JP2013078771A - レーザ加工装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】このレーザ加工装置は、レーザ光源からのレーザ光を反射するガルバノミラー22,23と、これらが取り付けられた軸部24a,25aを回動させることによりガルバノミラー22,23を回動させるガルバノモータ24,25とを備えている。そして、ガルバノミラー22,23を回動させることで、レーザ光Lを走査する。ここでは、ガルバノミラー22,23の使用頻度を、レーザ光Lの加工可能領域Aに対して設定されたX軸方向及びY軸方向の座標系の設定位置毎に積算し、各設定位置のうち、隣り合う設定位置のそれぞれの使用頻度の積算値に所定値を超える差が生じているか否かを判断する。そして、所定値を超える差が生じている場合には、同使用頻度の積算値に差が生じている設定位置の区間でガルバノミラー22,23を回動させる。
【選択図】図3
Description
・前記隣り合う回動位置のそれぞれの使用頻度の積算値について差分値を演算し、同差分値と前記所定値とを比較することで行う、
あるいは、請求項3に記載の発明によるように、
・前記隣り合う回動位置のそれぞれの使用頻度の積算値と、同積算値に対して設定された上限閾値以上であるか、または、同積算値に対して設定された下限閾値以下であるか比較し、前記上限閾値以上である回動位置と前記下限閾値以下である回動位置が隣り合っているかどうかで行う、
といった方法を採用することが有効である。これにより、隣り合う回動位置のそれぞれの使用頻度に所定値を超える差が生じているか否かを容易に判断することが可能となるため、請求項1に記載の発明を容易に実現することができるようになる。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載のレーザ加工装置において、前記隣り合う回動位置のそれぞれの使用頻度の積算値に所定値を超える差が生じていると判断され、且つ、前記回動位置毎の使用頻度の積算値のいずれかが予め設定された使用上限値を超えることを条件に交換時期を知らせる警報を発する警報手段を更に備えることを要旨とする。
請求項7に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載のレーザ加工装置において、前記ガルバノミラーの回動位置を検出する回動位置検出手段を更に備え、前記制御手段は、前記ガルバノミラーの回動位置に対して予め設定された複数の回動位置毎の使用頻度を、前記回動位置検出手段が検出する回動角度から求めることを要旨とする。
図2に示すように、コントローラ1は、レーザ光を光ファイバ6を介してヘッド部2に出射するレーザ光源11、及びユーザに対して警報を発する警報手段としてのスピーカ12を備えている。なお、レーザ光源11は、例えばYAGレーザ等のレーザ発振器により構成されている。また、コントローラ1は、マイクロコンピュータにより構成されて、レーザ光源11及びスピーカ12の駆動を制御する制御装置(制御手段)10を備えている。この制御装置10は、上記電気ケーブル7を介してコンソール3の表示部31に駆動信号を送信することにより、表示部31の駆動を制御する部分でもある。また、制御装置10には、コンソール3の操作部30に入力された入力情報が上記電気ケーブル7を介して取り込まれるようになっている。なお、制御装置10は、不揮発性のメモリ10aを備えており、このメモリ10a内に、印字可能な文字等のマーキング情報が記憶されている。このマーキング情報には、文字等を構成する各線分の始点及び終点の座標値、及びレーザ光の照射により形成される線分の太さ等の情報が含まれている。
同図9に示すように、この処理では、はじめに、X座標及びY座標の各設定位置について、隣り合う設定位置毎にカウンタの値の差分値が演算される(ステップS10)。具体的には、カウンタCX(1)〜CX(11)については、以下の式(1)に基づいて差分値ΔCX(m)が演算される(但し、m=1〜10)。
また、カウンタCY(1)〜CY(11)については、以下の式(2)に基づいて差分値ΔCY(n)が演算される(但し、n=1〜10)。
次いで、ステップS11の処理として、差分値ΔCX(m),ΔCY(n)のいずれかが所定値ΔNthを超えているか否か否かが判断されて、差分値ΔCX(m),ΔCY(n)のいずれかが所定値ΔNthを超えている場合には(ステップS11:YES)、リフレッシュ動作が実行される(ステップS12)。具体的には、例えば差分値ΔCX(7)の値が所定値ΔNthを超えていた場合には、差分値ΔCX(7)が生じている設定位置、すなわちX座標の「1」の位置と「2」の位置との間がリフレッシュ区間として設定される。そして、レーザ光の出射を行うことなく、レーザ光Lの照射位置がX座標の「1」に対応する位置と「2」に対応する位置との間を複数回往復動するように、第1のガルバノミラー22を複数回回動させる。また、所定値ΔNthを超える差分値が複数存在する場合には、それら複数の差分値について同様の処理を行う。また、Y座標についても同様の処理を行い、第2のガルバノミラー23を回動させる。
レーザ加工装置によりワークへの加工が繰り返し行われた結果、例えばX座標に対応するカウンタCX(1)〜C(11)のそれぞれの値が図10に示すようになったとする。この場合、カウンタCX(7)とカウンタCX(8)との間、並びにカウンタCX(10)とカウンタCX(11)との間で値が大きく変化することから、X座標の「1」の位置と「2」の位置との間、並びに「4」の位置と「5」の位置との間で使用頻度に大きな差が生じていることとなる。換言すれば、第1のガルバノミラー22の回動位置の使用頻度に大きな差が生じていることとなる。そしてこのことが、第1のガルバノモータ24のベアリング24bにおいて潤滑油のムラを生じさせる要因となる。
(1)第1及び第2のガルバノミラー22,23の使用頻度を予め設定されているX座標及びY座標の設定位置毎に積算し、各設定位置のうち、隣り合う設定位置のそれぞれの使用頻度の積算値に所定値ΔNthを超える差が生じているか否かを判断することとした。そして、所定値ΔNthを超える差が生じている場合には、同使用頻度の積算値に差が生じている設定位置の区間で第1及び第2のガルバノミラー22,23を回動させるリフレッシュ動作を行うこととした。これにより、第1及び第2のガルバノモータ24,25のベアリング24b,25bに発生する潤滑油のムラを抑制することができるため、第1及び第2のガルバノミラー22,23のがたつきが抑制され、ひいては加工精度を維持することができるようになる。また、ベアリング24b,25bの摩耗を抑制することができるため、ガルバノスキャナ9の寿命を延ばすことができ、ひいてはレーザ加工装置の寿命を延ばすことができるようもなる。
・隣り合う設定位置のそれぞれの使用頻度の積算値に所定値ΔNthを超える差が生じているか否かの判断を、隣り合う設定位置のそれぞれの使用頻度の積算値と、同積算値に対して設定された上限閾値及び下限閾値とを比較することで行ってもよい。具体的には、図11に示すように、例えばX座標に対応するカウンタCX(1)〜CX(11)の値に対して上限閾値Nth1及び下限閾値Nth2を設定する。なお、上限閾値Nth1及び下限閾値Nth2については、それらの差が上記所定値ΔNthとなるように設定する。そして、図中に示すように、カウンタCX(7)の値が下限値閾値Nth2未満であって且つ、カウンタCX(8)の値が上限閾値Nth1を超えている場合には、カウンタCX(7)に対応する「1」の位置の使用頻度積算値と、カウンタCX(8)に対応する「2」の位置の使用頻度積算値とに所定値ΔNthを超える差が生じていると判断する。同様に、カウンタCX(10)に対応する「4」の位置の使用頻度積算値と、カウンタCX(11)に対応する「5」の位置の使用頻度積算値とにも、所定値ΔNthを超える差が生じていると判断する。そして、それらの区間をリフレッシュ区間に設定し、リフレッシュ動作を実行する。このような方法であっても、隣り合う設定位置のそれぞれの使用頻度に所定値を超える差が生じているか否かを容易に判断することが可能である。
・上記実施形態では、第1及び第2のガルバノミラー22,23を回動させる駆動手段として、第1及び第2のガルバノモータ24,25を用いることとしたが、駆動手段については適宜のアクチュエータを用いることが可能である。
次に、上記実施形態及びその変形例から把握できる技術的思想について追記する。
(イ)請求項1〜7に記載のレーザ加工装置において、前記リフレッシュ動作を開始する際に操作される操作手段を更に備えることを特徴とするレーザ加工装置。同構成によれば、ユーザは、操作部を操作することにより、自分の意志でリフレッシュ動作を開始することができるため、利便性が向上するようになる。
Claims (7)
- レーザ光源から出射されるレーザ光を反射するガルバノミラーと、ベアリングにより回動可能に支持されるとともに前記ガルバノミラーが取り付けられた軸部を有して同軸部を回動させることで前記ガルバノミラーを回動させる駆動手段とを備え、同駆動手段を通じて前記ガルバノミラーを回動させて前記ガルバノミラーで反射されたレーザ光をワーク上で走査させて同ワークに所望の加工を施すレーザ加工装置において、
前記ガルバノミラーの回動位置に対して予め設定された複数の回動位置毎に使用頻度を積算し、各回動位置のうち、隣り合う回動位置のそれぞれの使用頻度の積算値に所定値を超える差が生じていると判断されるとき、同使用頻度の積算値に差が生じている隣り合う回動位置を含む区間で前記ガルバノミラーを回動させるリフレッシュ動作を前記駆動手段を通じて実行する制御手段を備える
ことを特徴とするレーザ加工装置。 - 前記隣り合う回動位置のそれぞれの使用頻度に前記所定値を超える差が生じているか否かの判断が、前記隣り合う回動位置のそれぞれの使用頻度の積算値について差分値を演算し、同差分値と前記所定値とを比較することで行われる
請求項1に記載のレーザ加工装置。 - 前記隣り合う回動位置のそれぞれの使用頻度に前記所定値を超える差が生じているか否かの判断が、前記隣り合う回動位置のそれぞれの使用頻度の積算値が、同積算値に対して設定された上限閾値以上であるか、または、同積算値に対して設定された下限閾値以下であるか比較し、前記上限閾値以上である回動位置と前記下限閾値以下である回動位置が隣り合っているかどうかで行われる
請求項1に記載のレーザ加工装置。 - 前記制御手段は、前記リフレッシュ動作の実行に際して、前記使用頻度の積算値に差が生じている隣り合う回動位置を含む区間で前記ガルバノミラーを複数回回動させる
請求項1〜3のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載のレーザ加工装置において、
前記隣り合う回動位置のそれぞれの使用頻度の積算値に所定値を超える差が生じていると判断され、且つ、前記回動位置毎の使用頻度の積算値のいずれかが予め設定された使用上限値を超えることを条件に交換時期を知らせる警報を発する警報手段を更に備える
ことを特徴とするレーザ加工装置。 - 前記制御手段は、前記ガルバノミラーの回動位置に対して予め設定された複数の回動位置毎の使用頻度の積算値を、前記レーザ光の走査情報となる座標データから求める
請求項1〜5のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。 - 前記ガルバノミラーの回動位置を検出する回動位置検出手段を更に備え、前記制御手段は、前記ガルバノミラーの回動位置に対して予め設定された複数の回動位置毎の使用頻度を、前記回動位置検出手段が検出する回動角度から求める
請求項1〜5のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。
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