JPH10109185A

JPH10109185A - レーザマーキング装置

Info

Publication number: JPH10109185A
Application number: JP8283322A
Authority: JP
Inventors: Minoru Saito; 実斉藤; Houyo Kiyo; 豊余許
Original assignee: Miyachi Technos Corp
Current assignee: Miyachi Technos Corp
Priority date: 1996-10-05
Filing date: 1996-10-05
Publication date: 1998-04-28

Abstract

(57)【要約】【課題】励起ランプ電流、スキャナ走査速度等、加工
条件について初心者でも最適値が容易に設定可能なレー
ザマーキング装置を提供。【解決手段】被加工物の材質、所望の仕上げ形態等に
対する、最適ランプ電流、走査速度、Ｑスイッチ周波数
等（加工条件）を、予め加工条件テーブル２２に設定。
装置使用者が、該当する材質、所望する仕上げ形態を選
択すると、加工条件テーブル２２から対応した加工条件
が読み出され、設定される。修正したいときは、「もっ
と強く」、「少し強く」など、修正方向と、曖昧表現で
の修正度合いを指示するだけで加工条件が修正される。
修正結果が良ければ加工条件テーブル２２を書き換えさ
せ、次回作業で利用。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザマーキング
装置に関し、詳しくはランプ電流、マーキング速度、Ｑ
スイッチ周波数などのレーザマーキング装置の加工条件
の調整手法に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザマーキング装置においては、被加
工物の材質、厚さ等の寸法、表面の形態、あるいはどの
ような仕上げにするかによって、適切なレーザ光照射を
得るための加工条件を設定してやる必要がある。最適な
加工条件を探し出すのは難しく、何回も試行する必要が
あり、多大の時間を要していた。これを図７のレーザマ
ーキング装置を例にして説明する。

【０００３】Ｋｒアークランプ等の励起ランプ５でレー
ザ媒体としてのＮｄ：ＹＡＧロッド６を照射して励起さ
せ、発光させる。この光を全反射ミラー７と出力ミラー
８との間で共振させて増幅させると強いレーザ光が得ら
れる。Ｑスイッチ９を開くことにより出力ミラー８から
レーザ光が取り出される。レーザ光をスキャニングでＸ
−Ｙ方向に走査させることにより、被加工物Ｗに所望の
マーキングを行う。Ｑスイッチ９の開閉によりピーク値
の高いパルスが得られる。

【０００４】レーザ媒体にはＮｄ：ＹＡＧの他に、Ｔ
ｍ：ＹＡＧ、Ｔｍ，Ｈｏ：ＹＬＦ、Ｎｄ：ＹＶＯ₄等が
ある。Ｎｄ：ＹＡＧから得られるレーザ光の波長は1.06
4μｍで、肉眼では見えないので、可視光のレーザとし
てＨｅ−Ｎｅレーザ１０（赤色発光）を案内光として使
用する。アパーチャ１１は、レーザビームの直径の大き
さを調節する。シャッタ１２は、レーザ光を遮断して外
部に出力させない時に使用される。制御／電源ユニット
１３は、レーザ発振器１の作動の制御、電力供給等を行
なうもので、コントローラ２（マイクロコンピュー
タ）、表示器３（ＣＲＴ等）、レーザ電源１４、クーラ
１５等を備えている。

【０００５】スキャニングヘッド４は、例えば図８に示
すように構成されている。レーザ発振器１からのレーザ
光は、Ｘ軸ミラー１６でＸ軸方向へ走査され、Ｙ軸ミラ
ー１８でＹ軸方向へ走査され、ｆθレンズ２０で被加工
物Ｗに集光される。なお、Ｘ軸ミラー１６は第１の駆動
装置１７で回転され、Ｙ軸ミラー１８は第２の駆動装置
１９で回転される。

【０００６】マーキングする文字や図形の作画データ
は、予め外部のコンピュータまたは前記コントローラ２
等で作成しておき、任意のファイル名を付してフレキシ
ブル・ディスク等の記憶媒体に記憶させておく。この記
憶媒体をコントローラ２に装填して当該ファイルを読み
出し、作画データに従ってマーキングを実行させる。

【０００７】制御／電源ユニット１３のスイッチを入
れ、起動させると、表示器３に多くの項目が表示され
る。図９にその一部を示す。レーザ光の強さや走査速度
は、例えばランプ電流、マーキング速度、Ｑスイッチ周
波数で制御できるので、これをコントローラ２のキーボ
ード（不図示）を使用して設定する。設定された値は、
図９の表示器３上の各位置に表示される。なお、「ファ
イル名」、「データバイト数」は、前記作画データのフ
ァイル名、データバイト数を表わす。

【０００８】マーキングの仕上げ形態には、通常の深さ
の彫りと、深彫りとがあり、それぞれに応じた加工条件
（ランプ電流、マーキング速度、Ｑスイッチ周波数等）
を設定する必要がある。また、金属においては、白地ま
たは銀色地に黒っぽく見えるマーキングを行う黒色マー
キングや、表面が白っぽく見える白色マーキングがあ
り、合成樹脂においては、樹脂内のフィラー（充填剤）
や顔料などの化学反応を利用する着色マーキングがあ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】これらマーキングは、
被加工物の材質、希望する仕上げ形態等により加工条件
が大きく変わる。所望のマーキングを得るためには、そ
れに適した加工条件を選定しなければならない。しか
し、この加工条件を探し出すのは難しく、何回も試行し
てやっと決められるものである。

【００１０】すなわち、マーキング加工においては、被
加工物の特性、仕上げの形態等によってレーザ光の強さ
や走査速度等の加工条件を設定しなければならなかった
が、これが難しく、熟練と、多大の工数と、実験材料と
を要するという問題があった。（被加工物の特性＝材
質、板厚、大きさ、表面の形態など。仕上げの形態＝深
彫、白色、黒色、着色など。請求項にいう「特性等」は
この両者を合わせたものである。）

【００１１】本発明の目的は、このような従来技術の欠
点を解消し、材質や所望される仕上げの形態等が異なっ
ても、いわば素人が、その加工条件を容易に選定するこ
とが出来るレーザマーキング装置を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため請求
項１の発明では、被加工物の特性または仕上げの形態の
それぞれに対応して種々の加工条件が設定された加工条
件テーブルと、前記被加工物の特性または仕上げの形態
のそれぞれの中から所望のものを選択する特性等選択手
段と、該選択された被加工物の特性または仕上げの形態
に対応した加工条件を前記加工条件テーブルから読出し
て加工条件として設定する条件設定手段と、前記設定さ
れた条件について、修正の方向と曖昧表現による修正の
度合いとを指示する修正指示手段と、該指示に基づいて
前記設定された加工条件を修正する修正手段とを備え
る。

【００１３】また、請求項２の発明では、請求項１の構
成に加え、前記加工条件テーブルの当該加工条件を所望
により前記条件修正手段で修正された修正後の加工条件
に書き換える条件書換手段を備える。また、請求項３の
発明では、請求項１または請求項２記載のレーザマーキ
ング装置に於て、前記修正手段が、修正の回数が増える
に従って、修正の量が漸減される漸減修正手段を有して
いる。また、請求項４の発明では、請求項１または請求
項２記載のレーザマーキング装置に於て、前記修正手段
が、一定値の増減を行う定量修正手段を含んでいる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図示実施の
形態例に基づいて説明する。図３に本発明の実施の形態
例であるレーザマーキング装置１００を示す。このレー
ザマーキング装置１００の基本的構成は、従来のレーザ
マーキング装置（図７）と同様である。従来のものと同
様の部分は、同じ符号を付し、説明を略す。何れかの図
に於て説明をした箇所についても、他の図に於て、同じ
符号を付し、説明を略す。また、図１にはレーザマーキ
ング装置１００のコントローラ２の詳細を示す。

【００１５】新たに付加された構成は、以下のとおりで
ある。先ず、テーブル記憶媒体２１が追加されている
（図３、図１）。このテーブル記憶媒体２１は、例えば
フレキシブルディスク、ハードディスク、ＲＡＭ等の既
存の記憶媒体（外部あるいは内蔵）で実現され、ここに
加工条件テーブル２２、及び限界値テーブル３１が保持
される。加工条件テーブル２２は、例えば表１に示すよ
うな内容のもので、それぞれの材質名及び仕上げの形態
毎に、予め最適加工条件が設定されている。限界値テー
ブル３１については後述する。

【００１６】コントローラ２には、特性等選択部２３と
（図１、以下同様）、条件設定部２４と、条件修正部２
５と、条件書換部２６とが追加されている。それぞれ
が、請求項にいう特性等選択手段、条件修正手段、条件
書換手段にあたる。条件保持部２７及び作動制御部２８
は既存のものである。これらの追加構成も、既存の構成
上で実現され、それぞれ、レーザ発振器１、表示装置
３、及びテーブル記憶媒体２１（加工条件テーブル２
２，限界値テーブル３１）と接続されている。

【００１７】条件選択部２３は、加工条件を読み出すた
めのキー、即ち加工条件テーブル２２に保持されている
多数の候補の中から、そのときの被加工物Ｗに対応する
材質、仕上げの形態等（特性等）を選択する為のもの
で、例えば装置使用者（以下「使用者」という）が、表
示装置３に表示される各種材質名、仕上げの形態の中か
ら、キーボードを操作して（カーソル等を動かして）、
所望のものを指定すると、加工条件テーブル２２から対
応する加工条件を選択する（図４。処理手順は後述。以
下同じ。）。

【００１８】条件設定部２４は、選択された加工条件を
条件保持部２７に設定する。作動制御部２８は、該設定
された加工条件に従いレーザ発振器１の作動を制御す
る。設定された加工条件は、推奨値として図９の各項目
の位置に表示される。所望の仕上げの形態にならなかっ
たとき、あるいは標準とは異なった仕上げを望むとき、
使用者は図２に示す修正用キー表示２９の各キー３０ａ
〜３０ｄにカーソルを合わせるなどして加工条件を修正
する。

【００１９】キー３０ａ〜３０ｄには、「１．もっと強
く（濃く、深く）」、「２．少し強く（濃く、深
く）」、「３．少し弱く（薄く、浅く）」、及び「４．
もっと弱く（薄く、浅く）」の四つの指示内容が割り付
けられている。条件修正部２５は、これら指示内容に対
応した処理を実行する。マーキングの仕上りが所望のも
のとなり、以後、この修正後の条件で加工を行ないたい
ときは、不図示キーボードを操作し、書き換えを命令す
る。条件書換部２６は、該当する材質及び仕上げの形態
について、その加工条件の内容を修正後のものに書き換
える（上書きする）。

【００２０】次に、実施の形態例のレーザマーキング装
置１００の動作を説明する。先ず、表１に例示したよう
に、材質名と仕上げ形態毎に加工条件を設定した加工条
件テーブル２２を作成し、予めテーブル記憶媒体２１に
格納しておく。加工条件テーブル２２の各加工条件（ラ
ンプ電流、速度、Ｑスイッチ周波数）の欄には、材質名
毎、仕上げの形態毎に、最適と思われる標準値を設定し
ておく。ランプ電流、レーザ光の走査速度、Ｑスイッチ
周波数等をパラメータとして加工条件を変えることによ
り所望の加工仕上り品を得ることができる。

【００２１】なお、図３に例示したレーザマーキング装
置１００は、Ｋｒアークランプ等の励起ランプ５でＹＡ
Ｇロッド６を照射して励起させる型であるので、表１の
加工条件テーブル２２の加工条件としてランプ電流を採
用したが、レーザ出力をパラメータとすることもでき、
また他の型の装置、例えば半導体レーザ装置でＹＡＧロ
ッドを励起する型の装置ならば半導体レーザ駆動電流を
採用することになり、炭酸ガスレーザ等の気体レーザ装
置では放電電圧を採用することになる。要するに、加工
条件テーブル２２に採用するパラメータは、レーザ光の
出力を支配する特性のうち、加工作業時に、被加工物の
特性、仕上げの形態に応じて調整するものである。従っ
て、使用する装置によってパラメータは変わる。

【００２２】レーザマーキング装置１００が起動される
と、先ず、表示器３に第１メニューが表示される（図４
ステップＳ１）（以下、図の番号及び「ステップ」の語
は省略する）。第１メニューの表示内容は「１．自動設
定２．手動設定」というものであり（Ｓ１）、使用者
は、自動設定か手動設定かを選択する。「２．手動設
定」を選択すると（Ｓ２「２」）、Ｓ１２の手動設定処
理へ移行する。

【００２３】「１．自動設定」を選択すると（Ｓ２
「１」）、加工条件テーブル２２から材質名と番号とが
読出され、第２メニューとして表示される（Ｓ３）。第
２メニューの内容は、加工条件テーブル２２（図３）の
各材質名と番号であり（Ｓ３）、使用者は表示された材
質名の中から加工対象の材質を選択する。選択方法は、
カーソル移動・リターンキー方式、番号入力方式等、何
れでも良い。

【００２４】材質名が選択されると（Ｓ４「あり」）、
加工条件テーブル２２から当該材質に対応する仕上げの
形態が読出され、第３メニューとして表示される（Ｓ
５）。使用者は、所望の仕上げの形態を選択する（Ｓ
６）。選択された材質と選択された仕上げの形態に対応
する加工条件のデータが加工条件テーブル２２から読出
され（Ｓ７）、条件保持部２７に設定される（Ｓ８）。
これらの処理は主として条件選択部２３と条件設定部２
４によって実行される。

【００２５】条件保持部２７に加工条件が設定されたら
（Ｓ８）、各変数が１に設定される（Ｓ９）。この変数
は、図５に示す処理（Ｓ１５）で使用される。なお、新
規開発された材料とか、非常に特殊な材料で滅多にレー
ザ加工されない材料である場合に、加工条件テーブル２
２には収録されていないことがある。そのような場合
は、第１メニューの表示で「２．手動設定」を選択する
と（Ｓ２「２」→Ｓ１２）、手動による加工条件データ
の入力モードになる（Ｓ４「材質名なし」→Ｓ１２）。
手動設定の場合は、加工条件テーブル２２の各加工条件
（ランプ電流等）の具体的な値を装置使用者が入力す
る。

【００２６】このようにして、自動あるいは手動で加工
条件が設定されたら、その加工条件でマーキング作業が
実行される（Ｓ１０）。作業が終ると、「ＯＫか？（こ
れで良いか？）」というメッセージが表示される（Ｓ１
１）。ＯＫのとき（Ｙｅｓのとき）、「Ｙ」キー、リタ
ーンキーあるいは画面の「ＯＫ」の表示にカーソルを合
わせてマウスボタンをクリックするなどする（以下
「Ｙ」キーで代表する）。

【００２７】すると、「テーブルを書き換えますか？」
というメッセージが表示される（Ｓ１７）。今回の仕上
げ状態が満足なら、「Ｙ」キーを押す（Ｓ１７「Ｙｅ
ｓ」）。そのとき、実行されたレーザマーキングに於け
るランプ電流その他の加工条件の値が、テーブル２２
の、当該材質の、当該仕上げの形態の各加工条件のとこ
ろに上書きされ、処理が終る（Ｓ１８→「終了」）。上
書きする必要がないときは、「Ｎ（いいえ）」キーを押
す。加工条件書き換え無しで処理が終る（Ｓ１７「Ｎ
Ｏ」→「終了」）。

【００２８】加工条件テーブル２２には標準的な材質に
対する標準的加工条件が設定されている。従って、被加
工品の材質が標準から少し異っていたりすると、仕上り
具合が期待から少しずれる場合がある（Ｓ１１（Ｎｏ
（いいえ）））。あるいは、標準的仕上げより少し強く
（濃く、深く）、あるいは少し弱く（薄く、浅く）、ま
たはもっと強く（濃く、深く）、あるいはもっと弱く
（薄く、浅く）仕上げるようにしたい場合がある。

【００２９】このような場合は、ＯＫかどうかの選択に
対してＮｏを選択する（Ｓ１１「Ｎｏ」）。すると第４
メニューとして、希望する修正の方向が表示される（Ｓ
１３）。この第４メニューの内容は、上述した「１．も
っと強く（濃く、深く）、２．少し強く（濃く、深
く）、３．少し弱く（薄く、浅く）、４．もっと弱く
（薄く、浅く）」の４種類である。「強く（濃く、深
く）」と「弱く（薄く、浅く）」とが、請求項にいう
「修正の方向」にあたる。「少し」と「もっと」とが、
請求項にいう「曖昧表現による度合い」にあたる。第４
メニューの４つの選択肢は、これら二つの「修正の方
向」と、二つの「曖昧表現による度合い」とから、各一
つを取って組み合わせたものである。

【００３０】使用者が希望する修正方向を選択すると
（Ｓ１４）、加工条件再設定のための処理（演算）が行
われる（Ｓ１５）。この処理内容は後述する。このＳ１
５で求められたランプ電流その他、新たな加工条件の値
は、条件保持部２７に設定される（Ｓ１６）。今度は、
この加工条件でマーキングが実行される。この処理は、
満足な結果が得られるまで繰り返される（Ｓ１０，Ｓ１
１，Ｓ１３〜Ｓ１６）。

【００３１】Ｓ１５の詳細を図５に示す。第４メニュー
（Ｓ１３）の中から、「１．もっと強く（濃く、深
く）」が選択された場合、Ｓ２０からの処理が実行され
る。同様にして、「２．少し強く（濃く、深く）」、
「３．少し弱く（薄く、浅く）」、「４．もっと弱く
（薄く、浅く）」選択された場合、Ｓ４０からの処理、
Ｓ６０からの処理またはＳ８０からの処理がそれぞれ実
行される。

【００３２】これら各処理では、一定値ΔＩ、ΔＳ、Δ
Ｆずつを増減する粗調整、あるいは、これらの１／２^k
ずつを増減する微調整が行われる。粗調整は「１．もっ
と強く（濃く、深く）」あるいは「４．もっと弱く（薄
く、浅く）」に対応するもので、Ｓ２０からの処理、あ
るいはＳ８０からの処理で実行される。

【００３３】この粗調整のうちの「１．もっと強く（濃
く、深く）」に対するもの（Ｓ２０〜）について説明を
すると、最初に、変数ｐが１であるかどうかが確認され
る（Ｓ２０）。変数ｐは、ランプ電流がその最大値Ｉma
xに既に達しているかどうかの指標に使用されるもの
で。「ｐ＝１」が「最大値Ｉmaxに未到達」、「ｐ＝
２」が「最大値Ｉmaxに到達」を表わす。

【００３４】図４のＳ９で、各変数は「１」にされてい
る。ここまでのステップでは、変数ｐを変更する処理は
無かった。従って、ここでは「ｐ＝１」であり、ランプ
電流Ｉが粗調整の分△Ｉだけ大きくされる（Ｓ２０「Ｙ
ｅｓ」→Ｓ２１）。

【００３５】粗調整は一定量の増減である。従って、加
工条件テーブル２２に大きな値が書き込まれていたり
（極端にはＩmax）、あるいは粗調整、微調整が既に何
度か実行され、ランプ電流が大きくなっていると、今回
の加算で、その限界Ｉmaxを超える場合がある。そこで
本実施の形態例では、表２に示す限界値テーブル３１を
設けている。

【００３６】修正後のランプ電流Ｉが、このテーブル３
１に規定された最大値Ｉmaxを超過していなければ（Ｓ
２２「Ｎｏ」）、その儘で再度マーキングが実行出来
る。従って、図５の処理（Ｓ１５）を終了し、この修正
後のランプ電流Ｉを条件保持部２７に設定し（図４、Ｓ
１６）、再度作業を実行する（図４、Ｓ１０）。

【００３７】図５のＳ２１で粗調整をした結果、ランプ
電流Ｉが最大値Ｉmaxを超過した場合（Ｓ２２「Ｙｅ
ｓ」）、この超過した値には設定出来ない。そこで、Ｓ
２３に於て、ランプ電流Ｉを限度一杯のＩmaxとし、そ
の状態になったことを示す変数ｐを「２」に設定して、
図５の処理（Ｓ１５）を終了する。そして、この限度一
杯のランプ電流Ｉmaxを条件保持部２７に設定し（図
４、Ｓ１６）、再度作業を実行する（図４、Ｓ１０）。

【００３８】この作業で所望の結果が得られず（図４、
Ｓ１１「Ｎｏ」）、同図Ｓ１３に於て、使用者から
「１．もっと強く（濃く，深く）」が指示され場合、次
の対策として、速度Ｓが△Ｓだけ小さくされる（粗調整
される）（Ｓ２０「Ｎｏ」→Ｓ２４「Ｙｅｓ」→Ｓ２
５）。修正後の速度Ｓが、限界値テーブル３１に規定さ
れた最小値Ｓminより小さくならなければ（Ｓ２６「Ｎ
ｏ」）、ランプ電流の粗調整のときと同じく、修正後の
新たな速度Ｓで再度マーキングが実行出来る。従って、
この場合も、図４のＳ１６以後の処理を実行する。

【００３９】修正後の速度Ｓが最小値Ｓminを下回って
いる場合（Ｓ２６「Ｙｅｓ」）、速度Ｓをこの最小値Ｓ
min以下には設定できない。そこで、速度Ｓを限度一杯
のＳminとし、その状態になったことを示す変数ｑを
「２」に設定して（Ｓ２７）、図５の処理（Ｓ１５）を
終了する。そして、この限度一杯の速度Ｓminを条件保
持部２７に設定し（図４、Ｓ１６）、再度作業を実行す
る（図４、Ｓ１０）。

【００４０】この作業でも所望の結果が得られず（図
４、Ｓ１１「Ｎｏ」）、同図Ｓ１３に於て、使用者から
再度「１．もっと強く（濃く，深く）」が指示され場
合、次の対策として、周波数Ｆが△Ｆだけ小さくされる
（粗調整される）（Ｓ２０「Ｎｏ」→Ｓ２４「Ｎｏ」→
Ｓ２８「Ｙｅｓ」→Ｓ２９）。修正後の周波数Ｆが、限
界値テーブル３１に規定された最小値Ｆminより小さく
ならなければ（Ｓ３０「Ｎｏ」）、ランプ電流、速度の
粗調整のときと同じく、修正後の新たな周波数Ｆで再度
マーキングが実行出来る。従って、この場合も、図４の
Ｓ１６以後の処理を実行する。

【００４１】修正後の周波数Ｆが最小値Ｆminを下回っ
ている場合（Ｓ３０「Ｙｅｓ」）、この最小値Ｆmin以
下には設定出来ない。そこで、この周波数Ｆの修正は限
度一杯のＦmin迄とし、その状態になったことを示す変
数ｒを「２」に設定し（Ｓ３１）、図５の処理（Ｓ１
５）を終了する。そして、この限度一杯の速度Ｆminを
条件保持部２７に設定し（図４、Ｓ１６）、再度作業を
実行する（図４、Ｓ１０）。

【００４２】この作業でも所望の結果が得られず（図
４、Ｓ１１「Ｎｏ」）、同図Ｓ１３に於て、使用者から
再度「１．もっと強く（濃く，深く）」が指示され場
合、ランプ電流Ｉ、速度Ｓ、周波数Ｆの何れの修正も限
度一杯になっているので、もう修正は出来ない（Ｓ２０
「Ｎｏ」→Ｓ２４「Ｎｏ」→Ｓ２８「Ｎｏ」）。そこ
で、表示器３に「限界に達しました」というメッセージ
を表示し（Ｓ３３）、これら各限界の値を条件保持部２
７に設定して作業を実行する（Ｓ１６→Ｓ１０）。

【００４３】この場合、何れの加工条件も限度一杯にな
っているので、マーキング実行後の加工条件修正はでき
ない（指示してもループする）。作業が終了したら（Ｓ
１０）、「ＯＫ」を入力する（Ｓ１１「Ｙｅｓ」）。こ
の後、加工条件テーブル２２の書き換えに関する処理Ｓ
１７が実行され、図４の処理が終了する。

【００４４】同じ粗調整でも、修正の方向が「４．もっ
と弱く（薄く、浅く）」であった場合は、Ｓ８０からの
処理が実行される。修正の方向が反対になるだけで、処
理の流れは、上述Ｓ２０からの処理（「１．もっと強く
（濃く、深く）」）と同じである。説明を略す。

【００４５】微調整は、「２．少し強く（濃く、深
く）」と「３．少し弱く（薄く、浅く）」に対応して行
われるもので、Ｓ４０からの各ステップ、あるいはＳ６
０からの各ステップで実行される。ここではｋの値を、
修正の都度１つずつインクリメントする（Ｓ３２）。即
ち、微調整では、修正の都度、その修正量を前回分の１
／２とする。ここで、１／２ ^kは、ｋの増加に伴い、急
速にゼロに収束するものである。従って、数回の試行を
行えば容易に最適値に到達する。また、

【数１】であるから、何回修正をやっても粗調整分（ΔＩ、Δ
Ｓ、ΔＦ）を超えることがない。

【００４６】これら微調整の処理も、基本的にはＳ２１
からの処理と同じであるが、上述のように、修正回数ｋ
が増えるに従って、その修正量が１／２ずつ小さくされ
て行く点が、粗調整の場合と異なる（Ｓ４１，Ｓ４５，
Ｓ４９，Ｓ６１，Ｓ６５，Ｓ６９）。

【００４７】表３及び表４に、修正過程の例を示す。
「修正選択項目」が、そのとき使用者がキー（３０）で
指示した内容、「修正電流値」がそのときの修正後のラ
ンプ電流Ｉ、「備考」が修正後のランプ電流Ｉと最適値
との関係を表わしている。この表に示されるように、修
正回数ｋが増えるに従い、修正後の値は限りなく最適値
に近づいて行く。表４の例の場合、ｋ＝４で（１／５）
ΔＩと（３／１６）ΔＩの差は約６％、ｋ＝６で（１／
５）ΔＩと（１３／６４）ΔＩの差は約１．５％とな
る。

【００４８】なお、粗調整の場合にΔＩずつ加減するな
らば、微調整では、修正回数ｋに拘わりなく（変数ｋを
使わず）、単純に０．１ΔＩずつ、あるいは０．０５Δ
Ｉずつ加減する、というようにしても良い。実施の形態
例のとおり修正の回数が増えるに従って修正量を小さく
する場合が請求項３の発明を実施することになり、粗調
整と微調整で単純に修正の大きさを変えるようにした場
合が、請求項４の発明を実施したことになる。

【００４９】なお、Ｓ１７，Ｓ１８のステップを省略し
ても構わない。こうした場合は請求項１の発明を実施し
たことになる。

【００５０】また、加工条件修正の方向は、図２に示し
た「強く」と「弱く」、「濃く」と「薄く」、及び「深
く」と「浅く」に限られる訳ではない。例えば「シャー
プ」と「ソフト」、「広く」と「狭く」など、加工内容
に応じた種々の修正方向が考えられる。曖昧表現による
修正の度合いも、図２の「もっと」と「少し」の２段階
に限られる訳ではない。「更にもっと」、「もっと」、
「少し」、「ほんの少し」の４段階にすることも考えら
れる。度合いを幾つの段階で表わすかは任意である。

【００５１】なお、この「度合い」は「修正の方向」と
組合わせられる。仮に「強さ」に関する修正の方向であ
るところの「強く」と「弱く」について、この４段階の
度合いを組合わせたとすると、表示器３に表示されるキ
ーの内容は、「更にもっと強く」、「もっと強く」、
「少し強く」、「ほんの少し強く」、「ほんの少し弱
く」、「少し弱く」、「もっと弱く」、「更にもっと弱
く」の八つとなる。

【００５２】本発明は、光ファイバ光学系の装置にも適
用できる。光ファイバ光学系とは、図６に例示したよう
な形式のもので、スキャニングヘッド４がレーザ発振器
１とは別体にされている。レーザ光は、光ファイバ４５
を介してスキャニングヘッド４に供給される（レーザ発
振器１は、光ファイバ４５との接続関係以外、図２のも
のと同じ。図２のものとの相違点を表わすのに必要な部
分のみ表示）。レーザ光を光ファイバ４５に入射させる
時、レーザ光が光ファイバ４５の入射口（光ファイバ４
５の端面）に正しく焦点を結ぶように、運搬などの振
動、衝撃があっても焦点がずれないように、光ファイバ
コネクタ３６を使用する。

【００５３】光ファイバ４５から出たレーザ光は、ある
立体角で（円錐状に）拡がって出力する。これをコリメ
ータレンズ３７で平行光にする。コリメータレンズ３７
の焦点が光ファイバ４５の出口と一致し、ずれないよう
に、光ファイバコネクタ３８を使用する。このあとは図
２のものと同じで、レーザ光はＸ軸ミラー１６（図１
０）に入射する。なお、実施の形態例（図３）は固定光
学系であり、スキャニングヘッド４はレーザ発振器１に
取着されていて、レーザ光は、空気中を直進してスキャ
ニングヘッド４に入射する。

【００５４】上記実施例の説明は、レーザ光を走査させ
るスキャンマーキングレーザ装置で行ったが、本発明は
これに限定されず、レーザ出射ユニットまたは被加工物
を移動させてドットを形成するドットマーキングレーザ
装置、あるいは所定のパターンがあけられたマスクを用
いるマスクマーキングレーザ装置にも適用できる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明で
は、被加工物の特性または仕上げの形態のそれぞれに対
応した種々の最適加工条件を、予め加工条件テーブルと
して設定し、これらの候補の中からそのときの被加工物
の特性または仕上げの形態に対応するものを使用者が選
択し、該選択された被加工物の特性または仕上げの形態
に対応した加工条件が前記加工条件テーブルから読出し
て設定し、修正の方向と曖昧表現による修正の度合いと
を指示すると設定された条件が修正される。

【００５６】従って、使用者が、単にそのときの被加工
物の材質、仕上げの形態等を選ぶだけで、自動的に最適
加工条件が設定されることになり、初心者でも容易にレ
ーザマーキング作業を行うことができる。また、標準的
加工条件を探し出すための試行実験が不要となり、試行
実験に要する手間と材料費等が節約でき、生産の立ち上
げ、段取替えなどを容易に実施することが出来るように
なる。作業者の経験の積み重ねも不要になる。

【００５７】また、仕上りの形態等が所望のものでなか
ったとしても、あるいは標準的加工条件と少し異った加
工条件に変更したい場合でも、修正の方向と、曖昧表現
による修正の度合いとを指示するだけで、所望の仕上り
形態等に容易に到達することが出来、一層使い勝手の良
いレーザマーキング装置が実現できる。

【００５８】請求項２の発明では、請求項１の構成に加
え、修正後の加工条件を加工条件テーブルに上書きする
（書き換える）。従って、請求項１の発明の効果に加
え、のちに同様の加工をする時にも、この書き換え後の
条件を利用することで全く同じ品質の製品を再現出来る
ようになり、一層生産性が向上する。

【００５９】請求項３の発明では、請求項１または請求
項２の発明に於て、修正回数が増えるに従い、その修正
量を漸減させる。従って、恰もダンピングを効かせたの
如く、過大方向、不足方向への加工条件の揺れが抑えら
れ、最小の調節回数（ｋ）で最適加工条件に到達する。

【００６０】請求項４の発明では、請求項１または請求
項２の発明に於て、修正にあたり一定値の増減を行う。
このようにすると、回数が増えても修正量が大きいか
ら、漸減に比べて、早く最適値に近づくようになる。ま
た非加工物の性質、仕上げの形態によっては、回数が増
えるに従い修正値が微細になると、仕上り状態の変化も
微妙になり、却って調節が難しくなるという例もあり得
る。このような場合に、この方式が効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態例のレーザマーキング装置のコント
ローラの詳細を示すブロック図。

【図２】修正指示用のキーの内容例を示す正面図。

【図３】実施の形態例のレーザマーキング装置の全体構
成を示すブロック図。

【図４】実施の形態例のレーザマーキング装置の処理手
順を示すフローチャート。

【図５】図４のステップＳ１５の詳細を示すフローチャ
ート。

【図６】光ファイバ光学系の装置の一例を示すブロック
図。

【図７】従来のレーザマーキング装置の構成例を示すブ
ロック図。

【図８】スキャニングヘッドの構造例を示す斜視図。

【図９】従来のレーザマーキング装置の表示器に示され
る項目例を示す正面図。

【符号の説明】

１レーザ発振器２コントローラ３表示器（ＣＲＴ）４スキャニングヘッド５励起ランプ６Ｎｄ：ＹＡＧロッド７全反射ミラー８出力ミラー９Ｑスイッチ１０Ｈｅ−Ｎｅレーザ１１アパーチャ１２シャッタ１３制御／電源ユニット１４レーザ電源１５クーラ１６Ｘ軸ミラー１７第１の駆動装置１８Ｙ軸ミラー１９第２の駆動装置２０ｆθレンズ２１テーブル記憶媒体２２加工条件テーブル２３特性等選択部２４条件設定部２５条件修正部２６条件書換部２７条件保持部２８作動制御部２９修正用キー表示３０ａ〜３０ｄキー３１限界値テーブル３６光ファイバコネクタ３７コリメータレンズ３８光ファイバコネクタ４５光ファイバ１００レーザマーキング装置Ｗ被加工物

【表１】

【表２】

【表３】

【表４】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被加工物の特性または仕上げの形態のそ
れぞれに対応して種々の加工条件が設定された加工条件
テーブルと、前記被加工物の特性または仕上げの形態の
それぞれの中から所望のものを選択する特性等選択手段
と、該選択された被加工物の特性または仕上げの形態に
対応した加工条件を前記加工条件テーブルから読出して
加工条件として設定する条件設定手段と、前記設定され
た条件について、修正の方向と曖昧表現による修正の度
合いとを指示する修正指示手段と、該指示に基づいて前
記設定された加工条件を修正する修正手段とを備えたこ
とを特徴とするレーザマーキング装置。
【請求項２】被加工物の特性または仕上げの形態のそ
れぞれに対応して種々の加工条件が設定された加工条件
テーブルと、前記被加工物の特性または仕上げの形態の
それぞれの中から所望のものを選択する特性等選択手段
と、該選択された被加工物の特性または仕上げの形態に
対応した加工条件を前記加工条件テーブルから読出して
加工条件として設定する条件設定手段と、前記設定され
た条件についての修正の方向と曖昧表現による修正の度
合いとを指示する修正指示手段と、該指示に基づいて前
記設定された加工条件を修正する修正手段と、前記加工
条件テーブルの当該加工条件を所望により前記修正後の
加工条件に書き換える書換手段とを備えたことを特徴と
するレーザマーキング装置。
【請求項３】前記修正手段が、修正の回数が増えるに
従って修正の量が漸減される漸減修正手段を有すること
を特徴とする請求項１または請求項２記載のレーザマー
キング装置。
【請求項４】前記修正手段が、一定値の増減を行う定
量修正手段を含むことを特徴とする請求項１または請求
項２記載のレーザマーキング装置。