KR101142618B1 - 레이저 가공 장치, 레이저 가공 데이터 설정 장치, 레이저 가공 데이터 설정 방법, 레이저 가공 데이터 설정 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 3차원 레이저 가공 데이터의 설정을 용이하게 행할 수 있도록 하는 것을 과제로 한다.

원하는 가공 패턴으로 가공하는 가공 조건으로서, 가공 대상면의 3차원 형상과 가공 패턴을 설정하기 위한 가공 조건 설정부와, 가공 조건 설정부에서 설정된 가공 조건에 따라서 가공 대상면의 레이저 가공 데이터를 생성하는 가공 데이터 생성부와, 가공 데이터 생성부에서 생성된 레이저 가공 데이터의 이미지를 2차원적으로 표시할 수 있는 가공 이미지 표시부를 구비하고, 작업 영역 내에 배치된 가공 대상물의 가공 대상면을 가공 이미지 표시부에서 2차원적으로 표시시킨 상태에서, 가공 조건 설정부에서 가공 대상면의 3차원 형상 및 가공 패턴을 설정할 수 있게 구성하고 있다.

Description

레이저 가공 장치, 레이저 가공 데이터 설정 장치, 레이저 가공 데이터 설정 방법, 레이저 가공 데이터 설정 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체{LASER PROCESSING SYSTEM, METHOD OF AND SYSTEM FOR SETTING LASER PROCESSING DATA, AND COMPUTER READABLE MEDIUM HAVING COMPUTER PROGRAM FOR SETTING LASER PROCESSING DATA}

본 발명은 레이저 마킹 장치 등, 레이저광을 가공 대상물에 조사하여 인자(印字) 등의 가공을 행하는 레이저 가공 장치 및 레이저 가공 장치에 있어서 가공 조건을 설정하는 레이저 가공 조건 설정 장치, 레이저 가공 조건 설정 방법, 레이저 가공 조건 설정 프로그램, 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체 및 기록 기기에 관한 것이다.

레이저 가공 장치는 레이저광을 소정의 영역 내에서 주사하고, 부품이나 제품 등의 가공 대상물(워크)의 표면에 대하여 레이저광을 조사하여 인자나 마킹 등의 가공을 실행한다. 레이저 가공 장치의 구성의 일례를 도 1에 도시한다. 이 도면에 도시하는 레이저 가공 장치는, 레이저 제어부(1)와 레이저 출력부(2)와 입력 부(3)를 구비한다. 레이저 제어부(1)의 레이저 여기부(6)에서 발생되는 여기광을, 레이저 출력부(2)의 레이저 발진부(50)에서 발진기를 구성하는 레이저 매질(8)에 조사하여, 레이저 발진을 생기게 한다. 레이저 발진광은 레이저 매질(8)의 출사 단부면으로부터 출사되어, 빔 확장기(53)에 의해 빔 직경이 확대되고, 광학 부재(54)에 의해 반사되어 주사부(9)로 유도된다. 주사부(9)는 레이저광(L)을 반사시켜 원하는 방향으로 편광하고, 집광부(15)로부터 출력되는 레이저광(L)은 워크(W)의 표면에서 주사되어 인자 등의 가공을 행한다.

레이저 가공 장치는, 레이저 출력광을 워크 상에서 주사시키기 위해서, 도 2에 도시한 바와 같은 주사부(9)를 갖춘다. 주사부(9)는 1쌍의 갈바노 미러를 구성하는 X·Y축 스캐너(14a, 14b)와, 각 갈바노 미러를 각각 회동축에 고정하여 회동하기 위한 갈바노 모터(51a, 51b)를 구비하고 있다. X·Y축 스캐너(14a, 14b)는 도 2에 도시한 바와 같이 서로 직교하는 자세로 배치되어 있으며, 레이저광을 X 방향, Y 방향으로 반사시켜 주사시킬 수 있다. 또한, 주사부(9)의 아래쪽에는 집광부(15)가 구비된다. 집광부(15)는 레이저광을 작업 영역에 조사시키도록 집광하기 위한 집광 렌즈로 구성되며, fθ 렌즈가 사용된다.

한편, 이러한 2차원 평면 내에서의 가공을 행하는 레이저 가공 장치뿐만 아니라, 높이 방향 즉 Z축 방향으로 레이저광의 초점 거리를 조정하여 3차원형의 가공을 가능하게 한 레이저 가공 장치도 개발되어 있다. 도 3에 이러한 3차원 가공이 가능한 레이저 가공 장치의 일례로서, Z축 스캐너를 부가함으로써 초점 거리를 변화할 수 있게 한 레이저 가공 장치를 도시한다. Z축 스캐너는, 레이저 발진부 측에 면하는 입사 렌즈와, 레이저 출사 측에 면하는 출사 렌즈를 포함하고 있고, 렌즈를 구동 모터 등으로 미끄럼 이동시켜 렌즈 사이의 거리를 상대적으로 변화시켜, 초점 거리 즉 높이 방향의 워킹 디스턴스를 조정할 수 있게 하고 있다.

<특허문헌 1> 일본 특허 공개 2000-202655호 공보

이러한 3차원 가공이 가능한 레이저 가공 장치로 가공을 행하기 위한 3차원의 레이저 가공 데이터를 작성하기 위해서는 레이저 가공 데이터 설정 프로그램을 사용하는 경우가 많다. 그러나, 3차원 인자 데이터는 2차원 인자 데이터에 비해서 배치 정보 등에 관해서 많은 파라메터를 설정할 필요가 있기 때문에, 종래의 2차원 인자 데이터 작성 경험밖에 없는 사용자가 레이저 가공 데이터 설정 프로그램으로 3차원 레이저 가공 데이터를 작성하려면 거북하여, 의도된 설정을 작성하는 것이 곤란하다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은 종래의 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것이다. 본 발명의 하나의 목적은, 3차원 레이저 가공 데이터의 설정을 용이하게 행할 수 있도록 한 레이저 가공 장치, 레이저 가공 조건 설정 장치, 레이저 가공 조건 설정 방법, 레이저 가공 조건 설정 프로그램, 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체 및 기록 기기를 제공하는 데에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 제1 발명에 따른 레이저 가공 장치는, 작업 영역 내에 배치된 가공 대상물의 가공 대상면에 대하여 레이저광을 조사하여 원하는 가공 패턴으로 가공할 수 있는 레이저 가공 장치로서, 레이저광을 발생시키기 위한 레이저 발진부와; 레이저 발진부로부터 출사되는 레이저광을 작업 영역 내에서 주사시키기 위한 레이저광 주사계로서, 레이저 발진부로부터 조사되는 레이저광 의 광축 상에 배치되는 렌즈를 광축에 따라서 이동시킴으로써 레이저광의 초점 거리를 조정할 수 있는 빔 확장기와, 빔 확장기를 투과한 레이저광을 제1 방향으로 주사시키기 위한 제1 스캐너와, 제1 스캐너로 주사되는 레이저광을 제1 방향과 대략 직교하는 제2 방향으로 주사시키기 위한 제2 스캐너를 구비하는 레이저광 주사계와; 레이저 발진부 및 레이저광 주사계를 제어하기 위한 레이저 제어부와; 원하는 가공 패턴으로 가공하는 가공 조건으로서 가공 대상면의 3차원 형상과 가공 패턴을 설정하기 위한 가공 조건 설정부와; 가공 조건 설정부에서 설정된 가공 조건에 따라서 가공 대상면의 레이저 가공 데이터를 생성하는 가공 데이터 생성부와; 가공 데이터 생성부에서 생성된 레이저 가공 데이터의 이미지를 2차원적으로 표시할 수 있는 가공 이미지 표시부를 구비하고, 작업 영역 내에 배치된 가공 대상물의 가공 대상면을 가공 이미지 표시부에서 2차원적으로 표시시킨 상태에서, 가공 조건 설정부로부터 가공 대상면의 3차원 형상 및 가공 패턴을 설정할 수 있게 구성하고 있다.

제2 발명에 따른 레이저 가공 장치는, 가공 이미지 표시부에서 2차원적으로 표시시킨 작업 영역 내의 가공 대상면을 3차원적인 표시로 전환할 수 있게 구성할 수 있다.

제3 발명에 따른 레이저 가공 장치는, 가공 이미지 표시부에서 작업 영역 내의 가공 대상면을 2차원적으로 표시시킨 상태에서, 동시에 작업 영역 내의 가공 대상면의 3차원 표시 화면을 표시할 수 있게 구성할 수 있다.

제4 발명에 따른 레이저 가공 장치는, 가공 이미지 표시부에서 작업 영역 내 의 가공 대상면을 2차원적으로 표시시킬 때, 레이저광의 조사 방향에 있어서의 평면도를 표시하도록 구성할 수 있다.

제5 발명에 따른 레이저 가공 장치는 가공 이미지 표시부에서 작업 영역 내의 가공 대상면을 3차원적으로 표시시킬 때, 시점을 XY 평면, YZ 평면 또는 ZX 평면의 적어도 어느 하나에서 본 정면도로 전환할 수 있는 표시 위치 변경 수단을 더 구비할 수 있다.

제6 발명에 따른 레이저 가공 장치는, 3차원 레이저 가공 데이터의 편집이 가능한 3차원 편집 모드와, 3차원 레이저 가공 데이터의 편집을 행할 수 없고, 2차원 레이저 가공 데이터의 편집이 가능한 2차원 편집 모드를 구비하고 있으며, 편집 모드 전환 수단에 의해 2차원 편집 모드와 3차원 편집 모드를 전환할 수 있게 구성할 수 있다.

제7 발명에 따른 레이저 가공 장치는, 레이저 가공 장치의 기동시에는 2차원 편집 모드를 디폴트로 설정할 수 있다.

제8 발명에 따른 레이저 가공 장치는 레이저광을 주사할 수 있는 작업 영역 내에서, 가공 조건 설정부에서 설정된 가공 조건으로 가공하고자 했을 때에 가공할 수 없거나 또는 가공 불량이 되는 가공 불가능 영역을, 가공 대상면의 3차원 형상 및 레이저광의 출사 위치에 기초하여 연산할 수 있는 가공 불량 영역 검출 수단과, 가공 조건 설정부에서 설정된 가공 내용의 크기를 가공 이미지 표시부에서 2차원적 및/또는 3차원적으로 표시할 때에, 가공 불량 영역 검출 수단으로 연산된 가공 불가능 영역에 가공 내용이 일부라도 배치되어 있는 경우, 가공 이미지 표시부에서 가공 내용을 비표시로 하는 것이 가능한 설정 경고 수단을 더 구비할 수 있다.

제9 발명에 따른 레이저 가공 데이터 설정 장치는, 작업 영역 내에 배치된 가공 대상물의 가공 대상면에 대하여 레이저광을 조사하여 원하는 가공 패턴으로 가공할 수 있는 레이저 가공 장치에 대해서 원하는 가공 패턴에 기초하여 가공 데이터를 설정하기 위한 레이저 가공 데이터 설정 장치로서, 원하는 가공 패턴으로 가공하는 가공 조건으로서 가공 대상면의 3차원 형상과 가공 패턴을 설정하기 위한 가공 조건 설정부와, 가공 조건 설정부에서 설정된 가공 조건에 따라서 가공 대상면의 레이저 가공 데이터를 생성하는 가공 데이터 생성부와, 가공 데이터 생성부에서 생성된 레이저 가공 데이터의 이미지를 2차원적으로 표시할 수 있는 가공 이미지 표시부를 구비하고, 작업 영역 내에 배치된 가공 대상물의 가공 대상면을 가공 이미지 표시부에서 2차원적으로 표시시킨 상태에서, 가공 조건 설정부로부터 가공 대상면의 3차원 형상 및 가공 패턴을 설정할 수 있게 구성할 수 있다.

제10 발명에 따른 레이저 가공 데이터 설정 방법은, 작업 영역 내에 배치된 가공 대상물의 가공 대상면에 대하여 레이저광을 조사하여 원하는 가공 패턴으로 가공할 수 있는 레이저 가공 장치에 대해서 원하는 가공 패턴에 기초하여 가공 데이터를 설정하기 위한 레이저 가공 데이터 설정 방법으로서, 작업 영역 내에 배치된 가공 대상물의 가공 대상면을 가공 이미지 표시부에서 2차원적으로 표시시키면서, 원하는 가공 패턴으로 가공하는 가공 조건으로서 가공 대상면의 3차원 형상과 가공 패턴을 설정하는 공정과, 상기 설정 공정에서 필요에 따라서 가공 이미지 표시부에서 작업 영역 내의 가공 대상면을 2차원적으로 표시시킨 상태에서, 동시에 작업 영역 내의 가공 대상면의 3차원 표시 화면을 표시시키거나 또는 가공 이미지 표시부의 2차원 표시를 3차원 표시로 전환하는 공정을 포함할 수 있다.

제11 발명에 따른 레이저 가공 데이터 설정 프로그램은, 작업 영역 내에 배치된 가공 대상물의 가공 대상면에 대하여 레이저광을 조사하여 원하는 가공 패턴으로 가공할 수 있는 레이저 가공 장치에 대해서 원하는 가공 패턴에 기초하여 가공 데이터를 설정하기 위한 레이저 가공 데이터 설정 프로그램으로서, 작업 영역 내에 배치된 가공 대상물의 가공 대상면을 가공 이미지 표시부에서 2차원적으로 표시시키면서, 원하는 가공 패턴으로 가공하는 가공 조건으로서 가공 대상면의 3차원 형상과 가공 패턴을 설정하는 기능과, 가공 이미지 표시부에서 작업 영역 내의 가공 대상면을 2차원적으로 표시시킨 상태에서, 동시에 작업 영역 내의 가공 대상면의 3차원 표시 화면을 표시시키거나, 또는 가공 이미지 표시부의 2차원 표시를 3차원 표시로 전환하는 기능을 컴퓨터로 실현시킬 수 있다.

제12 발명에 따른 프로그램을 저장한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체 또는 기록 기기는, 상기 프로그램을 저장하는 것이다. 기록 매체에는 CD-ROM, CD-R, CD-RW나 플렉시블 디스크, 자기 테이프, MO, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R, DVD+R, DVD-RW, DVD+RW, Blu-ray(등록상표), HD DVD 등의 자기 디스크, 광 디스크, 광자기 디스크, 반도체 메모리 그 밖의 프로그램을 저장할 수 있는 매체가 포함된다. 또한 프로그램에는, 상기 기록 매체에 저장되어 배포되는 것 외에, 인터넷 등의 네트워크 회선을 통하여 다운로드에 의해서 배포되는 형태의 것도 포함된다. 또한 기록 기기에는, 상기 프로그램이 소프트웨어나 펌웨어 등의 형태로 실행할 수 있는 상태 로 실장된 범용 또는 전용 기기를 포함한다. 또한 프로그램에 포함되는 각 처리나 기능은, 컴퓨터로 실행 가능한 프로그램 소프트웨어에 의해 실행하더라도 좋고, 각 부의 처리를 소정의 게이트 어레이(FPGA, ASIC) 등의 하드웨어, 또는 프로그램 소프트웨어와 하드웨어의 일부의 요소를 실현하는 부분적 하드웨어 모듈이 혼재하는 형식으로 실현하더라도 좋다.

제1, 제9 내지 제12 발명에 따르면, 3차원 레이저 가공 데이터를 2차원적으로 설정하는 것이 가능하게 되어, 3차원적으로 표시시킨 상태에서의 복잡한 설정을 서투른 사용자라도 비교적 용이하게 설정 작업을 행할 수 있다. 제2 발명에 따르면, 가공 이미지 표시부를 필요에 따라서 2차원 표시와 3차원 표시로 전환할 수 있기 때문에, 설정 작업에 따라서 확인 작업을 적절하게 행할 수 있다. 제3 발명에 따르면, 2차원 표시와 3차원 표시를 나란히 표시할 수 있기 때문에, 설정 작업시의 확인을 더욱 용이하게 행할 수 있다. 제4 발명에 따르면, 레이저광의 조사 위치를 시점으로 하는 정면도를 2차원 표시할 수 있기 때문에, 가공 패턴이 변형되어 표시되는 모습을 확인할 수 있어, 예컨대 바코드를 곡면으로 인자하는 경우에는 내로우 폭의 찌그러진 상태 등을 확인할 수 있다. 제5 발명에 따르면, 가공 이미지 표시부의 3차원 표시에 있어서 신속하게 원하는 정면도로 전환할 수 있어, 시점의 확인 등에 적합하게 이용할 수 있다. 제6 발명에 따르면, 3차원 레이저 가공 데이터의 편집을 행할 수 없는 편집 모드를 설치함으로써, 3차원 레이저 가공 데이터의 편집이 서투른 사용자라도 2차원 편집만 가능한 편집 모드로 조작할 수 있도록 구성하 고 있다. 제7 발명에 따르면, 기동시에는 조작이 용이한 2차원 편집 모드를 디폴트로 설정함으로써, 3차원 레이저 가공 데이터의 편집이 서투른 사용자라도 당황하지 않고 조작할 수 있도록 구성하고 있다. 제8 발명에 따르면, 가공 조건을 설정하는 단계에서, 가공 내용이 정확하게 가공 가능한 영역에 배치되어 있는지 여부를 용이하게 확인할 수 있다. 이에 따라, 종래에는 실제로 가공을 행하거나, 또는 가공 조건을 설정하여 데이터를 레이저 가공 장치의 컨트롤러부로 전송한 후가 아니면 가공 내용의 배치가 적절한지 여부를 확인할 수 없었던 것에 비하여, 가공 조건의 설정 단계에서 신속하게 확인할 수 있기 때문에, 재설정 시간을 생략하여, 효율적으로 바람직한 위치에 가공 내용을 설정할 수 있어, 사용성이 좋은 레이저 가공 데이터의 설정 환경이 실현된다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 단, 이하에 기재하는 실시 형태는, 본 발명의 기술 사상을 구체화하기 위한 레이저 가공 장치, 레이저 가공 조건 설정 장치, 레이저 가공 조건 설정 방법, 레이저 가공 조건 설정 프로그램, 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체 및 기록 기기를 예시하는 것으로, 본 발명은 레이저 가공 장치, 레이저 가공 조건 설정 장치, 레이저 가공 조건 설정 방법, 레이저 가공 조건 설정 프로그램, 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체 및 기록 기기를 이하의 것으로 특정하지 않는다. 또한, 본 명세서는 특허청구범위에 기재되는 부재를 실시 형태의 부재로 특정하는 것은 결코 아니다. 특히 실시 형태에 기재되어 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대적 배치 등은 특별히 특정적인 기 재가 없는 한은, 본 발명의 범위를 그것에만 한정하는 취지가 아니라, 단순한 설명의 예에 지나지 않는다. 한편, 각 도면이 나타내는 부재의 크기나 위치 관계 등은 설명을 명확하게 하기 위해 과장하여 나타내고 있는 경우가 있다. 또한 이하의 설명에 있어서, 동일한 명칭, 부호에 대해서는 동일하거나 또는 동질의 부재를 나타내고 있으며, 상세한 설명을 적절하게 생략한다. 더욱이, 본 발명을 구성하는 각 요소는, 복수의 요소를 동일한 부재로 구성하여 하나의 부재로 복수의 요소를 겸용하는 형태로 하더라도 좋고, 반대로 하나의 부재의 기능을 복수의 부재로 분담하여 실현할 수도 있다.

본 명세서에 있어서 레이저 가공 장치와 이것에 접속되는 조작, 제어, 입출력, 표시, 그 밖의 처리 등을 위한 컴퓨터, 프린터, 외부 기억 장치 그 밖의 주변기기와의 접속은, 예컨대 IEEE1394, RS-232x, RS-422, RS-423, RS-485, USB, PS2 등의 직렬 접속, 병렬 접속 또는 10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T 등의 네트워크를 통해 전기적으로 접속하여 통신을 행한다. 접속은 유선을 사용한 물리적인 접속에 한정되지 않고, IEEE802.1x, OFDM 방식 등의 무선 LAN이나 Bluetooth(등록상표) 등의 전파, 적외선, 광 통신 등을 이용한 무선 접속 등이라도 좋다. 또한 관찰상의 데이터 보존이나 설정의 보존 등을 행하기 위한 기록 매체에는, 메모리 카드나 자기 디스크, 광 디스크, 광자기 디스크, 반도체 메모리 등을 이용할 수 있다.

이하의 실시 형태에서는, 본 발명을 구현화한 레이저 가공 장치의 일례로서 레이저 마커에 관해서 설명한다. 단, 본 명세서에 있어서 레이저 가공 장치는, 그 명칭에 상관없이 레이저 응용 기기 일반에 이용할 수 있으며, 예컨대 레이저 발진 기나 각종 레이저 가공 장치, 구멍 뚫기, 마킹, 트리밍, 스크라이빙, 표면 처리 등의 레이저 가공이나, 레이저 광원으로서 다른 레이저 응용 분야, 예컨대 DVD나 Blu-ray(등록상표) 등의 광 디스크의 고밀도 기록 재생용 광원이나 통신용의 광원, 인쇄 기기, 조명용 광원, 디스플레이 등의 표시 장치용의 광원, 의료 기기 등에 있어서 적합하게 이용할 수 있다.

또한, 본 명세서에 있어서는 가공의 대표적인 예로서 인자에 관해서 설명하지만, 전술한 바와 같이 인자 가공에 한정되지 않고, 용융이나 박리, 표면 산화, 절삭, 변색 등의 레이저광을 사용한 모든 가공 처리에 있어서도 이용할 수 있다. 또한 인자란 문자나 기호, 도형 등의 마킹 외에, 전술한 각종 가공도 포함하는 개념으로 사용한다. 더욱이 본 명세서에 있어서 가공 패턴은, 히라가나, 가타카나, 한자, 알파벳이나 숫자, 기호, 그림 문자, 아이콘, 로고, 바코드나 2차원 코드 등의 그래픽 등, 직선, 곡선 등의 도형도 더 포함시키는 의미로 사용한다. 특히 본 명세서에 있어서 문자 또는 심볼에서 가리키는 문자란, OCR 등, 광학식의 판독 장치로 판독 가능한 캐릭터를 의미하며, 알파벳이나 한자, 히라가나, 가타카나 외에, 숫자나 기호도 포함하는 개념이다. 또한 심볼이란, 바코드나 2차원 코드를 의미한다. 2차원 코드에는 QR 코드, 마이크로 QR 코드, 데이터 매트릭스(Data matrix; Data code), 베리코드(Veri code), 아즈텍 코드(Aztec code), PDF417, 막시 코드(Maxi code) 등이 있다. 기타, 선형 코드와 2차원 코드가 혼재하는 RSS나 콤포지트 코드 등이 있다. RSS는 공간 절약 심볼(Reduced Space Symbology)이며, RSS14, RSS Stacked, RSS Limited, RSS Expanded 등이 이용되고 있다. 콤포지트 코 드(Composite Code : CC)는 바코드와 스택형 2차원 코드를 복합화한 것으로, 여러 가지 조합을 이용할 수 있으며, 베이스가 되는 바코드로서 EAN/UPC(EAN-13, EAN-8, UPC-A, UPC-E), EAN/UPC128 및 RSS 패밀리(RSS14, RSS Limited, RSS Expanded)의 3종류를 이용할 수 있다. 또한 부가 정보에는, MicroPDF417 또는 PDF417의 2차원 심볼을 이용할 수 있다. 또한, 본 실시 형태는, 바코드와, 마이크로 QR 코드 등의 매트릭스형 2차원 코드를 조합한 것에도 적용할 수 있다.

도 1은 레이저 가공 장치(100)를 구성하는 블록도를 도시한다. 이 도면에 도시하는 레이저 가공 장치(100)는 레이저 제어부(1)와 레이저 출력부(2)와 입력부(3)를 구비한다.

(입력부(3))

입력부(3)는 레이저 제어부(1)에 접속되어, 레이저 가공 장치를 조작하기 위한 필요한 설정을 입력하여 레이저 제어부(1)에 송신한다. 설정 내용은 레이저 가공 장치의 동작 조건이나 구체적인 인자 내용 등이다. 입력부(3)는 키보드나 마우스, 콘솔 등의 입력 장치이다. 또한, 입력부(3)에서 입력된 입력 정보를 확인하거나, 레이저 제어부(1)의 상태 등을 표시하는 표시부(82)를 별도로 설치하는 것도 가능하다. 표시부(82)는 LCD나 브라운관 등의 모니터를 이용할 수 있다. 또한 터치패널 방식을 이용하면, 입력부와 표시부를 겸용할 수도 있다. 이로써, 컴퓨터 등을 외부 접속하지 않고 입력부에 의해 레이저 가공 장치의 필요한 설정을 행할 수 있다.

(레이저 제어부(1))

레이저 제어부(1)는 제어부(4)와 메모리부(5)와 레이저 여기부(6)와 전원(7)을 구비한다. 입력부(3)로부터 입력된 설정 내용을 메모리부(5)에 기록한다. 제어부(4)는 필요시에 메모리로부터 설정 내용을 읽어 들여, 인자 내용에 따른 인자 신호에 기초하여 레이저 여기부(6)를 동작시켜 레이저 출력부(2)의 레이저 매질(8)을 여기한다. 메모리부(5)는 RAM이나 ROM 등의 반도체 메모리를 이용할 수 있다. 또한 메모리부(5)는 레이저 제어부(1)에 내장하는 것 외에, 삽입 인출 가능한 PC 카드나 SD 카드 등의 반도체 메모리 카드, 카드형 하드디스크 등의 메모리 카드를 이용할 수도 있다. 메모리 카드로 구성되는 메모리부(5)는 컴퓨터 등의 외부 기기에서 용이하게 다시쓰기 가능하며, 컴퓨터에서 설정한 내용을 메모리 카드에 기록하고, 레이저 제어부(1)에 설정함으로써, 입력부를 레이저 제어부에 접속하지 않고 설정을 행할 수 있다. 특히 반도체 메모리는 데이터의 판독·기록이 고속이며, 더구나 기계적 동작 부분이 없기 때문에 진동 등에 강하여, 하드디스크와 같은 크러시(crush)에 의한 데이터 소실 사고를 방지할 수 있다.

또한, 제어부(4)는 설정된 인자를 행하도록 레이저 매질(8)로 발진된 레이저광(L)을 인자 대상물(워크)(W) 상에서 주사시키기 위해서, 레이저 출력부(2)의 주사부(9)를 동작시키는 주사 신호를 주사부(9)에 출력한다. 전원(7)은 정전압 전원으로서, 레이저 여기부(6)에 소정 전압을 인가한다. 인자 동작을 제어하는 인자 신호는 그 HIGH/LOW에 따라서 레이저광(L)의 ON/OFF가 전환되며, 그 1 펄스가 발진되는 레이저광(L)의 1 펄스에 대응하는 PWM 신호이다. PWM 신호는 그 주파수에 따른 듀티비에 기초하여 레이저 강도가 정해지는데, 주파수에 기초한 주사 속도에 의해 서도 레이저 강도가 변화되도록 구성할 수도 있다.

(레이저 여기부(6))

레이저 여기부(6)는 광학적으로 접합된 레이저 여기 광원(10)과 레이저 여기 광원 집광부(11)를 구비한다. 레이저 여기부(6)의 내부의 일례를 도 4의 사시도에 도시한다. 이 도면에 도시하는 레이저 여기부(6)는 레이저 여기 광원(10)과 레이저 여기 광원 집광부(11)를 레이저 여기부 케이싱(12) 내에 고정하고 있다. 레이저 여기부 케이싱은 열전도성이 좋은 구리 등의 금속으로 구성되며, 레이저 여기 광원(10)을 효율적으로 외부로 방열한다. 레이저 여기 광원(10)은 반도체 레이저나 램프 등으로 구성된다. 도 4의 예에서는, 복수의 반도체 레이저 다이오드 소자를 직선형으로 나란히 늘어놓은 레이저 다이오드 어레이를 사용하고 있으며, 각 소자로부터의 레이저 발진이 라인형으로 출력된다. 레이저 발진은 레이저 여기 광원 집광부(11)의 입사면에 입사되고, 출사면으로부터 집광된 레이저 여기광으로서 출력된다. 레이저 여기 광원 집광부(11)는 포커싱 렌즈 등으로 구성된다. 레이저 여기 광원 집광부(11)로부터의 레이저 여기광은 광 섬유 케이블(13) 등에 의해 레이저 출력부(2)의 레이저 매질(8)에 입사된다. 레이저 여기 광원(10)과 레이저 여기 광원 집광부(11), 광 섬유 케이블(13)은 공간 또는 광 섬유를 통해 광학적으로 결합되어 있다.

(레이저 출력부(2))

레이저 출력부(2)는 레이저 발진부(50)를 구비한다. 레이저광(L)을 발생시키는 레이저 발진부(50)는 레이저 매질(8)과, 레이저 매질(8)이 방출하는 유도 방출 광의 광로를 따라서 소정 거리를 이격하여 대향 배치된 출력 미러 및 전반사 미러와, 이들 사이에 배치된 어퍼쳐, Q 스위치 등을 구비한다. 레이저 매질(8)이 방출하는 유도 방출광을, 출력 미러와 전반사 미러 사이에서의 다중 반사에 의해 증폭하여, Q 스위치의 동작에 의해 단주기로 통단(通斷)하면서 어퍼쳐에 의해 모드 선별하여, 출력 미러를 거쳐 레이저광(L)을 출력한다. 도 1에 도시하는 레이저 출력부(2)는 레이저 매질(8)과 주사부(9)를 구비한다. 레이저 매질(8)은 광 섬유 케이블(13)을 통해 레이저 여기부(6)로부터 입사되는 레이저 여기광으로 여기되어, 레이저 발진된다. 레이저 매질(8)은 로드형의 한쪽 단부면에서 레이저 여기광을 입력하여 여기되고, 다른 쪽의 단부면에서 레이저광(L)을 출사한다, 소위 엔드 펌핑에 의한 여기 방식을 채용하고 있다.

(레이저 매질(8))

상기한 예에서는, 레이저 매질(8)로서 로드형의 Nd:YVO₄의 고체 레이저 매질을 이용하였다. 또한, 고체 레이저 매질의 여기용 반도체 레이저의 파장은, 이 Nd:YVO₄의 흡수 스펙트럼의 중심 파장인 809 nm로 설정하였다. 단, 이 예에 한정되지 않고 다른 고체 레이저 매질로서, 예컨대 희토류를 도핑한 YAG, LiSrF, LiCaF, YLF, NAB, KNP, LNP, NYAB, NPP, GGG 등도 이용할 수 있다. 또한, 고체 레이저 매질에 파장 변환 소자를 조합시켜, 출력되는 레이저광(L)의 파장을 임의의 파장으로 변환할 수 있다. 또한, 레이저 매질로서 벌크 대신에 파이버를 발진기로서 이용한, 소위 파이버 레이저에도 적용할 수 있다.

또한, 고체 레이저 매질을 사용하지 않고, 환언하면 레이저광을 발진시키는 공진기를 구성하지 않고, 파장 변환만을 행하는 파장 변환 소자를 사용할 수도 있다. 이 경우에는, 반도체 레이저의 출력광에 대하여 파장 변환을 행한다. 파장 변환 소자로서는, 예컨대 KTP(KTiPO₄), 유기 비선형 광학 재료나 다른 무기 비선형 광학 재료, 예컨대 KN(KNbO₃), KAP(KAsPO₄), BBO, LBO나, 벌크형의 분극 반전 소자[LiNbO₃(Periodically Polled Lithium Niobate : PPLN), LiTaO₃ 등]를 이용할 수 있다. 또한, Ho, Er, Tm, Sm, Nd 등의 희토류를 도핑한 불화물 파이버를 이용한 업컨버젼에 의한 레이저의 여기 광원용 반도체 레이저를 이용할 수도 있다. 이와 같이, 본 실시 형태에 있어서는 레이저 발생원으로서 여러 가지 타입을 적절하게 이용할 수 있다.

더욱이, 레이저 발진부는 고체 레이저에 한정되지 않고, CO₂나 헬륨-네온, 아르곤, 질소 등의 기체를 매질로서 이용하는 기체 레이저를 이용할 수도 있다. 예컨대 탄산가스 레이저를 이용한 경우의 레이저 발진부는, 레이저 발진부의 내부에 탄산가스(CO₂)가 충전되고, 전극을 내장하고 있으며, 레이저 제어부로부터 주어지는 인자 신호에 기초하여 레이저 발진부 내의 탄산가스를 여기하여, 레이저 발진시킨다.

(주사계)

이어서, 레이저 가공 장치의 레이저광 주사계를 도 5, 도 6, 도 7에 도시한 다. 이들 도면에 있어서, 도 5는 레이저 가공 장치의 레이저광 주사계의 구성을 도시하는 사시도를, 도 6은 도 5를 역방향에서 본 사시도를, 도 7은 측면도를 각각 도시하고 있다. 이들 도면에 도시하는 레이저 가공 장치는 레이저광(L)을 발생시키는 레이저 발진부와 광로를 일치시킨 Z축 스캐너를 내장하는 빔 확장기(53)와, X축 스캐너(14a)와, X축 스캐너(14a)와 직교하도록 배치된 Y축 스캐너(14b)를 구비한다. 이 레이저광 주사계는, 레이저 발진부로부터 출사되는 레이저광(L)을 X축 스캐너(14a), Y축 스캐너(14b)에서 작업 영역(WS) 내에서 2차원적으로 주사시키고, 또한 Z축 스캐너(14c)에서 높이 방향으로 워킹 디스턴스, 즉 초점 거리를 조정할 수 있어, 3차원형으로 인자 가공이 가능하게 된다. 한편, X축 스캐너, Y축 스캐너, Z축 스캐너는, 서로 교체하더라도 마찬가지로 기능할 수 있음은 물론이다. 예컨대 Z축 스캐너를 출사한 레이저광을 Y축 스캐너로 받도록 구성하거나, 또는 X축 스캐너로 Y축을 제어하고, Y축 스캐너로 Z축을 제어하도록 배치하더라도 좋다. 또한 도면에 있어서 집광 렌즈인 fθ 렌즈는 도시를 생략하고 있다.

레이저 가공 장치에 있어서는 일반적으로, 제2 미러(Y축 스캐너)에서 반사된 레이저광을 작업 영역에 조사시키도록 집광하기 위해서, 제2 미러와 작업 영역 사이에는 fθ 렌즈라 불리는 집광 렌즈를 배치하고 있다. fθ 렌즈는 Z축 방향의 보정을 행한다. 구체적으로는, 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 작업 영역(WS)의 단부에 접근할수록 초점 위치를 늘려, 워크의 가공 대상면 상에 위치시키는 보정이다. 레이저광의 초점 위치는 원호형의 궤적이 되기 때문에, 가공 대상면이 평면인 경우, 수직 아래의 위치, 도 8의 (a)에 있어서 가공 대상면을 나타내는 평면(WM)의 중심에서 초점 위치가 맞도록 설정하면, 중심에서 멀어질수록, 즉 작업 영역(WS)의 주변에 접근할수록 초점 위치가 가공 대상면에서 멀어져(레이저광(L')), 초점이 맞지 않고 가공 정밀도가 저하된다. 그래서, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이 작업 영역(WS)의 단부에 접근할수록 레이저광(L)의 초점 위치가 길어지도록 fθ 렌즈로 보정한다. 가상적으로 가공 대상면의 평면(WM)이 WM'으로 나타내는 볼록형 곡면의 보정면으로 되도록 변환함으로써, 레이저광(L)의 초점 위치를 평면(WM) 상에 위치하게 할 수 있다.

레이저 마커에 있어서, 예컨대 스폿 직경을 약 50 ㎛보다 작은 빔을 형성하고 싶은 경우에는, fθ 렌즈를 배치하는 것이 바람직하다. 한편, 전술한 작은 스폿 직경보다도 큰, 스폿 직경이 약 100 ㎛ 정도(통상 자주 사용되는 스폿 직경)인 빔 직경을 채용하는 경우에는, Z축 스캐너 측의 빔 확장기에 구비된 Z축 집광 렌즈를 Z축 방향으로 이동시킴으로써, fθ 렌즈가 행해야 하는 Z축 방향의 보정을 보정 제어로서 행할 수 있다. 이에 따라, 스폿 직경이 큰 경우에는 fθ 렌즈를 생략하는 것도 가능하게 된다. 전술한 도 8의 (a)의 예에서는, fθ 렌즈가 행해야 하는 Z축 방향의 보정을 Z축 스캐너의 보정 제어에 행하게 하고 있다. 한편, 스폿 직경이 작은 경우에는, Z축 스캐너에 의한 보정으로는 초점 위치의 조정이 불충분하게 되기 때문에, 전술한 바와 같이 fθ 렌즈를 이용한다. 본 실시 형태에서는, 레이저광의 스폿 직경으로서 작은 스폿, 표준, 와이드 스폿의 3 종류를 준비하고 있으며, 이 중 작은 스폿 타입만 fθ 렌즈로 작업 영역(WS) 단부의 왜곡을 교정하고, 표준 및 와이드 스폿에서는 fθ 렌즈를 사용하지 않고, Z축 스캐너로 보정하고 있다.

Z축 스캐너의 빔 확장기에 구비된 Z축 집광 렌즈로 Z축 방향의 보정 제어를 행하는 경우에도, 전술한 fθ 렌즈에 의한 보정과 같은 보정을 행한다. 도 8의 (b)에서 설명한 보정면(WM')의 높이, 즉 Z 좌표는 XY 좌표에 의해 일률적으로 결정된다. 이 때문에, XY 좌표마다, 보정 후의 Z 좌표를 관련지어 둠으로써, XY축 스캐너의 이동에 따라서 Z축 스캐너를 관련지어진 Z 좌표로 이동시키면, 항상 초점 위치에서의 가공이 가능하게 된다. 관련짓는 데이터는, 도 13a에 도시하는 레이저 가공 데이터 설정 장치의 기억부(5A)에서 보존한다. 또는 레이저 가공 장치의 레이저 제어부에 구비된 메모리부(5)에 보존, 전송할 수도 있다. 이것에 의해, 작업 영역 내에 있어서의 XY 좌표의 이동에 따라 보정 후의 Z 좌표가 결정되기 때문에, 작업 영역 내에서 거의 균일하게 초점 위치가 조정된 레이저광을 조사할 수 있다.

각 스캐너는 광을 반사하는 반사면으로서 전반사 미러인 갈바노 미러와, 갈바노 미러를 회동축에 고정하여 회동하기 위한 갈바노 모터와, 회동축의 회전 위치를 검출하여 위치 신호로서 출력하는 위치 검출부를 구비한다. 또한 스캐너는 스캐너를 구동하는 스캐너 구동부에 접속된다. 스캐너 구동부는 스캐너 제어부(74)에 접속되고, 스캐너를 제어하는 제어 신호를 스캐너 제어부(74)로부터 받아 이것에 기초하여 스캐너를 구동한다. 예컨대 스캐너 구동부는 제어 신호에 기초하여 스캐너를 구동하는 구동 전류를 조정한다. 또한, 스캐너 구동부는 제어 신호에 대한 각 스캐너의 회전각의 시간 변화를 조정하는 조정 기구를 구비한다. 조정 기구는 스캐너 구동부의 각 파라메터를 조정하는 가변 저항 등의 반도체 부품으로 구성된다.

(Z축 스캐너(14c))

Z축 스캐너(14c)는 레이저광(L)의 스폿 직경을 조정하여, 이것에 의해서 초점 거리를 조정하는 빔 확장기(53)를 구성하고 있다. 즉, 빔 확장기로 입사 렌즈와 출사 렌즈와의 상대 거리를 변화시킴으로써 레이저광의 빔 직경을 확대/축소하여, 초점 위치도 변화시킬 수 있다. 빔 확장기(53)는 작은 스폿으로의 집광을 효과적으로 행하게 하기 위해서, 도 5에 도시한 바와 같이 갈바노 미러의 전단에 배치되어, 레이저 발진부로부터 출력되는 레이저광(L)의 빔 직경을 조정하는 동시에, 레이저광(L)의 초점 위치를 조정할 수 있게 하고 있다. Z축 스캐너(14c)가 워킹 디스턴스를 조정하는 방법을 도 9 내지 도 11에 기초하여 설명한다. 도 9, 도 10은 레이저광 주사계의 측면도이며, 도 9는 레이저광(L)의 초점 거리를 길게 하는 경우, 도 10은 초점 거리를 짧게 하는 경우를 각각 도시하고 있다. 또한 도 11은 Z축 스캐너(14c)의 정면도 및 단면도를 도시하고 있다. 이들 도면에 도시한 바와 같이, Z축 스캐너(14c)는 레이저 발진부 측에 면하는 입사 렌즈(16)와, 레이저 출사 측에 면하는 출사 렌즈(18)를 포함하고 있고, 이들 렌즈 사이의 거리를 상대적으로 변화할 수 있게 하고 있다. 도 9 내지 도 11의 예에서는, 출사 렌즈(18)를 고정하여, 입사 렌즈(16)를 광축 방향을 따라서 구동 모터 등으로 미끄럼 이동할 수 있게 하고 있다. 도 11은 출사 렌즈(18)의 도시를 생략하고, 입사 렌즈(16)의 구동 기구를 나타내고 있다. 이 예에서는, 코일과 자석에 의해 축 방향으로 가동자를 미끄럼 이동 가능하게 하여, 가동자에 입사 렌즈(16)를 고정하고 있다. 단, 입사 렌즈 측을 고정하고 출사 렌즈 측을 이동 가능하게 하거나, 입사 렌즈, 출사 렌즈를 함께 이동 가능하게 하는 것도 가능하다.

도 9에 도시한 바와 같이, 입사 렌즈(16)와 출사 렌즈(18) 사이의 거리를 가까이 하면, 초점 위치가 멀어져, 초점 거리(워킹 디스턴스)가 커진다. 반대로 도 10에 도시한 바와 같이 입사 렌즈(16)와 출사 렌즈(18)와의 거리를 멀게 하면, 초점 위치가 가까워져 초점 거리가 작아진다.

한편, 3차원 가공, 즉 워크의 높이 방향으로의 가공이 가능한 레이저 가공 장치는, 상기 도 9, 도 10과 같이 Z축 스캐너를 조정하는 방식 외에, 예컨대 물리적으로 집광 렌즈를 이동시키거나, 또는 레이저 출력부나 마킹 헤드 자체를 이동 가능하게 하는 등, 다른 방식을 이용하는 것도 가능하다.

상기 실시예에서는, 빔 확장기에는 입사 렌즈와 출사 렌즈의 2개의 렌즈를 탑재하는 구조를 채용하여, 이 2개의 입사 렌즈와 출사 렌즈 사이의 상대 거리를 변화시킴으로써, 레이저광의 초점 거리를 조정할 수 있게 하였다. 단, 어느 한 쪽의 렌즈는, 레이저 발진부로부터 조사되는 레이저광의 광축 상의 고정 측에 배치되더라도 좋고, 그 경우에는 다른 쪽의 렌즈만을 빔 확장기의 기구에 의해 레이저 발진부로부터 조사되는 레이저광의 광축을 따라서 이동시키도록 하면 된다.

(디스턴스 포인터)

또한, 3차원 가공이 가능한 레이저 마커의 작업 영역의 중심에 초점 위치를 조정하기 위해서, 레이저광을 작업 영역(WS) 내에 주사시킬 때의 조사 위치를 나타내는 안내 패턴을 표시할 수 있다. 도 5 및 도 6에 도시하는 레이저 마커의 레이저광 주사계는, 디스턴스 포인터로서, 안내용 광원(60)과, 안내용 광원(60)으로부터의 안내 광(G)을 레이저광 주사계의 광축과 일치시키기 위한 안내 광 광학계의 한 형태로서 하프 미러(62)를 구비하는 동시에, 포인터광 조정계로서, 포인터광(P)을 조사하기 위한 포인터용 광원(64)과, Y축 스캐너(14b)의 이면에 형성된 제3 미러로서 포인터용 스캐너 미러(14d)와, 포인터용 스캐너 미러(14d)에서 반사된 포인터용 광원(64)으로부터의 포인터광(P)을 더욱 반사시켜 초점 위치로 향하여 조사하는 고정 미러(66)를 구비하고 있다. 이 디스턴스 포인터는, 레이저광의 초점 위치를 나타내는 포인터광(P)을 포인터용 광원(64)으로부터 조사하여, 안내 광(G)으로 표시되는 안내 패턴의 거의 중심에, 포인터광(P)을 조사하도록 조정함으로써, 레이저광의 초점 위치가 지시된다.

한편, 상기한 예에서는 레이저광 주사계에, 레이저광의 초점 거리를 조정할 수 있는 기구를 설치함으로써 3차원 가공을 가능하게 하고 있다. 단, 워크를 얹어 놓는 스테이지의 위치를 상하 방향으로 조정할 수 있게 함으로써, 레이저광의 초점이 워크의 작업면에서 이어지도록 스테이지의 높이를 조정하는 제어를 행함에 의해서도, 마찬가지로 3차원 가공을 행할 수도 있다. 또한, 스테이지를 X축 또는 Y축 방향으로 이동 가능하게 함으로써, 레이저광 주사계의 해당하는 스캐너를 생략할 수 있다. 이들 구성은 워크를 라인 상에 반송하는 형태가 아니라, 스테이지 상에 얹어 놓고 가공하는 형태에 있어서 적합하게 이용할 수 있다.

(레이저 마커의 시스템 구성)

이어서 도 12에, 3차원 인자가 가능한 레이저 마커의 시스템 구성을 도시한다. 이 도면에 도시하는 레이저 가공 시스템은, 마킹 헤드(150)와, 마킹 헤드(150)와 접속되어 이것을 제어하는 레이저 제어부(1)인 컨트롤러(1A)와, 컨트롤러(1A)와 데이터 통신 가능하게 접속되어, 컨트롤러(1A)에 대하여 인자 패턴을 3차원의 레이저 가공 데이터로서 설정하는 레이저 가공 데이터 설정 장치(180)를 구비한다. 레이저 가공 데이터 설정 장치(180)는, 도 12의 예에 있어서는 컴퓨터에 레이저 가공 데이터 설정 프로그램을 인스톨하여, 레이저 가공 데이터 설정 기능을 실현시키고 있다. 레이저 가공 데이터 설정 장치는, 컴퓨터 외에, 터치 패널을 접속한 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC)나, 기타 전용의 하드웨어 등을 이용할 수도 있다. 또한 레이저 가공 데이터 설정 장치는, 레이저 가공 장치의 동작을 제어하는 제어 장치로서 기능시키는 것도 가능하다. 예컨대, 하나의 컴퓨터에 레이저 가공 데이터 설정 장치로서의 기능과, 레이저 출력부를 구비하는 마킹 헤드의 컨트롤러로서의 기능을 통합하더라도 좋다. 또한, 레이저 가공 데이터 설정 장치는, 레이저 가공 장치와 별도의 부재로 구성하는 것 외에, 레이저 가공 장치에 통합할 수도 있으며, 예컨대 레이저 가공 장치에 내장된 레이저 가공 데이터 설정 회로 등으로 할 수도 있다.

또한, 컨트롤러(1A)에는 필요에 따라서 각종 외부 기기(190)를 접속할 수 있다. 예컨대 라인 상에 반송되는 워크의 종별, 위치 등을 확인하는 이미지 센서 등의 화상 인식 장치, 워크와 마킹 헤드(150)와의 거리에 관한 정보를 취득하는 변위계 등의 거리 측정 장치, 소정의 시퀀스에 따라서 기기를 제어하는 PLC, 워크의 통과를 검출하는 PD 센서 그 밖의 각종 센서 등을 설치하여, 이들과 데이터 통신 가능하게 접속할 수 있다.

(레이저 가공 데이터 설정 장치)

평면형의 인자 데이터를 3차원형으로 인자하기 위한 설정 정보인 레이저 가공 데이터는 레이저 가공 데이터 설정 장치(180)에 의해 설정된다. 도 13a는 레이저 가공 데이터 설정 장치(180)의 일례로서 블록도를 나타내고 있다. 이 도면에 도시하는 레이저 가공 데이터 설정 장치(180)는 각종 설정을 입력하기 위한 입력부(3)와, 입력부(3)로부터 입력된 정보에 기초하여 레이저 가공 데이터를 생성하는 가공 데이터 생성부(80K) 등을 구성하는 연산부(80)와, 설정 내용이나 연산 후의 레이저 가공 데이터를 표시하기 위한 표시부(82)와, 각종 설정 데이터를 기억하기 위한 기억부(5A)를 구비한다. 또한, 기억부(5A)는 복수의 가공 파라메터의 조합을 관련지어 유지한 참조 테이블(5a)을 포함한다. 표시부(82)는 가공 대상면의 이미지를 3차원적으로 표시할 수 있는 가공 이미지 표시부(83)와, 가공 이미지 표시부(83)에 가공 대상면의 이미지를 3차원적으로 표시시킬 때에, 마킹 헤드의 이미지를 표시할 수 있는 헤드 이미지 표시 수단(84)을 구비한다. 입력부(3)는 원하는 가공 패턴으로 가공하는 가공 조건을 입력하기 위한 가공 조건 설정부(3C)로서, 워크의 인자면의 3차원 형상을 나타내는 프로파일 정보를 입력하기 위한 가공면 프로파일 입력 수단(3A)과, 인자 패턴 정보를 입력하기 위한 가공 패턴 입력 수단(3B)과, 작업 영역 내에 복수의 가공 블록을 설정하여, 가공 블록마다 가공 패턴을 설정할 수 있는 가공 블록 설정 수단(3F)과, 블록 설정 수단(3F)에서 설정된 복수의 가공 블록을 모은 가공 그룹을 설정하기 위한 그룹 설정 수단(3J), 가공 대상면 상에 배치되는 가공 패턴의 위치를 조정할 수 있는 위치 조정 수단(3K)의 기능을 실현한다. 가공면 프로파일 입력 수단(3A)은 또한 가공 대상면을 나타내는 기본 도형을 지정하기 위한 기본 도형 지정 수단(3a)과, 가공 대상면을 나타내는 3차원 형상 데이터를 외부로부터 입력하기 위한 3차원 형상 데이터 입력 수단(3b)의 기능을 실현한다. 기억부(5A)는 도 1의 메모리부(5)에 상당하며, 입력부(3)에서 설정된 프로파일 정보나 인자 패턴 정보 등의 정보를 기억하는 부재로, 고정 기억 장치 등의 기억 매체나 반도체 메모리 등을 이용할 수 있다. 표시부(82)는 전용 디스플레이를 설치하는 것 외에, 시스템에 접속된 컴퓨터의 모니터를 이용하더라도 좋다.

(연산부(80))

연산부(80)는 가공 조건 설정부(3C)에서 설정된 가공 조건에 기초하여 실제의 가공을 행하기 위한 가공 데이터를 생성하기 위한 가공 데이터 생성부(80K), 표시부(82)에 3차원의 레이저 가공 데이터를 표시할 때에 가공 대상면 상에 레이저 가공 데이터를 배치하는 초기 위치를 결정하는 초기 위치 설정 수단(80L), 작업 영역에 있어서 레이저광을 조사할 수 없어 가공할 수 없거나, 또는 가공 불량이 되는 가공 불량 영역을 검출하는 가공 불량 영역 검출 수단(80B), 가공 불량 영역 검출 수단(80B)에서 검출된 가공 불량 영역에 대하여 가공 가능한 영역과 다른 형태로 표시하기 위한 하이라이트 처리를 행하는 하이라이트 처리 수단(80I), 가공 조건 설정부(3C)에서 가공 패턴을 설정할 때, 가공 불량 영역을 포함하는 영역에 어떠한 가공이 이루어지도록 설정되어 있음을 검출하여, 경고를 발생하기 위한 설정 경고 수단(80J)의 기능을 실현한다. 또한, 필요에 따라서 가공 불량 영역에 있어서의 가공 조건을 가공할 수 있게 되도록 조정하는 가공 조건 조정 수단(80C), 인자면에 인자 패턴을 가상적으로 일치시키도록, 인자 패턴 정보를 평면형에서 3차원 공간 좌표 데이터로 변환하는 좌표 변환 수단 등의 기능을 실현시킬 수도 있다. 이 연산부(80)는 FPGA나 LSI 등의 IC 등으로 구성된다.

또한 도 13a의 예에서는, 레이저 가공 데이터 설정 장치(180)를 전용의 하드웨어로 구성하였지만, 이들 부재는 소프트웨어로도 실행할 수 있다. 특히, 도 12에 도시한 바와 같이 범용 컴퓨터로 레이저 가공 데이터 설정 프로그램을 인스톨하여, 레이저 가공 데이터 설정 장치(180)로서 기능하게 할 수도 있다. 또한, 도 13a의 예에서는, 레이저 가공 데이터 설정 장치(180)와 레이저 가공 장치(100)를 개별 기기로 하였지만, 이들을 일체적으로 통합할 수도 있다. 예컨대 레이저 가공 장치 자체에 레이저 가공 데이터 설정 기능을 부가할 수도 있다.

도 13a의 예에서는, 가공 데이터 생성부(80K)는 레이저 가공 데이터 설정 장치(180) 측에 배치하고 있다. 예컨대 범용 컴퓨터로 레이저 가공 데이터 설정 프로그램을 인스톨하여, 레이저 가공 데이터 설정 장치(180)로서 기능시키는 컴퓨터로 가공 데이터 생성부(80K)의 기능을 실현하고 있다. 한편, 가공 데이터 생성부는 레이저 가공 장치의 컨트롤러 측에 설치할 수도 있다. 도 13b의 블록도에, 컨트롤러에 가공 데이터 생성부(180K)를 구비한 예를 도시한다. 가공 데이터 생성부(80K, 180K)를 레이저 가공 장치(100) 측과 레이저 가공 데이터 설정 장치(180) 측에 각각 설치함으로써, 레이저 가공 장치(100), 레이저 가공 데이터 설정 장치(180) 중 어디에서나 레이저 가공 데이터를 생성할 수 있게 하거나, 레이저 가공 데이터의 교환이나 편집, 표시를 각각에서 가능하게 할 수 있다. 도 13b의 예에서는, 레이저 가공 장치(100) 측의 가공 데이터 생성부(180K)에서 레이저 가공 데이터를 생성하 고, 이 레이저 가공 데이터를 레이저 가공 데이터 설정 장치(180) 측의 가공 데이터 생성부(80K)에서 수신하여, 표시부(82)에서 표시할 수 있게 하고 있다.

또는 가공 데이터 생성부를 레이저 가공 장치 측에만 설치하고, 레이저 가공 데이터 설정 장치 측에 설치하지 않는 구성으로 하여도 좋다. 이 예를 도 13c의 블록도에 도시한다. 레이저 가공 장치(100)는 가공 데이터 생성부(180K)에서 생성한 레이저 가공 데이터에 기초하여 가공과 표시를 행한다.

(레이저 가공 데이터 설정 프로그램)

이어서, 레이저 가공 데이터 설정 프로그램을 이용하여, 가공 조건 설정부(3C)에서 입력된 문자 정보에 기초하여 가공 패턴을 생성하는 순서를 도 14 이후의 사용자 인터페이스 화면에 기초하여 설명한다. 한편, 이들 프로그램의 사용자 인터페이스 화면의 예에 있어서, 각 입력란이나 각 버튼 등의 배치, 형상, 표시의 방법, 크기, 배색, 모양 등은 적절하게 변경할 수 있음은 물론이다. 설계의 변경에 의해서 보다 보기 쉽고, 평가나 판단이 용이한 표시로 하거나 조작하기 쉬운 레이아웃으로 할 수도 있다. 예컨대 상세 설정 화면을 별도의 윈도우로 표시하게 하거나, 복수의 화면을 동일 표시 화면 내에서 표시하는 등, 적절하게 변경할 수 있다. 또한, 이들 프로그램의 사용자 인터페이스 화면에 있어서, 가상적으로 설치된 버튼류나 입력란에 대한 ON/OFF 조작, 수치나 명령 입력 등의 지정은 프로그램을 내장한 컴퓨터에 접속된 입력부(3)에서 행한다. 본 명세서에 있어서 「누른다」란, 버튼류에 물리적으로 접촉하여 조작하는 것 외에, 입력부에 의해 클릭하거나 또는 선택하여 의사적으로 누른다는 것을 포함한다. 입력부 등을 구성하는 입출력 장치는 컴퓨터와 유선 또는 무선으로 접속되거나, 또는 컴퓨터 등에 고정되어 있다. 일반적인 입력부로서는, 예컨대 마우스나 키보드, 슬라이드 패드, 트랙 포인트, 타블렛, 죠이스틱, 콘솔, 죠그 다이얼, 디지타이저, 라이트 펜, 텐키, 터치 패드, 아큐 포인트 등의 각종 포인팅 장치를 들 수 있다. 또한, 이들 입출력 장치는, 프로그램의 조작에만 한정되지 않고, 레이저 가공 장치 등의 하드웨어의 조작에도 이용할 수 있다. 또한, 인터페이스 화면을 표시하는 표시부(82)의 디스플레이 자체에 터치 스크린이나 터치 패널을 이용하여, 화면 위를 사용자가 손으로 직접 접촉함으로써 입력이나 조작을 가능하게 하거나, 또는 음성 입력 그 밖의 기존의 입력 수단을 이용하고, 또는 이들을 병용할 수도 있다.

레이저 가공 데이터 설정 프로그램은 3차원 레이저 가공 데이터의 편집이 가능하다. 단, 3차원 데이터의 편집이 서투른 사용자를 고려하여, 평면 상에서의 설정만 가능하고, 3차원 상에서의 편집을 행할 수 없는 「2D 편집 모드」를 준비하여, 3차원 레이저 가공 데이터의 가공이 가능한 「3D 편집 모드」와 전환할 수 있게 하더라도 좋다. 이러한 복수의 편집 모드를 구비하는 경우에는, 현재의 편집 모드를 나타내는 편집 모드 표시란(270)과, 편집 모드를 전환하는 편집 모드 전환 버튼(272)을 구비한다. 도 14의 예에서는, 레이저 가공 데이터 설정 프로그램의 기동시에는 「2D 편집 모드」로 하여, 화면 우측 위에 마련된 편집 모드 표시란(270)에, 현재의 편집 모드가 「2D 편집 중」임을 표시시키고 있다. 조작이 비교적 용이한 2차원 편집 모드를 기동시의 디폴트 편집 모드로서 설정함으로써, 3차원 레이저 가공 데이터의 편집이 서투른 사용자라도 당황하지 않고 조작할 수 있다. 또한, 기 동시의 편집 모드는 사용자가 변경할 수 있게 구성할 수도 있어, 조작이 익숙한 사용자가 편집 모드를 전환시키지 않고서 3차원 레이저 가공 데이터의 편집을 행할 수 있게 되도록 설정할 수도 있다.

또한, 편집 모드 표시란(270)의 우측에 마련된 편집 모드 전환 버튼(272)에는, 3D 편집 모드로 전환 가능함을 나타내는 「3D」의 문자가 표시되어 있다. 이 상태에서, 편집 모드 전환 버튼(272)을 누르면, 「3D 편집 모드」로 전환되는 동시에, 편집 모드 표시란(270)의 표시가 「3D 편집 중」으로 변경된다(도 15 등). 또한, 편집 모드 전환 버튼(272)은 3D 편집 모드에서 2D 편집 모드로 전환 가능함을 나타내는 「2D」의 문자가 표시된다. 이와 같이, 3D 표시나 편집을 제한하거나 또는 배제한 「2D 편집 모드」를 설치함으로써, 사용자가 2차원적 가공면에 대한 가공 데이터의 설정·편집을 행하고 싶은 경우, 2차원적 가공면에 대한 가공 데이터의 설정·편집만을 행할 수 있는 사용자 인터페이스를 제공함으로써, 사용자 인터페이스의 간소화와 그것에 따른 조작성의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 사용자가 3차원적 가공 평면에 대한 가공 데이터의 설정·편집을 행하고 싶은 경우에도, 갑자기 익숙하지 않은 3D 표시를 행하는 것이 아니라, 전술한 지금까지 익숙해져 온 「2D 편집 모드」로 2차원적 가공면에 대한 가공 데이터의 설정·편집을 행하고, 이 「2D 편집 모드」로 설정·가공된 2차원 가공 데이터를 「3D 편집 모드」로 또한 원하는 3차원 가공 데이터로 가공·편집하여 고치는 공정을 채용함으로써, 「3D 편집 모드」도, 사용자에게 있어서 알기 쉬운 사용자 인터페이스와 그것에 따른 조작성의 향상을 도모할 수 있다.

도 14에 도시하는 2D 편집 모드 및 도 15에 도시하는 3D 편집 모드는 외견상 거의 같게 구성하고 있다. 도 14의 2D 편집 모드에서는, 3차원 형상을 설정하는 「형상 설정」 탭(204i)이 그레이아웃되어 선택 불가능하게 되고 있다. 도 14의 화면에서 편집 모드 전환 버튼(272)을 눌러 도 15에 도시하는 3D 편집 모드로 전환함으로써, 「형상 설정」 탭(204i)의 선택이 가능해진다. 이와 같이, 2D 편집 모드와 3D 편집 모드에서 프로그램의 사용자 인터페이스를 거의 변화시키지 않고, 설정 가능한 항목을 제한함으로써, 용이하게 2D 편집 모드에서 3D 편집 모드 또는 그 역으로의 이행을 원활하게 행할 수 있다.

전술한 바와 같이, 이 레이저 가공 데이터 설정 프로그램에서는 3D 편집 모드라도 2D 편집 모드와 거의 동일한 인터페이스를 채용하고 있기 때문에, 3차원 레이저 가공 데이터의 설정, 편집 작업도 2차원의 레이저 가공 데이터의 설정과 거의 동일한 요령으로 행할 수 있다. 3D 편집 모드에 있어서도, 우선 2D 편집 모드와 동일한 사용자 인터페이스로부터 인자 패턴의 문자 크기나 형상을 지정한다. 이어서, 2차원형의 인자 패턴의 설정에 대하여, 3차원 레이저 가공 데이터에 필요한 3차원 형상 정보를 부가한다. 이 때, 사용자는 실제의 인자 데이터를 인자 방향, 즉 레이저광의 조사 방향에서 정면으로 본 2차원 표시와, 임의의 방향에서 본 3차원 표시를 전환하면서 설정할 수 있다. 이에 따라, 2차원의 인자 데이터 작성밖에 경험한 적이 없는 사용자라도 간단하게 3차원 레이저 가공 데이터를 작성할 수 있는 심플한 사용자 인터페이스가 제공된다.

가공 조건 설정부(3C)의 일례를 도 14 및 도 15에 기초하여 설명한다. 도 14 및 도 15는 레이저 가공 데이터 설정 프로그램의 사용자 인터페이스 화면의 일례를 나타내고 있으며, 화면의 좌측에 워크 상에 인자되는 가공 패턴의 이미지를 표시하는 편집 표시란(202), 우측에 구체적인 가공 조건으로서 각종 데이터를 지정하는 인자 패턴 입력란(204)을 두고 있다. 인자 패턴 입력란(204)에서는, 설정 항목을 선택하는 탭으로서 「기본 설정」 탭(204h), 「형상 설정」 탭(204i), 「상세 설정」 탭(204j)을 전환할 수 있다. 도 14의 예에서는 「기본 설정」 탭(204h)이 선택되어 있고, 여기에는 가공 종류 지정란(204a)과, 문자 데이터 지정란(204d), 문자 입력란(204b), 상세 설정란(204c)을 두고 있다. 가공 종류 지정란(204a)은 가공 패턴의 종별로서, 문자열이나 심볼, 로고, 모양, 그림 등의 이미지를 포함한 인자 패턴, 또는 가공기로서의 동작을 행하는지를 지정한다. 도 14의 예에서는, 가공 종류 지정란(204a)에서 라디오 버튼으로 문자열, 로고·그림, 가공기 동작의 각각을 선택한다. 또한 문자 데이터 지정란(204d)은 문자 데이터의 종별을 지정한다. 여기서는 문자, 바코드, 2차원 코드, RSS·콤포지트 코드(Composite Code : CC) 중 어느 것을 풀-다운 메뉴에서 선택한다. 또한, 선택된 문자 데이터의 종별에 따라서 더욱 상세한 종별을 종별 지정란(204q)에서 선택한다. 예컨대 문자를 선택한 경우에는 폰트의 종별, 바코드를 선택한 경우에는, CODE39, ITF, 2 of 5, NW7, JAN, Code 28 등의 바코드 종별, 2차원 코드를 선택한 경우에는 QR 코드, 마이크로 QR 코드, DataMatrix 등의 2차원 코드 종별, RSS·콤포지트 코드를 선택한 경우에는, RSS-14, RSS-14 CC-A, RSS Stacked, RSS Stacked CC-A, RSS Limited, RSS Limited CC-A 등의 RSS 코드 종별, 또는 RSS 콤포지트 코드 종별을 지정한다. 문자 입력란(204b) 에서는 인자하고 싶은 문자 정보를 입력한다. 입력된 문자는 문자 데이터 지정란(204d)에서 문자를 선택한 경우, 그대로 문자열로서 인자된다. 한편, 심볼이 지정된 경우에는, 선택된 심볼의 종별에 따라서 입력된 문자열이 인코드된 가공 패턴이 생성된다. 가공 패턴의 생성은 가공 조건 설정부(3C)에서 행하는 것 외에, 가공 데이터 생성부에서 행하더라도 좋다. 이 예에서는 연산부(80)가 행하고 있다. 또한 상세 설정란(204c)은 탭을 바꿔 「인자 데이터」 탭(204e), 「사이즈·위치」 탭(204f), 「인자 조건」 탭(204g) 등, 인자 조건의 상세를 지정한다.

도 14의 예에서는 문자 데이터 지정란(204d)에서 QR 코드가 지정되어 있고, 「인자 데이터」 탭(204e)에 셀 크기, 인자 선폭, 에러 정정율, 버전 등을 수치로 지정한다. 또한, 필요에 따라서 모드 자동, 흑백 반전, 패스워드 등을 지정할 수 있다.

또한, 가공 종류 지정란(204a)에서 가공기 동작을 선택하면, 가공 종별이 풀-다운 메뉴에서 선택할 수 있게 되어, 정점, 직선, 파선, 좌회전 원·타원, 우회전 원·타원, 트리거 ON 중앙 정점 등을 선택할 수 있다. 가공기 동작에서는, 가공 패턴으로서 문자 입력란 대신에 선분 좌표 지정란(278)이 마련되어, 직선이나 원호 등의 궤적을 좌표로 지정한다. 도 16은 가공기 동작의 일례로서, 가공 종별로서 파선을 선택한 경우의 설정 화면을 나타내고 있다. 또한 도 17은 우회전 원·타원을 선택한 경우의 설정 화면이며, 도 18은 또한 3D 편집으로 전환하여 3차원 형상으로 표시한 설정 화면을 나타내고 있다.

또한, 레이저 가공 장치는 문자열에 한정하지 않고, 로고나 그림 등의 이미 지 데이터의 인자도 가능하다. 도 19 및 도 20에, 이러한 이미지 데이터의 인자를 행하는 설정 화면의 예를 도시한다. 도 19에 도시한 바와 같이, 가공 종류 지정란(204a)에서 「로고·그림」을 선택하면, 「인자 내용」 탭(217)에 파일명 입력란이 표시되어, 외부 파일을 참조하는 것이 가능하게 된다. 미리 로고나 그림을 래스터 데이터나 벡터 데이터로 작성하여 보존해 둠으로써, 이들 외부 파일을 지정하여 읽어 들여, 편집 표시란(202)에 표시할 수 있다. 또한 도 20에 나타내는 바와 같이, 「인자 조건」 탭(218)에 있어서 인자 파워나 스캔 속도 등을 설정한다.

(가공 블록 설정 수단)

이상과 같이 하여, 하나의 인자 블록에 관한 인자 패턴 정보를 설정한다. 또한 인자 블록을 복수개 설정할 수도 있다. 즉, 가공 영역에 있어서 복수의 인자 블록을 설정하여, 다른 인자 조건으로 인자 가공을 행할 수 있다. 인자 블록은 하나의 워크 또는 가공(인자) 대상면에 대하여 복수개 설정하는 것 외에, 가공 영역 내에 존재하는 복수의 워크에 대하여 각각 설정할 수도 있다.

가공 블록의 설정은 가공 블록 설정 수단으로 행한다. 도 14의 예에서는, 가공 블록 설정 수단의 한 형태로서, 인자 패턴 입력란(204)의 상란에 블록 번호 선택란이 마련된다. 블록 번호 선택란에는 블록 번호를 표시하는 번호 표시란과, 번호 지정 수단으로서, 「>」 버튼, 「>>」 버튼, 「<」 버튼, 「<<」 버튼이 설치된다. 「>」 버튼을 누르면, 블록 번호가 1 증분되어, 새로운 인자 블록의 설정이 가능하게 된다. 또한, 설정이 끝난 인자 블록의 설정을 변경할 때도, 마찬가지로 「>」 버튼을 조작하여 블록 번호를 선택하고, 해당하는 인자 블록의 설정을 불러낼 수 있다. 또한, 「>>」 버튼을 누르면 최종 블록 번호로 점프한다. 또한 「<」 버튼을 누르면 블록 번호가 하나 되돌아가고, 「<<」 버튼을 누르면 선두의 블록 번호로 점프한다. 또한, 블록 번호 선택란의 수치 표시란에 직접 수치를 입력하여 블록 번호를 지정할 수도 있다. 이와 같이 하여, 블록 번호 선택란으로 인자 블록을 선택하여, 각 인자 블록에 대해서 인자 패턴 정보를 지정한다. 이 예에서는 블록 번호를 0～255까지 설정할 수 있게 하고 있다.

도 15에 3가지의 인자 블록을 설정한 예를 도시하고 있다. 블록 번호 000으로서, 도 14에서 설정한 QR 코드가 표시되어 있고, 블록 번호 001로서 바코드, 블록 번호 002로서 문자열이 각각 표시된다. 도 15의 예에서는 문자 데이터 지정란(204d)에서 바코드가 지정되고 있고, 「인자 데이터」 탭(204e)에서 바코드의 높이, 내로우 폭, 인자 선폭, 굵기 비율 등을 수치로 지정한다. 또한 필요에 따라서 체크 디지트의 유무, 흑백 반전 등을 지정할 수 있다.

또한 인자 블록의 배치에 관해서, 배치 위치의 조정(중심축에 대한 센터링, 우측 치우침, 왼쪽 치우침 등), 복수의 인자 블록이 중복된 경우의 겹침 순서나, 정렬 등의 레이아웃을 설정할 수도 있다. 예컨대, 도 21에서는, 각 인자 블록을 화면 좌우 방향의 중앙 위치로 이동시킨 예를 도시하고 있다. 이와 마찬가지로, 상하 방향의 중앙으로 위치를 맞출 수도 있다. 이와 같이 하여, 복수의 인자 블록의 배치를 자동적으로 조정할 수 있다.

또한, 각 인자 블록의 배치를 좌표 등으로 지정할 수도 있다. 도 21의 예에서는, 블록 번호 002의 문자열에 대해서, 위치 조정 수단(3K)을 구성하는 「사이즈 ·위치」 탭(204f)에서 블록 좌표의 X 좌표, Y 좌표를 수치로 지정한다. 또한 이 화면에서, 문자 크기로서 문자 높이, 문자 폭, 문자 간격 등을 지정할 수 있다. 또한 블록 형상으로서, 횡서, 종서의 구별이나, 3차원 인자일 때의 원주 내주, 외주의 구별 등을 지정한다.

(인자 블록의 설정 일람표)

이와 같이 하여 설정된 인자 블록은 도 22에 도시한 바와 같이 설정 항목을 일람 표시하게 할 수도 있다. 도 15의 예에서는, 메뉴의 「편집」에서 「블록 일람」을 선택함으로써, 도 22의 블록 일람 화면이 별도의 윈도우로 표시된다. 이 일람 화면으로부터 설정이 끝난 인자 블록을 삭제하거나 복사하여 새로운 인자 블록을 추가할 수 있다. 또한, 원하는 인자 블록을 선택하여, 설정 항목을 조정하도록 구성하더라도 좋다.

(3D 형상의 일괄 변경)

또한, 복수의 인자 블록의 형상을 일괄적으로 변경하는 일괄 변경 기능을 갖추는 것도 가능하다. 일례로서 도 23에 도시한 바와 같은 2개의 원추와 구(球)로 이루어지는 3개의 인자 블록에 대하여 이들을 모두 원주형으로 변경하고 싶은 경우를 생각한다. 도 23의 설정 화면 좌단의 툴바 최하단에 설치된 「3D 형상의 일괄 변경」 버튼(274)을 누르면, 도 24의 3D 형상 일괄 변경 화면(275)이 표시된다. 3D 형상 일괄 변경 화면(275)에는 현재 설정되어 있는 인자 블록의 일람이 각각의 좌표 위치나 도형 종별, 문자열 등을 나타내어 표시된다. 이 화면에서 변경하고 싶은 인자 블록을 체크 박스로 선택하여, 일괄 변경 형상 지정란(276)에서 원하는 형상 을 지정한다. 도 24의 예에서는, 일괄 변경 형상 지정란(276)에 풀-다운 메뉴로서, 평면, 원주, 구, 원추, 3D 가공기, ZMAP 등이 준비되어 있다. 아울러, 변경 후의 블록 형상에 관해서 지정하고 싶은 경우에는, 「블록 형상을 일괄 변경하는」란(277)의 체크 박스를 ON으로 하여, 변경 후의 상세를 입력한다. 도 24의 예에서는, 변경 후의 형상으로서 일괄 변경 형상 지정란(276)에서 「원주」를 지정하고, 또한 변경 후의 블록 형상에 관해서, 직경과 배치면을 입력한다. 설정 종료 후에 「OK」를 누르면, 도 25에 도시한 바와 같이 인자 블록이 일괄적으로 동일한 직경의 원주형으로 변환된다. 이와 같이, 복수의 인자 블록의 형상을 일괄적으로 변환할 수 있게 함으로써 변경 작업을 쉽게 하여, 각각의 인자 블록마다 설정을 변경하는 시간을 생략할 수 있다. 특히 다수의 인자 블록의 형상을 동일한 형상으로 변환하고 싶은 경우에는 유효하며, 이로써 대폭적인 작업 단축이 도모된다.

(인자 그룹)

또한, 복수의 인자 블록을 모은 인자 그룹을 설정하여, 인자 그룹 단위로 레이저광의 출력값이나 주사 속도 등의 인자 조건을 설정할 수도 있다. 이 모습을 도 26 내지 도 34에 기초하여 설명한다. 이 중 도 26은 복수의 인자 블록을 블록 설정 수단(3F)에서 설정하여, 편집 표시란(202)에서 2차원형으로 표시시킨 상태, 도 27은 이것을 3차원형의 표시로 전환한 상태를 각각 나타내고 있다. 상기한 예에서는, 도 14 등에 도시한 바와 같이 하나의 인자 블록에는 1행분의 데이터만을 인자할 수 있게 하고 있다. 이 때문에, 복수 행의 인자를 행하고 싶은 경우에는, 복수의 인자 블록을 설정하여, 이들 인자 블록을 늘어놓아 배치함으로써 대응한다. 도 26 및 도 27의 예에서는, 원통형의 워크에 대하여, 상단에 문자열 「abcde」의 원주형 인자 블록(B1)(블록 번호 000)을 설정하고, 그 하단에 문자열 「ABCDE」의 원주형 인자 블록(B2)(블록 번호 001)을 설정하여, 이들을 위아래로 겹쳐 배치하고 있다. 이들 인자 블록(B1, B2)에 대해서는 각각 인자 조건이 설정된다. 이 때문에 종래에는, 인자 블록마다 사용자가 개별적으로 인자 조건을 설정하고 있었다. 그러나, 이 경우에는 인자 블록 1과 2는 동일한 워크 상으로의 인자이기 때문에, 레이저광의 출력이나 주사 속도 등, 인자 조건으로서는 공통되는 항목이 많다. 이들에 관해서 종래에는 동일한 인자 조건을 개별적으로 설정해야 하기 때문에 작업이 번잡하였다. 특히 인자 블록수가 많아지면, 그만큼 설정에 시간이 걸린다. 이러한 문제에 대응하기 위해서, 복수의 인자 블록을 모아 인자 그룹으로 하고, 인자 그룹 단위에 의한 인자 조건 설정을 할 수 있게 하고 있다. 구체적으로는, 그룹 설정 수단(3J)에서 인자 그룹 설정을 행한다.

(그룹 설정 수단(3J))

그룹 설정 수단(3J)으로서 도 28에 도시하는 예에서는, 인자 패턴 입력란(204)에 그룹 설정란(250)을 두고 있다. 보다 구체적으로는, 그룹 설정란(250)의 「그룹 설정을 행하는」란(251)의 체크 박스를 ON으로 하여, 그룹화하고 싶은 인자 블록을 선택하는 동시에, 그룹 번호 지정란(252)에서 그룹 번호를 지정한다. 인자 블록의 선택에는, 예컨대 도 29에 도시한 바와 같이, 편집 표시란(202)으로부터 마우스 등의 포인팅 장치로 선택하고 싶은 인자 블록을 포함시키도록 범위 지정하거나, 또는 CTRL 키를 누르면서 마우스로 좌측 클릭하는 등의 수단을 적절하게 이용 할 수 있다. 이와 같이 하여 그룹화하고 싶은 인자 블록을 선택한 후, 그룹 설정란(250)의 「그룹화」 버튼(253)을 누름으로써 그룹화가 설정된다. 또한, 도 30에 도시한 바와 같이 범위 지정이나 마우스 클릭 등으로 그룹화하고 싶은 인자 블록을 복수개 지정한 후, 마우스의 우측 클릭 메뉴(256)로부터 「그룹화」 메뉴(257)를 선택하여, 「그룹화」를 선택한다. 또한, 그룹 번호는 새로운 그룹을 설정할 때마다 000에서부터 1씩 증분되어 자동적으로 부여된다. 이 예에서는 254개까지 그룹을 설정할 수 있다. 이와 같이 하여 그룹화를 행하면, 인자 조건 등은 그룹 단위로 일괄적으로 행할 수 있게 된다. 도 28의 예에서는, 편집 표시란(202)을 2차원 표시시킨 상태에서, 인자 블록(B1과 B2)을 지정하여, 인자 패턴 입력란(204)의 그룹 설정란(250)에서 인자 그룹(G1)(그룹 번호 000)으로서 설정한다. 이에 따라, 편집 표시란(202)에 있어서 인자 그룹(G1)의 범위를 나타내도록, 2단의 문자열을 둘러싸는 프레임(BW)이 표시된다. 도 31에 프레임의 표시가 인자 블록의 프레임(BW)에서 인자 그룹의 프레임(GW)으로 변화되는 모습을 도시한다. 이와 같이, 인자 블록 단위로 표시되고 있던 프레임이 인자 그룹을 나타내는 프레임(GW)으로 변화된다. 이에 따라 문자열 「abcde」와 「ABCDE」의 전체에서, 하나의 인자 블록과 같이 취급하는 것이 가능하여, 레이저광의 출력값이나 주사 속도, 인자 블록의 크기나 오프셋 위치의 조정 등을 일괄적으로 설정할 수 있다.

또한, 프레임의 표시 방법은, 인자 블록과 인자 그룹을 동일하게 표시하는 것 외에, 이들을 다르게 하여 표시하더라도 좋다. 예컨대 인자 블록을 나타내는 프레임(BW)을 가는 선으로, 인자 그룹(GW)을 나타내는 프레임을 굵은 선으로, 각각 표시함으로써, 인자 블록과 인자 그룹을 구별할 수 있다. 또한, 선의 패턴을 실선, 파선 등으로 하거나, 선의 표시색을 녹색, 청색, 적색으로 변경하는 등에 의해서도 이들을 구별할 수 있다.

이러한 그룹 설정의 작업은, 도 28에 도시한 바와 같이 편집 표시란(202)을 2차원 표시로 한 상태에서 행하는 것이 바람직하다. 평면도에 의한 표시에서는 인자 블록을 심플하게 표시할 수 있어, 선택이 용이하기 때문이다. 단, 도 32에 도시한 바와 같이 편집 표시란(202)을 3차원 표시(상세한 것은 후술)로 한 상태에서 행할 수 있도록 설정하는 것도 가능하다. 2차원, 3차원의 어느 쪽의 상태에서도 그룹을 설정할 수 있도록 함으로써, 사용성을 향상시킬 수 있다.

또한, 그룹화를 해제하기 위해서는, 도 28의 그룹 설정란(250)으로부터 「그룹 해제」 버튼(254)을 누르거나, 또는 도 29의 그룹화 메뉴(257)로부터 「그룹 해제」를 선택한다. 이로써 일단 그룹화한 인자 블록을 재차 분해할 수 있기 때문에, 그룹화한 일부에 대해서 개별적인 인자 조건을 설정하고 싶은 경우 등에 유익하다.

한편, 인자 그룹은, 인접하는 인자 블록끼리를 그룹화하는 것뿐만 아니라, 떨어진 위치에 있는 인자 블록을 그룹화할 수도 있다. 예컨대, 도 33에 도시한 바와 같이 문자열 「abcde」와 「ABCDE」를 2열로 나란히 늘어놓은 것을 3조, 캔형의 워크의 측면에 인자하는 경우에 있어서, 문자열 「abcde」의 인자 블록(B3, B4, B5) 3개를 모아 인자 블록 G2, 문자열 「ABCDE」의 인자 블록(B6, B7, B8)의 3개를 모아 인자 블록 G3으로 설정한다. 이에 따라, 문자열 「abcde」에 대한 인자의 농도와, 문자열 「ABCDE」의 인자의 농도를 각각 독립적으로 설정할 수 있으며, 동일 한 문자열에 대해서는 동일한 농도로, 다른 문자열에 대해서는 다른 농도로 인자할 수 있다. 이와 같이, 그룹화는 단순히 인접하는 문자열이나 로고 등의 이미지를 모으는 것 외에, 인자 조건의 설정의 용이성 등에 따라서 임의로 설정할 수 있다.

이상은, 작업 영역에 배치된 하나의 워크에 대하여, 복수의 인자 블록을 설정하는 예에 관해서 설명하였지만, 하나의 작업 영역 내에 복수의 워크가 배치되어 있는 경우에, 각 워크마다 개별적인 인자를 설정하는 경우 등에 있어서도 그룹화를 적절하게 설정할 수 있다. 도 34는, 작업 영역 내에 3개의 워크(W1～W3)가 배치되어 있는 경우에, 각 워크에 대하여 다른 인자를 행하는 동시에, 워크(W1)에 관하여 문자열 「abcde」와 「ABCDE」를 2열로 나란히 늘어놓은 것을 그룹화한 예를 도시하고 있다. 또한 이 예에 있어서, 워크(W2)와 워크(W3)에 동일한 인자 조건을 설정할 수도 있다. 이와 같이, 복수의 워크와 복수의 인자 블록의, 임의의 조합에 대하여 그룹을 설정할 수 있기 때문에, 인자 목적이나 용도에 따른 적절한 설정을 간단하게 행할 수 있고, 사용자의 설정 작업의 부담을 경감할 수 있다.

(워크의 프로파일 정보)

이어서 도 14로 되돌아가, 워크의 프로파일 정보를 설정하는 순서에 관해서 설명한다. 도 14의 예에서는, 평면형의 워크에 인자하는 예를 나타내고 있다. 이 레이저 가공 데이터 설정 프로그램에서는, 가공 대상면이 평면형으로 한정되지 않고, 3차원 형상의 가공 대상면의 설정을 행하는 것도 가능하다. 워크의 가공 대상면의 3차원 형상에 관한 프로파일 정보는 도 13a의 가공면 프로파일 입력 수단(3A)에서 설정된다. 프로파일 정보를 지정하는 방법으로서는 다음과 같은 방법을 생각 할 수 있다.

(1) 3차원 형상을 입력할 수 있는 프로그램 상에서, 워크를 그림으로 만들어 지정하는 방식

프로그램 상에서 워크의 형상을 작도(作圖)하여 지정하는 것이다. 예컨대 기존의 3차원 CAD나 3차원 모델링 툴, 드로우 소프트웨어와 같이, 평면이나 직선 등의 묘화 툴을 준비하여, 3차원 형상을 사용자에게 직접 그리게 한다. 이 방법은, 3차원 형상의 작도에 익숙한 사용자라면 용이하게 이용할 수 있는 반면, 이러한 작도에 서투른 사용자에게는 불편하다고 하는 문제가 있다.

(2) 워크의 형상을 특정하기 위한 파라메터를 대화 형식으로 사용자에게 입력하게 하는 방식

위자드 방식과 같이, 필요한 정보를 대화 형식으로 사용자에게 지정하게 함으로써 형상을 특정하는 방법이다. 이 방법은 3차원 작도에 관한 지식이 불필요하기 때문에, 이용하기 쉽다고 하는 이점이 있다. 예컨대, 워크의 형상을 기본 도형으로서 지정하여, 그 형상을 특정하는 파라메터를 지정한다. 구체적으로는, 워크의 형상을 미리 선택지로 제시하고, 선택된 형상에 따라서 이것을 특정하는 입력 파라메터의 설정 항목을 추가로 제시하여 입력하게 한다. 예컨대, 가공 대상면이 경사면형이라면, 기준점의 좌표 위치나 법선 벡터의 방향 등을 지정한다. 또한, 원주형이라면, 기준점의 좌표 위치, 원주 반경, 원주 중심축의 방향 등을 지정한다. 또는 구형이라면, 중심점의 좌표 위치, 구 반경 등을 지정한다.

(3) 기본 도형을 선택하는 방식

또한, 대화 형식에 한정되지 않고, 기본 도형을 선택하여 기본 도형에 관한 파라메터를 지정하는 방식으로 하여도 좋다. 즉, 미리 준비된 원주형, 원추형, 구형 등의 기본 도형을 사용자에게 선택하게 하고, 선택된 기본 도형을 특정하는 파라메터를 제시하여, 사용자에게 수치를 입력하게 함으로써, 용이하게 2차원 형상에서 3차원 형상으로 변환할 수 있다. 기본 도형으로 워크를 의사적으로 표현함으로써, 지정이 용이하고 또한 정확하게 행할 수 있다는 이점이 있다.

(4) 워크의 형상으로 미리 작성된 3D 데이터의 데이터 파일을 입력하여 변환하는 방식

미리 3차원 CAD 등의 다른 프로그램으로 작성된 워크의 데이터 파일을 변환하여 이용하는 것이다. 이 방법에서는, 이미 작성된 데이터를 이용할 수 있기 때문에, 워크의 형상 지정 작업을 대폭 줄일 수 있다. 읽어 들일 수 있는 데이터 파일 형식은, DXF, IGES, STEP, STL, GKS 등, 각종 범용적인 포맷을 이용할 수 있다. 또한, DWG 등 특정 애플리케이션의 전용 포맷을 직접 입력하여 변환할 수도 있다.

(5) 2차원 정보에 높이 정보를 직접 지정한다

평면형의 인자 내용을 나타내는 인자 패턴에, 높이나 높이 방향의 기울기를 수치로 지정한다. 일례로서, 도 35의 문자열 「ABCDEFGHIJKLM」로 이루어지는 인자 블록(B9)을 도 36에 도시한 바와 같이 경사면에 인자하는 예를 나타낸다. 경사면으로의 인자는 도 35에 도시한 바와 같이 편집 표시란(202)에서 인자 대상면을 2차원 표시시킨 상태에서, 인자 패턴 입력란(204)으로부터 형상 선택란(206)에서 평면을 지정하는 동시에, 「레이아웃」 탭(216)으로 인자 블록(B9)의 X축, Y축 오프셋량을 설정한다. 또한, 도 36에 도시한 바와 같이 「블록 형상·배치」 탭(211)에 마련된 회전각 설정란(211B)에서 회전각을 지정함으로써 설정할 수 있다. 회전각은 X축 방향, Y축 방향, X축 방향으로 각각 수치나 슬라이더로 지정할 수 있으며, 도 36의 예에서는 X 회전 30°를 지정하고 있다. 이 방법에서는, 단순한 단차형이나 경사면 등을 간단하게 표현할 수 있다는 이점을 얻을 수 있다. 반면, 복잡한 형상의 지정에는 적합하지 못하다.

(6) 워크의 형상을 실제로 이미지 센서 등의 화상 인식 장치로 읽어 들여 취득하는 방식

워크를 이미지 센서 등으로 읽어 들여 화상 인식 등의 방법으로 자동적으로 데이터를 취득한다.

이상에서, 여기서는 (3)과 (4)의 방법을 채용하고 있다. 구체적으로는, 미리 준비된 기본 도형에서 선택하는 수단과, 3차원 형상을 기록한 파일을 입력하는 수단을 이용할 수 있다. 이 모습을 도 37～도 39에 기초하여 설명한다. 도 14의 화면으로부터 인자 패턴 입력란(204)의 설정 항목을 선택하는 탭을 「기본 설정」 탭(204h)에서 「형상 설정」 탭(204i)으로 전환하면 도 37에 도시하는 화면이 되어, 프로파일 정보의 입력 방법을 선택하는 프로파일 입력 선택 수단으로서, 프로파일 지정란(205)이 표시된다. 도 37의 프로파일 지정란(205)에서는, 기본 도형, ZMAP, 가공기 동작 중 어느 것을 라디오 버튼으로 선택한다.

(기본 도형 지정 수단(3a))

기본 도형에서 선택하는 방법에서는, 미리 준비된 기본 도형의 형상을 선택 한다. 기본 도형으로서는, 평면, 원주, 구, 원추 등이 있다. 도 37의 예에서는 기본 도형 지정 수단(3a)의 한 형태로서 프로파일 지정란(205)에서 기본 도형이, 그 아래 란에 마련된 형상 선택란(206)에서 「평면」이 각각 선택되고 있다. 여기서, 도 38에 도시한 바와 같이 원주를 선택하면, 편집 표시란(202)의 2차원 표시가 평면형에서 원주형으로 전환된다. 즉, 원주형의 워크에 인자되는 QR 코드의 XY 좌표 평면도가 표시되기 때문에, QR 코드의 우측으로 향할수록 횡폭이 좁아지도록 변형되어 표시된다.

(3D 표시)

또한, 가공 대상면을 입체적으로 표시할 수도 있다. 이 예에서는, 가공 이미지 표시부로서 편집 표시란(202)의 표시 형식을 2차원형의 표시와 3차원형의 표시를 전환할 수 있게 하고 있다. 도 38의 화면에 마련된 표시 전환 버튼(3D)(207)을 누르면, 도 39에 도시한 바와 같이 편집 표시란(202)이 3차원 표시로 전환되어, 가공 대상면의 3차원 형상을 입체적으로 확인할 수 있다. 한편, 도 39의 화면으로부터 표시 전환 버튼(2D)(207)을 누르면, 도 38의 화면으로 전환된다. 이와 같이, 표시 전환 버튼(207)을 누를 때마다, 2D 표시와 3D 표시가 전환되고, 또한 이에 따라서 표시 전환 버튼(207)의 표시도 다른 쪽의 표시 형태를 나타내는 2D와 3D로 전환된다. 또한, 도 39의 3D 표시 화면에 있어서도, 도 38의 2D 표시 화면과 마찬가지로, 가공 패턴의 영역은 프레임(K)으로 둘러싸여 표시된다.

또한, 도 39의 예에서는, 2D 표시와 3D 표시의 표시 전환 버튼(207)은 플로팅 툴바에 마련되어 있다. 플로팅 툴바는 임의의 위치로 이동이 가능하다. 또한 플 로팅 툴바의 표시/비표시를 전환하거나, 통상의 툴바에 삽입하도록 구성하더라도 좋다.

(3D 표시 화면의 시점 변경)

3D 표시 화면에 있어서는, 임의의 시점으로 변경하는 것이 가능하다. 도 38에 도시하는 QR 코드를 원주형의 워크에 인자하는 인자면을 여러 가지 시점에서 3D 표시 화면에 표시시킨 예를 도 40～도 47에 도시한다. 도 38의 2D 표시 화면에서, 플로팅 툴바의 표시 전환 버튼(3D)(207)을 누르면, 도 39의 3D 표시 화면으로 전환된다. 이 3D 표시 화면으로부터 스크롤바(209)를 조작함으로써, 도 40～도 47에 도시한 바와 같이 3차원 표시 화면의 시점을 자유롭게 변경할 수 있다. 도 40은 작업 영역을 비스듬히 위쪽에서 본 사시도이며, 도 41은 도 40의 상태에서 작업 영역을 회전시켜, 워크를 이면부터 표시한 예를 도시하고 있다. 시점의 변경에는, 스크롤바를 이용하는 것 외에, 마우스로 3D 표시 화면상의 임의의 점을 드래그하는 것 등에 의해서 워크를 회전시키도록 구성하더라도 좋다.

또한, 플로팅 툴바에 마련된 「스크롤바의 이동/회전 전환」을 누르면, 스크롤바의 용도가 워크의 회전에서 화면의 이동으로 전환된다. 도 40의 화면에서 수평 방향의 스크롤바를 조작하면, 도 42나 도 43에 도시한 바와 같이, 3차원 표시의 표시 각도를 유지한 채로, 시야를 좌우로 평행 이동할 수 있다. 또한, 수직 방향의 스크롤바를 조작하면, 도 44에 도시한 바와 같이 상하 방향으로 시야를 이동할 수 있다. 이와 같이, 스크롤바를 화면의 이동과 회전으로 전환하여 사용함으로써, 3D 표시의 조작에 익숙하지 않은 사용자라도 비교적 간단하게 시야를 변경할 수 있다.

또한, 3D 표시 화면을 규정 시점에서의 표시로 전환할 수도 있다. 도 40의 예에서는, 플로팅 툴바에 「표시 위치」 변경란(207B)이 마련되고, 여기서 시점을 XY 평면 등, 규정된 표시로 변경할 수 있다. 예컨대 도 45는 XY 평면으로 인자면을 표시한 예를 도시하고 있으며, 도 38에 도시하는 2D 표시 화면과 대응하는 평면도가 표시된다. 또한, 도 46은 YZ 평면, 도 47은 ZX 평면에 있어서의 표시 예를 각각 나타내고 있다. 또한, 각 화면으로부터도 스크롤바를 조작하는 등으로 표시의 시점을 변경할 수도 있다. 이와 같이, 3차원 표시에 있어서도, 규정 방향에서 본 표시 화면으로 신속하게 전환할 수 있어, 표시의 변경, 복귀나 확인을 행할 때 등에 유익하다.

(3차원 뷰어(260))

상기한 예에서는, 편집 표시란(202)을 2차원 표시와 3차원 표시 중 어느 것으로 전환하고 있다. 단, 동일한 워크의 2차원 표시와 3차원 표시를 나란히 늘어놓아 표시시키고 싶은 경우도 있다. 이러한 요구에 부응하기 위해서, 다른 윈도우로 여는 3차원 뷰어(260)를 준비하고 있다. 도 48에, 3차원 뷰어(260)를 표시시킨 예를 도시하고 있다. 상기 도 38의 예에서는, 3차원 뷰어(260)를 열기 위한 3차원 별도 화면 호출 수단으로서, 2 화면 표시 버튼(207C)을 플로팅 툴바에 설치하고 있다. 도 38과 같이 편집 표시란(202)에서 2차원 표시시키고 있는 상태에서, 2 화면 표시 버튼(207C)을 누르면, 도 48에 도시한 바와 같이 3차원 뷰어(260)가 별도의 윈도우로 표시된다. 3차원 뷰어(260)는 드래그하여 임의의 위치에 배치할 수 있다. 또한, 윈도우 크기도 변경할 수 있다. 또한, 3차원 뷰어(260)로 표시되는 워크(W) 의 자세나 각도의 변경, 회전 등의 조작을 가능하게 하더라도 좋다. 이들 3차원 표시에 있어서는, 그리드나 스케일을 표시하게 하고 있어, 시점의 파악을 용이하게 하고 있다. 이들 그리드나 스케일 표시를 ON/OFF하는 것도 가능하다.

한편, 도 39에 도시한 바와 같이 편집 표시란(202)에서 3차원 표시시키고 있는 상태에서는, 더욱 3차원 표시 화면을 열 필요가 없기 때문에, 3차원 뷰어(260)를 불러내는 플로팅 툴바의 2 화면 표시 버튼(207C)은 그레이 아웃되어, 선택할 수 없게 되고 있어, 오조작을 방지하고 있다. 단, 2차원 표시를 별도의 화면으로 표시시키고 싶은 경우에, 별도의 2차원 뷰어란을 표시할 수 있게 할 수도 있다. 한편 이들의 표시는 일례이며, 각 란의 레이아웃이나 크기, 위치 관계 등은 임의로 변경 가능한 것은 물론이다. 예컨대, 설정란을 포함한 각 란을 별도의 윈도우로 표시하게 하더라도 좋다. 이와 같이 표시부(82)에 가공 대상면의 3차원 형상 이미지를 표시하게 하는 가공 이미지 표시부(83)로서, 편집 표시란(202)이나 3차원 뷰어(260) 등을 이용할 수 있다.

(3차원 형상 데이터 입력 수단(3b))

한편, 미리 3차원 CAD 등으로 워크의 형상을 규정하는 3차원 형상 데이터를 작성해 두고서, 이 데이터 파일을 가지고 입력하는 예를 도 49～도 54에 도시한다. 이 방법에서는, 외부로부터 입력된 3차원 형상 데이터에, 2차원의 인자 패턴 정보를 붙인다. 우선, 도 49의 화면에서 문자 입력란(204b)에 문자열 「ABCDEFGHIJKLM」을 입력하고, 또한 도 50의 화면에서 3차원 형상 데이터 입력 수단(3b)인 프로파일 지정란(205)으로부터 ZMAP을 선택하면, 형상 선택란 대신에 ZMAP 파일명 입력 란(292)이 표시된다. 여기서 ZMAP 파일이란, 3차원 형상 데이터 파일의 하나이며, XY 좌표마다 높이 방향의 Z 좌표 정보를 하나 갖는 파일 형식이다. ZMAP 파일명 입력란(292)의 우측에 마련된 「참조」 버튼(293)을 누르면, 도 51에 도시하는 파일 선택 화면(294)이 표시되어, 여기에서 인자 대상의 워크 형상을 규정한 ZMAP 파일을 선택한다. 한편, ZMAP 파일은 미리 작성되어 있는 것으로 한다. 이에 따라, 도 52에 도시한 바와 같이 ZMAP 파일명 입력란(292)에 ZMAP(이 예에서는 dolphin.M3D)이 지정된다. 이 상태에서, 편집 표시란(202)에는 문자열 「ABCDEFGHIJKLM」을 ZMAP 파일로 규정되는 3차원 형상 데이터에 붙인 상태가 표시되고 있다.

또한, 이 상태에서 플로팅 툴바의 좌단에 설치된 표시 전환 버튼(3D)(207)을 누르면, 도 53에 도시한 바와 같이 편집 표시란(202)이 2차원 표시에서 3차원 표시로 전환되어, 가공 대상면의 3차원 형상을 입체적으로 확인할 수 있다. 이 도면에 도시한 바와 같이, ZMAP 파일에 포함되는 3차원 형상 데이터 상의 지정된 위치에 문자열 「ABCDEFGHIJKLM」이 붙은 상태가 3차원적으로 표시된다. 이에 따라, 가공 이미지 표시부에 있어서 워크의 인자면에서의 인자 상태를 2차원적 및 3차원적으로 확인할 수 있다.

또한, ZMAP을 지정한 단계에서 플로팅 툴바의 우단에 설치된 「ZMAP 표시」란(207D)의 체크 박스가 선택 가능하게 전환된다(도 52 참조). 도 53의 상태에서, 「ZMAP 표시」란(207D)의 체크 박스를 ON으로 하면, 도 54에 도시한 바와 같이 편집 표시란(202)의 3차원 표시된 인자 대상면에, ZMAP 파일로 규정되는 3차원 형상 데이터가 겹쳐 표시된다. 이에 따라, 인자 대상면뿐만 아니라, 워크의 전체 형상을 포함하여 3차원적으로 표시할 수 있기 때문에, 사용자는 인자의 전체상을 시각적으로 확인할 수 있다.

한편, 인자 패턴인 문자열을 워크의 형상을 규정하는 ZMAP에 붙일 때에는, 도 53 및 도 54에 도시한 바와 같이, 인자 패턴을 3차원의 인자 대상면에 정사영(正射影)하여, 한 방향(이 예에서는 상면)에서 인자 대상면을 본 경우에 인자 패턴이 정확하게 재현되도록 구성하고 있다. 즉, 도 49의 편집 표시란(202)에서 문자열 「ABCDEFGHIJKLM」을 2차원 표시하고 있는 상태에서, 3차원 형상으로 변환(도 53, 도 54)하더라도, 그 평면도는 도 52에 도시한 바와 같이 변화하지 않는다. 여기서는, 인자 패턴이 갖는 평면 정보(XY 좌표)를 그대로 사용하여, 인자 패턴의 XY 좌표와 대응하는 ZMAP의 XY 좌표 위치에 있어서의 높이 정보(Z 좌표)를 인자 패턴의 3차원 정보로서 부가하고 있다. 이 수법에서는 높이 정보만 ZMAP을 참조하고, 평면정보는 그대로 사용하기 때문에, 2차원의 인자 패턴을 3차원으로 변환할 때의 데이터 처리가 용이하고, 가벼운 부하로 고속화를 도모할 수 있다는 이점을 얻을 수 있다. 특히 워크의 형상이 복잡할 때에는, 이 수법이 처리 능력이나 속도의 면에서 유리하게 된다. 또한, 인자 결과를 한 방향에서 시인하는 용도에 있어서는, 정확한 형상을 재현할 수 있다는 이점도 얻을 수 있다. 예컨대, 바코드 등의 심볼을 곡면에 인자한 경우라도, 판독 방향을 정확하게 설정함으로써, 바코드의 단부에서 내로우 폭이 변화되어 판독 에러가 생기는 우려를 해소할 수 있다. 또한, OCR에 있어서도 마찬가지로 문자의 왜곡을 저감하여, 판독율이 높은 고정밀도의 인자를 실현할 수 있다.

한편, 전술한 기본 도형을 이용한 3차원 레이저 가공 데이터로의 변환 방법에서는, 기본 도형을 평면형으로 전개한 전개도에 인자 패턴을 붙이는 방식으로 하고 있다. 즉, 편집 표시란(202)에 있어서의 인자 패턴의 2차원 표시는, 도 37, 도 38과 같이 변화된다. 이 경우에는, 시인 방향이 한 방향으로 정해져 있지 않는 경우 등에 적합하며, 예컨대 제품의 제조 년월일이나 시리얼 번호 등의 문자열을 인자할 때에, 사용자가 알기 쉬운 인자를 행할 수 있다.

이상과 같이, 기본 도형 지정 수단(3a)에 의한 기본 도형의 지정과, 3차원 형상 데이터 입력 수단(3b)에 의한 ZMAP 파일의 지정을 프로파일 지정란(205)으로 전환할 수 있어, 프로파일 지정란(205)은 기본 도형 지정 수단(3a)과 3차원 형상 데이터 입력 수단(3b)의 전환 수단으로서 기능한다.

(ZMAP 데이터의 작성)

이어서, 미리 작성한 범용적인 3차원 형상 데이터 파일로부터 ZMAP 데이터를 작성하는 순서를 설명한다. 3차원 형상 데이터 파일을 작성하는 수단으로서는 3D-CAD 프로그램이나 3D-CG 프로그램 등을 이용할 수 있다. 이들 3차원 형상 데이터 작성 프로그램으로 작성되어 보존되는 데이터 형식으로서는, DXF, IGES, STEP, STL, GKS 등의 범용적인 포맷이나, DWG, DWF, CDR, AI 등, 특정 애플리케이션의 전용 포맷 등이 있다. 본 실시 형태에서는, STL(Stereo Lithography) 파일 형식을 이용하고 있다. STL은 모든 면을 3각형의 평면으로 구축한 데이터이며, 취급하기 쉽다고 하는 이점이 있다. 따라서, 3D-CAD 프로그램 등에 의해, 워크의 형상을 규정하는 STL 데이터를 미리 작성해 둔다. 한편, 레이저 가공 데이터 설정 프로그램에, STL 등의 3차원 형상 데이터 작성 기능을 갖게 하더라도 좋다.

이와 같이 하여 작성된 STL 데이터를 레이저 가공 데이터 설정 프로그램에서 판독한다. 프로그램의 편집 메뉴로부터 「ZMAP 작성」을 선택하면, 도 55에 도시하는 ZMAP 작성 화면(300)이 표시된다. ZMAP 작성 화면(300)은 좌측란에 3차원 형상 데이터를 3차원적으로 나타내기 위한 뷰어 화면(301), 우측란에 뷰어 화면(301)에 표시되는 3차원 형상 데이터의 자세를 조정하는 조정란(302)을 두고 있다. 이 화면으로부터 파일 메뉴의 「STL 파일을 연다」를 선택하면, STL 파일의 선택 다이얼 로그 박스가 열리기 때문에, 작성이 끝난 STL 파일의 보존처를 지정하여, 원하는 워크의 형상을 규정하는 STL 파일을 선택한다. 도 56에 STL 파일을 연 상태의 ZMAP 작성 화면(300)을 도시한다. 이 상태에서는, 우측란 위에 마련된 「STL 표시」 버튼(303)이 눌린 상태가 되어, 뷰어 화면(301)에 STL 파일이 표시되고 있음을 나타내고 있다. STL 파일을 연 상태에서의 뷰어 화면(301)에 있어서의 3차원 형상 데이터의 초기 위치는, 이 예에서는 3차원 형상 데이터의 정점이 원점에 위치하도록 설정되어 있다. 한편, 초기 위치를 임의로 설정할 수 있게 하더라도 좋다.

이어서, STL 파일을 조작하여, ZMAP으로 변형하고 싶은 자세를 결정한다. 여기서는 도 56의 우측란에 설치된 조정란(302)으로, STL 파일로 규정되는 3차원 형상 데이터의 좌표나 회전각을 조정한다. 예컨대 좌표 조정란(304)으로 X 좌표 방향으로 -60 mm 이동시키면, 도 57에 도시한 바와 같이 뷰어 화면(301)에서 표시되는 3차원 형상 데이터가 평행 이동된다. 이와 마찬가지로, Z 좌표 방향으로 조정하여, 도 58의 상태에서 도 59(Z 좌표 10 mm), 도 60(Z 좌표 -10 mm)에 도시한 바와 같이 3차원 형상 데이터를 높이 방향으로 수직 이동시킬 수도, 도 61에 도시한 바와 같이 Y 좌표 방향(Y 좌표 50 mm)을 조정할 수도 있다. 이들 좌표 위치의 지정은 좌표 조정란(304)의 수치 입력란으로부터 수치를 직접 입력하는 것 외에, 우측에 마련된 화살표 버튼(305)을 누름에 의해서도 조작할 수 있다. 화살표 버튼(305)은 십자 모양으로 배치된 버튼(305a)으로 XY 좌표를 조정하고, 그 아래에서 Z 좌표 조정란(304)의 우측에 마련된 상하 화살표 버튼(305b)으로 Z 좌표를 조정한다. 이로써 사용자는 시각적으로 3차원 형상 데이터를 이동할 수 있다.

또한, 회전각 조정란(306)에서 회전 각도를 지정함으로써, 뷰어 화면(301)에서 표시되는 3차원 형상 데이터를 회전할 수 있다. 회전각 조정란(306)에는 X 회전, Y 회전, Z 회전란이 각각 마련되고, 수치 또는 슬라이더에 의해 회전 각도를 지정한다. 도 62는 X 회전, 도 63은 Y 회전, 도 64는 Z 회전의 예를 각각 나타내고 있다.

추가로 부가하면, 뷰어 화면(301)에 인자 가능 영역을 나타내는 것도 가능하다. 조정란(302)에 마련된 인자 영역 표시란(307)에서 X 방향, Y 방향, Z 방향의 체크 박스를 ON으로 함으로써, 인자 가능 영역의 각각의 방향에 있어서의 경계면(KM)을 표시할 수 있다. 도 65에 X 방향, 도 66에 Y 방향, 도 67에 Z 방향에 있어서의 경계면(KM)을 표시하는 예를 각각 도시한다. 또한 이들 경계면(KM)은 복수를 동시에 표시하는 것도 가능하다. 이로써, 인자 가능한 영역 내에 3차원 형상 데이터가 적절히 배치되어 있는지 여부를 사용자는 알아보면서 조정할 수 있다.

또한, ZMAP 작성 화면(300)에 있어서도, 화면의 회전이나 스크롤에 의한 시 점 변경이 가능하며, 스크롤바에 의해 조작한다. 「회전/스크롤」 버튼(308)을 누름으로써, 스크롤 바의 기능을 3차원 형상 데이터의 회전과 화면 스크롤로 전환하여 이용할 수 있다.

한편, ZMAP 작성 화면(300)에 STL 파일의 간단한 변형 기능을 갖게 하더라도 좋다. 예컨대 STL 파일의 확대/축소율의 변경, 트리밍 등을 갖게 할 수도 있다.

이와 같이 하여, 3차원 형상 데이터의 자세를 결정하면, ZMAP으로 변환한다. 도 58의 화면으로부터 ZMAP 작성 화면(300)의 우측란에 마련된 「ZMAP 표시」 버튼(310)을 누르면, 「ZMAP으로 변환합니다. 좋습니까?」 등의 확인 다이얼로그 박스가 표시되어, 「OK」를 누르면 STL 파일에서 ZMAP 파일로의 변환이 실행되어, 도 68과 같이 ZMAP 데이터가 생성된다. ZMAP 파일에서는, 높이 정보를 1점만 갖기 때문에, 뷰어 화면(301)에서 표시되는 3차원 형상 데이터의 XY 좌표면 이하의 데이터가 컷트되고, 상반면만의 형상으로 된다. 레이저 가공 장치에서는 워크의 이면에 레이저광을 조사할 수 없기 때문에, 워크의 한 면만, 즉 상반면만의 데이터로 하면 족하다.

한편, 워크의 이면에 인자하고 싶은 경우에는, 도 62에 도시한 바와 같이, 3차원 형상 데이터를 회전시켜 이면이 상측으로 되는 자세로 조정하여, 이 상태에서 ZMAP으로 변환한다. 도 62의 예에서는 도 57의 상태로부터 X 회전각을 180°로 한 상태에서 ZMAP으로 변환하여, 도 69에 도시하는 ZMAP 데이터를 얻고 있다. 이와 같이, 워크를 회전시킴으로써 워크 이면의 인자도 가능하게 된다.

ZMAP 표시 중에는 「ZMAP 표시」 버튼(310)이 눌린 상태가 되어, 뷰어 화 면(301)에서의 표시가 ZMAP 표시로 전환되고 있음을 나타낸다. 이와 같이, 파일 변환을 실행하는 버튼에, 뷰어 화면(301)에서 표시되는 표시 내용을 나타내는 기능을 겸용하게 하고 있다. 또한, ZMAP 표시 중에 「STL 표시」 버튼(301)을 누르면, ZMAP의 표시가 변환 전의 STL로 되돌아간다. 이에 따라, 변환 전의 STL 파일로 되돌아갈 수 있어, 조작의 재시도나 재설정, 재보존도 가능하게 된다.

변환된 ZMAP에서 규정되는 3차원 형상 데이터가 정확하게 워크의 가공면을 표현하고 있음을 뷰어 화면(301)으로 확인한 후, 이 ZMAP 파일을 보존한다. 구체적으로는 파일 메뉴의 「ZMAP으로서 보존」을 선택하여, 원하는 보존 장소에 이름을 붙여 보존한다.

이와 같이 하여 작성된 ZMAP 데이터를 워크의 인자면을 나타내는 3차원 형상 데이터로서 지정함으로써, 인자 패턴을 3차원 형상으로 변환할 수 있다. 이어서, 지정된 ZMAP 데이터에 기초하여 인자 패턴을 3차원 형상으로 변환하는 순서를 설명한다.

(인자 패턴을 3차원 형상으로 변환하는 순서)

도 49에 도시한 바와 같이, 문자 입력란(204b)에 문자열 「ABCDEFGHIJKLM」을 입력하고, 또한 도 52의 화면에서 프로파일 지정란(205)으로부터 ZMAP(dolphin.M3D)을 선택하여, ZMAP 파일명 입력란(292)으로부터 상기에서 작성된 ZMAP 파일을 지정한다. 이 결과, 인자 패턴인 문자열 「ABCDEFGHIJKLM」이 3차원 형상으로 변환되어, 도 52에는 XY 평면에 있어서의 인자 패턴이 표시된다. 이 상태에서 표시 전환 버튼(3D)(207)을 누르면, 도 53에 도시한 바와 같이 편집 표시 란(202)이 2차원 표시에서 3차원 표시로 전환되어, 인자 대상면의 3차원 형상을 입체적으로 확인할 수 있다. 이들 도면에 도시한 바와 같이, 관찰 방향(상면)에서 본 인자 패턴이 도 52와 같아지도록, 문자열이 인자 대상면에 사상(寫像)되게 변형된다.

또한, 「ZMAP 표시」란(207D)의 체크 박스를 ON으로 하면, 도 54에 도시한 바와 같이 편집 표시란(202)에 인자 대상면의 3차원 형상에 부가하여, ZMAP 파일로 규정되는 워크의 3차원 형상이 겹쳐 표시된다. 이와 마찬가지로, 3차원 형상 데이터로서 도 69의 ZMAP 파일을 선택한 경우, 도 70에 도시한 바와 같이 인자 패턴이 3차원 형상으로 변형된다. 이와 같이, 사용자는 인자 대상면만 또는 워크 전체 형상의 3차원 표시를 전환하여 설정 작업을 행할 수 있다. 사용자는 이 상태에서 인자 패턴을 3차원 형상 데이터의 어느 위치에 붙이는지를 조정한다.

(작업 영역의 설정시의 3차원 표시)

작업 영역(인자 영역)을 3차원 형상의 워크로 설정하여, 워크 형상을 포함한 인자 영역을 3차원적으로 표시하는 경우, 여기서는 다음과 같이 하여 인자 영역이 워크에 대하여 적절한 인자 가능한 위치에 있음을 눈으로 보아 확인할 수 있도록 구성하고 있다.

우선 워크에 관해서는, 레이저 마커의 마킹 헤드의 출사 위치로부터 레이저광을 출사한 경우, 레이저광과 인자 대상면이 이루는 각도가 소정의 각도 범위(적절히 인자가 가능하다고 판단할 수 있는 소정의 각도 범위)에 있는 경우와, 인자는 가능하지만, 인자 품질 저하의 우려가 있는 경우(상기 소정 각도 이하 또는 미만의 경우)에서, 인자 대상면에 대한 색 구분을 행한다. 구체적으로는, 적절히 인자가 가능하다고 판단할 수 있는 각도 범위에는 착색을 행하지 않고, 인자는 가능하지만 인자 품질 저하의 우려가 있는 각도 범위에는 적색으로 착색하고 있다. 이에 따라, 설정된 인자 영역이 적절한 범위에만 설정되어 있는지, 또는 인자 영역의 어느 부분이 적색(인자 품질 저하의 우려가 있는 각도 범위)으로 되어 있는지를 3차원 표시 화면으로부터 눈으로 보아 확인하여 판단할 수 있다.

또한, 마킹 헤드의 레이저 출사 위치에서 워크에 설정되어 있는 인자 영역을 보아, 워크의 가공면(인자 영역 설정 영역)이 이면에 위치하는 경우, 인자 불가능하다고 판단하여, 워크에 설정된 인자 영역(인자 내용)을 3차원 표시 화면상에서 비표시로 하고 있다. 이에 따라, 사용자는 워크에 대하여 스스로가 설정한 인자 영역이 어떠한 상태(위치 관계 등)에 있는지를 신속하게 파악할 수 있어, 그 인자 영역의 위치 수정 등도 용이하게 행할 수 있다.

또한, 3차원 표시 화면에서 표시시키는 수단에 한정되지 않고, 어떠한 방법으로 「최적의 인자 상태를 제공할 수 있는 각도 범위」, 인자 품질 저하 각도 범위를 나타내는 「인자 불량 영역」, 「인자 불가능 영역」 등을 눈으로 보아 확인할 수 있는 수법을 적절하게 채용할 수 있다. 예컨대, 「최적의 인자 상태를 제공할 수 있는 각도 범위」, 「인자 불량 영역」, 「인자 불가능 영역」 등에 해당하는 것을 텍스트로 사용자 인터페이스 화면상에 표시하거나, 음성이나 경고음, 다이얼로그 박스 등을 이용할 수도 있다. 또한, 어느 한 항목만을 표시하게 하는 것도 가능하며, 예컨대 인자 품질은 상관없고 인자를 행할 수 있으면 되는 사용자에 대 해서는 「인자 불가능 영역」에 대한 정보만을 제공하면 족하다.

이와 같이, 워크의 형상이나 인자 영역에 따라서 레이저광이 닿지 않는 그림자가 되는 부분이 생기는 등, 3차원 인자에 있어서는 워크의 형상이나 워크와 마킹헤드와의 위치 관계 등에 의해, 인자가 불가능하거나 또는 불충분하게 되는 영역이 생길 수 있다. 따라서, 미리 이들 요인에 기초하여 인자 가능한 영역을 연산해 두고서, 인자 불가능 영역에 레이저 가공 데이터가 설정되면, 사용자에게 경고를 발생하는 등으로, 재설정을 재촉하도록 구성할 수 있다. 이러한 연산은 연산부(80)에서 행할 수 있다. 연산부(80)를 작업 영역에 있어서 레이저광을 조사할 수 없어 가공할 수 없거나, 또는 가공이 불량으로 되는 가공 불량 영역을 검출하는 가공 불량 영역 검출 수단(80B), 가공 불량 영역에 있어서의 가공 조건을 가공 가능하게 되도록 조정하는 가공 조건 조정 수단(80C), 가공 불량 영역 검출 수단(80B)에서 검출된 가공 불량 영역에 대하여, 가공 가능한 영역과 다른 형태로 표시하기 위한 하이라이트 처리를 행하는 하이라이트 처리 수단(80I), 가공 조건 설정부(3C)에서 가공 패턴을 설정할 때, 가공 불량 영역을 포함하는 영역에 어떠한 가공이 이루어지도록 설정되어 있음을 검출하여, 경고를 발생하기 위한 설정 경고 수단(80J) 등의 기능을 실현시킬 수 있다.

또한, 전술한 예에서는 「최적의 인자 상태를 제공할 수 있는 각도 범위」와 「인자 품질 저하 각도 범위」를 구별하는 각도는 장치 측에서 디폴트의 초기치를 사용하는 구성 외에, 그 각도를 사용자가 입력 재설정할 수 있도록 사용자 인터페이스 상에 입력 항목을 설정하더라도 좋다. 구체적으로는, 레이저광이 워크의 가공 면에 대하여 조사되는 각도에 의해 가공에 제한이 생겨, 레이저광과 인자면의 법선의 방향이 이루는 각(θ)이 90°에 접근할수록 가공이 곤란하게 되어 가공 정밀도가 저하된다. θ의 상한(가공 한계 각도)은 임계 각도라고 불리며, 통상 60°가 지정된다. 이 수치를 고정식으로 하는 것 외에, 사용자가 조정할 수 있게 할 수도 있다.

(인자 불가능 영역)

또한, 편집 표시란(202)에 있어서, 가공 대상면 내에서 각도나 그림자 등의 원인에 의해 인자를 행할 수 없는 영역을 가공 불량 영역 검출 수단(80B)에서 연산하여, 하이라이트 처리 수단(80I)에서 하이라이트 처리하여 표시하게 하는 것도 가능하다. 도 39의 예에서는, 원주의 측면 부근에서 인자하는 것은 가능하지만 인자 각도가 얕아 인자가 불량으로 되는 인자 불량 영역을 하이라이트 처리 수단(80I)에서 적색으로 나타내고 있다. 또한, 레이저 조사점에서 보아 이면에 위치하기 때문에 레이저광을 물리적으로 조사할 수 없어 인자가 불가능하게 되는 영역, 즉 XY 평면을 바로 위에서 워크를 본 경우, 워크의 가공 대상면이 이면에 위치하는 영역을 인자 불가능 영역으로 하고 있다. 이들 인자 불량 영역이나 인자 불가능 영역은 가공 불량 영역 검출 수단(80B)에서 연산된다. 설정된 가공 패턴이 인자 불가능 영역에 걸려, 인자가 불가능한 경우에, 설정 경고 수단(80J)이 편집 표시란(202)에 있어서 가공 패턴을 비표시로 하여, 사용자에게 재설정을 재촉할 수도 있다. 예컨대, 설정한 인자 대상면의 이면에 인자 패턴이 감돈 경우에는 가공 패턴을 비표시로 하고, 인자는 가능하지만 최적의 인자가 가능한 각도 범위 밖(인자 불량 영역)으로 된 경우에는 적색 표시한다. 이와 같이, 단순히 인자 가능, 불가능의 2가지로 구분하는 것이 아니라, 최적의 인자를 할 수 없는 범위로서, 인자 불량 영역, 인자 불가능 영역이라는 복수의 구분으로 단계적으로 인자 품질의 저하를 표시하게 함으로써, 사용자에 대하여 상세한 정보를 제시할 수 있고, 보다 적절한 레이아웃이나 배치를 검토할 수 있다.

도 71, 도 72의 예에서는, 가공 패턴의 일부가 인자 불가능 영역에 결려 있기 때문에, 설정 경고 수단(80J)이 가공 패턴인 바코드를 편집 표시란(202)에서 비표시로 하고 있다. 그래서, 가공 패턴이 인자 가능 영역에 위치하도록 위치 조정 수단(3K) 등에 의해 인자 위치를 조정한다. 예컨대, 도 71의 「형상 설정」 탭(204i) 내의 화면내 배치 설정란(208)에서 인자의 개시 각도를 조정하여, 디폴트치인 -90°에서 -120°로 변경함으로써, 도 72에 도시한 바와 같이 가공 패턴의 바코드가 표시된다. 이와 같이, 인자의 시작 위치나 범위, 또는 바코드의 내로우 폭, 인자선(바) 폭 등의 설정을 조정하여, 정확하게 인자할 수 있도록 설정한다. 또한, 이러한 조정을 수동에 의하지 않고, 가공 조건 조정 수단(80C)에서 자동으로 행하게 하는 것도 가능하다. 또한, 편집 표시란(202)에 있어서의 가공 패턴의 표시/비표시의 ON/OFF나 그 임계치는 임의로 설정할 수 있다.

하이라이트 처리 수단(80I)에 의한 인자 불가능 영역 표시 기능의 ON/OFF는 도 73의 「레이저 파라메터의 설정」 화면에서 행한다. 이 화면에 있어서, 인자 불가능 영역 표시 기능 설정란의 「표시한다」의 체크 박스를 OFF로 함으로써, 인자 불가능 영역의 표시 기능을 OFF로 할 수 있다. 또한, 도 73의 「레이저 파라메터의 설정」 화면에서는 그 외에도 레이저 파라메터의 설정도 행한다. 구체적으로는 초점 위치나 Z 방향의 유효 범위, 유효 각도(임계 각도) 등을 확인, 조정할 수 있다.

또한, 가공 불량 영역 검출 수단(80B)에 의해서 가공 불량 영역이나 가공 불가능 영역이 연산되면, 가공 가능 영역의 크기나 위치도 특정할 수 있다. 이 때문에, 설정 경고 수단(80J)이 인자 영역의 좌표 범위나 인자할 수 있는 최대 크기 등의 정보를 표시부(82)에 표시할 수도 있다. 구체적인 설정 예를 수치 등으로 표시함으로써, 사용자가 재설정을 행할 때의 지표로서 이용할 수 있어, 조작하기 쉬운 환경이 제공된다.

(설정 경고 수단(80J))

설정 경고 수단(80J)은 가공 불량 영역 검출 수단(80B)에서 연산된 가공 불가능 영역에 가공 패턴이 일부라도 배치되어 있는 경우, 표시부(82)에 있어서 가공 패턴을 비표시로 한다. 종래, 3차원 가공 가능한 레이저 가공 장치로 인자 가공을 행할 때에, 설정이 부적절하여 정확하게 인자가 이루어질 수 없음을 확인하기 위해서는, 실제로 인자를 행하여 확인하거나, 또는 인자 조건의 설정 완료 후에 설정 데이터를 레이저 마커의 컨트롤러부의 메모리에 전송하여, 데이터를 전개한 후에 컨트롤러부에서 인자의 가부를 확인할 수밖에 없었다. 인자 조건의 설정은 워크의 인자 대상면의 형상(예컨대 원주, 원추, 구 등)을 지정하여, 거기에 인자하는 내용(예컨대 문자열)을 지정한다. 워크 형상의 반경 등 그 인자 영역을 결정하는 파라메터에 의해서, 거기에 인자할 수 있는 인자의 크기(인자 가능 영역)가 결정되기 때문에, 이보다도 작은 인자 내용을 설정할 필요가 있다. 그러나, 종래에는 인자 조건의 설정 작업 중에는 사용자는 인자가 가능한지 여부를 알 수 없어, 기껏 인자 대상을 선택하여 인자 내용을 설정한 후, 인자 조건을 일단 컨트롤러부에 전송하여 전개한 후가 아니면, 에러 체크를 행할 수 없었다. 이러한 설정 작업, 데이터 전송, 전개 동작에는 어느 정도의 시간이 걸리기 때문에, 사용성이 나쁘다.

이에 대하여 본 실시 형태에서는, 인자 조건의 편집 작업 중에 인자의 가부나 양부를 사용자에게 통지하는 기능을 설정 경고 수단(80J)에 의해 실현하고 있다. 구체적인 통지 방법으로서는, 인자 대상을 선택한 시점에서 인자 가능 크기를 표시하는 방법, 인자 내용의 크기를 사용자가 설정한 단계에서 표시하는 방법, 인자 대상과 인자 내용을 합성하여 표시하는 방법 등을 이용할 수 있다.

도 74는 인자 대상을 선택했을 때에 인자 가능 크기를 표시하는 예를 도시하고 있다. 도 74의 예에서는, 워크를 원주형으로 설정하고 있으며, 원주형의 측면 근방에서 레이저광에 대하여 입사각이 얕아져 인자가 불량이 되는 영역(가공 불량 영역)을 가공 불량 영역 검출 수단(80B)에서 연산하여, 하이라이트 처리 수단(80I)에서 적색으로 표시하고 있다. 동시에, 인자가 가능한 영역을 설정 경고 수단(80J)에서 프레임 형상으로 표시하고 있다. 프레임 형상 부분이, 원주형 워크의 인자 가능 크기를 나타내고 있으며, 사용자는 프레임 형상의 범위 내에서 인자를 행할 수 있다. 프레임 형상은 색이나 굵기, 선 종류 등을 변화시켜 표시함으로써, 인자 가능 영역의 시인성을 높여, 용이하게 구별할 수 있다.

도 75는 인자 내용의 크기를 사용자가 설정한 단계에서 표시하는 예를 도시하고 있다. 도 75의 예에서는, 사용자가 인자 내용의 크기를 지정했을 때에, 지정 된 인자 내용의 크기가 프레임 형상으로 표시된다. 이에 따라, 현재 지정된 인자 내용의 크기를 표시부(82) 상에 반영시켜 즉시 확인할 수 있기 때문에, 사용자는 인자를 적절히 행할 수 있을지 여부를 신속하게 확인할 수 있어, 필요에 따라서 재설정도 행할 수 있다. 도 75의 예에서는, 적색으로 표시되는 인자 불량 영역과 프레임 형상이 간섭하지 않음을 알 수 있어, 정확하게 인자할 수 있음을 확인할 수 있다.

도 76 및 도 77은 도 75에 부가하여 인자 내용을 인자 대상과 합성하여 표시하는 예를 도시하고 있다. 이 경우에는, 도 75의 인자 내용 크기를 나타내는 프레임 형상에, 실제의 인자 내용(이 예에서는 문자열 「ABC」)이 표시되기 때문에, 더욱 시인성이 높아져, 사용자는 감각적으로 실제의 인자 상태를 확인할 수 있다. 도 75의 예에서는, 프레임 형상 내에 배치된 문자열 ABC가 적색으로 표시되는 인자 불량 영역과 간섭하지 않음을 확인할 수 있다. 한편, 도 77은 프레임 형상이 인자 불량 영역과 간섭하고 있음을 확인할 수 있기 때문에, 사용자는 인자 가능 영역에 문자열을 배치하도록 재설정을 행할 수 있다.

또한, 이러한 간섭이 생긴 경우에, 명시적으로 메시지를 표시할 수도 있다. 도 78의 예에서는, 설정 경고 수단(80J)이 「적절한 인자 조건이 설정되어 있지 않습니다」라는 경고 메시지를 표시부(82) 상에 표시시켜, 사용자에게 재설정을 재촉한다. 또한, 경고에 멈추지 않고, 재설정의 구체적인 설정 예를 수치 등으로 표시하여, 재설정의 안내를 제시할 수도 있다. 도 79의 예에서는, 「○×○의 인자 범위에서 설정하여 주십시오」의 안내 메시지를 표시하는 예를 도시하고 있다. 또는 「인자 위치를 ○○～○○의 범위로 이동시켜 주십시오」, 「문자 크기를 ○○ 이하로 설정하여 주십시오」 등의 메시지로 변경하거나, 또는 이들을 조합시켜 표시하게 하더라도 좋다. 이에 따라 사용자가 재설정을 행할 때의 지표를 제시하여, 조작하기 쉬운 환경이 제공된다. 또한, 안내나 경고는 문자 정보뿐만 아니라, 경고음이나 음성 안내 등을 병용할 수도 있다. 이와 같이 설정 경고 수단(80J)에 의해서 현재의 설정으로는 원하는 인자를 행할 수 없음을 경고하고, 또한 적절한 설정 예를 안내할 수 있다.

(가공 불량 영역 검출 수단(80B))

여기서, 도 13a의 블록도에 도시하는 가공 불량 영역 검출 수단(80B)의 상세한 점에 관해서 설명한다. 워크의 형상이나 반송 속도, 레이저광(LB)을 주사하는 스캐너의 주사 속도와 같은 여러 가지 이유에서, 인자가 불량으로 되는 영역이 존재하는 경우가 있다. 이러한 경우에, 종래에는 가공 불량 영역을 알 수 있는 수단이 없기 때문에, 잘못하여 가공 불량 영역에 가공 패턴을 설정해 버리면, 인자 불량이나 인자 미스가 발생한다. 이 때문에, 눈으로 보아 검사하는 등으로 인자 불량을 검사하여, 회수하는 시간이 걸리는 데다, 인자 불량의 워크는 재이용이 곤란하기 때문에 폐기해야만 하여, 낭비가 생기고 있었다. 그래서, 본 실시 형태에서는, 설정 단계에서 가공 불량 영역에 인자하는 설정이 이루어졌음을 검출하여 사용자에게 검지한다. 또는, 실제로 인자를 행할 때에, 인자 불량이 발생했음을 검출하여, 사용자에게 통지한다. 이것을 실현하기 위해서, 3차원 레이저 가공 데이터 설정 장치에 가공 불량 영역 검출 수단(80B)을 설치하였다. 한편, 여기서 말하는 가공 불 량이란, 가공 불량 영역에 부가하여, 가공 불가능 영역의 검출도 가능한 구성을 포함하는 의미로 사용하고 있다.

(가공 불량 영역 검출 방법)

가공 불량 영역 검출 수단(80B)이 가공 불량 영역을 검출하는 방법을 도 80에 기초하여 설명한다. 도 80과 같은 대략 직방체형의 워크(W)에 대하여 위쪽에서 레이저광(LB)을 주사하여 인자하는 경우를 생각한다. 또한, 이 예에서는, 레이저광(LB)은 Z축(높이) 방향을 고정하고, 인자면에서 스캐너 미러면까지의 높이를 K로 하고 있다. 또한, X축, Y축에 각각 제1 미러, 제2 미러로 주사 가능하게 하며, 제1 미러, 제2 미러는 Y축 방향에서 거리(L)만큼 이격되고, 그 X축 방향으로 θ1 경사져 있다. 이 경우, 이들 2장의 스캐너 미러를 통해 임의의 좌표 A(X, Y, Z)에 빔을 집광시켰을 때, 다음의 수학식 1이 성립한다.

여기서, 레이저광(LB)의 벡터는 다음의 수학식 2로 표현할 수 있다.

따라서, 레이저광(LB)은 다음의 수학식 3으로 표현할 수 있다.

수학식 3에 수학식 1을 대입하면, 다음의 수학식 4를 얻을 수 있다.

임의의 좌표점 A(X, Y, Z)에 레이저광(LB)을 조사할 수 있는지 여부, 즉 그림자로 되어 가공 불량 영역이 되는지 어떤지는, 상기 수학식 4의 직선이 인자 대상의 워크와 교점을 갖는지 여부로 결정된다. 따라서, 가공 불량 영역 검출 수단(80B)은 상기 식을 연산함으로써, 가공 불량 영역을 검출할 수 있다. 또한 상기한 예에서는, 설명을 간략화하기 위해서 워크를 정지시키고 있지만, 워크를 라인 상에서 반송하는 경우 등, 워크가 이동하고 있는 경우에도, 워크의 이동량을 가미하여 각 시간에 있어서의 가공 불량 영역을 연산할 수 있다.

또한, 스캐너의 주사 속도의 차이에 의한 가공 불량에 대해서는, 주로 X축·Y축 스캐너에 비하여 Z축 스캐너가 주사 속도가 느리기 때문에, 경사면으로의 가공에 있어서 문제가 된다. 이 경우에는, 워크의 형상 또는 가공면에 있어서의 가공 패턴의 형상으로부터 경사 각도를 검출하여, X·Y축과 Z축과의 경사가 소정 이상인 경우에, 인자 불량이라고 판단한다. 한편, 이러한 스캐너의 주사 속도에 기인하는 인자 불량에 대해서는, 인자 파라메터를 조정함으로써 해소할 수 있는 경우가 있다. 즉, X·Y축 스캐너의 주사 속도에 Z축 스캐너가 따라갈 수 없는 것이 원인이기 때문에, X·Y축 스캐너의 주사 속도를 저하시킴으로써, Z축 스캐너가 X·Y축 스캐너의 주사를 따라갈 수 있어, 정확한 가공을 행하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 그 가공 불량 영역에 있어서의 가공 중에, X·Y축 스캐너의 주사 속도를 저하시키는 가공 조건을 조정함으로써, 가공 불량 영역을 해소할 수 있다. 이 가공 조건의 조정, 재설정을 행하는 수단으로서, 가공 불량 영역에 있어서의 가공 조건을 가공 가능하게 조정하는 가공 조건 조정 수단(80C)을 필요에 따라서 연산부(80)에 구비할 수도 있다.

(가공 조건 조정 수단(80C))

가공 조건 조정 수단(80C)은 경사진 가공면의 경사 각도, X·Y축 성분, Z축 성분의 비율, Z축 스캐너의 주사 속도, 워크의 반송 속도 등으로부터 가공 가능한 조건을 연산한다. 연산된 가공 조건의 조정안은 표시부(82)에 표시시킬 수 있다. 이로써 사용자는 지시된 조정안을 참고로 하여 가공 조건을 재설정한다. 또는, 가공 조건 조정 수단(80C)에서 자동적으로 가공 조건을 재설정할 수도 있다. 이 경우는, 일괄적으로 가공 조건을 자동으로 재설정할 수 있기 때문에, 사용자의 부담을 경감할 수 있고, 가공 불량 영역에 상관없이 정확한 가공을 실현할 수 있다. 이와 마찬가지로, X축·Y축 스캐너의 주사 속도의 불균형이 문제가 되어 가공에 지장이 생길 수 있는 경우도, 주사 속도가 빠른 스캐너를 느린 스캐너의 주사 속도가 맞추 도록 조정함으로써, 가공 불량을 해소할 수 있다.

(하이라이트 처리)

이상과 같이 하여 가공 불량 영역 검출 수단(80B)이 가공 불량 영역을 검출하면, 표시부(82)에 워크를 표시할 때에, 하이라이트 처리 수단(80I)에 의해 가공 불량 영역과 가공이 가능한 가공 가능 영역을 구별하여 표시함으로써, 사용자에게 가공 불량 영역을 시각적으로 파악하게 할 수 있다. 이러한 가공 불량 영역이나 가공 가능 영역을 다른 것과 구별하여 표시하기 위한 하이라이트 처리로서는, 컬러로 착색하는 것 외에, 그레이 스케일이나 그라데이션, 그림자, 해칭 등의 패턴을 실시하는, 강조, 점멸, 그레이 아웃 등, 다른 것과 구별 가능한 표시 형태를 적절하게 이용할 수 있다. 또한, 도 71의 예에서는, 가공 불량 영역을 적색으로 착색하고 있지만, 이것과 반대로 가공 가능 영역의 쪽에 착색하는 하이라이트 처리를 채용할 수도 있다. 이로써 사용자는 착색된 영역 내에서 가공 패턴을 설정하도록 재촉된다.

(레이저 출사 방향의 표시)

또한, 3D 표시 화면에 있어서, 레이저 출사 방향의 표시를 표시할 수도 있다. 도 40의 예에서, 편집 표시란(202)에 있어서 레이저 마커의 마킹 헤드를 아이콘형의 이미지(MK)로 표시하고, 또한 마킹 헤드로부터 출사되는 레이저광(LK)의 궤적을 직선형으로 표시하고 있다. 이로써 인자의 방향을 나타낼 수 있기 때문에, 전술한 인자 불가능 영역과의 관계를 파악하기 쉽게 된다. 또한 마킹 헤드의 이미지(MK)는 표시와 비표시를 전환할 수도 있다. 도 81에 각종 설정을 행하는 설정 화 면으로서, 마킹 헤드 이미지(MK)의 표시/비표시의 설정 화면(210)의 일례를 도시한다. 이와 같이, 「레이저 마커를 표시한다」란의 체크 박스를 ON/OFF로 함으로써, 표시/비표시를 용이하게 전환할 수 있다. 이와 같이 마킹 헤드 이미지(MK)는 가공 대상면의 3차원 이미지를 가공 이미지 표시부(83)에 표시시킬 때에, 마킹 헤드와의 위치를 3차원적으로 표시하는 헤드 이미지 표시 수단(84)으로서 기능한다.

(좌표축의 표시)

또한, 작업 영역의 좌표축을 표시함으로써, 좌표 위치의 확인을 용이하게 할 수 있다. 도 40 등의 예에서는, 작업 영역의 XYZ 좌표축을 표시하고 있다. 이들 좌표축은 다른 색으로 표시함으로써, 표시를 회전시키더라도 XYZ 좌표축을 용이하게 구별할 수 있다. 한편, 도 40 등의 예에 있어서, Z축은 마킹 헤드의 레이저광의 궤적과 일치하도록, 마킹 헤드를 XY 좌표의 원점 상에 위치시키고 있다. 이로써, 좌표 공간에 있어서의 마킹 헤드의 위치 관계를 사용자에게 알기 쉽게 이미지화시킬 수 있다.

또한, 좌표축 표시의 ON/OFF를 전환하는 것도 가능하다. 도 81의 설정 화면으로부터 「축을 표시한다」란의 체크 박스를 ON/OFF로 함으로써, 좌표축의 표시/비표시를 용이하게 전환할 수 있다. 이 예에서는, XYZ 좌표축의 표시/비표시는 일괄적으로 설정되지만, X축, Y축, Z축에 대하여, 개별적으로 표시의 ON/OFF를 전환하도록 구성하더라도 좋다. 또한, 이러한 XYZ 좌표축 이외에, 임의의 기준선을 표시하게 할 수도 있다. 예컨대, 원주형 워크의 측면에 대하여 인자를 행할 때, 기준 위치를 명확하게 하기 위해서 길이 방향을 따라서 측면에 기준선을 표시하게 할 수 도 있다. 기준선은 임의의 위치에 하나 또는 복수개 설정할 수 있으며, 벡터의 방향이나 좌표 등을 지정한다.

(마킹 헤드의 아이콘)

도면의 마킹 헤드는 마킹 헤드의 형상을 모방한 아이콘형으로 표시하고 있다. 형상이나 색은 실물의 마킹 헤드를 따르고 있다. 단, 마킹 헤드의 이면 측의 색에 대해서는, 표면 측과 다른 색으로 표시하게 하는 것이 바람직하다. 전술한 도 41에서는, 마킹 헤드 이미지(MK)의 이면을 백색으로 하고 있고, 도 40 등에 도시하는 마킹 헤드 이미지(MK)의 상면의 회색과 다른 색으로 착색하고 있다. 이에 따라, 3D 표시 화면의 시점을 변경하여, 인자면을 회전시켜 이면으로부터의 표시로 되어도, 이면을 관찰하고 있음을 사용자는 용이하게 파악할 수 있게 된다. 도 41의 예에서는 백색으로 하였지만, 다른 색으로 하여도 되는 것은 물론이다. 또한, 각 표시색을 임의로 사용자가 지정, 변경하도록 구성하더라도 좋다. 도 82에 3D 표시 화면의 배색을 변경하는 화면 예를 도시한다. 또한, 배색뿐만 아니라, 실선, 파선 등, 선의 패턴이나 빈틈없이 칠하는 해칭 패턴과 같은 표시의 패턴을 변경할 수도 있다. 도 83에 2D 표시 화면에 있어서의 표시의 변경 화면, 도 84에 2D 표시 화면에 있어서의 배색의 변경 화면의 예를 각각 도시한다. 이들 화면으로부터 사용자는 원하는 색이나 패턴, 표시/비표시 등을 설정할 수 있다.

이와 같이, 가공 대상면과 함께 레이저 마커의 마킹 헤드의 이미지도 더불어 3차원적으로 표시함으로써, 양자의 위치 관계를 사용자는 시각적으로 파악할 수 있다. 이 때문에 설정 내용의 이미지를 용이하게 확인할 수 있어, 설정 미스를 저감 할 수 있다. 이 예에서는, 가공면의 이동이나 시점 변경에 따라서 마킹 헤드의 이미지도 대응하여 표시를 갱신할 수 있다. 한편, 도 41 등의 예에서는, 2D 표시에 있어서는 확대/축소 등 표시 배율을 변경할 수 있지만, 3D 표시에 있어서는 배율을 고정으로 하고 있다. 3D 표시에 조작에 익숙하지 않은 사용자를 고려하여, 변경 가능한 항목을 제한한 것이다. 단, 3D 표시에 있어서도 워크의 이미지 확대/축소를 가능하게 하고, 또한, 이에 따라서 마킹 헤드의 이미지도 확대/축소하도록 구성할 수 있음은 물론이다. 또한, 워크의 확대/축소와 무관하게, 마킹 헤드의 이미지의 크기를 고정하더라도 좋다. 마킹 헤드의 표시는 위치 관계의 확인이 하나의 목적이기 때문에, 마킹 헤드의 크기를 고정함으로써 축소 표시할 때에 마킹 헤드의 위치를 놓치지 않도록 할 수 있다.

또한, 상기한 예에서는 워크가 정지한 상태에서의 인자를 설명하고 있기 때문에, 3D 표시에 있어서는 작업 영역을 중심으로 표시하고 있다. 단, 후술하는 바와 같이 이동하는 워크에 대하여도 인자 가능한 레이저 마커를 이용할 수도 있다. 이러한 이동 인자를 할 때는, 정지 인자의 작업 영역보다도 넓은 범위에 3D 표시할 수도 있다. 즉, 이동 인자인 경우에는 인자 가능한 영역이 실질적으로 넓게 잡히기 때문에, 넓은 인자 가능한 영역의 전체를 3D 표시함으로써, 인자 설정의 확인을 용이하게 할 수 있다. 특히, 긴 워크가 길이 방향으로 반송될 때 등은, 워크의 전체를 한 화면으로 표시하게 함으로써 전체의 파악이 용이하게 된다. 또한, 필요에 따라서 화면을 스크롤시켜 전체를 표시하게 하는 것도 가능한 것은 물론이다.

(인자 블록의 배치)

더욱이, 레이저 가공 데이터 설정 프로그램은 가공 대상면의 배치를 조정하는 기능도 갖는다. 도 85의 예에서는, 위치 조정 수단(3K)을 구성하는 「형상 설정」 탭(204i)을 선택한 상태에서 상세 설정란(204c)의 「블록 형상·배치」 탭(211)을 선택하면, 인자 블록의 기준 위치의 좌표나 회전각, 블록 형상의 상세를 지정할 수 있다. 이로써, 가공 대상면의 배치를 임의로 변경할 수 있다. 또한, 블록 형상의 상세한 것은, 도 85와 같이 원주의 가공 대상면이 지정되어 있는 경우에는, 「블록 형상」란(212)에서 원주의 반경과, 인자면이 원주의 내면인지 외면인지의 구별을 지정할 수 있다.

(레이저 가공 데이터의 설정 순서)

이상의 레이저 가공 데이터 설정 프로그램을 이용하여, 가공 조건 설정부(3C)에서 인자 조건을 설정하여 가공 데이터 생성부(80K)가 가공 패턴을 생성하는 순서를 도 86의 흐름도에 기초하여 설명한다. 우선 도 86의 단계 S21에서, 가공 패턴을 설정한다. 여기서는, 가공 조건 설정부(3C)에서 문자열을 입력하고, 또한 인코드하는 심볼의 종별을 지정한다. 도 14의 예에서는, 가공 종류 지정란(204a)에서 문자열을 선택하고, 문자 입력란(204b)에서 문자열로서 「012345」를 입력하는 동시에, 문자 데이터 지정란(204)의 「문자 데이터의 종류」란으로부터 심볼의 종별로서 「바코드」, 또한 바코드의 상세 종별로서 「CODE39」를 지정하고 있다. 이와 같이 하여 지정된 정보에 기초하여 연산부(80)는 가공 패턴을 생성한다. 여기서는 문자열이 아니라 바코드가 선택되고 있기 때문에, 바코드가 생성되어, 바코드의 이미지가 편집 표시란(202)에 표시된다.

한편, 이 예에서는 가공 조건 설정부(3C)에서 입력된 문자 정보에 기초하여 연산부(80)가 자동적으로 가공 패턴으로서 심볼을 생성하고 있지만, 직접 심볼을 입력하는 것도 가능하다. 예컨대, 이미 작성된 심볼의 화상 데이터를 가공 조건 설정부에서 선택하여 입력하거나, 다른 프로그램으로 작성한 심볼을 가공 조건 설정부에서 붙이는 등의 수단을 채용할 수 있다.

또한, 단계 S22에서, 가공 조건 설정부(3C)에서 프로파일 정보를 입력한다. 도 14의 예에서는, 인자 패턴 입력란(204)의 탭을 「기본 설정」 탭(204h)에서 「형상 설정」 탭(204i)으로 전환하여, 도 37의 프로파일 지정란(205)으로부터 기본 도형을 원주를 선택한다. 이에 따라, 도 38에 도시한 바와 같이 편집 표시란(202)의 표시가 평면형에서 원주형으로 전환된다. 또한, 편집 표시란(202)의 표시 형식을 3D 표시로 전환하면, 도 39에 도시한 바와 같이 가공 대상면의 3차원 형상을 입체적으로 확인할 수 있다. 또한, 형상의 지정은 문자열 즉 인자 블록마다 설정 가능하지만, 복수의 문자열에 일괄적으로 형상을 지정하더라도 좋다.

이와 같이, 단계 S21에서 인자 패턴 정보를 지정하여, 이 가공 패턴의 평면도를 편집 표시란(202)에서 표시하게 한 후, 단계 S22에서 프로파일 정보를 지정하여 3차원의 가공 패턴으로 변환하여 편집 표시란(202)에서 확인함으로써, 가공 패턴의 변화를 시각적으로 확인할 수 있다. 한편, 상기 단계 S21과 단계 S22는 순서를 바꾸더라도 좋다. 즉, 먼저 가공 대상면의 형상을 지정한 후, 인자 패턴 정보를 지정할 수도 있다.

이상과 같이 하여, 가공 데이터로서 3차원 공간 좌표 데이터를 얻은 후, 필 요에 따라서 조정 작업이 이루어진다. 예컨대 레이아웃의 조정이나 높이 방향(z 방향)으로의 미세 조정을 들 수 있다. 미세 조정에는, 프로그램의 사용자 인터페이스 상에 설치된 슬라이더의 조정이나 마우스의 휠 회전 등의 수단을 이용할 수 있다.

이상의 순서로 최종적인 레이저 가공 데이터가 생성되어 설정 작업이 종료된 후, 얻어진 레이저 가공 데이터를 레이저 가공 데이터 설정 프로그램으로부터 도 12에 도시하는 레이저 가공 장치의 컨트롤러(1A)에 전송한다. 전송의 실행에는, 레이저 가공 데이터 설정 프로그램의 화면 좌측 밑에 마련된 「전송·판독」 버튼(215)을 누른다. 이에 따라 컨트롤러(1A) 내의 메모리에 설정 데이터가 전송되고, 전개되어 설정 내용이 전환되어, 새로운 인자 조건이 반영된다.

레이저 가공 장치에서는, 레이저 가공 데이터에 기초하여 인자 가공을 행한다. 또한 실제의 가공 시작에 앞서, 테스트 인자를 행하게 하더라도 좋다. 이에 따라, 원하는 인자 패턴의 인자를 얻을 수 있는지 여부를 사전에 확인할 수 있다. 또한, 테스트 인자 결과에 기초하여 추가로 레이저 가공 데이터를 재설정할 수도 있다.

이상의 예에서는, 하나의 워크에 하나의 인자 패턴을 지정하는 예를 설명하였지만, 동일한 순서를 반복함으로써 하나의 워크에 복수의 인자 패턴을 지정할 수도 있다. 또한, 레이저 가공 데이터 설정 프로그램의 한 화면에 워크를 하나만 표시하는 구성에 한정하지 않고, 한 화면에 복수의 워크를 표시하게 하여, 각각의 워크에 인자 패턴을 지정할 수도 있다.

(이동 인자의 설정 방법)

또한 레이저 가공 장치에서, 정지한 워크로의 가능뿐만 아니라, 이동하는 워크에 대하여도 가공 데이터 생성부(80K)에서 적절한 조건을 연산하여 인자를 행하도록 구성할 수 있다. 일례로서 평면형의 워크가 이동하는 인자의 설정 방법에 관해서 도 87에 기초하여 설명한다. 2차적인 이동 인자에서는, 이동하는 워크에 대하여 2차원적인 인자 대상면에 인자한다. 이러한 인자의 경우에는, (1) 인자하는 인자 내용을 결정하고, (2) 평면 이동의 가공 조건을 설정한 다음에, (3) 인자를 시작하고, (4) 또한 인자 내용의 XY 좌표에 워크의 이동량에 따른 좌표를 가산한다. 도 87의 (a)의 예에서는, 인자 내용으로서 문자열 「ABC」를 지정하고 있다. 또한, 평면 이동의 가공 조건으로서는, 이동 방향, 이동 조건, 인자 범위 등이 있다. 이하, 평면 이동 가공 조건에 관해서 순차적으로 설명한다.

(이동 방향)

평면 이동 가공 조건의 하나인 이동 방향으로서, 워크의 이동 방향을 지정한다. 이 예예서는 인자 대상의 워크가 좌측에서 우측으로 이동하기 때문에, 이 이동 방향을 이동 가공 조건 설정부로부터 지정한다. 도 88에 이동 가공 조건 설정부의 일례로서, 가공 라인 조건 설정 화면(240)을 도시한다. 이 도면에 있어서, 「이동/인자 방향」 탭(241)을 선택하여, 워크의 XY 이동 방향 및/또는 Z 이동 방향을 설정한다. 이 예에서는, 레이저 가공 장치의 마킹 헤드를 평면도 및 측면도로 도시하고, 이에 대하여 워크의 라인 방향 및 이동 방향을 지정한다. 이러한 시각적인 표시예로부터 선택하게 함으로써, 사용자는 서로의 위치 관계를 용이하게 파악할 수 있고, 설정을 용이하게 하는 동시에 설정 미스를 저감할 수 있다. 도 87의 예에서 는, 마킹 헤드의 길이 방향에 대하여 인자의 방향이 도 87의 (a)에 대하여 직교하는 경우, 워크의 이동 방향에 따라서 위 또는 아래 방향을 선택한다. 선택 후, 인자 내용인 「ABC」가 상하 방향으로 늘어서 표시된다.

(이동 조건)

이동 조건은 소정 속도에 의한 이동(피드백이 없는 오픈 제어)인지, 인코더에 의한 피드백 제어인지를 지정하는 것이다. 여기서는 워크가 등속 이동인지 인코더 제어인지를 선택한다.

(인자 범위)

인자할 수 있는 범위는 X 방향과 Y 방향에 대응시켜 마련된 스캐너의 가동 범위에 의해 정해지는 것으로, 그 최대의 인자 가능 범위는 도 14나 도 39에 도시하는 편집 표시란(202)에서 표시되는 부분이 이것에 대응하도록 설정되고 있다. 사용자는 그 편집 표시란(202) 내에 인자 대상 문자 등을 설정함으로써, 자동적으로 인자 범위를 설정할 수 있다.

이들 평면 이동 가공 조건을 지정하면, 인자 시작 후의 XY 좌표 위치 및 각 좌표 위치에 있어서의 레이저광의 ON/OFF를 연산할 수 있다. XY 좌표는 인자 내용의 문자에 따른 XY 좌표에 워크의 이동 방향의 좌표에 대하여 워크 이동량만큼을 가산하여 계산할 수 있다. 도 87의 예에서는 워크가 X 방향으로 이동하기 때문에, X 좌표에 관해서만 워크의 이동 속도를 가산하고, Y 좌표에 관해서는 유지한다.

또한, 평면이 이동하는 예에 한정하지 않고, 회전체 등, 3차원적인 이동 인자를 행하는 것도 가능하다. 이 경우에도 상기 평면 이동 인자와 마찬가지로 (1) 인자하는 인자 내용을 결정하고, (2) 회전 이동의 가공 조건을 설정한 다음에, (3) 인자를 시작하고, (4) 또한 인자 내용의 XY 좌표에 워크의 이동량에 따른 좌표를 가산한다.

(디포커스량의 설정)

이상의 가공 데이터 생성부(80K)는 가공 조건 설정부(3C)에서 설정된 가공 조건에 기초하여 3차원형의 가공 대상면과 일치하는 기본 설정 조건이 되도록 가공 데이터를 생성하고 있다. 단, 의도적으로 가공 대상면과 일치하지 않도록 디포커스량을 설정하는 것도 가능하다.

의도적으로 특정한 디포커스량을 인자면에 대하여 설정하려면, 인자면에 대하여 포커스가 맞는 기본 설정 조건에 대하여 디포커스량을 지정한다. 도 89에 이러한 설정을 행하는 가공 파라메터 설정 화면의 일례를 도시한다. 도 89에 있어서, 가공 파라메터 설정란(204n)에 디포커스값을 지정하는 디포커스 설정란(204o)이 마련되어 있어, 사용자가 원하는 값을 입력한다. 디포커스값으로서, 예컨대 플러스의 값을 입력하면, 초점 위치가 인자면보다도 설정된 값만큼, 레이저 가공 장치에 대하여 떨어진 위치에 설정된다. 반대로 마이너스의 값으로서 입력하면, 인자면보다 더욱 설정된 값만큼 초점 위치가 레이저 가공 장치에 대하여 가까운 위치에 설정된다.

또한, 가공 조건을 설정할 때의 설정 항목으로서, 레이저광의 디포커스량으로서의 스폿 직경, 워크의 재질 등의 가공 파라메터를 설정할 수도 있다. 이 때, 지정된 하나의 가공 파라메터의 변경에 추종하여 다른 가공 조건을 자동적으로 변 경함으로써, 사용자는 특정 설정 항목만을 변화시킨 조건 만들기를 용이하게 행할 수 있다. 도 89에 도시하는 레이저 가공 데이터 설정 프로그램의 화면에 있어서는, 화면 우측의 「상세 설정」 탭(204j)의 하단에 있어서, 워킹 디스턴스, 디포커스량, 스폿 직경, 가공 대상 워크의 설정란이 마련되어 있다. 워킹 디스턴스는, 레이저 가공 장치에 의해 결정되기 때문에, 통상은 자동으로 설정된다. 디포커스량은 레이저광의 초점 위치(워킹 디스턴스)로부터의 오프셋량을 지정한다. 또한, 스폿 직경은 초점 위치의 스폿 직경을 기준으로 하여 비율로 지정된다. 또한, 가공 대상 워크는 가공 대상 워크의 재질이나 가공 목적을 선택지에서 선택함으로써, 선택된 워크의 가공에 적합한 레이저광의 파워 밀도로 조정된다. 이 예에서는, 철로의 흑색 인자, 스테인레스로의 흑색 인자, ABS 수지, 폴리카보네이트 수지, 페놀 수지와 같은 워크의 재질 및 수지 용착, 표면 거칠기와 같은 가공 목적이 열거되어 있으며, 사용자는 원하는 가공 목적에 따라서 라디오 버튼을 선택한다.

이들 설정 항목은 서로 관련되고 있다. 즉, 디포커스량을 조정함으로써, 레이저광의 파워 밀도를 조정할 수 있는데, 동시에 스폿 직경도 변화된다. 또한 워크의 재질이나 가공 목적을 선택하면, 목적에 합치한 레이저광의 파워 밀도가 선택되기 때문에, 디포커스량이나 스폿 직경이 변화하게 된다. 이 때문에, 스폿 직경을 일정하게 유지하면서 레이저광의 파워 밀도를 조정하고 싶은 경우에는, 종래에는 디포커스량을 설정할 뿐만 아니라, 스폿 직경이 변화되지 않는 가공 파라메터의 조합을 찾도록, 레이저광의 출력값이나 주사 속도와 같은 다른 설정 항목을 조정할 필요가 있었다. 이 작업은 실제로 워크에 레이저광을 주사하여 가공한 결과를 보면 서 각 항목값을 조정한다고 하는 시행 착오를 반복하여, 최적의 가공 파라메터의 조합을 찾아내는 것이기 때문에, 매우 번잡하고 시간이 걸린다.

그래서, 미리 하나의 가공 파라메터에 대응하여 변경하여야 할 다른 가공 파라메터값의 조합을 참조 테이블(5a)에 등록해 두고서, 하나의 가공 파라메터를 조정할 때에는, 참조 테이블(5a)을 참조하여 해당하는 다른 가공 파라메터의 조합을 추출하여, 이 값을 자동 설정함으로써, 필요한 설정 항목만을 변화시키는 것을 가능하게 하고 있다. 구체적으로는, 도 89의 화면으로부터 디포커스량이나 스폿 직경, 가공 대상 워크 중 어느 하나를 설정하면, 다른 설정 항목에는 대응하는 값이 자동적으로 입력된다. 또한, 이 상태에서 디포커스량을 변경하더라도, 스폿 직경이나 가공 대상 워크가 일정하게 유지되도록, 다른 가공 파라메터(예컨대 레이저 출력이나 주사 속도) 등이 자동적으로 조정된다. 이에 따라, 사용자는 원하는 항목만을 신속하게 변경할 수 있기 때문에, 원하는 가공 결과로 매우 용이하게 조정할 수 있다.

(디포커스량의 연속 변화)

또한, 가공 파라메터를 레이저 가공 중에 연속적으로 변화시킬 수도 있다. 이로써, 도 90에 도시한 바와 같은 가공 패턴으로 가공할 수 있다. 도 90의 (a)는 워크 표면의 새겨넣기 가공에 있어서 경사면을 형성한 예를 도시하는 단면도이며, 도 90의 (b)는 워크 표면에 붓글씨풍의 로고를 인자 가공한 평면도이다. 이러한 가공을 행하기 위해서는, 레이저광의 디포커스량이나 스폿 직경을 연속적으로 변화시키도록 설정함으로써 실현할 수 있다. 이때에도, 상기와 마찬가지로 디포커스량이 나 스폿 직경의 연속 변화에 따라가게 하도록, 가공 데이터 생성부(80K)가 다른 가공 파라메터도 연속적으로 조정하여, 지정된 설정 항목만이 연속해서 변화되도록 자동 조정된다. 이 결과, 가공 위치나 크기와 같은, 변경이 필요하지 않은 설정 항목은 종전 값을 유지하는 가공이 이루어지고, 사용자가 요구하는 설정 항목만을 변화시키는 가공 조건을 용이하게 설정할 수 있다.

도 91에 이러한 레이저 가공의 연속 변화를 설정하는 설정 화면의 일례를 도시한다. 도 91의 예에서는 「연속 변화를 한다」란의 체크 박스를 ON으로 하면, 연속 변화의 설정 화면으로 전환된다. 여기서는, 연속 변화를 행하는 범위를 좌표 위치로 지정한다. 또한, 변화시키고 싶은 설정 항목의 체크 박스를 ON으로 하면, 범위의 입력란이 표시되어, 수치를 지정할 수 있게 된다. 도 91의 예에서는, 디포커스량의 체크 박스를 선택하고 있으며, 시작 위치의 디포커스량과 종료 위치의 디포커스량을 지정한다. 지정된 디포커스량은 지정된 범위 내에 있어서 균등하게 연속 변화되도록 자동 설정된다. 또한, 시작값 또는 종료값만을 지정하여, 변화의 증가분·감소분이나 변화율을 지정할 수도 있다. 또한, 디포커스량을 설정하면, 스폿 직경의 란도 대응하는 수치가 참조 테이블(5a)로부터 참조되어, 입력란에 자동적으로 입력된다. 이와 같이, 어느 한 설정 항목이 지정되면, 다른 설정 항목에도 자동적으로 대응값이 입력되기 때문에, 사용자는 각 설정 항목의 가공 파라메터끼리의 상관 관계를 의식하지 않고, 필요한 항목만을 설정하는 것만으로 원하는 가공 조건으로 변경하는 것이 가능하게 된다.

한편, 도 91의 예에서는, 문자 데이터 지정란(204d)에서 「RSS&CC(RSS·콤포 지트 코드)」가 선택되어, 편집 표시란(202) 및 3차원 뷰어(260)에 콤포지트 코드가 표시되고 있다. 「RSS&CC」에서는, RSS 코드, 또는 RSS 코드의 위쪽에 마이크로 PDF 코드를 부가한 콤포지트 코드를 설정할 수 있다. 이 예에서는 종별 지정란(204q)에서 콤포지트 코드로서 「RSS-14 CC-A」가 선택되고 있다. 또한, 문자 입력란(204b)에서 부가 정보의 입력에 필요한 단락 문자나 기타 제어 코드, 특수 문자 코드, 외자 등의 입력을 쉽게 하기 위해서, 이들 입력용 버튼을 구비한 제2 플로팅 툴바(296)를 설치할 수도 있다. 이에 따라, 사용자는 특수한 코드의 입력 작업을 용이하게 행할 수 있다.

이상과 같이 하여, 가공 대상 워크의 재질, 가공 패턴, 마무리 상태, 가공 시간 등의 설정 항목에 관해서, 레이저광의 빔 직경을 자유롭게 변화시킴으로써, 간단하게 단시간에 변경할 수 있다.

(설정의 보존·판독)

또한, 일단 설정된 가공 조건의 가공 파라메터를 설정 데이터로서 보존하여, 필요시에 불러낼 수도 있다. 예컨대, 파일 메뉴로부터 「이름을 붙여 보존」을 선택하여, 임의의 명칭을 붙여 설정 정보를 보존해 둠으로써, 앞으로 동일한 워크에 동일한 가공을 행할 때에, 보존된 설정 데이터를 불러냄으로써, 단 바꾸기에 드는 시간이나 수고를 대폭 간략하게 할 수 있다. 또한, 자주 사용되는 설정에 대해서는, 미리 등록해 둠으로써, 이것을 이용하면 초보자라도 용이하게 가공 조건의 설정을 행할 수 있다. 또한, 등록·보존된 데이터의 설정 조건을 베이스로 하여 조정을 행함으로써, 설정 시간을 대폭 줄일 수 있다. 이와 같이, 설정 정보의 재이용을 가능하게 하는 것으로도, 설정 작업의 단축에 크게 공헌할 수 있다.

이상과 같이, 레이저 가공 데이터 설정 프로그램을 이용한 레이저 가공 데이터 설정 방법의 기본적인 흐름은, 우선 2차원 설정용 사용자 인터페이스를 이용하고, 2차원형의 인자 패턴 정보로서, 인자 문자열이나 레이아웃 등을 설정하고, 이어서 3차원 설정용 사용자 인터페이스에서, 인자 패턴을 3차원 형상으로 변환하기 위한 3차원 정보나 레이아웃을 설정한다고 하는 순서가 된다. 이 순서를 구체적으로 설명하면, 우선 2차원 설정용 사용자 인터페이스에서의 설정은 인자 대상의 문자열, 바코드, 2차원 코드 또는 사용자 규정의 도형 등을 규정하는 정보와, 이들의 크기, 문자마다의 기울기, 선폭 등 평면적인 레이아웃에 관한 데이터를 입력한다. 데이터 입력은 직접 수치 입력하는 것이나, 가공 이미지 표시부에서 2차원형으로 표시시킨 이미지 상에서 직접 편집하는 것도 가능하다. 예컨대 크기 조정이나 레이아웃 등을 마우스 조작에 의해 조정할 수 있다. 이들 설정은 2차원 표시로 행할 수 있다.

이어서, 상기에서 설정한 인자 패턴에 관해서, 3차원 설정용 사용자 인터페이스를 이용하여, 3차원적 형상 및 레이아웃에 관한 정보를 부가한다. 3차원적 형상의 지정을 전술한 도 37 및 도 38의 예에 기초하여 설명하면, 도 38의 「형상 설정」 탭(204i)에서 문자열의 형상에 「원주」를 지정한 단계에서, 문자열이 원통면에 부착되도록 변형되어, 도 38에 도시한 바와 같이 편집 표시란(202)에서 나타내는 정면, 즉 인자 대상면의 바로 위에서 본 인자 이미지의 형상이 변형된다.

여기서 정면도와 입체도의 변환은 다음과 같이 행할 수 있다. 예컨대 원주와 같이 평면도로 전개할 수 있는 입체 도형의 경우, 2차원으로 설정한 인자 패턴의 문자열은 전개도에 배치되어 있다고 생각할 수 있다. 전개도로부터 입체를 작성하는 경우, 설정한 문자열이 입체 표면의 어느 위치에 배치되는지는 연산에 의해 용이하게 계산할 수 있다. 또한, 이 3차원 형상의 정면도를 작성하기 위해서는, 문자열이 배치된 원통을 인자 대상면의 무한원 정면에서 본 경우의 표시도를 작성하여, 이 상태로부터 인자하는 문자열 이외의 정보를 제거한다. 즉, 3차원 형상의 워크에 관한 정보를 배제함으로써, 인자하는 문자열의 정면도를 작성할 수 있다. 또한, 이러한 전개도를 접착하는 방법에 한정되지 않고, 입체 도형의 표면에 2차원으로 설정한 문자열을 임의의 방향에서 사영하는 방법이나, 입체 표면에 근사적으로 맵핑을 행하는 방법도 적절하게 이용할 수 있다.

또한, 3차원 형상을 설정한 인자 패턴의 레이아웃을 3차원 설정용 사용자 인터페이스에서 조정한다. 레이아웃의 조정은 3차원 표시 화면으로 직감적으로 인자 패턴의 입체적인 위치 관계를 확인하면서, 2차원 표시 화면으로 정면도를 표시하게 하여, 미묘한 위치 조정을 행할 수 있다. 예컨대, 기본 도형의 기준이 되는 좌표 위치의 지정이나, 도형의 기울기, 도형의 기준점으로부터 문자가 어떤 위치에 배치되어 있는지 등의 정보를 설정한다. 이 설정에 대해서도, 수치로 직접 입력하는 것 외에, 가공 이미지 표시부에서 2차원적 또는/및 3차원적으로 작업 영역 내에 배치된 워크의 이미지 상에서 직접 편집하는 것도 가능하다. 이들 설정에 있어서 설정 가능한 항목으로서는, 예컨대 도 92의 일람표에 나타내는 사항을 들 수 있다.

(가공 조건)

가공 조건에는, 가공 내용을 나타내는 가공 패턴 정보와, 가공 패턴을 가공 대상면의 형상에 따라서 3차원형으로 변형하는 3차원 형상 정보가 포함된다. 가공 패턴은 문자열이나 바코드, 2차원 코드 등의 심볼, 또는 로고 등의 이미지 데이터이다. 또한 펠릿 인자 등의 일괄 가공 모드에 있어서는, 제조 년월일이나 시리얼 번호 등의 변수를 가공 패턴에 포함시키더라도 좋다. 변수는 가공 일시 등, 가공시에 지정하는 소정값 외에, 시리얼 번호 등과 같이 가공 위치나 가공 순서 등에 따라서 증분하는 값 등이 이용된다. 이러한 정보를 워크에 부가함으로써, 트레이 서빌리티에 대응한 3차원 인자를 실현할 수 있다.

(Z축 스캐너의 추종 기능)

레이저광 주사계에서 레이저광을 3차원적으로 주사하여 워크에 인자하는 경우, XY 좌표에 Z 좌표를 관련지음으로써 X축, Y축 스캐너의 이동에 맞춰 Z축 스캐너가 추종하도록 이동시킬 수 있다. 이 모습을 도 93에 기초하여 설명한다. 도 93의 (a)에 도시하는 삼각추형의 워크에 대하여 인자를 행하는 경우, 도 93의 (b)에 도시한 바와 같이 XY 좌표에 따른 Z 좌표를 관련지어 놓으면 간단하게 3차원의 레이저 가공 데이터를 작성할 수 있다. 이에 따라, X축, Y축 스캐너가 지시하는 XY 좌표와 대응하여, Z 좌표가 Z축 스캐너에 의해 자동적으로 결정되어, 원하는 3차원 인자를 행할 수 있다. 이 경우, X축, Y축 스캐너의 이동에 따라, 항상 Z축 스캐너도 이동한다.

한편, Z축 스캐너는 일반적으로 X, Y축 스캐너에 비해서 기구상, 구조상의 차이에 의해서 응답 특성이 일반적으로 열화되는 경향이 있다. 즉, Z축 스캐너는 동작 지시가 주어지고 나서 실제로 동작을 완료할 때까지 요구되는 응답 시간이, X, Y축 스캐너의 그것보다도 길어, 응답성이 나쁘다. 이 때문에, 항상 Z축 스캐너를 X Y축 스캐너의 이동에 추종시키면, Z축 스캐너의 이동 속도가 완료될 때까지의 기다리는 시간이 발생하거나, X·Y축 스캐너의 응답 속도를 떨어뜨리게 되어, 어떻게 하던지 간에 인자에 요구되는 시간이 길어져 버린다. 그래서, 본 실시 형태에서는, 이러한 Z축 스캐너의 추종 기능을 항상 ON으로 하는 것이 아니라, 추종이 불필요한 경우에는 추종 기능을 OFF로 하고, 필요시에만 ON으로 하는 제어를 행할 수 있다.

구체적으로는, 도 93의 예에서는, 도 94에 도시한 바와 같이 마킹 ON일 때의 궤적을 관련지음에 따른 추종 이동으로 하고, 한편 마킹 OFF일 때의 궤적은 Z 좌표를 변화시키지 않고 일정한 값으로 유지하도록 한다. 이에 따라 마킹 OFF인 동안, 예컨대 인자를 중단하고 XY축 스캐너를 이동시키는 동안에 Z축 스캐너의 동작을 중단할 수 있기 때문에, XY축 스캐너의 본래의 응답 속도로 이동할 수 있어, 전체적인 마킹 처리 시간을 단축할 수 있다. 예컨대, Z 좌표의 결정을 마킹의 ON/OFF로 구별하여, 마킹 ON인 경우에는 XY 좌표에 관련지은 Z 좌표를 출력하고, OFF인 경우에는 XY 좌표에 관련하지 않는 소정의 Z 좌표를 출력한다. 소정의 Z 좌표는, 전단에서의 마킹 종료시의 Z 좌표를 유지하는 것 외에, 규정된 좌표 위치(예컨대 장치 기동시의 Z 좌표, 최하 위치, 최상 위치 등)로 하더라도 좋다. 또는, 다음 단의 마킹 시작 위치까지 이동시키더라도 좋다. 이 방법이면, 다음 단의 마킹 시작을 원활하게 행할 수 있다.

보다 구체적인 Z축 스캐너의 제어 방법으로서, 현재의 좌표(Xa, Ya, Za)에서 목표 좌표(Xb, Yb, Zb)로 이동하는 경우를 도 95의 흐름도 및 도 96 및 도 97에 기초하여 설명한다. 우선 도 95의 단계 S'1에서, 레이저광의 출사 ON인지 OFF인지를 판정한다. 레이저광의 출사 ON인 경우, 단계 S'2로 진행하여, XY 좌표에 관련지어진 Z 좌표를 갖는 3차원의 궤적을 지난다. 구체적으로는 도 96에 도시한 바와 같이, XY축 스캐너는 (Xa, Ya)에서 (Xb, Yb)를 향해서 이동한다. 또한, Z축 스캐너는, XY 좌표에 관련지어진 Z 좌표로 Za에서 Zb로 이동한다.

한편, 단계 S'1에서, 레이저광의 출사 OFF인 경우, 단계 S'3으로 진행하여, 이동 시간이 짧아지는 궤적을 지난다. 구체적으로는 도 97에 도시한 바와 같이, XY축 스캐너는 (Xa, Ya)에서 (Xb, Yb)를 향해서 이동한다. 이 때, Z축 스캐너는 추종 기능을 중단하고, Za에서 목표 좌표 Zb로 향하여 최단의 경로로 이동한다. 이에 따라 도 96에 비하여 Z축 스캐너의 쓸데없는 움직임이 배제되어, 그 만큼 XY축 스캐너만을 고속으로 이동할 수 있다. 이와 같이, X, Y 좌표에 관련된 Z 좌표를 출력할 때, 레이저광의 출사 ON/OFF의 정보에 기초하여 Z 좌표를 변화시킴으로써, 전체적으로 스캐너의 응답 특성을 개선하여, 인자 시간을 단축할 수 있다.

또한, Z축 스캐너의 추종 기능은 전술한 도 93과 같은 워크의 3차원 형상에 따른 Z 좌표의 관련짓기에 한정하지 않고, 도 8에 도시한 바와 같은 광학 특성의 보정에 있어서도 이용할 수 있다. 즉, fθ 렌즈에 의한 초점 위치의 보정을 Z축 스캐너로 행하는 경우에도, Z 좌표의 관련짓기를 행하여 Z축 스캐너의 추종 기능을 이용할 수 있다. 이 경우에 있어서도, 레이저광의 출사 OFF일 때에는 추종 기능을 OFF로 함으로써, 쓸데없는 기다리는 시간을 생략하여 응답성을 개선하여, 인자에 소요되는 시간을 단축할 수 있다. 이와 같이, 레이저광의 출사 ON/OFF에 따라서 Z축의 궤적을 변화시켜, 특히 출사 OFF일 때에 쓸데없는 Z 방향의 움직임을 배제하여 처리 시간을 단축할 수 있어, 효율적인 스캐너의 구동을 실현할 수 있다.

본 발명의 레이저 가공 장치, 레이저 가공 조건 설정 장치, 레이저 가공 조건 설정 방법, 레이저 가공 조건 설정 프로그램, 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체 및 기록 기기는, 예컨대 마킹, 구멍 뚫기, 트리밍, 스크라이빙, 표면 처리 등, 입체 형상을 갖는 입체의 표면에 레이저 조사를 행하는 처리에 있어서, 입체 형상의 설정에 널리 적용 가능하다. 한편, 3차원 인자가 가능한 레이저 마커의 예에 관해서 설명하였지만, 본 발명은 2차원 인자가 가능한 레이저 마커에 대하여도 적합하게 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 레이저 가공 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.

도 2는 주사부에 있어서의 X·Y축 스캐너의 배치 상태를 도시하는 투명 사시도이다.

도 3은 X·Y·Z축 스캐너의 배치 상태를 도시하는 투명 사시도이다.

도 4는 도 1의 레이저 여기부의 내부 구조를 도시하는 사시도이다.

도 5는 레이저 가공 장치의 레이저광 주사계를 포함하는 마킹 헤드의 구성을 도시하는 사시도이다.

도 6은 도 5를 배면 방향에서 본 사시도이다.

도 7은 도 5를 측면에서 본 측면도이다.

도 8은 레이저 가공 장치의 레이저광의 초점 위치가 작업 위치에 있어서 변화되는 상태를 설명하는 설명도이다.

도 9는 초점 거리를 길게 하는 경우의 레이저광 주사계를 도시하는 측면도이다.

도 10은 초점 거리를 짧게 하는 경우의 레이저광 주사계를 도시하는 측면도이다.

도 11은 Z축 스캐너를 도시하는 정면도 및 단면도이다.

도 12는 3차원 인자 가능한 레이저 마커의 시스템 구성을 도시하는 블록도이다.

도 13a는 레이저 가공 시스템을 도시하는 블록도.

도 13b는 레이저 가공 시스템의 다른 예를 도시하는 블록도.

도 13c는 레이저 가공 시스템의 또 다른 예를 도시하는 블록도이다.

도 14는 레이저 가공 데이터 설정 프로그램의 사용자 인터페이스 화면의 일례를 도시하는 이미지도이다.

도 15는 복수의 인자 블록을 설정하는 가공 블록 설정 수단의 일례를 도시하는 이미지도이다.

도 16은 가공기 동작으로서 파선을 선택한 경우의 설정 화면을 도시하는 이미지도이다.

도 17은 가공기 동작으로서 우회전 원·타원을 선택한 경우의 설정 화면을 도시하는 이미지도이다.

도 18은 도 17을 3D 편집 화면으로 전환하여 3차원 형상으로 표시한 설정 화면을 도시하는 이미지도이다.

도 19는 이미지 데이터의 파일명을 지정하는 선택 화면을 도시하는 이미지도 이다.

도 20은 이미지 데이터의 인자를 행하는 설정 화면을 도시하는 이미지도이다.

도 21은 인자 블록의 레이아웃을 조정하는 모습을 도시하는 이미지도이다.

도 22는 인자 블록의 설정 일람표를 도시하는 이미지도이다.

도 23은 일괄 변경 대상의 복수의 인자 블록을 도시하는 이미지도이다.

도 24는 도 23의 인자 블록의 3D 형상 일괄 변경 화면을 도시하는 이미지도이다.

도 25는 도 23의 인자 블록을 원주형으로 일괄 변경한 상태를 도시하는 이미지도이다.

도 26은 복수의 인자 블록을 2차원형으로 표시시킨 상태를 도시하는 이미지도이다.

도 27은 도 26의 인자 블록을 3차원형으로 표시시킨 상태를 도시하는 이미지도이다.

도 28은 인자 블록을 2차원형으로 표시하는 상태를 도시하는 이미지도이다.

도 29는 도 28의 화면으로부터 마우스에 의해 인자 그룹을 설정하는 상태를 도시하는 이미지도이다.

도 30은 도 28의 화면으로부터 우측 클릭 메뉴에 의해 인자 그룹을 설정하는 상태를 도시하는 이미지도이다.

도 31은 도 28의 화면으로부터 인자 그룹을 설정한 상태를 도시하는 이미지도이다.

도 32는 도 28의 인자 블록을 3차원형으로 표시하는 상태를 도시하는 이미지도이다.

도 33은 떨어진 위치에 있는 인자 블록에 대하여 인자 그룹을 설정하는 예를 도시하는 이미지도이다.

도 34는 복수의 워크에 대하여 인자 그룹을 설정하는 예를 도시하는 이미지 도이다.

도 35는 인자면으로서 경사면을 지정한 예를 도시하는 이미지도이다.

도 36은 도 35의 인자 패턴의 인자면으로서 경사면을 지정한 예를 도시하는 이미지도이다.

도 37은 도 14에서 「3D 설정」으로 전환한 상태를 도시하는 이미지도이다.

도 38은 도 37에서 원주를 선택한 상태를 도시하는 이미지도이다.

도 39는 도 38에서 편집 표시란을 3차원 표시로 전환한 상태를 도시하는 이미지도이다.

도 40은 3D 표시 화면을 비스듬히 위쪽에서부터 표시시킨 이미지도이다.

도 41은 도 40의 3D 표시 화면을 이면에서부터 표시시킨 이미지도이다.

도 42는 도 40의 3D 표시 화면을 좌측으로 이동하여 표시시킨 이미지도이다.

도 43은 도 40의 3D 표시 화면을 우측으로 이동하여 표시시킨 이미지도이다.

도 44는 도 40의 3D 표시 화면을 위로 이동하여 표시시킨 이미지도이다.

도 45는 도 40의 3D 표시 화면을 XY 평면으로 표시시킨 이미지도이다.

도 46은 도 40의 3D 표시 화면을 YZ 평면으로 표시시킨 이미지도이다.

도 47은 도 40의 3D 표시 화면을 ZX 평면으로 표시시킨 이미지도이다.

도 48은 3차원 뷰어로 가공 대상면의 3차원 화상을 표시시킨 상태를 도시하는 이미지도이다.

도 49는 2차원의 인자 패턴 정보를 입력하는 상태를 도시하는 이미지도이다.

도 50은 프로파일 지정란으로부터 ZMAP을 선택한 상태를 도시하는 이미지도 이다.

도 51은 ZMAP 파일 선택 화면을 도시하는 이미지도이다.

도 52는 ZMAP 파일명 입력란에 ZMAP을 지정한 상태를 도시하는 이미지도이다.

도 53은 도 52에서 편집 표시란을 3차원 표시로 전환하여 인자 대상면의 3차원 형상을 표시하는 상태를 도시하는 이미지도이다.

도 54는 도 53에서 편집 표시란에 3차원 표시되는 인자 대상면에, ZMAP 파일로 규정되는 3차원 형상 데이터를 겹쳐 표시하는 상태를 도시하는 이미지도이다.

도 55는 ZMAP 작성 화면을 도시하는 이미지도이다.

도 56은 도 55에서 STL 파일을 연 상태를 도시하는 이미지도이다.

도 57은 도 56에서 뷰어 화면에 표시되는 3차원 형상 데이터를 X 좌표 방향으로 이동시킨 상태를 도시하는 이미지도이다.

도 58은 도 57에서 뷰어 화면에 표시되는 3차원 형상 데이터의 시점을 변경한 상태를 도시하는 이미지도이다.

도 59는 3차원 형상 데이터를 Z 좌표 방향(정)으로 이동시킨 상태를 도시하는 이미지도이다.

도 60은 3차원 형상 데이터를 Z 좌표 방향(부)으로 이동시킨 상태를 도시하는 이미지도이다.

도 61은 3차원 형상 데이터를 Y 좌표 방향으로 이동시킨 상태를 도시하는 이미지도이다.

도 62는 3차원 형상 데이터를 X 좌표 방향으로 회전시킨 상태를 도시하는 이미지도이다.

도 63은 3차원 형상 데이터를 Y 좌표 방향으로 회전시킨 상태를 도시하는 이미지도이다.

도 64는 3차원 형상 데이터를 Z 좌표 방향으로 회전시킨 상태를 도시하는 이미지도이다.

도 65는 뷰어 화면에 X 좌표 방향의 인자 가능 영역을 도시하는 이미지도이다.

도 66은 뷰어 화면에 Y 좌표 방향의 인자 가능 영역을 도시하는 이미지도이다.

도 67은 뷰어 화면에 Z 좌표 방향의 인자 가능 영역을 도시하는 이미지도이다.

도 68은 도 58의 자세에서 STL 데이터를 ZMAP 데이터로 변환한 상태를 도시하는 이미지도이다.

도 69는 도 62의 자세에서 STL 데이터를 ZMAP 데이터로 변환한 상태를 도시하는 이미지도이다.

도 70은 도 69의 ZMAP 데이터로 인자 패턴을 변형한 상태를 도시하는 이미지도이다.

도 71은 3D 표시 화면에 있어서 인자 불가능 영역을 도시하는 이미지도이다.

도 72는 도 71에서 인자 개시 각도를 조정한 상태를 도시하는 이미지도이다.

도 73은 3D 표시 화면의 표시 설정 화면을 도시하는 이미지도이다.

도 74는 인자 가능 크기를 표시하는 예를 도시하는 이미지도이다.

도 75는 사용자가 지정한 인자 내용의 크기를 표시하는 예를 도시하는 이미지도이다.

도 76은 인자 내용과 그 크기를 표시하는 예를 도시하는 이미지도이다.

도 77은 도 76에 있어서 인자 내용이 인자 불량 영역에 관한 것인 예를 도시하는 이미지도이다.

도 78은 도 77에 있어서 경고 메시지를 표시하는 예를 도시하는 이미지도이다.

도 79는 도 77에 있어서 안내 메시지를 표시하는 예를 도시하는 이미지도이다.

도 80은 가공 불량 영역 검출 수단이 가공 불량 영역을 검출하는 수법을 도시하는 사시도이다.

도 81은 각종 설정 화면을 도시하는 이미지도이다.

도 82는 3D 표시 화면에 있어서의 배색을 설정하는 설정 화면을 도시하는 이미지도이다.

도 83은 2D 표시 화면에 있어서의 표시를 설정하는 설정 화면을 도시하는 이미지도이다.

도 84는 2D 표시 화면에 있어서의 배색을 설정하는 설정 화면을 도시하는 이미지도이다.

도 85는 가공 대상면의 배치를 조정하는 설정 화면을 도시하는 이미지도이다.

도 86은 인자 조건을 설정하여 가공 패턴을 생성하는 순서를 도시하는 흐름도이다.

도 87은 2차원적인 이동 인자에 관한 조건 설정을 설명하는 모식도로서, 도 87의 (a)는 사시도, 도 87의 (b)는 평면도이다.

도 88은 이동 가공 조건 설정부에서 이동 방향을 설정하는 화면 예를 도시하는 이미지도이다.

도 89는 가공 파라메터의 설정 화면의 일례를 도시하는 이미지도이다.

도 90의 (a)는 워크 표면의 새겨넣기 가공에 경사면을 형성한 단면도이며, 도 90의 (b)는 워크 표면에 붓글씨풍의 로고를 인자 가공한 평면도이다.

도 91은 디포커스 설정량의 설정 화면의 일례를 도시하는 이미지도이다.

도 92는 레이저 가공 데이터에 설정할 수 있는 항목을 도시하는 일람표이다.

도 93은 3차원형의 워크에 대하여 XY 좌표에 Z 좌표를 관련짓는 모습을 도시하는 설명도이다.

도 94는 Z축 스캐너의 추종 기능에 의해서 궤적이 변화되는 모습을 도시하는 설명도이다.

도 95는 Z축 스캐너를 이동시키는 궤적을 결정하는 흐름도이다.

도 96은 레이저광의 출사 ON인 경우의 Z축 스캐너의 이동을 도시하는 설명도이다.

도 97은 레이저광의 출사 OFF인 경우의 Z축 스캐너의 이동을 도시하는 설명도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 레이저 제어부 1A : 컨트롤러

2 : 레이저 출력부 3 : 입력부

3A : 가공면 프로파일 입력 수단

3B : 가공 패턴 입력 수단 3C : 가공 조건 설정부

3F : 가공 블록 설정 수단 3J : 그룹 설정 수단

3K : 위치 조정 수단 3a : 기본 도형 지정 수단

3b : 3차원 형상 데이터 입력 수단 4 : 제어부

5 : 메모리부 5A : 기억부

5a : 참조 테이블 6 : 레이저 여기부

7 : 전원 8 : 레이저 매질

9 : 주사부 10 : 레이저 여기 광원

11 : 레이저 여기 광원 집광부 12 : 레이저 여기부 케이싱

13 : 광 섬유 케이블 14 : 스캐너

14a : X축 스캐너 14b : Y축 스캐너

14c : Z축 스캐너 14d : 포인터용 스캐너 미러

15 : 집광부 16 : 입사 렌즈

18 : 출사 렌즈 50 : 레이저 발진부

51, 51a, 51b : 갈바노 모터 52 : 스캐너 구동 회로

53 : 빔 확장기 60 : 안내용 광원

62 : 하프 미러 64 : 포인터용 광원

66 : 고정 미러 80 : 연산부

80B : 가공 불량 영역 검출 수단 80C : 가공 조건 조정 수단

80I : 하이라이트 처리 수단 80J : 설정 경고 수단

80K : 가공 데이터 생성부 80L : 초기 위치 설정 수단

82 : 표시부 83 : 가공 이미지 표시부

84 : 헤드 이미지 표시 수단 100 : 레이저 가공 장치

150 : 마킹 헤드 180 : 레이저 가공 데이터 설정 장치

180K : 가공 데이터 생성부 190 : 외부 기기

202 : 편집 표시란 204 : 인자 패턴 입력란

204a : 가공 종류 지정란 204b : 문자 입력란

204c : 상세 설정란 204d : 문자 데이터 지정란

204e : 「인자 데이터」 탭 204f : 「사이즈·위치」 탭

204g : 「인자 조건」 탭 204h : 「기본 설정」 탭

204i : 「형상 설정」 탭 204j : 「상세 설정」 탭

204k : 가공 파라메터 설정란 204l : 가공 파라메터 설정란

204 m : 디포커스 설정란 204n : 가공 파라메터 설정란

204o : 디포커스 설정란 204q : 종별 지정란

205 : 프로파일 지정란 206 : 형상 선택란

207 : 표시 전환 버튼 207B : 「표시 위치」 변경란

207C : 2 화면 표시 버튼 207D : 「ZMAP 표시」란

208 : 화면내 배치 설정란 209 : 스크롤바

210 : 마킹 헤드 이미지의 표시/비표시 설정 화면

211 : 「블록 형상·배치」 탭 211B : 회전각 설정란

212 : 「블록 형상」란 215 : 「전송·판독」 버튼

216 : 「레이아웃」 탭 217 : 「인자 내용」 탭

218 : 「인자 조건」 탭 240 : 가공 라인 조건 설정 화면

241 : 「이동/인자 방향」 탭 250 : 그룹 설정란

251 : 「그룹 설정을 행하는」란 252 : 그룹 번호 지정란

253 : 「그룹화」 버튼 254 : 「그룹 해제」 버튼

256 : 우측 클릭 메뉴 257 : 「그룹화」 메뉴

260 : 3차원 뷰어 270 : 편집 모드 표시란

272 : 편집 모드 전환 버튼 274 : 「3D 형상의 일괄 변경」 버튼

275 : 3D 형상 일괄 변경 화면 276 : 일괄 변경 형상 지정란

277 : 「블록 형상을 일괄 변경하는」란

278 : 선분 좌표 지정란 292 : ZMAP 파일명 입력란

293 : 「참조」 버튼 294 : 파일 선택 화면

296 : 제2 플로팅 툴바 300 : ZMAP 작성 화면

301 : 뷰어 화면 302 : 조정란

303 : 「STL 표시」 버튼 304 : 좌표 조정란

305 : 화살표 버튼 305a : 십자형 화살표 버튼

305b : 상하 화살표 버튼 306 : 회전각 조정란

307 : 인자 영역 표시란 308 : 「회전/스크롤」 버튼

310 : 「ZMAP 표시」 버튼 L, L', LB, LK : 레이저광

G : 안내 광 P : 포인터 광

W, W1～W3 : 워크 WS : 작업 영역

WM : 가공 대상면을 도시하는 평면 WM' : 보정면

K, K1～K3 : 프레임 BW : 인자 블록의 프레임

GW : 인자 그룹의 프레임 B1～B9 : 인자 블록

G1～G3 : 인자 그룹 MK : 마킹 헤드 이미지

KM : 경계면 KS : 경사면

LG : 로고

Claims (11)

1. 작업 영역 내에 배치된 가공 대상물의 가공 대상면에 대하여 레이저광을 조사하여 원하는 가공 패턴으로 가공할 수 있는 레이저 가공 장치로서,

   레이저광을 발생시키기 위한 레이저 발진부와;

   상기 레이저 발진부로부터 출사되는 레이저광을 작업 영역 내에서 주사시키기 위한 레이저광 주사계로서, 상기 레이저 발진부로부터 조사되는 레이저광의 광축 상에 배치되는 렌즈를 광축을 따라서 이동시킴으로써 레이저광의 초점 거리를 조정할 수 있는 빔 확장기(beam expander)와, 상기 빔 확장기를 투과한 레이저광을 제1 방향으로 주사시키기 위한 제1 스캐너와, 상기 제1 스캐너로 주사되는 레이저광을 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 주사시키기 위한 제2 스캐너를 구비하는 레이저광 주사계와;

   상기 레이저 발진부 및 상기 레이저광 주사계를 제어하기 위한 레이저 제어부와;

   원하는 가공 패턴으로 가공하는 가공 조건으로서 가공 대상면의 3차원 형상과 가공 패턴을 설정하기 위한 가공 조건 설정부와;

   상기 가공 조건 설정부에서 설정된 가공 조건에 따라서 가공 대상면의 레이저 가공 데이터를 생성하는 가공 데이터 생성부와;

   상기 가공 데이터 생성부에서 생성된 레이저 가공 데이터의 이미지를 2차원적으로 표시할 수 있는 가공 이미지 표시부

   를 구비하고,

   작업 영역 내에 배치된 가공 대상물의 가공 대상면을 상기 가공 이미지 표시부에서 2차원적으로 표시시킨 상태에서, 상기 가공 조건 설정부로부터 가공 대상면의 3차원 형상 및 가공 패턴을 설정할 수 있게 구성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 가공 이미지 표시부에서 2차원적으로 표시시킨 작업 영역 내의 가공 대상면을 3차원적인 표시로 전환할 수 있게 구성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가공 이미지 표시부에서 작업 영역 내의 가공 대상면을 2차원적으로 표시시킨 상태에서, 동시에 작업 영역 내의 가공 대상면의 3차원 표시 화면을 표시할 수 있게 구성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가공 이미지 표시부에서 작업 영역 내의 가공 대상면을 2차원적으로 표시시킬 때, 레이저광의 조사 방향에 있어서의 평면도를 표시하도록 구성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가공 이미지 표시부에서 작업 영역 내의 가공 대상면을 3차원적으로 표시시킬 때, 시점을 XY 평면, YZ 평면 또는 ZX 평면의 적어도 어느 하나에서 본 정면도로 전환할 수 있게 표시 위치 변경 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 3차원 레이저 가공 데이터의 편집이 가능한 3차원 편집 모드와,

   3차원 레이저 가공 데이터의 편집을 행할 수 없고, 2차원 레이저 가공 데이터의 편집이 가능한 2차원 편집 모드

   를 구비하고,

   편집 모드 전환 수단에 의해 2차원 편집 모드와 3차원 편집 모드를 전환할 수 있게 구성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
7. 제6항에 있어서, 레이저 가공 장치의 기동시에는 2차원 편집 모드가 디폴트로 설정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 레이저광을 주사할 수 있는 작업 영역 내에서, 상기 가공 조건 설정부에서 설정된 가공 조건으로 가공하고자 했을 때에 가공할 수 없거나 또는 가공 불량으로 되는 가공 불가능 영역을, 가공 대상면의 3차원 형상 및 레이저광의 출사 위치에 기초하여 연산할 수 있는 가공 불량 영역 검출 수단과;

   상기 가공 조건 설정부에서 설정된 가공 내용의 크기를, 상기 가공 이미지 표시부에서 2차원적 및/또는 3차원적으로 표시할 때에, 상기 가공 불량 영역 검출 수단에서 연산된 가공 불가능 영역에 가공 내용이 일부라도 배치되어 있는 경우, 상기 가공 이미지 표시부에서 가공 내용을 비표시로 하는 것이 가능한 설정 경고 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
9. 작업 영역 내에 배치된 가공 대상물의 가공 대상면에 대하여 레이저광을 조사하여 원하는 가공 패턴으로 가공할 수 있는 레이저 가공 장치에 대해서 원하는 가공 패턴에 기초하여 가공 데이터를 설정하기 위한 레이저 가공 데이터 설정 장치로서,

   원하는 가공 패턴으로 가공하는 가공 조건으로서 가공 대상면의 3차원 형상과 가공 패턴을 설정하기 위한 가공 조건 설정부와;

   상기 가공 조건 설정부에서 설정된 가공 조건에 따라서 가공 대상면의 레이저 가공 데이터를 생성하는 가공 데이터 생성부와;

   상기 가공 데이터 생성부에서 생성된 레이저 가공 데이터의 이미지를 2차원적으로 표시할 수 있는 가공 이미지 표시부

   를 구비하고,

   작업 영역 내에 배치된 가공 대상물의 가공 대상면을 상기 가공 이미지 표시부에서 2차원적으로 표시시킨 상태에서, 상기 가공 조건 설정부로부터 가공 대상면의 3차원 형상 및 가공 패턴을 설정할 수 있게 구성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 데이터 설정 장치.
10. 작업 영역 내에 배치된 가공 대상물의 가공 대상면에 대하여 레이저광을 조사하여 원하는 가공 패턴으로 가공할 수 있는 레이저 가공 장치에 대해서 원하는 가공 패턴에 기초하여 가공 데이터를 설정하기 위한 레이저 가공 데이터 설정 방법으로서,

    작업 영역 내에 배치된 가공 대상물의 가공 대상면을 가공 이미지 표시부에서 2차원적으로 표시시키면서, 원하는 가공 패턴으로 가공하는 가공 조건으로서 가공 대상면의 3차원 형상과 가공 패턴을 설정하는 공정과;

    상기 설정 공정에 있어서, 상기 가공 이미지 표시부에서 작업 영역 내의 가공 대상면을 2차원적으로 표시시킨 상태에서, 동시에 작업 영역 내의 가공 대상면의 3차원 표시 화면을 표시시키거나 또는 상기 가공 이미지 표시부의 2차원 표시를 3차원 표시로 전환하는 공정

    을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 데이터 설정 방법.
11. 작업 영역 내에 배치된 가공 대상물의 가공 대상면에 대하여 레이저광을 조사하여 원하는 가공 패턴으로 가공할 수 있는 레이저 가공 장치에 대해서 원하는 가공 패턴에 기초하여 가공 데이터를 설정하기 위한 레이저 가공 데이터 설정 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체로서,

    작업 영역 내에 배치된 가공 대상물의 가공 대상면을 가공 이미지 표시부에서 2차원적으로 표시시키면서, 원하는 가공 패턴으로 가공하는 가공 조건으로서 가 공 대상면의 3차원 형상과 가공 패턴을 설정하는 기능과;

    상기 가공 이미지 표시부에서 작업 영역 내의 가공 대상면을 2차원적으로 표시시킨 상태에서, 동시에 작업 영역 내의 가공 대상면의 3차원 표시 화면을 표시시키거나, 또는 상기 가공 이미지 표시부의 2차원 표시를 3차원 표시로 전환하는 기능

    을 컴퓨터로 실현시키는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 데이터 설정 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.

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