(57)【要約】【課題】搬送中の被マーキング対象物に対して、欠陥が存在する場所そのものに、高精度で、自由な形状のマーキングを施すことを可能とする移動対象物用マーキング装置を提供することを目的とする。【解決手段】被マーキング対象物を搬送する搬送部と、搬送中の被マーキング対象物の特定箇所にマーキングを施すマーキング部と、搬送部及びマーキング部の動作を制御する動作制御部と、を備えた移動対象物用マーキング装置において、マーキング部は搬送部の搬送方向に沿って設置されたレール部と、レール部の所定の区間を搬送方向と同じ方向に移動するY方向移動部と、搬送方向に直交する方向に移動するX方向移動部と、X方向移動部に設置されてＹ方向とＸ方向の両方向に直行する方向に移動するＺ方向移動部と、を有するものとし、Ｚ方向移動部が特定区間を、被マーキング対象物と同期して移動しながら、特定箇所にマーキングを施す。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送中の被マーキング対象物の特定箇所にマーキングを施す移動対象物用マーキング装置であって、
前記移動対象物用マーキング装置は、
前記被マーキング対象物を搬送する搬送部と、
搬送中の前記被マーキング対象物の特定箇所にマーキングを施す前記マーキング部と、
前記搬送部及び前記マーキング部の動作を制御する動作制御部と、を備え、
前記マーキング部は前記搬送部の搬送方向に沿って設置されたレール部と、前記レール部の上の所定の区間（以下「特定区間」ともいう）を搬送方向と同じ方向（以下「Ｙ方向」ともいう）に移動するY方向移動部と、搬送方向に直交する方向（以下「Ｘ方向」ともいう）に移動するX方向移動部と、前記X方向移動部に設置されて前記Ｙ方向と前記Ｘ方向の両方向に直行する方向（以下「Ｚ方向」ともいう）に移動するＺ方向移動部と、を有し、
前記Ｚ方向移動部が前記特定区間を、前記被マーキング対象物と同期して移動しながら、前記特定箇所にマーキングを施すように構成されていることを特徴とする移動対象物用マーキング装置。
【請求項２】
請求項１に記載された移動対象物用マーキング装置であって、
前記移動対象物用マーキング装置は複数の前記マーキング部を備え、
前記複数のマーキング部は搬送方向に、縦列的に設置され、前記複数のマーキング部は前記被マーキング対象物のマーキングを施す範囲を分担し合って、搬送中の被マーキング対象物の特定箇所にマーキングを施すことを特徴とする移動対象物用マーキング装置。
【請求項３】
請求項２に記載された移動対象物用マーキング装置であって、
各前記Ｚ方向移動部は前記搬送部の前記特定区間を前記Ｙ方向に移動しながら、前記被マーキング対象物の前記特定箇所にマーキングを施し、前記特定区間の下流の端（以下「終点」ともいう）に達したときには、前記特定区間の上流の端（以下「始点」ともいう）に戻るという動作をし、
前記複数のマーキング部の内のいずれか１台のマーキング部の前記Ｚ方向移動部が前記特定区間の前記終点に達して、前記特定区間の前記始点に戻ろうとしている期間は、他の前記複数のマーキング部の内のいずれかのマーキング部の前記Ｚ方向移動部が、前記搬送部の前記Y方向の前記特定区間を移動しながら搬送中の前記被マーキング対象物の前記特定箇所にマーキングを施すことにより、各前記マーキング部が、お互いに他の前記マーキング部を補完しあって、搬送中の被マーキング対象物の特定箇所にマーキングを施すことを特徴とする移動対象物用マーキング装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の移動対象物用マーキング装置において、前記Ｚ方向移動部は、前記特定箇所が複数個あり、所定の範囲内に存在するときには、前記所定の範囲内に属する前記特定箇所を一括して囲むようなマークを施すことを特徴とする移動対象物用マーキング装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれかに記載の移動対象物用マーキング装置において、前記マーキング部は、前記特定箇所の性質と関連性のある図形からなるマークを施すことを特徴とする移動対象物用マーキング装置。
【請求項６】
請求項１乃至３のいずれかに記載の移動対象物用マーキング装置において、前記マーキング部は、前記特定箇所から所定の範囲内にマークを施すことを特徴とする移動対象物用マーキング装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の移動対象物用マーキング装置において、前記被マーキング対象物はシート状の物体であることを特徴とする移動対象物用マーキング装置。
【請求項８】
請求項５に記載の移動対象物用マーキング装置において、前記図形は文字であることを特徴とする移動対象物用マーキング装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の移動対象物用マーキング装置において、前記Ｙ方向移動部は２個以上の前記Ｘ方向移動部を有して、２箇所以上の前記特定箇所に同時にマーキングを施すことが可能となるように構成されていることを特徴とする移動対象物用マーキング装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９に記載の移動対象物用マーキング装置において、前記マーキング部は２個以上の前記Ｙ方向移動部を有して、２箇所以上の前記特定箇所に同時にマーキングを施すことが可能となるように構成されていることを特徴とする移動対象物用マーキング装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の移動対象物用マーキング装置を有する移動対象物用検査兼マーキング装置であって、
前記移動対象物用検査兼マーキング装置は、前記搬送部上において前記マーキング部の上流に、検査部を有し、
前記検査部は前記被マーキング対象物を検査し、欠陥箇所を抽出し、前記欠陥箇所を前記特定箇所として、前記動作制御部に前記特定箇所の位置情報を送り、前記マーキング部は前記欠陥箇所に、マーキングを施すことを特徴とする移動対象物用検査兼マーキング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送中の対象物にマーキングをする装置に関する。さらに詳しくは、搬送中の対象物と同期して移動しながら対象物の所定の場所に所定の形状のマーキングをする方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルム、シート等の長尺の製品の検査工程では、シート製品の搬送中に検査がされ、検査情報が、搬送方向の下流に設置されたマーキング装置に伝えられ、下流において、シート製品の欠陥部分の判別に役に立つマーキングが施され、後工程において、該マーキングに基づいて、欠陥の修復または、欠陥の除去がされる。
【０００３】
検査と欠陥の工程では、ＣＣＤカメラ等によって製品の画像情報が取得され、画像処理によって、画像データが解析されて、欠陥が抽出される。そして、次に、欠陥情報と、製品の搬送速度と、位置情報等と、が下流のマーキング装置に伝えられて、マーキング装置は、これらの情報を基に製品にマーキングを施す。図に基づいて説明する。
【０００４】
図２は従来の検査・マーキング装置の概略を示す斜視図である。
図２において、１０１は被マーキング対象物であり、１０２はＣＣＤラインセンサーカメラであり、１０６は光源であり、１１０はマーキング部であり、１０８は搬送部であり、１２０は動作制御部である。
【０００５】
従来の検査・マーキング装置においては、被マーキング対象物１０１が搬送部１０８によって搬送されている状態で、ＣＣＤラインセンサーカメラ１０２によって、被マーキング対象物が検査され、検査データが、動作制御部１２０によって解析されて、欠陥が発見された場合には、被マーキング対象物１０１の位置と搬送速度から、被マーキング対象物１０１の下流における位置を予想し、マーキング部１１０が被マーキング対象物１０１の欠陥の近くにマーキングを施す。
【特許文献１】特開２００６−２９２６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、被マーキング対象物は相当の速度で搬送されていると、従来の検査・マーキング装置においては、欠陥箇所そのものにマーキングを施すために必要とするのに十分な速度と位置精度を確保することが困難で、欠陥箇所を追従することができないために、欠陥箇所そのものの位置にマーキングを施さないで、欠陥の存在する場所に対応する幅方向の端にマーキングを施すものが大半であった。従来のマーキングの仕方について、図に基いて説明する。
【０００７】
図３は欠陥の存在する位置と従来の検査・マーキング装置によって施されるマーキングの位置との関係を説明するための平面図である。
図３において、３０１は欠陥であり、３０２は施されるマークである。
従来の一般的な検査・マーキング装置においては、欠陥３０１に対して施されるマーク３０２は欠陥３０１の存在する場所ではなく、欠陥３０１の存在する場所を被マーキング対象物の幅方向に平行移動した被マーキング対象物の周辺部にマーキングを施していた。
【０００８】
しかしながら、欠陥箇所が微細な場合には、対応する周辺部にマークが施されていても欠陥箇所を発見することが難しい。
【０００９】
そこで、本発明は、搬送中の被マーキング対象物に対して、欠陥が存在する場所そのものに、高精度でマーキングを施すことを可能とする移動対象物用マーキング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
発明者らは、上記課題を達成するために、マーキング部に取り付けられたマーカーペンが移動しながらマーキングを施すようにし、さらに必要に応じて、マーキング部を複数台設置して、各マーキング部が相互に補完しあいながら、マーキングを施すように移動対象物用マーキング装置を構成した。また、マーカーペンを搬送中の被マーキング対象物の搬送速度と同期して移動させて、マークを施すようにすれば、被マーキング対象物が動いていても、止まっているような状況であるので、自由な形状のマーキングを施すことができることにも着目した。
【００１１】
請求項１に記載の発明は搬送中の被マーキング対象物の特定箇所にマーキングを施す移動対象物用マーキング装置であって、
前記移動対象物用マーキング装置は、
前記被マーキング対象物を搬送する搬送部と、
搬送中の前記被マーキング対象物の特定箇所にマーキングを施す前記マーキング部と、
前記搬送部及び前記マーキング部の動作を制御する動作制御部と、を備え、
前記マーキング部は前記搬送部の搬送方向に沿って設置されたレール部と、前記レール部の上の所定の区間（以下「特定区間」ともいう）を搬送方向と同じ方向（以下「Ｙ方向」ともいう）に移動するY方向移動部と、搬送方向に直交する方向（以下「Ｘ方向」ともいう）に移動するX方向移動部と、前記X方向移動部に設置されて前記Ｙ方向と前記Ｘ方向の両方向に直行する方向（以下「Ｚ方向」ともいう）に移動するＺ方向移動部と、を有し、
前記Ｚ方向移動部が前記特定区間を、前記被マーキング対象物と同期して移動しながら、前記特定箇所にマーキングを施すように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は請求項１に記載された移動対象物用マーキング装置に係り、
前記移動対象物用マーキング装置は複数の前記マーキング部を備え、
前記複数のマーキング部は搬送方向に、縦列的に設置され、前記複数のマーキング部は前記被マーキング対象物のマーキングを施す範囲を分担し合って、搬送中の被マーキング対象物の特定箇所にマーキングを施すことを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明は請求項２に記載された移動対象物用マーキング装置に係り、
各前記Ｚ方向移動部は前記搬送部の前記特定区間を前記Ｙ方向に移動しながら、前記被マーキング対象物の前記特定箇所にマーキングを施し、前記特定区間の下流の端（以下「終点」ともいう）に達したときには、前記特定区間の上流の端（以下「始点」ともいう）に戻るという動作をし、
前記複数のマーキング部の内のいずれか１台のマーキング部の前記Ｚ方向移動部が前記特定区間の前記終点に達して、前記特定区間の前記始点に戻ろうとしている期間は、他の前記複数のマーキング部の内のいずれかのマーキング部の前記Ｚ方向移動部が前記搬送部の前記Y方向の前記特定区間を移動しながら搬送中の前記被マーキング対象物の前記特定箇所にマーキングを施すことにより、各前記マーキング部が、お互いに他の前記マーキング部を補完しあって、搬送中の被マーキング対象物の特定箇所にマーキングを施すことを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明は請求項１乃至３のいずれかに記載された移動対象物用マーキング装置に係り、
前記Ｚ方向移動部は、前記特定箇所が複数個あり、所定の範囲内に存在するときには、前記所定の範囲内に属する前記特定箇所を一括して囲むようなマークを施すことを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明は請求項１乃至３のいずれかに記載された移動対象物用マーキング装置に係り、
前記マーキング部は、前記特定箇所の性質と関連性のある図形からなるマークを施すことを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の発明は請求項１乃至３のいずれかに記載された移動対象物用マーキング装置に係り、
前記マーキング部は、前記特定箇所から所定の範囲内にマークを施すことを特徴とする。
【００１７】
請求項７に記載の発明は請求項１乃至６のいずれかに記載された移動対象物用マーキング装置に係り、
前記被マーキング対象物はシート状の物体であることを特徴とする移動対象物用マーキング装置。
【００１８】
請求項８に記載の発明は請求項５に記載された移動対象物用マーキング装置に係り、
前記図形は文字であることを特徴とする移動対象物用マーキング装置。
【００１９】
請求項９に記載の発明は請求項１乃至８のいずれかに記載された移動対象物用マーキング装置に係り、
前記Ｙ方向移動部は２個以上の前記Ｘ方向移動部を有して、２箇所以上の前記特定箇所に同時にマーキングを施すことが可能となるように構成されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項１０に記載の発明は請求項１乃至９のいずれかに記載された移動対象物用マーキング装置に係り、
前記マーキング部は２個以上の前記Ｙ方向移動部を有して、２箇所以上の前記特定箇所に同時にマーキングを施すことが可能となるように構成されていることを特徴とする。
【００２１】
請求項１１に記載の発明は請求項１乃至１０のいずれかに記載された移動対象物用マーキング装置を有する移動対象物用検査兼マーキング装置であって、
前記移動対象物用検査兼マーキング装置は、前記搬送部上において前記マーキング部の上流に、検査部を有し、
前記検査部は前記被マーキング対象物を検査し、欠陥箇所を抽出し、前記欠陥箇所を前記特定箇所として、前記動作制御部に前記特定箇所の位置情報を送り、前記マーキング部は前記欠陥箇所に、マーキングを施すことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る移動対象物用マーキング装置によれば、搬送中の被マーキング対象物であって、多数の被マーキング箇所を有するものに対して、欠陥箇所そのものに、高精度で自由な形状のマーキングを施すことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図を参照しつつ、発明を実施するための最良の形態につき説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る移動対象物用マーキング装置について説明する。
図４は、本発明の実施の形態１に係る移動対象物用マーキング装置の概略を示す斜視図である。
図４において、１０１は被マーキング対象物であり、１１０はマーキング部である。１０３はレール部であり、被マーキング対象物の搬送方向に沿って設置されている。１０５はＹ方向移動部である。１０７はＸ方向移動部である。１０４はＺ方向移動部である。マーキング部１１０はレール部１０３と、Ｙ方向移動部１０５と、Ｘ方向移動部１０７と、Ｚ方向移動部１０４と、を備える。また、１６１乃至１６３は被マーキング対象物１０１に施されたマークである。
【００２５】
１０２は検査部のＣＣＤラインセンサーカメラであり、１０６は光源である。１０８は搬送部であり、被マーキング対象物１０１を保持し搬送する。１３１は被マーキング対象物１０１の搬送方向を示す矢印である。
１２０は動作制御部であり、ＣＣＤラインセンサーカメラ１０２と、マーキング部１１０と、搬送部１０８を制御する。１２１は動作制御部１２０を構成するパソコンであり、１２２は動作制御部１２０を構成するモーションコントローラである。次に、各部の構成と機能について説明する。マーキング部１１０は動作制御部１２０からの情報に基づいて被マーキング対象物１１０の所定の位置にマーキングを施す。Ｘ方向移動部１０７はＹ方向移動部１０５上をスライドできるようにＹ方向移動部１０５に可動的に固定されている。また、Ｙ方向移動部１０５はレール部１０３上をスライドできるように可動的に固定されている。また、Ｚ方向移動部１０４はＸ方向移動部１０７に設置され、動作制御部１２０の指示により上下（Ｚ方向）に移動する。マーカーペンはＺ方向移動部１０４に取り付けられる。その結果、搬送方向の動きはＹ方向移動部１０５がレール部１０３上を動くことによって実現され、搬送方向と直交する方向の動きはＸ方向移動部１０７がＹ方向移動部１０５上を動くことによって実現され、上下方向（Ｚ方向）の動きは、マーカーペンを保持するＺ方向移動部１０４が上下することにより、実現する。上下方向の動きにより、被マーキング対象物１０１にマークを施すことができる。
【００２６】
Ｙ方向移動部１０５と、Ｘ方向移動部１０７と、Ｚ方向移動部１０４と、については、例えばリニアーモーターを用いて構成する。
【００２７】
次に、全体の動作について説明する。最初に、搬送部１０８が被マーキング対象物１０１を矢印１３１が示す方向に搬送する。ラインセンサーカメラ１０２は搬送部１０８によって、搬送されている被マーキング対象物１０１を撮像して、撮像データを動作制御部１２０に送る。動作制御部１２０は撮像データを解析して、欠陥を検出した場合には、その位置情報を把握し、被マーキング対象物１０１の搬送速度に基いて、Ｙ方向移動部１０５と、Ｘ方向移動部１０７と、を駆動して、Ｚ方向移動部１０４を、検出した欠陥箇所に追従させる。Ｚ方向移動部１０４が被マーキング対象物１０１の動きに追従したら、Ｚ方向移動部１０４を上下させて、マーカーペンを用いてマーキングを施す。
【００２８】
また、Ｚ方向移動部１０４が被マーキング対象物１０１の動きに同期した後は、被マーキング対象物１０１が静止している場合にマークの形状を描くのに必要なマークの形状に関するＸＹ座標情報を、同期させるのに必要な動きに加えれば、任意の形状のマークを施すことができる。したがって、マーク１６１のような文字（ＢＡＤ）も、マーク１６２のような三角印も、マーク１６３のような○印もマークとして施すことができる。
【００２９】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る移動対象物用マーキング装置について説明する。
本実施の形態２に係る移動対象物用マーキング装置においては、マーキング部は２台である。ただし、本発明に係る移動対象物用マーキング装置は２台に限定されるものではなく１台であってもよいし、３台以上であってもよい。
【００３０】
図１は、本発明の実施の形態２に係る移動対象物用マーキング装置の概略を示す平面図である。また、図５は本発明の実施の形態２に係る移動対象物用マーキング装置の概略を示すブロック図である。
図１において、１０１は被マーキング対象物であり、１１０はマーキング部である。１０３はレール部であり、被マーキング対象物の搬送方向に沿って設置されている。１０５はＹ方向移動部である。１０７はＸ方向移動部であり、１０４はＺ方向移動部である。マーキング部１１０はレール部１０３と、Ｘ方向移動部１０７と、Ｙ方向移動部１０５と、Ｚ方向移動部１０４と、を備える。１４１はレール部１０３の特定区間の上流の端である始点であり、１４２は下流の端である終点である。
【００３１】
また、２１０はもう一台のマーキング部であり、被マーキング対象物の搬送方向に沿って設置されるレール部２０３と、Ｙ方向移動部２０５と、Ｘ方向移動部２０７と、Ｚ方向移動部２０４を備える。２４１はレール部２０３の特定区間の上流の端である始点であり、２４２は下流の端である終点である。本実施の形態においてはＸ方向移動部２０７が２台であるが、１台であっても、３台以上であってもよい。
【００３２】
各マーキング部の機能と構成は、実施の形態１の場合と同様である。マーキング部を２台とし、各マーキング部が相互に補完しあうように構成することにより、被マーキング対象物の搬送速度をより高速化でき、より多くのマークを施すことが可能となる。
【００３３】
以下、相互に補完しあう方法の１例について説明する。
搬送中の被マーキング対象物１０１の正確な位置にかすれのないマークを施すためにはマークを施されるものと、マークを施すものとの相対速度が小さいこと、可能であれば速度差がゼロであることが望ましい。したがって、マーキング部１１０のＺ方向移動部１０４と搬送中の被マーキング対象物１０１の速度差を最小またはゼロにするために、本発明に係る移動対象物用マーキング装置においては、Ｚ方向移動部１０４は被マーキング対象物の動きに追従して、自ら動きながらマークを施している。
【００３４】
具体的には、Ｙ方向移動部１０５が始点１４１の位置から、下流に向かって移動しながら、またＸ方向移動部１０７がＹ方向移動部１０５の上をＸ方向に移動し、マークを施すときにはＺ方向移動部１０４が上下することによりマークを施している。したがって、マークを施している間に、Ｙ方向移動部１０５は終点１４２に至る。さらに、被マーキング対象物１０１の動きに追従しながらマークを施すためにはＹ方向移動部１０５が始点１４１に戻る必要がある。
【００３５】
しかしながら、Ｙ方向移動部１０５が終点１４２から始点１４１に戻っている間も、マークを施すべき場所がＹ方向移動部１０５の下を通過していってしまう。もどりながら、マーキングを施すと、被マーキング対象物とＺ方向移動部１０４との相対速度が大きくなり、マーキングにかすれ等が生じて高品質のマーキングを施すことはできない。
【００３６】
そこで、本実施の形態２に係る移動対象物用マーキング装置においては、マーキング部を２台とし、Ｙ方向移動部１０５が終点１４２から始点１４１へ移動している間は、マーキング部２１０のＹ方向移動部２０５がマーキング部２１０のレール部２０３の始点２４１から終点２４２に向かって移動しながらマークを施す。
【００３７】
また、マーキング部２１０のＹ方向移動部２０５が終点２４２に到着し、終点２４２から始点２４１へ移動している間は、今度は逆に、マーキング部１１０のＹ方向移動部１０５がマーキング部１１０のレール部１０３の始点１４１から終点１４２に向かって移動しながらマークを施す。
【００３８】
また、マーキング部２１０のＹ方向移動部２０５は、図１に示されているように２台のＸ方向移動部を有するものとしてもよい。２台設置すれば、一定時間により多くのマーキングを施すことが可能となる。
また、１台のマーキング部に２台以上のＹ方向移動部を設置すれば、一定時間により多くのマーキングを施すことが可能となる。
【００３９】
マーキング部１１０とマーキング部２１０が交互に、以上の動作を繰り返すことにより、被マーキング対象物の搬送速度をより高速化でき、より多くのマークを施すことが可能となる。マーキング部が２台で足りない場合には、さらに追加する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態２に係る移動対象物用マーキング装置の概略を示す平面図である。
【図２】従来の検査・マーキング装置の概略を示す斜視図である。
【図３】欠陥の存在する位置と従来の検査・マーキング装置によって施されるマーキングの位置との関係を説明するための平面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る移動対象物用マーキング装置の概略を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る移動対象物用マーキング装置の概略を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０１      被マーキング対象物
１０２      ＣＣＤラインセンサーカメラ
１０３      レール部
１０４      Ｚ方向移動部
１０５      Ｙ方向移動部
１０７      Ｘ方向移動部
１０６      光源
１０８      搬送部
１１０      マーキング部
１２０      動作制御部
１２１      パソコン
１２２      モーションコントローラ
１６１      マーク
１６２      マーク
１６３      マーク
【図１】
2008298758.tif 000003
【図２】
2008298758.tif 000004
【図３】
2008298758.tif 000005
【図４】
2008298758.tif 000006
【図５】
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