JP2009082942A - Laser beam machining apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ベルトコンベア等の搬送装置により搬送される加工対象物にレーザ光を照射して文字・記号等の所定のパターンの加工を行うレーザ加工装置に関する。 The present invention relates to a laser processing apparatus that processes a predetermined pattern such as characters and symbols by irradiating a processing target conveyed by a conveying apparatus such as a belt conveyor with a laser beam.
一般に、搬送される加工対象物にレーザ光を照射して加工を行うレーザ加工装置として、例えば特許文献１に開示されているようなものがある。このレーザ加工装置は、ワークを一方向に搬送する搬送装置の途中に配置されており、レーザ光源から出射されるレーザ光を所定の加工エリア内で走査させるように構成されている。その加工エリア内をワークが順次通過することで、ワークの適切な位置に対して所定のパターンの印字が施される。 In general, as a laser processing apparatus that performs processing by irradiating a workpiece to be conveyed with laser light, there is one disclosed in Patent Document 1, for example. This laser processing apparatus is disposed in the middle of a conveying apparatus that conveys a workpiece in one direction, and is configured to scan a laser beam emitted from a laser light source within a predetermined processing area. As the workpiece sequentially passes through the machining area, a predetermined pattern is printed at an appropriate position of the workpiece.
このレーザ加工装置は、搬送されるワークに対して正確に加工を施すために、ベルトコンベアに近接して配置されたセンサにより、搬送方向におけるワークの先端位置を検出する。また、レーザ加工装置は、ベルトコンベアの軸部分に設けられたロータリエンコーダにより、ベルトの移動速度、即ちワークの搬送速度を検出する。そしれ、センサにより検出したワークと、ロータリエンコーダにより検出したワークの移動速度とに基づいて、ワークが加工エリアに進入するタイミング及び座標データを演算し、そのタイミング及び座標データにてレーザ光を走査するとともにオンオフ制御する。
しかしながら、上述したレーザ加工装置であると、ロータリエンコーダにより検出される速度と、実際のワークの速度との間にずれが生じる場合があった。例えば、ベルトコンベアのプーリとベルトとの間の摩擦力が減少してプーリに対してベルトが滑り、プーリが固定された回転軸の回転に対してベルトコンベアによる搬送速度が遅くなる場合があった。そうすると、ロータリエンコーダの出力に基づいて制御されているレーザ光の出射タイミングとワークの位置とにずれが生じ、ワークの適切な位置及び形状に加工を施すことができない。そこで、ワークの搬送速度を直接計測するための速度センサを設け、制御に使用する搬送速度を補正することが考えられるが、そうすると構成部材が増え装置の全体構成が複雑化するとともに、補正のための作業が煩雑で時間がかかるという問題があった。 However, in the case of the laser processing apparatus described above, there may be a deviation between the speed detected by the rotary encoder and the actual work speed. For example, the frictional force between the pulleys of the belt conveyor decreases and the belt slips with respect to the pulleys, and the conveyance speed by the belt conveyor may be slower than the rotation of the rotating shaft to which the pulleys are fixed. . If it does so, a shift | offset | difference arises in the radiation | emission timing of the laser beam controlled based on the output of a rotary encoder, and the position of a workpiece | work, and it cannot process to the suitable position and shape of a workpiece | work. Therefore, it is conceivable to provide a speed sensor for directly measuring the workpiece conveyance speed and correct the conveyance speed used for the control. However, this increases the number of components and complicates the overall configuration of the apparatus. There is a problem in that the work is complicated and takes time.
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、簡易な構成で正確な加工を施すことができるレーザ加工装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a laser processing apparatus capable of performing accurate processing with a simple configuration.
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、搬送手段によって搬送される加工対象物に対してレーザ光を照射して該加工対象物の加工を行うレーザ加工装置であって、前記レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射されるレーザ光の方向を変えて前記加工対象物上で走査させる光学走査手段と、前記搬送手段の搬送方向に沿った所定の長さを設定する長さ設定手段と、前記搬送手段にて搬送される前記加工対象物の通過を検出したトリガセンサから出力される検出信号を前記加工対象物への加工を開始するための基準として取り込むトリガ入力手段と、加工情報に基づき生成された座標データにより前記光学走査手段を制御するとともに、前記加工対象物に照射する前記レーザ光を前記トリガ入力手段の出力信号に基づいてオンオフ制御する加工制御手段と、前記長さ設定手段にて設定された長さと、前記トリガ入力手段が入力した検出信号とに基づいて前記加工対象物の搬送速度を算出する搬送速度算出手段とを備え、前記加工制御手段は、前記搬送速度に基づいて補正された前記座標データを補正して前記光学走査手段を制御するものである。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a laser processing apparatus for processing a processing target object by irradiating the processing target object transported by transport means with a laser beam, A laser light source that emits the laser light; an optical scanning unit that changes the direction of the laser light emitted from the laser light source to scan the workpiece; and a predetermined length along the transport direction of the transport unit And a detection signal output from a trigger sensor that detects the passage of the processing object conveyed by the conveying means as a reference for starting the processing of the processing object. The optical scanning means is controlled by the trigger input means and the coordinate data generated based on the processing information, and the laser light applied to the object to be processed is output from the trigger input means. Processing control means that performs on / off control based on the length, a speed set by the length setting means, and a transport speed calculation means that calculates the transport speed of the workpiece based on the detection signal input by the trigger input means The processing control means corrects the coordinate data corrected based on the transport speed and controls the optical scanning means.
同構成によれば、トリガセンサからの検出信号を利用して加工対象物の実際の搬送速度が算出され、その搬送速度が光学走査手段を制御するための座標データに反映されるため、簡易な構成で正確な加工を施すことが可能となる。 According to this configuration, the actual conveyance speed of the workpiece is calculated using the detection signal from the trigger sensor, and the conveyance speed is reflected in the coordinate data for controlling the optical scanning unit. Accurate machining can be performed with the configuration.
請求項２に記載のように、前記搬送方向に沿った長さは、前記加工対象物の長さであり、前記搬送速度算出手段は、前記検出信号に基づいて前記加工対象物が前記トリガセンサを通過する時間を検出し、該時間と前記加工対象物の長さとに基づいて前記搬送速度を算出する。同構成によれば、加工対象物の長さとその加工対象物がトリガセンサを通過する時間とに基づいて、加工対象物の実際の搬送速度が正確に算出される。 According to a second aspect of the present invention, the length along the transport direction is the length of the processing object, and the transport speed calculation means determines that the processing object is the trigger sensor based on the detection signal. Is detected, and the conveyance speed is calculated based on the time and the length of the workpiece. According to this configuration, the actual conveyance speed of the workpiece is accurately calculated based on the length of the workpiece and the time for which the workpiece passes the trigger sensor.
請求項３に記載のように、前記搬送方向に沿った長さは、連続的に搬送される複数の加工対象物の搬送ピッチであり、前記搬送速度算出手段は、前記検出信号に基づいて加工対象物の先頭を検出してから次に搬送される加工対象物の先頭を検出するまでの時間を検出し、該時間と前記搬送ピッチとに基づいて前記搬送速度を算出する。同構成によれば、複数の加工対象物の搬送ピッチとその各加工対象物の先頭がトリガセンサを通過する時間間隔とに基づいて、複数の加工対象物の実際の搬送速度が正確に算出される。 According to a third aspect of the present invention, the length along the transport direction is a transport pitch of a plurality of workpieces that are continuously transported, and the transport speed calculation unit performs processing based on the detection signal. A time from when the leading edge of the object is detected to when the leading edge of the workpiece to be conveyed next is detected is detected, and the conveying speed is calculated based on the time and the conveying pitch. According to this configuration, the actual conveyance speed of the plurality of workpieces is accurately calculated based on the conveyance pitch of the plurality of workpieces and the time interval at which the beginning of each workpiece passes through the trigger sensor. The
請求項４に記載のように、前記加工制御手段は、前記搬送速度の算出を所定数毎に行う。同構成によれば、搬送手段の動作にバラツキがあったとしても、所定数毎に搬送速度を算出して座標データの補正を行うため、バラツキに影響されることなく正確な加工を行うことができる。 According to a fourth aspect of the present invention, the processing control unit calculates the conveyance speed every predetermined number. According to this configuration, even if there is a variation in the operation of the conveyance means, the conveyance speed is calculated for each predetermined number and the coordinate data is corrected, so that accurate processing can be performed without being affected by the variation. it can.
請求項５に記載のように、前記搬送速度を算出して記憶手段に記憶する算出モードを備え、前記算出モードにて算出された搬送速度を表示する表示手段を備えたてもよい。この場合、加工対象物の搬送により測定した搬送速度をユーザが確認し、その搬送速度を採用するか、異なる搬送速度を設定するかを容易に判断することができるようになる。 According to a fifth aspect of the present invention, a calculation mode for calculating the conveyance speed and storing it in a storage means may be provided, and a display means for displaying the conveyance speed calculated in the calculation mode may be provided. In this case, the user can confirm the conveyance speed measured by conveying the workpiece, and can easily determine whether to adopt the conveyance speed or set a different conveyance speed.
請求項６に記載のように、前記レーザ光をオンオフする制御情報と、前記加工対象物に照射するレーザ光の座標値とを含む座標データを生成するデータ生成手段と、前記座標データを記憶する記憶手段と、を備え、前記加工制御手段は、前記トリガ入力手段が前記検出信号を取り込むことに基づいて、前記記憶手段に記憶した座標データを取り出し前記搬送速度に基づいて補正しつつ前記光学走査手段を駆動することにより前記レーザ光を移動中の前記加工対象物上で走査して加工対象物への加工動作を行わせる。同構成によれば、予め作成され記憶手段に記憶された座標データが読み出されて加工対象物が加工される。 The data generation means for generating coordinate data including control information for turning on and off the laser light and the coordinate value of the laser light applied to the object to be processed, and the coordinate data are stored. Storage means, and the processing control means takes out the coordinate data stored in the storage means based on the detection of the detection signal by the trigger input means, and corrects the optical scanning while correcting it based on the conveyance speed. By driving the means, the laser beam is scanned on the moving workpiece and a machining operation is performed on the workpiece. According to this configuration, the coordinate data that has been created in advance and stored in the storage means is read, and the object to be processed is processed.
請求項７に記載のように、算出された前記搬送速度を記憶する記憶手段を備え、前記搬送速度算出手段により新たに算出された搬送速度と前記記憶手段から読み出した搬送速度とを比較し、前記記憶手段から読み出した搬送速度を含む所定範囲内に前記新たに算出された搬送速度が含まれる場合には前記記憶手段から読み出した搬送速度を用いて前記座標データの補正を行い、前記記憶手段から読み出した搬送速度を含む所定範囲内に前記新たに算出された搬送速度が含まれない場合には、新たに算出された搬送速度を前記記憶手段に記憶するようにした。同構成によれば、搬送速度の変化が大きい場合に、その搬送速度に応じて補正を行うことができる。 As claimed in claim 7, comprising a storage means for storing the calculated transport speed, comparing the transport speed newly calculated by the transport speed calculation means and the transport speed read from the storage means, When the newly calculated transport speed is included in a predetermined range including the transport speed read from the storage means, the coordinate data is corrected using the transport speed read from the storage means, and the storage means When the newly calculated transport speed is not included in the predetermined range including the transport speed read from the above, the newly calculated transport speed is stored in the storage unit. According to this configuration, when the change in the conveyance speed is large, correction can be performed according to the conveyance speed.
従って、上記記載の発明によれば、簡易な構成で正確な加工を施すことができる。 Therefore, according to the above-described invention, accurate processing can be performed with a simple configuration.
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施の形態にかかるレーザ加工装置１は、搬送手段としてのベルトコンベア５０の上方に配設されている。レーザ加工装置１は、ベルトコンベア５０により連続的に一方向（図中右から左に向かう方向）に搬送される加工対象物としてのワークＷに対してレーザ光を照射することで、ワークＷ上に文字・記号等の所定のパターンの加工を行う。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the laser processing apparatus 1 according to the present embodiment is disposed above a belt conveyor 50 serving as a conveying unit. The laser processing apparatus 1 irradiates the workpiece W as a workpiece to be processed, which is continuously conveyed in one direction (the direction from the right to the left in the drawing) by the belt conveyor 50, thereby irradiating the workpiece W on the workpiece W A predetermined pattern such as characters and symbols is processed.
レーザ加工装置１は、レーザ光を出射するコントローラユニット１０を備えている。また、レーザ加工装置１は、コントローラユニット１０の下方に設けられ、コントローラユニット１０からレーザ光を入射する光学走査手段としての走査ユニット２０を備えている。走査ユニット２０は、レーザ光の向きを変更し、レーザ光のワークＷ上における照射点を二次元的に走査させる。 The laser processing apparatus 1 includes a controller unit 10 that emits laser light. In addition, the laser processing apparatus 1 includes a scanning unit 20 that is provided below the controller unit 10 and serves as an optical scanning unit that makes laser light incident from the controller unit 10. The scanning unit 20 changes the direction of the laser light and scans the irradiation point of the laser light on the workpiece W two-dimensionally.
コントローラユニット１０の筐体１１には、レーザ光を出射するレーザ光源１２が収容されている。レーザ光源１２から出射されたレーザ光は、筐体１１に形成された開口部を介して挿通された光ファイバケーブルを介して走査ユニット２０に入射される。 A housing 11 of the controller unit 10 houses a laser light source 12 that emits laser light. Laser light emitted from the laser light source 12 is incident on the scanning unit 20 via an optical fiber cable inserted through an opening formed in the housing 11.
走査ユニット２０の筐体２１には、一対のガルバノミラー２２ａ，２２ｂが収容されている。ガルバノミラー２２ａ，２２ｂは、それぞれモータ２３ａ，２３ｂに接続されており、モータ２３ａ，２３ｂにより駆動制御されて方向を変える。ガルバノミラー２２ａ，２２ｂ及びモータ２３ａ，２３ｂは、光学走査手段を構成する。一方のガルバノミラー２２ａは、レーザ光源１２の下方に配置され、レーザ光源１２からレーザ光を入射するように設けられている。他方のガルバノミラー２２ｂは、水平方向においてガルバノミラー２２ａに対向する位置に配置され、ガルバノミラー２２ａにて反射されたレーザ光を下方に向けて反射させるように設けられている。ガルバノミラー２２ｂにて反射されたレーザ光は、筐体２１の開口部に設けられた集束レンズ２４において集束され、筐体２１の下方に向けて出射される。 A housing 21 of the scanning unit 20 accommodates a pair of galvanometer mirrors 22a and 22b. The galvanometer mirrors 22a and 22b are connected to motors 23a and 23b, respectively, and are driven and controlled by the motors 23a and 23b to change directions. The galvanometer mirrors 22a and 22b and the motors 23a and 23b constitute an optical scanning unit. One galvanometer mirror 22 a is disposed below the laser light source 12 and is provided so that laser light enters from the laser light source 12. The other galvanometer mirror 22b is disposed at a position facing the galvanometer mirror 22a in the horizontal direction, and is provided so as to reflect the laser beam reflected by the galvanometer mirror 22a downward. The laser light reflected by the galvanometer mirror 22 b is focused by the focusing lens 24 provided at the opening of the casing 21 and emitted toward the lower side of the casing 21.
また、コントローラユニット１０の筐体１１内には、レーザ光源１２に接続された加工制御手段１３が収容されている。加工制御手段１３は、走査ユニット２０を構成するモータ２３ａ，２３ｂに接続されている。加工制御手段１３は、レーザ光源１２をオンオフ制御するとともに、モータ２３ａ，２３ｂを駆動制御してガルバノミラー２２ａ，２２ｂの方向を変える。ガルバノミラー２２ａはモータ２３ａにより縦方向（図中上下方向）に角度が変更され、ガルバノミラー２２ｂはモータ２３ｂにより横方向（図中左右方向）に角度が変更される。両ガルバノミラー２２ａ，２２ｂの方向が変更されることで、走査ユニット２０から出射されるレーザ光の照射点はベルトコンベア５０の上面において二次元方向に走査され、加工エリアが形成されるようになっている。このため、ベルトコンベア５０により連続的に搬送されるワークＷには、レーザ光により所定のパターンの加工が施される。 A processing control means 13 connected to the laser light source 12 is accommodated in the housing 11 of the controller unit 10. The processing control means 13 is connected to motors 23 a and 23 b that constitute the scanning unit 20. The processing control means 13 controls on / off of the laser light source 12 and drives and controls the motors 23a, 23b to change the directions of the galvanometer mirrors 22a, 22b. The angle of the galvano mirror 22a is changed in the vertical direction (vertical direction in the figure) by the motor 23a, and the angle of the galvano mirror 22b is changed in the horizontal direction (horizontal direction in the figure) by the motor 23b. By changing the directions of the galvanometer mirrors 22a and 22b, the irradiation point of the laser beam emitted from the scanning unit 20 is scanned in a two-dimensional direction on the upper surface of the belt conveyor 50, thereby forming a processing area. ing. For this reason, the workpiece W continuously conveyed by the belt conveyor 50 is processed with a predetermined pattern by the laser beam.
加工制御手段１３には、筐体１１に収容されたデータ生成手段１４が接続されている。データ生成手段１４は、図示しないディジタイザやデータスキャナ等の入力手段と、ワークＷの搬送方向の長さや搬送ピッチ等を設定するための設定手段とが接続されている。データ生成手段１４は、入力手段にて読み込まれたワークＷに施す文字・記号等のパターン（加工情報）を入力し、設定手段から各種設定値を入力すると、それらの情報に基づいて加工制御手段１３が走査ユニット２０を制御するための座標データを生成する。そして、データ生成手段１４は、生成した座標データを記憶手段としてのメモリ１４ａに記憶させる。このメモリ１４ａには、１種類又は複数種類の加工パターンの画像データが記憶される。データ生成手段１４は、例えば図示しない操作部や上位装置からの指示に従ってメモリ１４ａに記憶された画像データを読み出し、加工制御手段１３に出力する。加工制御手段１３は、座標データに基づいてモータ２３ａ，２３ｂを駆動制御する。 The processing control means 13 is connected to the data generation means 14 accommodated in the housing 11. The data generation unit 14 is connected to an input unit such as a digitizer or a data scanner (not shown) and a setting unit for setting the length of the workpiece W in the conveyance direction, the conveyance pitch, and the like. The data generation means 14 inputs a pattern (machining information) such as characters / symbols applied to the workpiece W read by the input means, and inputs various set values from the setting means. Based on the information, the machining control means 14 13 generates coordinate data for controlling the scanning unit 20. Then, the data generation unit 14 stores the generated coordinate data in a memory 14a as a storage unit. The memory 14a stores image data of one type or a plurality of types of processing patterns. The data generation unit 14 reads out image data stored in the memory 14 a according to an instruction from an operation unit (not shown) or a host device, for example, and outputs the image data to the processing control unit 13. The processing control means 13 drives and controls the motors 23a and 23b based on the coordinate data.
また、加工制御手段１３には、筐体１１に収容された搬送速度算出手段１５が接続されており、搬送速度算出手段１５には、筐体１１に収容された長さ設定手段１６が接続されている。ユーザにより長さ設定手段１６にベルトコンベア５０の搬送方向（図中、左右方向）の所定の長さが設定されると、その長さが搬送速度算出手段１５に入力される。所定の長さは、ベルトコンベア５０にて搬送される加工対象物としてのワークＷにおいて、そのベルトコンベア５０の搬送方向における加工対象物の前端及び後端間（所謂トリガセンサの出力信号の変化点（エッジ）間の長さ）であり、本実施形態では、長さ設定手段１６においてワークＷの搬送方向の長さＬが入力される。 The processing control means 13 is connected to a conveyance speed calculation means 15 accommodated in the casing 11, and the conveyance speed calculation means 15 is connected to a length setting means 16 accommodated in the casing 11. ing. When the user sets a predetermined length in the conveyance direction (left and right direction in the figure) of the belt conveyor 50 in the length setting unit 16, the length is input to the conveyance speed calculation unit 15. The predetermined length is the distance between the front end and the rear end of the workpiece in the conveying direction of the belt conveyor 50 (so-called change point of the output signal of the trigger sensor) in the workpiece W as the workpiece to be conveyed by the belt conveyor 50. In this embodiment, the length setting unit 16 inputs the length L in the conveyance direction of the workpiece W.
また、コントローラユニット１０は、筐体１１に収容されたトリガ入力手段１７を備えている。トリガ入力手段１７は、ベルトコンベア５０の途中に配置されたトリガセンサ１８に接続されるとともに、加工制御手段１３及び搬送速度算出手段１５に接続されている。トリガセンサ１８は、物体の有無を検出する透過型又は反射型の光センサ等により構成されており、図２に示すように、通過する物体が存在するときにオン信号を出力するようになっている。トリガ入力手段１７は、トリガセンサ１８から信号を入力し、加工制御手段１３及び搬送速度算出手段１５に出力する。 Further, the controller unit 10 includes trigger input means 17 accommodated in the housing 11. The trigger input means 17 is connected to a trigger sensor 18 disposed in the middle of the belt conveyor 50, and is connected to the processing control means 13 and the conveyance speed calculation means 15. The trigger sensor 18 is composed of a transmission type or reflection type optical sensor that detects the presence or absence of an object, and outputs an ON signal when there is a passing object as shown in FIG. Yes. The trigger input unit 17 inputs a signal from the trigger sensor 18 and outputs the signal to the processing control unit 13 and the conveyance speed calculation unit 15.
加工制御手段１３はトリガセンサ１８の検出信号を制御開始の基準として入力し、搬送速度算出手段１５はトリガセンサ１８の検出信号に基づいてワークＷの実際の搬送速度を算出する。詳しくは、コントローラユニット１０は、図示しない基準クロック手段を備え、該基準クロック手段から基準クロック信号が加工制御手段１３及び搬送速度算出手段１５に供給される。加工制御手段１３及び搬送速度算出手段１５は、基準クロック信号に基づいて時間を計測する機能を有している。図２に示すようにトリガセンサ１８の出力信号に基づいて、搬送速度算出手段１５は時間ｔ１から時間ｔ２までの間ワークＷを検出し、ワークＷの搬送方向の長さＬをワークＷの通過時間（ｔ２−ｔ１）で除することでワークＷの実際の搬送速度ｖを算出する。そして、搬送速度算出手段１５は、算出した搬送速度ｖを加工制御手段１３に出力する。実際には、搬送速度算出手段１５は、センサ出力の立ち上がりに応答して時間計測を開始し、センサ信号の立ち下がりに応答して時間計測を終了する。この時に計測した経過時間がセンサ信号のパルス幅であり、ワークＷの長さ、つまり上記の通過時間に対応する。搬送速度算出手段１５は、通過時間とワークＷの長さとに基づいて搬送速度ｖを算出する。 The processing control means 13 inputs the detection signal of the trigger sensor 18 as a control start reference, and the conveyance speed calculation means 15 calculates the actual conveyance speed of the workpiece W based on the detection signal of the trigger sensor 18. Specifically, the controller unit 10 includes reference clock means (not shown), and a reference clock signal is supplied from the reference clock means to the processing control means 13 and the conveyance speed calculation means 15. The processing control unit 13 and the conveyance speed calculation unit 15 have a function of measuring time based on the reference clock signal. Based on the output signal of the trigger sensor 18 as shown in FIG. 2, the conveying speed calculation unit 15 detects between workpiece W from time t 1 to time t 2, the transport direction of the workpiece W to the length L workpiece W The actual transport speed v of the workpiece W is calculated by dividing by the passage time (t 2 −t 1 ). Then, the conveyance speed calculation unit 15 outputs the calculated conveyance speed v to the processing control unit 13. Actually, the conveyance speed calculation means 15 starts time measurement in response to the rise of the sensor output, and ends time measurement in response to the fall of the sensor signal. The elapsed time measured at this time is the pulse width of the sensor signal, and corresponds to the length of the workpiece W, that is, the passage time. The conveyance speed calculation means 15 calculates the conveyance speed v based on the passage time and the length of the workpiece W.
加工制御手段１３は、搬送速度ｖを入力すると、ワークＷがトリガセンサ１８の測定点を通過してからレーザ光による照射点に到達するまでの時間を算出し、時間ｔ１を基準として制御を開始する時間を算出する。また、加工制御手段１３は、搬送速度ｖを入力すると、メモリ１４ａに記憶された座標データを読み出し、ワークＷの実際の搬送速度ｖに基づいて座標データを補正する。また、加工制御手段１３は、補正された座標データに基づいて、レーザ光源１２のオンオフ制御信号を生成する。 When the conveyance speed v is input, the processing control means 13 calculates the time from when the workpiece W passes the measurement point of the trigger sensor 18 until it reaches the irradiation point by the laser beam, and performs control based on the time t 1. Calculate the start time. Further, when the conveyance speed v is input, the processing control means 13 reads the coordinate data stored in the memory 14a and corrects the coordinate data based on the actual conveyance speed v of the workpiece W. Further, the processing control means 13 generates an on / off control signal for the laser light source 12 based on the corrected coordinate data.
なお、トリガセンサ１８の設置位置は、ワークＷの搬送速度を検出し、その搬送速度に基づいて座標データを補正した後に、その搬送速度を検出したワークＷが加工エリアに進入するように、トリガセンサ１８の測定点とレーザ光のワークＷへの照射点との間の搬送方向に沿った距離は、ワークＷの長さＬよりも長くなるように設定されている。従って、レーザ加工装置１は、実際に搬送速度を測定したワークＷに対して、補正した座標データにより適切な位置に加工を行うようになっている。 Note that the installation position of the trigger sensor 18 is a trigger that detects the conveyance speed of the workpiece W, corrects the coordinate data based on the conveyance speed, and then moves the workpiece W that has detected the conveyance speed into the machining area. The distance along the conveyance direction between the measurement point of the sensor 18 and the irradiation point of the laser beam on the workpiece W is set to be longer than the length L of the workpiece W. Therefore, the laser processing apparatus 1 processes the workpiece W at which the conveyance speed is actually measured at an appropriate position based on the corrected coordinate data.
そして、加工制御手段１３は、補正された座標データに基づいて、レーザ光源及び走査ユニット２０のモータ２３ａ，２３ｂを駆動制御する。なお、本実施形態では、レーザ加工装置１はベルトコンベア５０にて搬送されるすべてのワークＷに対して座標データの補正を行う。 Then, the processing control means 13 drives and controls the laser light source and the motors 23a and 23b of the scanning unit 20 based on the corrected coordinate data. In the present embodiment, the laser processing apparatus 1 corrects coordinate data for all the workpieces W conveyed by the belt conveyor 50.
次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）トリガセンサ１８からの検出信号を利用してワークＷの実際の搬送速度ｖが算出され、その搬送速度ｖは加工制御手段１３が走査ユニット２０のモータ２３ａ，２３ｂを駆動制御するための座標データに反映される。このため、ワークＷを検出するためのトリガセンサ１８が１個設けられているという簡易な構成で、ワークＷに対して正確な加工を施すことが可能となる。
Next, characteristic effects of the present embodiment will be described.
(1) The actual conveyance speed v of the workpiece W is calculated using the detection signal from the trigger sensor 18, and the conveyance speed v is used for the machining control means 13 to drive and control the motors 23a and 23b of the scanning unit 20. Reflected in coordinate data. For this reason, it is possible to accurately process the workpiece W with a simple configuration in which one trigger sensor 18 for detecting the workpiece W is provided.
（２）搬送方向にトリガセンサ１８の測定点とレーザ光の照射点との間の距離は、ワークＷの長さＬよりも長くなるように設定されている。このため、ベルトコンベア５０を使用開始して先頭に搬送されるワークＷであっても、測定点と照射点との間を通過する間に座標データの補正が行われ、正確な加工が施される。 (2) The distance between the measurement point of the trigger sensor 18 and the laser beam irradiation point in the transport direction is set to be longer than the length L of the workpiece W. For this reason, even if it is the workpiece | work W conveyed to the head after starting use of the belt conveyor 50, correction | amendment of coordinate data is performed while passing between a measurement point and an irradiation point, and an exact process is given. The
（３）レーザ加工装置１は、ベルトコンベア５０にて搬送されるすべてのワークＷに対して、ワークＷの実際の搬送速度ｖに基づく補正処理を行うため、常にワークＷの適切な位置にパターンの加工を行うことができる。 (3) Since the laser processing apparatus 1 performs correction processing based on the actual conveyance speed v of all the workpieces W conveyed by the belt conveyor 50, the pattern is always placed at an appropriate position of the workpiece W. Can be processed.
（４）レーザ加工装置１は、ワークＷの搬送方向の長さＬに基づいてワークＷの実際の搬送速度ｖを算出する。このため、例えばワークＷの搬送ピッチが不規則となった場合や、ワークＷの搬送速度が変化した場合でも、搬送速度算出手段１５によりワークＷの実際の搬送速度ｖが正確に算出されることとなり、レーザ加工装置１はワークＷの搬送速度を適切に算出して加工を施すことができる。 (4) The laser processing apparatus 1 calculates the actual conveyance speed v of the workpiece W based on the length L in the conveyance direction of the workpiece W. For this reason, for example, even when the conveyance pitch of the workpiece W becomes irregular or when the conveyance speed of the workpiece W changes, the actual conveyance velocity v of the workpiece W is accurately calculated by the conveyance speed calculation unit 15. Thus, the laser processing apparatus 1 can perform processing by appropriately calculating the conveyance speed of the workpiece W.
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、搬送するワークＷに対する加工とそのワークＷの搬送速度の算出とを同時に行うようにしたが、搬送速度を算出する算出モードと、その算出モードにより算出された搬送速度に基づいて補正した座標データに基づいてワークＷを加工する加工モードとを備えたレーザ加工装置に具体化してもよい。この場合、レーザ加工装置の搬送速度算出手段１５は、算出した搬送速度をメモリ１４ａに記憶する。データ生成手段１４は、メモリ１４ａに記憶された座標データと搬送速度とを読み出し加工制御手段１３に出力し、加工制御手段１３は座標データを搬送速度により補正してレーザ光源１２及び走査ユニット２０を制御する。尚、搬送速度に基づく補正をデータ生成手段１４が行うようにしてもよい。
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
In the above embodiment, the processing for the workpiece W to be conveyed and the calculation of the conveyance speed of the workpiece W are performed at the same time. However, the calculation mode for calculating the conveyance speed and the conveyance speed calculated by the calculation mode are used. You may actualize in the laser processing apparatus provided with the processing mode which processes the workpiece | work W based on the coordinate data corrected based on it. In this case, the conveyance speed calculation means 15 of the laser processing apparatus stores the calculated conveyance speed in the memory 14a. The data generation means 14 reads out the coordinate data and the conveyance speed stored in the memory 14a and outputs them to the machining control means 13. The machining control means 13 corrects the coordinate data based on the conveyance speed, and the laser light source 12 and the scanning unit 20 are corrected. Control. The data generation unit 14 may perform correction based on the conveyance speed.
・上記実施の形態では、搬送速度算出手段１５は、トリガ入力手段１７からの信号に基づいて、センサ出力のパルス幅（立ち上がりエッジから立ち下がりエッジまで）の経過時間（時間ｔ１から時間ｔ２まで）を計測し、ワークＷの通過時間としたが、搬送速度算出手段１５がワークＷの搬送速度を算出できるようにトリガセンサ１８の検出信号を出力すればよい。例えば、各ワークＷの搬送方向に先端部が通過してから次のワークの先端が通過するまでの時間（図２において、センサ出力の立ち上がりエッジから立ち上がりエッジまでの時間）を計測して、ワークＷの搬送速度を算出するようにしてもよい。その場合、搬送速度算出手段１５は、各ワークＷが搬送される時間間隔と、長さ設定手段１６に入力されたワークＷの搬送ピッチとに基づいて、ワークＷの実際の搬送速度を算出する。また、各ワークＷの搬送方向に後端部が通過してから次のワークの先端が通過するまでの時間（図２において、センサ出力の立ち下がりエッジから立ち上がりエッジまでの時間）を計測して、ワークＷの搬送速度を算出するようにしてもよい。その場合、搬送速度算出手段１５は、各ワークＷの間の時間間隔と、長さ設定手段１６に入力されたワークＷの搬送ピッチ（各ワークＷ間の間隔）とに基づいて、ワークＷの実際の搬送速度を算出する。 In the above embodiment, the conveyance speed calculation means 15 is based on the signal from the trigger input means 17 and the elapsed time (from time t 1 to time t 2 ) of the pulse width of the sensor output (from the rising edge to the falling edge). And the passing time of the work W is measured, but the detection signal of the trigger sensor 18 may be output so that the transport speed calculating means 15 can calculate the transport speed of the work W. For example, the time from when the leading end of each workpiece W passes in the conveying direction to when the leading end of the next workpiece passes (in FIG. 2, the time from the rising edge to the rising edge of the sensor output) is measured. The conveyance speed of W may be calculated. In that case, the conveyance speed calculation means 15 calculates the actual conveyance speed of the workpiece W based on the time interval at which each workpiece W is conveyed and the conveyance pitch of the workpiece W input to the length setting means 16. . Also, the time from when the rear end passes in the transport direction of each workpiece W until the tip of the next workpiece passes (in FIG. 2, the time from the falling edge to the rising edge of the sensor output) is measured. The conveyance speed of the workpiece W may be calculated. In that case, the conveyance speed calculation means 15 is based on the time interval between the workpieces W and the conveyance pitch of the workpieces W (interval between the workpieces W) input to the length setting unit 16. Calculate the actual transport speed.
・上記実施の形態では、ベルトコンベア５０にて搬送されるすべてのワークＷに対して座標データの補正を行う場合について説明したが、ベルトコンベア５０にて搬送されるワークＷに対して一定の周期で座標データの補正処理を行うようにしてもよい。その場合、座標データが補正されると、メモリ１４ａに記憶されている座標データを順次書き換えるようにすればよい。そうすると、ベルトコンベア５０によって搬送されるすべてのワークＷに対して座標データの補正を行う場合と比較して、加工制御手段１３における処理を簡略化することができる。 In the above embodiment, the case where the coordinate data is corrected for all the workpieces W transported by the belt conveyor 50 has been described. Then, the coordinate data correction process may be performed. In this case, when the coordinate data is corrected, the coordinate data stored in the memory 14a may be rewritten sequentially. As a result, the processing in the processing control means 13 can be simplified as compared with the case where the coordinate data is corrected for all the workpieces W conveyed by the belt conveyor 50.
・上記実施の形態において、搬送速度算出手段１５によるワークＷの実際の搬送速度ｖの算出を、オンオフ制御可能な構成としてもよい。つまり、ユーザが所望するときのみ、ワークＷの実際の搬送速度を算出し、その搬送速度に基づく座標データの補正を行うようにしてもよい。そうすると、レーザ加工装置１の使用中にワークＷ上の加工位置がずれた場合にのみ座標データの補正を行うことが可能となり、ベルトコンベア５０によって搬送されるすべてのワークＷに対して座標データの補正を行う場合と比較して、加工制御手段１３における処理を簡略化することができる。 In the above embodiment, the calculation of the actual conveyance speed v of the workpiece W by the conveyance speed calculation means 15 may be configured to be capable of on / off control. That is, only when the user desires, the actual conveyance speed of the workpiece W may be calculated, and the coordinate data based on the conveyance speed may be corrected. As a result, it is possible to correct the coordinate data only when the machining position on the workpiece W is shifted during use of the laser machining apparatus 1, and the coordinate data for all the workpieces W conveyed by the belt conveyor 50 can be corrected. Compared with the case where correction is performed, the processing in the machining control means 13 can be simplified.
・上記実施の形態では、トリガセンサ１８の測定点とレーザ光の照射点との間の搬送方向の長さはワークＷの長さＬよりも長く設定されているものとしたが、この長さをワークＷの長さよりも短く設定してもよい。その場合、ワークＷが一定の間隔で搬送されていれば、一旦トリガセンサ１８の測定点をワークＷの終端部が通過すれば、それ以降は座標データの補正が行われるため、正確に加工を施すことが可能となる。 In the above embodiment, the length in the transport direction between the measurement point of the trigger sensor 18 and the laser light irradiation point is set to be longer than the length L of the workpiece W. May be set shorter than the length of the workpiece W. In that case, if the workpiece W is conveyed at a constant interval, once the end of the workpiece W passes the measurement point of the trigger sensor 18, the coordinate data is corrected thereafter, so that the machining is accurately performed. Can be applied.
・上記実施の形態において、搬送速度を記憶する記憶手段を備え、その記憶手段に記憶された搬送速度に基づいて補正を行うようにしてもよい。この場合、搬送速度算出手段１５により新たに算出された搬送速度と記憶手段から読み出した搬送速度とを比較し、記憶手段から読み出した搬送速度を含む所定範囲内に新たに算出された搬送速度が含まれる場合には記憶手段から読み出した搬送速度を用いて座標データの補正を行う。一方、記憶手段から読み出した搬送速度を含む所定範囲内に新たに算出された搬送速度が含まれない場合には、新たに算出された搬送速度を記憶手段に記憶し、以降その記憶した搬送速度に基づいて補正を行うようにする。このように構成することで、搬送速度の変化が大きい場合に、その搬送速度に応じて補正を行うことができる。 In the above embodiment, a storage unit that stores the conveyance speed may be provided, and correction may be performed based on the conveyance speed stored in the storage unit. In this case, the conveyance speed newly calculated by the conveyance speed calculation means 15 is compared with the conveyance speed read from the storage means, and the newly calculated conveyance speed is within a predetermined range including the conveyance speed read from the storage means. If included, the coordinate data is corrected using the conveyance speed read from the storage means. On the other hand, if the newly calculated transport speed is not included in the predetermined range including the transport speed read from the storage means, the newly calculated transport speed is stored in the storage means, and thereafter the stored transport speed is stored. The correction is made based on the above. With this configuration, when the change in the conveyance speed is large, correction can be performed according to the conveyance speed.
・上記実施の形態において、搬送速度算出手段１５により算出された搬送速度を表示する表示手段を備える構成としてもよい。表示手段としては、ＬＣＤ，８セグメントＬＥＤ、等の数値が表示可能なものであればよい。このように構成すると、加工対象物の搬送により測定した搬送速度をユーザが確認し、その搬送速度を採用するか、異なる搬送速度を設定するかを容易に判断することができるようになる。 In the embodiment described above, a display unit that displays the conveyance speed calculated by the conveyance speed calculation unit 15 may be provided. Any display means may be used as long as it can display numerical values, such as an LCD or an 8-segment LED. If comprised in this way, a user will confirm the conveyance speed measured by conveyance of a workpiece, and it will become possible to determine easily whether the conveyance speed is employ | adopted or a different conveyance speed is set.
１…レーザ加工装置、１２…レーザ光源、１３…加工制御手段、１４…データ生成手段、１５…搬送速度算出手段、１６…長さ設定手段、１７…トリガ入力手段、１８…トリガセンサ、２０…光学走査手段としての走査ユニット、２２ａ，２２ｂ…光学走査手段を構成するガルバノミラー、２３ａ，２３ｂ…光学走査手段を構成するモータ、５０…ベルトコンベア、Ｌ…長さ、ｖ…搬送速度、ｔ１，ｔ２…時間、Ｗ…加工対象物としてのワーク。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Laser processing apparatus, 12 ... Laser light source, 13 ... Processing control means, 14 ... Data generation means, 15 ... Conveyance speed calculation means, 16 ... Length setting means, 17 ... Trigger input means, 18 ... Trigger sensor, 20 ... Scanning unit as optical scanning means, 22a, 22b ... Galvano mirror constituting optical scanning means, 23a, 23b ... Motor constituting optical scanning means, 50 ... Belt conveyor, L ... Length, v ... Conveying speed, t1, t2 ... time, W ... work as a workpiece.
Claims (7)
前記レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されるレーザ光の方向を変えて前記加工対象物上で走査させる光学走査手段と、
前記搬送手段の搬送方向に沿った所定の長さを設定する長さ設定手段と、
前記搬送手段にて搬送される前記加工対象物の通過を検出したトリガセンサから出力される検出信号を前記加工対象物への加工を開始するための基準として取り込むトリガ入力手段と、
加工情報に基づき生成された座標データにより前記光学走査手段を制御するとともに、前記加工対象物に照射する前記レーザ光を前記トリガ入力手段の出力信号に基づいてオンオフ制御する加工制御手段と、
前記長さ設定手段にて設定された長さと、前記トリガ入力手段が入力した検出信号とに基づいて前記加工対象物の搬送速度を算出する搬送速度算出手段と
を備え、
前記加工制御手段は、前記搬送速度に基づいて補正された前記座標データを補正して前記光学走査手段を制御することを特徴とするレーザ加工装置。 A laser processing apparatus for processing a processing object by irradiating the processing object transported by a transport means with a laser beam,
A laser light source for emitting the laser light;
An optical scanning unit that changes the direction of the laser beam emitted from the laser light source and scans the object to be processed;
A length setting means for setting a predetermined length along the transport direction of the transport means;
Trigger input means for taking in a detection signal output from a trigger sensor that has detected the passage of the workpiece to be transported by the transport means as a reference for starting the processing of the workpiece;
A processing control unit that controls the optical scanning unit based on coordinate data generated based on processing information, and that controls on / off of the laser light applied to the processing target based on an output signal of the trigger input unit;
A conveyance speed calculation unit that calculates a conveyance speed of the workpiece based on the length set by the length setting unit and the detection signal input by the trigger input unit;
The laser processing apparatus, wherein the processing control unit controls the optical scanning unit by correcting the coordinate data corrected based on the transport speed.
前記搬送速度算出手段は、前記検出信号に基づいて前記加工対象物が前記トリガセンサを通過する時間を検出し、該時間と前記加工対象物の長さとに基づいて前記搬送速度を算出する、ことを特徴とする請求項１記載のレーザ加工装置。 The length along the transport direction is the length of the workpiece.
The transport speed calculating means detects a time during which the processing object passes the trigger sensor based on the detection signal, and calculates the transport speed based on the time and the length of the processing object; The laser processing apparatus according to claim 1.
前記搬送速度算出手段は、前記検出信号に基づいて加工対象物の先頭を検出してから次に搬送される加工対象物の先頭を検出するまでの時間を検出し、該時間と前記搬送ピッチとに基づいて前記搬送速度を算出する、ことを特徴とする請求項１記載のレーザ加工装置。 The length along the transport direction is a transport pitch of a plurality of workpieces that are transported continuously,
The transport speed calculating means detects a time from detection of the top of the processing object based on the detection signal to detection of the top of the processing object to be transported next, and the time and the transport pitch. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the conveyance speed is calculated on the basis of the following.
ことを特徴とする請求項１〜４のうちの何れか１項に記載のレーザ加工装置。 A calculation mode for calculating the conveyance speed and storing it in a storage means; and a display means for displaying the conveyance speed calculated in the calculation mode.
The laser processing apparatus according to claim 1, wherein:
前記搬送速度算出手段により新たに算出された搬送速度と前記記憶手段から読み出した搬送速度とを比較し、前記記憶手段から読み出した搬送速度を含む所定範囲内に前記新たに算出された搬送速度が含まれる場合には前記記憶手段から読み出した搬送速度を用いて前記座標データの補正を行い、前記記憶手段から読み出した搬送速度を含む所定範囲内に前記新たに算出された搬送速度が含まれない場合には、新たに算出された搬送速度を前記記憶手段に記憶するようにした、ことを特徴とする請求項１〜６のうちの何れか１項に記載のレーザ加工装置。 Storage means for storing the calculated transport speed;
The transport speed newly calculated by the transport speed calculating means is compared with the transport speed read from the storage means, and the newly calculated transport speed is within a predetermined range including the transport speed read from the storage means. If included, the coordinate data is corrected using the conveyance speed read from the storage means, and the newly calculated conveyance speed is not included in a predetermined range including the conveyance speed read from the storage means. 7. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein a newly calculated transport speed is stored in the storage unit.
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