JP2017164764A - レーザ加工システムおよび加工制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、レーザ加工システム1の概略構成を示す構成図である。図1を参照して、レーザ加工システム1は、レーザマーカ2と、画像処理装置3(「視覚センサ」とも称される)とを備える。レーザマーカ2は、コントローラ21と、マーカヘッド26とを有する。
図2は、レーザ加工システム1の構成をより詳細に示す構成図である。図2を参照して、レーザ加工システム1は、上述したように、レーザマーカ2を構成するコントローラ21およびマーカヘッド26と、画像処理装置3とを備えている。
(1)レーザ発振器240
レーザ発振器240について説明すると、以下のとおりである。レーザ発振器240は、光ファイバ241と、半導体レーザ242,243,249A〜9Dと、アイソレータ244,246と、結合器245,248と、バンドパスフィルタ247とを備える。
制御基板210は、制御部211と、パルス発生部212と、記憶部213と、通信処理部214〜217とを含む。
ドライバ用電源230は、ドライバ220に電力を供給する。これによりドライバ220は半導体レーザ242,243,249A〜249Dに駆動電流を供給する。半導体レーザ242,243,249A〜249Dの各々は駆動電流が供給されることによってレーザ発振する。半導体レーザ242に供給される駆動電流は、パルス発生部212からの電気信号により変調される。これにより半導体レーザ242はパルス発振して、所定の繰り返し周波数および所定のパルス幅(上述)を有するパルス光を種光として出力する。一方、半導体レーザ243,249A〜249Dの各々にはドライバ220により連続的な駆動電流が供給される。これにより半導体レーザ243,249A〜249Dの各々は連続発振して、連続光を励起光として出力する。
マーカヘッド26は、カメラユニット261と、アイソレータ262と、コリメータレンズ263と、ガルバノスキャナ264と、集光レンズ265とを備える。アイソレータ262は、光ファイバ28から出力されるパルス光を通過させるとともに、光ファイバ28に戻る光を遮断する。アイソレータ262を通過したパルス光は、アイソレータ262に付随するコリメータレンズ263から大気中に出力されてガルバノスキャナ264に入射する。ガルバノスキャナは第1の軸(具体的には、図1の矢印Aと平行な軸)、および第1の軸と直交する第2の軸方向の少なくとも一方の方向にレーザ光を走査する。集光レンズ265は、ガルバノスキャナ264により走査されたレーザ光Lを集光する。
画像処理装置3は、制御部31と、記憶部32と、通信処理部33,34とを備えている。
図3は、制御基板210に含まれるハードウェアを示した構成図である。図3を参照して、制御基板210は、プロセッサ110と、メモリ120と、通信インターフェイス130と、パルス発生回路140とを備える。
(c1.コントローラ21)
図5は、コントローラ21によって表示装置6に表示されるユーザインターフェイス700を示した図である。ユーザインターフェイス700は、制御部211が記憶部213に記憶されているアプリケーションプログラムを実行することによって実現される。具体的には、ユーザインターフェイス700は、プロセッサ110が、マーキングするマークのレイアウトを設定するための機能を有するプログラムを実行することによって、コントローラ21に接続された表示装置6に表示される。
ユーザは、共通設定の入力項目を利用して、加工対象物の基準位置(以下、「基準位置P」と称する)を登録する。基準位置Pは、加工対象物8が位置するであろうとユーザが想定した位置(理想位置)である。また、画像処理装置3においても、基準位置Pと同じ位置が、基準位置として設定される。つまり、コントローラ21と画像処理装置3とは、基準位置として同じ位置(詳しくは、同一の座標値)記憶する。なお、以下では、基準位置Pの座標を、X軸とY軸とからなる座標系Cを用いて、(xp,yp)と表記する。
画像処理装置3は、コントローラ21と同様に、ユーザ設定によって、基準位置Pの座標(xp,xq)を記憶部32に記憶している。
図6は、レーザ加工システム1における処理の流れを説明するためのフローチャートである。なお、処理の流れをわかりやすくする観点から、図6においては、レーザマーカ2のコントローラ21における処理と画像処理装置3における処理との両方を記載している。
図7は、レーザマーカ2において実行されるマーキング位置の補正を説明するための図である。すなわち、図7は、レーザマーカ2が画像処理装置3から取得したずれ量Dを用いて実施する補正(図6のステップS18)を説明するための図である。
(1)上記においては、画像処理装置3がずれ量Dを算出する構成を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。たとえば、以下のように、コントローラ21がずれ量Dを算出するように、レーザ加工システム1を構成してもよい。
Claims (9)
- レーザ加工装置と、画像処理装置とを備えたレーザ加工システムであって、
前記レーザ加工装置は、レーザ光を発振する発振器を有するコントローラと、前記コントローラの制御に基づき、前記レーザ光を加工対象物の加工面上で走査させるヘッドとを含み、
前記コントローラは、前記コントローラにおいて前記画像処理装置に第1のプロセスを実行させるための設定がなされている場合、前記画像処理装置に対して、前記第1のプロセスの実行を指示するための第1のコマンドを送信し、
前記画像処理装置は、前記第1のコマンドを受信すると、前記加工対象物の撮像によって得られた画像データを用いて基準位置に対する前記加工対象物のずれ量を算出するとともに、前記ずれ量を前記コントローラに通知し、
前記コントローラは、前記ずれ量に基づき前記レーザ光を走査する位置を補正した後、前記ヘッドに前記走査を実行させる、レーザ加工システム。 - 前記画像処理装置は、前記第1のプロセスを含む複数のプロセスを実行可能であり、
前記コントローラは、前記第1のコマンドを送信する前に、前記第1のプロセスを指定するための第2のコマンドを、前記画像処理装置に送信し、
前記画像処理装置は、前記第2のコマンドに基づき、前記指定された第1のプロセスが前記複数のプロセスに含まれていることを確認した後、前記コントローラに対して前記確認の結果を通知する、請求項1に記載のレーザ加工システム。 - 前記コントローラは、前記確認の結果の通知を受けたことを条件に、前記第1のコマンドを前記画像処理装置に送信する、請求項2に記載のレーザ加工システム。
- 前記画像処理装置は、前記第1のコマンドを受信する前に、前記複数のプロセスに含まれていない第2のプロセスを指定する第3のコマンドを前記第2のコマンドの代わりに前記コントローラから受信した場合には、前記コントローラに対して、前記コントローラにおいて指定されたプロセスが行えないことを表す所定の通知を行う、請求項2または3に記載のレーザ加工システム。
- 前記コントローラは、前記加工対象物を特定する情報が前記コントローラにおいて登録されていることを条件に、前記第2のコマンドを前記画像処理装置に送信する、請求項2から4のいずれか1項に記載のレーザ加工システム。
- 前記コントローラは、前記第1のコマンド送信した時刻から予め定められた時間が経過する前に、前記ずれ量を前記画像処理装置から受信できなかった場合には、前記ヘッドに前記走査を実行させない、請求項1から5のいずれか1項に記載のレーザ加工システム。
- 前記コントローラは、
前記レーザ光によってマーキングするマークのレイアウトを設定するためのアプリケーションプログラムを格納しており、
前記アプリケーションプログラムが実行された場合に表示されるユーザインターフェイスを介して、前記画像処理装置に前記第1のプロセスを実行させるための設定の登録を受け付ける、請求項1から6のいずれか1項に記載のレーザ加工システム。 - レーザ加工装置と、画像処理装置とを備えたレーザ加工システムであって、
前記レーザ加工装置は、レーザ光を発振する発振器を有するコントローラと、前記コントローラの制御に基づき、前記レーザ光を加工対象物の加工面上で走査させるヘッドとを含み、
前記コントローラは、前記コントローラにおいて前記画像処理装置に第1のプロセスを実行させるための設定がなされている場合、前記画像処理装置に対して、前記第1のプロセスの実行を指示するための第1のコマンドを送信し、
前記画像処理装置は、前記第1のコマンドを受信すると、前記加工対象物の撮像によって得られた画像データを用いて前記加工対象物の位置を算出するとともに、前記算出された位置を前記コントローラに通知し、
前記コントローラは、
基準位置に対する前記算出された位置のずれ量を算出し、
前記ずれ量に基づき前記レーザ光を走査する位置を補正した後、前記ヘッドに前記走査を実行させる、レーザ加工システム。 - レーザ光を発振する発振器を有するコントローラと、発振された前記レーザ光を加工対象物の加工面上で走査させるためのヘッドと、画像処理装置とを備えたレーザ加工システムにおける加工制御方法であって、
前記コントローラにおいて前記画像処理装置に予め定められたプロセスを実行させるための設定がなされていることを条件に、前記コントローラが、前記画像処理装置に対して、前記予め定められたプロセスの実行を指示するためのコマンドを送信するステップと、
前記画像処理装置が、前記コマンドを受信したことを条件に、前記加工対象物の撮像によって得られた画像データを用いて基準位置に対する前記加工対象物のずれ量を算出するステップと、
前記画像処理装置が、算出された前記ずれ量を前記コントローラに通知するステップと、
前記コントローラが、前記ずれ量に基づき前記レーザ光を走査する位置を補正した後、前記ヘッドに前記走査を実行させるステップとを備える、加工制御方法。
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