JP4610769B2 - Laser marking device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光を被マーキング対象物上で2次元方向に走査して、文字、記号、図形等をマーキングするガルバノスキャン方式のレーザマーキング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種のレーザマーキング装置では、予め設定されたマーキング情報から座標データを生成してガルバノスキャナに与え、そのガルバノスキャナがレーザ光源から出射されるレーザ光を被マーキング対象物上で2次元方向に走査し、そのレーザ光の照射点の移動軌跡にて文字・記号・図形等をマーキングする。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般に、ガルバノスキャナは、制御部から座標データを受けても直ぐには、レーザ光の照射点を移動させることができず、レーザ光の照射点が、停止状態から動き始めるまでの間に、挙動遅れ時間を要する。また、この挙動遅れ時間は、ガルバノスキャナに備えたミラー等の駆動部分の慣性力と、これら駆動部分を駆動させるためのトルクとから算出される。
そして、従来のレーザマーキング装置では、上記挙動遅れ時間が原因となって、ガルバノスキャナが遅れて追従し、例えば曲線を描かせた場合に以下の内回り現象が生じる場合があった。
即ち、例えば、円(「○」)をマーキングする場合は、図5に示すように、円を構成する曲線L10を複数の線分に分割し、各線分の両端点(P1,P2,P3,P4・・・・)とを繋ぐようにしてレーザ光を走査する。ここで、同図の点P0から円を描かせるとすると、点P0が線分1の始点となり、この線分1の終点となる点P1にレーザ光の照射点を移動させる移動命令を、制御部からガルバノスキャナに与える。次いで、制御部は、上記移動命令から所定時間後に、線分2の始点である上記点P1に、レーザ光の照射点があるとして、その線分2の終点となる点P2に、レーザ光の照射点を移動させる移動命令を、ガルバノスキャナに与える。
【0004】
ところが、点P2への移動命令がガルバノスキャナに与えられたときに、実際には、上記したミラー等の慣性力による追従遅れにより、レーザ光の照射点は、線分2の始点P1に到達しておらず、線分1のうち始点P0と終点P1との途中又は線分1の始点P0に位置する。そして、その位置で、点P2への移動命令がガルバノスキャナに与えられて追従遅れが生じ、その追従遅れにも関わらず、順次に移動命令が与えられる。このため、ガルバノスキャナは追従遅れになりながらも常に先のデータを目指してレーザ光を走査し、よって設定の円より内側に歪んだマーキングを施してしまう。なお、ガルバノスキャナの駆動速度が高速になるほど、前述した慣性力の影響により、この追従遅れがより顕著に現れてくるため、マーキングする文字・記号・図形等により大きな歪みが発生してしまう。この内回り現象は、曲線部分だけでなく例えば所定角度以上折れ曲がった屈曲部分でも発生する。
【0005】
この問題を解決する従来技術として、各線分の始点及び終点で固定のウエイト時間を設けて、ガルバノスキャナの追従遅れを待つように構成されたものがある。ところで、上記内回り現象は全ての曲線で問題となるわけではない。その曲線の屈曲度や印字速度によっても内回り現象による印字への影響は異なるからである。ところが、この構成では、曲線を構成する各線分の始点及び終点のすべてについて一律にウエイト時間が設けられている。従って、比較的内回り現象の影響が小さい緩やかな曲線を印字する場合であっても、各線分の始点及び終点部分で角張った曲線となってしまい却って印字品質を低下させる結果となるという問題があった。また、このような不要な部分にもウエイト時間が一律に設けられているからマーキングの高速化の妨げになるという問題をも生じる。
【0006】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、曲線部分や屈曲部分での内回り現象による印字品質の低下を抑えつつ、マーキングの高速化が可能なレーザマーキング装置の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1の発明に係るレーザマーキング装置は、レーザ光を出射するレーザ光源と、レーザ光の方向を変えて被マーキング対象物上にレーザ光の照射点となるマーキングポイントを走査するガルバノスキャナと、被マーキング対象物に印字する文字、記号、図形等に関するマーキング情報を設定するための設定手段と、設定されたマーキング情報に基づいて、文字、記号、図形等を、所定の線要素に分け、それら各線要素のそれぞれについて、始点及び終点を含む複数の座標データを生成するデータ生成手段と、データ生成手段で生成された座標データをガルバノスキャナに順次与えて駆動させ、マーキングポイントの移動方向を、各座標データに対応する被マーキング対象物上の位置に向う方向に順次変更しつつ移動させることで、文字、記号、図形等が被マーキング対象物上に順次印字されるように制御する制御手段とを備えたレーザマーキング装置において、データ生成手段により生成された座標データに基づいて、各座標データをガルバノスキャナに与えることで変更される前と後のマーキングポイント移動方向をそれぞれ示す2つのベクトルがなす2つの角度のうち小さい方の角度である変更角度が所定の角度以上であることを検知する変更角度検知手段と、座標データのうち、変更角度検知手段によって変更角度が所定の角度以上になることが検知された座標データについては、ガルバノスキャナに与えるタイミングを、前記変更角度が所定の角度未満になる座標データを前記ガルバノスキャナに与える通常タイミングよりも遅延させる遅延手段とを備えたところに特徴を有する。
【0008】
請求項の2の発明に係るレーザマーキング装置は、レーザ光を出射するレーザ光源と、レーザ光の方向を変えて被マーキング対象物上にレーザ光の照射点となるマーキングポイントを走査するガルバノスキャナと、被マーキング対象物に印字する文字、記号、図形等に関するマーキング情報を設定するための設定手段と、設定されたマーキング情報に基づいて、文字、記号、図形等を、所定の線要素に分け、それら各線要素のそれぞれについて、始点及び終点を含む複数の座標データを生成するデータ生成手段と、データ生成手段で生成された座標データをガルバノスキャナに順次与えて駆動させ、マーキングポイントの移動方向を、各座標データに対応する被マーキング対象物上の位置に向う方向に順次変更しつつ移動させることで、文字、記号、図形等が被マーキング対象物上に順次印字されるように制御する制御手段とを備えたレーザマーキング装置において、ガルバノスキャナに与える座標データが曲線の始点の座標データである場合には、それ以降曲線の終点の座標データまで順次与える座標データ群のうち所定間隔毎の座標データについて、ガルバノスキャナに与えるタイミングを、前記所定間隔毎の座標データでない座標データを前記ガルバノスキャナに与える通常タイミングよりも遅延させる遅延手段とを備えたところに特徴を有する。
【0009】
なお、本発明の「遅延手段」には、座標データをガルバノスキャナに与えるタイミングを遅延できるものであればよく、次のいずれの手段によるものであってもよい。変更角度検知手段の検知動作があった座標データの直前に与えられた座標データに対応する被マーキング対象物上の位置に、マーキングポイントが到達、或いは接近してから所定のウエイト時間を設けて遅延させる構成のもの。また、マーキングポイントが前記直前に与えられた座標データに対応する位置から所定範囲内に入ったことを条件に変更角度検知手段の検知動作があった次の座標データをガルバノスキャナに与えることで遅延させる構成のものであってもよい。
【0010】
【発明の作用及び効果】
<請求項1の発明>
被マーキング対象物上に印字すべき文字、記号、図形等には、曲線部分や所定角度以上に折れ曲がった屈曲部分があり、上述した内回り現象の原因となり得る。しかしながら、全ての曲線部分及び屈曲部分で内回り現象が生じるわけではなく、従来のレーザマーキング装置のように一律ウエイト時間を設けると却って印字品質を低下させる結果となる場合もある。そこで、請求項1の構成によれば、データ生成手段により生成された座標データうち、ガルバノスキャナに与えることで前記マーキングポイント移動方向を所定の角度以上変更することになる座標データについてのみ制御手段からガルバノスキャナに与えるタイミングを遅延させるように構成した。これにより、屈曲度が比較的に大きく内回り現象が生じ得る部分についてウエイト時間を設けて内回り現象を抑えることができると共に、それ以外の例えば比較的緩やかな曲線部分についてはウエイト時間を設けることなく印字されることになり、ウエイト時間を設けることによる印字品質の低下及び印字速度の無駄な遅延を防止することができる。
【0011】
<請求項2の発明>
曲線部分での内回り現象を防止ために、必ずしもその曲線部分を構成する全ての点でウエイト時間を設ける必要がない場合もある。それで、請求項2の構成によれば、文字、記号、図形等の曲線部分を印字する場合には、その曲線部分を構成する座標データ群のうち所定間隔毎の座標データについて、ガルバノスキャナに与えるタイミングを遅延させるように構成した。これにより、全ての点で固定のウエイト時間を設けるものに比べて印字品質を保持しつつ印字速度の高速化を図ることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態を図1ないし図3によって説明する。
本実施形態のレーザマーキング装置は、図1に全体が示されており、同図において、符号210は、レーザ光源であって、ここから出射されたレーザ光はガルバノスキャナ220によって向きが変更される。ガルバノスキャナ220は、一対のガルバノミラー220V,220Wを備えており、一方のガルバノミラー220Wは、駆動手段220Yによって縦方向に角度を変移させることができ、他方のガルバノミラー220Vは、駆動手段220Xによって横方向に角度を変移させることができる。これら両ガルバノミラー220V,220Wにより、レーザ光が2方向に向きを変えられ、そのレーザ光の照射点(以下、「マーキングポイント」という)が、ワークW上を二次元的に移動する。
【0013】
本実施形態のレーザマーカ装置の電気的構成は、図2に示されており、レーザ光源210及びガルバノスキャナ220を含むヘッド部200と、コントローラ部100とが、それぞれのラインドライバ/レシーバ50A,50Bを介して接続されている。
コントローラ部100のうち符号110は、本発明の設定手段に相当する例えばコンソール等の設定部であって、これによりマーキングする文字・図形・記号等を設定することができると共に、表示部(図示せず)を備えて、入力データを確認できる。
符号120は、データ生成手段であって、一対のCPU1,2からなる。そして、データ生成手段120は、前記設定部110から入力された前記マーキング情報に基づいて、複数の座標データを生成する。
【0014】
符号140は、記憶手段であって、メモリ142にカウンタ141を連ねてなる。そして、記憶手段140のメモリ142に、前記データ生成手段120で生成した複数の座標データが記憶される。
符号130は、制御手段であって、前記記憶手段140に前記複数の座標データを格納し、かつ、それら座標データを記憶手段140から順番に取り出してラインドライバ/レシーバ50Aに出力させる。また、制御手段130は、前記複数の座標データが、始点および終点である端点の座標データであるか否かを認識し、前記複数の座標データの出力、および、前記レーザ光源210のON/OFFを制御する。
【0015】
一方、ヘッド部200のうち符号230は、D/A変換手段であって、前記コントローラ部100の記憶手段140からラインドライバ/レシーバ50A,50Bを介して送られてきた複数の座標データを、それぞれに対応する電圧に変換する。
符号240は、サーボ回路であって、D/A変換手段230からの電圧に基づいて、前記ガルバノスキャナ220の駆動手段220X,220Y(図1参照)を制御する。
符号250は、接近状態検出手段であって、コンパレータ253(以下、単に「第1コンパレータ253」という)とウィンドコンパレータ254(以下、単に「第2コンパレータ254」という)と、角度センサ251と、微分回路252とから構成されている。そして、D/A変換手段230からの各座標データに対応する電圧と、前記ガルバノスキャナ220の駆動量に対応する電圧とに基づいて、前記端点の座標データに対する、マーキングポイントの接近状態を検出する。そして、この検出信号は制御手段130に与えられる。
【0016】
次に、このレーザマーキング装置に、マーキングの対象として図3に示すようなマーク(「折れ線(A−E)」)を印字する場合を例に挙げて本実施形態の動作を説明する。
まず、設定部110にマーキングする前記マーク、マーキング速度等の情報が入力されると、データ生成手段120が、図3に示した各線要素K1〜K4に分けると共に、それらの始点・終点(A〜E)の座標データを生成してメモリ142に記憶する。なお、本実施形態では、説明を簡略化させるために、各点(A,B,C,D,E)間の中点に対応する座標データは生成されないものとして、以下説明する。
【0017】
次いで、レーザマーキング装置のマーキング開始のスイッチ(図示せず)がオンされると、制御手段130は、メモリ142から座標データを取り出して、それら座標データを、所定周期で順次にD/A変換手段230及びサーボ回路240を介して、電圧信号としてガルバノスキャナ220に与える。そして、この所定周期の間に、各座標データで特定した2位置間を、マーキングポイントが移動する速度でもって、ガルバノミラー220V,220Wが駆動される。このとき、制御手段130からのオンオフ信号に基づき、レーザ光源210をオンしてマーキングポイントを移動すると、所望の文字・記号・図形がマーキングされることになるが、ガルバノスキャナ220は、上述したように挙動遅れ時間を要するから、それが原因でガルバノスキャナ220が遅れて追従し、例えば図3に示す点線L2のように内回り現象が生じる得る。しかしながら、この現象は、設定されたマーキング速度と、マーキングする部分の屈曲度(同図において、変更角度θb,θc,θdの大きさ)により影響が異なる。同図に示すように、屈曲部分(A−B−C)の頂点B及び屈曲部分(B−C−D)の頂点Cの付近では、内回り現象が生じているが、比較的緩やかな屈曲部分(C−D−E)の頂点Dの付近では内回り現象による影響がほとんど生じていない。
【0018】
そこで、本実施形態では、制御手段130は、メモリ142に記憶された連続する2点の座標データに基づいて、隣合う線要素K1〜K4の前記変更角度θb,θc,θd、即ち、本発明でいう「各座標データをガルバノスキャナに与えることで変更されるマーキングポイント移動方向の変更角度」が基準角度以上であるかどうかを検知する。なお、この基準角度は、設定されたマーキング速度と、マーキングする部分の屈曲度等によって異なるが、内回り現象が生じない程度の角度(本実施形態では、点Dの変更角度θdよりやや大きい角度)に設定してある。また、この基準角度は実験的に求めてもよいし、計算で求めてもよい。
【0019】
そして、制御手段130は、各座標データをガルバノスキャナ220に与える際、本発明の変更角度検知手段及び遅延手段として機能する。例えば、点Cの座標データを与える際、点Cの座標データとその直前に与えた点A,Bの座標データに基づいて、線要素K1の移動方向(点A→点B方向)と線要素K2の移動方向(点B→点C方向)とのなす変更角度θbを前記基準角度と比較する。そして、変更角度θbは基準角度よりも大きいことが検知され、点Cの座標データをガルバノスキャナ220に与えるタイミングを遅延させる。本実施形態では、制御手段130は、マーキングポイントが点Bに接近したことを知らせる検知信号を前記接近状態検出手段250から受けたときに、点Cの座標データをガルバノスキャナ220に与えるように構成してある。これにより、マーキングポイントが点Bに接近するまで待って点Cの座標データが与えられることになるから、内回り現象を回避することができる。続いて、点Dの座標データについても、点Cでの変更角度θcが前記基準角度より大きいことが検知されて、マーキングポイントが点Cに接近するまで待って与えることになり、もって内回り現象を回避することができる。一方、点Eの座標データについては、点Dでの変更角度θdが基準角度より小さいことが検知されて、通常のタイミングでガルバノスキャナ220に与えることになるが、変更角度が小さいために内回り現象はマーキングに実質的に影響を与えない。
【0020】
このように、各座標データをガルバノスキャナ220に与える際、その変更角度が所定の角度以上であることを検知してガルバノスキャナに与えるタイミングを遅延させるから内回り現象を回避することができる。しかも、すべての座標データに対して一律に遅延させるわけでなく、変更角度が所定角度より小さい場合には通常のタイミングでガルバノスキャナ220に与えるように構成したから、無駄な遅延時間を排除することができ、もって印字品質の低下を抑えつつマーキングの高速化を図ることが可能になる。
【0021】
<第2実施形態>
図4は(請求項2の発明に対応する)第2実施形態のレーザマーキング装置によるマーキングを示した図である。前記実施形態との相違点は、座標データをガルバノスキャナ220に与える制御手段130の制御動作にあり、その他の点は前記第1実施形態と同様である。従って、第1実施形態と同一符号を付して詳細な説明を省略し、異なるところのみを次に説明する。
【0022】
まず、設定部110にマーキングする円の直径、マーキング速度等の情報が入力されると、データ生成手段120が、入力されたマークをいくつかの線分に分解し、始点および終点の座標データを生成する。また、この成分が、直線、又は、曲線のいずれであるかの情報もこの座標データの中に含まれる。本実施形態の場合は、マークは(「○」)であるから、図4に示すように、構成線は、例えば、所定の半径で湾曲した一本の曲線L1をなし、同じ点である始点P00と終点P00の座標データを生成すると共に、それらの座標データを元にして、構成線Lを、始点から終点までの間を更に細かく分解し、始点及び終点とを含めた複数の点P00,P10,P20,P30,P40,・・・の座標データを生成して、メモリ142に記憶する。このとき生成された軌跡点の座標データには、それが始点の座標データであるのか、終点の座標データであるのか、あるいは、中点の座標データであるのかという点データの情報も含まれる。
【0023】
さて、本実施形態では、制御手段130は、点P00の座標データが曲線の成分であって、かつその曲線の始点であることを検知すると、それ以降曲線L20の終点としての点P00までの座標データ(P00〜P00)のうち、予め設定された、或いは前記設定部110により設定した所定間隔毎の座標データについて、ガルバノスキャナ220に与えるタイミングを遅延させる。本実施形態では、制御手段130は、図4に示すように1つ飛び毎の座標データ(同図においては、○印で囲んだ点P20,P40,P60...)について遅延させるように設定してある。なお、この間隔は設定されるマーキング速度や印字する円の半径等により他の間隔(2つ飛び毎、3つ飛び毎...)でもよく、実験的に求めても計算で求めてもよく、前記設定部110等により入力しても予め記憶させておいてもよい。
ここで、例えば、制御手段130は、点P10の座標データをガルバノスキャナ220に与えてマーキングポイントがその点P10に向って移動し始めて通常のタイミングで点P20,P30の座標データを与えると、内回り現象が生じてマーキングポイントは点線L21に沿った軌跡を描くことになる。ところが、本実施形態では、点P20の座標データについては、マーキングポイントが点P20に接近するのを待ってガルバノスキャナ220に与えることになる。そして、通常のタイミングで点P40の座標データが与えられ、次の点P50の座標データについて再度遅延してガルバノスキャナ220に与えることになる。従って、内回り現象を回避しつつマーク(「○」)を印字することが可能になる。
【0024】
このように、本実施形態のレーザマーキング装置では、曲線を描く場合には曲線の始点から終点までの座標データのうち所定間隔の座標データについてガルバノスキャナ220に与えるタイミングが遅延されつつ印字されることになる。従って、内回り現象を回避しつつ、所定間隔の設定により無駄な遅延時間を排除することができ、もって、印字品質の低下を抑えつつマーキングの高速化を図ることが可能になる。
【0025】
<他の実施形態>
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【0026】
(1)上記各実施形態では、遅延手段として、接近状態検出手段250により直前に与えた座標データに対応するワークW上の位置にマーキングポイントが近接するまで待って、次の座標データをガルバノスキャナ220に与えることで遅延させる構成としたが、必ずしも近接しなくてもよい。即ち、印字する文字等やマーキング速度に応じて接近状態検出手段250の検出範囲を変更して、マーキングポイントが前記位置に対して所定範囲内に入ったことを検出して、ガルバノスキャナ220に座標データを与えるように構成してもよい。更に、前記所定範囲内に入るまで待った後に、所定のウエイト時間を設けてもよい。
【0027】
(2)また、上記各実施形態では、遅延手段は、接近状態検出手段250からの検知信号を受けて遅延させる構成としたが、これに限られず、例えば、制御手段130に、ガルバノスキャナ220に座標データを与えるタイミングとして、通常用のタイミングと、遅延用タイミングとを設けて、常には通常タイミングで座標データを与える一方、変更角度が所定角度より大きいこと(第1実施形態の場合)、或いは、与える座標データが曲線成分であること(第2実施形態の場合)が検知されたときには、遅延用タイミングで座標データを与えることで遅延させるように構成するものであってもよい。
【0028】
(3)上記第1実施形態の遅延手段については、変更角度が基準角度以上である場合には、一律の時間(直前に与えた座標データの点に近接するまで待つ)遅延させるように構成したが、例えば、変更角度の大きさに応じて、ガルバノスキャナ220に与えるタイミングを変えるように構成してもよい。
【0029】
(4)上記第1実施形態では、折れ線を印字する場合について説明したが、例えば、第2実施形態で説明した「円」等の曲線を印字する場合であっても、各変更角度に応じて、ガルバノスキャナ220に与えるタイミングを遅延させるようにして印字することになるから、全ての点についてウエイト時間を設ける従来のものに比べて、やはり内回り現象を抑えつつマーキングの高速化を図ることが可能になる。
【0030】
(5)上記第2実施形態では、曲線の代表例として「円」を印字する場合について説明したが、これに限らず、その曲線であってもよく、さらに曲線部分に一部連続的に直線部分を有するものであってもよい。即ち、例えばアルファベットの「J」に対して、その一端点から他端点までの複数点の座標データ群のうち所定間隔毎の座標データについてガルバノスキャナに与えるタイミングを遅延させる構成も請求項2の発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係るレーザマーキング装置の概略斜視図
【図2】そのブロック図
【図3】マーキングする折れ線の模式図
【図4】第2実施形態に係るレーザマーキング装置がマーキングする円の模式図
【図5】従来のレーザマーキング装置による内回り現象を示す概念図
【符号の説明】
110…設定部
120…データ生成手段
130…制御手段
210…レーザ光源
220…ガルバノスキャナ
250…接近状態検出手段
W…ワーク
θb,θc,θd…変更角度[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a galvano scan type laser marking device that scans a laser beam in a two-dimensional direction on an object to be marked to mark characters, symbols, figures, and the like.
[0002]
[Prior art]
In this type of laser marking apparatus, coordinate data is generated from preset marking information and applied to the galvano scanner, and the galvano scanner scans the laser light emitted from the laser light source in a two-dimensional direction on the object to be marked. Then, characters, symbols, figures, etc. are marked by the movement locus of the irradiation point of the laser beam.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in general, the galvano scanner cannot move the irradiation point of the laser beam immediately after receiving the coordinate data from the control unit, and until the irradiation point of the laser beam starts moving from the stop state, Behavior delay time is required. Further, the behavior delay time is calculated from the inertial force of the drive part such as a mirror provided in the galvano scanner and the torque for driving the drive part.
In the conventional laser marking apparatus, when the galvano scanner follows with a delay due to the behavior delay time, for example, the following internal phenomenon may occur when a curve is drawn.
That is, for example, when marking a circle (“◯”), as shown in FIG. 5, the curve L10 constituting the circle is divided into a plurality of line segments, and both end points (P1, P2, P3, P) of each line segment are divided. P4... Are connected to scan the laser beam. Here, if a circle is drawn from the point P0 in the figure, the point P0 becomes the start point of the
[0004]
However, when a command to move to the point P2 is given to the galvano scanner, the laser beam irradiation point actually reaches the start point P1 of the
[0005]
As a conventional technique for solving this problem, there is one configured to provide a fixed wait time at the start point and end point of each line segment and wait for a follow-up delay of the galvano scanner. By the way, the inner loop phenomenon does not become a problem for all curves. This is because the influence on the printing due to the inward phenomenon varies depending on the bending degree of the curve and the printing speed. However, in this configuration, the wait time is uniformly provided for all of the start point and end point of each line segment constituting the curve. Therefore, even when a gentle curve with relatively little influence of the inward turning phenomenon is printed, there is a problem in that it becomes an angular curve at the start point and end point of each line segment, resulting in a decrease in print quality. It was. In addition, since the wait time is uniformly provided in such unnecessary portions, there is a problem that the speeding up of the marking is hindered.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a laser marking device capable of speeding up marking while suppressing deterioration in print quality due to an inner loop phenomenon at a curved portion or a bent portion.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a laser marking device according to the invention of
[0008]
A laser marking device according to a second aspect of the invention includes a laser light source that emits laser light, a galvano scanner that changes the direction of the laser light and scans a marking point that is an irradiation point of the laser light on the object to be marked; The setting means for setting marking information related to characters, symbols, figures, etc. to be printed on the object to be marked, and based on the set marking information, the characters, symbols, figures, etc. are divided into predetermined line elements, For each of these line elements, a data generation means for generating a plurality of coordinate data including a start point and an end point, and the coordinate data generated by the data generation means are sequentially applied to the galvano scanner and driven, and the moving direction of the marking point is Characters are moved by sequentially changing in the direction toward the position on the marking target object corresponding to each coordinate data. In a laser marking device provided with control means for controlling so that symbols, figures, etc. are sequentially printed on the object to be marked, if the coordinate data given to the galvano scanner is the coordinate data of the starting point of the curve, Thereafter, the coordinate data for each predetermined interval in the coordinate data group sequentially given to the coordinate data of the end point of the curve is given to the galvano scanner at a timing higher than the normal timing for giving the coordinate data other than the coordinate data at the predetermined interval to the galvano scanner It is characterized by having a delay means for delaying.
[0009]
The “delay means” of the present invention may be any means as long as it can delay the timing at which the coordinate data is given to the galvano scanner, and may be any of the following means. Delayed by providing a predetermined wait time after the marking point reaches or approaches the position on the object to be marked corresponding to the coordinate data given immediately before the coordinate data for which the change angle detection means has been detected. A configuration that allows In addition, a delay is caused by giving the galvano scanner the next coordinate data that has been detected by the change angle detection means on condition that the marking point has entered the predetermined range from the position corresponding to the coordinate data given immediately before. The thing of the structure to be made may be sufficient.
[0010]
[Action and effect of the invention]
<Invention of
Characters, symbols, graphics, and the like to be printed on the object to be marked include a curved portion or a bent portion that is bent at a predetermined angle or more, which may cause the above-described inner-circumstance phenomenon. However, not all the curved portions and bent portions cause the inward turning phenomenon, and if a uniform wait time is provided as in the conventional laser marking apparatus, the print quality may be deteriorated. Therefore, according to the configuration of the first aspect, from the coordinate data generated by the data generating means, only the coordinate data that changes the marking point moving direction by a predetermined angle or more by giving it to the galvano scanner from the control means. It was configured to delay the timing given to the galvano scanner. As a result, it is possible to suppress the inner turning phenomenon by providing a waiting time for the portion where the bending degree is relatively large and the inner turning phenomenon may occur, and for other than the relatively gentle curved portion, for example, printing without the waiting time. As a result, it is possible to prevent deterioration in print quality and useless delay in printing speed due to the provision of the wait time.
[0011]
<Invention of
In order to prevent the inward turning phenomenon at the curved portion, there is a case where it is not always necessary to provide the wait time at all points constituting the curved portion. Thus, according to the second aspect of the present invention, when a curved portion such as a character, a symbol, or a graphic is printed, the coordinate data at a predetermined interval among the coordinate data group constituting the curved portion is given to the galvano scanner. It was configured to delay the timing. Accordingly, it is possible to increase the printing speed while maintaining the printing quality as compared with the case where the fixed weight time is provided at all points.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<First Embodiment>
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The entire laser marking device of this embodiment is shown in FIG. 1, in which a
[0013]
The electrical configuration of the laser marker device of the present embodiment is shown in FIG. 2, and the
[0014]
[0015]
On the other hand,
[0016]
Next, the operation of the present embodiment will be described by taking as an example the case where a mark ("polyline (AE)") as shown in FIG.
First, when information such as the mark to be marked and the marking speed is input to the
[0017]
Next, when a marking start switch (not shown) of the laser marking device is turned on, the
[0018]
Therefore, in the present embodiment, the control means 130, based on the coordinate data of two consecutive points stored in the
[0019]
The
[0020]
Thus, when each coordinate data is given to the
[0021]
<Second Embodiment>
FIG. 4 is a diagram showing marking by the laser marking device of the second embodiment (corresponding to the invention of claim 2). The difference from the above embodiment lies in the control operation of the control means 130 that supplies coordinate data to the
[0022]
First, when information such as the diameter of the circle to be marked and the marking speed is input to the
[0023]
In this embodiment, when the control means 130 detects that the coordinate data of the point P00 is a curve component and is the start point of the curve, the
Here, for example, when the control means 130 gives the coordinate data of the point P10 to the
[0024]
As described above, in the laser marking device of this embodiment, when drawing a curve, printing is performed while delaying the timing given to the
[0025]
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the embodiments described below are also included in the technical scope of the present invention, and various other than the following can be made without departing from the scope of the invention. It can be changed and implemented.
[0026]
(1) In each of the above embodiments, the delay unit waits until the marking point comes close to the position on the workpiece W corresponding to the coordinate data given immediately before by the approach
[0027]
(2) In each of the above embodiments, the delay unit is configured to receive and delay the detection signal from the approach
[0028]
(3) The delay means of the first embodiment is configured to delay for a uniform time (wait until it approaches the point of the coordinate data given immediately before) when the change angle is equal to or larger than the reference angle. However, for example, the timing applied to the
[0029]
(4) In the first embodiment, the case where a polygonal line is printed has been described. For example, even when a curve such as “circle” described in the second embodiment is printed, according to each change angle. Since printing is performed with the timing given to the
[0030]
(5) In the second embodiment, the case where “circle” is printed as a representative example of the curve has been described. However, the present invention is not limited to this, and the curve may be printed. It may have a portion. That is, for example, for the alphabet “J”, the configuration in which the timing given to the galvano scanner for the coordinate data at predetermined intervals among the coordinate data group of a plurality of points from one end point to the other end point is also provided. include.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a laser marking device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram thereof. FIG. 3 is a schematic diagram of a broken line to be marked. Schematic diagram of the circle marked by the [Fig.5] Conceptual diagram showing the inner circle phenomenon by the conventional laser marking device [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記レーザ光の方向を変えて被マーキング対象物上に前記レーザ光の照射点となるマーキングポイントを走査するガルバノスキャナと、
前記被マーキング対象物に印字する文字、記号、図形等に関するマーキング情報を設定するための設定手段と、
設定された前記マーキング情報に基づいて、前記文字、記号、図形等を、所定の線要素に分け、それら各線要素のそれぞれについて、始点及び終点を含む複数の座標データを生成するデータ生成手段と、
前記データ生成手段で生成された前記座標データを前記ガルバノスキャナに順次与えて駆動させ、前記マーキングポイントの移動方向を、前記各座標データに対応する被マーキング対象物上の位置に向う方向に順次変更しつつ移動させることで、前記文字、記号、図形等が前記被マーキング対象物上に順次印字されるように制御する制御手段とを備えたレーザマーキング装置において、
前記データ生成手段により生成された前記座標データに基づいて、各座標データを前記ガルバノスキャナに与えることで変更される前と後の前記マーキングポイント移動方向をそれぞれ示す2つのベクトルがなす2つの角度のうち小さい方の角度である変更角度が所定の角度以上であることを検知する変更角度検知手段と、
前記座標データのうち、前記変更角度検知手段によって前記変更角度が所定の角度以上になることが検知された座標データについては、前記ガルバノスキャナに与えるタイミングを、前記変更角度が所定の角度未満になる座標データを前記ガルバノスキャナに与える通常タイミングよりも遅延させる遅延手段とを備えたことを特徴とするレーザマーキング装置。A laser light source for emitting laser light;
A galvano scanner that changes the direction of the laser beam and scans a marking point that is an irradiation point of the laser beam on an object to be marked;
A setting means for setting marking information on characters, symbols, figures, etc. to be printed on the object to be marked;
Based on the set marking information, the character, symbol, figure, etc. are divided into predetermined line elements, and for each of these line elements, data generating means for generating a plurality of coordinate data including a start point and an end point;
The coordinate data generated by the data generating means is sequentially applied to the galvano scanner and driven, and the moving direction of the marking point is sequentially changed to the direction on the object to be marked corresponding to each coordinate data. In the laser marking apparatus comprising a control means for controlling the characters, symbols, figures, etc. to be sequentially printed on the object to be marked by moving while
Based on the coordinate data generated by the data generation means, two angles formed by two vectors respectively indicating the marking point moving directions before and after being changed by giving each coordinate data to the galvano scanner. A change angle detection means for detecting that the change angle which is the smaller angle is equal to or greater than a predetermined angle;
Among the coordinate data, for the coordinate data detected by the change angle detection means that the change angle is greater than or equal to a predetermined angle, the change angle is less than the predetermined angle at the timing given to the galvano scanner. A laser marking device comprising delay means for delaying the coordinate data from a normal timing for giving the coordinate data to the galvano scanner.
前記レーザ光の方向を変えて被マーキング対象物上に前記レーザ光の照射点となるマーキングポイントを走査するガルバノスキャナと、
前記被マーキング対象物に印字する文字、記号、図形等に関するマーキング情報を設定するための設定手段と、
設定された前記マーキング情報に基づいて、前記文字、記号、図形等を、所定の線要素に分け、それら各線要素のそれぞれについて、始点及び終点を含む複数の座標データを生成するデータ生成手段と、
前記データ生成手段で生成された前記座標データを前記ガルバノスキャナに順次与えて駆動させ、前記マーキングポイントの移動方向を、前記各座標データに対応する被マーキング対象物上の位置に向う方向に順次変更しつつ移動させることで、前記文字、記号、図形等が前記被マーキング対象物上に順次印字されるように制御する制御手段とを備えたレーザマーキング装置において、
前記ガルバノスキャナに与える前記座標データが曲線の始点の座標データである場合には、それ以降前記曲線の終点の座標データまで順次与える座標データ群のうち所定間隔毎の座標データについて、前記ガルバノスキャナに与えるタイミングを、前記所定間隔毎の座標データでない座標データを前記ガルバノスキャナに与える通常タイミングよりも遅延させる遅延手段とを備えたことを特徴とするレーザマーキング装置。A laser light source for emitting laser light;
A galvano scanner that changes the direction of the laser beam and scans a marking point that is an irradiation point of the laser beam on an object to be marked;
A setting means for setting marking information on characters, symbols, figures, etc. to be printed on the object to be marked;
Based on the set marking information, the character, symbol, figure, etc. are divided into predetermined line elements, and for each of these line elements, data generating means for generating a plurality of coordinate data including a start point and an end point;
The coordinate data generated by the data generating means is sequentially applied to the galvano scanner and driven, and the moving direction of the marking point is sequentially changed to the direction on the object to be marked corresponding to each coordinate data. In the laser marking apparatus comprising a control means for controlling the characters, symbols, figures, etc. to be sequentially printed on the object to be marked by moving while
When the coordinate data given to the galvano scanner is the coordinate data of the start point of the curve, the coordinate data for every predetermined interval in the coordinate data group sequentially given to the coordinate data of the end point of the curve is then sent to the galvano scanner. A laser marking apparatus, comprising: a delay unit that delays the timing to be given from a normal timing for giving coordinate data that is not coordinate data at every predetermined interval to the galvano scanner.
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