JP4392158B2 - Stamping device - Google Patents

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JP4392158B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワーク、特に、自動車用内燃機関を構成するシリンダブロックに所定の文字を刻印するための打刻装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
シリンダブロックには、一般的に、自動車用内燃機関として組み立てる前工程で管理番号が刻印される。この刻印は、打刻装置にて遂行される。
【0003】
この種の打刻装置としては、例えば、特公昭63−61184号公報に記載されたものが挙げられる。この打刻装置における打刻機構は、刻印ヘッドと、該刻印ヘッドを刻印方向に沿って変位させる可動台と、該刻印ヘッドを回転動作させる回動モータと、該刻印ヘッドに設置された複数個の刻印子と、該刻印子をシリンダブロック側に指向して変位させるための打刻シリンダおよび該打刻シリンダのピストンロッドに取り付けられた打刻ハンマとを有する。
【0004】
この打刻装置では、まず、ローラコンベアにて搬送されたシリンダブロックがリフタの作用下に上昇する。この状態で、打刻シリンダのピストンロッドが変位することに追従して打刻ハンマが変位し、その結果、刻印子も変位して最終的にシリンダブロックに当接する。この当接の際、刻印子の文字に対応する文字がシリンダブロックに刻印される。
【0005】
1番目の文字が上記のようにして刻印された後、ボールスクリューの作用下に前記可動台が所定の距離だけ移動する。次いで、上記の動作が再度遂行されることにより、2番目の文字がシリンダブロックに刻印される。なお、2番目の文字が1番目の文字と異なる場合、前記回動モータにて刻印ヘッドを回転させることによって、別の刻印子が打刻ハンマに追従して変位するようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この打刻装置には、シリンダブロックを上昇させるためのリフタや、打刻機構を変位させるためのボールスクリューおよび可動板等を必要とするので、装置構成が複雑となってしまうという不具合がある。しかも、このことに伴って部品点数が増加するため、設備投資が高騰してしまう。
【0007】
また、この打刻装置では、進行方向に対するシリンダブロックの角度やローラコンベア上の載置位置を常時同一とすることができないため、刻印箇所にバラツキが生じてしまう不具合があるとの指摘がなされている。
【0008】
さらに、シリンダブロックの種類が異なると、文字刻印後における打刻機構の変位量の設定を変更する等の煩雑な作業が必要である。この作業頻度を少なくするため、通常、同一種のシリンダブロックに対して刻印を施した後、別種のシリンダブロックに対して刻印を施すようにしている。
【0009】
加えて、ある種のシリンダブロックに対しては水平方向に刻印を施す一方で、別種のシリンダブロックに対しては縦方向に刻印を施す場合があるが、上記の打刻機構では、刻印を施すことができるのは一方向のみである。したがって、水平方向および縦方向のいずれにも刻印を施すことができるようにするためには、2個の打刻機構を設置する必要がある。
【0010】
上記の不具合は、これ以外の打刻装置においても同様に顕在化している。
【0011】
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、構成が簡素であるので設備投資の高騰を招くことがなく、しかも、多種類のシリンダブロックに対してバラツキなく刻印を施すことが可能であるとともに、刻印方向を変更することも可能な打刻装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、位置決め用の穴部が形成されたシリンダブロックを把持する把持機構と、前記把持機構の把持部に把持された前記シリンダブロックを位置決めするためのX方向に突設するピンを含む位置決め用板と、前記ピンが前記穴部に挿入されることよって位置決めされた後の前記シリンダブロックに対してX方向に並ぶ文字列を刻印する打刻機構とを備える打刻装置であって、
前記把持機構は、前記把持部を直するX方向、Y方向及びZ方向に位置及び向きを変位させることが可能であり、
前記打刻機構は、刻印子が配列されてなる刻印子列を有する打刻ヘッドと、前記刻印子を変位させるための変位機構と、前記打刻ヘッドを回転動作させる回転付勢機構とを具備し、且つ位置固定され、
前記位置決め用板にX方向に進退自在に設置された可動板と、前記可動板が後退したことを感知するスイッチとを具備し、
前記シリンダブロックを把持した前記把持部を前記位置決め用板に近接させた後、該把持部をX方向に移動させて前記シリンダブロックを前記位置決め用板に当接させるとともに、前記把持部をY方向ないしZ方向に移動させることによって、前記シリンダブロックの前記穴部に前記ピンが嵌合するまで前記シリンダブロックを前記位置決め用板に摺接させ、
前記穴部に前記ピンが嵌合した際に前記シリンダブロックによって押圧された前記可動板が後退したことを前記スイッチが感知することで、前記シリンダブロックがYZ平面について位置決めされたと判断し、
前記把持部をX方向に変位させることによって、YZ平面について位置決めされた前記シリンダブロックを前記位置決め用板からX方向に移動させて前記打刻機構に近接させた後、前記変位機構にて前記刻印子を変位させることによって前記シリンダブロックに文字を刻印し、
前記把持部をX方向に変位させることに伴って前記シリンダブロックにおける次に刻印されるべき箇所を前記打刻機構に対向させる一方で、次に刻印すべき文字が刻設された刻印子を選定した後、前記変位機構にて該刻印子を変位させることによって前記シリンダブロックに文字を再度刻印することを特徴とする。
【0013】
すなわち、本発明によれば、把持機構およびピンによってシリンダブロックが位置決めされるので、打刻機構を変位させることなくシリンダブロックに対して刻印を施すことができる。この結果、打刻機構を変位させるための機構が不要となる。
【0014】
また、把持機構として、前後方向、水平方向および鉛直方向に変位可能な直交座標系変位型ロボットを把持部として有する汎用ロボットを採用することができるので、装置構成を簡素なものとすることができるとともに、打刻装置への設備投資が高騰することを抑制することもできる。
【0015】
しかも、シリンダブロックを位置決めした後に刻印を施すので、刻印位置にバラツキが生じることを回避することもできる。
【0016】
その上、把持部が前後方向に変位可能であるので、打刻時にシリンダブロックに対して刻印子が当接した際、把持部が後退することによって緩衝作用が営まれる。このため、緩衝機構を設ける必要がないので、打刻装置の構成が一層簡素になる。
【0020】
そして、打刻装置の刻印子列は、互いに同心円状に配列された第1刻印子列と第2刻印子列とを有することが好ましい。これにより、打刻機構ないし把持機構のいずれも動作させることなく、2段または2列の文字列を刻印することができる。
【0021】
ここで、打刻機構には、刻印を終了した打刻ハンマが打刻ヘッドと干渉しない位置にまで後退動作したことを検出する検出手段を設けることが好ましい。この場合、打刻ハンマを死点まで後退させなくとも打刻ヘッドを回転動作させ、次に刻印すべき文字が刻設された刻印子を打刻ハンマに対向させることができる。これにより刻印に要する時間が短くなるので、打刻作業を効率よく遂行することができる。
【0022】
なお、次に打刻する文字が、例えば、「1」等の面積が比較的小さい文字の場合、刻印子を死点まで後退させた後に前進させて刻印を施すと、変位機構の速度が過度に大きくなるために刻印深さが大きくなることがある。これを回避するため、前記変位機構は、刻印を終了した打刻ハンマを後退途中で停止させる停止機構を有することが好ましい。
【0023】
さらに、打刻装置は、シリンダブロックを前記把持機構が把持する位置まで搬入する搬入手段と、刻印が施されたシリンダブロックを搬出する搬出手段とを有するものであることが好ましい。この場合、シリンダブロックを容易に搬入および搬出することができるからである。
【0024】
さらにまた、前記シリンダブロックの打刻面を監視するための監視手段を打刻装置にさらに設けることにより、正確な文字の刻印が遂行されているか否かを判別することができる。
【0025】
そして、打刻装置は、前記シリンダブロックを支持する治具に貼付された情報シートに記載された前記シリンダブロックに刻印すべき文字の情報を、該シリンダブロックに文字が刻印された後に読み取る情報読取手段をさらに有することが好ましい。これにより、刻印されるべき文字と、シリンダブロックに実際に刻印された文字とが一致しているか否かを容易に判定することができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る打刻装置につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【0027】
本実施の形態に係る打刻装置の平面図を図1に、正面図を図2に、側面図を図3にそれぞれ示す。この打刻装置10は、搬入コンベア12と、該搬入コンベア12によって搬送されるシリンダブロック(ワーク)を把持するための把持ロボット14と、把持されたシリンダブロックを位置決めするための第1位置決め用板16および第2位置決め用板18と、該第1位置決め用板16または第2位置決め用板18の間に位置決めされた後に移送されたシリンダブロックに文字を刻印する打刻機構20と、把持ロボット14および打刻機構20の動作を制御する制御部22と、刻印が施されたシリンダブロックを搬出するローラコンベア24とを備える。
【0028】
搬入コンベア12のベルト上には、底板26(図2参照)と、該底板26から鉛直上方に指向して延在する4本の支柱28a〜28dとを有するワーク支持部材29が設置されている。一方、図4に示すように、直列型シリンダブロックW1の両側面には治具30、32がそれぞれ装着されており、各治具30、32における支柱28a〜28dに対応する位置には、穴部34a〜34dが設けられている。これら穴部34a〜34dには、前記支柱28a〜28dの先端部が挿入される。なお、治具30の外側面には爪用穴部36a、36bが設けられており、一方、治具32の外側面には爪用穴部36c、36dが設けられている。
【0029】
ここで、図4においては、シリンダボアが一直線上に配設されたいわゆる直列型シリンダブロックW1を図示しており、この場合、図4および該図4のV方向矢視図である図5に示すように、治具32における進行方向前端面の隅角部左上方には、切り欠きによって凹部38が設けられている。後述するように、打刻装置10は2個の近接スイッチ40、42(図3参照)を備えており、搬入コンベア12による直列型シリンダブロックW1の搬送が終了した際、治具32の進行方向前端面が近接スイッチ40に検知される一方で、凹部38の底面が近接スイッチ42に検知される。
【0030】
なお、例えば、シリンダボアが対称的に配置されるとともに所定の角度で傾斜したいわゆるV型シリンダブロックW2に対して刻印を施す場合、図6に示すように、治具32に代替して治具44を装着すればよい。この治具44の進行方向前端面の隅角部左下方には凹部46が設けられており、したがって、このV型シリンダブロックW2の搬送が終了した際には、治具44の進行方向前端面が近接スイッチ42に検知される一方で、凹部46の底面が近接スイッチ40に検知される。
【0031】
上記とは別種の直列型シリンダブロックW3に刻印を施す場合、例えば、図7に示すように、進行方向前端面の隅角部左方が上下とも切り欠かれて凹部48が設けられた治具50を装着するようにすればよい。この場合、近接スイッチ40、42によって凹部48の底面が検知される。また、上記2種とは別種の直列型シリンダブロックW4に刻印を施す場合、図8に示すように、進行方向前端面に凹部が存在しない治具52を装着するようにしてもよい。
【0032】
以上から諒解されるように、本実施の形態に係る打刻装置10においては、進行方向前端面の形状が互いに異なる治具30、32、44、50、52を装着して近接スイッチ40、42に検知されるパターンを相違させることにより、シリンダブロックの種類が異なることを認識させることができる。
【0033】
なお、治具30の外側面には、図9に示すように、シリンダブロックに刻印すべき文字の情報がバーコードBとして記載された情報シート54が貼付されている。
【0034】
第1位置決め用板16および第2位置決め用板18は、基台56に立設された第1ゲート型フレーム58および第2ゲート型フレーム60にそれぞれ支持されている図1および図2に示すように、第1ゲート型フレーム58は、2本の支柱部62a、64aと、これら支柱部62a、64aに橋架された支持板66aとを有し、第1位置決め用板16は支持板66aの図2における上方右側面に固定されている。
【0035】
ここで、第1位置決め用板16の正面図を図10に示すとともに、該図10のXI−XI線矢視断面図を図11に示す。図10から諒解されるように、第1位置決め用板16には、第1〜第4ピン68a〜68dが埋設されており、第1位置決め用板16にシリンダブロックが当接していない場合、これら第1〜第4ピン68a〜68dの各頭部は、第1位置決め用板16の当接面から突出している。各頭部は、第1位置決め用板16の当接面にシリンダブロックが当接した際、図示しないコイルスプリングが圧縮されることによって下降し、当接面からシリンダブロックが離間した際、前記コイルスプリングが伸張することによって元の位置に復帰する。
【0036】
後述するように、第1ピン68aおよび第3ピン68cは、第1位置決め用板16に直列型シリンダブロックW1が当接し、かつ該直列型シリンダブロックW1に設けられた穴部H1、H2の位置と合致した際に元の位置に復帰して、該穴部H1、H2に嵌合する(図10参照)。一方、第2ピン68bおよび第4ピン68dは、V型シリンダブロックW2が当接し、かつV型シリンダブロックW2の穴部H3、H4の位置と合致した際にのみ突出して、該穴部H3、H4に嵌合する。換言すれば、第1〜第4ピン68a〜68dは、第1位置決め用板16の当接面に当接するシリンダブロックの種類に対応して突出する。
【0037】
また、図11に示すように、第1位置決め用板16の当接面には、可動板70aが設置されている。この可動板70aにおける背面(当接面と反対面)には、第1ガイドピン72aおよび第2ガイドピン74aが設置されており、これら第1ガイドピン72aおよび第2ガイドピン74aを構成する各ロッド76a、78aにおける頭部先端面は、可動板の当接面と面一に設定されている。
【0038】
第1ガイドピン72aのロッド76aの後端部には、つば形状のスイッチ部材80aが装着されている。このスイッチ部材80aは、ロッド7aが後退して後端側の死点に到達する際、センサ82aのスイッチ84aを押圧する。なお、センサ82aは、第1位置決め用板16の背面に取り付けられた支持板86aに固定されている。
【0039】
そして、第1ガイドピン72aと第2ガイドピン74aとの間には、スプリングプランジャ88aが配設されており、該スプリングプランジャ88aを構成する可動ピン90aの先端部は、可動板70aの背面を押圧している。シリンダブロックが当接しない場合、可動板70aの当接面は、この押圧によって第1位置決め用板16の当接面よりも若干突出する。
【0040】
可動板70aの当接面にシリンダブロックが当接した際、スプリングプランジャ88aの可動ピン90aと、第1ガイドピン72aおよび第2ガイドピン74aの各ロッド76a、78aが後退することに伴って、可動板70aは、第1位置決め用板16に設けられた段部92aに埋入される。
【0041】
第2ゲート型フレーム60も第1ゲート型フレーム58と同様に構成されており、したがって、第2ゲート型フレーム60における第1ゲート型フレーム58と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、かつ添字aに代替してbを添え、詳細な説明を省略する。なお、第2位置決め用板18は、支持板66bの図2における上方左側面において、第1位置決め用板16と互いに対向する位置に設置されている。
【0042】
一方、第2位置決め用板18には、正面図である図12および該図12のXIII−XIII線矢視断面図である図13に示すように、第5〜第8ピン68e〜68hが埋設されている。これら第5〜第8ピン68e〜68hの各頭部は、第1〜第4ピン68a〜68dと同様、第2位置決め用板18にシリンダブロックが当接していない場合、第2位置決め用板18の当接面から突出しており、シリンダブロックが当接した際、図示しないコイルスプリングが圧縮されることによって下降する。勿論、当接面からシリンダブロックが離間したときは、前記コイルスプリングが伸張することによって元の位置に復帰する。
【0043】
第5ピン68eおよび第8ピン68hは、第2位置決め用板18に前記直列型シリンダブロックW1とは別種類(別形状)の直列型シリンダブロックW3が当接し、かつ該直列型シリンダブロックW3の穴部H5、H6の位置と合致した際にのみ突出して、これら穴部H5、H6に嵌合する(図12参照)。一方、第6ピン68fおよび第7ピン68gは、前記2種の直列型シリンダブロックW1、W3とはまた別種類(別形状)の直列型シリンダブロックW4が当接した際にのみ突出して、この直列型シリンダブロックの穴部H7、H8に嵌合する。すなわち、第5〜第8ピン68e〜68hも、第2位置決め用板18の当接面に当接するシリンダブロックの種類に対応して突出する。
【0044】
このように、第1位置決め用板16では、第1〜第4ピン68a〜68dにて2種類のシリンダブロックW1、W2を位置決めすることができ、一方、第2位置決め用板18では、第5〜第8ピン68e〜68hにて2種類のシリンダブロックW3、W4を位置決めすることができる。すなわち、本実施の形態に係る打刻装置10においては、第1〜第8ピン68a〜68hによって4種類のシリンダブロックW1〜W4を位置決めすることができる。勿論、上記したように、シリンダブロックの種類に対応して、治具32、44、50、52のいずれかが装着される。
【0045】
第2位置決め用板18においても、第1位置決め用板16と同様に、可動板70b(図13参照)、第1ガイドピン72b、第2ガイドピン74b、スプリングプランジャ88bが設置されている。これらの構成および作用は、第1位置決め用板16における可動板70a、第1ガイドピン72a、第2ガイドピン74a、スプリングプランジャ88aと同一であり、詳細な説明は省略する。スイッチ部材80b、センサ82bについても同様である。
【0046】
打刻機構20は、搬入コンベア12を挟んで把持ロボット14と略対向する位置に立設された固定台94に位置決め固定されている(図1および図2参照)。この固定台94は、基台56から鉛直上方に延在する脚部96a、96bと、該脚部96a、96b同士に橋架された固定板98とを有し、打刻機構20は固定板98に取り付けられている。なお、脚部96a、96bと、第1ゲート型フレーム58の支柱部64aおよび第2ゲート型フレーム60の支柱部64bとは、強化用フレーム100a、100bにてそれぞれ連結されている。
【0047】
ここで、打刻機構20の概略正面図を図14に示すとともに、概略断面を図15に示す。この打刻機構20は、互いに同心円状に配列された第1刻印子列102および第2刻印子列104を有する打刻ヘッド106と、内周側刻印子108または外周側刻印子110をシリンダブロック側に指向して変位させるための第1インパクトシリンダ112および第2インパクトシリンダ114と、打刻ヘッド106を回転動作させるためのサーボモータ116と、これら打刻ヘッド106、第1インパクトシリンダ112、第2インパクトシリンダ114およびサーボモータ116を支持するための支持用本体部118とを備える。
【0048】
このうち、打刻ヘッド106における凹部119の底面には、近接スイッチ120がナット121によって固定されている。この近接スイッチ120が、支持用本体部118に設置された近接スイッチ122と対向した際、前記制御部22(図1参照)は、「打刻ヘッド106は原点位置である」と認識する。
【0049】
また、打刻ヘッド106には、第1刻印子列102を構成する内周側刻印子108を挿入するための内周側貫通孔124(図1参照)と、第2刻印子列104を構成する外周側刻印子110を挿入するための外周側貫通孔126とが設けられている。なお、内周側貫通孔124は、外周側貫通孔126同士の間に位置するように配設されており、このため、内周側刻印子108は、外周側刻印子110同士の間に位置する。
【0050】
外周側刻印子110は、第1インパクトシリンダ112または第2インパクトシリンダ114に臨む端面が湾曲した大径部128と、打刻ヘッド106から突出した端面に所定の文字が刻設された小径部130とを有し、このうち、大径部128の先端面には、外周側刻印子110の小径部130を囲繞するコイルスプリング132の一端部が着座している。なお、該コイルスプリング132の他端部は、外周側貫通孔126内に設けられた段部134に当接している。
【0051】
以上の構成は、内周側貫通孔124および内周側刻印子108に関しても同様であり、したがって、上記の構成要素とは同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。
【0052】
外周側刻印子110または内周側刻印子108は、第1インパクトシリンダ112または第2インパクトシリンダ114のいずれかによって変位される。例えば、第1インパクトシリンダ112は、該第1インパクトシリンダ112を構成するロッド136a、連結ロッド138aおよび図16に示す打刻ハンマ140aを介して、外周側刻印子110または内周側刻印子108を押圧する。
【0053】
まず、前記ロッド136aの先端部にはねじ部142aが設けられており、該ねじ部142aは、連結ロッド138aの後端部に設けられたねじ穴144aに螺合されている。また、連結ロッド138aにはねじ穴145aが設けられており、該ねじ穴145aに螺合されたねじ146aに押圧されることによって、ロッド136aの連結ロッド138aからの抜け止めがなされている。
【0054】
連結ロッド138aの先端部における側周壁部には、環状溝147aが設けられている。一方、打刻ハンマ140aを構成する本体部材148aは、平板状の幅広部150aと、テーパ状に傾斜した傾斜部151aと、略直方体形状の押圧用先端部152aとを有し、このうち、幅広部150aには、2個の爪部154a、154aを有する凹部155aが設けられている。連結ロッド138aは、該連結ロッド138aの先端部が凹部155aに嵌合されるとともに、爪部154a、154aが環状溝147aに嵌合することによって、打刻ハンマ140aに連結されている。
【0055】
本体部材148aの押圧用先端部152aは、第1インパクトシリンダ112のロッド136aが前進した際、図17および図18に示すように、外周側刻印子110または内周側刻印子108のいずれかに当接してこれらを押圧する。なお、押圧用先端部152aの厚みtは、外周側刻印子110および内周側刻印子108の直径に比してやや小さく、このため、押圧用先端部152aが外周側刻印子110および内周側刻印子108の双方に同時に当接することはない。
【0056】
打刻ハンマ140aは、前記本体部材148aの他、図16における上方に近接ドグ部156aが突出形成されたドグ部材158aを有する。このドグ部材158aは、ねじ159、159によって本体部材148aに連結されている。
【0057】
ここで、支持用本体部118(図15参照)において、打刻ハンマ140aが摺動する摺動孔内には、近接スイッチ160a、162a、164aが設置されたカバー部材166aが装着されている。打刻ハンマ140aが前進した際、前記近接ドグ部156aは、これら近接スイッチ164a、162a、160aの順でその設置箇所を通過する。
【0058】
第2インパクトシリンダ114の構成は、第1インパクトシリンダ112と同一である。したがって、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、かつ添字aに代替してbを添え、詳細な説明を省略する。
【0059】
中空体である支持用本体部118の略中心部には、回転軸168が挿入されている。該回転軸168の先端部にはキャップ部材170が連結されており、該キャップ部材170の大径部172は、前記打刻ヘッド106における凹部174の底面の一部に積層されている。さらに、キャップ部材170から突出したねじ部176には、スペーサ178およびナット179が螺合されることにより、回転軸168の打刻ヘッド106からの抜け止めがなされている。なお、スペーサ178の端面はキャップ部材170に設けられた凹部の底面に着座しており、かつナット179の端面は、スペーサ178およびキャップ部材170の大径部172の表面に着座している。
【0060】
回転軸168の後端部外周には、歯車180が嵌合されている。この歯車180は、前記サーボモータ116の駆動軸182に嵌合された歯車184と互いに噛合している。すなわち、打刻ヘッド106は、サーボモータ116の駆動軸182が前記制御部22の制御作用下に回転付勢されることに追従して回転動作する。
【0061】
そして、打刻機構20の近傍上方には、図示しないフレームに支持された第1モニタカメラ185が配置されている(図3参照)。
【0062】
把持ロボット14(図3参照)は、基台186に設置された回動自在なロボット本体部187と、該ロボット本体部187との連結部を支点として回動する第1アーム部188と、該第1アーム部188との連結部を支点として回動する第2アーム部190と、該第2アーム部190との連結部を支点として旋回動作可能であるクランプ部192とを有し、該クランプ部192は、把持ロボット14の制御作用下に図2および図3におけるX軸(水平左右方向)、Y軸(前後方向)およびZ軸方向(鉛直上下方向)に変位される。このような把持ロボット14は、汎用品として入手可能である。
【0063】
クランプ部192は、同期して互いに接近または離間する2枚のクランプ板194、196を有し、各クランプ板194、196の内壁には、2本の把持用爪部198a、198bが設けられている。なお、一方のクランプ板194の把持用爪部198a、198bは、他方のクランプ板196の把持用爪部198a、198bに対向して延在している。
【0064】
治具30、32、44、50、52(図4〜図8参照)の進行方向前端面に凹部38、46、48のいずれかが設けられているか否かを検知する前記近接スイッチ40、42は、搬入コンベア12の脚部200に設置されて屈曲部を有する屈曲固定具202の先端部に位置決めされている(図3参照)。なお、この先端部において、近接スイッチ40は下側、近接スイッチ42は上側に互いに縦方向に並列されている。
【0065】
ローラコンベア24(図2および図3参照)は、図示しないモータの制御下に互いに同期して回転動作する複数個のローラ204を有し、該ローラ204上には、パレット206が載置されている。このパレット206は、支持用基台208と、底板210と、該底板210に立設された載置用架台212とを有する(図3参照)。
【0066】
におけるローラコンベア24の右方には、図示しない架台に支持された第2モニタカメラ214が配置されている。この第2モニタカメラ214は、治具32に貼付される前記情報シート54に記載されたバーコードBを読み取るためのものである。
【0067】
以上の構成において、搬入コンベア12、近接スイッチ40、42、160a、162a、164a、160b、162b、164b、把持ロボット14、サーボモータ116、第1インパクトシリンダ112、第2インパクトシリンダ114、ローラコンベア24は、図示しないリード線にて前記制御部22に電気的に接続されている。
【0068】
本実施の形態に係る打刻装置10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果につき説明する。
【0069】
上記したような構成の打刻装置10にて直列型シリンダブロックW1に刻印を施す場合、まず、該直列シリンダブロックW1に治具30、32(図4参照)を装着し、該治具30、32の穴部34a〜34dにワーク支持部材29の支柱28a〜28dを挿入する。
【0070】
次に、搬入コンベア12を付勢することにより、第1ゲート型フレーム58と第2ゲート型フレーム60との間に直列型シリンダブロックW1をワーク支持部材29ごと移送する。搬入コンベア12のベルトが所定の距離移動した際、制御部22は、リード線を介して搬入コンベア12へ制御信号を送り、ベルトを停止させる。これにより、直列型シリンダブロックW1の移送が終了する。
【0071】
直列型シリンダブロックW1の搬入が終了した際、治具32が近接スイッチ40、42に接近することに伴い、該治具32の進行方向前端面が近接スイッチ40によって検知されるとともに、凹部38が近接スイッチ42によって検知される。近接スイッチ40、42による前記の検知結果を受け、制御部22は、「移送されたシリンダブロックは、治具32が装着された直列型シリンダブロックW1である」と認識する。
【0072】
次に、制御部22は、把持ロボット14に対し、「シリンダブロックを把持する」との命令信号を発する。この命令信号を受けた把持ロボット14は、クランプ部192の2枚のクランプ板194、196の間に直列型シリンダブロックW1の進行方向側面部が所定の距離だけ離間して介在されるように、ロボット本体部187、第1アーム部188、第2アーム部190およびクランプ部192を回動ないし旋回させる。
【0073】
クランプ板194、196が直列型シリンダブロックW1の進行方向側面部に配置された後、制御部22は、「クランプ板194、196を互いに同期させてシリンダブロック側へ変位させる」との命令信号を発する。クランプ板194、196の間隔が狭くなると、治具30、32の爪用穴部36a〜36dにクランプ板194、196の把持用爪部198a、198bが嵌合され、これにより直列型シリンダブロックW1がクランプ板194、196に把持されるに至る。
【0074】
次に、制御部22は、「シリンダブロックを上昇させて、第1位置決め用板16と第2位置決め用板18との間に移送する」との命令信号を発する。この命令信号を受けた把持ロボット14は、第1アーム部188、第2アーム部190およびクランプ部192を回動ないし旋回させることによって直列型シリンダブロックW1を上昇させ、該直列型シリンダブロックW1を第1位置決め用板16と第2位置決め用板18との間に配置させる。
【0075】
この状態で、クランプ部192は、直列型シリンダブロックW1の進行方向後端面が第1位置決め用板16の当接面に当接するまで図2および図3に示すX軸に沿って水平方向に移動する。直列型シリンダブロックW1が当接することにより、第1位置決め用板16の第1〜第4ピン68a〜68dの各頭部が下降する。
【0076】
次いで、制御部22の制御作用下にY軸方向ないしZ軸方向に沿ってクランプ部192を移動させ、これにより直列型シリンダブロックW1の進行方向後端面を第1位置決め用板16の当接面に摺接させる。この摺接の際に、第1ピン68aおよび第3ピン68cの位置と、直列型シリンダブロックW1の進行方向後端面に予め設けられた穴部H1、H2との位置が合致すると、第1ピン68aおよび第3ピン68cの各頭部は、図示しない前記コイルスプリングが伸張することによって元の位置に復帰する。すなわち、第1ピン68aおよび第3ピン68cの各頭部が直列型シリンダブロックW1の前記穴部H1、H2に嵌合し(図10参照)、これにより直列型シリンダブロックW1が第1位置決め用板16に位置決めされるとともに、刻印されるべき箇所が打刻機構20の打刻ヘッド106側に臨む。以上の動作は、直列型シリンダブロックW1が第2位置決め用板18から離間した状態で遂行される。
【0077】
この位置決めと同時に、第1位置決め用板16の可動板70aが直列型シリンダブロックW1から押圧される。この押圧に伴って第1ガイドピン72aおよび第2ガイドピン74aの各ロッド76a、78aが後退することにより、スイッチ部材80aがセンサ82aのスイッチ84aを押圧する。センサ82aは、スイッチ84aが押圧されたことを感知した後、「シリンダブロックの位置決め完了」との信号を制御部22に発する。
【0078】
この信号を受けた制御部22は、「シリンダブロックを打刻ヘッド106の位置まで水平に移動する」との命令信号を把持ロボット14に発する。この命令信号に従って把持ロボット14のクランプ部192が水平方向に変位することにより、直列型シリンダブロックW1における打刻すべき箇所が打刻ヘッド106と対向する。
【0079】
次に、制御部22は、サーボモータ116に「駆動軸182の回転付勢開始」との制御信号を送り、駆動軸182を回転付勢させることで回転軸168および打刻ヘッド106を回転動作させる。なお、この場合、打刻ヘッド106は、まず原点位置、具体的には、近接スイッチ120が近接スイッチ122と対向する位置となるように回転動作される。
【0080】
制御部22は、次に、最初に刻印する文字が刻設された外周側刻印子110が第1インパクトシリンダ112に連結された打刻ハンマ140aの押圧用先端部152aと対向する位置となるように打刻ヘッド106を回転動作させる。換言すれば、外周側刻印子110をインデックスする。
【0081】
この状態で、制御部22は、「第1インパクトシリンダ112のロッド136aを前進させる」との命令信号を発する。この命令信号に従ってロッド136aが前進すると、連結ロッド138aを介して打刻ハンマ140aが外周側刻印子110に指向して変位し、最終的に押圧用先端部152aが該外周側刻印子110の大径部128の後端面に当接した後、該後端面を押圧する(図17参照)。その結果、外周側刻印子110が直列型シリンダブロックW1に指向して前進動作し、該外周側刻印子110に刻設された文字が該直列型シリンダブロックW1に刻印される。なお、外周側刻印子110が直列型シリンダブロックW1に当接する際の衝撃は、クランプ部192がY軸方向に沿って後退動作することによって緩和される。すなわち、把持ロボット14は、緩衝機構を兼ねる。
【0082】
この際、大径部128と段部134とに押圧されることによって、コイルスプリング132が圧縮される。また、制御部22は、カバー部材166aに設置された近接スイッチ160aから、該近接スイッチ160aが連結ロッド138aの近接ドグ部156aを検知した信号を受けることで、打刻ハンマ140aが前進していることを感知する。
【0083】
直列型シリンダブロックW1に刻印が施された後、制御部22が発した「第1インパクトシリンダ112のロッド136aを後退させる」との命令信号を受けてロッド136aが後退すると、コイルスプリング132が伸張して大径部128を弾発付勢することに伴って、外周側刻印子110が後退する。これにより、外周側刻印子110が元の位置に復帰する。
【0084】
ここで、ロッド136aが後退することに伴って近接スイッチ160aが近接ドグ部156aを再び検知すると、制御部22は、「打刻ハンマ140aは、打刻ヘッド106に干渉しない位置にまで後退したので、打刻ヘッド106を回転させることが可能である」と認識する。そして、制御部22は、サーボモータ116に再び「駆動軸182の回転付勢開始」との制御信号を送り、駆動軸182を回転付勢させることで回転軸168および打刻ヘッド106を回転動作させ、次に打刻される内周側刻印子108をインデックスする。このように、打刻ハンマ140aが後退動作する途中でインデックスを行うことによって作業時間を短縮することができ、結局、刻印作業を効率よく遂行することができる。
【0085】
なお、ロッド136aを死点まで後退させた場合、次に刻印する文字が「1」などの面積が比較的小さいものであると、ロッド136aが前進する際の速度が過度に大きくなるため、刻印深さが大きくなってしまうことがある。このような事態を回避するため、本実施の形態においては、次に刻印する文字が比較的小面積のものである場合、近接スイッチ162aが打刻ハンマ140aの近接ドグ部156aを検知した時点でロッド136aの後退を終了させるようにしている。
【0086】
その後、上記と同様に、制御部22が発した「第1インパクトシリンダ112のロッド136aを前進させる」との命令信号に従ってロッド136aが前進すると、打刻ハンマ140aが内周側刻印子108を押圧し(図18参照)、最終的に、該内周側刻印子108に刻設された文字が直列型シリンダブロックW1に刻印される。なお、この文字は、上記の動作で外周側刻印子110によって刻印された文字の下方に位置する。
【0087】
上記したように近接スイッチ162aが打刻ハンマ140aの近接ドグ部156aを検知した時点でロッド136aの後退を終了させるようにした場合、ロッド136aが死点まで後退した場合に比して打刻ハンマ140aの最終速度が遅くなるので、該打刻ハンマ140aの内周側刻印子108に対する押圧力が小さくなる。このため、比較的小面積の文字を刻印する際の刻印深さが大きくなることを回避することができる。すなわち、この打刻装置10によれば、大面積の文字の刻印深さと小面積の文字の刻印深さとを略同一とすることができる。
【0088】
その後、制御部22が発した「第1インパクトシリンダ112のロッド136aを後退させる」との命令信号を受けてロッド136aが後退し、かつ内周側刻印子108が元の位置に復帰する。
【0089】
次に刻印する文字が比較的大面積のものであれば、ロッド136aを死点まで後退させるようにしてもよい。この場合、近接スイッチ164aが近接ドグ部156aを検知することによって、ロッド136aが死点まで後退したことが認識される。次に刻印する文字が比較的小面積のものであれば、上記と同様に、近接スイッチ162aが近接ドグ部156aを検知した時点でロッド136aの後退を停止させればよい。
【0090】
次に、制御部22は、「シリンダブロックを水平方向に変位させる」との命令信号を把持ロボット14に発する。把持ロボット14は、この命令信号に従って、クランプ部192をX軸方向に沿って僅かに水平移動させる。その結果、直列型シリンダブロックW1の次に打刻されるべき箇所が打刻ヘッド106に対向する。この動作と並行して、打刻機構20側では、次に刻印される文字が刻設された外周側刻印子110がインデックスされる。
【0091】
このように、本実施の形態においては、打刻機構20を変位させることなく刻印を順次施すことができる。すなわち、打刻機構20を変位させるための機構が不要であるので、装置構成を簡素なものとすることができる。
【0092】
その後、上記と同様に、制御部22が発した「第1インパクトシリンダ112のロッド136aを前進させる」との命令信号に従って、ロッド136aが前進する。これに追従して外周側刻印子110が直列型シリンダブロックW1に指向して前進動作し、その結果、該外周側刻印子110に刻設された文字が、1番目に刻印された文字の横に刻印される。次に、制御部22が発した「第1インパクトシリンダ112のロッド136aを後退させる」との命令信号を受けてロッド136aが後退し、かつ外周側刻印子110が元の位置に復帰する。
【0093】
以上の動作が繰り返し遂行されることにより、直列型シリンダブロックW1の水平方向に2段の文字列が刻印される。なお、文字が正確に刻印されているか否かは、第1モニタカメラ185を介して作業者によって監視される。
【0094】
上記から諒解されるように、本実施の形態に係る打刻装置10では、第1位置決め用板16にて一旦位置決めされた直列型シリンダブロックW1に対して刻印が施される。このため、同一種の直列型シリンダブロックW1であれば、同一箇所に刻印を施すことができる。しかも、打刻機構20を変位させることなく2段の刻印を施すことが可能である。
【0095】
また、打刻機構20を変位させるための変位機構が不要であり、かつ把持ロボット14としては市販の汎用ロボットを採用すればよいので、打刻装置10の構成を簡素なものとすることができる。しかも、比較的安価な汎用ロボットを採用することにより、打刻装置10への設備投資が高騰することを抑制することもできる。
【0096】
刻印が施された直列型シリンダヘッドW1は、把持ロボット14のロボット本体部187が旋回することに伴い、ローラコンベア24に載置されたパレット206の載置用架台212に載置されて搬出される。この際、作業者は、バーコードBの値と刻印された文字とが同一であるか否かを、第2モニタカメラ214にて監視する。
【0097】
V型シリンダブロックW2(図10参照)に対して刻印を施す場合、上記と略同様の動作が営まれる。この場合、V型シリンダブロックW2の側面部には治具30、44(図6参照)が装着される。そして、V型シリンダブロックW2の搬入が終了した際、治具44が近接スイッチ40、42(図3参照)に接近することに伴い、該治具44の進行方向前端面が近接スイッチ42に検知される一方で、凹部46の底面が近接スイッチ40に検知される。この検知結果を受け、制御部22は、「搬入されたシリンダブロックは、治具30、44が装着されたV型シリンダブロックW2である」と認識する。
【0098】
そして、第1位置決め用板16の当接面には、把持ロボット14のクランプ部192に把持されたV型シリンダブロックW2の側面部が摺接される。この場合、V型シリンダブロックW2の側面部の穴部H3、H4に第2ピン68bおよび第4ピン68dがそれぞれ嵌合することにより、該V型シリンダブロックW2の位置決めがなされる。
【0099】
以下、上記と同様に、V型シリンダブロックW2が打刻ヘッド106と対向するように水平方向に移動された後、該V型シリンダブロックW2に対して刻印が施される。
【0100】
次に、前記直列型シリンダブロックW1とは別種類の直列型シリンダブロックW3(図12参照)に対して刻印を施す場合を例として説明する。
【0101】
この場合、直列型シリンダブロックW3は、治具30、50(図7参照)が装着された状態で搬入コンベア12上のワーク支持部材29によって搬送される。搬送が終了した際、近接スイッチ40、42によって治具50の凹部48の底面が検知されると、制御部22は、この検知結果を受け、「搬入されたシリンダブロックは、治具30、50が装着された直列型シリンダブロックW3である」と認識する。
【0102】
この直列型シリンダブロックW3は、把持ロボット14の作用下に、第1位置決め用板16と第2位置決め用板18との間に治具30、50ごと上昇され、次いで、クランプ部192がX軸方向(水平方向)に移動することによって、第2位置決め用板18の当接面に当接する。その後、該クランプ部192がY軸方向(前後方向)およびZ軸方向(鉛直上下方向)に移動することに伴い、直列型シリンダブロックW3が当接面上を摺接する。
【0103】
直列型シリンダブロックW3が当接することにより下降した第5〜第8ピン68e〜68hの各頭部のうち、第5ピン68eおよび第8ピン68hの頭部は、直列型シリンダブロックW3の側面に設けられた穴部H5、H6の位置と合致した際、図示しない前記コイルスプリングが伸張することによって元の位置に復帰して穴部H5、H6に嵌合する。これにより、直列型シリンダブロックW3が第2位置決め用板18に位置決めされるとともに、刻印されるべき箇所が打刻機構20の打刻ヘッド106側に臨む。
【0104】
また、この位置決めと同時に、第2位置決め用板18の可動板70bが直列型シリンダブロックW3から押圧される。この押圧に伴って第1ガイドピン72bおよび第2ガイドピン74bの各ロッド76b、78bが後退することにより、スイッチ部材80bがセンサ82bのスイッチ84bを押圧する。センサ82bは、スイッチ84bが押圧されたことを感知した後、「シリンダブロックの位置決め完了」との信号を制御部22に発する。
【0105】
この信号を受けた制御部22は、「シリンダブロックを打刻ヘッド106の位置まで水平に移動する」との命令信号を把持ロボット14に発する。この命令信号に従って把持ロボット14のクランプ部192がY軸方向に沿って前進動作することにより、直列型シリンダブロックW3における打刻すべき箇所が打刻ヘッド106と対向する。
【0106】
次に、制御部22は、直列型シリンダブロックW1に刻印を施したときと同様に、サーボモータ116の駆動軸182を回転付勢させることで回転軸168および打刻ヘッド106を回転動作させ、打刻ヘッド106を原点位置とする。
【0107】
そして、制御部22の制御作用下に、最初に刻印する文字が刻設された外周側刻印子が第2インパクトシリンダ114に連結された打刻ハンマ140bの押圧用先端部152aと対向する位置となるように、該外周側刻印子110をインデックスする。
【0108】
この状態で、制御部22は、「第2インパクトシリンダ114のロッド136bを前進させる」との命令信号を発する。この命令信号に従って第2インパクトシリンダ114のロッド136bが前進すると、上記と同様に、連結ロッド138bを介して打刻ハンマ140bが外周側刻印子110に指向して変位し、最終的に平板状先端部158bが該外周側刻印子110の大径部128の後端面に当接した後、該後端面を押圧する。その結果、外周側刻印子110が直列型シリンダブロックW3に指向して前進動作し、該外周側刻印子110に刻設された文字が直列型シリンダブロックW3に刻印される。この際、大径部128と段部134とに押圧されることによって、コイルスプリング132が圧縮される。また、制御部22は、カバー部材166bに設置された近接スイッチ160bから、該近接スイッチ160bが連結ロッド138bの近接ドグ部156bを検知した信号を受けることで、打刻ハンマ140bが前進していることを感知する。
【0109】
直列型シリンダブロックW3に刻印が施された後、制御部22が発した「第2インパクトシリンダ114のロッド136bを後退させる」との命令信号を受けてロッド136bが後退すると、コイルスプリング132が伸張して大径部128を弾発付勢することに伴って、外周側刻印子110が後退する。これにより、外周側刻印子110が元の位置に復帰する。
【0110】
この場合、ロッド136bが後退することに伴って近接スイッチ160bが近接ドグ部156bを再検知すると、制御部22は、「打刻ハンマ140bは、打刻ヘッド106に干渉しない位置にまで後退したので、打刻ヘッド106を回転させることが可能である」と認識する。そして、制御部22は、サーボモータ116に再び「駆動軸182の回転付勢開始」との制御信号を送り、駆動軸182を回転付勢させることで回転軸168および打刻ヘッド106を回転動作させ、次に打刻される内周側刻印子108をインデックスする。このように、打刻ハンマ140bが後退動作する途中でインデックスを行うことによっても作業時間を短縮することができ、結局、刻印作業を効率よく遂行することができる。
【0111】
次に刻印する文字が「1」などの面積が比較的小さいものである場合、刻印深さを均一とするためには、第1インパクトシリンダ112によって刻印を施した場合と同様、近接スイッチ162bが打刻ハンマ140bの近接ドグ部156bを検知した時点でロッド136bの後退を終了させるようにすればよい。
【0112】
制御部22は、第2インパクトシリンダ114から「ロッド136bの後退完了」との信号を受けた後、サーボモータ116に再び「駆動軸182の回転付勢開始」との制御信号を送り、駆動軸182を回転付勢させることで回転軸168および打刻ヘッド106を回転動作させ、次に打刻される内周側刻印子108をインデックスする。
【0113】
次に、制御部22が発した「第2インパクトシリンダ114のロッド136bを前進させる」との命令信号に従って第2インパクトシリンダ114のロッド136bが前進すると、内周側刻印子108が直列型シリンダブロックW3に指向して前進動作し、該内周側刻印子108に刻設された文字が直列型シリンダブロックW3に刻印される。なお、この文字は、外周側刻印子110によって上記のようにして刻印された文字の横に段違いで位置する。その後、制御部22が発した「第2インパクトシリンダ114のロッド136bを後退させる」との命令信号を受けてロッド136bが後退し、かつ内周側刻印子108が元の位置に復帰する。
【0114】
次に刻印する文字が比較的大面積のものであれば、ロッド136bを死点まで後退させるようにしてもよい。この場合、近接スイッチ164bが近接ドグ部156bを検知することによってロッド136bが死点まで後退したことが認識される。次に刻印する文字が比較的小面積のものであれば、上記と同様に、近接スイッチ162bが近接ドグ部156bを検知した時点でロッド136bの後退を停止させればよい。
【0115】
次に、把持ロボット14は、制御部22が発した「シリンダブロックを鉛直下方に変位させる」との命令信号に従って、クランプ部192を僅かに下降させる。その結果、直列型シリンダブロックW3の次に打刻されるべき箇所が打刻ヘッド106に対向する。この動作と並行して、打刻機構20側では、次に刻印される文字が刻設された外周側刻印子110がインデックスされる。
【0116】
そして、制御部22が発した「第2インパクトシリンダ114のロッド136bを前進させる」との命令信号に従って、第2インパクトシリンダ114のロッド136bが前進する。これに追従して外周側刻印子110が直列型シリンダブロックW3に指向して前進動作し、その結果、該外周側刻印子110に刻設された文字が、1番目に刻印された文字の上に刻印される。その後、制御部22が発した「第2インパクトシリンダ114のロッド136bを後退させる」との命令信号を受けてロッド136bが後退し、かつ外周側刻印子110が元の位置に復帰する。
【0117】
以上の動作が繰り返し遂行されることにより、直列型シリンダブロックW3の縦方向に2列の文字列が刻印される。
【0118】
このように、この打刻装置10においては、シリンダブロックの種類に応じて打刻機構20を変位させる必要がない。このため、打刻機構20を変位させるための変位機構等が不要であるので、装置構成を簡素なものとすることができる。しかも、この打刻装置10では、必要に応じて、刻印方向を水平方向または縦方向のいずれかに変更することもできる。
【0119】
すなわち、本実施の形態に係る打刻装置10は、簡素な構成でありながらも複数種のシリンダブロックに刻印を施すことができ、しかも、刻印方向を変更することもできる。
【0120】
最後に、前記2種の直列型シリンダブロックW1、W3とは別種の直列型シリンダブロックW4(図12参照)に対して刻印を施す場合、該直列型シリンダブロックW4の側面部には、治具30、52(図8参照)が装着される。直列型シリンダブロックW4の搬入が終了した際、治具52が近接スイッチ40、42に接近することに伴い、該治具52の進行方向前端面が近接スイッチ40、42に検知される。この検知結果を受け、制御部22は、「搬入されたシリンダブロックは、治具30、52が装着された直列型シリンダブロックW4である」と認識する。
【0121】
以下、直列型シリンダブロックW1に対して刻印を施す場合と略同様の動作が営まれる。すなわち、この直列型シリンダブロックW4は、把持ロボット14の作用下に、第1位置決め用板16と第2位置決め用板18との間に治具30、52ごと上昇され、次いで、第2位置決め用板18の当接面に当接された後、該当接面上を摺接される。
【0122】
直列型シリンダブロックW4が当接することにより下降した第5〜第8ピン68e〜68hの各頭部のうち、第6ピン68fおよび第7ピン68gの頭部は、直列型シリンダブロックW4の側面に設けられた穴部H7、H8の位置と合致した際、図示しない前記コイルスプリングが伸張することによって元の位置に復帰して穴部H7、H8に嵌合する。これにより、直列型シリンダブロックW4が第2位置決め用板18に位置決めされるとともに、刻印されるべき箇所が打刻機構20の打刻ヘッド106側に臨む。
【0123】
同時に、第2位置決め用板18の可動板70bが直列型シリンダブロックから押圧されることに伴って第1ガイドピン72bおよび第2ガイドピン74bの各ロッド76b、78bが後退する。この際、センサ82bは、スイッチ部材80bがスイッチ84bを押圧したことを感知して、「シリンダブロックの位置決め完了」との信号を制御部22に発する。
【0124】
そして、制御部22は、「シリンダブロックを打刻ヘッド106の位置まで水平に移動する」との命令信号を把持ロボット14に発する。この命令信号に従って把持ロボット14のクランプ部192が水平方向に変位することにより、直列型シリンダブロックW4における刻印を施すべき箇所が打刻ヘッド106と対向する。
【0125】
次に、制御部22の制御作用下に打刻ヘッド106が原点位置まで回転動作された後、最初に刻印する文字が刻設された外周側刻印子110が第1インパクトシリンダ112に連結された打刻ハンマ140aの押圧用先端部152aと対向する位置となるように、該外周側刻印子110がインデックスされる。
【0126】
この状態で、制御部22が発した「第1インパクトシリンダ112のロッド136aを前進させる」との命令信号に従って第1インパクトシリンダ112のロッド136aが前進すると、上記と同様に、外周側刻印子110がシリンダブロックに指向して前進動作し、該外周側刻印子110に刻設された文字がシリンダブロックに刻印される。また、制御部22は、カバー部材166aに設置された近接スイッチ160aから、該近接スイッチ160aが連結ロッド138aの近接ドグ部156aを検知した信号を受けることで、「シリンダヘッドへの刻印完了」を感知する。
【0127】
打刻機構20は、以下、前記直列型シリンダブロックW1および前記V型シリンダブロックW2に対して刻印を施した場合と同様に動作し、直列型シリンダブロックW4に対して水平方向に2段の刻印を施す。
【0128】
このように、本実施の形態に係る打刻装置10は、4種類のシリンダブロックW1〜W4に対して、打刻機構20やその他の機構の位置を変位させることなく刻印を施すことができる。しかも、打刻機構20の位置が不変であるので、同一種のシリンダブロックに対しては、同位置に刻印を施すことができる。
【0129】
なお、本実施の形態に係る打刻装置10は、4種類のシリンダブロックW1〜W4に対応可能であるが、第1位置決め用板16または第2位置決め用板18に設置するピンの本数を増加することによってさらに多種のシリンダブロックに対応可能となることはいうまでもない。
【0130】
また、上記した実施の形態においては、4種類のシリンダブロックW1〜W4に刻印を施す場合を例示して説明したが、シリンダブロック以外のものをワークとしてもよいことは勿論である。
【0131】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る打刻装置によれば、把持機構に把持されたワークを位置決めした後、打刻機構を変位させることなく刻印を順次施すようにしている。このため、打刻機構を変位させるための機構が不要であるので、装置構成を簡素なものとすることができる。また、把持機構として汎用ロボットを採用することにより、打刻装置への設備投資が高騰することを抑制することもできる。
【0132】
しかも、この打刻装置においては、ワークが位置決めされた後に刻印が施されるので、刻印位置にバラツキが生じることを回避することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態に係る打刻装置の平面図である。
【図2】図1の打刻装置の正面図である。
【図3】図1の打刻装置の側面図である。
【図4】直列型シリンダブロックの両側面に、シリンダブロックの種類を判別するための治具が装着された状態を示す平面図である。
【図5】図4のV方向矢視図である。
【図6】シリンダブロックの種類を判別するための治具であって、かつ図4および図5に示されるものとは別形状の治具の要部拡大斜視図である。
【図7】シリンダブロックの種類を判別するための治具であって、かつ図4〜図6に示されるものとは別形状の治具の要部拡大斜視図である。
【図8】シリンダブロックの種類を判別するための治具であって、かつ図4〜図7に示されるものとは別形状の治具の要部拡大斜視図である。
【図9】シリンダブロックに刻印すべき文字の情報がバーコードとして記載された情報シートが治具に貼付された状態を示す平面図である。
【図10】第1位置決め用板(第1位置決め部材)の正面図である。
【図11】図10のXI−XI線矢視断面図である。
【図12】第2位置決め用板(第2位置決め部材)の正面図である。
【図13】図12のXIII−XIII線矢視断面図である。
【図14】打刻機構の概略正面図である。
【図15】図14の打刻機構の概略断面図である。
【図16】図15の打刻機構を構成する打刻ハンマの一部断面概略正面図である。
【図17】打刻ハンマの押圧用先端部が外周側刻印子を押圧している状態を示す概略正面図である。
【図18】打刻ハンマの押圧用先端部が内周側刻印子を押圧している状態を示す概略正面図である。
【符号の説明】
10…打刻装置 12…搬入コンベア
14…把持ロボット 16、18…位置決め用板
20…打刻機構 22…制御部
24…ローラコンベア 29…ワーク支持部材
30、32、44、50、52…治具 34a〜34d…穴部
36a〜36d…爪用穴部 38、46、48…凹部
40、42、120、122、160a、160b、162a、162b、164a、164b…近接スイッチ
54…情報シート 58、60…ゲート型フレーム
68a〜68h…第1〜第8ピン 70a、70b…可動板
82a、82b…センサ 84a、84b…スイッチ
102、104…刻印子列 106…打刻ヘッド
108、110…刻印子 112、114…インパクトシリンダ
116…サーボモータ 132…コイルスプリング
136a、136b…ロッド 138a、138b…連結ロッド
140a、140b…打刻ハンマ 152a、152b…押圧用先端部
156a、156b…近接ドグ部 166a、166b…カバー部材
168…回転軸 180、184…歯車
182…駆動軸 185、214…モニタカメラ
192…クランプ部 194、196…クランプ板
198a、198b…把持用爪部 204…ローラ
206…パレット B…バーコード
H1〜H8…穴部 W1〜W4…シリンダブロック
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a marking device for marking predetermined characters on a workpiece, in particular, a cylinder block constituting an automobile internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
A cylinder block is generally engraved with a management number in a pre-process for assembling an automobile internal combustion engine. This marking is performed by a stamping device.
[0003]
Examples of this type of stamping apparatus include those described in Japanese Patent Publication No. 63-61184. The stamping mechanism in this stamping apparatus includes a stamping head, a movable base for displacing the stamping head along the stamping direction, a rotation motor for rotating the stamping head, and a plurality of units installed on the stamping head. And a stamping cylinder for displacing the stamp toward the cylinder block and a stamping hammer attached to the piston rod of the stamping cylinder.
[0004]
In this engraving apparatus, first, the cylinder block conveyed by the roller conveyor is raised under the action of the lifter. In this state, the stamping hammer is displaced following the displacement of the piston rod of the stamping cylinder. As a result, the stamp is also displaced and finally comes into contact with the cylinder block. At the time of this contact, characters corresponding to the characters of the stamp are stamped on the cylinder block.
[0005]
After the first character is engraved as described above, the movable table moves by a predetermined distance under the action of the ball screw. Next, the above operation is performed again, whereby the second character is imprinted on the cylinder block. When the second character is different from the first character, the stamping head is rotated by the rotating motor so that another stamper is displaced following the stamping hammer.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, this stamping device has a lifter for lifting the cylinder block, mechanism A ball screw, a movable plate, and the like for displacing the device are required, which causes a problem that the device configuration becomes complicated. In addition, the number of parts increases with this, so that the capital investment increases.
[0007]
In addition, it has been pointed out that this engraving device has a problem that the engraved portion varies because the angle of the cylinder block with respect to the traveling direction and the mounting position on the roller conveyor cannot always be the same. Yes.
[0008]
Furthermore, if the type of cylinder block is different, a complicated operation such as changing the setting of the displacement amount of the stamping mechanism after character marking is required. In order to reduce the frequency of this operation, the same type of cylinder block is usually engraved, and then another type of cylinder block is engraved.
[0009]
In addition, while a certain type of cylinder block is engraved in the horizontal direction, another type of cylinder block may be engraved in the vertical direction. It can only be done in one direction. Therefore, in order to make it possible to mark both the horizontal direction and the vertical direction, it is necessary to install two stamping mechanisms.
[0010]
The above-mentioned defects are also apparent in other stamping apparatuses.
[0011]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and since the structure is simple, it does not cause a rise in capital investment, and it is possible to mark various types of cylinder blocks without variation. In addition, an object of the present invention is to provide a stamping device that can change the marking direction.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is provided with a positioning hole. Cylinder block A gripping mechanism that grips the gripping mechanism and the gripping mechanism gripped by the gripping portion of the gripping mechanism Cylinder block A positioning plate including a pin protruding in the X direction for positioning, and the pin after being positioned by being inserted into the hole Cylinder block A stamping device comprising a stamping mechanism for stamping character strings arranged in the X direction with respect to
The gripping mechanism directly moves the gripping part. Exchange It is possible to displace the position and direction in the X direction, Y direction and Z direction
The stamping mechanism comprises a stamping head having a stamp row in which stamps are arranged, a displacement mechanism for displacing the stamp, and a rotation urging mechanism for rotating the stamping head. And position fixing Definite And
A movable plate installed on the positioning plate so as to be movable back and forth in the X direction; and a switch for detecting that the movable plate has moved backward,
Above Cylinder block After the gripping part that grips the positioning plate is brought close to the positioning plate, the gripping part is moved in the X direction to Cylinder block By moving the gripping part in the Y direction or the Z direction, Cylinder block Until the pin is fitted into the hole of Cylinder block In sliding contact with the positioning plate,
When the pin is fitted in the hole, the Cylinder block When the switch senses that the movable plate pressed by is retracted, Cylinder block Is positioned with respect to the YZ plane,
By displacing the grip portion in the X direction, the positioning with respect to the YZ plane is performed. Cylinder block Is moved in the X direction from the positioning plate and brought close to the stamping mechanism, and then the stamp is displaced by the displacement mechanism. Cylinder block Engraved letters on
Along with displacing the grip portion in the X direction, Cylinder block By selecting a stamp having a character to be stamped next, and then displacing the stamp with the displacement mechanism Above Cylinder block Characters are marked again.
[0013]
That is, according to the present invention, the gripping mechanism and the pin Cylinder block Without positioning the stamping mechanism. Cylinder block Can be stamped. As a result A mechanism for displacing the stamping mechanism becomes unnecessary.
[0014]
Further, as the gripping mechanism, a general-purpose robot having a Cartesian coordinate system displacement type robot that can be displaced in the front-rear direction, the horizontal direction, and the vertical direction as a gripping unit can be adopted, so that the apparatus configuration can be simplified. At the same time, it is possible to suppress the increase in capital investment for the stamping device.
[0015]
Moreover, Cylinder block Since the marking is performed after positioning, it is possible to avoid variations in the marking position.
[0016]
In addition, since the gripping part can be displaced in the front-rear direction, Cylinder block When the stamp is in contact with the gripping member, the gripping portion is retracted to perform a buffering action. For this reason, since it is not necessary to provide a buffer mechanism, the structure of the stamping device is further simplified.
[0020]
And it is preferable that the stamp row | line | column of a marking apparatus has the 1st stamp row | line | column and 2nd stamp row | line | column which were mutually arrange | positioned concentrically. As a result, it is possible to engrave two or two character strings without operating either the marking mechanism or the gripping mechanism.
[0021]
Here, it is preferable that the stamping mechanism is provided with a detecting means for detecting that the stamping hammer which has finished the marking has moved backward to a position where it does not interfere with the stamping head. In this case, the stamping head can be rotated without moving the stamping hammer back to the dead point, and the stamp having the character to be stamped next can be made to face the stamping hammer. This shortens the time required for marking, so that the stamping operation can be performed efficiently.
[0022]
If the next character to be engraved is a character with a relatively small area such as “1”, for example, if the engraver is moved forward after being moved back to the dead point, the speed of the displacement mechanism becomes excessive. In some cases, the marking depth increases. In order to avoid this, it is preferable that the displacement mechanism has a stop mechanism that stops the stamping hammer that has finished marking in the middle of retreating.
[0023]
In addition, the stamping device Cylinder block And carrying means for carrying in to the position where the gripping mechanism grips, and engraved Cylinder block Unloading means for unloading Have It is preferable that in this case, Cylinder block This is because it can be easily carried in and out.
[0024]
Furthermore, said Cylinder block By further providing a monitoring device for monitoring the marking surface of the marking device, it is possible to determine whether or not accurate character marking has been performed.
[0025]
And the stamping device Cylinder block Described in the information sheet affixed to the jig supporting Cylinder block The character information to be imprinted on Cylinder block It is preferable to further have an information reading means for reading after the characters are imprinted on. This allows the characters to be engraved and Cylinder block It is possible to easily determine whether or not the characters that are actually engraved with each other match.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of an engraving apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0027]
FIG. 1 is a plan view of the engraving apparatus according to the present embodiment, FIG. 2 is a front view thereof, and FIG. 3 is a side view thereof. The engraving apparatus 10 includes a carry-in conveyor 12, a gripping robot 14 for gripping a cylinder block (work) conveyed by the carry-in conveyor 12, and a first positioning plate for positioning the gripped cylinder block. 16 and the second positioning plate 18, a stamping mechanism 20 for marking characters on the cylinder block transferred after being positioned between the first positioning plate 16 or the second positioning plate 18, and the gripping robot 14 And a controller 22 that controls the operation of the stamping mechanism 20 and a roller conveyor 24 that carries out the cylinder block with the markings.
[0028]
On the belt of the carry-in conveyor 12, a work support member 29 having a bottom plate 26 (see FIG. 2) and four support posts 28a to 28d extending vertically upward from the bottom plate 26 is installed. . On the other hand, as shown in FIG. 4, jigs 30 and 32 are mounted on both side surfaces of the in-line cylinder block W1, and holes corresponding to the columns 28a to 28d in the jigs 30 and 32 are provided with holes. Parts 34a to 34d are provided. The tip portions of the support columns 28a to 28d are inserted into the hole portions 34a to 34d. Note that claw holes 36 a and 36 b are provided on the outer surface of the jig 30, while claw holes 36 c and 36 d are provided on the outer surface of the jig 32.
[0029]
Here, FIG. 4 shows a so-called in-line cylinder block W1 in which cylinder bores are arranged in a straight line. In this case, FIG. 4 and FIG. 5 is a view taken in the direction of the arrow V in FIG. As described above, a recess 38 is formed by a notch on the upper left corner of the front end surface in the traveling direction of the jig 32. As will be described later, the engraving apparatus 10 includes two proximity switches 40 and 42 (see FIG. 3), and when the conveyance of the serial cylinder block W1 by the carry-in conveyor 12 is finished, the traveling direction of the jig 32 While the front end surface is detected by the proximity switch 40, the bottom surface of the recess 38 is detected by the proximity switch 42.
[0030]
For example, when the so-called V-shaped cylinder block W2 in which the cylinder bores are arranged symmetrically and inclined at a predetermined angle is engraved, as shown in FIG. You just have to wear. A concave portion 46 is provided in the lower left corner of the front end surface of the jig 44 in the direction of travel. Therefore, when the conveyance of the V-shaped cylinder block W2 is finished, the front end surface of the jig 44 in the direction of travel. Is detected by the proximity switch 42, while the bottom surface of the recess 46 is detected by the proximity switch 40.
[0031]
When marking in-line type cylinder block W3 different from the above, for example, as shown in FIG. 7, a jig provided with a recess 48 with the left corner of the front end surface in the advancing direction being cut out both vertically 50 may be attached. In this case, the proximity switches 40 and 42 detect the bottom surface of the recess 48. Further, in the case where the in-line type cylinder block W4 different from the above-mentioned two types is marked, as shown in FIG. 8, a jig 52 having no recess on the front end surface in the traveling direction may be mounted.
[0032]
As can be understood from the above, in the engraving apparatus 10 according to the present embodiment, the proximity switches 40, 42 are mounted by attaching jigs 30, 32, 44, 50, 52 having different shapes of the front end surfaces in the traveling direction. By making the patterns detected differently, it is possible to recognize that the types of cylinder blocks are different.
[0033]
As shown in FIG. 9, an information sheet 54 on which information on characters to be engraved on the cylinder block is written as a barcode B is attached to the outer surface of the jig 30.
[0034]
The first positioning plate 16 and the second positioning plate 18 are respectively supported by a first gate type frame 58 and a second gate type frame 60 that are erected on the base 56. . 1 and 2 Shown in As described above, the first gate-type frame 58 includes two support columns 62a and 64a and a support plate 66a bridged by the support columns 62a and 64a. The first positioning plate 16 is the support plate 66a. It is fixed to the upper right side surface in FIG.
[0035]
Here, a front view of the first positioning plate 16 is shown in FIG. 10, and a sectional view taken along line XI-XI in FIG. 10 is shown in FIG. As can be understood from FIG. 10, the first positioning plate 16 has first to fourth pins 68 a to 68 d embedded therein, and when the cylinder block is not in contact with the first positioning plate 16, The heads of the first to fourth pins 68 a to 68 d protrude from the contact surface of the first positioning plate 16. When the cylinder block comes into contact with the contact surface of the first positioning plate 16, each head part is lowered by compressing a coil spring (not shown), and when the cylinder block is separated from the contact surface, When the spring is extended, it returns to its original position.
[0036]
As will be described later, the first pin 68a and the third pin 68c are arranged such that the serial cylinder block W1 contacts the first positioning plate 16 and the positions of the holes H1 and H2 provided in the serial cylinder block W1. When it matches, it returns to the original position and fits into the holes H1 and H2 (see FIG. 10). On the other hand, the second pin 68b and the fourth pin 68d protrude only when the V-type cylinder block W2 comes into contact with the positions of the holes H3 and H4 of the V-type cylinder block W2, and the holes H3, Fit to H4. In other words, the first to fourth pins 68 a to 68 d protrude corresponding to the type of cylinder block that contacts the contact surface of the first positioning plate 16.
[0037]
Further, as shown in FIG. 11, a movable plate 70 a is installed on the contact surface of the first positioning plate 16. A first guide pin 72a and a second guide pin 74a are installed on the back surface (the surface opposite to the contact surface) of the movable plate 70a, and each of the first guide pin 72a and the second guide pin 74a is configured. The head end surfaces of the rods 76a and 78a are set flush with the contact surface of the movable plate.
[0038]
A collar-shaped switch member 80a is attached to the rear end of the rod 76a of the first guide pin 72a. The switch member 80a is formed by the rod 7 6 When a moves backward and reaches the dead point on the rear end side, the switch 84a of the sensor 82a is pressed. The sensor 82a is fixed to a support plate 86a attached to the back surface of the first positioning plate 16.
[0039]
A spring plunger 88a is disposed between the first guide pin 72a and the second guide pin 74a, and the tip of the movable pin 90a constituting the spring plunger 88a is located on the back surface of the movable plate 70a. Pressing. When the cylinder block does not contact, the contact surface of the movable plate 70a slightly protrudes from the contact surface of the first positioning plate 16 by this pressing.
[0040]
When the cylinder block comes into contact with the contact surface of the movable plate 70a, the movable pin 90a of the spring plunger 88a and the rods 76a and 78a of the first guide pin 72a and the second guide pin 74a are retracted. The movable plate 70 a is embedded in a step portion 92 a provided on the first positioning plate 16.
[0041]
The second gate type frame 60 is configured in the same manner as the first gate type frame 58. Therefore, the same components as those of the first gate type frame 58 in the second gate type frame 60 are denoted by the same reference numerals. In addition, b is substituted for the subscript a, and detailed description is omitted. Note that the second positioning plate 18 is disposed at a position facing the first positioning plate 16 on the upper left side surface of the support plate 66b in FIG.
[0042]
On the other hand, as shown in FIG. 12 which is a front view and FIG. 13 which is a cross-sectional view taken along line XIII-XIII of FIG. 12, fifth to eighth pins 68e to 68h are embedded in the second positioning plate 18. Has been. The heads of the fifth to eighth pins 68e to 68h are, like the first to fourth pins 68a to 68d, when the cylinder block is not in contact with the second positioning plate 18, the second positioning plate 18. When the cylinder block comes into contact, the coil spring (not shown) is compressed and lowered. Of course, when the cylinder block is separated from the contact surface, the coil spring returns to its original position by extending.
[0043]
The fifth pin 68e and the eighth pin 68h are in contact with the second positioning plate 18 with a series cylinder block W3 of a different type (different shape) from the series cylinder block W1, and the series cylinder block W3. It protrudes only when it matches the position of the holes H5 and H6, and fits into these holes H5 and H6 (see FIG. 12). On the other hand, the sixth pin 68f and the seventh pin 68g protrude only when the series cylinder block W4 of a different type (different shape) from the two types of series cylinder blocks W1 and W3 comes into contact. Fits into the holes H7 and H8 of the in-line cylinder block. That is, the fifth to eighth pins 68e to 68h also protrude corresponding to the type of cylinder block that comes into contact with the contact surface of the second positioning plate 18.
[0044]
As described above, in the first positioning plate 16, the two types of cylinder blocks W1 and W2 can be positioned by the first to fourth pins 68a to 68d. The two types of cylinder blocks W3 and W4 can be positioned by the eighth pins 68e to 68h. That is, in the stamping apparatus 10 according to the present embodiment, the four types of cylinder blocks W1 to W4 can be positioned by the first to eighth pins 68a to 68h. Of course, as described above, one of the jigs 32, 44, 50, and 52 is mounted according to the type of the cylinder block.
[0045]
Similarly to the first positioning plate 16, the second positioning plate 18 is also provided with a movable plate 70b (see FIG. 13), a first guide pin 72b, a second guide pin 74b, and a spring plunger 88b. These configurations and operations are the same as those of the movable plate 70a, the first guide pin 72a, the second guide pin 74a, and the spring plunger 88a in the first positioning plate 16, and detailed description thereof is omitted. The same applies to the switch member 80b and the sensor 82b.
[0046]
The stamping mechanism 20 is positioned and fixed to a fixed base 94 that is erected at a position substantially opposite to the gripping robot 14 with the carry-in conveyor 12 in between (see FIGS. 1 and 2). The fixed base 94 includes legs 96a and 96b extending vertically upward from the base 56 and a fixed plate 98 bridged between the legs 96a and 96b. Is attached. The leg portions 96a and 96b are connected to the support portion 64a of the first gate type frame 58 and the support portion 64b of the second gate type frame 60 by reinforcing frames 100a and 100b, respectively.
[0047]
Here, a schematic front view of the stamping mechanism 20 is shown in FIG. 14, and a schematic cross section is shown in FIG. This stamping mechanism 20 includes a stamping head 106 having a first stamper row 102 and a second stamper row 104 arranged concentrically with each other, and an inner peripheral stamper 108 or an outer peripheral stamper 110 in a cylinder block. A first impact cylinder 112 and a second impact cylinder 114 for displacing toward the side, a servo motor 116 for rotating the stamping head 106, the stamping head 106, the first impact cylinder 112, the first And a support main body 118 for supporting the impact cylinder 114 and the servo motor 116.
[0048]
Among these, the proximity switch 120 is fixed to the bottom surface of the recess 119 in the stamping head 106 by a nut 121. When the proximity switch 120 faces the proximity switch 122 installed on the support main body 118, the control unit 22 (see FIG. 1) recognizes that “the stamping head 106 is at the origin position”.
[0049]
Further, an inner peripheral side through-hole 124 (FIG. 1) for inserting the inner peripheral side stamper 108 constituting the first stamper row 102 into the stamping head 106. 5 And an outer peripheral side through-hole 126 for inserting the outer peripheral side stamping element 110 constituting the second stamping element row 104. The inner peripheral side through hole 124 is disposed so as to be positioned between the outer peripheral side through holes 126. Therefore, the inner peripheral side stamp 108 is positioned between the outer peripheral side stamps 110. To do.
[0050]
The outer peripheral stamp 110 includes a large-diameter portion 128 having a curved end surface facing the first impact cylinder 112 or the second impact cylinder 114, and a small-diameter portion 130 having predetermined characters engraved on the end surface protruding from the embossing head 106. Among them, one end portion of a coil spring 132 surrounding the small-diameter portion 130 of the outer peripheral side stamp 110 is seated on the distal end surface of the large-diameter portion 128. The other end portion of the coil spring 132 is in contact with a stepped portion 134 provided in the outer peripheral side through hole 126.
[0051]
The above configuration is the same with respect to the inner peripheral side through hole 124 and the inner peripheral side stamp 108, and therefore, the same reference numerals are assigned to the above-described components, and detailed description thereof is omitted.
[0052]
The outer peripheral stamp 110 or the inner peripheral stamp 108 is displaced by either the first impact cylinder 112 or the second impact cylinder 114. For example, the first impact cylinder 112 is configured so that the outer peripheral side stamp 110 or the inner peripheral side stamp 108 is inserted through the rod 136a, the connecting rod 138a, and the stamping hammer 140a shown in FIG. Press.
[0053]
First, a screw portion 142a is provided at the tip of the rod 136a, and the screw portion 142a is screwed into a screw hole 144a provided in a rear end portion of the connecting rod 138a. The connecting rod 138a is provided with a screw hole 145a, and the rod 136a is prevented from coming off from the connecting rod 138a by being pressed by the screw 146a screwed into the screw hole 145a.
[0054]
An annular groove 147a is provided in the side peripheral wall portion at the distal end portion of the connecting rod 138a. On the other hand, the main body member 148a constituting the embossing hammer 140a has a flat plate-like wide portion 150a, an inclined portion 151a inclined in a tapered shape, and a pressing tip portion 152a having a substantially rectangular parallelepiped shape. The portion 150a is provided with a recess 155a having two claw portions 154a and 154a. The connecting rod 138a is connected to the stamping hammer 140a by fitting the tip portion of the connecting rod 138a into the recess 155a and fitting the claw portions 154a and 154a into the annular groove 147a.
[0055]
When the rod 136a of the first impact cylinder 112 moves forward, the pressing tip 152a of the main body member 148a is attached to either the outer peripheral stamp 110 or the inner peripheral stamp 108 as shown in FIGS. Abut and press them. Note that the thickness t of the pressing tip 152a is slightly smaller than the diameters of the outer peripheral stamp 110 and the inner peripheral stamp 108, so that the pressing tip 152a is formed on the outer peripheral stamp 110 and the inner peripheral side. It does not contact both of the stamps 108 at the same time.
[0056]
In addition to the main body member 148a, the stamping hammer 140a has a dog member 158a in which a proximity dog portion 156a protrudes upward in FIG. The dog member 158a is connected to the main body member 148a by screws 159 and 159.
[0057]
Here, in the support main body 118 (see FIG. 15), a cover member 166a in which proximity switches 160a, 162a, and 164a are installed is mounted in a sliding hole in which the stamping hammer 140a slides. When the stamping hammer 140a moves forward, the proximity dog portion 156a passes through the installation locations in the order of the proximity switches 164a, 162a, and 160a.
[0058]
The configuration of the second impact cylinder 114 is the same as that of the first impact cylinder 112. Therefore, the same reference numerals are assigned to the same components, and b is substituted for the subscript a, and detailed description thereof is omitted.
[0059]
A rotating shaft 168 is inserted in a substantially central portion of the support main body 118 that is a hollow body. A cap member 170 is connected to the tip of the rotary shaft 168, and the large diameter portion 172 of the cap member 170 is laminated on a part of the bottom surface of the recess 174 in the stamping head 106. Further, a spacer 178 and a nut 179 are screwed into the threaded portion 176 protruding from the cap member 170, thereby preventing the rotating shaft 168 from coming off from the embossing head 106. The end surface of the spacer 178 is seated on the bottom surface of the recess provided in the cap member 170, and the end surface of the nut 179 is seated on the surface of the spacer 178 and the large diameter portion 172 of the cap member 170.
[0060]
A gear 180 is fitted on the outer periphery of the rear end of the rotating shaft 168. The gear 180 meshes with a gear 184 fitted to the drive shaft 182 of the servo motor 116. That is, the embossing head 106 rotates following the drive shaft 182 of the servo motor 116 being urged to rotate under the control action of the control unit 22.
[0061]
A first monitor camera 185 supported by a frame (not shown) is disposed above the vicinity of the marking mechanism 20 (see FIG. 3).
[0062]
The gripping robot 14 (see FIG. 3) includes a rotatable robot main body 187 installed on a base 186, a first arm 188 that rotates with a connecting portion of the robot main body 187 as a fulcrum, A second arm part 190 that rotates about a connection part with the first arm part 188 as a fulcrum; and a clamp part 192 that can pivot about the connection part with the second arm part 190 as a fulcrum. The unit 192 is displaced in the X-axis (horizontal left-right direction), Y-axis (front-rear direction) and Z-axis direction (vertical vertical direction) in FIGS. 2 and 3 under the control action of the gripping robot 14. Such a gripping robot 14 is available as a general-purpose product.
[0063]
The clamp part 192 has two clamp plates 194 and 196 that approach or separate from each other synchronously, and two gripping claws 198a and 198b are provided on the inner walls of the clamp plates 194 and 196, respectively. Yes. Note that the gripping claws 198 a and 198 b of one clamp plate 194 extend to face the gripping claws 198 a and 198 b of the other clamp plate 196.
[0064]
The proximity switches 40, 42 for detecting whether or not any of the recesses 38, 46, 48 is provided on the front end surface in the traveling direction of the jigs 30, 32, 44, 50, 52 (see FIGS. 4 to 8). Is positioned at the distal end portion of a bending fixture 202 which is installed on the leg portion 200 of the carry-in conveyor 12 and has a bending portion (see FIG. 3). At the tip, the proximity switch 40 is arranged in the vertical direction and the proximity switch 42 is arranged in the vertical direction.
[0065]
The roller conveyor 24 (see FIGS. 2 and 3) has a plurality of rollers 204 that rotate in synchronization with each other under the control of a motor (not shown), and a pallet 206 is placed on the rollers 204. Yes. The pallet 206 includes a support base 208, a bottom plate 210, and a mounting base 212 erected on the bottom plate 210 (see FIG. 3).
[0066]
Figure 2 A second monitor camera 214 supported by a gantry (not shown) is disposed on the right side of the roller conveyor 24 in FIG. The second monitor camera 214 is for reading the barcode B described on the information sheet 54 attached to the jig 32.
[0067]
In the above configuration, the carry-in conveyor 12, the proximity switches 40, 42, 160a, 162a, 164a, 160b, 162b, 164b, the gripping robot 14, the servo motor 116, the first impact cylinder 112, the second impact cylinder 114, and the roller conveyor 24. Are electrically connected to the control unit 22 by lead wires (not shown).
[0068]
The embossing device 10 according to the present embodiment is basically configured as described above, and the effects thereof will be described next.
[0069]
When marking the serial cylinder block W1 with the stamping apparatus 10 having the above-described configuration, first, jigs 30 and 32 (see FIG. 4) are mounted on the serial cylinder block W1, and the jig 30, The pillars 28a to 28d of the work support member 29 are inserted into the 32 holes 34a to 34d.
[0070]
Next, by energizing the carry-in conveyor 12, the serial cylinder block W <b> 1 is transferred together with the work support member 29 between the first gate type frame 58 and the second gate type frame 60. When the belt of the carry-in conveyor 12 moves a predetermined distance, the control unit 22 sends a control signal to the carry-in conveyor 12 via the lead wire to stop the belt. Thereby, the transfer of the in-line cylinder block W1 is completed.
[0071]
When the in-line cylinder block W1 is completely loaded, the front end surface of the jig 32 in the traveling direction is detected by the proximity switch 40 as the jig 32 approaches the proximity switches 40 and 42, and the concave portion 38 is formed. Detected by the proximity switch 42. In response to the detection result by the proximity switches 40 and 42, the control unit 22 recognizes that “the transferred cylinder block is the serial cylinder block W1 to which the jig 32 is mounted”.
[0072]
Next, the control unit 22 issues a command signal “gripping the cylinder block” to the gripping robot 14. Upon receiving this command signal, the gripping robot 14 is interposed between the two clamp plates 194 and 196 of the clamp unit 192 such that the side surface portion in the traveling direction of the serial cylinder block W1 is separated by a predetermined distance. The robot body 187, the first arm 188, the second arm 190, and the clamp 192 are rotated or turned.
[0073]
After the clamp plates 194 and 196 are arranged on the side surface portion in the traveling direction of the in-line cylinder block W1, the control unit 22 outputs a command signal “displace the clamp plates 194 and 196 to the cylinder block side in synchronization with each other”. To emit. When the interval between the clamp plates 194 and 196 is reduced, the gripping claws 198a and 198b of the clamp plates 194 and 196 are fitted into the claw holes 36a to 36d of the jigs 30 and 32, whereby the in-line cylinder block W1. Is gripped by the clamp plates 194 and 196.
[0074]
Next, the control unit 22 issues a command signal that “the cylinder block is raised and transferred between the first positioning plate 16 and the second positioning plate 18”. The gripping robot 14 that has received this command signal raises the in-line cylinder block W1 by rotating or turning the first arm unit 188, the second arm unit 190, and the clamp unit 192, The first positioning plate 16 and the second positioning plate 18 are disposed.
[0075]
In this state, the clamp portion 192 moves in the horizontal direction along the X axis shown in FIGS. 2 and 3 until the rear end surface in the moving direction of the in-line cylinder block W1 contacts the contact surface of the first positioning plate 16. To do. The heads of the first to fourth pins 68a to 68d of the first positioning plate 16 are lowered by the contact of the in-line cylinder block W1.
[0076]
Next, the clamp part 192 is moved along the Y-axis direction or the Z-axis direction under the control action of the control part 22, whereby the advancing direction rear end face of the in-line cylinder block W <b> 1 is brought into contact with the first positioning plate 16. Slid into contact. When the position of the first pin 68a and the third pin 68c coincides with the positions of the holes H1 and H2 provided in advance in the advancing direction rear end surface of the in-line cylinder block W1 during the sliding contact, the first pin The heads of the 68a and the third pin 68c return to their original positions when the coil spring (not shown) is extended. That is, the heads of the first pin 68a and the third pin 68c are fitted in the holes H1 and H2 of the series cylinder block W1 (see FIG. 10), whereby the series cylinder block W1 is used for the first positioning. While being positioned on the plate 16, a portion to be marked faces the stamping head 106 side of the stamping mechanism 20. The above operation is performed in a state where the in-line cylinder block W1 is separated from the second positioning plate 18.
[0077]
Simultaneously with this positioning, the movable plate 70a of the first positioning plate 16 is pressed from the in-line cylinder block W1. With this pressing, the rods 76a and 78a of the first guide pin 72a and the second guide pin 74a are retracted, so that the switch member 80a presses the switch 84a of the sensor 82a. After sensing that the switch 84a is pressed, the sensor 82a issues a signal “cylinder block positioning complete” to the control unit 22.
[0078]
Upon receipt of this signal, the control unit 22 issues a command signal “moves the cylinder block horizontally to the position of the marking head 106” to the gripping robot 14. According to this command signal, the clamp portion 192 of the gripping robot 14 is displaced in the horizontal direction, so that the portion to be stamped in the in-line cylinder block W1 faces the stamping head 106.
[0079]
Next, the control unit 22 sends a control signal “start rotation energization of the drive shaft 182” to the servo motor 116 to rotate the drive shaft 182 to rotate the rotation shaft 168 and the marking head 106. Let In this case, the embossing head 106 is first rotated so that the origin position, specifically, the proximity switch 120 is at a position facing the proximity switch 122.
[0080]
Next, the control unit 22 is configured such that the outer circumferential stamp 110 on which the first stamped letter is engraved is positioned to face the pressing tip 152a of the stamping hammer 140a connected to the first impact cylinder 112. The engraving head 106 is rotated. In other words, the outer peripheral stamp 110 is indexed.
[0081]
In this state, the control unit 22 issues a command signal “advance the rod 136a of the first impact cylinder 112”. When the rod 136a moves forward in accordance with this command signal, the stamping hammer 140a is displaced toward the outer stamper 110 through the connecting rod 138a, and finally the pressing tip 152a is larger than the outer stamper 110. After contacting the rear end surface of the diameter portion 128, the rear end surface is pressed (see FIG. 17). As a result, the outer peripheral stamp 110 moves forward toward the in-line cylinder block W1, and the characters engraved on the outer peripheral stamp 110 are stamped on the in-line cylinder block W1. It should be noted that the impact when the outer peripheral stamp 110 comes into contact with the in-line cylinder block W1 is mitigated by the backward movement of the clamp portion 192 along the Y-axis direction. That is, the gripping robot 14 also serves as a buffer mechanism.
[0082]
At this time, the coil spring 132 is compressed by being pressed by the large diameter portion 128 and the stepped portion 134. Further, the control section 22 receives a signal from the proximity switch 160a installed on the cover member 166a that the proximity switch 160a detects the proximity dog portion 156a of the connecting rod 138a, so that the stamping hammer 140a moves forward. Sense that.
[0083]
After the in-line cylinder block W1 is engraved, the coil spring 132 is expanded when the rod 136a is retracted in response to a command signal issued by the control unit 22 to "retract the rod 136a of the first impact cylinder 112". As the large-diameter portion 128 is elastically urged, the outer peripheral stamp 110 moves backward. As a result, the outer peripheral stamp 110 returns to the original position.
[0084]
Here, when the proximity switch 160a detects the proximity dog portion 156a again as the rod 136a moves backward, the control unit 22 reads: “Because the stamping hammer 140a has moved back to a position where it does not interfere with the stamping head 106. It is possible to rotate the embossing head 106 ”. Then, the control unit 22 again sends a control signal “start rotation energization of the drive shaft 182” to the servo motor 116, and rotates the drive shaft 182 to rotate the rotation shaft 168 and the marking head 106. Then, the inner peripheral stamp 108 to be engraved next is indexed. In this way, the indexing is performed during the backward movement of the stamping hammer 140a, so that the working time can be shortened. As a result, the stamping work can be efficiently performed.
[0085]
When the rod 136a is moved back to the dead point, if the next letter to be engraved has a relatively small area such as “1”, the speed at which the rod 136a moves forward becomes excessively large. The depth may increase. In order to avoid such a situation, in this embodiment, when the character to be engraved next has a relatively small area, when the proximity switch 162a detects the proximity dog portion 156a of the marking hammer 140a. The backward movement of the rod 136a is terminated.
[0086]
Thereafter, in the same manner as described above, when the rod 136a moves forward in accordance with a command signal issued by the control unit 22 to “advance the rod 136a of the first impact cylinder 112”, the stamping hammer 140a presses the inner peripheral stamper 108. Finally (see FIG. 18), finally, the characters engraved on the inner circumferential stamp 108 are imprinted on the in-line cylinder block W1. Note that this character is positioned below the character stamped by the outer stamper 110 in the above operation.
[0087]
As described above, when the proximity switch 162a detects the proximity dog portion 156a of the marking hammer 140a, the backward movement of the rod 136a is terminated, compared with the case where the rod 136a is retracted to the dead point. Since the final speed of 140a becomes slow, the pressing force of the stamping hammer 140a on the inner peripheral stamp 108 becomes small. For this reason, it is possible to avoid an increase in the marking depth when marking a relatively small area of characters. That is, according to this marking apparatus 10, the marking depth of a large area character and the marking depth of a small area character can be made substantially the same.
[0088]
Thereafter, in response to a command signal issued by the control unit 22 to “retract the rod 136a of the first impact cylinder 112”, the rod 136a retracts, and the inner peripheral stamp 108 returns to its original position.
[0089]
If the character to be engraved next has a relatively large area, the rod 136a may be retracted to the dead point. In this case, when the proximity switch 164a detects the proximity dog portion 156a, it is recognized that the rod 136a has retracted to the dead point. If the character to be engraved next has a relatively small area, similarly to the above, the backward movement of the rod 136a may be stopped when the proximity switch 162a detects the proximity dog portion 156a.
[0090]
Next, the control unit 22 issues a command signal “displace the cylinder block in the horizontal direction” to the gripping robot 14. The gripping robot 14 moves the clamp unit 192 slightly horizontally along the X-axis direction in accordance with this command signal. As a result, the portion to be stamped next to the in-line cylinder block W1 faces the stamping head 106. In parallel with this operation, on the stamping mechanism 20 side, the outer peripheral stamp 110 on which the character to be stamped next is engraved is indexed.
[0091]
Thus, in the present embodiment, the marking can be sequentially performed without displacing the stamping mechanism 20. That is, since a mechanism for displacing the stamping mechanism 20 is unnecessary, the apparatus configuration can be simplified.
[0092]
Thereafter, in the same manner as described above, the rod 136a moves forward in accordance with a command signal issued by the control unit 22 to “advance the rod 136a of the first impact cylinder 112”. Following this, the outer peripheral stamp 110 moves forward toward the in-line cylinder block W1, and as a result, the character engraved on the outer peripheral stamp 110 is placed next to the first stamped character. Stamped on. Next, in response to a command signal issued by the control unit 22 to “retract the rod 136a of the first impact cylinder 112”, the rod 136a retracts, and the outer peripheral stamp 110 returns to its original position.
[0093]
By repeatedly performing the above operations, a two-stage character string is imprinted in the horizontal direction of the in-line cylinder block W1. Note that whether or not the characters are correctly stamped is monitored by the operator via the first monitor camera 185.
[0094]
As can be understood from the above, in the stamping apparatus 10 according to the present embodiment, the in-line cylinder block W1 once positioned by the first positioning plate 16 is marked. For this reason, the same type of inline cylinder block W1 can be engraved at the same location. Moreover, it is possible to carry out two-stage marking without displacing the stamping mechanism 20.
[0095]
In addition, a displacement mechanism for displacing the stamping mechanism 20 is not necessary, and a commercially available general-purpose robot may be adopted as the gripping robot 14, so that the configuration of the stamping device 10 can be simplified. . In addition, by adopting a relatively inexpensive general-purpose robot, it is possible to suppress an increase in equipment investment for the stamping apparatus 10.
[0096]
The inline cylinder head W1 with the engraving is placed on the placement base 212 of the pallet 206 placed on the roller conveyor 24 as the robot body 187 of the gripping robot 14 turns, and is carried out. The At this time, the operator monitors with the second monitor camera 214 whether or not the value of the barcode B is the same as the engraved character.
[0097]
When marking is made on the V-type cylinder block W2 (see FIG. 10), an operation substantially similar to the above is performed. In this case, jigs 30 and 44 (see FIG. 6) are attached to the side surface of the V-shaped cylinder block W2. Then, when the loading of the V-shaped cylinder block W2 is finished, the front end surface in the traveling direction of the jig 44 is detected by the proximity switch 42 as the jig 44 approaches the proximity switches 40 and 42 (see FIG. 3). On the other hand, the bottom surface of the recess 46 is detected by the proximity switch 40. In response to this detection result, the control unit 22 recognizes that “the cylinder block that is carried in is the V-type cylinder block W2 to which the jigs 30 and 44 are attached”.
[0098]
The side surface portion of the V-shaped cylinder block W2 gripped by the clamp portion 192 of the gripping robot 14 is brought into sliding contact with the contact surface of the first positioning plate 16. In this case, the V-shaped cylinder block W2 is positioned by fitting the second pin 68b and the fourth pin 68d into the holes H3 and H4 in the side surface of the V-shaped cylinder block W2.
[0099]
Thereafter, in the same manner as described above, the V-shaped cylinder block W2 is moved in the horizontal direction so as to face the embossing head 106, and then the V-shaped cylinder block W2 is marked.
[0100]
Next, the case where marking is performed on an in-line cylinder block W3 (see FIG. 12) different from the in-line cylinder block W1 will be described as an example.
[0101]
In this case, the in-line cylinder block W3 is transported by the work support member 29 on the carry-in conveyor 12 with the jigs 30 and 50 (see FIG. 7) attached. When the bottom of the concave portion 48 of the jig 50 is detected by the proximity switches 40 and 42 when the conveyance is finished, the control unit 22 receives the detection result, and “the loaded cylinder block is the jig 30, 50. Is an in-line cylinder block W3 mounted ".
[0102]
This series-type cylinder block W3 is lifted together with the jigs 30 and 50 between the first positioning plate 16 and the second positioning plate 18 under the action of the gripping robot 14, and then the clamp portion 192 is moved to the X axis. By moving in the direction (horizontal direction), it comes into contact with the contact surface of the second positioning plate 18. Thereafter, as the clamp portion 192 moves in the Y-axis direction (front-rear direction) and the Z-axis direction (vertical vertical direction), the in-line cylinder block W3 slides on the contact surface.
[0103]
Of the heads of the fifth to eighth pins 68e to 68h lowered by the contact of the inline cylinder block W3, the heads of the fifth pin 68e and the eighth pin 68h are on the side surface of the inline cylinder block W3. When the positions of the provided holes H5 and H6 match, the coil spring (not shown) expands to return to the original position and fit into the holes H5 and H6. As a result, the in-line cylinder block W3 is positioned on the second positioning plate 18, and the portion to be stamped faces the stamping head 106 side of the stamping mechanism 20.
[0104]
Simultaneously with this positioning, the movable plate 70b of the second positioning plate 18 is pressed from the in-line cylinder block W3. With this pressing, the rods 76b and 78b of the first guide pin 72b and the second guide pin 74b are retracted, so that the switch member 80b presses the switch 84b of the sensor 82b. After sensing that the switch 84b has been pressed, the sensor 82b issues a signal “cylinder block positioning complete” to the control unit 22.
[0105]
Upon receipt of this signal, the control unit 22 issues a command signal “moves the cylinder block horizontally to the position of the marking head 106” to the gripping robot 14. In accordance with this command signal, the clamp portion 192 of the gripping robot 14 moves forward along the Y-axis direction, so that the portion to be stamped in the in-line cylinder block W3 faces the stamping head 106.
[0106]
Next, the control unit 22 rotates the rotating shaft 168 and the stamping head 106 by energizing the drive shaft 182 of the servo motor 116 in the same manner as when the inline cylinder block W1 is marked, The stamping head 106 is set as the origin position.
[0107]
Then, under the control action of the control unit 22, a position where the outer peripheral side stamp with the first stamped character is opposed to the pressing tip 152 a of the stamping hammer 140 b connected to the second impact cylinder 114, Thus, the outer peripheral stamp 110 is indexed.
[0108]
In this state, the control unit 22 issues a command signal “advance the rod 136b of the second impact cylinder 114”. When the rod 136b of the second impact cylinder 114 moves forward in accordance with this command signal, the stamping hammer 140b is displaced toward the outer peripheral stamper 110 via the connecting rod 138b as described above, and finally the flat tip end. After the portion 158b comes into contact with the rear end surface of the large-diameter portion 128 of the outer peripheral side stamp 110, the rear end surface is pressed. As a result, the outer peripheral stamp 110 moves forward toward the in-line cylinder block W3, and the characters engraved on the outer peripheral stamp 110 are stamped on the in-line cylinder block W3. At this time, the coil spring 132 is compressed by being pressed by the large diameter portion 128 and the stepped portion 134. Further, the control unit 22 receives the signal from the proximity switch 160b installed on the cover member 166b that the proximity switch 160b detects the proximity dog portion 156b of the connecting rod 138b, so that the embossing hammer 140b moves forward. Sense that.
[0109]
After the inline cylinder block W3 is engraved, the coil spring 132 expands when the rod 136b is retracted in response to a command signal issued by the control unit 22 "retract the rod 136b of the second impact cylinder 114". As the large-diameter portion 128 is elastically urged, the outer peripheral stamp 110 moves backward. As a result, the outer peripheral stamp 110 returns to the original position.
[0110]
In this case, when the proximity switch 160b re-detects the proximity dog portion 156b as the rod 136b moves backward, the control unit 22 reads “Because the stamping hammer 140b has moved back to a position where it does not interfere with the stamping head 106. It is possible to rotate the embossing head 106 ”. Then, the control unit 22 again sends a control signal “start rotation energization of the drive shaft 182” to the servo motor 116, and rotates the drive shaft 182 to rotate the rotation shaft 168 and the marking head 106. Then, the inner peripheral stamp 108 to be engraved next is indexed. As described above, it is possible to shorten the work time by performing indexing in the middle of the backward movement of the stamping hammer 140b, so that the stamping work can be performed efficiently.
[0111]
When the next character to be engraved has a relatively small area such as “1”, in order to make the engraving depth uniform, the proximity switch 162b is used as in the case where the first impact cylinder 112 is engraved. The retraction of the rod 136b may be terminated when the proximity dog portion 156b of the stamping hammer 140b is detected.
[0112]
After receiving the signal “retracting of the rod 136b” from the second impact cylinder 114, the control unit 22 sends again a control signal “starting rotation energization of the drive shaft 182” to the servo motor 116. By rotating and energizing 182, the rotary shaft 168 and the stamping head 106 are rotated, and the inner peripheral stamp 108 to be stamped next is indexed.
[0113]
Next, when the rod 136b of the second impact cylinder 114 moves forward in accordance with a command signal issued by the control unit 22 to "advance the rod 136b of the second impact cylinder 114", the inner peripheral side stamp 108 is connected to the inline cylinder block. A forward movement is made in the direction of W3, and the characters engraved on the inner circumferential stamp 108 are imprinted on the in-line cylinder block W3. Note that this character is positioned in a step next to the character stamped as described above by the outer peripheral stamp 110. Thereafter, in response to a command signal issued by the control unit 22 “retract the rod 136b of the second impact cylinder 114”, the rod 136b retracts, and the inner peripheral stamp 108 returns to its original position.
[0114]
If the character to be engraved next has a relatively large area, the rod 136b may be retracted to the dead point. In this case, when the proximity switch 164b detects the proximity dog portion 156b, it is recognized that the rod 136b has retracted to the dead point. If the character to be engraved next has a relatively small area, the backward movement of the rod 136b may be stopped when the proximity switch 162b detects the proximity dog portion 156b as described above.
[0115]
Next, the gripping robot 14 slightly lowers the clamp unit 192 in accordance with a command signal issued by the control unit 22 to “displace the cylinder block vertically downward”. As a result, the portion to be stamped next to the in-line cylinder block W3 faces the stamping head 106. In parallel with this operation, on the stamping mechanism 20 side, the outer peripheral stamp 110 on which the character to be stamped next is engraved is indexed.
[0116]
Then, the rod 136b of the second impact cylinder 114 moves forward in accordance with a command signal issued by the control unit 22 to “advance the rod 136b of the second impact cylinder 114”. Following this, the outer circumferential stamp 110 moves forward toward the in-line cylinder block W3. As a result, the character engraved on the outer circumferential stamp 110 is positioned above the first stamped character. Stamped on. Thereafter, in response to a command signal issued by the control unit 22 “retract the rod 136 b of the second impact cylinder 114”, the rod 136 b is retracted, and the outer peripheral stamp 110 is returned to the original position.
[0117]
By repeating the above operation, two character strings are engraved in the vertical direction of the in-line cylinder block W3.
[0118]
Thus, in this stamping apparatus 10, it is not necessary to displace the stamping mechanism 20 according to the type of cylinder block. For this reason, since a displacement mechanism for displacing the stamping mechanism 20 is unnecessary, the apparatus configuration can be simplified. Moreover, in this stamping apparatus 10, the marking direction can be changed to either the horizontal direction or the vertical direction as necessary.
[0119]
That is, the stamping apparatus 10 according to the present embodiment can stamp a plurality of types of cylinder blocks while having a simple configuration, and can also change the stamping direction.
[0120]
Finally, when marking is performed on an in-line type cylinder block W4 (see FIG. 12) different from the two in-line type cylinder blocks W1, W3, 30, 52 (see FIG. 8) are mounted. When the in-line cylinder block W4 is completely loaded, the front end surface of the jig 52 in the traveling direction is detected by the proximity switches 40 and 42 as the jig 52 approaches the proximity switches 40 and 42. Upon receipt of this detection result, the control unit 22 recognizes that “the cylinder block that is carried in is the in-line cylinder block W4 to which the jigs 30 and 52 are mounted”.
[0121]
Thereafter, substantially the same operation is performed as in the case of marking the in-line cylinder block W1. That is, the in-line cylinder block W4 is lifted together with the jigs 30 and 52 between the first positioning plate 16 and the second positioning plate 18 under the action of the gripping robot 14, and then the second positioning block After being brought into contact with the contact surface of the plate 18, it is slid on the corresponding contact surface.
[0122]
Of the heads of the fifth to eighth pins 68e to 68h lowered by the contact of the inline cylinder block W4, the heads of the sixth pin 68f and the seventh pin 68g are on the side surface of the inline cylinder block W4. When the positions of the provided holes H7 and H8 coincide with each other, the coil spring (not shown) expands to return to the original position and fit into the holes H7 and H8. As a result, the in-line cylinder block W4 is positioned on the second positioning plate 18, and a portion to be stamped faces the stamping head 106 side of the stamping mechanism 20.
[0123]
At the same time, the rods 76b and 78b of the first guide pin 72b and the second guide pin 74b are retracted as the movable plate 70b of the second positioning plate 18 is pressed from the series cylinder block. At this time, the sensor 82b senses that the switch member 80b has pressed the switch 84b, and issues a signal indicating “completion of positioning of the cylinder block” to the control unit 22.
[0124]
Then, the control unit 22 issues a command signal “moves the cylinder block horizontally to the position of the marking head 106” to the gripping robot 14. The clamp portion 192 of the gripping robot 14 is displaced in the horizontal direction in accordance with this command signal, so that the portion to be marked in the in-line cylinder block W4 faces the stamping head 106.
[0125]
Next, after the stamping head 106 was rotated to the origin position under the control action of the control unit 22, the outer peripheral stamp 110 with the first stamped characters was connected to the first impact cylinder 112. The outer peripheral stamp 110 is indexed so as to face the pressing tip 152a of the stamping hammer 140a.
[0126]
In this state, when the rod 136a of the first impact cylinder 112 moves forward in accordance with a command signal issued by the control unit 22 to “advance the rod 136a of the first impact cylinder 112”, as in the above case, the outer peripheral stamp 110 Moves forward toward the cylinder block, and the characters engraved on the outer circumferential stamp 110 are imprinted on the cylinder block. Further, the control unit 22 receives a signal that the proximity switch 160a detects the proximity dog portion 156a of the connecting rod 138a from the proximity switch 160a installed on the cover member 166a, thereby performing “completion of marking on the cylinder head”. Sense.
[0127]
The stamping mechanism 20 operates in the same manner as the case where the in-line type cylinder block W1 and the V-type cylinder block W2 are stamped. Apply.
[0128]
Thus, the stamping apparatus 10 according to the present embodiment can stamp the four types of cylinder blocks W1 to W4 without displacing the positions of the stamping mechanism 20 and other mechanisms. Moreover, since the position of the stamping mechanism 20 is unchanged, the same type of cylinder block can be marked at the same position.
[0129]
The stamping apparatus 10 according to the present embodiment is compatible with four types of cylinder blocks W1 to W4, but increases the number of pins installed on the first positioning plate 16 or the second positioning plate 18. Needless to say, it becomes possible to cope with various types of cylinder blocks.
[0130]
In the above-described embodiment, the case where the four types of cylinder blocks W1 to W4 are engraved has been described as an example, but it is needless to say that a workpiece other than the cylinder block may be used.
[0131]
【The invention's effect】
As described above, according to the stamping apparatus according to the present invention, after the workpiece gripped by the gripping mechanism is positioned, marking is sequentially performed without displacing the stamping mechanism. For this reason, since a mechanism for displacing the stamping mechanism is unnecessary, the apparatus configuration can be simplified. In addition, by adopting a general-purpose robot as the gripping mechanism, it is possible to suppress an increase in capital investment for the stamping apparatus.
[0132]
In addition, in this stamping apparatus, marking is performed after the workpiece is positioned, so that it is possible to avoid variations in the marking position.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of an engraving apparatus according to the present embodiment.
FIG. 2 is a front view of the stamping device of FIG. 1;
FIG. 3 is a side view of the stamping device of FIG. 1;
FIG. 4 is a plan view showing a state in which jigs for determining the type of cylinder block are mounted on both side surfaces of the in-line cylinder block.
5 is a view in the direction of the arrow V in FIG.
6 is an enlarged perspective view of a main part of a jig for discriminating the type of cylinder block and having a different shape from that shown in FIGS. 4 and 5. FIG.
7 is an enlarged perspective view of a main part of a jig for discriminating the type of cylinder block and having a shape different from that shown in FIGS. 4 to 6. FIG.
8 is an enlarged perspective view of a main part of a jig for discriminating the type of cylinder block and having a shape different from that shown in FIGS. 4 to 7. FIG.
FIG. 9 is a plan view showing a state in which an information sheet on which information on characters to be engraved on a cylinder block is written as a bar code is attached to a jig.
FIG. 10 is a front view of a first positioning plate (first positioning member).
11 is a cross-sectional view taken along line XI-XI in FIG.
FIG. 12 is a front view of a second positioning plate (second positioning member).
13 is a cross-sectional view taken along line XIII-XIII in FIG.
FIG. 14 is a schematic front view of a stamping mechanism.
15 is a schematic cross-sectional view of the stamping mechanism of FIG.
16 is a partial cross-sectional schematic front view of a stamping hammer constituting the stamping mechanism of FIG.
FIG. 17 is a schematic front view showing a state where the pressing tip of the stamping hammer presses the outer peripheral stamp.
FIG. 18 is a schematic front view showing a state in which the pressing tip of the stamping hammer presses the inner peripheral stamp.
[Explanation of symbols]
10 ... Stamping device 12 ... Carry-in conveyor
14 ... Gripping robot 16, 18 ... Positioning plate
20 ... Stamping mechanism 22 ... Control unit
24 ... Roller conveyor 29 ... Work support member
30, 32, 44, 50, 52 ... jigs 34a to 34d ... hole
36a-36d ... Holes for claws 38, 46, 48 ... Recesses
40, 42, 120, 122, 160a, 160b, 162a, 162b, 164a, 164b ... Proximity switch
54 ... Information sheet 58, 60 ... Gate type frame
68a-68h ... 1st-8th pin 70a, 70b ... Movable plate
82a, 82b ... sensors 84a, 84b ... switches
102, 104 ... stamped row 106 ... stamping head
108, 110 ... stamping element 112, 114 ... impact cylinder
116: Servo motor 132 ... Coil spring
136a, 136b ... rod 138a, 138b ... connecting rod
140a, 140b ... stamping hammer 152a, 152b ... tip for pressing
156a, 156b ... proximity dog portion 166a, 166b ... cover member
168 ... Rotating shaft 180, 184 ... Gear
182 ... Drive shaft 185, 214 ... Monitor camera
192: Clamp section 194, 196: Clamp plate
198a, 198b ... gripping claws 204 ... rollers
206 ... Pallet B ... Barcode
H1-H8 ... Hole W1-W4 ... Cylinder block

Claims (7)

位置決め用の穴部が形成されたシリンダブロックを把持する把持機構と、前記把持機構の把持部に把持された前記シリンダブロックを位置決めするためのX方向に突設するピンを含む位置決め用板と、前記ピンが前記穴部に挿入されることよって位置決めされた後の前記シリンダブロックに対してX方向に並ぶ文字列を刻印する打刻機構とを備える打刻装置であって、
前記把持機構は、前記把持部を直するX方向、Y方向及びZ方向に位置及び向きを変位させることが可能であり、
前記打刻機構は、刻印子が配列されてなる刻印子列を有する打刻ヘッドと、前記刻印子を変位させるための変位機構と、前記打刻ヘッドを回転動作させる回転付勢機構とを具備し、且つ位置固定され、
前記位置決め用板にX方向に進退自在に設置された可動板と、前記可動板が後退したことを感知するスイッチとを具備し、
前記シリンダブロックを把持した前記把持部を前記位置決め用板に近接させた後、該把持部をX方向に移動させて前記シリンダブロックを前記位置決め用板に当接させるとともに、前記把持部をY方向ないしZ方向に移動させることによって、前記シリンダブロックの前記穴部に前記ピンが嵌合するまで前記シリンダブロックを前記位置決め用板に摺接させ、
前記穴部に前記ピンが嵌合した際に前記シリンダブロックによって押圧された前記可動板が後退したことを前記スイッチが感知することで、前記シリンダブロックがYZ平面について位置決めされたと判断し、
前記把持部をX方向に変位させることによって、YZ平面について位置決めされた前記シリンダブロックを前記位置決め用板からX方向に移動させて前記打刻機構に近接させた後、前記変位機構にて前記刻印子を変位させることによって前記シリンダブロックに文字を刻印し、
前記把持部をX方向に変位させることに伴って前記シリンダブロックにおける次に刻印されるべき箇所を前記打刻機構に対向させる一方で、次に刻印すべき文字が刻設された刻印子を選定した後、前記変位機構にて該刻印子を変位させることによって前記シリンダブロックに文字を再度刻印することを特徴とする打刻装置。
A positioning mechanism including a gripping mechanism for gripping a cylinder block in which a positioning hole is formed, and a positioning plate including a pin projecting in the X direction for positioning the cylinder block gripped by the gripping portion of the gripping mechanism; A stamping device comprising a stamping mechanism for marking a character string arranged in the X direction with respect to the cylinder block after the pin is positioned by being inserted into the hole,
The gripping mechanism, X direction Cartesian the grip portion, it is possible to position and displace the orientation in the Y and Z directions,
The stamping mechanism includes a stamping head having a stamp row in which stamps are arranged, a displacement mechanism for displacing the stamp, and a rotation urging mechanism for rotating the stamping head. and it is and located fixed,
A movable plate installed on the positioning plate so as to be movable back and forth in the X direction; and a switch for detecting that the movable plate has moved backward,
After the gripping part gripping the cylinder block is brought close to the positioning plate, the gripping part is moved in the X direction to bring the cylinder block into contact with the positioning plate, and the gripping part is moved in the Y direction. Or by moving the cylinder block in sliding contact with the positioning plate until the pin is fitted in the hole of the cylinder block by moving in the Z direction,
When the switch detects that the movable plate pressed by the cylinder block is retracted when the pin is fitted in the hole, the cylinder block is determined to be positioned with respect to the YZ plane;
By displacing the grip portion in the X direction, the cylinder block positioned in the YZ plane is moved from the positioning plate in the X direction so as to be close to the stamping mechanism, and then the marking is performed by the displacement mechanism. By imprinting letters on the cylinder block by displacing the child,
While the gripping part is displaced in the X direction, the next portion to be stamped in the cylinder block is opposed to the stamping mechanism, while the stamp having the characters to be stamped next is selected. After that, the marking device is characterized in that the character is again stamped on the cylinder block by displacing the stamp with the displacement mechanism.
請求項1記載の装置において、前記刻印子列は、互いに同心円状に配列された第1刻印子列と第2刻印子列とを有することを特徴とする打刻装置。  2. The stamping apparatus according to claim 1, wherein the stamp row has a first stamp row and a second stamp row arranged concentrically with each other. 請求項1又は2記載の装置において、前記打刻機構は、刻印を終了した打刻ハンマが前記打刻ヘッドと干渉しない位置にまで後退動作したことを検出する検出手段を有することを特徴とする打刻装置。  3. The apparatus according to claim 1, wherein the stamping mechanism has a detecting unit that detects that the stamping hammer that has finished marking has moved backward to a position where it does not interfere with the stamping head. Stamping device. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の装置において、前記変位機構は、刻印を終了した前記打刻ハンマを後退途中で停止させる停止機構を有することを特徴とする打刻装置。  4. The stamping apparatus according to claim 1, wherein the displacement mechanism includes a stop mechanism that stops the stamping hammer that has finished marking in the middle of retraction. 5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の装置において、前記把持機構が把持する位置まで前記シリンダブロックを搬入する搬入手段と、刻印が施された前記シリンダブロックを搬出する搬出手段とをさらに有することを特徴とする打刻装置。5. The apparatus according to claim 1, further comprising: loading means for loading the cylinder block to a position where the gripping mechanism grips; and unloading means for unloading the cylinder block that has been marked. A stamping device characterized by comprising: 請求項1〜5のいずれか1項に記載の装置において、前記シリンダブロックの打刻面を監視するための監視手段をさらに有することを特徴とする打刻装置。6. The apparatus according to claim 1, further comprising monitoring means for monitoring a marking surface of the cylinder block . 請求項1〜6のいずれか1項に記載の装置において、前記シリンダブロックを支持する治具に貼付された情報シートに記載された前記シリンダブロックに刻印すべき文字の情報を、該シリンダブロックに文字が刻印された後に読み取る情報読取手段をさらに有することを特徴とする打刻装置。Device according to any one of claims 1-6, character information to be marked on the cylinder block as described in the information sheet stuck on the jig for supporting the cylinder block, to the cylinder block An engraving apparatus further comprising information reading means for reading after a character is imprinted.
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