JP4157261B2 - 打刻機 - Google Patents
打刻機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4157261B2 JP4157261B2 JP2000232371A JP2000232371A JP4157261B2 JP 4157261 B2 JP4157261 B2 JP 4157261B2 JP 2000232371 A JP2000232371 A JP 2000232371A JP 2000232371 A JP2000232371 A JP 2000232371A JP 4157261 B2 JP4157261 B2 JP 4157261B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solenoid
- application time
- stamping machine
- processing
- controlling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Press Drives And Press Lines (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は加工工具を用いて金属等の被加工物を加工する打刻機に関し、特にコストダウンの可能な打刻機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、アクセサリや宝飾品等を加工する加工機械が市販されている。
【0003】
このような加工機械は、平らな金属やプラスチックの表面に、写真・絵・文字などを刻むことができる。
【0004】
従来の打刻機においては、被加工材料の表面に打刻するときに加工工具をソレノイドの吸着力を用いて被加工材料に当接させ、そのときのソレノイドの吸着力を制御することで打刻深さを変えて模様を形成する。そのために、従来はPWM(Pulse Width Modulation)による電流実効値の制御等を行なうことによって印加電圧を制御していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来の打刻機の加工工具を制御する制御方法は上記のように行なわれていた。
【0006】
図11は従来の打刻機におけるソレノイド200の制御を行なう制御回路の一例を示す回路図である。
【0007】
図11を参照して、従来のソレノイド200の制御部は、加工工具の加圧力に対応する加圧信号Vrefとフィードバック信号とが入力されるOR回路102と、加工工具の上下動を指示するUP/DOWN信号とOR回路102からの出力信号とが入力されるAND回路101と、AND回路101の出力が入力されるインバータ103と、AND回路101の出力およびインバータ103からの出力信号に応じて供給電圧Vmmを制御する2つのトランジスタ111、112と、トランジスタ111に接続され、出力信号の反転信号によってトランジスタ111からの出力を制御するトランジスタ113と、トランジスタ112の出力に接続され、インバータ103からの出力信号の反転信号に応じてトランジスタ112からの出力を制御するトランジスタ114とを含み、トランジスタ111および112の出力部にソレノイド200が接続されている。
【0008】
図12は図11に示した回路におけるUP/DOWN信号と加圧信号Vrefとのタイミングチャートである。図12を参照して、従来はUP/DOWN信号の立ち上がりに同期して必要な加圧力が加工工具に印加されていた。
【0009】
図11および図12を参照して、従来の打刻機の制御においては、加圧信号Vrefに基づいてソレノイド200に与える電流を制御していた。そのため、回路構成が複雑となり、高価であるという問題点があった。
【0010】
また、近年の加工速度の向上に追従しきれないという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、安価でかつ高速の加工が可能な打刻機を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかる打刻機は加工工具と、加工工具を被加工材料に当接させるように加工工具を被加工材料に対向して上下方向に移動させるソレノイドと、ソレノイドへの印加電圧および印加時間を制御する制御手段とを含み、制御手段は印加電圧を一定とした状態で、印加時間を制御する。
【0012】
ソレノイドには、電圧を印加しても、電流値は徐々にしか上がらないといった特性がある。この発明においては、この特性を利用して、印加電圧を一定として、印加時間を制御することにより電流値を制御するようにした。印加時間を制御することによって電流値を制御することができるため、電圧を一定にしておけばそれによって加圧力(電力=電圧×電流)を制御することができる。その結果、従来のように複雑な回路を使用することなく、加圧力を制御することができる。
【0013】
また、印加時間のみを制御するため、制御を短時間で行うことができる。その結果、高速で加工ができる、好ましくは、制御手段は、ソレノイドを介して第1の電位に接続された第1の電極と、第1の電位と異なる第2の電位に接続された第2の電極と、制御電極とからなるトランジスタを含み、制御電極に印加時間を制御する信号が入力される。制御手段を単一のトランジスタで構成できるため、安価で簡単な構成の打刻機を提供できるという効果がある。
【0014】
さらに好ましくは、被加工材料に加工工具を当接して被加工材料を加工するとき、所定の印加時間で被加工材料に所定の大きさの径を有する窪みが形成され、制御手段は被加工材料ごとの所定の径の窪みを形成するための印加時間を記憶する記憶手段を含む。
【0015】
制御手段は被加工材料ごとの所定の径の窪みを形成するための印加時間を記憶しているため、任意の加工材料に対して所望の加工が可能になる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0017】
図1はこの発明に係る加工工具の制御装置が適用された打刻機の全体構成を示す外観図である。
【0018】
図1を参照して、打刻機は、加工工具11を保持するキャリッジ10と、キャリッジ10を図中XおよびY方向に移動するための図示のない移動部と、加工工具11に設けられ、被加工材料を載置するための台座12とを含み、全体がカバー50で覆われている。
【0019】
なお、加工工具11の下部には、加工工具11を図中上方向に付勢する板バネ22が設けられている。
【0020】
図2は図1に示した打刻機1の加工工具11および加工工具11を制御するホストコンピュータ30の要部を示した模式図である。
【0021】
図2を参照して、キャリッジ10は図示のないキャリッジベースを介して上記したX軸方向およびY軸方向に移動可能なレール(図1の13参照)に保持されている。キャリッジ10には、ソレノイド取付部材17が取付けられている。このソレノイド取付部材17にソレノイド15が装着されている。ソレノイド15のほぼ中央部にはソレノイド15を貫通してプランジャ16が設けられる。プランジャ16の下部は加工工具11に接続され、ソレノイド15の駆動によってプランジャ16および加工工具11は上下に駆動される。すなわち、ソレノイド15が通電されるときに、ソレノイド15はプランジャ16を吸引し、加工工具11を板バネ22の付勢力に抗して下降させる。このため、加工工具11は台座12の上面に載置された被加工物20の表面に当接されて、当接時の押圧力を変えることにより、所望の凹部を被加工物20に付与することができるようになっている。
【0022】
ここで、ソレノイド15に供給される通電時間によってソレノイド15の吸着力が変化して板バネ22の曲げ量が変化し、加工工具11が被加工物20に当接する圧力も変化する。
【0023】
以上の構成において、この打刻機1は、公知の技術に基づき、ホストコンピュータ30から出力された画像データに従って図示のないX方向にキャリッジを駆動するモータおよびY方向のモータの駆動により、キャリッジ10を被加工物20に対してX−Y軸方向に相対的に動作するとともに、ソレノイド15に所定の電流が供給されてプランジャ16を吸引し、これと一体的な加工工具11を板バネ22に対向して下降させる。そして、加工工具11を被加工物20の表面に当接させて所定の圧力を付与することになり、加工工具11により被加工物20の上面に文字データおよび/または画像データを描画する。
【0024】
次に打刻機1による描画中において、加工工具11の加工圧をリアルタイムに制御する方法について説明する。
【0025】
ホストコンピュータ30のCPU31には、プランジャ16を昇降させるソレノイド15の通電時間と加圧力との関係を記憶した通電時間−加圧力変換テーブルが記憶されている。
【0026】
CPU31はソレノイド制御部32、ドライバ33を介してソレノイド15に加工信号を送信する。
【0027】
図3はソレノイド15の印加電圧を一定とした状態で印加時間と電流値の関係を示す図である。図3を参照して、ソレノイド15には、電圧を印加しても、電流値は徐々にしか上がらないといった特性がある。この発明においては、この特性を利用して、印加電圧を一定として、印加時間を制御することにより電流値を制御するようにした。
【0028】
すなわち、印加時間を制御することによって電流値を制御することができるため、電圧を一定にしておけばそれによって加圧力(電力=電圧×電流)を制御することが可能になる。
【0029】
図4は図3に示した特性を利用したこの発明に係るソレノイド15を制御するソレノイド制御部32の要部を示す回路図である。図4を参照して、ソレノイド制御部32は、供給電圧Vmmに接続されたソレノイド15と、ソレノイド15と接地GNDとの間に設けられ、加工工具の上下動を指示する信号UP/DOWNの印加時間を制御電力に入力するトランジスタ3とを含む。
【0030】
加圧時間を制御するUP/DOWNの印加時間を制御することによってソレノイド15への印加電流を制御できる。その結果、従来のPWM制御回路から、単一のトランジスタによるスイッチング回路とすることができる。
【0031】
このように、この発明においては、従来の図11に示した回路に対して大幅に制御回路を簡略化することができる。
【0032】
図5はソレノイド制御部54から出力されるUP/DOWN信号を示すタイミングチャートである。ソレノイド15の上下動を示すUP/DOWN信号と、加圧力とが1つの信号で与えられる。すなわち、印加時間に比例して加工工具の加圧力(図中「筆圧」と表示)は大きくなる。
【0033】
次に実際の加工データについて説明する。
図6はこの発明に係る打刻機1に適用された加工工具の先端形状を示す図である。図6を参照して、加工工具11の先端は頂角が90°のダイヤモンドチップで構成されており、先端の径SRは0.01mmである。
【0034】
このような加工工具11を用いて各種の被加工物20に加工した状態の実際の荷重量とドット径のデータを図7に、それをグラフに表わしたものを図8に示す。
【0035】
なお、図7には、印加電流から計算した被加工物20が黄銅の場合のドット深さも併せて記載している。
【0036】
ここで、被加工材料としては、アルミ、銅および黄銅を用いた。
次に図7および図8に示したデータの元データについて説明する。図9は、図7および図8に示した荷重の元となった、パルス幅とドット径との関係を示す図であり、各材料ごとの印加されるパルス幅と被加工材料上に形成されるドット径との関係を示す図である。加工条件としては、パルス幅を460〜1900μsの範囲で変化させ、その間で数ポイントにおけるデータを記録した。
【0037】
各材料ごとにパルス幅が大きくなるほどドット径が大きくなっているのがわかる。また、あまりパルス幅が小さいとドット径が測定不能になることがわかる。
【0038】
図10(A)〜(D)は図9に示したデータの元となった、ソレノイド15への印加時間と電流値の波形を実際に測定したデータを示すグラフである。図10から明らかなように、印加時間に比例して電流値が増し、それによって、電流値に比例したドットが形成される。なお、アルミ、銅および黄銅のいずれの材料においても、図10に示すように同様の傾向となった。
【0039】
なお、この場合の電源電圧は30Vで一定で、ソレノイド15の周期は200Hzである。
【0040】
また、これらの被加工材料ごとの所定の径の窪みを形成するための印加時間は図2に示したホストコンピュータ30の図示のないメモリに記憶されているものとする。
【0041】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 打刻機の全体構成を示す外観図である。
【図2】 打刻機の加工工具まわりおよび制御部を示す模式図である。
【図3】 ソレノイドへの印加時間と印加電流との関係を示す図である。
【図4】 この発明に係る制御回路の要部を示す回路図である。
【図5】 ソレノイド制御部から出力されるUP/DOWN信号を示すタイミングチャートである。
【図6】 加工工具の先端部を示す図である。
【図7】 各種被加工材料の荷重ごとのドット径を示す図である。
【図8】 各材料における荷重とドット径との関係を示すグラフである。
【図9】 各材料におけるパルス幅とドット径との関係を示す図である。
【図10】 各材料の加工時の時間と電流値との関係を示すグラフである。
【図11】 打刻機における従来の制御回路を示す回路図である。
【図12】 従来のソレノイドに印加される信号を示す図である。
【符号の説明】
1 打刻機、3 トランジスタ、10 キャリッジ、11 加工工具、12 台座、15 ソレノイド、16 プランジャ、20 被加工物、30 ホストコンピュータ。
Claims (3)
- 加工工具と、
前記加工工具を被加工材料に当接させるように前記加工工具を前記被加工材料に対向して上下方向に移動させるソレノイドと、
前記ソレノイドへの印加電圧および印加時間を制御する制御手段とを含み、
前記制御手段は前記印加電圧を一定とした状態で、前記印加時間を制御する、打刻機。 - 前記制御手段は、前記ソレノイドを介して第1の電位に接続された第1の電極と、前記第1の電位と異なる第2の電位に接続された第2の電極と、制御電極とからなるトランジスタを含み、
前記制御電極に前記印加時間を制御する信号が入力される、請求項1に記載の打刻機。 - 前記被加工材料に前記加工工具を当接して前記被加工材料を加工するとき、所定の印加時間で前記被加工材料に所定の大きさの径を有する窪みが形成され、
前記制御手段は前記被加工材料ごとの前記所定の径の窪みを形成するための印加時間を記憶する記憶手段を含む、請求項2に記載の打刻機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000232371A JP4157261B2 (ja) | 2000-07-31 | 2000-07-31 | 打刻機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000232371A JP4157261B2 (ja) | 2000-07-31 | 2000-07-31 | 打刻機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002046389A JP2002046389A (ja) | 2002-02-12 |
JP4157261B2 true JP4157261B2 (ja) | 2008-10-01 |
Family
ID=18725066
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000232371A Expired - Fee Related JP4157261B2 (ja) | 2000-07-31 | 2000-07-31 | 打刻機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4157261B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5781297B2 (ja) * | 2010-11-22 | 2015-09-16 | ローランドディー.ジー.株式会社 | 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 |
-
2000
- 2000-07-31 JP JP2000232371A patent/JP4157261B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002046389A (ja) | 2002-02-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7467535B2 (en) | Stamping machine | |
JP2011143432A (ja) | 打刻装置 | |
EP1557244A3 (en) | A machine tool provided with a manipulator device | |
DE60311916D1 (de) | Laserschneidgerät mit zwei Y-Achsantrieben | |
US20030221470A1 (en) | Apparatus for writing in metal | |
JP2006123087A (ja) | 表面加工機 | |
KR20130129359A (ko) | 실장장치의 평행도 조정방법 및 평행도 조정장치 | |
JP4157261B2 (ja) | 打刻機 | |
DE69202003D1 (de) | Feinstbearbeitungsmaschine mit pneumatischer Kraftsteuerung des Werkzeuges. | |
JP2001239795A (ja) | 打刻方法及びその装置 | |
JP3013860U (ja) | 薄板部品の加工機械 | |
JP2001205989A (ja) | 打刻装置および打刻方法 | |
JP5781297B2 (ja) | 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 | |
JP2002046394A (ja) | 打刻機および打刻機の打刻方法 | |
JPS6369700A (ja) | 加圧力調整機構つき彫刻器 | |
JP5792471B2 (ja) | 加工ヘッドの駆動制御方法、加工ヘッドの駆動制御装置、プログラムおよびコンピューター読み取り可能な記録媒体ならびに加工機 | |
JP2008036680A (ja) | 打刻装置、同打刻装置に適用される打刻用コンピュータプログラム、および所望する画像が点状の加工痕の集合によって形成された加工物の製造方法 | |
KR102421712B1 (ko) | 귀금속 무늬 가공 장치 | |
JP3013548B2 (ja) | 始点と終点の文字質を改善するマーキング方法 | |
JP2004009249A (ja) | 旋削加工装置 | |
JPS6215011A (ja) | 放電加工装置 | |
JPH0513800B2 (ja) | ||
JPH09267298A (ja) | プリント基板押さえ装置 | |
JPS6023955B2 (ja) | 高出力工業用ロボットの反力受装置 | |
US852189A (en) | Machine for ornamenting dials. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070911 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071108 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080701 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080711 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110718 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |