JP2016068110A - Laser processing device - Google Patents
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Description
本発明は、レーザ光を照射して加工対象物に加工を施すレーザ加工装置に関するものである。 The present invention relates to a laser processing apparatus that processes a workpiece by irradiating a laser beam.
従来、レーザ加工装置は、加工対象物に対して、レーザ光を照射して加工を施すように構成されており、加工対象物上の任意の位置となるように、出射されたレーザ光を順次走査し、文字や記号等を描くような加工を施している。そして、このようなレーザ加工装置において、加工対象物におけるユーザ所望の位置に加工を施す為には、レーザ光による加工を行う前に、加工対象物における加工位置や加工範囲等を調整する必要があり、これを実現する為に、弱出力の可視光レーザを出射する可視光レーザ光源を備えたレーザ加工装置が開発されている。 Conventionally, a laser processing apparatus is configured to perform processing by irradiating a processing target with laser light, and sequentially outputs emitted laser light so as to be at an arbitrary position on the processing target. Scanning is performed to draw characters and symbols. In such a laser processing apparatus, in order to perform processing at a user-desired position on the processing target, it is necessary to adjust the processing position, processing range, and the like on the processing target before processing with the laser beam. In order to realize this, a laser processing apparatus having a visible light laser light source that emits a weak output visible light laser has been developed.
例えば、可視光レーザ光源を有するレーザ加工装置に関する発明として、特許文献1記載の発明が知られている。特許文献1記載のレーザ加工装置は、加工開始前に、前記ガルバノミラー等の走査部を介して、この可視光レーザ光源からの可視光レーザを、加工対象物上に照射することによって、レーザ光により加工される加工内容等の投影像を加工対象物上に投射するように構成されている。この時、特許文献1記載のレーザ加工装置は、一部の文字、記号、図形等を簡略化した文字、記号、図形等に置き換え、簡略化して投射することにより、可視光レーザの投影時間の短縮化を図っている。
For example, the invention described in
しかしながら、これら特許文献1記載のようなレーザ加工装置において、可視光レーザを長期間にわたって投射し続けた場合、又は、当該レーザ加工装置の使用を長年継続した場合等には、可視光レーザの光量を所定の光量で出力する為に、必要とするエネルギーが増加し、それに伴い、ジュール熱も増加する。そして、このジュール熱の発生に伴い、可視光レーザ近傍の温度上昇が生じる為、可視光レーザを高温環境下で使用することとなり、可視光レーザ光源の寿命を短くしてしまう虞があった。
However, in the laser processing apparatus described in
本開示は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、レーザ光を照射して加工対象物に加工を施すレーザ加工装置に関し、可視光レーザ光源の寿命の短縮化を抑制可能なレーザ加工装置を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above-described problems, and relates to a laser processing apparatus that processes a workpiece by irradiating a laser beam, and is capable of suppressing the shortening of the lifetime of a visible light laser light source. An object is to provide an apparatus.
前記目的を達成するため、本発明の一側面に関するレーザ加工装置は、加工対象物を加工する為のレーザを出射する出射部と、前記レーザによる加工内容を示す描画データを記憶する記憶部と、前記加工対象物上に前記加工内容を示す為の可視光レーザを出射する可視光レーザ光源と、前記可視光レーザ光源の環境温度を測定する測定部と、前記出射部から出射されたレーザ又は前記可視光レーザ光源から出射された可視光レーザを走査する走査部と、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、前記可視光レーザ光源及び前記走査部を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記測定部によって測定された前記可視光レーザ光源の環境温度が高い程、前記可視光レーザの光量が小さくなる設定値を取得し、取得した前記可視光レーザの設定値に対応する光量で、前記描画データに基づく加工内容を前記加工対象物上に描画するように、前記可視光レーザ光源及び走査部を制御することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a laser processing apparatus according to one aspect of the present invention includes an emission unit that emits a laser for processing a workpiece, a storage unit that stores drawing data indicating the processing content of the laser, A visible light laser light source that emits a visible light laser for indicating the processing content on the object to be processed, a measurement unit that measures an environmental temperature of the visible light laser light source, and a laser emitted from the emission unit or A scanning unit that scans a visible light laser emitted from a visible light laser light source, and a control unit that controls the emitting unit, the visible light laser light source, and the scanning unit based on the drawing data stored in the storage unit The control unit acquires and acquires a setting value that decreases the amount of light of the visible light laser as the environmental temperature of the visible light laser light source measured by the measuring unit is higher. The light quantity corresponding to the set value of the visible laser, the processing content based on the drawing data to be drawn on the workpiece, and controls the visible light laser source and the scanning unit.
当該レーザ加工装置は、出射部と、記憶部と、可視光レーザ光源と、測定部と、操作部と、制御部とを有しており、記憶部に記憶された描画データに基づいて、制御部が出射部及び走査部を制御することによって、出射部から出射されたレーザを用いて、加工対象物に描画データに基づく加工を施すことができる。更に、当該レーザ加工装置は、制御部が可視光レーザ光源及び走査部を制御することによって、可視光レーザ光源から出射された可視光レーザを用いて、加工対象物に描画データに基づく加工内容を描画することができ、当該加工内容を確認することができる。ここで、可視光レーザ光源は、その周囲が高温環境にある場合、その寿命が短縮化される傾向にある。又、可視光レーザ光源は、可視光レーザの光量(単位時間あたりに消費される電力の総和)が大きいほど、多くのジュール熱を発生させて、その周囲の温度を高めてしまう。この点、当該レーザ加工装置によれば、測定部によって測定された可視光レーザ光源の環境温度が高い程、前記可視光レーザの光量が小さくなる設定値を取得し、取得した前記可視光レーザの設定値に対応する光量で、前記描画データに基づく加工内容を前記加工対象物上に描画する為、ジュール熱等の温度の影響を低減し、可視光レーザ光源の寿命の短縮化を抑制し得る。 The laser processing apparatus includes an emission unit, a storage unit, a visible light laser light source, a measurement unit, an operation unit, and a control unit, and is controlled based on drawing data stored in the storage unit. When the unit controls the emitting unit and the scanning unit, the processing object can be processed based on the drawing data using the laser emitted from the emitting unit. Further, in the laser processing apparatus, the control unit controls the visible light laser light source and the scanning unit, so that the processing content based on the drawing data is applied to the processing object using the visible light laser emitted from the visible light laser light source. Drawing can be performed, and the processing content can be confirmed. Here, the lifetime of the visible light laser light source tends to be shortened when the surroundings are in a high temperature environment. In addition, the visible light laser light source generates more Joule heat and increases the ambient temperature as the amount of light of the visible light laser (total power consumed per unit time) increases. In this regard, according to the laser processing apparatus, the higher the environmental temperature of the visible light laser light source measured by the measurement unit, the smaller the light amount of the visible light laser is acquired, and the acquired Since the processing content based on the drawing data is drawn on the processing object with the light amount corresponding to the set value, the influence of temperature such as Joule heat can be reduced, and the shortening of the lifetime of the visible light laser light source can be suppressed. .
本発明の他の側面に関するレーザ加工装置は、請求項1記載のレーザ加工装置であって、前記制御部は、前記測定部によって測定された前記可視光レーザ光源の環境温度が所定の第1温度以上であるか否かを判断し、前記環境温度が前記第1温度以上ではないと判断した場合には、前記可視光レーザを所定の光量で照射し、前記環境温度が前記第1温度以上であると判断した場合には、所定の第1周期単位で前記可視光レーザ光源をオンオフ制御することにより、前記可視光レーザの光量を前記所定の光量よりも少なくすることを特徴とする。
A laser processing apparatus according to another aspect of the present invention is the laser processing apparatus according to
当該レーザ加工装置は、前記可視光レーザ光源の環境温度が前記第1温度以上であると判断した場合には、前記可視光レーザの光量を前記所定の光量よりも少なくして、加工対象物上に加工内容を描画する。即ち、当該レーザ加工装置によれば、可視光レーザ光源の環境温度が高いと、可視光レーザの光量を少なくする為、可視光レーザ光源におけるジュール熱の発生が少なくなり、可視光レーザ光源の寿命の短縮化が抑制できる。 When the laser processing apparatus determines that the environmental temperature of the visible light laser light source is equal to or higher than the first temperature, the laser processing device reduces the light amount of the visible light laser below the predetermined light amount, Draw the details of the process. That is, according to the laser processing apparatus, when the ambient temperature of the visible light laser light source is high, the amount of visible light laser light is reduced, so that Joule heat is less generated in the visible light laser light source, and the lifetime of the visible light laser light source is reduced. Can be shortened.
本発明の他の側面に関するレーザ加工装置は、請求項2記載のレーザ加工装置であって、前記制御部は、前記測定部によって測定された前記可視光レーザ光源の環境温度が前記第1温度以上であると判断した場合には、前記第1周期内における前記可視光レーザ光源のオン期間の割合を示すデューティ比を、前記環境温度が高いほど小さくすることによって、前記可視光レーザの光量を少なくすることを特徴とする。
A laser processing apparatus according to another aspect of the present invention is the laser processing apparatus according to
当該レーザ加工装置は、前記可視光レーザ光源の環境温度が前記第1温度以上であると判断した場合には、前記第1周期内における前記可視光レーザ光源のオン期間の割合を示すデューティ比を、前記環境温度が高いほど小さくすることで、前記可視光レーザの光量を少なくする。ここで、可視光レーザは、描画データに基づく加工内容を、加工対象物上に描画することで、当該加工内容をユーザに伝達する。可視光レーザの光量が大きければ、加工内容を明瞭に描画できるが、発生するジュール熱が大きくなる。そして、可視光レーザの光量が低下していくと、描画された加工内容の明瞭性と共に、発生するジュール熱も低下していく。即ち、当該レーザ加工装置によれば、第1周期におけるデューティ比を、前記環境温度が高いほど小さくすることで、可視光レーザの光量を、可視光レーザによって描画される加工内容の明瞭性と、環境温度及びジュール熱による可視光レーザ光源の寿命に対する影響の大きさとを考慮した光量とすることができる。 When the laser processing apparatus determines that the environmental temperature of the visible light laser light source is equal to or higher than the first temperature, the laser processing apparatus sets a duty ratio indicating a ratio of an on period of the visible light laser light source within the first period. The amount of light of the visible light laser is reduced by decreasing the environmental temperature as it is higher. Here, the visible light laser transmits the processing content to the user by drawing the processing content based on the drawing data on the processing object. If the amount of light of the visible light laser is large, the processing content can be drawn clearly, but the generated Joule heat increases. As the light amount of the visible light laser decreases, the generated Joule heat also decreases along with the clarity of the drawn processing content. That is, according to the laser processing apparatus, by decreasing the duty ratio in the first period as the environmental temperature is higher, the amount of visible light laser is reduced, and the clarity of the processing content drawn by the visible light laser, The amount of light can be determined in consideration of the influence of the ambient temperature and the Joule heat on the lifetime of the visible light laser light source.
本発明の他の側面に関するレーザ加工装置は、請求項2又は請求項3記載のレーザ加工装置であって、前記制御部は、前記測定部によって測定された前記可視光レーザ光源の環境温度が、前記第1温度よりも高い第2温度以上であるか否かを判断し、前記環境温度が前記第2温度以上であると判断した場合に、前記第1周期単位による前記可視光レーザ光源のオンオフ制御に加えて、前記第1周期よりも長い第2周期単位で前記可視光レーザ光源をオンオフ制御することにより、前記可視光レーザの光量を、前記第1周期単位によるオンオフ制御のみが行われていた場合の光量よりも少なくすることを特徴とする。
A laser processing apparatus according to another aspect of the present invention is the laser processing apparatus according to
当該レーザ加工装置によれば、前記可視光レーザ光源の環境温度が前記第2温度以上であると判断した場合には、前記可視光レーザの光量を、前記第1周期単位によるオンオフ制御のみが行われていた場合の光量よりも少なくして、加工対象物上に加工内容を描画する。即ち、当該レーザ加工装置によれば、可視光レーザ光源の環境温度が第1温度よりも高い第2温度よりも高いと、可視光レーザの光量が更に少なくなる為、可視光レーザ光源におけるジュール熱の発生が更に少なくなり、可視光レーザ光源の寿命の短縮化をより抑制できる。 According to the laser processing apparatus, when it is determined that the environmental temperature of the visible light source is equal to or higher than the second temperature, only the on / off control of the light amount of the visible light laser by the first cycle unit is performed. The processing content is drawn on the processing object by reducing the amount of light when it is broken. That is, according to the laser processing apparatus, when the environmental temperature of the visible light laser light source is higher than the second temperature higher than the first temperature, the amount of light of the visible light laser is further reduced. Is further reduced, and the shortening of the lifetime of the visible light laser light source can be further suppressed.
本発明の他の側面に関するレーザ加工装置は、請求項4記載のレーザ加工装置であって、前記制御部は、前記測定部によって測定された前記可視光レーザ光源の環境温度が前記第2温度以上であると判断した場合には、前記第2周期内における前記可視光レーザ光源のオン期間の割合を示すデューティ比を、前記環境温度が高いほど小さくすることによって、前記可視光レーザの光量を少なくすることを特徴とする。
A laser processing apparatus according to another aspect of the present invention is the laser processing apparatus according to
当該レーザ加工装置は、前記可視光レーザ光源の環境温度が前記第2温度以上であると判断した場合には、前記第2周期内における前記可視光レーザ光源のオン期間の割合を示すデューティ比を、前記環境温度が高いほど小さくすることで、前記可視光レーザの光量を、第1周期単位でのオンオフ制御のみを行っていた場合の光量よりも少なくする。即ち、当該レーザ加工装置によれば、可視光レーザ光源の環境温度が第1温度よりも更に高温である第2温度以上となった場合においても、可視光レーザの光量を、可視光レーザによって描画される加工内容の明瞭性と、環境温度及びジュール熱による可視光レーザ光源の寿命に対する影響の大きさとを考慮した光量とすることができる。 When the laser processing apparatus determines that the ambient temperature of the visible light laser light source is equal to or higher than the second temperature, the laser processing apparatus sets a duty ratio indicating a ratio of an on period of the visible light laser light source within the second period. The light amount of the visible light laser is made smaller as the environmental temperature is higher than the light amount when the on / off control is performed only in the first cycle unit. That is, according to the laser processing apparatus, even when the environmental temperature of the visible light laser light source is equal to or higher than the second temperature, which is higher than the first temperature, the amount of light of the visible light laser is drawn by the visible light laser. The amount of light can be determined in consideration of the clarity of the processing content to be processed and the magnitude of the influence of the ambient temperature and Joule heat on the lifetime of the visible light laser light source.
本発明の他の側面に関するレーザ加工装置は、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であって、前記制御部は、前記記憶部に記憶されている前記描画データに基づいて、当該描画データに基づく加工内容を前記可視光レーザによって描画する為に要する描画時間を算出し、算出された前記描画時間が長いほど、前記可視光レーザの光量を、前記環境温度に基づいて取得した設定値に対応する光量よりも少ない光量に変更することを特徴とする。
A laser processing apparatus according to another aspect of the present invention is the laser processing apparatus according to any one of
当該レーザ加工装置は、描画データに基づく加工内容を前記可視光レーザによって描画する為に要する描画時間を算出する。ここで、描画時間が長いほど、可視光レーザが出射され、ジュール熱が発生している時間が長くなる。即ち、描画時間が長いほど、可視光レーザ光源の温度も上昇していき、可視光レーザ光源の寿命を短縮化する虞がある。当該レーザ加工装置によれば、算出された前記描画時間が長いほど、前記可視光レーザの光量を、前記環境温度に基づいて取得した設定値に対応する光量よりも少ない光量に変更する為、可視光レーザの光量を、描画時間中の加工内容の描画に伴う温度上昇を考慮した光量とすることができ、もって、可視光レーザ光源の寿命の短縮化を抑制することができる。 The laser processing apparatus calculates a drawing time required for drawing the processing content based on the drawing data by the visible light laser. Here, the longer the drawing time, the longer the time during which the visible light laser is emitted and Joule heat is generated. That is, the longer the drawing time, the higher the temperature of the visible light laser light source, which may shorten the life of the visible light laser light source. According to the laser processing apparatus, as the calculated drawing time is longer, the light amount of the visible light laser is changed to a light amount smaller than the light amount corresponding to the set value acquired based on the environmental temperature. The light quantity of the optical laser can be set to a light quantity that takes into account the temperature rise associated with the drawing of the processing content during the drawing time, and thus the shortening of the lifetime of the visible light laser light source can be suppressed.
本発明の他の側面に関するレーザ加工装置は、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であって、前記制御部は、前記可視光レーザが照射された累積使用時間を計測し、前記累積使用時間が長いほど、前記可視光レーザの光量を、前記環境温度に基づいて取得した設定値に対応する光量よりも少ない光量に変更することを特徴とする。
A laser processing apparatus according to another aspect of the present invention is the laser processing apparatus according to any one of
当該レーザ加工装置は、前記可視光レーザが照射された累積使用時間を計測する。ここで、可視光レーザ光源の累積使用時間が長くなればなるほど、環境温度の上昇に起因して故障する可能性が高まることが知られている。当該レーザ加工装置によれば、計測した累積使用時間が長いほど、前記可視光レーザの光量を、前記環境温度に基づいて取得した設定値に対応する光量よりも少ない光量に変更する為、可視光レーザの光量を、累積使用時間に伴い可視光レーザ光源が故障する可能性が増大することを考慮した光量とすることができ、もって、可視光レーザ光源の寿命の短縮化を抑制することができる。 The said laser processing apparatus measures the accumulation use time with which the said visible light laser was irradiated. Here, it is known that the longer the cumulative use time of the visible light laser light source, the higher the possibility of failure due to an increase in environmental temperature. According to the laser processing apparatus, the longer the measured accumulated usage time is, the more the light amount of the visible light laser is changed to a light amount smaller than the light amount corresponding to the set value acquired based on the environmental temperature. The amount of laser light can be set to a light amount that takes into account the possibility that the visible light laser light source will fail with the cumulative use time, and thus shortening the lifetime of the visible light laser light source can be suppressed. .
(第1実施形態)
以下、本発明に関するレーザ加工装置を、レーザ加工装置1に具体化した実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, an embodiment in which a laser processing apparatus according to the present invention is embodied in a
(レーザ加工装置の概略構成)
先ず、第1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、第1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。
(Schematic configuration of laser processing equipment)
First, a schematic configuration of the
レーザ加工装置本体部2は、レーザ光Lを加工対象物Wの加工面WA上を2次元走査してマーキング加工を行う。レーザコントローラ5は、コンピュータで構成され、PC7と双方向通信可能に接続されると共に、レーザ加工装置本体部2及び電源ユニット6と電気的に接続されている。PC7は、パーソナルコンピュータ等から構成され、描画データの作成等に用いられる。そして、レーザコントローラ5は、PC7から送信された描画データ、制御パラメータ、各種指示情報等に基づいてレーザ加工装置本体部2及び電源ユニット6を駆動制御する。
The laser processing apparatus
尚、図1は、レーザ加工装置1の概略構成を示すものであるため、レーザ加工装置本体部2を模式的に示している。従って、当該レーザ加工装置本体部2の具体的な構成については、後述する。
1 shows a schematic configuration of the
(レーザ加工装置本体部の概略構成)
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2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のレーザ光Lの出射方向が前方向である。本体ベース11及びレーザ光L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。
(Schematic configuration of the laser processing device main unit)
Next, a schematic configuration of the laser processing apparatus
レーザ加工装置本体部2は、レーザ光Lと可視レーザ光Mをfθレンズ20から同軸上に出射するレーザヘッド部3(図2参照)と、レーザヘッド部3が上面に固定される略箱体状の加工容器(図示せず)とから構成されている。
The laser processing apparatus
図2に示すように、レーザヘッド部3は、本体ベース11と、レーザ光Lを出射するレーザ発振ユニット12と、光シャッター部13と、光ダンパー14と、ハーフミラー15と、ガイド光部16と、反射ミラー17と、光センサ18と、ガルバノスキャナ19と、fθレンズ20等から構成され、略直方体形状の筐体カバー(図示せず)で覆われている。
As shown in FIG. 2, the
レーザ発振ユニット12は、レーザ発振器21と、ビームエキスパンダ22と、取付台23とから構成されている。レーザ発振器21は、ファイバコネクタと、集光レンズと、反射鏡と、レーザ媒質と、受動Qスイッチと、出力カプラーと、ウィンドウとをケーシング内に有している。当該レーザ発振ユニット12は、本発明における出射部の一部を構成する。ファイバコネクタには、光ファイバFが接続されており、電源ユニット6を構成する励起用半導体レーザ部40から出射された励起光が、光ファイバFを介して入射される。
The
集光レンズは、ファイバコネクタから入射された励起光を集光する。反射鏡は、集光レンズによって集光された励起光を透過すると共に、レーザ媒質から出射されたレーザ光を高効率で反射する。レーザ媒質は、励起用半導体レーザ部40から出射された励起光によって励起されてレーザ光を発振する。レーザ媒質としては、例えば、レーザ活性イオンとしてネオジウム(Nd)が添加されたネオジウム添加ガドリニウムバナデイト(Nd:GdVO4)結晶や、ネオジウム添加イットリウムバナデイト(Nd:YVO4)結晶や、Nd:YAG結晶等を用いることができる。
The condensing lens condenses the excitation light incident from the fiber connector. The reflecting mirror transmits the excitation light collected by the condenser lens and reflects the laser light emitted from the laser medium with high efficiency. The laser medium is excited by excitation light emitted from the excitation
受動Qスイッチは、内部に蓄えられた光エネルギーがある一定値を超えたとき、透過率が80%〜90%になるという性質持った結晶である。従って、受動Qスイッチは、レーザ媒質によって発振されたレーザ光をパルス状のパルスレーザとして発振するQスイッチとして機能する。受動Qスイッチとしては、例えば、クロームYAG(Cr:YAG)結晶やCr:MgSiO4結晶等を用いることができる。 A passive Q switch is a crystal having a property that the transmittance becomes 80% to 90% when the light energy stored inside exceeds a certain value. Therefore, the passive Q switch functions as a Q switch that oscillates the laser light oscillated by the laser medium as a pulsed pulse laser. As the passive Q switch, for example, a chrome YAG (Cr: YAG) crystal or a Cr: MgSiO4 crystal can be used.
出力カプラーは、反射鏡とレーザ共振器を構成する。出力カプラーは、例えば、表面に誘電体層膜をコーティングした凹面鏡により構成された部分反射鏡で、波長1063nmでの反射率は、80%〜95%である。ウィンドウは、合成石英等から形成され、出力カプラーから出射されたレーザ光を外部へ透過させる。従って、レーザ発振器21は、受動Qスイッチを介してパルスレーザを発振し、加工対象物Wの加工面WAにマーキング加工を行うためのレーザ光Lとして、パルスレーザを出力する。
The output coupler constitutes a reflecting mirror and a laser resonator. The output coupler is, for example, a partial reflecting mirror constituted by a concave mirror whose surface is coated with a dielectric layer film, and the reflectance at a wavelength of 1063 nm is 80% to 95%. The window is made of synthetic quartz or the like, and transmits the laser light emitted from the output coupler to the outside. Accordingly, the
ビームエキスパンダ22は、レーザ光Lのビーム径を変更するものであり、レーザ発振器21と同軸に設けられている。取付台23は、レーザ発振器21がレーザ光Lの光軸を調整可能に取り付けられ、本体ベース11の前後方向中央位置よりも後側の上面に対して、各取付ネジ25によって固定されている。
The
光シャッター部13は、シャッターモータ26と、平板状のシャッター27とから構成されている。シャッターモータ26は、ステッピングモータ等で構成されている。シャッター27は、シャッターモータ26のモータ軸に取り付けられて同軸に回転する。シャッター27は、ビームエキスパンダ22から出射されたレーザ光Lの光路を遮る位置に回転した際には、レーザ光Lを光シャッター部13に対して右方向に設けられた光ダンパー14へ反射する。一方、シャッター27がビームエキスパンダ22から出射されたレーザ光Lの光路上に位置しないように回転した場合には、ビームエキスパンダ22から出射されたレーザ光Lは、光シャッター部13の前側に配置されたハーフミラー15に入射する。
The
光ダンパー14は、シャッター27で反射されたレーザ光Lを吸収する。尚、光ダンパー14の発熱は、本体ベース11に熱伝導されて冷却される。ハーフミラー15は、レーザ光Lの光路に対して斜め左下方向に45度の角度を形成するように配置される。ハーフミラー15は、後側から入射されたレーザ光Lのほぼ全部を透過する。又、ハーフミラー15は、後側から入射されたレーザ光Lの一部を、反射ミラー17へ45度の反射角で反射する。反射ミラー17は、ハーフミラー15のレーザ光Lが入射される後側面の略中央位置に対して左方向に配置される。
The
ガイド光部16は、可視レーザ光として、例えば、赤色レーザ光を出射する可視半導体レーザ28と、可視半導体レーザ28から出射された可視レーザ光Mを平行光に収束するレンズ群(図示せず)とから構成されている。可視レーザ光Mは、レーザ発振器21から出射されるレーザ光Lと異なる波長である。ガイド光部16は、ハーフミラー15のレーザ光Lが出射される略中央位置に対して右方向に配置されている。この結果、可視レーザ光Mは、ハーフミラー15のレーザ光Lが出射される略中央位置に、ハーフミラー15の前側面にあたる反射面に対して45度の入射角で入射され、45度の反射角でレーザ光Lの光路上に反射される。即ち、可視半導体レーザ28は、可視レーザ光Mをレーザ光Lの光路上に出射する。可視半導体レーザ28を含むガイド光部16は、本発明における可視光レーザ光源の一例である。
The
反射ミラー17は、レーザ光Lの光路に対して平行な前後方向に対して斜め左下方向に45度の角度を形成するように配置され、ハーフミラー15の後側面において反射されたレーザ光Lの一部が、反射面の略中央位置に対して45度の入射角で入射される。そして、反射ミラー17は、反射面に対して45度の入射角で入射されたレーザ光Lを45度の反射角で前側方向へ反射する。
The
光センサ18は、レーザ光Lの発光強度を検出するフォトディテクタ等で構成され、反射ミラー17のレーザ光Lが反射される略中央位置に対して、図2中、前側方向に配置されている。この結果、光センサ18は、反射ミラー17で反射されたレーザ光Lが入射され、この入射されたレーザ光Lの発光強度を検出する。従って、光センサ18を介してレーザ発振器21から出力されるレーザ光Lの発光強度を検出することができる。
The
ガルバノスキャナ19は、本体ベース11の前側端部に形成された貫通孔29の上側に取り付けられ、レーザ発振ユニット12から出射されたレーザ光Lと、ハーフミラー15で反射された可視レーザ光Mとを下方へ2次元走査する。ガルバノスキャナ19は、ガルバノX軸モータ31とガルバノY軸モータ32とが、それぞれのモータ軸が互いに直交するように外側からそれぞれの取付孔に嵌入されて本体部33に取り付けられて構成されている。従って、当該ガルバノスキャナ19においては、各モータ軸の先端部に取り付けられた走査ミラーが内側で互いに対向している。そして、ガルバノX軸モータ31、ガルバノY軸モータ32の回転をそれぞれ制御して、各走査ミラーを回転させることによって、レーザ光Lと可視レーザ光Mとを下方へ2次元走査する。この2次元走査方向は、前後方向(X方向)と左右方向(Y方向)である。当該ガルバノスキャナ19は、本発明における走査部の一例である。
The
fθレンズ20は、下方に配置された加工対象物Wの加工面WAに対して、ガルバノスキャナ19によって2次元走査されたレーザ光Lと可視レーザ光Mとを同軸に集光する。従って、ガルバノX軸モータ31、ガルバノY軸モータ32の回転を制御することによって、レーザ光Lと可視レーザ光Mが、加工対象物Wの加工面WA上において、所望の加工パターンで前後方向(X方向)と左右方向(Y方向)に2次元走査される。
The
(電源ユニットの概略構成)
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、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。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。
(Schematic configuration of the power supply unit)
Next, a schematic configuration of the
励起用半導体レーザ部40は、光ファイバFによってレーザ発振器21に光学的に接続されている。励起用半導体レーザ部40は、レーザドライバ51から入力されるパルス状の駆動電流に対して、レーザ光を発生する閾値電流を超えた電流値に比例した出力の波長のレーザ光である励起光を、光ファイバF内に出射する。従って、レーザ発振器21には、励起用半導体レーザ部40からの励起光が光ファイバFを介して入射される。励起用半導体レーザ部40は、例えば、GaAsを用いたレーザバーを用いることができる。
The pumping
冷却ユニット53は、電源部52及び励起用半導体レーザ部40を、所定の温度範囲内に調整する為のユニットであり、例えば、電子冷却方式により冷却することで、励起用半導体レーザ部40の温度制御を行っており、励起用半導体レーザ部40の発振波長を微調整する。尚、冷却ユニット53は、水冷式の冷却ユニットや、空冷式の冷却ユニット等を用いるようにしてもよい。
The cooling
(レーザ加工装置の制御系)
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3に示すように、レーザ加工装置1は、レーザ加工装置1の全体を制御するレーザコントローラ5、レーザドライバ51、ガルバノコントローラ56、ガルバノドライバ57、可視光レーザドライバ58、温度センサ65等から構成されている。レーザコントローラ5には、レーザドライバ51、ガルバノコントローラ56、光センサ18、可視光レーザドライバ58、温度センサ65等が電気的に接続されている。
(Control system for laser processing equipment)
Next, the control system configuration of the
レーザコントローラ5は、レーザ加工装置1の全体の制御を行う演算装置及び制御装置としてのCPU61、RAM62、ROM63、時間を計測するタイマ64等を備えている。又、CPU61、RAM62、ROM63、タイマ64は、バス線(図示せず)により相互に接続されて、相互にデータのやり取りが行われる。
The
RAM62は、CPU61により演算された各種の演算結果や描画パターンのXY座標データ等を一時的に記憶させておくためのものである。ROM63は、各種のプログラムを記憶させておくものであり、PC7から送信された描画データに基づいて描画パターンのXY座標データを算出してRAM62に記憶する等の各種プログラムが記憶されている。ROM63には、フォントの種類別に、直線と楕円弧とで構成された各文字のフォントの始点、終点、焦点、曲率等のデータが記憶されている。ROM63には、後述する制御プログラム(例えば、図4、図9、図10参照)及び可視レーザ光量選択テーブル(図5参照)が記憶されている。
The
そして、CPU61は、かかるROM63に記憶されている各種のプログラムに基づいて各種の演算及び制御を行なうものである。例えば、CPU61は、PC7から入力された描画データに基づいて算出した描画パターンのXY座標データ、ガルバノ走査速度情報等をガルバノコントローラ56に出力する。又、CPU61は、PC7から入力された描画データに基づいて設定した励起用半導体レーザ部40の励起光出力、励起光の出力期間等の励起用半導体レーザ部40の駆動情報をレーザドライバ51に出力する。又、CPU61は、描画パターンのXY座標データ、ガルバノスキャナ19のON・OFFを指示する制御信号等をガルバノコントローラ56に出力する。
The
レーザドライバ51は、レーザコントローラ5から入力された励起用半導体レーザ部40の励起光出力、励起光の出力期間等のレーザ駆動情報等に基づいて、励起用半導体レーザ部40を駆動制御する。具体的には、レーザドライバ51は、レーザコントローラ5から入力されたレーザ駆動情報の励起光出力に比例した電流値のパルス状の駆動電流を発生し、レーザ駆動情報の励起光の出力期間に基づく期間、励起用半導体レーザ部40に出力する。これにより、励起用半導体レーザ部40は、励起光出力に対応する強度の励起光を出力期間の間、光ファイバF内に出射する。
The
ガルバノコントローラ56は、レーザコントローラ5から入力された描画パターンのXY座標データ、ガルバノ走査速度情報等に基づいて、ガルバノX軸モータ31とガルバノY軸モータ32の駆動角度、回転速度等を算出して、駆動角度、回転速度を表すモータ駆動情報をガルバノドライバ57へ出力する。ガルバノドライバ57は、ガルバノコントローラ56から入力された駆動角度、回転速度を表すモータ駆動情報に基づいて、ガルバノX軸モータ31とガルバノY軸モータ32を駆動制御して、レーザ光Lを2次元走査する。
The
可視光レーザドライバ58は、レーザコントローラ5から出力される制御信号に基づいて、可視半導体レーザ28を含むガイド光部16の制御を行う。当該可視光レーザドライバ58は、例えば、後述する制御プログラム(図4、図9、図10参照)に基づく制御信号に基づいて、可視半導体レーザ28から出射される可視レーザ光Mの光量を制御する。温度センサ65は、レーザヘッド部3の筐体カバー内に配設されており、例えば、サーミスタによって構成される。当該温度センサ65は、可視光レーザドライバ58を含むガイド光部16周辺の温度を測定し、測定した温度を温度データとして、レーザコントローラ5へ出力する。尚、当該温度センサ65は、本発明における測定部の一例である。
The visible
そして、レーザコントローラ5には、PC7が双方向通信可能に接続されており、PC7から送信された加工内容を示す描画データ、レーザ加工装置本体部2の制御パラメータ、ユーザからの各種指示情報等を受信可能に構成されている。又、PC7には、入出力インターフェース(図示せず)を介して、マウスやキーボード等から構成される入力操作部71、液晶ディスプレイ72等が電気的に接続されている。従って、PC7は、入力操作部71、液晶ディスプレイ72を用いて、描画データの作成や制御パラメータの設定等に利用される。
A
(可視レーザ光点灯処理プログラムの処理内容)
次に、第1実施形態における可視レーザ光点灯処理プログラムについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。当該可視レーザ光点灯処理プログラムは、描画データに基づく加工内容を可視レーザ光Mによって加工対象物W上に描画する際に、レーザコントローラ5のROM63から読み出され、CPU61によって実行される。
(Processing contents of visible laser light lighting processing program)
Next, the visible laser light lighting processing program in the first embodiment will be described in detail with reference to the drawings. The visible laser light lighting processing program is read from the
尚、以下の説明においては、PC7において作成された描画データが、既にレーザコントローラ5のRAM62に記憶されているものとする。当該描画データは、加工対象物Wに対して、レーザ光Lによってレーザ加工を施す加工内容を示すデータであり、描画パターンのXY座標データ及びレーザ光Lの強度等の情報を含んでいる。従って、当該レーザ加工装置1は、RAM62に記憶されている描画データに基づいて、レーザ光Lによって加工対象物Wにレーザ加工を施すことが可能な状態であり、且つ、可視レーザ光Mにより加工対象物W上に加工内容を描画可能な状態にある。
In the following description, it is assumed that drawing data created in the
図4に示すように、可視レーザ光点灯処理プログラムを実行すると、先ず、CPU61は、レーザヘッド部3の筐体カバー内に配設されている温度センサ65から、温度データを読み出す(S1)。当該温度データは、現時点における可視光レーザドライバ58を含むガイド光部16周辺の温度である環境温度の測定結果を示す。その後、CPU61は、S2に処理を移行する。
As shown in FIG. 4, when the visible laser light lighting processing program is executed, first, the
S2では、CPU61は、温度センサ65から、温度データを受信したか否かを判断する。温度データを受信した場合(S2:YES)、CPU61は、受信した温度データをRAM62に記憶し、S3に処理を移行する。一方、温度データを受信していない場合(S2:NO)、CPU61は、温度センサ65から温度データを受信するまで、処理を待機する。
In S <b> 2, the
S3に移行すると、CPU61は、可視レーザ光量取得処理を実行し、可視半導体レーザ28近傍の温度データと、可視レーザ光量選択テーブル(図5参照)とに基づいて、描画データに基づく加工内容を加工対象物W上に描画する際の可視レーザ光Mの光量及び描画方法を取得する。
In S3, the
ここで、可視レーザ光量選択テーブルの内容について、図5〜図8を参照しつつ詳細に説明する。図5に示すように、可視レーザ光量選択テーブルは、温度センサ65によって測定された環境温度に関する複数の数値範囲に対して、レジスタ値と、EN信号のデューティ比及びDATA信号のデューティ比とを対応付けて構成されている。そして、レジスタ値は、環境温度に関する複数の数値範囲が高いほど、大きな数値を示すように対応付けられている。
Here, the contents of the visible laser light quantity selection table will be described in detail with reference to FIGS. As shown in FIG. 5, the visible laser light quantity selection table corresponds the register value, the duty ratio of the EN signal, and the duty ratio of the DATA signal to a plurality of numerical ranges related to the environmental temperature measured by the
DATA信号は、所定の第1周期Td(例えば、150μs〜500μs)で、可視半導体レーザ28をオンオフ制御する為の信号であり、DATA信号におけるデューティ比は、第1周期Tdに対して、可視半導体レーザ28がオンである期間の比を示す。そして、EN信号は、第1周期Tdより長い第2周期Te(例えば、数百ms)で、可視半導体レーザ28をオンオフ制御する為の信号であり、EN信号におけるデューティ比は、第2周期Teに対して、可視半導体レーザ28がオンである期間の比を示す。
The DATA signal is a signal for controlling on / off of the
ここで、可視レーザ光Mの光量とは、単位時間あたりに可視半導体レーザ28で消費される電力の総和を意味する。そして、電力に時間を乗算することでエネルギーを算出することができるので、可視半導体レーザ28の電力に対して、単位時間あたりのオン時間を乗算すると、可視半導体レーザ28における単位時間あたりのエネルギーが算出される。更に、可視半導体レーザ28における単位時間あたりのエネルギーに対して、可視半導体レーザ28の熱変換率を乗算すると、単位時間あたりの可視半導体レーザ28のジュール熱が算出できる。そして、可視半導体レーザ28の温度は、このジュール熱に比例して上昇する。
Here, the light quantity of the visible laser light M means the total power consumed by the
従って、EN信号及びDATA信号のオンオフ制御を行うと、単位時間あたりに可視半導体レーザ28で消費される電力の総和(即ち、電力量又はエネルギー)が減る為、ジュール熱による可視半導体レーザ28の発熱を抑えることができる。即ち、EN信号のデューティ比及びDATA信号のデューティ比は、可視半導体レーザ28によって出射される可視レーザ光Mの光量に対応する設定値として機能する。
Therefore, when the ON / OFF control of the EN signal and the DATA signal is performed, the total power (ie, the amount of energy or energy) consumed by the
このように、可視レーザ光量取得処理(S3)においては、CPU61は、RAM62に記憶されている温度データが示す環境温度を取得して、図5に示す可視レーザ光量選択テーブルを参照することにより、環境温度に対応するEN信号のデューティ比及びDATA信号のデューティ比を取得する。
Thus, in the visible laser light quantity acquisition process (S3), the
続いて、EN信号のデューティ比及びDATA信号のデューティ比と、可視半導体レーザ28から出射される可視レーザ光Mの光量との関係について、図6〜図8を参照しつつ詳細に説明する。尚、図6〜図8における縦軸は、可視半導体レーザ28における消費電力(mW)を意味し、可視半導体レーザ28がON時の電力は、3mWを示す。
Next, the relationship between the duty ratio of the EN signal and the duty ratio of the DATA signal and the amount of the visible laser light M emitted from the
尚、実際に使用される可視半導体レーザ28の実験値等について言及する。環境温度50℃の条件の下、EN信号のデューティ比を100%とし、且つ、DATA信号のデューティ比を100%として、或る可視半導体レーザ28を駆動した場合、当該可視半導体レーザ28の温度は、平均して63.2℃を示した。又、EN信号のデューティ比を100%とし、且つ、DATA信号のデューティ比を50%として、或る可視半導体レーザ28を駆動した場合、当該可視半導体レーザ28の温度は、平均して56.6℃を示した。即ち、DATA信号のデューティ比を50%と下げると、当該可視半導体レーザ28の温度は、約7℃ほど下がることがわかっている。又、実際に使用される可視半導体レーザ28の保証温度が70℃以下とされている為、70℃を超えると、半導体レーザが壊れる可能性が非常に高くなる。
Note that experimental values of the
図5に示すように、温度データに基づく環境温度が41℃未満の場合、CPU61は、可視レーザ光量選択テーブルに基づいて、EN信号のデューティ比として100%を取得し、DATA信号のデューティ比として100%を取得する。
As shown in FIG. 5, when the environmental temperature based on the temperature data is less than 41 ° C., the
この場合、図6に示すように、可視半導体レーザ28は、DATA信号に関する第1周期Td及びEN信号に関する第2周期Teを通じて、常時オンされる為、可視レーザ光Mは、所定の光量で出射される。尚、第1実施形態においては、41℃が本発明における第1温度に相当し、所定の光量は、単位時間あたりに可視半導体レーザ28で消費される電力である3mVに対して、第2周期Teを乗算した値となる。
In this case, as shown in FIG. 6, since the
次に、温度データに基づく環境温度が、例えば、48℃であった場合について説明する。この場合、CPU61は、可視レーザ光量選択テーブルに基づいて、EN信号のデューティ比として100%を取得し、DATA信号のデューティ比として60%を取得する。
Next, the case where the environmental temperature based on temperature data is 48 degreeC, for example is demonstrated. In this case, the
図7に示すように、可視半導体レーザ28は、DATA信号に関する第1周期Tdの内、60%の期間オンとなり、40%の期間オフとなるように、第1周期Td単位でオンオフ制御される。尚、この場合におけるEN信号のデューティ比は100%である為、CPU61は、第1周期Td単位での可視半導体レーザ28のオンオフ制御を、EN信号に関する第2周期Teの間、常時実行する。従って、図6、図7に示すように、可視レーザ光Mの光量は、第1周期Td単位での可視半導体レーザ28のオンオフ制御が行われることにより、環境温度が41℃未満の場合よりも少なくなる。
As shown in FIG. 7, the
続いて、温度データに基づく環境温度が、例えば、57℃であった場合について説明する。この場合、CPU61は、可視レーザ光量選択テーブルに基づいて、EN信号のデューティ比として60%を取得し、DATA信号のデューティ比として50%を取得する。
Subsequently, a case where the environmental temperature based on the temperature data is, for example, 57 ° C. will be described. In this case, the
図8に示すように、可視半導体レーザ28は、DATA信号に関する第1周期Tdの内、50%の期間オンとなり、50%の期間オフとなるように、第1周期Td単位でオンオフ制御される。又、この場合におけるEN信号のデューティ比は60%である為、CPU61は、第1周期Td単位での可視半導体レーザ28のオンオフ制御を、EN信号に関する第2周期Teの内、60%の間実行し、40%の間実行しない。即ち、第2周期Teの内、40%のオフ期間の間、可視レーザ光Mは出射されることはない(図8参照)。従って、図7、図8に示すように、可視レーザ光Mの光量は、第1周期Td単位での可視半導体レーザ28のオンオフ制御に加えて、第2周期Te単位でのオンオフ制御が行われることにより、環境温度が41℃以上であり、51℃未満の場合よりも少なくなる。尚、第1実施形態では、51℃が本発明における第2温度に相当する。
As shown in FIG. 8, the
このように、可視レーザ光量取得処理(S3)においては、CPU61は、温度データと、可視レーザ光量選択テーブル(図5参照)とに基づいて、可視レーザ光Mの光量に関する設定値として、DATA信号のデューティ比及びEN信号のデューティ比を取得し、RAM62に記憶する。その後、CPU61は、S4に処理を移行する(図4参照)。
As described above, in the visible laser light quantity acquisition process (S3), the
S4においては、CPU61は、可視レーザ光量補正処理を実行し、描画データの加工内容を可視レーザ光Mによって描画する為に要する描画所要時間を算出し、算出した描画所要時間に基づいて、可視レーザ光量取得処理(S3)で取得した可視レーザ光Mの光量に関する設定値を補正する。
In S4, the
(可視レーザ光量補正処理プログラムの処理内容)
ここで、可視レーザ光量補正処理(S4)の処理内容について、図9を参照しつつ詳細に説明する。可視レーザ光量補正処理(S4)においては、CPU61は、可視レーザ光量補正処理プログラムをROM63から読み出し実行することで、可視レーザ光量取得処理(S3)で取得した可視レーザ光Mの光量に関する設定値を補正する
(Processing content of the visible laser light intensity correction processing program)
Here, the processing content of the visible laser light amount correction processing (S4) will be described in detail with reference to FIG. In the visible laser light quantity correction process (S4), the
図9に示すように、可視レーザ光量補正処理(S4)に移行すると、CPU61は、RAM62に記憶されている描画データの内、描画線分データを読み出す(S11)。当該描画線分データは、描画パターンのXY座標データで定められる点の集合体によって構成されており、描画データの加工内容に関する軌跡の内、始点から終点までの間を連続して線上に配置された部分を示す。即ち、描画データの加工内容は、一又は複数の描画線分データに基づく線分の集合体によって構成される。当該描画線分データを読み出した後、CPU61は、S12に処理を移行する。
As shown in FIG. 9, when the process proceeds to the visible laser light amount correction process (S4), the
S12においては、CPU61は、描画データを構成する全ての描画線分データに基づいて、各描画線分データを可視レーザ光Mで描画する為に要する所要時間を、それぞれ算出する。具体的には、CPU61は、先ず、一の描画線分データを構成する始点のX座標及びY座標と、終点のX座標及びY座標に基づいて、当該描画線分データの始点から終点までに必要なクロック数をカウントする。例えば、(X座標、Y座標)=(50、3000)で示される或る点から、(X座標、Y座標)=(80、5000)で示される他の点までに要するクロック数は、60とカウントされる。その後、CPU61は、描画データを構成する全ての描画線分データに関するクロック数の総和を算出する。その後、CPU61は、S13に処理を移行する。
In S12, the
S13に移行すると、CPU61は、S12で算出した全ての描画線分データに関するクロック数の総和に基づいて、描画データの加工内容を可視レーザ光Mによって描画する為に要する描画所要時間を算出して決定する。具体的には、CPU61は、S12で算出したクロック数の総和に対して、クロックのオーダーである数百μsを乗算することによって、描画所要時間を算出して決定する。描画所要時間をRAM62に記憶した後、CPU61は、S14に処理を移行する。
After shifting to S13, the
S14では、CPU61は、S13で決定した描画所要時間が300s以上であるか否かを判断する。描画所要時間が300s以上である場合(S14:YES)、CPU61は、S15に処理を移行する。一方、描画所要時間が300s以上ではない場合(S14:NO)、CPU61は、S16に処理を移行する。
In S14, the
S15においては、CPU61は、可視レーザ光量取得処理(S3)で取得した可視レーザ光Mの光量を、3段階少ない光量に変更する。例えば、可視レーザ光量取得処理(S3)で取得した可視レーザ光Mの光量に関するレジスタ値が「3」であった場合、CPU61は、取得したレジスタ値に3を加えた「6」に対応する可視レーザ光Mの光量に関する設定値に変更する。尚、レジスタ値の最大値である「10」を超える場合、CPU61は、レジスタ値「10」に対応する可視レーザ光Mの光量に変更する。変更後の可視レーザ光Mの光量をRAM62に記憶した後、CPU61は、可視レーザ光量補正処理プログラムを終了する。
In S <b> 15, the
S16に移行すると、CPU61は、S13で決定した描画所要時間が180s以上であるか否かを判断する。描画所要時間が180s以上である場合(S16:YES)、CPU61は、S17に処理を移行する。一方、描画所要時間が180s以上ではない場合(S16:NO)、CPU61は、S18に処理を移行する。
In step S16, the
S17では、CPU61は、可視レーザ光量取得処理(S3)で取得した可視レーザ光Mの光量を、2段階少ない光量に変更する。例えば、可視レーザ光量取得処理(S3)で取得した可視レーザ光Mの光量に関するレジスタ値が「3」であった場合、CPU61は、取得したレジスタ値に2を加えた「5」に対応する可視レーザ光Mの光量に関する設定値に変更する。尚、レジスタ値の最大値である「10」を超える場合、CPU61は、レジスタ値「10」に対応する可視レーザ光Mの光量に変更する。変更後の可視レーザ光Mの光量をRAM62に記憶した後、CPU61は、可視レーザ光量補正処理プログラムを終了する。
In S <b> 17, the
S18においては、CPU61は、S13で決定した描画所要時間が60s以上であるか否かを判断する。描画所要時間が60s以上である場合(S18:YES)、CPU61は、S19に処理を移行する。一方、描画所要時間が60s以上ではない場合(S18:NO)、CPU61は、可視レーザ光量取得処理(S3)で取得した可視レーザ光Mの光量を変更することなく、可視レーザ光量補正処理プログラムを終了する。
In S18, the
S19では、CPU61は、可視レーザ光量取得処理(S3)で取得した可視レーザ光Mの光量を、1段階少ない光量に変更する。例えば、可視レーザ光量取得処理(S3)で取得した可視レーザ光Mの光量に関するレジスタ値が「3」であった場合、CPU61は、取得したレジスタ値に1を加えた「4」に対応する可視レーザ光Mの光量に関する設定値に変更する。尚、レジスタ値の最大値である「10」を超える場合、CPU61は、レジスタ値「10」に対応する可視レーザ光Mの光量に変更する。変更後の可視レーザ光Mの光量をRAM62に記憶した後、CPU61は、可視レーザ光量補正処理プログラムを終了する。
In S19, the
再び図4を参照して、可視レーザ光量補正処理(S4)以後の処理内容について説明する。S5においては、CPU61は、可視半導体レーザ28による可視レーザ光Mの出射を開始して、RAM62に記憶されている描画データに基づく加工内容の描画を開始する。この時、CPU61は、可視光レーザドライバ58に対するDATA信号の出力を行うことにより、可視レーザ光量取得処理(S3)又は可視レーザ光量補正処理(S4)で決定されたDATA信号のデューティ比に基づいて、第1周期Td単位での可視半導体レーザ28のオンオフ制御を開始する。
With reference to FIG. 4 again, the processing content after the visible laser light amount correction processing (S4) will be described. In S <b> 5, the
そして、S6では、CPU61は、可視光レーザドライバ58に対するDATA信号の出力と同時に、可視光レーザドライバ58に対するEN信号の出力を開始する。即ち、CPU61は、可視レーザ光量取得処理(S3)又は可視レーザ光量補正処理(S4)で決定されたEN信号のデューティ比に基づいて、第2周期Te単位での可視半導体レーザ28のオンオフ制御を開始する。
In S <b> 6, the
これにより、CPU61は、可視レーザ光量取得処理(S3)又は可視レーザ光量補正処理(S4)で決定されたDATA信号及びEN信号のデューティ比に基づく可視レーザ光Mの光量で、描画データの加工内容の描画を開始する。その後、CPU61は、S1に処理を戻すことによって、温度センサ65で可視半導体レーザ28の環境温度を計測し、計測した温度に対応する光量で、描画データの加工内容を可視レーザ光Mによって描画する制御を行う。
Thereby, the
尚、図4に示す可視レーザ光点灯処理プログラムは、S6を終了した後に、再度S1を実行して、S1〜S6の処理を繰り返すように構成することも可能であるし、再度S1〜S6の処理を実行する場合には、所定の操作が行われることを条件としてもよい。例えば、PC7の入力操作部71を用いた所定の操作が行われた場合に、可視レーザ光Mによる加工内容の描画を、再度行うように構成することも可能である。
Note that the visible laser light lighting processing program shown in FIG. 4 can be configured to execute S1 again after S6 is completed, and repeat the processing of S1 to S6. In the case of executing the process, a predetermined operation may be performed as a condition. For example, when a predetermined operation using the
以上説明したように、第1実施形態に関するレーザ加工装置1は、レーザ発振ユニット12及び励起用半導体レーザ部40と、ガルバノスキャナ19と、可視半導体レーザ28と、温度センサ65と、レーザコントローラ5とを備えており、レーザコントローラ5による制御によって、レーザ発振ユニット12から出射されたレーザ光Lを用いて、レーザコントローラ5のRAM62に記憶された描画データに基づく加工内容で、加工対象物Wを加工することが可能である。更に、当該レーザ加工装置1は、レーザコントローラ5による制御によって、可視半導体レーザ28から出射された可視レーザ光Mを用いて、レーザコントローラ5のRAM62に記憶された描画データに基づく加工内容を、加工対象物W上に描画することができ、実際に加工を施す前に、加工内容を確認することができる。
As described above, the
ここで、可視半導体レーザ28は、その周囲が高温環境にある場合、その寿命が短縮化される傾向にある。又、可視半導体レーザ28は、出射する可視レーザ光Mの光量が大きいほど、多くのジュール熱を発生させて、その周囲の温度を高めてしまう。この点、第1実施形態のレーザ加工装置1によれば、温度センサ65によって測定された可視半導体レーザ28の環境温度が高い程、前記可視光レーザの光量が小さくなる設定値を取得し(S3)、取得した設定値に基づく光量の可視レーザ光Mによって、描画データの加工内容を加工対象物W上に描画する為、ジュール熱等の温度の影響を低減し、可視半導体レーザ28の寿命の短縮化を抑制し得る。
Here, when the surroundings of the
又、第1実施形態のレーザ加工装置1においては、図5、図7に示すように、可視半導体レーザ28の環境温度が41℃以上であると判断した場合には、CPU61は、可視レーザ光Mの光量を制御する制御信号の内、DATA信号のデューティ比を、可視半導体レーザ28の環境温度が高いほど小さくして、前記可視レーザ光Mの光量を、環境温度が41℃以上ではない場合の光量(図6参照)よりも少なくして、加工対象物W上に加工内容を描画する。
Moreover, in the
ここで、可視レーザ光Mは、描画データに基づく加工内容を、加工対象物W上に描画することで、当該加工内容をユーザに伝達する機能を果たす。可視レーザ光Mの光量が大きければ、加工内容を明瞭に描画できるが、発生するジュール熱が大きくなる。一方、可視レーザ光Mの光量が低下していくと、加工対象物Wに描画された加工内容の明瞭性と共に、発生するジュール熱も低下していく。 Here, the visible laser beam M performs a function of transmitting the processing content to the user by drawing the processing content based on the drawing data on the processing object W. If the amount of visible laser light M is large, the processing content can be drawn clearly, but the generated Joule heat increases. On the other hand, as the amount of visible laser light M decreases, the generated Joule heat also decreases along with the clarity of the processing content drawn on the processing object W.
即ち、当該レーザ加工装置1によれば、第1周期Tdにおけるデューティ比を、可視半導体レーザ28の環境温度が高いほど小さくすることで、可視レーザ光Mによって描画される加工内容の明瞭性をできるだけ維持しつつ、環境温度及びジュール熱による可視半導体レーザ28の寿命に対する影響を小さく抑えることができる可視レーザ光Mの光量にすることができる。
That is, according to the
更に、第1実施形態のレーザ加工装置1においては、図5、図8に示すように、可視半導体レーザ28の環境温度が51℃以上であると判断した場合には、CPU61は、DATA信号に基づく可視半導体レーザ28のオンオフ制御に加えて、EN信号のデューティ比を、可視半導体レーザ28の環境温度が高いほど小さくして、前記可視レーザ光Mの光量を、DATA信号に基づくオンオフ制御のみが行われている場合(図7参照)よりも少なくして、加工対象物W上に加工内容を描画する。
Further, in the
即ち、当該レーザ加工装置1によれば、可視半導体レーザ28の環境温度が51℃よりも高いと、可視レーザ光Mの光量を更に少なくすることができる為、可視半導体レーザ28におけるジュール熱の発生を抑え、可視光レーザ光源の寿命の短縮化をより抑制できる。又、当該レーザ加工装置1によれば、可視半導体レーザ28の環境温度が51℃以上である場合においても、可視レーザ光Mによって描画される加工内容の明瞭性をできるだけ維持しつつ、環境温度及びジュール熱による可視半導体レーザ28の寿命に対する影響を小さく抑えることができる
That is, according to the
更に、第1実施形態のレーザ加工装置1においては、CPU61は、可視レーザ光量補正処理(S4)を実行し、描画データに基づく加工内容を可視レーザ光Mによって描画する為に要する描画所要時間を算出する(S13)。ここで、描画所要時間が長いほど、可視レーザ光Mが出射され、可視半導体レーザ28にジュール熱が発生している時間が長くなる。即ち、描画所要時間が長いほど、可視半導体レーザ28の温度も上昇し、可視半導体レーザ28の寿命を短縮化する虞がある。当該レーザ加工装置1によれば、算出された前記描画所要時間が長いほど、可視レーザ光Mの光量を、可視レーザ光量取得処理(S3)で取得した光量の設定値よりも少ない光量を示す設定値に変更する(S15、S17、S19)為、可視レーザ光Mの光量を、描画所要時間中の加工内容の描画に伴う温度上昇を考慮した光量とすることができ、もって、可視半導体レーザ28の寿命の短縮化を抑制することができる。
Furthermore, in the
(第2実施形態)
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、可視レーザ光量補正処理プログラムの処理内容が相違する。従って、第1実施形態と同一の構成、処理内容に関する説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, an embodiment (second embodiment) different from the above-described first embodiment will be described in detail with reference to the drawings. The
(可視レーザ光量補正処理プログラムの処理内容)
ここで、第2実施形態における可視レーザ光量補正処理プログラムの内容について、図10を参照しつつ詳細に説明する。尚、第2実施形態においても、CPU61は、図4に示すS1〜S3の処理を実行し、可視半導体レーザ28近傍の温度データと、可視レーザ光量選択テーブル(図5参照)とに基づいて、描画データに基づく加工内容を加工対象物W上に描画する際の可視レーザ光Mの光量の設定値を取得する。即ち、CPU61は、第1実施形態と同様のS1〜S3の処理を行った後、可視レーザ光量補正処理(S4)に処理を移行する。
(Processing content of the visible laser light intensity correction processing program)
Here, the contents of the visible laser light amount correction processing program in the second embodiment will be described in detail with reference to FIG. Also in the second embodiment, the
第2実施形態における可視レーザ光量補正処理(S4)においては、CPU61は、図10に示す可視レーザ光量補正処理プログラムを実行することで、現時点までに前記可視レーザ光Mが可視半導体レーザ28から照射された累積使用時間を読み出し、当該累積使用時間に基づいて、可視レーザ光量取得処理(S3)で取得した可視レーザ光Mの光量に関する設定値を補正する。
In the visible laser light amount correction processing (S4) in the second embodiment, the
図10に示すように、CPU61は、先ず、可視半導体レーザ28によって可視レーザ光Mが出射された累積使用時間を、RAM62から読み出す(S21)。尚、当該累積使用時間は、DATA信号及びEN信号に基づいて、可視半導体レーザ28がオン制御され、可視レーザ光Mが出射されている期間のクロック数をカウントすることによって計測される。即ち、CPU61は、可視半導体レーザ28のオン制御と並行して、累積使用時間を計測し、RAM62に格納している。累積使用時間を読み出した後、CPU61は、S22に処理を移行する。
As shown in FIG. 10, the
S22においては、CPU61は、累積使用時間が20万時間以上であるか否かを判断する。累積使用時間が20万時間以上である場合(S22:YES)、CPU61は、S23に処理を移行する。一方、累積使用時間が20万時間以上ではない場合(S22:NO)、CPU61は、S24に処理を移行する。
In S22, the
S23に移行すると、CPU61は、第1実施形態におけるS15と同様に、可視レーザ光量取得処理(S3)で取得した可視レーザ光Mの光量に関する設定値を、3段階少ない光量に変更する。変更後の可視レーザ光Mの光量をRAM62に記憶した後、CPU61は、可視レーザ光量補正処理プログラムを終了する。
When the process proceeds to S23, the
S24では、CPU61は、累積使用時間が10万時間以上であるか否かを判断する。累積使用時間が10万時間以上である場合(S24:YES)、CPU61は、S25に処理を移行する。一方、累積使用時間が10万時間以上ではない場合(S24:NO)、CPU61は、S26に処理を移行する。
In S24, the
S25においては、CPU61は、第1実施形態におけるS17と同様に、可視レーザ光量取得処理(S3)で取得した可視レーザ光Mの光量に関する設定値を、2段階少ない光量に変更する。変更後の可視レーザ光Mの光量をRAM62に記憶した後、CPU61は、可視レーザ光量補正処理プログラムを終了する。
In S25, as in S17 in the first embodiment, the
S26に移行すると、CPU61は、累積使用時間が4万時間以上であるか否かを判断する。ここで、可視半導体レーザ28の最大光量は3mWである(図6〜図8参照)。そして、可視半導体レーザ28近傍の環境温度が70℃の条件下で、可視半導体レーザ28を3mWの光量で照射する駆動を継続させた場合、可視レーザ光Mの照射開始から4万時間程度経過すると、可視半導体レーザ28が50%の確率で故障することが知られている。S26では、これらの点を鑑みて、累積使用時間が4万時間以上であるか否かを判断している。累積使用時間が4万時間以上である場合(S26:YES)、CPU61は、S27に処理を移行する。一方、累積使用時間が4万時間以上ではない場合(S26:NO)、CPU61は、可視レーザ光量取得処理(S3)で取得した可視レーザ光Mの光量を変更することなく、可視レーザ光量補正処理プログラムを終了する。
After shifting to S26, the
S27では、CPU61は、第1実施形態におけるS19と同様に、可視レーザ光量取得処理(S3)で取得した可視レーザ光Mの光量に関する設定値を、1段階少ない光量に変更する。変更後の可視レーザ光Mの光量をRAM62に記憶した後、CPU61は、可視レーザ光量補正処理プログラムを終了する。
In S27, as in S19 in the first embodiment, the
第2実施形態においても、CPU61は、可視レーザ光量補正処理(S4)を終了した後、S5、S6の処理を実行することで、可視レーザ光量取得処理(S3)又は可視レーザ光量補正処理(S4)で決定されたDATA信号及びEN信号のデューティ比に基づく可視レーザ光Mの光量で、描画データの加工内容の描画を開始する。S6を終了した後、CPU61は、S1に処理を戻すことによって、温度センサ65で可視半導体レーザ28の環境温度を計測し、計測した温度に対応する光量で、描画データの加工内容を可視レーザ光Mによって描画する制御を行う。
Also in the second embodiment, the
以上説明したように、第2実施形態に関するレーザ加工装置1は、第1実施形態と同様に、レーザコントローラ5による制御によって、レーザ発振ユニット12から出射されたレーザ光Lを用いて、レーザコントローラ5のRAM62に記憶された描画データに基づく加工内容で、加工対象物Wを加工することができ、同時に、可視半導体レーザ28から出射された可視レーザ光Mを用いて、レーザコントローラ5のRAM62に記憶された描画データに基づく加工内容を、加工対象物W上に描画できる。
As described above, the
第2実施形態のレーザ加工装置1においても、温度センサ65によって測定された可視半導体レーザ28の環境温度が高い程、前記可視光レーザの光量が小さくなる設定値を取得し(S3)、取得した設定値に基づく光量の可視レーザ光Mによって、描画データに基づく加工内容を加工対象物W上に描画する為、ジュール熱等の温度の影響を低減し、可視半導体レーザ28の寿命の短縮化を抑制し得る。
Also in the
又、第2実施形態のレーザ加工装置1においても、図5、図7に示すように、可視半導体レーザ28の環境温度が41℃以上であると判断した場合には、CPU61は、可視レーザ光Mの光量を制御する制御信号の内、DATA信号のデューティ比を、可視半導体レーザ28の環境温度が高いほど小さくして、前記可視レーザ光Mの光量を、環境温度が41℃以上ではない場合の光量(図6参照)よりも少なくして、加工対象物W上に加工内容を描画する。
Also in the
即ち、当該レーザ加工装置1によれば、第1周期Tdにおけるデューティ比を、可視半導体レーザ28の環境温度が高いほど小さくすることで、可視レーザ光Mの光量を、可視レーザ光Mによって描画される加工内容の明瞭性をできるだけ維持しつつ、環境温度及びジュール熱による可視半導体レーザ28の寿命に対する影響を小さく抑えることができる光量にすることができる。
That is, according to the
更に、第2実施形態のレーザ加工装置1においても、図5、図8に示すように、可視半導体レーザ28の環境温度が51℃以上であると判断した場合には、CPU61は、DATA信号に基づく可視半導体レーザ28のオンオフ制御に加えて、EN信号のデューティ比を、可視半導体レーザ28の環境温度が高いほど小さくして、前記可視レーザ光Mの光量を、DATA信号に基づくオンオフ制御のみが行われている場合(図7参照)よりも少なくして、加工対象物W上に加工内容を描画する。
Furthermore, also in the
即ち、当該レーザ加工装置1によれば、可視半導体レーザ28の環境温度が51℃よりも高いと、可視レーザ光Mの光量を更に少なくすることができる為、可視半導体レーザ28におけるジュール熱の発生を抑え、可視光レーザ光源の寿命の短縮化をより抑制できる。又、当該レーザ加工装置1によれば、可視半導体レーザ28の環境温度が51℃以上である場合においても、可視レーザ光Mによって描画される加工内容の明瞭性をできるだけ維持しつつ、環境温度及びジュール熱による可視半導体レーザ28の寿命に対する影響を小さく抑えることができる
That is, according to the
更に、第2実施形態のレーザ加工装置1においては、CPU61は、可視レーザ光量補正処理(S4)を実行し、可視半導体レーザ28の累積使用時間を読み出す(S21)。ここで、可視半導体レーザ28の累積使用時間が長くなればなるほど、環境温度の上昇に起因して故障する可能性が高まることが知られている。当該レーザ加工装置1によれば、計測した累積使用時間が長いほど、可視レーザ光Mの光量を、可視レーザ光量取得処理(S3)で取得した光量の設定値よりも少ない光量を示す設定値に変更する(S23、S25、S27)為、累積使用時間の長期化に伴い可視半導体レーザ28が故障する可能性が増大することを考慮した可視レーザ光Mの光量とすることができ、もって、可視半導体レーザ28の寿命の短縮化を抑制することができる。
Furthermore, in the
尚、上述した実施形態において、レーザ加工装置1は、本発明におけるレーザ加工装置の一例である。そして、レーザ発振ユニット12及び励起用半導体レーザ部40は、本発明における出射部の一例であり、ガイド光部16は、本発明における可視光レーザ光源の一例である。又、温度センサ65は、本発明における測定部の一例であり、ガルバノスキャナ19は、本発明における走査部の一例である。そして、RAM62は、本発明における記憶部の一例であり、CPU61は、本発明における制御部の一例である。
In the embodiment described above, the
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。例えば、上述した実施形態においては、可視レーザ光量取得処理及び可視レーザ光量補正処理を、可視レーザ光量選択テーブル(図5参照)を用いて実行していたが、この態様に限定されるものではない。 Although the present invention has been described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the visible laser light quantity acquisition process and the visible laser light quantity correction process are executed using the visible laser light quantity selection table (see FIG. 5), but the present invention is not limited to this aspect. .
例えば、可視レーザ光量取得処理においては、可視半導体レーザ28の環境温度が高い程、可視レーザ光Mの光量として小さな値を取得することができればよく、温度センサ65によって取得された可視半導体レーザ28の環境温度を用いて、可視レーザ光Mの光量を算出する構成であってもよい。
For example, in the visible laser light amount acquisition process, it is only necessary to acquire a smaller value as the light amount of the visible laser light M as the environmental temperature of the
同様に、可視レーザ光量補正処理においては、描画所要時間又は累積使用時間が長い程、可視レーザ光Mの光量を大きく下げるように補正することができればよく、種々の態様を採用することができる。例えば、描画所要時間又は累積使用時間を用いて、可視レーザ光Mの補正量(即ち、下げ幅)を算出する構成であってもよい。 Similarly, in the visible laser light amount correction process, it is only necessary to correct the light amount of the visible laser light M so that the longer the required drawing time or the accumulated use time is, the various modes can be adopted. For example, the correction amount (that is, the reduction width) of the visible laser beam M may be calculated using the required drawing time or the accumulated usage time.
又、上述した実施形態においては、本発明における第1温度として41℃、第2温度として51℃を用いていたが、この値に限定されるものではない。本発明における第1温度及び第2温度は、第2温度が第1温度より高温であればよく、可視半導体レーザ28の構成又は種類等の条件に応じて、適宜定めることができる。
In the above-described embodiment, 41 ° C. is used as the first temperature and 51 ° C. is used as the second temperature in the present invention. However, the present invention is not limited to this value. The first temperature and the second temperature in the present invention need only be higher than the first temperature, and can be appropriately determined according to conditions such as the configuration or type of the
1 レーザ加工装置
2 レーザ加工装置本体部
3 レーザヘッド部
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
16 ガイド光部
19 ガルバノスキャナ
28 可視半導体レーザ
61 CPU
62 RAM
63 ROM
65 温度センサ
L レーザ光
M 可視レーザ光
W 加工対象物
DESCRIPTION OF
62 RAM
63 ROM
65 Temperature sensor L Laser light M Visible laser light W Work object
Claims (8)
前記レーザによる加工内容を示す描画データを記憶する記憶部と、
前記加工対象物上に前記加工内容を示す為の可視光レーザを出射する可視光レーザ光源と、
前記可視光レーザ光源の環境温度を測定する測定部と、
前記出射部から出射されたレーザ又は前記可視光レーザ光源から出射された可視光レーザを走査する走査部と、
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、前記可視光レーザ光源及び前記走査部を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記測定部によって測定された前記可視光レーザ光源の環境温度が高い程、前記可視光レーザの光量が小さくなる設定値を取得し、
取得した前記可視光レーザの設定値に対応する光量で、前記描画データに基づく加工内容を前記加工対象物上に描画するように、前記可視光レーザ光源及び走査部を制御する
ことを特徴とするレーザ加工装置。 An emission part for emitting a laser for processing the object to be processed;
A storage unit for storing drawing data indicating the processing content by the laser;
A visible laser beam source that emits a visible laser beam to indicate the processing content on the workpiece;
A measuring unit for measuring the environmental temperature of the visible light laser source;
A scanning unit that scans the laser emitted from the emission unit or the visible light laser emitted from the visible light laser source; and
A control unit for controlling the emission unit, the visible light laser light source, and the scanning unit based on the drawing data stored in the storage unit;
The controller is
The higher the ambient temperature of the visible light laser light source measured by the measuring unit, the lower the light amount of the visible light laser is obtained.
The visible light laser light source and the scanning unit are controlled so that the processing content based on the drawing data is drawn on the processing object with a light amount corresponding to the acquired setting value of the visible light laser. Laser processing equipment.
前記測定部によって測定された前記可視光レーザ光源の環境温度が所定の第1温度以上であるか否かを判断し、
前記環境温度が前記第1温度以上ではないと判断した場合には、前記可視光レーザを所定の光量で照射し、
前記環境温度が前記第1温度以上であると判断した場合には、所定の第1周期単位で前記可視光レーザ光源をオンオフ制御することにより、前記可視光レーザの光量を前記所定の光量よりも少なくする
ことを特徴とする請求項1記載のレーザ加工装置。 The controller is
Determining whether the ambient temperature of the visible light laser light source measured by the measurement unit is equal to or higher than a predetermined first temperature;
When it is determined that the environmental temperature is not equal to or higher than the first temperature, the visible light laser is irradiated with a predetermined light amount,
When it is determined that the environmental temperature is equal to or higher than the first temperature, the visible light laser light source is turned on / off in a predetermined first cycle unit so that the light amount of the visible light laser is more than the predetermined light amount. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the number is reduced.
前記測定部によって測定された前記可視光レーザ光源の環境温度が前記第1温度以上であると判断した場合には、前記第1周期内における前記可視光レーザ光源のオン期間の割合を示すデューティ比を、前記環境温度が高いほど小さくすることによって、前記可視光レーザの光量を少なくする
ことを特徴とする請求項2記載のレーザ加工装置。 The controller is
When it is determined that the ambient temperature of the visible light laser light source measured by the measuring unit is equal to or higher than the first temperature, a duty ratio indicating a ratio of an on period of the visible light laser light source within the first period 3. The laser processing apparatus according to claim 2, wherein the amount of light of the visible light laser is reduced by decreasing the temperature as the environmental temperature is higher.
前記測定部によって測定された前記可視光レーザ光源の環境温度が、前記第1温度よりも高い第2温度以上であるか否かを判断し、
前記環境温度が前記第2温度以上であると判断した場合に、前記第1周期単位による前記可視光レーザ光源のオンオフ制御に加えて、前記第1周期よりも長い第2周期単位で前記可視光レーザ光源をオンオフ制御することにより、前記可視光レーザの光量を、前記第1周期単位によるオンオフ制御のみが行われていた場合の光量よりも少なくする
ことを特徴とする請求項2又は請求項3記載のレーザ加工装置。 The controller is
Determining whether the environmental temperature of the visible light laser light source measured by the measurement unit is equal to or higher than a second temperature higher than the first temperature;
When it is determined that the environmental temperature is equal to or higher than the second temperature, in addition to the on / off control of the visible light laser light source in the first cycle unit, the visible light in a second cycle unit longer than the first cycle. 4. The on / off control of a laser light source makes the amount of light of the visible light laser smaller than the amount of light when only on / off control by the first period unit is performed. The laser processing apparatus as described.
前記測定部によって測定された前記可視光レーザ光源の環境温度が前記第2温度以上であると判断した場合には、前記第2周期内における前記可視光レーザ光源のオン期間の割合を示すデューティ比を、前記環境温度が高いほど小さくすることによって、前記可視光レーザの光量を少なくする
ことを特徴とする請求項4記載のレーザ加工装置。 The controller is
When it is determined that the ambient temperature of the visible light laser light source measured by the measurement unit is equal to or higher than the second temperature, a duty ratio indicating a ratio of an on period of the visible light laser light source within the second period 5. The laser processing apparatus according to claim 4, wherein the amount of light of the visible light laser is reduced by decreasing the temperature as the environmental temperature is higher.
前記記憶部に記憶されている前記描画データに基づいて、当該描画データに基づく加工内容を前記可視光レーザによって描画する為に要する描画時間を算出し、
算出された前記描画時間が長いほど、前記可視光レーザの光量を、前記環境温度に基づいて取得した設定値に対応する光量よりも少ない光量に変更する
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。 The controller is
Based on the drawing data stored in the storage unit, calculate the drawing time required to draw the processing content based on the drawing data by the visible light laser,
The light amount of the visible light laser is changed to a light amount smaller than a light amount corresponding to a set value acquired based on the environmental temperature as the calculated drawing time is longer. The laser processing apparatus according to claim 5.
前記可視光レーザが照射された累積使用時間を計測し、
前記累積使用時間が長いほど、前記可視光レーザの光量を、前記環境温度に基づいて取得した設定値に対応する光量よりも少ない光量に変更する
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。 The controller is
Measure the cumulative usage time irradiated with the visible light laser,
6. The light amount of the visible light laser is changed to a light amount smaller than a light amount corresponding to a set value acquired based on the environmental temperature as the cumulative usage time is longer. The laser processing apparatus in any one.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項7の何れかに記載のレーザ加工装置。 8. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the light amount is a sum of electric power consumed per unit time by the visible light laser light source. 9.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017009551A1 (en) | 2016-10-14 | 2018-04-19 | Fanuc Corporation | LASER PROCESSING DEVICE |
WO2021200380A1 (en) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | ブラザー工業株式会社 | Laser processing apparatus |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003117669A (en) * | 2001-10-15 | 2003-04-23 | Sunx Ltd | Galvanoscanning type laser marking device and method for projecting image for the device |
JP2008140820A (en) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Seiko Epson Corp | Driving method of laser source device, laser source device, image display device, monitor and illumination device |
JP2008193054A (en) * | 2007-01-09 | 2008-08-21 | Seiko Epson Corp | Light source device, projector device, monitor device, and lighting device |
-
2014
- 2014-09-29 JP JP2014199265A patent/JP2016068110A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003117669A (en) * | 2001-10-15 | 2003-04-23 | Sunx Ltd | Galvanoscanning type laser marking device and method for projecting image for the device |
JP2008140820A (en) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Seiko Epson Corp | Driving method of laser source device, laser source device, image display device, monitor and illumination device |
JP2008193054A (en) * | 2007-01-09 | 2008-08-21 | Seiko Epson Corp | Light source device, projector device, monitor device, and lighting device |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017009551A1 (en) | 2016-10-14 | 2018-04-19 | Fanuc Corporation | LASER PROCESSING DEVICE |
JP2018061997A (en) * | 2016-10-14 | 2018-04-19 | ファナック株式会社 | Laser processing device |
CN107953026A (en) * | 2016-10-14 | 2018-04-24 | 发那科株式会社 | Laser processing device |
CN107953026B (en) * | 2016-10-14 | 2019-03-12 | 发那科株式会社 | Laser processing device |
US10369716B2 (en) | 2016-10-14 | 2019-08-06 | Fanuc Corporation | Laser machining apparatus including guide laser |
DE102017009551B4 (en) | 2016-10-14 | 2019-12-05 | Fanuc Corporation | Laser processing device with a guide laser |
WO2021200380A1 (en) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | ブラザー工業株式会社 | Laser processing apparatus |
JP2021159937A (en) * | 2020-03-31 | 2021-10-11 | ブラザー工業株式会社 | Laser machining apparatus |
JP7367591B2 (en) | 2020-03-31 | 2023-10-24 | ブラザー工業株式会社 | laser processing equipment |
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