FR3049480A1 - Machine de marquage laser - Google Patents
Machine de marquage laser Download PDFInfo
- Publication number
- FR3049480A1 FR3049480A1 FR1652730A FR1652730A FR3049480A1 FR 3049480 A1 FR3049480 A1 FR 3049480A1 FR 1652730 A FR1652730 A FR 1652730A FR 1652730 A FR1652730 A FR 1652730A FR 3049480 A1 FR3049480 A1 FR 3049480A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- lens
- focal length
- marking
- marking machine
- laser marking
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000010330 laser marking Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims description 3
- 238000009415 formwork Methods 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/352—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
- B23K26/359—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment by providing a line or line pattern, e.g. a dotted break initiation line
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
- B23K26/0648—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising lenses
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/10—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece using a fixed support, i.e. involving moving the laser beam
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/12—Fluid-filled or evacuated lenses
- G02B3/14—Fluid-filled or evacuated lenses of variable focal length
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/007—Marks, e.g. trade marks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
- B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
- B41M5/24—Ablative recording, e.g. by burning marks; Spark recording
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
- B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
- B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Cette machine de marquage laser (1) comprend une tête de marquage (3) et un support (5), la tête de marquage (3) étant adaptée pour diriger un faisceau laser (7) sur une surface (S) d'un objet (9) à marquer placé sur le support (5). La tête de marquage (3) comprend une lentille (30) à distance focale variable positionnée de façon fixe par rapport à la direction de propagation (A7) du faisceau laser (7), et des moyens de variation (34) de la distance focale de la lentille (30) en fonction des caractéristiques géométriques de la surface (S) de l'objet à marquer (9).
Description
Machine de marquage laser L’invention concerne une machine de marquage laser.
Les machines de marquage laser comprennent généralement une lentille permettant, par un mouvement de translation axial, d’ajuster le point de convergence du faisceau laser de telle manière que celui-ci soit placé sur l’objet à marquer. De fréquents ajustements doivent être opérés, dans la mesure où la plage de précision du faisceau laser est réduite. Lorsque un nouvel objet à marquer est mis en place, où lorsque l’objet en question présente des surfaces irrégulières, des mouvements axiaux de la lentille doivent être opérés afin d’ajuster le point de convergence du faisceau laser, ce qui exige un système mécanique complexe et précis. Un tel système nécessite des actionneurs mécaniques dont la précision et le temps de réponse ne sont pas entièrement satisfaisants. En outre, la nécessité de liberté de mouvement axial de la lentille, combinée à la présence d’actionneurs mécaniques pour obtenir ce mouvement axial, augmentent la taille de la machine et notamment son encombrement axial vertical. La nécessité de débattement vertical de la lentille oblige également à restreindre la taille des objets marqués. C’est à ces inconvénients qu’entend remédier l’invention en proposant une nouvelle machine de marquage laser, dans laquelle le point de convergence du faisceau laser est ajusté de façon plus précise et plus rapide que dans les machines de marquage connues de l’art antérieur. A cet effet, l’invention concerne une machine de marquage laser comprenant une tête de marquage et un support, la tête de marquage étant adaptée pour diriger un faisceau laser sur une surface d’un objet à marquer placé sur le support. Conformément à l’invention, la tête de marquage comprend une lentille à distance focale variable positionnée de façon fixe par rapport à la direction de propagation du faisceau laser, et des moyens de variation de la distance focale de la lentille en fonction des caractéristiques géométriques de la surface de l’objet à marquer.
Grâce à l’invention, la lentille à distance focale variable reste en permanence à la même place et ne nécessite donc pas d’actionneurs mécaniques de déplacement. Il en résulte une amélioration de la compacité de la machine et une simplification de son fonctionnement. En outre, la réalisation de marquages sur des objets aux formes irrégulières est rendue plus aisée et plus rapide du fait de l’immobilité de la lentille à distance focale variable. L’utilisation d’une lentille à distance focale variable permet également un temps de réponse significativement inférieur à celui des systèmes à lentille mobile.
Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l’invention, une telle machine de marquage laser peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises selon toute combinaison techniquement admissible : - La lentille à distance focale variable est une lentille déformable électroniquement comprenant une couche de matériau polymère diélectrique électroactif interposée entre deux électrodes, alors que les moyens de variation sont adaptés pour appliquer une tension variable entre les deux électrodes de la lentille. - Les moyens de variation comprennent des moyens électroniques de calcul adaptés pour déterminer la tension à appliquer entre les deux électrodes de la lentille en fonction des caractéristiques du marquage souhaité et des caractéristiques géométriques de la surface de l’objet à marquer. - La lentille à distance focale variable est une lentille déformable mécaniquement. - La lentille est déformable mécaniquement par injection de liquide dans une chambre ou par déplacement d’une bague. L’invention sera mieux comprise et d’autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d’une machine de marquage laser conforme à son principe, faite à titre d’exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un schéma de fonctionnement en vue latérale d’une machine de marquage laser conforme à l’invention ; - la figure 2 une vue latérale d’une machine de marquage conforme à l’invention.
La figure 1 représente en vue schématique une machine 1 de marquage laser.
Cette machine comprend une tête de marquage 3 et un support 5. La tête de marquage 3 est adaptée pour diriger un faisceau laser 7 sur un objet à marquer 9, placé sur le support 5.
Conformément à l’invention, la tête de marquage 3 comprend une lentille 30 à distance focale variable et des moyens 34 de variation de la distance focale de la lentille 30 en fonction des caractéristiques géométriques d’une surface S de l’objet 9. La tête de marquage 3 comprend également une source lumineuse 32 qui émet le faisceau laser 7. La tête de marquage 3 comprend également une seconde lentille 36 adaptée pour concentrer le faisceau laser 7 vers un miroir 38 compris dans la tête de marquage 3. Le miroir 38 permet d’orienter le faisceau laser 7 vers le bas. La tête de marquage 3 comprend également une troisième lentille 40 adaptée pour concentrer le faisceau laser 7 vers l’objet à marquer 9. L’utilisation d’une lentille à distance focale variable permet de s’affranchir des limitations imposées par les lentilles à distance focale fixe. La lentille 30 a la faculté d’être déformable, et donc d’avoir un rayon de courbure modifiable. Ainsi, la lentille 30 a un rayon de courbure initial 30a, représenté en trait plein à la figure 1. Les moyens de variation 34 agissent sur la courbure de la lentille 30, en modifiant son rayon de courbure, qui peut prendre la forme 30b définie en traits discontinus à la figure 1. Ainsi déformée, la lentille 30 a une distance focale modifiée, ce qui modifie remplacement du point de convergence du faisceau laser 7. L’utilisation d’une telle lentille 30 permet d’éviter l’intégration d’actionneurs mécaniques encombrants et dont les performances sont insuffisantes dans le cadre du marquage laser, où la précision et la rapidité sont recherchées.
La lentille 30 est de ce fait montée de façon fixe par rapport à la direction de propagation du faisceau laser 7, c’est-à-dire un axe A7 qui forme un axe central de la lentille 30. La machine de marquage 1 ne nécessite pas de débattement important au-dessus de l’objet à marquer 9 pour prévoir les mouvements axiaux d’une lentille classique, et la compacité de la machine 1 est donc améliorée. En outre, des objets à marquer plus volumineux peuvent être traités.
Avantageusement, la lentille 30 à distance focale variable est une lentille déformable électroniquement, comprenant une couche de matériau polymère diélectrique électroactif, non représentée, interposée entre deux électrodes conductrices également non représentées. Un tel matériau se contracte ou se dilate en fonction du courant électrique passant entre les deux électrodes. Le principe de fonctionnement d’une telle lentille 30 est connu en soi et ne sera pas décrit plus amplement.
Les moyens de variation 34 sont adaptés pour appliquer une tension variable entre les deux électrodes de la lentille 30. Les moyens de variation 34 comprennent notamment des moyens de calcul adaptés pour déterminer la tension à appliquer entre les deux électrodes de la lentille 30 en fonction des caractéristiques du marquage souhaité, notamment sa profondeur, et des caractéristiques géométriques de la surface en S de l’objet à marquer 9. L’invention permet notamment de réaliser facilement des marquages de profondeurs variables, et sur des surfaces de caractéristiques géométriques variées, par exemple des surfaces étagées, inclinées ou courbes. La machine 1 permet notamment de marquer un cylindre sans avoir à lui imposer une rotation selon son axe de révolution. L’utilisation du courant électrique dans le contrôle de la lentille 30 implique un faible temps de réponse, permet donc un ajustement de la distance focale de la lentille 30 beaucoup plus rapide que les ajustements mécaniques que nécessite une lentille à distance focale fixe. Le marquage laser se fait donc à une vitesse bien supérieure aux techniques connues.
Les moyens de variation 34 peuvent être prévus sous la forme d’une unité électronique de contrôle, contrôlant la lentille 30 par signaux électriques, et programmable par un opérateur selon des programmes basés sur les caractéristiques de marquage et de la géométrie de l’objet à marquer.
La figure 2 représente plus précisément la tête de marquage 3, la lentille 30 et la lentille 40. La lentille 36 et le miroir 38 sont intégrés dans un boitier 42. La source 32 est intégrée dans un coffrage 44. La lentille 30 est montée de façon fixe dans la tête de marquage 3 entre le boitier 42 et le coffrage 44, par des moyens de fixation non représentés. Pour garantir la précision du marquage, la lentille 30 est également montée fixement dans la tête de marquage selon les autres directions de l’espace, notamment perpendiculairement à l’axe A7. La lentille 30 comprend une partie optique enchâssée dans un boîtier connecté électriquement aux moyens de variation 34, qui peuvent être inclus dans le boitier 42 ou dans le coffrage 44.
Selon une variante non représentée de l’invention, la lentille 30 peut également être une lentille déformable par des moyens mécaniques. Cette déformation mécanique peut être, par exemple, obtenue par injection de liquide dans une chambre ou par déplacement d’une bague.
Il est évident que la structure de la tête de marquage 3 décrite ci-dessus peut être différente en fonction des utilisations de la machine de marquage 1, sa caractéristique essentielle résidant dans l’intégration d’une lentille à distance focale variable.
Claims (5)
- REVENDICATIONS1. Machine de marquage laser (1) comprenant une tête de marquage (3) et un support (5), la tête de marquage (3) étant adaptée pour diriger un faisceau laser (7) sur une surface (S) d’un objet (9) à marquer placé sur le support (5), caractérisée en ce que la tête de marquage (3) comprend une lentille (30) à distance focale variable positionnée de façon fixe par rapport à la direction de propagation (A7) du faisceau laser (7), et des moyens de variation (34) de la distance focale de la lentille (30) en fonction des caractéristiques géométriques de la surface (S) de l’objet à marquer (9).
- 2. Machine de marquage laser selon la revendication 1, caractérisée en ce que la lentille à distance focale variable (30) est une lentille déformable électroniquement comprenant une couche de matériau polymère diélectrique électroactif interposée entre deux électrodes, et en ce que les moyens de variation (34) sont adaptés pour appliquer une tension variable entre les deux électrodes de la lentille (30).
- 3. Machine de marquage laser selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens de variation (34) comprennent des moyens électroniques de calcul adaptés pour déterminer la tension à appliquer entre les deux électrodes de la lentille (30) en fonction des caractéristiques du marquage souhaité et des caractéristiques géométriques de la surface (S) de l’objet à marquer (9).
- 4. Machine de marquage laser selon la revendication 1, caractérisée en ce que la lentille (30) à distance focale variable est une lentille déformable mécaniquement.
- 5. Machine de marquage laser selon la revendication 4, caractérisée en ce que la lentille (30) est déformable mécaniquement par injection de liquide dans une chambre ou par déplacement d’une bague.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1652730A FR3049480B1 (fr) | 2016-03-30 | 2016-03-30 | Machine de marquage laser |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1652730A FR3049480B1 (fr) | 2016-03-30 | 2016-03-30 | Machine de marquage laser |
| FR1652730 | 2016-03-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3049480A1 true FR3049480A1 (fr) | 2017-10-06 |
| FR3049480B1 FR3049480B1 (fr) | 2018-09-28 |
Family
ID=56087383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1652730A Active FR3049480B1 (fr) | 2016-03-30 | 2016-03-30 | Machine de marquage laser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3049480B1 (fr) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3262122A (en) * | 1963-05-01 | 1966-07-19 | Ibm | Thermoplastic memory |
| CH541815A (de) * | 1971-02-12 | 1973-09-15 | Bosch Gmbh Robert | Optische Linse mit elektrisch steuerbarer Brennweite |
| EP1837696A1 (fr) * | 2006-03-20 | 2007-09-26 | WaveLight AG | Système d'imagerie optique et procédé de commande, ainsi qu'utilisation d'un tel procédé |
| WO2009021344A1 (fr) * | 2007-08-11 | 2009-02-19 | Optotune Ag | Système lenticulaire liquide |
| EP2952850A1 (fr) * | 2014-06-03 | 2015-12-09 | Optotune AG | Dispositif optique, en particulier pour accorder la longueur focale d'une lentille du dispositif au moyen d'une rétroaction optique |
-
2016
- 2016-03-30 FR FR1652730A patent/FR3049480B1/fr active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3262122A (en) * | 1963-05-01 | 1966-07-19 | Ibm | Thermoplastic memory |
| CH541815A (de) * | 1971-02-12 | 1973-09-15 | Bosch Gmbh Robert | Optische Linse mit elektrisch steuerbarer Brennweite |
| EP1837696A1 (fr) * | 2006-03-20 | 2007-09-26 | WaveLight AG | Système d'imagerie optique et procédé de commande, ainsi qu'utilisation d'un tel procédé |
| WO2009021344A1 (fr) * | 2007-08-11 | 2009-02-19 | Optotune Ag | Système lenticulaire liquide |
| EP2952850A1 (fr) * | 2014-06-03 | 2015-12-09 | Optotune AG | Dispositif optique, en particulier pour accorder la longueur focale d'une lentille du dispositif au moyen d'une rétroaction optique |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3049480B1 (fr) | 2018-09-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR2762244A1 (fr) | Appareil de traitement par laser de la paroi de cylindre d'un moteur a combustion interne | |
| FR2897486A1 (fr) | Systeme de conversion d'energie a distance d'entrefer variable et procede de recuperation d'energie | |
| EP2862210B1 (fr) | Moteur ultrasonique | |
| EP2288871B1 (fr) | Capteur de rotation inertiel à dérive compensée | |
| EP3691110A1 (fr) | Mecanisme de deplacement nanometrique a vis | |
| US9291811B2 (en) | Electrowetting device and method for improving response speed of electrowetting device | |
| FR3049480A1 (fr) | Machine de marquage laser | |
| EP2342535A1 (fr) | Gyrolaser à milieu amplificateur à état solide et à cavité optique en anneau | |
| EP1849032A1 (fr) | Dispositif d'actionnement a rondelles bilames | |
| EP2570842B1 (fr) | Miroir comprenant des moyens mécaniques de génération d'aberrations géométriques primaires | |
| FR2480446A1 (fr) | Dispositif de modulation de la transmission optique d'un faisceau rayonnant et son utilisation dans des appareils d'analyse des gaz | |
| EP3660353B1 (fr) | Capteur d'effort pour actionneur a cable et procédés associés | |
| WO2016156158A1 (fr) | Actuateur electromecanique pour miroir deformable | |
| FR2866122A1 (fr) | Miroir bimorphe. | |
| WO2016024069A1 (fr) | Dispositif d'usinage par faisceau laser d'un trou a conicite controlée avec un module afocal déplaçable | |
| FR2901601A1 (fr) | Microscope a force atomique asservi | |
| RU90622U1 (ru) | Устройство юстировки оптического элемента | |
| FR3031183A1 (fr) | Procede et dispositif pour le controle laser de l'etat d'une surface | |
| FR3065800A1 (fr) | Resonateur configure pour etre integre a un capteur angulaire inertiel | |
| FR2574931A1 (fr) | Dispositif de mesure de temperature sans contact a balayage rapide | |
| EP1344310A1 (fr) | Dispositif comprenant une structure mobile a rigidite variable, de preference a commande electrostatique | |
| EP0213104A2 (fr) | Dispositif de compensation de la trajectoire d'un faisceau laser et procédé pour sa mise en oeuvre | |
| EP0770813B1 (fr) | Dispositif de liaison uni-directionnelle entre deux objets | |
| FR3090434A1 (fr) | Procede et dispositif de traitement de surface par laser | |
| EP0326776B1 (fr) | Dispositif mécanique oscillant à excitation piézoélectrique et son application à l'activation d'un gyromètre à laser |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20171006 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 6 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 7 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 8 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 9 |