JP6683161B2 - レーザ加工装置 - Google Patents
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Description
この発明は、レーザ光を加工対象物に照射して加工するレーザ加工装置に関する。
従来、この種のレーザ加工装置として、加工対象物を加工する前に、可視光レーザを加工対象物上に走査して加工パターンに対応する画像を形成することにより、加工位置を確認する構成のものが知られている（特許文献１）。
図１３は、上述した従来のレーザ加工装置が加工パターンに対応する画像を形成する手法を説明する模式図であり、（ａ）は加工パターンが加工された加工対象物の模式図、（ｂ）〜（ｄ）は可視光レーザを加工対象物上に走査する過程を示す模式図である。たとえば、従来のレーザ加工装置が、同図（ａ）に示すように、加工対象物Ｗに「ＡＢＣＤＥ」という加工パターンＲを加工する場合について説明する。従来のレーザ加工装置は、加工対象物Ｗに「ＡＢＣＤＥ」を加工する前に、可視光レーザを加工対象物Ｗの上に走査することにより、加工対象物Ｗの上に「ＡＢＣＤＥ」という加工パターンに対応する画像を形成する。従来のレーザ加工装置は、可視光レーザを、加工対象物Ｗの上をＸ方向（図では左右方向）に走査しつつ、上方から下方に移動させながら文字Ａから順に画像を形成して行く。
しかし、同図（ｂ）に示すように、可視光レーザにより、文字Ａの中央部分の走査が開始されるころには、文字Ａの上部は残像として残る。しかし、同図（ｃ）に示すように、文字Ａの中央部分の走査が終わるころには、文字Ａの上部の残像は消える。さらに、同図（ｄ）に示すように、文字Ａの下部の走査が終わるころには、文字Ａの中央部分の残像は消えてしまう。つまり、走査時間の経過とともに残像が上部から下部に向けて消えて行ってしまう。他の文字ＢＣＤＥの各画像を順に形成する場合も同様の現象が発生する。
このように、前述した従来のレーザ加工装置は、可視光レーザを走査することにより生じる残像現象を利用しているため、加工パターンの位置決めをすることが難しいという問題を有する。
特に、上下左右の位置が不揃いな加工パターン（例えば、複雑な図形など）の場合は、加工パターンの端部を把握し難いため、加工パターンの位置決めをすることはさらに難しくなる。また、大きな画像や塗りつぶしが多い画像など、可視光レーザの走査開始から走査終了までに時間がかかる加工パターンの場合は、残像が残りにくいため、やはり加工パターンの位置決めをすることが難しい。
このように、前述した従来のレーザ加工装置は、可視光レーザを走査することにより生じる残像現象を利用しているため、加工パターンの位置決めをすることが難しいという問題を有する。
特に、上下左右の位置が不揃いな加工パターン（例えば、複雑な図形など）の場合は、加工パターンの端部を把握し難いため、加工パターンの位置決めをすることはさらに難しくなる。また、大きな画像や塗りつぶしが多い画像など、可視光レーザの走査開始から走査終了までに時間がかかる加工パターンの場合は、残像が残りにくいため、やはり加工パターンの位置決めをすることが難しい。
そこで、この発明は、上記の問題を解決するために創出されたものであって、加工対象物における加工パターンの位置決めを容易に行うことができるレーザ加工装置を提供することを目的とする。
上述した目的を達成するため、この出願に係る発明のレーザ加工装置は、レーザ光を加工対象物に照射して加工するレーザ加工装置であって、レーザ光源と、走査部と、制御部と、投影部と、を備えており、制御部が、画像作成処理と、投影処理と、を実行することを第１の特徴とする。レーザ光源はレーザ光を出射し、走査部はレーザ光源から出射されたレーザ光を加工対象物に走査する。制御部は加工対象物の加工パターンに対応する加工データに基づいてレーザ光源および走査部を制御する。投影部は画像を投影する。制御部が実行する画像作成処理では、加工データに基づいて加工パターンに対応する画像である加工画像を作成する。制御部が実行する投影処理では、画像作成処理により作成された加工画像を投影部に加工対象物に対して投影させる。
上述したように、制御部が実行する画像作成処理では、加工データに基づいて加工パターンに対応する画像である加工画像を作成し、制御部が実行する投影処理では、画像作成処理により作成された加工画像を投影部に加工対象物に対して投影させる。
つまり、投影部は、加工パターンに対応する画像である加工画像を加工対象物に投影するため、投影開始からの時間経過とともに加工画像が消えることがないので、加工パターンの全体像を目視で容易に把握することができる。
したがって、上記第１の特徴を備えるレーザ加工装置を実施すれば、加工対象物における加工パターンの位置決めを容易に行うことができる。
しかも、加工画像を目視することにより、加工結果を容易に確認することもできる。
つまり、投影部は、加工パターンに対応する画像である加工画像を加工対象物に投影するため、投影開始からの時間経過とともに加工画像が消えることがないので、加工パターンの全体像を目視で容易に把握することができる。
したがって、上記第１の特徴を備えるレーザ加工装置を実施すれば、加工対象物における加工パターンの位置決めを容易に行うことができる。
しかも、加工画像を目視することにより、加工結果を容易に確認することもできる。
また、この出願に係る発明のレーザ加工装置は、前述した第１の特徴において、投影部により加工対象物に投影された加工画像の焦点がレーザ光の焦点と一致していることを第２の特徴とする。
つまり、投影部により加工対象物に投影された加工画像の焦点がレーザ光の焦点と一致しているため、投影部により加工対象物に投影された加工画像の焦点を合わせるだけで、レーザ光の焦点を自動的に合わせることができるので、レーザ光の焦点合わせを目視で容易に行うことができる。また、加工画像を用いて加工パターンの位置合わせを行うため、加工画像の焦点が合っていない場合にその焦点を合わせるようにすれば、レーザ光の焦点合わせを忘れるおそれがない。
また、この出願に係る発明のレーザ加工装置は、前述した第１または第２の特徴において、投影処理では、加工条件に応じて加工画像の少なくとも一部の表示態様を変更して投影部に投影させることを第３の特徴とする。
投影処理では、加工条件に応じて加工画像の少なくとも一部の表示態様を変更して投影部に投影させることができるため、加工対象物に投影された加工画像の表示態様を目視で識別することにより、加工条件を確認することができるので、加工条件の確認作業を容易化することができる。
しかも、加工条件の設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
しかも、加工条件の設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
また、この出願に係る発明のレーザ加工装置は、前述した第３の特徴において、加工画像の表示態様は、加工画像の少なくとも一部における輝度であることを第４の特徴とする。
加工画像の表示態様は、加工画像の少なくとも一部における輝度であるため、加工画像の輝度を目視で識別すれば加工条件を知ることができるので、加工条件の確認作業を容易化することができる。
しかも、加工条件の設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
たとえば、加工品質と加工画像の輝度とを対応付けて設定しておくことにより、加工画像の輝度を目視で識別すれば、加工品質を容易に確認することができるし、加工品質の設定ミスによる加工不良の発生を確実に防止することができる。
しかも、加工条件の設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
たとえば、加工品質と加工画像の輝度とを対応付けて設定しておくことにより、加工画像の輝度を目視で識別すれば、加工品質を容易に確認することができるし、加工品質の設定ミスによる加工不良の発生を確実に防止することができる。
また、この出願に係る発明のレーザ加工装置は、前述した第３または第４の特徴において、表示態様は、加工画像の少なくとも一部における明度、彩度および色相のうちの少なくとも１つであることを第５の特徴とする。
加工画像の表示態様は、加工画像の少なくとも一部における明度、彩度および色相のうちの少なくとも１つであるため、加工画像の明度、彩度および色相のうち、変更されたものを目視で識別すれば加工条件を確認することができるので、加工条件の確認作業を容易化することができる。
しかも、加工条件の設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
たとえば、加工対象物の材質と加工画像の色相（色）とを対応付けて設定しておくことにより、加工画像の色相を目視で識別すれば、加工対象物の材質を容易に確認することができるし、材質の設定ミスによる加工不良の発生を確実に防止することができる。
しかも、加工条件の設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
たとえば、加工対象物の材質と加工画像の色相（色）とを対応付けて設定しておくことにより、加工画像の色相を目視で識別すれば、加工対象物の材質を容易に確認することができるし、材質の設定ミスによる加工不良の発生を確実に防止することができる。
また、この出願に係る発明のレーザ加工装置は、前述した第３ないし第５のいずれか１つの特徴において、加工画像の表示態様は、加工条件に応じて加工画像を静止画像または点滅画像にて表示することであることを第６の特徴とする。
加工画像の表示態様は、加工条件に応じて加工画像を静止画像または点滅画像にて表示することであるため、加工画像が静止画像および点滅画像のどちらであるかを目視で識別すれば加工条件を確認することができるので、加工条件の確認作業を容易化することができる。
しかも、加工条件の設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
たとえば、加工対象物の材質が非鉄金属である場合は加工画像を静止画像として投影し、加工対象物の材質が樹脂である場合は加工画像を点滅画像として投影するように設定しておくことにより、加工画像が静止画像および点滅画像のどちらであるかを目視で識別すれば、加工対象物が非鉄金属および樹脂のどちらであるかを容易に確認することができるし、材質の設定ミスによる加工不良の発生を確実に防止することができる。
しかも、加工条件の設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
たとえば、加工対象物の材質が非鉄金属である場合は加工画像を静止画像として投影し、加工対象物の材質が樹脂である場合は加工画像を点滅画像として投影するように設定しておくことにより、加工画像が静止画像および点滅画像のどちらであるかを目視で識別すれば、加工対象物が非鉄金属および樹脂のどちらであるかを容易に確認することができるし、材質の設定ミスによる加工不良の発生を確実に防止することができる。
また、この出願に係る発明のレーザ加工装置は、前述した第３ないし第６のいずれか１つの特徴において、加工条件は、レーザ光のレーザパワーであることを第７の特徴とする。
レーザ光のレーザパワーに応じて加工画像の少なくとも一部の表示態様を変更して投影部に投影させることができるため、加工画像の少なくとも一部の表示態様を目視で識別することにより、レーザパワーを確認することができるので、レーザパワーの確認作業を容易化することができる。
しかも、レーザパワーの設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
しかも、レーザパワーの設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
また、この出願に係る発明のレーザ加工装置は、前述した第３ないし第７のいずれか１つの特徴において、加工条件は、レーザ光の走査速度であることを第８の特徴とする。
レーザ光の走査速度に応じて加工画像の少なくとも一部の表示態様を変更して投影部に投影させることができるため、加工画像の少なくとも一部の表示態様を目視で識別することにより、レーザ光の走査速度を確認することができるので、レーザ光の走査速度の確認作業を容易化することができる。
しかも、レーザ光の走査速度の設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
しかも、レーザ光の走査速度の設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
また、この出願に係る発明のレーザ加工装置は、前述した第３ないし第８のいずれか１つの特徴において、加工条件は、加工対象物の材質であることを第９の特徴とする。
加工対象物の材質に応じて加工画像の少なくとも一部の表示態様を変更して投影部に投影させることができるため、加工画像の少なくとも一部の表示態様を目視で識別することにより、加工対象物の材質を確認することができるので、材質の確認作業を容易化することができる。
しかも、加工対象物の材質の設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
しかも、加工対象物の材質の設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
また、この出願に係る発明のレーザ加工装置は、前述した第３ないし第９のいずれか１つの特徴において、加工条件は、加工対象物の加工回数であることを第１０の特徴とする。
加工対象物の加工回数に応じて加工画像の少なくとも一部の表示態様を変更して投影部に投影させることができるため、加工画像の少なくとも一部の表示態様を目視で識別することにより、加工回数を確認することができるので、加工回数の確認作業を容易化することができる。
しかも、加工対象物の加工回数の設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
しかも、加工対象物の加工回数の設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
また、この出願に係る発明のレーザ加工装置は、前述した第３ないし第１０のいずれか１つの特徴において、加工条件は、加工対象物を加工したときの加工部分における発色に関する情報であることを第１１の特徴とする。
加工対象物を加工したときの加工部分における発色に関する情報に応じて加工画像の少なくとも一部の表示態様を変更して投影部に投影させることができるため、加工画像の少なくとも一部の表示態様を目視で識別することにより、加工対象物を加工したときの加工部分における発色を確認することができるので、発色の確認作業を容易化することができる。
しかも、加工対象物を加工したときの加工部分における発色の確認ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
しかも、加工対象物を加工したときの加工部分における発色の確認ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
また、この出願に係る発明のレーザ加工装置は、前述した第１ないし第１１のいずれか１つの特徴において、投影処理では、加工条件を示す加工条件画像を加工画像とは別個に投影部に投影させることを第１２の特徴とする。
投影処理では、加工条件を示す加工条件画像を加工画像とは別個に投影部に投影させることができるため、加工条件画像を目視することにより、具体的な加工条件そのものを確認することができるので、加工条件の確認作業を容易化することができる。
しかも、加工条件の設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
しかも、加工条件の設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
また、この出願に係る発明のレーザ加工装置は、前述した第１２の特徴において、投影処理では、加工条件画像として、設定可能な加工条件を示す画像を加工画像とは別個に投影部に投影させることを第１３の特徴とする。
投影処理では、加工条件画像として、設定可能な加工条件を示す画像を加工画像とは別個に投影部に投影させることができるため、その画像を目視することにより、設定可能な具体的な加工条件そのものを確認することができるので、設定可能な加工条件の確認作業を容易化すことができる。換言すると、設定不可能な加工条件は投影されないため、誤って設定不可能な加工条件を設定してしまうおそれがない。
また、この出願に係る発明のレーザ加工装置は、前述した第１２または第１３の特徴において、投影処理では、加工条件画像を加工画像の表示態様とは異なる表示態様にて投影部に投影させることを第１４の特徴とする。
投影処理では、加工条件画像を加工画像の表示態様とは異なる表示態様にて投影部に投影させることができるため、加工画像と加工条件画像とを識別し易くすることができるので、加工画像および加工条件画像をそれぞれ容易に確認することができる。
たとえば、加工画像が白色である場合に、加工条件画像を赤色で投影することにより、加工画像と加工条件画像とを識別し易くすることができるので、加工画像および加工条件画像をそれぞれ容易に確認することができる。
たとえば、加工画像が白色である場合に、加工条件画像を赤色で投影することにより、加工画像と加工条件画像とを識別し易くすることができるので、加工画像および加工条件画像をそれぞれ容易に確認することができる。
また、この出願に係る発明のレーザ加工装置は、前述した第１ないし第１４のいずれか１つの特徴において、投影処理では、投影部に、加工の位置決めに用いる位置決め用画像を加工対象物上に投影させることを第１５の特徴とする。
投影処理では、投影部に、加工の位置決めに用いる位置決め用画像を加工対象物上に投影させることができるため、加工対象物上に投影された位置決め用画像を用いることにより、加工パターンの位置決めを正確かつ容易に行うことができる。
この出願に係る発明のレーザ加工装置を実施すれば、加工対象物における加工パターンの位置決めを容易に行うことができる。
〈第１実施形態〉
［レーザ加工装置の概略構成］
この発明の第１実施形態に係るレーザ加工装置の概略構成について図１ないし図４を参照しつつ説明する。
図１は、この実施形態のレーザ加工装置の概略構成を示す説明図であり、図２は、レーザ加工装置の概略構成をレーザヘッドの内部構造と共に示す模式図である。図３は、レーザヘッドの裏面説明図であり、図４は、筐体内に備えられたステージ昇降装置を示す模式図である。
［レーザ加工装置の概略構成］
この発明の第１実施形態に係るレーザ加工装置の概略構成について図１ないし図４を参照しつつ説明する。
図１は、この実施形態のレーザ加工装置の概略構成を示す説明図であり、図２は、レーザ加工装置の概略構成をレーザヘッドの内部構造と共に示す模式図である。図３は、レーザヘッドの裏面説明図であり、図４は、筐体内に備えられたステージ昇降装置を示す模式図である。
図１に示すように、この実施形態のレーザ加工装置１は、レーザ光を加工対象物に走査するレーザヘッド２と、このレーザヘッド２を制御するレーザコントローラ５と、このレーザコントローラ５を制御するパーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」という。）７と、加工対象物を収容する筐体（エンクロージャーともいう）９０とを備える。レーザコントローラ５は、ＰＣ７と双方向通信可能に電気的に接続されており、さらに、レーザヘッド２と電気的に接続されている。レーザヘッド２は、筐体９０の上面に配置されており、その外殻を形成するカバー２ａを備える。図３に示すように、レーザヘッド２の裏面には、ｆθレンズ２０が露出している。また、レーザヘッド２の裏面には、プロジェクタ８０（図２）の投影部８２と、ポインタ光出射部３９とが設けられている。また、レーザヘッド２の後端には、レーザコントローラ５と光学的に接続するための光ファイバケーブルＦが接続されている。
図１に示すように、筐体９０の正面には、扉９１が設けられており、扉９１には、扉９１を開閉するための取手９２が設けられている。また、扉９１には、筐体９０の内部を覗くための窓９３が設けられている。筐体９０は、高いレーザ遮断性能および電磁ロック機能を備えており、ＣＬＡＳＳ１の安全基準を満たしている。レーザコントローラ５のフロントパネル５５には、電源スイッチ５ａと、キースイッチ５ｂと、リセットスイッチ５ｃと、緊急停止スイッチ５ｄとが設けられている。電源スイッチ５ａは、レーザコントローラ５およびレーザヘッド２の電源をオン・オフするためのスイッチであり、キースイッチ５ｂは、差し込んだキーを回動することにより、レーザコントローラ５の起動および停止を行うためのスイッチである。リセットスイッチ５ｃは、レーザコントローラ５およびレーザヘッドの設定状態をリセットするためのスイッチであり、緊急停止スイッチ５ｄは、緊急時にレーザコントローラ５およびレーザヘッド２を停止するためのスイッチである。また、フロントパネル５５には、メッシュ状の放熱窓５ｅ，５ｅが設けられている。ＰＣ７には、キーボード７ａと、マウス７ｂと、表示装置７ｃとが設けられている。
図４に示すように、筐体９０（図１）の内部には、ステージ昇降装置９４が配置されている。ステージ昇降装置９４は、レーザ光の焦点を加工対象物Ｗの加工位置に合わせるために、加工対象物Ｗの載置高さを調節するための装置である。ステージ昇降装置９４は、天板９５と、ステージ１０２と、支持部材１００と、Ｘリンク機構９６と、筒状部材９７，９７と、ネジ軸９８と、調整ノブ９９と、昇降制御部１０１とを備える。図４は、ステージ昇降装置９４を側面から見た模式図であり、図示されたＸリンク機構９６と相対向して配置されたもう一方のＸリンク機構は図面に表れていない。相対向するように配置された各Ｘリンク機構９６の上端には、天板９５が取付けられており、各Ｘリンク機構９６の下端には、それぞれ支持部材１００が取付けられている。天板９５の上面には、加工対象物Ｗを載置するためのステージ１０２が設けられている。Ｘリンク機構９６の外側の回動軸９６ａ，９６ａには、それぞれ筒状部材９７の一端が軸支されており、各筒状部材９７の他端は、もう一方のＸリンク機構９６の外側の交差点にそれぞれ軸支されている。
各筒状部材９７の長手方向の略中央には、ネジ軸９８が挿通されており、各筒状部材９７の内部には、ネジ軸９８と噛み合うボール・ナットが設けられている。つまり、ネジ軸９８および上記ボール・ナットにより、ボールネジが構成されている。ネジ軸９８の前端には、ネジ軸９８を回転させて手動でステージ昇降装置９４の昇降を行うための調整ノブ９９が取付けられている。ネジ軸９８の後端は、昇降制御部１０１の内部に設けられた、モータおよびギヤなどからなる駆動機構（図示せず）と連結されている。昇降制御部１０１は、ＰＣ７から出力される指示により、レーザコントローラ５を介して制御される。ＰＣ７から、ステージ１０２の高さを高くする指示が、レーザコントローラ５を介して昇降制御部１０１に出力されると、昇降制御部１０１に設けられたモータが駆動してネジ軸９８が一方向に回動する。これにより、筒状部材９７，９７間の距離が縮まり、各Ｘリンク機構９６が伸長し、ステージ１０２が上昇する。また、ＰＣ７から、ステージ１０２の高さを低くする指示が、レーザコントローラ５を介して昇降制御部１０１に出力されると、ネジ軸９８が上昇時とは逆回転して筒状部材９７，９７間の距離が隔たり、各Ｘリンク機構９６が退縮し、ステージ１０２が下降する。また、調整ノブ９９を手で回すことにより、ステージ１０２の昇降を行うこともできる。
［レーザヘッド２の概略構成］
次に、レーザヘッド２の概略構成について図２を参照しつつ説明する。
なお、レーザヘッド２の説明において、レーザ発振器２１からガルバノスキャナ１９に向けてレーザ光Ｌを照射する方向が、レーザヘッド２の前方向であり、その反対方向が後方向であり、前後方向をＸ方向とする。また、レーザ発振器２１が取り付けられたベース１１の取付面に対して垂直方向が、レーザヘッド２の上下方向である。そして、レーザヘッド２の上下方向及び前後方向に直交する方向が、レーザヘッド２の左右方向であり、Ｙ方向とする。
次に、レーザヘッド２の概略構成について図２を参照しつつ説明する。
なお、レーザヘッド２の説明において、レーザ発振器２１からガルバノスキャナ１９に向けてレーザ光Ｌを照射する方向が、レーザヘッド２の前方向であり、その反対方向が後方向であり、前後方向をＸ方向とする。また、レーザ発振器２１が取り付けられたベース１１の取付面に対して垂直方向が、レーザヘッド２の上下方向である。そして、レーザヘッド２の上下方向及び前後方向に直交する方向が、レーザヘッド２の左右方向であり、Ｙ方向とする。
図２に示すように、レーザヘッド２は、ベース１１、レーザ光Ｌを照射するレーザ発振ユニット１２、ガルバノスキャナ１９、ｆθレンズ２０およびプロジェクタ８０などから構成されており、カバー２ａ（図１）により覆われている。レーザ発振ユニット１２は、レーザ発振器２１などから構成されている。ガルバノスキャナ１９は、ベース１１の前側端部において上下方向に形成された貫通孔２ｂ（図３）の上側に取り付けられており、レーザ発振ユニット１２から照射されたレーザ光Ｌを貫通孔２ｂを介して下方へ２次元走査するものである。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、本体部３３とにより構成されており、各モータ軸の先端には走査ミラー（図示せず）がそれぞれ回転可能に取付けられている。各走査ミラーは、各反射面が対向するように配置されている。各モータ３１、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り、レーザ光Ｌ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）および左右方向（Ｙ方向）である。
ｆθレンズ２０は、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を下方に配置された加工対象物Ｗの加工面Ｗ１に集光する。つまり、各モータ３１、３２の回転を制御することによって、レーザ光Ｌが、加工対象物Ｗの加工面Ｗ１において、所望の加工パターンで前後方向（Ｘ方向）および左右方向（Ｙ方向）に２次元走査される。
ｆθレンズ２０は、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を下方に配置された加工対象物Ｗの加工面Ｗ１に集光する。つまり、各モータ３１、３２の回転を制御することによって、レーザ光Ｌが、加工対象物Ｗの加工面Ｗ１において、所望の加工パターンで前後方向（Ｘ方向）および左右方向（Ｙ方向）に２次元走査される。
［プロジェクタの概略構成］
次に、プロジェクタ８０の概略構成について図を参照しつつ説明する。
図２に示すように、プロジェクタ８０は、ｆθレンズ２０の近傍に設けられている。また、図３に示すように、ｆθレンズ２０の近傍には、プロジェクタ８０が加工画像（オブジェクト画像ともいう）および加工条件画像を投影するための投影部８２が開口形成されている。加工画像とは、加工パターンを作成するための加工データに基づいて作成される画像であり、加工パターンに対応する画像である。また、加工条件画像とは、加工対象物Ｗの加工条件を示す画像である。加工画像および加工条件画像の作成手法については後述する。
図７は、ガイド光、加工画像および加工条件画像の説明図である。図７に示すように、プロジェクタ８０は、加工対象物Ｗの加工パターンに対応する加工画像ＯＢを加工対象物Ｗに投影する。プロジェクタ８０は、実際の加工パターンと同じ大きさの加工画像ＯＢを、加工パターンの加工領域と一致するように加工対象物Ｗに投影する。加工対象物Ｗの加工領域に投影される加工画像ＯＢの焦点は、加工領域に走査されるレーザ光Ｌの焦点と一致している。
次に、プロジェクタ８０の概略構成について図を参照しつつ説明する。
図２に示すように、プロジェクタ８０は、ｆθレンズ２０の近傍に設けられている。また、図３に示すように、ｆθレンズ２０の近傍には、プロジェクタ８０が加工画像（オブジェクト画像ともいう）および加工条件画像を投影するための投影部８２が開口形成されている。加工画像とは、加工パターンを作成するための加工データに基づいて作成される画像であり、加工パターンに対応する画像である。また、加工条件画像とは、加工対象物Ｗの加工条件を示す画像である。加工画像および加工条件画像の作成手法については後述する。
図７は、ガイド光、加工画像および加工条件画像の説明図である。図７に示すように、プロジェクタ８０は、加工対象物Ｗの加工パターンに対応する加工画像ＯＢを加工対象物Ｗに投影する。プロジェクタ８０は、実際の加工パターンと同じ大きさの加工画像ＯＢを、加工パターンの加工領域と一致するように加工対象物Ｗに投影する。加工対象物Ｗの加工領域に投影される加工画像ＯＢの焦点は、加工領域に走査されるレーザ光Ｌの焦点と一致している。
つまり、ステージ昇降装置９４（図４）を操作してステージ１０２の高さを調節することにより、プロジェクタ８０が加工領域に投影した加工画像ＯＢの焦点（ピント）を合わせると、加工領域に対するレーザ光Ｌの焦点を合わせることができる。
この実施形態では、ステージ昇降装置９４を昇降させつつ、加工画像ＯＢを目視しながら、加工画像ＯＢの焦点を合わせる手法を採用するが、筐体９０の内部に加工対象物Ｗを撮影するカメラを設け、そのカメラの撮影画像をＰＣ７の表示装置７ｃで見ながら加工画像ＯＢの焦点を合わせるように構成することもできる。
この実施形態では、ステージ昇降装置９４を昇降させつつ、加工画像ＯＢを目視しながら、加工画像ＯＢの焦点を合わせる手法を採用するが、筐体９０の内部に加工対象物Ｗを撮影するカメラを設け、そのカメラの撮影画像をＰＣ７の表示装置７ｃで見ながら加工画像ＯＢの焦点を合わせるように構成することもできる。
また、図７に示すように、プロジェクタ８０は、加工対象物Ｗの材質、加工品質および加工回数などの加工条件を表す加工条件画像Ｊを加工対象物Ｗと重ならない箇所に投影する。さらに、プロジェクタ８０は、加工対象物Ｗの位置決めに用いるガイド光Ｇを投影する。この実施形態では、ガイド光Ｇは、矩形の格子状に形成されており、ステージ１０２の上面に投影されている。また、ガイド光Ｇが投影されている領域が、レーザ光Ｌを走査して加工が可能な加工可能領域Ｐに相当する。図示の例では、加工対象物Ｗの加工領域、つまり、加工パターンを形成する領域には、「ＡＢＣＤＥ」から成る加工画像ＯＢが投影されており、非鉄金属、品質１０および回数１の表示内容から成る加工条件画像Ｊが投影されている。品質とは加工品質のことであり、回数とは、同じ加工対象物Ｗに対する加工回数のことである。
プロジェクタ８０としては、ＤＬＰ(Digital Light Processing：ＤＬＰは登録商標)と呼ばれるＤＭＤ(デジタル・マイクロミラー・デバイス)を用いた映像表示システムや液晶式プロジェクタなどを用いることができる。
プロジェクタ８０としては、ＤＬＰ(Digital Light Processing：ＤＬＰは登録商標)と呼ばれるＤＭＤ(デジタル・マイクロミラー・デバイス)を用いた映像表示システムや液晶式プロジェクタなどを用いることができる。
［レーザコントローラ５の概略構成］
次に、レーザコントローラ５の概略構成について図２を参照しつつ説明する。
レーザコントローラ５には、励起用半導体レーザ部４０と、レーザドライバ５１と、電源部５２と、冷却ユニット５３とが設けられている。電源部５２は、励起用半導体レーザ部４０を駆動する駆動電流をレーザドライバ５１を介して励起用半導体レーザ部４０に供給する。励起用半導体レーザ部４０は、光ファイバケーブルＦによってレーザ発振器２１に光学的に接続されている。励起用半導体レーザ部４０は、励起光を光ファイバケーブルＦ内に出射する。
したがって、レーザ発振器２１には、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ケーブルＦを介して入射される。励起用半導体レーザ部４０には、たとえば、ＧａＡｓを用いたバー型半導体レーザを用いることができる。
次に、レーザコントローラ５の概略構成について図２を参照しつつ説明する。
レーザコントローラ５には、励起用半導体レーザ部４０と、レーザドライバ５１と、電源部５２と、冷却ユニット５３とが設けられている。電源部５２は、励起用半導体レーザ部４０を駆動する駆動電流をレーザドライバ５１を介して励起用半導体レーザ部４０に供給する。励起用半導体レーザ部４０は、光ファイバケーブルＦによってレーザ発振器２１に光学的に接続されている。励起用半導体レーザ部４０は、励起光を光ファイバケーブルＦ内に出射する。
したがって、レーザ発振器２１には、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ケーブルＦを介して入射される。励起用半導体レーザ部４０には、たとえば、ＧａＡｓを用いたバー型半導体レーザを用いることができる。
冷却ユニット５３は、電源部５２および励起用半導体レーザ部４０を所定の温度範囲内に調整するためのユニットであり、たとえば、強制空冷方式により冷却することで、励起用半導体レーザ部４０の温度制御を行っており、励起用半導体レーザ部４０の発振波長を微調整する。なお、冷却ユニット５３として、ペルチェ素子を用いた電子冷却方式の冷却ユニット、または、水冷式の冷却ユニットを用いることもできる。
レーザコントローラ５は、ＰＣ７から送信された文字、記号、図形などの加工パターンデータ（印字データともいう）、制御パラメータおよび各種指示情報などに基づいてレーザヘッド２を制御する。つまり、レーザコントローラ５は、ＰＣ７と共にレーザ加工装置１の全体を制御する。
レーザコントローラ５は、ＰＣ７から送信された文字、記号、図形などの加工パターンデータ（印字データともいう）、制御パラメータおよび各種指示情報などに基づいてレーザヘッド２を制御する。つまり、レーザコントローラ５は、ＰＣ７と共にレーザ加工装置１の全体を制御する。
［レーザコントローラ５の電気的構成］
次に、レーザコントローラ５の主な電気的構成について、それをブロックで示す図５を参照しつつ説明する。
レーザコントローラ５は、レーザコントローラ５の全体を制御する制御部６０を備えており、制御部６０には、ガルバノコントローラ５６と、レーザドライバ５１と、ポインタ光ドライバ５９と、光センサ１８と、プロジェクタドライバ８１と、昇降制御部１０１とが電気的に接続されている。ガルバノコントローラ５６は、ガルバノドライバ５７と電気的に接続されており、ガルバノドライバ５７は、ガルバノＸ軸モータ３１およびガルバノＹ軸モータ３２と電気的に接続されている。レーザドライバ５１は、励起用半導体レーザ部４０と電気的に接続されており、励起用半導体レーザ部４０はレーザ発振器２１と電気的に接続されている。ポインタ光ドライバ５９はポインタ光出射部３９と電気的に接続されており、プロジェクタドライバ８１はプロジェクタ８０と電気的に接続されている。
次に、レーザコントローラ５の主な電気的構成について、それをブロックで示す図５を参照しつつ説明する。
レーザコントローラ５は、レーザコントローラ５の全体を制御する制御部６０を備えており、制御部６０には、ガルバノコントローラ５６と、レーザドライバ５１と、ポインタ光ドライバ５９と、光センサ１８と、プロジェクタドライバ８１と、昇降制御部１０１とが電気的に接続されている。ガルバノコントローラ５６は、ガルバノドライバ５７と電気的に接続されており、ガルバノドライバ５７は、ガルバノＸ軸モータ３１およびガルバノＹ軸モータ３２と電気的に接続されている。レーザドライバ５１は、励起用半導体レーザ部４０と電気的に接続されており、励起用半導体レーザ部４０はレーザ発振器２１と電気的に接続されている。ポインタ光ドライバ５９はポインタ光出射部３９と電気的に接続されており、プロジェクタドライバ８１はプロジェクタ８０と電気的に接続されている。
制御部６０には、ＣＰＵ６１と、ＲＡＭ６２と、ＲＯＭ６３と、タイマ６４とが備えられている。ＣＰＵ６１は、レーザコントローラ５、ヘッド２および昇降制御部１０１を制御する。ＲＯＭ６３には、ＣＰＵ６１がレーザコントローラ５、ヘッド２および昇降制御部１０１を制御するための各種の制御プログラムなどが読出し可能に記憶されている。また、ＲＯＭ６３には、ＰＣ７から送信された加工パターンデータに基づいて加工パターンのＸＹ座標データを算出してＲＡＭ６２に記憶するなどのコンピュータプログラムも記憶されている。ＲＡＭ６２は、ＲＯＭ６３から読出された各種の制御プログラムを一時的に格納するワークメモリの役割をする。また、ＲＡＭ６２は、ＣＰＵ６１の演算結果や処理結果などを一時的に格納する。また、ＲＡＭ６２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、曲率などのデータが記憶されている。ＣＰＵ６１、ＲＡＭ６２、ＲＯＭ６３およびタイマ６４は、バス線（図示せず）により相互に電気的に接続されており、相互にデータのやり取りを行う。
そして、ＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６３に記憶されている各種の制御プログラムに基づいて各種の演算および制御を行う。たとえば、ＣＰＵ６１は、ＰＣ７から入力した加工パターンデータに基づいて算出した加工パターンのＸＹ座標データ、ガルバノ走査速度データなどをガルバノコントローラ５６に出力する。また、ＣＰＵ６１は、ＰＣ７から入力した加工パターンデータに基づいて設定した励起用半導体レーザ部４０の励起光出力、励起光の出力期間などの励起用半導体レーザ部４０のレーザ駆動データをレーザドライバ５１に出力する。また、ＣＰＵ６１は、加工パターンデータのＸＹ座標データ、ガルバノスキャナ１９のオン・オフを指示する制御信号などをガルバノコントローラ５６に出力する。
レーザドライバ５１は、制御部６０から入力した励起用半導体レーザ部４０の励起光出力、励起光の出力期間などのレーザ駆動データなどに基づいて、励起用半導体レーザ部４０を駆動制御する。具体的には、レーザドライバ５１は、制御部６０から入力したレーザ駆動データの励起光出力に比例した電流値のパルス状の駆動電流を発生し、その発生した駆動電流を、レーザ駆動データの励起光の出力期間に基づく期間、励起用半導体レーザ部４０に出力する。これにより、励起用半導体レーザ部４０は、励起光出力に対応する強度の励起光を出力期間の間、光ファイバケーブルＦ（図２）内に出射する。
レーザドライバ５１は、制御部６０から入力した励起用半導体レーザ部４０の励起光出力、励起光の出力期間などのレーザ駆動データなどに基づいて、励起用半導体レーザ部４０を駆動制御する。具体的には、レーザドライバ５１は、制御部６０から入力したレーザ駆動データの励起光出力に比例した電流値のパルス状の駆動電流を発生し、その発生した駆動電流を、レーザ駆動データの励起光の出力期間に基づく期間、励起用半導体レーザ部４０に出力する。これにより、励起用半導体レーザ部４０は、励起光出力に対応する強度の励起光を出力期間の間、光ファイバケーブルＦ（図２）内に出射する。
ガルバノコントローラ５６は、制御部６０から入力した加工パターンデータのＸＹ座標データおよびガルバノ走査速度データなどに基づいて、ガルバノＸ軸モータ３１およびガルバノＹ軸モータ３２の駆動角度および回転速度などを算出し、その算出したデータをモータ駆動データとしてガルバノドライバ５７に出力する。
ガルバノドライバ５７は、ガルバノコントローラ５６から入力されたモータ駆動データに基づいて、ガルバノＸ軸モータ３１およびガルバノ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。また、レーザヘッド２に設けられた光センサ１８は、レーザ光Ｌの発光強度を検出する。ポインタ光出射部３９は、ｆθレンズ２０によって収束されたレーザ光Ｌの焦点位置（合焦位置）に向かってポインタ光を出射する。また、ポインタ光ドライバ５９は、ポインタ光の出射制御を行う。
ガルバノドライバ５７は、ガルバノコントローラ５６から入力されたモータ駆動データに基づいて、ガルバノＸ軸モータ３１およびガルバノ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。また、レーザヘッド２に設けられた光センサ１８は、レーザ光Ｌの発光強度を検出する。ポインタ光出射部３９は、ｆθレンズ２０によって収束されたレーザ光Ｌの焦点位置（合焦位置）に向かってポインタ光を出射する。また、ポインタ光ドライバ５９は、ポインタ光の出射制御を行う。
また、ＣＰＵ６１は、プロジェクタドライバ８１を制御し、ＰＣ７が作成した加工画像ＯＢおよび加工条件画像Ｊ（図７）をプロジェクタ８０に加工対象物Ｗに対して投影させる制御を実行する。
［ＰＣ７の電気的構成］
次に、ＰＣ７の主な電気的構成について、それをブロックで示す図５を参照しつつ説明する。
ＰＣ７は、ＰＣ７の全体を制御する制御部７０と、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＢＤ(Blu-ray（登録商標）Disc）などの記憶媒体７７に対する各種データやコンピュータプログラムなどの書き込みおよび読出しを行うためのマルチドライブ７６、キーボード７ａと、マウス７ｂと、表示装置７ｃとから構成されている。また、ＰＣ７には、ＵＳＢ（登録商標）メモリを電気的接続するためのＵＳＢ端子（図示せず）が設けられている。制御部７０は、ＰＣ７の全体の制御を行う演算装置および制御装置としてのＣＰＵ７１と、ＲＡＭ７２と、ＲＯＭ７３と、時間を計測するタイマ７４と、記憶部７５とを備えている。ＣＰＵ７１と、ＲＡＭ７２と、ＲＯＭ７３と、タイマ７４とは、バス線（図示せず）により相互に接続されており、相互にデータのやり取りが行われる。また、ＣＰＵ７１と記憶部７５は、入出力インタフェース（図示せず）を介して接続されており、相互にデータのやり取りが行われる。記憶部７５は、ＤＤＲ、ＳＤＲＡＭやＨＤＤなどにより構成されている。
次に、ＰＣ７の主な電気的構成について、それをブロックで示す図５を参照しつつ説明する。
ＰＣ７は、ＰＣ７の全体を制御する制御部７０と、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＢＤ(Blu-ray（登録商標）Disc）などの記憶媒体７７に対する各種データやコンピュータプログラムなどの書き込みおよび読出しを行うためのマルチドライブ７６、キーボード７ａと、マウス７ｂと、表示装置７ｃとから構成されている。また、ＰＣ７には、ＵＳＢ（登録商標）メモリを電気的接続するためのＵＳＢ端子（図示せず）が設けられている。制御部７０は、ＰＣ７の全体の制御を行う演算装置および制御装置としてのＣＰＵ７１と、ＲＡＭ７２と、ＲＯＭ７３と、時間を計測するタイマ７４と、記憶部７５とを備えている。ＣＰＵ７１と、ＲＡＭ７２と、ＲＯＭ７３と、タイマ７４とは、バス線（図示せず）により相互に接続されており、相互にデータのやり取りが行われる。また、ＣＰＵ７１と記憶部７５は、入出力インタフェース（図示せず）を介して接続されており、相互にデータのやり取りが行われる。記憶部７５は、ＤＤＲ、ＳＤＲＡＭやＨＤＤなどにより構成されている。
ＲＡＭ７２は、ＣＰＵ７１により演算された各種の演算結果などを一時的に格納し、ＲＯＭ７３は、ＣＰＵ７１が実行する各種の制御プログラムやデータテーブルなどを記憶する。記憶部７５は、各種のアプリケーションソフトウェアのプログラム、各種のデータファイルなどを記憶するものであり、ＣＰＵ７１が実行するメインルーチン（図８）や各サブルーチン（図９，図１０）などのコンピュータプログラムを記憶している。また、記憶部７５には、加工条件とプロジェクタの設定値とが対応付けられたデータテーブル７５ａ（図６）が記憶されている。また、記憶部７５には、文字、記号、図形などの加工パターンを生成するためのフォントデータ、記号データ、図形データなどの加工データが記憶されている。
そして、ＣＰＵ７１は、アプリケーションプログラムや各種のデータテーブルなどのデータ群をマルチドライブ７６を介して記憶媒体７７から、あるいは、ＵＳＢメモリから読込み、その読込んだデータ群を記憶部７５に格納する。また、そのデータ群は、インターネットなどの通信回線を介して記憶部７５に格納することもできる。
また、ＣＰＵ７１は、ＰＣ７が、加工パターンを作成するための加工データに基づいて加工画像ＯＢおよび加工条件画像Ｊ（図７）を作成する画像作成処理と、加工画像ＯＢおよび加工条件画像Ｊをプロジェクタ８０に加工対象物Ｗに対して投影させる投影処理とを実行する。表示装置７ｃは、液晶や有機ＥＬなどにより構成されており、加工対象物Ｗの材質、品質、加工回数、レーザパワーおよび加工速度などの加工条件の設定画面、データテーブル７５ａなどを表示する。
そして、ＣＰＵ７１は、アプリケーションプログラムや各種のデータテーブルなどのデータ群をマルチドライブ７６を介して記憶媒体７７から、あるいは、ＵＳＢメモリから読込み、その読込んだデータ群を記憶部７５に格納する。また、そのデータ群は、インターネットなどの通信回線を介して記憶部７５に格納することもできる。
また、ＣＰＵ７１は、ＰＣ７が、加工パターンを作成するための加工データに基づいて加工画像ＯＢおよび加工条件画像Ｊ（図７）を作成する画像作成処理と、加工画像ＯＢおよび加工条件画像Ｊをプロジェクタ８０に加工対象物Ｗに対して投影させる投影処理とを実行する。表示装置７ｃは、液晶や有機ＥＬなどにより構成されており、加工対象物Ｗの材質、品質、加工回数、レーザパワーおよび加工速度などの加工条件の設定画面、データテーブル７５ａなどを表示する。
［データテーブル７５ａ］
ここで、データテーブル７５ａの内容についてそれを示す図６を参照しつつ説明する。
データテーブル７５ａは、加工条件とプロジェクタ設定値とを対応付けて構成されている。加工条件は、加工対象物Ｗの材質と、加工品質（図では品質と記載）と、加工回数（図では回数と記載）と、レーザパワー［Ｗ］と、加工速度［ｍ／ｓ］とから構成されている。材質には、非鉄金属と、真鍮と、樹脂と、ラベルとが設定されている。非鉄金属および真鍮に対する加工品質には、それぞれ１〜１５の１５段階が設定されており、樹脂およびラベルに対する加工品質には、それぞれ１〜３の３段階が設定されている。数字が大きくなるほど加工品質が高いことを示す。尚、加工品質の一例として視認性があり、視認性が高いものを加工品質が高いと定義することができる。また、非鉄金属に対する加工回数には、１回が設定されており、真鍮に対する加工回数には２回が設定されている。また、樹脂およびラベルに対する加工回数には、それぞれ１回が設定されている。たとえば、加工回数が２回とは、加工対象物Ｗ、加工領域および加工パターンを変更しないで加工を２回行うことを意味する。非鉄金属および真鍮に対するレーザパワーには、それぞれ２、４および６［Ｗ］の３段階が設定されている。また、樹脂に対するレーザパワーには、１〜３［Ｗ］の３段階が設定されており、ラベルには１および２［Ｗ］の２段階が設定されている。加工速度は、レーザ光Ｌの走査速度であり、非鉄金属および真鍮に対して、それぞれ１、３、５、７、９および１２［ｍ／ｓ］の６段階が設定されている。また、樹脂およびラベルに対する加工速度には、それぞれ５および９［ｍ／ｓ］の２段階が設定されている。
ここで、データテーブル７５ａの内容についてそれを示す図６を参照しつつ説明する。
データテーブル７５ａは、加工条件とプロジェクタ設定値とを対応付けて構成されている。加工条件は、加工対象物Ｗの材質と、加工品質（図では品質と記載）と、加工回数（図では回数と記載）と、レーザパワー［Ｗ］と、加工速度［ｍ／ｓ］とから構成されている。材質には、非鉄金属と、真鍮と、樹脂と、ラベルとが設定されている。非鉄金属および真鍮に対する加工品質には、それぞれ１〜１５の１５段階が設定されており、樹脂およびラベルに対する加工品質には、それぞれ１〜３の３段階が設定されている。数字が大きくなるほど加工品質が高いことを示す。尚、加工品質の一例として視認性があり、視認性が高いものを加工品質が高いと定義することができる。また、非鉄金属に対する加工回数には、１回が設定されており、真鍮に対する加工回数には２回が設定されている。また、樹脂およびラベルに対する加工回数には、それぞれ１回が設定されている。たとえば、加工回数が２回とは、加工対象物Ｗ、加工領域および加工パターンを変更しないで加工を２回行うことを意味する。非鉄金属および真鍮に対するレーザパワーには、それぞれ２、４および６［Ｗ］の３段階が設定されている。また、樹脂に対するレーザパワーには、１〜３［Ｗ］の３段階が設定されており、ラベルには１および２［Ｗ］の２段階が設定されている。加工速度は、レーザ光Ｌの走査速度であり、非鉄金属および真鍮に対して、それぞれ１、３、５、７、９および１２［ｍ／ｓ］の６段階が設定されている。また、樹脂およびラベルに対する加工速度には、それぞれ５および９［ｍ／ｓ］の２段階が設定されている。
加工品質、加工回数、レーザパワーおよび加工速度は相関関係にあるため、それぞれをユーザが選択可能にすると、加工条件の設定が難しくなるので、１つの加工条件を選択すると、他の加工条件が自動的に設定されるように構成されている。
たとえば、加工対象物Ｗの材質が非鉄金属または真鍮である場合は、加工品質を１〜１５段階の中から選択すると、加工回数、レーザパワーおよび加工速度が自動的に設定される。また、加工対象物Ｗの材質が樹脂またはラベルである場合は、レーザパワーまたは加工速度を選択すると、加工品質および加工回数が自動的に設定される。選択可能な加工条件は、加工条件を設定するための加工条件設定プログラムを設計変更することにより変更することができる。
たとえば、加工対象物Ｗの材質が非鉄金属または真鍮である場合は、加工品質を１〜１５段階の中から選択すると、加工回数、レーザパワーおよび加工速度が自動的に設定される。また、加工対象物Ｗの材質が樹脂またはラベルである場合は、レーザパワーまたは加工速度を選択すると、加工品質および加工回数が自動的に設定される。選択可能な加工条件は、加工条件を設定するための加工条件設定プログラムを設計変更することにより変更することができる。
プロジェクタ設定値は、加工画像ＯＢ（図７）の輝度および色（色相）から構成されている。非鉄金属に対応する加工画像ＯＢの輝度は、１０〜３８の段階に設定されており、加工画像ＯＢの色（色相）は白色に設定されている。また、真鍮に対応する加工画像ＯＢの輝度は、２０〜４８の段階に設定されており、加工画像ＯＢの色（色相）は青色に設定されている。また、樹脂に対応する加工画像ＯＢの輝度は、２０〜４０の段階に設定されており、加工画像ＯＢの色（色相）は赤色に設定されている。また、ラベルに対応する加工画像ＯＢの輝度は、２０〜４０の段階に設定されており、加工画像ＯＢの色（色相）は緑色に設定されている。輝度の数字が大きくなるほど加工画像ＯＢの輝度が大きくなる。
たとえば、ユーザが加工対象物Ｗの材質として非鉄金属を選択し、加工品質１を選択したとすると、加工条件として、加工回数１回、レーザパワー２［Ｗ］および加工速度［９ｍ／ｓ］が設定され、プロジェクタ設定値として加工画像ＯＢの輝度１０が設定され、加工画像ＯＢの色として白色が設定される。
つまり、ユーザが非鉄金属を選択し、加工品質１を設定すると、加工対象物Ｗの加工を行う前に、プロジェクタ８０が輝度１０で白色の加工画像ＯＢを加工対象物Ｗに投影する（図７）。ユーザは、加工対象物Ｗに投影された加工画像ＯＢを目視して、加工画像ＯＢの輝度が１０であり、加工画像ＯＢの色が白色であることを識別することにより、加工対象物の材質が非鉄金属であり、かつ、加工品質が１であり、加工回数が１であることを確認することができる。つまり、ユーザは加工条件を容易に確認することができる。これにより、加工条件の設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
つまり、ユーザが非鉄金属を選択し、加工品質１を設定すると、加工対象物Ｗの加工を行う前に、プロジェクタ８０が輝度１０で白色の加工画像ＯＢを加工対象物Ｗに投影する（図７）。ユーザは、加工対象物Ｗに投影された加工画像ＯＢを目視して、加工画像ＯＢの輝度が１０であり、加工画像ＯＢの色が白色であることを識別することにより、加工対象物の材質が非鉄金属であり、かつ、加工品質が１であり、加工回数が１であることを確認することができる。つまり、ユーザは加工条件を容易に確認することができる。これにより、加工条件の設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
［加工画像投影処理］
次に、ＰＣ７のＣＰＵ７１（図５）が、加工画像ＯＢをプロジェクタ８０に投影させるために実行する加工画像投影処理の内容について図８ないし図１０を参照して説明する。
図８は、ＣＰＵ７１が実行する加工画像投影処理のメインルーチンを示すフローチャートである。図９は、サブルーチンである加工画像作成処理を示すフローチャートであり、図１０は、サブルーチンである加工条件画像作成処理を示すフローチャートである。
次に、ＰＣ７のＣＰＵ７１（図５）が、加工画像ＯＢをプロジェクタ８０に投影させるために実行する加工画像投影処理の内容について図８ないし図１０を参照して説明する。
図８は、ＣＰＵ７１が実行する加工画像投影処理のメインルーチンを示すフローチャートである。図９は、サブルーチンである加工画像作成処理を示すフローチャートであり、図１０は、サブルーチンである加工条件画像作成処理を示すフローチャートである。
（メインルーチン）
ＣＰＵ７１は、プロジェクタ８０による加工画像ＯＢの投影開始指示が出されたか否かを判定する（図８のステップ（以下、ステップをＳと略す）１）。たとえば、プロジェクタ８０の投影開始を指示する投影開始ボタン画像がＰＣ７の表示装置７ｃ（図１）に表示され、ユーザはキーボード７ａやマウス７ｂを用いて投影開始ボタン画像を選択することにより投影開始指示を行う場合は、その投影開始ボタン画像が選択されたか否かを判定する。ここで、ＣＰＵ７１は、加工画像ＯＢの投影開始指示が出されたと判定した場合は（Ｓ１：Ｙｅｓ）、ユーザがＰＣ７を用いて作成した加工パターンを作成するための加工データがＲＡＭ７２（図５）に格納されているか否かを判定する（Ｓ２）。ここで、ＣＰＵ７１は、加工データが格納されていると判定した場合は（Ｓ２：Ｙｅｓ）、サブルーチンの加工画像作成処理（図９）に移行する（Ｓ３）。
ＣＰＵ７１は、プロジェクタ８０による加工画像ＯＢの投影開始指示が出されたか否かを判定する（図８のステップ（以下、ステップをＳと略す）１）。たとえば、プロジェクタ８０の投影開始を指示する投影開始ボタン画像がＰＣ７の表示装置７ｃ（図１）に表示され、ユーザはキーボード７ａやマウス７ｂを用いて投影開始ボタン画像を選択することにより投影開始指示を行う場合は、その投影開始ボタン画像が選択されたか否かを判定する。ここで、ＣＰＵ７１は、加工画像ＯＢの投影開始指示が出されたと判定した場合は（Ｓ１：Ｙｅｓ）、ユーザがＰＣ７を用いて作成した加工パターンを作成するための加工データがＲＡＭ７２（図５）に格納されているか否かを判定する（Ｓ２）。ここで、ＣＰＵ７１は、加工データが格納されていると判定した場合は（Ｓ２：Ｙｅｓ）、サブルーチンの加工画像作成処理（図９）に移行する（Ｓ３）。
（加工画像作成処理）
この実施形態のレーザ加工装置１は、加工対象物Ｗの加工パターンが、複数の要素により構成されている場合に、加工条件を設定したい加工パターンを構成する要素（以下、加工パターン構成要素という）を選択することができるように構成されている。つまり、加工パターン構成要素の個々に加工条件を設定したり、加工パターン構成要素のうち、先頭の２個とか、中央の２個など、特定の範囲の加工条件を設定することができる。そして、レーザ加工装置１は、各加工パターン構成要素の所定数ごとに加工条件を設定するか、あるいは、各加工パターン構成要素を総て同じ加工条件に設定するかを選択することができるように構成されており、その設定内容に応じてプロジェクタ設定値（図６）も変えることができるように構成されている。
この実施形態のレーザ加工装置１は、加工対象物Ｗの加工パターンが、複数の要素により構成されている場合に、加工条件を設定したい加工パターンを構成する要素（以下、加工パターン構成要素という）を選択することができるように構成されている。つまり、加工パターン構成要素の個々に加工条件を設定したり、加工パターン構成要素のうち、先頭の２個とか、中央の２個など、特定の範囲の加工条件を設定することができる。そして、レーザ加工装置１は、各加工パターン構成要素の所定数ごとに加工条件を設定するか、あるいは、各加工パターン構成要素を総て同じ加工条件に設定するかを選択することができるように構成されており、その設定内容に応じてプロジェクタ設定値（図６）も変えることができるように構成されている。
たとえば、図７に示したように、５つの英文字「ＡＢＣＤＥ」から成る加工パターンを加工対象物Ｗに加工する場合、加工パターンは５つの加工パターン構成要素から構成されている。そして、加工パターン構成要素である英文字の所定数ごと（１文字ごと、２文字ごとなど）に加工条件を設定するか、あるいは、５つの英文字を総て同じ加工条件に設定するかを選択することができ、その設定内容に応じてプロジェクタ設定値も変えることができる。たとえば、加工対象物Ｗの材質が非鉄金属の場合に、加工パターン「ＡＢＣＤＥ」のうち「ＡＢ」を加工品質１の加工条件に設定し、「ＣＤＥ」を加工品質６の加工条件に設定することができる。この場合、「ＡＢ」の加工条件に対応するプロジェクタ設定値は、輝度１０および白色であり、「ＣＤＥ」の加工条件に対応するプロジェクタ設定値は、輝度２０および白色になる（図６）。つまり、プロジェクタ８０は、「ＡＢ」を輝度１０の白色で投影し、「ＣＤＥ」を輝度２０の白色で投影する。
以下、加工パターン構成要素の中から所定の範囲を決めて加工条件を個別に設定することを加工条件個別設定という。加工条件個別設定を行うための画面は、ＰＣ７の表示装置７ｃ（図１）に表示され、ユーザはキーボード７ａやマウス７ｂを用いて加工条件個別設定を行う。また、加工条件個別設定を行うか否かを選択するための選択ボタンも表示装置７ｃに表示され、ユーザはキーボード７ａやマウス７ｂを用いて選択ボタンを選択することにより、加工条件個別設定を選択する。
以下、加工パターン構成要素の中から所定の範囲を決めて加工条件を個別に設定することを加工条件個別設定という。加工条件個別設定を行うための画面は、ＰＣ７の表示装置７ｃ（図１）に表示され、ユーザはキーボード７ａやマウス７ｂを用いて加工条件個別設定を行う。また、加工条件個別設定を行うか否かを選択するための選択ボタンも表示装置７ｃに表示され、ユーザはキーボード７ａやマウス７ｂを用いて選択ボタンを選択することにより、加工条件個別設定を選択する。
ＣＰＵ７１は、加工条件個別設定が選択されているか否かを判定し（図９のＳ４）、加工条件個別設定が選択されていると判定した場合は（Ｓ４：Ｙｅｓ）、加工条件個別設定を行うための画面において個別に設定された加工条件を、今回加工する加工対象物Ｗの加工条件に設定する（Ｓ５）。また、ＣＰＵ７１は、加工条件個別設定が選択されていないと判定した場合は（Ｓ４：Ｎｏ）、加工パターン全体に共通に設定された加工条件を、今回加工する加工対象物Ｗの加工条件に設定する（Ｓ６）。続いて、ＣＰＵ７１は、加工条件の設定が終了したか否かを判定する（Ｓ７）。加工条件の設定を終了するか否かを選択するための選択ボタンは、ＰＣ７の表示装置７ｃに表示され、ユーザはキーボード７ａやマウス７ｂを用いて選択ボタンを選択することにより、加工条件の設定を終了する。ＣＰＵ７１は、加工条件の設定が終了していないと判定した場合は（Ｓ７：Ｎｏ）、Ｓ４に戻り、Ｓ５またはＳ６を実行する。Ｓ５を実行する場合は、個別に設定する加工条件の設定が終了するまで、Ｓ４，Ｓ５を繰り返し実行する。そして、ＣＰＵ７１は、加工条件の設定が終了したと判定した場合は（Ｓ７：Ｙｅｓ）、データテーブル７５ａ（図６）を参照し、Ｓ５またはＳ６において設定された加工条件に対応するプロジェクタ設定値を読出し、その読出したプロジェクタ設定値に基づいて加工画像ＯＢの輝度および色などの表示態様を決定する（Ｓ８）。続いて、ＣＰＵ７１は、メインルーチンに戻る。
ＣＰＵ７１は、メインルーチンに戻り、加工条件画像Ｊ（図７）をプロジェクタ８０に投影させるか否かを判定し（図８のＳ９）、投影させると判定した場合は（Ｓ９：Ｙｅｓ）、サブルーチンの加工条件画像作成処理（図１０）に移行する（Ｓ１０）。加工条件画像Ｊをプロジェクタ８０に投影させるか否かを選択する選択ボタンは、ＰＣ７の表示装置７ｃ（図１）に表示され、ユーザはキーボード７ａやマウス７ｂを用いて選択ボタンを選択することにより、選択を実行する。
（加工条件画像作成処理）
ＣＰＵ７１は、加工条件個別設定が選択されているか否か、つまり、先の加工画像作成処理のＳ４（図９）において加工条件個別設定が選択されたか否かを判定し（図１０のＳ１１）、選択されていると判定した場合は（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、いずれかの加工パターン構成要素が選択されているか否かを判定する（Ｓ１２）。つまり、加工条件個別設定において個別に設定した加工条件のうち、加工条件画像Ｊの表示内容として入れたいものが選択されているか否かを判定する。ここで、ＣＰＵ７１は、いずれかの加工パターン構成要素が選択されていると判定した場合は（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、選択されている加工パターン構成要素に設定されている加工条件を加工条件画像Ｊ（図７）の表示内容に設定する（Ｓ１３）。たとえば、加工対象物Ｗの材質が非鉄金属であり、加工パターンが「ＡＢＣＤＥ」である場合に、先の加工画像作成処理のＳ５（図９）において、「ＡＢ」に対して加工品質１が設定されており、「ＣＤＥ」に対して加工品質６が設定されているとする。そして、Ｓ１３において「ＡＢ」および「ＣＤＥ」をそれぞれ選択している場合は、「ＡＢ」に対して設定されている加工品質１と、「ＣＤＥ」に対して設定されている加工品質６とを加工条件画像Ｊの表示内容に設定する（Ｓ１３）。この場合、「ＡＢ：加工品質１、加工回数１」「ＣＤＥ：加工品質６、加工回数１」のように、選択した加工パターン構成要素ごとに加工条件を識別できる表示内容に設定する。また、「ＡＢ」のみを選択している場合は、「ＡＢ」に設定されている加工品質１および加工回数１を加工条件画像Ｊの表示内容に設定する（Ｓ１３）。
ＣＰＵ７１は、加工条件個別設定が選択されているか否か、つまり、先の加工画像作成処理のＳ４（図９）において加工条件個別設定が選択されたか否かを判定し（図１０のＳ１１）、選択されていると判定した場合は（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、いずれかの加工パターン構成要素が選択されているか否かを判定する（Ｓ１２）。つまり、加工条件個別設定において個別に設定した加工条件のうち、加工条件画像Ｊの表示内容として入れたいものが選択されているか否かを判定する。ここで、ＣＰＵ７１は、いずれかの加工パターン構成要素が選択されていると判定した場合は（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、選択されている加工パターン構成要素に設定されている加工条件を加工条件画像Ｊ（図７）の表示内容に設定する（Ｓ１３）。たとえば、加工対象物Ｗの材質が非鉄金属であり、加工パターンが「ＡＢＣＤＥ」である場合に、先の加工画像作成処理のＳ５（図９）において、「ＡＢ」に対して加工品質１が設定されており、「ＣＤＥ」に対して加工品質６が設定されているとする。そして、Ｓ１３において「ＡＢ」および「ＣＤＥ」をそれぞれ選択している場合は、「ＡＢ」に対して設定されている加工品質１と、「ＣＤＥ」に対して設定されている加工品質６とを加工条件画像Ｊの表示内容に設定する（Ｓ１３）。この場合、「ＡＢ：加工品質１、加工回数１」「ＣＤＥ：加工品質６、加工回数１」のように、選択した加工パターン構成要素ごとに加工条件を識別できる表示内容に設定する。また、「ＡＢ」のみを選択している場合は、「ＡＢ」に設定されている加工品質１および加工回数１を加工条件画像Ｊの表示内容に設定する（Ｓ１３）。
また、ＣＰＵ７１は、選択された加工パターン構成要素がないと判定した場合は（Ｓ１２：Ｎｏ）、加工順番が先頭の加工パターン構成要素の加工条件を加工条件画像Ｊの表示内容に設定する（Ｓ１４）。たとえば、加工パターンが「ＡＢＣＤＥ」であり、先の加工画像作成処理のＳ５（図９）において、「ＡＢ」に対して加工品質１および加工回数１が設定されており、「ＣＤＥ」に対して加工品質６および加工回数１が設定されている場合は、加工順番が先頭の「Ａ」に対して設定されている加工品質１および加工回数１を加工条件画像Ｊの表示内容に設定する。また、ＣＰＵ７１は、Ｓ１１において、加工条件個別設定が選択されていないと判定した場合は（Ｓ１１：Ｎｏ）、加工パターン全体に設定されている加工条件を加工条件画像Ｊの表示内容に設定する（Ｓ１５）。続いて、ＣＰＵ７１は、プロジェクタ８０が、Ｓ１３〜Ｓ１５において設定した表示内容を有する加工条件画像Ｊの投影領域を確保できるか否かを判定する（Ｓ１６）。具体的には、加工条件画像Ｊを加工画像ＯＢと重ならず、かつ、加工可能領域Ｐ（図７）の四隅に投影することができるか否かを判定する。ここで、ＣＰＵ７１は、投影領域を確保できると判定した場合は（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、加工画像ＯＢと重ならない加工可能領域Ｐの四隅（たとえば、加工可能領域Ｐの左上の隅）を抽出し、その抽出した領域にて投影するという条件を加工条件画像Ｊの表示態様の一つに設定する（Ｓ１７）。また、ＣＰＵ７１は、Ｓ１６において否定判定した場合は（Ｓ１６：Ｎｏ）、加工可能領域Ｐのうち特定の領域（たとえば、加工可能領域Ｐの右上隅）にて加工条件画像Ｊを点滅させるという条件を加工条件画像Ｊの表示態様の一つに設定する（Ｓ１８）。そして、ＣＰＵ７１は、先のサブルーチンの加工画像作成処理のＳ８（図９）において決定された加工画像ＯＢの色以外の色を加工条件画像Ｊの色に設定し（Ｓ１９）、メインルーチンに戻る。
続いて、ＣＰＵ７１は、サブルーチンの加工画像作成処理において作成した加工画像ＯＢと、サブルーチンの加工条件画像作成処理において作成した加工条件画像Ｊとを投影する指示をレーザコントローラ５へ送信する（図８のＳ２０）。そして、その指示を受けたレーザコントローラ５のＣＰＵ６１（図５）は、プロジェクタドライバ８１を駆動し、プロジェクタ８０に加工画像ＯＢおよび加工条件画像Ｊを投影させる（図７）。
ここで、ユーザは、加工画像ＯＢの焦点（ピント）を合わせる作業を行う。たとえば、図１１（ａ）に示すように、加工対象物Ｗに「ＡＢＣＤＥ」なる加工画像ＯＢが投影されたとすると、ステージ昇降装置９４（図４）を制御してステージ１０２を昇降させ、ステージ１０２上に載置された加工対象物Ｗの載置高さを調節し、加工画像ＯＢの焦点を合わせる。たとえば、加工画像「ＡＢＣＤＥ」の「Ａ」に着目して焦点を合わせる場合、図１１（ｂ）の左側に示すように、焦点が合っていない「Ａ」を、右側に示すように焦点が合った「Ａ」となるように加工対象物Ｗの載置高さを調節する。このように、加工画像ＯＢの焦点を合わせることにより、レーザ光Ｌの加工対象物Ｗに対する焦点を自動的に合わせることができる。
ここで、ユーザは、加工画像ＯＢの焦点（ピント）を合わせる作業を行う。たとえば、図１１（ａ）に示すように、加工対象物Ｗに「ＡＢＣＤＥ」なる加工画像ＯＢが投影されたとすると、ステージ昇降装置９４（図４）を制御してステージ１０２を昇降させ、ステージ１０２上に載置された加工対象物Ｗの載置高さを調節し、加工画像ＯＢの焦点を合わせる。たとえば、加工画像「ＡＢＣＤＥ」の「Ａ」に着目して焦点を合わせる場合、図１１（ｂ）の左側に示すように、焦点が合っていない「Ａ」を、右側に示すように焦点が合った「Ａ」となるように加工対象物Ｗの載置高さを調節する。このように、加工画像ＯＢの焦点を合わせることにより、レーザ光Ｌの加工対象物Ｗに対する焦点を自動的に合わせることができる。
また、ユーザは、加工画像ＯＢの輝度および色を識別することにより、加工対象物Ｗの加工条件を容易に確認することもできる。たとえば、図１２（ａ）に示すように、加工対象物Ｗに投影された「ＡＢＣＤＥ」なる加工画像ＯＢが、輝度３８の白色であった場合は、加工対象物Ｗの材質は非鉄金属であり、加工品質は１５であり、加工回数は１回であると確認することができる。また、同図（ｃ）に示すように、加工画像ＯＢが輝度１０の白色であった場合は、加工対象物Ｗの材質は非鉄金属であり、加工品質は１であり、加工回数は１回であると確認することができる。
また、加工画像ＯＢの輝度および色を識別することにより、加工対象物Ｗの加工条件の設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
また、加工画像ＯＢの輝度および色を識別することにより、加工対象物Ｗの加工条件の設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
そして、ＣＰＵ７１は、プロジェクタに対する投影停止の指示があったか否かを判定する（図８のＳ２１）。投影停止を指示するための投影停止ボタン画像は、ＰＣ７の表示装置７ｃ（図１）に表示され、ユーザは、キーボード７ａまたはマウス７ｂを操作して投影停止ボタン画像を選択することにより、投影停止を指示する。ここで、ＣＰＵ７１は、投影停止の指示があったと判定した場合は（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、投影停止の指示をレーザコントローラ５へ出力する（Ｓ２３）。これにより、レーザコントローラ５のＣＰＵ６１（図５）がプロジェクタドライバ８１に対して投影を停止させる。また、ＣＰＵ７１は、投影停止の指示がないと判定した場合は（Ｓ２１：Ｎｏ）、タイマ７４（図５）の計測時間に基づき、投影開始から一定時間が経過したか否かを判定し（Ｓ２２）、経過したと判定した場合は（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、投影停止の指示をレーザコントローラ５へ出力して投影を停止させる（Ｓ２３）。つまり、投影開始から一定時間経過したときは投影を停止させ、投影の停止忘れを防止する。
［第１実施形態の効果］
（１）上述した第１実施形態のレーザ加工装置１を実施すれば、プロジェクタ８０が加工パターンに対応する画像である加工画像ＯＢを加工対象物Ｗに投影するため、投影開始からの時間経過とともに加工画像ＯＢが消えてしまったり加工画像がちらついたりすることがないので、加工パターンの全体像を目視で容易に把握することができる。
したがって、レーザ加工装置１を実施すれば、加工対象物Ｗにおける加工パターンの位置決めを容易に行うことができる。
しかも、加工画像ＯＢを目視することにより、加工結果を容易に確認することもできる。
（１）上述した第１実施形態のレーザ加工装置１を実施すれば、プロジェクタ８０が加工パターンに対応する画像である加工画像ＯＢを加工対象物Ｗに投影するため、投影開始からの時間経過とともに加工画像ＯＢが消えてしまったり加工画像がちらついたりすることがないので、加工パターンの全体像を目視で容易に把握することができる。
したがって、レーザ加工装置１を実施すれば、加工対象物Ｗにおける加工パターンの位置決めを容易に行うことができる。
しかも、加工画像ＯＢを目視することにより、加工結果を容易に確認することもできる。
（２）また、プロジェクタ８０により加工対象物Ｗに投影された加工画像ＯＢの焦点がレーザ光Ｌの焦点と一致しているため、プロジェクタ８０により加工対象物Ｗに投影された加工画像ＯＢの焦点を合わせるだけで、レーザ光Ｌの焦点を自動的に合わせることができるので、レーザ光の焦点合わせを目視で容易に行うことができる。また、加工画像を用いて加工パターンの位置合わせを行うため、加工画像の焦点が合っていない場合にその焦点を合わせるようにすれば、レーザ光の焦点合わせを忘れるおそれがない。
（３）さらに、プロジェクタ８０は、加工対象物Ｗの材質および加工品質に応じて加工画像ＯＢの輝度および色を変更して加工対象物Ｗに投影することができるため、加工画像ＯＢの輝度および色を目視で識別することにより、加工対象物Ｗの材質および加工品質を確認することができるので、材質および加工品質の確認作業を容易化することができる。
しかも、材質および加工品質の設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
（３）さらに、プロジェクタ８０は、加工対象物Ｗの材質および加工品質に応じて加工画像ＯＢの輝度および色を変更して加工対象物Ｗに投影することができるため、加工画像ＯＢの輝度および色を目視で識別することにより、加工対象物Ｗの材質および加工品質を確認することができるので、材質および加工品質の確認作業を容易化することができる。
しかも、材質および加工品質の設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
（４）さらに、プロジェクタ８０は、加工条件を示す加工条件画像Ｊを加工画像ＯＢとは別個に投影することができるため、加工条件画像Ｊを目視することにより、具体的な加工条件そのものを確認することができるので、加工条件の確認作業を容易化することができる。
しかも、加工条件の設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
（５）さらに、プロジェクタ８０は、加工条件画像Ｊを加工画像ＯＢの色とは異なる色で投影することができるため、加工画像ＯＢと加工条件画像Ｊとを識別し易くすることができるので、加工画像ＯＢおよび加工条件画像Ｊをそれぞれ容易に確認することができる。
しかも、加工条件の設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
（５）さらに、プロジェクタ８０は、加工条件画像Ｊを加工画像ＯＢの色とは異なる色で投影することができるため、加工画像ＯＢと加工条件画像Ｊとを識別し易くすることができるので、加工画像ＯＢおよび加工条件画像Ｊをそれぞれ容易に確認することができる。
（６）さらに、プロジェクタ８０は、加工の位置決めに用いるガイド光Ｇを加工対象物Ｗ上に投影することができるため、加工対象物Ｗ上に投影されたガイド光Ｇを用いることにより、加工パターンの位置決めを正確かつ容易に行うことができる。
〈他の実施形態〉
（１）加工対象物Ｗの加工条件に応じて加工画像ＯＢの明度、つまり色の明るさの度合いを変更するように構成することもできる。また、加工条件に応じて加工画像ＯＢの彩度、つまり色の鮮やかさを変更するように構成することもできる。また、加工条件に応じて加工画像ＯＢの明度、彩度および色相のうちの２つ以上を変更するように構成することもできる。これらの構成のいずれかを実施すれば、加工画像ＯＢを目視すれば加工条件を確認することができるので、加工条件の確認作業を容易化することができる。
しかも、加工条件の設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
（１）加工対象物Ｗの加工条件に応じて加工画像ＯＢの明度、つまり色の明るさの度合いを変更するように構成することもできる。また、加工条件に応じて加工画像ＯＢの彩度、つまり色の鮮やかさを変更するように構成することもできる。また、加工条件に応じて加工画像ＯＢの明度、彩度および色相のうちの２つ以上を変更するように構成することもできる。これらの構成のいずれかを実施すれば、加工画像ＯＢを目視すれば加工条件を確認することができるので、加工条件の確認作業を容易化することができる。
しかも、加工条件の設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
（２）プロジェクタ８０が、レーザパワーに応じて加工画像ＯＢの少なくとも一部の表示態様を変更して投影するように構成することもできる。
この構成を備えたレーザ加工装置を実施すれば、加工画像ＯＢの少なくとも一部の表示態様を目視で識別することにより、レーザパワーを確認することができるので、レーザパワーの確認作業を容易化することができる。
しかも、レーザパワーの設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
なお、上記構成のレーザ加工装置が、この出願の請求項７に係る発明に対応する。
この構成を備えたレーザ加工装置を実施すれば、加工画像ＯＢの少なくとも一部の表示態様を目視で識別することにより、レーザパワーを確認することができるので、レーザパワーの確認作業を容易化することができる。
しかも、レーザパワーの設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
なお、上記構成のレーザ加工装置が、この出願の請求項７に係る発明に対応する。
（３）プロジェクタ８０が、加工速度に応じて加工画像ＯＢの少なくとも一部の表示態様を変更して投影するように構成することもできる。
この構成を備えたレーザ加工装置を実施すれば、加工画像ＯＢの少なくとも一部の表示態様を目視で識別することにより、加工速度を確認することができるので、加工速度の確認作業を容易化することができる。
しかも、加工速度の設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
なお、上記構成のレーザ加工装置が、この出願の請求項８に係る発明に対応する。
この構成を備えたレーザ加工装置を実施すれば、加工画像ＯＢの少なくとも一部の表示態様を目視で識別することにより、加工速度を確認することができるので、加工速度の確認作業を容易化することができる。
しかも、加工速度の設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
なお、上記構成のレーザ加工装置が、この出願の請求項８に係る発明に対応する。
（４）プロジェクタ８０が、加工回数に応じて加工画像ＯＢの少なくとも一部の表示態様を変更して投影するように構成することもできる。
この構成を備えたレーザ加工装置を実施すれば、加工画像ＯＢの少なくとも一部の表示態様を目視で識別することにより、加工回数を確認することができるので、加工回数の確認作業を容易化することができる。
しかも、加工対象物の加工回数の設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
なお、上記構成のレーザ加工装置が、この出願の請求項１０に係る発明に対応する。
この構成を備えたレーザ加工装置を実施すれば、加工画像ＯＢの少なくとも一部の表示態様を目視で識別することにより、加工回数を確認することができるので、加工回数の確認作業を容易化することができる。
しかも、加工対象物の加工回数の設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
なお、上記構成のレーザ加工装置が、この出願の請求項１０に係る発明に対応する。
（５）加工条件の１つとして、加工対象物Ｗを加工したときの加工部分における発色に関する情報を設定することもできる。たとえば、加工対象物Ｗを加工したときの加工部分における発色が黒色である場合は、その発色である黒色を加工条件の１つとして設定し、それに対応する加工画像ＯＢの表示色も黒色に設定する。これにより、加工画像ＯＢの色が黒色であることを目視で識別することにより、加工対象物Ｗの加工部分における発色が黒色であることを容易に確認することができる。たとえば、レーザ光Ｌの照射により発色する場合としては、加工対象物Ｗの表面の塗装が、レーザ加工によって剥離され、加工対象物Ｗの素材の地色が露出する場合、あるいは、加工対象物Ｗが、発色性アルミニウムなど、レーザ光の照射により発色する材質の場合などである。
なお、上記構成のレーザ加工装置が、この出願の請求項１１に係る発明に対応する。
なお、上記構成のレーザ加工装置が、この出願の請求項１１に係る発明に対応する。
（６）プロジェクタ８０が、加工条件に応じて加工画像ＯＢを静止画像または点滅画像にて表示するように構成することもできる。この構成を実施すれば、加工画像ＯＢが静止画像および点滅画像のどちらであるかを目視で識別すれば加工条件を確認することができるので、加工条件の確認作業を容易化することができる。
しかも、加工条件の設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
たとえば、プロジェクタ８０が、加工対象物Ｗの材質が非鉄金属である場合は加工画像ＯＢを静止画像として投影し、加工対象物Ｗの材質が樹脂である場合は加工画像ＯＢを点滅画像として投影するように設定しておくことにより、加工画像ＯＢが静止画像および点滅画像のどちらであるかを目視で識別すれば、加工対象物Ｗが非鉄金属および樹脂のどちらであるかを容易に確認することができる。しかも、材質の設定ミスによる加工不良の発生を確実に防止することもできる。
なお、上記構成のレーザ加工装置が、この出願の請求項６に係る発明に対応する。
しかも、加工条件の設定ミスを防止することができるため、加工不良の発生を確実に防止することができる。
たとえば、プロジェクタ８０が、加工対象物Ｗの材質が非鉄金属である場合は加工画像ＯＢを静止画像として投影し、加工対象物Ｗの材質が樹脂である場合は加工画像ＯＢを点滅画像として投影するように設定しておくことにより、加工画像ＯＢが静止画像および点滅画像のどちらであるかを目視で識別すれば、加工対象物Ｗが非鉄金属および樹脂のどちらであるかを容易に確認することができる。しかも、材質の設定ミスによる加工不良の発生を確実に防止することもできる。
なお、上記構成のレーザ加工装置が、この出願の請求項６に係る発明に対応する。
（７）前述した第１実施形態では、プロジェクタ８０は、設定された加工条件の内容を示す画像として加工条件画像Ｊを加工画像ＯＢとは別個に投影したが、設定可能な加工条件を示す画像を加工条件画像Ｊとして加工画像ＯＢとは別個に投影するように構成することもできる。たとえば、ユーザが加工対象物Ｗの材質や加工品質などに関係無く、加工条件を任意に設定することができる場合、ユーザが選択した材質および加工品質に対応して設定可能な加工回数、レーザパワーおよび加工速度などの加工条件を示す画像を投影する。換言すると、設定不可能な加工条件は投影しない。
したがって、上記構成を実施すれば、上記画像を目視したユーザは、自ら設定した加工条件が設定可能な加工条件の範囲内であるか否かを容易に判断することができるため、加工条件の設定ミスによる加工不良の発生を防止することができる。
なお、上記構成のレーザ加工装置が、この出願の請求項１３に係る発明に対応する。
したがって、上記構成を実施すれば、上記画像を目視したユーザは、自ら設定した加工条件が設定可能な加工条件の範囲内であるか否かを容易に判断することができるため、加工条件の設定ミスによる加工不良の発生を防止することができる。
なお、上記構成のレーザ加工装置が、この出願の請求項１３に係る発明に対応する。
（８）加工対象物Ｗの材質によって設定可能な加工条件が異なる場合は、プロジェクタ８０が、設定可能な加工条件を示す加工条件画像Ｊを投影するように構成することもできる。たとえば、材質が非鉄金属または真鍮に対して、加工品質および加工回数のみを設定可能に構成されている場合は、設定可能な加工品質および加工回数を示す加工条件画像Ｊを投影する。また、材質が樹脂またはラベルに対して、レーザパワーおよび加工速度のみを設定可能に構成されている場合は、設定可能なレーザパワーおよび加工速度を示す加工条件画像Ｊを投影する。
（９）加工条件画像Ｊにハッチングなどの模様を入れたり、あるいは、加工条件画像Ｊを構成する文字を加工画像ＯＢを構成する文字よりも太くしたりすることにより、加工画像ＯＢとの識別を容易化することもできる。
（１０）前述した第１実施形態では、ＰＣ７が加工画像ＯＢおよび加工条件画像Ｊを作成したが、レーザコントローラ５が作成するように構成することもできる。また、プロジェクタ８０は、レーザヘッド２以外の箇所に設けることもできる。さらに、レーザヘッド２の高さを調節することにより、加工対象物Ｗの高さを調節することもできる。また、ポインタ光出射部３９からポインタ光を出射させ、その出射されたポインタ光と、加工画像ＯＢとを用いてレーザ光Ｌの焦点合わせを行うこともできる。
（９）加工条件画像Ｊにハッチングなどの模様を入れたり、あるいは、加工条件画像Ｊを構成する文字を加工画像ＯＢを構成する文字よりも太くしたりすることにより、加工画像ＯＢとの識別を容易化することもできる。
（１０）前述した第１実施形態では、ＰＣ７が加工画像ＯＢおよび加工条件画像Ｊを作成したが、レーザコントローラ５が作成するように構成することもできる。また、プロジェクタ８０は、レーザヘッド２以外の箇所に設けることもできる。さらに、レーザヘッド２の高さを調節することにより、加工対象物Ｗの高さを調節することもできる。また、ポインタ光出射部３９からポインタ光を出射させ、その出射されたポインタ光と、加工画像ＯＢとを用いてレーザ光Ｌの焦点合わせを行うこともできる。
［特許請求の範囲と実施形態との対応関係］
レーザ発振ユニット１２が請求項１に記載のレーザ光源に、ガルバノスキャナ１９およびｆθレンズ２０が走査部にそれぞれ対応する。また、記憶部７５およびＣＰＵ７１が制御部に、プロジェクタ８０が投影部にそれぞれ対応する。また、ガイド光Ｇが、請求項１５に記載の位置決め用画像に対応する。また、ＣＰＵ７１が実行する加工画像作成処理（Ｓ４〜Ｓ８）が画像作成処理に、メインルーチンのＳ２０が投影処理にそれぞれ対応する。
レーザ発振ユニット１２が請求項１に記載のレーザ光源に、ガルバノスキャナ１９およびｆθレンズ２０が走査部にそれぞれ対応する。また、記憶部７５およびＣＰＵ７１が制御部に、プロジェクタ８０が投影部にそれぞれ対応する。また、ガイド光Ｇが、請求項１５に記載の位置決め用画像に対応する。また、ＣＰＵ７１が実行する加工画像作成処理（Ｓ４〜Ｓ８）が画像作成処理に、メインルーチンのＳ２０が投影処理にそれぞれ対応する。
１ レーザ加工装置
２ レーザヘッド
５ レーザコントローラ
７ ＰＣ
１２ レーザ発振ユニット
１９ ガルバノスキャナ
２０ ｆθレンズ
７１ ＣＰＵ
７５ 記憶部
８０ プロジェクタ
８２ 投影部
９４ ステージ昇降装置
１０１ 昇降制御部
１０２ ステージ
Ｇ ガイド光
Ｊ 加工条件画像
Ｌ レーザ光
ＯＢ 加工画像
Ｐ 加工可能領域
Ｗ 加工対象物
２ レーザヘッド
５ レーザコントローラ
７ ＰＣ
１２ レーザ発振ユニット
１９ ガルバノスキャナ
２０ ｆθレンズ
７１ ＣＰＵ
７５ 記憶部
８０ プロジェクタ
８２ 投影部
９４ ステージ昇降装置
１０１ 昇降制御部
１０２ ステージ
Ｇ ガイド光
Ｊ 加工条件画像
Ｌ レーザ光
ＯＢ 加工画像
Ｐ 加工可能領域
Ｗ 加工対象物
Claims (15)
- レーザ光を加工対象物に照射して加工するレーザ加工装置であって、
前記レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射された前記レーザ光を前記加工対象物に走査する走査部と、
前記加工対象物の加工パターンに対応する加工データに基づいて前記レーザ光源および前記走査部を制御する制御部と、
画像を投影する投影部と、を備えており、
前記制御部は、
前記加工データに基づいて前記加工パターンに対応する画像である加工画像を作成する画像作成処理と、
前記画像作成処理により作成された前記加工画像を前記投影部に前記加工対象物に対して投影させる投影処理と、
を実行することを特徴とするレーザ加工装置。 - 前記投影部により前記加工対象物に投影された前記加工画像の焦点が前記レーザ光の焦点と一致していることを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
- 前記投影処理では、加工条件に応じて前記加工画像の少なくとも一部の表示態様を変更して前記投影部に投影させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレーザ加工装置。
- 前記加工画像の表示態様は、前記加工画像の少なくとも一部における輝度であることを特徴とする請求項３に記載のレーザ加工装置。
- 前記表示態様は、前記加工画像の少なくとも一部における明度、彩度および色相のうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のレーザ加工装置。
- 前記表示態様は、前記加工条件に応じて前記加工画像を静止画像または点滅画像にて表示することであることを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
- 前記加工条件は、前記レーザ光のレーザパワーであることを特徴とする請求項３ないし請求項６のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
- 前記加工条件は、前記レーザ光の走査速度であることを特徴とする請求項３ないし請求項７のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
- 前記加工条件は、前記加工対象物の材質であることを特徴とする請求項３ないし請求項８のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
- 前記加工条件は、前記加工対象物の加工回数であることを特徴とする請求項３ないし請求項９のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
- 前記加工条件は、前記加工対象物を加工したときの加工部分における発色に関する情報であることを特徴とする請求項３ないし請求項１０のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
- 前記投影処理では、加工条件を示す加工条件画像を前記加工画像とは別個に前記投影部に投影させることを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
- 前記投影処理では、前記加工条件画像として、設定可能な加工条件を示す画像を前記加工画像とは別個に前記投影部に投影させることを特徴とする請求項１２に記載のレーザ加工装置。
- 前記投影処理では、
前記加工条件画像を前記加工画像の表示態様とは異なる表示態様にて前記投影部に投影させることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載のレーザ加工装置。 - 前記投影処理では、
前記投影部に、加工の位置決めに用いる位置決め用画像を前記加工対象物上に投影させることを特徴とする請求項１ないし請求項１４のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
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