JP2001087874A - レーザマーキング方法及び装置 - Google Patents

レーザマーキング方法及び装置

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JP2001087874A
JP2001087874A JP26911999A JP26911999A JP2001087874A JP 2001087874 A JP2001087874 A JP 2001087874A JP 26911999 A JP26911999 A JP 26911999A JP 26911999 A JP26911999 A JP 26911999A JP 2001087874 A JP2001087874 A JP 2001087874A
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JP26911999A
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Inventor
Yoshiki Yonemori
由季 米盛
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Miyachi Technos Corp
Original Assignee
Miyachi Technos Corp
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 一組のパターンを効率的にかつ良好な印字品
質でマーキングできるスキャニング式レーザマーキン
グ。 【解決手段】 マーキング手順をシーケンス設定表84
に設定入力する場合、シーケンス番号0において起動番
号001→停止→起動番号002→起動番号003→ジ
ャンプ001のシーケンスが設定され、シーケンス1に
おいて起動番号010→起動番号200→終了ENDの
シーケンスが設定されている。この設定例では、シーケ
ンス番号0が選択されると、そのシーケンスの実行終了
後に自動的にシーケンス番号1のシーケンスも実行され
る。しかしシーケンス番号1が選択されたときは、最後
のコマンドがENDなので、シーケンス番号1のマーキ
ング・シーケンスだけが実行され、他のマーキング・シ
ーケンスが後続することはない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スキャニング式の
レーザマーキング方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】スキャニング式のレーザマーキング方法
は、被加工物に高密度に集光されたレーザ光を照射し、
該レーザ光をスキャニング・ミラーで振って、被加工物
表面上でレーザスポットをスキャニングし、ビームスポ
ットの当たった被加工物表面の微小部分をレーザエネル
ギーで瞬間的に改質(溶融、蒸発、変色等)させなが
ら、文字、図形、記号等の所望のパターンを描画するよ
うにしてマーキング(刻印または印字)する技術であ
る。レーザ光には、ピークパワーの高いQスイッチ方式
の高速繰り返しパルスレーザ光を用いるのが通例であ
る。
【0003】一般のスキャニング式レーザマーキング装
置では、印字の出来加減(特に濃度)を調節できるよう
にレーザ光のレーザ出力(光強度)、スキャニング速
度、Qスイッチ周波数等のマーキング条件を任意の値に
選択できるようになっている。
【0004】実際のアプリケーションにおいては、1つ
の被加工物に複数種類のパターン、たとえば製造番号、
社名、バーコード等を一緒にマーキングする例が多い。
そのような場合、個々のパターン毎にマーキング条件の
値を設定することで、各パターンの図柄や各パターンの
マーキング位置における被加工物の特性(材質、表面状
態等)に合った良好な印字結果を得ることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のように複数個の
パターンを組み合わせて一緒にマーキングする場合、従
来のスキャニング式レーザマーキング装置は、各パター
ン毎にユーザ操作あるいは外部装置からのスタート信号
に応動して逐次マーキング動作を実行するようになって
いる。したがって、たとえば4個のパターンを一組のパ
ターンとしてマーキングする場合は、適当なタイミング
を見計らって4回のユーザ操作または外部スタート信号
が必要である。その際、現場ユーザまたは外部装置は、
マーキングすべき個々のパターンを識別するためのコー
ド(識別情報)を与えなくてはならず、マーキング実行
順序も適切に管理し制御しなければならない。
【0006】このように、従来は、複数個(一組)のパ
ターンを各々独立したマーキング条件で一度にマーキン
グするアプリケーションにおいてマーキング動作手順の
管理・制御が装置外部、特に現場ユーザに委ねられてお
り、ユーザ側の負担が大きかった。
【0007】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので、一組のパターンを効率的にかつ良好な印
字品質でマーキングできるようにしたスキャニング式の
レーザマーキング方法および装置を提供することを目的
とする。
【0008】また、本発明の別の目的は、複数個(一
組)のパターンを各々独立したマーキング条件で一度に
マーキングするアプリケーションにおいてユーザの負担
を大幅に軽減するスキャニング式のレーザマーキング方
法および装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のレーザマーキング方法は、被加工物にス
キャニング方式でレーザ光を照射して所望のパターンを
マーキングするレーザマーキング方法であって、文字、
記号または図形等からなる所望の単位パターンについて
その単位パターンを規定する描画データとその単位パタ
ーンに対するマーキング特性を規定する条件データとを
所望のデータ管理コードに対応させて設定する第1の工
程と、所望の1つまたは複数のデータ管理コードの組み
合わせを所望のシーケンスコードに対応させて設定する
第2の工程と、マーキングの実行のために所望の1つの
シーケンスコードを選択する第3の工程と、選択された
前記シーケンスコードに対応する1つまたは複数の前記
データ管理コードに設定した前記描画データと前記条件
データとにしたがって各該当する単位パターンのマーキ
ングを順次実行する第5の工程とを有する。
【0010】本発明のレーザマーキング方法において、
好ましくは、前記第1の工程が、前記マーキング特性を
規定する1つまたは複数個の条件データを所望の条件コ
ードに対応させて設定する第6の工程と、前記第6の工
程で設定された前記条件コードを前記データ管理コード
に対応させて設定する第7の工程とを含んでよい。
【0011】また、好ましくは、任意の2つの前記シー
ケンスコードの間で一方のシーケンスコードにおける設
定内容を他方のシーケンスコードにおける設定内容の延
長分として後続させる第8の工程を含んでよい。
【0012】また、好ましくは、当該シーケンスコード
に対応づけられる1つまたは複数の前記データ管理コー
ドについてマーキングの実行順序を指示する第9の工程
を含んでよい。
【0013】また、好ましくは、相前後する2つの前記
データ管理コードの間にマーキング動作を所望の時間だ
け停止させるためのコマンドを設定する第10の工程を
含んでよい。
【0014】また、本発明のレーザマーキング装置は、
被加工物にスキャニング方式でレーザ光を照射して所望
のパターンをマーキングするレーザマーキング装置であ
って、文字、記号または図形等からなる個々の単位パタ
ーンについてその単位パターンを規定する描画データと
その単位パターンに対するマーキング特性を規定する条
件データとを所望のデータ管理コードの中に対応させて
設定する第1の設定手段と、所望の1つまたは複数のデ
ータ管理コードの組み合わせを所望のシーケンスコード
に対応させて設定する第2の設定手段と、マーキングの
実行のために所望の1つのシーケンスコードを選択する
実行シーケンス指示手段と、選択された前記シーケンス
コードに対応する1つまたは複数の前記データ管理コー
ドに設定された前記描画データと前記条件データとにし
たがって各該当する単位パターンのマーキングを順次実
行するマーキング実行手段とを具備する。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、添付図を参照して本発明の
実施例を説明する。
【0016】図1に、本発明の一実施例によるスキャニ
ング式YAGレーザマーキング装置の外観を示す。この
YAGレーザマーキング装置は、制御電源ユニット10
とレーザ発振ユニット12とスキャニング・ヘッド20
とを有する。
【0017】制御電源ユニット10において、上部室に
は表示部のディスプレイ13や各種手動式ボタン(特に
スタートボタン15)が設けられ、中間室(前扉14の
奥)にはキーボードや制御基板が設けられ、下部室(前
扉16の奥)にはレーザ電源回路やレーザ冷却装置等が
配置されている。中間室内の制御部より発生されたスキ
ャニング制御信号は所定の信号線(図示せず)を介して
スキャニング・ヘッド20へ伝送される。スキャニング
・ヘッド20はレーザ発振ユニット12のレーザ出射口
に取り付けられ、ヘッド20の真下に作業台18が配置
されている。この作業台18の上で、被加工物Wにレー
ザマーキングが施される。
【0018】図2に、制御電源ユニット10およびレー
ザ発振ユニット12内の要部の構成を示す。
【0019】レーザ発振ユニット12内には、マーキン
グ用のYAGレーザ光LM を発振出力するためのYAG
レーザ発振器22が設けられるとともに、可視性たとえ
ば赤色のガイド光LG を発生するための半導体レーザ2
4も設けられている。
【0020】YAGレーザ発振器22より発振出力され
たYAGレーザ光LM は、先ずミラー26で光路が直角
に曲げられ、次にミラー28で光路が直角に曲げられて
から直進してスキャニング・ヘッド20へ送られる。半
導体レーザ24より発生されたガイド光LG は、先ずミ
ラー30で光路が直角に曲げられ、次にミラー32で光
路が直角に曲げられてからミラー28を裏側から透過
し、そのまま直進してスキャニング・ヘッド20へ送ら
れる。
【0021】制御電源ユニット10内には、YAGレー
ザ電源部34、半導体レーザ電源部36、制御部38、
入力部40、表示部42、記憶部44、インタフェース
回路46等が設けられている。
【0022】YAGレーザ電源部34は、制御部38の
制御の下でYAGレーザ発振器22内のレーザ励起手段
たとえば励起ランプにランプ電流Iを供給する。半導体
レーザ電源部36は、制御部38の制御の下で半導体レ
ーザ24に励起用電力を供給する。
【0023】入力部40は、手動式ボタン類、キーボー
ド、マウス、イメージスキャナ等の入力装置を含んでい
る。表示部42は、制御部38からの画像または文字デ
ータおよび表示制御にしたがってディスプレイ13に画
面を映し出す。記憶部44は、所要の各種プログラムお
よび各種設定・測定・演算データを格納する。インタフ
ェース回路46は、外部装置(図示せず)とデータや制
御信号等をやりとりするために用いられる。
【0024】制御部38は、マイクロコンピュータから
なり、記憶部44に蓄積されている所定のソフトウェア
にしたがって所要のデータ処理を行い、装置内の各部を
制御する。また、制御部38は、後述するようなスキャ
ニング・ヘッド20におけるスキャニング動作を制御す
るためのスキャニング制御信号を信号線48を介してヘ
ッド20内のスキャニング駆動回路に供給する。また、
YAGレーザ発振器22には大きなピークパワーを有す
る繰り返しパルスレーザ光を得るためのQスイッチ(図
示せず)が内蔵されており、制御部38は制御線50を
介してこのQスイッチの制御を行う。
【0025】図3に、スキャニング・ヘッド20内のス
キャニング機構の構成例を示す。このスキャニング機構
は、互いに直交する回転軸52a,54aに取り付けら
れたX軸スキャン・ミラー52およびY軸スキャン・ミ
ラー54と、両ミラー52,54をそれぞれ回転振動
(首振り)させるX軸ガルバノメータ56およびY軸ガ
ルバノメータ58を有している。
【0026】スキャニング・ヘッド20内に入って来た
レーザ発振ユニット12からのレーザ光LM およびガイ
ド光LG は、先ずX軸スキャン・ミラー52に入射し
て、そこで全反射してからY軸スキャン・ミラー54に
入射し、このミラー54で全反射してのちfθレンズ6
0を通って被加工物Wのマーキング加工面に集光照射す
る。マーキング面上のビームスポットSPの位置は、X
方向においてはX軸スキャン・ミラー52の振れ角によ
って決まり、Y方向においてはY軸スキャン・ミラー5
4の振れ角によって決まる。
【0027】X軸スキャン・ミラー52は、X軸ガルバ
ノメータ56の駆動で矢印A,A’方向に回転振動(首
振り)する。一方、Y軸スキャン・ミラー54は、Y軸
ガルバノメータ58の駆動で矢印B,B’方向に回転振
動(首振り)する。
【0028】X軸ガルバノメータ56には、X軸スキャ
ン・ミラー52に結合された可動鉄片(回転子)と、こ
の可動鉄片に接続された制御バネと、固定子に取り付け
られた駆動コイルとが内蔵されている。X軸ガルバノメ
ータ駆動回路(図示せず)よりX方向スキャニング制御
信号に応じた駆動電流が電気ケーブル62を介してX軸
ガルバノメータ56内の該駆動コイルに供給されること
で、該可動鉄片(回転子)が該制御バネに抗してX軸ス
キャン・ミラー52と一体にX方向スキャニング制御信
号の指定する角度に振れるようになっている。
【0029】Y軸ガルバノメータ58も同様の構成を有
しており、Y軸ガルバノメータ駆動回路(図示せず)よ
りY方向スキャニング制御信号に応じた駆動電流が電気
ケーブル64を介してY軸ガルバノメータ58内の駆動
コイルに供給されることで、Y軸ガルバノメータ58内
の可動鉄片(回転子)がY軸スキャン・ミラー54と一
体にY方向スキャニング制御信号の指定する角度に振れ
るようになっている。
【0030】したがって、レーザ発振ユニット12から
のレーザ光LM およびガイド光LGがスキャニング・ヘ
ッド20内に所定のタイミングで入ってくる度に、それ
と同期して両ガルバノメータ56,58がX方向および
Y方向スキャニング制御信号に応じてX軸スキャン・ミ
ラー52およびY軸スキャン・ミラー54をそれぞれ所
定の角度で振ることにより、被加工物Wのマーキング面
上でレーザ光LM およびガイド光LG のビームスポット
SPがスキャニングされ、所望のパターンがマーキング
される。
【0031】次に、図4〜図14につき、本実施例のレ
ーザマーキング装置におけるマーキングデータ設定機能
を説明する。
【0032】図4に、本実施例の説明のための一組パタ
ーンの一例を示す。この一組のパターンは、5つの単位
パターン「ML-4141B」(文字・記号),「★」(図
形),「ABC」(図形),「“‖‖|‥‖”(バ
ーコード)」(図形),「2345」(文字)を図示
のようなレイアウトで組み合わせたものである。この一
組パターン〜をマーキングする場合は、予めユーザ
において所要のデータを装置に設定入力する必要があ
る。
【0033】図5に、表示部42のディスプレイ13に
表示される『マーキング設定画面(メイン画面)』の一
例を示す。この『マーキング設定画面(メイン画面)』
は、画面左端部から中央部にわたって拡がるパターン表
示部70と、このパターン表示部の右側に表示されるデ
ータ設定部72と、画面下部一列に表示される機能ボタ
ン群74とから構成されている。
【0034】データ設定部72には、「起動番号」、
「条件番号」、「スピード」、「Qスイッチ周波数」、
「電流」の各項目が縦一列に配置されている。ユーザ
は、各項目について、カーソルで指示してキーボードか
らキー入力するか、あるいは右端のアップ/ダウンボタ
ン(▲/▼)にマウスポインタを当ててマウスをクリッ
クすることで、所望の数字データを入力または選択する
ことができる。入力された数値データは、当該項目の表
示欄に表示される。
【0035】最上部の「起動番号」項目には、1つの単
位パターンに関する全てのデータ(特に描画データと条
件データ)を一括管理するための起動番号(データ管理
コード)が設定入力される。本実施例では、複数個たと
えば256個の起動番号[000]〜[255]が予め
用意されている。ユーザがこの「起動番号」項目で所望
の番号たとえば“001”を入力または選択すると、本
装置(特に制御部38)はこの選択された起動番号[0
01]で管理(ポイント)している全ての設定データを
メモリ(記憶部44)から検索し、検索したデータの中
の主要なデータ(条件データ、描画データ等)を画面上
に表示する。また、本実施例では、各起動番号に固有の
ファイル名(たとえば起動番号[001]にはファイル
名“LOG01.MKG”)が割り付けられており、この対応す
るファイル名も「起動番号」項目に隣接して表示され
る。
【0036】なお、後述するように、「シーケンス番号
マーキング」モードが選択されている場合は、『メイ
ン』画面において「起動番号」が「シーケンス番号」に
置き換わり、その表示欄には選択されているシーケンス
番号が表示される。
【0037】上記「起動番号」項目の下に「条件番号」
項目が設けられている。条件番号は、マーキング特性ま
たは動作を規定するパラメータ的な条件データを管理す
るためのコードである。本実施例では、複数個たとえば
256個の条件番号[001]〜[256]が予め用意
されており、ユーザは所望の条件番号の下で「スピー
ド」(スキャニング速度)、「Qスイッチ周波数」およ
び「電流」(ランプ電流)の各マーキング条件項目につ
いて所望の設定値を入力または選択できるようになって
いる。図5の例では、起動番号[001]の下で条件番
号[001]を選択し、この条件番号[001]の下で
「スピード」を“100”mm/s、「Qスイッチ周波
数」を“4.0”kHz、「電流」を“12.0”Aに
それぞれ設定している。
【0038】記憶部44には、所定のデータ管理プログ
ラムの下で図6に示すように各条件番号[001]〜
[256]と各種マーキング条件の設定データとを対応
づけるテーブルが構築されている。ユーザが「条件番
号」項目で所望の番号たとえば“001”を入力または
選択すると、制御部38はこの条件テーブルを基に条件
番号[001]に対応する「スピード」、「Qスイッチ
周波数」および「電流」のそれぞれの条件データを検索
し、検索したデータ(データが設定されていない場合は
所定のデフォルト値)を『メイン画面』(たとえば図
5)の各該当条件項目の表示欄に表示する。また、『メ
イン画面』上で「スピード」、「Qスイッチ周波数」、
「電流」のいずれかの条件項目でデータが変更される
と、その度毎にテーブル(図6)内の設定データも更新
される。
【0039】なお、記憶部44には、所定のデータ管理
プログラムの下で図7に示すように各起動番号[00
0]〜[255]に現在割り当てられている条件番号を
参照するための対照テーブルが構築されている。いずれ
か1つの起動番号が選択されると、制御部38はこの対
照テーブルに基づいて当該起動番号に対応する条件番号
を検索し、検索した条件番号に対応する各種条件データ
を上記条件テーブル(図6)から検索できるようになっ
ている。
【0040】図5に示すように、本例では起動番号“0
01”の下で第1の単位パターンである「ML-4141B」が
設定されている。この単位パターン「ML-4141B」に関す
る描画データは、図8に示すような『文字編集画面』上
で設定入力される。『メイン画面』(図5)で「編集」
ボタンをクリックすると、当該パターンのデータが文字
パターンのデータであるときは、自動的にこの『文字編
集画面』に切り換わるようになっている。
【0041】図8の『文字編集画面』において、データ
設定部76の下部には文字パターンデータ入力部78が
設けられている。この文字パターンデータ入力部78の
データ記入欄の中に目的のパターンを構成する文字列
“ML-4141B”をキーボード等から画面入力すると、その
入力した文字列“ML-4141B”がパターン表示部70内に
外枠付きで表示される。ユーザは、データ設定部76の
上部ないし中間部に設けられている文字パターン特性
(属性)入力部80の各項目に所望のデータを入力する
ことで、当該文字パターンのマーキング位置・向きやマ
ーキングサイズ等を自由に選べる。
【0042】記憶部44には、所定のデータ管理プログ
ラムの下で図9に示すように各起動番号について設定さ
れた文字パターン特性の設定値を管理している。図示し
ないが、設定されている各単位パターンの画像データも
各対応する起動番号またはファイル名から参照(ポイン
ト)されるようになっている。
【0043】図10〜図13に、本例の1組パターンに
含まれる他の単位パターン「★」,「ABC」,
「“‖‖|‥‖(バーコード)”」,「2345」に
対するそれぞれのメイン画面上のデータ設定例を示す。
【0044】図10に示すように、第2の単位パターン
である「★」については、起動番号[002]、条件番
号[002]の下で「スピード」は“200”mm/
s、「Qスイッチ周波数」は“5.0”kHz、「電
流」は“14.5”Aにそれぞれ設定されている。
【0045】図11において、第3の単位パターンであ
る「ABC」については、起動番号[003]、条件番
号[003]の下で「スピード」は“150”mm/
s、「Qスイッチ周波数」は“10.0”kHz、「電
流」は“13.0”Aにそれぞれ設定されている。
【0046】図12において、第4の単位パターンであ
る「“‖‖|‥‖(バーコード)”」については、起動
番号[010]、条件番号[100]の下で「スピー
ド」は“500”mm/s、「Qスイッチ周波数」は
“9.0”kHz、「電流」は“17.0”Aにそれぞ
れ設定されている。
【0047】図13において、第5の単位パターンであ
る「2345」については、起動番号[200]の下で
第1の単位パターン「ML-4141B」と同じ条件番号[00
1]が設定されている。この場合、「条件番号」の項目
に“001”を入力すると、「スピード」、「Qスイッ
チ周波数」および「電流」の各項目には条件番号[00
1]の下で既に設定されているそれぞれのデータ(“1
00”mm/s、“4.0”kHz、“12.0”A)
が検索結果として表示されるので、これらの条件データ
をそのまま利用できる。
【0048】なお、図形パターンの描画データは、図1
4に示すような『図形編集画面』上で設定される。『図
形編集画面』下部の「読込」ボタンを操作することで、
別のファイルから所望の図形(たとえば「ABC」)を
パターン表示部70に読み込む(貼り付ける)ことがで
きる。この画面上でデータ設定部82の各位置または属
性項目に適当なデータを入力することで、当該図形パタ
ーンのマーキング位置やマーキングサイズ等を自由に調
節することができる。なお、『図形編集画面』で「戻
り」ボタンをクリックすると、該当起動番号([00
3])に係る『メイン画面』に戻る。
【0049】次に、図15〜図22につき、このレーザ
マーキング装置におけるマーキング・シーケンス設定機
能を説明する。
【0050】図15に、表示部42のディスプレイ13
に表示される『シーケンス設定画面』を示す。上記した
『メイン画面』で「シーケンス」ボタンをクリックする
と、ディスブレイ画面が『シーケンス設定画面』に切り
換わる。『シーケンス設定画面』は、画面左端部から中
央部にわたって広がるシーケンス設定表84と、このシ
ーケンス設定表84の右隣に表示される設定部86と、
画面下部一列に表示される機能ボタン群88とから構成
されている。
【0051】設定部86には、モード選択欄90、シー
ケンス番号/ステップNo.表示欄92、入力コマンド
選択欄94およびコマンドデータ入力欄96が設けられ
ている。なお、図15では設定部86に含まれる全ての
欄90〜96を図示しているが、実際には、欄92〜9
6はモード選択欄90で「シーケンス番号」が選択され
たときのみ表示され、モード選択欄90で「起動番号」
が選択されているときは表示されないようになってい
る。
【0052】モード選択欄90では、ユーザが「起動番
号」モードもしくは「シーケンス番号」モードのいずれ
かをマウスクリックで択一的に選択する。図15の画面
表示例では「起動番号」モードが選択されており、この
モード下ではシーケンス設定表84へのデータ入力は行
えないようになっている。その代わり、『メイン画面』
上では上記したようなデータ入力が可能である。
【0053】シーケンス番号/ステップNo.表示欄9
2では、後述する「シーケンス番号」モード下のシーケ
ンス設定表84で現在選択されているデータ入力位置の
シーケンス番号およびステップNo.が表示される。
【0054】入力コマンド選択欄94では、ユーザが
「シーケンス番号」モード下のシーケンス設定表84で
現在選択されているコマンド入力位置に対して4種類の
コマンド「起動番号」、「停止」、「ジャンプ」および
「終了」の中から1つをマウスクリックで択一的に選択
する。
【0055】コマンドデータ入力欄96では、ユーザ
が、入力コマンド選択欄94で「起動番号」、「停止」
または「ジャンプ」を選択した場合に、その選択したコ
マンドの目的となるデータ(オペランドデータ)をキー
入力する。
【0056】次に、図16〜図21につき本例の一組パ
ターン(図5)に係るマーキング・シーケンスを設定入
力する操作手順を説明する。
【0057】この一組パターン(図5)については、た
とえば図20に示すようなマーキング手順をシーケンス
設定表84の中に設定入力することができる。図20の
設定例では、シーケンス番号[0]において起動番号
[001]→停止(STOP)→起動番号[002]→
起動番号[003]→ジャンプ[001]のシーケンス
が設定され、シーケンス[1]において起動番号[01
0]→起動番号[200]→終了(END)のシーケン
スが設定されている。
【0058】より詳細には、シーケンス番号[0]はス
テップNo.[1]〜No.[5]の5工程からなり、
ステップNo.[1]では起動番号[001]を選択し
て第1の単位パターン「ML-4141B」のマーキングを実行
し、ステップNo.[2]では所定時間だけマーキング
動作を停止し、ステップNo.[3]では起動番号[0
02]を選択して第2の単位パターン「★」のマーキン
グを実行し、ステップNo.[4]では起動番号[00
3]を選択して第3の単位パターン「ABC」のマーキ
ングを実行し、ステップNo.[5]ではシーケンス番
号[001]つまり[1]にジャンプすべきことを設定
内容としている。
【0059】また、シーケンス番号[1]はステップN
o.[1]〜No.[3]の3工程を有し、ステップN
o.[1]では起動番号[010]を選択して第4の単
位パターン「“‖‖|‥‖”(バーコード)」のマーキ
ングを実行し、ステップNo.[2]では起動番号[2
00]を選択して第5の単位パターン「2345」のマ
ーキングを実行し、ステップNo.[3]でマーキング
動作を終了すべきことを設定内容としている。
【0060】この設定例では、シーケンス番号[0]が
選択されると、そのシーケンスの実行終了後に自動的に
シーケンス番号[1]のシーケンスも実行される。つま
り、シーケンス番号[0]のマーキング・シーケンスの
延長分としてシーケンス番号[1]のマーキング・シー
ケンスが後続するようになっている。しかし、シーケン
ス番号[1]が選択されたときは、最後のコマンドが
「END」なので、シーケンス番号[1]のマーキング
・シーケンスだけが実行される。その後に、他のマーキ
ング・シーケンスが後続することはない。
【0061】図16〜図20に、上記のようなマーキン
グ手順をシーケンス設定表84の中に設定入力するため
の操作手順を示す。
【0062】先ず、図16に示すように、設定部86の
モード選択欄90で「シーケンス番号」モードを選択す
る。次に、シーケンス設定表84においてシーケンス番
号[000]の行を選択し、その行の先頭つまりステッ
プNo.[1]のセル位置にカーソル(またはマウスポ
インタ)を合わせる。そうすると、シーケンス番号/ス
テップNo.表示欄92では、該当するセル位置を表す
シーケンス番号[0]およびステップNo.[1]のデ
ータが表示される。ここで、入力コマンド選択欄94で
図示のように「起動番号」を選択する。そうすると、コ
マンドデータ入力欄96の左欄(コマンド欄)に“起動
番号”と表示されるので、右欄(データ欄)に第1の単
位パターン「ML-4141B」に係る起動番号[001]を入
力する。これにより、シーケンス設定表84の該当セル
位置つまりシーケンス番号[0]およびステップNo.
[1]のセル位置に起動番号[001]が書き込まれ
る。
【0063】次に、図17に示すように、シーケンス設
定表84においてカーソル(またはマウスポインタ)を
シーケンス番号[0]行のステップNo.[2]のセル
位置に移す。そうすると、シーケンス番号/ステップN
o.表示欄92では、移動先のセル位置を表すシーケン
ス番号[0]およびステップNo.[2]のデータが表
示される。ここで、入力コマンド選択欄94で図示のよ
うに「停止」を選択する。そうすると、コマンドデータ
入力欄96の左欄(コマンド欄)に“停止時間”と表示
されるので、右欄(データ欄)に所望の停止時間をたと
えば“5.00”(秒)とキー入力する。これにより、
シーケンス設定表84の該当セル位置つまりシーケンス
番号[0]およびステップNo.[2]のセル位置に停
止コマンド[STOP]が書き込まれる。なお、この実
施例ではシーケンス設定表84の中に停止時間の設定値
を表示しないが、表示するようにしてもよい。
【0064】次に、第2の単位パターン「★」に係る起
動番号[002]および第3の単位パターン「ABC」
に係る起動番号[003]についても上記起動番号[0
01]の場合と同様の仕方で、シーケンス番号[0]行
のステップNo.[3]、[4]のセル位置にそれぞれ
設定入力することができる。
【0065】ステップNo.[5]においては、図18
に示すように、入力コマンド選択欄94で図示のように
「ジャンプ」を選択する。そうすると、コマンドデータ
入力欄96の左欄(コマンド欄)に“シーケンスN
o.”と表示されるので、右欄(データ欄)にジャンプ
先のシーケンス番号[001]を入力する。これによ
り、シーケンス設定表84の該当セル位置にシーケンス
番号[001]へのジャンプを示すコマンド[J00
1]が書き込まれる。
【0066】シーケンス番号[001]つまり[1]に
おいては、図19に示すように、先ずステップNo.
[1]のセル位置に第4の単位パターン「“‖‖|‥
‖”(バーコード)」に係る起動番号[010]を上記
と同様の仕方で設定入力する。同様にして、次のステッ
プNo.[2]のセル位置に第5の単位パターン「23
45」係る起動番号[200]を設定入力する。
【0067】最後に、シーケンス番号[1]行のステッ
プNo.[3]においては、図20に示すように、入力
コマンド選択欄94で図示のように「終了」を選択す
る。そうすると、シーケンス設定表84の該当セル位置
にシーケンスの終了を指示するコマンド[END]が書
き込まれる。
【0068】本実施例の『シーケンス設定画面』には、
「参照」、「消去」、「画面」の機能ボタンが設けられ
ている。「参照」ボタンをクリックすると、図21の
(A)に示すような『起動番号選択』の副画面が表示さ
れる。この『起動番号選択』において所望の起動番号
(No.)ファイルを選択指示すると、選択された起動
番号が『シーケンス設定画面』のコマンドデータ入力欄
96に書き込まれると同時に、シーケンス設定表84の
該当セル位置にも書き込まれるようになっている。
【0069】「消去」ボタンをクリックすると、図21
の(B)に示すような『消去』の副画面が表示される。
シーケンス設定表84において任意のシーケンス番号
[N]をクリックすると、そのシーケンス番号[N]の
行全体が選択表示される。ここで、上記『消去』の副画
面を出して「はい」を選択すると、そのシーケンス番号
[N]における全ての設定データがシーケンス設定表8
4およびメモリテーブルから消去されるようになってい
る。なお、シーケンス設定表84の各セル単位でデータ
も自由に消去または書き換えできるようになっている。
【0070】「画面」ボタンをクリックすると、図21
の(C)に示すような『画面表示』の副画面が表示され
る。この『画面表示』副画面において図示のように「す
べて表示」のモードを選択すると、シーケンス番号/ス
テップNo.表示欄92に表示されているシーケンス番
号[N]さらにはこのシーケンス番号[N]のジャンプ
先のシーケンス番号[M]に登録されている全て(一
組)のパターンが後述する「シーケンス番号」モード下
の『メイン画面』(図22)のパターン表示部70に表
示される。該『画面表示』副画面において「1つ表示」
のモードを選択すると、シーケンス番号/ステップN
o.表示欄92に表示されているシーケンス番号[N]
のステップNo.[1]に登録されている単位パターン
だけが「シーケンス番号」モード下の『メイン画面』の
パターン表示部70に表示されるようになっている。
【0071】上記のようにして『シーケンス設定画面』
においてシーケンス設定表84への設定入力を済んだ
後、モード選択欄90で「シーケンス番号」モードが選
択されており、かつ選択シーケンス番号/ステップN
o.表示欄92の「シーケンス番号」に[0]が表示さ
れている状態の下で、「戻り」ボタンをクリックする
と、ディスプレイ画面は図22に示すような「シーケン
ス番号」モード下の『メイン画面』に切り換わる。
【0072】図22において、「シーケンス番号」モー
ド下の『メイン画面』では、データ設定部72に「シー
ケンス番号」項目が設けられ、その表示欄には現在『シ
ーケンス設定画面』で選択されているシーケンス番号
(この例では[000])が表示される。
【0073】本実施例では、現場ユーザがこの「シーケ
ンス番号」モード下の『メイン画面』ないし「シーケン
ス番号」を識別できるように、つまり「起動番号」モー
ド下の『メイン画面』ないし「起動番号」(たとえば図
5)と見間違わないないように、「シーケンス番号」モ
ード下の『メイン画面』における「シーケンス番号」の
表示色をたとえば緑とし、「起動番号」モード下の『メ
イン画面』における「起動番号」の表示色をそれと異な
る色たとえば赤としている。
【0074】データ設定部72の「条件番号」項目に
は、該当シーケンス番号[000]の先頭起動番号(こ
の例では[001])に対応する条件番号の値[00
1]が表示される。なお、「ファイル名」項目にも先頭
起動番号([001])に対応するファイル名([Logo
1.MKG])が表示される。「スピード」、「Qスイッチ
周波数」、「電流」の各条件項目には条件番号[00
1]に対応する条件データが表示される。
【0075】パターン表示部70には、該当シーケンス
番号[000]およびそのジャンプ先のシーケンス番号
[001]に設定されている全て(一組)のパターンが
一括表示される。これは、上記したように、『シーケン
ス設定画面』の『画面表示』副画面において「すべて表
示」のモードを選択しているためである。
【0076】ユーザは、設定入力している一組のパター
ンのレイアウトをパターン表示部70上で確認し、各単
位パターンないしレイアウトの一部または全部を変更す
ることもできる。たとえば、第1の単位パターン「ML-4
141B」の位置またはサイズを変えたい場合は、いったん
『シーケンス設定画面』でモード選択欄90を「起動番
号」モードに切り換えてから、「起動番号」モード下の
『メイン画面』に戻って「起動番号」項目を[001]
に選択する。そうすると、起動番号[001]に係る
『メイン画面』(図5)のなるので、上記したように
「編集」ボタンをクリックして『文字編集画面』(図
8)を出し、その『文字編集画面』において第1の単位
パターン「ML-4141B」の位置、サイズその他のパターン
属性設定値を任意に変更することができる。
【0077】また、『メイン画面』において「表示」ボ
タンをクリックすると、図23に示すようにパターン表
示部70の画面領域に各起動番号[000]〜[25
5]に対応する現在設定中の条件番号および主要な条件
データの一覧表98が表示されるので、この条件データ
一覧表98からもユーザは設定データを随時確認するこ
とができる。
【0078】ディスプレイ13の画面が図22の『メイ
ン画面』になっている状態の下で、ユーザが手動式スタ
ートボタン15を押すと、あるいは外部装置より所定の
スタート信号を本装置に与えると、シーケンス番号[0
00]のマーキング・シーケケンスが実行される。
【0079】図24および図25に、本実施例のレーザ
マーキング装置におけるマーキング動作手順(制御部3
8の制御手順)を示す。
【0080】上記のようにスタートのコマンドが入力さ
れたなら、先ず、所定のフラグ情報を基に「シーケンス
番号」モードもしくは「起動番号」モードのいずれが選
択されているのか判別する(ステップS1)。
【0081】「シーケンス番号」モードが選択されてい
るときは、『メイン画面』に現在表示されているシーケ
ンス番号Ki([000])を識別し、このシーケンス
番号Kiのデータを所定のレジスタにセットする(ステ
ップS2)。
【0082】次に、ステップ番号カウンタのカウント値
Nを初期値「1」にセットしたうえで(ステップS
3)、当該シーケンス番号Kiの最初のステップ番号
[1]に設定されているコマンドを判別する(ステップ
S4)。本例の場合、このコマンドに該当するのは起動
番号[001]であるから、ステップS5,S7,S8の
判定をパスしてステップS10の処理に入り、ここで該当
起動番号[001]を識別したうえで、この起動番号
[001]で管理されている所要の全ての設定データ
(条件番号ないし条件データおよび描画データ等)を検
索する(ステップS11)。
【0083】そして、検索した描画データおよび条件デ
ータにしたがって本装置の各部を動作させて起動番号
[001]のマーキングを実行する(ステップS12)。
より詳細には、制御部38は、YAGレーザ電源部34
より設定値12.0Aのランプ電流IをYAGレーザ発
振器22内の励起ランプに供給させる。また、YAGレ
ーザ発振器22内のQスイッチを設定値4.0kHzの
周波数でQスイッチ動作させる。また、起動番号[00
1]で設定されている描画データ(図8)に応じたスキ
ャニング制御信号をスキャニング・ヘッド20に送っ
て、被加工物Wの表面上でYAGレーザ光LMおよびガ
イド光LGのビームスポットSPをスキャニングさせ
る。ここで、スキャニング速度は、設定値100mm/
sとする。これにより、被加工物W表面の該当設定位置
に第1の単位パターンである「ML-4141B」がマーキング
される。
【0084】次に、制御部38は、ステップ番号カウン
タのカウント値Nを1つインクリメントして(ステップ
S13)、次のステップ番号(本例では[2])のコマン
ドを判別する(ステップS4)。本例の場合、ステップ
番号[2]に設定されているコマンドは「STOP(停
止)」である。ステップS8の判定結果でそのことが判
明すると、制御部38は所定のタイマで設定停止時間を
カウントし(ステップS9)、このカウント期間中は装
置全体を停止モードに維持する。この停止時間中に、ユ
ーザまたは外部装置は予め決めておいた作業を実行する
ことができる。
【0085】制御部38は、設定停止時間をカウントし
終えると、ステップ番号カウンタのカウント値Nを1つ
インクリメントして(ステップS13)、次のステップ番
号(本例では[3])のコマンドを判別する(ステップ
S4)。本例の場合、ステップ番号[3]に設定されて
いるコマンドは起動番号[002]である。したがっ
て、上記した起動番号[001]の場合と同様のマーキ
ング動作が実行される(ステップS10,S11,S12)。
その結果、被加工物W表面の該当設定位置に第2の単位
パターンである「★」がマーキングされる。
【0086】次は、ステップ番号[4]に設定されてい
る起動番号[003]について上記と同様のマーキング
動作を実行する((ステップS13,S4〜S12)。その
結果、被加工物W表面の該当設定位置に第3の単位パタ
ーンである「ABC」がマーキングされる。
【0087】次に、制御部38は、ステップ番号カウン
タのカウント値Nを1つインクリメントして(ステップ
S13)、次のステップ番号(本例では[5])のコマン
ドを判別すると(ステップS4)、本例ではジャンプ
[J001]であることが判明する(ステップS5)。
この場合、実行シーケンス番号をそれまでの[000]
からジャンプ先のシーケンス番号[001]に置き換え
る(ステップS6)。
【0088】そして、このジャンプ先のシーケンス番号
[001]において最初のステップ番号[1]から上記
と同様の処理を繰り返し実行する(ステップS4〜S1
2)。その結果、最初のステップ番号[1]では起動番
号[010]の設定データにしたがって第4の単位パタ
ーン「“‖‖|‥‖”(バーコード)」が被加工物W表
面の該当設定位置にマーキングされ、次のステップ番号
[2]では起動番号[200]の設定データにしたがっ
て第5の単位パターン「2345」が被加工物W表面の
該当設定位置にマーキングされる。
【0089】そして、シーケンス番号[001]の3番
目のステップ番号[3]で「終了」のコマンドを判別す
ると(ステップS4,S7)、今回のスタート指令に対す
るマーキング・シーケンスの全動作を終了する。
【0090】「起動番号」モード下の『メイン画面』
(たとえば図5)が表示されている状態で、スタートボ
タン15等から上記のようなスタート指令が入ったとき
は、最初のモード判定(ステップS1)の結果にしたが
い図25に示すように当該『メイン画面』で表示(選
択)されている起動番号([001])で設定されてい
る1単位のパターンを単発的にマーキングする(ステッ
プS20,S21,S22)。
【0091】上記したように、本実施例のレーザマーキ
ング装置では、ユーザが『シーケンス設定画面』上でシ
ーケンス設定表84に所定のフォーマットで所望の起動
番号を書き込むことで、装置側は1回のスタート指令に
応動してそれらの起動番号でそれぞれ管理(設定)され
ている単位パターンを自動的に1回のシーケンスでマー
キングする。
【0092】ユーザにおいては、所望のマーキング・シ
ーケンスをシーケンス設定表84に登録しておけばシー
ケンスの管理も実行制御も自分の手元から離れ、しかも
間違うこともないので、負担が大幅に軽減される。
【0093】さらに、本実施例におけるマーキング・シ
ーケンス機能は、その多機能性・便利性において大きな
利点を有している。たとえば、上記した例の一組のパタ
ーン(図4)と一部の単位パターンが共通している別の
組のパターン、たとえば図26に示すような一組のパタ
ーンについては、図27に示すように『シーケンス設定
画面』における設定作業およびデータ管理を簡単にする
ことができる。
【0094】図27においては、シーケンス設定表84
上で当該一組のパターンに対してシーケンス番号[3]
を割り当て、この組に固有の単位パターンに対応する起
動番号[020],[051],[101]だけを起動
コマンドとして設定し、シーケンスの最後にシーケンス
番号[1]にジャンプするようにしている。ここで,起
動番号[020]は単位パターン「MK-7711A」(文字・
記号)を管理し、起動番号[051]は単位パターン
「*」(図形)を管理し、起動番号[101]は単位パ
ターン「XYZ」(文字・記号)を管理している。
【0095】図27の『シーケンス設定画面』で「戻
り」ボタンをクリックすると、図26の「シーケンス番
号」モード下の『メイン画面』に切り換わる。この『メ
イン画面』の下でスタートボタン15が押されると、上
記と同様の手順(図24)にしたがって最初にシーケン
ス番号[3]のマーキング・シーケンスが実行される。
つまり、最初に起動番号[020]がコールされ、単位
パターン「MK-7711A」が被加工物W上の当該設定位置に
マーキングされる。その後、停止(STOP)コマンド
にしたがって所定の時間だけ装置動作が停止する。次に
起動番号[051]がコールされ、単位パターン「*」
が被加工物W上の当該設定位置にマーキングされる。次
いで、起動番号[101]がコールされ、単位パターン
「XYZ」が被加工物W上の当該設定位置にマーキング
される。次いで、シーケンス番号[1]のマーキング・
シーケンスに切り換えられ、上記のように単位パターン
「“‖‖|‥‖”(バーコード)」および単位パターン
「2345」が被加工物W表面の該当設定位置に順次マ
ーキングされる。
【0096】図26および図27は応用例の1つにすぎ
ない。シーケンス設定表84上に各種コマンドを自由に
組み合わせて書き込むことにより、多種多様なシーケン
スを設定することができる。
【0097】なお、『シーケンス設定画面』上でマーキ
ング・シーケンスを設定してから、シーケンス設定表8
4に書き込んだ個々の起動番号について『メイン画面』
上でデータの設定入力を行うことも可能である。
【0098】上記した実施例では、シーケンス設定表8
4上で各シーケンス番号[N]に含まれる起動番号の間
で実行順位も同時に設定しており、シーケンス管理上の
利便をはかっている。しかし、必要に応じて、ユーザは
一組パターンに含まれる単位パターンないし起動番号だ
けを設定入力し、装置側で所定の規則またはアルゴリズ
ムにしたがってマーキング実行順序を決定するようにし
てもよい。
【0099】
【発明の効果】上記したように、本発明レーザマ−キン
グ方法または装置によれば、一組のパターンを効率的に
かつ良好な印字品質でマーキングすることができ、生産
管理を改善し、ユーザの負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるスキャニング式YAG
レーザマーキング装置の外観を示す斜視図である。
【図2】実施例装置における制御電源ユニットおよびレ
ーザ発振ユニット内の要部の構成を示すブロック図であ
る。
【図3】実施例装置におけるスキャニング・ヘッド内の
スキャニング機構の構成例を示す斜視図である。
【図4】本実施例の説明のための一組のパターンの一例
を示す。
【図5】実施例における『マーキング設定画面(メイン
画面)』を示す図である。
【図6】実施例において各条件番号と各種マーキング条
件の設定データとを対応付けるテーブルを示す図であ
る。
【図7】実施例において起動番号と条件番号を対応付け
るテーブルを示す図である。
【図8】実施例における『文字編集画面』を示す図であ
る。
【図9】実施例において起動番号により文字パターン特
性の設定値を管理するためのテーブルを示す図である。
【図10】実施例において1つの単位パターンに係る
『メイン画面』を示す図である。
【図11】実施例において1つの単位パターンに係る
『メイン画面』を示す図である。
【図12】実施例において1つの単位パターンに係る
『メイン画面』を示す図である。
【図13】実施例において1つの単位パターンに係る
『メイン画面』を示す図である。
【図14】実施例における『図形編集画面』を示す図で
ある。
【図15】実施例における『シーケンス設定画面』を示
す図である。
【図16】実施例の『シーケンス設定画面』上で一組パ
ターンに対するマーキング手順を設定入力するための一
工程を示す図である。
【図17】実施例の『シーケンス設定画面』上で一組パ
ターンに対するマーキング手順を設定入力するための一
工程を示す図である。
【図18】実施例の『シーケンス設定画面』上で一組パ
ターンに対するマーキング手順を設定入力するための一
工程を示す図である。
【図19】実施例の『シーケンス設定画面』上で一組パ
ターンに対するマーキング手順を設定入力するための一
工程を示す図である。
【図20】実施例の『シーケンス設定画面』上で一組パ
ターンに対するマーキング手順を設定入力するための一
工程を示す図である。
【図21】実施例の『シーケンス設定画面』における各
種機能を示す図である。
【図22】実施例の「シーケンス番号」モード下の『メ
イン』画面を示す図である。
【図23】実施例の『メイン画面』で表示可能な条件デ
ータ一覧表を示す図である。
【図24】実施例のレーザマーキング装置におけるマー
キング動作手順を示すフローチャートである。
【図25】実施例のレーザマーキング装置におけるマー
キング動作手順を示すフローチャートである。
【図26】実施例の一応用例における「シーケンス番
号」モード下の『メイン』画面を示す図である。
【図27】実施例の一応用例における『シーケンス設定
画面』を示す図である。
【符号の説明】
10 制御電源ユニット 13 ディスプレイ 20 スキャニング・ヘッド 22 YAGレーザ発振器 34 YAGレーザ電源部 38 制御部 40 入力部 42 表示部 44 記憶部 70 パターン表示部 72 データ設定部 74 機能ボタン群 84 シーケンス設定表 86 設定部 90 モード選択欄 92 シーケンス番号/ステップNo.表示欄 94 入力コマンド選択欄 96 コマンドデータ入力欄

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被加工物にスキャニング方式でレーザ光
    を照射して所望のパターンをマーキングするレーザマー
    キング方法であって、 文字、記号または図形等からなる所望の単位パターンに
    ついてその単位パターンを規定する描画データとその単
    位パターンに関するマーキング特性を規定する条件デー
    タとを所望のデータ管理コードに対応させて設定する第
    1の工程と、 所望の1つまたは複数の前記データ管理コードの組み合
    わせを所望のシーケンスコードに対応させて設定する第
    2の工程と、 マーキングの実行のために所望のシーケンスコードを選
    択する第3の工程と、 選択された前記シーケンスコードに対応する1つまたは
    複数の前記データ管理コードに設定された前記描画デー
    タと前記条件データとにしたがって各該当する単位パタ
    ーンのマーキングを順次実行する第4の工程とを有する
    ことを特徴とするレーザマーキング方法。
  2. 【請求項2】 前記第1の工程が、前記マーキング特性
    を規定する1つまたは複数の条件データを1つの条件コ
    ードに対応させて設定する第6の工程と、前記第6の工
    程で選択された前記条件コードを前記データ管理コード
    に対応させて設定する第7の工程とを含むことを特徴と
    する請求項1に記載のレーザマーキング方法。
  3. 【請求項3】 任意の2つの前記シーケンスコードの間
    で一方のシーケンスコードにおける設定内容を他方のシ
    ーケンスコードにおける設定内容の延長分として後続さ
    せる第8の工程を含むことを特徴とする請求項1または
    2に記載のレーザマーキング方法。
  4. 【請求項4】 当該シーケンスコードに対応づけられる
    1つまたは複数の前記データ管理コードについてマーキ
    ングの実行順序を指示する第9の工程を含むことを特徴
    とする請求項1〜3のいずれかに記載のレーザマーキン
    グ方法。
  5. 【請求項5】 相前後する2つの前記データ管理コード
    の間にマーキング動作を所望の時間だけ停止させるため
    のコマンドを設定する第10の工程を含むことを特徴と
    する請求項4に記載のレーザマーキング方法。
  6. 【請求項6】 被加工物にスキャニング方式でレーザ光
    を照射して所望のパターンをマーキングするレーザマー
    キング装置であって、 文字、記号又は図形等からなる個々の単位パターンにつ
    いてその単位パターンを規定する描画データとその単位
    パターンに対するマーキング特性を規定する条件データ
    とを所望のデータ管理コードに対応させて設定する第1
    の設定手段と、 所望の1つまたは複数の前記データ管理コードの組み合
    わせを所望のシーケンスコードに対応させて設定する第
    2の設定手段と、 マーキングの実行のために所望のシーケンスコードを選
    択する実行シーケンス指示手段と、 選択された前記シーケンスコードに対応する1つまたは
    複数の前記データ管理コードに設定された前記描画デー
    タと前記条件データとにしたがって各該当する単位パタ
    ーンのマーキングを順次実行するマーキング実行手段と
    を具備することを特徴とするレーザマーキング装置。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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