JP2018176230A - 金属製品の製造方法及び金属製品 - Google Patents
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Abstract
Description
a:セルの一辺の長さ
b:マーク用レーザビームのパルス直径
n:セル一つあたりのマーク用レーザビームの走査本数
と定義した場合に、式1を満たすように各セルにマーク用レーザビームが照射される。
b×n/a≧0.5 ・・・(1)
[1]本実施形態の一つの例に係る金属製品の製造方法は、下地用レーザビームを金属部材の表面に照射しつつ所定の第1の方向に沿って走査することを複数列繰り返して、金属部材の表面に下地領域を形成する第1の工程と、マーク用レーザビームを金属部材の表面に照射しつつ所定の第2の方向に沿って走査することを複数列繰り返してマーキングを形成する第2の工程とを含む。第2の方向は第1の方向と異なる。下地領域及びマーキングの組み合わせにより所定模様をなす識別コードが構成される。
a:セルの一辺の長さ
b:マーク用レーザビームのパルス直径
n:セル一つあたりのマーク用レーザビームの走査本数
と定義した場合に、式2を満たすように各セルにマーク用レーザビームが照射されてもよい。
b×n/a≧0.5 ・・・(2)
この場合、マーキングを構成する一つのセルの面積に対する第2のレーザビームの照射総面積の割合、すなわち一つのセルに対する第2のレーザビームによる塗りつぶし率(以下、単に「塗りつぶし率」ということがある。)が、50%以上である。そのため、各セルの塗りつぶし率が比較的大きいので、マーキングと下地領域との間でのコントラストがよりいっそう向上する。その結果、識別コードの読み取り性をよりいっそう高めることが可能となる。
b×n/a≧1 ・・・(3)
この場合、塗りつぶし率が100%以上となる。そのため、各セルの塗りつぶし率が十分大きいので、マーキングと下地領域との間でのコントラストが極めて向上する。その結果、識別コードの読み取り性を極めて高めることが可能となる。
a:セルの一辺の長さ
b:マーク用レーザビームのパルス直径
n:セル一つあたりのマーク用レーザビームの走査本数
と定義した場合に、式4を満たすように各セルにマーク用レーザビームが照射される。
b×n/a≧0.5 ・・・(4)
b×n/a≧1 ・・・(5)
この場合、上記第5項に係る方法と同様の作用効果が得られる。
以下に、本開示に係る実施形態の一例について、図面を参照しつつより詳細に説明する。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
まず、図1及び図2を参照して、金属製品の一例である回転子積層鉄心1の構成について説明する。回転子積層鉄心1は、回転子(ロータ)の一部である。回転子は、回転子積層鉄心1に端面板及びシャフト(共に図示せず)が取り付けられてなる。回転子積層鉄心1は、図1に示されるように、積層体2(金属部材)と、カシメ部3と、識別コード10とを備える。
図1に示されるように、積層体2の表面2b(上面又は下面)、すなわち、積層体2の最上層又は最下層をなす打抜部材Wの外表面には、一つの識別コード10が設けられている。識別コード10は、当該識別コード10を備える回転子積層鉄心1の個体(例えば、品種、製造日時、使用材料、製造ライン等)を識別するための個体情報を保持する機能を有する。識別コード10は、明模様と暗模様との組み合わせにより当該個体情報を保持することができれば特に限定されず、例えば、バーコードであってもよいし、二次元コードであってもよい。二次元コードとしては、例えば、QRコード(登録商標)、DataMatrix、Vericode等であってもよい。識別コード10は、図3に詳しく示されるように、下地領域12と、黒色マーキング14とで構成されている。識別コード10は、これらの下地領域12及び黒色マーキング14の組み合わせにより、所定模様をなしている。
続いて、積層体2に識別コード10を形成する方法、すなわち回転子積層鉄心1の製造方法を説明する。まず、帯状の金属板である電磁鋼板(被加工板)から打抜部材Wを打ち抜きつつ積層することで、積層体2を形成する。
a:セル16の一辺の長さ
b:マーク用レーザビームのパルス直径
n:セル16一つあたりのマーク用レーザビームの走査本数
と定義した場合に、式6を満たすように、特定された各セル16にマーク用レーザビームを照射してもよい。
b×n/a≧0.5 ・・・(6)
式6が満たされる場合とは、セル16の面積a2に対するマーク用レーザビームの照射面積a×b×n(a×b×n/a2)が0.5以上である場合である。そのため、式6が満たされる場合の各黒色セル16bの塗りつぶし率は50%以上となる(塗りつぶし率が57%程度の例として図6(b)を参照)。そのため、各黒色セル16bの塗りつぶし率が比較的大きいので、黒色マーキング14と下地領域12との間でのコントラストがよりいっそう向上する。従って、識別コード10の読み取り性をよりいっそう高めることが可能となる。
b×n/a≧1 ・・・(7)
b×n/a≧2 ・・・(8)
b×n/a≧3 ・・・(9)
式7が満たされる場合、各黒色セル16bの塗りつぶし率は100%以上となる(塗りつぶし率が100%程度の例として図6(a)を参照)。式8が満たされる場合、各黒色セル16bの塗りつぶし率は200%以上となる。式9が満たされる場合、各黒色セル16bの塗りつぶし率は300%以上となる(塗りつぶし率が300%程度の例として図6(c)を参照)。これらの場合、各黒色セル16bの塗りつぶし率が十分大きいので、黒色マーキング14と下地領域12との間でのコントラストが極めて向上する。従って、識別コード10の読み取り性を極めて高めることが可能となる。
続いて、識別コード10の読取方法について説明する。識別コード10は、例えば図9に示される読取装置20を用いて読み取られる。読取装置20は、搬送コンベア22と、読取用のカメラ24と、コントローラ26とを備える。
以上のような本実施形態では、まず積層体2の表面2bに下地領域12を形成し、その後、下地領域12内に黒色マーキング14を形成している。これにより、黒色マーキング14と下地領域12との組み合わせからなる識別コード10が積層体2の表面2bに形成された回転子積層鉄心1が得られる。そのため、表面2bが均一化された下地領域12内に黒色マーキング14が存在することとなる。従って、黒色マーキング14と下地領域12との間でのコントラストが向上する。その結果、識別コード10の読み取り性を高めることが可能となる。
以上、本開示に係る実施形態について詳細に説明したが、本発明の要旨の範囲内で種々の変形を上記の実施形態に加えてもよい。例えば、識別コード10は、下地領域12及び黒色マーキング14の組み合わせによって構成されていればよい。すなわち、上記の実施形態のように、下地領域12上に黒色マーキング14が形成されていてもよい。あるいは、下地領域12と黒色マーキング14とが互いに重なり合わないように形成されていてもよい。ただし、下地用レーザビーム及びマーク用レーザビームの照射誤差により生ずる下地領域12と黒色マーキング14との多少の重なり合いは許容される。
Claims (19)
- 下地用レーザビームを金属部材の表面に照射しつつ所定の第1の方向に沿って走査することを複数列繰り返して、前記金属部材の表面に下地領域を形成する第1の工程と、
マーク用レーザビームを前記金属部材の表面に照射しつつ所定の第2の方向に沿って走査することを複数列繰り返してマーキングを形成する第2の工程とを含み、
前記第2の方向は前記第1の方向と異なり、
前記下地領域及び前記マーキングの組み合わせにより所定模様をなす識別コードが構成される、金属製品の製造方法。 - 前記第2の工程では、前記第1の工程で形成された前記下地領域上に前記マーク用レーザビームを照射することにより前記マーキングを形成する、請求項1に記載の方法。
- 前記下地領域と前記マーキングとはそれぞれ、互いに重ならない領域に形成される、請求項1に記載の方法。
- 前記第2の方向は前記第1の方向と交差している、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記下地用レーザビーム及び前記マーク用レーザビームはそれぞれパルス状のレーザ光であり、
前記下地用レーザビームは、前記第1の方向においてスポット径以下の送りピッチで且つ列方向においてスポット径以下の配列ピッチで走査され、
前記マーク用レーザビームは、前記第2の方向においてスポット径以下の送りピッチで且つ列方向において所定の配列ピッチで走査される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。 - 前記マーキングは、正方形状を呈する複数のセルの組み合わせによって構成されており、
前記第2の工程では、パラメータa,b,nをそれぞれ、
a:前記セルの一辺の長さ
b:前記マーク用レーザビームのパルス直径
n:前記セル一つあたりの前記マーク用レーザビームの走査本数
と定義した場合に、式1を満たすように前記各セルに前記マーク用レーザビームが照射される、請求項5に記載の方法。
b×n/a≧0.5 ・・・(1) - 前記第2の工程では、式2を満たすように前記各セルに前記マーク用レーザビームが照射される、請求項6に記載の方法。
b×n/a≧1 ・・・(2) - 前記マーキングは、前記マーク用レーザビームにより前記金属部材の表面が酸化してなる黒色マーキングである、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- パルス状のレーザ光であるマーク用レーザビームを金属部材の表面に照射しつつ所定の第1の方向に沿って走査することを複数列繰り返してマーキングを形成する第1の工程を含み、
前記マーク用レーザビームは、前記第1の方向においてスポット径以下の送りピッチで且つ列方向において所定の配列ピッチで走査され、
前記マーキングは、正方形状を呈する複数のセルの組み合わせによって構成されており、
前記第1の工程では、パラメータa,b,nをそれぞれ、
a:前記セルの一辺の長さ
b:前記マーク用レーザビームのパルス直径
n:前記セル一つあたりの前記マーク用レーザビームの走査本数
と定義した場合に、式3を満たすように前記各セルに前記マーク用レーザビームが照射される、金属製品の製造方法。
b×n/a≧0.5 ・・・(3) - 前記第1の工程では、式4を満たすように前記各セルに前記マーク用レーザビームが照射される、請求項9に記載の方法。
b×n/a≧1 ・・・(4) - 前記第1の工程の前に、下地用レーザビームを前記金属部材の表面に照射しつつ所定の第2の方向に沿って走査することを複数列繰り返して、前記金属部材の表面に下地領域を形成する第2の工程をさらに含み、
前記下地領域及び前記マーキングの組み合わせにより所定模様をなす識別コードが構成され、
前記第1の工程では、前記マーク用レーザビームを前記下地領域上に照射する、請求項9又は10に記載の方法。 - 下地用レーザビームを、前記金属部材の表面に照射しつつ所定の第2の方向に沿って走査することを複数列繰り返して、前記金属部材の表面に下地領域を形成する第2の工程をさらに含み、
前記下地領域及び前記マーキングの組み合わせにより所定模様をなす識別コードが構成され、
前記下地領域と前記マーキングとはそれぞれ、互いに重ならない領域に形成される、請求項9又は10に記載の方法。 - 前記第1の方向は前記第2の方向と交差している、請求項11又は12に記載の方法。
- 前記下地用レーザビームは、パルス状のレーザ光であり、前記第2の方向においてスポット径以下の送りピッチで且つ列方向においてスポット径以下の配列ピッチで走査される、請求項11〜13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記マーキングは、前記マーク用レーザビームにより前記金属部材の表面が酸化してなる黒色マーキングである、請求項9〜14のいずれか一項に記載の方法。
- 下地領域及びマーキングの組み合わせにより所定模様をなす識別コードが金属部材の表面に形成された金属製品であって、
前記下地領域は、所定の第1の方向に沿って延びるレーザ溝が複数列並んで構成されており、
前記マーキングは、前記第1の方向とは異なる所定の第2の方向に沿って延びるレーザ溝が複数列並んで構成されている、金属製品。 - 前記第2の方向は前記第1の方向と交差している、請求項16に記載の金属製品。
- 前記下地領域は、前記第1の方向においてパルス痕がスポット径以下の送りピッチで並び且つ列方向においてパルス痕がスポット径以下の配列ピッチで並んで構成されており、
前記マーキングは、前記第2の方向においてパルス痕がスポット径以下の送りピッチで並び且つ列方向においてパルス痕が所定の配列ピッチで並んで構成されている、請求項17に記載の金属製品。 - 前記マーキングは、前記金属部材の表面が酸化してなる黒色マーキングである、請求項16〜18のいずれか一項に記載の金属製品。
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