JPH05285U - レーザマーキング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的簡単な構成で確実な検査を行うことの
できるレーザマーキング装置を提供する。 【構成】 超音波Ｑスイッチレーザ１１と、超音波Ｑス
イッチレーザ１１から射出された超音波Ｑスイッチレー
ザ光を被加工物１３に照射するとき、これに応じてこの
被加工物１３の内部で発生する超音波を検出する超音波
センサ１４と、超音波センサ１４の出力レベルを必要に
より増幅した後、所定のスレッショルドレベルと比較す
る比較器１６とを備えたレーザマーキング装置である。
超音波センサ１４の出力レベルが所定のスレッショルド
レベルを越えない場合には、マーキングが良好に行われ
なかったものと判別する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は文字や記号等をレーザ光によってマーキングを行うレーザマーキング 装置に係わり、特にレーザマーキングの加工状態の検査を可能にしたレーザマー キング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

レーザマーキング装置を用いて製品に文字や記号のマーキングを行った場合に は、そのマーキングの良否を調べるための検査が行われる。従来から行われてい る検査の代表的なものは、加工された製品の全数または抜き取った一部に対する 顕微鏡等の光学機器を用いた目視検査である。また、例えば自動化されたライン の場合にはレーザマーキングの後工程でパターン認識装置を使用し、検査を行う 方法も採用されている。この方法では、パターン認識装置にレーザマーキングの パターンを登録しておき、被加工物にマーキングされたパターンと比較すること によって良否の判定を行っている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

このような従来の検査方法のうち、目視によるものは、検査を行う作業者の熟 練度等によって検査結果に差異が生じるといった問題があった。また、パターン 認識装置を使用する検査の場合には、パターン認識装置や被加工物の位置決め機 構のような検査に必要な諸装置の構成が複雑であり、これらの諸装置の設置にか なりのスペースを要するといった問題があった。

【０００４】 そこで本考案の目的は、比較的簡単な構成で確実な検査を行うことのできるレ ーザマーキング装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案では、超音波Ｑスイッチレーザと、この超音波Ｑスイッチレーザから射 出された超音波Ｑスイッチレーザ光をマーキングのために被加工物に照射すると きにこれに応じてこの被加工物の内部で発生する超音波を検出する超音波センサ と、この超音波センサの出力レベルを必要に応じて増幅した後、所定のスレッシ ョルドレベルと比較する比較手段と、この比較手段の比較結果からレーザマーキ ングにおける被加工物の加工の良否を判別する判別手段とをレーザマーキング装 置に具備させる。

【０００６】 すなわち本考案では、超音波Ｑスイッチレーザ光をマーキングのために被加工 物に照射するときにこれに応じてこの被加工物の内部で発生する超音波をセンサ で測定し、その出力レベルが所定の値よりも小さいときにはマーキングが正常に 行われなかったものと判別して、レーザマーキング装置の動作停止等の所定の制 御を可能にする。

【０００７】

【実施例】

以下実施例につき本考案を詳細に説明する。

【０００８】 図１は本考案の一実施例におけるレーザマーキング装置の構成を表わしたもの である。このレーザマーキング装置は、超音波Ｑスイッチレーザ１１を備えてい る。超音波Ｑスイッチレーザ１１から射出されるレーザ光は光学系１２を通過し て被加工物１３の所望の位置に照射され、レーザマーキングが行われる。被加工 物１３の近傍には超音波センサ１４が配置されており、超音波Ｑスイッチレーザ 光の照射によって被加工物１３内部に発生した超音波の検出が行われるようにな っている。

【０００９】 超音波センサ１４の検出信号は増幅器１５に入力され、所定のレベルまで増幅 される。増幅器１５の出力は比較器１６に入力される。比較器１６は、超音波Ｑ スイッチレーザ１１および光学系１２の制御を行うための制御ユニット１７から 超音波Ｑスイッチレーザ１１に入力される制御信号と同期して、増幅器１５の出 力を所定のスレッショルドレベルと比較し、その比較結果を制御ユニット１７に 入力させるようになっている。

【００１０】 図２は、このような構成のレーザマーキング装置の各部の動作を説明するため のものである。この図と併せて、レーザマーキング装置のマーキング時の動作を 説明する。

【００１１】 まず、制御ユニット１７は図２（ａ）に示したように所定の周期で制御信号２ １を発生させる。この制御信号２１は超音波Ｑスイッチレーザ１１と比較器１６ の双方に入力される。超音波Ｑスイッチレーザ１１はこの制御信号２１に同期し て超音波Ｑスイッチレーザ光を出力する。図２（ｂ）は、光学系１２から出力さ れる超音波Ｑスイッチレーザ光２２の波形を表わしたものである。被加工物１３ は、この超音波Ｑスイッチレーザ光２２によって次々と加工されるが、これらの 加工の程度に応じて図２（ｃ）に示したように超音波２３が発生する。この超音 波２３は超音波センサ１４によって検出されて増幅器１５で増幅される。この結 果、図２（ｄ）に示したようにそれぞれの加工時に対応した超音波の検出信号２ ４が比較器１６入力されることになる。

【００１２】 比較器１６では、これら検出信号２４の信号レベルが予め設定してある所定の スレッショルドレベルＴＨと比較し、各制御信号２１に同期して検出信号２４が スレッショルドレベルＴＨを越えた場合にはその比較出力２５（図２ｅ）をＬ（ ロー）レベルに保持する。比較出力２５がＬレベルに保持されているときには、 それまでに行われたそれぞれのマーキングが正常に行われていることを示してい る。

【００１３】 一方、被加工物１３に対するマーキングが正常に行われなかったときには、超 音波２３が正常に発生せずそのレベルが低下する。この場合には、検出信号２４ の波高値がスレッショルドレベルＴＨを越えない。図２（ｄ）の左から３番目の 波形はこのような状態を表わしている。このように検出信号２４がスレッショル ドレベルＴＨを越えない場合、比較器１６は比較出力２５をＨ（ハイ）レベルに 変化させる。制御ユニット１７は比較出力２５のこのような変化を受けてレーザ マーキング装置の動作を停止させる。図２（ａ）の破線で示した波形は、レーザ マーキング装置の動作停止によって、本来所定のタイミングで出力されるべき制 御信号２１が出力されなかった状態を表わしている。

【００１４】 このように本実施例のレーザマーキング装置では、マーキングの際に被加工物 が発生させる超音波のレベルを所定の閾値と比較することで、マーキングが正常 に行われたかどうかを判別することになる。

【００１５】 図３は、本考案の変形例を表わしたものである。この変形例のレーザマーキン グ装置で図１と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略 する。

【００１６】 この変形例のレーザマーキング装置では、増幅器１５の出力する検出信号２４ を比較器３１に入力する。比較器３１では、制御ユニット３２から出力される制 御信号２１を超音波Ｑスイッチレーザ１１に供給すると共に、比較器３１にも供 給している。制御信号２１は、先の実施例と同様にマーキングの行われるタイミ ングを知らせるためのものである。

【００１７】 この変形例では、制御ユニット３２からディジタル値としての閾値設定情報３ ３が出力され、Ｄ／Ａ変換器３４に供給されるようになっている。Ｄ／Ａ変換器 ３４では、これをアナログ値に変換し、スレッショルドレベル３５として比較器 ３１に供給する。すなわち、この変形例のレーザマーキング装置では比較器３１ にスレッショルドレベルが固定的に設定されているわけではなく、制御ユニット ３２から与えられた閾値設定情報３３によって任意のスレッショルドレベルＴＨ ′が設定されるようになっている。比較器３１では、このスレッショルドレベル ＴＨ′と検出信号２４の信号レベルとを比較し、閾値を越えないような場合には 、先の実施例と同様に被加工物のマーキングが正常に行われなかったものとして レーザマーキング装置の動作を停止させることになる。

【００１８】 ただし、この変形例のレーザマーキング装置ではスレッショルドレベルＴＨ′ を制御ユニット３２側で自在に調整することができるので、製品の種類等によっ てこれを適正な値に変更することができ、レーザマーキング装置の検査対象を広 範囲に拡大することができる。

【００１９】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、マーキングの際に被加工物の内部で発生 する超音波をセンサで測定し、その出力レベルによってマーキングが正常に行わ れたかどうかを判別することにしたので、マーキングと同時にその良否を判別す ることができるという効果がある。また、従来のように目視に頼ったり、複雑な 検査装置を使用する必要がないので、安定かつ信頼性の高い検査を行うことがで き、しかも省力化や設備の小型化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例におけるレーザマーキング装
置の回路構成を示すブロック図である。

【図２】このレーザマーキング装置の動作を示すタイミ
ング図である。

【図３】変形例におけるレーザマーキング装置の回路構
成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１１ 超音波Ｑスイッチレーザ １３ 被加工物 １４ 超音波センサ １６、３１ 比較器 １７、３２ 制御ユニット ２３ 超音波 ２４ 検出信 ３４ Ｄ／Ａ変換器 ３５ スレッショルドレベル

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 超音波Ｑスイッチレーザと、この超音波
   Ｑスイッチレーザから射出された超音波Ｑスイッチレー
   ザ光を被加工物に照射するとき、これに応じてこの被加
   工物の内部で発生する超音波を検出する超音波センサ
   と、この超音波センサの出力レベルを所定のスレッショ
   ルドレベルと比較する比較手段と、この比較手段の比較
   結果からレーザマーキングにおける被加工物の加工の良
   否を判別する判別手段とを具備することを特徴とするレ
   ーザマーキング装置。