JPH06237037A - レーザ加工装置 - Google Patents
レーザ加工装置Info
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- JPH06237037A JPH06237037A JP5023091A JP2309193A JPH06237037A JP H06237037 A JPH06237037 A JP H06237037A JP 5023091 A JP5023091 A JP 5023091A JP 2309193 A JP2309193 A JP 2309193A JP H06237037 A JPH06237037 A JP H06237037A
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- JP
- Japan
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- output power
- frequency voltage
- switch
- amplitude
- marking
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ＹＡＧレーザ光の移動照射による熱加工領域の
幅、とくにマーキングの線幅を指令通りに変動させるこ
とを目的とする。 【構成】高周波電圧の形をとる駆動信号Ｄと出力パワー
Ｐとが、時間Ｔを共通にして示される。レーザ発振器か
ら出射されるＹＡＧレーザ光のパワーは、Ｑスイッチに
印加される高周波電圧値の振幅が減少する期間には増加
傾向をとり、同じくその振幅が増加する期間には減少傾
向をとって変動する。したがって、駆動信号Ｄと出力パ
ワーＰとは、互いに増加，減少の傾向が逆になる。すな
わち駆動信号Ｄの振幅が極大，極小になるとき、出力パ
ワーＰの水準が極小，極大になる。その結果、出力パワ
ーＰ値の変動に応じてマーキングの線幅が変動する。
幅、とくにマーキングの線幅を指令通りに変動させるこ
とを目的とする。 【構成】高周波電圧の形をとる駆動信号Ｄと出力パワー
Ｐとが、時間Ｔを共通にして示される。レーザ発振器か
ら出射されるＹＡＧレーザ光のパワーは、Ｑスイッチに
印加される高周波電圧値の振幅が減少する期間には増加
傾向をとり、同じくその振幅が増加する期間には減少傾
向をとって変動する。したがって、駆動信号Ｄと出力パ
ワーＰとは、互いに増加，減少の傾向が逆になる。すな
わち駆動信号Ｄの振幅が極大，極小になるとき、出力パ
ワーＰの水準が極小，極大になる。その結果、出力パワ
ーＰ値の変動に応じてマーキングの線幅が変動する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＹＡＧレーザ光の移
動照射による熱加工領域の幅、とくにマーキングの線幅
を指令通りに変動させるレーザ加工装置に関する。
動照射による熱加工領域の幅、とくにマーキングの線幅
を指令通りに変動させるレーザ加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザマーカとしての従来例について、
その構成図の図３を参照しながら説明する。なお、図３
は後述する発明に係る実施例の構成図と共通である。従
来例が実施例と異なるのは制御部の機能にある。図では
便宜上、制御部５として共通な符号を付けてある。図に
おいて、レーザ発振器1 の内部では、全反射ミラー11と
出力ミラー16とが対向配置され、その中間に全反射ミラ
ー11に近い側から順に、超音波Ｑスイッチ( 以下、Ｑス
イッチという) 2 と、レーザ媒質としてのＹＡＧロッド
12と、モード選択器としての遮蔽板14と、シャッタ15と
が光軸を一致させて配置される。また、ＹＡＧロッド12
に近接してクリプトン・アークランプの連続点灯形励起
ランプ13が設置され、この励起ランプ13とＹＡＧロッド
12とを包む形で、図示してないが、光励起の効率を良く
するための楕円形集光器が設けられる。
その構成図の図３を参照しながら説明する。なお、図３
は後述する発明に係る実施例の構成図と共通である。従
来例が実施例と異なるのは制御部の機能にある。図では
便宜上、制御部５として共通な符号を付けてある。図に
おいて、レーザ発振器1 の内部では、全反射ミラー11と
出力ミラー16とが対向配置され、その中間に全反射ミラ
ー11に近い側から順に、超音波Ｑスイッチ( 以下、Ｑス
イッチという) 2 と、レーザ媒質としてのＹＡＧロッド
12と、モード選択器としての遮蔽板14と、シャッタ15と
が光軸を一致させて配置される。また、ＹＡＧロッド12
に近接してクリプトン・アークランプの連続点灯形励起
ランプ13が設置され、この励起ランプ13とＹＡＧロッド
12とを包む形で、図示してないが、光励起の効率を良く
するための楕円形集光器が設けられる。
【０００３】Ｑスイッチ2 は、超音波を利用したオン・
オフ形スイッチの一種で、励起ランプ13によって光励起
されたＹＡＧロッド12の内部に反転分布状態で蓄積され
た励起エネルギーを繰返しパルスのレーザ光として出力
させる。さて、Ｑスイッチ2は、溶融石英からなり、駆
動回路7 からの駆動( 電圧) 信号の印加によって、内部
に超音波が発生されて、レーザ光の方向を屈折させるた
めの超音波の回折格子が形成される。駆動信号が停止し
たとき、Ｑスイッチ2 内部での超音波の発振が停止し、
その瞬間に超音波の回折格子が消えてパルスのレーザ光
が得られる。この駆動信号の断続によって繰返しパルス
のレーザ光が得られることになる。そして、その周波数
は駆動信号の断続の周波数に一致する。駆動回路7 の動
作は制御部5 によって制御される。
オフ形スイッチの一種で、励起ランプ13によって光励起
されたＹＡＧロッド12の内部に反転分布状態で蓄積され
た励起エネルギーを繰返しパルスのレーザ光として出力
させる。さて、Ｑスイッチ2は、溶融石英からなり、駆
動回路7 からの駆動( 電圧) 信号の印加によって、内部
に超音波が発生されて、レーザ光の方向を屈折させるた
めの超音波の回折格子が形成される。駆動信号が停止し
たとき、Ｑスイッチ2 内部での超音波の発振が停止し、
その瞬間に超音波の回折格子が消えてパルスのレーザ光
が得られる。この駆動信号の断続によって繰返しパルス
のレーザ光が得られることになる。そして、その周波数
は駆動信号の断続の周波数に一致する。駆動回路7 の動
作は制御部5 によって制御される。
【０００４】遮蔽板14は、レーザ光の加工に適した横方
向モードを選択するための、微小孔をもつ板として構成
され、その微小孔によってレーザ光の光束径を制限して
周辺の不要なモードの発振を抑制する。シャッタ15は、
レーザ発振の緊急遮断をおこなう安全装置であって、レ
ーザ光の通常のオン・オフはおこなわない。レーザ発振
器1 から出射される繰返しパルスのレーザ光は、一対の
各偏向ミラー3x,3y およびｆθレンズ4 をへてワーク9
の表面に照射してマーキングをおこなう。ここで、各偏
向ミラー3x,3y は、それぞれ紙面に直角な軸と、紙面に
平行な45度の軸との回りに回動可能に支承され、対応す
る各アクチュエータ( スキャナ) 6x,6y によって回動さ
れ、レーザ光をワーク9 の表面上で互いに直角な２方向
に振る形で走査させる。制御部5 は、各アクチュエータ
6x,6y の角度位置、および駆動回路7 の駆動信号の出力
( 断続の周波数) について、それぞれ制御をおこなう。
向モードを選択するための、微小孔をもつ板として構成
され、その微小孔によってレーザ光の光束径を制限して
周辺の不要なモードの発振を抑制する。シャッタ15は、
レーザ発振の緊急遮断をおこなう安全装置であって、レ
ーザ光の通常のオン・オフはおこなわない。レーザ発振
器1 から出射される繰返しパルスのレーザ光は、一対の
各偏向ミラー3x,3y およびｆθレンズ4 をへてワーク9
の表面に照射してマーキングをおこなう。ここで、各偏
向ミラー3x,3y は、それぞれ紙面に直角な軸と、紙面に
平行な45度の軸との回りに回動可能に支承され、対応す
る各アクチュエータ( スキャナ) 6x,6y によって回動さ
れ、レーザ光をワーク9 の表面上で互いに直角な２方向
に振る形で走査させる。制御部5 は、各アクチュエータ
6x,6y の角度位置、および駆動回路7 の駆動信号の出力
( 断続の周波数) について、それぞれ制御をおこなう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来例において、レー
ザ発振器1 から出射されるレーザ光の出力パワーを、指
令に基づいて連続的に変動させることができれば、マー
キングの線幅が変動して特有な加工効果を上げることが
可能になる。一般には、レーザ光の移動照射による熱加
工領域の幅が変動可能になることを意味する。
ザ発振器1 から出射されるレーザ光の出力パワーを、指
令に基づいて連続的に変動させることができれば、マー
キングの線幅が変動して特有な加工効果を上げることが
可能になる。一般には、レーザ光の移動照射による熱加
工領域の幅が変動可能になることを意味する。
【０００６】この発明の課題は、従来の技術がもつ以上
の問題点を解消し、ＹＡＧレーザ光の移動照射による熱
加工領域の幅、とくにマーキングの線幅を指令通りに変
動させるレーザ加工装置を提供することにある。
の問題点を解消し、ＹＡＧレーザ光の移動照射による熱
加工領域の幅、とくにマーキングの線幅を指令通りに変
動させるレーザ加工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】請求項１に係るレーザ加
工装置は、音響光学式Ｑスイッチを内蔵するＹＡＧレー
ザ発振器と；このＱスイッチに高周波電圧を印加する駆
動部と；その高周波電圧の値を、指令に基づいて時間的
に変動させる制御部と；を備え、ＹＡＧレーザ発振器か
ら出射されるＹＡＧレーザ光によってワークが加工され
る。
工装置は、音響光学式Ｑスイッチを内蔵するＹＡＧレー
ザ発振器と；このＱスイッチに高周波電圧を印加する駆
動部と；その高周波電圧の値を、指令に基づいて時間的
に変動させる制御部と；を備え、ＹＡＧレーザ発振器か
ら出射されるＹＡＧレーザ光によってワークが加工され
る。
【０００８】請求項２に係るレーザ加工装置は、請求項
１に記載の装置において、加工が、マーキングである。
１に記載の装置において、加工が、マーキングである。
【０００９】
【作用】請求項１に係るレーザ加工装置では、制御部に
よって、駆動部から出力される高周波電圧( 駆動信号)
の値が指令に基づいて時間的に変動し、この高周波電圧
がＱスイッチに印加される。この印加高周波電圧によっ
て、Ｑスイッチ内部に超音波の回折格子が形成されると
ともに、高周波電圧値ひいては入力電力の増加，減少に
応じて、Ｑスイッチの回折格子に基づくレーザ遮断能力
が増加，減少し、ひいてはレーザ発振器から出射される
レーザ光の出力パワーが減少，増加する。すなわち、レ
ーザ発振器から出射されるＹＡＧレーザ光のパワーは、
Ｑスイッチに印加される高周波電圧値の振幅が減少する
期間には増加傾向をとり、同じくその振幅が増加する期
間には減少傾向をとって変動する。
よって、駆動部から出力される高周波電圧( 駆動信号)
の値が指令に基づいて時間的に変動し、この高周波電圧
がＱスイッチに印加される。この印加高周波電圧によっ
て、Ｑスイッチ内部に超音波の回折格子が形成されると
ともに、高周波電圧値ひいては入力電力の増加，減少に
応じて、Ｑスイッチの回折格子に基づくレーザ遮断能力
が増加，減少し、ひいてはレーザ発振器から出射される
レーザ光の出力パワーが減少，増加する。すなわち、レ
ーザ発振器から出射されるＹＡＧレーザ光のパワーは、
Ｑスイッチに印加される高周波電圧値の振幅が減少する
期間には増加傾向をとり、同じくその振幅が増加する期
間には減少傾向をとって変動する。
【００１０】
【実施例】この発明に係るレーザ加工装置の実施例につ
いて、以下に図を参照しながら説明する。この実施例
は、その構成が従来例における図3 によって共通に示さ
れ、制御部5 の機能が従来例と異なる。実施例におい
て、制御部5 は、駆動回路7 から出力される駆動信号Ｄ
としての高周波電圧の値を、指令に基づいて時間的に変
動させる。この高周波電圧は、Ｑスイッチ２に印加さ
れ、超音波の回折格子を形成するとともに、高周波電圧
値ひいては入力電力の増加，減少に応じて、Ｑスイッチ
２の回折格子に基づくレーザ遮断能力を増加，減少させ
る。このＱスイッチ２によるレーザ光遮断能力の増加，
減少は、レーザ発振器２から出射されるレーザ光の出力
パワーの減少，増加をもたらす。以上のことについて、
図１を参照しながら説明する。
いて、以下に図を参照しながら説明する。この実施例
は、その構成が従来例における図3 によって共通に示さ
れ、制御部5 の機能が従来例と異なる。実施例におい
て、制御部5 は、駆動回路7 から出力される駆動信号Ｄ
としての高周波電圧の値を、指令に基づいて時間的に変
動させる。この高周波電圧は、Ｑスイッチ２に印加さ
れ、超音波の回折格子を形成するとともに、高周波電圧
値ひいては入力電力の増加，減少に応じて、Ｑスイッチ
２の回折格子に基づくレーザ遮断能力を増加，減少させ
る。このＱスイッチ２によるレーザ光遮断能力の増加，
減少は、レーザ発振器２から出射されるレーザ光の出力
パワーの減少，増加をもたらす。以上のことについて、
図１を参照しながら説明する。
【００１１】図１は駆動信号と出力パワーのタイムチャ
ートである。図１において、上側に高周波電圧の形をと
る駆動信号Ｄの変動状態、下側に出射レーザ光の出力パ
ワーＰの変動状態がそれぞれ時間Ｔを共通にする形で示
される。駆動信号Ｄと、出力パワーＰとは、先に述べた
ように互いに増加，減少の傾向が逆になる。言いかえれ
ば、駆動信号Ｄの振幅が極大，極小になるとき、出力パ
ワーＰの水準が極小，極大になる。Ｐ1 は一つの極大値
で、駆動信号Ｄの振幅がある極小のときに対応し、Ｐ2
は一つの極小値で、駆動信号Ｄの振幅が次の極大のとき
に対応する。
ートである。図１において、上側に高周波電圧の形をと
る駆動信号Ｄの変動状態、下側に出射レーザ光の出力パ
ワーＰの変動状態がそれぞれ時間Ｔを共通にする形で示
される。駆動信号Ｄと、出力パワーＰとは、先に述べた
ように互いに増加，減少の傾向が逆になる。言いかえれ
ば、駆動信号Ｄの振幅が極大，極小になるとき、出力パ
ワーＰの水準が極小，極大になる。Ｐ1 は一つの極大値
で、駆動信号Ｄの振幅がある極小のときに対応し、Ｐ2
は一つの極小値で、駆動信号Ｄの振幅が次の極大のとき
に対応する。
【００１２】図２は出力パワーの加工性を示す模式図で
ある。図２において、横軸に光軸からの距離、つまり光
軸を中心とする半径Ｒを、縦軸に出力パワーＰをとる。
高い山を示す曲線Ａの出力パワーは中心部で値Ｐ1 、低
い山を示す曲線Ｂの出力パワーは値Ｐ2 で、いずれも半
径Ｒの増加とともに低減して零になる。いま、Ｐw をマ
ーキング可能な出力パワー水準とすると、この水準Ｐw
に対応する各曲線Ａ，Ｂの横幅、Ｗ1,Ｗ2 はマーキング
の線幅を表す。言いかえれば、図１における各出力パワ
ーＰ1,Ｐ2 のとき、マーキングの線幅はＷ1,Ｗ2 であ
り、一般に出力パワーＰの変動値に応じたマーキングの
線幅が得られることになる。なお、一般には出力パワー
水準Ｐw は、レーザによる熱加工の標準水準を示し、こ
れに対応する幅Ｗは熱加工の及ぶ領域の幅と深さを示す
ことになる。
ある。図２において、横軸に光軸からの距離、つまり光
軸を中心とする半径Ｒを、縦軸に出力パワーＰをとる。
高い山を示す曲線Ａの出力パワーは中心部で値Ｐ1 、低
い山を示す曲線Ｂの出力パワーは値Ｐ2 で、いずれも半
径Ｒの増加とともに低減して零になる。いま、Ｐw をマ
ーキング可能な出力パワー水準とすると、この水準Ｐw
に対応する各曲線Ａ，Ｂの横幅、Ｗ1,Ｗ2 はマーキング
の線幅を表す。言いかえれば、図１における各出力パワ
ーＰ1,Ｐ2 のとき、マーキングの線幅はＷ1,Ｗ2 であ
り、一般に出力パワーＰの変動値に応じたマーキングの
線幅が得られることになる。なお、一般には出力パワー
水準Ｐw は、レーザによる熱加工の標準水準を示し、こ
れに対応する幅Ｗは熱加工の及ぶ領域の幅と深さを示す
ことになる。
【００１３】
【発明の効果】請求項１に係るレーザ加工装置では、制
御部によって、駆動部から出力される高周波電圧の値が
指令に基づいて時間的に変動し、この高周波電圧がＱス
イッチに印加される。ＹＡＧレーザ発振器から出射され
るＹＡＧレーザ光のパワーは、Ｑスイッチに印加される
高周波電圧値の振幅が減少する期間には増加傾向をとっ
て、同じくその振幅が増加する期間には減少傾向をとっ
て変動する。
御部によって、駆動部から出力される高周波電圧の値が
指令に基づいて時間的に変動し、この高周波電圧がＱス
イッチに印加される。ＹＡＧレーザ発振器から出射され
るＹＡＧレーザ光のパワーは、Ｑスイッチに印加される
高周波電圧値の振幅が減少する期間には増加傾向をとっ
て、同じくその振幅が増加する期間には減少傾向をとっ
て変動する。
【００１４】したがって、ＹＡＧレーザ光の移動照射に
よる、ワークの熱加工領域の幅、とくにマーキングにお
ける線幅を指令通りに変動させることができるから、ワ
ーク表面に、見掛け上濃淡のある図柄または模様が描け
る。しかも、その図柄や模様は極めて偽造困難であるか
ら、個人の身分証明手段や登録照合手段として適用可能
である。また、ワークの熱加工領域の幅と同時に、深さ
も変動するから、基板上に複数の色の塗膜を積層形成し
ておき、マーキングの幅とともに、その深さを変動させ
ることでマーキング線上の各箇所の見掛け上の色を変化
させることができ、単色の濃淡とは一味違った趣の色彩
図柄または模様が得られる。
よる、ワークの熱加工領域の幅、とくにマーキングにお
ける線幅を指令通りに変動させることができるから、ワ
ーク表面に、見掛け上濃淡のある図柄または模様が描け
る。しかも、その図柄や模様は極めて偽造困難であるか
ら、個人の身分証明手段や登録照合手段として適用可能
である。また、ワークの熱加工領域の幅と同時に、深さ
も変動するから、基板上に複数の色の塗膜を積層形成し
ておき、マーキングの幅とともに、その深さを変動させ
ることでマーキング線上の各箇所の見掛け上の色を変化
させることができ、単色の濃淡とは一味違った趣の色彩
図柄または模様が得られる。
【図１】発明に係る実施例の駆動信号と出力パワーのタ
イムチャート
イムチャート
【図２】出力パワーの加工性を示す模式図
【図３】実施例と従来例との共通な構成図
１ レーザ発振器 ２ Ｑスイッチ ３ｘ，３ｙ 偏向ミラー ４ ｆθレンズ ５ 制御部 ６ｘ，６ｙ アクチュエータ ７ 駆動回路 ９ ワーク １１ 全反射ミラー １２ ＹＡＧロッド １３ 励起ランプ １４ 遮蔽板 １５ シャッタ １６ 出力ミラー
Claims (2)
- 【請求項１】音響光学式Ｑスイッチを内蔵するＹＡＧレ
ーザ発振器と；このＱスイッチに高周波電圧を印加する
駆動部と；その高周波電圧の値を、指令に基づいて時間
的に変動させる制御部と；を備え、ＹＡＧレーザ発振器
から出射されるＹＡＧレーザ光によってワークが加工さ
れる構成にしたことを特徴とするレーザ加工装置。 - 【請求項２】請求項１に記載の装置において、加工は、
マーキングであることを特徴とするレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5023091A JPH06237037A (ja) | 1993-02-12 | 1993-02-12 | レーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5023091A JPH06237037A (ja) | 1993-02-12 | 1993-02-12 | レーザ加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06237037A true JPH06237037A (ja) | 1994-08-23 |
Family
ID=12100765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5023091A Pending JPH06237037A (ja) | 1993-02-12 | 1993-02-12 | レーザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06237037A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998017433A3 (en) * | 1996-10-21 | 1998-06-25 | Philips Electronics Nv | Method of treating a portion of a surface using a scanning laser beam |
| JP2006305633A (ja) * | 2005-04-27 | 2006-11-09 | Vitro Laser Gmbh | 透明な材料本体の表面下にマーキングを施す方法とそのための装置及び材料本体 |
| RU2645523C1 (ru) * | 2017-03-06 | 2018-02-21 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Чугун |
| US10420561B2 (en) | 2011-05-27 | 2019-09-24 | Ethicon Llc | Robotically-driven surgical instrument |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57186348U (ja) * | 1981-05-19 | 1982-11-26 | ||
| JPS621526A (ja) * | 1985-04-19 | 1987-01-07 | エコノミツクス・ラボラトリ−・インコ−ポレイテツド | スプレ−キヤツプとボトルの係合方法及び装置 |
| JPS6219949U (ja) * | 1985-07-18 | 1987-02-06 | ||
| JPS6370944U (ja) * | 1986-10-28 | 1988-05-12 | ||
| JPH0522350U (ja) * | 1991-03-05 | 1993-03-23 | 広島アルミニウム工業株式会社 | キヤツプ取付構造 |
-
1993
- 1993-02-12 JP JP5023091A patent/JPH06237037A/ja active Pending
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| RU2645523C1 (ru) * | 2017-03-06 | 2018-02-21 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Чугун |
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