JP2016175120A5 - - Google Patents
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Description
本発明のレーザ加工システムは、発振器からのレーザ光を照射するレーザヘッドと、マーキング加工の対象であるワークにレーザヘッドからレーザ光を照射した際のワークの色情報を取得する色取得部と、色取得部で取得した色情報と、その色情報を取得したときの目標の色とで差がある場合に、レーザ光の照射によりワークに付与されるエネルギーと、色情報との関係に基づいて、目標の色となるように、ワークにマーキング加工を行う際のエネルギーの値を補正する条件補正部と、を備える。
The laser processing system of the present invention includes a laser head that irradiates a laser beam from an oscillator, a color acquisition unit that acquires color information of a workpiece when the laser beam is irradiated from a laser head to a workpiece to be marked, When there is a difference between the color information acquired by the color acquisition unit and the target color when the color information is acquired , based on the relationship between the color information and the energy imparted to the workpiece by laser light irradiation A condition correction unit that corrects an energy value when marking the workpiece so as to obtain a target color .
また、レーザヘッドは、少なくともワークに対する切断加工に用いられてもよい。また、ワークに対してマーキング加工による目標の色を指定する色指定部を備え、条件補正部は、ワークにマーキング加工を行う際の前記エネルギーの値を、色指定部により指定された色を実現するように補正してもよい。また、エネルギーと色情報との関係を示す関数を生成する関数生成部、または関数生成部で生成された関数を記憶する記憶部を備え、条件補正部は、関数生成部で生成された関数、または記憶部に記憶されている関数に基づいて、エネルギーの値を補正してもよい。また、記憶部は、ワークにマーキング加工を行う際のエネルギーの値を記憶しており、条件補正部は、記憶部に記憶されているエネルギーの値を補正してもよい。また、色情報は、色空間上の座標で表され、関数は、色空間上の座標とエネルギーとの関係を示す数式及び表の少なくとも一方を含んでもよい。また、加工条件は、レーザヘッドから照射されるレーザ光の出力及び走査速度の少なくとも一方を含んでもよい。
The laser head may be used at least for cutting a workpiece. In addition, it has a color designation part that specifies the target color by marking for the workpiece, and the condition correction unit realizes the color specified by the color designation part when the workpiece is marked. You may correct | amend so that it may. In addition, a function generation unit that generates a function indicating the relationship between energy and color information, or a storage unit that stores a function generated by the function generation unit, the condition correction unit is a function generated by the function generation unit, Alternatively, the energy value may be corrected based on a function stored in the storage unit. The storage unit may store an energy value when marking the workpiece, and the condition correction unit may correct the energy value stored in the storage unit. Further, the color information may be represented by coordinates on the color space, and the function may include at least one of a mathematical expression and a table indicating the relationship between the coordinates on the color space and energy . Also, processing conditions may include at least one of the output and scanning speed of the laser beam emitted from the laser head.
本発明の条件補正装置は、マーキング加工を行うレーザ加工機においてワークに付与するエネルギーの値を補正する条件補正装置であって、マーキング加工の対象であるワークにレーザ加工機からレーザ光を照射した際のワークの色情報を取得する色取得部と、色取得部で取得した色情報と、その色情報を取得したときの目標の色とで差がある場合に、レーザ光の照射によりワークに付与されるエネルギーと、色情報との関係に基づいて、目標の色となるように、ワークにマーキング加工を行う際のエネルギーの値を補正する条件補正部と、を備える。
The condition correction apparatus of the present invention is a condition correction apparatus that corrects the value of energy applied to a workpiece in a laser processing machine that performs marking processing, and irradiates the workpiece that is the target of marking processing with laser light from the laser processing machine. When there is a difference between the color acquisition unit that acquires the color information of the workpiece and the color information acquired by the color acquisition unit and the target color when the color information is acquired, And a condition correction unit that corrects the energy value when marking the workpiece so as to obtain a target color based on the relationship between the applied energy and the color information .
本発明のレーザ加工方法は、発振器からのレーザ光をレーザヘッドから照射することと、マーキング加工の対象であるワークにレーザヘッドからレーザ光を照射した際のワークの色情報を取得することと、取得した色情報と、その色情報を取得したときの目標の色とで差がある場合に、レーザ光の照射によりワークに付与されるエネルギーと、色情報との関係に基づいて、目標の色となるように、ワークにマーキング加工を行う際のエネルギーの値を補正することと、を含む。
The laser processing method of the present invention irradiates laser light from an oscillator from a laser head, obtains color information of a workpiece when the laser beam is irradiated from a laser head to a workpiece to be marked, the acquired color information, if there is a difference in the color of the goal when obtaining the color information, the energy imparted to the work by irradiation with a laser beam, based on the relationship between the color information, the target color And correcting the energy value when the workpiece is marked.
本発明によれば、エネルギーと色情報との関係により、ワークの色とエネルギーとを客観的に関連付けることができ、取得した色情報と、その色情報を取得したときの目標の色とで差がある場合に、目標の色となるように、この関係に基づいてワークに付与されるエネルギーの値を補正することにより、ワークを所望の色に精度よく着色することが容易である。
According to the present invention, it is possible to objectively associate the color and energy of the workpiece by the relationship between energy and color information, and the difference between the acquired color information and the target color when the color information is acquired. If there is a color, the energy value given to the workpiece is corrected based on this relationship so that the target color is obtained, so that it is easy to accurately color the workpiece into a desired color.
また、レーザヘッドが、少なくともワークに対する切断加工に用いられるものでは、切断加工とマーキング加工とでレーザヘッドが共通であるので、例えば、装置コストを下げることができる。また、ワークに対してマーキング加工による目標の色を指定する色指定部を備え、条件補正部が、ワークにマーキング加工を行う際のエネルギーの値を、色指定部により指定された色を実現するように補正するものでは、指定された色に応じた加工条件に自動的に補正されるので、利便性が高い。また、エネルギーと色情報との関係を示す関数を生成する関数生成部、または関数生成部で生成された関数を記憶する記憶部を備え、条件補正部が、関数生成部で生成された関数、または記憶部に記憶されている関数に基づいて、エネルギーの値を補正するものでは、関数により、ワークの色とエネルギーとを客観的に関連付けることができ、この関数に基づいてワークを所望の色に精度よく着色できる。また、記憶部が、ワークにマーキング加工を行う際のエネルギーの値を記憶しており、条件補正部が、記憶部に記憶されているエネルギーの値を補正するものでは、予め記憶されているエネルギーの値をベースに補正するので、補正処理をシンプルにすることができる。また、色情報が、色空間上の座標で表され、関数が、色空間上の座標とエネルギーとの関係を示す数式及び表の少なくとも一方を含むものでは、関数によって色が客観的に表現されるので、ワークを所望の色に精度よく着色することができる。また、エネルギーの値が、レーザヘッドから照射されるレーザ光の出力及び走査速度の少なくとも一方を含むものでは、レーザ光の出力や走査速度によって、ワークへ付与されるエネルギーを調整できるので、ワークを所望の色に精度よく着色することが容易である。
Further, when the laser head is used for at least cutting work on the workpiece, the laser head is common to the cutting process and the marking process, and therefore, for example, the apparatus cost can be reduced. In addition, it has a color designation part that designates the target color by marking for the work, and the condition correction part realizes the color specified by the color designation part for the energy value when marking the work Such correction is highly convenient because it is automatically corrected to the processing condition corresponding to the designated color. In addition, a function generation unit that generates a function indicating the relationship between energy and color information, or a storage unit that stores a function generated by the function generation unit, the condition correction unit is a function generated by the function generation unit, Alternatively, in the case of correcting the energy value based on the function stored in the storage unit, the color of the work and the energy can be objectively related by the function, and the desired color can be obtained based on the function. Can be accurately colored. In addition, the storage unit stores the energy value when the workpiece is marked, and the condition correction unit corrects the energy value stored in the storage unit. Since the correction is based on the value of, the correction process can be simplified. In addition, when the color information is represented by coordinates on the color space and the function includes at least one of a formula and a table indicating the relationship between the coordinates on the color space and energy, the color is expressed objectively by the function. Therefore, the workpiece can be accurately colored to a desired color . Also, the value of energy, contains at least one of the output and scanning speed of the laser beam emitted from the laser head, the output and scanning speed of the laser beam, it is possible to adjust the energy applied to the workpiece, the workpiece It is easy to accurately color the desired color.
例えば、制御部１４は、加工データに従って、レーザヘッド１２からレーザ光ＬＢを照射させながら駆動部１３によりレーザヘッド１２を移動させる。制御部１４は、例えば、発振器１１の発振を加工データに従って制御し、切断加工時においてはレーザ光ＬＢの出力をワークＷの切断が可能なレベルに設定し、また、マーキング加工時においてはレーザ光ＬＢの出力を、ワークＷを切断せずにマーキング加工に適したレベルに設定する。このように、加工データは、ワークＷの加工条件（エネルギーの値）として、レーザ出力（レーザ光ＬＢの出力）を含む。
For example, the control unit 14 moves the laser head 12 by the drive unit 13 while irradiating the laser beam LB from the laser head 12 according to the processing data. For example, the control unit 14 controls the oscillation of the oscillator 11 according to the machining data, sets the output of the laser beam LB to a level at which the workpiece W can be cut at the time of cutting, and laser beam at the time of marking processing. The LB output is set to a level suitable for marking without cutting the workpiece W. Thus, the machining data includes the laser output (output of the laser beam LB ) as the machining condition (energy value) of the workpiece W.
なお、制御部１４は、発振器１１に対してＣＷ発振またはパルス発振によりレーザ光ＬＢを生成させる。ＣＷ発振の場合、制御部１４は、発振器１１から発振される連続波の出力を調整することにより上記したレーザ出力を制御してもよい。また、パルス発振の場合、制御部１４は、周波数（１秒間に発振する回数）や、デューティ（単位時間あたりのレーザ光ＬＢの出射時間の比率）を調整することにより上記したレーザ出力を制御してもよい。また、レーザ光ＬＢの照射によりワークＷに付与される単位面積あたりのエネルギーの値（以下、エネルギー密度という）は、ワークＷとレーザヘッド１２との相対速度（走査速度）と比例関係にある。そのため、走査速度を制御することによりエネルギー密度を制御することもでき、ワークＷの加工条件（エネルギーの値）は、例えば、走査速度を含んでいてもよい。
Note that the control unit 14 causes the oscillator 11 to generate the laser light LB by CW oscillation or pulse oscillation. In the case of CW oscillation, the control unit 14 may control the laser output described above by adjusting the output of the continuous wave oscillated from the oscillator 11. In the case of pulse oscillation, the control unit 14 controls the laser output described above by adjusting the frequency (number of times of oscillation per second) and the duty (ratio of the emission time of the laser beam LB per unit time). May be. The value of energy per unit area (hereinafter referred to as energy density) imparted to the workpiece W by the irradiation with the laser beam LB is proportional to the relative speed (scanning speed) between the workpiece W and the laser head 12. Therefore, the energy density can be controlled by controlling the scanning speed, and the processing condition ( energy value) of the workpiece W may include, for example, the scanning speed.
条件補正装置３は、例えば、色取得部２０と、関数生成部２１と、条件補正部２２とを備える。条件補正装置３は、概略すると以下のように動作する。色取得部２０は、レーザ加工機２からレーザ光ＬＢが試験照射された試験用ワークＷＴの色情報を取得する。試験用ワークＷＴは、製品用のマーキング加工（以下、本マーキング加工という）の対象のワークＷと物性が同じものである。関数生成部２１は、試験照射により試験用ワークＷＴに付与されるエネルギーと、色情報との関係を示す関数（以下、Ｅ−Ｃ関数という）を算出する。条件補正部２２は、Ｅ−Ｃ関数に基づいて（エネルギーと色情報との関係に基づいて）、ワークＷに本マーキング加工を行う際の加工条件を補正する。
The condition correction device 3 includes, for example, a color acquisition unit 20, a function generation unit 21, and a condition correction unit 22. The condition correction device 3 generally operates as follows. The color acquisition unit 20 acquires the color information of the test work WT irradiated with the laser beam LB from the laser processing machine 2. The test workpiece WT has the same physical properties as the workpiece W for product marking processing (hereinafter referred to as main marking processing). The function generation unit 21 calculates a function (hereinafter referred to as an EC function) indicating the relationship between the energy imparted to the test work WT by the test irradiation and the color information. The condition correction unit 22 corrects the processing conditions for performing the main marking process on the workpiece W based on the EC function ( based on the relationship between energy and color information) .
Claims (9)
マーキング加工の対象であるワークに前記レーザヘッドからレーザ光を照射した際の前記ワークの色情報を取得する色取得部と、
前記色取得部で取得した前記色情報と、その前記色情報を取得したときの目標の色とで差がある場合に、前記レーザ光の照射により前記ワークに付与されるエネルギーと、前記色情報との関係に基づいて、前記目標の色となるように、前記ワークにマーキング加工を行う際の前記エネルギーの値を補正する条件補正部と、を備えるレーザ加工システム。 A laser head for irradiating laser light from an oscillator;
A color acquisition unit for acquiring color information of the workpiece when the laser beam is irradiated from the laser head to the workpiece to be processed;
When there is a difference between the color information acquired by the color acquisition unit and a target color when the color information is acquired, energy applied to the workpiece by irradiation with the laser light, and the color information And a condition correction unit that corrects the energy value when marking the workpiece so as to achieve the target color .
前記条件補正部は、前記ワークにマーキング加工を行う際の前記エネルギーの値を、前記色指定部により指定された色を実現するように補正する、請求項１または請求項２に記載のレーザ加工システム。 A color designating unit for designating a target color by marking for the workpiece;
The laser processing according to claim 1, wherein the condition correction unit corrects the energy value when marking the workpiece so as to realize a color specified by the color specifying unit. system.
前記条件補正部は、前記関数生成部で生成された前記関数、または前記記憶部に記憶されている前記関数に基づいて、前記エネルギーの値を補正する、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のレーザ加工システム。 A function generation unit that generates a function indicating a relationship between the energy and the color information, or a storage unit that stores the function generated by the function generation unit;
The said condition correction | amendment part correct | amends the value of the said energy based on the said function produced | generated by the said function production | generation part, or the said function memorize | stored in the said memory | storage part, The any one of Claims 1-3 The laser processing system according to one item .
前記条件補正部は、前記記憶部に記憶されている前記エネルギーの値を補正する、請求項４に記載のレーザ加工システム。 The storage unit stores the energy value when marking the workpiece.
The laser processing system according to claim 4 , wherein the condition correction unit corrects the value of the energy stored in the storage unit.
前記関数は、前記色空間上の座標と前記エネルギーとの関係を示す数式及び表の少なくとも一方を含む、請求項４または請求項５に記載のレーザ加工システム。 The color information is represented by coordinates on a color space,
The laser processing system according to claim 4 , wherein the function includes at least one of a mathematical expression and a table indicating a relationship between coordinates on the color space and the energy.
マーキング加工の対象であるワークに前記レーザ加工機からレーザ光を照射した際の前記ワークの色情報を取得する色取得部と、
前記色取得部で取得した前記色情報と、その前記色情報を取得したときの目標の色とで差がある場合に、前記レーザ光の照射により前記ワークに付与されるエネルギーと、前記色情報との関係に基づいて、前記目標の色となるように、前記ワークにマーキング加工を行う際の前記エネルギーの値を補正する条件補正部と、を備える条件補正装置。 A condition correction device that corrects the value of energy applied to a workpiece in a laser processing machine that performs marking processing,
A color acquisition unit that acquires color information of the workpiece when a laser beam is irradiated from the laser processing machine to the workpiece to be marked;
When there is a difference between the color information acquired by the color acquisition unit and a target color when the color information is acquired, energy applied to the workpiece by irradiation with the laser light, and the color information And a condition correction unit that corrects the value of the energy when marking the workpiece so as to achieve the target color .
マーキング加工の対象であるワークに前記レーザヘッドからレーザ光を照射した際の前記ワークの色情報を取得することと、
取得した前記色情報と、その前記色情報を取得したときの目標の色とで差がある場合に、前記レーザ光の照射により前記ワークに付与されるエネルギーと、前記色情報との関係に基づいて、前記目標の色となるように、前記ワークにマーキング加工を行う際の前記エネルギーの値を補正することと、を含むレーザ加工方法。
Irradiating laser light from an oscillator from a laser head;
Obtaining color information of the workpiece when the laser beam is irradiated from the laser head to the workpiece to be marked;
When there is a difference between the acquired color information and the target color when the color information is acquired , based on the relationship between the color information and the energy imparted to the workpiece by the laser light irradiation And correcting the energy value when marking the workpiece so as to achieve the target color .
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