JP2012111070A - 打刻ヘッドの駆動制御方法、打刻ヘッドの駆動制御装置および打刻機 - Google Patents
打刻ヘッドの駆動制御方法、打刻ヘッドの駆動制御装置および打刻機 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】入力された打刻データに基づいて、印加電圧を一定として印加時間を制御し、ソレノイドに供給される電流を制御することで、上記ソレノイドにより駆動が制御される、単数または複数設けられた加工工具が被加工物を押圧する加圧力に強弱を付け、上記加工工具により上記被加工物を打刻する打刻ヘッドの駆動制御方法において、上記入力された打刻データに基づいて印加時間を決定し、決定された印加時間および上記入力された打刻データに基づいて上記ソレノイドを駆動するための第1の駆動信号を作成し、上記第1の駆動信号に基づいて、上記加工工具による上記被加工物を押圧する加圧力を得るために必要な所定の電流値を超えずに上記ソレノイドに電流を供給するようPWM制御した第2の駆動信号を作成するようにした。
【選択図】 図7
Description
こうした問題点を解消するための手段として、特許文献1には、ドットインパクトプリンタの印字部の機構を用いて加工工具による打刻を行うようにした発明が記載されている。
以上の構成において、打刻機100により被加工物20に対して所定の画像を形成しようとする場合には、ユーザーが打刻すべき所定の画像データを打刻データとして入力する。その後に打刻機100において、入力された打刻データに基づいて、打刻ヘッド26と被加工物20との位置を相対的に変化させて打刻ヘッド26を所定の打刻位置に位置させるように制御するとともに、印加電圧を一定として印加時間を制御して、ソレノイド38のコイルに流れる電流を制御しながらヘッドワイヤ32による被加工物20に対する加圧力の制御を行うようにする。
しかしながら、打刻機100は、多数のヘッドワイヤ32を同時に使用し続けると、ソレノイド38による過熱により、打刻ヘッド26における温度が非常に高温となり、打刻ヘッド26において、巻線の絶縁材料であるワニスが軟化し、絶縁能力の低下あるいは絶縁破壊を起こし巻線がショートしてしまうなどといった不具合が発生することが問題点として指摘されていた。
このようにして、例えば、256段階の各段階において、その段階の加圧力にそれぞれ近似する加圧力を生じる最も低いピーク電流値を取得する。つまり、各段階の加圧力におけるピーク電流値の下限値を取得する。
即ち、本発明は、入力された打刻データに基づいて、印加電圧を一定として印加時間を制御し、ソレノイドに供給される電流を制御することで、上記ソレノイドにより駆動が制御される、単数または複数設けられた加工工具が被加工物を押圧する加圧力に強弱を付け、上記加工工具により上記被加工物を打刻する打刻ヘッドの駆動制御方法において、上記入力された打刻データに基づいて印加時間を決定し、決定された印加時間および上記入力された打刻データに基づいて上記ソレノイドを駆動するための第1の駆動信号を作成し、上記第1の駆動信号に基づいて、上記加工工具による上記被加工物を押圧する加圧力を得るために必要な所定の電流値を超えずに上記ソレノイドに電流を供給するようPWM制御した第2の駆動信号を作成するようにしたものである。
本発明における打刻機10は、従来の技術による打刻機100と同じ構成となっており、打刻ヘッド26および駆動モーター18、28の制御系統において、マイクロコンピューター44内にPWM制御部56が設けられている点においてのみ打刻機100と異なっている。
以上の構成により、打刻機10により被加工物20に対して所定の画像を形成しようとする場合には、ユーザーが打刻すべき所定の画像データを打刻データとして入力した後、打刻機100において、入力された打刻データに基づいて、打刻ヘッド26が所定の打刻位置に位置するように打刻ヘッド26とテーブル16とを移動させるとともに、印加電圧を一定として印加時間を制御して、ソレノイド38に供給する電流を制御しながらヘッドワイヤ32による被加工物20に対する加圧力を制御して、当該打刻データに基づいた画像などを被加工物20上に形成する。
次に、上記した本発明による打刻機10により打刻を行った場合と、従来の技術による打刻機100により打刻を行った場合とにおいて、使用時間よる打刻ヘッド26における上昇温度について、本願発明者が行った実験結果について説明する。
デューディ:500us
印加電圧:19V
駆動ヘッドワイヤ数:8本
外気温:26.5℃
図9には、本願発明者による実験の結果が示されている。ここで、図9において、実線は従来の技術による打刻機100に設けられた打刻ヘッドの使用時間による上昇温度を示すものであり、破線は本発明による打刻機10に設けられた打刻ヘッドの使用時間による上昇温度を示すものである。
以上において説明したように、本発明による打刻機10は、加工深さを決定する256段階の加圧力の各段階において、ソレノイドに供給される電流の余剰電流を抑制することにより、打刻時に発生する熱エネルギーを抑制するよう打刻ヘッド26の駆動を制御していた。
なお、上記した実施の形態は、以下の(1)乃至(4)に示すように変形することができるものである。
Claims (3)
- 入力された打刻データに基づいて、印加電圧を一定として印加時間を制御し、ソレノイドに供給される電流を制御することで、前記ソレノイドにより駆動が制御される、単数または複数設けられた加工工具が被加工物を押圧する加圧力に強弱を付け、前記加工工具により前記被加工物を打刻する打刻ヘッドの駆動制御方法において、
前記入力された打刻データに基づいて印加時間を決定し、
決定された印加時間および前記入力された打刻データに基づいて前記ソレノイドを駆動するための第1の駆動信号を作成し、
前記第1の駆動信号に基づいて、前記加工工具による前記被加工物を押圧する加圧力を得るために必要な所定の電流値を超えずに前記ソレノイドに電流を供給するようPWM制御した第2の駆動信号を作成する
ことを特徴とする打刻ヘッドの駆動制御方法。 - 入力された打刻データに基づいて、印加電圧を一定として印加時間を制御し、ソレノイドに供給される電流を制御することで、前記ソレノイドにより駆動が制御される、単数または複数設けられた加工工具が被加工物を押圧する加圧力に強弱を付け、前記加工工具により前記被加工物を打刻する打刻ヘッドの駆動制御装置において、
前記入力された打刻データに基づいて印加時間を決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された印加時間および前記入力された打刻データに基づいて前記ソレノイドを駆動するための第1の駆動信号を作成する第1の作成手段と、
前記第1の作成手段により作成された前記第1の駆動信号に基づいて、前記加工工具による前記被加工物を押圧する加工力を得るために必要な所定の電流値を超えずに電流を供給するようPWM制御した第2の駆動信号を作成する第2の作成手段と
を有することを特徴とする打刻ヘッドの駆動制御装置。 - 入力され打刻データに基づいて、被加工物に対して加工工具を押圧することで前記被加工物に打刻を行う打刻機において、
基台部においてXYZ直交座標系のY軸方向に延設された第1のガイドレールに摺動自在に設けられたテーブルと、
前記テーブルの上方側に載置され、XYZ直交座標系のX軸方向に延設された第2のガイドレールに摺動自在に設けられる打刻ヘッドと、
前記テーブルが前記第1のガイドレール上を移動するための第1の駆動手段と、
前記打刻ヘッドが前記第2のガイドレール上を移動するための第2の駆動手段と
を有し、
前記打刻ヘッドは、請求項1または2のいずれか1項に記載の打刻ヘッドの駆動制御方法により制御される
ことを特徴とする打刻機。
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