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JP2002210573A - Device for laser beam marking - Google Patents

Device for laser beam marking

Info

Publication number
JP2002210573A
JP2002210573A JP2001008261A JP2001008261A JP2002210573A JP 2002210573 A JP2002210573 A JP 2002210573A JP 2001008261 A JP2001008261 A JP 2001008261A JP 2001008261 A JP2001008261 A JP 2001008261A JP 2002210573 A JP2002210573 A JP 2002210573A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
scanner
laser
mounting member
head substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001008261A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Yamazaki
信幸 山崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Miyachi Technos Corp
Original Assignee
Miyachi Technos Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Miyachi Technos Corp filed Critical Miyachi Technos Corp
Priority to JP2001008261A priority Critical patent/JP2002210573A/en
Publication of JP2002210573A publication Critical patent/JP2002210573A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for laser beam marking fθ lens of which is easily replaced by a user. SOLUTION: The device is characterized by the fact that the lens 6 is fitted to a head base plate 8 via a fitting member 20 for the fθlens removably from outside, and the maximum rotatable angles of a first and second galvanoscanners 4 and 5 are fixed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ発振器から
出力されるレーザ光を用いて加工対象物の表面に文字や
図形などのマーキングを行うことのできるレーザマーキ
ング装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser marking device capable of marking characters, figures, and the like on the surface of a workpiece using laser light output from a laser oscillator.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、レーザ発振器から出力されるレー
ザ光を用いて、金属、樹脂、セラミックス、半導体、
紙、ガラスなどの多種多様の素材からなる加工対象物の
表面に、製造番号、ロット番号、製造時期、バーコー
ド、ロゴ、社名、商標、規格認定マーク、キャラクタデ
ザインなどの多種多様の文字や図形などのマーキングを
行うレーザマーキング装置が提案されている。
2. Description of the Related Art Recently, metals, resins, ceramics, semiconductors,
Various characters and figures such as serial number, lot number, manufacturing time, bar code, logo, company name, trademark, standard certification mark, character design, etc. are printed on the surface of the workpiece made of various materials such as paper and glass. There has been proposed a laser marking device that performs marking such as.

【0003】このような従来のレーザマーキング装置
は、レーザ光を発生するレーザ発振器と、このレーザ発
振器により発生させたレーザ光を加工対象物(ワーク)
の表面に沿って相互にほぼ直交する縦・横の2方向に走
査するためのスキャナヘッドとにより構成されている。
このスキャナヘッドは、レーザ光が入射される第1ガル
バノスキャナと、この第1ガルバノスキャナからの反射
光が入射される第2ガルバノスキャナと、この第2ガル
バノスキャナからの反射光が入射されるfθレンズとを
有している。そして、スキャナヘッドに入射されたレー
ザ光を、第1および第2のガルバノスキャナに配設され
た所定の速度で駆動(振動)する鏡によって全反射する
ことで加工対象物(ワーク)の表面に沿って相互にほぼ
直交する縦・横の2方向に走査することができるように
されている。なお、各ガルバノスキャナの鏡のそれぞれ
の最大回転角度(振り角:振動角)は同一とされている
のが一般的であり、これにより、レーザ光の走査範囲が
ほぼ正方形形状となるように形成されている。
In such a conventional laser marking device, a laser oscillator for generating a laser beam and a laser beam generated by the laser oscillator are used to process a workpiece.
And a scanner head for scanning in two vertical and horizontal directions substantially orthogonal to each other along the surface of the scanner.
The scanner head includes a first galvano scanner on which laser light is incident, a second galvano scanner on which reflected light from the first galvano scanner is incident, and fθ on which reflected light from the second galvano scanner is incident. Lens. Then, the laser light incident on the scanner head is totally reflected by a mirror driven (vibrated) at a predetermined speed provided in the first and second galvano scanners, so that the laser light is reflected on the surface of the workpiece (work). Scanning can be performed in two vertical and horizontal directions which are substantially orthogonal to each other. The maximum rotation angle (swing angle: oscillation angle) of each mirror of each galvano scanner is generally the same, so that the scanning range of the laser beam is formed to be substantially square. Have been.

【0004】また、第2のガルバノスキャナの鏡によっ
て全反射されたレーザ光は、fθレンズによって集光さ
れるようになっており、加工対象物の表面のどの位置で
も焦点距離が同じになるように形成されている。このf
θレンズは、走査距離が焦点距離にレーザ光の振り角を
乗じた値となるレンズであり、その焦点距離によって走
査距離が変化し、レーザ光の走査範囲、すなわち、加工
対象物にマーキングを施す際の範囲が変化する。さら
に、fθレンズの焦点距離によってレーザ光の集光ビー
ム径をかえることができる。すなわち、fθレンズの焦
点距離を小さくすると、マーキングが高精細で、走査範
囲が小さくなり、fθレンズの焦点距離を大きくする
と、マーキングが太く、走査範囲が大きくなる。なお、
fθレンズは複数枚のレンズで構成されていて、取り扱
いの容易性、損傷防止などの理由により、その複数枚の
レンズをほぼ筒状の筐体の内部に装着(内装)し、一体
化したものがfθレンズとして供給されるのが一般的で
ある。
The laser light totally reflected by the mirror of the second galvano scanner is condensed by an fθ lens so that the focal length is the same at any position on the surface of the object to be processed. Is formed. This f
The θ lens is a lens whose scanning distance is a value obtained by multiplying the focal length by the swing angle of the laser light, the scanning distance changes according to the focal length, and the scanning range of the laser light, that is, marking is performed on the workpiece. Range changes. Further, the diameter of the focused beam of the laser beam can be changed depending on the focal length of the fθ lens. That is, when the focal length of the fθ lens is reduced, the marking becomes finer and the scanning range becomes smaller. When the focal length of the fθ lens is increased, the marking becomes thicker and the scanning range becomes larger. In addition,
The fθ lens is composed of a plurality of lenses. For ease of handling and prevention of damage, the fθ lens is mounted (interior) inside a substantially cylindrical housing and integrated. Is generally supplied as an fθ lens.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年におい
ては、焦点距離が異なる多種類のfθレンズが供給され
るようになってきており、加工対象物の加工面に対する
マーキングの範囲、マーキングする文字あるいは図形の
太さなどによって、レーザマーキング装置を保有する使
用者側においてレーザマーキング装置のfθレンズを交
換したいという要求がある。
In recent years, various types of fθ lenses having different focal lengths have been supplied, and the range of marking on the processing surface of the processing object, the characters to be marked, or There is a demand for replacing the fθ lens of the laser marking device on the side of the user having the laser marking device depending on the thickness of the figure.

【0006】しかしながら、従来のレーザマーキング装
置においては、fθレンズを交換することに関心が払わ
れておらず、2つのガルバノスキャナおよびfθレンズ
が一つのヘッド基板に取着されており、しかも、fθレ
ンズは、fθレンズより上部に配置される2つのガルバ
ノスキャナをヘッド基板から先に取り外してからでない
と取り外しができないという問題点があった。すなわ
ち、従来のレーザマーキング装置においては、fθレン
ズの交換にはスキャナヘッドを分解しなければならず、
多大な労力と時間とを要するという問題点があった。
However, in the conventional laser marking apparatus, there is no interest in replacing the fθ lens, and two galvanometer scanners and the fθ lens are attached to one head substrate. The lens has a problem that the two galvano scanners disposed above the fθ lens cannot be removed unless the two galvano scanners are removed from the head substrate first. That is, in the conventional laser marking device, the scanner head must be disassembled in order to replace the fθ lens,
There has been a problem that a great deal of labor and time are required.

【0007】また、従来のレーザマーキング装置におい
ては、fθレンズ毎の走査範囲が最大となるように、f
θレンズの焦点距離に合わせて2つのガルバノスキャナ
の鏡のそれぞれの最大回転角度を制御する構成とされて
いるため、fθレンズを交換する場合には、fθレンズ
の焦点距離に応じて、2つのガルバノスキャナの鏡のそ
れぞれの最大回転角度の調整を必要とするが、この調整
を使用者側において実行するのは極めて困難であるとい
う問題点があった。
Further, in the conventional laser marking device, the f.theta.
Since the maximum rotation angle of each of the mirrors of the two galvano scanners is controlled in accordance with the focal length of the θ lens, when replacing the fθ lens, two mirrors are required depending on the focal length of the fθ lens. It is necessary to adjust the maximum rotation angle of each mirror of the galvano scanner, but there is a problem that it is extremely difficult for the user to perform this adjustment.

【0008】そこで、fθレンズの交換を使用者側で容
易に行うことのできるレーザマーキング装置が求められ
ている。
Accordingly, there is a need for a laser marking device that allows the user to easily replace the fθ lens.

【0009】本発明はこれらの点に鑑みてなされたもの
であり、fθレンズの交換を使用者側で容易に行うこと
のできるレーザマーキング装置を提供することを目的と
する。
The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide a laser marking apparatus that allows a user to easily replace an fθ lens.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため特許請求の範囲の請求項1に係る本発明のレーザマ
ーキング装置の特徴は、fθレンズをfθレンズ取付部
材を介してヘッド基板に対して外部から着脱可能に取着
するとともに、第1および第2ガルバノスキャナの最大
回転角度を固定した点にある。そして、このような構成
を採用したことにより、fθレンズ取付部材は、fθレ
ンズの交換を容易にすることができ、第1および第2ガ
ルバノスキャナの最大回転角度を固定することでfθレ
ンズを交換した際の最大回転角度の調整作業を行う必要
がなくなる。したがって、fθレンズの交換を使用者側
で容易かつ確実に行うことができる。
In order to achieve the above object, a laser marking apparatus according to the present invention according to claim 1 is characterized in that an fθ lens is attached to a head substrate via an fθ lens mounting member. And the maximum rotation angle of the first and second galvanometer scanners is fixed. By adopting such a configuration, the fθ lens mounting member can easily replace the fθ lens, and the fθ lens can be replaced by fixing the maximum rotation angles of the first and second galvanometer scanners. This eliminates the need to adjust the maximum rotation angle. Therefore, the user can easily and reliably exchange the fθ lens.

【0011】また、請求項2に係る本発明のレーザマー
キング装置の特徴は、請求項1において、fθレンズ取
付部材が、fθレンズの種類毎に個別に形成されている
点にある。そして、このような構成を採用したことによ
り、fθレンズの交換を使用者側でより容易かつ確実に
行うことができる。
Further, the laser marking device according to the present invention according to claim 2 is characterized in that, in claim 1, the fθ lens mounting member is formed individually for each type of fθ lens. By adopting such a configuration, the user can more easily and reliably exchange the fθ lens on the user side.

【0012】また、請求項3に係る本発明のレーザマー
キング装置の特徴は、請求項1において、fθレンズ取
付部材が、fθレンズの種類にかかわらず共通使用可能
に形成されているとともに、このfθレンズ取付部材に
対するfθレンズの取付位置が、fθレンズの種類毎に
制御可能に形成されている点にある。そして、このよう
な構成を採用したことにより、fθレンズの交換を使用
者側でより容易かつ確実に行うことができる。
The laser marking device of the present invention according to claim 3 is characterized in that, in claim 1, the fθ lens mounting member is formed so as to be commonly used regardless of the type of fθ lens, The point is that the mounting position of the fθ lens with respect to the lens mounting member is formed so as to be controllable for each type of fθ lens. By adopting such a configuration, the user can more easily and reliably replace the fθ lens on the user side.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施形
態により説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to embodiments shown in the drawings.

【0014】図1から図6は本発明に係るレーザマーキ
ング装置の実施形態を示すものであり、図1は外観図、
図2はスキャナヘッドの内部構造の要部を示す一部切断
正面図、図3はスキャナヘッドの内部構造の要部を示す
一部切断側面図、図4はスキャナヘッドの内部構造の要
部を示す平面図、図5は図2の下面図、図6はヘッド基
板の下面図である。
FIGS. 1 to 6 show an embodiment of a laser marking apparatus according to the present invention. FIG.
FIG. 2 is a partially cut front view showing the main part of the internal structure of the scanner head, FIG. 3 is a partially cut side view showing the main part of the internal structure of the scanner head, and FIG. 4 is a main part of the internal structure of the scanner head. FIG. 5 is a bottom view of FIG. 2, and FIG. 6 is a bottom view of the head substrate.

【0015】図1に示すように、本実施形態のレーザマ
ーキング装置1は、レーザ発振器2と、このレーザ発振
器2の右側に連設されたスキャナヘッド3とを有してい
る。なお、レーザ発振器2とスキャナヘッド3とは、図
示しない光ファイバを用いて接続する構成としてもよ
い。
As shown in FIG. 1, a laser marking device 1 according to the present embodiment has a laser oscillator 2 and a scanner head 3 connected to the right side of the laser oscillator 2. Note that the laser oscillator 2 and the scanner head 3 may be connected using an optical fiber (not shown).

【0016】前記レーザ発振器2は、従来と同様に、図
示しない出力ミラー、アパーチャ、シャッタ、YAGロ
ッドなどのレーザ媒体、レーザ励起ランプおよび反射ミ
ラーなどを基板上に配設し、これらをカバーで覆うこと
により構成されており、その詳しい説明は省略する。
The laser oscillator 2 is provided with an output mirror, an aperture, a shutter, a laser medium such as a YAG rod, a laser excitation lamp, a reflection mirror, and the like, which are not shown, on a substrate, as in the prior art, and covers these with a cover. The detailed description is omitted.

【0017】図2から図5に示すように、他方のスキャ
ナヘッド3は、少なくともレーザ発振器2から出力され
るレーザ光LBが入射される第1ガルバノスキャナ4
と、この第1ガルバノスキャナ4からの反射光が入射さ
れる第2ガルバノスキャナ5と、この第2ガルバノスキ
ャナ5からの反射光が入射されるfθレンズ6(図5)
とを有している。これらの第1ガルバノスキャナ4、第
2ガルバノスキャナ5およびfθレンズ6は、一つのヘ
ッド基板8に外部から着脱可能に取着されている。
As shown in FIGS. 2 to 5, the other scanner head 3 has a first galvano scanner 4 on which at least a laser beam LB output from the laser oscillator 2 is incident.
And a second galvano scanner 5 on which the reflected light from the first galvano scanner 4 is incident, and an fθ lens 6 on which the reflected light from the second galvano scanner 5 is incident (FIG. 5).
And The first galvano scanner 4, the second galvano scanner 5, and the fθ lens 6 are detachably attached to one head substrate 8 from the outside.

【0018】前記第1および第2ガルバノスキャナ4,
5は、鏡(ガルバノミラー)4a,5aと、この鏡4
a,5aを回転駆動させるためのスキャナ回転軸4b,
5bを具備する本体4c、5cとをそれぞれ有してい
る。そして、スキャナ回転軸4b,5bと鏡4a,5a
とは、それぞれミラーホルダ4d,5dにより連結され
ている。また、各本体4c,5cは、鏡4a,5a側に
位置する小径部4ca,5caと大径部4cb,5cb
とにより段付き円柱状に形成されており、大径部4c
b,5cbの内部には、スキャナ回転軸4b,5bを回
動させるための公知の駆動機構(図示せず)が配設され
ている。そして、駆動機構は、図示しない制御手段に電
気的に接続されており、制御手段から送出される制御指
令によってスキャナ回転軸4b,5bを駆動すること
で、スキャナ回転軸4b,5bの先端部にミラーホルダ
4d,5dを介して取り付けた鏡4a,5aをともに所
定の速度で駆動(振動)できるようになっている。ま
た、本実施形態においては、制御手段から送出される制
御指令によって回動されるスキャナ回転軸4b,5bの
回転角度が所定の角度、例えば±13°程度にそれぞれ
固定されており、これにより、第1および第2ガルバノ
スキャナ4,5、詳しくは第1および第2ガルバノスキ
ャナ4,5の鏡4a,5aの最大回転角度(振り角:振
動角)が、例えば±13°程度にそれぞれ固定されてい
る。
The first and second galvano scanners 4,
5 is a mirror (galvanometer mirror) 4a, 5a
scanner rotating shafts 4b for rotating and driving a and 5a.
5b having a main body 4c. Then, the scanner rotation shafts 4b and 5b and the mirrors 4a and 5a
Are connected by mirror holders 4d and 5d, respectively. Each of the main bodies 4c, 5c has a small-diameter portion 4ca, 5ca and a large-diameter portion 4cb, 5cb located on the mirror 4a, 5a side.
And a large-diameter portion 4c.
A known drive mechanism (not shown) for rotating the scanner rotation shafts 4b and 5b is provided inside the b and 5cb. The drive mechanism is electrically connected to control means (not shown), and drives the scanner rotation shafts 4b and 5b in accordance with a control command sent from the control means, thereby driving the scanner rotation shafts 4b and 5b at the distal ends thereof. The mirrors 4a and 5a attached via the mirror holders 4d and 5d can be driven (vibrated) at a predetermined speed. Further, in the present embodiment, the rotation angles of the scanner rotation shafts 4b and 5b rotated by the control command sent from the control means are fixed at predetermined angles, for example, about ± 13 °, respectively. The maximum rotation angle (swing angle: vibration angle) of the mirrors 4a, 5a of the first and second galvanometer scanners 4, 5, more specifically, the first and second galvanometer scanners 4, 5, is fixed to, for example, about ± 13 °. ing.

【0019】前記fθレンズ6は、複数枚のレンズと、
それら複数枚のレンズを一体に保持するレンズ保持体9
とから構成される。そして、fθレンズ6は、図2下方
に示す下部が大径で、図2上方に示す上部が小径の段付
き筒状に形成されており、その内部に複数枚のレンズが
保持されている。また、fθレンズ6の図2下方に示す
先端部近傍に位置する外周面の一部には、fθレンズ6
の着脱に用いるための雄ねじ10が形成されている。な
お、雄ねじ10のサイズは、fθレンズ6の種類、すな
わちfθレンズ6の仕様(焦点距離、瞳位置、入射ビー
ム径、最大ビーム振り角等)が異なるものであっても、
同一サイズに形成されているのが一般的である。
The fθ lens 6 includes a plurality of lenses,
A lens holder 9 for integrally holding the plurality of lenses
It is composed of The lower part shown in the lower part of FIG. 2 has a large diameter, and the upper part shown in the upper part of FIG. 2 has a small-diameter stepped cylindrical shape, and a plurality of lenses are held therein. A part of the outer peripheral surface of the fθ lens 6 located in the vicinity of the front end shown in the lower part of FIG.
A male screw 10 is formed for use in attaching and detaching. Note that the size of the male screw 10 is different even if the type of the fθ lens 6, that is, the specification (focal length, pupil position, incident beam diameter, maximum beam swing angle, etc.) of the fθ lens 6 is different.
Generally, they are formed in the same size.

【0020】前記ヘッド基板8は、内部が中空のほぼ箱
状に形成されており、このヘッド基板8の図2左方に示
す左壁には、レーザ導入孔11が板厚方向に貫通するよ
うにして形成されている。このレーザ導入孔11は、そ
の軸心部をレーザ発振器2から出力されるレーザ光LB
が通過可能に形成されている。なお、レーザ導入孔11
の内部には、設計コンセプトなどの必要に応じて、レー
ザ発振器2から出力されるレーザ光LBのビーム径を拡
径するためのビームエキスパンダユニットあるいは光フ
ァイバの一端(共に図示せず)が装着されるようになっ
ており、これらのビームエキスパンダユニットあるいは
光ファイバを介してレーザ発振器2に接続されている。
The head substrate 8 is formed in a substantially box shape with a hollow inside, and a laser introduction hole 11 penetrates the left wall of the head substrate 8 shown in the left side of FIG. Is formed. The laser introduction hole 11 has its axis centered on a laser beam LB output from the laser oscillator 2.
Are formed so that they can pass through. The laser introduction hole 11
A beam expander unit for expanding the beam diameter of the laser beam LB output from the laser oscillator 2 or one end of an optical fiber (neither is shown) is mounted in the inside as necessary according to the design concept or the like. It is connected to the laser oscillator 2 via these beam expander units or optical fibers.

【0021】前記ヘッド基板8の図2上方に示す上壁に
は、第1スキャナ装着孔12(図3)が板厚方向に貫通
するようにして形成されている。この第1スキャナ装着
孔12には、第1ガルバノスキャナ4の本体4cの小径
部4caの鏡4a側に位置する部位の外周部が嵌合され
ている。そして、第1ガルバノスキャナ4の本体4cの
小径部4caの大径部4cb側に位置する外周面(ヘッ
ド基板8の外部上方に露出している外周面)には、第1
スキャナ固定ホルダ13が固着されている。この第1ス
キャナ固定ホルダ13には、板厚方向に貫通する複数の
貫通孔(図示せず)が穿設されており、この貫通孔に挿
通される固定ねじ14(図3、図4)を前記ヘッド基板
8の上面に螺入させることにより、第1ガルバノスキャ
ナ4がヘッド基板8に固着されている。そして、第1ガ
ルバノスキャナ4をヘッド基板8に固着した状態におい
て、第1ガルバノスキャナ4の鏡4aの中心部がレーザ
発振器2から入力されるレーザ光LBの中心に位置する
ようにヘッド基板8の内部に位置決めされるとともに、
鏡4aに対するレーザ光LBの入射角度が所定の角度、
例えば45°程度になるように形成されている。
A first scanner mounting hole 12 (FIG. 3) is formed in the upper wall of the head substrate 8 shown in the upper part of FIG. The outer periphery of a portion of the small diameter portion 4ca of the main body 4c of the first galvano scanner 4 located on the mirror 4a side is fitted into the first scanner mounting hole 12. The outer peripheral surface located on the large-diameter portion 4cb side of the small-diameter portion 4ca of the main body 4c of the first galvano scanner 4 (the outer peripheral surface exposed above the outside of the head substrate 8) has the first
The scanner fixing holder 13 is fixed. The first scanner fixing holder 13 is provided with a plurality of through holes (not shown) penetrating in the thickness direction, and fixing screws 14 (FIGS. 3 and 4) inserted into the through holes are provided. The first galvano scanner 4 is fixed to the head substrate 8 by being screwed into the upper surface of the head substrate 8. Then, in a state where the first galvano scanner 4 is fixed to the head substrate 8, the center of the mirror 4 a of the first galvano scanner 4 is positioned at the center of the laser beam LB input from the laser oscillator 2. Positioned inside,
The incident angle of the laser beam LB to the mirror 4a is a predetermined angle,
For example, it is formed to be about 45 °.

【0022】また、第1スキャナ装着孔12は、図3に
示すように、傾けて形成されており、第1ガルバノスキ
ャナ4のスキャナ回転軸4bが、レーザ発振器2から出
力されるレーザ光LBの光軸を含む基準面に対してレー
ザ光LBの光軸回りに所定の傾き角度、例えば20°程
度をもって傾けて配設することができるようにされてい
る。
As shown in FIG. 3, the first scanner mounting hole 12 is formed to be inclined, and the scanner rotation shaft 4 b of the first galvano scanner 4 is used for the laser beam LB output from the laser oscillator 2. The laser light LB can be arranged to be inclined at a predetermined inclination angle, for example, about 20 ° around the optical axis of the laser beam LB with respect to the reference plane including the optical axis.

【0023】すなわち、本実施形態においては、第1ガ
ルバノスキャナ4の鏡4aにレーザ光LBが水平に入射
するように構成されているので、本実施形態における第
1スキャナ装着孔12の傾き角度は、図3に示すよう
に、第1ガルバノスキャナ4の鏡4aに入射するレーザ
光LBの上流側から見て、レーザ光LBの光軸を含む垂
直平面を基準面としてレーザ光LBの光軸回りに反時計
方向へ20°程度回転させた場合の回転角度とされてい
る。そして、このような構成とすることにより、第1お
よび第2ガルバノスキャナ4,5のそれぞれの鏡4a,
5aの面積の最小化と、2つの鏡4a,5aの中心の相
互間の鏡間距離の最小化との両者を容易かつ確実に図る
ことができるようになっている。
That is, in this embodiment, since the laser beam LB is horizontally incident on the mirror 4a of the first galvano scanner 4, the inclination angle of the first scanner mounting hole 12 in this embodiment is As shown in FIG. 3, when viewed from the upstream side of the laser beam LB incident on the mirror 4a of the first galvano scanner 4, the vertical plane including the optical axis of the laser beam LB is used as a reference plane around the optical axis of the laser beam LB. In this case, the rotation angle is set to about 20 ° in the counterclockwise direction. With such a configuration, the mirrors 4a, 4a of the first and second galvanometer scanners 4, 5 are respectively provided.
Both minimization of the area of 5a and minimization of the distance between the centers of the two mirrors 4a and 5a can be achieved easily and reliably.

【0024】前記ヘッド基板8の図2右方に示す右壁に
は、第2スキャナ装着孔15が板厚方向に貫通するよう
にして形成されている。この第2スキャナ装着孔15に
は、第2ガルバノスキャナ5の本体5cの小径部5ca
の鏡5a側に位置する部位の外周部が嵌合されている。
そして、第2ガルバノスキャナ5の本体5cの小径部5
caの大径部5cb側に位置する外周面(ヘッド基板8
の外部右方に露出している外周面)には、第2スキャナ
固定ホルダ16が固着されている。この第2スキャナ固
定ホルダ16には、板厚方向に貫通する複数の貫通孔
(図示せず)が穿設されており、この貫通孔に挿通され
る固定ねじ17をヘッド基板8の右端面に螺入させるこ
とにより、第2ガルバノスキャナ5がヘッド基板8に固
着されている。そして、第2ガルバノスキャナ5をヘッ
ド基板8に固着した状態において、第2ガルバノスキャ
ナ5の鏡5aの中心部が、第1ガルバノスキャナ4の鏡
4aからの反射光LBA(図3)の中心に位置するよう
にヘッド基板8の内部に位置決めされるとともに、鏡5
aに対するレーザ光の入射角度が所定の角度、例えば9
0°から第1ガルバノスキャナ4のスキャナ回転軸4b
の傾き角度20°を減算した値の半分程度になるように
形成されている。
On the right wall of the head substrate 8 shown on the right side in FIG. 2, a second scanner mounting hole 15 is formed so as to penetrate in the thickness direction. The second scanner mounting hole 15 has a small-diameter portion 5ca of the main body 5c of the second galvano scanner 5.
The outer peripheral portion of the portion located on the mirror 5a side is fitted.
Then, the small diameter portion 5 of the main body 5c of the second galvano scanner 5
outer peripheral surface (head substrate 8) located on the large diameter portion 5cb side of
A second scanner fixing holder 16 is fixed to the outer peripheral surface exposed to the outside right of the scanner. The second scanner fixing holder 16 is provided with a plurality of through holes (not shown) penetrating in the thickness direction, and fixing screws 17 inserted into the through holes are provided on the right end face of the head substrate 8. The second galvano scanner 5 is fixed to the head substrate 8 by being screwed. Then, when the second galvano scanner 5 is fixed to the head substrate 8, the center of the mirror 5 a of the second galvano scanner 5 is positioned at the center of the reflected light LBA (FIG. 3) from the mirror 4 a of the first galvano scanner 4. The mirror 5 is positioned inside the head substrate 8 so as to be positioned.
a is a predetermined angle, for example, 9
Scanner rotation axis 4b of first galvano scanner 4 from 0 °
Is formed so as to be about half of a value obtained by subtracting the inclination angle of 20 °.

【0025】また、第2スキャナ装着孔15は、第2ガ
ルバノスキャナ5のスキャナ回転軸5bの軸心がレーザ
発振器2からスキャナヘッド3に入力されるレーザ光L
Bと平行になるように形成されているとともに、図3に
示すように、第2ガルバノスキャナ5のスキャナ回転軸
5bの軸心が、第1ガルバノスキャナ4の鏡4aの中心
の右斜め上方に位置するように形成されている。
The second scanner mounting hole 15 is provided so that the axis of the scanner rotating shaft 5 b of the second galvano scanner 5 is the laser beam L input from the laser oscillator 2 to the scanner head 3.
As shown in FIG. 3, the axis of the scanner rotation axis 5b of the second galvano scanner 5 is positioned obliquely right above the center of the mirror 4a of the first galvano scanner 4, as shown in FIG. It is formed so that it may be located.

【0026】したがって、本実施形態の第2ガルバノス
キャナ5の鏡5aは、第1ガルバノスキャナ4からの反
射光LBAを、鉛直下方に向けて全反射できるように構
成されている。
Therefore, the mirror 5a of the second galvano scanner 5 of the present embodiment is configured so that the reflected light LBA from the first galvano scanner 4 can be totally reflected vertically downward.

【0027】すなわち、本実施形態のレーザマーキング
装置1は、レーザ発振器2からスキャナヘッド3に出力
されるレーザ光LBを、スキャナヘッド3に配設された
第1および第2のガルバノスキャナ4,5のそれぞれの
鏡4a,5aによって、レーザ発振器2から出力される
レーザ光LBに沿って相互にほぼ直交する縦(レーザ発
振器2から出力されるレーザ光LBに直交する方向)・
横(レーザ発振器2から出力されるレーザ光LBに沿っ
た方向)の2方向に走査とされて鉛直方向下方に配設さ
れたfθレンズ6に向けて出力されるようになってい
る。
That is, the laser marking device 1 of this embodiment converts the laser beam LB output from the laser oscillator 2 to the scanner head 3 into the first and second galvanometer scanners 4 and 5 disposed on the scanner head 3. Vertical (along a direction orthogonal to the laser beam LB output from the laser oscillator 2) substantially orthogonal to each other along the laser beam LB output from the laser oscillator 2 by the respective mirrors 4a and 5a.
The scanning is performed in two directions in the horizontal direction (the direction along the laser beam LB output from the laser oscillator 2), and the scanning is output to the fθ lens 6 disposed vertically below.

【0028】前記ヘッド基板8の図2下方に示す下壁に
は、fθレンズ装着孔18が板厚方向に貫通するように
して形成されている。このfθレンズ装着孔18は、図
2下方に示す外部に開口の大径部18aと、図2上方に
示す内部に連通する小径部18bとにより段付きに形成
されている。また、ヘッド基板8の下壁の外面には、図
6に示すように、複数、本実施形態においては4つの雌
ねじ19が形成されている。そして、fθレンズ装着孔
18の大径部18aには、fθレンズ6の種類、詳しく
はfθレンズ6の仕様(焦点距離、瞳位置、入射ビーム
径、最大ビーム振り角等)毎に個別に形成されたfθレ
ンズ取付部材20が配設されている。
An fθ lens mounting hole 18 is formed in the lower wall of the head substrate 8 shown in the lower part of FIG. The fθ lens mounting hole 18 is formed in a stepped manner by a large-diameter portion 18a having an opening outside shown in the lower part of FIG. 2 and a small-diameter portion 18b communicating with the inside shown in the upper part of FIG. As shown in FIG. 6, a plurality of, in this embodiment, four female screws 19 are formed on the outer surface of the lower wall of the head substrate 8. The large diameter portion 18a of the fθ lens mounting hole 18 is individually formed for each type of the fθ lens 6, specifically, for each specification (focal length, pupil position, incident beam diameter, maximum beam swing angle, etc.) of the fθ lens 6. Fθ lens mounting member 20 is provided.

【0029】前記fθレンズ取付部材20は、図5に示
すように、外径形状がほぼ四角形の筒状に形成されてお
り、図2上方に示す基端部側の外周角部には、fθレン
ズ装着孔18に嵌合するための環状溝21が形成されて
いる。また、fθレンズ取付部材20の内部は、図2上
方に示す基端部側の内径寸法が、図2下方に示す先端部
側の内径寸法より小さく形成されており、図2下方に示
す先端部の内周面には、雌ねじ22が形成されている。
そして、雌ねじ22に前記fθレンズ6の雄ねじ10を
螺入させることにより、fθレンズ取付部材20の内部
にfθレンズ6を着脱可能に固着することができるよう
になっている。さらに、fθレンズ取付部材20の四隅
近傍には、軸方向にそって貫通する貫通孔(図示せず)
が穿設されており、この貫通孔に挿通される固定ねじ2
3(図5)を前記ヘッド基板8の下壁に形成された雌ね
じ19(図6)に螺入させることにより、fθレンズ取
付部材20がヘッド基板8に固着されている。
As shown in FIG. 5, the fθ lens mounting member 20 is formed in a cylindrical shape having an outer diameter substantially in the shape of a square. An annular groove 21 for fitting into the lens mounting hole 18 is formed. The inside diameter of the fθ lens mounting member 20 at the base end shown in the upper part of FIG. 2 is formed smaller than the inner diameter at the tip part shown in the lower part of FIG. A female screw 22 is formed on the inner peripheral surface of the.
Then, by screwing the male screw 10 of the fθ lens 6 into the female screw 22, the fθ lens 6 can be detachably fixed inside the fθ lens mounting member 20. Further, in the vicinity of the four corners of the fθ lens attachment member 20, through holes (not shown) penetrating along the axial direction.
A fixing screw 2 is inserted through the through hole.
3 (FIG. 5) is screwed into a female screw 19 (FIG. 6) formed on the lower wall of the head substrate 8, whereby the fθ lens mounting member 20 is fixed to the head substrate 8.

【0030】すなわち、本実施形態のレーザマーキング
装置1は、fθレンズ6をfθレンズ取付部材20を介
してヘッド基板8に対して外部から着脱可能に取着した
構成とされている。したがって、固定ねじ23を着脱す
ることにより、ヘッド基板8に対するfθレンズ取付部
材20の着脱をスキャナヘッド3の外部から単独で容易
に行うことができるようになっている。
That is, the laser marking device 1 of the present embodiment is configured such that the fθ lens 6 is detachably attached to the head substrate 8 via the fθ lens mounting member 20 from the outside. Therefore, by attaching and detaching the fixing screw 23, the attachment and detachment of the fθ lens attachment member 20 to and from the head substrate 8 can be easily performed independently from the outside of the scanner head 3.

【0031】なお、fθレンズ取付部材20に対するf
θレンズ6の取り付けは、ヘッド基板8にfθレンズ取
付部材20を取り付けた後でも、取り付ける前でもどち
らでもよい。
The fθ lens mounting member 20 has an f
The θ lens 6 may be attached either before or after the fθ lens attachment member 20 is attached to the head substrate 8.

【0032】また、fθレンズ取付部材20の形状と寸
法は、その内部に装着するfθレンズ6の種類、詳しく
はfθレンズ6の仕様(焦点距離、瞳位置、入射ビーム
径、最大ビーム振り角等)によって設定すればよい。こ
のようなfθレンズ6およびそれに用いるfθレンズ取
付部材20の他の例を、図7から図11に示す。なお、
図7から図11における符号6A,6B,6C,6D,
6Eは他の種類のfθレンズを示し、符号20A,20
B,20C,20D,20Eはそれらのfθレンズ取付
部材を示している。
The shape and dimensions of the fθ lens mounting member 20 depend on the type of the fθ lens 6 to be mounted therein, specifically, the specifications of the fθ lens 6 (focal length, pupil position, incident beam diameter, maximum beam swing angle, etc.). ). FIGS. 7 to 11 show other examples of the fθ lens 6 and the fθ lens mounting member 20 used for the fθ lens 6. In addition,
Reference numerals 6A, 6B, 6C, 6D,
6E denotes another type of fθ lens, which is denoted by reference numerals 20A and 20A.
Reference numerals B, 20C, 20D, and 20E indicate the fθ lens mounting members.

【0033】図2から図5に示すように、前記第1およ
び第2ガルバノスキャナ4,5は、上カバー25aと下
カバー25bとに2分割形成された保護カバー25によ
り覆われている。この保護カバー25は、下カバー25
bをヘッド基板8の下壁の外面に下方から取着すること
によりヘッド基板8に固着されている。もちろん、ヘッ
ド基板8のレーザ導入孔11およびfθレンズ取付部材
20は、保護カバー25に覆われておらず、外部に露出
するように形成されている。
As shown in FIGS. 2 to 5, the first and second galvano scanners 4 and 5 are covered by a protective cover 25 which is divided into an upper cover 25a and a lower cover 25b. This protective cover 25 is a lower cover 25
b is fixed to the head substrate 8 by attaching it to the outer surface of the lower wall of the head substrate 8 from below. Of course, the laser introduction hole 11 and the fθ lens attachment member 20 of the head substrate 8 are not covered with the protective cover 25 and are formed so as to be exposed to the outside.

【0034】つぎに、前述した構成からなる本実施形態
の作用について説明する。
Next, the operation of the present embodiment having the above-described configuration will be described.

【0035】本実施形態のレーザマーキング装置1によ
れば、レーザ発振器2から出力されるレーザ光LBは、
図1矢印Aにて示すようにレーザ発振器2の右側面から
スキャナヘッド3に向けてほぼ水平に出力される。そし
て、スキャナヘッド3に入力されたレーザ光LBは、レ
ーザ光LBの光路上に配設された第1ガルバノスキャナ
4の鏡4aによって、レーザ発振器2から出力されるレ
ーザ光LBの光路に対して直交する方向に全反射される
とともに、鏡4aによって全反射した反射光LBAは、
鏡4aの最大回転角度に対して2倍の偏光角をもって走
査される。この時、第1ガルバノスキャナ4のスキャナ
回転軸4bは、レーザ光LBの光軸回りに20°程度の
傾き角度をもって傾けて配設されているので、反射光L
BAは、レーザ光LBを含む水平面に対して20°程度
の傾き角度をもって反射光LBAの光路の角度が変わ
る。
According to the laser marking device 1 of this embodiment, the laser beam LB output from the laser oscillator 2
As shown by an arrow A in FIG. 1, the laser beam is output almost horizontally from the right side of the laser oscillator 2 toward the scanner head 3. The laser beam LB input to the scanner head 3 is transmitted to the optical path of the laser beam LB output from the laser oscillator 2 by the mirror 4a of the first galvano scanner 4 disposed on the optical path of the laser beam LB. The reflected light LBA totally reflected in the orthogonal direction and totally reflected by the mirror 4a is:
Scanning is performed with a polarization angle twice as large as the maximum rotation angle of the mirror 4a. At this time, since the scanner rotation axis 4b of the first galvano scanner 4 is disposed with an inclination angle of about 20 ° around the optical axis of the laser light LB, the reflected light L
BA changes the angle of the optical path of the reflected light LBA with an inclination angle of about 20 ° with respect to the horizontal plane containing the laser light LB.

【0036】つぎに、第1ガルバノスキャナ4の鏡4a
によって全反射した反射光LBAは、第2ガルバノスキ
ャナ5の鏡5aによって全反射し、反射光LBAの光路
を含む垂直平面上において鉛直下方に向けて全反射され
るとともに、鏡5aの最大回転角度に対して2倍の偏光
角をもって走査される。
Next, the mirror 4a of the first galvano scanner 4
The reflected light LBA totally reflected by the mirror 5a of the second galvano scanner 5 is totally reflected by the mirror 5a of the second galvano scanner 5, is totally reflected vertically downward on a vertical plane including the optical path of the reflected light LBA, and has a maximum rotation angle of the mirror 5a. Is scanned with a polarization angle that is twice as large.

【0037】つぎに、第2ガルバノスキャナ5の鏡5a
によって全反射した反射光LBBは、fθレンズ6によ
って集光され、図1に想像線にて示す加工対象物26の
表面のどの位置でも焦点距離が同じになるようにして、
加工対象物26の表面に走査範囲がほぼ正方形形状とな
るように到達し、所定のマーキングを行うことができ
る。
Next, the mirror 5a of the second galvano scanner 5
Reflected light LBB totally reflected by the fθ lens 6 is condensed by the fθ lens 6 so that the focal length is the same at any position on the surface of the processing object 26 indicated by the imaginary line in FIG.
The scanning range reaches the surface of the processing target 26 so as to have a substantially square shape, and predetermined marking can be performed.

【0038】また、本実施形態のレーザマーキング装置
1によれば、スキャナヘッド3、詳しくはヘッド基板8
に取着されているfθレンズ6の交換を使用者側で容易
に行うことができる。
Further, according to the laser marking device 1 of the present embodiment, the scanner head 3, specifically, the head substrate 8
The user can easily replace the fθ lens 6 attached to the camera.

【0039】ここで、fθレンズ6の交換動作について
詳しく説明する。
Here, the replacement operation of the fθ lens 6 will be described in detail.

【0040】前記fθレンズ6の交換動作は、スキャナ
ヘッド3のヘッド基板8に取着されているfθレンズ取
付部材20を使用者が取り外すことにより開始する。こ
のfθレンズ取付部材20のヘッド基板8からの取り外
しは、ヘッド基板8にfθレンズ取付部材20を固着し
ている固定ねじ23を、スキャナヘッド3の外部から図
示しないレンチを用いて緩めてヘッド基板8から取り外
すことにより容易に行うことができる。
The replacement operation of the fθ lens 6 is started when the user removes the fθ lens mounting member 20 attached to the head substrate 8 of the scanner head 3. The detachment of the fθ lens mounting member 20 from the head substrate 8 is performed by loosening the fixing screw 23 fixing the fθ lens mounting member 20 to the head substrate 8 from outside the scanner head 3 using a wrench (not shown). 8 can be easily performed.

【0041】すなわち、固定ねじ23(図5)をヘッド
基板8から取り外すことにより、fθレンズ取付部材2
0は、スキャナヘッド3から離間する方向、詳しくはヘ
ッド基板8の下壁に形成されたfθレンズ装着孔18か
ら離間する方向へ移動可能になる。そして、使用者の人
手によってfθレンズ取付部材20をスキャナヘッド3
から離間する方向に移動すると、fθレンズ取付部材2
0の環状溝21がヘッド基板8の下壁に形成されたfθ
レンズ装着孔18の大径部18aから外れ、ヘッド基板
8に固着されていたfθレンズ取付部材20がfθレン
ズ6とともにヘッド基板8から離脱し、fθレンズ6の
取り外しが完了する。
That is, by removing the fixing screw 23 (FIG. 5) from the head substrate 8, the fθ lens mounting member 2 is removed.
Numeral 0 can move in a direction away from the scanner head 3, more specifically, in a direction away from the fθ lens mounting hole 18 formed in the lower wall of the head substrate 8. Then, the fθ lens mounting member 20 is manually attached to the scanner head 3.
Moving in the direction away from the fθ lens mounting member 2
Fθ formed in the lower wall of the head substrate 8
The fθ lens mounting member 20 fixed to the head substrate 8 is detached from the head substrate 8 together with the fθ lens 6, detaching from the large diameter portion 18 a of the lens mounting hole 18, and the removal of the fθ lens 6 is completed.

【0042】つぎに、交換に供するfθレンズ6を装着
したfθレンズ取付部材20の環状溝21をヘッド基板
8の下壁に形成されたfθレンズ装着孔18の大径部1
8aに人手により嵌合して位置決めを行う。そして、環
状溝21を大径部18aに嵌合した状態で、固定ボルト
23をfθレンズ取付部材20の図示しない貫通孔に挿
通し、この固定ねじ23をヘッド基板8の下壁に形成さ
れた雌ねじ19(図6)に螺入する。さらに、雌ねじ1
9に螺入した固定ねじ23を図示しないレンチを用いて
締めることにより、fθレンズ6を装着したfθレンズ
取付部材20がヘッド基板8に取着され、交換に供する
fθレンズ6の取り付けが完了する。
Next, the annular groove 21 of the fθ lens mounting member 20 on which the fθ lens 6 to be exchanged is mounted is inserted into the large diameter portion 1 of the fθ lens mounting hole 18 formed in the lower wall of the head substrate 8.
8a is manually fitted and positioned. Then, with the annular groove 21 fitted in the large-diameter portion 18a, the fixing bolt 23 is inserted into a through hole (not shown) of the fθ lens mounting member 20, and the fixing screw 23 is formed on the lower wall of the head substrate 8. It is screwed into the female screw 19 (FIG. 6). Furthermore, female screw 1
9 is tightened using a wrench (not shown), whereby the fθ lens mounting member 20 on which the fθ lens 6 is mounted is attached to the head substrate 8, and the mounting of the fθ lens 6 to be replaced is completed. .

【0043】この時、第1および第2ガルバノスキャナ
4,5の鏡4a,5aの最大回転角度が固定されている
ので、fθレンズ6を交換した際の最大回転角度の調整
作業を行う必要がない。なお、従来はfθレンズ6を交
換するたびに、fθレンズ6の仕様に合わせて走査範囲
が最大となるように、2つのガルバノスキャナ4,5の
鏡4a,5aのそれぞれの最大回転角度を制御していた
が、本発明では鏡4a,5aの回転角を固定することに
より、fθレンズ6の走査範囲が最大となるように、f
θレンズ6の焦点距離に合わせて2つのガルバノスキャ
ナ4,5の鏡4a,5aのそれぞれの最大回転角度を制
御することはできず、fθレンズ6の種類によっては走
査範囲が多少狭くなるが、実用的な問題は生じない。
At this time, since the maximum rotation angles of the mirrors 4a and 5a of the first and second galvanometer scanners 4 and 5 are fixed, it is necessary to adjust the maximum rotation angle when the fθ lens 6 is replaced. Absent. Conventionally, each time the fθ lens 6 is replaced, the maximum rotation angle of each of the mirrors 4a and 5a of the two galvanometer scanners 4 and 5 is controlled so that the scanning range is maximized according to the specifications of the fθ lens 6. However, in the present invention, by fixing the rotation angles of the mirrors 4a and 5a, the f.theta.
The maximum rotation angle of each of the mirrors 4a and 5a of the two galvanometer scanners 4 and 5 cannot be controlled in accordance with the focal length of the θ lens 6, and the scanning range is slightly narrowed depending on the type of the fθ lens 6, No practical problems arise.

【0044】なお、fθレンズ取付部材20の交換は、
fθレンズ取付部材20からfθレンズ6を先に取り外
した状態で行うこともできる。
The replacement of the fθ lens mounting member 20 is as follows.
This can be performed with the fθ lens 6 removed from the fθ lens mounting member 20 first.

【0045】このように、本実施形態のレーザマーキン
グ装置1によれば、fθレンズ6をfθレンズ取付部材
20を介してヘッド基板8に対して外部から着脱可能に
取着するとともに、第1および第2ガルバノスキャナ
4,5の最大回転角度を固定してあるので、fθレンズ
6の交換を使用者側で容易かつ確実に行うことができ
る。
As described above, according to the laser marking device 1 of the present embodiment, the fθ lens 6 is detachably attached to the head substrate 8 via the fθ lens mounting member 20 from the outside, Since the maximum rotation angle of the second galvanometer scanners 4 and 5 is fixed, the user can easily and reliably exchange the fθ lens 6 on the user side.

【0046】また、本実施形態のレーザマーキング装置
1によれば、fθレンズ6の交換を行う際に保護カバー
25をベース基板8に取着した状態で実行することがで
きる。つまり、スキャナヘッド3を分解せずに外部から
容易にfθレンズ6の交換を行うことができる。
Further, according to the laser marking device 1 of the present embodiment, the replacement of the fθ lens 6 can be performed with the protective cover 25 attached to the base substrate 8. That is, the fθ lens 6 can be easily replaced from the outside without disassembling the scanner head 3.

【0047】さらにまた、本実施形態のレーザマーキン
グ装置1によれば、fθレンズ取付部材20が、fθレ
ンズ6の種類毎に個別に形成されているので、仕様の異
なるfθレンズ6のヘッド基板8に対する取付位置の位
置決め、詳しくは第2ガルバノスキャナ5の鏡5aとf
θレンズ6との相互間の距離の制御を容易に行うことが
できる。
Further, according to the laser marking apparatus 1 of the present embodiment, the fθ lens mounting members 20 are individually formed for each type of the fθ lens 6, so that the head substrate 8 of the fθ lens 6 having different specifications is provided. Of the mounting position with respect to the mirrors 5a and f of the second galvano scanner 5
Control of the distance from the θ lens 6 can be easily performed.

【0048】図12はfθレンズ取付部材20の変形例
を示すものである。
FIG. 12 shows a modified example of the fθ lens mounting member 20.

【0049】図12に示すfθレンズ取付部材20a
は、fθレンズ6の種類、詳しくはfθレンズ6の仕様
にかかわらず共通使用可能に形成したものであり、fθ
レンズ取付部材20aの先端面には、共通使用可能なf
θレンズ取付部材20aの雌ねじ22にfθレンズの雄
ねじ10を螺入する際の螺入量を制御する位置決め用リ
ング28が配設されている。
The fθ lens mounting member 20a shown in FIG.
Is formed so that it can be commonly used regardless of the type of the fθ lens 6, specifically, the specification of the fθ lens 6.
Commonly usable f is provided on the tip end surface of the lens mounting member 20a.
A positioning ring 28 for controlling the amount of screwing of the male screw 10 of the fθ lens into the female screw 22 of the θ lens mounting member 20a is provided.

【0050】前記位置決め用リング28は、fθレンズ
6の種類毎に形成されており、fθレンズ取付部材20
aを介してfθレンズ6をヘッド基板8に取着した場
合、例えば位置決めリング28の厚さをfθレンズ6の
仕様(特に瞳位置、入射ビーム径、最大ビーム振り角な
ど)に応じて設定することで、fθレンズ6の仕様に応
じてfθレンズ6と第2ガルバノスキャナ5の鏡5aと
の相互間の距離を所定の範囲内に制御することができる
ようになっている。
The positioning ring 28 is formed for each type of fθ lens 6, and the fθ lens mounting member 20
When the fθ lens 6 is attached to the head substrate 8 via a, for example, the thickness of the positioning ring 28 is set according to the specifications of the fθ lens 6 (particularly, the pupil position, the incident beam diameter, the maximum beam swing angle, etc.). Thus, the distance between the fθ lens 6 and the mirror 5a of the second galvano scanner 5 can be controlled within a predetermined range according to the specifications of the fθ lens 6.

【0051】なお、fθレンズ取付部材20aのその他
の構成は、前述したfθレンズ取付部材20と同様とさ
れており、その詳しい説明は省略する。
The other structure of the fθ lens mounting member 20a is the same as that of the fθ lens mounting member 20 described above, and a detailed description thereof will be omitted.

【0052】そして、このような構成を採用したことに
より、共通使用可能に形成されたfθレンズ取付部材2
0aをヘッド基板8に取着した状態で、fθレンズ6の
交換を行うことができる。この時、位置決め用リング2
8は、仕様の異なるfθレンズ6のヘッド基板8に対す
る取付位置の位置決めを容易に制御することができる。
Then, by adopting such a configuration, the fθ lens mounting member 2 formed so as to be commonly used.
The lens 6 can be replaced with the fθ lens 6 in a state where the lens 0a is attached to the head substrate 8. At this time, the positioning ring 2
8 can easily control the positioning of the mounting position of the fθ lens 6 having different specifications with respect to the head substrate 8.

【0053】したがって、fθレンズ6の交換を使用者
側でより容易かつ確実に行うことができる。
Therefore, the replacement of the fθ lens 6 can be performed more easily and reliably on the user side.

【0054】さらに、fθレンズ取付部材20aそのも
のを共通使用することができるので、fθレンズ6の種
類毎にfθレンズ取付部材20を個別に形成する場合に
比較して、位置決め用リング28の分だけ部品点数は多
くなるものの、位置決め用リング28は容易かつ簡単に
形成することができるとともに、素材の量もあまり多く
必要としないので、全体的に見て低コスト化を図ること
ができる。このコスト低減効果は、fθレンズ6の種類
が多くなればなるほど大きくなる。
Further, since the fθ lens mounting member 20a itself can be used in common, compared to the case where the fθ lens mounting member 20 is individually formed for each type of the fθ lens 6, only the positioning ring 28 is required. Although the number of parts is increased, the positioning ring 28 can be formed easily and easily, and the amount of the material is not so large, so that the cost can be reduced as a whole. This cost reduction effect increases as the number of types of the fθ lens 6 increases.

【0055】なお、本発明は、前記実施形態に限定され
るものではなく、必要に応じて種々変更することができ
る。
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be variously modified as needed.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上説明したように請求項1に係る本発
明のレーザマーキング装置によれば、fθレンズ取付部
材は、fθレンズの交換を容易にすることができ、第1
および第2ガルバノスキャナの最大回転角度を固定する
ことでfθレンズを交換した際の最大回転角度の調整作
業を行う必要がなくなるなどの極めて優れた効果を奏す
る。したがって、fθレンズの交換を使用者側で容易か
つ確実に行うことができるなどの極めて優れた効果を奏
する。
As described above, according to the laser marking device of the first aspect of the present invention, the fθ lens mounting member can easily replace the fθ lens,
In addition, by fixing the maximum rotation angle of the second galvano scanner, it is possible to obtain an extremely excellent effect that it is not necessary to adjust the maximum rotation angle when replacing the fθ lens. Therefore, an extremely excellent effect is achieved such that the user can easily and reliably exchange the fθ lens.

【0057】また、請求項2に係る本発明のレーザマー
キング装置によれば、fθレンズの交換を使用者側でよ
り容易かつ確実に行うことができるなどの極めて優れた
効果を奏する。
Further, according to the laser marking device of the present invention according to the second aspect, there is an extremely excellent effect that the user can easily and reliably exchange the fθ lens.

【0058】また、請求項3に係る本発明のレーザマー
キング装置によれば、fθレンズの交換を使用者側でよ
り容易かつ確実に行うことができるなどの極めて優れた
効果を奏する。
Further, according to the laser marking apparatus of the present invention, there is provided an extremely excellent effect that the user can easily and reliably exchange the fθ lens.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係るレーザマーキング装置の実施形
態の外観図
FIG. 1 is an external view of a laser marking device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1に示すスキャナヘッドの内部構造の要部
を示す一部切断正面図
FIG. 2 is a partially cut front view showing a main part of an internal structure of the scanner head shown in FIG. 1;

【図3】 図1に示すスキャナヘッドの内部構造の要部
を示す一部切断側面図
FIG. 3 is a partially cut-away side view showing a main part of an internal structure of the scanner head shown in FIG. 1;

【図4】 図1に示すスキャナヘッドの内部構造の要部
を示す平面図
FIG. 4 is a plan view showing a main part of an internal structure of the scanner head shown in FIG. 1;

【図5】 図2の下面図FIG. 5 is a bottom view of FIG. 2;

【図6】 図2に示すヘッド基板の下面図FIG. 6 is a bottom view of the head substrate shown in FIG. 2;

【図7】 fθレンズおよびそれに用いるfθレンズ取
付部材の他例を示す一部切断正面図
FIG. 7 is a partially cut front view showing another example of the fθ lens and the fθ lens mounting member used for the fθ lens.

【図8】 fθレンズおよびそれに用いるfθレンズ取
付部材のさらなる他例を示す一部切断正面図
FIG. 8 is a partially cut front view showing still another example of the fθ lens and the fθ lens mounting member used therefor.

【図9】 fθレンズおよびそれに用いるfθレンズ取
付部材のよりさらなる他例を示す一部切断正面図
FIG. 9 is a partially cut front view showing still another example of the fθ lens and the fθ lens mounting member used for the fθ lens.

【図10】 fθレンズおよびそれに用いるfθレンズ
取付部材のいっそうさらなる他例を示す一部切断正面図
FIG. 10 is a partially cut front view showing still another example of the fθ lens and the fθ lens mounting member used therefor.

【図11】 fθレンズおよびそれに用いるfθレンズ
取付部材のよりいっそうさらなる他例を示す一部切断正
面図
FIG. 11 is a partially cut front view showing still another example of the fθ lens and the fθ lens mounting member used therefor.

【図12】 fθレンズ取付部材の変形例を示す正面図FIG. 12 is a front view showing a modified example of the fθ lens attachment member.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザマーキング装置 2 レーザ発振器 3 スキャナヘッド 4 第1ガルバノスキャナ 4a (第1ガルバノスキャナの)鏡 5 第2ガルバノスキャナ 5a (第2ガルバノスキャナの)鏡 6 fθレンズ 8 ヘッド基板 18 fθレンズ装着孔 19 雌ねじ 20、20a fθレンズ取付部材 21 環状溝 22 雌ねじ 23 固定ねじ 28 位置決め用リング LB レーザ光 REFERENCE SIGNS LIST 1 laser marking device 2 laser oscillator 3 scanner head 4 first galvano scanner 4 a mirror (of first galvano scanner) 5 second galvano scanner 5 a (of second galvano scanner) mirror 6 fθ lens 8 head substrate 18 fθ lens mounting hole 19 Female screw 20, 20a fθ lens mounting member 21 Annular groove 22 Female screw 23 Fixing screw 28 Positioning ring LB Laser beam

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザ発振器と、少なくとも前記レーザ
発振器から出力されるレーザ光が入射される第1ガルバ
ノスキャナ、この第1ガルバノスキャナからの反射光が
入射される第2ガルバノスキャナおよび前記第2ガルバ
ノスキャナからの反射光が入射されるfθレンズを装着
した一つのヘッド基板に固着したスキャナヘッドとを有
し、レーザ光を加工対象物の表面に沿って相互にほぼ直
交する縦・横の2方向に走査して前記加工対象物の表面
にマーキングを施すレーザマーキング装置において、 前記fθレンズをfθレンズ取付部材を介して前記ヘッ
ド基板に対して外部から着脱可能に取着するとともに、
前記第1および第2ガルバノスキャナの最大回転角度を
固定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 galvano scanner on which at least laser light output from the laser oscillator is incident, a second galvano scanner on which reflected light from the first galvano scanner is incident, and the second galvanometer A scanner head fixed to one head substrate on which an fθ lens on which reflected light from the scanner is incident is provided, and the laser beam is directed in two directions, vertically and horizontally, substantially orthogonal to each other along the surface of the workpiece A laser marking device that scans and marks the surface of the object to be processed, wherein the fθ lens is detachably attached to the head substrate from the outside via an fθ lens mounting member,
A laser marking device wherein the maximum rotation angles of the first and second galvanometer scanners are fixed.
【請求項2】 前記fθレンズ取付部材が、前記fθレ
ンズの種類毎に個別に形成されていることを特徴とする
請求項1に記載のレーザマーキング装置。
2. The laser marking device according to claim 1, wherein the fθ lens mounting member is formed individually for each type of the fθ lens.
【請求項3】 前記fθレンズ取付部材が、前記fθレ
ンズの種類にかかわらず共通使用可能に形成されている
とともに、このfθレンズ取付部材に対する前記fθレ
ンズの取付位置が、前記fθレンズの種類毎に制御可能
に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のレ
ーザマーキング装置。
3. The fθ lens mounting member is formed so as to be commonly used regardless of the type of the fθ lens, and the mounting position of the fθ lens with respect to the fθ lens mounting member is different for each type of the fθ lens. The laser marking device according to claim 1, wherein the laser marking device is formed so as to be controllable.
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