(57)【要約】【課題】レーザマーキング装置を小型化し、製造コストを低減する。【解決手段】レーザマーキング装置は、測定用レーザ光を対象物に照射する照射部と、前記対象物に対する前記照射部側に位置し、前記対象物における前記測定用レーザ光の輝点を前記測定用レーザ光の進行方向と異なる方向から撮像し、撮像結果に基づき、前記輝点を含む画像を生成する撮像部と、前記画像における前記輝点の位置に基づき前記対象物の位置を測定する測定部と、前記測定部の測定結果に基づき、マーキングレーザ光によって前記対象物にレーザマーキングを行うマーキング部と、を備え、前記マーキングレーザ光は、前記測定用レーザ光の光路のうち、少なくとも前記輝点を含む光路を経由する。【選択図】図１
2020032423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定用レーザ光を対象物に照射する照射部と、
前記対象物に対する前記照射部側に位置し、前記対象物における前記測定用レーザ光の輝点を前記測定用レーザ光の進行方向と異なる方向から撮像し、撮像結果に基づき、前記輝点を含む画像を生成する撮像部と、
前記画像における前記輝点の位置に基づき前記対象物の位置を測定する測定部と、
前記測定部の測定結果に基づき、マーキングレーザ光によって前記対象物にレーザマーキングを行うマーキング部と、を備え、
前記マーキングレーザ光は、前記測定用レーザ光の光路のうち、少なくとも前記輝点を含む光路を経由する、
レーザマーキング装置。
【請求項２】
前記輝点は、視認可能である、
請求項１に記載のレーザマーキング装置。
【請求項３】
前記測定用レーザ光は、可視光である、
請求項１または請求項２に記載のレーザマーキング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、レーザ光を用いてマーキングを行うレーザマーキング装置などに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザビームを走査させることによりワークにマーキングなどの加工を行うレーザマーカがある。このようなレーザマーカは、たとえば特許文献１などに開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−３６８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のレーザマーカでは、たとえばレーザマーカの筐体下面とワークの印字すべき面との間の距離であるワーキングディスタンスが測定される。詳細には、ワークの表面に向けてポインタ光が出射され、ワーク表面に生成された輝点がポインタ光と異なる方向から撮像される。撮像した画像における輝点の位置がワーキングディスタンスに応じて変化するため、三角測量の原理を用いて、画像における輝点の位置に基づきワーキングディスタンスが求められる。
【０００５】
特許文献１に記載の構成では、ワーク表面に生成された輝点を撮像する撮像部が、マーキング用のレーザビームの出射軸から分岐した受光軸を有するため、レーザビームの出射軸とポインタ光の出射軸とは異なる。また、特許文献１に記載の構成では、レーザビームの照射位置をワーク上で可視化するためのガイド光を生成する光源装置が設けられる。ガイド光は、レーザビームの光路を経由してワークに照射される。従って、特許文献１に記載の構成では、レーザビームの光源、ガイド光の光源及びポインタ光の光源の３つの光源が設けられる。このように、多くの光源が設けられる場合、装置が大型化し、製造コストが増大するため好ましくない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の課題などを解決するために次のような手段を採る。なお、以下の説明において、発明の理解を容易にするために図面中の符号等を括弧書きで付記するが、本発明の各構成要素はこれらの付記したものに限定されるものではなく、当業者が技術的に理解しうる範囲にまで広く解釈されるべきものである。
【０００７】
本発明の一の手段は、
測定用レーザ光を対象物（５１）に照射する照射部（２３）と、
前記対象物に対する前記照射部側に位置し、前記対象物における前記測定用レーザ光の輝点（５１ｂ）を前記測定用レーザ光の進行方向と異なる方向から撮像し、撮像結果に基づき、前記輝点を含む画像を生成する撮像部（２４）と、
前記画像における前記輝点の位置に基づき前記対象物の位置を測定する測定部（２７）と、
前記測定部の測定結果に基づき、マーキングレーザ光によって前記対象物にレーザマーキングを行うマーキング部（２８）と、を備え、
前記マーキングレーザ光は、前記測定用レーザ光の光路のうち、少なくとも前記輝点を含む光路（５２）を経由する、
レーザマーキング装置である。
【０００８】
上記構成のレーザマーキング装置によれば、対象物上における測定用レーザ光の輝点にマーキングレーザ光が照射されるので、当該輝点の目視、または画像における当該輝点のイメージの位置からマーキングレーザ光の照射位置を確認することができる。これにより、マーキングレーザ光の光源及び測定用レーザ光の光源の２つの光源によって、対象物のマーキング、対象物の位置の測定、及びマーキングレーザ光の照射位置の確認を行うことができる。すなわち、レーザ光源をより少なくすることができるので、レーザマーキング装置を小型化することができる。また、レーザマーキング装置の製造コストを低減することができる。
【０００９】
上記レーザマーキング装置において、好ましくは、
前記輝点は、視認可能である。
【００１０】
上記構成のレーザマーキング装置によれば、たとえば、輝点を含む画像を表示する表示部、または直接目視によって対象物上におけるマーキングレーザ光の照射位置を確認することができる。
【００１１】
上記レーザマーキング装置において、好ましくは、
前記測定用レーザ光は、可視光である。
【００１２】
上記構成のレーザマーキング装置によれば、測定用レーザ光の輝点から可視光線を放射させることができるので、たとえば不可視光を検出可能な撮像部を用いることなく、対象物上におけるマーキングレーザ光の照射位置を使用者が目視で直接確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本実施形態のレーザマーキング装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、本実施形態のカメラによって生成される画像の一例を示す図である。
【図３】図３は、本実施形態の測定部が有する変換表の一例を示す図である。
【図４】図４は、本実施形態の第１の変形例のレーザマーキング装置の構成を示す図である。
【図５】図５は、本実施形態の第１の変形例のカメラによって生成される画像の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の測定装置は、対象物における測定用レーザ光の輝点を測定用レーザ光の進行方向と異なる方向から撮像して当該輝点を含む画像を生成し、画像における輝点の位置に基づき対象物の位置を測定し、測定結果に基づきマーキングレーザ光によって対象物にレーザマーキングを行う構成において、マーキングレーザ光が、測定用レーザ光の光路のうち、少なくとも当該輝点を含む光路を経由する構成としている点を特徴のひとつとする。
【００１５】
本発明に係る実施形態について、以下の構成に従って説明する。ただし、以下で説明する実施形態はあくまで本発明の一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定的に解釈させるものではない。なお、各図面において、同一の構成要素には同一の符号を付しており、その説明を省略する場合がある。
１．実施形態
（１）レーザマーキング装置の構成例
（２）第１の変形例
２．補足事項
【００１６】
＜１．実施形態＞
＜（１）レーザマーキング装置の構成例＞
本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態のレーザマーキング装置の構成を示す図である。図１に示されるように、レーザマーキング装置１は、レーザ光源２１、ｚ軸ガルバノ２２、ｘｙ軸ガルバノ２３、カメラ２４、測定部２７及び制御部２８を含んで構成される。
【００１７】
図１には、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸が示される。鉛直に平行な軸であって、重力の向きの反対側へ向いている軸を「ｚ軸」と定義する。ｚ軸に垂直な軸であって、レーザ光源２１から出射されるマーキングレーザ光の進行方向へ向いている軸を「ｘ軸」と定義する。また、ｚ軸およびｘ軸の両方に垂直な軸を「ｙ軸」と定義する。ここでは、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸は、右手系の３次元の直交座標を形成する。以下、ｚ軸の矢印方向をｚ軸＋側、矢印とは逆方向をｚ軸−側と呼ぶことがあり、その他の軸についても同様である。また、ｚ軸＋側及びｚ軸−側をそれぞれ上側及び下側と呼ぶことがある。
【００１８】
＜対象物５１＞
対象物５１は、マーキング対象の物体である。具体的には、対象物５１は、たとえば、工場の生産ラインにおいて型式及びシリアル番号などのマーキングが施される何らかの装置の筐体などの生産物である。対象物５１は、マーキングレーザ光を反射するｘｙ軸ガルバノ２３側に向いた測定対象面５１ａを有する。測定対象面５１ａは、滑らかな面であってもよいし、凹凸を有する面であってもよい。測定対象面５１ａにマーキングレーザ光が集光されることで、対象物５１にマーキングが施される。たとえば、カードなどの滑らかな測定対象面５１ａを有する生産物に対してマーキングを行う場合、レーザ光源２１から測定対象面５１ａまでの距離が一定に保たれる。このような場合、マーキングレーザ光が測定対象面５１ａに集光されるように一度調整すると、良好なマーキングを継続して行うことができる。
【００１９】
一方、測定対象面５１ａに凹凸が形成されたり、対象物５１の高さがばらついたり、生産物の種類が頻繁に変更される場合、レーザ光源２１から測定対象面５１ａまでの距離が変化し、マーキングレーザ光が測定対象面５１ａに集光されなくなることが多くなる。本実施形態では、マーキングを行う前に対象物５１のｚ軸方向の位置を測定し、測定結果に基づきマーキングレーザ光の光軸方向の集光位置の調整が行われる。
【００２０】
＜レーザ光源２１＞
レーザ光源２１は、マーキングレーザ光及びガイド光を生成して出射する。本実施形態では、レーザ光源２１は、たとえば、マーキングレーザ光を生成するマーキングレーザ光源とガイド光を生成するガイドレーザ光源とを含む。レーザ光源２１は、制御部２８の制御に従って、マーキングレーザ光及びガイド光をオンまたはオフする。ガイド光は、本発明でいう「測定用レーザ光」の一具体例である。
【００２１】
マーキングレーザ光は、たとえば、近赤外線の高出力のパルスレーザ光であり、ｚ軸ガルバノ２２へ向けてレーザ光源２１からｘ軸に平行に出射され、ｘｙ軸ガルバノ２３によって反射されて測定対象面５１ａに集光される。マーキングレーザ光が集光された測定対象面５１ａの領域は、マーキングレーザ光のエネルギーが集中することでマーキングが施される。また、マーキングレーザ光は不可視光であるので、マーキングレーザ光が測定対象面５１ａに照射されて生ずる輝点を目視することができない。
【００２２】
ガイド光は、マーキングしようとする領域を目視するために用いられる。具体的には、ガイド光は、たとえば、可視光線の低出力のレーザ光であり、ビームスプリッタを介してマーキングレーザ光の光路と同じ光路で出射されるように調整される。すなわち、マーキングレーザ光及びガイド光は、レーザ光源２１を出射してから対象物５１に照射されるまで同じ光路を経由する。ガイド光は、マーキングレーザ光が照射されるべき測定対象面５１ａの領域に集光されて輝点５１ｂを生成する。輝点５１ｂは、目視によって直接視認することが可能である。目視可能なガイド光は、出力が低いため測定対象面５１ａの照射された領域にマーキングを施さない。
【００２３】
＜ｚ軸ガルバノ２２＞
ｚ軸ガルバノ２２は、対象物５１の高さに応じてマーキングレーザ光の集光位置を光軸方向に移動させる。本実施形態では、ｚ軸ガルバノ２２は、制御部２８の制御に従って、マーキングレーザ光及びガイド光の集光位置を光軸方向に沿って調整する。詳細には、ｚ軸ガルバノ２２は、たとえば、１または複数のレンズを有し、制御部２８の制御に応じてレンズを光軸方向に移動させ、レーザ光源２１から受けるマーキングレーザ光及びガイド光の焦点位置を近づけたり遠ざけたりする。これにより、マーキングレーザ光及びガイド光の集光位置を光軸方向に沿って移動させることができる。
【００２４】
＜ｘｙ軸ガルバノ２３＞
ｘｙ軸ガルバノ２３は、測定用レーザ光を対象物５１に照射する。本実施形態では、ｘｙ軸ガルバノ２３は、制御部２８の制御に従って、マーキングレーザ光及びガイド光の集光位置を光軸と直交する方向に移動させる。詳細には、ｘｙ軸ガルバノ２３は、たとえば、互いに直交する２つの軸をそれぞれ回転軸として回転するように配置された２つのガルバノミラーを有する。ｘｙ軸ガルバノ２３は、たとえば、ｚ軸ガルバノ２２から受けるガイド光を一方のガルバノミラーによってｙ軸＋側へ反射させた後、他方のガルバノミラーによってｚ軸−側へ反射させる。２つのガルバノミラーによって順次反射されたガイド光は、測定対象面５１ａに照射される。ここで、ガイド光の光路のうち、輝点５１ｂを含む光路を光路５２と定義する。具体的には、光路５２は、ｘｙ軸ガルバノ２３から輝点５１ｂへ至るガイド光の光路である。ｘｙ軸ガルバノ２３は、マーキングレーザ光に対してもガイド光と同様に反射させる。これにより、マーキングレーザ光は、光路５２を経由して測定対象面５１ａに照射される。ｘｙ軸ガルバノ２３は、制御部２８の制御に応じて２つのガルバノミラーの角度を変化させ、マーキングレーザ光及びガイド光の集光位置をｘｙ面内で移動させる。ｘｙ軸ガルバノ２３は、本発明でいう「照射部」の一具体例である。
【００２５】
＜カメラ２４＞
カメラ２４は、対象物５１に対するｘｙ軸ガルバノ２３側に位置し、対象物５１におけるガイド光の輝点５１ｂをガイド光の進行方向と異なる方向から撮像する。そして、カメラ２４は、撮像結果に基づき、輝点５１ｂを含む画像を生成する。本実施形態では、カメラ２４は、レンズ及び撮像素子を有し、たとえばレーザマーキング装置１の筐体などに固定される。この際、カメラ２４は、対象物５１における輝点５１ｂがレンズによって撮像素子に結像されるように対象物５１に対するｘｙ軸ガルバノ２３側に固定される。撮像素子は、たとえば、照射された光を電気信号に変換する光電変換素子であり、たとえばＣ−ＭＯＳセンサまたはＣＣＤなどの２次元イメージセンサである。なお、撮像素子は、１次元イメージセンサであってもよい。カメラ２４は、測定部２７から撮像命令を受けて、受けた撮像命令に従って、対象物５１を撮像して画像を生成し、生成した画像を示す画像情報を測定部２７へ出力する。カメラ２４は、本発明でいう「撮像部」の一具体例である。
【００２６】
＜測定部２７＞
図２は、本実施形態のカメラによって生成される画像の一例を示す図である。図２には、ａ軸及びｂ軸が示される。画像の長軸に平行な軸を「ａ軸」と定義する。ａ軸に垂直な軸であって、画像の短軸に平行な軸を「ｂ軸」と定義する。イメージＳは、対象物５１が位置Ｐ２に位置する場合の輝点５１ｂのイメージである。画像におけるイメージＳの位置は、ａ軸及びｂ軸に基づく座標により特定される。図３は、本実施形態の測定部が有する変換表の一例を示す図である。
【００２７】
図１〜図３に示されるように、測定部２７は、カメラ２４によって生成された画像における輝点５１ｂの位置に基づき対象物５１の位置を測定する。本実施形態では、測定部２７は、画像におけるイメージＳの位置と対象物５１の位置との関係を示す換算表を保持する。変換表は、たとえば、レーザマーキング装置１の工場出荷時に調整して作成される。詳細には、レーザマーキング装置１では、対象物５１が位置Ｐ１、Ｐ２及びＰ３の順にｚ軸に平行に移動するとき、画像におけるイメージＳは、ａ軸に平行に移動するように調整される。本実施形態では、対象物５１の位置Ｐ１、Ｐ２及びＰ３にそれぞれ対応するイメージＳのａ軸の座標は、それぞれＣ１、Ｃ２及びＣ３である。なお、イメージＳのｂ軸の座標は、対象物５１の位置に関わらず一定となる。変換表は、画像におけるイメージＳの座標と対象物５１における輝点５１ｂの高さとの関係が示される。本実施形態では、イメージＳの座標は、イメージＳのａ軸の座標である。輝点５１ｂの高さは、たとえば、レーザマーキング装置１における所定の基準点から輝点５１ｂまでの高さである。変換表は、本発明でいう「関係情報」の一具体例である。測定部２７は、本発明でいう「取得部」の一具体例である。
【００２８】
測定部２７は、画像におけるイメージＳの位置及び変換表に基づき対象物５１の位置を測定する。詳細には、測定部２７は、制御部２８から測定命令を受けると、カメラ２４へ撮像命令を出力する。測定部２７は、撮像命令の応答として画像情報をカメラ２４から受けると、受けた画像情報の示す画像を分析し、イメージＳの座標を取得する。測定部２７は、イメージＳの座標をたとえばＣ２と算出し、変換表に基づき、Ｃ２の座標に対応する高さｈ２を取得する。測定部２７は、取得した高さｈ２を示す高さ情報を測定命令の応答として制御部２８へ出力する。なお、測定部２７は、イメージＳの座標をたとえばＣ１またはＣ３と算出した場合、高さｈ１またはｈ３をそれぞれ取得する。また、測定部２７は、イメージＳの座標をたとえばＣ１とＣ２との間に含まれる座標と算出した場合、補間処理を行うことによって高さを取得する。なお、変換表は、座標と高さとの関係を３つ含んでいるが、変換表は、座標と高さとの関係を２つまたは４つ以上含んでもよい。
【００２９】
＜制御部２８＞
制御部２８は、測定部２７の測定結果に基づき、マーキングレーザ光によって対象物５１にレーザマーキングを行う。本実施形態では、制御部２８は、たとえば、微小なドット状のマーキングを測定対象面５１ａに対して間欠的に行う。これらのドット状のマーキングが集合して型式及びシリアル番号などのマーキングとなる。制御部２８は、本発明でいう「マーキング部」の一具体例である。
【００３０】
詳細には、制御部２８は、たとえば、マーキングを構成する複数のドットの座標を示すマップを保持する。制御部２８は、ガイド光をオンし、マップに基づき、マーキングしようとするドット（以下、目標ドットと称することがある。）にガイド光が照射されるようにｘｙ軸ガルバノ２３を制御する。制御部２８は、測定命令を測定部２７へ出力し、測定命令の応答である高さ情報を測定部２７から受ける。制御部２８は、受けた高さ情報に基づき目標ドットの位置すなわち所定の基準点から輝点５１ｂまでの高さを認識し、マーキングレーザ光が当該位置に集光されるようにｚ軸ガルバノ２２を制御する。制御部２８は、マーキングレーザ光をオンして目標ドットをマーキングする。制御部２８が他の目標ドットに対しても同様の処理を繰り返し行うことにより、型式及びシリアル番号などのマーキングが対象物５１に施される。
【００３１】
上記構成のレーザマーキング装置によれば、対象物５１上におけるガイド光の輝点５１ｂにマーキングレーザ光が照射されるので、輝点５１ｂの目視、または画像における輝点５１ｂのイメージＳの位置からマーキングレーザ光の照射位置を確認することができる。これにより、マーキングレーザ光の光源及びガイド光の光源の２つの光源によって、対象物５１のマーキング、対象物５１の位置の測定、及びマーキングレーザ光の照射位置の確認を行うことができる。すなわち、レーザ光源をより少なくすることができるので、レーザマーキング装置を小型化することができる。また、レーザマーキング装置の製造コストを低減することができる。
【００３２】
また、特許文献１の構成では、マーキング用のレーザビームの出射軸とポインタ光の出射軸とが異なるため、たとえば、測定対象面をレーザビームの出射軸に沿って移動させた場合、測定対象面におけるポインタ光の輝点が移動する。このため、変換表の作成に用いる測定対象面の形状と測定時の測定対象面の形状とが異なる場合、対象物の位置を正しく測定できないことがある。
【００３３】
具体的には、たとえば、レーザビームの出射軸に対して垂直な測定対象面（以下、垂直面と称することがある。）のｚ軸方向の位置を変えながら変換表を作成した場合において、変換表に基づき、レーザビームの出射軸に対して垂直でない測定対象面（以下、非垂直面と称することがある。）の位置を測定したとき、以下のように正しい値が得られないことがある。すなわち、垂直面及びレーザビームの交点と非垂直面及びレーザビームの交点とが一致しても、垂直面におけるポインタ光の輝点の位置（以下、垂直面位置と称することがある。）と非垂直面おけるポインタ光の輝点の位置（以下、非垂直面位置と称することがある。）とが異なる。したがって、カメラによって撮像された画像において、垂直面位置における輝点のイメージの座標と非垂直面位置における輝点のイメージの座標とが異なる。このため、非垂直面位置における輝点のイメージの座標及び変換表に基づき対象物の位置を算出する場合、誤った位置を算出してしまう。
【００３４】
これに対して、上記構成のレーザマーキング装置によれば、マーキングレーザ光及び測定用レーザ光の両方が光路５２を経由して測定対象面５１ａに照射されるため、測定対象面５１ａを光路５２に沿って移動させても、測定対象面５１ａにおける測定用レーザ光の輝点５１ｂを固定することができる。これにより、画像におけるイメージＳの位置と対象物５１の位置との関係を、光路５２に対して測定対象面５１ａが垂直であるか否かに関わらず一定にすることができる。すなわち、測定対象面５１ａが光路５２に対して垂直でない場合、または測定対象面５１ａに凹凸が存在する場合などにおいても、対象物５１の位置を正しく測定することができる。
【００３５】
上記構成のレーザマーキング装置では、輝点５１ｂが視認可能であるため、直接目視によって対象物５１上におけるマーキングレーザ光の照射位置を確認することができる。
【００３６】
上記構成のレーザマーキング装置では、ガイド光が可視光であるため、ガイド光の輝点５１ｂから可視光線を放射させることができるので、たとえば不可視光を検出可能な撮像部を用いることなく、対象物５１上におけるマーキングレーザ光の照射位置を使用者が目視で確認することができる。
【００３７】
上記構成のレーザマーキング装置では、変換表が、画像における座標と対象物５１の位置との関係を示し、測定部２７が、画像における輝点５１ｂの位置及び変換表に基づき対象物５１の位置を測定する。これにより、対象物５１の位置の変化に応じて画像における輝点５１ｂのイメージＳの位置が変化する性質を利用して、画像におけるイメージＳの位置から対象物５１の位置を変換表に基づき簡易に取得することができる
【００３８】
＜（２）第１の変形例＞
次に、本実施形態の第１の変形例のレーザマーキング装置の構成について、図４を参照しながら説明する。図４は、本実施形態の第１の変形例のレーザマーキング装置の構成を示す図である。本実施形態の第１の変形例のレーザマーキング装置２は、図１に示すレーザマーキング装置１と比較して、ｚ軸ガルバノ２２、測定部２７及び制御部２８の代わりに、判定部３７、制御部３８及び載置台５３を備える点において相違している。以下、レーザマーキング装置２が、レーザマーキング装置１の内容と相違する点について具体的に説明する。
【００３９】
＜載置台５３＞
載置台５３は、たとえば、ステージであり、上側に向いた載置面を有する。対象物５１は、載置面の上側に当接して載置される。本実施形態では、載置台５３は、制御部３８の制御に従って、ｚ軸に平行に移動する。これにより、対象物５１は、光路５２に平行に、ｘｙ軸ガルバノ２３に近づくか、またはｘｙ軸ガルバノ２３から離れるように移動する。
【００４０】
＜判定部３７＞
図５は、本実施形態の第１の変形例のカメラによって生成される画像の一例を示す図である。図５の見方は、図２と同様である。本実施形態の第１の変形例では、レーザ光源２１のからのマーキングレーザ光の焦点が、位置Ｐ２における対象物５１の測定対象面５１ａに位置すると想定する。対象物５１の位置Ｐ１、Ｐ２及びＰ３にそれぞれ対応するイメージＳのａ軸の座標は、それぞれＣ１、Ｃ２及びＣ３である。
【００４１】
図４及び図５に示されるように、判定部３７は、カメラ２４によって生成された画像における輝点５１ｂの位置に基づき、対象物５１の目標とすべき位置Ｐ２に対する対象物５１の位置のずれを判定する。詳細には、判定部３７は、制御部３８から判定命令を受けると、カメラ２４へ撮像命令を出力する。判定部３７は、撮像命令の応答として画像情報をカメラ２４から受けると、受けた画像情報の示す画像を分析し、イメージＳの座標を取得する。判定部３７は、イメージＳの座標が座標Ｃ２に対してａ軸＋側及びａ軸−側のいずれに位置するかについて判定する。具体的には、判定部３７は、たとえば、イメージＳの座標がＣ１である場合、イメージＳが座標Ｃ２に対してａ軸−側にずれていると判定する。判定部３７は、判定結果を示すずれ情報を判定命令の応答として制御部３８へ出力する。なお、判定部３７は、たとえば、イメージＳの座標がＣ３である場合、イメージＳが座標Ｃ２に対してａ軸＋側にずれていると判定する。また、判定部３７は、たとえば、イメージＳの座標がＣ２である場合、イメージＳが座標Ｃ２に対してずれていないと判定する。
【００４２】
＜制御部３８＞
制御部３８は、判定部３７の判定結果に基づき、マーキングレーザ光によって対象物５１にレーザマーキングを行う。制御部３８は、本発明でいう「マーキング部」の一具体例である。
【００４３】
詳細には、制御部３８は、たとえば、ガイド光をオンし、マップに基づき、目標ドットにガイド光が照射されるようにｘｙ軸ガルバノ２３を制御する。制御部３８は、判定命令を判定部３７へ出力し、判定命令の応答であるずれ情報を判定部３７から受ける。制御部３８は、受けたずれ情報に基づき、対象物５１が位置Ｐ２に対するｚ軸＋側及びｚ軸−側のいずれにずれているかを判断する。
【００４４】
具体的には、制御部３８は、たとえば、イメージＳが座標Ｃ２に対してａ軸−側にずれていることをずれ情報が示す場合、対象物５１が位置Ｐ２に対してｚ軸＋側にずれていると判断し、載置台５３を制御して載置台５３をｚ軸−側へ所定量移動させる。なお、制御部３８は、たとえば、イメージＳが座標Ｃ２に対してａ軸＋側にずれていることをずれ情報が示す場合、対象物５１が位置Ｐ２に対してｚ軸−側にずれていると判断し、載置台５３を制御して載置台５３をｚ軸＋側へ所定量移動させる。
【００４５】
制御部３８は、判定命令の判定部３７への出力、及びずれ情報に基づく載置台５３の移動を繰り返し行う。そして、制御部３８は、イメージＳが座標Ｃ２に対してずれていないことを示すずれ情報を判定部３７から受けた場合、対象物５１が位置Ｐ２に位置すると判断し、マーキングレーザ光をオンして目標ドットをマーキングする。制御部３８が他の目標ドットに対しても同様の処理を繰り返し行うことにより、型式及びシリアル番号などのマーキングが対象物５１に施される。
【００４６】
上記構成のレーザマーキング装置によれば、対象物５１上におけるガイド光の輝点５１ｂにマーキングレーザ光が照射されるので、輝点５１ｂの目視、または画像における輝点５１ｂのイメージＳの位置からマーキングレーザ光の照射位置を確認することができる。これにより、マーキングレーザ光の光源及びガイド光の光源の２つの光源によって、対象物５１のマーキング、対象物５１の位置のずれの判定、及びマーキングレーザ光の照射位置の確認を行うことができる。すなわち、レーザ光源をより少なくすることができるので、レーザマーキング装置を小型化することができる。また、レーザマーキング装置の製造コストを低減することができる。
【００４７】
＜２．補足事項＞
以上、本発明の実施形態についての具体的な説明を行った。上記説明では、あくまで一実施形態としての説明であって、本発明の範囲はこの一実施形態に留まらず、当業者が把握可能な範囲にまで広く解釈されるものである。
【００４８】
本実施形態のレーザマーキング装置では、測定対象面５１ａの高さに応じてｚ軸ガルバノ２２を調整する構成について説明したが、マーキングレーザ光の集光位置と測定対象面５１ａとが一致するように対象物５１をｚ軸に平行に上下させる構成であってもよい。詳細には、制御部２８は、たとえば、マーキングレーザ光の集光位置と測定対象面５１ａとが一致する場合における所定の基準点から輝点５１ｂまでの高さを基準高さとして保持する。また、制御部２８は、ｚ軸ガルバノ２２の代わりに、ｚ軸方向に沿って移動可能な載置台を制御する。制御部２８は、測定部２７から受ける高さ情報に基づき所定の基準点から輝点５１ｂまでの高さを認識し、認識した高さと基準高さとの差分に基づき、測定対象面５１ａとマーキングレーザ光の集光位置とが一致するように載置台を制御して移動させる。  
【００４９】
また、本実施形態のレーザマーキング装置では、変換表を用いて対象物５１の位置を測定する構成について説明したが、たとえば、画像における輝点５１ｂのイメージの位置を入力することによって対象物５１の位置を出力する数式を用いて対象物５１の位置を測定する構成であってもよい。
【００５０】
また、本実施形態のレーザマーキング装置では、ガイド光が可視光線である構成について説明したが、ガイド光は、不可視光線である構成であってもよい。たとえば、ガイド光が近赤外光であっても、近赤外光に感度を有する撮像素子を有するカメラ２４を用いることで、カメラ２４によって輝点５１ｂのイメージＳを含む画像を撮像することができる。この場合、レーザマーキング装置１には、カメラ２４によって撮像された画像を表示するディスプレイなどの表示部が設けられる。使用者は、ディスプレイに表示された画像を視て輝点５１ｂのイメージＳを視認することによって、対象物５１上におけるマーキングレーザ光の照射位置を確認することができる。
【００５１】
また、本実施形態のレーザマーキング装置では、測定部２７が変換表を保持する構成について説明したが、測定部２７は、インターネットまたはＬＡＮ経由で変換表を他の装置から取得する構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明のレーザマーキング装置は、たとえば、表面に凹凸がある対象物のマーキングに好適に適用される。
【符号の説明】
【００５３】
１…レーザマーキング装置
２１…レーザ光源
２２…ｚ軸ガルバノ
２３…ｘｙ軸ガルバノ
２４…カメラ
２７…測定部
２８…制御部
３７…判定部
３８…制御部５１…対象物
５１ａ…測定対象面
５１ｂ…輝点
５２…光路
５３…載置台
【図１】
2020032423.tif 000003
【図２】
2020032423.tif 000004
【図３】
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【図４】
2020032423.tif 000006
【図５】
2020032423.tif 000007