(57)【要約】【課題】予め設定されている既設スキャニングパターンを適正に変更して再設定することができ、高品位なレーザ加工を施すことのできるスキャニングパターン設定方法を提供すること。【解決手段】複数のオブジェクトラインに対するレーザ光の進行方向を定めたスキャニングパターンを設定するレーザ加工装置におけるスキャニングパターン設定方法であって、前記各オブジェクトラインのスキャニング順番およびスキャニング方向が予め設定されている既設スキャニングパターンに対して、前記各オブジェクトラインのスキャニング順番およびスキャニング方向を変更してスキャニングパターンを再設定することを特徴とする。【選択図】図１
2009166071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のオブジェクトラインに対するレーザ光の進行方向を定めたスキャニングパターンを設定するレーザ加工装置におけるスキャニングパターン設定方法であって、前記各オブジェクトラインのスキャニング順番およびスキャニング方向が予め設定されている既設スキャニングパターンに対して、前記各オブジェクトラインのスキャニング順番およびスキャニング方向を変更してスキャニングパターンを再設定することを特徴とするスキャニングパターン設定方法。
【請求項２】
前記既設スキャニングパターンに対して、スキャニングの起点となるオブジェクトラインを選択してスキャニング順番を１と指定し直し、このスキャニング順番１のオブジェクトラインの始点または終点に直列に連続する全ての選択されていないオブジェクトラインを選択して直列順に従ってスキャニング順番を指定し直し、前記選択を受けていないオブジェクトラインに対して前記指定し直されたスキャニング順番以降の順番を前記既設スキャニングパターンにおいて付与されているスキャニング順番に従って指定し直しすることを特徴とする請求項１に記載のスキャニングパターン設定方法。
【請求項３】
１つのオブジェクトラインの始点若しくは終点に対して直列に連続する他の選択されていないオブジェクトラインが複数ある場合には、既設スキャニングパターンにおいて付与されているスキャニング順番が最も小さいオブジェクトラインを連続するものとして選択することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスキャニングパターン設定方法。
【請求項４】
１つのオブジェクトラインの始点若しくは終点に対して直列に連続する他の選択されていないオブジェクトラインが複数ある場合には、その後に直列に連続するオブジェクトラインの数が多いオブジェクトラインを連続するものとして選択することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスキャニングパターン設定方法。
【請求項５】
スキャニングパターンを画像に表示し、前記選択されたオブジェクトラインと選択されないオブジェクトラインとを異なる表示とすることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載のスキャニングパターン設定方法。
【請求項６】
既設スキャニングパターンに対するオブジェクトラインの前記選択がなされた後に、当該選択を実行するか否かを判断することを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか１項に記載のスキャニングパターン設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スキャニングパターン設定方法に係り、特にレーザ加工装置においてレーザ光のスキャニングパターンを設定する場合に好適なスキャニングパターン設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、レーザ加工装置においては、被加工物に対してレーザ光を照射して所望のレーザ溶接若しくはレーザマーキング等のレーザ加工を施すものである。
【０００３】
このレーザ加工は、ＣＡＤ等によって予め設定されたスキャニングパターンに従ってレーザ光を進行させることにより行われる。
【０００４】
レーザ加工装置におけるレーザ光のスキャンは、被加工物に対するレーザ光の照射位置を相対的に移動させることにより行われる。例えば、一方のレーザ光の出射方向をガルバノメータ・スキャナやｆθレンズによって変動させたり、他方の被加工物が載置されている加工テーブルをＸＹ方向に移動させることによってレーザ光のスキャンが行われる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図２はレーザ光のスキャンを行わせるためのスキャニングパターンの１例を示している。図２の例においては、レーザ光が照射される複数のオブジェクトライン１〜７を、スキャニング順番（符号の番号順）とスキャニング方向（矢印の基部が始点で先端部が終点）とを示している。レーザ光のスキャンはスキャニングパターンによって設定されている各オブジェクトラインのスキャニング順番とスキャニング方向とに従って順に行われる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２５３１８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図２に示す予め設定された既設スキャニングパターンに従ってレーザ溶接を施すことと仮定すると、溶接条件にとって悪影響を与える場合がある。
【０００８】
例えば、最初に溶接を行うべき起点は７個のオブジェクトライン１〜７の内の中央部分に存在するオブジェクトライン３が好適であることがある。更に、溶接においては、同一地点が複数回溶接の始点若しくは終点となることを避けるべきである。これは同一地点が複数回溶接されると、当該部分の金属の特性が他の部分と相違することとなり、溶接の不均一性を招くこととなるからである。
【０００９】
この種の問題点は同じくレーザ加工であるレーザマーキングに対しても適用されるものである。
【００１０】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、予め設定されている既設スキャニングパターンを、例えば加工条件に従って適正に変更して再設定することができ、高品位なレーザ加工を施すことのできるスキャニングパターン設定方法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】
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明のスキャニングパターン設定方法は、複数のオブジェクトラインに対するレーザ光の進行方向を定めたスキャニングパターンを設定するレーザ加工装置におけるスキャニングパターン設定方法であって、前記各オブジェクトラインのスキャニング順番およびスキャニング方向が予め設定されている既設スキャニングパターンに対して、前記各オブジェクトラインのスキャニング順番およびスキャニング方向を変更してスキャニングパターンを再設定することを特徴とする。
【００１２】
本発明において、スキャニングパターンとは、例えばレーザ溶接機においては接合部分のパターンのことであり、レーザマーキングにおいては文字や図形、またはそれらの組合わせたパターンのことである。
【００１３】
このように構成することにより、前記既設スキャニングパターンの各オブジェクトラインのスキャニング順番およびスキャニング方向を、作業者の任意により、またはレーザ加工の加工条件に応じるように合わせてスキャニングパターンを再設定することができる。こうすれば、予め設定されている既設スキャニングパターンを適正に変更して再設定させて高品位なレーザ加工を施すことができる。
【００１４】
なお、ここでいう加工条件とは、溶接またはマーキング等といった加工を施すにあたっての条件のことであり、例えば、接合する物の材質、厚み等といった溶接の条件が等しい複数のオブジェクトラインを同一の設定（レーザ出力等）で加工する等が考えられる。
【００１５】
また、本発明のスキャニングパターン設定方法は、前記既設スキャニングパターンに対して、スキャニングの起点となるオブジェクトラインを選択してスキャニング順番を１と指定し直し、このスキャニング順番１のオブジェクトラインの始点または終点に直列に連続する（すなわち、スキャニング順番１のオブジェクトラインの始点または終点に端点が接触する）全ての選択されていないオブジェクトラインを選択して直列順に従ってスキャニング順番を指定し直し、前記選択を受けていないオブジェクトラインに対して前記指定し直されたスキャニング順番以降の順番を前記既設スキャニングパターンにおいて付与されているスキャニング順番に従って指定し直しすることを特徴とする。
【００１６】
このように構成することにより、前記既設スキャニングパターンの各オブジェクトラインに対して、レーザ加工の加工条件に応じた起点となるオブジェクトラインを設定することができ、更に起点となるオブジェクトラインに連続するオブジェクトラインを途切れることなく一筆書状にスキャニングさせることができ、より高品位なレーザ加工を施すことができる。
【００１７】
また、本発明のスキャニングパターン設定方法は、１つのオブジェクトラインの始点若しくは終点に対して直列に連続する他の選択されていないオブジェクトラインが複数ある場合には、既設スキャニングパターンにおいて付与されているスキャニング順番が最も小さいオブジェクトラインを連続するものとして選択することを特徴とする。
【００１８】
このように構成することにより、連続しているオブジェクトラインの選択を容易に行うことができる。その結果、スキャニングパターンにおいて、同一点に複数回レーザが照射されることを効率よく防止できる。
【００１９】
また、本発明のスキャニングパターン設定方法は、１つのオブジェクトラインの始点若しくは終点に対して直列に連続する他の選択されていないオブジェクトラインが複数ある場合には、その後に直列に連続するオブジェクトラインの数が多いオブジェクトラインを連続するものとして選択することを特徴とする。
【００２０】
このように構成することにより、最も多数の連続しているオブジェクトラインの選択を容易に行うことができる。
【００２１】
また、本発明のスキャニングパターン設定方法は、スキャニングパターンを画像に表示し、前記選択されたオブジェクトラインと選択されないオブジェクトラインとを異なる表示とすることを特徴とする。
【００２２】
このように構成することにより、オブジェクトラインを選択されたものと選択されないものとに分けて表示でき、視覚によってそれらの区別を把握することができ、その後の作業実行の判断を容易に行うことがでできる。
【００２３】
また、本発明のスキャニングパターン設定方法は、既設スキャニングパターンに対するオブジェクトラインの前記選択がなされた後に、当該選択を実行するか否かを判断することを特徴とする。
【００２４】
このように構成することにより、スキャニングパターンの再設定の良否の判断を最終的に行うことができ、加工条件に対するスキャニングパターンの再設定の的確性の精度をあげることができる。
【発明の効果】
【００２５】
このように本発明のスキャニングパターン設定方法は構成され作用するものであるから、予め設定されている既設スキャニングパターンを適正に変更して再設定することができ、高品位なレーザ加工を施すことのできる等の優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、本発明のスキャニングパターン設定方法の実施の形態を図１から図  ７ついて説明する。
【００２７】
図１は本発明のスキャニングパターン設定方法の実施形態を示すフローチャートであり、図２から図４並びに図５から図７はそれぞれ本発明方法によるスキャニングパターン設定方法の適用例を示している。
【００２８】
まず、本発明のスキャニング対象を説明する。
【００２９】
例えば、図２はスキャニング対象の典型的な１例を示しており、始点と終点とを有する線分からなるオブジェクトラインの組合せである。その他のオブジェクトラインとしては、円弧、円、折れ線、四角形等の多角形等を挙げることができる。
【００３０】
次に、本発明のスキャニング方法を説明する。本発明においては、前記特許文献１に示すように、レーザ光を移動させるもの、被加工物を載置したテーブルを移動させるもの、これらを組合わせたものをあげることができる。
【００３１】
次に、本発明方法を図１に示すフローチャートを中心として説明する。
【００３２】
＜第１実施形態（図１から図４）＞
図２に示す７個の各オブジェクトライン１〜７のスキャニング順番およびスキャニング方向が予め設定されている既設スキャニングパターンに対して、加工条件に応じて前記各オブジェクトライン１〜７のスキャニング順番およびスキャニング方向を合わせるようにしてスキャニングパターンを再設定する場合について説明する。
【００３３】
図１において、スキャニングパターン設定方法が開始（具体的には、スキャニング順番並び替え処理の開始）されると、ステップＳＴ１において、初期条件の確認（メモリからの読み込み）が行われる。
【００３４】
設定されている初期条件としては、
第１に、オブジェクトラインの探索方向はオブジェクトラインの始点から終点方向若しくはその逆方向であること（ルールＡ）、
第２に、接点（オブジェクトラインの始点または終点）に複数のオブジェクトラインが連続している場合には、既設スキャニングパターンにおいて付与されているスキャニング順番が最も小さいオブジェクトラインを優先するか若しくはその後に直列に連続するオブジェクトラインの数が多いオブジェクトラインを優先させること（ルールＢ）
が挙げられる。
【００３５】
次に、ステップＳＴ２において、加工条件に応じて起点となるオブジェクトラインの選択が行われる。具体的には、スキャニング順番並び替え処理を開始するオブジェクトラインを指定するように、ユーザに要求する。図２の既設スキャニングパターンにおいては、中央部に位置しているオブジェクトライン３を起点のオブジェクトラインとして選択する。
【００３６】
次に、ステップＳＴ３において、起点として選択したオブジェクトライン３の始点または終点に連続する（すなわち、のオブジェクトライン３の始点または終点に端点が接触する）他の選択を受けていないオブジェクトラインの存在を判断する。他の選択を受けていないオブジェクトラインが１個存在する場合には、ステップＳＴ４に進行し、他の選択を受けていないオブジェクトラインが複数存在する場合には、ステップＳＴ５に進行し、他の選択を受けていないオブジェクトラインが存在しない場合（具体的には、オブジェクトラインが存在しない場合とオブジェクトラインは存在するが既に選択されている場合）には、ステップＳＴ６に進行する。
【００３７】
次に、ステップＳＴ４においては、発見したオブジェクトラインを並び替え対象として選択し、ステップＳＴ３に戻る。
【００３８】
次に、ステップＳＴ５においては、前記ルールＢの条件に従って１つのオブジェクトラインを選択する。図２の実施形態においては、既設スキャニングパターンにおいて付与されているスキャニング順番が最も小さいオブジェクトラインを優先するという条件に従って、オブジェクトライン４を選択し、ステップＳＴ３に戻る。
【００３９】
戻ったステップＳＴ３の判断においては、図２の実施形態では、オブジェクトライン４の終点に連続する１つのオブジェクトライン６が存在するので、ステップＳＴ４に進行し、オブジェクトライン６を選択し、ステップＳＴ３に戻る。
【００４０】
再度戻ったステップＳＴ３の判断においては、図２の実施形態では、選択可能なオブジェクトラインが存在しないので、ステップＳＴ６に進行する。
【００４１】
次に、ステップＳＴ６においては、ステップＳＴ３における直前の処理をしたステップＳＴ４若しくはＳＴ５によって最後に選択したオブジェクトラインに対してルールＡの逆方向の接点に連続する他の選択を受けていないオブジェクトラインの存在を判断する。図２の実施形態においては、ステップＳＴ５において最後に選択されたオブジェクトライン６に対してその始点における他の選択を受けていないオブジェクトラインの存在を判断する。
【００４２】
ステップＳＴ６の判断が他の選択を受けていないオブジェクトラインが１個存在する場合には、ステップＳＴ７に進行し、他の選択を受けていないオブジェクトラインが複数存在する場合には、ステップＳＴ８に進行し、他の選択を受けていないオブジェクトラインが存在しない場合（具体的には、オブジェクトラインが存在しない場合とオブジェクトラインは存在するが既に選択されている場合）には、ステップＳＴ９に進行する。
【００４３】
次に、ステップＳＴ７においては、発見したオブジェクトラインを並び替え対象として選択し、ステップＳＴ３に戻る。
【００４４】
次に、ステップＳＴ８においては、前記ルールＢの条件に従って１つのオブジェクトラインを選択し、ステップＳＴ３に戻る。
【００４５】
これまでの選択を実行するステップＳＴ２、ＳＴ４、ＳＴ５、ＳＴ７およびＳＴ８において選択されたオブジェクトライン（図２においてはオブジェクトライン３、４および６）と選択されないオブジェクトライン（図２においてはオブジェクトライン１、２、５および７）とを、異なる表示パターンで表示するとよい（図３の実線と破線としたり、色を変えるとよい）。
【００４６】
ステップＳＴ３からは直ちにステップＳＴ６に進行し、再度ステップＳＴ６の判断が行われる。このようなステップＳＴ６における判断のルーチンが、選択可能なオブジェクトラインが存在しなくなるまで実行される。図２の実施形態では、オブジェクトライン６については始点において選択可能なオブジェクトラインが存在しない（連続しているオブジェクトライン４は既に選択されている）ので、ステップＳＴ９に進行する。
【００４７】
次に、ステップＳＴ９においては、これまでに選択したオブジェクトラインをステップＳＴ２において起点として選択したオブジェクトラインを基点に一筆書となるように並び替える。具体的には、加工条件に応じてスキャニングの起点となるオブジェクトラインを選択してスキャニング順番を１と指定し直し、このスキャニング順番１のオブジェクトラインの始点または終点に直列に連続する選択された全てのオブジェクトラインに対して直列順に従ってスキャニング順番を指定し直し、前記処理においては選択を受けていないオブジェクトラインに対して前記指定し直されたスキャニング順番以降の順番を既設スキャニングパターンにおいて付与されているスキャニング順番に従って指定し直しする。
【００４８】
ステップＳＴ９について図２の実施形態においては、ステップＳＴ２、ＳＴ４およびＳＴ５において選択したオブジェクトライン３、４および６（図３において破線で示すオブジェクトライン）を、起点としとして選択したオブジェクトライン３の始点を基点に一筆書となるように、スキャニング順番およびスキャニング方向を変えて並び替える。図４に示すように、スキャニング順番は３、４および６が（１）、（２）および（３）となり、スキャニング方向は変更前のオブジェクトライン６の始点と終点とを入れ替えてオブジェクトライン（３）とする。そして、前記処理においては選択を受けていないオブジェクトライン１、２、５および７に対して前記指定し直されたスキャニング順番である（３）以降の順番（４）から（７）を既設スキャニングパターンにおいて付与されているスキャニング順番１、２、５および７に従って指定し直しする（図４参照）。
【００４９】
次に、ステップＳＴ１０において、ステップＳＴ９による並び替えの結果を画面に表示する。この場合に並び替え後の選択されたオブジェクトライン（図４においてはオブジェクトライン（１）、（２）および（３））と選択されないオブジェクトライン（図４においてはオブジェクトライン（４）から（７））とを、異なる表示パターンで表示するとよい（図４の実線と破線としたり、色を変えるとよい）。
【００５０】
次に、ステップＳＴ１１において、既設スキャニングパターン（図２参照）に対するオブジェクトラインの前記選択がなされた後（図４参照）に、当該選択を実行するか否かを判断する。
【００５１】
ステップＳＴ１１において、実行することとされた場合には、ステップＳＴ１２に進行して、図４に示すスキャニングパターンの再設定が実行され、その後のレーザ光の照射に供される。
【００５２】
ステップＳＴ１１において、実行しないこととされた場合には、ステップＳＴ１３に進行して、スキャニングパターンの再設定が中止され、図４に示すパターンも廃棄される。
【００５３】
このようなステップＳＴ１２または１３の工程が実行されると、本発明のスキャニングパターン設定方法は終了（具体的には、スキャニング順番並び替え処理の終了）される。
【００５４】
＜第２実施形態（図５から図７）＞
図５に示す７個の各オブジェクトライン１〜７のスキャニング順番およびスキャニング方向が予め設定されている既設スキャニングパターンに対して、加工条件に応じて前記各オブジェクトライン１〜７のスキャニング順番およびスキャニング方向を合わせるようにしてスキャニングパターンを再設定する場合について、前記第１実施形態と相違する点を主として説明する。
【００５５】
本発明方法が開始されると、ステップＳＴ２において、図５の既設スキャニングパターンにおいて、中央部に位置しているオブジェクトライン３を起点のオブジェクトラインとして選択する。
【００５６】
次に、起点として選択したオブジェクトライン３の始点に他の選択を受けていない２つのオブジェクトライン１、２が存在するので、ステップＳＴ３、ステップＳＴ５の順に進行する。
【００５７】
次に、ステップＳＴ５においては、前記ルールＢの条件に従って図５の実施形態においては、既設スキャニングパターンにおいて付与されているスキャニング順番が最も小さいオブジェクトライン１を優先して選択し、ステップＳＴ３に戻る。
【００５８】
戻ったステップＳＴ３の判断においては、図５の実施形態では、オブジェクトライン１の始点に連続する１つのオブジェクトライン７が存在するので、ステップＳＴ４に進行し、オブジェクトライン７を選択し、ステップＳＴ３に戻る。
【００５９】
再度戻ったステップＳＴ３の判断においては、図５の実施形態では、選択可能なオブジェクトラインが存在しないので、ステップＳＴ６に進行する。
【００６０】
次に、ステップＳＴ６においては、ステップＳＴ３における直前の処理をしたステップＳＴ４によって最後に選択したオブジェクトライン７に対してその始点における他の選択を受けていないオブジェクトラインの存在を判断する。図５の実施形態では、オブジェクトライン６については始点において選択可能なオブジェクトラインが存在しない（連続しているオブジェクトライン１は既に選択されている）ので、ステップＳＴ９に進行する。
【００６１】
これまでの選択を実行するステップＳＴ２、ＳＴ４、ＳＴ５において選択されたオブジェクトライン（図５においてはオブジェクトライン３、１および７）と選択されないオブジェクトライン（図５においてはオブジェクトライン２、４、５および６）とを、異なる表示パターンで表示するとよい（図６の実線と破線としたり、色を変えるとよい）。
【００６２】
次に、ステップＳＴ９について図５の実施形態においては、ステップＳＴ２、ＳＴ４およびＳＴ５において選択したオブジェクトライン３、１および７を、起点としとして選択したオブジェクトライン３の終点を基点に一筆書となるように、スキャニング順番およびスキャニング方向を変えて並び替える。図７に示すように、スキャニング順番は３、１および７が（１）、（２）および（３）となり、スキャニング方向は変更前のオブジェクトライン３、１および７の始点と終点とを入れ替えてオブジェクトライン（１）、（２）および（３）とする。そして、前記処理においては選択を受けていないオブジェクトライン２、４、５および６に対して前記指定し直されたスキャニング順番である（３）以降の順番（４）から（７）を既設スキャニングパターンにおいて付与されているスキャニング順番１、２、５および７に従って指定し直しする（図７参照）。
【００６３】
その後、前記第１実施形態と同様に各工程が進行されることとなる。
【００６４】
（変形例）
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて変更することができる。
【００６５】
例えば、上記の各実施形態において、図１のステップＳＴ１１では、選択されたオブジェクトライン（図４または図７におけるオブジェクトライン（１）、（２）および（３））を、次の本発明の適用の際に、既に選択されたオブジェクトラインとして、選択することができないオブジェクトラインとして認識させることができる。すなわち、スキャニング順番並べ替え処理が終了した後、同じスキャニングパターンに対して再度スキャニング順番並べ替え処理を行う際には、既に選択されたオブジェクトラインを保持した状態で、他の複数のオブジェクトラインに対して並べ替え処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明のスキャニングパターン設定方法のフローチャート
【図２】本発明方法を適用する第１実施形態の既設スキャニングパターンを示す線図
【図３】本発明方法による図２に対するオブジェクトラインの選択状態を示す線図
【図４】本発明方法による図２に対するオブジェクトラインの再設定状態を示す線図
【図５】本発明方法を適用する第２実施形態の既設スキャニングパターンを示す線図
【図６】本発明方法による図５に対するオブジェクトラインの選択状態を示す線図
【図７】本発明方法による図５に対するオブジェクトラインの再設定状態を示す線図
【符号の説明】
【００６７】
１〜７  オブジェクトライン
【図１】
2009166071.tif 000003
【図２】
2009166071.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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