WO2022190528A1 - レーザマーカ - Google Patents

レーザマーカ Download PDF

Info

Publication number
WO2022190528A1
WO2022190528A1 PCT/JP2021/046979 JP2021046979W WO2022190528A1 WO 2022190528 A1 WO2022190528 A1 WO 2022190528A1 JP 2021046979 W JP2021046979 W JP 2021046979W WO 2022190528 A1 WO2022190528 A1 WO 2022190528A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
processing
unit
value
laser
laser light
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/046979
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
晃宏 岸田
Original Assignee
オムロン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by オムロン株式会社 filed Critical オムロン株式会社
Publication of WO2022190528A1 publication Critical patent/WO2022190528A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head

Definitions

  • the present disclosure relates to laser markers.
  • a laser marker has been known for marking characters, figures, etc. (hereinafter also referred to as "printing") on the surface of an object to be processed (work) using a laser beam (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-195826). ).
  • the laser marker disclosed in JP-A-2014-195826 generates a processing state image based on the processing conditions each time the processing conditions are changed.
  • the user looks at the processing state image and determines whether or not the processing conditions are suitable. Therefore, in order to obtain suitable processing conditions, the user has to repeatedly input the processing conditions and check the processing state image, which is a burden on the user.
  • the purpose of the present disclosure is to provide a laser marker that reduces the user's burden of setting processing conditions.
  • a laser marker includes an oscillator that oscillates laser light, an emission unit that emits laser light oscillated by the oscillator, and a reception unit that receives material information regarding the material of a workpiece to be processed and a processing quality mode.
  • a determination unit that determines candidates for the values of a plurality of parameters related to laser beam control based on the material information and the processing quality mode received by the reception unit; and outputs the candidates determined by the determination unit. and an output unit.
  • the plurality of parameters includes the power of the laser light and the repetition frequency of the laser light.
  • the plurality of parameters preferably further includes inter-pulse pitch.
  • the plurality of parameters preferably further includes line-to-line pitch.
  • the receiving unit further receives a machining shape.
  • the determining unit further determines whether or not the filling is necessary based on the processing shape received by the receiving unit, and if the filling is necessary, determines the line-to-line pitch based on the processing quality mode received by the receiving unit. Further determine the value candidates.
  • the plurality of parameters preferably further includes processing speed.
  • the determination unit further determines candidates for the value of the machining speed based on the determined repetition frequency of the laser light and the pulse-to-pulse pitch.
  • the output section includes a galvanomirror.
  • the output section is calculated based on the determined repetition frequency of the laser beam, the determined pitch between pulses, the scanning distance of the laser beam calculated from the processing shape, and the operating conditions of the galvanomirror for scanning the laser beam. It also outputs the machining time to be processed.
  • the plurality of parameters preferably further includes the number of times of processing.
  • the receiving unit further receives a processing depth mode.
  • the determining unit further determines candidates for the value of the number of times of processing based on the processing depth mode received by the receiving unit.
  • the reception unit further receives candidate corrections.
  • a scene to which the present invention is applied is a scene in which a user sets processing conditions for the laser marker 100 .
  • the laser marker 100 uses laser light to process the workpiece 1 to be processed.
  • Laser marker 100 is connected to setting device 200 by cable 401 .
  • the input information is transmitted to laser marker 100 .
  • the laser marker 100 determines processing condition candidates based on the information received from the setting device 200 and causes the setting device 200 to display the determined processing condition candidates.
  • the processing conditions are the respective values of a plurality of parameters relating to control of laser light.
  • the user can obtain processing condition candidates simply by inputting information according to the input screen, reducing the user's burden of setting processing conditions.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a laser marker according to an embodiment.
  • the laser marker 100 according to the embodiment is a stationary type in which the marking head 20 is stationary.
  • Laser marker 100 includes controller 10 , marking head 20 and cable 30 .
  • the controller 10 includes an oscillator 11 that oscillates laser light and a controller 12 .
  • Oscillator 11 includes a laser light source.
  • a laser light source is not particularly limited, for example, a fiber laser can be used as the laser light source.
  • the laser light source may be a solid-state laser such as a YAG laser, or a gas laser such as a CO2 laser.
  • the laser light from the laser light source may be pulsed light or continuous (CW) light.
  • the control unit 12 comprehensively controls the laser marker 100 .
  • the control unit 12 is composed of a CPU (Central Processing Unit) and the like.
  • the CPU provides functions necessary for the laser marker 100 by executing programs stored in advance.
  • the marking head 20 is connected to the controller 10 by a cable 30.
  • the cable 30 includes an optical fiber cable for transmitting light from the oscillator 11 to the marking head 20, a signal cable for transmitting a control signal from the controller 12 to the marking head 20, and power to the marking head 20.
  • a power cable or the like for supplying may be included.
  • the marking head 20 corresponds to an "emission part” that emits laser light oscillated by the oscillator 11.
  • the marking head 20 includes a scanning mechanism 21 for scanning laser light oscillated by the oscillator 11 .
  • the scanning mechanism 21 includes a galvanometer mirror 22 and a driver 23 that drives the galvanometer mirror 22 .
  • a laser beam oscillated by the oscillator 11 is reflected by the galvanomirror 22 to irradiate the surface of the workpiece 1 placed on the stage 301 .
  • a work 1 is an object to be processed.
  • processing marks hereinafter also referred to as “dots” are formed on the surface of the workpiece 1 .
  • the drive unit 23 drives the galvanomirror 22 in response to the control signal from the control unit 12 .
  • the workpiece 1 is scanned so as to reciprocate with the laser beam.
  • the scanning direction of the laser light by the scanning mechanism 21 may be one-dimensional, two-dimensional, or both.
  • the laser marker 100 is connected to the setting device 200 by a cable 401.
  • Cable 401 is a signal cable for transmitting control signals between control unit 12 and setting device 200 .
  • the setting device 200 includes an input section 201 for inputting information, and a display section 202 for displaying information input by the input section 201 and information received from the control section 12 .
  • the input unit 201 includes a mouse, keyboard, touch panel, and the like
  • the display unit 202 includes a display and the like.
  • the control unit 12 receives information input to the setting device 200 . Also, the control unit 12 transmits information to be displayed on the display to the setting device 200 .
  • controller 10 and the marking head 20 are separate in the example shown in FIG. 1, the controller 10 and the marking head 20 may be housed in one housing. Also, part or all of the functions provided by the CPU executing the program may be implemented using a dedicated hardware circuit. Also, the laser marker 100 may be a handy type in which the marking head 20 is not installed.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the controller of the laser marker according to the embodiment.
  • Control unit 12 includes reception unit 121 , determination unit 122 , output unit 123 , setting unit 124 , oscillator control unit 125 and marking head control unit 126 .
  • the reception unit 121 receives information input by the input unit 201 .
  • the information input by the input unit 201 includes at least material information regarding the material of the workpiece 1 (see FIG. 1) and a machining quality mode.
  • the processing quality mode is a mode for determining the quality level of processing traces.
  • the information input by the input unit 201 may include at least one of a machining shape and a mode related to the depth of machining marks (hereinafter also referred to as "machining depth mode"). Therefore, the reception unit 121 receives at least the material information and the processing quality mode. In addition, the reception unit 121 receives at least one of the machining shape and the machining depth mode.
  • the determining unit 122 determines multiple parameter value candidates related to laser beam control.
  • the plurality of parameters includes at least the power of the laser light and the repetition frequency of the laser light, and may also include the pitch between pulses.
  • the interpulse pitch is the distance between adjacent pulses.
  • One machining mark is formed by a plurality of pulses.
  • the plurality of parameters may further include at least one or more of line-to-line pitch, processing speed, and processing times.
  • the determination unit 122 may further determine whether or not to fill in based on the processed shape.
  • the determining unit 122 may further determine candidates for the line-to-line pitch value based on the processing quality mode when filling is required.
  • the line-to-line pitch is the distance between adjacent lines when the filling process is performed.
  • the determining unit 122 may further determine candidates for the processing speed value based on the determined value of the repetition frequency of the laser light and the value of the inter-pulse pitch.
  • the determining unit 122 may further determine candidates for the value of the number of times of processing based on the processing depth mode.
  • the determination unit 122 stores the determined parameter values.
  • the output unit 123 outputs the candidates determined by the determination unit 122.
  • the output unit 123 causes the setting device 200 to display the candidates determined by the determination unit 122 .
  • the output unit 123 instructs the display unit 202 to display the candidates determined by the determination unit 122 .
  • the display unit 202 displays the candidates determined by the determination unit 122 on the display.
  • the output unit 123 may cause the setting device 200 to further display an icon (for example, the correction button 705 shown in FIG. 4) for accepting correction of the candidate determined by the determination unit 122. Specifically, the output unit 123 instructs the display unit 202 to display an icon for accepting correction of the candidate determined by the determination unit 122 . Accordingly, the display unit 202 displays an icon for accepting correction of the candidate determined by the determination unit 122 on the display.
  • an icon for example, the correction button 705 shown in FIG. 4
  • the input unit 201 transmits to the laser marker 100 a notification indicating the details of the operation for that icon.
  • the accepting unit 121 accepts correction of the candidate determined by the determining unit 122 .
  • the reception unit 121 identifies the content of the correction instruction from the notification.
  • the correction instruction includes a parameter to be corrected and the value of the parameter after correction.
  • Accepting unit 121 transmits the specified correction instruction to determining unit 122 .
  • the determination unit 122 updates the value candidates for each parameter based on the correction instruction, and calculates the processing time using the updated values.
  • the determination unit 122 stores the updated value.
  • the output unit 123 causes the setting device 200 to display the updated value, the processing time calculated from the updated value, and an icon for accepting correction.
  • the input unit 201 In response to the user operating an icon (for example, the button 706 shown in FIG. 4) for accepting an instruction to start processing displayed on the display, the input unit 201 notifies that the icon has been operated. to the laser marker 100 .
  • the receiving unit 121 instructs the setting unit 124 to set the value of each parameter.
  • the setting unit 124 acquires the value of each parameter from the determination unit 122 and sets the acquired value as the value of each parameter.
  • the setting unit 124 transmits the set values to the oscillator control unit 125 and the marking head control unit 126 .
  • the oscillator control section 125 controls the operation of the oscillator 11 based on the parameter values received from the setting section 124 .
  • the marking head control unit 126 controls the operation of the driving unit 23 based on the values of each parameter received from the setting unit 124.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of laser marker processing according to the embodiment. A series of processes shown in FIG. 3 are started in response to operation of a button 703 (see FIG. 4), which will be described later.
  • steps S301, S311, and S314 is implemented by the reception unit 121.
  • the processing of steps S302 to S309 and step S315 is realized by the determining unit 122.
  • the process of step S ⁇ b>310 is implemented by the output unit 123 .
  • the processing of step S ⁇ b>312 is implemented by the setting unit 124 .
  • the process of step S ⁇ b>313 is implemented by the oscillator control section 125 and the marking head control section 126 .
  • step S ⁇ b>301 the laser marker 100 receives the machining shape, machining quality mode, machining depth mode, and material information of the workpiece 1 . Input of these information will now be described with reference to FIGS.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of an input screen according to the embodiment.
  • the input screen 700 is displayed on the display included in the display unit 202 of the setting device 200.
  • the input screen 700 includes a field 701 for inputting machining shapes.
  • the user uses the input unit 201 of the setting device 200 to draw the machining shape in the field 701 .
  • the input screen 700 includes fields 702 for inputting information about each item of the machining quality mode, the machining depth mode, and the material information of the workpiece 1 .
  • the user uses the input unit 201 of the setting device 200 to select one option for each item displayed in the field 702 .
  • processing quality modes include “standard”, “fine”, and “coarse (emphasis on speed)". If “fine” is selected as the processing quality mode, fine processing is performed, but the processing time is lengthened. On the other hand, when “rough (emphasis on speed)" is selected as the processing quality mode, the processing time is shortened.
  • the processing depth mode includes "standard” and "deep” as an example. When “deep” is selected as the processing depth mode, the processing marks are deeper than when "standard” is selected as the processing depth mode.
  • the material information of work 1 is, for example, the material name of the work.
  • the material information of the workpiece 1 includes "resin”, "aluminum”, and "iron”.
  • the input screen 700 includes buttons 703 and fields 704 .
  • input unit 201 transmits the information entered in columns 701 and 702 to laser marker 100 in response to button 703 being operated. Thereby, the laser marker 100 starts a series of processes shown in FIG. As a result, candidate values for each parameter are displayed in column 704 .
  • the laser marker 100 extracts candidates for combinations of laser light output and repetition frequency values based on the material information of the workpiece 1 received in step S301.
  • An example of the extraction method is as follows.
  • the laser marker 100 stores in advance the value of energy per pulse of laser light (hereinafter also referred to as "energy value”) for each material of the workpiece 1.
  • the laser marker 100 stores a first database in which material information of the workpiece 1 and energy values are associated with each other.
  • first database for example, "resin” is associated with “X (X is a numerical value) microjoules”, “aluminum” is associated with “Y (Y is a numerical value) microjoules”, and “iron ” and “Z (Z is a numerical value) microjoule” are associated with each other.
  • the energy value is determined by the output value of the laser light and the repetition frequency value of the laser light.
  • the laser marker 100 pre-stores energy values corresponding to the two axes of the laser light output value (output setting) and the laser light repetition frequency value as a second database.
  • the second database will be described with reference to FIG.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a second database according to the embodiment.
  • the energy value is written in the area R.
  • the energy value is "a1”.
  • the energy value is "b2”.
  • the second database may include, as energy values, only energy values set in the first database, or energy values not set in the first database in addition to energy values set in the first database. May contain energy values.
  • the same value may be set in a plurality of cells in the region R.
  • the energy value decreases as the laser light repetition frequency value increases.
  • the value of the repetition frequency of the laser light is constant, the energy value increases as the output value of the laser light increases.
  • the laser marker 100 first refers to the first database to identify the energy value corresponding to the material information of the workpiece 1 received in step S301.
  • the laser marker 100 refers to the second database and extracts as candidates all combinations of values of laser light output and repetition frequency corresponding to the identified energy value.
  • step S303 the laser marker 100 determines one candidate for the combination of the value of the laser light output and the repetition frequency from among the candidates extracted in step S302 based on the processing quality mode received in step S301. do. Also, the laser marker 100 stores the determined value.
  • An example of the determination method regarding the combination is as follows.
  • the maximum value of repetition frequencies included in the combination candidates extracted in step S302 is referred to as "maximum value”.
  • the median value of the repetition frequencies included in the candidate combinations extracted in step S302 will be referred to as the “median value”.
  • the intermediate value between the maximum value and the median value is referred to as the "intermediate value”.
  • the laser marker 100 selects a combination having the maximum value of the repetition frequency among the combination candidates extracted in step S302. It is determined as a candidate for the combination of the value of the output power and the repetition frequency of the laser light. The machining speed is calculated by multiplying the repetition frequency by the pitch between pulses. By such determination, when the machining quality mode is "coarse (speed-oriented)", the combination with the fastest machining speed is selected from among the combination candidates extracted in step S302. Machining time can be shortened.
  • the processing quality mode becomes "rough (emphasis on speed)"
  • the value of the repetition frequency increases.
  • the machining speed increases as the value of the repetition frequency increases. Therefore, the processing time is shortened.
  • the laser marker 100 selects a combination having a median value of the repetition frequency among the combination candidates extracted in step S302. It is determined as a candidate for the combination of the values of the output and the repetition frequency.
  • the laser marker 100 selects a combination having an intermediate repetition frequency among the combination candidates extracted in step S302. It is determined as a candidate for the combination of the values of the output and the repetition frequency.
  • the machining quality mode when the machining quality mode is "fine", the value of the pitch between pulses and the value of the pitch between lines are small, so that the machining traces overlap more and the machining speed becomes lower. . Therefore, it is easily affected by heat.
  • the repetition frequency is determined to be a smaller value than when the processing quality mode is "rough (emphasis on speed)". can be made difficult.
  • step S304 the laser marker 100 determines candidates for the pitch between pulses based on the processing quality mode received in step S301, and stores the determined values.
  • An example of how to determine the pitch between pulses is as follows.
  • the laser marker 100 stores in advance the pitch between pulses for each processing quality mode.
  • the laser marker 100 stores a third database that associates processing quality modes and pulse-to-pulse pitches.
  • “standard” is associated with “ ⁇ 1 ( ⁇ 1 is a numerical value) micrometers”
  • "fine” is associated with “ ⁇ 1 ( ⁇ 1 is a numerical value) micrometers”
  • “coarse (emphasis on speed)” and “ ⁇ 1 ( ⁇ 1 is a numerical value) micrometer” are associated with each other.
  • the magnitude relationship of the pitch values between pulses for each processing quality mode is ⁇ 1> ⁇ 1> ⁇ 1. That is, as the processing quality mode becomes finer, the value of the pitch between pulses becomes smaller. As the inter-pulse pitch value becomes smaller, the distance between adjacent pulses becomes narrower, so that each machining mark becomes finer. Therefore, processing quality is improved.
  • the laser marker 100 refers to the third database and determines the value of the pitch between pulses corresponding to the processing quality mode accepted in step S301 as a candidate.
  • step S305 the laser marker 100 determines whether it is necessary to fill in based on the processed shape received in step S301. If filling is necessary (YES in step S305), laser marker 100 shifts the process to step S306. On the other hand, if the filling is unnecessary (NO in step S305), the laser marker 100 shifts the process to step S307.
  • step S306 the laser marker 100 determines a candidate line-to-line pitch value based on the processing quality mode received in step S301, and stores the determined value.
  • An example of a method for determining the line-to-line pitch is as follows.
  • the laser marker 100 stores in advance the line-to-line pitch for each processing quality mode.
  • the laser marker 100 stores a fourth database that associates processing quality modes and line-to-line pitches.
  • “standard” is associated with “ ⁇ 2 ( ⁇ 2 is a numerical value) micrometers”
  • "fine” is associated with “ ⁇ 2 ( ⁇ 2 is a numerical value) micrometers”
  • “coarse (emphasis on speed)” and “ ⁇ 2 ( ⁇ 2 is a numerical value) micrometers” are associated with each other.
  • the magnitude relationship of the line-to-line pitch values for each processing quality mode is ⁇ 2> ⁇ 2> ⁇ 2. That is, as the processing quality mode becomes finer, the line-to-line pitch value becomes smaller. As the line-to-line pitch value becomes smaller, the distance between adjacent lines becomes narrower, so fine painting can be achieved. Therefore, processing quality is improved.
  • the laser marker 100 refers to the fourth database and determines the line-to-line pitch value corresponding to the processing quality mode accepted in step S301 as a candidate.
  • step S307 the laser marker 100 determines candidates for the machining speed value based on the repetition frequency value determined in step S303 and the pulse-to-pulse pitch value determined in step S304. Also, the laser marker 100 stores the determined value. Specifically, the laser marker 100 multiplies the value of the repetition frequency determined in step S303 by the value of the pitch between pulses determined in step S304 to calculate the value of the processing speed.
  • step S308 the laser marker 100 determines candidates for the value of the number of times of processing based on the processing depth mode received in step S301, and stores the determined value. As an example, if the processing depth mode received in step S301 is "standard”, the number of times of processing is determined to be once, and if the processing depth mode received in step S301 is "deep", the number of times of processing is determined twice.
  • the laser marker 100 determines the value of the repetition frequency determined in step S303, the value of the pitch between pulses determined in step S304, the scanning distance of the laser beam calculated from the machining shape received in step S301, and the laser beam
  • the machining time is calculated based on the operating conditions of the galvanomirror 22 for scanning the . That is, the machining time is based on the value of the machining speed determined in step S307, the scanning distance of the laser beam calculated from the machining shape received in step S301, and the operating conditions of the galvanomirror 22 for scanning the laser beam. calculated as
  • the laser marker 100 calculates the processing time based on the updated values of the respective parameters when performing the process of step S309 through step S315, which will be described later.
  • step S310 the laser marker 100 causes the setting device 200 to display the determined candidate value of each parameter, the calculated processing time, and a correction button.
  • a column 704 displays candidate values for each parameter determined by the laser marker 100 .
  • a column 704 displays the machining time calculated by the laser marker 100 .
  • column 704 includes laser light output value, laser light repetition frequency value, processing speed value, line-to-line pitch as candidates for each parameter determined by laser marker 100 . values, and inter-pulse pitch values are shown. In addition to these values, the column 704 may display the value of the number of times of processing determined by the laser marker 100 . Also, if the filling is unnecessary, the line-to-line pitch value may not be displayed.
  • the input screen 700 further includes a correction button 705 and a button 706.
  • a correction button 705 is an icon for receiving a correction of the candidate value of each parameter displayed in the column 704 .
  • the input screen 700 enters a state in which correction of the candidate value of each parameter displayed in the field 704 can be accepted.
  • the values of other parameters and the machining time are updated and displayed.
  • a button 706 is an icon for accepting an instruction to start processing. Laser processing by the laser marker 100 is started by operating the button 706 .
  • the laser marker 100 determines whether or not an instruction to start processing has been received. As an example, the laser marker 100 determines that an instruction to start processing has been received when a notification indicating that the button 706 (see FIG. 4) has been operated is received from the setting device 200 . If an instruction to start processing has been received (YES in step S311), laser marker 100 shifts the process to step S312. On the other hand, if the instruction to start processing has not been received (NO in step S311), laser marker 100 shifts the process to step S314.
  • step S312 the laser marker 100 sets the stored parameter values. Specifically, when the process of step S312 is performed without going through step S315, which will be described later, the values of the parameters to be set are the values determined during the process of steps S303 to S308. On the other hand, when the process of step S312 is performed after step S315, which will be described later, the values of the parameters to be set are the updated values.
  • step S313 the laser marker 100 performs laser processing based on the parameter values set in step S312. After step S313, the laser marker 100 ends the series of processes shown in FIG.
  • step S314 the laser marker 100 determines whether or not an instruction to correct the parameter value candidate has been received.
  • the laser marker 100 receives from the setting device 200 a notification indicating the operation content of the correction button 705 (see FIG. 4)
  • the laser marker 100 determines that an instruction to correct the parameter value candidate has been received. If the correction instruction has been received (YES in step S314), laser marker 100 shifts the process to step S315. On the other hand, if no correction instruction has been received (NO in step S314), laser marker 100 returns the process to step S311.
  • step S315 the laser marker 100 updates the parameter value candidates based on the correction instruction.
  • the machining speed value is updated.
  • the laser marker 100 returns the processing to step S309.
  • the corrected values of the respective parameters and the machining time calculated based on the corrected values are displayed.
  • the user can obtain processing condition candidates simply by inputting information according to the input screen. Therefore, the user's burden of setting processing conditions is reduced.
  • the laser marker 100 does not have to perform step S304 in the process of FIG. In that case, the laser marker 100 does not perform steps S307 and S309, and causes the setting device 200 to display the determined parameter value candidates and a correction button in step S310.
  • the laser marker 100 does not have to perform steps S305 and S306 in the processing of FIG. In that case, the laser marker 100 may receive only the processing quality mode, the processing depth mode, and the material information of the workpiece 1 in step S301.
  • the laser marker 100 does not have to perform step S307 in the process of FIG.
  • the laser marker 100 does not have to perform step S308 in the process of FIG. In that case, the laser marker 100 may receive only the machining shape, the machining quality mode, and the material information of the workpiece 1 in step S301.
  • the laser marker 100 does not have to perform step S309 in the process of FIG. In that case, the laser marker 100 causes the setting device 200 to display the determined parameter value candidates and a correction button in step S310.
  • the laser marker 100 does not have to display the correction button on the setting device 200 in step S310. In that case, the laser marker 100 does not perform steps S314 and S315.
  • the material information of the work 1 is not limited to the material name of the work 1 such as resin, aluminum, and iron.
  • the material information of the workpiece 1 may be information further subdivided within the same material.
  • the subdivided information includes information that the resin is a light-colored resin, information that it is a dark-colored resin, and information that it is a heat-resistant resin.
  • the subdivided information includes, for example, information indicating that the aluminum is a cut surface, information indicating that the aluminum is a mirror surface, information indicating that the aluminum is a casting surface, and the like.
  • the subdivided information is, for example, information that it is iron on the cut surface, information that it is mirror surface iron, information that it is cast surface iron, quenched surface information that it is the iron of the painted surface, information that it is the iron of the painted surface, and the like.
  • the material information of the work 1 may be physical properties of the work 1 (for example, hardness of the work 1, thermal conductivity of the work 1, etc.).
  • the material information of work 1 is the material name of work 1
  • the material information of work 1 includes not only resin, aluminum, and iron, but also other material names (for example, rubber, glass, porcelain, plating, etc.). surface, copper, gold, silver, etc.).
  • processing quality mode and processing depth mode are not limited to those described above.
  • the correction button 705 shown in FIG. 4 may be a button that allows the displayed value to be increased or decreased by operating the button.
  • the plurality of parameters further includes line-to-line pitch;
  • the reception unit (121) further receives a machining shape,
  • the determination unit (122) Based on the processed shape received by the receiving unit (121), further determining whether or not the filling is necessary,
  • the laser marker according to configuration 2 further determining candidates for the line-to-line pitch value based on the processing quality mode received by the receiving unit (121) when filling is required.
  • the plurality of parameters further includes processing speed, The laser marker according to configuration 2 or configuration 3, wherein the determination unit (122) further determines a candidate for the value of the processing speed based on the determined repetition frequency of the laser beam and the pulse-to-pulse pitch.
  • the output section (20) includes a galvanomirror (22),
  • the output unit (123) outputs the determined repetition frequency of the laser light, the determined pulse-to-pulse pitch, the scanning distance of the laser light calculated from the machining shape, and the scanning distance of the laser light for scanning the laser light. 4.
  • the plurality of parameters further includes the number of times of processing,
  • the reception unit (121) further receives a processing depth mode, In any one of Configurations 1 to 5, wherein the determination unit (122) further determines a candidate for the value of the number of times of processing based on the processing depth mode received by the reception unit (121) The described laser marker.
  • 1 workpiece 10 controller, 11 oscillator, 12 control unit, 20 marking head, 21 scanning mechanism, 22 galvanometer mirror, 23 drive unit, 30, 401 cable, 100 laser marker, 121 reception unit, 122 determination unit, 123 output unit, 124 Setting unit, 125 oscillator control unit, 126 marking head control unit, 200 setting device, 201 input unit, 202 display unit, 301 stage, 700 input screen, 701, 702, 704 columns, 703, 706 buttons, 705 correction button.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

レーザマーカ（１００）は、発振器（１１）と、発振器（１１）によって発振されたレーザ光を出射する出射部（２０）と、加工の対象であるワーク（１）の材質に関する材質情報、および、加工品質モードを受け付ける受付部と、受付部によって受け付けられた、材質情報、および、加工品質モードに基づいて、レーザ光の制御に関する複数のパラメータの値の候補を決定する決定部と、決定部によって決定された候補を出力する出力部と、を備える。複数のパラメータは、レーザ光の出力、および、レーザ光の繰り返し周波数を含む。

Description

レーザマーカ
　本開示は、レーザマーカに関する。
　以前より、レーザ光を用いて加工対象物（ワーク）の表面に、文字や図形等のマーキング（以下、「印字」とも称する）を行うレーザマーカが知られている（特開２０１４－１９５８２６号公報参照）。
特開２０１４－１９５８２６号公報
　特開２０１４－１９５８２６号公報に開示のレーザマーカは、加工条件が変更される毎に、加工条件に基づいて加工状態画像を生成する。ユーザはその加工状態画像を見て、加工条件が適しているか否かを判断する。そのため、適した加工条件を得るためには、ユーザは加工条件の入力と、加工状態画像の確認とを繰り返す必要があり、ユーザにとっては負担であった。
　本開示の目的は、ユーザによる加工条件の設定負担を軽減するレーザマーカを提供することである。
　この開示にかかるレーザマーカは、レーザ光を発振する発振器と、発振器によって発振されたレーザ光を出射する出射部と、加工の対象であるワークの材質に関する材質情報、および、加工品質モードを受け付ける受付部と、受付部によって受け付けられた、材質情報、および、加工品質モードに基づいて、レーザ光の制御に関する複数のパラメータの値の候補を決定する決定部と、決定部によって決定された候補を出力する出力部と、を備える。複数のパラメータは、レーザ光の出力、および、レーザ光の繰り返し周波数を含む。
　これにより、ユーザによる加工条件の設定負担を軽減することができる。
　上述の開示において、好ましくは、複数のパラメータは、パルス間ピッチをさらに含む。
　これにより、ユーザによるパルス間ピッチの設定負担を軽減することができる。
　上述の開示において、好ましくは、複数のパラメータは、ライン間ピッチをさらに含む。受付部は、加工形状をさらに受け付ける。決定部は、受付部によって受け付けられた加工形状に基づいて、塗りつぶしの要否をさらに判定し、塗りつぶしが必要な場合には、受付部によって受け付けられた加工品質モードに基づいて、ライン間ピッチの値の候補をさらに決定する。
　これにより、ユーザによるライン間ピッチの設定負担を軽減することができる。
　上述の開示において、好ましくは、複数のパラメータは、加工速度をさらに含む。決定部は、決定したレーザ光の繰り返し周波数、および、パルス間ピッチに基づいて、加工速度の値の候補をさらに決定する。
　これにより、ユーザによる加工速度の設定負担を軽減することができる。
　上述の開示において、好ましくは、出射部は、ガルバノミラーを含む。出力部は、決定されたレーザ光の繰り返し周波数、決定されたパルス間ピッチ、加工形状から算出されるレーザ光の走査距離、および、レーザ光を走査させるためのガルバノミラーの動作条件に基づいて算出される加工時間をさらに出力する。
　これにより、ユーザは加工時間を知ることができる。
　上述の開示において、好ましくは、複数のパラメータは、加工回数をさらに含む。受付部は、加工深さモードをさらに受け付ける。決定部は、受付部によって受け付けられた加工深さモードに基づいて、加工回数の値の候補をさらに決定する。
　これにより、ユーザによる加工回数の設定負担を軽減することができる。
　上述の開示において、好ましくは、受付部は、候補の修正をさらに受け付ける。
　これにより、ユーザは表示された加工条件を修正することができる。
　本開示によれば、ユーザによる加工条件の設定負担を軽減するレーザマーカを提供することができる。
実施の形態に係るレーザマーカの構成例を示す図である。 実施の形態に係るレーザマーカの制御部の構成を示す図である。 実施の形態に係るレーザマーカの処理の一例を示すフローチャートである。 実施の形態に係る入力画面の一例を示す図である。 実施の形態に係る第２データベースの一例を示す図である。
　本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰り返さない。
　［適用例］
　まず、図１を参照して、本発明が適用される場面の一例について説明する。本発明が適用される場面は、ユーザがレーザマーカ１００の加工条件を設定する場面である。
　レーザマーカ１００は、レーザ光を用いて、加工の対象であるワーク１を加工する。レーザマーカ１００は、ケーブル４０１によって設定装置２００に接続される。ユーザが設定装置２００に表示される入力画面に従って情報を入力すると、入力された情報がレーザマーカ１００へ送信される。レーザマーカ１００は、設定装置２００から受信した情報を基に加工条件の候補を決定し、決定した加工条件の候補を設定装置２００に表示させる。加工条件とは、レーザ光の制御に関する複数のパラメータの各々の値のことである。
　これにより、ユーザは入力画面に従って情報を入力するだけで、加工条件の候補を得ることができるので、ユーザによる加工条件の設定負担が軽減される。
　図１は、実施の形態に係るレーザマーカの構成例を示す図である。実施の形態に係るレーザマーカ１００は、マーキングヘッド２０が据え置かれている据え置きタイプである。レーザマーカ１００は、コントローラ１０と、マーキングヘッド２０と、ケーブル３０とを含む。
　コントローラ１０は、レーザ光を発振する発振器１１と、制御部１２とを含む。発振器１１は、レーザ光源を含む。レーザ光源の種類は特に限定されないが、たとえば、レーザ光源に、ファイバレーザを用いることができる。レーザ光源は、ＹＡＧレーザなどの固体レーザ、あるいはＣＯ２レーザなどのガスレーザであってもよい。レーザ光源からのレーザ光は、パルス光でもよいし、連続（ＣＷ）光であってもよい。
　制御部１２は、レーザマーカ１００を統括的に制御する。制御部１２は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）等で構成される。ＣＰＵは、あらかじめ記憶されているプログラムを実行することで、レーザマーカ１００として必要な機能を提供する。
　マーキングヘッド２０は、ケーブル３０によってコントローラ１０に接続される。たとえば、ケーブル３０は、発振器１１からの光をマーキングヘッド２０に伝送するための光ファイバケーブル、制御部１２からの制御信号をマーキングヘッド２０に伝送するための信号ケーブル、およびマーキングヘッド２０に電力を供給するための電源ケーブル等を含むことができる。
　マーキングヘッド２０は、発振器１１によって発振されたレーザ光を出射する「出射部」に相当する。マーキングヘッド２０は、発振器１１により発振されたレーザ光を走査するための走査機構２１を含む。走査機構２１は、ガルバノミラー２２と、ガルバノミラー２２を駆動する駆動部２３とを含む。発振器１１により発振されたレーザ光は、ガルバノミラー２２において反射されて、ステージ３０１に置かれたワーク１の表面に照射される。ワーク１は、加工の対象である。レーザ光が照射されることにより、ワーク１の表面に加工痕（以下、「ドット」とも称する）が形成される。
　駆動部２３は、制御部１２からの制御信号に応答してガルバノミラー２２を駆動する。これにより、レーザ光がワーク１上を往復するように走査される。走査機構２１によるレーザ光の走査の方向は、１次元方向、２次元方向、または、その両方であってもよい。
　レーザマーカ１００は、ケーブル４０１によって設定装置２００に接続される。ケーブル４０１は、制御部１２と設定装置２００との間で制御信号を伝送するための信号ケーブルである。設定装置２００は、情報を入力する入力部２０１と、入力部２０１によって入力された情報や制御部１２から受信した情報を表示する表示部２０２とを含む。一例として、入力部２０１はマウス、キーボード、タッチパネル等を含み、表示部２０２はディスプレイ等を含む。制御部１２は、設定装置２００に入力された情報を受け付ける。また、制御部１２は、ディスプレイに表示させたい情報を設定装置２００へ送信する。
　なお、図１に示す例では、コントローラ１０とマーキングヘッド２０とが別体であるが、コントローラ１０とマーキングヘッド２０とが１つの筐体に収容されてもよい。また、ＣＰＵがプログラムを実行することにより提供される機能の一部または全部が、専用のハードウェア回路を用いて実装されてもよい。また、レーザマーカ１００は、マーキングヘッド２０が据え置かれていないハンディータイプであってもよい。
　図２は、実施の形態に係るレーザマーカの制御部の構成を示す図である。制御部１２は、受付部１２１、決定部１２２、出力部１２３、設定部１２４、発振器制御部１２５、およびマーキングヘッド制御部１２６を含む。
　受付部１２１は、入力部２０１によって入力された情報を受け付ける。入力部２０１によって入力される情報は、ワーク１（図１参照）の材質に関する材質情報、および、加工品質モードを少なくとも含む。加工品質モードとは、加工痕の品質レベルを決定するモードである。他に、入力部２０１によって入力される情報は、加工形状、および、加工痕の深さに関するモード（以下、「加工深さモード」とも称する）のうち少なくとも一方を含んでいてもよい。したがって、受付部１２１は、材質情報、および、加工品質モードを少なくとも受け付ける。他に、受付部１２１は、加工形状、および、加工深さモードのうち少なくとも一方を受け付ける。
　決定部１２２は、受付部１２１によって受け付けられた、材質情報、および、加工品質モードに基づいて、レーザ光の制御に関する複数のパラメータの値の候補を決定する。複数のパラメータは、レーザ光の出力、および、レーザ光の繰り返し周波数を少なくとも含み、他にパルス間ピッチを含んでもよい。パルス間ピッチとは、隣接するパルス間の距離である。１つの加工痕は、複数のパルスにより形成される。
　複数のパラメータは、さらに、ライン間ピッチ、加工速度、および加工回数のうち少なくとも１つ以上を含んでもよい。
　決定部１２２は、受付部１２１が加工形状を受け付けた場合には、加工形状を基に塗りつぶしの要否をさらに判断してもよい。決定部１２２は、塗りつぶしが必要な場合には、加工品質モードに基づいて、ライン間ピッチの値の候補をさらに決定してもよい。ライン間ピッチとは、塗り潰し加工を行う際の隣接するライン間の距離である。ライン間ピッチよりもレーザ光のビーム径が大きい場合には、加工痕が重なり合う。
　決定部１２２は、決定したレーザ光の繰り返し周波数の値、および、パルス間ピッチの値に基づいて、加工速度の値の候補をさらに決定してもよい。
　決定部１２２は、受付部１２１が加工深さモードを受け付けた場合には、加工深さモードに基づいて、加工回数の値の候補をさらに決定してもよい。
　決定部１２２は、決定した各パラメータの値を記憶する。
　出力部１２３は、決定部１２２によって決定された候補を出力する。一例として、出力部１２３は、決定部１２２によって決定された候補を設定装置２００に表示させる。詳細には、出力部１２３は、表示部２０２に対し、決定部１２２によって決定された候補の表示を指示する。これにより、表示部２０２は、決定部１２２によって決定された候補をディスプレイに表示する。
　出力部１２３は、決定部１２２によって決定された候補の修正を受け付けるためのアイコン（たとえば、図４に示す修正ボタン７０５）を設定装置２００にさらに表示させてもよい。詳細には、出力部１２３は、表示部２０２に対し、決定部１２２によって決定された候補の修正を受け付けるためのアイコンの表示を指示する。これにより、表示部２０２は、決定部１２２によって決定された候補の修正を受け付けるためのアイコンをディスプレイに表示する。
　修正を受け付けるためのアイコンがユーザによって操作されたことに応じて、入力部２０１は当該アイコンに対する操作内容を示す通知をレーザマーカ１００へ送信する。受付部１２１は、決定部１２２によって決定された候補の修正を受け付ける。詳細には、受付部１２１は、当該通知を受信したことに応じて、当該通知から修正指示の内容を特定する。修正指示は、修正対象のパラメータと、当該パラメータの修正後の値とを含む。受付部１２１は、特定した修正指示を決定部１２２へ送信する。決定部１２２は、修正指示に基づいて、各パラメータの値の候補を更新するとともに、更新後の値で加工時間を算出する。決定部１２２は、更新後の値を記憶する。出力部１２３は、更新後の値、更新後の値で算出した加工時間、および、修正を受け付けるためのアイコンの表示を設定装置２００に表示させる。
　ディスプレイに表示されている加工開始の指示を受け付けるためのアイコン（たとえば、図４に示すボタン７０６）がユーザによって操作されたことに応じて、入力部２０１は当該アイコンが操作されたことを示す通知をレーザマーカ１００へ送信する。受付部１２１は、当該通知を受信したことに応じて、設定部１２４に各パラメータの値の設定を指示する。設定部１２４は、決定部１２２から各パラメータの値を取得し、取得した値を各パラメータの値として設定する。設定部１２４は、設定した値を発振器制御部１２５、および、マーキングヘッド制御部１２６へ送信する。
　発振器制御部１２５は、設定部１２４から受信した各パラメータの値に基づいて、発振器１１の動作を制御する。
　マーキングヘッド制御部１２６は、設定部１２４から受信した各パラメータの値に基づいて、駆動部２３の動作を制御する。
　図１～図３を参照して、実施の形態に係るレーザマーカの処理の一例を説明する。図３は、実施の形態に係るレーザマーカの処理の一例を示すフローチャートである。図３に示す一連の処理は、後述するボタン７０３（図４参照）が操作されたことに応じて開始される。
　ステップＳ３０１、ステップＳ３１１、およびステップＳ３１４の処理は、受付部１２１によって実現される。ステップＳ３０２～ステップＳ３０９、および、ステップＳ３１５の処理は、決定部１２２によって実現される。ステップＳ３１０の処理は、出力部１２３によって実現される。ステップＳ３１２の処理は、設定部１２４によって実現される。ステップＳ３１３の処理は、発振器制御部１２５、および、マーキングヘッド制御部１２６によって実現される。
　ステップＳ３０１において、レーザマーカ１００は、加工形状、加工品質モード、加工深さモード、および、ワーク１の材質情報を受け付ける。ここで、図１、図２、および図４を参照して、これらの情報の入力について説明する。図４は、実施の形態に係る入力画面の一例を示す図である。
　入力画面７００は、設定装置２００の表示部２０２に含まれるディスプレイに表示される。入力画面７００は、加工形状を入力するための欄７０１を含む。ユーザは、設定装置２００の入力部２０１を用いて、欄７０１に加工形状を描画する。
　入力画面７００は、加工品質モード、加工深さモード、および、ワーク１の材質情報の各項目について情報を入力するための欄７０２を含む。ユーザは、設定装置２００の入力部２０１を用いて、欄７０２に項目別に表示されている選択肢を各項目につき１つ選択する。
　加工品質モードは、一例として、「標準」、「精細」、および「粗（スピード重視）」を含む。加工品質モードとして「精細」が選択された場合には、きめ細かく加工されるが、加工時間は長くなる。一方、加工品質モードとして「粗（スピード重視）」が選択された場合には、加工時間が短くなる。
　加工深さモードは、一例として、「標準」および「深い」と含む。加工深さモードとして「深い」が選択された場合には、加工深さモードとして「標準」が選択された場合よりも、加工痕が深くなる。
　ワーク１の材質情報は、一例として、ワークの材料名である。この例では、ワーク１の材質情報は、「樹脂」、「アルミニウム」、および「鉄」を含む。
　入力画面７００は、ボタン７０３および欄７０４を含む。欄７０１および欄７０２に情報が入力された後に、ボタン７０３が操作されたことに応じて、入力部２０１は、欄７０１および欄７０２に入力された情報をレーザマーカ１００へ送信する。これにより、レーザマーカ１００は、図３に示す一連の処理を開始する。その結果、欄７０４に各パラメータの値の候補が表示される。
　再び図３を参照して、ステップＳ３０２において、レーザマーカ１００は、ステップＳ３０１で受け付けたワーク１の材質情報に基づいて、レーザ光の、出力と繰り返し周波数との値の組合せの候補を抽出する。抽出方法の一例は、以下の通りである。
　レーザマーカ１００は、レーザ光のパルス１発当たりのエネルギーの値（以下、「エネルギーの値」とも称する）をワーク１の材質別にあらかじめ記憶している。一例として、レーザマーカ１００は、ワーク１の材質情報、および、エネルギーの値、を対応付けた第１データベースを記憶している。第１データベースには、たとえば、「樹脂」と「Ｘ（Ｘは数値）マイクロジュール」とが対応付けられ、「アルミニウム」と「Ｙ（Ｙは数値）マイクロジュール」とが対応付けられ、「鉄」と「Ｚ（Ｚは数値）マイクロジュール」とが対応付けられている。エネルギーの値は、レーザ光の出力の値と、レーザ光の繰り返し周波数の値とにより決まる。
　さらに、レーザマーカ１００は、レーザ光の出力の値（出力設定）とレーザ光の繰り返し周波数の値との２軸に対応したエネルギーの値を第２データベースとしてあらかじめ記憶している。ここで、図５を参照して、第２データベースについて説明する。図５は、実施の形態に係る第２データベースの一例を示す図である。
　領域Ｒには、エネルギーの値が記されている。一例として、レーザ光の出力の値が「５」であり、レーザ光の繰り返し周波数の値が「１０」である場合には、エネルギーの値は「ａ１」である。他の例として、レーザ光の出力の値が「１０」であり、レーザ光の繰り返し周波数の値が「２０」である場合には、エネルギーの値は「ｂ２」である。第２データベースは、エネルギーの値として、第１データベースに設定されているエネルギーの値のみを含んでもよいし、第１データベースに設定されているエネルギーの値に加え、第１データベースに設定されていないエネルギーの値を含んでもよい。また、領域Ｒ内において複数のセルに同じ値が設定されていてもよい。
　第２データベースにおいて、レーザ光の出力の値が一定である場合には、レーザ光の繰り返し周波数の値が大きくなるに従って、エネルギーの値が小さくなる。一方、第２データベースにおいて、レーザ光の繰り返し周波数の値が一定である場合には、レーザ光の出力の値が大きくなるに従って、エネルギーの値が大きくなる。
　再び、図３を参照して、レーザマーカ１００は、まず、第１データベースを参照して、ステップＳ３０１で受け付けたワーク１の材質情報に対応するエネルギーの値を特定する。次いで、レーザマーカ１００は、第２データベースを参照して、特定したエネルギーの値に対応する、レーザ光の、出力と繰り返し周波数との値の全ての組合せを候補として抽出する。
　ステップＳ３０３において、レーザマーカ１００は、ステップＳ３０１で受け付けた加工品質モードに基づいて、ステップＳ３０２で抽出した候補の中から、レーザ光の、出力と繰り返し周波数との値の組合せの候補を１つに決定する。また、レーザマーカ１００は、決定した値を記憶する。組合せに関する決定方法の一例は、以下の通りである。
　以下では、ステップＳ３０２で抽出した組合せの候補に含まれる繰り返し周波数の最大値を「最大値」と称する。以下では、ステップＳ３０２で抽出した組合せの候補に含まれる繰り返し周波数の中央値を「中央値」と称する。以下では、ステップＳ３０２で抽出した組合せの候補に含まれる繰り返し周波数のうち、最大値と中央値との中間値を「中間値」と称する。
　レーザマーカ１００は、ステップＳ３０１で受け付けた加工品質モードが「粗（スピード重視）」である場合には、ステップＳ３０２で抽出した組合せの候補の中で、繰り返し周波数の値が最大値となる組み合わせを、レーザ光の、出力と繰り返し周波数との値の組合せの候補として決定する。加工速度は、繰り返し周波数にパルス間ピッチを乗じることで算出される。このような決定により、加工品質モードが「粗（スピード重視）」である場合には、ステップＳ３０２で抽出した組合せの候補の中から、加工速度が最速値となる組み合わせが選択されることから、加工時間を短くすることができる。
　すなわち、加工品質モードが「粗（スピード重視）」になるにつれ、繰り返し周波数の値が大きくなる。さらに、繰り返し周波数の値が大きくなることにより、加工速度が大きくなる。ゆえに、加工時間が短くなる。
　レーザマーカ１００は、ステップＳ３０１で受け付けた加工品質モードが「標準」である場合には、ステップＳ３０２で抽出した組合せの候補の中で、繰り返し周波数の値が中央値となる組み合わせを、レーザ光の、出力と繰り返し周波数との値の組合せの候補として決定する。
　レーザマーカ１００は、ステップＳ３０１で受け付けた加工品質モードが「精細」である場合には、ステップＳ３０２で抽出した組合せの候補の中で、繰り返し周波数の値が中間値となる組み合わせを、レーザ光の、出力と繰り返し周波数との値の組合せの候補として決定する。
　後述するように、加工品質モードが「精細」である場合には、パルス間ピッチの値やライン間ピッチの値が小さくなることから、加工痕の重なりが多くなるとともに、加工速度も低速になる。そのため、熱影響を受けやすくなる。しかし、加工品質モードが「精細」である場合には、加工品質モードが「粗（スピード重視）」である場合よりも、繰り返し周波数の値が小さい値に決定されることから、熱影響を受けにくくすることができる。
　ステップＳ３０４において、レーザマーカ１００は、ステップＳ３０１で受け付けた加工品質モードに基づいて、パルス間ピッチの値の候補を決定し、決定した値を記憶する。パルス間ピッチに関する決定方法の一例は、以下の通りである。
　レーザマーカ１００は、パルス間ピッチを加工品質モード別にあらかじめ記憶している。一例として、レーザマーカ１００は、加工品質モード、および、パルス間ピッチ、を対応付けた第３データベースを記憶している。たとえば、第３データベースには、「標準」と「α１（α１は数値）マイクロメートル」とが対応付けられ、「精細」と「β１（β１は数値）マイクロメートル」とが対応付けられ、「粗（スピード重視）」と「γ１（γ１は数値）マイクロメートル」とが対応付けられている。
　加工品質モード別のパルス間ピッチの値の大小関係は、γ１＞α１＞β１である。すなわち、加工品質モードが精細になるにつれ、パルス間ピッチの値が小さくなる。パルス間ピッチの値が小さくなることにより、隣接するパルス間の距離が狭くなることから、１つ１つの加工痕がきめ細かくなる。ゆえに、加工品質が向上する。レーザマーカ１００は、第３データベースを参照して、ステップＳ３０１で受け付けた加工品質モードに対応するパルス間ピッチの値を候補として決定する。
　ステップＳ３０５において、レーザマーカ１００は、ステップＳ３０１で受け付けた加工形状に基づいて、塗りつぶしの要否を判定する。塗りつぶしが必要な場合には（ステップＳ３０５において、ＹＥＳ）、レーザマーカ１００は、処理をステップＳ３０６に移行する。一方、塗りつぶしが不要な場合には（ステップＳ３０５において、ＮＯ）、レーザマーカ１００は、処理をステップＳ３０７に移行する。
　ステップＳ３０６において、レーザマーカ１００は、ステップＳ３０１で受け付けた加工品質モードに基づいて、ライン間ピッチの値の候補を決定し、決定した値を記憶する。ライン間ピッチに関する決定方法の一例は、以下の通りである。
　レーザマーカ１００は、ライン間ピッチを加工品質モード別にあらかじめ記憶している。一例として、レーザマーカ１００は、加工品質モード、および、ライン間ピッチ、を対応付けた第４データベースを記憶している。たとえば、第４データベースには、「標準」と「α２（α２は数値）マイクロメートル」とが対応付けられ、「精細」と「β２（β２は数値）マイクロメートル」とが対応付けられ、「粗（スピード重視）」と「γ２（γ２は数値）マイクロメートル」とが対応付けられている。
　加工品質モード別のライン間ピッチの値の大小関係は、γ２＞α２＞β２である。すなわち、加工品質モードが精細になるにつれ、ライン間ピッチの値が小さくなる。ライン間ピッチの値が小さくなることにより、隣接するライン間の距離が狭くなることから、きめ細かく塗りつぶすことができる。ゆえに、加工品質が向上する。レーザマーカ１００は、第４データベースを参照して、ステップＳ３０１で受け付けた加工品質モードに対応するライン間ピッチの値を候補として決定する。
　ステップＳ３０７において、レーザマーカ１００は、ステップＳ３０３で決定した繰り返し周波数の値と、ステップＳ３０４で決定したパルス間ピッチの値とに基づいて、加工速度の値の候補を決定する。また、レーザマーカ１００は、決定した値を記憶する。詳細には、レーザマーカ１００は、ステップＳ３０３で決定した繰り返し周波数の値にステップＳ３０４で決定したパルス間ピッチの値を乗じることで加工速度の値を算出する。
　ステップＳ３０８において、レーザマーカ１００は、ステップＳ３０１で受け付けた加工深さモードに基づいて、加工回数の値の候補を決定し、決定した値を記憶する。一例として、ステップＳ３０１で受け付けた加工深さモードが「標準」の場合には、加工回数を１回に決定し、ステップＳ３０１で受け付けた加工深さモードが「深い」の場合には、加工回数を２回に決定する。
　ステップＳ３０９において、レーザマーカ１００は、ステップＳ３０３で決定した繰り返し周波数の値、ステップＳ３０４で決定したパルス間ピッチの値、ステップＳ３０１で受け付けた加工形状から算出されるレーザ光の走査距離、および、レーザ光を走査させるためのガルバノミラー２２の動作条件に基づいて、加工時間を算出する。すなわち、加工時間は、ステップＳ３０７で決定した加工速度の値、ステップＳ３０１で受け付けた加工形状から算出されるレーザ光の走査距離、および、レーザ光を走査させるためのガルバノミラー２２の動作条件に基づいて算出される。
　なお、レーザマーカ１００は、ステップＳ３０９の処理を後述のステップＳ３１５を経て行う場合には、各パラメータの更新後の値に基づいて、加工時間を算出する。
　ステップＳ３１０において、レーザマーカ１００は、決定した各パラメータの値の候補、算出した加工時間、および修正ボタンを設定装置２００に表示させる。
　ここで、再び、図１、図２、および図４を参照して、設定装置２００による表示について説明する。欄７０４には、レーザマーカ１００によって決定された各パラメータの値の候補が表示される。また、欄７０４には、レーザマーカ１００によって算出された加工時間が表示される。
　図４に示す例では、欄７０４には、レーザマーカ１００によって決定された各パラメータの値の候補として、レーザ光の出力の値、レーザ光の繰り返し周波数の値、加工速度の値、ライン間ピッチの値、およびパルス間ピッチの値が表示されている。なお、欄７０４には、これらの値に加え、レーザマーカ１００によって決定された加工回数の値が表示されてもよい。また、塗りつぶしが不要な場合には、ライン間ピッチの値は表示されなくてもよい。
　入力画面７００は、修正ボタン７０５、および、ボタン７０６をさらに含む。修正ボタン７０５は、欄７０４に表示されている各パラメータの値の候補の修正を受け付けるためのアイコンである。修正ボタン７０５が操作されることにより、入力画面７００は、欄７０４に表示されている各パラメータの値の候補の修正を受け付け可能な状態となる。少なくとも１つのパラメータの値の候補が修正されたことに応じて、他のパラメータの値と、加工時間とが更新されて表示される。
　ボタン７０６は、加工開始の指示を受け付けるためのアイコンである。ボタン７０６が操作されることにより、レーザマーカ１００によるレーザ加工が開始される。
　再び図３を参照して、ステップＳ３１１において、レーザマーカ１００は、加工開始の指示を受け付けたか否かを判定する。一例として、レーザマーカ１００は、設定装置２００からボタン７０６（図４参照）が操作されたことを示す通知を受信した場合に、加工開始の指示を受け付けたと判定する。加工開始の指示を受け付けた場合には（ステップＳ３１１においてＹＥＳ）、レーザマーカ１００は、処理をステップＳ３１２に移行する。一方、加工開始の指示を受け付けていない場合には（ステップＳ３１１においてＮＯ）、レーザマーカ１００は、処理をステップＳ３１４に移行する。
　ステップＳ３１２において、レーザマーカ１００は、記憶している各パラメータの値を設定する。詳細には、ステップＳ３１２の処理が後述のステップＳ３１５を経ることなく行われる場合には、設定される各パラメータの値はステップＳ３０３～ステップＳ３０８の処理の中で決定された値である。一方、ステップＳ３１２の処理が後述のステップＳ３１５を経た後に行われる場合には、設定される各パラメータの値は更新後の値である。
　ステップＳ３１３において、レーザマーカ１００は、ステップＳ３１２で設定した各パラメータの値に基づいて、レーザ加工を行う。ステップＳ３１３の後、レーザマーカ１００は、図３に示す一連の処理を終了する。
　ステップＳ３１４において、レーザマーカ１００は、パラメータの値の候補に対する修正指示を受け付けたか否かを判定する。レーザマーカ１００は、設定装置２００から修正ボタン７０５（図４参照）に対する操作内容を示す通知を受信した場合に、パラメータの値の候補に対する修正指示を受け付けたと判定する。修正指示を受け付けた場合には（ステップＳ３１４においてＹＥＳ）、レーザマーカ１００は、処理をステップＳ３１５に移行する。一方、修正指示を受け付けていない場合には（ステップＳ３１４においてＮＯ）、レーザマーカ１００は、処理をステップＳ３１１に戻す。
　ステップＳ３１５において、レーザマーカ１００は、修正指示に基づいて、パラメータの値の候補を更新する。一例として、レーザ光の繰り返し周波数の値、および、パルス間ピッチの値のうち少なくとも一方の値の修正が指示されている場合には、加工速度の値を更新する。ステップＳ３１５の後、レーザマーカ１００は、処理をステップＳ３０９に戻す。これにより、図４に示す欄７０４には、各パラメータの修正後の値とともに、修正後の値に基づいて算出された加工時間が表示される。
　このように、上記実施の形態に従えば、ユーザは入力画面に従って情報を入力するだけで、加工条件の候補を得ることができる。ゆえに、ユーザによる加工条件の設定負担が軽減される。
　［処理に関する変形例］
　レーザマーカ１００は、図３の処理のうち、ステップＳ３０４を行わなくてもよい。その場合には、レーザマーカ１００は、ステップＳ３０７およびステップＳ３０９を行わず、ステップＳ３１０において、決定した各パラメータの値の候補、および、修正ボタンを設定装置２００に表示させる。
　また、レーザマーカ１００は、図３の処理のうち、ステップＳ３０５およびステップＳ３０６を行わなくてもよい。その場合には、ステップＳ３０１において、レーザマーカ１００は、加工品質モード、加工深さモード、およびワーク１の材質情報のみを受け付ければよい。
　また、レーザマーカ１００は、図３の処理のうち、ステップＳ３０７を行わなくてもよい。
　また、レーザマーカ１００は、図３の処理のうち、ステップＳ３０８を行わなくてもよい。その場合には、ステップＳ３０１において、レーザマーカ１００は、加工形状、加工品質モード、およびワーク１の材質情報のみを受け付ければよい。
　また、レーザマーカ１００は、図３の処理のうち、ステップＳ３０９を行わなくてもよい。その場合には、レーザマーカ１００は、ステップＳ３１０において、決定した各パラメータの値の候補、および、修正ボタンを設定装置２００に表示させる。
　また、レーザマーカ１００は、ステップＳ３１０において、修正ボタンを設定装置２００に表示させなくてもよい。その場合には、レーザマーカ１００は、ステップＳ３１４、および、ステップＳ３１５を行わない。
　［ワークの材質情報に関する変形例］
　ワーク１の材質情報は、樹脂、アルミニウム、および鉄のようなワーク１の材料名に限られない。他の例として、ワーク１の材質情報は、同じ材料の中でさらに細分化された情報であってもよい。たとえば、樹脂の場合であれば、細分化された情報とは、明色材の樹脂であるとの情報、暗色材の樹脂であるとの情報、耐熱樹脂であるとの情報等である。アルミニウムの場合であれば、細分化された情報とは、たとえば、切削面のアルミニウムであるとの情報、鏡面のアルミニウムであるとの情報、鋳肌のアルミニウムであるとの情報等である。鉄の場合であれば、細分化された情報とは、たとえば、切削面の鉄であるとの情報、鏡面の鉄であるとの情報、鋳肌面の鉄であるとの情報、焼入面の鉄であるとの情報、塗装面の鉄であるとの情報等である。
　他の例として、ワーク１の材質情報は、ワーク１の物性（たとえば、ワーク１の硬さ、ワーク１の熱伝導率等）でもよい。
　また、ワーク１の材質情報がワーク１の材料名である場合には、ワーク１の材質情報には、樹脂、アルミニウム、および鉄だけでなく他の材料名（たとえば、ゴム、ガラス、磁器、メッキ面、銅、金、銀等）が含まれてもよい。
　［加工品質モード、加工深さモードに関する変形例］
　加工品質モード、および、加工深さモードは、上述のものに限られない。
　［修正ボタンに関する変形例］
　図４に示す修正ボタン７０５は、ボタンを操作することで表示されている値を大きくしたり小さくしたりできるようなものでもよい。
　以上、実施の形態および変形例について説明した。なお、上述の実施の形態および変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。
　［付記］
　上述した実施の形態は、以下のような技術思想を含む。
　［構成１］
　レーザ光を発振する発振器（１１）と、
　前記発振器（１１）によって発振された前記レーザ光を出射する出射部（２０）と、
　加工の対象であるワーク（１）の材質に関する材質情報、および、加工品質モードを受け付ける受付部（１２１）と、
　前記受付部（１２１）によって受け付けられた、前記材質情報、および、前記加工品質モードに基づいて、前記レーザ光の制御に関する複数のパラメータの値の候補を決定する決定部（１２２）と、
　前記決定部（１２２）によって決定された前記候補を出力する出力部（１２３）と、を備え、
　前記複数のパラメータは、前記レーザ光の出力、および、前記レーザ光の繰り返し周波数を含む、レーザマーカ。
　［構成２］
　前記複数のパラメータは、パルス間ピッチをさらに含む、構成１に記載のレーザマーカ。
　［構成３］
　前記複数のパラメータは、ライン間ピッチをさらに含み、
　前記受付部（１２１）は、加工形状をさらに受け付け、
　前記決定部（１２２）は、
　　前記受付部（１２１）によって受け付けられた前記加工形状に基づいて、塗りつぶしの要否をさらに判定し、
　　塗りつぶしが必要な場合には、前記受付部（１２１）によって受け付けられた前記加工品質モードに基づいて、前記ライン間ピッチの値の候補をさらに決定する、構成２に記載のレーザマーカ。
　［構成４］
　前記複数のパラメータは、加工速度をさらに含み、
　前記決定部（１２２）は、決定した前記レーザ光の前記繰り返し周波数、および、前記パルス間ピッチに基づいて、前記加工速度の値の候補をさらに決定する、構成２または構成３に記載のレーザマーカ。
　［構成５］
　前記出射部（２０）は、ガルバノミラー（２２）を含み、
　前記出力部（１２３）は、決定された前記レーザ光の前記繰り返し周波数、決定された前記パルス間ピッチ、前記加工形状から算出される前記レーザ光の走査距離、および、前記レーザ光を走査させるための前記ガルバノミラー（２２）の動作条件に基づいて算出される加工時間をさらに出力する、構成３に記載のレーザマーカ。
　［構成６］
　前記複数のパラメータは、加工回数をさらに含み、
　前記受付部（１２１）は、加工深さモードをさらに受け付け、
　前記決定部（１２２）は、前記受付部（１２１）によって受け付けられた前記加工深さモードに基づいて、前記加工回数の値の候補をさらに決定する、構成１～構成５のいずれか１項に記載のレーザマーカ。
　［構成７］
　前記受付部（１２１）は、前記候補の修正をさらに受け付ける、構成１～構成６のいずれか１項に記載のレーザマーカ。
　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１　ワーク、１０　コントローラ、１１　発振器、１２　制御部、２０　マーキングヘッド、２１　走査機構、２２　ガルバノミラー、２３　駆動部、３０，４０１　ケーブル、１００　レーザマーカ、１２１　受付部、１２２　決定部、１２３　出力部、１２４　設定部、１２５　発振器制御部、１２６　マーキングヘッド制御部、２００　設定装置、２０１　入力部、２０２　表示部、３０１　ステージ、７００　入力画面、７０１，７０２，７０４　欄、７０３，７０６　ボタン、７０５　修正ボタン。

Claims (7)

  1. 　レーザ光を発振する発振器と、
    　前記発振器によって発振された前記レーザ光を出射する出射部と、
    　加工の対象であるワークの材質に関する材質情報、および、加工品質モードを受け付ける受付部と、
    　前記受付部によって受け付けられた、前記材質情報、および、前記加工品質モードに基づいて、前記レーザ光の制御に関する複数のパラメータの値の候補を決定する決定部と、
    　前記決定部によって決定された前記候補を出力する出力部と、を備え、
    　前記複数のパラメータは、前記レーザ光の出力、および、前記レーザ光の繰り返し周波数を含む、レーザマーカ。
  2. 　前記複数のパラメータは、パルス間ピッチをさらに含む、請求項１に記載のレーザマーカ。
  3. 　前記複数のパラメータは、ライン間ピッチをさらに含み、
    　前記受付部は、加工形状をさらに受け付け、
    　前記決定部は、
    　　前記受付部によって受け付けられた前記加工形状に基づいて、塗りつぶしの要否をさらに判定し、
    　　塗りつぶしが必要な場合には、前記受付部によって受け付けられた前記加工品質モードに基づいて、前記ライン間ピッチの値の候補をさらに決定する、請求項２に記載のレーザマーカ。
  4. 　前記複数のパラメータは、加工速度をさらに含み、
    　前記決定部は、決定した前記レーザ光の前記繰り返し周波数、および、前記パルス間ピッチに基づいて、前記加工速度の値の候補をさらに決定する、請求項２または請求項３に記載のレーザマーカ。
  5. 　前記出射部は、ガルバノミラーを含み、
    　前記出力部は、決定された前記レーザ光の前記繰り返し周波数、決定された前記パルス間ピッチ、前記加工形状から算出される前記レーザ光の走査距離、および、前記レーザ光を走査させるための前記ガルバノミラーの動作条件に基づいて算出される加工時間をさらに出力する、請求項３に記載のレーザマーカ。
  6. 　前記複数のパラメータは、加工回数をさらに含み、
    　前記受付部は、加工深さモードをさらに受け付け、
    　前記決定部は、前記受付部によって受け付けられた前記加工深さモードに基づいて、前記加工回数の値の候補をさらに決定する、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載のレーザマーカ。
  7. 　前記受付部は、前記候補の修正をさらに受け付ける、請求項１～請求項６のいずれか１項に記載のレーザマーカ。
PCT/JP2021/046979 2021-03-12 2021-12-20 レーザマーカ WO2022190528A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-039883 2021-03-12
JP2021039883A JP2022139477A (ja) 2021-03-12 2021-03-12 レーザマーカ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022190528A1 true WO2022190528A1 (ja) 2022-09-15

Family

ID=83226231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/046979 WO2022190528A1 (ja) 2021-03-12 2021-12-20 レーザマーカ

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2022139477A (ja)
WO (1) WO2022190528A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5935771B2 (ja) * 2013-07-30 2016-06-15 ブラザー工業株式会社 レーザ加工システム
JP6555048B2 (ja) * 2015-09-24 2019-08-07 ブラザー工業株式会社 レーザ加工データ作成装置とその制御プログラム及びレーザ加工データの作成方法
JP2019521855A (ja) * 2016-05-20 2019-08-08 エスピーアイ レーザーズ ユーケー リミテッド 物品に所望の色のマークを形成する方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5935771B2 (ja) * 2013-07-30 2016-06-15 ブラザー工業株式会社 レーザ加工システム
JP6555048B2 (ja) * 2015-09-24 2019-08-07 ブラザー工業株式会社 レーザ加工データ作成装置とその制御プログラム及びレーザ加工データの作成方法
JP2019521855A (ja) * 2016-05-20 2019-08-08 エスピーアイ レーザーズ ユーケー リミテッド 物品に所望の色のマークを形成する方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022139477A (ja) 2022-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5073687A (en) Method and apparatus for working print board by laser
WO2018110392A1 (ja) レーザパルス切出装置及びレーザ加工方法
US10338561B2 (en) Data generating device that generates drawing data representing index pattern to be drawn on workpiece by laser beam for measuring deformation of workpiece
US10919110B2 (en) Data generating device setting machining condition suitable for foil placed on workpiece to be machined by irradiating laser beam thereon
WO2022190528A1 (ja) レーザマーカ
JP2012061495A (ja) レーザーマーキング装置、レーザーマーカ用の加工条件設定装置及びコンピュータプログラム
CN114746206B (zh) 坐标图案文件制作装置、轨迹图案制作装置及激光加工机的控制方法
JP3323987B2 (ja) レーザ加工装置
CN113798684A (zh) 激光加工装置以及加工方法
US10350706B2 (en) Laser processing system and recording medium storing computer readable programs for controlling the same
JP2008062257A (ja) レーザ加工装置及びレーザ加工方法
JP2011125867A (ja) レーザ加工方法
WO2019167487A1 (ja) レーザ加工装置
TW202234189A (zh) 用於教示雷射加工裝置之動作之教示裝置及教示方法
JP2007229756A (ja) レーザ加工装置
US11537098B2 (en) Cutting machine and cutting method including tool radius compensation relative to a laser path
JP6098604B2 (ja) レーザマーカ及びパラメータ設定方法
JP6760050B2 (ja) レーザ加工装置
JP2500648B2 (ja) ビ―ムスキャン式レ―ザマ―キング装置
JP7294190B2 (ja) レーザ加工システム、制御装置、及び制御プログラム
JP6981442B2 (ja) レーザマーカ
JP2020151740A (ja) レーザ加工装置およびレーザ加工方法
WO2023276346A1 (ja) レーザ加工装置および加速制御方法
JP6907769B2 (ja) レーザ加工装置、制御データ生成装置、およびレーザ加工装置の制御方法
EP3766628B1 (en) Cut-processing machine and cut-processing method

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21930373

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21930373

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1