JP2015006694A5

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Publication number: JP2015006694A5
Application number: JP2014112154A
Authority: JP
Filing date: 2014-05-30
Publication date: 2017-07-13
Anticipated expiration: 2034-05-30

Claims

レーザービームを放射するように構成されるレーザー光源と
前記レーザービームを作業される構造の上へ導くように構成される誘導アセンブリと、
前記レーザー光源及び前記誘導アセンブリに結合され、１以上の制御可能なパラメータを伴って前記レーザービームを放射するように前記レーザー光源の操作を指示して、前記構造に永続的なマーキングを与えるように構成されるコンピュータシステムとを備え、
前記コンピュータシステムはまた、前記構造の幾何学的形状を定義する情報を備え、前記マーキングが与えられる前記構造の上の既知の位置および前記構造に対して作業する作業位置を特定する設計マスターファイルの内容に応じて、前記レーザービームを導くように前記誘導アセンブリの操作を指示するように構成され、前記既知の位置は前記作業位置との既知の関係性を有する、レーザーマーキングシステム。
前記誘導アセンブリは、
前記レーザービームを反射するように構成される鏡に結合される検流計を備え、前記検流計及び前記鏡は、前記レーザービームを特定の方向へ導くために制御可能な状態で回転可能であり、
前記コンピュータシステム及び前記検流計に結合され、前記検流計の角度位置を測定するように構成される光学式ロータリーエンコーダを備え、
前記コンピュータシステムは、前記測定値に基づいて前記構造の上の前記レーザービームの位置を決定し、決定された前記位置に基づいて前記既知の位置に前記レーザービームを導くように構成される、請求項１に記載のレーザーマーキングシステム。
前記コンピュータシステムに結合されるカメラ又はレーザースキャナーをさらに備え、前記カメラは、前記構造の少なくとも一部分の画像であって、前記構造の上又は近くの１以上の目標を含む画像を捕えるように構成され、前記レーザースキャナーは、そこから前記構造の３Ｄモデルが発生し得る、前記構造の表面の上の点を測定するように構成され、
前記コンピュータシステムは、前記画像又は前記３Ｄモデルを処理して、前記構造の配置を決定し、前記配置に基づいて前記マーキングが与えられる前記既知の位置を位置決めするように構成される、請求項１又は２に記載のレーザーマーキングシステム。
前記既知の位置は望ましい位置であり、少なくとも１つの例において、前記マーキングは前記望ましい位置からずれており、前記レーザーマーキングシステムは、
前記コンピュータシステムに結合され、前記構造の少なくとも一部分の画像であって、前記望ましい位置及び前記マーキングを含む画像を捕えるように構成されるカメラをさらに備え、
前記コンピュータシステムは、前記画像を処理して、前記望ましい位置を位置決めし、位置決めされた前記望ましい位置からの前記マーキングのずれを決定するように構成される、請求項１から３のいずれか一項に記載のレーザーマーキングシステム。
前記カメラは前記誘導アセンブリによって導くことが可能な視界を有し、前記コンピュータシステムは、前記誘導アセンブリの操作によって、その範囲内で前記構造の上又は近くの１以上の目標が位置決めされる１以上の領域へ前記視界を導かせるように構成され、
前記１以上の領域に対して、前記カメラは、前記構造の少なくとも一部分の１以上の画像であって、前記１以上の目標を含む１以上の画像を捕えるように構成され、
前記コンピュータシステムは、前記１以上の画像を処理して、前記構造の配置を決定し、前記配置に基づいて前記マーキングが与えられる前記既知の位置を位置決めするように構成される、請求項４に記載のレーザーマーキングシステム。
前記レーザービームが放射され、前記それぞれの位置において前記構造に対して前記永続的なマーキングを与える前に、前記位置において前記構造の上にレーザー画像を投影するように構成される第２のレーザー光源をさらに備える、請求項１から５のいずれか一項に記載のレーザーマーキングシステム。
既知の位置において前記構造の上又は近くの再帰反射型の目標の上に１以上の誘導可能なレーザービームを投影して、前記構造の配置の決定のために前記目標から反射される１以上のビームの測定値を提供するように構成される、レーザートラッカーをさらに備える、請求項１から６のいずれか一項に記載のレーザーマーキングシステム。
前記レーザー光源の操作に対する最初の焦点若しくは焦点距離の計算のために、又は前記焦点距離の動的な調整のために、前記レーザーマーキングシステムと前記構造の間の距離の測定値を提供するように構成される、距離センサをさらに備える、請求項１から７のいずれか一項に記載のレーザーマーキングシステム。
前記構造又は前記レーザーマーキングシステムの振動運動の補正のために、前記構造、又はその上に配置される振動センサを含む前記レーザーマーキングシステムの、振動の測定値を提供するように構成される、前記振動センサをさらに備える、請求項１から８のいずれか一項に記載のレーザーマーキングシステム。
レーザー光源の操作によって作業される構造の上へレーザービームを放射させることであって、前記レーザービームは、１以上の制御可能なパラメータを伴って放射され、前記構造に対して永続的なマーキングを与える、レーザー光源の操作によってレーザービームを放射させることと、
前記構造の幾何学的形状を定義する情報を備え、前記マーキングが与えられる前記構造の上の既知の位置および前記構造に対して作業する作業位置を特定する設計マスターファイルの内容に応じて、誘導アセンブリの操作によって前記レーザービームを導かせることであって、前記既知の位置は前記作業位置との既知の関係性を有する、誘導アセンブリの操作によって前記レーザービームを導かせることと、
前記構造が少なくとも部分的に前記作業位置と整列するように前記構造に対して作業をするように構成されたツールを位置合わせすることとを含む、方法。
前記誘導アセンブリの操作によって前記レーザービームを導かせることは、
前記レーザービームを反射するように構成される鏡に結合される検流計を、制御可能な状態で回転させることを含み、前記検流計及び前記鏡は、前記レーザービームを特定の方向へ導くために、制御可能な状態で回転可能であり、
前記検流計に結合される光学式ロータリーエンコーダによって前記検流計の角度位置を測定することと、
前記測定値に基づいて前記構造の上の前記レーザービームの位置を決定して、決定された前記位置に基づいて前記既知の位置に前記レーザービームを導くこととを含む、請求項１０に記載の方法。
前記構造の少なくとも一部分の画像であって、前記構造の上又は近くの１以上の目標を含む画像を捕えること、又はそこから前記構造の３Ｄモデルが発生し得る前記構造の表面の上の点を測定することをさらに含み、
前記画像又は前記３Ｄモデルを処理して、前記構造の配置を決定し、前記配置に基づいて前記マーキングが与えられる前記既知の位置を位置決めすることをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
前記既知の位置は望ましい位置であり、少なくとも１つの例において、前記マーキングは前記望ましい位置からずれており、
前記構造の少なくとも一部分の画像であって、前記望ましい位置及び前記マーキングを含む画像を捕えることと、
前記画像を処理して、前記望ましい位置を位置決めし、位置決めされた前記望ましい位置からの前記マーキングのずれを決定することをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
前記画像は、前記誘導アセンブリによって導かれることが可能な視界を有するカメラによって捕えられ、
前記誘導アセンブリの操作によって前記視界をその範囲内で１以上の目標が前記構造の上又は近くで位置決めされる１以上の領域へ導かせることと、
前記１以上の領域に対して、前記構造の少なくとも一部分の１以上の画像であって、前記１以上の目標を含む１以上の画像を捕えることと、
前記１以上の画像を処理して、前記構造の配置を決定し、前記配置に基づいて前記マーキングが与えられる前記既知の位置を位置決めすることをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
前記レーザービームが放射され、前記それぞれの位置において前記構造に対して前記永続的なマーキングを与える前に、前記位置において前記構造の上にレーザー画像を投影することをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
既知の位置において前記構造の上又は近くの再帰反射型の目標の上に１以上の誘導可能なレーザービームを投影することと、前記構造の配置の決定のために前記目標から反射される１以上のビームの測定値を提供することをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
前記レーザー光源及び前記誘導アセンブリは、レーザーマーキングシステムの構成要素であり、
前記レーザー光源の操作に対する最初の焦点又は焦点距離の計算のために、又は前記焦点距離の動的な調整のために、前記レーザーマーキングシステムと前記構造の間の距離の測定値を提供することをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
前記レーザー光源及び前記誘導アセンブリは、レーザーマーキングシステムの構成要素であり、
振動センサによって、前記構造又は前記レーザーマーキングシステムの振動運動の補正のために、前記構造、又はその上に配置される前記振動センサを含む前記レーザーマーキングシステムの、振動の測定値を提供することをさらに含む、請求項１０に記載の方法。