JP3224657B2 - Laser marking device and method - Google Patents
Laser marking device and methodInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、レーザマーキング装置
および方法に係り、移動している複数のマーキング対象
物に連続的にマーキングするための装置および方法に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for laser marking, and more particularly to an apparatus and a method for continuously marking a plurality of moving marking objects.
【０００２】[0002]
【従来の技術】工場生産ラインで製造される金属、樹
脂、セラミック、ペーパ、布等のワーク上に、任意な文
字、記号、図形、模様等でなるパターンをマーキングす
る場合、従来から一般的にインクジェット方式が採用さ
れている。これは特開昭５７−１４９８１号公報に開示
されているものが知られており、搬送装置によってワー
クとインクジェットのノズルの相対位置を変えることに
よって記録する方式とされ、搬送装置とインクジェット
との連動が不可欠となっている。2. Description of the Related Art When marking a pattern made of arbitrary characters, symbols, figures, patterns, etc. on a work such as metal, resin, ceramic, paper, cloth, etc., which is manufactured in a factory production line, it has been generally used in the past. An ink jet system is employed. This is known from Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 57-14981, in which recording is performed by changing the relative position of a work and an inkjet nozzle by a transport device. Has become indispensable.
【０００３】しかるに、最近の半導体製品等のワーク小
型化に伴い、記録するマークも小さくかつ精密性が要求
されてきている。このため、インクジェット方式に代
り、レーザマーキング装置が着目されている。そしてこ
のようなレーザマーキング装置として好適なものに、レ
ーザ発振器からのレーザ光を偏向器によってマスク面へ
ラスタ走査させ、マスクを透過したレーザ光でワークの
表面にマーキングさせるものがある。[0003] However, with the recent miniaturization of works such as semiconductor products, small marks to be recorded and high precision are required. For this reason, a laser marking device has attracted attention instead of the ink jet system. As a suitable laser marking apparatus, there is a laser marking apparatus in which a laser beam from a laser oscillator is raster-scanned on a mask surface by a deflector, and a laser beam transmitted through the mask is used to mark the surface of a work.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記レーザ
マーキング装置は、マスクを透過したレーザ光をワーク
搬送ラインに向けて偏向するが、照射領域が固定されて
いるため、この照射領域に達したワークを一旦静止さ
せ、この静止ワーク表面に照射してマーキングする方式
となっている。このため、搬送ラインはワークへのマー
キング作業毎に停止する必要があり、生産性を妨げてい
る。However, the above laser marking apparatus deflects the laser beam transmitted through the mask toward the work transfer line. However, since the irradiation area is fixed, the work reaching the irradiation area is deflected. Is once stopped, and the surface of the stationary work is irradiated to perform marking. For this reason, the transport line needs to be stopped every time a work for marking a work is performed, which hinders productivity.
【０００５】本発明は、上記従来の問題点に着目し、ワ
ークへのレーザマーキングに際し、マーキング対象のワ
ークを逐次停止させることなく、連続的に搬送させた状
態のままレーザマーキングを施すようにし、もって生産
効率を向上させることができるようにしたレーザマーキ
ング装置および方法を提供することを目的とする。The present invention focuses on the above-mentioned conventional problems, and performs a laser marking on a work without continuously stopping the work to be marked, without stopping the work to be marked continuously. It is an object of the present invention to provide a laser marking device and a method capable of improving production efficiency.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るレーザマーキング装置は、レーザ発振
器と、このレーザ発振器からのレーザ光を偏向しラスタ
走査する第１偏向器と、当該第１偏向器からラスタ走査
されるレーザ光を選択透過させる所定のパターンが表示
可能なマスクと、該マスクを透過したラスタ走査光を更
に偏向してワーク表面に前記パターンをマーキング照射
する第２偏向器とを備えたレーザマーキング装置におい
て、前記第２偏向器は前記マスクを透過したレーザ光を
反射するミラーと、当該ミラーからの反射レーザを受光
しワークにマーキング照射する移動レンズとを有し、移
動レンズはワーク搬送速度に同期移動する移動機構に搭
載したものである。この場合において、前記反射ミラー
はマスクを透過したレーザ光を直接反射する第１ミラー
と、この第１ミラーからの反射光を前記移動レンズに反
射させる第２ミラーとにより構成し、前記第１ミラーは
第２ミラーあるいは移動レンズに対して反射方向を切替
え可能とすることができる。また、前記反射ミラーを、
マスクを透過したレーザ光を直接反射するとともに平面
移動可能な移動ミラーと、この移動ミラーからの反射光
を前記移動レンズに反射させるとともに平面回転可能な
回転ミラーと、前記移動ミラーの位置移動により反射光
を受け前記回転ミラーに反射可能とされた固定ミラーと
により構成し、前記移動ミラーの位置移動により回転ミ
ラーあるいは固定ミラーに対して反射方向を切替え可能
としてもよい。また、前記反射ミラーは、移動台上に固
設された５つのミラー、即ち、マスクを透過したレーザ
光を直接反射する第１ミラー及びこの第１ミラーからの
反射光を前記移動レンズに反射させる第２ミラー、並び
に、前記第１ミラー同様にマスクを透過したレーザ光を
直接反射する第３ミラー、この第３ミラーからの反射光
を受光して反射する第４ミラー及びこの第４ミラーから
の反射光を前記移動レンズに反射させる第５ミラーから
なり、該移動台の移動位置により、マスクを透過したレ
ーザ光が第１ミラー又は第３ミラーへ入射することが切
替え可能としてもよい。更に、前記移動レンズを搭載す
る移動機構は直交２軸平面移動機構により形成され、そ
の１軸方向をワーク搬送方向に一致させるとともに、当
該軸方向の駆動手段をワーク搬送速度と同期駆動可能と
することができる。In order to achieve the above object, a laser marking apparatus according to the present invention comprises a laser oscillator, a first deflector for deflecting laser light from the laser oscillator for raster scanning, and A mask capable of displaying a predetermined pattern for selectively transmitting a laser beam that is raster-scanned from the first deflector, and a second deflection for further deflecting the raster-scanning light transmitted through the mask to irradiate the work surface with markings of the pattern In the laser marking device provided with a device, the second deflector has a mirror that reflects the laser light transmitted through the mask, and a moving lens that receives the reflected laser from the mirror and irradiates the work with marking, The moving lens is mounted on a moving mechanism that moves synchronously with the work transfer speed. In this case, the reflection mirror includes a first mirror that directly reflects the laser light transmitted through the mask, and a second mirror that reflects the reflected light from the first mirror to the moving lens. Can switch the reflection direction with respect to the second mirror or the moving lens. In addition, the reflecting mirror,
A moving mirror that directly reflects the laser beam transmitted through the mask and can move in a plane, a reflecting mirror from the moving mirror to the moving lens, and a rotating mirror that can rotate in a plane and reflects by moving the position of the moving mirror A fixed mirror configured to receive light and be able to reflect the light to the rotating mirror may be configured so that the reflection direction can be switched with respect to the rotating mirror or the fixed mirror by moving the position of the moving mirror. The reflecting mirror includes five mirrors fixed on a moving table, that is, a first mirror that directly reflects the laser light transmitted through the mask, and reflects the reflected light from the first mirror to the moving lens. A second mirror, a third mirror for directly reflecting the laser light transmitted through the mask similarly to the first mirror, a fourth mirror for receiving and reflecting the reflected light from the third mirror, and a fourth mirror for receiving the reflected light from the fourth mirror. A fifth mirror for reflecting the reflected light to the moving lens may be provided, and the laser light transmitted through the mask may be switched to be incident on the first mirror or the third mirror depending on the moving position of the moving table. Further, the moving mechanism on which the moving lens is mounted is formed by an orthogonal two-axis plane moving mechanism, the one axis direction of which is made coincident with the work transfer direction, and the driving means in the axial direction can be driven synchronously with the work transfer speed. be able to.
【０００７】また、本発明に係るレーザマーキング方法
は、レーザ発振器からのレーザ光を第１偏向器によりラ
スタ走査し、これを所定のパターンが表示可能なマスク
に照射してレーザ光を選択透過させた後、該マスクを透
過したラスタ走査光を更に第２偏向器により偏向してワ
ーク表面に前記パターンに応じたマーキング照射するレ
ーザマーキング方法において、前記第２偏向器における
ワーク照射レンズをワーク搬送方向に同期移動させつつ
ワークにレーザ光を照射してマーキングするように構成
した。前記第２偏向器は、マスクからワーク照射レンズ
までのレーザ光を少なくとも９０度回転させてもよい。
例えば、前記第２偏向器はマスク透過光を前記ワーク照
射レンズに向けて偏向する可動ミラーを有するととも
に、この可動ミラーからの反射光を受ける固定ミラーを
設けてなり、可動ミラーの操作により反射光を固定ミラ
ー若しくはワーク照射レンズに切替え出射して前記パタ
ーンを回転可能とすればよい。Further, in the laser marking method according to the present invention, a laser beam from a laser oscillator is raster-scanned by a first deflector, and the raster beam is irradiated on a mask capable of displaying a predetermined pattern to selectively transmit the laser beam. After that, in a laser marking method in which the raster scanning light transmitted through the mask is further deflected by a second deflector to irradiate the workpiece surface with a marking according to the pattern, the workpiece irradiating lens in the second deflector is moved in the workpiece transport direction. The workpiece is irradiated with a laser beam while being moved synchronously to perform marking. The second deflector may rotate the laser beam from the mask to the work irradiation lens by at least 90 degrees.
For example, the second deflector includes a movable mirror that deflects the mask transmitted light toward the work irradiation lens, and includes a fixed mirror that receives the reflected light from the movable mirror. May be switched to a fixed mirror or a work irradiation lens so that the pattern can be rotated.
【０００８】[0008]
【作用】上記構成によれば、第１偏向器によって得られ
たマスク情報を第２偏向器でより柔軟な平面位置決めが
でき、２次元平面内をワーク搬送する装置側を変更する
ことなく、搬送装置側に同期させてマスク情報レーザ光
を移動させることができる。これによってレーザマーキ
ング装置に自由度を多く持たせることができ、搬送装置
への負担が軽減されるので、より汎用性が高くなるとと
もに、マーキング作業に伴うワーク生産タクトタイムの
低下を防止することができる。According to the above arrangement, the mask information obtained by the first deflector can be more flexibly positioned on the plane by the second deflector, and can be transferred without changing the apparatus for transferring the work in the two-dimensional plane. The mask information laser beam can be moved in synchronization with the apparatus side. This allows the laser marking device to have a lot of freedom and reduces the load on the transport device, so it is more versatile and prevents a reduction in work production tact time associated with the marking work. it can.
【０００９】[0009]
【実施例】以下に本発明に係るレーザマーキング装置お
よび方法の具体的実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, specific embodiments of the laser marking apparatus and method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【００１０】図１は、実施例に係るレーザマーキング装
置の構成図である。このレーザマーキング装置は、レー
ザ光源となるＹＡＧレーザ発振器１を有し、該ＹＡＧレ
ーザ発振器１からのレーザ光を光学レンズ２で集光させ
た後、ＸＹ方向に偏向してラスタ走査させる第１偏向器
３（３Ｘ、３Ｙ）を備えている。該第１偏向器３の中間
部にはＹ方向偏向器３Ｙにより偏向されたレーザ光をＸ
方向偏向器３Ｘの反射面内の１点に集光させる光学系４
が配置されている。FIG. 1 is a configuration diagram of a laser marking device according to an embodiment. This laser marking device has a YAG laser oscillator 1 serving as a laser light source. A laser beam from the YAG laser oscillator 1 is condensed by an optical lens 2 and then deflected in XY directions to perform raster scanning. The device 3 (3X, 3Y) is provided. The laser beam deflected by the Y-direction deflector 3Y is applied to the intermediate portion of the first deflector 3
Optical system 4 for condensing light at one point on the reflection surface of directional deflector 3X
Is arranged.
【００１１】第１偏向器３は、回転軸が互いに直交し、
かつ、離間して備えられたＸ方向偏向器なるポリゴンミ
ラー３Ｘと、Ｙ方向偏向器なる回動操作ミラー３Ｙとか
らなる。本実施例のポリゴンミラー３Ｘは３６面体であ
り、その回転は数段階の定速回転モードとしてあり、ワ
ーク毎に最適モードが選択される。つまり、ポリゴンミ
ラー３Ｘの一面は後述する液晶マスク上でのＸ方向の１
行に相当し、該ポリゴンミラー３Ｘの１回転でＸ方向の
３６行分に相当する。他方、回動操作ミラー３Ｙは、レ
ーザ光の受光点が前記ポリゴンミラー３Ｘの回転によっ
て一面から次の面へ変わる間に、一微小角だけ回転した
のち停止するようになっている。本実施例では、回動操
作ミラー３Ｙは４３段の等微小角で作動する。最後の４
３段目からは一挙に初め１段目の位置に戻るという逆回
転をする（中立位置を２２段目とする方法もあるが、ラ
スタ走査開始位置に合わせて、本実施例では１段目を中
立位置としてある）。つまり、回動操作ミラー３Ｙの一
微小角は液晶マスクでのＹ方向への改行に相当し、該回
動操作ミラー３Ｙは、前記ポリゴンミラー３Ｘの一面へ
の光照射が終了する毎に一微小角だけ回転し、前記ポリ
ゴンミラー３Ｘの一面への光照射が終了するまではその
位置で停止している。The first deflector 3 has rotation axes orthogonal to each other,
The polygon mirror 3X includes an X-direction deflector provided separately and a rotation mirror 3Y serving as a Y-direction deflector. The polygon mirror 3X of the present embodiment is a 36-sided body, and its rotation is in a constant-speed rotation mode of several stages, and an optimum mode is selected for each work. In other words, one surface of the polygon mirror 3X is in the X direction on the liquid crystal mask described later.
One rotation of the polygon mirror 3X corresponds to 36 rows in the X direction. On the other hand, while the light receiving point of the laser beam is changed from one surface to the next surface by the rotation of the polygon mirror 3X, the rotation operation mirror 3Y is rotated by one minute angle and then stopped. In the present embodiment, the rotation operation mirror 3Y operates at an equal minute angle of 43 steps. Last 4
The third stage is reversely rotated to return to the position of the first stage at once (the neutral position may be set to the 22nd stage. However, in the present embodiment, the first stage is shifted in accordance with the raster scanning start position). Neutral position). That is, one minute angle of the rotation operation mirror 3Y corresponds to a line feed in the Y direction on the liquid crystal mask, and the rotation operation mirror 3Y is reduced by one minute every time light irradiation on one surface of the polygon mirror 3X is completed. The polygon mirror 3X is rotated by an angle and stops at that position until light irradiation on one surface of the polygon mirror 3X is completed.
【００１２】また、このような第１偏向器３にてラスタ
走査されるレーザ光を受光し、これを電気的に透過又は
散乱させるパターンを任意に表示できる液晶マスク６が
設けられており、これによって所望のマークパターンを
形成し得るようにしている。液晶マスク６は、いわゆる
透過分散形液晶マスクと呼ばれるものであり、例えば
「液晶と樹脂とからなる液晶樹脂複合体（特開平２年第
９６７１４号参照）」がこれに相当する。この液晶マス
クは、無数の平行電極線が液晶表裏に、かつ、該表裏間
で互いに交差するように設けられており、電圧無印加部
の液晶はレーザ光散乱状態であるが、電圧印加部の液晶
はレーザ光透過状態となる液晶マスクである。そこでか
かる電気的特性を利用し、該電極に選択的に電圧を印加
し、所望のパターンを瞬時に画像化可能としている。こ
の液晶マスク６は、従来の液晶マスクと異なり、偏光板
が不要である。この結果、該液晶マスクを透過したレー
ザ光の強度は従来の液晶マスクと比較して２倍以上とな
る。本実施例ではこの液晶マスク６を縦横２４ドットで
なるドットマトリクスで各分割パターンを表示してい
る。尚、この液晶マスクは、例えば７２ドット×３６ド
ットのほか、各種準備することができる。Further, there is provided a liquid crystal mask 6 which can receive a laser beam which is raster-scanned by the first deflector 3 and arbitrarily display a pattern for transmitting or scattering the laser beam. Thus, a desired mark pattern can be formed. The liquid crystal mask 6 is what is called a transmission dispersion type liquid crystal mask, and corresponds to, for example, a “liquid crystal resin composite composed of liquid crystal and resin (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 96714/1990)”. This liquid crystal mask is provided so that innumerable parallel electrode lines intersect each other between the front and back surfaces of the liquid crystal, and the liquid crystal in the voltage non-applied portion is in a laser light scattering state, but in the voltage applied portion. The liquid crystal is a liquid crystal mask that is in a laser light transmitting state. Therefore, by utilizing such electric characteristics, a voltage is selectively applied to the electrode, and a desired pattern can be instantaneously imaged. Unlike the conventional liquid crystal mask, the liquid crystal mask 6 does not require a polarizing plate. As a result, the intensity of the laser light transmitted through the liquid crystal mask is twice or more as compared with the conventional liquid crystal mask. In this embodiment, each divided pattern is displayed on the liquid crystal mask 6 in a dot matrix of 24 dots in length and width. This liquid crystal mask can be prepared in various ways, for example, in addition to 72 dots × 36 dots.
【００１３】上記液晶マスク６の出側には形成パターン
に対応して透過したレーザ光をマーキング対象のワーク
８の表面に向けて偏向するための第２偏向器９が設けら
れている。この第２偏向器９は液晶マスク６を透過した
レーザ光を直接反射する第１偏向ミラー１０と、この第
１偏向ミラー１０からの反射光を後述するレンズ群に向
けて反射させる第２偏向ミラー１１とを有している。こ
の場合、前記第１偏向ミラー１０は、前記レンズ群に対
して直接的に、又は第２偏向ミラー１１を介して間接的
に反射方向を切替えることができるように構成され、こ
のため第１偏向ミラー１０はミラー駆動モータ１２によ
り回動可能とされている。そして、第２偏向ミラー１１
は偏向方向をレンズ群側に向けた固定ミラーとして設置
されている。On the exit side of the liquid crystal mask 6, there is provided a second deflector 9 for deflecting the laser light transmitted according to the pattern to be formed toward the surface of the work 8 to be marked. The second deflector 9 includes a first deflecting mirror 10 for directly reflecting the laser beam transmitted through the liquid crystal mask 6 and a second deflecting mirror for reflecting the reflected light from the first deflecting mirror 10 toward a lens group to be described later. 11 are provided. In this case, the first deflecting mirror 10 is configured such that the reflection direction can be switched directly with respect to the lens group or indirectly via the second deflecting mirror 11, so that the first deflecting mirror The mirror 10 is rotatable by a mirror drive motor 12. Then, the second deflection mirror 11
Is provided as a fixed mirror whose deflection direction is directed to the lens group side.
【００１４】このような第１偏向ミラー１０から直接、
又は第２偏向ミラー１１を介して偏向されたレーザ光を
受光するレンズ群が設けられているが、これはマーキン
グ対象のワーク８が搬送されるベルトコンベア等の搬送
装置１４の上部に配置されている。このレンズ群からな
る光学系は搬送装置１４の搬送面に沿って平面移動可能
に構成されたＸＹテーブル１５に搭載されて平面移動可
能となっている。すなわち、この移動レンズ群は前記テ
ーブル面より上方に配置されてテーブル１５と一体的に
移動する対物レンズ１６と、この対物レンズ１６と光軸
が一致するように配置されて前記テーブル１５の貫通部
内に固定され、テーブル１５の下面を通過するワーク８
にパターンマーキングをなすマーキングレンズ１７とか
ら構成されている。前記対物レンズ１６は、第１偏向ミ
ラー１０又は第２偏向ミラー１１からのレーザ光を受光
し結像画像の歪みを補正するためのものである。From such a first deflecting mirror 10 directly,
Alternatively, a lens group for receiving the laser beam deflected via the second deflecting mirror 11 is provided, which is disposed above a transfer device 14 such as a belt conveyor on which the workpiece 8 to be marked is transferred. I have. The optical system composed of this lens group is mounted on an XY table 15 that is configured to be movable in a plane along the transport surface of the transport device 14, and is movable in a planar manner. That is, the moving lens group is disposed above the table surface and moves integrally with the table 15; and the moving lens group is disposed so that the optical axis of the objective lens 16 coincides with the objective lens 16 so that 8 that is fixed to the table and passes under the table 15
And a marking lens 17 for pattern marking. The objective lens 16 receives laser light from the first deflecting mirror 10 or the second deflecting mirror 11 and corrects distortion of an image formed.
【００１５】したがって、移動レンズ１６、１７は直交
２軸平面移動機構とされたＸＹテーブル１５とともに平
面移動可能とされているが、テーブル１５の移動をなす
ため、該テーブル１５には前記ワーク８の搬送方向に一
致するように駆動するＹ方向モータ１８、およびこれに
直交する方向に駆動するＸ方向モータ１９が設けられて
いる。これらのモータ１８、１９による合成駆動方向に
テーブル１５が平面移動可能となる。Accordingly, the movable lenses 16 and 17 can be moved in a plane together with the XY table 15 which is an orthogonal two-axis plane moving mechanism, but the table 15 is moved to the table 15 in order to move the table 15. A Y-direction motor 18 that drives to match the transport direction and an X-direction motor 19 that drives in a direction perpendicular to the Y-direction are provided. The table 15 can be moved in a plane in the combined driving direction by these motors 18 and 19.
【００１６】一方、前記ワーク搬送装置１４における上
流側には搬送装置１４上のワーク８の有無を検出するワ
ーク位置検知器２０が設けられている。そして、上述し
た全ての駆動ユニットを統括制御する制御装置２１が設
けられている。この制御装置２１は、マーキングパター
ン信号を生成して液晶マスク６にパターンに対応するレ
ーザ光透過画像を形成させ、このような液晶マスク６面
にレーザ光をラスタ走査させるように第１偏向器３を駆
動する。そして、前記パターンのワーク８の表面へのマ
ーキング方向を設定するために第２偏向器９における第
１偏向ミラー１０の偏向方向を決定させ、これに基づい
てミラー駆動モータ１２を駆動する。また、ワーク搬送
装置１４のワーク検知器２０からの信号を入力し、ＸＹ
テーブル１５上のワーク８がマーキング箇所に到達した
時点で搬送方向に沿って同期移動させるようにＹ方向モ
ータ１８を起動し、ワーク８を搬送させた状態のままレ
ーザマーキングを行わせるのである。On the other hand, a work position detector 20 for detecting the presence or absence of the work 8 on the transfer device 14 is provided upstream of the work transfer device 14. Further, a control device 21 for integrally controlling all the drive units described above is provided. The control device 21 generates a marking pattern signal to cause the liquid crystal mask 6 to form a laser light transmission image corresponding to the pattern, and causes the first deflector 3 to raster scan the surface of the liquid crystal mask 6 with laser light. Drive. Then, the direction of the deflection of the first deflection mirror 10 in the second deflector 9 is determined in order to set the direction of marking the pattern on the surface of the work 8, and the mirror drive motor 12 is driven based on the determined direction. Also, a signal from the work detector 20 of the work transfer device 14 is input, and XY
When the work 8 on the table 15 reaches the marking position, the Y-direction motor 18 is started so as to move synchronously in the transport direction, and laser marking is performed while the work 8 is being transported.
【００１７】このような制御装置２１による制御フロー
を図２に示す。最初にワーク８上のマーキングパター
ン、範囲、および方向を設定する（ステップ１０１）。
マーキング方向に関しては、図３〜図４に示すように、
まず図３において、第１偏向ミラー１０をミラー駆動モ
ータ１２で傾斜させて偏向方向を下方移動レンズ１６、
１７に向けると、レーザ光Ｐはワーク８と垂直方向に偏
向される。その結果、ワーク８の表面に図示のパターン
がマーキングされる。次に、図４に示すように、ミラー
駆動モータ１２で第１偏向ミラー１０を垂直方向に立て
ると、レーザ光Ｐはワーク８と平行方向でかつ固定され
ている第２偏向ミラー１１に入射するように偏向され
る。このとき、第２偏向ミラー１１は下側に向けられて
おり、レーザ光Ｐはワーク８と垂直方向に偏向される。
その結果、図３に示したパターンに対して相対的に９０
度回転した方向のパターンがワーク８の表面にマーキン
グされる。すなわち、第１又は第２偏向ミラー１０、１
１の直下に搬送装置１４によってワーク８を移動させる
ことにより、マーキングパターンの方向をミラー駆動モ
ータ１２を制御するだけで任意に選択することができる
のである。FIG. 2 shows a control flow of the control device 21. First, a marking pattern, a range, and a direction on the work 8 are set (step 101).
Regarding the marking direction, as shown in FIGS.
First, in FIG. 3, the first deflecting mirror 10 is tilted by the mirror driving motor 12 to change the deflecting direction to the downward moving lens 16,
17, the laser light P is deflected in a direction perpendicular to the work 8. As a result, the illustrated pattern is marked on the surface of the work 8. Next, as shown in FIG. 4, when the first deflecting mirror 10 is set up in the vertical direction by the mirror driving motor 12, the laser beam P is incident on the second deflecting mirror 11 in a direction parallel to the work 8 and fixed. Is deflected as follows. At this time, the second deflecting mirror 11 is directed downward, and the laser light P is deflected in a direction perpendicular to the work 8.
As a result, relative to the pattern shown in FIG.
The pattern in the direction rotated by degrees is marked on the surface of the work 8. That is, the first or second deflecting mirror 10, 1
The direction of the marking pattern can be arbitrarily selected only by controlling the mirror drive motor 12 by moving the work 8 by the transfer device 14 immediately below the position 1.
【００１８】次いで、ワーク８の搬送速度を設定する
（ステップ１０２）。レーザマーキング装置によるマー
キング可能範囲が制限されるので、その範囲内で１つの
パターンをマーキングする必要がある。そのため、ワー
ク８を搬送する速度はマーキング範囲の大きさおよび方
向から決定される。Next, the transfer speed of the work 8 is set (step 102). Since the range that can be marked by the laser marking device is limited, it is necessary to mark one pattern within the range. Therefore, the speed at which the work 8 is conveyed is determined from the size and direction of the marking range.
【００１９】このような準備作業の後、搬送装置１４の
駆動用モータを起動し（ステップ１０３）、レーザマー
キング装置のマーキング範囲内にワーク８が搬送されて
くるタイミングを知るために、搬送装置１４に付帯した
ワーク位置検知器２０で常時ワーク８の有無を検出して
いる（ステップ１０４）。もし、ワーク８が検知された
場合に次のステップに進む。After such preparation work, the drive motor of the transfer device 14 is started (step 103), and the transfer device 14 is checked to know the timing at which the work 8 is transferred within the marking range of the laser marking device. The presence / absence of the work 8 is constantly detected by the work position detector 20 attached to (1) (step 104). If the work 8 is detected, the process proceeds to the next step.
【００２０】ワーク８が搬送装置１４にて搬送され、ワ
ーク位置検知器２０によってこれが検出されると、制御
装置２１の内部タイマを起動し、ワーク位置検知器２０
でワーク８の送り方向と垂直位置の検出を行う（ステッ
プ１０５）。そして、移動レンズ１６、１７をＸＹテー
ブル１５の操作によってマーキング開始点に移動させる
（ステップ１０６）。マーキング開始点はワーク８の送
り方向がマーキング装置のマーキング可能範囲内の搬送
上流側へのストロークエンド、およびワーク送り方向と
直交する方向がステップ１０５で検知器２０が検出した
位置である。When the work 8 is transferred by the transfer device 14 and detected by the work position detector 20, an internal timer of the control device 21 is started, and the work position detector 20 is started.
To detect the feed direction and the vertical position of the work 8 (step 105). Then, the moving lenses 16 and 17 are moved to the marking start point by operating the XY table 15 (step 106). The marking start point is a position where the feed direction of the work 8 is the stroke end toward the upstream side of the conveyance within the marking range of the marking device, and the position orthogonal to the work feed direction is the position detected by the detector 20 in step 105.
【００２１】このように移動レンズ１６、１７をマーキ
ング開始位置に移動させた後、ワーク８が当該位置に搬
送されてくるまでの間は、待機状態となる（ステップ１
０７）。この時間はワーク位置検知器２０とマーキング
可能範囲までの距離、および搬送速度によって一律に決
定される。ワーク８がマーキング開始点に達した時か
ら、マーキングが開始される（ステップ１０８）。この
状態を図５に示している。ワーク８の搬送速度を一定に
保持しながら、マーキング位置を相対的に同期させて移
動させれば、ワーク８の表面に固定したパターンが刻印
される。このマーキング位置を同期させるのは、ＸＹテ
ーブル１５のＹ方向モータ１８の役割で、図６に示して
いるように、レンズ１６、１７の移動とワーク８の搬送
速度を等しく保っている。この同期移動によって固定パ
ターンがマーキングされ、１つのワーク８に対するマー
キング作業を終了する（図７）。After the movable lenses 16 and 17 have been moved to the marking start position in this way, a standby state is set until the work 8 is conveyed to the position (step 1).
07). This time is uniformly determined by the distance between the work position detector 20 and the markable range and the transport speed. Marking is started when the work 8 reaches the marking start point (step 108). This state is shown in FIG. By moving the marking position relatively synchronously while keeping the transfer speed of the work 8 constant, a fixed pattern is engraved on the surface of the work 8. Synchronizing the marking position is performed by the role of the Y-direction motor 18 of the XY table 15, and as shown in FIG. 6, the movement of the lenses 16 and 17 and the transport speed of the work 8 are kept equal. The fixed pattern is marked by this synchronous movement, and the marking work on one work 8 is completed (FIG. 7).
【００２２】１つのワーク８へのマーキング終了後は次
々に送られてくるワーク８に備えて搬送上流側にレンズ
１６、１７を移動させ（ステップ１０９）、ステップ１
０４に戻って同様の作業を繰返す。これによりワーク８
の搬送を停止させることなく、連続したレーザマーキン
グを施すことができるのである。After the marking of one work 8 is completed, the lenses 16 and 17 are moved to the upstream side of the conveyance in preparation for the work 8 to be sent one after another (step 109).
Returning to step 04, the same operation is repeated. Thereby, work 8
Laser marking can be performed without stopping the transportation of the laser beam.
【００２３】このような実施例によれば、第２偏向器９
の作用により、搬送状態にあるワーク８の表面上に任意
のパターンをレーザマーキングすることができ、特に平
面の並進任意位置および回転２方向を選択して刻印する
ことが可能となる。特に、搬送装置１４は送り方向に最
低１自由度を有するだけでよいため、搬送装置１４を連
続的に稼働させながらマーキングができるので、搬送装
置１４への負担がなくなって汎用性が増すとともに、ワ
ーク製造タクトタイムを短くして生産効率を向上させる
ことができる。According to such an embodiment, the second deflector 9
By the action of (1), an arbitrary pattern can be laser-marked on the surface of the work 8 in the transport state, and in particular, it is possible to select an arbitrary position on the plane for translation and two directions of rotation, and to perform engraving. In particular, since the transfer device 14 only needs to have at least one degree of freedom in the feed direction, marking can be performed while the transfer device 14 is continuously operated, so that the load on the transfer device 14 is eliminated and versatility is increased. The work production tact time can be shortened to improve the production efficiency.
【００２４】次に、図８に第２偏向器９の反射ミラーの
他の実施例を示す。上記実施例では刻印パターンを９０
度平面回転させるのに第１偏向ミラー１０と、第２偏向
ミラー１１とを用いたが、図８に示すように、本実施例
は、回転ミラー２５と、移動ミラー２６と、固定ミラー
２７とを用いている。先ず、レーザ光路を２つに分けて
説明する。第１光路は、液晶マスク６を透過したレーザ
光Ｐが移動ミラー２６で反射し、この反射光が回転ミラ
ー２５で反射し、この反射光が前記移動レンズ１６、１
７へ照射される路である。第２光路は、前記第１光路に
おける回転ミラー２５が回転し、かつ、移動レンズ２６
が移動することにより、液晶マスク６を透過したレーザ
光Ｐが移動ミラー２６で反射し、この反射光が固定ミラ
ー２７で反射し、この反射光が回転ミラー２５で反射
し、この反射光が前記移動レンズ１６、１７へ照射され
る光路である。第２光路は、第１光路中に固定ミラー２
７を介在させた構成であるが、このため、第１光路と第
２光路とにおける前記移動レンズ１６、１７へ照射光は
互いに９０度回転したものとなる。FIG. 8 shows another embodiment of the reflection mirror of the second deflector 9. In the above embodiment, the engraving pattern is 90
Although the first deflecting mirror 10 and the second deflecting mirror 11 are used to rotate the mirror plane, the present embodiment employs a rotating mirror 25, a moving mirror 26, a fixed mirror 27, as shown in FIG. Is used. First, the laser beam path will be described in two parts. In the first optical path, the laser light P transmitted through the liquid crystal mask 6 is reflected by the moving mirror 26, the reflected light is reflected by the rotating mirror 25, and the reflected light is
7 is a path to be irradiated. The second optical path is formed by rotating the rotating mirror 25 in the first optical path and moving the movable lens 26.
Moves, the laser light P transmitted through the liquid crystal mask 6 is reflected by the moving mirror 26, the reflected light is reflected by the fixed mirror 27, the reflected light is reflected by the rotating mirror 25, and the reflected light is This is an optical path irradiated to the moving lenses 16 and 17. The second optical path includes a fixed mirror 2 in the first optical path.
7, the irradiation light to the movable lenses 16 and 17 in the first optical path and the second optical path is rotated by 90 degrees with respect to each other.
【００２５】図８において、回転ミラー２５は、入射方
向が移動ミラー２６又は固定ミラー２７となるように、
少なくとも９０度平面回転可能となっている。尚、この
平面回転に係わらず、両入射光は共に前記移動レンズ１
６、１７へ照射される（図の紙面と直交する方向）。固
定ミラー２７は、反射先が回転ミラー２５となるよう
に、固定されている。移動ミラー２６は、反射先が回転
ミラー２５又は固定ミラー２７となるように、回転ミラ
ー２５と固定ミラー２７とを結ぶ線の平行線上を移動可
能となっている。In FIG. 8, the rotating mirror 25 is moved so that the incident direction is the moving mirror 26 or the fixed mirror 27.
The plane can be rotated at least 90 degrees. In addition, regardless of this plane rotation, both incident lights are both
6 and 17 (in a direction perpendicular to the plane of the drawing). The fixed mirror 27 is fixed so that the reflection destination is the rotating mirror 25. The moving mirror 26 is movable on a parallel line of a line connecting the rotating mirror 25 and the fixed mirror 27 so that the reflection destination is the rotating mirror 25 or the fixed mirror 27.
【００２６】具体例を図９〜図１２を参照し説明する。
図９及び図１０は、第１光路を示す図であって、図１０
は図９の側面図である。図１１及び図１２は、第２光路
を示す図であって、図１２は図１１の側面図である。回
転ミラー２５の回転、移動ミラー２６の移動及び固定ミ
ラー２７の固定は、次の構成によって達成されている。
これらミラー２５、２６、２７は基台２４上に装着され
ている。回転ミラー２５の外周は基台２４の孔内に慴動
自在に嵌合されると共に、モータ２８の歯車３２に噛み
合う歯車３２を備えている。従って、モータ２８が正逆
回転すると、回転ミラー２５も回動する。この回転ミラ
ー２５は少なくとも９０度回動するようになっている。
移動ミラー２６は、回転ミラー２５の回転中心と固定ミ
ラー２７の反射面中心とを結ぶ線に平行して基台２４に
固設されたレール２９上を慴動自在なるように、設けら
れている。移動ミラー２６のケース外周にはピン３１が
設けられ、このピン３１は、回転ミラー２５のケース外
周に設けられた長孔内にガタ付かない程度で嵌合されて
いる。従って、移動ミラー２６は、回転ミラー２５がモ
ータ２８により回動すると、ピン３１が長孔の壁面から
推力を得て、回転ミラー２５の回動に連動してレール２
９上を図示左右に移動する。さらに、移動ミラー２６の
ケースには、２つの穴３４、３４がレール２９に沿って
最適移動距離に相当する距離だけ離間して設けられてい
る。他方、基台２４にも１つのピン３６が固設されてお
り、移動ミラー２６の両ストロークエンドにおいて、ピ
ン３６が穴３４に飛び込み、移動ミラー２６を固定する
構成となっている。ピン３６は、図示しないが、先端に
球がバネによって外側へ付勢されており、移動ミラー２
６のストロークエンドにおいて、球が穴３４、３４に飛
び込むようになっており、移動ミラーの位置決めロック
となっている。尚、回転ミラー２５は、その回転中心部
にミラー２５１を備えている。このため、回転ミラー２
５が回動（本実施例では回転でなく回動である）して
も、移動レンズ２６又は固定レンズ２７からの入射光は
共に移動レンズ１６、１７へ照射される。すなわち、図
９及び図１０に示される第１光路は、モータ２８の回転
によって、回転ミラー２５が９０度回転し、これに連動
して移動ミーラ２６が移動し、図１１及び図１２に示さ
れる配置となって第２光路を得るようになっている。
尚、本具体例ではただ１つのモータ２８を用い、確実か
つ経済的に回転ミラー２５と移動ミラー２６とを連動さ
せた構成であるが、２つのモータをそれぞれに用いた
り、各ミラーにあっても、他の種類や形状を各種準備で
きることは言うまでもない。A specific example will be described with reference to FIGS.
9 and 10 are diagrams showing the first optical path, and FIG.
FIG. 10 is a side view of FIG. 9. 11 and 12 show the second optical path, and FIG. 12 is a side view of FIG. The rotation of the rotating mirror 25, the movement of the movable mirror 26, and the fixing of the fixed mirror 27 are achieved by the following configuration.
These mirrors 25, 26, 27 are mounted on a base 24. The outer periphery of the rotary mirror 25 is slidably fitted in a hole of the base 24 and has a gear 32 that meshes with the gear 32 of the motor 28. Therefore, when the motor 28 rotates forward and backward, the rotating mirror 25 also rotates. The rotating mirror 25 is configured to rotate at least 90 degrees.
The moving mirror 26 is provided so as to be slidable on a rail 29 fixed to the base 24 in parallel to a line connecting the rotation center of the rotating mirror 25 and the reflection surface center of the fixed mirror 27. . A pin 31 is provided on the outer periphery of the case of the movable mirror 26, and the pin 31 is fitted into an elongated hole provided on the outer periphery of the case of the rotating mirror 25 to such an extent that there is no play. Therefore, when the rotating mirror 25 is rotated by the motor 28, the pin 31 obtains a thrust from the wall surface of the elongated hole, and the movable mirror 26 moves in response to the rotation of the rotating mirror 25.
9 on the right and left in the figure. Further, in the case of the movable mirror 26, two holes 34, 34 are provided along the rail 29 and separated by a distance corresponding to the optimal movement distance. On the other hand, one pin 36 is also fixed to the base 24, and at both stroke ends of the moving mirror 26, the pin 36 jumps into the hole 34 to fix the moving mirror 26. Although not shown, the pin 36 has a ball at its tip urged outward by a spring, and
At the stroke end of No. 6, the ball jumps into the holes 34, 34, and the positioning mirror of the movable mirror is locked. The rotating mirror 25 has a mirror 251 at the center of rotation. For this reason, the rotating mirror 2
Even if 5 rotates (in this embodiment, not rotation), the incident light from the movable lens 26 or the fixed lens 27 is applied to both the movable lenses 16 and 17. That is, in the first optical path shown in FIGS. 9 and 10, the rotating mirror 25 rotates 90 degrees by the rotation of the motor 28, and the moving mirror 26 moves in conjunction with this, as shown in FIGS. 11 and 12. The arrangement is such that a second optical path is obtained.
In this specific example, only one motor 28 is used, and the rotating mirror 25 and the moving mirror 26 are surely and economically linked with each other. However, it goes without saying that other types and shapes can be prepared.
【００２７】次にさらに、第２偏向器９の反射ミラーの
その他の実施例なる具体例を、図１３〜図１６を参照し
て説明する。図１３及び図１４は、上記第１光路に相当
する図であって、図１４は図１３の側面図である。図１
５及び図１６は、上記第２光路に相当する図であって、
図１６は図１５の側面図である。反射ミラーは、移動台
３７上の５つの固設ミラー、即ち、マスクを透過したレ
ーザ光を直接反射する第１ミラー３８及びこの第１ミラ
ーからの反射光を移動レンズ１６、１７へ照射する第２
ミラー３９、並びに、第１ミラー３８同様、マスクを透
過したレーザ光を直接反射する第３ミラー４０、この第
３ミラー４０からの反射光を受光して反射する第４ミラ
ー４１及びこの第４ミラー４１からの反射光を移動レン
ズ１６、１７へ照射する第５ミラー４２からなり、該移
動台３７の移動位置により、マスク６を透過したレーザ
光Ｐが第１ミラー３８又は第３ミラー４０へ入射するこ
とが切替え可能とされている。尚、図示上、第２ミラー
３９及び第５ミラー４２は、外観上、前記実施例の回転
ミラー２５と同一形状をしているが、前記実施例の歯車
等を取り除いた回転ミラー２５を転用しただけであっ
て、前記実施例のように、回転することはなく、上述の
ように、移動台３７に固設されている。Next, a specific example of another embodiment of the reflection mirror of the second deflector 9 will be described with reference to FIGS. 13 and 14 are views corresponding to the first optical path, and FIG. 14 is a side view of FIG. FIG.
5 and 16 are diagrams corresponding to the second optical path,
FIG. 16 is a side view of FIG. The reflection mirror includes five fixed mirrors on the moving table 37, that is, a first mirror 38 that directly reflects the laser light transmitted through the mask and a first mirror that irradiates the moving lenses 16 and 17 with the reflected light from the first mirror. 2
Like the mirror 39 and the first mirror 38, a third mirror 40 that directly reflects the laser light transmitted through the mask, a fourth mirror 41 that receives and reflects the light reflected from the third mirror 40, and a fourth mirror The laser beam P transmitted through the mask 6 is incident on the first mirror 38 or the third mirror 40 depending on the moving position of the moving table 37. Can be switched. In the drawing, the second mirror 39 and the fifth mirror 42 have the same appearance in appearance as the rotating mirror 25 of the embodiment, but the rotating mirror 25 from which the gears and the like of the embodiment have been removed is diverted. However, unlike the above-described embodiment, it does not rotate, but is fixed to the moving table 37 as described above.
【００２８】移動台３７は、基台４５上に固設された平
行な２本のレール４３上を慴動自在なるように、設けら
れている。尚、基台４５の中央部には長孔４５１が設け
られており、第２ミラー３９又は第５ミラー４２から移
動レンズ１６、１７へレーザ光を照射可能としてある。
移動台３７上には、上述の通り、第１〜第５ミラー３８
〜４２が固設されている。図示しないが、移動台３７
は、直動空圧シリンダで基台４５にピン結合されてお
り、これにより、図示左右に所定ストロークだけ移動可
能となっている。ストロークは位置決めロック４４、４
４によって決定される。すなわち、図１３では図示左側
の位置決めロック４４により、移動台３７は固定されて
いる。すなわち、第１ミラー３８と第２ミラーとは、図
１３及び図１４に示すレーザ光路からも分かるように、
前記第１光路と実質同様の構成となっている。次にモー
タが回り、移動台３７が図示右方向に移動し、図示右側
の位置決めロック４４により固定されると、図１５及び
図１６に示される配置となる。すなわち、第３ミラー４
０と、第４ミラー４１と、第５ミラー４２とは、図１５
及び図１６に示すレーザ光路からも分かるように、前記
第２光路と実質同様の構成となっている。尚、本具体例
では移動台３７の駆動源は直動空圧シリンダとしたが、
油圧シリンダ、ソレノイド、モータ、その他各種準備で
きる。また、上記において、第１光路から第２光路へ、
またその逆の光路変更では、ミラーが互いに１枚増減す
るため、ワーク面での結像が互いにに左右勝手違いとな
る。従って、上記光路変更では、予め液晶マスク６上の
画像を左右勝手違いに表示変更していることを補足説明
しておく。The movable table 37 is provided so as to be able to slide on two parallel rails 43 fixed on a base 45. An elongated hole 451 is provided at the center of the base 45 so that the movable lenses 16 and 17 can be irradiated with laser light from the second mirror 39 or the fifth mirror 42.
On the moving table 37, as described above, the first to fifth mirrors 38
To 42 are fixedly provided. Although not shown, the moving table 37
Is pin-connected to the base 45 by a direct-acting pneumatic cylinder, so that it can move left and right by a predetermined stroke. Stroke is positioning lock 44, 4
4 That is, the movable table 37 is fixed by the positioning lock 44 on the left side in FIG. That is, the first mirror 38 and the second mirror are, as can be seen from the laser beam paths shown in FIGS.
The configuration is substantially the same as the first optical path. Next, when the motor rotates and the movable table 37 moves rightward in the figure and is fixed by the positioning lock 44 on the right side in the figure, the arrangement shown in FIGS. 15 and 16 is obtained. That is, the third mirror 4
0, the fourth mirror 41, and the fifth mirror 42 are shown in FIG.
As can be seen from the laser light path shown in FIG. 16, the configuration is substantially the same as the second light path. In this specific example, the driving source of the moving table 37 is a direct-acting pneumatic cylinder.
Hydraulic cylinders, solenoids, motors and other various preparations are available. Also, in the above, from the first optical path to the second optical path,
In the reverse optical path change, the number of mirrors increases or decreases by one, so that the image formation on the work surface is left-right different from each other. Therefore, it is additionally described that the display on the liquid crystal mask 6 is changed in the right and left directions in advance in the optical path change.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
特に第２偏向器はマスクを透過したレーザ光を反射する
ミラーと、このミラーからの反射レーザを受光しワーク
にマーキング照射する移動レンズとを有し、移動レンズ
はワーク搬送速度に同期移動する移動機構に搭載したも
のである。この場合において、前記反射ミラーはマスク
を透過したレーザ光を直接反射する第１ミラーと、この
第１ミラーからの反射光を移動レンズに反射させる第２
ミラーとからなり、第１ミラーは第２ミラー又は移動レ
ンズに対して反射方向を切替え可能とした構成、反射ミ
ラーは、移動ミラーと、この移動ミラーからの反射光を
移動レンズに反射させる回転ミラーと、移動ミラーの位
置移動により反射光を受け前記回転ミラーに反射可能と
された固定ミラーとからなり、移動ミラーの位置移動に
より回転ミラー又は固定ミラーに対して反射方向を切替
え可能とした構成、又は、反射ミラーは、移動台上に固
設された５つのミラー、即ち、マスクを透過したレーザ
光を直接反射する第１ミラー及びこの第１ミラーからの
反射光を前記移動レンズに反射させる第２ミラー、並び
に、前記第１ミラー同様にマスクを透過したレーザ光を
直接反射する第３ミラー、この第３ミラーからの反射光
を受光して反射する第４ミラー及びこの第４ミラーから
の反射光を前記移動レンズに反射させる第５ミラーから
なり、該移動台の移動位置により、マスクを透過したレ
ーザ光を第１ミラー又は第３ミラーに切替え可能とした
構成により、刻印画像を９０度方向転換できる。As described above, according to the present invention,
In particular, the second deflector has a mirror that reflects the laser beam transmitted through the mask, and a moving lens that receives the reflected laser from the mirror and irradiates the work with markings. The moving lens moves synchronously with the work transfer speed. It is mounted on the mechanism. In this case, the reflection mirror includes a first mirror that directly reflects the laser light transmitted through the mask, and a second mirror that reflects the light reflected from the first mirror to the moving lens.
A first mirror configured to be capable of switching a reflection direction with respect to a second mirror or a moving lens; a reflecting mirror including a moving mirror and a rotating mirror configured to reflect light reflected from the moving mirror to the moving lens; And a fixed mirror that receives reflected light by moving the position of the moving mirror and can be reflected by the rotating mirror, and that can switch the reflection direction with respect to the rotating mirror or the fixed mirror by moving the position of the moving mirror. Alternatively, the reflecting mirror includes five mirrors fixed on the moving table, that is, a first mirror that directly reflects the laser light transmitted through the mask and a first mirror that reflects the reflected light from the first mirror to the moving lens. A second mirror, a third mirror for directly reflecting the laser light transmitted through the mask similarly to the first mirror, and receiving and reflecting the light reflected from the third mirror. A fourth mirror and a fifth mirror for reflecting the reflected light from the fourth mirror to the moving lens. The laser light transmitted through the mask can be switched to the first mirror or the third mirror depending on the moving position of the moving table. With this configuration, the direction of the stamp image can be changed by 90 degrees.
【００３０】かかる構成において、さらにまた、移動レ
ンズを搭載する移動機構は、直交２軸平面移動機構によ
り形成され、その１軸方向をワーク搬送方向に一致させ
ると共に、当該軸方向の駆動手段をワーク搬送速度と同
期駆動可能とするように構成し、第２偏向器におけるワ
ーク照射レンズをワーク搬送方向に同期移動させつつワ
ークにレーザ光を照射してマーキングさせるようにした
ので、ワークへのレーザマーキングを行うに際し、マー
キング対象のワークを逐次停止させることなく、連続的
に搬送させた状態でもレーザマーキングを施すように
し、もって生産効率を向上させることができるという優
れた効果が得られる。In this configuration, the moving mechanism on which the moving lens is mounted is formed by an orthogonal two-axis plane moving mechanism. The workpiece is marked by irradiating the workpiece with laser light while moving the workpiece irradiating lens in the second deflector synchronously in the workpiece transport direction, so that the workpiece can be marked synchronously with the transport speed. In this case, the laser marking is performed even when the workpiece to be marked is continuously conveyed without successively stopping the workpiece to be marked, thereby providing an excellent effect that the production efficiency can be improved.
【図１】実施例に係るレーザマーキング装置の構成図で
ある。FIG. 1 is a configuration diagram of a laser marking device according to an embodiment.
【図２】同装置の操作フローチャートである。FIG. 2 is an operation flowchart of the apparatus.
【図３】第２偏向器の第１偏向ミラーを直接移動レンズ
に偏向させた状態の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a state in which a first deflection mirror of a second deflector is directly deflected to a movable lens.
【図４】第２偏向器の第１偏向ミラーを第２偏向ミラー
を介して移動レンズに偏向させた状態の説明図である。FIG. 4 is an explanatory view showing a state in which a first deflecting mirror of a second deflector is deflected to a moving lens via a second deflecting mirror.
【図５】マーキング開始状態の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a marking start state.
【図６】移動レンズを搬送装置と同期させた状態の説明
図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a state in which a moving lens is synchronized with a transport device.
【図７】マーキング終了状態の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a marking end state.
【図８】第２偏向器の反射ミラーの変形例を示す平面図
である。FIG. 8 is a plan view showing a modification of the reflection mirror of the second deflector.
【図９】第２偏向器の反射ミラーの平面図である。FIG. 9 is a plan view of a reflection mirror of the second deflector.
【図１０】図９の側面図である。FIG. 10 is a side view of FIG. 9;
【図１１】第２偏向器の反射ミラーの平面図である。FIG. 11 is a plan view of a reflection mirror of the second deflector.
【図１２】図１１の側面図である。FIG. 12 is a side view of FIG. 11;
【図１３】第２偏向器の反射ミラーの平面図である。FIG. 13 is a plan view of a reflection mirror of the second deflector.
【図１４】図１３の側面図である。FIG. 14 is a side view of FIG.
【図１５】第２偏向器の反射ミラーの平面図である。FIG. 15 is a plan view of a reflection mirror of the second deflector.
【図１６】図１５の側面図である。FIG. 16 is a side view of FIG.
１ ＹＡＧレーザ発振器 ２ 光学レンズ ３ 第１偏向器 ３Ｘ ポリゴンミラー ３Ｙ 回動操作ミラー ４ 集光光学系 ６ 液晶マスク ８ ワーク ９ 第２偏向器 １０ 第１偏向ミラー １１ 第２偏向ミラー １２ ミラー駆動モータ １４ ワーク搬送装置 １５ ＸＹテーブル １６ 対物レンズ １７ マーキングレンズ １８ Ｙ方向モータ １９ Ｘ方向モータ ２０ ワーク位置検知器 ２１ 制御装置 ２５ 回転ミラー ２６ 移動ミラー ２７ 固定ミラー ３７ 移動台 ３８ 第１ミラー ３９ 第２ミラー ４０ 第３ミラー ４１ 第４ミラー ４２ 第５ミラー Reference Signs List 1 YAG laser oscillator 2 Optical lens 3 First deflector 3X polygon mirror 3Y Rotating operation mirror 4 Condensing optical system 6 Liquid crystal mask 8 Work 9 Second deflector 10 First deflection mirror 11 Second deflection mirror 12 Mirror drive motor 14 Work transfer device 15 XY table 16 Objective lens 17 Marking lens 18 Y direction motor 19 X direction motor 20 Work position detector 21 Control device 25 Rotating mirror 26 Moving mirror 27 Fixed mirror 37 Moving table 38 First mirror 39 Second mirror 40 First 3 mirror 41 4th mirror 42 5th mirror
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 市原 将志 神奈川県平塚市万田1200 株式会社小松 製作所 研究所内 (56)参考文献 特開 平３−198988（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−240396（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−104487（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−42379（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−318149（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−96714（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−14981（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 26/00 B23K 26/06 B23K 26/08 B41M 5/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Masashi Ichihara 1200 Manda, Hiratsuka-shi, Kanagawa Prefecture, Komatsu Ltd. Laboratory (56) References JP-A-3-198988 (JP, A) JP-A-60-240396 (JP) JP-A-2-104487 (JP, A) JP-A-5-42379 (JP, A) JP-A-5-318149 (JP, A) JP-A-2-96714 (JP, A) 57-14981 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B23K 26/00 B23K 26/06 B23K 26/08 B41M 5/00
Claims (8)
のレーザ光を偏向しラスタ走査する第１偏向器と、当該
第１偏向器からラスタ走査されるレーザ光を選択透過さ
せる所定のパターンが表示可能なマスクと、該マスクを
透過したラスタ走査光を更に偏向してワーク表面に前記
パターンをマーキング照射する第２偏向器とを備えたレ
ーザマーキング装置において、前記第２偏向器は、前記
マスクを透過したレーザ光を反射するミラーと、当該ミ
ラーからの反射レーザ光を受光しワーク表面にマーキン
グ照射する移動レンズとを有し、移動レンズは、ワーク
搬送速度に同期移動する移動機構に搭載したことを特徴
とするレーザマーキング装置。1. A laser oscillator, a first deflector deflecting laser light from the laser oscillator for raster scanning, and a predetermined pattern for selectively transmitting the laser light raster-scanned from the first deflector can be displayed. And a second deflector for further deflecting the raster scanning light transmitted through the mask and irradiating the pattern with the pattern on the work surface, wherein the second deflector transmits through the mask. A mirror for reflecting the reflected laser light, and a moving lens for receiving the reflected laser light from the mirror and irradiating the work surface with markings. The moving lens is mounted on a moving mechanism that moves synchronously with the work transfer speed. Characteristic laser marking device.
ーザ光を直接反射する第１ミラーと、この第１ミラーか
らの反射光を前記移動レンズに反射させる第２ミラーと
により構成し、前記第１ミラーは、第２ミラー又は移動
レンズに対して反射方向を切替え可能とされていること
を特徴とする請求項１記載のレーザマーキング装置。2. The reflection mirror includes a first mirror that directly reflects laser light transmitted through a mask, and a second mirror that reflects light reflected from the first mirror to the moving lens. The laser marking device according to claim 1, wherein the one mirror is capable of switching a reflection direction with respect to the second mirror or the moving lens.
ーザ光を直接反射するとともに平面移動可能な移動ミラ
ーと、この移動ミラーからの反射光を前記移動レンズに
反射させるとともに平面回転可能な回転ミラーと、前記
移動ミラーの位置移動により反射光を受け前記回転ミラ
ーに反射可能とされた固定ミラーとにより構成し、前記
移動ミラーの位置移動により回転ミラー又は固定ミラー
に対して反射方向を切替え可能とされていることを特徴
とする請求項１記載のレーザマーキング装置。3. The reflecting mirror, which directly reflects laser light transmitted through a mask and is movable in a plane, and a rotating mirror which reflects reflected light from the moving mirror to the moving lens and is rotatable in a plane. And a fixed mirror configured to receive reflected light by moving the moving mirror and reflect the reflected light to the rotating mirror, and to switch a reflection direction with respect to the rotating mirror or the fixed mirror by moving the position of the moving mirror. The laser marking device according to claim 1, wherein the laser marking device is used.
た５つのミラー、即ち、マスクを透過したレーザ光を直
接反射する第１ミラー及びこの第１ミラーからの反射光
を前記移動レンズへ反射させる第２ミラー、並びに、前
記第１ミラー同様にマスクを透過したレーザ光を直接反
射する第３ミラー、この第３ミラーからの反射光を受光
して反射する第４ミラー及びこの第４ミラーからの反射
光を前記移動レンズへ反射させる第５ミラーからなり、
該移動台の移動位置により、マスクを透過したレーザ光
が第１ミラー又は第３ミラーへ入射することが切替え可
能とされていることを特徴とする請求項１記載のレーザ
マーキング装置。4. The reflecting mirror includes five mirrors fixed on a moving table, that is, a first mirror that directly reflects laser light transmitted through a mask and a moving lens that reflects light reflected from the first mirror. A second mirror for reflecting the laser light transmitted through the mask as in the first mirror, a fourth mirror for receiving and reflecting the light reflected from the third mirror, and a fourth mirror for reflecting the reflected light from the third mirror. A fifth mirror that reflects light reflected from the mirror to the moving lens,
2. The laser marking apparatus according to claim 1, wherein the laser beam transmitted through the mask can be switched to be incident on the first mirror or the third mirror depending on the position of the movable table.
直交２軸平面移動機構により形成され、その１軸方向を
ワーク搬送方向に一致させるとともに、当該軸方向の駆
動手段をワーク搬送速度と同期駆動可能としてなること
を特徴とする請求項１記載のレーザマーキング装置。5. A moving mechanism for mounting the moving lens,
2. The laser according to claim 1, wherein the laser is formed by an orthogonal two-axis plane moving mechanism, the one axis direction of which is made coincident with the work transfer direction, and the driving means in the axial direction can be driven synchronously with the work transfer speed. Marking device.
器によりラスタ走査し、これを所定のパターンが表示可
能なマスクに照射してレーザ光を選択透過させた後、該
マスクを透過したラスタ走査光を更に第２偏向器により
偏向してワーク表面に前記パターンに応じてマーキング
照射するレーザマーキング方法において、前記第２偏向
器におけるワーク照射レンズをワーク搬送方向に同期移
動させつつワークにレーザ光を照射してマーキングする
ことを特徴とするレーザマーキング方法。6. A laser beam from a laser oscillator is raster-scanned by a first deflector, irradiates the laser beam onto a mask capable of displaying a predetermined pattern, selectively transmits the laser beam, and then transmits the raster beam through the mask. In a laser marking method for further irradiating a scanning light with a second deflector and irradiating a marking on a work surface in accordance with the pattern, a laser beam is applied to the work while synchronously moving a work irradiation lens in the second deflector in a work conveyance direction. A laser marking method characterized by irradiating with a laser beam to perform marking.
射レンズまでのレーザ光を少なくとも９０度回転させる
ことを特徴とする請求項６記載のレーザマーキング方
法。7. The laser marking method according to claim 6, wherein the second deflector rotates the laser beam from the mask to the work irradiation lens at least 90 degrees.
ーク照射レンズに向けて偏向する可動ミラーを有すると
ともに、この可動ミラーからの反射光を受ける固定ミラ
ーを設けてなり、可動ミラーの操作により反射光を固定
ミラー又はワーク照射レンズに切替え出射して前記パタ
ーンを回転可能としたことを特徴とする請求項６記載の
レーザマーキング方法。8. The second deflector has a movable mirror for deflecting the mask transmitted light toward the work irradiation lens and a fixed mirror for receiving the reflected light from the movable mirror. 7. The laser marking method according to claim 6, wherein the pattern is rotatable by switching the reflected light to a fixed mirror or a work irradiation lens to emit the reflected light.
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1993
- 1993-11-19 JP JP31287593A patent/JP3224657B2/en not_active Expired - Fee Related
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