JP2004136603A

JP2004136603A - 板材の刻印装置及びその制御装置

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Publication number: JP2004136603A
Application number: JP2002305269A
Authority: JP
Inventors: Isao Yoshida; 吉田　功
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-10-21
Filing date: 2002-10-21
Publication date: 2004-05-13
Anticipated expiration: 2022-10-21
Also published as: JP4350356B2

Abstract

【課題】構造簡素にして板材への製品識別用の刻印が自動的に行えるようにする。
【解決手段】板材（Ｗ）を移動させる板材送り装置（４２）を設け、前記板材（Ｗ）の移動路の途中に刻印装置（２）を設け、前記刻印装置（２）は、一端面に所定の文字又は記号が刻まれた多数の刻印ブロック（３）と、各刻印ブロック（３）を並列に配列して摺動可能に保持する刻印ホルダ（４）と、刻印ホルダ（４）を介して所定の刻印ブロック（３）を打刻位置に移動させる刻印移動装置（１５）と、打刻位置に移動された刻印ブロック（３）を前記板材（Ｗ）に向けて打ち出す刻印パンチ（２０）とを設けるようにする。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄い板材、例えばプリント基板に製品識別するための文字あるいは記号等を刻印する刻印装置及びその制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、一端面に所定の文字又は記号が刻まれた刻印ブロックを多数設け、これらを手作業により選択して刻印ホルダに差込み、これをハンマー、パンチ等でプリント基板の所定の隅部に打刻するようにしたもの。あるいは、先端の尖った円錐状の振動子をパソコンと連繋させ、この振動子をパソコンで指定した文字列に沿って移動させることによりプリント基板の所定の隅部に打刻するようにしたものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記前者のものは、刻印ブロックの配列間違いが発生し易く、作業者の心労が嵩むことになる。また、前記後者のものは、刻み量が小さくかつ点をつなげて文字化するため判別し難くなる。特にプリント基板のように、表面の銅箔を薬品で溶かして所定の回路を得るものにあっては、銅箔処理後の識別機能が低下するものであった。本発明は、上記不具合を解消した新規な板材の刻印装置及びその制御装置を得ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の如く構成したものである。即ち請求項１に係る発明は、板材を移動させる板材送り装置を設け、前記板材の移送路の途中に刻印装置を設け、前記刻印装置は、一端面に所定の文字又は記号が刻まれた多数の刻印ブロックと、各刻印ブロックを並列に配列して摺動可能に保持する刻印ホルダと、刻印ホルダを介して所定の刻印ブロックを打刻位置に移動させる刻印移動装置と、打刻位置に移動された刻印ブロックを前記板材に向けて打ち出す刻印パンチとを有してなる構成にしたものである。
また、請求項２に係る発明は、前記刻印パンチと対向する位置に板材を前記刻印パンチに向けて加圧するカウンタパンチを設けるようにしたものである。
また、請求項３に係る発明は、板材に打刻すべき刻印文字を入力する刻印文字入力部と、該刻印文字入力部の信号を受けて刻印装置の動作順序を決める刻印順序演算部と、板材を搬送する板材送り装置及び板材の到来を検出する板材検出部と、前記刻印順序演算部及び板材検出部の信号を受けて前記刻印移動装置及び刻印パンチと前記板材送り装置とを交互に駆動させる駆動制御部とを設ける構成にしたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図において、図１は本発明の実施例を示す刻印装置の側面図、図２は本発明による刻印装置及び板材送り装置の要部斜視図、図３は本発明による刻印装置の分解斜視図、図４は本発明による刻印ブロックの保持状態を示す断面図、図５は本発明による制御装置のブロック図、図６は本発明による制御装置のフローチャートである。
【０００６】
図１において、１は機台、２は該機台１に設けた板材（プリント基板）の刻印装置であり、該刻印装置２は、多数の刻印ブロック３を保持する刻印ホルダ４、該刻印ホルダ４を介して所定の刻印ブロック３を打刻位置に移動させる刻印移動装置１５、打刻位置に移動された刻印ブロック３を板材に向けて打ち出す刻印パンチ２０、及び刻印パンチ２０の下方でこれと対向配置されるカウンタパンチ３５を主要部として構成される。
【０００７】
上記各刻印ブロック３は高速度鋼により形成され、図３、図４に示すように、上下に細長い角柱状の主体３ａの下面に１つの文字（又は記号）３ｂが刻設され、主体３ａの上下２箇所に前後方向（図４において左右方向）のピン孔３ｃ，３ｄが形成されている。本例では上記刻印ブロック３の数を４０個とし、各刻印ブロック３により要素の数字及びアルファベット、並びに所定の記号「，」「−」等を備えるようにしている。
【０００８】
また、上記刻印ホルダ４は、図３、図４に示すように、前後（図４において左右）に分割された分割体４ａ，４ｂの合い面部に、左右に細長いスリット状の刻印収容部５、及び該刻印収容部５の前後部に互いに対向する円形のばね収容部６を左右に所定ピッチで形成する。各ばね収容部６は上記刻印収容部５に収容される各刻印ブロック３と対応するピッチで形成され、上記刻印収容部５と連通するとともに、下部側に内方に突出する受け部６ａを有する。
【０００９】
そして、上記刻印収容部５に各刻印ブロック３を左右に配列して上下摺動可能に収容し、これらを各ばね収容部６に収容したばね（コイルばね）７の反力で個々に上動付勢する。即ち、図４に示すように、各刻印ブロック３の上部のピン孔３ｃに上部ガイドピン８ａを挿通し、該上部ガイドピン８ａと各ばね収容部６の受け部６ａとの間に上記ばね７を介装し、各刻印ブロック３の下部のピン孔３ｄに下部ガイドピン８ｂを挿通し、上記ばね７を予圧縮させた状態で該下部ガイドピン８ｂを上記受け部６ａの下面に当接させる。図４において、９はばね受け、１０はばね押えである。
【００１０】
上記刻印ホルダ４を刻印移動装置１５により図２において左右方向に移動させ、該刻印ホルダ４に保持された所定の刻印ブロック３を打刻位置に移動させるようにする。即ち、図１、図２に示すように、機台１に図２において左右方向に延びるＸ軸レール１６を取付け、該Ｘ軸レール１６に移動台１７を左右移動可能に取付け、該移動台１７の起立辺１７ａに前述した刻印ホルダ４を前方に向けて突出固定する。また、上記移動台１７に左右方向に延びる送りねじ１８を螺合させ、該送りねじ１８を機台１側に取り付けた刻印移動モーター１９に連結する。そして、上記刻印移動モーター１９を正逆回転させて移動台１７、従って刻印ホルダ４を左右方向に移動制御し、該刻印ホルダ４に保持された所定の刻印ブロック３を打刻位置に移動させる。
【００１１】
上記打刻位置に到来した刻印ブロック３（３−１）は打刻パンチ２０により下方、つまり板材Ｗに向けて打ち出される。この打刻パンチ２０は、図１〜図３に示すようになっている。即ち、機台１に支柱２１を介して支持台２２を取付け、該支持台２２にパンチアーム２５をブラケット２３、支点ピン２４を介して左右（Ｘ軸）軸心を中心として揺動可能に支持する。該パンチアーム２５は支点ピン２４から後方に延びる後部下面に後方に向かって上り傾斜するカム面２５ａを有し、前端部にパンチロッド２６を下方に押すパンチヘッド２５ｂを有する。
【００１２】
上記パンチロッド２６は、前述した刻印ブロック３の直上方に配置し、打刻位置に到来した１個の刻印ブロック３−１を打ち出すためのものであり、図３に示すように、支持台２２に取り付けたガイド板２７の前部に摺動可能に貫通させ、該貫通した下部にばね受け２８を固定し、該ばね受け２８と上記ガイド板２７との間に引張りばね２９を介装し、該引張りばね２９の反力により上記パンチロッド２６の上端をパンチヘッド２５ｂに弾圧接触させる。また、上記パンチアーム２５の側部に位置する支持台２２にパンチシリンダ３０、及び該パンチシリンダ３０によって前後（図１において左右）動されるスライダ３１を取付け、該スライダ３１に上記パンチアーム２５のカム面２５ａに摺接するカムピン３２を取り付ける。
【００１３】
これにより、上記パンチシリンダ３０が短縮作動すると、上記カムピン３２が前方（図１において左方）に移動し、カム面２５ａを介してパンチアーム２５を図１において左回動させ、パンチヘッド２５ｂを介してパンチロッド２６を下方に移動させ、直下の刻印ブロック３−１を下方に向けて打ち出し、板材Ｗの表面に所定の文字を刻印する。
【００１４】
上記刻印パンチ２０の下方にカウンタパンチ３５を対向させて設ける。該カウンタパンチ３５は、上記刻印パンチ２０と同期して作動し、板材Ｗの刻印部を上記刻印パンチ２０によって打ち出された刻印ブロック３−１に向けて加圧するためのものである。即ち、図１に示すように、機台１の前部側に上下方向に長いＬ形の第２パンチアーム３６を支点ピン３７を介して左右（Ｘ軸）軸心を中心として揺動可能に支持し、該第２パンチアーム３６の上部辺３６ａの端部に第２パンチヘッド３８を取り付け、下部辺３６ｂの下端部に第２パンチシリンダ３９を連結し、該第２パンチシリンダ３９によって上記第２パンチアーム３６を支点ピン３７を中心として揺動させ、上記第２パンチヘッド３８により板材Ｗの刻印部を上方に加圧する。４０は上記下部辺３６ｂの前進位置を設定するストッパー、４１は上記ストッパー４０の受け面側に取り付けた弾性ゴムである。
【００１５】
図２において、４２は板材Ｗ、本例ではプリント基板を前述した刻印装置２に向けて搬送する板材送り装置である。該板材送り装置４２は、図２に示すように、前後一対のタイミングベルト４３，４３を回転軸４４に取り付けたタイミングプーリー４５，４５に巻回し、上記回転軸４４に送りモーター（サーボモーター）４６を連結する。また、上記各タイミングベルト４３，４３の上方に多数の押えローラー４７を各タイミングベルト４３，４３に沿って所定ピッチで配置し、該押えローラー４７によって上記タイミングベルト４３，４３上に載置された板材Ｗを押圧し、タイミングベルト４３，４３上での板材Ｗのスリップを防止する。４８は板材検知用のセンサー（板材検出部）であり、刻印装置２の板材供給側に配置する。
【００１６】
前述した刻印移動装置１５、刻印パンチ２０、カウンタパンチ３５、及び板材送り装置４２は、図５に示す制御装置５０によって駆動制御される。図５において、５１は板材Ｗに打刻すべき刻印文字を入力する刻印文字入力部。５２は刻印順序演算部５２であり、刻印移動装置１５の移動順序を上記刻印文字入力部５１で入力された刻印文字に対応する如く駆動制御部５３に出力する。５４は板材Ｗへの打刻開始位置を設定する刻印開始位置設定部であり、板材検出部（センサ）４８の信号を受けて設定された刻印開始位置の信号を駆動制御部５３に送るようになっている。上記刻印文字入力部５１への刻印文字の入力、及び刻印開始位置設定部５４への打刻開始位置の入力はオペレーターがキーボードによってパソコンに入力される。
【００１７】
駆動制御部５３は、上記刻印開始位置設定部５４の信号を入力すると、板材送り装置４２を作動させて図２に示す板材Ｗの打刻部（ア）を刻印装置２まで移動させ、次いで刻印移動装置１５、刻印パンチ２０、カウンタパンチ３５、及び板材送り装置４２を所定の順序で駆動制御し、上記板材Ｗの打刻部（ア）に刻印文字入力部５１に入力された文字、例えば「１２３４５６ＡＢＣ」を刻印するようになっている。
【００１８】
図６は上記制御装置５０のフローチャートである。なお、図６においてＳ１〜Ｓ１２はフローチャートのステップを示す。まず、スタートスイッチをオン操作すると、Ｓ１で刻印動作のプログラムがスタートし、Ｓ２で板材Ｗが搬入される。即ち、板材送り装置４２の送りモーター４６（図２）が起動され、板材Ｗが刻印装置２に向けて搬入される。この搬入によってＳ３でセンサ４８がオンすると、Ｓ４で上記板材Ｗが刻印開始位置まで搬送される。即ち、板材送り装置４２の送りモーター４６がセンサ４７のオン時点から設定された量回転し、板材Ｗの打刻部（ア）の先頭が刻印装置２のパンチロッド２６の直下に到来する。
【００１９】
次いでＳ５で刻印ホルダ４が選択移動される。即ち、図２において、刻印移動装置１５の打刻移動モーター１９が所定方向に制御回転され、送りねじ１８、移動台１７を介して上記刻印ホルダ４が左右方向に移動され、該刻印ホルダ４内の１番目に対応する刻印ブロック３（３−１）がパンチロッド２６の直下に位置する。次いでＳ６で刻印パンチ２０が、またＳ７でカウンタパンチ３５が作動され、板材Ｗの打刻部（ア）に上記刻印ブロック３−１の文字（１番目の文字）が打ち込まれる。
【００２０】
即ち、図１において、刻印パンチ２０のパンチシリンダ３０が短縮作動してカムピン３２を左方に移動させ、カム面２５ａを介してパンチアーム２５を同図において左回動させる。これにより、上記刻印ブロック３−１がパンチヘッド２５ｂを介して下方に移動され、板材Ｗの打刻部（ア）を上方から加圧（又は当接）する。同時に第２パンチシリンダ３９が伸長作動して第２パンチアーム３６を同図において右回転させ、第２パンチヘッド３８が上記打刻部（ア）を下方から加圧する。これにより上記刻印ブロック３−１が板材Ｗの打刻部（ア）強く圧接し、この部に１番目の文字が刻印されることになる。
【００２１】
次いでＳ８で板材Ｗが１文字分進行移動される。即ち、図２において、送りモーター４６が進行方向に制御回転され、タイミングプーリー４５、タイミングベルト４３を介して上記板材Ｗを１文字分進行移動させる。次いでＳ９で板材Ｗへの刻印が完了したか否かを判断し、ＮＯの場合はＳ５にジャンプして刻印ホルダ４を再び選択移動させて次の刻印ブロック３をパンチロッド２６の直下に位置させ、前述と同様にＳ６〜Ｓ８に進行して板材Ｗの打刻部（ア）に次の文字を刻印した後、板材Ｗをさらに１文字分進行移動させる。以下同様にしてＳ５〜Ｓ８を繰り返えす。
【００２２】
Ｓ９で板材Ｗへの刻印が完了（ＹＥＳ）と判断されると、Ｓ１０で上記板材が排出される。次いでＳ１１に進行し、ここで運転続行か否かを判断し、運転続行（ＹＥＳ）の場合は、Ｓ２に進行して次の板材の刻印動作に入る。ＮＯの場合はＳ１２に進行して刻印動作のプログラムを終了する。
【００２３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな如く、請求項１に係る発明は、多数の刻印ブロックを並列にかつ摺動可能に保持する刻印ホルダを板材の移送路の途中に設け、該刻印ホルダを刻印移動装置により移動させて所定の刻印ブロックを打刻位置に位置決めし、また、板材送り装置により板材の打刻部を上記打刻位置に移動させ、上記打刻位置に位置決めされた刻印ブロックを刻印パンチにより板材に向けて打ち込むようにしたので、板材への製品識別用の刻印が構造簡素にして自動的に行えることになる。
また、請求項２に係る発明は、カウンタパンチにより打刻部の板材を上記刻印ブロックに向けて加圧するようにしたので、板材に深く刻印することができる。また、請求項３に係る発明は、自動で板材に刻印するに適した制御装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す刻印装置の側面図である。
【図２】本発明による刻印装置及び板材送り装置の要部斜視図である。
【図３】本発明による刻印装置の分解斜視図である。
【図４】本発明による刻印ブロックの保持状態を示す断面図である。
【図５】本発明による制御装置のブロック図である。
【図６】本発明による制御装置のフローチャートである。
【符号の説明】
１　　機台
２　　刻印装置
３　　刻印ブロック
３ａ　主体
３ｂ　文字
３ｃ、３ｄ　ピン孔
４　　刻印ホルダ
４ａ，４ｂ　分割体
５　　刻印収容部
６　　ばね収容部
６ａ　受け部
７　　ばね
８ａ，８ｂ　ガイドピン
９　　ばね受け
１０　　ばね押え
１５　　刻印移動装置
１６　　Ｘ軸レール
１７　　移動台
１８　　送りねじ
１９　　刻印移動モーター
２０　　刻印パンチ
２１　　支柱
２２　　支持台
２３　　ブラケット
２４　　支点ピン
２５　　パンチアーム
２５ａ　カム面
２５ｂ　パンチヘッド
２６　　パンチロッド
２７　　ガイド板
２８　　ばね受け
２９　　コイルばね
３０　　パンチシリンダ
３１　　スライダ
３２　　カムピン
３５　　カウンタパンチ
３６　　第２パンチアーム
３６ａ　上部辺
３６ｂ　下部辺
３７　　支点ピン
３８　　第２パンチヘッド
３９　　第２パンチシリンダ
４０　　ストッパー
４１　　弾性ゴム
４２　　板材送り装置
４３　　タイミングベルト
４４　　回転軸
４５　　タイミングプーリー
４６　　送りモーター
４７　　押えローラー
４８　　センサ（検出部）
５０　　制御装置
５１　　刻印文字入力部
５２　　刻印順序演算部
５３　　駆動制御部
５４　　刻印開始位置設定部

Claims

板材（Ｗ）を移動させる板材送り装置（４２）を設け、前記板材（Ｗ）の移動路の途中に刻印装置（２）を設け、前記刻印装置（２）は、一端面に所定の文字又は記号が刻まれた多数の刻印ブロック（３）と、各刻印ブロック（３）を並列に配列して摺動可能に保持する刻印ホルダ（４）と、刻印ホルダ（４）を介して所定の刻印ブロック（３）を打刻位置に移動させる刻印移動装置（１５）と、打刻位置に移動された刻印ブロック（３）を前記板材（Ｗ）に向けて打ち出す刻印パンチ（２０）とを有してなることを特徴とする板材の刻印装置。
刻印パンチ（２０）と対向する位置に板材（Ｗ）を前記刻印パンチ（２０）に向けて加圧するカウンタパンチ（３５）を設けたことを特徴とする請求項１記載の板材の刻印装置。
板材（Ｗ）に打刻すべき刻印文字を入力する刻印文字入力部（５１）と、該刻印文字入力部（５１）の信号を受けて刻印装置（２）の動作順序を決める刻印順序演算部（５２）と、板材（Ｗ）を搬送する板材送り装置（４２）及び板材（Ｗ）の到来を検出する板材検出部（４８）と、前記刻印順序演算部（５２）及び板材検出部（４８）の信号を受けて前記刻印移動装置（１５）及び刻印パンチ（２０）と前記板材送り装置（４２）とを交互に駆動させる駆動制御部（５３）とを設けたことを特徴とする板材の刻印装置の制御装置。