JP2586284B2 - マーキング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、移動中のマーキング対
象物にマーキングするマーキング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】製鉄工場などで生産される鋼材などに
は、その製品の属性を示すためマーキングされる。この
ようなマーキングは鋼材が静止している状態でなされる
場合が多いが、コンベアなどで移動中にマーキングされ
る場合もある。従来の鋼材へのマーキングおよび読み取
りはスラブのように面の大きいものに対しての実績は多
く、また棒状鋼材であるビレットの場合には長手方向の
面にマーキングしていたが、最近はビレットの端面にマ
ーキングするようになった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このため、マーキング
する面が小さく、かつビレットのマーキング面がマーキ
ングノズルまたは読み取り装置に対して、１本ごとの距
離が変動し、かつビレットが転がるのでマーキング面の
正立方向も一定には保たれない。端面の大きさも小さい
ものは100 ｍｍ角程度であり、また切断による端面のハ
ナ曲がりや棒状全体のソリなどのため、マーキング位置
へ搬送されてきた状態では、マーキング面は基準位置に
対してずれているのが普通となっている。このため従来
の技術では正しくマーキングできない。

【０００４】また100 ｍｍ角程度の小さな端面にマーキ
ングする場合、文字サイズと文字数との関係から端面一
杯に印字する場合が多く、マーキングノズルの基準位置
をビレット材端面位置に合わせないと文字が端面からは
み出してしまう。また端面の位置はいつも一定位置で搬
送されることは少なく、ある程度の出入りがあり、マー
キングノズルとマーキング端面の距離を一定に設定しな
ければならなかった。

【０００５】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
もので、移動中のマーキング対象物に適切なマーキング
をすることのできるマーキング装置を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、移動するマーキング対象物と共に併走する併走部
と、この併走部に設けられ前記マーキング対象物を把持
する把持部と、前記併走部に設けられマーキング面にマ
ーキングするマーキング部と、前記マーキング対象物を
検出する対象物検出部と、この対象物検出部が前記マー
キング対象物を検出すると前記併走部を前記マーキング
対象物と併走させ、前記把持部で前記マーキング対象物
を把持した後、前記マーキング部により前記マーキング
面にマーキングするよう制御する制御部とを備えたもの
である。

【０００７】また、移動するマーキング対象物と共に併
走する併走部と、この併走部に設けられマーキング面に
向かって前後進する前後進部と、この前後進部または前
記併走部に設けられ前記マーキング対象物を把持する把
持部と、前記前後進部に設けられ前記マーキング面にマ
ーキングするマーキング部と、前記前後進部と前記マー
キング面との相対位置を検出する相対位置検出部と、前
記マーキング対象物を検出する対象物検出部と、この対
象物検出部が前記マーキング対象物を検出すると前記併
走部を前記マーキング対象物と併走させ、前記相対位置
検出部の検出値により前記マーキング面と前記前後進部
が所定距離を保つようにし、前記把持部で前記マーキン
グ対象物を把持した後、前記マーキング部により前記マ
ーキング面にマーキングするよう制御する制御部を備え
たものである。

【０００８】また、前記把持部は前記マーキング面に対
して左右に開閉するアームにより前記マーキング対象物
を把持する構成とし、このアームの左右の中心をマーキ
ングの左右方向の中心として位置決めし、前記マーキン
グ部によりマーキングを行うようにしたものである。

【０００９】また、前記マーキング対象物の移動方向に
平行なマーキング面の上下方向を高さ方向とし、前記併
走部または前記前後進部と前記マーキング対象物との前
記高さ方向の相対距離を測定する高さ検出部を設け、こ
の高さ検出部の検出値に基づきマーキング位置の前記高
さ方向の位置決めをし、前記マーキング部によりマーキ
ングを行うようにしたものである。

【００１０】

【作用】制御部により制御して、対象物検出部がマーキ
ング対象物を検出すると併走部をマーキング対象物と併
走させた後、把持部でマーキング対象物を把持してマー
キング部とマーキング対象物との相対位置を固定してマ
ーキング部によりマーキング面にマーキングする。これ
により移動中のマーキング対象物を静止状態と同一条件
にしてマーキングすることができる。

【００１１】また制御部により制御して、対象検出部が
マーキング対象物を検出すると併走部をマーキング対象
物と併走させ、相対位置検出部の検出値により前後進部
がマーキング面と所定距離を保つようにして把持部でマ
ーキング対象物を把持した状態とし、マーキング部でマ
ーキング面にマーキングすることができる。これにより
マーキング対象物を静止状態としかつマーキング面とマ
ーキング部を所定距離に保持するので正確なマーキング
ができる。

【００１２】また、把持部をマーキング面に対して左右
に開閉するアームによりマーキング対象物を把持するよ
う構成するので、アームの左右の中心をマーキングの左
右方向の中心または一定の位置関係をもたせて位置決め
することができる。これにより小さなマーキング面に文
字を左右方向に一杯に描く場合も正確に描くことができ
る。

【００１３】また、高さ検出部によりマーキング対象物
と併走部または前後進部との高さ方向の相対距離を測定
することによりマーキング部とマーキング面との高さ方
向の位置関係を決定することができるので、高さ方向も
正確にマーキングすることができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本実施例の正面図であり、図２は図１のＸ
−Ｘ断面図、図３は図２のＹ−Ｙ断面図およびＺ−Ｚ断
面図である。以下図１〜図３を参照して説明する。図１
においてレール支持梁１はコンベア30に並行して設けら
れ、コンベア30上には角棒状のビレット31が所定の間隔
で連続して搬送されてくる。コンベア30とレール支持梁
１との関係は図２に示すようにコンベア30の外側にコン
ベア30の搬送方向と並行にレール支持梁１が設置されて
いる。レール支持梁１の下面には２条のレール２が設け
られ、このレール２にベアリングの入ったリニアモーシ
ョンベアリング３が取り付けられ、レール２に添ってス
ムースに併走台車４が走行できるように構成されてい
る。レール支持梁１の側部にはラック５ａが設置され、
併走台車４に取り付けられた併走モータ６により回転さ
れる出力ギヤ５ｂと噛み合って併走台車４をコンベア30
と併走させる。

【００１５】併走台車４の内部両側面にはレール支持梁
１と直交する方向にレール８が設けられ、このレール８
にリニアモーションベアリング９を介して前後進台車７
が設置されている。併走台車４の後側面に前後進モータ
10が取り付けられ、ボールネジ11を回転駆動することに
より前後進台車７をレール８に添ってレール支持梁１と
直角方向、つまり図２において左右方向に移動させる。
前後進台車７の移動方向についてビレット31方向への移
動を前進方向としこの逆方向の移動を後退方向と称す
る。

【００１６】前後進台車７の下面前方にはマーキングノ
ズル12が設けられ、マーキングノズル12はビレット31の
端面をマーキング面として、このマーキング面にＸ，Ｙ
座標を設定し、Ｘ，Ｙ方向に移動して文字、数字等をマ
ーキングする。

【００１７】ビレット31の端面検出機構は前後進台車７
の側面に設けられたエアシリンダ13と、このエアシリン
ダ13によって駆動される平行リンク14と、この平行リン
ク14によって前後進する端面検出縦材15と、この端面検
出縦材15に直角に取り付けられ、前進してビレット31の
端面に接触する端面検出横材16と、端面検出縦材15の後
退限を検出するリミットスイッチ17と、前進限を検出す
るリミットスイッチ18とから構成される。

【００１８】端面検出動作は、先ず前後進台車７の後退
位置において、エアシリンダ13を伸ばすことにより平行
リンク14を介して端面検出横材16をビレット端面方向に
前進させ、リミットスイッチ18がＯＮしたことを確認す
る。この状態より前後進台車７を前進させてゆくと端面
検出横材16がビレット端面に当たり、端面検出横材16、
端面検出縦材15、平行リンク14、エアシリンダ13が押し
戻されて、リミットスイッチ18がＯＦＦとなる。このタ
イミングで前後進台車７の前進動作を停止させることに
よりマーキングノズル12とビレット端面間距離が最適位
置にセットされる。ビレット端面に対する前後進台車７
の位置決めが完了すると同時にエアシリンダ13は縮んで
端面検出横材16を後退させマーキングノズル12との干渉
を防ぐ。

【００１９】ビレット31のクランプ機構は前後進台車７
の前面に設けられ、クランプアーム19と、このクランプ
アーム19を回動するクランプ軸20と、エヤシリンダ21
と、このエヤシリンダ21によって上下動するラック22
と、このラック22と噛み合って回転しクランプ軸20を回
動するギヤ23から構成される。クランプ機構はビレット
31を左右から挟み込み、その力で前後進台車７を介して
併走台車４をビレット31の移動に追従させる。

【００２０】クランプアーム19はエアシリンダ21により
ラック22を上下動させ、ラック22と噛み合う左右のギヤ
23を互いに逆方向に回動させ、クランプ軸20によりこの
回動をクランプアーム19に伝えてクランプアーム19を開
閉させる。ラック22をエヤシリンダ21により上方に引き
上げるとクランプアーム19は閉じ、下方に押し下げると
開く。クランプアーム19の開度はクランプ軸20の回転を
検出するロータリポテンショメータ24により検出しＡ／
Ｄ変換後のデータにより、各ビレット31のサイズに対
し、クランプ完了を確認する。

【００２１】ビレット31の上面検出機構は前後進台車７
の前面に設けられ、ツインロッドシリンダ25を使用し、
ロッドの回転をなくし、ロッドの先端にはビレッド上面
に押し付ける接触子26が設けられている。接触子26の上
限位置からの移動量はリニアポテンションメータまたは
マグネスケール等の検出器により検出する。本実施例で
はリニアポテンショメータ27を使用し、その出力信号を
Ａ／Ｄ変換して使用する。

【００２２】検出動作は、先ず、端面検出機構の動作に
より前後進台車７の前進位置が決定した状態でツインロ
ッドシリンダ25を伸ばし接触子26を下降させる。ツイン
ロッドシリンダ25の移動位置はリニアポテンショメータ
27により検出し、下降位置に比例したアナログ信号を発
生する。接触子26がビレット上面に接した状態となる
と、それ以上アナログ信号は増加しなくなるため、その
状態となった時点をビレット上面位置として記憶し、マ
ーキングノズル12によるマーキング開始時のスタート位
置に反映させることにより、ビレット31の上下方向の変
位に対しマーキング位置のズレをなくす。リニアポテン
ショメータ27の出力信号の変化はＡ／Ｄ変換後のデータ
を一定周期で取り込むことにより修正する。

【００２３】併走台車４の前面にはビレット検出器28が
設けられ、併走台車４が図１のポジション１で示す待機
位置で待機中にビレット31がクランプ可能範囲に入って
くると、併走台車４をビレット31と併走させ、マーキン
グを行う一連の動作を開始させる。ビレット検出器28は
レーザ投光式反射型センサを使用し、ビレット31の位置
を正確に検出する。

【００２４】図４は本実施例の制御ブロック図である。
ロータリポテンショメータ24はクランプアーム19の開度
を検出し、リニアポテンショメータ27はビレット上面位
置を検出する。ビレット検出器28はビレット31がクラン
プ範囲内に入ってきたかを検出する。リミットスイッチ
17（ＬＳ１）は端面検出機構が後退限にあることを検出
し、リミットスイッチ18 (ＬＳ２）は前進限にあること
を検出する。ビレットクランプ用のエアシリンダ21、ビ
レット上面検出用のツインロッドシリンダ25、ビレット
端面検出用のエアシリンダ13はシーケンサから信号が電
磁弁ＳＶ１〜ＳＶ３にそれぞれ出力されることによって
電磁弁のソレノイドがＯＮ，ＯＦＦし、それに伴って弁
が開閉してそれぞれのシリンダに対し、圧縮空気の供給
開放を行い動作させる。併走モータ６は周波数制御を行
うためインバータを介して動作させる。

【００２５】次にシーケンサの動作を図５に示すタイミ
ングチャートを用いて説明する。併走台車４は図１のポ
ジション１で示す待機位置で待機する。他の機器の待機
状態は次の通りとする。 前後進台車：後退限 クランプアーム：開 上面検出器：上昇限 端面検出器：後退限

【００２６】ビレット31がコンベア30により搬送されて
くると、ビレット検出器28によりビレット中心がクラン
プ中心に入る手前で検出する。検出すると併走台車４は
スタートし、任意に設定できるタイマ時間ΔＴ後に併走
台車４はコンベア30と同速で移動するようになる。つま
りΔＴは併走台車４が起動後、クランプ中心とビレット
中心が一致するように設定される。

【００２７】ビレット検出器28がビレット31を検出する
と同時にビレット31の端面検出機構を構成するエアシリ
ンダ13は端面検出横材16をビレット側に押し出す。端面
検出横材16が前進限に達し、リミットスイッチ18がＯＮ
すると前後進モータ10を起動し前後進台車７を前進させ
る。端面検出横材16は前後進台車７の前進により前進し
ビレット端面に当たり押し戻される。このためリミット
スイッチ18がＯＦＦとなり、前後進モータ10はこのＯＦ
Ｆによってブレーキをかけて前後進台車７を停止させ
る。この時点でマーキングノズル12とビレット端面との
距離は設定距離、つまりマーキングするのに適した距離
となる。引き続き端面検出機構は後退限迄エアシリンダ
13を縮めることにより端面検出横材16を後退させてマー
キングノズル12との干渉を防止する。

【００２８】端面検出横材16が後退限まで後退すると、
クランプ機構を構成するエアシリンダ21によりラック22
を上方に移動し、ギヤ23とクランプ軸20を回動してクラ
ンプアーム19を閉じビレット31を挟み込む。クランプ軸
20の回転角はロータリポテンショメータ24により検出
し、Ａ／Ｄ変換後、各ビレットサイズについて設定され
ているクランプ角度に達したことを確認し、クランプ完
了とする。またクランプ開始と同時に併走台車モータ６
の出力シャフトは内蔵するクラッチ機構により解放され
フリー状態となる。これにより併走台車４はビレット31
によって搬送されることになる。

【００２９】クランプ開始と同時に上面検出機構を構成
するツインロッドシリンダ25を動作させて接触子26を下
げ、ビレット上面に押し付ける。このツインロッドシリ
ンダ25の変位はリニアポテンショメータ27により検出
し、Ａ／Ｄ変換した後、その変化をモニタし、変化がな
くなった時点でビレット上面の基準点からの変位を算出
しマーキング開始初期位置に反映させる。上面検出が完
了すると接触子26をツインロッドシリンダ25により上昇
させる。

【００３０】マーキングノズル12は前後進台車７内に設
けられたＸ−Ｙ機構により、Ｘ方向はクランプの中心位
置を基準とし、Ｙ方向はビレット上面を基準としてビレ
ット端面にマーキングを行う。

【００３１】マーキングが完了するとクランプアーム19
を開き、前後進台車７を後退させ、ビレット31との干渉
をなくした時点で併走台車４を停止させる。この位置が
図１のポジション２である。次に併走台車４はポジショ
ン１の待機位置に戻り次のビレット31の到着を待つ。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、移動しているマーキング対象物と併走し、マーキン
グ対象物を把持することによりマーキング対象物とマー
キング装置の相対変位を無くしてマーキングするので確
実にマーキングすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の正面図である。

【図２】図１のＸ−Ｘ断面図である。

【図３】図２のＹ−Ｙ断面、Ｚ−Ｚ断面図である。

【図４】本実施例の制御ブロック図である。

【図５】本実施例のタイミングチャート図である。

【符号の説明】

１ レール支持梁 ２，８ レール ３，９ リニアモーションベアリング ４ 併走台車 ５ａ，22 ラック ６ 併走モータ ７ 前後進台車 10 前後進モータ 12 マーキングノズル 13, 21 エアシリンダ 14 平行リンク 16 端面検出横材 17, 18 リミットスイッチ 19 クランプアーム 25 ツインロッドシリンダ 26 接触子 28 ビレット検出器 30 コンベア 31 ビレット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 三男 北海道室蘭市仲町12番地 新日本製鐵株 式会社室蘭製鐵所内 (72)発明者 杉本 要一 北海道室蘭市仲町12番地 新日本製鐵株 式会社室蘭製鐵所内

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動するマーキング対象物と共に併走す
   る併走部と、この併走部に設けられ前記マーキング対象
   物を把持する把持部と、前記併走部に設けられマーキン
   グ面にマーキングするマーキング部と、前記マーキング
   対象物を検出する対象物検出部と、この対象物検出部が
   前記マーキング対象物を検出すると前記併走部を前記マ
   ーキング対象物と併走させ、前記把持部で前記マーキン
   グ対象物を把持した後、前記マーキング部により前記マ
   ーキング面にマーキングするよう制御する制御部とを備
   えたことを特徴とするマーキング装置。
2. 【請求項２】 移動するマーキング対象物と共に併走す
   る併走部と、この併走部に設けられマーキング面に向か
   って前後進する前後進部と、この前後進部または前記併
   走部に設けられ前記マーキング対象物を把持する把持部
   と、前記前後進部に設けられ前記マーキング面にマーキ
   ングするマーキング部と、前記前後進部と前記マーキン
   グ面との相対位置を検出する相対位置検出部と、前記マ
   ーキング対象物を検出する対象物検出部と、この対象物
   検出部が前記マーキング対象物を検出すると前記併走部
   を前記マーキング対象物と併走させ、前記相対位置検出
   部の検出値により前記マーキング面と前記前後進部が所
   定距離を保つようにし、前記把持部で前記マーキング対
   象物を把持した後、前記マーキング部により前記マーキ
   ング面にマーキングするよう制御する制御部を備えたこ
   とを特徴とするマーキング装置。
3. 【請求項３】 前記把持部は前記マーキング面に対して
   左右に開閉するアームにより前記マーキング対象物を把
   持する構成とし、このアームの左右の中心をマーキング
   の左右方向の中心として位置決めし、前記マーキング部
   によりマーキングを行うことを特徴とする請求項１また
   は２記載のマーキング装置。
4. 【請求項４】 前記マーキング対象物の移動方向に平行
   なマーキング面の上下方向を高さ方向とし、前記併走部
   または前記前後進部と前記マーキング対象物との前記高
   さ方向の相対距離を測定する高さ検出部を設け、この高
   さ検出部の検出値に基づきマーキング位置の前記高さ方
   向の位置決めをし、前記マーキング部によりマーキング
   を行うことを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の
   マーキング装置。