JPH01115676A - 彫刻機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスプリングアームが一つの円周上に活字を支持
した回転調節可能な活字車と駆動装置を有し刻印方向へ
向けて活字の裏面へ作用するラムとで構成された刻印ヘ
ッドによってワークへ記号を刻印する彫刻機に関し、活
字車の回転調節とラムの動作とが互いに時間的に連動し
ている。

この種の彫刻機は、活字車を手で廻して各活字を刻印位
置へ移動させる手動装置の形では知られており、これは
手動操作可能なラムを活字の裏側へ押圧させ、ワークを
形成する材料テープへ向けて活字を押圧させる。このい
わば簡単な彫刻機の使用は手動式に限られている。

また自動的に作業する彫刻機も知られており、これは例
えば規格生産で大量生産される製品の記号を刻印するの
に主に使用される。この彫刻機は同軸に互いに並設され
てなるディスク形の刻印型を有し、その刻印型の周縁部
に活字−式が設けられている。それぞれ刻印すべき記号
は例えばコンピュータ制御により刻印型を回転させて調
節でき、これは刻印ヘッドがそのワークへ向かって動き
設定された活字が先へ出てワークを押圧するようになっ
ている。しかしこれでは比較的大きな重量物を動かさね
ばならず速い刻印度は達成できず機械の能率にマイナス
となる。さらに機械は著しい機械的負荷状態におかれて
いる。

従って本発明の目的は、自動化した刻印動作が実行でき
、かつそのために各作動さるべき活字へ速い順送りで大
きな力がかけられる冒頭に述べた種類の゛彫刻機、主に
金属製品に刻印できる彫刻機を案出することである。

この目的はラム駆動装置がラムを作動させる偏心支持さ
れた連続回転する偏心機構を有すること、および活字車
の活字の円周上に少なくとも１つの空所を有することに
より達成される。

そして連続回転する偏心機構により速い刻印度が達成可
能であり、ハロ速さるべき重最物は、たかだかラムだけ
である。これにより能率を著しく上昇させることができ
同時に機械負荷は少ない。特に同一方向に回転する偏心
機構では大きな刻印力が得られるので各活字は金属にも
確実に刻印できる。

適切な操作により、ラムが反刻印方向へ戻り行程を行な
う時に活字車が回転しそれにより、次に刻印すべき活字
かラムの仕事面の前へ用意される。

偏心機構の動作による連続ラム運動にかかわらず、ワー
ク上で刻印が連続してされてはならない箇所に、刻印さ
れないようにするために活字車には少くとも１つの空所
が効果的に設けられている。

したがってその箇所には活字は無く刻印無用であればい
つでも、それをラムの仕事面の前の刻印位置へ回転され
る。

可動部重量が小さいので機械の振動が少なくて、例えば
ロボットアームなどへ装着でき、またそれぞれ刻印さる
べきワークへ正確に位置決めすることができる。

本発明による効果的な他の実施例は特許請求の範囲各項
に記載されている。

偏心機構がラムに係合して連続回転する偏心カムとして
形成されているため、ラムにカムが直接係合し、機械的
な力伝達機構が省略され製造コストが低い。また回転す
る偏心機構の打撃側にラムと対向したプランジャを設け
ることは有効かつ効果的であり、ラムの刻印方向に対し
て正および逆方向に連続して交番運動を実行する前記プ
ランジャの打撃面がラムの被打撃面に対面している。従
ってこの場合ラムは駆動プランジャから離間しており、
いわばプランジャが刻印方向へ動く時にのみラムが打撃
される。Ｊ′ｌ、上により高速の後退行程を確保するた
めにラムを反刻印方向へスプリングで付勢させれば効果
的である。プランジャとラムを別個に形成することで、
機台に対向して移動可能な摺動往復部に、活字車とラム
とが効果的に一緒に動くように配置で、き、またプラど
ジャは連動されず、ラムに対向したプランジャの打撃面
が、ラムの運動行程の少なくとも全長にねなり届くよう
にできる。摺動往復部は活字車の刻印箇所がワークに沿
って移動でき、またプランジャが固定されており、わず
かな重量のラムのみが連動すればよいので前記摺動往復
部の運動を非常に高速で行える。特長は往復部に活字車
用駆動モータを備えていることである。プランジャは特
に台に固定したガイド装置に、刻印方向へ直線摺動可能
に取付けられており、同時にプランジャはナックル継、
手により儲、心機構に設けられた少なくとも１つの連接
棒へ連結している。この方法により偏心機構の回転運動
をプランジャの直線運動に簡単に変換ができる。

活字車がディスク形に形成されているのが特長で、ディ
スク周縁領域に活字が設けられており、活字車回転軸が
効果的に刻印方向に平行して延びている。小型化のため
に活字車は鐘形ないし鍵形に鍵形縁部に位置する活字と
共に一体形成されており、また活字車回転軸が刻印方向
に対して傾斜して位置するのが特長でこれによりディス
ク形活字車同様に活字車の裏面は対面するラムの仕事面
に対して基本的に平らにかつ平行に対向している。

これにより、きれいな刻印を達成させる均一な力の伝達
が行われる。

活字車に対向したラムの仕事面に金敷のワーク保持面が
対面しているのが特長で、刻印行程時にそのワーク保持
面へ刻印さるべきワークが保持される。また保持面には
浮き彫り状の凸凹が施されているのが特長で刻印の際に
ワークの裏面にも記号が刻み込まれ、それは変薫防止に
役立つ。さらに活字車の領域には、ラムに近接して機台
に固着されたり−ク当接部が位置し、その当接部の締付
は面は金敷の保持面に対面しており、双方の面の間にそ
れぞれ刻印さるべきり−クを緊定させることができる。

こうして金敷は締付は姿勢と開放姿勢とをとることがで
き、また金敷の保持面は締付は姿勢では開放姿勢におけ
るよりも締付は面に近接して位置する。金敷が高加速可
能にピボット軸受されているので各ワークの速やかな緊
定と解放を行なうことができる。

補足的に偏心機構に対して回転調節可能な少くとも一つ
、又できれば二つの変速カムが偏心機構と一緒に回転可
能に結合しており、その変速カムは補足的に偏心機構に
対して回転調節可能であり、従って偏心部の各回転位置
に抜脱可能に固着できる。変速カムは台に固着されたセ
ンサと連動し、そのセンサは通過移動する変速カムに応
答し信号を送り、機械機能などを通じて主に活字車の動
きが制御される。次に付属図面に基き本発明の詳細な説
する。

本発明による彫刻機の第１〜３図に図示した効果的な実
施例は、機台１とその機台１に取付けられた刻印ヘッド
２とその刻印ヘッドの主要構成部品である回転調節可能
な活字車３とラム４とを備えている。活字車３は多数の
スプリングアーム５を有しており、このスプリングアー
ム５はその自由端領域において記号などをワーク１４へ
刻印するだめに用いる活字６を備えており、活字６は一
つの円周上に配置されている。機械の刻印箇所８では活
字車３の回転により各々所望の活字６−の位置決めが可
能で、ラム４もそこに位置する。活字６−の裏面ないし
被打撃面９には、ラム駆動装置１０により駆動可能なラ
ム４が対面している仕事面１２とともに、直線刻印方向
１１に作用し、それにより活字６−が活字の前方に位置
するワーク１４を打撃することによりワーク１４に例え
ば文字や数字などの記号が刻印される。単に模式的及び
破線で暗示した制御装置１５により活字車３とラム４と
の動きが同調される。

本発明の主な特長はラム駆動装置１ｏがラム４を作動さ
せる連続回転する偏心支持された偏心機構１６を有する
こと、及び活字車３の活字６の円周７上に少くとも一つ
の空所１７を有することである。後文の意味は活字車３
の円周の活字の箇所が少くとも一つ活字無しで形成され
ていることであり、主に第４図の模式的に暗示した活字
車３がそれである。これは１活字だけが除去されている
といえ、これは第４図の実施例の事例であるが、活字車
の空所１７は第４図に示すごとく全くスプリングアーム
無しで形成することもできる。複数の空所は互いに隣接
または活字車３仝体へ配設可能である。

この方式では偏心機構１６が高速回転できるので、きれ
いな刻印を高速度で実行でき、また刻印を生じさせては
ならない場合には制御装置１５が仲介して、刻印箇所８
に空所１７が来て、仕事面１２に活字が対向しないよう
にして活字車３の位置決めが達成される。

第１〜３図の実施例では側面の台板１９，１９′があっ
て、その間のラム４上方に活字車３が位置する。両側の
台板ないし金側板は直線ガイド装置２０により互いに連
結しており、実施例ではそのガイド装置は水平に互いに
離間して平行に延びた２本のガイド棒２１とそのガイド
棒に縦軸方向へ摺動可能に取付けられた摺動往復部２２
とを有する。摺動駆動部としてねじ心棒２３を有するの
が特長で、そのねじ心棒２３は往復部２２のねじ孔へ螺
入貫通されて台板へ回転可能に取付けられている。一方
の心棒端部に駆動プーリ２４を有し、その駆動ブー９２
４は歯形ベルト２５などを介し、機台１に固着された送
りモータ２９の駆動プーリへ連結されている。この送り
モータ２９の制御は同じく制御装置１５により効果的に
行われる。

摺動往復部２２に活字車３とラム４とが取り付けられて
いるので一緒にガイド装置２ｏの縦軸方向へ機台１に対
して移動可能である。活字車３は往復部２２の担体３２
に回転可能に支持されている回転駆動軸３１に同軸に固
着されており、その回転駆動軸３１に駆動プーリ３３が
固着されており、その駆動プーリ３３はその平行軸上に
位置するサーボモータ３０の駆動プーリ３３′と歯形ベ
ルト３４により伝動結合している。この場合もまた送り
モータの場合も歯形ベルト結合３４の代り（他の伝動体
の使用も可能であるがステッピングモータの伝動用に適
したものでな【プればならず例えば歯合する歯車による
直接結合が効果的である。

第１〜３図により、回転駆動軸３１は垂直面内て延びて
おり、同時に垂直線および水平線に関して約４５°傾斜
して設けられているのが特徴である。即ち送り摺動郡全
体２２が傾斜してガイド装置２０に取り付けられている
。これに対して刻印方向１１は水平に延びており、その
ために活字車３が鐘形ないし鍵形に形成されているので
ある。

鍵形開口部はラム４の上方にラムに対向して位置しまた
活字６は鐘形ないし鍵形縁部領域の外部でスプリングア
ーム５に固着されている。鐘形縁部の傾き、即ちスプリ
ングアーム５の活字６領域の傾きは刻印箇所に位置する
活字の有する記号が刻印方向を向き、かつ活字の平坦な
裏面がラム仕事面１２に平行状態で対面するように回転
軸３′）の傾斜に基いて調整されている。

これに対し第４図および第５図の実施例では活字車３が
ディスク形に形成されており、活字はディスク周縁部領
域に位置する。そして回転駆動軸３１′が刻印方向１１
に対して平行して延びているので、ディスク面はラム縦
軸に対してほぼ直角に延びている。

＝　１５− 摺動往復部２２の動作時の移動重量を小さく抑えるため
、及びそれによる往復部の加速能力ないし移動速度を高
めるためラム駆動装置＝Ｉ　Ｏはラム４から離間して機
台１に固着されている。主に第２図に示すごとく偏心機
構１６は回転軸３５に関し偏心度ｅでその回転軸を介し
て機台１に回転可能に支持されており、その回転駆動は
機台に固着されたステッピングモータ３７により同じく
歯形ベルトなどを介して行われ、またステッピングモー
タ３７は制御装置１５により制御される。回転軸３５は
ガイド装置２０に平行して延びており、また円筒形に形
成された偏心機構１６には互いに離間して位置する２つ
の連接棒３８．３８−が設けられており、その連接棒は
ナックル継手４３によりプランジャ３６へ連結されてい
る。このプランジャ３６は摺動往復部２２の摺動往復方
向４０に対して直角に、また刻印方向１１に対して平行
にガイド装置３９により往復摺動可能に支持されており
（双方向矢印４１）、またプランジャ３６の打撃側４４
はラム４に対向しており、同時にプランジャ３６に設け
られた打撃面４６はラム４の被打撃面４５に対向してお
り、被打撃面４５は仕事面１２０反対側に位置する。

偏心機構１６の安定した一方回転方向の連続回転駆動に
より、プランジャ３６はガイド装置３９に沿って刻印方
向１１に対し往復運動を連続して行ない、同時にプラン
ジャ３６は刻印方向１１に向かう各行程時に、ラム４の
被打撃面４５を打撃する。摺動往復部２２とラム４の摺
動可能性とを同調させるためにプランジャ３６の打撃面
４６が可能なラム摺動行程の全長に亘り届くようになっ
ている。その結果各摺動位置で刻印行程が実行できる。

図示されていない実施例においてプランジャ３６は直接
偏心機構に取付けられている。

第１図により、ラム４は摺動部２２に取付けられたコツ
プ形ケーシング４７内部に摺動可能に支持されており、
内部ではラム４を同軸上に取巻く圧縮ばねが反発すると
同時にラム４のフランジ４８に対し作用し、フランジ４
８を刻印方向１１とは逆方向、即ちプランジャ３６方向
に向けて付勢させる。これによりプランジャ３６と無結
合で急速な後退行程が確保されることになる。

これに対し第５図の実施例では、偏心機構はラム４−に
直接係合した連続回転する偏心カム５０として形成され
ているため、プランジャが省略できる。もちろんこれは
往復部２２とラム駆動装置１０−とは連動している。た
だし特定の応用例では摺動往復部を完全に省略すること
も可能で、それは第１〜３図の実施例にも該当する。第
５図により、偏心カム５０はラム４′に固着された目玉
５１内部で連続回転し、同時にその偏心面５９がガイド
面５２を移動し、そのガイド面の形状により、プランジ
ャ行程の挙動が制御できる。

もちろん偏心機構１６ないし偏心カム５０は、短い刻印
周期で連続往復回転運動を推進することができる。

彫刻機は刻印されるワーク１４のための金敷５３など支
持体を有するのが特長で、刻印箇所８領域の金敷５３の
ワーク保持面５５は仕事面１２に対し離間して対面して
おり、その間が活字６とワーク１４のための場所である
。刻印時に金敷５３ヘワーク］４が保持可能であり、同
時に幾分融通をもたせであるので、あふれ出した素材を
逃がすことができる。保持面１５には、さらに浮彫り状
の凸凹の模様が刻まれているのが特長で、刻印と同時に
ワーク裏面に立体模様などが施される。またこれによっ
て刻印された銘板の模造を難しくし、従って偽造防止効
果が高まる。

金敷５３がワーク締付は装置５６の一部であるのが特長
である。ワーク締付は装置５６はラム４の他に活字車３
の領域で機台１に固定したワーク当接部５７を有し、当
接部５７は締付は面５８を有し、締付は而５８はラム４
と活字６−の下方でワーク保持面５５に対面している。

この場合、金敷５３は変位可能に形成されており、締付
は状態で説明した姿勢をとり、同時にその保持面５５と
締付は百５８とが緊定可能である。金敷５３は、この締
付は状態からワーク１４を開放する、詳細に図示されて
いない状態へ移動可能である。文章を刻印するための摺
動運動は摺動往復部２２により実行されるので、それぞ
れのワーク１４は一度緊定するだけですむ。

第１図による実施例では、金敷５３の変位可能性が金敷
５３のピボット軸受６２により確保され、また金敷５３
は移動用に金敷の下方に位置する車輌６４と、てこ６３
を介して連結しており、車輌６４はピストン・シリンダ
・ユニット６５により走行可能である。なお機械的運転
も可能である。

車輌６４が走行すると金敷５３は回転軸６２を中心に両
方向矢印６６方向へ傾動する。

また金敷５３はその保持面５５が直線運動を行なえるよ
うに取り付けることも可能である。

ワーク締付り装置５６が機台１に取付けられているのが
特長で機台１には、さらに制御装置１５も取付可能であ
る。

活字車３とラム４との運動を同調させるために第２図と
第６図では偏心機構に少なくとも１つの変速カムが一緒
に回転可能に結合しているのが特長で、偏心機構に対し
カムが補足的に回転調節可能にしている。実施例では偏
心機構１６の回転軸３５の延長部に２つの変速カム６８
．６８”が設けられ、止めねじ６９により所望の回転位
置に固着できる。それぞれの変速カムの回転面にはそれ
ぞれの変速カム６８．６８′に応答するセンサ７０．７
０−が位置する。センサ７０．７０−は特に制御装置１
５に接続しており、また同一方式で活字車３用回転駆動
軸３′）の変速カム７２に連動する他のセンサ７１も制
御装置１５に接続している。第一のカム６８は活字車３
の回転体止の決定及び往復摺動の休止に効果的に使用さ
れ、第二のカム６８′はラム４の作動時に活字車３の回
転が完了していることをチエツクするのに使われる。

変速カム７２は活字車の零位置を指示することが可能で
あり、これは機械が主にコンピュータ制御で動作するた
めに重要である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による機械の最初の構造であり、第３図
の切断線Ｉ−Ｈによる断面図、第２図は第１図の機械の
切断線■−■による平面図、ただし見やすくするため主
にラムの作動装置だけが描かれている、第３図は第１図
の機械の切断線■−■による部分平面図、第４図は活字
車の実施例、第５図は他の活字車との組合せの模式図、
第６図は第２図の祖先方向Ｖｌによる変速カム領域の第
１図の機械の側面図である。 ３．３′・・・活字車 ６・・・活字 ４．４′・・・ラム １０．１０−・・・ラム駆動装置 １６・・・偏心機構 ３６・・・プランジャ ４４・・・打撃側 ５０・・・偏心カム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、彫刻ヘッドを有し、該彫刻ヘッドはスプリングアー
   ムが一つの円周上に活字を支持している回転調節可能な
   活字車と、駆動装置を有し刻印方向へ向けて活字の裏面
   へ作用するラムとで構成され、活字車の回転調節とラム
   の動作とが互いに時間的に調整されている、ワークに記
   号を刻印する彫刻機であって、ラム駆動装置（１０、１
   ０′）がラム（４、４′）を作動させる偏心支持された
   連続回転する偏心機構１６を有すること及び活字車（３
   、３′）の活字（６）の円周（７）上には少くとも１つ
   の空所（１７）が設けられていることを特徴とする彫刻
   機。 ２、偏心機構（１６）がラム（４′）に係合して連続回
   転する偏心カム（５０）であることを特徴とする第１項
   記載の彫刻機。 ３、回転する偏心機構（１６）には、ラム（４）に打撃
   側が対向しているプランジャ（３６）が設けられており
   、また打撃側（４４）に位置してラムの刻印方向（１１
   ）に対して正および逆方向に連続交番運動（４１）を実
   行する前記プランジャの打撃面（４６）がラム（４）の
   被打撃面（４５）に対面していることを特徴とする第１
   項記載の彫刻機。 ４、ラム（４、４′）には刻印方向とは逆方向に前記ラ
   ムを付勢するスプリング（４９）が係合していることを
   特徴とする第１〜３項の何れか一つに記載の彫刻機。 ５、活字車（３、３′）の空所領域が無活字またはスプ
   リングアーム無しで形成されていることを特徴とする第
   １〜４項の何れか一つに記載の彫刻機。 ６、活字車（３）がディスク形に形成されており、活字
   （６）がディスク周縁領域に設けられており、さらに活
   字車の回転軸（３１）が刻印方向（１１）に平行して設
   けられていることを特徴とする第１〜５項の何れか一つ
   に記載の彫刻機。 ７、活字車（３）が鐘形ないし鍵形に形成されており、
   鐘形または鍵形周縁領域に活字が設けられており、さら
   に活字車の回転軸（３１）が刻印方向（１１）に対して
   傾斜して設けられていることを特徴とする第１〜５項の
   何れか一つに記載の彫刻機。 ８、活字車（３）がラム（４、４′）の上方に位置する
   ことを特徴とする第１〜７項の何れか一つに記載の彫刻
   機。 ９、活字車（３）とラム（４）とが、機台１に対して移
   動可能な摺動往復部にこの摺動部と一緒に動くように取
   付けられており、また機台に固定したプランジャ（３６
   ）の打撃面（４６）がラム（４）の運動行程の少なくと
   も全長にわたり届くことを特徴とする第３〜８項の何れ
   か一つに記載の彫刻機。 １０、摺動往復部（２２）に活字車（３）の駆動モータ
   （３０）が取付けられていることを特徴とする第９項に
   記載の彫刻機。 １１、台に固定したガイド装置（３９）には、プランジ
   ャ（３６）が刻印方向に平行して摺動可能に取付けられ
   ており、前記プラジャが偏心機構（１６）に設けられた
   少くとも一つの連接棒にナックル継手により連結されて
   いることを特徴とする第３〜１０項の何れか一つに記載
   の彫刻機。 １２、凹凸を有する金敷（５３）のワーク保持面（５５
   ）が、活字車（３）に対向したラム（４、４′）の仕事
   面（１２）に離間して対面していることを特徴とする第
   １〜１１項の何れか一つに記載の彫刻機。 １３、機台に固定したワーク当接部５７が活字車（３）
   領域でラム（４）に近接して位置し、そのワーク当接部
   の締付け面（５８）が締付け箇所に位置する金敷（５３
   ）の保持面（５５）に対面しており、その金敷が保持面
   （５３）に近接した締付け姿勢と保持面（５５）から大
   きく離間した開放姿勢とへ変位可能であることを特徴と
   する第１〜１２項の何れか一つに記載の彫刻機。 １４、金敷（５３）がピボット軸受（６２）により機台
   （１）に支持されていることを特徴とする第１３項に記
   載の彫刻機。 １５、少なくとも１つの変速カム（６８、６８′）が、
   偏心機構（１６）と一緒に回転可能かつ偏心機構に対す
   る回転調節を可能にするように偏心機構に結合されてお
   り、前記変速カムには機台に固定したセンサ（７０、７
   ０′）が対向していることを特徴とする第１〜１４項の
   何れか一つに記載の彫刻機。