(57)【要約】【課題】  ＣＰＵのオンライン計算量を少なくすることによってマーキング速度を高速化することができ、しかも滑らかな文字を書くことができるレーザーマーキング装置を提供する。【解決手段】  2軸のマーキング位置データと、キャラクター・データのアドレス信号を駆動回路2へ送出する制御部１と、前記駆動回路２に各種キャラクターの書き順に応じて変化する２軸の移動位置データと制御に必要なデータを記憶させたメモリー５３と、前記キャラクター・データのアドレス信号の入力により、前記メモリー５３から逐次キャラクターの２軸の移動位置データを読み出すためのアドレスに変換する移動位置データのアドレス発生手段から成るＣＧ５を備え、且つ、該駆動回路２において、前記制御部１から出力される２軸のマーキング位置データと前記ＣＧ５から出力されるキャラクターの２軸の移動位置データをそれぞれ加算器２４，２４で加算し、移動データを発生させる。【選択図】  図２
2005224842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＰＵと記憶装置を主要部とする制御部と、駆動回路とを備え、前記ＣＰＵ制御により発生させたＸ軸移動データとＹ軸移動データにより、レーザー光を移動又は対象物を移動して文字・符号・図形等のキャラクター・データを対象物にマーキングするレーザーマーキング装置において、
前記制御部は、Ｘ軸とＹ軸の各マーキング位置データと、キャラクター・データのアドレス信号を前記駆動回路へ送出するように構成し、
前記駆動回路には、各種キャラクターの書き順に応じて変化するＸ軸とＹ軸の移動位置データと制御に必要なデータを記憶させたメモリーと、前記キャラクター・データのアドレス信号の入力により、前記メモリーから逐次キャラクターのＸ軸とＹ軸の移動位置データを読み出すためのアドレスに変換する移動位置データのアドレス発生手段から成るキャラクター・ジェネレータを備え、且つ、該駆動回路において、前記制御部から入力するＸ軸とＹ軸の各マーキング位置データをバッファーを介してそれぞれ前記Ｘ軸用加算器とＹ軸用加算器へ入力させて、前記キャラクター・ジェネレータから出力されるＸ軸移動位置データとＹ軸移動位置データにそれぞれ加算して、キャラクターのＸ軸とＹ軸の移動位置データを作成するように構成したことを特徴とするレーザーマーキング装置。
【請求項２】
前記キャラクター・ジェネレータは、１キャラクター分の移動位置データ出力完了時に、メモリーから読み出した移動位置データ以外のデータでシーケンスの完了を示すと共に、レーザーの起動停止を移動データに同期して行うように構成したことを特徴とする請求項１記載のレーザーマーキング装置。
【請求項３】
キャラクター・ジェネレータのメモリーはＲＡＭとし、事前に必要とされるキャラクター等を制御部の入力装置等でアップデートし、任意のキャラクターに切換えて使用できるように構成したことを特徴とする請求項１または請求項２記載のレーザーマーキング装置。
【請求項４】
キャラクター・ジェネレータの移動位置データのアドレス発生手段は、キャラクター・アドレス信号の上位アドレスデータを、メモリーから１キャラクター分の移動位置データ出力完了時まで保持するＤ−フリップ・フロップを用いたバッファーと、下位アドレスデータを逐次カウントアップさせるカウンターとより構成したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか記載のレーザーマーキング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は様々な対象物に文字・符号・図形等からなるキャラクター・データを書き込むレーザーマーキング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子制御されるガルバノモータにより、Ｘ軸ミラーとＹ軸ミラーから成るガルバノミラーを駆動して、レーザースポットを移動させるものと、特開２００２−１６００７８号公報に示すような電子制御によって制御されるＸ軸モータとＹ軸モータにより、Ｘ−Ｙテーブルを駆動して様々な対象物に文字・符号・図形等のキャラクター・データを書き込むレーザーマーキング装置がある。
【０００３】
図１はガルバノミラーＧＭをガルバノモータＧＸ，ＧＹによって駆動する従来のレーザーマーキング装置を模式的に示すもので、このレーザーマーキング装置は、制御部１内のＣＰＵ１１がＲＡＭ等の記憶装置１２に書込まれた文字や図形等のキャラクター・データｘ１，ｙ１と対象物４上のマーキング位置データｘ０，ｙ０を読み出し演算して２軸分の移動データＸ０，Ｙ０を発生させ、その移動データを駆動回路２’に入力して、それぞれＤ−フリップフロップ（ＤＦＦ）から成るバッファー２１，２１を介して、Ｄ／Ａコンバーター２２，２２に入力させてアナログ信号に変換し、更に増幅器２３，２３によりそのアナログ信号を増幅してガルバノモーターＧＸ，ＧＹに入力させることによりガルバノミラーＧＭを駆動し、レーザー３から照射するレーザー光を移動させて対象物４上にレーザーマーキングを行うものである。
【０００４】
これら従来装置における移動データＸ０，Ｙ０の発生方法は、ＣＰＵ１１が記憶装置１２から読み出したデータを演算して逐次２軸分の移動データを発生させる方式であるため、ＣＰＵ１１のオンライン計算量が大きく、高速化することが出来なかったり、滑らかな文字が書けない等の問題があった。
【特許文献１】特開２００２−１６００７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明は、ＣＰＵのオンライン計算量を少なくすることができ、従って、マーキング速度を高速化することができ、しかも滑らかな文字を書くことができるレーザーマーキング装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、ＣＰＵと記憶装置を主要部とする制御部と、駆動回路とを備え、前記ＣＰＵ制御により発生させたＸ軸移動データとＹ軸移動データにより、レーザー光を移動又は対象物を移動して文字・符号・図形等のキャラクター・データを対象物にマーキングするレーザーマーキング装置において、
前記制御部は、Ｘ軸とＹ軸の各マーキング位置データと、キャラクター・データのアドレス信号を前記駆動回路へ送出するように構成し、
前記駆動回路には、各種キャラクターの書き順に応じて変化するＸ軸とＹ軸の移動位置データと制御に必要なデータを記憶させたメモリーと、前記キャラクター・データのアドレス信号の入力により、前記メモリーから逐次キャラクターのＸ軸とＹ軸の移動位置データを読み出すためのアドレスに変換する移動位置データのアドレス発生手段から成るキャラクター・ジェネレーターを備え、且つ、該駆動回路において、前記制御部から入力するＸ軸とＹ軸の各マーキング位置データをバッファーを介してそれぞれ前記Ｘ軸用加算器とＹ軸用加算器へ入力させて、前記キャラクター・ジェネレータから出力されるＸ軸移動位置データとＹ軸移動位置データにそれぞれ加算して、キャラクターのＸ軸とＹ軸の移動位置データを作成するように構成したことを特徴とするレーザーマーキング装置である。
【０００７】
また、前記キャラクター・ジェネレータは、１キャラクター分の移動位置データ出力完了時に、メモリーから読み出した移動位置データ以外のデータでシーケンスの完了を示すと共に、レーザーの起動停止を移動データに同期して行うように構成する。
【０００８】
また、実用上前記キャラクター・ジェネレータのメモリーはＲＡＭとし、事前に必要とされるキャラクター等を制御部の入力装置等でアップデートし、任意のキャラクターに切換えて使用できるように構成することが好ましい。
【０００９】
また、キャラクター・ジェネレータの移動位置データのアドレス発生手段は、キャラクター・アドレス信号の上位アドレスデータを、メモリーから１キャラクター分の移動位置データ出力完了時まで保持するＤ−フリップ・フロップを用いたバッファーと、下位アドレスデータを逐次カウントアップさせるカウンターとより構成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
以上、本発明では、キャラクターの移動位置データを駆動回路内に設けたキャラクター・ジェネレータで逐次発生させ、その移動位置データをマーキング位置データと加算して移動データを得るようにしたので、ＣＰＵのオンライン計算量が少なくなり、従ってマーキング速度を高速化することができ、また、キャラクター・ジェネレータのメモリーに記憶させる移動位置データの数を多くすることにより、滑らかな文字等を書くことができるレーザーマーキング装置を容易に提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例について、図面に基づき説明すれば、図２は本発明の一実施例を模式的に示すブロック図で、１は制御部、２は駆動回路、３はレーザー光源、４はレーザーマーキングの対象物、５はキャラクター・ジェネレーター（以下、ＣＧという）、１１はＣＰＵ、１２は記憶装置、１３は入力装置、１４は表示装置、１５はＩ／Ｏコントローラである。
【００１２】
制御部１としては、例えばパソコンが用いられ、記憶装置１２には、キャラクターのマーキング位置データｘ０，ｙ０とキャラクターのアドレスの対応表とプログラム等が記憶されており、制御部１からは、入力装置１３によって指定されたキャラクターのマーキング位置データｘ０，ｙ０とキャラクターのアドレス信号が駆動回路２へ順次出力されるように構成されている。
【００１３】
駆動回路２へ入力したマーキング位置データｘ０，ｙ０は、それぞれＤ−フリップ・フロップを用いたバッファー２１，２１を介して加算器２４，２４へ送られ、ＣＧ５から出力される移動位置データｘ１，ｙ１と加算されて移動データＸ０，Ｙ０となり、Ｄ／Ａコンバータ２２，２２によりアナログ信号に変換された後、増幅器２３，２３により増幅されてガルバノモータＧＸ，ＧＹに与えられる。
【００１４】
そして、制御部１から送出されるキャラクターのアドレス信号は、ＣＧ５に入力し、ＣＧ５からは、キャラクターの書き順に応じて変化する２軸分の移動位置データｘ１，ｙ１が加算器２４，２４へ出力される。そうしてＣＧ５から１キャラクター分の移動位置データの送出が完了すると、そのデータとは別に完了を知らせる／ＥＮＤ信号がカウンタ５２と制御部１へ出力される。
【００１５】
ＣＧ５は、８個のＤ−フリップ・フロップを内蔵したデジタルＩＣを用いたバッファー５１とカウンタ５２から成る移動位置データのアドレス発生手段と、ＲＡＭを用いたメモリー５３から構成され、その詳細を示すと図３に示す通りである。
【００１６】
図３に示すＣＧ５におけるバッファー５１は、８個のＤ−フリップ・フロップを内蔵したデジタルＩＣを用いたもので、入力するキャラクターのアドレス信号の上位アドレスデータを、１キャラクター分の移動位置データがメモリー５３から出力し終わるまで、メモリー５３に入力させる。
【００１７】
一方カウンタ５２は、４ビットのカウンタＨＣ１６１を２個を用いて８ビットのカウンタを構成したもので、キャラクターのアドレス信号の下位アドレスデータをクロックパルスＣＰのよりカウンタアップさせる。従って、バッファー５１とカウンタ５２から構成される移動位置データのアドレス発生手段は、入力するキャラクターのアドレス信号を逐次変化させて、１キャラクター分の移動位置データを書き順に従って、メモリー５３から出力させるための移動位置データ用のアドレスを発生させる。
【００１８】
図４は、ＣＧ５のメモリー５３の構成例のメモリマップを示すもので、左側の数字はメモリー番地、右側は格納されている各種キャラクターを示すもので、各キャラクターの番地には、キャラクターの書き順に応じて変化する移動位置データと制御に必要なデータが格納されている。
【００１９】
次にレーザーマーキング例として「Ａ」をレーザーマーキングする場合について説明する。
【００２０】
初期状態
起動時に、先ずＣＰＵ１１からリセット信号が送出され、バッファー５１とカウンタ５２はリセットされ、メモリー５３に対し、アドレス「０番地」を出力する。メモリー５３の「０番地」には／ＥＮＤ信号が「Ｌｏｗ」になるようにデータが書込まれているため、カウンタ５２は停止しているので、ＣＰＵ１１からクロックパルスＣＰが常に入力しているが、カウント動作は行われず「０番地」が保持されている。
【００２１】
動作シーケンス
そして、次に駆動回路２のバッファー２１，２１にキャラクターのマーキング位置データｘ０，ｙ０が書込まれた後，バッファー５１とカウンタ５２にキャラクター・データ「Ａ」の最初のアドレスが書込まれ，ラッチ信号（／ＷＲＣＨ）で保持され，このバッファ５１とカウンタ５２からなる移動位置データのアドレス発生手段から最初の移動位置データのアドレスがメモリー５３に出力される。
【００２２】
メモリー５３の最初の移動位置データのアドレスには／ＥＮＤ信号が「Ｈｉｇｈ」になるようなデータがあるため、／ＥＮＤ信号が「Ｈｉｇｈ」となり、カウンタ５２がカウントアップを開始し、メモリー５３へは逐次変化する移動位置データのアドレス信号が入力され、従ってメモリー５３のキャラクター「Ａ」の各移動位置データが入っている４１００番地から表１に示すような書き順に応じた移動位置データが逐次読み出され加算器２４，２４へ移動位置データｘ１，ｙ１が出力される。
【００２３】
【表１】
2005224842.tif 000003
【００２４】
即ち、カウンター５２がカウントアップされると、レーザースポットが図５に示すような軌跡を画く移動位置データｘ１，ｙ１がメモリ５３から出力されると共に、ＳＱ１４に移動する時は、レーザーの照射を止めて軌跡の重なりを防止し、またＳＱ２３ではレーザを停止し、／ＥＮＤ信号が「Ｌｏｗ」となり、カウンタ５２を停止すると共にＣＰＵ１１にキャラクター「Ａ」のマーキング完了を通知し、次の動作に移るように要求する。
【００２５】
メモリー５３から出力する２軸の移動位置データｘ１，ｙ１は、加算器２４，２４でマーキング位置データｘ０，ｙ０と加算され移動データＸ０，Ｙ０となってＤ／Ａコンバータ２２，２２に出力され、Ｄ／Ａコンバータ２２，２２によりアナログ信号に変換された後、ガルバノモータＧＸ，ＧＹに与えられる。
【００２６】
レーザーＯＮ／ＯＦＦ信号Ｌ１はＮＡＮＤゲート２５に入力させているので、制御部１からの信号Ｌ２が「Ｈｉｇｈ」であれば、レーザＯＮ信号Ｌ３を出力し，信号Ｌ２が「Ｌｏｗ」のときはレーザーＯＮ信号Ｌ３は出力しない。即ちレーザー光の出射は禁止される。
【００２７】
カウンタ５２がカウントアップして、１キャラクタ分の移動位置データの終わりになると、最後のアドレスには／ＥＮＤ信号が「Ｌｏｗ」になるデータがセットされており、それによりカウンタ５２の動作が停止すると同時に、この／ＥＮＤ信号は制御部１へも出力され，制御部１は１キャラクタ分のマーキングが終了したことを検知して次のキャラクタのマーキング動作へ移る。
【００２８】
以上のように、本発明では、駆動回路２にＣＧ５を設け、そのＣＧ５にキャラクタ・データのアドレス信号を与えれば、移動位置データｘ１，ｙ１が逐次メモリー５３から出力され、その移動位置データｘ１，ｙ１とマーキング位置データｘ０，ｙ０とを加算することにより２軸の移動データＸ０，Ｙ０を作成する構成としたので、１キャラクター分を描く間はＣＰＵ１１は全く関与する必要がなくなるため、ＣＰＵ１１で、２軸の移動データＸ０，Ｙ０を演算により作成する従来装置より、ＣＰＵのオンライン計算量が著しく軽減され、従って、高速化が可能となった。
【００２９】
しかも本発明によると、メモリー５３に記憶させる移動位置データを増加、削除、変更したりすることは設計上容易であり、しかもその変更を制御部１の入力装置１３や外部記憶装置等によりアップデートバス２６を介して行うように構成し得るので、滑らかな文字等を書けるレーザーマーキング装置を提供することができる。
【００３０】
ここでは、ガルバノミラーＧＭを駆動してレーザースポットを移動させるレーザーマーキング装置について説明したが、Ｘ−Ｙテーブルを移動してＸ−Ｙテーブル上の対象物に文字・符号・図形等のキャラクタ・データを書き込むレーザーマーキング装置にも適用し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ガルバノミラーを駆動してレーザースポットを移動させる従来のレーザーマーキング装置の模式図。
【図２】本発明の実施例の模式図。
【図３】本発明の実施例におけるキャラクタ・ジェネレータの詳細図。
【図４】本発明の実施例におけるキャラクタ・ジェネレータのメモリー・マップ。
【図５】キャラクター「Ａ」を書く場合のレーザー・スポットの書き順に応じた移動順序を示す図。
【符号の説明】
【００３２】
１            制御部
２            駆動回路
３            レーザー
４            対象物
５            キャラクター・ジェネレーター
１１          ＣＰＵ
１２          記憶装置
１３          入力装置
１４          表示装置
１５          Ｉ／Ｏコントローラ
２１，５１    バッファ
２２          Ｄ／Ａコンバータ
２３          増幅器
２４          加算器
２５          ＮＡＮＤゲート
５２          カウンタ
【図１】
2005224842.tif 000004
【図２】
2005224842.tif 000005
【図３】
2005224842.tif 000006
【図４】
2005224842.tif 000007
【図５】
2005224842.tif 000008