JP5062838B2 - Laser marking device - Google Patents

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  • Laser Beam Processing (AREA)

Description

本発明は、レーザマーキング装置にする。   The present invention provides a laser marking device.

従来、レーザ発振器からレーザ光走査手段に至るレーザ光の光路上にアパーチャとfθレンズを設けるとともに、このアパーチャの絞り量をマーキングパターンの線幅に応じて制御するマーキングパターン形成装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a marking pattern forming apparatus is known in which an aperture and an fθ lens are provided on a laser beam path from a laser oscillator to a laser beam scanning unit, and the aperture amount of the aperture is controlled according to the line width of the marking pattern. (For example, refer to Patent Document 1).

特開平10−244391号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-244391

しかしながら、fθレンズによって収束されるレーザ光のスポット径はfθレンズの中心軸方向の位置によって変化するため、従来のマーキングパターン形成装置によると被加工物の加工面が特定の位置になければ意図した線幅にはならないという問題がある。
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、ワークの加工面が収束レンズの中心軸方向のどの位置にあっても一定の加工幅で加工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。
However, since the spot diameter of the laser beam converged by the fθ lens changes depending on the position of the fθ lens in the central axis direction, according to the conventional marking pattern forming apparatus, it is intended that the processed surface of the workpiece is not at a specific position. There is a problem that the line width is not reached.
The present invention has been completed based on the above circumstances, and provides a laser marking device capable of processing with a constant processing width regardless of the position of the processing surface of the workpiece in the central axis direction of the converging lens. For the purpose.

第1の発明は、座標データに基づいてレーザ光でワークに文字・記号・図形等を形成するレーザマーキング装置であって、前記レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を収束する収束レンズと、前記収束レンズの中心軸方向における前記ワークの加工面の位置を設定するワーク情報設定手段と、前記収束レンズに入射する前記レーザ光のビーム径又は広がり角を変更することにより前記レーザ光の焦点位置を調整する焦点位置調整手段と、を備え、前記焦点位置調整手段は、前記ワーク情報設定手段で設定された位置に応じて焦点位置を調整することにより、前記レーザ光をワーク上の一点に照射した場合に形成される点の幅である加工幅を一定に維持する。
この発明によると、ワークの加工面が収束レンズの中心軸方向のどの位置にあっても一定の加工幅で加工できる。
1st invention is a laser marking device which forms a character, a symbol, a figure, etc. in a work with a laser beam based on coordinate data, a laser light source which emits the laser beam, and a laser emitted from the laser light source A converging lens for converging light; work information setting means for setting a position of a work surface of the work in the central axis direction of the converging lens; and changing a beam diameter or divergence angle of the laser light incident on the converging lens. A focus position adjusting means for adjusting the focus position of the laser beam, and the focus position adjusting means adjusts the focus position according to the position set by the work information setting means, thereby The processing width which is the width of the point formed when light is irradiated to one point on the work is kept constant.
According to the present invention, processing can be performed with a constant processing width regardless of the position of the processing surface of the workpiece in the central axis direction of the converging lens.

第2の発明は、前記焦点位置調整手段は、前記加工幅となる焦点位置に調整するための焦点位置調整情報を前記中心軸方向の複数の位置について位置毎に記憶し、前記ワーク情報設定手段で設定された位置に対応する前記焦点位置調整情報に基づいて焦点位置を調整する。
この発明によると、位置毎に焦点位置調整情報を記憶し、設定された位置に対応する焦点位置調整情報に基づいて焦点位置を調整することにより、加工幅を一定にできる。
According to a second aspect of the present invention, the focal position adjusting means stores focal position adjustment information for adjusting the focal position to be the processing width for each of a plurality of positions in the central axis direction, and the work information setting means The focal position is adjusted based on the focal position adjustment information corresponding to the position set in (1).
According to this invention, the processing position can be made constant by storing the focus position adjustment information for each position and adjusting the focus position based on the focus position adjustment information corresponding to the set position.

第3の発明は、前記焦点位置調整手段は、ワークの複数種類の材質について、材質毎に前記焦点位置調整情報を記憶する。
この発明によると、ワークの材質が異なっても一定の加工幅で加工できる。
In a third invention, the focal position adjusting means stores the focal position adjustment information for each material of a plurality of types of materials of the workpiece.
According to this invention, even if the workpiece material is different, it can be machined with a constant machining width.

第4の発明は、前記ワーク情報設定手段は、前記加工面の段差形状を設定可能であり、前記焦点位置調整手段は、前記加工面上のいずれの位置においても同一の加工幅となるように前記段差形状に基づいて前記レーザ光の焦点位置を調整する。
この発明によると、ワークの加工面が平坦でなく段差のある形状であっても、加工面上のいずれの位置においても同一の加工幅とすることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, the workpiece information setting means can set the step shape of the machining surface, and the focus position adjusting means has the same machining width at any position on the machining surface. The focal position of the laser beam is adjusted based on the step shape.
According to this invention, even if the processed surface of the workpiece is not flat and has a stepped shape, the same processed width can be obtained at any position on the processed surface.

第5の発明は、前記座標データを生成する座標データ生成手段を更に備え、前記座標データ生成手段は、前記段差形状に基づいて前記座標データの各座標に前記中心軸方向の位置を示す位置データを付加する。
この発明によると、各座標に中心軸方向の位置データを付加することにより、高速に加工できる。
5th invention is further provided with the coordinate data production | generation means which produces | generates the said coordinate data, The said coordinate data production | generation means is position data which shows the position of the said central-axis direction to each coordinate of the said coordinate data based on the said level | step difference shape. Is added.
According to the present invention, high-speed machining can be performed by adding position data in the central axis direction to each coordinate.

本発明によれば、ワークの加工面が収束レンズの中心軸方向のどの位置にあっても一定の加工幅で加工できる。   According to the present invention, processing can be performed with a constant processing width regardless of the position of the processing surface of the workpiece in the central axis direction of the converging lens.

<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1ないし図10によって説明する。
(1.全体構成)
図1は、本発明の実施形態1に係るレーザマーキング装置1の構成を概念的に示す模式図である。レーザマーキング装置1はいわゆるガルバノスキャニング方式を採用したものであり、レーザ光源11、ビームエキスパンダ12、ガルバノスキャナ13、収束レンズ14、制御部15などを備えている。
<Embodiment 1>
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
(1. Overall configuration)
FIG. 1 is a schematic diagram conceptually showing the structure of a laser marking device 1 according to Embodiment 1 of the present invention. The laser marking apparatus 1 employs a so-called galvano scanning method, and includes a laser light source 11, a beam expander 12, a galvano scanner 13, a converging lens 14, a control unit 15, and the like.

レーザ光源11(レーザ光源の一例)は、気体レーザである炭酸ガスレーザ、固定レーザであるYAGレーザ、半導体レーザ、又はファイバレーザなどで構成され、ビームエキスパンダ12に向けてレーザ光Lを出射する。レーザ光源11はレーザ出力を調整可能に構成されており、制御部15によってレーザ出力が制御される。   The laser light source 11 (an example of a laser light source) includes a carbon dioxide gas laser that is a gas laser, a YAG laser that is a fixed laser, a semiconductor laser, or a fiber laser, and emits laser light L toward the beam expander 12. The laser light source 11 is configured to be capable of adjusting the laser output, and the laser output is controlled by the control unit 15.

ビームエキスパンダ12(焦点位置調整手段の一例)は、拡大レンズ12a、コリメータレンズ12bなどの複数のレンズ、これら複数のレンズのうち少なくとも一つのレンズをレーザ光Lの光軸方向に移動させる図示しない駆動モータなどで構成されている。ビームエキスパンダ12は拡大レンズ12aとコリメータレンズ12bとの距離を変化させることでレーザ光Lのビーム径又は広がり角を変更する。なお、本実施形態ではビーム径と広がり角の両方を変更する場合を例に説明するが、ビーム径又は広がり角のいずれか一方のみを変更する構成であってもよい。   The beam expander 12 (an example of a focus position adjusting unit) moves a plurality of lenses such as a magnifying lens 12a and a collimator lens 12b, and moves at least one of the plurality of lenses in the optical axis direction of the laser light L (not shown). It consists of a drive motor. The beam expander 12 changes the beam diameter or divergence angle of the laser light L by changing the distance between the magnifying lens 12a and the collimator lens 12b. In the present embodiment, the case where both the beam diameter and the divergence angle are changed will be described as an example. However, only one of the beam diameter and the divergence angle may be changed.

ガルバノスキャナ13は、レーザ光Lを反射する2つのガルバノミラー、これらのガルバノミラーの角度を変位させる2つの駆動モータなどを備えている。一方のガルバノミラーは一方の駆動モータに駆動されて縦方向に角度を変位し、他方のガルバノミラーは他方の駆動モータに駆動されて横方向に角度を変位する。これによりレーザ光Lが2方向に向きを変えられ、レーザ光Lの照射点が加工領域上を二次元移動する。   The galvano scanner 13 includes two galvanometer mirrors that reflect the laser light L, two drive motors that displace the angles of these galvanometer mirrors, and the like. One galvanometer mirror is driven by one drive motor to shift the angle in the vertical direction, and the other galvanometer mirror is driven by the other drive motor to shift the angle in the horizontal direction. As a result, the direction of the laser beam L is changed in two directions, and the irradiation point of the laser beam L moves two-dimensionally on the processing region.

収束レンズ14はfθレンズなどで構成され、ガルバノスキャナ13からのレーザ光Lを収束してワークW上にレーザスポットを形成する。破線14aは収束レンズ14の中心軸方向を示している。
制御部15(ワーク情報設定手段、焦点位置調整手段、及び座標データ生成手段の一例)は、CPU15a、ROM15b、RAM15c、設定部15d、記憶部15eなどで構成されている。
The converging lens 14 is composed of an fθ lens or the like, and converges the laser light L from the galvano scanner 13 to form a laser spot on the workpiece W. A broken line 14 a indicates the direction of the central axis of the converging lens 14.
The control unit 15 (an example of a work information setting unit, a focus position adjustment unit, and a coordinate data generation unit) includes a CPU 15a, a ROM 15b, a RAM 15c, a setting unit 15d, a storage unit 15e, and the like.

CPU15aは、ROM15bに記憶されている各種のプログラムをRAM15cにロードして実行することによりレーザマーキング装置1の各部を制御する。
設定部15d(ワーク情報設定手段の一例)は、キーボードやマウスなどの入力装置、LCDやCRTなどの表示装置などで構成されている。作業者は例えば表示部に表示される画面を参照しつつ入力装置を操作することにより動作モードの選択や各種の設定を行う。
The CPU 15a controls each part of the laser marking device 1 by loading various programs stored in the ROM 15b into the RAM 15c and executing them.
The setting unit 15d (an example of a work information setting unit) includes an input device such as a keyboard and a mouse, a display device such as an LCD and a CRT, and the like. For example, the operator selects an operation mode and makes various settings by operating the input device while referring to a screen displayed on the display unit.

記憶部15e(焦点位置調整手段の一例)は、フラッシュメモリやハードディスクなどの書き換え可能な不揮発性メモリで構成されており、文字・記号・図形その他の任意の形状の印字パターンを表す画像情報、収束レンズ14の中心軸方向の位置と焦点位置調整情報とを対応付ける複数のテーブルなどを記憶する。   The storage unit 15e (an example of a focus position adjusting unit) is configured by a rewritable nonvolatile memory such as a flash memory or a hard disk, and includes image information representing a print pattern of characters, symbols, figures, and other arbitrary shapes, and convergence. A plurality of tables for associating the position of the lens 14 in the central axis direction and the focus position adjustment information are stored.

(2.ビームエキスパンダによる焦点位置の調整)
図2A、図2B、図3A及び図3Bはビームエキスパンダ12による焦点位置の調整を説明するための模式図である。図2A及び図2Bは拡大レンズ12aとコリメータレンズ12bとの離間距離を拡大した場合の例である。離間距離を拡大すると収束レンズ14に入射する際のビーム径が細くなり、焦点距離は短くなる。
(2. Adjustment of focal position by beam expander)
2A, 2B, 3A, and 3B are schematic diagrams for explaining the adjustment of the focal position by the beam expander 12. FIG. 2A and 2B show an example in which the distance between the magnifying lens 12a and the collimator lens 12b is enlarged. When the separation distance is increased, the beam diameter when entering the converging lens 14 is reduced, and the focal length is shortened.

一方、図3A及び図3Bは離間距離を狭くした場合の例である。離間距離を狭くすると収束レンズ14に入射する際のビーム径が太くなり、焦点距離は長くなる。このように、ビームエキスパンダ12によるとビーム径と広がり角とを変化させることにより、収束レンズ14の焦点位置を変更することができる。
ビームエキスパンダ12で焦点位置を調整すると、レーザ光源11から収束レンズ14に至るまでの光路長を変えることなく焦点位置を移動させることができるので、レーザマーキング装置1の体格を大きくすることなく焦点位置を調整できる。
On the other hand, FIG. 3A and FIG. 3B are examples when the separation distance is narrowed. When the separation distance is narrowed, the beam diameter when entering the converging lens 14 is increased, and the focal length is increased. Thus, according to the beam expander 12, the focal position of the convergent lens 14 can be changed by changing the beam diameter and the divergence angle.
When the focal position is adjusted by the beam expander 12, the focal position can be moved without changing the optical path length from the laser light source 11 to the converging lens 14, so that the focal point without increasing the size of the laser marking device 1 can be obtained. The position can be adjusted.

(3.収束レンズの中心軸方向の位置と焦点位置調整情報との対応関係)
次に、収束レンズの中心軸方向の位置と焦点位置調整情報との対応関係について説明する。
(3. Correspondence between the position of the converging lens in the central axis direction and the focus position adjustment information)
Next, the correspondence between the position of the convergent lens in the central axis direction and the focus position adjustment information will be described.

レーザ光Lでワークに図形を形成する場合、収束レンズ14の中心軸方向におけるワークの加工面の位置(以下「ワークの高さ」という)は必ずしも常に一定であるとは限らず、種々の高さのワークに対して加工が行われる。
図4は、高さの異なるワークに対して加工を行う場合の模式図であって、上段は収束レンズ14との距離が遠い(ワークの加工面が低い位置16にある)場合の加工幅の変化を示しており、下段は収束レンズ14との距離が近い(ワークの加工面が高い位置16'にある)場合の加工幅の変化を示している。
ここで本実施形態において加工幅とは、レーザ光Lをワーク上の一点に照射した場合に形成される点の幅、点の直径、あるいはレーザ光Lを直線状に移動させてワーク上に線を形成した場合の線幅のことをいう。
ところで、ある高さ16のときは線幅をAμmにするには焦点位置をBmmずらせばよいという関係があったとしても、他の高さ16'では焦点位置をBmmずらしても線幅はAμmにはならない。なぜなら、ビームエキスパンダ12で焦点位置を調整する場合は焦点位置によってビームの角度θが変化するので、同じAμmのスポット径でも焦点位置からの距離に違いが生じるからである。
When a figure is formed on the workpiece with the laser beam L, the position of the workpiece processing surface (hereinafter referred to as “work height”) in the central axis direction of the converging lens 14 is not always constant, and various heights are used. The workpiece is processed.
FIG. 4 is a schematic diagram when processing is performed on workpieces having different heights, and the upper stage shows the processing width when the distance from the converging lens 14 is far (the processing surface of the workpiece is at a low position 16). The lower part shows the change of the machining width when the distance from the converging lens 14 is short (the work surface of the workpiece is at a high position 16 ′).
Here, in this embodiment, the processing width refers to the width of a point formed when a laser beam L is irradiated to one point on the workpiece, the diameter of the point, or a line on the workpiece by moving the laser beam L linearly. It means the line width when forming.
By the way, even if there is a relationship that the focal position should be shifted by B mm to make the line width A μm at a certain height 16, the line width is A μm even if the focal position is shifted by B mm at other heights 16 ′. It will not be. This is because, when the focal position is adjusted by the beam expander 12, the beam angle θ varies depending on the focal position, so that the distance from the focal position varies even with the same spot diameter of A μm.

したがって、どのような高さのワークでも同一の加工幅で加工できるようにするためには、ワークの高さを考慮して焦点位置を調整する必要がある。
そこで、本実施形態では、複数のワークの高さについて、高さ毎に、一定の加工幅となる焦点位置に調整するための焦点位置調整情報と対応付けて記憶部15eに記憶している。ここで「焦点位置調整情報」とは、焦点位置そのものであってもよいし、その焦点位置に調整するためのビームエキスパンダ12の制御量であってもよい。本実施形態では焦点位置調整情報として焦点位置を例に説明する。
Therefore, in order to allow a workpiece with any height to be machined with the same machining width, it is necessary to adjust the focal position in consideration of the workpiece height.
Therefore, in the present embodiment, the height of a plurality of workpieces is stored in the storage unit 15e in association with the focus position adjustment information for adjusting the focus position to a constant machining width for each height. Here, the “focus position adjustment information” may be the focus position itself or a control amount of the beam expander 12 for adjusting to the focus position. In the present embodiment, the focus position is described as an example of the focus position adjustment information.

なお、本実施形態では、各高さについて高さ毎に複数の加工幅を当該加工幅となる焦点位置に調整するための焦点位置調整情報と対応付けて記憶する場合を例に説明する。なお、特定の加工幅に固定してよい場合は加工幅毎に焦点位置調整情報を記憶する必要はなく、高さ毎にそれぞれ一つの焦点位置調整情報を記憶すればよい。   In the present embodiment, a case will be described as an example where a plurality of processing widths for each height are stored in association with focus position adjustment information for adjusting the processing position to a focus position that is the processing width. In addition, when it may fix to a specific process width, it is not necessary to memorize | store focal position adjustment information for every process width, and what is necessary is just to memorize | store one focus position adjustment information for every height.

図5は、互いに異なる複数の加工幅を焦点位置と対応付けているテーブル21〜23の一例を示す模式図である。本実施形態ではこれらのテーブル21〜23を記憶部15eに記憶している。例えばテーブル21の1列目はワークの高さが180mmに対応する列である。このときワークの加工面(180mm)に焦点位置を一致させて加工を行うと100μmの線幅で加工されるとする。テーブル21によれば、ワークの高さはそのままで線幅を120μmにしたい場合、焦点位置を185mmにすればよいことが判る。この場合、焦点をずらす距離は5mmである。   FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of the tables 21 to 23 in which a plurality of different processing widths are associated with the focal positions. In the present embodiment, these tables 21 to 23 are stored in the storage unit 15e. For example, the first column of the table 21 is a column corresponding to a workpiece height of 180 mm. At this time, if the processing is performed with the focal position coincident with the processing surface (180 mm) of the workpiece, the processing is performed with a line width of 100 μm. According to the table 21, when it is desired to keep the workpiece height as it is and to make the line width 120 μm, it is understood that the focal position should be 185 mm. In this case, the distance to shift the focus is 5 mm.

また、例えば2列目はワークの高さが185mmに対応する列である。このときワークの加工面(185mm)に焦点位置を一致させて加工を行うと100μmの線幅で加工されるとする。テーブル21によれば、ワークの高さはそのままで線幅を120μmにしたい場合、焦点位置を192mmにすればよいことが判る。この場合、焦点をずらす距離は7mmである。   For example, the second row is a row corresponding to a workpiece height of 185 mm. At this time, if the processing is performed with the focal position coincident with the processing surface (185 mm) of the workpiece, the processing is performed with a line width of 100 μm. According to the table 21, when it is desired to keep the work height as it is and the line width to be 120 μm, the focal position should be set to 192 mm. In this case, the distance to shift the focus is 7 mm.

このように上記2つの列ではいずれも線幅を100μmから120μmに変更するが、焦点位置をずらす距離は異なっている。このため、前述したよう本実施形態ではワークの高さ毎に複数の加工幅を焦点位置と対応付けて記憶している。ある高さにおける加工幅と焦点位置との対応関係は、ワークの高さを当該高さに固定して焦点位置を変えながら加工を行って加工幅を実測すれば求めることができる。   As described above, the line width is changed from 100 μm to 120 μm in each of the two columns, but the distance by which the focal position is shifted is different. For this reason, as described above, in the present embodiment, a plurality of machining widths are stored in association with focal positions for each workpiece height. The correspondence between the machining width and the focal position at a certain height can be obtained by measuring the machining width by performing machining while fixing the workpiece height to the height and changing the focal position.

ところで、ワークの材質は常に同じであるわけではなく、金属、樹脂、ガラスなどのように材質の異なる種々のワークに対して印字が行われる場合もある。材質が異なると、他の条件は同じであっても加工幅は必ずしも同じにはならない。
そこで、本実施形態では、金属、樹脂、ガラスなどの材質毎にテーブルを記憶している。
By the way, the material of the workpiece is not always the same, and printing may be performed on various workpieces of different materials such as metal, resin, glass and the like. If the material is different, the processing width is not necessarily the same even if other conditions are the same.
Therefore, in this embodiment, a table is stored for each material such as metal, resin, and glass.

(4.ワークの段差形状の設定)
図6は、加工面に段差のあるワークの模式図である。ワークの加工面は必ずしも平坦であるとは限らず、図示するように段差のある段差形状である場合もある。この場合、加工面上のいずれかの場所の高さをワークの高さとしてしまうと、他の場所での加工幅が目的の加工幅と異なるものになってしまう。そこで、本実施形態では加工面の段差形状を設定することができる。ここで本実施形態において設定とは作業者が設定部15dを操作して各種の情報を入力、変更などを行うことをいう。以下、段差形状の設定の一例について説明する。
(4. Setting the step shape of the workpiece)
FIG. 6 is a schematic diagram of a workpiece having a step on the machining surface. The work surface of the workpiece is not necessarily flat and may have a stepped shape with a step as shown in the figure. In this case, if the height of any place on the machining surface is set as the height of the workpiece, the machining width at the other place is different from the intended machining width. Therefore, in this embodiment, the step shape of the processed surface can be set. Here, in the present embodiment, setting means that the operator operates the setting unit 15d to input or change various information. Hereinafter, an example of setting the step shape will be described.

図7は、段差形状を設定する画面30の模式図である。画面30は図6に示すレーザ光Lの方向から見たときの加工領域32と加工領域32に置かれたワークWの加工面16とをコンピュータ上に図式化したものである。加工面16の形状の図式化は例えば作業者が設定部15dのマウスやキーボードを操作して行ってもよいし、イメージセンサで加工領域をレーザ光Lの方向から撮像し、画像処理によって加工面の形状を抽出することによって行ってもよい。   FIG. 7 is a schematic diagram of a screen 30 for setting the step shape. The screen 30 is a diagram schematically showing on a computer a machining area 32 when viewed from the direction of the laser beam L shown in FIG. 6 and a machining surface 16 of the workpiece W placed in the machining area 32. For example, an operator may operate the mouse or keyboard of the setting unit 15d to diagram the shape of the processing surface 16, or the processing region is imaged from the direction of the laser light L by an image sensor, and the processing surface is processed by image processing. This may be done by extracting the shape.

画面30上の座標系は実際の加工領域の座標系に対応している。図示するように画面30上にはX軸方向に延びる水平直線33とY軸方向に延びる垂直直線34とが表示されている。図示する例のワークWはY軸方向に延びる線35を境に左側と右側とで加工面の高さが異なっている。
この場合、作業者は垂直直線34を破線35の位置に合わせる。図示する例のワークWにはX軸方向に延びる段差はないが、X軸方向に延びる段差がある場合は水平直線33の位置も合わせることになる。次に、作業者は垂直直線34の左側の領域の高さと右側の領域の高さとをそれぞれ設定する。以上により、加工面の段差形状が設定される。ここで設定した段差形状は後述する線幅制御モードにおいて利用される。
The coordinate system on the screen 30 corresponds to the coordinate system of the actual machining area. As shown in the figure, a horizontal straight line 33 extending in the X-axis direction and a vertical straight line 34 extending in the Y-axis direction are displayed on the screen 30. The workpiece W in the example shown in the drawing has different machining surface heights on the left and right sides with a line 35 extending in the Y-axis direction as a boundary.
In this case, the operator aligns the vertical straight line 34 with the position of the broken line 35. The workpiece W in the illustrated example has no step extending in the X-axis direction, but when there is a step extending in the X-axis direction, the position of the horizontal straight line 33 is also adjusted. Next, the operator sets the height of the left area and the height of the right area of the vertical straight line 34, respectively. Thus, the step shape of the processed surface is set. The step shape set here is used in a line width control mode to be described later.

なお、上述した例ではX軸方向やY軸方向に直線状に延びる段差を例に説明したが、X軸及びY軸に対して斜めに延びる段差、あるいは曲線状の段差を設定できるようにしてもよい。   In the above-described example, the steps extending linearly in the X-axis direction and the Y-axis direction have been described as examples. However, the steps extending obliquely with respect to the X-axis and the Y-axis, or curved steps can be set. Also good.

(5.レーザマーキング装置1の作動)
本実施形態のレーザマーキング装置1には、通常動作モード、線幅制御モードなどの複数の動作モードがある。以下、通常動作モードでの作動及び線幅制御モードでの作動について説明する。
(5. Operation of laser marking device 1)
The laser marking apparatus 1 of the present embodiment has a plurality of operation modes such as a normal operation mode and a line width control mode. Hereinafter, the operation in the normal operation mode and the operation in the line width control mode will be described.

(5.1 通常動作モードの作動)
通常動作モードは、加工幅を一定にせずに加工を行うモードである。通常動作モードではレーザマーキング装置1によって案内される焦点位置に作業者がワークの加工面の位置を合わせて加工を行う。作業者は常に加工幅を一定にする必要があるとは限らず、加工幅を一定にする必要がない場合は通常動作モードで加工を行えばよい。
(5.1 Operation in normal operation mode)
The normal operation mode is a mode in which processing is performed without making the processing width constant. In the normal operation mode, the operator performs processing by aligning the position of the processing surface of the workpiece with the focal position guided by the laser marking device 1. The operator does not always need to make the machining width constant. If the machining width does not need to be constant, the worker may perform machining in the normal operation mode.

作業者は、設定部15dを操作して印字パターンを設定し、加工の指示を行う。作業者により加工が指示されると、制御部15は設定された印字パターンを表す画像情報に基づいて印字パターンを線要素に分解し、それらの線要素の始点及び終点を含む複数の座標データを生成する。この座標データは、2つのガルバノミラーがそれぞれ回動中心位置にあるときのレーザ光Lの照射位置を中心として、そこからの位置偏差に応じた二次元データである。   The operator operates the setting unit 15d to set a print pattern and gives an instruction for processing. When processing is instructed by the operator, the control unit 15 decomposes the print pattern into line elements based on the image information representing the set print pattern, and outputs a plurality of coordinate data including the start point and end point of those line elements. Generate. This coordinate data is two-dimensional data corresponding to the positional deviation from the irradiation position of the laser beam L when the two galvanometer mirrors are at the rotation center position.

次に、制御部15は座標データに応じた駆動信号を駆動モータに与えるとともに、オンオフ信号をレーザ光源11に与える。これによりX軸及びY軸のガルバノミラーが回動されてワーク上においてレーザ光Lの照射点が二次元方向に移動し、もって上記印字パターンが形成される。   Next, the control unit 15 provides a drive signal corresponding to the coordinate data to the drive motor and an on / off signal to the laser light source 11. As a result, the X-axis and Y-axis galvanometer mirrors are rotated to move the irradiation point of the laser beam L in the two-dimensional direction on the workpiece, thereby forming the print pattern.

(5.2 線幅制御モードの作動)
ここでは、加工面に段差形状がある場合とない場合とに分けて説明する。
始めに、段差形状がない場合について説明する。
図8は、段差形状がない場合の制御部15の処理の流れを示すフローチャートである。
S100では、作業者が設定部15dを操作して印字パターン、ワークの材質、ワークの高さ、加工幅、その他マーキングに必要な情報を設定する。これらの情報を設定した後、作業者は加工の指示を行う。
S105では、制御部15は設定されたワークの材質に対応するテーブルを記憶部15eから読み込み、設定されたワークの高さと設定された加工幅とに対応付けられている焦点位置を取得する。
S110では、制御部15は設定された印字パターンを表す画像情報に基づいて座標データを生成する。
(5.2 Line width control mode operation)
Here, the case where the processed surface has a step shape and the case where there is no step will be described separately.
First, a case where there is no step shape will be described.
FIG. 8 is a flowchart showing a processing flow of the control unit 15 when there is no step shape.
In S100, the operator operates the setting unit 15d to set a print pattern, a workpiece material, a workpiece height, a machining width, and other information necessary for marking. After setting these pieces of information, the operator gives instructions for processing.
In S105, the control unit 15 reads a table corresponding to the set workpiece material from the storage unit 15e, and obtains a focal position associated with the set workpiece height and the set machining width.
In S110, the control unit 15 generates coordinate data based on the image information representing the set print pattern.

S115では、制御部15はビームエキスパンダ12を制御して、S105で取得した焦点位置に調整する。   In S115, the control unit 15 controls the beam expander 12 to adjust to the focal position acquired in S105.

S120では、制御部15は通常動作モードと同様にして印字パターンを形成する。   In S120, the control unit 15 forms a print pattern in the same manner as in the normal operation mode.

次に、加工面に段差形状がある場合について説明する。
図9は、段差形状がある場合の制御部15の処理の流れを示すフローチャートである。
S200では、作業者が設定部15dを操作して印字パターン、ワークの材質、段差形状、加工幅、その他マーキングに必要な情報を設定する。これらの情報を設定した後、作業者は加工の指示を行う。
Next, a case where the processed surface has a step shape will be described.
FIG. 9 is a flowchart illustrating a processing flow of the control unit 15 when there is a step shape.
In S200, the operator operates the setting unit 15d to set a printing pattern, a workpiece material, a step shape, a processing width, and other information necessary for marking. After setting these pieces of information, the operator gives instructions for processing.

S205では、制御部15は設定されたワークの材質に対応するテーブルを記憶部15eから読み込み、設定されたワークの高さと設定された加工幅とに対応付けられている焦点位置を取得する。段差形状がある場合はワークの高さは複数あるので、高さ毎に焦点位置を取得することになる。
S210では、制御部15は設定された印字パターンを表す画像情報に基づいて座標データを生成する。
S215では、制御部15は設定された段差形状に基づいて、座標データの各座標に当該座標に対応する加工面上の点の高さを示すデータ(位置データ)を付加する。これにより三次元の座標データが生成される。各座標に高さを示す位置データを付加すると、加工の際に各座標に対応する高さを短時間に特定できるので、高速に加工を行うことが可能になる。
In S205, the control unit 15 reads a table corresponding to the set workpiece material from the storage unit 15e, and obtains a focal position associated with the set workpiece height and the set machining width. When there is a step shape, there are a plurality of workpiece heights, so the focal position is acquired for each height.
In S210, the control unit 15 generates coordinate data based on the image information representing the set print pattern.
In S215, the control unit 15 adds data (position data) indicating the height of the point on the processing surface corresponding to the coordinate to each coordinate of the coordinate data based on the set step shape. As a result, three-dimensional coordinate data is generated. If position data indicating the height is added to each coordinate, the height corresponding to each coordinate can be specified in a short time during processing, so that processing can be performed at high speed.

S220では、制御部15は座標データに応じた駆動信号を駆動モータに与えるとともに、オンオフ信号をレーザ光源11に与える。これによりX軸及びY軸のガルバノミラーが回動されてワーク上においてレーザ光Lの照射点が二次元方向に移動し、もって上記印字パターンが印字される。   In S <b> 220, the control unit 15 provides a drive signal corresponding to the coordinate data to the drive motor and an on / off signal to the laser light source 11. As a result, the X-axis and Y-axis galvanometer mirrors are rotated to move the irradiation point of the laser light L in the two-dimensional direction on the workpiece, and the print pattern is printed.

このS220の処理において、制御部15は座標毎にビームエキスパンダ12を制御して、各座標に付加されている位置データで特定される高さに対応する焦点位置に調整する。これにより、ワークの加工面が平坦でなく段差のある形状であっても、加工面上のいずれの位置においても同一の加工幅とすることができる。   In the process of S220, the control unit 15 controls the beam expander 12 for each coordinate, and adjusts it to a focal position corresponding to the height specified by the position data added to each coordinate. Thereby, even if the processed surface of the workpiece is not flat and has a stepped shape, the same processed width can be obtained at any position on the processed surface.

次に、レーザマーキング装置1の効果について説明する。
図10は、レーザマーキング装置1の効果を説明するための模式図である。レーザマーキング装置1によると、ある高さのワークのときは線幅をAμmにするには焦点位置をBmmずらせばよいという関係があったとしても、他の高さのワークにおいて線幅をAμmにするときは焦点位置をBmmではなくB'mmずらす。これにより、当該他の高さにおいてもAμmの加工幅にすることができる。このようにレーザマーキング装置1によると、設定された高さに応じてレーザ光のビーム径及び広がり角を変更するので、ワークの加工面が収束レンズ14の中心軸方向のどの位置にあっても一定の加工幅で加工できる。
Next, the effect of the laser marking device 1 will be described.
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining the effect of the laser marking device 1. According to the laser marking apparatus 1, even if there is a relationship that the focal position should be shifted by Bmm to set the line width to A μm for a workpiece of a certain height, the line width is set to A μm for other height workpieces. When doing so, the focal position is shifted by B ′ mm instead of Bmm. Thereby, it can be set as the process width of A micrometer also in the said other height. As described above, according to the laser marking device 1, the beam diameter and divergence angle of the laser light are changed according to the set height, so that the work surface of the workpiece is located at any position in the central axis direction of the converging lens 14. Can be processed with a constant processing width.

また、作業者は加工幅そのものを設定すればよいので作業が容易である。例えば、ある加工幅で加工したい場合にその加工幅となる焦点位置を設定しなければならない場合、作業者はどの焦点位置を設定すれば目的の加工幅になるかを理解していなければならず、必ずしも全ての作業者にとって使い勝手が良いとはいえない。これに対し、加工幅を設定できるようにすると、多くの作業者にとって使い勝手がよい。   In addition, since the worker only has to set the machining width itself, the work is easy. For example, when it is necessary to set the focal position to be the machining width when machining with a certain machining width, the operator must understand which focal position should be set as the intended machining width. However, it is not necessarily convenient for all workers. On the other hand, if the machining width can be set, it is convenient for many workers.

<実施形態2>
次に、本発明の実施形態2を図11ないし図13によって説明する。
図11は、実施形態2に係るレーザマーキング装置2の構成を概念的に示す模式図である。レーザマーキング装置2の構成はビームエキスパンダ12ではなく収束レンズ14で焦点位置を調整する点を除いて実施形態1のレーザマーキング装置1の構成と実質的に同一である。
<Embodiment 2>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 11 is a schematic diagram conceptually showing the structure of the laser marking device 2 according to the second embodiment. The configuration of the laser marking device 2 is substantially the same as the configuration of the laser marking device 1 of the first embodiment except that the focal position is adjusted by the converging lens 14 instead of the beam expander 12.

レーザマーキング装置2は収束レンズ14が可動に構成されており、収束レンズ14をその中心軸方向に移動させる図示しない駆動モータを備えている。制御部15は駆動モータを制御することによって収束レンズ14を移動させる。
次に、収束レンズ14による焦点位置の調整について説明する。
図12及び図13は収束レンズ14による焦点位置の調整を説明するための模式図である。図12は収束レンズ14をワークWから離間する方向に移動させた場合の例である。収束レンズ14をワークWから離間する方向に移動させると図示するように焦点位置がその移動に伴ってワークWから離間する方向に同距離移動する。
The laser marking device 2 includes a converging lens 14 that is movable, and includes a drive motor (not shown) that moves the converging lens 14 in the direction of its central axis. The control unit 15 moves the convergent lens 14 by controlling the drive motor.
Next, the adjustment of the focal position by the convergent lens 14 will be described.
12 and 13 are schematic diagrams for explaining the adjustment of the focal position by the converging lens 14. FIG. 12 shows an example where the converging lens 14 is moved away from the workpiece W. When the converging lens 14 is moved in a direction away from the workpiece W, the focal position is moved by the same distance in the direction away from the workpiece W as shown in the figure.

一方、図13は収束レンズ14をワークWに接近する方向に移動させた場合の例である。ワークWに接近する方向に移動させると図示するように焦点位置がその移動に伴ってワークWに接近する方向に同距離移動する。   On the other hand, FIG. 13 shows an example when the converging lens 14 is moved in a direction approaching the workpiece W. When it is moved in the direction approaching the workpiece W, the focal position moves by the same distance in the direction approaching the workpiece W as shown in the figure.

ビームエキスパンダ12で焦点位置を調整する場合とは異なり、収束レンズ14を移動させて焦点位置を調整する場合はビームの角度θは変化しない。したがって、ある基準となる高さ(基準位置の一例)についてのみ複数の加工幅を焦点位置と対応付けて記憶させておけば、基準となる高さと設定された高さとの距離差に基づいてその焦点位置を補正することにより、当該設定された高さに対応する焦点位置を特定することができ、ワークWの高さ毎に加工幅と焦点位置とを対応付けて記憶する必要がない。   Unlike the case where the focal position is adjusted by the beam expander 12, the beam angle θ does not change when the focal position is adjusted by moving the converging lens 14. Therefore, if a plurality of machining widths are stored in association with the focal position only for a certain reference height (an example of a reference position), the distance based on the distance between the reference height and the set height is used. By correcting the focal position, the focal position corresponding to the set height can be specified, and it is not necessary to store the machining width and the focal position in association with each height of the workpiece W.

具体的には例えば、収束レンズ14からワークWの高さ(ワークの加工面の位置)までの距離から、収束レンズ14から基準位置までの距離を減算した値を焦点位置に加算すれば、当該ワークWの高さに対応する焦点位置を得ることができる。
このようにレーザマーキング装置2によると、基準位置についてのみ複数の加工幅を焦点位置と対応付けて記憶しておけばよいので、複数の加工幅を焦点位置と対応付けて記憶させるための作業量を低減できる。
Specifically, for example, if a value obtained by subtracting the distance from the convergent lens 14 to the reference position from the distance from the convergent lens 14 to the height of the workpiece W (the position of the workpiece processing surface) is added to the focal position, A focal position corresponding to the height of the workpiece W can be obtained.
As described above, according to the laser marking device 2, since it is only necessary to store a plurality of processing widths in association with the focal position only for the reference position, the amount of work for storing the plurality of processing widths in association with the focal position. Can be reduced.

<実施形態3>
次に、本発明の実施形態3を図14によって説明する。
実施形態3に係るレーザマーキング装置の構成は実施形態1のレーザマーキング装置1の構成と実質的に同一であるので、ここではレーザマーキング装置の構成の説明は省略する。
<Embodiment 3>
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG.
Since the configuration of the laser marking device according to the third embodiment is substantially the same as the configuration of the laser marking device 1 of the first embodiment, description of the configuration of the laser marking device is omitted here.

実施形態3に係るレーザマーキング装置では、動作モードとして初期設定モードを選択することができる。前述した実施形態では予めテーブルが記憶されている場合を例に説明したが、テーブルに記憶されている加工幅は離散的であり、必ずしも目的の加工幅が記憶されているとは限らない。あるいは、利用者によっては特殊な金属や複色樹脂などに印字したい場合もある。初期設定モードでは作業者が既存のテーブルに新たな加工幅と焦点位置との対応関係を追加したり、あるいは特殊な材質のワークに対応した新たなテーブルを追加できる。   In the laser marking device according to the third embodiment, the initial setting mode can be selected as the operation mode. In the above-described embodiment, the case where the table is stored in advance has been described as an example. However, the processing width stored in the table is discrete, and the target processing width is not necessarily stored. Alternatively, some users may want to print on special metals or multicolor resins. In the initial setting mode, the operator can add a correspondence between a new machining width and a focal position to an existing table, or can add a new table corresponding to a workpiece made of a special material.

実施形態3に係るレーザマーキング装置は、初期設定モードにおいて作業者が設定部15dを操作して焦点位置を設定すると、制御部15がビームエキスパンダ12を制御して焦点位置を変更するように構成されている。   The laser marking device according to the third embodiment is configured such that when the operator operates the setting unit 15d to set the focal position in the initial setting mode, the control unit 15 controls the beam expander 12 to change the focal position. Has been.

以下、新たなテーブルを追加する場合を例に、初期設定モードの作動を説明する。
図14は、新たなテーブルを追加する処理のフローチャートである。
S305では、作業者は設定部15dを操作して新たな材質の名称を入力する。制御部15は入力された名称をRAM15cに記憶する。
S310では、作業者はワークWの加工面を特定の位置(高さ)に合わせた後、設定部15dを操作してその高さを設定する。制御部15は設定された高さをRAM15cに記憶する。
S315では、作業者は設定部15dを操作して特定の焦点位置を設定する。制御部15はビームエキスパンダ12を制御して、設定された焦点位置に調整する。
S320では、作業者は設定部15dを操作して印字を指示する。制御部15は印字が指示されると各部を制御してワークWに印字パターンを形成する。このとき印字する印字パターンは予め用意されているテスト用の印字パターンであってもよい。
S325では、作業者は印字されたパターンの線幅(加工幅)を測定し、設定部15dを操作して当該加工幅を入力する。制御部15は入力された加工幅とそのときの焦点位置とを新たなテーブルに格納する。
作業者は焦点位置を変えながらS315からS325までの作業を繰り返すことにより、S310で設定された高さに対応する列が生成される。そして、ワークの高さを変えて更に作業を繰り返すことにより、新たな材質に対応するテーブルが生成される。これにより、新たな材質のワークについても、ワークの加工面が収束レンズの中心軸方向のどの位置にあっても設定した加工幅で加工できるようになる。
Hereinafter, the operation in the initial setting mode will be described with reference to an example of adding a new table.
FIG. 14 is a flowchart of processing for adding a new table.
In S305, the operator operates the setting unit 15d to input a new material name. The control unit 15 stores the input name in the RAM 15c.
In S310, the operator adjusts the machining surface of the workpiece W to a specific position (height), and then operates the setting unit 15d to set the height. The control unit 15 stores the set height in the RAM 15c.
In S315, the operator operates the setting unit 15d to set a specific focus position. The control unit 15 controls the beam expander 12 and adjusts it to the set focal position.
In S320, the operator operates the setting unit 15d to instruct printing. When printing is instructed, the control unit 15 controls each unit to form a printing pattern on the workpiece W. The print pattern to be printed at this time may be a test print pattern prepared in advance.
In S325, the operator measures the line width (processing width) of the printed pattern, and operates the setting unit 15d to input the processing width. The control unit 15 stores the input processing width and the focal position at that time in a new table.
The operator repeats the operations from S315 to S325 while changing the focal position, thereby generating a column corresponding to the height set in S310. And the table corresponding to a new material is produced | generated by changing the height of a workpiece | work and repeating an operation | work further. As a result, a workpiece made of a new material can be machined with the set machining width regardless of the position of the workpiece machining surface in the central axis direction of the converging lens.

<他の実施形態>
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る。
(1)上記実施形態では加工幅と焦点位置(焦点位置調整情報)とを対応付けて記憶しておく場合を例に説明した。これに対し、光学シミュレーションソフトを用いた計算結果から自動制御用演算関数を求め、ワークの高さと加工幅とに対応する焦点位置を演算関数によって求めてもよい。
また、例えば前述したテーブル21〜23において、列単位であれば加工幅と焦点位置との関係を演算関数で表すことができる場合は、列毎に演算関数を持つようにしてもよい。
<Other embodiments>
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.
(1) In the above embodiment, the case where the processing width and the focal position (focal position adjustment information) are stored in association with each other has been described as an example. On the other hand, an arithmetic function for automatic control may be obtained from a calculation result using optical simulation software, and a focal position corresponding to the workpiece height and processing width may be obtained by the arithmetic function.
For example, in the above-described tables 21 to 23, if the relationship between the processing width and the focal position can be expressed by an arithmetic function as long as it is a column unit, the arithmetic function may be provided for each column.

(2)上記実施形態ではビームエキスパンダ12又は収束レンズ14のいずれか一方のみで焦点位置を変更する場合を例に説明したが、これらの両方を用いて焦点位置を調整してもよい。   (2) In the above embodiment, the case where the focal position is changed using only one of the beam expander 12 and the converging lens 14 has been described as an example. However, the focal position may be adjusted using both of them.

本発明の一実施形態に係るレーザマーキング装置の模式図。The schematic diagram of the laser marking apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る焦点位置調整手段の模式図。The schematic diagram of the focus position adjustment means which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る焦点位置調整手段の模式図。The schematic diagram of the focus position adjustment means which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る焦点位置調整手段の模式図。The schematic diagram of the focus position adjustment means which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る焦点位置調整手段の模式図。The schematic diagram of the focus position adjustment means which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る焦点位置の調整の模式図。The schematic diagram of adjustment of the focal position concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るテーブルの模式図。The schematic diagram of the table which concerns on one Embodiment of this invention. ワークの模式図。Schematic diagram of the workpiece. 本発明の一実施形態に係る画面の模式図。The schematic diagram of the screen which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るフローチャート。The flowchart which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るフローチャート。The flowchart which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る効果を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating the effect which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るレーザマーキング装置の模式図。The schematic diagram of the laser marking apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る焦点位置調整手段の模式図。The schematic diagram of the focus position adjustment means which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る焦点位置調整手段の模式図。The schematic diagram of the focus position adjustment means which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るフローチャート。The flowchart which concerns on one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・レーザマーキング装置
2・・・レーザマーキング装置
11・・・レーザ光源
12・・・ビームエキスパンダ(焦点位置調整手段)
14・・・収束レンズ(焦点位置調整手段)
15・・・制御部(ワーク情報設定手段、焦点位置調整手段、座標データ生成手段)
15e・・・記憶部(焦点位置調整手段)
15d・・・設定部(ワーク情報設定手段)
L・・・レーザ光
W・・・ワーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Laser marking apparatus 2 ... Laser marking apparatus 11 ... Laser light source 12 ... Beam expander (focus position adjustment means)
14: Converging lens (focal position adjusting means)
15 ... Control unit (work information setting means, focus position adjusting means, coordinate data generating means)
15e: Storage unit (focal position adjustment means)
15d ... setting section (work information setting means)
L: Laser light W: Workpiece

Claims (5)

座標データに基づいてレーザ光でワークに文字・記号・図形等を形成するレーザマーキング装置であって、
前記レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されたレーザ光を収束する収束レンズと、
前記収束レンズの中心軸方向における前記ワークの加工面の位置を設定するワーク情報設定手段と、
前記収束レンズに入射する前記レーザ光のビーム径又は広がり角を変更することにより前記レーザ光の焦点位置を調整する焦点位置調整手段と、
を備え、
前記焦点位置調整手段は、前記ワーク情報設定手段で設定された位置に応じて焦点位置を調整することにより、前記レーザ光をワーク上の一点に照射した場合に形成される点の幅である加工幅を一定に維持するレーザマーキング装置。
A laser marking device that forms characters, symbols, figures, etc. on a workpiece with laser light based on coordinate data,
A laser light source for emitting the laser light;
A converging lens for converging the laser light emitted from the laser light source;
Workpiece information setting means for setting the position of the processing surface of the workpiece in the central axis direction of the convergent lens;
A focal position adjusting means for adjusting a focal position of the laser light by changing a beam diameter or a spread angle of the laser light incident on the converging lens;
With
The focal position adjusting means adjusts the focal position according to the position set by the work information setting means, thereby processing the width of a point formed when the laser light is irradiated to one point on the work Laser marking device that maintains a constant width.
前記焦点位置調整手段は、前記加工幅となる焦点位置に調整するための焦点位置調整情報を前記中心軸方向の複数の位置について位置毎に記憶し、前記ワーク情報設定手段で設定された位置に対応する前記焦点位置調整情報に基づいて焦点位置を調整する請求項1に記載のレーザマーキング装置。   The focal position adjusting means stores focal position adjustment information for adjusting the focal position to be the processing width for each of a plurality of positions in the central axis direction, and sets the position set by the work information setting means. The laser marking device according to claim 1, wherein the focal position is adjusted based on the corresponding focal position adjustment information. 前記焦点位置調整手段は、ワークの複数種類の材質について、材質毎に前記焦点位置調整情報を記憶する請求項2に記載のレーザマーキング装置。   The laser marking device according to claim 2, wherein the focal position adjustment unit stores the focal position adjustment information for each material of a plurality of types of materials of the workpiece. 前記ワーク情報設定手段は、前記加工面の段差形状を設定可能であり、
前記焦点位置調整手段は、前記加工面上のいずれの位置においても同一の加工幅となるように前記段差形状に基づいて焦点位置を調整する請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のレーザマーキング装置。
The workpiece information setting means can set the step shape of the machining surface,
The said focus position adjustment means adjusts a focus position based on the said level | step difference shape so that it may become the same process width in any position on the said process surface. Laser marking device.
前記座標データを生成する座標データ生成手段を更に備え、
前記座標データ生成手段は、前記段差形状に基づいて前記座標データの各座標に前記中心軸方向の位置を示す位置データを付加する請求項4に記載のレーザマーキング装置。
Coordinate data generating means for generating the coordinate data is further provided,
The laser marking device according to claim 4, wherein the coordinate data generation unit adds position data indicating a position in the central axis direction to each coordinate of the coordinate data based on the step shape.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9579918B2 (en) 2015-03-20 2017-02-28 Ricoh Company, Ltd. Image processing method, image processing apparatus, and conveyor line system using image processing apparatus
US9724951B2 (en) 2015-03-20 2017-08-08 Ricoh Company, Ltd. Image erasing method, image erasing apparatus, and conveyor line system using image erasing apparatus

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5623455B2 (en) * 2012-03-29 2014-11-12 三菱電機株式会社 Laser processing head and laser processing apparatus
JP6112047B2 (en) 2013-03-25 2017-04-12 株式会社リコー Image processing method and image processing apparatus
JP5931840B2 (en) * 2013-11-25 2016-06-08 株式会社ソフトサービス Laser marking device
CN107073654A (en) 2014-11-06 2017-08-18 三菱电机株式会社 Laser processing and device
US20170036299A1 (en) * 2015-03-23 2017-02-09 Technology Research Association For Future Additive Manufacturing Laser heating control mechanism, laser heating control method, laser heating control program, and three-dimensional shaping apparatus
JP6633297B2 (en) 2015-05-29 2020-01-22 パナソニック デバイスSunx株式会社 Laser processing apparatus and method for setting condensing angle of laser processing apparatus
JP6867762B2 (en) * 2016-08-09 2021-05-12 浜松ホトニクス株式会社 Divergence angle adjustment device and divergence angle adjustment method
JP6882045B2 (en) * 2017-04-13 2021-06-02 株式会社ディスコ Focus point position detection method
JP2019063810A (en) * 2017-09-28 2019-04-25 ブラザー工業株式会社 Laser processing device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS591084A (en) * 1982-06-25 1984-01-06 Dengensha Mfg Co Ltd Method for setting position of condenser lens of laser welding machine
JPH0825074A (en) * 1994-07-13 1996-01-30 Fanuc Ltd Laser working method
JP5013699B2 (en) * 2005-10-21 2012-08-29 株式会社キーエンス Three-dimensional machining data setting device, three-dimensional machining data setting method, three-dimensional machining data setting program, computer-readable recording medium, recorded device, and laser machining device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9579918B2 (en) 2015-03-20 2017-02-28 Ricoh Company, Ltd. Image processing method, image processing apparatus, and conveyor line system using image processing apparatus
US9724951B2 (en) 2015-03-20 2017-08-08 Ricoh Company, Ltd. Image erasing method, image erasing apparatus, and conveyor line system using image erasing apparatus

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