JPH11170783A - 彫刻機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 切削ヘッド部を大型化かつ複雑化することな
く、また、部品点数も増加させることなく硬質材料に細
かい画像の切削を行うことができる彫刻機を提供する。 【解決手段】 彫刻すべき切削画像のデータより複数の
主走査方向のラインデータを作成し、このラインデータ
に基づいて主走査方向の切削を行い、切削具を副走査方
向に１ライン分移動させた後、続くラインデータに基づ
いて次の主走査方向の切削を順次行うことにより、材料
表面上に所望の形状の切削画像を形成するよう構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属板等の平板材
料の表面に文字等の刻印を行う彫刻機に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】金属、樹脂、プラスチック等の平板材料
の表面に、文字または模様等を刻印するための彫刻機に
おいては、従来ドリル等の刃物を回転させ、これを材料
の表面に接触させて切削し、この回転工具と材料とを相
対的に移動させて材料の表面上に所望の切削画像を形成
するよう構成されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来の装置は、
切削具としてドリル等の刃物を回転軸に取り付け、これ
を回転させるものを用いていたため、切削ヘッド部が大
型化するとともにその構成が複雑なものとなっていた。
また、細かい文字を彫刻する場合、高価な極細ドリルを
用いなければならず、特に材料としてステンレス材のよ
うに硬いものに彫刻するような場合には、更に高価な硬
質のドリルを用いなければならず、彫刻のためのコスト
が上昇するといった問題が生じるとともに、切削部分に
発生する切り屑を除去しなければ切削具の寿命が著しく
短くなるので、切り屑除去のための構成が必要となり、
彫刻機が大型化するとともに部品点数の増加によるコス
ト高を招くといった不具合が生じていた。また、硬度の
高いステンレス材などに細かい文字等を彫刻するため、
切削具として円錐型或いは針状の工具を用いた場合、切
削具の移動方向に過大な負荷がかかるため摩耗が激しく
なり、切削具の寿命が著しく短くなり、切削精度の低下
およびメンテナンス作業が頻繁となることによる作業の
煩雑化といった問題も生じていた。

【０００４】本発明は、これらの不具合を解決するため
に成されたもので、切削ヘッド部を大型化かつ複雑化す
ることなく、また、部品点数も増加させることなく硬質
材料に細かい画像の切削を行うことができる彫刻機を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の彫刻機においては、彫刻すべき切削画像の
データより複数の主走査方向のラインデータを作成し、
このラインデータに基づいて主走査方向の切削を行い、
切削具を副走査方向に１ライン分移動させた後、続くラ
インデータに基づいて次の主走査方向の切削を行い、以
後、切削具による主走査方向の切削と副走査方向１ライ
ン分の移動を順次行うことにより、材料表面上に所望の
形状の切削画像を形成するよう構成した。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の彫
刻機を説明する図１は本発明の彫刻機の構成を示す外観
斜視図で、図において１は彫刻機本体、２は切削具とし
てのカッティングペン、３はカッティングペン２をホル
ダ３１により保持するとともに、これを図のＸ軸方向に
移動させる切削ヘッド部としてのキャリッジ、４はキャ
リッジ３をＸ軸方向に摺動可能に支持するとともに、図
のＹ軸方向に移動可能に設けられる摺動部としてのＹバ
ー、５は彫刻すべき文字（画像）データを取り込むため
のスキャナ部、６はステンレス材からなる平板材料であ
る。

【０００７】カッティングペン２は、図１（ｂ）に示さ
れるように、一方向のみに切断刃が設けられ、この切断
刃が設けられる方向にカッティングペン２を移動させる
ことにより、材料を切削するよう構成されている。ま
た、キャリッジ３には、カッティングペン２を保持する
ホルダ３１と、カッティングペン２を材料６に対して当
接，離反するようホルダ３１を上下動させるペンアップ
ダウン機構３２（図示せず）が設けられている。更にキ
ャリッジ３は、Ｙバー４の両端部分に設けられる図示し
ない駆動モータおよびプーリに架渡されるベルト部材か
らなるキャリッジ駆動部４１に支持されており、駆動モ
ータによりＹバー４に摺動、即ち図のＸ軸方向（主走査
方向）に移動可能に設けられている。また、Ｙバー４
は、彫刻機本体１に設けられた摺動溝１１に沿って、図
示しないＹバー駆動機構４２により図のＹ軸方向（副走
査方向）に移動可能に設けられている。スキャナ部５
は、イメージセンサおよび原稿搬送機構とからなり、名
刺、印影などを写した原稿を順次搬送するとともに、イ
メージデータを取り込むよう構成されている。

【０００８】次に、図２乃至図３に基づいて、本発明の
彫刻機による彫刻方法を説明する。図２は、本発明の彫
刻機の構成を示すブロック図であり、図３はこの彫刻機
による彫刻動作を示すフローチャートである。

【０００９】実施例の装置においては、電源投入時また
は材料６のセット時における初期動作により、Ｙバー４
およびキャリッジ３が、材料６の切削可能範囲における
切削開始位置、即ち原点（Ｘ０，Ｙ０）に復帰する。

【００１０】本発明の彫刻機において平板材料表面に文
字を刻印する場合、まず、刻印すべき文字データの入力
を行う。図の実施例の装置においては、スキャナ部５に
より文字データの入力を行うよう構成されており、この
文字データ入力動作においては、彫刻すべき文字等が記
載された原稿が操作者によりスキャナ部５にセットさ
れ、文字データ入力動作開始指令が行われると、原稿を
順次副走査方向（Ｙ軸方向）に搬送するとともに、スキ
ャナ部５に設けられたセンサ部により、文字データの読
み取りが行われる。即ち、原稿が１ステップ搬送される
毎に、原稿が搬送される方向と直交する方向、即ち主走
査方向における２値画像データを、センサ部により順次
読み取るよう構成されている。制御部７は、スキャナ部
５より取り込んだデータをビットマップデータ作成部７
１に送信し、このビットマップデータ作成部７１におい
ては、取り込んだ画像データを単位主走査方向毎におけ
る２値のデータ列（ラスタデータ）に変換する。このラ
スタデータは、各ライン毎のデータとしてアドレスが付
与されて、記憶部７２に順次格納される。

【００１１】彫刻動作においては、制御部７は記憶部７
２に格納されているラスタデータを１列づつ読み出し、
これを駆動制御部７３に送信する。この駆動制御部７３
においては、１ライン分のラスタデータをベクタデータ
に変換し、更にこのベクタデータを彫刻機の制御コマン
ドに変換する。即ち、上記ラスタデータは原稿の主走査
方向１ラインにおける文字なしデータ０と文字ありデー
タ１の２値データ列であり、駆動制御部７３において
は、（連続する）文字なしデータの部分はカッティング
ペン２（ホルダ３１）を上昇させて主走査方向に移動す
る制御コマンドを、文字ありデータの部分は、カッティ
ングペン２を下降させて材料６に当接させ、主走査方向
に移動してその表面を切削する制御コマンドをそれぞれ
発生する。この制御コマンドにより、キャリッジ駆動部
４１およびペンアップダウン機構３２が駆動制御され、
１ライン分の切削が行われる。

【００１２】この切削時においては、図１（ｂ）に示す
ように、ホルダ３１の下降動作によりカッティングペン
２が材料６に当接し、キャリッジ３が主走査方向（図の
Ｘ軸方向）に移動することにより、カッティングペン２
の刃部がその移動方向、即ち主走査方向に向き、キャリ
ッジ３の移動に伴って材料６の表面上を切削する。

【００１３】この１ライン分の切削が終了すると、駆動
制御部７３は、カッティングペン２を上昇するようペン
アップダウン機構３２を制御するとともに、カッティン
グペン２を１ラインにおける原点、即ちＸ軸方向におけ
る原点（Ｘ０）に復帰させるようキャリッジ駆動部４１
を制御する。１ライン分の切削が終了すると、制御部７
は次のラインのデータの有無を検出し、続くラインデー
タがある場合は、Ｙバー４を１ステップ分、副走査方向
（図のＹ軸方向）に移動させるよう、Ｙバー駆動機構４
２を制御するとともに、記憶部７２より続く１ラインの
データの読取動作に復帰する。

【００１４】以降、同様に、記憶部７２からの１ライン
分のラスタデータ読み出し、この１ラインの切削デー
タ、即ちベクタデータおよび制御コマンドの作成、１ラ
イン分の切削動作、カッティングペン２のＸ軸方向の原
点（Ｘ０）復帰、およびＹバー４の１ステップ分副走査
方向の移動を順次行うことにより、文字等データの切削
を行う。制御部７は、１ライン分の切削動作が終了した
時に、続くラインの切削データがないことを検出した時
点で、切削動作を終了してカッティングペン２を上昇さ
せて、切削開始位置である原点（Ｘ０，Ｙ０）に復帰さ
せ、待機状態となる。

【００１５】この実施例においては、主走査方向の切削
をキャリッジ３の移動により行い、副走査方向のカッテ
ィングペン２の移動をＹバー４の１ステップ分の移動と
しているが、これに限られるものではなく、Ｙバー４を
移動させるとともにペンアップダウン機構３２を制御し
てカッティングペン２を材料６に圧接，離反させて切削
を行い、副走査方向のカッティングペン２の移動を、キ
ャリッジ３の１ステップ分の移動とするよう構成しても
よい。また、この実施例においては、切削すべき画像デ
ータをスキャナ部５より入力してラインデータを作成す
るよう構成したが、予めこれらのデータをコンピュータ
等の上位装置により作成するよう構成してもよい。本発
明においては、上述の従来装置の如く、ドリルや針状の
切削具ではなく、その移動方向のみを切削するように一
方向に切断刃部が設けられた、所謂カッティングペンを
切削具として用いるとともに、切削すべき画像データを
複数のラインデータとして、カッティングペンによる一
定方向の切削により全体を切削するよう構成したので、
カッティングペンの刃の厚みが小さくても、その切削方
向、即ちカッティングペンの移動方向についての強度を
得ることができるので、ステンレス材のような硬い材料
でも良好に切削することができ、また、切削ヘッド部の
構成を複雑にすることなく、安価に彫刻機を構成するこ
とができる。更に、切削具としてカッティングペンを用
いることにより、切り屑が粉状となるので切削具の寿命
が短くなるということがない。

【００１６】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の彫刻機にお
いては、彫刻すべき切削画像のデータより複数の主走査
方向のラインデータを作成し、このラインデータに基づ
いて主走査方向の切削を行い、切削具を副走査方向に１
ライン分移動させた後、続くラインデータに基づいて次
の主走査方向の切削を行い、以後、切削具による主走査
方向の切削と副走査方向１ライン分の移動を順次行うこ
とにより、材料表面上に所望の形状の切削画像を形成す
るよう構成したので、細かい文字等を良好に彫刻するこ
とができる彫刻機を安価に構成することができるととも
に、硬い材料の彫刻を良好に行うことができるという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の彫刻機の構成を示す外観斜視図であ
る。

【図２】 本発明の彫刻機の構成を示すブロック図であ
る。

【図３】 本発明の彫刻機による彫刻動作を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

１ 彫刻機本体 ２ カッティングペン（切削具） ３ キャリッジ（切削ヘッド部） ４ Ｙバー（摺動部） ５ スキャナ部 ６ 被切削材料 ７ 制御部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置上に載置された材料表面に当接し
   て移動される方向のみを切削するよう一方向に切断刃部
   が設けられた切削具を保持するとともに、この切削具を
   上記材料に対して圧接離反させるホルダ部を有するキャ
   リッジと、このキャリッジを第１の方向に摺動可能に支
   持するとともに、この第１の方向と直交する第２の方向
   に移動可能に設けられる摺動部を有し、上記ホルダ部、
   キャリッジおよび摺動部を移動制御して材料表面上に所
   望の形状の切削画像を形成する彫刻機において、 制御部は、主走査方向の切削データである１ライン分の
   切削データに基づいて、上記切削具を材料表面に当接さ
   せて主走査方向に移動させることにより材料の表面を切
   削し、続くラインの切削を行うために上記切削具を副走
   査方向に１ライン分移動させ、次の主走査方向１ライン
   分の切削を行い、以後、主走査方向の切削とホルダ部の
   副走査方向１ライン分の移動を順次行うよう上記ホルダ
   部、キャリッジおよび摺動部を移動制御することによ
   り、材料表面上に所望の形状の切削画像を形成するよう
   構成されることを特徴とする彫刻機。