JP5051686B2 - レーザ加工装置及び記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、複数の照射ユニットの接続状態を表示可能に構成されたレーザ加工装置及び記憶媒体に関する。

従来、レーザ加工装置には、加工対象物を搬送する搬送装置などの近傍に配置され加工対象物にレーザ光を照射し該加工対象物を加工する照射ユニットと、該照射ユニットに接続されその加工内容を含む動作設定などを入力するための表示装置（例えばコンピュータ、より具体的にはディスプレイ）とを備えたものがある（例えば特許文献１）。

このようなレーザ加工装置の中には、表示装置の表示画面に設定可能な照射ユニットの機種名やシリアル番号などの固有情報を表示し、表示画面に表示された固有情報を操作者が選択することで該固有情報に対応する照射ユニットの加工内容やレーザ強度などを設定するものがある。
特開２００６−１８１６３１号公報

しかしながら、固有情報は製品の出荷時に予め設定されているため、該固有情報から各照射ユニットの配置位置などの現在の状態を把握できない。そのため、表示装置を介して照射ユニットの設定を行う場合、照射ユニットの配置などが固有情報に関連付けられて記載された資料（例えば配置図など）と各照射ユニットの固有情報が表示された表示画面とを照らし合わせながら、設定対象とする照射ユニットの固有情報を選択しなければならない。従って、設定操作が煩雑であり、また、表示装置での照射ユニットの識別が困難なため操作者が設定対象とする照射ユニットを誤って選択し易く、問題である。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、照射ユニットの加工内容などの動作設定を容易且つ的確に行うことが可能なレーザ加工装置及び記憶媒体を提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、レーザ光源を備え、該レーザ光源から出射されるレーザ光を加工対象物に照射して該加工対象物を加工する照射ユニットと、複数の前記照射ユニットを接続可能に構成され、前記照射ユニットの接続状態を表示する表示装置とを備えたレーザ加工装置において、前記照射ユニットの配置位置に関するコメント情報を前記照射ユニットに関連付けて表示可能に設定するコメント情報設定手段を備えた。

同構成によれば、前記照射ユニットの配置位置に関するコメント情報を照射ユニットに関連付けて表示可能に設定するため、操作者は、照射ユニットの配置位置を特徴付けるコメント情報を設定することにより、表示装置に接続された各照射ユニットの配置位置を容易に把握することができる。よって、複数の照射ユニットの中から設定対象とする照射ユニットを容易に識別することが可能となり、照射ユニットの加工内容などの動作設定を容易且つ的確に行うことができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のレーザ加工装置において、前記コメント情報設定手段は、前記表示装置に設けられる。
同構成によれば、コメント情報設定手段は、表示装置に設けられるため、構成を簡素化することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のレーザ加工装置において、前記照射ユニットは、前記コメント情報を記憶するコメント情報記憶部を備えた。
同構成によれば、コメント情報は照射ユニット側に記憶されるため、表示装置が変更された場合でも、新たにコメント情報を設定し直す必要がない。

請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載のレーザ加工装置において、前記表示装置は、前記コメント情報を記憶するコメント情報記憶部を備えた。
同構成によれば、コメント情報は表示装置側に記憶されるため、照射ユニット側にコメント情報を記憶するためのメモリ領域が必要ない。

請求項５に記載の発明は、レーザ光源を備え該レーザ光源から出射されるレーザ光を加工対象物に照射して該加工対象物を加工する複数の照射ユニットを、接続可能に構成されるコンピュータにより実行され、前記照射ユニットの接続状態を表示するためのプログラムを記憶した記憶媒体において、前記照射ユニットの配置位置に関するコメント情報を前記照射ユニットに関連付けて表示可能に設定するコメント情報設定処理を前記コンピュータが実行するためのプログラムを記憶した。

同構成によれば、記憶媒体に記憶されたプログラムをコンピュータが実行することにより、前記照射ユニットの配置位置に関するコメント情報を照射ユニットに関連付けて表示可能に設定することができるようになる。そのため、操作者は、照射ユニットの配置位置を特徴付けるコメント情報を設定することにより、コンピュータに接続された各照射ユニットの配置位置を容易に把握することができる。よって、複数の照射ユニットの中から設定対象とする照射ユニットを容易に識別することが可能となり、照射ユニットの加工内容などの動作設定を容易且つ的確に行うことができる。

本発明によれば、照射ユニットの加工内容などの動作設定を容易且つ的確に行うことが可能なレーザ加工装置及び記憶媒体を提供することができる。

以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、レーザ加工装置１は、加工対象物Ｗが搬送される搬送路ＴＲの上側に設けられた複数（本実施の形態では３つ）の照射ユニット２ａ〜２ｃと、これら各照射ユニット２ａ〜２ｃにＵＳＢハブ３を介して電気的に接続されたコンピュータ４とを備えている。各照射ユニット２ａ〜２ｃは、搬送路ＴＲの上流、中流及び下流にそれぞれ配置され、それぞれの照射ユニット２ａ〜２ｃの下側の加工位置まで搬送されてきた加工対象物Ｗに対してそれぞれに設定された文字や図形などのマーキング加工を行う。

図２に示すように、３つの照射ユニット２ａ〜２ｃの各構成は同一であり、各照射ユニット２ａ〜２ｃは、照射ユニット本体５と、該ユニット本体５に対して回転方向に固定位置を変更可能に連結されるヘッド部６とからなる。

照射ユニット本体５は、加工用のレーザ光Ｌを生成して出射するレーザ光源７を備えている。レーザ光源７は、レーザ発振器からなり、後述するコントローラ１２にてその発振が制御されている。レーザ光源７の後段には、ビームエキスパンダ８が配設されている。ビームエキスパンダ８は、レーザ光源７から出射されたレーザ光Ｌを一定の倍率に拡大するために設けられている。

ビームエキスパンダ８の後段のヘッド部６内には、ガルバノミラー９が配設されている。ガルバノミラー９は、ビーム径が拡大されたレーザ光Ｌを反射してその照射方向を変更するものであり、例えば対をなすＸ軸ミラーとＹ軸ミラーとで構成されている。ガルバノミラー９は、照射ユニット本体５（コントローラ１２）の制御に基づく駆動装置１０の駆動により角度制御され、マーキングする文字や記号、図形などに基づいて２次元でレーザ光Ｌを走査する。ガルバノミラー９の後段には、収束レンズ（ｆθレンズ）１１が配設されている。収束レンズ１１は、ビームエキスパンダ８にて一旦ビーム径が拡大されたレーザ光Ｌを加工対象物Ｗの表面において所定のスポット径となるまで収束させ、マーキング加工に適したエネルギー密度まで高める。そして、このレーザ光Ｌにより、加工対象物Ｗの表面にマーキング加工が施される。

また、照射ユニット本体５内には、コントローラ１２が設けられている。コントローラ１２は、コンピュータ４に電気的に接続されており、該コンピュータ４による設定に基づいてレーザ光源７及び駆動装置１０を制御する。その一つに、コンピュータ４からのマーキング情報（マーキング内容及びマーキング位置などのデータ）に基づいて、コントローラ１２はマーキング加工のための座標データを生成している。なお、コントローラ１２にて生成された座標データは、メモリ１３に記憶される。コントローラ１２は、生成した座標データに基づきレーザ光源７及び駆動装置１０を制御して加工対象物Ｗに所定のマーキングを行う。

各照射ユニット２ａ〜２ｃに備えられるメモリ１３には、各照射ユニット２ａ〜２ｃの機種名（商品名）Ｄ１１〜Ｄ１３及びシリアル番号Ｄ２１〜Ｄ２３が固有情報Ｄ１１〜Ｄ１３，Ｄ２１〜Ｄ２３として記憶されている。固有情報Ｄ１１〜Ｄ１３，Ｄ２１〜Ｄ２３は、照射ユニット２ａ〜２ｃの出荷時に照射ユニット２ａ〜２ｃごとに設定され、予め各照射ユニット２ａ〜２ｃのメモリ１３に記憶されている。また、各照射ユニット２ａ〜２ｃのメモリ１３には、各照射ユニット２ａ〜２ｃのコメント情報Ｄ３１〜Ｄ３３が記憶可能となっている。コメント情報Ｄ３１〜Ｄ３３は、コンピュータ４の後述する制御器選択画面２０において操作者によって照射ユニット２ａ〜２ｃごとに設定され、各照射ユニット２ａ〜２ｃのメモリ１３に記憶される。

コンピュータ４は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどからなる制御部１５を備えている。制御部１５は、各照射ユニット２ａ〜２ｃと接続されており、ハードディスクなどの記憶装置１６に記憶された各照射ユニット２ａ〜２ｃを制御するための制御プログラムを実行する。なお、照射ユニット２ａ〜２ｃを制御するための制御プログラムは、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭなどの可搬型記憶媒体１７（図１参照）に格納されて提供される。

制御部１５には、液晶ディスプレイなどの表示装置１８が接続されており、表示装置１８には、制御部１５にて生成された画像データに基づく画像（メニュー画面など）が表示される。また、制御部１５には、キーボード及びマウスなどの入力装置１９が接続されており、入力装置１９は、操作者の操作による各照射ユニット２ａ〜２ｃのマーキング内容やレーザ出力などの設定変更や任意のコメント情報Ｄ３１〜Ｄ３３を入力することが可能となっている。

コンピュータ４が起動されマーキング加工に係る制御プログラムが実行されると、制御部１５は、接続状態確認信号を出力し、各照射ユニット２ａ〜２ｃのメモリ１３に記憶されている固有情報Ｄ１１〜Ｄ１３，Ｄ２１〜Ｄ２３及びコメント情報Ｄ３１〜Ｄ３３を取得する。そして、制御部１５は、確認した接続状態に基づいて制御器選択画面２０を表示するための画像データを生成し表示装置１８に出力する。

図３に示すように、制御器選択画面２０には、左側から順に、機種名欄２１、シリアル番号欄２２、コメント情報欄２３が設けられており、制御部１５は、各照射ユニット２ａ〜２ｃのコメント情報Ｄ３１〜Ｄ３３を固有情報Ｄ１１〜Ｄ１３，Ｄ２１〜Ｄ２３に関連付けて表示する。なお、本実施の形態では、機種名欄２１、シリアル番号欄２２及びコメント情報欄２３の１番目の段には、搬送路ＴＲの上流に配置された照射ユニット２ａの機種名Ｄ１１、シリアル番号Ｄ２１及びコメント情報Ｄ３１がそれぞれ表示される。また、２番目の段には、中流に配置された照射ユニット２ｂの機種名Ｄ１２、シリアル番号Ｄ２２及びコメント情報Ｄ３２がそれぞれ表示され、３番目の段には、下流に配置された照射ユニット２ｃの機種名Ｄ１３、シリアル番号Ｄ２３及びコメント情報Ｄ３３がそれぞれ表示される。

本実施の形態のコンピュータ４では、制御器選択画面２０において、各照射ユニット２ａ〜２ｃのコメント情報欄２３に任意のコメント情報（文字列など）を入力することが可能となっており（コメント情報設定手段）、制御部１５は、入力されたコメントを各照射ユニット２ａ〜２ｃに出力し、各照射ユニット２ａ〜２ｃのメモリ（コメント情報記憶部）１３にコメント情報Ｄ３１〜Ｄ３３として記憶させる。従って、操作者は、各照射ユニット２ａ〜２ｃを特徴付ける例えば各照射ユニット２ａ〜２ｃの配置位置などの任意の情報を、コメント情報Ｄ３１〜Ｄ３３として設定できるようになっている。なお、各照射ユニット２ａ〜２ｃのメモリ１３にコメント情報Ｄ３１〜Ｄ３３が記憶されていない場合、即ち使用初期状態において、制御器選択画面２０のコメント情報欄２３は空欄となっている。

また、制御部１５は、表示装置１８に制御器選択画面２０において操作者により選択された照射ユニット２ａ〜２ｃについての設定画面を表示させ、操作者は、この設定画面において、入力装置１９を操作してマーキング内容、レーザ強度、レーザ操作速度などを照射ユニット２ａ〜２ｃごとに設定することができるようになっている。制御部１５は、設定されたマーキング内容、レーザ強度、レーザ操作速度などを各照射ユニット２ａ〜２ｃに出力し、各照射ユニット２ａ〜２ｃのメモリ１３にそれらを記憶させる。

このようなレーザ加工装置１の使用初期状態において、コンピュータ４が起動されマーキング加工に係る制御プログラムが実行されると、各照射ユニット２ａ〜２ｃに対応するコメント情報欄２３が空欄となっている制御器選択画面２０が表示される。このとき、操作者は、各照射ユニット２ａ〜２ｃの機種名Ｄ１１〜Ｄ１３及びシリアル番号Ｄ２１〜Ｄ２３と各照射ユニット２ａ〜２ｃの配置位置が記載された配置図とを照らし合わせるなどして、入力装置１９を操作して、例えば上流に配置された照射ユニット２ａのコメント情報欄２３に「上流」、中流に配置された照射ユニット２ｂのコメント情報欄２３に「中流」、下流に配置された照射ユニット２ｃのコメント情報欄２３に「下流」とそれぞれ入力する。

そして、操作者は、制御器選択画面２０において、各照射ユニット２ａ〜２ｃを選択し、マーキング内容、レーザ強度、レーザ操作速度などを照射ユニット２ａ〜２ｃごとに設定する。コンピュータ４は、各照射ユニット２ａ〜２ｃのコメント情報欄２３に入力されたコメント情報Ｄ３１〜Ｄ３３を対応する照射ユニット２ａ〜２ｃに出力し、各照射ユニット２ａ〜２ｃのメモリ１３に記憶させる。また、コンピュータ４は、設定されたマーキング内容、レーザ強度、レーザ操作速度などを対応する照射ユニット２ａ〜２ｃに出力し、各照射ユニット２ａ〜２ｃのメモリ１３に記憶させる。そして、これ以降に表示される制御器選択画面２０のコメント情報欄２３には、コメント情報Ｄ３１〜Ｄ３３が表示されるようになる。

このようなレーザ加工装置１において、例えば、搬送路ＴＲの中流に配置された照射ユニット２ｂのマーキング内容を変更する場合、操作者は制御器選択画面２０において設定対象とする照射ユニット２ａ〜２ｃを選択する。その際、制御器選択画面２０において、上流に配置された照射ユニット２ａのコメント情報欄２３には「上流」、中流に配置された照射ユニット２ｂのコメント情報欄２３には「中流」、下流に配置された照射ユニット２ｃのコメント情報欄２３には「下流」というコメント情報Ｄ３１〜Ｄ３３がそれぞれ表示される。従って、操作者は、コメント情報Ｄ３１〜Ｄ３３に基づいて、表示された固有情報Ｄ１１〜Ｄ１３，Ｄ２１〜Ｄ２３を有する照射ユニット２ａ〜２ｃの現在の状態を容易に把握することができる。

次に、上記実施の形態の作用効果を以下に記載する。
（１）コンピュータ４は、任意のコメント情報Ｄ３１〜Ｄ３３を固有情報Ｄ１１〜Ｄ１３，Ｄ２１〜Ｄ２３に関連付けて表示可能に設定する。そのため、操作者は、照射ユニット２ａ〜２ｃの現在の状態を特徴付けるコメント情報Ｄ３１〜Ｄ３３を設定することにより、コンピュータ４に接続された照射ユニット２ａ〜２ｃの現在の状態を容易に把握することができる。よって、複数の照射ユニット２ａ〜２ｃの中から設定対象とする照射ユニット２ａ〜２ｃを容易に識別することが可能となり、照射ユニット２ａ〜２ｃの加工内容などの動作設定を容易且つ的確に行うことができる。

（２）複数の照射ユニット２ａ〜２ｃについてのコメント情報Ｄ３１〜Ｄ３３の設定及び表示が１つのコンピュータ４により実行されるため、構成を簡素化することができる。
（３）コメント情報Ｄ３１〜Ｄ３３は照射ユニット２ａ〜２ｃ側に記憶されるため、コンピュータ４が変更された場合でも、新たにコメント情報Ｄ３１〜Ｄ３３を設定し直す必要がない。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、コンピュータ４には照射ユニット２ａ〜２ｃが３つ接続されているが、３つ以外の複数が接続されてもよい。

・上記実施の形態では、コメント情報Ｄ３１〜Ｄ３３は固有情報Ｄ１１〜Ｄ１３，Ｄ２１〜Ｄ２３とともに各照射ユニット２ａ〜２ｃ側に記憶されているが、コンピュータ４側に記憶されていてもよい。なお、この場合、コンピュータ４は、例えば各照射ユニット２ａ〜２ｃのシリアル番号Ｄ２１〜Ｄ２３とコメント情報Ｄ３１〜Ｄ３３とを関連付けて記憶する。このような構成によれば、コメント情報Ｄ３１〜Ｄ３３はコンピュータ４側に記憶されるため、照射ユニット２ａ〜２ｃ側にコメント情報Ｄ３１〜Ｄ３３を記憶するためのメモリ領域が必要ない。

・上記実施の形態では、操作者によって入力された任意のコメント（文字列など）をコメント情報Ｄ３１〜Ｄ３３として設定したが、コンピュータ４に照射ユニット２ａ〜２ｃの配置位置などを特徴付ける定型文を予め記憶させ、該定型文から操作者によって選択されたものをコメント情報として設定してもよい。

・上記実施の形態において、制御器選択画面２０において、各照射ユニット２ａ〜２ｃに設定されたコメント情報Ｄ３１〜Ｄ３３に加え、各照射ユニット２ａ〜２ｃに設定されたマーキング内容、レーザ強度、レーザ操作速度などを表示する構成としてもよい。

・上記実施の形態では、制御器選択画面２０には、固有情報Ｄ１１〜Ｄ１３，Ｄ２１〜Ｄ２３及びコメント情報Ｄ３１〜Ｄ３３が表示されているが、コメント情報Ｄ３１〜Ｄ３３のみが表示されてもよい。

・上記実施の形態では、加工対象物Ｗにマーキングを行うレーザ加工装置１に適用したが、加工対象物Ｗの切断や溶接等の他の加工を行うものにも同様に適用可能である。
・上記実施の形態では、レーザ加工装置１を制御するための制御プログラムは、可搬型記憶媒体１７に格納されて提供されるとしたが、予め記憶装置１６に記憶された状態で提供されてもよく、また、ネットワークを介して提供されてもよい。

・上記実施の形態では、表示装置としてプログラムがインストールされたコンピュータ４を用いたが、例えばタッチパネル機能を有する液晶画面を備えたコンソールや加工ラインを統括制御するコントローラに変更してもよい。

本実施の形態におけるレーザ加工装置の概略構成図。 レーザ加工装置の電気的構成を示すブロック図。 表示装置に表示される制御器選択画面の説明図。

符号の説明

１…レーザ加工装置、２ａ〜２ｃ…照射ユニット、４…コメント情報設定手段としてのコンピュータ、７…レーザ光源、１３…コメント情報記憶部としてのメモリ、１８…表示装置、Ｌ…レーザ光、Ｗ…加工対象物、Ｄ３１〜Ｄ３３…コメント情報、Ｄ１１〜Ｄ１３，Ｄ２１〜Ｄ２３…固有情報。

Claims (5)

1. レーザ光源を備え、該レーザ光源から出射されるレーザ光を加工対象物に照射して該加工対象物を加工する照射ユニットと、
   複数の前記照射ユニットを接続可能に構成され、前記照射ユニットの接続状態を表示する表示装置と
   を備えたレーザ加工装置において、
   前記照射ユニットの配置位置に関するコメント情報を前記照射ユニットに関連付けて表示可能に設定するコメント情報設定手段を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
2. 請求項１に記載のレーザ加工装置において、
   前記コメント情報設定手段は、前記表示装置に設けられることを特徴とするレーザ加工装置。
3. 請求項１又は２に記載のレーザ加工装置において、
   前記照射ユニットは、前記コメント情報を記憶するコメント情報記憶部を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
4. 請求項１又は２に記載のレーザ加工装置において、
   前記表示装置は、前記コメント情報を記憶するコメント情報記憶部を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
5. レーザ光源を備え該レーザ光源から出射されるレーザ光を加工対象物に照射して該加工対象物を加工する複数の照射ユニットを、接続可能に構成されるコンピュータにより実行され、前記照射ユニットの接続状態を表示するためのプログラムを記憶した記憶媒体において、
   前記照射ユニットの配置位置に関するコメント情報を前記照射ユニットに関連付けて表示可能に設定するコメント情報設定処理を前記コンピュータが実行するためのプログラムを記憶したことを特徴とする記憶媒体。

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