JP2004195891A - 印字装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】印字装置Aは、被印字材Bを挟んで設置されたレール1に走行台車2を搭載し、走行台車2に横行キャリッジ3、該横行キャリッジ3に印字ヘッド4を搭載する。被印字材Bに印字すべき印字データをドットマップに変換し、該ドットマップを印字ヘッドの数及び被印字材に対して往復移動させる数に応じて分割し更に走行台車が被印字材に沿って走行する毎に各印字ヘッドを分割されたドットマップのドット印字データに応じて駆動する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば鋼板からなる被印字材の表面に合理的に印字することが出来る印字装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば造船所等では、鋼板を切断し、折り曲げ、溶接する作業が中心である。このため、鋼板の表面に該鋼板の引当情報や対応する図面番号、或いは切断線や溶接線及び溶接相手の部材情報や図面情報等の情報を印字することが行われている。このような印字は、数値制御(NC)切断装置に印字ヘッドを搭載しておき、このNC切断装置の印字機能と切断機能とを選択的に利用して行うのが一般的である。
【0003】
最近では、印字を専用に行う装置も開発されて利用されている。このような装置として、板材を搬送する搬送装置と、搬送装置により搬送される板材の全幅にわたるマーキング装置と、このマーキング装置を支持する支持装置とを備え、前記マーキング装置はCADシステムからのマーキング情報をドットイメージとして搬送中の板材の全幅にわたってマーキング可能なドットマーキングヘッドを具備しており、支持装置はマーキング装置を両側から支持する構造で、板厚方向の位置決め制御のための昇降機構と板幅方向の位置決め制御のための横スライド機構と板厚検出センサーと板耳検出センサーとを設け、マーキング装置には板材の搬送速度に同調して印字するための送り量検出センサーと起点センサー、板面高さ検出センサーを設けて構成された罫書装置が提供されている(例えば特許文献1参照)。
【0004】
上記罫書装置は、例えばプライマー塗装乾燥機から切断ヤードの間に設置された搬送装置を利用して構成することが可能であり、このような、前工程と次工程との中間に設置することによって、板材に対するプライマー塗装,乾燥,マーキング,切断を一連の流れの中で行うことが可能となり、工程の合理化をはかるのに有利である。
【0005】
【特許文献1】
特許第2736604号。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記罫書装置は、板材を搬送する搬送装置を跨いで支持装置が配置され、この支持装置に板材の全幅にわたるドットマーキングヘッドを設けたマーキング装置が設置されている。そして板材に印字する際には、搬送手段によって板材を一方向に搬送すると共にこの搬送過程で一度に全てのドットマーキングヘッドを駆動している。この罫書装置では、搬送装置の上流側及び下流側に夫々プライマーのような前工程,切断作業のような後工程を進行させるような、所謂オンラインでマーキングする場合に極めて有効である。
【0007】
しかし、プライマー塗装を必要としない板材に印字する場合、上記罫書装置を利用したのでは、プライマー塗装を必要とする板材に対する印字作業に支障をきたすことになる。このため、印字専用ラインを構成することが好ましいことがあるが、この印字専用ラインを上記罫書装置によって構成した場合、特に、印字作業に割り当てられた時間に余裕があるような場合には幾つかの問題が生じる。即ち、ドットマーキングヘッドが固定されているため、目的の板材に印字を行う場合、罫書装置に必要な板材の搬送長さは板材の2倍よりも大きい長さとなり大きい面積が必要になるという問題、板材にワンパスで印字を実行するため、板材の全幅にわたる長さを持ったドットマーキングヘッドが必須となりメンテナンスが容易ではないという問題がある。
【0008】
本発明の目的は、前後の工程と直接連続することのない印字専用ラインで印字を行う印字装置であって、大きい設置面積を必要とせず、且つメンテナンスも容易な印字装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る印字装置は、被印字材に沿って往復移動して被印字材に目的の印字を施す印字装置であって、被印字材を挟んで設置されたレールと、前記レールに沿って往復走行する走行台車と、前記走行台車に搭載され前記レールと直交する方向に横行する横行キャリッジと、前記横行キャリッジに搭載され前記レールに直交する方向に一列に配列した複数の印字ノズルを有する複数の印字ヘッドと、被印字材に印字すべき印字データをドットマップに変換し且つ該ドットマップを印字ヘッドの数及び被印字材に対して往復移動させる数に応じて分割し更に走行台車が被印字材に沿って走行する毎に各印字ヘッドを分割されたドットマップのドット印字データに応じて制御する印字制御装置と、前記走行台車を被印字材に沿って走行させ印字ヘッドが被印字材を通過する毎に横行キャリッジを印字ヘッドの印字可能寸法に対応させて横行させる走行駆動制御装置とを有して構成されるものである。
【0010】
上記印字装置では、被印字材が移動することなく、走行台車がレールに沿って往復移動し、この過程で被印字材に対する印字がなされるので、印字装置が占有する面積は、想定される最大の被印字材の面積よりも多少大きい程度で良い。従って、設置面積を小さくすることが出来る。
【0011】
また走行台車に横行キャリッジを搭載し、この横行キャリッジに複数の印字ヘッドを搭載し、走行台車の往復移動に伴って横行キャリッジを印字ヘッドの幅に対応させて横行させるので、印字ヘッドの幅寸法は、被印字材の幅に応じた有効印字幅と印字に必要な往復回数と印字ヘッドの数とによって決定する。即ち、1個の印字ヘッドの幅寸法を小さくすることが可能となり、印字ヘッド単位での交換やメンテナンス作業を容易に行うことが出来る。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、上記印字装置の好ましい実施形態を図を用いて説明する。図1は印字装置の全体構成を模式的に説明する図である。図2は印字装置の制御系のブロック図である。図3は板材に対する切断又は印字を行う際のフローを説明する図である。図4,図5は板材に対して印字する際の手順を説明する図である。図6は印字装置によって印字する際の方法の他の例を説明する図である。
【0013】
先ず、図1により印字装置Aの構成について説明する。印字装置Aは、被印字材Bを挟んで設置された一対のレール1に載置されて走行する走行台車2と、走行台車2に搭載されてレール1の設置方向と直交する方向に横行する横行キャリッジ3と、横行キャリッジ3に搭載された複数の印字ヘッド4とを有して構成されている。
【0014】
走行台車2は、印字ヘッド4をレール1に沿って略一定の速度で走行させると共に被印字材Bの端部に到達した後、前記走行方向とは反対の方向に略一定の速度で走行させるためのものであり、このレール1に沿った往復走行の過程で印字ヘッド4を予め入力された印字データに従って駆動することで、被印字材Bの表面に所望の文字,直線或いは曲線、更に他の情報を印字するものである。
【0015】
このため、走行台車2は、レール1上に配置され内部に走行モーター5を設けたサドル2aと、レール1と直交する方向に設置さ両端が夫々サドル2aに接続されたガーダー2bとを有して構成されており、サドル2aに制御装置を内蔵した制御盤6が設けられている。
【0016】
横行キャリッジ3は、印字を開始する際に、先ず、被印字材Bの端部に配置された印字ヘッド4(4a)の位置を一致させ、その後、前記位置を維持して走行台車2を走行時させて印字を行い。1列の印字が終了した後、印字ヘッド4の幅方向の寸法分横行させ、更に、この位置を維持して走行台車2を走行させて印字を行うものである。従って、横行キャリッジ3は、走行台車2が被印字材Bに対する一列の印字を終了する毎に、印字ヘッド4の幅に応じて横行し、これらの印字ヘッド4を新たな印字すべき位置に横行させるものである。
【0017】
このため、横行キャリッジ3は、ガーダー2bに設けた横行レール2cに沿ってレール1と直交する方向に横行させる横行モーター7を有して構成され、1台のキャリッジに複数の印字ヘッド4を予め設定された間隔を保持して固定して搭載し、この印字ヘッド4の間隔と被印字材Bに対する印字回数とに応じて横行させるように、或いは印字ヘッド4を個々に横行キャリッジ3に搭載し、これらの横行キャリッジ3を同時に横行させるように構成しても良い。
【0018】
図1に示す実施例では、1台の横行キャリッジ3に複数の印字ヘッド4が予め設定された所定の間隔を持って固定されている。
【0019】
印字ヘッド4は、走行台車2の走行に伴って図示しない塗料供給装置から供給された塗料を短時間噴射して被印字材Bの表面にドット状のマークを形成し、このマークの連続によって目的の文字,直線,曲線を印字するものである。
【0020】
このため、印字ヘッド4は、走行台車2の横行レール2cと平行方向に一列に配置された複数のノズル8(図4,図5参照)を有し、各ノズル8毎に制御装置によって開閉が制御される電磁弁等を介して塗料供給装置が接続されている。印字ヘッド4に於けるノズル8のピッチや数は特に限定するものではなく、ノズル8から噴射された塗料が被印字材Bに至る間での広がり率や、印字ヘッド4の被印字材Bからの距離等の条件に応じて適宜設定される。
【0021】
また印字ヘッド4に配置された複数のノズル8の幅方向の寸法(レール2cに沿った方向の寸法)は、予め設定された被印字材Bの幅寸法と、被印字材Bを印字するのに要する回数(往復回数)と、被印字材Bに対する分割数(印字ヘッド4の数)と、に応じて設定される。
【0022】
例えば、幅2mの被印字材Bを2往復で印字を行うものとし、且つ印字ヘッド4の数を4とした場合、複数のノズル8の幅方向の寸法は、2m/(4×4)から125mmに設定され、隣接する印字ヘッド4の間隔は500mmに設定される。
【0023】
本実施例に於いて、印字ヘッド4は、ノズル8の径が15mm、各印字ヘッド4に於ける複数のノズル8の幅寸法が125mm、ピッチが17.86mmで形成され、印字ヘッド4の数は4個に設定されている。
【0024】
次に図2により印字装置Aの制御系について簡単に説明する。図に於いて、21は制御装置であり、制御盤6に内臓されている。この制御装置21は、印字作業を実行するのに必要なノズル8を駆動するためのプログラムや印字装置Aの独自のプログラム、例えば、端面検出センサー22からの信号に基づいて被印字材Bの姿勢を検出し、検出した姿勢に基づいて印字データの座標軸を変換するプログラム、更には、高さ検出センサー23からの信号に基づいて印字ヘッド4の高さを制御する高さ制御モーター24を駆動するプログラム等を記憶した記憶部21aと、キーボード等からなる入力部材25、或いはCDROMドライブ26等からのデータを一時記憶する一時記憶部21bと、演算部21cとを有して構成されている。
【0025】
被印字材Bに目的の印字を実行する場合、図3に示すように、予め被印字材Bに対する作業内容が設定される。この作業の流れについて簡単に説明する。
【0026】
即ち、ステップS1に示すように、印字部材Bから切断すべき部材を計画し、ステップS2で計画された部材を被印字材Bに無駄なく割りつけるネスティングを行う。そして合理的なネスティングが行われると、ステップS3で切断計画図が設定される。
【0027】
被印字材Bがそのまま切断させるような場合には、上記切断計画図から切断データが作成され、この切断データを数値制御(NC)切断データに変換してNC切断装置に伝達することで、被印字材Bに対する切断を実行することが可能である。
【0028】
被印字材Bに対する印字を行う場合、ステップS3で得た切断計画図からステップS4で作図され、ステップS5で図形データが作成される。そしてステップS6で文字データが抽出されてステップS7で印字データが作成される。次いでステップS8では、印字装置Aの構成(ノズル8の数、印字ヘッド4の幅、印字に要する往復回数等)に応じてドットマップに変換され、更にステップS9でドット印字データが作成される。
【0029】
上記ドット印字データは、直接印字装置Aの制御装置21に伝達され、或いはCDROM等の媒体を介して制御装置21に伝達される。
【0030】
次に、図4,図5により被印字材Bに対して印字を実行する手順について説明する。先ず、印字装置Aの制御装置21に対し、入力装置25から被印字材Bの板厚や、幅,長さのデータが入力される。このデータはインターフェース27を介して制御装置21に伝達され、一時記憶部21bに一時記憶される。またCDROMドライブ26からドット印字データを入力し、一時記憶部21bに記憶させる。
【0031】
次いで印字装置Aを走行させ、図示しない位置に設けた端面検出センサー22によって被印字材Bの端面を複数個所で検出し、この検出データから被印字材Bの姿勢、即ち、レール1に対する被印字材Bの傾き角度を検出する。そして検出した傾き角度から、被印字材Bに対するドット印字データの座標を変換する。同時に図示しない位置に設けた高さ検出センサー23によって被印字材Bの表面を検出し、横行キャリッジ3に設けた図示しない高さ制御モーター24を駆動して印字ヘッド4を被印字材Bから予め設定された高さに保持する。
【0032】
上記の如くして被印字材Bの姿勢を検出すると共に印字ヘッド4の高さを保持した後、横行キャリッジ3に於ける端部側の印字ヘッド4aを被印字材Bの端部に一致させるように横行キャリッジ3を横行させ、これにより、印字作業の準備が完了する。
【0033】
本実施例に係る印字装置Aでは、4つの印字ヘッド4を被印字材Bに対し2往復(印字回数4)させて、図5(b)に示すような印字を行う。この場合、制御装置21では、記憶部21aに記憶された被印字材Bに対するドット印字データを演算部21cで読み出すと共に、各走行行程毎に必要な幅に分割して印字ヘッド4に形成されたノズル8の駆動データを演算するプログラムが実行され、この駆動データは各印字ヘッド4に伝達される。
【0034】
即ち、図4(a)に示すように、被印字材Bは印字ヘッド4a〜4dによって印字される領域4a−1〜4d−4まで16の領域に分割され、被印字材Bに設定されたドットマップ(図5(b)参照)が各領域毎に分割され、走行台車2の行程と同期させてノズル8に対する駆動データが演算される。
【0035】
従って、走行台車2の往復走行に伴う各行程毎に走行台車2の走行と同期して印字ヘッド4のノズル8を駆動することで、被印字材Bに対して1/4の印字面の印字を行い、走行台車2が2往復したとき、被印字材Bに目的の印字を行うことが可能となる。
【0036】
先ず、図4(a)に示すように、印字材Bの端面に印字ヘッド4aの端部(ノズル8a1)を対応させる。このとき、他の印字ヘッド4b〜4dは互いに予め設定された距離離隔して固定されている。その後、走行台車2を走行させて印字ヘッド4a〜4dを矢印a方向(往動)に移動させ、この過程で、制御装置21から伝達された印字データに従ってノズル8a1〜8dnを駆動することで、被印字材Bの対応する領域4a1,4b1,4c1,4d1に部分的な印字を形成することが可能である。
【0037】
そして走行台車2が走行限に到達し、印字ヘッド4a〜4dが被印字材Bから外れたとき、領域4a1,4b1,4c1,4d1に対する印字の第1行程が終了する。
【0038】
次いで、横行キャリッジ3を印字ヘッド4に於けるノズル8a1〜8anの幅に対応した寸法だけ横行させ、同図(b)に示すように、各印字ヘッド4a〜4dを領域4a2,4b2,4c2,4d2に対向させる。その後、走行台車2を走行させて印字ヘッド4a〜4dを矢印b方向(復動)に移動させ、この過程で、制御装置21から伝達された印字データに従ってノズル81〜8dnを駆動することで、被印字材Bの対応する領域4a2,4b2,4c2,4d2に部分的な印字を形成することが可能である。
【0039】
そして走行台車2が走行限に到達し、印字ヘッド4a〜4dが被印字材Bから外れたとき、領域4a2,4b2,4c2,4d2に対する印字の第2行程が終了する。
【0040】
更に、横行キャリッジ3を印字ヘッド4に於けるノズル8a1〜8anの幅に対応した寸法だけ横行させ、図5(a)に示すように、各印字ヘッド4a〜4dを領域4a3,4b3,4c3,4d3に対向させる。その後、走行台車2を走行させて印字ヘッド4a〜4dを矢印a方向(往動)に移動させ、この過程で、制御装置21から伝達された印字データに従ってノズル8a1〜8dnを駆動することで、被印字材Bの対応する領域4a3,4b3,4c3,4d3に部分的な印字を形成することが可能である。
【0041】
そして走行台車2が走行限に到達し、印字ヘッド4a〜4dが被印字材Bから外れたとき、領域4a3,4b3,4c3,4d3に対する印字の第3行程が終了する。
【0042】
横行キャリッジ3を印字ヘッド4に於けるノズル8a1〜8anの幅に対応した寸法だけ横行させ、同図(b)に示すように、各印字ヘッド4a〜4dを領域4a4,4b4,4c4,4d4に対向させる。その後、走行台車2を走行させて印字ヘッド4a〜4dを矢印b方向(復動)に移動させ、この過程で、制御装置21から伝達された印字データに従ってノズル8a1〜8dnを駆動することで、被印字材Bの対応する領域4a4,4b4,4c4,4d4に部分的な印字を形成することが可能である。
【0043】
そして走行台車2が走行限に到達し、印字ヘッド4a〜4dが被印字材Bから外れたとき、領域4a4,4b4,4c4,4d4に対する印字の第4行程が終了し、これに伴って被印字材Bに対する印字作業が全て終了する。
【0044】
次に、他の実施例に係る印字装置Aの構成について図6により説明する。図に示す印字装置Cは、基本的な構成は前述の印字装置Aと変わることはなく、単に4つの印字片4a〜4dを互いに当接させて1つの大きな印字ブロックを形成し、走行台車2の往復走行に伴ってこの印字ブロックを横行させて異なる領域に対する印字を実行し得るようにしたものである。
【0045】
このため、各印字ヘッド4a〜4dは1台の横行キャリッジ3に夫々横行可能に搭載されていても良く、夫々の印字ヘッド4a〜4dが個々の横行キャリッジに搭載されていても良い。
【0046】
本実施例では、図6(a)に示すように、印字ヘッド4a〜4dを互いに当接させて印字ブロック4を構成している。このため、ノズル8a1〜8dnが一列に並び、被印字材Bの1/4幅に対応して連続する。また制御装置21からは印字ブロック4に対して一連の駆動データが伝達される。
【0047】
そして前述の実施例と同様にして印字ヘッド4aの端部を被印字材Bの端部に対応させ、この状態で走行台車2を矢印aに走行させて第1行程の印字を実行し、この第1行程の印字が終了した後、印字ブロック4をノズル81〜8dnの寸法分横行させた後、走行台車2を矢印b方向に走行させて第2行程の印字を実行し、引き続き、第3行程,第4行程の印字を実行することで、例えば図5(b)に示す印字を形成することが可能である。
【0048】
上記の如く、本発明の印字装置A,Cでは、定置された被印字材Bに沿って走行台車2を走行させつつ、該走行に同期させて印字ヘッド4を作動させてノズル8を選択的に駆動することで印字することが可能であり、且つ1行程の印字が終了する都度、印字ヘッド4を横行させて隣接する領域に対向させて更に次の行程の印字を実行することで、被印字材Bに対する全ての印字を行うことが可能である。
【0049】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明に係る印字装置では、被印字材を定置しておき、この被印字材に沿って走行台車が往復移動する過程で被印字材に対する印字がなされるので、印字装置が占有する面積を小さくすることが出来る。
【0050】
また横行キャリッジに複数の印字ヘッドを搭載し、走行台車の往復移動に伴って横行キャリッジを印字ヘッドの幅に対応させて横行させるので、印字ヘッドの幅寸法が小さくなり、印字ヘッド単位での交換やメンテナンス作業を容易に行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】印字装置の全体構成を模式的に説明する図である。
【図2】印字装置の制御系のブロック図である。
【図3】板材に対する切断又は印字を行う際のフローを説明する図である。
【図4】板材に対して印字する際の手順を説明する図である。
【図5】板材に対して印字する際の手順を説明する図である。
【図6】印字装置によって印字する際の方法の他の例を説明する図である。
【符号の説明】
A,C 印字装置
B 被印字材
1 レール
2 走行台車
2a サドル
2b ガーダー
2c 横行レール
3 横行キャリッジ
4,4a〜4d 印字ヘッド,印字ブロック
4a−1〜4d−4 領域
5 走行モーター
6 制御盤
7 横行モーター
8,8a1〜8dn ノズル
21 制御装置
21a 記憶部
21b 一時記憶部
21c 演算部
22 端面検出センサー
23 高さ検出センサー
24 高さ制御モーター
25 入力部材
26 CDROMドライブ
27 インターフェース
Claims (1)
- 被印字材に沿って往復移動して被印字材に目的の印字を施す印字装置であって、被印字材を挟んで設置されたレールと、前記レールに沿って往復走行する走行台車と、前記走行台車に搭載され前記レールと直交する方向に横行する横行キャリッジと、前記横行キャリッジに搭載され前記レールに直交する方向に一列に配列した複数の印字ノズルを有する複数の印字ヘッドと、被印字材に印字すべき印字データをドットマップに変換し且つ該ドットマップを印字ヘッドの数及び被印字材に対して往復移動させる回数に応じて分割し更に走行台車が被印字材に沿って走行する毎に各印字ヘッドを分割されたドットマップのドット印字データに応じて制御する印字制御装置と、前記走行台車を被印字材に沿って走行させ印字ヘッドが被印字材を通過する毎に横行キャリッジを印字ヘッドの印字可能寸法に対応させて横行させる走行駆動制御装置と、を有することを特徴とする印字装置。
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