JPH11243245A

JPH11243245A - レーザ加工装置

Info

Publication number: JPH11243245A
Application number: JP10059012A
Authority: JP
Inventors: Haruki Sasaki; 晴樹佐々木; Koji Kawamura; 浩二川村
Original assignee: Miyachi Technos Corp
Current assignee: Miyachi Technos Corp
Priority date: 1998-02-24
Filing date: 1998-02-24
Publication date: 1999-09-07
Also published as: EP0937534A2; EP0937534A3; CN1236690A; US6385218B1; KR19990072840A

Abstract

(57)【要約】［課題］レーザ出力波形制御用の基準波形を簡単なユ
ーザ操作で多種多様な波形パターンに設定できるように
する。［解決手段］ディスプレイに表示される『スケジュー
ル』画面において、ユーザは、キー入力によって所望の
設定値入力や装置への動作指示を行う。特に、波形制御
用の基準波形を設定入力するために、レーザ出力基準値
「ＰＥＡＫ」および波形要素「↑ＳＬＯＰＥ」、「ＦＬ
ＡＳＨ１」、「ＦＬＡＳＨ２」、「ＦＬＡＳＨ３」、
「↓ＳＬＯＰＥ」の各項目に所望の数値データを設定入
力する。装置内では、設定入力された波形形要素項目の
設定値に基づいて波形制御用の基準波形および表示用の
基準波形クラフを求める。波形制御用の基準波形は、レ
ーザ出力波形制御部において波形制御の基準値に用いら
れる。表示用の基準波形クラフは、所定のキーに応動し
て画面の所定領域に映し出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【００１０】

【発明の属する技術分野】本発明は、波形制御方式のレ
ーザ加工装置に関する。

【００２０】

【従来の技術】従来より、被加工物にパルスレーザ光を
照射して溶接、切断等のレーザ加工を行うレーザ加工装
置では、多種多用な加工要求に対応できるように、パル
スレーザ光のレーザ出力またはこれに対応する所定の電
気的パラメータの波形を可変制御する技術が用いられて
いる。

【００３０】かかる波形制御方式によれば、波形制御用
の所望の基準波形が予めレーザ加工装置に設定入力され
る。レーザ加工装置では、レーザ電源部からの電力の供
給を受けてレーザ発振部がレーザ光を発振出力し、レー
ザ発振部より発振出力されるレーザ光のレーザ出力また
はレーザ電源部内の所定の電気的パラメータの時間的変
化つまり波形が該基準波形に倣うようにレーザ制御部が
オープンルーブ制御方式または閉ループ（フィードバッ
ク）制御方式でレーザ電源部を制御するようになってい
る。

【００４０】図２１〜図２３につき、従来のこの種レー
ザ加工装置における基準波形の代表的な設定方法を説明
する。

【００５０】従来の装置では、図２１に示すような設定
モード画面において、１個のパルスレーザ光についての
基準波形を定義するための波形要素項目として、複数個
たとえば３個のフラッシュ区間「ＦＬＡＳＨ１」，「Ｆ
ＬＡＳＨ２」，「ＦＬＡＳＨ３」および２個の冷却区間
「ＣＯＯＬ１」，「ＣＯＯＬ２」が用意されている。

【００６０】各フラッシュ区間「ＦＬＡＳＨ」について
は、所定の範囲（たとえば０〜２０ｍｓ）内で所望の時
間が設定入力されるとともに、レーザ出力値が二種類の
モード［Ａ，Ｂ］のうちの１つとして選ばれる。ここ
で、レーザ出力値モード［Ａ，Ｂ］はレーザ出力に対応
するレーザ電源部内の設定電圧として表され、同じ設定
モード画面中の別の設定項目で所望の電圧値に設定され
る。図示の例ではＡ＝３００Ｖ，Ｂ＝５００Ｖに設定さ
れている。また、各冷却区間「ＣＯＯＬ」については所
定の範囲（たとえば０〜２０ｍｓ）内で時間のみが設定
入力される。

【００７０】図２２に、図２１の設定値に対応する基準
波形の波形パターンを示す。また、図２３に他の基準波
形パターン例を幾つか示す。通常のアプリケーションで
は、図２３の各例のように、冷却区間「ＣＯＯＬ」を挿
入せずに複数個のフラッシュ区間「ＦＬＡＳＨ」を連続
させて、単一のパルス波形とすることが多い。

【００８０】なお、図２２では、図解の容易化のため、
設定モード画面中で設定入力可能な項目を点線で囲んで
いる。基準波形の設定と直接関係しない項目については
説明を省略する。

【００９０】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
のレーザ加工装置では、ユーザ（作業者）が予め複数種
類のレーザ出力値モード［Ａ，Ｂ］について所望の値を
設定し、各フラッシュ区間にいずれかのレーザ出力値モ
ードを割り当てることで、レーザ出力波形制御用の基準
波形を設定するようにしている。

【０１００】かかる設定方式では、レーザ出力値モード
の種類が少ないと、たとえば上記のような二種類［Ａ，
Ｂ］程度では、設定可能な基準波形パターンの種類も制
限され、多種多用な被加工物に対応するのが難しい。

【０１１０】この問題に対処するためにレーザ出力値モ
ードの種類を増やすと、今度は設定入力操作が煩雑化
し、ユーザ側の負担が大きくなるという不都合がある。

【０１２０】特に、同じ材質の被加工物に対しては同一
または相似の基準波形パターンが選ばれることが多い
が、材質が同じでも被加工物の板厚が変われば、レーザ
出力値を変える必要がある。たとえば、板厚が増せば、
レーザ出力値を大きくしなければならない。

【０１３０】この点に関して、上記のような従来のレー
ザ加工装置では、同一波形パターンで基準波形のレーザ
出力値を全体的にたとえば１５％増大させるには、各レ
ーザ出力値モード［Ａ，Ｂ］について１５％増大させた
値（新設定値）をユーザ自身が計算で求め、求めた新設
定値を設定モード画面（図２１）で入力しなければなら
ず、レーザ出力値モード１個分の変更でも面倒な作業と
なっている。

【０１４０】しかるに、上記のように基準波形パターン
の自由度を大きくするためにレーザ出力値モードの数を
増やしたならば、このユーザ操作上の不便さが一層増大
するという不都合が出る。

【０１５０】そのうえ、従来のレーザ加工装置では、設
定された基準波形の波形パターンが画面には表示されな
いため、波形要素項目の設定値からユーザが自分の脳裏
に観念的な波形図をイメージするか、さもなければ用紙
上に波形図を作図してみるほかなく、この点も基準波形
の設定ないし変更に手間取る原因となっていた。

【０１６０】さらに、基準波形の立ち上がりおよび立ち
下がりが垂直にしか設定されず、傾斜をもつことができ
ないため、レーザ加工における加熱速度または冷却速度
を思い通りに調整することができないという不便もあっ
た。

【０１７０】本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み
てなされたもので、レーザ出力またはこれに対応する電
気的パラメータの波形制御のための基準波形を簡単なユ
ーザ操作で多種多様な波形パターンに設定できるように
したレーザ加工装置を提供することを目的とする。

【０１８０】また、本発明は、いったん設定した波形制
御用の基準波形を容易かつ自在に変更できるようにした
レーザ加工装置を提供することを目的とする。

【０１９０】さらに、本発明は、レーザ出力波形の立ち
上がり／立ち下がりを任意の波形に設定可能とし、レー
ザ加工における加熱速度または冷却速度を思い通りに調
整できるようにしたレーザ加工装置を提供することを目
的とする。

【０２００】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のうち請求項１に記載のレーザ加工装置
は、前記パルスレーザ光を発振出力するためのレーザ発
振手段と、前記レーザ発振手段にレーザ発振用の電力を
供給するためのレーザ電源手段と、前記パルスレーザ光
のレーザ出力またはこれに対応する前記レーザ電源手段
内の電気的パラメータについて基準値を設定するための
基準値設定手段と、前記パルスレーザ光のレーザ出力ま
たは前記電気的パラメータに対する波形制御に用いられ
る基準波形を構成するための複数の波形部分のレーザ出
力値または電気的パラメータ値を前記基準値に対する比
率の値で設定するための波形部分設定手段と、前記基準
値設定手段により設定された基準値と、前記波形部分設
定手段により設定された各波形部分の基準値に対する比
率とに基づいて前記基準波形を表す波形データを生成す
る基準波形生成手段と、前記パルスレーザ光のレーザ出
力または前記電気的パラメータが前記基準波形生成手段
より与えられる前記基準波形に倣うように前記レーザ電
源手段を制御する波形制御手段とを具備する構成とし
た。

【０２１０】また、請求項２に記載のレーザ加工装置
は、上記請求項１の構成において、前記波形部分設定手
段が、前記基準波形のパルス幅を各々任意の時間を有す
る複数個の区間に分割して設定するためのパルス区間設
定手段と、各々の前記区間毎のレーザ出力値または電気
的パラメータ値を前記基準値に対する比率の値で設定す
るための比率設定手段とを含む構成とした。

【０２２０】また、請求項３に記載のレーザ加工装置
は、上記請求項２の構成において、前記基準波形生成手
段が、前記複数個の区間の中の最初の区間の時間と、第
２の区間の時間およびレーザ出力比率または電気的パラ
メータと、前記基準値とから前記基準波形のアップスロ
ープ波形部を求めるアップスロープ生成手段を含む構成
とした。

【０２３０】また、請求項４に記載のレーザ加工装置
は、上記請求項２の構成において、前記基準波形生成手
段が、前記複数個の区間の中の最後から１つ手前の区間
の時間およびレーザ出力比率または電気的パラメータ
と、前記基準値と、最後の区間の時間とから前記基準波
形のダウンスロープ波形部を求めるダウンスロープ生成
手段を含む構成とした。

【０２４０】請求項５に記載のレーザ加工装置は、上記
請求項２の構成において、前記基準値、前記区間の時間
およびレーザ出力比率または電気的パラメータ比率の各
設定値を表示するための設定値表示手段を具備する構成
とした。

【０２５０】請求項６に記載のレーザ加工装置は、上記
請求項２の構成において、前記基準波形の波形パターン
を表す基準波形グラフを表示する基準波形グラフ表示手
段をさらに具備する構成とした。

【０２６０】請求項７に記載のレーザ加工装置は、上記
請求項６の構成において、前記基準波形グラフ表示手段
が、前記パルス区間設定手段により設定された複数個の
区間のそれぞれの時間と、前記比率設定手段により設定
された各区間毎のレーザ出力比率または電気的パラメー
タ比率とに基づいて前記基準波形グラフを求める構成と
した。

【０２７０】また、請求項８に記載のレーザ加工装置
は、上記請求項１の構成において、前記波形部分設定手
段が、前記基準波形の波形上の複数個の通過ポイントの
時間を設定するための通過点時間設定手段と、各々の前
記通過ポイント毎のレーザ出力または電気的パラメータ
の値を前記基準値に対する比率の値で設定するための比
率設定手段とを含む構成とした。

【０２８０】請求項９に記載のレーザ加工装置は、上記
請求項８の構成において、前記基準波形生成手段が、前
記複数個の通過ポイントの中の最初のポイントの時間お
よびレーザ出力比率または電気的パラメータ比率と、前
記基準値とから前記基準波形のアップスロープ波形部を
求めるアップスロープ生成手段を含む構成とした。

【０２９０】請求項１０に記載のレーザ加工装置は、上
記請求項８の構成において、前記基準波形生成手段が、
前記複数個の通過ポイントの中の最後から１つ手前のポ
イントの時間およびレーザ出力比率または電気的パラメ
ータ比率と、最後のポイントの時間と、前記基準値とか
ら前記基準波形のダウンスロープ波形部を求めるダウン
スロープ生成手段を含む構成とした。

【０３００】請求項１１に記載のレーザ加工装置は、上
記請求項８の構成において、前記レーザ出力基準値、前
記通過ポイントの時間およびレーザ出力比率または電気
的パラメータ比率の各設定値を表示するための設定値表
示手段をさらに具備する構成とした。

【０３１０】請求項１２に記載のレーザ加工装置は、上
記請求項８の構成において、前記基準波形の波形パター
ンを表す基準波形グラフを表示する基準波形グラフ表示
手段をさらに具備する構成とした。

【０３２０】請求項１３に記載のレーザ加工装置は、上
記請求項１２の構成において、前記基準波形グラフ表示
手段が、前記通過点時間設定手段により設定された複数
個の通過ポイントのそれぞれの時間と、前記比率設定手
段により設定された各ポイント毎のレーザ出力比率また
は電気的パラメータ比率とに基づいて前記基準波形グラ
フを求める構成とした。

【０３３０】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図２０を参照して本
発明の実施例を説明する。

【０３４０】図１および図３に、本発明の一実施例によ
るレーザ加工装置の外観の構成を示す。図１は装置全体
の斜視図、図２は装置操作パネルの部分拡大平面図であ
る。

【０３５０】図１において、このレーザ加工装置は、上
部ユニット１０と下部ユニット１２を一体結合してな
る。上部ユニット１０の内部には、レーザ発振部、制御
部、マルチポジション加工用のレーザ分岐部等が収納さ
れている。上部ユニット１０の前面には、各種設定値、
測定値等を設定入力／表示出力するためのディスプレイ
および各種キースイッチ類を含む操作パネル１４や電源
供給状態、高電圧供給状態、充電完了状態等を点灯表示
するためのＬＥＤ群１５等が設けられている。上部ユニ
ット１０の上面には、マルチポジション加工用の複数本
の光ファイバ（図示せず）をそれぞれ通すための孔（開
口）１６や光ファイバ取付作業用の開閉蓋１８等が設け
られている。

【０３６０】下部ユニット１２の内部には、電源部の電
力部、外部接続端子、ブレーカ、および冷却部のタン
ク、ポンプ、熱交換器、イオン交換樹脂、フィルタ、外
部配管接続端子等が収容されている。下部ユニット１２
の前面パネル２０は扉になっている。

【０３７０】図２において、操作パネル１４の中央部に
フラットパネル型ディスプレイたとえば液晶表示ディス
プレイ２２が配置され、その下に種々の機能キー２４〜
３８が配置されている。この実施例では、カーソル・キ
ー２４（２４ａ〜２４ｄ）、（＋）キー２６、（−）キ
ー２８、書き込みキー３０、メニュー・キー３２、スタ
ート・ボタン３４、リセット・ボタン３６およびストッ
プ・ボタン３８が設けられている。

【０３８０】カーソル・キー２４（２４ａ〜２４ｄ）
は、画面上でカーソルを上下左右方向に移動させるため
のキーであり、各キー２４ａ〜２４ｄを押すとそのキー
の示す矢印方向にカーソルが移動するようになってい
る。

【０３９０】（＋）キー２６および（−）キー２８はデ
ータ入力キーであり、後述するように、数値項目に対す
る数値（十進数）の入力、「ＯＮ／ＯＦＦ」項目に対す
る「ＯＮ」または「ＯＦＦ」の選択、「ＦＩＸ／ＦＲＥ
Ｅ」項目に対する「ＦＩＸ」または「ＦＲＥＥ」の選択
等で用いられる。

【０４００】書き込みキー３０は、カーソル位置の表示
データを確定された設定データとして取り込むためのキ
ーである。メニュー・キー３２は、装置の画面モードを
選択するためのキーである。

【０４１０】スタート・ボタン３４は、本装置に起動を
かけてパルスレーザ光を出射（発射）させるためのキー
である。リセット・ボタン３６は、トラブル発生時にデ
ィスプレイ２２に表示される『トラブル』画面（図示せ
ず）を解除するために使われる。ストップ・ボタン３８
は非常時に操作されるボタンであり、このボタンが押さ
れると、高電圧が切られ、冷却部も停止するようになっ
ている。

【０４２０】図３は、このレーザ加工装置の構成を示す
ブロック図である。本実施例のレーザ加工装置は、レー
ザ発振部４０、レーザ電源部４２、レーザ冷却部４４、
制御部４６および入出力インタフェース部４８から構成
されている。

【０４３０】レーザ発振部４０は、チャンバ５０内に配
置された励起用光源たとえば励起ランプ５２およびレー
ザ媒体たとえばＹＡＧロッド５４と、チャンバ５０の外
でＹＡＧロッド５４の光軸上に配置された一対の光共振
器ミラー５６，５８とを有している。

【０４４０】励起ランプ５２が点灯すると、その光エネ
ルギーでＹＡＧロッド５４が励起され、ＹＡＧロッド５
４の両端面より光軸上に出た光が光共振器ミラー５６，
５８の間で反射を繰り返して増幅されたのちパルスレー
ザ光ＬＢとして出力ミラー５６を抜け出る。出力ミラー
５６より抜け出たパルスレーザ光ＬＢは、レーザ分岐部
（図示せず）へ送られ、そこで複数の分岐パルスレーザ
光に分割される。そして各々の分岐パルスレーザ光が各
光ファイバ（図示せず）を介して加工場所の各出射ユニ
ット（図示せず）へ送られ、各出射ユニットより被加工
物に向けて照射されるようになっている。

【０４５０】レーザ電源部４２は、レーザ発振部４０に
供給すべきレーザ発振用の電力を蓄積するコンデンサ６
０と、商用交流たとえば三相交流電源電圧（Ｕ，Ｖ，
Ｗ）を直流に変換してコンデンサ６０を所定の直流電圧
に充電するための充電回路６２と、コンデンサ６０とレ
ーザ発振部４０の励起ランプ５２との間に接続されたス
イッチング素子たとえばトランジスタ６４と、このトラ
ンジスタ６４を高周波数（たとえば１０ｋＨｚ）でスイ
ッチング駆動する駆動回路６６とを含んでいる。

【０４６０】レーザ冷却部４４は、レーザ発振部４０の
励起ランプ５２およびＹＡＧロッド５４より発生される
熱をレーザ発振部４０の外へ放熱するためのもので、レ
ーザ発振部４０に所定温度に温調された冷却媒体たとえ
ば冷却水ｃｗを供給するように構成されている。

【０４７０】制御部４６は、装置全体ないし各部の動作
を制御するためのＣＰＵ（マイクロプロセッサ）７０
と、このＣＰＵ７０に所定の処理を行わせるための各種
プログラムおよび各種設定値または演算データを保持す
るためのメモリ７２と、パルスレーザ光ＬＢのレーザ出
力またはこれに対応するレーザ電源部４２内の電気的パ
ラメータを計測するための各種計測手段７４〜８２等を
含んでいる。

【０４８０】これら計測手段のうち、レーザ出力測定部
７４は、光共振器ミラー５８の後方に漏れるレーザ光Ｌ
Ｂ’を受光するフォトセンサと、このフォトセンサより
出力される電気信号に基づいてパルスレーザ光ＬＢのレ
ーザ出力を求める測定回路とを有しており、求めたレー
ザ出力測定値ＳL をＣＰＵ７０に与える。

【０４９０】電圧測定回路７６は、電圧センス線７８を
介して励起ランプ５２の両端子に電気的に接続されてお
り、電源部４２より励起ランプ５２に印加される電圧
（ランプ電圧）をたとえば実効値で測定し、求めたラン
プ電圧測定値ＳV をＣＰＵ７０に与える。また、電流測
定回路８０は、電源部４２のランプ電流供給回路に取付
されている電流センサたとえばホールＣＴ８２より電流
検出信号を受け取って、励起ランプ５２に供給される電
流（ランプ電流）Ｉを実効値で測定し、求めたランプ電
流測定値ＳI をＣＰＵ７０に与える。

【０５００】ＣＰＵ７０は、電源部４２に対しては、コ
ンデンサ６０を設定電圧に充電させるための充電制御信
号ＣＦを充電回路６２に与えるとともに、波形制御用の
スイッチング制御信号ＳＷを駆動回路６６に与える。

【０５１０】本実施例の波形制御において、ＣＰＵ７０
は、レーザ出力測定部７４からのレーザ出力測定値ＳL
、電圧測定回路７６からのランプ電圧測定値ＳV また
は電流測定回路８０からのランプ電流測定値ＳI 、ある
いはランプ電圧測定値ＳV およびランプ電流測定値ＳI
から求めたランプ電力測定値ＳP （ＳV ・ＳI ）を予め
設定されている波形制御用の基準波形と比較して比較誤
差を求め、この比較誤差を零にするように、たとえばパ
ルス幅制御信号からなるスイッチング制御信号ＳＷを生
成する。

【０５２０】このようなフィードバック制御方式によ
り、レーザ発振部４０より発振出力されるパルスレーザ
光ＬＢのレーザ出力またはこれに対応するレーザ電源部
４２内の電気的パラメータ（ランプ電流、ランプ電力、
ランプ電圧）が各波形制御用の基準波形に倣うように制
御される。

【０５３０】入出力／インタフェース部４８は、入力部
８４、表示部８６および通信インタフェース回路（Ｉ／
Ｆ）８８等を含んでいる。入力部８４は操作パネル１４
のキー・スイッチ群から構成され、表示部８６は装置前
面部のＬＥＤ群やディスプレイ２２で構成されている。
Ｉ／Ｆ８８は、外部の装置またはユニットとのデータ通
信に用いられる。

【０５４０】なお、操作パネル１４を装置本体から分離
可能なユニット（プログラムユニット）として構成する
ことも可能である。その場合、このプログラムユニット
はＣＰＵ７０、メモリ７２、入力部８４および表示部８
６を具備し、通信ケーブルを介して装置本体側と電気的
に接続されることになる。

【０５５０】図４に、本実施例においてＣＰＵ７０およ
びメモリ７２によって構築される機能的手段の構成をブ
ロック図として示す。図示のように、入力バッファ部９
０、制御信号生成部９２、演算部９４、データ管理部９
６、測定値記憶部９８、設定値記憶部１００、画像フォ
ーマット記憶部１０２および表示出力部１０４がＣＰＵ
７０およびメモリ７２によって構成される。

【０５６０】入力バッファ部９０は、ＣＰＵ７０に入力
されるデータ、たとえば入力部８４からの設定データ、
通信インタフェース回路８８からの外部データ、冷却部
４４または計測回路７４，７６，８０からの測定値デー
タ等を取り込んで一時的に保持する。

【０５７０】演算部９４はＣＰＵ７０に求められる一切
の演算処理を実行する。制御信号生成部９２は、ＣＰＵ
７０から外部に対する一切の制御信号を発生する。デー
タ管理部９６は、ＣＰＵ７０およびメモリ７２内のデー
タの保存、移動の一切を管理する。

【０５８０】測定値記憶部９８はＣＰＵ７０に入力され
た測定値データを保持し、設定値記憶部１００はＣＰＵ
７０に入力された設定値データあるいはＣＰＵ７０内で
演算により求められる設定値データを保持する。

【０５９０】画像フォーマット記憶部１０２には、ディ
スプレイ２２で表示される種々の画面の中で表示内容が
固定されている定型部分の画像を表す画像データが蓄積
されている。表示出力部１０４は、画像フォーマット記
憶部１０２より与えられる定型画像にデータ管理部９６
からの設定値等の変数の画像を重ね合わせて合成画面を
組み立て、この合成画面の画像データを表示部８６に出
力する。

【０６００】以下、図５〜図２０につき本実施例のレー
ザ加工装置において波形制御用の基準波形を設定するた
めの機能を説明する。

【０６１０】図５に、本実施例においてディスプレイ２
２で表示される主要な画面とそれら画面相互の切り換わ
りの関係を示す。

【０６２０】本実施例では、ユーザに各種設定項目につ
いて所望の設定値を入力させるための『スケジュール』
画面、装置内の主要なステータス情報を表示する『ス
テータス』画面、および直前に発射されたパルスレー
ザ光ＬＢについてのレーザ出力測定値を表示する『パワ
ーモニタ』画面の３つが主要な画面であり、その中で
も『スケジュール』画面が特に重要な画面である。

【０６３０】これら３つの画面，，は、メニュー
・キー３２の操作により相互間で切換可能である。すな
わち、『スケジュール』画面が表示されている時にメ
ニュー・キー３２が押されると『ステータス』画面に
切り換わり、『ステータス』画面が表示されている時
にメニュー・キー３２が押されると『パワーモニタ』画
面に切り換わり、『パワーモニタ』画面が表示され
ている時にメニュー・キー３２が押されると『スケジュ
ール』画面に切り換わるようになっている。

【０６４０】また、『スケジュール』画面でスタート
・ボタン３４が押されると、パルスレーザ光ＬＢが発射
され、その直後に『パワーモニタ』画面に切り換わる
ようになっている。

【０６５０】図６および図７に『スケジュール』画面の
表示内容例を示す。本実施例の『スケジュール』画面に
は、「ＦＩＸ」モード（図６）と「ＦＲＥＥ」モード
（図７）の２つの設定画面モードがある。

【０６６０】後述するようなキー入力操作により画面最
上段の行の画面モード選択項目「ＦＯＲＭ」において
「ＦＩＸ」を指示すると図６に示すような「ＦＩＸモー
ド」の画面が表示され、「ＦＲＥＥ」を選択すると図７
に示すような「ＦＲＥＥモード」の画面が表示されるよ
うになっている。「スケジュール」画面に関する本装置
の機能および作用については後で詳細に説明する。

【０６７０】図８に、『ステータス』画面の表示内容例
を示す。『ステータス』画面では、マルチポジション加
工用の複数個たとえば６個の分岐パルスレーザ光（BEAM
-1〜BEAM-6）に対するシャッタのＯＮ／ＯＦＦ状態、レ
ーザ出力波形制御で現在選択されているフィードバック
・パラメータ（レーザ出力（LASER POWER)／ランプ電力
(LAMP POWER)／ランプ電流(LAMP CURRENT)）その他の主
要なステータス情報が表示される。

【０６８０】図９に、『パワーモニタ』画面の表示内容
例を示す。『パワーモニタ』画面では、直前に発射され
たパルスレーザ光ＬＢのエネルギー（Ｊ）、平均出力
（Ｗ）の測定値等が表示される。

【０６９０】普通は、一回のスタート・ボタン３４の押
し下げ操作に応動して、予めスケジュールモードで設定
された個数のパルスレーザ光ＬＢが一定のサイクルで繰
り返し発射される。『パワーモニタ』画面で表示される
エネルギー測定値「ＥＮＥＲＧＹ」はその中の代表的な
１個のパルスたとえば最後のパルスについての測定値で
あり、平均出力測定値「ＡＶＥＲＡＧＥ」はパルス１個
当たりのエネルギー測定値「ＥＮＥＲＧＹ」にサイクル
数つまり単位時間当たりのパルス繰り返し数（ＲＥＰＥ
ＡＴ）を乗算した値である。

【０７００】『パワーモニタ』画面では、画面最上段の
行の波形選択項目「ＭＷ」で「ＯＮ」を指示すると、図
９に示すように、画面の右半分の領域に今回発射された
パルスレーザ光ＬＢのレーザ出力波形を表す波形図が表
示される。この波形図は、レーザ出力測定部７４からの
レーザ出力測定値ＳL を基にＣＰＵ７０において演算部
９４により所要のデータ処理を行って得られるものであ
り、測定値記憶部９８に蓄積される。

【０７１０】なお、該波形選択項目「ＭＷ」で「ＯＦ
Ｆ」を指示すると、図示しないが、画面右半分の領域に
は『スケジュール』画面で設定されている基準波形の波
形図が表示されるようになっている。

【０７２０】以下、図６、図７および図１０〜図２０に
つき『スケジュール』画面に関する本装置の機能および
作用について説明する。

【０７３０】図１０は、『スケジュール』画面のモード
におけるＣＰＵ７０のメインの処理手順を示す。図１
１、図１２および図１３には、メイン処理の中の（＋）
キー入力表示処理、（−）キー入力表示処理およびキー
入力実行処理（「ＦＩＸ」モード）の手順をそれぞれ示
す。また、図１４に本実施例の「ＦＩＸ」モードにおけ
る設定値データの記憶配置例を模式的に示し、図１５に
「ＦＩＸ」モードにおける基準波形の波形フォーマット
例を示す。図１６に、「ＦＩＸ」モードの画面に表示さ
れる基準波形の波形図とレーザ出力基準値との関係を示
す。図１７に、本実施例における基準波形設定時の波形
図表示機能を示す。図１８に、「ＦＩＸ」モードで設定
可能な基準波形の波形パターン例を示す。図１９に本実
施例の「ＦＲＥＥ」モードにおける設定値データの記憶
配置例を模式的に示し、図２０に「ＦＲＥＥ」モードに
おける基準波形の波形フォーマット例を示す。

【０７４０】上記したように、『パワーモニタ』画面で
メニュー・キー３２が押されると、図１０に示すような
スケジュールモードに入る。

【０７５０】スケジュールモードに入ると、先ず、前回
のスケジュールモードの終了直前に表示されていた『ス
ケジュール』画面をディスプレイ２２に表示する（ステ
ップＢ1 ）。したがって、図６に示すような「ＦＩＸ」
モードの『スケジュール』画面か、または図７に示すよ
うな「ＦＲＥＥ」モードの『スケジュール』画面が表示
される。

【０７６０】この表示された『スケジュール』画面にお
いて、ユーザは、操作パネル１４上のキー・ボタン群２
４〜３８からのキー入力により、所望の設定値入力や装
置への動作指示を行うことができる（ステップＢ2 ）。

【０７７０】なお、図６および図７では、図解の容易化
のため、設定モード画面中で設定入力可能な項目を点線
で囲んでいる。実際の画面では、これらの点線は表示さ
れない。また、図６〜図９において、中抜き文字または
太字で表示される数値は、各種測定値であり、キー入力
で設定したり変更できるものではない。

【０７８０】たとえば、「ＦＲＥＥ」モードの『スケジ
ュール』画面（図７）を「ＦＩＸ」モードの『スケジュ
ール』画面（図６）に切り換えたい場合は、カーソルを
画面第１行の画面モード選択項目「ＦＯＲＭ」のデータ
入力位置に移動させ、（＋）キー２６を押せばよい。

【０７９０】そうすると、装置側では、（＋）キー入力
表示処理が実行される（ステップＢ3 ）。この処理（図
１１）では、カーソル位置が「ＦＩＸ／ＦＲＥＥ」位置
にあることを判断し、カーソル位置の表示を「ＦＲＥ
Ｅ」から「ＦＩＸ」に変える（ステップＣ2 ）。また、
カーソル位置が「ＦＩＸ」になっていることを表すデー
タも一時的に保持しておく。

【０８００】次に、ユーザが書き込みキー３０を押す
と、装置側はキー入力実行処理を実行し（ステップＢ5
）、ディスプレイ画面を「ＦＲＥＥ」モードの『スケ
ジュール』画面（図７）から「ＦＩＸ」モードの『スケ
ジュール』画面（図６）に切り換える（図１３のステッ
プＥ3 とは逆の切換処理）。そして、図１４に示すよう
に設定値記憶部１００内の所定のエリアに設けられてい
る所定の記憶番地Ａ2 に現在の設定画面モードが「ＦＩ
Ｘ」モードであることを示すデータまたはフラグを格納
する（図１４）。

【０８１０】また、ユーザは、１画面分の一群の設定値
を管理するためのラベルまたはスケジュールＮｏ．を
「０３」に設定したい場合は、カーソル・キー２４を画
面第１行のスケジュールＮｏ．設定項目「ＳＣＨ．＃」
のデータ入力位置に移動させ、（＋）キー２６または
（−）キー２８を操作してスケジュールＮｏ．を所望の
値「０３」に合わせればよい。

【０８２０】装置側では、（＋）キー２６が押される度
に（＋）キー入力表示処理を実行し（ステップＢ3 ）、
（−）キー２８が押される度に（−）キー入力表示処理
を実行する（ステップＢ4 ）。カーソル位置が数値入力
位置にあるので、これらのキー入力表示処理では、カー
ソル位置の数値を１つディクリメントまたはインクリメ
ントして更新し、その更新後の数値を画面に表示すると
ともに、その数値のデータを適当な記憶領域またはレジ
スタに保持しておく（ステップＣ5 ，Ｄ5 ）。

【０８３０】ユーザは、上記のようにスケジュールＮ
ｏ．の表示が「０３」になったところで、書き込みキー
３０を押せばよい。このキー入力に応動して、ＣＰＵ７
０はキー入力実行処理（ステップＢ5 ）を実行する。こ
の場合は、スケジュールＮｏ．を「０３」と確定し（ス
テップＥ7 ）、設定値記憶部１００内の所定の記憶番地
Ａ1 に設定値「０３」のデータを格納する（図１４）。

【０８４０】「ＦＩＸ」モードでは、波形制御用の基準
波形を設定入力するために、レーザ出力基準値「ＰＥＡ
Ｋ」および波形要素「↑ＳＬＯＰＥ」、「ＦＬＡＳＨ
１」、「ＦＬＡＳＨ２」、「ＦＬＡＳＨ３」、「↓ＳＬ
ＯＰＥ」の各項目に所望の数値データを設定入力するよ
うになっている。

【０８５０】これらの項目のうち、レーザ出力基準値
「ＰＥＡＫ」には、任意のレーザ出力値をｋＷ単位で設
定入力できる。もっとも、普通は、当該スケジュールＮ
ｏ．で発射させるべきパルスレーザ光ＬＢに与えたいレ
ーザ出力の最大値付近で比率計算の基準に適した値（た
とえば１０，２０，５０，１００，１０００等）が選ば
れてよい。

【０８６０】また、立ち上げ区間「↑ＳＬＯＰＥ」およ
び立ち下げ区間「↓ＳＬＯＰＥ」については時間のみが
設定入力される。フラッシュ区間「ＦＬＡＳＨ１」、
「ＦＬＡＳＨ２」、「ＦＬＡＳＨ３」については、各区
間の時間とともに、区間毎のレーザ出力値がレーザ出力
基準値「ＰＥＡＫ」に対する比率の値として設定入力さ
れる。

【０８７０】各区間の時間およびレーザ出力比率は任意
の値に設定可能であるが、実際のアプリケーションに鑑
みて設定可能な範囲に一定の制限を設けてよい。たとえ
ば、波形全体の時間（パルス幅）は０．０５（ｍｓ）〜
３０．０（ｍｓ）、各比率は０（％）〜２００（％）と
してよい。

【０８８０】基準波形設定用の各項目には数値が入力さ
れる。ユーザは、カーソルを各項目のデータ入力位置に
移動させ、（＋）キー２６または（−）キー２８を操作
して所望の数値に合わせ、書き込みキー３０を押せばよ
い。それらのキー操作に応動して、ＣＰＵ７０は、上記
したようなスケジュールＮｏ．設定項目「ＳＣＨ．＃」
に対するのと同様の数値入力表示および設定処理を実行
し、入力した各設定値のデータを設定値記憶部１００内
の所定の記憶番地に格納する（図１４）。

【０８９０】図６に示す設定例では、レーザ出力基準値
「ＰＥＡＫ」を１０．０（ｋＷ）とし、フラッシュ区間
「ＦＬＡＳＨ１」、「ＦＬＡＳＨ２」、「ＦＬＡＳＨ
３」のレーザ出力比率をそれぞれ１００．０（％）、２
５．０（％）、５０．０（％）に設定している。つま
り、ｋＷ換算値では、フラッシュ区間「ＦＬＡＳＨ
１」、「ＦＬＡＳＨ２」、「ＦＬＡＳＨ３」のレーザ出
力値（ｋｗ）をそれぞれ１０．０（ｋＷ）、２．５（ｋ
Ｗ）、５．０（ｋＷ）に設定したことになる。

【０９００】ＣＰＵ７０は、上記のような波形要素項目
の数値設定処理（ステップＥ7 ）の中で、波形制御用の
基準波形および表示用の基準波形グラフを作成する。

【０９１０】図１５に示すように、「ＦＩＸ」モードに
おける基準波形は、立ち上げ区間「↑ＳＬＯＰＥ」に対
応したアップスロープ波形部Ｌs と、第１のフラッシュ
区間「ＦＬＡＳＨ１」、第２のフラッシュ区間「ＦＬＡ
ＳＨ２」および第３のフラッシュ区間「ＦＬＡＳＨ３」
にそれぞれ対応した第１、第２および第３のフラット波
形部Ｌ1 、Ｌ2 ，Ｌ3 と、立ち下げ区間「↓ＳＬＯＰ
Ｅ」に対応したダウンスロープ波形部Ｌe とから構成さ
れる。

【０９２０】先ず、表示用の基準波形グラフについて
は、立ち上げ区間「↑ＳＬＯＰＥ」の時間ｔs と第１の
フラッシュ区間「ＦＬＡＳＨ１」の時間ｔ1 およびレー
ザ出力比率ｒ1 とから、アップスロープ波形部Ｌs およ
び第１のフラット波形部Ｌ1 が同時に求められる。その
後で、後続の波形部が前の波形部に接続する形で、第２
のフラッシュ区間「ＦＬＡＳＨ２」の時間ｔ2 およびレ
ーザ出力比率ｒ2 から第２のフラット波形部Ｌ2 が求め
られ、第３のフラッシュ区間「ＦＬＡＳＨ３」の時間ｔ
3 およびレーザ出力比率ｒ3 から第３のフラット波形部
Ｌ3 が求められ、立ち下げ区間「↓ＳＬＯＰＥ」の時間
ｔe からダウンスロープ波形部Ｌe が求められる。

【０９３０】このようにして求められた基準波形グラフ
のデータは、設定値記憶部１００の所定の記憶領域に蓄
積される。

【０９４０】また、波形制御用の本来の基準波形は、上
記のようにして生成した基準波形グラフの各部のレーザ
出力比率（ｒ）にレーザ出力基準値「ＰＥＡＫ」を乗算
する（換算）ことによって求められる。

【０９５０】波形制御用の基準波形を表す基準波形デー
タも設定値記憶部１００の所定の記憶領域に蓄積され
る。そして、パルスレーザ光ＬＢを発射する時、ＣＰＵ
７０は制御信号生成部９２ないし演算部９４の機能にお
いて該波形制御用の基準波形データをフィードバック式
波形制御の基準値に用いる。

【０９６０】「ＦＩＸ」モードでは、図６に示すよう
に、設定入力されている基準波形の波形パターンを基準
波形グラフの形態で画面上に映し出すことができる。基
準波形グラフを見たい場合、ユーザはカーソルを画面第
２行のグラフＯＮ／ＯＦＦ選択項目「ω」のデータ入力
位置に移動させ、（＋）キー２６を押せばよい。

【０９７０】このキー操作に応動して、ＣＰＵ７０は
（＋）キー入力表示処理を実行し（ステップＢ3 ）、カ
ーソル位置の表示を「ＯＮ」にする（ステップＣ4 ）。
次に、ユーザが書き込みキー３０を押すと、ＣＰＵ７０
は（＋）キー入力表示処理を実行して（ステップＢ5
）、オン設定を行うとともに基準波形グラフを画面内
の所定の領域（画面右半分の領域）に表示する（ステッ
プＥ6 、図１６の「グラフＯＦＦ」画面）。

【０９８０】上記のように、「↑ＳＬＯＰＥ」から始ま
って「ＦＬＡＳＨ１」、「ＦＬＡＳＨ２」、…の順に各
波形要素項目の設定値が入力されるにしたがって、基準
波形の波形部Ｌs ，Ｌ1 ，Ｌ2 ，…が逐次求められる。
そして、画面上には、基準波形グラフを作成途上の段階
から表示できる。

【０９９０】したがって、ユーザは、各波形要素項目に
設定値を順に入力するにつれて基準波形が次第に出来上
がっていく様子を画面の波形図グラフで確認しながら、
自分の目的とする波形パターンを短時間で簡単に作成す
ることができる。また、いったん出来上がった基準波形
の各波形部Ｌを変更するのも容易かつ自在に行える。

【１０００】各波形部Ｌを変更する場合、ユーザはカー
ソルを該当波形要素項目のデータ位置に移動させること
になる。このとき、ＣＰＵ７０は、画像フォーマット記
憶部１０２および表示出力部１０４の機能によって、カ
ーソルの位置する該当波形要素項目に対応する基準波形
グラフの波形部Ｌをたとえば図１７の（Ａ）に示すよう
な点線表示（あるいは特定色の表示）等で識別表示する
ことができる。

【１０１０】基準波形グラフを画面から消したい場合
は、カーソルをグラフＯＮ／ＯＦＦ選択項目のデータ入
力位置に合わせて、（−）キー２６を押し（「ＯＦＦ」
が表示される）、次いで書き込みキー３０を押せばよ
い。

【１０２０】基準波形グラフが表示されないとき、画面
右半分の領域には、代わりに単位時間当たりの繰り返し
回数（サイクル）「ＲＥＰＥＡＴ」、１回のスタート操
作で発射されるパルスレーザ光ＬＢの総数「ＳＨＯ
Ｔ」、良否判定のための１パルス当たりのレーザエネル
ギー監視値（上下限値）「ＨＩＧＨ」、「ＬＯＷ」の各
設定項目欄が映し出される（図６の「グラフＯＦＦ」画
面）。

【１０３０】これら発射条件および監視条件の各項目に
ついても、カーソル・キー２４、（＋）キー２６、
（−）キー２８、書き込みキー３０等を用いて所望の設
定値（数値）を入力することができる。

【１０４０】また、画面の最下行には、高電圧「Ｈ
Ｖ」、メイン（光共振器）シャッタ「ＭＡＩＮＳＨＵ
ＴＴＥＲ」およびガイド光「ＰＯＳＩＴＩＯＮ」の各部
ＯＮ／ＯＦＦ選択項目が常時表示される。これらの選択
項目についても、上記したグラフＯＮ／ＯＦＦ選択項目
「ω」に対するのと同様のキー操作で、オン／オフ設定
を行うことができる。

【１０５０】上記したように、本実施例の「ＦＩＸ」モ
ードで設定される基準波形は、アップスロープ波形部Ｌ
s と、複数個たとえば３個のフラット波形部Ｌ1 、Ｌ2
，Ｌ3 と、ダウンスロープ波形部Ｌe とから構成され
る。

【１０６０】このうち、立ち上げ時の波形つまりアップ
スロープ波形部Ｌs は、立ち上げ区間「↑ＳＬＯＰＥ」
の時間ｔs と第１のフラッシュ区間「ＦＬＡＳＨ１」の
レーザ出力比率ｒ1 の各設定値を適宜な値に選ぶこと
で、所望の傾斜度および立ち上げ時間に調整することが
できる。

【１０７０】また、立ち上げ後の波形（Ｌ1 、Ｌ2 ，Ｌ
3 ）は、各フラッシュ区間「ＦＬＡＳＨ１」，「ＦＬＡ
ＳＨ２」，「ＦＬＡＳＨ３」の時間（ｔ1 ，ｔ2 ，ｔ3
）およびレーザ出力比率（ｒ1 ，ｒ2 ，ｒ3 ）の各設
定値を適宜な値に選ぶことで、種々の波形を選択するこ
とができる。

【１０８０】また、立ち下げ時の波形つまりダウンスロ
ープ波形部Ｌe は、最後のフラッシュ区間「ＦＬＡＳＨ
３」のレーザ出力比率ｒ3 および立ち下げ区間「↓ＳＬ
ＯＰＥ」の時間ｔe の各設定値を適宜な値に選ぶこと
で、所望の傾斜度および立ち下げ時間に調整することが
できる。

【１０９０】図１８に、本実施例の「ＦＩＸ」モードで
設定可能な基準波形の他の波形パターン例を示す。

【１１００】なお、図１８の（ｆ）のパターン例は、５
つのフラッシュ区間「ＦＬＡＳＨ」を用いて作成され
る。このように、フラッシュ区間「ＦＬＡＳＨ」の数を
増やしても、各区間のレーザ出力値はレーザ出力基準値
「ＰＥＡＫ」に対する比率として設定される。しかも、
基準波形グラフが画面に表示される。したがって、ユー
ザにおいては、各区間の波形部を他の区間の波形部と比
較するのも、あるいは基準波形全体における重みを勘案
するのも簡単であり、画面上で所望の波形パターンを有
する基準波形を作成することができる。

【１１１０】なお、「ＦＩＸ」モードでも、フラッシュ
区間「ＦＬＡＳＨ」の数を増やしたときには、後述する
「ＦＲＥＥ」モードと同様の画面スクロール機能を使え
るようになっている。

【１１２０】また、基準波形の各部のレーザ出力は、各
区間の波形部のレーザ出力比率ｒとレーザ出力基準値
「ＰＥＡＫ」との積として直ちに求められる。被加工物
の板厚が変わったために、パルスレーザ光ＬＢの波形全
体のレーザ出力を変えたい場合は、レーザ出力基準値
「ＰＥＡＫ」の設定値だけを変更すればよく、基準波形
の各部についてレーザ出力値を一々修正する必要はな
い。

【１１３０】この場合、『スケジュール』画面では、図
１６に示すように、レーザ出力基準値「ＰＥＡＫ」の設
定値が変わるだけであり、画面に表示される基準波形グ
ラフの波形パターンは変わらない。つまり、波形制御用
の基準波形においては各部のレーザ出力値が変化する
が、グラフ表示用の基準波形は各部の（％）値が同じで
あるため波形は変化しない。

【１１４０】さらに、上記したように、各フラッシュ区
間のレーザ出力比率ｒの値を書き換えることで、各部の
レーザ出力を局所的に変更するのも自在に行える。

【１１５０】次に、本実施例における「ＦＲＥＥ」モー
ドについて説明する。

【１１６０】「ＦＲＥＥ」モードでは、波形制御用の基
準波形を設定入力するために、図７に示すように、レー
ザ出力基準値「ＰＥＡＫ」の設定に加えて複数個の波形
通過ポイント「ＰＯＩＮＴ１」、「ＰＯＩＮＴ２」、
「ＰＯＩＮＴ３」、「ＰＯＩＮＴ４」、…の各項目につ
いて時間ｔおよびレーザ出力比率ｒを設定するようにな
っている。

【１１７０】設定可能な波形通過ポイント「ＰＯＩＮ
Ｔ」の個数は、相当の数たとえば２０個ほど用意され
る。画面には一度に５個までしか表示されないが、画面
スクロール方式で全部の波形通過点を映し出すことがで
きるようになっている。下方向にスクロールさせたいと
きはカーソルを「▼」の位置に合わせて下方向移動のカ
ーソル・キー２４ｃを押せばよく、上方向にスクロール
させたいときはカーソルを「▲」の位置に合わせて上方
向移動のカーソル・キー２４ａを押せばよい。装置側
は、カーソル移動処理（ステップＢ6 ）において画面ス
クロールを実行する。

【１１８０】「ＦＲＥＥ」モードにおいても、基準波形
設定用の項目には数値を入力する。ユーザは、カーソル
を各項目のデータ入力位置に移動させ、（＋）キー２６
または（−）キー２８を操作して所望の数値に合わせ、
書き込みキー３０を押せばよい。それらのキー操作に応
動して、ＣＰＵ７０は、上記したような「ＦＩＸ」モー
ドのときと同様の数値入力表示および設定処理を実行
し、入力した各設定値のデータを設定値記憶部１００内
の所定の記憶番地に格納する（図１９）。

【１１９０】図７の設定例では、レーザ出力基準値「Ｐ
ＥＡＫ」を１０．０（ｋＷ）とし、５個の波形通過ポイ
ント「ＰＯＩＮＴ１」、「ＰＯＩＮＴ２」、「ＰＯＩＮ
Ｔ３」、「ＰＯＩＮＴ４」、「ＰＯＩＮＴ５」の時間お
よびレーザ出力比率［ｔ，ｒ）をそれぞれ［５（ｍ
ｓ），９０（％）］、［７（ｍｓ），７０（％）］、
［１２（ｍｓ），８８（％）］、［１５（ｍｓ），６８
（％）］、［１８（ｍｓ），０（％）］に設定してい
る。通常、基準波形の終端をなす最後のポイントのレー
ザ出力比率ｒには０（％）を与える。

【１２００】図２０に示すように、「ＦＲＥＥ」モード
における基準波形は、時間をＸ軸、％値をＹ軸とする座
標上で、設定入力された複数個の波形通過ポイント「Ｐ
ＯＩＮＴ１」、「ＰＯＩＮＴ２」、…の各点を結ぶ折れ
線グラフとして定義される。

【１２１０】この基準波形の立ち上げ部つまりアップス
ロープ波形部は、最初のポイント「ＰＯＩＮＴ１」の時
間およびレーザ出力比率（ｔ1 ，ｒ1 ）によって決ま
る。また、ダウンスロープ波形部は、最後から１つ手前
のポイント（図７の例では「ＰＯＩＮＴ４」）の時間お
よびレーザ出力比率（ｔ1 ，ｒ1 ）と最後のポイント
（「ＰＯＩＮＴ５」）の時間（ｔ5 ）とで規定される。
アップスロープ波形部とダウンスロープ波形部との間の
中間部の波形は、全ポイント「ＰＯＩＮＴ１」、「ＰＯ
ＩＮＴ２」、…の座標点（ｔ，ｒ）の組み合わせで自由
に選べる。使用するポイントの個数を増やすことで、曲
線に近い精細な波形パターンも作成できる。

【１２２０】「ＦＲＥＥ」モードでも、先ず％値表示の
基準波形グラフを求め、次いでこの基準波形グラフの各
ポイントのレーザ出力比率ｒにレーザ出力基準値「ＰＥ
ＡＫ」を乗算して波形制御用の基準波形を求めてよい。

【１２３０】こうして求められた基準波形グラフおよび
波形制御用の基準波形のデータも、設定値記憶部１００
の所定の記憶領域にそれぞれ蓄積される。「ＦＲＥＥ」
モードでも、グラフＯＮ／ＯＦＦ選択項目「ω」に「Ｏ
Ｎ」を指示することで、設定入力されている基準波形の
波形パターンを基準波形グラフの形で画面上で見ること
ことができる（図７）。

【１２４０】また、いったん設定した基準波形の一部を
変更したい場合は、カーソルを該当ポイント「ＰＯＩＮ
Ｔ」のデータ位置に合わせればよい。このとき、カーソ
ルの位置するポイント「ＰＯＩＮＴ」に対応する基準波
形グラフのポイントをたとえば図１７の（Ｂ）に示する
ように点滅表示（あるいは特定色の表示）等で識別表示
させてよい。

【１２５０】以上好適な実施例を説明したが、本発明は
上記した実施例に限定されるわけではなく、その技術的
思想の範囲内で種々の変形・変更が可能である。たとえ
ば、設定値入力手段としてマウスやタブレット等を用い
ることも可能である。

【１２６０】また、波形制御用の基準波形を設定するた
めに、上記実施例では、パルスレーザ光のレーザ出力に
ついてレーザ出力基準値「ＰＥＡＫ」や波形部分または
要素のデータ（ｔ，ｒ）を設定入力した。しかし、パル
スレーザ光のレーザ出力に対応するレーザ電源部４２内
の電気的パラメータたとえばランプ電流、ランプ電圧ま
たはランプ電力について上記実施例と同様の仕方で所望
の基準値および波形要素データを設定入力することも可
能である。その場合、『スケジュール』画面では、設定
入力される電気的パラメータの種類に応じて基準値「Ｐ
ＥＡＫ」の単位（Ａ，Ｖ，Ｗ）が切換表示されてよい。

【１２７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のレーザ加
工装置によれば、パルスレーザ光またはこれに対応する
電気的パラメータについて適当な基準値を設定入力する
とともに、レーザ出力波形または電気的パラメータ波形
を構成するための複数の波形部分におけるレーザ出力値
または電気的パラメータ値を該基準値に対する比率で設
定入力するようにし、それら基準値および波形部のレー
ザ出力比率または電気的パラメータ比率に基づいて波形
制御用の基準波形を求めるようにした。さらに、設定さ
れた基準波形の波形パターンを波形グラフの形態で画面
に表示するようにした。これにより、波形制御用の基準
波形を簡単なユーザ操作で多種多様な波形パターンに設
定することができるとともに、いったん設定した波形制
御用の基準波形を容易かつ自在に変更できる。また、レ
ーザ出力波形または電気的パラメータ波形の立ち上がり
／立ち下がり部を任意の波形に設定できるため、レーザ
加工における加熱速度または冷却速度を思い通りに調整
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるレーザ加工装置の外観
を示す斜視図である。

【図２】実施例におけるレーザ加工装置の操作パネル部
の外観を拡大して示す部分拡大平面図である。

【図３】実施例におけるレーザ加工装置の構成を示すブ
ロック図である。

【図４】実施例におけるレーザ加工装置のＣＰＵおよび
メモリによって構築される機能手段の構成を示すブロッ
ク図である。

【図５】実施例の装置で表示される主な画面とそれら相
互の切り替わりの関係を示す図である。

【図６】実施例における「ＦＩＸ」モードの『スケジュ
ール』画面の表示例を示す図である。

【図７】実施例における「ＦＲＥＥ」モードの『スケジ
ュール』画面の表示例を示す図である。

【図８】実施例における『ステータス』画面の表示例を
示す図である。

【図９】実施例における『パワーモニタ』画面の表示例
を示す図である。

【図１０】実施例のスケジュールモードにおけるＣＰＵ
のメインの処理手順を示す図である。

【図１１】実施例のスケジュールモードにおける（＋）
キー入力表示処理の手順を示す図である。

【図１２】実施例のスケジュールモードにおける（−）
キー入力表示処理の手順を示す図である。

【図１３】実施例のスケジュールモード（「ＦＩＸ」モ
ード）におけるキー入力実行処理の手順を示す図であ
る。

【図１４】実施例の「ＦＩＸ」モードにおける設定値デ
ータの記憶配置例を模式的に示す図である。

【図１５】実施例の「ＦＩＸ」モードにおける基準波形
の波形フォーマット例を示す図である。

【図１６】実施例の「ＦＩＸ」モードの『スケジュー
ル』画面に表示される基準波形の波形図とレーザ出力基
準値との関係を示す図である。

【図１７】実施例における基準波形設定時の波形図表示
機能を示す図である。

【図１８】実施例の「ＦＩＸ」モードで設定可能な基準
波形の波形パターン例を示す図である。

【図１９】実施例の「ＦＲＥＥ」モードにおける設定値
データの記憶配置例を模式的に示す図である。

【図２０】実施例の「ＦＲＥＥ」モードにおける基準波
形の波形フォーマット例を示す図である。

【図２１】従来のレーザ加工装置における設定モード画
面の一例を示す図である。

【図２２】従来のレーザ加工装置における波形制御用の
基準波形の波形フォーマットを示す図である。

【図２３】従来のレーザ加工装置において設定可能な基
準波形の波形パターン例を示す図である。

【符号の説明】

１４操作パネル２２液晶表示ディスプレイ２４カーソル・キー２６（＋）キー２８（−）キー３０書き込みキー３２メニュー・キー４０レーザ発振部４２レーザ電源部４４レーザ冷却部４６制御部４８入出力インタフェース部７４レーザ出力測定部７６電圧測定回路８０電流測定回路８２電流センサ９２制御信号生成部９４演算部９６データ管理部９８測定値記憶部１００設定値記憶部１０２画像フォーマット記憶部１０４表示出力部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パルスレーザ光を発振出力するためのレ
ーザ発振手段と、前記レーザ発振手段にレーザ発振用の電力を供給するた
めのレーザ電源手段と前記パルスレーザ光のレーザ出力
またはこれに対応する前記レーザ電源手段内の電気的パ
ラメータについて基準値を設定するための基準値設定手
段と、前記パルスレーザ光のレーザ出力または前記電気的パラ
メータに対する波形制御に用いられる基準波形を構成す
るための複数の波形部分のレーザ出力値または電気的パ
ラメータ値を前記基準値に対する比率の値で設定するた
めの波形部分設定手段と、前記基準値設定手段により設定された基準値と、前記波
形部分設定手段により設定された各波形部分の基準値に
対する比率とに基づいて前記基準波形を表す波形データ
を生成する基準波形生成手段と、前記パルスレーザ光のレーザ出力または前記電気的パラ
メータが前記基準波形生成手段より与えられる前記基準
波形に倣うように前記レーザ電源手段を制御する波形制
御手段とを具備するレーザ加工装置。
【請求項２】前記波形部分設定手段が、前記基準波形
のパルス幅を各々任意の時間を有する複数個の区間に分
割して設定するためのパルス区間設定手段と、各々の前
記区間毎のレーザ出力値または電気的パラメータ値を前
記レーザ出力基準値に対する比率の値で設定するための
比率設定手段とを含むことを特徴とする請求項１に記載
のレーザ加工装置。
【請求項３】前記基準波形生成手段が、前記複数個の
区間の中の最初の区間の時間と、第２の区間の時間およ
びレーザ出力比率または電気的パラメータ比率と、前記
基準値とから前記基準波形のアップスロープ波形部を求
めるアップスロープ生成手段を含むことを特徴とする請
求項２に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】前記基準波形生成手段が、前記複数個の
区間の中の最後から１つ手前の区間の時間およびレーザ
出力比率または電気的パラメータ比率と、前記基準値
と、最後の区間の時間とから前記基準波形のダウンスロ
ープ波形部を求めるダウンスロープ生成手段を含むこと
を特徴とする請求項２に記載のレーザ加工装置。
【請求項５】前記基準値、前記区間の時間およびレー
ザ出力比率または電気的パラメータ比率の各設定値を表
示するための設定値表示手段をさらに具備することを特
徴とする請求項２に記載のレーザ加工装置。
【請求項６】前記基準波形の波形パターンを表す基準
波形グラフを表示する基準波形グラフ表示手段をさらに
具備することを特徴とする請求項２に記載のレーザ加工
装置。
【請求項７】前記基準波形グラフ表示手段が、前記パ
ルス区間設定手段により設定された複数個の区間のそれ
ぞれの時間と、前記比率設定手段により設定された各区
間毎のレーザ出力比率または電気的パラメータ比率とに
基づいて前記基準波形グラフを求めることを特徴とする
請求項６に記載のレーザ加工装置。
【請求項８】前記波形部分設定手段が、前記基準波形
の波形上の複数個の通過ポイントの時間を設定するため
の通過点時間設定手段と、各々の前記通過ポイント毎の
レーザ出力値または電気的パラメータ値を前記基準値に
対する比率の値で設定するための比率設定手段とを含む
ことを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項９】前記基準波形生成手段が、前記複数個の
通過ポイントの中の最初のポイントの時間およびレーザ
出力比率または電気的パラメータ比率と、前記基準値と
から前記基準波形のアップスロープ波形部を求めるアッ
プスロープ生成手段を含むことを特徴とする請求項８に
記載のレーザ加工装置。
【請求項１０】前記基準波形生成手段が、前記複数個
の通過ポイントの中の最後から１つ手前のポイントの時
間およびレーザ出力比率または電気的パラメータ比率
と、最後のポイントの時間と、前記基準値とから前記基
準波形のダウンスロープ波形部を求めるダウンスロープ
生成手段を含むことを特徴とする請求項８に記載のレー
ザ加工装置。
【請求項１１】前記基準値、前記通過ポイントの時間
およびレーザ出力比率または電気的パラメータ比率の各
設定値を表示するための設定値表示手段をさらに具備す
ることを特徴とする請求項８に記載のレーザ加工装置。
【請求項１２】前記基準波形の波形パターンを表す基
準波形グラフを表示する基準波形グラフ表示手段をさら
に具備することを特徴とする請求項８に記載のレーザ加
工装置。
【請求項１３】前記基準波形グラフ表示手段が、前記
通過点時間設定手段により設定された複数個の通過ポイ
ントのそれぞれの時間と、前記比率設定手段により設定
された各ポイント毎のレーザ出力比率または電気的パラ
メータ比率とに基づいて前記基準波形グラフを求めるこ
とを特徴とする請求項１２に記載のレーザ加工装置。