(57)【要約】【課題】生産効率が高いマーキング装置を提供する。【解決手段】ワークに対してマークを描画するマーク描画部と、前記ワークが描画される描画位置に搬送される前記ワークの位置情報に基づいて生成された描画データが格納された記憶部と、前記描画位置に搬送される前記ワークに対応する前記描画データを選択し、選択された前記描画データに基づいて、前記描画位置において前記ワークに対して前記マークを描画させる制御部と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図３
2013191792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに対してマークを描画するマーク描画部と、
前記ワークが描画される描画位置に搬送される前記ワークの位置情報に基づいて生成された描画データが格納された記憶部と、
前記描画位置に搬送される前記ワークに対応する前記描画データを選択し、選択された前記描画データに基づいて、前記描画位置において前記ワークに対して前記マークを描画させる制御部と、を備えたことを特徴とするマーキング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のマーキング装置において、
前記ワークの画像を取得する画像取得部を備え、
前記制御部では、
所定の位置から前記描画位置に搬送された前記ワークの画像を取得させ、取得された前記ワークの画像に基づいて、前記ワークの位置情報を算出し、算出された前記位置情報に基づいて、前記ワークに前記マークを描画する前記描画データを生成し、生成された前記描画データを前記記憶部に格納することを特徴とするマーキング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マーキング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、ワーク検出位置でのワーク位置情報を検出する位置情報検出手段と、ワーク捺印位置にてワークに捺印するレーザーマーカーと、ワークがワーク検出位置からワーク捺印位置に搬送される間に、位置情報に基づいてレーザーマーカー側を制御する制御手段と、を備えた捺印装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２６２３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記捺印装置において、例えば、トレイ等の収納容器に収納された複数のワークに捺印する際、全てのワークに対して位置情報を取得する必要があるため、作業時間がかかり、生産効率が低下してしまう、という課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例にかかるマーキング装置は、ワークに対してマークを描画するマーク描画部と、前記ワークが描画される描画位置に搬送される前記ワークの位置情報に基づいて生成された描画データが格納された記憶部と、前記描画位置に搬送される前記ワークに対応する前記描画データを選択し、選択された前記描画データに基づいて、前記描画位置において前記ワークに対して前記マークを描画させる制御部と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、予め描画位置に搬送されるワークの種類や形態毎に当該ワークの位置情報に基づいて生成された描画データが記憶部に格納されている。この場合、例えば、描画位置におけるワークの位置ずれを補正した描画データが記憶部に格納されている。そして、ワークにマークを描画する際に、記憶部に格納された描画データの中からワークに対応する描画データが選択され、描画データに基づいて描画される。すなわち、ワークが描画位置に搬送される際に、ワークの位置情報を取得し、取得した位置情報に基づいて描画データを生成し、描画するのではなく、すでに格納された描画データを選択して描画が行われる。なお、描画位置まで搬送されるワークの位置ずれを含む位置情報は搬送時毎にほぼ一様であると考えられる。従って、ワークの画像の取得及び画像処理等を行う必要がないので、生産効率を高めることができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例にかかるマーキング装置は、前記ワークの画像を取得する画像取得部を備え、前記制御部では、所定の位置から前記描画位置に搬送された前記ワークの画像を取得させ、取得された前記ワークの画像に基づいて、前記ワークの位置情報を算出し、算出された前記位置情報に基づいて、前記ワークに前記マークを描画する前記描画データを生成し、生成された前記描画データを前記記憶部に格納することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、マーキング装置自体に画像取得部を備えることにより、実際のワークの搬送状態に基づいてワークの位置情報を得られるので、より正確な描画データを生成することができる。また、例えば、マーキング装置が稼動していない時間を利用してワークの位置情報を取得することが可能となるので、さらに効率良く作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】マーキング装置の構成を示す模式図。
【図２】キャリッジユニットの構成を示す説明図。
【図３】マーキング装置の制御方法を示すフローチャート。
【図４】画像取得方法を示す説明図。
【図５】描画データの生成方法を示す説明図。
【図６】マーキング装置の動作を示す動作図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせて示している。
【００１２】
まず、マーキング装置の構成について説明する。マーキング装置は、ワークの表面に文字や記号等のマークを形成する装置であり、ワークに対してマークを描画するマーク描画部と、ワークが描画される描画位置に搬送されるワークの位置情報に基づいて生成された描画データが格納された記憶部と、描画位置に搬送されるワークに対応する描画データを選択し、選択された描画データに基づいて、描画位置においてワークに対してマークを描画させる制御部を備えたものである。以下、具体的に説明する。
【００１３】
図１は、マーキング装置の構成を示し、図１（ａ）は、マーキング装置全体の構成を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、吐出ヘッドの概略構成を示す斜視図である。
【００１４】
図１（ａ）に示すように、マーキング装置１は、ヘッド機構部２と、ワーク搬送機構部３と、保守装置部５と、制御部７を備えている。本実施形態のヘッド機構部２は、マーク描画部としての吐出ヘッド２０を有している。また、マーキング装置１は、図示しない機能液供給部や、吐出検査装置部等を備えている。そして、制御部７は、各種演算を実行するとともに、上記した各機構部等を総括的に制御するものである。また、本実施形態の制御部７には、描画データや各機構部の駆動制御プログラム等を格納する記憶部８を備えている。
【００１５】
ヘッド機構部２は、ヘッド移動部としてのキャリッジユニット２２と、キャリッジ走査機構６２を備えている。キャリッジユニット２２は、吐出ヘッド２０を有するヘッドユニット２１と、紫外線を照射する紫外線照射部２７と、画像取得部５０とを備えている。キャリッジ走査機構６２は、キャリッジユニット２２が吊設されたキャリッジ枠４５を備え、キャリッジ枠４５をＸ軸方向に移動させることで、キャリッジユニット２２をＸ軸方向に移動させることができる。
【００１６】
キャリッジ走査機構６２は、支持柱４３と、支持梁４４と、ガイド部４６と、駆動モーター４７と、駆動プーリー４７ａと、従動プーリー４７ｂと、ベルト４２ａと、キャリッジ枠４５と、エンコーダー４８と、を備えている。支持梁４４は、２つの支持柱４３に掛け渡されるように設けられ、Ｘ軸方向に延在している。ガイド部４６は、支持梁４４に固定されており、Ｘ軸方向に延在している。駆動モーター４７は、支持梁４４のＸ軸方向における一方の端近くで、支持梁４４に固定されている。駆動モーター４７の出力軸には、駆動プーリー４７ａが固定されており、駆動プーリー４７ａが、駆動モーター４７によって回動駆動される。従動プーリー４７ｂは、支持梁４４のＸ軸方向における、駆動モーター４７が固定された端と反対側の端近くで、支持梁４４に、回動可能に固定されている。従動プーリー４７ｂの回動軸の軸方向は、駆動プーリー４７ａの回動軸（駆動モーター４７の出力軸）の軸方向と、略平行である。ベルト４２ａは、駆動プーリー４７ａと従動プーリー４７ｂとの間に掛け渡されており、駆動プーリー４７ａが回動することによって、駆動される。ベルト４２ａは、ガイド部４６と並行してＸ軸方向に延在している。エンコーダー４８は、支持梁４４に固定されており、ガイド部４６と略平行にＸ軸方向に延在している。
【００１７】
ベルト４２ａには、キャリッジ枠４５が固定されている。キャリッジ枠４５は、ガイド部４６に、Ｘ軸方向に摺動自在に係合している。キャリッジ枠４５は、駆動モーター４７によってベルト４２ａが駆動させられることによって、ガイド部４６に沿ってＸ軸方向に駆動される。キャリッジ枠４５のＸ軸方向の位置は、エンコーダー４８によって検出される。キャリッジ枠４５を、キャリッジ走査機構６２によってＸ軸方向に移動させることで、キャリッジ枠４５に吊設されたヘッドユニット２１が有する吐出ヘッド２０を、Ｘ軸方向に自在に移動させることができる。また、移動した任意の位置に保持することができる。
【００１８】
図１（ｂ）に示すように、吐出ヘッド２０は、ノズル基板２５を備えている。ノズル基板２５には、多数のノズル２４が略一直線状に並んだノズル列２４Ａが、２列形成されている。ノズル２４から機能液を液滴として吐出し、対向する位置にあるワークなどに着弾させることで、当該位置に機能液を配置する。ノズル列２４Ａは、吐出ヘッド２０がマーキング装置１に装着された状態で、図１（ａ）に示したＹ軸方向に延在している。ノズル列２４Ａにおいてノズル２４は等間隔のノズルピッチで並んでおり、２列のノズル列２４Ａ間で、ノズル２４の位置がＹ軸方向に半ノズルピッチずれている。これにより、吐出ヘッド２０としては、Ｙ軸方向に半ノズルピッチ間隔で機能液の液滴を配置することができる。
【００１９】
また、図１（ａ）に示すように、ワーク搬送機構部３は、ワーク載置台３１と、スライド台３１ａと、ワーク移動機構３３と、を備えている。ワーク移動機構３３は、Ｙ軸ガイド３５とＹ軸リニアモーター（図示省略）と、を備えている。Ｙ軸ガイド３５は、２つの支持柱４３の間で、支持梁４４の下方に配設されており、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に略平行に延在している。スライド台３１ａは、Ｙ軸方向に摺動自在に、Ｙ軸ガイド３５に支持されている。Ｙ軸リニアモーターは、Ｙ軸ガイド３５と略平行に配設されており、スライド台３１ａは、Ｙ軸リニアモーターによって、Ｙ軸方向に移動させられる。また、移動した任意の位置に保持させられる。ワーク載置台３１は、図示省略した媒体回動機構によって、Ｙ軸方向及びＸ軸方向と直交するＺ軸方向に平行な軸まわりの方向に回動可能に、スライド台３１ａの上に固定されて、支持されている。
【００２０】
ワーク移動機構３３によって、スライド台３１ａをＹ軸方向に移動させることで、スライド台３１ａに固定されて支持されたワーク載置台３１を、Ｙ軸方向に自在に移動させることができる。また、移動した任意の位置に保持することができる。すなわち、ワーク載置台３１に保持されたワークＷなどを、Ｙ軸方向に自在に移動させることができる。また、移動した任意の位置に保持することができる。
【００２１】
ヘッド機構部２において、キャリッジ枠４５に吊設されたヘッドユニット２１が有する吐出ヘッド２０は、ノズル基板２５を下側に向けて、保持されている。ワーク載置台３１に保持されたワークＷなどを、Ｙ軸方向の吐出ヘッド２０が対向可能な位置まで移動して停止し、上方にある吐出ヘッド２０（ヘッドユニット２１）のＸ軸方向の移動に同調して、機能液を液滴として吐出する。Ｙ軸方向に移動するワークＷなどと、Ｘ軸方向に移動する吐出ヘッド２０とを相対的に制御することにより、ワークＷなどの上の任意の位置に液滴を着弾させることで、所望する平面形状の描画を実施することが可能である。キャリッジユニット２２において、ヘッドユニット２１のＸ軸方向の両側には、紫外線硬化型機能液を硬化させるための紫外線照射部２７が、１つずつ配設されている。紫外線硬化型の機能液を用いて描画した画像を、紫外線照射部２７を用いて硬化させることができる。
【００２２】
制御部７は、吐出ヘッド２０や、紫外線照射部２７や、キャリッジ走査機構６２の駆動モーター４７や、ワーク移動機構３３のＹ軸リニアモーターなどと、電気的に接続されている。そして、制御部７から制御信号が送られ、吐出ヘッド２０や、紫外線照射部２７や、駆動モーター４７や、Ｙ軸リニアモーターなどが稼動するように構成されている。
【００２３】
保守装置部５は、各種保守装置を備えている。保守装置は、吐出ヘッド２０の各種の保守を実施する装置である。吐出ヘッド２０の保守を実施する際には、ヘッドユニット２１（吐出ヘッド２０）が、キャリッジ走査機構６２を用いて保守装置部５に臨む位置に移動させられ、保守作業が実施される。
【００２４】
次に、キャリッジユニットの構成について説明する。図２は、キャリッジユニットの構成を示す説明図である。キャリッジユニット２２は、吐出ヘッド２０を有するヘッドユニット２１と、紫外線を照射する紫外線照射部２７と、画像取得部５０を備えている。ヘッドユニット２１のＸ軸方向の両側には、紫外線硬化型機能液を硬化させるための紫外線照射部２７が、１つずつ配設されている。紫外線硬化型の機能液を用いて描画した画像を、紫外線照射部２７を用いて硬化させることができる。さらにその一方端に、画像取得部５０が配設されている。画像取得部５０は、例えば、カメラやスキャナー等である。そして、キャリッジユニット２２をＸ軸方向に移動させることで、ワーク載置台３１に載置されるワークＷの画像を取得することができる。
【００２５】
次に、マーキング装置の制御方法について説明する。図３は、マーキング装置の制御方法を示すフローチャートであり、図３（ａ）は、マーク描画実行時におけるマーキング装置の制御方法を示すフローチャートであり、図３（ｂ）は、描画データの格納方法を示すフローチャートである。なお、本実施形態では、上記マーキング装置１を用いて収納容器８０に収納された複数のワークＷ（例えば、半導体装置）に対してマークを描画する場合を例に挙げて説明する。
【００２６】
図３（ａ）に示すように、ステップＳ１０では、描画位置に搬送されるワークに対応する描画データを選択する。具体的には、記憶部８に格納されている描画データのうち、搬送される（描画される）ワークに対応する描画データを選択する。すなわち、描画を実行する前に、既に描画データが生成されており、当該描画データが記憶部８に格納されている。
【００２７】
ここで、描画データの格納方法について説明する。図３（ｂ）に示すように、まず、ステップＳ１１では、所定の位置から描画位置に搬送されたワークの画像を取得させる。図４は、画像取得方法を示す説明図である。図４に示すように、所定の位置Ｐ１においてワーク載置台３１にワークＷが収納された収納容器８０を載置し、ワーク搬送機構部３を駆動させ、ワーク載置台３１上に載置された収納容器８０（ワークＷ）を描画位置（ワークＷの画像を取得する位置）Ｐ２まで移動させる。
【００２８】
次いで、キャリッジユニット２２をＸ軸方向に移動させるとともに、画像取得部５０を駆動させ、ワークＷの画像を取得させる。この場合、例えば、Ｉ行及びＪ列を有する収納容器８０に収納された全てのワークＷの画像を取得させる。
【００２９】
次いで、ステップＳ１２では、取得されたワークの画像に基づいて、ワークの位置情報を算出し、算出された位置情報に基づいて、ワークにマークを描画する描画データを生成する。図５は、描画データの生成方法を示す説明図である。本実施形態では、図５に示すように、ワークＷにおける対角頂点２点の座標位置を算出する。具体的には、ワークＷにおける頂点座標（ＸＬmn，ＹＬmn），（ＸＲmn，ＹＲmn）を画像処理により算出する。
【００３０】
次いで、算出された位置情報（頂点座標）に基づいて、ワークＷにマークを描画する描画データを生成する。まず、理想のワーク配置（ワークＷの位置ずれがない状態）に対するワークＷのＸ及びＹ方向の補正値を演算する。具体的には、図５（ａ）に示すように、既に算出された各ワークＷにおける対角線上の２点の座標（ＸＬmn，ＹＬmn）及び（ＸＲmn，ＹＲmn）に基づいて、理想のワークＷの配置位置からの位置誤差Ｘoffset、Ｙoffsetを算出する。ワークＷの中心座標を（ＣＸ，ＣＹ）とすると以下の計算式から求められる。
ＣＸreal＝（ＸＲmn＋ＸＬmn）／２
ＣＹreal＝（ＹＲmn＋ＹＬmn）／２
Ｘoffset＝ＣＸreal＋ＣＸtrue
Ｙoffset＝ＣＹreal＋ＣＹtrue
【００３１】
さらに、理想のワーク配置（ワークＷの位置ずれがない状態）に対するワークＷのθ方向の補正値を演算する。具体的には、図５（ｂ）に示すように、回転誤差θoffsetを算出する。ワークＷの横幅をWidth、縦幅をHeightとすると以下の計算式から求められる。
θreal＝tan-1（（ＸＲmn−ＸＬmn） ／ （ＹＲmn−ＹＬmn））θoffset
θtrue＝tan-1（（Width） ／ （Height））
θoffset＝θreal−θtrue
【００３２】
そして、算出された各ワークＷの補正値（Ｘoffset，Ｙoffset，θoffset）に基づいて、各ワークＷの画像位置が補正された描画データを生成する。
【００３３】
次いで、ステップＳ１３では、ワークＷが描画される描画位置に搬送されるワークＷの位置情報に基づいて生成された描画データを記憶部８に格納する。なお、ステップＳ１１及びステップＳ１２を繰り返し行い、平均値として算出された描画データを記憶部８に格納してもよい。
【００３４】
以上、描画データの格納方法について説明したが、各種ワークの形態、収納容器８０の形態等に応じ、それぞれのワークの形態に応じて画像を取得し、取得された画像に基づいて描画データを生成し、生成された描画データを記憶部８に格納する。
【００３５】
図３（ａ）に戻り、ステップＳ１０では、上記の通り、記憶部８に格納されている描画データから、搬送される（描画される）ワークに対応する描画データを選択し、ステップＳ２０では、選択された描画データに基づいて、描画位置Ｐ２においてワークＷに対してマークを描画させる。図６は、マーキング装置の動作を示す動作図である。図６（ａ）に示すように、所定の位置Ｐ１においてワークＷが収納された収納容器８０をワーク載置台３１に載置し、ワーク搬送機構部３を駆動させ、ワーク載置台３１上に載置された収納容器８０（ワークＷ）を描画位置（ワークＷの画像を取得する位置）Ｐ２まで移動させる（図４参照）。
【００３６】
そして、選択された描画データに基づいて、ヘッドユニット２１を駆動させ、ワークＷに対して、吐出ヘッド２０から機能液を液滴として吐出させ、ワークＷに機能液を塗布させる。なお、液滴を吐出する際に、紫外線照射部２７を駆動させ、塗布された機能液に対して紫外線を照射させる。これにより、図６（ｂ）に示すように、ワークＷ上に塗布された機能液が硬化され、マークのパターン７０が形成される。なお、この後、形成されたマークのパターン７０の状態に応じて、ワークＷに対して加熱処理等を行ってもよい。そして、図６（ｃ）に示す理想のワーク配置に形成されるマークのパターン６９と同様に、図６（ｄ）に示すように、例えば、ワークＷが理想のワーク配置から位置ずれしている場合であっても、位置補正された描画データに基づいて描画されるため、ワークＷに対して位置ずれのないマークのパターン７０が形成される。
【００３７】
以上、上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
【００３８】
予め描画位置に搬送されるワークＷの種類や形態毎に当該ワークの位置情報に基づいて生成された描画データが記憶部８に格納されている。この場合、例えば、描画位置におけるワークの位置ずれを補正した描画データが記憶部８に格納されている。そして、ワークＷにマークを描画する際に、記憶部８に格納された描画データの中からワークＷに対応する描画データが選択され、描画データに基づいて描画される。すなわち、ワークＷが描画位置に搬送される際に、ワークＷの位置情報を取得し、取得した位置情報に基づいて描画データを生成するのではなく、すでに格納された描画データを選択して描画が行われる。従って、ワークの画像の取得及び画像処理等を行う必要がないので、生産効率を高めることができる。
【００３９】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。
【００４０】
（変形例１）上記実施形態では、マーク描画部として吐出ヘッド２０を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、ワークＷにレーザーを照射してワークＷの表面にマークを形成するレーザー照射ヘッドとしてもよい。このようにしても上記同様の効果を得ることができる。
【００４１】
（変形例２）上記実施形態では、ワークＷにマークを描画する際、予め記憶部８に格納されている描画データを選択して描画を行ったが、これに限定されない。例えば、ワークＷにマークを描画する際、描画位置Ｐ２に搬送されたワークＷの中から選択したワークＷ（例えば、ワークＷ１個）の画像を取得し、取得された画像から当該ワークの位置情報を算出する。そして、算出された位置情報と、予め記憶部８に格納されている描画データの基礎となる位置情報とを比較する。そして、いずれかの位置情報に基づいて生成された描画データに基づいて描画してもよい。このようにすれば、搬送されるワークの位置ずれ等の実状に合わせ、正確な位置にマークを描画することができる。なお、実際に搬送されたワークの画像から算出された位置情報を採用する場合には、画像が取得された当該ワーク以外のワークＷの位置情報を算出する。この際、画像が取得されたワークＷの位置情報（位置ずれ量）を他のワークの位置情報の算出の基礎とする。このようにすれば、容易に算出処理することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１…マーキング装置、７…制御部、８…記憶部、２０…吐出ヘッド、２１…ヘッドユニット、２２…キャリッジユニット、２４…ノズル、２７…紫外線照射部、３１…ワーク載置台、３１ａ…スライド台、３３…ワーク移動機構、７０…マークのパターン、８０…収納容器、Ｗ…ワーク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2013191792.tif 000007
【図６】
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