JPH0647741Y2 - 球面体への打刻装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、たとえばガスボンベの頭部のように、球面
をなす球面体の表面に刻印を施すための打刻装置に関す
るもので、特に、打刻作業の能率化を図るための改良に
関するものである。

［従来の技術］ たとえばガスボンベの表面には、その内容物、製造業
者、などの情報を、文字、記号、などによって表示する
ため、刻印が施される。そのような刻印が施される場所
としては、通常、ガスボンベの頭部に形成される球面上
に選ばれる。

第５図には、上述したように、ガスボンベの頭部に施さ
れた刻印の一例が示されている。第５図において、頭部
の球面は、図示を容易にするため、平面状に展開されて
いる。また、第５図では、刻印を施すべき位置あるいは
刻印が施された位置を、破線で示した区画によって特定
している。したがって、この破線で示した区画は、刻印
ではないことを指摘しておく。

第５図に示すように、刻印は、たとえば４段に配列され
る。そして、第１段L1の刻印T1相互の間隔a1、第２段L2
の刻印T2相互の間隔a2、第３段L3の刻印T3相互の間隔a
3、ならびに第４段L4の刻印T4相互の間隔a4は、それぞ
れ等しく選ばれるとともに、a1＝a2＝a3＝a4となるよう
にされることが外観上好ましい。

従来、上述のような刻印T1,…,T4を形成するにあたって
は、完全な手作業に頼っていた。すなわち、各刻印T1,
…,T4にそれぞれ対応する形状の打刻体を被加工面上に
置き、作業者がハンマで叩きながら、１つずつ打刻して
いた。このように、従来、手作業に頼らなければならな
かったのは、打刻すべき被加工面が球面をなしているこ
とが主たる原因であった。すなわち、球面上に打刻する
ことを機械化するには、次のような問題点に遭遇する。

［考案が解決しようとする課題］ 第５図に一例を示すように、球面上に所望の刻印T1,…,
T4を形成しようとするとき、まず、複数種類の打刻体を
備え、これら打刻体から選ばれたものが球面体の表面上
に打刻動作するようにに構成された、打刻機構部が必要
となる。このような打刻機構部は、通常、それぞれの打
刻体を定位置から球面中心に向かう方向に動作させ、他
方、打刻すべき球面体が、その所望の表面位置を打刻体
の打刻動作経路上に順次位置させるように、動作可能に
保持されることが、打刻装置全体としての構造を簡略化
するためには好ましいと考えられる。

したがって、第５図に一例を示すように複数段L1,…,L4
をもって刻印T1,…,T4を形成する場合には、打刻すべき
球面体は、その球面中心を通る第１の中心軸線のまわり
に回転可能に保持されるばかりでなく、球面中心を通り
かつ第１の中心軸線と直交する第２の中心軸線のまわり
に回転可能に保持されなければならない。すなわち、上
述の第１の中心軸線まわりに回転に応じて、各段L1,…,
L4のそれぞれにおける刻印、たとえば第１段L1に並ぶ刻
印T1を順次形成することが可能となる。他方、前述の第
２の中心軸線まわりの回転に応じて、打刻すべき段L1,
…,L4の切換え、たとえば第１段L1から第２段L2への切
換えが可能となる。

球面体への打刻を行なう場合、球面体に対して、上述し
たように動作を与え得るような保持が可能なだけでは、
満足されるべきものではない。すなわち、第５図に示す
ように、第１ないし第４段L1,…,L4のそれぞれにおける
刻印T1,…,T4の各々の間隔a1,…,a4は、互いに等しく設
定されなければならない。そのためには、前述した第１
の中心軸線まわりの回転においては、第１段L1の刻印T1
を施す場合と、第２段L2の刻印T2を施す場合と、第３段
L3の刻印T3を施す場合と、第４段L4の刻印T4を施す場合
とで、それぞれの回転角度を互いに異ならせなければ、
刻印T1,…T4のそれぞれの間隔a1,…,a4を互いに等しく
することはできない。間隔a1,…,a4を互いい等しくする
ためには、第１の中心軸線のまわりの回転角度は、第１
段L1、第２段L2、第３段L3、第４段L4の順に、より小さ
くしていかなければならない。

なお、上述した説明は、第５図に示すように、刻印T1,
…,T4のそれぞれの間隔a1,…,a4が互いに等しく、かつ
第１ないし第４段L1,…,L4相互間の間隔が等しく設定さ
れなければならない場合について行なったが、逆に、刻
印相互の間隔を、同じ段上において互いに異ならせた
り、各段によって変更したり、あるいは、段間の間隔を
互いに異ならせたりすることを、積極的に行なわせるこ
とが必要な場合もあり得る。

そこで、この考案は、球面体に対して任意の配列態様で
刻印を能率的に形成することができる、球面体への打刻
装置を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ この考案に係る打刻装置は、上述した技術的課題を解決
するため、次のような構成を備えることが特徴である。

すなわち、この考案による打刻装置は、打刻すべき球面
体を保持するための保持台を備える。保持台は、球面体
の球面中心を通る第１の中心軸線のまわりに球面体を回
転可能に保持するとともに、保持台自身は、球面中心を
通りかつ第１の中心軸線と直交する第２の中心軸線のま
わりに回転可能に支持される。

上述した保持台に関連して、球面体に対して第１の中心
軸線まわりの任意の角度の回転を与えるための第１の回
転付与手段と、保持台に対して第２の中心軸線まわりの
任意の角度の回転を与えるための第２の回転付与手段と
が設けられる。

さらに、当該打刻装置は、複数種類の打刻体を備える打
刻機構部を備える。この打刻機構部は、複数種類の打刻
体から選ばれたものが球面中心に向かう方向に動作して
球面体の表面上に打刻動作するようにされている。

［作用］ この考案に係る打刻装置において、打刻機構部が、所望
の打刻動作を終えたとき、保持台によって保持された球
面体は、第１の中心軸線のまわり任意の角度だけ回転さ
れる。これによって、同じ段における次の刻印を施すべ
き場所が、打刻機構に対して与えられる。また、球面体
を保持した保持台が、第２の中心軸線のまわりに任意の
角度だけ回転されたとき、刻印を施すべき次の段が、打
刻機構部に対して与えられる。このようにして、打刻す
べき球面体は、保持台に保持されながら、打刻機構部に
対して、その任意の表面部分を対向させた状態とするこ
とができ、したがって、所望の間隔をもって、複数の刻
印を複数段に形成することができる。

［考案の効果］ この考案によれば、打刻すべき球面体は、保持台によっ
て、球面中心を通りかつ互いに直交する第１および第２
の中心軸線のそれぞれのまわりに回転可能とされる。そ
して、第１および第２の回転付与手段によって与えられ
る任意の角度の回転によって、球面体は、その任意の表
面位置を、打刻機構部に向けることができる。そのた
め、たとえば、第５図に示すように、刻印T1,…,T4のそ
れぞれの間隔a1,…,a4を揃えながら、第１ないし第４段
L1,…,L4というように、複数段に表示すること、あるい
は刻印を他の配列状態で表示することを、能率的に行な
うことができる。

特に、第５図に示すように、刻印T1,…,T4の各段L1,…,
L4におけるそれぞれの間隔a1,…,a4が互いに等しく、か
つ、第１ないし第４段L1,…,L4の互いに隣り合うもの相
互の間隔が等しい場合には、第２の回転付与手段によっ
て、保持台が第２の回転軸線まわりに一定の角度で順次
回転されるようにしながら、この第２の中心軸線まわり
の回転角度に応じた角度をもって球面体が第１の中心軸
線のまわりに回転されるように、第１の回転付与手段が
与える回転角度を予め設定しておくこともよい。

［実施例］ 第１図には、この考案の一実施例に係る打刻装置１の全
体の概要が正面図で示されている。打刻装置１は、固定
フレーム２を備え、この固定フレーム２上に種々の要素
が取付けられている。

第１図において、被加工物となるべきガスボンベ３が二
点鎖線で示され、このガスボンベ３の頭部に、打刻すべ
き球面体４が形成されている。球面体４は、球面中心５
を有する。

ガスボンベ３は、それ自身の中心軸線でもある、球面中
心５を通る第１の中心軸線６のまわりに回転可能に、保
持台７によって保持される。そのため、保持台７の一方
端部側には、ガスボンベ３の頭部側の先端部を受入れる
位置決めカラー８が、固定的に設けられたブラケット９
によって回転可能に保持される。他方、保持台７の他方
端側には、第１の中心軸線６の延びる方向に移動可能な
移動台10が設けられる。移動台10には、軸受11が固定さ
れ、この軸受11によって、シャフト12が回転可能に保持
される。シャフト12の一方端には、位置決めパッド13が
取付けられる。位置決めパッド13は、ガスボンベ３の底
部を受入れる。したがって、ガスボンベ３は、位置決め
カラー８と位置決めパッド13とによって挾まれた状態
で、第１の中心軸線６のまわりに回転可能に保持され
る。なお、このようなガスボンベ３の保持をより確実な
ものとするため、保持台７上および移動台10上には、そ
れぞれ、受けローラ14および15が、ガスボンベ３の外周
面に接触するように設けられる。

移動台10は、前述したように、第１の中心軸線６の延び
る方向に移動可能である。そのため、移動台10は、ナッ
ト付脚部16を介して送りねじ17によって保持される。送
りねじ17は、ナット付脚部16を貫通するとともに、ナッ
ト付脚部16に螺合する。送りねじ17は、保持台７に固定
的に設けられたブラケット18および19によってその両端
部において回転可能に支持される。送りねじ17を回転操
作するため、送りねじ17の一方端部には、ハンドル20が
取付けられる。したがって、ハンドル20を回転操作する
ことにより、送りねじ17は回転され、これに応じて、ナ
ット付脚部16の位置が変更され、結果として、移動台10
が第１の中心軸線６の延びる方向に移動され得る。この
ような移動台10の移動は、ガスボンベ３の取付けおよび
取り外しを可能にするばかりでなく、打刻加工すべきガ
スボンベ３の第１の中心軸線６方向の長さの変更に容易
に対処し得ることを可能にする。

保持台７は、全体として、球面中心５を通りかつ第１の
中心軸線６と直交する第２の中心軸線21（第１図紙面に
直交する方向に延びる。）のまわりに回転可能に固定フ
レーム２に対して支持される。より具体的には、固定フ
レーム２に設けられたブラケット22と保持台７に設けら
れたブラケット23との双方を貫通するように枢支軸24が
設けられ、この枢支軸24によって、保持台７が、前述し
たように、固定フレーム２に対して回転可能に支持され
る。

ガスボンベ３、より特定的には球面体４に対して、第１
の中心軸線６まわりの任意の角度の回転を与えるための
第１の回転付与手段25が、前述したシャフト12に関連し
て設けられる。第１の回転付与手段25は、たとえば、シ
ャフト12上に固定的に設けられたタイミングプーリ26お
よびタイミングプーリ26上に巻掛けされたタイミングベ
ルト27を含む。タイミングプーリ26へは、タイミングベ
ルト27を介して、たとえばブレーキ付モータ（図示せ
ず）からの回転が伝達される。タイミングプーリ26の回
転角度は、そのまま、ガスボンベ３の第１の中心軸線６
まりの回転角度に対応するものであるが、そのような回
転角度は、回転角度検知機構28によって検知され、それ
によって所望の回転角度が検知されたとき、モータが停
止するように制御される。回転角度検知機構28は、この
実施例では、ゲージ板29、ならびにゲージ板29を挾むよ
うに位置される４対の発光素子30,31,32,33および受光
素子34,35,36,37を備える。

ゲージ板29は、第２図に拡大されて図示されている。ゲ
ージ板29には、シャフト12を受入れるための中心穴38が
形成されている。ゲージ板29には、また、４つの異なる
半径の同心円に沿って、それぞれ複数個の割出穴I1,I2,
I3,I4が設けられる。割出穴I1は、最も内周の第１列R1
上に配列され、次の割出穴I2は、第２列R2上に配列さ
れ、次の割出穴I3は、第３列R3上に配列され、次の割出
穴I4は、最も外周の第４列R4上に配列される。これら割
出穴I1,I2,I3,I4のうち、第１列R1上の割出穴I1は、第
１図に示した対をなす発光素子30および受光素子34によ
ってその位置が検知され、第２列R2上の割出穴I2は、発
光素子31および受光素子35によってその位置が検知さ
れ、第３列R3上の割出穴I3は、発光素子32および受光素
子36によってその位置が検知され、第４列R4上の割出穴
I4は、発光素子33および受光素子37によってその位置が
検知される。各割出穴I1,I2,I3,I4の第１ないし第４列R
1,R2,R3,R4上ので互いの間隔b1,b2,b3,b4は、後述する
動作の説明から明らかとなるように、第５図に示した間
隔a1,a2,a3,a4との関連で設定される。

再び第１図を参照して、保持台７に対して第２の中心軸
線21まわりの任意の角度の回転を与えるために、第２の
回転付与手段39が設けられる。第２の回転付与手段39
は、この実施例では、固定フレーム２に対して枢支軸40
を介して回動可能に枢支されたねじジャッキ41を備え
る。ねじジャッキ41は、固定部42と可動部43とを備え
る。固定部42は、枢支軸40によって保持される。他方、
可動部43は、保持台７の下面に設けられたブラケット44
に対して、枢支軸45を介して回動可能に取付けられる。
したがって、ねじジャッキ41における可動部43の固定部
42からの突出度合を変えることにより、保持台７は、第
２の中心軸線21まわりに回転され、応じて第１の中心軸
線６の傾斜角度αを変更することができる。

なお、ねじジャッキ41は、電動によって駆動されても、
手動により駆動されてもよい。これに関連して、前述し
た第１の回転付与手段25は、シャフト12をモータにより
駆動するとしたが、これも、手動により駆動されてもよ
い。

また、第２の回転付与手段39を構成するねじジャッキ41
は、その他の駆動手段、たとえばシリンダ等に代えても
よい。

固定フレーム２の上端部には、打刻機構部46が設けられ
る。打刻機構部46は、固定フレーム２によって全体とし
て上下方向に往復動作可能に保持された可動部47、およ
び可動部47の上述のような往復動作を駆動するための駆
動部48を備える。駆動部48は、たとえば、シリンダをも
って構成される。

第３図には、可動部47が第１図の右側から示されてい
る。第４図は、第３図の線IV-IVに沿う断面図である。

打刻機構部46の可動部47は、ケーシング49を備える。可
動部47に備えるすべての要素は、このケーシング49によ
って保持される。したがって、第１図に示した駆動部48
は、このケーシング49に対して上下方向の往復動作を与
える。

ケーシング49は、ピン50を回転可能に保持する。ピン50
は、円板51を保持する。円板51は、複数個の打刻体52
を、それぞれ半径方向に向けた状態で、その外周部分に
保持する機能を有している。この実施例では、打刻体52
の各々は、円板51に対して容易に着脱できるように、ポ
ールプランジャ53によって円板51に取付けられている。
したがって、打刻体52は、他のものと容易に交換するこ
とができる。

ピン50の一方端には、ワンウェイクラッチ54を介してレ
バー55が取付けられる。レバー55の先端部には、シリン
ダ56のプランジャが取付けられる。シリンダ56は、取付
ピン57を介して、ケーシング49に取付けられる。

シリンダ56によって与えられる往復動作のうち、一方向
の動作だけが、ワンウェイクラッチ54を介して、ピン50
に伝達される。したがって、円板51は、同じ方向に間欠
的に回転される。このような円板51の１回の間欠的な回
転の角度は、隣り合う打刻体52の間に形成される角度に
対応している。したがって、円板51が間欠的に回転され
るごとに、真下に向く、すなわち球面中心５（第１図）
に向く打刻体52が順次入替わる。

次に、第１図に示した打刻装置１の動作を説明する。

まず、打刻すべき球面体４を備えるガスボンベ３が、受
ローラ14,15上に載せられ、ハンドル20を操作すること
によって、位置決めカラー８と位置決めパッド13との間
に挟まれた状態とされる。これによって、ガスボンベ３
は、保持台７に保持された状態となる。このとき、保持
台７は、第１図に示すような姿勢をとっているものとす
る。

また、球面体４に対しては、たとえば第５図に示すよう
な刻印T1,…,T4が施されるものとする。

上述した刻印T1,…,T4を形成するため、まず、第１段L1
の刻印T1が次のような動作を繰返すことによって形成さ
れる。まず、駆動部48によって、打刻機構部46に打刻動
作が与えられる。それによって、可動部47に保持された
１つの打刻体52が、球面中心５に向かう方向に動作し
て、第１段L1の刻印T1の１つが球面体４の表面上に形成
される。次に、第１の回転付与手段25が駆動される。よ
り特定的には、図示しないブレーキ付モータから与えら
れた回転がタイミングベルト27およびタイミングプーリ
26を介してシャフト12に伝達され、ガスボンベ３すなわ
ち球面体４が、第１の中心軸線６のまわりに回転され
る。このとき、発光素子30と受光素子34とが能動化され
ていて、ゲージ板29における第１列R1上の割出穴I1の隣
り合うものの間の間隔b1分だけ回転したとき、モータが
停止され、シャフト12の回転が停止される。これによっ
て、第５図における第１段L1での刻印T1間の間隔a1分だ
け球面体４が第１の中心軸線６まわりに回転されている
ことになる。他方、打刻機構部46においては、１回の打
刻動作を終えたとき、円板51が所定の角度だけ回転さ
れ、次の打刻体52が球面体４の表面に向かう状態とされ
る。以下、このような球面体４の第１の中心軸線６まわ
りの間欠的な回転および打刻機構部46による打刻動作が
繰返され、それによって第５図に示した第１段L1におけ
る刻印T1が順次形成される。

次に、第２の回転付与手段39に含まれるねじジャッキ41
の駆動により、保持台７が第２の中心軸線21まわりに所
定の角度だけ回転され、傾斜角度αがより小さくされ
る。これに応じて、打刻機構部46に含まれる打刻体52
は、球面体４の第５図に示した第２段L2の位置に向かう
状態となる。

このような状態で、上述した第１段L1における刻印T1を
施す場合と同様、打刻機構部46による打刻動作と第１の
回転付与手段25によるシャフト12の間欠的な回転とが交
互に繰返され、第５図に示した第２段L2における刻印T2
が順次施される。このとき、発光素子31と受光素子35と
が能動化されている。したがって、ゲージ板29における
第２列R2の割出穴I2の隣り合うものの間の間隔b2分だけ
ゲージ板29が回転するごとに、シャフト12の回転が停止
される。このシャフト12の１回分の回転角度は、前述し
た第１列R1上の割出穴I1の間隔b1によって与えられる回
転角度より小さいが、球面体４の第１の中心軸線６まわ
りの回転に対して、第５図における第２段L2の刻印T2の
間隔a2を与えるように選ばれている。

次に、第２の回転付与手段39によって保持台７が第２の
中心軸線21のまわりにさらに所定の角度だけ回転され、
傾斜角度αがさらに小さくされる。これに応じて、打刻
体52は、球面体４の第５図における第３段L3の位置に向
かう状態とされる。

上述の状態で、同様に、打刻機構部46による打刻動作と
第１の回転付与手段25によるシャフト12の間欠的な回転
とが再び交互に繰返される。このとき、発光素子32と受
光素子36とが能動化されている。したがって、ゲージ板
29における第３列R3上の割出穴I3の間隔b3分だけ、シャ
フト12が回転されるごとに停止される。このようなシャ
フト12の１回分の回転角度は、前述した第２段L2におけ
る刻印T2を施す場合の回転角度より小さいが、第５図に
おける第３段L3の刻印T3の間隔a3に対応する角度だけ球
面体４を第１の中心軸線６まわりに回転させる角度に相
当している。

次に、さらに第２の回転付与手段39が駆動され、それに
よって、保持台７が第２の中心軸線21まわりに回転さ
れ、傾斜角度αがさらに小さくされる。これに応じて、
打刻体52は、球面体４の第５図における第４段L4の位置
に向かう状態とされる。

この状態で、前述した各場合と同様、打刻機構部46によ
る打刻動作と第１の回転付与手段25によるシャフト12の
間欠的な回転とが、再び交互に繰返される。このとき、
発光素子33と受光素子37とが能動されている。したがっ
て、ゲージ板29における第４列R4上の割出穴I4の間隔b4
分に相当する回転角度だけ、シャフト12が回転したとき
停止される。この回転角度は、前述した場合に比べて、
さらに小さいが、第５図における第４段L4の刻印T4の間
隔a4に対応する角度だけ球面体４を第１の中心軸線６ま
わりに回転させるものである。

このようにして、球面体４上に、第５図に示すような刻
印T1,…,T4が形成される。

以上、この考案を、図示した実施例に関連して説明した
が、この考案の範囲内において、その他いくつかの変形
例が可能である。

たとえば、打刻機構部46において複数種類の打刻体52か
ら特定のものを選び出すため、打刻体を予め特定の順序
に従って配列しておいてもよいが、たとえば手動によ
り、特定の打刻体を球面体４の球面中心５に向くように
操作してもよい。

また、複数種類の打刻体52の保持方法として、円板51上
に保持するのではなく、たとえば、平面的に１列に並べ
た状態で保持するようにしてもよい。

また、この考案が適用される被加工物はガスボンベには
限らない。要するに、球面体をその少なくとも一部に備
えるものであればよい。

また、種々の大きさの球面体、あるいは種々の態様での
刻印の形成に対処できるようにするため、ゲージ板29
は、他の種類のものと取替え可能に構成されてもよい。

また、球面体４に対して第１の中心軸線６まわりの任意
の角度の回転を与えるための第１の回転付与手段25にお
いて、それによって与えられる回転角度を決定するため
の回転角度検知機構28として、図示の実施例では、ゲー
ジ板29、ならび発光素子30〜33および受光素子34〜37を
用いたが、その他の周知の回転角度検知機構に置換えて
もよい。また、第１の回転付与手段25として、たとえば
パルスモータを用い、このパルスモータに与えられるパ
ルスの数によって、任意の回転角度を与え得るようにし
てよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の一実施例による打刻装置１の全体
を示す正面図である。第２図は、第１図に示したゲージ
板29の拡大図である。第３図は、第１図に示した打刻機
構部46に含まれる可動部47を第１図の右方向から示した
拡大図である。第４図は、第３図の線IV-IVに沿う断面
図である。第５図は、この考案に係る打刻装置によって
表示しようとする刻印T1,…,T4の配列状態を示す図であ
る。 図において、１は打刻装置、２は固定フレーム、３はガ
スボンベ、４は球面体、５は球面中心、６は第１の中心
軸線、７は保持台、８は位置決めカラー、11は軸受、12
はシャフト、13は位置決めパッド、21は第２の中心軸
線、24は枢支軸、25は第１の回転付与手段、26はタイミ
ングプーリ、27はタイミングベルト、28は回転角度検知
機構、39は第２の回転付与手段、41はねじジャッキ、46
は打刻機構部、52は打刻体である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−122779（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−90440（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭63−43091（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】打刻すべき球面体を保持するためのもので
   あって、前記球面体の球面中心を通る第１の中心軸線の
   まわりに前記球面体を回転可能に保持するととに、前記
   球面中心を通りかつ前記第１の中心軸線と直交する第２
   の中心軸線のまわりに回転可能に支持された、保持台
   と、 前記球面体に対して前記第１の中心軸線まわりの任意の
   角度の回転を与えるための第１の回転付与手段と、 前記保持台に対して前記第２の中心軸線まわりの任意の
   角度の回転を与えるための第２の回転付与手段と、 複数種類の打刻体を備え、これら打刻体から選ばれたも
   のが前記球面中心に向かう方向に動作して前記球面体の
   表面上に打刻動作するようにされた、打刻機構部と、 を備える、球面体への打刻装置。