JP2011051016A - マーキング装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 マーキング対象物を所定の速度で移動させ、識別コードを生成する手段を用いて前記識別コードや任意のパターンに対応したマーキング光線を照射させ、前記マーキング光線を偏向させて前記マーキング対象物に照射させる光線偏向手段とを用い、前記マーキング対象物の移動に追従させて、前記マーキング光線の照射方向を変えられる、マーキング装置及び方法であって、前記光線偏向手段に向かって照準光線を照射させ、前記マーキング対象物の移動に同期して移動する光線照射位置検出器を用い、前記光線照射位置検出器に照射される前記照準光線の照射位置の変化を検出する手段を用いた装置及び方法。
【選択図】 図4
Description
線偏向手段(例えば、ガルバノスキャナにミラーを取り付けたもの)がある。マーキング中の速度差を無くすためには、基板の移動速度と、前記光線偏向手段における偏向速度とを同じにし、その状態を維持し続ける必要がある。
時刻t1において、マーキング対象物10がX方向に動き始め、時刻t2において、予め設定された移動速度に到達し、その速度を維持し続ける。マーキング対象物10は、マーキング動作が終了すれば、時刻t19において減速を開始し、時刻t20において停止させる。
マーキング光線309は、時刻t3〜t4間、t9〜t10間、t15〜t16間、照射される。
偏向手段の角速度として、時刻t2〜t5間、t8〜t11間、t14〜t17間は、プラス方向に一定速度で動き、時刻t6〜t7間、t12〜t13間、t18〜t19間は、マイナス方向に一定速度で動くことが求められている。
◎移動部によって光線照射位置検出部を所定速度で移動させながら、光線照射位置検出部に照準光線を追従するように照準光線を偏向する照射ステップ
◎光線照射位置検出部に照射される照準光線の照射位置の変化を検出する検出ステップ
本発明を実施するための形態について、図を用いながら説明する。
図1は、本発明の実施形態の一例を示す斜視図である。図において直交座標系の3軸をX、Y、Zとし、XY平面を水平面、Z方向を鉛直方向とする。特にZ方向は矢印の方向を上とし、その逆方向を下と表現する。
基板の取り出し時は、吸着保持を解除する。マーキングが終わった基板を取り出したり、次にマーキングする基板を載置する作業は、人手で行ったり、搬送ロボットを用いて行うことが出来る。
図2は本発明の実施形態の一例を示す要部斜視図である。
マーキングヘッド部3は、光源301と、ミラー302やリレーレンズ303,304などの光学部品と、識別コード生成手段305と、アパーチャ306と、ガルバノスキャナ307Sと、ガルバノスキャナ307Sに取り付けられたミラー307Mと、ガルバノスキャナ308Sと、ガルバノスキャナ308Sに取り付けられたミラー308Mとを含み、前記機器が適宜配置されて、構成されている。
図3に示す様に、制御部9には、制御用コンピュータ90と、情報入力手段91と、情報出力手段92と、発報手段93と、情報記録手段94と、機器制御ユニット95とが接続されて含まれている。
情報入力手段91として、キーボードやマウスやスイッチなどを例示することが出来る。
情報出力手段92として、画像表示ディスプレイやランプなどを例示することが出来る。
情報記録手段94として、メモリーカードやデータディスクなどの、半導体記録媒体や磁気記録媒体や光磁気記録媒体などを例示することが出来る。
機器制御ユニット95として、プログラマブルコントローラやモーションコントローラと呼ばれる機器などを例示することが出来る。
ガルバノスキャナ307S、308Sは、位置検出器4の移動に追従させて偏向角度を変更する速度の設定値である速度ゲインを有している。制御用コンピュータ90は、ガルバノスキャナの速度ゲインを変更できる。
図4は、マーキング手順を各ステップに示した、フロー図である。なお、図4における各ステップは、主に、制御用コンピュータ90の制御動作の結果として実行される。
最初に、マーキング対象物10がテーブル22に載置され(s101)、マーキング対象物10は吸着保持される(s102)。
図5は、照準光線を位置検出器に照射している状態を示す側面図である。
ある時刻Tx0における状態を、実線で図示する。マーキングヘッド部3のガルバノスキャナ308Sに取り付けられたミラー308Mによって、偏向された照準光線309Aが、テーブル22に取り付けられた位置検出器4に向かって照射されている。
相対速度が同じであれば、マーキング中の位置ずれが無く、マーキングされた識別コードの識別性能が向上する。
位置検出器4として、PSD(位置検出素子)を例示することが出来る。
位置検出器4は、照射された光の重心位置に対応した電流が出力される素子を備えたものである。電流信号を直接計測したり、抵抗器を用いて電圧信号に変換して計測しても良い。
マーキング装置1は、前記の様な構造をしているので、マーキング対象物10の移動手段と同期して移動する位置検出器4を用いて、マーキング光線309の照射位置の変化を検出することが出来る。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
(9−1)複数のマーキングヘッド部を設けた構成
マーキングヘッド部3は、少なくとも1つ以上あればマーキングを行うことが出来、必要に応じて数を増やすことで、同時にマーキング出来る数が増える。
図6を用いて、マーキングヘッド部3を複数設けた実施形態を説明する。
図6は、本発明の別の実施形態の一例を示す斜視図である。
このように共通の位置検出器を用いることで、測定器個々のバラツキによる、位置検出精度のばらつきを無くす効果がある。
ただし、上記実施形態の変形例として、マーキングヘッドの数に合わせて、位置検出器を増やしてもよい。
別の形態として、載置テーブルの移動方向の前後端に、それぞれ位置検出器を備えても良い。図7を用いて、位置検出器4を複数設けた実施形態を説明する。図7は、本発明の別の実施形態の一例を示す斜視図である。
識別コードが増えても、マーキングヘッドを増やすことなく、所定の時間内にマーキング出来るコードの数を増やす方法として、往復動作させてマーキングを行うことが出来る。一般的に、1つのマーキングヘッドに対して、位置検出器が1つであれば、往路もしくは復路のどちらかでしか、識別コード露光前の直前確認が出来ない。
本発明を、平面の板状のもの以外に対するマーキングに用いることが出来る。例えば、マーキング対象物は、連続するシート状のものでも良い。
(9−4−1)露光によるマーキング
本発明は、露光によるマーキングに用いることが出来る。マーキング対象物に感光性樹脂が塗布されており、マーキングに用いる光線が紫外線などの前記感光性樹脂を硬化させたり軟化させたり出来る波長を持つ光線である場合は、露光方式のマーキングとなる。
本発明を露光方式のマーキングに用いれば、現像工程を経ることなく、相対移動速度のずれを検知し、識別コードにぶれが生じることを予め検出することが出来る。よって、現像工程にかかる手間や、待ち時間を無くすことが出来る。
本発明は、マーキング対象物の表面に直接を加工する、ダイレクトマーキングにも用いることが出来る。光源やマーキング光線を、前記マーキング対象物の表面状態を変化させうる光線の波長やエネルギーに設定すれば、前記ダイレクトマーキングとなる。
本発明を前記ダイレクトマーキングに用いれば、製造された製品に直接マーキングをする前に、相対移動速度のずれを検知し、識別コードにぶれが生じることを予め検出することが出来る。よって識別コード不良の製品の発生を防ぐことが出来る。
本発明は、マーキング対象物の内部にマーキングを行う、インナーマーキングにも用いることが出来る。光源やマーキング光線として、前記マーキング対象物の材料内部を変質させる条件を満たせば、前記インナーマーキングとなる。前記インナーマーキングでは、マーキング不良があった場合に、表面を研磨などした後に再マーキングすることが出来ない。本発明をインナーマーキングに用いれば、製造された製品に直接マーキングをする前に、相対移動速度のずれを検知し、識別コードにぶれが生じることを予め検出することが出来る。よって、識別コード不良の製品の発生を防ぐことが出来る。
テーブル22と位置検出器4とは、ガルバノミラーからワークを平面視した時の移動速度が同じであれば、側面から見た場合の位置が違っていたとしても、同じ速度と見なせる。
前記実施の形態については、識別コードをマーキングする装置及び方法について説明したが、前記識別コードに代えて、任意のパターンをマーキングする装置及び方法として用いることも出来る。
2 ステージ部
3 ヘッド部
4 位置検出器
4a 位置検出器
4b 位置検出器
5 マーキング装置
9 制御部
10 マーキング対象物
10a マーキング対象物
11 基板ID
12 マーキングされた個片ID
13 個片IDのマーキング場所
20 装置ベース
21 X軸ステージ
22 テーブル
22a テーブル
30 マーキングヘッド部
31 支柱
32 梁
33 Y軸ステージ
50 装置フレーム
51 支柱
52 梁
53 Y軸ステージ
54a 送り出しローラ
54b 送り出しローラ
55a 巻き取りローラ
55b 巻き取りローラ
55c 巻き取りローラ
56 マーキングされた個片ID
57 個片IDのマーキング場所
90 制御用コンピュータ
91 情報入力手段
92 情報表示手段
93 発報手段
94 情報記録手段
95 機器制御ユニット
301 光源
302 ミラー
303 リレーレンズ
304 リレーレンズ
305 識別コード生成手段
306 アパーチャ
307M ミラー
307S ガルバノスキャナ
308M ミラー
308S ガルバノスキャナ
309 マーキング光線
309A 照準光線
309a 照準光線
Claims (10)
- マーキング光線を所定の速度で移動する対象物に照射することでマーキングを行う装置であって、
前記対象物を所定の速度で移動させる移動部と、
前記移動部に同期して移動する光線照射位置検出部と、
照準光線を前記光線照射位置検出部に照射する装置であって、前記光線照射位置検出部の移動に追従して前記照準光線を偏向する光線偏向部を有する光線照射部と、
前記光線照射位置検出部からの検出結果に基づいて、前記光線照射位置検出部に照射される前記照準光線の照射位置の変化を判断する判断部とを備えたマーキング装置。 - 前記光線偏向部は、前記光線照射位置検出部の移動に追従させて偏向角度を変更する速度の設定値である速度ゲインを有しており、
前記判断部からの判断結果に基づいて、前記照準光線の照射位置の変化を少なくするように前記光線偏向部の前記速度ゲインを変更する速度ゲイン変更部をさらに備えている、
請求項1に記載のマーキング装置。 - 前記光線照射位置検出部に照射される前記照準光線の照射位置の変化に対する許容範囲を示す設定値を登録しておく設定値登録部と、
前記判断部からの判断結果の値と、前記許容範囲を示す設定値とを比較する比較部とをさらに備えている、請求項2に記載のマーキング装置。 - 前記光線照射部は複数であり、前記位置検出器は少なくとも1台である、
請求項1〜3のいずれかに記載のマーキング装置。 - 前記移動部は、前記対象物を往復動作させ、前記光線照射部1台に対して前記光線照射位置検出器が2台備えられている請求項1〜4のいずれかに記載の、マーキング装置。
- マーキング光線を所定の速度で移動する対象物に照射することでマーキングを行うマーキング方法であって、
移動部によって光線照射位置検出部を所定速度で移動させながら、
前記光線照射位置検出部に照準光線を追従するように照準光線を偏向する照射ステップと、
前記光線照射位置検出部からの検出結果に基づいて、前記光線照射位置検出部に照射される前記照準光線の照射位置の変化を判断するする判断ステップと、
を備えたマーキング方法。 - 前記照射ステップは、前記照準光線を前記光線照射位置検出部に照射するために光線を偏向するステップを有しており、
前記光線を偏向するステップは、前記光線照射位置検出部の移動に追従させて偏向角度を変更する速度の設定値である速度ゲインを有しており、
前記判断部からの判断結果に基づいて、前記照準光線の照射位置の変化を少なくするように前記光線偏向ステップの前記速度ゲインを変更する速度ゲイン変更ステップをさらに備えている、
請求項6に記載のマーキング方法。 - 前記速度ゲイン変更ステップは、前記光線照射位置検出部に照射される前記照準光線の照射位置の変化に対する許容範囲を示す設定値を登録しておく設定値登録ステップと、前記判断部からの判断結果の値と前記許容範囲を示す設定値とを比較する比較ステップとを有している、請求項7に記載のマーキング方法。
- 前記照射ステップは、前記照準光線を複数箇所から前記光線照射位置検出部に照射する、請求項6〜8のいずれかに記載のマーキング方法。
- 前記光線照射位置検出部は2箇所に設けられており、
前記照射ステップでは、前記対象物を往復動作させながら、前記照準光線を前記2箇所の光線位置検出部に照射する、請求項6〜8のいずれかに記載のマーキング方法。
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