レーザマーキング装置
【課題】タクトタイムが短いレーザマーキング装置を提供する。
【解決手段】レーザ光Ｌを出射するレーザ光源２０と、レーザ光の方向を変える一対のガルバノミラー２３ａ，２３ｂと、ガルバノミラー２３ａ，２３ｂの回動及びレーザ光Ｌの出射を制御する制御装置２６とを備えるレーザマーキング装置において、レーザ光Ｌの照射が必要な印字距離を変更可能に設定されるレーザ光Ｌを照射させた状態での同レーザ光Ｌの照射位置の移動速度である印字速度で除算した印字時間と、レーザ光Ｌの照射が不要な非印字距離をあらかじめ設定されるレーザ光Ｌを照射させない状態での同レーザ光Ｌの照射位置の移動速度である非印字速度で除算した非印字時間とを算出し、これら印字時間と非印字時間とを和算して印字必要時間を算出する演算部２６ｂと、演算部２６ｂが試算した印字必要時間を表示する表示器７ａと、を備えるレーザマーキング装置。
【解決手段】レーザ光Ｌを出射するレーザ光源２０と、レーザ光の方向を変える一対のガルバノミラー２３ａ，２３ｂと、ガルバノミラー２３ａ，２３ｂの回動及びレーザ光Ｌの出射を制御する制御装置２６とを備えるレーザマーキング装置において、レーザ光Ｌの照射が必要な印字距離を変更可能に設定されるレーザ光Ｌを照射させた状態での同レーザ光Ｌの照射位置の移動速度である印字速度で除算した印字時間と、レーザ光Ｌの照射が不要な非印字距離をあらかじめ設定されるレーザ光Ｌを照射させない状態での同レーザ光Ｌの照射位置の移動速度である非印字速度で除算した非印字時間とを算出し、これら印字時間と非印字時間とを和算して印字必要時間を算出する演算部２６ｂと、演算部２６ｂが試算した印字必要時間を表示する表示器７ａと、を備えるレーザマーキング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザマーキング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１のレーザマーキング装置には、レーザ光を一対のガルバノミラーにより屈折させて同レーザ光の照射位置を可変させるガルバノ駆動装置が設けられている。このレーザマーキング装置では、ガルバノ駆動装置を駆動させてレーザ光を走査させることにより、文字、記号、図形等を対象物へマーキングする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−９３４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなレーザマーキング装置では、同装置に設けられる制御部に文字、記号、図形等のマーキング情報が入力されると、実際にレーザ光を照射させてマーキングを実施する前に、レーザ光を照射しない状態で実際にガルバノ駆動装置を駆動させる疑似操作を行う。そして、この疑似操作にかかる時間を計測することにより、実際のマーキングにかかる時間を算出している。すなわち、実際にマーキングしないにもかかわらず、ガルバノ駆動装置を駆動させる必要がある。このため、疑似操作の分、ユーザがマーキング情報を入力してから対象物へのマーキングが完了するまでの時間、いわゆるタクトタイムに時間を要していた。
【０００５】
また、近年では、大量の情報を対象物にマーキングする傾向にある。マーキングする情報量が増えるほど疑似操作にかかる時間が増えることから、タクトタイムが延びる傾向にある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、タクトタイムが短いレーザマーキング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、レーザ光を出射する光源と、軸を中心として回動することによりレーザ光の方向を変えるガルバノミラーと、前記ガルバノミラーの回動及び前記レーザ光の出射を外部から入力されるマーキング情報に基づいて制御する制御手段とを備え、同制御手段は、前記ガルバノミラーの制御を通じてレーザ光の照射位置を変更することにより、前記レーザ光を走査させつつ対象物に照射してマーキングを実行するレーザマーキング装置において、前記マーキング情報からレーザ光の照射が必要な印字距離を、変更可能に設定されるレーザ光を照射させた状態での同レーザ光の照射位置の移動速度である印字速度で除算した印字時間と、レーザ光の照射が不要な非印字距離を、予め設定されるレーザ光を照射させない状態での同レーザ光の照射位置の移動速度である非印字速度で除算した非印字時間とを算出し、これら印字時間と非印字時間とを和算することで求められる印字全体にかかる必要時間である印字必要時間を算出する演算手段と、前記演算手段が試算した前記印字必要時間を出力する出力手段と、を備えることを要旨とする。
【０００８】
従来、印字必要時間を知るためには、一度レーザ光を照射しない状態でガルバノミラーを回動させる疑似操作を行う必要があった。その点、同構成によれば、マーキング情報に基づいて印字必要時間が試算され、その試算された時間が出力される。従って、ユーザは、疑似操作がなくとも印字必要時間を知ることができる。このため、疑似操作の分だけユーザがマーキング情報を入力してから対象物へのマーキングが完了するまでの時間、いわゆるタクトタイムが短縮される。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のレーザマーキング装置において、前記非印字速度は、前記ガルバノミラーの回動における最高速度であることを要旨とする。
同構成によれば、非印字時間が最短となる。従って、非印字速度に他の速度、すなわち最高速度未満の速度を適用した場合に比べてタクトタイムは短縮される。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のレーザマーキング装置において、前記出力手段から出力された前記印字必要時間を表示する表示手段を備えることを要旨とする。
【００１１】
同構成によれば、ユーザは、表示手段の視認を通じて印字必要時間を認識することができる。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のレーザマーキング装置において、前記表示手段は、前記印字必要時間を表示するとともに、印字スタートを促すための確認画面を表示することを要旨とする。
【００１２】
同構成によれば、表示手段の視認を通じて、ユーザは印字を許可するか否かを判断することができる。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のうち何れか一項に記載のレーザマーキング装置において、前記制御手段へ前記マーキング情報を入力する入力手段を備え、前記演算手段は、前記マーキング情報が入力されたことを契機として前記印字必要時間の試算を開始することを要旨とする。
【００１３】
同構成によれば、マーキング情報を入力すれば、自動的に印字必要時間が算出され、この算出される印字必要時間を知ることができる。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜４のうち何れか一項に記載のレーザマーキング装置において、前記演算手段に演算を実行する旨の指令、及び前記制御手段に印字を実行する旨の指令、並びにマーキング情報を入力する入力手段を備え、前記演算手段は、前記入力手段によって演算を実行する旨の指令が入力されたときには、印字必要時間の算出を開始し、同じく印字を実行する旨の指令が入力されたときには、印字の実行を開始することを要旨とする。
【００１４】
同構成によれば、ユーザは、印字必要時間の算出が必要ない場合には、当該時間の算出を行わずに制御手段を実行する旨の指令を入力し、対象物への印字を行う。この場合、印字必要時間の算出にかかる時間分のタクトタイムを短縮することができる。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のうち何れか一項に記載のレーザマーキング装置において、前記出力手段による印字必要時間の出力後、前記制御手段への前記マーキング情報の再設定を許可することを特徴とする。
【００１６】
同構成によれば、ユーザが、試算された印字必要時間が自身の想定する時間と異なる場合に、マーキング情報を再設定することができる。
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のレーザマーキング装置において、前記制御手段に対しマーキング情報が再設定された場合、前記演算手段は再設定されたマーキング情報に基づき印字必要時間を算出することを要旨とする。
【００１７】
同構成によれば、ユーザは、再設定されたマーキング情報に基づいた印字必要時間を知ることができる。
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のうち何れか一項に記載にレーザマーキング装置において、前記制御手段は、前記演算手段及び前記出力手段を備えることを要旨とする。
【００１８】
同構成によれば、レーザマーキング装置の構成部材の点数を抑制することができる。従って、レーザマーキング装置の組み付け工数を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、タクトタイムが短いレーザマーキング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態のレーザマーキング装置についてその概略構成を示す斜視図。
【図２】同実施形態のレーザマーキング装置についてその概略構成を示すブロック図。
【図３】同実施形態におけるガルバノ駆動装置を示す模式図。
【図４】同実施形態における表示器の正面図。
【図５】印字区間及び非印字区間を示すイメージ図。
【図６】同実施形態の制御装置における制御の処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を具体化したレーザマーキング装置の一実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。
図１に示すように、レーザマーキング装置１は、レーザ光Ｌを出射するコントローラ２を備えている。コントローラ２にはファイバケーブル３を介してヘッド４が接続されている。また、コントローラ２には電気ケーブル５を介してヘッド４が接続されている。さらに、コントローラ２には電気ケーブル６を介してコンソール７が接続されている。そして、レーザマーキング装置１は、載置台８に載置された対象物Ｗのマーキング面Ｗａ上に所望の文字、図形、記号等（以下、文字等という）を印字する。ヘッド４の下面には、レーザ光Ｌが出射される窓部９が形成されている。窓部９は、対象物Ｗのマーキング面Ｗａと対向している。
【００２２】
図２に示すように、コントローラ２はレーザ光源２０を備える。レーザ光源２０から出射されたレーザ光Ｌは、ファイバケーブル３を介してヘッド４に送られる。図１に示すように、ヘッド４においてファイバケーブル３の一端はビームエキスパンダ収納部１０に接続されている。このビームエキスパンダ収納部１０には、図２に示すように、ビームエキスパンダ２１が収納されている。レーザ光Ｌは、ファイバケーブル３からビームエキスパンダ２１に送られる。
【００２３】
図２に示すように、ヘッド４においてビームエキスパンダ２１からのレーザ光Ｌの光路途中には、ビームエキスパンダ２１から順に、角度の調節が可能とされた第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂと、集光レンズ２４が配設されている。ビームエキスパンダ２１により集光されたレーザ光Ｌは、第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂによって屈折し、集光レンズ２４に入射する。第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂは、同じくヘッド４に設けられたボールベアリングを用いた機械式のガルバノ駆動装置（駆動手段）２５により駆動される。なお、ガルバノ駆動装置２５には、第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂの回転角度を検出する図示しない回転角度センサが設けられている。このガルバノ駆動装置２５には、コントローラ２から図１に示す電気ケーブル５を介して第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂの角度を可変させるための電力が供給される。また、回転角度センサによって検出された回転角度は、電気ケーブル５を介してコントローラ２へ送られる。
【００２４】
図３に示すように、第１のガルバノモータ３４の回動軸、この回動軸を支持するボールベアリング３０，３１、及び第１のガルバノミラー２３ａの回動軸３６は、ａ１軸上に配置されている。第１のガルバノモータ３４の回動軸と回動軸３６は一体回転するように接続されている。従って、第１のガルバノミラー２３ａは、第１のガルバノモータ３４の駆動により回動する。同様に、ａ１軸に対してねじれの位置とされたａ２軸上には、第２のガルバノモータ３５の回動軸を支持するボールベアリング３２，３３、及び第２のガルバノミラー２３ｂの回動軸３７が配置されている。第２のガルバノモータ３５の回動軸と回動軸３７は一体回転するように接続されている。従って、第２のガルバノミラー２３ｂは、第２のガルバノモータ３５の駆動により回動する。各ガルバノモータ３４，３５により、第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂは、ａ１，ａ２軸を中心としてそれぞれ正・逆方向への回動が可能とされている。
【００２５】
第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂは、ビームエキスパンダ２１からのレーザ光Ｌを反射し、その出射方向を変更させる。具体的には、第１のガルバノミラー２３ａは、回動して対象物Ｗに向けて照射するレーザ光Ｌを、そのマーキング面Ｗａの一方向（Ｘ方向、図１，３参照）に走査させる。また、第２のガルバノミラー２３ｂは、回動して対象物Ｗに向けて照射するレーザ光Ｌを、そのマーキング面ＷａのＸ方向に対して直交する方向（Ｙ方向、図１，３参照）に走査させる。従って、対象物Ｗに向けて照射するレーザ光Ｌは、第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂにより、対象物Ｗのマーキング面Ｗａに対して、Ｘ方向及びＹ方向に走査される。
【００２６】
このように、駆動装置２５は、第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂを回動させて、レーザ光源２０から出力されたレーザ光Ｌを走査しつつ対象物Ｗに照射してマーキングを行う。
【００２７】
図１に示すように、コンソール７には、表示器７ａと操作部７ｂが設けられている。操作部７ｂはテンキー等を備えている。ユーザは、操作部７ｂを通じて対象物Ｗに加工を行うレーザパワー及び文字等のマーキング情報の設定を行う。設定された情報は、コンソール７から電気ケーブル６を介してコントローラ２へ送られる。表示器７ａは、印字後のイメージ、印字の開始及び印字必要時間の試算を開始する確認画面等を表示する。
【００２８】
図２において、コントローラ２は、レーザマーキング装置１を統括的に制御する制御装置２６を備えている。制御装置２６は不揮発性のメモリ２６ａを備えている。このメモリ２６ａには、印字される文字等のマーキング情報が予め記憶されている。このマーキング情報には、文字等を構成する各線分の始点及び終点の座標値、及びレーザ光Ｌの照射により形成される線分の太さ等の情報が含まれる。
【００２９】
制御装置２６は、コンソール７の操作部７ｂと接続されている。制御装置２６には、操作部７ｂからレーザパワーの設定値等の情報が入力される。また、制御装置２６は、レーザ光源２０、及び先の駆動装置２５と接続されている。駆動装置２５は、制御装置２６により、その駆動が制御される。すなわち、第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂの回動は、制御装置２６により制御される。
【００３０】
制御装置２６は、操作部７ｂによって入力されたマーキング情報に基づいてメモリ２６ａに記憶された必要なマーキング情報を選択する。そして、制御装置２６は、この選択した情報に基づきレーザ光源２０を駆動してレーザ光Ｌを出射させるとともに、第１及び第２のガルバノモータ３４，３５の駆動を制御することでレーザ光Ｌを２次元的に走査し、対象物Ｗへのマーキング面Ｗａに文字等のマーキングを行う。
【００３１】
また、メモリ２６ａには、レーザを照射して線分のマーキングにかかる印字速度Ｖ１と、前の線分の終点から次の線分の始点までの非印字距離Ｌ２の移動にかかる非印字速度Ｖ２とが予め記憶されている。本例においては、印字速度Ｖ１は、レーザパワー、線分の長さ（印字距離Ｌ１）、及び線分の太さと対応付けられて記憶されている。また、非印字速度Ｖ２は、ガルバノ駆動装置２５に予め設定されている最高速度とされている。本例では、この最高速度、すなわち、非印字速度Ｖ２は、レーザマーキング装置１として製品とされた時点において既に設定されている。
【００３２】
さらに、制御装置２６は、マーキング情報に基づきマーキングにかかる時間を演算する演算部２６ｂを備えている。本例では、制御装置２６は、操作部７ｂを通じて演算モードが入力されたことを通じて、マーキングにかかる時間を演算する。演算モードが入力されると演算部２６ｂは、マーキング情報から印字距離Ｌ１と非印字距離Ｌ２とを抽出する。また、演算部２６ｂは、メモリ２６ａからマーキング情報に対応する印字速度Ｖ１及び非印字速度Ｖ２を読み込む。そして、印字距離Ｌ１を印字速度Ｖ１で除すことで求められる印字時間Ｔ１、及び非印字距離Ｌ２を非印字速度Ｖ２で除すことで求められる非印字時間Ｔ２、並びにこれらを合算することで求められる印字必要時間Ｔを算出する。印字時間Ｔ１、非印字時間Ｔ２、及び印字必要時間Ｔの算出式は下式（１）、（２）、（３）で表される。
【００３３】
【００３４】
【００３５】
【００３６】
次に、このように構成されたレーザマーキング装置１における印字必要時間Ｔの算出方法について詳細に説明する。ここでは、「Ａ」の文字をマーキングする場合について代表して説明する。なお、「Ａ」の文字を構成する各線分の太さは一定であるものとする。
【００３７】
制御装置２６は、入力されたマーキング情報を基に文字「Ａ」のベクトルデータを生成する。ここでは、図５に示すように、文字「Ａ」は、座標Ｏを始点とし座標Ｐを終点とする線分ベクトル１０１、座標Ｐを始点とし座標Ｑを終点とする線分ベクトル１０２、座標Ｑを始点とし座標Ｒを終点とする非線分ベクトル１０３、及び座標Ｒを始点とし座標Ｓを終点とする線分ベクトル１０４を生成する。なお、図５における各線分ベクトル及び非線分ベクトルの矢印の向きは、レーザ光Ｌの走査方向を示す。
【００３８】
制御装置２６は、演算モードが入力されると、線分ベクトル１０１，１０２，１０４から印字距離ＯＰ，ＰＱ，ＲＳを抽出し、この和を印字距離Ｌ１に代入する。印字速度Ｖ１については、操作部７ｂから入力された値を代入して印字時間Ｔ１を算出する。同様に非線分ベクトル１０３から非印字距離ＱＲを抽出し、この値を非印字距離Ｌ２に代入する。非印字速度Ｖ２については、ガルバノ駆動装置２５に予め設定されている最高速度を代入して、非印字時間Ｔ２を算出する。そして、これら算出される印字時間Ｔ１，Ｔ２を上式（３）に代入して、印字必要時間Ｔを算出する。
【００３９】
次に、レーザマーキング装置１におけるマーキング処理を図６のフローチャートに従って説明する。当該フローチャートは制御装置２６のメモリ２６ａに格納された制御プログラムに従って実行される。当該制御プログラムは、レーザマーキング装置１に電源が供給されている状態において、制御装置２６にマーキング情報が入力が完了したことを契機として実行される。
【００４０】
制御装置２６は、マーキング情報が入力が完了すると（ステップＳ１）、入力されたマーキング情報に基づきベクトルデータを生成し（ステップＳ２）、その後、そのベクトルデータに基づくマーキングイメージを表示器７ａに表示させる（ステップＳ３）。このとき、表示器７ａには、マーキングイメージとともに、図４に示されるように印字開始を入力するためのスタートスイッチ、及び印字必要時間Ｔを算出するための演算スタートスイッチが表示される。なお、この状態において、制御装置２６はマーキング情報の変更を受け付ける。
【００４１】
次に、制御装置２６は、マーキング情報が変更ないか否かを判断する（ステップＳ４）。ステップＳ４においてＮＯ、すなわち、マーキング情報に変更があった場合には、ステップＳ２へその処理を移行する。ステップＳ４においてＹＥＳ、すなわち、マーキング情報に変更がない場合には、印字スタートスイッチが操作部７ｂの操作により選択されたか否かを判断する（ステップＳ５）。ステップＳ５においてＮＯ、すなわち、印字スタートスイッチが操作部７ｂの操作により選択されない場合には、演算スタートスイッチが操作部７ｂの操作により選択されたか否かを判断する（ステップＳ６）。ステップＳ６においてＮＯ、すなわち、演算スタートスイッチが選択されない場合には、ステップＳ５へその処理を移行する。
【００４２】
ステップＳ６においてＹＥＳ、すなわち、演算スタートスイッチが選択された場合には、ベクトルデータの線分ベクトルから印字距離Ｌ１（ここでは、Ａ，Ｂ，Ｃの印字距離の合計）を抽出するとともに、メモリ２６ａからユーザにより設定された印字速度Ｖ１を読出し、これらを上式（１）に代入して印字時間Ｔ１を算出する（ステップＳ７）。次に、制御装置２６は、ベクトルデータの非線分ベクトルから非印字距離Ｌ２（ここでは、Ａ，Ｂ，Ｃの非印字距離の合計）を抽出するとともに、メモリ２６ａから非印字速度Ｖ２を読出し、これらを上式（２）に代入して非印字時間Ｔ２を算出する（ステップＳ８）。そして、これら算出したデータを上式（３）に代入して、印字必要時間Ｔを算出する（ステップＳ９）。次に、制御装置２６は、算出した印字必要時間Ｔを電気ケーブル６を介して演算部２６ｂの外部である表示器７に出力し、この表示器７ａに印字必要時間Ｔを表示させ（ステップＳ１０）、その処理をステップＳ４へ移行する。
【００４３】
マーキング情報に変更がなくステップＳ５においてＹＥＳ、すなわち、スタートスイッチが選択された場合には、制御装置２６はステップＳ２で生成したベクトルデータを基に第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂの回動を制御するためのガルバノデータを生成する（ステップＳ１１）。その後、制御装置２６は、レーザ光を発射させるとともに、ガルバノデータに基づき駆動装置２５を駆動させて対象物Ｗへの印字を開始する（ステップＳ１２）。その後、印字が完了したか否かを判断する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３においてＮＯ、すなわち、印字が完了していない場合には、ステップＳ１２へその処理を移行する。すなわち、印字を継続する。ステップＳ１３においてＹＥＳ、すなわち、印字が完了した場合には、この一連の処理を終了する。
【００４４】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
（１）制御装置２６に、設定されるマーキング情報に基づき印字必要時間Ｔを算出する演算部２６ｂを設けた。そして、制御装置２６は、印字必要時間Ｔの算出後、これを表示器７ａに表示させるようにした。これにより、ユーザは、表示器７ａの視認を通じて、字必要時間を知ることができる。従って、従来、印字必要時間Ｔを知るために行っていたレーザ光を照射しない状態でガルバノミラーを回動させる疑似操作を行う必要がない。すなわち、この疑似操作の分だけユーザがマーキング情報を入力してから対象物へのマーキングが完了するまでの時間、いわゆるタクトタイムが短縮される。
【００４５】
（２）制御装置２６は、レーザ光を照射しない部分における第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂを回動させる速度である非印字速度Ｖ２を同第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂを回動させることのできる最高速度とした。これにより、非印字時間Ｔ２は最短となる。従って、非印字速度Ｖ２に他の速度（最高速度未満の速度）を適用した場合に比べてタクトタイムも短縮される。
【００４６】
（３）制御装置２６は、表示器７ａに印字必要時間Ｔの表示後、マーキング情報の再設定を許可するようにした。これにより、ユーザが試算された印字必要時間が自身の想定する時間と異なる場合に、容易にマーキング情報を再設定することができる。例えば、線分の太さや、レーザパワーを調整することにより、マーキング時間の調節ができる。
【００４７】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、演算部２６ｂは、制御装置２６と、別個に設けてもよい。別個に設けた場合は、演算部は、試算した印字必要時間を表示器７ａに出力する、又は試算した印字必要時間を制御装置に出力し、制御装置がこれを表示器７ａに出力する。このように構成しても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
・上記実施形態において、非印字速度は、ガルバノミラーの回動における最高速度でなくてもよい。このように構成しても、疑似操作を行わない分、タクトタイムは短縮される。
【００４９】
・上記実施形態において、コンソール７に代えてパーソナルコンピュータを採用してもよい。この場合、パーソナルコンピュータに付属されるディスプレイが表示器７ａを構成し、キーボード、又はマウス、又はこれらの両方が操作部７ｂを構成する。このように構成しても上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５０】
・上記実施形態では、制御装置２６は、ユーザが印字必要時間Ｔの試算を選択した場合にのみ印字必要時間Ｔを試算したが、マーキング情報が入力された時点で試算を開始してもよい。この場合、制御装置２６は、図６で示すフローチャートにおいて、ステップＳ７〜Ｓ１０の処理をステップＳ３とステップＳ４との間に組み込むとともに、ステップＳ６の処理を省略する。このように構成しても上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５１】
・上記実施形態において、制御装置２６は、印字時間Ｔ１を算出したのち非印字時間Ｔ２を算出したが、この順番は逆であってもよい。すなわち、図６で示すフローチャートにおいて、ステップＳ７とステップＳ８の処理順序を逆にしてもよい。このようにしても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５２】
・上記実施形態において、試算した印字必要時間Ｔは、表示器７ａに表示する以外の方法でユーザに報知するようにしてもよい。例えば、表示器７ａに代えてスピーカを採用し、同スピーカから音声を通じて印字必要時間Ｔを報知してもよい。このように構成しても上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
・上記実施形態において、マーキング情報の再設定を許可せずに、印字の開始か否かのみ選択するようにしてもよい。このように構成しても上記実施形態と同様の効果を得ることができる。この場合、図６で示すフローチャートにおいて、ステップＳ４の処理を省略できる。
【００５４】
・上記実施形態において、第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂによって屈折されたレーザ光Ｌは集光レンズ２４によって集光されてから対象物Ｗに照射されたが、この集光レンズ２４は、必ずしも設ける必要はない。このように構成しても上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５５】
・上記実施形態では、印字時間Ｔ１の算出は、Ａ，Ｂ，Ｃの各印字区間の距離を合計して、印字距離Ｌ１を算出してから、上記（１）式に代入する方法を用いたが、各印字区間の距離ごとに上記（１）式に代入して、区間毎の印字時間を算出した後にこれを合計する方法であってもよい。また、非印字時間Ｔ２の算出においても、同様の方法を選択してもよい。このようにしても上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
・上記実施形態では、レーザ光源２０から出射されたレーザ光Ｌはファイバケーブル３を介してビームエキスパンダ２１に送られるファイバ伝送式のレーザマーキング装置１について説明したが、この方式のレーザマーキング装置に限定されるものではない。例えば、レーザ光源２０とビームエキスパンダ２１とを対向して設け、レーザ光源２０から出射されたレーザ光Ｌが空間を通過し直接ビームエキスパンダ２１に送られるいわゆる空間伝送式のレーザマーキング装置に適用してもよい。このように構成した場合でも、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５７】
・上記実施形態では、表示器７ａはコンソール７に設けられたが、コントローラ２やヘッド４に設けられてもよい。また、これらの複数に設けられてもよい。このように構成した場合でも、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００５８】
Ｌ…レーザ光、Ｔ…印字必要時間、Ｌ１…印字距離、Ｌ２…非印字距離、Ｔ１…印字時間、Ｔ２…非印字時間、Ｖ１…印字速度、Ｖ２…非印字速度、１…レーザマーキング装置、
７ａ…表示手段としての表示器、７ｂ…入力手段としての操作部、２０…レーザ光源、２３ａ…第１のガルバノミラー、２３ｂ…第２のガルバノミラー、２６…出力手段及び制御手段としての制御装置、２６ｂ…演算手段としての演算部、３４…第１のガルバノモータ、３５…第２のガルバノモータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザマーキング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１のレーザマーキング装置には、レーザ光を一対のガルバノミラーにより屈折させて同レーザ光の照射位置を可変させるガルバノ駆動装置が設けられている。このレーザマーキング装置では、ガルバノ駆動装置を駆動させてレーザ光を走査させることにより、文字、記号、図形等を対象物へマーキングする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−９３４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなレーザマーキング装置では、同装置に設けられる制御部に文字、記号、図形等のマーキング情報が入力されると、実際にレーザ光を照射させてマーキングを実施する前に、レーザ光を照射しない状態で実際にガルバノ駆動装置を駆動させる疑似操作を行う。そして、この疑似操作にかかる時間を計測することにより、実際のマーキングにかかる時間を算出している。すなわち、実際にマーキングしないにもかかわらず、ガルバノ駆動装置を駆動させる必要がある。このため、疑似操作の分、ユーザがマーキング情報を入力してから対象物へのマーキングが完了するまでの時間、いわゆるタクトタイムに時間を要していた。
【０００５】
また、近年では、大量の情報を対象物にマーキングする傾向にある。マーキングする情報量が増えるほど疑似操作にかかる時間が増えることから、タクトタイムが延びる傾向にある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、タクトタイムが短いレーザマーキング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、レーザ光を出射する光源と、軸を中心として回動することによりレーザ光の方向を変えるガルバノミラーと、前記ガルバノミラーの回動及び前記レーザ光の出射を外部から入力されるマーキング情報に基づいて制御する制御手段とを備え、同制御手段は、前記ガルバノミラーの制御を通じてレーザ光の照射位置を変更することにより、前記レーザ光を走査させつつ対象物に照射してマーキングを実行するレーザマーキング装置において、前記マーキング情報からレーザ光の照射が必要な印字距離を、変更可能に設定されるレーザ光を照射させた状態での同レーザ光の照射位置の移動速度である印字速度で除算した印字時間と、レーザ光の照射が不要な非印字距離を、予め設定されるレーザ光を照射させない状態での同レーザ光の照射位置の移動速度である非印字速度で除算した非印字時間とを算出し、これら印字時間と非印字時間とを和算することで求められる印字全体にかかる必要時間である印字必要時間を算出する演算手段と、前記演算手段が試算した前記印字必要時間を出力する出力手段と、を備えることを要旨とする。
【０００８】
従来、印字必要時間を知るためには、一度レーザ光を照射しない状態でガルバノミラーを回動させる疑似操作を行う必要があった。その点、同構成によれば、マーキング情報に基づいて印字必要時間が試算され、その試算された時間が出力される。従って、ユーザは、疑似操作がなくとも印字必要時間を知ることができる。このため、疑似操作の分だけユーザがマーキング情報を入力してから対象物へのマーキングが完了するまでの時間、いわゆるタクトタイムが短縮される。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のレーザマーキング装置において、前記非印字速度は、前記ガルバノミラーの回動における最高速度であることを要旨とする。
同構成によれば、非印字時間が最短となる。従って、非印字速度に他の速度、すなわち最高速度未満の速度を適用した場合に比べてタクトタイムは短縮される。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のレーザマーキング装置において、前記出力手段から出力された前記印字必要時間を表示する表示手段を備えることを要旨とする。
【００１１】
同構成によれば、ユーザは、表示手段の視認を通じて印字必要時間を認識することができる。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のレーザマーキング装置において、前記表示手段は、前記印字必要時間を表示するとともに、印字スタートを促すための確認画面を表示することを要旨とする。
【００１２】
同構成によれば、表示手段の視認を通じて、ユーザは印字を許可するか否かを判断することができる。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のうち何れか一項に記載のレーザマーキング装置において、前記制御手段へ前記マーキング情報を入力する入力手段を備え、前記演算手段は、前記マーキング情報が入力されたことを契機として前記印字必要時間の試算を開始することを要旨とする。
【００１３】
同構成によれば、マーキング情報を入力すれば、自動的に印字必要時間が算出され、この算出される印字必要時間を知ることができる。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜４のうち何れか一項に記載のレーザマーキング装置において、前記演算手段に演算を実行する旨の指令、及び前記制御手段に印字を実行する旨の指令、並びにマーキング情報を入力する入力手段を備え、前記演算手段は、前記入力手段によって演算を実行する旨の指令が入力されたときには、印字必要時間の算出を開始し、同じく印字を実行する旨の指令が入力されたときには、印字の実行を開始することを要旨とする。
【００１４】
同構成によれば、ユーザは、印字必要時間の算出が必要ない場合には、当該時間の算出を行わずに制御手段を実行する旨の指令を入力し、対象物への印字を行う。この場合、印字必要時間の算出にかかる時間分のタクトタイムを短縮することができる。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のうち何れか一項に記載のレーザマーキング装置において、前記出力手段による印字必要時間の出力後、前記制御手段への前記マーキング情報の再設定を許可することを特徴とする。
【００１６】
同構成によれば、ユーザが、試算された印字必要時間が自身の想定する時間と異なる場合に、マーキング情報を再設定することができる。
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のレーザマーキング装置において、前記制御手段に対しマーキング情報が再設定された場合、前記演算手段は再設定されたマーキング情報に基づき印字必要時間を算出することを要旨とする。
【００１７】
同構成によれば、ユーザは、再設定されたマーキング情報に基づいた印字必要時間を知ることができる。
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のうち何れか一項に記載にレーザマーキング装置において、前記制御手段は、前記演算手段及び前記出力手段を備えることを要旨とする。
【００１８】
同構成によれば、レーザマーキング装置の構成部材の点数を抑制することができる。従って、レーザマーキング装置の組み付け工数を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、タクトタイムが短いレーザマーキング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態のレーザマーキング装置についてその概略構成を示す斜視図。
【図２】同実施形態のレーザマーキング装置についてその概略構成を示すブロック図。
【図３】同実施形態におけるガルバノ駆動装置を示す模式図。
【図４】同実施形態における表示器の正面図。
【図５】印字区間及び非印字区間を示すイメージ図。
【図６】同実施形態の制御装置における制御の処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を具体化したレーザマーキング装置の一実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。
図１に示すように、レーザマーキング装置１は、レーザ光Ｌを出射するコントローラ２を備えている。コントローラ２にはファイバケーブル３を介してヘッド４が接続されている。また、コントローラ２には電気ケーブル５を介してヘッド４が接続されている。さらに、コントローラ２には電気ケーブル６を介してコンソール７が接続されている。そして、レーザマーキング装置１は、載置台８に載置された対象物Ｗのマーキング面Ｗａ上に所望の文字、図形、記号等（以下、文字等という）を印字する。ヘッド４の下面には、レーザ光Ｌが出射される窓部９が形成されている。窓部９は、対象物Ｗのマーキング面Ｗａと対向している。
【００２２】
図２に示すように、コントローラ２はレーザ光源２０を備える。レーザ光源２０から出射されたレーザ光Ｌは、ファイバケーブル３を介してヘッド４に送られる。図１に示すように、ヘッド４においてファイバケーブル３の一端はビームエキスパンダ収納部１０に接続されている。このビームエキスパンダ収納部１０には、図２に示すように、ビームエキスパンダ２１が収納されている。レーザ光Ｌは、ファイバケーブル３からビームエキスパンダ２１に送られる。
【００２３】
図２に示すように、ヘッド４においてビームエキスパンダ２１からのレーザ光Ｌの光路途中には、ビームエキスパンダ２１から順に、角度の調節が可能とされた第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂと、集光レンズ２４が配設されている。ビームエキスパンダ２１により集光されたレーザ光Ｌは、第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂによって屈折し、集光レンズ２４に入射する。第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂは、同じくヘッド４に設けられたボールベアリングを用いた機械式のガルバノ駆動装置（駆動手段）２５により駆動される。なお、ガルバノ駆動装置２５には、第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂの回転角度を検出する図示しない回転角度センサが設けられている。このガルバノ駆動装置２５には、コントローラ２から図１に示す電気ケーブル５を介して第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂの角度を可変させるための電力が供給される。また、回転角度センサによって検出された回転角度は、電気ケーブル５を介してコントローラ２へ送られる。
【００２４】
図３に示すように、第１のガルバノモータ３４の回動軸、この回動軸を支持するボールベアリング３０，３１、及び第１のガルバノミラー２３ａの回動軸３６は、ａ１軸上に配置されている。第１のガルバノモータ３４の回動軸と回動軸３６は一体回転するように接続されている。従って、第１のガルバノミラー２３ａは、第１のガルバノモータ３４の駆動により回動する。同様に、ａ１軸に対してねじれの位置とされたａ２軸上には、第２のガルバノモータ３５の回動軸を支持するボールベアリング３２，３３、及び第２のガルバノミラー２３ｂの回動軸３７が配置されている。第２のガルバノモータ３５の回動軸と回動軸３７は一体回転するように接続されている。従って、第２のガルバノミラー２３ｂは、第２のガルバノモータ３５の駆動により回動する。各ガルバノモータ３４，３５により、第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂは、ａ１，ａ２軸を中心としてそれぞれ正・逆方向への回動が可能とされている。
【００２５】
第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂは、ビームエキスパンダ２１からのレーザ光Ｌを反射し、その出射方向を変更させる。具体的には、第１のガルバノミラー２３ａは、回動して対象物Ｗに向けて照射するレーザ光Ｌを、そのマーキング面Ｗａの一方向（Ｘ方向、図１，３参照）に走査させる。また、第２のガルバノミラー２３ｂは、回動して対象物Ｗに向けて照射するレーザ光Ｌを、そのマーキング面ＷａのＸ方向に対して直交する方向（Ｙ方向、図１，３参照）に走査させる。従って、対象物Ｗに向けて照射するレーザ光Ｌは、第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂにより、対象物Ｗのマーキング面Ｗａに対して、Ｘ方向及びＹ方向に走査される。
【００２６】
このように、駆動装置２５は、第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂを回動させて、レーザ光源２０から出力されたレーザ光Ｌを走査しつつ対象物Ｗに照射してマーキングを行う。
【００２７】
図１に示すように、コンソール７には、表示器７ａと操作部７ｂが設けられている。操作部７ｂはテンキー等を備えている。ユーザは、操作部７ｂを通じて対象物Ｗに加工を行うレーザパワー及び文字等のマーキング情報の設定を行う。設定された情報は、コンソール７から電気ケーブル６を介してコントローラ２へ送られる。表示器７ａは、印字後のイメージ、印字の開始及び印字必要時間の試算を開始する確認画面等を表示する。
【００２８】
図２において、コントローラ２は、レーザマーキング装置１を統括的に制御する制御装置２６を備えている。制御装置２６は不揮発性のメモリ２６ａを備えている。このメモリ２６ａには、印字される文字等のマーキング情報が予め記憶されている。このマーキング情報には、文字等を構成する各線分の始点及び終点の座標値、及びレーザ光Ｌの照射により形成される線分の太さ等の情報が含まれる。
【００２９】
制御装置２６は、コンソール７の操作部７ｂと接続されている。制御装置２６には、操作部７ｂからレーザパワーの設定値等の情報が入力される。また、制御装置２６は、レーザ光源２０、及び先の駆動装置２５と接続されている。駆動装置２５は、制御装置２６により、その駆動が制御される。すなわち、第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂの回動は、制御装置２６により制御される。
【００３０】
制御装置２６は、操作部７ｂによって入力されたマーキング情報に基づいてメモリ２６ａに記憶された必要なマーキング情報を選択する。そして、制御装置２６は、この選択した情報に基づきレーザ光源２０を駆動してレーザ光Ｌを出射させるとともに、第１及び第２のガルバノモータ３４，３５の駆動を制御することでレーザ光Ｌを２次元的に走査し、対象物Ｗへのマーキング面Ｗａに文字等のマーキングを行う。
【００３１】
また、メモリ２６ａには、レーザを照射して線分のマーキングにかかる印字速度Ｖ１と、前の線分の終点から次の線分の始点までの非印字距離Ｌ２の移動にかかる非印字速度Ｖ２とが予め記憶されている。本例においては、印字速度Ｖ１は、レーザパワー、線分の長さ（印字距離Ｌ１）、及び線分の太さと対応付けられて記憶されている。また、非印字速度Ｖ２は、ガルバノ駆動装置２５に予め設定されている最高速度とされている。本例では、この最高速度、すなわち、非印字速度Ｖ２は、レーザマーキング装置１として製品とされた時点において既に設定されている。
【００３２】
さらに、制御装置２６は、マーキング情報に基づきマーキングにかかる時間を演算する演算部２６ｂを備えている。本例では、制御装置２６は、操作部７ｂを通じて演算モードが入力されたことを通じて、マーキングにかかる時間を演算する。演算モードが入力されると演算部２６ｂは、マーキング情報から印字距離Ｌ１と非印字距離Ｌ２とを抽出する。また、演算部２６ｂは、メモリ２６ａからマーキング情報に対応する印字速度Ｖ１及び非印字速度Ｖ２を読み込む。そして、印字距離Ｌ１を印字速度Ｖ１で除すことで求められる印字時間Ｔ１、及び非印字距離Ｌ２を非印字速度Ｖ２で除すことで求められる非印字時間Ｔ２、並びにこれらを合算することで求められる印字必要時間Ｔを算出する。印字時間Ｔ１、非印字時間Ｔ２、及び印字必要時間Ｔの算出式は下式（１）、（２）、（３）で表される。
【００３３】
【００３４】
【００３５】
【００３６】
次に、このように構成されたレーザマーキング装置１における印字必要時間Ｔの算出方法について詳細に説明する。ここでは、「Ａ」の文字をマーキングする場合について代表して説明する。なお、「Ａ」の文字を構成する各線分の太さは一定であるものとする。
【００３７】
制御装置２６は、入力されたマーキング情報を基に文字「Ａ」のベクトルデータを生成する。ここでは、図５に示すように、文字「Ａ」は、座標Ｏを始点とし座標Ｐを終点とする線分ベクトル１０１、座標Ｐを始点とし座標Ｑを終点とする線分ベクトル１０２、座標Ｑを始点とし座標Ｒを終点とする非線分ベクトル１０３、及び座標Ｒを始点とし座標Ｓを終点とする線分ベクトル１０４を生成する。なお、図５における各線分ベクトル及び非線分ベクトルの矢印の向きは、レーザ光Ｌの走査方向を示す。
【００３８】
制御装置２６は、演算モードが入力されると、線分ベクトル１０１，１０２，１０４から印字距離ＯＰ，ＰＱ，ＲＳを抽出し、この和を印字距離Ｌ１に代入する。印字速度Ｖ１については、操作部７ｂから入力された値を代入して印字時間Ｔ１を算出する。同様に非線分ベクトル１０３から非印字距離ＱＲを抽出し、この値を非印字距離Ｌ２に代入する。非印字速度Ｖ２については、ガルバノ駆動装置２５に予め設定されている最高速度を代入して、非印字時間Ｔ２を算出する。そして、これら算出される印字時間Ｔ１，Ｔ２を上式（３）に代入して、印字必要時間Ｔを算出する。
【００３９】
次に、レーザマーキング装置１におけるマーキング処理を図６のフローチャートに従って説明する。当該フローチャートは制御装置２６のメモリ２６ａに格納された制御プログラムに従って実行される。当該制御プログラムは、レーザマーキング装置１に電源が供給されている状態において、制御装置２６にマーキング情報が入力が完了したことを契機として実行される。
【００４０】
制御装置２６は、マーキング情報が入力が完了すると（ステップＳ１）、入力されたマーキング情報に基づきベクトルデータを生成し（ステップＳ２）、その後、そのベクトルデータに基づくマーキングイメージを表示器７ａに表示させる（ステップＳ３）。このとき、表示器７ａには、マーキングイメージとともに、図４に示されるように印字開始を入力するためのスタートスイッチ、及び印字必要時間Ｔを算出するための演算スタートスイッチが表示される。なお、この状態において、制御装置２６はマーキング情報の変更を受け付ける。
【００４１】
次に、制御装置２６は、マーキング情報が変更ないか否かを判断する（ステップＳ４）。ステップＳ４においてＮＯ、すなわち、マーキング情報に変更があった場合には、ステップＳ２へその処理を移行する。ステップＳ４においてＹＥＳ、すなわち、マーキング情報に変更がない場合には、印字スタートスイッチが操作部７ｂの操作により選択されたか否かを判断する（ステップＳ５）。ステップＳ５においてＮＯ、すなわち、印字スタートスイッチが操作部７ｂの操作により選択されない場合には、演算スタートスイッチが操作部７ｂの操作により選択されたか否かを判断する（ステップＳ６）。ステップＳ６においてＮＯ、すなわち、演算スタートスイッチが選択されない場合には、ステップＳ５へその処理を移行する。
【００４２】
ステップＳ６においてＹＥＳ、すなわち、演算スタートスイッチが選択された場合には、ベクトルデータの線分ベクトルから印字距離Ｌ１（ここでは、Ａ，Ｂ，Ｃの印字距離の合計）を抽出するとともに、メモリ２６ａからユーザにより設定された印字速度Ｖ１を読出し、これらを上式（１）に代入して印字時間Ｔ１を算出する（ステップＳ７）。次に、制御装置２６は、ベクトルデータの非線分ベクトルから非印字距離Ｌ２（ここでは、Ａ，Ｂ，Ｃの非印字距離の合計）を抽出するとともに、メモリ２６ａから非印字速度Ｖ２を読出し、これらを上式（２）に代入して非印字時間Ｔ２を算出する（ステップＳ８）。そして、これら算出したデータを上式（３）に代入して、印字必要時間Ｔを算出する（ステップＳ９）。次に、制御装置２６は、算出した印字必要時間Ｔを電気ケーブル６を介して演算部２６ｂの外部である表示器７に出力し、この表示器７ａに印字必要時間Ｔを表示させ（ステップＳ１０）、その処理をステップＳ４へ移行する。
【００４３】
マーキング情報に変更がなくステップＳ５においてＹＥＳ、すなわち、スタートスイッチが選択された場合には、制御装置２６はステップＳ２で生成したベクトルデータを基に第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂの回動を制御するためのガルバノデータを生成する（ステップＳ１１）。その後、制御装置２６は、レーザ光を発射させるとともに、ガルバノデータに基づき駆動装置２５を駆動させて対象物Ｗへの印字を開始する（ステップＳ１２）。その後、印字が完了したか否かを判断する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３においてＮＯ、すなわち、印字が完了していない場合には、ステップＳ１２へその処理を移行する。すなわち、印字を継続する。ステップＳ１３においてＹＥＳ、すなわち、印字が完了した場合には、この一連の処理を終了する。
【００４４】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
（１）制御装置２６に、設定されるマーキング情報に基づき印字必要時間Ｔを算出する演算部２６ｂを設けた。そして、制御装置２６は、印字必要時間Ｔの算出後、これを表示器７ａに表示させるようにした。これにより、ユーザは、表示器７ａの視認を通じて、字必要時間を知ることができる。従って、従来、印字必要時間Ｔを知るために行っていたレーザ光を照射しない状態でガルバノミラーを回動させる疑似操作を行う必要がない。すなわち、この疑似操作の分だけユーザがマーキング情報を入力してから対象物へのマーキングが完了するまでの時間、いわゆるタクトタイムが短縮される。
【００４５】
（２）制御装置２６は、レーザ光を照射しない部分における第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂを回動させる速度である非印字速度Ｖ２を同第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂを回動させることのできる最高速度とした。これにより、非印字時間Ｔ２は最短となる。従って、非印字速度Ｖ２に他の速度（最高速度未満の速度）を適用した場合に比べてタクトタイムも短縮される。
【００４６】
（３）制御装置２６は、表示器７ａに印字必要時間Ｔの表示後、マーキング情報の再設定を許可するようにした。これにより、ユーザが試算された印字必要時間が自身の想定する時間と異なる場合に、容易にマーキング情報を再設定することができる。例えば、線分の太さや、レーザパワーを調整することにより、マーキング時間の調節ができる。
【００４７】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、演算部２６ｂは、制御装置２６と、別個に設けてもよい。別個に設けた場合は、演算部は、試算した印字必要時間を表示器７ａに出力する、又は試算した印字必要時間を制御装置に出力し、制御装置がこれを表示器７ａに出力する。このように構成しても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
・上記実施形態において、非印字速度は、ガルバノミラーの回動における最高速度でなくてもよい。このように構成しても、疑似操作を行わない分、タクトタイムは短縮される。
【００４９】
・上記実施形態において、コンソール７に代えてパーソナルコンピュータを採用してもよい。この場合、パーソナルコンピュータに付属されるディスプレイが表示器７ａを構成し、キーボード、又はマウス、又はこれらの両方が操作部７ｂを構成する。このように構成しても上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５０】
・上記実施形態では、制御装置２６は、ユーザが印字必要時間Ｔの試算を選択した場合にのみ印字必要時間Ｔを試算したが、マーキング情報が入力された時点で試算を開始してもよい。この場合、制御装置２６は、図６で示すフローチャートにおいて、ステップＳ７〜Ｓ１０の処理をステップＳ３とステップＳ４との間に組み込むとともに、ステップＳ６の処理を省略する。このように構成しても上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５１】
・上記実施形態において、制御装置２６は、印字時間Ｔ１を算出したのち非印字時間Ｔ２を算出したが、この順番は逆であってもよい。すなわち、図６で示すフローチャートにおいて、ステップＳ７とステップＳ８の処理順序を逆にしてもよい。このようにしても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５２】
・上記実施形態において、試算した印字必要時間Ｔは、表示器７ａに表示する以外の方法でユーザに報知するようにしてもよい。例えば、表示器７ａに代えてスピーカを採用し、同スピーカから音声を通じて印字必要時間Ｔを報知してもよい。このように構成しても上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
・上記実施形態において、マーキング情報の再設定を許可せずに、印字の開始か否かのみ選択するようにしてもよい。このように構成しても上記実施形態と同様の効果を得ることができる。この場合、図６で示すフローチャートにおいて、ステップＳ４の処理を省略できる。
【００５４】
・上記実施形態において、第１及び第２のガルバノミラー２３ａ，２３ｂによって屈折されたレーザ光Ｌは集光レンズ２４によって集光されてから対象物Ｗに照射されたが、この集光レンズ２４は、必ずしも設ける必要はない。このように構成しても上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５５】
・上記実施形態では、印字時間Ｔ１の算出は、Ａ，Ｂ，Ｃの各印字区間の距離を合計して、印字距離Ｌ１を算出してから、上記（１）式に代入する方法を用いたが、各印字区間の距離ごとに上記（１）式に代入して、区間毎の印字時間を算出した後にこれを合計する方法であってもよい。また、非印字時間Ｔ２の算出においても、同様の方法を選択してもよい。このようにしても上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
・上記実施形態では、レーザ光源２０から出射されたレーザ光Ｌはファイバケーブル３を介してビームエキスパンダ２１に送られるファイバ伝送式のレーザマーキング装置１について説明したが、この方式のレーザマーキング装置に限定されるものではない。例えば、レーザ光源２０とビームエキスパンダ２１とを対向して設け、レーザ光源２０から出射されたレーザ光Ｌが空間を通過し直接ビームエキスパンダ２１に送られるいわゆる空間伝送式のレーザマーキング装置に適用してもよい。このように構成した場合でも、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５７】
・上記実施形態では、表示器７ａはコンソール７に設けられたが、コントローラ２やヘッド４に設けられてもよい。また、これらの複数に設けられてもよい。このように構成した場合でも、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００５８】
Ｌ…レーザ光、Ｔ…印字必要時間、Ｌ１…印字距離、Ｌ２…非印字距離、Ｔ１…印字時間、Ｔ２…非印字時間、Ｖ１…印字速度、Ｖ２…非印字速度、１…レーザマーキング装置、
７ａ…表示手段としての表示器、７ｂ…入力手段としての操作部、２０…レーザ光源、２３ａ…第１のガルバノミラー、２３ｂ…第２のガルバノミラー、２６…出力手段及び制御手段としての制御装置、２６ｂ…演算手段としての演算部、３４…第１のガルバノモータ、３５…第２のガルバノモータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射する光源と、軸を中心として回動することによりレーザ光の方向を変える一対のガルバノミラーと、前記ガルバノミラーの回動及び前記レーザ光の出射を外部から入力されるマーキング情報に基づいて制御する制御手段とを備え、同制御手段は、前記ガルバノミラーの制御を通じてレーザ光の照射位置を変更することにより、前記レーザ光を走査させつつ対象物に照射してマーキングを実行するレーザマーキング装置において、
前記マーキング情報からレーザ光の照射が必要な印字距離を、変更可能に設定されるレーザ光を照射させた状態での同レーザ光の照射位置の移動速度である印字速度で除算した印字時間と、レーザ光の照射が不要な非印字距離を、予め設定されるレーザ光を照射させない状態での同レーザ光の照射位置の移動速度である非印字速度で除算した非印字時間とを算出し、これら印字時間と非印字時間とを和算することで求められる印字全体にかかる必要時間である印字必要時間を算出する演算手段と、
前記演算手段が試算した前記印字必要時間を出力する出力手段と、
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に記載のレーザマーキング装置において、
前記非印字速度は、前記ガルバノミラーの回動における最高速度であることを特徴とするレーザマーキング装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のレーザマーキング装置において、
前記出力手段から出力された前記印字必要時間を表示する表示手段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４】
請求項３に記載のレーザマーキング装置において、
前記表示手段は、前記印字必要時間を表示するとともに、印字スタートを促すための確認画面を表示することを特徴とするレーザマーキング装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうち何れか一項に記載のレーザマーキング装置において、
前記制御手段へ前記マーキング情報を入力する入力手段を備え、
前記演算手段は、前記マーキング情報が入力されたことを契機として前記印字必要時間の試算を開始することを特徴とするレーザマーキング装置。
【請求項６】
請求項１〜４のうち何れか一項に記載のレーザマーキング装置において、
前記演算手段に演算を実行する旨の指令、及び前記制御手段に印字を実行する旨の指令、並びにマーキング情報を入力する入力手段を備え、
前記演算手段は、前記入力手段によって演算を実行する旨の指令が入力されたときには、印字必要時間の算出を開始し、同じく印字を実行する旨の指令が入力されたときには、印字の実行を開始することを特徴とするレーザマーキング装置。
【請求項７】
請求項１〜６のうち何れか一項に記載のレーザマーキング装置において、
前記出力手段による印字必要時間の出力後、前記制御手段への前記マーキング情報の再設定を許可することを特徴とするレーザマーキング装置。
【請求項８】
請求項７に記載のレーザマーキング装置において、
前記制御手段に対しマーキング情報が再設定された場合、前記演算手段は再設定されたマーキング情報に基づき印字必要時間を算出することを特徴とするレーザマーキング装置。
【請求項９】
請求項１〜８のうち何れか一項に記載にレーザマーキング装置において、
前記制御手段は、前記演算手段及び前記出力手段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１】
レーザ光を出射する光源と、軸を中心として回動することによりレーザ光の方向を変える一対のガルバノミラーと、前記ガルバノミラーの回動及び前記レーザ光の出射を外部から入力されるマーキング情報に基づいて制御する制御手段とを備え、同制御手段は、前記ガルバノミラーの制御を通じてレーザ光の照射位置を変更することにより、前記レーザ光を走査させつつ対象物に照射してマーキングを実行するレーザマーキング装置において、
前記マーキング情報からレーザ光の照射が必要な印字距離を、変更可能に設定されるレーザ光を照射させた状態での同レーザ光の照射位置の移動速度である印字速度で除算した印字時間と、レーザ光の照射が不要な非印字距離を、予め設定されるレーザ光を照射させない状態での同レーザ光の照射位置の移動速度である非印字速度で除算した非印字時間とを算出し、これら印字時間と非印字時間とを和算することで求められる印字全体にかかる必要時間である印字必要時間を算出する演算手段と、
前記演算手段が試算した前記印字必要時間を出力する出力手段と、
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に記載のレーザマーキング装置において、
前記非印字速度は、前記ガルバノミラーの回動における最高速度であることを特徴とするレーザマーキング装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のレーザマーキング装置において、
前記出力手段から出力された前記印字必要時間を表示する表示手段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４】
請求項３に記載のレーザマーキング装置において、
前記表示手段は、前記印字必要時間を表示するとともに、印字スタートを促すための確認画面を表示することを特徴とするレーザマーキング装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうち何れか一項に記載のレーザマーキング装置において、
前記制御手段へ前記マーキング情報を入力する入力手段を備え、
前記演算手段は、前記マーキング情報が入力されたことを契機として前記印字必要時間の試算を開始することを特徴とするレーザマーキング装置。
【請求項６】
請求項１〜４のうち何れか一項に記載のレーザマーキング装置において、
前記演算手段に演算を実行する旨の指令、及び前記制御手段に印字を実行する旨の指令、並びにマーキング情報を入力する入力手段を備え、
前記演算手段は、前記入力手段によって演算を実行する旨の指令が入力されたときには、印字必要時間の算出を開始し、同じく印字を実行する旨の指令が入力されたときには、印字の実行を開始することを特徴とするレーザマーキング装置。
【請求項７】
請求項１〜６のうち何れか一項に記載のレーザマーキング装置において、
前記出力手段による印字必要時間の出力後、前記制御手段への前記マーキング情報の再設定を許可することを特徴とするレーザマーキング装置。
【請求項８】
請求項７に記載のレーザマーキング装置において、
前記制御手段に対しマーキング情報が再設定された場合、前記演算手段は再設定されたマーキング情報に基づき印字必要時間を算出することを特徴とするレーザマーキング装置。
【請求項９】
請求項１〜８のうち何れか一項に記載にレーザマーキング装置において、
前記制御手段は、前記演算手段及び前記出力手段を備えることを特徴とするレーザマーキング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２４５５３９（Ｐ２０１２−２４５５３９Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１８９９８（Ｐ２０１１−１１８９９８）
【出願日】平成２３年５月２７日（２０１１．５．２７）
【出願人】（０００１０６２２１）パナソニック デバイスＳＵＮＸ株式会社 (578)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２７日（２０１１．５．２７）
【出願人】（０００１０６２２１）パナソニック デバイスＳＵＮＸ株式会社 (578)
【Ｆターム（参考）】
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