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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022157314
(43)【公開日】2022-10-14
(54)【発明の名称】レーザ加工装置及びレーザ加工方法
(51)【国際特許分類】
B23K 26/00 20140101AFI20221006BHJP
【ＦＩ】
B23K26/00 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021061450
(22)【出願日】2021-03-31
(71)【出願人】
【識別番号】000005267
【氏名又は名称】ブラザー工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000992
【氏名又は名称】弁理士法人ネクスト
(72)【発明者】
【氏名】柴田 俊輔
【テーマコード（参考）】
4E168
【Ｆターム（参考）】
4E168AA00
4E168CA07
4E168CB04
4E168CB08
4E168CB12
4E168DA23
4E168DA24
4E168DA28
4E168EA15
(57)【要約】
【課題】ＸＹ軸走査部及びＺ軸走査部の待機位置を直交座標系の原点とするレーザ加工に要する時間の短縮を、ＸＹＺ軸方向の走査の関連事項に着目して行うレーザ加工装置を提供する。
【解決手段】レーザ加工装置は、マーキング（印字）加工する際に、３つの印字パターンＬＰ１，ＬＰ２，ＬＰ３の印字順番と印字方向を決定する。その決定では、ＸＹＺ座標系の原点Ｏ（待機位置）から３つの印字パターンＬＰ１，ＬＰ２，ＬＰ３の一端ＯＥ１，ＯＥ２，ＯＥ３又は他端ＴＥ１，ＴＥ２，ＴＥ３までのＺ軸方向における距離のうち、最も短い距離の他端ＴＥ２を有する印字パターンＬＰ２が最初に抽出される。これにより、印字パターンＬＰ２の印字順番は、１番とされる。また、印字パターンＬＰ２の印字方向は、他端ＴＥ２から一端ＯＥ２へ向かう方向とされる。
【選択図】図３
【解決手段】レーザ加工装置は、マーキング（印字）加工する際に、３つの印字パターンＬＰ１，ＬＰ２，ＬＰ３の印字順番と印字方向を決定する。その決定では、ＸＹＺ座標系の原点Ｏ（待機位置）から３つの印字パターンＬＰ１，ＬＰ２，ＬＰ３の一端ＯＥ１，ＯＥ２，ＯＥ３又は他端ＴＥ１，ＴＥ２，ＴＥ３までのＺ軸方向における距離のうち、最も短い距離の他端ＴＥ２を有する印字パターンＬＰ２が最初に抽出される。これにより、印字パターンＬＰ２の印字順番は、１番とされる。また、印字パターンＬＰ２の印字方向は、他端ＴＥ２から一端ＯＥ２へ向かう方向とされる。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の印字パターンをワーク表面に印字するレーザ加工を行うためのレーザ光を出射するレーザ光出射部と、
前記レーザ光を直交座標系のＸＹ軸方向で走査するＸＹ軸走査部と、
前記レーザ光を前記直交座標系のＺ軸方向で走査するＺ軸走査部と、
前記複数の印字パターンをそれぞれ特定するための位置座標を含む印字情報及び前記ワーク表面の三次元形状を示す三次元形状データを受け入れる受入部と、
前記複数の印字パターンの印字順番と、前記複数の印字パターンのそれぞれの印字方向とを前記印字情報及び前記三次元形状データに基づいて決定する決定部と、
前記決定部で決定される前記印字順番と前記印字方向とに基づいて、前記ＸＹ軸走査部及び前記Ｚ軸走査部の待機位置を前記直交座標系の原点とする前記レーザ加工を行う制御部と、を備え、
前記複数の印字パターンは、それぞれ、一端と、前記一端とは反対側の他端と、を有し、
前記決定部は、
前記複数の印字パターンのそれぞれについて、前記一端及び前記他端を前記印字情報及び前記三次元形状データに基づいて抽出する第１抽出部と、
前記複数の印字パターンのそれぞれの前記一端及び前記他端のうち、前記Ｚ軸方向のプラス側において、前記Ｚ軸方向で前記直交座標系の原点から最も離れた端をプラス側遠端として抽出すると共に、前記Ｚ軸方向のマイナス側において、前記Ｚ軸方向で前記直交座標系の原点から最も離れた端をマイナス側遠端として抽出する第２抽出部と、
前記プラス側遠端と前記マイナス側遠端のうち、前記Ｚ軸方向で前記直交座標系の原点に最も近い端を第１印字始端として抽出する第３抽出部と、
前記第１印字始端を有する印字パターンを前記印字順番を１番とする第１印字パターンに設定すると共に、前記第１印字パターンの前記印字方向を前記第１印字始端から、前記第１印字始端とは反対側の前記一端又は前記他端に相当する第１印字終端へ向かう方向に設定する第１設定部と、
前記複数の印字パターンのそれぞれの前記一端及び前記他端のうち、前記第１印字パターンの前記一端及び前記他端を除いて、前記Ｚ軸方向で前記第１印字パターンの前記第１印字終端に最も近い端を第２印字始端として抽出する第４抽出部と、
前記第２印字始端を有する印字パターンを前記印字順番を２番とする第２印字パターンに設定すると共に、前記第２印字パターンの前記印字方向を前記第２印字始端から、前記第２印字始端とは反対側の前記一端又は前記他端に相当する第２印字終端へ向かう方向に設定する第２設定部と、
前記第４抽出部及び前記第２設定部を繰り返し行うことによって、前記印字順番が３番以降の印字パターンの前記印字順番及び前記印字方向を設定する繰返部と、を備えることを特徴とするレーザ加工装置。
前記レーザ光を直交座標系のＸＹ軸方向で走査するＸＹ軸走査部と、
前記レーザ光を前記直交座標系のＺ軸方向で走査するＺ軸走査部と、
前記複数の印字パターンをそれぞれ特定するための位置座標を含む印字情報及び前記ワーク表面の三次元形状を示す三次元形状データを受け入れる受入部と、
前記複数の印字パターンの印字順番と、前記複数の印字パターンのそれぞれの印字方向とを前記印字情報及び前記三次元形状データに基づいて決定する決定部と、
前記決定部で決定される前記印字順番と前記印字方向とに基づいて、前記ＸＹ軸走査部及び前記Ｚ軸走査部の待機位置を前記直交座標系の原点とする前記レーザ加工を行う制御部と、を備え、
前記複数の印字パターンは、それぞれ、一端と、前記一端とは反対側の他端と、を有し、
前記決定部は、
前記複数の印字パターンのそれぞれについて、前記一端及び前記他端を前記印字情報及び前記三次元形状データに基づいて抽出する第１抽出部と、
前記複数の印字パターンのそれぞれの前記一端及び前記他端のうち、前記Ｚ軸方向のプラス側において、前記Ｚ軸方向で前記直交座標系の原点から最も離れた端をプラス側遠端として抽出すると共に、前記Ｚ軸方向のマイナス側において、前記Ｚ軸方向で前記直交座標系の原点から最も離れた端をマイナス側遠端として抽出する第２抽出部と、
前記プラス側遠端と前記マイナス側遠端のうち、前記Ｚ軸方向で前記直交座標系の原点に最も近い端を第１印字始端として抽出する第３抽出部と、
前記第１印字始端を有する印字パターンを前記印字順番を１番とする第１印字パターンに設定すると共に、前記第１印字パターンの前記印字方向を前記第１印字始端から、前記第１印字始端とは反対側の前記一端又は前記他端に相当する第１印字終端へ向かう方向に設定する第１設定部と、
前記複数の印字パターンのそれぞれの前記一端及び前記他端のうち、前記第１印字パターンの前記一端及び前記他端を除いて、前記Ｚ軸方向で前記第１印字パターンの前記第１印字終端に最も近い端を第２印字始端として抽出する第４抽出部と、
前記第２印字始端を有する印字パターンを前記印字順番を２番とする第２印字パターンに設定すると共に、前記第２印字パターンの前記印字方向を前記第２印字始端から、前記第２印字始端とは反対側の前記一端又は前記他端に相当する第２印字終端へ向かう方向に設定する第２設定部と、
前記第４抽出部及び前記第２設定部を繰り返し行うことによって、前記印字順番が３番以降の印字パターンの前記印字順番及び前記印字方向を設定する繰返部と、を備えることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項2】
前記第３抽出部は、前記Ｚ軸方向で前記直交座標系の原点に最も近い端が複数ある場合、更に、前記ＸＹ軸方向で前記直交座標系の原点に最も近い端を前記第１印字始端として抽出する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】
前記第４抽出部は、前記Ｚ軸方向で前記第１印字パターンの前記第１印字終端に最も近い端が複数ある場合、更に、前記ＸＹ軸方向で前記第１印字パターンの前記第１印字終端に最も近い端を前記第２印字始端として抽出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレーザ加工装置。
【請求項4】
複数の印字パターンをワーク表面に印字するレーザ加工を行うためのレーザ光を出射するレーザ光出射部と、
前記レーザ光を直交座標系のＸＹ軸方向で走査するＸＹ軸走査部と、
前記レーザ光を前記直交座標系のＺ軸方向で走査するＺ軸走査部と、
前記複数の印字パターンをそれぞれ特定するための位置座標を含む印字情報及び前記ワーク表面の三次元形状を示す三次元形状データを受け入れる受入部と、
前記複数の印字パターンの印字順番と、前記複数の印字パターンのそれぞれの印字方向とを前記印字情報及び前記三次元形状データに基づいて決定する決定部と、
前記決定部で決定される前記印字順番と前記印字方向とに基づいて、前記ＸＹ軸走査部及び前記Ｚ軸走査部の待機位置を前記直交座標系の原点とする前記レーザ加工を行う制御部と、を備え、
前記複数の印字パターンは、それぞれ、一端と、前記一端とは反対側の他端と、を有し、
前記決定部は、
前記複数の印字パターンのそれぞれについて、前記一端及び前記他端を前記印字情報及び前記三次元形状データに基づいて抽出する第１抽出部と、
前記複数の印字パターンのそれぞれの前記一端及び前記他端について、前記直交座標系の原点との間における前記ＸＹ軸走査部の整定時間と前記Ｚ軸走査部の整定時間のうち、時間が長い方を第１整定時間として関連付ける第１関連付部と、
前記複数の印字パターンのそれぞれの前記一端及び前記他端のうち、前記Ｚ軸方向のプラス側において、前記第１整定時間が最も長い端をプラス側遠端として抽出すると共に、前記Ｚ軸方向のマイナス側において、前記第１整定時間が最も長い端をマイナス側遠端として抽出する第２抽出部と、
前記プラス側遠端と前記マイナス側遠端のうち、前記第１整定時間が最も短い端を第１印字始端として抽出する第３抽出部と、
前記第１印字始端を有する印字パターンを前記印字順番を１番とする第１印字パターンに設定すると共に、前記第１印字パターンの前記印字方向を前記第１印字始端から、前記第１印字始端とは反対側の前記一端又は前記他端に相当する第１印字終端へ向かう方向に設定する第１設定部と、
前記複数の印字パターンのうち前記第１印字パターンを除くそれぞれの前記一端及び前記他端について、前記第１印字パターンの前記第１印字終端との間における前記ＸＹ軸走査部の整定時間と前記Ｚ軸走査部の整定時間のうち、時間が短い方を第２整定時間として関連付ける第２関連付部と、
前記複数の印字パターンのそれぞれの前記一端及び前記他端のうち、前記第１印字パターンの前記一端及び前記他端を除いて、前記第２整定時間が最も短い端を第２印字始端として抽出する第４抽出部と、
前記第２印字始端を有する印字パターンを前記印字順番を２番とする第２印字パターンに設定すると共に、前記第２印字パターンの前記印字方向を前記第２印字始端から、前記第２印字始端とは反対側の前記一端又は前記他端に相当する第２印字終端へ向かう方向に設定する第２設定部と、
前記第２関連付部、前記第４抽出部、及び前記第２設定部を繰り返し行うことによって、前記印字順番が３番以降の印字パターンの前記印字順番及び前記印字方向を設定する繰返部と、を備えることを特徴とするレーザ加工装置。
前記レーザ光を直交座標系のＸＹ軸方向で走査するＸＹ軸走査部と、
前記レーザ光を前記直交座標系のＺ軸方向で走査するＺ軸走査部と、
前記複数の印字パターンをそれぞれ特定するための位置座標を含む印字情報及び前記ワーク表面の三次元形状を示す三次元形状データを受け入れる受入部と、
前記複数の印字パターンの印字順番と、前記複数の印字パターンのそれぞれの印字方向とを前記印字情報及び前記三次元形状データに基づいて決定する決定部と、
前記決定部で決定される前記印字順番と前記印字方向とに基づいて、前記ＸＹ軸走査部及び前記Ｚ軸走査部の待機位置を前記直交座標系の原点とする前記レーザ加工を行う制御部と、を備え、
前記複数の印字パターンは、それぞれ、一端と、前記一端とは反対側の他端と、を有し、
前記決定部は、
前記複数の印字パターンのそれぞれについて、前記一端及び前記他端を前記印字情報及び前記三次元形状データに基づいて抽出する第１抽出部と、
前記複数の印字パターンのそれぞれの前記一端及び前記他端について、前記直交座標系の原点との間における前記ＸＹ軸走査部の整定時間と前記Ｚ軸走査部の整定時間のうち、時間が長い方を第１整定時間として関連付ける第１関連付部と、
前記複数の印字パターンのそれぞれの前記一端及び前記他端のうち、前記Ｚ軸方向のプラス側において、前記第１整定時間が最も長い端をプラス側遠端として抽出すると共に、前記Ｚ軸方向のマイナス側において、前記第１整定時間が最も長い端をマイナス側遠端として抽出する第２抽出部と、
前記プラス側遠端と前記マイナス側遠端のうち、前記第１整定時間が最も短い端を第１印字始端として抽出する第３抽出部と、
前記第１印字始端を有する印字パターンを前記印字順番を１番とする第１印字パターンに設定すると共に、前記第１印字パターンの前記印字方向を前記第１印字始端から、前記第１印字始端とは反対側の前記一端又は前記他端に相当する第１印字終端へ向かう方向に設定する第１設定部と、
前記複数の印字パターンのうち前記第１印字パターンを除くそれぞれの前記一端及び前記他端について、前記第１印字パターンの前記第１印字終端との間における前記ＸＹ軸走査部の整定時間と前記Ｚ軸走査部の整定時間のうち、時間が短い方を第２整定時間として関連付ける第２関連付部と、
前記複数の印字パターンのそれぞれの前記一端及び前記他端のうち、前記第１印字パターンの前記一端及び前記他端を除いて、前記第２整定時間が最も短い端を第２印字始端として抽出する第４抽出部と、
前記第２印字始端を有する印字パターンを前記印字順番を２番とする第２印字パターンに設定すると共に、前記第２印字パターンの前記印字方向を前記第２印字始端から、前記第２印字始端とは反対側の前記一端又は前記他端に相当する第２印字終端へ向かう方向に設定する第２設定部と、
前記第２関連付部、前記第４抽出部、及び前記第２設定部を繰り返し行うことによって、前記印字順番が３番以降の印字パターンの前記印字順番及び前記印字方向を設定する繰返部と、を備えることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項5】
前記ＸＹ軸走査部は、
前記レーザ光を前記Ｘ軸方向へ移動させる第１ガルバノミラーと、
前記レーザ光を前記Ｙ軸方向へ移動させる第２ガルバノミラーと、を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載のレーザ加工装置。
前記レーザ光を前記Ｘ軸方向へ移動させる第１ガルバノミラーと、
前記レーザ光を前記Ｙ軸方向へ移動させる第２ガルバノミラーと、を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載のレーザ加工装置。
【請求項6】
前記Ｚ軸走査部は、
前記レーザ光が通過する少なくとも１つのレンズと、
前記レーザ光の光軸方向に前記レンズを移動させる移動機構と、を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載のレーザ加工装置。
前記レーザ光が通過する少なくとも１つのレンズと、
前記レーザ光の光軸方向に前記レンズを移動させる移動機構と、を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載のレーザ加工装置。
【請求項7】
前記決定部は、前記複数の印字パターンのうち、少なくとも複数のオブジェクトで構成される印字パターンについて、先行して印字される前記オブジェクトの印字終端と、引き続いて印字される前記オブジェクトの印字始端との間における前記Ｚ軸方向の距離が最小となるように、前記複数のオブジェクトのそれぞれの印字始端及び印字終端を前記印字情報及び前記三次元形状データに基づいて決定することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載のレーザ加工装置。
【請求項8】
複数の印字パターンをワーク表面に印字するレーザ加工を行うためのレーザ光を出射するレーザ光出射部と、前記レーザ光を直交座標系のＸＹ軸方向で走査するＸＹ軸走査部と、前記レーザ光を前記直交座標系のＺ軸方向で走査するＺ軸走査部と、前記複数の印字パターンをそれぞれ特定するための位置座標を含む印字情報及び前記ワーク表面の三次元形状を示す三次元形状データを受け入れる受入部と、を備えるレーザ加工装置が、前記ＸＹ軸走査部及び前記Ｚ軸走査部の待機位置を前記直交座標系の原点とする前記レーザ加工を行う際に、前記複数の印字パターンの印字順番と、前記複数の印字パターンのそれぞれの印字方向とを前記印字情報及び前記三次元形状データに基づいて決定するレーザ加工方法であって、
前記複数の印字パターンは、それぞれ、一端と、前記一端とは反対側の他端と、を有し、
前記複数の印字パターンのそれぞれについて、前記一端及び前記他端を前記印字情報及び前記三次元形状データに基づいて抽出する第１抽出工程と、
前記複数の印字パターンのそれぞれの前記一端及び前記他端のうち、前記Ｚ軸方向のプラス側において、前記Ｚ軸方向で前記直交座標系の原点から最も離れた端をプラス側遠端として抽出すると共に、前記Ｚ軸方向のマイナス側において、前記Ｚ軸方向で前記直交座標系の原点から最も離れた端をマイナス側遠端として抽出する第２抽出工程と、
前記プラス側遠端と前記マイナス側遠端のうち、前記Ｚ軸方向で前記直交座標系の原点に最も近い端を第１印字始端として抽出する第３抽出工程と、
前記第１印字始端を有する印字パターンを前記印字順番を１番とする第１印字パターンに設定すると共に、前記第１印字パターンの前記印字方向を前記第１印字始端から、前記第１印字始端とは反対側の前記一端又は前記他端に相当する第１印字終端へ向かう方向に設定する第１設定工程と、
前記複数の印字パターンのそれぞれの前記一端及び前記他端のうち、前記第１印字パターンの前記一端及び前記他端を除いて、前記Ｚ軸方向で前記第１印字パターンの前記第１印字終端に最も近い端を第２印字始端として抽出する第４抽出工程と、
前記第２印字始端を有する印字パターンを前記印字順番を２番とする第２印字パターンに設定すると共に、前記第２印字パターンの前記印字方向を前記第２印字始端から、前記第２印字始端とは反対側の前記一端又は前記他端に相当する第２印字終端へ向かう方向に設定する第２設定工程と、
前記第４抽出工程及び前記第２設定工程を繰り返し行うことによって、前記印字順番が３番以降の印字パターンの前記印字順番及び前記印字方向を設定する繰返工程と、を備えることを特徴とするレーザ加工方法。
前記複数の印字パターンは、それぞれ、一端と、前記一端とは反対側の他端と、を有し、
前記複数の印字パターンのそれぞれについて、前記一端及び前記他端を前記印字情報及び前記三次元形状データに基づいて抽出する第１抽出工程と、
前記複数の印字パターンのそれぞれの前記一端及び前記他端のうち、前記Ｚ軸方向のプラス側において、前記Ｚ軸方向で前記直交座標系の原点から最も離れた端をプラス側遠端として抽出すると共に、前記Ｚ軸方向のマイナス側において、前記Ｚ軸方向で前記直交座標系の原点から最も離れた端をマイナス側遠端として抽出する第２抽出工程と、
前記プラス側遠端と前記マイナス側遠端のうち、前記Ｚ軸方向で前記直交座標系の原点に最も近い端を第１印字始端として抽出する第３抽出工程と、
前記第１印字始端を有する印字パターンを前記印字順番を１番とする第１印字パターンに設定すると共に、前記第１印字パターンの前記印字方向を前記第１印字始端から、前記第１印字始端とは反対側の前記一端又は前記他端に相当する第１印字終端へ向かう方向に設定する第１設定工程と、
前記複数の印字パターンのそれぞれの前記一端及び前記他端のうち、前記第１印字パターンの前記一端及び前記他端を除いて、前記Ｚ軸方向で前記第１印字パターンの前記第１印字終端に最も近い端を第２印字始端として抽出する第４抽出工程と、
前記第２印字始端を有する印字パターンを前記印字順番を２番とする第２印字パターンに設定すると共に、前記第２印字パターンの前記印字方向を前記第２印字始端から、前記第２印字始端とは反対側の前記一端又は前記他端に相当する第２印字終端へ向かう方向に設定する第２設定工程と、
前記第４抽出工程及び前記第２設定工程を繰り返し行うことによって、前記印字順番が３番以降の印字パターンの前記印字順番及び前記印字方向を設定する繰返工程と、を備えることを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項9】
複数の印字パターンをワーク表面に印字するレーザ加工を行うためのレーザ光を出射するレーザ光出射部と、前記レーザ光を直交座標系のＸＹ軸方向で走査するＸＹ軸走査部と、前記レーザ光を前記直交座標系のＺ軸方向で走査するＺ軸走査部と、前記複数の印字パターンをそれぞれ特定するための位置座標を含む印字情報及び前記ワーク表面の三次元形状を示す三次元形状データを受け入れる受入部と、を備えるレーザ加工装置が、前記ＸＹ軸走査部及び前記Ｚ軸走査部の待機位置を前記直交座標系の原点とする前記レーザ加工を行う際に、前記複数の印字パターンの印字順番と、前記複数の印字パターンのそれぞれの印字方向とを前記印字情報及び前記三次元形状データに基づいて決定するレーザ加工方法であって、
前記複数の印字パターンは、それぞれ、一端と、前記一端とは反対側の他端と、を有し、
前記複数の印字パターンのそれぞれについて、前記一端及び前記他端を前記印字情報及び前記三次元形状データに基づいて抽出する第１抽出工程と、
前記複数の印字パターンのそれぞれの前記一端及び前記他端について、前記直交座標系の原点との間における前記ＸＹ軸走査部の整定時間と前記Ｚ軸走査部の整定時間のうち、時間が長い方を第１整定時間として関連付ける第１関連付工程と、
前記複数の印字パターンのそれぞれの前記一端及び前記他端のうち、前記Ｚ軸方向のプラス側において、前記第１整定時間が最も長い端をプラス側遠端として抽出すると共に、前記Ｚ軸方向のマイナス側において、前記第１整定時間が最も長い端をマイナス側遠端として抽出する第２抽出工程と、
前記プラス側遠端と前記マイナス側遠端のうち、前記第１整定時間が最も短い端を第１印字始端として抽出する第３抽出工程と、
前記第１印字始端を有する印字パターンを前記印字順番を１番とする第１印字パターンに設定すると共に、前記第１印字パターンの前記印字方向を前記第１印字始端から、前記第１印字始端とは反対側の前記一端又は前記他端に相当する第１印字終端へ向かう方向に設定する第１設定工程と、
前記複数の印字パターンのうち前記第１印字パターンを除くそれぞれの前記一端及び前記他端について、前記第１印字パターンの前記第１印字終端との間における前記ＸＹ軸走査部の整定時間と前記Ｚ軸走査部の整定時間のうち、時間が短い方を第２整定時間として関連付ける第２関連付工程と、
前記複数の印字パターンのそれぞれの前記一端及び前記他端のうち、前記第１印字パターンの前記一端及び前記他端を除いて、前記第２整定時間が最も短い端を第２印字始端として抽出する第４抽出工程と、
前記第２印字始端を有する印字パターンを前記印字順番を２番とする第２印字パターンに設定すると共に、前記第２印字パターンの前記印字方向を前記第２印字始端から、前記第２印字始端とは反対側の前記一端又は前記他端に相当する第２印字終端へ向かう方向に設定する第２設定工程と、
前記第２関連付工程、前記第４抽出工程、及び前記第２設定工程を繰り返し行うことによって、前記印字順番が３番以降の印字パターンの前記印字順番及び前記印字方向を設定する繰返工程と、を備えることを特徴とするレーザ加工方法。
前記複数の印字パターンは、それぞれ、一端と、前記一端とは反対側の他端と、を有し、
前記複数の印字パターンのそれぞれについて、前記一端及び前記他端を前記印字情報及び前記三次元形状データに基づいて抽出する第１抽出工程と、
前記複数の印字パターンのそれぞれの前記一端及び前記他端について、前記直交座標系の原点との間における前記ＸＹ軸走査部の整定時間と前記Ｚ軸走査部の整定時間のうち、時間が長い方を第１整定時間として関連付ける第１関連付工程と、
前記複数の印字パターンのそれぞれの前記一端及び前記他端のうち、前記Ｚ軸方向のプラス側において、前記第１整定時間が最も長い端をプラス側遠端として抽出すると共に、前記Ｚ軸方向のマイナス側において、前記第１整定時間が最も長い端をマイナス側遠端として抽出する第２抽出工程と、
前記プラス側遠端と前記マイナス側遠端のうち、前記第１整定時間が最も短い端を第１印字始端として抽出する第３抽出工程と、
前記第１印字始端を有する印字パターンを前記印字順番を１番とする第１印字パターンに設定すると共に、前記第１印字パターンの前記印字方向を前記第１印字始端から、前記第１印字始端とは反対側の前記一端又は前記他端に相当する第１印字終端へ向かう方向に設定する第１設定工程と、
前記複数の印字パターンのうち前記第１印字パターンを除くそれぞれの前記一端及び前記他端について、前記第１印字パターンの前記第１印字終端との間における前記ＸＹ軸走査部の整定時間と前記Ｚ軸走査部の整定時間のうち、時間が短い方を第２整定時間として関連付ける第２関連付工程と、
前記複数の印字パターンのそれぞれの前記一端及び前記他端のうち、前記第１印字パターンの前記一端及び前記他端を除いて、前記第２整定時間が最も短い端を第２印字始端として抽出する第４抽出工程と、
前記第２印字始端を有する印字パターンを前記印字順番を２番とする第２印字パターンに設定すると共に、前記第２印字パターンの前記印字方向を前記第２印字始端から、前記第２印字始端とは反対側の前記一端又は前記他端に相当する第２印字終端へ向かう方向に設定する第２設定工程と、
前記第２関連付工程、前記第４抽出工程、及び前記第２設定工程を繰り返し行うことによって、前記印字順番が３番以降の印字パターンの前記印字順番及び前記印字方向を設定する繰返工程と、を備えることを特徴とするレーザ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、複数の印字パターンの印字順番と印字方向とを決定するレーザ加工装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、上記レーザ加工装置に関し、種々の技術が提案されている。例えば、下記特許文献１に記載のレーザマーキング装置における複数印字ブロックの印字順決定方法は、レーザ光源から発したレーザ光を偏向装置で二次元偏向することによって対象物の表面にレーザ光による印字を行うレーザマーキング装置において、複数の印字ブロックにわたって印字を行う場合の最適印字順を決定する方法であって、（ａ）各印字ブロックを構成する文字列の最初の文字の外接矩形に対して所定の位置関係にある第１代表点を設定すると共に、前記文字列の最後の文字の外接矩形に対して所定の位置関係にある第２代表点を設定するステップと、（ｂ）前記第１代表点と前記第２代表点とを結ぶ印字ブロック代表直線を印字ブロックごとに設定するステップと、（ｃ）一の印字ブロック代表直線の端点である前記第１代表点又は前記第２代表点から別の印字ブロック代表直線の端点である前記第１代表点又は前記第２代表点への移動経路である印字ブロック間直線を設定するステップと、（ｄ）複数の前記印字ブロック代表直線と１又は複数の前記印字ブロック間直線とを含む全経路の長さを算出するステップと、（ｅ）可能なすべての印字順の組合せについて前記ステップ（ｃ）及び（ｄ）を実行したときに、前記全経路の長さが最短となる印字順を最適印字順として決定するステップとを有することを特徴とする。
【0003】
下記特許文献１の記載によれば、上記方法は、複数の印字ブロックの代表点に基づいて最適な印字順が決定される。したがって、日付、ランク、シリアル番号の印字のように、印字内容の一部が印字対象ごとに変化する場合であっても、最初に決めた印字順にしたがって効率よく印字を行うことができる。つまり、従来例のように印字内容の一部が変わるたびに印字順を決め直す処理が不要であるので、印字全体に要する時間を効果的に短縮することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００５－１６１３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記方法は、レーザ光による印字をレーザ光の二次元偏向で行うレーザマーキング装置において行われるものである。しかしながら、レーザ光が直交座標系のＸＹ軸方向に加えてＺ軸方向でも走査される場合、ＸＹ軸方向の走査よりもＺ軸方向の走査の整定時間が長いケースが一般的なため、Ｚ軸方向の走査に着目して、印字全体に要する時間を効果的に短縮する技術開発が求められている。
【0006】
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、ＸＹ軸走査部及びＺ軸走査部の待機位置を直交座標系の原点とするレーザ加工に要する時間の短縮を、ＸＹＺ軸方向の走査の関連事項に着目して行うレーザ加工装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本明細書は、複数の印字パターンをワーク表面に印字するレーザ加工を行うためのレーザ光を出射するレーザ光出射部と、レーザ光を直交座標系のＸＹ軸方向で走査するＸＹ軸走査部と、レーザ光を直交座標系のＺ軸方向で走査するＺ軸走査部と、複数の印字パターンをそれぞれ特定するための位置座標を含む印字情報及びワーク表面の三次元形状を示す三次元形状データを受け入れる受入部と、複数の印字パターンの印字順番と、複数の印字パターンのそれぞれの印字方向とを印字情報及び三次元形状データに基づいて決定する決定部と、決定部で決定される印字順番と印字方向とに基づいて、ＸＹ軸走査部及びＺ軸走査部の待機位置を直交座標系の原点とするレーザ加工を行う制御部と、を備え、複数の印字パターンは、それぞれ、一端と、一端とは反対側の他端と、を有し、決定部は、複数の印字パターンのそれぞれについて、一端及び他端を印字情報及び三次元形状データに基づいて抽出する第１抽出部と、複数の印字パターンのそれぞれの一端及び他端のうち、Ｚ軸方向のプラス側において、Ｚ軸方向で直交座標系の原点から最も離れた端をプラス側遠端として抽出すると共に、Ｚ軸方向のマイナス側において、Ｚ軸方向で直交座標系の原点から最も離れた端をマイナス側遠端として抽出する第２抽出部と、プラス側遠端とマイナス側遠端のうち、Ｚ軸方向で直交座標系の原点に最も近い端を第１印字始端として抽出する第３抽出部と、第１印字始端を有する印字パターンを印字順番を１番とする第１印字パターンに設定すると共に、第１印字パターンの印字方向を第１印字始端から、第１印字始端とは反対側の一端又は他端に相当する第１印字終端へ向かう方向に設定する第１設定部と、複数の印字パターンのそれぞれの一端及び他端のうち、第１印字パターンの一端及び他端を除いて、Ｚ軸方向で第１印字パターンの第１印字終端に最も近い端を第２印字始端として抽出する第４抽出部と、第２印字始端を有する印字パターンを印字順番を２番とする第２印字パターンに設定すると共に、第２印字パターンの印字方向を第２印字始端から、第２印字始端とは反対側の一端又は他端に相当する第２印字終端へ向かう方向に設定する第２設定部と、第４抽出部及び第２設定部を繰り返し行うことによって、印字順番が３番以降の印字パターンの印字順番及び印字方向を設定する繰返部と、を備えることを特徴とするレーザ加工装置を開示する。
【発明の効果】
【0008】
本開示によれば、レーザ加工装置は、ＸＹ軸走査部及びＺ軸走査部の待機位置を直交座標系の原点とするレーザ加工に要する時間の短縮を、ＸＹＺ軸方向の走査の関連事項に着目して行う。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本実施形態のレーザ加工装置の概略構成が表された図である。
【図2】同レーザ加工装置の電気的構成が表されたブロック図である。
【図3】同レーザ加工装置で複数の印字パターンがマーキング（印字）加工される加工対象物の加工面が表された斜視図である。
【図4】同加工対象物の加工面が表された平面図である。
【図5】同レーザ加工装置が実行する各処理が表されたフローチャートである。
【図6】複数の印字パターンの印字順番と印字方向を説明するための斜視図である。
【図7】同レーザ加工装置が実行する各処理が表されたフローチャートである。
【図8】印字パターンを構成する複数のオブジェクトについて、それらの書き順の変更を説明するための斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本開示のレーザ加工装置について、具体化した実施形態に基づき、図面を参照しつつ説明する。以下の説明に用いる図１及び図２では、基本的構成の一部が省略されて描かれており、描かれた各部の寸法比等は必ずしも正確ではない。尚、以下の説明において、直交座標系のＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向は、図面に示された通りである。また、上下方向は、直交座標系のＺ軸方向に平行であり、図面に示された通りである。
【0011】
［１．レーザ加工装置の概略構成］
先ず、図１及び図２に基づいて、本実施形態のレーザ加工装置１の概略構成について説明する。本実施形態のレーザ加工装置１は、印字情報作成部２及びレーザ加工部３で構成されている。印字情報作成部２は、パーソナルコンピュータ等で構成されている。
先ず、図１及び図２に基づいて、本実施形態のレーザ加工装置１の概略構成について説明する。本実施形態のレーザ加工装置１は、印字情報作成部２及びレーザ加工部３で構成されている。印字情報作成部２は、パーソナルコンピュータ等で構成されている。
【0012】
レーザ加工部３は、加工レーザ光Ｐを加工対象物７の加工面８上で２次元走査してマーキング（印字）加工を行うものである。レーザ加工部３は、レーザコントローラ６を備えている。尚、以下では、マーキング（印字）加工を、レーザ加工と表記して説明する場合がある。
【0013】
レーザコントローラ６は、コンピュータで構成され、印字情報作成部２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６は、印字情報作成部２から送信された印字情報６７、制御パラメータ、各種指示情報等に基づいてレーザ加工部３を駆動制御する。
【0014】
レーザ加工部３の概略構成について説明する。レーザ加工部３は、レーザ発振ユニット１２、ガイド光部１５、ダイクロイックミラー１０１、光学系７０、ガルバノスキャナ１８、及びｆθレンズ１９等を備えており、不図示の略直方体形状の筐体カバーで覆われている。
【0015】
レーザ発振ユニット１２は、レーザ発振器２１等で構成されている。レーザ発振器２１は、ＣＯ２レーザ、ＹＡＧレーザ、ファイバレーザ等で構成されており、加工レーザ光Ｐを出射する。尚、加工レーザ光Ｐの光径は、不図示のビームエキスパンダで調整（例えば、拡大）される。
【0016】
ガイド光部１５は、可視半導体レーザ２８等で構成されている。可視半導体レーザ２８は、可視可干渉光であるガイド光Ｑ、例えば、赤色レーザ光を出射する。ガイド光Ｑは、不図示のレンズ群で平行光にされ、更に、２次元走査されることによって、例えば、加工レーザ光Ｐでマーキング（印字）加工すべき印字パターンの像、その像を取り囲んだ矩形の像、又は所定形状の像等を、加工対象物７の加工面８上に軌跡（時間残像）で描画するものである。つまり、ガイド光Ｑには、マーキング（印字）加工能力がない。
【0017】
ガイド光Ｑの波長は、加工レーザ光Ｐの波長とは異なる。本実施形態では、例えば、加工レーザ光Ｐの波長は１０６４ｎｍであり、ガイド光Ｑの波長は、６５０ｎｍである。
【0018】
ダイクロイックミラー１０１では、入射された加工レーザ光Ｐのほぼ全部が透過する。また、ダイクロイックミラー１０１では、加工レーザ光Ｐが透過する略中央位置にて、ガイド光Ｑが４５度の入射角で入射され、４５度の反射角で加工レーザ光Ｐの光路上に反射される。ダイクロイックミラー１０１の反射率は、波長依存性を持っている。具体的には、ダイクロイックミラー１０１は、誘電体層と金属層との多層膜構造の表面処理がなされており、ガイド光Ｑの波長に対して高い反射率を有し、それ以外の波長の光をほとんど（９９％）透過するように構成されている。
【0019】
尚、図１の一点鎖線は、加工レーザ光Ｐとガイド光Ｑの光軸１０を示している。また、光軸１０の方向は、加工レーザ光Ｐとガイド光Ｑの経路方向を示している。
【0020】
光学系７０は、第１レンズ７２、第２レンズ７４、及び移動機構７６を備えている。光学系７０では、ダイクロイックミラー１０１を経た加工レーザ光Ｐとガイド光Ｑが、第１レンズ７２に入射し通過する。その際、第１レンズ７２によって、加工レーザ光Ｐとガイド光Ｑの各光径が縮小される。また、第１レンズ７２を通過した加工レーザ光Ｐとガイド光Ｑは、第２レンズ７４に入射し通過する。その際、第２レンズ７４によって、加工レーザ光Ｐとガイド光Ｑが平行光にされる。移動機構７６は、光学系モータ８０と、光学系モータ８０の回転運動を直線運動に変換するラック・アンド・ピニオン（不図示）等を備えており、光学系モータ８０の回転制御によって、第２レンズ７４を加工レーザ光Ｐとガイド光Ｑの経路方向に移動させる。
【0021】
尚、移動機構７６は、第２レンズ７４に代えて第１レンズ７２を移動させる構成であってもよいし、第１レンズ７２と第２レンズ７４との間の距離が変わるように第１レンズ７２と第２レンズ７４の双方を移動させる構成であってもよい。また、移動機構７６は、ボイスコイルモータ方式であってもよい。
【0022】
ガルバノスキャナ１８は、光学系７０を経た加工レーザ光Ｐとガイド光Ｑとを２次元走査するものである。ガルバノスキャナ１８では、ガルバノＸ軸モータ３１とガルバノＹ軸モータ３２とが、それぞれのモータ軸が互いに直交するように取り付けられ、各モータ軸の先端部に取り付けられた走査ミラー１８Ｘ、１８Ｙが内側で互いに対向している。そして、各モータ３１、３２の回転制御で、各走査ミラー１８Ｘ、１８Ｙを回転させることによって、加工レーザ光Ｐとガイド光Ｑとを２次元走査する。この２次元走査方向は、Ｘ軸方向とＹ軸方向である。
【0023】
ｆθレンズ１９は、ガルバノスキャナ１８によって２次元走査された加工レーザ光Ｐとガイド光Ｑとを加工対象物７の加工面８上に集光するものである。従って、加工レーザ光Ｐとガイド光Ｑは、各モータ３１、３２の回転制御によって、加工対象物７の加工面８上でＸ軸方向とＹ軸方向に２次元走査される。
【0024】
加工レーザ光Ｐとガイド光Ｑとでは、波長が異なる。そのため、光学系７０における第１レンズ７２と第２レンズ７４との間の距離が一定の場合、加工レーザ光Ｐとガイド光Ｑが集光する位置（以下、「焦点位置Ｆ」という。）は、上下方向（Ｚ軸方向）で異なってしまう。そこで、加工レーザ光Ｐとガイド光Ｑの焦点位置Ｆは、光学系７０における第１レンズ７２と第２レンズ７４との間の距離が調整されることによって、上下方向（Ｚ軸方向）で移動し、加工対象物７の加工面８上に合わせられる。
【0025】
また、加工対象物７の加工面８の位置が上下方向（Ｚ軸方向）で異なる場合も、同様にして、加工レーザ光Ｐとガイド光Ｑの焦点位置Ｆは、光学系７０における第１レンズ７２と第２レンズ７４との間の距離が調整されることによって、上下方向（Ｚ軸方向）で走査され、加工対象物７の加工面８上に合わせられる。
【0026】
次に、レーザ加工装置１を構成する印字情報作成部２とレーザ加工部３の回路構成について図２に基づいて説明する。先ず、レーザ加工部３の回路構成について説明する。
【0027】
図２に表されるように、レーザ加工部３は、レーザコントローラ６、ガルバノコントローラ３５、ガルバノドライバ３６、レーザドライバ３７、半導体レーザドライバ３８、及び光学系ドライバ７８等から構成されている。レーザコントローラ６は、レーザ加工部３の全体を制御する。レーザコントローラ６には、ガルバノコントローラ３５、レーザドライバ３７、半導体レーザドライバ３８、及び光学系ドライバ７８等が電気的に接続されている。また、レーザコントローラ６には、外部の印字情報作成部２が双方向通信可能に接続されている。また、レーザコントローラ６は、印字情報作成部２から送信された各情報（例えば、印字情報６７、レーザ加工部３に対する制御パラメータ、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。
【0028】
レーザコントローラ６は、ＣＰＵ４１、ＲＡＭ４２、及びＲＯＭ４３等を備えている。ＣＰＵ４１は、レーザ加工部３の全体の制御を行う演算装置及び制御装置である。ＣＰＵ４１、ＲＡＭ４２、及びＲＯＭ４３は、不図示のバス線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。
【0029】
ＲＡＭ４２は、ＣＰＵ４１により演算された各種の演算結果や印字パターンの（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。
【0030】
ＲＯＭ４３は、各種のプログラムを記憶させておくものであり、例えば、印字情報作成部２から送信された印字情報６７に基づいて印字パターンのＸＹ座標データを算出して、加工データ４４としてＲＡＭ４２に記憶するプログラムや、ガイド光Ｑの軌跡で描く像のＸＹ座標データを算出してＲＡＭ４２に記憶するプログラム等が記憶されている。尚、各種プログラムには、上述したプログラムに加えて、例えば、各種のディレイ値、印字情報作成部２から入力された印字情報６７に対応する印字パターンの太さ、深さ及び本数、レーザ発振器２１のレーザ出力、加工レーザ光Ｐのレーザパルス幅、ガルバノスキャナ１８による加工レーザ光Ｐを走査する速度、及びガルバノスキャナ１８によるガイド光Ｑを走査する速度等を示す各種制御パラメータをＲＡＭ４２に記憶するプログラム等がある。更に、ＲＯＭ４３には、歪補正のためのパラメータや、ガルバノスキャナ１８、レーザ加工装置１のステータス情報（エラー情報、加工回数、加工時間等）が記憶されている。
【0031】
ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４３に記憶されている各種のプログラムに基づいて各種の演算及び制御を行う。
【0032】
ＣＰＵ４１は、加工データ４４、ガイド光Ｑの軌跡で描く像の軌跡のＸＹ座標データ、ガルバノスキャナ１８によるガイド光Ｑを走査する速度、及びガルバノスキャナ１８による加工レーザ光Ｐを走査する速度等を示すガルバノ走査速度情報等を、ガルバノコントローラ３５に出力する。また、ＣＰＵ４１は、印字情報作成部２から入力された印字情報に基づいて設定したレーザ発振器２１のレーザ出力、及び加工レーザ光Ｐのレーザパルス幅等を示すレーザ駆動情報を、レーザドライバ３７に出力する。
【0033】
ＣＰＵ４１は、可視半導体レーザ２８の点灯開始を指示するオン信号又は消灯を指示するオフ信号を半導体レーザドライバ３８に出力する。
【0034】
ガルバノコントローラ３５は、レーザコントローラ６から入力された各情報（例えば、印字パターンのＸＹ座標データ、ガイド光Ｑの軌跡で描く像の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、駆動角度及び回転速度を示すモータ駆動情報をガルバノドライバ３６に出力する。ガルバノドライバ３６は、ガルバノコントローラ３５から入力された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、加工レーザ光Ｐとガイド光Ｑを２次元走査する。
【0035】
レーザドライバ３７は、レーザコントローラ６から入力されたレーザ発振器２１のレーザ出力、及び加工レーザ光Ｐのレーザパルス幅等を示すレーザ駆動情報等に基づいて、レーザ発振器２１を駆動させる。半導体レーザドライバ３８は、レーザコントローラ６から入力されたオン信号又はオフ信号に基づいて、可視半導体レーザ２８を点灯駆動又は、消灯させる。
【0036】
光学系ドライバ７８は、レーザコントローラ６から入力された情報に基づいて、光学系モータ８０を駆動制御して、第２レンズ７４を移動させる。
【0037】
次に、印字情報作成部２の回路構成について説明する。印字情報作成部２は、制御部５１、入力操作部５５、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）５６、及びＣＤ－ＲＯＭドライブ５８等を備えている。制御部５１には、不図示の入出力インターフェースを介して、入力操作部５５、液晶ディスプレイ５６、及びＣＤ－ＲＯＭドライブ５８等が接続されている。
【0038】
入力操作部５５は、不図示のマウス及びキーボード等から構成されており、例えば、各種指示情報をユーザが入力する際に使用される。
【0039】
ＣＤ－ＲＯＭドライブ５８は、各種データ、及び各種アプリケーションソフトウェア等をＣＤ－ＲＯＭ５７から読み込むものである。
【0040】
制御部５１は、印字情報作成部２の全体を制御すると共に、ＣＰＵ６１、ＲＡＭ６２、ＲＯＭ６３、及びハードディスクドライブ（以下、「ＨＤＤ」という。）６６等を備えている。ＣＰＵ６１は、印字情報作成部２の全体の制御を行う演算装置及び制御装置である。ＣＰＵ６１、ＲＡＭ６２、及びＲＯＭ６３は、不図示のバス線により相互に接続されており、相互にデータのやり取りが行われる。更に、ＣＰＵ６１とＨＤＤ６６とは、不図示の入出力インターフェースを介して接続されており、相互にデータのやり取りが行われる。
【0041】
ＲＡＭ６２は、ＣＰＵ６１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。ＲＯＭ６３は、各種のプログラム等を記憶させておくものである。更に、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。
【0042】
ＨＤＤ６６には、各種アプリケーションソフトウェアのプログラム、及び各種データファイル等が記憶される。
【0043】
また、ＲＡＭ６２には、三次元形状データ６４や、印字情報６７が記憶されている。三次元形状データ６４は、加工対象物７の加工面８の三次元形状を示すデータであり、入力操作部５５でユーザによって入力され、あるいは、ＣＤ－ＲＯＭドライブ５８でＣＤ－ＲＯＭ５７から読み込まれる。もっとも、三次元形状データ６４は、レーザ加工装置１が備える三次元計測機能で計測されたものであってもよいし、印字情報作成部２で実行される３次元ＣＡＤソフトのアプリケーションソフトウェアによって作成されたＣＡＤデータであってもよいし、不図示の入出力インターフェースを介してレーザ加工装置１の外部から入力されたＣＡＤデータであってもよい。印字情報６７は、入力操作部５５でユーザによって入力されるが、ＣＤ－ＲＯＭドライブ５８でＣＤ－ＲＯＭ５７から読み込まれてもよいし、不図示の入出力インターフェースを介してレーザ加工装置１の外部から入力されてもよい。尚、印字情報６７には、上述したデータに関する事項に加えて、例えば、印字パターンの位置座標等に関する情報が含まれている。尚、印字パターンの位置座標は、例えば、印字パターンの配置位置（左上）の座標を指定するものであってもよい。
【0044】
［２．印字パターン］
次に、印字パターンについて説明する。本実施形態では、図３及び図４に表されるように、加工対象物７の加工面８上において、印字パターンＬＰ１、印字パターンＬＰ２、及び印字パターンＬＰ３が、マーキング（印字）加工される。
次に、印字パターンについて説明する。本実施形態では、図３及び図４に表されるように、加工対象物７の加工面８上において、印字パターンＬＰ１、印字パターンＬＰ２、及び印字パターンＬＰ３が、マーキング（印字）加工される。
【0045】
印字パターンＬＰ１は、４つの「Ａ」の英文字がその横方向に並んだものである。印字パターンＬＰ２は、４つの「Ｂ」の英文字がその横方向に並んだものである。印字パターンＬＰ３は、４つの「Ｃ」の英文字がその横方向に並んだものである。印字パターンＬＰ１には、４つの「Ａ」の英文字がマーキング（印字）加工される際の開始端候補として、一端ＯＥ１と他端ＴＥ１とが設けられている。他端ＴＥ１は、４つの「Ａ」の英文字が並ぶ横方向において、一端ＯＥ１とは反対側に設けられている。同様にして、印字パターンＬＰ２には、一端ＯＥ２及び他端ＴＥ２が設けられ、印字パターンＬＰ３には、一端ＯＥ３及び他端ＴＥ３が設けられている。
【0046】
以下の説明において、印字パターンＬＰ１、印字パターンＬＰ２、及び印字パターンＬＰ３を区別することなく総称する際は、印字パターンＬＰと表記する。印字パターンＬＰ１の一端ＯＥ１、印字パターンＬＰ２の一端ＯＥ２、及び印字パターンＬＰ３の一端ＯＥ３を区別することなく総称する際は、印字パターンＬＰの一端ＯＥと表記する。印字パターンＬＰ１の他端ＴＥ１、印字パターンＬＰ２の他端ＴＥ２、及び印字パターンＬＰ３の他端ＴＥ３を区別することなく総称する際は、印字パターンＬＰの他端ＴＥと表記する。
【0047】
［３．加工対象物の加工面と直交座標系］
次に、加工対象物７の加工面８と直交座標系とについて説明する。本実施形態では、図３及び図４に表されるように、直交座標系として、三次元のＸＹＺ座標系が設けられている。また、加工対象物７の加工面８は、４つの平面８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄを有している。加工対象物７の加工面８の平面視（つまり、ＸＹＺ座標系に含まれるＸＹ座標系）において、平面８ＡはＸＹ座標系の第２象限に位置し、平面８ＢはＸＹ座標系の第３象限に位置し、平面８ＣはＸＹ座標系の第４象限に位置し、平面８ＤはＸＹ座標系の第１象限に位置している。
次に、加工対象物７の加工面８と直交座標系とについて説明する。本実施形態では、図３及び図４に表されるように、直交座標系として、三次元のＸＹＺ座標系が設けられている。また、加工対象物７の加工面８は、４つの平面８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄを有している。加工対象物７の加工面８の平面視（つまり、ＸＹＺ座標系に含まれるＸＹ座標系）において、平面８ＡはＸＹ座標系の第２象限に位置し、平面８ＢはＸＹ座標系の第３象限に位置し、平面８ＣはＸＹ座標系の第４象限に位置し、平面８ＤはＸＹ座標系の第１象限に位置している。
【0048】
４つの平面８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄのうち、３つの平面８Ａ，８Ｃ，８Ｄは、Ｚ軸方向と直交する平面であって、Ｚ軸方向で異なる位置に延在している。これに対して、一つの平面８Ｂは、Ｘ軸方向及びＺ軸方向と交差する傾斜面である。平面８Ａは、印字パターンＬＰ１がＸ軸方向に沿ってマーキング（印字）加工される面である。平面８Ｂは、その平面視で、印字パターンＬＰ２がＸ軸方向に沿ってマーキング（印字）加工される面である。平面８Ｃは、印字パターンＬＰ３がＸ軸方向に沿ってマーキング（印字）加工される面である。
【0049】
ＸＹＺ座標系の原点Ｏは、ＸＹＺ座標系のＸ軸方向及びＹ軸方向（つまり、加工対象物７の加工面８の平面視）において、４つの平面８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄが隣り合う位置にあり、更に、ＸＹＺ座標系のＺ軸方向において、平面８Ａが延在する位置にある。尚、本実施形態では、Ｚ軸方向において、原点Ｏから上側をプラス側とし、原点Ｏから下側をマイナス側とする。
【0050】
［４．走査位置］
次に、走査位置について説明する。走査位置とは、ガルバノスキャナ１８でＸ軸方向とＹ軸方向に２次元走査されると共に、光学系７０でＺ軸方向に走査させられる加工レーザ光Ｐの位置をいう。従って、レーザ発振器２１による加工レーザ光Ｐの発振が実行されている状態では、走査位置は焦点位置Ｆと一致する。尚、以下の説明では、走査位置を、加工レーザ光Ｐの走査位置と表記する。
次に、走査位置について説明する。走査位置とは、ガルバノスキャナ１８でＸ軸方向とＹ軸方向に２次元走査されると共に、光学系７０でＺ軸方向に走査させられる加工レーザ光Ｐの位置をいう。従って、レーザ発振器２１による加工レーザ光Ｐの発振が実行されている状態では、走査位置は焦点位置Ｆと一致する。尚、以下の説明では、走査位置を、加工レーザ光Ｐの走査位置と表記する。
【0051】
［５．ガルバノスキャナ及び光学系の待機位置］
次に、ガルバノスキャナ１８及び光学系７０の待機位置について説明する。ガルバノスキャナ１８及び光学系７０の待機位置とは、レーザマーキング（印字）のスタンバイ状態において、加工レーザ光Ｐの走査位置が停止している位置をいう。本実施形態において、ガルバノスキャナ１８及び光学系７０の待機位置は、ＸＹＺ座標系の原点Ｏに設定されている。つまり、レーザ加工装置１では、ガルバノスキャナ１８及び光学系７０の待機位置をＸＹＺ座標系の原点Ｏとするレーザマーキング（印字）が行われる。尚、以下の説明では、ガルバノスキャナ１８及び光学系７０の待機位置を、待機位置と表記する場合がある。
次に、ガルバノスキャナ１８及び光学系７０の待機位置について説明する。ガルバノスキャナ１８及び光学系７０の待機位置とは、レーザマーキング（印字）のスタンバイ状態において、加工レーザ光Ｐの走査位置が停止している位置をいう。本実施形態において、ガルバノスキャナ１８及び光学系７０の待機位置は、ＸＹＺ座標系の原点Ｏに設定されている。つまり、レーザ加工装置１では、ガルバノスキャナ１８及び光学系７０の待機位置をＸＹＺ座標系の原点Ｏとするレーザマーキング（印字）が行われる。尚、以下の説明では、ガルバノスキャナ１８及び光学系７０の待機位置を、待機位置と表記する場合がある。
【0052】
［６．ジャンプ距離］
次に、ジャンプ距離について説明する。ジャンプ距離とは、レーザマーキング（印字）中において、加工レーザ光Ｐの走査位置が、待機位置又は一の印字パターンＬＰから次の印字パターンＬＰまで移動する区間（以下、「ジャンプ区間」という。）の距離をいう。ジャンプ区間では、レーザ発振器２１による加工レーザ光Ｐの発振が停止されている状態であるため、加工レーザ光Ｐは出射されない。
次に、ジャンプ距離について説明する。ジャンプ距離とは、レーザマーキング（印字）中において、加工レーザ光Ｐの走査位置が、待機位置又は一の印字パターンＬＰから次の印字パターンＬＰまで移動する区間（以下、「ジャンプ区間」という。）の距離をいう。ジャンプ区間では、レーザ発振器２１による加工レーザ光Ｐの発振が停止されている状態であるため、加工レーザ光Ｐは出射されない。
【0053】
［７．整定時間］
次に、整定時間について説明する。整定時間には、ガルバノスキャナ１８の整定時間と、光学系７０の整定時間とがある。ガルバノスキャナ１８の整定時間は、ジャンプ時間と収束時間とで構成される。ジャンプ時間とは、加工レーザ光Ｐの走査位置がジャンプ区間を移動する際に、ガルバノスキャナ１８の走査ミラー１８Ｘ、１８Ｙが回転している時間をいう。収束時間とは、ガルバノスキャナ１８の走査ミラー１８Ｘ、１８Ｙの回転が停止してから、ガルバノスキャナ１８の走査ミラー１８Ｘ、１８Ｙの機械的振動（リンギング）が許容範囲内に納まるまでに要する時間をいう。
次に、整定時間について説明する。整定時間には、ガルバノスキャナ１８の整定時間と、光学系７０の整定時間とがある。ガルバノスキャナ１８の整定時間は、ジャンプ時間と収束時間とで構成される。ジャンプ時間とは、加工レーザ光Ｐの走査位置がジャンプ区間を移動する際に、ガルバノスキャナ１８の走査ミラー１８Ｘ、１８Ｙが回転している時間をいう。収束時間とは、ガルバノスキャナ１８の走査ミラー１８Ｘ、１８Ｙの回転が停止してから、ガルバノスキャナ１８の走査ミラー１８Ｘ、１８Ｙの機械的振動（リンギング）が許容範囲内に納まるまでに要する時間をいう。
【0054】
ガルバノスキャナ１８の整定時間は、ジャンプ区間の距離及び走査ミラー１８Ｘ、１８Ｙの回転速度等に依存する。従って、ガルバノスキャナ１８の整定時間は、通常、ジャンプ区間毎に異なる。
【0055】
同様にして、光学系７０の整定時間は、ジャンプ時間と収束時間とで構成される。ジャンプ時間とは、加工レーザ光Ｐの走査位置がジャンプ区間を移動する際に、光学系７０の第２レンズ７４が移動している時間をいう。収束時間とは、光学系７０の第２レンズ７４の移動が停止してから、光学系７０の第２レンズ７４の機械的振動（リンギング）が許容範囲内に納まるまでに要する時間をいう。
【0056】
光学系７０の整定時間は、ジャンプ区間の距離及び第２レンズ７４の移動速度等に依存する。従って、光学系７０の整定時間は、通常、ジャンプ区間毎に異なる。
【0057】
［８．印字順番と印字方向の決定］
レーザ加工装置１は、複数の印字パターンＬＰをマーキング（印字）加工する際、マーキング（印字）加工に要する時間を短縮するために、複数の印字パターンＬＰの印字順番と印字方向を決定する。その決定には、ジャンプ距離に基づいて決定が行われる第１ケースと、ガルバノスキャナ１８の整定時間及び光学系７０の整定時間に基づいて決定が行われる第２ケースとがある。
レーザ加工装置１は、複数の印字パターンＬＰをマーキング（印字）加工する際、マーキング（印字）加工に要する時間を短縮するために、複数の印字パターンＬＰの印字順番と印字方向を決定する。その決定には、ジャンプ距離に基づいて決定が行われる第１ケースと、ガルバノスキャナ１８の整定時間及び光学系７０の整定時間に基づいて決定が行われる第２ケースとがある。
【0058】
［８．－１ 第１ケースの制御フロー］
以下、第１ケースの制御フローについて説明する。図５のフローチャートで表された第１レーザ加工方法２００のプログラムは、制御部５１のＲＯＭ６３に記憶されており、加工レーザ光Ｐで加工対象物７の加工面８にマーキング（印字）加工を行う際に、制御部５１のＣＰＵ６１により実行される。尚、本プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ５７に保存されており、ＣＤ－ＲＯＭドライブ５８によって読み込まれ、ＣＰＵ６１により実行されてもよい。
以下、第１ケースの制御フローについて説明する。図５のフローチャートで表された第１レーザ加工方法２００のプログラムは、制御部５１のＲＯＭ６３に記憶されており、加工レーザ光Ｐで加工対象物７の加工面８にマーキング（印字）加工を行う際に、制御部５１のＣＰＵ６１により実行される。尚、本プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ５７に保存されており、ＣＤ－ＲＯＭドライブ５８によって読み込まれ、ＣＰＵ６１により実行されてもよい。
【0059】
第１レーザ加工方法２００のプログラムでは、先ず、ステップ（以下、単に「Ｓ」と表記する。）１０の第１抽出処理Ｓ１０が行われる。この処理では、複数の印字パターンＬＰのそれぞれについて、一端ＯＥ及び他端ＴＥが抽出される。この抽出は、印字情報６７に基づいて行われる。すなわち、ＣＰＵ６１は、印字情報６７の印字パターンＬＰに含まれる最初の文字を抽出し、その文字のフォントに対応する始点をＲＯＭ６３から特定する。同様に、ＣＰＵ６１は、印字パターンＬＰに含まれる最後の文字を抽出し、その文字のフォントに対応する終点をＲＯＭ６３から特定する。更に、ＣＰＵ６１は、特定した始点及び終点について、印字情報６７に含まれる印字パターンＬＰの位置座標及び加工対象物７の加工面８の三次元形状データ６４に基づいて、三次元のＸＹＺ座標を算出し、一端ＯＥと他端ＴＥとする。これにより、図３及び図４で表される具体例では、印字パターンＬＰ１の一端ＯＥ１と他端ＴＥ１、印字パターンＬＰ２の一端ＯＥ２と他端ＴＥ２、及び印字パターンＬＰ３の一端ＯＥ３と他端ＴＥ３が抽出される。尚、印字パターンＬＰが図形や画像である場合、始点及び終点は、予め指定されてもよいし、印字情報６７に含まれていてもよい。
【0060】
第２抽出処理Ｓ１１では、複数の印字パターンＬＰのそれぞれの一端ＯＥ及び他端ＴＥのうち、Ｚ軸方向のプラス側において、Ｚ軸方向でＸＹＺ座標系の原点Ｏから最も離れた端がプラス側遠端として抽出される。更に、複数の印字パターンＬＰのそれぞれの一端ＯＥ及び他端ＴＥのうち、Ｚ軸方向のマイナス側において、Ｚ軸方向でＸＹＺ座標系の原点Ｏから最も離れた端がプラス側遠端として抽出される。これにより、図３及び図４で表される具体例では、印字パターンＬＰ３の一端ＯＥ３及び他端ＴＥ３がプラス側遠端として抽出され、印字パターンＬＰ２の他端ＴＥ２がマイナス側遠端として抽出される。
【0061】
第３抽出処理Ｓ１２では、プラス側遠端とマイナス側遠端のうち、Ｚ軸方向でＸＹＺ座標系の原点Ｏに最も近い端が第１印字始端として抽出される。図３及び図４で表される具体例では、印字パターンＬＰ２の他端ＴＥ２が第１印字始端として抽出される。
【0062】
尚、第３抽出処理Ｓ１２において、プラス側遠端とマイナス側遠端のうち、Ｚ軸方向でＸＹＺ座標系の原点Ｏに最も近い端が複数ある場合には、更に、ＸＹ軸方向でＸＹＺ座標系の原点Ｏに最も近い端が第１印字始端として抽出される。
【0063】
第１設定処理Ｓ１３では、第１印字始端を有する印字パターンＬＰが、印字順番を１番とする第１印字パターンに設定されると共に、第１印字パターンの印字方向が、第１印字始端から、第１印字始端とは反対側の一端又は他端に相当する第１印字終端へ向かう方向に設定される。これにより、図３及び図４で表される具体例では、第１印字始端として抽出されている他端ＴＥ２を有する印字パターンＬＰ２が、印字順番を１番とする第１印字パターンに設定される。更に、第１印字パターンに設定された印字パターンＬＰ２の印字方向が、第１印字始端の他端ＴＥ２から、他端ＴＥ２とは反対側の一端ＯＥ２（に相当する第１印字終端）へ向かう方向に設定される。
【0064】
第４抽出処理Ｓ１４では、複数の印字パターンＬＰのそれぞれの一端ＯＥ及び他端ＴＥのうち、第１印字パターンの一端及び他端を除いて、Ｚ軸方向で第１印字パターンの第１印字終端に最も近い端が第２印字始端として抽出される。但し、第４抽出処理Ｓ１４において、Ｚ軸方向で第１印字パターンの第１印字終端に最も近い端が複数ある場合には、更に、ＸＹ軸方向で第１印字パターンの第１印字終端に最も近い端が第２印字始端として抽出される。
【0065】
図３及び図４で表される具体例では、印字パターンＬＰ２が第１印字パターンに設定されており、印字パターンＬＰ２の一端ＯＥ２が第１印字パターンの第１印字終端に相当している。このような具体例が第４抽出処理Ｓ１４に適用されると、印字パターンＬＰ１，ＬＰ３の一端ＯＥ１，ＯＥ３及び他端ＴＥ１，ＴＥ３のうち、Ｚ軸方向で印字パターンＬＰ２の一端ＯＥ２に最も近い端は、印字パターンＬＰ１の一端ＯＥ１及び他端ＴＥ１であり、複数ある場合となる。よって、印字パターンＬＰ１の一端ＯＥ１及び他端ＴＥ１のうち、ＸＹ軸方向で印字パターンＬＰ２の一端ＯＥ２に最も近い端である印字パターンＬＰ１の一端ＯＥ１が、第２印字始端として抽出される。
【0066】
第２設定処理Ｓ１５では、第２印字始端を有する印字パターンＬＰが、印字順番を２番とする第２印字パターンに設定されると共に、第２印字パターンの印字方向が、第２印字始端から、第２印字始端とは反対側の一端又は他端に相当する第２印字終端へ向かう方向に設定される。これにより、図３及び図４で表される具体例では、第２印字始端として抽出されている一端ＯＥ１を有する印字パターンＬＰ１が、印字順番を２番とする第２印字パターンに設定される。更に、第２印字パターンに設定された印字パターンＬＰ１の印字方向が、第２印字始端の一端ＯＥ１から、一端ＯＥ１とは反対側の他端ＴＥ１（に相当する第２印字終端）へ向かう方向に設定される。
【0067】
引き続き行われる判定処理Ｓ１６では、全ての印字パターンＬＰの印字順番と印字方向の決定が完了したかが判定される。ここで、印字順番と印字方向が未決定の印字パターンＬＰがある場合（Ｓ１６：ＮＯ）、上記第４抽出処理Ｓ１４及び上記第２設定処理Ｓ１５が繰り返し行われる。このようにして、印字順番が３番以降の印字パターンＬＰの印字順番及び印字方向が設定される。これにより、図３及び図４で表される具体例では、Ｚ軸方向で印字パターンＬＰ１の他端ＴＥ１（第２印字パターンの第２印字終端）に最も近い端である印字パターンＬＰ３の一端ＯＥ３が、第３印字始端として抽出される。そして、第３印字始端として抽出されている一端ＯＥ３を有する印字パターンＬＰ３が、印字順番を３番とする第３印字パターンに設定される。更に、第３印字パターンに設定された印字パターンＬＰ３の印字方向が、第３印字始端の一端ＯＥ３から、一端ＯＥ３とは反対側の他端ＴＥ３（に相当する第３印字終端）へ向かう方向に設定される。
【0068】
これに対して、全ての印字パターンＬＰの印字順番と印字方向の決定が完了した場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、第１レーザ加工方法２００は終了する。
【0069】
その後は、このようにして決定された印字パターンＬＰの印字順番と印字方向に従って、全ての印字パターンＬＰがマーキング（印字）加工される。その際、ＣＰＵ６１は、印字情報６７等に加えて、三次元形状データ６４を、レーザコントローラ６に送信する。そして、レーザ加工部３では、加工レーザ光Ｐの走査位置が、加工データ４４に基づいてガルバノスキャナ１８でＸ軸方向とＹ軸方向に２次元走査されると共に、三次元形状データ６４に基づいて光学系７０でＺ軸方向に走査される。
【0070】
尚、図３及び図４で表される具体例について、第１レーザ加工方法２００で決定された印字パターンＬＰの印字順番と印字方向に従って、マーキング（印字）加工が行われると、加工レーザ光Ｐの走査位置は、以下のようにして、ＸＹＺ座標系を移動する。
【0071】
図６に表されるように、マーキング（印字）加工が開始すると、加工レーザ光Ｐの走査位置は、待機位置であるＸＹ座標系の原点Ｏから、印字順番が１番である印字パターンＬＰ２の他端ＴＥ２に移動する。その移動の区間は、ジャンプ区間に相当するため、加工レーザ光Ｐは出射されない。印字パターンＬＰ２において、加工レーザ光Ｐの走査位置は、印字パターンＬＰ２の印字方向である、他端ＴＥ２から一端ＯＥ２に向かう方向へ移動する。その移動中は、レーザ発振器２１による加工レーザ光Ｐの発振が実行されている状態であるため、印字パターンＬＰ２を構成する４つの「Ｂ」の英文字がマーキング（印字）加工される。
【0072】
次に、加工レーザ光Ｐの走査位置は、印字パターンＬＰ２の一端ＯＥ２から、印字順番が２番である印字パターンＬＰ１の一端ＯＥ１に移動する。その移動の区間は、ジャンプ区間に相当するため、加工レーザ光Ｐは出射されない。印字パターンＬＰ１において、加工レーザ光Ｐの走査位置は、印字パターンＬＰ１の印字方向である、一端ＯＥ１から他端ＴＥ１に向かう方向へ移動する。その移動中は、レーザ発振器２１による加工レーザ光Ｐの発振が実行されている状態であるため、印字パターンＬＰ１を構成する４つの「Ａ」の英文字がマーキング（印字）加工される。
【0073】
次に、加工レーザ光Ｐの走査位置は、印字パターンＬＰ１の他端ＴＥ１から、印字順番が３番である印字パターンＬＰ３の一端ＯＥ３に移動する。その移動の区間は、ジャンプ区間に相当するため、加工レーザ光Ｐは出射されない。印字パターンＬＰ３において、加工レーザ光Ｐの走査位置は、印字パターンＬＰ３の印字方向である、一端ＯＥ３から他端ＴＥ３に向かう方向へ移動する。その移動中は、レーザ発振器２１による加工レーザ光Ｐの発振が実行されている状態であるため、印字パターンＬＰ３を構成する４つの「Ｃ」の英文字がマーキング（印字）加工される。
【0074】
その後、加工レーザ光Ｐの走査位置は、印字パターンＬＰ３の他端ＴＥ３から、待機位置であるＸＹ座標系の原点Ｏに戻る。その戻りの区間は、ジャンプ区間に相当するため、加工レーザ光Ｐは出射されない。このようにして、マーキング（印字）加工が終了する。
【0075】
［８．－２ 第２ケースの制御フロー］
以下、第２ケースの制御フローについて説明する。図７のフローチャートで表された第２レーザ加工方法２０２のプログラムは、制御部５１のＲＯＭ６３に記憶されており、加工レーザ光Ｐで加工対象物７の加工面８にマーキング（印字）加工を行う際に、制御部５１のＣＰＵ６１により実行される。尚、本プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ５７に保存されており、ＣＤ－ＲＯＭドライブ５８によって読み込まれ、ＣＰＵ６１により実行されてもよい。
以下、第２ケースの制御フローについて説明する。図７のフローチャートで表された第２レーザ加工方法２０２のプログラムは、制御部５１のＲＯＭ６３に記憶されており、加工レーザ光Ｐで加工対象物７の加工面８にマーキング（印字）加工を行う際に、制御部５１のＣＰＵ６１により実行される。尚、本プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ５７に保存されており、ＣＤ－ＲＯＭドライブ５８によって読み込まれ、ＣＰＵ６１により実行されてもよい。
【0076】
第２レーザ加工方法２０２のプログラムでは、先ず、第１抽出処理Ｓ２０が行われる。この処理では、複数の印字パターンＬＰのそれぞれについて、一端ＯＥ及び他端ＴＥが抽出される。この抽出は、印字情報６７に基づいて行われる。すなわち、この処理は、上記第１抽出処理Ｓ１０と同様である。これにより、図３及び図４で表される具体例では、印字パターンＬＰ１の一端ＯＥ１と他端ＴＥ１、印字パターンＬＰ２の一端ＯＥ２と他端ＴＥ２、及び印字パターンＬＰ３の一端ＯＥ３と他端ＴＥ３が抽出される。
【0077】
第１関連付処理Ｓ２１では、複数の印字パターンＬＰのそれぞれの一端ＯＥ及び他端ＴＥについて、ＸＹＺ座標系の原点Ｏとの間におけるガルバノスキャナ１８の整定時間と光学系７０の整定時間のうち、時間が長い方が第１整定時間として関連付けられる。
【0078】
ガルバノスキャナ１８の整定時間と光学系７０の整定時間は、印字情報６７等を用いて算出される。尚、この算出に必要な印字情報６７以外の情報は、制御部５１のＲＯＭ６３又はレーザコントローラ６のＲＯＭ４３に予め記憶されており、例えば、第２レーザ加工方法２０２のプログラムが実行される際に、ＣＰＵ６１によって読み出される。この点は、後述する第２関連付処理Ｓ２５においても、同様である。
【0079】
第２抽出処理Ｓ２２では、複数の印字パターンＬＰのそれぞれの一端ＯＥ及び他端ＴＥのうち、Ｚ軸方向のプラス側において、第１整定時間が最も長い端がプラス側遠端として抽出される。更に、複数の印字パターンＬＰのそれぞれの一端ＯＥ及び他端ＴＥのうち、Ｚ軸方向のマイナス側において、第１整定時間が最も長い端がマイナス側遠端として抽出される。これにより、図３及び図４で表される具体例では、印字パターンＬＰ３の他端ＴＥ３がプラス側遠端として抽出され、印字パターンＬＰ２の他端ＴＥ２がマイナス側遠端として抽出される。
【0080】
第３抽出処理Ｓ２３では、プラス側遠端とマイナス側遠端のうち、第１整定時間が最も短い端が第１印字始端として抽出される。図３及び図４で表される具体例では、印字パターンＬＰ２の他端ＴＥ２が第１印字始端として抽出される。
【0081】
第１設定処理Ｓ２４では、第１印字始端を有する印字パターンＬＰが、印字順番を１番とする第１印字パターンに設定されると共に、第１印字パターンの印字方向が、第１印字始端から、第１印字始端とは反対側の一端又は他端に相当する第１印字終端へ向かう方向に設定される。すなわち、この処理は、上記第１設定処理Ｓ１３と同様である。これにより、図３及び図４で表される具体例では、第１印字始端として抽出されている他端ＴＥ２を有する印字パターンＬＰ２が、印字順番を１番とする第１印字パターンに設定される。更に、第１印字パターンに設定された印字パターンＬＰ２の印字方向が、第１印字始端の他端ＴＥ２から、他端ＴＥ２とは反対側の一端ＯＥ２（に相当する第１印字終端）へ向かう方向に設定される。
【0082】
第２関連付処理Ｓ２５では、複数の印字パターンＬＰのうち第１印字パターンを除くそれぞれの一端ＯＥ及び他端ＴＥについて、第１印字パターンの第１印字終端との間におけるガルバノスキャナ１８の整定時間と光学系７０の整定時間のうち、時間が短い方が第２整定時間として関連付けられる。
【0083】
第４抽出処理Ｓ２６では、複数の印字パターンＬＰのそれぞれの一端ＯＥ及び他端ＴＥのうち、第１印字パターンの一端及び他端を除いて、第２整定時間が最も短い端が第２印字始端として抽出される。図３及び図４で表される具体例では、印字パターンＬＰ１の一端ＯＥ１が第２印字始端として抽出される。
【0084】
第２設定処理Ｓ２７では、第２印字始端を有する印字パターンＬＰが、印字順番を２番とする第２印字パターンに設定されると共に、第２印字パターンの印字方向が、第２印字始端から、第２印字始端とは反対側の一端又は他端に相当する第２印字終端へ向かう方向に設定される。すなわち、この処理は、上記第２設定処理Ｓ１５と同様である。これにより、図３及び図４で表される具体例では、第２印字始端として抽出されている一端ＯＥ１を有する印字パターンＬＰ１が、印字順番を２番とする第２印字パターンに設定される。更に、第２印字パターンに設定された印字パターンＬＰ１の印字方向が、第２印字始端の一端ＯＥ１から、一端ＯＥ１とは反対側の他端ＴＥ１（に相当する第２印字終端）へ向かう方向に設定される。
【0085】
引き続き行われる判定処理Ｓ２８では、全ての印字パターンＬＰの印字順番と印字方向の決定が完了したかが判定される。ここで、印字順番と印字方向が未決定の印字パターンＬＰがある場合（Ｓ２８：ＮＯ）、上記第２関連付処理Ｓ２５、上記第４抽出処理Ｓ２６、及び上記第２設定処理Ｓ２７が繰り返し行われる。このようにして、印字順番が３番以降の印字パターンＬＰの印字順番及び印字方向が設定される。これにより、図３及び図４で表される具体例では、第３整定時間が最も短い端である印字パターンＬＰ３の一端ＯＥ３が、第３印字始端として抽出される。そして、第３印字始端として抽出されている一端ＯＥ３を有する印字パターンＬＰ３が、印字順番を３番とする第３印字パターンに設定される。更に、第３印字パターンに設定された印字パターンＬＰ３の印字方向が、第３印字始端の一端ＯＥ３から、一端ＯＥ３とは反対側の他端ＴＥ３（に相当する第３印字終端）へ向かう方向に設定される。
【0086】
これに対して、全ての印字パターンＬＰの印字順番と印字方向の決定が完了した場合（Ｓ２８：ＹＥＳ）、第２レーザ加工方法２０２は終了する。
【0087】
その後は、このようにして決定された印字パターンＬＰの印字順番と印字方向に従って、全ての印字パターンＬＰがマーキング（印字）加工される。その際、ＣＰＵ６１は、印字情報６７等に加えて、三次元形状データ６４を、レーザコントローラ６に送信する。そして、レーザ加工部３では、加工レーザ光Ｐの走査位置が、加工データ４４に基づいてガルバノスキャナ１８でＸ軸方向とＹ軸方向に２次元走査されると共に、三次元形状データ６４に基づいて光学系７０でＺ軸方向に走査される。
【0088】
尚、図３及び図４で表される具体例について、第２レーザ加工方法２０２で決定された印字パターンＬＰの印字順番と印字方向に従って、マーキング（印字）加工が行われると、加工レーザ光Ｐの走査位置は、図６に表されたように、第１レーザ加工方法２００で決定された場合と同様にして、ＸＹＺ座標系を移動する。
【0089】
［９．まとめ］
以上詳細に説明したように、本実施の形態のレーザ加工装置１は、第１レーザ加工方法２００を実行することによって、ガルバノスキャナ１８及び光学系７０の待機位置をＸＹＺ座標系の原点Ｏとするレーザ加工に要する時間の短縮を、ＸＹＺ軸方向の走査の関連事項の一つであるジャンプ距離に着目して行うことが可能である。
以上詳細に説明したように、本実施の形態のレーザ加工装置１は、第１レーザ加工方法２００を実行することによって、ガルバノスキャナ１８及び光学系７０の待機位置をＸＹＺ座標系の原点Ｏとするレーザ加工に要する時間の短縮を、ＸＹＺ軸方向の走査の関連事項の一つであるジャンプ距離に着目して行うことが可能である。
【0090】
また、本実施の形態のレーザ加工装置１は、第２レーザ加工方法２０２を実行することによって、ガルバノスキャナ１８及び光学系７０の待機位置をＸＹＺ座標系の原点Ｏとするレーザ加工に要する時間の短縮を、ＸＹＺ軸方向の走査の関連事項の一つである整定時間に着目して行うことが可能である。
【0091】
ちなみに、加工対象物７の加工面８は、「ワーク表面」の一例である。レーザ発振ユニット１２は、「レーザ光出射部」の一例である。ガルバノスキャナ１８は、「ＸＹ軸走査部」の一例である。走査ミラー１８Ｘは、「第１ガルバノミラー」の一例である。走査ミラー１８Ｙは、「第２ガルバノミラー」の一例である。ＣＰＵ４１は、「制御部」の一例である。入力操作部５５は、「受入部」の一例である。ＣＤ－ＲＯＭドライブ５８は、「受入部」の一例である。ＣＰＵ６１は、「決定部」の一例である。光学系７０は、「Ｚ軸走査部」の一例である。第２レンズ７４は、「レンズ」の一例である。加工レーザ光Ｐは、「レーザ光」の一例である。待機位置は、ＸＹ軸走査部及びＺ軸走査部の待機位置の一例である。
【0092】
第１レーザ加工方法２００は、請求項８の「レーザ加工方法」の一例である。第１抽出処理Ｓ１０は、「第１抽出部」及び「第１抽出工程」の一例である。第２抽出処理Ｓ１１は、「第２抽出部」及び「第２抽出工程」の一例である。第３抽出処理Ｓ１２は、「第３抽出部」及び「第３抽出工程」の一例である。第１設定処理Ｓ１３は、「第１設定部」及び「第１設定工程」の一例である。第４抽出処理Ｓ１４は、「第４抽出部」及び「第４抽出工程」の一例である。第２設定処理Ｓ１５は、「第２設定部」及び「第２設定工程」の一例である。第４抽出処理Ｓ１４、第２設定処理Ｓ１５、及び判定処理Ｓ１６は、「繰返部」及び「繰返工程」の一例である。
【0093】
第２レーザ加工方法２０２は、請求項９の「レーザ加工方法」の一例である。第１抽出処理Ｓ２０は、「第１抽出部」及び「第１抽出工程」の一例である。第１関連付処理Ｓ２１は、「第１関連付部」及び「第１関連付工程」の一例である。第２抽出処理Ｓ２２は、「第２抽出部」及び「第２抽出工程」の一例である。第３抽出処理Ｓ２３は、「第３抽出部」及び「第３抽出工程」の一例である。第１設定処理Ｓ２４は、「第１設定部」及び「第１設定工程」の一例である。第２関連付処理Ｓ２５は、「第２関連付部」及び「第２関連付工程」の一例である。第４抽出処理Ｓ２６は、「第４抽出部」及び「第４抽出工程」の一例である。第２設定処理Ｓ２７は、「第２設定部」及び「第２設定工程」の一例である。第２関連付処理Ｓ２５、第４抽出処理Ｓ２６、第２設定処理Ｓ２７、及び判定処理Ｓ２８は、「繰返部」及び「繰返工程」の一例である。
【0094】
［１０．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。
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。
【0095】
例えば、ＸＹＺ座標系の原点Ｏは、加工対象物７の加工面８上のいずれの位置に設定されてもよいし、加工対象物７内のいずれの位置に設定されてもよいし、加工対象物７外のいずれの位置に設定されてもよい。
【0096】
また、本実施の形態のレーザ加工装置１では、ＣＰＵ６１が、第１レーザ加工方法２００又は第２レーザ加工方法２０２の実行中において、印字パターンＬＰを構成する複数のオブジェクトの書き順を変更してもよい。尚、複数のオブジェクトは、図３及び図４で表される具体例では、「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」の各英文字が相当する。
【0097】
このような場合、ＣＰＵ６１は、第１レーザ加工方法２００又は第２レーザ加工方法２０２の実行中において、印字パターンＬＰの印字方向が設定される際に、書き順変更処理を行う。この処理では、複数の印字パターンＬＰのうち、少なくとも複数のオブジェクトで構成される印字パターンＬＰについて、先行してマーキング（印字）加工されるオブジェクトの印字終端と、引き続いてマーキング（印字）加工されるオブジェクトの印字始端との間におけるＺ軸方向の距離が最小となるように、複数のオブジェクトのそれぞれの印字始端及び印字終端が、印字情報６７に基づいて決定される。
【0098】
以下、図８に表されるように、加工対象物７の加工面８上において、矢印１０３が示す印字方向で、印字パターンＬＰ４がマーキング（印字）加工される場合を想定して説明する。印字パターンＬＰ４は、４つのオブジェクトＯＢ１，ＯＢ２，ＯＢ３，ＯＢ４で構成されている。各オブジェクトＯＢ１，ＯＢ２，ＯＢ３，ＯＢ４は、「Ｍ」の英文字であって、マーキング（印字）加工される際の開始端候補として、一端ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ３，ＳＥ４と、他端ＦＥ１，ＦＥ２，ＦＥ３，ＦＥ４が設けられている。
【0099】
尚、以下の説明において、オブジェクトＯＢ１，ＯＢ２，ＯＢ３，ＯＢ４を区別することなく総称する際は、オブジェクトＯＢと表記する。一端ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ３，ＳＥ４を区別することなく総称する際は、一端ＳＥと表記する。他端ＦＥ１，ＦＥ２，ＦＥ３，ＦＥ４を区別することなく総称する際は、他端ＦＥと表記する。
【0100】
印字パターンＬＰ４におけるオブジェクトＯＢの書き順について、そのデフォルトは、一端ＳＥから他端ＦＥへ向かう方向に設定されている。つまり、オブジェクトＯＢ１，ＯＢ２，ＯＢ３，ＯＢ４において、一端ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ３，ＳＥ４が印字始端であり、他端ＦＥ１，ＦＥ２，ＦＥ３，ＦＥ４が印字終端である。尚、書き順のデフォルトは、ＲＯＭ６３に予め記憶されている。
【0101】
しかしながら、そのような書き順が示す方向は、矢印１０３が示す印字方向とは逆である。従って、加工レーザ光Ｐの走査位置は、例えば、先行してマーキング（印字）加工されるオブジェクトＯＢ４の印字終端である他端ＦＥ４から、引き続いてマーキング（印字）加工されるオブジェクトＯＢ３の印字始端である一端ＳＥ３まで移行する場合、２つのオブジェクトＯＢ４，ＯＢ３を横断する必要がある。
【0102】
そこで、ＣＰＵ６１は、上記書き順変更処理を行うことによって、印字パターンＬＰ４におけるオブジェクトＯＢの書き順を、他端ＦＥから一端ＳＥへ向かう方向に変更する。つまり、オブジェクトＯＢ１，ＯＢ２，ＯＢ３，ＯＢ４において、他端ＦＥ１，ＦＥ２，ＦＥ３，ＦＥ４が印字始端端に変更され、一端ＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ３，ＳＥ４が印字終端に変更される。
【0103】
これにより、先行してマーキング（印字）加工されるオブジェクトＯＢの印字終端と、引き続いてマーキング（印字）加工されるオブジェクトＯＢの印字始端との間におけるＺ軸方向の距離が最小となるので、ガルバノスキャナ１８及び光学系７０の待機位置をＸＹＺ座標系の原点Ｏとするレーザ加工に要する時間が短縮される。
【符号の説明】
【0104】
１：レーザ加工装置、８：加工対象物の加工面、１２：レーザ発振ユニット、１８：ガルバノスキャナ、１８Ｘ：走査ミラー、１８Ｙ：走査ミラー、４１：ＣＰＵ、５５：入力操作部、５８：ＣＤ－ＲＯＭドライブ、６１：ＣＰＵ、６７：印字情報、７０：光学系、７４：第２レンズ、７６：移動機構、２００：第１レーザ加工方法、２０２：第２レーザ加工方法、ＬＰ：印字パターン、Ｏ：直交座標系（ＸＹＺ座標系）の原点、ＯＢ：オブジェクト、ＯＥ：印字パターンの一端、Ｐ：加工レーザ光、Ｓ１０：第１抽出処理、Ｓ１１：第２抽出処理、Ｓ１２：第３抽出処理、Ｓ１３：第１設定処理、Ｓ１４：第４抽出処理、Ｓ１５：第２設定処理、Ｓ２０：第１抽出処理、Ｓ２１：第１関連付処理、Ｓ２２：第２抽出処理、２３：第３抽出処理、Ｓ２４：第１設定処理、Ｓ２５：第２関連付処理、Ｓ２６：第４抽出処理、Ｓ２７：第２設定処理、ＴＥ：印字パターンの他端。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】