JP6612712B2 - マーキング装置及び板材加工システム - Google Patents

Description

本発明は、例えばパンチプレスやレーザ加工機などのごとき板材加工機によって加工された、又は加工される板状のワークにマーキングを行うマーキング装置及び板材加工システムに関する。さらに詳細には、ワークに対して、例えば横方向にマーキングを行う場合や縦方向にマーキングを行う場合であっても読み易くマーキングを行うことのできるマーキング装置及びこのマーキング装置を備えた板材加工システムに関する。

従来、例えばパンチプレスやレーザ加工機などの板材加工機によって、板状のワークに複数の加工部品を切断分離する加工が行われている。この場合、各加工部品に例えば名称などを記載するマーキングが行われている（例えば、特許文献１，２参照）。

特開平１０−７１７０９号公報 特開２００２−１０２９６２号公報

特許文献１には、板材加工機によって加工された板状のワークをＸ軸方向に搬送する搬送路の上方に、Ｙ軸方向のＹ軸フレームを備え、前記ワークにマーキングを行う印字手段を、前記Ｙ軸フレームに往復動自在に備えた構成が記載されている。

前記特許文献２には、板材加工機によって加工された板状のワークをＸ軸方向に搬送する搬送路の上方に、Ｙ軸ガイド部材をＸ軸方向に往復動自在に備え、このＹ軸ガイド部材にマーキングヘッドをＹ軸方向に移動自在に備えた構成が記載されている。

前記特許文献１に記載の構成においては、ワークに対してＹ軸方向にマーキングを行うことができる。また、特許文献２に記載の構成においては、ワークに対してＸ軸方向及びＹ軸方向の両方向にマーキングを行うことができる。

ところで、マーキング装置としてインクジェットプリンタを採用すると、ワークに横方向に印字する場合も、縦方向に印字する場合も、インクジェットプリンタヘッドの特性として、印字した文字の方向性は常に一定である。すなわち、印字した文字の頭部は常に上側である。したがって、例えば「ＸＹＺ」と横方向に印字したときには、文字の方向を一方向（例えば文字の頭部を上側）に保持してＸＹＺの文字を横方向に配置して印字される。ところが、縦方向に印字したときには、文字の方向を、横方向の印字の場合と同方向（例えば文字の頭部を上部側）に保持して、ＸＹＺの文字を縦方向に配置して印字するものである。

よって、ワークに対する印字方向が横方向の場合と縦方向の場合とによって、文字の方向性と文字の配置方向（印字方向）との関係が異なることとなり、印字した文字を全体として読む場合、読み難い場合がある。

したがって、印字方向が横方向の場合であっても、又縦方向であっても、文字の方向性と文字の配置方向との関係が常に一定であることが望まれている。

本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、板状のワークにマーキングを行うマーキング装置であって、ワークをＸ軸方向に搬送するワーク搬送路の上方位置に、Ｙ軸方向のＹ軸ガイド部材を備え、このＹ軸ガイド部材に沿って往復動自在なＹ軸スライダに、Ｘ軸方向のＸ軸ガイド部材を備え、このＸ軸ガイド部材に沿って往復動自在なＸ軸スライダに、前記ワークにマーキングを行うマーキングヘッドを備え、ワークの搬送方向に対して印字方向が横方向の場合であっても、又縦方向であっても、文字の方向性と文字の配置方向との関係が常に一定となるように、このマーキングヘッドを垂直方向の軸心回りに回動自在に前記Ｘ軸ガイド部材に備え、ワークに対する前記マーキングヘッドの動作を制御する動作制御装置を備え、この制御装置は、ワーク上の各加工部品のマーキング開始位置及びマーキング方向に対応して、前記マーキングヘッドの位置及び指向方向並びにワークに対するマーキングヘッドの移動方向の制御を行う動作制御手段を備え、ワークに加工される各加工部品に対するマーキングは、各加工部品において予め設定されたマーキング開始位置から予め設定されたマーキング方向にマーキングが行われる構成であることを特徴とするものである。

また、前記マーキング装置において、マーキング方向は、各加工部品におけるＸ軸方向又はＹ軸方向の一方の辺に沿った方向であることを特徴とするものである。

また、板状のワークの加工を行う板材加工機と、前記板材加工機へのワークの搬入路又は板材加工機からのワーク搬出路に、板材加工機によって加工される又は加工された加工部品にマーキングを行うマーキング装置を備えた板材加工システムであって、前記マーキング装置は、ワークをＸ軸方向に搬送するワーク搬送路の上方位置に、Ｙ軸方向のＹ軸ガイド部材を備え、このＹ軸ガイド部材に沿って往復動自在なＹ軸スライダに、Ｘ軸方向のＸ軸ガイド部材を備え、このＸ軸ガイド部材に沿って往復動自在なＸ軸スライダに、前記ワークにマーキングを行うマーキングヘッドを備え、ワークの搬送方向に対して印字方向が横方向の場合であっても、又縦方向であっても、文字の方向性と文字の配置方向との関係が常に一定となるように、このマーキングヘッドを垂直方向の軸心回りに回動自在に前記Ｘ軸ガイド部材に備え、ワークに対する前記マーキングヘッドの動作を制御する動作制御装置を備え、前記動作制御装置は、板状のワークに対する複数の加工部品の配置位置データと、各加工部品に対するマーキング開始位置データ及び各加工部品に対するマーキング方向のデータに基づいて、マーキング装置におけるマーキングヘッドの動作を制御する構成である。

本発明によれば、ワークに対してＹ軸方向（横方向）に印字する場合や、Ｘ軸方向（縦方向）に印字する場合であっても、印字する文字の方向性と文字の配置方向との関係を常に一定に保持して印字することができるものである。

本発明の実施形態に係る板材加工システムの構成を概念的、概略的に示した平面説明図である。 本発明の実施形態に係るマーキング装置の構成を示す斜視図であって、主要部分のみを表示してある。 本発明の実施形態に係るマーキング装置の構成を示す斜視図であって、主要部分のみを表示してある。 マーキング装置の主要部分をＸ軸方向から見た側面図である。 ワークに配置した加工部品に対するマーキング（印字）の方向性を示す説明図である。 第２の実施形態に係るマーキング装置の構成を概念的、概略的に示した平面説明図である。 第２の実施形態に係るマーキング装置の作用説明図である。

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明するに、図１の概略的な平面図で示すように板材加工システムは、例えばパンチプレスやレーザ加工機等のごとき板材加工機１を備えている。この板材加工機１のＸ軸方向の一側には、板材加工機１に対して搬出入する板状のワークＷを一時的に支持するワーク支持テーブル３が配置してある。そして、このワーク支持テーブル３のＸ軸方向の一側であって、前記板材加工機１の反対側には、ワーク貯留部５が配置してある。このワーク貯留部５は、前記板材加工機１によって複数の加工部品が加工された後のワーク、又は前記板材加工機１へ搬入するワークを貯留する作用をなすものである。

前記板材加工機１と前記ワーク貯留部５との間には、前記板材加工機１によって加工される加工部品（図１には図示省略）、又は板材加工機１によって加工された加工部品にマーキングを行うマーキング装置７が備えられている。すなわち、マーキング装置７は、板材加工機１に対してワークＷの搬入、搬出を行うワーク搬送路に備えられているものである。

前記マーキング装置７は、ワークＷをＸ軸方向に搬送するワーク搬送路におけるパスラインの上方位置に、Ｙ軸方向のＹ軸ガイド部材９を備えている。そして、このＹ軸ガイド部材９には、Ｙ軸ガイド部材９に沿ってＹ軸方向に往復動自在なＹ軸スライダ１５が備えられている。

より詳細には、図２，３に示すように、前記Ｙ軸ガイド部材９のＹ軸方向の両端側は支柱１１に支持されている。そして、Ｙ軸ガイド部材９にはＹ軸方向のガイドレール１３が水平に備えられている。このガイドレール１３にはＹ軸スライダ１５が往復動自在に支持されている。上記Ｙ軸スライダ１５を往復動するために、前記Ｙ軸ガイド部材９には、Ｙ軸方向のラック１７が備えられている。そして、前記ラック１７に噛合したピニオン（図示省略）を回転するために、前記Ｙ軸スライダ１５には、サーボモータなどのごときＹ軸モータ１９が装着してある。

したがって、前記Ｙ軸モータ１９の回転を制御することにより、前記Ｙ軸スライダ１５をＹ軸方向に移動位置決めすることができるものである。なお、Ｙ軸方向の基準位置からの、Ｙ軸スライダ１５の移動位置は、Ｙ軸モータ１９に備えたロータリーエンコーダ等のごとき位置検出手段によって検出することができるものである。

前記Ｙ軸スライダ１５には、Ｘ軸方向に長いＸ軸ガイド部材２１が備えられている。このＸ軸ガイド部材２１には、Ｌ字形状に湾曲したＸ軸スライダ２３（図４参照）が移動自在に支持されている。より詳細には、前記Ｘ軸ガイド部材２１は、前記Ｙ軸スライダ１５に一体的に備えた支持ブラケット２５に取付けてある。そして、前記Ｘ軸ガイド部材２１内に回転自在に備えたボールネジ（図示省略）には、前記Ｘ軸スライダ２３に備えたボールナット（図示省略）が移動自在に螺合してある。

したがって、前記Ｘ軸ガイド部材２１上に装着したサーボモータ等のごときＸ軸モータ２７の回転を、エンドレスチェン（図示省略）を介して前記ボールネジに伝達し、ボールネジを回転することにより、前記Ｘ軸スライダ２３をＸ軸方向に移動位置決めすることができるものである。なお、Ｘ軸ガイド部材２１に沿ってＸ軸スライダ２３を移動位置決めする構成としては、前述したごとき構成に限ることなく、その他の構成、例えば、リニアモータを採用した構成とすることも可能である。

前記Ｘ軸スライダ２３には、Ｘ軸、Ｙ軸方向に対して直交する垂直な方向（Ｚ軸方向）の回転軸（図示省略）を備えたＣ軸モータ２９が装着してある。このＣ軸モータ２９の垂直な回転軸には、揺動ブラケット３１が一体的に取付けてある。そして、前記回転軸から水平方向に僅かに離れた位置、すなわち回転軸から偏在した位置において、前記揺動ブラケット３１には、マーキングヘッド３３が備えられている。

前記Ｃ軸モータ２９は、垂直な回転軸を水平に回転する機能を有するものである。そして、前記回転軸は、Ｃ軸モータ２９に上下動自在に備えられている。前記回転軸を上下動するために、前記Ｃ軸モータ２９上には、前記回転軸を上下方向（Ｚ軸方向）に位置調節自在なＺ軸モータ３５が装着してある。

前記マーキングヘッド３３は、インクジェットプリンタヘッドから構成してあり、ワークＷに印字する文字の方向性は、前記揺動ブラケット３１の方向性と常に一定の関係にある。したがって、前記Ｃ軸モータ２９によって揺動ブラケット３１を回動すると、揺動ブラケット３１の回動によって印字する文字の方向性が変わるものである。本実施形態においては、図２，３に示すように、揺動ブラケット３１を水平に９０°回動することができる。よって、文字の方向性をＸ軸方向及びＹ軸方向、すなわち、縦方向及び横方向に変更することができるものである。なお、揺動ブラケット３１の回転角度は９０°に限ることなく、３６０°に設定することが望ましいものである。

前記構成において、図５に概略的に示すように、ワークＷに複数の加工部品３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ，３７Ｄを配置して、例えばレーザ加工機によって各加工部品３７Ａ〜３７Ｄを、ミクロジョイントを介してワークＷに接続した状態に切断分離する。そして、マーキング装置７の位置を通過したときに、各加工部品３７Ａ〜３７Ｄにおいて予め設定されたマーキング開始位置３９から予め設定されたマーキング方向にマーキング４１が行われるものである。なお、前記マーキングヘッド３３は、垂直な軸心回りに３６０°回動することができるものとして説明する。

より詳細には、前記マーキング装置７には、ワークＷに対するマーキングヘッド３３の動作を制御する動作制御装置４３が備えられている。この動作制御装置４３は、前記ワークＷ上の前記マーキング開始位置３９及びマーキング方向（例えばＸ軸方向、Ｙ軸方向）に対応して、前記マーキングヘッド３３の位置及びマーキングヘッド３３の方向（例えばＸ軸方向、Ｙ軸方向）並びにワークＷに対する前記マーキングヘッド３３の移動方向の制御を行う移動動作制御手段４５が備えられている。

上記移動動作制御手段４５は、前記Ｙ軸モータ１９、Ｘ軸モータ２７、Ｃ軸モータ２９及びＺ軸モータ３５の動作を制御して、前記マーキングヘッド３３の移動動作を制御する機能を有するものである。

前記動作制御装置４３には、ネスティング装置４７が接続してある。このネスティング装置４７は、コンピュータから構成してある。そして、ネスティング装置４７には、前記ワークＷに配置する複数の加工部品３７Ａ〜３７Ｄの形状データ、ワークＷの基準位置に対する各加工部品３７Ａ〜３７Ｄの配置位置データ及び各加工部品３７Ａ〜３７Ｄにおけるマーキング開始位置３９の位置データ（マーキング開始位置データ）を格納した位置データメモリ４８が備えられている。

前記マーキング開始位置３９は、加工部品３７Ａ（代表して加工部品３７Ａの場合について説明する）における基準位置４９Ａから一方の辺４９Ｂに沿って寸法Ａで、基準位置４９Ａから他方の辺４９Ｃに沿って寸法Ｂの位置に予め設定してある。そして、前記マーキング開始位置３９からのマーキング方向（印字方向）は、一方の辺４９Ｂに沿った方向に予め設定してある。そして、予め設定した寸法Ａ，Ｂ及び印字方向（マーキング方向）は、ネスティング装置４７におけるパラメータメモリ５１に格納されている。

したがって、複数の加工部品３７Ａ〜３７Ｄを配置したワークＷを板材加工機１によって加工するに際しては、ネスティング装置４７によって作成されたネスティングデータが、板材加工機１の動作を制御するＮＣ装置へ伝送される。そして、ネスティングデータに従って、ワークＷの加工が行われる。板材加工機１によって加工された後のワークＷは、ワーク支持テーブル３からマーキング装置７を経てワーク貯留部５へ搬送される。

前記マーキング装置７の位置においては、ワークＷに加工された複数の加工部品３７Ａ〜３７Ｄにマーキングが行われる。この際、ネスティング装置４７から動作制御装置４３のネスティングデータメモリ５３に入力されたネスティングデータに基づいてマーキングヘッド３３の動作が動作制御手段４５によって制御される。

すなわち、ワークＷにおける各加工部品３７Ａ〜３７Ｄには、各加工部品３７Ａ〜３７Ｄにおいて予め設定（規定）された基準位置４９から寸法Ａ，Ｂの位置をマーキング開始位置３９として、このマーキング開始位置３９から一方の辺４９Ｂに沿ってマーキング（印字）が行われる。

この際、マーキングヘッド３３が回動されて、印字された文字の方向性は、マーキング（印字）される文字の配置方向に対して常に一定の関係になるように保持されているので、文字の配置方向と文字の方向性との関係は常に一定であり、マーキングした文字が読み難くなるようなことがないものである。

図６は、本発明の第２の実施形態に係るマーキング装置７Ａの構成を概念的、概略的に示した平面説明図である。このマーキング装置７Ａの構成要素において、前記第１実施形態のマーキング装置７の構成要素と同一機能を奏する構成要素には同一符号を付することとして重複した説明は省略する。

マーキング装置７Ａは、Ｙ軸方向に長いＹ軸ガイド部材９に沿ってＹ軸方向へ移動位置決め自在なＹ軸スライダ１５Ａを備えている。このＹ軸スライダ１５Ａは、制御装置（図示省略）によって制御されるＹ軸モータ（図示省略）の作動によって移動位置決めされるものである。前記Ｙ軸スライダ１５Ａには、垂直方向（Ｚ軸方向）の軸心回りに回動自在な旋回台６１が備えられている。この旋回台６１は、旋回台６１に備えたサーボモータなどのごときモータ６３によって水平に旋回動作されるものである。

前記旋回台６１には、マーキングヘッド３３が、旋回台６１の回動軸心に対して直交する水平方向へ移動位置決め自在に備えられている。このマーキングヘッド３３の移動位置決めは、サーボモータ（図示省略）によって行われるものである。より詳細には、前記旋回台６１には、旋回台６１の回転軸心に対して直交する方向に水平に延伸したガイド部材６５が備えられている。そして、このガイド部材６５に移動自在に支持されたスライダ６７に前記マーキングヘッド３３が備えられている。

上記構成により、図７（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、旋回台６１を水平に回動することにより、ガイド部材６５を、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に対して所望の傾斜角度に傾斜することができる。したがって、ガイド部材６５に沿ってマーキングヘッド３３を移動して、ワークＷに印字を行うことにより、Ｘ軸、Ｙ軸に対して傾斜した方向に印字することができる。よって、ワークＷに対して加工部品を傾斜した状態に配置した場合であっても容易に対応することができる。

この場合、図６、図７に概略的に示すように、ガイド部材６５の長手方向とマーキングヘッド３３の方向性は常に一定の関係にある。したがって、ガイド部材６５の傾斜角が種々変化した場合であっても、ガイド部材６５に沿ってマーキングヘッド３３を移動しての印字方向（文字の配列方向）と、印字される文字の方向性は常に一定の関係にある。

ところで、前記説明においては、ガイド部材６５に対してスライダ６７が移動する旨説明した。しかし、スライダ６７にマーキングヘッド３３を一体的に備えて、旋回台６１に対してガイド部材６５が長手方向に移動する構成とすることも可能である。

以上のごとき説明より理解されるように、本実施形態によれば、インクジェットプリンタヘッドから構成してあるマーキングヘッド３３を、垂直な軸心回りに回動自在に備えた構成であるから、ワークＷの表面に印字される文字の方向性、例えば文字の上側を、文字の配置方向（印字方向）に対して常に直交する方向とすることができる。したがって、ワークＷの加工部品に文字を印字した場合、文字の配置関係と文字の方向性の関係は常に一定であり、印字した全体が読み難くなるようなことがないものである。

ところで、本発明は、前述したごとき実施形態のみに限るものではなく、適宜の変更を行うことにより、その他の形態でもって実施可能である。すなわち、前記説明においては、板材加工機１によってワークＷに加工を行った後の加工部品に対してマーキングを行う旨に説明した。しかし、ワークＷに対する加工部品の配置位置は、ネスティングデータによって、ワークＷの加工を行う前に既知である。したがって、板材加工機１に対してワークＷを搬入する前に、板材加工機１によって加工される加工部品に相当する位置に、予めマーキングを行うことも可能である。

１ 板材加工機
３ ワーク支持テーブル
５ ワーク貯留部
７，７Ａ マーキング装置
９ Ｙ軸ガイド部材
１５，１５Ａ Ｙ軸スライダ
２１ Ｘ軸ガイド部材
２９ Ｃ軸モータ
３３ マーキングヘッド
３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ，３７Ｄ 加工部品
３９ マーキング開始位置
４１ マーキング
４３ 動作制御装置
４５ 移動動作制御手段
４７ ネスティング装置

Claims (3)

1. 板状のワークにマーキングを行うマーキング装置であって、ワークをＸ軸方向に搬送するワーク搬送路の上方位置に、Ｙ軸方向のＹ軸ガイド部材を備え、このＹ軸ガイド部材に沿って往復動自在なＹ軸スライダに、Ｘ軸方向のＸ軸ガイド部材を備え、このＸ軸ガイド部材に沿って往復動自在なＸ軸スライダに、前記ワークにマーキングを行うマーキングヘッドを備え、ワークの搬送方向に対して印字方向が横方向の場合であっても、又縦方向であっても、文字の方向性と文字の配置方向との関係が常に一定となるように、このマーキングヘッドを垂直方向の軸心回りに回動自在に前記Ｘ軸ガイド部材に備え、ワークに対する前記マーキングヘッドの動作を制御する動作制御装置を備え、この制御装置は、ワーク上の各加工部品のマーキング開始位置及びマーキング方向に対応して、前記マーキングヘッドの位置及び指向方向並びにワークに対するマーキングヘッドの移動方向の制御を行う動作制御手段を備え、ワークに加工される各加工部品に対するマーキングは、各加工部品において予め設定されたマーキング開始位置から予め設定されたマーキング方向にマーキングが行われる構成であることを特徴とするマーキング装置。
2. 請求項１に記載のマーキング装置において、マーキング方向は、各加工部品におけるＸ軸方向又はＹ軸方向の一方の辺に沿った方向であることを特徴とするマーキング装置。
3. 板状のワークの加工を行う板材加工機と、前記板材加工機へのワークの搬入路又は板材加工機からのワーク搬出路に、板材加工機によって加工される又は加工された加工部品にマーキングを行うマーキング装置を備えた板材加工システムであって、前記マーキング装置は、ワークをＸ軸方向に搬送するワーク搬送路の上方位置に、Ｙ軸方向のＹ軸ガイド部材を備え、このＹ軸ガイド部材に沿って往復動自在なＹ軸スライダに、Ｘ軸方向のＸ軸ガイド部材を備え、このＸ軸ガイド部材に沿って往復動自在なＸ軸スライダに、前記ワークにマーキングを行うマーキングヘッドを備え、ワークの搬送方向に対して印字方向が横方向の場合であっても、又縦方向であっても、文字の方向性と文字の配置方向との関係が常に一定となるように、このマーキングヘッドを垂直方向の軸心回りに回動自在に前記Ｘ軸ガイド部材に備え、ワークに対する前記マーキングヘッドの動作を制御する動作制御装置を備え、前記動作制御装置は、板状のワークに対する複数の加工部品の配置位置データと、各加工部品に対するマーキング開始位置データ及び各加工部品に対するマーキング方向のデータに基づいて、マーキング装置におけるマーキングヘッドの動作を制御する構成であることを特徴とする板材加工システム。

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