JPH05146887A - Marking control method for scanning type laser beam marker - Google Patents

Marking control method for scanning type laser beam marker

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JPH05146887A
JPH05146887A JP3336200A JP33620091A JPH05146887A JP H05146887 A JPH05146887 A JP H05146887A JP 3336200 A JP3336200 A JP 3336200A JP 33620091 A JP33620091 A JP 33620091A JP H05146887 A JPH05146887 A JP H05146887A
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JP
Japan
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galvanometer
marking
coordinate system
coordinate value
laser beam
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Withdrawn
Application number
JP3336200A
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Japanese (ja)
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Toshisada Takahashi
利定 高橋
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

PURPOSE:To provide the marking control method of the scanning type laser beam marker which eliminates an adjusting mechanism improves vibration resistance and adjusts the orthogonality and parallelism in a short time. CONSTITUTION:In the marking control method of the scanning type laser beam marker to perform marking by a scanning system by using a first galvanometer and a second galvanometer, the first and second galvanometers are operated, respectively to measure angles alpha (radian) and beta formed between a marked straight line and an X axis which is a reference line of a positioning mechanism of a work and convert these into the position at an orthogonal coordinate system under a specified condition. The minute variations of a marking shape in the mobile axial direction of the first galvanometer and the second galvanometer are them calculated from an initial position coordinate value and a final position coordinate value of marking which are synchronized with a laser beam pulse. A coordinate value obtained by adding the calculated minute variations to the initial position coordinate value is given to the first galvanometer and the second galvanometer in order, the sequence of points produced by the laser beam pulse is overlapped and marking is performed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、2つのガルバノメータ
を用いてスキャニング方式によりマーキングするスキャ
ニング型レーザマーカのマーキング制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a marking control method for a scanning type laser marker for marking with a scanning method using two galvanometers.

【0002】[0002]

【従来の技術】2つのガルバノメータを用いてスキャニ
ング方式によりマーキングするスキャニング型レーザマ
ーカにおいて、従来のマーキング制御方式では、2つの
ガルバノメータの取り付け位置によって決まる直交度お
よびガルバノメータ系とワーク位置決め機構とのなす角
度によって決まる平行度を正確に出すために、次のよう
にして調整を行っていた。
2. Description of the Related Art In a scanning type laser marker for marking with a scanning method using two galvanometers, in the conventional marking control method, it depends on the orthogonality determined by the mounting positions of the two galvanometers and the angle formed by the galvanometer system and the workpiece positioning mechanism. The following adjustments were made in order to obtain the determined parallelism accurately.

【0003】(1)直交度の調整:(1) Adjustment of orthogonality:

【0004】.2つのガルバノメータを各々独立に動
かして原点を通る2本の直線をマーキングする。
.. The two galvanometers are moved independently to mark two straight lines passing through the origin.

【0005】.これら2本の直線が原点で交わる角度
を測定する。
.. The angle at which these two straight lines intersect at the origin is measured.

【0006】.2本の直線が交わる角度がπ/2にな
るように、ジンバル機構により2つのガルバノメータの
相対的角度関係を試行錯誤的に繰り返し調整する。
[0006] The gimbal mechanism repeatedly adjusts the relative angular relationship between the two galvanometers by trial and error so that the angle at which the two straight lines intersect becomes π / 2.

【0007】(2)平行度の調整:(2) Adjustment of parallelism:

【0008】ガルバノメータ系を固定しているベースを
取り付けている部分にあるクリアランスホールまたはガ
ルバノメータ系を固定しているベースをθ方向にスライ
ドさせる機構を利用して、上記の2本の直線のうち一方
とワークが位置決めされる基準線の方向とのなす角度が
0(ラジアン)になるようにベースの取り付け角度を試
行錯誤的に調整する。
One of the above two straight lines is utilized by using a clearance hole in a portion where the base fixing the galvanometer system is attached or a mechanism for sliding the base fixing the galvanometer system in the θ direction. The mounting angle of the base is adjusted by trial and error so that the angle formed by the direction of the reference line at which the workpiece is positioned is 0 (radian).

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては、ガルバノメータ系の取り付け位置で決
まる直交度と平行度の調整を試行錯誤的に行っており、
さらに直交度の調整のためのジンバル機構等が必要であ
るために、振動に弱くしかも調整に時間がかかるという
不都合があった。
However, in the above-mentioned conventional example, adjustment of the orthogonality and parallelism determined by the mounting position of the galvanometer system is performed by trial and error.
Furthermore, since a gimbal mechanism or the like for adjusting the orthogonality is required, there is a disadvantage that it is weak against vibration and takes a long time to adjust.

【0010】[0010]

【発明の目的】本発明の目的は、かかる従来例の有する
不都合を改善し、とくに調整用の機構を排除し耐振動性
を向上するとともに短時間で直交度と平行度の調整が可
能なスキャニング型レーザマーカのマーキング制御方法
を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to improve the disadvantages of the prior art, especially to improve the vibration resistance by eliminating the adjusting mechanism and to adjust the orthogonality and parallelism in a short time. Provided is a marking control method for a laser marker.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、第
1のガルバノメータと第2ののガルバノメータを用いて
スキャニング方式によりマーキングするスキャニング型
レーザマーカのマーキング制御方法において、第1のガ
ルバノメータを独立に操作して一定長の直線をマーキン
グしこの直線がマーキングされるワークの位置決め機構
の基準線であるx軸とのなす角度α(ラジアン)を計測
し、第2のガルバノメータを独立に操作して一定長の直
線をマーキングしこの直線がマーキングされるワークの
位置決め機構の基準線であるx軸とのなす角度β(ラジ
アン)を計測し、α≠0あるいはβ≠π/2ときの直交
座標系の原点とα=0かつβ=π/2のときの直交座標
系の原点を一致させておき、α≠0あるいはβ≠π/2
のときの直交座標系での位置をアフィン変換によりα=
0かつβ=π/2のときの直交座標系での位置に変換す
るとともに、マーキングの初期位置座標値と最終位置座
標値とから第1のガルバノメータと第2のガルバノメー
タの移動軸方向でのマーキング形状の微小変化量を算出
し、一定微小時間ごとにレーザパルスに同期させて、算
出された微小変化量を初期位置座標値に加えた座標値を
順次第1のガルバノメータと第2のガルバノメータに与
え、次々とレーザパルスがもたらす点列をオーバーラッ
プさせてマーキングするという構成を採っている。これ
によって前述した目的を達成しようとするものである。
Therefore, in the present invention, in the marking control method of the scanning type laser marker in which the first galvanometer and the second galvanometer are used to perform marking by the scanning method, the first galvanometer is operated independently. Then, a straight line of a fixed length is marked, and the angle α (radian) formed by the x-axis, which is the reference line of the positioning mechanism of the workpiece on which this straight line is marked, is measured, and the second galvanometer is operated independently to fix the fixed length. The straight line is marked and the angle β (radian) with the x axis that is the reference line of the workpiece positioning mechanism on which this straight line is marked is measured, and the origin of the orthogonal coordinate system when α ≠ 0 or β ≠ π / 2 And α = 0 and β = π / 2, the origins of the Cartesian coordinate system are made to coincide, and α ≠ 0 or β ≠ π / 2
The position on the Cartesian coordinate system when is α =
Converting to a position in the Cartesian coordinate system when 0 and β = π / 2, and marking in the moving axis direction of the first galvanometer and the second galvanometer from the initial position coordinate value and the final position coordinate value of the marking. The minute change amount of the shape is calculated, and the coordinate value obtained by adding the calculated minute change amount to the initial position coordinate value is sequentially given to the first galvanometer and the second galvanometer in synchronization with the laser pulse at every constant minute time. , The markings are made by overlapping the point trains produced by the laser pulses one after another. This aims to achieve the above-mentioned object.

【0012】[0012]

【作用】まず各ガルバノメータを独立に一定長だけ直線
をマーキングして、この2つの各直線がマーキングされ
るワークの位置決め機構の基準線であるx軸となす角度
すなわちαとβ(ラジアン)を計測する。α=0、β=
π/2のときはガルバノメータとワークの位置決め機構
との間の平行度が出ていて、しかも2つのガルバノメー
タが直交しているので、座標変換の必要はなくあるパタ
ーンをマーキングすると指定した通りの角度と長さを持
つ正確なパターンが得られる。しかしながらα≠0ある
いはβ≠π/2ときはこの場合の直交座標系をΩとし、
α=0、β=π/2のときに決まる直交座標系をΩ0と
しこれら2つの座標系Ω0とΩの原点を一致させてお
き、座標系Ω0での位置(x,y)を次式を用いて座標
系Ωでの位置(X,Y)に変換する。
[Operation] First, each galvanometer is independently marked with a straight line by a fixed length, and the angle between the x-axis, which is the reference line of the positioning mechanism of the workpiece on which each of these two straight lines is marked, that is, α and β (radian) are measured. To do. α = 0, β =
When π / 2, the galvanometer and the workpiece positioning mechanism have a high degree of parallelism, and since the two galvanometers are orthogonal to each other, there is no need for coordinate conversion and marking of a pattern results in the specified angle. And an exact pattern with length is obtained. However, when α ≠ 0 or β ≠ π / 2, the Cartesian coordinate system in this case is Ω,
The orthogonal coordinate system determined when α = 0 and β = π / 2 is set to Ω0, and the origins of these two coordinate systems Ω0 and Ω are made to coincide, and the position (x, y) in the coordinate system Ω0 is calculated by the following equation. It is converted to the position (X, Y) in the coordinate system Ω by using.

【0013】 X=( xsinβ−ycosβ)/sin(β−α)X = (xsinβ-ycosβ) / sin (β-α)

【0014】 Y=(−xsinα+ycosα)/sin(β−α)Y = (− xsin α + ycos α) / sin (β−α)

【0015】次にマーキングする場合には初期位置から
一定時間ΔtごとにX、Yともに微小量ΔX、ΔYずつ
増加させた値をレーザパルスに同期させて順次各々X
軸、Y軸のガルバノメータに与えていくことにより、次
々にレーザパルスがもたらす点列をオーバーラップさせ
て加工させていき、最終的に目標位置に到達する。
In the case of marking next, a value in which X and Y are increased by small amounts ΔX and ΔY from the initial position at regular time intervals Δt is synchronized with the laser pulse and sequentially X-valued.
By giving to the galvanometers of the axis and the Y axis, the point trains produced by the laser pulses are overlapped one after another to be processed, and finally the target position is reached.

【0016】ここでx軸と角度φをなす角度の直線を速
度vでマーキングする場合にはΔX、ΔYは次式で求め
られる。
Here, when marking a straight line having an angle φ with the x-axis at the speed v, ΔX and ΔY are obtained by the following equations.

【0017】 ΔX=vsin(β−φ)/sin(β−α)ΔtΔX = vsin (β−φ) / sin (β−α) Δt

【0018】 ΔY=vsin(α−φ)/sin(β−α)ΔtΔY = vsin (α−φ) / sin (β−α) Δt

【0019】また原点に中心を持つ円弧(半径r、θs
≦θ≦θe)円弧をマーキングする場合には次式で求め
られる。
An arc centered on the origin (radius r, θs
≦ θ ≦ θe) When marking an arc, it is calculated by the following formula.

【0020】 ΔX=−vcos(nv/rΔt+θs−β)/sin(β−α)ΔtΔX = −vcos (nv / rΔt + θs−β) / sin (β−α) Δt

【0021】 ΔY= vcos(nv/rΔt+θs−α)/sin(β−α)ΔtΔY = vcos (nv / rΔt + θs−α) / sin (β−α) Δt

【0022】ここで、nは増加回数であり1≦n≦Nの
値をとる。ただしNはθがθeに一致するときの増加回
数である。
Here, n is the number of times of increase and takes a value of 1≤n≤N. However, N is the number of increases when θ coincides with θe.

【0023】[0023]

【発明の実施例】以下、本発明の一実施例を図1ないし
図4に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0024】レーザマーカにおける光学部は、固定され
た2つのガルバノメータと、ビームエキスパンダと、反
射ミラーと、fθレンズと、2つのガルバノメータとレ
ーザを制御するとともに移動指定量を補正するソフトウ
ェアとから構成されている。
The optical part of the laser marker is composed of two fixed galvanometers, a beam expander, a reflection mirror, an fθ lens, two galvanometers and software for controlling the laser and correcting the designated movement amount. ing.

【0025】次に、本実施例の動作について説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.

【0026】ここでは、2つのガルバノメータを独立に
移動させてマーキングした場合に描かれる線が原点で交
わる2本の歪のない直線となり、指定した位置に指定し
た通りの長さで描かれるようにシステムゲイン(指定長
に対する実際のマーキング長の割合)が正しくすでに調
整されているものとする。
Here, the lines drawn when the two galvanometers are moved independently for marking are two straight lines that intersect at the origin, and are drawn at the designated position with the designated length. It is assumed that the system gain (the ratio of the actual marking length to the specified length) has been correctly adjusted.

【0027】マーキングされるワークが位置決めされる
基準線の方向をx軸とするワーク座標としての直交座標
系を(x、y)とし、2つのガルバノメータの取り付け
角度によって決まるマーキング平面上の機械座標系の2
つの軸をX軸、Y軸とし、X軸とY軸がx軸となす角度
をそれぞれα、β(ラジアン)とする。
The machine coordinate system on the marking plane determined by the mounting angles of the two galvanometers is defined as (x, y), which is the orthogonal coordinate system as the work coordinate whose x axis is the direction of the reference line on which the work to be marked is positioned. Of 2
The two axes are the X axis and the Y axis, and the angles formed by the X axis and the Y axis with the x axis are α and β (radians), respectively.

【0028】また2つのガルバノメータは機械的にホル
ダーに固定されているものとする。
The two galvanometers are mechanically fixed to the holder.

【0029】.まず各ガルバノメータを独立に一定長
p(mm)だけ直線をマーキングして、この2つの各直
線がマーキングされるワークの位置決め機構の基準線で
あるx軸となす角度すなわちαとβ(ラジアン)を計測
する。ここで平行度および直交度に関する機構組立の精
度としては、あと微調整を要するだけの範囲にあるもの
とする。すなわち、α=0、β=π/2であるとする。
.. First, each galvanometer is independently marked with a straight line by a fixed length p (mm), and the angle between α and β (radian) with respect to the x axis that is the reference line of the workpiece positioning mechanism on which these two straight lines are marked measure. Here, it is assumed that the precision of the mechanism assembly regarding the parallelism and the orthogonality is within a range that requires further fine adjustment. That is, it is assumed that α = 0 and β = π / 2.

【0030】.αとβの計測値に基づいて座標変換を
行う。これは、以下の(a)(b)に分けられる。
.. Coordinate conversion is performed based on the measured values of α and β. This is divided into the following (a) and (b).

【0031】(a)α=0、β=π/2のとき:このと
きはガルバノメータとワークの位置決め機構との間の平
行度が出ていて、しかも2つのガルバノメータが直交し
ているので、座標変換の必要はなくあるパターンをマー
キングすると指定した通りの角度と長さを持つ正確なパ
ターンが得られる。
(A) When α = 0 and β = π / 2: At this time, since the parallelism between the galvanometer and the workpiece positioning mechanism is high and the two galvanometers are orthogonal to each other, the coordinates are Marking a pattern without the need for conversion gives the exact pattern with the specified angle and length.

【0032】図2に示されるように、2つのガルバノメ
ータを各々独立に移動させてマーキングした場合に、描
かれる直線が直交しかつワーク位置決め機構と平行であ
り、その上システムゲインが正しいときは、長方形と円
を指定した場合に長方形と円が正しく描かれている。
As shown in FIG. 2, when the two galvanometers are moved independently to perform marking, the drawn lines are orthogonal and parallel to the workpiece positioning mechanism, and when the system gain is correct, The rectangle and circle are drawn correctly when the rectangle and circle are specified.

【0033】(b)。上記(a)以外の一般的な場合:
図3に示されるように、2つのガルバノメータを各々独
立に移動させてマーキングした場合に、描かれる直線が
直交しないかワーク位置決め機構と平行でないとき、長
方形と円を指定した場合に長方形が平行四辺形として、
また円が楕円として描かれている。
(B). General cases other than (a) above:
As shown in Fig. 3, when the two galvanometers are moved independently for marking and the drawn lines are not orthogonal or parallel to the work positioning mechanism, the rectangle is parallel to four sides when a rectangle and a circle are specified. As a shape,
Also, the circle is drawn as an ellipse.

【0034】この場合の直交座標系をΩとし、α=0、
β=π/2のときに決まる直交座標系すなわち上記
(a)のワーク座標をΩ0とする。ここではこれら2つ
の座標系Ω0とΩの原点を一致させておく。
The orthogonal coordinate system in this case is Ω, and α = 0,
An orthogonal coordinate system determined when β = π / 2, that is, the work coordinate in (a) above is set to Ω0. Here, the origins of these two coordinate systems Ω0 and Ω are made to coincide.

【0035】図4に示されるように座標系Ω0での点
(x,y)と座標系Ωでの点(X,Y)が同一の点を表
しているときの関係は、座標系Ω0での基本ベクトルを
(i,j)、座標系Ωでの基本ベクトルを(k,l)と
すると以下のように表すことができる。
As shown in FIG. 4, when the point (x, y) in the coordinate system Ω0 and the point (X, Y) in the coordinate system Ω represent the same point, the relationship is the coordinate system Ω0. Let (i, j) be the basic vector and (k, l) be the basic vector in the coordinate system Ω.

【0036】xi+yi=Xk+YlXi + yi = Xk + Yl

【0037】k=cosαi+sinαjK = cos αi + sin αj

【0038】l=cosβi+sinβjL = cos βi + sin βj

【0039】これらの関係から、一般的に(x,y)と
(X,Y)との関係は次式の(1A),(1B)で表さ
れることが知られている。
From these relationships, it is known that the relationship between (x, y) and (X, Y) is generally expressed by the following equations (1A) and (1B).

【0040】 x=Xcosα/a+Ycosβ/b・・・(1A)X = Xcos α / a + Ycos β / b (1A)

【0041】 y=Xsinα/a+Ysinβ/b・・・(1B)Y = Xsinα / a + Ysinβ / b (1B)

【0042】ここでa、bは各々X軸とY軸方向の指定
長に対する実際のマーキング長の割合すなわちシステム
ゲインを示す。そしてa、bの値が1となるように調整
されているものとすると式(1A),(1B)は次の式
(2A),(2B)となる。
Here, a and b respectively represent the ratio of the actual marking length to the designated length in the X-axis and Y-axis directions, that is, the system gain. Then, assuming that the values of a and b are adjusted to be 1, the equations (1A) and (1B) become the following equations (2A) and (2B).

【0043】 x=Xcosα+Ycosβ・・・(2A)X = Xcosα + Ycosβ (2A)

【0044】 y=Xsinα+Ysinβ・・・(2B)Y = Xsinα + Ysinβ (2B)

【0045】この(2A)(2B)の各式から、XとY
を求めると、次式(3A),(3B)を得る。
From the expressions (2A) and (2B), X and Y
Then, the following equations (3A) and (3B) are obtained.

【0046】 X=(xsinβ−ycosβ)/sin(β−α)・・・(3A)X = (xsinβ-ycosβ) / sin (β-α) (3A)

【0047】 Y=(−xsinα+ycosα)/sin(β−α)・・・(3B)Y = (− xsinα + ycosα) / sin (β−α) (3B)

【0048】図1に示されるように、直交度かあるいは
平行度がでていない座標系Ωにおける位置P(x,y)
は基準直交座標系Ω0からみたときの指定位置Qとは異
なっている。ここではOA=OC=x、OB=OD=y
である。このとき座標系Ωで点Qが指定されるように式
(3A),(3B)を用いて座標変換を行った値(X,
Y)を、座標系Ωで指示すれば指定した本来描かれるべ
きパターンをマーキングすることができる。
As shown in FIG. 1, the position P (x, y) in the coordinate system Ω with no orthogonality or parallelism.
Is different from the designated position Q when viewed from the reference Cartesian coordinate system Ω0. Here, OA = OC = x, OB = OD = y
Is. At this time, the value (X, X) obtained by coordinate conversion using equations (3A) and (3B) so that the point Q is specified by the coordinate system Ω.
If Y) is indicated by the coordinate system Ω, the specified pattern to be originally drawn can be marked.

【0049】.マーキングを行う。これは以下に示す
(a)(b)(c)に分けられる。
.. Mark it. This is divided into (a), (b) and (c) shown below.

【0050】(a)直線をマーキングする場合:(X
s,Ys)と(Xe,Ye)とを結ぶ直線をマーキングする
ものとする。(Xs,Ys)位置から一定時間Δtごとに
X、Yともに微小量ΔX、ΔYずつ増加させた値をレー
ザパルスに同期させて順次各々X軸、Y軸のガルバノメ
ータに与えていくことにより、直線上に次々にレーザパ
ルスがもたらす点列をオーバーラップさせて加工させて
いき、最終的に目標位置(Xe,Ye)に到達する。座標
系Ω0と座標系Ωが異なる場合には式(3A)(3B)
から明らかなように次式の(4A)(4B)で示される
ΔX、ΔYが指定される。
(A) When marking a straight line: (X
A straight line connecting (s, Ys) and (Xe, Ye) is marked. From the (Xs, Ys) position, a value increased by small amounts ΔX and ΔY for both X and Y at constant time intervals Δt are sequentially given to the X-axis and Y-axis galvanometers in synchronism with the laser pulse, respectively. The point trains successively brought by the laser pulses are overlapped on top of each other to be processed, and finally the target position (Xe, Ye) is reached. If the coordinate system Ω0 and the coordinate system Ω are different, formulas (3A) and (3B)
As is clear from the above, ΔX and ΔY represented by the following equations (4A) and (4B) are designated.

【0051】 ΔX=(Δxsinβ−Δycosβ)/sin(β−α)・・・(4A)ΔX = (Δxsin β−Δycos β) / sin (β−α) (4A)

【0052】 ΔY=(−Δxsinα+Δycosα)/sin(β−α)・・(4B)ΔY = (− Δxsinα + Δycosα) / sin (β−α) ·· (4B)

【0053】ここでマーキングする直線がワークの位置
決め機構の基準線であるx軸と角度φをなす場合には、
この直線をマーキングする速度をvとすると、Δx、Δ
yは次式(5A)(5B)で与えられる。
When the straight line to be marked here forms an angle φ with the x-axis which is the reference line of the workpiece positioning mechanism,
If the speed of marking this straight line is v, Δx, Δ
y is given by the following equations (5A) and (5B).

【0054】Δx=vcosφΔt・・・(5A)Δx = vcosφΔt (5A)

【0055】Δy=vsinφΔt・・・(5B)Δy = vsinφΔt (5B)

【0056】従ってΔX、ΔYは式(4A)(4B)と
式(5A)(5B)により、次式(6A)(6B)のよ
うに表すことができる。
Therefore, ΔX and ΔY can be expressed by the following equations (6A) and (6B) by the equations (4A) and (4B) and the equations (5A) and (5B).

【0057】 ΔX=vsin(β−φ)/sin(β−α)Δt・・・(6A)ΔX = vsin (β−φ) / sin (β−α) Δt (6A)

【0058】 ΔY=vsin(α−φ)/sin(β−α)Δt・・・(6B)ΔY = vsin (α−φ) / sin (β−α) Δt ... (6B)

【0059】(b).円弧をマーキングする場合:原点
を一致させてとられている2つの座標系Ω0とΩの原点
に中心を持つ円弧(半径r、θs≦θ≦θe)上の点の座
標系Ω0とΩにおける座標値を各々(x,y)、(X,
Y)とすると次式(7A)(7B)のように表すことが
できる。
(B). When marking an arc: Coordinates of points on a circle (radius r, θs ≤ θ ≤ θe) centered on the origins of two coordinate systems Ω0 and Ω with their origins coincident, in the coordinate systems Ω0 and Ω The values are (x, y), (X,
Y) can be expressed as the following equations (7A) and (7B).

【0060】x=rcosθ・・・(7A)X = rcos θ (7A)

【0061】y=rsinθ・・・(7B)Y = r sin θ (7B)

【0062】従ってΔx、Δyは次式(8A)(8B)
で与えられる。
Therefore, Δx and Δy are expressed by the following equations (8A) and (8B).
Given in.

【0063】Δx=−rsinθΔθ・・・(8A)Δx = -rsin θ Δθ (8A)

【0064】Δy= rcosθΔθ・・・(8B)Δy = rcos θΔθ (8B)

【0065】ここで円弧をマーキングする線速度をvと
すると、時間Δt毎の角度θの変化量Δθは次式のよう
に表される。
Here, when the linear velocity for marking an arc is v, the change amount Δθ of the angle θ for each time Δt is expressed by the following equation.

【0066】Δθ=v/rΔt・・・(9)Δθ = v / rΔt (9)

【0067】増加回数がn(1≦n≦N、ただしNはθ
がθeに一致するときの増加回数)のときの角度θは式
(9)を用いると次のように表される。
The number of increases is n (1 ≦ n ≦ N, where N is θ
The angle θ when the number of increases is equal to θe) is expressed as follows by using the equation (9).

【0068】 θ=ΣΔθ=v/rΣΔt=nv/rΔt・・・(10)Θ = ΣΔθ = v / rΣΔt = nv / rΔt (10)

【0069】従ってX、Y座標値をΔtごとに増加して
いく量ΔX、ΔYは、式(3),式(8),式(9)お
よび式(10)から次式(11A)(11B)のように
表すことができる。
Therefore, the amounts ΔX and ΔY for increasing the X and Y coordinate values for each Δt are calculated by the following equations (11A) and (11B) from equations (3), (8), (9) and (10). ) Can be expressed as.

【0070】ΔX=−vcos(nv/rΔt+θs−
β)/sin(β−α)Δt・・・(11A)
ΔX = -vcos (nv / rΔt + θs-
β) / sin (β-α) Δt ... (11A)

【0071】ΔY= vcos(nv/rΔt+θs−
α)/sin(β−α)Δt・・・(11B)
ΔY = vcos (nv / rΔt + θs−
α) / sin (β-α) Δt ... (11B)

【0072】(c).直線と円弧からなる任意のパター
ンをマーキングする場合:各々式(6A)(6B)およ
び式(11A)(11B)で示されるΔXとΔYだけ、
Δtごとにガルバノメータの位置座標値を増加していく
ことにより、指定通りの形状のパターンをマーキングす
ることができる。
(C). When marking an arbitrary pattern consisting of a straight line and an arc: only ΔX and ΔY shown in equations (6A) and (6B) and equations (11A) and (11B), respectively,
By increasing the position coordinate value of the galvanometer for each Δt, it is possible to mark the pattern having the specified shape.

【0073】このことは、α=0、β=π/2に正規の
微調整がなされていなくても、指定通りのパターンをマ
ーキングできることを示している。
This indicates that the specified pattern can be marked even if the normal fine adjustment is not made to α = 0 and β = π / 2.

【0074】[0074]

【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、ガルバノメータの取り付け角度を
調整するジンバル機構やガルバノメータホルダーを固定
しているベースをスライドさせる機構が不要なため、振
動に対して強い固定ができるとともに2つのガルバノメ
ータを各々独立に動かして原点を通る2本の直線をマー
キングしたとき、2本の各直線がワーク座標の基準の方
向となす角度を測定するだけで無調整のままガルバノメ
ータ系の直交性とワーク位置決め機構との間の平行性を
もっているかのようにマーキングできるため、短時間で
マーキングが行えるという従来にない優れたスキャニン
グ型レーザマーカのマーキング制御方法を提供すること
ができる。
Since the present invention is constructed and functions as described above, according to the present invention, a gimbal mechanism for adjusting the mounting angle of the galvanometer and a mechanism for sliding the base fixing the galvanometer holder are not required, so that the vibration is eliminated. It is possible to strongly fix to the above, and when two galvanometers are independently moved to mark two straight lines passing through the origin, it is only necessary to measure the angle between each of the two straight lines and the reference direction of the work coordinates. To provide a marking control method for an excellent scanning-type laser marker that can be marked in a short time because marking can be performed as if it had been adjusted as if it had the orthogonality of the galvanometer system and the parallelism between the workpiece positioning mechanism. You can

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例における座標変換の説明図で
ある。
FIG. 1 is an explanatory diagram of coordinate conversion according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例において2つのガルバノメー
タを独立に移動させてマーキングしたときに描かれる直
線が直交し、ワーク位置決め機構との平行度が出てお
り、かくシステムゲインが正しいときの座標系の説明図
である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a case where two galvanometers are moved independently to perform marking in one embodiment of the present invention, the straight lines drawn are orthogonal to each other, and the parallelism with the work positioning mechanism is obtained; It is explanatory drawing of a coordinate system.

【図3】本発明の一実施例において2つのガルバノメー
タを独立に移動させてマーキングしたときに描かれる直
線が直交しないか、あるいはワーク位置決め機構との平
行度が出てないときの座標系の説明図である。
FIG. 3 is an explanation of the coordinate system when the two galvanometers are moved independently for marking in one embodiment of the present invention and the straight lines drawn are not orthogonal to each other, or the parallelism with the workpiece positioning mechanism is not obtained. It is a figure.

【図4】本発明におけるアフィン変換の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of affine transformation in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

α 第1のガルバノメータでマーキングした直線とX軸
とのなす角 β 第2のガルバノメータでマーキングした直線とX軸
とのなす角
α Angle between straight line marked with first galvanometer and X axis β Angle between straight line marked with second galvanometer and X axis

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1のガルバノメータと第2ののガルバ
ノメータを用いてスキャニング方法によりマーキングす
るスキャニング型レーザマーカのマーキング制御方式に
おいて、前記第1のガルバノメータを独立に操作して一
定長の直線をマーキングしこの直線がマーキングされる
ワークの位置決め機構の基準線であるx軸とのなす角度
α(ラジアン)を計測し、前記第2のガルバノメータを
独立に操作して一定長の直線をマーキングしこの直線が
マーキングされるワークの位置決め機構の基準線である
x軸とのなす角度β(ラジアン)を計測し、α≠0ある
いはβ≠π/2ときの直交座標系の原点とα=0かつβ
=π/2のときの直交座標系の原点を一致させておき、
α≠0あるいはβ≠π/2のときの直交座標系での位置
をアフィン変換によりα=0かつβ=π/2のときの直
交座標系での位置に変換することを特徴とするスキャニ
ング型レーザマーカのマーキング制御方法。
1. A marking control system for a scanning type laser marker, wherein marking is performed by a scanning method using a first galvanometer and a second galvanometer, and a straight line of a fixed length is marked by operating the first galvanometer independently. The angle α (radian) formed by the x-axis, which is the reference line of the workpiece positioning mechanism on which this straight line is marked, is measured, and the second galvanometer is operated independently to mark a straight line of a fixed length. The angle β (radian) formed by the x-axis, which is the reference line of the positioning mechanism of the workpiece to be marked, is measured, and the origin of the orthogonal coordinate system when α ≠ 0 or β ≠ π / 2 and α = 0 and β
The origin of the Cartesian coordinate system when = π / 2 is matched,
Scanning type characterized by converting a position in the orthogonal coordinate system when α ≠ 0 or β ≠ π / 2 into a position in the orthogonal coordinate system when α = 0 and β = π / 2 by affine transformation Laser marker marking control method.
【請求項2】マーキングの初期位置座標値と最終位置座
標値とから前記第1のガルバノメータと前記第2のガル
バノメータの移動軸方向でのマーキング形状の微小変化
量を算出し、一定微小時間ごとにレーザパルスに同期さ
せて、算出された微小変化量を初期位置座標値に加えた
座標値を順次前記第1のガルバノメータと前記第2のガ
ルバノメータに与え、次々とレーザパルスがもたらす点
列をオーバーラップさせてマーキングすることを特徴と
する請求項1記載のスキャニング型レーザマーカのマー
キング制御方法。
2. A minute change amount of the marking shape in the moving axis direction of the first galvanometer and the second galvanometer is calculated from the initial position coordinate value and the final position coordinate value of the marking, and the minute change amount is calculated at every constant minute time. In synchronization with the laser pulse, coordinate values obtained by adding the calculated minute change amount to the initial position coordinate value are sequentially given to the first galvanometer and the second galvanometer, and the point trains caused by the laser pulses are overlapped one after another. The marking control method for a scanning type laser marker according to claim 1, wherein the marking is performed.
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