JPH0970678A - レーザマーキング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】板状ワークの表裏の別を明示するため、いずれ
かの面にその縁部に沿ってレーザ光でマークを付ける。 【解決手段】レーザ発振器８と光学ユニット３１から構
成され、各反射ミラー１，２は、発明の第１反射ミラ
ー，第２反射ミラーに相当する。各反射ミラー１１，１
２と対物レンズ１６で発明の第１光学系が、反射ミラー
２１，２２と対物レンズ２６で発明の第２光学系が構成
される。第１光学系において、反射ミラー１２は、ナッ
ト１３が付設され、螺合するボールねじ１４を介しモー
タ１５によって左右に平行移動可能である。モータ１５
は、制御部を介し回転位置が調整される。帯板状ワーク
９は、その長手方向に図で紙面と直角に送られ、各面
Ａ，Ｂのいずれかの縁部に沿って（縁からの位置可変
に）レーザ光を照射できる。ここで、反射ミラー１は面
Ａ照射のときには実線位置に、面Ｂ照射のときには破線
位置に変位させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、長手方向に送ら
れる帯状鋼板などで、外観的にその表裏が識別できない
ので、いずれかの面にその縁部に沿ってレーザ光で直線
マークを付けて、その表裏を明示するようにしたレーザ
マーキング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来一般に、帯状鋼板などは、製造工程
における表面状態の違いに基づき、各面が区別される、
つまり「表裏」が定められる。なお、帯状鋼板の「表
裏」は、鋼板自身の表面組織の違いや、施されたメッキ
の違い、コーティングの違い、表面硬化処理の違い等
の、広い意味の表面状態の違いによって生じるものであ
る。しかも、その表面状態の違いは、外観的には識別で
きないことが多い。また、その違いが非常に微妙で現場
での識別が実際上困難なこともある。さらに、帯状鋼板
は切断して使用されるから、どこで切断しても表裏の識
別がつかなくてはならない。そのため、帯状鋼板を長手
方向に送りながら巻き取るとき、刃物の尖った先端を鋼
板の縁部に押し当て、その縁部に沿って直線状のマーク
を付けることがおこなわれた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の方法では、帯状
鋼板へのマーキングが刃物の尖った先端を押し当ててお
こなわれるから、その機械的な力のために、鋼板が損傷
を受けたり、鋼板を案内する付加機構が必要になる等の
品質上，コスト上の問題が生じる。また、機械的な力を
加えないようにするには、塗料を吹き付けたり、または
レーザ光を照射してマーキングする方法がある。塗料や
レーザ光でマーキングするには、鋼板の各面側に塗料吹
付け装置やレーザマーキング装置をそれぞれ設置し、選
択的に使用する必要があって、装置全体の大形化やコス
ト増大を招くことになる。

【０００４】この発明が解決しようとする課題は、従来
の技術がもつ以上の問題点を解消して、板状ワークで、
外観的にその表裏が識別できないので、いずれかの面に
その縁部に沿ってレーザ光で直線マークを付けて、その
表裏を明示するようにしたレーザマーキング装置を提供
することにある。なお、帯状鋼板の「表裏」は、鋼板自
身の表面組織の違いや、施されたメッキの違い、コーテ
ィングの違い、表面硬化処理の違い等の広い意味の表面
状態の違いによる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、レーザ発振
器からの出射レーザ光を板状ワークのいずれかの面に選
択的に照射しこれにマーキングする装置であって、出射
レーザ光の光軸上の第１の箇所、または、光軸から外れ
た所定箇所に位置決めされる第１の反射ミラーと；光軸
上でレーザ発振器との距離が第１箇所より遠い第２の箇
所に定置された第２の反射ミラーと；第１箇所に位置す
る第１反射ミラーによって反射されたレーザ光を、ワー
クの一方の面に照射させるための第１の光学系と；第１
反射ミラーが所定箇所に位置するとき、第２反射ミラー
によって反射されたレーザ光を、ワークの他方の面に照
射させるための第２の光学系と；を備える、という構成
である。また、ワークは、長手方向に送られる帯板であ
り、その縁部に沿ってレーザ光を照射したり、または、
偏向ミラーを、第１光学系と第２光学系の各出射側にそ
れぞれ設けるのが好ましい。

【０００６】したがって、この発明では、レーザ発振器
からの出射されたレーザ光は、第１反射ミラーが光軸上
の第１箇所に位置するときには、第１反射ミラーと第１
光学系をへてワークの一方の面に照射され、第１反射ミ
ラーが光軸から外れた所定箇所に位置するときには、第
２反射ミラーと第２光学系をへてワークの他方の面に照
射され、それぞれそこにマーキングされる。また、ワー
クが長手方向に送られる帯板であり、その縁部に沿って
レーザ光が照射されると、そこに連続した直線マークが
付けられる。また、第１光学系と第２光学系の各出射側
にそれぞれ設けられた偏向ミラーによって、レーザ光が
ワークの送り方向と直角に振られ、直線マークの代わり
に、波形マークや稲妻形マークにすることができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態として、実
施例を以下に図を参照しながら説明する。図１は第１実
施例の模式的構成図である。第１実施例はレーザ発振器
８と光学ユニット３１から構成される。光学ユニット３
１において、１は反射ミラーで、発明における第１反射
ミラーに、また２は反射ミラーで、発明における第２反
射ミラーにそれぞれ相当する。各反射ミラー１１，１２
と対物レンズ１６によって発明における第１光学系が、
また、各反射ミラー２１，２２と対物レンズ２６によっ
て発明における第２光学系がそれぞれ構成される。各反
射ミラー１２，２２は、各ナット１３，２３がそれぞれ
付設されるとともに、それぞれに螺合する各ボールねじ
１４，２４を介し、各モータ１５，２５によってそれぞ
れ左右に平行移動可能である。各モータ１５，１６はそ
れぞれ、図示してない制御部を介して回転位置が調整さ
れる。９は帯板状ワークたとえば帯状鋼板で、その長手
方向、つまり図で紙面と直角に送られ、図示してない巻
取りロールに巻き取られる。したがって、ワーク９の
「表」の面に相当する各面Ａ，Ｂの内いずれかの縁部に
沿ってレーザ光を照射することができる。しかも、縁部
の照射位置は可変である。

【０００８】また、反射ミラー１は、実線表示の位置に
設置されるとともに、破線表示のように、レーザ発振器
８の光軸から図の上側に外れた所定位置に変位可能であ
る。言い換えれば、実線表示位置と破線表示位置を選択
的にとることができる。この反射ミラー１の変位は、図
示してないアクチュエータの駆動、たとえばソレノイド
の駆動によっておこなわれる。なお、反射ミラー１の破
線表示位置は一つの例であって、一般にレーザ発振器８
の光軸から外れた所定箇所、たとえば図で下側や紙面の
手前側、向こう側等のいずれかの側であればよい。さ
て、反射ミラー１が実線位置に位置決めされると、レー
ザ光は反射ミラー２に達しないから、第１光学系を介し
てワーク９の片側の面Ａの縁部に沿って直線マークが付
けられる。また、反射ミラー１が光軸から外れて破線位
置に位置決めされると、レーザ光は反射ミラー２に達
し、第２光学系を介してワーク９の逆側の面Ｂの縁部に
沿って直線マークが付けられる。ここで、直線マークの
ワーク９の縁からの位置は、各モータ１５，２５の回転
位置に基づく各反射ミラー１２，２２の左右の平行移動
量に応じて可変である。

【０００９】次の第２実施例では、各反射ミラー１７，
２７と各偏向ミラー１８，２８が、第１実施例における
各対物レンズ１６，２６の前段にそれぞれ設けられて、
光学ユニット３２が構成される。各偏向ミラー１８，２
８は、それぞれ図示してないアクチュエータおよび制御
部を介して、紙面に直角な中心軸線の回りに揺動するこ
とができる。この第２実施例では、各偏向ミラー１８，
２８の揺動の仕方によって、ワーク９に付けられるマー
クを、第１実施例における直線マークに代え、波形マー
クや稲妻形マークにすることができる。もちろん、各偏
向ミラー１８，２８を４５度の定位置に固定することに
よって、直線マークを付けることも可能である。

【００１０】第２実施例の動作について、図３のフロー
チャートを参照しながら説明する。ステップＳ１で、マ
ークするのがＡ面か否かを判断し、ＹＥＳならステップ
Ｓ２で、図２の反射ミラー１（ＲＭ１と表記、以下同
じ）を実線表示箇所（Ｐ１）にセットする。続くステッ
プＳ３で、直線マークにするか否かを判断し、ＹＥＳな
らステップＳ４で、偏向ミラー１８（ＳＭ１）を４５度
の位置に固定する。ステップＳ３でＮＯなら、ステップ
Ｓ５で偏向ミラーＳＭ１を作動（つまり揺動）させた
後、ステップＳ６で、レーザ起動してマーキングした後
に、一連の動作を終了する。

【００１１】ステップＳ１に戻って、ＮＯならステップ
Ｓ７で、マークするのがＢ面か否かを判断し、ＹＥＳな
らステップＳ８で、図２の反射ミラー１（ＲＭ１）を破
線表示箇所（Ｐ０）に光軸から外して変位させる。ステ
ップＳ９で、直線マークにするか否かを判断し、ＹＥＳ
ならステップＳ１０で、偏向ミラー２８（ＳＭ２）を４
５度の位置に固定する。もしステップＳ９でＮＯなら、
ステップＳ１１で偏向ミラーＳＭ２を作動（揺動）させ
た後、ステップＳ６で、レーザ起動してマーキングした
後に、一連の動作を終了する。ステップＳ７に戻って、
もしＮＯなら、ワーク９のいずれの面にもマークは付け
ない（表裏の区別がなくマークは必要ない）から、ステ
ップＳ１２でレーザ停止にして無マークのままとする。

【００１２】ワーク９へのレーザ光の照射に基づくマー
クの例示について、図４を参照しながら説明する。図４
(a) は直線マークの例示図で、第２実施例において各偏
向ミラー１８，２８（図２参照）のいずれかを固定した
とき、または第１実施例（図１参照）によってマーキン
グされる。図におけるＬは、鋼板の縁からの距離で、各
モータ１５，２５のいずれかの回転位置、つまり各反射
ミラー１２，２２の左右の平行移動量によって定まる。

【００１３】以下の図４(b) 〜(f) は、いずれも第２実
施例で各偏向ミラー１８，２８のいずれかを作動（揺
動）させてマーキングされる。図４(b) は波形マークの
例示図で、偏向ミラーの揺動の仕方によって、縁からＬ
の距離の線を中心とする正弦曲線の波形の振幅Ｍ・波長
Ｎが定まる。図４(c) は稲妻形マークの例示図で、同様
に偏向ミラーの揺動の仕方によって、縁からＬの距離の
線を中心とする屈折線が連続した稲妻形の振幅Ｍ・波長
Ｎが定まる。図４(d) は台形歯形マークの例示図で、同
様に偏向ミラーの揺動の仕方によって、縁からＬの距離
の線を中心とする台形歯形、つまり上辺長Ｕ・下辺長Ｖ
・高さＭが定まる。図４(e) は破線マークの例示図で、
同様に偏向ミラーの揺動の仕方によって、縁からＬの距
離の破線の実線長Ｅ・空隙長Ｆが定まる。ここで、空隙
長Ｆに対応する部分では、レーザ光を照射領域外に振り
切ることになる。図４(f) は一点鎖線マークの例示図
で、この他にも変形例として二点鎖線などもマーキング
可能で、いずれも図４(e) における偏向ミラーの振り切
れを含んだ揺動の仕方の応用によって得られる。

【００１４】

【発明の効果】この発明によれば、次のような優れた効
果が期待できる。 (1) 一つのレーザ発振器からの出射レーザ光を、板状ワ
ークのいずれかの面に選択的に照射してマーキングする
から、マーキングが無接触に、つまり機械的な力を加え
ることなくでき、また簡単な構造によって実現できるか
ら、製作が容易になり、コスト低減が図られる。 (2) たとえば、ワークが帯板状で長手方向に送られると
きには、その縁部に沿って連続的な直線マークを付ける
ことができる。したがって、ワークが分断して使用され
ることがあっても、常にワークの表裏が識別できる。 (3) また、偏向ミラーを付設すれば、直線マークの代わ
りに、波形マークや稲妻形マークにすることができるか
ら、表面状態の内容に応じて異なるマーキングにするこ
とができ、しかも、偏向ミラーを定位置に固定すれば、
直線マーク付けを兼ねることができる。したがって、種
々なマーキングに基づき表面状態の内容が詳しく認識で
き、後工程を進める上でさらに好都合である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る第１実施例の模式的構成図

【図２】第２実施例の模式的構成図

【図３】第２実施例の動作を示すフローチャート

【図４】種々なマークの例示に関し、(a) は直線マーク
の例示図、(b) は波形マークの例示図、(c) は稲妻形マ
ークの例示図、(d) は台形歯形マークの例示図、(e) は
破線マークの例示図、(f) は一点鎖線マークの例示図

【符号の説明】

１，２ 反射ミラー ８ レーザ発振器 ９ ワーク １１，１２ 反射ミラー １３ ナット １４ ボールねじ １５ モータ １６ 対物レンズ １７ 反射ミラー １８ 偏向ミラー ２１，２２ 反射ミラー ２３ ナット ２４ ボールねじ ２５ モータ ２６ 対物レンズ ２７ 反射ミラー ２８ 偏向ミラー ３１，３２ 光学ユニット

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザ発振器からの出射レーザ光を、板状
   ワークのいずれかの面に選択的に照射しこれにマーキン
   グする装置であって、出射レーザ光の光軸上の第１の箇
   所、または、光軸から外れた所定箇所に位置決めされる
   第１の反射ミラーと；光軸上でレーザ発振器との距離が
   第１箇所より遠い第２の箇所に定置された第２の反射ミ
   ラーと；第１箇所に位置する第１反射ミラーによって反
   射されたレーザ光を、ワークの一方の面に照射させるた
   めの第１の光学系と；第１反射ミラーが所定箇所に位置
   するとき、第２反射ミラーによって反射されたレーザ光
   を、ワークの他方の面に照射させるための第２の光学系
   と；を備えることを特徴とするレーザマーキング装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の装置において、ワーク
   は、長手方向に送られる帯板であり、その縁部に沿って
   レーザ光を照射することを特徴とするレーザマーキング
   装置。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の装置において、
   偏向ミラーを、第１光学系と第２光学系の各出射側にそ
   れぞれ設けることを特徴とするレーザマーキング装置。