WO2024142404A1 - Multi-tasking processing machine and multi-tasking processing method - Google Patents

Multi-tasking processing machine and multi-tasking processing method Download PDF

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WO2024142404A1
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processing
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signal
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直隆 岩本
昌洋 本田
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ファナック株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece

Definitions

  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a multi-tasking machine according to a first embodiment
  • Fig. 2 is a block diagram showing an example of a specific configuration of a main control device shown in Fig. 1 and the relationship between the main control device and each component of the multi-tasking machine.
  • the work holding mechanism 120 includes a base member 122 incorporating a work position control device 128, and an XY table 124 equipped with a chuck mechanism (not shown) for mounting the work W and moving in the X and Y directions while gripping the work W.
  • the XY table 124 is attached to a mechanism (neither shown) that converts the rotation of an X-axis motor 126x and a Y-axis motor 126y into axial movement, and an X-position sensor 127x and a Y-position sensor 127y are attached to the X-axis motor 126x and the Y-axis motor 126y, respectively, to detect the X-direction position and the Y-direction position of the XY table 124.
  • the laser irradiation mechanism 130 includes a laser oscillator 132 equipped with a laser oscillation source 134 that oscillates a laser beam LB for processing, a focusing mechanism (processing head) 135 that focuses the laser beam LB on the workpiece W while adjusting the focusing point (focal position) FP of the laser beam LB on the workpiece W, a height adjustment mechanism 136 that adjusts the height position of the focusing mechanism 135 relative to the workpiece holding mechanism 120, and a laser control device 138 that controls the laser processing operation on the workpiece W based on an operation command signal from the main control device 110.
  • a laser oscillator 132 equipped with a laser oscillation source 134 that oscillates a laser beam LB for processing
  • a focusing mechanism (processing head) 135 that focuses the laser beam LB on the workpiece W while adjusting the focusing point (focal position) FP of the laser beam LB on the workpiece W
  • a height adjustment mechanism 136 that adjusts the height
  • the main control unit 112 of the main control device 110 acquires detection values from the X-position sensor 127x and the Y-position sensor 127y of the work holding mechanism 120 for each period Tc of a predetermined capture period (clock pulse CP) for the position information.
  • the main control unit 112 then sends the position information of the work W (the amount of change in the X-direction position Px and the Y-direction position Py) for each acquired period Tc to the on/off calculation unit 116.
  • the ON/OFF calculation unit 116 outputs a calculation result such that as the composite movement speed Vc of the workpiece W increases, the interval Tp (i.e., the OFF interval) between adjacent ON intervals To decreases, and as the composite movement speed Vc of the workpiece W decreases, the interval Tp between adjacent ON intervals To increases.
  • the on/off calculation unit 116 receives position information of the workpiece W for each period Tc from the main control unit 112 and calculates the composite moving speed Vc of the workpiece W for each unit time Tc based on the amount of change in the X-direction position Px and the Y-direction position Py per unit time (one period Tc of the import period). As shown in FIG.
  • a time history of the composite moving speed Vc is obtained that is divided into two sections: a section in which the speed gradually accelerates from the machining start point Ps and gradually decelerates toward the turning point Pt after passing the intermediate portion, and a section in which the speed gradually accelerates from the turning point Pt and gradually decelerates toward the machining end point Pe.
  • the workpiece W moves along the X-axis, so detection values are received only from the X-position sensor 127x, and the detection value of the Y-position sensor 127y is zero.
  • the workpiece W moves along the Y-axis, so detection values are received only from the Y-position sensor 127y, and the detection value of the X-position sensor 127x is zero.
  • the laser oscillator 132 that receives the on/off command signal converts the on/off command signal into a drive pulse signal DP in the counter circuit 133a of the interface unit 133 and outputs it.
  • the drive pulse signal DP output to the laser oscillation source 134 or the marking control device 148 has a timing distribution such that the on sections To are dense in the sections where the composite moving speed Vc of the workpiece W is high and the on sections To are sparse in the sections where the composite moving speed Vc is low, as shown in Figure 5B, in the sections from the processing start point Ps to the direction change point Pt and from the direction change point Pt to the processing end point Pe.
  • a composite movement speed Vc in two dimensions (within the XY plane) of the workpiece W held on the XY table 124 is calculated based on the detection values from the X position sensor 127x and the Y position sensor 127y of the workpiece holding mechanism 120. Then, by further calculating an on-off command signal and a drive pulse signal based on the calculated composite movement speed Vc, machining at a constant pitch becomes possible not only when a straight line but also when a curved machining path is drawn.
  • a height adjustment mechanism 136 for holding a focusing mechanism 135 is provided in the laser irradiation mechanism 130, and a nozzle holding mechanism 146 for holding an ink nozzle 145 is provided in the marking mechanism 140, for the workpiece holding mechanism 120.
  • the multi-tasking machine 100 according to the modification of the first embodiment differs in that a common holding mechanism 150 is provided for holding the focusing mechanism 135 and the ink nozzle 145 as a unit.
  • the multi-function machine 100 shown in FIG. 6 shows, as an example, a case in which a multi-joint robot is applied to the common holding mechanism 150. Note that instead of a multi-joint robot, a configuration similar to the height adjustment mechanism 136 or nozzle holding mechanism 146 shown in FIG. 1 may be applied.
  • the ON/OFF calculation unit 116 when the ON/OFF calculation unit 116 generates an ON/OFF command signal, the composite movement speed Vc of the workpiece W is calculated based on the X-position sensor 127x and the Y-position sensor 127y of the workpiece holding mechanism 120, but instead, a movement command value for the XY table 124 obtained by analyzing the machining program in the program analysis unit 114 may be input to the ON/OFF calculation unit 116 as simulated position information of the workpiece W for calculation. This makes it possible to omit the X-position sensor 127x and the Y-position sensor 127y of the workpiece holding mechanism 120.
  • the multi-tasking machine and multi-tasking method calculates the on/off timing of the laser irradiation mechanism or marking mechanism based on the composite moving speed of the workpiece in the XY plane to generate an on/off command signal, converts the on/off command signal into a drive pulse signal, and applies it to the timing control of the laser beam irradiation and ink ejection, making it possible to perform laser processing and marking processing on a workpiece moving in a specified plane along a complex trajectory including arcs and curves.
  • FIG. 7 is a block diagram showing an example of a specific configuration of a main control device included in a multi-tasking machine according to the second embodiment, and the relationship between the main control device and each component of the multi-tasking machine.
  • Figs. 8A and 8B are timing charts showing an example of a time history of various detection values and various signals in the multi-tasking method according to the second embodiment.
  • Fig. 8A shows a case where the processing identification signal is "laser processing”
  • Fig. 8B shows a case where the processing identification signal is "marking processing”.
  • the multi-purpose machine according to the second embodiment differs in configuration from the multi-purpose machine according to the first embodiment in that the main control device further includes an output information generation unit that breaks down the output of the laser beam analyzed by the program analysis unit into two output command values, a high part (high output value part) and a low part (low output value part) of the pulse, and generates two digital output information signals associated with the passage of time during processing, and the interface unit included in the laser oscillator further includes a D/A conversion unit that converts the two output information signals into two analog laser output command signals including a high value command signal P1 and a low value command signal P2, and a switch circuit that switches the output value of the laser drive signal in response to the high value command signal P1 and the low value command signal P2 based on the drive pulse signal and the laser output command signal.
  • the main control device further includes an output information generation unit that breaks down the output of the laser beam analyzed by the program analysis unit into two output command values, a high part (high output value part) and a low part (low
  • the off time calculated by the on/off calculation unit 216 is set to zero, so that only the high value command signal P1 of the laser output signal is output from the switch circuit 233c (described later), thereby realizing laser oscillation in a continuous wave. Also, both the high value command signal P1 and the low value command signal P2 can take on various values over time, not just zero.
  • the main control device 210 includes, as an example, a main control unit 212, a program analysis unit 214, an on/off calculation unit 216, an output information generation unit 217 that generates the output of the laser beam LB analyzed by the program analysis unit 214 as an output information signal associated with the elapsed time of processing, and a display unit 218.
  • the configurations and operations of the main control unit 212, the program analysis unit 214, the on/off calculation unit 216, and the display unit 218 are similar to those of the main control unit 112, the program analysis unit 114, the on/off calculation unit 116, and the display unit 118 described in the first embodiment.
  • the output information generating unit 217 generates an output information signal by relating the output command value of the laser beam LB specified for each command block of the processing program to the passage of time regarding the progress of processing. Furthermore, when the processing identification signal is "marking processing", the output information generating unit 217 further has the function of matching the output command value of the High portion of the pulse of the output information signal with the output command value of the Low portion at all times. The output information signal generated by the output information generating unit 217 is then sent to the main control unit 212 and transferred to the laser control device 238 via the main control unit 212.
  • the laser oscillator 232 includes, as an example, an oscillation control unit 232a, an interface unit 233, and a laser oscillation source 234.
  • the interface unit 233 includes a counter circuit 233a, a D/A conversion unit 233b that converts a digital output information signal from the main control device 210 into an analog laser output command signal including a high value command signal P1 and a low value command signal P2, and a switch circuit 233c that outputs to the laser oscillation source 234 a laser drive signal that has been switched so that the output value corresponds to the high value command signal P1 when the drive pulse signal DP generated by the counter circuit is in a high state and the output value corresponds to the low value command signal P2 when the drive pulse signal DP is in a low state.
  • the configuration and operation of the oscillation control unit 232a, the interface unit 233 including the counter circuit 233a, and the laser control device 238 are similar to those of the oscillation control unit 132a, the interface unit 133, the counter circuit 133a, and the laser control device 138 described in the first embodiment.
  • the on/off calculation unit 216 generates an on/off command signal for the timing of the on section To of the laser beam LB or the ink ejection timing
  • the output information generation unit 217 generates an output information signal that associates the output command value of the laser beam LB specified in the machining program with the passage of time.
  • the D/A conversion unit 233b included in the interface unit 233 of the laser oscillator 232 converts the digital output information signal into an analog laser output command signal that commands the output of the laser beam LB for laser machining, and outputs it to the laser oscillation source 234.
  • FIG. 8A for example, when laser processing is performed along the first route R1 shown in FIG. 3 (when the processing identification signal is "laser processing"), a time history of a composite moving speed Vc that gradually accelerates from the processing start point Ps and gradually decelerates after passing the intermediate portion toward the processing end point Pe can be obtained, and a time history of control is also obtained in which the output of the laser beam LB is higher in an area including the intermediate portion where the composite moving speed Vc of the workpiece W is high than in other areas.
  • the interface unit 233 of the laser oscillator 232 uses the drive pulse signal DP converted by the counter circuit 233a to switch the output command value of the laser output command signal (High value command signal P1 and Low value command signal P2) converted by the D/A conversion unit 233b in the switch circuit 233c, and outputs it as a laser drive signal DL to the laser oscillation source 234. Then, upon receiving the laser drive signal DL, the laser oscillation source 234 outputs a laser beam LB with the on/off timing and output value specified by the laser drive signal DL.
  • the laser oscillation source 234 has a predetermined threshold value TH for the output value (magnitude) of the laser drive signal DL, and is configured to output the laser beam LB only when the command output exceeds the threshold value TH. That is, as shown in FIG. 8A, by setting the high value command signal P1 to be greater than the threshold value TH and the low value command signal P2 to be slightly smaller than the threshold value TH, the laser beam LB is output only in the section corresponding to the high value command signal P1, and in the section corresponding to the low value command signal P2, the laser oscillation source 234 is put into a standby state without being completely stopped, thereby improving the responsiveness of the high portion of the pulse of the laser beam LB.
  • the output information generating unit 217 of the main control unit 210 outputs to the laser control unit 238 a signal in which the output command value of the output information signal is equal to the output command value of the high portion of the pulse at all times, and therefore the laser output command signal output from the D/A conversion unit 233b is also a signal in which the high value command signal P1 is equal to the low value command signal P2.
  • the switch circuit 233c combines this with the drive pulse signal DP from the counter circuit 233a to generate the laser drive signal DL.
  • the laser drive signal DL output from the interface unit 233 has the same waveform as the low value command signal P2 at all times when it is sent to the laser oscillation source 234.
  • the marking control device 148 receives the marking drive signal DM (drive pulse signal DP) from the counter circuit 233a of the laser oscillator 232.
  • the marking drive signal DM drive pulse signal DP
  • the marking control device 148 receives the marking drive signal DM (drive pulse signal DP) from the counter circuit 233a of the laser oscillator 232.
  • the output information generating unit 217 of the main control device 210 performs an operation to match the output command value of the high portion of the pulse with the output command value of the low portion at all times, so that the output of the laser drive signal DL sent to the laser oscillation source 234 can be set to the low value command signal P2 in all sections, thereby suppressing the output of the laser beam LB without stopping the operation of the drive power supply of the laser oscillation source 234.
  • the multi-tasking machine and multi-tasking method according to the second embodiment can, in addition to the effects obtained in the first embodiment, control the driving of the laser oscillation source by superimposing the command value of the laser beam output on the driving pulse signal and incorporating output information in individual pulses. Also, it is possible to prevent the laser beam from accidentally being irradiated onto the workpiece during marking processing without the need for a physical blocking mechanism or stopping the driving of the laser oscillation source.
  • the laser irradiation mechanism is independently controlled by a laser control device, but the laser control device may be omitted and the control operation of the laser control device may be performed by the main control device of the multi-function machine.
  • the marking control device may be omitted for the marking mechanism, and the control operation of the marking control device may be performed by the main control device of the multi-function machine.
  • the present invention comprises a workpiece holding mechanism that holds a workpiece and moves it within a predetermined plane, a laser irradiation mechanism that irradiates a laser beam onto the workpiece to perform laser processing, a marking mechanism that sprays ink onto the workpiece to perform marking processing, and a main control device that controls the operation of each mechanism
  • the main control device includes a program analysis unit that analyzes a command block of a processing program for performing the laser processing and the marking processing, and an on/off calculation unit that calculates the on/off timing of the laser irradiation mechanism or the marking mechanism based on a composite moving speed of the workpiece within the plane and outputs an on/off command signal
  • the laser irradiation mechanism includes a laser oscillator that emits the laser beam, and a focusing mechanism that focuses the laser beam while adjusting a focal position of the laser beam with respect to the workpiece
  • the marking mechanism includes an ink tank that stores the ink, an ink nozzle that ejects the ink
  • the on/off calculation unit calculates the composite moving speed from position data detected from the work holding mechanism to generate the on/off command signal. 2. The multitasking machine according to claim 1 . (Appendix 3) The on/off calculation unit calculates the composite moving speed based on a position command value of the workpiece in the command block analyzed by the program analysis unit, and generates the on/off command signal. 2. The multitasking machine according to claim 1 .
  • the main control device further includes an output information generating unit that generates the output of the laser beam analyzed by the program analyzing unit as a digital output information signal associated with the elapsed time of processing,
  • the interface unit further includes a D/A conversion unit that converts the output information signal into an analog laser output command signal including a High value command signal and a Low value command signal, and a switch circuit that generates a laser drive signal based on the drive pulse signal and the laser output command signal.
  • the output information generating unit further has a function of making an output command value of a High portion of a pulse of the output information signal coincide with an output command value of a Low portion at all times while the marking mechanism is in operation. 5.

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Abstract

This multi-tasking processing machine comprises: a workpiece holding mechanism that holds a workpiece and moves the workpiece within a predetermined plane; a laser irradiation mechanism that irradiates the workpiece with a laser beam to perform laser processing; a marking mechanism that sprays ink onto the workpiece to perform marking processing; and a main control device that controls operations of the respective mechanisms. The main control device includes an on/off calculation unit that calculates on/off timing of the laser irradiation mechanism or the marking mechanism on the basis of a synthetic movement velocity of the workpiece within the plane, and outputs an on/off command signal. A laser oscillator of the laser irradiation mechanism further includes an interface unit having a counter circuit that converts the on/off command signal into a drive pulse signal. The interface unit is connected to the marking mechanism, and an ink supply mechanism controls supply of ink on the basis of the drive pulse signal.

Description

複合加工機及び複合加工方法Multi-tasking machine and multi-tasking method
 本開示は、レーザ及びマーキングの複合技術に関し、特に、同一のワークにレーザ加工及びマーキング加工を個別に実行する複合加工機及び複合加工方法に関する。 This disclosure relates to a combined laser and marking technology, and in particular to a combined processing machine and combined processing method that performs laser processing and marking processing separately on the same workpiece.
 ワークを例えばXY平面内で動かしつつレーザビームを照射するレーザ加工とインクを噴射するマーキング加工とを個別に実行する複合加工を行うことがある。このような複合加工は、例えば板金加工を行ったワークに識別マークをマーキングするような場合に適用される。 In some cases, combined machining is performed in which a laser beam is irradiated onto a workpiece while the workpiece is moved within the XY plane, and a marking process is performed by spraying ink onto the workpiece. This type of combined machining is used, for example, in cases where an identification mark is to be applied to a workpiece that has been subjected to sheet metal processing.
 このような複合加工を行う装置として、例えば特許文献1には、加工される加工素材を保持してX軸方向及びY軸方向に移動させるX軸及びY軸移動テーブルと、タレットパンチ加工やレーザ加工等を行う加工手段と、インクジェットプリンタ等のマーキング加工を行う印刷手段と、加工データ及び印刷データを記憶するデータ記憶手段と、当該データ記憶手段に記憶された各種データに基づいて加工及び印刷動作を制御する制御部と、を備えた加工部品印刷装置が開示されている。この装置により、加工素材に複数の加工部品を加工する際に、当該加工部品を識別するための文字列等のマークを印刷することができる。 As an example of an apparatus for performing such composite processing, Patent Document 1 discloses a processed part printing device that includes an X-axis and Y-axis moving table that holds the workpiece to be processed and moves it in the X-axis and Y-axis directions, a processing means that performs turret punch processing, laser processing, etc., a printing means that performs marking processing such as an inkjet printer, a data storage means that stores processing data and printing data, and a control unit that controls processing and printing operations based on the various data stored in the data storage means. With this device, when processing multiple processed parts into the workpiece, it is possible to print marks such as character strings to identify the processed parts.
特開平6-210945号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-210945
 上記のように、同一の移動テーブルに保持された加工素材(ワーク)に対して所定の板金加工及びマーキング加工を行う際に、移動テーブルに保持された加工素材の移動速度に同期してマーキング加工を行う場合がある。例えば、上記した特許文献1に開示された装置では、移動テーブルをX軸方向に移動させるNCモータ(駆動手段)にエンコーダを取り付けて、当該NCモータの回転速度をエンコーダ検出してX軸方向の移動テーブルあるいは加工素材の移動速度に変換し、この移動速度に同期するように印刷手段からのインク噴射を行ってマーキング加工を行っている。 As described above, when performing predetermined sheet metal processing and marking processing on a workpiece held on the same moving table, the marking processing may be performed in synchronization with the moving speed of the workpiece held on the moving table. For example, in the device disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, an encoder is attached to the NC motor (driving means) that moves the moving table in the X-axis direction, and the rotation speed of the NC motor is detected by the encoder and converted into the moving speed of the moving table or workpiece in the X-axis direction, and ink is sprayed from the printing means in synchronization with this moving speed to perform the marking processing.
 従来の複合加工を行う装置では、文字やバーコードの印刷を行う際に、モータの速度検出部(エンコーダ等)からのパルス信号をそのまま同期制御に使用していたため、X軸方向あるいはY軸方向の一方向のみの検出を行っていた。このため、X軸方向あるいはY軸方向の速度を検出するのみでは、ワークに対して円弧や曲線などの複雑な図形に沿ってレーザ加工あるいはマーキング加工することは困難であった。 In conventional multi-processing devices, when printing characters or barcodes, the pulse signal from the motor's speed detection unit (encoder, etc.) was used directly for synchronous control, so detection was only performed in one direction, either the X-axis or Y-axis. For this reason, it was difficult to perform laser processing or marking on the workpiece along complex shapes such as arcs and curves by only detecting the speed in the X-axis or Y-axis direction.
 このような経緯から、所定の平面内を移動するワークに対して、円弧や曲線を含む複雑な軌跡でのレーザ加工及びマーキング加工を行うことができる複合加工機が求められている。 In light of these circumstances, there is a demand for multi-tasking machines that can perform laser processing and marking on a complex trajectory, including arcs and curves, on a workpiece moving within a specified plane.
 本開示の一態様による複合加工機は、ワークを保持して所定の平面内で移動させるワーク保持機構と、ワークにレーザビームを照射してレーザ加工を行うレーザ照射機構と、ワークにインクを噴射してマーキング加工を行うマーキング機構と、各機構の動作を制御する主制御装置と、を備え、主制御装置が、レーザ加工及びマーキング加工を行うための加工プログラムの指令ブロックを解析するプログラム解析部と、上記平面内でのワークの合成移動速度に基づいてレーザ照射機構又はマーキング機構のオンオフのタイミングを演算してオンオフ指令信号を出力するオンオフ演算部と、を含み、レーザ照射機構は、レーザビームを出射するレーザ発振器と、レーザビームのワークに対する焦点位置を調整しつつ集光させる集光機構と、を含み、マーキング機構は、インクを貯留するインク槽と、インクを噴射するインクノズルと、インク槽からインクノズルにインクを供給するインク供給機構と、を含み、レーザ発振器は、レーザ発振源と、オンオフ指令信号を駆動パルス信号に変換するカウンタ回路を備えるインタフェースユニットと、をさらに含み、インタフェースユニットは、マーキング機構と接続されており、インク供給機構は、上記駆動パルス信号に基づいてインクの供給を制御する。 A multi-tasking machine according to one aspect of the present disclosure includes a work holding mechanism that holds a work and moves it within a predetermined plane, a laser irradiation mechanism that irradiates a laser beam onto the work to perform laser processing, a marking mechanism that sprays ink onto the work to perform marking processing, and a main control device that controls the operation of each mechanism, and the main control device includes a program analysis unit that analyzes command blocks of a processing program for performing laser processing and marking processing, and an on/off calculation unit that calculates the on/off timing of the laser irradiation mechanism or the marking mechanism based on the combined moving speed of the work within the above-mentioned plane and outputs an on/off command signal, The laser irradiation mechanism includes a laser oscillator that emits a laser beam and a focusing mechanism that focuses the laser beam while adjusting the focal position of the laser beam on the workpiece. The marking mechanism includes an ink tank that stores ink, an ink nozzle that ejects ink, and an ink supply mechanism that supplies ink from the ink tank to the ink nozzle. The laser oscillator further includes a laser oscillation source and an interface unit that has a counter circuit that converts an on/off command signal into a drive pulse signal. The interface unit is connected to the marking mechanism, and the ink supply mechanism controls the supply of ink based on the drive pulse signal.
第1の実施形態による複合加工機の構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing a configuration of a multi-tasking machine according to a first embodiment; 図1で示した主制御装置の具体的な構成の一例、及び当該主制御装置と複合加工機の各構成要素との関係を示すブロック図である。2 is a block diagram showing an example of a specific configuration of a main control device shown in FIG. 1 and a relationship between the main control device and each component of the multi-function machine; 第1の実施形態による複合加工機が実行する複合加工方法における加工経路の一例を示す部分上面図である。2 is a partial top view showing an example of a machining path in a multi-axis machining method executed by the multi-axis machining apparatus according to the first embodiment; FIG. 第1の実施形態による複合加工機におけるワークと加工点との位置関係の一例を示す部分側面図である。2 is a partial side view showing an example of a positional relationship between a workpiece and a machining point in the multi-tasking machine according to the first embodiment; FIG. 第1の実施形態による複合加工方法における各種検出値や各種信号の時間履歴の一例を示すタイミングチャートである。4 is a timing chart showing an example of a time history of various detection values and various signals in the combined machining method according to the first embodiment. 第1の実施形態による複合加工方法における各種検出値や各種信号の時間履歴の一例を示すタイミングチャートである。4 is a timing chart showing an example of a time history of various detection values and various signals in the combined machining method according to the first embodiment. 第1の実施形態の変形例による複合加工機の構成を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of a multi-tasking machine according to a modified example of the first embodiment. 第2の実施形態による複合加工機に含まれる主制御装置の具体的な構成の一例、及び当該主制御装置と複合加工機の各構成要素との関係を示すブロック図である。13 is a block diagram showing an example of a specific configuration of a main control device included in a multi-purpose machine according to a second embodiment, and a relationship between the main control device and each component of the multi-purpose machine. FIG. 第2の実施形態による複合加工方法における各種検出値や各種信号の時間履歴の一例を示すタイミングチャートである。10 is a timing chart showing an example of a time history of various detection values and various signals in the combined machining method according to the second embodiment. 第2の実施形態による複合加工方法における各種検出値や各種信号の時間履歴の一例を示すタイミングチャートである。10 is a timing chart showing an example of a time history of various detection values and various signals in the combined machining method according to the second embodiment.
 以下、本開示の代表的な一例によるレーザ照射機構及びレーザ加工方法の実施形態を図面と共に説明する。 Below, an embodiment of a laser irradiation mechanism and a laser processing method according to a representative example of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
<第1の実施形態>
 図1は、第1の実施形態による複合加工機の構成を示す概略図である。また、図2は、図1で示した主制御装置の具体的な構成の一例、及び当該主制御装置と複合加工機の各構成要素との関係を示すブロック図である。
First Embodiment
Fig. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a multi-tasking machine according to a first embodiment, and Fig. 2 is a block diagram showing an example of a specific configuration of a main control device shown in Fig. 1 and the relationship between the main control device and each component of the multi-tasking machine.
 図1に示すように、複合加工機100は、その一例として、ワークWを保持して所定の平面内で移動させるワーク保持機構120と、ワークWにレーザビームLBを照射してレーザ加工を行うレーザ照射機構130と、ワークWにインクを噴射してマーキング加工を行うマーキング機構140と、上記した各機構の動作を制御する主制御装置110と、を備える。この複合加工機100は、レーザ照射機構130及びマーキング機構140に対してワークWを主として相対移動させるワーク保持機構120が、これらレーザ照射機構130及びマーキング機構140との間で共有されていることを特徴の1つとしている。 As shown in FIG. 1, the multi-tasking machine 100, as an example, includes a work holding mechanism 120 that holds a workpiece W and moves it within a predetermined plane, a laser irradiation mechanism 130 that irradiates the workpiece W with a laser beam LB to perform laser processing, a marking mechanism 140 that sprays ink onto the workpiece W to perform marking processing, and a main control device 110 that controls the operation of each of the above-mentioned mechanisms. One of the features of this multi-tasking machine 100 is that the work holding mechanism 120, which mainly moves the workpiece W relative to the laser irradiation mechanism 130 and the marking mechanism 140, is shared between the laser irradiation mechanism 130 and the marking mechanism 140.
 主制御装置110は、その一例として図2に示すように、主制御装置110全体の動作を制御するとともに各制御対象物の制御装置と接続されて各種の動作指令信号を出力する主制御部112と、レーザ加工及びマーキング加工を行うための加工プログラムの指令ブロックを解析するプログラム解析部114と、後述するワーク保持機構120で移動されるワークWの合成移動速度Vcに基づいてレーザ照射機構130又はマーキング機構140のオンオフのタイミングを演算してオンオフ指令信号を出力するオンオフ演算部116と、加工動作中の各種パラメータ等の動作情報を表示する表示部118と、を含む。ここで、表示部118は、例えばタッチパネル式の情報入力可能なディスプレイが採用し得る。 2, the main control device 110 includes a main control unit 112 that controls the overall operation of the main control device 110 and is connected to the control devices of each controlled object to output various operation command signals, a program analysis unit 114 that analyzes command blocks of the processing program for performing laser processing and marking processing, an on/off calculation unit 116 that calculates the on/off timing of the laser irradiation mechanism 130 or the marking mechanism 140 based on the combined moving speed Vc of the workpiece W moved by the workpiece holding mechanism 120 described below and outputs an on/off command signal, and a display unit 118 that displays operation information such as various parameters during the processing operation. Here, the display unit 118 may be, for example, a touch panel type display that allows information to be input.
 プログラム解析部114は、加工プログラムに記載された指令ブロックの内容を解析して、レーザ加工あるいはマーキング加工を行うためのワークWの位置制御データや、レーザ加工におけるレーザビームLBの出力等のレーザ発振データ、さらにはマーキング加工におけるインク噴射量等のマーキングデータを主制御部112及びオンオフ演算部116に送る。ここで、加工プログラムはレーザ加工及びマーキング加工を組合せた統合プログラムとして構成してもよく、あるいはレーザ加工用プログラムとマーキング用プログラムを別々に構成してこれらを個別に読み込むようにしてもよい。 The program analysis unit 114 analyzes the contents of the command blocks written in the processing program, and sends position control data for the workpiece W for laser processing or marking processing, laser oscillation data such as the output of the laser beam LB in laser processing, and marking data such as the amount of ink sprayed in marking processing to the main control unit 112 and the on/off calculation unit 116. Here, the processing program may be configured as an integrated program that combines laser processing and marking processing, or the program for laser processing and the program for marking may be configured separately and read in separately.
 オンオフ演算部116は、プログラム解析部114からの各種データ、及び後述するワーク保持機構120で検出されたXYテーブル124の位置情報に基づいて、レーザ加工におけるレーザビームLBのオンオフのタイミング、あるいはマーキング加工におけるインクの噴射タイミングを演算し、これらのタイミングを含むオンオフ指令信号を、主制御部112を介して動作指令信号とともにレーザ照射機構130のレーザ制御装置138に出力する。ここで、主制御部112は、上記のオンオフ指令信号及び動作指令信号を出力する際に、実行される加工がレーザ加工かあるいはマーキング加工かを指示する加工識別信号を併せて出力するように構成されている。 The on/off calculation unit 116 calculates the on/off timing of the laser beam LB in laser processing, or the ink ejection timing in marking processing, based on various data from the program analysis unit 114 and position information of the XY table 124 detected by the work holding mechanism 120 described below, and outputs an on/off command signal including these timings to the laser control device 138 of the laser irradiation mechanism 130 together with an operation command signal via the main control unit 112. Here, the main control unit 112 is configured to also output a processing identification signal that indicates whether the processing to be performed is laser processing or marking processing when outputting the above on/off command signal and operation command signal.
 ワーク保持機構120は、その一例として図1及び図2に示すように、ワーク位置制御装置128を内蔵したベース部材122と、ワークWを取り付けるチャック機構(図示せず)を備え、ワークWを把持しつつXY方向に移動するXYテーブル124と、を含む。また、XYテーブル124は、X軸モータ126x及びY軸モータ126yの回転を軸方向の移動に変換する機構(いずれも図示せず)に取り付けられており、上記X軸モータ126x及びY軸モータ126yには、それぞれX位置センサ127x及びY位置センサ127yが取り付けられて、XYテーブル124のX方向位置及びY方向位置が検出される。 1 and 2, the work holding mechanism 120 includes a base member 122 incorporating a work position control device 128, and an XY table 124 equipped with a chuck mechanism (not shown) for mounting the work W and moving in the X and Y directions while gripping the work W. The XY table 124 is attached to a mechanism (neither shown) that converts the rotation of an X-axis motor 126x and a Y-axis motor 126y into axial movement, and an X-position sensor 127x and a Y-position sensor 127y are attached to the X-axis motor 126x and the Y-axis motor 126y, respectively, to detect the X-direction position and the Y-direction position of the XY table 124.
 ワーク位置制御装置128は、主制御装置110からの加工プログラムに基づく動作指令信号に基づいて、X軸モータ126x及びY軸モータ126yにワーク移動指令信号を出力する。X位置センサ127x及びY位置センサ127yは、例えばエンコーダで構成され、X軸モータ126x及びY軸モータ126yの回転を位置に変換して、それらの検出値を位置情報として主制御装置110に出力する。 The work position control device 128 outputs a work movement command signal to the X-axis motor 126x and the Y-axis motor 126y based on an operation command signal based on a machining program from the main control device 110. The X-position sensor 127x and the Y-position sensor 127y are composed of, for example, an encoder, convert the rotation of the X-axis motor 126x and the Y-axis motor 126y into position, and output the detected values to the main control device 110 as position information.
 レーザ照射機構130は、その一例として図1及び図2に示すように、加工用のレーザビームLBを発振するレーザ発振源134を備えたレーザ発振器132と、ワークWにレーザビームLBのワークWに対する集光点(焦点位置)FPを調整しつつ集光させる集光機構(加工ヘッド)135と、集光機構135のワーク保持機構120に対する高さ位置を調整する高さ調整機構136と、主制御装置110からの動作指令信号に基づいて、ワークWに対するレーザ加工動作を制御するレーザ制御装置138と、を含む。 As an example, as shown in Figures 1 and 2, the laser irradiation mechanism 130 includes a laser oscillator 132 equipped with a laser oscillation source 134 that oscillates a laser beam LB for processing, a focusing mechanism (processing head) 135 that focuses the laser beam LB on the workpiece W while adjusting the focusing point (focal position) FP of the laser beam LB on the workpiece W, a height adjustment mechanism 136 that adjusts the height position of the focusing mechanism 135 relative to the workpiece holding mechanism 120, and a laser control device 138 that controls the laser processing operation on the workpiece W based on an operation command signal from the main control device 110.
 レーザ発振器132は、その一例として図2に示すように、レーザ制御装置138からの発振指令信号に基づいて、レーザ発振源134への駆動電力の供給を制御する発振制御部132aと、当該発振制御部132aからの発振指令信号をレーザ発振源134に伝達するインタフェースユニット133と、を含む。レーザ発振源134は、その一例として、レーザビームLBを発生させて増幅する増幅器と、発振制御部132aからの発振指令信号及びインタフェースユニット133からの駆動パルス信号を受けて増幅器に駆動電力を供給する駆動電源と、を含む(いずれも図示を省略する)。 2, the laser oscillator 132 includes an oscillation control unit 132a that controls the supply of drive power to the laser oscillation source 134 based on an oscillation command signal from the laser control device 138, and an interface unit 133 that transmits the oscillation command signal from the oscillation control unit 132a to the laser oscillation source 134. The laser oscillation source 134 includes, as an example, an amplifier that generates and amplifies the laser beam LB, and a drive power supply that receives the oscillation command signal from the oscillation control unit 132a and the drive pulse signal from the interface unit 133 and supplies drive power to the amplifier (both not shown).
 ここで、レーザ発振源134は、加工されるワークWの材質に応じて吸収率が高い波長のレーザビームLBを発振するものが適用される。このようなレーザ発振源134としては、COガス等のレーザガスをレーザ媒質とするガスレーザ発振器や、YAGロッド等の固体媒質による固体レーザ発振器、ファイバレーザ発振器あるいはレーザダイオード(LD)等が例示できる。そして、レーザ発振源134から出射されたレーザビームLBは、図1に示す任意の伝送路135aを介して集光機構135に伝送される。 Here, the laser oscillation source 134 is one that emits a laser beam LB with a wavelength that has a high absorption rate depending on the material of the workpiece W to be processed. Examples of such a laser oscillation source 134 include a gas laser oscillator that uses a laser gas such as CO2 gas as a laser medium, a solid-state laser oscillator that uses a solid medium such as a YAG rod, a fiber laser oscillator, or a laser diode (LD). The laser beam LB emitted from the laser oscillation source 134 is transmitted to the focusing mechanism 135 via an arbitrary transmission path 135a shown in FIG. 1.
 レーザ制御装置138は、図2に示すように、主制御装置110からの動作指令信号、オンオフ指令信号及び加工識別信号を受信して、レーザ発振器132の発振制御部132aに転送する。また、レーザ制御装置138は、動作指令信号に基づいて、高さ調整機構136に集光機構135の高さ位置を調整する高さ指令信号を出力する。 As shown in FIG. 2, the laser control device 138 receives an operation command signal, an on-off command signal, and a processing identification signal from the main control device 110, and transfers them to the oscillation control unit 132a of the laser oscillator 132. Based on the operation command signal, the laser control device 138 also outputs a height command signal to the height adjustment mechanism 136 to adjust the height position of the focusing mechanism 135.
 発振制御部132aは、レーザ制御装置138からのオンオフ指令信号及び加工識別信号を受けて、これらをインタフェースユニット133に転送する。また、発振制御部132aは、加工識別信号が「レーザ加工」の場合にレーザ発振源134に対して発振指令信号を出力し、加工識別信号が「マーキング加工」の場合は発振指令信号を出力しない機能も有する。 The oscillation control unit 132a receives an on/off command signal and a processing identification signal from the laser control device 138, and transfers them to the interface unit 133. The oscillation control unit 132a also has the function of outputting an oscillation command signal to the laser oscillation source 134 when the processing identification signal is "laser processing", and not outputting an oscillation command signal when the processing identification signal is "marking processing".
 インタフェースユニット133は、図2に示すように、主制御装置110のオンオフ演算部116で生成されたオンオフ指令信号に基づいて、レーザ発振源134又は後述するインク供給機構144の動作オン区間及び動作オフ区間を含む駆動パルス信号を生成するカウンタ回路133aを含む。そして、インタフェースユニット133のカウンタ回路133aは、レーザ発振源134及びマーキング制御装置148とそれぞれ接続されて、両者に生成した駆動パルス信号を同時に出力する。 2, the interface unit 133 includes a counter circuit 133a that generates a drive pulse signal including an operation ON section and an operation OFF section of the laser oscillation source 134 or the ink supply mechanism 144 described below, based on an ON/OFF command signal generated by the ON/OFF calculation unit 116 of the main control device 110. The counter circuit 133a of the interface unit 133 is connected to the laser oscillation source 134 and the marking control device 148, respectively, and outputs the generated drive pulse signal to both simultaneously.
 カウンタ回路133aは、単なるオン状態及びオフ状態の時間履歴であるオンオフ指令信号をオン区間で所定値を有しオフ区間でゼロとなる駆動パルス信号に変換する。そして、カウンタ回路133aは、レーザ発振源134及びマーキング制御装置148のそれぞれに生成した駆動パルス信号を同時に出力する。 The counter circuit 133a converts the on/off command signal, which is simply a time history of on and off states, into a drive pulse signal that has a predetermined value in the on section and is zero in the off section. The counter circuit 133a then simultaneously outputs the generated drive pulse signal to the laser oscillation source 134 and the marking control device 148.
 レーザ発振源134は、インタフェースユニット133から発振指令信号及び駆動パルス信号をそれぞれ受信すると、駆動電源が駆動パルス信号のオン区間中に、発振指令信号に基づく所定の出力を発振するための駆動電力を増幅器に出力する。これにより、駆動パルス信号のオン区間に対応する時間だけレーザビームLBが出射されるように動作する。 When the laser oscillation source 134 receives an oscillation command signal and a drive pulse signal from the interface unit 133, the drive power supply outputs drive power to the amplifier to oscillate a predetermined output based on the oscillation command signal during the on-section of the drive pulse signal. This causes the laser beam LB to be emitted for a period of time corresponding to the on-section of the drive pulse signal.
 集光機構135は、その一例として図1に示すように、一端(上端)側の導入部からレーザビームLBが導入され、他端(下端)側のノズルからワークWに向けて出射される。そして、集光機構135は、上記した導入部とノズルとの間に、レーザビームLBを集光点FPに集光させる集光レンズ(図示せず)が配置される。また、高さ調整機構136は、その一例として、一端に集光機構135が取り付けられており、当該集光機構135を図示上のZ方向に相対移動させることにより、レーザビームLBの集光点FPをZ方向で高さ調整するように構成される。 As an example of the focusing mechanism 135, as shown in FIG. 1, a laser beam LB is introduced from an introduction part on one end (upper end) and is emitted from a nozzle on the other end (lower end) towards the workpiece W. The focusing mechanism 135 has a focusing lens (not shown) disposed between the introduction part and the nozzle for focusing the laser beam LB at a focusing point FP. As an example, the height adjustment mechanism 136 has the focusing mechanism 135 attached to one end, and is configured to adjust the height of the focusing point FP of the laser beam LB in the Z direction by relatively moving the focusing mechanism 135 in the Z direction as shown.
 マーキング機構140は、その一例として図1及び図2に示すように、ワークWの表面に文字や図形等を印刷するために吹き付けられるインクを貯留するインク槽142と、インクを噴射するインクノズル145にインクを供給するインク供給機構144と、インクノズル145をワーク保持機構120に向けて保持するノズル保持機構146と、主制御装置110からの動作指令信号に基づいて、ワークWに対するマーキング加工動作を制御するマーキング制御装置148と、を含む。 As an example, as shown in Figures 1 and 2, the marking mechanism 140 includes an ink tank 142 that stores ink to be sprayed to print characters, figures, etc. on the surface of the workpiece W, an ink supply mechanism 144 that supplies ink to an ink nozzle 145 that ejects the ink, a nozzle holding mechanism 146 that holds the ink nozzle 145 facing the workpiece holding mechanism 120, and a marking control device 148 that controls the marking processing operation on the workpiece W based on an operation command signal from the main control device 110.
 インク槽142は、マーキング加工に使用されるインクを一時的に溜めておく容器として構成され、好ましくは着脱及び交換可能となるように構成される。また、インク槽142は、インクの種類や色ごとに複数設けられてもよい。 The ink tank 142 is configured as a container for temporarily storing the ink used in the marking process, and is preferably configured to be removable and replaceable. In addition, multiple ink tanks 142 may be provided for different types and colors of ink.
 インク供給機構144は、例えばポンプとして構成され、インク槽142からインクを取り出して(汲み上げて)、所定の内圧を付与した状態で供給路145aに供給する。そして、供給路145aからインクノズル145に供給されたインクは、当該インクノズル145のノズル部からインク流(インクジェット)IJとしてワークWに向けて噴射される。 The ink supply mechanism 144 is configured as, for example, a pump, and takes out (pumps up) ink from the ink tank 142 and supplies it to the supply path 145a while applying a predetermined internal pressure. The ink supplied from the supply path 145a to the ink nozzle 145 is then sprayed from the nozzle portion of the ink nozzle 145 as an ink flow (inkjet) IJ toward the workpiece W.
 ノズル保持機構146は、インクノズル145のノズル部がワークWに対向するようにインクノズル145を保持する装置として構成される。なお、ノズル保持機構146は、インクノズル145のワークWに対するZ方向の位置(すなわちインクノズル145の高さ)を調整できる機能を設けてもよい。 The nozzle holding mechanism 146 is configured as a device that holds the ink nozzle 145 so that the nozzle portion of the ink nozzle 145 faces the workpiece W. The nozzle holding mechanism 146 may be provided with a function that allows the position of the ink nozzle 145 in the Z direction relative to the workpiece W (i.e., the height of the ink nozzle 145).
 マーキング制御装置148は、主制御装置110からの加工識別信号が「マーキング加工」の場合に、レーザ発振器132のカウンタ回路133aから受信した駆動パルス信号に基づいて、インク供給機構144にインク供給指令信号を出力する。すなわち、マーキング制御装置148は、駆動パルス信号の立上り又は立下りのタイミングで、インク供給機構144にインクの供給を指示するインク供給指令を出力するように動作する。 When the processing identification signal from the main control device 110 is "marking processing", the marking control device 148 outputs an ink supply command signal to the ink supply mechanism 144 based on the drive pulse signal received from the counter circuit 133a of the laser oscillator 132. In other words, the marking control device 148 operates to output an ink supply command to instruct the ink supply mechanism 144 to supply ink at the timing of the rising or falling edge of the drive pulse signal.
 以上説明したとおり、上記に開示した複合加工機では、レーザ照射機構130におけるレーザビームLBの照射タイミングとマーキング機構140におけるインク流IJの噴射タイミングは、同一の駆動パルス信号に基づいて制御されることを特徴としている。すなわち、第1の実施形態による複合加工機において、レーザ照射機構130及びマーキング機構140は、いずれもワーク保持機構120に保持されたワークWのXY平面内での合成移動速度Vcに基づいて演算されるオンオフ指令信号を変換した駆動パルス信号を共通のタイミング信号として、レーザビームLBあるいはインクジェットIJの照射又は噴射を行うよう構成されている。 As explained above, the multi-purpose machining center disclosed above is characterized in that the irradiation timing of the laser beam LB in the laser irradiation mechanism 130 and the ejection timing of the ink stream IJ in the marking mechanism 140 are controlled based on the same drive pulse signal. That is, in the multi-purpose machining center according to the first embodiment, the laser irradiation mechanism 130 and the marking mechanism 140 are both configured to irradiate or eject the laser beam LB or inkjet IJ using, as a common timing signal, a drive pulse signal converted from an on-off command signal calculated based on the composite movement speed Vc in the XY plane of the workpiece W held by the workpiece holding mechanism 120.
 次に、図3~図6を用いて、第1の実施形態による複合加工機の具体的な動作事例を説明する。 Next, a specific example of the operation of the multi-tasking machine according to the first embodiment will be described using Figures 3 to 6.
 図3は、第1の実施形態による複合加工機が実行する複合加工方法における加工経路の一例を示す部分上面図である。また、図4は、第1の実施形態による複合加工機におけるワークと加工点との位置関係の一例を示す部分側面図である。また、図5A及び図5Bは、第1の実施形態による複合加工方法における各種検出値や各種信号の時間履歴の一例を示すタイミングチャートである。さらに、図6は、第1の実施形態の変形例による複合加工機の構成を示す概略図である。 FIG. 3 is a partial top view showing an example of a machining path in a composite machining method performed by a composite machining center according to the first embodiment. FIG. 4 is a partial side view showing an example of the positional relationship between a workpiece and a machining point in a composite machining center according to the first embodiment. FIG. 5A and FIG. 5B are timing charts showing an example of the time history of various detection values and various signals in the composite machining method according to the first embodiment. Furthermore, FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of a composite machining center according to a modified example of the first embodiment.
 第1の実施形態による複合加工方法の動作を説明するにあたり、その一例として、図3に示すような加工経路でレーザ加工又はマーキング加工を行う場合を説明する。すなわち、第1の実施形態による複合加工方法の具体的動作として、加工開始点Psから加工終了点Peまでを直線で結ぶ第1経路R1と、加工開始点Psから変向点Ptを経由して加工終了点Peに至る第2経路R2と、の2つの経路での加工における場合を説明する。 In explaining the operation of the combined machining method according to the first embodiment, as an example, a case where laser machining or marking machining is performed along a machining path as shown in Figure 3 will be explained. That is, as a specific operation of the combined machining method according to the first embodiment, a case where machining is performed along two paths, a first path R1 that connects the machining start point Ps to the machining end point Pe in a straight line, and a second path R2 that leads from the machining start point Ps to the machining end point Pe via the turning point Pt, will be explained.
 より詳細には、第1経路R1の場合、加工開始点Psから加工終了点Peに至る間に、7点の加工点WP1(加工開始点Ps及び加工終了点Peを含む)が距離D1ごとに等間隔で形成される。同様に、第2経路R2の場合、加工開始点Psから加工終了点Peに至る間に、9点の加工点WP2(加工開始点Ps、変向点Pt、加工終了点Peを含む)が距離D2ごとに等間隔で形成される。 More specifically, in the case of the first route R1, seven processing points WP1 (including the processing start point Ps and the processing end point Pe) are formed at equal intervals every distance D1 from the processing start point Ps to the processing end point Pe. Similarly, in the case of the second route R2, nine processing points WP2 (including the processing start point Ps, the turning point Pt, and the processing end point Pe) are formed at equal intervals every distance D2 from the processing start point Ps to the processing end point Pe.
 ここで、第1の実施形態による複合加工方法を説明する上での前提として、ワークWにおける加工点WPが形成される位置関係について説明する。 Here, as a premise for explaining the composite machining method according to the first embodiment, we will explain the positional relationship in which the machining point WP is formed on the workpiece W.
 第1の実施形態による複合加工方法では、レーザ加工及びマーキング加工は、レーザビームLB又はインク流IJによる加工点WPを加工ピッチDごとに等間隔に形成する。特に、マーキング加工においては、加工経路上に加工点WPを等間隔に形成することにより、インクの斑がない均一な印刷が可能となる。 In the combined processing method according to the first embodiment, the laser processing and marking processing form processing points WP by the laser beam LB or the ink flow IJ at equal intervals for each processing pitch D. In particular, in the marking processing, forming processing points WP at equal intervals on the processing path enables uniform printing without ink spots.
 第1の実施形態による複合加工方法において、図4に示すように、レーザ加工用の集光機構135又はマーキング加工用のインクノズル145の移動速度F(mm/sec)、ワークWに形成される加工点WPの間隔(ピッチ)D(mm)、レーザビームLBの照射あるいはインク流IJの噴射の周波数M(Hz)の間には、
「D=F/M」・・・(数式1)
の関係が成立する。そこで、上記のとおり、加工点WPの間隔Dを一定(等間隔)とするために、集光機構135あるいはインクノズル145の移動速度Fの変化に追従して、レーザビームLBの照射あるいはインク流IJの噴射の周波数Mを制御する。
In the composite machining method according to the first embodiment, as shown in FIG. 4, the following relationship exists between the moving speed F (mm/sec) of the light collecting mechanism 135 for laser machining or the ink nozzle 145 for marking, the interval (pitch) D (mm) of the machining points WP formed on the workpiece W, and the frequency M (Hz) of the irradiation of the laser beam LB or the jetting of the ink flow IJ:
"D = F / M" ... (Formula 1)
Therefore, as described above, in order to make the interval D between the processing points WP constant (equidistant), the frequency M of irradiation of the laser beam LB or the ejection of the ink flow IJ is controlled in accordance with the change in the moving speed F of the light collecting mechanism 135 or the ink nozzle 145.
 このとき、図1に示した第1の実施形態による複合加工機100では、ワークWと集光機構135あるいはインクノズル145との相対移動は、ワークWを保持するXYテーブル124を移動させることにより行う構成となっている。そこで、上記した「集光機構135又はインクノズル145の移動速度F」は、「集光機構135又はインクノズル145に対するワークWの移動速度F」と読み替えることができる。 In this case, in the multi-tasking machine 100 according to the first embodiment shown in FIG. 1, the relative movement between the workpiece W and the light collecting mechanism 135 or the ink nozzle 145 is performed by moving the XY table 124 that holds the workpiece W. Therefore, the above-mentioned "movement speed F of the light collecting mechanism 135 or the ink nozzle 145" can be read as "movement speed F of the workpiece W relative to the light collecting mechanism 135 or the ink nozzle 145."
 上記の前提を考慮して、図5Aを参照すると、第1経路R1に対するレーザ加工又はマーキング加工を行う場合、主制御装置110の主制御部112は、位置情報についての所定の取込周期(クロックパルスCP)の一周期Tcごとにワーク保持機構120のX位置センサ127x及びY位置センサ127yからの検出値を取得する。そして、主制御部112は、取得した周期TcごとのワークWの位置情報(X方向位置Px及びY方向位置Pyの変化量)をオンオフ演算部116に送る。 Taking the above premise into consideration and referring to FIG. 5A, when performing laser processing or marking processing on the first path R1, the main control unit 112 of the main control device 110 acquires detection values from the X-position sensor 127x and the Y-position sensor 127y of the work holding mechanism 120 for each period Tc of a predetermined capture period (clock pulse CP) for the position information. The main control unit 112 then sends the position information of the work W (the amount of change in the X-direction position Px and the Y-direction position Py) for each acquired period Tc to the on/off calculation unit 116.
 主制御部112から周期TcごとのワークWの位置情報を受けたオンオフ演算部116は、単位時間(クロックパルスCPの一周期Tc)に対するX方向位置Px及びY方向位置Pyの変化量に基づいて、ワークWの合成移動速度Vcを単位時間Tcごとに演算する。図5Aに示すように、第1経路R1の加工の場合は、加工開始点Psから徐々に加速し、中間部を超えてから加工終了点Peに向けて徐々に減速する合成移動速度Vcの時間履歴が得られる。このとき、合成移動速度Vcの方向は、プログラム解析部114で加工プログラムを解析した際のワークの移動指令に含まれており、オンオフ演算部116では合成移動速度Vcの絶対値のみ演算される。 The on/off calculation unit 116 receives position information of the workpiece W for each period Tc from the main control unit 112 and calculates the composite moving speed Vc of the workpiece W for each unit time Tc based on the amount of change in the X-direction position Px and the Y-direction position Py per unit time (one period Tc of the clock pulse CP). As shown in FIG. 5A, in the case of machining the first path R1, a time history of the composite moving speed Vc is obtained, which gradually accelerates from the machining start point Ps and gradually decelerates toward the machining end point Pe after passing the intermediate portion. At this time, the direction of the composite moving speed Vc is included in the workpiece movement command when the machining program is analyzed by the program analysis unit 114, and the on/off calculation unit 116 calculates only the absolute value of the composite moving speed Vc.
 オンオフ演算部116は、演算した合成移動速度Vcを上記した数式1の関係式からレーザビームLBの照射又はインク流IJの噴射の周波数Mをさらに演算し、当該周波数MからレーザビームLBのオン区間Toのタイミング又はインク流IJの噴射タイミングを含むオンオフ指令信号を決定する。そしてオンオフ演算部116は、主制御部112を介して、オンオフ指令信号をレーザ照射機構130のレーザ発振器132に出力する。 The ON/OFF calculation unit 116 further calculates the frequency M of the irradiation of the laser beam LB or the ejection of the ink flow IJ from the calculated composite movement speed Vc using the relational expression in Equation 1 above, and determines an ON/OFF command signal including the timing of the ON section To of the laser beam LB or the ejection timing of the ink flow IJ from the frequency M. The ON/OFF calculation unit 116 then outputs the ON/OFF command signal to the laser oscillator 132 of the laser irradiation mechanism 130 via the main control unit 112.
 このとき、数式1の関係式に基づいて、オンオフ演算部116では、ワークWの合成移動速度Vcが大きくなると隣り合うオン区間Toどうしの間隔Tp(すなわちオフ区間)が小さくなり、ワークWの合成移動速度Vcが小さくなると隣り合うオン区間Toどうしの間隔Tpが大きくなるような演算結果が出力される。 At this time, based on the relational expression of Equation 1, the ON/OFF calculation unit 116 outputs a calculation result such that as the composite movement speed Vc of the workpiece W increases, the interval Tp (i.e., the OFF interval) between adjacent ON intervals To decreases, and as the composite movement speed Vc of the workpiece W decreases, the interval Tp between adjacent ON intervals To increases.
 続いて、オンオフ指令信号を受けたレーザ発振器132は、インタフェースユニット133のカウンタ回路133aでオンオフ指令信号を駆動パルス信号DPに変換して出力する。結果として、第1経路R1による加工の場合、レーザ発振源134あるいはマーキング制御装置148に出力される駆動パルス信号DPは、図5Aに示すように、ワークWの合成移動速度Vcが大きい区間でオン区間Toが密となり、合成移動速度Vcが小さい区間でオン区間Toが疎となるようなタイミング分布となる。 Then, the laser oscillator 132, which has received the on/off command signal, converts the on/off command signal into a drive pulse signal DP in the counter circuit 133a of the interface unit 133 and outputs it. As a result, in the case of processing along the first path R1, the drive pulse signal DP output to the laser oscillation source 134 or the marking control device 148 has a timing distribution such that the on sections To are dense in sections where the composite moving speed Vc of the workpiece W is large, and the on sections To are sparse in sections where the composite moving speed Vc is small, as shown in FIG. 5A.
 一方、第2経路R2に対するレーザ加工又はマーキング加工を行う場合、図5Bを参照すると、主制御装置110の主制御部112は、図5Aで示した場合と同様に、所定の取込周期の一周期Tcごとにワーク保持機構120のX位置センサ127x及びY位置センサ127yからの検出値を取得する。そして、主制御部112は、取得した周期TcごとのワークWの位置情報(X方向位置Px及びY方向位置Pyの変化量)をオンオフ演算部116に送る。 On the other hand, when performing laser processing or marking processing on the second path R2, referring to FIG. 5B, the main control unit 112 of the main control device 110 acquires detection values from the X-position sensor 127x and the Y-position sensor 127y of the work holding mechanism 120 for each period Tc of the predetermined capture cycle, as in the case shown in FIG. 5A. Then, the main control unit 112 sends the position information of the work W (the amount of change in the X-direction position Px and the Y-direction position Py) for each acquired period Tc to the on/off calculation unit 116.
 主制御部112から周期TcごとのワークWの位置情報を受けたオンオフ演算部116は、単位時間(取込周期の一周期Tc)に対するX方向位置Px及びY方向位置Pyの変化量に基づいて、ワークWの合成移動速度Vcを単位時間Tcごとに演算する。図5Bに示すように、第2経路R2の加工の場合は、加工開始点Psから徐々に加速し、中間部を超えてから変向点Ptに向けて徐々に減速する区間と、変向点Ptから徐々に加速し、加工終了点Peに向けて徐々に減速する区間と、における2つの区間に分かれた合成移動速度Vcの時間履歴が得られる。 The on/off calculation unit 116 receives position information of the workpiece W for each period Tc from the main control unit 112 and calculates the composite moving speed Vc of the workpiece W for each unit time Tc based on the amount of change in the X-direction position Px and the Y-direction position Py per unit time (one period Tc of the import period). As shown in FIG. 5B, in the case of machining the second path R2, a time history of the composite moving speed Vc is obtained that is divided into two sections: a section in which the speed gradually accelerates from the machining start point Ps and gradually decelerates toward the turning point Pt after passing the intermediate portion, and a section in which the speed gradually accelerates from the turning point Pt and gradually decelerates toward the machining end point Pe.
 このとき、加工開始点Psから変向点Ptまでの区間では、X軸に沿ってワークWが移動するため、X位置センサ127xからのみ検出値が受信され、Y位置センサ127yの検出値はゼロとなる。同様に、変向点Ptから加工終了点Peまでの区間では、Y軸に沿ってワークWが移動するため、Y位置センサ127yからのみ検出値が受信され、X位置センサ127xの検出値はゼロとなる。 At this time, in the section from the machining start point Ps to the turning point Pt, the workpiece W moves along the X-axis, so detection values are received only from the X-position sensor 127x, and the detection value of the Y-position sensor 127y is zero. Similarly, in the section from the turning point Pt to the machining end point Pe, the workpiece W moves along the Y-axis, so detection values are received only from the Y-position sensor 127y, and the detection value of the X-position sensor 127x is zero.
 そして、オンオフ演算部116は、演算した合成移動速度Vcを上記した数式1の関係式からレーザビームLBの照射又はインク流IJの噴射の周波数Mをさらに演算し、当該周波数MからレーザビームLBのオン区間Toのタイミング又はインク流IJの噴射タイミングを決定し、オンオフ指令信号として主制御部112を介してレーザ照射機構130のレーザ発振器132に出力する。 Then, the on/off calculation unit 116 further calculates the frequency M of the irradiation of the laser beam LB or the ejection of the ink flow IJ from the calculated composite movement speed Vc using the relational expression in Equation 1 above, and determines the timing of the on section To of the laser beam LB or the ejection timing of the ink flow IJ from the frequency M, and outputs it as an on/off command signal to the laser oscillator 132 of the laser irradiation mechanism 130 via the main control unit 112.
 このとき、数式1の関係式に基づいて、オンオフ演算部116では、ワークWの合成移動速度Vcが大きくなると隣り合うオン区間Toどうしの間隔Tpが小さくなり、ワークWの合成移動速度Vcが小さくなると隣り合うオン区間Toどうしの間隔Tpが大きくなるような演算結果が出力される。 At this time, based on the relational expression of Equation 1, the ON/OFF calculation unit 116 outputs a calculation result such that as the composite movement speed Vc of the workpiece W increases, the interval Tp between adjacent ON sections To decreases, and as the composite movement speed Vc of the workpiece W decreases, the interval Tp between adjacent ON sections To increases.
 続いて、図5Aで示した場合と同様に、オンオフ指令信号を受けたレーザ発振器132は、インタフェースユニット133のカウンタ回路133aでオンオフ指令信号を駆動パルス信号DPに変換して出力する。結果として、第2経路R2による加工の場合、レーザ発振源134あるいはマーキング制御装置148に出力される駆動パルス信号DPは、図5Bに示すように、加工開始点Psから変向点Ptまでの区間と変向点Ptから加工終了点Peまでの区間において、それぞれワークWの合成移動速度Vcが大きい区間でオン区間Toが密となり、合成移動速度Vcが小さい区間でオン区間Toが疎となるようなタイミング分布となる。 Next, similar to the case shown in Figure 5A, the laser oscillator 132 that receives the on/off command signal converts the on/off command signal into a drive pulse signal DP in the counter circuit 133a of the interface unit 133 and outputs it. As a result, in the case of processing by the second path R2, the drive pulse signal DP output to the laser oscillation source 134 or the marking control device 148 has a timing distribution such that the on sections To are dense in the sections where the composite moving speed Vc of the workpiece W is high and the on sections To are sparse in the sections where the composite moving speed Vc is low, as shown in Figure 5B, in the sections from the processing start point Ps to the direction change point Pt and from the direction change point Pt to the processing end point Pe.
 上記説明したとおり、第1の実施形態による複合加工機及び当該複合加工機で実行される複合加工方法では、ワーク保持機構120のX位置センサ127x及びY位置センサ127yからの検出値に基づいて、XYテーブル124上に保持されたワークWの2次元(XY平面内)での合成移動速度Vcを演算する。そして、演算した合成移動速度Vcに基づいてオンオフ指令信号及び駆動パルス信号をさらに演算することにより、直線だけでなく曲線の加工経路を描く場合においても一定のピッチでの加工が可能となる。 As explained above, in the multi-tasking machine according to the first embodiment and the multi-tasking method executed by the multi-tasking machine, a composite movement speed Vc in two dimensions (within the XY plane) of the workpiece W held on the XY table 124 is calculated based on the detection values from the X position sensor 127x and the Y position sensor 127y of the workpiece holding mechanism 120. Then, by further calculating an on-off command signal and a drive pulse signal based on the calculated composite movement speed Vc, machining at a constant pitch becomes possible not only when a straight line but also when a curved machining path is drawn.
 次に、図6を用いて、第1の実施形態の変形例による複合加工機の概要について説明する。図1に示した第1の実施形態による複合加工機100では、ワーク保持機構120に対して、レーザ照射機構130に集光機構135を保持する高さ調整機構136を設けるとともに、マーキング機構140にインクノズル145を保持するノズル保持機構146を設ける場合を例示したが、第1の実施形態の変形例による複合加工機100では、集光機構135及びインクノズル145を一体として保持する共通保持機構150を設けた点で異なる。 Next, an overview of a multi-tasking machine according to a modification of the first embodiment will be described with reference to FIG. 6. In the multi-tasking machine 100 according to the first embodiment shown in FIG. 1, a height adjustment mechanism 136 for holding a focusing mechanism 135 is provided in the laser irradiation mechanism 130, and a nozzle holding mechanism 146 for holding an ink nozzle 145 is provided in the marking mechanism 140, for the workpiece holding mechanism 120. However, the multi-tasking machine 100 according to the modification of the first embodiment differs in that a common holding mechanism 150 is provided for holding the focusing mechanism 135 and the ink nozzle 145 as a unit.
 すなわち、図6に示す複合加工機100では、その一例として、共通保持機構150に多関節ロボットを適用した場合を示している。なお、多関節ロボットに代えて、図1に示した高さ調整機構136あるいはノズル保持機構146と同様の構成を適用してもよい。 In other words, the multi-function machine 100 shown in FIG. 6 shows, as an example, a case in which a multi-joint robot is applied to the common holding mechanism 150. Note that instead of a multi-joint robot, a configuration similar to the height adjustment mechanism 136 or nozzle holding mechanism 146 shown in FIG. 1 may be applied.
 また、第1の実施形態の変形例として、例えば、オンオフ演算部116でオンオフ指令信号を生成するにあたり、ワーク保持機構120のX位置センサ127x及びY位置センサ127yに基づいてワークWの合成移動速度Vcを算出していたのに対して、プログラム解析部114で加工プログラムを解析して得られるXYテーブル124に対する移動指令値を、模擬的なワークWの位置情報としてオンオフ演算部116に入力して演算を行うように構成してもよい。これにより、ワーク保持機構120のX位置センサ127x及びY位置センサ127yをそれぞれ省略することが可能となる。 Also, as a modified example of the first embodiment, for example, when the ON/OFF calculation unit 116 generates an ON/OFF command signal, the composite movement speed Vc of the workpiece W is calculated based on the X-position sensor 127x and the Y-position sensor 127y of the workpiece holding mechanism 120, but instead, a movement command value for the XY table 124 obtained by analyzing the machining program in the program analysis unit 114 may be input to the ON/OFF calculation unit 116 as simulated position information of the workpiece W for calculation. This makes it possible to omit the X-position sensor 127x and the Y-position sensor 127y of the workpiece holding mechanism 120.
 上記のような構成を備えることにより、第1の実施形態による複合加工機及び複合加工方法は、ワークのXY平面内での合成移動速度に基づいてレーザ照射機構又はマーキング機構のオンオフのタイミングを演算してオンオフ指令信号を生成し、当該オンオフ指令信号を駆動パルス信号に変換してレーザビームの照射及びインクの噴射のタイミング制御に適用することにより、所定の平面内を移動するワークに対して、円弧や曲線を含む複雑な軌跡でのレーザ加工及びマーキング加工を行うことが可能となる。 With the above-mentioned configuration, the multi-tasking machine and multi-tasking method according to the first embodiment calculates the on/off timing of the laser irradiation mechanism or marking mechanism based on the composite moving speed of the workpiece in the XY plane to generate an on/off command signal, converts the on/off command signal into a drive pulse signal, and applies it to the timing control of the laser beam irradiation and ink ejection, making it possible to perform laser processing and marking processing on a workpiece moving in a specified plane along a complex trajectory including arcs and curves.
<第2の実施形態>
 図7は、第2の実施形態による複合加工機に含まれる主制御装置の具体的な構成の一例、及び当該主制御装置と複合加工機の各構成要素との関係を示すブロック図である。また、図8A及び図8Bは、第2の実施形態による複合加工方法における各種検出値や各種信号の時間履歴の一例を示すタイミングチャートである。ここで、図8Aは加工識別信号が「レーザ加工」の場合を示し、図8Bは加工識別信号が「マーキング加工」の場合を示している。
Second Embodiment
Fig. 7 is a block diagram showing an example of a specific configuration of a main control device included in a multi-tasking machine according to the second embodiment, and the relationship between the main control device and each component of the multi-tasking machine. Figs. 8A and 8B are timing charts showing an example of a time history of various detection values and various signals in the multi-tasking method according to the second embodiment. Here, Fig. 8A shows a case where the processing identification signal is "laser processing", and Fig. 8B shows a case where the processing identification signal is "marking processing".
 なお、第2の実施形態においては、図1~図6に示した概略図等において、第1の実施形態と同一あるいは共通の構成を採用し得るものについては、同一の符号を付してこれらの繰り返しの説明は省略する。 In the second embodiment, in the schematic diagrams shown in Figures 1 to 6, components that are the same as or in common with the first embodiment are given the same reference numerals and repeated explanations of these components are omitted.
 図7に示すように、第2の実施形態による複合加工機は、主制御装置が、プログラム解析部で解析したレーザビームの出力を、パルスのHigh部分(高出力値部分)とLow部分(低出力値部分)の2つの出力指令値に分解し、加工の時間経過と関連付けた2つのディジタルな出力情報信号として生成する出力情報生成部をさらに含み、レーザ発振器に含まれるインタフェースユニットが、上記した2つの出力情報信号を、High値指令信号P1及びLow値指令信号P2を含む2つのアナログなレーザ出力指令信号に変換するD/A変換部、並びに駆動パルス信号とレーザ出力指令信号とに基づいて、レーザ駆動信号の出力値をHigh値指令信号P1とLow値指令信号P2とに対応して切り換えるスイッチ回路をさらに備える点で、第1の実施形態による複合加工機と構成が異なる。 As shown in FIG. 7, the multi-purpose machine according to the second embodiment differs in configuration from the multi-purpose machine according to the first embodiment in that the main control device further includes an output information generation unit that breaks down the output of the laser beam analyzed by the program analysis unit into two output command values, a high part (high output value part) and a low part (low output value part) of the pulse, and generates two digital output information signals associated with the passage of time during processing, and the interface unit included in the laser oscillator further includes a D/A conversion unit that converts the two output information signals into two analog laser output command signals including a high value command signal P1 and a low value command signal P2, and a switch circuit that switches the output value of the laser drive signal in response to the high value command signal P1 and the low value command signal P2 based on the drive pulse signal and the laser output command signal.
 ここで、レーザビームLBの出力がパルス状ではなく連続波である場合、オンオフ演算部216で計算されるオフ時間をゼロとすることで、レーザ出力信号のうちHigh値指令信号P1のみが後述するスイッチ回路233cから出力されることとなり、連続波でのレーザ発振を実現できる。また、High値指令信号P1及びLow値指令信号P2は、いずれも時間経過中にゼロに限らず様々な値を取ることができる。 Here, if the output of the laser beam LB is a continuous wave rather than a pulsed one, the off time calculated by the on/off calculation unit 216 is set to zero, so that only the high value command signal P1 of the laser output signal is output from the switch circuit 233c (described later), thereby realizing laser oscillation in a continuous wave. Also, both the high value command signal P1 and the low value command signal P2 can take on various values over time, not just zero.
 すなわち、第2の実施形態による複合加工機200において、主制御装置210は、その一例として、主制御部212と、プログラム解析部214と、オンオフ演算部216と、プログラム解析部214で解析したレーザビームLBの出力を、加工の時間経過と関連付けた出力情報信号として生成する出力情報生成部217と、表示部218と、を含む。ここで、主制御部212、プログラム解析部214、オンオフ演算部216及び表示部218の構成及び動作は、第1の実施形態で説明した主制御部112、プログラム解析部114、オンオフ演算部116及び表示部118のものと同様である。 That is, in the multi-function machining center 200 according to the second embodiment, the main control device 210 includes, as an example, a main control unit 212, a program analysis unit 214, an on/off calculation unit 216, an output information generation unit 217 that generates the output of the laser beam LB analyzed by the program analysis unit 214 as an output information signal associated with the elapsed time of processing, and a display unit 218. Here, the configurations and operations of the main control unit 212, the program analysis unit 214, the on/off calculation unit 216, and the display unit 218 are similar to those of the main control unit 112, the program analysis unit 114, the on/off calculation unit 116, and the display unit 118 described in the first embodiment.
 出力情報生成部217は、加工プログラムの指令ブロックごとに指定されているレーザビームLBの出力指令値を、加工の進行に関する時間経過に関連付けることにより、出力情報信号を生成する。また、出力情報生成部217は、加工識別信号が「マーキング加工」である場合に、出力情報信号のパルスにおけるHigh部分の出力指令値をすべての時刻でLow部分の出力指令値と一致させる機能をさらに有する。そして、出力情報生成部217で生成された出力情報信号は主制御部212に送られ、主制御部212を介してレーザ制御装置238に転送される。 The output information generating unit 217 generates an output information signal by relating the output command value of the laser beam LB specified for each command block of the processing program to the passage of time regarding the progress of processing. Furthermore, when the processing identification signal is "marking processing", the output information generating unit 217 further has the function of matching the output command value of the High portion of the pulse of the output information signal with the output command value of the Low portion at all times. The output information signal generated by the output information generating unit 217 is then sent to the main control unit 212 and transferred to the laser control device 238 via the main control unit 212.
 レーザ発振器232は、その一例として、発振制御部232aと、インタフェースユニット233と、レーザ発振源234と、を含む。また、インタフェースユニット233は、図7に示すように、カウンタ回路233aと、主制御装置210からのディジタルな出力情報信号を、High値指令信号P1及びLow値指令信号P2を含むアナログなレーザ出力指令信号に変換するD/A変換部233bと、カウンタ回路で生成された駆動パルス信号DPのHigh状態のときにHigh値指令信号P1に対応する出力値とし、Low状態のときにLow値指令信号P2に対応する出力値となるようにスイッチングされたレーザ駆動信号をレーザ発振源234に出力するスイッチ回路233cと、を含む。ここで、発振制御部232a、カウンタ回路233aを含むインタフェースユニット233及びレーザ制御装置238の構成及び動作は、第1の実施形態で説明した発振制御部132a、インタフェースユニット133、カウンタ回路133a及びレーザ制御装置138のものと同様である。 The laser oscillator 232 includes, as an example, an oscillation control unit 232a, an interface unit 233, and a laser oscillation source 234. As shown in Fig. 7, the interface unit 233 includes a counter circuit 233a, a D/A conversion unit 233b that converts a digital output information signal from the main control device 210 into an analog laser output command signal including a high value command signal P1 and a low value command signal P2, and a switch circuit 233c that outputs to the laser oscillation source 234 a laser drive signal that has been switched so that the output value corresponds to the high value command signal P1 when the drive pulse signal DP generated by the counter circuit is in a high state and the output value corresponds to the low value command signal P2 when the drive pulse signal DP is in a low state. Here, the configuration and operation of the oscillation control unit 232a, the interface unit 233 including the counter circuit 233a, and the laser control device 238 are similar to those of the oscillation control unit 132a, the interface unit 133, the counter circuit 133a, and the laser control device 138 described in the first embodiment.
 第2の実施形態による複合加工方法では、第1の実施形態と同様に、オンオフ演算部216がレーザビームLBのオン区間Toのタイミング又はインクの噴射タイミングに対するオンオフ指令信号を生成するとともに、出力情報生成部217が加工プログラムに指定されたレーザビームLBの出力指令値を時間経過に関連付けた出力情報信号を生成する。そして、レーザ発振器232のインタフェースユニット233に含まれるD/A変換部233bが、上記ディジタルな出力情報信号をレーザ加工に対するレーザビームLBの出力を指令するアナログなレーザ出力指令信号に変換してレーザ発振源234に出力する。 In the composite machining method according to the second embodiment, as in the first embodiment, the on/off calculation unit 216 generates an on/off command signal for the timing of the on section To of the laser beam LB or the ink ejection timing, and the output information generation unit 217 generates an output information signal that associates the output command value of the laser beam LB specified in the machining program with the passage of time. Then, the D/A conversion unit 233b included in the interface unit 233 of the laser oscillator 232 converts the digital output information signal into an analog laser output command signal that commands the output of the laser beam LB for laser machining, and outputs it to the laser oscillation source 234.
 すなわち、図8Aに示すように、例えば、図3に示す第1経路R1でレーザ加工する場合(加工識別信号が「レーザ加工」である場合)、加工開始点Psから徐々に加速し、中間部を超えてから加工終了点Peに向けて徐々に減速する合成移動速度Vcの時間履歴が得られるとともに、ワークWの合成移動速度Vcが大きい中間部を含む領域において、レーザビームLBの出力が他の領域より高くなるような制御を行った時間履歴を得ることもできる。 In other words, as shown in FIG. 8A, for example, when laser processing is performed along the first route R1 shown in FIG. 3 (when the processing identification signal is "laser processing"), a time history of a composite moving speed Vc that gradually accelerates from the processing start point Ps and gradually decelerates after passing the intermediate portion toward the processing end point Pe can be obtained, and a time history of control is also obtained in which the output of the laser beam LB is higher in an area including the intermediate portion where the composite moving speed Vc of the workpiece W is high than in other areas.
 ここで、レーザ発振器232のインタフェースユニット233は、カウンタ回路233aで変換された駆動パルス信号DPを使用してD/A変換部233bで変換されたレーザ出力指令信号(High値指令信号P1及びLow値指令信号P2)の出力指令値をスイッチ回路233cで切り替えて、レーザ駆動信号DLとしてレーザ発振源234に出力する。そして、レーザ駆動信号DLを受信したレーザ発振源234は、当該レーザ駆動信号DLで指定されたオンオフのタイミング及び出力値でレーザビームLBを出力する。 Here, the interface unit 233 of the laser oscillator 232 uses the drive pulse signal DP converted by the counter circuit 233a to switch the output command value of the laser output command signal (High value command signal P1 and Low value command signal P2) converted by the D/A conversion unit 233b in the switch circuit 233c, and outputs it as a laser drive signal DL to the laser oscillation source 234. Then, upon receiving the laser drive signal DL, the laser oscillation source 234 outputs a laser beam LB with the on/off timing and output value specified by the laser drive signal DL.
 これにより、駆動パルス信号DPにレーザ出力指令信号によるレーザビームLBの出力の指令値を重ね合わせたレーザ駆動信号DLに基づいて、個別のパルスに出力情報を含ませた形でレーザ発振源234の駆動を制御することができる。 This makes it possible to control the driving of the laser oscillation source 234 with output information included in individual pulses based on the laser driving signal DL, which is the driving pulse signal DP superimposed with the command value for the output of the laser beam LB based on the laser output command signal.
 なお、レーザ発振源234は、その一例として、レーザ駆動信号DLの出力値(マグニチュード)に対して所定の閾値THを有しており、当該閾値THを超えた指令出力の場合のみレーザビームLBを出力するように構成されている。すなわち、図8Aに示すように、High値指令信号P1を閾値THより大きく、Low値指令信号P2を閾値THよりわずかに小さくなるように設定すれば、High値指令信号P1に対応する区間のみでレーザビームLBを出力するとともに、Low値指令信号P2に対応する区間ではレーザ発振源234の駆動を完全に停止することなく待機状態とすることで、レーザビームLBのパルスにおけるHigh部分での応答性を高めることができる。 As an example, the laser oscillation source 234 has a predetermined threshold value TH for the output value (magnitude) of the laser drive signal DL, and is configured to output the laser beam LB only when the command output exceeds the threshold value TH. That is, as shown in FIG. 8A, by setting the high value command signal P1 to be greater than the threshold value TH and the low value command signal P2 to be slightly smaller than the threshold value TH, the laser beam LB is output only in the section corresponding to the high value command signal P1, and in the section corresponding to the low value command signal P2, the laser oscillation source 234 is put into a standby state without being completely stopped, thereby improving the responsiveness of the high portion of the pulse of the laser beam LB.
 一方、図8Bに示すように、第1経路R1でマーキング加工する場合(加工識別信号が「マーキング加工」である場合)、上記のとおり、主制御装置210の出力情報生成部217が、出力情報信号の出力指令値をすべての時刻でパルスにおけるHigh部分の出力指令値をLow部分の出力指令値に一致させた信号をレーザ制御装置238に出力するため、D/A変換部233bから出力されるレーザ出力指令信号も、High値指令信号P1がLow値指令信号P2に一致した信号となる。その後、スイッチ回路233cでカウンタ回路233aからの駆動パルス信号DPと組合せてレーザ駆動信号DLが生成される。これにより、インタフェースユニット233から出力されるレーザ駆動信号DLは、レーザ発振源234に送られる際に、すべての時刻でLow値指令信号P2と同一の波形となる。 On the other hand, as shown in FIG. 8B, when marking is performed on the first path R1 (when the processing identification signal is "marking"), as described above, the output information generating unit 217 of the main control unit 210 outputs to the laser control unit 238 a signal in which the output command value of the output information signal is equal to the output command value of the high portion of the pulse at all times, and therefore the laser output command signal output from the D/A conversion unit 233b is also a signal in which the high value command signal P1 is equal to the low value command signal P2. After that, the switch circuit 233c combines this with the drive pulse signal DP from the counter circuit 233a to generate the laser drive signal DL. As a result, the laser drive signal DL output from the interface unit 233 has the same waveform as the low value command signal P2 at all times when it is sent to the laser oscillation source 234.
 このとき、マーキング制御装置148には、レーザ発振器232のカウンタ回路233aからのマーキング駆動信号DM(駆動パルス信号DP
と同一の信号)が入力される。これにより、第1の実施形態の場合と同様に、ワークWの2次元(XY平面内)での合成移動速度Vcに基づいてオンオフ指令信号及び駆動パルス信号をさらに演算することにより、一定のピッチでのマーキング加工が可能となる。
At this time, the marking control device 148 receives the marking drive signal DM (drive pulse signal DP) from the counter circuit 233a of the laser oscillator 232.
As a result, similarly to the first embodiment, by further calculating the on/off command signal and the drive pulse signal based on the composite moving speed Vc of the work W in two dimensions (within the XY plane), marking processing at a constant pitch becomes possible.
 このような動作を実行することにより、マーキング機構140がマーキング加工を実施している間に、シャッタやダンパ等の物理的な遮断機構を設けることなく、レーザ照射機構130でのレーザビームLBの出射を停止することが可能となる。特に、マーキング加工を行う際に、主制御装置210の出力情報生成部217で出力情報信号の出力指令値をすべての時刻でパルスにおけるHigh部分の出力指令値をLow部分の出力指令値と一致させる動作を実行することにより、レーザ発振源234に送られるレーザ駆動信号DLの出力をすべての区間でLow値指令信号P2とすることができるため、レーザ発振源234の駆動電源の動作を停止することなく、レーザビームLBの出力を抑制することができる。 By performing such an operation, it becomes possible to stop the emission of the laser beam LB from the laser irradiation mechanism 130 while the marking mechanism 140 is performing the marking process, without providing a physical blocking mechanism such as a shutter or damper. In particular, when performing the marking process, the output information generating unit 217 of the main control device 210 performs an operation to match the output command value of the high portion of the pulse with the output command value of the low portion at all times, so that the output of the laser drive signal DL sent to the laser oscillation source 234 can be set to the low value command signal P2 in all sections, thereby suppressing the output of the laser beam LB without stopping the operation of the drive power supply of the laser oscillation source 234.
 上記のような構成を備えることにより、第2の実施形態による複合加工機及び複合加工方法は、第1の実施形態で得られた効果に加えて、駆動パルス信号にレーザビームの出力の指令値を重ね合わせて、個別のパルスに出力情報を含ませた形でレーザ発振源の駆動を制御することができる。また、物理的な遮断機構やレーザ発振源の駆動を停止することなく、マーキング加工の実施中にレーザビームが誤ってワークに照射されるのを防止できる。 By being equipped with the above-mentioned configuration, the multi-tasking machine and multi-tasking method according to the second embodiment can, in addition to the effects obtained in the first embodiment, control the driving of the laser oscillation source by superimposing the command value of the laser beam output on the driving pulse signal and incorporating output information in individual pulses. Also, it is possible to prevent the laser beam from accidentally being irradiated onto the workpiece during marking processing without the need for a physical blocking mechanism or stopping the driving of the laser oscillation source.
 以上、本開示について詳述したが、本開示は上述した個々の実施形態に限定されるものではない。これらの実施形態は、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、又は請求の範囲に記載された内容とその均等物から導き出される本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、置き換え、変更、部分的削除等が可能である。また、これらの実施形態は、組み合わせて実施することもできる。例えば、上述した実施形態において、各動作の順序や各処理の順序は、一例として示したものであり、これらに限定されるものではない。また、上述した実施形態の説明に数値又は数式が用いられている場合も同様である。 Although the present disclosure has been described in detail above, the present disclosure is not limited to the individual embodiments described above. Various additions, substitutions, modifications, partial deletions, etc. are possible to these embodiments without departing from the gist of the present disclosure, or without departing from the gist of the present disclosure derived from the contents described in the claims and their equivalents. These embodiments can also be implemented in combination. For example, in the above-mentioned embodiments, the order of each operation and the order of each process are shown as examples, and are not limited to these. The same applies when numerical values or formulas are used to explain the above-mentioned embodiments.
 例えば、図2や図7で示した構成において、レーザ照射機構がレーザ制御装置により独立して制御される場合を例示したが、レーザ制御装置を省略して、当該レーザ制御装置の制御動作を複合加工機の主制御装置が兼ねるものとして構成してもよい。同様に、マーキング機構についても、マーキング制御装置を省略して、当該マーキング制御装置の制御動作を複合加工機の主制御装置が兼ねてもよい。 For example, in the configurations shown in Figures 2 and 7, the laser irradiation mechanism is independently controlled by a laser control device, but the laser control device may be omitted and the control operation of the laser control device may be performed by the main control device of the multi-function machine. Similarly, the marking control device may be omitted for the marking mechanism, and the control operation of the marking control device may be performed by the main control device of the multi-function machine.
 上記の実施形態及び変形例に関して、さらに以下の付記を開示する。 The following notes are further provided with respect to the above embodiments and variations.
(付記1)
 ワークを保持して所定の平面内で移動させるワーク保持機構と、前記ワークにレーザビームを照射してレーザ加工を行うレーザ照射機構と、前記ワークにインクを噴射してマーキング加工を行うマーキング機構と、各機構の動作を制御する主制御装置と、を備え、
 前記主制御装置は、前記レーザ加工及び前記マーキング加工を行うための加工プログラムの指令ブロックを解析するプログラム解析部と、前記平面内での前記ワークの合成移動速度に基づいて前記レーザ照射機構又は前記マーキング機構のオンオフのタイミングを演算してオンオフ指令信号を出力するオンオフ演算部と、を含み、
 前記レーザ照射機構は、前記レーザビームを出射するレーザ発振器と、前記レーザビームの前記ワークに対する焦点位置を調整しつつ集光させる集光機構と、を含み、
 前記マーキング機構は、前記インクを貯留するインク槽と、前記インクを噴射するインクノズルと、前記インク槽から前記インクノズルに前記インクを供給するインク供給機構と、を含み、
 前記レーザ発振器は、レーザ発振源と、前記オンオフ指令信号を駆動パルス信号に変換するカウンタ回路を備えるインタフェースユニットと、をさらに含み、
 前記インタフェースユニットは、前記マーキング機構と接続されており、前記インク供給機構は、前記駆動パルス信号に基づいて前記インクの供給を制御する、
複合加工機。
(付記2)
 前記オンオフ演算部は、前記ワーク保持機構から検出される位置データから前記合成移動速度を算出して前記オンオフ指令信号を生成する、
上記付記1に記載の複合加工機。
(付記3)
 前記オンオフ演算部は、前記プログラム解析部で解析された前記指令ブロックにおける前記ワークの位置指令値に基づいて前記合成移動速度を算出して前記オンオフ指令信号を生成する、
上記付記1に記載の複合加工機。
(付記4)
 前記主制御装置は、前記プログラム解析部で解析した前記レーザビームの出力を、加工の時間経過と関連付けたディジタルな出力情報信号として生成する出力情報生成部をさらに含み、
 前記インタフェースユニットは、前記出力情報信号を、High値指令信号及びLow値指令信号を含むアナログなレーザ出力指令信号に変換するD/A変換部と、前記駆動パルス信号及び前記レーザ出力指令信号に基づいて、レーザ駆動信号を生成するスイッチ回路と、をさらに備える、
上記付記1~3のいずれか1項に記載の複合加工機。
(付記5)
 前記出力情報生成部は、前記マーキング機構が動作中に、前記出力情報信号のパルスにおけるHigh部分の出力指令値をすべての時刻でLow部分の出力指令値と一致させる機能をさらに有する、
上記付記4に記載の複合加工機。
(付記6)
 ワークを保持して所定の平面内で移動させ、前記ワークにレーザビームを照射してレーザ加工、又は前記ワークにインクを噴射してマーキング加工を行う際に、
 前記レーザ加工及び前記マーキング加工を行うための加工プログラムの指令ブロックを解析するステップと、
 前記平面内での前記ワークの合成移動速度に基づいて前記レーザ加工又は前記マーキング加工のオンオフのタイミングを演算してオンオフ指令信号を出力するステップと、
 前記オンオフ指令信号を駆動パルス信号に変換するステップと、
 前記駆動パルス信号に基づいて前記レーザビームの発振タイミングを制御するステップ、あるいは前記駆動パルス信号に基づいて前記インクの供給タイミングを制御するステップと、
を実行する、
複合加工方法。
(付記7)
 前記オンオフ指令信号は、ワーク保持機構から検出される位置データから算出された前記合成移動速度に基づいて生成される、
上記付記6に記載の複合加工方法。
(付記8)
 前記オンオフ指令信号は、前記加工プログラムを解析して得られた前記指令ブロックにおける前記ワークの位置指令値から算出された前記合成移動速度に基づいて生成される、
上記付記6に記載の複合加工方法。
(付記9)
 前記加工プログラムを解析して得られた前記レーザビームの出力を、加工の時間経過と関連付けたディジタルな出力情報信号として生成するステップと、
 前記出力情報信号を、High値指令信号及びLow値指令信号を含むアナログなレーザ出力指令信号に変換するステップと、
 前記駆動パルス信号及び前記レーザ出力指令信号に基づいて、レーザ駆動信号を生成するステップと、
をさらに実行する、
上記付記6~8のいずれか1項に記載の複合加工方法。
(付記10)
 前記マーキング加工を実行中に、前記出力情報信号のパルスにおけるHigh部分の出力指令値が、すべての時刻でLow部分の出力指令値と一致するように調整される、
上記付記9に記載の複合加工方法。
(Appendix 1)
The present invention comprises a workpiece holding mechanism that holds a workpiece and moves it within a predetermined plane, a laser irradiation mechanism that irradiates a laser beam onto the workpiece to perform laser processing, a marking mechanism that sprays ink onto the workpiece to perform marking processing, and a main control device that controls the operation of each mechanism,
The main control device includes a program analysis unit that analyzes a command block of a processing program for performing the laser processing and the marking processing, and an on/off calculation unit that calculates the on/off timing of the laser irradiation mechanism or the marking mechanism based on a composite moving speed of the workpiece within the plane and outputs an on/off command signal,
The laser irradiation mechanism includes a laser oscillator that emits the laser beam, and a focusing mechanism that focuses the laser beam while adjusting a focal position of the laser beam with respect to the workpiece,
the marking mechanism includes an ink tank that stores the ink, an ink nozzle that ejects the ink, and an ink supply mechanism that supplies the ink from the ink tank to the ink nozzle;
the laser oscillator further includes a laser oscillation source and an interface unit including a counter circuit that converts the on/off command signal into a drive pulse signal;
the interface unit is connected to the marking mechanism, and the ink supply mechanism controls the supply of the ink based on the drive pulse signal;
Multi-tasking machine.
(Appendix 2)
The on/off calculation unit calculates the composite moving speed from position data detected from the work holding mechanism to generate the on/off command signal.
2. The multitasking machine according to claim 1 .
(Appendix 3)
The on/off calculation unit calculates the composite moving speed based on a position command value of the workpiece in the command block analyzed by the program analysis unit, and generates the on/off command signal.
2. The multitasking machine according to claim 1 .
(Appendix 4)
The main control device further includes an output information generating unit that generates the output of the laser beam analyzed by the program analyzing unit as a digital output information signal associated with the elapsed time of processing,
The interface unit further includes a D/A conversion unit that converts the output information signal into an analog laser output command signal including a High value command signal and a Low value command signal, and a switch circuit that generates a laser drive signal based on the drive pulse signal and the laser output command signal.
The multitasking machine according to any one of claims 1 to 3.
(Appendix 5)
the output information generating unit further has a function of making an output command value of a High portion of a pulse of the output information signal coincide with an output command value of a Low portion at all times while the marking mechanism is in operation.
5. The multitasking machine according to claim 4.
(Appendix 6)
When a workpiece is held and moved within a predetermined plane, and a laser beam is irradiated onto the workpiece to perform laser processing, or ink is sprayed onto the workpiece to perform marking processing,
A step of analyzing a command block of a processing program for performing the laser processing and the marking processing;
A step of calculating an on/off timing of the laser processing or the marking processing based on a resultant moving speed of the workpiece in the plane and outputting an on/off command signal;
converting the on-off command signal into a drive pulse signal;
a step of controlling an oscillation timing of the laser beam based on the drive pulse signal, or a step of controlling a supply timing of the ink based on the drive pulse signal;
Execute
Composite processing method.
(Appendix 7)
The on-off command signal is generated based on the composite moving speed calculated from position data detected from a work holding mechanism.
The composite processing method described in Appendix 6 above.
(Appendix 8)
The on-off command signal is generated based on the composite moving speed calculated from a position command value of the workpiece in the command block obtained by analyzing the machining program.
The composite processing method described in Appendix 6 above.
(Appendix 9)
generating a digital output information signal corresponding to the output of the laser beam obtained by analyzing the processing program and associated with a time lapse of processing;
converting the output information signal into an analog laser output command signal including a high value command signal and a low value command signal;
generating a laser drive signal based on the drive pulse signal and the laser output command signal;
Further execute
The composite processing method according to any one of claims 6 to 8.
(Appendix 10)
During the marking process, an output command value of a High portion of a pulse of the output information signal is adjusted to coincide with an output command value of a Low portion at all times.
The composite processing method described in Appendix 9 above.
 100 複合加工機
 110 主制御装置
 112 主制御部
 114 プログラム解析部
 116 オンオフ演算部
 118 表示部
 120 ワーク保持機構
 122 ベース部材
 124 XYテーブル
 126x X軸モータ
 126y Y軸モータ
 127x X位置センサ
 127y Y位置センサ
 128 ワーク位置制御装置
 130 レーザ照射機構
 132 レーザ発振器
 132a 発振制御部
 133 インタフェースユニット
 133a カウンタ回路
 134 レーザ発振源
 135 集光機構
 135a 伝送路
 136 高さ調整機構
 138 レーザ制御装置
 140 マーキング機構
 142 インク槽
 144 インク供給機構
 145 インクノズル
 145a 供給路
 146 ノズル保持機構
 148 マーキング制御装置
 150 共通保持機構
 200 複合加工機
 210 主制御装置
 212 主制御部
 214 プログラム解析部
 216 オンオフ演算部
 217 出力情報生成部
 218 表示部
 232 レーザ発振器
 232a 発振制御部
 233 インタフェースユニット
 233a カウンタ回路
 233b D/A変換部
 233c スイッチ回路
 234 レーザ発振源
 238 レーザ制御装置
 D 加工点の間隔(ピッチ)
 DL レーザ駆動信号
 DM マーキング駆動信号
 DP 駆動パルス信号
 IJ インク流
 F インクノズルの移動速度
 FP 集光点
 LB レーザビーム
 M インク噴射の周波数
 P1 High値指令信号
 P2 Low値指令信号
 Vc 合成移動速度
 W ワーク
 WP 加工点
REFERENCE SIGNS LIST 100 Multi-tasking machine 110 Main control device 112 Main control unit 114 Program analysis unit 116 On/off calculation unit 118 Display unit 120 Workpiece holding mechanism 122 Base member 124 XY table 126x X-axis motor 126y Y-axis motor 127x X-position sensor 127y Y-position sensor 128 Workpiece position control device 130 Laser irradiation mechanism 132 Laser oscillator 132a Oscillation control unit 133 Interface unit 133a Counter circuit 134 Laser oscillation source 135 Focusing mechanism 135a Transmission path 136 Height adjustment mechanism 138 Laser control device 140 Marking mechanism 142 Ink tank 144 Ink supply mechanism 145 Ink nozzle 145a Supply path 146 Nozzle holding mechanism 148 Marking control device 150 Common holding mechanism 200 Multi-tasking machine 210 Main control device 212 Main control section 214 Program analysis section 216 On/off calculation section 217 Output information generation section 218 Display section 232 Laser oscillator 232a Oscillation control section 233 Interface unit 233a Counter circuit 233b D/A conversion section 233c Switch circuit 234 Laser oscillation source 238 Laser control device D Interval (pitch) of machining points
DL Laser drive signal DM Marking drive signal DP Drive pulse signal IJ Ink flow F Ink nozzle moving speed FP Focus point LB Laser beam M Ink jet frequency P1 High value command signal P2 Low value command signal Vc Composite moving speed W Workpiece WP Processing point

Claims (10)

  1.  ワークを保持して所定の平面内で移動させるワーク保持機構と、前記ワークにレーザビームを照射してレーザ加工を行うレーザ照射機構と、前記ワークにインクを噴射してマーキング加工を行うマーキング機構と、各機構の動作を制御する主制御装置と、を備え、
     前記主制御装置は、前記レーザ加工及び前記マーキング加工を行うための加工プログラムの指令ブロックを解析するプログラム解析部と、前記平面内での前記ワークの合成移動速度に基づいて前記レーザ照射機構又は前記マーキング機構のオンオフのタイミングを演算してオンオフ指令信号を出力するオンオフ演算部と、を含み、
     前記レーザ照射機構は、前記レーザビームを出射するレーザ発振器と、前記レーザビームの前記ワークに対する焦点位置を調整しつつ集光させる集光機構と、を含み、
     前記マーキング機構は、前記インクを貯留するインク槽と、前記インクを噴射するインクノズルと、前記インク槽から前記インクノズルに前記インクを供給するインク供給機構と、を含み、
     前記レーザ発振器は、レーザ発振源と、前記オンオフ指令信号を駆動パルス信号に変換するカウンタ回路を備えるインタフェースユニットと、をさらに含み、
     前記インタフェースユニットは、前記マーキング機構と接続されており、前記インク供給機構は、前記駆動パルス信号に基づいて前記インクの供給を制御する、
    複合加工機。
    The present invention comprises a workpiece holding mechanism that holds a workpiece and moves it within a predetermined plane, a laser irradiation mechanism that irradiates a laser beam onto the workpiece to perform laser processing, a marking mechanism that sprays ink onto the workpiece to perform marking processing, and a main control device that controls the operation of each mechanism,
    The main control device includes a program analysis unit that analyzes a command block of a processing program for performing the laser processing and the marking processing, and an on/off calculation unit that calculates the on/off timing of the laser irradiation mechanism or the marking mechanism based on a composite moving speed of the workpiece within the plane and outputs an on/off command signal,
    The laser irradiation mechanism includes a laser oscillator that emits the laser beam, and a focusing mechanism that focuses the laser beam while adjusting a focal position of the laser beam with respect to the workpiece,
    the marking mechanism includes an ink tank that stores the ink, an ink nozzle that ejects the ink, and an ink supply mechanism that supplies the ink from the ink tank to the ink nozzle;
    the laser oscillator further includes a laser oscillation source and an interface unit including a counter circuit that converts the on/off command signal into a drive pulse signal;
    the interface unit is connected to the marking mechanism, and the ink supply mechanism controls the supply of the ink based on the drive pulse signal;
    Multi-tasking machine.
  2.  前記オンオフ演算部は、前記ワーク保持機構から検出される位置データから前記合成移動速度を算出して前記オンオフ指令信号を生成する、
    請求項1に記載の複合加工機。
    The on/off calculation unit calculates the composite moving speed from position data detected from the work holding mechanism to generate the on/off command signal.
    The multi-tasking machine according to claim 1.
  3.  前記オンオフ演算部は、前記プログラム解析部で解析された前記指令ブロックにおける前記ワークの位置指令値に基づいて前記合成移動速度を算出して前記オンオフ指令信号を生成する、
    請求項1に記載の複合加工機。
    The on/off calculation unit calculates the composite moving speed based on a position command value of the workpiece in the command block analyzed by the program analysis unit, and generates the on/off command signal.
    The multi-tasking machine according to claim 1.
  4.  前記主制御装置は、前記プログラム解析部で解析した前記レーザビームの出力を、加工の時間経過と関連付けたディジタルな出力情報信号として生成する出力情報生成部をさらに含み、
     前記インタフェースユニットは、前記出力情報信号を、High値指令信号及びLow値指令信号を含むアナログなレーザ出力指令信号に変換するD/A変換部と、前記駆動パルス信号及び前記レーザ出力指令信号に基づいて、レーザ駆動信号を生成するスイッチ回路と、をさらに備える、
    請求項1~3のいずれか1項に記載の複合加工機。
    The main control device further includes an output information generating unit that generates the output of the laser beam analyzed by the program analyzing unit as a digital output information signal associated with the elapsed time of processing,
    The interface unit further includes a D/A conversion unit that converts the output information signal into an analog laser output command signal including a High value command signal and a Low value command signal, and a switch circuit that generates a laser drive signal based on the drive pulse signal and the laser output command signal.
    The multi-tasking machine according to any one of claims 1 to 3.
  5.  前記出力情報生成部は、前記マーキング機構が動作中に、前記出力情報信号のパルスにおけるHigh部分の出力指令値をすべての時刻でLow部分の出力指令値と一致させる機能をさらに有する、
    請求項4に記載の複合加工機。
    the output information generating unit further has a function of making an output command value of a High portion of a pulse of the output information signal coincide with an output command value of a Low portion at all times while the marking mechanism is in operation.
    The multi-tasking machine according to claim 4.
  6.  ワークを保持して所定の平面内で移動させ、前記ワークにレーザビームを照射してレーザ加工、又は前記ワークにインクを噴射してマーキング加工を行う際に、
     前記レーザ加工及び前記マーキング加工を行うための加工プログラムの指令ブロックを解析するステップと、
     前記平面内での前記ワークの合成移動速度に基づいて前記レーザ加工又は前記マーキング加工のオンオフのタイミングを演算してオンオフ指令信号を出力するステップと、
     前記オンオフ指令信号を駆動パルス信号に変換するステップと、
     前記駆動パルス信号に基づいて前記レーザビームの発振タイミングを制御するステップ、あるいは前記駆動パルス信号に基づいて前記インクの供給タイミングを制御するステップと、
    を実行する、
    複合加工方法。
    When a workpiece is held and moved within a predetermined plane, and a laser beam is irradiated onto the workpiece to perform laser processing, or ink is sprayed onto the workpiece to perform marking processing,
    A step of analyzing a command block of a processing program for performing the laser processing and the marking processing;
    A step of calculating an on/off timing of the laser processing or the marking processing based on a resultant moving speed of the workpiece in the plane and outputting an on/off command signal;
    converting the on-off command signal into a drive pulse signal;
    a step of controlling an oscillation timing of the laser beam based on the drive pulse signal, or a step of controlling a supply timing of the ink based on the drive pulse signal;
    Execute
    Composite processing method.
  7.  前記オンオフ指令信号は、ワーク保持機構から検出される位置データから算出された前記合成移動速度に基づいて生成される、
    請求項6に記載の複合加工方法。
    The on-off command signal is generated based on the composite moving speed calculated from position data detected from a work holding mechanism.
    The composite processing method according to claim 6.
  8.  前記オンオフ指令信号は、前記加工プログラムを解析して得られた前記指令ブロックにおける前記ワークの位置指令値から算出された前記合成移動速度に基づいて生成される、
    請求項6に記載の複合加工方法。
    The on-off command signal is generated based on the composite moving speed calculated from a position command value of the workpiece in the command block obtained by analyzing the machining program.
    The composite processing method according to claim 6.
  9.  前記加工プログラムを解析して得られた前記レーザビームの出力を、加工の時間経過と関連付けたディジタルな出力情報信号として生成するステップと、
     前記出力情報信号を、High値指令信号及びLow値指令信号を含むアナログなレーザ出力指令信号に変換するステップと、
     前記駆動パルス信号及び前記レーザ出力指令信号に基づいて、レーザ駆動信号を生成するステップと、
    をさらに実行する、
    請求項6~8のいずれか1項に記載の複合加工方法。
    generating a digital output information signal corresponding to the output of the laser beam obtained by analyzing the processing program and associated with a time lapse of processing;
    converting the output information signal into an analog laser output command signal including a high value command signal and a low value command signal;
    generating a laser drive signal based on the drive pulse signal and the laser output command signal;
    Further execute
    The composite processing method according to any one of claims 6 to 8.
  10.  前記マーキング加工を実行中に、前記出力情報信号のパルスにおけるHigh部分の出力指令値が、すべての時刻でLow部分の出力指令値と一致するように調整される、
    請求項9に記載の複合加工方法。
    During the marking process, an output command value of a High portion of a pulse of the output information signal is adjusted to coincide with an output command value of a Low portion at all times.
    The composite processing method according to claim 9.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS61229488A (en) * 1985-04-03 1986-10-13 Mitsubishi Electric Corp Laser beam processing device
JPH03238184A (en) * 1990-02-15 1991-10-23 Nec Corp Laser beam machining method
JPH06210945A (en) * 1993-01-19 1994-08-02 Mitsubishi Electric Corp Method and apparatus for printing processed part

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61229488A (en) * 1985-04-03 1986-10-13 Mitsubishi Electric Corp Laser beam processing device
JPH03238184A (en) * 1990-02-15 1991-10-23 Nec Corp Laser beam machining method
JPH06210945A (en) * 1993-01-19 1994-08-02 Mitsubishi Electric Corp Method and apparatus for printing processed part

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