JP2591473B2 - レーザマーキング方法およびレーザマーキング装置 - Google Patents

レーザマーキング方法およびレーザマーキング装置

Info

Publication number
JP2591473B2
JP2591473B2 JP6105224A JP10522494A JP2591473B2 JP 2591473 B2 JP2591473 B2 JP 2591473B2 JP 6105224 A JP6105224 A JP 6105224A JP 10522494 A JP10522494 A JP 10522494A JP 2591473 B2 JP2591473 B2 JP 2591473B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
marking
laser
arc
laser beam
regular polygon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP6105224A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07308787A (ja
Inventor
澄博 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP6105224A priority Critical patent/JP2591473B2/ja
Publication of JPH07308787A publication Critical patent/JPH07308787A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2591473B2 publication Critical patent/JP2591473B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Numerical Control (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ワークの表面ににレー
ザビームを照射してマーキングを行なうレーザマーキン
グ方法およびレーザマーキング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、レーザビームを照射してマーキン
グを行なうレーザマーキング装置を用いて、ワークの表
面に円弧のマーキングを行なう場合、その円弧を正多角
形で近似してマーキングを行なっていた。通常のマーキ
ングスピードでは、ビームポジショナの慣性によって多
角形の角が丸くなるので、円弧の半径に応じて正多角形
の角数を多くすれば、見た目では問題にならない。
【0003】以下に、円弧を正多角形で近似する場合の
従来のマーキング方法について具体的に説明する。い
ま、図5に示すようにxy平面における座標(0,r)
を中心Oとした半径rの円を正多角形で近似してマーキ
ングする場合、マーキングの開始点Sの座標を(0,
0)、正多角形の角数をnとすると、まず、開始点Sで
の円に対する接線方向に正多角形の一辺をマーキングす
る。この接線とx軸とのなす角度を傾き角θC とする
と、ここではθC =0なので、最初の一辺はx軸上にマ
ーキングされる。また、正多角形の一辺の長さをLとす
ると、Lは2πr/nで近似される。一辺がマーキング
されたら、前回の傾き角に360°/nを加えた傾き角
で、前回の辺の終点から続けて次の辺をマーキングす
る。これを順次繰り返していくことによって、ビームポ
ジショナが反時計方向にスキャンされ、図6に示すよう
に正n角形がマーキングされる。なお、ビームポジショ
ナを時計方向にスキャンする場合には、傾き角を360
°/nずつ減ずる。
【0004】ここでは円のマーキングについて説明した
が、円弧の場合も同様にしてマーキングする。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のマーキング方法では、近似する正多角形の最初
の一辺を、マーキングの開始点での円弧に対する接線方
向にマーキングするので、正多角形の中心位置が円弧の
中心位置とずれてしまうという問題点があった。例え
ば、図5に示した円を従来の方法を用いて正多角形で近
似した場合、図6に示したようにその中心O’の座標は
(ΔCx ,r−ΔCy )となり、円の中心Oに対してX
軸方向にΔCx 、Y軸方向にΔCy のずれが生じてしま
う。また、開始点Sに対する円の中心Oと正多角形の中
心O’とのずれ角は180°/nとなり、ΔCx 、ΔC
y はそれぞれ ΔCx =r・sin(180°/n) ΔCy =r{cos(180°/n)−1} となる。ここでは説明を簡単にするためにマーキングの
開始点における接線の傾き角θC =0の場合について述
べたが、中心位置のずれは、傾き角θC =0でない場合
でも生じる。
【0006】このように近似した正多角形の中心位置が
ずれるということは、所定の位置に円弧がマーキングで
きないということであり、半径の異なる円弧や直線との
組合せで構成される文字パターンをマーキングする場合
等には、字体の歪みが生じ、品質のよいマーキングがで
きなくなってしまう。
【0007】そこで本発明は、円弧を正多角形で近似し
てマーキングするに際し、中心位置のずれが生じないレ
ーザマーキング方法およびレーザマーキング装置を提供
することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のレーザマーキング方法は、2次元平面上にレー
ザビームを照射しながら移動して円弧をマーキングする
に際し、前記レーザビームの移動を角数がn角の正多角
形で近似し、前記正多角形の一辺のマーキングごとに前
記レーザビームの移動方向を360°/nずつ変化させ
マーキングするレーザマーキング方法において、前記
近似する正多角形の最初の辺をマーキングするとき
ーキング開始点での前記円弧接線に対して、前記円弧
のマーキング方向に応じて180°/nを加え、または
減じた角度だけ傾かせた方向にレーザビームを移動させ
ることを特徴とする。
【0009】また、前記最初の辺をマーキングすると
き、前記円弧のマーキング方向が時計回りの場合には前
記円弧接線に対して180°/nを加えた角度だけ前
記レーザビームの移動方向を傾かせ、前記円弧のマーキ
ング方向が反時計回りの場合には前記円弧接線に対し
180°/nを減じた角度だけ前記レーザビームの移
動方向を傾かせるものであってもよい。
【0010】本発明のレーザマーキング装置は、レーザ
ビームを発するレーザ光源と、ワークの表面に所定の形
状をマーキングするために前記レーザ光源からのレーザ
ビームを前記ワーク上に照射しながら移動させるスキャ
ン光学系と、前記スキャン光学系の制御を行なう制御部
とを有し、円弧のマーキングの際に、該円弧を角数がn
角の正多角形で近似し、前記正多角形の一辺のマーキン
グごとに前記レーザビームの移動方向を360°/nず
つ変化させるレーザマーキング装置において、前記制御
部は、前記近似する正多角形の最初の辺をマーキングす
るときマーキング開始点での前記円弧接線に対し
、前記円弧のマーキング方向に応じて180°/nを
加え、または減じた角度だけ傾かせた方向にレーザビー
ムを移動させるように前記スキャン光学系を制御するこ
とを特徴とする。
【0011】
【作用】上記のとおり構成された本発明のレーザマーキ
ング方法では、近似する正多角形の角数をnとしたと
き、正多角形の最初の辺をマーキングする際に、レーザ
ビームの移動方向が、マーキング開始点での円弧接線
に対して、マーキング方向に応じて180° /nだけ
補正される。これにより、正多角形の中心と円弧の中心
とが一致し、正多角形で近似された円弧は所望の位置に
マーキングされる。
【0012】本発明のレーザマーキング装置では、円弧
のマーキングの場合には、近似する正多角形の最初の辺
をマーキングする際に、制御部でのスキャン光学系の制
御により、レーザビームの移動方向が、マーキング開始
点での円弧接線に対して、マーキング方向に応じて1
80° /nだけ補正される。
【0013】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0014】図1は、本発明のレーザマーキング装置の
一実施例のブロック図であり、図2は、図1に示したレ
ーザマーキング装置のスキャン光学系ユニットの構成図
である。
【0015】このレーザマーキング装置は、Nd:YA
Gレーザ光を発振させ、後述するスキャン光学系ユニッ
ト10へレーザ光を発射するNd:YAGレーザ発振器
1と、スキャン光学系ユニット10へ電気信号を送り、
これを制御するビームポジショナコントローラ2と、N
d:YAGレーザ発振器1のランプに電力を供給するレ
ーザ電源3と、レーザのQスイッチング動作を行なわせ
るQスイッチドライバ4と、Nd:YAGレーザ発振器
1の冷却を行なう冷却ユニット5とを有し、これらビー
ムポジショナコントローラ2、レーザ電源3、Qスイッ
チドライバ4および冷却ユニット5が、制御部6により
コントロールされる構成となっている。また、ワーク2
0の加工面を表示するために、モニタ7が設けられてい
る。
【0016】スキャン光学系ユニット10は、レーザビ
ームを2次元方向にスキャンしながら照射しワーク20
にマーキングを行なうもので、Nd:YAGレーザ発振
器1から発射された細いレーザビームはビームエキスパ
ンダ11により太い平行光線となり、45°反射固定ミ
ラー12で全反射される。45°反射固定ミラー12で
全反射されたレーザビームは、ビームポジショナコント
ローラ2からの制御信号に基づいて駆動されるビームポ
ジショナ13により、マーキング位置に応じた所定の方
向に導かれ、スキャンレンズ15に入射される。
【0017】ビームポジショナ13は、x軸オプティカ
ルスキャナ14aとy軸オプティカルスキャナ14bと
を有し、ビームポジショナコントローラ2によりこれら
各オプティカルスキャナ14a、14bの角度を変える
ことでビームを所定の方向に導く。スキャンレンズ15
は、レーザビームをワーク20の加工面で結像させるた
めのレンズで、スキャンレンズ15を透過したレーザビ
ームは、ダイクロイックミラー16で反射されてワーク
20の加工面に照射される。ダイクロイックミラー16
とワーク20との間には、レーザビームでのマーキング
時に発生するワーク20からの飛散物が光学系に付着す
るのを防止するために、シールドガラス17が配置され
ている。
【0018】ワーク20の加工面からの可視光は、ダイ
クロイックミラー16で半分が透過され、残りの半分が
反射される。このうち、ダイクロイックミラー16で反
射された可視光は、スキャンレンズ15およびビームポ
ジショナ13を経由し、45°反射固定ミラー12を透
過した後、クロスラインモニタ光学系(不図示)へ導入
される。一方、ダイクロイックミラー16を透過した可
視光は、モニタミラー18で反射されて全景モニタ光学
系(不図示)へ導入される。クロスラインモニタ光学系
および全景モニタ光学系は、それぞれモニタ7に画像情
報を送り、モニタ7では、クロスラインモニタ光学系を
通した加工部分の拡大表示、または全景モニタ光学系を
通したワーク20の加工面の全景の表示がなされ、それ
ぞれの表示はスイッチ(不図示)により切換可能となっ
ている。
【0019】次に、本実施例のレーザマーキング装置で
xy平面上に円弧をマーキングする際の動作について図
3を参照しつつ説明する。
【0020】まず、マーキングしようとする円弧の半径
rと、マーキングの開始点でのx軸に対する円弧の接線
の傾き角θC と、円弧のマーキング方向aと、マーキン
グ速度Vとを制御部6に入力する(S101)。
【0021】制御部6では、近似する正多角形の角数n
と、正多角形の一辺の長さLとを計算する(S10
2)。ここで、正多角形の角数nは、r<9mmのとき
n=45、9mm≦r<18mmのときn=90、18
mm≦rのときn=180として与える。また、正多角
形の一辺の長さLは、L=2πr/nで計算する。
【0022】さらに、円弧のマーキング方向aが時計回
りか反時計回りかを判断し(S103)、反時計回りの
ときには、x軸に対するビームの移動方向、すなわちx
軸に対する開始辺の傾き角θS を、θS =θC +180
°/nとする(S104)。一方、時計回りのときに
は、開始辺の傾き角θS を、θS =θC −180°
nとする(S105)。
【0023】そして、Nd:YAGレーザ発振器1をO
Nし(S106)、ビームポジショナ13を制御してレ
ーザビームをx軸に対する傾き角θS 方向に速度Vで長
さLだけ移動させ(S107)、正多角形の一辺をマー
キングする。
【0024】一辺がマーキングされたら、その辺が最後
の辺かどうかを判断し(S108)、最後の辺の場合に
はレーザをOFFして(S110)マーキングを終了す
る。一方、最後の辺でない場合には、円弧のマーキング
方向が時計回りのときには傾き角θS に360°/nを
加え、反時計回りのときには傾き角θS から360°/
nを減じ(S109)、再びレーザビームを傾き角θS
方向に速度Vで長さLだけ移動させる(S107)。こ
の動作を最後の辺まで繰り返し、最後の辺になったらレ
ーザをOFFして(S110)マーキングを終了する。
【0025】例えば、図5に示した、座標(0,r)を
中心Oとする半径rの円を反時計回りにマーキングする
場合、マーキングの開始点Sの座標を(0,0)とする
と、マーキングの開始点でのx軸に対する円の接線の傾
き角θC =0なので、最初の傾き角θS =180°/n
となり、図4の(a)に示すように最初の辺がマーキン
グされる。そして次の辺は、傾き角θS に360°/n
が加えられ、図4の(b)に示すように最初の辺に続け
てマーキングされる。これを最後の辺まで繰り返すこと
で、図4の(c)に示すように、中心Oの座標を(0,
r)とする正多角形がマーキングされる。
【0026】以上説明したように、近似する正多角形の
最初の辺をマーキングする際に、マーキング方向に応じ
てビームポジショナの移動方向を180°/nだけ加減
することにより、従来生じていた円弧の中心と正多角形
の中心とのずれ角180°/nが補正される。その結
果、正多角形の中心は円弧の中心と一致し、所望の位置
にマーキングすることができるので、ずれや歪みがなく
品質のよい文字や図形等をマーキングすることができ
る。
【0027】
【発明の効果】本発明は以上説明したとおり構成されて
いるので、以下に記載する効果を奏する。
【0028】本発明のレーザマーキング方法は、近似す
る正多角形の最初の辺をマーキングするとき、レーザビ
ームの移動方向を、円弧のマーキング方向に応じて18
0°/nだけ補正するので、正多角形で近似された円弧
を正確な位置にマーキングすることができる。その結
果、円弧を含む文字や図形等をマーキングする場合、ず
れや歪みがなく品質のよいマーキングをすることができ
るようになる。
【0029】本発明のレーザマーキング装置は、近似す
る正多角形の最初の辺をマーキングするとき、レーザビ
ームの移動方向を、マーキング方向に応じて180°/
nだけ補正するように、スキャン光学系を制御する制御
部を有するので、本発明のレーザマーキング方法の実施
に適している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のレーザマーキング装置の一実施例のブ
ロック図である。
【図2】図1に示したレーザマーキング装置のスキャン
光学系ユニットの構成図である。
【図3】図1に示したレーザマーキング装置において円
弧をマーキングする場合のフローチャートである。
【図4】図3に示したフローチャートにしたがって円を
正多角形で近似してマーキングする過程を示す図であ
る。
【図5】xy平面上の円を示す図である。
【図6】図5に示した円を従来のレーザマーキング方法
により正多角形で近似した場合の図である。
【符号の説明】
1 Nd:YAGレーザ発振器 2 ビームポジショナコントローラ 3 レーザ電源 4 Qスイッチドライバ 5 冷却ユニット 6 制御部 7 モニタ 10 スキャン光学系ユニット 11 ビームエキスパンダ 12 45°反射固定ミラー 13 ビームポジショナ 14a x軸オプティカルスキャナ 14b y軸オプティカルスキャナ 15 スキャンレンズ 16 ダイクロイックミラー 17 シールドガラス 18 モニタミラー 20 ワーク

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2次元平面上にレーザビームを照射しな
    がら移動して円弧をマーキングするに際し、前記レーザ
    ビームの移動を角数がn角の正多角形で近似し、前記正
    多角形の一辺のマーキングごとに前記レーザビームの移
    動方向を360°/nずつ変化させてマーキングするレ
    ーザマーキング方法において、 前記近似する正多角形の最初の辺をマーキングすると
    マーキング開始点での前記円弧接線に対して、前
    記円弧のマーキング方向に応じて180°/nを加え、
    または減じた角度だけ傾かせた方向にレーザビームを移
    動させることを特徴とするレーザマーキング方法。
  2. 【請求項2】 前記最初の辺をマーキングするとき、
    記円弧のマーキング方向が時計回りの場合には前記円弧
    接線に対して180°/nを加えた角度だけ前記レー
    ザビームの移動方向を傾かせ、前記円弧のマーキング方
    向が反時計回りの場合には前記円弧接線に対して18
    0°/nを減じた角度だけ前記レーザビームの移動方向
    を傾かせる請求項1に記載のレーザマーキング方法。
  3. 【請求項3】 レーザビームを発するレーザ光源と、ワ
    ークの表面に所定の形状をマーキングするために前記レ
    ーザ光源からのレーザビームを前記ワーク上に照射しな
    がら移動させるスキャン光学系と、前記スキャン光学系
    の制御を行なう制御部とを有し、円弧のマーキングの際
    に、該円弧を角数がn角の正多角形で近似し、前記正多
    角形の一辺のマーキングごとに前記レーザビームの移動
    方向を360°/nずつ変化させるレーザマーキング装
    置において、 前記制御部は、前記近似する正多角形の最初の辺をマー
    キングするときマーキング開始点での前記円弧接線
    に対して、前記円弧のマーキング方向に応じて180°
    /nを加え、または減じた角度だけ傾かせた方向にレー
    ザビームを移動させるように前記スキャン光学系を制御
    することを特徴とするレーザマーキング装置。
JP6105224A 1994-05-19 1994-05-19 レーザマーキング方法およびレーザマーキング装置 Expired - Lifetime JP2591473B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6105224A JP2591473B2 (ja) 1994-05-19 1994-05-19 レーザマーキング方法およびレーザマーキング装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6105224A JP2591473B2 (ja) 1994-05-19 1994-05-19 レーザマーキング方法およびレーザマーキング装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07308787A JPH07308787A (ja) 1995-11-28
JP2591473B2 true JP2591473B2 (ja) 1997-03-19

Family

ID=14401704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6105224A Expired - Lifetime JP2591473B2 (ja) 1994-05-19 1994-05-19 レーザマーキング方法およびレーザマーキング装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2591473B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4610769B2 (ja) * 2001-03-30 2011-01-12 パナソニック電工Sunx株式会社 レーザマーキング装置
CN102848824A (zh) * 2012-09-28 2013-01-02 迁安市科技发展促进中心 一种正多边形绘图数据板

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07308787A (ja) 1995-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5198843A (en) Optical marking system having marking mode selecting function
US5191187A (en) Laser machining device wherein a position reference laser beam is used besides a machining laser beam
JPH0527086B2 (ja)
EP0842728A1 (en) Laser marking device
JP2003220485A (ja) レーザマーキング装置、及びそのガイド像の投射位置調整方法
JP2860765B2 (ja) レーザ刻印装置の制御装置
JP2591473B2 (ja) レーザマーキング方法およびレーザマーキング装置
JP2007029959A (ja) レーザ加工機
JP4356161B2 (ja) 描画装置
JP3087649B2 (ja) マーキング方法および装置
JP2001001171A (ja) 表示基板用レーザ加工装置
JP2020044553A (ja) レーザマーカ
JPH0857666A (ja) レーザマーキング方法
JPH116971A (ja) 光ビーム走査光学装置
JP2005103553A (ja) レーザマーキング装置
JP2720002B2 (ja) レーザマーキング方法
JP7367591B2 (ja) レーザ加工装置
JP2005007427A (ja) レーザマーキング方法
JP3593642B2 (ja) 露光方法及び露光装置
JPH06333801A (ja) 露光装置
KR100764179B1 (ko) 광로 인식 동기 신호로 제어되는 폴리곤미러를 이용한레이저 다이렉트 패터닝 장치
JP2788770B2 (ja) レーザ表示装置
JP6693449B2 (ja) レーザ加工装置、加工データ生成装置
JPH08222511A (ja) アラインメント調整方法
EP0349347B1 (en) Optical marking system having marking mode selecting function