JP2937361B2 - レーザ加工機 - Google Patents
レーザ加工機Info
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- JP2937361B2 JP2937361B2 JP1254126A JP25412689A JP2937361B2 JP 2937361 B2 JP2937361 B2 JP 2937361B2 JP 1254126 A JP1254126 A JP 1254126A JP 25412689 A JP25412689 A JP 25412689A JP 2937361 B2 JP2937361 B2 JP 2937361B2
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- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/0823—Devices involving rotation of the workpiece
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- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
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- B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head
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- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/007—Marks, e.g. trade marks
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は円筒状被加工物を表面加工するレーザ加工機
に関し、縦横夫々任意のドット数から構成される画像を
１単位とし、さらに縦横夫々任意の単位数から構成され
る一段大きな画像を凹凸パターンで形成することが出来
るレーザ加工機に関する。
に関し、縦横夫々任意のドット数から構成される画像を
１単位とし、さらに縦横夫々任意の単位数から構成され
る一段大きな画像を凹凸パターンで形成することが出来
るレーザ加工機に関する。
従来、この種のレーザ加工機は、第３図に示す様に、
レーザ発振器210から出射されたレーザ光240をある一定
速度で回転しているメカニカルスリット220で透過，し
ゃ閉することでレーザ光をパルス化し集光光学系230に
よってロール290上に集光照射させていた。ロール290
は、制御装置260からの指令に基づき、駆動器270を介し
てモータ280の回転により軸中心の回転と軸方向の平行
移動を行なっていた。また、スリット220も制御装置260
からの指令で駆動器250を介して回転速度制御されてい
た。
レーザ発振器210から出射されたレーザ光240をある一定
速度で回転しているメカニカルスリット220で透過，し
ゃ閉することでレーザ光をパルス化し集光光学系230に
よってロール290上に集光照射させていた。ロール290
は、制御装置260からの指令に基づき、駆動器270を介し
てモータ280の回転により軸中心の回転と軸方向の平行
移動を行なっていた。また、スリット220も制御装置260
からの指令で駆動器250を介して回転速度制御されてい
た。
上述した従来のレーザ加工機は、ロール290の回転速
度と、スリット220の回転速度を制御することで縦横夫
々同一間隔でレーザ光を照射して、所定の画像を被加工
物上に描くことは可能であるが、縦横任意のドット数か
ら構成される画像を一単位として、その単位画像を縦横
組み合わせて、所望の凹凸パターンを形成することはで
きない。任意の凹凸のパターンを形成することは、それ
自体が社名，社標を表現するだけでなく、ロールによっ
て圧延された鋼板の鮮映性を自在に制御することが出来
る。鮮映性が制御出来れば、ダル鋼板自体の付加価値も
向上すると考えられる。
度と、スリット220の回転速度を制御することで縦横夫
々同一間隔でレーザ光を照射して、所定の画像を被加工
物上に描くことは可能であるが、縦横任意のドット数か
ら構成される画像を一単位として、その単位画像を縦横
組み合わせて、所望の凹凸パターンを形成することはで
きない。任意の凹凸のパターンを形成することは、それ
自体が社名，社標を表現するだけでなく、ロールによっ
て圧延された鋼板の鮮映性を自在に制御することが出来
る。鮮映性が制御出来れば、ダル鋼板自体の付加価値も
向上すると考えられる。
本発明のレーザ加工機は、レーザ光を出力する手段
と、前記レーザ光の光軸上に配置され、そのレーザ光を
変調する変調手段と、前記変調手段からの前記レーザ光
を集光する集光手段と、円筒状被加工物を、その中心軸
を回転軸として回転させる回転機構と、前記被加工物の
回転角に応じたクロック信号を出力する手段と、前記ク
ロック信号を入力し、該クロック信号と同期し１ドット
加工毎のデータ送出に対応する周期をもつ第１の周波数
の信号を出力する手段と、前記クロック信号を入力し、
該クロック信号と同期し縦横任意のドット数から構成さ
れる１ユニットの１行分のデータ送出に対応する周期を
もつ第２の周波数の信号を出力する手段と、前記縦横任
意のドット数から構成されるユニット内のパターンを示
す第１のデータが格納され、前記第１の周波数の信号に
応じて前記第１のデータを出力する第１の格納手段と、
前記ユニットを一単位として縦横任意の単位数から構成
されるパターンを示す第２のデータが格納され、前記第
２の周波数の信号に応じて前記第２のデータを出力する
第２の格納手段と、前記第１の格納手段から出力される
第１のデータおよび前記第２の格納手段から出力される
第２のデータを入力とする論理積手段と、前期論理積手
段からの出力に応じて前期変調手段を駆動する駆動手段
とを備え、前記被加工物上に、前記複数のドットからな
る前記パターンを形成するものである。
と、前記レーザ光の光軸上に配置され、そのレーザ光を
変調する変調手段と、前記変調手段からの前記レーザ光
を集光する集光手段と、円筒状被加工物を、その中心軸
を回転軸として回転させる回転機構と、前記被加工物の
回転角に応じたクロック信号を出力する手段と、前記ク
ロック信号を入力し、該クロック信号と同期し１ドット
加工毎のデータ送出に対応する周期をもつ第１の周波数
の信号を出力する手段と、前記クロック信号を入力し、
該クロック信号と同期し縦横任意のドット数から構成さ
れる１ユニットの１行分のデータ送出に対応する周期を
もつ第２の周波数の信号を出力する手段と、前記縦横任
意のドット数から構成されるユニット内のパターンを示
す第１のデータが格納され、前記第１の周波数の信号に
応じて前記第１のデータを出力する第１の格納手段と、
前記ユニットを一単位として縦横任意の単位数から構成
されるパターンを示す第２のデータが格納され、前記第
２の周波数の信号に応じて前記第２のデータを出力する
第２の格納手段と、前記第１の格納手段から出力される
第１のデータおよび前記第２の格納手段から出力される
第２のデータを入力とする論理積手段と、前期論理積手
段からの出力に応じて前期変調手段を駆動する駆動手段
とを備え、前記被加工物上に、前記複数のドットからな
る前記パターンを形成するものである。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。
11はレーザ発振器で内部の音響光学変調器12（以下、AO
変調器とする）を内蔵している。レーザ発振器内で発振
したレーザ光は内部AO変調器12を介して外部に設置され
た２つの直列なAO変調器13に入射し、ここでレーザ光が
高速にオン・オフされ、集光装置14を経由した後ワーク
ロール26上に集光照射される。
11はレーザ発振器で内部の音響光学変調器12（以下、AO
変調器とする）を内蔵している。レーザ発振器内で発振
したレーザ光は内部AO変調器12を介して外部に設置され
た２つの直列なAO変調器13に入射し、ここでレーザ光が
高速にオン・オフされ、集光装置14を経由した後ワーク
ロール26上に集光照射される。
第２図（ａ）〜（ｃ）は被加工物であるワークロール
26にレーザ光によって「Ａ」の文字パターンを刻み込む
方法を説明するための図である。ワークロール26には
「Ａ」の画像パターン37がレーザ光によって刻み込まれ
る。パターン37は正方形の複数のユニット（図（ｃ）で
は10×12個のユニット）で構成され、そのパターン内に
はレーザ光が照射されるユニット35と全く照射されない
ユニット36がある。レーザ光が照射されるユニット35は
（ａ）に示すように正方形の領域内に16個のレーザ集光
点すなわちドットがあり、外部AO変調器13を駆動するこ
とによりレーザオンのドット32とレーザオフのドット33
が形成される。またレーザ光が照射されないユニット36
は、ユニット35と全く同じサイズである。本実施例では
ロール26が１回転するごとに第２図（ｃ）のパターンの
一走査分を刻み込み、第１走査から始めて40走査で
「Ａ」のパターン37を刻み込む。
26にレーザ光によって「Ａ」の文字パターンを刻み込む
方法を説明するための図である。ワークロール26には
「Ａ」の画像パターン37がレーザ光によって刻み込まれ
る。パターン37は正方形の複数のユニット（図（ｃ）で
は10×12個のユニット）で構成され、そのパターン内に
はレーザ光が照射されるユニット35と全く照射されない
ユニット36がある。レーザ光が照射されるユニット35は
（ａ）に示すように正方形の領域内に16個のレーザ集光
点すなわちドットがあり、外部AO変調器13を駆動するこ
とによりレーザオンのドット32とレーザオフのドット33
が形成される。またレーザ光が照射されないユニット36
は、ユニット35と全く同じサイズである。本実施例では
ロール26が１回転するごとに第２図（ｃ）のパターンの
一走査分を刻み込み、第１走査から始めて40走査で
「Ａ」のパターン37を刻み込む。
制御装置23は、第２図（ｃ）に示す縦横夫々任意のド
ット数から構成されるユニット35を表わすユニットデー
タをユニットデータレジスタ18に、またユニットデータ
を１単位として縦横夫々任意の単位数から構成されるパ
ターン37のパターンデータをパターンデータレジスタ19
にそれぞれ格納する。ロール26の回転角度は、回転角度
をミクロン単位で検出出来る高分解能型エンコーダ22で
検出され、微小角度を回転するごとにエンコーダからク
ロックが１つ出力される。エンコーダ22からのクロック
信号は分周率の異なる分周器20,21で分周され、各分周
出力が各レジスタ18,19に入力する。分周器21は分周器2
0の出力の４倍の周期のクロック信号を出力する。分周
器20は１ドットをレーザ加工する毎にユニットデータレ
ジスタ18と内部AO変調器12のドライバ16aへ１クロック
を送出するタイミングをとる。内部AO変調器12はＱスイ
ッチで、分周器20からドライバ16aへクロックが供給さ
れる毎にレーザ光を透過させ、クロックがないときには
レーザエネルギを発振器内に蓄えさせる。ユニットデー
タレジスタ18は分周器20から１クロック入力される毎に
ユニットデータ１ビットを１ビット積算器（AND回路）1
7へ送出する。ここでユニットデータ１ビットは第２図
（ａ）のユニット中のレーザ集光点の１つを示す。一
方、分周器21は１ユニットの中の１行分（４ビット）の
ユニットデータが全てはき出される毎にクロックを出力
し、このクロックによりパターンデータレジスタ19はパ
ターンデータを１ビット積算器17へ送出する。パターン
データはレジスタ18からのユニットデータ4bit分で1bit
のデータを構成し、各ユニットに応じて“1"又は“0"の
データを出力する。パターンデータが“0"のときにはユ
ニットデータの内容にかかわらず全ドットについてレー
ザが照射されない。また、パターン情報が“1"の場合、
１ユニットデータの内容がそのままレーザ照射される。
すなわち、ドライバ16aは１ビット積分器17の出力が
“0"のとき外部AO変調器13でレーザ光を遮断し、１ビッ
ト積分器17の出力が“1"のときレーザ光を透過する。以
上の動作が画像パターン37の第１走査目のパターンの加
工から始まり、ロール26が１回転すると第２走査のパタ
ーンの加工を行ない、最終的に第40走査目の加工が終了
すると、ローラ26の表面に画像パターン37が刻み込まれ
る。
ット数から構成されるユニット35を表わすユニットデー
タをユニットデータレジスタ18に、またユニットデータ
を１単位として縦横夫々任意の単位数から構成されるパ
ターン37のパターンデータをパターンデータレジスタ19
にそれぞれ格納する。ロール26の回転角度は、回転角度
をミクロン単位で検出出来る高分解能型エンコーダ22で
検出され、微小角度を回転するごとにエンコーダからク
ロックが１つ出力される。エンコーダ22からのクロック
信号は分周率の異なる分周器20,21で分周され、各分周
出力が各レジスタ18,19に入力する。分周器21は分周器2
0の出力の４倍の周期のクロック信号を出力する。分周
器20は１ドットをレーザ加工する毎にユニットデータレ
ジスタ18と内部AO変調器12のドライバ16aへ１クロック
を送出するタイミングをとる。内部AO変調器12はＱスイ
ッチで、分周器20からドライバ16aへクロックが供給さ
れる毎にレーザ光を透過させ、クロックがないときには
レーザエネルギを発振器内に蓄えさせる。ユニットデー
タレジスタ18は分周器20から１クロック入力される毎に
ユニットデータ１ビットを１ビット積算器（AND回路）1
7へ送出する。ここでユニットデータ１ビットは第２図
（ａ）のユニット中のレーザ集光点の１つを示す。一
方、分周器21は１ユニットの中の１行分（４ビット）の
ユニットデータが全てはき出される毎にクロックを出力
し、このクロックによりパターンデータレジスタ19はパ
ターンデータを１ビット積算器17へ送出する。パターン
データはレジスタ18からのユニットデータ4bit分で1bit
のデータを構成し、各ユニットに応じて“1"又は“0"の
データを出力する。パターンデータが“0"のときにはユ
ニットデータの内容にかかわらず全ドットについてレー
ザが照射されない。また、パターン情報が“1"の場合、
１ユニットデータの内容がそのままレーザ照射される。
すなわち、ドライバ16aは１ビット積分器17の出力が
“0"のとき外部AO変調器13でレーザ光を遮断し、１ビッ
ト積分器17の出力が“1"のときレーザ光を透過する。以
上の動作が画像パターン37の第１走査目のパターンの加
工から始まり、ロール26が１回転すると第２走査のパタ
ーンの加工を行ない、最終的に第40走査目の加工が終了
すると、ローラ26の表面に画像パターン37が刻み込まれ
る。
なお、外部AO変調器13は２つの直列に配置している
が、２つ用いる理由はAO変調器が１つだけだとレーザ光
を十分に遮断できないからである。
が、２つ用いる理由はAO変調器が１つだけだとレーザ光
を十分に遮断できないからである。
以上のように本発明はユニットを一単位とし、パター
ンデータ１ビットがこの１ユニット１単位に相当し、パ
ターンデータが“0"の場合ユニット全体がユニット36の
様に全て加工されない。また、パターンデータが“1"の
場合ユニット35の様にユニットデータがそのまま１ビッ
ト積分器17からはき出されてレーザ光をオン・オフす
る。加工終了後、ロールを展開するとパターン37のごと
くユニット単位を１画素とした画像が出来上がる。
ンデータ１ビットがこの１ユニット１単位に相当し、パ
ターンデータが“0"の場合ユニット全体がユニット36の
様に全て加工されない。また、パターンデータが“1"の
場合ユニット35の様にユニットデータがそのまま１ビッ
ト積分器17からはき出されてレーザ光をオン・オフす
る。加工終了後、ロールを展開するとパターン37のごと
くユニット単位を１画素とした画像が出来上がる。
以上説明した様に、本発明は、ユニットデータとパタ
ーンデータを格納するレジスタのデータはき出しのタイ
ミングを夫々別の分周器をへて入力させ、しかもこのタ
イミングとして１ユニット全体の画像情報をパターンデ
ータ１ビットとすることで、縦横任意のドット数から構
成される画像を１単位とし、さらに縦横任意の単位数か
ら構成される一段大きな画像を凹凸パターンで形成する
ことができる。したがって、この凹凸パターンデータを
変更することにより、鋼板の鮮映性を任意に制御するこ
とができ、鋼板の付加価値を向上させることができる。
ーンデータを格納するレジスタのデータはき出しのタイ
ミングを夫々別の分周器をへて入力させ、しかもこのタ
イミングとして１ユニット全体の画像情報をパターンデ
ータ１ビットとすることで、縦横任意のドット数から構
成される画像を１単位とし、さらに縦横任意の単位数か
ら構成される一段大きな画像を凹凸パターンで形成する
ことができる。したがって、この凹凸パターンデータを
変更することにより、鋼板の鮮映性を任意に制御するこ
とができ、鋼板の付加価値を向上させることができる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図
（ａ），（ｂ），（ｃ）は第１図を実施して出来上がる
加工例を示す図、第３図は従来のレーザ加工機を示すブ
ロック図である。 11……レーザ発振器、12……内部AO変調器、13……外部
AO変調器、14……集光装置、15……レーザ光、16……AO
変調器のドライバ、17……AND回路、18……ユニットデ
ータレジスタ、19……パターンデータレジスタ、20……
ユニットデータ用分周器、21……パターンデータ用分周
器、22……エンコーダ、23……制御装置、24……駆動装
置、25……サーボモータ、26……ワークロール、210…
…レーザ発振器、220……メカニカルスリット、230……
集光装置、240……レーザ光、250……チョッパー駆動装
置、260……制御装置、270……駆動装置、280……サー
ボモータ、290……ダルロール、31……ダルロール、32
……ユニット、33……パターン。
（ａ），（ｂ），（ｃ）は第１図を実施して出来上がる
加工例を示す図、第３図は従来のレーザ加工機を示すブ
ロック図である。 11……レーザ発振器、12……内部AO変調器、13……外部
AO変調器、14……集光装置、15……レーザ光、16……AO
変調器のドライバ、17……AND回路、18……ユニットデ
ータレジスタ、19……パターンデータレジスタ、20……
ユニットデータ用分周器、21……パターンデータ用分周
器、22……エンコーダ、23……制御装置、24……駆動装
置、25……サーボモータ、26……ワークロール、210…
…レーザ発振器、220……メカニカルスリット、230……
集光装置、240……レーザ光、250……チョッパー駆動装
置、260……制御装置、270……駆動装置、280……サー
ボモータ、290……ダルロール、31……ダルロール、32
……ユニット、33……パターン。
Claims (1)
- 【請求項１】レーザ光を出力する手段と、 前記レーザ光の光軸上に配置され、そのレーザ光を変調
する変調手段と、 前記変調手段からの前記レーザ光を集光する集光手段
と、 円筒状被加工物を、その中心軸を回転軸として回転させ
る回転機構と、 前記被加工物の回転角に応じたクロック信号を出力する
手段と、 前記クロック信号を入力し、該クロック信号と同期し１
ドット加工毎のデータ送出に対応する周期をもつ第１の
周波数の信号を出力する手段と、 前記クロック信号を入力し、該クロック信号と同期し縦
横任意のドット数から構成される１ユニットの１行分の
データ送出に対応する周期をもつ第２の周波数の信号を
出力する手段と、 前記縦横任意のドット数から構成されるユニット内のパ
ターンを示す第１のデータが格納され、前記第１の周波
数の信号に応じて前記第１のデータを出力する第１の格
納手段と、 前記ユニットを一単位として縦横任意の単位数から構成
されるパターンを示す第２のデータが格納され、前記第
２の周波数の信号に応じて前記第２のデータを出力する
第２の格納手段と、 前記第１の格納手段から出力される第１のデータおよび
前記第２の格納手段から出力される第２のデータを入力
とする論理積手段と、 前期論理積手段からの出力に応じて前期変調手段を駆動
する駆動手段とを備え、 前記被加工物上に、前記複数のドットからなる前記パタ
ーンを形成することを特徴とするレーザ加工機。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1254126A JP2937361B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | レーザ加工機 |
| US07/590,837 US5041716A (en) | 1989-09-29 | 1990-10-01 | Laser machining device comprising an acousto-optic modulator unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1254126A JP2937361B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | レーザ加工機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03118987A JPH03118987A (ja) | 1991-05-21 |
| JP2937361B2 true JP2937361B2 (ja) | 1999-08-23 |
Family
ID=17260587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1254126A Expired - Lifetime JP2937361B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | レーザ加工機 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5041716A (ja) |
| JP (1) | JP2937361B2 (ja) |
Families Citing this family (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69219370T2 (de) * | 1991-01-17 | 1997-11-06 | United Distillers Plc | Dynamische Lasermarkierung |
| DE4326874C3 (de) * | 1993-08-11 | 1999-11-25 | Benecke Kaliko Ag | Verfahren zum Gravieren eines Musters in eine Oberfläche eines Werkstücks |
| US5486745A (en) * | 1993-10-05 | 1996-01-23 | Miles Inc. | Method and apparatus for synchronizing system operations using a programmable element |
| JPH07273387A (ja) * | 1994-03-31 | 1995-10-20 | Fanuc Ltd | 出力波形制御方式 |
| JP2682475B2 (ja) * | 1994-11-17 | 1997-11-26 | 日本電気株式会社 | ビームスキャン式レーザマーキング方法および装置 |
| US5751588A (en) * | 1995-04-28 | 1998-05-12 | International Business Machines Corporation | Multi-wavelength programmable laser processing mechanisms and apparatus utilizing vaporization detection |
| US5620618A (en) * | 1995-04-28 | 1997-04-15 | International Business Machines Corporation | Multi-wavelength programmable laser processing mechanisms and apparatus |
| CH689917A5 (de) * | 1995-05-03 | 2000-01-31 | Daetwyler Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Rasternäpfchen in der Oberfläche eines Tiefdruckzylinders. |
| DE19707003C2 (de) * | 1996-02-24 | 1999-10-14 | Foba Gmbh Elektronik & Lasersy | Beschriftungslasersystem und Verfahren zur Beschriftung |
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