JP5283286B2 - 研掃マーキング装置 - Google Patents

Description

本発明は、表面が塗装された被加工材に対し、表面を研掃して塗膜を剥離しつつ露出した母材の表面にマーキングを形成することができる研掃マーキング装置に関するものである。

橋梁の構造材や船舶の船殻材に用いられる鋼板は、表面の酸化鉄を除去して母材を露出させると同時に防錆塗装が施され、この状態で切断や溶接等の加工がなされる。しかし、防錆塗料の成分によっては、切断時には切断速度が低下したり、溶接時にはブローホールが生じて溶接欠陥の原因となる等の問題が生じることがある。このため、予め目的の切断線或いは溶接線に沿った防錆塗装を剥離して表面を露出させておき、この露出面に切断線或いは溶接線や溶接すべき部材の記号等の情報をマーキングし、その後、このマーキングに従って切断或いは溶接等の加工を行うようにしている。

鋼板の表面に形成された防錆塗装を剥離するためにいくつかの装置が提案されている。例えば、特許文献１は数値制御研掃装置に関するものであり、一方向に走行可能な台車に該走行方向に対し直交方向に移動可能な研掃キャリッジを搭載し、この研掃キャリッジにブラスターノズルとマーキングトーチ又は印字装置を取り付けて構成されている。

上記特許文献１に記載された研掃装置では、ブラスターノズルの中心を制御中心として台車及び研掃キャリッジの移動を制御すると共にブラスターノズルの駆動を制御することで、防錆塗装を研掃して鋼板の表面を露出させることができる。また、マーキングトーチ又は印字装置の中心を制御中心として台車及び研掃キャリッジの移動を制御すると共にマーキングトーチ又は印字装置の駆動を制御することで、表面に線や文字或いは記号等のマーキングを形成することができる。

このように、特許文献１に記載された研掃装置では、鋼板の表面に塗装されている塗料を剥離する作業とマーキングや印字を形成する作業とを、夫々独立して行うことが可能である。このため、先ず最初に鋼板の表面に塗装されている塗料の剥離作業を行い、一連の剥離作業が終了した後、研掃キャリッジを最初の位置に戻して再度塗料が剥離されて露出した表面に対しマーキング作業を行うことが可能である。

従って、マーキングは露出した鋼板の表面に形成されることとなり、このマーキングに従って切断や溶接等の加工を行うことによって、塗料の影響を受けることなく切断作業や溶接作業を進めることができる。このため、切断速度が低下したり、溶接部位にブローホールが生じるようなことがなく、品質の良い切断、溶接を実現することが可能となる。

また特許文献２は数値制御研掃装置に関するものであり、基本的な構造は特許文献１と同じであるが、鋼板の研掃をエンドレス状の研削ベルトを用いている点で異なっている。このため、研掃ユニットの構造が複雑になるものの、鋼板の表面の塗料を剥離する機能や露出した表面に線や文字或いは記号等のマーキングを形成することが可能である。

特許第２８７５７４５号 特許第３１１８０１４号

上記各特許文献に記載された技術では、ブラスターノズルや研削ベルトによる研掃部材とマーキングトーチ或いは印字装置等のマーキング部材は、予め設定された離隔距離を持って同じ研掃キャリッジに搭載されている。そして、防錆塗装が施されている鋼板に対し研掃作業とマーキング作業を個別に行うことが可能である。これらの作業は、一度研掃作業を行って鋼板の表面を露出させた後、露出させた鋼板の表面にマーキング作業を行うことになる。即ち、１枚の鋼板に対し、研掃装置を二度稼動させて研掃とマーキングを行っている。このため、マーキング作業を行うのに時間が掛かるという問題が生じている。

作業時間の短縮化をはかるためには研掃作業を行いながらマーキング作業を行うことが好ましい。しかし、各特許文献１、２に記載された技術では、研掃部材とマーキング部材は予め設定された間隔を持って研掃キャリッジに搭載されており、両者の位置関係は変更されることがない。このため、研掃部材とマーキング部材とを結ぶ線と形成すべきマーキング線とが一致している場合には研掃作業とマーキング作業を同時にできるものの、それ以外の場合には両作業を同時に行うことができない。

本発明の目的は、被加工材に対する研掃作業を行うと同時にマーキング作業を行うことで、作業時間の短縮化を実現することができる研掃マーキング装置を提供することにある。

上記課題を解決するための本発明に係る研掃マーキング装置は、被加工材の表面を研掃しつつ研掃部分にマーキングを形成する研掃マーキング装置であって、所望の方向に移動可能に構成された台車と、前記台車に搭載され互いに離隔して配置されたマーキング部材及び該マーキング部材を基準として旋回可能に構成された研掃部材と、前記旋回可能に構成された研掃部材を旋回させる旋回部材とを有して構成されるものである。

上記研掃マーキング装置に於いて、前記基準となるマーキング部材及び該マーキング部材を基準として旋回可能に構成された研掃部材を昇降させる主昇降部材と、前記研掃部材を昇降させる副昇降部材と、を有し、前記副昇降部材による昇降速度を前記主昇降部材による昇降速度よりも速くなるように構成することが好ましい。

本発明に係る研掃マーキング装置では、マーキング部材を基準とし、この基準に対して他方の部材である研掃部材を旋回可能に構成し、更に、旋回可能な研掃部材を旋回させる旋回部材を有する。例えば、マーキング部材を基準とした場合、研掃部材をマーキング部材に対して旋回可能に構成すると共に旋回部材によって旋回し得るように構成したので、目的のマーキングが直線である場合、マーキング部材を基準として研掃部材を旋回させることで、研掃部材とマーキング部材をマーキングの方向に沿って配列することができる。

従って、上記研掃部材とマーキング部材の配列状態を保持してこれらの部材が目的のマーキングに沿って移動し得るように台車を駆動することで、研掃部材によって被加工材の表面を研掃しつつ、マーキング部材によって研掃された被加工材にマーキングを形成することができる。

特に、基準となるマーキング部材とこれらを基準として旋回する研掃部材を主昇降部材によって昇降させ、研掃部材を副昇降部材によって主昇降部材による昇降速度よりも速い速度で昇降させることで、基準となるマーキング部材の被加工材からの距離と、これらを基準として旋回する研掃部材の被加工材からの距離と、を略一定となるように保持することができる。

このため、被加工材に対し良好な研掃を行うと同時に良好なマーキングを形成することができる。

第１実施例に係る研掃マーキング装置の構成を説明する図である。 第２実施例に係る研掃マーキング装置の構成を説明する図である。 第３実施例に係る研掃マーキング装置の構成を説明する図である。 第４実施例に係る研掃マーキング装置の構成を説明する図である。 比較例に係る研掃マーキング装置の構成を説明する図である。

Ａ マーキング部材
Ｂ 研掃部材
Ｃ 被加工材
１ 台車
１ａ 走行台車
２ 昇降ブラケット
３ 昇降装置
３ａ 昇降モーター
５ 旋回装置
５ａ 旋回軸
５ｂ 軸受ブロック
５ｃ 旋回モーター
５ｄ ギヤ列
５ｅ 旋回アーム
５ｆ 旋回ブラケット
６ マーキングブロック
７ 旋回中心
８ センサー
８ａ ブラケット
１０ 中心線
１１ ショットブラスト装置
１１ａ ノズル
１１ｂ 供給口
１１ｃ 回収口
１１ｄ ブラシ
１２ ローラー
１２ａ ブラケット
１３ 上下装置
１５ 初期高さ設定装置
１５ａ 接触子
２０ マーキングノズル
２１ トーチ
２２ 供給容器
２３ センサー
２３ａ ブラケット
２５ 上下装置
２５ａ 上下モーター
３０ 研削装置
３１ 駆動モーター
３２ ブラケット
３３ａ〜３３ｃ プーリ
３４ 研削ベルト
３２ａ 回動軸
３２ｂ 上下装置

以下、本発明に係る研掃マーキング装置の好ましい実施の形態について説明する。本発明の研掃マーキング装置は、台車を目的の切断線或いは溶接線（以下「加工線」という）に沿って移動させると共に搭載した研掃部材およびマーキング部材を駆動して、被加工材に対する研掃（被加工材の表面に形成された防錆塗装の剥離や酸化皮膜の剥離）を行い、この研掃に追従して線の形成や記号の形成を含むマーキングを行うものである。

特に、本発明に係る研掃マーキング装置では、マーキング部材を基準として研掃部材を該基準に対して旋回可能に構成したので、台車を目的の加工線に沿って移動させつつ、マーキング部材又は研掃部材を駆動すると共に研掃部材又はマーキング部材を駆動しつつ必要に応じて旋回させることで、台車の一度の移動に伴って、被加工材に対する研掃作業と、マーキング作業を行うことが可能である。

本発明において、台車の構成は特に限定するものではなく、搭載したマーキング部材と研掃部材を目的の加工線に沿って移動させることが可能なものであれば良い。このような台車としては、一対のレールに対し跨って配置されると共に走行可能に載置された走行手段と、前記走行手段の走行方向に対し直交方向に横行可能に構成された横行手段と、を有する門型の台車であって良い。また、台車としては、例えば、先端にマーキング部材と研掃部材とを配置したアームを有するロボットであっても良い。

上記の如く、マーキング部材及び研掃部材を搭載した台車の構造は特に限定するものではなく、マーキング部材及び研掃部材を目的の加工線に沿って移動させることが可能であれば良い。

本発明において、マーキング部材の構造は特に限定するものではなく、目的のマーキングに従って加工すべき線や記号を形成することが可能な部材であれば良い。このようなマーキング部材としては後述するように多くの方式が知られており、これらの方式を選択的に採用することが可能である。

マーキングの方式としては、金属粉末を噴射する中心孔と火炎を形成する火炎孔とを有し、火炎を形成しつつ中心孔から金属粉末を噴射して被加工材の表面に細線を形成することが可能なパウダー（溶射）マーキングがある。また、液状の塗料を噴射する孔を有し、該孔から塗料を連続的に噴射して細線を形成するペイントマーキング、或いは液状の塗料を噴射する複数の孔をマトリックス状に形成し、これら複数の孔を選択すると共に塗料を間欠的に噴射してドットからなる記号を形成することが可能なペイントマーキングがある。またプラズマトーチからプラズマアークを噴射して細線や記号を形成するプラズママーキングがある。更に、ペンによるマーキングや罫書き針を接触させて細線や記号を形成する接触式マーキング等がある。

本発明では、上記マーキング方式の何れであっても採用することが可能であり、目的のマーキングが単純な線を形成すれば良いか、数字や文字を含む記号であるか、によって選択することが好ましい。

本発明において、研掃部材の構造は特に限定するものではなく、被加工材の表面から研掃すべき物を剥離することが可能な部材であれば良い。即ち、被加工材の表面から剥離すべき物質が塗料であるか、酸化被膜であるか、これらの母材に対する付着強度が大きいか、小さいか、等の条件に応じて適宜選択することが好ましい。

研掃部材としては、被加工材の表面に砂粒を衝突させて該表面を研掃するサンドブラストや鋼球を衝突させて研掃するショットブラストがある。また、エンドレス状の研削ベルトを利用したベルト式研掃部材、回転砥石を利用した砥石式研掃部材、更に、多数のワイヤを円盤状に形成した研削材を利用したワイヤ式研掃部材等があり、これらの方式を選択的に採用することが好ましい。

次に、第１実施例に係る研掃マーキング装置の構成について図１を用いて説明する。

図１において、台車１は門型に形成された走行台車１ａの横行台車として構成されており、走行台車１ａの直線的な走行と、この走行台車１ａの走行方向に対して直交する方向への横行と、を合成することによって所望の方向に移動し得るように構成されている。このような台車１としては数値制御式の切断装置（ガス切断装置、プラズマ切断装置、レーザ切断装置等）の台車を利用することが可能である。

台車１には昇降ブラケット２が昇降可能に設けられている。即ち、昇降ブラケット２は、昇降装置３を介して台車１に設けられており、昇降モーター３ａの駆動に伴って台車１に対して昇降し得るように構成されている。本実施例では、昇降ブラケット２と昇降装置３とによって主昇降部材を構成している。

昇降ブラケット２には旋回装置５が設けられている。この旋回装置５は、旋回軸５ａと、旋回軸５ａを旋回可能に支持する軸受ブロック５ｂと、旋回モーター５ｃと、旋回モーター５ｃの回転を旋回軸５ａに伝えるギヤ列５ｄと、旋回軸５ａに対し水平方向に突出するように固定された旋回アーム５ｅと、旋回アーム５ｅの先端に設けた旋回ブラケット５ｆと、によって構成されている。

旋回軸５ａの下方側の端部にはマーキング部材Ａが取り付けられている。このマーキング部材Ａの中心は旋回軸５ａの中心７（旋回中心７）と一致して配置されており、旋回軸５ａが旋回したとき、マーキング部材Ａは旋回中心７を中心として旋回する。従って、マーキング部材Ａは旋回軸５ａが旋回しても旋回中心７に対する中心位置が変化しない。即ち、本実施例では、マーキング部材Ａを基準として構成されている。

本実施例において、マーキング部材Ａは、表面に複数の孔がマトリックス状に配置されたマーキングブロック６を有しており、夫々の孔に連結された図示しない液状塗料の供給手段を選択的に駆動することによって、液状の塗料を連続して噴射し、或いは間欠的に噴射し得るように構成されている。

マーキング部材Ａの周囲には複数の高さ検出用のセンサー８が配置され、マーキングブロック６に固定されたブラケット８ａに取り付けられている。そして、これらのセンサー８によって被加工材Ｃの表面までの距離を測定し、測定された信号に応じて昇降モーター３ａを駆動してマーキング部材６の被加工材Ｃとの間隔を常に一定の範囲に保持し得るように構成されている。

例えば、被加工材Ａと何れかのセンサー８との間隔が予め設定された距離よりも大きくなったとき、このセンサー８からの信号によって昇降モーター３ａが駆動されて昇降ブラケット２、マーキング部材６を下降させ、被加工材Ａとセンサー８との間隔が予め設定された距離よりも小さくなったとき、マーキング部材６を上昇させることが可能である。

旋回ブラケット５ｆには研掃部材Ｂが設けられている。この研掃部材Ｂの中心線１０は旋回軸５ａの旋回中心７からの距離が予め設定された値を有している。そして、旋回モーター５ｃを駆動することで、中心線１０を旋回中心７を中心として旋回させることが可能である。即ち、マーキング部材Ａを基準として研掃部材Ｂを旋回させることが可能である。

本実施例において、研掃部材Ｂとしてショットブラスト装置１１が採用されている。ショットブラスト装置１１は、被加工材Ｃの表面に砂或いは鋼球（砂）を噴射する円筒状のノズル１１ａと、このノズル１１ａに砂を供給する図示しない供給手段と接続された供給口１１ｂと、ノズル１１ａから噴射された砂を回収する図示しない回収手段と接続された回収口１１ｃと、を有して構成されている。特に、ノズル１１ａの先端には噴射された砂が飛散することを防止するためのブラシ１１ｄが設けられている。

研掃部材Ｂの周囲には複数の回転可能なローラー１２が配置されると共にノズル１１ａに固定されたブラケット１２ａに取り付けられている。これらのローラー１２は接地面と研掃部材Ｂのノズル１１ａとの位置関係が砂を噴射して効率良く研掃し得るような寸法に設定されている。そして、ローラー１２が被加工材Ｃの表面に接地することで、ノズル１１ａの被加工材Ｃの表面からの距離を保持し得るように構成されている。

研掃部材Ｂは、旋回ブラケット５ｆに配置された上下装置１３によって上下方向に移動し得るように構成されている。本実施例では上下装置１３はエアシリンダーを利用して構成されており、研掃部材Ｂを下降させてローラー１２が被加工材Ｃの表面に接地した後は、特に下降させる方向に力を付与することなく、被加工材Ｃの表面に接地して移動するローラー１２の上下方向への動きに追従し得るように構成されている。本実施例では、ローラー１２と上下装置１３とによって副昇降部材を構成している。

旋回軸５ａの側面には初期高さ設定装置１５が設けられている。この初期高さ設定装置１５は被加工材Ｃに対する研掃マーキング作業を開始するに当たり、マーキング部材Ａと研掃部材Ｂとを被加工材Ｃの表面からの距離を初期高さに設定するためのものである。このため、初期高さ設定装置１５は、先端に接触子１５ａを取り付けたエアシリンダーを採用している。

次に、上記の如く構成された研掃マーキング装置によって被加工材Ｃの表面を研掃し、露出した表面にマーキングを形成する作業手順について説明する。尚、以下に説明する作業手順は一つの例であり、この手順にのみ限定されるものではないことは当然である。

先ず、昇降ブラケット２を上昇させた状態で、図示しない制御装置からの指令に応じて台車１を移動させ、マーキング部材Ａ（旋回中心７）を被加工材Ｃにおけるマーキング開始位置に対向させる。次いで、予め設定された加工線の方向に沿うようにマーキング部材Ａを基準として研掃部材Ｂを旋回させる。

即ち、旋回中心７（マーキング部材Ａ）を中心として目的の加工線の方向に対応させて旋回モーター５ｃを駆動して旋回軸５ａを所望の方向に旋回させることで、旋回中心７と中心線１０（研掃部材Ｂ）を結ぶ線の方向を目的の加工線に沿わせる。このとき、旋回中心７と中心線１０を結ぶ線を加工線と一致させることは必ずしも必要ではない。言い換えると、マーキング部材Ａによって形成するマーキングの中心と、研掃部材Ｂによる研掃部位の中心とは必ずしも一致する必要はない。

例えば、目的の加工線が切断線であるような場合、マーキング部材Ａによって形成されるマーキング線は目的の加工線と略一致する。このため、旋回中心７と中心線１０を結ぶ線の方向と目的の加工線の方向とを一致させることが好ましい。

しかし、目的の加工線が溶接線であるような場合、マーキング部材Ａによるマーキング線は溶接部の中心と一致させることはなく、被加工材Ｃに対して溶接される部材の一方側の面に一致させている。即ち、目的の加工線が溶接線である場合、マーキング線は溶接部の中心から溶接部材の厚さの略１／２だけ一方側にズレた位置に形成するようにしている。このため、マーキング部材Ａの旋回中心７は目的の加工線から溶接部材の厚さの略１／２ずれた位置に設定され、研掃部材Ｂの中心線１０は溶接部位の中心に一致させて設定される。

上記の如くして目的の加工線の方向と作業条件とを満足するように、旋回中心７を中心として中心線１０の方向を設定して旋回させる。これにより、マーキング部材Ａを基準として研掃部材Ｂの旋回が行われる。

次に、初期高さ設定装置１５を操作して接触子１５ａを下降させる。その後、昇降モーター３ａを駆動して昇降ブラケット２を下降させることで、マーキング部材Ａ、研掃部材Ｂ、初期高さ設定装置１５を同時に下降させる。昇降ブラケット２の下降に伴って、初期高さ設定装置１５の接触子１５ａが被加工材Ｃの表面に接触したとき、昇降モーター３ａの駆動が停止する。

その後、初期高さ設定装置１５の接触子１５ａが上昇し、マーキング部材Ａは被加工材Ｃの表面からの距離（ノズルブロック６の被加工材Ｃからの高さ）が初期高さに設定される。この状態では、マーキング部材Ａ、研掃部材Ｂともに被加工材Ｃの表面から離隔した高さを保持しており、センサー８は未作動の状態にある。

マーキング部材Ａ、研掃部材Ｂを被加工材Ｃの表面から離隔させた状態を保持して台車１を移動させ、研掃部材Ｂを被加工材Ｃに対するマーキングの開始位置に対向させる。次いで、旋回ブラケット５ｆに設けた上下装置１３が作動して研掃部材Ｂを下降させる。研掃部材Ｂの下降に伴って、ノズル１１ａに取り付けたローラー１２が被加工材Ｃの表面に接地し、上下装置１３を構成するエアシリンダーにはローラー１２の上下方向への移動に追従し得るような圧力を持った圧縮空気が供給される。

ローラー１２が被加工材Ｃの表面に接地したとき、ノズル１１ａの下端に設けたブラシ１１ｄは先端部分が被加工材Ｃの表面と接触し、ノズル１１ａとブラシ１１ｄとによって閉鎖空間が形成される。

上記の如くして研掃部材Ｂをマーキング開始位置に対向させた後、マーキング部材Ａの周囲に配置されたセンサー８の作動を開始させ該センサー８によるマーキングブロック６の被加工材Ｃの表面からの距離を検出して信号を制御部に伝える。

次いで、研掃部材Ｂを構成するノズル１１ａに砂を供給して被加工材Ｃの表面に向けて噴射させることで、該被加工材Ｃの表面を研掃する。このとき、ノズル１１ａとブラシ１１ｄとによって被加工材Ｃの表面に閉鎖空間が形成されるため、噴射された砂は外部に飛散することなく回収口１１ｃから回収される。

研掃部材Ｂの作動の開始に伴って、台車１を目的の加工線に沿って設定されたマーキング線に一致させて移動させ、この台車１の移動に伴ってマーキング部材Ａを作動させることで被加工材Ｃの表面にマーキング線や記号を形成する。即ち、台車１をマーキング線に一致させて移動させつつ、マーキング部材Ａを構成するマーキングブロック６に形成された複数の孔から選択された一つの孔から連続的に液状の塗料を噴射することでマーキング線を形成することが可能である。また、台車１を停止させた状態で、マーキングブロック６に形成された複数の孔を選択して間欠的に液状の塗料を噴射させることで、複数のドットにより数字や文字を含む記号を形成することが可能である。

上記作業を連続させることで、被加工材Ｃの表面を研掃して母材を露出させると共に露出した表面にマーキング線や記号を形成することが可能である。

特に、形成すべきマーキング線が曲線であるような場合、旋回中心７と中心線１０を結ぶ線の方向が、この曲線の接線方向に沿うように、マーキング部材Ａを基準として研掃部材Ｂを旋回させることで、目的のマーキング線を形成することが可能である。

被加工材Ｃの表面に対してマーキングを形成している際に、被加工材Ｃの歪みによってマーキング部材Ａと被加工材Ｃとの距離が変化した場合、この変化はセンサー８によって検出されて信号が図示しない制御部に伝えられる。そして制御部からは伝えられた信号に対応した駆動信号が昇降モーター３ａに伝えられ、該昇降モーター３ａが駆動信号に応じて回転し、被加工材Ｃとの距離が予め設定された範囲に入るように昇降ブラケット２を昇降させる。この結果、マーキング部材Ａが昇降して被加工材Ｃとの距離が予め設定された範囲に保持される。

また、被加工材Ｃの歪みによって研掃部材Ｂと被加工材Ｃとの距離が変化した場合、ノズル１１ａに取り付けたローラー１２が常に被加工材Ｃの表面に接地して回転することから、該被加工材Ｃの歪みに対して速やかに追従することが可能である。

上記構成において、副昇降部材を構成するローラー１２と該ローラー１２を被加工材Ｃの表面側に押圧する上下装置１３は、昇降ブラケット２に設けた旋回軸５ａに一体的に形成された旋回ブラケット５ｆに配置されている。従って、副昇降部材による研掃部材Ｂの昇降速度は、上下装置１３の昇降速度と昇降モーター３ａによる主昇降部材の昇降速度が合成されたものとなり、該主昇降部材の昇降速度よりも大きくなる。そして、副昇降部材と主昇降部材の昇降速度をこのように差をつけることによって、副昇降部材によって昇降を制御される研掃部材Ｂが被加工材Ｃの表面に衝突することを確実に防ぐことが可能である。

次に第２実施例に係る研掃マーキング装置の構成について図２により説明する。尚、図において前述した第１実施例と同一の部分および同一の機能を有する部分については同一の符号を付して説明を省略する（以下の実施例も同じ）。

本実施例は、マーキング部材Ａとして第１実施例におけるマーキングブロック６に代えてマーキングノズル２０を採用したものであり、それ以外の構成は第１実施例と同一である。

マーキングノズル２０はガス切断火口と類似した構造を有しており、中心に金属粉末を噴射する中心孔が形成され、該中心孔を囲んで複数の火炎を形成する火炎孔が形成されている。また、マーキングノズル２０は、図示しない金属粉末の供給部や、火炎を形成するための酸素ガスおよび燃料ガスの供給部と接続されたトーチ２１に着脱可能に装着されている。

上記の如く構成された研掃マーキング装置では、研掃部材Ｂによって被加工材Ｃの表面を研掃して母材の表面を露出させつつ、マーキングノズル２０を作動させて露出した表面に溶融金属を溶射した細線からなるマーキング線を形成することが可能である。

次に第３実施例に係る研掃マーキング装置の構成について図３により説明する。

本実施例は、研掃部材Ｂの被加工材Ｃの表面からの高さを略一定に保持する機構を前述のローラー１２と上下装置１３の組み合わせに代えて、マーキング部材Ａの周囲に設けたセンサー８と同じ機能を持ったセンサー８と、センサー８からの信号に応じて作動して研掃部材Ｂおよびセンサー８を上下させる上下装置２５とを採用したものである。

センサー８は、研掃部材Ｂを構成するノズル１１ａに固定したブラケット８ａに複数取り付けられており、夫々のセンサー８によって被加工材Ｃの表面までの距離を検出して信号を発生し得るように構成されている。

また、上下装置２５はセンサー８によって検出された被加工材Ｃとの距離に応じて発生する信号に応じて駆動される上下モーター２５ａを有しており、該上下装置２５に研掃部材Ｂが取り付けられている。

上記の如く構成された研掃マーキング装置では、研掃部材Ｂ、マーキング部材Ａの何れも被加工材Ｃに対し非接触状態で距離を検出することが可能である。

次に第４実施例に係る研掃マーキング装置の構成について図４により説明する。

本実施例は、研掃部材Ｂを前述のショットブラスト手段に代えてエンドレス状の研削ベルトを有する研削装置によって構成したものである。

研掃部材Ｂを構成する研削装置３０は、旋回ブラケット５ｆに設けた駆動モーター３１と、旋回ブラケット５ｆに設けたブラケット３２と、ブラケット３２に回転可能に取り付けた複数のプーリ３３ａ〜３３ｃと、各プーリ３３ａ〜３３ｃに巻き掛けられた研削ベルト３４と、を有して構成されている。

ブラケット３２は、旋回ブラケット５ｆに配置された回動軸３２ａに対して回動可能に装着されている。またブラケット３２の所定位置にはエアシリンダーからなる上下装置３２ｂのロッドが接続されている。この上下装置３２ｂを構成するエアシリンダーは旋回ブラケット５ｆに取り付けられている。

プーリ３３ａはブラケット３２の回動軸３２ａと同軸に取り付けられており、伝動部材を介して駆動モーター３１に接続されており、駆動プーリとしての機能を有している。またプーリ３３ｂはタイトナーとしての機能を有するものであり、図示しない付勢部材によって研削ベルト３４に適度な張力を付与し得るように構成されている。更に、プーリ３３ｃはブラケット３２の最も下方に配置され、巻き掛けた研削ベルト３４を被加工材Ｃの表面に押圧させる機能を有している。

上記の如く構成された研掃部材Ｂでは、上下装置３２ｂを構成するエアシリンダーのロッドを没入させることで、ブラケット３２を回動軸３２ａを中心に時計方向に回動させてプーリ３３ｃを被加工材Ｃの表面から離隔させることが可能である。またロッドを突出させることでブラケット３２を回動軸３２ａを中心に反時計方向に回動させてプーリ３３ｃを介して研削ベルト３４を被加工材Ｃの表面に押圧することが可能である。そして研削ベルト３４を被加工材Ｃの表面に押圧させた状態で駆動モーター３１を駆動することで、被加工材Ｃの表面を研掃することが可能である。

比較例

比較例に係る研掃マーキング装置の構成について図５により説明する。

この比較例は、研掃部材Ｂを基準としてマーキング部材Ａを旋回させるように構成したものである。特に、研掃部材Ｂとしては前述したショットブラスト装置１１を採用しており、マーキング部材Ａとしては前述したマーキングノズル２０を採用している。

図に示すように、研掃部材Ｂを構成するショットブラスト装置１１のノズル１１ａの中心が旋回中心７と一致して配置されており、マーキング部材Ａの中心が旋回ブラケット５ｆに設けた中心線１０と一致して配置されている。

マーキング部材Ａは金属粉末を溶融させて噴射する溶射装置として構成されており、マーキングノズル２０はトーチ２１に着脱可能に装着されている。またトーチ２１には金属粉末を収容した供給容器２２が接続されている。マーキングノズル２０の周囲には静電容量式のセンサー２３が配置されており、該センサー２３はトーチ２１に固定されたブラケット２３ａに取り付けられている。

上記の如く、研掃部材Ｂを基準としてマーキング部材Ａを旋回させるように構成した比較例であっても、研掃部材Ｂによって被加工材Ｃの表面を研掃して母材を露出させると共に露出した母材の表面にマーキング部材Ａによってマーキング線を形成することは可能である。

また、マーキングノズル２０に代えてマーキングブロック６を採用した場合であっても、目的の加工線に対応したマーキング線を形成し、或いは数字や文字を含む記号を形成することが可能である。

また、この比較例では、マーキングノズル２０の周囲に配置したセンサー２３によって被加工材Ｃからの距離を検出し、検出した信号によって昇降モーター３ａを駆動して昇降ブラケット２を昇降させることで、マーキングノズル２０および研掃部材Ｂの被加工材Ｃからの高さを制御し得るように構成されている。この場合、マーキングノズル２０の昇降速度は研掃部材Ｂを構成するノズル１１ａの昇降速度よりも大きくなるように構成されている。

本発明の研掃マーキング装置は、防錆塗装が施された鋼板や、酸化被膜が形成された鋼板に対してマーキングを形成する際に利用することによって、防錆塗装や酸化被膜を剥離しつつ、直後にマーキングを形成することが可能となる。

Claims (2)

1. 被加工材の表面を研掃しつつ研掃部分にマーキングを形成する研掃マーキング装置であって、
   所望の方向に移動可能に構成された台車と、
   前記台車に搭載され互いに離隔して配置されたマーキング部材及び該マーキング部材を基準として旋回可能に構成された研掃部材と、
   前記旋回可能に構成された研掃部材を旋回させる旋回部材と、
   を有することを特徴とする研掃マーキング装置。
2. 前記基準となるマーキング部材及び該マーキング部材を基準として旋回可能に構成された研掃部材を昇降させる主昇降部材と、前記研掃部材を昇降させる副昇降部材と、を有し、前記副昇降部材による昇降速度を前記主昇降部材による昇降速度よりも速くなるように構成したことを特徴とする請求項１に記載した研掃マーキング装置。

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