JP6654120B2 - Dot marking device - Google Patents

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Description

本発明は、マークをエンボシングする装置に関するものであって、詳しくは、被加工物に2次元バーコードまたは文字等をドットによってマーキングするための装置に関するものである。   The present invention relates to an apparatus for embossing a mark, and more particularly to an apparatus for marking a two-dimensional barcode or a character on a workpiece by dots.

塑性変形する被加工物にドットを多数刻印し、文字および図形等のマークを表すことは、広く行われていることである。本出願人は、数値制御工作機械を用いるドットマーキング装置を公開している(特許文献1)。   It is widely practiced to imprint a large number of dots on a workpiece that undergoes plastic deformation to represent marks such as characters and figures. The present applicant has disclosed a dot marking device using a numerically controlled machine tool (Patent Document 1).

ドットマーキング装置において、被加工物に打刻をする要素は、高速に動作をすることが求められるため、ソレノイドの内側に可動する鉄芯を設置した、いわゆるソレノイドアクチュエータがしばしば採用される。このようなドットマーキング装置は、ソレノイドアクチュエータを組み込んだ打刻ヘッドを移動しながら、ソレノイド内部のコイルにパルス電流を流して打刻を行う。   In a dot marking device, an element for embossing a workpiece is required to operate at a high speed, so that a so-called solenoid actuator in which a movable iron core is installed inside a solenoid is often used. In such a dot marking device, a pulse current is applied to a coil inside a solenoid to perform stamping while moving a stamping head incorporating a solenoid actuator.

ドットマーキング装置のサイズは、先述の特許文献1のように、数値制御工作機械を用いる大型のものから、片手で扱うことが可能なもの(特許文献2)まで、様々である。   The size of the dot marking device varies from a large device using a numerically controlled machine tool as described in Patent Document 1 to a device that can be handled with one hand (Patent Document 2).

ドットマーキング装置は、先述の特許文献1および特許文献2のように、限定された平面上を2つの直線軸に沿って打刻ヘッドを水平移動させる機構がしばしば採用される。しかしながら、1つの直線軸と、ひじ型アームを採用した1つの回転軸とを組み合わせて、打刻ヘッドを、一方の軸方向には水平移動、他方の軸方向には回転移動させる機構も公開されている(特許文献3)。   The dot marking device often employs a mechanism for horizontally moving an embossing head along two linear axes on a limited plane, as described in Patent Documents 1 and 2 described above. However, a mechanism has been disclosed in which one linear axis is combined with one rotary axis employing an elbow arm to move the embossing head horizontally in one axial direction and rotationally in the other axial direction. (Patent Document 3).

特開2007−229878号公報JP 2007-229878 A 特開2012−148512号公報JP 2012-148512 A 特開平10−181293号公報JP-A-10-181293

ドットマーキング装置を小型化しようとすると、打刻ヘッドを水平移動するための機構が問題となる。打刻ヘッドを水平移動させるためには、モーターおよびプーリーのみならず、それらと結合して打刻ヘッドを支持するための直線ガイドレールあるいはそれに類する要素が必要であり、小型化の妨げになるという課題があった。   When trying to reduce the size of the dot marking device, a mechanism for horizontally moving the embossing head becomes a problem. In order to move the embossing head horizontally, not only a motor and a pulley, but also a linear guide rail or a similar element for connecting the embossing head and supporting the embossing head are required, which hinders miniaturization. There were challenges.

そこで、本発明は、被加工物のX−Y限定平面上に打刻するに際し、打刻ヘッドの移動を2つの軸の回転によるものとしたドットマーキング装置を提供することを目的とする。   Accordingly, it is an object of the present invention to provide a dot marking apparatus in which, when stamping a workpiece on an XY limited plane, the movement of a stamping head is based on rotation of two axes.

本発明のドットマーキング装置は、前記した目的を達成せんとするもので、請求項1の手段は、被加工物に打刻する刻印手段を備える刻印ヘッドと、前記刻印ヘッドに接続されるロッドと、前記ロッドが挿入されるX軸アームと、前記X軸アームを支持するX軸アーム支持軸と、前記X軸アームの下方の空隙にて前記ロッドが挿入されるY軸アームと、前記Y軸アームを支持するY軸アーム支持軸と、前記X軸アームを、Y軸を軸として揺動させるX軸駆動手段と、前記Y軸アームを、X軸を軸として揺動させるY軸駆動手段と、前記X軸、前記Y軸および前記ロッドの中心軸の交点を中心にして前記ロッドを揺動させる揺動手段と、を備える。 The dot marking device of the present invention achieves the above-mentioned object, and the means of claim 1 comprises a marking head having a marking means for stamping a workpiece, and a rod connected to the marking head. An X-axis arm into which the rod is inserted, an X-axis arm support shaft for supporting the X-axis arm, a Y-axis arm into which the rod is inserted in a space below the X-axis arm, and the Y-axis. A Y-axis arm support shaft for supporting the arm, an X-axis drive unit for swinging the X-axis arm around the Y-axis, and a Y-axis drive unit for swinging the Y-axis arm around the X-axis. , and a swinging means for swinging the rod in the X-axis, around the intersection of the central axis of the Y-axis and said rod.

また、請求項2の手段は、前記ドットマーキング装置は、前記ロッドを、前記X軸、前記Y軸および前記ロッドの中心軸の交点を中心にして支持する球面軸受備えることを特徴とする。 A unit according to claim 2, wherein the dot marking apparatus, the rod, the X-axis, characterized in that it comprises the Y-axis and the spherical bearing for supporting around the intersection of the central axis of the rod.

また、請求項3の手段は、前記X軸駆動手段は、X軸モーターと、X軸駆動用ベルトと、を備え、前記X軸駆動用ベルトと前記X軸アームは、X軸ベルトクリップにより接続され、前記X軸アームは、先端に、前記X軸ベルトクリップを支持するX軸U字支持部を備え、前記X軸ベルトクリップは、X軸U字支持部をスライドすることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, the X-axis driving unit includes an X-axis motor and an X-axis driving belt, and the X-axis driving belt and the X-axis arm are connected by an X-axis belt clip. The X-axis arm has an X-axis U-shaped support at the tip end for supporting the X-axis belt clip, and the X-axis belt clip slides on the X-axis U-shaped support.

また、請求項4の手段は、前記Y軸駆動手段は、Y軸モーターと、Y軸駆動用ベルトと、を備え、前記Y軸駆動用ベルトと前記Y軸アームは、Y軸ベルトクリップにより接続され、前記Y軸アームは、先端に、前記Y軸ベルトクリップを支持するY軸U字支持部を備え、前記Y軸ベルトクリップは、Y軸U字支持部をスライドすることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, the Y-axis driving unit includes a Y-axis motor and a Y-axis driving belt, and the Y-axis driving belt and the Y-axis arm are connected by a Y-axis belt clip. The Y-axis arm has a Y-axis U-shaped support portion at the tip end for supporting the Y-axis belt clip, and the Y-axis belt clip slides on the Y-axis U-shaped support portion.

請求項1または2の構成によって、本発明のドットマーキング装置は、揺動手段を有し、フレームを掌握可能なサイズでありながら、被加工物のX−Y限定平面上に2次元バーコードまたは文字等をドットによってマーキングすることを可能とする効果がある。   According to the configuration of claim 1 or 2, the dot marking apparatus of the present invention has a swinging means, and has a size capable of grasping the frame, and a two-dimensional bar code or a two-dimensional bar code on the XY limited plane of the workpiece. There is an effect that it is possible to mark characters and the like with dots.

請求項3または4の構成によって、本発明のドットマーキング装置は、刻印ヘッドの移動を2つの軸の回転によるものとしながらも、平面を前提とした打刻情報に基づいて歪みなく打刻することができる効果がある。   According to the third or fourth aspect of the present invention, the dot marking apparatus of the present invention performs the engraving without distortion based on the embossing information on the premise that the engraving head is moved by rotation of two axes. There is an effect that can be.

実施例1における本発明のドットマーキング装置の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the dot marking device of the present invention in Embodiment 1. 実施例1における本発明のドットマーキング装置のフレームを除いた斜視図である。1 is a perspective view of a dot marking device according to a first embodiment of the present invention, excluding a frame. 実施例1における本発明のドットマーキング装置のX軸アームの動作を説明するための斜視図である。FIG. 5 is a perspective view for explaining the operation of the X-axis arm of the dot marking device of the present invention in Embodiment 1. 実施例1における本発明のドットマーキング装置のY軸アームの動作を説明するための斜視図である。FIG. 5 is a perspective view for explaining the operation of the Y-axis arm of the dot marking device of the present invention in Embodiment 1. 実施例1における本発明のドットマーキング装置のX軸アームおよびY軸アームの動作を説明するための斜視図である。FIG. 4 is a perspective view for explaining operations of an X-axis arm and a Y-axis arm of the dot marking device of the present invention in Embodiment 1. 実施例1における本発明のドットマーキング装置のX軸駆動用ベルトおよびX軸ベルトクリップの拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of an X-axis driving belt and an X-axis belt clip of the dot marking device of the present invention in Embodiment 1. 実施例2における本発明のドットマーキング装置のY軸駆動用ベルトおよびY軸ベルトクリップの拡大図である。FIG. 9 is an enlarged view of a Y-axis driving belt and a Y-axis belt clip of the dot marking device of the present invention in Embodiment 2. 実施例2における本発明のドットマーキング装置のX軸アームおよびY軸アームの動作を説明するための斜視図である。FIG. 13 is a perspective view for explaining the operation of an X-axis arm and a Y-axis arm of the dot marking device of the present invention in Embodiment 2.

以下、本発明を実施するための形態を図面にしたがって説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、ドットマーキング装置1の斜視図である。ドットマーキング装置1は、被加工物に打刻する刻印手段を備える刻印ヘッド2と、刻印ヘッド2に接続されるロッド4と、X軸、Y軸およびロッドの中心軸の交点を中心にしてロッドを揺動させる揺動手段と、を備える。なお、図1は、揺動手段を示すために、フレーム5の一部を図示していない。   FIG. 1 is a perspective view of the dot marking device 1. A dot marking apparatus 1 includes a marking head 2 having marking means for stamping a workpiece, a rod 4 connected to the marking head 2, and a rod centered on an intersection of an X axis, a Y axis, and a central axis of the rod. Rocking means for rocking the. FIG. 1 does not show a part of the frame 5 to show the swinging means.

刻印手段は、刻印ヘッド2の先端から突出する刻印ピン3によって、被加工物に打刻するものである。被加工物は、塑性変形する材質が好適である。被加工物の例としては、金属、固形樹脂などが挙げられる。   The marking means is for stamping the workpiece with a marking pin 3 protruding from the tip of the marking head 2. The workpiece is preferably made of a plastically deformable material. Examples of the workpiece include metal and solid resin.

ここで、打刻手段は限定されるものではないが、本実施例における打刻手段は、ソレノイドを利用する。ソレノイド以外の打刻手段の一例としては、圧縮空気を利用する装置が挙げられる。ソレノイドを利用する刻印ヘッド2は、コイル、プランジャー、およびスプリングを備え、刻印ピン3はプランジャーに接続されている。コイルに通電することによって生じた磁界によって、刻印ピン3は、プランジャーごと刻印ヘッド2から押し出される。コイルの通電が遮断されたときに、スプリングとも接続されているプランジャーは、スプリングの弾性によって、刻印ピン3とともに刻印ヘッド2に引き戻される。コイルにパルス状の電流が流れると、刻印ピン3は、伸縮運動を繰り返し、打刻された被加工物は塑性変形する。ドットマーキング装置1は、刻印ヘッド2の位置を変えながら打刻を行うことで、被加工物にドット状の打痕軌跡を描画することができる。   Here, the embossing means is not limited, but the embossing means in this embodiment uses a solenoid. As an example of the stamping means other than the solenoid, there is an apparatus using compressed air. An engraving head 2 using a solenoid includes a coil, a plunger, and a spring, and an engraving pin 3 is connected to the plunger. The marking pin 3 is pushed out of the marking head 2 together with the plunger by the magnetic field generated by energizing the coil. When the energization of the coil is cut off, the plunger, which is also connected to the spring, is pulled back to the marking head 2 together with the marking pin 3 by the elasticity of the spring. When a pulsed current flows through the coil, the marking pin 3 repeats the expansion and contraction movement, and the stamped workpiece is plastically deformed. The dot marking apparatus 1 performs drawing while changing the position of the marking head 2, so that a dot-shaped dent locus can be drawn on a workpiece.

ロッド4は、シャフト状であって、中心軸を有し、刻印ヘッド2に接続される。ドットマーキング装置1は、揺動手段によってロッド4を揺動し、ロッド4と接続される刻印ヘッド2を所望の打刻位置に移動する。   The rod 4 is shaped like a shaft, has a central axis, and is connected to the engraving head 2. The dot marking device 1 swings the rod 4 by the swinging means, and moves the marking head 2 connected to the rod 4 to a desired stamping position.

揺動手段は、ロッド4が挿入されるX軸アーム6と、X軸アーム6を支持するX軸アーム支持軸7と、X軸アーム6の下方の空隙にてロッド4が挿入されるY軸アーム8と、Y軸アーム8を支持するY軸アーム支持軸9と、X軸アーム6を、Y軸を軸として揺動させるX軸駆動手段と、Y軸アーム8を、X軸を軸として揺動させるY軸駆動手段と、ロッド4を、X軸、Y軸およびロッド4の中心軸の交点を中心にして支持する球面軸受10と、を備える。   The oscillating means includes an X-axis arm 6 into which the rod 4 is inserted, an X-axis arm support shaft 7 that supports the X-axis arm 6, and a Y-axis into which the rod 4 is inserted in a gap below the X-axis arm 6. An arm 8, a Y-axis arm support shaft 9 for supporting the Y-axis arm 8, an X-axis drive means for swinging the X-axis arm 6 around the Y-axis, and a Y-axis arm 8 around the X-axis. It comprises a Y-axis driving means for swinging, and a spherical bearing 10 for supporting the rod 4 about the intersection of the X-axis, Y-axis and the central axis of the rod 4.

図2は、ドットマーキング装置1のフレーム5を除いた斜視図であり、X軸駆動手段およびY軸駆動手段を示す斜視図である。X軸駆動手段により揺動するX軸アーム6の形状は、U字型であり、U字の底の内側が円弧状となる。同様に、Y軸駆動手段により揺動するY軸アーム8の形状は、U字型であり、X軸アーム6のU字の底の対向面が円弧状となる。X軸アーム6およびY軸アーム8は、U字の底が円弧状であることによって、互いに干渉せずに独立して揺動することができる。   FIG. 2 is a perspective view of the dot marking device 1 excluding the frame 5, and is a perspective view showing an X-axis driving unit and a Y-axis driving unit. The shape of the X-axis arm 6 oscillated by the X-axis driving means is U-shaped, and the inside of the bottom of the U-shape is arc-shaped. Similarly, the shape of the Y-axis arm 8 oscillated by the Y-axis driving means is U-shaped, and the opposing surface of the X-axis arm 6 at the U-shaped bottom has an arc shape. The X-axis arm 6 and the Y-axis arm 8 can swing independently without interfering with each other because the bottom of the U-shape is arc-shaped.

図3から図5は、ドットマーキング装置1のX軸アーム6およびY軸アーム8の動作を説明するための斜視図である。図3は、X軸アーム6の揺動を示す斜視図であり、図4は、Y軸アーム8の揺動を示す斜視図である。また、図5は、X軸アーム6およびY軸アーム8を組み合わせてそれぞれの揺動を示す斜視図である。X軸アーム6のU字の中心部には、X軸揺動用スロット11が設けられる。同様に、Y軸アーム8のU字の中心部には、Y軸揺動用スロット12が設けられる。X軸揺動用スロット11およびY軸揺動用スロット12にはロッド4が挿入される。X軸アーム6がX軸アーム支持軸7を軸として動くときは、X軸揺動用スロット11がロッド4をY軸方向に移動させ、Y軸アーム8がY軸アーム支持軸9を軸として動くときは、Y軸揺動用スロット12がロッド4をX軸方向に移動させる。刻印ヘッド2は、ロッド4とともに移動するため、X軸駆動手段およびY軸駆動手段によって、所望の打刻位置に移動する。   FIGS. 3 to 5 are perspective views for explaining the operation of the X-axis arm 6 and the Y-axis arm 8 of the dot marking device 1. FIG. 3 is a perspective view showing the swing of the X-axis arm 6, and FIG. 4 is a perspective view showing the swing of the Y-axis arm 8. FIG. 5 is a perspective view showing the swing of the X-axis arm 6 and the Y-axis arm 8 in combination. An X-axis swing slot 11 is provided at the center of the U-shape of the X-axis arm 6. Similarly, a Y-axis swing slot 12 is provided at the center of the U-shape of the Y-axis arm 8. The rod 4 is inserted into the X-axis swing slot 11 and the Y-axis swing slot 12. When the X-axis arm 6 moves about the X-axis arm support shaft 7, the X-axis swing slot 11 moves the rod 4 in the Y-axis direction, and the Y-axis arm 8 moves about the Y-axis arm support shaft 9. At this time, the Y-axis swing slot 12 moves the rod 4 in the X-axis direction. Since the marking head 2 moves together with the rod 4, the marking head 2 is moved to a desired stamping position by the X-axis driving means and the Y-axis driving means.

ここで、X軸駆動手段は限定されるものではないが、本実施例におけるX軸駆動手段は、X軸モーター13と、X軸駆動用ベルト14と、を備え、X軸駆動用ベルト14はX軸アーム6と接続される。同様に、Y軸駆動手段は限定されるものではないが、本実施例におけるY軸駆動手段は、Y軸モーター15と、Y軸駆動用ベルト16と、を備え、Y軸駆動用ベルト16はY軸アーム8と接続される。   Here, the X-axis driving unit is not limited, but the X-axis driving unit in the present embodiment includes an X-axis motor 13 and an X-axis driving belt 14, and the X-axis driving belt 14 Connected to X-axis arm 6. Similarly, the Y-axis driving unit is not limited, but the Y-axis driving unit in this embodiment includes a Y-axis motor 15 and a Y-axis driving belt 16, and the Y-axis driving belt 16 Connected to Y-axis arm 8.

なお、X軸駆動用ベルト14およびY軸駆動用ベルト16は、X軸モーター13およびY軸モーター15の回転を伝達することができる部材であればよく、図示の通りの帯状の部材でなくてもよい。一例として、ワイヤのような紐状の部材が挙げられる。ステンレスワイヤを用いることによって、省スペースおよび高い剛性といった利点を得ることができる。   Note that the X-axis drive belt 14 and the Y-axis drive belt 16 may be members that can transmit the rotation of the X-axis motor 13 and the Y-axis motor 15, and are not belt-shaped members as illustrated. Is also good. As an example, a string-like member such as a wire is cited. By using a stainless wire, advantages such as space saving and high rigidity can be obtained.

X軸駆動用ベルト14とX軸アーム6は、X軸ベルトクリップ17により接続され、Y軸駆動用ベルト16とY軸アーム8は、Y軸ベルトクリップ18により接続される。   The X-axis driving belt 14 and the X-axis arm 6 are connected by an X-axis belt clip 17, and the Y-axis driving belt 16 and the Y-axis arm 8 are connected by a Y-axis belt clip 18.

X軸駆動用ベルト14は、X軸モーター13と直結するX軸ベルト用ローラー19と、自由回転するX軸ベルト用アイドラーローラー20に取り付けられる。X軸駆動用ベルト14は、X軸と平行に移動して、X軸アーム6を揺動させる。同様に、Y軸駆動用ベルト16は、Y軸モーター15と直結するY軸ベルト用ローラー21と、自由回転するY軸ベルト用アイドラーローラー22に取り付けられる。Y軸駆動用ベルト16は、Y軸と平行に移動して、Y軸アーム8を揺動させる。   The X-axis drive belt 14 is attached to an X-axis belt roller 19 that is directly connected to the X-axis motor 13 and a freely rotating X-axis belt idler roller 20. The X-axis drive belt 14 moves in parallel with the X-axis to swing the X-axis arm 6. Similarly, the Y-axis driving belt 16 is attached to a Y-axis belt roller 21 directly connected to the Y-axis motor 15 and a freely rotating Y-axis belt idler roller 22. The Y-axis drive belt 16 moves in parallel with the Y-axis to swing the Y-axis arm 8.

X軸アーム支持軸7およびY軸アーム支持軸9は各々の中心軸が交差する。また、X軸アーム支持軸7、Y軸アーム支持軸9およびロッド4は、各々の中心軸が互いに一点で交差する。その交差する点は、球面軸受10の中心点となる。球面軸受10は、X軸アーム支持軸7およびY軸アーム支持軸9が直行する平面上に配され、軸としてロッド4が挿入されており、ロッド4の球心揺動運動を可能としている。   The central axes of the X-axis arm support shaft 7 and the Y-axis arm support shaft 9 intersect. Further, the X-axis arm support shaft 7, the Y-axis arm support shaft 9 and the rod 4 have their respective central axes crossing each other at one point. The crossing point is the center point of the spherical bearing 10. The spherical bearing 10 is disposed on a plane where the X-axis arm support shaft 7 and the Y-axis arm support shaft 9 are orthogonal to each other, and the rod 4 is inserted as a shaft, thereby enabling the rod 4 to swing around a spherical center.

以上の構成によって、ドットマーキング装置1は、揺動手段を有し、フレーム5を掌握可能なサイズでありながら、被加工物のX−Y限定平面上に2次元バーコードまたは文字等をドットによってマーキングすることを可能とする効果がある。   With the above-described configuration, the dot marking device 1 has a swinging unit, and has a size capable of grasping the frame 5, and a two-dimensional barcode or a character is formed by dots on the XY limited plane of the workpiece. There is an effect that enables marking.

ドットマーキング装置1は、被加工物に対する刻印ピン3の打刻位置である打刻情報を記憶する打刻情報記憶手段を備える。外部から入力された打刻情報は、打刻情報記憶手段に記憶される。ドットマーキング装置1は、打刻情報記憶手段から1ステップずつ取り出された打刻情報に基づき、打刻情報で定められた打刻位置に刻印ヘッド2を移動させる。   The dot marking device 1 includes an embossing information storage unit that stores embossing information that is an embossing position of the embossing pin 3 on a workpiece. The embossing information input from the outside is stored in the embossing information storage means. The dot marking device 1 moves the engraving head 2 to the embossing position determined by the embossing information, based on the embossing information retrieved one by one from the embossing information storage means.

刻印ピン3の先端は、球面軸受10の中心点を中心とするロッド4の揺動に従うため、刻印ピン3の先端の軌跡は、曲面上にある。しかし、通常は、被加工物の打刻面は平面であることが想定され、打刻情報は平面を基準に作成される。   Since the tip of the marking pin 3 follows the swing of the rod 4 about the center point of the spherical bearing 10, the locus of the tip of the marking pin 3 is on a curved surface. However, normally, it is assumed that the embossed surface of the workpiece is a plane, and the embossed information is created based on the plane.

ここで、打刻情報に基づいてX軸方向の打刻位置まで刻印ヘッド2を移動させるために、X軸アーム6を揺動する場合を考える。以下、ロッド4の中心軸がX軸およびY軸のいずれとも垂直であるときの打刻位置を打刻初期位置xとする。このとき、刻印ピン3は被加工物に対して垂直であるものとする。 Here, a case is considered in which the X-axis arm 6 is swung in order to move the marking head 2 to the marking position in the X-axis direction based on the marking information. Hereinafter, the central axis of the rod 4 and embossing initial position x 0 of the embossing position when both the also vertical X axis and Y axis. At this time, it is assumed that the marking pin 3 is perpendicular to the workpiece.

このとき、被加工物の打刻位置をx、球面軸受10の中心点をO、打刻初期位置xのときのOからX軸ベルトクリップ17までの距離をr、打刻初期位置xのときのOからxまでの距離をrとすると、X軸ベルトクリップ17を移動させるべき距離であるaは、rとrの比をxに乗ずることで算出すればよい。 In this case, the embossing position of the workpiece x, the center point of the spherical bearing 10 O, distance r a from O when embossing the initial position x 0 to the X-axis belt clip 17, the embossing initial position x 0 when O a distance to x 0 and r x from the time, a is the distance to move the X-axis belt clip 17 may be calculated by multiplying the ratio of r a and r x to x.

ドットマーキング装置1のX軸モーター13は、打刻情報に基づくxの値から算出されたaの値の分だけX軸ベルトクリップ17を移動させる。X軸モーター13によって移動した刻印ヘッド2の刻印ピン3が、被加工物の打刻すべき位置xに打刻をする。   The X-axis motor 13 of the dot marking device 1 moves the X-axis belt clip 17 by the value of a calculated from the value of x based on the embossing information. The marking pin 3 of the marking head 2 moved by the X-axis motor 13 marks the position x of the workpiece to be stamped.

xの次の打刻位置x’に刻印ヘッド2を移動させるには、x’とxの差をもって相対的にaを算出すればよい。また、打刻情報に基づいてY軸方向の打刻位置まで刻印ヘッド2を移動させる場合も同様の計算によって、Y軸モーター15の制御下においてY軸ベルトクリップ18を移動させるべき距離を算出する。   In order to move the marking head 2 to the next embossing position x 'after x, a may be calculated relative to the difference between x' and x. Also, when the marking head 2 is moved to the stamping position in the Y-axis direction based on the stamping information, the distance to move the Y-axis belt clip 18 under the control of the Y-axis motor 15 is calculated by the same calculation.

本発明は、打刻手段の正確な位置決めの制御が可能であることが求められる。X軸モーター13およびY軸モーター15がオープンループであるステッピングモーターである場合であっても、パルス制御によって打刻手段の正確な位置決めが可能であるが、角度変位をはじめとする機械的な要因によって、ずれが生じることがある。より正確な位置決めの手段の例として、回転検出器を備えるサーボモーターを用いることが挙げられる。回転検出器が検出する位置情報をフィードバックすることによって、打刻位置のずれの調整が可能となる。また、ステッピングモーターにアナログリニアセンサーといった位置を検出可能な装置を組み合わせてもよく、サーボモーターと同様の効果があり、さらに、ロッド4の原点復帰といった絶対的な位置決めの制御が容易となる。   The present invention is required to be able to control the accurate positioning of the embossing means. Even when the X-axis motor 13 and the Y-axis motor 15 are open-loop stepping motors, accurate positioning of the embossing means is possible by pulse control, but mechanical factors such as angular displacement May cause a shift. An example of a more accurate positioning means is to use a servomotor having a rotation detector. By feeding back the position information detected by the rotation detector, it is possible to adjust the deviation of the embossing position. Further, a device capable of detecting a position such as an analog linear sensor may be combined with the stepping motor, which has the same effect as that of the servomotor, and further facilitates absolute positioning control such as returning the rod 4 to the origin.

図6は、X軸駆動用ベルト14およびX軸ベルトクリップ17の拡大図である。X軸アーム6は、先端に、X軸ベルトクリップ17を支持するX軸U字支持部23を備え、X軸ベルトクリップ17は、X軸U字支持部23をスライドする。   FIG. 6 is an enlarged view of the X-axis drive belt 14 and the X-axis belt clip 17. The X-axis arm 6 has an X-axis U-shaped support portion 23 that supports the X-axis belt clip 17 at the tip, and the X-axis belt clip 17 slides on the X-axis U-shaped support portion 23.

X軸アーム6が円弧状の揺動運動を行うのに対し、X軸ベルトクリップ17は打刻面に対して平行に直線運動を行う。X軸アーム6がX軸U字支持部23を備えることによって、X軸アーム6の揺動角が大きくなっても、X軸ベルトクリップ17およびX軸U字支持部23がスライドしながら接続状態を保つことができる。X軸ベルトクリップ17は、X軸駆動用ベルト14の捲回運動が直線運動に変換され、駆動力のみをX軸アーム6に伝達する。このとき、打刻面に対して平行に移動するX軸駆動用ベルト14は、刻印ピン3の先端の曲面軌跡を打ち消す作用がある。   While the X-axis arm 6 performs an arc-shaped swinging motion, the X-axis belt clip 17 performs a linear motion parallel to the embossing surface. By providing the X-axis arm 6 with the X-axis U-shaped support portion 23, even if the swing angle of the X-axis arm 6 becomes large, the X-axis belt clip 17 and the X-axis U-shaped support portion 23 slide to establish a connected state. Can be kept. The X-axis belt clip 17 converts the winding motion of the X-axis drive belt 14 into a linear motion, and transmits only the driving force to the X-axis arm 6. At this time, the X-axis drive belt 14 that moves in parallel with the embossing surface has an effect of canceling the curved surface locus of the tip of the embossing pin 3.

図4および図5において、Y軸アーム8のY軸ベルトクリップ18は、X軸ベルトクリップ17とは異なり、スライドをしない固定型であり、Y軸アーム8にはU字支持部が設けられていない。X軸ベルトクリップ17およびY軸ベルトクリップ18をスライド可能型にするか固定型にするかは、任意である。X軸アーム6およびY軸アーム8の揺動角が小さい場合は、固定型のベルトクリップが垂直方向に移動しようとする力は、X軸駆動用ベルト14またはY軸駆動用ベルト16の張力に吸収されるほど小さいため、Y軸ベルトクリップ18が固定型であっても問題にならない。   4 and 5, unlike the X-axis belt clip 17, the Y-axis belt clip 18 of the Y-axis arm 8 is a fixed type that does not slide, and the Y-axis arm 8 is not provided with a U-shaped support. The X-axis belt clip 17 and the Y-axis belt clip 18 may be slidable or fixed. When the swing angle of the X-axis arm 6 and the Y-axis arm 8 is small, the force of the fixed type belt clip moving in the vertical direction is absorbed by the tension of the X-axis drive belt 14 or the Y-axis drive belt 16. Since the Y-axis belt clip 18 is fixed, no problem occurs.

なお、打刻位置が打刻初期位置から離れるほど、刻印ピン3による打刻痕は、傾斜が大きくかつ浅くなるが、ロッド4の打刻初期位置からの揺動角θが小さい場合は、問題にならない。θの許容されるべき最大値、言い換えればロッド4の傾きの限界値は、X軸駆動手段およびY軸駆動手段において制御されるべきであるが、X軸揺動用スロット11およびY軸揺動用スロット12をはじめとする装置の各部の形状によっても制限がある。θの限界値は、角度にして12度以下が好ましく、X軸ベルトクリップ17またはY軸ベルトクリップ18を固定型とする場合は、8度以下とすることがより好ましい。   It should be noted that, as the embossing position becomes farther from the embossing initial position, the embossing mark formed by the embossing pin 3 becomes steeper and shallower. do not become. The maximum allowable value of θ, in other words, the limit value of the inclination of the rod 4 should be controlled by the X-axis driving means and the Y-axis driving means. There is also a limit depending on the shape of each part of the apparatus including the apparatus 12. The limit value of θ is preferably 12 degrees or less in angle, and more preferably 8 degrees or less when the X-axis belt clip 17 or the Y-axis belt clip 18 is a fixed type.

本実施例においては図示しないが、ドットマーキング装置1は、フレーム5に脚部を設けることが好ましい。脚部の先端を平面状として、被加工物に当接することによって、掌握したドットマーキング装置1が安定し、より正確な打痕軌跡を描くことができる。また、ドットマーキング装置1の使用は、フレーム5を直接掌握する形態には限定されるものではない。一例として、フレーム5にグリップを接続して、グリップを掌握する形態が挙げられる。   Although not shown in the present embodiment, it is preferable that the dot marking device 1 be provided with legs on the frame 5. By making the tip of the leg portion flat and in contact with the workpiece, the grasped dot marking device 1 is stabilized, and a more accurate trajectory can be drawn. Further, the use of the dot marking device 1 is not limited to a form in which the frame 5 is directly grasped. As an example, there is a form in which a grip is connected to the frame 5 and the grip is grasped.

同じく本実施例においては図示しないが、ドットマーキング装置1は、小型バッテリーを搭載してそれを電源としてもよい。小型バッテリーを電源とすることで、電源コードが邪魔になることがなく、小型化を実現したドットマーキング装置1の利点を最大限に発揮することができる。   Similarly, although not shown in the present embodiment, the dot marking device 1 may be equipped with a small battery and used as a power source. By using a small battery as a power source, the power supply cord does not become a hindrance, and the advantages of the miniaturized dot marking device 1 can be maximized.

図7は、本実施例におけるY軸駆動用ベルト16およびY軸ベルトクリップ24の拡大図である。本実施例のドットマーキング装置1においては、Y軸駆動用ベルト16とY軸アーム8は、Y軸ベルトクリップ24により接続される。Y軸アーム8は、先端に、Y軸ベルトクリップ24を支持するY軸U字支持部25を備え、Y軸ベルトクリップ24は、Y軸U字支持部25をスライドする。なお、他の構成は、実施例1と同様である。   FIG. 7 is an enlarged view of the Y-axis driving belt 16 and the Y-axis belt clip 24 in the present embodiment. In the dot marking device 1 of the present embodiment, the Y-axis driving belt 16 and the Y-axis arm 8 are connected by a Y-axis belt clip 24. The Y-axis arm 8 includes a Y-axis U-shaped support portion 25 that supports the Y-axis belt clip 24 at the end, and the Y-axis belt clip 24 slides on the Y-axis U-shaped support portion 25. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

図8は、本実施例におけるX軸アーム6およびY軸アーム8の動作を説明するための斜視図であり、X軸アーム6およびY軸アーム8を組み合わせてそれぞれの揺動を示す。本実施例におけるY軸ベルトクリップ24およびY軸U字支持部25の作用は、実施例1におけるX軸ベルトクリップ17およびX軸U字支持部23と同様である。具体的には、Y軸アーム8がY軸U字支持部25を備えることによって、Y軸アーム8の揺動角が大きくなっても、Y軸ベルトクリップ24およびY軸U字支持部25がスライドしながら接続状態を保つことができる。Y軸ベルトクリップ24は、Y軸駆動用ベルト16の捲回運動が直線運動に変換され、駆動力のみをY軸アーム8に伝達する。このとき、打刻面に対して平行に移動するY軸駆動用ベルト16は、刻印ピン3の先端の曲面軌跡を打ち消す作用がある。   FIG. 8 is a perspective view for explaining the operation of the X-axis arm 6 and the Y-axis arm 8 in the present embodiment, and shows the swing of the X-axis arm 6 and the Y-axis arm 8 in combination. The functions of the Y-axis belt clip 24 and the Y-axis U-shaped support 25 in the present embodiment are the same as those of the X-axis belt clip 17 and the X-axis U-shaped support 23 in the first embodiment. Specifically, since the Y-axis arm 8 includes the Y-axis U-shaped support 25, the Y-axis belt clip 24 and the Y-axis U-shaped support 25 slide even when the swing angle of the Y-axis arm 8 increases. The connection state can be maintained. The Y-axis belt clip 24 converts the winding motion of the Y-axis drive belt 16 into a linear motion, and transmits only the driving force to the Y-axis arm 8. At this time, the Y-axis driving belt 16 that moves in parallel to the embossing surface has an effect of canceling the curved surface locus of the tip of the embossing pin 3.

実施例1または実施例2の構成によって、ドットマーキング装置1は、刻印ヘッド2の移動を2つの軸の回転によるものとしながらも、平面を前提とした打刻情報に基づいて歪みなく打刻することができる効果がある。   According to the configuration of the first embodiment or the second embodiment, the dot marking device 1 performs the engraving without distortion based on the embossing information on the premise that the engraving head 2 is moved by the rotation of two axes, based on the premise of the plane. There is an effect that can be.

1…ドットマーキング装置。
2…刻印ヘッド、3…刻印ピン、4…ロッド、5…フレーム、6…X軸アーム、7…X軸アーム支持軸、8…Y軸アーム、9…Y軸アーム支持軸、10…球面軸受、11…X軸揺動用スロット、12…Y軸揺動用スロット、13…X軸モーター、14…X軸駆動用ベルト、15…Y軸モーター、16…Y軸駆動用ベルト、17…X軸ベルトクリップ、18…Y軸ベルトクリップ、19…X軸ベルト用ローラー、20…X軸ベルト用アイドラーローラー、21…Y軸ベルト用ローラー、22…Y軸ベルト用アイドラーローラー、23…X軸U字支持部、24…Y軸ベルトクリップ、25…Y軸U字支持部。

1. Dot marking device.
2 ... engraved head, 3 ... engraved pin, 4 ... rod, 5 ... frame, 6 ... X-axis arm, 7 ... X-axis arm support shaft, 8 ... Y-axis arm, 9 ... Y-axis arm support shaft, 10 ... spherical bearing , 11: X-axis swing slot, 12: Y-axis swing slot, 13: X-axis motor, 14: X-axis drive belt, 15: Y-axis motor, 16: Y-axis drive belt, 17: X-axis belt clip , 18: Y-axis belt clip, 19: roller for X-axis belt, 20: idler roller for X-axis belt, 21: roller for Y-axis belt, 22: idler roller for Y-axis belt, 23: X-axis U-shaped support, 24: Y-axis belt clip; 25: Y-axis U-shaped support.

Claims (4)

被加工物に打刻する刻印手段を備える刻印ヘッドと、
前記刻印ヘッドに接続されるロッドと、
前記ロッドが挿入されるX軸アームと、
前記X軸アームを支持するX軸アーム支持軸と、
前記X軸アームの下方の空隙にて前記ロッドが挿入されるY軸アームと、
前記Y軸アームを支持するY軸アーム支持軸と、
前記X軸アームを、Y軸を軸として揺動させるX軸駆動手段と、
前記Y軸アームを、X軸を軸として揺動させるY軸駆動手段と、
前記X軸、前記Y軸および前記ロッドの中心軸の交点を中心にして前記ロッドを揺動させる揺動手段と、を備えるドットマーキング装置。
An engraving head including engraving means for engraving a workpiece;
A rod connected to the engraving head;
An X-axis arm into which the rod is inserted,
An X-axis arm support shaft for supporting the X-axis arm;
A Y-axis arm into which the rod is inserted in a gap below the X-axis arm;
A Y-axis arm support shaft for supporting the Y-axis arm;
X-axis driving means for swinging the X-axis arm around the Y-axis,
Y-axis driving means for swinging the Y-axis arm around the X-axis,
The X-axis, the dot marking apparatus and a swinging means for swinging the rod around the intersection of the central axis of the Y-axis and said rod.
前記ロッドを、前記X軸、前記Y軸および前記ロッドの中心軸の交点を中心にして支持する球面軸受備えることを特徴とする請求項1に記載のドットマーキング装置。 Said rod, said X-axis, the Y axis and the dot marking apparatus according to claim 1, characterized in that it comprises a spherical bearing for supporting around the intersection of the central axis of the rod. 前記X軸駆動手段は、X軸モーターと、X軸駆動用ベルトと、を備え、
前記X軸駆動用ベルトと前記X軸アームは、X軸ベルトクリップにより接続され、
前記X軸アームは、先端に、前記X軸ベルトクリップを支持するX軸U字支持部を備え、前記X軸ベルトクリップは、X軸U字支持部をスライドすることを特徴とする請求項2に記載のドットマーキング装置。
The X-axis driving unit includes an X-axis motor and an X-axis driving belt,
The X-axis drive belt and the X-axis arm are connected by an X-axis belt clip,
3. The X-axis arm according to claim 2, further comprising: an X-axis U-shaped support portion that supports the X-axis belt clip at a distal end, wherein the X-axis belt clip slides on the X-axis U-shaped support portion. 4. Dot marking equipment.
前記Y軸駆動手段は、Y軸モーターと、Y軸駆動用ベルトと、を備え、
前記Y軸駆動用ベルトと前記Y軸アームは、Y軸ベルトクリップにより接続され、
前記Y軸アームは、先端に、前記Y軸ベルトクリップを支持するY軸U字支持部を備え、前記Y軸ベルトクリップは、Y軸U字支持部をスライドすることを特徴とする請求項2または3に記載のドットマーキング装置。

The Y-axis driving means includes a Y-axis motor and a Y-axis driving belt,
The Y-axis driving belt and the Y-axis arm are connected by a Y-axis belt clip,
The said Y-axis arm is provided with the Y-axis U-shaped support part which supports the said Y-axis belt clip at the front-end | tip, The said Y-axis belt clip slides the Y-axis U-shaped support part. 3. A dot marking device according to claim 1.

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