激光处理设备的制作方法

本发明涉及一种用激光照射工件以执行印刷或绘制的激光处理设备。

背景技术：

图5示出了相关技术的激光处理设备的示例。在激光标记设备1的下方设置有带式传送机2，并且多个工件(图5中的a至c)以预定间隔顺序地输送到激光标记设备1的下部。

在带式传送机2上，用于光学地检测工件a至c中的每个工件的触发传感器3安装在与激光标记设备1分开距离d的位置处。每当检测到在带式传送机2上移动的工件a至c时，触发传感器3就向激光标记设备1输出触发信号tr。

用于检测每个工件的传送位置的编码器4设置在带式传送机2上。编码器4基于带式传送机2的传送距离来将连续脉冲信号p输出至激光标记设备1。

激光标记设备1基于触发信号tr和脉冲信号p来计算每个工件的移动位置。另外，基于计算的值，在每个工件移动到位于激光标记设备1的下部位置处的印刷位置的定时，用激光l照射工件，并且执行印刷或绘制处理。

确保触发传感器3和激光标记设备1之间的距离d，使得不会由于用激光l照射工件产生的烟雾等的粘附，而产生触发传感器3检测的检测误差。

图6是示出了激光标记设备1的印刷处理的时序图。当触发传感器3检测到例如工件a并且触发信号tra被输入到激光标记设备1中时，激光标记设备1基于从编码器4输出的脉冲信号计算直到工件a移动到印刷位置为止的延迟时间td。

另外，在经过延迟时间td之后，将印刷开始信号ps输出至激光标记设备1中的激光控制单元，并且执行用激光l照射工件a的印刷操作mv。重复这些操作，并且针对随后的工件b、c等顺序地执行印刷处理。

相关技术文件

专利文献

专利文献1：jp-a-2000-202656

技术实现要素：

本发明要解决的问题

在上述激光处理设备中，在激光标记设备1中接收到触发信号tra之后，在输出印刷开始信号ps并开始印刷操作mv之前，当接收到通过触发传感器3检测到下一工件b所获得的触发信号trb时，该触发信号trb被取消，并且不执行对工件b的印刷处理。

例如，需要将每个工件之间的间隔设定为大于触发传感器3和激光标记设备1之间的距离d。因此，在对大量工件执行印刷处理的情况下，每个工件之间的间隔不能减小到等于或小于距离d，因此存在处理时间和处理成本增加的问题。

专利文献1公开了一种激光标记设备，在控制单元正执行印刷处理的同时捕获到下一印刷触发信号时，激光标记设备执行异常输出。然而，在缩小工件的传送间隔和针对大量工件降低印刷处理时间和处理成本方面，未给出任何构思。

本发明是鉴于上述情况而作出的，并且其目的在于提供一种能够缩短多个工件的印刷处理时间的激光处理设备。

解决问题的手段

为了解决上述问题，提供了一种激光处理设备，包括：触发传感器，被配置为在工件检测位置处检测由工件传送设备顺序地传送的多个工件，并在每次检测到工件时输出触发信号；激光标记设备，被配置为基于所述触发信号如果所述工件被传送到印刷位置，则对所述工件顺序地执行印刷处理；以及编码器，被配置为输出脉冲信号，使得脉冲的数量对应于所述工件传送设备的工件传送距离，其中，所述激光标记设备包括：自由运行计数器，被配置为输出通过对所述脉冲信号中的脉冲的数量进行计数而获得的自由计数值；fifo存储器，被配置为每次所述触发信号被输出时将所述自由计数值顺序地存储为触发定时计数值；以及印刷控制单元，被配置为按照存储次序从所述fifo存储器中顺序地读出所述触发定时计数值，识别下一个待印刷工件的位置，并且如果所述工件被传送到所述印刷位置则对所述工件执行所述印刷处理。

利用这种配置，基于从fifo存储器中读出的触发定时计数值来识别并输出工件的位置，并且如果工件被传送到印刷位置，则对工件执行印刷处理。

另外，在所述激光处理设备中，优选的是，所述印刷控制单元包括：印刷处理cpu，被配置为将所述触发定时计数值与读出所述触发定时计数值时的所述自由计数值进行比较，计算下一个待印刷工件的位置，并执行控制以等待所述印刷处理直到所述工件被传送到所述印刷位置为止。

利用这种配置，基于触发定时计数值和读出触发定时计数值时的自由计数值来计算下一个待印刷工件的位置，并且如果工件到达印刷位置，则执行印刷处理。

另外，在激光处理设备中，优选的是，印刷控制单元包括：印刷处理cpu，被配置为基于所述工件的位置来计算所述工件到所述印刷位置的剩余距离；以及印刷定时测量计数器，被配置为基于所述剩余距离来计算所述工件到达所述印刷位置的到达定时，并在所述到达定时向所述印刷处理cpu输出印刷开始信号。

利用该配置，通过印刷处理cpu和印刷定时测量计数器来计算工件的印刷定时。

另外，在激光处理设备中，优选的是，印刷定时测量计数器被配置为基于剩余距离和从编码器输出的脉冲信号来计算到达定时。

利用该配置，通过以与剩余距离相对应的脉冲数量对编码器的脉冲信号进行计数，计算工件到印刷位置的到达定时。

另外，在激光处理设备中，优选的是，印刷处理cpu被配置为在等待印刷处理期间产生下一个待印刷工件的印刷数据。

利用该配置，在等待印刷处理期间，产生下一个待印刷工件的印刷数据。

本发明的优点

根据本发明的激光处理设备，可以缩短多个工件的印刷处理时间。

附图说明

图1是示出实施例的激光处理设备的示意图。

图2是示出实施例的激光处理设备的电气配置的框图。

图3是示出根据实施例的印刷操作的时序图。

图4是示出印刷处理cpu的操作的流程图。

图5是示出相关技术的示例的示意图。

图6是示出相关技术的示例的操作的时序图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述激光处理设备的一个实施例。在图1所示的激光处理设备中，带式传送机12设置在激光标记设备11的下方，并且多个工件(图1中的a至e)以预定间隔顺序地输送到激光标记设备11的下部。

在带式传送机12上，用于检测每个工件a至e的触发传感器13向上安装在与激光标记设备11分开距离d的工件检测位置wd处。当光学地检测到在带式传送机12上移动的工件a至e时，触发传感器13就向激光标记设备11顺序地输出触发信号tr。

用于检测每个工件的传送位置的编码器14设置在带式传送机12上。编码器14基于旋转构件的旋转角度来生成并输出脉冲信号p，该旋转构件基于带式传送机12的移动而旋转。因此，每当带式传送机12移动特定距离时，编码器14就向激光标记设备11输出一个脉冲信号。在该实施例中，旋转构件每旋转一次就输出超过100个脉冲，并且可以以毫米为单位检测带式传送机12的移动量(即，工件的移动位置)。

激光标记设备11基于触发信号tr和脉冲信号p来计算每个工件的移动位置。另外，基于计算的值，在每个工件移动到位于激光标记设备11的下部位置的印刷位置的定时，用激光l照射工件，并且执行印刷或绘制处理。

确保触发传感器13和激光标记设备11之间的距离d，使得不会由于通过用激光l对工件的印刷处理产生的烟雾等的粘附，而产生触发传感器13检测的检测误差。

图2示出了激光标记设备11的电气配置。从触发传感器13输出的触发信号tr被输入到先进先出(fifo)存储器15中。从编码器14输出的脉冲信号p被输入到自由运行计数器16中。自由运行计数器16对脉冲信号p进行计数，并将其自由计数值(累计值)cf输出至fifo存储器15。

每当输入触发信号tr时，fifo存储器15就存储自由运行计数器16在输入触发信号tr的定时的自由计数值cf，作为触发定时计数值。例如，当触发传感器13顺序地检测工件a至e并且触发信号tr被顺序地输入到fifo存储器15中时，自由运行计数器16在检测到工件a至e中的每个工件时的自由计数值cf被顺序地存储在fifo存储器15中，作为触发定时计数值ca到ce。

存储在fifo存储器15中的触发定时计数值ca至ce被顺序地输出至印刷处理cpu17。换言之，fifo存储器15基于来自印刷处理cpu17的读出信号，将预先存储的触发定时计数值按次序输出至印刷处理cpu17。

在印刷处理cpu17中，由自由运行计数器16计数的直到工件a至e移动在触发传感器13和激光标记设备11的印刷位置之间的距离d为止的计数值被预先存储为固定值α。此外，自由计数值cf从自由运行计数器16输入到印刷处理cpu17中。

另外，印刷处理cpu17在终止对工件的印刷操作时读出触发定时计数值，并计算触发定时计数值和自由计数值cf之间的差值d1。该差值对应于下一个待印刷的工件从工件检测位置wd移动的距离。

接下来，印刷处理cpu17计算与通过从固定值α中减去差值d1所获得的剩余距离d2相对应的剩余计数值cx，并将剩余计数值cx输出至印刷定时测量计数器18。剩余计数值cx是下一个待印刷的工件从触发定时计数值被读出时移动到印刷位置ac时自由运行计数器16的计数值。

脉冲信号p从编码器14输入到印刷定时测量计数器18。另外，印刷定时测量计数器18基于剩余计数值cx的输入对脉冲信号p进行计数，并且当计数值达到剩余计数值cx时，印刷定时测量计数器18将印刷开始信号ps输出至印刷处理cpu17。

印刷处理cpu17基于印刷开始信号ps的输入向激光控制单元19输出控制信号，并对工件开始印刷操作。

除了上述多触发操作之外，上述激光处理设备具有与相关技术的激光处理设备类似的单触发功能。用于单触发功能的操作的切换信号st可以输入到印刷处理cpu17中。

当切换信号st被输入时，触发信号tr直接从触发传感器13输入到印刷处理cpu17和印刷定时测量计数器18中。印刷定时测量计数器18基于触发信号tr的输入来重置脉冲信号p的计数值，并在工件已移动到印刷位置时将印刷开始信号ps输出至印刷处理cpu17。

通过这样的操作，当被触发传感器13检测到的工件被传送到印刷位置时，由激光标记设备11执行印刷处理。

在即使当工件传送间隔等于或大于工件检测位置wd与印刷位置ac之间的距离d时印刷处理成本也不增加的情况下，选择通过上述单触发进行操作。

在通过单触发的操作中，由于通过检测下一工件的触发信号tr被取消，直到针对在工件检测位置wd处检测到的工件开始印刷处理为止，所以由于从触发传感器13输出的噪声引起的故障可以被抑制。

接下来，将描述如上所述配置的激光处理设备的操作。

如图3所示，当通过带式传送机12将工件a至d朝向激光标记设备11顺序地传送时，触发传感器13在时间t1首先检测到第一工件a。

然后，触发信号tr从触发传感器13输出至fifo存储器15，并且在检测到工件a时的自由计数值cf作为触发定时计数值ca存储在fifo存储器15中。

印刷处理cpu17处于等待在印刷开始时从fifo存储器15读出触发定时计数值的状态，并且当检测到工件a时，印刷处理cpu17立即读出触发定时计数值ca。另外，在第一工件a中，由于输入到印刷处理cpu17中的触发定时计数值ca等于自由计数值cf，因此剩余距离d2变为等于工件检测位置wd与印刷位置ac之间的距离d。

结果，等于距离d的剩余距离d2被输入到印刷定时测量计数器18中。另外，当工件a移动到印刷位置ac时，印刷开始信号ps从印刷定时测量计数器18输出至印刷处理cpu17，并且开始对工件a的印刷操作。

在开始对工件a的印刷处理之前，当触发传感器13在时间t2检测到工件b并且触发信号tr被输入到fifo存储器15中时，在检测到工件b时的自由计数值cf作为触发定时计数值cb被存储在fifo存储器15中。

类似地，在开始对工件a的印刷处理之前，当触发传感器13在时间t3检测到工件c并且触发信号tr被输入到fifo存储器15中时，在检测到工件c时的自由计数值cf作为触发定时计数值cc被存储在fifo存储器15中。

类似地，当触发传感器13在时间t4检测到工件d并且触发信号tr被输入到fifo存储器15中时，在检测到工件d时的自由计数值cf作为触发定时计数值cd被存储在fifo存储器15中。

当对工件a的印刷处理结束时，印刷处理cpu17从fifo存储器15中读出下一触发定时计数值cb。然后，印刷处理cpu17计算触发定时计数值cb和自由计数值cf之间的差值d1，还计算直到印刷位置的剩余距离d2，并将剩余计数值cx输出至印刷定时测量计数器18。

印刷定时测量计数器18基于剩余计数值cx的输入对脉冲信号p进行计数，并且当计数值达到剩余计数值cx时，印刷定时测量计数器18将印刷开始信号ps输出至印刷处理cpu17。

然后，控制信号从印刷处理cpu17输出至激光控制单元19，并且开始对工件b的印刷操作。

类似地，当对工件b的印刷处理结束时，印刷处理cpu17从fifo存储器15中读出下一触发定时计数值cc。然后，印刷处理cpu17计算触发定时计数值cc和自由计数值cf之间的差值d1，还计算直到印刷位置ac的剩余距离d2，并将剩余计数值cx输出至印刷定时测量计数器18。

印刷定时测量计数器18基于剩余计数值cx的输入对脉冲信号p进行计数，并且当计数值达到剩余计数值cx时，印刷定时测量计数器18将印刷开始信号ps输出至印刷处理cpu17。

然后，控制信号从印刷处理cpu17输出至激光控制单元19，并且开始对工件c的印刷操作。重复这种操作，并且对后续工件顺序地执行印刷处理。

另外，在图3中，从每个工件的印刷处理结束开始到下一工件到达印刷位置为止，存在移动所需的等待时间tw。在印刷处理cpu17中，在等待时间tw期间，生成与下一个待印刷的工件相对应的印刷数据。

图4示出了如上所述的印刷处理操作中印刷处理cpu17的操作。

基于印刷处理操作的开始，印刷处理cpu17从fifo存储器15中读出预先存储的触发定时计数值(s1)。

接下来，将读出触发定时计数值时的自由计数值cf与读出的触发定时计数值进行比较(s2)，并根据差值d1来计算剩余距离d2并且将剩余距离d2输出至印刷定时测量计数器18(s3)。

另外，当在等待印刷处理直到下一工件到达印刷位置为止(s4)之后从印刷定时测量计数器18接收到印刷开始信号ps时，对待印刷的工件执行印刷处理(s5)。

当印刷处理结束时，处理转到s1，重复上述操作，并且对后续工件顺序地执行印刷处理。

在上述激光处理设备中，可以获得以下效果。

(1)由带式传送机12传送的工件a至e在工件检测位置wd处被触发传感器13顺序地检测到，并且触发信号tr被顺序地输出至fifo存储器15。fifo存储器15将在每个触发信号tr的输入定时时的自由计数值cf顺序地存储为触发定时计数值ca至ce。印刷处理cpu17从预先存储的计数值顺序地读出触发定时计数值ca至ce，并在工件移动到印刷位置时执行印刷处理。因此，即使当工件a至e中的每个工件之间的间隔小于工件检测位置wd与印刷位置ac之间的距离d时，也可以对工件a至e中的每个工件顺序地执行印刷处理。结果，可以缩短对大量工件执行印刷处理所需的时间。

(2)基于读出触发定时计数值ca至ce中的每个触发定时计数值时的自由计数值cf与触发定时计数值ca至ce中的每个触发定时计数值之间的比较，印刷处理cpu17掌握下一个待印刷工件的移动位置，等待直到工件移动到印刷位置为止，然后可以对工件执行印刷处理。因此，可以识别每个工件的移动位置并对每个工件执行常规印刷处理。

(3)印刷处理cpu17基于触发定时计数值ca至ce和自由计数值cf来计算直到下一个待印刷工件的印刷位置的剩余距离d2，并将剩余距离d2输出至印刷定时测量计数器18。当对编码器14的脉冲信号p进行计数并对与剩余距离d2对应的脉冲数进行计数时，印刷定时测量计数器18将印刷开始信号ps输出至印刷处理cpu17。因此，可以准确地掌握下一个待印刷工件移动到印刷位置的定时。

(4)可以掌握下一个待印刷工件的移动位置，并基于从公共编码器14输出的脉冲信号p生成印刷开始信号ps。因此，可以简化工件位置检测装置的配置并降低制造成本。

(5)利用切换信号st，即使在单触发操作中也可以对工件执行印刷处理。

另外，可以如下修改上述实施例。

当在对每个工件进行印刷处理期间并行地创建下一个待印刷工件的印刷数据时，可以减少或消除在对每个工件的印刷处理之间的等待时间。于是，可以进一步缩短对大量工件执行印刷处理所需的时间。

虽然已经参考具体实施例详细描述了本发明，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种改变或修改。

本申请基于于2016年12月8日提交的日本专利申请(no.2016-238837)，其内容通过引用并入本文。

附图标记的描述

11：激光标记设备

12：工件传送设备(带式传送机)

13：触发传感器

14：编码器

15：fifo存储器

16：自由运行计数器

17：印刷控制单元(印刷处理cpu)

18：印刷控制单元(印刷定时测量计数器)

wd：工件检测位置

ac：印刷位置

l：激光。