部3Cで設定された加工条件に基づいて、実際の加工を行うための加工データを生成するための加工データ生成部80Kとを備え、加工条件設定部3Cはさらに、加工パターン情報を入力するための加工パターン入力手段と、加工対象面の3次元形状に関するプロファイル情報を入力するための加工面プロファイル入力手段3Aと、加工対象面の移動条件を入力するための移動速度入力手段3Dとを備え、加工データ生成部80Kが、加工条件設定部3Cで設定された加工条件と、3次元状の加工対象面とに基づいた加工データを生成する。
【選択図】図21
Description
xc=r・sinθ
zc=zf−r(1−cosθ)
θ/xf=(π/2)/(πr/2)
θ=xf/r
△x=|xc−xf|=|r・sinθ−xf|
△z=|zc−zf|=|r(1−cosθ)|
(入力部3)
(レーザ制御部1)
(レーザ励起部6)
(レーザ出力部2)
(レーザ媒質8)
(走査系)
(Z軸スキャナ14cの動作)
(ディスタンスポインタ)
(焦点補正機能)
(設置支援機能)
(レーザマーカのシステム構成)
(レーザ加工データの設定)
(演算部80)
(レーザ加工データの設定手順)
(1)3次元形状を入力可能なプログラム上から、ワークを作画して指定する方式
(2)ワークの形状を特定するためのパラメータを、対話形式でユーザに入力させる方式
(3)ワークの形状に予め作成された3Dデータのデータファイルを入力して変換する方式
(4)ワークの形状を実際にイメージセンサ等の画像認識装置で読み込んで取得する方式
等が挙げられる。
(フィッティングしない場合)
(移動するワークへの加工)
(円柱状ワークW1)
(円柱ブロック状ワークW2)
(円錐状ワークW3)
(印字条件の計算方法)
(平面移動印字の設定方法)
(移動方向)
(移動条件)
(印字範囲)
X’=X+(ワークの移動速度)
Y’=Y
として計算されるので、これに基づいて印字を行う。
(回転移動印字の設定方法)
X1=r*sin(X/r)
Y1=Y
Z1=r(cos(X/r)−1)
X2=2616mm/s*cos(X/r)
Y2=Y
Z2=−2616mm/s*sin(X/r)
X”=r*sin(X/r)+移動速度*cos(X/r)
Y”=Y
Z”=r(cos(X/r)−1)−移動速度*sin(X/r)
(領域分割)
(デフォーカス量の設定)
1…レーザ制御部;1A…コントローラ;2…レーザ出力部
3…入力部;3A…加工面プロファイル入力手段;3B…加工パターン入力手段
3C…加工条件設定部;3D…移動速度入力手段
3a〜3c…形状指定欄;3d〜3f…パラメータ指定欄
4…制御部;5…メモリ部;5A…記憶部
6…レーザ励起部;7…電源;8…レーザ媒質;9…走査部
10…レーザ励起光源;11…レーザ励起光源集光部
12…レーザ励起部ケーシング;13…光ファイバケーブル
14…スキャナ;14a…X軸スキャナ;14b…Y軸スキャナ
14c…Z軸スキャナ;14d…ポインタ用スキャナミラー
15…集光部;16…入射レンズ;18…出射レンズ
50…レーザ発振部;51、51a、51b…ガルバノモータ
52…スキャナ駆動回路;53…ビームエキスパンダ
60…ガイド用光源;62…ハーフミラー;64…ポインタ用光源;66…固定ミラー
80…演算部;80K…加工データ生成部
82…表示部
150…マーキングヘッド
160、160B…調整機構
170…設置台
180…レーザ加工データ設定装置
190…外部機器
200…3次元形状設定プログラム
202…編集表示欄
204…印字パターン入力欄
204a…「種類」欄
204b…「文字入力」欄
204c…詳細設定欄
204l…加工パラメータ設定欄
204m…デフォーカス設定欄
205…「サイズ・位置」タブ
206…3次元ビューワ欄
207…表示切替ボタン
207a…右クリックメニュー
207C…2画面表示ボタン
210…ワーク3次元形状設定プログラム
220…ワーク形状設定ウィザード
222…「図形選択」欄
224…「入力パラメータ説明」欄
226…「パラメータ入力」欄
230…CADファイル変換画面
232…「ファイル選択」欄
234…「ビューワ」欄
236…「変換」ボタン
240…加工ライン条件設定画面
241…「移動/印字方向」タブ
260…3次元ビューワ
L、L’…レーザ光;P…ポインタ光;G…ガイド光
W、W1〜4…ワーク;WS…作業領域;IMG…イメージセンサ
Claims (10)
- 加工対象物の3次元状の加工対象面に対して、レーザ光を照射して所望の加工パターンを加工可能なレーザ加工装置について、所望の加工パターンに基づいて加工データを設定するためのレーザ加工データ設定装置であって、
所望の加工パターンで加工するために加工条件を設定するための加工条件設定部と、
前記加工条件設定部で設定された加工条件に基づいて、実際の加工を行うための加工データを生成するための加工データ生成部と、
を備え、
前記加工条件設定部はさらに、
加工パターン情報を入力するための加工パターン入力手段と、
加工対象面の3次元形状に関するプロファイル情報を入力するための加工面プロファイル入力手段と、
加工対象面の移動条件を入力するための移動速度入力手段と、
を備え、
前記加工データ生成部が、前記加工条件設定部で設定された加工条件と、3次元状の加工対象面とに基づいた加工データを生成することを特徴とするレーザ加工データ設定装置。 - 請求項1に記載のレーザ加工データ設定装置であって、
円周状の加工対象面に対する加工条件として、前記加工面プロファイル入力手段が、円周状加工対象面の円周の中心の座標及び/又は半径を指定可能であり、
前記移動速度入力手段が、円周状加工対象面の回転速度を指定可能に構成してなることを特徴とするレーザ加工データ設定装置。 - 請求項1又は2に記載のレーザ加工データ設定装置であって、
円周状の加工対象面の円周半径が連続的又は離散的に変化する場合の加工条件として、前記加工面プロファイル入力手段が、円周の変化状態を指定可能であることを特徴とするレーザ加工データ設定装置。 - 請求項1から3のいずれか一に記載のレーザ加工データ設定装置であって、
回転する円周状の加工対象面に対する加工条件として、前記加工面プロファイル入力手段が、円周状加工対象面の円周の半径を指定可能であり、
前記移動速度入力手段が、円周状加工対象面の回転速度を指定可能であり、
前記加工データ生成部が、前記加工面プロファイル入力手段より入力された円周の半径及び前記移動速度入力手段より入力された回転角度に基づいて、円周状加工対象面を該円周上に沿って複数の領域に分割し、円周状加工対象面の回転毎に、各分割領域での加工を行うよう割り当ててなることを特徴とするレーザ加工データ設定装置。 - 請求項4に記載のレーザ加工データ設定装置であって、
前記加工データ生成部が、生成した加工データの円周方向における加工データ量の分布に応じて、円周状加工対象面に対する分割領域の割り当てを調整可能に構成してなることを特徴とする加工データ設定装置。 - 加工対象物の3次元状の加工対象面に対して、レーザ光の焦点位置を調整して加工パターンを加工可能なレーザ加工装置であって、
レーザ光を発生させるためのレーザ発振部と、
前記レーザ発振部より出射されるレーザ光を作業領域内において走査させるためのレーザ光走査系として、
入射レンズと出射レンズを備えるビームエキスパンダであって、前記レーザ発振部から照射されるレーザ光の光軸に前記入射レンズ及び出射レンズの光軸を一致させた状態で、入射レンズと出射レンズ間の相対距離を変化させてレーザ光の焦点距離を調整可能なビームエキスパンダと、
前記ビームエキスパンダを透過したレーザ光を第1の方向に走査させるための第1のミラーと、
前記第1のミラーで反射されたレーザ光を前記第1の方向と略直交する第2の方向に走査させるための第2のミラーと、
とを有するレーザ光走査系と、
前記レーザ発振部および前記レーザ光走査系を制御するためのレーザ制御部と、
所望の加工パターンで加工するために加工条件を設定するための加工条件設定部と、
前記加工条件設定部で設定された加工条件に基づいて、実際の加工を行うための加工データを生成するための加工データ生成部と、
を備え、
前記加工条件設定部はさらに、
加工パターン情報を入力するための加工パターン入力手段と、
加工対象面の3次元形状に関するプロファイル情報を入力するための加工面プロファイル入力手段と、
加工対象面の移動条件を入力するための移動速度入力手段と、
を備え、
前記加工データ生成部が、前記加工条件設定部で設定された加工条件と、3次元状の加工対象面とに基づいた加工データを生成することを特徴とするレーザ加工装置。 - 請求項6に記載のレーザ加工装置であって、
前記第1のミラー及び第2のミラーがガルバノミラーで構成され、各々略直交する回転軸を中心に回転可能なガルバノメータ式スキャナに接続されてX軸スキャナ及びY軸スキャナを構成しており、
前記ビームエキスパンダが、入射レンズと出射レンズとの相対距離をこれらの光軸に沿って調整可能なZ軸スキャナを構成しており、
前記レーザ光走査系が、これらX軸スキャナ、Y軸スキャナ、Z軸スキャナでレーザ光をX軸、Y軸、Z軸方向に走査可能に構成されてなることを特徴とするレーザ加工装置。 - 加工対象物の3次元状の加工対象面に対して、レーザ光を照射して所望の加工パターンを加工可能なレーザ加工装置について、所望の加工パターンに基づいて加工データを設定するためのレーザ加工データ設定方法であって、
所望の加工パターンで加工するために加工条件設定手段で加工条件を設定するために、加工パターン情報と、加工対象面の3次元形状に関するプロファイル情報と、加工対象面の移動条件とを入力する工程と、
加工データ生成手段が、前記加工条件設定手段で設定された加工条件に基づいて、3次元状の加工対象面と一致するように実際の加工を行うための加工データを生成する工程と、
を含むことを特徴とするレーザ加工データ設定方法。 - 加工対象物の3次元状の加工対象面に対して、レーザ光を照射して所望の加工パターンを加工可能なレーザ加工装置について、所望の加工パターンに基づいて加工データを設定するためのレーザ加工データ設定プログラムであって、
所望の加工パターンで加工するために加工条件設定手段で加工条件を設定するために、加工パターン情報と、加工対象面の3次元形状に関するプロファイル情報と、加工対象面の移動条件とを入力する機能と、
加工データ生成手段が、前記加工条件設定手段で設定された加工条件に基づいて、3次元状の加工対象面と一致するように実際の加工を行うための加工データを生成する機能と、
をコンピュータに実現させることを特徴とする加工データ設定プログラム。 - 請求項9に記載されるプログラムを格納したコンピュータで読み取り可能な記録媒体又は記録した機器。
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