以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明は例示である。
また、本明細書においては、加工の代表例として印字加工について説明するが、印字加工に限定されず、QRコード(登録商標)をはじめとする図形のマーキング等、レーザ光を使ったあらゆるマーキングにおいて利用することができる。
<全体構成>
図1は、マーキングシステムSの全体構成を例示する図である。また、図2は、マーキングシステムSにおけるレーザマーカLの概略構成を例示するブロック図である。図1に例示されるマーキングシステムSは、レーザマーカLと、これに接続される操作用端末800、外部機器900及び外部端末700と、を含んでなる。
そして、図1及び図2に例示されるレーザマーカLは、マーカヘッド1から出射されたレーザ光を、被印字物としてのワークWへ照射するとともに、そのワークWの表面上で3次元走査することによって印字を行うものである。なお、ここでいう「3次元走査」とは、レーザ光の照射位置をワークWの表面上で走査する2次元的な動作(いわゆる「2次元走査」)と、レーザ光の焦点位置を調整する1次元的な動作と、の組み合わせを総称した概念を指す。
なお、以下の記載では、ワークWに印字加工を施すためのレーザ光を「印字用レーザ光」と呼称して、他のレーザ光と区別する場合がある。
また、本実施形態に係るレーザマーカLは、マーカヘッド1に内蔵された測距ユニット5を介してワークWまでの距離(ワークWの高さ)を測定するとともに、その測定結果を利用して印字用レーザ光の焦点位置を調整することができる。この測距ユニット5は、本実施形態における「測距機構」の例示である。
図1及び図2に示すように、レーザマーカLは、レーザ光を出射するためのマーカヘッド1と、マーカヘッド1を制御するためのマーカコントローラ100と、を備えている。
マーカヘッド1及びマーカコントローラ100は、この実施形態においては別体とされており、電気配線を介して電気的に接続されているとともに、光ファイバーケーブルを介して光学的に結合されている。
より一般には、マーカヘッド1及びマーカコントローラ100の一方を他方に組み込んで一体化することもできる。この場合、光ファイバーケーブル等を適宜省略することができる。
操作用端末800は、例えば中央演算処理装置(Central Processing Unit:CPU)及びメモリを有しており、マーカコントローラ100に接続されている。この操作用端末800は、印字設定など、種々の加工条件(印字条件ともいう)を設定するとともに、レーザマーキングに関連した情報をユーザに示すための端末として機能する。この操作用端末800は、ユーザに情報を表示するための表示部801と、ユーザによる操作入力を受け付ける操作部802と、種々の情報を記憶するための記憶装置803と、を備えている。
具体的に、表示部801は、例えば液晶ディスプレイ又は有機ELパネルにより構成されている。表示部801には、レーザマーキングに関連した情報として、レーザマーカLの動作状況及び印字条件等が表示される。一方、操作部802は、例えばキーボード及び/又はポインティングデバイスにより構成されている。ここで、ポインティングデバイスには、マウス及び/又はジョイスティック等が含まれる。操作部802は、ユーザによる操作入力を受け付けるように構成されており、マーカコントローラ100を介してマーカヘッド1を操作するために用いられる。
上記のように構成される操作用端末800は、ユーザによる操作入力に基づいて、レーザマーキングにおける印字条件を設定することができる。この印字条件には、例えば、ワークWに印字されるべき文字列、並びに、バーコード及びQRコード(登録商標)等の図形の内容(マーキングパターン)と、レーザ光に求める出力(目標出力)と、ワークW上でのレーザ光の走査速度(スキャンスピード)と、のうちの1つ以上が含まれる。
また、本実施形態に係る印字条件には、前述の測距ユニット5に関連した条件及びパラメータ(以下、これを「測距条件」ともいう)も含まれる。そうした測距条件には、例えば、測距ユニット5による検出結果を示す信号と、ワークWの表面までの距離と、を関連付けるデータ等が含まれる。
操作用端末800により設定される印字条件は、マーカコントローラ100に出力されて、その条件設定記憶部102に記憶される。必要に応じて、操作用端末800における記憶装置803が印字条件を記憶してもよい。
なお、操作用端末800は、例えばマーカコントローラ100に組み込んで一体化することができる。この場合は「操作用端末」ではなく、コントロールユニット等の呼称が用いられることになるが、少なくとも本実施形態においては、操作用端末800とマーカコントローラ100は互いに別体とされている。
外部機器900は、必要に応じてレーザマーカLのマーカコントローラ100に接続される。図1に示す例では、外部機器900として、画像認識装置901及びプログラマブルロジックコントローラ(Programmable Logic Controller:PLC)902が設けられている。
具体的に、画像認識装置901は、例えば製造ライン上で搬送されるワークWの種別及び位置を判定する。画像認識装置901として、例えばイメージセンサを用いることができる。PLC902は、予め定められたシーケンスに従ってマーキングシステムSを制御するために用いられる。
さらに、本実施形態に係るレーザマーカLは、マーカコントローラ100と有線又は無線で接続された外部端末700を備えている。この外部端末700は、ワークWに生じた印字不良の診断を支援するための診断支援方法を実行することができ、診断支援装置として機能する。この診断支援方法は、前述した操作用端末800に実行させてもよい。この場合、1台の端末が、操作用端末800と外部端末700を兼用することになる。こうした構成は、例えば、レーザマーカLを操作するためのプログラムと、診断支援方法を実行するためのプログラム(後述の診断支援プログラム)と、を共通の端末にインストールすることで実現可能である。
以下、マーカコントローラ100及びマーカヘッド1それぞれのハード構成に係る説明と、マーカコントローラ100によるマーカヘッド1の制御に係る構成と、について順番に説明をする。その後、診断支援装置としての外部端末700の構成について詳細に説明をする。
<マーカコントローラ100>
図2に示すように、マーカコントローラ100は、上述した印字条件を記憶する条件設定記憶部102と、これに記憶されている印字条件に基づいてマーカヘッド1を制御する制御部101と、レーザ励起光(励起光)を生成する励起光生成部110と、を備えている。
具体的に、条件設定記憶部102は、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ハードディスクドライブ(Hard Disk Drive:HDD)、ソリッドステートドライブ(Solid State Drive:SSD)等を用いて構成されており、印字条件を示す情報を一時的又は継続的に記憶することができる。
(制御部101)
制御部101は、条件設定記憶部102に記憶された印字条件に基づいて、少なくとも、マーカコントローラ100における励起光生成部110、並びに、マーカヘッド1におけるレーザ光出力部2、レーザ光案内部3、レーザ光走査部4、測距ユニット5、並びに同軸カメラ6及び全体カメラ(非同軸カメラ)7を制御することにより、ワークWの印字加工等を実行する。
具体的に、制御部101は、CPU、メモリ、入出力バスを有しており、操作用端末800を介して入力された情報を示す信号、及び、条件設定記憶部102から読み込んだ印字条件を示す信号に基づいて制御信号を生成する。制御部101は、そうして生成した制御信号をレーザマーカLの各部へと出力することにより、ワークWに対する印字加工、及び、ワークWまでの距離の測定を制御する。
例えば、制御部101は、ワークWの加工を開始するときには、条件設定記憶部102に記憶された目標出力を読み込んで、その目標出力に基づき生成した制御信号を励起光源駆動部112へと出力し、レーザ励起光の生成を制御する。
また、制御部101は、実際にワークWを加工する際には、例えば条件設定記憶部102に記憶されている印字内容(マーキングパターン)を読み込むとともに、その印字内容に基づき生成した制御信号をレーザ光走査部4へと出力し、印字用レーザ光を2次元走査する。
このように、制御部101は、印字用レーザ光の2次元走査を実現するようにレーザ光走査部4を制御することができる。
(励起光生成部110)
励起光生成部110は、駆動電流に応じたレーザ光を生成する励起光源111と、その励起光源111に駆動電流を供給する励起光源駆動部112と、励起光源111に対して光学的に結合された励起光集光部113と、を備えている。
以下、励起光生成部110の各部について順番に説明する。
励起光源駆動部112は、制御部101から出力された制御信号に基づいて、励起光源111へ駆動電流を供給する。詳細は省略するが、励起光源駆動部112は、制御部101が決定した目標出力に基づいて駆動電流を決定し、そうして決定した駆動電流を励起光源111へ供給する。
励起光源111は、励起光源駆動部112から駆動電流が供給されるとともに、その駆動電流に応じたレーザ光を発振する。例えば、励起光源111は、レーザダイオード(Laser Diode:LD)等で構成されており、複数のLD素子を直線状に並べたLDアレイやLDバーを用いることができる。
励起光集光部113は、励起光源111から出力されたレーザ光を集光するとともに、レーザ励起光(励起光)として出力する。例えば、励起光集光部113は、フォーカシングレンズ等で構成されており、レーザ光が入射する入射面と、レーザ励起光を出力する出射面と、を有している。励起光集光部113は、マーカヘッド1に対し、前述の光ファイバーケーブルを介して光学的に結合されている。よって、励起光集光部113から出力されたレーザ励起光は、その光ファイバーケーブルを介してマーカヘッド1へ導かれることになる。
(他の構成要素)
マーカコントローラ100はまた、測距ユニット5を介してワークWまでの距離を測定する距離測定部103を有している。距離測定部103は、測距ユニット5と電気的に接続されており、測距ユニット5による測定結果に関連した信号(少なくとも、測距光受光部5Bにおける測距光の受光位置を示す信号)を受信可能とされている。
また、後述のように、本実施形態に係るレーザマーカLは、同軸カメラ6と、非同軸カメラとしての全体カメラ7と、を備えている。このレーザマーカLは、同軸カメラ6及び全体カメラ7の少なくとも一方を作動させることで、ワークWの表面を撮像することができる。
マーカコントローラ100は、同軸カメラ6又は全体カメラ7により生成される撮像画像Pwに係る処理を行うべく、距離測定部103と、画像処理部104と、良否判定部105と、を備えている。
マーカコントローラ100はまた、マーキングパターンに係る情報を設定する設定部107を備えている。設定部107における設定内容は、制御部101等が読み込んで使用する。
ところで、測距ユニット5から出力される信号は、基本的には、ワークWの表面までの距離に対応している。しかしながら、例えば透過ウインドウ19が汚れていた場合には、ワークWの表面までの距離に対応する信号に加えて、透過ウインドウ19の表面までの距離に対応した信号が検出される場合がある。なお、ここでいう透過ウインドウ19とは、マーカヘッド1の内部にて生成・増幅された印字用レーザ光を外部へ出射するべく、その印字用レーザ光が通過する窓部を指す。
そこで、本実施形態に係るマーカコントローラ100は、透過ウインドウ19における汚れを検知するための汚れ検知部106をさらに備えている。汚れ検知部106による検知結果は、距離測定部103、操作用端末800、及び/又は、外部機器900へ出力することができる。
なお、距離測定部103、画像処理部104、良否判定部105及び汚れ検知部106は、制御部101によって構成してもよい。例えば、制御部101が距離測定部103を兼用してもよい。また、画像処理部104が、良否判定部105等を兼用してもよい。距離測定部103、画像処理部104、良否判定部105及び汚れ検知部106の詳細は、後述する。
<マーカヘッド1>
前述のように、励起光生成部110により生成されたレーザ励起光は、光ファイバーケーブルを介してマーカヘッド1へ導かれる。このマーカヘッド1は、レーザ励起光に基づいてレーザ光を増幅・生成して出力するレーザ光出力部2と、レーザ光出力部2から出力されたレーザ光をワークWの表面へ照射して2次元走査を行うレーザ光走査部4と、レーザ光出力部2からレーザ光走査部4へ至る光路を構成するレーザ光案内部3と、レーザ光走査部4を介して投光及び受光した測距光に基づいてワークWの表面までの距離を測定するための測距ユニット5と、ワークWの表面を撮像する同軸カメラ6及び全体カメラ7と、を備えている。
ここで、本実施形態に係るレーザ光案内部3は、単に光路を構成するばかりでなく、レーザ光の焦点位置を調整するZスキャナ(焦点調整部)33、ガイド光を出射するガイド光源36、及び、ワークWの表面を撮像する同軸カメラ6など、複数の部材が組み合わされてなる。
また、レーザ光案内部3はさらに、レーザ光出力部2から出力される印字用レーザ光とガイド光源36から出射されるガイド光を合流せしめる上流側合流機構31と、レーザ光走査部4へ導かれるレーザ光と測距ユニット5から投光される測距光を合流せしめる下流側合流機構35と、を有している。
図3A~図3Bはマーカヘッド1の概略構成を例示するブロック図であり、図4はマーカヘッド1の外観を例示する斜視図である。図3A~図3Bのうち、図3Aは印字用レーザ光を用いてワークWを加工する場合を例示し、図3Bは測距ユニット5を用いてワークWの表面までの距離を測定する場合を例示している。
図3A~図4に例示するように、マーカヘッド1は、少なくともレーザ光出力部2、レーザ光案内部3及びレーザ光走査部4が内部に設けられた筐体10を備えている。この筐体10は、図4に示すような略直方状の外形を有している。筐体10の下面は、板状の底板10aによって区画されている。この底板10aには、マーカヘッド1から該マーカヘッド1の外部へレーザ光を出射するための透過ウインドウ19が設けられている。透過ウインドウ19は、底板10aを板厚方向に貫く貫通孔に対し、印字用レーザ光、ガイド光及び測距光を透過可能な板状の透明部材を嵌め込むことによって構成されている。
なお、以下の記載では、図4における筐体10の長手方向を単に「長手方向」又は「前後方向」と呼称したり、同図における筐体10の短手方向を単に「短手方向」又は「左右方向」と呼称したりする場合がある。同様に、図4における筐体10の高さ方向を単に「高さ方向」又は「上下方向」と呼称する場合もある。
図5は、レーザ光走査部4の構成を例示する斜視図である。
図5に例示するように、筐体10の内部には仕切部11が設けられている。筐体10の内部空間は、この仕切部11によって長手方向の一側と他側に仕切られている。
具体的に、仕切部11は、筐体10の長手方向に対して垂直な方向に延びる平板状に形成されている。以下、筐体10内の長手方向他側(図4における後側)に仕切られるスペースを第1スペースS1と呼称する一方、その長手方向一側(図4における前側)に仕切られるスペースを第2スペースS2と呼称する。
この実施形態では、第1スペースS1の内部には、レーザ光出力部2と、レーザ光案内部3における一部の部品と、レーザ光走査部4と、測距ユニット5が配置されている。一方、第2スペースS2の内部には、レーザ光案内部3における主要な部品が配置されている。
詳しくは、第1スペースS1は、略平板状のベースプレート12によって、短手方向の一側(図4の左側)の空間と、他側(図4の右側)の空間と、に仕切られている。前者の空間には、主に、レーザ光出力部2を構成する部品が配置されている。後者の空間には、図5に示すヒートシンク22等が配置されている。
また、第2スペースS2は、レーザ光案内部3を構成する部品の大部分を収容する。それらの部品は、仕切部11と、筐体10の前面を区画するカバー部材17と、により包囲された空間に収容されている。
以下、レーザ光出力部2、レーザ光案内部3、レーザ光走査部4及び測距ユニット5の構成について順番に説明をする。
(レーザ光出力部2)
レーザ光出力部2は、励起光生成部110により生成されたレーザ励起光に基づいて印字加工用の印字用レーザ光を生成するとともに、その印字用レーザ光をレーザ光案内部3へと出力するように構成されている。
具体的に、レーザ光出力部2は、レーザ励起光に基づき所定の波長を有するレーザ光を生成するとともに、これを増幅して印字用レーザ光を出射するレーザ発振器21aと、レーザ発振器21aから発振された印字用レーザ光の一部を分離させるためのビームサンプラー21bと、ビームサンプラー21bによって分離せしめた印字用レーザ光が入射するパワーモニタ21cと、を備えている。
詳細は省略するが、本実施形態に係るレーザ発振器21aは、レーザ励起光に対応した誘導放出を行ってレーザ光を出射するレーザ媒質と、レーザ媒質から出射されるレーザ光をパルス発振するためのQスイッチと、Qスイッチによりパルス発振されたレーザ光を共振させるミラーと、を有している。
パワーモニタ21cは、印字用レーザ光の出力を検出する。パワーモニタ21cは、マーカコントローラ100と電気的に接続されており、その検出信号を制御部101等へ出力することができる。
(レーザ光案内部3)
レーザ光案内部3は、レーザ光出力部2から出射された印字用レーザ光をレーザ光走査部4へと案内するレーザ光路Pの少なくとも一部を形成する。レーザ光案内部3は、そうしたレーザ光路Pを形成するためのベンドミラー34に加えて、Zスキャナ(焦点調整部)33及びガイド光源(ガイド光出射部)36等を備えている。これらの部品は、いずれも筐体10の内部(主に第2スペースS2)に設けられている。
レーザ光出力部2から入射した印字用レーザ光は、ベンドミラー34によって反射され、レーザ光案内部3を通過する。ベンドミラー34へ至る途中には、印字用レーザ光の焦点位置を調整するためのZスキャナ33が配置されている。Zスキャナ33を通過してベンドミラー34によって反射された印字用レーザ光が、レーザ光走査部4に入射することになる。
レーザ光案内部3により構成されるレーザ光路Pは、焦点調整部としてのZスキャナ33を境として2分することができる。詳しくは、レーザ光案内部3により構成されるレーザ光路Pは、レーザ光出力部2からZスキャナ33へ至る上流側光路Puと、Zスキャナ33からレーザ光走査部4へ至る下流側光路Pdと、に区分することができる。
さらに詳しくは、上流側光路Puは、筐体10の内部に設けられており、レーザ光出力部2から、前述の上流側合流機構31を経由してZスキャナ33に至る。
一方、下流側光路Pdは、筐体10の内部に設けられており、Zスキャナ33から、ベンドミラー34と、前述の下流側合流機構35と、を順番に経由してレーザ光走査部4における第1スキャナ41に至る。
このように、筐体10の内部においては、上流側光路Puの途中に上流側合流機構31が設けられているとともに、下流側光路Pdの途中に下流側合流機構35が設けられている。
-Zスキャナ33-
焦点調整部としてのZスキャナ33は、レーザ光案内部3が構成する光路の途中に配置されており、レーザ光出力部2から出射された印字用レーザ光の焦点位置を調整することができる。
具体的に、Zスキャナ33は、筐体10の内部において、レーザ光路Pのうち、ガイド光合流機構としての上流側合流機構31からレーザ光走査部4までの光路の途中に設けられている。
詳しくは、本実施形態に係るZスキャナ33は、図3A~図3Bに示すように、レーザ光出力部2から出射された印字用レーザ光を透過させる入射レンズ33aと、入射レンズ33aを通過した印字用レーザ光を通過させるコリメートレンズ33bと、入射レンズ33a及びコリメートレンズ33bを通過した印字用レーザ光を通過させる出射レンズ33cと、入射レンズ33aを移動させるレンズ駆動部33dと、入射レンズ33a、コリメートレンズ33b、出射レンズ33cを収容するケーシング33eと、を有している。
焦点調整部としてのZスキャナ33は、印字用レーザ光を上下方向に走査するための手段として機能する。以下、Zスキャナ33による走査方向を「Z方向」と呼称する場合がある。
なお、Zスキャナ33を通過する印字用レーザ光は、ガイド光源36から出射されるガイド光と同軸とされている。そのため、Zスキャナ33を作動させることにより、印字用レーザ光ばかりでなく、ガイド光の焦点位置も併せて調整することができる。
なお、本実施形態に係るZスキャナ33、特にZスキャナ33におけるレンズ駆動部33dは、制御部101から出力された制御信号に基づいて作動するように構成されている。
-ベンドミラー34-
ベンドミラー34は、下流側光路Pdの途中に設けられており、該光路Pdを折り曲げて後方に指向させるように配置されている。図示は省略したが、ベンドミラー34は、下流側合流機構35における光学部材35aと略同じ高さに配置されており、Zスキャナ33を通過した印字用レーザ光及びガイド光を反射することができる。
ベンドミラー34によって反射された印字用レーザ光及びガイド光は、後方に向かって伝搬し、下流側合流機構35を通過してレーザ光走査部(具体的には第1スキャナ41)4へ至る。
-下流側合流機構35-
下流側合流機構35は、測距ユニット5における測距光出射部5Aから出射された測距光を、前述の下流側光路Pdに合流させることによりレーザ光走査部4を介してワークWへ導く。加えて、下流側合流機構35は、ワークWにより反射されてレーザ光走査部4及び下流側光路Pdの順に戻る測距光を、測距ユニット5における測距光受光部5Bへ導く。
下流側合流機構35は、例えばダイクロイックミラーを用いて構成することができる。具体的に、本実施形態に係る下流側合流機構35は、測距光及びガイド光の一方を透過させ、他方を反射するダイクロイックミラー35aを有している(図5を参照)。このダイクロイックミラー35aにおける一方側の鏡面には印字用レーザ光及びガイド光が入射する一方、他方側の鏡面には測距光が入射することになる。
そして、本実施形態に係るダイクロイックミラー35aは、測距光を反射し、かつ印字用レーザ光とガイド光とを透過させることができる。これにより、例えば測距ユニット5から出射された測距光がダイクロイックミラー35aに入射したときには、その測距光を下流側光路Pdに合流させ、印字用レーザ光及びガイド光と同軸にすることができる。そうして同軸化された印字用レーザ光、ガイド光及び測距光は、図3A~図3Bに示すように第1スキャナ41へ至る。
一方、ワークWにより反射された測距光は、レーザ光走査部4へ戻ることにより下流側光路Pdに至る。下流側光路Pdへ戻った測距光は、下流側合流機構35におけるダイクロイックミラー35aにより反射されて測距ユニット5に至る。
(レーザ光走査部4)
図3Aに示すように、レーザ光走査部4は、レーザ光出力部2から出射されてレーザ光案内部3により案内されたレーザ光(印字用レーザ光)をワークWへ照射するとともに、そのワークWの表面上で2次元走査するように構成されている。
図5に示す例では、レーザ光走査部4は、いわゆる2軸式のガルバノスキャナとして構成されている。すなわち、このレーザ光走査部4は、レーザ光案内部3から入射した印字用レーザ光を第1方向に走査するための第1スキャナ41と、第1スキャナ41により走査された印字用レーザ光を第2方向に走査するための第2スキャナ42と、を有している。
ここで、第2方向は、第1方向に対して略直交する方向を指す。よって、第2スキャナ42は、第1スキャナ41に対して略直交する方向に印字用レーザ光を走査することができる。本実施形態では、第1方向は前後方向(筐体10の長手方向)に等しく、第2方向は左右方向(筐体10の短手方向)に等しい。以下、第1方向を「X方向」と呼称し、これと直交する第2方向を「Y方向」と呼称する。X方向とY方向は、双方とも前述のZ方向と直交している。
第1スキャナ41は、その先端に第1ミラー41aを有している。第1ミラー41aは、第1スキャナ41に内蔵されたモータ(不図示)によって回転駆動される。このモータは、上下方向に延びる回転軸まわりに第1ミラー41aを回転させることができる。第1ミラー41aの回転姿勢を調整することで、第1ミラー41aによる印字用レーザ光の反射角を調整することができる。
同様に、第2スキャナ42は、その先端に第2ミラー42aを有している。第2ミラー42aは、第2スキャナ42に内蔵されたモータ(不図示)によって回転駆動される。このモータは、前後方向に延びる回転軸まわりに第2ミラー42aを回転させることができる。第2ミラー42aの回転姿勢を調整することで、第2ミラー42aによる印字用レーザ光の反射角を調整することができる。
よって、下流側合流機構35からレーザ光走査部4へ印字用レーザ光が入射すると、その印字用レーザ光は、第1スキャナ41における第1ミラー41aと、第2スキャナ42における第2ミラー42aとによって順番に反射され、透過ウインドウ19を介してマーカヘッド1の外部へ出射することになる。
そのときに、第1スキャナ41のモータを作動させて第1ミラー41aの回転姿勢を調整することで、ワークWの表面上で印字用レーザ光を第1方向に走査することが可能となる。それと同時に、第2スキャナ42のモータを作動させて第2ミラー42aの回転姿勢を調整することで、ワークWの表面上で印字用レーザ光を第2方向に走査することが可能になる。
また前述のように、レーザ光走査部4には、印字用レーザ光ばかりでなく、下流側合流機構35の光学部材35aを通過したガイド光、又は、同部材35aによって反射された測距光も入射することになる。本実施形態に係るレーザ光走査部4は、第1スキャナ41及び第2スキャナ42をそれぞれ作動させることで、そうして入射したガイド光又は測距光を2次元走査することができる。
こうして、本実施形態に係るレーザ光走査部4は、走査制御部としての制御部101によって電気的に制御されることにより、ワークWの表面上に設定される印字領域R1に印字用レーザ光を照射して、その印字領域R1内に所定の印字パターン(マーキングパターン)を形成することができる。
(同軸カメラ6)
同軸カメラ6は、レーザ光出力部2からレーザ光走査部4までのレーザ光路Pから分岐した撮像光軸A1を有する(図3A及び図3B参照)。同軸カメラ6は、レーザ光走査部4を介してワークWを撮像する。同軸カメラ6は、レーザ光走査部4によって2次元走査される領域(印字領域R1)内に配置されたワークWを撮像することにより、該ワークWの少なくとも一部を含んだ撮像画像Pwを生成する。同軸カメラ6は、本実施形態における「画像取得部」の例示である。
同軸カメラ6は、印字加工用の印字用レーザ光と同軸化された撮像手段として構成されている。同軸カメラ6は、全体カメラ7よりも視野サイズこそ狭いが、撮像画像Pwとして、印字領域R1を相対的に高倍率で拡大した画像を生成したり、レーザ光走査部4を介して撮像領域を2次元走査したり、することができる。同軸カメラ6は、例えば、印字領域R1の一部を局所的に拡大した画像を生成するために用いられる。
同軸カメラ6によって生成された撮像画像Pwは、その少なくとも一部を拡大縮小した状態で、表示部801上に表示することができる。
本実施形態に係る同軸カメラ6は、筐体10に内蔵されている。具体的に、同軸カメラ6は、レーザ光案内部3において、ベンドミラー34と略同じ高さに配置されている。同軸カメラ6は、レーザ光走査部4からレーザ光案内部3へと入射した反射光を受光する。同軸カメラ6は、ワークWの印字点において反射された反射光が、ベンドミラー34を介して入射するように構成されている。同軸カメラ6は、そうして入射した反射光を結像することで、ワークWの表面を撮像することができる。なお、同軸カメラ6のレイアウトは、適宜、変更可能である。例えば、同軸カメラ6及びベンドミラー34の高さを互いに異ならせてもよい。
同軸カメラ6が結像に用いる反射光は、前述の下流側光路Pdから分岐して伝搬する。よって、レーザ光走査部4を適宜作動させることで、図9に例示する印字領域R1を2次元的に走査することができる。
なお、本実施形態に係る同軸カメラ6は、ガイド光源36等と同様に、制御部101から出力された制御信号に基づいて作動するように構成されている。
(全体カメラ7)
全体カメラ7は、レーザ光路Pとは独立した撮像光軸A2を有する(図9参照)。全体カメラ7は、レーザ光走査部4の非介在下でワークWを撮像する。全体カメラ7は、同軸カメラ6と同様に、レーザ光走査部4によって2次元走査される領域(印字領域R1)内に配置されたワークWを撮像することにより、該ワークWの少なくとも一部を含んだ撮像画像Pwを生成する。全体カメラ7は、本実施形態における「画像取得部」の例示である。
全体カメラ7は、印字加工用の印字用レーザ光と非同軸化された撮像手段として構成されている。全体カメラ7は、レーザ光走査部4を介した2次元走査こそできないが、同軸カメラ6よりも視野サイズが広く、撮像画像Pwとして、印字領域R1を相対的に広視野で撮像した画像を生成することができる。全体カメラ7は、例えば、印字領域R1全体を一度に撮像するために用いられる。
全体カメラ7によって生成された撮像画像Pwは、その少なくとも一部を拡大縮小した状態で、表示部801上に表示することができる。表示部801は、全体カメラ7によって生成された撮像画像Pwと、同軸カメラ6によって生成された撮像画像Pwと、を並べて表示したり、2種類の撮像画像Pwのうちの一方を択一的に表示したり、することができる。
本実施形態に係る全体カメラ7は、透過ウインドウ19の直上方に配置されており、その撮像レンズを下方に向けた姿勢で固定されている。前述のように、全体カメラ7の撮像光軸A2は、前述した印字用レーザ光の光軸Azと同軸化されていない(図3A、図3B及び図9を参照)。
なお、本実施形態に係る「画像取得部」は、同軸カメラ6及び全体カメラ7の少なくとも一方からなる。すなわち、撮像画像Pwは、同軸カメラ6又は全体カメラ7のいずれか一方を用いて生成してもよいし、両者を組み合わせて生成してもよい。同軸カメラ6及び全体カメラ7を双方とも備える構成は、必須ではない。何れか一方を備えればよい。
(測距ユニット5)
図3Bに示すように、測距ユニット5は、レーザ光走査部4を介して測距光を投光し、それをワークWの表面に照射する。測距ユニット5はまた、ワークWの表面により反射された測距光を、レーザ光走査部4を介して受光する。
測距ユニット5は、主に、測距光を投光するためのモジュールと、測距光を受光するためのモジュールと、に大別される。具体的に、測距ユニット5は、測距光を投光するためのモジュールとして構成された測距光出射部5Aと、測距光を受光するためのモジュールとして構成された測距光受光部5Bと、を備えている。
このうち、測距光出射部5Aは、筐体10の内部に設けられており、レーザマーカLにおけるマーカヘッド1からワークWの表面までの距離を測定するための測距光を、レーザ光走査部4に向けて出射する。
一方、測距光受光部5Bは、測距光出射部5Aと同様に筐体10の内部に設けられており、ワークWの表面上で反射されてレーザ光走査部4及び下流側合流機構35を介して戻った測距光を受光する。
以下、測距ユニット5を成す各部の構成について、順番に説明をする。
-測距光出射部5A-
測距光出射部5Aは、筐体10の内部に設けられており、レーザマーカLにおけるマーカヘッド1から、ワークWの表面までの距離を測定するための測距光を出射するよう構成されている。
具体的に、測距光出射部5Aは、前述の測距光源51及び投光レンズ52を有している。
測距光源51は、制御部101から入力された制御信号に従って、筐体10の前側に向かって測距光を出射する。本実施形態に係る測距光源51は、測距光として、可視光域にあるレーザ光を出射することができる。
投光レンズ52は、例えば平凸レンズとすることができる。投光レンズ52は、測距光源51から出射された測距光を集光し、ケーシングの外部に出射する。
測距光源51から出射された測距光は、投光レンズ52の中央部を通過して、測距ユニット5の外部に出力される。そうして出力された測距光は、ベンドミラー59と、下流側合流機構35における光学部材35aと、によって反射されて、レーザ光走査部4に入射する。
レーザ光走査部4に入射した測距光は、第1スキャナ41の第1ミラー41aと、第2スキャナ42の第2ミラー42aと、によって順番に反射され、透過ウインドウ19からマーカヘッド1の外部へ出射することになる。
レーザ光走査部4の説明に際して記載したように、第1スキャナ41の第1ミラー41aの回転姿勢を調整することで、ワークWの表面上で測距光を第1方向に走査することができる。それと同時に、第2スキャナ42のモータを作動させて第2ミラー42aの回転姿勢を調整することで、ワークWの表面上で測距光を第2方向に走査することが可能になる。
そうして走査された測距光は、ワークWの表面上で反射される。そうして反射された測距光の一部(以下、これを「反射光」ともいう)は、透過ウインドウ19を介してマーカヘッド1の内部に入射する。マーカヘッド1の内部に入射した反射光は、レーザ光走査部4を介してレーザ光案内部3に戻る。反射光は、レーザ光案内部3における下流側合流機構35の光学部材35aによって反射され、ベンドミラー59を介して測距ユニット5に入射する。
-測距光受光部5B-
測距光受光部5Bは、筐体10の内部に設けられており、測距光出射部5Aから出射されてワークWにより反射された測距光(前述の「反射光」に等しい)を受光するよう構成されている。
具体的に、測距光受光部5Bは、一対の受光素子56L、56Rと、受光レンズ57と、を有している。
一対の受光素子56L、56Rは、それぞれ、斜め前方に指向せしめた受光面を有しており、各受光面における反射光の受光位置を検出し、その検出結果を示す信号(検出信号)を出力する。各受光素子56L、56Rから出力される検出信号は、マーカコントローラ100に入力されて距離測定部103に至る。
受光レンズ57は、筐体10の内部において一対の受光素子56L、56Rそれぞれの光軸が通過するように配置されている。受光レンズ57はまた、下流側合流機構35と一対の受光素子56L、56Rとを結ぶ光路の途中に設けられており、下流側合流機構35を通過した反射光を、一対の受光素子56L、56Rそれぞれの受光面に集光させることができる。
受光レンズ57は、レーザ光走査部4へ戻った反射光を集光し、各受光素子56L、56Rの受光面上に反射光のスポットを形成させる。各受光素子56L、56Rは、そうして形成されたスポットのピーク位置と、受光量を示す信号を距離測定部103に出力する。
レーザマーカLは、基本的には、受光素子56L、56R各々の受光面における反射光の受光位置(本実施形態ではスポットのピークの位置)に基づいて、ワークWの表面までの距離を測定することができる。距離の測定手法としては、いわゆる三角測距方式が用いられる。
-距離の測定手法について-
図6は、三角測距方式について説明する図である。図6においては、測距ユニット5のみが図示されているが、以下の説明は、前述のようにレーザ光走査部4を介して測距光が出射される場合にも共通である。
図6に例示するように、測距光出射部5Aにおける測距光源51から測距光が出射されると、その測距光は、ワークWの表面に照射される。ワークWによって測距光が反射されると、その反射光(特に拡散反射光)は、仮に正反射の影響を除いたならば、略等方的に伝搬することになる。
そうして伝搬する反射光には、受光レンズ57を介して受光素子56Lに入射する成分が含まれるものの、マーカヘッド1とワークWとの距離に応じて、その入射光の受光素子56Lへの入射角が増減することになる。受光素子56Lへの入射角が増減すると、その受光面56aにおける受光位置が変位することになる。
このように、マーカヘッド1とワークWとの距離と、受光面56aにおける受光位置と、は所定の関係を以て関連付いている。したがって、その関係を予め把握しておくとともに、例えばマーカコントローラ100に記憶させておくことで、受光面56aにおける受光位置から、マーカヘッド1とワークWとの距離を算出することができる。このような算出方法は、いわゆる三角測距方式を用いた手法に他ならない。
すなわち、前述の距離測定部103が、測距光受光部5Bにおける測距光の受光位置に基づいて、三角測距方式によりレーザマーカLからワークWの表面までの距離を測定する。
具体的に、前述の条件設定記憶部102には、受光面56aにおける受光位置と、マーカヘッド1からワークWの表面までの距離との関係が予め記憶されている。一方、距離測定部103には、測距光受光部5Bにおける測距光の受光位置、詳しくは測距光の反射光が、受光面56a上に形成するスポットのピークの位置を示す信号が入力される。
距離測定部103は、そうして入力された信号と、条件設定記憶部102が記憶している関係と、に基づいて、ワークWの表面までの距離を測定する。そうして得られた測定値は、例えば制御部101に入力されて、制御部101によるZスキャナ33等の制御に用いられる。
例えば、レーザマーカLは、ワークWの表面のうち、マーカヘッド1による加工対象となる部位(印字点)を自動又は手動で決定する。続いて、レーザマーカLは、印字加工を実行するに先だって、各印字点(より正確には、印字点周辺に設定した測距点)までの距離を測定するとともに、測定された距離に見合う焦点位置となるようにZスキャナ33の制御パラメータを決定する。レーザマーカLは、そうして決定された制御パラメータに基づいてZスキャナ33を作動させた後に、印字用レーザ光によってワークWに印字加工を施す。
以下、マーキングシステムSの具体的な使用方法について説明をする。
<マーキングシステムSの使用方法について>
図7は、マーキングシステムSの使用方法を示すフローチャートである。また、図8は、印字設定、サーチ設定及び測距設定の作成手順を例示するフローチャートであり、図9は、印字領域R1と設定面R4の関係を例示する図であり、図10は、表示部801における表示内容を例示する図である。
また、図11は、レーザマーカLの運用手順を例示するフローチャートである。図12は、レーザマーカLの運用時に生成される印字ログLgの内容を例示する図である。
レーザマーカLを備えたマーキングシステムSは、例えば、工場の製造ライン上に設置して運用することができる。その運用に際しては、まず、製造ラインの稼働に先だって、そのラインを流れることになるワークWの設置位置、並びに、そのワークWに照射する印字用レーザ光及び測距光の出力等の条件設定を作成する(ステップS1)。
このステップS1において作成された設定内容は、マーカコントローラ100、及び/又は、操作用端末800等に転送されて記憶されたり、作成直後にマーカコントローラ100が読み込んだりする(ステップS2)。
そして、製造ラインの稼働に際して、マーカコントローラ100は、予め記憶されていたり、作成直後に読み込まれたりした設定内容を参照する。レーザマーカLは、参照された設定内容に基づいて運用され、ライン上を流れる各ワークWに対して印字加工を実行する(ステップS3)。詳しくは、各ワークWがマーカヘッド1付近まで搬送される度に、PLC903がマーカコントローラ100にトリガ入力する。マーカコントローラ100は、トリガ入力される度に、各ワークWに印字シーケンスを実行する。ここでいう印字シーケンスとは、各ワークWに印字加工を施すための動作をいう(詳細は、図11を参照)。マーカコントローラ100は、印字対象とされるワークWの1つ1つに対し、印字シーケンスを実行する。
また、全てのワークWに対する印字加工が完了すると、マーカコントローラ100は、各印字結果を時系列に沿って並べた印字ログLgを出力する(ステップS4)。印字ログLgは、一般的なテキストファイルによって構成することができ、条件設定記憶部102をはじめとする各種記憶媒体に記憶される。印字ログLgの生成は、ステップS3の処理と並行して、リアルタイムで実行することができる。マーカコントローラ100は、そうして生成された印字ログLgを、診断支援装置としての外部端末700に出力する。
(各設定の具体的な作成手順)
図8は、図7のステップS1における具体的な処理を例示している。
まず、ステップS11において、レーザマーカLに内蔵されている同軸カメラ6又は全体カメラ7は、印字領域R1の少なくとも一部を含んだ撮像画像Pwを生成する。同軸カメラ6又は全体カメラ7によって生成された撮像画像Pwは、操作用端末800に出力される。
操作用端末800における表示部801は、印字領域R1に対応付けられた設定面R4を表示するとともに、その設定面R4上に、撮像画像Pwを重ねて表示する(図9及び図10参照)。
これにより、表示部801における設定面R4上に規定される座標系(印字座標系)と、撮像画像Pw上に規定される座標系(カメラ座標系)と、を対応付けることができる。例えば、ユーザが撮像画像Pwを見ながら印字点を指定することで、設定面R4を介して印字領域R1上に印字することができるようになる。撮像画像Pwは、設定面R4を通じて種々の設定を行う際の背景画像として機能する。
続くステップS12において、設定部107が印字条件を設定する。設定部107は、条件設定記憶部102等における記憶内容を読み出したり、操作用端末800介した操作入力等を読み込んだりすることで、印字条件を設定する。
印字条件の一例として、設定部107は、ワークWの表面上に、印字領域R1内に形成されるべき印字内容を示す印字パターン(マーキングパターン)Pmを設定する。印字パターンPmの設定は、前述の設定面R4を介して実行される。
印字条件には、マーキングパターンとしての印字パターンPmの他、この印字パターンPmの位置を示す印字ブロックBが含まれる。印字ブロックBは、印字パターンPmのレイアウト、サイズ、回転姿勢等の調整に用いることができる。また、印字ブロックBは、後述の測距位置Iと紐付けられて用いられる。
表示部801は、印字パターンPm及び印字ブロックBを撮像画像Pwと重ね合わせて表示することができる。例えば、図10では、ワークWの表面上に、「123」という文字列からなる印字パターンPmと、これを取り囲む矩形状の印字ブロックBと、が設定面R4上に配置されている。表示部801は、そうして配置された印字パターンPm及び印字ブロックBを、撮像画像Pwと重ね合わせて表示する。
また、図示は省略したが、設定面R4上に複数のワークWを表示してもよいし、図10に例示するように、1つのワークWのみを表示してもよい。また、1つのワークW上に、複数の印字ブロックBを配置してもよい。印字パターンPmについても、例えばバーコード、QRコード等、文字列以外のパターンを用いることができる。
図8のステップS12に戻ると、同ステップでは、例えばユーザが手動で印字ブロックBを作成し、その印字ブロックBを設定面R4上に配置する。前述のように設定面R4と撮像画像Pwとが関連付いているため、ユーザは、撮像画像Pwを視認しながら印字ブロックBを配置することができる。
そうして、1つ又は複数の印字ブロックBが配置されると、ユーザは、印字ブロックB毎に印字パターンPmを決定する。印字パターンPmの決定は、例えば、ユーザが操作部802を操作するとともに、その際の操作入力に基づいて、操作部802がマーカコントローラ100に印字パターンPmを入力することによって実行される。
設定部107は、そうして配置された印字ブロックB、及び、印字ブロックB毎に決定された印字パターンPmを読み込んで、それを印字条件として設定する。本実施形態に係る設定部107は、設定面R4上での印字ブロックBの座標(印字座標系での座標)等を、条件設定記憶部102等に一時的に又は継続的に記憶させる。
なお、印字条件には、印字用レーザ光に係る条件(以下、「レーザ条件」という)も含まれる。このレーザ条件には、印字用レーザ光の出射位置、印字用レーザ光の目標出力(レーザーパワー)、レーザ光走査部4による印字用レーザ光の走査速度(スキャンスピード)、印字用レーザ光の繰り返し周波数(パルス周波数)、印字用レーザ光のレーザスポットを可変にするか否か(スポット可変)、及び、印字用レーザ光が印字パターンPmをなぞる回数(印字回数)のうちの少なくとも1つが含まれる。図10の右下に表示されるメニューD1に示すように、こうした印字条件は、印字ブロックB毎に設定することができる。
また、一般に、製造ラインを稼働させた際に順次加工されることになる各ワークWには、それぞれX方向及びY方向(XY方向)に位置ズレが生じることになる。本実施形態に係るレーザマーカLは、種々の手法を用いることで、そうした位置ズレを補正することができる。
そこで、ステップS12から続くステップS13では、設定部107は、XY方向の位置ズレを補正するための条件設定(サーチ設定)を作成する。本実施形態に係るレーザマーカLは、XY方向における位置ズレを補正するための手法として、例えば、パターンサーチを用いることができる。
パターンサーチを用いる場合、設定部107は、パターンサーチに係る条件(サーチ条件)として、ワークWの位置を特定するためのパターン領域(不図示)と、パターン領域(不図示)の移動範囲として定義されるサーチ領域(不図示)と、を撮像画像Pw上に設定する。
マーカコントローラ100によって設定されたサーチ条件は、サーチ設定として条件設定記憶部102等に記憶される。サーチ設定の作成が完了すると、制御プロセスは、ステップS13からステップS14へ進む。
また一般に、製造ラインを稼動させた際に順次加工されることになる各ワークWには、それぞれ、Z方向に位置ズレが生じることになる。そうした位置ズレは、印字用レーザ光の焦点位置のズレを招くため望ましくない。本実施形態に係るレーザマーカLは、測距ユニット5を備えているため、ワークWの表面までの距離に基づいて、Z方向の位置ズレを検知することができる。これにより、Z方向の位置ズレ、ひいては焦点位置のズレを補正することができる。そのために、ステップS13から続くステップS14では、Z方向の位置ズレを補正するための条件設定(測距設定)を作成する。
具体的に、このステップS14では、測距ユニット5に係る条件(測距条件)が決定される。本実施形態に係る設定部107は、測距条件として、少なくとも、マーカヘッド1、特に筐体10からワークWの表面までの距離を測定するための測距位置Iを、撮像画像Pw上に設定する(図10の星印を参照)。この測距位置Iは、基本的にはワークWの表面と重なり合うように設定されるものであり、測距光が照射されるべき座標を示している。
なお、設定部107は、複数の印字ブロックBが設定されている場合には、印字ブロックB毎に測距条件を設定することができる。この場合、設定部107は、各印字ブロックB内に測距位置Iを設定することができる(図10の星印を参照)。これに代えて、設定部107は、各印字ブロックBの外部に測距位置Iを設定してもよい。
設定部107によって設定された測距条件は、測距設定として条件設定記憶部102等に記憶される。測距設定の作成が完了すると、制御プロセスは、ステップS14からステップS15に進んでリターンする。
(印字加工の実行)
図11は、図7のステップS3における具体的な処理を例示している。すなわち、図11に示す処理は、製造ラインを稼働させたときに流れてくる各ワークWに対して順番に実行される。
まず、図11に示す各ステップに先だって、図7のステップS1と、図8のステップS11~ステップS15と、を用いて説明したように、マーカコントローラ100は、所定のワークWについて、印字パターンPm及び印字ブロックB等の設定(印字設定)と、パターン画像等の設定(サーチ設定)と、測距位置I等の設定(測距設定)と、を予め作成する。
各設定の作成が完了することで、マーカコントローラ100は、図11に例示した制御プロセスを実行可能な状態となる。この制御プロセスは、主なプロセスとして、XYトラッキング(XY方向における位置ズレの検出)及びZトラッキング(Z方向における高さ測定)を実行するための制御プロセス(ステップS31~ステップS33)と、XYトラッキング及びZトラッキングを反映した印字加工を実行するとともに、その印字結果を保存するための制御プロセス(ステップS34~ステップS39)と、を含んだ構成とされている。
まず、図11のステップS31において、PLC902等からマーカコントローラ100にトリガ入力される。このとき、測距設定をはじめとする種々の設定に用いたワークWと同種のワークWが搬送される。また、マーカコントローラ100にトリガ入力されると、該マーカコントローラ100は、印字シーケンスが開始された旨を印字ログLgに書き込む。印字ログLgへの書き込みに際しては、例えば図12の符号N1,N2に示すように、印字シーケンスを区別するための通し番号を付してもよい。
このステップS31において、マーカコントローラ100は、同軸カメラ6又は全体カメラ7を介して同種のワークWを撮像し、その撮像画像(カメラ画像)Pwを生成する。マーカコントローラ100は、生成された撮像画像Pwを設定面R4と重ね合わせて表示する。その際、マーカコントローラ100は、「印字前カメラ画像ファイルパス」として、印字前のワークWと、そのワークWを撮像することで生成される撮像画像Pwと、を紐付けるためのファイルパスを設定する。マーカコントローラ100は、そうして設定されたファイルパスを、印字シーケンス毎に印字ログLgに書き込む(図12参照)。
続くステップS32において、マーカコントローラ100は、サーチ対象とした印字ブロックBの各々についてサーチ設定(サーチ条件)を読み込むとともに、そのサーチ設定に基づいて、パターンサーチを用いたXYトラッキングを実行する。この処理は、前述の画像処理部104によって実行される。
具体的に、ステップS32では、画像処理部104が撮像画像Pw上でパターンサーチを実行する。これにより、画像処理部104は、撮像画像Pw上で、印字領域R1に沿って見たとき(すなわち、XY平面に沿って見たとき)のワークWの位置を特定することができる。なお、ここでいうワークWの位置とは、サーチ設定の作成に用いたワークWに対する、XYトラッキングの実行対象とされたワークWの相対位置を示す。この相対位置こそが、XY方向におけるワークWの位置ズレに他ならない。
このように、画像処理部104がXYトラッキングを実行することで、印字設定、サーチ設定及び測距設定の作成に用いたワークWと、運用時に新たに搬送されてきたワークWと、の間のXY方向における位置ズレが検出される。その際、マーカコントローラ100は、「XYトラッキング結果」として、XY方向におけるワークWのズレ量を、印字シーケンス毎にテキストログLgに書き込む(図12参照)。
また、ステップS32において、マーカコントローラ100は、測距対象とした印字ブロックBの各々について測距設定(測距条件)を読み込むとともに、その測距設定に基づいて、測距ユニット5を用いたZトラッキングを実行する。具体的に、このステップS32では、距離測定部103は、測距ユニット5を作動させることによって、マーカヘッド1から測距位置Iまでの距離、ひいては、その測距位置IにおけるワークWの高さを測定する。その際、マーカコントローラ100は、「Zトラッキング結果」として、測定されたワークWの高さを、印字シーケンス毎にテキストログLgに書き込む(図12参照)。
さらに、ステップS32において、マーカコントローラ100は、XY方向における位置ズレの検出結果に基づいて、同方向におけるワークWの位置ずれを補正する。具体的に、マーカコントローラ100は、XY方向におけるワークWの位置ずれを減殺するように、設定面R4上での印字ブロックBの位置を補正する。
さらに、ステップS32において、マーカコントローラ100は、ワークWの高さの測定結果に基づいて、Z方向におけるワークWの位置ズレを補正する。具体的に、マーカコントローラ100は、Z方向におけるワークWの位置ズレに基づいて、印字用レーザ光の焦点位置を補正する。
このように、ステップS32においては、製造ラインの稼働に伴い搬送される各ワークWについて、印字ブロックBのXYZ方向における位置ズレが補正される。
続くステップS33では、マーカコントローラ100は、印字パターンPmの詳細を決定する。ステップS33で決定される情報には、製造年月日、消費期限、ロット番号、カウント値等、実際の運用時(特に、トリガ入力後のタイミング)に確定する情報が含まれる。
また、本実施形態に係るレーザマーカLは、マーカヘッド1により形成された印字パターンPmをユーザに確認させる機能と、その印字パターンPmの良否を判定する機能と、を備えている。
それらの機能を実現するためには、同軸カメラ6又は全体カメラ7によって、実際に形成された印字パターンPmを撮像することが求められる。特に、印字パターンPmの良否を判定するためには、少なくとも、印字パターンPm全体を含んだ撮像画像Pwを生成することが求められる。印字パターンPm全体を撮像するためには、少なくとも、撮像されるべき領域を示す指標が必要となる。
そこで、マーカコントローラ100は、ステップS33から続くステップS34において、撮像されるべき領域を示す撮像エリアを設定する。具体的に、マーカコントローラ100は、印字パターンPmを含んだ撮像エリアをワークWの表面上に規定する。マーカコントローラ100はまた、そうして規定された撮像エリアの位置及びサイズを設定し、これを条件設定記憶部102に一時的又は継続的に記憶させる。
ステップS34から続くステップS35において、マーカコントローラ100は、マーカヘッド1を介して印字加工を実行する。印字加工を実行することで、マーキング対象とされたワークWの表面上に、ステップS33で詳細決定された印字パターンPmが形成される。
次いで、ステップS35から続くステップS36において、マーカコントローラ100は、同軸カメラ6及び全体カメラ7のうちの一方を選択し、そうして選択されたカメラによって、前述した撮像エリアを撮像する。これにより、印字パターンPm全体を含んだ撮像画像Pwが取得される。その際、マーカコントローラ100は、「印字後カメラ画像ファイルパス」として、印字後のワークWと、そのワークWを撮像することで生成される撮像画像Pwと、を紐付けるためのファイルパスを設定する。マーカコントローラ100は、そうして設定されたファイルパスを、印字シーケンス毎に印字ログLgに書き込む(図12参照)。
次いで、ステップS36から続くステップS37において、マーカコントローラ100は、ステップS36で取得された撮像画像Pwを用いることによって、ワークWに施された印字加工の良否を判定する。
具体的に、このステップS37において、良否判定部105は、ワークWの表面上に形成された印字パターンPmに基づいて、印字加工の品質が良好であったと判定したり(OK判定)、印字加工の品質が不良であったと判定したり(NG判定)する。これらの判定は、印字パターンPmの種類に応じて、様々な方法を用いて実行することができる。
例えば、印字パターンPmとして、QRコード等の2次元コードをマーキングする場合、良否判定部105は、国際自動認識工業会(Automatic Identification Manufacturers:AIM)によって定められた印字品質の評価規格(AIM DPM)を用いて品質を評価する。この評価規格は、高評価側から順に、「A」から「F」までの6段階で総合グレードが規定されており、その総合グレードが高いほど、印字品質が高く評価される。条件設定記憶部102は、各印字パターンPmに対し、「A」から「F」のうち、いずれかの総合グレードを付与する。
また、条件設定記憶部102には、OK判定とNG判定との境界を規定する総合グレードの閾値(閾値ランク)が予め記憶されている。良否判定部105は、その閾値ランクと、各印字パターンPmに付与された総合グレードと、を比較することで、印字パターンPm毎にOK判定又はNG判定を下す。例えば、閾値ランクが「C」に設定されていた場合、良否判定部105は、「A」又は「B」の総合グレードが付与された印字パターンPmにはOK判定を下し、「C」、「D」、「E」又は「F」の総合グレードが付与された印字パターンPmにはNG判定を下す。
一方、印字パターンPmとして文字列をマーキングする場合、良否判定部105は、撮像画像Pwの差分に基づいて、各印字パターンPmの品質を評価する。具体的に、良否判定部105は、例えば、印字シーケンス毎に、印字直前に生成された撮像画像Pwと、印字直後に生成された撮像画像Pwと、の差分画像を生成する。次いで、良否判定部105は、その差分画像と、印字設定から生成される印字イメージ(印字パターンPmの設定画像)と、の差分を算出することでスコア(以下、「印字スコア」という)を算出する。差分画像と印字イメージとの差が大きい場合は、その差が小さい場合に比して印字スコアは小さくなる(より低評価となる)。この実施形態では、印字スコアは、0以上100以下の範囲内で算出される。
また、条件設定記憶部102には、OK判定とNG判定との境界を規定する印字スコアの閾値(閾値スコア)が予め規定されている。良否判定部105は、その閾値スコアと、各印字パターンPmに係る印字スコアと、を比較することで、印字パターンPm毎にOK判定又はNG判定を下す。例えば、閾値スコアが「50」に設定されていた場合、良否判定部105は、50を超える印字スコアが算出された印字パターンPmにはOK判定を下し、50以下の印字スコアが算出された印字パターンPmにはNG判定を下す。
なお、条件設定記憶部102は、複数種類の判定方法を組み合わせて実行することもできる。例えば、印字パターンPmとして2次元コードをマーキングする場合、良否判定部105は、総合グレードを用いた判定と、印字スコアを用いた判定と、を両方とも実行する。この場合、良否判定部105は、総合グレードが「C」、「D」、「E」又は「F」となるか、或いは、印字スコアが50以下となった場合に、NG判定を下す。
また、ステップS37において、マーカコントローラ100は、「印字確認結果」として、各ワークになされた良否の判定結果を、印字シーケンス毎に印字ログLgに書き込む(図12参照)。ここで、マーカコントローラ100は、良否の判定結果として、前述の総合グレート及び/又は印字スコアを印字ログLgに書き込んでもよいし、OK判定又はNG判定であることを示す情報のみを印字ログLgに書き込んでもよい。
次いで、ステップS37から続くステップS38において、マーカコントローラ100は、測距ユニット5から測距光を出射することで、透過ウインドウ19の汚れを検知する。この処理は、前述の汚れ検知部106によって実行される。
具体的に、汚れ検知部106は、測距光受光部5Bにおいて受光される測距光のうち、透過ウインドウ19による反射光に起因した測距光を特定することで、透過ウインドウ19の汚れを検知する。
前述のように、透過ウインドウ19は、筐体10に対して固定されている。そのため、透過ウインドウ19と測距光出射部5Aとの間の光路長は既知となる。光路長が既知であるため、透過ウインドウ19の表面によって反射された測距光が一対の受光素子56L,56Rの受光面上でピークを成す位置は、予め推測することができる。汚れ検知部106は、ピークを成すと推測される受光位置における受光状況(例えば、受光量)を監視することで、透過ウインドウ19の汚れの程度を検知する。この検知結果(汚れの程度)は、「印字後のウインドウモニタ結果」として、印字シーケンス毎に印字ログLgに書き込まれる。
次いで、ステップS38から続くステップS39において、マーカコントローラ100は、パワーモニタ21cによって印字用レーザ光の出力を検知する。この検知結果は、「レーザーパワー」として、印字シーケンス毎に印字ログLgに書き込まれる。
また、全てのワークWに対する印字加工が完了すると、マーカコントローラ100は、ステップS3に係る処理を終了し、ステップS4に係る処理を開始する。
(印字ログの出力)
ステップS4では、マーカコントローラ100は、外部端末700に印字ログLgを入力する。印字ログLgは、トリガ入力される度にグループ化されるようになっている。前述のように、トリガ入力される度に印字シーケンスが開始されるため、このグループ化によって、ワークW毎に状態情報を分割し、それを時系列の順に並べることができる。図12に示す例では、1回目の印字シーケンスに対応するグループG1と、2回目の印字シーケンスに対応するグループG2と、が印字ログLgに含まれている。
また、印字ログLgは、前述の「印字確認結果」と、「印字後カメラ画像ファイルパス」と、「XYトラッキング結果」等の状態情報と、を通じて、各印字加工に係る良否の判定結果と、各判定結果の取得に際して用いられた撮像画像Pwと、各判定結果の取得時における複数種類の状態情報と、を互いに紐付けることができる。
ここで、「状態情報」とは、レーザマーカLの状態を示す情報を指す。複数種類の状態情報には、少なくとも、画像処理部104によって特定されたワークWの位置(XYトラッキング結果)と、測距ユニット5によって測定されるワークWまでの距離(Zトラッキング結果)と、印字加工を行った後に汚れ検知部106によって検知される汚れ(印字後ウインドウモニタ結果)と、パワーモニタ21cによって検出される印字用レーザ光の出力(レーザーパワー結果)と、のうちの1つ以上を含めることができる。図12に示す例では、複数の状態情報には、これら情報の全てが含まれる。
このように、印字ログLgは、複数のワークWに対して印字加工を実行したときの、各印字加工に係る良否の判定結果と、各判定結果の取得に際して用いられた撮像画像Pwと、各判定結果の取得時における複数種類の状態情報と、を互いに紐付けた状態で、かつ時系列に沿って並べた状態で構成される。印字ログLgは、本実施形態における「履歴情報」の例示である。
外部端末700は、マーカコントローラ100から入力された印字ログLgに基づいて、レーザマーカLの診断を支援する。以下、診断支援装置としての外部端末700の構成について、詳細に説明する。
<診断支援装置>
図13は、外部端末(診断支援装置)700の概略構成を例示するブロック図である。図14は、診断支援方法の具体的手順を例示するフローチャートである。また、図15Aは、印字不良の症状の選択画面Sc1を例示する図である。図15Bは、印字不良の発生日時の指定画面Sc2を例示する図である。図15Cは、印字不良の診断画面Sc3を例示する図である。図15Dは、印字不良の診断画面Sc4を例示する図である。図15Eは、印字不良の診断画面Sc5を例示する図である。図15Fは、印字不良を解決するための対策画面Sc6を例示する図である。図16は、印字不良の原因と表示優先順位との関係を例示する表である。
(外部端末700)
外部端末700は、例えばパーソナル・コンピュータによって構成されており、マーカコントローラ100と有線又は無線で接続されている。外部端末700は、後述の診断支援方法を実行することで、ワークWに生じた印字不良の診断を支援するための診断支援装置として機能する。
詳しくは、外部端末700は、レーザマーカLによる印字加工に際してワークWに生じた印字不良の診断を支援するべく、印字不良の具体的な症状を選択する操作を受け付けたり、選択された症状に応じて印字不良の原因をユーザに表示したりする。
具体的に、外部端末700は、ユーザに情報を表示する表示部701と、ユーザによる操作を受け付ける受付部702と、種々の情報を記憶する記憶部703と、少なくとも表示部701を制御する制御部704と、を備えている。
このうち、表示部701は、例えば液晶ディスプレイ又は有機ELパネルによって構成される。表示部701は、印字不良の症状を選択するための選択画面Sc1を表示したり、印字不良を診断するための診断画面Sc5を表示したりする。
受付部702は、例えば、キーボード及び/又はポインティングデバイスにより構成されている。ここで、ポインティングデバイスには、マウス及び/又はジョイスティック等が含まれる。受付部702は、ユーザによる操作入力を受け付けるように構成されており、選択画面Sc1上での症状の選択等に用いられる。
記憶部703は、例えば、2次記憶装置としてのハードディスクドライブ又はソリッドステートドライブにより構成される。記憶部703は、機能的な要素として、後述の履歴保存部703aと対応関係記憶部703bとを有する。
制御部704は、CPU、メモリ、入出力バスを有する。制御部704は、種々のプログラムを実行することで、表示部701等、外部端末700を構成する各部を制御する。
また、外部端末700は、プログラムを記憶する記憶媒体705を読み込むことができる。特に、本実施形態に係る記憶媒体705は、診断支援方法をプログラム化してなる診断支援プログラムを記憶する。この診断支援プログラムは、制御部704によって読み込まれて実行される。制御部704が診断支援プログラムを実行することで、外部端末700が診断支援装置として機能する。
-履歴保存部703a-
履歴保存部703aは、履歴情報として、レーザマーカLから送られた印字ログLgを保存する。履歴保存部703aは、少なくとも印字不良の診断よりも早いタイミングで印字ログLgを保存する。
また、履歴保存部703aは、印字加工が実行されたワークWの数だけ、良否判定部105による判定結果を保存することになる。特に、実際に印字不良が診断される場合、履歴保存部703aは、少なくともNG判定結果を含んだ複数の判定結果を保存することになる。履歴保存部703aに保存された履歴情報は、表示部701上に表示することができる。
特に、本実施形態に係る履歴保存部703aは、NG判定結果ばかりでなく、OK判定結果も保存するように構成されている。具体的に、本実施形態に係る履歴保存部703aは、良否判定部105による判定結果のうち少なくとも複数のOK判定結果と、各OK判定結果の取得に際して用いられた撮像画像Pwと、複数の状態情報のうち、各OK判定結果の取得時における複数の状態情報と、を相互に紐付けた状態で時系列に沿って履歴情報として保存する。この工程は、本実施形態に係る診断支援方法を構成するステップの1つとみなすことができる。
-対応関係記憶部703b-
対応関係記憶部703bは、ワークWに生じた印字不良の状態を示す状態項目と、この状態項目に対応した印字不良の原因候補である複数の原因パラメータとの対応関係を、該複数の原因パラメータの表示優先順位とともに記憶する。
ここで、「状態項目」とは、例えば図15Aに示すように、印字不良の症状を区分した項目を指す。「状態項目」は、ユーザによって知覚可能な項目としてもよいし、ユーザには知覚されない項目としてもよい。
前者に該当する状態項目には、例えば、「印字されていない」、「印字が欠けている」、「印字が濃い、印字が薄い、印字にムラがある」、「印字が乱れている」、「印字内容が間違っている」、「印字位置がずれている」等の症状が含まれる。一方、後者に該当する状態項目には、「総合グレード、印字スコア等が低い」等の症状を示す項目が含まれる。
また、「原因パラメータ」とは、状態項目毎に、印字不良が生じた原因可能性を示すパラメータを指す。原因パラメータとしては、例えば、レーザマーカLの状態情報を用いることができる。原因パラメータは、少なくとも2つ以上設定される。
具体的に、本実施形態に係る原因パラメータには、図16に示すように、パワーモニタ21cによって検出されるレーザ光の出力(レーザーパワー)と、汚れ検知部106によって検知される透過ウインドウ19の汚れ(ウインドウ点検)と、測距ユニット5によって測定されるワークWまでの距離(Zトラッキング結果)と、画像処理部104によって特定されたワークWの位置(XYトラッキング結果)と、が含まれる。これらのパラメータの値は、履歴保存部703aに保存されている印字ログLgから読み込むことができる。例えば、レーザーパワーの値は、図12における「レーザーパワー結果」の値に対応し、ウインドウ点検の値は、図12における「印字後ウインドウ点検結果」の値に対応する。
これら4つの原因パラメータは、印字不良の原因そのものを示すというよりはむしろ、その原因を特徴付けるパラメータと言える。その意味で、これらの原因パラメータは、「表面的な原因」を示すパラメータとみなすことができる。また、4つの原因パラメータのうち、レーザーパワーとウインドウ点検は、レーザマーカLそのものに印字不良の原因があると判断され、Zトラッキング結果とXYトラッキング結果は、ワークWの搬送装置、ワークWの治具、ワークW自体の形状等、レーザマーカL以外の要因が印字不良を引き起こしたと判断される。
さらに、本実施形態に係る原因パラメータには、レーザーパワーのように経時的に変化するパラメータに加えて、例えば「印字設定が変更された否か」、「撮像画像Pwに異物が写り込んだか否か」等のように、特定の事象が生じたか否かを示すパラメータも含まれる。
後者の類のパラメータには、例えば図16に示すように、「特定のイベントが生じたか否か(イベントログ)」、「ジョブNo.を間違えたか否か(ジョブNo.間違い)」、「印字設定を変更したか否か(設定内容変更)」、「印字加工中に撮像画像Pwがずれたか否か(カメラ画像:印字中ズレ)」、「撮像画像Pwの明るさの変動など、カメラ、照明等の使用状況が変動したか否か(カメラ画像:照明・カメラ変動)」、「撮像画像Pwに、異物、遮蔽物等が写り込んだか否か(カメラ画像:異物・遮蔽物)」、「印字用レーザ光のパワーダウン等、その他の事象が生じたか否か(その他)」等が含まれる。
これら7つの原因パラメータは、印字不良の原因そのものを示すパラメータ、或いは、その原因と深く結びついたパラメータと言える。その意味で、これらの原因パラメータは、「根本的な原因」を示すパラメータとみなすことができる。また、7つの原因パラメータのうち、イベントログ、ジョブNo.間違い及び設定内容変更は、ユーザの操作ミス、PLC902の動作等に印字不良の原因があると判断され、他の4つの原因パラメータは、その他の環境要因に起因して印字不良が引き起こされたと判断される。
各状態項目は、複数の原因パラメータと対応付けられる。後述のように、診断支援装置としての外部端末700は、印字不良の症状を状態項目としてユーザが指定することで、その症状に対応した原因パラメータをユーザに表示する。
そこで、対応関係記憶部703bは、各状態項目と複数の原因パラメータとの対応関係として、少なくとも、複数の原因パラメータのそれぞれを、表示部701上に表示するか否かを記憶する。
つまり、症状との相関が強いと考えられる原因パラメータについては、表示部701上に表示してユーザに教示する。一方、症状との相関が弱いと考えられる原因パラメータについては、表示部701上に敢えて表示しないことで、ユーザに教示しない。こうすることで、不要な原因パラメータを診断対象から除外することができるため、印字不良の診断に際し、ユーザビリティを向上させることができる。
具体的に、状態項目の一例として、「印字位置がずれている」に着目した場合を考える。直感的に考えると、この症状は、XYトラッキングとの相関が強い一方で、レーザーパワーとの相関が弱いと考えられる。そこで、対応関係記憶部703bは、「印字位置がずれている」という症状と、複数の原因パラメータと、の対応関係として、XYトラッキングについては表示部701上に表示するように関係を設定する一方、レーザーパワーについては表示部701上に表示しないように関係を設定する(図16も参照)。
さらに、対応関係記憶部703bは、そうした対応関係とともに、複数の原因パラメータをそれぞれ表示部701上に表示させる際の優先順位(表示優先順位)を記憶する。
例えば、表示部701上に表示させるべき原因パラメータのうち、症状との相関が相対的に強いと考えられる原因パラメータは、その相関が相対的に弱いと考えられる原因パラメータよりも優先的に表示部701上に表示させる。こうすることで、より重要な原因パラメータから順に表示させることができるため、印字不良の診断に際し、ユーザビリティを向上させることができる。
また、状態項目は、少なくとも2つ以上にわたって設定される。したがって、その状態項目に対応した複数の原因パラメータも、少なくとも2セット以上にわたって用意されることになる。
換言すれば、本実施形態に係る対応関係記憶部703bは、第1の状態項目と、この第1状態項目に対応した印字不良の原因候補である複数の第1の原因パラメータとの対応関係を、該複数の第1の原因パラメータの表示優先順位とともに記憶すると同時に、第1の状態項目とは異なる状態を示す第2の状態項目と、該第2の状態項目に対応した印字不良の原因候補である複数の第2の原因パラメータとの対応関係を、該複数の第2の原因パラメータの表示優先順位とともに記憶することができる。
以下、診断支援方法の詳細について、具体例を用いて説明する。
(診断支援方法)
診断支援方法は、前述の診断支援プログラムが外部端末700に実行させる方法として構成されている。この診断支援方法が開始されると、図14に示す各ステップが順番に実行される。
まず、図14のステップS101においては、表示部701が、ワークWに生じた印字不良の状態を示す2つ以上の状態項目を表示する。詳しくは、このステップS01において、表示部701は、少なくとも、第1の状態項目と、該第1の状態項目とは異なる状態を示す第2の状態項目と、を表示する。これにより、表示部701上には、印字不良の症状(状態項目)が一覧表示される。
図15Aは、表示部701上に表示される選択画面Sc1を例示するものである。この選択画面Sc1には、状態項目として、「印字されていない」という症状を示す状態項目B1と、「印字が欠けている」という症状を示す状態項目B2と、「印字が濃い、印字が薄い、印字にムラがある」という症状を示す状態項目B3と、「印字が乱れている」という症状を示す状態項目B4と、「印字内容が間違っている」という症状を示す状態項目B5と、「印字位置がずれている」という症状を示す状態項目B6と、「印字評価値が低い(総合グレード、印字スコア等が低い)」という症状を示す状態項目B7と、が表示される。
続くステップS102においては、ユーザは、受付部702を介して、ワークWに生じた印字不良の症状を選択する。具体的に、このステップS102では、受付部702が、表示部701上に表示された2つ以上の状態項目のうち、少なくとも1つ選択する操作を受け付ける。詳しくは、このステップS102において、受付部702は、第1の状態項目と、第2の状態項目とを含んだ2つ以上の状態項目のうち、少なくとも1つを選択する操作を受け付ける。さらに詳しくは、このステップS102では、ユーザが受付部702を操作することで、前述の状態項目B1~B7のうち、ワークWに生じた症状に対応する状態項目が選択される。
図15Aに示す例では、選択画面Sc1上に一覧表示された状態項目B1~B7のうちのいずれか1つをクリック操作することで、所望の状態項目を選択することができる。その状態項目が選択された状態で、「次へ」と記載されたボタンB8をクリック操作することで、表示部701上での表示内容が切り替わる。ここでは、「印字が欠けている」という症状が選択されたものと仮定して、説明を続ける。
続くステップS103において、制御部704は、ステップS102で選択された症状(状態項目)に基づいて、各原因パラメータの表示の要否、及び/又は、表示の際の優先順位を決定する。具体的に、このステップS103では、制御部704は、ステップS102で選択された状態項目と、対応関係記憶部703bにおける記憶内容と、に基づいて、受付部702を通じて第1の状態項目が選択されたときと、その第1の状態項目とは異なる第2の状態項目が選択されたときとで、複数の原因パラメータの表示優先順位を異ならせる。より詳細には、制御部704は、複数の第1の原因パラメータを構成する各原因パラメータの表示優先順位と、複数の第2の原因パラメータを構成する各原因パラメータの表示優先順位と、を異ならせる。言い換えると、制御部704は、状態項目毎に、表示部701上に各原因パラメータを表示させる際の表示順を変更することができる。
このステップS103において、制御部704は、前述のように表示優先順位を異ならせる制御に加えて、又は、当該制御の代わりに、受付部702を通じて第1の状態項目が選択されたときと、第2の状態項目が選択されたときとで、表示部701上に表示されるべき複数の原因パラメータの組み合わせを異ならせる。より詳細には、制御部704は、複数の第1の原因パラメータと複数の第2の原因パラメータとをなす全原因パラメータのうち、表示部701上に表示させるべき原因パラメータの組み合わせを少なくとも一部異ならせる。言い換えると、制御部704は、状態項目毎に、例えば、前述した対応関係を変更することができる。
特に、本実施形態に係る制御部704は、表示優先順位を異ならせる制御と、表示部701上に表示させるべき原因パラメータの構成を異ならせる制御と、を両方とも実行するように構成されている。
このように、本実施形態に係る制御部704は、状態項目ごとに、その状態項目に対応する原因パラメータの表示優先順位を変更したり、状態項目ごとに、各原因パラメータを表示部701上に表示するか否か(例えば、前記対応関係)を変更したり、することができる。
図16には、各原因パラメータと、それに対応する対応関係および表示優先順位およびと、が例示されている。ここで、英字「A」、「B」及び「C」は、表示部701上に表示される原因パラメータであることを示し、記号「×」は、表示部701上に表示されない原因パラメータであることを示す。さらに、英字「A」、「B」、「C」は、アルファベット順に、表示優先順位が高いことを示している。
例えば、状態項目として「印字が乱れる」が選択された場合、制御部704は、レーザーパワーとウインドウ点検は表示部701上に表示させずに、ZトラッキングとXYトラッキングから優先的に表示させる。特に、本実施形態に係る制御部704は、「表面的な原因」に分類される状態項目と、「根本的な原因」に分類される状態項目と、のうち、「表面的な原因」に分類される状態項目から順に、表示部701上に表示させる。具体的な表示内容は、ステップS106の説明に際して例示する。
続くステップS104において、表示部701は、印字加工の良否の判定結果を、撮像画像Pw及び印字スコアとともに時系列順に表示する。具体的に、このステップS104では、表示部701が、履歴保存部703aに保存された複数の判定結果(良否の判定結果)を時系列に沿って表示する第1表示領域Rc1と、この第1表示領域Rc1に表示される複数の判定結果の各々に対応する撮像画像Pwを時系列に沿って表示する第2表示領域Rc2と、のうちの少なくとも一方を表示する。
図15Bは、印字不良の発生日時の指定画面Sc2を例示するものである。同図に示すように、本実施形態に係る表示部701は、第1表示領域Rc1と、第2表示領域Rcと、を双方とも同時に表示することができる。図15Bに示す例では、第1表示領域Rc1は、時系列順に、印字シーケンスが行われたことを示す縦棒を、複数本にわたって表示している。第1表示領域Rcに表示される縦棒のうち、2点鎖線で表示される縦棒は、印字良好だったという判定結果(OK判定結果)を示しており、マークMnが付されていて実線で表示される縦棒は、印字不良が生じたという判定結果(NG判定結果)を示している。この例では、12時付近に実行された、最後から2番目の印字シーケンスに対する判定結果がNG判定とされている。
また、図15Bに示す例では、第2表示領域Rc2は、各判定結果に対応する撮像画像Pwを、左側から時系列順に表示している。ここでは、複数回にわたって行われた印字シーケンスのうち、最後から5回分の印字シーケンスにおいて生成された撮像画像Pwが表示されている。各撮像画像Pwは、印字パターンPmとして「ABC」という文字列が採用された場合を例示している。また、各撮像画像Pwの表示領域(正方形状の領域)の右上付近には、印字加工の良否を判定する際に算出された印字スコアが表示される。
ここで、5つの撮像画像Pwのうち、最後から2番目の撮像画像Pwに対応する判定結果は、前述のようにNG判定とされている。その判定結果を裏付けるように、最後から2番目の撮像画像Pwには、50未満の「46」という印字スコアと、NG判定であることを示す「NG」という文字列と、が表示されている。このように、「NG」という文字列が付された撮像画像Pwは、NG判定結果と紐付けられている。一方、「NG」という文字列が付されていない撮像画像Pwは、OK判定結果と紐付けられている。
ここで、受付部702を介することで、第1表示領域Rc1におけるいずれかの判定結果を選択すると、第2表示領域Rc2においては、選択された判定結果に紐付いた撮像画像Pwも選択状態となる。それとは反対に、第2表示領域Rc2におけるいずれかの撮像画像Pwを選択すると、第1表示領域Rc1においては、選択された撮像画像Pwに紐付いた判定結果も選択状態となる。
このように、本実施形態にかかる診断支援装置は、第1表示領域Rc1内での操作入力と、第2表示領域Rc2内での操作入力と、が互いに連動するよう構成されている。
図15Bに示す例では、第1表示領域Rc1は、第2表示領域Rc2の上方に配置されている。そして、第1表示領域Rc1のさらに上方には、第1表示領域Rc1における判定結果の抽出期間を設定するための第3表示領域Rc3が表示される。第3表示領域Rc3における日時の指定欄C1と、時間の指定欄C2と、に所望の数値を入力することで、判定結果の抽出期間を設定することができる。
判定結果の抽出期間を変更することで、第1表示領域Rc1における表示内容が変更される。この変更と連動するように、制御部704は、第2表示領域Rc2における表示内容を変更することができる。具体的に、制御部704は、第1表示領域Rc1における変更後の判定結果に対応する撮像画像Pwを表示するように、第2表示領域Rc2における表示内容を変更する。
一方、第2表示領域Rc2には、表示対象とする撮像画像Pwを変更するためのボタンBb1,Bb2が表示されている。例えばボタンBb1をクリック操作することで、表示対象とする撮像画像Pwの撮像タイミングを過去に遡り、第2表示領域Rc2における表示内容を変更することができる。また、ボタンBb2がクリック操作された場合は、表示対象とする撮像画像Pwの撮像タイミングを、ボタンBb1がクリック操作された場合と反対方向に変更することができる。これらの変更と連動するように、制御部704は、第1表示領域Rc1における表示内容を変更することができる。具体的に、制御部704は、第2表示領域Rc2における変更後の撮像画像Pwに対応する判定結果を表示するように、第1表示領域Rc1における表示内容を変更する。
このように、本実施形態に係る制御部704は、第1表示領域Rc1及び第2表示領域Rc2のうちの一方の表示内容が変更されたときに、他方の表示内容が連動して変更されるように表示部701を制御することができる。なお、ここでいう表示内容には、判定結果又は撮像画像Pwの選択に伴う表示の変化も含む。
ところで、前述のように、第1表示領域Rc1及び第2表示領域Rc2には、第1表示領域Rcにおける縦棒の表示態様等を通じて、良否判定部105による判定結果が示される。しかし、良否判定部105が“印字良好”と判定した場合にあっても、ユーザが撮像画像Pwを視認したときに、なんらかの印字不良(総合グレード、印字スコアには現れない印字不良)を発見する可能性がある。
そこで、本実施形態に係る受付部702は、良否判定部105による判定結果を修正する操作を受け付けるように構成されている。受付部702を介して判定結果が修正されると、制御部704は、受付部702を介した修正が反映されるように、表示部701を制御する。
具体的に、受付部702は、第2表示領域Rc2内の撮像画像Pwに対するクリック操作等を通じて、OK判定をNG判定に変更したり、NG判定をOK判定に変更したり、することができる(図20を参照)。その変更内容は、適宜、第1表示領域Rc1及び第2表示領域Rc2における表示態様に反映されるようになっている。
続くステップS105において、ユーザは、受付部702を介して、印字加工の良否の判定結果、又は、各印字加工に紐付いた撮像画像Pwを選択する。前述のように、各判定結果及び撮像画像Pwは、印字シーケンスを単位としてグループ化されている。したがって、判定結果又は撮像画像Pwを選択することで、印字不良の発生日時が指定される(太枠Fnを参照)。具体的に、このステップS105では、受付部702が、第1表示領域Rc1に表示されるNG判定結果と、第2表示領域Rc2に表示されかつ該NG判定結果に対応した撮像画像Pwとのいずれかを、それぞれ1つ以上選択する操作を受け付ける。
言い換えると、本実施形態に係る受付部702は、NG判定結果を複数選択したり、撮像画像Pwを複数選択したり、する操作を受け付ける。この場合、印字不良の発生日時は、複数個にわたって選択された判定結果又は撮像画像Pwを含んだ「印字不良の発生期間」として指定されることになる。
続くステップS106において、表示部701は、ステップS105においてNG判定結果又は撮像画像Pwを選択することで指定された発生日時を中心に、レーザマーカLの状態情報を表示する。具体的に、このステップS106では、制御部704は、複数種類の状態情報(本実施形態では、前述した複数の原因パラメータ)のうち、少なくとも、受付部702を介して選択されたNG判定結果又は撮像画像Pwに紐付いた状態情報が表示部701上に表示されるように、表示部701を制御する。ステップS106に係る処理は、例えば、「診断開始」という文言が記載されたボタンをクリック操作することで開始してもよいし、そうした操作を伴うことなく、自動的に開始してもよい。
また、制御部704は、受付部702を介してNG判定結果又は撮像画像Pwが指定されたとき、複数種類の状態情報のうちの少なくとも一種類について、該状態情報を時系列の順に表示部701上に表示させる。具体的に、制御部704は、NG判定結果又は撮像画像Pwが複数個にわたって選択された場合には、各NG判定結果又は撮像画像Pwに紐付いた状態情報を時系列の順に並べて表示することができる。しかし、この方法では、NG判定結果又は撮像画像Pwが1つのみ選択された場合に対応することができない。
そこで、本実施形態に係る表示部801は、選択されたNG判定結果又は撮像画像Pw以外の判定結果又は撮像画像Pwに紐付いた状態情報と、選択されたNG判定結果又は撮像画像Pwに紐付いた状態情報と、を並べて表示することができる。具体的に、ステップS106では、制御部704は、複数種類の状態情報のうち、受付部702を介して指定されたNG判定結果以外の判定結果に紐付いた状態情報、又は、受付部702を介して指定された撮像画像Pw以外の撮像画像Pwに紐付いた状態情報が表示部701上に表示されるように、表示部701を制御する。
特に本実施形態においては、表示部701は、複数種類の状態情報として、複数の原因パラメータを表示する。この場合、診断支援装置としての外部端末700は、前述のように、印字不良の症状に応じて、原因パラメータの表示順と、表示の要否と、を変更するように構成されている。
具体的に、ステップS106では、制御部704は、ステップS103で決定された表示優先順位の順に、原因パラメータを表示部701上に表示させたり、ステップS103で決定された組み合わせに基づいて、原因パラメータを表示部701上に表示させたりすることができる。
図15Cは、印字不良の診断画面Sc3を例示するものである。この診断画面Sc3は、指定画面Sc2から切り替わった直後に表示されるものであり、1つ目の原因パラメータを診断するための画面である。診断画面Sc3の左側には、複数の原因パラメータを表示優先順位に従って上から並べた原因リストLtが表示されている。
前述のように、ウインドウ点検等、「根本的な原因」に分類される4つの原因パラメータは、イベントログ等、「表面的な原因」に分類される複数の原因パラメータに比して、表示優先順位が高い。また、「根本的な原因」に分類される原因パラメータの表示優先順位は、図16に例示した表に基づいて決定される。図16に例示されるように、状態項目として「印字が欠けている」が選択された場合、ウインドウ点検が最優先で表示され、その後にレーザーパワー及びXYトラッキングが表示され、その後にZトラッキングが表示されることになる。
具体的に、制御部704は、履歴保存部703aにおける記憶内容に基づいて、表示部701上に、状態情報としての原因パラメータを表示させることになる。図15Cに示す例では、画面中央に配置されるグラフ表示領域Rc4に、最優先で表示させるべき原因パラメータであるウインドウ点検の経時変化が表示される(原因リストLtにおける白抜き部分を参照)。
詳しくは、図15Cに例示されるグラフ表示領域Rc4には、原因パラメータとしてのウインドウ点検の経時変化を示すべく、各ウインドウ点検の値を結んでなる折れ線グラフが表示されている。ウインドウ点検の値が小さいときには、大きいときに比して、透過ウインドウ19が汚れていると判断することができる。また、グラフ表示領域Rc4におけるマークMnは、前述のように、NG判定結果が下された印字シーケンスを指す。このマークMnに示すように、NG判定結果が下された印字シーケンスにおいては、他のタイミングに比して、ウインドウ点検の値が大きく変動している。
続くステップS107において、ユーザは、原因パラメータの経時変化に基づいて印字不良を診断する。その際、本実施形態に係る診断支援方法は、ユーザとの対話形式で、印字不良の診断を支援することができる。
具体的に、図15Cに例示するように、グラフ表示領域Rc4の上方には、ユーザと対話するための対話領域Rc5が表示される。この対話領域Rc5には、グラフ表示領域Rc4に表示されている原因パラメータの経時変化が、特定の振る舞い(具体的には、表示されている原因パラメータに異常がある場合の振る舞い)をしているか否かを訪ねる質問文と、特定の振る舞いをしていると判断される場合にクリック操作される「はい」という項目Byと、そうした振る舞いをしていないと判断される場合にクリック操作される「いいえ」という項目Bnと、そうした振る舞いをしているともしていないとも判断できない場合にクリック操作される「わからない」という項目Biと、が表示されている。
言い換えると、「はい」という項目Byは、グラフ表示領域Rc4に表示されている原因パラメータが、印字不良を特徴付ける症状の引き金になっていると判断される場合に選択される。「いいえ」という項目Bnは、グラフ表示領域Rc4に表示されている原因パラメータが、印字不良を特徴付ける症状の引き金になっていないと判断される場合に選択される。「わからない」という項目Biは、グラフ表示領域Rc4に表示されている原因パラメータが、印字不良を特徴付ける症状と関係し得ると判断される場合に選択される。
図例の場合、NG判定結果が下されたタイミング(マークMnが付されたタイミング)で、ウインドウ点検の結果が大きく変動している。この場合、ユーザは、「はい」という項目Byをクリック操作することになる。
制御部704は、表示部701に表示させるべきと判断される全ての原因パラメータについて、ステップS106とステップS107を繰り返す。例えば、図15Dは、3番目の原因パラメータを診断するための診断画面Sc4を示している。この診断画面Sc4は、ウインドウ点検よりも表示優先順位が低い原因パラメータとして、Zトラッキングの経時変化を例示している。
詳しくは、図15Dに例示されるグラフ表示領域Rc4には、Zトラッキングの値(測距ユニット5による測定値)を結んでなる折れ線グラフが表示されている。図例の場合、NG判定結果が下された印字シーケンスにおいて、Zトラッキングの結果が大きく変動していると判断することができる。そのため、ユーザは、「はい」という項目Byをクリック操作することになる。
なお、「印字が欠けている」という症状が選択されている場合、制御部704は、表示部701上に、「表面的な原因」に分類される4つの原因パラメータを全て表示することになる(図16を参照)。「表面的な原因」に分類される原因パラメータに係る診断が完了すると、制御部704は、表示部701上に、「根本的な原因」に分類される原因パラメータの表示を開始する。
例えば、図15Eは、6番目の原因パラメータを診断するための診断画面Sc5を示している。この診断画面Sc5は、イベントログの経時変化(特定のイベントが生じたことが、印字ログLgに書き込まれたか否か)を例示している。
図例の場合、NG判定結果が下された印字シーケンスにおいて、NGであることを示すプロットが表示されている。そのため、ユーザは、「はい」という項目Byをクリック操作することになる。
なお、ここまでに例示した診断画面Sc3~Sc5においては、状態情報としての原因パラメータの経時変化を示すべく、各原因パラメータの値を結んでなる折れ線グラフが表示されていたが、経時変化を示す表示方法は、折れ線グラフに限定されない。状態情報としての原因パラメータの経時変化は、折れ線グラフ、棒グラフ及び散布図の少なくとも1つを用いて表示部701上に表示することができる。また、状態情報の種類ごとに、表示方法に異ならせてもよい。
原因リストLtに表示された全ての原因パラメータについて、ユーザによる診断が完了すると、制御部704は、印字不良の原因を特定する。図例の場合は、図15Cに示したように、ウインドウ点検の値が大きく変動していたことから、透過ウインドウ19の汚れが原因と判断される。また、図15Dに示したように、Zトラッキングの値も大きく変動していたことから、ワークWのズレも原因と考えられる。このズレが印字中に生じたのか否か等、ズレの詳細については、他の原因パラメータに係る診断を通じて判断することができる。この特定は、対話領域Rc5において「はい」という項目By、又は、「わからない」という項目Biが選択された原因パラメータに基づいて実行される。
その後、ユーザは、「対策を表示」という文言が表示されたボタンBb3をクリック操作する。このボタンBb3を操作することで、制御プロセスは、ステップS107からステップS108に進む。なお、ボタンBb3のクリック操作は必須ではない。ユーザによる診断が完了次第、自動的にステップS108に進んでもよい。
ステップS108において、表示部701は、ステップS107で特定された原因と、その原因を解決するための対策手段と、を表示する。例えば、図15Fは、図15Cに示す診断画面Sc3等、ここまでに例示された原因パラメータを通じて特定された原因と、その対策手段と、を表示するための対策画面Sc6を示すものである。図15Fに示すように、対策画面Sc6には、第1の原因(原因1)であると特定されたウインドウの汚れと、その汚れを解決するための対策手段と、第2の原因(原因2)であると特定されたワークの印字中ズレと、そのズレを解決するための対策手段と、がそれぞれ表示されている。
その後、ユーザは、「レポート出力」という文言が表示されたボタンBb4、又は、「診断を終了」という文言が表示されたボタンBb5をクリック操作する。前者のボタンBb4が操作された場合、制御プロセスは、ステップS108からステップS109に進む。このスキップS109においては、印字不良の発生日時、その印字不良の原因、その原因を解決するための対策手段等、印字不良の診断結果を示すレポートが出力される。
一方、ステップS108において「診断を終了」という文言が表示されたボタンBb5が操作された場合、制御プロセスは、ステップS109をスキップして終了する。
なお、ステップS108において、ボタンBb4,Bb5のクリック操作は必須ではない。対策画面Sc6を表示する処理と同時に、或いは、この処理を実行する前後のタイミングで、レポートを自動的に出力してもよい。
(複数の症状を選択した場合の処理)
図17は、複数の症状が選択された場合の表示優先順位について説明する図である。また、図18は、複数の症状が選択された場合の診断画面Sc7を例示する図である。
ここまで、「印字が欠けている」という症状が選択された場合の処理、すなわち、1つの状態項目が選択された場合の処理について例示したが、本開示に係る診断支援方法は、2つ以上の状態項目の選択を許容するように構成されている。すなわち、図15Aに示した選択画面Sc1において、状態項目B1~B7の中から複数の状態項目を選択することができる。具体的に、本実施形態に係る受付部702は、第1及び第2の状態項目を双方とも選択可能に構成される。
しかしながら、第1及び第2の状態項目を双方とも選択した場合、表示優先順位を如何にして構成すべきかという課題が生じることになる。この課題を解決すべく、本実施形態に係る制御部704は、第1の状態項目に対応した表示優先順位と、第2の状態項目に対応した表示優先順位と、を双方とも尊重するように、表示優先順位を再設定するように構成されている。
具体的に、制御部704は、受付部702を通じて第1及び第2の状態項目が双方とも選択されたとき、対応関係記憶部703bにおける記憶内容に基づいて、複数の第1の原因パラメータの表示優先順位と、複数の第2の原因パラメータの表示優先順位とのうち順位の高い一方を参照することで、複数の第1及び第2の原因パラメータを双方とも表示部701上に表示させる。
すなわち、第1及び第2の状態項目が双方とも選択されると、表示部701上には、第1の状態項目に対応した原因候補である複数の第1の原因パラメータと、第2の状態項目に対応した原因候補である複数の第2の原因パラメータと、が両方とも表示される。
そのとき、複数の第1の原因パラメータを構成する各原因パラメータのうち、所定パラメータ(例えば、「Zトラッキング」)の表示優先順位が低かったとしても、複数の第2の原因パラメータという括りにおいては、その所定パラメータの表示優先順位が高かった場合には、その所定パラメータの表示優先順位を高く設定する。
図17は、第1の状態項目として、「印字が欠けている」という症状を示す状態項目B2が選択されるとともに、第2の状態項目として、「印字が乱れている」という症状を示す状態項目B4が選択された場合の処理を例示している。
図17の上段に示すように、第1の状態項目(印字が欠けている)に対応する複数の第1の原因パラメータにおいて、Zトラッキングの表示優先順位は「C」と低く設定されている一方、第2の状態項目(印字が乱れている)に対応する複数の第2の原因パラメータにおいて、Zトラッキングの表示優先順位は「A」と高く設定されている。この場合、図17の中段に示すように、最終的な表示優先順位は、より順位の高い「A」に設定されることになる。
また、図17の上段に示すように、複数の第1の原因パラメータにおいて、ウインドウ点検の表示優先順位は「A」と高く設定されている一方、複数の第2の原因パラメータにおいて、ウインドウ点検は「×」と表示部701上に表示されないように設定されている。この場合、図17の中段に示すように、ウインドウ点検は、表示されるべき原因パラメータに設定されるとともに、その表示優先順位は「A」に設定されることになる。
こうした処理を、複数の第1の原因パラメータを構成する各原因パラメータと、複数の第2の原因パラメータを構成する各原因パラメータと、の全てについて行うことで、図17の下段に示すように、最終的な表示の要否、及び、表示に際する表示優先順位が決定される。
図18は、そうして決定に基づいて表示される診断画面Sc7を例示している。同図に例示するように、「印字が欠けている」と「印字が乱れている」が選択された場合の原因リストLt’には、図17の下段と実質的に同じ順番で、原因パラメータが並べて表示される。
(診断画面の変形例)
前記実施形態における診断画面Sc3~Sc6には、印字不良を診断するための情報として、印字不良の発生日時を指定するための撮像画像Pwを表示する第2表示領域Rc2と、状態情報としての原因パラメータの経時変化を表示するグラフ表示領域Rc4と、が設けられていたが、診断画面の構成は、これに限定されない。
図19は、診断画面の変形例を例示する図である。この変形例に係る診断画面Sc7には、グラフ表示領域Rc4等の領域に加えてさらに、条件表示領域Rc6が設けられている。この条件表示領域Rc6は、レーザーパワー、スキャンスピード、パルス周波数等、前述したレーザ条件の変化を表示するための領域である。この条件表示領域Rc6を参照することで、印字不良の原因を特定する上で有利になる。
(ユーザビリティの向上について)
ところで、例えば撮像画像Pwを用いることで印字不良が発見されたとしても、その撮像画像Pwを視認するだけでは、印字不良に至った原因を特定するのは困難である。その原因が特定されなくては、症状改善のための設定及び対策に不都合である。
また、ユーザが印字不良を診断するためには、適宜、撮像画像Pwを視認することが求められるところ、印字加工を施したワークWが多数に及ぶ場合、レーザ印字の良否を示す撮像画像Pwも多数に及ぶため、所望の撮像画像Pwを抽出するのが困難になる。
対して、前記実施形態によれば、履歴保存部703aがNG判定結果と撮像画像Pwとを紐付けて保存することで、印字不良が生じた撮像画像Pwの抽出が容易となる。さらに、前記実施形態によれば、表示部701上に表示されるNG判定結果、又は、該NG判定結果に対応した撮像画像Pwを指定することで、そのNG判定結果又は撮像画像Pwに紐付いた状態情報を表示することができる(図14のステップS106を参照)。これにより、印字加工が良好に行われなかったときの状態情報をユーザに視認させることができ、印字不良の診断を容易にすることができる。すなわち、前記実施形態は、印字不良に至った原因の特定に資する。
このように、前記実施形態によれば、レーザ印字の良否を示す撮像画像Pwの抽出と、その撮像画像Pwを用いた印字不良の原因の特定と、を双方とも容易にすることができ、ひいては、印字不良の診断に係るユーザビリティを向上させることができる。
また、図15Bを用いて説明したように、第1表示領域Rc1の表示態様と、第2表示領域Rc2の表示態様と、が相互に連動するように構成されている。これにより、印字不良を診断する際のユーザビリティをさらに向上させることができる。
また、図15B~図15E等を用いて説明したように、NG判定結果に係る撮像画像Pw及び状態情報と、OK判定結果に係る撮像画像Pw及び状態情報と、を比較することができる。これにより、撮像画像Pwを一層容易に抽出したり、印字不良に至った原因を一層容易に特定したり、することができるようになる。
また、図15B~図15E等を用いて説明したように、受付部702を介して指定されたNG判定結果又は撮像画像Pwに紐付いた状態情報と、指定外の判定結果(例えばOK判定結果)又は撮像画像Pwに紐付いた状態情報と、をユーザに比較させることができる。これにより、印字不良を診断する際のユーザビリティをさらに向上させることができる。
また、図15C~図15Eを用いて説明したように、状態情報としての原因パラメータの経時変化をユーザに視認させることができる。これにより、印字不良に至った原因を一層容易に特定することができるようになる。
また、図15C~図15Eを用いて説明したように、原因パラメータの経時変化を折れ線グラフとして表示することで、ユーザは、その経時変化を容易に視認することができる。これにより、印字不良に至った原因を一層容易に特定することができるようになる。
また、図16に例示したように、、本実施形態に係るマーキングシステムSは、印字用レーザ光の出力(レーザーパワー)、ワークWまでの距離(Zトラッキング)、ワークWの位置(XYトラッキング)及び透過ウインドウ19の汚れ(ウインドウ点検)を原因パラメータとして利用することができる。このように、多岐にわたる情報を原因パラメータ(状態情報)として利用することで、印字不良に至った原因をより厳密に特定することができるようになる。
また、図20に例示したように、良否判定部105が見落とした印字不良をユーザが発見したときに判定結果を修正するとともに、その修正を反映するように、表示部701の表示内容を変更することができるようになる。これにより、印字不良を診断する際のユーザビリティをさらに向上させることができる。
《他の実施形態》
前記実施形態では、診断支援装置は、操作用端末800と別体又は一体の外部端末700によって構成されていたが、本開示は、その構成には限定されない。例えば、マーカコントローラ100によって診断支援装置を構成することもできる。この場合、診断支援装置を構成する全ての要素をマーカコントローラ100によって実現してもよいし、一部の要素のみをマーカコントローラ100によって実現してもよい。例えば、診断支援装置の構成要素のうち、記憶部703をマーカコントローラ100の条件設定記憶部102によって構成し、その他の構成要素を外部端末700によって構成することもできる。
また、前記実施形態では、選択された症状(状態項目)次第では、表示部701上に表示されない原因パラメータが存在したが、本開示は、そうした構成には限定されない。例えば、全ての原因パラメータに表示優先順位を設定した上で、選択された症状(状態項目)に関係なく、表示部701上に全ての原因パラメータを表示してもよい。或いは、各原因パラメータに表示優先順位を設定することなく、表示部701上に表示するか否かのみを設定するように構成することもできる。
また、前記実施形態では、測距機構としての測距ユニット5は、筐体10の内部に設けられていたが、本開示は、その構成には限定されない。測距機構は、筐体10の外部に設けることもできる。
また、前記実施形態では、画像取得部としての同軸カメラ6及び全体カメラ7は、双方とも筐体10の内部に設けられていたが、本開示は、その構成には限定されない。例えば、画像取得部としての全体カメラ7は、筐体10の外部に設けることができる。
また、前記実施形態では、図14に示すフローを用いて診断支援方法を説明したが、診断支援方法の構成は、図14に示すフローに限定されない。例えば、各ステップの順番を入れ替えてもよい。
具体的に、前記実施形態では、ステップS102で症状を選択した後に、ステップS103にて表示優先順位を決定するように構成されていたが、本開示は、その構成には限定されない。例えば、ステップS102に係る処理を実行した後、ステップS103に係る処理を実行する前に、ステップS104,ステップS105等に係る処理を先に実行してもよい。
また、前記実施形態では、ステップS102で症状を選択した後に、ステップS103とステップS104を介してステップS105へ進み、そのステップS105で印字不良の発生日時を指定するように構成されていたが、本開示は、その構成には限定されない。例えば、ステップS104とステップS105を実行した後に、ステップS101とステップS102に進むように構成することもできる。このように構成した場合、ユーザは、撮像画像Pwと判定結果を参照しながら、症状を選択することができるようになる。
また、原因パラメータとして用いられる状態情報の構成は、図12の例に限定されない。図12に記載されているものの一部を使用したり、図12に記載されていない情報を追加したりしてもよい。追加可能な情報としては、例えば、印字加工を行う直前に検知される透過ウインドウ19の汚れ(印字前ウインドウモニタ結果)が考えられるれる。この情報を用いる場合、図11のステップS31~S34のいずれかのタイミングで、同図のステップS38と同様の処理を行うことになる。印字前ウインドウモニタ結果と印字後ウインドウモニタ結果を組み合わせることで、透過ウインドウ19の汚れをより詳細に診断することが可能になる。
同様に、状態情報としてのZトラッキングについても、ステップS32に記載されているように、Z方向における位置ズレを補正する前の測定値を使用してもよいし、位置ズレを補正した後の測定値を使用してもよいし、補正前後の測定値を両方とも使用してもよい。
また、前記実施形態では、マーカコントローラ100と外部端末700との間で、印字ログLgを介して履歴情報を送受するように構成されていたが、本開示は、その構成に限定されない。印字ログLgを介さずに、リアルタイムで履歴情報を送受してもよい。
また、前記実施形態では、表示部701は、グラフ表示領域Rc4内に、原因パラメータを1つずつ順番に表示するように構成されていたが、本開示は、その構成には限定されない。例えば、複数の原因パラメータを同時に表示してもよい。この場合、例えば表示優先順位にしたがって、原因パラメータを上から順に並べて表示してもよい。
また、前記実施形態では、表示部701は、印字不良の発生日時を指定する際に、第1表示領域Rc1と第2表示領域Rc2を同時に表示するように構成されていたが、本開示は、その構成には限定されない。例えば、表示部701は、第1表示領域Rc1及び第2表示領域Rc2のうちの一方を表示してもよい。
また、前記実施形態では、表示部701は、第1表示領域Rc1内に、NG判定結果とOK判定結果を両方とも表示するように構成されていたが、本開示は、その構成には限定されない。表示部701は、少なくともNG判定結果を表示すればよい。