JP6908438B2 - Printing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、被加工物にレーザを照射し、当該被加工物を加工するための加工方法、加工システム及び加工プログラムに関する。 The present invention relates to a processing method, a processing system, and a processing program for irradiating a work piece with a laser to process the work piece.
被加工物にレーザを照射することによって、所定の加工表面を有する造形物を形成するレーザ加工方法及びそれを用いたレーザ加工装置が知られている。 A laser processing method for forming a modeled object having a predetermined processed surface by irradiating the workpiece with a laser and a laser processing apparatus using the laser processing method are known.
例えば特許文献1には、加工データに基づいてツールとワークとの相対的な位置関係を三次元で変化させ、前記ツールにより前記ワークを切削加工して人工歯を作製する人工歯作製装置において、前記ワークの所定の位置において作製される人工歯が収まる領域を表すデータたるマーキングデータを作成する作成手段と、前記ワークの表面に対して、前記作成手段により作成した前記マーキングデータに基づいて光を照射して、前記ワークの表面にマーキングを行うマーキング手段とを有し、前記マーキング手段は、前記マーキングデータに基づく領域を描くレーザーであり、前記ワークに対してレーザー光を出射することによりマーキングを行うことを特徴とする人工歯作製装置が開示されている。 For example, Patent Document 1 describes in an artificial tooth making apparatus that changes the relative positional relationship between a tool and a work in three dimensions based on machining data and cuts the work with the tool to make an artificial tooth. A creating means for creating marking data, which is data representing an area in which an artificial tooth produced at a predetermined position of the work is accommodated, and light is emitted to the surface of the work based on the marking data created by the creating means. It has a marking means for irradiating and marking the surface of the work, and the marking means is a laser for drawing a region based on the marking data, and marking is performed by emitting a laser beam to the work. An artificial tooth making apparatus, characterized in that it is performed, is disclosed.
上記の人口歯作成装置は、加工表面の複雑さに関わらず一定の集光径を有するレーザー光を被加工物に照射して加工を行う。このような人口歯作成装置の構成によれば、加工表面にレーザー光の集光径よりもサイズが小さい凹部があると、当該凹部を形成するためにレーザー光を照射することができない。仮に当該凹部に向けてレーザー光を照射すると、加工すべき表面以外も加工され、所望の凹部よりもサイズが大きい凹部が形成される。つまり、所望の加工表面が複雑化するほど、高精度で加工することが困難となる。 The above-mentioned artificial tooth making apparatus performs processing by irradiating a work piece with a laser beam having a constant focusing diameter regardless of the complexity of the processed surface. According to the configuration of such an artificial tooth making apparatus, if the processed surface has a recess whose size is smaller than the condensing diameter of the laser light, it is not possible to irradiate the laser beam to form the recess. If the laser beam is irradiated to the concave portion, the surface other than the surface to be processed is processed, and a concave portion having a size larger than the desired concave portion is formed. That is, the more complicated the desired processed surface is, the more difficult it becomes to process with high accuracy.
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、所望の加工表面が複雑化しても、高精度で加工することが可能な加工方法、加工システム及び加工プログラムを提供することである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and the problem to be solved by the present invention is a processing method and processing system capable of processing with high accuracy even if a desired processing surface becomes complicated. And to provide a machining program.
上記目的を達成するための主たる発明は、定の加工表面を有する造形物を形成するために、前記所定の加工表面上の加工点近傍における前記所定の加工表面の凹凸形状に応じた加工径を有するレーザを、前記加工点に向けて照射する工程を含む加工方法である。本発明の他の特徴については、後述する明細書及び図面の記載により明らかにする。 The main invention for achieving the above object is to set a processing diameter according to the uneven shape of the predetermined processing surface in the vicinity of the processing point on the predetermined processing surface in order to form a modeled object having a predetermined processing surface. This is a processing method including a step of irradiating the laser with the laser toward the processing point. Other features of the present invention will be clarified by the description of the description and drawings described later.
本発明によれば、所望の加工表面が複雑化しても、高精度で加工することが可能な加工方法、加工システム及び加工プログラムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a processing method, a processing system and a processing program capable of processing with high accuracy even if a desired processing surface becomes complicated.
===実施の形態===
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されている。そのため、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
=== Embodiment ===
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiments described below are provided with various technically preferable limitations for carrying out the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the following embodiments and illustrated examples.
[加工システムの構成]
先ず、本実施形態に係る加工システム100の構成について詳細に説明する。図1は、本実施形態に係る加工システム100の構成を説明する図である。本実施形態に係る加工システム100は、データ作成装置200と、制御装置300と、加工装置400とを備えている。
[Processing system configuration]
First, the configuration of the
データ作成装置200は、被加工物500に形成する所定の加工表面のデータ(加工データ)を作成するための装置である。データ作成装置200は、作成した加工データを制御装置300に出力する。
The
加工表面のデータは、目的の造形物を加工する際に制御装置300で使用するデータである。加工データは、目的の造形物の三次元データや被加工物500の三次元データに基づいて、データ作成装置200で作成される。たとえば、歯科医療用の補綴物を加工する場合、CCDカメラやX線CTにより口腔内をスキャンして得られた三次元データを使用して、加工データを作成する。目的物の三次元データは、STLデータや三次元CADで使用されるソリッドデータ或いは3Dプリンタで使用される3MFやAMF等のデータである。尚、出力されるデータの形式は、制御装置300で使用できるものであれば特に限定されない。
The data on the processed surface is data used by the
加工装置400は、被加工物500にレーザを照射して、所定の加工表面を有する造形物を形成するための装置である。被加工物500は、レーザを透過する材料(透明材)またはレーザを透過しない材料(不透明材)を用いることができる。透明材は、例えば、ガラス材料や光透過性の高い樹脂材料(例えば、アクリル樹脂)である。不透明材は、例えば、義歯材料として使用するジルコニア材料や一般的な金属材料である。なお、透明材の光透過率は100%である必要はなく、材料内部の加工領域までレーザが届き、加工可能な程度の値であればよい。
The
本実施形態に係る加工装置400の構成について説明する。本実施形態に係る加工装置400は、照射部402、保持部404及び駆動機構406を有している。
The configuration of the
照射部402は、被加工物500に対してレーザを照射する。本実施形態においては、照射部402は、レーザの発振器及び発振器からのレーザを被加工物500まで導くためのレンズ群やガルバノミラー並びにレーザ強度を調整するアッテネータ等の光学機器を含む。レーザの種類は、被加工物500を加工することができるものであれば、特に限定されるものではない。例えば、金属材料を加工する場合には、一般的な熱加工用の赤外線レーザを用いることができる。或いは、材料内部を直接加工する場合には、超短パルスレーザを用いることができる。超短パルスレーザは、一のパルス幅が数ピコ秒〜数フェムト秒のレーザである。超短パルスレーザを被加工物500内部の所定の位置に短時間照射することにより、アブレーション加工(非熱加工)を行うことができる。アブレーション加工は、レーザにより溶融した箇所が瞬時に蒸発、飛散し除去されるため、一般的なレーザ加工(熱加工)と比べ、熱による加工部分の損傷が少ない。アブレーション加工は、たとえば、歯科医療に用いる補綴物等、サイズが小さい目的物の加工に対して特に有効である。
The
保持部404は、被加工物500を保持する。被加工物500を保持する方法は、保持された被加工物500を5軸に沿って移動・回転させることができれば、特に限定されるものではない。たとえば、従来の5軸加工装置による切削加工を行う場合と同様、ディスク状の被加工物500をクランプで挟み込んで保持する方法や、ブロック状の被加工物500に金属製のピンを接着し、そのピンを保持部404に差し込んで保持する方法等が可能である。
The
駆動機構406は、照射部402及び保持部404を相対的に移動させる。駆動機構406は駆動用のモータ等を含む。本実施形態に係る加工装置400は、5軸(X軸、Y軸、Z軸、A回転軸(X軸回りの回転軸)、B回転軸(Y軸回りの回転軸))の駆動軸を有する。
The
制御装置300は、加工装置400を制御するための装置である。具体的には、制御装置300は、被加工物500内部において、加工データに対応する位置にレーザを照射できるよう、駆動機構406を制御して照射部402と保持部404(被加工物500)との相対的な位置関係を調整する。また、制御装置300は、照射部402を制御して、レーザの焦点位置、照射されるレーザの加工径等の調整を行ったり、被加工物500に対して所定時間だけレーザの照射を行ったりする。
The
ここで、本明細書における「加工径」の定義について図面を用いて説明する。図2は、レーザの加工径を説明する模式図である。この例においては、レーザの光軸に垂直な平面におけるレーザの強度分布を示している。また、この例において、レーザの強度分布は、レーザの光軸について軸対称であり、ほぼガウス分布となっている。 Here, the definition of "machining diameter" in the present specification will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic view illustrating the processing diameter of the laser. In this example, the intensity distribution of the laser in a plane perpendicular to the optical axis of the laser is shown. Further, in this example, the intensity distribution of the laser is axisymmetric with respect to the optical axis of the laser, and has a substantially Gaussian distribution.
被加工物500を加工するためには、当該被加工物500の材質に応じた一定値以上のレーザ強度が必要である。そのために最低限必要なレーザ強度をI0とすると、レーザ束の内、レーザ強度I0以上を有する領域の径を、本明細書においては加工径φとする(図2(a))。
In order to process the
本実施形態においては特に、制御装置300は、照射部402を制御して、所定の加工表面上の加工点近傍の所定の加工表面の凹凸形状に応じて、加工点に向けて照射するレーザの加工径を調整することが可能である。レーザの加工径φは、光軸上のビームをアパーチャーなどで絞り込むなど、複数の方法で調整または制御することが可能である。特に超短パルスレーザにより加工する場合には空中で集光したビームが大気中の分子をプラズマ化した光球が観察されレーザ強度に応じて光球の明るさと径の変化を確認できる。一例として、このプラズマ化した光球によって被加工物500を加工することができる。この場合、上記のレーザ強度I0とは、大気中の分子をプラズマ化させるために必要なレーザ強度であり、上記の加工径φとは、このプラズマ化した光球の直径に相当する。
In this embodiment, in particular, the
他の例として、加工径φは、照射するレーザの強度Iを調節することによって調節することが可能である。つまり、照射するレーザの強度Iを調節してガウス分布の幅を維持したままピークを増減することができ、これに伴って加工径を増減することができる。照射するレーザの強度Iは、レーザ発振器からの出力信号を直接制御する方法や出力されたレーザ光の強度を外部の光学系を用いて制御することが可能である。外部の光学系によりレーザ強度を制御する方法として、例えばアッテネータを用いて調節することが可能である。本実施形態に係る制御装置300は、前述の通り、レーザの強度Iを調整するアッテネータを有している。つまり、本実施形態に係る制御装置300は、アッテネータを制御して加工径を調整することが可能である。図2(b)では、アッテネータを用いてレーザ強度を減衰させることによって、加工径φよりも小さい加工径φ´を有するレーザに切り替える例を示している。
As another example, the processing diameter φ can be adjusted by adjusting the intensity I of the irradiating laser. That is, the intensity I of the irradiating laser can be adjusted to increase or decrease the peak while maintaining the width of the Gaussian distribution, and the processing diameter can be increased or decreased accordingly. The intensity I of the laser to be irradiated can be controlled by a method of directly controlling the output signal from the laser oscillator or by using an external optical system to control the intensity of the output laser light. As a method of controlling the laser intensity by an external optical system, for example, it can be adjusted by using an attenuator. As described above, the
他の例として、加工径は、レーザの集光径を調節することによって調節することが可能である。シングルモードのレーザを、焦点距離fのレンズで集光した場合に得られる最小集光径D0の理論限界値は、波長をλ、入射レーザの直径をDとすると、近似的に、D0=4λf/πDと表わされる。つまり、ここでのレンズの焦点距離f、レーザの波長λ、入射レーザの直径Dを調節することによって集光径を調節することができ、ひいては加工径を調節することが可能である。図2(c)では、集光径を小さくすることによって、加工径φよりも小さい加工径φ´´を有するレーザに切り替える例を示している。 As another example, the machining diameter can be adjusted by adjusting the focusing diameter of the laser. The theoretical limit value of the minimum focusing diameter D 0 obtained when a single-mode laser is focused by a lens with a focal length f is approximately D 0 , where λ is the wavelength and D is the diameter of the incident laser. It is expressed as = 4λf / πD. That is, the focusing diameter can be adjusted by adjusting the focal length f of the lens, the wavelength λ of the laser, and the diameter D of the incident laser here, and it is possible to adjust the processing diameter. FIG. 2C shows an example of switching to a laser having a processing diameter φ ″ smaller than the processing diameter φ by reducing the focusing diameter.
詳細は後の加工方法の説明において触れるが、本実施形態において、レーザの加工径を調整することは、予め取得されたレーザ照射条件及び加工径φの関係を用いる。本実施形態において用いられる照射条件は、レーザ強度Iである。 Details will be given later in the description of the processing method, but in the present embodiment, adjusting the processing diameter of the laser uses the relationship between the laser irradiation condition and the processing diameter φ acquired in advance. The irradiation condition used in this embodiment is a laser intensity I.
[加工方法]
本実施形態に係る上述した加工システム100を用いた加工方法について詳細に説明する。本実施形態に係る上述した加工システム100を用いた加工方法は、制御装置300が、加工装置400を制御することによって実行される。本実施形態に係る加工方法は、加工径取得工程と、レーザ照射工程とを含む。
[Processing method]
The processing method using the above-mentioned
加工径取得工程は、レーザ照射条件に対する加工径の関係を取得する工程である。図面を用いて、加工径取得工程について詳細に説明する。図3は、本実施形態に係る加工径取得工程を説明する図である。ここで、レーザ照射条件とは、例えば前述したレーザの強度I、レンズの焦点距離f、レーザの波長λ、入射レーザの直径D等から選択された少なくとも1つのレーザ照射条件である。前述の通り、本実施形態においては、レーザ照射条件としてレーザの強度Iを用いる。 The machining diameter acquisition step is a step of acquiring the relationship of the machining diameter with respect to the laser irradiation condition. The processing diameter acquisition process will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 3 is a diagram illustrating a processing diameter acquisition process according to the present embodiment. Here, the laser irradiation condition is at least one laser irradiation condition selected from, for example, the above-mentioned laser intensity I, lens focal length f, laser wavelength λ, incident laser diameter D, and the like. As described above, in the present embodiment, the laser intensity I is used as the laser irradiation condition.
加工径取得工程では、被加工物500と同様の材質の素材502を用意する。そして、選択されたレーザ照射条件(本実施形態においては、レーザの強度I)に係るパラメータΔの複数の値の各々について、当該素材502にレーザを照射する(図3(a))。これによって当該素材502に形成された凹部又は貫通孔の径を加工径φk(k=1、2、3・・・)とみなし、当該パラメータΔと計測された当該加工径の散布図を作成する。この散布図から、当該パラメータにΔついて、加工径φの関数f(φ)として数式化する(図3(b))。この数式化においては、予め関数形を仮定して最適な数式を探索する。このときの関数形に特に制限は無いが、例えばn次関数(nは整数)を仮定し、最小二乗法によって最適化されたn次関数を探索してもよい。
In the processing diameter acquisition process, a
加工径取得工程は、レーザ照射工程の前に実行する必要がある。一方、加工径取得工程は、造形物を形成する前にその都度実行される必要はなく、この工程を一度実行しておけば、この結果を後に実行される他のレーザ照射工程においても再び利用することができる。 The machining diameter acquisition step needs to be performed before the laser irradiation step. On the other hand, the machining diameter acquisition step does not have to be executed each time before forming the modeled object, and once this step is executed, this result can be reused in other laser irradiation steps to be executed later. can do.
レーザ照射工程は、所定の加工表面Sを有する造形物を形成するために、レーザを、加工点に向けて照射する工程である。図面を用いて、レーザ照射工程について詳細に説明する。図4乃至図6は、レーザ照射工程を説明するための模式的な断面図である。 The laser irradiation step is a step of irradiating a laser toward a processing point in order to form a modeled object having a predetermined processing surface S. The laser irradiation process will be described in detail with reference to the drawings. 4 to 6 are schematic cross-sectional views for explaining the laser irradiation process.
本実施形態においては、加工データとしてはSTLデータを想定しているため、加工表面Sの形状は三角形の集合で表現される。これに伴い、図4乃至図6に示す模式的な断面図では、加工表面Sの形状は線分の集合で表現されている。これらの図においては、加工表面S上における任意の凹部であって、線分AC及び線分BCを含む凹部が示されている。この凹部において、点Cに近いほど凹部の形状が微細であるといえる。 In the present embodiment, since STL data is assumed as the processing data, the shape of the processing surface S is represented by a set of triangles. Along with this, in the schematic cross-sectional views shown in FIGS. 4 to 6, the shape of the processed surface S is represented by a set of line segments. In these figures, any recesses on the processed surface S, including the line segment AC and the line segment BC, are shown. In this recess, it can be said that the closer to the point C, the finer the shape of the recess.
本実施形態において用いられるレーザは、所定の加工表面S上の加工点近傍における所定の加工表面Sの凹凸形状に応じた加工径を有するように調整される。加工径は、前述の加工径取得工程において、予め取得されたレーザ照射条件に対する加工径の関係を用いて調整される。本実施形態において用いられるレーザ照射条件は、レーザ強度である。レーザ強度は、アッテネータを用いて調整されることができる。 The laser used in the present embodiment is adjusted to have a machining diameter corresponding to the uneven shape of the predetermined machining surface S in the vicinity of the machining point on the predetermined machining surface S. The machining diameter is adjusted in the above-mentioned machining diameter acquisition step by using the relationship of the machining diameter with respect to the laser irradiation conditions acquired in advance. The laser irradiation condition used in this embodiment is the laser intensity. The laser intensity can be adjusted using an attenuator.
本実施形態においては、加工表面Sの凹凸形状に応じて、複数種類の加工径(φ1>φ2>・・>φn)から選択された加工径を有するレーザを用いる。先ず、これらの内で最も大きい加工径である第1加工径φ1を決定する。第1加工径φ1には特に制限は無く、例えば従来の加工方法において用いられる程度の加工径であってもよい。第1加工径φ1が決定すると、上述の加工径取得工程で得られた数式を用い、第1加工径φ1に対応するレーザ照射条件が決定する。そして、図4(a)に示すように、レーザを照射する加工経路P1が決定する。ここで、加工経路P1は、加工表面Sからの距離が第1加工径φ1の半分である点の集合である。 In this embodiment, a laser having a processing diameter selected from a plurality of types of processing diameters (φ 1 > φ 2 >...> φ n ) is used according to the uneven shape of the processed surface S. First, the first processing diameter φ 1 which is the largest processing diameter among these is determined. The first processing diameter φ 1 is not particularly limited, and may be, for example, a processing diameter of a degree used in a conventional processing method. When the first processing diameter phi 1 is determined, using the equation obtained in the processing diameter acquiring step described above, the laser irradiation condition corresponding to the first processing diameter phi 1 is determined. Then, as shown in FIG. 4 (a), machining path P 1 for irradiating a laser is determined. Here, machining path P 1 is the set of points the distance from the work surface S is first processing diameter phi 1 of the half.
次いで、図4(b)に示すように、第1加工径φ1を有するレーザを用いて、被加工物500を加工する。このとき、加工経路P1上をレーザの焦点位置が移動するように、駆動機構406が制御される。ここで、加工経路P1上のP10を中心とする直径がφ1の円は、線分AC及び線分BCに接する。この段階では、加工表面Sよりも内部が加工されることはないが、一方で点Cの近傍に加工されない領域が残る。
Then, as shown in FIG. 4 (b), using a laser having a first processing diameter phi 1, for processing a
次いで、加工装置400が出力するレーザの加工径を、第1加工径φ1から第2加工径φ2に切り替える。ここで、第2加工径φ2は第1加工径φ1よりも小さければよいが、本実施形態においては、一例として以下のように第2加工径φ2を決定する。
Then, the processing diameter of a
先ず、点P10と点Cとを結ぶ線分上で、点P10から所定の距離εの位置を点P20とする。そして、P20を中心として線分AC及び線分BCに接する円の直径を第2加工径φ2とする。第2加工径φ2が決定すると、上述の加工径取得工程で得られた数式Δ=f(φ)を用い、第2加工径φ2に対応するレーザ照射条件が決定する。そして、図5(a)に示すように、レーザを照射する加工経路P2が決定する。ここで、加工経路P2は、加工表面Sからの距離が第2加工径φ2の半分である点の集合である。 First, a position at a predetermined distance ε from the point P 10 on the line segment connecting the point P 10 and the point C is defined as the point P 20 . Then, the line segment AC and the line segment 2 the diameter of a circle second turning diameter φ in contact with the BC around the P 20. When the second processing diameter φ 2 is determined, the laser irradiation condition corresponding to the second processing diameter φ 2 is determined by using the mathematical formula Δ = f (φ) obtained in the above-mentioned processing diameter acquisition step. Then, as shown in FIG. 5 (a), machining path P 2 is irradiated with a laser is determined. Here, the processing path P 2 is a set of points whose distance from the processing surface S is half of the second processing diameter φ 2.
次いで、図5(b)に示すように、第2加工径φ2を有するレーザを用いて、被加工物500を加工する。このとき、加工経路P2上をレーザの焦点位置が移動するように駆動機構406が制御される。また、このとき、前述の第1加工径φ1を有するレーザを用いた加工によって加工されなかった領域のみを加工すればよいため、加工経路P2の全域にわたってレーザの焦点位置を移動させる必要はない。この段階によって、点C近傍の領域において、第1加工径φ1を有するレーザを用いた加工では加工することができなかった領域を加工することができる。
Then, as shown in FIG. 5 (b), using a laser having a second processing diameter phi 2, machining the
次いで、加工装置400が出力するレーザの加工径を、第2加工径φ2から第3加工径φ3に切り替える。第3加工径φ3は第2加工径φ2よりも小さく、本実施形態においては、第2加工径φ2を決定した方法と同様に、以下のように第3加工径φ3を決定する。
Then, the processing diameter of a
先ず、点P20と点Cとを結ぶ線分上で、点P20から距離εの位置を点P30とする。そして、P30を中心として線分AC及び線分BCに接する円の直径を第3加工径φ3とする。第3加工径φ3が決定すると、上述の加工径取得工程で得られた数式Δ=f(φ)を用い、第3加工径φ3に対応するレーザ照射条件が決定する。そして、図6(a)に示すように、レーザを照射する加工経路P3が決定する。ここで、加工経路P3は、加工表面Sからの距離が第3加工径φ3の半分である点の集合である。 First, on the line segment connecting the point P 20 and the point C, the position of the distance ε from the point P 20 is defined as the point P 30 . Then, the line segment AC and circle diameter of the third processing diameter phi 3 of which is in contact with the segment BC around the P 30. When the third processing diameter φ 3 is determined, the laser irradiation condition corresponding to the third processing diameter φ 3 is determined by using the mathematical formula Δ = f (φ) obtained in the above-mentioned processing diameter acquisition step. Then, as shown in FIG. 6 (a), machining route P 3 for irradiating a laser is determined. Here, the processing path P 3 is the set of points the distance from the work surface S is half the third processing diameter phi 3.
次いで、図6(b)に示すように、第3加工径φ3を有するレーザを用いて、被加工物500を加工する。このとき、加工経路P3上をレーザの焦点位置が移動するように駆動機構406が制御される。また、このとき、前述の第2加工径φ2を有するレーザを用いた加工によって加工されなかった領域のみを加工すればよいため、加工経路P3の全域にわたってレーザの焦点位置を移動させる必要はない。この段階によって、点C近傍の領域において、第2加工径φ2を有するレーザを用いた加工では加工することができなかった領域を加工することができる。
Then, as shown in FIG. 6 (b), using a laser having a third working diameter phi 3, machining a
以上と同様の手法を用いて、任意の凹部の加工が完了するまで、第k加工径φk(k=4、5・・・)の決定及び第k加工径φkを有するレーザを用いた加工を繰り返す。なお、加工径が加工装置400における限界値に達するまで繰り返すことでもよいし、予め決められた回数で終了してもよい。また、所定の距離εは任意であり、上述の手法の繰り返しにおいて、本実施形態のように同じ値を用いてもよいし、異なる値を用いてもよい。
Using the same method as above, the kth processing diameter φ k (k = 4, 5, ...) Was determined and a laser having the kth processing diameter φ k was used until the processing of an arbitrary recess was completed. Repeat the processing. It may be repeated until the machining diameter reaches the limit value in the
[加工プログラム]
本実施形態に係る加工装置400を制御するプログラムは、制御装置300に読み込まれて実行される。
[Processing program]
The program for controlling the
本実施形態に係る加工プログラムは、上述した加工方法を、制御装置300に実行させるためのプログラムである。つまり、本実施形態に係る加工プログラムは、制御装置300に、データ作成装置200が作成した被加工物500に形成する加工表面Sのデータを格納させる。次いで、制御装置300に、加工表面Sを有する造形物を形成するために、被加工物500に照射するレーザの加工経路を設定させる。更に、制御装置300に、加工表面Sにおける加工点近傍の凹凸形状に応じて、加工点に向けて照射するレーザの加工径を調整させる。
The machining program according to the present embodiment is a program for causing the
加工点に向けて照射するレーザの加工径を調整することは、加工表面Sにおける加工点近傍の凹凸形状に応じて調整する。具体的には、レーザの加工径を調整することは、予め取得されたレーザ照射条件に対する加工径の関係を用いて調整する。 Adjusting the processing diameter of the laser that irradiates toward the processing point is adjusted according to the uneven shape in the vicinity of the processing point on the processing surface S. Specifically, adjusting the processing diameter of the laser is performed by using the relationship of the processing diameter with respect to the laser irradiation condition acquired in advance.
以上、本実施形態に係る加工方法、それを実行するための加工システム100及び加工プログラムについて説明した。本実施形態に係る加工方法は、所定の加工表面を有する造形物を形成するために、所定の加工表面上の加工点近傍における所定の加工表面の凹凸形状に応じた加工径を有するレーザを、加工点に向けて照射する工程を含む。
The machining method according to the present embodiment, the
従来の加工方法によれば、加工表面の凹凸形状に関わらず一定の加工径を有するレーザを用いて加工していた。そのため、加工表面が当該加工径よりもサイズが小さい凹部を有する場合に、当該凹部に向けてレーザを照射することができないといった制約があった。そのため、従来の加工方法によれば、加工表面が複雑化すると、高精度で加工することが困難になる。 According to the conventional processing method, processing is performed using a laser having a constant processing diameter regardless of the uneven shape of the processed surface. Therefore, when the processed surface has a concave portion having a size smaller than the processed diameter, there is a restriction that the laser cannot be irradiated toward the concave portion. Therefore, according to the conventional processing method, if the processing surface becomes complicated, it becomes difficult to process with high accuracy.
本実施形態に係る加工方法によれば、上記のような制約が緩和されるため、従来の加工方法では形成することができなかったサイズの凹部を形成することができる。従って、本実施形態に係る加工方法によれば、加工表面が複雑化しても、高精度で加工することが可能である。 According to the processing method according to the present embodiment, the above-mentioned restrictions are relaxed, so that a recess having a size that cannot be formed by the conventional processing method can be formed. Therefore, according to the processing method according to the present embodiment, even if the processing surface becomes complicated, it is possible to process with high accuracy.
更に、本実施形態に係る加工方法によれば、従来の加工方法で加工することができる加工表面に対しては従来の加工方法を用いることができ、従来の加工方法によって加工することができない加工表面に対してのみ従来よりも小さい加工径を有するレーザを用いて加工するため、加工時間が著しく長期化することがない。 Further, according to the processing method according to the present embodiment, the conventional processing method can be used for the processing surface that can be processed by the conventional processing method, and the processing cannot be processed by the conventional processing method. Since processing is performed only on the surface using a laser having a processing diameter smaller than that of the conventional one, the processing time is not significantly prolonged.
本実施形態に係る加工方法によれば、加工径は、予め取得されたレーザ照射条件に対する加工径の関係を用いて調整される。これによって、所望の加工径に調整するためのレーザ照射条件を自由に選択することができる。 According to the processing method according to the present embodiment, the processing diameter is adjusted by using the relationship of the processing diameter with respect to the laser irradiation condition acquired in advance. Thereby, the laser irradiation conditions for adjusting to a desired processing diameter can be freely selected.
上述の本実施形態に係る加工方法を実施するための加工システム100を構成することができる。このような加工システム100を用いて実施することにより、上記と同様の効果が得られる。
A
更に、上術の本実施形態に係る加工方法を実施するための加工プログラムを構成することができる。このような加工プログラムを加工システム100において実行することにより、上記と同様の効果が得られる。
Further, a machining program for carrying out the machining method according to the present embodiment of the superior technique can be configured. By executing such a machining program in the
上記実施形態の加工方法を実施する加工プログラムが記憶された非一時的なコンピューター可読媒体(non-transitory computer readable medium with an executable program thereon)を用いて、コンピューターにプログラムを供給することも可能である。なお、非一時的なコンピューターの可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、CD−ROM(Read Only Memory)等がある。 It is also possible to supply a program to a computer by using a non-transitory computer readable medium with an executable program comprising a processing program for carrying out the processing method of the above embodiment. .. Examples of non-temporary computer-readable media include magnetic recording media (for example, flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), CD-ROMs (Read Only Memory), and the like.
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。また、本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。以上の実施形態からの変更点について以下に説明する。以下に説明する変更点は、可能な限り組み合わせて適用してもよい。 Although the embodiment for carrying out the present invention has been described above, the above-described embodiment is for facilitating the understanding of the present invention, and is not for limiting the interpretation of the present invention. Further, the present invention can be modified or improved without departing from the spirit thereof, and the present invention also includes an equivalent thereof. The changes from the above embodiments will be described below. The changes described below may be applied in combination as much as possible.
100・・・加工システム 200・・・データ作成装置 300・・・制御装置 400・・・加工装置 402・・・照射部 404・・・保持部 406・・・駆動機構 500・・・被加工物 502・・・素材
100 ...
Claims (3)
前記加工径は、予め取得されたレーザ照射条件に対する加工径の関係を用いて調整されることを特徴とする加工方法。 In order to form a modeled object having a predetermined processing surface, a laser having a processing diameter corresponding to the uneven shape of the predetermined processing surface in the vicinity of the processing point on the predetermined processing surface is irradiated toward the processing point. a processing method comprising the step of,
A processing method characterized in that the processing diameter is adjusted by using the relationship of the processing diameter with respect to a laser irradiation condition acquired in advance .
前記被加工物にレーザを照射して、前記所定の加工表面を有する造形物を形成する加工装置と、
前記加工装置を制御する制御装置であって、前記所定の加工表面上の加工点近傍の前記所定の加工表面の凹凸形状に応じて、前記加工点に向けて照射する前記レーザの加工径を調整する制御装置とを備え、
前記レーザの加工径を調整することは、予め取得されたレーザ照射条件に対する前記加工径の関係を用いることを特徴とする加工システム。 A data creation device that creates data on a predetermined machined surface to be formed on the work piece,
A processing device that irradiates the workpiece with a laser to form a modeled object having the predetermined processed surface.
A control device that controls the processing device, and adjusts the processing diameter of the laser that irradiates toward the processing point according to the uneven shape of the predetermined processing surface in the vicinity of the processing point on the predetermined processing surface. and a control device for,
A processing system characterized in that adjusting the processing diameter of the laser uses the relationship of the processing diameter with respect to the laser irradiation conditions acquired in advance.
前記加工表面を有する造形物を形成するために、前記被加工物に照射するレーザの加工経路を設定し、
前記加工表面における加工点近傍の凹凸形状に応じて、前記加工点に向けて照射する前記レーザの加工径を調整することを制御装置に実行させるための加工プログラムであって、
前記レーザの加工径を調整することは、予め取得されたレーザ照射条件に対する前記加工径の関係を用いることを特徴とする加工プログラム。 Stores the data of the processed surface to be formed on the work piece,
In order to form a modeled object having the processed surface, a processing path of a laser to irradiate the workpiece is set.
It is a machining program for causing a control device to adjust the machining diameter of the laser to be irradiated toward the machining point according to the uneven shape in the vicinity of the machining point on the machining surface .
Adjusting the processing diameter of the laser is a processing program characterized in that the relationship of the processing diameter with respect to the laser irradiation condition acquired in advance is used .
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