JP2020138211A - 印字装置および印字方法 - Google Patents
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Abstract
Description
<レーザ印字装置の構成>
図1および図2は、実施の形態1に係る印字装置の全体構成を示す図である。図1は実施の形態1に係る印字装置の上面図であり、図2は実施の形態1に係る印字装置の正面図である。
図1および図2に戻って、制御装置10は、搬送シャトル2、固定チャック3、レーザ変位計4、視覚センサ5、レーザマーカ6、Z軸アクチュエータ7およびY軸アクチュエータ8の各々と通信可能に接続される。制御装置10は、これらの機器との間でデータを遣り取りすることにより、印字装置100全体を制御するように構成される。
図5は、制御装置10のハードウェア構成を示すブロック図である。
図6は、制御装置10の機能的構成を概略的に示すブロック図である。
WD補正部40は、視覚センサ5およびレーザマーカ6のマーカヘッド60のワーキングディスタンスを補正する。具体的には、WD補正部40は、レーザ変位計4から通信部22を介してワーク1の印字面のZ軸方向の位置の測定値を受信する。WD補正部40は、受信した測定値に基づいて、視覚センサ5およびレーザマーカ6の各々のワーキングディスタンスを測定する。視覚センサ5のワーキングディスタンスは、撮像部5aのレンズのワーク1側の面とワーク1の印字面との間の距離である。マーカヘッド60のレンズのワーク1側の面とワーク1の印字面との間の距離である。
図6に戻って、印字箇所補正部42は、視覚センサ5から通信部22を介して、ワーク1ごとの実際の印字箇所9の検出位置を示す信号を受信する。印字箇所補正部42は、受信した信号に基づいて、ワーク1ごとに印字箇所を補正する。
異物除去処理部44は、ワーク1にキャラクタを印字する処理の前処理として、ワーク1の印字面に付着している異物(粉塵、汚れ、酸化物など)を除去する処理を行なうように構成される。具体的には、印字のために用いるレーザビームよりもパワーの小さいレーザビームを印字面に走査させることにより、印字面に付着している異物を溶融または蒸発させる。
検査部46は、視覚センサ5により取得された画像データに基づいて、印字後のワーク1の外観検査を行なう。検査部46は、通信部を介して画像データを受信すると、印字後のワーク1の撮像画像を表示部24に表示する。また、検査部46は、視覚センサ5の画像処理部5bによる画像処理に基づいて、ワーク1の印字箇所9にキャラクタが正常に印字されているか否かを判定し、判定結果を表示部24に表示する。
次に、実施の形態1に係る印字装置100の動作について説明する。
実施の形態1では、ワーク1が正規の姿勢で固定されておらず、実際の印字箇所9aが予め設定されている印字箇所9の基準位置から変位している場合に、その変位量に応じて印字箇所9を補正する構成について説明した。
次に、実施の形態2に係る印字装置100の動作について説明する。
上述した実施の形態1および2では、印字箇所がXY平面に平行な面であるワークの印字方法について説明したが、本発明に係る印字装置は、印字面がXY平面に平行な面でないワークの印字にも適用することができる。実施の形態3では、ワーク1の印字箇所9が球面形状を有する場合における印字方法について説明する。
Claims (10)
- ワークの表面上でレーザビームを走査させることにより、前記ワークの表面に設定された印字箇所にキャラクタを印字するレーザマーカと、
前記レーザマーカを制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記ワークの表面に、平面視において前記印字箇所と重なるように処理箇所を設定するとともに、前記処理箇所をレーザビームで走査することにより、前記印字箇所に付着した異物を除去する異物除去処理を実行し、かつ、
前記異物除去処理が施された前記印字箇所をレーザビームで走査することにより、前記キャラクタを印字する印字処理を実行する、印字装置。 - 前記制御装置は、前記処理箇所の面積が前記印字箇所の面積以上となるように、前記処理箇所を設定する、請求項1に記載の印字装置。
- 前記制御装置は、前記異物除去処理に使用するレーザビームのパワーが前記印字処理に使用するレーザビームのパワーよりも小さくなるように、前記レーザマーカを制御する、請求項1または2に記載の印字装置。
- 前記ワークの表面は、前記キャラクタを印字可能な印字可能領域を有しており、
前記ワークの表面を撮像するように構成された視覚センサをさらに備え、
前記異物除去処理の前に、前記制御装置は、
前記視覚センサによる撮像画像に基づいて、前記ワークの前記印字可能領域を検出し、
前記印字可能領域から前記印字箇所がはみ出す場合には、前記印字可能領域内に収まるように前記印字箇所を相似形状で縮小し、かつ、
前記印字可能領域内において、平面視において前記印字箇所と重なるように前記処理箇所を設定する、請求項1から3のいずれか1項に記載の印字装置。 - レーザビームの光軸方向における前記印字箇所の変位を測定するための変位計をさらに備え、
前記異物除去処理の前に、前記制御装置は、
前記変位計の測定値に基づいて、前記視覚センサおよび前記レーザマーカの各々と前記印字箇所との間のワーキングディスタンスを測定するとともに、
基準値に対する前記ワーキングディスタンスの測定値の偏差が零となるように、前記視覚センサおよび前記レーザマーカの各々のワーキングディスタンスを補正する、請求項4に記載の印字装置。 - 前記異物除去処理の前に、前記制御装置は、
前記視覚センサによる撮像画像に基づいて、レーザビームの光軸に垂直な方向における前記印字箇所の現在位置を取得し、
前記印字箇所の基準位置からの前記現在位置の変位量に基づいて、前記印字箇所を補正し、
前記ワークの表面に、平面視において補正した前記印字箇所と重なるように前記処理箇所を設定する、請求項5に記載の印字装置。 - 前記ワークを前記レーザマーカに搬送するための搬送シャトルをさらに備え、
前記視覚センサは、前記ワークの搬送方向に沿って前記レーザマーカの上流側に設置され、
前記変位計は、前記搬送方向に沿って前記視覚センサの上流側に設置される、請求項5または6に記載の印字装置。 - ワークの表面上でレーザビームを走査させることにより、前記ワークの表面に設定された印字箇所にキャラクタを印字するレーザマーカと、
前記ワークの表面を撮像するように構成された視覚センサと、
前記レーザマーカを制御する制御装置とを備え、
前記ワークの表面は、前記キャラクタを印字可能な印字可能領域を有しており、
前記キャラクタを印字する印字処理の前に、前記制御装置は、
前記視覚センサによる撮像画像に基づいて、前記ワークの前記印字可能領域を検出し、
前記印字可能領域から前記印字箇所がはみ出す場合には、前記印字可能領域内に収まるように、前記印字箇所のサイズを縮小する、印字装置。 - ワークの表面上でレーザビームを走査させることにより、前記ワークの表面に設定された印字箇所にキャラクタを印字する印字方法であって、
前記ワークの表面に、平面視において前記印字箇所と重なるように処理箇所を設定するステップと、
前記処理箇所をレーザビームで走査することにより、前記印字箇所に付着した異物を除去するステップと、
前記異物が除去された前記印字箇所をレーザビームで走査することにより、前記キャラクタを印字するステップとを備える、印字方法。 - ワークの表面上でレーザビームを走査させることにより、前記ワークの表面に設定された印字箇所にキャラクタを印字する印字方法であって、
前記ワークの表面は、前記キャラクタを印字可能な印字可能領域を有しており、
視覚センサによる前記ワークの表面の撮像画像に基づいて、前記ワークの前記印字可能領域を検出するステップと、
前記印字可能領域から前記印字箇所がはみ出す場合には、前記印字可能領域内に収まるように、前記印字箇所のサイズを縮小するステップと、
縮小された前記印字箇所をレーザビームで走査することにより、前記キャラクタを印字するステップとを備える、印字方法。
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CN114833458A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-08-02 | 恒玄科技(上海)股份有限公司 | 一种预防激光灼烧芯片的打印方法、装置及打印机 |
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JP2008030091A (ja) * | 2006-07-28 | 2008-02-14 | Keyence Corp | レーザ加工装置、レーザ加工条件設定装置、レーザ加工方法、レーザ加工条件設定方法、レーザ加工条件設定プログラム、コンピュータで読み取り可能な記録媒体及び記録した機器 |
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CN114833458B (zh) * | 2022-04-29 | 2023-09-08 | 恒玄科技(上海)股份有限公司 | 一种预防激光灼烧芯片的打印方法、装置及打印机 |
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