アコン社長のモノ作り日記

今日はアート系デザインをレーザーする事例をご紹介したいと思います。

レーザーの場合、色の区別が当然できませんので、基本的には白黒データが相性がいいです。

白と黒といっても2色ではなく、間のグレー(灰色)の表現はレーザーパワーの強弱(0~100%)をつけることで良い感じになります。


それでは私が大好きな(だった?)ドラゴンボール孫悟空でやってみましょう。
ちなみに私はドラゴンボール全盛期世代です(キン肉マン、北斗の拳、ハイスクール奇面組、、、ジャンプの袋とじのシール集めてました世代です 笑)

まずは白黒の孫悟空をネットから探してビットマップで保存しました(JPEGやPNGでも良いです)。


そのファイルをレーザーソフトで取込みます。
「ファイル」-「ビットマップファイルを読み込む」を選択します。

ビットマップファイルを読み込む


画像をうまく取り込めました。

悟空取込み


次に、白黒強弱をつけるためパワーマップを設定します。

画像を選択して、画面左のプロパティの「パワーマップ」ボタンを押します。

パワーマップボタン

そうするとパワーマップ画面が出て、白黒の強さ(0~255)に合わせたレーザー出力(%)を設定できる設定画面が表示されます。「Set Max Value」を押して、最大値を入力します。

パワーマップ画面

ここでは最大100%としました。

100%


以上で完了です。簡単ですね!!!

それでは真鍮板のあまりがありましたので、これに印字してみます。




かすが付いていますので、アルコールでふき取ってこんな感じです。

DSC00595


いかがでしょうか?
アート系のお仕事にも非常に簡単に利用頂けると思います

サンプルのご依頼もお気軽にお申し付けください。

今日は定規(目盛)を印字したいというご要望がありましたのでご紹介します。

アコンレーザーでは、簡単に目盛を作る機能があります。


 




ではさっそくこの目盛の追加方法をご紹介します。

まず上のメニューから「レーザー」-「パワー定規」を選択します。

パワー定規



下の画面が出てきます。ここで「目盛」や「数値」などを追加していきます。
今回は、「小さいライン」「大きいライン」「数値」の3つを追加したいと思います。

定規設定


このような100mmの目盛を作ります。


「追加」ボタンを押します。

定規追加

「小さいライン」を作ります。100mmで1mm単位になるのでこのように設定します。
スタートポイント、エンドポイントで線の長さ(座標)を入力します。今回は垂直線なのでエンドポイントのY座標だけ5とします。

小さいライン設定

「OK」ボタンを押すと、1の幅で小さいラインが等間隔に100作られます。


小さいライン設定完了

次に「大きいライン」を追加します。
大きいラインは、10ピッチ間隔なので、100mm場合は以下のように設定します。小さなラインからはみ出るようにエンドポイントのYは10とします。

大きいライン設定


「OK」ボタンを押すと、10の幅で大きいラインが等間隔に11作られます。

大きいライン設定完了

次に「数値」を追加します。
数値の場合は「タイプ」は「目盛りの値」を選択して、以下のように設定します。ここでは数値文字を塗りつぶし設定にしています。

数値設定


以下の通りできあがりました。

数値設定完了


「ファイルを保存」するボタンを押すと、この定規設定用のファイルで保存できますので、いつでも読みだすことができます。

保存が完了したら、次に「ワークスペースに出力する」ボタンを押します。
そうするとワークに定規が描画されます。


ワークに描画されたら、実際の長さに合わせてサイズを調整する必要があります。
ワークの定規図形を選択して、プロパティのサイズで実際のサイズに合わせて調整してください。


Xサイズ調整


以上で定規の設定は完了です。


それではレーザー出力した様子です。




↓拡大写真

定規拡大

等間隔に描かれています。
※レンズの印字範囲ぎりぎりの長さは、レンズの端部分は歪みが少しでてくる可能性があるため注意が必要です。定規長さはレンズ印字範囲から十分余裕を持たせてください(今回は170x170レンズで100mmなので十分余裕がありました)。

定規(目盛)専用機能があると便利ですね~

それでは今回は、出力ポートのご説明です。

その前にこちらの記事をまだ読んでいない方は、先に見ておいてください。

I/Oインターフェースを追加しました!(前編)~入門編
I/Oインターフェースを追加しました!(中編)~入力ポート編


新I/OインターフェースのDSUB25ピンのピン割り当てをもう一度確認しておきましょう。

DSUB25ピン割り当て2


出力ポートは上の表のPOUT0,1,2,3,4,5,6,7の8ポートになります。
この内、POUT0は「ガイド光のON/OFF」に内部で割り付けられているので使用できません。
またPOUT1はソフト設定でデフォルトで「マーキングエンド」信号としてあります(ソフトで変更は可能です)。

POUT1~7の7ポート

が実質任意に利用できるポートです。


ちなみに、POUT0は「ガイド光のON/OFF」に、POUT1は「マーキングエンド」の設定の確認は以下で行うことができます。

画面下の「設定」ボタンを押して

設定ボタン


ポート番号タブを選び、以下の通りそれぞれ0番と1番が選択されているのを確認して下さい。

ガイド光とマーキングエンドのポート確認

このPOUT0は、ハードウェアで決まっていますので変更しないようにしてください。
マーキングエンドはデフォルトでPOUT1の設定になっていますが、例えばPOUT2に変更などしてもかまいません。

またPOUTの回路図は以下の通りで、フォトカプラによるオープン出力です。

出力ポート回路説明


お客様側では、通常プルアップをして信号を取り込んで下さい。
※プルアップ抵抗はフォトカプラON時に1mA程度流れるような電圧、抵抗にしてください
   例) 5V場合  プルアップ抵抗4.7KΩ
      24V場合 プルアップ抵抗24KΩ  など

それでは出力ポートの利用方法の説明です。

(そもそもですが・・)
基本的にはマーキングエンド信号以外はあまり利用する機会は少ないと思います。
マーキングエンド信号はマーキングを終わったことを示す信号になるので、大部分はこの信号を取り込めば良いはずです。


まずメニューの「描画」-「出力ポート」を選択します。

OUTPUTポート出力の追加


インプットの時と同じように、オブジェクトリストの最下に「アウトプットポート」が追加されますので、出力したいPOUT番号をクリックして「適用」ボタンを押します。

OUTPUTポート出力のプロパティ

このとき、出力をHighとするかLowとするかも設定可能です。

H HIGHで出力

L LOWで出力


また出力方法を、ノーマルかパルスかも設定可能です。

ノーマル出力 ノーマル出力

パルス出力 パルス出力  ※パルス場合はHIGHの時間もms単位で設定できます



上の例の設定では、四角を描画した後にアウトプット設定があるので、四角を描画した後にPOUT2番がHIGHになります。


またインプットと同様にオブジェクトリスト内を移動して、四角描画の前に移動したりもできます。

上に移動


こうすれば、四角の描画の前にPOUT2が出力されることになります。

またアウトプットポートのプロパティの「ALL OUT MODE」にチェックを入れることで、複数の出力ポートを同時に出力することもできます。

ALL OUT MODEにチェック

↑この場合は、POUT2,3,4を同時に出力


以上が 出力ポート の使い方になります。
ご参考としてください!!


I/Oインターフェースを追加しました!(前編)~入門編

の続きになります。

それでは玄人の方向けに、入力ポートのご説明です。


今回のI/Oインターフェースカード追加によって、あまり使われないマーキングエンドコネクタは廃止します(DSUB25ピンの中で利用)。

マーキングスタートコネクタは、フットスイッチで良く利用するのでこれはそのまま残し、DSUB25ピン側と内部でOR配線としますので、どちらでマーキングスタートを利用してもOKです。

説明



新I/OインターフェースのDSUB25ピンのピン割り当ては以下です。
DSUB25ピン割り当て2




入力ポートは上の表のGIN4,5,6,7,10,11,12,13の8ポートになります。
この内、GIN4は「マーキングスタート」にソフト上の設定で割り付けられています。

入力ポートの内部回路は大きく3種類に分かれています。

1)GIN4,5,6,7は「接点入力」


入力ポート説明


このようになっていて、フォトカプラで絶縁されています。

2)GIN10,11は「TTL入力」  ※マイナス側がInRin1を利用

TTL入力1


3)GIN12,13は「TTL入力」  ※マイナス側がInRin2を利用

TTL入力2




このように接点入力、TTL入力の両方に対応しておりお客様のシステムに合った利用が可能です。

ではレーザーマーカーで入力ポートはどのようなシチュエーションで利用するのでしょうか


例えば、

ケース1
・GIN5がONしたら丸図形をマーキング
・GIN6がONしたら四角図形をマーキング
・GIN5とGIN6が同時にONしたらテキストをマーキング

など入力ポートの状態に応じたマーキングが可能です
さらに

ケース2
・GIN5がONしたらまずは丸図形をマーキング、そして待機
 次にGIN6がONしたら四角図形をマーキング、そして待機
 次にGIN5とGIN6を同時にONしたらテキストをマーキング、そして終了

など、入力ポートの状態に応じて途中でSTOP、STARTすることもできます

さらにさらに

ケース3
・GIN5がONしたらファイル1のデータをマーキング
・GIN6がONしたらファイル2のデータをマーキング
・GIN5とGIN6を同時にONしたらファイル3のデータをマーキング

など、ファイル単位でのマーキングもできるようになっています

色々な要求にも対応できるようになっております!!



それではまずはケース1の具体的な設定方法です。

丸、四角、テキストを適当に描きます。

3つの図形



次に、丸をクリックして左画面のパラメータプロパティの「入力ポート」ボタンをクリック

入力ポートボタン


どの入力ポートがONになったら丸を描くかを指定します。ここではGIN5としたいので5番にチェックを入れて、その他のチェックはなしとします。


5番にチェック

同様にして、四角図形を選んで、こちらは6番のみチェックを入れます。


6番にチェック

次に、テキストの場合はGIN5とGIN6が同時にONしたら描画としたいので、5番と6番にチェックを入れます。


5番と6番にチェック


これで設定は完了です。

あとはポートの入力を入れながら(例えば丸図形を描きたい場合はGIN5をON状態にしながら)、マーキングスタートすると該当の図形がマーキングされます

以上でケース1の説明は終了です。



次にケース2の場合の説明です。
やりたいことは

 GIN5がONしたらまずは丸図形をマーキング、そして待機
 次にGIN6がONしたら四角図形をマーキング、そして待機
 次にGIN5とGIN6を同時にONしたらテキストをマーキング、そして終了

です。

まずはケース1と同じように、丸、四角、テキストを適当に描きます。


3つの図形



画面左のオブジェクトリストを見て下さい。円、長方形、テキストがあります。この順番どおりにマーキングされることを表しています。円を描いて、次に長方形を描いて、テキストを描いて終了という意味です。

図形リスト


次に上のメニューから「描画」-「入力ポート」をクリックします。

入力ポートを選択


そうしますとリストに「インプットポート」が追加されますので、インプットポートのプロパティ設定でIOコントロールの条件で「5番」をクリックします。変更したら「適用」ボタンを必ず押します。

↓インプットポートが一番下に追加されたところ。5番にチェックを入れて「適用」ボタン
入力ポートで5番を選択


次に、オブジェクトリストで描画の順番に任意に変更できるので、このインプットポートも移動させて、ここでは一番先頭に移動します。ドラッグ操作か右クリックで「前に移動する」などで上下に移動ができます。

一番上に移動


この状態で仮にレーザーマーキングをスタートすると、GIN5番がONするまで待機されることになります。GIN5番がONになって初めてその次の丸、四角、テキストが描画されることになります。

では続きまして、やりたいことをもう一度おさらいして

 GIN5がONしたらまずは丸図形をマーキング、そして待機
 次にGIN6がONしたら四角図形をマーキング、そして待機
 次にGIN5とGIN6を同時にONしたらテキストをマーキング、そして終了

ですのでこの場合は先ほどと同様手順で、四角の前にインプットポート(GIN6)を設定し、テキストの前にインプットポート(GIN5と6)を設定します。


四角の前にインプットポート(GIN6)を設定

インプットポートで6番を指定


テキストの前にインプットポート(GIN5と6)を設定
インプットポートで5番6番を指定


これで設定は完了です。
以上がケース2の場合の説明になります。


それでは続きまして(ケース3)のファイル単位での入力ポート利用方法です。

・GIN5がONしたらファイル1のデータをマーキング
・GIN6がONしたらファイル2のデータをマーキング
・GIN5とGIN6を同時にONしたらファイル3のデータをマーキング

とするには、まずはEZDファイル1,2,3を何でも良いので作ってください。
図形を描いて、「ファイル」-「名前を付けて保存」でファイル名を入力して保存します。


ここでは、

・丸のみのファイル           (ファイル名)1.ezd
・四角形のみのファイル    (ファイル名)2.ezd
・テキストのみのファイル (ファイル名)3.ezd

としました。

ファイルが出来たら、次に上のメニューの「レーザー」-「MultiFileMark」を選択します。

マルチファイルマーキング


そうすると以下の画面が表示されます。
ここでマーキングしたいEZDファイルと、そのファイルをマーキングするための入力ポートの条件を設定します。

まず追加ボタンを押します。

マルチファイルマーキング初期画面


マーキングしたいEZDファイルを指定して、そのファイルを印字するための入力ポートの条件を設定します。ここではファイル1はGIN5がONのときマーキングとしたいので以下のように設定します。

ファイル指定と入力ポート番号指定


同様にしてファイル2、3も「追加」ボタンでEZDファイルを選択して入力ポートを設定してください。3つのファイル指定が終わると以下のようになります。

マルチファイルマーキング画面


これで準備は完了です。

画面の「加工」ボタンを押してマーキングスタート信号の待機状態になります。

ここでマーキングしたいファイルに設定した入力ポートの信号をONしならがらフットスイッチなどでマーキングスタート信号を入れると、指定したファイルのマーキングが可能となります。

例えば丸はファイル1で入力ポート5番としましたので、GIN5をONに入れた状態でマーキングスタート信号を入れると丸図形が描画されます。

※連続してテストを行いたい場合は画面の「Continuous」にチェックを入れると良いです

以上が、(ケース3)のファイル単位での入力ポートの利用方法です。


ご参考としてください。
それでは次は出力ポートの具体的説明を記事にしたいと思います。。。

I/Oインターフェースを追加しました!(後編)~出力ポート編


ファイバーレーザーAL20Fシリーズに、I/Oインターフェースを新たに開発しました

こちらがI/Oインターフェースカード基板です。

IOカード



DSUB25ピンの小さいPCBです。

もともと入力(INPUT)はフォトカプラで絶縁されていましたが、出力(OUTPUT)もフォトカプラで絶縁しました。

従来は

・マーキングスタート(入力)
・マーキングエンド(出力)

の入力1ポート、出力1ポートのみでしたが、このI/Oインターフェースカード追加によって

入力ポート 8ポート
出力ポート 7ポート


が利用することができるようになりました
大幅な機能UPです~

内訳は

(入力ポート)
・汎用 7ポート 
・マーキングスタート 1ポート

(出力ポート)
・汎用 6ポート
・マーキングエンド 1ポート


となります。


レーザー本体の背面に入れて、配線をし、ネジ止めして完成です。

IOカード挿入中

↑ちょっと穴に対してPCBサイズがきつきつでした もう一度改版します。。


IOカード挿入完了

※お客様自身で基板を取り付ける必要はありません。標準で付いています


2月出荷バージョンより、本I/Oインターフェースを標準で装備致します!
しかも お値段据え置き です
いつまでもお財布にやさしいアコンであり続けたいと思います。。



さて、もう少し詳しく説明します。

まずは初心者の方向けにご説明します。



マーキングを開始する方法は2つあります。

1)ソフト上でボタンをクリック
2)フットスイッチ(別売り)を足で踏む

フットスイッチは標準では付いておりませんが、ご希望であれば別途販売も可能です。
このようなものです。

フットスイッチ4




フットスイッチとはその名の通り「足で踏むスイッチ」です。

何百回も連続してマーキングしないといけない場合は、足で踏んでマーキングスタートする方が楽になりますね。

レーザー付属品に専用コネクタを含めておりますので、ご自分でフットスイッチを買ってきて半田してご利用いただけます(もしくは弊社から別途購入)。

↓付属の専用コネクタ

付属コネクタ2


フットスイッチと半田してください(接点入力のためプラス、マイナスの極性はありません)

レーザー本体の背面にある「Marking Start」コネクタに接続します。

マーキングスタートコネクタ



あとはフットスイッチを踏むたびに、マーキングされます。

(注意)
もしうまく行かない場合は、マーキングスタートのポート設定がソフト上で正しくされているか確認してください。

確認場所は、画面下の「設定」ボタンを押して


設定ボタン


「ポート設定」タブの以下の入力ポートが「4」番になっていることを確認して下さい。

ポート設定画面

※フットスイッチ利用場合は「パルスモード」にはチェックしないで下さい

以上が初心者向けの方の説明になります。


普通の利用シーンでは、今回追加したI/Oインターフェースは特に利用しません。。
PLCなど外部から制御したい場合などで利用します。


新I/Oカードの使い方(入力ポート、出力ポート)の詳細は次の記事で・・・

I/Oインターフェースを追加しました!(中編)~入力ポート編
I/Oインターフェースを追加しました!(後編)~出力ポート編

お客様より

紙に30mm程度の文字12ケタを2秒以下でマーキング可能? 

と問い合わせを頂きました。

1秒以下と思いますが、試しに実験してみました。



とりあえず、少し早めの1000mm/秒スピードとします。





やはり1秒もかかっていませんね~


紙の場合は、レーザーパワーもそれほど要らないのでスピードはもっと上げることもできます。

紙サンプル



印字も綺麗で問題ないかと思います





(追記)2020.01.27

お客様より実際のサンプルを送って頂きました。

緑色の箇所に印字したいそうです。


試しに黒紙と同じ条件ですると。。。全然印字されませんでした


少し試行錯誤して・・・・うまくいきました


・スピード 100mm/s ← かなり遅め
・パワー 100%

という条件で、1.5秒ぐらいでした。


2秒以下という条件はクリアできたので、大丈夫でしょう


↓ 最終的な条件での様子です






同じ素材でも、表面の色により条件が異なる!

反射率の違いですね。
覚えておきましょう。

下地=黒色 ← もっとも良い

下地=白色 ← もっとも悪い (アルミやステンレスなどの金属は問題ない)

お客様より、文字高さ3mm程度で、金属取っ手部分にマーキングできないか? とお問い合わせを頂きました。

すでにレーザー印字(打刻機?)を導入されているようですが、他社と同等のことができるかどうかというお問合せでした。

もちろん答えは、YES! です。


早速サンプルを送って頂き、試してみました。


お客様のワークを固定してサンプル印字している様子です。






どうでしょうか?

従来の印字より、よりはっきりとマーキングできたようですね (ちょっと高さが大きいですが)

sample2


試しに文字高さを少し小さくして、より深くするため、回数を3回にして再度レーザー!

sample3


下の『MP-99』が回数=3回の印字です。

写真ではわかりにくいですが、だいぶ深く掘れています



こんにちは!

今日はお客様より、ゴムスポンジ(発泡ゴム)でのサンプルご依頼がありましたので、試してみました。

発泡ゴム(EPDM)素材とのことです。

経験がなかったので、素材的にファイバーレーザーではなくCO2レーザーの方が相性がいいかなあ・・・

とも思いましたが、まずは挑戦してみましょう!



今回の実験では、

・30Wファイバーレーザー AL20F-30W
・170x170レンズ 

で行いました。
※素材的に20Wでも全然大丈夫と思いますが


サンプル文字のご要望は、

・5x5mm/文字程度の大きさ 
・視認ができれば良いレベル

とのことでした。

とりあえずレーザー条件は

スピード:300mm/s ← 通常より遅め
レーザー出力:30% ← やや抑えめ

ぐらいで始めます。

↓それでは早速マーキングした様子です。




うーん、良い感じです!! 
これなら視認性は全く問題ないですね~

ちょっとパワーが強すぎる感じです。。。

もっと抑えてパワー10%でやってみましょう。


スピード:300mm/s ← 同じスピード
レーザー出力:10% ← かなり抑えめ





うん、これぐらいが良さそうです

拡大画像はこちら
発泡ゴム



やはり30%だと強すぎて、少しめくれが出ていますね。

10%以下が良さそうです(まだ弱くても良いかもしれません)


発泡ゴムもファイバーレーザーでOK!


ゴム系は大体大丈夫そうですので、サンプルのご依頼あればお気軽にお声掛けください

レーザーを直接見ると大変危険です。

直接見なくともワークによっては反射してレーザが目に入る可能性もあり得ます。

そのためレーザーマーキング作業時は保護メガネの着用をお勧めします。

今回アコンでもファイバーレーザー用保護メガネのご提供を開始致しました。

高価なものだと3万円もするものがありますが、

アコン保護メガネは、なんと7200円!です。


サングラス単体

掃除布とケースもセットです
一式セット

ちゃんと弊社のファイバーレーザーが遮断されていることを確認しておりますので
ぜひご一緒にご購入をご検討ください(もちろん単体でもご購入可です)

1064nmの波長専用です。反射方式です。

お問い合わせはこちらまで


ちまたではAIの言葉が流行っていますが、やはり流行るだけの理由があります。

私もエンジニアとしてAIは避けて通れない技術と思っています。

GoogleのTensorflowを利用して電源の型式の画像認識を行ったりもしております。

レーザーマーキングでもAIを使った製品をリリースしていくべく、製品開発に取り組んでおります。


AI(人工知能)を使ったレーザーマーキングとはどうゆうものか


まずはこちらを見て下さい。

AI


缶の口が左向きになっていますが、この缶の向き(角度)をAIで判断して、マーキングを行います。





缶の向きに沿って、QRコードを印字しています!



缶の向きを変えて・・・・




少し見えずらいですが、お解りいただけたでしょうか?

生産現場でも利用いただける便利な機能を考案中です。

アコンではレーザー本体だけでなく、このようなレーザーシステムもドシドシとご提供して行きます

メカ装置も設計、製造できますので、自動装置としてほしい!というお客様もお気軽にお問い合わせ下さい。