JPWO2016035178A1 - レーザ加工装置 - Google Patents

Abstract

レーザ加工装置（１）は、第１の方向及び前記第１の方向と交差する第２の方向に移動して、ワーク（２）にレーザ光を照射して前記ワーク（１）を加工する加工ヘッド（１１）を有する光走査型レーザ加工機（１０）と、前記光走査型レーザ加工機（１０）の、前記第１の方向の一方側に設置されて、前記ワーク（２）にマークを付する第１マーキング装置（２０）と、前記光走査型レーザ加工機（１０）の、前記第１の方向の他方側に設置されて、前記ワークにマークを付する第２マーキング装置（３０）と、前記光走査型レーザ加工機（１０）の加工対象となる前記ワーク（２）を積載し、かつ前記第１マーキング装置（２０）と前記第２マーキング装置（３０）との間を前記第１の方向に沿って移動するパレット（４０）と、を有することで、レーザ加工装置（１）の生産性を向上させながら設置スペースの増加を抑制する。

Description

本発明は、光走査型レーザ加工機を備えたレーザ加工装置に関する。

レーザを利用した加工装置が知られている。例えば、特許文献１には、ワークを循環運動させることで一方を加工中に他方をマーキングする装置が記載されている。特許文献２には、同一の加工テーブル上に異なる機能を備えたガントリーを有することで複合加工が可能なレーザ加工機が記載されている。

特開２００９−１０１４１６号公報 特開平１１−３４７８６１号公報

特許文献１に記載された技術は、加工位置で加工している時にプロセス位置でマーキングを行い、生産性を向上させることは可能である。しかし、ワークが循環運動を行う構造のため、膨大な設置スペースを必要とする。特許文献２に記載された技術は、切断とマーキングとを同時に実行することはできるが、同一軌道上にガントリーが存在するために、ガントリーが干渉しないという制限及び制約があるため、切断とマーキングとを独立に実行することはできない。このため、特許文献２に記載された技術は、生産性が低下する。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、レーザ加工装置の生産性を向上させながら設置スペースの増加を抑制することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のレーザ加工装置は、第１の方向及び前記第１の方向と交差する第２の方向に移動して、ワークにレーザ光を照射して前記ワークを加工する加工ヘッドを有する光走査型レーザ加工機と、前記光走査型レーザ加工機の、前記第１の方向の一方側に設置されて、前記ワークにマークを付する第１マーキング装置と、前記光走査型レーザ加工機の、前記第１の方向の他方側に設置されて、前記ワークにマークを付する第２マーキング装置と、前記光走査型レーザ加工機の加工対象となる前記ワークを積載し、かつ前記第１マーキング装置と前記第２マーキング装置との間を前記第１の方向に沿って移動するパレットと、を含むことを特徴とする。

本発明は、レーザ加工装置の生産性を向上させながら設置スペースの増加を抑制することができる。

実施の形態１に係るレーザ加工装置を示す斜視図 実施の形態１に係るレーザ加工装置の平面図 実施の形態１に係るレーザ加工装置の平面図 実施の形態１に係るレーザ加工装置の平面図 実施の形態１に係るレーザ加工装置を用いてワークを加工する際の手順を説明するための図 実施の形態１に係るレーザ加工装置を用いてワークを加工する際の手順を説明するための図 実施の形態１に係るレーザ加工装置を用いてワークを加工する際の手順を説明するための図 実施の形態１に係るレーザ加工装置を用いてワークを加工する際の手順を示すフローチャート 光走査型レーザ加工機が備える加工ヘッドのＸ方向における可動範囲を超えたワークが加工される例を示す図 光走査型レーザ加工機が備える加工ヘッドのＸ方向における可動範囲を超えたワークが加工される例を示す図 光走査型レーザ加工機が備える加工ヘッドのＸ方向における可動範囲を超えたワークが加工される際の手順を示すフローチャート 実施の形態２の変形例を説明するための図 実施の形態２の変形例を説明するための図 実施の形態２の変形例を説明するための図

以下に、本発明の実施の形態に係るレーザ加工装置を図面に基づいて詳細に説明する。以下に示される実施の形態により本発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るレーザ加工装置を示す斜視図である。実施の形態１に係るレーザ加工装置１は、第１の方向及び第１の方向と交差する第２の方向に移動して、ワーク２にレーザ光を照射してワーク２を加工する加工ヘッド１１を有する光走査型レーザ加工機１０と、光走査型レーザ加工機１０の、第１の方向の一方側に設置されて、ワーク２にマークを付する第１マーキング装置２０と、光走査型レーザ加工機１０の、第１の方向の他方側に設置されて、ワーク２にマークを付する第２マーキング装置３０と、光走査型レーザ加工機１０の加工対象となるワーク２を積載し、かつ第１マーキング装置２０と第２マーキング装置３０との間を第１の方向に沿って移動するパレット４０と、を含む。実施の形態１において、レーザ加工装置１は、さらに第１の方向へのパレット４０の移動を案内する一対のパレット搬送レール４１，４１と、制御装置５０と、を含む。

Ｘ，Ｙ，Ｚの３次元座標系にレーザ加工装置１を設置した場合、Ｘ軸方向が第１の方向であり、Ｙ軸方向が第２の方向である。Ｘ軸方向とＹ軸方向とは互いに直交する。Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向がＺ軸方向である。実施の形態１において、第２の方向は第１の方向と直交、すなわち９０度で交わっているが、第２の方向は第１の方向と交差していればよい。したがって、第２の方向と第１の方向とのなす角度は必ずしも９０度でなくてもよい。以下において、第１の方向を適宜Ｘ方向と称し、第２の方向を適宜Ｙ方向と称する。

実施の形態１において、光走査型レーザ加工機１０は、加工ヘッド１１と、クロスレール１２と、一対のクロスレール案内部材１３，１３と、を含む。クロスレール１２は、Ｙ方向に延びている。一対のクロスレール案内部材１３，１３は、Ｘ方向に延びている。一対のクロスレール案内部材１３，１３は、一対の台座１４，１４に取り付けられる。クロスレール１２は、一対のクロスレール案内部材１３，１３に支持されており、一対のクロスレール案内部材１３，１３に案内されながらＸ方向へ移動する。このように、クロスレール１２は、一対のクロスレール案内部材１３，１３に両持ち構造で支持される。クロスレール１２の支持構造は、両持ち構造に限定されず、片持ち構造であってもよい。一対のクロスレール案内部材１３，１３は、Ｘ方向に延びている一対のパレット搬送レール４１，４１の、Ｘ方向に対して両側に設けられる。クロスレール１２は、一対のパレット搬送レール４１，４１の上方に配置される。

パレット４０は、光走査型レーザ加工機１０の加工対象となるワーク２を積載して搬送する台である。パレット４０は、一対のパレット搬送レール４１，４１に支持されている。パレット４０は、一対のパレット搬送レール４１，４１に案内されながら、第１マーキング装置２０と第２マーキング装置３０との間をＸ方向に移動する。このように、パレット搬送レール４１，４１は、パレット４０がＸ方向に移動するために用いられる。パレット４０が光走査型レーザ加工機１０の位置を通過するとき、パレット４０はクロスレール１２の下方を通過する。

加工ヘッド１１は、クロスレール１２に取り付けられる。加工ヘッド１１は、クロスレール１２に案内されながらＹ方向へ移動する。加工ヘッド１１は、クロスレール１２が一対のクロスレール案内部材１３，１３に沿ってＸ方向に移動するとき、クロスレール１２とともにＸ方向に移動する。また、パレット４０がクロスレール１２の下方にきたとき、加工ヘッド１１は、パレット４０の上方に配置される。このため、加工ヘッド１１は、Ｘ方向及びＹ方向の両方向に移動することができる。したがって、加工ヘッド１１は、パレット４０の上方をＸ方向及びＹ方向の両方向に移動することができる。

加工ヘッド１１は、レーザ発振器１５から射出されたレーザ光をパレット４０に積載されたワーク２に照射して、ワーク２をレーザ加工する。レーザ加工としては、切断及び穿孔が例示される。加工時において、加工ヘッド１１は、パレット４０が静止した状態、すなわちワーク２が静止した状態で、Ｘ，Ｙ，Ｚの３次元座標系におけるＸＹ平面内をＸ方向及びＹ方向の少なくとも一方に移動しながらワーク２にレーザ光を照射して、ワーク２を加工する。すなわち、光走査型レーザ加工機１０は、レーザ光がＸＹ平面内を走査しながらワーク２を加工する加工機械である。

実施の形態１において、加工ヘッド１１が移動できる距離は、Ｙ方向よりもＸ方向の方が長い。このため、光走査型レーザ加工機１０は、Ｘ方向の寸法の方がＹ方向の寸法よりも大きくなっている。したがって、光走査型レーザ加工機１０は、Ｘ方向が長手方向、Ｙ方向が短手方向になる。パレット４０は、光走査型レーザ加工機１０の長手方向に沿って移動する。

加工ヘッド１１が移動できる距離は、Ｘ方向よりもＹ方向の方が長くてもよい。この場合、光走査型レーザ加工機１０は、Ｙ方向の寸法の方がＸ方向の寸法よりも大きくなり、Ｘ方向が短手方向、Ｙ方向が長手方向になる。パレット４０は、Ｘ方向、すなわち光走査型レーザ加工機１０の短手方向に沿って移動する。

図１に示すように、光走査型レーザ加工機１０のＸ方向、すなわち長手方向の両側には、光走査型レーザ加工機１０とは別個かつ独立して、第１マーキング装置２０と、第２マーキング装置３０とが設置される。第１マーキング装置２０は、光走査型レーザ加工機１０の、Ｘ方向の一方側に設置される。図１に示すＸ，Ｙ，Ｚの３次元座標系では、光走査型レーザ加工機１０の−Ｘ方向側に第１マーキング装置２０が設置される。第２マーキング装置３０は、光走査型レーザ加工機１０の、Ｘ方向の他方側に設置される。図１に示すＸ，Ｙ，Ｚの３次元座標系では、光走査型レーザ加工機１０の＋Ｘ方向側に第２マーキング装置３０が設置される。

第１マーキング装置２０は、ワーク２にマークＭＫを印字する印字ヘッド２１と、印字ヘッド２１を支持してＹ方向に移動させるクロスレール２２と、Ｘ方向に延在してクロスレール２２を支持する一対のクロスレール案内部材２３，２３とを含む。第２マーキング装置３０は、ワーク２にマークＭＫを印字する印字ヘッド３１と、印字ヘッド３１を支持してＹ方向に移動させるクロスレール３２と、Ｘ方向に延在してクロスレール３２を支持する一対のクロスレール案内部材３３，３３とを含む。

第１マーキング装置２０の印字ヘッド２１及び第２マーキング装置３０の印字ヘッド３１は、ワーク２にマークＭＫを付する。マークＭＫの例は、加工されたワーク２である加工品の部品番号が挙げられる。実施の形態１において、ワーク２にマークＭＫを印字することは、ワーク２にマークＭＫを付することと同義である。印字には、文字を描くことの他に、模様又は絵柄を描くことも含むものとする。印字ヘッド２１，３１は、レーザ光、インクジェット、ペン、ドット又はパウダーを印字手段に用いてワーク２にマークＭＫを付する。印字ヘッド２１，３１の印字手段は前述した例に限定されるものではない。第１マーキング装置２０及び第２マーキング装置３０は、光走査型レーザ加工機１０とは別個かつ独立に設けられて制御されるので、光走査型レーザ加工機１０の動作状態に関係なくワーク２にマークＭＫを印字できる。

第１マーキング装置２０の一対のクロスレール案内部材２３，２３は、一対のパレット搬送レール４１，４１の片側に設けられる。クロスレール２２及び印字ヘッド２１は、一対のパレット搬送レール４１，４１の片側に設けられた一対のクロスレール案内部材２３，２３によって支持される、片持ち構造となっている。クロスレール２２及びこれに支持される印字ヘッド２１は、一対のパレット搬送レール４１，４１に支持されるパレット４０の上方を移動する。クロスレール２２はＸ方向に移動し、かつ印字ヘッド２１をＹ方向に沿って移動させるので、印字ヘッド２１は、パレット４０の上方をＸ方向及びＹ方向の両方向に移動できる。このため、印字ヘッド２１は、パレット４０に積載されたワーク２の任意の位置に印字することができる。

第２マーキング装置３０の一対のクロスレール案内部材３３，３３は、一対のパレット搬送レール４１，４１の片側に設けられる。クロスレール３２及び印字ヘッド３１は、一対のパレット搬送レール４１，４１の片側に設けられた一対のクロスレール案内部材３３，３３によって支持される、片持ち構造となっている。クロスレール３２及びこれに支持される印字ヘッド３１は、一対のパレット搬送レール４１，４１に支持されるパレット４０の上方を移動する。クロスレール３２はＸ方向に移動し、かつ印字ヘッド３１をＹ方向に沿って移動させるので、印字ヘッド３１は、パレット４０の上方をＸ方向及びＹ方向の両方向に移動できる。このため、印字ヘッド３１は、パレット４０に積載されたワーク２の任意の位置に印字することができる。

第１マーキング装置２０のクロスレール２２及び印字ヘッド２１の支持構造及び第２マーキング装置３０のクロスレール３２及び印字ヘッド３１の支持構造は、片持ち構造に限定されるものではない。例えば、前述した支持構造は、一対のパレット搬送レール４１，４１の両側に設置された一対の案内部材によって支持される両持ち構造であってもよい。

制御装置５０は、レーザ加工装置１、より具体的には光走査型レーザ加工機１０の動作、第１マーキング装置２０の動作、第２マーキング装置３０の動作及びパレット４０の動作を制御する。制御装置５０は、処理部５０Ｃと記憶部５０Ｍとを備える。記憶部５０Ｍは、レーザ加工装置１を制御するためのコンピュータプログラムＰＭを記憶している。記憶部５０Ｍは、ワーク２の加工データ及びワーク２に付される部品番号の情報も記憶している。処理部５０Ｃは、記憶部５０ＭからコンピュータプログラムＰＭを読み出して、レーザ加工装置１を制御するための各種の処理を実行する。

レーザ加工装置１は、第１操作盤５１及び第２操作盤５２を備える。第１操作盤５１は、第１マーキング装置２０を操作するための入力装置を備えている。第２操作盤５２は、第２マーキング装置３０を操作するための入力装置を備えている。第１操作盤５１及び第２操作盤５２は記憶部を有する制御装置を備えており、この記憶部に情報を記憶することができる。レーザ加工装置１のオペレータは、第１操作盤５１又は第２操作盤５２から制御装置５０に第１マーキング装置２０又は第２マーキング装置３０を操作するための命令を入力して、第１マーキング装置２０又は第２マーキング装置３０を操作する。第１操作盤５１の記憶部及び第２操作盤５２の記憶部の少なくとも一方は、前述した、ワーク２に付される部品番号の情報を記憶していてもよい。

図２は、実施の形態１に係るレーザ加工装置の平面図である。図２を用いて、パレット４０の寸法、加工ヘッド１１の可動範囲、印字ヘッド２１及び印字ヘッド３１の可動範囲について説明する。Ｘ方向におけるパレット４０の寸法をＬｐ、Ｘ方向におけるワーク２の寸法をＬｗ、Ｘ方向における加工ヘッド１１の可動範囲をＬ１、Ｘ方向における印字ヘッド２１の可動範囲をＬ２、Ｘ方向における印字ヘッド３１の可動範囲をＬ３とする。Ｘ方向における加工ヘッド１１の可動範囲Ｌ１、Ｘ方向における印字ヘッド２１の可動範囲Ｌ２及びＸ方向における印字ヘッド３１の可動範囲Ｌ３は、ストロークとも称する。

パレット４０の寸法Ｌｐは、加工ヘッド１１の可動範囲Ｌ１と第１マーキング装置２０の印字ヘッド２１の可動範囲Ｌ２との和以上であるか、加工ヘッド１１の可動範囲Ｌ１と第２マーキング装置３０の印字ヘッド３１の可動範囲Ｌ３との和以上であることが好ましい。つまり、パレット４０の寸法Ｌｐは、Ｌ１＋Ｌ２以上又はＬ１＋Ｌ３以上であることが好ましい。このようにすれば、Ｘ方向に沿って２個のワーク２をパレット４０に積載して、加工ヘッド１１により１個のワーク２を加工し、かつ第１マーキング装置２０の印字ヘッド２１又は第２マーキング装置３０の印字ヘッド３１のいずれか一方で残りの１個のワーク２に印字しやすくなる。

図２に示すように、第１マーキング装置２０の印字ヘッド２１と加工ヘッド１１とが最も近づいたときの距離及び第２マーキング装置３０の印字ヘッド３１と加工ヘッド１１とが最も近づいたときの距離をａとする。距離ａは、光走査型レーザ加工機１０と第１マーキング装置２０との距離及び光走査型レーザ加工機１０と第２マーキング装置３０との距離である。以下において、距離ａを適宜装置間距離ａと称する。

パレット４０の寸法Ｌｐは、Ｌ１＋Ｌ２に装置間距離ａを加算した値以上又はＬ１＋Ｌ３に装置間距離ａを加算した値以上とすることがより好ましい。このようにすれば、光走査型レーザ加工機１０と第１マーキング装置２０及び第２マーキング装置３０とが離れていても、Ｘ方向に沿ってパレット４０に積載された２個のワーク２を加工及び印字する際に、加工ヘッド１１は、パレット４０を移動させずに、移動可能なすべての範囲を移動してワーク２を加工できる。また、印字ヘッド２１及び印字ヘッド３１は、パレット４０を移動させずに、移動可能なすべての範囲を移動してワーク２にマークＭＫを印字できる。

パレット４０の寸法Ｌｐは、Ｘ方向におけるパレット４０の可動範囲Ｌｐｓが大きければ、その分大きくすることができる。しかし、可動範囲Ｌｐｓが大きくなると、レーザ加工装置１のＸ方向の寸法が大きくなるので、レーザ加工装置１の設置場所の制約を受ける。このため、パレット４０の寸法Ｌｐは、Ｌ１＋Ｌ２に装置間距離ａの二倍を加算した値以下又はＬ１＋Ｌ３に装置間距離ａの二倍を加算した値以下とすることが好ましい。

実施の形態１において、加工ヘッド１１の可動範囲Ｌ１、印字ヘッド２１の可動範囲Ｌ２及び印字ヘッド３１の可動範囲Ｌ３は同一であるが、これに限定されない。加工ヘッド１１の可動範囲Ｌ１を、印字ヘッド２１の可動範囲Ｌ２又は印字ヘッド３１の可動範囲Ｌ３のいずれか一方と同一としてもよい。つまり、加工ヘッド１１の可動範囲Ｌ１を、印字ヘッド２１の可動範囲Ｌ２及び印字ヘッド３１の可動範囲Ｌ３の少なくとも一つと同一としてもよい。また、可動範囲Ｌ１，可動範囲Ｌ２及び可動範囲Ｌ３はすべて異なっていてもよい。

印字ヘッド２１の可動範囲Ｌ２と印字ヘッド３１の可動範囲Ｌ３とを同一とし、加工ヘッド１１の可動範囲Ｌ１を可動範囲Ｌ２及び可動範囲Ｌ３とは異ならせてもよい。この場合、印字ヘッド２１の可動範囲Ｌ２及び印字ヘッド３１の可動範囲Ｌ３を、加工ヘッド１１の可動範囲Ｌ１よりも小さくすれば、レーザ加工装置１のＸ方向の寸法を小さくすることができる。なお、印字ヘッド２１の可動範囲Ｌ２及び印字ヘッド３１の可動範囲Ｌ３は、加工ヘッド１１の可動範囲Ｌ１以上であってもよい。

図３及び図４は、実施の形態１に係るレーザ加工装置の平面図である。図３及び図４は、パレット４０が、光走査型レーザ加工機１０の加工ヘッド１１の可動範囲Ｌ１及び第１マーキング装置２０の印字ヘッド２１の可動範囲Ｌ２に存在する場合に、Ｘ方向の寸法が可動範囲Ｌ１及び可動範囲Ｌ２以下のワーク２がパレット４０に積載されている状態を示している。図３に示すように、光走査型レーザ加工機１０がワーク２Ｂを加工している間に、第１マーキング装置２０の位置にあるパレット４０は空いているので、図４に示すように、レーザ加工装置１のオペレータは、第１マーキング装置２０の位置から次に加工するワーク２Ａをパレット４０に積載することができる。また、制御装置５０は、光走査型レーザ加工機１０にワーク２Ｂを加工させている間に、第１マーキング装置２０に、パレット４０に積載されたワーク２Ａに印字させることもできる。さらに、オペレータは、光走査型レーザ加工機１０が加工したワーク２Ａを、第１マーキング装置２０の位置から取り出すこともできる。

Ｘ方向に沿ってパレット４０に２個のワーク２が積載され、かつワーク２のＸ方向における寸法Ｌｗが、Ｘ方向における加工ヘッド１１の可動範囲Ｌ１以下である場合、レーザ加工装置１は、光走査型レーザ加工機１０が一方のワーク２を加工している間に、第１マーキング装置２０又は第２マーキング装置３０のいずれか一方が、他方のワーク２にマークを印字する。次に、Ｘ方向に沿ってパレット４０に２個のワーク２が積載されている場合に、レーザ加工装置１を用いてワーク２を加工する手順の一例を説明する。

図５から図７は、実施の形態１に係るレーザ加工装置を用いてワークを加工する際の手順を説明するための図である。図８は、実施の形態１に係るレーザ加工装置を用いてワークを加工する際の手順を示すフローチャートである。図６は、光走査型レーザ加工機１０がワーク２Ａを加工している間に、第２マーキング装置３０がワーク２Ｂにマークを印字する例を示している。図７は、光走査型レーザ加工機１０が一方のワーク２Ｂを加工している間に、第１マーキング装置２０がワーク２Ａにマークを印字する例を示している。

ステップＳ１０１において、図５に示すように、レーザ加工装置１のオペレータＵは、ワーク２Ａをパレット４０にセットする。次に、オペレータＵは、第１操作盤５１を操作すると、ステップＳ１０２において、制御装置５０は、第１マーキング装置２０の印字ヘッド２１に、ワーク２Ａにマークを印字させる。

印字が終了したら、ステップＳ１０３に進み、制御装置５０は、図６に示すようにパレット４０を第２マーキング装置３０側へ移動させる。パレット４０に積載されたワーク２Ａが、光走査型レーザ加工機１０の位置に移動すると、ステップＳ１０４において、制御装置５０は、光走査型レーザ加工機１０の加工ヘッド１１に、ワーク２Ａを加工させる。

ステップＳ１０５において、図６に示すように、オペレータＵは、パレット４０にワーク２Ｂをセットする。次に、ステップＳ１０６において、オペレータＵが第２操作盤５２を操作すると、第２マーキング装置３０の印字ヘッド３１は、ワーク２Ｂにマークを印字する。このとき、光走査型レーザ加工機１０は、ワーク２Ａを加工中である。ワーク２Ｂへのマークの印字が終了したら、ステップＳ１０７に進み、制御装置５０は、ワーク２Ａの加工が終了したか否かを判定する。ワーク２Ａの加工が終了していない場合（ステップＳ１０７、Ｎｏ）、ステップＳ１０８において、制御装置５０は、光走査型レーザ加工機１０によるワーク２Ａの加工が終了するまで、第２マーキング装置３０を待機させる。

ワーク２Ａの加工が終了した場合（ステップＳ１０７、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０９に進み、制御装置５０は、パレット４０を第１マーキング装置２０側へ移動させる。すると、図７に示すように、ワーク２Ｂは光走査型レーザ加工機１０の位置に移動し、加工後のワーク２Ａは、第１マーキング装置２０の位置に移動する。パレット４０が第１マーキング装置２０側へ移動した後、ステップＳ１１０において、制御装置５０は、光走査型レーザ加工機１０の加工ヘッド１１に、ワーク２Ｂを加工させる。

ステップＳ１１１において、オペレータＵは、加工品、すなわち加工後のワーク２Ａを第１マーキング装置２０の位置から取り出し、新たなワーク２Ａをセットする。新たなワーク２Ａのセットが完了したら、オペレータＵは、第１操作盤５１を操作する。すると、ステップＳ１１２において、制御装置５０は、第１マーキング装置２０の印字ヘッド２１に、新たなワーク２Ａにマークを印字させる。このとき、光走査型レーザ加工機１０は、ワーク２Ｂを加工中である。

次に、ステップＳ１１３に進み、制御装置５０は、ワーク２Ｂの加工が終了したか否かを判定する。ワーク２Ｂの加工が終了していない場合（ステップＳ１１３、Ｎｏ）、ステップＳ１１４において、制御装置５０は、光走査型レーザ加工機１０によるワーク２Ｂの加工が終了するまで、第１マーキング装置２０を待機させる。

ワーク２Ｂの加工が終了した場合（ステップＳ１１３、Ｙｅｓ）、ステップＳ１１５に進み、制御装置５０は、パレット４０を第２マーキング装置３０側へ移動させる。ワーク２Ａは光走査型レーザ加工機１０の位置に移動し、加工後のワーク２Ｂは、第２マーキング装置３０の位置に移動する。パレット４０が第２マーキング装置３０側へ移動した後、ステップＳ１１６において、制御装置５０は、光走査型レーザ加工機１０の加工ヘッド１１に、ワーク２Ａを加工させる。

次に、ステップＳ１１７に進み、制御装置５０は、光走査型レーザ加工機１０が加工するすべてのワーク２Ａ、２Ｂの加工が終了したか否かを判定する。光走査型レーザ加工機１０が加工するワーク２Ａ、２Ｂが存在する場合（ステップＳ１１７、Ｎｏ）、ステップＳ１０５からステップＳ１１７の処理が実行される。光走査型レーザ加工機１０が加工するワーク２Ａ、２Ｂが存在しない場合（ステップＳ１１７、Ｙｅｓ）、制御装置５０は、ワーク２Ａの加工が終了したことを条件に、ステップＳ１１８において、パレット４０を第１マーキング装置２０側へ移動させる。オペレータＵは、ステップＳ１１９において、加工品、すなわち加工後のワーク２Ａを第１マーキング装置２０の位置から取り出す。加工後のワーク２Ａが取り出されると、Ｘ方向に沿ってパレット４０に２個のワーク２Ａ，２Ｂが積載されている場合において、レーザ加工装置１を用いてワーク２Ａ，２Ｂを加工するすべての手順が終了する。

Ｘ方向に沿ってパレット４０に積載されている２個のワーク２Ａ、２Ｂを加工する手順は、次に記載する、実施の形態１に係るレーザ加工方法として把握される。
実施の形態１に係るレーザ加工方法は、
第１マーキング装置２０に第１のワークであるワーク２Ａにマークを付させる工程（ステップＳ１０２又はステップＳ１１２）と、
パレット４０を第２マーキング装置３０に向かって移動させる工程（ステップＳ１０３又はステップＳ１１５）と、
加工ヘッド１１に第１のワークであるワーク２Ａを加工させる工程（ステップＳ１０４又はステップＳ１１６）と、
パレット４０に第２のワークであるワーク２Ｂをセットする工程（ステップＳ１０５）と、
第２のワークであるワーク２Ｂをパレット４０にセットした後、第２マーキング装置３０に第２のワークであるワーク２Ｂにマークを付させる工程（ステップＳ１０６）と、
第１のワークであるワーク２Ａの加工が終了した後、パレット４０を第１マーキング装置２０に向かって移動させる工程（ステップＳ１０９又はステップＳ１１８）と、
加工ヘッド１１に第２のワークであるワーク２Ｂを加工させる工程（ステップＳ１１０）と、
第１のワークであるワーク２Ａの加工品を取り出し、新たな第１のワークであるワーク２Ａをパレット４０にセットする工程（ステップＳ１１１）と、を含む。

実施の形態１に係るレーザ加工方法により、Ｘ方向に沿ってパレット４０に積載された２個のワーク２の一方を加工しながら他方にマークを付することができるので、生産性が向上する。

実施の形態１において、Ｘ方向に沿ってパレット４０に積載されている２個のワーク２Ａ及びワーク２Ｂを加工する場合、レーザ加工装置１は、ワーク２Ａ及びワーク２Ｂが加工される前に、これらにマークを印字する。このようにすれば、加工ヘッド１１から照射されるレーザとともに噴射されるアシストガスによって加工品が移動しても、加工品が移動する前にマークが印字されるため、加工品の位置がずれることによる印字のずれを抑制できる。すなわち、アシストガスによる加工品の移動は、印字に影響を与えない。ワーク２Ａ及びワーク２Ｂの加工前にマークを印字すると、特に、加工品の質量が小さい場合には有効である。また、実施の形態１において、レーザ加工装置１は、前述したステップＳ１０２を省略してもよい。すなわち、最初のワーク２Ａのみ、マークを印字する前に加工されてから、ステップＳ１０９におけるパレット４０の移動の後にマークが印字されてもよい。このようにすれば、ステップＳ１０２でマークが印字されない分、処理時間を短縮することができる。

以上、レーザ加工装置１は、光走査型レーザ加工機１０のＸ方向の両側に、第１マーキング装置２０と第２マーキング装置３０とが配置される。第１マーキング装置２０と第２マーキング装置３０とは互いに別個独立に、かつ光走査型レーザ加工機１０とも別個独立に動作する。このようにすることで、レーザ加工装置１は、ワーク２にマークを印字している間に、光走査型レーザ加工機１０による加工を実行したり、加工品をレーザ加工装置１から取り出したり、次に加工するワーク２をパレット４０へ積載して位置決めしたりすることができるので、生産性を向上させることができる。

レーザ加工装置１が備える第１マーキング装置２０及び第２マーキング装置３０は、光走査型レーザ加工機１０とは別個独立に動作するので、光走査型レーザ加工機１０の動作に関わらず、ワーク２にマークを印字することができる。結果として、レーザ加工装置１は、ワーク２の加工範囲とマークが印字される範囲とを同様にすることができるので、マークが印字される範囲の制限を少なくすることができる。また、レーザ加工装置１は、装置をコンパクトにすることができる。

レーザ加工装置１が備える第１マーキング装置２０及び第２マーキング装置３０は、印字手段はレーザ光に限定されないので、印字の種類又は用途の制限が少ないという利点もある。また、第１マーキング装置２０及び第２マーキング装置３０は、複数の印字手段を備え、これらを取り替えてワーク２にマークを印字してもよい。このようにすれば、ワーク２の種類又は加工品の種類によって適切な印字手段を選択できるという利点がある。

レーザ加工装置１は、光走査型レーザ加工機１０のＸ方向の両側に、第１マーキング装置２０と第２マーキング装置３０とが配置される。そして、第１マーキング装置２０と、光走査型レーザ加工機１０と、第２マーキング装置３０と結ぶ一対のパレット搬送レール４１，４１に沿って、ワーク２を積載するパレット４０を移動させる。このような構造により、レーザ加工装置１は、装置の大型化及び設置スペースの増加を抑制できる。

第１マーキング装置２０と光走査型レーザ加工機１０と第２マーキング装置３０とは一直線上に配置され、パレット４０はＸ方向に一直線に延びた一対のパレット搬送レール４１，４１上を移動する。また、パレット４０は、Ｘ方向のみ移動できればよいので、パレット４０を駆動する装置も一つで済む。このため、レーザ加工装置１は、装置の構造を簡単にできるとともに、製造コストの上昇を抑制し、メンテナンスの手間及びコストを低減できる。

レーザ加工装置１は、印字のための装置とレーザ加工のための装置とが同一の加工テーブル上には存在しない。このため、レーザ加工装置１は、印字のための装置とレーザ加工のための装置とが干渉しないという制限及び印字とレーザ加工との順路による制限はないので、生産性が向上する。

実施の形態２．
図９及び図１０は、光走査型レーザ加工機が備える加工ヘッドのＸ方向における可動範囲を超えたワークが加工される例を示す図である。実施の形態２は、パレット４０に積載されたワーク２ＣのＸ方向における寸法Ｌｗが、Ｘ方向における加工ヘッド１１の可動範囲Ｌ１よりも大きい場合の加工例である。この場合、光走査型レーザ加工機１０の加工ヘッド１１は、図９に示すように、Ｘ方向における可動範囲Ｌ１内でワーク２Ｃの一部の領域である第１領域２Ｃａを加工する。この加工が終了した後、パレット４０は、図１０に示すようにＸ方向に沿って移動して、可動範囲Ｌ１の外にあったワーク２Ｃの領域である第２領域２Ｃｂを、可動範囲Ｌ１内に移動させる。次に、レーザ加工装置１が、光走査型レーザ加工機１０が備える加工ヘッド１１のＸ方向における可動範囲Ｌ１を超えたワーク２Ｃを加工する手順の一例を説明する。

図１１は、光走査型レーザ加工機が備える加工ヘッドのＸ方向における可動範囲を超えたワークが加工される際の手順を示すフローチャートである。ステップＳ２０１において、レーザ加工装置１のオペレータは、パレット４０にワーク２Ｃをセットする。次に、ステップＳ２０２に進み、光走査型レーザ加工機１０は、制御装置５０によって制御されることにより、加工ヘッド１１を用いてワーク２Ｃの第１領域２Ｃａを加工する。第１領域２Ｃａは、パレット４０に積載されたワーク２Ｃの第２マーキング装置３０側の領域である。

次に、ステップＳ２０３に進み、パレット４０は、制御装置５０によって制御されることにより、第２マーキング装置３０側に移動する。パレット４０の移動が完了したら、ステップＳ２０４において、光走査型レーザ加工機１０は、制御装置５０によって制御されることにより、加工ヘッド１１を用いてワーク２Ｃの第２領域２Ｃｂを加工する。第２領域２Ｃｂは、パレット４０に積載されたワーク２Ｃの第１マーキング装置２０側の領域である。また、ステップＳ２０４では、オペレータが、第１領域２Ｃａの加工品を第２マーキング装置３０側から取り出す。このように、第２領域２Ｃｂの加工と同時に第１領域２Ｃａの加工品が取り出されるので、作業効率が向上する。

第２領域２Ｃｂの加工が終了したら、ステップＳ２０５において、パレット４０は、制御装置５０によって制御されることにより、第１マーキング装置２０側に移動する。次に、ステップＳ２０６において、オペレータが、第２領域２Ｃｂの加工品を第１マーキング装置２０側から取り出す。第２領域２Ｃｂの加工品が取り出されると、レーザ加工装置１が、加工ヘッド１１のＸ方向における可動範囲Ｌ１を超えたワーク２Ｃを加工するすべての手順が終了する。

実施の形態２では、パレット４０は、第１マーキング装置２０から第２マーキング装置３０に向けて移動したが、パレット４０は、第２マーキング装置３０から第１マーキング装置２０に向けて移動してもよい。この場合、光走査型レーザ加工機１０の加工ヘッド１１は、第１マーキング装置２０側から第２マーキング装置３０側に向かって移動する。

実施の形態２は、光走査型レーザ加工機１０のＸ方向における両側にパレット４０が移動できるので、加工ヘッド１１のＸ方向における可動範囲Ｌ１を超えた寸法のワーク２Ｃであっても加工することができる。レーザ加工装置１は、光走査型レーザ加工機１０のＸ方向における両側に第１マーキング装置２０と第２マーキング装置３０とを備えることで構成できる。このため、レーザ加工装置１は、簡単な構造になるので、製造コストが抑制される。また、レーザ加工装置１は、加工ヘッド１１のＸ方向における可動範囲Ｌ１を超えたワーク２Ｃを加工するにあたり、設置範囲の増大を抑制することができる。

レーザ加工装置１は、図９に示すように、加工ヘッド１１をワーク２Ｃの光走査型レーザ加工機１０側の端部の外側に配置した状態で加工を開始し、パレット４０を第２マーキング装置３０側に移動させ、加工ヘッド１１を第１マーキング装置２０側に移動させることもできる。このようにすることで、加工ヘッド１１のＸ方向における可動範囲Ｌ１を超えたワーク２Ｃを、その長手方向、すなわちＸ方向に沿って切断することもできる。

実施の形態２の変形例．
図１２から図１４は、実施の形態２の変形例を説明するための図である。図１２から図１４では、光走査型レーザ加工機１０の加工ヘッド１１、第１マーキング装置２０の印字ヘッド２１及び第２マーキング装置３０の印字ヘッド３１並びに制御装置５０は省略してある。本変形例は、加工ヘッド１１のＸ方向における可動範囲を超えたワーク２Ｃにマークを付しながら加工するものである。Ｘ方向における加工ヘッド１１の可動範囲、Ｘ方向における印字ヘッド２１の可動範囲及びＸ方向における印字ヘッド３１の可動範囲はいずれもＬで同一である。可動範囲Ｌは長さ又は距離を表す。以下において、可動範囲Ｌを、適宜長さＬ又は距離Ｌとも称する。ａは前述した装置間距離であり、以下においては適宜長さａ又は距離ａとも称する。パレット４０に積載されているワーク２ＣのＸ方向における寸法ＬｗはＬ＋ａ＋ｂであり、加工ヘッド１１の可動範囲Ｌよりも大きい。Ｘ方向におけるパレット４０の寸法Ｌｐは２×Ｌ＋ａである。

図１２に示すように、パレット４０が第１マーキング装置２０側に移動した状態で、パレット４０にワーク２Ｃが積載される。ワーク２Ｃは、パレット４０が第１マーキング装置２０側に移動した状態で、加工ヘッド１１の可動範囲Ｌ内まで入っている。ワーク２ＣのＸ方向において、一方の端部２Ｃｔ１から長さＬの範囲を第１領域２Ｃｃ、他方の端部２Ｃｔ２から長さａ＋ｂの範囲を第２領域２Ｃｄとする。

パレット４０が第１マーキング装置２０側に移動した状態で、第１領域２Ｃｃが第１マーキング装置２０の印字ヘッド２１の可動範囲Ｌ内にあり、第２領域２Ｃｄの一部が加工ヘッド１１の可動範囲Ｌ内にある。この状態で、第１マーキング装置２０は、ワーク２Ｃの第１領域２Ｃｃにマークを印字する。

第１マーキング装置２０による印字が終了したら、図１３に示すように、パレット４０は＋Ｘ方向、すなわち第２マーキング装置３０側に移動する。この場合、パレット４０の移動距離ＭＶはＬ＋２×ａである。図１２に示すように、パレット４０が第１マーキング装置２０側に移動した状態において、パレット４０に積載されたワーク２Ｃの一方の端部２Ｃｔ１は、第１マーキング装置２０が備える印字ヘッド２１の可動範囲Ｌの第１終端部２０ＳＥａと同一の位置にある。このため、図１３に示すように、パレット４０の移動後において、ワーク２Ｃの一方の端部２Ｃｔ１は、光走査型レーザ加工機１０が備える加工ヘッド１１の可動範囲Ｌの第１終端部１０ＳＥａから第２終端部１０ＳＥｂに向かって長さａの位置にある。

パレット４０の移動後において、マークが付されたワーク２Ｃの第１領域２Ｃｃの一部は、図１３に示すように、光走査型レーザ加工機１０と第２マーキング装置３０との間に配置される。第１領域２Ｃｃの一部２Ｃａｐ以外の部分は、光走査型レーザ加工機１０が備える加工ヘッド１１の可動範囲Ｌ内に配置される。ワーク２Ｃの第２領域２Ｃｄは、第２マーキング装置３０が備える印字ヘッド３１の可動範囲Ｌ内に配置される。この状態で、光走査型レーザ加工機１０はワーク２Ｃの第１領域２Ｃｃの一部を加工し、第２マーキング装置３０はワーク２Ｃの第２領域２Ｃｄにマークを印字する。第１領域２Ｃｃは、ワーク２Ｃの一方の端部２Ｃｔ１から他方の端部２Ｃｔ２に向かって長さＬ−ａの部分が、光走査型レーザ加工機１０に加工される。第１領域２Ｃｃの一部２Ｃａｐは、未加工部分となる。未加工部分は、ワーク２Ｃの一方の端部２Ｃｔ１を起点に、長さＬ−ａから長さＬの部分である。

ワーク２Ｃの加工及び印字が終了したら、図１４に示すように、パレット４０は−Ｘ方向、すなわち第１マーキング装置２０側に移動する。移動距離ＭＶはＬである。パレット４０が第１マーキング装置２０側に移動することにより、第２領域２Ｃｄと第１領域２Ｃｃの未加工部分、すなわち第１領域２Ｃｃの一部２Ｃａｐとは、光走査型レーザ加工機１０が備える加工ヘッド１１の可動範囲Ｌ内に配置される。ワーク２Ｃの第１領域２Ｃｃの加工された部分は、光走査型レーザ加工機１０が備える加工ヘッド１１の可動範囲Ｌ外に配置される。

この状態で、光走査型レーザ加工機１０は、第２領域２Ｃｄ及び第１領域２Ｃｃの未加工部分を加工する。ワーク２Ｃの第１領域２Ｃｃの加工された部分は、第１マーキング装置２０側から取り出される。第２領域２Ｃｄ及び第１領域２Ｃｃの一部２Ｃａｐの加工が終了したら、パレット４０は＋Ｘ方向、すなわち第２マーキング装置３０側に移動する。加工後の第２領域２Ｃｄ及び第１領域２Ｃｃの一部２Ｃａｐが第２マーキング装置３０側から取り出される。

レーザ加工装置１は、Ｘ方向におけるワーク２Ｃの寸法Ｌｗが加工ヘッド１１のＸ方向における可動範囲を超えている場合でも、ワーク２Ｃの一部を加工しながら他の一部にマークを付したり、ワーク２Ｃの一部を加工しながら加工後のワーク２Ｃをレーザ加工装置１から取り出したりすることができる。このため、レーザ加工装置１は、加工ヘッド１１のＸ方向における可動範囲を超えた寸法のワーク２Ｃを加工する際の生産性を向上させることができる。

以上、レーザ加工装置１は、パレット４０のＸ方向における寸法を、光走査型レーザ加工機１０が備える加工ヘッド１１のＸ方向における可動範囲よりも大きくすることができる。このため、レーザ加工装置１は、ワークの移動装置を２重構造にすることなく、加工ヘッド１１のＸ方向における可動範囲よりも大きいワーク２Ｃを加工することもできる。このため、レーザ加工装置１は、ワークの移動装置を２重構造にするための特殊なデータは不要であるので、制御も容易になるという利点がある。また、ワーク２Ｃの移動装置は、パレット４０及び一対のパレット搬送レール４１，４１で済むので、構造を簡略化し、かつ製造コストも低減できる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略又は変更することも可能である。

１ レーザ加工装置、２，２Ａ，２Ｂ ワーク、１０ 光走査型レーザ加工機、１１ 加工ヘッド、１２ クロスレール、２０ 第１マーキング装置、２１ 印字ヘッド、２２ クロスレール、３０ 第２マーキング装置、３１ 印字ヘッド、３２ クロスレール、４０ パレット、４１ パレット搬送レール、５０ 制御装置、Ｌ 可動範囲（距離）、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌｐｓ 可動範囲、ＭＫ マーク。

Claims (6)

1. 第１の方向及び前記第１の方向と交差する第２の方向に移動して、ワークにレーザ光を照射して前記ワークを加工する加工ヘッドを有する光走査型レーザ加工機と、
   前記光走査型レーザ加工機の、前記第１の方向の一方側に設置されて、前記ワークにマークを付する第１マーキング装置と、
   前記光走査型レーザ加工機の、前記第１の方向の他方側に設置されて、前記ワークにマークを付する第２マーキング装置と、
   前記光走査型レーザ加工機の加工対象となる前記ワークを積載し、かつ前記第１マーキング装置と前記第２マーキング装置との間を前記第１の方向に沿って移動するパレットと、
   を含むことを特徴とする、レーザ加工装置。
2. 前記第１の方向における前記パレットの寸法は、
   前記第１の方向における前記加工ヘッドの可動範囲と前記第１の方向における前記第１マーキング装置の可動範囲との和以上
   又は前記第１の方向における前記加工ヘッドの可動範囲と前記第１の方向における前記第２マーキング装置の可動範囲との和以上であ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. 前記第１の方向における前記加工ヘッドの可動範囲は、
   前記第１の方向における前記第１マーキング装置の可動範囲及び前記第１の方向における前記第２マーキング装置の可動範囲の少なくとも一つと同一であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレーザ加工装置。
4. 前記パレットには前記第１の方向に沿って２個のワークが積載されており、前記ワークの前記第１の方向における寸法が、前記第１の方向における前記加工ヘッドの可動範囲以下の複数のワークを加工する場合、
   前記光走査型レーザ加工機が一方の前記ワークを加工している間に、前記第１マーキング装置又は前記第２マーキング装置のいずれか一方は他方の前記ワークにマークを付することを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
5. 前記パレットに積載されたワークの前記第１の方向における寸法が、前記第１の方向における前記加工ヘッドの可動範囲よりも大きい場合、
   前記加工ヘッドが前記第１の方向における前記加工ヘッドの可動範囲内で前記ワークの一部の領域を加工した後、前記パレットは前記第１の方向に沿って移動して、前記加工ヘッドの可動範囲の外にあった前記ワークの領域を、前記加工ヘッドの可動範囲内に移動させることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
6. 前記光走査型レーザ加工機、前記第１マーキング装置及び前記第２マーキング装置を制御する制御装置を備え、
   前記第１の方向における寸法が、前記第１の方向における前記加工ヘッドの可動範囲以下の複数のワークを加工する場合、
   前記制御装置は、
   前記第１マーキング装置に第１のワークにマークを付させる工程と、
   前記パレットを前記第２マーキング装置に向かって移動させる工程と、
   前記加工ヘッドに前記第１のワークを加工させ、前記第２マーキング装置に第２のワークにマークを付させる工程と、
   前記パレットを前記第１マーキング装置に向かって移動させる工程と、
   前記加工ヘッドに前記第２のワークを加工させる工程と、
   を実行させることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。

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