JP2020151744A - Laser engraving device, and manufacturing device and manufacturing method for can lid with tab - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、缶の一部を成形するコイル材にレーザー刻印を行うためのレーザー刻印装置、レーザー刻印がなされたタブ付きの缶蓋を製造する製造装置及び製造方法に関するものである。 The present invention relates to a laser engraving device for laser engraving a coil material that forms a part of a can, a manufacturing apparatus for manufacturing a can lid with a tab on which the laser engraving is made, and a manufacturing method.
缶は、その一部に情報や絵柄などを付与することによって、加飾性を高めたり、製品個体の情報提供や製品個々の広告を行ったりすることがなされている。その中で、缶蓋の開口用タブは、缶を手にした人が、開口操作する際に特に注目する箇所であり、ステイオンタブ型の場合には、開口後も缶蓋本体から切り離されることがないので、その一部に情報や絵柄などを付与することによって、効果的に加飾性を高めたり、効果的に製品個体の情報提供を行ったりすることができる。 By adding information, patterns, etc. to a part of the can, it is possible to enhance the decorativeness, provide information on individual products, and advertise individual products. Among them, the opening tab of the can lid is a place that the person holding the can pays particular attention to when operating the opening, and in the case of the stayion tab type, it is separated from the can lid body even after opening. Since there is no such thing, by adding information, a pattern, or the like to a part of the product, it is possible to effectively enhance the decorativeness and effectively provide information on the individual product.
缶への情報や絵柄などの付与は、缶の表面に施されている塗膜に或いは缶の表面に直接レーザー光を照射して刻印を行う、レーザー刻印(レーザーマーキング)が採用されている。前述したタブへの刻印は、レーザー刻印を採用することで、比較的小さいスペースに高精細な刻印を行うことができる。缶の一部を成形するコイル材にレーザー刻印を行う装置(レーザー刻印装置)は、帯状の板材がロール状に巻かれているコイル材のロールと、ロールから引き出されたコイル材が供給されるプレス機との間にレーザーヘッドを配備しており、プレス機による成形を行う前に、プレス機に供給されるコイル材に対して、所定の位置にレーザー刻印を行っている(下記特許文献1参照)。
Laser engraving (laser marking) is used to add information and patterns to the can by irradiating the coating film on the surface of the can or the surface of the can with laser light. By adopting laser engraving, high-definition engraving can be performed in a relatively small space for the above-mentioned engraving on tabs. A device for laser engraving a coil material that forms a part of a can (laser engraving device) is supplied with a roll of a coil material in which a strip-shaped plate material is wound in a roll shape and a coil material drawn out from the roll. A laser head is provided between the press and the coil material, and the coil material supplied to the press is laser-engraved at a predetermined position before molding by the press (
タブなどの缶の一部へのレーザー刻印は、コイル材にレーザー刻印を行った後にプレス機によってタブなどの成形がなされることから、プレス機の成形型を変更した場合などで、タブなどの成形対象内の刻印されるべき位置と実際の刻印位置とにずれが生じる場合があり、このずれの修正に時間と労力を要することが問題になっていた。 Laser engraving on a part of a can such as a tab is performed when the molding mold of the press machine is changed because the tab etc. is molded by the press machine after laser engraving on the coil material. There may be a discrepancy between the position to be engraved and the actual engraved position in the molding target, and it has been a problem that it takes time and labor to correct this deviation.
また、従来技術においては、コイル材がプレス機に供給される前に、コイル材に付された位置合わせ用マークと刻印位置を検知して、レーザーヘッドの刻印タイミングを制御することがなされているが、これによると、プレス型の位置調整が必要な場合などでは、成形対象内の刻印されるべき位置と実際の刻印位置とのずれを正確に修正することができない問題が生じる。 Further, in the prior art, the marking timing of the laser head is controlled by detecting the alignment mark and the marking position attached to the coil material before the coil material is supplied to the press machine. However, according to this, when it is necessary to adjust the position of the press mold, there arises a problem that the deviation between the position to be stamped in the molding target and the actual stamped position cannot be accurately corrected.
更に、成形後の製品にキズや汚れがある場合には不良品になるので、前述した従来技術のように、コイル材がプレス機に供給される前に刻印位置の検知を行っていると、刻印位置の検知とは別に、製品のキズや汚れの検査を行うことになり、検査工程や検査のためのシステム構成が煩雑になる問題があった。 Further, if the molded product has scratches or stains, it becomes a defective product. Therefore, as in the conventional technique described above, if the engraving position is detected before the coil material is supplied to the press machine, In addition to detecting the marking position, the product is inspected for scratches and stains, which causes a problem that the inspection process and the system configuration for inspection become complicated.
本発明は、このような問題に対処することを課題としている。すなわち、成形対象内の刻印されるべき位置と実際の刻印位置とのずれを正確且つ速やかに修正できるようにすること、刻印位置の検査と成形後の製品のキズや汚れの検査を含めた検査工程や検査システムを簡素化できるようにすること、などが本発明の課題である。 An object of the present invention is to deal with such a problem. That is, it is possible to accurately and quickly correct the deviation between the position to be stamped in the molding target and the actual stamped position, and the inspection including the inspection of the stamped position and the inspection of scratches and stains on the product after molding. It is an object of the present invention to make it possible to simplify the process and the inspection system.
このような課題を解決するために、本発明は、以下の構成を具備するものである。 In order to solve such a problem, the present invention has the following configurations.
缶の一部を成形するプレス機に供給されるコイル材に対してレーザー刻印を行う刻印装置であって、コイル材を設定速度で前記プレス機に送るフィード機構と、設定速度で送られるコイル材にレーザー光を照射して、成形対象毎に刻印を行うレーザーヘッドと、前記プレス機から出てくる成形対象を撮影して、成形対象内の刻印位置を検査する画像を取得する検査カメラと、前記検査カメラが取得した画像を処理して、刻印すべき位置と実際の刻印位置とのずれ量を求め、該ずれ量に応じて前記レーザーヘッドの刻印タイミングを制御する制御部とを備えることを特徴とするレーザー刻印装置。 A marking device that performs laser engraving on the coil material supplied to the press machine that forms a part of the can, and has a feed mechanism that sends the coil material to the press machine at a set speed and a coil material that is sent at a set speed. A laser head that irradiates a laser beam to engrave each object to be molded, an inspection camera that photographs the object to be molded coming out of the press machine and acquires an image for inspecting the engraved position in the object to be molded. It is provided with a control unit that processes the image acquired by the inspection camera to obtain the amount of deviation between the position to be engraved and the actual engraved position, and controls the engraving timing of the laser head according to the amount of deviation. A featured laser engraving device.
タブの成形を行うと共に缶蓋の成形を行い、成形されたタブと缶蓋の結合を行うプレス機と、コイル材を設定速度で前記プレス機に送るフィード機構と、設定速度で送られるコイル材にレーザー光を照射して、成形されるタブ毎に刻印を行うレーザーヘッドと、前記プレス機から出てくる成形後のタブ付き缶蓋を撮影して、成形されたタブ内の刻印位置を検査する画像を取得する検査カメラと、前記検査カメラが取得した画像を処理して、刻印すべき位置と実際の刻印位置とのずれ量を求め、該ずれ量に応じて前記レーザーヘッドの刻印タイミングを制御する制御部とを備えることを特徴とするタブ付き缶蓋の製造装置。 A press machine that molds tabs and can lids and joins the molded tabs and can lids, a feed mechanism that feeds the coil material to the press machine at a set speed, and a coil material that feeds at a set speed. The laser head that engraves each tab to be molded and the tabbed can lid after molding that comes out of the press machine are photographed to inspect the engraved position in the molded tab. The inspection camera that acquires the image to be printed and the image acquired by the inspection camera are processed to obtain the amount of deviation between the position to be stamped and the actual marking position, and the marking timing of the laser head is determined according to the amount of deviation. An apparatus for manufacturing a can lid with a tab, which comprises a control unit for controlling.
コイル材を設定速度でプレス機に送り、レーザーヘッドにより設定速度で送られるコイル材にレーザー光を照射して、成形されるタブ毎に刻印を行い、前記プレス機にて、タブの成形を行うと共に缶蓋の成形を行い、成形されたタブと缶蓋の結合を行い、前記プレス機から出てくる成形後のタブ付き缶蓋を撮影して、成形されたタブ内の刻印位置を検査する画像を取得し、取得した画像を処理して、刻印すべき位置と実際の刻印位置とのずれ量を求め、該ずれ量に応じて前記レーザーヘッドの刻印タイミングを制御することを特徴とするタブ付き缶蓋の製造方法。 The coil material is sent to the press machine at a set speed, the coil material sent at the set speed by the laser head is irradiated with laser light, marking is performed for each tab to be formed, and the tab is formed by the press machine. At the same time, the can lid is molded, the molded tab and the can lid are joined, and the tabbed can lid after molding that comes out of the press machine is photographed to inspect the marking position in the molded tab. A tab characterized in that an image is acquired, the acquired image is processed, the amount of deviation between the position to be engraved and the actual engraved position is obtained, and the engraving timing of the laser head is controlled according to the amount of deviation. How to manufacture a can lid with a lid.
このような特徴を有する本発明は、レーザー刻印装置において、成形対象内の刻印されるべき位置と実際の刻印位置とのずれを正確且つ速やかに修正することができる。 The present invention having such a feature can accurately and quickly correct the deviation between the position to be stamped in the molding target and the actual stamping position in the laser marking device.
また、タブ付き缶蓋の製品画像を検査カメラで取得するので、取得した画像で刻印位置の検査と成形後の製品のキズや汚れの検査を一元的に行うことができる。これによって検査工程や検査システムを簡素化することができる。 In addition, since the product image of the tabbed can lid is acquired by the inspection camera, it is possible to centrally inspect the stamped position and the scratches and stains on the molded product from the acquired image. This makes it possible to simplify the inspection process and inspection system.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。なお、以下の説明では、成形対象として、缶蓋のタブを例にして説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、コイル材から成形される缶蓋自体、缶胴、金属キャップなどの缶の一部を対象としている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals in different figures indicate parts having the same function, and duplicate description in each figure will be omitted as appropriate. In the following description, the tab of the can lid will be described as an example of the molding target, but the present invention is not limited to this, and the can lid itself, the can body, and the metal cap molded from the coil material are not limited to this. It is intended for some cans such as.
図1において、タブ付き缶蓋の製造装置及び製造方法の概略構成を説明する。この例では、プレス機1は、タブの成形を行うと共に缶蓋の成形を行い、成形されたタブと缶蓋の結合を行うコンバージョンプレスである。タブが成形されるコイル材Tは、アルミニウム板の帯状板材であり、ロール状に巻かれたコイル材のロールRから引き出されて、プレス機1に設定速度で送り込まれる。プレス機1では、コイル材に対してのタブ成形がなされると共に、別ルートのコンベヤ2で供給される缶蓋パネルPの加工がなされ、成形されたタブが加工された缶蓋に結合された状態の缶蓋製品Wがプレス機1の出口から送り出される。
In FIG. 1, a schematic configuration of a manufacturing apparatus and a manufacturing method for a tabbed can lid will be described. In this example, the
タブに刻印を付与するレーザー刻印装置10は、ロールRから引き出されてプレス機1に送られるコイル材Tに対して配備される。レーザー刻印装置10は、タブの成形が行われる前のコイル材Tに対して、プレス機1のストロークに対応する設定位置にレーザー刻印を行うものである。
The
プレス機1から出てくる成形後のタブは、タブ付きの缶蓋製品Wとして、検査カメラ3にて撮影される。検査カメラ3が取得する缶蓋製品Wの画像は、成形されたタブ内の刻印位置を検査するための画像であり、取得した画像は、制御部4に送信される。制御部4は、検査カメラ3が取得した画像を処理して、成形されたタブ内において、刻印すべき位置と実際の刻印位置とのずれ量を求め、このずれ量に応じてレーザー刻印装置10におけるレーザーヘッドの刻印タイミングを制御する。
The molded tab coming out of the
レーザー刻印装置10は、図2に示すように、コイル材Tを設定速度で矢印方向に送るフィード機構11(フィードロール11Aとテンションロール11B)と、設定速度で送られるコイル材Tにレーザー光を照射して、成形されるタブ毎に刻印を行うレーザーヘッド12(第1レーザーヘッドL1、第2レーザーヘッドL2、第3レーザーヘッドL3)と、レーザーヘッド12を制御する前述した制御部4とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
図示の例では、レーザー刻印装置10は台部10Aを備えており、台部10A上に、フィード機構11或いはレーザーヘッド12が装備されるレーザー照射部13が配備されている。また、制御部4は、台部10A上に配備される図示省略した制御盤などに配備される。
In the illustrated example, the
レーザー刻印装置10は、コイル材Tの送り速度を非接触で計測する速度センサ14が装備されている。速度センサ14は、コイル材Tにレーザー光を照射して非接触でコイル材Tの送り速度を計測するレーザードップラー速度計を用いることができる。この速度センサ14は、フィードロール11Aの近傍に設けることが好ましい。速度センサ14をフィードロール11Aの近くに配置すると、フィードロール11Aの近くで振動の少ないコイル材Tに対して非接触で送り速度を計測するので、高い精度での計測が可能になる。速度センサ14の出力は制御部4に送信される。制御部4は、速度センサ14の出力と前述したずれ量に応じてレーザーヘッド12の刻印タイミングを制御する。
The
制御部4による刻印位置のずれ補正について、具体例を説明する。図3は、検査カメラ3で撮影されるタブ付き缶蓋の画像Gを示している。画像Gは、制御部4にて画像処理され、適当な寸法座標上に重ねられ、画像Gの中のタブtが抽出され、タブtの一端位置t1の座標が求められる。また、画像Gの中の刻印mが抽出され、刻印mの中心位置m1の座標が求められる。これによって、前述したタブtの一端位置t1とタブt内の刻印mの中心位置m1との距離Sを求めることができる。この距離Sは、刻印すべき位置に中心位置m1がある場合の設定距離が予め記憶されており、制御部4は、その設定距離と画像処理で求めた距離Sとを比較して、その差をずれ量として認識する。
A specific example of correction of the deviation of the marking position by the control unit 4 will be described. FIG. 3 shows an image G of a tabbed can lid taken by the
画像Gは、缶蓋製品Wがプレス機1から送り出される度に検査カメラ3によって取得され、制御部4は、前述したようにずれ量を求めると、これをゼロにするように、速度センサ14の出力に基づいてレーザーヘッド12の刻印タイミングを制御している。また、制御部4は、速度センサ14の出力に基づいて、送り速度が設定速度になるように、フィード機構11(フィードロール11A)を制御するようにしてもよい。
The image G is acquired by the
図4は、刻印位置のずれ補正に関する他の具体例を示している。この例では、検査カメラ3が、成形されたタブが結合された缶蓋の画像をタブtの輪郭が高いコントラストで抽出できる撮像条件と、刻印が高いコントラストで抽出できる撮像条件で連続取得する。連続取得された2つの画像のうちの画像G1と画像G2が、制御部4にて画像処理され、一つの寸法座標上に重ねられる。そして、画像G1の中のタブtが抽出され、タブtの一端位置t1の座標が求められ、画像G2の中の刻印mが抽出され、刻印mの中心位置m1の座標が求められる。これによって、前述した例と同様に、タブtの一端位置t1とタブt内の刻印mの中心位置m1との距離Sを求めることができる。その後の制御部4の動作は前述した例と同様である。
FIG. 4 shows another specific example regarding the correction of the deviation of the marking position. In this example, the
また、前述した画像G,G1,G2は、刻印mの中心位置m1を検査カメラ3の撮影画像中心(レンズの光軸中心)に合わせて撮影することで、レンズ収差による誤差を抑えて高い精度でずれ量を求めることができる。
Further, the above-mentioned images G, G1 and G2 are photographed with the center position m1 of the engraved m aligned with the center of the captured image (center of the optical axis of the lens) of the
更に、前述したように2つの画像G1,G2を連続撮影する場合には、一方の画像G1で缶蓋のキズや汚れの検査を行うようにすることで、別の検査工程を追加すること無く、刻印位置の検査と成形後の製品のキズや汚れの検査を一元的に行うことができる。これによって検査工程や検査システムを簡素化することができる。2つの画像G1,G2の一方でキズや汚れの検査を行う例を説明したが、図3に示すように、一つの画像Gでずれ量を求める場合にも、撮影条件を適宜調整することで、一つの画像Gで成形後の製品のキズや汚れの検査を行うことができる。 Further, as described above, when two images G1 and G2 are continuously photographed, by inspecting one image G1 for scratches and stains on the can lid, it is not necessary to add another inspection step. , It is possible to centrally inspect the marking position and scratches and stains on the product after molding. This makes it possible to simplify the inspection process and inspection system. An example of inspecting scratches and stains on one of the two images G1 and G2 has been described. However, as shown in FIG. 3, even when determining the amount of deviation in one image G, the shooting conditions can be adjusted as appropriate. , It is possible to inspect the product after molding for scratches and stains with one image G.
前述した説明では、プレス機1としてコンバージョンプレスを用いたが、一つのプレス機では、タブのみの成形を行い、別のプレス機で缶蓋を成形して、これを成形後のタブと結合するようにしてもよい。この場合、コイル材を設定速度でタブを成形するプレス機に送り、設定速度で送られるコイル材にレーザー光を照射して、タブ毎に刻印を行う。そして、プレス機から出てくる成形後のタブを検査カメラで撮影し、検査カメラが取得した画像を処理して、刻印すべき位置と実際の刻印位置とのずれ量を求め、ずれ量に応じてレーザーヘッドの刻印タイミングを制御する。その際には、成形されたタブがコイル材から切り離される前の状態で刻印位置が検出されることになり、成形されたタブがコイル材から分離されていない状態で、別のプレス機に供給される。
In the above description, the conversion press was used as the
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these embodiments, and the design changes, etc. within the range not deviating from the gist of the present invention, etc. Even if there is, it is included in the present invention. Further, the above-described embodiments can be combined by diverting the technologies of each other as long as there is no particular contradiction or problem in the purpose and configuration thereof.
1:プレス機,2:コンベヤ,3:検査カメラ,4:制御部,
10:レーザー刻印装置,10A:台部,
11:フィード機構,11A:フィードロール,11B:テンションロール,
12:レーザーヘッド,13:レーザー照射部,14:速度センサ,
T:コイル材,R:ロール,P:缶蓋パネル,W:缶蓋製品,
t:タブ,t1:一端位置,m:刻印,m1:中心位置
G,G1,G2:画像
1: Press machine, 2: Conveyor, 3: Inspection camera, 4: Control unit,
10: Laser engraving device, 10A: Base,
11: Feed mechanism, 11A: Feed roll, 11B: Tension roll,
12: Laser head, 13: Laser irradiation unit, 14: Speed sensor,
T: Coil material, R: Roll, P: Can lid panel, W: Can lid product,
t: Tab, t1: One end position, m: Engraved, m1: Center position G, G1, G2: Image
Claims (11)
コイル材を設定速度で前記プレス機に送るフィード機構と、
設定速度で送られるコイル材にレーザー光を照射して、成形対象毎に刻印を行うレーザーヘッドと、
前記プレス機から出てくる成形対象を撮影して、成形対象内の刻印位置を検査する画像を取得する検査カメラと、
前記検査カメラが取得した画像を処理して、刻印すべき位置と実際の刻印位置とのずれ量を求め、該ずれ量に応じて前記レーザーヘッドの刻印タイミングを制御する制御部とを備えることを特徴とするレーザー刻印装置。 A stamping device that laser stamps the coil material supplied to a press machine that molds a part of a can.
A feed mechanism that feeds the coil material to the press at a set speed,
A laser head that irradiates a coil material sent at a set speed with laser light and engraves each object to be molded.
An inspection camera that photographs the molding target coming out of the press machine and acquires an image for inspecting the marking position in the molding target.
It is provided with a control unit that processes the image acquired by the inspection camera to obtain the amount of deviation between the position to be engraved and the actual engraved position, and controls the engraving timing of the laser head according to the amount of deviation. A featured laser engraving device.
前記検査カメラは、結合された製品における前記画像を取得することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載されたレーザー刻印装置。 The press machine is a conversion press that molds and combines a plurality of molding objects.
The laser engraving device according to any one of claims 1 to 5, wherein the inspection camera acquires the image of the combined product.
コイル材を設定速度で前記プレス機に送るフィード機構と、
設定速度で送られるコイル材にレーザー光を照射して、成形されるタブ毎に刻印を行うレーザーヘッドと、
前記プレス機から出てくる成形後のタブ付き缶蓋を撮影して、成形されたタブ内の刻印位置を検査する画像を取得する検査カメラと、
前記検査カメラが取得した画像を処理して、刻印すべき位置と実際の刻印位置とのずれ量を求め、該ずれ量に応じて前記レーザーヘッドの刻印タイミングを制御する制御部とを備えることを特徴とするタブ付き缶蓋の製造装置。 A press machine that molds tabs and can lids and joins the molded tabs and can lids.
A feed mechanism that feeds the coil material to the press at a set speed,
A laser head that irradiates the coil material sent at the set speed with laser light and engraves each tab to be molded.
An inspection camera that photographs a can lid with a tab after molding that comes out of the press machine and acquires an image for inspecting the marking position in the molded tab.
The image acquired by the inspection camera is processed to obtain the amount of deviation between the position to be engraved and the actual engraved position, and the laser head is provided with a control unit that controls the engraving timing according to the amount of deviation. A characteristic tabbed can lid manufacturing device.
レーザーヘッドにより設定速度で送られるコイル材にレーザー光を照射して、成形されるタブ毎に刻印を行い、
前記プレス機にて、タブの成形を行うと共に缶蓋の成形を行い、成形されたタブと缶蓋の結合を行い、
前記プレス機から出てくる成形後のタブ付き缶蓋を撮影して、成形されたタブ内の刻印位置を検査する画像を取得し、
取得した画像を処理して、刻印すべき位置と実際の刻印位置とのずれ量を求め、該ずれ量に応じて前記レーザーヘッドの刻印タイミングを制御することを特徴とするタブ付き缶蓋の製造方法。 Send the coil material to the press at the set speed and
The coil material sent at the set speed by the laser head is irradiated with laser light, and each tab to be molded is engraved.
In the press machine, the tab is molded and the can lid is molded, and the molded tab and the can lid are combined.
The tabbed can lid after molding that comes out of the press machine is photographed, and an image for inspecting the marking position in the molded tab is acquired.
Manufacture of a tabbed can lid characterized by processing the acquired image to obtain the amount of deviation between the position to be engraved and the actual engraved position, and controlling the engraving timing of the laser head according to the amount of deviation. Method.
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