CN102470483B - 标记装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种标记装置及其方法,将标记光线照射在以规定速度进行移动的对象物上以进行标记,该装置包括:工作台(22)、位置检测器(4)、标记头部(3)和控制用计算机(90),工作台(22)使对象物以规定的速度进行移动,位置检测器(4)与工作台(22)同步移动,标记头部(3)是将照准光线照射在位置检测器(4)上的装置,其包括用来跟踪位置检测器(4)的移动使照准光线发生偏向的电流扫描器(308S),控制用计算机(90)用来检测照射在位置检测器(4)的照准光线的照射位置变化。

Description

标记装置及其方法
技术领域
本发明涉及一种将识别码或任意图案标记在平板显示器或半导体芯片等上的标记装置和方法。
背景技术
平板显示器(以下称为FPD)或半导体芯片的制造工序中附加有称为识别码的固有ID(例如,二维代码等),以便能够对所述制造工序中的制造条件或涉及各种制造的信息履历进行追踪。其中,上述识别码是通过直接标记或光刻法而被附加(以下称为标记)的。
大多数情况下,多个上述FPD或上述半导体芯片被配置在一个基板内以汇总在一起制造出。因此,上述FPD或上述半导体芯片的识别码按照与配置在一个基板内的面板或芯片相对应的方式分别进行标记。
另外,除了上述识别码以外,有时也标记有用以表示对齐标记、制造商的名称或徽标、标记对象物的品名、型号或生产批号等附加信息的文字、数字、其他图形或记号等的任意图案。
标记方式要考虑标记对象物的材质或大小、标记上述识别码或上述任意图案所需的时间(以下称为工件工时)等,进而做出适宜的决定。
根据专利文献1,其公开有一种使用激光和数字微镜器件的无掩膜曝光装置和方法。根据该装置和方法,通过曝光能够对匀速移动的标记对象物做出任意图案的标记,因此作为在规定时间内标记出多个识别码的方式而被广泛使用。
根据专利文献2,对电流镜随时间的角度变化而引起位置偏移的情况进行定期测量和调整,由此能够提高激光照射位置精度,即能够提高加工位置精度。
专利文献1:特开2006-259515号
专利文献2:特开2002-090682号
发明内容
为了标记出识别码或任意图案,必须向标记对象物照射规定时间的能量。为了进行上述标记而照射能量的时间设为Tx1秒。
在上述时间Tx1秒内,标记对象物按规定速度进行移动,因此必须使识别码或任意图案按照跟随标记对象物的方式进行移动。
标记一个识别码或任意图案时,如果上述基板的移动速度与移动上述识别码或任意图案的速度之间产生速度差,则在识别码或任意图案上发生摆动。假如发生偏移了构成上述识别码的一点部分、形成上述任意图案的最小点或线宽尺寸大小的情况,则无法进行正确识别。
产生的速度变化再小,若标记中的识别码或任意图案处于摆动的状态,则以后需要识别时有可能无法进行正确识别。另外,对于包括上述摆动状态的识别码或任意图案,当其伴有损伤或污渍时,识别能力有可能也会降低。
另外,如果标记中存在摆动,则出现能量被照射到规定位置的时间减少、识别码或任意图案变薄或发生空白的现象,因此以后需要识别时有可能成为无法进行正确识别的原因。
在此所称的“摆动”,其不只是指处于无法在预先设定的位置上进行标记的位置偏移,也指在标记所需时间内产生相对速度为非零的速度差而导致彼此相对移动的情况。
由此,为了按照以后能够正确识别出识别码或任意图案的品质进行标记、或维持上述品质,消除上述标记过程中的速度差是非常重要的。
作为标记过程中使识别码或任意图案进行移动的装置,有光线偏向装置(例如,将反射镜安装在电流扫描器的装置)。为了消除标记过程中的速度差,必须使基板的移动速度和所述光线偏向装置中的偏向速度相一致,且必须持续维持该状态。
图9表示使用以往标记装置和方法的各部动作的时间图。在各图中,横轴表示时间t,t1~t20表示时刻。为了明确各图中现象发生的时间关系,作为辅助线附加虚线。处于上述同一个虚线上的表示相同的时刻。
图9的(a)为表示标记对象物10的速度变化的图。纵轴表示标记对象物10的速度Vx
时刻t1时,标记对象物10开始朝X方向移动,在时刻t2达到预先设定的移动速度,然后持续维持该速度。如果标记动作结束,则标记对象物10从时刻t19开始减速并使其停止在时刻t20。
图9(b)为表示用来标记识别码的标记光线的照射时间图。纵轴表示标记光线309的照射:Em。
标记光线309在处于时刻t3~t4之间、t9~t10之间、t15~t16之间时进行照射。
图9(c)为表示用来改变偏向装置的偏向角度的速度变化的图。纵轴表示改变变更角度的速度:Vm
作为偏向装置的角速度,要求处于时刻t2~t5之间、t8~t11之间、t14~t17之间时,以固定速度朝正方向移动,在处于时刻t6~t7之间、t12~t13之间、t18~t19之间时,以固定速度朝负方向移动。
特别是,在处于边移动边进行标记的时刻t3~t4之间、t9~t10之间、t15~t16之间时,要求其具有匀速性。虽然实际上极少发生,但有时存在滞后响应或过冲等情况,有时引起速度变动现象。通常,通过对控制参数进行最适宜的设定,由此这些误差成分被调整至最小状态。
将处于边移动边进行标记的时间范围内的、上述速度变动表示为ΔVm
图9(d)为表示偏向装置的角度变化的图。在纵轴上表示偏向装置的角度:θm。上述角度:θm被设置成下述方式:标记光线中将入射到反射镜308M的光线与射出光线呈90度时的状态设为0度、大于90度时的状态设为负方向、小于90度时的状态设为正方向。
将偏向装置的角度表示为θm,要求其在处于时刻t2~t5之间、t8~t11之间、t14~t17之间时保持在正方向上持续移动,在处于时刻t6~t7之间、t12~t13之间、t18~t19之间时在负方向上保持持续移动。
然而实际上,虽然使移动距离固定不变,但受到上述偏向装置的速度变动影响,引起极少发生的位置偏移现象。即使标记对象物以固定速度移动,受到上述偏向装置的速度变动ΔVm的影响,标记对象物10与标记光线309之间的相对速度不为零,因此导致被标记的识别码发生摆动的情况。
对于用作偏向装置的电流扫描器,通过长时间的持续使用,或空气温度或湿度的变化等,即使设定相同的控制参数,角速度也有可能发生变动。
为了防止被标记的识别码或任意图案发生摆动,对上述电流扫描器是否以预先设定的转速进行动作进行确认,且当发生摆动或认为存在摆动的迹象时,必须进行重新调整和重新确认设定值(速度增益)的一系列维修作业。
对于识别码或任意图案的摆动确认,从以往开始采用实际标记后进行评价的方式。因此,维修时必须停止生产。或者,有时也在生产日程的间隙进行维修。
因此,在进行连续生产的情况下,对产品中被标记的识别码或任意图案进行确认,且进行尽早掌握摆动迹象的管理作业。
上述管理作业是关注作为最终产品的非主要部件的识别码或任意图案、防备不知何时发生的故障而准备的作业,因此期待其被省略化。
由此,本发明的目的在于,提供一种在标记识别码或任意图案之前,测量出上述光线偏向装置的偏向角速度相对于标记对象物移动速度的变化的装置。
涉及本发明的标记装置是将标记光线照射在以规定速度进行移动的对象物上以进行标记的装置,该标记装置包括移动部、光线照射位置检测部、光线照射部和判断部。移动部使对象物以规定的速度进行移动。光线照射位置检测部按照与移动部相同步的方式进行移动。光线照射部是朝向光线照射位置检测部照射照准光线的装置,其包括跟踪光线照射位置检测部的移动并使照准光线发生偏向的光线偏向部。判断部对照射在光线照射位置检测部的照准光线的照射位置变化进行判断。
光线偏向部也可以包括作为速度设定值用来跟踪光线照射位置检测部的移动并改变偏向角度的速度增益。标记装置还包括速度增益改变部,其根据来自判断部的判断结果改变光线偏向部的速度增益以减少照准光线的照射位置变化。
标记装置也还可以包括设定值登记部和比较部。设定值登记部预先登记用来表示照射在光线照射位置检测部的照准光线的照射位置变化的允许范围的设定值。比较部对来自判断部的判断结果值和用于表示允许范围的设定值进行比较。
光线照射部可以为多个,位置检测器也可以为一台以上。
移动部可以使对象物进行往复动作,相对于一台光线照射部也可以具有两台光线照射位置检测器。
涉及本发明其他观点的标记方法是将标记光线照射在以规定速度进行移动的对象物上以进行标记的标记方法,该方法包括下述步骤:
照射步骤,通过移动部使光线照射位置检测部以规定速度进行移动的同时,使照准光线按照跟踪光线照射位置检测部的方式发生偏向;
检测步骤,对照射在光线照射位置检测部的照准光线的照射位置变化进行检测。
照射步骤也可以包括使光线发生偏向的步骤,以便将照准光线照射在光线照射位置检测部。使光线发生偏向的步骤中,也可以包括作为速度设定值用来跟踪光线照射位置检测部的移动并改变偏向角度的速度增益。本方法还可以包括速度增益改变步骤,根据来自判断部的判断结果,按照减少照准光线的照射位置变化的方式改变光线偏向步骤中的速度增益。
改变速度增益的步骤也可以包括:设定值登记步骤,预先登记用来表示照射在光线照射位置检测部的照准光线的照射位置变化的允许范围的设定值;
比较步骤,对来自判断部的判断结果值和用来表示允许范围的设定值进行比较。
照射步骤中,照准光线可以从多个位置照射光线照射位置检测部。
光线照射位置检测部可以被设置在两个位置上。照射步骤中,可以使对象物进行往复动作的同时,将照准光线照射在处于两个位置上的光线位置检测部。
利用与本发明相关的标记装置和标记方法,检测出用来标记识别码或任意图案的光线照射位置的变化,由此能够及早地发现摆动。另外,通过重新调整能够消除摆动所产生的影响,因此可以提高标记品质。
附图说明
图1为表示本发明实施方式的一例的立体图;
图2为表示本发明实施方式的一例的主要部分的立体图;
图3为表示本发明实施方式的一例的系统构成图;
图4为表示本发明实施方式的一例的流程图;
图5为表示本发明实施方式的一例的侧视图;
图6为表示本发明另一实施方式的一例的立体图;
图7为表示本发明其他另一实施方式的一例的立体图;
图8为表示本发明另一实施方式的主要部分的立体图;
图9为表示利用以往的标记装置和方法的各部分动作的时间图。
附图标记说明
1 标记装置
2 平台部
3 头部
4 位置检测器
4a 位置检测器
4b 位置检测器
5 标记装置
9 控制部
10 标记对象物
10a 对象物
11 基板ID
12 被标记的ID片
13 ID片的标记位置
20 装置底座
21 X轴平台
22 工作台
22a 工作台
30 标记头部
31 支柱
32 梁
33 Y轴平台
50 装置架
51 支柱
52 梁
53 Y轴平台
54a 送出辊
54b 送出辊
55a 卷绕辊
55b 卷绕辊
55c 卷绕辊
56 被标记的ID片
57 ID片的标记位置
90 控制用计算机
91 信息输入装置
92 信息显示装置
93 发报装置
94 信息记录装置
95 设备控制单元
301 光源
302 反射镜
303 中继透镜
304 中继透镜
305 识别码生成装置
306 孔
307M 反射镜
307S 电流扫描器
308M 反射镜
308S 电流扫描器
309 标记光线
309A 照准光线
309a 照准光线
具体实施方式
(1)标记装置
利用附图对实施本发明的方式进行说明。
图1为表示本发明实施方式的一例的立体图。图中将正交坐标系的三个轴设为X、Y、Z,将XY平面设为水平面、将Z方向设为垂直方向。特别是在Z方向上,将箭头方向描述为上方、其相反方向描述为下方。
标记装置1的构成包括:平台部2,用于使标记对象物10沿X方向移动;标记头部3,被安装在由安装于装置底座20的支柱31和梁32构成的门型构造物上;位置检测器4,被安装在工作台22上;控制部9,存放有用来控制各部分设备的控制设备或用于进行装置操作的设备。
平台部2的构成包括:被安装在装置基座20上且可以沿X方向移动的X轴平台21、以及被安装在X轴平台上的工作台22。在工作台22上载置有标记对象物10。工作台22的表面设置有槽或孔,所述槽或孔通过开关控制用阀与真空源相连接。被载置在工作台22上的标记对象物10通过负压来保持吸附状态,因此移动过程中不会发生位置偏移。
从标记头部3照射适宜的标记光线309,由此对预先登记在标记对象物10上的位置实施标记。
当取出基板时,解除所保持的吸附状态。对于取出结束标记的基板、然后载置需要标记的基板的作业来说,可通过人工方式或利用输送机器人来进行。
作业者利用控制部9的信息输入装置91对信息输出装置92所显示的信息进行确认的同时,可以登记所需信息或进行操作。另外,在装置运转过程中,作业者聆听由发报装置93所发出的声音或观察显示状态,由此可以了解生产的结束或装置的异常。
(2)标记头部
图2是表示本发明实施方式的一例的主要部分的立体图。
标记头部3包括光源301、反射镜302或中继透镜303、304等的光学部件、识别码生成装置305、孔306、电流扫描器307S、安装在电流扫描器307S的反射镜307M、电流扫描器308S、安装在电流扫描器308S的反射镜308M,上述设备按照适宜配置的方式构成。
照射自标记头部3的光源301的光线通过反射镜302或中继透镜303、304等的光学部件改变方向或大小。如上所述,改变方向或大小的光线经过识别码生成装置305后成为与识别码相对应的光线。
与上述识别码相对应的光线被电流扫描器307S、308S和反射镜307M、308M控制照射方向的同时,该光线作为标记光线309朝向标记对象物10进行照射。
不改变标记光线309在Y方向上的照射方向或使标记头部3朝Y方向移动而使标记光线309的照射位置朝Y方向改变的情况下,也可以在反射镜307M被固定的状态下使用,此时,可以省去电流扫描器307S。
识别码生成装置305具有下述的各种方式:反射方式,通过改变排列成矩阵状的微镜角度以形成对应识别码的光线;透射方式,通过改变排列成矩阵状的、由透射材料构成的掩膜的透射率以形成对应识别码的光线;或通过使射束逐次偏向而直接生成对应矩阵状识别码的光线等的方式。
作为反射方式,可以例示出应用微镜器件的装置;作为透射方式,可以例示出应用液晶器件的装置。作为使射束逐次偏向的装置,可以例示出声光器件或组合电流扫描器和反射镜的器件。
作为标记光线309的光源301,可以例示出灯或LED、激光二极管、激光发射器等发光装置。
标记头部3也可以按照即使在被固定于梁32的状态下也能够沿梁32移动的方式构成。移动标记头部3时,只要将能够沿Y方向移动的Y轴平台33安装在梁32上、且在Y轴平台33上安装标记头部3即可。
由于标记装置1按照上述方式构成,因此使标记对象物沿X方向移动的同时,使标记光线以相同的速度发生偏向,由此可以对标记对象物的任意位置进行识别码的标记。
(3)控制构成
如图3所示,控制部9包括相互连接的控制用计算机90、信息输入装置91、信息输出装置92、发报装置93、信息记录装置94和设备控制单元95。
作为控制用计算机90,可以例示出搭载有微处理器、个人电脑、工作站等数字计算单元的计算机。
作为信息输入装置91,可以例示出键盘、鼠标或开关等。
作为信息输出装置92,可以例示出图像显示器或灯等。
作为发报装置93,可以例示出用于唤起作业者注意的蜂鸣器、扬声器、灯等器件。
作为信息记录装置94,可以例示出存储卡、数据盘等的半导体记录介质、磁记录介质或光磁记录介质等。
作为设备控制单元95,可以例示出被称为可编程序控制器或运动控制器的设备等。
设备控制单元95中,相互连接有X轴平台21、Y轴平台33、位置检测器4、光源301、识别码生成装置305、电流扫描器307S、308S和其他控制设备(未图示)。
电流扫描器307S、308S包括作为速度设定值用于跟踪位置检测器4的移动并改变偏向角度的速度增益。控制用计算机90可以改变电流扫描器的速度增益。
位置检测器4可以输出当光线照射到受光部时有多少能量的光线被照射在上述受光部内的哪个位置的信息。用于本实施例的位置检测器4是电流随着照准光线的照射位置而发生相应变化的器件。由此,测量出作为照射位置信息的上述电流值,并根据上述电流值的变化就可以知道照准光线在受光位置上发生的摆动。上述电流值由设备控制单元95进行测量。
设备控制单元95通过对上述相连接的各设备发出控制用信号,能够使上述各设备做出动作或静止。
对于标记位置或标记条件等的设定或改变,其可利用与上述控制部9的上述控制用计算机90相连接的信息输入装置91来进行,并通过信息输出装置92进行确认。
另外,被设定的标记位置或标记条件可登记在与控制用计算机90相连接的信息记录装置94中,由此能够随意地读取、编辑和改变。
(4)标记动作
图4为将标记顺序表示在各步骤的块图。另外,图4中的各个步骤主要是作为控制用计算机90的控制动作结果来执行。
首先,标记对象物10被载置在工作台22上(s101)、标记对象物保持被吸附的状态(s102)。
然后,读取标记对象物10上的对齐标记(s103)并进行对齐动作。
其次,X轴平台21驱动工作台22使标记对象物10移动,同时,标记头部3将照准光线照射在与标记对象物10同步移动的位置检测器4上(s104)。具体来说,标记头部3使电流扫描器308S以固定速度改变反射镜308M的角度以使上述照准光线跟踪位置检测器4的受光部。
其次,控制用计算机90测量出照射在位置检测器4的受光部的、上述照准光线的照射位置偏移量(s105),并判断出其是否处于预先设定的适宜范围内(s106)。具体来说,控制用计算机90将用来表示照射到光线照射位置检测器4上的、照准光线的照射位置变化的允许范围的设定值预先登记在信息记录装置94中,然后对照准光线的照射位置偏移量和用来表示允许范围的设定值进行比较。
然后,若上述照准光线的照射位置偏移量处于适宜范围内,则由识别码生成装置305生成识别码,且朝向标记对象物10照射与上述识别码相对应的标记光线309,由此实施标记(s107)。此时,电流扫描器308S也以固定速度改变反射镜308M的角度以使标记光线309跟踪位置检测器4的受光部。
若标记结束,则对标记对象物10的吸附状态被解除(s108),并从工作台22取出标记对象物10(s109)。
若上述照射位置的偏移量不处于适宜范围内,则根据事前选择的情况A~C继续进行动作(s110)。
情况A:实施标记(s111)。情况B:中断标记(s112)。然后,通过发报装置93通知作业者偏移量已偏离适宜范围的情况(s113)。然后,标记对象物10的吸附被解除(s108)、从工作台22取出标记对象物10(s109),进行维修作业。
情况C:改变电流扫描器的速度增益(s114),重新测量位置偏移量(s115)。更具体来说,控制用计算机90根据来自位置检测器4的检测结果改变电流扫描器的速度增益,以使照准光线的照射位置的位置偏移量变得较少。然后,对位置偏移量是否处于适宜范围内进行判断(s116),若处于适宜范围内,则实施标记(s107)。
若上述照射位置的偏移量不处于适宜范围内,则再次改变电流扫描器的速度增益(s114),并重新测量位置偏移量(s115)。然后,对位置偏移量是否处于适宜范围内进行判断(s116),如处于适宜范围内,则实施标记(s107)。假如速度增益被改变好几次后,仍不在适宜范围内,则可以进行发报(未图示)。
(5)在没有载置标记对象物的状态下所进行的测量位置偏移的动作
与上述流程不同,标记对象物10没有被载置在工作台22上的状态下,也可以实施测量。
首先,将照准光线照射在位置检测器4上。此时,通过旋转电流扫描器308S使反射镜308M的角度以固定速度发生变化,由此上述照准光线能够跟踪位置检测器4的受光部进行持续地实施照射。
然后,测量出照射到位置检测器4的受光部的、上述照准光线的照射位置偏移量,并判断其是否处于预先设定的适宜范围。
如果上述照准光线的照射位置的偏移量处于适宜范围内,则将标记对象物10载置在工作台22上开始进行标记。如果上述照射位置的偏移量不处于适宜范围内,则改变电流扫描器的速度增益,并重新测量位置偏移量。
然后,再次测量上述照准光线的照射位置的偏移量,并判断其是否处于适宜范围内。然后,若上述位置偏移量处于适宜范围内,则将标记对象物10载置在工作台22上开始进行标记。
如果开始标记前就判断出不存在上述的位置偏移量,则在上述步骤s101~s109中可以省略测量位置偏移量和进行判断的步骤s104~s106,对于上述位置偏移量的测量,只要利用对标记对象物不进行标记的时间等,进行适宜测量即可。
(6)设定电流扫描器反射镜的偏向角速度
图5表示将照准光线照射在位置检测器时的状态的侧视图。用实线图示处于某一时刻Tx0的状态。通过被安装在标记头部3的电流扫描器308S的反射镜308M,发生偏向的照准光线309A朝向被安装于工作台22上的位置检测器4进行照射。
照准光线309A可以采用与标记光线309相同或对一部分进行成形的光线,也可以采用按照形成规定图案的方式控制识别码生成装置305而生成的光线。另外,也可以采用标记头部中包括射出能够用作照准光线309A的光线的装置的方式。
标记对象物10在工作台22上保持被吸附的状态,并以与位置检测器4相同的速度移动,因此它们之间的相对速度为零。
从上述某时刻Tx0开始经过Tx1秒后,如细的双点划线所示,工作台22、标记对象物10和位置检测器4均朝X方向的右侧(即,用箭头M表示的方向)移动。照准光线309A按照跟踪上述移动的方式控制电流扫描器308S使电流扫描器308S的反射镜308M的角度发生变化,由此形成朝向箭头M表示的方向改变照射角度的照准光线309a。
若跟踪标记对象物10的移动并改变反射镜308M角度的速度、即改变光线偏向装置的偏向角度的速度适宜,则照射在位置检测器4的受光部的光线位置不发生变化。此时,可以说相对速度相同。
若相对速度相同,则标记过程中不发生位置偏移、且被标记的识别码的识别性能得到提高。
由此,将用来跟踪上述标记对象物10的移动并改变偏向角度的速度的设定值设定为速度增益,并将其预先登记在电流扫描器308S。如果不改变上述速度增益的设定值,则在某一个短时间内,偏向角度实际发生的变化速度恒定。然而,经过长时间的观察表现出经时变化、且发生变动。
(7)位置检测器
作为位置检测器4可以例示出PSD(位置检测器件)。位置检测器4是包括可输出与被照射光的重心位置相对应的电流的器件的检测器。位置检测器可以直接测量电流信号,也可以利用电阻器转换成电压信号后进行测量。
例如,作为位置检测器4,可以选择频率响应性能较高的、可以在每个标记所需时间Tx1秒的百分之一的时间内输出信号的检测器。由此,在照射照准光线的Tx1秒内,可反复进行100次左右的位置检测,每次都可以输出与照准光线的受光位置相对应的信号。
根据标记光线的不同波长或输出、位置检测器的不同响应速度或价格,在难以选择适宜的位置检测器的情况下,可以使用与标记光线的波长或输出不同的照准光线射出装置,并选择与该装置相适宜的位置检测器即可。
例如,将上述照准光线以与标记识别码所需的时间相同时间来向位置检测器照射。若上述照准光线持续照射上述位置检测器上的相同位置,则相对速度为零,反射镜的跟踪速度变得适宜。若处于该状态,则被标记的识别码非常清晰。
或者,若上述照准光线持续照射在上述位置检测器上的规定范围(例如,相对于识别码的一个点,极其小的值),则相对速度较小、被标记的识别码实质上是清晰,因此以后进行分辨时不存在障碍。
对于上述规定的范围,最好考虑识别码的大小或进行识别时的对比度等、以及实际所要求的识别精度或水平误差等而进行适宜设定。
(8)效果
标记装置1具有如上所述的构成,因此利用与标记对象物10的移动装置同步移动的位置检测器4可以检测出标记光线309的照射位置变化。
进而,改变使标记光线309的偏向角度发生偏向的速度设定值(速度增益),并调整上述速度变动:ΔVm,以使其达到最小。
进一步,对照射在位置检测器4上的、照准光线的照射位置变化进行测量,并比较上述变化是否处于预先设定的允许范围内,由此可以对能否维持标记品质进行判断。
(9)其他的实施方式
综上,虽然对本发明的一实施方式进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式,不脱离发明要点的范围内均可以进行各种改变。
(9-1)设有多个标记头部的构成
对于标记头部3,由于具有至少一个以上的标记头部就可以进行标记、且根据需要可以增加其数量,因此可以增加同时进行标记的数量。
利用图6,对设有多个标记头部3的实施方式进行说明。
图6为表示本发明另一实施方式的一例的立体图。
图6中两台标记头部被配置在Y轴平台33上。由此可以同时在两个位置上进行标记。
若识别码增加,则有时出现规定时间内可标记的编码数量受到限制的情况。然而,通过增加标记头部,能够增加规定时间内可标记的编码数量。
另外,在图6中,一台位置检测器4对应两台标记头部3。即,多个标记头部3的照射区域变得较宽,因此能够将照准光线照射在被安装于载置工作台22上的位置检测器4上。
另外,由于多个标记头部的照射区域受到限制,因此对于同一个位置检测器的受光部,有时无法照射到光线。此时,作为上述实施方式的变形例实施下述方式:将设有一轴的滑动机构安装在载置工作台上、将位置检测器安装在上述设有一轴的滑动机构上,由此能够使上述位置检测器沿Y方向移动。
如上所述,由于使用共同的位置检测器,因此具有消除由每个测量器的偏差所引起的位置检测精度的偏差的效果。
然而,作为上述实施方式的变形例,也可以增加位置检测器以配合标记头部的数量。
(9-2)设有多个位置检测器的构成
作为另一实施方式,也可以在载置工作台移动方向的前后端分别包括位置检测器。利用图7对设有多个位置检测器4的实施方式进行说明。图7为表示本发明其他实施方式的一例的立体图。
图7中,位置检测器4被设置在载置工作台22的X方向两端。一对位置检测器4在Y方向上的位置相同。
在识别码增加的情况下,作为不增加标记头部也可以在规定时间内增加可标记的编码数量的方法,可以通过反复动作进行标记。一般来讲,相对于一个标记,若具有一个位置检测器,则其只能在去路或返回路上进行识别码快要曝光的之前确认。
然而,如本实施方式,若在载置工作台22的移动方向的前后端分别具有位置检测器4,则实施各个标记之前就可以确认出沿X方向的箭头方向移动载置工作台22时电流扫描器的转速、以及沿与X方向的箭头方向相反方向移动载置工作台22时电流扫描器的转速。由此,在反复实施标记动作的情况下,也具有可以缩短处理时间的效果。
(9-3)使标记对象物连续的片状构成
本发明可以用于除平面板状以外的标记对象物的标记。例如,标记对象物也可以为连续的片状物。
图8表示作为本发明其他另外实施方式的一例的、连续片材标记装置的立体图。图中,将直交坐标系的三个轴设为X、Y、Z,将XY平面设为水平面、将Z方向设为垂直方向。特别是在Z方向上,箭头方向描述为上方、其相反方向描述为下方。
标记装置5包括装置架50、由被安装在装置架50的支柱51和梁52构成的门型构造物、被安装在梁52上的Y轴平台53、被安装在Y轴平台53上的标记头部3和控制部9。
装置架50包括用于送出连续片状的标记对象物11的送出辊54a、54b、用来卷绕并输送标记对象物11的卷绕辊55a、55b而被安装。标记对象物11通过安装在卷绕辊55c(未图示)的马达(未图示)的旋转动作以规定的速度进行移动输送。
在卷绕辊55a的端部安装有位置检测器4b,其可以按照与标记对象物11的移动输送相同步的方式进行移动旋转。
标记装置5的标记头部3或控制部9具有与标记装置1相同的设备构成,而且与卷绕辊55a的位置检测器4b、被安装在卷绕辊55c的上述马达相连接。位置检测器4b通过可无限转动的电气触点机构(所谓的旋转接头)与控制部9的设备控制单元95相连接。
位于卷绕辊55a端部的位置检测器4b最好按照与卷绕辊55a的旋转相同步的方式进行移动,但并不限定于旋转,也可以进行反复动作。此时,也可以采取省略上述可无限旋转的电气接点机构、连接位置检测器4b与控制部9的设备控制单元95的方式。
由于标记装置5具有上述构成,因此可以对连续片状的标记对象照射照准光线并测量出标记的摆动、且进行识别码的标记。
由此,无需为了测量标记的摆动而中断生产,且可以维持规定时间内生产的产品数量。
(9-4)标记方法的种类
(9-4-1)通过曝光而进行的标记
本发明可以用于通过曝光而进行的标记。当标记对象物上涂覆有感光性树脂、用于标记的光线为紫外线等的、具有能够使上述感光性树脂固化或软化的波长的光线时,实施曝光方式的标记。
如果将本发明用于曝光方式的标记,则不经过显影工序就检测出相对移动速度的偏移,因此能够预先检测出识别码发生摆动的情况。由此,可以省去显影工序所需要的处理或等待时间。
(9-4-2)直接标记
本发明也可以用于直接在标记对象物的表面进行加工的直接标记方式。如果将光源或标记光线设定成具有能够改变上述标记对象物表面状态的波长或能量的光线,则能够实施直接标记。
如果将本发明用于上述直接标记方式,则在所制造出的产品上进行直接标记之前就检测到相对移动速度的偏移,因此能够预先检测出识别码发生摆动的情况。由此,可以防止识别码不良品的发生。
(9-4-3)内部标记(inner marking)
本发明也可以用于在标记对象物的内部进行标记的内部标记方式。若作为光源或标记光线,满足使上述标记对象物的材料内部变质的条件,则可以实施内部标记。在上述内部标记中出现标记不良情况时,对表面实施研磨等后无法重新标记。若将本发明用于内部标记,则对所制造出来的产品实施直接标记之前,就检测出相对移动速度的偏移,因此能够预先检测出识别码发生摆动的情况。由此,可以防止识别码不良品的发生。
(9-5)位置检测器与标记对象物相同步的变形例
对于工作台22和位置检测器4,若从电流镜俯视工件时的移动速度相同,则从侧面看到的位置即使不一致也视为相同的速度。
作为除上述实施方式以外的实施方式,在工作台和位置检测器之间的移动速度不同、俯视时的速度不相同或附带减速器等的情况下,只要相互同步、且按照移动速度保持比例关系的方式进行移动,则就可以适用本发明,利用比例系数进行计算,由此能够作为相同速度来处理。由此,对于工作台和位置检测器,除了以相同的移动速度在相同平面上进行移动的情况之外,在其他情况下也可以适用本发明。
(9-6)用来标记任意图案的装置和方法
在上述实施方式中对用于标记识别码的装置和方法进行了说明,但也可以作为用来标记代替上述识别码的任意图案的装置和方法来使用。
用能够生成任意图案的任意图案生成装置来代替上述的识别码生成装置305,由此可以实施任意图案的标记。作为上述任意图案,可例示出表示对齐标记、制造商名称或徽标、标记对象物的品名、型号、生产批号等附加信息的文字、数字、其他图形或记号等。另外,电气配线用电路图案或造型加工图案等也可以当作任意图案来处理。
由于具有上述构成,因此对于以规定速度移动的标记对象物来说,能够使任意图案跟踪标记对象物的移动并进行标记。而且,由于使用本发明的装置和方法,因此可以防止标记任意图案时所发生的摆动。

Claims (10)

1.一种标记装置,将标记光线照射在以规定的速度进行移动的对象物以进行标记,其特征在于,该标记装置包括:
移动部,使所述对象物以规定速度移动;
光线照射位置检测部,按照与所述移动部相同步的方式进行移动;
光线照射部,其为朝向所述光线照射位置检测部照射照准光线的装置,包括跟踪所述光线照射位置检测部的移动使所述照准光线发生偏向的光线偏向部;
判断部,根据来自所述光线照射位置检测部的检测结果,对照射在光线照射位置检测部的所述照准光线的照射位置变化进行判断,
利用与所述对象物同步移动的所述光线照射位置检测部检测出标记光线的照射位置变化,
所述光线照射位置检测部能够输出当光线照射到受光部时有多少能量的光线被照射在所述受光部内的哪个位置的信息,而且该光线照射位置检测部是电流随着照准光线的照射位置而发生相应变化的器件。
2.如权利要求1所述的标记装置,其特征在于,所述光线偏向部具有作为速度设定值用来跟踪所述光线照射位置检测部的移动而改变偏向角度的速度增益;
所述标记装置还包括速度增益改变部,根据来自所述判断部的判断结果改变所述光线偏向部的所述速度增益以减少所述照准光线的照射位置变化。
3.如权利要求2所述的标记装置,其特征在于,还包括:设定值登记部,预先登记用来表示照射在所述光线照射位置检测部的、所述照准光线的照射位置变化的允许范围的设定值;
比较部,对来自所述判断部的判断结果值和用来表示所述允许范围的设定值进行比较。
4.如权利要求1~3中任一项所述的标记装置,其特征在于,所述光线照射部为多个,所述光线照射位置检测部为一个以上。
5.如权利要求1~3中任一项所述的标记装置,其特征在于,所述移动部使所述对象物进行往复动作;
相对于一个所述光线照射部具有两个所述光线照射位置检测部。
6.一种标记方法,将标记光线照射在以规定速度进行移动的对象物上以进行标记,其特征在于,包括下述步骤:
照射步骤,通过移动部使光线照射位置检测部以规定速度进行移动的同时,使照准光线按照跟踪所述光线照射位置检测部的方式发生偏向;
判断步骤,根据来自所述光线照射位置检测部的检测结果,判断出照射在所述光线照射位置检测部的所述照准光线的照射位置变化,
利用与所述对象物同步移动的所述光线照射位置检测部检测出标记光线的照射位置变化,
所述光线照射位置检测部能够输出当光线照射到受光部时有多少能量的光线被照射在所述受光部内的哪个位置的信息,而且该光线照射位置检测部是电流随着照准光线的照射位置而发生相应变化的器件。
7.如权利要求6所述的标记方法,其特征在于,所述照射步骤包括使光线发生偏向的步骤,以便将所述照准光线照射在所述光线照射位置检测部上;
在使所述光线发生偏向的步骤中,包括作为速度的设定值用来跟踪所述光线照射位置检测部的移动以改变偏向角度的速度增益;
所述标记方法还包括速度增益改变步骤,根据来自所述判断部的判断结果,按照减少所述照准光线的照射位置变化的方式改变所述光线偏向步骤中的所述速度增益。
8.如权利要求7所述的标记方法,其特征在于,所述速度增益改变步骤包括:设定值登记步骤,预先登记用来表示照射在所述光线照射位置检测部的、所述照准光线的照射位置变化的允许范围的设定值;
比较步骤,对来自所述判断部的判断结果值和用来表示所述允许范围的设定值进行比较。
9.如权利要求6~8中任一项所述的标记方法,其特征在于,所述照射步骤中,所述照准光线从多个位置照射所述光线照射位置检测部。
10.如权利要求6~8中任一项所述的标记方法,其特征在于,所述光线照射位置检测部被设置在两个位置上;
在所述照射步骤中,使所述对象物进行往复动作的同时,将所述照准光线照射在处于所述两个位置上的光线照射位置检测部。
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