JP2014178243A - Curved surface printing/inspection facility and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表面に曲面を備えた被印刷体の前記表面にスクリーン印刷を施し、このスクリーン印刷部を検査する曲面印刷・検査設備及び方法に関する。 The present invention relates to a curved surface printing / inspection facility and method for performing screen printing on the surface of a printing medium having a curved surface and inspecting the screen printing unit.
例えば、内燃機関用のピストンでは、スカート部の摩擦低減、耐焼付き性向上の観点から、スカート部の表面に樹脂コートが施されている。この樹脂コートは、「脱脂」→「コーティング」→「焼成」という工程で処理され、コーティング法にはスクリーン印刷法が主に用いられる。 For example, in a piston for an internal combustion engine, a resin coat is applied to the surface of the skirt portion from the viewpoint of reducing friction at the skirt portion and improving seizure resistance. This resin coat is processed in a process of “degreasing” → “coating” → “baking”, and a screen printing method is mainly used as a coating method.
樹脂コートはピストン基材との密着性に優れ、一度焼成すると皮膜のみを剥離できず修正が不可能になることから、コーティング直後であって焼成前にコーティング層の検査が重要になる。検査方法としては、省人化及び高精度化の観点から、画像解析装置を用いた外観検査が行われる。 The resin coat is excellent in adhesion to the piston base material, and once fired, only the film cannot be peeled off and correction is impossible. Therefore, it is important to inspect the coating layer immediately after coating and before firing. As an inspection method, an appearance inspection using an image analysis apparatus is performed from the viewpoint of labor saving and high accuracy.
スクリーン印刷において、コーティングと検査を同一の装置内で行うものとして、例えば特許文献1、特許文献2などが開示されている。特許文献1では、スクリーンメッシュの上方に検査用カメラが配置されている。
In screen printing, for example,
また、特許文献2では、スクリーン印刷パターンの検査用カメラと、コーティング対象物(基板)の位置認識カメラと、検査用のマスタ画像(基準画像)作成用カメラとの3台のカメラを用いて、スクリーン印刷パターンの検査を行っている。マスタ画像作成用カメラのみがスクリーンメッシュの下方に配置されているが、最も重要なスクリーン印刷パターンの検査用カメラは、スクリーンメッシュの上方に配置されている。
Further, in
ところで、スクリーン印刷パターンの検査においては、特許文献1及び2のように、スクリーンメッシュの上方に検査用カメラが配置される。
By the way, in the inspection of the screen print pattern, as in
一般に、カメラは反射光を捕らえており、下方の被写体を上方から撮影する場合に、太陽光や室内照明などの上方からの光が被写体に反射してカメラに写り込んでしまう。このため、検査用カメラがスクリーンメッシュの上方に配置される特許文献1及び2の場合には、撮像時に外部光が写り込んでロバスト性が低くなり検査精度が低下してしまう。この外部光の写り込みを防止するためには外乱光防止カバーが必要になる。
In general, a camera captures reflected light. When a lower subject is photographed from above, light from above, such as sunlight or indoor lighting, is reflected on the subject and reflected in the camera. For this reason, in the case of
また、検査用カメラ及び光源をスクリーン印刷機の上方に配置すると、被写体の取外し作業が煩雑であることや、検査用カメラが落下してしまう危険性が生じることから、メンテナンス性が低下してしまう。 Further, if the inspection camera and the light source are arranged above the screen printing machine, the work for removing the subject is complicated, and there is a risk that the inspection camera may fall, so that the maintainability is deteriorated. .
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、撮像時のロバスト性が向上して高い検査精度を実現できると共に、設備のコンパクト化及びメンテナンス性を向上できる曲面印刷・検査設備及び方法を提供することにある。 The object of the present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and curved surface printing / inspection that can improve robustness at the time of imaging and realize high inspection accuracy, and can improve equipment compactness and maintainability. It is to provide facilities and methods.
本発明に係る曲面印刷・検査設備は、表面に曲面を備えた被印刷体の前記表面にスクリーン印刷を施すスクリーン印刷装置と、前記表面のスクリーン印刷部とその周辺の少なくとも一方を検査する検査装置とを有して構成され、前記スクリーン印刷装置は、前記被印刷体を回転可能に保持すると共に昇降可能に設けられた保持手段と、印刷パターンが形成されて水平方向に移動可能なスクリーンメッシュを備え、前記保持手段の上方に配置された印刷手段とを有し、前記保持手段の上昇により前記被印刷体を前記スクリーンメッシュに接触させた状態で、前記保持手段により前記被印刷体を回転させながら、前記印刷手段により前記スクリーンメッシュを水平方向に移動させて前記被印刷体の前記表面にスクリーン印刷を施し、前記検査装置は、前記スクリーンメッシュの下方に配置されて前記被印刷体の前記表面に施されたスクリーン印刷部とその周辺の少なくとも一方を撮像する撮像手段と、前記スクリーンメッシュの下方に配置されて前記被印刷体の前記とその周辺の少なくとも一方に光を照射する光源とを有し、前記保持手段の下降により前記被印刷体を前記撮像手段により撮像可能な位置に位置付けた状態で、前記保持手段により前記被印刷体を回転させて前記撮像手段により前記被印刷体の前記スクリーン印刷部とその周辺の少なくとも一方を撮像し、この撮像した画像を解析して前記スクリーン印刷部とその周辺の少なくとも一方の良否を判定し検査するよう構成されたことを特徴とするものである。 The curved surface printing / inspection facility according to the present invention includes a screen printing device that performs screen printing on the surface of a printing medium having a curved surface, and an inspection device that inspects at least one of the screen printing unit on the surface and its periphery. The screen printing apparatus includes: a holding unit that rotatably holds the printing material and is capable of moving up and down; and a screen mesh that is formed with a printing pattern and is movable in the horizontal direction. A printing means disposed above the holding means, and the printing medium is rotated by the holding means in a state where the printing medium is brought into contact with the screen mesh by the raising of the holding means. However, the screen mesh is moved in the horizontal direction by the printing means to perform screen printing on the surface of the substrate, and the inspection apparatus Imaging means for imaging at least one of a screen printing portion disposed on the surface of the printing medium and the periphery thereof, and the printing medium disposed below the screen mesh. A light source that irradiates at least one of the light source and the periphery thereof, and in a state where the printing medium is positioned at a position where the image pickup means can take an image by lowering the holding means, the holding means The printing body is rotated, and the imaging means captures at least one of the screen printing portion and its periphery of the substrate, and the captured image is analyzed to determine whether the screen printing portion and at least one of the periphery thereof are acceptable. It is characterized by being configured to determine and inspect.
また、本発明に係る曲面印刷・検査方法は、保持手段及び印刷手段を備えたスクリーン印刷装置が、表面に曲面を備えた被印刷体の前記表面にスクリーン印刷を施し、撮像手段及び光源を備えた検査装置が、前記表面のスクリーン印刷部とその周辺の少なくとも一方を検査する曲面印刷・検査方法であって、前記被印刷体を前記保持手段により回転可能に保持する工程と、前記保持手段の上方に配置された前記印刷手段の、印刷パターンが形成されたスクリーンメッシュに前記被印刷体を接触させるまで、前記保持手段を上昇させる工程と、前記保持手段により前記被印刷体を回転させながら、前記印刷手段により前記スクリーンメッシュを水平方向に移動させて前記被印刷体の前記表面にスクリーン印刷を施す工程と、前記スクリーンメッシュの下方に配置された前記撮像手段により撮像可能な位置に、前記被印刷体を位置付けるべく前記保持手段を下降させる工程と、前記スクリーンメッシュの下方に配置された前記光源から前記被印刷体の前記スクリーン印刷部とその周辺の少なくとも一方に光を照射しつつ、前記保持手段により前記被印刷体を回転させて前記撮像手段により前記スクリーン印刷部とその周辺の少なくとも一方を撮像する工程と、前記撮像手段により撮像した画像を解析して前記スクリーン印刷部とその周辺の少なくとも一方の良否を判定し検査する工程と、を有することを特徴とするものである。 In the curved surface printing / inspecting method according to the present invention, a screen printing apparatus including a holding unit and a printing unit performs screen printing on the surface of a printing medium having a curved surface, and includes an imaging unit and a light source. A curved surface printing / inspection method for inspecting at least one of the screen printing portion on the surface and the periphery thereof, the step of holding the printed material rotatably by the holding means, The step of raising the holding means until the printing body is brought into contact with the screen mesh on which the printing pattern is formed of the printing means disposed above, and while rotating the printing body by the holding means, Moving the screen mesh horizontally by the printing means to perform screen printing on the surface of the substrate to be printed; and Lowering the holding means to position the printing medium at a position where it can be imaged by the imaging means arranged below the screen; and from the light source arranged below the screen mesh, Irradiating at least one of the screen printing unit and its periphery, rotating the printing medium by the holding unit, and imaging at least one of the screen printing unit and its periphery by the imaging unit; Analyzing the image picked up by the image pickup means and determining whether or not the screen printing unit and at least one of its periphery are good and bad.
本発明によれば、スクリーン印刷装置の印刷手段におけるスクリーンメッシュの下方に検査装置の撮像手段が配置されたので、上方からの光の侵入がスクリーンメッシュにより抑制されて、外乱光による撮像結果への影響が非常に小さくなり、撮像手段による撮像時のロバスト性が向上する。この結果、撮像画像に基づくスクリーン印刷部とその周辺の少なくとも一方の良否の判定精度が向上し、高い検査精度を実現できる。 According to the present invention, since the imaging means of the inspection apparatus is disposed below the screen mesh in the printing means of the screen printing apparatus, the intrusion of light from above is suppressed by the screen mesh, and the imaging result due to disturbance light is reduced. The influence becomes very small, and the robustness at the time of imaging by the imaging means is improved. As a result, the accuracy of determining the quality of at least one of the screen printing unit and its periphery based on the captured image is improved, and high inspection accuracy can be realized.
また、検査装置の撮像手段による撮像時における被印刷体の回転が、スクリーン印刷装置の保持手段により実現されるので、検査装置には、撮像手段による撮像時に被印刷体を回転させる機構が不要になり、この結果、設備のコンパクト化を実現できる。 Further, since the rotation of the printing medium at the time of imaging by the imaging means of the inspection apparatus is realized by the holding means of the screen printing apparatus, the inspection apparatus does not need a mechanism for rotating the printing medium at the time of imaging by the imaging means. As a result, the equipment can be made compact.
更に、検査装置の撮像手段及び光源がスクリーン印刷装置のスクリーンメッシュの下方に配置されたので、保持手段への被印刷体の取り付け、取り外し作業が容易になり、しかも、撮像手段または光源の落下によるスクリーンメッシュの損傷を未然に防止できるので、設備のメンテナンス性を向上できる。 Further, since the image pickup means and the light source of the inspection apparatus are arranged below the screen mesh of the screen printing apparatus, it is easy to attach and detach the printing medium to the holding means, and the image pickup means or the light source is dropped. Since the screen mesh can be prevented from being damaged, the maintainability of the equipment can be improved.
以下、本発明を実施するための実施形態を図面に基づき説明する。
[A]第1実施形態(図1〜図7)
図1は、本発明に係る曲面印刷・検査設備の第1実施形態を示す正面図である。また、図2は、図1の曲面印刷・検査設備を示す平面図である。これらの図1及び図2に示す曲面印刷・検査設備10は、一端側に頂部を備えた略円筒形状の被印刷体、例えば内燃機関用のピストン1における曲面を備えたスカート部2(図5)の表面に、摩擦低減及び耐焼付き性向上のための樹脂コートを形成するため、上記スカート部2の表面にスクリーン印刷装置11がスクリーン印刷を施してスクリーン印刷部(コーティング層)を形成し、このスクリーン印刷部とその周辺の少なくとも一方、本実施形態ではスクリーン印刷部の良否をその焼成前に検査装置12が検査するものである。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
[A] First embodiment (FIGS. 1 to 7)
FIG. 1 is a front view showing a first embodiment of a curved surface printing / inspection facility according to the present invention. FIG. 2 is a plan view showing the curved surface printing / inspection facility of FIG. The curved surface printing /
スクリーン印刷装置11は、保持手段としての保持ユニット13、昇降ユニット14、印刷手段としての印刷ユニット15、及びフレーム16を有して構成される。また、検査装置12は、撮像手段としてのカメラ17、光源18、及び判定ユニット19を有して構成される。ここで、ピストン1は、図5及び図7に示すように、スカート部2の端部の反対側に頂部(天部)3を備えた有蓋円筒形状に形成されている。
The
保持ユニット13は、ピストン1をその軸線を水平状態として回転可能に保持するものであり、昇降ユニット14により昇降可能に設けられる。つまり、保持ユニット13は、図1、図2及び図5に示すように、ピストン回転モータ21、減速機構22、ピストン保持治具23及び頂部押圧治具24を備え、ピストン回転モータ21が基台25に設置され、この基台25が昇降ユニット14の昇降スライダ34に取り付けられる。
The
ピストン回転モータ21は、回転方向、回転角度及び回転速度を制御可能なモータ、例えばサーボモータから構成される。減速機構22は、例えばピストン回転モータ21のモータシャフトに連結されたウォームギア26と、ピストン保持治具23に連結されたウォームホイール27とが噛合されて構成される。従って、ピストン保持治具23は、ピストン回転モータ21により減速機構22を介して正逆いずれかの方向に回転駆動される。
The
このピストン保持治具23は、図5、図6及び図7に示すように、ピストン1のスカート部における端部を嵌合して、ピストン1を軸方向に位置決めする軸方向位置決め部28と、ピストン1のピストンピンボス4を径方向外側へ押圧してピストン1を径方向に位置決めする径方向位置決め部29とを備える。
As shown in FIGS. 5, 6, and 7, the
頂部押圧治具24は、図5及び図7に示すように、押圧プレート30の上端に、例えば樹脂製の押圧部材31が取り付けられると共に、図1及び図3に示すように、押圧プレート30がシリンダ装置32のピストンロッドに取り付けられる。このシリンダ装置32は、基台25と共に昇降ユニット14の昇降スライダ34に設置される。シリンダ装置32のピストンロッドの伸長動作によって押圧プレート30が上昇し、図5及び図7に示すように、押圧プレート30の上端の押圧部材31がピストン保持治具23に保持されたピストン1の頂部3を押圧して、このピストン1のピストン保持治具23からの脱落を防止する。
As shown in FIGS. 5 and 7, the top
昇降ユニット14は、図1及び図4に示すように、フレーム16にガイドレール33が固定され、このガイドレール33に案内された昇降スライダ34を、図示しない昇降用モータの駆動によりボールねじ機構(不図示)を介して昇降動作させるものである。昇降スライダ34に、前述のように保持ユニット13の基台25及びシリンダ装置32が取り付けられる。保持ユニット13に保持されたピストン1は、昇降ユニット14による最上昇位置でスカート部2の表面が印刷ユニット15のスクリーンメッシュ36(後述)に接触し、最下降位置でカメラ17による撮像可能な位置、本実施形態ではカメラ17と同一の水平位置に位置づけられる。
As shown in FIGS. 1 and 4, the elevating
図1及び図2に示すように、印刷ユニット15は保持ユニット13の上方でフレーム16に設置される。この印刷ユニット15は、印刷パターン35が形成されたスクリーンメッシュ(孔版)36と、このスクリーンメッシュ36をボールねじ機構37を介して水平方向に往復移動させる印刷ユニット用モータ38と、スクリーンメッシュ36に対して昇降可能なスキージ39及びドクター(インク返し)40と、を有してなる。なお、コーティング剤は、自動供給装置(不図示)によりスクリーンメッシュ36上に適宜自動供給される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図4に示すように、昇降ユニット14による保持ユニット13の上昇によりピストン1をスクリーンメッシュ36に下方から接触させた状態で、保持ユニット13によりピストン1を正転(矢印A方向)させながら、印刷ユニット15の印刷ユニット用モータ38を駆動させて、スクリーンメッシュ36を水平方向右向き(矢印B方向)へ移動させて、ピストン1のスカート部2の表面にスクリーン印刷を施す。このスクリーン印刷の際にスキージ39がスクリーンメッシュ36の上面に接触して、スクリーンメッシュ36上のコーティング剤をピストン1のスカート部2の表面に押し出し、印刷パターン35をスカート部2の表面に転写してスクリーン印刷部(コーティング層)を形成する。
As shown in FIG. 4, printing is performed while the
スクリーン印刷完了直後には、スクリーンメッシュ36が最も右側に移動した状態にあり、このスクリーンメッシュ36上でコーティング剤が左側に片寄った状態にある。このコーティング剤を原位置に戻すために、スクリーン印刷の完了時にスキージ39を上昇させ、ドクター(インク返し)40を下降させてスクリーンメッシュ36に接触させると共に、印刷ユニット用モータ38によりスクリーンメッシュ36を水平方向左向き(矢印C方向)へ移動させて、スクリーンメッシュ36上の左側に片寄ったコーティング剤を右側へ移動させて、印刷パターン35にコーティング剤を供給する。
Immediately after the screen printing is completed, the
図1〜図3に示すように、検査装置12のカメラ17は、印刷ユニット15のスクリーンメッシュ36の下方にあって支持台41を介しフレーム16に設置され、ピストン1のスカート部2に施されたスクリーン印刷部を撮像するものである。この撮像時に、保持ユニット13に保持されたピストン1は、図3に示すように、昇降ユニット14による下降動作によってカメラ17と同一の水平位置にあり、このカメラ17はピストン1を水平方向から撮像する。また、カメラ17はラインセンサカメラが好ましく、撮像時にピストン1をその軸心回りに矢印D方向に例えば逆転することで、ピストン1のスカート部2における曲面形状の表面のスクリーン印刷部を、スカート部2の表面の曲率に起因する焦点ずれや歪などの影響を受けることなく撮像することが可能になる。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
光源18は、印刷ユニット15のスクリーンメッシュ36の下方にあって、支持アーム42を介してフレーム16に設置される。また、光源18は、保持ユニット13により保持されたピストン1とカメラ17との間に配置され、カメラ17による撮像時に、ピストン1のスカート部2の表面に施されたスクリーン印刷部に光を照射する。この光源18は、正面視で保持ユニット13により保持されたピストン1とカメラ17とを結ぶ直線P上に配置され、この直線Pに軸線を一致させた環形状のリング照明器である。そして、このリング照明器の照射面に、ピストン1のスカート部2の表面に拡散光を照射するための拡散板43が設置されている。
The
判定ユニット19は、図1に示すように、カメラ17と通信可能に接続され、このカメラ17にて撮像されたスクリーン印刷部の撮像画像を、予め登録されたマスタ画像と比較して解析することで、ピストン1のスカート部2の表面に施されたスクリーン印刷部の良否を判定する。この判定ユニット19の判定結果は、保持ユニット13のピストン回転モータ21及びシリンダ装置32、昇降ユニット14の昇降用モータ、並びに印刷ユニット15の印刷ユニット用モータ38等を制御する図示しないコントローラに送信される。このコントローラは、例えばピストン1のスカート部2に施されたスクリーン印刷部が不良であると判定ユニット19により判定されたときはコーティング不良品として選別し、この不良が連続して発生したときに、スクリーン印刷装置11の動作を停止させる。
As shown in FIG. 1, the
ここで、上述のように検査装置12のカメラ17及び光源18がスクリーン印刷装置11のスクリーンメッシュ36の下方に配置可能になった構成は、次の理由による。第1の理由は、カメラ17の被写体が平面図形状ではなく、表面に曲面を有する略円筒形状のピストン1であり、カメラ17がラインセンサカメラであるからである。第2の理由は、スクリーン印刷装置11によるスクリーン印刷の際にピストン1を回転させる保持ユニット13のピストン回転モータ21を回転方向、回転角度及び回転角度の制御可能な、撮像に適した例えばサーボモータとし、このピストン回転モータ21を備えた保持ユニット13を用いて、ピストン1のスカート部2に施されたスクリーン印刷部の画像をカメラ17により撮像する際に、ピストン1を回転させるようにしたからである。
Here, the configuration in which the
次に、上述のように構成された曲面印刷・検査設備10のスクリーン印刷工程及び検査工程ついて説明する。
Next, the screen printing process and the inspection process of the curved surface printing /
スクリーン印刷工程では、まず、図1、図5及び図7に示すように、作業者、ロボット等を用いてピストン1を保持ユニット13に、この保持ユニット13のピストン保持治具23(軸方向位置決め部28及び径方向位置決め部29)により回転可能に保持する。引き続き、図3、図5及び図7に示すように、頂部押圧治具24のシリンダ装置32を作動させて、頂部押圧治具24の押圧部材31によりピストン1の頂部3を押圧し、このピストン1の保持ユニット13からの脱落を防止する。
In the screen printing process, first, as shown in FIGS. 1, 5, and 7, the
次に、図4に示すように、保持ユニット13に保持されたピストン1のスカート部2を印刷ユニット15のスクリーンメッシュ36に接触させるまで、昇降ユニット14の昇降スライダ34を上昇させ、更にスキージ39を下降させる。この状態で、保持ユニット13のピストン回転モータ21を正転させてピストン1をその軸心回りに矢印A方向に回転(正転)させながら、印刷ユニット15の印刷ユニット用モータ38を回転させてスクリーンメッシュ36を水平方向右向き(矢印B方向)に移動させ、ピストン1のスカート部2の表面にスクリーン印刷を施す。
Next, as shown in FIG. 4, the elevating
その後、スキージ39を上昇させ、ドクター(インク返し)40を下降させた状態で、印刷ユニット15の印刷ユニット用モータ38を回転させてスクリーンメッシュ36を水平方向左向き(矢印C方向)に移動させて、スクリーンメッシュ36上の印刷パターン35にコーティング剤を塗布し、且つスクリーンメッシュ36を原位置に戻す。と同時に、図3に示すように、昇降ユニット14の昇降スライダ34を下降させて、保持ユニット13に保持されたピストン1をカメラ17と同一の水平位置に位置付ける。
Thereafter, with the
次に、検査工程では、保持ユニット13に保持されたピストン1のスカート部2におけるスクリーン印刷部に光源18から光を照射しつつ、保持ユニット13のピストン回転モータ21を逆転させて、ピストン1をその軸心回りに矢印D方向に回転させ、カメラ17によりピストン1のスクリーン印刷部を撮像する。
Next, in the inspection process, while irradiating light from the
カメラ17による撮像後、図1に示す判定ユニット19がその撮像画像を解析して、ピストン1のスカート部2に施されたスクリーン印刷部の良否を判定し検査すると共に、保持ユニット13の頂部押圧治具24が下降してピストン1の頂部3の押圧を解除する。この状態で、ロボット等を用いてピストン1を保持ユニット13から取り外す。
After imaging by the
以上のように構成されたことから、本第1実施形態によれば、次の効果(1)〜(4)を奏する。
(1)スクリーン印刷装置11の印刷ユニット15におけるスクリーンメッシュ36の下方に検査装置12のカメラ17が配置されたので、このカメラ17の上方からの光の侵入がスクリーンメッシュ36により抑制されて、外乱光による撮像結果への影響が非常に小さくなり、カメラ17による撮像時のロバスト性が向上する。この結果、ピストン1のスカート部2に施されたスクリーン印刷部の撮像画像に基づく良否の判定精度が向上し、高い検査精度を実現できる。
With the configuration as described above, the following effects (1) to (4) are achieved according to the first embodiment.
(1) Since the
(2)検査装置12のカメラ17による撮像時におけるピストン1の回転が、スクリーン印刷装置11の保持ユニット13により実現されるので、検査装置12には、カメラ17による撮像時にピストン1を回転させる機構が不要になる。また、スクリーンメッシュ36の下方にカメラ17が配置されて、このカメラ17の上方からの光の侵入がスクリーンメッシュ36により抑制されるので、外乱光防止カバーが必要なくなる。これらの結果、曲面印刷・検査設備10のコンパクト化を実現できる。
(2) Since the rotation of the
(3)検査装置12のカメラ17及び光源18がスクリーン印刷装置11のスクリーンメッシュ36の下方でピストン1と略同一水平位置に配置されたので、保持ユニット13へのピストン1の取り付け、取り外し作業が容易になり、しかも、カメラ17または光源18の落下によるスクリーンメッシュ36の損傷を未然に防止できる。これらの結果、曲面印刷・検査設備10のメンテナンス性を向上できる。
(3) Since the
(4)検査装置12の光源18がリング照明器であり、しかもこのリング照明器の照射面に、拡散光を照射するための拡散板43が設置されている。このため、スクリーン印刷直後で未だ乾燥していない光沢のあるスクリーン印刷部に対しても、照度むらやハレーションの発生を防止できるので、撮像画像に基づくスクリーン印刷部の検査を高精度に実現できる。
(4) The
[B]第2実施形態(図8、図9)
図8は、本発明に係る曲面印刷・検査設備の第2実施形態を示す正面図である。この第2実施形態において第1実施形態と同様な部分については、同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。
[B] Second Embodiment (FIGS. 8 and 9)
FIG. 8 is a front view showing a second embodiment of the curved surface printing / inspection facility according to the present invention. In this 2nd Embodiment, about the part similar to 1st Embodiment, description is simplified or abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code.
本第2実施形態の表面印刷・検査設備50が第1実施形態と異なる点は、検査装置12のカメラ17及び光源18が、スクリーン印刷装置11の昇降ユニット14によって、スクリーン印刷装置11の保持ユニット13と一体に昇降可能に構成された点である。
The surface printing /
つまり、昇降ユニット14の昇降スライダ34には保持ユニット13の基台25が設置され、この基台25に、カメラ17及び光源18を支持する支持台51が固定されている。これにより、昇降ユニット14の昇降スライダ34の昇降時に保持ユニット13、カメラ17及び光源18が、それらの相対位置を変化させることなく一体に昇降する。
That is, the
ここで、支持台51は、水平線52に対して角度θだけ下方へ傾斜して設定され、図9に示す昇降ユニット14の昇降スライダ34による最上昇位置で、光源18が印刷ユニット15のスクリーンメッシュ36と干渉しないように考慮されている。
Here, the
従って、本第2実施形態においては、第1実施形態の効果(1)〜(4)と同様な効果を奏するほか、次の効果(5)を奏する。 Therefore, in the second embodiment, in addition to the same effects (1) to (4) as in the first embodiment, the following effect (5) is achieved.
(5)検査装置12のカメラ17及び光源18が、スクリーン印刷装置11の保持ユニット13と一体に昇降可能に構成されたので、図9に示すスクリーン印刷の完了後、昇降ユニット14の昇降スライダ34を下降させる過程で保持ユニット13によりピストン1を回転させ、光源18により光を照射して、カメラ17によりピストン1のスカート部2に施されたスクリーン印刷部を撮像することができる。この結果、昇降スライダ34が最下降位置まで下降してからカメラ17及び光源18により撮像を開始する場合に比べ、ピストン1のスカート部2におけるスクリーン印刷部の検査時間を短縮できる。
(5) Since the
以上、本発明の各実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。例えば、上述の各実施形態では、被印刷体は円筒形状の内燃機関用ピストンの場合を述べたが、円柱形状体や楕円形状体のように、表面に曲面を有する他の立体であってもよい。 As mentioned above, although each embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. For example, in each of the above-described embodiments, the case where the substrate to be printed is a cylindrical piston for an internal combustion engine has been described. However, even if it is another solid having a curved surface on its surface, such as a columnar body or an elliptical body. Good.
また、前述の両実施形態において、光源18からピストン1のスクリーン印刷部及びその周辺(図5に示すピストン1のリング溝6を含むランド部5またはスカート部2の両脇など)に光を照射しつつ、保持ユニット13によりピストン1を回転させてカメラ17によりスクリーン印刷部及びその周辺を撮像し、この撮像した画像を解析してスクリーン印刷部及びその周辺の良否を判定し検査してもよい。この場合、スクリーン印刷部の周辺の検査としては、リング溝6を含むランド部5またはスカート部2の両脇などの傷付きや、鋳造欠陥による凹み、またはリング溝6への切屑残りの有無などである。或いは、前述の両実施形態において、光源18からピストン1のスクリーン印刷部の周辺に光を照射しつつ、保持ユニット13によりピストン1を回転させてカメラ17によりスクリーン印刷部の周辺を撮像し、この撮像した画像を解析してスクリーン印刷部の周辺の良否を判定し検査してもよい。
In both of the above-described embodiments, light is irradiated from the
1 ピストン(被印刷体)
2 スカート部
3 頂部
10 曲面印刷・検査設備
11 スクリーン印刷装置
12 検査装置
13 保持ユニット(保持手段)
14 昇降ユニット
15 印刷ユニット(印刷手段)
17 カメラ(撮像手段)
18 光源
19 判定ユニット
21 ピストン回転モータ
23 ピストン保持治具
24 頂部押圧治具
34 昇降スライダ
35 印刷パターン
36 スクリーンメッシュ
50 曲面印刷・検査設備
1 Piston (Substrate to be printed)
2
14
17 Camera (imaging means)
18
Claims (5)
前記スクリーン印刷装置は、前記被印刷体を回転可能に保持すると共に昇降可能に設けられた保持手段と、
印刷パターンが形成されて水平方向に移動可能なスクリーンメッシュを備え、前記保持手段の上方に配置された印刷手段とを有し、
前記保持手段の上昇により前記被印刷体を前記スクリーンメッシュに接触させた状態で、前記保持手段により前記被印刷体を回転させながら、前記印刷手段により前記スクリーンメッシュを水平方向に移動させて前記被印刷体の前記表面にスクリーン印刷を施し、
前記検査装置は、前記スクリーンメッシュの下方に配置されて前記被印刷体の前記表面に施されたスクリーン印刷部とその周辺の少なくとも一方を撮像する撮像手段と、
前記スクリーンメッシュの下方に配置されて前記被印刷体の前記とその周辺の少なくとも一方に光を照射する光源とを有し、
前記保持手段の下降により前記被印刷体を前記撮像手段により撮像可能な位置に位置付けた状態で、前記保持手段により前記被印刷体を回転させて前記撮像手段により前記被印刷体の前記スクリーン印刷部とその周辺の少なくとも一方を撮像し、この撮像した画像を解析して前記スクリーン印刷部とその周辺の少なくとも一方の良否を判定し検査するよう構成されたことを特徴とする曲面印刷・検査設備。 A screen printing device for performing screen printing on the surface of the substrate to be printed having a curved surface, and an inspection device for inspecting at least one of the screen printing portion of the surface and its periphery,
The screen printing apparatus is configured to hold the printing body in a rotatable manner and to hold the printing medium up and down.
Comprising a screen mesh formed with a printing pattern and movable in the horizontal direction, and having a printing means disposed above the holding means,
While the printing medium is in contact with the screen mesh by the raising of the holding means, the screen mesh is moved in the horizontal direction by the printing means while rotating the printing medium by the holding means. Screen printing on the surface of the printed body,
The inspection apparatus includes an imaging unit that is arranged below the screen mesh and images at least one of a screen printing unit that is applied to the surface of the substrate to be printed and its periphery;
A light source that is disposed below the screen mesh and that irradiates at least one of the periphery of the substrate and its periphery;
The screen printing unit of the printing body is rotated by the imaging unit by rotating the printing body by the holding unit in a state where the printing body is positioned at a position where the imaging unit can be imaged by the lowering of the holding unit. A curved surface printing / inspection facility configured to take an image of at least one of the screen and the periphery thereof and analyze the captured image to determine whether or not the screen printing unit and at least one of the periphery thereof are inspected.
前記被印刷体を前記保持手段により回転可能に保持する工程と、
前記保持手段の上方に配置された前記印刷手段の、印刷パターンが形成されたスクリーンメッシュに前記被印刷体を接触させるまで、前記保持手段を上昇させる工程と、
前記保持手段により前記被印刷体を回転させながら、前記印刷手段により前記スクリーンメッシュを水平方向に移動させて前記被印刷体の前記表面にスクリーン印刷を施す工程と、
前記スクリーンメッシュの下方に配置された前記撮像手段により撮像可能な位置に、前記被印刷体を位置付けるべく前記保持手段を下降させる工程と、
前記スクリーンメッシュの下方に配置された前記光源から前記被印刷体の前記スクリーン印刷部とその周辺の少なくとも一方に光を照射しつつ、前記保持手段により前記被印刷体を回転させて前記撮像手段により前記スクリーン印刷部とその周辺の少なくとも一方を撮像する工程と、
前記撮像手段により撮像した画像を解析して前記スクリーン印刷部とその周辺の少なくとも一方の良否を判定し検査する工程と、を有することを特徴とする曲面印刷・検査方法。 A screen printing apparatus including a holding unit and a printing unit performs screen printing on the surface of a printing medium having a curved surface, and an inspection apparatus including an imaging unit and a light source includes the screen printing unit on the surface and the surface printing unit. A curved surface printing / inspection method for inspecting at least one of the surroundings,
A step of rotatably holding the substrate to be printed by the holding means;
Raising the holding means until the printing body is brought into contact with a screen mesh on which a printing pattern is formed, of the printing means arranged above the holding means;
A step of performing screen printing on the surface of the printing medium by moving the screen mesh horizontally by the printing means while rotating the printing medium by the holding means;
Lowering the holding means to position the substrate to be printed at a position where it can be imaged by the imaging means arranged below the screen mesh;
While irradiating at least one of the screen printing portion of the printed material and its periphery from the light source arranged below the screen mesh, the imaged device rotates the printed material by the holding device. Imaging at least one of the screen printing unit and its periphery;
A curved surface printing / inspection method comprising: analyzing an image picked up by the image pickup means to determine whether or not at least one of the screen printing unit and its periphery is good and bad.
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