(57)【要約】【課題】レーザマーカにより製品表示を行うことが可能なレーザ加工装置を提供する。【解決手段】ワーク１４にレーザ加工を行うレーザ加工装置１であって、ワーク１４に対してレーザ加工を行うレーザ照射部２５を有するレーザ加工部３と、加工前のワーク１４をレーザ加工部３まで搬送する搬送部２と、加工後のワーク１４をレーザ加工部３より排出する排出部４とを有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークにレーザ加工を行うレーザ加工装置であって、
ワークに対してレーザ加工を行うレーザ照射部を有するレーザ加工部と、加工前のワークを前記レーザ加工部まで搬送する搬送部と、加工後のワークを前記レーザ加工部より排出する排出部とを具備することを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
請求項１記載のレーザ加工装置において、
前記レーザ照射部は前記搬送部から前記レーザ加工部を経て前記排出部へと搬送されるワークの搬送経路の上方または下方に配設され、前記レーザ加工部は前記搬送部より搬送されたワークを載置して該ワークを前記レーザ照射部へと搬送する底部カバーを有し、該底部カバーは昇降手段により昇降されることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項３】
請求項２記載のレーザ加工装置において、
前記ワークが箱体であることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項４】
請求項３記載のレーザ加工装置において、
前記箱体の１つの側面に形成された黒ベタ部に対して前記レーザ照射部から照射されたレーザによって所定の画像を形成することを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項５】
請求項３記載のレーザ加工装置において、
前記レーザ照射部は前記箱体の互いに対向する２つの側面にそれぞれ対向して２つ設けられ、前記箱体の前記各側面に形成された各黒ベタ部に対して前記各レーザ照射部から照射されたレーザによって所定の画像を同時に形成することを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項６】
請求項４または５記載のレーザ加工装置において、
前記レーザ加工部は、前記底部カバー上における前記箱体の位置を決定する位置決め部材と、該位置決め部材により位置決めされた前記箱体の前記黒ベタ部の位置を測定するベタ部位置検知手段とを有し、前記ベタ部位置検知手段により検知された前記黒ベタ部の位置に基づいて前記レーザ照射部からレーザが照射されることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項７】
請求項６記載のレーザ加工装置において、
前記ベタ部検知手段による前記黒ベタ部の検知は前記昇降手段により前記底部カバーが前記レーザ照射部に向けて搬送される途中で行われることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項８】
請求項６または７記載のレーザ加工装置において、
前記所定の画像に符号情報が含まれ、前記レーザ加工部は前記符号情報を読み取る符号情報読取装置を有し、該符号情報読取装置により前記符号情報が正常に形成されたか否かを判断し、前記符号情報が正常に形成されない場合にはこれを報知することを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項９】
請求項８記載のレーザ加工装置において、
前記符号情報読取装置による前記符号情報の読取は前記昇降手段により前記底部カバーが前記レーザ照射部より搬送される途中に行われることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項１０】
請求項２ないし９の何れか１つに記載のレーザ加工装置において、
前記レーザ加工部は、前記レーザ照射部より照射されたレーザが外部に及ぼす影響を低減するカバーを有することを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項１１】
請求項１０記載のレーザ加工装置において、
前記底部カバーが上昇してワークがレーザ照射部へと搬送された際に、前記カバーと前記底部カバーとでほぼ密閉状態の空間が形成されることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１記載のレーザ加工装置において、
空気を吸引する吸引手段を有すると共に、前記カバーは前記吸引手段に接続される吸引ダクトを有し、レーザ照射時に前記カバー内に発生する不要物を前記吸引手段の作動により除去することを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項１３】
請求項１ないし１２の何れか１つに記載のレーザ加工装置において、
搬送されたワークを前記レーザ加工部に受け渡す受け渡し手段と、レーザ加工されたワークを前記レーザ加工部より取り出す取り出し手段とを有することを特徴とするレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークに対してレーザ加工を行うレーザ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
孔版印刷装置や電子写真式複写装置等の画像形成装置においては、それぞれインキやトナー等の消耗品を使用して画像形成を行っている。このような消耗品では、例えば国外向け製品等のそれぞれ異なる言語表示がなされた製品を生産する場合や、Ａ社製品をＯＥＭによってＢ社製品やＣ社製品として生産する場合がある。このとき、同じ製品の外箱にそれぞれ異なる製品表示を行う必要があるが、従来は各国の仕様に合わせて印刷された外箱を予め準備したり、インクジェット方式等により個々に異なる画像形成を行ったり、それぞれ異なるシールを貼付したりして製品表示を行っていた。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１５６５３９号公報
【特許文献２】特開平１１−２８５８８号公報
【特許文献３】特開２００３−２９１５３５号公報
【特許文献４】特開２００６−７３１２号公報
【特許文献５】特開２００６−２７２３５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の方法では、外箱の在庫を大量に抱える必要がある他、インクジェットのインクやシール等のランニングコストが嵩むと共に、シールを用いる方法ではシールを貼付する工程が余計に加わるため、コストアップしてしまうと共に作業効率が悪化してしまうという問題点があった。本発明は上述の問題点を解決し、レーザマーカにより製品表示を行うことが可能なレーザ加工装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、ワークにレーザ加工を行うレーザ加工装置であって、ワークに対してレーザ加工を行うレーザ照射部を有するレーザ加工部と、加工前のワークを前記レーザ加工部まで搬送する搬送部と、加工後のワークを前記レーザ加工部より排出する排出部とを具備することを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のレーザ加工装置において、さらに前記レーザ照射部は前記搬送部から前記レーザ加工部を経て前記排出部へと搬送されるワークの搬送経路の上方または下方に配設され、前記レーザ加工部は前記搬送部より搬送されたワークを載置して該ワークを前記レーザ照射部へと搬送する底部カバーを有し、該底部カバーは昇降手段により昇降されることを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項２記載のレーザ加工装置において、さらに前記ワークが箱体であることを特徴とする。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項３記載のレーザ加工装置において、さらに前記箱体の１つの側面に形成された黒ベタ部に対して前記レーザ照射部から照射されたレーザによって所定の画像を形成することを特徴とする。
【０００９】
請求項５記載の発明は、請求項３記載のレーザ加工装置において、さらに前記レーザ照射部は前記箱体の互いに対向する２つの側面にそれぞれ対向して２つ設けられ、前記箱体の前記各側面に形成された各黒ベタ部に対して前記各レーザ照射部から照射されたレーザによって所定の画像を同時に形成することを特徴とする。
【００１０】
請求項６記載の発明は、請求項４または５記載のレーザ加工装置において、さらに前記レーザ加工部は、前記底部カバー上における前記箱体の位置を決定する位置決め部材と、該位置決め部材により位置決めされた前記箱体の前記黒ベタ部の位置を測定するベタ部位置検知手段とを有し、前記ベタ部位置検知手段により検知された前記黒ベタ部の位置に基づいて前記レーザ照射部からレーザが照射されることを特徴とする。
【００１１】
請求項７記載の発明は、請求項６記載のレーザ加工装置において、さらに前記ベタ部検知手段による前記黒ベタ部の検知は前記昇降手段により前記底部カバーが前記レーザ照射部に向けて搬送される途中で行われることを特徴とする。
【００１２】
請求項８記載の発明は、請求項６または７記載のレーザ加工装置において、さらに前記所定の画像に符号情報が含まれ、前記レーザ加工部は前記符号情報を読み取る符号情報読取装置を有し、該符号情報読取装置により前記符号情報が正常に形成されたか否かを判断し、前記符号情報が正常に形成されない場合にはこれを報知することを特徴とする。
【００１３】
請求項９記載の発明は、請求項８記載のレーザ加工装置において、さらに前記符号情報読取装置による前記符号情報の読取は前記昇降手段により前記底部カバーが前記レーザ照射部より搬送される途中に行われることを特徴とする。
【００１４】
請求項１０記載の発明は、請求項２ないし９の何れか１つに記載のレーザ加工装置において、さらに前記レーザ加工部は、前記レーザ照射部より照射されたレーザが外部に及ぼす影響を低減するカバーを有することを特徴とする。
【００１５】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載のレーザ加工装置において、さらに前記底部カバーが上昇してワークがレーザ照射部へと搬送された際に、前記カバーと前記底部カバーとでほぼ密閉状態の空間が形成されることを特徴とする。
【００１６】
請求項１２記載の発明は、請求項１０または１１記載のレーザ加工装置において、さらに空気を吸引する吸引手段を有すると共に、前記カバーは前記吸引手段に接続される吸引ダクトを有し、レーザ照射時に前記カバー内に発生する不要物を前記吸引手段の作動により除去することを特徴とする。
【００１７】
請求項１３記載の発明は、請求項１ないし１２の何れか１つに記載のレーザ加工装置において、さらに搬送されたワークを前記レーザ加工部に受け渡す受け渡し手段と、レーザ加工されたワークを前記レーザ加工部より取り出す取り出し手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ワークに対してレーザマーカにより製品表示を行うことが可能となり、コストアップすることなくかつ作業効率を悪化させることなく製品表示を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は本発明の一実施形態を採用したレーザ加工装置の正面図を、図２は同側面図を、図３は同平面図を、図４は同正面断面図を、図５は同側断面図をそれぞれ示している。同図においてレーザ加工装置１は、搬送部２、レーザ加工部３、排出部４等を有しており、搬送部２、レーザ加工部３、排出部４はそれぞれ共通の装置本体５によって支持されている。
【００２０】
搬送部２は、レーザ加工が行われるワークとしての箱体をレーザ加工部３に搬送する搬送コンベヤ６、搬送コンベヤ６上に載置された箱体をガイドする一対のガイド板７等を有している。図６に示すように、搬送コンベヤ６は駆動モータ８によって図６の矢印方向に走行駆動される一対の無端ベルト９を有しており、各無端ベルト９上に載置された箱体を図１及び図４において右方へと搬送する。各無端ベルト９の走行方向上流側端部上部には、搬送される箱体を載置する載置板１０が設けられており、同走行方向下流側端部には搬送されてきた箱体を停止させる位置決め部材としての２つのストッパ１１が設けられている。
【００２１】
各ストッパ１１は、図６に一方のみ示すストッパ支軸１２に摺動自在に支持されており、一体的に設けられた位置決めピン１３によってストッパ支軸１２の適宜の位置に位置決めされる。本実施形態で示すレーザ加工装置１では、被加工物であるワークとして、例えばフレキソ印刷等により形成された図７に示す黒ベタ部１４ａを有する小さな箱体１４から図８に示す黒ベタ部１５ａを有する大きな箱体１５までの４種類の箱体に対応する構成を採用している。各黒ベタ部１４ａ，１５ａは、それぞれ各箱体１４，１５の両側面右下の同一位置に同一面積で形成されている。上述の構成により、ワークとして図７に示すように小さな箱体１４が搬送される場合及び図８に示すように大きな箱体１５が搬送される場合の何れにおいても、各図の手前側に示すストッパ１１から黒ベタ部１４ａ，１５ａまでの距離を一定とすることができる。なお、各図の奥側に示すストッパ１１から黒ベタ部１４ａ，１５ａまでの距離は、箱体のサイズ毎にそれぞれ一定となる。また、各ストッパ支軸１２は図示しないストッパ開閉手段にそれぞれ回動自在に支持されており、図示しないストッパ開閉手段は各ストッパ支軸１２を同期して互いに逆方向に回動させる。この構成により各ストッパ１１は、図９に示すように箱体を位置決めさせる位置決め位置と、図１０に示すように箱体がレーザ加工部３へと平行移動する際にその移動を妨げない退避位置とを選択的に占める。
【００２２】
レーザ加工部３は、図４及び図５に示す底部カバー１６、レーザ加工ユニット１７、カバー１８等を有している。矩形板状の底部カバー１６は昇降手段としての単軸ロボット１９によって上下動自在に支持されており、図１１に示すようにその上面には底部カバー１６上において箱体を固定すべく挟持する開閉自在な昇降チャック２０が配設されている。昇降チャック２０は図示しない開閉手段により開閉され、箱体を挟持する挟持位置と箱体の挟持を解除する解除位置とを選択的に占める。
【００２３】
単軸ロボット１９は底部カバー１６を任意の位置において位置決め可能に構成されており、本実施形態においては底部カバー１６を、図４に示すように無端ベルト９上から平行移動される箱体に対して昇降チャック２０が干渉しない待機位置、図１２、図１３に示すように無端ベルト９の上面と同じ高さであり昇降チャック２０によって箱体の挟持及び解除が行われる挟持位置、図１４、図１５に示すように箱体へのレーザ加工が行われる加工位置の何れかに位置決めする。また単軸ロボット１９は、底部カバー１６の上昇時及び下降時における速度を任意に調整可能に構成されている。
【００２４】
レーザ加工部１７は、図１６、図１７、図１８、図１９に示すように、レーザ照射装置２１、ベタ部位置検知手段としてのＣＣＤカメラ２２、符号情報読取装置としてのバーコードリーダ２３、カバー部材２４等を有しており、箱体の黒ベタ部が形成された各側面と対応すべく図２、図５に示すように２つ設けられている。
【００２５】
レーザ照射装置２１は、図１８、図１９に示すようにその内部にレーザ照射部としての周知のレーザマーカ２５を有しており、箱体に形成された黒ベタ部に対してレーザマーカ２５よりレーザを照射し、黒ベタ部を形成するインキを削り落として画像を形成する。レーザマーカ２５は、図１８に示すように小さな箱体１４に加工を行う場合と図１９に示すように大きな箱体１５に加工を行う場合とでは各黒ベタ部１４ａ，１５ａの位置が異なるため（箱体１４ａでは左右の黒ベタ部１４ａの位置が箱体１４の左右対称である同じ位置にあるが、箱体１５では左右の黒ベタ部１５ａの位置が左右対称ではない；図１９において図示されているレーザマーカ２５は図示されている黒ベタ部１５ａの反対側の側面に形成されている黒ベタ部１５ａを加工する）、各箱体の黒ベタ部の位置に応じて手動で位置決め可能（本実施形態では４種類）に構成されている。レーザマーカ２５の位置は、ストッパ１１により位置決めされた箱体が底部カバー１６上に搬送されて昇降チャック２０により挟持された後に単軸ロボット１９により加工位置に位置決めされた際に、箱体に形成された黒ベタ部と対応する位置となるように位置決めされる。
【００２６】
ＣＣＤカメラ２２は、昇降チャック２０により底部カバー１６上に挟持された箱体が挟持位置から加工位置へと上昇する途中で黒ベタ部の位置を読み取り、レーザ照射装置２１の動作を制御する図示しない制御手段に黒ベタ部の位置情報を送信する。位置情報を受けた図示しない制御手段は予め設定されている黒ベタ部の位置情報と送られた位置情報とから補正を行い、レーザマーカ２５の動作補正を行う。これによりレーザマーカ２５から黒ベタ部へとレーザが正確に照射され、箱体の正規の位置に画像が形成される。
【００２７】
バーコードリーダ２３は、昇降チャック２０により底部カバー１６上に挟持されレーザマーカ２５により周知のバーコードを含む画像が形成された箱体が加工位置から挟持位置へと下降する途中で画像形成されたバーコードを読み取り、読み取った情報を図示しない制御手段に送信する。情報を受けた図示しない制御手段はバーコードが正常に形成されているか否かを判断し、バーコードが正常に形成されていない場合には図示しない制御手段が図示しない警報手段、例えばブザー等に動作信号を送り警告を報知する。図１６において符号Ｌは、バーコード読み取りのためにバーコードリーダ２３から発せられる半導体レーザやＬＥＤからなる走査光を示している。本実施形態では箱体にバーコードが形成されこれをバーコードリーダで読み取る構成を示したが、箱体に２次元コードを形成してこれを専用の読取装置で読み取る構成、箱体に文字等を形成してこれをＯＣＲで読み取る構成等を採用してもよい。
【００２８】
アクリル樹脂製のカバー部材２４は、レーザ照射装置２１の上部であってレーザマーカ２５を覆う位置に取り付けられている。各カバー部材２４の側面には、カバー部材２４の内部と外気とを連通する通気口２６ａを有するダクト２６がそれぞれ設けられている。  
各カバー部材２４の間の位置にはアクリル樹脂製の板材であるカバー１８が配設されている。両側面及び下面が開放されたコ字形状を呈するカバー１８は、図２０に示すようにレーザ加工部３を構成する不動部材に固定されており、その上面には通気口２７ａ，２７ｂ，２７ｃを有するダクト２７が配設されている。カバー１８の開放された両側面には各カバー部材２４が摺動自在に嵌入され、カバー１８の開放された下面には加工位置を占めた底部カバー１６が僅かな隙間を有して近接する。通気口２７ａは図示しない吸引手段に接続されており、通気口２７ｂ，２７ｃは図２に示すように通気管２８を介して各通気口２６ａに接続されている。この構成により、図示しない吸引手段が作動することでカバー１８と各カバー部材２４と底部カバー１６とで囲まれた空間内の空気が吸引される。
【００２９】
搬送部４は、レーザ加工が行われた箱体を排出する排出コンベヤ２９、排出コンベヤ２９によって排出された箱体を搬送するコロコンベヤ３０、コロコンベヤ３０上に載置された箱体をガイドする一対のガイド板３１、箱体を受け止めるエンドフェンス３２等を有している。図２１に示すように、排出コンベヤ２９は駆動モータ３３によって図２１の矢印方向に走行駆動される一対の無端ベルト３４を有しており、各無端ベルト３４上に載置された箱体を図１及び図４において右方へと搬送する。排出コンベヤ２９の走行方向下流側端部には図示しない箱体検知センサが設けられており、この箱体検知センサによって排出コンベヤ２９上を箱体が通り過ぎたことが検知される。
【００３０】
図１において排出コンベヤ２９の右方には一対のコロコンベヤ３０が配設されている。コロコンベヤ３０は、複数の回転自在なコロを有する周知の構成であり、箱体の搬送方向上流側から下流側にかけて下方に傾斜する態様で配設されている。この構成により、排出コンベヤ２９によって搬送された箱体は自重によりコロコンベヤ３０上を下流へと搬送される。コロコンベヤ３０の長さは、箱体を複数載置可能である所定の長さに定められている。図１においてコロコンベヤ３０の右側端部には、コロコンベヤ３０上を搬送されてきた箱体を受け止めるエンドフェンス３２が固定されている。
【００３１】
ここで、各ガイド板７，３１について説明する。図２２、図２３に示すように、ガイド板７は複数の支柱３５を介してガイド支持板３６に固定されており、ガイド板３１も複数の支柱３７を介してガイド支持板３８に固定されている。ガイド支持板３６の一端はレーザ照射装置２１を支持するベースプレート３９の一端に取り付けられており、その他端には装置本体６に箱体の搬送方向と直交する向きに取り付けられたリニアレール４０に摺動自在に嵌合するリニアガイド４１が取り付けられている。ガイド支持板３８の一端もベースプレート３９の他端に取り付けられており、その他端には装置本体６にリニアレール４０と同じ向きに取り付けられたリニアレール４２に摺動自在に嵌合するリニアガイド４３が取り付けられている。ベースプレート３９の底面にはリニアガイド４４，４５，４６，４７が取り付けられており、各リニアガイド４４，４５は装置本体６にリニアレール４０と同じ向きに取り付けられたリニアレール４８に、各リニアガイド４６，４７は同リニアレール４９にそれぞれ摺動自在に嵌合している。図２２及び図２３では、箱体の搬送方向の一側（装置正面から見て奥側）に配置されたガイド板７，３１及びレーザ照射装置２１のみを示したが、箱体の搬送経路を介してこれと対称にもう一組のガイド板７，３１及びレーザ照射装置２１が配置されている。
【００３２】
ベースプレート３９の上面上には、受け渡し手段としての一対の受け渡しチャック５０と取り出し手段としての一対の取り出しチャック５１とが配設されている。受け渡しチャック５０は図１６及び図２２に示すようにリニアガイド５２を有しており、取り出しチャック５１は図１７及び図２２に示すようにリニアガイド５３を有している。ベースプレート３９の上面には図１６、図１７、図２２及び図２３に示すように箱体の搬送方向と同じ向きにリニアレール５４，５５が設けられており、このリニアレール５４，５５には移動プレート５６の底面に設けられたリニアガイド５７，５８，５９，６０が摺動自在に嵌合している。移動プレート５６の上面には図１６、図１７及び図２２に示すように箱体の搬送方向と直交する向きにリニアレール６１，６２が取り付けられており、このリニアレール６１，６２にはリニアガイド４２，５３が摺動自在に嵌合している。
【００３３】
受け渡しチャック５０は図示しない受け渡し開閉手段により開閉され、箱体を挟持する挟持位置と箱体の挟持を解除する解除位置とを選択的に占める。取り出しチャック５１も図示しない取り出し開閉手段により開閉され、箱体を挟持する挟持位置と箱体の挟持を解除する解除位置とを選択的に占める。移動プレート５６の底面には図１６に示すようにボールねじ６３が設けられており、このボールねじ６３に対して後述する駆動手段より駆動力を伝達されることにより移動プレート５６は箱体の搬送方向と同じ向きに往復動される。この往復動により移動プレート５６は、図４に示すようにその上面上に配設された受け渡しチャック５０が搬送コンベヤ６の搬送方向下流側端部上に位置すると共に取り出しチャック５１が底部カバー１６のほぼ中央に位置する取り出し位置と、受け渡しチャック５０が底部カバー１６のほぼ中央に位置すると共に取り出しチャック５１が排出コンベヤ２９上に位置する排出位置と、取り出し位置と排出位置とのほぼ中間に位置する中間位置とを選択的に占める。
【００３４】
装置本体５には、各移動プレート５６を往復動させる駆動手段としての正逆回転可能なステッピングモータである駆動モータ６４が配設されている。駆動モータ６４は図示しないブラケットを介して装置本体５に固定されており、図２４に示すようにその駆動力は出力軸に設けられた２段プーリを介して左右に配設された各移動プレート５６に設けられたボールねじ６３に対し、左右対称に配設された複数のプーリ及び無端ベルト及びテンション機構を有する駆動力伝達機構６５，６５を介して伝達され、駆動モータ６４が正逆転することにより各移動プレート５６が互いに同期して往復動され、各移動プレート５６は取り出し位置、排出位置、中間位置の何れかに位置決めされる。
【００３５】
図２５、図２６、図２７に示すように、各ベースプレート３９の中間に位置する装置本体５上には、各ベースプレート３９間の間隔を変更させるリンク機構６６が配設されている。リンク機構６６は、一方のベースプレート３９に接続された第１リンク６７と、他方のベースプレート３９に接続された第２リンク６８と、各リンク６７，６８が接続された摺動体６９と、装置本体５に固定され摺動体６９を箱体の搬送方向と同じ向きに摺動自在に支持する摺動レール７０と、摺動レール７０上における摺動体６９の位置を固定すべく摺動レール７０上に設けられた図示しない位置決め穴に嵌合する位置決めピン７１とを有している。
【００３６】
上述の構成より、位置決めピン７１を位置決め穴より抜き、摺動体６９を図２５に示す状態から左方に移動させることにより各リンク６７，６８が互いに広がる向きに移動し、各リニアレール４０，４２，４８，４９によりガイドされたベースプレート３９及びこれと一体的に構成されたガイド支持板３６，３８が互いに広がる向きに移動する。また、摺動体６９を図２６に示す状態から右方に移動させることにより各リンク６７，６８が互いに狭まる向きに移動し、ベースプレート３９及びガイド支持板３６，３８が互いに狭まる向きに移動する。位置決めピン７１が嵌合する図示しない位置決め穴の位置は、このレーザ加工装置１で使用される箱体の幅に応じた位置にベースプレート３９及びガイド支持板３６，３８が位置すべく、複数（本実施形態では４箇所）形成されている。これにより、箱体の大きさに応じて各ガイド板７，３１を位置決めでき、箱体を良好に搬送することができると共に、ベースプレート３９と一体的に移動可能に設けられたレーザマーカ２５の位置を箱体の側面に対して一定の位置に位置決めでき良好な画像形成を行うことができ、さらにベースプレート３９と一体的に移動可能に設けられた受け渡しチャック５０及び取り出しチャック５１を箱体の側面に対して一定の位置に位置決めでき良好な搬送を行うことができる。なお、図２５では各ベースプレート３９間の間隔が最小の状態を、図２６は各ベースプレート３９間の間隔が最大の状態を示しているが、図２６に示す状態時においても各カバー部材２４がカバー１８の側面に対して入り込み、レーザマーカ２５から照射されたレーザが外部に漏れないように構成されている。
【００３７】
上述の構成に基づき、以下に本発明のレーザ加工装置１の動作を説明する。図示しない操作パネル上の始動スイッチが押下されると、駆動モータ８が作動して無端ベルト９が走行を開始する。オペレータにより載置板１０上にその両側面に黒ベタ部を有する箱体が載置されると、箱体は無端ベルト９によって図４において右方へと搬送され、位置決め位置を占めているストッパ１１に突き当たって位置決めされる。この後も無端ベルト９は箱体の底面を滑りながら走行を続行する。図示しないセンサにより箱体がストッパ１１に突き当たったことが検知されると、取り出し位置を占めている受け渡しチャック５０が図示しない受け渡し開閉手段の作動により箱体を挟持し、受け渡しチャック５０が箱体を挟持すると図示しないストッパ開閉手段が作動してストッパ１１が退避位置に変位される。
【００３８】
ストッパ１１が退避位置を占めると同時に駆動モータ８の作動が停止され、無端ベルト９の走行が停止する。その後、駆動モータ６４が正転して移動プレート５６が図４において右方へと移動し、移動プレート５６と一体に設けられた受け渡しチャック５０に挟持されている箱体がストッパ１１を通過すると、図示しないストッパ開閉手段が作動してストッパ１１が位置決め位置に変位される。
【００３９】
移動プレート５６が排出位置を占め、受け渡しチャック５０に挟持されている箱体が底部カバー１６のほぼ中央に位置すると、単軸ロボット１９が作動して底部カバー１６が待機位置から挟持位置に移動される。底部カバー１６が挟持位置を占めると、図示しない開閉手段が作動して昇降チャック２０が挟持位置を占め、箱体は受け渡しチャック５０と昇降チャック２０とによって挟持された状態となり、昇降チャック２０が挟持位置を占めたことが確認されると、図示しない受け渡し開閉手段が作動して受け渡しチャック５０による箱体の挟持が解除される。その後、駆動モータ６４が逆転して移動プレート５６が図４において左方へと移動して中間位置において停止する。
【００４０】
移動プレート５６が中間位置を占めると、単軸ロボット１９が作動して底部カバー１６が挟持位置から加工位置へと上昇する。この上昇時において、箱体の両側面に形成されている黒ベタ部がＣＣＤカメラ２２によって読み取られ、読み取られた黒ベタ部の位置情報が図示しない制御手段に送られる。位置情報を受けた図示しない制御手段はレーザマーカ２５による書き込み開始位置補正等の動作補正を行い、箱体がストッパ１１によって所定の位置に位置決めされたこととの相乗作用により箱体の正規の位置に画像形成を行うことが可能となり、良好な画像を得ることができる。ＣＣＤカメラ２２による黒ベタ部読み取りの際に単軸ロボット１９の上昇速度を減速させ、読み取りの確実性を向上させる構成としてもよい。
【００４１】
ＣＣＤカメラ２２による読取動作が完了した後に底部カバー１６が加工位置を占めると、単軸ロボット１９の作動が停止される。このとき底部カバー１６はカバー１８の開放された下面に対して僅かな隙間を有して近接する位置を占めている。その後、レーザマーカ２５が作動して箱体の黒ベタ部に対してバーコードを含む画像形成が行われると共に、図示しない吸引手段が作動してカバー１８と各カバー部材２４と底部カバー１６とで囲まれた空間内の空気が通気管２８を介して吸引される。このとき、カバー１８と各カバー部材２４と底部カバー１６とで囲まれた空間がほぼ密閉状態となり、底部カバー１６とカバー１８との間の僅かな隙間からカバー１８内に空気が流入するので、レーザマーカ２５より照射されたレーザが外部に及ぼす影響が低減されて安全性を高めることができると共に、図示しない吸引手段がレーザ照射時に空間内に発生する印字カス等の不要物をレーザ加工装置が設置されたエリアに漏らすことなく吸引するので環境に及ぼす悪影響を低減することができる。吸引された不要物は図示しないフィルタにより吸着される。
【００４２】
レーザマーカ２５によるバーコードを含んだ画像形成が終了すると、レーザマーカ２５及び図示しない吸引手段の作動が停止される。このとき、画像形成直後の不要物がカバー１８内に残留している場合があるので、時間差をおいて上述した吸引手段を停止させてもよい。その後、単軸ロボット１９が作動して底部カバー１６が加工位置から挟持位置へと下降し、この下降時において箱体の両側面に形成されたバーコードがバーコードリーダ２３によって読み取られ、読み取られた情報が図示しない制御手段に送られる。このとき、バーコードが正常に形成されていない場合には警告が報知される。バーコードリーダ２３によるバーコード読み取りの際に単軸ロボット１９の下降速度を減速させ、読み取りの確実性を向上させる構成としてもよい。
【００４３】
底部カバー１６が挟持位置を占めると単軸ロボット１９の作動が停止され、次いで駆動モータ６４が逆転して移動プレート５６が中間位置から図４において左方へと移動して取り出し位置において停止する。移動プレート５６が取り出し位置を占め取り出しチャック５１が底部カバー１６のほぼ中央に位置すると、図示しない取り出し開閉手段の作動により取り出しチャック５１が挟持位置を占め、箱体は取り出しチャック５１と昇降チャック２０とによって挟持された状態となる。取り出しチャック５１が挟持位置を占めたことが確認されると、図示しない開閉手段が作動して昇降チャック２０による箱体の挟持が解除された後、駆動モータ６４が正転して移動プレート５６が図４において右方へと移動して排出位置において停止する。
【００４４】
移動プレート５６が排出位置を占め、取り出しチャック５１に挟持されている箱体が排出コンベヤ２９上に位置すると、図示しない取り出し開閉手段が作動して取り出しチャック５１による箱体の挟持が解除されると共に、駆動モータ３３が作動して各無端ベルト３４が図２１に矢印で示す向きへの走行を開始する。取り出しチャック５１による挟持が解除された箱体は走行する各無端ベルト３４によって図４において右方へと搬送され、各コロコンベヤ３０へと受け渡される。コロコンベヤ３０へと受け渡された箱体は、各コロコンベヤ３０の傾斜と自重との作用によりさらに右方へと搬送され、エンドフェンス３２に突き当たって停止する。図示しないセンサにより箱体が排出コンベヤ２９上を通過したことが検知されると、駆動モータ３３の作動が停止して各無端ベルト３４の走行が停止する。その後、駆動モータ６４が逆転して移動プレート５６が図４において左方へと移動して取り出し位置において停止すると共に、単軸ロボット１９が作動して底部カバー１６が待機位置を占め、レーザ加工装置１が初期状態となる。
【００４５】
レーザ加工装置１が初期状態となった後、図示しないセンサにより箱体がストッパ１１に突き当たったことが検知されると上述の動作が繰り返され、この動作は図示しないセンサにより箱体１１がストッパ１１に突き当たったことが検知されなくなるまで繰り返される。また、バーコードが正常に形成されずに警告が報知された箱体は、排出部４に排出された時点でオペレータによって排除される。
【００４６】
上述の構成により本発明のレーザ加工装置１によれば、ワークに対してレーザマーカ２５により製品表示を行うことが可能となり、コストアップすることなくかつ作業効率を悪化させることなく製品表示を行うことができる。
【００４７】
図２８は、本発明の他の実施形態を採用したレーザ加工装置を示している。このレーザ加工装置７２は、上述した実施形態で示したレーザ加工装置１と比較すると、搬送部２の搬送コンベヤ６に代えて、ストッパ１１を有する載置台７３を用いる点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。オペレータは箱体をストッパ１１に突き当てた状態で載置台７３上に載置し、その後に図示しない始動スイッチを押下することにより、上述と同様の動作が行われる。この構成によれば、上述した実施形態と同様の作用効果を奏すると共に装置の簡易化及び小型化を達成することができ、コストダウン並びに省スペース化を実現することができる。
【００４８】
上記各実施形態において、箱体のサイズが変更された場合には位置決めピン７１を引いて摺動レール７０上において摺動体６９を摺動させ、ベースプレート３９及びこれと一体的に移動する各ガイド板７，３８を移動させ、使用する箱体のサイズに合わせた位置で位置決めピン７１により摺動体６９を固定する。これにより各ガイド板７，３８間の間隔、各レーザ照射装置２１間の間隔、各チャック５０，５１間の間隔を簡単な操作で一括して調整することができる。
【００４９】
上記各実施形態では、各レーザ照射装置２１によって箱体の両側面に形成される画像について特に言及しなかったが、各画像はそれぞれ同じ画像でもよいし互いに異なる画像であってもよい。また、上記各実施形態では箱体の両側面に同時に画像形成を行う例を示したが、箱体の一方の側面のみに画像形成を行ってもよい。箱体の両側面に同じ内容の製品情報を画像形成すれば、箱体が積み重ねられた時等において一方の面に画像形成された製品情報が隠れてしまっても他方の面に画像形成された製品情報を視認することができる。さらに、上記各実施形態では箱体の搬送経路の上方にレーザマーカ２５を配置した例を示したが、レーザマーカ２５を箱体の搬送経路の下方に配置した構成を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態を採用したレーザ加工装置の概略正面図である。
【図２】本発明の一実施形態を採用したレーザ加工装置の概略側面図である。
【図３】本発明の一実施形態を採用したレーザ加工装置の概略平面図である。
【図４】本発明の一実施形態を採用したレーザ加工装置の概略正面断面図である。
【図５】本発明の一実施形態を採用したレーザ加工装置の概略側断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に用いられる搬送コンベヤを示す概略斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態における小さな箱体を用いた場合のストッパの位置を説明する概略斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態における大きな箱体を用いた場合のストッパの位置を説明する概略斜視図である。
【図９】本発明の一実施形態に用いられる位置決め位置を占めたストッパを説明する概略斜視図である。
【図１０】本発明の一実施形態に用いられる退避位置を占めたストッパを説明する概略斜視図である。
【図１１】本発明の一実施形態に用いられる底部カバー及び単軸ロボット及び昇降チャックを示す概略斜視図である。
【図１２】本発明の一実施形態における挟持位置を占めた底部カバーを示す概略斜視図である。
【図１３】本発明の一実施形態における挟持位置を占めた底部カバーを示す概略正面断面図である。
【図１４】本発明の一実施形態における加工位置を占めた底部カバーを示す概略斜視図である。
【図１５】本発明の一実施形態における加工位置を占めた底部カバーを示す概略正面断面図である。
【図１６】本発明の一実施形態に用いられるレーザ加工部を示す概略側面図である。
【図１７】本発明の一実施形態に用いられるレーザ加工部及び受け渡しチャック及び取り出しチャックを示す概略斜視図である。
【図１８】本発明の一実施形態における小さな箱体を用いた場合のレーザマーカの位置を説明する概略正面図である。
【図１９】本発明の一実施形態における大きな箱体を用いた場合のレーザマーカの位置を説明する概略正面図である。
【図２０】本発明の一実施形態に用いられるカバー及びその周辺部材を説明する概略斜視図である。
【図２１】本発明の一実施形態に用いられる排出コンベヤ及びコロコンベヤを示す概略斜視図である。
【図２２】本発明の一実施形態に用いられるレーザ照射装置及び受け渡しチャック及び取り出しチャック及び各ガイド板の構成を説明する概略斜視図である。
【図２３】本発明の一実施形態に用いられるレーザ照射装置及び受け渡しチャック及び取り出しチャック及び各ガイド板の構成を説明する概略斜視図である。
【図２４】本発明の一実施形態に用いられるレーザ照射装置及び受け渡しチャック及び取り出しチャック及び各ガイド板の移動機構及びベースプレートの駆動手段並びに駆動力伝達機構を説明する概略斜視図である。
【図２５】本発明の一実施形態に用いられるレーザ照射装置及び受け渡しチャック及び取り出しチャック及び各ガイド板の位置調整を説明する概略平面図である。
【図２６】本発明の一実施形態に用いられるレーザ照射装置及び受け渡しチャック及び取り出しチャック及び各ガイド板の位置調整を説明する概略平面図である。
【図２７】本発明の一実施形態に用いられるレーザ照射装置及び受け渡しチャック及び取り出しチャック及び各ガイド板の位置調整機構を説明する概略斜視図である。
【図２８】本発明の他の実施形態を採用したレーザ加工装置の概略正面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１，７２  レーザ加工装置
２  搬送部
３  レーザ加工部
４  排出部
１１  位置決め部材（ストッパ）
１４，１５  ワーク（箱体）
１４ａ，１５ａ  黒ベタ部
１６  底部カバー
１８  カバー
１９  昇降手段（単軸ロボット）
２２  ベタ部位置検知手段（ＣＣＤカメラ）
２３  符号情報読取装置（バーコードリーダ）
２５  レーザ照射部（レーザマーカ）
２６，２７  ダクト
５０  受け渡し手段（受け渡しチャック）
５１  取り出し手段（取り出しチャック）
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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