JP2653006B2 - レーザ加工位置決め装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明はレーザ加工位置決め装置に関し、
特にスキャニング型レーザマーカにおいてマーキングす
る位置を確定するためにクロスラインモニタ上でマーキ
ングする位置をシミュレートする装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来、この種のマーキングする位置をシミ
ュレートする装置においては、ガルバノメータに取付け
られたＸ軸およびＹ軸２つのスキャンミラーに入射する
一つ前の反射ミラーの後方からＣＣＤ（Charge Coupled
Device ）カメラで撮像した映像を、クロスラインが同
時に映されるクロスラインモニタ上に表示している。

【０００３】ここで、マーキングするためのレーザ光は
クロスラインモニタのクロスラインの交点に照射される
ように調整されている。よって、まずレーザ光の照射位
置がワーク上の基準点にくるように、計算された座標値
によってガルバノメータに位置（ｂx ，ｂy ）を指定す
ると、その位置はクロスラインの交点にくることにな
る。

【０００４】しかしながら、その位置がワーク上の基準
点にこなかった場合には、キーボード上のアローキーを
使用してＣＲＴ画面上でジョグ機能によってガルバノメ
ータに与える位置指定を増減させ、その位置がワーク上
の実際の基準点となるようにクロスラインの交点にある
ワーク上の位置を移動させる。

【０００５】このとき、初めにガルバノメータに指定し
た位置と、ワーク上の実際の基準点との間の座標値の差
（Δｂx ，Δｂy ）を知ることができる。よって、ワー
ク上の実際の基準点の位置座標（ｂx ＋Δｂx ，ｂy ＋
Δｂy ）を見出すことができる。実際にマーキングする
パターンの位置は、この点を基にしてマーキングすべき
位置を図面上の値で指定する。

【０００６】このような従来のマーキングする位置をシ
ミュレートする装置では、ＣＣＤカメラで撮像した映像
をクロスラインモニタ上に表示し、加工レーザ光の照射
位置となるクロスラインの交点に、ジョグ機能によって
マーキングのための基準点を合わせて確定した後に、そ
の点を基にしてマーキングすべき位置を図面上の値で指
定している。

【０００７】したがって、上記の方法では実際にマーキ
ングしてみないと、ワークに対して真に正しい位置関係
になっているか、あるいはパターンのサイズが正しいか
などの点を確かめることができないという問題がある。

【０００８】

【発明の目的】本発明は上記のような従来のものの問題
点を除去すべくなされたもので、実際に加工を行わなく
ともパターンがワークに対して真に正しい位置関係にな
っているか、あるいはパターンのサイズが正しいかなど
の点を確かめることができるレーザ加工位置決め装置の
提供を目的とする。

【０００９】

【発明の構成】本発明によるレーザ加工位置決め装置
は、被加工物を撮像する撮像素子と、前記被加工物の加
工パターンのグラフィックデータを格納する格納手段
と、前記撮像素子からの撮像出力信号と前記格納手段か
ら読出した前記グラフィックデータとの排他的論理和演
算を行う演算手段と、前記演算手段の演算結果を画像デ
ータとして表示する表示手段とを有することを特徴とす
る。

【００１０】

【実施例】次に、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。

【００１１】図１は本発明の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。図において、ＣＣＤカメラ部２はクロス
ライン付きレーザマーキング用光学系６に取付けられて
おり、ＣＣＤカメラ部２で得られた可視光の光軸と加工
用レーザ光の光軸とが一致するように調整されている。
このクロスライン付きレーザマーキング用光学系６内の
ガルバノメータ型オプティカルスキャナ（図示せず）は
図示せぬパーソナルコンピュータからの指令でコントロ
ーラおよびドライバ５によって制御される。

【００１２】グラフィックビデオＲＡＭ（ランダムアク
セスメモリ）部（以下ビデオＲＡＭ部とする）３はパー
ソナルコンピュータからのグラフィックデータ（マーキ
ングパターンのドット毎の２値データ）を記憶し、該グ
ラフィックデータをビデオ出力排他的論理和回路（以下
排他的論理和回路とする）４に出力する。排他的論理和
回路４はＣＣＤカメラ部２で得られた可視光とビデオＲ
ＡＭ部３に記憶されたグラフィックデータとの排他的論
理和をとり、その演算結果から得た合成ビデオ信号を図
示せぬＣＲＴディスプレイに表示する。

【００１３】ＣＣＤカメラ部２において、ＴＶ同期信号
およびタイミング発生回路（以下タイミング発生回路と
する）２０はクロック発生器１で作られたクロック信号
を基にＣＣＤ２３の走査周期に必要な垂直および水平の
タイミング信号を与える。これらの信号を各々受信した
垂直ドライバ２１および水平ドライバ２３がＣＣＤ２３
を駆動する。ＣＣＤ２３は垂直ドライバ２１および水平
ドライバ２３によって駆動されると、クロスライン付き
レーザマーキング用光学系６およびレンズ２４を介して
ワーク（図示せず）を撮像し、その撮像した映像をノイ
ズ除去回路２５に送出する。

【００１４】ノイズ除去回路２５はＣＣＤ２３の映像か
ら、ＣＣＤ２３で発生するランダム性のリセットノイズ
などを除去し、その映像をシグナルプロセス回路２６に
送出する。シグナルプロセス回路２６はノイズ除去回路
２５からの映像と、タイミング発生回路２０からのＴＶ
垂直および水平同期信号とを合成し、ＣＣＤ２３で撮像
したワークのモノクロのビデオ信号を排他的論理和回路
４に出力する。

【００１５】一方、ビデオＲＡＭ部３において、グラフ
ィックビデオＲＡＭ（以下ビデオＲＡＭとする）３１は
インタフェース回路３０を介してパーソナルコンピュー
タから送られてきたマーキングパターンのドット毎の２
値のグラフィックデータを記憶する。尚、グラフィック
データの画素数はＣＣＤ２３の画素数と同一とする。こ
のとき、メモリコントローラ３２にはインタフェース回
路３０を介してパーソナルコンピュータから書込みアド
レスが指定されるので、ビデオＲＡＭ３１ではメモリコ
ントローラ３２から指示されたアドレスにパーソナルコ
ンピュータからのグラフィックデータが書込まれる。

【００１６】ビデオＲＡＭ３１からグラフィックデータ
を読出す場合、アドレス発生回路３３はタイミング発生
回路２０からのタイミング信号を基に読出しアドレスを
生成し、その読出しアドレスをメモリコントローラ３２
に出力する。よって、メモリコントローラ３２からビデ
オＲＡＭ３１にアドレスが指定され、ビデオＲＡＭ３１
から順次グラフィックデータが読出される。ビデオＲＡ
Ｍ３１から順次読出されたグラフィックデータはパラレ
ルシリアル変換回路３４によってシリアルデータに変換
され、映像信号発生回路３５に出力される。映像信号発
生回路３５はパラレルシリアル変換回路３４からのシリ
アルデータと、タイミング発生回路２０からのＴＶ垂直
および水平同期信号とを合成し、グラフィックデータの
ビデオ信号を排他的論理和回路４に出力する。

【００１７】排他的論理和回路４はシグナルプロセス回
路２６からのワークのモノクロのビデオ信号および映像
信号発生回路３５からのグラフィックデータのビデオ信
号各々の信号部分の排他的論理和をとり、その演算結果
から合成ビデオ信号が得られる。このとき、垂直同期信
号と水平同期信号、および映像信号の周波数は各々同一
とする。

【００１８】ＣＣＤ２３で撮像されたワークのビデオ信
号およびビデオＲＡＭ３１に記憶されたグラフィックデ
ータのビデオ信号の信号部分は、像がある部分とマーキ
ングパターンがある部分とが各々“１”となっている。
したがって、ワークの像あるいはマーキングパターンが
単独で存在する場合には排他的論理和回路４から“１”
が出力されるので、排他的論理和回路４からの信号をＣ
ＲＴディスプレイのモニタ端子に接続すれば、ＣＲＴ画
面上にワークの像またはマーキングパターンが表示され
る。

【００１９】しかしながら、ワークの像およびマーキン
グパターンが重畳している部分では排他的論理和回路４
から“０”が出力されるので、ＣＲＴ画面上にはワーク
上のマーキングパターンの形状が白抜きに映し出される
ことになる。

【００２０】そこで、パターソナルコンピュータでマー
キングパターンが格納されているデータファイルを指定
し、ＣＲＴ画面のクロスラインの交点からみたそのマー
キングパターンのマーキング開始位置の座標値（ｍｘ，
ｍｙ）を指定することによって、該マーキング開始位置
をマーキングすべき位置にもってきてグラフィック表示
させる。ここで、クロスラインの交点はワークの基準位
置に合わせられているものとする。

【００２１】また、マーキングパターンの位置はパーソ
ナルコンピュータに接続されたマウスを使用し、ＣＲＴ
画面上でジョグ機能によって移動させることができる。
よって、ＣＲＴ画面上でマーキングパターンのマーキン
グ開始位置を実際にマーキングする位置に合わせること
によって、このときマウスで移動させた量（Δｍｘ，Δ
ｍｙ）を導き出すことができる。この位置合わせの方法
としては、ワークの基準位置からマーキングパターン上
の任意の点までの距離をＣＲＴ画面上に表示させながら
確認するという方法がある。

【００２２】マウスで移動させた量（Δｍｘ，Δｍｙ）
はパーソナルコンピュータにフィートバックされるの
で、その値から実際にマーキングを開始すべき基準点の
位置座標（ｂx ＋Δｂx ＋ｍｘ＋Δｍｘ，ｂy ＋Δｂy
＋ｍｙ＋Δｍｙ）を求めることができる。尚、ワーク上
の実際の基準点の位置座標（ｂx ＋Δｂx ，ｂy ＋Δｂ
y ）は従来と同様の方法で求められる。

【００２３】このように、クロスライン付きレーザマー
キング用光学系６を介してＣＣＤカメラ部２で撮像され
たワークのビデオ信号と、ビデオＲＡＭ部３に記憶され
たパーソナルコンピュータからのグラフィックデータの
ビデオ信号との排他的論理和を排他的論理和回路４でと
り、その演算結果から得た合成ビデオ信号をＣＲＴディ
スプレイに表示するようにすることによって、ワーク上
へのマーキングパターンのマーキングのシミュレーショ
ンをＣＲＴ画面上で行うことができる。よって、実際に
ワークに対してマーキングを行わなくとも、マーキング
パターンがワークに対して真に正しい位置関係になって
いるか、あるいはマーキングパターンのサイズが正しい
かなどの点を確かめることができる。これにより、マー
キング位置が正しくないことによるマーキング不良をな
くすことができ、多品種一品生産のように試し打ちが許
されない材料に対して非常に有効な位置調整手段を与え
ることができる。

【００２４】尚、本発明の一実施例ではレーザマーキン
グの位置決めについて説明したが、他のレーザ加工にも
適用できることは明白であり、これに限定されない。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
加工物を撮像する撮像素子からの撮像出力信号と、この
被加工物の加工パターンのグラフィックデータとの排他
的論理和をとり、その演算結果を画像データとして表示
するようにすることによって、実際に加工を行わなくと
もパターンがワークに対して真に正しい位置関係になっ
ているか、あるいはパターンのサイズが正しいかなどの
点を確かめることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

２ ＣＣＤカメラ部 ３ グラフィックビデオＲＡＭ部 ４ ビデオ出力排他的論理和回路 ２０ ＴＶ同期信号およびタイミング発生回路 ２３ ＣＣＤ ２５ ノイズ除去回路 ２６ シグナルプロセス回路 ３１ グラフィックビデオＲＡＭ ３２ メモリコントローラ ３３ アドレス発生回路 ３５ 映像信号発生回路

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物を撮像する撮像素子と、前記被
   加工物の加工パターンのグラフィックデータを格納する
   格納手段と、前記撮像素子からの撮像出力信号と前記格
   納手段から読出した前記グラフィックデータとの排他的
   論理和演算を行う演算手段と、前記演算手段の演算結果
   を画像データとして表示する表示手段とを有することを
   特徴とするレーザ加工位置決め装置。