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JP3311452B2 - Scanning laser mark device - Google Patents

Scanning laser mark device

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Publication number
JP3311452B2
JP3311452B2 JP34081393A JP34081393A JP3311452B2 JP 3311452 B2 JP3311452 B2 JP 3311452B2 JP 34081393 A JP34081393 A JP 34081393A JP 34081393 A JP34081393 A JP 34081393A JP 3311452 B2 JP3311452 B2 JP 3311452B2
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JP
Japan
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printing
mark
scanning speed
area
speed
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Japanese (ja)
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洋泰 長谷部
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Keyence Corp
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  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Duplication Or Marking (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はレーザ光を対象物に照射
することによって、対象物に文字や記号、図形などのマ
ークを形成するレーザマーク装置のうち、特に走査型レ
ーザマーク装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser marking device for forming a mark such as a character, a symbol or a figure on a target by irradiating the target with a laser beam, and more particularly to a scanning laser mark. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】走査型レーザマーク装置は、レーザ光を
所定のエリア内において走査して、部品や製品などの対
象物の表面に対しレーザ光を照射する(たとえば、特開
昭64−11083号公報参照)。この種の走査型レー
ザマーク装置では、対象物を連続的に搬送するコンベヤ
を設ける場合が多く、この場合、コンベヤで搬送中の対
象物にレーザを照射するので、コンベヤの速度を考慮し
て、走査速度を設定する必要がある。つまり、対象物が
レーザ光の照射エリア内に存在する間に、印字(マーキ
ング)を終了する必要がある。しかし、レーザ光を照射
することができる時間を最大限に利用した走査速度に設
定することは困難であり、必要以上に速い走査速度に設
定されるのが常である。
2. Description of the Related Art A scanning laser mark device scans a laser beam in a predetermined area and irradiates the surface of an object such as a part or a product with the laser beam (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-11083). Gazette). In this type of scanning laser marking device, a conveyor for continuously transporting an object is often provided.In this case, the object being transported by the conveyor is irradiated with a laser, and in consideration of the speed of the conveyor, It is necessary to set the scanning speed. That is, it is necessary to finish printing (marking) while the target object is present in the laser beam irradiation area. However, it is difficult to set a scanning speed that makes maximum use of the time during which the laser beam can be irradiated, and the scanning speed is usually set to an unnecessarily high scanning speed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このように、走査速度
が速いと、光学系の遅れによって、レーザ光のスポット
の位置が目標の位置に対してずれるので、文字や図形に
ブレが生じるのは避けられず、そのため、印字の品質が
劣化する。また、単位面積当りのレーザ光の照射時間も
短くなるので、レーザの出力を上げる必要が生じる。
As described above, when the scanning speed is high, the position of the spot of the laser beam is shifted with respect to the target position due to the delay of the optical system. Inevitably, the quality of printing deteriorates. Further, since the irradiation time of the laser beam per unit area is shortened, it is necessary to increase the output of the laser.

【0004】したがって、かかる観点からすれば、走査
速度は、できる限り遅くするのが好ましい。つまり、走
査速度は、必要な印字を行い得る範囲において、できる
だけ遅く設定するのが好ましい。
[0004] Therefore, from this viewpoint, it is preferable that the scanning speed be as low as possible. That is, it is preferable to set the scanning speed as low as possible within a range in which necessary printing can be performed.

【0005】本発明は上記課題に鑑みてなされたもの
で、必要な印字を行い得る範囲において、遅い走査速度
を設定し得る、つまり、適切な走査速度を設定し得る走
査型レーザマーク装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a scanning laser mark device capable of setting a slow scanning speed within a range in which necessary printing can be performed, that is, capable of setting an appropriate scanning speed. The purpose is to do.

【0006】[0006]

【課題を達成するための手段および作用】上記目的を達
成するために、請求項1の発明は、レーザ光が照射され
る所定のエリアを記憶するエリア記憶部と、上記エリア
における搬送方向上流の照射開始点の座標を記憶する開
始点座標記憶部と、上記エリアにおける搬送方向下流の
照射終了点の座標を記憶する終了点座標記憶部と、上記
マークの基準となるマーク基準点の座標を記憶するマー
ク基準点記憶部と、マーク基準点が上記照射開始点に到
達したときに印字を開始し上記照射終了点に到達したと
きに印字を終了する走査速度を設定する速度設定手段と
を備えている。
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 includes an area storage section for storing a predetermined area to be irradiated with a laser beam, and an area storage section upstream of the area in the conveyance direction. A start point coordinate storage unit that stores the coordinates of the irradiation start point, an end point coordinate storage unit that stores the coordinates of the irradiation end point downstream in the transport direction in the area, and stores the coordinates of a mark reference point that is a reference for the mark. Mark reference point storage unit, and a speed setting means for setting a scanning speed for starting printing when the mark reference point reaches the irradiation start point and ending printing when the mark reference point reaches the irradiation end point. I have.

【0007】請求項1の発明の原理を、図3を用いて説
明する。今、図3(a)に示すワーク(対象物)Wに、
「アイウ」からなるマークMを印字する場合、図3
(b)のように、マークMの基準となるマーク基準点O
1 〜O3 の座標を記憶させる。一方、図3(c)の(目
標)エリアAT における上流の照射開始点ST の座標を
記憶させておく。また、(目標)エリアAT における下
流の照射終了点Eの座標を記憶させておく。このように
各点O1 〜O3 ,ST,Eの座標を予め記憶させた後、
ワークWを矢印B方向に搬送し、上流側の基準点O1
照射開始点ST に到達したときに印字を開始し、図3
(d)のように、下流側の基準点O3 が照射終了点Eに
到達したときに印字を終了する走査速度を設定する。こ
のように設定すれば、ワークWが長い距離(a+b)を
移動する間に、印字を行えばよいので、走査速度を一定
の高速度に固定した場合に比べ、走査速度を小さくする
ことができる。
The principle of the first aspect of the present invention will be described with reference to FIG. Now, a work (object) W shown in FIG.
In the case of printing the mark M composed of “AIU”, FIG.
(B) As shown in FIG.
And stores the coordinates of the 1 ~ O 3. On the other hand, allowed to store the coordinates of an irradiation start point S T upstream in (target) area A T of FIG. 3 (c). In addition, the coordinates of the downstream irradiation end point E in the (target) area AT are stored. Thus each point O 1 ~O 3, S T, after pre-stored coordinates of E,
Conveying the workpiece W in the direction of arrow B, the reference point O 1 of the upstream side starts printing when it reaches the irradiation start point S T, 3
As shown in (d), the scanning speed at which printing is completed when the downstream reference point O 3 reaches the irradiation end point E is set. With this setting, printing can be performed while the work W moves a long distance (a + b), so that the scanning speed can be reduced as compared with the case where the scanning speed is fixed at a constant high speed. .

【0008】請求項2の発明は、基準となる基準走査速
度で印字を行うのに必要な時間を測定する測定手段と、
この測定した測定時間、印字を行う目標時間および上記
基準走査速度に基づいて、実際に採用する個別走査速度
を演算する走査速度演算手段とを備えている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a measuring means for measuring a time required for printing at a reference scanning speed as a reference,
A scanning speed calculating means for calculating an actually adopted individual scanning speed based on the measured measurement time, the target time for printing, and the reference scanning speed.

【0009】請求項2の発明の原理を、図3を用いて説
明する。目標時間Tと同一の時間で印字を行うように個
別走査速度Sを設定すると、目標時間T、個別走査速度
S、測定時間T0 および基準走査速度S0 の間には、下
記の(1)式の関係が成立する。 S・T=S0 ・T0 …(1) 一方、目標時間Tは、たとえば図3(c),(d)のワ
ークWが搬送速度vで(目標)エリアAT 内を移動する
時間であるから、下記の(2)式で求めることができ
る。 T=(a+b)/v …(2) したがって、上記目標時間T,基準走査速度S0 ,測定
時間T0 に基づいて、個別走査速度Sを求めることがで
きる。ここで目標時間Tはマークのパターンごとに変化
するが、許容される範囲で上記目標時間Tを大きな値に
設定することにより、個別走査速度Sを基準走査速度S
0 よりも小さな値に設定することができる。
The principle of the present invention will be described with reference to FIG. When the individual scanning speed S is set so as to perform printing in the same time as the target time T, the following (1) is set between the target time T, the individual scanning speed S, the measurement time T 0, and the reference scanning speed S 0. The relationship of the formula is established. S · T = S 0 · T 0 (1) On the other hand, the target time T is, for example, the time during which the work W in FIGS. 3C and 3D moves within the (target) area AT at the transport speed v. Therefore, it can be obtained by the following equation (2). T = (a + b) / v (2) Accordingly, the individual scanning speed S can be obtained based on the target time T, the reference scanning speed S 0 , and the measurement time T 0 . Here, the target time T changes for each mark pattern, but by setting the target time T to a large value within an allowable range, the individual scanning speed S is reduced to the reference scanning speed S.
It can be set to a value smaller than 0 .

【0010】請求項3の発明は、印字可能な最大エリア
を記憶する最大エリア記憶部と、この最大エリアに含ま
れ、かつ、この最大エリアよりも小さな目標エリアを記
憶する目標エリア記憶部と、上記目標エリア内で印字を
終了する走査速度を設定する速度設定手段とを備えてい
る。
[0010] According to a third aspect of the present invention, there is provided a maximum area storage unit for storing a maximum printable area, a target area storage unit for storing a target area included in the maximum area and smaller than the maximum area. Speed setting means for setting a scanning speed at which printing is completed in the target area.

【0011】請求項3の発明の原理を図3(c)を用い
て説明する。印字可能な最大エリアAM は、その内側の
目標エリアAT よりも大きいが、目標エリアAT の外側
では、レーザ光が斜めに照射されるから、レーザ光のス
ポットまでの距離が長くなる。そのため、目標エリアA
T の外側では、焦点にボケが生じるとともに、単位面積
当りのエネルギが小さくなる。したがって、目標エリア
T 内で印字を終了させることで、つまり、目標エリア
T 内で印字が終了する走査速度に設定しておくこと
で、印字の品質が向上する。一方、搬送速度にバラツキ
が生じたりすると、目標エリアAT 内において印字を行
えない場合がある。しかし、この場合にも目標エリアA
T の外側には最大エリアAM が設けられているので、若
干品質が低下するものの、最大エリアAM において印字
自体は行うことができる。したがって、ワークWが目標
エリアAT を通過する時間で、丁度、印字が終了するよ
うに走査速度を設定すれば、走査速度を小さくすること
ができるとともに、若干の誤差などがあっても、最大エ
リアAM 内において印字を確実に行うことができる。
The principle of the third aspect of the present invention will be described with reference to FIG. Maximum area A M printable is larger than the target area A T of the inner, the outer target area A T, because the laser light is irradiated obliquely, the distance to the laser beam spot becomes long. Therefore, target area A
Outside T , the focus is blurred and the energy per unit area is small. Therefore, by terminating the print within the target area A T, i.e., by printing in the target area A T is previously set in the scanning speed to finish, the printing quality is improved. On the other hand, if the transport speed varies, printing may not be performed in the target area AT . However, also in this case, the target area A
Since the maximum area A M is provided outside T , the printing itself can be performed in the maximum area A M although the quality is slightly lowered. Therefore, if the scanning speed is set so that the printing is completed just by the time when the work W passes through the target area AT , the scanning speed can be reduced, and even if there is a slight error, the maximum can be obtained. it is possible to reliably perform printing within the area a M.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面にしたがって説
明する。図1〜図3は本発明の第1実施例を示す。図1
において、レーザ発振器1は、たとえばCO2 レーザ
で、駆動電源回路2からの電流により発振して、レーザ
光Lを出射するものである。レーザ発振器1から出射さ
れたレーザ光Lは、一対のカルバノミラー3a,3bに
よって反射された後、集光レンズ4により集光されて、
ワーク(対象物)Wの表面に照射される。上記両カルバ
ノミラー3a,3bは、スキャン光学系3を構成してお
り、一対のカルバノメータ5a,5bからなる光学系駆
動装置5により駆動される。これにより、レーザ光L
は、最大エリア(照射エリア)AM 内において走査さ
れ、搬送中のワークWの表面に照射されて、レーザ光の
エネルギによってワークWにマーキング(印字)を行
う。なお、ワークWは、コンベヤのような搬送装置6に
より、B方向に搬送されて最大エリアAM に搬入される
とともに、ワーク検出器7によって検出される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 3 show a first embodiment of the present invention. FIG.
, The laser oscillator 1 is, for example, a CO 2 laser that oscillates with a current from the drive power supply circuit 2 and emits a laser beam L. The laser light L emitted from the laser oscillator 1 is reflected by a pair of carbano mirrors 3a and 3b, and then condensed by a condensing lens 4.
The surface of the work (object) W is irradiated. The two carbano mirrors 3a and 3b constitute a scanning optical system 3, and are driven by an optical system driving device 5 including a pair of carbanometers 5a and 5b. Thereby, the laser light L
Is scanned in the maximum area (irradiation area) in A M, it is irradiated onto the surface of the work W being conveyed, to mark (printed) on the work W by the energy of the laser beam. Incidentally, the work W by the conveying device 6, such as a conveyor, while being transported to the maximum area A M is conveyed in the B direction, is detected by the workpiece detection device 7.

【0013】つぎに、本発明の要部について説明する。
図2において、レーザマーク装置は、マイクロコンピュ
ータからなる制御装置8と、入力装置9を備えている。
上記制御装置8には、CPU10およびメモリ20が内
蔵されている。上記CPU10は、制御部11、相対座
標演算手段12、速度設定手段13、タイマ手段(測定
手段)14を備えている。一方、メモリ20は、マーク
記憶部27、マーク基準点記憶部21、最大エリア記憶
部22、目標エリア記憶部23、開始点座標記憶部2
4、終了点座標記憶部25、走査速度記憶部26を備え
ている。なお、制御装置8と入力装置9などとの間には
図示しないインタフェースが介挿されている。
Next, the main part of the present invention will be described.
In FIG. 2, the laser mark device includes a control device 8 composed of a microcomputer and an input device 9.
The control device 8 includes a CPU 10 and a memory 20. The CPU 10 includes a control unit 11, a relative coordinate calculation unit 12, a speed setting unit 13, and a timer unit (measurement unit) 14. On the other hand, the memory 20 includes a mark storage unit 27, a mark reference point storage unit 21, a maximum area storage unit 22, a target area storage unit 23, and a start point coordinate storage unit 2.
4, an end point coordinate storage unit 25 and a scanning speed storage unit 26 are provided. An interface (not shown) is interposed between the control device 8 and the input device 9.

【0014】上記マーク記憶部27およびマーク基準点
記憶部21には、それぞれ、図3(b)のマークMの形
状に相当する座標およびマークMのマーク基準点O1
3の座標が、図2の入力装置9から入力されて記憶さ
れている。
[0014] above the mark storing section 27 and the mark reference point storage unit 21, respectively, and FIG. 3 (b) mark reference point O 1 of the coordinates and the mark M corresponding to the shape of the mark M ~
The coordinates of O 3 are input from the input device 9 in FIG. 2 and stored.

【0015】上記最大エリア記憶部22には、図3
(c)の印字可能な最大エリアAM の座標が記憶されて
いる。一方、図2の上記目標エリア記憶部23には、図
3(c)の最大エリアAM に含まれ、かつ、最大エリア
M よりも小さな目標エリアATの座標が記憶されてい
る。目標エリアAT は、たとえば一辺がcの大きさの正
方形で、最大エリアAM と同芯に設定されており、この
範囲で印字を行うと、焦点のボケが殆どない高品質の印
字を行うことができるエリアである。
FIG. 3 shows the maximum area storage section 22.
The coordinates of the maximum printable area A M in (c) are stored. On the other hand, in the target area memory 23 of FIG. 2 are included in the maximum area A M of FIG. 3 (c), and a small coordinates of the target area A T is stored than the maximum area A M. The target area A T is, for example, a square having a side c and is set concentric with the maximum area A M. When printing is performed in this range, high-quality printing with almost no defocus is performed. It is an area where you can do it.

【0016】図2の上記開始点座標記憶部24には、図
3(c)の最大エリアAM における搬送方向Bの上流の
照射開始点ST の座標が記憶されている。一方、図2の
上記終了点座標記憶部25には、図3(c)の最大エリ
アAM における搬送方向Bの下流の照射終了点Eの座標
が記憶されている。
[0016] the starting point coordinate storing section 24 of FIG. 2, the maximum area upstream coordinates of an irradiation start point S T in the transport direction B in A M in FIG. 3 (c) are stored. On the other hand, the above-mentioned end point coordinate storing section 25 of FIG. 2, a downstream coordinate of the irradiation end point E of the conveying direction B in the maximum area A M in FIG. 3 (c) are stored.

【0017】図2の上記走査速度記憶部26には、1つ
の基準走査速度S0 が記憶されているとともに、複数の
個別走査速度Sが記憶される。基準走査速度S0 は、た
とえば当該装置の最大走査速度に設定される。個別走査
速度Sは、ワークWの品種、つまり、個々のマークパタ
ーンに応じた最適な走査速度であり、後述するように、
速度設定手段13によって設定される。
The scanning speed storage section 26 in FIG. 2 stores one reference scanning speed S 0 and a plurality of individual scanning speeds S. The reference scanning speed S 0 is set to, for example, the maximum scanning speed of the device. The individual scanning speed S is an optimal scanning speed according to the type of the work W, that is, an individual mark pattern.
The speed is set by the speed setting means 13.

【0018】上記相対座標演算手段12は、マーク記憶
部27およびマーク基準点記憶部21から読み出した図
3(b)の各マークMおよびマーク基準点O1 〜O3
座標を、実際に図3(c)の目標エリアAT において照
射する相対座標に変換する。この座標の変換は走査速度
および搬送装置6(図1)の搬送速度vに基づいて演算
される。図2の上記制御部11は、駆動電源回路2およ
び光学系駆動装置5を制御して上記個別走査速度Sまた
は基準走査速度S0 で、上記相対座標に相当する位置に
レーザ光L(図1)を照射させる。
The relative coordinate calculating means 12 actually calculates the coordinates of each mark M and the mark reference points O 1 to O 3 in FIG. 3B read from the mark storage section 27 and the mark reference point storage section 21. 3 (c) is converted into relative coordinates for irradiation in the target area AT . This coordinate conversion is calculated based on the scanning speed and the transport speed v of the transport device 6 (FIG. 1). The control unit 11 of FIG. 2 controls the driving power supply circuit 2 and the optical system driving device 5 to control the laser beam L (FIG. 1) at a position corresponding to the relative coordinates at the individual scanning speed S or the reference scanning speed S 0 . ).

【0019】上記速度設定手段13は、個別走査速度S
を演算する走査速度演算手段13aを備えており、図3
(c)の上流側のマーク基準点O1 が照射開始点ST
到達したときに印字を開始し、下流側のマーク基準点O
3 が照射終了点Eに到達したときに印字を終了するよう
に個別走査速度Sを設定する。また、この実施例の場
合、上記速度設定手段13(図2)は、印字が最大エリ
アAM ではなく、目標エリアAT において終了するよう
に、個別走査速度Sを設定する。
The speed setting means 13 determines the individual scanning speed S
Is provided with a scanning speed calculating means 13a for calculating
Mark reference point O 1 of the upstream side starts printing when it reaches the irradiation start point S T in (c), the downstream side of the mark reference point O
The individual scanning speed S is set so that printing is completed when 3 reaches the irradiation end point E. Further, in this embodiment, the speed setting means 13 (FIG. 2) is printed instead maximum area A M is, to end at the target area A T, to set the individual scanning speeds S.

【0020】つぎに、個別走査速度Sの具体的な設定方
法について説明する。まず、図2の走査速度記憶部26
から基準走査速度S0 を読み出し、実際に印字を行うワ
ークWについて、基準走査速度S0 で印字した場合の所
要時間T0 を光学系駆動装置5を作動させて測定する。
この測定した測定時間T0 は、タイマ手段14によって
測定される。この際、レーザ発振器1からレーザ光を出
射させない方が好ましいが、レーザ光を出射させてもよ
い。
Next, a specific setting method of the individual scanning speed S will be described. First, the scanning speed storage unit 26 shown in FIG.
The reference scanning speed S 0 is read out from, and the required time T 0 when the printing is performed at the reference scanning speed S 0 is measured by operating the optical system driving device 5 for the work W to be actually printed.
The measured measurement time T 0 is measured by the timer means 14. At this time, it is preferable that the laser beam is not emitted from the laser oscillator 1, but the laser beam may be emitted.

【0021】一方、実際には、図3(c)のワークWの
上流のマーク基準点O1 が照射開始点ST に到達した
後、下流のマーク基準点O3 が照射終了点Eに到達する
までの間に印字を行うので、印字の目標時間Tは、前述
の下記の(2)式で表される。 T=(a+b)/v …(2) 但し、a+b:印字中にワークWが移動する距離 a+b=a+c−d d:1つの文字パターンの最大幅
Meanwhile, actually, after the mark reference point O 1 of the upstream of the work W shown in FIG. 3 (c) reaches the irradiation start point S T, it is downstream of the mark reference point O 3 reaches the irradiation end point E Since printing is performed before the printing, the target printing time T is expressed by the above-mentioned equation (2). T = (a + b) / v (2) where a + b is the distance the work W moves during printing a + b = a + c−d d is the maximum width of one character pattern

【0022】上記目標時間T、測定時間T0 、個別走査
速度Sおよび基準走査速度S0 の間には、前述の下記の
(1)式の関係が成立する。 S・T=S0 ・T0 …(1) 上記(1),(2)式に基づいて、図2の走査速度演算
手段13aが個別走査速度Sを算出する。算出された個
別走査速度Sは、レジスタからなる個別走査速度記憶部
13bに記憶される。なお、個別走査速度Sは、必要に
応じて、走査速度記憶部26に記憶される。
The relationship of the following equation (1) holds between the target time T, the measurement time T 0 , the individual scanning speed S, and the reference scanning speed S 0 . ST = S 0 · T 0 (1) The scanning speed calculating means 13a of FIG. 2 calculates the individual scanning speed S based on the above equations (1) and (2). The calculated individual scanning speed S is stored in the individual scanning speed storage unit 13b composed of a register. Note that the individual scanning speed S is stored in the scanning speed storage unit 26 as needed.

【0023】つぎに、上記構成の動作について説明す
る。まず、実際に印字を行う前に、予め、前述の方法で
個別走査速度Sを求める。その後、図1の搬送装置6に
より、ワークWを搬送方向Bに搬送する。ワークWが最
大エリアAM に搬入されると、ワーク検出器7がワーク
Wを検出し、ワーク検出信号がCPU10(図2)に出
力される。CPU10(図2)は、ワーク検出器7の検
出信号に基づいて図3(c)のマーク基準点01 が照射
開始点ST に到達したことを知り、ワークWが最大エリ
アAM に入った後、上流のマーク基準点O1 が照射開始
点ST に到達すると、図2の駆動電源回路2を介してレ
ーザ発振器1にレーザ光を出射させるとともに、光学系
駆動装置5を介してスキャン光学系3(図1)を走査さ
せて印字を開始する。このときの走査速度は、当該ワー
クWの品種や印字内容(マークパターン)に応じた個別
走査速度Sが走査速度記憶部26からCPU10に予め
読み出されて選択される。こうして、図3(c)の上流
のマーク基準点O1 が照射開始点ST に到達した時に印
字を開始し、図3(d)のように、下流側のマーク基準
点O3 が照射終了点Eに到達した時に印字が終了し、ワ
ークWに「アイウ」のようなマークMが印字される。
Next, the operation of the above configuration will be described. First, before actually printing, the individual scanning speed S is obtained in advance by the above-described method. Thereafter, the workpiece W is transported in the transport direction B by the transport device 6 of FIG. When the workpiece W is loaded to the maximum area A M, the workpiece detector 7 detects the workpiece W, the workpiece detection signal is output to the CPU 10 (FIG. 2). CPU 10 (FIG. 2) knows that on the basis of the detection signal of the work detector 7 is marked reference point 0 1 shown in FIG. 3 (c) reaches the irradiation start point S T, workpiece W enters the maximum area A M after, the mark reference point O 1 of the upstream reaches the irradiation start point S T, together emit a laser beam to the laser oscillator 1 through the driving power source circuit 2 in FIG. 2, through the optical system driving device 5 scans Printing is started by scanning the optical system 3 (FIG. 1). As the scanning speed at this time, the individual scanning speed S corresponding to the type of the work W and the print content (mark pattern) is read in advance from the scanning speed storage unit 26 to the CPU 10 and selected. Thus, printing is started when the mark reference point O 1 of the upstream shown in FIG. 3 (c) reaches the irradiation start point S T, as shown in FIG. 3 (d), the ends irradiation mark reference point O 3 of the downstream When the point E is reached, the printing is completed, and a mark M such as “Aiu” is printed on the work W.

【0024】ところで、レーザ光のスポットを目標エリ
アAT の中心付近のみを走査して印字を行う場合には、
ワークWが(a+d)程度の距離を移動する間に印字を
終了する必要がある。これに対し、このレーザマーク装
置の場合、実際に印字を行う際の個別走査速度Sは、上
流側のマーク基準点O1 が照射開始点ST に到達した時
に印字を開始し、下流側のマーク基準点O3 が照射終了
点Eに到達した時に印字を終了する。したがって、印字
中のワークWの移動距離が(a+b)のように長くなる
から、つまり、印字時間がT=(a+b)/vのように
長くなるから、個別走査速度Sを小さくすることがで
き、その結果、印字の品質が向上する。
When printing is performed by scanning the spot of the laser beam only near the center of the target area AT ,
It is necessary to finish printing while the work W moves a distance of (a + d). In contrast, when the laser mark device, the individual scanning speeds S in performing the actual printing starts printing when the mark reference point O 1 of the upstream side reaches the irradiation start point S T, the downstream Printing ends when the mark reference point O 3 reaches the irradiation end point E. Therefore, since the moving distance of the work W during printing becomes longer as (a + b), that is, the printing time becomes longer as T = (a + b) / v, the individual scanning speed S can be reduced. As a result, the quality of printing is improved.

【0025】ここで、上記目標時間Tの間に、丁度、印
字が終了する速度を、机上計算によってオペレータが求
めるのは容易でない。これに対し、このレーザマーク装
置では、タイマ手段14(図2)が基準走査速度S0
実際の印字を行った場合の所要時間(測定時間)T0
測定し、前述の(1),(2)式に基づいて、各マーク
パターンの印字に必要な個別走査速度Sを、走査速度演
算手段13a(図2)が算出する。したがって、個別走
査速度Sを容易に求めることができるとともに、マーク
パターンに応じた遅い走査速度で印字を行えるから、印
字の品質が向上する。。
Here, it is not easy for the operator to obtain the speed at which printing is completed during the target time T by desk calculation. On the other hand, in this laser mark device, the timer means 14 (FIG. 2) measures the required time (measurement time) T 0 when the actual printing is performed at the reference scanning speed S 0 , and the above-described (1), The scanning speed calculating means 13a (FIG. 2) calculates the individual scanning speed S required for printing each mark pattern based on the equation (2). Therefore, the individual scanning speed S can be easily obtained, and printing can be performed at a low scanning speed according to the mark pattern, so that the printing quality is improved. .

【0026】なお、目標時間Tは、必ずしも前述の
(1),(2)式によって求める必要はなく、測定時間
0 、基準走査速度S0 および個別走査速度Sに基づい
て求めればよい。たとえば、搬送装置6の速度誤差など
を考慮して、(1),(2)式から求められる走査速度
よりも若干大きな個別走査速度Sとしてもよい。
It should be noted that the target time T does not necessarily need to be determined by the above-described equations (1) and (2), but may be determined based on the measurement time T 0 , the reference scanning speed S 0 and the individual scanning speed S. For example, the individual scanning speed S may be slightly higher than the scanning speed obtained from the expressions (1) and (2) in consideration of the speed error of the transport device 6 and the like.

【0027】また、第1実施例では、最大エリアAM
内側に目標エリアAT を設けて、目標エリアAT 内を走
査させるだけで印字を行えるようにしている。したがっ
て、最大エリアAM の中心から離れた目標エリアAT
外側では、原則として印字が行われない。その結果、焦
点のボケが小さくなるので、印字の品質が向上する。
In the first embodiment, the target area A T is provided inside the maximum area A M so that printing can be performed only by scanning the target area A T. Thus, outside the target area A T away from the center of the maximum area A M, is not performed printing principle. As a result, the blurring of the focus is reduced, and the quality of printing is improved.

【0028】図4は搬送方向Bが変った場合の変形例を
示す。図4(a)は、搬送方向Bが図3の場合とは逆方
向に設定された場合を示す。この場合、マーク基準点O
3 が照射開始点ST に到達したときに印字を開始し、マ
ーク基準点O1 が照射終了点Eに到達したときに印字を
終了する。
FIG. 4 shows a modification in which the transport direction B changes. FIG. 4A shows a case where the transport direction B is set in a direction opposite to that in FIG. In this case, the mark reference point O
3 starts printing when it reaches the irradiation start point S T, the mark reference point O 1 has finished printing when it reaches the irradiation end point E.

【0029】図4(b)は、搬送方向Bが図3の場合と
は90°異なる方向に設定された場合を示す。この場
合、マーク基準点O1 が照射開始点ST に到達したとき
に印字を開始し、マーク基準点O4 が照射終了点Eに到
達したときに印字を終了する。この図4(b)の場合、
個別走査速度Sは下記の(3)式により求められる。 S=S0 ・T0 ・{v/(a1 +b1 )} …(3) 但し、a1 +b1 :印字中にワークWが移動する距離 a1 +b1 =a1 +c−h h:1つの文字パターンの最大高さ
FIG. 4B shows a case where the transport direction B is set to a direction different from that of FIG. 3 by 90 °. In this case, printing is started when the mark reference point O 1 reaches the irradiation start point S T, the mark reference point O 4 is finished printing when it reaches the irradiation end point E. In the case of FIG.
The individual scanning speed S is obtained by the following equation (3). S = S 0 · T 0 · {v / (a 1 + b 1 )} (3) where a 1 + b 1 : distance traveled by the workpiece W during printing a 1 + b 1 = a 1 + c-h h: Maximum height of one character pattern

【0030】図4(c)は、搬送方向Bが図4(b)と
は逆の方向に設定された場合を示す。この場合、マーク
基準点O4 が照射開始点ST に到達したときに印字を開
始し、マーク基準点O1 が照射終了点Eに到達したとき
に印字を終了する。
FIG. 4C shows a case where the transport direction B is set in a direction opposite to that of FIG. 4B. In this case, printing is started when the mark reference point O 4 reaches the irradiation start point S T, the mark reference point O 1 has finished printing when it reaches the irradiation end point E.

【0031】ところで、図3の第1実施例では、最大エ
リアAM の中に目標エリアAT を設けたが、請求項1,
2の発明では、図4(b),(c)のように、目標エリ
アAT を設けずに、最大エリアAM のみを設け、これを
記憶させてもよい。
[0031] In the first embodiment of FIG. 3, it is provided with the target area A T in the maximum area A M, claim 1,
According to the second aspect, as shown in FIGS. 4B and 4C, only the maximum area A M may be provided without storing the target area AT, and may be stored.

【0032】図5は第2実施例を示す。この第2実施例
は、搬送速度vが不均一ないし未知の場合の実施例を示
す。この場合、図1の二点鎖線で示す位置センサ30を
設ける。この位置センサ30は、搬送装置6の搬送速度
vとは無関係に、搬送面が一定の設定距離動く度に、図
5(a)の位置パルス信号を出力する。
FIG. 5 shows a second embodiment. The second embodiment shows an embodiment in which the transport speed v is not uniform or unknown. In this case, a position sensor 30 indicated by a two-dot chain line in FIG. 1 is provided. The position sensor 30 outputs the position pulse signal shown in FIG. 5A every time the transport surface moves by a predetermined set distance, regardless of the transport speed v of the transport device 6.

【0033】今、位置パルス信号が発生する間隔を
1 ,t2 …とすると、図5(b)のワークWが図5
(c)のように、所定の移動距離L=a+dだけ移動す
るのにかかる時間T、つまり、目標時間Tは、下記の
(4)式で求められる。 T=t1 +t2 +…+tL/L1 …(4) 但し、L1:1パルス当りのワークWの移動量
Assuming that the intervals at which the position pulse signal is generated are t 1 , t 2, ..., The work W shown in FIG.
As shown in (c), the time T required to move by a predetermined moving distance L = a + d, that is, the target time T is obtained by the following equation (4). T = t 1 + t 2 +... + T L / L1 (4) where L1 is the movement amount of the work W per pulse.

【0034】一方、搬送速度vが不均一であることか
ら、図3(d)の移動距離L=(a+b)よりも小さな
図5(c)の移動距離L=(a+d)の間に印字が丁度
終了するように設定する。これにより、搬送速度vが速
くなっても、距離(b−d)の分だけ、余裕が生じる。
なお、この場合、個別走査速度Sは下記の(5)式で求
められる。 S=S0 ・T0 /(t1 +t2 +…+tL/L1) …(5)
On the other hand, since the transport speed v is not uniform, printing is performed during the moving distance L = (a + d) in FIG. 5C, which is smaller than the moving distance L = (a + b) in FIG. 3D. Set to end just. As a result, even if the transport speed v increases, a margin is provided by the distance (b-d).
In this case, the individual scanning speed S is obtained by the following equation (5). S = S 0 · T 0 / (t 1 + t 2 +... + T L / L1 ) (5)

【0035】図6は図5の第2実施例と搬送方向Bが9
0°異なる場合の変形例を示す。この変形例では、図6
(a)のマーク基準点O1 が照射開始点ST に到達した
とき印字を開始し、図6(b)のマーク基準点O7 が照
射終了点Eに到達したとき印字を終了する。この場合、
個別走査速度Sは、下記の(6)式で求められる。 S=S0 ・T0 /(t1 +t2 +…+tL/L1) …(6) 但し、L=a1 +h
FIG. 6 shows the second embodiment of FIG.
A modified example when the angle is different by 0 ° is shown. In this modification, FIG.
Mark reference point O 1 of (a) starts printing when it reaches the irradiation start point S T, the mark reference point O 7 in FIG. 6 (b) terminates the printing when it reaches the irradiation end point E. in this case,
The individual scanning speed S is obtained by the following equation (6). S = S 0 · T 0 / (t 1 + t 2 +... + T L / L1 ) (6) where L = a 1 + h

【0036】ところで、上記各実施例では、印字中に、
図1のワークWが移動したが、請求項2の発明では、ワ
ークWが静止している間に印字を行う場合についても適
用される。たとえば、搬送装置6がワークWを間欠的に
搬送する機能を有し、ワークWが最大エリアAM 内に搬
入された後、搬送装置6を一定時間停止させ、この停止
中に印字を行う場合、搬送装置6の停止時間に合わせた
最適の走査速度を設定してもよい。この場合、目標時間
Tは、ワークWの停止時間以下の値に設定される。ま
た、自動機で、ワークWを1個づつ搬入する場合に、搬
入のサイクルタイムに合せた最適の走査速度を設定する
場合にも適用される。これらの記載から明らかなよう
に、目標時間Tは、印字するのに許容される許容時間と
同一あるいは許容時間よりも短い時間に設定すればよ
い。
In each of the above embodiments, during printing,
Although the work W in FIG. 1 has moved, the invention of claim 2 is also applied to a case where printing is performed while the work W is stationary. For example, if the carrying device 6 has a function of transporting the workpiece W intermittently, after the workpiece W is carried into the maximum area A M, the conveying device 6 is stopped for a certain time, performs printing in this stop Alternatively, an optimum scanning speed may be set according to the stop time of the transport device 6. In this case, the target time T is set to a value equal to or shorter than the stop time of the work W. In addition, the present invention is also applied to a case where an automatic machine sets the optimum scanning speed in accordance with the cycle time of loading when the workpieces W are loaded one by one. As is clear from these descriptions, the target time T may be set to be equal to or shorter than the allowable time allowed for printing.

【0037】また、上記各実施例では、図3の1つのマ
ークパターン「アイウ」に複数のマーク基準点O1 〜O
N を有する場合について説明したがマーク基準点O1
1つの場合でも本発明を適用し得る。マーク基準点O1
が1つの場合には、図3(c)のマーク基準点O1 が照
射開始点ST に到達してから照射終了点Eに到達するま
での間に印字を終了するようにすればよい。
Further, in each of the above embodiments, a plurality of mark reference points O 1 to O 1 are added to one mark pattern “AIU” in FIG.
It has been described with N but the present invention can be applied even when the mark reference point O 1 is one. Mark reference point O 1
There the one case, it is sufficient to terminate the printing until the mark reference point O 1 shown in FIG. 3 (c) reaches the irradiation end point E from reaching the irradiation start point S T.

【0038】また、上記移動距離Lを、図3の第1実施
例では(a+b)とし、図5の第2実施例では(a+
d)としたが、本発明では、移動距離Lをたとえばa+
d≦L≦a+bの範囲で適宣設定してもよい。
The moving distance L is (a + b) in the first embodiment of FIG. 3, and (a + b) in the second embodiment of FIG.
However, in the present invention, the moving distance L is, for example, a +
It may be set appropriately within the range of d ≦ L ≦ a + b.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、マーク基準点が上流側の照射開始点に到達した
ときに印字を開始し、マーク基準点が下流側の照射終了
点に到達したときに印字を終了するように個別走査速度
を設定するので、対象物が長い距離を移動する間に印字
を行なえばよい。したがって、走査速度を一定の高速度
に固定した場合に比べ、走査速度を小さくすることがで
きるから、適切な走査速度を設定することができる。つ
まり、低いレーザ出力で、かつ、許容される時間内にお
いて、品質の良いマークを形成することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, printing is started when the mark reference point reaches the irradiation start point on the upstream side, and the mark reference point is set on the irradiation end point on the downstream side. Since the individual scanning speed is set so that the printing is terminated when the object reaches, printing may be performed while the object moves over a long distance. Therefore, since the scanning speed can be reduced as compared with the case where the scanning speed is fixed to a constant high speed, an appropriate scanning speed can be set. That is, a high-quality mark can be formed with a low laser output and within an allowable time.

【0040】また、請求項2の発明によれば、基準走査
速度を用いて実際の印字に必要な時間を測定し、この測
定時間、基準走査速度および目標時間に基づいて個別走
査速度を求めるので、適切な個別走査速度を用いて高品
質の印字を行うことができるとともに、個別走査速度を
容易に求めることができる。
According to the second aspect of the present invention, the time required for actual printing is measured using the reference scanning speed, and the individual scanning speed is obtained based on the measured time, the reference scanning speed, and the target time. In addition, high-quality printing can be performed using an appropriate individual scanning speed, and the individual scanning speed can be easily obtained.

【0041】また、請求項3の発明によれば、印字可能
な最大エリアの内側に目標エリアを設けたので、通常は
目標エリア内で印字を行うことにより、高品質の印字を
行うことができるとともに、走査速度が不均一な場合な
どに、目標エリアの外側で印字を行う必要があるときに
も印字を行うことができる。
According to the third aspect of the present invention, since the target area is provided inside the maximum printable area, high quality printing can be normally performed by performing printing in the target area. In addition, printing can be performed when printing needs to be performed outside the target area, for example, when the scanning speed is not uniform.

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

【図1】本発明の第1実施例を示すレーザマーク装置の
概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a laser marking device showing a first embodiment of the present invention.

【図2】制御装置を示す概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a control device.

【図3】(a)は印字されたワークを示す平面図、
(b)はマークパターンを示す平面図、(c),(d)
は印字動作を示す平面図である。
FIG. 3A is a plan view showing a printed work,
(B) is a plan view showing a mark pattern, (c) and (d).
Is a plan view showing a printing operation.

【図4】搬送方向、マークパターンが変った場合の印字
方法を示す平面図である。
FIG. 4 is a plan view showing a printing method when a transport direction and a mark pattern change.

【図5】搬送速度が不均一な場合の印字方法を説明する
図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a printing method when the transport speed is uneven.

【図6】同じく搬送方向が変った場合の印字方法を示す
図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a printing method when the transport direction changes.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

13:速度設定手段 13a:走査速度演算手段 14:測定手段(タイマ手段) 21:マーク基準点記憶部 22:最大エリア記憶部 23:目標エリア記憶部 24:開始点座標記憶部 25:終了点座標記憶部 26:(基準および個別)走査速度記憶部 AM :最大エリア AT :目標エリア B:搬送方向 E:照射終了点 ST :照射開始点 S:個別走査速度 S0 :基準走査速度 O1 〜O3 :マーク基準点 W:ワーク L:レーザ光13: speed setting means 13a: scanning speed calculating means 14: measuring means (timer means) 21: mark reference point storage section 22: maximum area storage section 23: target area storage section 24: start point coordinate storage section 25: end point coordinates Storage unit 26: (Reference and individual) scanning speed storage unit A M : Maximum area A T : Target area B: Transport direction E: Irradiation end point S T : Irradiation start point S: Individual scanning speed S 0 : Reference scanning speed O 1 to O 3 : mark reference point W: work L: laser beam

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 26/00 - 26/08 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B23K 26/00-26/08

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 レーザ光を所定のエリア内において走査
して、搬送中の対象物の表面に対しレーザ光を照射する
ことで対象物の表面にマークを形成する走査型レーザマ
ーク装置において、 上記エリアを記憶するエリア記憶部と、 上記エリアにおける搬送方向上流の照射開始点の座標を
記憶する開始点座標記憶部と、 上記エリアにおける搬送方向下流の照射終了点の座標を
記憶する終了点座標記憶部と、 上記マークの基準となるマーク基準点の座標を記憶する
マーク基準点記憶部と、 マーク基準点が上記照射開始点に到達したときに印字を
開始し上記照射終了点に到達したときに印字を終了する
走査速度を設定する速度設定手段とを備えた走査型レー
ザマーク装置。
1. A scanning laser mark device that scans a laser beam within a predetermined area and irradiates the surface of the object being conveyed with the laser beam to form a mark on the surface of the object. An area storage unit that stores an area; a start point coordinate storage unit that stores the coordinates of an irradiation start point upstream in the transport direction in the area; and an end point coordinate storage that stores coordinates of an irradiation end point downstream in the transport direction in the area. A mark reference point storage unit for storing coordinates of a mark reference point serving as a reference of the mark, and printing is started when the mark reference point reaches the irradiation start point, and when the irradiation end point is reached. A scanning laser mark device comprising a speed setting means for setting a scanning speed at which printing is completed.
【請求項2】 レーザ光を所定のエリア内において走査
して、対象物の表面に対しレーザ光を照射することで対
象物の表面にマークを形成する走査型レーザマーク装置
において、 基準となる基準走査速度で印字を行うのに必要な時間を
測定する測定手段と、 この測定した測定時間、印字を行う目標時間および上記
基準走査速度に基づいて、実際に採用する個別走査速度
を演算する走査速度演算手段とを備えた走査型レーザマ
ーク装置。
2. A scanning laser mark device that scans a laser beam within a predetermined area and irradiates the surface of the object with the laser beam to form a mark on the surface of the object. Measuring means for measuring a time required for printing at a scanning speed; and a scanning speed for calculating an individual scanning speed to be actually employed based on the measured measuring time, a target time for printing, and the reference scanning speed. A scanning laser mark device comprising a calculating means.
【請求項3】 レーザ光を所定のエリア内において走査
して、搬送中の対象物の表面に対しレーザ光を照射する
ことで対象物の表面にマークを形成する走査型レーザマ
ーク装置において、 印字可能な最大エリアを記憶する最大エリア記憶部と、 この最大エリアに含まれ、かつ、この最大エリアよりも
小さな目標エリアを記憶する目標エリア記憶部と、 上記目標エリア内で印字を終了する走査速度を設定する
速度設定手段とを備えた走査型レーザマーク装置。
3. A scanning laser mark device which scans a laser beam within a predetermined area and irradiates the surface of the object being conveyed with the laser beam to form a mark on the surface of the object. A maximum area storage section for storing a maximum possible area; a target area storage section for storing a target area included in the maximum area and smaller than the maximum area; and a scanning speed for ending printing in the target area. And a speed setting means for setting a speed.
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