JP2004504152A - レーザマーキング機械において塵および煙霧を除去するための方法およびシステム - Google Patents
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Abstract
レーザマーキング機械(16)のために塵および煙霧を除去するための局面を示す。システムの局面において、このシステムは、コアンダ効果に従って動作して、レーザマーキング機械(16)から吸引によって塵および煙霧を除去する真空アセンブリ(20,22,および24)を含む。このシステムは、真空アセンブリ(20,22,および24)に結合されて真空アセンブリ(20,22,および24)をオンおよびオフにするための制御機構をさらに含む。排水システム(28,30)は真空アセンブリ(20,22,および24)に結合されて、真空アセンブリ(20,22,および24)からの塵および煙霧を、レーザマーキング機械(16)を収容する設備から廃棄する。
Description
【0001】
【技術分野】
この発明は、レーザマーキング機械に関し、より特定的に、レーザマーキング機械のための塵および煙霧の除去に関する。
【0002】
【背景技術】
チップパッケージの表面にマーキングを行なうために、レーザビームを用いることがますます一般的になっている。レーザマーキングは高速であり、硬化時間を必要とせず、最小の設定時間で一貫して高品質のマークを生成する。レーザマーキング機械において、レーザビームは、基本的に、製造物の表面にマークを焼き付けて、永続するマークを生成する。パッケージされたチップの場合、レーザマーキング部分はパッケージ表面の他の部分とは異なる反射率を生じる。したがって、このチップを光源に対して或る角度に保持することによって、レーザによりチップ上に記された情報を容易に読取ることができる。
【0003】
レーザマーキング機械を用いて、集積回路のパッケージに、ロゴ、日付、パート番号、および他のパッケージ識別子のマーキングを行なっている間に、設備のレーザマーキングチャンバ内に塵および煙霧が生じる。生じた塵および煙霧は、製品の品質に対して有害な影響を及ぼすのを防ぐために、迅速に、間断なく、効果的に除去されなければならない。従来では、塵および煙霧は、標準的な工業用真空クリーナを用いてレーザチャンバ等の作業環境から除去されている。図1は、従来の塵除去システムの図を示す。示されるとおり、このシステムは、真空クリーナ12に結合され、かつ高くされた床18上に位置づけられたレーザマーキング機械16のレーザマーキングチャンバ14内に挿入される、ノズル10を含む。しかしながら、レーザマーキング作業から塵および煙霧を除去する標準的な真空クリーナ12の性能は、いくつかの欠点により、それほど満足できるものではない。これらの欠点には、真空クリーナ12の集塵袋を定期的に清掃する必要性が含まれる。さらに、真空クリーナ12は、煙霧を効果的に除去せず、そのモータの雑音はかなり大きく、動作およびメンテナンスのコストが非常に高い。
【0004】
したがって、従来の真空クリーナのアプローチの欠点をなくす、レーザマーキング機械のために塵および煙霧を除去するための方法および装置が必要とされる。
【0005】
【発明の開示】
レーザマーキング機械のために塵および煙霧を除去するための局面を示す。或るシステムの局面において、このシステムは、コアンダ効果(Coanda Effect)に従って動作して、レーザマーキング機械から吸引によって塵および煙霧を除去する真空アセンブリを含む。このシステムは、真空アセンブリに結合されて真空アセンブリをオンおよびオフにするための制御機構をさらに含む。排水システムは真空アセンブリに結合されて、真空アセンブリからの塵および煙霧を、レーザマーキング機械を収める設備から廃棄する。
【0006】
この発明により、従来の真空システムに比べ、消費電力がほとんどなく、モータのメンテナンスが不要であり、塵袋がない等の結果により、作業コストを下げる真空アセンブリが提供される。この発明は、工場の設計の排水システムに容易に統合される、実質的にノイズのないアセンブリにおいて、効果的な吸引力と清掃とをさらに達成する。この発明のこれらのおよび他の利点は、以下の詳細な説明と添付の図面とにより、より容易に理解されるであろう。
【0007】
【発明を実施するためのモード】
この発明は、レーザマーキング機械における塵および煙霧の除去に関する。以下の説明は、当業者がこの発明をなして用いることができるように示され、特許出願およびその要件という文脈で提供される。この明細書に記載される好ましい実施例ならびに包括的原理および特徴に対するさまざまな変更が、当業者には容易に明らかになるであろう。したがって、この発明は、示される実施例に限定されることが意図されるものではなく、この明細書に記載される原理および特徴と整合する最も広い範囲と調和することが意図される。
【0008】
この発明は、電力をほとんど消費せず、ノイズをほとんど生じず、メンテナンスに関してほとんどコストをかけずに、閉塞された環境から塵および煙霧を効果的に除去するアセンブリを提供する。図2は、この発明に従った、塵および煙霧の除去システムを示す。図2のアセンブリには、ノズル20、エアアンプ22、ダストホース24、および制御機構26が含まれる。ノズル20は、好ましくは、マーキングチャンバ14内に設置するための正方形のステンレス鋼ノズルとして設けられる。ノズル20は、それを通して真空アセンブリが吸引によってマーキングチャンバ14から塵および煙霧を除去する導管として働く。
【0009】
標準1.25インチのヴァコン社製(vaccon)エアアンプが、エアアンプ22に好適であり、マーキングチャンバ14から塵および煙霧を吸引する真空を生じる。真空は、ノズルから出た空気(または他の流体)の流れが、付近の湾曲した表面の曲率、すなわち、その表面が流れと形成する角度が鋭くなり過ぎない場合に、その表面に沿って進む傾向があるという観察のことを指すコアンダ効果に従って動作する。したがって、真空の動作において、大量の空気、気体、または塵が、環状の間隙から噴出して湾曲した表面上を通る、送りこまれた少量の圧縮空気とともにユニットの開口部に動かされる。真空が生じることにより、レーザマーキング機械を収容する設備内に通常は存在する排水システムの排水パイプ28にヴァコン社製エアアンプ22を接続するダストホース24、たとえばPVCダストホースを介して、塵および煙霧が除去される。排水パイプ28は、好ましくは、設備の建物の外の排水溜め30に至る。水ポンプ32が排水システムを介して水を循環させ、塵および煙霧のすべてを設備の建物内の作業環境から迅速にかつ効果的に確実に除去する。
【0010】
動作を制御するために、好ましくは、ソレノイドバルブ34およびプログラマブル論理回路(PLC)36が制御機構26として設けられ、エアアンプ22に結合される。ソレノイドバルブ34は、レーザマーキング機械16に設置されたPLC36によって活性化され、それにより、真空システムは、レーザマーキング機械16とともに自動的にオンおよびオフに切換えられる。
【0011】
この発明によって提供されるアセンブリにより、より低い動作コストが達成される。なぜなら、従来の真空システムに比べ、消費電力がほとんどなく、モータのメンテナンスが不要であり、塵袋がない等であるからである。この発明は、工場の設計の排水システムに容易に統合される、実質的にノイズのないアセンブリにおいて、効果的な吸引力と清掃とをさらに達成する。この発明は、工場の設計に統合されることにより、収集された塵を手動で除去する必要性を効率的になくす。
【0012】
示された実施例に従ってこの発明を説明してきたが、当業者は、これらの実施例に対して変更があり得ること、およびこれらの変更がこの発明の精神および範囲内にあることを容易に認めるであろう。したがって、前掲の請求項の精神および範囲から逸脱することなく、当業者によって多くの変更が行なわれてよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】レーザマーキング機械のための、先行技術の塵除去システムを示す図である。
【図2】この発明に従った、塵および煙霧の除去システムを示す図である。
【技術分野】
この発明は、レーザマーキング機械に関し、より特定的に、レーザマーキング機械のための塵および煙霧の除去に関する。
【0002】
【背景技術】
チップパッケージの表面にマーキングを行なうために、レーザビームを用いることがますます一般的になっている。レーザマーキングは高速であり、硬化時間を必要とせず、最小の設定時間で一貫して高品質のマークを生成する。レーザマーキング機械において、レーザビームは、基本的に、製造物の表面にマークを焼き付けて、永続するマークを生成する。パッケージされたチップの場合、レーザマーキング部分はパッケージ表面の他の部分とは異なる反射率を生じる。したがって、このチップを光源に対して或る角度に保持することによって、レーザによりチップ上に記された情報を容易に読取ることができる。
【0003】
レーザマーキング機械を用いて、集積回路のパッケージに、ロゴ、日付、パート番号、および他のパッケージ識別子のマーキングを行なっている間に、設備のレーザマーキングチャンバ内に塵および煙霧が生じる。生じた塵および煙霧は、製品の品質に対して有害な影響を及ぼすのを防ぐために、迅速に、間断なく、効果的に除去されなければならない。従来では、塵および煙霧は、標準的な工業用真空クリーナを用いてレーザチャンバ等の作業環境から除去されている。図1は、従来の塵除去システムの図を示す。示されるとおり、このシステムは、真空クリーナ12に結合され、かつ高くされた床18上に位置づけられたレーザマーキング機械16のレーザマーキングチャンバ14内に挿入される、ノズル10を含む。しかしながら、レーザマーキング作業から塵および煙霧を除去する標準的な真空クリーナ12の性能は、いくつかの欠点により、それほど満足できるものではない。これらの欠点には、真空クリーナ12の集塵袋を定期的に清掃する必要性が含まれる。さらに、真空クリーナ12は、煙霧を効果的に除去せず、そのモータの雑音はかなり大きく、動作およびメンテナンスのコストが非常に高い。
【0004】
したがって、従来の真空クリーナのアプローチの欠点をなくす、レーザマーキング機械のために塵および煙霧を除去するための方法および装置が必要とされる。
【0005】
【発明の開示】
レーザマーキング機械のために塵および煙霧を除去するための局面を示す。或るシステムの局面において、このシステムは、コアンダ効果(Coanda Effect)に従って動作して、レーザマーキング機械から吸引によって塵および煙霧を除去する真空アセンブリを含む。このシステムは、真空アセンブリに結合されて真空アセンブリをオンおよびオフにするための制御機構をさらに含む。排水システムは真空アセンブリに結合されて、真空アセンブリからの塵および煙霧を、レーザマーキング機械を収める設備から廃棄する。
【0006】
この発明により、従来の真空システムに比べ、消費電力がほとんどなく、モータのメンテナンスが不要であり、塵袋がない等の結果により、作業コストを下げる真空アセンブリが提供される。この発明は、工場の設計の排水システムに容易に統合される、実質的にノイズのないアセンブリにおいて、効果的な吸引力と清掃とをさらに達成する。この発明のこれらのおよび他の利点は、以下の詳細な説明と添付の図面とにより、より容易に理解されるであろう。
【0007】
【発明を実施するためのモード】
この発明は、レーザマーキング機械における塵および煙霧の除去に関する。以下の説明は、当業者がこの発明をなして用いることができるように示され、特許出願およびその要件という文脈で提供される。この明細書に記載される好ましい実施例ならびに包括的原理および特徴に対するさまざまな変更が、当業者には容易に明らかになるであろう。したがって、この発明は、示される実施例に限定されることが意図されるものではなく、この明細書に記載される原理および特徴と整合する最も広い範囲と調和することが意図される。
【0008】
この発明は、電力をほとんど消費せず、ノイズをほとんど生じず、メンテナンスに関してほとんどコストをかけずに、閉塞された環境から塵および煙霧を効果的に除去するアセンブリを提供する。図2は、この発明に従った、塵および煙霧の除去システムを示す。図2のアセンブリには、ノズル20、エアアンプ22、ダストホース24、および制御機構26が含まれる。ノズル20は、好ましくは、マーキングチャンバ14内に設置するための正方形のステンレス鋼ノズルとして設けられる。ノズル20は、それを通して真空アセンブリが吸引によってマーキングチャンバ14から塵および煙霧を除去する導管として働く。
【0009】
標準1.25インチのヴァコン社製(vaccon)エアアンプが、エアアンプ22に好適であり、マーキングチャンバ14から塵および煙霧を吸引する真空を生じる。真空は、ノズルから出た空気(または他の流体)の流れが、付近の湾曲した表面の曲率、すなわち、その表面が流れと形成する角度が鋭くなり過ぎない場合に、その表面に沿って進む傾向があるという観察のことを指すコアンダ効果に従って動作する。したがって、真空の動作において、大量の空気、気体、または塵が、環状の間隙から噴出して湾曲した表面上を通る、送りこまれた少量の圧縮空気とともにユニットの開口部に動かされる。真空が生じることにより、レーザマーキング機械を収容する設備内に通常は存在する排水システムの排水パイプ28にヴァコン社製エアアンプ22を接続するダストホース24、たとえばPVCダストホースを介して、塵および煙霧が除去される。排水パイプ28は、好ましくは、設備の建物の外の排水溜め30に至る。水ポンプ32が排水システムを介して水を循環させ、塵および煙霧のすべてを設備の建物内の作業環境から迅速にかつ効果的に確実に除去する。
【0010】
動作を制御するために、好ましくは、ソレノイドバルブ34およびプログラマブル論理回路(PLC)36が制御機構26として設けられ、エアアンプ22に結合される。ソレノイドバルブ34は、レーザマーキング機械16に設置されたPLC36によって活性化され、それにより、真空システムは、レーザマーキング機械16とともに自動的にオンおよびオフに切換えられる。
【0011】
この発明によって提供されるアセンブリにより、より低い動作コストが達成される。なぜなら、従来の真空システムに比べ、消費電力がほとんどなく、モータのメンテナンスが不要であり、塵袋がない等であるからである。この発明は、工場の設計の排水システムに容易に統合される、実質的にノイズのないアセンブリにおいて、効果的な吸引力と清掃とをさらに達成する。この発明は、工場の設計に統合されることにより、収集された塵を手動で除去する必要性を効率的になくす。
【0012】
示された実施例に従ってこの発明を説明してきたが、当業者は、これらの実施例に対して変更があり得ること、およびこれらの変更がこの発明の精神および範囲内にあることを容易に認めるであろう。したがって、前掲の請求項の精神および範囲から逸脱することなく、当業者によって多くの変更が行なわれてよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】レーザマーキング機械のための、先行技術の塵除去システムを示す図である。
【図2】この発明に従った、塵および煙霧の除去システムを示す図である。
Claims (12)
- レーザマーキング機械のために塵および煙霧を除去するためのシステムであって、
コアンダ効果に従って動作して、レーザマーキング機械(16)から吸引によって塵および煙霧を除去する真空アセンブリ(20,22,および24)と、
前記真空アセンブリ(20,22,および24)に結合されて、前記真空アセンブリ(20,22,および24)をオンおよびオフにするための制御手段(26)と、
前記真空アセンブリ(20,22,および24)に結合されて、前記真空アセンブリ(20,22,および24)からの前記塵および煙霧を、前記レーザマーキング機械(16)を収容する設備から廃棄するための排水システム(28,30)とを含む、システム。 - 前記真空アセンブリ(20,22,および24)はノズル(20)をさらに含み、前記ノズル(20)は、前記レーザマーキング機械(16)のレーザマーキングチャンバ(14)内に挿入される、請求項1に記載のシステム。
- 前記真空アセンブリ(20,22,および24)は、前記ノズル(20)に結合されて前記ノズル(20)を介して真空吸引をもたらすためのエアアンプ(22)をさらに含む、請求項2に記載のシステム。
- 前記真空アセンブリ(20,22,および24)は、前記エアアンプ(22)を前記排水システム(28および30)の排水パイプ(28)に結合するダストホース(24)をさらに含む、請求項3に記載のシステム。
- 前記排水システム(28および30)は、前記塵および煙霧を前記排水パイプ(28)から洗い流すために前記排水パイプ(28)を介して水を循環させるための水ポンプ(32)を含む排水溜めシステム(30)をさらに含む、請求項4に記載のシステム。
- 前記制御手段(26)は、前記エアアンプ(22)に結合されたソレノイドバルブ(34)と、前記ソレノイドバルブ(34)に結合されて前記ソレノイドバルブ(34)を活性化するためのプログラマブル論理回路(36)とをさらに含む、請求項3に記載のシステム。
- 前記制御手段(26)は、前記レーザマーキング機械(16)の活性化および終了とともに活性化して終了する、請求項6に記載のシステム。
- レーザマーキング機械(16)から塵および煙霧の除去を行なうための真空アセンブリであって、
ノズル(20)を含み、前記ノズル(20)は前記レーザマーキング機械(16)のレーザマーキングチャンバ(14)内に挿入され、前記真空アセンブリはさらに、
前記ノズル(20)に結合されて前記ノズル(20)を介して真空吸引をもたらすためのエアアンプ(22)と、
前記エアアンプ(22)を排水パイプ(28)に結合するダストホース(24)と、
前記真空アセンブリ(20,22,および24)をオンおよびオフにするための制御手段(26)とを含む、真空アセンブリ。 - 前記真空アセンブリ(20,22,および24)は、コアンダ効果に従って動作して、レーザマーキング機械(16)から吸引によって塵および煙霧を除去する、請求項8に記載のアセンブリ。
- 前記排水パイプ(28)から前記塵および煙霧を洗い流すために前記排水パイプ(28)を介して水を循環させるための水ポンプ(32)を含む排水溜めシステム(30)をさらに含む、請求項8に記載のアセンブリ。
- 前記制御手段(26)は、前記エアアンプ(22)に結合されたソレノイドバルブ(34)と、前記ソレノイドバルブ(34)に結合されて前記ソレノイドバルブ(34)を活性化するためのプログラマブル論理回路(36)とをさらに含む、請求項8に記載のアセンブリ。
- 前記制御手段(26)は、前記レーザマーキング機械(16)の動作の活性化および終了とともに活性化して終了する、請求項11に記載のアセンブリ。
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US09/619,984 US6384372B1 (en) | 2000-07-20 | 2000-07-20 | Method and system for dust and fume removal in laser marking machines |
PCT/US2001/018629 WO2002007905A1 (en) | 2000-07-20 | 2001-06-08 | Method and system for dust and fume removal in laser marking machines |
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JP2004504152A true JP2004504152A (ja) | 2004-02-12 |
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JP2002513628A Withdrawn JP2004504152A (ja) | 2000-07-20 | 2001-06-08 | レーザマーキング機械において塵および煙霧を除去するための方法およびシステム |
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