JP6217624B2 - レーザ加工装置及びレーザ加工方法 - Google Patents
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Description
本発明は、レーザ加工装置及びレーザ加工方法に関するものである。
従来より、レーザ加工装置の技術に関し種々提案されている。
例えば、下記特許文献1に記載されたレーザ加工装置では、レーザ光を照射してワークを加工するレーザーマーカと、その加工条件を編集するための端末装置とから構成されている。また、レーザーマーカは、レーザ光の生成及び走査を行うマーカヘッドと、マーカヘッドの動作制御を行うマーカコントローラとかなる。また、マーカコントローラには、緊急停止ボタン等が接続される端子台とレーザ出力用電源スイッチが設けられている。
例えば、下記特許文献1に記載されたレーザ加工装置では、レーザ光を照射してワークを加工するレーザーマーカと、その加工条件を編集するための端末装置とから構成されている。また、レーザーマーカは、レーザ光の生成及び走査を行うマーカヘッドと、マーカヘッドの動作制御を行うマーカコントローラとかなる。また、マーカコントローラには、緊急停止ボタン等が接続される端子台とレーザ出力用電源スイッチが設けられている。
そして、緊急停止ボタンの操作等によってレーザ光のワークへの出射を禁止するための緊急停止信号が端子台を介して入力された場合には、レーザ光がワークに向けて出射されるのを禁止する緊急停止状態となる。この緊急停止状態は、レーザ出力用電源スイッチをユーザが一旦オフ状態に切り替え、再度、オン状態に切り替えることによって解除されるように構成されている。
しかしながら、前記した特許文献1に記載されたレーザ加工装置では、ワーク上に文字、図形、記号などのシンボルを印字中、つまり、加工中であっても、レーザ光が出射されていない場合に、例えば、照射終了位置から次の照射開始位置までガルバノミラーを動かしている場合等に、緊急停止信号が入力されたときには、緊急停止状態になる。このため、レーザ光が出射されていないにもかかわらず、ユーザは、レーザ出力用電源スイッチを一旦オフ状態に切り替え、再度、オン状態に切り替えて緊急停止状態を解除する必要があり、解除作業が煩雑であるという問題がある。更に、レーザ光が再度出射されるまでに時間を要し、加工時間が長くなるという問題がある。
そこで、本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、レーザ光が出射されていないときに緊急停止状態になった場合には、緊急停止状態を自動的に解除でき、加工時間の短縮化を図ることが可能となるレーザ加工装置及びレーザ加工方法を提供することを目的とする。
前記目的を達成するため請求項1に係るレーザ加工装置は、レーザ出射部から出射されたレーザ光を加工対象物上に集光してガルバノスキャナによって走査するレーザヘッド部と、前記レーザヘッド部を支持して前記加工対象物が内側に配置される加工容器と、前記加工容器に開閉可能に設けられた扉部の開閉を検出する開閉検出部と、前記レーザ出射部を駆動するレーザドライバと、前記加工対象物にレーザ光により加工する加工情報に基づいて、前記レーザドライバを介して前記レーザ出射部を駆動制御すると共に前記ガルバノスキャナを駆動制御する制御部と、前記レーザ出射部からのレーザ光の出射を禁止する緊急停止状態を解除するための解除指示を受け付ける解除指示受付部と、を備え、前記制御部は、前記開閉検出部によって前記扉部の開放が検出された場合に、前記緊急停止状態に移行すると共に、前記解除指示受付部を介して前記解除指示を受け付けないように設定する緊急停止部と、前記緊急停止部によって前記緊急停止状態に移行した後、前記開閉検出部を介して前記扉部の閉鎖が検出された場合には、前記扉部の開放が検出された際に、前記レーザドライバを介して前記レーザ出射部の駆動制御中である加工状態であるか否かを判定する加工状態判定部と、前記加工状態判定部を介して前記加工状態でないと判定された場合には、前記緊急停止状態を解除するように制御する第1解除制御部と、前記加工状態判定部を介して前記加工状態であると判定された場合には、前記解除指示受付部を介して前記解除指示を受け付けるように設定すると共に、前記解除指示受付部を介して前記解除指示を受け付けるように設定された後、前記解除指示を受け付けた場合には、前記緊急停止状態を解除するように制御する第2解除制御部と、を有することを特徴とする。
また、請求項2に係るレーザ加工装置は、請求項1に記載のレーザ加工装置において、前記制御部は、前記加工状態判定部を介して前記加工状態であると判定された場合には、前記レーザ出射部からレーザ光が、実質的に出射されていない所定閾値以下の励起状態であるか否かを判定する出力判定部と、前記加工状態判定部を介して前記加工状態であると判定され、且つ、前記出力判定部を介して前記レーザ出射部からレーザ光が、実質的に出射されていない所定閾値以下の励起状態であると判定された場合には、前記緊急停止状態を解除するように制御する第3解除制御部と、を有することを特徴とする。
また、請求項3に係るレーザ加工装置は、請求項2に記載のレーザ加工装置において、前記第3解除制御部は、前記レーザ出射部の励起状態を前記所定閾値以下の所定の予備励起状態に設定した後、前記緊急停止状態を解除するように制御することを特徴とする。
また、請求項4に係るレーザ加工装置は、請求項2又は請求項3に記載のレーザ加工装置において、前記制御部は、前記緊急停止部によって前記緊急停止状態に移行した際の前記加工対象物上における前記レーザ光の照射位置を取得して記憶する照射位置記憶手段を有し、該制御部は、前記第3解除制御部を介して前記緊急停止状態が解除された場合には、前記照射位置から前記加工情報に基づいて前記レーザドライバを介して前記レーザ出射部を駆動制御すると共に前記ガルバノスキャナを駆動制御することを特徴とする。
更に、請求項5に係るレーザ加工装置は、請求項2又は請求項3に記載のレーザ加工装置において、前記緊急停止部は、前記開閉検出部によって前記扉部の開放が検出された場合には、前記加工対象物上における前記レーザ光の照射位置を取得する照射位置取得部と、前記加工情報に基づいて、前記照射位置取得部を介して取得した前記照射位置に対して前記レーザ光が次に照射される次回照射位置を取得する次回照射位置取得部と、前記次回照射位置取得部を介して取得された前記次回照射位置に前記レーザ光が照射されるように前記ガルバノスキャナを駆動する駆動部と、を有し、該緊急停止部は、前記開閉検出部によって前記扉部の開放が検出された場合には、前記駆動部を介して前記次回照射位置に前記レーザ光が照射されるように前記ガルバノスキャナを駆動した後、前記緊急停止状態に移行すると共に、前記解除指示受付部を介して前記解除指示を受け付けないように設定することを特徴とする。
また、請求項6に係るレーザ加工方法は、レーザ出射部から出射されたレーザ光を加工対象物上に集光してガルバノスキャナによって走査するレーザヘッド部と、前記レーザヘッド部を支持して前記加工対象物が内側に配置される加工容器と、前記加工容器に開閉可能に設けられた扉部の開閉を検出する開閉検出部と、前記レーザ出射部を駆動するレーザドライバと、前記加工対象物にレーザ光により加工する加工情報に基づいて、前記レーザドライバを介して前記レーザ出射部を駆動制御すると共に前記ガルバノスキャナを駆動制御する制御部と、前記レーザ出射部からのレーザ光の出射を禁止する緊急停止状態を解除するための解除指示を受け付ける解除指示受付部と、を備えたレーザ加工装置で実行されるレーザ加工方法であって、前記制御部が実行する、前記開閉検出部によって前記扉部の開放が検出された場合に、前記緊急停止状態に移行すると共に、前記解除指示受付部を介して前記解除指示を受け付けないように設定する緊急停止工程と、前記緊急停止工程で前記緊急停止状態に移行した後、前記開閉検出部を介して前記扉部の閉鎖が検出された場合には、前記扉部の開放が検出された際に、前記レーザドライバを介して前記レーザ出射部の駆動制御中である加工状態であるか否かを判定する加工状態判定工程と、前記加工状態判定工程で前記加工状態でないと判定された場合には、前記緊急停止状態を解除するように制御する第1解除制御工程と、前記加工状態判定工程で前記加工状態であると判定された場合には、前記解除指示受付部を介して前記解除指示を受け付けるように設定すると共に、前記解除指示受付部を介して前記解除指示を受け付けるように設定された後、前記解除指示を受け付けた場合には、前記緊急停止状態を解除するように制御する第2解除制御工程と、を備えたことを特徴とする。
請求項1に係るレーザ加工装置、及び、請求項6に係るレーザ加工方法では、扉部の閉鎖が検出された場合には、緊急停止状態に移行した際に、レーザ出射部の駆動制御中である加工状態であるか否かが判定される。そして、緊急停止状態に移行した際に、加工状態でないと判定された場合には、緊急停止状態が自動的に解除される。これにより、レーザ光が出射されていないときに、つまり、加工中でないときに緊急停止状態になった場合には、扉部が閉鎖された際に、緊急停止状態が自動的に解除され、加工時間の短縮化を図ることが可能となる。
一方、緊急停止状態に移行した際に、加工状態であると判定された場合には、解除指示受付部を介して解除指示を受け付けるように設定された後、該解除指示受付部を介して解除指示を受け付けた場合に、緊急停止状態が解除される。従って、加工中に緊急停止状態になった場合には、ユーザが解除指示受付部を介して解除指示を入力することによって緊急停止状態が解除されるため、安全性を確保することができる。
また、請求項2に係るレーザ加工装置では、緊急停止状態に移行した際に加工状態であっても、レーザ出射部からレーザ光が、実質的に出射されていない所定閾値以下の励起状態である場合には、扉部の閉鎖が検出された後、緊急停止状態が自動的に解除される。これにより、緊急停止状態になったときに、レーザ出射部からレーザ光が、実質的に出射されていない場合には、扉部が閉鎖された際に、緊急停止状態が自動的に解除され、加工時間の更なる短縮化を図ることが可能となると共に、製品の歩留まりの向上を図ることが可能となる。
一方、緊急停止状態に移行した際に、加工状態であり、且つ、レーザ出射部からレーザ光が、実質的に出射されている場合には、解除指示受付部を介して解除指示を受け付けるように設定された後、該解除指示受付部を介して解除指示を受け付けた場合に、緊急停止状態が解除される。従って、加工状態において、レーザ出射部からレーザ光が、実質的に出射されているときに緊急停止状態になった場合には、ユーザが解除指示受付部を介して解除指示を入力することによって緊急停止状態が解除されるため、安全性を確実に確保することができる。
また、請求項3に係るレーザ加工装置では、レーザ出射部の励起状態を所定閾値以下の所定の予備励起状態に設定した後、緊急停止状態を解除するため、レーザ出射部は短時間でレーザ光の出射を開始することができる。これにより、加工対象物の加工面にマーキングされた文字、記号、図形等の印字品質の向上を図ることができる。
また、請求項4に係るレーザ加工装置では、緊急停止状態に移行した際の加工対象物上におけるレーザ光の照射位置から連続して、印字加工を開始することができ、加工時間の更なる短縮化を図ることが可能となる。
更に、請求項5に係るレーザ加工装置では、緊急停止状態に移行した際の加工対象物上におけるレーザ光の照射位置に対してレーザ光が次に照射される次回照射位置から再度、印字加工を開始することができ、加工時間の更なる短縮化を図ることが可能となる。
以下、本発明に係るレーザ加工装置及びレーザ加工方法を具体化した第1実施形態乃至第3実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、第1実施形態に係るレーザ加工装置1の概略構成について図1乃至図3に基づいて説明する。
[第1実施形態]
図1に示すように、第1実施形態に係るレーザ加工装置1は、レーザ加工装置本体部2と、レーザコントローラ5と、電源ユニット6と、から構成されている。レーザ加工装置本体部2は、パルスレーザ(以下、「レーザ光L」という。)を加工対象物Wの加工面WA上を2次元走査してレーザ加工を行う。
図1に示すように、第1実施形態に係るレーザ加工装置1は、レーザ加工装置本体部2と、レーザコントローラ5と、電源ユニット6と、から構成されている。レーザ加工装置本体部2は、パルスレーザ(以下、「レーザ光L」という。)を加工対象物Wの加工面WA上を2次元走査してレーザ加工を行う。
レーザコントローラ5は、コンピュータで構成され、パーソナルコンピュータ(以下、「PC」という。)7と双方向通信可能に接続されると共に、レーザ加工装置本体部2及び電源ユニット6と電気的に接続されている。図1に示すように、PC7は、マウスやキーボードを含む入力操作部71と、液晶ディスプレイ(LCD)72等から構成され、描画データの作成やコマンド入力等に用いられる。そして、レーザコントローラ5は、PC7から送信された描画データ、制御パラメータ、各種指示情報等に基づいてレーザ加工装置本体部2及び電源ユニット6を駆動制御する。
尚、図1は、レーザ加工装置1の概略構成を示すものであるため、レーザ加工装置本体部2を模式的に示している。従って、当該レーザ加工装置本体部2の具体的な構成については、後に詳細に説明する。
[レーザ加工装置本体部の概略構成]
次に、レーザ加工装置本体部2の概略構成について、図1及び図2に基づいて説明する。尚、レーザ加工装置本体部2の説明において、レーザ発振器21のレーザ光Lの出射方向が前方向である。また、本体ベース11に対して垂直な方向が上下方向である。そして、レーザ加工装置本体部2の上下方向及び前後方向に直交する方向が、レーザ加工装置本体部2の左右方向である。従って、図1の左方向、右方向、上方向、下方向が、それぞれレーザ加工装置本体部2の前方向、後方向、上方向、下方向である。
次に、レーザ加工装置本体部2の概略構成について、図1及び図2に基づいて説明する。尚、レーザ加工装置本体部2の説明において、レーザ発振器21のレーザ光Lの出射方向が前方向である。また、本体ベース11に対して垂直な方向が上下方向である。そして、レーザ加工装置本体部2の上下方向及び前後方向に直交する方向が、レーザ加工装置本体部2の左右方向である。従って、図1の左方向、右方向、上方向、下方向が、それぞれレーザ加工装置本体部2の前方向、後方向、上方向、下方向である。
図1及び図2に示すように、レーザ加工装置本体部2は、レーザ光Lと可視レーザ光をfθレンズ20から同軸上に出射するレーザヘッド部3と、レーザヘッド部3が上面板部35A上に固定される略箱体状の加工容器4とから構成されている。レーザ加工装置本体部2は、本体ベース11と、レーザ光Lを出射するレーザ発振ユニット12と、光シャッター部13と、不図示の光ダンパーと、不図示のハーフミラーと、可視レーザ光を出射する不図示のガイド光部と、反射ミラー17と、光センサ18と、ガルバノスキャナ19と、fθレンズ20等から構成され、略直方体形状の筐体カバー3Aで覆われている。
レーザ発振ユニット12は、レーザ発振器21と、ビームエキスパンダ22と、取付台とから構成されている。レーザ発振器21は、ファイバコネクタと、集光レンズと、反射鏡と、レーザ媒質と、受動Qスイッチと、出力カプラーと、ウィンドウとをケーシング内に有している。ファイバコネクタには、励起用半導体レーザ部40から延びる光ファイバFが接続されており、励起用半導体レーザ部40から出射された励起光が、光ファイバFを介して入射される。
集光レンズは、ファイバコネクタから入射された励起光を集光する。反射鏡は、集光レンズによって集光された励起光を透過すると共に、レーザ媒質から出射されたレーザ光を高効率で反射する。レーザ媒質は、励起用半導体レーザ部40から出射された励起光によって励起されてレーザ光を発振する。レーザ媒質としては、例えば、レーザ活性イオンとしてネオジウム(Nd)が添加されたネオジウム添加ガドリニウムバナデイト(Nd:GdVO4)結晶や、ネオジウム添加イットリウムバナデイト(Nd:YVO4)結晶や、Nd:YAG結晶等を用いることができる。
受動Qスイッチは、内部に蓄えられた光エネルギーがある一定値を超えたとき、透過率が80%〜90%になるという性質持った結晶である。従って、受動Qスイッチは、レーザ媒質によって発振されたレーザ光をパルス状のパルスレーザとして発振するQスイッチとして機能する。受動Qスイッチとしては、例えば、クロームYAG(Cr:YAG)結晶やCr:MgSiO4結晶等を用いることができる。
出力カプラーは、反射鏡とレーザ共振器を構成する。出力カプラーは、例えば、表面に誘電体層膜をコーティングした凹面鏡により構成された部分反射鏡で、波長1063nmでの反射率は、80%〜95%である。ウィンドウは、合成石英等から形成され、出力カプラーから出射されたレーザ光を外部へ透過させる。
従って、レーザ発振器21は、励起用半導体レーザ部40から光ファイバFを介してパルスレーザを発振しない励起光の最大出力値である「レーザ出力閾値」より高い出力の励起光を受光した場合に、受動Qスイッチを介して励起光に対応するパルスレーザを発振し、加工対象物Wの加工面WAにマーキング加工を行うためのレーザ光Lを出射する。
ビームエキスパンダ22は、レーザ光Lのビーム径を調整する(例えば、ビーム径を拡大する。)ものであり、レーザ発振器21と同軸に設けられている。取付台は、レーザ発振器21がレーザ光Lの光軸を調整可能に取り付けられ、本体ベース11の前後方向中央位置よりも後側の上面に対して、各取付ネジによって固定されている。
光シャッター部13は、シャッターモータと、平板状のシャッターとから構成されている。当該光シャッター部13は、シャッターモータのモータ軸に取り付けられたシャッターを移動させることによって、ビームエキスパンダ22から出射されたレーザ光Lの光路を遮蔽可能に構成されている。シャッターがレーザ光Lの光路を遮る位置に移動した場合、レーザ光Lは、光シャッター部13に対して右方向に設けられた光ダンパーへ反射される。一方、シャッターがレーザ光Lの光路上に位置しない場合には、レーザ光Lは、光シャッター部13の前側に配置されたハーフミラーに入射する。
光ダンパーは、シャッターで反射されたレーザ光Lを吸収する。ハーフミラーは、レーザ光Lの光路に対して斜め左下方向に45度の角度を形成するように配置される。ハーフミラーは、後側から入射されたレーザ光Lのほぼ全部を透過すると共に、後側から入射されたレーザ光Lの一部を、反射ミラー17へ45度の反射角で反射する。反射ミラー17は、ハーフミラーのレーザ光Lが入射される後側面の略中央位置に対して左方向に配置される。
反射ミラー17は、レーザ光Lの光路に対して平行な前後方向に対して斜め左下方向に45度の角度を形成するように配置され、ハーフミラーの後側面において反射されたレーザ光Lの一部が、反射面の略中央位置に対して45度の入射角で入射される。そして、反射ミラー17は、反射面に対して45度の入射角で入射されたレーザ光Lを45度の反射角で前側方向へ反射する。
光センサ18は、レーザ光Lの発光強度を検出するフォトディテクタ等で構成され、反射ミラー17のレーザ光Lが反射される略中央位置に対して、図1中、前側方向に配置されている。この結果、光センサ18は、反射ミラー17で反射されたレーザ光Lが入射され、この入射されたレーザ光Lの発光強度を検出する。従って、光センサ18を介してレーザ発振器21から出力されるレーザ光Lの発光強度を検出することができる。
ガルバノスキャナ19は、本体ベース11の前側端部に形成された貫通孔の上側に取り付けられ、レーザ発振ユニット12から出射されたレーザ光Lと、ハーフミラーで反射された可視レーザ光とを下方へ2次元走査する。ガルバノスキャナ19は、ガルバノX軸モータ31とガルバノY軸モータ32とが、それぞれのモータ軸が互いに直交するように外側からそれぞれの取付孔に嵌入されて本体部33に取り付けられて構成されている。
従って、当該ガルバノスキャナ19においては、各モータ軸の先端部に取り付けられた走査ミラーが内側で互いに対向している。そして、ガルバノX軸モータ31、ガルバノY軸モータ32の回転をそれぞれ制御して、各走査ミラーを回転させることによって、レーザ光Lと可視レーザ光とを下方へ2次元走査する。この2次元走査方向は、前後方向(X方向)と左右方向(Y方向)である。
fθレンズ20は、下方に配置された加工対象物Wの加工面WAに対して、ガルバノスキャナ19によって2次元走査されたレーザ光Lと可視レーザ光とを同軸に集光する。従って、ガルバノX軸モータ31、ガルバノY軸モータ32の回転を制御することによって、レーザ光Lと可視レーザ光が、加工対象物Wの加工面WA上において、所望の加工パターンで前後方向(X方向)と左右方向(Y方向)に2次元走査される。
次に、加工容器4の概略構成について、図2に基づいて説明する。図2に示すように、加工容器4は、前面側が開放された略箱体状の本体箱部35と、本体箱部35の前面側を覆う観音開きの各扉36と、加工対象物Wを配置する為の加工台等から構成されている。本体箱部35と各扉36は、加工対象物W上で反射されたレーザ光Lを遮光する鉄やステンレス等の材料で形成されている。
本体箱部35は、レーザヘッド部3が設置される略矩形状の上面板部35Aと、奥側壁面部を形成する矩形状の背面板部35Bと、左右側壁部を形成する矩形状の各側面板部35Cと、四角枠状に形成された底面部35Dとから構成されている。底面部35Dは、各側面板部35Cよりも前方に、例えば、約30cm突出するように配置される。従って、本体箱部35は、本体箱部35の前面側であって、前方に突出した底面部35Dの上側に、開口部を有している。
各扉36は、本体箱部35前面側の開口部を左右対称に覆うと共に、各蝶番を介して、各側面板部35Cの前側縁部を回動軸として、それぞれ左右方向外側へ中心角度約180度回動する観音開きに取り付けられる。各扉36の前側上端部には、略コの字形の把手36Aが取り付けられている。各把手36Aの下側には、それぞれ一対の四角形状の透孔36Bが上下に隣接して形成されている。各一対の透孔36Bは、透明なガラスやアクリル板等で形成されて可視光を透過する透過板によって閉塞されている。
また、本体箱部35の上面板部35Aの前側端縁部には、各扉36の開閉を検出する各ドアスイッチ39A、39Bが取り付けられている。各ドアスイッチ39A、39Bは、メカニカルスイッチから構成され、各扉36が閉鎖されているときにはOFF信号を出力し、各扉36が開放されたときにはON信号をレーザコントローラ5へ出力するように構成されている。
そして、加工容器4は、本体箱部35の底面部35Dの下面の四隅に、脚部材37を有している。従って、レーザヘッド部3及び加工容器4は、これら脚部材37を介して床等の上に配置される。又、左右両側の側面板部35Cにおける上端部には、把持部材38が、それぞれ、前後方向略中央部に嵌め込まれており、把持部材38は、横長四角形に開口されて内側に窪んでいる。従って、ユーザは、各把持部材38を持ってレーザヘッド部3及び加工容器4を運搬することができる。
尚、図示は省略するが、本体箱部35の上面板部35Aには、略円形の挿通孔が形成されており、レーザヘッド部3のfθレンズ20が嵌挿される。従って、当該レーザ加工装置本体部2によれば、加工容器4内部の加工台上に設置された加工対象物Wの加工面WAに対して、パルスレーザL及び可視レーザ光を照射することができ、マーキング加工を施すことができる。
[電源ユニットの概略構成]
次に、レーザ加工装置1における電源ユニット6の概略構成について説明する。図1に示すように、電源ユニット6は、励起用半導体レーザ部40と、電源部52と、温度制御部53とを有して構成されている。当該電源ユニット6において、励起用半導体レーザ部40は、電源部52及び温度制御部53を内部に収容するケーシング55の上部に配設されている。
次に、レーザ加工装置1における電源ユニット6の概略構成について説明する。図1に示すように、電源ユニット6は、励起用半導体レーザ部40と、電源部52と、温度制御部53とを有して構成されている。当該電源ユニット6において、励起用半導体レーザ部40は、電源部52及び温度制御部53を内部に収容するケーシング55の上部に配設されている。
励起用半導体レーザ部40は、光ファイバFによって、レーザ発振器21に光学的に接続されており、レーザ発振器21のレーザ媒質を励起するための励起光を出射し、レーザ発振器21に対して入射可能に構成されている。当該励起用半導体レーザ部40は、レーザ光出射部の一例として機能する励起用半導体レーザ41及びレーザドライバ42等の種々の構成要素を、略直方体状の筐体内に収容している。
レーザドライバ42は、レーザコントローラ5から入力された駆動制御信号に従って、パルス状の駆動電流を励起用半導体レーザ41に供給する。励起用半導体レーザ41は、レーザドライバ42から入力されるパルス状の駆動電流に対して、電流値に比例した出力のレーザ光である励起光を、励起用半導体レーザ部40の前方に向かって直線状に延びる光ファイバF内に出射する。従って、レーザ発振器21には、励起用半導体レーザ41からの励起光が光ファイバFを介して入射される。励起用半導体レーザ41は、例えば、GaAsを用いたレーザバーを用いることができる。
電源部52は、レーザ加工装置1の駆動源として機能する電源から供給される交流電力を、当該レーザ加工装置1で利用可能な状態に変換して供給する。当該電源部52は、励起用半導体レーザ部40の励起用半導体レーザ41を駆動する駆動電流を、リレー66(図3参照)を介してレーザドライバ42に供給する。このリレー66は、レーザコントローラ5によってONに駆動された場合に、レーザドライバ42に駆動電流が供給され、レーザコントローラ5によってOFFに駆動された場合に、レーザドライバ42への駆動電流が遮断される。
温度制御部53は、レーザ加工装置1を構成する各部に関する温度制御を司り、ペルチェドライバ等を有して構成されている。当該温度制御部53は、レーザ発振ユニット12と、励起用半導体レーザ部40及び電源部52の温度制御を行う。例えば、温度制御部53は、励起用半導体レーザ41の上面に配設される温度センサの検出結果等を用いて、励起用半導体レーザ41の下面に配設されたペルチェ素子を用いた電子冷却方式により温度制御を行う。
[レーザ加工装置の回路構成]
次に、レーザ加工装置1の回路構成について図3に基づいて説明する。図3に示すように、レーザ加工装置1は、加工容器4と、加工容器4の上面板部35A上に固定されたレーザヘッド部3と、レーザヘッド部3を制御するコントロール部9とから構成されている。コントロール部9は、レーザ加工装置1の全体を制御するレーザコントローラ5、ガルバノコントローラ45、励起用半導体レーザ41、レーザドライバ42、電源部52、リレー66等から構成されている。
次に、レーザ加工装置1の回路構成について図3に基づいて説明する。図3に示すように、レーザ加工装置1は、加工容器4と、加工容器4の上面板部35A上に固定されたレーザヘッド部3と、レーザヘッド部3を制御するコントロール部9とから構成されている。コントロール部9は、レーザ加工装置1の全体を制御するレーザコントローラ5、ガルバノコントローラ45、励起用半導体レーザ41、レーザドライバ42、電源部52、リレー66等から構成されている。
レーザコントローラ5には、ガルバノコントローラ45、レーザドライバ42、レーザヘッド部3の光センサ18、加工容器4の各ドアスイッチ39A、39B等が電気的に接続されている。また、レーザコントローラ5には、PC7が双方向通信可能に接続され、PC7から送信された印字情報、レーザ加工装置本体部2の制御パラメータ、ユーザからの各種指示情報等を受信可能に構成されている。また、レーザコントローラ5は、押下することによってマーキング加工の緊急停止状態を解除するように指示する解除指示信号を出力するリセットスイッチ5Aが正面側の中央部に設けられ(図1参照)、レーザコントローラ5に電気的に接続されている。
レーザコントローラ5は、レーザ加工装置1の全体の制御を行う演算装置及び制御装置としてのCPU61、RAM62、ROM63、時間を計測するタイマ64等を備えている。また、CPU61、RAM62、ROM63、タイマ64は、不図示のバス線により相互に接続されて、相互にデータのやり取りが行われる。
RAM62は、CPU61により演算された各種の演算結果や印字パターンのXY座標データ等を一時的に記憶させておくためのものである。ROM63は、各種のプログラムを記憶させておくものであり、PC7から送信された印字情報に基づいて印字パターンのXY座標データを算出してRAM62に記憶する等の各種プログラムが記憶されている。ROM63には、フォントの種類別に、直線と楕円弧とで構成された各文字のフォントの始点、終点、焦点、曲率等のデータが記憶されている。
また、ROM63には、後述の加工容器4の扉36が開放された場合に、レーザコントローラ5が実行するマーキング加工の緊急停止及び緊急停止状態を解除する第1制御処理のプログラム(図4参照)が記憶されている。尚、図4に示す第1制御処理のプログラムは、ハードディスクドライブ等に記憶されていてもよいし、図示しないCD−ROM等の記憶媒体から読み込まれてもよいし、図示しないインターネットなどのネットワークからダウンロードされてもよい。
そして、CPU61は、かかるROM63に記憶されている各種のプログラムに基づいて各種の演算及び制御を行なうものである。例えば、CPU61は、PC7から入力された印字情報に基づいて算出した印字パターンのXY座標データ、ガルバノ走査速度情報等をガルバノコントローラ45に出力する。また、CPU61は、PC7から入力された印字情報に基づいて設定した励起用半導体レーザ41の励起光出力[W]、励起光の出力期間[ms]等の励起用半導体レーザ41の駆動情報をレーザドライバ42に出力する。また、CPU61は、印字パターンのXY座標データ、ガルバノスキャナ19のON・OFFを指示するガルバノ駆動信号(以下、「加工信号」という。)等をガルバノコントローラ45に出力する。
ガルバノコントローラ45は、レーザコントローラ5内に配置され、レーザコントローラ5から入力された印字パターンのXY座標データ、ガルバノ走査速度情報等に基づいて、ガルバノX軸モータ31とガルバノY軸モータ32の駆動角度、回転速度等を算出して、駆動角度、回転速度を表すモータ駆動情報をガルバノドライバ46へ出力する。ガルバノドライバ46は、レーザヘッド部3内に配置され、ガルバノコントローラ45から入力された駆動角度、回転速度を表すモータ駆動情報に基づいて、ガルバノX軸モータ31とガルバノY軸モータ32を駆動制御して、レーザ光Lを2次元走査する。
レーザドライバ42は、レーザコントローラ5から入力された励起用半導体レーザ41の励起光出力[W]、励起光の出力期間[ms]等のレーザ駆動情報等に基づいて、励起用半導体レーザ41を駆動制御する。また、PC7には、不図示の入出力インターフェースを介してマウスやキーボード等から構成される入力操作部71、液晶ディスプレイ(LCD)72等が電気的に接続されている。
[第1制御処理]
次に、レーザコントローラ5のCPU61が実行する処理であって、加工容器4の扉36が開放された場合に、マーキング加工の緊急停止及び緊急停止状態を解除する第1制御処理について図4に基づいて説明する。尚、図4にフローチャートで示されるプログラムは、レーザコントローラ5の起動時から所定時間毎に、例えば、100ミリ秒毎にCPU61によって実行される。
次に、レーザコントローラ5のCPU61が実行する処理であって、加工容器4の扉36が開放された場合に、マーキング加工の緊急停止及び緊急停止状態を解除する第1制御処理について図4に基づいて説明する。尚、図4にフローチャートで示されるプログラムは、レーザコントローラ5の起動時から所定時間毎に、例えば、100ミリ秒毎にCPU61によって実行される。
図4に示すように、先ず、ステップ(以下、Sと略記する)11において、CPU61は、各ドアスイッチ39A、39Bの少なくとも一方からON信号が入力されたか否か、つまり、加工容器4の各扉36の少なくとも一方が開放されたか否かを判定する判定処理を実行する。そして、各ドアスイッチ39A、39BからOFF信号が入力されている場合には(S11:NO)、CPU61は、当該第1制御処理を終了する。
一方、各ドアスイッチ39A、39Bのうち、少なくとも一方からON信号が入力された場合には、加工容器4の扉36が開放されたと判定して(S11:YES)、CPU61は、S12の処理に移行する。S12において、CPU61は、現在、印字情報に基づいてマーキング加工処理を実行しているか否かを判定する判定処理を実行する。つまり、CPU61は、リレー66をON駆動してレーザドライバ42に駆動電流を供給すると共に、レーザドライバ42を介して励起用半導体レーザ41に励起駆動電流を供給しているか否かを判定する判定処理を実行する。
そして、現在、印字情報に基づいてマーキング加工処理を実行している、つまり、レーザドライバ42を介して励起用半導体レーザ41に励起駆動電流を供給していると判定した場合には(S12:YES)、CPU61は、S13の処理に移行する。S13において、CPU61は、RAM62から加工フラグを読み出し、この加工フラグをONに設定して再度RAM62に記憶した後、後述のS15の処理に移行する。尚、レーザコントローラ5の起動時に、加工フラグはOFFに設定されてRAM62に記憶される。
一方、現在、印字情報に基づいてマーキング加工処理を実行していない、つまり、レーザドライバ42を介して励起用半導体レーザ41に励起駆動電流を供給していないと判定した場合には(S12:NO)、CPU61は、S14の処理に移行する。S14において、CPU61は、RAM62から加工フラグを読み出し、この加工フラグをOFFに設定して再度RAM62に記憶した後、S15の処理に移行する。
S15において、CPU61は、リセットスイッチ5Aからのマーキング加工の緊急停止状態を解除するように指示する解除指示信号を受け付けないように設定する、つまり、ユーザによる手動リセットを無効化する。続いて、S16において、CPU61は、リレー66をOFFに駆動して、電源部52からレーザドライバ42へ供給される駆動電流を遮断する。つまり、CPU61は、励起用半導体レーザ41への励起駆動電流をOFFに設定して、励起光の出射を緊急停止し、レーザ発振器21からレーザ光Lが出射されないように設定する。
そして、S17において、CPU61は、ガルバノコントローラ45に対して、ガルバノX軸モータ31及びガルバノY軸モータ32を停止させるように指示するガルバノスキャナ停止指示情報を出力する。これにより、ガルバノコントローラ45は、ガルバノドライバ46を介してガルバノX軸モータ31及びガルバノY軸モータ32を緊急停止させて、ガルバノスキャナ19を緊急停止させる。
その後、S18において、CPU61は、ユーザによって加工容器4の各扉36が再度、閉鎖されるのを待つ(S18:NO)。つまり、CPU61は、各ドアスイッチ39A、39BからOFF信号が入力されるのを待つ。そして、ユーザによって加工容器4の各扉36が再度、閉鎖されと判定した場合、つまり、各ドアスイッチ39A、39BからOFF信号が入力されたと判定した場合には(S18:YES)、CPU61は、S19の処理に移行する。
S19において、CPU61は、RAM62から加工フラグを読み出し、加工フラグがONに設定されているか否かを判定する判定処理を実行する。そして、加工フラグがOFFに設定されていると判定した場合には(S19:NO)、CPU61は、後述のS23の処理に移行する。一方、加工フラグがONに設定されていると判定した場合には(S19:YES)、CPU61は、S20の処理に移行する。S20において、CPU61は、現在、実行しているマーキング加工を中断して、文字、記号、図形等の印字情報の最初の印字位置のXY座標データを算出して、印字開始位置としてRAM62に記憶する。
そして、S21において、CPU61は、リセットスイッチ5Aからのマーキング加工の緊急停止状態を解除するように指示する解除指示信号を受け付けるように設定する、つまり、ユーザによる手動リセットを有効化する。続いて、S22において、CPU61は、ユーザによってリセットスイッチ5Aが押下されて、マーキング加工の緊急停止状態を解除するように指示する解除指示信号が入力されるのを待つ(S22:NO)。
そして、ユーザによってリセットスイッチ5Aが押下されたと判定した場合、つまり、マーキング加工の緊急停止状態を解除するように指示する解除指示信号が入力されたと判定した場合には(S22:YES)、CPU61は、S23の処理に移行する。S23において、CPU61は、レーザ加工装置1をマーキング加工の開始が可能な状態にリセットするリセット処理を実行する。具体的には、CPU61は、リレー66をONに駆動して、電源部52からレーザドライバ42へ駆動電流を供給する。また、CPU61は、レーザドライバ42に対して励起用半導体レーザ41が励起光を出射しない待機状態に設定するように指示する。
また、CPU61は、ガルバノコントローラ45に対してガルバノX軸モータ31とガルバノY軸モータ32を原点位置に復帰させるように指示する原点復帰情報を出力する。ガルバノコントローラ45は、ガルバノX軸モータ31とガルバノY軸モータ32を原点位置まで回転駆動する駆動角度、回転速度を算出して、駆動角度、回転速度を表すモータ駆動情報をガルバノドライバ46へ出力する。ガルバノドライバ46は、ガルバノコントローラ45から入力されたモータ駆動情報に基づいて、ガルバノX軸モータ31とガルバノY軸モータ32を駆動制御してそれぞれ原点位置に復帰させる。
更に、CPU61は、リセットスイッチ5Aからのマーキング加工の緊急停止状態を解除するように指示する解除指示信号を受け付けないように設定されている場合には、当該解除指示信号を受け付けるように再設定する、つまり、ユーザによる手動リセットを有効化する。その後、CPU61は、レーザ光Lが照射可能状態である旨を表す不図示のステータLEDを点灯し、当該処理を終了する。尚、ステータLEDは、レーザコントローラ5の正面部に設けられている。
ここで、励起用半導体レーザ41と光ファイバFとレーザ発振器21は、レーザ出射部の一例として機能する。また、各ドアスイッチ39A、39Bは、開閉検出部の一例として機能する。また、CPU61は、制御部の一例として機能する。また、リセットスイッチ5Aは、解除指示受付部の一例として機能する。
以上詳細に説明した通り、第1実施形態に係るレーザ加工装置1では、CPU61は、加工容器4の扉36が開放されて、励起用半導体レーザ41とガルバノスキャナ19が緊急停止状態になったときに、印字情報に基づいてマーキング加工処理を実行している場合には、加工フラグをONに設定してRAM62に記憶し、印字情報に基づいてマーキング加工処理を実行していない場合には、加工フラグをOFFに設定してRAM62に記憶する。その後、CPU61は、各扉36の閉鎖が検出されたときに、加工フラグがOFFに設定されている場合には、緊急停止状態を解除して、レーザ加工装置1をマーキング加工の開始が可能な状態にリセットする。
これにより、印字情報に基づいてマーキング加工処理を実行していないときに、つまり、加工中でないときに、少なくとも一方の扉36が開放されて、緊急停止状態になった場合には、各扉36が閉鎖された際に、緊急停止状態が自動的に解除され、レーザ加工装置1がマーキング加工の開始が可能な状態にリセットされるため、加工時間の短縮化を図ることが可能となる。
一方、CPU61は、各扉36の閉鎖が検出されたときに、加工フラグがONに設定されている場合には、リセットスイッチ5Aを有効化して、リセットスイッチ5Aが押下されるのを待つ。そして、リセットスイッチ5Aが押下された場合には、CPU61は、緊急停止状態を解除して、レーザ加工装置1をマーキング加工の開始が可能な状態にリセットする。
これにより、印字情報に基づいてマーキング加工処理を実行しているときに、つまり、加工中のときに、少なくとも一方の扉36が開放されて、緊急停止状態になった場合には、各扉36が閉鎖された際に、ユーザがリセットスイッチ5Aを押下して、マーキング加工の緊急停止状態を解除するように指示する解除指示信号を入力することによって緊急停止状態が解除されるため、安全性を確保することができる。
[第2実施形態]
次に、第2実施形態に係るレーザ加工装置81について図5乃至図8に基づいて説明する。尚、上記第1実施形態に係るレーザ加工装置1と同一符号は、上記第1実施形態に係るレーザ加工装置1と同一あるいは相当部分を示すものである。
次に、第2実施形態に係るレーザ加工装置81について図5乃至図8に基づいて説明する。尚、上記第1実施形態に係るレーザ加工装置1と同一符号は、上記第1実施形態に係るレーザ加工装置1と同一あるいは相当部分を示すものである。
この第2実施形態に係るレーザ加工装置81の全体構成は、第1実施形態に係るレーザ加工装置1とほぼ同じ構成である。また、第2実施形態に係るレーザ加工装置81の制御構成及び制御処理は、第1実施形態に係るレーザ加工装置1の制御構成及び制御処理とほぼ同じである。
但し、第2実施形態に係るレーザ加工装置81のCPU61は、上記「第1制御処理」に替えて、後述の「第2制御処理」(図5及び図6参照)を実行する点で、第1実施形態に係るレーザ加工装置1と異なっている。
但し、第2実施形態に係るレーザ加工装置81のCPU61は、上記「第1制御処理」に替えて、後述の「第2制御処理」(図5及び図6参照)を実行する点で、第1実施形態に係るレーザ加工装置1と異なっている。
ここで、レーザ加工装置81のCPU61によって実行される処理であって、加工容器4の扉36が開放された場合に、マーキング加工の緊急停止及び緊急停止状態を解除する第2制御処理について図5乃至図8に基づいて説明する。尚、図5及び図6にフローチャートで示される第2制御処理のプログラムは、予めROM63に記憶されており、レーザコントローラ5の起動時から所定時間毎に、例えば、100ミリ秒毎にCPU61によって実行される。
図5及び図6に示すように、先ずS111〜S112において、CPU61は、上記S11〜S12の処理を実行する。そして、現在、印字情報に基づいてマーキング加工処理を実行していない、つまり、レーザドライバ42を介して励起用半導体レーザ41に励起駆動電流を供給していないと判定した場合には(S112:NO)、CPU61は、S113の処理に移行する。S113において、CPU61は、RAM62から加工フラグを読み出し、この加工フラグをOFFに設定して再度RAM62に記憶した後、後述のS121の処理に移行する。尚、レーザコントローラ5の起動時に、加工フラグはOFFに設定されてRAM62に記憶される。
一方、現在、印字情報に基づいてマーキング加工処理を実行している、つまり、レーザドライバ42を介して励起用半導体レーザ41に励起駆動電流を供給していると判定した場合には(S112:YES)、CPU61は、S114の処理に移行する。S114において、CPU61は、RAM62から加工フラグを読み出し、この加工フラグをONに設定して再度RAM62に記憶する。
続いて、S115において、CPU61は、レーザドライバ42に指示した励起用半導体レーザ41に供給する励起駆動電流が、レーザ発振器21がパルスレーザ(レーザ光L)を発振しない励起光の最大出力値に対応する励起駆動電流値である「電流閾値」より大きいか否かを判定する判定処理を実行する。つまり、CPU61は、レーザ発振器21がレーザ光Lを出射して、加工対象物Wの加工面WAにレーザ光Lが照射されているか否かを判定する判定処理を実行する。尚、レーザ発振器21がパルスレーザ(レーザ光L)を発振しない励起光の最大出力値に対応する励起駆動電流値である「電流閾値」は、予めROM63に記憶されている。
そして、レーザドライバ42に指示した励起用半導体レーザ41に供給する励起駆動電流が「電流閾値」よりも大きいと判定された場合、つまり、レーザ発振器21からレーザ光Lが出射されていると判定された場合には(S115:YES)、CPU61は、S116の処理に移行する。S116において、CPU61は、RAM62から照射中フラグを読み出し、この照射中フラグをONに設定して再度RAM62に記憶した後、後述のS118の処理に移行する。尚、レーザコントローラ5の起動時に、照射中フラグはOFFに設定されてRAM62に記憶される。
一方、レーザドライバ42に指示した励起用半導体レーザ41に供給する励起駆動電流が「電流閾値」以下であると判定された場合、つまり、レーザ発振器21からレーザ光Lが出射されていないと判定された場合には(S115:NO)、CPU61は、S117の処理に移行する。S117において、CPU61は、RAM62から照射中フラグを読み出し、この照射中フラグをOFFに設定して再度RAM62に記憶した後、S118の処理に移行する。
続いて、S118乃至S122において、CPU61は、上記S15乃至S19の処理を実行する。そして、加工フラグがOFFに設定されていると判定された場合、つまり、加工中でないと判定された場合には(S122:NO)、CPU61は、後述のS129の処理に移行して、上記S23の処理を実行した後、当該処理を終了する。一方、加工フラグがONに設定されていると判定された場合、つまり、加工中であると判定された場合には(S122:YES)、CPU61は、S123の処理に移行する。
S123において、CPU61は、RAM62から照射中フラグを読み出し、照射中フラグがONに設定されているか否かを判定する判定処理を実行する。そして、照射中フラグがOFFに設定されていると判定した場合には(S123:NO)、CPU61は、S124の処理に移行する。
S124において、CPU61は、レーザドライバ42に対して、レーザ発振器21がパルスレーザ(レーザ光L)を発振しない励起光の最大出力値に対応する励起駆動電流値である「電流閾値」以下の予備励起電流値L1(A)を励起用半導体レーザ41に供給するように指示する。これにより、レーザ発振器21は、パルスレーザを発振しない励起光が光ファイバFを介して入射されるため、低励起状態となり、受動Qスイッチの内部に光エネルギーが蓄えられるが、レーザ光Lは出射されない。尚、予備励起電流値L1(A)は、「電流閾値」若しくは「電流閾値」の近傍の電流値が好ましい。
続いて、S125において、CPU61は、PC7を介して入力されたレーザ光Lでマーキングする「加工速度」と、PC7を介して入力された文字、記号、図形等の印字情報に基づいて作成した印字パターンのXY座標データと励起用半導体レーザ41の駆動パターンの励起駆動電流データうち、加工容器4の扉36が開放された時点以降の各データをRAM62から読み出す。
そして、CPU61は、加工容器4の扉36が開放された時点以降における励起用半導体レーザ41の駆動パターンに従って、レーザドライバ42を介して励起用半導体レーザ41に励起用駆動電流を供給して励起光を出射させる。また、CPU61は、加工容器4の扉36が開放された時点以降における印字パターンのXY座標データと「加工速度」とをガルバノコントローラ45に出力する。
そして、CPU61は、図7の下段部に示すように、レーザ光Lによる加工開始を指示する加工信号(ガルバノ駆動信号)を再度「ON」に設定して、ガルバノコントローラ45に出力した後、当該処理を終了する。これにより、ガルバノコントローラ45は、加工容器4の扉36が開放された時点以降における印字パターンのXY座標データに従って、ガルバノドライバ46を介してガルバノX軸モータ31とガルバノY軸モータ32の駆動を開始し、レーザ光Lを2次元走査して、文字、記号、図形等を連続して加工対象物Wの加工面WAに加工する。
ここで、上記S125において、加工容器4の扉36が閉じられた場合に、CPU61が実行する励起用半導体レーザ41の駆動パターンの一例と、それに対応するレーザ発振器21及びガルバノスキャナ19の動作関係の一例について図7及び図8に基づいて説明する。
図7の上段部に示すように、加工容器4の扉36が開放されるまでの励起用半導体レーザ41の駆動パターンは、待機状態Q0と、第1駆動状態Q1乃至第4駆動状態Q4から構成されている。具体的には、CPU61は、先ず、励起用半導体レーザ41の励起光出力が0(W)の待機状態Q0から、第1出力期間T1(秒)の間、PC7から文字、記号、図形等の印字情報を受信して、励起用半導体レーザ41に励起駆動電流を供給しないで、励起光出力を0(W)にする第1駆動状態Q1で励起用半導体レーザ41を駆動する。
そして、第1駆動状態Q1に続いて、第2出力期間T2(秒)の間、CPU61は、レーザ発振器21がパルスレーザを発振しない励起光の最大出力値に対応する励起駆動電流値である「電流閾値」以下の予備励起電流値L1(A)を励起用半導体レーザ41に供給する第2駆動状態Q2で励起用半導体レーザ41を駆動する。また、図7の下段部に示すように、CPU61は、レーザ光Lによる加工を指示する加工信号を「ON」に設定して、ガルバノコントローラ45に出力する。これにより、ガルバノコントローラ45は、印字パターンのXY座標データに従って、ガルバノX軸モータ31とガルバノY軸モータ32の駆動を開始する。
続いて、図7の上段部及び中段部に示すように、第2駆動状態Q2に続いて、第3出力期間T3(秒)の間、CPU61は、レーザ発振器21がレーザ出力P1(W)のレーザ光Lを出力するように、加工時励起電流値L2(A)を励起用半導体レーザ41に供給する第3駆動状態Q3で励起用半導体レーザ41を駆動する。従って、図7の下段部及び図8に示すように、加工対象物Wの加工面WAにおけるレーザ光Lが照射される照射位置が、初期位置M0から線分N1の開始位置に移動された後、第3出力期間T3(秒)の間、レーザ出力P1(W)のレーザ光Lによって線分N1がマーキングされる。
そして、図7及び図8に示すように、第3駆動状態Q3に続いて、CPU61は、再度、予備励起電流値L1(A)を励起用半導体レーザ41に供給する第4駆動状態Q4で励起用半導体レーザ41を駆動して、レーザ発振器21のレーザ出力を0(W)にした状態で、加工対象物Wの加工面WAにおけるレーザ光Lの照射位置を次の照射開始位置に向けて移動させる。
次に、予備励起電流値L1(A)を励起用半導体レーザ41に供給しているときに、加工容器4の扉36が開放された後の励起用半導体レーザ41の駆動パターンについて図7及び図8に基づいて説明する。
図7の上段部に示すように、加工容器4の扉36が開放された後の励起用半導体レーザ41の駆動パターンは、第5駆動状態Q5乃至第8駆動状態Q8から構成されている。具体的には、CPU61は、加工容器4の扉36の開放を検出すると、励起用半導体レーザ41に励起駆動電流を供給しないで、励起光出力を0(W)にして緊急停止する第5駆動状態Q5で励起用半導体レーザ41を駆動する。
また、図7の下段部に示すように、CPU61は、レーザ光Lによる加工を指示する加工信号を「OFF」に設定して、ガルバノコントローラ45に出力する。これにより、ガルバノコントローラ45は、ガルバノX軸モータ31とガルバノY軸モータ32の駆動を緊急停止する。従って、図8に示すように、加工対象物Wの加工面WAにおけるレーザ光Lの照射位置が扉開放時位置M1で停止される。
その後、図7の上段部に示すように、CPU61は、加工容器4の各扉36の閉鎖を検出すると、再度、予備励起電流値L1(A)を励起用半導体レーザ41に供給する第6駆動状態Q6で励起用半導体レーザ41を駆動する。また、図7の下段部及び図8に示すように、CPU61は、レーザ光Lによる加工を指示する加工信号を再度「ON」に設定して、ガルバノコントローラ45に出力する。
これにより、ガルバノコントローラ45は、印字パターンのXY座標データに従って、ガルバノX軸モータ31とガルバノY軸モータ32の駆動を再度開始する。従って、レーザ発振器21のレーザ出力を0(W)にした状態で、加工対象物Wの加工面WAにおけるレーザ光Lの照射位置が、扉開放時位置M1から次の照射開始位置に向けて移動される。
続いて、図7の上段部及び中段部に示すように、第4駆動状態Q4が開始されてから第4出力期間T4(秒)経過して、レーザ光Lの照射位置が、次の照射開始位置に到達すると、第5出力期間T5(秒)の間、CPU61は、レーザ発振器21がレーザ出力P1(W)のレーザ光Lを出力するように、加工時励起電流値L2(A)を励起用半導体レーザ41に供給する第7駆動状態Q7で励起用半導体レーザ41を駆動する。従って、図7の下段部及び図8に示すように、加工対象物Wの加工面WAにおけるレーザ光Lが照射される照射位置が、扉開放位置M1から線分N2の開始位置に移動された後、第5出力期間T5(秒)の間、レーザ出力P1(W)のレーザ光Lによって線分N2がマーキングされる。
そして、図7の上段部に示すように、第7駆動状態Q7に続いて、第6出力期間T6の間、CPU61は、励起用半導体レーザ41に励起駆動電流を供給しないで、励起光出力を0(W)にして停止する第8駆動状態Q8で励起用半導体レーザ41を駆動した後、待機状態Q0に再度設定する。また、図7の下段部に示すように、CPU61は、レーザ光Lによる加工を指示する加工信号を「OFF」に設定して、ガルバノコントローラ45に出力する。これにより、ガルバノコントローラ45は、ガルバノX軸モータ31とガルバノY軸モータ32の駆動を停止する。
他方、図6に示すように、S123において、照射中フラグがONに設定されていると判定した場合には(S123:YES)、CPU61は、S126の処理に移行する。そして、CPU61は、S126乃至S129において、上記S20乃至S23の処理を実行した後、当該処理を終了する。
以上詳細に説明した通り、第2実施形態に係るレーザ加工装置81では、第1実施形態に係るレーザ加工装置1の奏する効果と同じ効果を奏する。更に、第2実施形態に係るレーザ加工装置81では、CPU61は、加工容器4の扉36が開放されたときに、加工中で、且つ、励起用半導体レーザ41に供給される励起駆動電流が、レーザ発振器21がパルスレーザ(レーザ光L)を発振しない励起光の最大出力値に対応する「電流閾値」以下の場合には、加工フラグをONに設定し、且つ、照射中フラグをOFFに設定する。また、CPU61は、励起用半導体レーザ41とガルバノスキャナ19を緊急停止する。
その後、CPU61は、各扉36の閉鎖が検出されたときに、加工フラグがONで、且つ、照射中フラグがOFFの場合には、「電流閾値」以下の予備励起電流値L1(A)を励起用半導体レーザ41に供給した後、加工容器4の扉36が開放された時点以降における励起用半導体レーザ41の駆動パターンに従って、励起用半導体レーザ41に加工時励起電流値L2(A)を供給すると共に、加工容器4の扉36が開放された時点以降における印字パターンのXY座標データと「加工速度」とをガルバノコントローラ45に出力する。
これにより、加工中のときに、少なくとも一方の扉36が開放されて、緊急停止状態になった場合においても、加工容器4の扉36が開放されたときに、レーザ発振器21がレーザ光Lを出射していない場合には、各扉36が閉鎖された際に、緊急停止状態が自動的に解除される。そして、CPU61は、加工容器4の扉36が開放された時点以降におけるマーキング加工を連続して行うことが可能となり、加工時間の更なる短縮化を図ることが可能となると共に、製品の歩留まりの向上を図ることが可能となる。
また、各扉36が閉鎖されたときに、予備励起電流値L1(A)が励起用半導体レーザ41に供給されるため、レーザ発振器21は、パルスレーザを発振しない励起光が光ファイバFを介して入射されて、低励起状態となる。これにより、加工時励起電流値L2(A)が励起用半導体レーザ41に供給されて、レーザ発振器21に加工時の励起光が入射された場合には、レーザ発振器21は短時間でパルスレーザ(レーザ光L)の出射を開始することができる。従って、加工対象物Wの加工面WAにマーキングされた文字、記号、図形等の印字品質の向上を図ることができる。
[第3実施形態]
次に、第3実施形態に係るレーザ加工装置91について図9乃至図11に基づいて説明する。尚、上記第1実施形態に係るレーザ加工装置1及び上記第2実施形態に係るレーザ加工装置81と同一符号は、上記第1実施形態に係るレーザ加工装置1及び上記第2実施形態に係るレーザ加工装置81と同一あるいは相当部分を示すものである。
次に、第3実施形態に係るレーザ加工装置91について図9乃至図11に基づいて説明する。尚、上記第1実施形態に係るレーザ加工装置1及び上記第2実施形態に係るレーザ加工装置81と同一符号は、上記第1実施形態に係るレーザ加工装置1及び上記第2実施形態に係るレーザ加工装置81と同一あるいは相当部分を示すものである。
この第3実施形態に係るレーザ加工装置91の全体構成は、上記第2実施形態に係るレーザ加工装置81とほぼ同じ構成である。また、第3実施形態に係るレーザ加工装置91の制御構成及び制御処理は、上記第2実施形態に係るレーザ加工装置81の制御構成及び制御処理とほぼ同じである。
但し、第3実施形態に係るレーザ加工装置91のCPU61は、上記「第2制御処理」に替えて、後述の「第3制御処理」(図9及び図10参照)を実行する点で、第2実施形態に係るレーザ加工装置81と異なっている。
但し、第3実施形態に係るレーザ加工装置91のCPU61は、上記「第2制御処理」に替えて、後述の「第3制御処理」(図9及び図10参照)を実行する点で、第2実施形態に係るレーザ加工装置81と異なっている。
ここで、レーザ加工装置91のCPU61によって実行される処理であって、加工容器4の扉36が開放された場合に、マーキング加工の緊急停止及び緊急停止状態を解除する第3制御処理について図9乃至図11に基づいて説明する。尚、図9及び図10にフローチャートで示される第3制御処理のプログラムは、予めROM63に記憶されており、レーザコントローラ5の起動時から所定時間毎に、例えば、100ミリ秒毎にCPU61によって実行される。
図9及び図10に示すように、先ずS211〜S212において、CPU61は、上記S111〜S112の処理を実行する。そして、現在、印字情報に基づいてマーキング加工処理を実行していない、つまり、レーザドライバ42を介して励起用半導体レーザ41に励起駆動電流を供給していないと判定した場合には(S212:NO)、CPU61は、S213の処理に移行する。S213において、CPU61は、RAM62から加工フラグを読み出し、この加工フラグをOFFに設定して再度RAM62に記憶した後、後述のS223の処理に移行して、上記S121の処理を実行する。尚、レーザコントローラ5の起動時に、加工フラグはOFFに設定されてRAM62に記憶される。
一方、現在、印字情報に基づいてマーキング加工処理を実行している、つまり、レーザドライバ42を介して励起用半導体レーザ41に励起駆動電流を供給していると判定した場合には(S212:YES)、CPU61は、S214の処理に移行する。S214において、CPU61は、RAM62から加工フラグを読み出し、この加工フラグをONに設定して再度RAM62に記憶する。
続いて、S215において、CPU61は、上記S115の処理を実行する。そして、レーザドライバ42に指示した励起用半導体レーザ41に供給する励起駆動電流が「電流閾値」よりも大きいと判定された場合、つまり、レーザ発振器21からレーザ光Lが出射されていると判定された場合には(S215:YES)、CPU61は、S216の処理に移行する。
S216において、CPU61は、RAM62から照射中フラグを読み出し、この照射中フラグをONに設定して再度RAM62に記憶した後、S217の処理に移行する。そして、S217乃至S219において、CPU61は、上記S118乃至S120の処理を実行した後、S223の処理に移行して、上記S121の処理を実行する。尚、レーザコントローラ5の起動時に、照射中フラグはOFFに設定されてRAM62に記憶される。
一方、上記S215で、レーザドライバ42に指示した励起用半導体レーザ41に供給する励起駆動電流が「電流閾値」以下であると判定された場合、つまり、レーザ発振器21からレーザ光Lが出射されていないと判定された場合には(S215:NO)、CPU61は、S220の処理に移行する。S220において、CPU61は、RAM62から照射中フラグを読み出し、この照射中フラグをOFFに設定して再度RAM62に記憶する。
そして、S221において、CPU61は、レーザドライバ42に対して、レーザ発振器21がパルスレーザ(レーザ光L)を発振しない励起光の最大出力値に対応する励起駆動電流値である「電流閾値」以下の予備励起電流値L1(A)を励起用半導体レーザ41に供給するように指示する。つまり、励起用半導体レーザ41に予備励起電流値L1(A)が供給される状態が維持される。これにより、レーザ発振器21は、パルスレーザを発振しない励起光が光ファイバFを介して入射されるため、低励起状態となり、受動Qスイッチの内部に光エネルギーが蓄えられるが、レーザ光Lは出射されない。尚、予備励起電流値L1(A)は、「電流閾値」若しくは「電流閾値」の近傍の電流値が好ましい。
続いて、S222において、CPU61は、PC7を介して入力されたレーザ光Lでマーキングする「加工速度」と、PC7を介して入力された文字、記号、図形等の印字情報に基づいて作成した印字パターンのXY座標データとのうち、加工容器4の扉36が開放された時点以降の、レーザ光Lの次の照射開始位置のXY座標データと「加工速度」とをRAM62から読み出し、ガルバノコントローラ45に出力する。
そして、CPU61は、ガルバノコントローラ45に対して、ガルバノX軸モータ31及びガルバノY軸モータ32を停止させるように指示するガルバノスキャナ停止指示情報を出力した後、S223の処理に移行する。これにより、ガルバノコントローラ45は、ガルバノドライバ46を介してガルバノX軸モータ31及びガルバノY軸モータ32を駆動して、レーザ光Lの照射位置を次の照射開始位置に設定して、ガルバノスキャナ19を緊急停止させる。
ここで、予備励起電流値L1(A)を励起用半導体レーザ41に供給しているときに、加工容器4の扉36が開放された後の励起用半導体レーザ41の駆動パターンの一例について図11に基づいて説明する。図11の上段部に示すように、加工容器4の扉36が開放された後の励起用半導体レーザ41の駆動パターンは、上記第5駆動状態Q5及び第6駆動状態Q6に替えて、第10駆動状態Q10から構成されている。具体的には、CPU61は、加工容器4の扉36の開放を検出すると、予備励起電流値L1(A)を励起用半導体レーザ41に供給する第10駆動状態Q10で励起用半導体レーザ41を駆動する。つまり、CPU61は、第4駆動状態Q4を維持する。
また、図11の下段部に示すように、CPU61は、加工容器4の扉36の開放を検出すると、レーザ光Lによる加工を指示する加工信号の「ON」状態を維持すると共に、レーザ光Lの次の照射開始位置のXY座標データと「加工速度」とをRAM62から読み出し、ガルバノコントローラ45に出力する。これにより、ガルバノコントローラ45は、ガルバノX軸モータ31とガルバノY軸モータ32を駆動して、レーザ光Lの照射位置を次の照射開始位置まで移動させる。
その後、CPU61は、レーザ光Lによる加工を指示する加工信号を「OFF」に設定して、ガルバノコントローラ45に出力する。これにより、ガルバノコントローラ45は、ガルバノX軸モータ31とガルバノY軸モータ32を緊急停止し、レーザ光Lの照射位置を次の照射開始位置に設定する。
続いて、図9及び図10に示すように、S223乃至S225において、CPU61は、上記S121乃至S123の処理を実行する。そして、S225において、照射中フラグがOFFに設定されていると判定した場合には(S225:NO)、CPU61は、S226の処理に移行する。S226において、CPU61は、PC7を介して入力されたレーザ光Lでマーキングする「加工速度」と、PC7を介して入力された文字、記号、図形等の印字情報に基づいて作成した印字パターンのXY座標データと、励起用半導体レーザ41の駆動パターンの励起駆動電流データうち、レーザ光Lの次の照射開始位置以降の各データをRAM62から読み出す。
そして、CPU61は、レーザ光Lの次の照射開始位置以降における励起用半導体レーザ41の駆動パターンに従って、レーザドライバ42を介して励起用半導体レーザ41に励起用駆動電流を供給して励起光を出射させる。また、CPU61は、レーザ光Lの次の照射開始位置以降における印字パターンのXY座標データと「加工速度」とをガルバノコントローラ45に出力する。そして、CPU61は、図11の下段に示すように、レーザ光Lによる加工開始を指示する加工信号を再度「ON」に設定して、ガルバノコントローラ45に出力した後、当該処理を終了する。
これにより、ガルバノコントローラ45は、レーザ光Lの次の照射開始位置以降における印字パターンのXY座標データに従って、ガルバノドライバ46を介してガルバノX軸モータ31とガルバノY軸モータ32の駆動を開始し、レーザ光Lを次の照射開始位置から2次元走査して、文字、記号、図形等を連続して加工対象物Wの加工面WAに加工する。
ここで、上記S226において、加工容器4の扉36が閉じられた場合に、CPU61が実行する励起用半導体レーザ41の駆動パターンの一例と、それに対応するレーザ発振器21及びガルバノスキャナ19の動作関係の一例について図11に基づいて説明する。
図11の上段部及び中段部に示すように、レーザ光Lの照射位置が次の照射開始位置に移動しているため、第4駆動状態Q4が開始されてから第11出力期間T11(秒)経過して、加工容器4の各扉36の閉鎖が検出されると、CPU61は、レーザ発振器21がレーザ出力P1(W)のレーザ光Lを出力するように、励起用半導体レーザ41に加工時励起電流値L2(A)の供給を開始する。従って、第11出力期間T11(秒)は、上記第4出力期間T4(秒)(図7参照)よりも第6駆動状態Q6(図7参照)の駆動期間だけ短い加工時間となる。
続いて、CPU61は、第5出力期間T5(秒)の間、加工時励起電流値L2(A)を励起用半導体レーザ41に供給する第7駆動状態Q7で励起用半導体レーザ41を駆動する。また、図11の下段部に示すように、CPU61は、加工容器4の各扉36の閉鎖を検出すると、レーザ光Lによる加工を指示する加工信号を再度「ON」に設定して、ガルバノコントローラ45に出力する。これにより、ガルバノコントローラ45は、印字パターンのXY座標データに従って、ガルバノX軸モータ31とガルバノY軸モータ32の駆動を再度開始する。従って、図11の下段部に示すように、第5出力期間T5(秒)の間、レーザ出力P1(W)のレーザ光Lによってマーキング加工が行われる。
そして、図11の上段部に示すように、第7駆動状態Q7に続いて、第6出力期間T6の間、CPU61は、励起用半導体レーザ41に励起駆動電流を供給しないで、励起光出力を0(W)にして停止する第8駆動状態Q8で励起用半導体レーザ41を駆動した後、待機状態Q0に再度設定する。また、図11の下段部に示すように、CPU61は、レーザ光Lによる加工を指示する加工信号を「OFF」に設定して、ガルバノコントローラ45に出力する。これにより、ガルバノコントローラ45は、ガルバノX軸モータ31とガルバノY軸モータ32の駆動を停止する。
他方、図10に示すように、S225において、照射中フラグがONに設定されていると判定した場合には(S225:YES)、CPU61は、S227の処理に移行する。S227乃至S230において、CPU61は、上記S126乃至S129の処理を実行した後、当該処理を終了する。
以上詳細に説明した通り、第3実施形態に係るレーザ加工装置91では、第1実施形態に係るレーザ加工装置1の奏する効果と同じ効果を奏する。更に、第3実施形態に係るレーザ加工装置91では、CPU61は、加工容器4の扉36が開放されたときに、加工中で、且つ、励起用半導体レーザ41に供給される励起駆動電流が、レーザ発振器21がパルスレーザ(レーザ光L)を発振しない励起光の最大出力値に対応する「電流閾値」以下の場合には、加工フラグをONに設定し、且つ、照射中フラグをOFFに設定する。
また、CPU61は、レーザドライバ42を介して「電流閾値」以下の予備励起電流値L1(A)を励起用半導体レーザ41に供給する。また、CPU61は、ガルバノコントローラ45を介してガルバノX軸モータ31及びガルバノY軸モータ32を駆動して、レーザ光Lの照射位置を次の照射開始位置に設定して、ガルバノスキャナ19を緊急停止させる。
その後、CPU61は、各扉36の閉鎖が検出されたときに、加工フラグがONで、且つ、照射中フラグがOFFの場合には、レーザ光Lの次の照射開始位置以降における励起用半導体レーザ41の駆動パターンに従って、励起用半導体レーザ41に加工時励起電流値L2(A)を供給すると共に、レーザ光Lの次の照射開始位置以降における印字パターンのXY座標データと「加工速度」とをガルバノコントローラ45に出力する。
これにより、加工中のときに、少なくとも一方の扉36が開放されて、緊急停止状態になった場合においても、加工容器4の扉36が開放されたときに、レーザ発振器21がレーザ光Lを出射していない場合には、各扉36が閉鎖された際に、緊急停止状態が自動的に解除される。そして、CPU61は、レーザ光Lの次の照射開始位置からマーキング加工を連続して行うことが可能となり、加工時間の更なる短縮化を図ることが可能となると共に、製品の歩留まりの向上を図ることが可能となる。
また、加工中のときに、各扉36が開放された場合には、予備励起電流値L1(A)が励起用半導体レーザ41に供給されるため、レーザ発振器21は、パルスレーザを発振しない励起光が光ファイバFを介して入射されて、低励起状態となる。これにより、各扉36が閉鎖された際に、加工時励起電流値L2(A)が励起用半導体レーザ41に供給されて、レーザ発振器21に加工時の励起光が入射された場合には、レーザ発振器21は短時間でパルスレーザ(レーザ光L)の出射を開始することができる。従って、加工対象物Wの加工面WAにマーキングされた文字、記号、図形等の印字品質の向上を図ることができる。
尚、本発明は前記第1実施形態乃至第3実施形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。尚、以下の説明において上記図1乃至図8の前記第1実施形態に係るレーザ加工装置1の構成等と同一符号は、前記第1実施形態に係るレーザ加工装置1の構成等と同一あるいは相当部分を示すものである。
(B1)例えば、上記S115及びS215において、CPU61は、光センサ18を介して、レーザ発振器21がレーザ光Lを出射しているか否かを判定する判定処理を実行するようにしてもよい。つまり、CPU61は、光センサ18によって入射されたレーザ光Lの発光強度が検出されているか否かを判定する判定処理を実行するようにしてもよい。
そして、光センサ18を介して、レーザ発振器21がレーザ光Lを出射していると判定された場合には(S115:YES、S215:YES)、CPU61は、S116又はS216の処理に移行するようにしてもよい。一方、光センサ18を介して、レーザ発振器21からレーザ光Lが出射されていないと判定された場合には(S115:NO、S215:NO)、CPU61は、S117又はS220の処理に移行するようにしてもよい。これにより、レーザ発振器21からレーザ光Lが出射されているか否かを確実に検出することが可能となる。
(B2)また、例えば、第3実施形態に係るレーザ加工装置91では、CPU61は、上記S220の処理を実行した後、S222の処理を実行するようにしてもよい。そして、CPU61は、S222の処理を実行した後、S217以降の処理を実行するようにしてもよい。また、CPU61は、上記S225において、照射中フラグがOFFに設定されていると判定した場合には(S225:NO)、CPU61は、上記S226の処理に替えて、上記S124及びS125の処理を実行するようにしてもよい。
これにより、CPU61は、ガルバノコントローラ45を介してガルバノX軸モータ31及びガルバノY軸モータ32を駆動して、レーザ光Lの照射位置を次の照射開始位置に設定して、ガルバノスキャナ19を緊急停止させる。また、CPU61は、リレー66をOFFに駆動して、電源部52からレーザドライバ42へ供給される駆動電流を遮断する。つまり、CPU61は、励起用半導体レーザ41への励起駆動電流をOFFに設定して、励起光の出射を緊急停止し、レーザ発振器21からレーザ光Lが出射されないように設定する。
従って、加工中のときに、少なくとも一方の扉36が開放されて、緊急停止状態になった場合においても、加工容器4の扉36が開放されたときに、レーザ発振器21がレーザ光Lを出射していない場合には、各扉36が閉鎖された際に、緊急停止状態が自動的に解除される。そして、CPU61は、扉36が開放されたときの照射位置に対して、次の照射開始位置からマーキング加工を行うことが可能となり、加工時間の更なる短縮化を図ることが可能となると共に、製品の歩留まりの向上を図ることが可能となる。
また、各扉36が閉鎖されたときに、予備励起電流値L1(A)が励起用半導体レーザ41に供給されるため、レーザ発振器21は、パルスレーザを発振しない励起光が光ファイバFを介して入射されて、低励起状態となる。これにより、加工時励起電流値L2(A)が励起用半導体レーザ41に供給されて、レーザ発振器21に加工時の励起光が入射された場合には、レーザ発振器21は短時間でパルスレーザ(レーザ光L)の出射を開始することができる。従って、加工対象物Wの加工面WAにマーキングされた文字、記号、図形等の印字品質の向上を図ることができる。
(B3)また、例えば、第2実施形態に係るレーザ加工装置81において、CPU61は、上記S113の処理を実行した後、念のため、S118の処理に移行するようにしてもよい。以後は第2実施形態に係るレーザ加工装置81のCPU61が実行する「第2制御処理」と同じであるため、実質的には、第2実施形態に係るレーザ加工装置81と同様であるが、加工中で無くても、より確実に緊急停止状態(S118〜S120)とするためのものである。
(B4)また、例えば、第3実施形態に係るレーザ加工装置91において、CPU61は、上記S213の処理を実行した後、念のため、S217の処理に移行するようにしてもよい。以後は第3実施形態に係るレーザ加工装置91のCPU61が実行する「第3制御処理」と同じであるため、実質的には、第3実施形態に係るレーザ加工装置91と同様であるが、加工中で無くても、より確実に緊急停止状態(S217〜S219)とするためのものである。
(B5)また、例えば、第2実施形態に係るレーザ加工装置81において、CPU61は、上記S119において、レーザドライバ42に対して、レーザ発振器21がパルスレーザ(レーザ光L)を発振しない励起光の最大出力値に対応する励起駆動電流値である「電流閾値」以下の予備励起電流値L1(A)(例えば、バイアス電流)を励起用半導体レーザ41に供給するように指示するようにしてもよい。つまり、CPU61は、図7に示す第5駆動状態Q5において、第4駆動状態Q4を維持するようにしてもよい。
これにより、レーザ発振器21は、パルスレーザを発振しない励起光が光ファイバFを介して入射されて、低励起状態となる。その結果、加工時励起電流値L2(A)が励起用半導体レーザ41に供給されて、レーザ発振器21に加工時の励起光が入射された場合には、レーザ発振器21は短時間でパルスレーザ(レーザ光L)の出射を開始することができる。従って、加工対象物Wの加工面WAにマーキングされた文字、記号、図形等の印字品質の向上を図ることができる。
(B6)また、例えば、第2実施形態に係るレーザ加工装置81において、CPU61は、上記S124でレーザドライバ42に対して、レーザ発振器21がパルスレーザ(レーザ光L)を発振しない予備励起電流値L1(A)を励起用半導体レーザ41に供給するように指示する指示タイミングを、励起用半導体レーザ41に供給される励起駆動電流値が予備励起電流値L1(A)に立ち上がることができるぎりぎりのタイミングまで遅らせるようにしてもよい。これにより、レーザ加工装置81の省電力化を図ることができる。
(B7)また、励起用半導体レーザ41とレーザ発振器21に替えて、他のレーザ光出射手段を用いてもよく、例えば、高出力の半導体レーザを用いるようにしてもよい。その場合、該半導体レーザから出射されたレーザ光を直接、加工対象物Wの加工面WA上に照射してマーキング加工を行うことができるため、部品点数を削減して小型化、軽量化を図ることが可能となる。また、レーザ光出射手段から出射されるレーザ光は、パルスレーザに限定されず、例えば、加工(照射)中は連続なレーザ光であってもよい。
1、81、91 レーザ加工装置
3 レーザヘッド部
4 加工容器
5 レーザコントローラ
5A リセットスイッチ
6 電源ユニット
7 PC
18 光センサ
19 ガルバノスキャナ
21 レーザ発振器
31 ガルバノX軸モータ
32 ガルバノY軸モータ
39A、39B ドアスイッチ
41 励起用半導体レーザ
42 レーザドライバ
45 ガルバノコントローラ
46 ガルバノドライバ
61 CPU
62 RAM
63 ROM
W 加工対象物
3 レーザヘッド部
4 加工容器
5 レーザコントローラ
5A リセットスイッチ
6 電源ユニット
7 PC
18 光センサ
19 ガルバノスキャナ
21 レーザ発振器
31 ガルバノX軸モータ
32 ガルバノY軸モータ
39A、39B ドアスイッチ
41 励起用半導体レーザ
42 レーザドライバ
45 ガルバノコントローラ
46 ガルバノドライバ
61 CPU
62 RAM
63 ROM
W 加工対象物
Claims (6)
- レーザ出射部から出射されたレーザ光を加工対象物上に集光してガルバノスキャナによって走査するレーザヘッド部と、
前記レーザヘッド部を支持して前記加工対象物が内側に配置される加工容器と、
前記加工容器に開閉可能に設けられた扉部の開閉を検出する開閉検出部と、
前記レーザ出射部を駆動するレーザドライバと、
前記加工対象物にレーザ光により加工する加工情報に基づいて、前記レーザドライバを介して前記レーザ出射部を駆動制御すると共に前記ガルバノスキャナを駆動制御する制御部と、
前記レーザ出射部からのレーザ光の出射を禁止する緊急停止状態を解除するための解除指示を受け付ける解除指示受付部と、
を備え、
前記制御部は、
前記開閉検出部によって前記扉部の開放が検出された場合に、前記緊急停止状態に移行すると共に、前記解除指示受付部を介して前記解除指示を受け付けないように設定する緊急停止部と、
前記緊急停止部によって前記緊急停止状態に移行した後、前記開閉検出部を介して前記扉部の閉鎖が検出された場合には、前記扉部の開放が検出された際に、前記レーザドライバを介して前記レーザ出射部の駆動制御中である加工状態であるか否かを判定する加工状態判定部と、
前記加工状態判定部を介して前記加工状態でないと判定された場合には、前記緊急停止状態を解除するように制御する第1解除制御部と、
前記加工状態判定部を介して前記加工状態であると判定された場合には、前記解除指示受付部を介して前記解除指示を受け付けるように設定すると共に、前記解除指示受付部を介して前記解除指示を受け付けるように設定された後、前記解除指示を受け付けた場合には、前記緊急停止状態を解除するように制御する第2解除制御部と、
を有することを特徴とするレーザ加工装置。 - 前記制御部は、
前記加工状態判定部を介して前記加工状態であると判定された場合には、前記レーザ出射部からレーザ光が、実質的に出射されていない所定閾値以下の励起状態であるか否かを判定する出力判定部と、
前記加工状態判定部を介して前記加工状態であると判定され、且つ、前記出力判定部を介して前記レーザ出射部からレーザ光が、実質的に出射されていない所定閾値以下の励起状態であると判定された場合には、前記緊急停止状態を解除するように制御する第3解除制御部と、
を有することを特徴とする請求項1に記載のレーザ加工装置。 - 前記第3解除制御部は、前記レーザ出射部の励起状態を前記所定閾値以下の所定の予備励起状態に設定した後、前記緊急停止状態を解除するように制御することを特徴とする請求項2に記載のレーザ加工装置。
- 前記制御部は、前記緊急停止部によって前記緊急停止状態に移行した際の前記加工対象物上における前記レーザ光の照射位置を取得して記憶する照射位置記憶手段を有し、
該制御部は、前記第3解除制御部を介して前記緊急停止状態が解除された場合には、前記照射位置から前記加工情報に基づいて前記レーザドライバを介して前記レーザ出射部を駆動制御すると共に前記ガルバノスキャナを駆動制御することを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のレーザ加工装置。 - 前記緊急停止部は、
前記開閉検出部によって前記扉部の開放が検出された場合には、前記加工対象物上における前記レーザ光の照射位置を取得する照射位置取得部と、
前記加工情報に基づいて、前記照射位置取得部を介して取得した前記照射位置に対して前記レーザ光が次に照射される次回照射位置を取得する次回照射位置取得部と、
前記次回照射位置取得部を介して取得された前記次回照射位置に前記レーザ光が照射されるように前記ガルバノスキャナを駆動する駆動部と、
を有し、
該緊急停止部は、前記開閉検出部によって前記扉部の開放が検出された場合には、前記駆動部を介して前記次回照射位置に前記レーザ光が照射されるように前記ガルバノスキャナを駆動した後、前記緊急停止状態に移行すると共に、前記解除指示受付部を介して前記解除指示を受け付けないように設定することを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のレーザ加工装置。 - レーザ出射部から出射されたレーザ光を加工対象物上に集光してガルバノスキャナによって走査するレーザヘッド部と、
前記レーザヘッド部を支持して前記加工対象物が内側に配置される加工容器と、
前記加工容器に開閉可能に設けられた扉部の開閉を検出する開閉検出部と、
前記レーザ出射部を駆動するレーザドライバと、
前記加工対象物にレーザ光により加工する加工情報に基づいて、前記レーザドライバを介して前記レーザ出射部を駆動制御すると共に前記ガルバノスキャナを駆動制御する制御部と、
前記レーザ出射部からのレーザ光の出射を禁止する緊急停止状態を解除するための解除指示を受け付ける解除指示受付部と、
を備えたレーザ加工装置で実行されるレーザ加工方法であって、
前記制御部が実行する、
前記開閉検出部によって前記扉部の開放が検出された場合に、前記緊急停止状態に移行すると共に、前記解除指示受付部を介して前記解除指示を受け付けないように設定する緊急停止工程と、
前記緊急停止工程で前記緊急停止状態に移行した後、前記開閉検出部を介して前記扉部の閉鎖が検出された場合には、前記扉部の開放が検出された際に、前記レーザドライバを介して前記レーザ出射部の駆動制御中である加工状態であるか否かを判定する加工状態判定工程と、
前記加工状態判定工程で前記加工状態でないと判定された場合には、前記緊急停止状態を解除するように制御する第1解除制御工程と、
前記加工状態判定工程で前記加工状態であると判定された場合には、前記解除指示受付部を介して前記解除指示を受け付けるように設定すると共に、前記解除指示受付部を介して前記解除指示を受け付けるように設定された後、前記解除指示を受け付けた場合には、前記緊急停止状態を解除するように制御する第2解除制御工程と、
を備えたことを特徴とするレーザ加工方法。
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