JP2005305475A - Vibration pen of marking device, and stylus for the same - Google Patents

Vibration pen of marking device, and stylus for the same Download PDF

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健治 藤井
Takashi Takahara
隆 高原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibration pen of a marking device having a stylus which is capable of stamping a letter, a numeral, a mark or the like on a part of high hardness with a style of high quality, and has much longer lifetime than that of a known one. <P>SOLUTION: The vibration pen 1 for the marking device comprises a cylinder 2, a piston 3 freely reciprocally mounted on the cylinder 2, a stylus 4 mounted on a tip side of the piston 3, and a vibration means 5 which is provided on a base end side of the piston 3 to vibrate the piston 3 in the longitudinal direction. The stylus 4 comprises a stylus body connected to the piston 3, and a stamping body which is mounted on the tip side of the stylus body to stamp a work and formed of a poly-crystal diamond sintered body or cubical crystal boron nitride. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、マーキング装置用振動ペンおよびマーキング装置用振動ペンのスタイラスに関するものであり、特に、高硬度の機械部品等に二次元コード、ロット番号等を刻印するために使用されるマーキング装置用振動ペンに関するものである。   The present invention relates to a vibration pen for a marking device and a stylus of a vibration pen for a marking device, and in particular, a vibration for a marking device used for imprinting a two-dimensional code, a lot number, etc. on a high-hardness machine part or the like. It is about a pen.

マーキング装置は、自動車や建設機械等の自動化された工場においてロット番号等の英数字や合いマークの刻印に使用されている。例えば下記特許文献1に示す従来のマーキング装置は、超硬合金からなる打刻部を先端に備えたスタイラスと、スタイラスを長手方向に振動させる超音波振動装置等の振動手段とから概略構成された打刻機と、この打刻機をXY方向に移動させる駆動装置に取り付けられている。このマーキング装置を用いて機械部品に印字を行なうには、まずスタイラス先端の打刻部を機械部品の被刻印部に押し当てて、次に振動手段によってスタイラスを振動させつつ、駆動装置によってスタイラスを打刻機ごと移動させる。この操作により、機械部品の被刻印部の表面に、スタイラスの軌跡に沿って溝が形成される。このようにして、機械部品の被刻印部に文字、数字、記号などをマーキングすることができる。また、スタイラスを一カ所で振動させるとその部分にドットが形成されるので、このドットを所定のパターンに複数形成することにより、いわゆる二次元コードを形成することができる。   Marking devices are used for marking alphanumeric characters such as lot numbers and countermarks in automated factories such as automobiles and construction machines. For example, a conventional marking device shown in Patent Document 1 below is schematically configured from a stylus having a stamped portion made of a cemented carbide at the tip, and a vibration means such as an ultrasonic vibration device that vibrates the stylus in the longitudinal direction. A stamping machine and a driving device for moving the stamping machine in the XY directions are attached. In order to print on a mechanical part using this marking device, first, the stamped portion of the stylus tip is pressed against the marked portion of the mechanical component, and then the stylus is vibrated by the vibration means, and the stylus is driven by the driving device. Move with each stamping machine. By this operation, a groove is formed along the locus of the stylus on the surface of the marking portion of the machine part. In this way, letters, numbers, symbols, etc. can be marked on the marking parts of the machine parts. Further, when the stylus is vibrated at one place, dots are formed at that portion, so that a so-called two-dimensional code can be formed by forming a plurality of dots in a predetermined pattern.

ところで最近では、コンピュータネットワーク上での機械部品の国際的な流通がますます盛んになり、これに伴って世界的に共通した機械部品の品質規格の制定が望まれている。そのため、国際標準化機構が中心となってISO9000やISO/TS16949等の規格が制定され、この国際的な規格を採用する企業が急速に増えてきている。特に自動車分野では、自動車部品の全てに、その部品の製造年月日や製造された工場などの製造履歴を記録することが求められている。このため、自動車部品に刻印する文字量等が飛躍的に増大しており、マーキング装置用振動ペンの長寿命化が望まれている。
特開2003−39112号公報
Recently, the international distribution of machine parts on a computer network has become increasingly popular, and accordingly, establishment of a globally common quality standard for machine parts is desired. For this reason, standards such as ISO9000 and ISO / TS16949 have been established led by the International Organization for Standardization, and companies that adopt this international standard are rapidly increasing. Particularly in the automobile field, it is required to record the manufacturing history of the manufacturing date of the part, the factory where it was manufactured, etc. on all the automobile parts. For this reason, the amount of characters to be engraved on automobile parts has increased dramatically, and it is desired to extend the life of the vibration pen for a marking device.
JP 2003-39112 A

従来のマーキング装置用振動ペンは、上述したようにスタイラス先端が超硬合金で構成されているので、アルミニウム部品や軟鉄部品等のような比較的低硬度の部品に対しては十分な寿命を示す。しかし、自動車部品には歯車等のように高硬度材料で構成された部品も存在し、このような高硬度の部品に従来のマーキンギ装置を用いて文字等を刻印するとスタイラス先端が急速に摩耗し、数文字から十数文字程度しか刻印できないという問題があった。
このため、従来の切削工具の技術分野におけるコーティング技術を応用して、スタイラス先端に各種のコーティングを施す手段が検討されているが、スタイラスを部品に打刻させたときの衝撃でコーティングがすぐに剥がれてしまい、マーキング装置用振動ペンの長寿命化が図れないという問題があった。
As described above, the conventional vibration pen for a marking device has a stylus tip made of a cemented carbide, so that it has a sufficient life for relatively low hardness parts such as aluminum parts and soft iron parts. . However, there are parts made of high-hardness materials, such as gears, in automobile parts, and when the letters or the like are engraved on such high-hardness parts using a conventional marking machine, the tip of the stylus wears rapidly. There was a problem that only a few to a dozen characters could be engraved.
For this reason, means for applying various coatings to the tip of the stylus by applying the coating technology in the technical field of conventional cutting tools has been studied, but the coating is immediately applied by the impact when the stylus is stamped on the part. There was a problem that the life of the vibration pen for the marking device could not be extended due to peeling.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、高硬度な部品に文字、数字、マーク等を高品位な書体で刻印することができ、しかも従来よりもはるかに長寿命なスタイラスを備えたマーキング装置用振動ペンを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and is capable of imprinting letters, numbers, marks, etc., on high-hardness parts with a high-quality typeface, and a stylus that has a much longer life than conventional ones. An object of the present invention is to provide a vibration pen for a marking device.

上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明のマーキグ装置は、シリンダと、該シリンダに往復自在に取り付けられたピストンと、該ピストンの先端側に取り付けられたスタイラスと、前記ピストンの基端側に備えられて前記ピストンをその長手方向に振動させる振動手段とを具備してなり、前記スタイラスが、前記ピストンに接続されるスタイラス本体と、前記スタイラス本体の先端側に取り付けられて被加工体に打刻される多結晶ダイヤモンド焼結体または立方晶窒化ホウ素からなる打刻体とからなることを特徴とする。
また本発明のマーキング装置用振動ペンは、先に記載のマーキング装置用振動ペンであり、前記スタイラス本体の先端に座金が接合され、該座金に前記打刻体がろう付けされていることを特徴とする。
また本発明のマーキング装置用振動ペンは、先に記載のマーキング装置用振動ペンであり、前記打刻体が略円錐形状とされていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration.
The marking device according to the present invention includes a cylinder, a piston reciprocally attached to the cylinder, a stylus attached to a distal end side of the piston, a proximal end side of the piston, and the piston in a longitudinal direction thereof. And a stylus body connected to the piston, and a polycrystalline diamond sintered body that is attached to a tip side of the stylus body and stamped on a workpiece. Alternatively, it is characterized by comprising a stamped body made of cubic boron nitride.
The vibration pen for a marking device of the present invention is the vibration pen for a marking device described above, wherein a washer is joined to a tip of the stylus body, and the stamped body is brazed to the washer. And
In addition, the vibration pen for a marking device according to the present invention is the vibration pen for a marking device described above, wherein the stamped body has a substantially conical shape.

次に本発明のマーキング装置用振動ペンのスタイラスは、スタイラスを振動させながら被加工体にその先端を打刻させるマーキング装置用振動ペンに使用されるスタイラスであり、スタイラス本体と、前記スタイラス本体の先端側に取り付けられて被加工体に打刻される多結晶ダイヤモンド焼結体または立方晶窒化ホウ素からなる打刻体とからなることを特徴とする。   Next, a stylus of a vibration pen for a marking device according to the present invention is a stylus used for a vibration pen for a marking device that makes a tip of a workpiece to be engraved while vibrating the stylus. It is characterized by comprising a polycrystalline diamond sintered body or a stamped body made of cubic boron nitride which is attached to the front end side and stamped on a workpiece.

また本発明のマーキング装置用振動ペンのスタイラスは、先に記載のマーキング装置用振動ペンのスタイラスであり、前記スタイラス本体の先端に座金が接合され、該座金に前記打刻体がろう付けされていることを特徴とする。
また本発明のマーキング装置用振動ペンのスタイラスは、先に記載のマーキング装置用振動ペンのスタイラスであり、前記打刻体が略円錐形状とされていることを特徴とする。
Moreover, the stylus of the vibration pen for a marking device of the present invention is the stylus of the vibration pen for a marking device described above, wherein a washer is joined to the tip of the stylus body, and the stamped body is brazed to the washer. It is characterized by being.
Moreover, the stylus of the vibration pen for a marking device according to the present invention is the stylus of the vibration pen for a marking device described above, wherein the stamped body has a substantially conical shape.

上記の構成によれば、スタイラス先端に多結晶ダイヤモンド焼結体または立方晶窒化ホウ素からなる打刻体が備えられており、この打刻体は、超硬合金からなる従来のスタイラス先端部よりも耐摩耗性およびヌープ硬度に優れているので、従来のスタイラスの数千倍程度の打刻を行なうことができ、マーキング装置用振動ペンの長寿命化を図ることができる。   According to the above configuration, the stylus tip is provided with a stamped body made of polycrystalline diamond sintered body or cubic boron nitride, and this stamped body is more than the conventional stylus tip made of cemented carbide. Since it is excellent in wear resistance and Knoop hardness, it can be engraved several thousand times as much as a conventional stylus, and the life of a vibration pen for a marking device can be extended.

また、座金を介してスタイラス本体と打刻体とを接合することにより、座金が打刻時の緩衝材として機能するので、打刻体の破損を防止することができる。   Further, by joining the stylus body and the stamped body via the washer, the washer functions as a cushioning material at the time of stamping, so that the stamped body can be prevented from being damaged.

更に、打刻体が略円錐形状に成形されているので、スタイラスを被加工体に押し当てたままでどの方向に移動させても打刻体には均一な応力が加わるため、打刻体が破損するおそれがなく、マーキング装置用振動ペンの長寿命化を図ることができる。   Furthermore, since the stamped body is formed in a substantially conical shape, even if it is moved in any direction while the stylus is pressed against the workpiece, the stamped body is damaged, and the stamped body is damaged. There is no fear of this, and the life of the marking pen vibration pen can be extended.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1には本実施形態のマーキング装置用振動ペンの断面模式図を示し、図2にはマーキング装置用振動ペンに備えられたスタイラスの先端部分の拡大図を示す。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a marking device vibration pen according to the present embodiment, and FIG. 2 is an enlarged view of a tip portion of a stylus provided in the marking device vibration pen.

図1に示すように、本実施形態のマーキグ装置1は、シリンダ2と、このシリンダ2に往復自在に取り付けられたピストン3と、ピストン3の先端側に取り付けられたスタイラス4と、ピストン3の基端側に備えられてこのピストン3をその長手方向に振動させる振動部(振動手段)5と、ピストン3を振動部5寄りに付勢させる圧縮バネ6とを具備して概略構成されている。   As shown in FIG. 1, the marking device 1 of the present embodiment includes a cylinder 2, a piston 3 that is reciprocally attached to the cylinder 2, a stylus 4 that is attached to the distal end side of the piston 3, A vibration part (vibration means) 5 that is provided on the base end side and vibrates the piston 3 in the longitudinal direction thereof, and a compression spring 6 that biases the piston 3 toward the vibration part 5 are schematically configured. .

シリンダ2は先端側が先細りの中空円筒状の部材であり、その先端側にピストン3を案内するための先細り状のスリーブ2aが備えられ、一方シリンダ2の基端側には振動部5が備えられている。スリーブ2aにはシリンダ2の先端側から基端側に沿ってスリーブ孔2bが設けられ、このスリーブ孔2bにピストン3が挿入されている。また、シリンダ2の基端寄りに隔壁2cが形成され、シリンダ2にはこの隔壁2cによって先端寄りにシリンダ室2Aが、基端寄りに圧縮空気室2Bがそれぞれ区画形成されている。   The cylinder 2 is a hollow cylindrical member having a tapered front end, and a tapered sleeve 2a for guiding the piston 3 is provided on the distal end side, while a vibrating portion 5 is provided on the proximal end side of the cylinder 2. ing. A sleeve hole 2b is provided in the sleeve 2a from the distal end side to the proximal end side of the cylinder 2, and a piston 3 is inserted into the sleeve hole 2b. Further, a partition wall 2c is formed near the base end of the cylinder 2, and a cylinder chamber 2A is formed in the cylinder 2 near the tip end and a compressed air chamber 2B is formed near the base end by the partition wall 2c.

ピストン3は、棒状のロッド3a部と、このロッド部3aの基端側に取り付けられた円板部3bと、円板部3bから突出する円板部3bよりも小径の円形凸部3cとから構成され、シリンダ2のシリンダ室2Aに収納されている。円板部3bの側面3bはシリンダ室2Aの内壁面2Aに対向してこの内壁面2Aに対して慴動自在とされている。またロッド部3aの先端側はスリーブ2aのスリーブ孔2bに往復自在に挿入されている。この構成によって、ピストン3がシリンダ室2A内に往復自在に収納されている。また、シリンダ2のスリーブ2aとピストン3の円板部3bとの間に圧縮バネ6が配置されており、この圧縮バネ6が円板部3bを隔壁2c側に付勢することによってピストン3全体がシリンダ2の隔壁2c側に付勢されている。 The piston 3 includes a rod-shaped rod 3a portion, a disc portion 3b attached to the proximal end side of the rod portion 3a, and a circular convex portion 3c having a smaller diameter than the disc portion 3b protruding from the disc portion 3b. It is comprised and is accommodated in the cylinder chamber 2A of the cylinder 2. Side 3b 1 of the disk portion 3b is freely sliding with respect to the inner wall surface 2A 1 to face the inner wall surface 2A 1 of the cylinder chamber 2A. Further, the distal end side of the rod portion 3a is reciprocally inserted into the sleeve hole 2b of the sleeve 2a. With this configuration, the piston 3 is reciprocally accommodated in the cylinder chamber 2A. Further, a compression spring 6 is disposed between the sleeve 2a of the cylinder 2 and the disc portion 3b of the piston 3, and the compression spring 6 biases the disc portion 3b toward the partition wall 2c, whereby the entire piston 3 is urged. Is urged toward the partition wall 2c of the cylinder 2.

次に、ピストン3の円形凸部3bにはゴム製のOリング3dがはめ込まれ、このOリング3dは円板部3bによって係止されている。またピストン3の基端側にシリンダ2の隔壁2cが配置され、この隔壁には数カ所に貫通孔2cが設けられている。そして、圧縮バネ6によってピストン3がシリンダ2の隔壁2c寄りに付勢されたときに、Oリング2dによって貫通孔2cが閉塞されるように貫通孔2cとOリング2dとが位置決めされている。また、上述したように隔壁2cとシリンダ基端壁2eとの間に圧縮空気室2Bが形成されている。この圧縮空気室2Bは、基端壁2eに設けられた接続孔2eを介してシリンダ2の外部と流通され、また複数の貫通孔2cを介してシリンダ2のシリンダ室2Aと流通されている。また圧縮空気室2Bには図示略の制御装置から接続孔2eを介して圧縮空気が供給されるようになっている。この圧縮空気室2B、隔壁2c、貫通孔2c、およびOリング2d、円板部2c並びに圧縮バネ6によって振動部5が構成されている。 Next, a rubber O-ring 3d is fitted into the circular convex portion 3b of the piston 3, and the O-ring 3d is locked by the disc portion 3b. The partition wall 2c of the cylinder 2 to the base end side of the piston 3 is arranged, through-hole 2c 1 is provided in several places in the partition wall. When the piston 3 is urged in the partition wall 2c side of the cylinder 2 by the compression spring 6, O-ring 2d is a through hole 2c 1 and the O-ring 2d is positioned such that the through-holes 2c 1 is closed by the Yes. As described above, the compressed air chamber 2B is formed between the partition wall 2c and the cylinder base end wall 2e. The compressed air chamber 2B is circulated with an external cylinder 2 through the connecting hole 2e 1 provided at the proximal end wall 2e, also being in fluid communication with the cylinder chamber 2A of the cylinder 2 through a plurality of through-holes 2c 1 Yes. The compressed air not shown in the control unit through a connection hole 2e 1 is adapted to be supplied to the compressed air chamber 2B. The compressed air chamber 2B, the partition wall 2c, the through-hole 2c 1 , the O-ring 2d, the disk portion 2c, and the compression spring 6 constitute a vibrating portion 5.

次に、ピストン3のロッド部3a先端側にはスタイラス4が取り付けられている。このスタイラス4は、図2に示すように、ピストン3のロッド部3aに接続されるスタイラス本体4aと、スタイラス本体4aの先端側に取り付けられて被加工体に打刻される打刻体4bとから概略構成されている。また、スタイラス本体4aの先端には座金4cが接合されており、この座金4cに打刻体4bがろう付けされている。また打刻体4bは略円錐状に成形されている。   Next, a stylus 4 is attached to the distal end side of the rod portion 3 a of the piston 3. As shown in FIG. 2, the stylus 4 includes a stylus main body 4a connected to the rod portion 3a of the piston 3, and a stamped body 4b attached to the distal end side of the stylus main body 4a and stamped on the workpiece. It is roughly composed. Also, a washer 4c is joined to the tip of the stylus body 4a, and a stamped body 4b is brazed to the washer 4c. The stamped body 4b is formed in a substantially conical shape.

スタイラス本体4aは例えば、超硬合金、鋼材、軟鉄材などで構成されている。また、座金4cは例えば、W:89質量%ないし92質量%、Co:3質量%ないし5質量%、C:5質量%ないし7質量%からなるG種1号の超硬合金から構成されている。更に、打刻体4bは、多結晶ダイヤモンド焼結体または立方晶窒化ホウ素から構成されている。また、座金4cと打刻体4bをろう付けするろう材は、たとえばAg:50質量%、Cu:30質量%、Zn:20質量%からなる銀ろう材が使用されている。なお、座金4cについては上記の材質に限定されるものではなく、超硬合金であればどのような材質でもよい。超硬合金からなる座金を使用することで、スタイラス本体4aを保護することができる。   The stylus body 4a is made of, for example, cemented carbide, steel, or soft iron. The washer 4c is made of, for example, a class G No. 1 cemented carbide composed of W: 89 mass% to 92 mass%, Co: 3 mass% to 5 mass%, and C: 5 mass% to 7 mass%. Yes. Further, the stamped body 4b is composed of a polycrystalline diamond sintered body or cubic boron nitride. As the brazing material for brazing the washer 4c and the stamped body 4b, a silver brazing material made of, for example, Ag: 50% by mass, Cu: 30% by mass, and Zn: 20% by mass is used. The washer 4c is not limited to the above material, and any material may be used as long as it is a cemented carbide. By using a washer made of a cemented carbide, the stylus body 4a can be protected.

次に、本実施形態のマーキング装置用振動ペン1の動作を説明する。まず、被加工体の加工面上にスタイラス4を位置させる。次に、図示略の制御部から圧縮空気室2Bに圧縮空気を供給する。圧縮空気が供給されると、圧縮空気室2B内部の圧力が上昇する。圧力がある一定値を越えると、貫通孔2eを閉塞しているOリング2dに対して圧縮バネ6の付勢力よりも大きな圧力が加わる。これによりOリング2dが押し下げられ、これに伴って圧縮バネ6によって付勢されているピストン3がシリンダ2の先端側に押し下げられる。このとき、圧縮空気室2Bの貫通孔2c1が「開」の状態となる。
続いて、圧縮空気室2B内で圧縮された空気が、「開」となった貫通孔2c1を介してシリンダ室2Aに流れる。すると、圧縮空気室2B内の圧力が低下し、圧縮バネ6によってピストン3が再び隔壁2c側に付勢され、Oリング2dによって貫通孔2c1が「閉」の状態となる。これにより圧縮空気室2Bの圧力が再び上昇する。
Next, operation | movement of the vibration pen 1 for marking devices of this embodiment is demonstrated. First, the stylus 4 is positioned on the processing surface of the workpiece. Next, compressed air is supplied to the compressed air chamber 2B from a control unit (not shown). When compressed air is supplied, the pressure inside the compressed air chamber 2B increases. Exceeds a certain value the pressure, a pressure greater than the urging force of the compression spring 6 is applied against the O-ring 2d that closes the through-hole 2e 1. As a result, the O-ring 2d is pushed down, and accordingly, the piston 3 biased by the compression spring 6 is pushed down toward the tip side of the cylinder 2. At this time, the through hole 2c1 of the compressed air chamber 2B is in an “open” state.
Subsequently, the air compressed in the compressed air chamber 2B flows into the cylinder chamber 2A through the through-hole 2c1 that is “open”. Then, the pressure in the compressed air chamber 2B decreases, the piston 3 is again urged toward the partition wall 2c by the compression spring 6, and the through-hole 2c1 is in a “closed” state by the O-ring 2d. As a result, the pressure in the compressed air chamber 2B rises again.

以上の動作を繰り返すことにより、ピストン3およびスタイラス4が一定の周期で往復振動する。この往復振動するスタイラス4を被加工体の被加工面に押し付けることにより、被加工面上にドットが形成される。このドットを複数形成することで、被加工面上に2次元バーコードがマーキングされる。また振動するスタイラス4を被加工面に押し当てながら移動させると、その移動の軌跡に沿って溝が形成される。スタイラス4の移動方向を任意に制御することで、被加工面上に数字や文字や記号等をマーキングすることができる。   By repeating the above operation, the piston 3 and the stylus 4 reciprocate at a constant cycle. By pressing the stylus 4 that reciprocally vibrates against the work surface of the work piece, dots are formed on the work surface. By forming a plurality of dots, a two-dimensional barcode is marked on the surface to be processed. Further, when the vibrating stylus 4 is moved while being pressed against the surface to be processed, a groove is formed along the movement locus. By arbitrarily controlling the moving direction of the stylus 4, it is possible to mark numbers, characters, symbols, and the like on the surface to be processed.

打刻体4bの材質として、耐摩耗性およびヌープ硬度に優れた多結晶ダイヤモンド焼結体または立方晶窒化ホウ素を採用することで、例えばHRC硬度が50ないし60程度の硬質材料に対しても打刻を行なうことができ、しかも打刻体自体の摩耗量が少なく、これによりスタイラスの長寿命化を図ることが可能になる。特に、従来の超硬合金からなるスタイラスに比べて、数千倍程度の打刻数を確保することができる。また、全ての方向に対して強度が高い多結晶ダイヤモンド焼結体を使用することで、単結晶ダイヤモンドの場合よりも欠けや割れの少ない、長寿命なスタイラスを実現できる。   By adopting a polycrystalline diamond sintered body or cubic boron nitride excellent in wear resistance and Knoop hardness as the material of the stamped body 4b, for example, even a hard material having an HRC hardness of about 50 to 60 is hit. The engraving can be performed, and the amount of wear of the engraving body itself is small, which makes it possible to extend the life of the stylus. In particular, it is possible to secure a number of times of stamping that is several thousand times that of a stylus made of a conventional cemented carbide. Further, by using a polycrystalline diamond sintered body having high strength in all directions, a long-life stylus with fewer chips and cracks than that of single crystal diamond can be realized.

また、座金4cを介してスタイラス本体4aと打刻体4bとを接合するので、座金4cが打刻時の緩衝材として機能し、打刻体4aの破損を防止することができる。   Further, since the stylus body 4a and the stamped body 4b are joined via the washer 4c, the washer 4c functions as a cushioning material at the time of stamping, and damage to the stamped body 4a can be prevented.

更に、打刻体4bが略円錐形状に成形されているので、スタイラス4を被加工体に押し当てたままでどの方向に移動させても打刻体4bには均一な応力が加わるため、打刻体4bが破損するおそれがなく、マーキング装置用振動ペンの長寿命化を図ることができる。また、打刻体4bが略円錐形状なので、打刻時の衝撃が打刻体4bと座金4cの接合面全面に均等に加わり、衝撃が特定の箇所に偏って集中することがなく、打刻体4bの破損を防止できる。   Further, since the stamped body 4b is formed in a substantially conical shape, a uniform stress is applied to the stamped body 4b regardless of which direction the stylus 4 is pressed against the workpiece. There is no possibility that the body 4b is damaged, and the life of the vibration pen for the marking device can be extended. Further, since the stamped body 4b has a substantially conical shape, the impact at the time of stamping is evenly applied to the entire joining surface of the stamped body 4b and the washer 4c, and the impact is not concentrated on a specific portion and is stamped. Damage to the body 4b can be prevented.

なお、本発明の技術的範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記の振動部5に代えて、超音波振動装置を取り付けてもよい。   The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, instead of the vibration unit 5 described above, an ultrasonic vibration device may be attached.

直径3mmのスタイラス本体に、直径2mm、厚み1mmの座金を接合させ、更にこの座金にろう材を介して直径1mm高さ0.5mmの円錐状の打刻体を接合させた。なお、スタイラス本体の材質はステンレスまたは超硬材とし、座金の材質はG種1種の超硬合金とし、打刻体の材質は多結晶ダイヤモンド焼結体とした。多結晶ダイヤモンド焼結体は、ダイヤモンド粒をコバルト等の焼結材で焼結させたものとした。このようにして、実施例1のスタイラスを製造した。   A washer having a diameter of 2 mm and a thickness of 1 mm was joined to a stylus main body having a diameter of 3 mm, and a conical stamping body having a diameter of 1 mm and a height of 0.5 mm was joined to the washer via a brazing material. The material of the stylus body was stainless steel or cemented carbide, the material of the washer was class 1 cemented carbide, and the material of the stamped body was a polycrystalline diamond sintered body. The polycrystalline diamond sintered body was obtained by sintering diamond grains with a sintered material such as cobalt. Thus, the stylus of Example 1 was manufactured.

スタイラス全体の材質をステンレス股は超硬材としたこと以外は、上記実施例1と同様にして比較例1のスタイラスを製造した。尚、この比較例1のスタイラスの寸法形状は、スタイラス本体、座金、打刻体を含めた実施例1のスタイラスの全体形状と同一形状とした。   A stylus of Comparative Example 1 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the material of the entire stylus was a super hard material made of stainless crotch. The dimension and shape of the stylus of Comparative Example 1 were the same as the overall shape of the stylus of Example 1 including the stylus body, washer, and stamped body.

実施例1および比較例1のスタイラスをそれぞれ、図1に示すマーキング装置用振動ペンに取り付けて、マーキング試験を行い、打刻体(スタイラス先端)の摩耗量を調査した。マーキング試験の条件は、被加工体をHRC硬度58〜60の高硬度材とし、マーキンングする文字は「0123456789」の数字を繰り返し円弧状にマーキングすることとし、数字の高さは5mmとし、数字の送りピッチ角度は2.8°とし、マーキング速度は2000mm/分とし、供給する圧縮空気の圧力は0.4MPaとし、スタイラスの振動周波数は200Hzとした。スタイラス先端の摩耗量と、マーキングした文字数との関係を図3に示す。   The styluses of Example 1 and Comparative Example 1 were each attached to the vibration pen for a marking device shown in FIG. 1, and a marking test was performed to investigate the wear amount of the stamped body (stylus tip). The conditions of the marking test are as follows: the workpiece is made of a high hardness material having an HRC hardness of 58-60, and the marking character is to mark the number “01234456789” repeatedly in an arc shape, the height of the number is 5 mm, The feed pitch angle was 2.8 °, the marking speed was 2000 mm / min, the pressure of the supplied compressed air was 0.4 MPa, and the vibration frequency of the stylus was 200 Hz. FIG. 3 shows the relationship between the amount of wear at the stylus tip and the number of marked characters.

図3に示すように、実施例1のスタイラスは、マーキングした文字数が1万4千字を越えてもスタイラス先端の摩耗量が13μm程度にとどまっており、マーキングされた数字自体も極めて明確であり、良好な打刻性を示している。
一方、比較例1のスタイラスは、14文字程度マーキングしただけで摩耗量が20μmを越えていることがわかる。
このように、実施例1のスタイラスは、比較例1のスタイラスに対して1000倍以上の寿命を有していることがわかる。
As shown in FIG. 3, in the stylus of Example 1, the amount of wear at the stylus tip is only about 13 μm even if the number of marked characters exceeds 14,000, and the marked number itself is very clear. It shows good punchability.
On the other hand, the stylus of Comparative Example 1 shows that the wear amount exceeds 20 μm just by marking about 14 characters.
Thus, it can be seen that the stylus of Example 1 has a life of 1000 times or more that of the stylus of Comparative Example 1.

図1は本発明の実施形態であるマーキング装置用振動ペンを示す断面模式図。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a vibration pen for a marking device according to an embodiment of the present invention. 図2は図1のマーキング装置用振動ペンに備えられたスタイラスの先端部分を示す拡大模式図。FIG. 2 is an enlarged schematic view showing a tip portion of a stylus provided in the marking device vibration pen of FIG. 1. 図3は、スタイラス先端の摩耗量と打刻形成した文字の文字数との関係を示すグラフ。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the amount of wear at the tip of the stylus and the number of characters formed by stamping.

符号の説明Explanation of symbols

1…マーキング装置用振動ペン、2…シリンダ、3…ピストン、4…スタイラス、4a…スタイラス本体、4b…打刻体、4c…座金、5…振動部(振動手段)

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vibrating pen for marking apparatuses, 2 ... Cylinder, 3 ... Piston, 4 ... Stylus, 4a ... Stylus main body, 4b ... Stamped object, 4c ... Washer, 5 ... Vibrating part (vibrating means)

Claims (6)

シリンダと、該シリンダに往復自在に取り付けられたピストンと、該ピストンの先端側に取り付けられたスタイラスと、前記ピストンの基端側に備えられて前記ピストンをその長手方向に振動させる振動手段とを具備してなり、
前記スタイラスが、前記ピストンに接続されるスタイラス本体と、前記スタイラス本体の先端側に取り付けられて被加工体に打刻される多結晶ダイヤモンド焼結体または立方晶窒化ホウ素からなる打刻体とからなることを特徴とするマーキング装置用振動ペン。
A cylinder, a piston reciprocally attached to the cylinder, a stylus attached to the distal end side of the piston, and vibration means provided on the proximal end side of the piston to vibrate the piston in its longitudinal direction. Comprising
The stylus includes a stylus body connected to the piston, and a stamped body made of a polycrystalline diamond sintered body or cubic boron nitride that is attached to the distal end side of the stylus body and stamped on a workpiece. A vibration pen for a marking device.
前記スタイラス本体の先端に座金が接合され、該座金に前記打刻体がろう付けされていることを特徴とする請求項1に記載のマーキング装置用振動ペン。   The vibration pen for a marking device according to claim 1, wherein a washer is joined to a tip of the stylus body, and the stamped body is brazed to the washer. 前記打刻体が略円錐形状とされていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のマーキング装置用振動ペン。   The vibration pen for a marking device according to claim 1, wherein the stamped body has a substantially conical shape. スタイラスを振動させながら被加工体にその先端を打刻させるマーキング装置用振動ペンに使用されるスタイラスであり、
スタイラス本体と、前記スタイラス本体の先端側に取り付けられて被加工体に打刻される多結晶ダイヤモンド焼結体または立方晶窒化ホウ素からなる打刻体とからなることを特徴とするマーキング装置用振動ペンのスタイラス。
It is a stylus used in a vibration pen for a marking device that stamps the tip of a workpiece while vibrating the stylus.
A vibration for a marking device comprising: a stylus main body; and a stamped body made of a polycrystalline diamond sintered body or cubic boron nitride that is attached to the tip side of the stylus main body and stamped on a workpiece. Pen stylus.
前記スタイラス本体の先端に座金が接合され、該座金に前記打刻体がろう付けされていることを特徴とする請求項4に記載のマーキング装置用振動ペンのスタイラス。   The stylus of the vibration pen for a marking device according to claim 4, wherein a washer is joined to a tip of the stylus body, and the stamped body is brazed to the washer. 前記打刻体が略円錐形状とされていることを特徴とする請求項4または請求項5に記載のマーキング装置用振動ペンのスタイラス。

The stylus of the vibration pen for a marking device according to claim 4, wherein the stamped body has a substantially conical shape.

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