JP2009214141A - Laser marker device - Google Patents

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洋一 森
Kazuo Hayashi
和男 林
Kyoji Sakamoto
恭志 坂本
Toshio Suzuki
敏男 鈴木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser marker device capable of preventing any printing mistake. <P>SOLUTION: The laser marker device 100 having a turntable 20 with a workpiece 8 placed thereon, and a laser marker 1 for performing the printing by applying laser beam to the surface of the workpiece 8 on the turntable 20 determines, by using a personal computer 50, whether the printing is performed on the surface of the workpiece 8 based on the output of a CCD camera 6B for picking up an image of the surface of the workpiece 8 after performing the printing. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明はレーザマーカ装置に関する。   The present invention relates to a laser marker device.

従来、ワークの表面に印字するレーザマーカ装置が知られている。このレーザマーカ装置では、ターンテーブル上に載置されたワークの表面にレーザビームを照射して、その表面に２次元バーコード等を直接付す。   Conventionally, a laser marker device that prints on the surface of a workpiece is known. In this laser marker device, the surface of a work placed on a turntable is irradiated with a laser beam, and a two-dimensional barcode or the like is directly attached to the surface.

しかし、上記レーザマーカ装置には次のような問題があった。   However, the laser marker device has the following problems.

後工程で印字ミスが見つかり、それが良品率を下げる一因となっていた。   A printing error was found in the subsequent process, which contributed to a reduction in the yield rate.

また、作業者がワークを保持するワークホルダにワークを取り付けるのを忘れたり、ワークを押えるワーク押さえをワークホルダに正しく取り付けなかったりしたために、印字ミスが発生することもあった。   Further, a printing error may occur because the operator forgets to attach the work to the work holder that holds the work or the work holder that holds the work is not correctly attached to the work holder.

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は印字ミスを防止することができるレーザマーカ装置を提供することである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a laser marker device capable of preventing a printing error.

上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、ワークを載置するターンテーブルと、このターンテーブル上のワークの表面にレーザビームを照射して印字するレーザマーカとを備えたレーザマーカ装置において、前記レーザマーカで印字をした後に、前記ワークの表面を撮像する印字検出用撮像手段と、この印字検出用撮像手段の出力に基づいて前記印字結果を判定する印字判定手段とを備えていることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a laser marker device comprising: a turntable on which a work is placed; and a laser marker that irradiates and prints a laser beam on the surface of the work on the turntable. A print detection imaging means for imaging the surface of the workpiece after printing with a laser marker, and a print determination means for determining the print result based on an output of the print detection imaging means. To do.

請求項２に記載の発明は、請求項１記載のレーザマーカ装置において、前記印字検出用撮像手段がＣＣＤカメラであることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the laser marker device according to the first aspect, the print detecting imaging means is a CCD camera.

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２記載のレーザマーカ装置において、前記ワークの表面に付けられた印字を横方向から照明する照明手段を備えていることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the laser marker device according to the first or second aspect of the present invention, the laser marker device further includes illumination means for illuminating a print attached to the surface of the workpiece from a lateral direction.

請求項４に記載の発明は、請求項３記載のレーザマーカ装置において、前記照明手段はＬＥＤランプを有することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the laser marker device according to the third aspect, the illumination unit includes an LED lamp.

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項記載のレーザマーカ装置において、前記ターンテーブルを連続的又は間欠的に駆動するための駆動手段を有することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the laser marker device according to any one of the first to fourth aspects of the present invention, the laser marker device further includes a driving unit for driving the turntable continuously or intermittently.

請求項６に記載の発明は、請求項５記載のレーザマーカ装置において、前記駆動手段はサーボモータ又はパルスモータを有することを特徴とする。   A sixth aspect of the present invention is the laser marker apparatus according to the fifth aspect, wherein the driving means includes a servo motor or a pulse motor.

請求項７に記載の発明は、ワークを載置するターンテーブルと、このターンテーブル上のワークの表面にレーザビームを照射して印字するレーザマーカとを備えたレーザマーカ装置において、前記レーザマーカで印字をする前に、前記ターンテーブル上の前記ワークを検出するワーク検出手段と、このワーク検出手段の出力に基づいて前記ワークの有無を判定するワーク判定手段とを備えていることを特徴とする。   The invention according to claim 7 is a laser marker device comprising a turntable on which a work is placed and a laser marker that irradiates and prints a laser beam on the surface of the work on the turntable, and printing is performed with the laser marker. Before, it is characterized by comprising a workpiece detection means for detecting the workpiece on the turntable, and a workpiece determination means for determining the presence or absence of the workpiece based on the output of the workpiece detection means.

請求項８に記載の発明は、請求項７記載のレーザマーカ装置において、前記ワーク判定手段は、前記ワークが前記ターンテーブル上の所定範囲からずれているか否かを判定することを特徴とする。   The invention according to claim 8 is the laser marker device according to claim 7, wherein the work determination means determines whether or not the work is deviated from a predetermined range on the turntable.

請求項９に記載の発明は、請求項７又は８記載のレーザマーカ装置において、前記ワーク検出手段がＣＣＤカメラであることを特徴とする。   According to a ninth aspect of the present invention, in the laser marker device according to the seventh or eighth aspect, the work detection means is a CCD camera.

この発明によれば印字ミスを防止することができる。   According to the present invention, printing errors can be prevented.

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１はこの発明の一実施形態に係るレーザマーカ装置１００の主要部を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing a main part of a laser marker device 100 according to an embodiment of the present invention.

レーザマーカ装置１００は、ターンテーブル２０上に載置されたワーク８の表面に印字するための装置である。   The laser marker device 100 is a device for printing on the surface of the workpiece 8 placed on the turntable 20.

レーザマーカ装置１００は、ターンテーブル２０等が収容されるターンテーブル部２と、ターンテーブル２０上のワーク８の表面にレーザビームを照射して印字するレーザマーカ１と、コントローラ部４（図示せず）と、レーザマーカ装置１００の動作を制御するパーソナルコンピュータ（以下パソコンという）５０とからなる。   The laser marker device 100 includes a turntable unit 2 in which the turntable 20 and the like are accommodated, a laser marker 1 that irradiates and prints a laser beam on the surface of the work 8 on the turntable 20, and a controller unit 4 (not shown). And a personal computer (hereinafter referred to as a personal computer) 50 for controlling the operation of the laser marker device 100.

レーザマーカ１はレーザマーカ用コントローラ（図示せず）を介してパソコン５０に接続されている。レーザマーカ用コントローラはパソコン５０からの指示に基づいてワーク８の表面に対するレーザマーカ１の印字動作を制御する。   The laser marker 1 is connected to the personal computer 50 via a laser marker controller (not shown). The laser marker controller controls the printing operation of the laser marker 1 on the surface of the workpiece 8 based on an instruction from the personal computer 50.

ターンテーブル部２は、ワーク８を載置するターンテーブル２０と、ターンテーブル２０上のワーク８を撮像するためのワーク検出用ＣＣＤカメラ（ワーク検出手段）６Ａと、ワーク８の表面に付けられた印字１０（図７参照）を撮像するための印字検出用ＣＣＤカメラ（印字検出用撮像手段）６Ｂと、ワーク８の表面の印字１０を横方向から照明するための照明部（照明手段）７と、ターンテーブル２０を連続的又は間欠的に駆動するための駆動部（駆動手段）３０とを備えている。   The turntable 2 is attached to the surface of the work 8, a turntable 20 on which the work 8 is placed, a work detection CCD camera (work detection means) 6 A for imaging the work 8 on the turntable 20. A print detection CCD camera (print detection imaging means) 6B for imaging the print 10 (see FIG. 7), and an illumination unit (illumination means) 7 for illuminating the print 10 on the surface of the work 8 from the lateral direction. And a drive unit (drive means) 30 for driving the turntable 20 continuously or intermittently.

ワーク検出用カメラ６Ａ及び印字検出用カメラ６Ｂはそれぞれワーク８が所定位置に来たときにワーク８の表面に対して対向するように配置される。   The workpiece detection camera 6A and the print detection camera 6B are arranged so as to face the surface of the workpiece 8 when the workpiece 8 comes to a predetermined position.

照明部７は、ワーク８の素材（樹脂や金属）の色が暗いときや印字１０の周辺部の色と印字１０の色とが同系色のとき、ワーク８の表面に光を照射してワーク８の表面に付けられた印字１０を印字検出用ＣＣＤカメラ６Ｂで認識し易くするための装置である。照明部７はＬＥＤランプ７ＡとＬＥＤランプ７Ａに電力を供給するＬＥＤ電源７Ｂとで構成される。ＬＥＤ電源７Ｂはパソコン５０からの指示に基づいてＬＥＤランプ７Ａの点灯を制御する。なお、ＬＥＤランプ７Ａは長寿命、高輝度、小電力、調光・点滅が自在等の特長を有する。   The illumination unit 7 irradiates the surface of the workpiece 8 with light when the color of the material (resin or metal) of the workpiece 8 is dark or when the color of the peripheral portion of the print 10 and the color of the print 10 are similar colors. 8 is a device for facilitating recognition of the print 10 attached to the surface 8 by the CCD camera 6B for print detection. The illumination unit 7 includes an LED lamp 7A and an LED power source 7B that supplies power to the LED lamp 7A. The LED power source 7B controls the lighting of the LED lamp 7A based on an instruction from the personal computer 50. The LED lamp 7A has features such as long life, high brightness, low power, dimming and blinking.

駆動部３０はターンテーブル回転用サーボモータ（以下サーボモータという）３０Ａとサーボモータ３０Ａを駆動するターンテーブル回転用サーボモータドライバ（以下サーボモータドライバという）３０Ｂとで構成される。サーボモータ３０Ａの回転軸はターンテーブル２０の駆動軸（図示せず）に連結されている。サーボモータドライバ３０Ｂはパソコン５０からの指示に基づいてサーボモータ３０Ａへ供給する電流のオン・オフを行い、ターンテーブル２０の回転を制御する。サーボモータ３０Ａの動作状態は図示しない検出手段で検出され、その検出信号はサーボモータ３０Ａからサーボモータドライバ３０Ｂへフィードバックされる。なお、サーボモータ３０Ａに代えてパルスモータを用いてもよい。   The drive unit 30 includes a turntable rotating servomotor (hereinafter referred to as a servomotor) 30A and a turntable rotating servomotor driver (hereinafter referred to as a servomotor driver) 30B that drives the servomotor 30A. The rotation shaft of the servo motor 30A is connected to a drive shaft (not shown) of the turntable 20. The servo motor driver 30B turns on and off the current supplied to the servo motor 30A based on an instruction from the personal computer 50, and controls the rotation of the turntable 20. The operating state of the servo motor 30A is detected by a detection means (not shown), and the detection signal is fed back from the servo motor 30A to the servo motor driver 30B. A pulse motor may be used instead of the servo motor 30A.

パソコン５０は、レーザマーカ用コントローラ（レーザマーカ１）、ワーク検出用ＣＣＤカメラ６Ａ、印字検出用ＣＣＤカメラ６Ｂ、照明部７及び駆動部３０に接続され、レーザマーカ１等の動作を制御する。なお、パソコン５０は、図示しない演算処理や制御を行うＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により構成される記憶部、ワーク検出用ＣＣＤカメラ６Ａ、印字検出用ＣＣＤカメラ６Ｂで撮像された画像を表示するモニタ等を備えている。ＲＯＭにはＣＰＵを動作させて下記の判定を行うための制御プログラムが記憶されており、ＲＡＭは一時的にデータを記憶する作業領域として使用される。   The personal computer 50 is connected to the laser marker controller (laser marker 1), the work detection CCD camera 6A, the print detection CCD camera 6B, the illumination unit 7 and the drive unit 30, and controls the operation of the laser marker 1 and the like. The personal computer 50 includes a storage unit including a CPU, ROM, RAM, and the like that perform arithmetic processing and control (not shown), a monitor that displays an image captured by the work detection CCD camera 6A, and the print detection CCD camera 6B. It has. The ROM stores a control program for operating the CPU to make the following determination, and the RAM is used as a work area for temporarily storing data.

パソコン５０はワーク検出用ＣＣＤカメラ６Ａで取得された画像に基づいてワーク８の有無及びワーク８の位置ずれを判定するワーク判定手段として機能する。また、パソコン５０は印字検出用ＣＣＤカメラ６Ｂで取得された画像に基づいて印字１０の有無等を含む印字結果を判定する印字判定手段として機能する。   The personal computer 50 functions as a work determination unit that determines the presence / absence of the work 8 and the positional deviation of the work 8 based on the image acquired by the work detection CCD camera 6A. In addition, the personal computer 50 functions as a print determination unit that determines a print result including the presence or absence of the print 10 based on the image acquired by the print detection CCD camera 6B.

ワーク８の有無の判定は例えば以下のように行われる。   The presence / absence of the workpiece 8 is determined as follows, for example.

まず、作業開始前に予めターンテーブル２０上の正しい場所に載置されたワーク８を撮像し、その画像中のワーク８を含む所定範囲（ワーク８の有無を判定する範囲）を指定して記憶部に登録する。作業開始後、ＣＰＵは、ワーク検出用ＣＣＤカメラ６Ａで取得した画像中のワーク画像の所定範囲に対する位置に基づいてワーク８の有無やズレを判定する。このとき、ワーク検出用ＣＣＤカメラ６Ａで取得した画像中にワーク８が無いと判断したとき、ワーク８が所定範囲内に載置されていないと判定し、ワーク検出用ＣＣＤカメラ６Ａで取得した画像中のワーク８が所定範囲から食み出しているとき、ワーク８の位置がズレていると判定する。   First, before starting the work, the work 8 placed in the correct place on the turntable 20 is imaged in advance, and a predetermined range including the work 8 in the image (a range for determining the presence or absence of the work 8) is designated and stored. Register with the department. After the work is started, the CPU determines the presence / absence of the work 8 and the deviation based on the position of the work image in the image acquired by the work detection CCD camera 6A with respect to the predetermined range. At this time, when it is determined that there is no workpiece 8 in the image acquired by the workpiece detection CCD camera 6A, it is determined that the workpiece 8 is not placed within a predetermined range, and the image acquired by the workpiece detection CCD camera 6A. When the workpiece 8 is protruding from the predetermined range, it is determined that the position of the workpiece 8 is shifted.

また、印字１０の有無の判定は、例えば以下のように行われる。   The determination of the presence or absence of the print 10 is performed as follows, for example.

まず、作業開始前に予めワーク８の表面の正しい場所に付けられた印字１０を撮像し、その画像中の印字１０を含む所定範囲（印字１０の有無を判定する範囲（例えば範囲：３ｍｍ×３ｍｍ））を指定して記憶部に登録する。作業開始後、ＣＰＵは、印字検出用ＣＣＤカメラ６Ｂで取得した画像中の印字画像の所定範囲に対する位置に基づいて印字１０の有無やズレを判定する。このとき、印字検出用ＣＣＤカメラ６Ｂで取得した画像中に印字１０が無いと判断したとき、ワーク８に印字が行われなかったと判定し、印字検出用ＣＣＤカメラ６Ｂで取得した画像中の印字１０が所定範囲から食み出しているとき、印字位置がズレていると判定する。なお、印字の判定には、専用の読取装置を用いることもできるが、読取装置は高価である。   First, before starting the work, the image of the print 10 attached in advance to the correct location on the surface of the workpiece 8 is captured, and a predetermined range including the print 10 in the image (a range for determining the presence or absence of the print 10 (for example, range: 3 mm × 3 mm) )) Is specified and registered in the storage unit. After the work starts, the CPU determines the presence or deviation of the print 10 based on the position of the print image in the image acquired by the print detection CCD camera 6B with respect to the predetermined range. At this time, when it is determined that there is no print 10 in the image acquired by the print detection CCD camera 6B, it is determined that the work 8 has not been printed, and the print 10 in the image acquired by the print detection CCD camera 6B is determined. Is protruding from the predetermined range, it is determined that the printing position is misaligned. Note that a dedicated reader can be used for printing determination, but the reader is expensive.

図２、３はこの発明の一実施形態に係るレーザマーカ装置１００の斜視図であり、図１はパネルを付けた状態を示し、図２はパネルを外した状態を示す。なお、パソコン５０の図示は省略されている。   2 and 3 are perspective views of a laser marker device 100 according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a state with a panel attached, and FIG. 2 shows a state with the panel removed. In addition, illustration of the personal computer 50 is omitted.

レーザマーカ装置１００は、レーザマーカ１と、ターンテーブル部２と、コントローラ部４を収容する架台部３とを備えている。なお、パソコン５０の図示は省略されている。   The laser marker device 100 includes a laser marker 1, a turntable unit 2, and a gantry unit 3 that houses a controller unit 4. In addition, illustration of the personal computer 50 is omitted.

架台部３は箱型である。架台部３はその骨組に相当する第１のフレーム部３Ａを有し、コントローラ部４の正面に位置する面以外の面にパネル３Ｂが取り付けられている。第１のフレーム部３Ａは四角柱の複数の枠材を直方体形状に接続してなる枠３ａである。パネル３Ｂは枠３ａにビス等で取り付けられている。なお、架台部３の底面の四隅には、レーザマーカ装置１００を移動させるためのキャスタ２７と架台部３を水平にするためのアジャスタボルト２６とが設けられている。コントローラ部４にはレーザマーカ装置１００に電力を供給するための電源等が収容されている。   The gantry 3 has a box shape. The gantry 3 has a first frame 3 </ b> A corresponding to the framework, and a panel 3 </ b> B is attached to a surface other than the surface located in front of the controller 4. The first frame portion 3A is a frame 3a formed by connecting a plurality of quadrangular frame members in a rectangular parallelepiped shape. The panel 3B is attached to the frame 3a with screws or the like. In addition, casters 27 for moving the laser marker device 100 and adjuster bolts 26 for leveling the gantry 3 are provided at the four corners of the bottom surface of the gantry 3. The controller unit 4 accommodates a power source for supplying power to the laser marker device 100.

ターンテーブル２０を収容するターンテーブル部２は架台部３の上部に設けられている。ターンテーブル部２は箱型である。ターンテーブル部２はその骨組に相当する第２のフレーム部２Ａを有し、第２のフレーム部２Ａの前面には蓋２Ｃが設けられ、前面以外の面にはパネル２Ｂが取り付けられている。第２のフレーム部２Ａの前面は架台部３の上面に対して所定角度傾いている。正面から見て、蓋２Ｃの右側には蓋２Ｃを開くための取手Ｈが取り付けられ、中央部にはのぞき窓Ｗが設けられている。のぞき窓Ｗはレーザビームを遮光する材料で形成されている。なお、図示しないが、ターンテーブル部２にはレーザマーカ装置１００をオン・オフさせるためのオン・オフスイッチが設けられている。   The turntable portion 2 that accommodates the turntable 20 is provided on the upper portion of the gantry portion 3. The turntable unit 2 is box-shaped. The turntable portion 2 has a second frame portion 2A corresponding to the framework, a lid 2C is provided on the front surface of the second frame portion 2A, and a panel 2B is attached to a surface other than the front surface. The front surface of the second frame portion 2A is inclined at a predetermined angle with respect to the upper surface of the gantry portion 3. When viewed from the front, a handle H for opening the lid 2C is attached to the right side of the lid 2C, and an observation window W is provided at the center. The observation window W is formed of a material that shields the laser beam. Although not shown, the turntable unit 2 is provided with an on / off switch for turning on / off the laser marker device 100.

レーザマーカ１はターンテーブル部２の上部に設けられている。レーザマーカ１は公知のものであり、例えばＹＡＧレーザ発振器を備えている。レーザマーカ１はインクの補充が不要であり、レーザビームを細く絞ることで微小な部品に印字を付けることができるという特長がある。レーザマーカ１はケーブル２５を介してコントローラ部４に接続されている。   The laser marker 1 is provided on the upper part of the turntable unit 2. The laser marker 1 is a known one, and includes, for example, a YAG laser oscillator. The laser marker 1 does not require ink replenishment and has a feature that printing can be performed on minute parts by narrowing the laser beam. The laser marker 1 is connected to the controller unit 4 via a cable 25.

図４はターンテーブル部２を説明するための分解斜視図である。   FIG. 4 is an exploded perspective view for explaining the turntable 2.

ターンテーブル部２（図３参照）に収容されたターンテーブル２０は円板状であり、金属又は樹脂からなる。ターンテーブル２０は例えば矢印で示すように時計方向へ回転する。ターンテーブル２０の上面には複数のワークホルダ５が円周方向に等間隔に配置されている（但し、図４中には便宜上５つのワークホルダ５だけが描かれている）。ワークホルダ５には例えばＩＣパッケージ等の複数のワーク８が保持されている。   The turntable 20 accommodated in the turntable unit 2 (see FIG. 3) has a disk shape and is made of metal or resin. The turntable 20 rotates clockwise as indicated by an arrow, for example. A plurality of work holders 5 are arranged at equal intervals in the circumferential direction on the upper surface of the turntable 20 (however, only five work holders 5 are shown in FIG. 4 for convenience). The work holder 5 holds a plurality of works 8 such as IC packages.

ワーク８の上方にはワーク検出用カメラ６Ａと印字検出用カメラ６Ｂとが所定間隔をおいて配置されている。ワーク検出用カメラ６Ａ及び印字検出用カメラ６Ｂはモノクロ（白黒）画像を取得できるカメラでもカラー画像を取得できるカメラでもよい。   Above the workpiece 8, a workpiece detection camera 6A and a print detection camera 6B are arranged at a predetermined interval. The work detection camera 6 </ b> A and the print detection camera 6 </ b> B may be a camera that can acquire a monochrome (monochrome) image or a camera that can acquire a color image.

また、ターンテーブル部２には、ブラケット（図示せず）を介してＬＥＤランプ７Ａが取り付けられている。なお、ＬＥＤランプ７Ａは例えば白色光を発光するランプである。   Moreover, LED lamp 7A is attached to the turntable part 2 via a bracket (not shown). The LED lamp 7A is, for example, a lamp that emits white light.

図５はワーク検出用カメラ６Ａによってワーク８を撮像している状態を示す斜視図である。   FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the workpiece 8 is imaged by the workpiece detection camera 6A.

ターンテーブル２０が回転してワーク８がワーク有無判定位置（ワーク検出用カメラ６Ａの光軸６ａ上の位置）に送られ、ワーク検出用カメラ６Ａでワーク８が撮像される。   The turntable 20 rotates and the workpiece 8 is sent to a workpiece presence / absence determination position (a position on the optical axis 6a of the workpiece detection camera 6A), and the workpiece 8 is imaged by the workpiece detection camera 6A.

図６はレーザマーカ１によってワーク８の表面に印字している状態を示す斜視図、図７はワーク８の拡大斜視図である。   FIG. 6 is a perspective view showing a state in which the surface of the workpiece 8 is printed by the laser marker 1, and FIG. 7 is an enlarged perspective view of the workpiece 8.

ワーク有無判定工程後、ターンテーブル２０が回転してワーク８が印字位置（レーザマーカ１のレーザビーム９が照射される位置）に送られ、レーザマーカ１からレーザビーム９がワーク８の表面の所定位置に照射される（図６参照）。その結果、ワーク８の表面に印字１０が熱加工される（図７参照）。   After the workpiece presence / absence determination step, the turntable 20 rotates and the workpiece 8 is sent to a printing position (a position where the laser beam 9 of the laser marker 1 is irradiated), and the laser beam 9 from the laser marker 1 reaches a predetermined position on the surface of the workpiece 8. Irradiated (see FIG. 6). As a result, the print 10 is thermally processed on the surface of the workpiece 8 (see FIG. 7).

図８は印字検出用カメラ６Ｂによってワーク８を撮像している状態を示す斜視図である。   FIG. 8 is a perspective view showing a state in which the workpiece 8 is imaged by the print detection camera 6B.

印字工程後、ターンテーブル２０が回転してワーク８が印字判定位置（印字検出用カメラ６Ｂの光軸６ｂ上の位置）に送られ、印字検出用カメラ６Ｂでワーク８の表面の印字１０（図７参照）が撮像される。このとき、ＬＥＤランプ７Ａはワーク８の表面に付けられた印字１０に矢印７ａに示す方向（ワーク８の横方向）から照明光を照射し、印字１０に陰影を付ける。   After the printing process, the turntable 20 rotates and the workpiece 8 is sent to the printing determination position (position on the optical axis 6b of the printing detection camera 6B), and the printing 10 on the surface of the workpiece 8 (see FIG. 7) is imaged. At this time, the LED lamp 7 </ b> A irradiates the print 10 attached to the surface of the work 8 with illumination light from the direction indicated by the arrow 7 a (the lateral direction of the work 8), and shades the print 10.

次に、ワーク８に対するＬＥＤランプ７Ａの照射方向の違いによる印字１０の認識し易さを説明する。   Next, the ease of recognizing the print 10 due to the difference in the irradiation direction of the LED lamp 7A with respect to the workpiece 8 will be described.

図９（ａ）はワーク８の横方向からＬＥＤランプ７Ａの照明光を照射したときの印字１０の輝度値の変化を示すグラフ、図９（ｂ）はワーク８の上方向からＬＥＤランプ７Ａの照明光を照射したときの印字１０の輝度値の変化を示すグラフである。図９（ａ）、（ｂ）において縦軸及び横軸はそれぞれ輝度値及び位置（単位：ピクセル）を示す。なお、輝度値はＲ、Ｂ、Ｇの各色を２５６（８ｂｉｔ）階調で表わしている。また、横軸で、０は印字の有無を判定する範囲の左端を示し、６３９は同範囲の右端を示す。   FIG. 9A is a graph showing a change in the luminance value of the print 10 when the illumination light of the LED lamp 7A is irradiated from the lateral direction of the work 8, and FIG. It is a graph which shows the change of the luminance value of the printing 10 when irradiated with illumination light. 9A and 9B, the vertical axis and the horizontal axis indicate the luminance value and the position (unit: pixel), respectively. The luminance value represents each color of R, B, and G with 256 (8 bits) gradation. On the horizontal axis, 0 indicates the left end of the range for determining the presence or absence of printing, and 639 indicates the right end of the same range.

ワーク８の横方向から照明光を照射したとき、印字１０の輝度値（図９（ａ）の丸で囲んだ部分１２参照）と印字１０の周辺部の輝度値との差が大きいため、コントラストが高くなる。白い部分はより白く、黒い部分はより黒く表現され、明暗がはっきりした画像になる。これに対し、ワーク８の上方向から照明光を照射したとき、印字１０の輝度値（図９（ｂ）の丸で囲んだ部分１４参照）と印字１０の周辺部の輝度値との差が小さいため、コントラストが低い、ぼやけた画像になってしまう。   When illumination light is irradiated from the lateral direction of the workpiece 8, the contrast between the brightness value of the print 10 (see the portion 12 surrounded by a circle in FIG. 9A) and the brightness value of the peripheral portion of the print 10 is large. Becomes higher. The white area is whiter and the black area is blacker, resulting in a clearer image. On the other hand, when the illumination light is irradiated from above the workpiece 8, the difference between the luminance value of the print 10 (see the circled portion 14 in FIG. 9B) and the luminance value of the peripheral portion of the print 10 is Since it is small, the contrast becomes low and the image becomes blurred.

その結果、ワーク８の上方向から照明光を照射するよりワーク８の横方向から照明光を照射する方が、印字検出用カメラ６Ｂで印字１０を認識し易くなることがわかる。   As a result, it can be seen that it is easier to recognize the print 10 by the print detection camera 6B when the illumination light is irradiated from the lateral direction of the workpiece 8 than when the illumination light is irradiated from above the workpiece 8.

次に、レーザマーカ装置１００の動作を図１０を参照して説明する。   Next, the operation of the laser marker device 100 will be described with reference to FIG.

図１０はレーザマーカ装置１００の動作を説明するフローチャートである。   FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation of the laser marker device 100.

なお、Ｓ１〜Ｓ１６は各処理ステップを示す。また、レーザマーカ装置１００は既にオン状態になっているものとする。   In addition, S1-S16 shows each process step. Further, it is assumed that the laser marker device 100 is already turned on.

蓋２Ｃを開け、ターンテーブル２０に載置されたワークホルダ５にワーク８をセットする（Ｓ１）。   The lid 2C is opened and the workpiece 8 is set on the workpiece holder 5 placed on the turntable 20 (S1).

蓋２Ｃを閉め、スタートボタンを押し、ターンテーブル２０を回転させる（Ｓ２）。   The lid 2C is closed, the start button is pressed, and the turntable 20 is rotated (S2).

ワーク８がワーク有無判定位置（ワーク検出位置）まで移動したとき、ターンテーブル２０を停止させる（Ｓ３）。   When the work 8 has moved to the work presence / absence determination position (work detection position), the turntable 20 is stopped (S3).

ワーク検出用ＣＣＤカメラ６Ａでワーク検出位置の画像を取り込む（図５参照）（Ｓ４）。ワーク検出用ＣＣＤカメラ６Ａで取り込まれた画像はモニタに表示される。   An image at the workpiece detection position is captured by the workpiece detection CCD camera 6A (see FIG. 5) (S4). The image captured by the work detection CCD camera 6A is displayed on the monitor.

ワーク検出用ＣＣＤカメラ６Ａで取得した画像に基づいてワーク８の有無及びワーク８のズレを判定する（Ｓ５）。   The presence / absence of the workpiece 8 and the displacement of the workpiece 8 are determined based on the image acquired by the workpiece detection CCD camera 6A (S5).

ワーク８が有り、ワーク８のズレが無いと判定したとき、ターンテーブル２０を回転させる（Ｓ６）。なお、ワーク８が無い、又はワーク８のズレがあると判定したとき、ステップＳ１へ戻り、ワーク８をセットし直す。   When it is determined that the workpiece 8 is present and the workpiece 8 is not displaced, the turntable 20 is rotated (S6). When it is determined that there is no work 8 or there is a shift of the work 8, the process returns to step S1 and the work 8 is reset.

ワーク８が印字位置まで移動したとき、ターンテーブル２０を停止させる（Ｓ７）。   When the work 8 has moved to the printing position, the turntable 20 is stopped (S7).

ワーク８の表面にレーザビームを照射して印字する（図６参照）（Ｓ８）。   The surface of the workpiece 8 is irradiated with a laser beam for printing (see FIG. 6) (S8).

レーザビームの照射開始から所定時間経過し、印字が終了したとき、ターンテーブル２０を回転させる（Ｓ９）。   When a predetermined time has elapsed from the start of laser beam irradiation and printing is completed, the turntable 20 is rotated (S9).

ワーク８が印字判定位置まで移動したとき、ターンテーブル２０を停止させる（Ｓ１０）。   When the work 8 has moved to the print determination position, the turntable 20 is stopped (S10).

その後、ＬＥＤランプ７Ａを点灯させ、ワーク８の横方向から印字１０に照明光を照射する（図８参照）（Ｓ１１）。   Thereafter, the LED lamp 7A is turned on to irradiate the print 10 with illumination light from the lateral direction of the workpiece 8 (see FIG. 8) (S11).

印字検出用ＣＣＤカメラ６Ｂで印字判定位置の画像を取り込む（図８参照）（Ｓ１２）。印字検出用ＣＣＤカメラ６Ｂで取り込まれた画像はモニタに表示される。   The image at the print determination position is captured by the print detection CCD camera 6B (see FIG. 8) (S12). The image captured by the print detection CCD camera 6B is displayed on the monitor.

印字検出用ＣＣＤカメラ６Ｂで取得された画像に基づいて印字１０の有無及び印字１０のズレを判定する（Ｓ１３）。   The presence or absence of the print 10 and the deviation of the print 10 are determined based on the image acquired by the print detection CCD camera 6B (S13).

判定後、ターンテーブル２０を回転させる（Ｓ１４）。   After the determination, the turntable 20 is rotated (S14).

このような作業をすべてのワーク８に対して実行する。   Such work is executed for all the workpieces 8.

すべてのワーク８に対する作業が終了し、ワーク８が開始位置に停止したとき、レーザマーカ装置１００の動作を停止させる（Ｓ１５）。   When the work for all the workpieces 8 is completed and the workpieces 8 are stopped at the start position, the operation of the laser marker device 100 is stopped (S15).

印字されていないワーク８や印字１０がズレているワーク８（印字ＮＧワーク）を取り除くか、又は印字されていないワーク８に改めて印字を行う（Ｓ１６）。   The unprinted workpiece 8 or the workpiece 8 in which the printing 10 is shifted (printed NG workpiece) is removed, or printing is performed again on the unprinted workpiece 8 (S16).

その後、ワークホルダ５に取り付けられたワーク８を外し、ワークホルダ５に新たなワーク８を取り付け、そのワーク８に印字を行う。   Thereafter, the work 8 attached to the work holder 5 is removed, a new work 8 is attached to the work holder 5, and printing is performed on the work 8.

なお、ワーク検出用カメラ６Ａによるワーク８の撮像、レーザビームによる印字、印字検出用カメラ６Ｂによる印字１０の撮像は並行して行われる。   Note that imaging of the workpiece 8 by the workpiece detection camera 6A, printing by a laser beam, and imaging of the printing 10 by the printing detection camera 6B are performed in parallel.

この実施形態によれば、ワーク８の表面にレーザマーカ１で印字した直後に、印字検出用ＣＣＤカメラ６Ｂで撮像されたワーク８の表面の画像に基づいて印字１０の有無等を判定するので、印字ズレ等を容易に見つけることができ、印字ミスを防止することができる。その結果、後工程で見つかる不良品が減少し、良品率の向上を図ることができる。   According to this embodiment, immediately after printing on the surface of the work 8 with the laser marker 1, the presence or absence of the print 10 is determined based on the image of the surface of the work 8 imaged by the print detection CCD camera 6B. Misalignment and the like can be easily found, and printing errors can be prevented. As a result, the number of defective products found in the subsequent process is reduced, and the yield rate can be improved.

また、ワーク８の表面にレーザマーカ１で印字する前に、ワーク検出用ＣＣＤカメラ６Ａで撮像された画像に基づいてワーク８の有無及びワーク８のズレを判定するので、正しい位置に載置されたワーク８だけに印字することができ、ワーク８をワークホルダ５に取り付けるのを忘れること等による印字ミスを防止することができる。   Further, before printing with the laser marker 1 on the surface of the workpiece 8, the presence / absence of the workpiece 8 and the displacement of the workpiece 8 are determined based on the image captured by the workpiece detection CCD camera 6A. Printing can be performed only on the workpiece 8, and printing errors due to forgetting to attach the workpiece 8 to the workpiece holder 5 can be prevented.

更に、ワーク８の表面に付けられた印字１０を横方向から照明するので、印字１０とその周辺部とのコントラストを高くでき、専用の読取装置に比べて安価な印字検出用カメラ６Ｂでも印字１０を読み取ることができるようになる。その結果、レーザマーカ装置１００の製造コストを低減することができる。   Further, since the print 10 attached to the surface of the workpiece 8 is illuminated from the lateral direction, the contrast between the print 10 and its peripheral portion can be increased, and the print 10 can be printed even with the print detection camera 6B, which is less expensive than a dedicated reader. Will be able to read. As a result, the manufacturing cost of the laser marker device 100 can be reduced.

また、ＬＥＤランプ７Ａを用いたので、メンテナンスの手間や費用を低減することができる。   In addition, since the LED lamp 7A is used, maintenance labor and cost can be reduced.

更に、サーボモータ３０Ａを用いたので、連続的又は間欠的に、しかも確実にワーク８を移動させることができる。   Furthermore, since the servo motor 30A is used, the workpiece 8 can be moved continuously or intermittently and reliably.

なお、ワーク８の有無及びワーク８のズレの判定にワーク検出用ＣＣＤカメラ６Ａを用いたが、ワーク検出手段としてはワーク検出用ＣＣＤカメラ６Ａに代えて例えば反射型フォトセンサ等を用いてもよい。   The workpiece detection CCD camera 6A is used to determine the presence or absence of the workpiece 8 and the displacement of the workpiece 8. However, instead of the workpiece detection CCD camera 6A, for example, a reflective photosensor may be used as the workpiece detection means. .

また、上記実施形態では印字１０を付す工程とワーク８の表面の印字１０を撮像する工程とを別々の位置で行うようにしたが、レーザビームが照射されない位置に印字検出用ＣＣＤカメラ６Ｂを固定し、印字工程と印字１０の撮像工程とを同じ位置で行うようにしてもよい。このようにすれば、処理ステップを減らすことができるため、タクトタイムの短縮も可能である。   In the above embodiment, the step of attaching the print 10 and the step of imaging the print 10 on the surface of the work 8 are performed at different positions, but the CCD camera 6B for print detection is fixed at a position where the laser beam is not irradiated. Then, the printing process and the imaging process of the printing 10 may be performed at the same position. In this way, since the processing steps can be reduced, the tact time can be shortened.

図１はこの発明の一実施形態に係るレーザマーカ装置１００の主要部を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a main part of a laser marker device 100 according to an embodiment of the present invention. 図２はこの発明の一実施形態に係るレーザマーカ装置１００のパネルを付けた状態を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a state in which a panel of the laser marker device 100 according to one embodiment of the present invention is attached. 図３はこの発明の一実施形態に係るレーザマーカ装置１００のパネルを外した状態を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the panel of the laser marker device 100 according to one embodiment of the present invention is removed. 図４はターンテーブル部２を説明するための分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view for explaining the turntable 2. 図５はワーク検出用カメラ６Ａによってワーク８を撮像している状態を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the workpiece 8 is imaged by the workpiece detection camera 6A. 図６はレーザマーカ１によってワーク８の表面に印字している状態を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a state in which the surface of the workpiece 8 is printed by the laser marker 1. 図７はワーク８の拡大斜視図である。FIG. 7 is an enlarged perspective view of the workpiece 8. 図８は印字検出用カメラ６Ｂによってワーク８を撮像している状態を示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing a state in which the workpiece 8 is imaged by the print detection camera 6B. 図９（ａ）はワーク８の横方向からＬＥＤランプ７Ａの照明光を照射したときの印字１０の輝度値の変化を示すグラフ、図９（ｂ）はワーク８の上方向からＬＥＤランプ７Ａの照明光を照射したときの印字１０の輝度値の変化を示すグラフである。FIG. 9A is a graph showing a change in the luminance value of the print 10 when the illumination light of the LED lamp 7A is irradiated from the lateral direction of the work 8, and FIG. It is a graph which shows the change of the luminance value of the printing 10 when irradiated with illumination light. 図１０はレーザマーカ装置１００の動作を説明するフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation of the laser marker device 100.

符号の説明Explanation of symbols

１：レーザマーカ、６Ａ：ワーク検出用ＣＣＤカメラ（ワーク検出手段）、６Ｂ：印字検出用ＣＣＤカメラ（印字検出用撮像手段）、７：照明部（照明手段）、７Ａ：ＬＥＤランプ、８：ワーク、２０：ターンテーブル、３０：駆動部（駆動手段）、３０Ａ：サーボモータ、５０：パソコン、１００：レーザマーカ装置。   1: Laser marker, 6A: CCD camera for workpiece detection (work detection means), 6B: CCD camera for print detection (imaging means for print detection), 7: Illumination unit (illumination means), 7A: LED lamp, 8: Workpiece, 20: Turntable, 30: Drive unit (drive means), 30A: Servo motor, 50: Personal computer, 100: Laser marker device.

Claims (9)

ワークを載置するターンテーブルと、このターンテーブル上のワークの表面にレーザビームを照射して印字するレーザマーカとを備えたレーザマーカ装置において、
前記レーザマーカで印字をした後に、前記ワークの表面を撮像する印字検出用撮像手段と、この印字検出用撮像手段の出力に基づいて前記印字結果を判定する印字判定手段とを備えていることを特徴とするレーザマーカ装置。 In a laser marker device comprising a turntable for placing a work and a laser marker for irradiating and printing a laser beam on the surface of the work on the turntable,
A printing detection imaging unit that images the surface of the workpiece after printing with the laser marker, and a printing determination unit that determines the printing result based on an output of the printing detection imaging unit. A laser marker device. 前記印字検出用撮像手段がＣＣＤカメラであることを特徴とする請求項１記載のレーザマーカ装置。   2. The laser marker device according to claim 1, wherein the image sensing means for print detection is a CCD camera. 前記ワークの表面に付けられた印字を横方向から照明する照明手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載のレーザマーカ装置。   The laser marker device according to claim 1, further comprising an illuminating unit that illuminates a print attached to the surface of the workpiece from a lateral direction. 前記照明手段はＬＥＤランプを有することを特徴とする請求項３記載のレーザマーカ装置。   4. The laser marker device according to claim 3, wherein the illumination means includes an LED lamp. 前記ターンテーブルを連続的又は間欠的に駆動するための駆動手段を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のレーザマーカ装置。   The laser marker device according to any one of claims 1 to 4, further comprising a drive unit for driving the turntable continuously or intermittently. 前記駆動手段はサーボモータ又はパルスモータを有することを特徴とする請求項５記載のレーザマーカ装置。   6. The laser marker device according to claim 5, wherein the driving means includes a servo motor or a pulse motor. ワークを載置するターンテーブルと、このターンテーブル上のワークの表面にレーザビームを照射して印字するレーザマーカとを備えたレーザマーカ装置において、
前記レーザマーカで印字をする前に、前記ターンテーブル上の前記ワークを検出するワーク検出手段と、このワーク検出手段の出力に基づいて前記ワークの有無を判定するワーク判定手段とを備えていることを特徴とするレーザマーカ装置。 In a laser marker device comprising a turntable for placing a work and a laser marker for irradiating and printing a laser beam on the surface of the work on the turntable,
Before printing with the laser marker, it comprises a work detection means for detecting the work on the turntable, and a work determination means for determining the presence or absence of the work based on the output of the work detection means. A laser marker device characterized. 前記ワーク判定手段は、前記ワークが前記ターンテーブル上の所定範囲からずれているか否かを判定することを特徴とする請求項７記載のレーザマーカ装置。   The laser marker device according to claim 7, wherein the workpiece determination unit determines whether or not the workpiece is deviated from a predetermined range on the turntable. 前記ワーク検出手段がＣＣＤカメラであることを特徴とする請求項７又は８記載のレーザマーカ装置。   9. The laser marker device according to claim 7, wherein the work detection means is a CCD camera.
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