JPH08224687A - レーザマーキング装置 - Google Patents
レーザマーキング装置Info
- Publication number
- JPH08224687A JPH08224687A JP7034847A JP3484795A JPH08224687A JP H08224687 A JPH08224687 A JP H08224687A JP 7034847 A JP7034847 A JP 7034847A JP 3484795 A JP3484795 A JP 3484795A JP H08224687 A JPH08224687 A JP H08224687A
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- JP
- Japan
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- work
- marking
- outer peripheral
- peripheral surface
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Abstract
(57)【要約】
【目的】円柱状ワークを移送しながら効率的に外周面に
マーキングする。 【構成】図の上段部分において、ワーク９は、平面Ｓ
（レーザ光の焦点面）の裏面側で滑ることなく転動する
形で移送される。つまり軸線の回りに角速度ωで回転し
ながら、Ｖ＝Ｒω（Ｒ：ワーク９の半径）の速度で直進
する。このように移送するには、実際には周知構造の治
具を用いることになる。このように移送されるワーク９
は、その外周面上の各位置Ｐ1,Ｐ2,Ｐ3 が所定時間後に
所定距離の各地点で上側に位置決めされる。図３の走査
用制御部６により、所定時間後に所定距離の各地点にあ
る、ワーク９の外周面上の各位置Ｐ1,Ｐ2,Ｐ3 を照射す
るように、それぞれレーザ光の光軸が位置決めされると
ともに、その光軸を中心とする幅ｗの帯状領域にマーキ
ング内容，に応じて、一筆書きの要領でマーキング
用走査がおこなわれる。
マーキングする。 【構成】図の上段部分において、ワーク９は、平面Ｓ
（レーザ光の焦点面）の裏面側で滑ることなく転動する
形で移送される。つまり軸線の回りに角速度ωで回転し
ながら、Ｖ＝Ｒω（Ｒ：ワーク９の半径）の速度で直進
する。このように移送するには、実際には周知構造の治
具を用いることになる。このように移送されるワーク９
は、その外周面上の各位置Ｐ1,Ｐ2,Ｐ3 が所定時間後に
所定距離の各地点で上側に位置決めされる。図３の走査
用制御部６により、所定時間後に所定距離の各地点にあ
る、ワーク９の外周面上の各位置Ｐ1,Ｐ2,Ｐ3 を照射す
るように、それぞれレーザ光の光軸が位置決めされると
ともに、その光軸を中心とする幅ｗの帯状領域にマーキ
ング内容，に応じて、一筆書きの要領でマーキング
用走査がおこなわれる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、たとえば工具や機械
部品などの円柱状ワークを移送させながら、その外周面
に部品番号や部品記号、製造年月などを効率的にマーキ
ングをするレーザマーキング装置に関する。
部品などの円柱状ワークを移送させながら、その外周面
に部品番号や部品記号、製造年月などを効率的にマーキ
ングをするレーザマーキング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】まず一般的な方式の従来例について、図
３の構成図を参照しながら説明する。ＹＡＧレーザのレ
ーザ発振器１から出射されたレーザ光が、各偏向ミラー
2u,2vによって互いに直角に振られ（走査され）、ｆθ
レンズ３をへて平面状焦点領域である平板状ワーク10の
表面を照射する。その照射した箇所が、レーザ光の熱作
用によって浅く彫り込まれてマーキングされる。ここ
で、ｆθレンズ３は、特殊な集光レンズで、比較的大き
い入射角で入射した光を、その入射角に応じた光軸から
の位置に偏位させて、そこに焦点を結ばせる。言い換え
れば、ｆθレンズ３は、焦点領域が広く、それだけマー
キング可能な範囲が大きくとれる、という特長をもつ。
３の構成図を参照しながら説明する。ＹＡＧレーザのレ
ーザ発振器１から出射されたレーザ光が、各偏向ミラー
2u,2vによって互いに直角に振られ（走査され）、ｆθ
レンズ３をへて平面状焦点領域である平板状ワーク10の
表面を照射する。その照射した箇所が、レーザ光の熱作
用によって浅く彫り込まれてマーキングされる。ここ
で、ｆθレンズ３は、特殊な集光レンズで、比較的大き
い入射角で入射した光を、その入射角に応じた光軸から
の位置に偏位させて、そこに焦点を結ばせる。言い換え
れば、ｆθレンズ３は、焦点領域が広く、それだけマー
キング可能な範囲が大きくとれる、という特長をもつ。
【０００３】各偏向ミラー2u,2v は、それぞれ対応する
アクチュエータ5u,5v の軸に直結され、その回転角度が
マーキング内容に応じ、走査用の制御部６によって位置
決めされる。なお、各偏向ミラー2u,2v の回転軸は、そ
れぞれ中心部を通り紙面に直角な軸と、ミラー面に含ま
れ紙面に平行な中心軸とである。したがって、レーザ光
は、各偏向ミラー2u,2v の回転によって、ワーク10の表
面上で焦点を結ぶ形でそれぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向（紙
面に直角）に振られる。このときのレーザ光の光軸に直
角で、これを中心とする直径Ｗの円内が、焦点領域に相
当しマーキング可能範囲である。
アクチュエータ5u,5v の軸に直結され、その回転角度が
マーキング内容に応じ、走査用の制御部６によって位置
決めされる。なお、各偏向ミラー2u,2v の回転軸は、そ
れぞれ中心部を通り紙面に直角な軸と、ミラー面に含ま
れ紙面に平行な中心軸とである。したがって、レーザ光
は、各偏向ミラー2u,2v の回転によって、ワーク10の表
面上で焦点を結ぶ形でそれぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向（紙
面に直角）に振られる。このときのレーザ光の光軸に直
角で、これを中心とする直径Ｗの円内が、焦点領域に相
当しマーキング可能範囲である。
【０００４】さて、ワークが機械部品などで円柱状をな
すとき、その外周面へのマーキングを図２の模式図を参
照しながら説明する。図２の上段部分に示した、側面か
ら見たワーク９の外周面上の各位置Ｐ1,Ｐ2,Ｐ3 に、同
じくその下段部分に示した内容をマーキングする。マー
キング内容は、Ａ，Ｂ，Ｃが１文字ずつのワーク円周
方向に配列されたもの、またマーキング内容は、ＡＢ
Ｃ，ａｂｃ，１２３の文字または数字の比較的短いワー
ク軸線方向の列が、ワーク円周方向に配列されたもので
ある。
すとき、その外周面へのマーキングを図２の模式図を参
照しながら説明する。図２の上段部分に示した、側面か
ら見たワーク９の外周面上の各位置Ｐ1,Ｐ2,Ｐ3 に、同
じくその下段部分に示した内容をマーキングする。マー
キング内容は、Ａ，Ｂ，Ｃが１文字ずつのワーク円周
方向に配列されたもの、またマーキング内容は、ＡＢ
Ｃ，ａｂｃ，１２３の文字または数字の比較的短いワー
ク軸線方向の列が、ワーク円周方向に配列されたもので
ある。
【０００５】この円柱状ワークにマーキングする従来例
では、ワーク９をインデックスで順次割り出しながら、
マーキング箇所を上側に位置決めし、その都度レーザマ
ーキングする。すなわち、最初にワーク９の外周面上の
位置Ｐ1 を上側に位置決めして、狭い幅ｗの帯状領域に
限定させてレーザマーキングする。なぜなら、ワーク９
の外周面は、位置Ｐ1 から遠ざかるほど、そこで接する
平面Ｓ（レーザ光の焦点領域）から離れ、つまり幅ｗの
帯状領域を外れると、レーザ光の照射結像がぼけてマー
キングが不鮮明になるからである。たとえば、ワーク９
の直径が10〜50mmのとき、幅ｗは5mm である。ちなみ
に、幅ｗは5mm のとき、ワーク９の外周面の、平面Ｓか
らのずれ量は１mm程度になり、一般的には良好なマーキ
ングが得られる。以下同様に、順次各位置Ｐ2,Ｐ3 を上
側に位置決めして、それぞれの位置を含む幅ｗの領域に
マーキングする。
では、ワーク９をインデックスで順次割り出しながら、
マーキング箇所を上側に位置決めし、その都度レーザマ
ーキングする。すなわち、最初にワーク９の外周面上の
位置Ｐ1 を上側に位置決めして、狭い幅ｗの帯状領域に
限定させてレーザマーキングする。なぜなら、ワーク９
の外周面は、位置Ｐ1 から遠ざかるほど、そこで接する
平面Ｓ（レーザ光の焦点領域）から離れ、つまり幅ｗの
帯状領域を外れると、レーザ光の照射結像がぼけてマー
キングが不鮮明になるからである。たとえば、ワーク９
の直径が10〜50mmのとき、幅ｗは5mm である。ちなみ
に、幅ｗは5mm のとき、ワーク９の外周面の、平面Ｓか
らのずれ量は１mm程度になり、一般的には良好なマーキ
ングが得られる。以下同様に、順次各位置Ｐ2,Ｐ3 を上
側に位置決めして、それぞれの位置を含む幅ｗの領域に
マーキングする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来例では、円柱状ワ
ーク９の外周面にレーザマーキングするとき、そのマー
キング箇所を上側に位置決めするように、インデックス
で順次割り出す必要があり、そのためインデックスに対
する着脱とともに、マーキング準備に多くの手間と時間
を要した。一般にワーク９は、工具や機械部品のように
非常に個数が多いから、手間と同時に多くの準備時間を
要することが問題になった。
ーク９の外周面にレーザマーキングするとき、そのマー
キング箇所を上側に位置決めするように、インデックス
で順次割り出す必要があり、そのためインデックスに対
する着脱とともに、マーキング準備に多くの手間と時間
を要した。一般にワーク９は、工具や機械部品のように
非常に個数が多いから、手間と同時に多くの準備時間を
要することが問題になった。
【０００７】この発明が解決すべき課題は、従来の技術
がもつ以上の問題点を解消し、工具や機械部品などの円
柱状ワークを移送させながら、その外周面に部品番号や
部品記号、製造年月などを効率的にマーキングをするレ
ーザマーキング装置を提供することにある。
がもつ以上の問題点を解消し、工具や機械部品などの円
柱状ワークを移送させながら、その外周面に部品番号や
部品記号、製造年月などを効率的にマーキングをするレ
ーザマーキング装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、レーザ光を
平面状焦点領域で走査させながら、そこに置かれた物体
表面に照射してマーキング可能なレーザ発振器と；円柱
状ワークを、その焦点領域の裏面側を滑らずに転動させ
る形で、その軸線の回りに回転させながら直進させる移
送治具と；ワーク外周面の、焦点領域との接触線を含む
狭い帯状領域に常にレーザ光を照射させる走査用制御部
と；を備える、という構成である。
平面状焦点領域で走査させながら、そこに置かれた物体
表面に照射してマーキング可能なレーザ発振器と；円柱
状ワークを、その焦点領域の裏面側を滑らずに転動させ
る形で、その軸線の回りに回転させながら直進させる移
送治具と；ワーク外周面の、焦点領域との接触線を含む
狭い帯状領域に常にレーザ光を照射させる走査用制御部
と；を備える、という構成である。
【０００９】また、この発明によるマーキング内容は、
狭い帯状領域に含まれる大きさの記号が、ワーク外周面
の円周方向に配列されたものであることが好ましい。こ
こで言う記号は、文字（数字を含む）や符号（意味をも
つと、もたないとを問わず一般的な印）を包含する広い
内容である。
狭い帯状領域に含まれる大きさの記号が、ワーク外周面
の円周方向に配列されたものであることが好ましい。こ
こで言う記号は、文字（数字を含む）や符号（意味をも
つと、もたないとを問わず一般的な印）を包含する広い
内容である。
【００１０】
【作用】この発明では、移送治具を介して、回転しなが
ら直進する円柱状ワークの外周面上部の、レーザ光の焦
点領域に近似的に含まれる狭い帯状領域に、走査用制御
部によって常にレーザ光が照射されるから、ワーク外周
面の円周方向に沿って順次マーキングされる。とくに、
狭い帯状領域に含まれる大きさの記号が、ワーク外周面
の円周方向に配列されてマーキングされるときには、平
面状ワークにおけると同じレーザ光走査によっておこな
うことができる。
ら直進する円柱状ワークの外周面上部の、レーザ光の焦
点領域に近似的に含まれる狭い帯状領域に、走査用制御
部によって常にレーザ光が照射されるから、ワーク外周
面の円周方向に沿って順次マーキングされる。とくに、
狭い帯状領域に含まれる大きさの記号が、ワーク外周面
の円周方向に配列されてマーキングされるときには、平
面状ワークにおけると同じレーザ光走査によっておこな
うことができる。
【００１１】
【実施例】この発明に係るレーザマーキング装置の実施
例について、以下に図１の動作を示す模式図を参照しな
がら説明する。図の上段部分において、ワーク９は、平
面Ｓ（レーザ光の焦点領域）の裏面側で滑ることなく転
動する形で移送される。つまりワーク９は、軸線の回り
に角速度ωで回転しながら、Ｖ＝Ｒω（Ｒ：ワーク９の
半径）の速度で直進する。このように移送するには、実
際には治具を用いることになる。この移送治具は、二つ
のモータを備え、第１のモータの回転角速度ωで回転す
る軸にワークを直結し、これ全体を台に載置して、この
台を第２のモータによって（たとえばボールねじを介
し）速度Ｖ＝Ｒωで直進させる、という構成である。
例について、以下に図１の動作を示す模式図を参照しな
がら説明する。図の上段部分において、ワーク９は、平
面Ｓ（レーザ光の焦点領域）の裏面側で滑ることなく転
動する形で移送される。つまりワーク９は、軸線の回り
に角速度ωで回転しながら、Ｖ＝Ｒω（Ｒ：ワーク９の
半径）の速度で直進する。このように移送するには、実
際には治具を用いることになる。この移送治具は、二つ
のモータを備え、第１のモータの回転角速度ωで回転す
る軸にワークを直結し、これ全体を台に載置して、この
台を第２のモータによって（たとえばボールねじを介
し）速度Ｖ＝Ｒωで直進させる、という構成である。
【００１２】さて、このように移送されるワーク９は、
その外周面上の各位置Ｐ1,Ｐ2,Ｐ3が、速度Ｖによって
決まる所定時間後に、所定距離の各地点で上側になるよ
うに位置決めされる。したがって、平面Ｓ上の所定距離
の各地点に位置決めされる、ワーク９の外周面上の各位
置Ｐ1,Ｐ2,Ｐ3 を照射するように、図３の走査用制御部
６によって、それぞれレーザ光の光軸が位置決めされ、
かつその光軸を中心とする幅ｗの帯状領域に、マーキン
グ内容，（従来例におけるのと同じ）に応じて、一
筆書きの要領でマーキング用走査がおこなわれる。ワー
ク９の転動に応じて、各位置Ｐ1,Ｐ2,Ｐ3 は遠ざかる
が、当然ながら焦点領域に相当するマーキング可能範囲
（図３の直径Ｗの範囲）にある。なお、マーキング内容
については、，と若干異なるので別に詳しく後述
する。
その外周面上の各位置Ｐ1,Ｐ2,Ｐ3が、速度Ｖによって
決まる所定時間後に、所定距離の各地点で上側になるよ
うに位置決めされる。したがって、平面Ｓ上の所定距離
の各地点に位置決めされる、ワーク９の外周面上の各位
置Ｐ1,Ｐ2,Ｐ3 を照射するように、図３の走査用制御部
６によって、それぞれレーザ光の光軸が位置決めされ、
かつその光軸を中心とする幅ｗの帯状領域に、マーキン
グ内容，（従来例におけるのと同じ）に応じて、一
筆書きの要領でマーキング用走査がおこなわれる。ワー
ク９の転動に応じて、各位置Ｐ1,Ｐ2,Ｐ3 は遠ざかる
が、当然ながら焦点領域に相当するマーキング可能範囲
（図３の直径Ｗの範囲）にある。なお、マーキング内容
については、，と若干異なるので別に詳しく後述
する。
【００１３】実施例で、マーキング品質を良好に維持す
るには、(1) 従来例で述べた焦点ずれに係る幅ｗの帯状
領域の条件とともに、(2) 常にワーク９は動いているか
ら、マーキング位置がずれてその内容が歪んで変形しな
いために、その動きに対してレーザ光の走査速度は十分
速くし、かつマーキングの量的内容を制限する必要があ
る。言い換えれば、レーザ光の走査速度に対して、ワー
ク９の回転角速度ωひいては直進速度Ｖを遅く設定する
必要がある。マーキングの量的内容は、図１の各マーキ
ング位置でのマーキング内容，において、各文字の
大きさや文字列の長さ（文字個数）を考慮して設計す
る。実施例では、速度Ｖ：10〜15mm/sec、マーキング文
字の高さ：２〜３mm、文字個数：３以内、である。な
お、円周方向の文字配列、つまり各位置Ｐ1,Ｐ2,Ｐ3 …
の箇所数については、とくに制約はなく、マーキング可
能範囲Ｗ（図３参照）にさえあれば、ワーク９の全円周
にわたっても差し支えない。
るには、(1) 従来例で述べた焦点ずれに係る幅ｗの帯状
領域の条件とともに、(2) 常にワーク９は動いているか
ら、マーキング位置がずれてその内容が歪んで変形しな
いために、その動きに対してレーザ光の走査速度は十分
速くし、かつマーキングの量的内容を制限する必要があ
る。言い換えれば、レーザ光の走査速度に対して、ワー
ク９の回転角速度ωひいては直進速度Ｖを遅く設定する
必要がある。マーキングの量的内容は、図１の各マーキ
ング位置でのマーキング内容，において、各文字の
大きさや文字列の長さ（文字個数）を考慮して設計す
る。実施例では、速度Ｖ：10〜15mm/sec、マーキング文
字の高さ：２〜３mm、文字個数：３以内、である。な
お、円周方向の文字配列、つまり各位置Ｐ1,Ｐ2,Ｐ3 …
の箇所数については、とくに制約はなく、マーキング可
能範囲Ｗ（図３参照）にさえあれば、ワーク９の全円周
にわたっても差し支えない。
【００１４】さて、説明を保留していたマーキング内容
は、，と若干異なってワーク９の外周面に広くま
たがる形でマーキングされる文字「Ｋ」である。この場
合には、全外周面を細かい帯状領域Ｄ1,Ｄ2,…Ｄi …に
分割し、領域Ｄi が上側にきたとき、その領域Ｄi に属
する文字の要素Ｅi1, Ｅi2に相当する部分を断片的にマ
ーキングし、この動作を全体的に連続させて一つの文字
「Ｋ」にする。すなわち、回転しながら直進するワーク
９の上側の狭い帯状領域に、その文字の構成要素に応じ
て断片的にレーザ光を照射することによって、結果的に
全体のマーキングが可能となる。
は、，と若干異なってワーク９の外周面に広くま
たがる形でマーキングされる文字「Ｋ」である。この場
合には、全外周面を細かい帯状領域Ｄ1,Ｄ2,…Ｄi …に
分割し、領域Ｄi が上側にきたとき、その領域Ｄi に属
する文字の要素Ｅi1, Ｅi2に相当する部分を断片的にマ
ーキングし、この動作を全体的に連続させて一つの文字
「Ｋ」にする。すなわち、回転しながら直進するワーク
９の上側の狭い帯状領域に、その文字の構成要素に応じ
て断片的にレーザ光を照射することによって、結果的に
全体のマーキングが可能となる。
【００１５】
【発明の効果】この発明によれば、次のような優れた効
果が期待できる。 (1) 移送治具を介して、回転しながら直進する円柱状ワ
ークの外周面上部の、レーザ光の焦点領域に近似的に含
まれる狭い帯状領域に、常にレーザ光が照射されるか
ら、ワーク外周面の円周方向に沿って順次マーキングさ
れる。したがって、円柱状ワークを回転・直進させなが
ら移送する過程で、つまりワークを止めずにその外周面
にマーキングすることができるから、従来例の割り出し
ながら順次マーキングするのと異なって、準備の手間や
時間は省けて効率的である。しかも、ワークの外周面に
マーキング可能な記号（文字や符号）は、とくに大きさ
に制限がなく一般性があって便利である。 (2) とくに、ワークが工具や機械部品などでは、マーキ
ングがその外周面で円周方向に配列され、狭い帯状領域
に含まれる大きさの記号、たとえば部品番号や部品記
号、製造年月などである場合が多いから、移送の直進速
度を若干遅くするという制約があるものの、円柱状ワー
クであっても平面状ワークにおけると同じレーザ光走査
によっておこなわれ、設計上，運用上で非常に好都合で
ある。
果が期待できる。 (1) 移送治具を介して、回転しながら直進する円柱状ワ
ークの外周面上部の、レーザ光の焦点領域に近似的に含
まれる狭い帯状領域に、常にレーザ光が照射されるか
ら、ワーク外周面の円周方向に沿って順次マーキングさ
れる。したがって、円柱状ワークを回転・直進させなが
ら移送する過程で、つまりワークを止めずにその外周面
にマーキングすることができるから、従来例の割り出し
ながら順次マーキングするのと異なって、準備の手間や
時間は省けて効率的である。しかも、ワークの外周面に
マーキング可能な記号（文字や符号）は、とくに大きさ
に制限がなく一般性があって便利である。 (2) とくに、ワークが工具や機械部品などでは、マーキ
ングがその外周面で円周方向に配列され、狭い帯状領域
に含まれる大きさの記号、たとえば部品番号や部品記
号、製造年月などである場合が多いから、移送の直進速
度を若干遅くするという制約があるものの、円柱状ワー
クであっても平面状ワークにおけると同じレーザ光走査
によっておこなわれ、設計上，運用上で非常に好都合で
ある。
【図１】この発明に係る実施例の動作を示す模式図
【図２】従来例の動作を示す模式図
【図３】従来一般の装置の構成を示すブロック図
１ レーザ発振器 ２ｕ，２ｖ 偏向ミラー ３ ｆθレンズ ５ｕ，５ｖ アクチュエータ ６ 制御部（走査用） ９，１０ ワーク
Claims (2)
- 【請求項１】レーザ光を平面状焦点領域で走査させなが
ら、そこに置かれた物体表面に照射してマーキング可能
なレーザ発振器と；円柱状ワークを、その焦点領域の裏
面側を滑らずに転動させる形で、その軸線の回りに回転
させながら直進させる移送治具と；ワーク外周面の、焦
点領域との接触線を含む狭い帯状領域に、常にレーザ光
を照射させる走査用制御部と；を備えることを特徴とす
るレーザマーキング装置。 - 【請求項２】請求項１に記載の装置において、マーキン
グは、狭い帯状領域に含まれる大きさの記号が、ワーク
外周面の円周方向に配列されたものであることを特徴と
するレーザマーキング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7034847A JPH08224687A (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | レーザマーキング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7034847A JPH08224687A (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | レーザマーキング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08224687A true JPH08224687A (ja) | 1996-09-03 |
Family
ID=12425586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7034847A Pending JPH08224687A (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | レーザマーキング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08224687A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006075897A (ja) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Hakko Denki Kk | レーザ印字装置、そのプログラム |
-
1995
- 1995-02-23 JP JP7034847A patent/JPH08224687A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006075897A (ja) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Hakko Denki Kk | レーザ印字装置、そのプログラム |
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