JP2016068102A - レーザ加工装置及び制御プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
先ず、本実施形態に関するレーザ加工装置1の概略構成について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図1に示すように、本実施形態に関するレーザ加工装置1は、レーザ加工装置本体部2と、レーザコントローラ5と、電源ユニット6と、から構成されている。
次に、レーザ加工装置本体部2の概略構成について、図1〜図3に基づいて説明する。尚、レーザ加工装置本体部2の説明において、図1の左方向、右方向、上方向、下方向が、それぞれレーザ加工装置本体部2の前方向、後方向、上方向、下方向である。従って、レーザ発振器21のパルスレーザLの出射方向が前方向である。本体ベース11に対して垂直な方向が上下方向である。そして、レーザ加工装置本体部2の上下方向及び前後方向に直交する方向が、レーザ加工装置本体部2の左右方向である。
次に、レーザ加工装置1における電源ユニット6の概略構成について、再び図1を参照しつつ説明する。図1に示すように、電源ユニット6は、励起用半導体レーザ部40と、レーザドライバ51と、電源部52と、冷却ユニット53とを、ケーシング55内に有している。電源部52は、励起用半導体レーザ部40を駆動する駆動電流を、レーザドライバ51を介して励起用半導体レーザ部40に供給する部分であり、後述する電源基板70を有している。レーザドライバ51は、後述のようにレーザコントローラ5から入力される駆動情報に基づいて、励起用半導体レーザ部40を直流駆動する。
次に、レーザ加工装置1の制御系構成について、図面を参照しつつ説明する。図4に示すように、レーザ加工装置1は、当該レーザ加工装置1のレーザ加工に関する主な制御を司るメイン基板60と、当該レーザ加工装置1への電力供給に関する制御を司る電源基板70と、ドアセンサ36Cと、励起用半導体レーザ部40と、ガルバノスキャナ19と、補助電源EBとを有しており、所定の交流電力の供給源であるAC電源EAと接続されている。尚、AC電源EAは、通常、交流電圧100Vの交流電力を供給している。
当該レーザ加工装置1における電源監視部74及び電源切替部65の動作について、図5を参照しつつ詳細に説明する。AC電源EAの電圧が下がると、ACDCコンバータ71によって、生成される電圧が所定電圧値Vlよりも低下する。ACDCコンバータ71によって生成される電圧が所定電圧値Vlを下回ると、DCDCコンバータ66が、CPU61及びFPGA64を駆動可能な電圧値を生成することができなくなり、レーザ加工装置1による描画が間もなく不能となる。
続いて、当該レーザ加工装置1において生成される描画データ及び作業ステータスについて、図6、図7を参照しつつ説明する。上述したように、レーザ加工装置1は、PCからの画像データに基づいて描画データを生成し、当該描画データに基づいてガルバノスキャナ19、励起用半導体レーザ部40等を制御することで、画像データに基づく加工内容で加工対象物W上にレーザ加工を施している。
次に、当該レーザ加工装置1の通常状態における制御内容について、図8を参照しつつ詳細に説明する。尚、通常状態とは、レーザ加工装置1に対して、何等の中断理由も生じていない状態を意味し、レーザ加工を滞りなく行い得る状態を指す。そして、レーザ加工装置1において、図8等に示す制御プログラムは、PCから送信された画像データを、CPU61で受信すると、CPU61及びFPGA64で実行され、画像データが示すユーザ所望の加工内容で、加工対象物Wに対してレーザ加工を施すように、レーザ加工装置を制御する。
続いて、中断理由発生時における当該レーザ加工装置1の制御内容について、図8を参照しつつ詳細に説明する。尚、中断理由発生時とは、レーザ加工装置1におけるレーザ加工に支障をきたす事象が生じている状態を指し、本実施形態においては、ACDCコンバータ71によって生成される電圧が所定電圧値Vlよりも低下した状態、若しくは、加工容器4の扉36が開放されている状態を指す。
次に、第1実施形態に係るレーザ加工装置1において、中断理由が解消した場合の制御内容について、図9を参照しつつ詳細に説明する。
次に、上述した第1実施形態と異なる実施形態(第2実施形態)について、図面を参照しつつ詳細に説明する。尚、第2実施形態に関するレーザ加工装置1は、第1実施形態に関するレーザ加工装置1と同一の基本的構成を有しており、中断理由解消時におけるCPU61及びFPGA64の制御内容が相違する。従って、第1実施形態と同一の構成、制御内容に関する説明は省略する。
続いて、第2実施形態に係るレーザ加工装置1において、中断理由が解消した場合の制御内容について、図10、図11を参照しつつ詳細に説明する。尚、第2実施形態において、通常状態及び中断理由発生時における制御内容は、第1実施形態と同様である。
その後、FPGA64は、励起化データをROM63から読み出し、DAC68を介して、励起用半導体レーザ部40へ入力する(S54)。
2 レーザ加工装置本体部
3 レーザヘッド部
4 加工容器
5 レーザコントローラ
6 電源ユニット
12 レーザ発振ユニット
19 ガルバノスキャナ
21 レーザ発振器
36 扉
36C ドアセンサ
40 励起用半導体レーザ部
61 CPU
62 SDRAM
63 ROM
64 FPGA
65 電源切替部
74 電源監視部
W 加工対象物
EA AC電源
EB 補助電源
Claims (7)
- 電源と、
加工対象物を加工する為のレーザ光を出射する出射部と、
前記出射部から出射されたレーザ光を走査する走査部と、
前記レーザ光による加工内容と前記加工内容で加工する為の前記出射部及び前記走査部の制御を含む描画データを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記描画データに基づいて、前記出射部及び前記走査部を制御する制御部と、
前記電源の遮断を含む前記レーザ光による加工の中断に関する環境条件の変化を検知する検知部と、
を備え、
前記制御部は、
前記検知部による前記環境条件の変化に関する検知結果に基づいて、前記レーザ光による加工を中断するか否かを判断し、
前記レーザ光による加工を中断すると判断した場合に、前記出射部及び前記走査部を停止して前記レーザ光による加工を中断すると共に、当該加工中断時における処理順を示す作業ステータスを、前記記憶部に記憶させ、
前記作業ステータスを前記記憶部に記憶した後に、前記検知部の検知結果に基づいて、加工対象物の加工を中断しないと判断した場合に、加工中断時における前記作業ステータスに対応する前記走査部の走査位置において前記出射部からレーザ光を出射するために前記出射部及び前記走査部を制御する準備処理を実行し、
前記準備処理を実行した後、前記記憶部に記憶された加工中断時における作業ステータスに基づいて、前記出射部及び前記走査部を制御する
ことを特徴とするレーザ加工装置。 - 前記制御部は、
前記作業ステータスを前記記憶部に記憶した後に、前記検知部の検知結果に基づいて、加工対象物の加工を中断しないと判断した場合に、前記記憶部に記憶された前記加工中断時における前記作業ステータスが示す処理順より所定数前にあたる処理順から前記出射部及び前記走査部による処理を開始するように制御する
ことを特徴とする請求項1に記載のレーザ加工装置。 - 前記出射部は、
励起光を出射する半導体レーザ部と、
前記半導体レーザ部から出射した前記励起光を受光することにより励起されるレーザ媒質を有し、前記レーザ媒質が前記励起光を受光して励起したことによって、レーザ光であるパルスレーザを出射する発振器と、を有し、
前記制御部は、
前記作業ステータスを前記記憶部に記憶した後に、前記検知部の検知結果に基づいて、加工対象物の加工を中断しないと判断した場合に、前記レーザ媒質を励起させる為の励起用データを前記記憶部から読み出し、
前記記憶部に記憶された前記加工中断時の前記作業ステータスに対応する制御を実行するタイミングより所定期間前から、前記励起用データに基づいて、前記半導体レーザ部に前記励起光を出射させる
ことを特徴とする請求項1記載のレーザ加工装置。 - 前記所定期間は、
前記レーザ媒質が前記励起光を受光し始めてから、前記加工対象物を加工可能なパルスレーザを出射するまでに要する期間である
ことを特徴とする請求項3記載のレーザ加工装置。 - 前記制御部は、
前記検知部が、前記環境条件として、前記電源の電圧が低下したことを検知した場合に、前記加工対象物の加工を中断すると判断し、
前記電源の電圧が低下したことを検知した場合に、前記電源とは異なる補助電源に切り換える切替部を備える
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れかに記載のレーザ加工装置。 - 前記レーザ加工装置による加工位置に前記加工対象物を配置する為の扉部を備え、前記加工位置に配置された前記加工対象物を収容する加工容器を有し、
前記制御部は、
前記検知部が、前記環境条件として、前記加工容器の前記扉部が開いたことを検知した場合に、前記加工対象物の加工を中断すると判断する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れかに記載のレーザ加工装置。 - 電源と、
加工対象物を加工する為のレーザ光を出射する出射部と、
前記出射部から出射されたレーザ光を走査する走査部と、
前記レーザ光による加工内容と前記加工内容で加工する為の前記出射部及び前記走査部の制御を含む描画データを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記描画データに基づいて、前記出射部及び前記走査部を制御する制御部と、
前記電源の遮断を含む前記レーザ光による加工の中断に関する環境条件の変化を検知する検知部と、を有するレーザ加工装置に、
前記検知部による前記環境条件の変化に関する検知結果に基づいて、前記レーザ光による加工を中断するか否かを判断するステップと、
前記レーザ光による加工を中断すると判断した場合に、前記出射部及び前記走査部を停止して前記レーザ光による加工を中断すると共に、当該加工中断時における処理順を示す作業ステータスを、前記記憶部に記憶させるステップと、
前記作業ステータスを前記記憶部に記憶した後に、前記検知部の検知結果に基づいて、加工対象物の加工を中断しないと判断した場合に、加工中断時における前記作業ステータスに対応する前記走査部の走査位置において前記出射部からレーザ光を出射するために前記出射部及び前記走査部を制御する準備処理を実行するステップと、
前記準備処理を実行後、前記記憶部に記憶された加工中断時における作業ステータスに基づいて、前記出射部及び前記走査部を制御するステップと、を実行させる
ことを特徴とするレーザ加工装置の制御プログラム。
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