JP2006027875A

JP2006027875A - 被加工基材の位置合わせ方法とその装置およびマーキング装置

Info

Publication number: JP2006027875A
Application number: JP2004212676A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Sunochi; 厚須之内; Katsumi Ito; 克己猪頭; Shinichi Yamato; 進一大和; Masahiro Sasaki; 正宏佐々木
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2004-07-21
Filing date: 2004-07-21
Publication date: 2006-02-02

Abstract

【課題】ライン効率を下げることなく、生産性を高めて生産コストを低減させる位置合わせ方法等を提供することが求められていた。
【解決手段】被加工基材が連続的に搬送される製造ラインにおける被加工基材の位置合わせ方法であって、被加工基材の位置合わせ部への供給を検知し、検知手段からの信号に応じて製造ラインの速度より高速で被加工基材の搬送を行い、固定部において被加工基材の位置合わせを行ない、その後、被加工基材の固定を解除することを特徴とする被加工基材の位置合わせ方法等を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ローラーコンベア等の搬送装置上でサイズの異なる被加工基材にレーザマーカにより可読文字または１次元バーコードもしくは２次元コードをマーキングする等のために、指定範囲内に被加工基材の位置合わせを確実かつ迅速に行うための被加工基材の位置合わせ方法とその装置およびマーキング装置に関する。

製造管理の上で、搬送される被加工基材に固有情報、ロット番号などをマーキングすることが行われており、従来、被加工基材に対して可読文字または１次元バーコードもしくは２次元コードをマーキングする方法として、一般的な印刷インクを用いる印刷法、捺印による方法、ＵＶ硬化樹脂等を用いる方法、レーザによるマーキング方法等が知られている。なかでも、レーザの持つ安定した加工性、非接触加工、自動化容易等の特徴を活かし、レーザマーキング方法が近年実施されるようになってきている。とくに、ガルバノミラー系を用いたスキャン光学系による一筆書きによるレーザマーキング方法は、プログラムにより簡単にマーキング内容を変更可能なため、各種レーザマーキング方法の中でも最も多く使用されてきた。このことに伴い、マーキングの範囲も幅を取らず限定されてマーキングできることになっている。しかし、そのためにはマーキング処理前の被加工基材の位置合わせも正確でなくてはならない。従来の被加工基材の位置合わせ装置では、例えば特許文献１または特許文献２、特許文献３で提案されている。

前者の様なローラーコンベア上の被加工基材の位置合わせでは、ローラーコンベア上を流れてきた被加工基材の流れを金属板などで静止させ、そしてローラーコンベアの駆動を一旦停止した後に、センサーにより指定箇所を検知させ、流れ方向に垂直に水平移動させることで位置合わせを行っている。

また、後者の様な位置合わせ装置では、センサーやＣＣＤカメラにより被加工基材のズレを検知し、ロボットアーム等を用いて被加工基材のズレの修復を行っている。

しかしながら、被加工基材の位置合わせのためにローラーコンベアを停止させ、センサー等で指定範囲内から被加工基材のズレを検知し位置合わせを行うことにより、位置合わせするためにローラーコンベアを停止させる時間を取る結果となってしまっている。そのことにより、全体のライン効率も下がってしまう。

また、後者のようなＣＣＤカメラ、ロボットアーム等を用いることは、スペースを大きく取ると言う欠点の他に、装置とその装置を設置するための冶具等のコストが高くなってしまうという問題がある。特許文献３の様なアライメントマークを検出し位置合わせする場合には、被加工基材にアライメントマークを付ける工数が増えてしまう。

特許文献は以下の通り。
特開平７−３１４４２７号公報特開２００３−２８２４２７号公報特開２００３−２３７０３１号公報

本発明はこれらの事情を考慮してなされたもので、目的として、まずは、ローラーコンベア等の上を流れてきた被加工基材の位置合わせ精度を向上し、被加工基材の指定された範囲内にレーザマーカにより確実なマーキング等の作業を実現することを目的とする。また、位置合わせのためだけにローラーコンベア等の製造ラインを停止しないことで、ライン効率を下げることなく、生産性を高めて生産コストを低減させることを目的とする。そして、スペースを取ることなく現ラインにも容易に設置可能であると同時に効果的なセンサーの使い方を提示し、装置のコストを低くすることを目的とする。

本発明は、被加工基材が連続的に搬送される製造ラインにおける被加工基材の位置合わせ方法であって、被加工基材の位置合わせ部への供給を検知し、検知手段からの信号に応じて製造ラインの速度より高速で被加工基材の搬送を行い、固定部において被加工基材の位置合わせを行ない、その後、被加工基材の固定を解除することを特徴とする被加工基材の位置合わせ方法である。

また、本発明は、被加工基材が連続的に搬送される製造ラインにおける被加工基材の位置合わせ装置であって、位置合わせ部以前の搬送手段と位置合わせ部での搬送手段とは独立して駆動可能であり、位置合わせ部が順に高速搬送部と固定部とからなり、被加工基材の位置合わせ部への供給を検知する供給検知手段、検知手段からの信号に応じて製造ラインの速度より高速で被加工基材の搬送を行う高速搬送手段、固定部において被加工基材を停止させるストッパーレバーと該ストッパーレバーへ付き当てる機能を持つ被加工基材の位置合わせを行なう固定部位置合わせ手段、被加工基材の固定を解除する固定解除手段、を備えることを特徴とする被加工基材の位置合わせ装置である。

また、本発明は、第１高速搬送部と固定部が、ローラー対からなることを特徴とする請求項２記載の被加工基材の位置合わせ装置である。

また、本発明は、被加工基材の位置合わせを行なう手段は、マーキング部での搬送手段であるローラー対とは回転軸方向が略直交するローラー対からなることを特徴とする請求項３記載の被加工基材の位置合わせ装置である。

また、本発明は、請求項２から４何れか記載の位置合わせ装置と固定部に被加工基材が固定される状態において被加工基材の固有情報をマーキングするマーキング手段と、マーキング終了検知手段とを備え、固定解除手段がマーキング終了検知手段による終了検知により解除されると被加工基材の固定を解除する、被加工基材の固有情報のマーキング装置である。

また、本発明は、マーキング手段が、レーザーライティングであることを特徴とする請求項５記載の被加工基材への固有情報のマーキング装置である。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ローラーコンベア等の製造ライン上を移動する被加工基材の現在位置をセンサーで検出し位置合わせのタイミングを図り、被加工基材の移動と被加工基材の位置合わせを同時に行うことにより、位置合わせの為だけにローラーコンベアを停止することなく位置合わせを行うことで、位置合わせにかかる時間を取らないために、全体のライン効率を下げることなく、生産性を高めて生産コストを低減させることができる。

また、ローラーコンベア等の製造ライン上を流れてきたサイズの異なる被加工基材であ
っても簡単な設定で確実な位置合わせを行うことができ、被加工基材の指定された範囲内にレーザマーカなどによる確実なマーキング等の作業ができる。

そして、スペースを取らず、また、装置のコストを低くすることができる。

更に、突発異常により位置合わせが不完全となってしまう状況下においても、センサーを設置することでレーザマーカのマーキング処理等の作業を停止し、被加工基材の指定範囲外へのマーキング等の不良品の発生を防ぐことができる。

上記目的を達成させるため、以下に本発明の実施の形態を搬送装置がローラーコンベアであり、固定状態でレーザーマークする形態で代表させて詳細に説明する。そして図１は、本発明によるローラーコンベア上でサイズの異なる被加工基材にレーザマーカにより可読文字または１次元バーコードもしくは２次元コードをマーキングするために、指定範囲内に被加工基材の位置合わせを行うための装置を簡略化し、被加工基材として被マーキングシートとした場合で代表させた実施の形態である。

まず、流れ方向の位置合わせ構成を図１において説明する。まず、レーザマーキング以外のラインより流れてきた被マーキングシート１の先端を、レーザマーキングラインの入口側に設けられたセンサー７によって検知し、被マーキングシートがレーザマーキングラインに入ってきたことを確認する。

次に、被マーキングシート１の先端を、流れ方向位置合わせ位置で被マーキングシート１の流れを静止する手段として設けられたストッパーレバー３の手前に設けられたセンサー８によって検知し、その検知から設定された時間経過後に、ストッパーレバー３が、レーザマーキングラインのローラーコンベア５の下方から上方へ突出させるようになっている。

また、被マーキングシート１の最終端がセンサー７を通過したと同時に、レーザマーキングラインのローラーコンベア５の回転スピードを加速することで、この部分の搬送速度を高くする仕組みを加えている。これは、マーキングに必要な時間だけレーザマーキングラインのローラーコンベア５を停止しても、レーザマーキング以外のラインのローラーコンベア４を停止することなく、全体の製造ラインの速度を維持し、生産効率を下げることのない工夫を行っている。

次に、幅方向の位置合わせ装置を図１において説明する。ストッパーレバー３の突出から設定時間経過後に、レーザマーキングラインのローラーコンベア５の流れ方向と直交する方向に被マーキングシート１を水平移動させる手段として、レーザマーキングラインのローラーコンベア５の両サイドにシリンダーにより伸縮し、先端に被マーキングシート１の流れ方向への流れを許容するローラーを有する位置合わせローラー６が例えば３個ずつ設けられている。ストッパーレバー３の突出から設定時間経過後に、位置合わせローラー６が被マーキングシート１の幅方向の位置合わせを行うために伸び、被マーキングシート１を流れ方向に対して垂直方向に水平移動させるようになっている。その際、レーザマーキングラインのローラーコンベア５は停止することなく被マーキングシート１は流れ方向に移動しながら幅方向にも移動させる。

しかし、レーザマーカ２により被マーキングシート１に可読文字または１次元バーコードもしくは２次元コードをマーキングするためにレーザマーキングラインのローラーコンベア５を停止する際に、被マーキングシート１はストッパーレバー３との衝突により跳ね返りが起きるため、その時点でレーザマーキングラインのローラーコンベア５を停止して
しまうとスットパーレバー３と被マーキングシート１の先端に隙間ができた状態になり不完全な位置合わせとなってしまう。その解決手段として、被マーキングシート１の先端がストッパーレバー３に接触し、位置合わせローラー６により幅方向の位置合わせが終了すると同時にレーザマーキングラインのローラーコンベア５を停止するのではなく、位置合わせローラー６により幅方向の位置合わせを行う際、レーザマーキングラインのローラーコンベア５をストッパーレバー３接触直後も駆動し、跳ね返りでできる隙間を補正できるようにしている。これにより被加工基材の確実な位置合わせができる。

また、位置合わせローラー６の移動距離を被マーキングシートの幅に合わせて初期設定することで、位置合わせローラー６の戻り動作を制御する。また、位置合わせローラー６と被マーキングシート１は接触状態にあっても、位置合わせローラー６のローラーの回転を可能にすることにより、被マーキングシート１の流れ方向への移動を許容するように工夫されている。

そして、以上の位置合わせ装置に加え、突発的なローラーコンベア、位置合わせ装置の問題により被マーキングシート１の位置合わせが不完全な場合に、マーキングを行わないようにする手段としてマーキング位置における被マーキングシート先端を検知するためのセンサー９と、マーキング位置における被マーキングシート側端を検知するためのセンサー１０で位置合わせ終了後の被マーキングシート１の位置を検知している。その結果、被マーキングシート１が指定範囲内に位置している場合のみレーザマーカ２で被マーキングシート１に可読文字または１次元バーコードもしくは２次元コードをマーキングする装置としている。

以上のようなストッパーレバー３と位置合わせローラー６により被マーキングシート１の確実な位置合わせが終了後、位置合わせローラー６が元の位置に戻るための機械信号をを受けて、設定時間経過後にローラーコンベア５が停止する。続いて、センサー９とセンサー１０の検知結果によって指定範囲内に位置合わせできた場合に、ローラー６が元の位置に戻るための前記機械信号からの設定時間経過後に、レーザマーカ２によってマーキングを開始する。

最後に、搬送再開手段として、マーキング終了後にストッパーレバー３は下方に下げられ、レーザマーキングラインのローラーコンベア５が再駆動し、被加工基材を次工程へ送り出すと共に、次の被加工基材がレーザーマーキングラインに入り、生産が繰り返される。この場合、被加工基材を次工程へ送り出すと共に、次の被加工基材がレーザーマーキングラインに入るので被加工基材の間隔が問題になることはない。

もし、被加工基材の間隔が問題になる場合であっても、最初の被マーキングシート１の位置間隔を以前の様に戻す必要のない場合や、固定解除手段を以て被マーキングシート１の位置が相対的に復帰する様に調整されている場合にはこの固定解除をもって位置合わせ作業を終了したものと考えることが可能であるが、固定解除後に被マーキングシート１の位置を進める必要がある場合は、固定解除後に別な高速搬送手段と、所望の位置もしくは位置合わせ作業全体の相対速度が本来のライン速度と合致した時点で通常の速度に復帰する手段を備えることも有効な技術である。

以上のようなレーザマーカによりサイズの異なる被加工基材の指定範囲に可読文字または１次元バーコードもしくは２次元コードをマーキングする装置により、確実なマーキングを行い、かつ、時間のロスを最小限にすることにより作業工程全体の効率を下げることなく被加工基材の位置合わせを行うことができる。

本発明は、ローラーコンベア等の搬送装置上でサイズの異なる被加工基材にレーザマーカにより可読文字または１次元バーコードもしくは２次元コードをマーキングする等のために、指定範囲内に被加工基材の位置合わせを確実かつ迅速に行うための被加工基材の位置合わせ方法とその装置およびマーキング装置に用いられる技術である。

位置合わせ、及びセンサー箇所を説明するための位置合わせ装置の平面図である。レーザマーキング位置合わせ工程図である。

符号の説明

１…被マーキングシート
２…レーザマーカ
３…ストッパーレバー
４…レーザマーキング以外のラインのローラーコンベア
５…レーザマーキングラインのローラーコンベア
６…位置合わせローラー
７…センサー
８…センサー
９…センサー
１０…センサー

Claims

被加工基材が連続的に搬送される製造ラインにおける被加工基材の位置合わせ方法であって、被加工基材の位置合わせ部への供給を検知し、検知手段からの信号に応じて製造ラインの速度より高速で被加工基材の搬送を行い、固定部において被加工基材の位置合わせを行ない、その後、被加工基材の固定を解除することを特徴とする被加工基材の位置合わせ方法。
被加工基材が連続的に搬送される製造ラインにおける被加工基材の位置合わせ装置であって、位置合わせ部以前の搬送手段と位置合わせ部での搬送手段とは独立して駆動可能であり、位置合わせ部が順に高速搬送部と固定部とからなり、被加工基材の位置合わせ部への供給を検知する供給検知手段、検知手段からの信号に応じて製造ラインの速度より高速で被加工基材の搬送を行う高速搬送手段、固定部において被加工基材を停止させるストッパーレバーと該ストッパーレバーへ付き当てる機能を持つ被加工基材の位置合わせを行なう固定部位置合わせ手段、被加工基材の固定を解除する固定解除手段、を備えることを特徴とする被加工基材の位置合わせ装置。
第１高速搬送部と固定部が、ローラー対からなることを特徴とする請求項２記載の被加工基材の位置合わせ装置。
被加工基材の位置合わせを行なう手段は、マーキング部での搬送手段であるローラー対とは回転軸方向が略直交するローラー対からなることを特徴とする請求項３記載の被加工基材の位置合わせ装置。
請求項２から４何れか記載の位置合わせ装置と固定部に被加工基材が固定される状態において被加工基材の固有情報をマーキングするマーキング手段と、マーキング終了検知手段とを備え、固定解除手段がマーキング終了検知手段による終了検知により解除されると被加工基材の固定を解除する、被加工基材の固有情報のマーキング装置。
マーキング手段が、レーザーライティングであることを特徴とする請求項５記載の被加工基材への固有情報のマーキング装置。