JP2014195826A - レーザー加工機 - Google Patents

Abstract

【課題】加工対象物を加工する前に、加工条件に対応した加工状態画像の画像信号を生成することが可能なレーザー加工機を提供すること。【解決手段】ｆθレンズで結像されるレーザーで加工材を加工する際の加工条件が設定される（Ｓ１０１）。その設定される各加工条件に対応した各加工状態画像をそれぞれ記憶した加工条件データベースに基づいて（Ｓ１０２）、その設定された加工条件に対応した加工状態画像の画像信号が生成される（Ｓ１０３）。よって、加工材を加工する前に、加工条件に対応した加工状態画像の画像信号を生成することが可能である。【選択図】図７

Description

本発明は、画像信号を取り扱うレーザー加工機に関するものである。

従来、画像信号を取り扱うレーザー加工機としては、下記特許文献１に記載された技術がある。

下記特許文献１に記載された技術では、レーザ発振器より射出され、駆動ミラー、集光レンズを経て、加工物の表面にレーザマーキングされる部位の発光強度を検知することのできる位置に、光電センサが設けられている。光電センサで検知された発光強度は電気信号に変換され、パターン認識装置に入力され、発光強度の時間的パターンがＣＲＴ等の画像表示手段に表示される。

画像表示手段には、レーザ発光強度、加工物の材質、表面状態、マーキングすべきマークの形状等の加工条件に応じてあらかじめ設定し、メモリに記憶させたパターンも対比して表示される。

この２つを比較することにより、マーキングが正常に行なわれているか、異常であるかが判定され、パターンの形状が正常で全体的に低レベルであればレーザ発振器の出力低下と判断され、又、時間的発光パターンが記憶されたパターンと異なる場合は、その異なり方により上欠け、頭欠け等の態様が判定される。

特許第３２６２３９１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された技術では、レーザー加工機で加工対象物を加工する前において、その加工対象物の加工後の加工状態を把握することはできない。

また、一般のソフトウエアでは、描画ソフトのような操作感覚で、加工対象物の加工領域を表す枠内（プレビュー画面）に文字・線等の加工状態が配置された加工データを作成するだけである。加工データが作成された後は、各種の加工条件（加工速度・レーザーパワー等）が設定され、実際に加工対象物に加工が行われ、加工された結果は加工対象物を直接、観察することによって確認される。

つまり、加工データの作成は、加工される文字・線等の種類（加工状態）や配置位置を確認することを目的としている。従って、加工データを作成するソフトウエアのプレビュー画面においても、レーザー加工機で加工対象物を加工する前において、その加工対象物の加工後の加工状態を把握することはできない。

また、同一の加工条件であっても、加工対象物の材質が異なると、加工状態（線幅・加工深さ・色合い等）が変わるが、レーザー加工機で加工対象物を加工する前において、加工状態（線幅・加工深さ・色合い等）の違いを知ることはできない。

従って、最適な加工条件の決定は、加工条件を変えながら実際の加工を行い、その結果を確認するという、試行錯誤を重ねながら行う必要があり、非常に手間がかかる作業であった。

そこで、本発明は、上述した点を鑑みてなされたものであり、加工対象物を加工する前に、加工条件に対応した加工状態画像の画像信号を生成することが可能なレーザー加工機を提供することを課題とする。

この課題を解決するためになされた請求項１に係る発明は、レーザーを射出するレーザー射出装置と、前記レーザー射出装置から射出されたレーザーを走査するレーザー走査装置と、前記レーザー走査装置で走査されたレーザーを加工対象物上に結像させるレーザー結像装置と、を有するレーザー加工機において、前記レーザー結像装置で結像されるレーザーで加工対象物を加工する際の加工条件を設定する加工条件設定手段と、前記加工条件設定手段で設定される各加工条件に対応した各加工状態画像をそれぞれ記憶したデータベースに基づいて、前記加工条件設定手段で設定された加工条件に対応した加工状態画像の画像信号を生成する画像信号生成手段と、を備えたこと、を特徴とする。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載するレーザー加工機であって、前記レーザー結像装置で結像されるレーザーにより加工される加工対象物の画像を取得する画像取得装置を備えたこと、を特徴とする。

また、請求項３に係る発明は、請求項２に記載するレーザー加工機であって、前記画像取得装置で取得された画像に基づき前記加工対象物の材質を判別する材質判別手段、又は、前記画像取得装置で取得された画像に基づき前記加工対象物の表面状態を判別する表面状態判別手段のいずれか若しくは両方と、前記材質判別手段で判別された前記加工対象物の材質又は前記表面状態判別手段で判別された前記加工対象物の表面状態のいずれか若しくは両方に基づいて、前記加工条件設定手段で設定することが可能な加工条件の選択肢を表示装置に表示する選択肢表示手段と、を備えたこと、を特徴とする。

また、請求項４に係る発明は、請求項３に記載するレーザー加工機であって、前記選択肢表示手段によって前記表示装置に表示された選択肢の中から加工条件が前記加工条件設定手段で設定され、前記加工条件設定手段で設定された加工条件に対応した加工状態画像の画像信号を前記画像信号生成手段が生成し、前記画像信号生成手段が生成した画像信号から復元された加工状態画像を前記画像取得装置で取得された前記加工対象物の画像上に重ね合わせた合成画像を作成し、前記合成画像を前記表示装置に表示する合成画像表示手段を備えたこと、を特徴とする。

また、請求項５に係る発明は、請求項２乃至請求項４のいずれか一つに記載するレーザー加工機であって、前記レーザー結像装置で結像されるレーザーにより前記加工条件設定手段で設定された加工条件の下で加工された加工対象物について前記画像取得装置が取得した画像から新たな加工状態画像を抽出する抽出手段と、前記抽出手段で抽出された新たな加工状態画像を前記加工条件設定手段で設定された加工条件に対応した加工状態画像として前記データベースに追加して記憶する追加記憶手段と、を備えたこと、を特徴とする。

また、請求項６に係る発明は、請求項２乃至請求項５のいずれか一つに記載するレーザー加工機であって、前記レーザー結像装置で結像されるレーザーで加工された加工対象物について前記画像取得装置で取得された画像に基づき前記加工対象物の表面における油付着状態を判別する油付着状態判別手段を備え、前記油付着状態判別手段で判別された前記加工対象物の表面における油付着状態を、前記加工条件設定手段で設定される加工条件や前記データベースに記憶される加工条件に含ませること、を特徴とする。

すなわち、本発明であるレーザー加工機では、レーザー結像装置で結像されるレーザーで加工対象物を加工する際の加工条件が設定される。その設定される各加工条件に対応した各加工状態画像をそれぞれ記憶したデータベースに基づいて、その設定された加工条件に対応した加工状態画像の画像信号が生成される。よって、加工対象物を加工する前に、加工条件に対応した加工状態画像の画像信号を生成することが可能である。

また、請求項２に係る発明であるレーザー加工機では、レーザー結像装置で結像されるレーザーにより加工される加工対象物の画像を取得する画像取得装置を備える。よって、加工対象物を加工する前に、加工条件に対応した加工状態画像の画像信号を生成する際に、実際の加工対象物の画像を背景にすることができる。

また、請求項３に係る発明であるレーザー加工機では、画像取得装置で取得された画像に基づき加工対象物の材質を判別すること、又は、画像取得装置で取得された画像に基づき工対象物の表面状態を判別することのいずれか若しくは両方と、その判別された加工対象物の材質又はその判別された加工対象物の表面状態のいずれか若しくは両方に基づいて、加工条件の選択肢を表示装置に表示する。よって、加工対象物を加工する前に、加工対象物の材質又は／及び表面状態について最適な加工条件の選択肢を表示装置に表示することができる。

また、請求項４に係る発明であるレーザー加工機では、表示装置に表示された選択肢の中から加工条件が設定される。その設定された加工条件に対応した加工状態画像の画像信号が生成される。その生成された画像信号から復元された加工状態画像を画像取得装置で取得された加工対象物の画像上に重ね合わせた合成画像が作成される。その作成された合成画像が表示装置に表示される。よって、加工対象物を加工する前に、選択肢の中から設定された加工条件に対応した加工状態画像が画像取得装置で取得された加工対象物の画像上に重ね合わせた合成画像を、表示装置に表示させることができる。

よって、加工条件の設定を変更したときでも、その変更された加工条件が反映された加工状態画像（合成画像）を表示装置に表示させることができるので、実際に加工しなくても、加工状態を推定でき、最適な加工条件を決定する工数を減らすことができる。

また、加工対象物を加工する前において、加工対象物の材質ごとの加工状態を、表示装置に表示された加工状態画像（合成画像）によってビジュアル的に把握することができる。

また、請求項５に係る発明であるレーザー加工機では、その設定された加工条件の下でレーザー結像装置で結像されるレーザーにより加工された加工対象物について、画像取得装置が取得した画像から新たな加工状態画像が抽出される。その抽出された新たな加工状態画像が、その設定された加工条件に対応した加工状態画像としてデータベースに追加して記憶される。よって、データベースに記憶される「加工条件に対応した加工状態画像」を豊富にすることができる。

また、請求項６に係る発明であるレーザー加工機は、レーザー結像装置で結像されるレーザーで加工された加工対象物について、画像取得装置で取得された画像に基づき加工対象物の表面における油付着状態が判別される。その判別された加工対象物の表面における油付着状態が、その設定される加工条件やデータベースに記憶される加工条件に含ませる。よって、加工対象物の表面における油付着状態を加工条件に加えることができる。

本発明の一実施形態に係るレーザー加工機に備えられたスキャンヘッドを表した外観斜視図である。 同レーザー加工機に備えられたスキャンヘッドを表した側面図である。 同レーザー加工機に備えられたスキャンヘッドを表した外観斜視図である。 同レーザー加工機の機能ブロック図である。 同レーザー加工機の制御ブロック図である。 同レーザー加工機で加工条件をプレビューイメージ（合成画像）に反映させる制御のうち、加工材推定機能を表したフローチャート図である。 同レーザー加工機で加工条件をプレビューイメージ（合成画像）に反映させる制御のうち、実加工画像生成機能を表したフローチャート図である。 （ａ）加工材の材質を選択するためのリスト・ボックスを表した図である。（ｂ）加工材の表面を選択するためのリスト・ボックスを表した図である。 （ａ）（ｂ）は、加工条件データベースに記憶されたデータ・テーブルを表した図である。 （ａ）（ｂ）は、加工条件を反映させたプレビューイメージ（合成画像）を表した図である。

［１．スキャンヘッドの外部構成］
先ず、本発明の一実施形態に係るレーザー加工機に備えられたスキャンヘッドの外部構成について、図１乃至図３を参照しつつ説明する。

図１に表したように、本実施形態に係るレーザー加工機に備えられたスキャンヘッド２には、加工レーザー１１、ガイドＬＤ１２、透過ミラー１３、ガルバノＸＹ反射部１４、ｆθレンズ１５、反射ミラー１６、光センサ１７、及び光ダンパ１８が設けられている。

尚、図１に表した符号Ｒは、レーザーを示している。

図１に表わされたスキャンヘッド２は、図２及び図３に表したように、筐体３に覆われている。但し、ｆθレンズ１５は、筐体３から突出している。

さらに、ｆθレンズ１５の横側には、カメラ２１が隣接して設けられている。この点、ｆθレンズ１５の光軸１５Ａとカメラ２１の光軸２１Ａとは、加工材Ｗ上で交わるようセットされている。

［２．レーザー加工機の機能構成］
次に、本実施形態に係るレーザー加工機の機能構成について、図４を参照しつつ説明する。

図４に表したように、本実施形態に係るレーザー加工機の機能は、加工材撮像部１０１、表面状態判別部１０２、材質判別部１０３、加工材推定／選択肢生成部１０４、加工データ／加工入力部１０５、画像信号（加工イメージ）生成部１０６、加工条件／加工イメージデータベース保存部１０７、加工イメージ合成部１０８、及び画像表示部１０９で構成される。

加工材撮像部１０１と、材質判別部１０３、表面状態判別部１０２、加工材推定／選択肢生成部１０４のそれぞれは、下記図６に表された加工材推定機能のフローチャートにおけるＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４のそれぞれに相当する。

加工データ／加工入力部１０５と、加工条件／加工イメージデータベース保存部１０７、画像信号（加工イメージ）生成部１０６のそれぞれは、下記図７に表された実加工画像生成機能のフローチャートにおけるＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０３のそれぞれに相当する。

加工イメージ合成部１０８及び画像表示部１０９は、下記図７に表された実加工画像生成機能のフローチャートにおけるＳ１０４に相当する。

［３．レーザー加工機の制御構成］
次に、本実施形態に係るレーザー加工機の制御構成について、図５を参照しつつ説明する。

図５（ａ）に表したように、本実施形態に係るレーザー加工機１の制御構成は、スキャンヘッド２、ガルバノ／レーザーコントローラ３４、及びパーソナル・コンピュータ（以下、「ＰＣ」という。）４１等を有する。

スキャンヘッド２は、レーザードライバ３１、ガルバノドライバ３２、及びガルバノドライバ３３を有する。レーザードライバ３１、ガルバノドライバ３２、及びガルバノドライバ３３は、ガルバノ／レーザーコントローラ３４に接続されている。

レーザードライバ３１は、スキャンヘッド２内の加工レーザー１１と接続されている。ガルバノドライバ３２は、スキャンヘッド２内のガルバノＸ軸１４Ｘと接続されている。ガルバノドライバ３３は、スキャンヘッド２内のガルバノＹ軸１４Ｙと接続されている。尚、ガルバノＸ軸１４ＸとガルバノＹ軸１４Ｙは、スキャンヘッド２内のガルバノＸＹ反射部１４（図１参照）に設けられている。

ガルバノ／レーザーコントローラ３４は、上述したように、スキャンヘッド２内のレーザードライバ３１、ガルバノドライバ３２、及びガルバノドライバ３３に接続されている。また、ガルバノ／レーザーコントローラ３４は、スキャンヘッド２の筐体３（図２及び図３参照）に設けられたカメラ２１に接続されている。さらに、ガルバノ／レーザーコントローラ３４は、ＰＣ４１に有線接続されている。

ＰＣ４１は、加工条件データベース４３を有する。また、ＰＣ４１は、ディスプレイ４２に接続されている。

尚、加工条件データベース４３については、図５（ｂ）に表したように、ネットワーク上のデバイスであってもよい。さらに、ＰＣ４１とディスプレイ４２に代えて、図５（ｃ）に表したように、ガルバノ／レーザーコントローラ３４と無線接続されたタブレット端末４４を使用してもよい。

［４．レーザー加工機で加工条件をプレビューイメージに反映させる制御］
次に、本実施形態に係るレーザー加工機１で加工条件をプレビューイメージに反映させる制御について、図６乃至図１０を参照しつつ説明する。

ちなみに、図６や図７に表されたフローチャートのプログラムは、ＰＣ４１又はタブレット端末４４に記憶されており、ＰＣ４１又はタブレット端末４４で実行される。

また、図８（ａ）（ｂ）に表されたリスト・ボックスは、ディスプレイ４２又はタブレット端末４４に表示され、ＰＣ４１又はタブレット端末４４を用いて選択される。

また、図９（ａ）（ｂ）に表されたデータ・テーブルは、加工条件データベース４３に記憶されている。図９（ａ）（ｂ）に表されたデータ・テーブルでは、材質、パラメータ、加工状態の各欄で構成される。

材質は、加工材Ｗの材質を表している。材質には、アルミＡ１０５０や、ステンレスＳＵＳ３０３、真鍮等がある。

パラメータは、加工条件を表している。パラメータ（加工条件）には、加工速度［ｍ／ｓ］やレーザパワー（レーザーＲのパワー）［Ｗ］等がある。

尚、加工条件には、上述した加工材Ｗの材質も加えられる。

加工状態は、レーザーＲで加工される加工材Ｗの状態を表している。加工状態には、線幅［μｍ］や、加工深さ［μｍ］、加工欠け［μｍ］等がある。

尚、図９（ａ）（ｂ）に表されたデータ・テーブルでは、図示されていないが、材質とパラメータ（加工条件）・加工状態の組み合わせ毎に関連付けて、加工材Ｗの加工状態を表した加工状態画像の情報が記憶されている。

また、図１０（ａ）（ｂ）に表された合成画像５１は、ディスプレイ４２又はタブレット端末４４に表示される。図１０（ａ）（ｂ）に表された合成画像５１のうち、文字の「Ａ」とアンダバーの「＿」は、加工状態画像である。図１０（ａ）（ｂ）に表された合成画像５１のうち、文字の「Ａ」とアンダバーの「＿」の背景は、カメラ２１で取得された加工材Ｗの表面画像である。

＜４−１．加工材推定機能＞
図６に表された加工材推定機能のフローチャートについて説明する。先ず、Ｓ１１において、カメラ２１で加工材Ｗが撮像される。その後は、Ｓ１２に進む。

Ｓ１２では、加工材Ｗの材質が判別される。この判別では、上記Ｓ１１で取得された撮像データに基づいて行われる。その後は、Ｓ１３に進む。

Ｓ１３では、加工材Ｗの表面状態が判別される。この判別では、上記Ｓ１１で取得された撮像データに基づいて行われる。ちなみに、加工材Ｗの表面状態には、例えば、粗面・研磨面・塗装の有無等がある。その後は、Ｓ１４に進む。

Ｓ１４では、使用者が選択可能な加工材Ｗがディスプレイ４２又はタブレット端末４４に複数提示される。この提示は、上記Ｓ１２及び上記Ｓ１３の各判別に基づいて行われる。具体的には、例えば、図８（ａ）（ｂ）に表されたリスト・ボックスがディスプレイ４２又はタブレット端末４４に表示される。その後は、図６に表された加工材推定機能のフローチャートを終了させる。

＜４−２．実加工画像生成機能＞
図７に表された実加工画像生成機能のフローチャートについて説明する。

先ず、Ｓ１０１において、使用者による加工データの入力／加工条件の設定がＰＣ４１又はタブレット端末４４を用いて行われる。

ちなみに、使用者による加工データの入力は、上記Ｓ１４のリスト・ボックスを用いて行ってもよいし、上記Ｓ１４のリスト・ボックスを用いることなく行ってもよい。

また、加工条件には、加工材Ｗの種別（材質）・加工材Ｗの表面・加工速度・レーザーＲのパワー等がある。具体的には、図９（ａ）（ｂ）に表されたデータ・テーブルを例にとれば、加工材の材質や加工速度［ｍ／ｓ］やレーザパワー（レーザーＲのパワー）［Ｗ］である。その後は、Ｓ１０２に進む。

Ｓ１０２では、加工材Ｗの種別（材質等）を含めた加工条件の組合わせによる加工イメージ（加工状態）の情報が、加工条件データベース４３から取得される。その後は、Ｓ１０３に進む。

具体的には、図９（ａ）（ｂ）に表されたデータ・テーブルを例にとれば、加工材Ｗの種別（材質等）を含めた加工条件の組合わせが「アルミＡ１０５０」「３［ｍ／ｓ］の加工速度」であれば、「１００［μｍ］の線幅」「３００［μｍ］の加工深さ」「０［μｍ］の加工欠け」の加工イメージ（加工状態）の情報が取得される。

また、加工材Ｗの種別（材質等）を含めた加工条件の組合わせが「ステンレスＳＵＳ３０３」「２［Ｗ］レーザパワー（レーザーＲのパワー）」であれば、「５０［μｍ］の線幅」「２００［μｍ］の加工深さ」「５０［μｍ］の加工欠け」の加工イメージ（加工状態）の情報が取得される。

Ｓ１０３では、上記Ｓ１０２で取得された加工イメージ（加工状態）の情報を元に、使用者が上記Ｓ１０１で入力した加工データから、実際の加工状態を表す加工状態画像が生成される。その後は、Ｓ１０４に進む。

具体的には、図１０（ａ）（ｂ）に表された合成画像５１においては、文字の「Ａ」とアンダバーの「＿」のみを表した画像が加工状態画像である。

ちなみに、図１０（ａ）（ｂ）に表された合成画像５１の加工状態画像では、文字の「Ａ」とアンダバーの「＿」の線幅が異なる。この差異は、上記Ｓ１０２で取得された加工イメージ（加工状態）の情報の違い、つまり、上記Ｓ１０１で入力された加工データの違いや設定された加工条件の違いに基づく（図９（ａ）（ｂ）参照）。

Ｓ１０４では、上記Ｓ１０３で生成された加工状態画像が、カメラ２１で撮像された実際の加工材Ｗの画像に重ね合わされて、ディスプレイ４２又はタブレット端末４４に表示される。その後は、Ｓ１０５に進む。

具体的には、図１０（ａ）（ｂ）に表された合成画像５１においては、文字の「Ａ」とアンダバーの「＿」を除いた背景画像が、カメラ２１で撮像された実際の加工材Ｗの画像である。つまり、Ｓ１０４では、図１０（ａ）（ｂ）に表されたような合成画像５１が表示される。

Ｓ１０５では、加工条件の変更があるか否かが判別される。この判別は、ＰＣ４１又はタブレット端末４４における使用者の入力操作に基づいて行われる。ここで、加工条件の変更がある場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）には、上記Ｓ１０１に戻り、上記Ｓ１０１以降の処理が繰り返し行われる。これに対して、加工条件の変更がない場合（Ｓ１０５：ＮＯ）には、Ｓ１０６に進む。

Ｓ１０６では、本実施形態に係るレーザー加工機１における加工が、上記Ｓ１０１で設定された加工条件の下で行われる。その後は、Ｓ１０７に進む。

Ｓ１０７では、加工条件を加工条件データベース４３に追加するか否かが判別される。この判別は、ＰＣ４１又はタブレット端末４４における使用者の入力操作に基づいて行われる。ここで、加工条件を加工条件データベース４３に追加しない場合（Ｓ１０７：ＮＯ）には、図７に表された実加工画像生成機能のフローチャートを終了させる。これに対して、加工条件を加工条件データベース４３に追加する場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）には、Ｓ１０８に進む。

Ｓ１０８では、上記Ｓ１０６で加工された加工材Ｗがカメラ２１で撮像される。その後は、Ｓ１０９に進む。

Ｓ１０９では、上記Ｓ１０８で撮像された画像から特徴点が抽出される。ちなみに、特徴点には、加工状態を構成する線幅・加工深さ・加工欠け等がある。その後は、Ｓ１１０に進む。

Ｓ１１０では、上記Ｓ１０６の加工の際に使用した加工条件、上記Ｓ１０９で抽出された特徴点（加工状態）の情報、及び上記Ｓ１０８で撮像された画像が、加工条件データベース４３の該当箇所に後入れ先出しのようにして記憶される（図９（ａ）（ｂ）参照）。その後は、図７に表された実加工画像生成機能のフローチャートを終了させる。

［５．まとめ］
すなわち、本実施の形態に係るレーザー加工機１では、図１に表されたように、レーザーＲを射出する加工レーザー１１と、加工レーザー１１から射出されたレーザーＲを走査するガルバノＸＹ反射部１４と、ガルバノＸＹ反射部１４で走査されたレーザーＲを加工材Ｗ上に結像させるｆθレンズ１５と、を有する。

そして、本実施の形態に係るレーザー加工機１では、ｆθレンズ１５で結像されるレーザーＲで加工材Ｗを加工する際の加工条件が設定される（Ｓ１０１）。その設定される各加工条件に対応した各加工状態画像をそれぞれ記憶した加工条件データベース４３に基づいて（Ｓ１０２）、その設定された加工条件に対応した加工状態画像の画像信号が生成される（Ｓ１０３）。よって、加工材Ｗの加工（Ｓ１０６）をする前に、加工条件に対応した加工状態画像の画像信号を生成することが可能である。

また、本実施の形態に係るレーザー加工機１では、ｆθレンズ１５で結像されるレーザーＲにより加工される加工材Ｗの画像を取得するカメラ２１を備える。よって、加工材Ｗの加工（Ｓ１０６）をする前に、加工条件に対応した加工状態画像の画像信号を生成した際には（Ｓ１０４）。実際の加工材Ｗの画像を背景にすることができる。

また、本実施の形態に係るレーザー加工機１では、カメラ２１で取得された画像に基づき加工材Ｗの材質を判別すること（Ｓ１１，Ｓ１２）、又は、カメラ２１で取得された画像に基づき加工材Ｗの表面状態を判別すること（Ｓ１１，Ｓ１３）のいずれか若しくは両方に基づいて、加工条件の選択肢（図８参照）をディスプレイ４２又はタブレット端末４４に表示する（Ｓ１４）。よって、加工材Ｗの加工（Ｓ１０６）をする前に、加工材Ｗの材質又は／及び表面状態について最適な加工条件の選択肢をディスプレイ４２又はタブレット端末４４に表示することができる。

また、本実施の形態に係るレーザー加工機１では、ディスプレイ４２又はタブレット端末４４に表示された選択肢（図８参照）の中から加工条件が設定される（Ｓ１４，Ｓ１０１）。その設定された加工条件に対応した加工状態画像の画像信号が生成される（Ｓ１０３）。その生成された画像信号から復元された加工状態画像をカメラ２１で取得された加工材Ｗの画像上に重ね合わせた合成画像（図１０参照）が作成される（Ｓ１０４）。その作成された合成画像（図１０参照）がディスプレイ４２又はタブレット端末４４に表示される（Ｓ１０４）。よって、加工材Ｗの加工（Ｓ１０６）をする前に、選択肢（図８参照）の中から設定された加工条件に対応した加工状態画像がカメラ２１で取得された加工材Ｗの画像上に重ね合わせた合成画像（図１０参照）を、ディスプレイ４２又はタブレット端末４４に表示させることができる。

よって、加工条件の設定を変更したときでも（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、その変更された加工条件が反映された加工状態画像（合成画像（図１０参照））を、ディスプレイ４２又はタブレット端末４４に表示させることができるので（Ｓ１０１〜Ｓ１０４）、実際に加工しなくても、加工状態を推定でき、最適な加工条件を決定する工数を減らすことができる。

また、加工材Ｗの加工（Ｓ１０６）をする前に、加工材Ｗの材質ごとの加工状態を、ディスプレイ４２又はタブレット端末４４に表示された加工状態画像（合成画像（図１０参照））によってビジュアル的に把握することができる。

また、本実施の形態に係るレーザー加工機１では、その設定された加工条件の下でｆθレンズ１５で結像されるレーザーＲにより加工された加工材Ｗについて、カメラ２１が取得した画像から新たな加工状態画像の特徴点が抽出される（Ｓ１０９）。その抽出された新たな加工状態画像（の特徴点）が、その設定された加工条件に対応した加工状態画像（の特徴点）として加工条件データベース４３に追加して記憶される（Ｓ１１０）。よって、加工条件データベース４３に記憶される「加工条件に対応した加工状態画像」を豊富にすることができる。

［６．その他］
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、上記図７のＳ１０９においては、ｆθレンズ１５で結像されるレーザーＲで加工された加工材Ｗについて、カメラ２１で取得された画像に基づき加工材Ｗの表面における油付着状態の特徴をも抽出してもよい。そのように抽出された加工材Ｗの表面における油付着状態は、Ｓ１０１で設定される加工条件や加工条件データベース４３に記憶される加工条件に含ませる。よって、加工材Ｗの表面における油付着状態を加工条件に加えることができる。

１ レーザー加工機
１１ 加工レーザー
１４ ガルバノＸＹ反射部
１５ ｆθレンズ
２１ カメラ
４１ パーソナル・コンピュータ
４２ ディスプレイ
４３ 加工条件データベース
４４ タブレット端末
５１ 加工状態画像
１０１ 加工材撮像部（カメラ）
１０２ 表面状態判別部
１０３ 材質判別部
１０４ 加工材推定／選択肢生成部
１０５ 加工データ／加工入力部（パーソナル・コンピュータ・タブレット端末）
１０６ 画像信号（加工イメージ）生成部
１０７ 加工条件／加工イメージデータベース保存部（加工条件データベース）
１０８ 加工イメージ合成部
１０９ 画像表示部（ディスプレイ・タブレット端末）
Ｒ レーザー
Ｗ 加工材

Claims (6)

1. レーザーを射出するレーザー射出装置と、前記レーザー射出装置から射出されたレーザーを走査するレーザー走査装置と、前記レーザー走査装置で走査されたレーザーを加工対象物上に結像させるレーザー結像装置と、を有するレーザー加工機において、
   前記レーザー結像装置で結像されるレーザーで加工対象物を加工する際の加工条件を設定する加工条件設定手段と、
   前記加工条件設定手段で設定される各加工条件に対応した各加工状態画像をそれぞれ記憶したデータベースに基づいて、前記加工条件設定手段で設定された加工条件に対応した加工状態画像の画像信号を生成する画像信号生成手段と、を備えたこと、を特徴とするレーザー加工機。
2. 請求項１に記載するレーザー加工機であって、
   前記レーザー結像装置で結像されるレーザーにより加工される加工対象物の画像を取得する画像取得装置を備えたこと、を特徴とするレーザー加工機。
3. 請求項２に記載するレーザー加工機であって、
   前記画像取得装置で取得された画像に基づき前記加工対象物の材質を判別する材質判別手段、又は、
   前記画像取得装置で取得された画像に基づき前記加工対象物の表面状態を判別する表面状態判別手段のいずれか若しくは両方と、
   前記材質判別手段で判別された前記加工対象物の材質又は前記表面状態判別手段で判別された前記加工対象物の表面状態のいずれか若しくは両方に基づいて、前記加工条件設定手段で設定することが可能な加工条件の選択肢を表示装置に表示する選択肢表示手段と、を備えたこと、を特徴とするレーザー加工機。
4. 請求項３に記載するレーザー加工機であって、
   前記選択肢表示手段によって前記表示装置に表示された選択肢の中から加工条件が前記加工条件設定手段で設定され、前記加工条件設定手段で設定された加工条件に対応した加工状態画像の画像信号を前記画像信号生成手段が生成し、前記画像信号生成手段が生成した画像信号から復元された加工状態画像を前記画像取得装置で取得された前記加工対象物の画像上に重ね合わせた合成画像を作成し、前記合成画像を前記表示装置に表示する合成画像表示手段を備えたこと、を特徴とするレーザー加工機。
5. 請求項２乃至請求項４のいずれか一つに記載するレーザー加工機であって、
   前記レーザー結像装置で結像されるレーザーにより前記加工条件設定手段で設定された加工条件の下で加工された加工対象物について前記画像取得装置が取得した画像から新たな加工状態画像を抽出する抽出手段と、
   前記抽出手段で抽出された新たな加工状態画像を前記加工条件設定手段で設定された加工条件に対応した加工状態画像として前記データベースに追加して記憶する追加記憶手段と、を備えたこと、を特徴とするレーザー加工機。
6. 請求項２乃至請求項５のいずれか一つに記載するレーザー加工機であって、
   前記レーザー結像装置で結像されるレーザーで加工された加工対象物について前記画像取得装置で取得された画像に基づき前記加工対象物の表面における油付着状態を判別する油付着状態判別手段を備え、
   前記油付着状態判別手段で判別された前記加工対象物の表面における油付着状態を、前記加工条件設定手段で設定される加工条件や前記データベースに記憶される加工条件に含ませること、を特徴とするレーザー加工機。

Images