JPS61134257A - 管内外面印字装置 - Google Patents

管内外面印字装置

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JPS61134257A
JPS61134257A JP59255101A JP25510184A JPS61134257A JP S61134257 A JPS61134257 A JP S61134257A JP 59255101 A JP59255101 A JP 59255101A JP 25510184 A JP25510184 A JP 25510184A JP S61134257 A JPS61134257 A JP S61134257A
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昭弘 小山
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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、鋼管、プラスチック管等のような各径管の内
面に文字記号等を印字するための管内面印字装置に関す
るものである。
各種管類に製品区分、種別、寸法、用途等を明示するた
めに文字記号等の印字が行われる。この場合、管外面に
印字すると、多数積重ねると隠れて読み取れなくなり、
また搬送や保管の際に擦れて読難くなり、極端な場合は
消滅することもあった。そのため、管端付近の内面に印
字する必要がある。管外面の印字は、各分野において周
知のステンシル方式、スタンプ方式、ドツトマトリクス
方式等の各種方式が実用化されており、自動印字方式も
各種開発されている。しかし、管内面の場合は各種の困
難が伴い、比較的大径管に限ってステンシル方式、スタ
ンプ方式等による手作業で行う場合を除き、現在のとこ
ろ有効な手段は存在しない。
本発明の目的は、各径管の内面に文字記号等を任意組合
せで自動的に印字し得る管内面印字装置を提供すること
である。
この目的は、特許請求の範囲に記載の構成を存する管内
面印字装置、すなわち、多関節アーム先端に取りつけら
れていて制?ル信号に応じて任意の文字及び記号等の印
字を行う印字機本体と、該印字機本体の管内挿入位置を
規定するために印字機本体の一部に配設された管端検出
センサと、前記印字機本体が管壁その他部材に接触した
際に前記多関節アームの運動を停止させるために該印字
機本体の一部に配設された衝突防止センサと、を具備す
る管内面印字mWによって解決される。
本発明にかかる管内面印字装置によれば、印字機本体の
挿入可能な範囲で任意の小径管から掻めて大径管まで任
意組合せの文字記号を自動的に印字することができる。
自動印字過程において、各種ラインにおける制御用上位
コンビエータからの管外径、肉厚等に関する情報を受け
ることにより装置制御用データが得られ、格別の手動設
定を必要とせずに、全自動印字処理が可能となる。
以下、好適な実施例を示す添付図を参照して本発明を詳
述する。
第1図は、本発明にかかる管内印字装置の構成を示すも
ので、工業用ロボットとして知られている多関節アーム
Aの先端に印字機本体PBが取りつけられる。この印字
機本体PBには、印字ヘッドPH及び管端検出センサE
Sが取りつけられ、さらにその先端には衝突防止センサ
C5が取りつけられる。
多関節アーム八としては、各種の構成が採用可能である
が、例えば4関節°以上の工業用ロボットを使用し、P
TP方式でティーチング/プレイバック作動を行うと都
合がよい、しかし、その地形式の多関節アームとするこ
ともできる。この多関節アームAは印字機本体PBを直
線矢印りのように前後動させ、小円弧矢印Rのように回
転させ、さらに大円弧矢印Tのように旋回させることが
できる。
印字機本体PBに内蔵せしめられる印字ヘッドPHには
、各種形式の印字機構が採用可能であるが、例えば電磁
力によってドツト状の塗料またはインクを選択的に噴射
するマーキングノズルを複数個組み合わせたドツトマト
リクス印字へラドを使用することができる。かかるドン
トマトリクス印字ヘッドとしては、例えば、本願と同一
出願人にかかる実開昭58−145734号、同58−
128658号、同59〜69241号公報等に開示さ
れているものを使用することができる。このようなドン
トマトリクス印字ヘッドは、それぞれのノズルの噴射状
態を適宜制御しながら、被印字対象との相対運動の間に
所望文字又は記号の印字を行うものである。高速で任意
パターンの印字が可能であり、また自動制御も容易であ
るため多くの使用実績がある。この場合の印字ヘッドの
印字面に対するノズル部Nは、回転又は旋回にかかわら
ず、被印字面と常時垂直を維持するように制御されるこ
とはいうまでもない。
印字機本体PBに配設される管端検出センサESは、破
線で表した管Pの端部を検出する機能を存するものであ
り、光電スイッチ、近接スイッチ等を使用することがで
きる。この管端検出センサは、矢印りのように印字機本
体PBを管P内に挿入する際に、印字ヘッドのノズルN
が印字上必要かつ十分な位置まで挿入されたことを確認
するために、管端を基準として検出し、挿入動作を停止
するための信号を発生するものである。第2図のように
、管Pの軸上の2点P1からP2に向けて矢印のように
印字機本体PBを前進させる際に、管端検出センサES
が管端Eを検出し図示されていない側御回路に検出信号
を伝え、多関節アームAの前進運動を停止させるもので
ある。この位置において、印字ヘッドPHのノズルNは
、管端Eから所定距離だけ管内に位置づけられることに
なる。なお、被印字対象である管類が常に正確に位置づ
けられる場合は、多関節アームのみの規定の動作によっ
て対処することも可能であり、管端検出センサESを省
略することもできる。しかし、ライン内をコンベア等に
より搬送されてくる重量の大きい管類に印字を行う場合
には管の停止位置、したがって管端が不揃いとなること
が多く、管端検出センサESは不可欠である。
印字機本体PBの適当な位置には、衝突防止センサC3
が配設される0本実施例では、第3図のように印字機本
体PBの先端に設けられ、印字機本体が管Pをはじめ他
物体に衝突することを防止するものである。したがって
、なんらかの物体に接触した際に出力信号を発する、例
えばタッチスイッチ、近接スイッチ等の各種スイッチが
使用可能である。いずれにしても、印字機本体PBを保
護し得る構造である必要がある。第3図の例においては
、タッチスイッチの検出部を印字機本体PBの外形より
も大きな径の円環体としている。この円環体検出部が管
壁その他なんらかの物体に接触すると信号を発生し、こ
の信号を受けた制御部(図示していない)の制御により
多関節アームAの動作を停止して、印字機本体PBの填
傷を防止しようとするものである。
本発明にかかる管内面印字装置の動作について説明する
。多関節アームAとしてのロボットには予め被印字対象
としての管の外形、肉厚等に応した動作内容をティーチ
ングしておき、上位コンピュータからの情報により所定
プログラムを実行する。例えば、第4図のように、最初
基準位置HPにあった印字機本体PBが、軌跡に1のよ
うに管Pの軸に沿う位置P、まで移動する0次いで、管
Pの軸に沿った軌跡に2のように、管Pの内部点P、ま
で低速で前進せしめられる6図示された印字機本体PB
の位置は管端検出センサESによって検出される0次い
で、印字本体PBは軌跡K。
のように管Pの内壁に沿って旋回又は回転しながら管内
面に所要印字をイう。なお、この軌跡K。
に相当する印字動作については、後述する。
点P、で印字が終了した後、印字機本体PBは軌跡に4
のように管Pの軸に沿って点P、まで後退し、次いで軌
跡P、のように基準位置HPに復帰して1印字サイクル
を終了する。
第4図の軌跡に、に相当する印字動作は、以下のように
実施される。管端Eを検出して第4図の点P2に位置づ
けられた印字機本体PBは、爾後軌跡に、に相当する印
字動作を、以下のように実行する0通常の工業用ロボッ
トをPTP方式で動作させる場合、各通過点は確実に決
められていなければならない。しかしながら、本実施例
の場合の基準位置HPを基準にした点P2は、管端Eの
位置によって変化することになり通常のティーチング/
プレイバックによる制御をすることはできない。そこで
軌跡に、に相当する印字動作は、軌跡に!の前進動作の
停止した点P!を基準としたインクリメンタル動作によ
って実行する。
インクリメンタル動作は、第5図のように管Pの軸に沿
った位IP□に位1づけられた印字機本体PBは、右へ
ΔA、上へΔB変位した点P2°を経由し、上にΔD、
左にΔC変位して印字終了点P、に到達する軌跡に、を
実行するように制御する。この場合のZPzOPz’を
θ1、ZP!′OP。
をθ2とする。ここで、A;B;C;D;θ1 ;θ2
をインクリメント量として設定する。さらに、点Pt−
Pz’−Psを含む円弧に沿った運動を行うために、第
6図のように円弧捕間を行う、その結果、管Pの外径、
肉厚等によって決まる円弧に沿って最適のプログラムが
選定され、適切な軌跡Kxによる印字動作が達成される
なお、被印字対象としての管Pの径が小さい場合には、
既述のような印字機本体の旋回は必要でなく、第7図の
ように印字機本体PBのみの回転を以て足りる。
印字ヘッドPHの印字動作にあたっては、各機能にあっ
た制御が行われるべきことは当然である。
例えばドツトマトリクス印字ヘッドの場合には複数の噴
射ノズルNの噴射タイミングを制御することによって必
要な印字を行うものである。この場合の印字タイミング
は、印字ヘッドPHと被印字対象たる管Pとの相対運動
と同期して行われるべきである0通常の印字装置におい
ては、印字ヘッドの移動量をエンコーダのような移動量
検出器により検出してドツトの噴射タイミング制御を実
施している。しかし、印字ヘッドPHの担持体として工
業用ロボットを使用する場合は、その運動は第8図のよ
うに、開始直後及び停止直前の掻く短時間を除きほぼ等
速度運動をすることに着目し、予め設定された所定時間
でのタイミング制御をもって正確なドツトマトリクス印
字を実施することができる0本実施例においてもエンコ
ーダにより実際の移動量を検出して制御することももと
より可能ではあるが、この場合の移動量検出器は、旋回
運動半径が被印字対象の外径、肉厚等によりその都度異
なるため、通常の直線運動や華純な回転運動の場合に比
して複雑な構造が必要となる。
本発明にかかる管内面印字装置の制御には、従来周知の
制御装置を利用することができるが、例えば管製造ライ
ン内で印字を行う場合は、ラインを制御する上位コンピ
ュータは、管の外径、肉厚等の情報を保存している。し
たがって、この情報を受けて制御を行うことにより、極
めて効率良く自動的に管内面の所定位置に、被印字対象
の種別、寸法、仕向は先、用途等の所要文字・記号の印
字を行うことができる。
本発明の好適な実施例に即して開示してはいるが、本発
明の範囲内において多くの変形又は変更、例えば、被印
字対象を管内面以外とし、管外面或いは鋼板のような平
面に対する印字にも適用し得ることは明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明にかかる管内面印字装置の主要部を示
す部分破断図である。 第2図は、管端検出センサの機能を説明する断面図であ
る。 第3図は、衝突センサの取付は状態を示す説明図である
。 第4図は、印字機本体の移動軌跡の説明図である。 第5図は、印字機本体のイックリメンタル動作を示す説
明図である。 第6図は、円弧補間の説明図である。 第7図は、小径管の場合の印字動作説明図である。 第8図は、工業用ロボットの運動状態を示す速度曲線で
ある。 図中の主な参照符合の対応は以下の通り。 P:管(被印字対象) A:アーム PB:印字機本体   PH:印字へノドNニノズル ES:管端検出センサ C3:衝突防止センサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 多関節アーム先端に取付けられていて制御信号に応じて
    任意の文字及び記号等の印字を行う印字機本体と、該印
    字機本体の管内挿入位置を規定するために印字機本体の
    一部に配設された管端検出センサと、前記印字が管壁そ
    の他部材に接触した際に前記多関節アームの運動を停止
    させるために該印字機本体の一部に配設された衝突防止
    センサと、を具備することを特徴とする管内面印字装置
JP59255101A 1984-12-04 1984-12-04 管内外面印字装置 Expired - Fee Related JPH0657448B2 (ja)

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