JP5753885B2

JP5753885B2 - 印鑑製造装置

Info

Publication number: JP5753885B2
Application number: JP2013218454A
Authority: JP
Inventors: 藤原慎次
Original assignee: 東阪電子機器株式会社
Priority date: 2013-10-21
Filing date: 2013-10-21
Publication date: 2015-07-22
Anticipated expiration: 2033-10-21
Also published as: JP2015080821A

Description

本発明は、自動的に印鑑を製造する印鑑製造装置に関するものである。

従来から特許文献１に記載されているような印材自動彫刻機が知られている。この印材自動彫刻機は、印材を固定するチャックと、予め設定された彫刻形状に応じて粗加工するための、第一主軸に装着した粗加工用印刻カッタと、仕上加工を行うための第二主軸に装着された仕上加工用印刻カッタとを備えている。

この印材自動彫刻機では、チャックに固定した印材の表面を、所定の彫刻形状に応じて制御した前記粗加工用印刻カッタで粗削りし、その後、仕上加工用印刻カッタにより仕上げを行う。これにより、加工時間を短縮している。

特開平５−４４９７号公報

しかしながら、上記従来の印材自動彫刻機では、印章を適切に彫るためには印材をＺ方向及びＸＹ方向の正確な位置にセットしなければならず、印鑑を大量に彫る場合には面倒な作業となるという問題点があった。そこで、この発明は、印鑑を彫る場合に簡単に位置決めを可能ならしめることを目的とする。

本発明の印鑑製造装置は、印材を溝に載せて保持する印材ホルダと、回転軸がＺ軸方向になるように設けたドリルと、前記印材ホルダと前記ドリルとをＺ軸方向に相対位置決めするＺ軸位置決め手段と、当該Ｚ軸位置決め手段により印材ホルダとドリルとを相対移動させることで、前記印材ホルダ上の印材をその表面に前記ドリルを当てて所定距離だけ押し込み、その際のドリル先端の位置を基準点として前記印材の表面を切削するように制御する制御手段とを有することを特徴とする。

また、本発明の印鑑製造装置は、印材を溝に載せて保持する印材ホルダと、Ｚ軸方向に軸が延出しその先端に十字形状に４個のアームを有する検出プレートが設けられ且つ当該検出プレートはＸ軸方向及びＹ軸方向に平行な直線の検出辺を前記各アームに有するプローブと、当該プローブの動きを検出するセンサーと、前記印材ホルダと前記プローブとをＸＹＺ軸方向に相対移動させる相対移動手段と、当該相対移動手段により前記プローブのＸ軸方向及びＹ軸方向の検出辺を前記印材ホルダに保持した印材の側面に接触させ、前記センサーの出力信号に基づいて前記印材の中心位置を取得する制御手段とを有することを特徴とする。

この発明の実施の形態に係る印鑑製造装置を示す構成図である。図１に示した印鑑製造装置のストッカを示す背面斜視図である。印鑑製造装置の位置決め装置を示す平面図である。印鑑製造装置の位置決め装置を示す正面図である。印鑑製造装置の軸位置検出装置を示す構成図である。印鑑製造装置の動作を示す説明図である。印鑑製造装置の動作を示す説明図である。

図１は、この発明の実施の形態に係る印鑑製造装置を示す構成図である。図２は、図１に示した印鑑製造装置のストッカを示す背面斜視図である。この印鑑製造装置１００は、ドリル１により印材２を切削する切削装置３と、多数の印材２をストックするストッカ装置４と、ストッカ装置４から供給した印材２を保持する印材ホルダ５と、印材ホルダ５上の印材２の中心軸を検出する軸位置検出装置６と、装置全体の動作を制御する制御装置７とから構成される。

切削装置３は、回転軸がＺ軸方向になるドリル１と、ドリル１を保持するチャック１１を有するスピンドル１２と、スピンドル１２を回転させるスピンドルモータ（図示省略）と、スピンドル１２を内設する筐体１３とから構成される。

前記印材ホルダ５は、ブロック状の本体５１と、本体５１の上から印材２を抑える押付部材５２と、ＸＹＺ方向で位置決め制御する位置決め装置５３とから構成される。なお、印材２の表面に対する水平方向をＸ軸、上下方向をＹ軸、印材２の軸方向をＺ軸とする。前記本体５１には、Ｚ軸方向であり且つ印材２の前記ストッカ装置４の区画の長手方向に形成されたＶ溝５４が設けられる。Ｖ溝５４の大きさは、印材２がこのＶ溝５４に嵌ったときに斜面中腹辺りで支持するようなものとする。Ｖ溝５４の長さは、印材２の長さと略同じで良い。前記押付部材５２は、ブロック形状であり、印材２の押圧面にはゴム等の柔軟性がある素材が貼り付けられる。押付部材５２はエアシリンダー等のアクチュエータ５５によりＹ軸方向に上下動する。アクチュエータ５５は、前記制御装置７により動作が制御される。

図３は、印鑑製造装置の位置決め装置を示す平面図である。図４は、当該位置決め装置を示す正面図である。この位置決め装置５３ｘ〜５３ｚは、レールに設けたサーボモータ５６及びボールネジ５７を備える。各軸のサーボモータ５３は前記制御装置７により制御される。Ｘ軸の位置決め装置５３ｘは、Ｘ方向に移動制御されるコラム５８を備え、このコラム５８の上にＹ軸の位置決め装置５３ｙが設けられる。Ｙ軸の位置決め装置５３ｙのスライダ５９には、前記本体５１が取り付けられる。Ｚ軸の位置決め装置５３ｚは前記切削装置３に設けられる。切削装置３は、Ｚ軸の位置決め装置５３ｚのコラム６０上に設けられる。

ストッカ装置４は、箱状の筐体４１と、筐体４１内を横方向に複数の区画に区切る仕切板４２とを有する。筐体４１の下部は開口しており、前記仕切板４２の下端が露出する。仕切板４２の間隔は、印材２の直径より若干大きい程度である。筐体４１の奥行は、印材２の長さよりも若干大きい程度とする。筐体４１の上部は開口している。これにより、筐体４１内に印材２をストックする複数の区画４３が形成される。仕切板４２の下端４２ａは内側に傾斜しており内部の印材２が垂直方向に落下しないようにしている。当該仕切板４２の下端は、一部が印材２の直径より若干大きい程度突出しており、印材２は仕切板４２による区画４３から軸方向に移動して取り出し可能な状態とする。

筐体４１の背面には、エアシリンダー等のアクチュエータ４４が配置される。アクチュエータ４４には、印材２の区画４３の長手方向に平行移動すると共に区画４３内に挿通可能な大きさの短冊状のプッシャ４５が設けられる。アクチュエータ４４は、前記制御装置７により動作が制御される。

軸位置検出装置６は、図５に示すように、Ｚ軸の位置決め装置５３ｚのコラム６０に設けられる。この軸位置検出装置６は、Ｚ軸方向に軸が延出したプローブ６１と、当該プローブ６１に接続したセンサー６２とから構成される。プローブ６１の先端には、平板状で十字形状に４個のアームを有する検出プレート６３が設けられる。検出プレート６３は、Ｘ方向及びＹ方向に平行な直線の検出辺６４を各アームに備える。センサー６２は、プローブ６１に接続され筐体６４内に収納される。センサー６２は、プローブ６１の回転を増幅するように設けた回転プレート６７と、回転プレート６７の先端を検出するフォトセンサー６８とから構成される。印材２にアームが接触するとプローブ６１が回転し、この回転が前記回転プレート６７で増幅されてその動きをフォトセンサー６８が検出する。センサー６２の出力信号は、前記制御装置７に送信される。

次に、この発明の印鑑製造装置１００の動作を説明する。
[印材の供給動作]
ユーザは、ストッカ装置４の区画４３に上部の開口から多数の印材２を投入し、当該区画４３内に印材２をストックする。この状態で筐体４１の下部に、区画４３内の一番下の印材２が露出する。制御装置７によりプッシャ４５を動かすと、プッシャ４５が筐体４１の下部から区画４３内に挿入され、印材２が押される。プッシャ４５を完全に挿通すると、印材２が区画４３内から押し出される。押し出された印材２は、印材ホルダ５のＶ溝５４に落ちて嵌り込む。このとき、印材２がＶ溝５４（本体５１）の先端から所定距離だけ突出するように調整しておく。

当該印材２が押し出され、プッシャ４５が区画４３内から元の位置に戻ると、当該押し出された印材２の上に位置していた印材２が下に一つ落ちて、再び区画４３の下部に位置し、露出する。この手順で印材２を印材ホルダ５に供給するが、区画４３の一列にストックされた印材２がなくなると、本体５１がＸ軸及びＹ軸の位置決め装置５３により移動し、隣の区画４３とＺ軸方向で同じ位置に移動し、印材２が供給可能な状態とする。この手順でＸ方向に本体５１を移動することで、ストッカ装置４の区画４３にストックした印材２の全てを印材ホルダ５に供給できる。

[印材のＺ軸位置決め動作]
一つの印材２を印材ホルダ５に供給した後、印材ホルダ５では押付部材５２により印材２を固定する前に、ＸＹ方向の位置決め装置５３により本体５１を移動させ、図６（ａ）に示すように、切削装置３のドリル１を印材２の表面に対向させる。そして、図６（ｂ）に示すように、Ｚ方向の位置決め装置５３ｚによりドリル１の先端が印材２の表面に接触するまでゆっくり移動させる。そして、図６（ｃ）に示すように、ドリル１の先端が印材２表面に接触した状態で印材２をＺ方向に所定距離だけ押し込む。制御装置７は、当該位置を切削におけるＺ軸の基準点として記憶する。この状態で、制御装置７は、アクチュエータ５５を駆動して押付部材５２を下降させ、印材２をＶ溝５４に押し付けて固定する。

これにより、印材２はＶ溝５４の斜面と押付部材５２の押圧面の３点で安定的に保持される。このように、ドリル１の先端で印材２の表面を押し、印材２とドリル１とが接触した状態を基準点とするので、Ｖ溝５４に印材２をラフに載せても位置決めが可能であるので、印材２のセットがきわめて簡単である。また、ドリル１の先端で印材２を少し押し込むので基準点を確実に出すことができる。

[印材の軸の位置決め動作]
次に、印材２の軸を検出する。位置決め装置５３によりプローブ６１に対して印材２をＸＹ方向に所定軌跡で移動させ（所定軌跡の例は図中にて一点鎖線で示す）、まず、図７（ａ）に示すように、印材２のＸ方向右側面（円形のＸ方向の右頂部）をＸ方向の検出辺６４ｘ（図中下方向の足の片側辺）に接触させる。続いて、印材２のＸ方向左側面（円形のＸ方向の左頂部）をＸ方向の検出辺６４ｘ（図中上方向の足の片側辺）に接触させる。これにより、印材２の左右側面の位置を取得し、この位置データから印材２のＸ方向の径を取得すると共に当該Ｘ方向の印材２の中心軸位置を取得する。

次に、図７（ｂ）に示すように、印材２のＹ方向上側面（円形のＹ方向の上頂部）をＹ方向の検出辺６４ｙ（図中右方向の足の片側辺）に接触させる。続いて、印材２のＹ方向左側面（円形のＹ方向の下頂部）をＹ方向の検出辺６４ｙ（図中左方向の足の片側辺）に接触させる。これにより、印材２の上下側面の位置を取得し、この位置データから印材２のＹ方向の径を取得すると共に当該Ｙ方向の印材２の中心軸位置を取得する。そして、ＸＹ方向の原点に対する当該中心軸位置を基準点としてセットする。ＸＹ方向の検出が終了したら、位置決め装置５３により印材２を所定位置まで退避させる。

このようにして、当該印材２の中心位置を特定すると共に実際の径を取得する。印材２は天然素材であることが多く、その場合、印材２の径又は形状にばらつきが生じるが、係る軸位置検出装置６により印材２の実際の径や形状を検出することで、位置決め不良時の印影周囲の円形状に生じる幅のばらつきを軽減できる。また、径が異なる複数種類の印鑑を製造する場合、Ｖ溝５４に異なる径の印材２を載ると中心位置が異なる結果になるので、上記プローブ６１により中心位置を取得することで、このような異なる径の印材２でも軸位置の位置決めが可能となる。

[切削動作]
印材２のＺ方向及びＸＹ方向での位置決めが完了したら、前記ドリル１を回転させて所定の制御軌跡により印材２の表面を切削して印章を彫る。このようにして彫った印象は、周囲の円環状部分の幅が一定となり、Ｚ方向の位置決めも正確になされているので、印章の切削深さも適切なものとなる。

なお、ＸＹＺ方向の位置決め装置は上記実施の形態のものに限定されず、上記切削装置３、ストッカ装置４、印材ホルダ５、軸位置検出装置６等が相対位置制御可能であれば、公知の別の構成を採用できる。

１００印鑑製造装置
１ドリル
２印材
３切削装置
４ストッカ装置
５印材ホルダ
６軸位置検出装置
７制御装置

Claims

印材を溝に載せて保持する印材ホルダと、回転軸がＺ軸方向になるように設けたドリルと、前記印材ホルダと前記ドリルとをＺ軸方向に相対位置決めするＺ軸位置決め手段と、当該Ｚ軸位置決め手段により印材ホルダとドリルとを相対移動させることで、前記印材ホルダ上の印材をその表面に前記ドリルを当てて所定距離だけ押し込み、その際のドリル先端の位置を基準点として前記印材の表面を切削するように制御する制御手段と、を有することを特徴とする印鑑製造装置。
更に、Ｚ軸方向に軸が延出しその先端に十字形状に４個のアームを有する検出プレートが設けられ且つ当該検出プレートはＸ軸方向及びＹ軸方向に平行な直線の検出辺を前記各アームに有するプローブと、
当該プローブの動きを検出するセンサーと、
前記印材ホルダと前記プローブとをＸＹＺ軸方向に相対移動させる相対移動手段と、
当該相対移動手段により前記プローブのＸ軸方向及びＹ軸方向の検出辺を前記印材ホルダに保持した印材の側面に接触させ、前記センサーの出力信号に基づいて前記印材の中心位置を取得する制御手段と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の印鑑製造装置。