JP2013052394A - レーザ加工装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レーザマーキング装置1は、制御装置26と表示器7aを備え、制御装置26は、ガルバノミラー23a,23bの走査に使われる位置毎の積算使用回数を計数し、積算使用回数を記憶し、記憶した積算使用回数の最大値、および、予め設定される規定値に基づいてガルバノミラー23a,23bの寿命に関する情報を出力する。
【選択図】図2
Description
より詳しくは、例えば同じ文字を一箇所に印字する使い方と、同じ文字を複数箇所に印字する使い方を比較した場合を考える。同数の文字を印字する場合、同じ文字を一箇所に印字する使い方に比べて、同じ文字を複数箇所に印字する使い方の方が多く印字することができる。これは、ガルバノミラーの駆動系は、使用頻度が高い回動範囲が劣化するためである。
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載のレーザ加工装置において、前記計数手段による前記ガルバノミラーの走査に使われる位置毎の積算使用回数は、前記ガルバノミラーの走査を行わせるための座標データ毎から求めた積算使用回数であることを要旨とする。
請求項3に記載の発明では、請求項1に記載のレーザ加工装置において、前記計数手段は、前記ガルバノミラーの回動角度を検出する角度検出手段による回動角度を取得し、前記計数手段による前記ガルバノミラーの走査に使われる位置毎の積算使用回数は、前記角度検出手段により検出した回動角度毎の積算使用回数であることを要旨とする。
請求項4に記載のように、請求項1〜3のいずれか1項に記載のレーザ加工装置において、前記計数手段による前記ガルバノミラーの走査に使われる位置毎の積算使用回数は、区分された領域毎を通る回数であるとよい。
以下、本発明をレーザマーキング装置に具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図2に示すように、コントローラ2はレーザ光源(レーザ発振器)20を備え、レーザ光源20からレーザ光Lが出射され、ファイバケーブル3に送られる。ファイバケーブル3を通してレーザ光がヘッド4に送られる。図1に示すようにヘッド4においてファイバケーブル3の一端がビームエキスパンダ収納部10に接続されている。ビームエキスパンダ収納部10にはビームエキスパンダ21(図2参照)が収納されており、ファイバケーブル3からのレーザ光がビームエキスパンダ21に送られる。
一般に軸受けの「寿命」は疲労寿命を指し、これは、軸受けの軌道輪と転動体との間の繰り返し負荷応力により、材料が疲労して剥離を起こす現象であり、同一の角度部分を通過する回数に比例する。
図5に示すように、制御装置26は座標データを作成する(図5のステップS100)。
図7において「A」のマーキングの場合、ガルバノミラー23aの動きとしては図8に示すようになる。図8において、横軸にX軸座標を設定しているとともに縦軸に回数(計数値n)を設定している。この図8において、「A」の印字の際には、原点P0から始め、まず、始点P1におけるX軸の座標点(1)にジャンプする。そして、始点P1におけるX軸の座標点(1)から、終点P2におけるX軸の座標点(4)に行く。引き続き、P2から始点P3におけるX軸の座標点(2)にジャンプする。そして、始点P3におけるX軸の座標点(2)から、終点P4におけるX軸の座標点(3)に行く。Y軸座標での積算通過回数処理についても、X軸座標での積算通過回数処理と同様である。
具体的には、図7,8の状況における各座標間を通過する回数である積算使用回数を求めると、図8のごとくX座標点(0)とX座標点(1)との間を通過する回数は1回である(図9参照)。また、図8において、X座標点(1)とX座標点(2)との間を通過する回数は1回である(図9参照)。さらに、図8において、X座標点(2)とX座標点(3)との間を通過する回数は3回である(図9参照)。さらに、図8において、X座標点(3)とX座標点(4)との間を通過する回数は2回である(図9参照)。
図5において制御装置26は、積算使用回数の計数を行った後、ステップS103において印字トリガ信号が入力されたか、即ち、印字開始か否か判定する。そして、制御装置26は、印字開始であると(印字トリガ信号が入力されると)、ステップS102で求めた積算使用回数を、メモリにおけるこれまでの積算使用回数に加算する(図5のステップS104)。
(1)レーザマーキング装置1の構成として、計数手段、記憶手段および出力手段としての制御装置26を備える。制御装置26は、ガルバノミラー23a,23bの走査に使われる位置毎の積算使用回数を計数し、積算使用回数を記憶し、記憶した積算使用回数の最大値、および、予め設定される規定値に基づいてガルバノミラー23a,23bの寿命に関する情報を表示器7aに出力する。これにより、ガルバノミラー23a,23bの駆動系の回動範囲の使用状況に応じた寿命を容易に認識することが可能となる。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態を、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
そして、マイコン100は取り込んだガルバノモータ34(35)の角度(デジタル値)から、図13に示すように、角度θについてのデジタル値の区間に入った回数をカウントして積算使用回数nを算出する。
図14に示すように、制御装置26は座標データを作成する(図14のステップS200)。
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態を、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
図5では制御装置26は座標データを作成すると直ちに(駆動装置25に駆動信号を出力する前において)、積算通過回数処理を行った。これに対し図15の本実施形態においては、制御装置26は駆動装置25に対し駆動信号を出力した後に積算通過回数処理を行っている。
・図16に示すように、ガルバノミラーの走査に使われる位置毎の積算使用回数の最大値とその値に至るに要した期間T1から、走査に使われる位置毎の積算使用回数の最大値が規定値に達する時期t12を予測して表示するようにしてもよい(制御装置26により駆動装置25の寿命予測を行うようにしてもよい)。詳しくは、図16において、横軸に時間をとり、縦軸に走査に使われる位置毎の積算使用回数の最大値をとっている。t10のタイミングでレーザマーキング装置1の使用を開始している。レーザマーキング装置1の使用により、走査に使われる位置毎の積算使用回数の最大値は大きくなっていく。そして、現在の時点(t11のタイミング)において、使用開始から現在までの期間T1と、現在の走査に使われる位置毎の積算使用回数の最大値n1と、軸受けの寿命となる回動回数である規定値n10から、次のように寿命予測時期t12を算出する。
・・・(1)
つまり、このままのペースでレーザマーキング装置1の使用を継続していった場合、駆動装置25の寿命となる時期(規定値に達する時期)を推定する。
また、ガルバノミラーの走査に使われる位置毎の積算使用回数の最大値が規定値に達する前の予め定めた値に達したか否か判定し、判定結果に基づいて警報するようにしてもよい。
・規定値はメモリに予め記憶されていてもよいし、ハード構成(例えば、コンパレータの閾値)としてもよい。
・レーザマーキング装置に具体化したが、これに限定されるものではなく、他のレーザ加工装置、例えばレーザ溶接機、レーザ穴あけ機、レーザ切断機等に具体化してもよい。
Claims (4)
- 軸を中心として回動可能なガルバノミラーを回動させて、光源から出力されたレーザ光を走査しつつ加工対象物に照射して加工するレーザ加工装置であって、
前記ガルバノミラーの走査に使われる位置毎の積算使用回数を計数する計数手段と、
前記計数手段による積算使用回数を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶した積算使用回数の最大値、および、予め設定される規定値に基づいて前記ガルバノミラーの寿命に関する情報を出力する出力手段と、
を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。 - 前記計数手段による前記ガルバノミラーの走査に使われる位置毎の積算使用回数は、前記ガルバノミラーの走査を行わせるための座標データ毎から求めた積算使用回数であることを特徴とする請求項1に記載のレーザ加工装置。
- 前記計数手段は、前記ガルバノミラーの回動角度を検出する角度検出手段による回動角度を取得し、前記計数手段による前記ガルバノミラーの走査に使われる位置毎の積算使用回数は、前記角度検出手段により検出した回動角度毎の積算使用回数であることを特徴とする請求項1に記載のレーザ加工装置。
- 前記計数手段による前記ガルバノミラーの走査に使われる位置毎の積算使用回数は、区分された領域毎を通る回数であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のレーザ加工装置。
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