JP4400047B2 - Laser marking method and laser marking apparatus - Google Patents

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JP4400047B2 JP2002374070A JP2002374070A JP4400047B2 JP 4400047 B2 JP4400047 B2 JP 4400047B2 JP 2002374070 A JP2002374070 A JP 2002374070A JP 2002374070 A JP2002374070 A JP 2002374070A JP 4400047 B2 JP4400047 B2 JP 4400047B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザマーキング方法並びにレーザマーキング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
2次元の走査装置とQスイッチパルス列の照射とを組み合わせて文字や図柄をマーキングするレーザマーキング装置に関し、マーキングの精度や品質を向上させる発明が多くなされている。一般的なレーザマーキング装置の技術は、特開昭59−45091号(例えば特許文献1)や、特開昭60−221721号等に記載されている。また、Qスイッチパルス特有のファーストパルスの抑圧については、特開平2−290090号(例えば特許文献2)や特開2001−313434号の公報にQスイッチ素子に与える高周波の電力を所定の時定数で次第に減少させ、レーザ媒質に蓄積したエネルギーを徐々に排出し、ファーストパルスを減衰させる技術が記載されている。
【0003】
良く知られているファーストパルスの抑制方法について説明する。図6は、マーキングを行うタイミング間隔であるクロックと、Qスイッチを駆動するRF回路にRF出力を指示するRF出力指令の信号と、RF回路の出力信号と、Qスイッチ制御されたレーザパルス出力の時間波形を示す。Qスイッチ素子にRF信号が出力されると、レーザ共振器内の損失が増大してレーザ出力が抑制される。RF出力を長い時間印加してレーザ発振を抑制した後、Qスイッチパルス発振を急に開始すると、レーザ共振器中に蓄積されたエネルギーが放出されて、定常的なQスイッチ発振時に比べて波高値の高い光パルスとなって、破線で示したいわゆるファーストパルスとなって現れる。これによって、加工ばらつきが生ずる。このため、レーザ発振を抑制しかつ蓄積エネルギーが徐々に解放されるように、Qスイッチ素子に印加するRFパワーを低下させる過渡的な制御を行うことで、ファーストパルスの抑制が行われている。
【0004】
しかし、これらの技術を組み合わせて使用してレーザマーキング装置を構成した場合には、以下のような問題があった。
第一の問題点はマーキングする文字や図形の線の切れ目でレーザパルスを出射せず、その状態を保持して新たなマーキング開始点にレーザスキャナを移動し、移動し終わった時点でレーザスキャナを停止させて、ファーストパルスの抑制を行い、抑制後新たなマーキングを開始するという制御のシーケンスを行っており、マーキングに時間がかかるといった問題があった。
第二の問題点は、ファーストパルスを抑制する装置がハードウェアにより構成されるため、RF出力制御の最適化を行うのに手間がかかるという問題があった。第三の問題点は、ファーストパルスを抑制するための制御回路が独立しており、さらにレーザスキャニングと同期をとる手段が必要となり、装置が高価となるといった問題があった。
【0005】
【特許文献1】
特開昭59−45091号公報(第2−3頁、図1)
【特許文献2】
特開平02−290090号公報(第2−3頁、図4)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、その目的はレーザマーキングに要する時間を短縮し、ソフトウェアで簡便に制御方法を構成できるレーザマーキング方法とそれを具現化したレーザマーキング装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るレーザマーキング方法は、Qスイッチレーザ発振器の発振パルス光をレーザスキャナによって走査して2次元的なパターンのマーキングを行うレーザマーキング方法であって、
マーキングすべきマーキングパターンと前記マーキングパターンを一筆書きで走査するために前記マーキングパターンに付加することが必要な空走パターンとから構成される走査パターンに従って前記レーザスキャナによる前記発振パルス光の走査を制御し、
前記走査パターンにおける前記マーキングパターンを走査している期間は、前記発振パルス光を連続的に出力し、前記空走パターンを走査している期間は、前記発振パルス光の出力を停止し、この空走パターンを走査している間であって、この空走パターンに続くマーキングパターンのマーキング再開位置に到達する直前の走査期間中に、前記発振パルス光に発生するファーストパルス抑制のための前記Qスイッチレーザ発振器の制御を行い、
前記空走パターンに続くマーキングパターンに走査位置が到達した直後から、前記発振パルス光の出力を開始して、マーキングパターンをマーキングする
ことを特徴とする。
【0008】
また、本発明に係るレーザマーキング装置は、Qスイッチレーザ発振器と、前記Qスイッチレーザ発振器の発振パルス光を走査するレーザスキャナと、前記Qスイッチレーザ発振器の発振パルス光の出力及び前記レーザスキャナの走査を制御するコントローラとを備え、2次元的なパターンのマーキングを行うレーザマーキング装置であって、
前記コントローラは、
前記レーザスキャナの走査の制御に際し、マーキングすべきマーキングパターンと前記マーキングパターンを一筆書きで走査するために前記マーキングパターンに付加することが必要な空走パターンとから構成される走査パターンに従って前記レーザスキャナによる前記発振パルス光の走査を制御し、
前記発振パルス光の制御に際し、前記走査パターンにおける前記マーキングパターンを走査している期間は、前記発振パルス光を連続的に出力し、前記空走パターンを走査している期間は、前記発振パルス光の出力を停止し、この空走パターンを走査している間であって、この空走パターンに続くマーキングパターンのマーキング再開位置に到達する直前の走査期間中に、前記発振パルス光に発生するファーストパルス抑制のための前記Qスイッチレーザ発振器の制御を行い、
前記空走パターンに続くマーキングパターンに走査位置が到達した直後から、前記発振パルス光の出力を開始して、マーキングパターンをマーキングする
ことを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明は、Qスイッチ素子と高周波電力制御回路を備えたレーザ発振器から出力されるレーザパルス光をレーザスキャナを用いて被加工物上で2次元的に走査し、マーキングを行うレーザマーキング装置であり、とくに、レーザパルス発振開始時に発生するファーストパルスと呼ばれる尖頭値の高いレーザパルスの出力を抑制し、均一なレーザパルスを得る機能を有したレーザマーキング装置において、Qスイッチ素子を制御する高周波電力(以下RF)とレーザスキャナのポジショニングを同時に制御することによって、従来レーザスキャナのポジショニング後に必要であったファーストパルスの抑制するために要する時間を不要とし、マーキング時間を短縮する特徴を有する。
【0010】
本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図1を参照すると、本発明のレーザマーキング装置の上面図図1(A)と側面図図1(B)が示されている。本発明のレーザマーキング装置は、レーザスキャナを用いて被加工物上でレーザ光を2次元的に走査し、マーキングを行う構成であって、コントローラ1と、RF制御回路2と、レーザ発振器3と、Qスイッチ素子4と、ビームエキスパンダ5と、レーザスキャナ6と、fθレンズ7を備え、被加工物8にマーキングを行う。
コントローラ1は、レーザスキャナ6とRF制御回路2を介してレーザ発振器3内のQスイッチ素子4を制御する。コントローラ1はマーキングデータ作成のためのパラメータの入力、マーキングデータの生成および、マーキングデータに基づいてレーザスキャナ6とRF制御回路2を制御してマーキングの制御を行う。レーザ発振器3は、RF制御回路2で制御されたQスイッチ素子4により制御され、レーザパルス光を出射する。ビームエキスパンダ5は、レーザスキャナ6に向けてレーザ発振器3から出力されたレーザパルス光のビーム径を拡大する。レーザスキャナ6はビームエキスパンダ5から出射されたレーザパルス光がfθレンズ7を通った後に被加工物8のマーキング面で2次元的に走査されるよう、2軸の駆動系に取り付けられたミラーで向きを変えてレーザパルス光を出射する。fθレンズ7は、レーザスキャナ6にて方向を定められたレーザパルス光を被加工物8のマーキング面で集光させる。
【0011】
図1において、コントローラ1はある所定の時間間隔で区切られたマーキングデータとして、レーザスキャナ動作の為の分配データと共にファーストパルスの抑制動作を制御するデータをメモリに生成し、その生成されたデータを前記した所定の時間間隔でレーザスキャナ6とRF制御回路2に出力し、レーザスキャナの制御とRF出力の制御を同時に行うことができる。これにより、レーザスキャナのポジショニング中にファーストパルスの抑制を完了させ、無駄時間の無いマーキングを行うことができる。
【0012】
次に、コントローラ1で生成されるマーキングデータの構成について、図2および、図3を用いて説明する。図2は、マーキングデータを示し、図3はマーキングのパターンの一例を示す。
マーキングデータは、図2のようにマーキング処理における所定の時間毎のレーザスキャナの位置(ポジションXとポジションY)とRF制御回路に与えるRF出力指示データからなる。ここでは、所定の時間間隔をQスイッチパルスの繰り返し時間に取っている。RF出力指示データは、ここでは例えばデータ値50は、定常的な波高値のQスイッチレーザパルス光を出力する状態の指示データを指している。また、データ値が50より徐々に下がっている状態は、レーザパルス光を出力せず、かつ次のパルス光出力開始時にファーストパルスが出現しないように、Qスイッチ素子へのRF出力を徐々に低下させるファーストパルス抑制の指示をRF制御回路に送出しており、図6に示した従来のファーストパルス抑制法と同様の過渡的な制御を行っていることを示す。
図3は、“A”の文字を一筆書きにマーキングする場合を示し、10のマーキング点から11、12へとレーザスキャナのポジショニングとQスイッチパルスの連続発振とを連動させてマーキングし、12のパルス出力後、13の区間はQスイッチパルス出力を停止し、レーザスキャナのポジショニングのみを制御して、マーキング位置14から再びレーザスキャナのポジショニングとQスイッチパルスの連続発振とを連動させて15までマーキングを行う場合の例である。
図3のマーキング処理と図2のマーキングデータとの対応を図2の表の右に記してある。図3のポジショニング区間13に示すようなマーキング処理においては、レーザ発振を行わずにレーザスキャナの位置移動のみを行うために、レーザスキャナを移動するデータ部分に、次のマーキング位置14でのレーザ発振時の時に発生しうるファーストパルスを抑制するためのRF出力指示データを付加して、レーザ出力開始地点14に示すようなマーキング位置に到達する時点では、ファーストパルスの抑制が完了するように構成されている。
なお、マーキング処理において、レーザスキャナを移動する時間内で、ファーストパルスの抑制の処理が完了しない場合には、ファーストパルスの抑制の処理が完了するまでの間、レーザスキャナを停止させるデータが追加される。
また、ファーストパルスの抑制に要する時間を予め予測することができるので、ポジショニング完了と同時にファーストパルスの抑制が完了するようデータを生成することができる。
【0013】
図1、図2及び、図4、図5を用いて本発明の動作について説明する。
コントローラ1はマーキングする文字や、図形および、スキャンスピードなどのマーキング条件が決定すると、RF制御回路2および、レーザスキャナ6を制御するためのマーキングデータを内蔵するメモリ上に生成する。その後、マーキングを開始するとコントローラ内に生成したマーキングデータに基づき、所定の時間間隔でRF制御回路2および、レーザスキャナ6に同時に指示を与え、マーキングの為の制御を統括して行う。コントローラ1よりRF出力指示信号を受け取ったRF制御回路2は、即座にQスイッチ素子4にRF出力指示に対応する電力を出力する。同時にコントローラ1より位置のデータを受け取ったレーザスキャナ6は、そのデータに相当する位置へレーザが出射されるように動作する。
Qスイッチ素子4により制御され、レーザ発振器3より出射されたレーザパルスはビームエキスパンダ5を通過し、レーザスキャナ6により方向を変えられ、fθレンズ7を通り、被加工物8に照射され、マーキングが行われる。マーキング処理中のレーザスキャナのポジション、RF出力指示値、レーザパルス出力の状態は図4のようになる。なお、レーザスキャナのポジションについてはレーザスキャナ内部に搭載されたセンサーの電圧出力の変化を表し、RF出力、レーザパルス出力についてはそれぞれパルス出力値及びRF制御回路からのQスイッチ素子へのRF出力値を表している。また、レーザスキャナのポジションの表記についてはレーザ出射していない部分は点線、レーザを出射している部分は実線で表している。
【0014】
図4において、T1で示したタイミング時間は、ファーストパルスを抑制する過程であり、レーザ出射を行わずにレーザスキャナを移動している部分、すなわち、レーザスキャナのポジショニングのみを行っているである。
これに対して、図5は従来のマーキング処理におけるレーザスキャナのポジション、RF出力値、レーザパルス出力の状態を表したものである。すなわち従来の方法は、ポジショニングが完了してから後、ファーストパルス抑制の動作を行うため、抑制に費やす時間が無駄となっている。この時間は、マーキング処理の回数が増えるほど甚大となり、処理時間の増大を招く。
【0015】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のレーザマーキング装置によれば、以下に記載するような効果を奏する。
第一の効果はマーキングに寄与しないファーストパルスの抑制時間を削除または削減し、マーキング時間を短縮できるという点である。その理由は、ファーストパルスを抑制するために必要な処理をレーザスキャナのポジショニング中に行うことができる為である。
第二の効果はファーストパルスを抑制する為のRF出力制御の最適化を容易に行えるという点である。その理由はRF出力の制御をデータに準じ、ソフトウェアで制御を行っているためである。
第三の効果は、装置を安価にできるという点である。その理由はファーストパルスを抑制するための制御とレーザスキャニング制御を1つのコントローラで行うためである。
【0016】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のレーザマーキング装置構成を示す図である。
【図2】本発明のレーザマーキング装置のコントローラが生成するマーキングデータを示す図である。
【図3】本発明のレーザマーキング装置が生成するマーキングパターンの一例を示す図である。
【図4】本発明のレーザマーキング装置のマーキング動作を示す図である。
【図5】従来のレーザマーキング装置のマーキング動作を示す図である。
【図6】Qスイッチレーザのファーストパルス抑圧方法のタイムチャートを示す図である。
【符号の説明】
1 コントローラ
2 RF制御回路
3 レーザ発振器
4 Qスイッチ素子
5 ビームエキスパンダ
6 レーザスキャナ
7 fθレンズ
8 被加工物
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a laser marking method and a laser marking apparatus.
[0002]
[Prior art]
There are many inventions relating to laser marking devices that mark a character or a pattern by combining a two-dimensional scanning device and Q-switch pulse train irradiation to improve the accuracy and quality of marking. General laser marking apparatus techniques are described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-45091 (for example, Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-221721. As for suppression of the first pulse peculiar to the Q switch pulse, high frequency power given to the Q switch element in Japanese Patent Application Laid-Open No. Heisei 2-290090 (for example, Patent Document 2) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-313434 is a predetermined time constant. A technique is described in which the energy is gradually decreased, the energy accumulated in the laser medium is gradually discharged, and the first pulse is attenuated.
[0003]
A well-known fast pulse suppression method will be described. FIG. 6 shows a clock that is a timing interval for marking, an RF output command signal that instructs the RF circuit that drives the Q switch to output RF, an output signal of the RF circuit, and a laser pulse output that is controlled by the Q switch. A time waveform is shown. When an RF signal is output to the Q switch element, the loss in the laser resonator increases and the laser output is suppressed. After applying RF output for a long time to suppress laser oscillation, if Q-switch pulse oscillation is suddenly started, the energy accumulated in the laser resonator is released, and the peak value is higher than in steady Q-switch oscillation. Appear as a so-called first pulse indicated by a broken line. This causes processing variations. For this reason, the first pulse is suppressed by performing transient control to reduce the RF power applied to the Q switch element so that the laser oscillation is suppressed and the stored energy is gradually released.
[0004]
However, when a laser marking apparatus is configured using a combination of these techniques, there are the following problems.
The first problem is that the laser pulse is not emitted at the line break of the character or figure to be marked, the laser scanner is moved to a new marking start point while maintaining the state, and the laser scanner is moved when the movement is completed. The control sequence of stopping and suppressing the first pulse and starting a new marking after the suppression is performed, and there is a problem that it takes time for marking.
The second problem is that since the device for suppressing the first pulse is configured by hardware, it takes time to optimize the RF output control. The third problem is that the control circuit for suppressing the first pulse is independent, and further, means for synchronizing with laser scanning is required, and the apparatus becomes expensive.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 59-45091 A (page 2-3, FIG. 1)
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 02-290090 (page 2-3, FIG. 4)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to reduce the time required for laser marking and to make a control method simple by software and a laser embodying the laser marking method. It is to provide a marking device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A laser marking method according to the present invention is a laser marking method for marking a two-dimensional pattern by scanning an oscillation pulse light of a Q-switch laser oscillator with a laser scanner,
Control of scanning of the oscillation pulse light by the laser scanner according to a scanning pattern composed of a marking pattern to be marked and a free running pattern that needs to be added to the marking pattern in order to scan the marking pattern with a single stroke And
During the period when the marking pattern in the scanning pattern is scanned, the oscillation pulse light is continuously output, and during the period during which the idle pattern is scanned, the output of the oscillation pulse light is stopped, The Q switch for suppressing the first pulse generated in the oscillation pulse light during scanning of the running pattern and immediately before reaching the marking restart position of the marking pattern following the idle running pattern Control the laser oscillator,
Immediately after the scanning position reaches the marking pattern following the idle running pattern, the output of the oscillation pulse light is started to mark the marking pattern.
[0008]
The laser marking apparatus according to the present invention includes a Q-switch laser oscillator, a laser scanner that scans the oscillation pulse light of the Q-switch laser oscillator, an output of the oscillation pulse light of the Q-switch laser oscillator, and a scan of the laser scanner. A laser marking device that performs a two-dimensional pattern marking,
The controller is
In controlling the scanning of the laser scanner, the laser scanner according to a scanning pattern comprising a marking pattern to be marked and a free running pattern that needs to be added to the marking pattern in order to scan the marking pattern with a single stroke Controlling the scanning of the oscillation pulse light by
Upon control of the oscillation pulse light, the period in which scanning the marking pattern in the scan pattern, the oscillation pulse light continuously output, the period in which scanning the sky run pattern, the oscillation pulse light Is stopped while scanning the idle pattern, and during the scanning period immediately before reaching the marking restart position of the marking pattern following the idle pattern, the fast pulse generated in the oscillation pulse light is generated. Control the Q-switched laser oscillator for pulse suppression,
Immediately after the scanning position reaches the marking pattern following the idle running pattern, the output of the oscillation pulse light is started to mark the marking pattern.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is a laser marking apparatus that performs marking by two-dimensionally scanning a workpiece with a laser pulse light output from a laser oscillator having a Q switch element and a high frequency power control circuit using a laser scanner. In particular, high-frequency power for controlling the Q switch element in a laser marking device having a function of suppressing the output of a laser pulse having a high peak value called a first pulse generated at the start of laser pulse oscillation and obtaining a uniform laser pulse By controlling the positioning of the laser scanner (hereinafter referred to as RF) and the laser scanner at the same time, the time required for suppressing the first pulse, which has been necessary after the positioning of the conventional laser scanner, is unnecessary, and the marking time is shortened.
[0010]
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Referring to FIG. 1, there are shown a top view 1A and a side view 1B of the laser marking device of the present invention. The laser marking device of the present invention is configured to perform marking by two-dimensionally scanning a laser beam on a workpiece using a laser scanner, and includes a controller 1, an RF control circuit 2, a laser oscillator 3, The Q switch element 4, the beam expander 5, the laser scanner 6, and the fθ lens 7 are provided, and the workpiece 8 is marked.
The controller 1 controls the Q switch element 4 in the laser oscillator 3 via the laser scanner 6 and the RF control circuit 2. The controller 1 inputs parameters for creating marking data, generates marking data, and controls the laser scanner 6 and the RF control circuit 2 based on the marking data to control marking. The laser oscillator 3 is controlled by the Q switch element 4 controlled by the RF control circuit 2 and emits laser pulse light. The beam expander 5 expands the beam diameter of the laser pulse light output from the laser oscillator 3 toward the laser scanner 6. The laser scanner 6 is a mirror attached to a two-axis drive system so that the laser pulse light emitted from the beam expander 5 passes through the fθ lens 7 and is two-dimensionally scanned on the marking surface of the workpiece 8. The laser pulse light is emitted in a different direction. The fθ lens 7 condenses the laser pulse light whose direction is determined by the laser scanner 6 on the marking surface of the workpiece 8.
[0011]
In FIG. 1, the controller 1 generates data for controlling the suppression of the first pulse in the memory together with distribution data for the laser scanner operation as marking data divided at a predetermined time interval, and the generated data is stored in the memory. Output to the laser scanner 6 and the RF control circuit 2 at the predetermined time interval described above allows the laser scanner and RF output to be controlled simultaneously. Thereby, the suppression of the first pulse can be completed during the positioning of the laser scanner, and marking with no dead time can be performed.
[0012]
Next, the configuration of the marking data generated by the controller 1 will be described with reference to FIG. 2 and FIG. FIG. 2 shows marking data, and FIG. 3 shows an example of a marking pattern.
As shown in FIG. 2, the marking data includes the position (position X and position Y) of the laser scanner at predetermined time intervals in the marking process and RF output instruction data given to the RF control circuit. Here, a predetermined time interval is set as the repetition time of the Q switch pulse. In the RF output instruction data, for example, the data value 50 here indicates instruction data in a state in which a Q-switch laser pulse light having a steady peak value is output. In addition, when the data value is gradually lower than 50, the laser pulse light is not output and the RF output to the Q switch element is gradually reduced so that the first pulse does not appear when the next pulse light output starts. The first pulse suppression instruction to be sent is sent to the RF control circuit, indicating that the same transient control as in the conventional fast pulse suppression method shown in FIG. 6 is being performed.
FIG. 3 shows a case where the letter “A” is marked with a single stroke. Marking from the 10 marking points to 11 and 12 is performed by linking the laser scanner positioning and the continuous oscillation of the Q switch pulse. After the pulse output, the Q switch pulse output is stopped in the section 13 and only the positioning of the laser scanner is controlled. From the marking position 14, the laser scanner positioning and the continuous oscillation of the Q switch pulse are linked to the marking up to 15. It is an example in the case of performing.
The correspondence between the marking process of FIG. 3 and the marking data of FIG. 2 is shown on the right side of the table of FIG. In the marking process as shown in the positioning section 13 of FIG. 3, only the position of the laser scanner is moved without performing laser oscillation, so that the laser oscillation at the next marking position 14 is included in the data portion for moving the laser scanner. The RF output instruction data for suppressing the first pulse that may occur at the time is added, and at the time when the marking position as shown at the laser output start point 14 is reached, the suppression of the first pulse is completed. ing.
In the marking process, if the first pulse suppression process is not completed within the time to move the laser scanner, data for stopping the laser scanner is added until the first pulse suppression process is completed. The
In addition, since the time required for suppressing the first pulse can be predicted in advance, data can be generated so that the suppression of the first pulse is completed simultaneously with the completion of positioning.
[0013]
The operation of the present invention will be described with reference to FIG. 1, FIG. 2, FIG. 4, and FIG.
When marking conditions such as marking characters, graphics, and scanning speed are determined, the controller 1 generates marking data for controlling the RF control circuit 2 and the laser scanner 6 on a built-in memory. After that, when marking is started, an instruction is simultaneously given to the RF control circuit 2 and the laser scanner 6 at predetermined time intervals based on the marking data generated in the controller, and control for marking is performed in an integrated manner. The RF control circuit 2 that has received the RF output instruction signal from the controller 1 immediately outputs power corresponding to the RF output instruction to the Q switch element 4. At the same time, the laser scanner 6 that has received the position data from the controller 1 operates so that the laser is emitted to the position corresponding to the data.
The laser pulse controlled by the Q switch element 4 and emitted from the laser oscillator 3 passes through the beam expander 5, is redirected by the laser scanner 6, passes through the fθ lens 7, and is irradiated onto the workpiece 8, marking Is done. The position of the laser scanner, the RF output instruction value, and the laser pulse output state during the marking process are as shown in FIG. The laser scanner position represents the change in the voltage output of the sensor mounted inside the laser scanner, and the RF output and laser pulse output are respectively the pulse output value and the RF output value from the RF control circuit to the Q switch element. Represents. Regarding the position of the laser scanner, the portion not emitting laser is indicated by a dotted line, and the portion emitting laser is indicated by a solid line.
[0014]
In FIG. 4, the timing time indicated by T <b> 1 is a process of suppressing the first pulse, and is a portion where the laser scanner is moved without performing laser emission, that is, only the positioning of the laser scanner is performed.
On the other hand, FIG. 5 shows the laser scanner position, RF output value, and laser pulse output state in the conventional marking process. In other words, since the conventional method performs the operation of suppressing the first pulse after the positioning is completed, the time spent for the suppression is wasted. This time increases as the number of marking processes increases, and the processing time increases.
[0015]
【The invention's effect】
As described above, according to the laser marking device of the present invention, the following effects can be obtained.
The first effect is that the suppression time of the first pulse that does not contribute to the marking can be deleted or reduced, and the marking time can be shortened. The reason is that processing necessary for suppressing the first pulse can be performed during positioning of the laser scanner.
The second effect is that RF output control for suppressing the first pulse can be easily optimized. This is because the RF output is controlled by software according to the data.
The third effect is that the device can be made inexpensive. This is because the control for suppressing the first pulse and the laser scanning control are performed by one controller.
[0016]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a laser marking device according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing marking data generated by a controller of the laser marking apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an example of a marking pattern generated by the laser marking device of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a marking operation of the laser marking device of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a marking operation of a conventional laser marking device.
FIG. 6 is a diagram showing a time chart of a first pulse suppression method of a Q switch laser.
[Explanation of symbols]
1 Controller 2 RF Control Circuit 3 Laser Oscillator 4 Q Switch Element 5 Beam Expander 6 Laser Scanner 7 fθ Lens 8 Workpiece

Claims (4)

Qスイッチレーザ発振器の発振パルス光をレーザスキャナによって走査して2次元的なパターンのマーキングを行うレーザマーキング方法であって、
マーキングすべきマーキングパターンと前記マーキングパターンを一筆書きで走査するために前記マーキングパターンに付加することが必要な空走パターンとから構成される走査パターンに従って前記レーザスキャナによる前記発振パルス光の走査を制御し、
前記走査パターンにおける前記マーキングパターンを走査している期間は、前記発振パルス光を連続的に出力し、前記空走パターンを走査している期間は、前記発振パルス光の出力を停止し、この空走パターンを走査している間であって、この空走パターンに続くマーキングパターンのマーキング再開位置に到達する直前の走査期間中に、前記発振パルス光に発生するファーストパルス抑制のための前記Qスイッチレーザ発振器の制御を行い、
前記空走パターンに続くマーキングパターンに走査位置が到達した直後から、前記発振パルス光の出力を開始して、マーキングパターンをマーキングする
ことを特徴とするレーザマーキング方法。
A laser marking method for marking a two-dimensional pattern by scanning an oscillation pulse light of a Q-switch laser oscillator with a laser scanner,
Control of scanning of the oscillation pulse light by the laser scanner according to a scanning pattern composed of a marking pattern to be marked and a free running pattern that needs to be added to the marking pattern in order to scan the marking pattern with a single stroke And
During the period when the marking pattern in the scanning pattern is scanned, the oscillation pulse light is continuously output, and during the period during which the idle pattern is scanned, the output of the oscillation pulse light is stopped, The Q switch for suppressing the first pulse generated in the oscillation pulse light during scanning of the running pattern and immediately before reaching the marking restart position of the marking pattern following the idle running pattern Control the laser oscillator,
The laser marking method, wherein the marking pattern is marked by starting output of the oscillation pulse light immediately after the scanning position reaches the marking pattern following the idle running pattern.
前記発振パルス光の出力の途中の停止中における前記レーザスキャナによる空走パターンの走査期間内に、前記発振パルス光に発生するファーストパルス抑制のための前記Qスイッチレーザ発振器の制御が完了しない場合には、前記制御に要する時間が経過するまで、前記レーザスキャナの走査を停止し、前記制御に要する時間が経過した後、前記レーザスキャナの走査開始直後から前記発振パルス光の出力を開始する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。When the control of the Q-switch laser oscillator for suppressing the first pulse generated in the oscillation pulse light is not completed within the scanning period of the idle pattern by the laser scanner during the stop of the output of the oscillation pulse light. The scanning of the laser scanner is stopped until the time required for the control elapses, and the output of the oscillation pulse light is started immediately after the scanning of the laser scanner is started after the time required for the control elapses. The laser marking method according to claim 1, wherein: Qスイッチレーザ発振器と、前記Qスイッチレーザ発振器の発振パルス光を走査するレーザスキャナと、前記Qスイッチレーザ発振器の発振パルス光の出力及び前記レーザスキャナの走査を制御するコントローラとを備え、2次元的なパターンのマーキングを行うレーザマーキング装置であって、
前記コントローラは、
前記レーザスキャナの走査の制御に際し、マーキングすべきマーキングパターンと前記マーキングパターンを一筆書きで走査するために前記マーキングパターンに付加することが必要な空走パターンとから構成される走査パターンに従って前記レーザスキャナによる前記発振パルス光の走査を制御し、
前記発振パルス光の制御に際し、前記走査パターンにおける前記マーキングパターンを走査している期間は、前記発振パルス光を連続的に出力し、前記空走パターンを走査している期間は、前記発振パルス光の出力を停止し、この空走パターンを走査している間であって、この空走パターンに続くマーキングパターンのマーキング再開位置に到達する直前の走査期間中に、前記発振パルス光に発生するファーストパルス抑制のための前記Qスイッチレーザ発振器の制御を行い、
前記空走パターンに続くマーキングパターンに走査位置が到達した直後から、前記発振パルス光の出力を開始して、マーキングパターンをマーキングする
ことを特徴とするレーザマーキング装置。
A Q-switch laser oscillator; a laser scanner that scans the oscillation pulse light of the Q-switch laser oscillator; and a controller that controls the output of the oscillation pulse light of the Q-switch laser oscillator and the scanning of the laser scanner. A laser marking device for marking a simple pattern,
The controller is
In controlling the scanning of the laser scanner, the laser scanner according to a scanning pattern comprising a marking pattern to be marked and a free running pattern that needs to be added to the marking pattern in order to scan the marking pattern with a single stroke Controlling the scanning of the oscillation pulse light by
Upon control of the oscillation pulse light, the period in which scanning the marking pattern in the scan pattern, the oscillation pulse light continuously output, the period in which scanning the sky run pattern, the oscillation pulse light Is stopped while scanning the idle pattern, and during the scanning period immediately before reaching the marking restart position of the marking pattern following the idle pattern, the fast pulse generated in the oscillation pulse light is generated. Control the Q-switched laser oscillator for pulse suppression,
The laser marking device, wherein the marking pattern is marked by starting outputting the oscillation pulse light immediately after the scanning position reaches the marking pattern following the idle running pattern.
前記コントローラが、
前記発振パルス光の出力の途中の停止中における前記レーザスキャナによる空走パターンの走査時間内に、前記発振パルス光に発生するファーストパルス抑制のための前記Qスイッチレーザ発振器の制御が完了しない場合には、前記制御に要する時間が経過するまで、前記レーザスキャナの走査を停止し、前記制御に要する時間が経過した後、前記レーザスキャナの走査開始直後から前記発振パルス光の出力を開始することを特徴とする請求項3に記載のレーザマーキング装置。
The controller is
When the control of the Q-switch laser oscillator for suppressing the first pulse generated in the oscillation pulse light is not completed within the scanning time of the idle pattern by the laser scanner during the stop of the output of the oscillation pulse light. The scanning of the laser scanner is stopped until the time required for the control elapses, and the output of the oscillation pulse light is started immediately after the scanning of the laser scanner is started after the time required for the control elapses. The laser marking device according to claim 3, wherein
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US4636043A (en) * 1984-03-01 1987-01-13 Laser Photonics, Inc. Laser beam scanning device and marking system
JPS6297787A (en) * 1985-10-22 1987-05-07 Nippon Kogaku Kk <Nikon> Laser beam machine
JPH02290090A (en) * 1989-04-28 1990-11-29 Nec Corp Q switch laser device
JP2541501B2 (en) * 1994-04-26 1996-10-09 日本電気株式会社 Laser marking method
JPH10305384A (en) * 1997-05-02 1998-11-17 Nec Corp Laser processing apparatus
JP2001313434A (en) * 2000-04-28 2001-11-09 Fuji Electric Co Ltd Q-switch laser device
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