JP5013702B2 - 加工データ設定装置、加工データ設定方法、加工データ設定プログラム、コンピュータで読み取り可能な記録媒体及び記録した機器並びにレーザ加工装置 - Google Patents
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Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
(入力部3)
(レーザ制御部1)
(レーザ励起部6)
(レーザ出力部2)
(レーザ媒質8)
(走査系)
(Z軸スキャナ14cの動作)
(焦点補正機能)
(設置支援機能)
(レーザマーカのシステム構成)
(3次元加工データの設定)
(演算部80)
(3次元加工データの設定手順)
(加工不良領域検出手段80B)
(加工不良領域検出方法)
(ハイライト処理)
(警告)
(焦点位置の変化に応じた加工不良領域の表示)
(ワークの移動等に応じた加工不良領域の表示)
(レーザ照射警告手段86)
1…レーザ制御部;1A…コントローラ;2…レーザ出力部
3…入力部;3A…加工面プロファイル入力手段;3B…加工パターン入力手段
3C…加工条件設定部
4…制御部;5…メモリ部;5A…記憶部
6…レーザ励起部;7…電源;8…レーザ媒質;9…走査部
10…レーザ励起光源;11…レーザ励起光源集光部
12…レーザ励起部ケーシング;13…光ファイバケーブル
14…スキャナ;14a…X軸スキャナ;14b…Y軸スキャナ
14c…Z軸スキャナ;14d…ポインタ用スキャナミラー
15…集光部;16…入射レンズ;18…出射レンズ
50…レーザ発振部;51、51a、51b…ガルバノモータ
52…スキャナ駆動回路;53…ビームエキスパンダ;54…光学部材
60…ガイド用光源;62…ハーフミラー;64…ポインタ用光源;66…固定ミラー
80…演算部;80B…加工不良領域検出手段;80C…加工条件調整手段
80I…ハイライト処理手段;80J…設定警告手段
82…表示部;86…レーザ照射警告手段
150…マーキングヘッド
160、160B…調整機構
170…設置台
180…3次元加工データ設定装置
190…外部機器
200…3次元形状設定プログラム
202…編集表示欄
204…印字パターン入力欄;206…3次元ビューワ欄
L、L’、LB…レーザ光;W…ワーク;WS…作業領域;F…集光レンズ
Claims (20)
- 作業領域内に配置された加工対象物の3次元状の加工面に対して、レーザ光を作業領域内において走査させるためのレーザ光走査系として、レーザ発振部から照射されるレーザ光の光軸上に配置されるレンズを光軸に沿って移動させることにより、レーザ光の焦点距離を調整可能なビームエキスパンダと、前記ビームエキスパンダを透過したレーザ光を第1の方向に走査させるための第1のミラーと、前記第1のミラーで反射されたレーザ光を前記第1の方向と直交する第2の方向に走査させるための第2のミラーとを有し、前記レーザ光走査系でレーザ光を照射して所定の加工パターンを加工可能なレーザ加工装置について、所望の加工パターンに基づいて3次元加工データを設定するための加工データ設定装置であって、
所望の加工パターンの入力を受け付け、前記第1及び第2のミラーの走査によって、レーザ光を走査可能な作業領域内に加工パターンを配置させると共に、加工対象物の少なくとも加工面に関する3次元形状を示すプロファイル情報を入力するための加工面プロファイル入力手段と、
前記加工面プロファイル入力手段によって入力された加工対象物の加工面上に加工パターンを仮想的に一致させるように、加工パターンを平面状から3次元空間座標データに変換する座標変換手段と、
前記座標変換手段によって座席変換された加工パターンを加工面と共に3次元表示する3次元表示手段と、
前記第1及び第2のミラーの走査によって、レーザ光を走査可能な作業領域の内で、前記加工面プロファイル入力手段で設定された加工パターン及び加工面の条件で加工しようとした際に加工できない、あるいは加工が不良になるおそれのある加工不良領域を、加工対象物の少なくとも加工面の形状又は/及びレーザ光の照射条件に基づいて検出可能な加工不良領域検出手段と、
前記加工不良領域検出手段で検出された加工不良領域に対して、加工可能な領域と異なる態様にて表示するためのハイライト処理を行うハイライト処理手段と、
前記3次元表示手段上において、前記加工不良領域検出手段で検出された加工不良領域を、加工対象物の少なくとも加工面上に、前記ハイライト処理手段でハイライト処理した状態で表示可能であると共に、前記加工面プロファイル入力手段で加工パターンを設定する際、加工不良領域を含む領域に何らかの加工が行われるよう設定されていることを検出して、警告を発するための設定警告手段と
を備え、
前記加工面プロファイル入力手段によって、加工不良領域を含む領域に設定されている加工パターンを、前記3次元表示手段を見ながら、作業領域内における加工パターンの位置を、加工不良領域から加工可能領域に移動可能であることを特徴とする加工データ設定装置。 - 加工対象物の加工面に対して、レーザ光を照射して所定の加工パターンを加工可能なレーザ加工装置について、所望の加工パターンに基づいて加工データを設定するための加工データ設定装置であって、
所望の加工パターンで加工するために加工条件を設定するための加工条件設定部と、
レーザ光を走査可能な作業領域の内で、前記加工条件設定部で設定された加工条件で加工しようとした際に加工できない、あるいは加工が不良になるおそれのある加工不良領域を、加工対象物の形状又は/及びレーザ光の照射条件に基づいて検出可能な加工不良領域検出手段と、
前記加工不良領域検出手段で検出された加工不良領域に対して、加工可能な領域と異なる態様にて表示するためのハイライト処理を行うハイライト処理手段と、
前記加工不良領域検出手段で検出された加工不良領域を、加工対象物の少なくとも加工面上に、前記ハイライト処理手段でハイライト処理した状態で表示可能な表示部と、
前記加工条件設定部で加工パターンを設定する際、加工不良領域を含む領域に何らかの加工が行われるよう設定されていることを検出して、警告を発するための設定警告手段と、
を備え、
前記ハイライト処理手段が、複数の異なる理由で加工不良領域が発生する場合に各加工不良領域について、加工不良となる理由に応じて色又は模様を変更して表示するようにハイライト処理可能であることを特徴とする加工データ設定装置。 - 加工対象物の加工面に対して、レーザ光を照射して所定の加工パターンを加工可能なレーザ加工装置について、所望の加工パターンに基づいて加工データを設定するための加工データ設定装置であって、
所望の加工パターンで加工するために加工条件を設定するための加工条件設定部と、
レーザ光を走査可能な作業領域の内で、前記加工条件設定部で設定された加工条件で加工しようとした際に加工できない、あるいは加工が不良になるおそれのある加工不良領域を、加工対象物の形状又は/及びレーザ光の照射条件に基づいて検出可能な加工不良領域検出手段と、
前記加工不良領域検出手段で検出された加工不良領域に対して、加工可能な領域と異なる態様にて表示するためのハイライト処理を行うハイライト処理手段と、
前記加工不良領域検出手段で検出された加工不良領域を、加工対象物の少なくとも加工面上に、前記ハイライト処理手段でハイライト処理した状態で表示可能な表示部と、
前記加工条件設定部で加工パターンを設定する際、加工不良領域を含む領域に何らかの加工が行われるよう設定されていることを検出して、警告を発するための設定警告手段と、
を備え、
前記ハイライト処理手段が、加工可能な領域の色又は模様を変更して表示するようにハイライト処理可能であることを特徴とする加工データ設定装置。 - 請求項2又は3に記載の加工データ設定装置であって、
前記設定警告手段が、加工条件設定部で加工パターンを設定する際、加工不良領域を含む領域に加工パターンを配置すると、該加工不良領域にかかる加工パターンの部分を自動的に削除するよう構成してなることを特徴とする加工データ設定装置。 - 請求項2又は3に記載の加工データ設定装置であって、
前記設定警告手段が、前記加工条件設定部で加工パターンを設定する際、加工不良領域を含む領域に加工パターンを配置すると、該加工不良領域にかかる加工パターンの部分をハイライト処理して表示するよう構成してなることを特徴とする加工データ設定装置。 - 請求項2又は3に記載の加工データ設定装置であって、
前記設定警告手段が、前記加工条件設定部で加工パターンを設定する際、加工不良領域を含む領域に加工パターンを配置できないように構成してなることを特徴とする加工データ設定装置。 - 請求項1から6のいずれか一に記載の加工データ設定装置であって、
前記ハイライト処理手段が、加工可能な領域のみを表示し、加工不良領域を表示しないようにハイライト処理可能に構成してなることを特徴とする加工データ設定装置。 - 請求項1から7のいずれか一に記載の加工データ設定装置であって、
前記ハイライト処理手段が、加工不良領域として、レーザ光が物理的に照射できず加工不能となる領域と、レーザ光のスポットの一部が欠けるため蝕となる領域とを区別してハイライト処理可能に構成してなることを特徴とする加工データ設定装置。 - 請求項1から8のいずれか一に記載の加工データ設定装置であって、
レーザ加工装置は、移動する加工対象物に対してレーザ光を追従して照射可能であり、
前記加工不良領域検出手段は、加工対象物の移動に応じて変化する加工不良領域が最大となる最大加工不良領域を検出可能であり、
前記ハイライト処理手段が、検出された最大加工不良領域を前記表示部にハイライト処理して表示可能に構成してなることを特徴とする加工データ設定装置。 - 請求項9に記載の加工データ設定装置であって、
レーザ加工装置は、移動する加工対象物が加工可能領域の内で予め設定された加工開始領域に入ったときにレーザ光の照射を開始するよう構成され、かつ該加工開始領域を変更可能であり、
前記加工不良領域検出手段は、設定された加工開始領域及び加工対象物の移動に応じて変化する加工不良領域が最大となる最大加工不良領域を検出可能であり、
前記ハイライト処理手段が、検出された最大加工不良領域をハイライト処理して前記表示部に表示可能に構成してなることを特徴とする加工データ設定装置。 - 加工対象物の3次元状の加工面に対して、レーザ光の焦点位置を調整して加工パターンを加工可能なレーザ加工装置について、所望の加工パターンに基づいて3次元加工データを設定するための加工データ設定装置であって、
所望の加工パターンで加工するために加工条件を設定するための加工条件設定部と、
レーザ光を走査可能な作業領域の内で、前記加工条件設定部で設定された加工条件で加工しようとした際に加工できない、あるいは加工が不良になるおそれのある加工不良領域を、加工対象物の形状又は/及びレーザ光の照射条件に基づいて検出可能な加工不良領域検出手段と、
前記加工不良領域検出手段で検出された加工不良領域に対して、加工可能な領域と異なる態様にて表示するためのハイライト処理を行うハイライト処理手段と、
前記加工不良領域検出手段で検出された加工不良領域を、加工対象物の少なくとも加工面上に、前記ハイライト処理手段でハイライト処理した状態で表示可能な表示部と、
前記加工条件設定部で加工パターンを設定する際、加工不良領域を含む領域に何らかの加工が行われるよう設定されていることを検出して、警告を発するための設定警告手段と、
前記加工不良領域検出手段で検出された加工不良領域における加工条件を、他のパラメータを調整することで加工可能となるように調整する加工条件調整手段
を備えることを特徴とする加工データ設定装置。 - 請求項11に記載の加工データ設定装置であって、
前記加工条件調整手段で演算された加工パラメータを、前記表示部に表示可能に構成してなることを特徴とする加工データ設定装置。 - 請求項11又は12に記載の加工データ設定装置であって、
前記ハイライト処理手段が、レーザ加工装置の現在のレーザ光の焦点位置で生じる加工不良領域と、レーザ光の焦点位置に応じて加工不良領域が最大となる最大加工不良領域とを、ハイライト処理して前記表示部において表示可能に構成してなることを特徴とする加工データ設定装置。 - 請求項11から13のいずれか一に記載の加工データ設定装置であって、
前記加工不良領域検出手段が、レーザ加工装置のレーザ光の焦点位置に応じて加工不良領域が変化する状態を前記表示部において表示可能に構成してなることを特徴とする加工データ設定装置。 - 作業領域内に配置された加工対象物の3次元状の加工面に対して、レーザ光を作業領域内において走査させるためのレーザ光走査系として、レーザ発振部から照射されるレーザ光の光軸上に配置されるレンズを光軸に沿って移動させることにより、レーザ光の焦点距離を調整可能なビームエキスパンダと、前記ビームエキスパンダを透過したレーザ光を第1の方向に走査させるための第1のミラーと、前記第1のミラーで反射されたレーザ光を前記第1の方向と直交する第2の方向に走査させるための第2のミラーとを有し、前記レーザ光走査系でレーザ光を照射して所定の加工パターンを加工可能なレーザ加工装置について、所望の加工パターンに基づいて3次元加工データを設定するための加工データ設定方法であって、
所望の加工パターンの入力を受け付け、前記第1及び第2のミラーの走査によって、レーザ光を走査可能な作業領域内に加工パターンを配置させると共に、加工対象物の少なくとも加工面に関する3次元形状を示すプロファイル情報を入力する工程と、
入力された加工対象物の加工面上に加工パターンを仮想的に一致させるように、加工パターンを平面状から3次元空間座標データに変換する工程と、
座席変換された加工パターンを加工面と共に3次元表示手段で表示させる工程と、
前記第1及び第2のミラーの走査によって、レーザ光を走査可能な作業領域の内で、設定された加工パターン及び加工面の条件で加工しようとした際に加工できない、あるいは加工が不良になるおそれのある加工不良領域を、加工対象物の少なくとも加工面の形状又は/及びレーザ光の照射条件に基づいて検出する工程と、
検出された加工不良領域を、加工対象物の少なくとも加工面上に、加工可能な領域と異なる態様にて表示するハイライト処理した状態で前記3次元表示手段に表示させると共に、加工パターンを設定する際、加工不良領域を含む領域に何らかの加工が行われるよう設定されていることを検出して、警告を発する工程と、
加工不良領域を含む領域に設定されている加工パターンを、前記3次元表示手段を見ながら、作業領域内における加工パターンの位置を、加工不良領域から加工可能領域に移動させる工程と、
を含むことを特徴とする加工データ設定方法。 - 作業領域内に配置された加工対象物の3次元状の加工面に対して、レーザ光を作業領域内において走査させるためのレーザ光走査系として、レーザ発振部から照射されるレーザ光の光軸上に配置されるレンズを光軸に沿って移動させることにより、レーザ光の焦点距離を調整可能なビームエキスパンダと、前記ビームエキスパンダを透過したレーザ光を第1の方向に走査させるための第1のミラーと、前記第1のミラーで反射されたレーザ光を前記第1の方向と直交する第2の方向に走査させるための第2のミラーとを有し、前記レーザ光走査系でレーザ光を照射して所定の加工パターンを加工可能なレーザ加工装置について、所望の加工パターンに基づいて3次元加工データを設定するための加工データ設定プログラムであって、
所望の加工パターンの入力を受け付け、前記第1及び第2のミラーの走査によって、レーザ光を走査可能な作業領域内に加工パターンを配置させると共に、加工対象物の少なくとも加工面に関する3次元形状を示すプロファイル情報を入力する加工面プロファイル入力機能と、
前記加工面プロファイル入力機能によって入力された加工対象物の加工面上に加工パターンを仮想的に一致させるように、加工パターンを平面状から3次元空間座標データに変換する座標変換機能と、
前記座標変換機能で座席変換された加工パターンを加工面と共に3次元表示手段で表示させる3次元表示機能と、
前記第1及び第2のミラーの走査によって、レーザ光を走査可能な作業領域の内で、前記加工面プロファイル入力機能で設定された加工パターン及び加工面の条件で加工しようとした際に加工できない、あるいは加工が不良になるおそれのある加工不良領域を、加工対象物の少なくとも加工面の形状又は/及びレーザ光の照射条件に基づいて検出可能な加工不良領域検出機能と、
前記加工不良領域検出機能で検出された加工不良領域を、加工対象物の少なくとも加工面上に、加工可能な領域と異なる態様にて表示するハイライト処理した状態で前記3次元表示手段に表示させると共に、加工パターンを設定する際、加工不良領域を含む領域に何らかの加工が行われるよう設定されていることを検出して、警告を発する機能と、
加工不良領域を含む領域に設定されている加工パターンを、前記3次元表示手段を見ながら、作業領域内における加工パターンの位置を、加工不良領域から加工可能領域に移動させる機能と、
をコンピュータに実現させることを特徴とする加工データ設定プログラム。 - 請求項16に記載されるプログラムを格納したコンピュータで読み取り可能な記録媒体又は記録した機器。
- 加工対象物の加工面に対して、レーザ光を照射して所定の加工パターンを加工可能なレーザ加工装置であって、
所望の加工パターンで加工するために加工条件を設定するための加工条件設定部と、
レーザ光を走査可能な作業領域の内で、前記加工条件設定部で設定された加工条件で加工しようとした際に加工できない、あるいは加工が不良になるおそれのある加工不良領域を、加工対象物の形状又は/及びレーザ光の照射条件に基づいて検出可能な加工不良領域検出手段と、
前記加工不良領域検出手段で検出された加工不良領域に、レーザ光が照射されたことを検出して警告動作を行うレーザ照射警告手段と、
を備えることを特徴とするレーザ加工装置。 - 請求項18に記載のレーザ加工装置であって、
前記警告動作が、加工不良の発生を表示する、加工動作を停止する、加工可能な加工条件に自動的に再設定して加工を行う、の少なくともいずれかであることを特徴とするレーザ加工装置。 - 作業領域内に配置された加工対象物の3次元状の加工面に対して、レーザ光の焦点位置を調整して加工パターンを加工可能なレーザ加工装置であって、
レーザ光を発生させるためのレーザ発振部と、
前記レーザ発振部より出射されるレーザ光を作業領域内において走査させるためのレーザ光走査系として、
入射レンズと出射レンズを備えるビームエキスパンダであって、前記レーザ発振部から照射されるレーザ光の光軸に一致させて、入射レンズと出射レンズ間の相対距離を変化させてレーザ光の焦点距離を調整可能なビームエキスパンダと、
前記ビームエキスパンダを透過したレーザ光を第1の方向に走査させるための第1のミラーと、
前記第1のミラーで反射されたレーザ光を前記第1の方向と直交する第2の方向に走査させるための第2のミラーと、
前記第2のミラーで反射されたレーザ光を作業領域に照射させるよう集光するための集光レンズ
とを有するレーザ光走査系と、
前記レーザ発振部および前記レーザ光走査系を制御するためのレーザ制御部と、
所望の加工パターンの入力を受け付け、前記第1及び第2のミラーの走査によって、レーザ光を走査可能な作業領域内に加工パターンを配置させると共に、加工対象物の少なくとも加工面に関する3次元形状を示すプロファイル情報を入力するための加工面プロファイル入力手段と、
前記加工面プロファイル入力手段によって入力された加工対象物の加工面上に加工パターンを仮想的に一致させるように、加工パターンを平面状から3次元空間座標データに変換する座標変換手段と、
前記座標変換手段によって座席変換された加工パターンを加工面と共に3次元表示する3次元表示手段と、
前記第1及び第2のミラーの走査によって、レーザ光を走査可能な作業領域の内で、前記加工面プロファイル入力手段で設定された加工パターン及び加工面の条件で加工しようとした際に加工できない、あるいは加工が不良になるおそれのある加工不良領域を、加工対象物の少なくとも加工面の形状又は/及びレーザ光の照射条件に基づいて検出可能な加工不良領域検出手段と、
前記加工不良領域検出手段で検出された加工不良領域に対して、加工可能な領域と異なる態様にて表示するためのハイライト処理を行うハイライト処理手段と、
前記加工不良領域検出手段で検出された加工不良領域を、加工対象物の少なくとも加工面上に、前記ハイライト処理手段でハイライト処理した状態で表示可能な表示部と、
前記3次元表示手段上において、前記加工不良領域検出手段で検出された加工不良領域を、加工対象物の少なくとも加工面上に、前記ハイライト処理手段でハイライト処理した状態で表示可能であると共に、前記加工面プロファイル入力手段で加工パターンを設定する際、加工不良領域を含む領域に何らかの加工が行われるよう設定されていることを検出して、警告を発するための設定警告手段と
を備え、
前記加工面プロファイル入力手段によって、加工不良領域を含む領域に設定されている加工パターンを、前記3次元表示手段を見ながら、作業領域内における加工パターンの位置を、加工不良領域から加工可能領域に移動可能であることを特徴とするレーザ加工装置。
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