JP4262562B2 - レーザマーキング装置 - Google Patents
レーザマーキング装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4262562B2 JP4262562B2 JP2003338460A JP2003338460A JP4262562B2 JP 4262562 B2 JP4262562 B2 JP 4262562B2 JP 2003338460 A JP2003338460 A JP 2003338460A JP 2003338460 A JP2003338460 A JP 2003338460A JP 4262562 B2 JP4262562 B2 JP 4262562B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- unit
- beam expander
- cylindrical
- housing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000010330 laser marking Methods 0.000 title claims description 15
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 40
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 22
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
このようなレーザマーキング装置は、例えば、ライン上を流れるワークの横側面にマーキング情報を印字する場合に用いられており、レーザマーキング装置をライン側方に配置し、走査ユニットをレーザ発振ユニットに対して回動させてレーザ光をラインと平行に出射させることで、ワークの横側面にマーキング情報を印字することができるのである(特許文献1参照)。
しかしながら、このような構成では、3つの要素を一致させなければならないので、その分だけ誤差要因が増加し、高い精度で調整を行なうことが困難なばかりか、調整作業にも膨大な時間を要するため、結局、製造コストや精度の面で不具合生じ易いという欠点がある。また、レーザ光源、ビームエキスパンダ及び連結手段が一列上に配置されているために、マーキング装置が長尺化し、設置スペースに制約を受ける虞がある。
前記レーザ光源から出射されたレーザ光のビーム径を変更するビームエキスパンダと、
前記ビームエキスパンダからのレーザ光を受けるとともに、このレーザ光を所定の印字位置に照射するための走査用光学系を有する走査ユニットと、
前記レーザ発振ユニットと前記走査ユニットとを連結するとともに、前記走査ユニットが連結手段の連結方向における中心軸に対して回動するようにした連結手段とを備えるレーザマーキング装置において、
前記連結手段には、前記ビームエキスパンダを収容するための収容部が設けられており、この収容部に前記ビームエキスパンダを収容することで前記連結手段の前記中心軸と前記ビームエキスパンダの光軸とが一致するように位置決めされるところに特徴を有する。
さらに、連結手段にビームエキスパンダを収容したことにより、装置の短尺化を図ることができる。
本発明に係るレーザマーキング装置の一実施形態を図1ないし図8を参照して説明する。
図1に示すように、レーザマーキング装置は、レーザ光源14を有する発振ユニット10と、ガルバノミラー装置24・収束レンズ(例えば、fθレンズ25)等の光学部材(本発明の「走査用光学系」に相当)を有するヘッドユニット20と、両者10,20を連結する連結部材30と、この連結部材30内に収容されるビームエキスパンダ50とから構成されている。
発振ユニット10のハウジング11は断面略矩形状の筒形状をなしており、前後に壁部を有する縦長のベース部12と天板の左右側部から垂下した板面を有するカバー部13との2部品から構成されている。
ハウジング11内部にはレーザ光を出射するレーザ光源14が備えれており、例えば、CO2レーザ光源から構成されて、ベース部12前側の壁部12Aに形成された円形状のレーザ出射口15からヘッドユニット20に不可視光であるレーザ光を出射する。また、ベース部12の底面には板状のベース部材12Aが設けられており、この上に積み重ねられた調整用ブロック16上にレーザ光源14が載置されている。
ヘッドユニット20のハウジング21は発振ユニット10と同じく断面略矩形状の筒形状をなしており、後端に壁部22Aを有するベース部22と天板の左右側部及び前端から垂下した板面を有するカバー部23の2部品から構成されている。
ハウジング21内部にはガルバノミラー装置24・fθレンズ25等を備えており、ベース部22後側の壁面22Aに形成された円形状のレーザ入射口26を通って内部に入射したレーザ光を、ガルバノミラー装置24を介して向きを変更し、fθレンズ25で収束光にしてワーク(図示せず)の印字領域上に照射する。レーザ光の照射位置はガルバノミラー装置24に備えられているガルバノミラー24A,24Bの回動角によって決まり、所望の文字・記号・図形等のマーキング情報に基づいてこのガルバノミラー24A,24Bを回動動作させることにより、収束光を印字領域上で走査させてマーキング情報を印字する。
尚、fθレンズ25は周縁部分に螺子切りが形成されており、ベース部22に形成され、内周縁に螺子切りが施された穴部に螺合されている。
連結部材30は、発振ユニット10のレーザ出射口15とヘッドユニット20のレーザ入射口26との間を橋渡しする筒状連結部31と、この筒状連結部31の周囲に形成されて両者10,20を一体的に固定する固定部40とから構成されている。
円筒部33の外径はレーザ出射口15及びレーザ入射口26の径と略同一とされており、これによって、円筒部33は発振ユニット10及びヘッドユニット20に対して密嵌した状態となっている。円筒部33の内周には、レーザ入射口26側に形成されている段部35を境にして小径部と大径部とが形成されており、後述するビームエキスパンダ50が収容されると、このビームエキスパンダ50のハウジング51が段部35に係止して連結方向における両者のずれ防止を手助けする機能を有している。
また、円筒部33には、その軸方向に沿って肉薄とされる部分が設けられ、環状基部32のうち、この肉薄の部分に対応する部位に穴部32Aが形成されている。
ビームエキスパンダ50は、円筒状のハウジング部51内にコリメータレンズ52と発散レンズユニット53と、発散レンズユニット53をコリメータレンズ52に対して離間方向に付勢するスプリング部54とを備えて構成されている。
ハウジング51は筒状連結部31内に収容されており、これによって連結筒部31の連結方向における中心軸Cとビームエキスパンダ50の光軸LCとが一致するように位置決めされている。また、円筒部33の肉薄の部分とハウジング51との間には空洞Aが形成されて、この空洞Aに電線を配索することで発振ユニット10とヘッドユニット20とを電気的に接続できるようになっている。
ハウジング部51の外周面のうちヘッドユニット20側には段部51Aが形成されており、この段部51Aが筒状連結部31の段部35に係止する。また、内周面にも段部51Bが形成されており、ここに、スプリング部54の一端を宛がうようになっている。
また、ハウジング内51部のうち発振ユニット10側には、発散レンズ53Aを備える発散レンズユニット53が配されている。この発散レンズユニット53は一端面が傾斜状とされている傾斜平面部53Bが形成されており、ハウジング51内部を連結方向に沿って所定量移動可能とされている。
スプリング部54はいわゆるコイルバネから構成されており、前述した段部51Bと発散レンズユニット53との間に配されている。このスプリング部54は段部51Bに当接していることで、その弾性力が発散レンズユニット53に付与され、発散レンズユニット53を発振ユニット10側へ移動するように働きかけている。
また、ハウジング部51の発振ユニット10側には、発散レンズユニット53の位置調整をする調整部材60(これについては後述する。)を通すための貫通孔51Cが形成されている。この貫通孔51Cは筒状連結部31から突き出されて発振ユニット10内部に配されている。
柱部材12Cに取り付けられる取り付け基材61は例えば環状をなしており、その内環部に取り付け棒62が通されている。この取り付け棒62のうちレーザ出射口15とは反対側に位置する基端部62Aから先端側にかけて螺子切りが施されており、柱部材12Cのレーザ出射口15とは反対側にナット63が螺合されている。一方、先端部62Cには調整棒64が取りつけられて貫通孔51Cに通されている。
この調整棒64のうち表面はテーパ面64Aとされており、裏面64Bは平面とされている。このテーパ面64Aは前述した発散レンズユニット53の傾斜平面部53Bに当接するようになっており、これによって、発散レンズユニット53がハウジング51外部へ脱落することを規制している。また、調整棒64にはテーパ面64Aと裏面64Bとの間を貫通する横長の穴部64Cが形成されている。
尚、発散レンズユニット53の位置を調整したい場合には、取り付け棒62を左右方向に動かすことで、テーパ面64Aが左右方向に移動するとともに、発散レンズユニット53がハウジング51内を連結方向に移動するから、適当な位置で取り付け棒62をナット締めすることで、所定の位置に発散レンズユニット53を固定することができる。
まず、筒状連結部31を発振ユニット10内部からレーザ出射口15に通して環状基部32を螺子止めし、筒状連結部31の外環部分に筒状樹脂44を通す。
続いて、ビームエキスパンダ50を筒状連結筒部31に収めた後、円筒部33をヘッドユニット20のレーザ入射口26に進入させる。そうすると、第1環状突出部41と第2環状突出部42とが当接するから、加締めリング44を取り付け、螺子締めする。これによって筒状連結部31の中心軸Cとビームエキスパンダ50の光軸LCとが一致した状態で位置決めされる。
本発明によれば、筒状連結部31にビームエキスパンダ50を収容することで、筒状連結部31の連結方向における中心軸Cとビームエキスパンダ50の光軸LCとが一致するように位置決めされるから、光軸調整時の誤差要因が低減され、もって光軸調整の高精度化を図ることが可能とされるとともに、その調整を一層容易化することが可能となる。また、これによって調整に要する手間が大幅に低減されることにより製造コストが低減化されるという効果も得られる。
また、筒状連結部31にビームエキスパンダ50を収容したことにより、装置の短尺化を図ることができる。
さらに、ヘッドユニット20のみを回動させるように構成しているから、例えば、発振ユニット10に対して筒状連結部31とヘッドユニット20とを回動させる構成に比べて、筒状連結部31に生じる応力が低減されるから、耐久性の向上を図ることができる。
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)上記実施形態では、筒状連結部31を発振ユニット10に対して固定し、ヘッドユニット20のみを回動操作する構成としたが、例えば、筒状連結部31をヘッドユニット20に対して固定し、筒状連結部31とヘッドユニット20を発振ユニット10に対して回動させる構成であっても良いし、筒状連結部31を両ユニット10,20に対して回動可能に取り付け、ヘッドユニット20のみを回動させたり、ヘッドユニット20と筒状連結部31とを発振ユニット10に対して回動させるように構成しても良い。
(2)また、上記実施形態では、筒状連結部31が発振ユニット10及びヘッドユニット20に対して別体に設けられた構成を示したが、ヘッドユニット20が発振ユニット10に対して回動可能とされていればよいから、例えば、発振ユニット10の壁部12Aあるいはヘッドユニット20の壁部22Aのどちらか一方に一体的に形成された構成としても良い。要するに、本発明の「連結手段」は、発振ユニット10とヘッドユニット20とを連結する機構のことであり、両ユニット10,20に対して一体か別体かは問題とならない。
20…ヘッドユニット
30…連結部材
50…ビームエキスパンダ
C…連結部材の中心軸
LC…ビームエキスパンダの光軸
LC1…レーザ光源から出射されたレーザ光の光軸
Claims (2)
- レーザ光源を有するレーザ発振ユニットと、
前記レーザ光源から出射されたレーザ光のビーム径を変更するビームエキスパンダと、
前記ビームエキスパンダからのレーザ光を受けるとともに、このレーザ光を所定の印字位置に照射するための走査用光学系を有する走査ユニットと、
前記レーザ発振ユニットと前記走査ユニットとを連結するとともに、前記走査ユニットが連結手段の連結方向における中心軸に対して回動するようにした連結手段とを備えるレーザマーキング装置において、
前記連結手段には、前記ビームエキスパンダを収容するための収容部が設けられており、この収容部に前記ビームエキスパンダを収容することで前記連結手段の前記中心軸と前記ビームエキスパンダの光軸とが一致するように位置決めされることを特徴とするレーザマーキング装置。 - 前記連結手段は前記レーザ発振ユニットに対して回動不能に固定されており、前記走査ユニットには前記連結手段の前記中心軸に対して回動可能となるように保持してい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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003338460A JP4262562B2 (ja) | 2003-09-29 | 2003-09-29 | レーザマーキング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003338460A JP4262562B2 (ja) | 2003-09-29 | 2003-09-29 | レーザマーキング装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005103580A JP2005103580A (ja) | 2005-04-21 |
JP4262562B2 true JP4262562B2 (ja) | 2009-05-13 |
Family
ID=34533975
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003338460A Expired - Lifetime JP4262562B2 (ja) | 2003-09-29 | 2003-09-29 | レーザマーキング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4262562B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4614443B2 (ja) * | 2005-08-31 | 2011-01-19 | パナソニック電工Sunx株式会社 | レーザ加工装置 |
JP4999145B2 (ja) * | 2006-02-28 | 2012-08-15 | パナソニック電工Sunx株式会社 | レーザ加工装置 |
JP5506646B2 (ja) * | 2010-12-03 | 2014-05-28 | 住友重機械工業株式会社 | レーザ加工装置及び光軸調整方法 |
JP2012222242A (ja) * | 2011-04-12 | 2012-11-12 | Panasonic Industrial Devices Sunx Co Ltd | レーザ加工装置及びレーザ加工システム |
-
2003
- 2003-09-29 JP JP2003338460A patent/JP4262562B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005103580A (ja) | 2005-04-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7969636B2 (en) | Laser direct imaging apparatus | |
JP2001228418A (ja) | マルチビーム光源ユニットの調整方法、その調整装置、その光源ユニットの組立方法及びそれを用いる画像形成装置 | |
JP3929664B2 (ja) | マルチビーム光源ユニット及びその調整方法、位置決め用治具、並びに画像形成装置 | |
CN107949799B (zh) | 镜保持机构 | |
JP4262562B2 (ja) | レーザマーキング装置 | |
JP2005283638A (ja) | 光学部品の位置調整具 | |
JP2008030109A (ja) | レーザ加工装置 | |
JP4999145B2 (ja) | レーザ加工装置 | |
JPH11223785A (ja) | 光学部品の取付構造 | |
JP4132598B2 (ja) | マルチビーム光源ユニット及びその組立方法及びそれを用いる画像形成装置 | |
JP4401869B2 (ja) | レーザマーキング装置 | |
JP2007118049A (ja) | レーザ加工装置 | |
JP2006015358A (ja) | レーザ加工装置 | |
JP2007296547A (ja) | レーザ加工装置 | |
JPH1158829A (ja) | レーザー光源装置 | |
JPH10339836A (ja) | 光ビーム描画装置の描画ヘッド | |
JPH10319336A (ja) | マルチビーム光源装置およびこれを用いた光偏向走査装置 | |
JPH09288245A (ja) | 光走査装置 | |
JP2001036177A (ja) | 光源装置 | |
JP2002182141A (ja) | マルチビーム走査装置 | |
JPH09189875A (ja) | 光学ユニットおよびそれを用いた光走査装置 | |
JP2005211977A (ja) | レーザマーキング装置及びその製造方法 | |
JPH0865459A (ja) | 光源装置 | |
JP2009098542A (ja) | マルチビーム走査装置 | |
JPH0869161A (ja) | レーザ発光手段を有する画像形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060803 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20070709 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20070710 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080909 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080918 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090127 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090209 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120220 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4262562 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120220 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130220 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130220 Year of fee payment: 4 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130220 Year of fee payment: 4 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |