JP6863346B2 - レーザ加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、レーザ加工装置に関するものである。

特許文献１には、外部装置とＵＳＢ接続されるＵＳＢデバイスであって、外部装置と正常に通信できない回線異常を検出すると、ＵＳＢケーブルを接続したままＵＳＢ接続をし直すＵＳＢデバイスが開示されている。

特開２０１６−１１５８６１号公報

さて、レーザ加工装置において、ワークを加工するためのレーザ光を照射するレーザヘッドと、レーザヘッドを制御する制御部とが別体で構成される場合がある。さらに、レーザヘッドが例えばＵＳＢカメラなどのＵＳＢデバイスを備える場合がある。この場合、レーザヘッドと制御部とは例えばＵＳＢ通信などの通信を行う通信線で接続され、通信不良が生じる場合がある。

上記技術を上記構成のレーザ加工装置に適用することが考えられる。つまり、制御部とＵＳＢデバイスとの通信不良が生じた場合に、制御部の制御によらず、ＵＳＢデバイスが自らＵＳＢ接続をし直すことにより通信不良を解消する構成が考えられる。しかしながら、制御部は、レーザ光を照射する照射部およびＵＳＢデバイスなどの各部を統括して制御しているため、任意のタイミングでＵＳＢ接続をし直すことによる通信途絶が生じてしまっては、制御に支障をきたすおそれがある。

本願は、上記の課題に鑑み提案されたものであって、ＵＳＢデバイスを適切にリセットする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。

本明細書は、レーザ光を照射するレーザ光照射部、ＵＳＢデバイス、および制御信号を受信する受信部を有するレーザヘッドと、通信ケーブルを介してレーザヘッドへ制御信号を送信する制御部と、を備え、通信ケーブルは、ＵＳＢ通信を行う第１ＵＳＢ通信線およびＵＳＢ通信以外の通信を行う通信線を含み、制御部は、ＵＳＢデバイスのリセット指示を受け付けると、リセットを指示する制御信号であるリセット信号をＵＳＢ通信以外の通信を行う通信線を介して受信部へ送信し、受信部は、リセット信号を受信すると、ＵＳＢデバイスをリセットすることを特徴とするレーザ加工装置を開示する。

本願によれば、ＵＳＢデバイスを適切にリセットすることができるレーザ加工装置を提供することができる。

本実施形態に係るレーザ加工装置の概略構成を示す図である。 レーザ光照射部の構成を示す図である。 レーザ加工装置の電気的構成を示す図である。 本体部およびレーザヘッドの回路構成を示す図である。 論理回路の回路構成を示す図である。 レーザ加工装置の各状態におけるＲＥＤ信号、ＧＲＮ信号、ＳＨＵＴ信号、ＲＳＴ信号の各値を示す図である。

本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を用いて説明する。本実施形態に係るレーザ加工装置１は、ＰＣ７、本体部２、およびレーザヘッド６などを備える。ＰＣ７と本体部２とはＵＳＢケーブル１１を介して通信可能に接続されている。本体部２とレーザヘッド６とは、ロボットケーブル１２を介して通信可能に接続されている。また、本体部２とレーザヘッド６とは、光ファイバＦにより光学的に接続されている。レーザ加工装置１は、ＰＣ７が生成する印字データに基づいて、レーザ光Ｌを加工対象物Ｗの加工面ＷＡに対して２次元走査して文字、記号、図形等をマーキングするレーザ加工を行う。尚、以下の説明において、レーザ加工を印字と記載する場合がある。印字データとは、レーザ加工においてレーザ光Ｌにより描画される加工パターンの形状を示すＸＹ座標データと、ＸＹ座標データにレーザ加工の条件を示す加工条件データとが対応付けられたデータである。加工パターンは１つ以上の線分で構成されており、ＸＹ座標データとは、例えばこの線分の始点および終点のＸＹ座標を示すデータである。また、以下の説明において、方向は図１に示す方向を用いる。

ＰＣ７は、例えばノートＰＣなどで実現され、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）７７、キーボード７６、およびマウスパッド７８などを備え、ユーザからの加工命令を受け付ける。本体部２は例えばコンピュータなどを含んで構成されている。本体部２はＰＣ７から送信された印字データに基づいてレーザヘッド６を制御する。

レーザヘッド６は、加工対象物Ｗの上方に設置されており、下方から加工面ＷＡに対してレーザ光Ｌおよびガイド光Ｍを照射する。レーザヘッド６は、表示部６０およびレーザ光Ｌを照射するレーザ光照射部２０（図２）などを有する。表示部６０は、レーザヘッド６の筐体に設けられており、透過性を有する部材の内側に、赤色ＬＥＤ６２（図３）および緑色ＬＥＤ６３（図３）が配設されている。尚、赤色ＬＥＤ６２および緑色ＬＥＤ６３は、それぞれ、発光色が赤色および緑色のＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。赤色ＬＥＤ６２および緑色ＬＥＤ６３それぞれの点灯／消灯の組み合わせにより、表示部６０は、赤色、緑色、および赤色と緑色の混色であるオレンジ色に発光し、ユーザにレーザ加工装置１の状態を報知する。

図２に示す様に、レーザ光照射部２０は、レーザ発振ユニット２１、シャッター２２、ガルバノスキャナ２３、およびガイド光出射部２４などを備える。レーザ発振ユニット２１は、本体部２から光ファイバＦを介して入射される励起光に応じてレーザ光Ｌを出射する。ガイド光出射部２４は、例えば半導体レーザであるガイド光レーザ２８（図３）を有し、例えば赤色の可視レーザ光であるガイド光Ｍを出射する。尚、ガイド光Ｍは、レーザ加工に先立って、加工面ＷＡ上におけるレーザ光Ｌの照射位置の位置合わせに使用される。ガルバノスキャナ２３は、レーザ光Ｌおよびガイド光Ｍを加工面ＷＡ上で２次元走査する。詳しくは、ガルバノスキャナ２３は、ガルバノＸ軸モータ３１（図３）およびガルバノＹ軸モータ３２（図３）を有する。ガルバノＸ軸モータ３１およびガルバノＹ軸モータ３２の各々は、モータ軸およびモータ軸の先端部に取り付けられた走査ミラーを有する。ガルバノＸ軸モータ３１およびガルバノＹ軸モータ３２は、各々のモータ軸が互いに直交し、各々の走査ミラーが互いに対向するように取り付けられている。各モータ３１，３２が回転することにより、各走査ミラーが回転する。これにより、レーザ光Ｌおよびガイド光Ｍが２次元走査される。シャッター２２は、レーザ発振ユニット２１からガルバノスキャナ２３へ至るレーザ光Ｌの光路に配置され、レーザ光Ｌを遮光する位置と遮光しない位置との間でシャッタードライバ５７（図３）によって移動される。尚、以下の記載において、シャッター２２がレーザ光Ｌを遮光する位置とされることを「ＣＬＯＳＥ」、シャッター２２がレーザ光Ｌを遮光しない位置とされることを「ＯＰＥＮ」と記載する場合がある。

次に、レーザ加工装置１の電気的構成について、図３を用いて説明する。ＰＣ７は、上記構成の他に、制御部７０、制御回路７４、通信部７９などを備える。制御部７０は、ＣＰＵ７１、ＲＡＭ７２、ＲＯＭ７３、およびＨＤＤ(Hard Disk Drive）７５等を有する。ＰＣ７にはレーザ加工のためのアプリケーションソフトウェアが予めインストールされている。ＲＯＭ７３にはファームウェアなどが記憶されている。ＲＡＭ７２はＣＰＵ７１が各種の処理を実行するための主記憶装置として用いられる。また、ＨＤＤ７５にはレーザ加工処理のプログラムおよび文字パラメータ情報などが記憶されている。
文字パラメータ情報とは、フォント毎のパラメータ情報であり、例えばストロークフォントの場合には、文字の中心の点の座標、および各点を結ぶ線を表す式のパラメータなどの情報である。また、アウトラインフォントの場合には、文字の輪郭線を構成する点の座標、および各点を結ぶ線を表す式のパラメータなどの情報である。ＣＰＵ７１、ＲＡＭ７２、およびＲＯＭ７３は、不図示のバス線により相互に接続されている。また、ＣＰＵ７１とＨＤＤ７５は、不図示の入出力インターフェースを介して接続されている。

制御回路７４は、キーボード７６、マウスパッド７８、およびＬＣＤ７７などと電気的に接続されており、キーボード７６およびマウスパッド７８が受け付けた操作を信号に変換して、ＣＰＵ７１へ出力する。また、ＣＰＵ７１からの命令に応じた表示画面をＬＣＤ７７に表示させる。通信部７９は、ＵＳＢケーブル１１を介して本体部２とＵＳＢ規格に則ったＵＳＢ通信を行う。

本体部２は、レーザコントローラ５、励起用レーザドライバ５１、および励起用レーザ光出射部４０などを有する。レーザコントローラ５は、例えばコンピュータなどを含んで実現され、ＣＰＵ４１、ＲＡＭ４２、ＲＯＭ４３、通信部４４等を有する。ＣＰＵ４１はＲＯＭ４３に記憶されている各種のプログラムを実行することによって、後述のガルバノコントローラ５６、ガイド光レーザドライバ５８、および励起用レーザドライバ５１などの各部を制御する。ＲＡＭ４２はＣＰＵ４１が各種の処理を実行するための主記憶装置として用いられる。尚、ＣＰＵ４１、ＲＡＭ４２、ＲＯＭ４３は、不図示のバス線により相互に接続されている。通信部４４はハブＩＣ８６，８７などを有し、ＵＳＢケーブル１１を介してＰＣ７とＵＳＢ通信を行う。また、通信部４４は、ロボットケーブル１２を介して、レーザヘッド６とＵＳＢ規格以外の規格に則ったシリアル通信を行う。レーザコントローラ５は、ＰＣ７から送信される印字データに基づき、各部に対する制御信号を生成する。また、レーザコントローラ５は、ＰＣ７から送信されるＵＳＢカメラ６１に対する制御指示に基づき、ＵＳＢカメラ６１に対する制御信号をレーザヘッド６へ送信する。ガルバノコントローラ５６に対する制御信号は、各モータの駆動角度および回転速度などの情報を有する。ガイド光レーザドライバ５８および励起用レーザドライバ５１に対する制御信号は、駆動電流値などの情報を有する。シャッタードライバ５７に対する制御信号はＯＰＥＮ／ＣＬＯＳＥなどの情報を有し、赤色ＬＥＤ６２および緑色ＬＥＤ６３に対する制御信号は点灯／消灯などの情報を有する。ＵＳＢカメラ６１に対する制御信号は、撮像開始／終了、画像データの送信指示などの情報を有する。励起用レーザドライバ５１は、レーザコントローラ５から送信される制御信号に基づいて、励起用レーザ光出射部４０へ駆動電流を供給する。励起用レーザ光出射部４０は駆動電流に応じて励起光を出射する。出射された励起光は光ファイバＦを介してレーザ発振ユニット２１へ入射される。

レーザヘッド６は、上記した構成の他に、受信部５９、ガルバノコントローラ５６、ガルバノドライバ３６、シャッタードライバ５７、およびＵＳＢカメラ６１などを有する。受信部５９は、ハブＩＣ９３および論理回路１００などを有し、ロボットケーブル１２を介して、本体部２とＵＳＢ通信およびＵＳＢ規格以外の規格に則ったシリアル通信を行う。
ガルバノコントローラ５６は、レーザコントローラ５から送信される制御信号に基づいて、例えば駆動電流値、ＯＮ／ＯＦＦなどの情報を有する制御信号をガルバノドライバ３６へ送信する。ガルバノドライバ３６は、ガルバノコントローラ５６から送信された制御信号に応じた駆動電流をガルバノＸ軸モータ３１およびガルバノＹ軸モータ３２へ供給する。
ガイド光レーザドライバ５８は、レーザコントローラ５から送信される制御信号に基づいて、ガイド光レーザ２８へ駆動電流を供給する。ガイド光レーザ２８は駆動電流に応じてガイド光Ｍを出射する。シャッタードライバ５７は、レーザコントローラ５から送信される制御信号に基づいて、シャッター２２をＯＰＥＮ／ＣＬＯＳＥする。
ＵＳＢカメラ６１は、レーザコントローラ５から送信される制御信号に基づいて、加工面ＷＡを撮像する。また、ＵＳＢカメラ６１は、撮像して生成した画像データをレーザコントローラ５へ送信する。レーザコントローラ５は、受信する画像データをＰＣ７へ送信する。尚、ＵＳＢカメラ６１が生成する画像データは、レーザ光Ｌの焦点合わせに用いられる。

次に、図４を用いて、本体部２およびレーザヘッド６の回路構成について説明する。本体部２は、上記構成の他に、ＵＳＢケーブル１１が接続されるＵＳＢレセプタクル８１、ロボットケーブル１２用のケーブルレセプタクル８２、ＩＦ基板８３、第１中継基板８４、およびメイン基板８５などを有する。レーザヘッド６は、上記の構成の他に、ロボットケーブル１２用のケーブルレセプタクル９１、第２中継基板９２などを有する。ＵＳＢケーブル１１は、ＵＳＢ通信線１１ａを有する。ロボットケーブル１２は、ＵＳＢ通信線１２ａおよび通信線１２ｂを有する。

図４では、ＵＳＢ通信が行われる通信経路を破線で、ＵＳＢ規格以外の規格での通信が行われる通信経路を実線にて示している。また、図４では、各通信経路の一部もしくは全部が１本の線で示されているが、ＵＳＢ通信が行われる通信経路は、少なくともＶ_ＢＵＳ信号、Ｄ−信号、Ｄ＋信号、ＧＮＤ信号の通信用の４本の信号線を含んで構成されている。また、ＵＳＢ規格以外の規格の通信が行われる通信経路は、少なくともＲＥＤ信号、ＧＲＮ信号、ＳＨＵＴ信号、ＧＡＬ信号、およびＧＵＩ信号の通信用の５本の信号線を含んで構成されている。尚、ＲＥＤ信号、ＧＲＮ信号、ＳＨＵＴ信号、ＧＡＬ信号、およびＧＵＩ信号は、それぞれ、赤色ＬＥＤ６２、緑色ＬＥＤ６３、シャッタードライバ５７、ガルバノコントローラ５６、およびガイド光レーザドライバ５８に対する制御信号である。ＵＳＢ通信線１１ａ，１２ａは、ＵＳＢ通信を行う上記の４本の信号線を含んでいる。通信線１２ｂは、ＵＳＢ通信以外の通信を行う上記の５本の通信線を含んでいる。

ＩＦ基板８３にはハブＩＣ８６が実装されており、第１中継基板８４にはハブＩＣ８７が実装されている。メイン基板８５にはＣＰＵ４１が実装されている。ハブＩＣ８６は、ＵＳＢレセプタクル８１およびハブＩＣ８７と電気的に接続されている。ハブＩＣ８７は、ハブＩＣ８６、ケーブルレセプタクル８２、およびＣＰＵ４１と電気的に接続されている。また、第２中継基板９２にはハブＩＣ９３および論理回路１００が実装されている。ハブＩＣ９３は、ケーブルレセプタクル９１、論理回路１００、およびＵＳＢカメラ６１と電気的に接続されている。赤色ＬＥＤ６２、緑色ＬＥＤ６３、シャッタードライバ５７、ガルバノコントローラ５６、およびガイド光レーザドライバ５８はケーブルレセプタクル９１と電気的に接続されている。論理回路１００は、入力端子１０１〜１０３および出力端子１０４などを有する。ハブＩＣ９３はリセット端子９４を有する。入力端子１０１〜１０３は、ケーブルレセプタクル９１と電気的に接続されており、出力端子１０４はリセット端子９４と電気的に接続されている。

ハブＩＣ８６は、ＵＳＢケーブル１１に接続されるＰＣ７とハブＩＣ８７との間に介在し、ＵＳＢ通信を中継する。また、ハブＩＣ８７は、ＵＳＢ通信線１１ａとＵＳＢ通信線１２ａおよびＣＰＵ４１の各々との間に介在し、ＵＳＢ通信線１１ａを介してＰＣ７と受信部５９およびＣＰＵ４１の各々との間で通信されるＵＳＢ信号を中継する。詳しくは、ハブＩＣ８７は、ＵＳＢ信号である、ＵＳＢカメラ６１に対する制御信号を、ＵＳＢ通信線１２ａを介して受信部５９へ送信する。また、ハブＩＣ８７は、ＵＳＢ信号である印字データをＣＰＵ４１へ送信する。
ＣＰＵ４１は、ＰＣ７から送信される印字データに基づき、ＲＥＤ信号、ＧＲＮ信号、ＳＨＵＴ信号、ＧＡＬ信号、およびＧＵＩ信号などを生成する。ＣＰＵ４１は、生成した各信号をハブＩＣ８７へ送信する。ハブＩＣ８７は、ＵＳＢカメラ６１に対する制御信号と、ＣＰＵ４１から送信された各信号を、ロボットケーブル１２を介してレーザヘッド６へ送信する。ここで、ＵＳＢカメラ６１に対する制御信号はＵＳＢ通信線１２ａを介して送信され、ＲＥＤ信号、ＧＲＮ信号、ＳＨＵＴ信号、ＧＡＬ信号、およびＧＵＩ信号などの各信号は通信線１２ｂを介して送信される。尚、ＲＥＤ信号、ＧＲＮ信号、およびＳＨＵＴ信号は０／１で示されるデジタル信号である。

ロボットケーブル１２を介してレーザヘッド６へ送信される制御信号は、受信部５９に送信される。受信部５９のハブＩＣ９３は、ＵＳＢ通信線１２ａとＵＳＢカメラ６１との間に介在し、ＵＳＢ通信線１２ａを介してレーザコントローラ５とＵＳＢカメラ６１との間で通信される制御信号を中継する。レーザヘッド６へ送信される制御信号のうち、ＵＳＢ通信線１２ａを介して送信されるＵＳＢカメラ６１に対する制御信号は、ハブＩＣ９３にて中継されてＵＳＢカメラ６１にて受信される。また、レーザヘッド６へ送信される制御信号のうち、通信線１２ｂを介して送信されるＲＥＤ信号、ＧＲＮ信号、ＳＨＵＴ信号、ＧＡＬ信号、およびＧＵＩ信号は、それぞれ、赤色ＬＥＤ６２、緑色ＬＥＤ６３、シャッタードライバ５７、ガルバノコントローラ５６、およびガイド光レーザドライバ５８に送信される。また、ＲＥＤ信号、ＧＲＮ信号、ＳＨＵＴ信号の通信用の配線は、第２中継基板９２にて分岐され、それぞれ、論理回路１００の入力端子１０１〜１０３と電気的に接続されている。

次に、図５を用いて、論理回路１００の回路構成について説明する。論理回路１００は、２つの入力端子を有するＯＲ回路１０５，１０６とＮＯＴ回路１０７とを含む。入力端子１０１，１０２は、それぞれ、ＯＲ回路１０５の入力端子に接続され、ＯＲ回路１０５の出力端子は、ＯＲ回路１０６の一方の入力端子に接続されている。入力端子１０３はＮＯＴ回路１０７の入力端子に接続され、ＮＯＴ回路１０７の出力端子は、ＯＲ回路１０６の他方の入力端子に接続されている。ＯＲ回路１０６の出力端子は出力端子１０４に接続されている。このような構成により、入力端子１０１，１０２に「０」、入力端子１０３に「１」が入力された場合にのみ、出力端子１０４から「０」が出力され、入力端子１０１〜１０３にこれ以外の組み合わせの信号が入力された場合には出力端子１０４から「１」が出力される。ここで、出力端子１０４から出力される信号をＲＳＴ信号と称する。

次に、レーザ加工装置１が実行するレーザ加工処理について説明する。図６は、レーザ加工装置１の各状態におけるＲＥＤ信号、ＧＲＮ信号、ＳＨＵＴ信号、およびＲＳＴ信号の値を示す表である。尚、ここでは、ＲＥＤ信号およびＧＲＮ信号は、「０」の時に、それぞれ、赤色ＬＥＤ６２および緑色ＬＥＤ６３の点灯、「１」の時に、消灯を指示するものとされている。またＳＨＵＴ信号は、「０」の時にＯＰＥＮ、「１」の時にＣＬＯＳＥを指示するものとされている。ＲＳＴ信号は、「０」の時にＵＳＢカメラ６１のリセットを示すものとされている。

レーザ加工装置１は、電源がＯＮされると、スタンバイ状態となる。スタンバイ状態では、ＣＰＵ４１から送信されるＲＥＤ信号、ＧＲＮ信号、ＳＨＵＴ信号の値は、それぞれ、図６の「スタンバイ」の行にて示される値とされる。これにより、表示部６０は緑色に表示され、レーザヘッド６のシャッター２２はＣＬＯＳＥされる。レーザ加工装置１は、ＰＣ７にてレーザ加工用のアプリケーションが起動されると、ＬＣＤ７７にレーザ加工用表示画面を表示させ、ユーザによる各種操作を受け付ける。ユーザは、まず、ＰＣ７にて、所望の加工パターンおよび加工条件の入力を行う。次に、ユーザは、加工面ＷＡにおけるレーザ光Ｌの照射位置の位置合わせを行うため、ＰＣ７にてガイド光Ｍの表示指示を行う。ＣＰＵ７１は、ガイド光Ｍの表示指示を受け付けると、例えば加工パターンの外形に沿ったガイド図形をガイド光Ｍにて表示するためのデータを生成し、レーザコントローラ５へ送信する。ここで、ガイド光Ｍにて表示するためのデータとは、ガイド図形の形状を示すＸＹ座標データを含むデータである。ＣＰＵ４１は、ハブＩＣ８７を介して、ガイド図形を表示するためのデータを受信すると、ガイド図形を表示する制御信号を生成してレーザヘッド６へ送信する。ここで、ＣＰＵ４１は、制御信号のうち、ＲＥＤ信号、ＧＲＮ信号、ＳＨＵＴ信号の各値を、図６の「ガイド光照射」の行にて示す値とする。これにより、表示部６０は赤色に表示され、レーザヘッド６のシャッター２２はＯＰＥＮされ、加工面ＷＡにガイド図形が表示される。

ユーザは位置合わせを終了すると、ＰＣ７にて上下方向の位置合わせを指示する。ＣＰＵ７１は、上下方向の位置合わせの指示を受け付けると、ＵＳＢカメラ６１に撮像する画像データの送信を指示する制御信号をレーザコントローラ５へ送信する。レーザコントローラ５へ送信されたＵＳＢカメラ６１に対する制御信号は、ハブＩＣ８７、ＵＳＢ通信線１２ａ、およびハブＩＣ９３を介して、ＵＳＢカメラ６１へ送信される。ＵＳＢカメラ６１は、制御信号を受信すると、撮像した画像データをＵＳＢ通信線１２ａを介してレーザコントローラ５へ送信する。レーザコントローラ５へ送信された画像データは、ハブＩＣ８７およびＵＳＢ通信線１１ａを介して、ＰＣ７へ送信される。ＣＰＵ７１は、画像データを受信すると、ＬＣＤ７７に画像データを表示させる。ユーザは例えば、ＬＣＤ７７に表示される画像データのピントが合うように、加工面ＷＡに対するレーザヘッド６の上下方向の位置を調整する。

次に、ユーザは、ＰＣ７にてレーザ加工を指示する。ＣＰＵ７１は、レーザ加工の指示を受け付けると、入力された加工パターンおよび加工条件に従って印字データを生成し、生成した印字データをレーザコントローラ５へ送信する。レーザコントローラ５へ送信された印字データは、ハブＩＣ８７を介して、ＣＰＵ４１へ送信される。ＣＰＵ４１は、受信する印字データに基づいて励起用レーザドライバ５１、ガルバノコントローラ５６、赤色ＬＥＤ６２、緑色ＬＥＤ６３、およびシャッタードライバ５７の各々に対する制御信号を生成する。尚、赤色ＬＥＤ６２、緑色ＬＥＤ６３、およびシャッタードライバ５７の各々に対する制御信号であるＲＥＤ信号、ＧＲＮ信号、ＳＨＵＴ信号の各値は、図６の「レーザ光照射」の行にて示す値とされる。また、ＣＰＵ４１は、生成した励起用レーザドライバ５１に対する制御信号は励起用レーザドライバ５１へ送信し、ガルバノコントローラ５６、赤色ＬＥＤ６２、緑色ＬＥＤ６３、およびシャッタードライバ５７に対する制御信号をハブＩＣ８７へ送信する。ハブＩＣ８７は送信された制御信号を、通信線１２ｂを介して受信部５９へ送信する。受信部５９に送信された制御信号は、ガルバノコントローラ５６、赤色ＬＥＤ６２、緑色ＬＥＤ６３、およびシャッタードライバ５７へ送信される。これにより、シャッター２２はＯＰＥＮされ、加工パターンに沿ってレーザ光Ｌが照射されレーザ加工が行われる。また、表示部６０はオレンジ色に表示される。レーザ加工装置１は、レーザ加工を終了すると、スタンバイ状態に戻る。

尚、ＣＰＵ７１は、エラーと判断すると、ＲＥＤ信号、ＧＲＮ信号、ＳＨＵＴ信号の各値を、図６の「エラー」の行にて示す値とする。これにより、表示部６０は赤色に表示され、シャッター２２はＣＬＯＳＥされる。

次に、例えば通信不良などにより、ＵＳＢカメラ６１のリセットを要する場合のＵＳＢカメラ６１のリセット方法について説明する。ここでは、例えば、ＬＣＤ７７に表示されるＵＳＢカメラ６１に撮像された画像の乱れなどが生じた場合に、ユーザによりＵＳＢカメラ６１のリセットが指示されるものとして説明する。

ユーザは、ＵＳＢカメラ６１をリセットしたい場合、ＰＣ７にてＵＳＢカメラ６１のリセットを指示する。ＣＰＵ７１はリセット指示を受け付けると、レーザコントローラ５へリセット指示を送信する。ＣＰＵ４１は、ハブＩＣ８７を介してリセット指示を受信すると、各値を、図６の「リセット」の行にて示す値としたＲＥＤ信号、ＧＲＮ信号、ＳＨＵＴ信号をハブＩＣ８７を介してレーザヘッド６へ送信する。詳しくは、ＣＰＵ４１は、各々の値を「０」「０」「１」とした、ＲＥＤ信号、ＧＲＮ信号、ＳＨＵＴ信号を受信部５９へ送信する。受信部５９の論理回路１００は、各々の値が「０」「０」「１」とされたＲＥＤ信号、ＧＲＮ信号、ＳＨＵＴ信号が入力されると、値が「０」のＲＳＴ信号をハブＩＣ９３に出力する。ハブＩＣ９３は、リセット端子９４に値が「０」のＲＳＴ信号が入力されると、ＵＳＢカメラ６１に対する電源供給の停止および再開を行うことにより、ＵＳＢカメラ６１をリセットする。詳しくは、ハブＩＣ９３は、ＵＳＢカメラ６１と接続されているＶ_ＢＵＳ信号を一旦ローレベルにし、所定時間経過後にハイレベルにする。これにより、ＵＳＢカメラ６１はリセットされる。尚、ＲＥＤ信号およびＧＲＮ信号の値は「０」とされるため、赤色ＬＥＤ６２および緑色ＬＥＤ６３は点灯する。しかし、ＲＥＤ信号およびＧＲＮ信号が「０」とされる期間は、ハブＩＣ９３がリセット端子９４に入力されるＲＳＴ信号の値が「０」であると確定するのに要する程度の短い時間であるため、赤色ＬＥＤ６２および緑色ＬＥＤ６３の点灯時間は短い。

また、レーザ加工装置１では、表示部６０がオレンジ色に発光されるのは、レーザ光Ｌが照射される場合のみとされている。また、レーザ光Ｌが照射される場合には、シャッター２２はＯＰＥＮされる。従って、レーザ加工装置１では、表示部６０がオレンジ色に発光され、かつシャッター２２はＯＰＥＮされる場合を、ＵＳＢカメラ６１をリセットする場合のみに限定することができる。換言すれば、各々の値が「０」「０」「１」とされるＲＥＤ信号、ＧＲＮ信号、ＳＨＵＴ信号の組み合わせは、ＵＳＢカメラ６１をリセットする場合のみにしか使用されない構成とされている。このような構成により、ＵＳＢカメラ６１をリセットするための新たな制御信号を規定することなく、ＵＳＢカメラ６１をリセットことができる。また、レーザ加工装置１では、通信線１２ｂにおいて、１つの制御信号に対し、１つの通信線を割り当てる構成である。従って、レーザ光照射部２０に対する制御信号の組み合わせをＵＳＢカメラ６１に対するリセット指示に流用することで、通信線を増やすことなく、ＵＳＢカメラ６１をリセットすることができる。

また、ＣＰＵ４１は、レーザ光照射部２０がレーザ光Ｌを照射している間に、リセット指示を受け付けた場合、当該照射が終了したことを条件に、各値を、図６の「リセット」の行にて示す値としたＲＥＤ信号、ＧＲＮ信号、ＳＨＵＴ信号をレーザヘッド６へ送信する。詳しくは、ＣＰＵ４１は、レーザ発振ユニット２１からレーザ光Ｌを出射するように励起用レーザドライバ５１を制御している期間に、リセット指示を受け付けた場合には、このレーザ光Ｌを出射する制御の終了後、各値を、図６の「リセット」の行にて示す値としたＲＥＤ信号、ＧＲＮ信号、ＳＨＵＴ信号をレーザヘッド６へ送信する。これにより、加工パターンを構成するオブジェクトのレーザ加工の終了後、あるいは、加工パターンのレーザ加工終了後、ＵＳＢカメラ６１をリセットすることができる。

上記実施例にて、ＵＳＢカメラ６１はＵＳＢデバイスの一例である。レーザコントローラ５は制御部の一例である。ロボットケーブル１２は通信ケーブルの一例であり、ＵＳＢ通信線１２ａは第１ＵＳＢ通信線の一例であり、通信線１２ｂはＵＳＢ通信以外の通信を行う通信線の一例である。ハブＩＣ９３は第１ハブの一例である。ＰＣ７は情報処理装置の一例である。ハブＩＣ８７は第２ハブの一例であり、ＣＰＵ４１は制御信号生成部の一例である。ＵＳＢ通信線１１ａは第２ＵＳＢ信号線の一例である。赤色ＬＥＤ６２および緑色ＬＥＤ６３は表示灯の一例であり、シャッタードライバ５７およびシャッター２２はシャッター部の一例である。印字データは制御指示の一例である。値が「０」であるＲＥＤ信号、値が「０」であるＧＲＮ信号、値が「１」であるＳＨＵＴ信号の組み合わせは、リセット信号の一例である。値が「０」であるＲＥＤ信号およびＧＲＮ信号は第１信号の一例であり、値が「１」であるＳＨＵＴ信号は第２信号の一例である。

以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏する。
ＣＰＵ４１は、ＣＰＵ７１からＵＳＢカメラ６１のリセット指示を受け付けると、ＵＳＢカメラ６１のリセットを指示する制御信号として、ＲＥＤ信号、ＧＲＮ信号、ＳＨＵＴ信号の各値を「０」「０」「１」として、通信線１２ｂを介して、受信部５９へ送信する。受信部５９は、各値が「０」「０」「１」とされたＲＥＤ信号、ＧＲＮ信号、ＳＨＵＴ信号を受信すると、ＵＳＢカメラ６１をリセットする。これにより、ＣＰＵ４１から送信されるリセットを指示する制御信号により、ＵＳＢカメラ６１をリセットすることができる。リセットを指示する制御信号は、ＵＳＢ通信線１２ａとは異なる通信線１２ｂを介して送信されるので、ＵＳＢ通信線１２ａを介した通信において通信不良が生じた場合でもＵＳＢカメラ６１をリセットすることができる。ＵＳＢカメラ６１を適切にリセットすることができる。

ＵＳＢ通信線１２ａを含むロボットケーブル１２をレーザヘッド６もしくは本体部２に対して抜き差しすることでＵＳＢカメラ６１への電源供給の停止及び再開を行うこともできるが、上記実施形態のように、ロボットケーブル１２が通信線１２ｂをも含む場合には、本体部２とレーザヘッド６との通信が切断されてしまう。そこで、受信部５９は、各値が「０」「０」「１」とされたＲＥＤ信号、ＧＲＮ信号、ＳＨＵＴ信号を受信すると、ハブＩＣ９３からＵＳＢカメラ６１への電源供給の停止および再開を行うことにより、ＵＳＢカメラ６１をリセットする。これにより、ハブＩＣ９３からＵＳＢカメラ６１への電源供給の停止および再開を行うことにより、本体部２とレーザヘッド６との通信が可能な状態を維持したまま、ＵＳＢカメラ６１をリセットすることができる。

また、レーザコントローラ５は、ＵＳＢカメラ６１に対する制御信号を、ＵＳＢ通信線１２ａを介してレーザヘッド６へ送信し、レーザ光照射部２０に対する制御信号を、通信線１２ｂを介してレーザヘッド６へ送信する。これにより、ＰＣ７から送信されるＵＳＢカメラ６１に対する制御信号を、ＵＳＢ通信線１２ａを介してレーザヘッド６へ送信することができる。ＰＣ７から送信される印字データに基づく、レーザ光照射部２０に対する制御信号を、通信線１２ｂを介してレーザヘッド６へ送信することができる。

ハブＩＣ８７は、ＰＣ７から送信されたＵＳＢカメラ６１に対する制御信号を、ＵＳＢ通信線１２ａを介してレーザヘッド６へ送信し、印字データをＣＰＵ４１へ送信する。ＣＰＵ４１は、印字データに基づいてレーザ光照射部２０に対する制御信号を生成し、ハブＩＣ８７へ送信する。これにより、ＰＣ７から送信されるＵＳＢカメラ６１に対する制御指示に基づく制御信号はハブＩＣ８７により受信部５９へ送信されることができる。また、ＰＣ７から送信されるレーザ光照射部２０に対する制御指示は、ＣＰＵ４１に送信され、ＣＰＵ４１により制御信号が生成されることができる。

ＣＰＵ４１は、レーザ光照射部２０がレーザ光Ｌを照射している間に、リセット指示を受け付けた場合、当該照射が終了したことを条件にリセット信号を送信する。これにより、レーザ光Ｌの照射を優先することができる。

受信部５９は、通信線１２ｂを介して受信するＲＥＤ信号、ＧＲＮ信号、ＳＨＵＴ信号をレーザ光照射部２０へ送信する。また、受信部５９は、予めリセット信号として定められた制御信号である、各値が「０」「０」「１」とされたＲＥＤ信号、ＧＲＮ信号、ＳＨＵＴ信号を受信すると、ハブＩＣ９３のリセット端子９４に「０」が入力されることで、ＵＳＢカメラ６１をリセットする。これにより、レーザ光照射部２０へ送信される制御信号を流用して、ＵＳＢカメラ６１をリセットすることができる。レーザ光Ｌの照射時にシャッター２２はＣＬＯＳＥされないため表示部６０のオレンジ色の点灯を指示し、かつシャッター２２のＣＬＯＳＥを指示する制御内容が送信される場合を、リセットを指示する場合のみに限定することができる。リセットの信号を規定することなく、リセット指示することができる。

尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内での種々の改良、変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、上記では、ロボットケーブル１２にＵＳＢ通信線１２ａおよび通信線１２ｂが含まれると説明したが、これに限定されない。例えば、ＵＳＢ通信線１２ａを含むケーブルと、通信線１２ｂを含むケーブルとで本体部２とレーザヘッド６とが接続される構成としても良い。

また、上記では、各値が「０」「０」「１」とされたＲＥＤ信号、ＧＲＮ信号、ＳＨＵＴ信号を、ＵＳＢカメラ６１をリセットする信号とすると説明したが、これに限定されない。例えば、ＵＳＢカメラ６１をリセットする専用の制御信号を設ける構成としても良い。

また、上記では、ＵＳＢカメラ６１のリセットをＰＣ７にてユーザが指示するとして説明したが、これに限定されない。例えば、ＰＣ７もしくは本体部２が、ＵＳＢカメラ６１とのＵＳＢ通信において、例えば、ＵＳＢカメラ６１からの応答が所定時間なかった場合などに、通信障害が生じているものとして、ＵＳＢカメラ６１のリセットを指示する構成としても良い。

また、上記では、ＣＰＵ４１は、レーザ光照射部２０がレーザ光Ｌを照射している間に、リセット指示を受け付けた場合、当該照射が終了したことを条件にリセット信号を送信すると説明した。ＵＳＢカメラ６１をリセットするための処理よりも優先される処理として、レーザ光Ｌの照射以外に、例えば、エラー等により安全のためレーザ光Ｌの照射を中止する処理などを含めても良い。

１ レーザ加工装置
５ レーザコントローラ
７ ＰＣ
１１ａ、１２ａ ＵＳＢ通信線
１２ ロボットケーブル
１２ｂ 通信線
２０ レーザ光照射部
２１ レーザ発振ユニット
２３ ガルバノスキャナ
４１ ＣＰＵ
６１ ＵＳＢカメラ
９２ 第２中継基板
８７、９３ ハブＩＣ

Claims (7)

1. レーザ光を照射するレーザ光照射部、ＵＳＢデバイス、および制御信号を受信する受信部を有するレーザヘッドと、
   通信ケーブルを介して前記レーザヘッドへ前記制御信号を送信する制御部と、を備え、
   前記通信ケーブルは、ＵＳＢ通信を行う第１ＵＳＢ通信線およびＵＳＢ通信以外の通信を行う通信線を含み、
   前記制御部は、
   前記ＵＳＢデバイスのリセット指示を受け付けると、リセットを指示する前記制御信号であるリセット信号を前記ＵＳＢ通信以外の通信を行う通信線を介して前記受信部へ送信し、
   前記受信部は、
   前記リセット信号を受信すると、前記ＵＳＢデバイスをリセットすることを特徴とするレーザ加工装置。
2. 前記受信部は、
   前記第１ＵＳＢ通信線と前記ＵＳＢデバイスとの間に介在し、前記第１ＵＳＢ通信線を介して前記制御部と前記ＵＳＢデバイスとの間で通信される前記制御信号を中継する第１ハブを有し、
   前記リセット信号を受信すると、前記第１ハブから前記ＵＳＢデバイスへの電源供給の停止および再開を行うことにより前記ＵＳＢデバイスをリセット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。
3. 前記制御部は、情報処理装置と通信可能に接続され、前記情報処理装置から送信される前記ＵＳＢデバイスに対する制御指示および前記レーザ光照射部に対する制御指示を受信し、
   前記ＵＳＢデバイスに対する制御指示に基づく前記制御信号を前記第１ＵＳＢ通信線を介して前記レーザヘッドへ送信し、
   前記レーザ光照射部に対する制御指示に基づく前記制御信号を前記ＵＳＢ通信以外の通信を行う通信線を介して前記レーザヘッドへ送信する請求項１または２に記載のレーザ加工装置。
4. 前記制御部は、ＵＳＢ通信を行う第２ＵＳＢ通信線を介して前記情報処理装置と接続され、第２ハブおよび制御信号生成部を有し、
   前記第２ハブは、
   前記第２ＵＳＢ通信線と前記第１ＵＳＢ通信線および前記制御信号生成部の各々との間に介在し、前記第２ＵＳＢ通信線を介して前記情報処理装置と前記受信部および前記制御信号生成部の各々との間で通信される前記ＵＳＢデバイスに対する制御指示および前記レーザ光照射部に対する制御指示を中継し、前記ＵＳＢデバイスに対する制御指示に基づく前記制御信号を前記第１ＵＳＢ通信線を介して前記受信部へ送信し、前記レーザ光照射部に対する制御指示を前記制御信号生成部へ送信し、
   前記制御信号生成部は、
   前記レーザ光照射部に対する制御指示に基づいて前記レーザ光照射部に対する前記制御信号を生成する請求項３に記載のレーザ加工装置。
5. 前記制御部は、前記レーザ光照射部がレーザ光を照射している間に、前記リセット指示を受け付けた場合、当該照射が終了したことを条件に前記リセット信号を送信することを特徴とする請求項１から４の何れかに記載のレーザ加工装置。
6. 前記ＵＳＢ通信以外の通信を行う通信線にて複数の前記制御信号が通信され、
   前記受信部は、
   前記ＵＳＢ通信以外の通信を行う通信線を介して受信する複数の前記制御信号を前記レーザ光照射部へ送信し、
   複数の前記制御信号のうち、予め定められた制御信号の組み合わせを、前記リセット信号として受信することを特徴とする請求項１から５の何れかに記載のレーザ加工装置。
7. 前記レーザ光照射部は、
   前記レーザ光の照射時に点灯する表示灯および前記レーザ光を遮光するシャッター部を有し、
   前記予め定められた制御信号の組み合わせは、前記表示灯への点灯を指示する第１信号および前記シャッター部による前記レーザ光の遮光を指示する第２信号の組み合せであることを特徴とする請求項６に記載のレーザ加工装置。

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