JP7380333B2 - レーザ加工装置および加工方法 - Google Patents
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Description
まず、本発明が適用される場面の一例について説明する。本発明が適用される場面は、加工に失敗した場合に、加工に失敗した加工対象物8(図1参照)を加工し直す場面である。具体的には、加工対象物8上に形成された加工パターンの加工精度が所定の閾値を満たしていないために加工し直す必要がある場合である。このような場面において、まず、当初の加工によって加工対象物8上に形成された加工パターンをマーカ読取装置(以下、単に「読取装置」と称す)で判読不可能な状態に加工する必要がある。これにより、読取装置が失敗した加工パターンを読み取る虞がなくなる。その後、レーザマーカ2(図1参照)で、当初と同じ加工対象物8に加工パターンを加工し直すことができる。その結果、加工の失敗により廃棄される加工対象物8を減らすことができる。なお、本発明は、ユーザが別の加工パターンを選択した場合など、加工パターン自体が誤っていたために加工し直す必要がある場合においても適用される。
図1は、レーザ加工システム1の概略構成を示す構成図である。図1を参照して、レーザ加工システム1は、レーザマーカ2と、画像処理装置3とを備える。レーザマーカ2は、コントローラ21と、マーカヘッド26とを有する。
図2は、レーザ加工システム1の構成をより詳細に示す構成図である。図2を参照して、レーザ加工システム1は、上述したように、コントローラ21、マーカヘッド26、および画像処理装置3を備えている。
(1)レーザ発振器240
レーザ発振器240について説明すると、以下のとおりである。レーザ発振器240は、光ファイバ241と、半導体レーザ242,243,249A~249Dと、アイソレータ244,246と、結合器245,248と、バンドパスフィルタ247とを備える。
制御基板210は、制御部211と、パルス発生部212と、記憶部213と、通信処理部214,215,216,217とを含む。
ドライバ用電源230は、ドライバ220に電力を供給する。これによりドライバ220は半導体レーザ242,243,249A~249Dに駆動電流を供給する。半導体レーザ242,243,249A~249Dの各々は駆動電流が供給されることによってレーザ発振する。半導体レーザ242に供給される駆動電流は、パルス発生部212からの電気信号により変調される。これにより半導体レーザ242はパルス発振して、所定の繰り返し周波数および所定のパルス幅を有するパルス光を種光として出力する。一方、半導体レーザ243,249A~249Dの各々にはドライバ220により連続的な駆動電流が供給される。これにより半導体レーザ243,249A~249Dの各々は連続発振して、連続光を励起光として出力する。
マーカヘッド26は、カメラユニット261と、アイソレータ262と、コリメータレンズ263と、ガルバノミラー部264(X方向のガルバノミラー264a,Y方向のガルバノミラー264b)と、集光レンズ265とを含む。アイソレータ262は、光ファイバ28から出力されるパルス光を通過させるとともに、光ファイバ28に戻る光を遮断する。アイソレータ262を通過したパルス光は、アイソレータ262に付随するコリメータレンズ263から大気中に出力されてガルバノミラー部264に入射する。集光レンズ265は、ガルバノミラー部264に入射したレーザ光Wを集光する。ガルバノミラー部264は、第1の軸(具体的には、図1の矢印と平行な軸)および第1の軸と直交する第2の軸方向の少なくとも一方の方向にレーザ光Wを走査する。レーザ光Wの走査は、片道走査でもよいし、往復走査でもよい。
画像処理装置3は、制御部31と、記憶部32と、通信処理部33,34とを備えている。
図3は、制御基板210に含まれるハードウェアを示した構成図である。図3を参照して、制御基板210は、プロセッサ110と、メモリ120と、通信インターフェイス130と、パルス発生回路140とを備える。
図5は、コントローラ21によって表示装置6に表示されるユーザインターフェイス700を示した図である。ユーザインターフェイス700は、制御部211(図2参照)が記憶部213(図2参照)に記憶されているアプリケーションプログラムを実行することによって実現される。ユーザインターフェイス700上で行われたユーザによる入力装置7での入力操作は通信処理部216によって受け付けられ、受け付けられた入力が制御部211に通知される。
図6~図9を参照して、レーザマーカ2(図1参照)、特に制御部211(図2参照)による打ち消し・再加工処理について説明する。打ち消し・再加工処理は、打ち消し処理と再加工処理とを総称したものである。打ち消し・再加工処理は、当初の加工に失敗し、加工し直す場合に行われる。図6~図9では、当初の加工において加工精度が所定の閾値を満たさなかったために、当初と同じ加工対象物に加工し直すという想定で説明する。
図10は、重ね加工を示す図である。重ね加工とは、当初の加工に重ねて当初と同じ加工をすることである。
以上、本実施の形態におけるレーザ加工システム1について説明した。本実施の形態におけるレーザ加工システム1は、加工に失敗した加工対象物8を加工し直す場合において、当初の加工によって加工対象物8上に形成されている加工パターンを読取装置で判読不可能な状態に加工する。これにより、読取装置が失敗した加工パターンを読み取る虞がないので、当初と同じ加工対象物8に加工パターンを加工し直すことができる。その結果、加工の失敗により廃棄される加工対象物8を減らすことができる。
上述した本実施の形態は、以下のような技術思想を含む。
加工対象物(8)にレーザ光(W)を照射する照射部(240)と、
前記加工対象物(8)の加工パターン、および、前記レーザ光(W)の照射条件を受け付ける受付部(216)と、
前記受付部(216)で受け付けた前記加工パターン、および、前記照射条件に基づいて、前記レーザ光(W)の照射を制御する制御部(211)と、を備え、
前記制御部(211)は、前記照射条件で前記加工対象物(8)を前記加工パターンに加工した後、前記加工対象物(8)の第1加工領域(P)の少なくとも一部を、前記加工パターンの前記レーザ光(W)の照射領域と前記レーザ光(W)の非照射領域とを反転させた反転パターンに加工する第1処理を行う、レーザ加工装置。
前記制御部(211)は、前記反転パターンに加工する前記照射条件と前記加工パターンに加工する前記照射条件とを同じにする、構成1に記載のレーザ加工装置。
前記制御部(211)は、前記第1処理の後に第2処理を実行し、
前記第2処理は、前記第1加工領域(P)の全てを、前記レーザ光(W)の照射領域のみで構成される塗りつぶしパターンに加工する、構成1または構成2に記載のレーザ加工装置。
前記制御部(211)は、前記第1処理の後に第3処理を実行し、
前記第3処理は、前記第1加工領域(P)を前記加工パターンに加工する、構成1~構成3のいずれか1項に記載のレーザ加工装置。
前記加工パターンの加工精度を判定する判定部(3)をさらに備え、
前記制御部(211)は、前記判定部(3)による判定の結果に基づいて前記照射条件を補正し、
前記第3処理は、補正後の前記照射条件で前記第1加工領域(P)を前記加工パターンに加工する、構成4に記載のレーザ加工装置。
前記加工対象物(8)は、前記第1加工領域(P)と、前記第1加工領域(P)とは異なる第2加工領域(Q)とを含み、
前記制御部(211)は、前記第1処理の後に第3処理を実行し、
前記第3処理は、前記第2加工領域を前記加工パターンに加工する、構成1~構成3のいずれか1項に記載のレーザ加工装置。
前記加工パターンの加工精度を判定する判定部(3)をさらに備え、
前記制御部(211)は、前記判定部(3)による判定の結果に基づいて前記照射条件を補正し、
前記第3処理は、補正後の前記照射条件で前記第2加工領域(Q)を前記加工パターンに加工する、構成6に記載のレーザ加工装置。
前記制御部(211)は、
前記加工パターンの加工精度が所定の閾値を満たさない場合に、前記第1処理を実行する前に、前記第1加工領域を前記加工パターンに再度加工する第4処理を実行し、
前記第4処理による前記加工パターンの加工精度が所定の閾値を満たさない場合に、前記第1処理を実行する、構成1~構成7のいずれか1項に記載のレーザ加工装置。
前記レーザ加工装置(2)は、前記加工対象物(8)を読取装置により判読可能な前記加工パターンに加工するために用いられる、構成1~構成8のいずれか1項に記載のレーザ加工装置。
加工対象物(8)にレーザ光(W)を照射する照射部(240)と、前記加工対象物(8)の加工パターン、および、前記レーザ光(W)の照射条件を受け付ける受付部(216)と、前記受付部(216)で受け付けた前記加工パターン、および、前記照射条件に基づいて、前記レーザ光(W)の照射を制御する制御部(211)と、を備えるレーザ加工装置を制御する方法であって、
前記制御部(211)は、前記照射条件で前記加工パターンに加工された前記加工対象物(8)に対して、前記加工対象物(8)の加工領域の少なくとも一部を、前記加工パターンの前記レーザ光(W)の照射領域と前記レーザ光(W)の非照射領域とを反転させた反転パターンに加工する処理を行う、レーザ加工装置の制御方法。
Claims (10)
- 加工対象物にレーザ光を照射する照射部と、
前記加工対象物の加工パターン、および、前記レーザ光の照射条件を受け付ける受付部と、
前記受付部で受け付けた前記加工パターン、および、前記照射条件に基づいて、前記レーザ光の照射を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記照射条件で前記加工対象物を前記加工パターンに加工した後、前記加工対象物の第1加工領域の少なくとも一部を、前記加工パターンの前記レーザ光の照射領域と前記レーザ光の非照射領域とを反転させた反転パターンに加工する第1処理を行い、
前記制御部は、前記反転パターンに加工する照射条件と前記加工パターンに加工する前記照射条件とを同じにする、レーザ加工装置。 - 加工対象物にレーザ光を照射する照射部と、
前記加工対象物の加工パターン、および、前記レーザ光の照射条件を受け付ける受付部と、
前記受付部で受け付けた前記加工パターン、および、前記照射条件に基づいて、前記レーザ光の照射を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記照射条件で前記加工対象物を前記加工パターンに加工した後、前記加工対象物の第1加工領域の少なくとも一部を、前記加工パターンの前記レーザ光の照射領域と前記レーザ光の非照射領域とを反転させた反転パターンに加工する第1処理を行い、
前記制御部は、前記第1処理の後に第2処理を実行し、
前記第2処理は、前記第1加工領域の全てを、前記レーザ光の照射領域のみで構成される塗りつぶしパターンに加工する処理である、レーザ加工装置。 - 加工対象物にレーザ光を照射する照射部と、
前記加工対象物の加工パターン、および、前記レーザ光の照射条件を受け付ける受付部と、
前記受付部で受け付けた前記加工パターン、および、前記照射条件に基づいて、前記レーザ光の照射を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記照射条件で前記加工対象物を前記加工パターンに加工した後、前記加工対象物の第1加工領域の少なくとも一部を、前記加工パターンの前記レーザ光の照射領域と前記レーザ光の非照射領域とを反転させた反転パターンに加工する第1処理を行い、
前記制御部は、前記第1処理の後に第3処理を実行し、
前記第3処理は、前記第1加工領域を前記加工パターンに加工する処理である、レーザ加工装置。 - 前記加工パターンの加工精度を判定する判定部をさらに備え、
前記制御部は、前記判定部による判定の結果に基づいて前記照射条件を補正し、
前記第3処理は、補正後の前記照射条件で前記第1加工領域を前記加工パターンに加工する処理である、請求項3に記載のレーザ加工装置。 - 加工対象物にレーザ光を照射する照射部と、
前記加工対象物の加工パターン、および、前記レーザ光の照射条件を受け付ける受付部と、
前記受付部で受け付けた前記加工パターン、および、前記照射条件に基づいて、前記レーザ光の照射を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記照射条件で前記加工対象物を前記加工パターンに加工した後、前記加工対象物の第1加工領域の少なくとも一部を、前記加工パターンの前記レーザ光の照射領域と前記レーザ光の非照射領域とを反転させた反転パターンに加工する第1処理を行い、
前記加工対象物は、前記第1加工領域と、前記第1加工領域とは異なる第2加工領域とを含み、
前記制御部は、前記第1処理の後に第3処理を実行し、
前記第3処理は、前記第2加工領域を前記加工パターンに加工する処理である、レーザ加工装置。 - 前記レーザ加工装置は、前記加工対象物を読取装置により判読可能な前記加工パターンに加工するために用いられる、請求項1~請求項5のいずれか1項に記載のレーザ加工装置。
- 加工対象物の加工方法であって、
前記加工対象物にレーザ光を照射することと、
前記加工対象物の加工パターン、および、前記レーザ光の照射条件を受け付けることと、
前記加工パターン、および、前記照射条件に基づいて、前記レーザ光の照射を制御することと、を備え、
前記レーザ光の照射を制御することは、前記照射条件で前記加工対象物を前記加工パターンに加工した後、前記加工対象物の第1加工領域の少なくとも一部を、前記加工パターンの前記レーザ光の照射領域と前記レーザ光の非照射領域とを反転させた反転パターンに加工する第1処理を行うことをさらに含み、
前記レーザ光の照射を制御することは、前記反転パターンに加工する照射条件と前記加工パターンに加工する前記照射条件とを同じにすることをさらに含む、加工方法。 - 加工対象物の加工方法であって、
前記加工対象物にレーザ光を照射することと、
前記加工対象物の加工パターン、および、前記レーザ光の照射条件を受け付けることと、
前記加工パターン、および、前記照射条件に基づいて、前記レーザ光の照射を制御することと、を備え、
前記レーザ光の照射を制御することは、前記照射条件で前記加工対象物を前記加工パターンに加工した後、前記加工対象物の第1加工領域の少なくとも一部を、前記加工パターンの前記レーザ光の照射領域と前記レーザ光の非照射領域とを反転させた反転パターンに加工する第1処理を行うことをさらに含み、
前記レーザ光の照射を制御することは、前記第1処理の後に第2処理を実行することをさらに含み、
前記第2処理は、前記第1加工領域の全てを、前記レーザ光の照射領域のみで構成される塗りつぶしパターンに加工する処理である、加工方法。 - 加工対象物の加工方法であって、
前記加工対象物にレーザ光を照射することと、
前記加工対象物の加工パターン、および、前記レーザ光の照射条件を受け付けることと、
前記加工パターン、および、前記照射条件に基づいて、前記レーザ光の照射を制御することと、を備え、
前記レーザ光の照射を制御することは、前記照射条件で前記加工対象物を前記加工パターンに加工した後、前記加工対象物の第1加工領域の少なくとも一部を、前記加工パターンの前記レーザ光の照射領域と前記レーザ光の非照射領域とを反転させた反転パターンに加工する第1処理を行うことをさらに含み、
前記レーザ光の照射を制御することは、前記第1処理の後に第3処理を実行することをさらに含み、
前記第3処理は、前記第1加工領域を前記加工パターンに加工する処理である、加工方法。 - 加工対象物の加工方法であって、
前記加工対象物にレーザ光を照射することと、
前記加工対象物の加工パターン、および、前記レーザ光の照射条件を受け付けることと、
前記加工パターン、および、前記照射条件に基づいて、前記レーザ光の照射を制御することと、を備え、
前記レーザ光の照射を制御することは、前記照射条件で前記加工対象物を前記加工パターンに加工した後、前記加工対象物の第1加工領域の少なくとも一部を、前記加工パターンの前記レーザ光の照射領域と前記レーザ光の非照射領域とを反転させた反転パターンに加工する第1処理を行うことをさらに含み、
前記加工対象物は、前記第1加工領域と、前記第1加工領域とは異なる第2加工領域とを含み、
前記レーザ光の照射を制御することは、前記第1処理の後に第3処理を実行することをさらに含み、
前記第3処理は、前記第2加工領域を前記加工パターンに加工する処理である、加工方法。
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