JP2005288489A - Laser marking apparatus, and its printing control method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser marking apparatus and its printing control method for carrying out the marking operation by irradiating a laser beam on a moving object to be printed (a workpiece), which apparatus can surely carry out a required printing operation without causing printing errors even if the moving speeds of the workpieces are variously different. <P>SOLUTION: A non-printing time (a waiting time) from the finish of the printing operation for a required marking unit in a marking pattern to be printed until the start of the printing operation for the next marking unit is made variable. By this way, the printing region of the next marking unit can surely come in a printing area during the elongated waiting time, when the carrying speed of the workpiece W is low, As a result, the printing operation never fails. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、移動する被印字対象物(ワーク)にレーザ光を照射してマーキングを行うレーザマーキング装置及びその印字制御方法に関する。   The present invention relates to a laser marking device that performs marking by irradiating a moving object to be printed (work) with laser light and a printing control method therefor.

レーザマーキング装置は、レーザ光源からのレーザ光をガルバノミラーによって反射させてワーク上の所定の座標位置にレーザスポットを照射し、ガルバノミラーを駆動することでそのスポットをワーク上で移動させて所要のマーキングパターンの印字を行う。ベルトコンベア等の搬送装置によって搬送されている移動中のワークに印字する場合には、ワークの先端がレーザマーキング装置の印字エリアに進入したところで印字を開始し、ワークの移動速度に応じてレーザスポットの照射位置を補正しつつ、順次、搬送方向の上流側に印字を進めることでワークの所要領域に印字するようになっている。   The laser marking device reflects a laser beam from a laser light source by a galvanometer mirror, irradiates a laser spot at a predetermined coordinate position on the workpiece, and drives the galvanometer mirror to move the spot on the workpiece and Marking pattern is printed. When printing on a moving workpiece being conveyed by a conveyor such as a belt conveyor, printing starts when the tip of the workpiece enters the printing area of the laser marking device, and a laser spot is selected according to the moving speed of the workpiece. While correcting the irradiation position, printing is sequentially performed on the upstream side in the transport direction to print in a required area of the workpiece.

ところで、レーザマーキング装置にあってはガルバノミラーの回動角度に自ずと限界があるから、レーザ光を照射できる印字エリアにも限界がある。一方で、ワークの移動速度は様々である。このため、ワークの移動速度が速い場合には問題がないが、ワークの移動速度が印字速度よりも遅い場合には、ワークの先端が印字エリアの奥深くに進入したことを確認して印字を開始したとしても、搬送方向の上流側に印字を進めてゆくと、早期に印字エリアの境界に達してそれ以後の印字ができなくなり、結局、完全な印字が行われなくなる場合がある。   By the way, in the laser marking device, since the rotation angle of the galvanometer mirror is naturally limited, there is also a limit in the print area where the laser beam can be irradiated. On the other hand, the moving speed of the workpiece varies. For this reason, there is no problem when the movement speed of the workpiece is high, but when the movement speed of the workpiece is slower than the printing speed, printing is started after confirming that the tip of the workpiece has entered deep into the printing area. Even so, if printing is advanced upstream in the transport direction, the boundary of the printing area is reached at an early stage, and printing after that cannot be performed. Consequently, complete printing may not be performed.

例えば、図9(A)に示すように図面中左方向に移動しつつあるワーク1に対して「ABC」の文字を印字しようとする場合、ワーク1の先端部分が印字エリア2(矩形の枠で示す)内に進入しているときに印字を開始したとする。「A」の印字が終了したときには、同図(B)に示すように、「B」を印字すべき領域は印字エリア2内に深く進入しているから、問題なくその印字を行うことができる。しかし、ワーク1の移動速度が遅いと、「A」の印字が終了した時点では、「B」を印字するための領域が未だ印字エリア内に完全に進入しておらず(同図(D)参照)、この結果、通常通り直ちに「B」の印字を開始すると、印字エラーになってしまうのである(同図(E)参照)。   For example, as shown in FIG. 9A, when the character “ABC” is to be printed on the workpiece 1 that is moving in the left direction in the drawing, the tip of the workpiece 1 is printed in the print area 2 (rectangular frame). It is assumed that printing is started when the vehicle has entered the inside. When the printing of “A” is completed, as shown in FIG. 5B, the area where “B” is to be printed has entered deeply into the printing area 2 and can be printed without any problem. . However, if the moving speed of the workpiece 1 is slow, the area for printing “B” has not yet completely entered the printing area when printing of “A” is completed ((D) in the figure). As a result, if printing of “B” is started immediately as usual, a printing error will occur (see (E) in the figure).

このような現象に対応できる技術として、特許文献1に記載の発明がある。これは、移動中のワークに印字する場合でも、マーキング情報が確実にワークに印字できるように、印字速度(レーザ光の走査速度)をマーキング情報とワークの移動速度に応じて調整するものである。
特許第3311452号
As a technique that can cope with such a phenomenon, there is an invention described in Patent Document 1. This is to adjust the printing speed (laser beam scanning speed) according to the marking information and the moving speed of the workpiece so that the marking information can be surely printed on the moving workpiece even when printing on the moving workpiece. .
Japanese Patent No. 311451

ところが、上述のように印字速度を調整する構成では、今度は印字品質が一定しないという問題が生ずる。すなわち、例えばワークの移動速度が遅い場合には印字速度が遅くなり、ワークへのレーザの照射時間が長くなって過剰な熱エネルギーがワークに与えられるため、印字が濃くなったり、文字の細部が潰れたりするという現象が発生する。また、逆にワークの移動速度が速い場合には、印字速度が速くなって十分な発色が得られないことがあるのである。   However, in the configuration in which the printing speed is adjusted as described above, there arises a problem that the printing quality is not constant this time. That is, for example, when the movement speed of the workpiece is slow, the printing speed is slow, the irradiation time of the laser to the workpiece is lengthened, and excessive thermal energy is given to the workpiece. The phenomenon of being crushed occurs. On the other hand, when the moving speed of the workpiece is high, the printing speed is high and sufficient color development may not be obtained.

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、ワークの移動速度が様々に異なるという事情があっても、印字エラーを発生させることなく所要の印字を確実に行うことができ、しかも、一定の印字品質を得ることができるレーザマーキング装置を提供することを目的とする。   The present invention has been completed based on the above circumstances, and even if there is a situation in which the moving speed of the workpiece is variously different, it is possible to reliably perform the required printing without causing a printing error. Another object of the present invention is to provide a laser marking device that can obtain a certain print quality.

上記の目的を達成するため、請求項1の発明に係るレーザマーキング装置は、搬送手段によって搬送されつつある被印字対象物にレーザ光を照射して文字、記号、図形等のマーキングパターンを印字するレーザマーキング装置であって、レーザ光を出射するレーザ光源と、このレーザ光源からのレーザ光の方向を変えることで所定の印字エリア内に前記レーザ光を照射するガルバノミラーと、前記レーザ光源をオンオフ制御すると共に、印字すべき前記マーキングパターンに関するマーキング情報に基づいて前記ガルバノミラーを制御するための座標データを生成するデータ生成手段と、このデータ生成手段により生成された座標データを記憶する記憶手段と、前記被印字対象物の前記印字エリア内における搬送速度を入力するための搬送速度入力手段と、前記記憶手段に記憶した座標データを取り出しつつ前記搬送速度入力手段から入力された前記搬送速度に応じて前記ガルバノミラーを駆動することにより前記レーザ光を移動中の被印字対象物上で走査して被印字対象物への印字動作を行わせる印字制御手段とを備え、前記印字制御手段は、印字すべきマーキングパターンのうちの所定のマーキング単位の印字を終了してから次のマーキング単位の印字を開始するまでの非印字時間を変更可能にするウエイト時間設定手段を有するところに特徴を有する。   In order to achieve the above object, a laser marking apparatus according to claim 1 prints a marking pattern such as characters, symbols, and figures by irradiating a printing target object being conveyed by a conveying means with a laser beam. A laser marking device, a laser light source for emitting laser light, a galvano mirror for irradiating the laser light in a predetermined printing area by changing the direction of the laser light from the laser light source, and turning on / off the laser light source Data generating means for controlling and generating coordinate data for controlling the galvanometer mirror based on marking information relating to the marking pattern to be printed, and storage means for storing the coordinate data generated by the data generating means A transport speed for inputting a transport speed of the object to be printed in the print area. The laser beam is moved on the object to be printed by driving the galvano mirror according to the transport speed inputted from the transport speed input means while taking out the coordinate data stored in the input means and the storage means And a printing control means for performing a printing operation on an object to be printed, and the printing control means finishes the printing of a predetermined marking unit of the marking pattern to be printed and then performs the next marking. It has a feature in that it has a wait time setting means that can change the non-printing time until the unit printing is started.

請求項2の発明は、請求項1の発明にあって、ウエイト時間設定手段が、前記非印字時間を、次のマーキング単位の印字領域の始端から終端が前記印字エリア内の所定位置を通過するに要する時間と、そのマーキング単位の印字に要する時間とを参照して決定するようにしたところに特徴を有する。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the wait time setting means passes the non-printing time from the start to the end of the print area of the next marking unit through a predetermined position in the print area. It is characterized in that it is determined with reference to the time required for printing and the time required for printing of the marking unit.

請求項3の発明は、請求項1または2の発明において、前記搬送速度入力手段は、前記搬送手段の駆動部の速度を検出する駆動速度検出手段からの速度信号を入力する構成であることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the conveying speed input means is configured to input a speed signal from a driving speed detecting means for detecting a speed of a driving unit of the conveying means. Features.

請求項4の発明は、請求項1または2の発明において、前記搬送速度入力手段は、前記搬送手段によって搬送される前記被印字対象物が所定の複数の位置を通過する時間差に基づき前記搬送速度を算出して入力するものであることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the transport speed input unit is configured to perform the transport speed based on a time difference in which the print target transported by the transport unit passes through a plurality of predetermined positions. Is calculated and input.

請求項5の発明は、請求項1または2の発明において、前記搬送速度入力手段は、作業者により操作される入力装置を備え、その入力装置の操作に基づいた値が入力されることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the invention, in the first or second aspect of the invention, the transport speed input means includes an input device operated by an operator, and a value based on an operation of the input device is input. And

請求項6の発明は、請求項1ないし5のいずれかの発明において、前記ガルバノミラーの駆動速度を変えることで前記マーキング単位の印字速度を変更する印字速度可変設定手段を備えると共に、前記ウエイト時間設定手段は、前記搬送速度入力手段によって設定された搬送速度によってワークが搬送されるときに次のマーキング単位の印字領域の始端から終端が前記印字エリア内の所定位置を通過するに要する時間(移動時間)を算出する移動時間算出手段と、前記印字速度可変設定手段によって設定された印字速度によって次のマーキング単位の印字に要する時間(印字時間)を算出する印字時間算出手段とを備え、前記印字時間が前記移動時間よりも短い場合には、前記移動時間から前記印字時間を引いた時間差を前記非印字時間として設定することを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects of the present invention, the printing apparatus includes a printing speed variable setting unit that changes a printing speed of the marking unit by changing a driving speed of the galvano mirror. The setting means is a time (movement) required for the start to end of the print area of the next marking unit to pass through a predetermined position in the print area when the workpiece is transferred at the transfer speed set by the transfer speed input means. Moving time calculating means for calculating (time), and printing time calculating means for calculating time (printing time) required for printing of the next marking unit based on the printing speed set by the printing speed variable setting means. If the time is shorter than the travel time, the time difference obtained by subtracting the print time from the travel time is defined as the non-print time. And setting.

請求項7の発明は、請求項1ないし6のいずれかの発明において、前記印字制御手段は、印字開始前に全てのマーキング単位について、次のマーキング単位の印字に要する時間と、次のマーキング単位の印字領域の終端が前記印字エリア内の所定位置に進入するまでの時間とを算出し、それらのマーキング単位毎の時間差のうちの最大値を前記非印字時間として設定することを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to sixth aspects, the print control means sets the time required for printing the next marking unit and the next marking unit for all the marking units before starting printing. The time until the end of the print area enters a predetermined position in the print area is calculated, and the maximum value of the time difference for each marking unit is set as the non-print time.

請求項8の発明は、請求項1ないし請求項6のいずれかの発明において、前記ウエイト時間設定手段が、一のマーキング単位を印字した後に、次のマーキング単位の印字領域の始端から終端が前記印字エリア内の所定位置を通過するに要する時間(移動時間)と、そのマーキング単位の印字に要する時間(印字時間)とを算出し、前記印字時間が前記移動時間よりも短いときには、前記移動時間から前記印字時間を引いた時間差を前記非印字時間として設定することを特徴とする。   The invention according to claim 8 is the invention according to any one of claims 1 to 6, wherein after the weight time setting means prints one marking unit, the end of the printing area of the next marking unit is changed from the beginning to the end. A time required to pass a predetermined position in the printing area (movement time) and a time required for printing in the marking unit (printing time) are calculated. When the printing time is shorter than the movement time, the movement time A time difference obtained by subtracting the printing time from is set as the non-printing time.

請求項9の発明は、搬送手段によって搬送されつつある被印字対象物にレーザ光を照射して文字、記号、図形等のマーキングパターンを印字するレーザマーキング装置の印字制御方法であって、印字すべきマーキングパターンのうちの所定のマーキング単位の印字を終了してから次のマーキング単位の印字を開始するまでの非印字時間を変更可能としたことを特徴とする。   A ninth aspect of the present invention is a printing control method for a laser marking device for printing a marking pattern such as characters, symbols, figures, etc. by irradiating an object to be printed being conveyed by a conveying means with a laser beam. The non-printing time from the end of printing of a predetermined marking unit in the marking pattern to be started to the start of printing of the next marking unit can be changed.

請求項10の発明は、請求項9の発明において、前記非印字時間を、次のマーキング単位の印字に要する時間と、次のマーキング単位の印字領域の終端が前記印字エリア内の所定位置に進入するまでの時間とを参照して決定するところに特徴を有する。   According to a tenth aspect of the present invention, in the ninth aspect of the invention, the non-printing time includes the time required for printing in the next marking unit and the end of the printing area in the next marking unit entering a predetermined position in the printing area. It is characterized in that it is determined with reference to the time until.

請求項1または請求項9の発明によれば、ウエイト時間設定手段を設け、これが印字すべきマーキングパターンのうちの所定のマーキング単位の印字を終了してから次のマーキング単位の印字を開始するまでの非印字時間(ウエイト時間)を可変にしているから、ワークの搬送速度が遅い場合には、そのウエイト時間を長く設定することで、その間に次のマーキング単位の印字領域が印字エリア内に確実に進入するようになり、その結果、印字に失敗することがなくなる。なお、ウエイト時間の変更はマーキング単位毎に別々に行ってもよいし、あるいは全てのマーキング単位について一括して変更してもよい。   According to the first or ninth aspect of the present invention, the wait time setting means is provided, and this completes the printing of a predetermined marking unit of the marking pattern to be printed and then starts the printing of the next marking unit. Since the non-printing time (wait time) is variable, if the workpiece transfer speed is slow, set the wait time longer so that the printing area of the next marking unit is ensured within the print area. As a result, printing does not fail. Note that the weight time may be changed separately for each marking unit, or may be changed for all marking units at once.

前記非印字時間(ウエイト時間)を、次のマーキング単位の印字領域の始端から終端が印字エリア内の所定位置を通過するに要する時間と、次のマーキング単位の印字に要する時間とを参照して決定するようにした請求項2または請求項10の発明によれば、より適切なウエイト時間を設定することができる。
また、請求項3または4の発明によれば、搬送速度を自動的に取得することができるから、それが変更されたときでも、その変更に簡単に追従して印字エラーが生じない状態を維持できる。
The non-printing time (wait time) is determined by referring to the time required for the end of the printing area of the next marking unit to pass the predetermined position in the printing area and the time required for printing of the next marking unit. According to the invention of claim 2 or claim 10 to be determined, a more appropriate wait time can be set.
In addition, according to the invention of claim 3 or 4, since the conveyance speed can be automatically acquired, even when it is changed, the change is easily followed and a state in which no printing error occurs is maintained. it can.

さらに、請求項7の発明によれば、各マーキング単位毎に、印字領域の移動に要する時間から印字に要する時間を引いた時間差を求め、それらの最大値をウエイト時間として設定するようにしたから、印字動作の開始に先立って最適なウエイト時間を決定することができ、印字中の印字制御部における処理負担を軽減することができる。   In addition, according to the invention of claim 7, for each marking unit, the time difference obtained by subtracting the time required for printing from the time required for moving the print area is obtained, and the maximum value thereof is set as the wait time. The optimum wait time can be determined prior to the start of the printing operation, and the processing load on the print control unit during printing can be reduced.

<第1実施形態>
以下、本発明の第1実施形態について、図1〜図6を参照しつつ説明する。
本実施形態のレーザマーキング装置は、搬送手段に相当するベルトコンベア40の上方に設置され、このベルトコンベア40によって被印字対象物であるワークWが搬送されるときに、移動中のワークWに対してレーザ光を照射して文字、記号、図形等のマーキングパターンを印字する印字動作を行うものである。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The laser marking device according to the present embodiment is installed above a belt conveyor 40 corresponding to a conveying unit. When the workpiece W that is an object to be printed is conveyed by the belt conveyor 40, the laser marking apparatus is moved against the moving workpiece W. Then, a printing operation for printing a marking pattern such as characters, symbols and figures by irradiating the laser beam is performed.

1.レーザマーキング装置の概要説明
本実施形態のレーザマーキング装置は、図1に全体が示されており、同図において、符号10はレーザ光源であって、ここから出射されたレーザ光Lはガルバノスキャナ20によって向きが変更されてワークWに向かう。ガルバノスキャナ20は、互いに直交する軸を中心に回動可能となっている一対のガルバノミラー20V,20W、これらを回動させる駆動手段20X、20Y及び収束レンズ20Zを備え、レーザ光源10からのレーザ光Lは一方のガルバノミラー20Vで他方のガルバノミラー20Wに向けて反射され、ここで再び反射して収束レンズ20Zを透過してワークW上にレーザ光Lの照射点が形成される。ガルバノミラー20Vを回動させることにより、レーザ光Lの照射点をワークW上に認識できるコンベアの搬送面と平行なXY平面のX軸方向に沿って移動させることができ、ガルバノミラー20Wを回動させることによりY軸方向に沿って移動させることができる。
1. 1. Outline of Laser Marking Device The laser marking device of this embodiment is shown in FIG. 1 as a whole. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a laser light source, and laser light L emitted therefrom is a galvano scanner 20. The direction is changed by the direction of the workpiece W. The galvano scanner 20 includes a pair of galvanometer mirrors 20V and 20W that are rotatable about axes orthogonal to each other, drive means 20X and 20Y that rotate these, and a converging lens 20Z. The light L is reflected by one galvanometer mirror 20V toward the other galvanometer mirror 20W, where it is reflected again and transmitted through the converging lens 20Z, and an irradiation point of the laser beam L is formed on the workpiece W. By rotating the galvanometer mirror 20V, the irradiation point of the laser beam L can be moved along the X-axis direction of the XY plane parallel to the convey surface of the conveyor that can recognize the workpiece W, and the galvanometer mirror 20W is rotated. By moving it, it can be moved along the Y-axis direction.

なお、駆動手段20X,20Yの構造上あるいは制御上等の制約によって各ガルバノミラー20V,20Wの回動角度は予め所定の範囲内に定まっており、その結果、レーザ光Lの前記照射点を二次元的に移動させ得る平面的領域も定まっているから、これを本発明では「印字エリア」と称している。   Note that the rotation angles of the galvanometer mirrors 20V and 20W are determined in advance within a predetermined range due to restrictions on the structure or control of the driving means 20X and 20Y. Since a planar area that can be moved dimensionally is also determined, this is referred to as a “printing area” in the present invention.

印字制御部30は、コンソール35により入力したマーキングパターンに基づいてそれを構成する線要素について始点及び終点を含む複数点に対応した上記印字エリア内の所要の位置にレーザ光Lの照射点を移動させるようガルバノスキャナを駆動させるためのデジタル値で表された複数の座標データセットと、レーザ光源10のオンオフ制御信号を生成する。
そして、印字制御部30は、複数の座標データセットを所定のタイミングで順次ガルバノスキャナ20に与えて各ガルバノミラー20V,20Wの回動角度を制御するとともに、オンオフ制御信号をレーザ光源10に与えてそのオンオフ動作を制御する。
The print control unit 30 moves the irradiation point of the laser beam L to a required position in the print area corresponding to a plurality of points including the start point and the end point for the line elements constituting the line element based on the marking pattern input from the console 35. A plurality of coordinate data sets represented by digital values for driving the galvano scanner and an on / off control signal for the laser light source 10 are generated.
Then, the print control unit 30 sequentially supplies a plurality of coordinate data sets to the galvano scanner 20 at a predetermined timing to control the rotation angles of the galvano mirrors 20V and 20W, and also provides an on / off control signal to the laser light source 10. The on / off operation is controlled.

2.搬送ラインの説明
図1に示すように、搬送ラインは同図の右から左に向かって所定の速度vで流れるように制御されており、ベルトコンベア40に載ったワークWが同図の右から左に搬送される。ベルトコンベア40の搬送速度vは、例えば、レーザマーキング装置のコンソール35を作業者が操作して入力できるようになっている。なお、ここではXY直交座標系によって認識されている印字エリアのX軸に沿った方向と、搬送方向とを一致させている。
また、ベルトコンベア40上方においてレーザマーキング装置よりも搬送方向の上流側には、光電センサを備えたワーク検出装置53を設け、ワークWが光電センサの検出領域に進出したときにワーク検出信号Jを出力するようになっている。
2. 1. Description of Conveying Line As shown in FIG. 1, the conveying line is controlled to flow at a predetermined speed v from the right to the left in the figure, and the workpiece W placed on the belt conveyor 40 is moved from the right in the figure. Carried to the left. The conveyance speed v of the belt conveyor 40 can be input by an operator operating the console 35 of the laser marking device, for example. Here, the direction along the X axis of the print area recognized by the XY orthogonal coordinate system is matched with the transport direction.
Also, a work detection device 53 having a photoelectric sensor is provided above the belt conveyor 40 in the transport direction upstream of the laser marking device, and the work detection signal J is sent when the work W advances to the detection area of the photoelectric sensor. It is designed to output.

ベルトコンベア40を駆動するコンベア駆動部の軸部分にはロータリエンコーダ51(本発明の「駆動速度検出手段」に相当する)が取付けられており、ここからの信号に基づき搬送速度入力手段がコンベア駆動手段の搬送速度vに応じたパルス信号S(本発明の「速度信号」に相当する)を入出力回路33を介してレーザマーキング装置の印字制御部30に与える。   A rotary encoder 51 (corresponding to “driving speed detecting means” of the present invention) is attached to the shaft portion of the conveyor driving unit for driving the belt conveyor 40, and the conveying speed input means is driven by the conveyor based on a signal from the rotary encoder 51. A pulse signal S (corresponding to the “speed signal” of the present invention) corresponding to the conveying speed v of the means is given to the print control unit 30 of the laser marking device via the input / output circuit 33.

3.レーザマーキング装置の各ユニットの詳細説明
本実施形態では、図2に示すように、レーザ光源10が筐体内に収容されてレーザ出射ユニット12としてユニット化されている。また、ガルバノスキャナ20が筐体内に収容されて走査ユニット22としてユニット化され、更に、印字制御部30が筐体内に収容されてコントローラユニット32としてユニット化されている。そして、これらのレーザ出射ユニット12、走査ユニット22及びコントローラユニット32は、同種または異種のものと相互に交換可能となっている。
3. Detailed Description of Each Unit of Laser Marking Apparatus In this embodiment, as shown in FIG. 2, a laser light source 10 is housed in a housing and unitized as a laser emission unit 12. The galvano scanner 20 is housed in a housing and unitized as a scanning unit 22, and the print control unit 30 is housed in the housing and unitized as a controller unit 32. The laser emitting unit 12, the scanning unit 22, and the controller unit 32 are interchangeable with the same type or different types.

(1)レーザ出射ユニット
レーザ出射ユニット12は、筐体内にレーザ光源10とともに外部との信号のやり取りを行うための入出力回路13とが収容されて構成されている。入出力回路13は、発振器用電源18から駆動電流が供給されるレーザ発振器17に接続されている。また、レーザ光源10からのレーザ光Lは、例えば筐体壁部に形成された開口部から引き出された光ファイバケーブル19を通して走査ユニット22側に導かれるようになっている。
(1) Laser emission unit The laser emission unit 12 is configured by housing an input / output circuit 13 for exchanging signals with the laser light source 10 together with the outside. The input / output circuit 13 is connected to a laser oscillator 17 to which a drive current is supplied from an oscillator power supply 18. Further, the laser light L from the laser light source 10 is guided to the scanning unit 22 side through an optical fiber cable 19 drawn from, for example, an opening formed in the housing wall.

(2)走査ユニット
走査ユニット22は、筐体内に、ガルバノスキャナ20とともに、外部との信号のやり取りを行うための入出力回路23と、D/A変換器24と、サーボ回路25と、印字エリア情報記憶部27と、移動量補正回路29とが収容されて構成されている。また、筐体には、レーザ出射ユニット12から導出された光ファイバケーブル19の先端側を挿入させるための開口部が形成され、この開口部によって光ファイバケーブル19の先端が位置決めされ、この先端からの出射レーザ光Lがガルバノミラー20V,20W側に導かれるようになっている。なお、収束レンズ20Zは、筐体に貫通形成された装着口に嵌着されている。
(2) Scanning unit The scanning unit 22 includes an input / output circuit 23 for exchanging signals with the galvano scanner 20, a D / A converter 24, a servo circuit 25, and a printing area in the casing. The information storage unit 27 and the movement amount correction circuit 29 are accommodated. Also, the housing is formed with an opening for inserting the distal end side of the optical fiber cable 19 led out from the laser emitting unit 12, and the distal end of the optical fiber cable 19 is positioned by this opening, and from this distal end The emitted laser beam L is guided to the galvanometer mirrors 20V and 20W. The convergent lens 20Z is fitted into a mounting opening formed through the casing.

D/A変換器24は、前記コントローラユニット32側から送られてきた印字エリアのXY座標系によって表されたデジタル値の座標データセットを、XY座標系のXY各軸に対応する2種類のアナログ電圧Vx,VY に変換する。
一方、移動量補正回路29は、印字制御部30から印字開始信号Tを受ける度に、補正信号Pを繰り返し生成する。この補正信号Pは三角波状の電圧信号であり、その電圧上昇の傾きはワークWの移動速度vに比例している。なお、ワークWの移動速度vは、ロータリエンコーダ51から入出力回路23,33を介して入力されるパルス信号Sによって把握されている。そして、移動量補正回路29にて生成された補正信号Pは、D/A変換器24からのX軸側のアナログ電圧Vx と減算器26にて減算されるようになっており、サーボ回路25は減算器26からの電圧に基づいて前記ガルバノミラー20Vの駆動手段20X(図1参照)を制御する。また、サーボ回路25はコントローラユニット32のコンソール35にて入力された印字速度に応じてガルバノミラー駆動手段20X,20Yへの供給電流を変えることができ、これによってガルバノミラー20V,20Wの駆動速度、ひいてはレーザ光の照射点の移動速度を調整することができる。
The D / A converter 24 converts the coordinate data set of digital values represented by the XY coordinate system of the print area sent from the controller unit 32 side into two types of analog corresponding to the XY axes of the XY coordinate system. Convert to voltages Vx and VY.
On the other hand, the movement amount correction circuit 29 repeatedly generates the correction signal P every time it receives the print start signal T from the print control unit 30. The correction signal P is a triangular wave voltage signal, and the slope of the voltage rise is proportional to the moving speed v of the workpiece W. The moving speed v of the workpiece W is grasped by the pulse signal S input from the rotary encoder 51 via the input / output circuits 23 and 33. The correction signal P generated by the movement amount correction circuit 29 is subtracted by the subtractor 26 from the analog voltage Vx on the X axis side from the D / A converter 24, and the servo circuit 25. Controls the driving means 20X of the galvanometer mirror 20V (see FIG. 1) based on the voltage from the subtractor 26. Further, the servo circuit 25 can change the supply current to the galvanometer mirror driving means 20X and 20Y according to the printing speed inputted at the console 35 of the controller unit 32, whereby the driving speed of the galvanometer mirrors 20V and 20W, As a result, the moving speed of the laser beam irradiation point can be adjusted.

なお、上述のようにX軸方向(ワークWの搬送方向)についてD/A変換器24からの電圧Vx を三角波信号によって減算して行くのは、ワークWが常にX軸に沿って搬送方向の下流側に向かって移動しているため、印字開始から時間の経過と共にレーザ光Lの照射点を本来の位置から搬送方向の下流側にずらす必要があるからである。   As described above, the voltage Vx from the D / A converter 24 is subtracted by the triangular wave signal in the X-axis direction (work W transport direction) because the work W always moves along the X axis in the transport direction. This is because, since it moves toward the downstream side, it is necessary to shift the irradiation point of the laser beam L from the original position to the downstream side in the transport direction with the passage of time from the start of printing.

印字エリア情報記憶部27には、印字エリア情報が記憶されている。これは、収束レンズ20Zの特性の相違、ガルバノミラー20V,20Wの大きさ、その回動角度範囲や回動特性の相違などによって変動する。従って、印字エリア情報としては、収束レンズ20Zの特性、ガルバノミラー20V,20Wの大きさ回動角度範囲や回動特性に関する情報、或いは、それらに基づいて定まる印字エリアそのものの範囲を示す情報であってもよい。   The print area information storage unit 27 stores print area information. This fluctuates due to a difference in characteristics of the converging lens 20Z, a size of the galvanometer mirrors 20V and 20W, a difference in rotation angle range, and a difference in rotation characteristics. Accordingly, the print area information includes information on the characteristics of the converging lens 20Z, the size rotation angle ranges and rotation characteristics of the galvano mirrors 20V and 20W, or information indicating the range of the print area itself determined based on them. May be.

(3)コントローラユニット
コントローラユニット32は、筐体内に印字制御部30とともに、外部との信号のやり取りを行うための入出力回路33と、メモリ34(本発明の「記憶手段」に相当する)とが収容されている。入出力回路33は、印字制御部30と電気的に接続されるとともに、レーザ出射ユニット12の入出力回路13及び走査ユニット22の入出力回路23それぞれと例えばコネクタ41,42を介して着脱可能であって、信号伝達可能に(電気的に)接続されている。
また、コントローラユニット32にはマーキングパターンを設定可能なコンソール35の表示部が設けられており、その表示部にて確認しつつコンソール35を作業者が操作して印字しようとするマーキングパターンとマーキング位置とを設定することができる。
(3) Controller unit The controller unit 32 has an input / output circuit 33 for exchanging signals with the outside, together with the print control unit 30, and a memory 34 (corresponding to "storage means" of the present invention). Is housed. The input / output circuit 33 is electrically connected to the print control unit 30 and is detachable from the input / output circuit 13 of the laser emission unit 12 and the input / output circuit 23 of the scanning unit 22 via, for example, connectors 41 and 42. Thus, they are connected (electrically) so that signals can be transmitted.
The controller unit 32 is provided with a display portion of a console 35 on which a marking pattern can be set. A marking pattern and a marking position to be printed by an operator operating the console 35 while confirming on the display portion. And can be set.

印字すべきマーキングパターン及びその位置が設定されると、印字制御部30では、設定された情報に基づいて、フォント情報記憶手段であるメモリ34内のフォント記憶領域に記憶されたフォント情報を読み出し、マーキングパターンを所定の線要素に分けてマーキングデータとして生成し、このマーキングデータを所定の換算係数に基づいて実際の印字エリア内のXY座標系での位置関係を示す複数の座標データセットに変換し、これをレーザ光源のオンオフ情報と共に記憶手段であるメモリ34内に記憶する。すなわち、この印字制御手段30は、レーザ光源をオンオフ制御すると共にガルバノミラー20V,20Wを制御するための座標データを生成するデータ生成手段として機能する。   When the marking pattern to be printed and its position are set, the print control unit 30 reads out the font information stored in the font storage area in the memory 34 as the font information storage means based on the set information, The marking pattern is divided into predetermined line elements and generated as marking data. This marking data is converted into a plurality of coordinate data sets indicating the positional relationship in the XY coordinate system in the actual print area based on a predetermined conversion coefficient. This is stored in the memory 34 as storage means together with the on / off information of the laser light source. In other words, the print control unit 30 functions as a data generation unit that controls the on / off of the laser light source and generates coordinate data for controlling the galvano mirrors 20V and 20W.

次に、この印字制御手段30は、印字すべきマーキングパターンのうちの所定のマーキング単位の印字を終了してから次のマーキング単位の印字を開始するまでの間に非印字時間(この実施形態では「ウエイト時間Tw」と称する)を設定する機能を有するウエイト時間設定手段も含んでおり、かつ、そのウエイト時間Twの長さを次のようにして変更可能にしてある。なお、この実施形態では、印字すべきマーキングパターンとして「ABC」の3文字を印字する場合を例にとって説明し、マーキング単位は「A」、「B」、「C」の文字単位とした例で説明する。   Next, the printing control means 30 performs a non-printing time (in this embodiment, from the end of printing of a predetermined marking unit of the marking pattern to be printed to the start of printing of the next marking unit. Also included is a wait time setting means having a function of setting the “wait time Tw”, and the length of the wait time Tw can be changed as follows. In this embodiment, a case where three characters “ABC” are printed as a marking pattern to be printed will be described as an example, and the marking unit is an example of character units “A”, “B”, and “C”. explain.

図3に示すように、マーキング動作の開始に先立ち、ウエイト時間設定ルーチンS10が実行される。このウエイト時間設定ルーチンS10の詳細は図4に示してあり、まず変数kを初期化して2に設定し(ステップS11,S12)、2番目のマーキング単位(すなわち文字「B」)を印字するための印字領域について、その印字領域の搬送方向(X軸方向)の長さd2を算出する(ステップS13)。この実施形態で「印字領域」としては、図5に一点鎖線で区切って示すように、文字を構成する線要素が内部に配置されるべき領域として予め一律に定められた領域であり、そのX方向の長さd2は文字の如何に関わらずそのポイント数により予め決まっているから、メモリ34から読み出したフォント情報に基づいて算出することができる。   As shown in FIG. 3, prior to the start of the marking operation, a wait time setting routine S10 is executed. The details of the wait time setting routine S10 are shown in FIG. 4. First, the variable k is initialized and set to 2 (steps S11 and S12) to print the second marking unit (ie, the letter “B”). For the print area, the length d2 of the print area in the transport direction (X-axis direction) is calculated (step S13). In this embodiment, the “printing area” is an area that is preliminarily determined as an area in which the line elements constituting the character are to be placed inside, as indicated by a dashed line in FIG. Since the direction length d2 is determined in advance by the number of points regardless of the character, it can be calculated based on the font information read from the memory 34.

次に、その長さd2を、その時点での搬送速度vで割ることにより、移動時間td2を算出する(ステップS14)。この移動時間td2は、1番目のマーキング単位(すなわち文字「A」)の印字が終了してから、次のマーキング単位(すなわち文字「B」)の印字領域の終端が印字エリアの所定位置(例えば印字エリアのX軸方向の最上流位置)に到達するまでに要する時間に相当する。   Next, the movement time td2 is calculated by dividing the length d2 by the conveyance speed v at that time (step S14). This movement time td2 is such that after the printing of the first marking unit (ie, the character “A”) is finished, the end of the printing area of the next marking unit (ie, the character “B”) is a predetermined position (for example, This corresponds to the time required to reach the most upstream position in the X-axis direction of the print area.

次に2番目のマーキング単位(文字「B」)を印字するために要する印字時間ts2を算出する(ステップS15)。この印字時間ts2は、文字「B」を構成する線要素の長さをフォント情報から得ることができるから、その線要素の全長ΣLを、レーザ光の照射点の移動速度(ガルバノミラー20V,20Wの駆動速度により決まる)で割ることにより算出できる。   Next, the printing time ts2 required for printing the second marking unit (character “B”) is calculated (step S15). This printing time ts2 can obtain the length of the line element composing the character “B” from the font information. Therefore, the total length ΣL of the line element is determined by the moving speed of the irradiation point of the laser beam (galvanomirrors 20V, 20W (Determined by the driving speed).

そして、上述した印字時間ts2が移動時間td2よりも長い場合(ステップS16で「N」)には、時間差tw2が0であると計算し(ステップS17)、印字時間ts2が移動時間td2よりも短い場合(ステップS16で「Y」)には、前記両時間の時間差tw2を(td2−ts2)として計算する(ステップS18)。
その後、上述した時間差の計算を全てのマーキング単位について(K=3まで)行い(ステップS19)、それらのうちの最大値twmaxを選定し(ステップS20)、それをウエイト時間Twとして設定する(ステップS21)。
If the above-described printing time ts2 is longer than the movement time td2 (“N” in step S16), the time difference tw2 is calculated to be 0 (step S17), and the printing time ts2 is shorter than the movement time dt2. In the case (“Y” in step S16), the time difference tw2 between the two times is calculated as (td2−ts2) (step S18).
Thereafter, the above time difference is calculated for all the marking units (up to K = 3) (step S19), the maximum value twmax is selected (step S20), and is set as the wait time Tw (step S19). S21).

このようにして印字制御手段30は、印字時間算出手段及び移動時間算出手段としても機能し、この実施形態では各マーキング単位毎の移動時間tdkから印字時間tskを引いた時間差の最大値がウエイト時間Twとして設定される。   Thus, the printing control means 30 also functions as a printing time calculation means and a movement time calculation means. In this embodiment, the maximum value of the time difference obtained by subtracting the printing time tsk from the movement time tdk for each marking unit is the wait time. Set as Tw.

以下、上記構成に係るレーザマーキング装置の印字制御部30の動作について説明する。レーザマーキング装置を起動させると印字制御部30は図3のフローチャートに示す手順に従って動作する。
作業者はコンソール35によってワークWに印字すべきマーキングパターンの種類、大きさ、位置等を設定する(ステップS30)。コンソール35に付設した表示部には、印字エリア情報記憶部27から読み出された印字エリア情報を元に印字エリアを示す矩形枠と共にコンソール35で入力したマーキングパターンが設定された大きさ、位置で表示される。なお、本実施形態では同時に表示部の画面上で印字開始位置の設定も行われる。この印字開始位置とは、ワークWの先端が印字エリア内のどの位置に至ったときに1番目のマーキング単位の印字を開始するかを決定するもので、本実施形態では、1番目のマーキング単位(すなわち文字「A」)の印字領域が印字エリア内に十分に進入した位置に設定される。
Hereinafter, the operation of the print control unit 30 of the laser marking device according to the above configuration will be described. When the laser marking apparatus is activated, the print control unit 30 operates according to the procedure shown in the flowchart of FIG.
The operator sets the type, size, position, etc. of the marking pattern to be printed on the workpiece W by the console 35 (step S30). On the display unit attached to the console 35, the marking pattern input by the console 35 together with a rectangular frame indicating the print area based on the print area information read from the print area information storage unit 27 is set at a set size and position. Is displayed. In the present embodiment, the print start position is also set on the screen of the display unit at the same time. The print start position is used to determine at which position in the print area the tip of the work W reaches the first marking unit. In the present embodiment, the first marking unit is determined. (That is, the character “A”) is set at a position where the print area sufficiently enters the print area.

さて、マーキングパターンの設定が終了すると、その情報に基づいて前述したウエイト時間の設定ルーチンが実行され(ステップS10)、各マーキング単位毎の移動時間tdkと印字時間tskとの時間差の最大値がウエイト時間Twとして設定される。そして、変数nを0に初期化すると共に後述の待機時間t0を設定した後(ステップS31)、ワーク検出装置53からのワーク検出信号Jの入力を監視する(ステップS32)。ワーク検出信号Jが入力されると、設定された前記待機時間t0の経過を待ち(ステップS33)、その経過後に印字動作が開始される。なお、上記待機時間t0は、ワーク検出装置53がワークを検出する位置と、1番目のマーキング単位(文字「A」)の印字を開始する位置として設定された位置との間にずれがあるため、そのずれに応じた時間だけ印字を待機するものであり、従って、ずれのX方向の距離がL0であるとすると、T0=L/v(vはベルトコンベア40の搬送速度)によって決定される(図6(A),(B)参照)。   When the marking pattern setting is completed, the above-described weight time setting routine is executed based on the information (step S10), and the maximum value of the time difference between the moving time tdk and the printing time tsk for each marking unit is set as the weight. It is set as time Tw. Then, after initializing the variable n to 0 and setting a waiting time t0 described later (step S31), the input of the workpiece detection signal J from the workpiece detection device 53 is monitored (step S32). When the workpiece detection signal J is input, the waiting of the set waiting time t0 is waited (step S33), and the printing operation is started after the waiting. Note that the waiting time t0 has a difference between the position where the work detection device 53 detects the work and the position set as the position where printing of the first marking unit (character “A”) is started. Therefore, if the distance in the X direction of the deviation is L0, it is determined by T0 = L / v (v is the conveying speed of the belt conveyor 40). (See FIGS. 6A and 6B).

印字動作が開始されると、ステップS34でnを1に設定し、ステップS35で1番目のマーキング単位(すなわち文字「A」)の印字が実行される(図6(C)参照)。この印字動作は、すでに述べたように搬送速度vの値に応じてX軸方向の座標値を減算しつつ行われるから、ワークWが移動していても、静止していると同様に設定された位置に印字を行うことができる。   When the printing operation is started, n is set to 1 in step S34, and printing of the first marking unit (that is, the letter “A”) is executed in step S35 (see FIG. 6C). As described above, since the printing operation is performed while subtracting the coordinate value in the X-axis direction according to the value of the conveyance speed v, it is set in the same manner as when the work W is moving, even if it is moving. Printing can be performed at the specified position.

1番目のマーキング単位の印字が終了すると、従来は直ちに2番目のマーキング単位の印字動作に移行していたところ、本実施形態では、前述のウエイト時間設定ルーチンで設定されたウエイト時間Twだけ待機し、その時間Twの経過後に次のマーキング単位(すなわち文字「B」)の印字動作に移行する(ステップS37、S34,S35)。そして、3番目のマーキング単位(文字「C」)の印字動作の前にもウエイト時間Twだけ待機し(図6(F)参照)、全てのマーキング単位の印字が終了したことが確認されると(ステップS37で「Y」)、1つのワークWに対する印字が終了する。   When the printing of the first marking unit is completed, the conventional operation immediately shifts to the printing operation of the second marking unit. In this embodiment, however, the process waits for the wait time Tw set in the above-described wait time setting routine. Then, after the time Tw has elapsed, the operation proceeds to the printing operation for the next marking unit (ie, the letter “B”) (steps S37, S34, S35). Then, it waits for the wait time Tw before the printing operation of the third marking unit (character “C”) (see FIG. 6F), and when it is confirmed that the printing of all the marking units is completed. (“Y” in step S37) Printing for one workpiece W is completed.

このように本実施形態では、「B」または「C」の印字動作に移行する前にウエイト時間Twだけ待機するから、その間にワークWはベルトコンベア40によって下流側に搬送され、その結果、「B」または「C」の印字領域の終端が印字エリア内に確実に進入することになり、印字すべきマーキング単位の印字領域が印字エリアの外にあるのに印字動作が始まってしまってエラーとなることを未然に防止することができる。   As described above, in this embodiment, the process waits for the wait time Tw before shifting to the printing operation of “B” or “C”, so that the workpiece W is conveyed downstream by the belt conveyor 40 during that time. The end of the print area of “B” or “C” surely enters the print area, and the printing operation starts even though the print area of the marking unit to be printed is outside the print area. Can be prevented in advance.

また、特に、本実施形態では、上記ウエイト時間Twをベルトコンベア40の搬送速度vによって決まる移動時間やマーキング単位の印字に要する印字時間を参照して決定するようにしているから、搬送速度vがワークWの種類によって変更されるという事情があっても、適切なウエイト時間Twを設定することができる。さらには、印字動作の開始に先立ってウエイト時間Twを設定するから、印字処理中における印字制御部30の処理負担を軽減することができる。   In particular, in the present embodiment, the weight time Tw is determined with reference to the moving time determined by the conveying speed v of the belt conveyor 40 and the printing time required for printing in marking units. Even if there is a situation where the work W is changed, an appropriate wait time Tw can be set. Furthermore, since the wait time Tw is set prior to the start of the printing operation, the processing load on the printing control unit 30 during the printing process can be reduced.

<実施形態2>
次に、本発明の実施形態2を図7及び図8を参照して説明する。本実施形態は、ウエイト時間の設定をマーキング単位毎に行うようにした点のみが前記第1実施形態と相違する。
<Embodiment 2>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment is different from the first embodiment only in that the wait time is set for each marking unit.

具体的には、ワーク検出から待機時間t0が経過して印字動作が開始されると、nを1に設定して(ステップS41)、まず1番目のマーキング単位(すなわち文字「A」)の印字が実行される(ステップS42)。この印字が終了すると、本実施形態ではウエイト時間設定ルーチンを実行する(ステップS43)。このウエイト時間設定ルーチンの内容は図8に示す通りで、原理的には前記第1実施形態と同様である。すなわち、2番目のマーキング単位を印字するための印字領域の搬送方向(X軸方向)の長さdを算出し(ステップS44)、次に、その長さdをその時点での搬送速度vで割ることにより、移動時間tdを算出する(ステップS45)。この移動時間tdは、1番目のマーキング単位(すなわち文字「A」)の印字が終了してから、次のマーキング単位(すなわち文字「B」)の印字領域の終端が印字エリアの所定位置(例えば印字エリアのX軸方向の最上流位置)に到達するまでに要する時間に相当する。   Specifically, when the printing operation is started after the standby time t0 has elapsed from the detection of the workpiece, n is set to 1 (step S41), and the first marking unit (ie, the letter “A”) is printed first. Is executed (step S42). When this printing is completed, a wait time setting routine is executed in this embodiment (step S43). The contents of this wait time setting routine are as shown in FIG. 8, and are the same as those in the first embodiment in principle. That is, the length d in the transport direction (X-axis direction) of the printing area for printing the second marking unit is calculated (step S44), and then the length d is determined by the transport speed v at that time. The movement time td is calculated by dividing (step S45). This moving time td is determined by the end of the printing area of the next marking unit (ie, the letter “B”) after the printing of the first marking unit (ie, the letter “A”) is completed. This corresponds to the time required to reach the most upstream position in the X-axis direction of the print area.

次に2番目のマーキング単位(文字「B」)を印字するために要する印字時間tsを算出し(ステップS46)、印字時間tsが移動時間tdよりも長い場合(ステップS47で「N」)には、ウエイト時間Twを0に設定し(ステップS48)、印字時間tsが移動時間tdよりも短い場合(ステップS47で「Y」)には、前記両時間の時間差(td−ts)をウエイト時間Twとして設定する(ステップS49)。
そして、算出された時間Twだけのウエイト動作(ステップS50)を行った後に、次のマーキング単位(文字「C」)を印字動作に移行する。なお、ウエイト時間Twが0に設定された場合には、直ちに次の印字動作に移行する。
Next, the printing time ts required to print the second marking unit (character “B”) is calculated (step S46). When the printing time ts is longer than the movement time td (“N” in step S47). The wait time Tw is set to 0 (step S48), and if the printing time ts is shorter than the movement time td (“Y” in step S47), the time difference (td−ts) between the two times is set as the wait time. Set as Tw (step S49).
Then, after performing the wait operation (step S50) for the calculated time Tw, the next marking unit (character “C”) is shifted to the printing operation. If the wait time Tw is set to 0, the process immediately proceeds to the next printing operation.

このように本実施形態でも、「B」または「C」の印字動作に移行する前にウエイト時間Twだけ待機するから、ベルトコンベア40の搬送速度vが遅くとも、その間にワークWはベルトコンベア40によって下流側に搬送され、その結果、「B」または「C」の印字領域の終端が印字エリア内に確実に進入することになり、印字すべきマーキング単位の印字領域が印字エリアの外にあるのに印字動作が始まってしまってエラーとなることを未然に防止することができる。   As described above, in this embodiment as well, since the process waits for the wait time Tw before shifting to the printing operation “B” or “C”, even if the conveying speed v of the belt conveyor 40 is low, the workpiece W is transferred by the belt conveyor 40 during that time. As a result, the end of the printing area “B” or “C” surely enters the printing area, and the printing area of the marking unit to be printed is outside the printing area. It is possible to prevent the printing operation from starting and causing an error.

本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)上記各実施形態では、ベルトコンベア40の駆動部に設けたロータリエンコーダ51によってワークの搬送速度vを入力するようにしたが、これに限らず、例えば図1に破線で示したように、ベルトコンベア40に沿わせて2つの光電スイッチA,Bを設け、これらの光電スイッチA,Bによってワークが2つの位置を通過する時間を検出し、それらの時間差に基づいてワークWの搬送速度vを印字制御部30にて検出する構成としてもよい。また、必ずしもワークWの実際の搬送速度vを検出しなくても、作業者によって操作される入力装置(例えばコンソール35)により搬送速度vが入力される場合には、そこで入力された搬送速度vをそのまま使用するようにしてもよい。
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention, and further, within the scope not departing from the gist of the invention other than the following. Various modifications can be made.
(1) In each of the above-described embodiments, the workpiece conveyance speed v is input by the rotary encoder 51 provided in the drive unit of the belt conveyor 40. However, the present invention is not limited to this. For example, as indicated by a broken line in FIG. The two photoelectric switches A and B are provided along the belt conveyor 40, the time when the workpiece passes through the two positions is detected by the photoelectric switches A and B, and the conveyance speed of the workpiece W is determined based on the time difference between them. It is good also as a structure which detects v in the printing control part 30. FIG. Further, even if the actual conveyance speed v of the workpiece W is not necessarily detected, when the conveyance speed v is input by an input device (for example, the console 35) operated by the operator, the conveyance speed v input there is input. May be used as they are.

(2)上記各実施形態では、マーキング単位が1文字である場合を例示したが、必ずしも文字単位とするに限らず、その文字を構成する線要素をマーキング単位としてもよい。また、複数個の文字をマーキング単位としてもよい。   (2) In each of the above embodiments, the case where the marking unit is one character has been exemplified. However, the marking unit is not necessarily a character unit, and a line element constituting the character may be a marking unit. A plurality of characters may be used as a marking unit.

(3)また、上記各実施形態では、ウエイト時間設定手段はウエイト時間Twを自動的に設定する構成であるが、これに限らず、ウエイト時間を作業者がコンソール等の入力装置に入力して様々に調整できることができるようにしてもよい。このような構成としても、作業者がワークWの搬送速度vに応じてウエイト時間Twを実験的に求め、それを利用してマーキング単位の印字毎にウエイト動作を行わせることができる。
(4)上記各実施形態では、ウエイト時間設定手段が移動時間を算出するに際し、予め一律に定められた大きさの印字領域(この中に実際に印字される文字の線要素が含まれる)の始端から終端が印字エリアの所定位置を通過するに要する時間を求めるようにしたが、実際に印字する線要素が占める領域を「印字領域」として捉え、その始端から終端が印字エリアの所定位置を通過するに要する時間を文字毎に求めるようにしてもよい。
(3) In each of the above embodiments, the wait time setting means automatically sets the wait time Tw. However, the present invention is not limited to this, and the operator inputs the wait time to an input device such as a console. Various adjustments may be possible. Even with such a configuration, the operator can experimentally obtain the wait time Tw according to the conveyance speed v of the workpiece W, and use this to perform the wait operation for each printing in the marking unit.
(4) In each of the above embodiments, when the weight time setting means calculates the movement time, the print area of a predetermined size (including the line elements of characters that are actually printed) is preliminarily determined. The time required from the start to the end to pass the specified position in the print area was calculated, but the area occupied by the line elements that are actually printed is regarded as the "print area", and the start and end points to the specified position in the print area. The time required for passing may be obtained for each character.

本発明の第1実施形態に係るレーザマーキング装置の全体構成を概略的に示す斜視図1 is a perspective view schematically showing an overall configuration of a laser marking device according to a first embodiment of the present invention. レーザマーキング装置の各ユニットのブロック図Block diagram of each unit of laser marking device 印字動作時のフローチャートFlow chart during printing operation ウエイト時間設定ルーチンのフローチャートFlow chart of wait time setting routine ワーク上の印字領域を示す平面図Plan view showing the print area on the workpiece 印字過程を示す平面図Plan view showing the printing process 本発明の第2実施形態を示すフローチャートThe flowchart which shows 2nd Embodiment of this invention. 第2実施形態のウエイト時間設定ルーチンのフローチャートFlowchart of wait time setting routine of the second embodiment 従来のレーザマーキング装置における問題点を示す平面図Plan view showing problems in conventional laser marking device

符号の説明Explanation of symbols

10…レーザ光源
17…レーザ発振器
20…ガルバノスキャナ
20V,20W…ガルバノミラー
29…移動量補正回路
30…印字制御部(データ生成手段、印字速度可変設定手段、印字時間算出手段、移動時間算出手段、ウエイト時間設定手段を含む)
35…コンソール(入力手段)
51…ロータリーエンコーダ(駆動速度検出手段)
53…ワーク検出装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Laser light source 17 ... Laser oscillator 20 ... Galvano scanner 20V, 20W ... Galvano mirror 29 ... Movement amount correction circuit 30 ... Print control part (Data generation means, printing speed variable setting means, printing time calculation means, movement time calculation means, Including wait time setting means)
35. Console (input means)
51. Rotary encoder (drive speed detection means)
53. Work detection device

Claims (10)

搬送手段によって搬送されつつある被印字対象物にレーザ光を照射して文字、記号、図形等のマーキングパターンを印字するレーザマーキング装置であって、
レーザ光を出射するレーザ光源と、
このレーザ光源からのレーザ光の方向を変えることで所定の印字エリア内に前記レーザ光を照射するガルバノミラーと、
前記レーザ光源をオンオフ制御すると共に、印字すべき前記マーキングパターンに関するマーキング情報に基づいて前記ガルバノミラーを制御するための座標データを生成するデータ生成手段と、
このデータ生成手段により生成された座標データを記憶する記憶手段と、
前記被印字対象物の前記印字エリア内における搬送速度を入力するための搬送速度入力手段と、
前記記憶手段に記憶した座標データを取り出しつつ前記搬送速度入力手段から入力された前記搬送速度に応じて前記ガルバノミラーを駆動することにより前記レーザ光を移動中の被印字対象物上で走査して被印字対象物への印字動作を行わせる印字制御手段とを備え、
前記印字制御手段は、印字すべきマーキングパターンのうちの所定のマーキング単位の印字を終了してから次のマーキング単位の印字を開始するまでの非印字時間を変更可能にするウエイト時間設定手段を有することを特徴とするレーザマーキング装置。
A laser marking device that prints a marking pattern of characters, symbols, figures, etc. by irradiating a laser beam onto an object to be printed being conveyed by a conveying means,
A laser light source for emitting laser light;
A galvanometer mirror that irradiates the laser light in a predetermined printing area by changing the direction of the laser light from the laser light source;
Data generation means for generating coordinate data for controlling the galvanometer mirror based on marking information related to the marking pattern to be printed, while controlling on / off of the laser light source;
Storage means for storing the coordinate data generated by the data generation means;
A transport speed input means for inputting a transport speed of the object to be printed in the print area;
The laser light is scanned on the moving print target by driving the galvanometer mirror according to the transport speed inputted from the transport speed input means while taking out the coordinate data stored in the storage means. A printing control means for performing a printing operation on an object to be printed,
The printing control means has a wait time setting means for changing a non-printing time from the end of printing of a predetermined marking unit of the marking pattern to be printed to the start of printing of the next marking unit. A laser marking device characterized by that.
前記ウエイト時間設定手段は、前記非印字時間を、次のマーキング単位の印字領域の始端から終端が前記印字エリア内の所定位置を通過するに要する時間と、そのマーキング単位の印字に要する時間とを参照して決定することを特徴とする請求項1記載のレーザマーキング装置。 The weight time setting means determines the non-printing time as a time required for the end of the printing area of the next marking unit to pass through a predetermined position in the printing area and a time required for printing of the marking unit. 2. The laser marking apparatus according to claim 1, wherein the laser marking apparatus is determined with reference to the laser marking apparatus. 前記搬送速度入力手段は、前記搬送手段の駆動部の速度を検出する駆動速度検出手段からの速度信号を入力する構成であることを特徴とする請求項1または2記載のレーザマーキング装置。 3. The laser marking apparatus according to claim 1, wherein the transport speed input unit is configured to input a speed signal from a drive speed detection unit that detects a speed of a drive unit of the transport unit. 前記搬送速度入力手段は、前記搬送手段によって搬送される前記被印字対象物が所定の複数の位置を通過する時間差に基づき前記搬送速度を算出して入力するものであることを特徴とする請求項1または2記載のレーザマーキング装置。 The transport speed input means calculates and inputs the transport speed based on a time difference during which the print target transported by the transport means passes through a plurality of predetermined positions. 3. The laser marking device according to 1 or 2. 前記搬送速度入力手段は、作業者により操作される入力装置を備え、その入力装置の操作に基づいた値が入力されることを特徴とする請求項1または2記載のレーザマーキング装置。 3. The laser marking apparatus according to claim 1, wherein the conveyance speed input means includes an input device operated by an operator, and a value based on an operation of the input device is input. 前記ガルバノミラーの駆動速度を変えることで前記マーキング単位の印字速度を変更する印字速度可変設定手段を備えると共に、前記ウエイト時間設定手段は、前記搬送速度入力手段によって設定された搬送速度によってワークが搬送されるときに次のマーキング単位の印字領域の始端から終端が前記印字エリア内の所定位置を通過するに要する時間(移動時間)を算出する移動時間算出手段と、前記印字速度可変設定手段によって設定された印字速度によって次のマーキング単位の印字に要する時間(印字時間)を算出する印字時間算出手段とを備え、前記印字時間が前記移動時間よりも短い場合には、前記移動時間から前記印字時間を引いた時間差を前記非印字時間として設定することを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載のレーザマーキング装置。 The printing apparatus includes a printing speed variable setting unit that changes a printing speed of the marking unit by changing a driving speed of the galvanometer mirror, and the weight time setting unit is configured to convey the workpiece at a conveyance speed set by the conveyance speed input unit. Set by the printing speed variable setting means and the movement time calculating means for calculating the time (movement time) required for the printing area of the next marking unit to pass from the beginning to the end of the printing area at a predetermined position in the printing area. A printing time calculating means for calculating a time (printing time) required for printing in the next marking unit according to the printed printing speed, and when the printing time is shorter than the moving time, the printing time is changed from the moving time to the printing time. 6. The time difference obtained by subtracting is set as the non-printing time. Over The marking device. 前記ウエイト時間設定手段は、印字開始前に全てのマーキング単位について、前記搬送速度入力手段によって設定された搬送速度によってワークが搬送されるときに一のマーキング単位の印字領域の始端から終端が前記印字エリア内の所定位置を通過するに要する時間(移動時間)と、そのマーキング単位の印字に要する時間(印字時間)とを算出し、前記移動時間から前記印字時間を引いた時間差のうちの最大値を前記非印字時間として設定することを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載のレーザマーキング装置。 The weight time setting means is configured such that when the workpiece is conveyed at the conveyance speed set by the conveyance speed input means for all the marking units before the start of printing, the printing area from the start to the end of the printing area of one marking unit is printed. Calculate the time required to pass a predetermined position in the area (moving time) and the time required for printing in the marking unit (printing time), and the maximum value of the time difference obtained by subtracting the printing time from the moving time The laser marking device according to claim 1, wherein the non-printing time is set. 前記ウエイト時間設定手段は、一のマーキング単位を印字した後に、次のマーキング単位の印字領域の始端から終端が前記印字エリア内の所定位置を通過するに要する時間(移動時間)と、そのマーキング単位の印字に要する時間(印字時間)とを算出し、前記印字時間が前記移動時間よりも短いときには、前記移動時間から前記印字時間を引いた時間差を前記非印字時間として設定することを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載のレーザマーキング装置。 The weight time setting means includes a time (moving time) required from the start end to the end of the print area of the next marking unit after passing through a predetermined position in the print area after printing one marking unit, and the marking unit. The time required for printing (printing time) is calculated, and when the printing time is shorter than the moving time, a time difference obtained by subtracting the printing time from the moving time is set as the non-printing time. The laser marking device according to claim 1. 搬送手段によって搬送されつつある被印字対象物にレーザ光を照射して文字、記号、図形等のマーキングパターンを印字するレーザマーキング装置の印字制御方法であって、
印字すべきマーキングパターンのうちの所定のマーキング単位の印字を終了してから次のマーキング単位の印字を開始するまでの非印字時間を変更可能としたことを特徴とするレーザマーキング装置の印字制御方法。
A printing control method of a laser marking device that prints a marking pattern such as characters, symbols, figures, etc. by irradiating a printing target object being conveyed by a conveying means with a laser beam,
A printing control method for a laser marking device, wherein the non-printing time from the end of printing of a predetermined marking unit of the marking pattern to be printed to the start of printing of the next marking unit can be changed .
前記非印字時間を、次のマーキング単位の印字に要する時間と、次のマーキング単位の印字領域の終端が前記印字エリア内の所定位置に進入するまでの時間とを参照して決定することを特徴とする請求項8記載のレーザマーキング装置の印字制御方法。 The non-printing time is determined with reference to the time required for printing in the next marking unit and the time until the end of the printing area in the next marking unit enters a predetermined position in the printing area. A printing control method for a laser marking device according to claim 8.
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