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技術 ビーム加工装置

出願人 ブラザー工業株式会社
発明者 橋本成彦古川幸喜
出願日 2015年3月31日 (5年8ヶ月経過) 出願番号 2015-073927
公開日 2016年11月17日 (4年1ヶ月経過) 公開番号 2016-193445
状態 特許登録済
技術分野 レーザ加工
主要キーワード 調整エネルギ 調整ピッチ 切断内 Qスイッチ モータ駆動情報 Y座標 略箱体 レーザ発振ユニット
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年11月17日)のものです。
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図面 (14)

課題

単位距離当たりのエネルギー密度を保ちつつ、加工内容に基づく所望の加工を実行可能なビーム加工装置を提供する。

解決手段

レーザ加工システム100において、レーザ加工装置1は、レーザ発振ユニット12と、ガルバノスキャナ19とを有しており、レーザコントローラ5と、電源ユニット6と、PC7と接続されている。PC7のCPU71は、加工点設定処理(S3)を実行するで、加工データDWの各加工要素DCに配置された各加工点Dのピッチを、加工要素DCの加工要素長LCに対応して変更する(S14)。CPU71は、加工データDWの加工要素DCにおける加工要素長LCに応じて、基準ピッチPから調整ピッチPAに調整した部分についての単位距離当たりのエネルギー密度を、ピッチ変更前と同じになるように、エネルギー密度Eから調整エネルギ密度EAに調整する(S15)。

概要

背景

従来、エネルギービーム照射してワークを加工するビーム加工装置の一つとして、Qスイッチを有するYAGレーザから出射されるパルス状のレーザ光を用い、加工対象物であるワークを切断したり穴開けしたりするレーザ加工装置が知られている。

このようなビーム加工装置に関する発明として、特許文献1記載の発明が知られている。特許文献1記載のレーザ加工装置は、XYテーブル上にワークをセットし、各加工要素について、パルス状のレーザ光の照射方向と交差する方向にワークを移動させながら、ワークに各パルス状のレーザ光を連続的に照射していくように構成されている。

そして、特許文献1におけるレーザ光の照射は、各加工点間のピッチを一定に維持するように行われている。そして、特許文献1において、各加工点間のピッチを、加工要素の長さに応じて変更することによって、加工要素の長さと、各加工点間のピッチを対応させることができ、加工要素本来の長さで当該加工要素の加工を実現している。

概要

単位距離当たりのエネルギー密度を保ちつつ、加工内容に基づく所望の加工を実行可能なビーム加工装置を提供する。レーザ加工システム100において、レーザ加工装置1は、レーザ発振ユニット12と、ガルバノスキャナ19とを有しており、レーザコントローラ5と、電源ユニット6と、PC7と接続されている。PC7のCPU71は、加工点設定処理(S3)を実行するで、加工データDWの各加工要素DCに配置された各加工点Dのピッチを、加工要素DCの加工要素長LCに対応して変更する(S14)。CPU71は、加工データDWの加工要素DCにおける加工要素長LCに応じて、基準ピッチPから調整ピッチPAに調整した部分についての単位距離当たりのエネルギー密度を、ピッチ変更前と同じになるように、エネルギー密度Eから調整エネルギ密度EAに調整する(S15)。

目的

本開示は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ビームを照射してワークに加工を施すビーム加工装置に関し、単位距離当たりのエネルギー密度を保ちつつ、加工内容に基づく所望の加工を実行可能なビーム加工装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

ワークを加工する為のビーム出射するビーム出射部と、前記ビーム出射部から出射されたビームの前記ワークにおける照射位置相対移動させる照射位置移動部と、前記ビーム出射部からのビームを用いた加工内容を示す加工データを取得する加工データ取得部と、前記ビームを用いた前記ワークの加工に関する加工条件を取得する加工条件取得部と、前記加工条件取得部によって取得した加工条件に基づいて、前記ビーム出射部から出射されるビームの出射条件を決定する出射条件決定部と、前記加工データ取得部で取得した加工データに基づいて、前記加工データの加工内容を構成する線分に対して、前記ビームが照射される加工点所定ピッチ毎に配置する加工点配置部と、前記加工データの加工内容に対応して、前記加工点配置部によって配置された前記加工点の一部のピッチを変更する加工点変更部と、前記加工点変更部によってピッチを変更した部分における前記ビームの加工点に対して、前記ビームの照射により与えられる単位距離あたりのエネルギー密度が、ピッチ変更前のエネルギー密度と同じになるように、前記出射条件決定部によって決定された出射条件を調整する出射条件調整部と、を有することを特徴とするビーム加工装置

請求項2

前記加工点配置部は、前記加工データの加工内容を構成する線分上に基準点を設定し、当該基準点を基準として、前記加工点を所定ピッチ毎に配置し、前記加工点変更部は、前記線分の一部における前記加工点のピッチを、前記加工データの加工内容に応じて変更することを特徴とする請求項1記載のビーム加工装置。

請求項3

前記加工点配置部は、前記加工データの加工内容を構成する線分の一端に基準点を設定し、当該基準点を基準として、前記加工点を所定ピッチ毎に配置し、前記加工点変更部は、前記線分の他端側における前記加工点のピッチを、前記加工データの加工内容に応じて変更することを特徴とする請求項1又は請求項2記載のビーム加工装置。

請求項4

前記出射条件調整部は、前記加工点配置部による前記加工点のピッチと、前記加工点変更部によって変更された前記加工点のピッチとの比に比例して、前記ピッチを変更した部分に与えられる単位距離あたりのエネルギー密度がピッチ変更前と同じになるように、前記出射条件を調整することを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載のビーム加工装置。

請求項5

前記出射条件調整部は、前記単位距離あたりのエネルギー密度がピッチ変更前と同じになるように、変更されたピッチに応じて、前記出射条件としての前記ビームのピークエネルギーを調整することを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れかに記載のビーム加工装置。

請求項6

前記ビーム出射部は、前記ビームとして、パルスレーザを出射し、前記出射条件調整部は、前記単位距離あたりのエネルギー密度がピッチ変更前と同じになるように、変更されたピッチに応じて、前記出射条件としての前記パルスレーザのパルス数を調整することを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れかに記載のビーム加工装置。

請求項7

前記ビーム出射部は、前記ビームとして、パルスレーザを出射し、前記出射条件調整部は、前記単位距離あたりのエネルギー密度がピッチ変更前と同じになるように、変更されたピッチに応じて、前記出射条件としての前記パルスレーザの周波数を調整することを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れかに記載のビーム加工装置。

請求項8

前記加工データの加工内容を構成する一の加工要素における加工点と、前記加工データの加工内容を構成する他の加工要素における加工点とが所定範囲内に位置するか否かを判断する判断部と、前記判断部によって、前記一の加工要素における加工点と、前記他の加工要素における加工点が所定範囲内であると判断された場合に、前記一の加工要素における加工点と、前記他の加工要素における加工点の何れか一方に対する前記ビームの出射を中止する加工点除外部と、を有することを特徴とする請求項1乃至請求項7の何れかに記載のビーム加工装置。

請求項9

前記加工データの加工内容に対して配置された各加工点に含まれる一の加工点と、当該一の加工点の次に加工される加工点との間の距離が、基準距離以上となるように、前記加工データの加工内容に対して配置された各加工点の加工順を決定する加工順決定部を有することを特徴とする請求項1乃至請求項8の何れかに記載のビーム加工装置。

請求項10

前記加工条件取得部は、前記加工条件として、前記ワークの構成に関する情報を取得し、前記加工条件取得部によって取得された前記ワークの構成に関する情報に基づいて、前記基準距離を設定する基準距離設定部を有することを特徴とする請求項9記載のビーム加工装置。

請求項11

前記加工データの加工内容に対して配置された加工点から任意の加工点の選択を受け付けると共に、選択された加工点に対する加工順の設定を受け付ける加工順設定部を有し、前記加工順決定部は、前記加工データの加工内容に対して配置された各加工点の内、前記加工順設定部で加工順が設定された加工点及び加工順を除いて、前記加工データの加工内容における加工点の加工順を決定することを特徴とする請求項9又は請求項10記載のビーム加工装置。

請求項12

前記加工順決定部によって決定された加工順において、連続する2つの加工点間の距離が所定距離未満であるか否かを判定する判定部と、前記判定部によって、前記連続する2つの加工点間の距離が所定距離未満であると判定された場合に、前記ビームの照射位置が前記連続する2つの加工点間を移動する際に、前記ワークを冷却する為の冷却期間を設定する冷却期間設定部と、を有することを特徴とする請求項9乃至請求項11の何れかに記載のビーム加工装置。

技術分野

0001

本発明は、エネルギービーム照射してワークに加工を施すビーム加工装置に関する。

背景技術

0002

従来、エネルギービームを照射してワークを加工するビーム加工装置の一つとして、Qスイッチを有するYAGレーザから出射されるパルス状のレーザ光を用い、加工対象物であるワークを切断したり穴開けしたりするレーザ加工装置が知られている。

0003

このようなビーム加工装置に関する発明として、特許文献1記載の発明が知られている。特許文献1記載のレーザ加工装置は、XYテーブル上にワークをセットし、各加工要素について、パルス状のレーザ光の照射方向と交差する方向にワークを移動させながら、ワークに各パルス状のレーザ光を連続的に照射していくように構成されている。

0004

そして、特許文献1におけるレーザ光の照射は、各加工点間のピッチを一定に維持するように行われている。そして、特許文献1において、各加工点間のピッチを、加工要素の長さに応じて変更することによって、加工要素の長さと、各加工点間のピッチを対応させることができ、加工要素本来の長さで当該加工要素の加工を実現している。

先行技術

0005

特開2003−010987号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、当該特許文献1記載のレーザ加工装置は、加工要素の長さに応じて、各加工点間のピッチが調整される為、或る加工内容を構成する一の加工要素と、他の加工要素の長さが相違すると、一の加工要素における加工点間のピッチと、他の加工要素における加工点間のピッチとが相違することになる。

0007

一の加工要素における加工点間のピッチと、他の加工要素における加工点間のピッチとが相違すると、一の加工要素に対する単位距離あたりのエネルギー密度と、他の加工要素に対する単位距離あたりのエネルギー密度とが相違することになる。即ち、特許文献1記載においては、或る加工内容を構成する加工要素ごとに、単位距離あたりのエネルギー密度が相違する場合があり、加工内容全体としての加工品質の低下を招いてしまう。

0008

本開示は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ビームを照射してワークに加工を施すビーム加工装置に関し、単位距離当たりのエネルギー密度を保ちつつ、加工内容に基づく所望の加工を実行可能なビーム加工装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0009

前記目的を達成するため、本発明の一側面に係るビーム加工装置は、前記ビーム出射部から出射されたビームの前記ワークにおける照射位置相対移動させる照射位置移動部と、前記ビーム出射部からのビームを用いた加工内容を示す加工データを取得する加工データ取得部と、前記ビームを用いた前記ワークの加工に関する加工条件を取得する加工条件取得部と、前記加工条件取得部によって取得した加工条件に基づいて、前記ビーム出射部から出射されるビームの出射条件を決定する出射条件決定部と、前記加工データ取得部で取得した加工データに基づいて、前記加工データの加工内容を構成する線分に対して、前記ビームが照射される加工点所定ピッチ毎に配置する加工点配置部と、前記加工データの加工内容に対応して、前記加工点配置部によって配置された前記加工点の一部のピッチを変更する加工点変更部と、前記加工点変更部によってピッチを変更した部分における前記ビームの加工点に対して、前記ビームの照射により与えられる単位距離あたりのエネルギー密度が、ピッチ変更前のエネルギー密度と同じになるように、前記出射条件決定部によって決定された出射条件を調整する出射条件調整部と、を有することを特徴とする。

0010

当該ビーム加工装置は、ビーム出射部と、照射位置移動部と、加工データ取得部と、加工条件取得部と、出射条件決定部と、加工点配置部と、加工点変更部と、出射条件調整部と、を有しており、照射位置移動部により、前記ビーム出射部から出射されたビームの前記ワークにおける照射位置を相対移動させることで、前記加工データの加工内容に従って、ビームによるワークの加工を行い得る。そして、当該ビーム加工装置は、前記加工点配置部によって配置された前記加工点の一部のピッチを、加工点変更部によって前記加工データの加工内容に対応して、変更するので、加工データの加工内容に従って所望の加工をワークに施すことができる。そして、当該ビーム加工装置は、出射条件調整部によって、前記出射条件決定部によって決定された出射条件を調整することで、前記加工点変更部によってピッチを変更した部分における前記ビームの加工点に対して、前記ビームの照射により与えられる単位距離当たりのエネルギー密度が、ピッチ変更前と同じになるように変化させ、単位距離あたりのエネルギー密度を維持することができる。即ち、当該ビーム加工装置によれば、加工データの加工内容に従った所望の加工を実現すると同時に、加工点のピッチの変化に伴う加工品質の低下を抑制することができる。

0011

本発明の他の側面に係るビーム加工装置は、請求項1記載のビーム加工装置であって、前記加工点配置部は、前記加工データの加工内容を構成する線分上に基準点を設定し、当該基準点を基準として、前記加工点を所定ピッチ毎に配置し、前記加工点変更部は、前記線分の一部における前記加工点のピッチを、前記加工データの加工内容に応じて変更することを特徴とする。

0012

当該ビーム加工装置によれば、加工点配置部は、前記加工データの加工内容を構成する線分上に設定された基準点を基準として、前記加工点を所定ピッチ毎に配置し、前記加工点変更部は、前記線分の一部における前記加工点のピッチを、前記加工データの加工内容に応じて変更し、単位距離当たりのエネルギー密度が、ピッチ変更前と同じになるようにするため、加工点のピッチの変化に伴う加工品質の低下を抑制し、且つ基準点近傍におけるピッチが変更されない領域と、ピッチが変更される一部の領域を明確にし、加工への影響を制御することができる。

0013

本発明の他の側面に係るビーム加工装置は、請求項1又は請求項2記載のビーム加工装置であって、前記加工点配置部は、前記加工データの加工内容を構成する線分の一端に基準点を設定し、当該基準点を基準として、前記加工点を所定ピッチ毎に配置し、前記加工点変更部は、前記線分の他端側における前記加工点のピッチを、前記加工データの加工内容に応じて変更することを特徴とする。

0014

当該ビーム加工装置によれば、前記加工点配置部は、前記加工データの加工内容を構成する線分の一端に基準点を設定し、当該基準点を基準として、前記加工点を所定ピッチ毎に配置し、前記加工点変更部は、前記線分の他端側における前記加工点のピッチを、前記加工データの加工内容に応じて変更し、単位距離当たりのエネルギー密度が、ピッチ変更前と同じになるようにするため、加工点のピッチの変化に伴う加工品質の低下を抑制し、且つピッチが変更されない一端の領域と、ピッチが変更される他端の領域を明確にし、加工への影響を制御することができる。

0015

本発明の他の側面に係るビーム加工装置は、請求項1乃至請求項3の何れかに記載のビーム加工装置であって、前記出射条件調整部は、前記加工点配置部による前記加工点のピッチと、前記加工点変更部によって変更された前記加工点のピッチとの比に比例して、前記ピッチを変更した部分に与えられる単位距離あたりのエネルギー密度がピッチ変更前と同じになるように、前記出射条件を調整することを特徴とする。

0016

当該ビーム加工装置によれば、前記出射条件調整部は、前記加工点配置部による前記加工点のピッチと、前記加工点変更部によって変更された前記加工点のピッチとの比に比例して、前記ピッチを変更した部分に与えられる単位距離あたりのエネルギー密度がピッチ変更前と同じになるように、前記出射条件を調整する為、ピッチを変更した部分が存在する場合であっても、線分における単位距離あたりのエネルギー密度を保つことができる。

0017

本発明の他の側面に係るビーム加工装置は、請求項1乃至請求項4の何れかに記載のビーム加工装置であって、前記出射条件調整部は、前記単位距離あたりのエネルギー密度がピッチ変更前と同じになるように、変更されたピッチに応じて、前記出射条件としての前記ビームのピークエネルギーを調整することを特徴とする。

0018

当該ビーム加工装置によれば、前記出射条件調整部によって、前記出射条件として、前記ビームのピークエネルギーを調整することで、前記単位距離あたりのエネルギー密度を、変更されたピッチに応じてピッチ変更前の前記エネルギー密度と同じになるようにすることができ、線分における単位距離あたりのエネルギー密度を、確実に保つことができる。

0019

本発明の他の側面に係るビーム加工装置は、請求項1乃至請求項5の何れかに記載のビーム加工装置であって、前記ビーム出射部は、前記ビームとして、パルスレーザを出射し、前記出射条件調整部は、前記単位距離あたりのエネルギー密度がピッチ変更前と同じになるように、変更されたピッチに応じて、前記出射条件としての前記パルスレーザのパルス数を調整することを特徴とする。

0020

当該ビーム加工装置によれば、前記出射条件調整部によって、前記出射条件として、前記ビーム出射部から出射されるパルスレーザのパルス数を調整することで、前記単位距離あたりのエネルギー密度を、変更されたピッチに応じてピッチ変更前の前記エネルギー密度と同じになるようにすることができ、線分における単位距離あたりのエネルギー密度を、確実に保つことができる。

0021

本発明の他の側面に係るビーム加工装置は、請求項1乃至請求項6の何れかに記載のビーム加工装置であって、前記ビーム出射部は、前記ビームとして、パルスレーザを出射し、前記出射条件調整部は、前記単位距離あたりのエネルギー密度がピッチ変更前と同じになるように、変更されたピッチに応じて、前記出射条件としての前記パルスレーザの周波数を調整することを特徴とする。

0022

当該ビーム加工装置によれば、前記出射条件調整部によって、前記出射条件として、前記ビーム出射部から出射されるパルスレーザの周波数を調整することで、前記単位距離あたりのエネルギー密度を、変更されたピッチに応じてピッチ変更前の前記エネルギー密度と同じになるようにすることができ、線分における単位距離あたりのエネルギー密度を、確実に保つことができる。

0023

本発明の他の側面に係るビーム加工装置は、請求項1乃至請求項7の何れかに記載のビーム加工装置であって、前記加工データの加工内容を構成する一の加工要素における加工点と、前記加工データの加工内容を構成する他の加工要素における加工点とが所定範囲内に位置するか否かを判断する判断部と、前記判断部によって、前記一の加工要素における加工点と、前記他の加工要素における加工点が所定範囲内であると判断された場合に、前記一の加工要素における加工点と、前記他の加工要素における加工点の何れか一方に対する前記ビームの出射を中止する加工点除外部と、を有することを特徴とする。

0024

当該ビーム加工装置は、判断部と、加工点除外部とを有し、前記判断部によって、前記一の加工要素における加工点と、前記他の加工要素における加工点が所定範囲内であると判断された場合に、前記一の加工要素における加工点と、前記他の加工要素における加工点の何れか一方に対する前記ビームの出射を中止する。ここで、一の加工要素における加工点と他の加工要素における加工点が所定範囲内にある場合、両加工点にビームを照射して加工すると、ビームの照射によるワークへのダメージが大きくなりすぎ、加工品質を低下させてしまう場合がある。この点、当該ビーム加工装置によれば、前記一の加工要素における加工点と、前記他の加工要素における加工点の何れか一方に対する前記ビームの出射を中止する為、ビームによるワークへの過剰なダメージを抑制することができ、加工品質の低下を抑制することができる。
ことができる。

0025

本発明の他の側面に係るビーム加工装置は、請求項1乃至請求項8の何れかに記載のビーム加工装置であって、前記加工データの加工内容に対して配置された各加工点に含まれる一の加工点と、当該一の加工点の次に加工される加工点との間の距離が、基準距離以上となるように、前記加工データの加工内容に対して配置された各加工点の加工順を決定する加工順決定部を有することを特徴とする。

0026

当該ビーム加工装置は、加工順決定部を有しており、前記加工データの加工内容に対して配置された各加工点に含まれる一の加工点と、当該一の加工点の次に加工される加工点との間の距離が、基準距離以上となるように、前記加工データの加工内容に対して配置された各加工点の加工順を決定する。当該ビーム加工装置において、ワークにビームを照射して加工点を加工した場合、当該加工点の周囲には熱が残り、当該加工点近傍を連続して加工すると、ワークに対するダメージが多大なものとなってしまう場合がある。この点、当該ビーム加工装置によれば、一の加工点と、当該一の加工点の次に加工される加工点との間の距離が、基準距離以上となるように、前記加工データの加工内容に対して配置された各加工点の加工順を決定する為、ワークに対するダメージを最小限に留めつつ、加工データに基づく加工を実行し得る。

0027

本発明の他の側面に係るビーム加工装置は、請求項9記載のビーム加工装置であって、前記加工条件取得部は、前記加工条件として、前記ワークの構成に関する情報を取得し、前記加工条件取得部によって取得された前記ワークの構成に関する情報に基づいて、前記基準距離を設定する基準距離設定部を有することを特徴とする。

0028

当該ビーム加工装置は、基準距離設定部を有しており、前記加工条件取得部によって取得された前記ワークの構成に関する情報(例えば、厚みや材質等)に基づいて、前記基準距離を設定する。ここで、当該基準距離は、加工順決定部における加工順の決定に関する基準として用いられる為、当該ビーム加工装置によれば、ワークの構成に関する情報に応じて、各加工点の加工順を決定することができるので、当該ワークに対するダメージを、ワークの構成に応じた適切な態様で最小限に留めつつ、加工データに基づく加工を実行し得る。

0029

本発明の他の側面に係るビーム加工装置は、請求項9又は請求項10記載のビーム加工装置であって、前記加工データの加工内容に対して配置された加工点から任意の加工点の選択を受け付けると共に、選択された加工点に対する加工順の設定を受け付ける加工順設定部を有し、前記加工順決定部は、前記加工データの加工内容に対して配置された各加工点の内、前記加工順設定部で加工順が設定された加工点及び加工順を除いて、前記加工データの加工内容における加工点の加工順を決定することを特徴とする。

0030

当該ビーム加工装置は、前記加工データの加工内容に対して配置された加工点から任意の加工点の選択を受け付けると共に、選択された加工点に対する加工順の設定を受け付ける加工順設定部を有し、前記加工順決定部は、前記加工データの加工内容に対して配置された各加工点の内、前記加工順設定部で加工順が設定された加工点及び加工順を除いて、前記加工データの加工内容における加工点の加工順を決定する。即ち、当該ビーム加工装置によれば、加工順設定部により設定された加工点については、ユーザ所望の加工順とすることができるので、ユーザ所望の加工を実現し得る。又、加工順設定部によって設定された加工点以外については、加工順決定部によって、加工順が決定されるので、当該ビーム加工装置は、ワークに対するダメージを最小限に留めることができる。

0031

本発明の他の側面に係るビーム加工装置は、請求項9乃至請求項11の何れかに記載のビーム加工装置であって、前記加工順決定部によって決定された加工順において、連続する2つの加工点間の距離が所定距離未満であるか否かを判定する判定部と、前記判定部によって、前記連続する2つの加工点間の距離が所定距離未満であると判定された場合に、前記ビームの照射位置が前記連続する2つの加工点間を移動する際に、前記ワークを冷却する為の冷却期間を設定する冷却期間設定部と、を有することを特徴とする。

0032

当該ビーム加工装置は、判定部と、冷却期間設定部とを有し、前記判定部によって、前記加工順において連続する2つの加工点間の距離が所定距離未満であると判定された場合に、前記ビームの照射位置が前記連続する2つの加工点間を移動する際に、前記ワークを冷却する為の冷却期間を設定する。即ち、連続する2つの加工点において、先の加工点に対するビームの照射に起因する熱の影響が、次の加工点に対する加工に影響を及ぼし得る場合に、当該ビーム加工装置は、冷却期間を設けて、ワークを冷却することができるので、ワークに対するダメージを抑え、加工品質の低下を抑制することができる。

図面の簡単な説明

0033

本実施形態に関するレーザ加工装置1の概略構成を示す説明図である。
レーザ加工装置におけるレーザヘッド部の構成を示す平面図である。
レーザ加工システム制御系を示すブロック図である。
本実施形態に関する加工データ処理プログラムフローチャートである。
本実施形態に関する加工データの一例を示す説明図である。
加工点設定処理プログラムのフローチャートである。
加工データの各加工要素に対する加工点の配置に関する説明図である。
加工要素に対する加工点設定処理の内容を示す説明図である。
重複加工点除外処理プログラムのフローチャートである。
ワーク情報入力ウィンドウの一例を示す説明図である。
基準距離設定テーブルの一例を示す説明図である。
加工順決定処理プログラムのフローチャートである。
冷却期間設定処理プログラムのフローチャートである。

実施例

0034

以下、本発明に関するビーム加工装置を、ビームとしてのパルスレーザLを用いて切断加工を行い得るレーザ加工装置1を含むレーザ加工システム100として具体化した実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。尚、ここでの切断加工は、加工対象物を単に分割するだけの加工ではなく、トリミング加工穿孔加工等、加工対象物の一部除去による幅広い加工を含む。

0035

(レーザ加工システム100の概略構成)
先ず、本実施形態に関するレーザ加工システム100の概略構成について、図1を参照しつつ詳細に説明する。レーザ加工システム100は、レーザ加工装置1と、PC7を有しており、PC7によって作成された加工データDWに従って、レーザ加工装置1を制御することで、加工対象物(例えば、ワークW)の表面上に対して、ビームとしてのパルスレーザLを2次元走査して切断加工を行うように構成されている。

0036

(レーザ加工装置の概略構成)
次に、レーザ加工システム100を構成するレーザ加工装置1の概略構成について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図1に示すように、本実施形態に関するレーザ加工装置1は、レーザ加工装置本体部2と、レーザコントローラ5と、電源ユニット6により構成されている。

0037

レーザ加工装置本体部2は、加工対象物(例えば、ワークW)に対して、パルスレーザLを照射し、当該パルスレーザLを2次元走査して、加工対象物の切断加工を行う。レーザコントローラ5は、コンピュータで構成され、PC7と双方向通信可能に接続されると共に、レーザ加工装置本体部2及び電源ユニット6と電気的に接続されている。PC7は、パーソナルコンピュータによって構成されており、加工対象物の切断加工を行う際の加工データDWの作成、加工条件に応じた制御パラメータの設定を行う際等に用いられる。そして、レーザコントローラ5は、PC7から送信された加工データDW、制御パラメータ、各種指示情報等に基づいてレーザ加工装置本体部2及び電源ユニット6を駆動制御する。尚、ワークWは、加工対象物であるワークWの一例に該当する。

0038

尚、図1は、レーザ加工システム100及びレーザ加工装置1の概略構成を示すものであるため、レーザ加工装置本体部2を模式的に示している。従って、当該レーザ加工装置本体部2の具体的な構成については、後述する。

0039

(レーザ加工装置本体部2の概略構成)
次に、レーザ加工装置本体部2の概略構成について、図1図2に基づいて説明する。尚、レーザ加工装置本体部2の説明において、図1の左方向、右方向、上方向、下方向が、それぞれレーザ加工装置本体部2の前方向、後方向、上方向、下方向である。従って、レーザ発振器21のパルスレーザLの出射方向が前方向である。本体ベース11及びパルスレーザLに対して垂直な方向が上下方向である。そして、レーザ加工装置本体部2の上下方向及び前後方向に直交する方向が、レーザ加工装置本体部2の左右方向である。

0040

レーザ加工装置本体部2は、パルスレーザLと可視レーザ光Mをfθレンズ20から同軸上に出射するレーザヘッド部3(図2参照)と、レーザヘッド部3が上面に固定される略箱体状の加工容器(図示せず)とから構成されている。

0041

図2に示すように、レーザヘッド部3は、本体ベース11と、パルスレーザLを出射するレーザ発振ユニット12と、光シャッター部13と、光ダンパー14と、ハーフミラー15と、ガイド光部16と、反射ミラー17と、光センサ18と、ガルバノスキャナ19と、fθレンズ20等から構成され、略直方体形状の筐体カバー(図示せず)で覆われている。

0042

レーザ発振ユニット12は、レーザ発振器21と、ビームエキスパンダ22と、取付台23とから構成されている。レーザ発振器21は、ファイバコネクタと、集光レンズと、反射鏡と、レーザ媒質と、受動Qスイッチと、出力カプラーと、ウィンドウとをケーシング内に有している。ファイバコネクタには、光ファイバFが接続されており、電源ユニット6を構成する励起用半導体レーザ部40から出射された励起光が、光ファイバFを介して入射される。

0043

集光レンズは、ファイバコネクタから入射された励起光を集光する。反射鏡は、集光レンズによって集光された励起光を透過すると共に、レーザ媒質から出射されたレーザ光を高効率で反射する。レーザ媒質は、励起用半導体レーザ部40から出射された励起光によって励起されてレーザ光を発振する。レーザ媒質としては、例えば、レーザ活性イオンとしてネオジウム(Nd)が添加されたネオジウム添加ガドリニウムバナデイト(Nd:GdVO4)結晶や、ネオジウム添加イットリウムバナデイト(Nd:YVO4)結晶や、ネオジウム添加イットリウムアルミニウムガーネット(Nd:YAG)結晶等を用いることができる。

0044

受動Qスイッチは、内部に蓄えられた光エネルギーが或る一定値を超えたとき、透過率が高くなるという性質を持った結晶である。従って、受動Qスイッチは、レーザ媒質によって発振されたレーザ光をパルス状のパルスレーザLとして発振するQスイッチとして機能する。受動Qスイッチとしては、例えば、クローム添加YAG(Cr:YAG)結晶やCr:MgSiO4結晶等を用いることができる。

0045

出力カプラーは、反射鏡とレーザ共振器を構成する。出力カプラーは、例えば、表面に誘電体多層膜コーティングした凹面鏡により構成された部分反射鏡で、波長1064nmでの反射率は、80%〜95%である。ウィンドウは、合成石英等から形成され、出力カプラーから出射されたレーザ光を外部へ透過させる。従って、レーザ発振器21は、受動Qスイッチを介してパルスレーザを発振し、ワークWの切断加工を行うためのレーザ光として、パルスレーザLを出力する。

0046

ビームエキスパンダ22は、パルスレーザLのビーム径を変更するものであり、レーザ発振器21と同軸に設けられている。取付台23は、レーザ発振器21がパルスレーザLの光軸を調整可能に取り付けられ、本体ベース11の前後方向中央位置よりも後側の上面に対して、各取付ネジ25によって固定されている。

0047

光シャッター部13は、シャッターモータ26と、平板状のシャッター27とから構成されている。シャッターモータ26は、ステッピングモータ等で構成されている。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から出射されたパルスレーザLの光路を遮る位置に回転した際には、パルスレーザLを光シャッター部13に対して右方向に設けられた光ダンパー14へ反射する。一方、シャッター27がビームエキスパンダ22から出射されたパルスレーザLの光路上に位置しないように回転した場合には、ビームエキスパンダ22から出射されたパルスレーザ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15に入射する。

0048

光ダンパー14は、シャッター27で反射されたパルスレーザLを吸収する。尚、光ダンパー14の発熱は、本体ベース11に熱伝導されて冷却される。ハーフミラー15は、パルスレーザLの光路に対して斜め左下方向に45度の角度を形成するように配置される。ハーフミラー15は、後側から入射されたパルスレーザLのほぼ全部を透過する。又、ハーフミラー15は、後側から入射されたパルスレーザLの一部を、45度の反射角で反射ミラー17へ反射する。反射ミラー17は、ハーフミラー15のパルスレーザLが入射される後側面の略中央位置に対して左方向に配置される。

0049

ガイド光部16は、可視レーザ光として、例えば、赤色レーザ光を出射する可視半導体レーザ28と、可視半導体レーザ28から出射された可視レーザ光Mを平行光に収束するレンズ群(図示せず)とから構成されている。可視レーザ光Mは、レーザ発振器21から出射されるパルスレーザLと異なる波長である。ガイド光部16は、ハーフミラー15のパルスレーザLが出射される略中央位置に対して右方向に配置されている。この結果、可視レーザ光Mは、ハーフミラー15のパルスレーザLが出射される略中央位置において、ハーフミラー15の前側面にあたる反射面に対して45度の入射角で入射され、45度の反射角でパルスレーザLの光路上に反射される。即ち、可視半導体レーザ28は、可視レーザ光MをパルスレーザLの光路上に出射する。

0050

反射ミラー17は、パルスレーザLの光路に対して平行な前後方向に対して斜め左下方向に45度の角度を形成するように配置され、ハーフミラー15の後側面において反射されたパルスレーザLの一部が、反射面の略中央位置に対して45度の入射角で入射される。そして、反射ミラー17は、反射面に対して45度の入射角で入射されたパルスレーザLを、45度の反射角で前側方向へ反射する。

0051

光センサ18は、パルスレーザLの発光強度を検出するフォトダイオード等で構成され、反射ミラー17のパルスレーザLが反射される略中央位置に対して、図2中、前側方向に配置されている。この結果、光センサ18は、反射ミラー17で反射されたパルスレーザLが入射され、この入射されたパルスレーザLの出力強度を検出する。従って、光センサ18を介してレーザ発振器21から出力されるパルスレーザLの強度を検出することができる。

0052

ガルバノスキャナ19は、本体ベース11の前側端部に形成された貫通孔29の上側に取り付けられ、レーザ発振ユニット12から出射されたパルスレーザLと、ハーフミラー15で反射された可視レーザ光Mとを下方へ2次元走査する。ガルバノスキャナ19は、ガルバノ軸モータ31と、ガルバノY軸モータ32と、本体部33により構成されており、ガルバノX軸モータ31とガルバノY軸モータ32は、それぞれのモータ軸が互いに直交するように外側からそれぞれの取付孔嵌入、保持されて本体部33に取り付けられている。従って、当該ガルバノスキャナ19においては、各モータ軸の先端部に取り付けられた走査ミラーが内側で互いに対向している。そして、ガルバノX軸モータ31、ガルバノY軸モータ32の回転をそれぞれ制御して、各走査ミラーを回転させることによって、パルスレーザLと可視レーザ光Mとを下方へ2次元走査する。この2次元走査方向は、前後方向(X方向)と左右方向(Y方向)である。

0053

fθレンズ20は、下方に配置された加工対象物(ワークW等)の表面に対して、ガルバノスキャナ19によって2次元走査されたパルスレーザLと可視レーザ光Mとを同軸に集光する。そして、当該fθレンズ20は、パルスレーザLや可視レーザ光M等を収束した焦点を、平面状の焦点面とすると共に、パルスレーザLや可視レーザ光Mの走査速度が一定になるように補正する。従って、ガルバノX軸モータ31、ガルバノY軸モータ32の回転を制御することによって、パルスレーザLと可視レーザ光Mが、ワークW表面上において、所望の加工パターンで前後方向(X方向)と左右方向(Y方向)に2次元走査される。

0054

(電源ユニットの概略構成)
次に、レーザ加工装置1における電源ユニット6の概略構成について、図1を参照しつつ説明する。図1に示すように、電源ユニット6は、励起用半導体レーザ部40と、レーザドライバ51と、電源部52と、冷却ユニット53とを、ケーシング55内に有している。電源部52は、励起用半導体レーザ部40を駆動する駆動電流を、レーザドライバ51を介して励起用半導体レーザ部40に供給する。レーザドライバ51は、レーザコントローラ5から入力される駆動情報に基づいて、励起用半導体レーザ部40を直流オンオフ駆動する。

0055

励起用半導体レーザ部40は、光ファイバFによってレーザ発振器21に光学的に接続されている。励起用半導体レーザ部40は、レーザドライバ51から入力されるパルス状の駆動電流に対して、レーザ光を発生する閾値電流を超えた電流値に比例した出力の波長のレーザ光である励起光を、光ファイバF内に出射する。従って、レーザ発振器21には、励起用半導体レーザ部40からの励起光が光ファイバFを介して入射される。励起用半導体レーザ部40には、例えば、GaAsを用いたバー型半導体レーザを用いることができる。

0056

冷却ユニット53は、電源部52及び励起用半導体レーザ部40を、所定の温度範囲内に調整する為のユニットであり、例えば、電子冷却方式により冷却することで、励起用半導体レーザ部40の温度制御を行っており、励起用半導体レーザ部40の発振波長微調整する。尚、冷却ユニット53は、水冷式の冷却ユニットや、空冷式の冷却ユニット等を用いるようにしてもよい。

0057

(レーザ加工システム100の制御系)
次に、レーザ加工システム100を構成するレーザ加工装置1の制御系構成について、図面を参照しつつ説明する。図3に示すように、レーザ加工装置1は、レーザ加工装置1の全体を制御するレーザコントローラ5と、レーザドライバ51と、ガルバノコントローラ56と、ガルバノドライバ57と、可視光レーザドライバ58等を有して構成されている。レーザコントローラ5には、レーザドライバ51と、ガルバノコントローラ56と、光センサ18と、可視光レーザドライバ58等が電気的に接続されている。

0058

レーザコントローラ5は、レーザ加工装置1の全体の制御を行う演算装置及び制御装置としてのCPU61、RAM62、ROM63、時間を計測するタイマ64等を備えている。又、CPU61、RAM62、ROM63、タイマ64は、バス線(図示せず)により相互に接続されて、相互にデータのやり取りが行われる。

0059

RAM62は、CPU61により演算された各種の演算結果や加工データDWにおける各加工点DのXY座標データ等を一時的に記憶させておくためのものである。ROM63は、各種のプログラムを記憶させておくものであり、PC7から送信された加工データDWに基づいて、加工要素DCを構成する各加工点DのXY座標データを算出してRAM62に記憶する等の各種プログラムが記憶されている。ROM63には、フォントの種類別に、直線と楕円弧とで構成された各文字のフォントの始点、終点、焦点、曲率等のデータが記憶されている。

0060

そして、CPU61は、ROM63に記憶されている各種の制御プログラムに基づいて各種の演算及び制御を行なうものである。例えば、CPU61は、PC7から入力された加工データDWに基づいて、加工要素DCにおける各加工点DのXY座標データ、ガルバノ走査速度情報等をガルバノコントローラ56に出力する。又、CPU61は、PC7から入力された励起用半導体レーザ部40に対する駆動電流の供給制御や、励起用半導体レーザ部40からの励起光出力、励起光の出力期間等の情報を、レーザドライバ51に出力する。又、CPU61は、各加工点DのXY座標データ、ガルバノスキャナ19のON・OFFを指示する制御信号等をガルバノコントローラ56に出力する。

0061

レーザドライバ51は、レーザコントローラ5から入力された励起用半導体レーザ部40に関する制御パラメータ(例えば、駆動電流の電流値、励起光出力、励起光の出力期間等)に基づいて、励起用半導体レーザ部40を駆動制御する。具体的には、レーザドライバ51は、レーザコントローラ5から入力された駆動電流の電流値に関する制御パラメータに基づいて、パルス状の駆動電流を発生し、励起用半導体レーザ部40に供給する。これにより、励起用半導体レーザ部40は、駆動電流の電流値に対応する強度の励起光を、所定の供給期間の間、光ファイバF内に供給する。

0062

ガルバノコントローラ56は、レーザコントローラ5から入力された各加工点DのXY座標データ、ガルバノ走査速度情報等に基づいて、ガルバノX軸モータ31とガルバノY軸モータ32の駆動角度、回転速度等を算出して、駆動角度、回転速度を表すモータ駆動情報をガルバノドライバ57へ出力する。

0063

ガルバノドライバ57は、ガルバノコントローラ56から入力された駆動角度、回転速度を表すモータ駆動情報に基づいて、ガルバノX軸モータ31とガルバノY軸モータ32を駆動制御して、パルスレーザLを2次元走査する。

0064

可視光レーザドライバ58は、レーザコントローラ5から出力される制御信号に基づいて、可視半導体レーザ28を含むガイド光部16の制御を行い、例えば、制御信号に基づいて、可視半導体レーザ28から出射される可視レーザ光Mの発光タイミングや光量を制御する。

0065

図1図3に示すように、レーザコントローラ5には、PC7が双方向通信可能に接続されており、PC7から送信された加工内容を示す加工データDW、レーザ加工装置本体部2の制御パラメータ、ユーザからの各種指示情報等を受信可能に構成されている。

0066

(PCの制御系)
続いて、レーザ加工システム100を構成するPC7の制御系構成について、図面を参照しつつ説明する。図3に示すように、PC7は、PC7の全体を制御する制御部70と、マウスキーボード等から構成される入力操作部76と、液晶ディスプレイ77と、CD−ROM79に対する各種データ、プログラム等の書き込み及び読み込みを行うためのCD−R/W78等から構成されている。

0067

制御部70は、PC7の全体の制御を行うと共に、レーザコントローラ5を介して、レーザ加工システム100全体の制御を行う演算装置及び制御装置としてのCPU71と、RAM72と、ROM73と、時間を計測するタイマ74と、HDD75等を備えている。又、CPU71と、RAM72と、ROM73と、タイマ74は、バス線(図示せず)により相互に接続されて、相互にデータのやり取りが行われる。又、CPU71とHDD75は、入出力インターフェース(図示せず)を介して接続され、相互にデータのやり取りが行われる。

0068

RAM72は、CPU71により演算された各種の演算結果等を一時的に記憶させておくためのものである。ROM73は、各種の制御プログラムやデータテーブルを記憶させておくものである。

0069

そして、HDD75は、各種アプリケーションソフトウェアのプログラム、各種データファイルを記憶する記憶装置であり、本実施形態においては、加工データDWを作成する為の加工データ処理プログラム(図4参照)や各種サブルーチン図6図9図12参照)や、後述する基準距離を設定する際に参照される基準距離設定テーブル(図11参照)等の各種データテーブルを記憶している。

0070

そして、CD−R/W78は、アプリケーションプログラム、各種データテーブル等のデータ群を、CD−ROM79から読み込む、又は、CD−ROM79に対して書き込む。即ち、PC7は、CD−R/W78を介して、加工データ処理プログラム及びサブルーチン(図4等参照)や、基準距離設定テーブル(図11参照)をCD−ROM79から読み込み、HDD75に格納する。

0071

尚、加工データ処理プログラム及びサブルーチン(図4等参照)や、基準距離設定テーブル(図11参照)は、ROM73に記憶されていても良いし、CD−ROM79等の記憶媒体から読み込まれても良い。又、インターネット等のネットワーク(図示せず)を介して、ダウンロードされてもよい。

0072

そして、PC7には、入出力インターフェース(図示せず)を介して、マウスやキーボード等から構成される入力操作部76と、液晶ディスプレイ77等が電気的に接続されている。従って、PC7は、入力操作部76や、液晶ディスプレイ77を用いて、ワークWの物性に関するワーク情報(例えば、ワークWの材質や、ワークWの厚み等)の設定や、レーザ加工実行開始指示等を行う際に利用される。

0073

(加工データ処理プログラムの処理内容
続いて、PC7において実行される加工データ処理プログラムの処理内容について、図面を参照しつつ詳細に説明する。当該加工データ処理プログラムは、加工データを作成する際に実行されるアプリケーションプログラムであり、CPU71によって実行される。

0074

図4に示すように、加工データ処理プログラムの実行を開始すると、CPU71は、先ず、加工データ生成処理を実行して、切断加工により切断される内容を示す加工データDWを生成する(S1)。当該加工データDWをRAM72に格納した後、CPU71は、S2に処理を移行する。

0075

(加工データDWの構成)
ここで、加工データ生成処理(S1)で生成される加工データDWについて、図5を参照しつつ詳細に説明する。図5に示すように、加工データDWは、ワークW表面に対してパルスレーザLによって切断される内容、及び、当該切断内容に従って切断加工する際の加工順等の制御パラメータを含んで構成されている。当該加工データDWにおける切断内容は、一又は複数の加工要素DCを組み合わせて表現される。一の加工要素DCは、図5に示すような、円形、直線、多角形等の一筆書きで切断可能な内容を示す。
本実施形態においては、ユーザは、PC7の入力操作部76等を操作することによって、所望の加工要素DCを適宜配置し、組み合わせることで、加工データDWにおける切断内容を設定することができる。

0076

S2においては、CPU71は、加工点設定処理を実行することによって、加工データDWの切断内容を表現する為に、当該切断内容に従って複数の加工点Dを配置する。当該加工点設定処理(S2)では、CPU71は、HDD75から加工点設定処理プログラム(図6参照)を読み出して実行する。

0077

(加工点設定処理プログラムの処理内容)
ここで、加工点設定処理(S2)で実行される加工点設定処理プログラムの処理内容について、図6を参照しつつ詳細に説明する。図6に示すように、加工点設定処理プログラムの実行を開始すると、CPU71は、加工点配置処理を実行する(S11)。

0078

加工点配置処理(S11)では、CPU71は、加工データDWにおける各加工要素DCに対して、多数の加工点Dを所定の基準ピッチPで配置する。例えば、図5に示す加工データDWの場合、CPU71が加工点配置処理(S11)を実行することで、加工データDWにおける各加工要素DCに対して複数の加工点Dを配置する(図7参照)。

0079

この加工点配置処理(S11)について具体的に説明すると、CPU71は、先ず、加工データDWにおける一の加工要素DCを処理対象として設定し、当該加工要素DCの線上に基準点を設定し、当該基準点を基準として所定の基準ピッチP毎に加工点Dを配置する。本実施形態においては、CPU71は、加工要素DCの一端部に基準点を設定し、当該基準点を基準として、基準ピッチP毎に加工点Dを配置する(図8(A)参照)。加工要素DCに対して、基準ピッチP毎に加工点Dを配置することによって、CPU71は、単位距離当たりのエネルギー密度Eを設定し得る。このようにして、加工データDWにおける各加工要素DCに対して、基準ピッチP毎に加工点Dを配置した後、CPU71は、S12に処理を移行する。

0080

S12に移行すると、CPU71は、加工点配置処理(S11)により基準ピッチP毎に加工点Dが配置された加工データDWから、一の加工要素DCを処理対象として抽出する。一の加工要素DCを処理対象として抽出した後、CPU71は、S13に処理を移行する。

0081

S13においては、CPU71は、処理対象として抽出された加工要素DCの加工要素長LCが基準ピッチPのN倍(N=1、2、3…N)であるか否かを判断する。即ち、S13における判断処理では、当該加工要素DCの加工要素長LCが基準ピッチPで割り切れるか否かを判断している。加工要素DCの加工要素長LCが基準ピッチPのN倍でない場合(S13:YES)、CPU71は、S14に処理を移行する。一方、加工要素DCの加工要素長LCが基準ピッチPのN倍である場合(S13:NO)、CPU71は、S16に処理を移行する。

0082

S14では、CPU71は、処理対象として抽出された加工要素DCに対して、加工点調整処理を実行する。この場合の処理態様である加工要素DCは、加工要素長LCが基準ピッチPのN倍ではなく、ずれが生じている状態である。従って、当該加工点調整処理(S14)においては、CPU71は、当該加工要素DCの内、加工要素DCの端部と加工点Dの位置がずれている端部において、端部側における加工点Dの位置を、当該加工要素DCの端部と一致するように調整する。

0083

ここで、加工点調整処理(S14)の処理内容について、具体例を挙げて説明する。具体例としては、図5図7に示す加工データDWから、処理対象として、直線を為す加工要素DCを抽出した場合を用いる。ここで、図8(A)に示すように、加工点配置処理(S11)において、直線をなす加工要素DCに対しては、図8における左側に位置する一端部に基準点が設定され、基準ピッチP毎に加工点Dが配置される。この時、所定の基準ピッチPに対応して、単位距離当たりのエネルギー密度Eが設定される。

0084

図8(A)に示すように、この場合における直線状の加工要素DCでは、当該加工要素DCにおける加工要素長LCの他端(図8における右側)と、基準ピッチP毎に配置された加工点Dの位置にずれが生じている。

0085

この為、処理対象である直線状の加工要素DCについて、加工点調整処理(S14)が実行される。この場合、直線状における加工要素DCの他端部側(図8における右側)において、他端部側における加工点Dの位置を、当該加工要素DCの端部と一致するように、他端部側における加工点D間の基準ピッチPを、調整ピッチPAに調整する(図8(B)参照)。これにより、当該加工要素DCにおける複数の加工点Dは、加工要素DCの加工要素長LCと一致するように配置される。

0086

上述のようにして、処理対象として抽出された加工要素DCについて、加工点調整処理(S14)を実行して、加工要素DCの他端側における加工点Dを、加工要素DCの加工要素長LCと一致するように調整すると、CPU71は、調整ピッチPAに関する情報等をRAM72に格納して、S15に処理を移行する。

0087

S15においては、CPU71は、エネルギー密度調整処理を実行して、基準ピッチPから調整ピッチPAに調整された部分に関して、単位距離当たりのエネルギー密度を調整する。具体的には、CPU71は、基準ピッチPから調整ピッチPAに調整された部分についての単位距離当たりのエネルギー密度Eに、基準ピッチPに対する調整ピッチPAの比率(即ち、調整ピッチPA/基準ピッチP)を乗算することによって、単位距離当たりの調整エネルギ密度EAを算出・設定する。このように設定することで、調整ピッチPAに対する単位距離当たりのエネルギー密度を、ピッチ調整前のエネルギー密度Eと同じになるように調整することができる。

0088

そして、この場合における単位距離当たりのエネルギー密度Eを、調整エネルギー密度EAに調整する方法として、CPU71は、レーザ発振ユニット12から出射されるパルスレーザLのパルス数を増減させて設定する。CPU71は、基準ピッチPから調整ピッチPAに調整された部分に対するパルスレーザLの出射条件として、前記単位距離当たりのエネルギー密度(調整エネルギー密度EA)がピッチ変更前のエネルギー密度Eと同じになるように、出射条件としての前記パルスレーザのパルス数を設定し、加工データDWに規定する。処理対象として抽出された加工要素DCに係るエネルギー密度調整処理(S15)を終了すると、CPU71は、S16に処理を移行する。

0089

S16に移行すると、CPU71は、加工データDWに含まれる全ての加工要素DCについての処理(S12〜S15)を完了したか否かを判断する。全ての加工要素DCに対する処理を完了していない場合(S16:NO)、CPU71は、S12に処理を戻し、加工データDWに含まれる他の加工要素DCに関する処理(S12〜S15)を実行する。一方、全ての加工要素DCに対する処理を完了している場合(S16:YES)、CPU71は、加工点設定処理プログラムを終了し、加工データ処理プログラムのS3に処理を移行する。

0090

S3においては、CPU71は、重複加工点除外処理を実行して、加工点設定処理(S2)で設定された全ての加工点Dから、所定の重複範囲内に複数の加工点Dが位置する部分を特定し、当該重複範囲内から加工点Dを適宜除外する。当該重複加工点除外設定処理(S3)では、CPU71は、HDD75から重複加工点除外処理プログラム(図9参照)を読み出して実行する。

0091

(重複加工点除外処理プログラムの処理内容)
ここで、重複加工点除外処理(S3)で実行される重複加工点除外処理プログラムの処理内容について、図9を参照しつつ詳細に説明する。図9に示すように、重複加工点除外処理プログラムの実行を開始すると、CPU71は、加工点設定処理(S2)で加工データDWに設定された全ての加工点Dから、処理対象として一の加工点D(以下、対象加工点)を抽出する(S21)。加工データDWから対象加工点を抽出した後、CPU71は、S22に処理を移行する。

0092

S22においては、CPU71は、各加工点Dに係るXY座標データに基づいて、抽出した対象加工点を基準として設定される重複範囲内に、他の加工点Dが存在するか否かを判断する。当該重複範囲は、対象加工点を中心とし、所定距離を半径とする円形に設定される。対象加工点に係る重複範囲内に他の加工点Dが存在する場合(S22:YES)、CPU71は、S23に処理を移行する。一方、対象加工点に係る重複範囲内に他の加工点Dが存在していない場合(S22:NO)、CPU71は、S24に処理を移行する。

0093

S23では、CPU71は、RAM72に格納されている加工データDWを読み出して、対象加工点に係る重複範囲内に存在する他の加工点Dを、全て加工データDWから除外する。対象加工点に係る重複範囲内から他の加工点Dを全て除外した後、CPU71は、S24に処理を移行する。

0094

S24に移行すると、CPU71は、加工データDWにおける全ての加工点D(既に除外された加工点Dを除く)について、重複範囲内における他の加工点の除外に係る処理(S21〜S23)を完了しているか否かを判断する。全ての加工点Dについての処理を完了している場合(S24:YES)、CPU71は、重複加工点除外処理プログラムを終了し、加工データ処理プログラムのS4に処理を移行する。一方、全ての加工点Dについての処理を完了していない場合(S24:NO)、CPU71は、S21に処理を戻し、未だ対象加工点として抽出されていない他の加工点Dに関する処理(S21〜S23)を実行する。

0095

S4においては、CPU71は、基準距離設定処理を実行して、加工データDWにおける全加工点Dの加工順の決定に用いられる基準距離を、ワークWの物性(例えば、ワークWの構成材料や、ワークWの厚み)等に応じて決定する。具体的に、基準距離設定処理(S4)では、CPU71は、ワーク情報入力ウィンドウ80を液晶ディスプレイ77に表示して、入力操作部76による操作に基づいて、ワークWの物性を示すワーク情報の入力を受け付ける。その後、CPU71は、ワーク情報入力ウィンドウ80によって受け付けたワーク情報と、後述する基準距離設定テーブル(図11参照)に基づいて、加工順の決定に用いられる基準距離を設定する。ワークWの物性に対応する基準距離を設定した後、CPU71は、基準距離設定処理(S4)を終了し、加工データ処理プログラムのS5に処理を移行する。

0096

(ワーク情報入力ウィンドウの構成)
ワーク情報入力ウィンドウ80は、基準距離設定処理(S4)において、液晶ディスプレイ77に表示され、入力操作部76を用いた操作が行われることによって、今回の切断加工におけるワークWの物性を示すワーク情報の入力に用いられる。図10に示すように、ワーク情報入力ウィンドウ80は、ワーク厚設定部82と、ワーク材質設定部81と、設定完了タン83とを有している。

0097

ワーク材質設定部81は、今回の切断加工におけるワーク情報の一つとして、ワークWの材質(構成材料)の入力を受け付ける。ワーク材質設定部81は、入力操作部76を用いた操作によって、異なる複数のワークWの材質(例えば、アルミニウム、鉄等)から、今回の切断加工に用いるワークWの材質を選択可能に構成されている。ワークWの材質が相違する場合、材質ごとに、光吸収率熱伝導度等が異なるので、パルスレーザLによるワークWの加工品質に影響を及ぼす為である。従って、ユーザは、ワーク材質設定部81に対する操作を行うことで、今回の切断加工に用いるワークWの材質を特定し、当該ワークWの材質をワーク情報の一つとして設定し得る。

0098

ワーク厚設定部82は、今回の切断加工におけるワーク情報の一つとして、ワークWの厚み(板厚)の入力を受け付ける。ワーク厚設定部82は、入力操作部76を用いた操作によって、異なる複数のワークWの厚みから、今回の切断加工に用いるワークWの厚みを選択可能に構成されている。従って、ユーザは、ワーク厚設定部82に対する操作を行うことで、今回の切断加工に用いるワークWの厚みを特定し、当該ワークWの厚みをワーク情報の一つとして設定し得る。

0099

設定完了ボタン83は、ワーク情報入力ウィンドウ80における各設定部に対する入力を完了する際の操作に用いられる。当該設定完了ボタン83が入力操作された場合、CPU71は、ワーク情報入力ウィンドウ80の各設定部で受け付けた条件を、今回の切断加工におけるワーク情報として設定する。

0100

(基準距離設定テーブルの内容)
続いて、基準距離設定処理(S4)において、基準距離を設定する際に参照される基準距離設定テーブルについて、図11を参照しつつ詳細に説明する。図11に示すように、基準距離設定テーブルは、ワークWの材質(構成材料)及びワークWの厚み(板厚)に対して、加工データDWにおける各加工点Dの加工順を決定する為の基準距離を対応付けて構成されている。

0101

具体的には、基準距離設定テーブルにおいては、ワークWの材質ごとに、光吸収率や熱伝導度等が異なるので、ワークWの材質(例えば、アルミニウム、鉄等)毎に、異なる基準距離が対応付けられている。更に、当該基準距離設定テーブルでは、ワークWの厚みが小さい程、切断加工でワークWが許容し得る最大入熱量が小さくなる為、ワークWの厚みが小さい程、大きな基準距離が対応付けられている。

0102

従って、基準距離設定処理(S4)においては、CPU71は、ワーク情報入力ウィンドウ80で入力されたワーク情報と、基準距離設定テーブル(図11参照)に基づいて、切断加工を行う上で加工点D間における加工の影響を適切に抑制可能な基準距離を設定することができる。ワーク情報に対応する基準距離をRAM72に格納した後、CPU71は、S5に処理を移行する。

0103

S5に移行すると、CPU71は、加工順決定処理を実行することによって、S5に移行した時点における加工データDWに含まれる全ての加工点Dの加工順を決定する。当該加工順決定処理(S5)においては、CPU71は、HDD75から加工順決定処理プログラム(図12参照)を読み出して実行する。

0104

(加工順決定処理プログラムの処理内容)
次に、加工順決定処理(S5)で実行される加工順決定処理プログラムの処理内容について、図12を参照しつつ詳細に説明する。加工順決定処理プログラムの実行を開始すると、CPU71は、加工順指定処理(S31)を実行する。

0105

加工順指定処理(S31)では、CPU71は、PC7における入力操作部76の操作に基づいて、S5に移行した時点における加工データDWに含まれる全ての加工点Dから、任意の加工点Dの選択を受け付け、選択された加工点Dに対して、ユーザ所望の加工順の入力を受け付ける。選択された加工点Dと、当該加工点Dに入力された加工順をRAM72に格納した後、CPU71は、S32に処理を移行する。

0106

尚、以下の説明においては、加工順指定処理(S31)でユーザ所望の加工順が指定された加工点Dを「指定済加工点」といい、加工順指定処理(S31)でユーザ所望の加工順が指定されていない加工点Dを「未指定加工点」という。

0107

S32においては、CPU71は、加工データDWに含まれる未指定加工点から、一の未指定加工点を、処理対象としてランダムに抽出する。処理対象として抽出された未指定加工点を、「抽出加工点」という。一の未指定加工点を抽出し、抽出加工点とした後、CPU71は、S33に処理を移行する。

0108

S33に移行すると、CPU71は、抽出加工点及び他の未指定加工点に係るXY座標データと、基準距離設定処理(S4)により設定された基準距離とに基づいて、抽出加工点から基準距離以上離間した未指定加工点があるか否かを判断する。抽出加工点から基準距離以上離間した未指定加工点がある場合(S33:YES)、CPU71は、S34に処理を移行する。一方、抽出加工点から基準距離以上離間した未指定加工点が存在していない場合(S33:NO)、CPU71は、S32に処理を戻し、他の未指定加工点を抽出する。

0109

S34では、CPU71は、抽出加工点から基準距離以上離間した未指定加工点の内から、一の未指定加工点をランダムに抽出する。一の未指定加工点を抽出した後、CPU71は、S35に処理を移行する。

0110

S35においては、CPU71は、抽出加工点から基準距離以上離間し、S34で抽出された一の未指定加工点について、仮加工順を設定する。当該仮加工順は、S35の処理を実行する毎に、昇順で番号を付与することによって設定される。S34で抽出した一の未指定加工点の仮加工順をRAM72に格納した後、CPU71は、S36に処理を移行する。尚、S35を終了する時点で、CPU71は、S34で抽出された未指定加工点を、次の抽出加工点に設定する。

0111

S36に移行すると、CPU71は、RAM72に格納されている加工順指定処理(S31)の処理結果及び仮加工順に基づいて、加工データDWに含まれる全ての未指定加工点に対する処理を完了しているか否かを判断する。加工データDWに含まれる全ての未指定加工点に対する処理を完了している場合(S36:YES)、CPU71は、S37に処理を移行する。一方、加工データDWに含まれる全ての未指定加工点に対する処理を完了していない場合(S36:NO)、CPU71は、S33に処理を戻す。

0112

S37では、CPU71は、S32〜S36の処理に基づいて設定された仮加工順に対して、加工順指定処理(S31)で指定された各指定加工点に係る加工順を挿入して、加工データDWに含まれる全ての加工点Dに係る加工順を決定する。このように加工順を決定することにより、切断加工の実行に伴うワークWのダメージを抑制しつつ、ユーザの希望を加工順に反映させることができる。決定した加工順をRAM72に格納した後、CPU71は、加工順決定処理プログラムを終了し、加工データ処理プログラムのS6に処理を移行する。

0113

S6に移行すると、CPU71は、冷却期間設定処理を実行することで、加工データDWにおける加工点Dを、加工順決定処理(S6)で決定された加工順に従って切断加工を行う際に、加工点D間を走査する過程で、パルスレーザLの照射及びガルバノスキャナ19による走査を待機する冷却期間を、加工点D間の距離に応じて適切に設定する。当該冷却期間設定処理(S6)においては、CPU71は、HDD75から冷却期間設定処理プログラム(図13参照)を読み出して実行する。

0114

(冷却期間設定処理プログラムの処理内容)
続いて、冷却期間設定処理(S6)で実行される冷却期間設定処理プログラムの処理内容について、図13を参照しつつ詳細に説明する。冷却期間設定処理プログラムの実行を開始すると、CPU71は、先ず、加工順決定処理(S6)で決定した加工順に関する情報を、RAM72から読み出す(S41)。RAM72から加工順に関する情報を読み出した後、CPU71は、S42に処理を移行する。

0115

S42では、CPU71は、S41で読み出した加工順に関する情報に基づいて、加工順の早い方から順に、連続する2つの加工順にあたる加工点Dを特定し、特定した2つの加工点Dに係るXY座標データを読み出す。加工順が連続する2つの加工点Dを抽出した後、CPU71は、S43に処理を移行する。

0116

S43に移行すると、CPU71は、S42で抽出した2つの加工点DのXY座標データから、抽出した2つの加工点D間の距離を算出し、当該2つの加工点D間の距離が所定値以上であるか否かを判断する。抽出した2つの加工点D間の距離が所定値以上である場合(S43:YES)、CPU71は、S44に処理を移行する。一方、抽出した2つの加工点D間の距離が所定値よりも小さい場合(S43:NO)、CPU71は、S45に処理を移行する。

0117

S44においては、CPU71は、抽出した2つの加工点D(即ち、連続する加工順にあたる2つの加工点D)の間を走査する過程における冷却期間の長さを、当該加工点D間の距離に応じた長さに設定する。具体的には、CPU71は、基準冷却期間に、抽出した2つの加工点D間の距離に対する所定値の比率(即ち、所定値/2つの加工点D間の距離)を乗算することによって、抽出した2つの加工点D間の距離に応じた冷却期間を算出して設定して、RAM72に格納する。ここで、基準冷却期間は、2つの加工点D間の距離が所定値よりも小さい場合に設定される冷却期間の初期値を意味する。抽出した2つの加工点Dに対する冷却期間を設定した後、CPU71は、S45に処理を移行する。

0118

S45に移行すると、CPU71は、RAM72に格納されている冷却期間を参照して、加工データDWに含まれる全ての加工点Dに関する処理(S42〜S44)を完了したか否かを判断する。加工データDWにおける全ての加工点Dに対する処理を完了している場合(S45:YES)、CPU71は、冷却期間設定処理プログラムを終了し、加工データ処理プログラムのS7に処理を移行する。一方、加工データDWにおける全ての加工点Dに対する処理を完了していない場合(S45:NO)、CPU71は、S42に処理を戻し、次の加工順に係る2つの加工点D間についての処理(S42〜S44)を実行する。

0119

S7においては、CPU71は、加工実行処理を実行し、ワークWに対する切断加工の実行開始を指示する加工開始指示と共に、S1〜S6を経て作成された加工データDWを、レーザコントローラ5に対して送信する。当該加工データDWは、切断内容を示す各加工点DのXY座標データ、レーザ強度データに加えて、加工順決定処理(S5)で決定された加工順や、冷却期間設定処理(S6)で設定された冷却期間に関する情報を含んで構成されている。加工開始指示及び加工データを、レーザコントローラ5に対して送信した後、CPU71は、加工データ処理プログラムを終了する。

0120

そして、加工実行処理(S7)でPC7から送信された加工開始指示及び加工データを受信すると、レーザコントローラ5のCPU61は、受信した加工データに従って、レーザドライバ51及びガルバノドライバ57を制御して、ワークWに対する切断加工を行う。これにより、本実施形態に係るレーザ加工システム100によれば、加工データDWの加工内容に従った所望の切断加工を実現すると同時に、加工点Dのピッチの変化に伴う加工品質の低下を抑制することができる。

0121

以上説明したように、本実施形態に関するレーザ加工システム100において、レーザ加工装置1は、レーザ発振ユニット12と、ガルバノスキャナ19と、を有しており、レーザコントローラ5と、電源ユニット6と、PC7と接続されている。当該レーザ加工装置1によれば、ガルバノスキャナ19によって、レーザ発振ユニット12からのパルスレーザLを走査することで、ワークW表面に加工を施すことができる。

0122

当該レーザ加工システム100は、加工点設定処理(S3)を実行することによって、加工データDWの各加工要素DCに配置された各加工点Dのピッチを、加工要素DCの加工要素長LCに対応して変更する(S14)ので、加工データDWの各加工要素DCに基づく切断加工を、ワークWに施すことができる。そして、当該レーザ加工システム100によれば、図8に示すように、加工データDWの加工要素DCにおける加工要素長LCに応じて、基準ピッチPから調整ピッチPAに調整した部分についての単位距離当たりのエネルギー密度を、ピッチ変更前と同じになるように、エネルギー密度Eから調整エネルギー密度EAに調整する(S15)。即ち、当該レーザ加工システム100によれば、加工データDWにおける各加工要素DCについて、加工要素長LCに対応して複数の加工点Dの内、一部のピッチを変更して配置することで(S14)、各加工要素DCに準じた切断加工を実現すると同時に、エネルギー密度調整処理(S15)を実行すること、加工点Dのピッチの変化に伴う加工品質の低下を抑制することができる。

0123

そして、当該レーザ加工システム100によれば、加工点配置処理(S11)において、加工要素DCにおける一端部を基準として、基準ピッチP毎に加工点Dを配置し(図8(A)参照)、その後、加工要素DCにおける他端部における加工点Dのピッチを、基準ピッチPから調整ピッチPAに調整し(S14)、当該部分における単位距離当たりのエネルギー密度が、ピッチ変更前と同じになるように調整するため(S15)、加工点Dのピッチの変化に伴う加工品質の低下を抑制し、且つ基準点近傍におけるピッチが変更されない一端側の領域と、ピッチが変更される他端側の領域を明確にし、加工への影響を制御することができる。

0124

又、エネルギー密度調整処理(S15)において、基準ピッチPから調整ピッチPAに調整された部分についての単位距離当たりのエネルギー密度Eに、基準ピッチPに対する調整ピッチPAの比率(即ち、調整ピッチPA/基準ピッチP)を乗算することで、調整ピッチPAに対する単位距離当たりのエネルギー密度を、ピッチ調整前のエネルギー密度Eと同じになるように調整することができ、もって、加工点Dのピッチの調整前後において、加工要素DCにおける単位距離当たりのエネルギー密度を保つことができる。

0125

そして、エネルギー密度調整処理(S15)において、レーザ加工システム100は、エネルギー密度Eから調整エネルギー密度EAに調整する際に、レーザ発振ユニット12から出射されるパルスレーザLのパルス数を調整するので、単位距離当たりのエネルギー密度を、基準ピッチPから調整ピッチPAへの調整に応じて、ピッチ変更前のエネルギー密度と同じになるようにすることができる。又、当該レーザ加工システム100においては、パルスレーザLのパルス数に関する調整は比較的容易に行うことができるので、加工点Dのピッチの調整前後において、加工要素DCにおける単位距離当たりのエネルギー密度を、確実に保つことができる。

0126

そして、当該レーザ加工システム100においては、CPU71は。重複加工点除外処理(S3)を実行することによって、加工データDWにおける全ての加工点Dから、一の加工点Dを基準に設定される重複範囲内に他の加工点Dが存在するか否かを判断し(S22)、ちょうふく範囲内に位置する他の加工点Dを、加工データDWから除外する(S23)。ここで、複数の加工点Dが重複範囲内にある場合、当該複数の加工点Dに対して、パルスレーザLを照射して切断加工を行うと、パルスレーザLの照射によるワークWへのダメージが大きくなりすぎ、加工品質を低下させてしまう場合がある。この点、当該レーザ加工システム100によれば、重複範囲内に位置する複数の加工点Dの内、一の加工点DにのみパルスレーザLを照射して、他の加工点Dを、パルスレーザLの照射対象から除外する為、パルスレーザLによるワークWの過剰なダメージを抑制することができ、加工品質の低下を抑制することができる。

0127

当該レーザ加工システム100によれば、加工順決定処理(S5)を実行することによって、加工データDWにおける加工点Dについて、2つの加工点Dの間が基準距離以上となるように、加工データDWにおける全ての加工点Dに係る加工順を決定することができる。ここで、ワークWにパルスレーザLを照射して、加工点Dの切断加工を行った場合、当該加工点Dの周囲には熱が残り、当該加工点D近傍を連続して加工すると、ワークWに対するダメージが多大なものとなってしまう場合がある。この点、当該レーザ加工システム100によれば、2つの加工点D間の距離が基準距離以上となるように、加工データにおける各加工点Dの加工順を決定する為、ワークWに対するダメージを最小限に留めつつ、加工データDWに基づく切断加工を実行することができる。

0128

更に、当該レーザ加工システム100によれば、加工順決定処理(S5)に先んじて基準距離設定処理(S4)を実行することで、ワークWの材質及びワークWの厚みに対応する基準距離を設定することができる(図10図11参照)。当該基準距離は、加工順決定処理(S5)における加工順の決定に関する基準として用いられる(S33)為、当該レーザ加工システム100によれば、ワークWの物性(構成材料や板厚に応じて、各加工点Dの加工順を決定することができるので、当該ワークWに対するダメージを、ワークWの構成に応じた適切な態様で最小限に留めつつ、加工データDWに基づく切断加工を実行し得る。

0129

又、当該レーザ加工システム100によれば、加工順決定処理(S5)において、加工順指定処理(S31)を実行することによって、加工データDWにおける加工点Dから、任意の加工点Dを選択して、選択した加工点Dに対する加工順を、ユーザ所望の加工順に設定することができ、ユーザ所望の切断加工を実現することができる。更に、加工順決定処理(S5)では、未指定加工点については、2つの加工点Dの間が基準距離以上となるように、加工点Dに係る加工順を決定する為、当該レーザ加工システム100は、ワークWに対するダメージを最小限に留めることができる。

0130

更に、当該レーザ加工システム100によれば、冷却期間設定処理(S6)を実行することによって、連続する加工順となる2つの加工点Dの間を移動する際に、ワークWを冷却する為の冷却期間を、当該2つの加工点D間の距離に応じて設定することができる。即ち、連続する2つの加工点Dにおいて、先の加工点Dに対するパルスレーザLの照射に起因する熱の影響が、次の加工点Dに対する加工に影響を及ぼし得る場合に、当該レーザ加工システム100は、適切な冷却期間を設けて、ワークWを冷却することができるので、ワークWに対するダメージを抑え、加工品質の低下を抑制することができる。

0131

尚、上述した実施形態において、レーザ加工システム100及びレーザ加工装置1は、本発明におけるビーム加工装置の一例である。そして、レーザ発振ユニット12は、本発明におけるビーム出射部の一例であり、ガルバノスキャナ19は、本発明における照射位置移動部の一例である。又、PC7及び制御部70は、本発明における加工データ取得部、出射条件決定部、加工点配置部、加工点変更部、出射条件調整部、判断部、加工点除外部、加工順決定部、基準距離設定部、判定部、冷却期間設定部の一例である。そして、制御部70、入力操作部76、ワーク情報入力ウィンドウ80は、本発明における加工条件取得部の一例であり、制御部70、入力操作部76、液晶ディスプレイ77は、加工順設定部の一例である。パルスレーザLは、本発明におけるビームの一例であり、基準ピッチPは、本発明における所定ピッチの一例である。加工データDWは、本発明における加工データの一例であり、加工点Dは、本発明における加工点の一例である。

0132

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。例えば、上述した実施形態においては、パルスレーザLを出射して切断加工、トリミング加工若しくは穿孔加工を行うレーザ加工装置1及びレーザ加工システム100であったが、本発明に係るビーム加工装置は、この態様に限定されるものではなく、マーキング加工などに使用することができる。ワークWに対する加工が可能であれば、パルスレーザLに限らず、種々のビームを用いることができる。

0133

上述した実施形態では、エネルギー密度調整処理(S15)において、エネルギー密度Eを調整エネルギー密度EAとする場合には、パルスレーザLのパルス数を変更することで行っていたが、この態様に限定されるものではない。例えば、パルスレーザLの周波数を増減させることで、当該パルスレーザLによりワークWに付与されるエネルギー密度Eを増減させて、調整エネルギー密度EAに調整することも可能である。同様に、ビーム(例えば、パルスレーザL)のピークパワーを増減させることで、ワークWに付与されるエネルギー密度Eを増減させて、調整エネルギー密度EAに調整することも可能である。

0134

そして、上述した場合においては、パルスレーザLにおけるパルス数、パルスレーザLの周波数、ビームのピークパワーを個別に用いて、エネルギー密度Eを調整エネルギー密度EAに調整していたが、パルスレーザLにおけるパルス数、ビームのピークパワー、パルスレーザLの周波数における複数項目を組み合わせて調整することで、エネルギー密度Eを増減させて、調整エネルギー密度EAに調整することも可能である。

0135

上述した実施形態の加工順決定処理(S5)においては、基準距離設定処理(S4)で設定された基準距離を用いて、加工データDWの各加工点Dに関する加工順を決定していたが、この態様に限定されるものではない。例えば、加工順決定処理(S5)において、S32で未使用加工点を抽出した後、加工データDWにおける未使用加工点の内、抽出した未使用加工点から最も遠く離れた一の未使用加工点を抽出して、加工順を決定するように構成することも可能である。この場合においても、ワークWに対するダメージを最小限に留めつつ、加工データDWに基づく切断加工を実行することができる。

0136

又、上述した実施形態における加工点配置処理(S11)では、CPU71は、加工データDWにおける加工要素DCの一端部に基準点を設定して、基準ピッチP毎に加工点Dを配置して、S14、S15では、加工要素DCの他端部について、加工点D間のピッチ及びエネルギー密度の調整を行っていたが、この態様に限定されるものではない。例えば、加工点配置処理(S11)における加工点Dの配置に係る基準点は、加工要素DC上であれば、加工要素DCの端部でなくてよく、適宜の位置に設定することができる。この場合におけるS14、S15では、加工点D間のピッチ及びエネルギー密度の調整を、加工要素DCの両端部で行われる。

0137

又、上述した実施形態においては、光シャッター部13は、シャッターモータ26のモータ軸と共に、シャッター27を回転させることで、パルスレーザLの光路を開放遮断する構成であったが、シャッター27を移動させることで、パルスレーザLの光路を開放・遮断可能な構成であれば、種々の態様を採用することができる。例えば、ソレノイドによって、シャッター27を回転移動させてもよい。又、ソレノイドによって、シャッター27をスライド移動させる構成であってもよい。

0138

1レーザ加工装置
2 レーザ加工装置本体部
3レーザヘッド部
5レーザコントローラ
6電源ユニット
7 PC
12レーザ発振ユニット
19ガルバノスキャナ
70 制御部
71 CPU
72 RAM
73 ROM
76入力操作部
77液晶ディスプレイ
100レーザ加工システム
Lパルスレーザ
DW加工データ
DC加工要素
P基準ピッチ
PA調整ピッチ
Eエネルギー密度
EA調整エネルギー密度

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