JP6981442B2 - Laser marker - Google Patents
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Description
本開示は、レーザマーカに関するものである。 The present disclosure relates to laser markers.
従来より、ファイバーレーザを用いたレーザマーカに関し、種々の技術が提案されている。例えば、下記特許文献1に記載の技術は、希土類元素を含む希土類ドープ光ファイバと、この希土類ドープ光ファイバ内に、励起用半導体レーザから駆動電流に応じた励起用レーザ光を入射させることで、その内部の前記希土類元素を励起状態として、前記希土類ドープ光ファイバの出射面から増幅されたレーザ光を出射させるための励起手段と、この希土類ドープ光ファイバから出射されるレーザ光のレーザ出力を設定するレーザ出力設定手段と、前記希土類ドープ光ファイバからのレーザ光が被マーキング対象物上に照射されるように走査するガルバノミラー装置と、前記レーザ出力設定手段での設定レーザ出力に応じた駆動電流を前記励起手段に与えて前記希土類ドープ光ファイバからのレーザ光のレーザ出力を制御するとともに、前記希土類ドープ光ファイバからのレーザ光が、印字すべき文字・記号・図形等を構成する各線分を等速で走査されるように前記ガルバノミラー装置を駆動制御することで前記被マーキング対象物上にマーキング処理を行なわせる制御手段とを備えたレーザマーキング装置であって、前記制御手段は、前記各線分をマーキングする際に前記各線分の始点からの書き始めにおいてレーザ光を照射するときに、前記設定レーザ出力よりも高いレーザ出力に対応する初期駆動電流を前記励起手段に与え、その後、前記設定レーザ光に対応する駆動電流を前記励起手段に与えるよう動作することを特徴とする。
Conventionally, various techniques have been proposed for a laser marker using a fiber laser. For example, the technique described in
本構成によれば、当初から設定レーザ出力に対応する駆動電流を励起手段に与える構成に比べて、希土類ドープ光ファイバから出力されるレーザ光のレーザ出力が短時間でレーザ出力設定手段での設定レーザ出力とされるから、各線分の始点付近においてレーザ光の出力不足によるかすれ等を防止して、印字品質を向上させることができる。 According to this configuration, the laser output of the laser light output from the rare earth-doped optical fiber is set by the laser output setting means in a short time as compared with the configuration in which the drive current corresponding to the set laser output is given to the excitation means from the beginning. Since the laser output is used, it is possible to prevent fading due to insufficient output of the laser beam in the vicinity of the start point of each line segment and improve the print quality.
しかしながら、希土類ドープ光ファイバのレーザ出力を低くすると所望のレーザ出力を得るのに時間がかかることから、レーザオンディレイの設定によって印字品質を向上させる観点からすれば、希土類ドープ光ファイバのレーザ出力との関係に基づいて、レーザオンディレイの設定が精度良く行われる必要があった。 However, if the laser output of the rare earth-doped optical fiber is lowered, it takes time to obtain the desired laser output. Therefore, from the viewpoint of improving the print quality by setting the laser on delay, the laser output of the rare earth-doped optical fiber is used. It was necessary to set the laser on delay with high accuracy based on the above relationship.
そこで、本開示は、上述した点を鑑みてなされたものであり、ファイバーレーザのレーザ出力との関係に基づいて、レーザオンディレイの設定を精度良く行うことが可能なレーザマーカを提供する。 Therefore, the present disclosure has been made in view of the above-mentioned points, and provides a laser marker capable of accurately setting the laser on-delay based on the relationship with the laser output of the fiber laser.
本明細書は、ファイバーレーザを用いたレーザマーカであって、レーザオンディレイとレーザ出力とで少なくとも構成される印字パラメータを設定するパラメータ設定手段と、レーザオンディレイを、レーザ出力に依存する第1レーザオンディレイと、レーザ出力に依存しない第2レーザオンディレイとに区分し、第1レーザオンディレイのレーザ出力に対する依存性を式又は表で記憶した記憶手段と、印字パラメータがユーザによって入力され、第1レーザオンディレイの設定モードを自動設定又は手動設定にユーザによって切替可能な入力手段とを備え、自動設定の場合、パラメータ設定手段は、第1レーザオンディレイを、記憶手段に記憶された式又は表に基づいて設定する一方、手動設定の場合、パラメータ設定手段は、第1レーザオンディレイを、入力手段で入力された印字パラメータに基づいて設定することを特徴とするレーザマーカを開示する。 The present specification is a laser marker using a fiber laser, which is a parameter setting means for setting a print parameter composed of at least a laser on-delay and a laser output, and a first laser in which the laser on-delay depends on the laser output. It is divided into an on-delay and a second laser on-delay that does not depend on the laser output . 1 The laser on-delay setting mode is provided with an input means that can be switched between automatic setting and manual setting by the user. In the case of automatic setting, the parameter setting means stores the first laser on-delay in an expression or a storage means. while set on the basis of the table, when the manual setting, the parameter setting means, the first laser on delay, discloses a laser marker, characterized in that you set on the basis of print parameter inputted by the input means.
本開示によれば、レーザマーカは、ファイバーレーザのレーザ出力との関係に基づいて、レーザオンディレイの設定を精度良く行うことが可能である。 According to the present disclosure, the laser marker can accurately set the laser on delay based on the relationship with the laser output of the fiber laser.
(レーザ加工装置の概略構成)
本実施形態に係るレーザ加工装置1の概略構成について図1を用いて説明する。本実施形態に係るレーザ加工装置1は、PC(Personal Computer)7、レーザ加工部2、レーザコントローラ5等を備える。また、レーザ加工部2は、レーザヘッド部3および電源ユニット6等を有する。レーザ加工部2は、レーザコントローラ5から送信される情報に基づいて、加工対象物Wの加工面WAに対してレーザ光Lを2次元走査して照射し、文字、記号、図形等のオブジェクトをマーキングするレーザ加工を行う。以下の説明において、レーザ加工を印字と記載する場合がある。
(Rough configuration of laser processing equipment)
The schematic configuration of the
PC7は、例えばノートPC等で実現され、LCD(Liquid Crystal Display)77、キーボード76、およびマウス78等を備え、ユーザからの加工命令を受け付け、印字データを作成し、レーザコントローラ5へ出力する。ここで、印字データとは、レーザ加工においてレーザ光Lにより描画される加工パターンの形状を示すXY座標データと、XY座標データにレーザ加工の条件である加工条件を示す加工条件データとが対応付けられたデータである。レーザコントローラ5はコンピュータ等で実現され、レーザ加工部2およびPC7と双方向通信可能に接続されている。レーザコントローラ5はPC7から出力された印字データに基づいてレーザ加工部2を制御する。以後の説明において、方向は図1に示す方向を用いる。
The PC 7 is realized by, for example, a notebook PC or the like, includes an LCD (Liquid Crystal Display) 77, a
レーザヘッド部3は、本体ベース11、レーザ光Lを出射するレーザ光出射部12、光シャッター部13、光ダンパー(不図示)、ハーフミラー(不図示)、ガイド光部15、反射ミラー17、光センサ20、ガルバノスキャナ18、およびfθレンズ19等を有し、不図示の略直方体形状の筐体カバーで覆われている。
The
レーザ光出射部12は、アイソレータ21、およびビームエキスパンダ22等を有する。レーザ光出射部12は本体ベース11に取り付けられており、ファイバレーザモジュール40から出射される、加工対象物Wの加工面WAに加工を行うためのパルス状のレーザ光Lが、光ファイバFを介して入射される。アイソレータ21は、レーザ光Lが光ファイバFに戻ることを阻止するものである。ビームエキスパンダ22は、アイソレータ21と同軸に設けられており、レーザ光Lのビーム径を調整する。尚、アイソレータ21がレーザ光Lを出射する方向が前方向であり、レーザヘッド部3の上下方向および前後方向に直交する方向が、レーザヘッド部3の左右方向である。
The laser
光シャッター部13は、シャッターモータ26および平板状のシャッター27を有する。シャッター27は、シャッターモータ26のモータ軸に取り付けられて同軸に回転する。シャッター27は、ビームエキスパンダ22から出射されたレーザ光Lの光路を遮る位置に回転された際には、レーザ光Lを光ダンパーへ反射する。光ダンパーはシャッター27で反射されたレーザ光Lを吸収する。一方、シャッター27がビームエキスパンダ22から出射されたレーザ光Lの光路を遮らない位置に回転された際には、ビームエキスパンダ22から出射されたレーザ光Lは、光シャッター部13の前側に配置されたハーフミラーに入射する。ハーフミラーは、後側から入射されるレーザ光Lのほぼ全部を透過し、一部を反射ミラー17へ反射する。ハーフミラーを透過したレーザ光Lはガルバノスキャナ18に入射される。反射ミラー17は入射されたレーザ光Lを光センサ20へ反射する。光センサ20は、入射されたレーザ光Lの発光強度に応じた信号をレーザコントローラ5へ出力する。
The
ガイド光部15は、ガイド光レーザ28(図2)およびレンズ群(不図示)等を有する。ガイド光レーザ28は例えば赤色の、可視レーザ光を出射する半導体レーザである。レンズ群(不図示)は可視レーザ光を平行光に収束する。ガイド光部15はハーフミラーの右側に配置されている。ハーフミラーはガイド光部15から出射された可視レーザ光であるガイド光をガルバノスキャナ18へ向けて反射する。ここで、ハーフミラーにより反射されたガイド光の光路と、ハーフミラーを透過したレーザ光Lの光路とは一致する。尚、ガイド光は、レーザ加工の際に加工対象物Wの位置合わせに用いられるものである。
The
ガルバノスキャナ18は、本体ベース11の前側端部に形成された貫通孔(不図示)の上側に取り付けられている。ガルバノスキャナ18は、ガルバノX軸モータ31、ガルバノY軸モータ32、本体部33等を有する。ガルバノX軸モータ31およびガルバノY軸モータ32の各々は、モータ軸およびモータ軸の先端部に取り付けられた走査ミラーを有する。ガルバノX軸モータ31およびガルバノY軸モータ32は、各々のモータ軸が互いに直交し、各々の走査ミラーが互いに対向するように、本体部33に取り付けられている。各モータ31,32が回転することにより、各走査ミラーが回転する。これにより、レーザ光Lおよびガイド光が2次元走査される。ここで、走査方向は、レーザヘッド部3の方向において、前から後へ向かうX方向と、右から左へ向かうY方向である。
The
fθレンズ19は、ガルバノスキャナ18によって2次元走査されたレーザ光Lとガイド光とを下方に配置された加工対象物Wの加工面WAに集光させる。
The
電源ユニット6は、ファイバレーザモジュール40および電源部52等を有する。電源部52は不図示の電源コードを介して商用電源に接続される。電源部52は給電される交流電力を直流電力に変換し、レーザ加工部2の各部へ給電する。ファイバレーザモジュール40は光ファイバFを介してアイソレータ21と光学的に接続されている。ファイバレーザモジュール40は、レーザコントローラ5からの命令に応じて、加工対象物Wの加工面WAに加工を行うためのパルス状のレーザ光Lを生成し、光ファイバF内に出射する。これにより、本実施形態では、レーザ光出射部12、光ファイバF、およびファイバレーザモジュール40等によって、ファイバーレーザ光源が構成される。尚、ファイバレーザモジュール40は、公知技術で構成されるため、その詳細な説明は省略する。
The
(レーザ加工装置の電気的構成)
次に、レーザ加工装置1の電気的構成について、図2を用いて説明する。PC7は、図1で示した構成の他に、制御部70、制御回路74等を備える。制御部70は、CPU71、RAM72、ROM73、およびHDD(Hard Disk Drive)75等を有する。PC7にはレーザ加工のためのアプリケーションソフトウェアが予めインストールされている。ROM73にはファームウェア等が記憶されている。RAM72はCPU71が各種の処理を実行するための主記憶装置として用いられる。また、HDD75には加工処理のプログラムおよび文字パラメータ情報等が記憶されている。文字パラメータ情報とは、フォント毎のパラメータ情報であり、例えばストロークフォントの場合には、文字の中心の点の座標、および各点を結ぶ線を表す式のパラメータ等の情報である。また、アウトラインフォントの場合には、文字の輪郭線を構成する点の座標、および各点を結ぶ線を表す式のパラメータ等の情報である。また、HDD75には、レーザ加工のためのアプリケーションソフトウェアと連携して使用される後述する第1データテーブル200(図4)および第2データテーブル202(図7)が記憶されている。CPU71、RAM72、およびROM73は、不図示のバス線により相互に接続されている。また、CPU71とHDD75は、不図示の入出力インターフェースを介して接続されている。また、PC7は印字データをレーザコントローラ5へ送信する送信部(不図示)を有する。
(Electrical configuration of laser processing equipment)
Next, the electrical configuration of the
制御回路74は、LCD77、キーボード76、マウス78等と電気的に接続されており、キーボード76およびマウス78が受け付けた操作を信号に変換して、CPU71へ出力する。また、CPU71からの命令に応じた表示画面をLCD77に表示させる。
The
レーザコントローラ5は、例えばコンピュータ等で実現され、CPU41、RAM42、ROM43等を有する。CPU41はROM43に記憶されている各種のプログラムを実行することによって、後述のガルバノコントローラ56、ガイド光レーザドライバ58、およびファイバレーザモジュール40等を制御する。RAM42はCPU41が各種の処理を実行するための主記憶装置として用いられる。尚、CPU41、RAM42、ROM43は、不図示のバス線により相互に接続されている。レーザコントローラ5は、PC7から出力される印字データに基づき、ガルバノスキャナ18の駆動角度および回転速度等を含む駆動情報およびファイバレーザモジュール40の駆動電流値等を含む駆動情報を作成し、レーザ加工部2を制御する印字処理を実行する。
The
レーザヘッド部3は、図1で示した構成の他に、ガルバノコントローラ56、ガルバノドライバ36、およびガイド光レーザドライバ58等を有する。ガルバノコントローラ56は、レーザコントローラ5から入力された駆動情報に基づいて、例えば駆動電流値、ON・OFF等の制御信号をガルバノドライバ36へ出力する。ガルバノドライバ36は、ガルバノコントローラ56から入力された制御信号に応じた駆動電流をガルバノX軸モータ31およびガルバノY軸モータ32へ供給する。
In addition to the configuration shown in FIG. 1, the
(加工条件)
次に、加工条件について説明する。加工条件は、上述したように、印字データに含まれる加工条件データで示されるものであって、レーザ出力、レーザオンディレイ、レーザオフディレイ、ジャンプディレイ、およびポリゴンディレイ等で構成される。レーザ出力とは、レーザ光Lの出力値であり、その出力値に対する百分率で表される。つまり、レーザ出力の単位は、パーセンテージである。なお、本実施形態では、レーザ出力が100%のときに、レーザ光Lの出力値が50Wである。
(Processing conditions)
Next, the processing conditions will be described. As described above, the processing conditions are indicated by the processing condition data included in the print data, and are composed of a laser output, a laser on delay, a laser off delay, a jump delay, a polygon delay, and the like. The laser output is an output value of the laser beam L, and is expressed as a percentage of the output value. That is, the unit of laser output is a percentage. In this embodiment, when the laser output is 100%, the output value of the laser beam L is 50 W.
レーザオンディレイとは、ガルバノスキャナ18により、レーザ光Lの焦点位置が、印字処理において最初に印字されるオブジェクトの最初に印字される線分の始点に移動した後、走査を開始するまでの時間であり、レーザ出力がオンされるまでの待機時間である。レーザオフディレイとは、レーザ光Lの焦点位置が、印字処理において最後に印字されるオブジェクトの最後に印字される線分の終点まで到達した後、レーザ出力がオフされるまでの待機時間である。ジャンプディレイとは、1つの線分の印字が終了し、ガルバノスキャナ18により、レーザ光Lの焦点位置が次に印字される線分の開始位置に移動した後、走査を待機する時間である。
The laser on-delay is the time from when the focal position of the laser beam L is moved by the
ポリゴンディレイとは、連続する線分が接続する曲がり角において、レーザ出力がオフからオンされるまでの待機時間である。尚、レーザオンディレイ、レーザオフディレイ、ジャンプディレイ、およびポリゴンディレイの単位はμsである。 The polygon delay is the waiting time from off to on of the laser output at the corner where continuous line segments are connected. The unit of the laser on delay, the laser off delay, the jump delay, and the polygon delay is μs.
(レーザオンディレイ)
レーザ加工装置1では、レーザオンディレイが適切に設定されると、最初に印字されるオブジェクトの最初に印字される線分の始点から、きれいな印字が開始される。但し、そのようなレーザオンディレイ(の下限値)は、レーザ出力に依存する第1レーザオンディレイと、レーザ出力に依存しない第2レーザオンディレイとに区分される。尚、以下では、第1レーザオンディレイと第2レーザオンディレイとを区別せずに総称して説明する場合には、レーザオンディレイと表記する。
(Laser on delay)
In the
具体的には、図3に示すように、第1レーザオンディレイは、レーザ出力が70%以下の第1領域Aに属する一方、第2レーザオンディレイは、レーザ出力が70%よりも大きい第2領域Bに属している。レーザ出力が70%以下の第1領域Aでは、第1レーザオンディレイは、レーザ出力が高くなるに連れて小さくなっていくと共に、レーザ出力が70%のときに最小値の約180μsとなる。これに対して、レーザ出力が70%よりも大きい第2領域Bでは、第2レーザオンディレイは、レーザ出力に関わらず、その最小値の約180μsで一定である。 Specifically, as shown in FIG. 3, the first laser on-delay belongs to the first region A having a laser output of 70% or less, while the second laser on-delay has a laser output of more than 70%. It belongs to 2 regions B. In the first region A where the laser output is 70% or less, the first laser on-delay becomes smaller as the laser output increases, and becomes a minimum value of about 180 μs when the laser output is 70%. On the other hand, in the second region B where the laser output is larger than 70%, the second laser on delay is constant at the minimum value of about 180 μs regardless of the laser output.
図4に示すように、レーザオンディレイの数値は、レーザ出力の数値に関連付けられた組み合わせの状態で、第1データテーブル200に格納される。これにより、HDD75には、第1レーザオンディレイおよび第2レーザオンディレイのレーザ出力に対する関係性が、第1データテーブル200で記憶されている。つまり、HDD75には、第1レーザオンディレイのレーザ出力に対する依存性が、第1データテーブル200で記憶されている。
As shown in FIG. 4, the laser on-delay numerical value is stored in the first data table 200 in a state of a combination associated with the numerical value of the laser output. As a result, the
(加工条件の設定)
レーザ加工装置1では、加工条件が設定される際に、GUI(Graphical User Interface)が使用される。具体的には、レーザ加工装置1では、図5に示す受付画面80がLCD77に表示され、ユーザがキーボード76およびマウス78等を操作することによって、加工条件が設定される。尚、GUIで加工条件の設定を実現するためのプログラムは、PC7のROM73に記憶されており、PC7のCPU71によって実行される。
(Setting of processing conditions)
In the
受付画面80には、複数のインプットボックス101乃至105、チェックボックス106、2つの設定ボタン107,108、OKボタン109、およびキャンセルボタン110等が設けられている。
The
インプットボックス101には、レーザ出力の数値がパーセンテージの単位で入力される。インプットボックス102には、レーザオンディレイの数値がμsの単位で入力される。インプットボックス103には、レーザオフディレイの数値がμsの単位で入力される。インプットボックス104には、ジャンプディレイの数値がμsの単位で入力される。インプットボックス105には、ポリゴンディレイの数値がμsの単位で入力される。つまり、レーザ出力、レーザオンディレイ、レーザオフディレイ、ジャンプディレイ、およびポリゴンディレイは、各インプットボックス101乃至105を介して、ユーザによって手動設定される。
A numerical value of the laser output is input to the
但し、インプットボックス101にレーザ出力の数値が入力されている状態で、チェックボックス106がユーザによって選択されると、レーザオンディレイの設定モードは、上述した手動設定から、自動設定に切り替わり、インプットボックス102への入力が無効および不可能になる。更に、設定ボタン107がユーザによって押されると、図6に示す第1自動設定画面82がLCD77に表示される。
However, if the
第1自動設定画面82には、OKボタン111およびキャンセルボタン112等が設けられると共に、上述した第1データテーブル200が表示されている。ここで、OKボタン111がユーザによって押されると、図5に示す受付画面80がLCD77に表示され、インプットボックス101に入力されているレーザ出力の数値に対して第1データテーブル200で関連付けられたレーザオンディレイの数値が、インプットボックス102に入力される。その後、レーザオンディレイの設定モードは、自動設定から、手動設定に切り替わり、インプットボックス102への入力が有効および可能になる。
The first
尚、インプットボックス101に入力されているレーザ出力の数値が第1データテーブル200に含まれていない場合には、第1データテーブル200において、レーザオンディレイとレーザ出力とが関連付けられた各組み合わせに対し、公知の補間技術(例えば、多項式補間等)が適用されることによって、レーザオンディレイとレーザ出力との関係が補間される。更に、そのように補間されたレーザオンディレイとレーザ出力との関係(例えば、線形多項式等)から、レーザオンディレイの数値が決定される。
When the numerical value of the laser output input to the
また、インプットボックス101に入力されているレーザ出力の数値が30%未満の場合には、第1データテーブル200において、レーザ出力に関連付けられたレーザオンディレイが存在しないため、ユーザによるチェックボックス106の選択が不可能にされる。
Further, when the numerical value of the laser output input to the
これに対して、図6に示す第1自動設定画面82において、キャンセルボタン112がユーザによって押されると、レーザオンディレイの設定モードは、自動設定から、手動設定に切り替わる。更に、図5に示す受付画面80がLCD77に表示され、チェックボックス106の選択が解除されると共に、インプットボックス102への入力が有効および可能になる。
On the other hand, on the first
また、図5に示す受付画面80において、設定ボタン108がユーザによって押されると、レーザ出力およびレーザオンディレイの設定モードは、上述した手動設定から、材質選択による自動設定に切り替わり、各インプットボックス101,102への入力が無効および不可能になる。更に、図7に示す第2自動設定画面84がLCD77に表示される。第2自動設定画面84には、5つのラジオボタン群113乃至117、OKボタン118、およびキャンセルボタン119等が設けられると共に、第2データテーブル202が表示されている。
Further, on the
第2データテーブル202では、材質、吸収率、熱伝導率、融点、レーザ出力、およびレーザオンディレイの各項目が設けられている。材質の項目には、加工対象物Wの材質候補として、アルミニウムの文字およびその材質を示す記号(A5250)、およびステンレスの文字およびその材質を示す記号(SUS304)等が格納されている。吸収率の項目には、材質(候補)に対応した吸収率の数値が0から1の範囲の比率で格納されている。熱伝導率の項目には、材質(候補)に対応した熱伝導率の数値がW/m/Kの単位で格納されている。融点の項目には、材質(候補)に対応した融点の数値がdegCの単位で格納されている。レーザ出力およびレーザオンディレイの各項目には、材質(候補)に対応したレーザオンディレイの数値が、レーザ出力の数値に関連付けられた組み合わせの状態で格納されている。尚、レーザオンディレイの項目には、レーザ出力に依存する第1レーザオンディレイが格納されている。 In the second data table 202, each item of material, absorption rate, thermal conductivity, melting point, laser output, and laser on-delay is provided. In the item of material, as a material candidate of the object W to be processed, a character indicating aluminum and a symbol (A5250) indicating the material thereof, a character indicating stainless steel and a symbol indicating the material thereof (SUS304), and the like are stored. In the item of absorption rate, the numerical value of the absorption rate corresponding to the material (candidate) is stored in a ratio in the range of 0 to 1. In the item of thermal conductivity, the numerical value of thermal conductivity corresponding to the material (candidate) is stored in the unit of W / m / K. In the melting point item, the numerical value of the melting point corresponding to the material (candidate) is stored in the unit of degC. In each item of the laser output and the laser on delay, the numerical value of the laser on delay corresponding to the material (candidate) is stored in the state of the combination associated with the numerical value of the laser output. The laser on-delay item contains a first laser on-delay that depends on the laser output.
ここで、ラジオボタン群113を構成する複数のラジオボタンのうち、いずれか一つのラジオボタンがユーザによって選択されると、その選択されたラジオボタンに対応する材質、およびその材質に対応した吸収率、熱伝導率、および融点の各数値が選択される。更に、ラジオボタン群114乃至117のうち、その選択された材質に対応したラジオボタン群が使用可能となる。
Here, when any one of the radio buttons constituting the
具体的には、ラジオボタン群113を構成する複数のラジオボタンのうち、アルミニウム(A5250)の材質に対応するラジオボタンが選択されると、吸収率、熱伝導率、および融点として、0.4、140W/m/K、および649degCの各数値が選択されると共に、ラジオボタン群114を構成する複数のラジオボタンのいずれか一つがユーザによって選択されることが可能となる。
Specifically, when a radio button corresponding to the material of aluminum (A5250) is selected from the plurality of radio buttons constituting the
ここで、ラジオボタン群114を構成する複数のラジオボタンのうち、いずれか一つのラジオボタンがユーザによって選択されると、その選択されたラジオボタンに対応するレーザ出力およびレーザオンディレイの各数値が選択される。
Here, when any one of the radio buttons constituting the
このような点は、ラジオボタン群113を構成する複数のラジオボタンのうち、アルミニウム(A5250)の材質以外に対応するラジオボタンについても同様であり、ラジオボタン群115乃至117についても同様である。
Such a point is the same for the radio buttons corresponding to other than the material of aluminum (A5250) among the plurality of radio buttons constituting the
更に、OKボタン118がユーザによって押されると、図5に示す受付画面80がLCD77に表示され、ラジオボタン群114乃至117で選択されたレーザ出力およびレーザオンディレイの各数値が、各インプットボックス101,102に入力される。その後、レーザ出力およびレーザオンディレイの設定モードは、材質選択による自動設定から、手動設定に切り替わり、各インプットボックス101,102への入力が有効および可能になる。
Further, when the
これに対して、図7に示す第2自動設定画面84において、キャンセルボタン119がユーザによって押されると、レーザ出力およびレーザオンディレイの設定モードは、材質選択による自動設定から、手動設定に切り替わる。更に、図5に示す受付画面80がLCD77に表示され、各インプットボックス101,102への入力が有効および可能になる。
On the other hand, when the cancel
図5に示す受付画面80において、OKボタン109がユーザによって押されると、レーザ出力、レーザオンディレイ、レーザオフディレイ、ジャンプディレイ、およびポリゴンディレイは、各インプットボックス101乃至105に入力されている数値に設定される。そのようにして設定された、レーザ出力、レーザオンディレイ、レーザオフディレイ、ジャンプディレイ、およびポリゴンディレイの各数値は、加工条件を示す加工条件データとして印字データに含まれた状態で、PC7からレーザコントローラ5に出力され、レーザコントローラ5のRAM42に記憶される。
On the
その後、受付画面80、第1自動設定画面82、および第2自動設定画面84がLCD77から消去され、加工条件の設定が終了する。
After that, the
尚、図7に示す第2自動設定画面84において、材質、吸収率、熱伝導率、および融点が選択された場合には、その選択された材質、吸収率、熱伝導率、および融点についても、同様であり、加工条件を示す加工条件データとして印字データに含まれた状態で、PC7からレーザコントローラ5に出力され、レーザコントローラ5のRAM42に記憶される。
When the material, the absorptivity, the thermal conductivity, and the melting point are selected in the second
これに対して、図5に示す受付画面80において、キャンセルボタン110がユーザによって押されると、受付画面80、第1自動設定画面82、および第2自動設定画面84がLCD77から消去される。その後、受付画面80、第1自動設定画面82、および第2自動設定画面84がLCD77から消去され、加工条件の設定が終了する。
On the other hand, in the
(まとめ)
以上詳細に説明したように、本実施の形態に係るレーザ加工装置1およびそのPC7では、第1自動設定画面82のOKボタン111がユーザによって押されると、受付画面80のインプットボックス102に数値が入力される。その入力された数値は、第1レーザオンディレイのレーザ出力に対する依存性が表された第1データテーブル200において、受付画面80のインプットボックス101に入力中のレーザ出力の数値に関連付けられた第1レーザオンディレイの数値である。更に、この状態で、受付画面80のOKボタン109がユーザによって押されると、受付画面80のインプットボックス102に入力された数値がレーザオンディレイとして設定される。
(summary)
As described in detail above, in the
これにより、本実施の形態に係るレーザ加工装置1およびPC7は、ファイバーレーザのレーザ出力との関係に基づいて、レーザオンディレイの設定を精度良く行うことが可能である。また、本実施の形態に係るレーザ加工装置1およびPC7は、レーザ特性を踏まえたレーザオンディレイの設定が自動的に行われるので、印字パラメータの設定が容易である。
Thereby, the
また、レーザ出力の100%を示す値が50W以上である場合には、図3に示す関係性、つまり、第2レーザオンディレイの数値でもある第1レーザオンディレイの最小値が、レーザ出力の50%以上80%以下の範囲に存在するような、第1レーザオンディレイと第2レーザオンディレイのレーザ出力に対する関係性が顕著になる。従って、本実施の形態に係るレーザ加工装置1は、レーザ出力の100%を示す値が50W以上である場合に一層有効である。
When the value indicating 100% of the laser output is 50 W or more, the relationship shown in FIG. 3, that is, the minimum value of the first laser on delay, which is also the numerical value of the second laser on delay, is the laser output. The relationship between the first laser on delay and the second laser on delay with respect to the laser output, which exists in the range of 50% or more and 80% or less, becomes remarkable. Therefore, the
また、ファイバーレーザの高出力のものは、低出力のものに比べて、増幅する光ファイバFの段数を変更する等の構成的な変更を行う場合がある。このため、高出力ファイバーレーザにおいて、レーザ出力が50%以上80%以下の範囲に、第1レーザオンディレイと第2レーザオンディレイとの境目(2つのグラフの交点付近)が位置する可能性が高い。このため、本実施の形態に係るレーザ加工装置1では、第1レーザオンディレイの傾向をより精度よく把握でき、結果として、自動的に行われるレーザオンディレイの設定の精度を高めることができる。
Further, the high output fiber laser may undergo structural changes such as changing the number of stages of the optical fiber F to be amplified as compared with the low output fiber laser. Therefore, in a high-power fiber laser, the boundary between the first laser on delay and the second laser on delay (near the intersection of the two graphs) may be located in the range where the laser output is 50% or more and 80% or less. expensive. Therefore, in the
また、本実施の形態に係るレーザ加工装置1では、受付画面80のチェックボックス106がユーザによって選択されるか否かによって、レーザオンディレイの設定モードが自動設定又は手動設定に切り替わる。レーザオンディレイの設定モードが自動設定の場合に、第1レーザオンディレイが設定されるときは、第1レーザオンディレイのレーザ出力に対する依存性が表された第1データテーブル200に基づいて、受付画面80のインプットボックス102に数値が入力され、その入力された数値の第1レーザオンディレイが設定される。これに対して、レーザオンディレイの設定モードが手動設定の場合に、第1レーザオンディレイが設定されるときは、受付画面80のインプットボックス102にユーザによって入力された数値の第1レーザオンディレイが設定される。このようにして、本実施の形態に係るレーザ加工装置1は、第1レーザオンディレイを自動および手動の双方で設定することが可能である。
Further, in the
また、本実施の形態に係るレーザ加工装置1では、上述したように、手動/自動設定が切り替わって使用される構成になっている。そのため、本実施の形態に係るレーザ加工装置1は、少量多品種の加工対象物Wをオフラインでレーザ加工する場合、自動設定に切り替わると、使い勝手の良さを提供できる効果を奏する。これに対して、本実施の形態に係るレーザ加工装置1は、加工対象物Wをインラインでレーザ加工する場合、ライン上を搬送されてくる加工対象物Wに対して、同一のオブジェクト(加工パターン)を繰り返し印字することがある。そのようなケースでは、導入初期において、印字パラメータの最適化を含む印字データの作成が行われることになる。そのため、本実施の形態に係るレーザ加工装置1では、ユーザが、加工対象物Wに対して、自動設定の第1レーザオンディレイを参考にしながらも、加工対象物Wに合った印字パラメータを探索し、設定することができるという効果を奏する。
Further, in the
また、本実施の形態に係るレーザ加工装置1において、レーザオンディレイの設定モードが手動設定の場合に、第2レーザオンディレイが設定されるときは、受付画面80のインプットボックス102にユーザによって入力された数値の第2レーザオンディレイが設定される。このようにして、本実施の形態に係るレーザ加工装置1は、第2レーザオンディレイを手動で設定することも可能である。そのため、加工対象物Wに対して、同一のオブジェクト(加工パターン)を繰り返し印字するケース等では、レーザオンディレイのチューイング自由度が高い。
Further, in the
それに加えて、本実施の形態に係るレーザ加工装置1では、レーザオンディレイの設定モードが自動設定の場合に、第2レーザオンディレイが設定されるときは、第1レーザオンディレイと第2レーザオンディレイのレーザ出力に対する関係性も表された第1データテーブル200に基づいて、受付画面80のインプットボックス102に数値が入力され、その入力された数値の第2レーザオンディレイが設定される。このようにして、本実施の形態に係るレーザ加工装置1は、第2レーザオンディレイを自動で設定することも可能である。そのため、加工条件を変えながら様々な印字を行う場合、印字パラメータ(例えば、レーザ出力)が変更される頻度が高いため、その変更分を踏まえた第2レーザオンディレイを自動設定できるという効果を奏する。
In addition, in the
また、本実施の形態に係るレーザ加工装置1において、ユーザは、第2自動設定画面84のラジオボタン群113乃至117によって、加工対象物Wの材質、吸収率、熱伝導率、およびレーザ出力と第1レーザオンディレイの組み合わせ等の選択が可能である。その選択された加工対象物Wの材質、吸収率、熱伝導率、およびレーザ出力と第1レーザオンディレイの組み合わせ等は、受付画面80のOKボタン109がユーザによって押されることによって、加工条件を示す加工条件データとして、本実施の形態に係るレーザ加工装置1に入力されることが可能である。この点、レーザ加工は、加工対象物Wの材質、吸収率、および熱伝導率等の特性にも影響されるため、その特性に関連付けられたレーザ出力と第1レーザオンディレイとの関係が第2データテーブル202を介してHDD75に記憶され、その関係から第1レーザオンディレイが自動設定されることは、印字パラメータの設定作業が時間短縮できるという効果を奏する。
Further, in the
ちなみに、本実施形態において、レーザ加工装置1は、「レーザマーカ」の一例である。PC7は、「レーザマーカの制御装置」の一例である。HDD75は、「記憶手段」の一例である。キーボード76、LCD77、マウス78、LCD77に表示される受付画面80のチェックボックス106、およびLCD77に表示される第2自動設定画面84の各ラジオボタン群113乃至117等は、「入力手段」の一例である。第1データテーブル200は、「表」の一例である。PC7、レーザコントローラ5のCPU41、およびレーザコントローラ5のRAM42等は、「パラメータ設定手段」の一例である。
Incidentally, in the present embodiment, the
レーザ光出射部12、光ファイバF、およびファイバレーザモジュール40は、「ファイバーレーザ」の一例である。印字データ内の加工条件データで示される加工条件は、「印字パラメータ」の一例である。第1領域Aは、「レーザ出力が所定値以下の領域」の一例である。第2領域Bは、「レーザ出力が所定値よりも大きい領域」の一例である。70%は、「所定値」の一例である。
The laser
(その他)
尚、本開示は、本実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、第1データテーブル200に代えて、第1レーザオンディレイとレーザ出力の関係を示す第1直線R1(図3)の近似式と、第2レーザオンディレイとレーザ出力の関係を示す第2直線R2(図3)の近似式とが、HDD75に記憶されてもよい。そのような場合、第1直線R1の近似式は、「式」の一例である。
(others)
The present disclosure is not limited to the present embodiment, and various changes can be made without departing from the spirit of the present embodiment.
For example, instead of the first data table 200, an approximate expression of the first straight line R1 (FIG. 3) showing the relationship between the first laser on delay and the laser output, and a second showing the relationship between the second laser on delay and the laser output. The approximate expression of the straight line R2 (FIG. 3) may be stored in the
また、第1データテーブル200には、第1レーザオンディレイのみが格納されてもよい。そのような場合、第1データテーブル200に代えて、第1直線R1の近似式がHDD75に記憶されてもよい。
Further, only the first laser on delay may be stored in the first data table 200. In such a case, instead of the first data table 200, the approximate expression of the first straight line R1 may be stored in the
また、加工条件の設定およびその実現するためのプログラムは、表示装置および入力装置を備えたレーザコントローラ5において実行されてもよい。そのような場合のレーザコントローラ5は、「レーザマーカの制御装置」の一例である。
Further, the setting of the machining conditions and the program for realizing the setting may be executed by the
また、第2データテーブル202において、レーザ出力およびレーザオンディレイの各項目には、材質(候補)に対応した第2レーザオンディレイの数値が、レーザ出力の数値に関連付けられた組み合わせの状態で格納されてもよい。 Further, in the second data table 202, the numerical value of the second laser on delay corresponding to the material (candidate) is stored in each item of the laser output and the laser on delay in the state of the combination associated with the numerical value of the laser output. May be done.
1:レーザ加工装置、5:レーザコントローラ、7:PC、12:レーザ光出射部、40:ファイバレーザモジュール、75:HDD、76:キーボード、77:LCD、78:マウス、80:受付画面、84:第2自動設定画面、106:チェックボックス、113乃至117:ラジオボタン群、200:第1データテーブル、A:第1領域、B:第2領域、F:光ファイバ、W:加工対象物 1: Laser processing device, 5: Laser controller, 7: PC, 12: Laser light emitting part, 40: Fiber laser module, 75: HDD, 76: Keyboard, 77: LCD, 78: Mouse, 80: Reception screen, 84 : 2nd automatic setting screen, 106: check box, 113 to 117: radio button group, 200: 1st data table, A: 1st area, B: 2nd area, F: optical fiber, W: object to be processed
Claims (8)
レーザオンディレイとレーザ出力とで少なくとも構成される印字パラメータを設定するパラメータ設定手段と、
前記レーザオンディレイを、前記レーザ出力に依存する第1レーザオンディレイと、前記レーザ出力に依存しない第2レーザオンディレイとに区分し、前記第1レーザオンディレイの前記レーザ出力に対する依存性を式又は表で記憶した記憶手段と、
前記印字パラメータがユーザによって入力され、前記第1レーザオンディレイの設定モードを自動設定又は手動設定にユーザによって切替可能な入力手段とを備え、
前記自動設定の場合、前記パラメータ設定手段は、前記第1レーザオンディレイを、前記記憶手段に記憶された前記式又は前記表に基づいて設定する一方、
前記手動設定の場合、前記パラメータ設定手段は、前記第1レーザオンディレイを、前記入力手段で入力された前記印字パラメータに基づいて設定することを特徴とするレーザマーカ。 A laser marker that uses a fiber laser.
Parameter setting means for setting print parameters consisting of at least laser on-delay and laser output,
The laser on delay is divided into a first laser on delay that depends on the laser output and a second laser on delay that does not depend on the laser output, and the dependence of the first laser on delay on the laser output is expressed. Or the storage means memorized in the table and
The print parameter is input by the user, and the setting mode of the first laser on delay is provided with an input means that can be automatically set or manually set by the user.
In the case of the automatic setting, the parameter setting means sets the first laser on delay based on the formula or the table stored in the storage means, while the parameter setting means sets the first laser on delay.
In the case of the manual setting, the parameter setting means is a laser marker characterized in that the first laser on delay is set based on the print parameter input by the input means.
前記第2レーザオンディレイは、前記レーザ出力が前記所定値よりも大きい領域に属し、前記レーザ出力に関わらず前記最小値であることを特徴とする請求項1に記載のレーザマーカ。 The first laser on-delay belongs to a region where the laser output is equal to or less than a predetermined value, becomes smaller as the laser output increases, and becomes the minimum value when the laser output reaches the predetermined value.
The laser marker according to claim 1, wherein the second laser on-delay belongs to a region where the laser output is larger than the predetermined value and is the minimum value regardless of the laser output.
レーザオンディレイとレーザ出力とで少なくとも構成される印字パラメータを設定するパラメータ設定手段と、
前記レーザオンディレイを、前記レーザ出力に依存する第1レーザオンディレイと、前記レーザ出力に依存しない第2レーザオンディレイとに区分し、前記第1レーザオンディレイの前記レーザ出力に対する依存性を式又は表で記憶した記憶手段と、
前記印字パラメータがユーザによって入力され、前記第1レーザオンディレイの設定モードを自動設定又は手動設定にユーザによって切替可能な入力手段とを備え、
前記自動設定の場合、前記パラメータ設定手段は、前記第1レーザオンディレイを、前記記憶手段に記憶された前記式又は前記表に基づいて設定する一方、
前記手動設定の場合、前記パラメータ設定手段は、前記第1レーザオンディレイを、前記入力手段で入力された前記印字パラメータに基づいて設定することを特徴とするレーザマーカの制御装置。 A laser marker control device that uses a fiber laser.
Parameter setting means for setting print parameters consisting of at least laser on-delay and laser output,
The laser on delay is divided into a first laser on delay that depends on the laser output and a second laser on delay that does not depend on the laser output, and the dependence of the first laser on delay on the laser output is expressed. Or the storage means memorized in the table and
The print parameter is input by the user, and the setting mode of the first laser on delay is provided with an input means that can be automatically set or manually set by the user.
In the case of the automatic setting, the parameter setting means sets the first laser on delay based on the formula or the table stored in the storage means, while the parameter setting means sets the first laser on delay.
In the case of the manual setting, the parameter setting means is a laser marker control device, characterized in that the first laser on-delay is set based on the print parameter input by the input means.
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