JPS63192583A - Laser engraving method - Google Patents
Laser engraving methodInfo
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- JPS63192583A JPS63192583A JP62022172A JP2217287A JPS63192583A JP S63192583 A JPS63192583 A JP S63192583A JP 62022172 A JP62022172 A JP 62022172A JP 2217287 A JP2217287 A JP 2217287A JP S63192583 A JPS63192583 A JP S63192583A
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Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明はレーザ彫刻方法に係り、更に詳細には、パタ
ーンシート等の被走査体上に描かれた彫刻パターンをセ
ンサで読取りながら、該読取パターンに応じたパターン
を被加工物上に彫刻するレーザ彫刻方法の改良に関する
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application This invention relates to a laser engraving method, and more specifically, a laser engraving method that uses a sensor to read an engraving pattern drawn on a scanned object such as a pattern sheet, The present invention relates to an improvement in a laser engraving method for engraving a corresponding pattern on a workpiece.
従来技術
木材や樹脂等の被加工物上に各種の彫刻を施すレーザ加
工技術の分野において、例えば特公昭58−15232
号公報に記載されているように、従来からマスキング彫
刻方法が使用されている。Prior Art In the field of laser processing technology for performing various engravings on workpieces such as wood and resin, for example, Japanese Patent Publication No. 58-15232
As described in the above publication, a masking engraving method has conventionally been used.
このマスキング彫刻方法は、所望の彫刻パターンを透孔
で形成した遮光板を被加工物上に密接させ、該透孔部分
に露出した被加工物にレーザビームを照射して彫刻する
ものである。従って、その彫刻パターンとして、例えば
、二重丸のように遮光板から完全に脱落してしまう形状
のものは、この方法では彫刻できないという不都合があ
った。In this masking engraving method, a light-shielding plate with a desired engraving pattern formed in a hole is brought into close contact with the workpiece, and the workpiece exposed through the hole is irradiated with a laser beam for engraving. Therefore, the engraving pattern cannot be engraved using this method if it has a shape that completely falls off the light-shielding plate, such as a double circle.
かかる不都合を回避すべく、本出願人は先に、特願昭5
9−56852号において、新規有用なレーザ彫刻方法
を提案した。この提案に係るレーザ彫刻方法では、彫刻
パターンが描かれた被走査体に対しセンサの検出ヘッド
を相対的に走査移動させると共に、これに同期して被加
工物に対しレーザ加工ヘッドを相対的に走査移動させ、
前記センサが前記彫刻パターンを検出している時のみレ
ーザビームを前記被加工物に照射するようにして彫刻を
行なうことを内容としている。In order to avoid such inconvenience, the present applicant first filed a patent application filed in 1973.
No. 9-56852, a new and useful laser engraving method was proposed. In the laser engraving method according to this proposal, the detection head of the sensor is scanned relative to the workpiece on which the engraving pattern is drawn, and the laser processing head is moved relative to the workpiece in synchronization with this. scan and move,
The engraving is performed by irradiating the workpiece with a laser beam only when the sensor detects the engraving pattern.
発明が解決しようとする問題点
被走査体上の彫刻パターンを検出ヘッドで走査する場合
、走査開始位置から先ずX方向に線状に走査し、そして
前記走査開始位置から若干Y方向にずらした位置に検出
ヘッドを戻し、再びX方向に走査する。かかる走査手順
を繰り返すことにより、パターン全面の走査を終了する
。この検出ヘッドの走査と同様に、レーザ加工ヘッドが
被加工物上を走査することになる。Problems to be Solved by the Invention When an engraving pattern on a scanned object is scanned by a detection head, it is first scanned linearly in the X direction from the scan start position, and then a position slightly shifted in the Y direction from the scan start position is scanned. Return the detection head to , and scan in the X direction again. By repeating this scanning procedure, scanning of the entire pattern is completed. Similar to the scanning of this detection head, the laser processing head scans over the workpiece.
このような通常の走査方法を、前記提案に係る従来のレ
ーザ彫刻方法に適用するのであれば、何の問題も生じな
い。しかしレーザ彫刻の処理速度を早めるために、レー
ザ加工ヘッドをX方向に走査して被加工物を彫刻した後
、該走査終了位置からレーザ加工ヘッドを若干Y方向に
走査し、次にマイナス(−)X方向に走査するような往
復走査手順をとった場合、以下の問題を生じてしまう。If such a normal scanning method is applied to the conventional laser engraving method according to the above proposal, no problem will arise. However, in order to speed up the processing speed of laser engraving, after engraving the workpiece by scanning the laser processing head in the X direction, the laser processing head is scanned slightly in the Y direction from the scanning end position, and then minus (- ) If a reciprocating scanning procedure such as scanning in the X direction is used, the following problems will occur.
この問題は、センサのパターンエツジ検出時点からレー
ザビーム照射開始(終了)時点までにおいて、必然的に
生じる1000分の数秒程度のタイムラグに起因する。This problem is caused by a time lag of about several thousandths of a second that inevitably occurs from the time the sensor detects the pattern edge to the time the laser beam irradiation starts (ends).
つまりこのタイムラグにより、X方向走査時のレーザビ
ーム照射終了(開始)位置と、−X方向走査時のレーザ
ビーム照射開始(終了)位置とにずれを生じ、被加工物
上に彫刻された彫刻パターンの周縁がギザギザになって
しまい、彫刻の直線的な繊細さが失われてしまうという
ものである。In other words, this time lag causes a deviation between the laser beam irradiation end (start) position during X direction scanning and the laser beam irradiation start (end) position during −X direction scanning, resulting in an engraving pattern engraved on the workpiece. The edges become jagged, and the linear delicacy of the sculpture is lost.
発明の目的
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑み、これを好
適に解決するべく提案されたものであって、彫刻パター
ンが描かれた被走査体に対しセンサの検出ヘッドを相対
的に走査移動させると共に、これに同期して被加工物に
対しレーザ加工ヘッドを相対的に走査移動させ、前記セ
ンサが前記彫刻パターンを検出している時のみレーザビ
ームを前記被加工物に照射するレーザ彫刻方法において
、X方向への走査を往復走査とした場合に、被加工物上
の彫刻パターンの周縁がギザギザとならず繊細な彫刻が
可能となるレーザ彫刻方法を提供することを目的とする
。OBJECTS OF THE INVENTION The present invention has been proposed in view of the problems of the prior art described above and to suitably solve the problems. At the same time, in synchronization with this, the laser processing head is scanned and moved relative to the workpiece, and the laser beam is irradiated to the workpiece only when the sensor detects the engraving pattern. An object of the present invention is to provide a laser engraving method that enables delicate engraving without making the periphery of an engraving pattern on a workpiece jagged when scanning in the X direction is reciprocating scanning. .
問題点を解決するための手段
前記目的を好適に達成するため、本発明では、センサの
パターンエツジ検出時点からレーザビーム照射開始また
は終了時点までのタイムラグに相当するレーザ加工ヘッ
ドの被加工物に対する相対移動距離を求め、該相対移動
距離に応じて、前記検出ヘッドの前記被走査体に対する
物理的相対位置を該検出ヘッドの相対走査方向に進ませ
、あるいは、前記レーザ加工ヘッドの前記被加工物に対
する物理的位置を該レーザ加工ヘッドの相対走査4一
方向の反対側に進ませることを特徴とする。Means for Solving the Problems In order to suitably achieve the above-mentioned object, in the present invention, the relative distance of the laser processing head to the workpiece corresponding to the time lag from the time when the pattern edge is detected by the sensor to the time when the laser beam irradiation starts or ends. A movement distance is determined, and the physical relative position of the detection head with respect to the object to be scanned is advanced in the relative scanning direction of the detection head, or the physical relative position of the detection head with respect to the object to be scanned is advanced in accordance with the relative movement distance, or the distance of the laser processing head is moved relative to the object to be processed. The present invention is characterized in that the physical position of the laser processing head is advanced in the opposite direction of the relative scanning direction 4 of the laser processing head.
作用
検出ヘッドの被走査体に対する物理的相対位置を、該検
出ヘッドの相対走査方向にタイムラグ分進ませ、あるい
はレーザ加工ヘッドの被加工物に対する物理的位置を、
該レーザ加工ヘッドの相対走査方向の反対側にタイムラ
グ分進ませるので、等測的にタイムラグが無いとみなす
ことができる。The physical relative position of the action detection head with respect to the workpiece is advanced by a time lag in the relative scanning direction of the detection head, or the physical position of the laser processing head with respect to the workpiece is
Since the laser processing head advances by a time lag amount to the opposite side in the relative scanning direction, it can be isometrically considered that there is no time lag.
このため、X方向走査時のレーザビーム照射終了(開始
)位置と、−X方向走査時のレーザビーム照射開始(終
了)位置とのずれが無くなり、繊細な彫刻を得ることが
可能となる。Therefore, there is no deviation between the laser beam irradiation end (start) position during X direction scanning and the laser beam irradiation start (end) position during −X direction scanning, making it possible to obtain delicate engravings.
実施例
次に、本発明に係るレーザ彫刻方法につき、好適な実施
例を挙げて、図面を参照しながら説明する。Embodiments Next, a preferred embodiment of the laser engraving method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は、本発明の一実施例に係るレーザ彫刻装置の概
略構成図である。第1図において、XYテーブル18上
に、彫刻を施すべき所望のパターン20を黒色で描出し
た被走査体22、例えば白色の台紙が載置されており、
この被走査体22上を、センサの検出ヘッド24が相対
的に走査移動するようになっている。また、別のXYテ
ーブル26上には、例えば木板からなる被加工材28が
載置されており、この被加工材28の上方にレーザ加工
ヘッド30が相対的に走査移動し得るように配設されて
いる。そして、両xYテーブル18゜26は、何れも図
示しない駆動機構の作用下に、X方向およびY方向に同
期的に移動し得るようになっている。電気制御回路32
は、検出ヘッド24が被走査体22上の黒色パターンを
検出している時のみレーザ加工ヘッド30からレーザビ
ームを被加工材28に照射させ、検出ヘッド24が被走
査体22上の白色部分を検出しているときは、そのレー
ザビームの照射を停止させるように動作する。FIG. 1 is a schematic diagram of a laser engraving device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a scanned object 22, for example a white mount, on which a desired pattern 20 to be engraved is depicted in black is placed on an XY table 18.
A detection head 24 of the sensor is configured to scan and move relatively over this object 22 to be scanned. Further, a workpiece 28 made of, for example, a wooden board is placed on another XY table 26, and a laser processing head 30 is arranged above this workpiece 28 so that it can move relative to the workpiece 28 for scanning. has been done. Both of the xY tables 18.degree. 26 can be moved synchronously in the X and Y directions under the action of a drive mechanism (not shown). Electric control circuit 32
In this method, the laser processing head 30 irradiates the workpiece 28 with a laser beam only when the detection head 24 detects a black pattern on the object 22 to be scanned, and the detection head 24 detects the white part on the object 22 to be scanned. When it is detected, it operates to stop the irradiation of the laser beam.
次に、上述した構成に係るレーザ彫刻装置の動作につい
て説明する。Next, the operation of the laser engraving device having the above-described configuration will be explained.
先ず、彫刻工程前にこのレーザ彫刻装置を作動させ、セ
ンサのパターンエツジ検出時点からレーザビーム照射開
始(終了)時点までのタイムラグに相当する距離dを測
定する。そこで、例えば彫刻パターンとして直線を使用
し、該直線を横切るX方向に検出ヘッド24を相対走査
させてレーザビームにより試験片上に孔をあけ、更に−
X方向(この試験時には、Y方向には走査させない)に
相対走査させて再び試験片上に孔をあける。このように
して得た2つの孔の間隔が、求める距離dの2倍となる
。First, before the engraving process, this laser engraving device is operated, and a distance d corresponding to the time lag from the time when the pattern edge is detected by the sensor to the time when the laser beam irradiation starts (ends) is measured. Therefore, for example, a straight line is used as the engraving pattern, the detection head 24 is relatively scanned in the X direction across the straight line, and a hole is made on the test piece using a laser beam.
A hole is again drilled on the test piece by relative scanning in the X direction (not scanning in the Y direction during this test). The distance between the two holes thus obtained is twice the distance d to be determined.
このようにして求めた距離dを、図示しないXYテーブ
ル駆動機構の制御装置に設定する。彫刻工程に入ると、
この制御装置は、第2図(a)に示すように、XYテー
ブル18の矢印X方向の移動時に、該移動前にXYテー
ブル18のみをX方向に距離dだけ進ませた後、XYテ
ーブル18.26を同期させて駆動する。そして、この
X方向の移動が終了した後は、XYテーブル18.26
を若干Y方向に同期させてずらし、第2図(b)に示す
ように、XYテーブル18のみを−X方向に距離2dだ
けずらし、しかる後にXYテーブル18゜26を同期さ
せながら−X方向へ駆動する。次に、この−X方向の走
査が終了した後は、前と同様にXYテーブル18.26
を若干Y方向に同期させてずらし、更にXYテーブル1
8のみをX方向に距離2dだけずらし、XYテーブル1
8.26を同期させなからX方向へ移動させる。The distance d thus obtained is set in the control device of the XY table drive mechanism (not shown). When the carving process begins,
As shown in FIG. 2(a), this control device, when moving the XY table 18 in the direction of the arrow X, advances only the XY table 18 by a distance d in the X direction before moving the .26 is synchronized and driven. After this movement in the X direction is completed, the XY table 18.26
is slightly synchronized and shifted in the Y direction, and as shown in Fig. 2(b), only the XY table 18 is shifted by a distance of 2d in the -X direction, and then, while the XY table 18°26 is synchronized, it is shifted in the -X direction. drive Next, after this scanning in the -X direction is completed, the XY table 18.2
slightly synchronized and shifted in the Y direction, and then XY table 1
8 only by a distance of 2d in the X direction,
8. Move 26 in the X direction without synchronizing it.
上述したX方向と−X方向の往復移動をY方向へ走査し
ながら繰り返すことにより、全パターン20の走査を終
了する。レーザ加工ヘッド30からは、センサがXYテ
ーブル18上の黒色パターン20を検出しているときの
みレーザビームが照射され、これにより、XYテーブル
26上の被加工材28には、パターン20に応じた彫刻
が施される。この彫刻像の周縁には、タイムラグに起因
する凹凸は無い。The scanning of all patterns 20 is completed by repeating the above-described reciprocating movements in the X direction and the -X direction while scanning in the Y direction. A laser beam is irradiated from the laser processing head 30 only when the sensor detects the black pattern 20 on the XY table 18, so that the workpiece 28 on the XY table 26 is irradiated with a laser beam according to the pattern 20. Carvings are made. There are no irregularities on the periphery of this carved image due to time lag.
上記実施例では、検出ヘッド、レーザ加工ヘッドを固定
し、XYテーブルを移動するようにしているが、テーブ
ル側を固定し、検出ヘッド、レーザ加工ヘッドを移動す
る構成でもよい。この場合は、検出ヘッド24をX方向
前後に距離2dだけ、−8=
X方向移動の交代毎にずらせばよい。また、レーザ加工
ヘッド30あるいはXYテーブル26を、X方向移動交
代毎に距離2dだけずらすようにしてもよい。しかしこ
の場合は、レーザ加工ヘッド30の相対走査方向の反対
側に、レーザビームの照射位置が進むようにずらすよう
にする。In the above embodiment, the detection head and the laser processing head are fixed and the XY table is moved, but a configuration may be adopted in which the table side is fixed and the detection head and the laser processing head are moved. In this case, the detection head 24 may be shifted back and forth in the X direction by a distance of 2d for each change of movement in the -8=X direction. Further, the laser processing head 30 or the XY table 26 may be shifted by a distance of 2d every time the X-direction movement changes. However, in this case, the irradiation position of the laser beam is shifted to the opposite side in the relative scanning direction of the laser processing head 30.
発明の効果
本発明によれば、パターンエツジ検出時点からレーザビ
ーム照射開始時点までのタイムラグが無いものとみなす
ことができるので、繊細な彫刻を往復走査で早く加工処
理できるという効果がある。Effects of the Invention According to the present invention, since it can be considered that there is no time lag from the time of detecting a pattern edge to the time of starting laser beam irradiation, there is an effect that delicate engravings can be processed quickly by reciprocating scanning.
第1図は本発明の一実施例に係るレーザ彫刻装置の概略
構成図、第2図(a)、(b)は動作説明図である。
18.26・・・XYテーブルFIG. 1 is a schematic configuration diagram of a laser engraving device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2(a) and 2(b) are operation explanatory diagrams. 18.26...XY table
Claims (1)
ヘッドを相対的に走査移動させると共に、これに同期し
て被加工物に対しレーザ加工ヘッドを相対的に走査移動
させ、前記センサが前記彫刻パターンを検出している時
のみレーザビームを前記被加工物に照射するレーザ彫刻
方法において、前記センサのパターンエッジ検出時点か
らレーザビーム照射開始あるいは終了時点までのタイム
ラグに相当する前記レーザ加工ヘッドの前記被加工物に
対する相対移動距離を求め、 その相対移動距離に応じて、前記検出ヘッドの前記被走
査体に対する物理的相対位置を該検出ヘッドの相対走査
方向に進ませ、あるいは前記レーザ加工ヘッドの前記被
加工物に対する物理的位置を該レーザ加工ヘッドの相対
走査方向の反対側に進ませる ことを特徴とするレーザ彫刻方法。[Claims] A detection head of a sensor is scanned relative to a scanned object on which an engraved pattern is drawn, and a laser processing head is scanned and moved relative to the workpiece in synchronization with this. , in a laser engraving method in which the workpiece is irradiated with a laser beam only when the sensor is detecting the engraving pattern, the time lag corresponds to the time lag from when the sensor detects a pattern edge to when the laser beam irradiation starts or ends. Determining a relative movement distance of the laser processing head with respect to the workpiece, and according to the relative movement distance, advancing the physical relative position of the detection head with respect to the scanned object in the relative scanning direction of the detection head, or A laser engraving method characterized in that the physical position of the laser processing head with respect to the workpiece is moved to the opposite side of the relative scanning direction of the laser processing head.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62022172A JPS63192583A (en) | 1987-02-02 | 1987-02-02 | Laser engraving method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62022172A JPS63192583A (en) | 1987-02-02 | 1987-02-02 | Laser engraving method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63192583A true JPS63192583A (en) | 1988-08-09 |
Family
ID=12075383
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62022172A Pending JPS63192583A (en) | 1987-02-02 | 1987-02-02 | Laser engraving method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63192583A (en) |
-
1987
- 1987-02-02 JP JP62022172A patent/JPS63192583A/en active Pending
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