JPH1110560A - Stamping device - Google Patents
Stamping deviceInfo
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- JPH1110560A JPH1110560A JP16103497A JP16103497A JPH1110560A JP H1110560 A JPH1110560 A JP H1110560A JP 16103497 A JP16103497 A JP 16103497A JP 16103497 A JP16103497 A JP 16103497A JP H1110560 A JPH1110560 A JP H1110560A
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- embossing
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- work
- working surface
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、文字、図形等の打
刻を行うために必要な小さな範囲における面の状態を正
確に把握し、該面状態に沿って打刻ペンを移動させるこ
とにより、文字の深さ、幅を一定に保つ刻印装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for accurately grasping the state of a surface in a small area necessary for embossing characters, figures, etc., and moving an embossing pen along the surface state. , A marking device for keeping the depth and width of characters constant.
【0002】[0002]
【従来の技術】製品の表面に打刻ペンで文字等を刻印す
る際に、文字等を構成する線の深さ、幅等を所望の値に
保つために必要な条件の1つとして、打刻ペンと被加工
面との距離を常時一定に保つことが挙げられる。そこ
で、従来よりこの条件を満たす為の考案がなされてい
る。その一例として、打刻ペンの負荷を直接的に検出す
る負荷センサを有し、印作業時に前記打刻ペンに係る負
荷の変化に基づいて、打刻ペンと被加工面との距離を一
定に調節するという手法が用いられている。例えば、打
刻ペンが一定の高さでかつ一定の傾斜をなす被加工面の
上を移動する場合を考えると、打刻ペンと被加工面との
距離が減少すれば、前記打刻ペンにかかる負荷は増加す
る。また、打刻ペンと被加工面との距離が増加すれば、
前記負荷は減少する。この負荷の増減を前記負荷センサ
で検出し、打刻ペンが受ける負荷を一定値に調整するべ
く、打刻ペンを被加工面に対し離間接近させる。上記従
来例としては、特公平3-27397 号公報、実開平4-128899
号公報等にその詳細が開示されている。2. Description of the Related Art When engraving a character or the like on the surface of a product with an embossing pen, one of the conditions necessary to keep the depth, width, etc. of a line constituting the character or the like at a desired value is as follows. One example is to keep the distance between the engraving pen and the work surface constant at all times. Therefore, a device for satisfying this condition has been conventionally devised. As an example, it has a load sensor that directly detects the load of the embossing pen, and keeps the distance between the embossing pen and the surface to be processed constant based on the change in the load on the embossing pen during the marking operation. The technique of adjusting is used. For example, considering a case where the embossing pen moves on a surface to be machined having a constant height and a constant slope, if the distance between the embossing pen and the surface to be machined decreases, the embossing pen is moved to the embossing pen. Such loads increase. Also, if the distance between the embossing pen and the work surface increases,
The load is reduced. The increase / decrease of the load is detected by the load sensor, and the embossing pen is moved away from the work surface so as to adjust the load received by the embossing pen to a constant value. As the above conventional example, Japanese Patent Publication No. Hei 3-27397,
The details are disclosed in Japanese Patent Publication No.
【0003】また、マーキングペンとは独立して被加工
面の状態を検出する手段を設け、該検出手段に基づいて
マーキングペンの位置を操作する手法が考案されてい
る。その一例としては、特開平8-141946号公報にその詳
細が開示されている。その内容を簡単に説明すると、被
加工面に直接密着するローラ等の追従手段を有し、該追
従手段によってマーキングペンを支持する。そして、該
追従手段が被加工面上を走行する際に被加工面の状態変
化を拾い、マーキングペンに対しその変化を直接的に伝
達するというものである。Further, a method has been devised in which means for detecting the state of the surface to be processed is provided independently of the marking pen, and the position of the marking pen is operated based on the detecting means. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-141946 discloses the details thereof. In brief, the contents include a follower such as a roller that directly adheres to a surface to be processed, and the marking pen is supported by the follower. When the follower travels on the surface to be machined, it picks up a change in the state of the surface to be machined and transmits the change directly to the marking pen.
【0004】さらに、図9、図10に示すように、タッチ
センサを用いて打刻ペンと被加工面との距離を一定に保
つ手法も考案されている。簡単に説明すると、タッチセ
ンサ1は、打刻ペン2と共に支持アーム3に取付けられ
ている。支持アーム3は、X軸、Y軸、Z軸方向の動作
を各軸のアクチュエータ4によって自在に行うことが可
能となっている。刻印作業を行う際には、まず、図9の
ごとくタッチセンサ1をワーク5の被加工面5aに当接
させる。そして、支持アーム3と被加工面5aとの位置
関係を把握する。続いて図10のごとく支持アーム3を移
動し、打刻ペン2が被加工面5aに対して適切な距離と
なるよう位置決めする。被加工面が傾斜角一定の斜面で
ある場合には、離間した2点にタッチセンサ1を当接さ
せ、2点の関係から傾斜面の状態を演算して、打刻ペン
2が被加工面5aに対して適切な距離となるように、各
軸のアクチュエータ4の制御データを作成する。そし
て、打点ピン2aを出没させつつ打刻ペン2を該傾斜面
に沿って移動させることにより、文字等の刻印を行う。Further, as shown in FIGS. 9 and 10, there has been proposed a technique for keeping a constant distance between an embossing pen and a surface to be processed by using a touch sensor. In brief, the touch sensor 1 is mounted on a support arm 3 together with an embossing pen 2. The support arm 3 can freely perform operations in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions by the actuators 4 of the respective axes. When performing the engraving operation, first, the touch sensor 1 is brought into contact with the work surface 5a of the work 5 as shown in FIG. Then, the positional relationship between the support arm 3 and the work surface 5a is grasped. Subsequently, the support arm 3 is moved as shown in FIG. 10 to position the embossing pen 2 at an appropriate distance from the processing surface 5a. If the surface to be machined is a slope with a constant inclination angle, the touch sensor 1 is brought into contact with the two separated points, the state of the inclined surface is calculated from the relationship between the two points, and the embossing pen 2 is moved to the surface to be machined. The control data of the actuator 4 of each axis is created so as to have an appropriate distance with respect to 5a. Then, the embossing pen 2 is moved along the inclined surface while the hitting pin 2a is made to protrude and retract, thereby engraving characters and the like.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成をなす従来の刻印装置は、以下のような欠点を有して
いた。まず、文字の深さ、幅を一定に保つために、打刻
ペンの負荷を直接的に検出し、該負荷を一定値に調整す
るべく、打刻ペンを被加工面に対し離間接近させる手法
は、打刻ペンが受ける負荷の変化に対して打刻ペンの位
置を変化させるものであり、いわゆる受動的対応をして
いるにすぎない。よって、被加工面の状態変化に対する
打刻ペンの変位の遅れが生じ易いものであった。However, the conventional marking device having the above-mentioned structure has the following disadvantages. First, in order to keep the depth and width of a character constant, the load of the embossing pen is directly detected, and in order to adjust the load to a constant value, the embossing pen is separated and approached from the surface to be processed. Is to change the position of the embossing pen in response to a change in the load received by the embossing pen, and is merely a passive response. Therefore, the displacement of the embossing pen with respect to the change in the state of the processing surface is likely to be delayed.
【0006】また、ローラ等の追従手段を被加工面に直
接密着させ、該追従手段によって被加工面の状態変化を
拾い、マーキングペンに対しその変化を直接的に伝達す
る手法は、追従手段の形態(ローラ径、ローラ幅等)に
よって、面状態を検出する際の分解能が左右されるもの
であり、字、図形等のマーキングを行うために必要な小
さな範囲の面において、微小の凹凸があるような場合に
は、面状態を正確に把握するには不向きであった。ま
た、前記追従手段が直接被加工面に当接する為に、被加
工面を痛めるおそれがあった。A method of directly contacting a follower such as a roller with a surface to be processed, picking up a change in the state of the surface to be processed by the follower, and directly transmitting the change to the marking pen is a method of the follower. Depending on the form (roller diameter, roller width, etc.), the resolution at the time of detecting the surface state is affected, and there are minute irregularities on the surface of a small range necessary for marking characters, figures, etc. In such a case, it is not suitable for accurately grasping the surface state. Further, since the following means directly contacts the surface to be processed, there is a possibility that the surface to be processed is damaged.
【0007】さらに、タッチセンサを用いて打刻ペンと
被加工面との距離を一定に保つ手法によると、タッチセ
ンサは点の測定を主とするものである。よって、面の測
定には不向きであることから、自由曲面や微小の凹凸面
のような場合には、複数の測定点の測定データに基づき
複雑な演算処理をする必要があり、面状態を正確に把握
することが困難、かつ、多くの時間を要することにな
る。Further, according to the technique of keeping the distance between the embossing pen and the surface to be processed constant using the touch sensor, the touch sensor mainly measures points. Therefore, it is not suitable for surface measurement, and in the case of a free-form surface or a fine uneven surface, it is necessary to perform complicated arithmetic processing based on the measurement data of a plurality of measurement points, and the surface state can be accurately determined. This is difficult to grasp and takes a lot of time.
【0008】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、様々な形状をなす被加
工面に対し、文字等の刻印を高品質に行うことにある。
特に、文字、図形等の打刻を行うために必要な小さな範
囲における面の状態を正確に把握することにより、打刻
ペンの動作をより適切に行い、高品質の刻印文字を得る
ことにある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to perform high-quality engraving of characters and the like on a work surface having various shapes.
In particular, by accurately grasping the state of the surface in a small range required for embossing characters, figures, and the like, the operation of the embossing pen is performed more appropriately, and high quality engraved characters are obtained. .
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為の
本発明に係る刻印装置は、レーザ光を所定幅に揺動させ
てワークの被加工面を走査し、該被加工面の形状を測定
する測定手段と、該測定結果に基づいて打刻ペンと前記
被加工面との距離を一定に保つように該打刻ペンの移動
軌跡を決定する制御手段と、該制御手段の指令に基づき
前記打刻ペンを移動させる駆動手段とを有することを特
徴とする。A marking device according to the present invention for solving the above problems scans a work surface of a work by oscillating a laser beam to a predetermined width, and changes the shape of the work surface. Measuring means for measuring, control means for determining the movement locus of the embossing pen based on the measurement result so as to keep the distance between the embossing pen and the surface to be processed, and Driving means for moving the embossing pen.
【0010】本発明によると、レーザ光を用いる測定手
段によって被加工面の状態を把握し、該測定結果に基づ
いて打刻ペンの移動軌跡を決定することにより、文字の
刻印作業の間、打刻ペンと前記被加工面との距離を一定
に保つ。よって、前記被加工面が凹凸形状や自由曲面形
状を有する場合でも、前記打刻ペンは被加工面に沿った
移動を行い、該打刻ペンによる刻印深さを常に一定に保
つ。According to the present invention, the state of the surface to be processed is grasped by measuring means using laser light, and the movement locus of the embossing pen is determined based on the measurement result. The distance between the engraving pen and the work surface is kept constant. Therefore, even when the surface to be processed has an uneven shape or a free-form surface, the embossing pen moves along the surface to be processed, and the depth of the engraving by the embossing pen is always kept constant.
【0011】本発明においては、前記測定手段を前記打
刻ペンと共通の駆動手段に設け、測定手段と打刻ペンと
の駆動手段を共用する。また、前記測定手段を前記打刻
ペンと別個の駆動手段に設けた場合には、被加工面の形
状測定作業と、文字の刻印作業とを並行して行う。In the present invention, the measuring means is provided in a common driving means with the embossing pen, and the measuring means and the embossing pen share a driving means. When the measuring means is provided in a driving means separate from the embossing pen, the work of measuring the shape of the surface to be processed and the work of engraving characters are performed in parallel.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。ここで、従来例と同一部分若
しくは相当する部分については同一符号で示し、詳しい
説明を省略する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Here, the same or corresponding portions as in the conventional example are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0013】図1ないし図3には、本発明の第1の実施
の形態に係る刻印装置の正面図、平面図、側面図を夫々
示している。この刻印装置は、打刻ペン2を移動させる
ための駆動手段として、ベース6に対してY軸方向に移
動可能なコラム7と、X軸方向に延びコラム7に支持さ
れるクロスビーム8と、クロスビーム8上をX軸方向に
移動可能なブラケット9とを有する。また、打刻ペン2
はブラケット9に対しZ軸方向に移動可能に取付けられ
ている。コラム7をY軸方向に移動させる動力源とし
て、サーボモータ10がベース6に設けられている。ま
た、ブラケット9をX軸方向に移動させる動力源とし
て、クロスビーム8の一端部にサーボモータ11が設けら
れている。さらに、ブラケット9に対し打刻ペン2をZ
軸方向に移動させる動力源として、ブラケット9にはサ
ーボモータ12が設けられている。なお、ベース6はワー
ク取付ベース6aを有している。FIGS. 1 to 3 show a front view, a plan view, and a side view, respectively, of a marking device according to a first embodiment of the present invention. This marking device includes a column 7 movable in the Y-axis direction with respect to the base 6, a cross beam 8 extending in the X-axis direction and supported by the column 7 as driving means for moving the marking pen 2. A bracket 9 movable on the cross beam 8 in the X-axis direction. In addition, stamp pen 2
Is mounted on the bracket 9 so as to be movable in the Z-axis direction. A servo motor 10 is provided on the base 6 as a power source for moving the column 7 in the Y-axis direction. A servo motor 11 is provided at one end of the cross beam 8 as a power source for moving the bracket 9 in the X-axis direction. Further, the embossing pen 2 is attached to the bracket 9 in the Z direction.
A servo motor 12 is provided on the bracket 9 as a power source for moving the motor in the axial direction. The base 6 has a work mounting base 6a.
【0014】また、クロスビーム8には、クロスビーム
8上をX軸方向に移動可能なセンサブラケット13を設
け、センサブラケット13にレーザセンサ14を固定してい
る。そして、クロスビーム8に対しセンサブラケット13
をX軸方向に移動させる動力源として、クロスビーム8
の他端部にサーボモータ15が設けられている。上記各サ
ーボモータ10,11,12,15は、同時にまたは独立して作
動可能となっている。また、クロスビーム8は、ハンド
ル16を回転させることにより、コラム7に対して昇降す
るようになっている。The cross beam 8 is provided with a sensor bracket 13 movable on the cross beam 8 in the X-axis direction, and a laser sensor 14 is fixed to the sensor bracket 13. Then, the sensor bracket 13 is attached to the cross beam 8.
The cross beam 8 is used as a power source for moving the beam in the X-axis direction.
Is provided with a servomotor 15 at the other end. The servo motors 10, 11, 12, and 15 can operate simultaneously or independently. The cross beam 8 moves up and down with respect to the column 7 by rotating the handle 16.
【0015】図4には、打刻ペン2の単体を図示してい
る。打刻ペン2は圧縮空気によって打点ピン2aを駆動
するものである。圧縮空気は図示しないエア回路から、
内部のシリンダ室に供給される。そして、打点ピン2a
を駆動するピストンが前記シリンダ室内で前記供給エア
の圧力を受けて往復運動をすることにより、打点ピン2
aを打刻ペン2の先端部から出没させることができる。
なお、ピストンの往復運動の一方向についてはスプリン
グ等を用い、該スプリングの付勢力に対向するようにエ
アの圧力を加えることによって、ピストンを駆動するこ
とができる。そして、エアの供給を断続することにより
打点ピン2aの出没動作を高速で行いつつ、打刻ペン2
が文字形状をトレースするよう移動させることにより、
各打点が連続して所望の文字形状となる。FIG. 4 shows the embossing pen 2 alone. The embossing pen 2 drives the hitting pin 2a by compressed air. Compressed air is supplied from an air circuit (not shown).
It is supplied to the internal cylinder chamber. And the hitting pin 2a
Is driven by the piston that drives the piston and reciprocates under the pressure of the supply air in the cylinder chamber.
a can be protruded and retracted from the tip of the embossing pen 2.
The piston can be driven by using a spring or the like in one direction of the reciprocating movement of the piston and applying air pressure so as to oppose the urging force of the spring. Then, by intermittently supplying air, the embossing pen 2a is moved at a high speed so that the embossing pen 2a moves in and out.
Is moved to trace the character shape,
Each hit point has a desired character shape continuously.
【0016】さて、打点ピン2aは被加工面5aに食い
込む必要があるので、打点ピン2aの先端は図示のごと
く尖っている。このため、打点ピン2aは許容値を越え
る力を受けると、その先端が変形もしくは欠損するおそ
れがある。しかしながら、本実施の形態では、後述のご
とく被加工面と打刻ペン2との距離を一定に保つことが
可能であり、打点ピン2aは許容値を越える力を受ける
ことはない。したがって、打点ピン2aが変形もしくは
欠損することもない。Since the hitting pin 2a needs to cut into the work surface 5a, the tip of the hitting pin 2a is sharp as shown in the figure. For this reason, when the hitting pin 2a receives a force exceeding the allowable value, its tip may be deformed or broken. However, in the present embodiment, the distance between the processing surface and the embossing pen 2 can be kept constant as described later, and the hitting pin 2a does not receive a force exceeding the allowable value. Therefore, the hitting pin 2a is not deformed or lost.
【0017】図5には、レーザセンサ14を示している。
このレーザセンサ14は、(a)に示すようにレーザ光22
を左右に所定幅だけ振ることができる。そして、レーザ
光22の振り方向と直交する方向へと移動させることによ
り、レーザ光22は(c)に示すような移動軌跡を描き、
一度の走査で前記所定幅の帯状の範囲を測定することが
可能となる。また、このレーザセンサ14は、(b)に示
すように被加工面5aからの拡散光を捕らえて測定を行
う方式のものであり、測定範囲が広く面測定に適してい
る。FIG. 5 shows the laser sensor 14.
This laser sensor 14 outputs a laser beam 22 as shown in FIG.
Can be swung right and left by a predetermined width. Then, by moving the laser light 22 in a direction orthogonal to the swing direction of the laser light 22, the laser light 22 draws a movement locus as shown in (c),
It is possible to measure the band-shaped range having the predetermined width by one scan. Further, as shown in FIG. 2B, the laser sensor 14 is of a type that performs measurement by capturing the diffused light from the surface 5a to be processed, and has a wide measurement range and is suitable for surface measurement.
【0018】ここで、本実施の形態に係る刻印装置によ
って製品の表面に文字等を刻印する手順を、図1ないし
図3を参照しながら各ステップ毎に説明する。 (1) ワーク5をワーク取付ベース6aに固定する。 (2) ハンドル16を回転させてクロスビーム8を昇降さ
せ、おおよそ打刻ペン2が刻印に適した位置となるよう
調節する。 (3) ブラケット9をクロスビーム8の一端部(図1に示
すクロスビーム8の右端)に移動させる。また、センサ
ブラケット13をワーク5の被加工面5a上に移動させ
る。 (4) 被加工面5aの文字等を刻印する位置に、図6に示
すようにレーザセンサ14のレーザ光22を照射し、表面形
状を測定する。実際には、被加工面5aは更に微小の凹
凸を有する場合が多いが、レーザセンサ14はこの微小の
凹凸も検出可能である。また、文字等の打刻がより広範
囲に渡る場合には、コラム7のY軸方向の移動も行い測
定する。 (5) 刻印装置の制御手段(図示省略)では、ステップ
(4) の測定結果に基づいて、打刻ペン2と被加工面5a
との距離を一定に保つように、打刻ペン2の移動軌跡を
決定する。 (6) ステップ(5) で決定された移動軌跡を打刻ペン2が
トレースするように、サーボモータ10,11,12を制御
し、同時に打刻ペン2から打点ピン2aを高速で出没さ
せることにより、被加工面5aに所望の文字形状を刻印
する。Here, a procedure for engraving a character or the like on the surface of a product by the engraving apparatus according to the present embodiment will be described for each step with reference to FIGS. (1) The work 5 is fixed to the work mounting base 6a. (2) The handle 16 is rotated to move the cross beam 8 up and down, so that the pen 2 is adjusted to a position suitable for engraving. (3) The bracket 9 is moved to one end of the cross beam 8 (the right end of the cross beam 8 shown in FIG. 1). Further, the sensor bracket 13 is moved onto the work surface 5a of the workpiece 5. (4) The laser beam 22 of the laser sensor 14 is irradiated to the position where the characters and the like are to be engraved on the surface 5a to be processed as shown in FIG. 6, and the surface shape is measured. Actually, the work surface 5a often has finer irregularities in many cases, but the laser sensor 14 can also detect the fine irregularities. In addition, when the embossing of characters and the like covers a wider area, the column 7 is also moved in the Y-axis direction and measured. (5) The control means (not shown) of the marking device
Based on the measurement result of (4), the embossing pen 2 and the work surface 5a
Is determined so as to keep the distance to the constant. (6) Servo motors 10, 11, and 12 are controlled so that the pen 2 traces the movement locus determined in step (5), and simultaneously, the pin 2a is moved out of the pen 2 at high speed. Thus, a desired character shape is stamped on the processing surface 5a.
【0019】ところで、本実施の形態に係る打刻装置
は、被加工面の測定作業と刻印作業との手順としては、
次のいずれも実施可能である。 全ての刻印範囲を測定した後に、全ての文字をまとめ
て打刻する。 刻印範囲一部分(例えば1文字分)の測定の後、直ち
にその部分の文字のみを打刻する。 の手法は、レーザセンサ14による測定時には打刻ペン
2は停止しているので、レーザセンサ14の測定結果に打
刻ペン2の振動が影響しないという利点がある。の手
法は、測定作業と打刻作業とが平行して行われるので、
の手法に比べて全刻印時間が短くなるという利点があ
る。しかし、レーザセンサ14に防振対策を施す必要があ
る。また、レーザセンサ14による測定速度と打刻ペン2
による刻印速度とが異なることから、刻印速度は測定速
度に規制される。したがって、いずれの手法を採用する
かは打刻装置に要求される諸条件によって決定する。By the way, the engraving apparatus according to the present embodiment has the following procedures for the work of measuring the surface to be processed and the work of engraving.
Any of the following can be implemented. After measuring all the marking areas, all the characters are stamped together. Immediately after the measurement of a part of the marking area (for example, one character), only the characters in that part are stamped. The method (1) has an advantage that the vibration of the pen 2 does not affect the measurement result of the laser sensor 14 because the pen 2 is stopped during the measurement by the laser sensor 14. In the method, the measurement work and the embossing work are performed in parallel,
There is an advantage that the total engraving time is shorter than the method of (1). However, it is necessary to take anti-vibration measures for the laser sensor 14. In addition, the speed measured by the laser sensor 14 and the
Is different from the marking speed, the marking speed is regulated by the measurement speed. Therefore, which method is adopted depends on various conditions required for the embossing device.
【0020】上記構成をなす本発明の第1の実施の形態
より、次のような作用効果が得られる。本実施の形態に
係る刻印装置は、文字、図形等の打刻を行うために必要
な極小さな範囲(文字の大きさは、8mm角程度であるこ
とが多く、したがって、打刻に必要な範囲は、幅8mm程
度の帯状の範囲となる)における被加工面5aの状態
が、微妙な凹凸形状や自由曲面形状をなしている場合で
も、レーザセンサ14によって面状態を高い分解能で測定
し、該測定結果に基づいて打刻ペンを2を移動させなが
ら、刻印深さが一定の文字、図形等の刻印をすることが
可能となる。すなわち、刻印される文字品質が被加工面
の状態に影響されることなく、常に一定品質の文字を刻
印することができる。また、打点ピン2aに無理な力を
加えることがないので、打刻ペン2の寿命を延ばすこと
ができる。さらに、レーザセンサ14は、レーザ光22を所
定幅だけ振りながら面測定を行うので、所定幅の帯状の
範囲を測定することが可能となる。よって、測定に要す
る時間を短縮し、全刻印時間の短縮を図ることができ
る。もちろん、文字の打刻範囲がより広範囲に渡る場合
や、より大きな文字等を刻印するような場合でも、レー
ザセンサ14の測定範囲を広げることによって、同様の作
用効果を得ることが可能である。The following operational effects can be obtained from the first embodiment of the present invention having the above configuration. The engraving device according to the present embodiment has a very small area required for embossing characters, figures, and the like (the character size is often about 8 mm square, Is a band-like range with a width of about 8 mm). Even if the state of the surface 5a to be processed has a delicate uneven shape or a free-form surface shape, the surface state is measured by the laser sensor 14 with high resolution. While moving the marking pen 2 based on the measurement result, it is possible to mark characters, figures, and the like having a fixed marking depth. In other words, characters of constant quality can always be marked without being influenced by the quality of the characters to be stamped. Further, since no excessive force is applied to the hitting pin 2a, the life of the embossing pen 2 can be extended. Further, since the laser sensor 14 performs surface measurement while oscillating the laser beam 22 by a predetermined width, it is possible to measure a band-shaped range having a predetermined width. Therefore, the time required for measurement can be reduced, and the total marking time can be reduced. Of course, even when the range of engraving characters is wider, or when engraving larger characters or the like, the same operation and effect can be obtained by expanding the measurement range of the laser sensor 14.
【0021】次に、本発明の第2の実施の形態に係る刻
印装置を図7、図8に基づいて説明する。ここで、第1
の実施の形態と同一部分若しくは相当する部分について
は同一符号で示し、詳しい説明を省略する。Next, a marking device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, the first
Components that are the same as or correspond to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
【0022】第2の実施の形態が第1の実施の形態と異
なる部分は、刻印ペン2の駆動手段とレーザセンサ14の
駆動手段とを、夫々専用に持つ点にある。打刻ペン2を
移動させるための駆動手段(2st:第2ステージ)と
しては、ベース6に固定されたコラム7と、コラム7に
対してY軸方向に移動可能なスライド7aと、スライド
7aに固定されるクロスビーム8と、クロスビーム8上
をX軸方向に移動可能なブラケット9とを有する。打刻
ペン2はブラケット9に対しZ軸方向に移動可能に取付
けられている。そして、スライド7aをY軸方向に移動
させる動力源として、スライド7aにはサーボモータ10
が設けられている。また、ブラケット9をX軸方向に移
動させる動力源として、クロスビーム8にはサーボモー
タ11が設けられている。The second embodiment differs from the first embodiment in that the driving means for the marking pen 2 and the driving means for the laser sensor 14 are provided exclusively. Driving means (2st: second stage) for moving the embossing pen 2 includes a column 7 fixed to the base 6, a slide 7a movable in the Y-axis direction with respect to the column 7, and a slide 7a. It has a fixed cross beam 8 and a bracket 9 movable on the cross beam 8 in the X-axis direction. The embossing pen 2 is attached to the bracket 9 so as to be movable in the Z-axis direction. As a power source for moving the slide 7a in the Y-axis direction, a servo motor 10 is provided on the slide 7a.
Is provided. The cross beam 8 is provided with a servomotor 11 as a power source for moving the bracket 9 in the X-axis direction.
【0023】レーザセンサ14の駆動手段(1st:第1
ステージ)もこれとほぼ同様であるが、ブラケット9に
替えてセンサブラケット13を有する。また、センサブラ
ケット13の動力源として、クロスビーム8にはサーボモ
ータ15が設けられている。そして、レーザセンサ14はセ
ンサブラケット13に固定されている。さらに、ベース6
にはY軸方向にレール23が敷設されている。ワーク5は
図示しないパレット等に載置され、レール23上を図8の
上方から下方へと移動することができる。Driving means for laser sensor 14 (1st: first
Stage) is substantially the same as this, but has a sensor bracket 13 instead of the bracket 9. A servo motor 15 is provided on the cross beam 8 as a power source of the sensor bracket 13. The laser sensor 14 is fixed to the sensor bracket 13. In addition, base 6
, A rail 23 is laid in the Y-axis direction. The work 5 is placed on a pallet (not shown) or the like, and can move on the rail 23 from above to below in FIG.
【0024】本発明の第2の実施の形態に係る刻印装置
では、まず、第1ステージのレーザセンサ14によりワー
ク5の被加工面5aの状態を測定する。次に、測定が終
了したワーク5と共に被加工面5aの状態データを第2
ステージに送り、打刻ペン2と被加工面5aとの距離を
一定に保つように、打刻ペン2を作動させる。In the marking device according to the second embodiment of the present invention, first, the state of the work surface 5a of the work 5 is measured by the laser sensor 14 of the first stage. Next, the state data of the work surface 5a together with the workpiece 5 whose measurement has been completed is
It is sent to the stage, and the embossing pen 2 is operated so as to keep the distance between the embossing pen 2 and the work surface 5a constant.
【0025】本実施の形態のごとく、刻印ペン2の駆動
手段(1st)とレーザセンサ14の駆動手段(2st)
とを夫々専用に持ち、これらの間をつなぐレール23等の
搬送手段を設けることにより、レーザセンサ14による測
定作業と打刻ペン2による刻印作業とを同時進行で行う
ことが可能となる。よって、生産量が多い場合に、全体
の刻印時間を大きく短縮することができる。そのほか、
第1の実施の形態と同様の作用効果については、ここで
の説明を省略する。As in the present embodiment, the driving means (1st) of the marking pen 2 and the driving means (2st) of the laser sensor 14
Are provided exclusively, and a transfer means such as a rail 23 connecting them is provided, so that the measurement operation by the laser sensor 14 and the engraving operation by the embossing pen 2 can be performed simultaneously. Therefore, when the production amount is large, the entire engraving time can be greatly reduced. others,
The description of the same operation and effect as in the first embodiment is omitted here.
【0026】[0026]
【発明の効果】本発明はこのように構成したので、以下
のような効果を有する。本発明の請求項1に係る刻印装
置によると、測定手段によって文字、図形等の打刻を行
うために必要な小さな範囲における面の状態を正確に把
握し、該測定結果に基づいて打刻ペンを移動させること
により、該打刻ペンと前記被加工面との距離を一定に保
つことができる。よって、前記被加工面の状態に左右さ
れず、該打刻ペンによる刻印深さを常に一定に保つこと
が可能となり、常に高品質の打刻文字を得ることが可能
となる。また、打刻ペンに無理な力を加えることがない
ので、打刻ペンの寿命を延ばすことができる。According to the present invention, the following effects are obtained. According to the marking device according to claim 1 of the present invention, the state of the surface in a small range necessary for stamping characters, figures, and the like is accurately grasped by the measuring means, and the marking pen is used based on the measurement result. , The distance between the embossing pen and the surface to be processed can be kept constant. Therefore, it is possible to always keep the stamping depth of the stamping pen constant irrespective of the state of the surface to be processed, and to always obtain high-quality stamping characters. Also, since no excessive force is applied to the embossing pen, the life of the embossing pen can be extended.
【0027】また、本発明の請求項2に係る刻印装置に
よると、前記測定手段を前記打刻ペンと共通の駆動手段
に設け、測定手段と打刻ペンとの駆動手段を共用するこ
とにより、設備費を抑えることができる。また、さまざ
まな生産環境に対して汎用性を持たせることができる。Further, according to the marking device according to the second aspect of the present invention, the measuring means is provided on a common driving means with the embossing pen, and the measuring means and the embossing pen share the driving means. Equipment costs can be reduced. Further, versatility can be given to various production environments.
【0028】さらに、本発明の請求項3に係る刻印装置
によると、前記測定手段を前記打刻ペンと別個の駆動手
段に設けた場合には、被加工面の形状測定作業と、文字
の刻印作業とを並行して行うことが可能となり、生産量
が多い場合に、全体の刻印時間を短縮することができ
る。Further, according to the marking device according to the third aspect of the present invention, when the measuring means is provided in a driving means separate from the stamping pen, the work of measuring the shape of the surface to be processed and the marking of characters can be performed. Work can be performed in parallel, and when the production volume is large, the entire engraving time can be reduced.
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る刻印装置の正
面図である。FIG. 1 is a front view of a marking device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1に示す刻印装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the marking device shown in FIG.
【図3】図1に示す刻印装置の側面図である。FIG. 3 is a side view of the marking device shown in FIG. 1;
【図4】図1に示す刻印装置に用いられる打刻ペンの単
体図である。FIG. 4 is a single view of an embossing pen used in the engraving device shown in FIG. 1;
【図5】図1に示す刻印装置に用いられるレーザセンサ
と、該レーザセンサから被加工面へと照射されるレーザ
光の様子を示しており、(a)はレーザセンサの正面
を、(b)はレーザセンサの側面を、(c)はレーザセ
ンサから照射されるレーザ光の軌跡を示す図である。5A and 5B show a laser sensor used in the marking device shown in FIG. 1 and a state of laser light emitted from the laser sensor to a surface to be processed. FIG. () Is a diagram illustrating a side surface of the laser sensor, and (c) is a diagram illustrating a trajectory of laser light emitted from the laser sensor.
【図6】図1に示す刻印装置のレーザセンサの移動軌跡
を示す摸式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a movement locus of a laser sensor of the marking device shown in FIG. 1;
【図7】本発明の第2の実施の形態に係る刻印装置の正
面図である。FIG. 7 is a front view of a marking device according to a second embodiment of the present invention.
【図8】図8に示す刻印装置の平面図である。8 is a plan view of the marking device shown in FIG.
【図9】従来の刻印装置の正面図であり、被加工面の測
定作業時の様子を示す摸式図である。FIG. 9 is a front view of a conventional marking device, and is a schematic diagram showing a state during a work of measuring a surface to be processed.
【図10】従来の刻印装置の正面図であり、刻印作業時
の様子を示す摸式図である。FIG. 10 is a front view of a conventional marking device, and is a schematic diagram showing a state during a marking operation.
2 打刻ペン 5 ワーク 5a 被加工面 6 ベース 6a ワーク取付ベース 7 コラム 8 クロスビーム 9 ブラケット 13 センサブラケット 14 レーザセンサ 2 Embossing pen 5 Work 5a Work surface 6 Base 6a Work mounting base 7 Column 8 Cross beam 9 Bracket 13 Sensor bracket 14 Laser sensor
Claims (3)
被加工面を走査し、該被加工面の形状を測定する測定手
段と、該測定結果に基づいて打刻ペンと前記被加工面と
の距離を一定に保つように該打刻ペンの移動軌跡を決定
する制御手段と、該制御手段の指令に基づき前記打刻ペ
ンを移動させる駆動手段とを有することを特徴とする刻
印装置。1. A measuring means for scanning a work surface of a work by oscillating a laser beam to a predetermined width to measure a shape of the work surface, an embossing pen based on the measurement result, and An engraving device comprising: control means for determining the movement locus of the embossing pen so as to keep the distance to the surface constant; and driving means for moving the embossing pen based on a command from the control means. .
動手段に設けたことを特徴とする請求項1記載の刻印装
置。2. The marking device according to claim 1, wherein said measuring means is provided in a driving means common to said embossing pen.
動手段に設けたことを特徴とする請求項1記載の刻印装
置。3. The marking device according to claim 1, wherein said measuring means is provided on a driving means separate from said embossing pen.
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JP16103497A JP3911323B2 (en) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | Stamping device |
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JPH1110560A true JPH1110560A (en) | 1999-01-19 |
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1997
- 1997-06-18 JP JP16103497A patent/JP3911323B2/en not_active Expired - Fee Related
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