JP2000288752A - Method and device for laser beam machining - Google Patents

Method and device for laser beam machining

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JP2000288752A
JP2000288752A JP11096143A JP9614399A JP2000288752A JP 2000288752 A JP2000288752 A JP 2000288752A JP 11096143 A JP11096143 A JP 11096143A JP 9614399 A JP9614399 A JP 9614399A JP 2000288752 A JP2000288752 A JP 2000288752A
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laser
groove
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Kazuaki Muto
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a laser beam machining method which has a deep machined groove not realized in a conventional way for a metal material and obtains marking of higher usage. SOLUTION: In a laser beam machining in which a marking part to mark an object to be worked is irradiated with a laser beam set for an output condition for marking, its surface part is fused/evaporation-removed and its trace is used for marking, in a process irradiating a laser beam to a marking part, laser beam irradiating 1a, 1b are repeated in plural times for the same marking part, further, a first irradiating position is made different from a second irradiating position in the range obtained an irradiating width of the laser beam and the property of the object to be worked.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、レーザ加工方法
及び装置に関するものであり、特にレーザビームを利用
して金属材料の表面に図形、文字などのマーキングを施
すレーザ加工に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing method and apparatus, and more particularly to a laser processing for marking figures, characters, and the like on the surface of a metal material using a laser beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザビームを加工レンズなどの集光光
学部品を用いて高エネルギー密度に集光し、被加工物に
照射するとともに、酸素,空気,窒素,アルゴンなどの
アシストガスを照射する金属材料のレーザ切断におい
て、このレーザビームの出力条件,加工速度,アシスト
ガスの種類,噴射圧力などを調節することにより、被加
工物の表面部分のみを溶融及び蒸発除去させることが可
能であり、その痕跡をけがき線などに利用する、いわゆ
るレーザマーキング加工方法は従来から広く用いられて
いる。
2. Description of the Related Art A metal that focuses a laser beam to a high energy density using a focusing optical component such as a processing lens and irradiates the workpiece with an assist gas such as oxygen, air, nitrogen, and argon. In laser cutting of materials, it is possible to melt and evaporate and remove only the surface of the workpiece by adjusting the output conditions of this laser beam, processing speed, type of assist gas, injection pressure, etc. A so-called laser marking processing method using a trace for a scribe line or the like has been widely used.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】以上に述べたように、
従来のレーザ加工方法は、NCプログラムなどによって
作成されたマーキング部分の加工経路を、極めて小さい
エネルギーに設定したレーザビームによって照射しなけ
ればならず、この方法による加工溝は非常に浅い深度の
ものしか得ることができなかった。このため、レーザマ
ーキング加工後の工程で、塗装やメッキ加工,研磨など
の表面処理が行われると、見えにくくなったり、時には
消されてしまうような品質しか得られない、といった問
題があった。
As described above, as described above,
In the conventional laser processing method, the processing path of the marking portion created by the NC program or the like must be irradiated with a laser beam set to an extremely small energy, and the processing groove by this method has only a very shallow depth. I couldn't get it. For this reason, if surface treatment such as painting, plating and polishing is performed in the process after the laser marking process, there is a problem that the quality becomes difficult to see or sometimes disappears.

【0004】一方、加工溝の深度を大きくするため、照
射するレーザビームのエネルギーを大きく設定した場
合、被加工物に照射した時の加工溝周囲への溶融物の飛
散、付着が多くなり、被加工物の品質を悪化させる。ま
た、極めて小さいエネルギーのレーザビームによるマー
キング加工を同一経路に対して複数回繰り返して照射す
る方法も公知の手法であるが、加工溝上に残留する溶融
物の除去が行われにくく徐々にその溶融物が蓄積され、
加工溝への均一なビーム照射を妨げるため、均一な深さ
を持つ加工溝の作成は困難であり、さらには増大した溶
融物が適切なビーム照射環境を狂わせてセルフバーニン
グ(異常燃焼)などを誘発させたり、加工ノズル、セン
サーなどに干渉して加工機の損傷を招くなどといった事
態にもつながる。上述のような理由により、従来、レー
ザビームによる深度の大きいマーキング加工は困難であ
った。
On the other hand, if the energy of the laser beam to be irradiated is set to be large in order to increase the depth of the processing groove, the scattering and adhesion of the molten material around the processing groove when the work is irradiated is increased, and Deteriorate the quality of the workpiece. Also, a method of repeatedly irradiating a marking process with a laser beam having an extremely small energy on the same path a plurality of times is a known method, but it is difficult to remove a melt remaining on a processing groove, and the melt is gradually removed. Is accumulated,
It is difficult to create a machining groove with a uniform depth because it hinders uniform beam irradiation to the machining groove. Furthermore, self-burning (abnormal combustion), etc., due to the increased melt disturbing the appropriate beam irradiation environment It may also cause damage to the processing machine due to triggering or interference with the processing nozzles and sensors. For the reasons described above, conventionally, it has been difficult to perform marking processing with a large depth using a laser beam.

【0005】この発明は上述の課題を解決するためにな
されたものであり、レーザ加工において、金属材料に対
して従来では実現できなかった深い加工溝を持つ、より
利用価値の高いマーキング加工を得ることが可能とする
ことを目的としている。また、レーザ加工機によるマー
キング加工に関して、加工溝の深さに着目して、より深
さのある加工溝が得られることと、その深さをコントロ
ールできるマーキング加工を実現することを目的として
いる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides a laser processing with a marking which has a deep machining groove which has not been realized conventionally and has a higher utility value. It is intended to make it possible. Further, with respect to the marking processing by a laser processing machine, it is another object to pay attention to the depth of the processing groove, to obtain a processing groove with a greater depth, and to realize a marking processing capable of controlling the depth.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明に係るレーザ加
工方法は、マーキング加工用に出力条件などを設定され
たレーザビームを被加工物のマーキングを形成すべきマ
ーキング加工部へ照射してその表面部を溶融及び蒸発除
去させ、その痕跡をマーキングとして活用するものであ
り、前記マーキング加工部へ前記レーザビームを照射す
る工程で、同一のマーキング加工部に対しレーザビーム
照射を複数回繰り返すとともに、前記レーザビームの照
射幅や被加工物の特性から求めた範囲内で第1回目の照
射位置と第2回目の照射位置とを異ならせるものであ
る。
A laser processing method according to the present invention irradiates a laser beam having output conditions and the like set for marking processing to a marking processing portion on which a marking of a workpiece is to be formed. The part is melted and evaporated and removed, and the trace is utilized as marking.In the step of irradiating the laser beam to the marking processing part, while repeating the laser beam irradiation for the same marking processing part a plurality of times, The first irradiation position and the second irradiation position are made different within a range determined from the irradiation width of the laser beam and the characteristics of the workpiece.

【0007】また、この発明に係るレーザ加工装置は、
マーキング加工用に出力条件などを設定されたレーザビ
ームを被加工物のマーキングを形成すべきマーキング加
工部へ照射してその表面部を溶融及び蒸発除去させ、そ
の痕跡をマーキングとして活用するものであり、前記被
加工物に対してレーザマーキング加工を施す際に、所望
の加工溝の深さ,又は幅の大きさに加工する場合、各材
質に対する加工条件,マーキング加工部に対する繰り返
し照射回数,レーザビームを繰り返し照射する際のずら
し量についての情報を保有し、レーザ加工機用NC制御
装置、あるいはレーザ加工用NCデータ作成プログラミ
ング装置を用いて、所望の条件に応じたマーキング加工
を行うための設定を自動的に選択し、実行できる設定手
段を有しているものである。
Further, a laser processing apparatus according to the present invention
A laser beam with output conditions set for marking processing is applied to the marking processing area where marking is to be formed on the workpiece to melt and evaporate and remove the surface, and the traces are used as marking. When performing the laser marking on the workpiece, when processing to the desired depth or width of the processing groove, the processing conditions for each material, the number of repetitive irradiations to the marking processing portion, the laser beam Holds information on the amount of shift when repeatedly irradiating, and uses the NC controller for laser processing machine or the NC data creation programming device for laser processing to set the settings for performing marking processing according to the desired conditions. It has setting means that can be automatically selected and executed.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、この発明の
第1の実施の形態によるレーザ加工方法について、図を
用いて説明する。図1は鋼板にこの実施の形態によるマ
ーキング加工方法を施そうとしているところである。図
において、1aは第1回目に照射するレーザビーム、1
bは第2回目に照射するレーザビーム、1cはレーザビ
ームの進行方向、1dは軸送り移動である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 Hereinafter, a laser processing method according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is about to apply a marking method according to this embodiment to a steel plate. In the figure, reference numeral 1a denotes a first irradiation laser beam;
b is the laser beam to be irradiated for the second time, 1c is the traveling direction of the laser beam, and 1d is the axial feed movement.

【0009】第一段階では、まずNCデータなどで指定
されたマーキング加工部、すなわちマーキング部分の加
工経路をレーザビーム1aが照射し、マーキング部分の
加工が終わると、第二段階ではレーザビーム1aが照射
を始めた開始位置まで軸移動1dで戻る。第三段階では
再び1aが照射してきた加工経路を照射するが、このと
き1aの加工経路に対し1bは少しずらす。ずらす大き
さ(ずらし量)は、1回の加工による溝幅の範囲内で、
ビーム幅,被加工物の特性,加工溝内に残留する溶融物
の影響などから考慮し、安定した加工溝が得られる最適
な値を選択する。この工程を繰り返すことにより、加工
溝の深さ及び幅を大きくすることができる。
In the first stage, first, the laser beam 1a irradiates the marking processing portion specified by the NC data or the like, ie, the processing path of the marking portion, and when the processing of the marking portion is completed, the laser beam 1a is irradiated in the second stage. It returns to the start position where irradiation started by axis movement 1d. In the third stage, the processing path irradiated by 1a is irradiated again, but at this time, 1b is slightly shifted from the processing path of 1a. The size of the shift (shift amount) is within the range of the groove width by one processing,
The optimum value for obtaining a stable machining groove is selected in consideration of the beam width, the characteristics of the workpiece, the influence of the melt remaining in the machining groove, and the like. By repeating this step, the depth and width of the processing groove can be increased.

【0010】この実施の形態のレーザ加工方法における
適切なビーム照射時のずらし量は、マーキング加工時に
照射されるビーム幅や被加工物の特性に影響される。例
えば、ビーム幅に対してずらし量が小さい場合は、加工
溝内に残留した溶融物の影響を受けやすくなり、安定し
た加工溝深度、品質が得られにくくなる。また、ずらし
量が大きい場合は加工溝深度が小さくなり、ビーム幅以
上のずらし量では1本の加工溝にならなくなる。従っ
て、ビーム幅,被加工物の特性などを考慮した場合、加
工溝の深いマーキング加工を行う上で最適なずらし量が
存在する。最適なずらし量はマーキング用ビーム加工条
件,被加工物の種類によって異なるため、それぞれの場
合において適切な大きさが設定されなければならない。
In the laser processing method according to this embodiment, an appropriate shift amount at the time of beam irradiation is affected by a beam width irradiated at the time of marking processing and characteristics of a workpiece. For example, when the shift amount is small with respect to the beam width, it becomes susceptible to the melt remaining in the processing groove, and it is difficult to obtain a stable processing groove depth and quality. Further, when the shift amount is large, the depth of the processing groove becomes small, and when the shift amount is larger than the beam width, one processing groove is not formed. Therefore, when the beam width, the characteristics of the workpiece, and the like are taken into consideration, there is an optimum shift amount for performing deep marking processing of the processing groove. Since the optimum shift amount varies depending on the marking beam processing conditions and the type of the workpiece, an appropriate size must be set in each case.

【0011】図2はマーキング加工部を掘り進んだとき
のビーム照射の様子である。第1の実施の形態の工程を
繰り返すことにより、ある程度マーキング加工部の加工
溝の深さを大きくすることが可能であるが、ある深さ以
上は大きくならなくなる。これは、加工溝が深くなるに
従って照射されるレーザビームのエネルギー密度が小さ
くなり、被加工物を溶融することができなくなるためで
ある。図2において、レーザビームの集光点である2a
の部分のビーム断面がもっともエネルギー密度が高くな
る。この断面2aにおけるエネルギー強度分布の様子を
示したものが図3の3aである。図2及び図3から、エ
ネルギー密度は、2aの集光点から離れるほど小さくな
り、図2の2dの断面でのエネルギー密度では被加工物
を溶融させるエネルギーを持たないということが言え
る。図3の3dが断面2dでの強度分布である。
FIG. 2 shows the state of beam irradiation when the marking section is dug. By repeating the steps of the first embodiment, it is possible to increase the depth of the processing groove of the marking processing portion to some extent, but it does not increase beyond a certain depth. This is because the deeper the processing groove, the lower the energy density of the irradiated laser beam, and the more difficult it becomes to melt the workpiece. In FIG. 2, a laser beam focusing point 2a
The beam cross section of the portion has the highest energy density. FIG. 3A shows the state of the energy intensity distribution in the cross section 2a. From FIGS. 2 and 3, it can be said that the energy density decreases as the distance from the focal point 2a increases, and the energy density at the cross section 2d in FIG. 2 does not have energy for melting the workpiece. 3d in FIG. 3 is the intensity distribution at the cross section 2d.

【0012】このことから、この場合、図2の2cの位
置でのビーム断面の持つエネルギー密度が被加工物を溶
融させることのできる限界点、つまりしきい値と考えら
れる。従って、これ以上深い溝を得ようとする場合は、
溝の深さに応じて集光点の位置を変化させ、エネルギー
密度の高い部分を照射面の位置に保持するなどの方法が
考えられる。しかしながら、深さが数ミリ程度あれば充
分なマーキング加工ではこのような複雑な加工方法をと
る必要はない。むしろこのような現象をふまえた上で、
無駄に加工時間をかけることのない効率の良いビーム照
射位置のずらし量や加工回数を設定する必要がある。
Therefore, in this case, the energy density of the beam cross section at the position 2c in FIG. 2 is considered to be a limit point at which the workpiece can be melted, that is, a threshold value. Therefore, when trying to obtain a groove deeper than this,
A method of changing the position of the focal point in accordance with the depth of the groove and holding a portion having a high energy density at the position of the irradiation surface can be considered. However, if the depth is about several millimeters, it is not necessary to take such a complicated processing method for a sufficient marking processing. Rather, based on this phenomenon,
It is necessary to set an efficient beam irradiation position shift amount and the number of times of processing without wasting the processing time unnecessarily.

【0013】図4は同一加工経路に繰り返しビームを照
射してマーキング加工を行った場合の、ずらし量がある
場合の、加工溝内に発生する溶融物の様子を絵で表した
加工溝内の断面図である。比較する従来の加工方法の例
として図9を示す。図9の、9a→9b→9cは、ビー
ム照射位置のずらしがない場合で、同じ位置に繰り返し
ビームを照射した様子を示す。図9に示した方法の場
合、加工溝内に残留した溶融物が、次のビームが照射さ
れてもエネルギーを吸収してしまうため、加工溝の深さ
はなかなか大きくならない。また、溶融物は不規則に蓄
積されていく為、大きく蓄積された部分にビームが照射
されると、溶融物がセルフバーニング(異常燃焼)を起
こしたり、加工ノズルやセンサーなどに干渉して機械に
も損傷を与えたりすることもある。
FIG. 4 is a pictorial illustration of a state of a melt generated in a processing groove when a marking is performed by repeatedly irradiating the same processing path with a beam. It is sectional drawing. FIG. 9 shows an example of a conventional processing method to be compared. In FIG. 9, 9a → 9b → 9c shows the case where the beam irradiation position is not shifted and the same position is repeatedly irradiated with the beam. In the case of the method shown in FIG. 9, since the melt remaining in the processing groove absorbs energy even when the next beam is irradiated, the depth of the processing groove does not easily increase. In addition, since the molten material accumulates irregularly, when the beam is irradiated to the large accumulated portion, the molten material may cause self-burning (abnormal combustion) or interfere with the processing nozzles and sensors, etc. May also be damaged.

【0014】図4に示した4a→4b→4cは、最適な
ビーム照射位置のずらし量を設定し、繰り返しビームを
照射した様子を示す。加工溝内に残留した溶融物は、次
のビームが照射されると、ビームがずれた側と反対に寄
せられるように蓄積されていき、ビーム照射位置への溶
融物の影響は非常に小さくなる。そのため均一で深い加
工溝が、効率良く短時間で仕上がる。なお、加工溝内に
残った溶融物は、加工後、ブラシなどで簡単に除去する
ことができる。
4a → 4b → 4c shown in FIG. 4 shows a state in which the optimum beam irradiation position shift amount is set and the beam is repeatedly irradiated. When the next beam is irradiated, the melt remaining in the machining groove accumulates so that the beam is shifted toward the opposite side, and the influence of the melt on the beam irradiation position becomes very small. . Therefore, a uniform and deep machining groove can be efficiently completed in a short time. The melt remaining in the processing groove can be easily removed with a brush or the like after the processing.

【0015】図5は被加工物として軟鋼材を使用し、品
質の良いマーキング加工を行う上でのもっとも重要なパ
ラメータであるずらし量を変化させて、各5回づつビー
ムを照射したときに得られた加工溝の深さを測定した実
験結果である。この結果から、ずらし量0.1mm以下
では溶融物の除去効率が悪いため、均一な深さの加工溝
を得るのは困難であり、残留溶融物によって加工不良を
起こしやすく、またずらし量0.3mm以上では加工溝
が浅く、溝内面のむらも大きくなるため、この場合はず
らし量0.1〜0.3mmの範囲が最適と言えることが
わかる。また、このときの1回照射における加工溝幅は
およそ0.6mmであったため、ビーム幅に対する最適
なずらし量は、溝幅の20〜50%であると見ることも
できる。
FIG. 5 shows the results obtained by using a mild steel material as a workpiece and changing the shift amount, which is the most important parameter in performing high quality marking, to irradiate the beam five times each. It is the experimental result which measured the depth of the processed groove | channel obtained. From this result, if the shift amount is 0.1 mm or less, the efficiency of removing the melt is poor, so that it is difficult to obtain a machining groove having a uniform depth. If it is 3 mm or more, the processing groove is shallow, and the unevenness of the inner surface of the groove becomes large. Therefore, in this case, it can be understood that the shift amount of 0.1 to 0.3 mm is optimal. In addition, since the processing groove width in the single irradiation at this time was about 0.6 mm, it can be seen that the optimum shift amount with respect to the beam width is 20 to 50% of the groove width.

【0016】図6は図5の実験と同等の方法で、各10
回づつに回数を増やしてビームを照射したときに得られ
た加工溝の深さを測定した実験結果である。この結果か
ら、ずらし量0.3mm以上ではほとんど加工溝の深さ
を変化させることができなかったが、最適なずらし量と
考えられる0.1〜0.3mmの範囲ではまだ加工溝の
深さを大きくすることが可能であった。このことから、
加工溝の深さは繰り返すビーム照射回数によって選択す
ることが可能であるといえる。
FIG. 6 shows a method equivalent to the experiment of FIG.
It is the experimental result which measured the depth of the processing groove | channel obtained when increasing the number of times each time and irradiating a beam. From this result, it was hardly possible to change the depth of the processing groove when the shift amount was 0.3 mm or more, but the depth of the processing groove was still in the range of 0.1 to 0.3 mm which is considered to be the optimum shift amount. Could be increased. From this,
It can be said that the depth of the processing groove can be selected by the number of times of repeated beam irradiation.

【0017】図7は、図5及び図6に示した実施例によ
る加工溝幅の測定結果である。当然のことながら、加工
溝幅はずらし量が大きいほど、又繰り返し加工回数が多
いほど大きくなるが、このような情報を記憶することに
よって、加工溝幅からもビーム照射回数を選択すること
が可能だといえる。
FIG. 7 shows the measurement results of the processing groove width according to the embodiment shown in FIGS. Naturally, the processing groove width increases as the shift amount increases and the number of repetitive processing increases, but by storing such information, the beam irradiation frequency can be selected from the processing groove width. It can be said that.

【0018】実施の形態2.図8は、加工溝の深さ又は
幅の情報から加工の際に必要なマーキング加工条件,ビ
ーム照射のずらし量,加工回数などを選択するための、
NC制御装置、あるいはレーザ加工用NCデータ作成プ
ログラミング装置による構成の一例である。
Embodiment 2 FIG. FIG. 8 is a diagram for selecting a marking processing condition, a beam irradiation shift amount, and the number of times of processing required for processing from information on the depth or width of a processing groove.
This is an example of a configuration using an NC control device or an NC data creation programming device for laser processing.

【0019】レーザ加工機のNC制御装置、またはレー
ザ加工用NCデータを作成するプログラミング装置は、
被加工物の材質に応じたマーキング用加工条件と、各マ
ーキング用加工条件に最適なビーム照射時のずらし量
と、各マーキング用加工条件を最適なずらし量で繰り返
し被加工物に照射した時の照射回数に対する加工溝の深
さと幅についての情報とを有し、加工実施の際には、被
加工物の材質や、加工溝の深さや幅などの、要求される
マーキング加工の品質などに関する情報の入力により、
被加工物の材質に応じたマーキング用加工条件と、各マ
ーキング用加工条件に最適なビーム照射時のずらし量
と、各マーキング用加工条件を最適なずらし量で繰り返
し被加工物に照射した時の照射回数に対する加工溝の深
さと幅についての複数の情報の中から、所望の条件に応
じたマーキング加工条件、ビーム照射時のずらし量、繰
り返しビーム照射回数が自動的に選定されて、実行する
ことができる。
An NC control device of a laser processing machine or a programming device for creating NC data for laser processing includes:
The processing conditions for marking according to the material of the workpiece, the shift amount at the time of beam irradiation that is optimal for each processing condition for marking, and when the processing condition for each marking is repeatedly irradiated with the optimum shift amount to the workpiece It has information about the depth and width of the processing groove with respect to the number of irradiations, and when processing is performed, information on the quality of the required marking processing, such as the material of the workpiece and the depth and width of the processing groove. By entering
The processing conditions for marking according to the material of the workpiece, the shift amount at the time of beam irradiation that is optimal for each processing condition for marking, and when the processing condition for each marking is repeatedly irradiated with the optimum shift amount to the workpiece From a plurality of pieces of information about the depth and width of the processing groove with respect to the number of irradiations, the marking processing conditions, the amount of shift at the time of beam irradiation, and the number of times of repeated beam irradiation are automatically selected and executed according to the desired conditions. Can be.

【0020】この例では、まず被加工物の材質の種類を
入力する。この情報により、マーキング加工条件と、そ
の加工条件によるビーム照射位置のずらし量が選択され
る。次に、要求するマーキング加工の深さ、又は幅を入
力する。ここでもし深さを入力した場合、選択されてい
るマーキング条件の、最適なずらし量による繰り返し照
射回数と加工溝深さの情報から、必要な加工回数を選択
する。もし加工溝の幅を入力した場合、選択されている
マーキング条件の、最適なずらし量による繰り返し照射
回数と加工溝幅の情報から、必要な加工回数を選択す
る。これにより、マーキング加工条件,ビーム照射位置
のずらし量,繰り返し照射回数が設定され、実行され
る。
In this example, first, the type of the material of the workpiece is input. Based on this information, a marking processing condition and a shift amount of the beam irradiation position according to the processing condition are selected. Next, the required depth or width of the marking process is input. Here, if the depth is input, the necessary number of times of processing is selected from the information on the number of repetitive irradiations and the depth of the processing groove with the optimum amount of shift of the selected marking condition. If the width of the processing groove is input, the necessary number of processing is selected from the information on the number of times of repeated irradiation and the width of the processing groove in the selected marking condition by the optimum shift amount. Thereby, the marking processing conditions, the shift amount of the beam irradiation position, and the number of times of repeated irradiation are set and executed.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上に述べたように、この発明によるレ
ーザ加工方法によれば、レーザビームを使用したマーキ
ング加工において、前工程で加工溝内に残留したビーム
照射による溶融物の影響を軽減し、深く、均一な加工溝
が得られる、といった効果を奏する。
As described above, according to the laser processing method of the present invention, in the marking processing using a laser beam, the influence of the molten material due to the irradiation of the beam remaining in the processing groove in the previous process is reduced. The effect is that deep and uniform processing grooves can be obtained.

【0022】また、レーザビームによるマーキング加工
において、加工溝の深さ・幅についての要求がある場
合、この要求品質に対して、マーキング加工条件の選
択、ビーム繰り返し照射の最適なずらし量、ビーム繰り
返し照射回数をレーザ加工機のNC制御装置、またはレ
ーザ加工用NCデータを作成するプログラミング装置を
用いて自動的に選定させることによって、必要に応じた
マーキング品質を効率よく得ることができる、という効
果を奏する。
When there is a demand for the depth and width of a processing groove in the marking processing using a laser beam, the selection of the marking processing condition, the optimum shift amount of the beam repetitive irradiation, the beam repetition, By automatically selecting the number of times of irradiation using an NC controller of a laser processing machine or a programming device for creating NC data for laser processing, it is possible to efficiently obtain marking quality as required. Play.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の第1の実施の形態によるレーザ加
工方法を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a laser processing method according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 マーキング加工による加工溝が深くなったと
きのビーム照射の様子を示す説明図。
FIG. 2 is an explanatory view showing a state of beam irradiation when a processing groove by the marking processing is deepened.

【図3】 図2の状態の照射位置によるビームのエネル
ギー密度の様子を示す説明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a state of a beam energy density according to an irradiation position in the state of FIG. 2;

【図4】 同一のマーキング加工部に繰り返しビームを
照射したときの、ビーム照射位置ずらし量がある場合
の、加工溝内に発生する溶融物の様子を示す説明図。
FIG. 4 is an explanatory view showing a state of a melt generated in a processing groove when there is a beam irradiation position shift amount when the same marking processing section is repeatedly irradiated with a beam.

【図5】 同一のマーキング加工部に5回づつビームを
照射したマーキング加工の、ずらし量と加工溝深さの関
係を示す図。
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between a shift amount and a processing groove depth in a marking process in which a beam is irradiated to the same marking processing unit five times.

【図6】 同一のマーキング加工部に10回づつビーム
を照射したマーキング加工の、ずらし量と加工溝深さの
関係を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a shift amount and a machining groove depth in a marking process in which the same marking portion is irradiated with a beam ten times at a time.

【図7】 図5及び図6に示すマーキング加工溝の測定
結果を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing measurement results of the marking grooves shown in FIGS. 5 and 6;

【図8】 マーキング加工条件,ビーム照射のずらし
量,加工回数などを選択するための、NC制御装置,或
いはレーザ加工用NCデータ作成プログラミング装置に
よる構成の一例のフローチャート。
FIG. 8 is a flowchart of an example of a configuration by an NC control device or an NC data creation programming device for laser processing for selecting a marking processing condition, a shift amount of beam irradiation, a processing frequency, and the like.

【図9】 従来の加工方法による、同一経路に繰り返し
ビームを照射したときの加工溝内に発生する溶融物の様
子を示す説明図。
FIG. 9 is an explanatory view showing a state of a melt generated in a processing groove when a beam is repeatedly irradiated on the same path by a conventional processing method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a マーキング加工の第1回目に照射するレーザビー
ム 1b マーキング加工の第2回目に照射するレーザビー
ム 1c レーザビームの進行方向 1d 軸送り移動 2a 3aのエネルギー強度分布が示すビーム位置 2b 3bのエネルギー強度分布が示すビーム位置 2c 3cのエネルギー強度分布が示すビーム位置 2d 3dのエネルギー強度分布が示すビーム位置 3a 2aのビーム断面によるエネルギー強度分布 3b 2bのビーム断面によるエネルギー強度分布 3c 2cのビーム断面によるエネルギー強度分布 3d 2dのビーム断面によるエネルギー強度分布
1a Laser beam irradiated for the first time in marking processing 1b Laser beam irradiated for the second time in marking processing 1c Propagation direction of laser beam 1d Axial feed movement 2a 3a Energy intensity distribution at beam position indicated by energy intensity distribution of 3a 2b 3b The beam position indicated by 2c The beam position indicated by the energy intensity distribution of 3c 2d The beam position indicated by the energy intensity distribution of 3d 3a The energy intensity distribution by the beam cross section of 2a 3b The energy intensity distribution by the beam cross section of 2b The energy intensity by the beam cross section of 3c 2c Distribution 3d Energy intensity distribution by 2d beam cross section

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 マーキング加工用に出力条件などを設定
されたレーザビームを被加工物のマーキングを形成すべ
きマーキング加工部へ照射してその表面部を溶融及び蒸
発除去させ、その痕跡をマーキングとして活用するレー
ザ加工方法において、前記マーキング加工部へ前記レー
ザビームを照射する工程で、同一のマーキング加工部に
対しレーザビーム照射を複数回繰り返すとともに、前記
レーザビームの照射幅や被加工物の特性から求めた範囲
内で第1回目の照射位置と第2回目の照射位置とを異な
らせることを特徴としたレーザ加工方法。
1. A laser beam having output conditions and the like set for a marking process is irradiated to a marking processing portion where a marking of a workpiece is to be formed, and its surface is melted and evaporated to remove the trace as a marking. In the laser processing method to be utilized, in the step of irradiating the laser beam to the marking processing section, the laser beam irradiation is repeated a plurality of times on the same marking processing section, and the irradiation width of the laser beam and the characteristics of the workpiece are determined. A laser processing method characterized by differentiating a first irradiation position and a second irradiation position within the obtained range.
【請求項2】 マーキング加工用に出力条件などを設定
されたレーザビームを被加工物のマーキングを形成すべ
きマーキング加工部へ照射してその表面部を溶融及び蒸
発除去させ、その痕跡をマーキングとして活用するレー
ザ加工装置において、前記被加工物に対してレーザマー
キング加工を施す際に、所望の加工溝の深さ,又は幅の
大きさに加工する場合、各材質に対する加工条件、マー
キング加工部に対する繰り返し照射回数、レーザビーム
を繰り返し照射する際のずらし量についての情報を保有
し、レーザ加工機用NC制御装置、あるいはレーザ加工
用NCデータ作成プログラミング装置を用いて、所望の
条件に応じたマーキング加工を行うための設定を自動的
に選択し、実行できる設定手段を有していることを特徴
とするレーザ加工装置。
2. A laser beam having output conditions and the like set for a marking process is irradiated to a marking processing portion where a marking of a workpiece is to be formed, and its surface is melted and evaporated to remove the trace as a marking. In the laser processing apparatus to be utilized, when performing the laser marking processing on the workpiece, when processing to a desired depth or width of a processing groove, a processing condition for each material, a processing condition for a marking processing part. Holds information on the number of repetitive irradiations and the amount of shift when repetitively irradiating a laser beam, and performs marking processing according to desired conditions using an NC controller for laser processing machine or NC data creation programming device for laser processing. A laser processing apparatus having setting means for automatically selecting and executing settings for performing Place.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002301581A (en) * 2001-02-05 2002-10-15 Denso Corp Recessing method by laser and method of manufacturing metal mold for molding honeycomb structure
US6765174B2 (en) 2001-02-05 2004-07-20 Denso Corporation Method for machining grooves by a laser and honeycomb structure forming die and method for producing the same die
JP2006150364A (en) * 2004-11-25 2006-06-15 Nikon-Essilor Co Ltd Marking method, manufacturing method of spectacle lens, and plastic lens
JP2006289401A (en) * 2005-04-07 2006-10-26 Hitachi Zosen Corp Laser beam machining method and apparatus
JP2006351026A (en) * 2006-06-26 2006-12-28 Takenaka Komuten Co Ltd Steel material working method and steel material identifying method
WO2010110991A2 (en) * 2009-03-27 2010-09-30 Electro Scientific Industries, Inc. Minimizing thermal effect during material removal using a laser
JP2012024812A (en) * 2010-07-23 2012-02-09 On Semiconductor Trading Ltd Laser beam machining method and semiconductor device using the same
JP2013066926A (en) * 2011-09-26 2013-04-18 Jfe Steel Corp Laser marking method
US8679948B2 (en) 2010-04-02 2014-03-25 Electro Scientific Industries, Inc Method and apparatus for laser singulation of brittle materials
US8722507B2 (en) 2011-01-06 2014-05-13 Hitachi Metals, Ltd. Method for forming identification marks on silicon carbide single crystal substrate, and silicon carbide single crystal substrate
CN107378256A (en) * 2017-07-21 2017-11-24 温州市镭诺科技有限公司 Double end windrow laser mark printing device

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002301581A (en) * 2001-02-05 2002-10-15 Denso Corp Recessing method by laser and method of manufacturing metal mold for molding honeycomb structure
US6765174B2 (en) 2001-02-05 2004-07-20 Denso Corporation Method for machining grooves by a laser and honeycomb structure forming die and method for producing the same die
US7164098B2 (en) 2001-02-05 2007-01-16 Denso Corporation Method for machining grooves by a laser and honeycomb structure forming die and method for producing the same die
JP2006150364A (en) * 2004-11-25 2006-06-15 Nikon-Essilor Co Ltd Marking method, manufacturing method of spectacle lens, and plastic lens
JP4723850B2 (en) * 2004-11-25 2011-07-13 株式会社ニコン・エシロール Marking method, spectacle lens manufacturing method, and plastic lens
JP2006289401A (en) * 2005-04-07 2006-10-26 Hitachi Zosen Corp Laser beam machining method and apparatus
JP2006351026A (en) * 2006-06-26 2006-12-28 Takenaka Komuten Co Ltd Steel material working method and steel material identifying method
WO2010110991A3 (en) * 2009-03-27 2011-01-06 Electro Scientific Industries, Inc. Minimizing thermal effect during material removal using a laser
US20100243625A1 (en) * 2009-03-27 2010-09-30 Electro Scientific Industries, Inc. Minimizing thermal effect during material removal using a laser
WO2010110991A2 (en) * 2009-03-27 2010-09-30 Electro Scientific Industries, Inc. Minimizing thermal effect during material removal using a laser
CN102348529A (en) * 2009-03-27 2012-02-08 电子科学工业有限公司 Minimizing thermal effect during material removal using a laser
US8729427B2 (en) 2009-03-27 2014-05-20 Electro Scientific Industries, Inc. Minimizing thermal effect during material removal using a laser
KR101729671B1 (en) * 2009-03-27 2017-04-24 일렉트로 싸이언티픽 인더스트리이즈 인코포레이티드 Minimizing thermal effect during material removal using a laser
US8679948B2 (en) 2010-04-02 2014-03-25 Electro Scientific Industries, Inc Method and apparatus for laser singulation of brittle materials
JP2012024812A (en) * 2010-07-23 2012-02-09 On Semiconductor Trading Ltd Laser beam machining method and semiconductor device using the same
US8722507B2 (en) 2011-01-06 2014-05-13 Hitachi Metals, Ltd. Method for forming identification marks on silicon carbide single crystal substrate, and silicon carbide single crystal substrate
JP2013066926A (en) * 2011-09-26 2013-04-18 Jfe Steel Corp Laser marking method
CN107378256A (en) * 2017-07-21 2017-11-24 温州市镭诺科技有限公司 Double end windrow laser mark printing device
CN107378256B (en) * 2017-07-21 2019-01-18 温州市镭诺科技有限公司 Double end windrow laser mark printing device

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