WO2020095885A1 - 印字装置及び印字設備 - Google Patents

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WO2020095885A1
WO2020095885A1 PCT/JP2019/043243 JP2019043243W WO2020095885A1 WO 2020095885 A1 WO2020095885 A1 WO 2020095885A1 JP 2019043243 W JP2019043243 W JP 2019043243W WO 2020095885 A1 WO2020095885 A1 WO 2020095885A1
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WO
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conveyor
printing
steel plate
print
detection
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/043243
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English (en)
French (fr)
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裕行 後藤
要一 丸山
秀昭 菊地
繁 大木
Original Assignee
小池酸素工業株式会社
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25H—WORKSHOP EQUIPMENT, e.g. FOR MARKING-OUT WORK; STORAGE MEANS FOR WORKSHOPS
    • B25H7/00—Marking-out or setting-out work
    • B25H7/04—Devices, e.g. scribers, for marking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J11/00—Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form
    • B41J11/02—Platens
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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    • B41J11/00—Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form
    • B41J11/02—Platens
    • B41J11/14—Platen-shift mechanisms; Driving gear therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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    • B41J3/00—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed
    • B41J3/407—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for marking on special material
    • B41J3/413—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for marking on special material for metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H29/00—Delivering or advancing articles from machines; Advancing articles to or into piles
    • B65H29/24—Delivering or advancing articles from machines; Advancing articles to or into piles by air blast or suction apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H7/00—Controlling article feeding, separating, pile-advancing, or associated apparatus, to take account of incorrect feeding, absence of articles, or presence of faulty articles
    • B65H7/02—Controlling article feeding, separating, pile-advancing, or associated apparatus, to take account of incorrect feeding, absence of articles, or presence of faulty articles by feelers or detectors
    • B65H7/14—Controlling article feeding, separating, pile-advancing, or associated apparatus, to take account of incorrect feeding, absence of articles, or presence of faulty articles by feelers or detectors by photoelectric feelers or detectors

Definitions

  • the present invention relates to a printing device for printing a graphic including characters, numbers, symbols, or lines on the lower surface of a plate-shaped printing target material used for metal processing that is conveyed by a conveyor, and the printing device.
  • the printing equipment The printing equipment.
  • a printing device for performing such printing includes a surface plate on which a steel plate is placed, a dolly traveling along the surface plate, a carriage mounted on the dolly and traversing in a direction crossing the surface plate, and mounted on the carriage. It is configured to have a printed head (see, for example, Patent Document 1).
  • the invention described in Patent Document 2 relates to a marking device capable of performing marking on a plate material conveyed by a conveying device.
  • This marking device is configured to have a plate thickness detection sensor, a plate edge detection sensor and a plate surface height detection sensor for detecting a plate material conveyed by the conveyor device, and a dot marking head for marking the plate material.
  • the dot marking head is arranged on the entire lower surface of the marking device in a direction traversing the transport device so that the entire width of the moving plate material can be marked at the same time.
  • the dot marking head is moved up and down according to the plate thickness detected by the plate thickness detection sensor to maintain the optimum height, and the dot marking head is conveyed according to the position of the plate ear detected by the plate ear detection sensor.
  • the device is moved in the transverse direction, and marking is performed on the plate material in this state.
  • the plate surface height detection sensor is arranged on the lower surface of the marking device similarly to the dot marking head, and the marking device detects the local change of the plate material immediately before marking on the plate material and responds to this change. Is being followed.
  • Patent Document 2 describes a configuration in which a shop primer coating dryer is arranged on the upstream side of the transfer device. For this reason, it becomes possible to perform the coating of the shop primer on the plate material, the drying, and the marking after the drying as a series of operations. Therefore, a special work space for marking or a plate material transportation facility is not required, and rational work can be performed.
  • the plate is a structural member
  • other members are generally attached to both sides of this plate by fixing means including welding. Therefore, recently, it has been required to print different characters, numbers or lines on the upper surface and the lower surface of the plate material.
  • Patent Document 1 The invention described in Patent Document 1 is intended to print on the upper surface of the steel plate, and is not configured to be able to print on the lower surface of the steel plate. Further, the invention described in Patent Document 2 is also a plate material. The purpose is to mark the upper surface of the plate material, and it is not configured so that the lower surface of the plate material can be marked.
  • An object of the present invention is to provide a printing device suitable for printing on the lower surface of a material to be printed and a printing facility using this printing device.
  • the printing device is a printing device for printing on the lower surface of a plate-shaped printing target material used for metal processing that is being transported by a conveyor, and is separated in the transport direction.
  • a conveyor having a separated portion, a garter installed in the separated portion of the conveyor in a direction below the conveyor surface of the conveyor and in a direction crossing the conveyor, and traversed in a direction crossing the conveyor mounted on the garter.
  • a print head for printing and the print head is arranged above the separation portion of the conveyor and is arranged from the upstream side to the downstream side of the conveyance direction of the separation portion of the conveyor.
  • a suction member for sucking the printing material conveyed by the conveyer those having a to-be-printed material holding device with a gap holding member to form a gap between said suction member and the surface of the print material.
  • the printing equipment a conveyor having a separating portion separated in the conveying direction, and a garter installed in the separating portion of the conveyor below the conveying surface of the conveyor and in a direction transverse to the conveyor.
  • a first carriage mounted on the garter and configured to traverse in a direction that traverses the conveyor; a second carriage configured to be movable in the transport direction by the conveyor; and a second carriage that is vertically movable.
  • a print head that prints on the lower surface of the material to be printed conveyed by the conveyor, and is arranged above the separation portion of the conveyor and from the upstream side to the downstream side of the separation portion of the conveyor in the conveyance direction and is conveyed by the conveyor.
  • a printing device having a printing material holding device, a thickness detection device that is arranged upstream of the printing device in the carrying direction of the conveyor and detects the thickness of the printing material, and the printing device is carried by the conveyor rather than the printing device.
  • a conveyance speed detection device that is arranged on the upstream side in the direction to detect the conveyance speed of the printing material, and stores the printing material data including the plate thickness of the printing material to be printed in advance and the printing data for the printing material,
  • a control device that controls the print head of the printing unit based on the stored print data, and controls the print target material holding unit to move up and down corresponding to the thickness detected by the thickness detection unit.
  • a lengthwise end detecting member for detecting an end in the lengthwise direction of a material to be printed, and a lengthwise end detecting member on the upstream side in the conveying direction of the conveyor from the printing device.
  • a width direction edge detection member that is arranged on the upstream side in the conveyance direction to detect the width direction edge of the print material, and the length direction of the print material by the length direction edge detection member.
  • An inclination detection unit for detecting the inclination of the printing material by synchronizing the detection of the edge of the printing material with the detection of the edge of the printing material by the width direction edge detection member is provided. It is preferable that the control unit controls the print head of the printing unit by converting the coordinates of the stored print data according to the inclination of the printing material detected by the printing unit.
  • a pair of distance detection members arranged movably in a direction transverse to the conveying direction of the conveyor, on the upstream side in the conveying direction of the conveyor with respect to the printing device, Both end side height detection units are arranged to detect the height of both end portions of the print target material by detecting the distance from the surface of the print target material by a pair of distance detection members.
  • the control unit is configured to raise and lower and control the printing material holding unit in accordance with the heights of both ends of the printing material detected by the unit.
  • the transport speed detection unit has a rotating body that comes into contact with the surface of the material to be printed conveyed by a conveyor and rotates with the movement of the material to be printed, It is preferable to detect the rotation of the rotator to detect the transport speed of the printing material.
  • a plate-shaped material to be used for metal processing that is conveyed by a conveyor (for example, a steel plate, a copper plate, an aluminum plate, etc.) is provided with a figure including characters, numbers, symbols or lines on the lower surface.
  • a conveyor for example, a steel plate, a copper plate, an aluminum plate, etc.
  • the print-receiving material holding device is arranged above the conveying surface of the conveyer and from the upstream side to the downstream side of the separated portion of the conveyer, it holds the conveyed print-receiving material from the upstream side to the downstream side.
  • Printing can be performed on the lower surface of the material to be printed being conveyed by the print head arranged below the conveying surface of the conveyer in the separated portion of the conveyer.
  • the printing material holding device has a suction member that sucks the printing material and a gap holding member that forms a gap between the suction member and the surface of the printing material, the printing material conveyed by the conveyor is The printing material does not come into close contact with the suction member, and the conveyance can be continued.
  • the print head is configured to traverse in a direction intersecting with the convey direction by the conveyor, reciprocate along the convey direction, and can be moved up and down, it is detected in the process of performing printing on the print material. It is possible to follow the strain in the height and thickness directions of both ends of the printing material. In particular, even when the print head moves up and down in the process of printing in the direction traversing the transport direction, the difference in the distance between the nozzles forming the print head and the print material is small, so that the formed print is not printed. No inconvenience will occur.
  • the inclination detection unit detects the end portion in the width direction in synchronization with the detection of the downstream end portion of the print target material by the length direction end detection member, the inclination of the print target material can be surely obtained. Can be detected.
  • the inclination detection unit detects the widthwise end portion by the widthwise end portion detection member, since the distance to the printable material is detected, the shift of the printable material with respect to the lateral direction intersecting the conveying direction of the conveyor is detected.
  • the amount can be detected.
  • the print data can be offset based on the shift amount. That is, by moving the print data by the shift amount, it is possible to print accurately at the required position.
  • the height detection units on both end sides detect the distance from the surface of the printing material by a pair of distance detection members that are arranged so as to be movable in the direction crossing the conveying direction of the conveyor, the printing material is twisted or partially These can be detected even if there is a difference in height. Therefore, it is possible to adjust the height of the print head not only by the thickness of the printing material detected by the thickness detection unit but also by the heights of both end portions in the width direction.
  • the strain detection unit detects the strain in the thickness direction of the print target material
  • the print head can be made to follow the detected strain of the print target material.
  • the transport speed detection unit has a rotating body that rotates in contact with the surface of the print material, and detects the transport speed of the print material by detecting the rotation of the rotating body. Even if a slip occurs between the two, it is possible to execute printing by controlling the moving speed of the print head according to the detected accurate transport speed by detecting the actual accurate transport speed.
  • FIG. 3 is a schematic front view illustrating the configuration of the printing device according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic side view illustrating the configuration of the printing device according to the present embodiment. It is a schematic plan view explaining the configuration of the printing equipment according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a side view of FIG. 3. It is a schematic front view explaining the structure of a thickness detection part. It is a schematic front view explaining the structure of both ends side height detection part.
  • 3 is a block diagram illustrating a configuration of a control unit.
  • FIG. 3 is a schematic front view illustrating the configuration of the printing device according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic side view illustrating the configuration of the printing device according to the present embodiment. It is a schematic plan view explaining the configuration of the printing equipment according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a side view of FIG. 3. It is a schematic front view explaining the structure of a thickness detection part. It is a schematic front view explaining the structure of both ends side height detection part
  • the printing apparatus is a bottom surface of a plate-shaped printing material used for metal processing that is conveyed by a conveyor, for example, a steel plate, a copper plate, or an aluminum plate (hereinafter simply referred to as “printing material” or “steel plate”).
  • printing material for example, a steel plate, a copper plate, or an aluminum plate (hereinafter simply referred to as “printing material” or “steel plate”).
  • a figure including characters, numbers, symbols, or lines is printed on.
  • the printing equipment uses the above-mentioned printing device to detect the inclination of the material to be printed with respect to the conveying direction, the warp or distortion in the out-of-plane direction, and print in association with the detected inclination, warp or distortion.
  • the head is operated or passed without printing.
  • the printing device A shown in the drawing is disposed on a separating portion 12 provided on a conveyor 11 and is a lower surface of a steel plate 13 which is conveyed by the conveyor 11 in an arrow X direction (hereinafter also referred to as “downstream direction” or “conveying direction”).
  • a graphic including characters, numbers, symbols, or lines is printed at a preset position.
  • the conveyor 11 conveys the steel plate 13 in the arrow X direction. Therefore, the structure is not limited as long as it has a function of mounting and transporting the steel plate 13. Examples of such a conveyor include a roller conveyor, a slat conveyor, and a belt conveyor, and the roller conveyor is preferable in consideration of the weight and warpage of the steel sheet. In this embodiment, a roller conveyor configured by arranging a plurality of rollers is used as the conveyor 11.
  • the conveyor 11 has an upstream side conveyor 11a and a downstream side conveyor 11b which are arranged with the separation portion 12 interposed therebetween, and these conveyors 11a and 11b are driven so as to realize the same transport speed.
  • the distance between the upstream side conveyor 11a and the downstream side conveyor 11b, that is, the dimension of the separating portion 12 in the conveying direction is not limited, and various factors including the width dimension of the conveyor 11, the conveying speed, the printing speed in the printing apparatus A, and the like are included. It is preferably set appropriately according to the conditions.
  • the condition of the surface of the steel plate 13 is not limited, and it may be a condition of black skin, a condition of removing rust, or a condition of being painted.
  • the steel plate 13 is intended to have a surface coated with rust preventive coating. That is, a sandblasting device and a coating device are installed on the upstream side of the conveyor 11 in the conveying direction, the surface of the steel plate 13 is rusted in the process of passing through these devices, and the rust-proof surface is coated with a rust preventive paint. ing. Therefore, the steel sheet 13 is transported at a speed suitable for sandblasting and coating.
  • the printing apparatus A has a movable print head 1, and the print head 1 is driven while moving the print head 1 in a direction traversing the conveyor 11 and in a transport direction, so that the lower surface of the steel plate 13 being transported. It is possible to print a figure or the like (hereinafter referred to as “figure etc.”) including preset characters, numbers, symbols, or lines at a preset position.
  • the printing apparatus A has a garter 2 installed below the separating portion 12 formed on the conveyor 11 and in a direction traversing the conveyor 11.
  • the garter 2 is equipped with a first carriage 3 which is driven by a first carriage drive motor 3a and is capable of traversing in a direction intersecting a conveying direction of the conveyor 11 (direction of arrow X).
  • the first carriage 3 is provided with a second carriage 4 which is driven by a second carriage drive motor 4a and is movable in the transport direction of the conveyor 11.
  • the second carriage 4 is provided with an elevating bracket 5 which is driven by an elevating motor 5a and is configured to be able to ascend and descend in the vertical direction of the conveyor 11 (arrow Z direction, hereinafter also simply referred to as "vertical direction").
  • the print head 1 is mounted on the lifting bracket 5. Therefore, the print head 1 can be moved three-dimensionally by driving the drive motors 3a, 4a and the lifting motor 5a.
  • the print head 1 is not limited as long as it has a function of printing a graphic or the like on the lower surface of the steel plate 13.
  • Examples of such a print head include a line marking head that ejects ink upward from a single nozzle to perform linear printing, or a nozzle that selectively ejects ink upward from a plurality of nozzles arranged in a matrix to perform marking.
  • the first carriage 3 is configured so that the mounted print head 1 can traverse in correspondence with a distance that satisfies a preset maximum width dimension of the steel plate 13. Then, normally, the state where the conveyor 11 is retracted to the initial position set on one end side in the width direction of the conveyor 11 is held.
  • the length of the second carriage 4 is set so as to correspond to the conveying speed of the steel sheet 13 by the conveyor 11 and the maximum width dimension of the steel sheet 13. Then, normally, the retracted state is held at the initial position set at the end of the conveyor 11 on the upstream side in the transport direction. Further, the lift bracket 5 normally moves the print head 1 to the initial position set at the lower limit. It retains the state of being evacuated to.
  • a printing material holding device is arranged above the separating portion 12 of the conveyor 11.
  • the printing material holding device holds the steel plate 13 conveyed by the upstream conveyor 11a and transfers it to the downstream conveyor 12b.
  • the printing material holding device has a holding member 6 configured such that both end portions in the transport direction overlap above the respective ends of the upstream conveyor 11a and the downstream conveyor 11b.
  • the holding member 6 is provided with a plurality of suction members 7 for sucking the steel plate 13 and a plurality of gap holding members 8 for forming a gap K therebetween when the steel plate 13 is sucked by the suction member 7.
  • the holding member 6 is attached to the frame 9 so as to be able to move up and down.
  • the frame 9 that constitutes the printing material holding device has a pair of stands 9a that are arranged in the conveyance direction while sandwiching the conveyor 11 in the width direction, and an elevating member 9b that is arranged on each of the stands 9a and that moves the holding member 6 up and down. Is configured.
  • One of the pair of stands 9a is near the downstream end of the upstream conveyor 11a and is upstream of the separating part 12, and the other is near the upstream end of the downstream conveyor 11b is near the separating part 12. It is located on the downstream side.
  • the stand 9a is formed in a gate shape with the conveyor 11 interposed therebetween. However, it does not necessarily have to be a gate type, and may be a column type.
  • the elevating member 9b only needs to have a function of elevating the holding member 6, and has a configuration of elevating and lowering using a cylinder of pressure fluid and a configuration of a rack and pinion system.
  • a motor and a ball screw are arranged on the stand 9a, a ball nut screwed with the ball screw is arranged on the holding member 6, and the holding member 6 is moved up and down by driving the motor. ing.
  • the holding members 6 are arranged so as to sandwich the separating portion 12 of the conveyor 11 in the transport direction.
  • the upstream end 6a is located above the downstream end of the upstream conveyor 11a, and the downstream end 6b is located downstream. Above the upstream end of the conveyor 11b, each is overlapped by a predetermined size. Therefore, the holding member 6 has a dimension in which the length in the carrying direction is sufficiently larger than the spacing dimension of the spacing portion 12 of the conveyor 11. Further, the width direction has the same dimension as the width of the conveyor 11.
  • the suction member 7 attached to the holding member 6 sucks and holds the steel plate 13 conveyed to the vicinity of the separating portion 12 by the conveyor 11, and the sucked steel plate 13 is conveyed by the conveyor 11.
  • the suction member 7 is not limited as long as it has a function of sucking the steel plate 13.
  • a suction member 7 there is a magnet, a vacuum cup, or the like, and it is preferable to appropriately select it according to the material of the printing material.
  • a magnet is used as the attraction member 7.
  • the gap holding member 8 made of a non-magnetic material is arranged.
  • the gap holding member 8 is arranged such that the height of the lower end surface of the conveyor 11 from the conveying surface is substantially equal to the thickness of the steel plate 13.
  • the gap holding member 8 may have a function of holding the gap K between the suction member 7 and the steel plate 13. However, since it comes into contact with the upper surface of the steel plate 13 conveyed by the conveyor 11, it is preferable that the friction is small. For this reason, it is preferable that the gap holding member 8 is formed of a synthetic resin plate having a small friction coefficient, or a rotatable cylinder or a sphere. In this embodiment, a roller is used as the gap holding member 8.
  • the suction member 7 and the gap holding member 8 form rows linearly arranged along the carrying direction, and these rows are arranged parallel to the carrying direction, and a plurality of rows are alternately arranged in the width direction of the conveyor 11. Is configured.
  • the gap holding member 8 contacts the sucked steel plate 13, whereby the gap K can be held between the suction member 7 and the upper surface of the steel plate 13.
  • the gap holding member 8 that is in contact with the steel plate 13 rotates, so that smooth conveyance can be continued.
  • the holding member 6 is set in advance at a position where the height from the conveyors 11a and 11b to the gap holding member 8 is equal to the thickness of the steel plate 13 being conveyed.
  • the downstream end 13 a of the steel plate 13 being conveyed by the upstream conveyor 11 a approaches the upstream end 6 a of the holding member 6, the steel plate 13 is sandwiched between the upstream conveyor 11 a and the suction member 7. At the same time, it is sucked by the suction member 7.
  • the steel plate 13 With the further conveyance by the upstream conveyor 11a, the steel plate 13 holds the state in which it is sucked by the suction member 7, and the gap holding member 8 rotates and is conveyed to the separating portion 12 side. Then, when the downstream end 13a of the steel sheet 13 reaches the separation section 12, the suction by the suction member 7 continues, so that the steel sheet 13 does not hang downward and is continuously conveyed by the upstream conveyor 11a. .. By continuing this state, the downstream end 13a of the steel plate 13 reaches the downstream conveyor 11b, so that it is possible to get over the separating portion 12.
  • Preliminary printing is performed by the print head 1 while the steel plate 13 passes through the separating portion 12.
  • the operation of starting printing on the lower surface of the steel plate 13 with the first carriage 3, the second carriage 4, and the elevating bracket 5 in the initial positions will be described.
  • the elevation bracket 5 raises the print head 1 from the lower surface of the steel plate 13 until the distance (hereinafter referred to as “height” for convenience) reaches a preset dimension. Then, while the second carriage 4 and the print head 1 are traversed by the first carriage 3 in the arrow Y direction (hereinafter also referred to as the “width direction of the conveyor 11”), the second carriage 4 is made to correspond to the conveyance speed of the steel plate 13. Move in the X direction. By operating the print head 1 during this movement process, it is possible to print on the steel plate 13.
  • the printing equipment B according to the present embodiment uses the printing apparatus A described above, and an inclination detection unit C that detects the inclination of the steel sheet 13 and a thickness that detects the thickness of the steel sheet 13 are provided upstream of the printing apparatus A.
  • the inclination detection unit C is arranged upstream of the printing apparatus A in the conveying direction of the conveyor 11, and detects the inclination of the steel sheet 13 being conveyed before the steel sheet 13 reaches the printing apparatus A. Therefore, the inclination detection unit C includes a length direction end detection member 18 that detects the end 13a on the downstream side in the length direction of the steel plate 13, and an upstream side in the transport direction with respect to the length direction end detection member 18. And a pair of width-direction end face detection members 19a and 19b for detecting the end face 13c in the width direction which is the end portion in the width direction of the printing material.
  • the detection mechanism of the steel plate 13 by the lengthwise end portion detection member 18 and the widthwise end face detection members 19a and 19b is not limited and may be a contact type sensor or a non-contact type sensor. In this embodiment, a non-contact type laser sensor is used as each detection member.
  • the length-direction end detection member 18 is vertically arranged above the conveyor 11 and approximately at the center in the width direction. Further, the pair of width direction end face detection members 19a and 19b are located on one side in the width direction of the conveyor 1 and above the transport surface of the conveyor 11 and at a predetermined distance from each other toward the center direction of the conveyor 11. They are arranged in parallel. Then, by synchronizing the detection of the end portion 13a in the length direction of the steel sheet 13 by the length direction end portion detection member 18 and the detection of the end surface 13c in the width direction of the steel sheet 13 by the width direction end face detection members 19a and 19b, the steel sheet It is possible to detect the inclination of 13 with respect to the transport direction.
  • the control unit 35 In accordance with the inclination of the steel plate 13 detected by the inclination detection unit C, the control unit 35, which will be described later, converts the coordinates of the print data stored in advance on the steel plate 13, and drives the print head 1 by the converted print data. It becomes possible to do.
  • the thickness detection unit D is arranged on the upstream side of the printing apparatus A in the conveying direction by the conveyor 11, and detects the thickness of the steel sheet 13 being conveyed by the conveyor 11 before the steel sheet 13 reaches the printing apparatus A. To do. Therefore, the thickness detection unit D has a thickness detection member 20 that detects the thickness of the steel plate 13.
  • the thickness detecting member 20 is composed of a laser sensor, and is arranged in the vertical direction at substantially the center of the conveyor 11 in the width direction.
  • the thickness detecting member 20 is arranged in a vertical direction of the conveyor 11 at a preset height H from the conveying surface of the conveyor 11 (the surface connecting the vertices of the rollers arranged in parallel). Then, the thickness t of the steel sheet 13 can be detected from the difference between the preset height H and the distance h when the surface of the steel sheet 13 is detected.
  • the control unit 35 described later compares the thickness of the steel plate 13 stored in advance with the detected thickness t.
  • the holding member 6 is set such that the height of the gap holding member 8 from the conveying surface of the conveyor 11 is equal to the thickness t of the steel plate 13, and The print head 1 is raised so that the distance from the lower surface of the steel plate 13 is the optimum height for executing printing.
  • the detected thickness t of the steel plate 13 is different from the thickness stored in advance, it is determined that the steel plate 13 is not the printing target steel plate, and the printing apparatus A only conveys the steel plate 13 without printing. Control to pass through.
  • the timing for detecting the thickness of the steel sheet 13 by the thickness detection member 20 is not particularly limited, but the end portion in the length direction of the steel sheet 13 by the length direction end portion detection member 18 in the inclination detection unit C described above. It is preferable to synchronize with the detection of 13a. However, in this case, the distance between the thickness detection member 20 and the lengthwise end portion detection member 18 is limited by the length of the steel plate 13. Therefore, the detection of the thickness t of the steel plate 13 by the thickness detection member 20 and the detection of the end 13a in the length direction of the steel plate 13 by the length direction end detection member 18 are not necessarily limited to be synchronized. Absent.
  • the height of the print head 1 from the lower surface of the steel plate 13 is set in correspondence with the thickness t of the steel plate 13 detected by the thickness detection unit D. ..
  • the surface is also flat and smooth printing can be performed.
  • the steel sheet 13 will be flat over the entire surface.
  • the thickness detection unit D since the thickness detection member 20 is arranged substantially at the center in the width direction of the conveyor 11, when the steel plate 13 is warped in the width direction, the warped steel plate 13 is warped. There is a risk that the end portion of the sheet collides with the print head 1. For this reason, the warp of the steel plate 13 can be detected by detecting the height of the steel plate 13 in the vicinity of both ends in the width direction by the height detection unit E.
  • the both-ends-side height detection unit E is arranged upstream of the printing device A in the conveying direction by the conveyor 11, and the height of the both ends of the conveyed steel plate 13 on the downstream side in the width direction is printed by the steel plate 13. It is detected before reaching the device A. Then, the height of the print head 1 is corrected by the difference between the heights hb1 and hb2 near the both ends in the width direction of the steel plate 13 detected and the thickness t of the steel plate 13 detected by the thickness detection unit D, and printing is performed. Is configured to perform.
  • the both-end-side height detection unit E has a pair of distance detection members 23a and 23b configured to be movable in a direction traversing the conveyor 11, and the pair of distance detection members 23a and 23b allows the width direction of the steel sheet 13 to be detected.
  • the heights of the both ends 13b1 and 13b2 can be detected by detecting the distances to the surfaces thereof.
  • the vicinity of the end portion in the width direction of the steel plate 13 does not strictly limit the dimension from the end portion 13a in the length direction and the dimension from the end surface 13c in the width direction, and may be substantially in the vicinity of the end portion.
  • the pair of distance detection members 23a and 23b are configured to be movable to a position facing the vicinity of the end portion in the width direction of the steel plate 13 conveyed by the conveyor 11. That is, the stands 24 are installed at positions on both sides of the conveyor 11 along the conveying direction and at opposite positions, and these stands 24 are driven by drive motors 26a and 26b to cross the conveyor 11. Arms 25a and 25b that move to the are arranged. Distance detecting members 23a and 23b are attached to the tips of the respective arms 25a and 25b.
  • Each of the distance detecting members 23a and 23b is composed of a laser sensor similarly to the thickness detecting member 20, and is arranged at a preset height H from the conveying surface of the conveyor 1 in the vertical direction of the conveyor 11. There is. Then, the heights hb1 and hb2 in the vicinity can be detected from the difference between the preset height H and the distance when the surfaces near both ends of the steel sheet 13 in the width direction are detected.
  • the both-ends-side height detection unit E is not limited to merely detecting the height of the steel plate 13 only in the vicinity of the end in the width direction, and the arm 25a or the arm 25b is extended in the direction traversing the conveyor 11 to move the steel plate. It is preferable to change the position of 13 in the width direction so that the height can be detected. In particular, by detecting the height of the steel plate 13 in advance in association with the traverse position of the print head 1 as the printing on the steel plate 13 progresses and the transport speed of the steel plate 13, the detected height can be made to correspond to the detected height. Thus, the height of the print head 1 can be corrected.
  • the strain detection unit F is arranged upstream of the printing device A in the transport direction, and detects strain in the thickness direction by detecting unevenness in the width direction of the steel plate 13. That is, as described above, there is no guarantee that the steel sheet 13 is flat over the entire surface, and a wavy distortion may occur in the width direction and / or the length direction. When the steel plate 13 is greatly distorted, the print head 1 may not be able to follow the distortion, or the quality of the formed print may be deteriorated. For this reason, when it is detected that the steel plate 13 is greatly distorted, it is preferable to stop printing on the steel plate 13 and allow the printing device A to pass through.
  • the strain detecting section F is configured by disposing a plurality of distance detecting members 29 at a preset interval on a frame 28 installed across the conveyor 11.
  • the distance detecting member 29 uses a laser sensor, and is set to the same height H in the vertical direction of the conveyor 11 and attached to the frame 28.
  • the interval between the adjacent distance detection members 29 is not particularly limited, and it is preferable to set it appropriately according to a preset maximum width dimension of the steel plate 13 and an assumed strain.
  • the steel plate 13 is conveyed by the conveyor 11 driven at a preset speed.
  • slippage may occur between the steel plate 13 and the conveyor 11, and the drive speed of the conveyor 11 and the speed at which the steel plate 13 is actually conveyed may not match.
  • the printing performed on the steel plate 13 is displaced from the target position. Therefore, it is necessary to detect the actual transport speed of the steel sheet 13 and operate the print head 1 in accordance with the detected transport speed.
  • the transport speed detection unit G detects the actual transport speed of the steel plate 13, and is arranged on the upstream side in the transport direction of the conveyor 11 with respect to the printing apparatus A and in the approximate center in the width direction of the conveyor 11.
  • the conveyance speed detection unit G contacts the surface of the steel plate 13 being conveyed and rotates with the conveyance of the steel plate 13, and the rotating body 31 is supported by the frame 28 so that the rotation body 31 is placed on the surface of the steel plate 13. It has a pressing member 32 that presses against it.
  • the transport speed of the steel plate 13 can be detected by detecting the rotation of the rotating body 31 by a rotary encoder (not shown).
  • the rotating body 31 is pressed against the surface of the steel plate 13 by the pressing member 32 with a substantially constant force. For this reason, there is no risk of slippage between the rotating body 31 and the surface of the steel plate 13, and even if there is unevenness in the longitudinal direction of the steel plate 13, it is possible to follow this unevenness. It becomes possible to detect the accurate transport speed of 13.
  • the rotating body 31 is configured to rotate with the conveyance of the steel plate 13 by contacting the upper surface of the steel plate 13.
  • the surface with which the rotating body 31 contacts is not limited to the upper surface of the steel plate 13, and may be the lower surface or the side surface.
  • the control unit 35 includes a print data storage unit 35a that stores print data input from the input device 36, a printing device A that configures the printing equipment B, an inclination detection unit C, a thickness detection unit D, and both end side height detection units.
  • the program storage unit 35b stores the operation programs for E, the strain detection unit F, and the conveyance speed detection G, and the calculation unit 35c.
  • the specification information such as the plate thickness, the long dimension, and the length dimension of the target steel plate 13 and the print information to be printed are input from the input device 36 in advance and stored as the specification data and the print data.
  • the program storage unit 35b stores in advance the operation programs of the printing device A and the respective units C to G for the steel plate 13 supplied from the upstream side of the conveyor 11.
  • the steel sheet 13 is supplied from the upstream side of the conveyor 11, and the specification information of the steel sheet 13 is set to the steel sheet 13 when transmitted or input to the control unit 35 from, for example, a sandblast device arranged on the upstream side of the conveyor 11. Specification data and print data are stored.
  • the width direction end face detection members 19a and 19b are used.
  • the distance to the end face 13c in the width direction is detected and sent to the control unit 35.
  • the control unit 35 calculates the inclination of the steel sheet 13 based on the difference in the distance to the end face 13c detected by the width direction end face detection members 19a and 19b, and converts the coordinates of the stored print data based on the calculation result. To do.
  • the distance to the surface of the steel plate 13 is detected by the thickness detection member 20 of the thickness detection unit D, and the detected distance h Is sent to the control unit 35.
  • the control unit 35 compares the thickness t of the steel plate 13 obtained from the height H of the thickness detection member 20 from the conveyor 11 and the detected distance h with the specification data of the steel plate 13 stored in advance, and the difference between the two is allowed. If it is within the range, it is judged to be the target steel plate.
  • both end side height detection units E, strain detection units F, conveyance speed detection units G, and the printing apparatus A that follow on the downstream side in the conveyance direction are determined.
  • Each is controlled according to a preset operation program.
  • the elevation motor 5a of the elevation bracket 5 of the printing apparatus A is designated with a height at which the print head 1 should be separated from the lower surface of the steel plate 13.
  • the lifting member 9b is designated with a height at which the holding member 6 should be separated from the transport surface of the conveyor 11.
  • the thickness of the steel plate 13 deviates from the specification data stored in advance, it is determined that the supplied steel plate 13 is not the target steel plate, and it is determined that the steel plate 13 is not the print target, and the height of both end sides succeeding to the downstream side in the transport direction is determined.
  • the height detector E, the strain detector F, the conveyance speed detector G, and the printing apparatus A are passed.
  • the drive motors 26a and 26b of the height detection units E on both ends rotate based on a command from the control unit 35 to move the arms 25a and 25b to the conveyor 11 respectively. Extend in the direction of crossing. By extending the arms 25a and 25b, the distance detecting members 23a and 23b are made to face the vicinity of the ends 13b1 and 13b2 of the steel plate 13 in the width direction.
  • the heights hb1 and hb2 near both ends of the steel plate 13 in the width direction are detected by the distance detection members 23a and 23b and are sent to the control unit 35.
  • the controller 35 compares the heights hb1 and hb2 near both ends in the width direction of the steel plate 13 detected by the distance detection members 23a and 23b with the thickness of the steel plate 13 detected by the thickness detection unit D.
  • the value of the height from the lower surface of the steel plate 13 of the print head 1 to the lift motor 5a of the printing apparatus A is corrected based on this difference.
  • the height of the lifting member 9b is corrected. If the difference between the two exceeds the permissible range, it is determined that printing cannot be performed on the steel plate 13, and the succeeding conveyance speed detection unit G and printing device A are passed.
  • the control unit 35 detects the strain in the width direction of the steel plate 13, that is, the degree of unevenness, by comparing the sent distances from the respective distance detection members 29. If the degree of distortion is within the allowable range, the height value from the surface of the steel plate 13 of the print head 1 is corrected by the lifting motor 5a of the printing apparatus A based on this distortion and the height of the lifting member 9b is corrected. Correctness. If the difference between the two exceeds the permissible range, it is determined that printing cannot be performed on the steel plate 13, and the succeeding conveyance speed detection unit G and printing device A are passed.
  • the pressing member 32 presses the rotating body 31 against the surface of the steel plate 13, and the rotating body 31 is conveyed by the conveyance of the steel plate 13. Rotate.
  • the rotation of the rotating body 31 is detected by a rotary encoder built in or connected to the rotating body 31 and sent to the control unit 35, and the control unit 35 detects the accurate transport speed of the steel sheet 13. Then, the drive of the drive motor 3a of the first carriage 3 and the drive motor 4a of the second carriage 4 of the printing apparatus A is controlled based on the detected accurate transport speed of the steel plate 13.
  • the control unit 35 sucks the suction member.
  • a command for suctioning is issued to 7, and the end portion 13a is sucked.
  • the steel sheet 13 sucked by the suction member 7 continues to be conveyed by the conveyor 11, and the end portion 13a reaches the downstream side conveyor 11b across the separation portion 12. After that, the steel plate 13 is continuously sucked by the suction member 7, and even when passing through the portion corresponding to the separating portion 12, it is possible to maintain the flatness without sagging downward.
  • the control unit 35 sets the height from the lower surface of the steel plate 13 of the print head 1 based on the thickness of the steel plate 13 detected by the thickness detection unit D, and determines the inclination of the steel plate 13 detected by the inclination detection unit C.
  • the coordinates of the print data are converted, and further, the speeds of the first carriage 3 and the second carriage 4 are set based on the accurate transport speed of the steel plate 13 detected by the transport speed detection unit G, and each is driven. By doing so, it is possible to perform desired printing on the lower surface of the steel plate 13. Then, by correcting the height of the print head 1 on the basis of the difference in height detected by the height detection section E and the distortion detection section F on both end sides, clear printing can be executed.
  • the printing device and the printing equipment according to the present invention are advantageous when used for printing on the lower surface of a plate-shaped printing material conveyed by a conveyor.
  • a printing device B printing equipment C tilt detection unit D thickness detection unit E both end side height detection unit F strain detection unit G transport speed detection unit 1 print head K gap 2 garter 3 first carriage 3a first carriage drive motor 4th 2 Carriage 4a Second Carriage Drive Motor 5 Lifting Bracket 5a Lifting Motor 6 Holding Member 6a End 7 Suction Member 8 Gap Holding Member 9 Frame 9a Stand 9b Lifting Member 11 Conveyor 11a Upstream Conveyor 11b Downstream Conveyor 12 Separator 13 Steel Plate 13a Ends 13b1 and 13b2 Near both ends in the width direction 13c End face 18 Length direction end detection members 19a and 19 Width direction end face detection member 20 Thickness detection member 23a, 23b Distance detection member 24 Stand 25a, 25b Arm 26a, 26b Drive motor 28 Frame 29 Distance detection member 31 Rotating body 32 Pressing member 35 Control unit 35a Print data storage unit 35b Program storage Unit 35c computing unit 36 input device

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Abstract

【課題】被印字材の下面に印字するのに適した印字装置と、この印字装置を用いた印字設備を提供する。 【解決手段】印字装置Ａは、搬送方向に離隔させた離隔部１２を有するコンベア１１と、コンベアの離隔部に該コンベアの搬送面よりも下方に且つ横断する方向設置されたガーター２と、ガーターに搭載されコンベアを横断する方向に横行可能に構成された第１キャリッジ３及び搬送方向に移動可能に構成された第２キャリッジ４と、第２キャリッジに昇降可能に搭載され該コンベアによって搬送される鋼板１３の下面に対して印字する印字ヘッド１と、離隔部の上方であって該コンベアの離隔部の搬送方向上流側から下流側にわたって配置され該コンベアによって搬送される被印字材を吸引する吸引部材７と、該吸引部材と被印字材の表面との間に間隙Ｋを形成する間隙保持部材８を有する被印字材保持装置とを有する。

Description

印字装置及び印字設備
　本発明は、コンベアによって搬送されている金属加工に用いられる板状の被印字材の下面に対し文字や数字或いは記号又は線を含む図形等を印字するための印字装置と、この印字装置を用いた印字設備に関するものである。
　造船業や鉄構業或いはシヤリング業では、鋼板の表面に切断や溶接に関する情報となる文字や数字或いは線などを印字（又はマーキング）することが行われている。鋼板に印字する場合、該鋼板を作業領域に停止させておき、印字ヘッドを二次元的に移動させつつ、予め設定された文字や数字或いは線などを印字するのが一般的である。このような印字を行うための印字装置は、鋼板を載置する定盤と、定盤に沿って走行する台車と、台車に搭載され定盤を横断する方向に横行するキャリッジと、キャリッジに搭載された印字ヘッドを有して構成されている（例えば特許文献１参照）。
　一方、特許文献２に記載された発明は、搬送装置によって搬送されている板材に対してマーキングを行えるようにした罫書装置に関するものである。この罫書装置は、搬送装置によって搬送される板材を検出する、板厚検出センサ、板耳検出センサと板面高さ検出センサ、及び板材にマーキングするドットマーキングヘッドを有して構成されている。ドットマーキングヘッドは、移動中の板材の全幅にわたって同時にマーキングができるように、マーキング装置の下面の全面に搬送装置を横断する方向に配置されている。
　そして、板厚検出センサによって検出した板厚に対応させてドットマーキングヘッドを昇降させて最適な高さを保持し、板耳検出センサによって検出した板耳の位置に対応させてドットマーキングヘッドを搬送装置を横断する方向に移動させ、この状態で板材に対するマーキングを実行している。特に、板面高さ検出センサはドットマーキングヘッドと同様にマーキング装置の下面に配置されており、板材に対するマーキングの直前で該板材の局部的変化を検出してこの変化に対応させるようにマーキング装置を追従させている。
　特許文献２には、搬送装置の上流側には、ショッププライマー塗装乾燥機が配置された構成が記載されている。このため、板材に対するショッププライマーの塗装、乾燥、及び乾燥後のマーキングを一連の作業として行うことが可能となる。従って、マーキングのための特別な作業スペースや板材の運搬設備などが不要となり、合理的な作業を行うことができる。
特許第４５７４１１０号公報 特許第２７３６６０４号公報
　板材が構造部材であるような場合、この板材の両面に他の部材が溶接を含む固定手段で取り付けられるのが一般的である。このため、最近では板材の上面と下面に異なる文字や数字或いは線などを印字するこが要求されるようになってきている。
　特許文献１に記載された発明は、鋼板の上面に印字することを目的としており、鋼板の下面に印字し得るように構成されたものではない、また、特許文献２に記載された発明も板材の上面にマーキングすることを目的としており、板材の下面にマーキングし得るように構成されたものではない。
　このため、特許文献１、２に記載された装置によって上下両面に印字するには板材を反転させる必要があり、大掛かりな反転装置が必要になるという問題がある。
　また、コンベアによって搬送されている板材の下面に印字する場合、下から上に向けてインク等の印字塗料を噴射しつつ板材と同期して搬送方向に移動する必要がある。このため、コンベアに於ける印字すべき部位には充分な空間を設けておくことが必要となる。そして、この空間部分を板材が通過する際には、該板材をコンベアの搬送面と略等しい高さに保持しておくことが必要となる。
　本発明の目的は、被印字材の下面に印字するのに適した印字装置と、この印字装置を用いた印字設備を提供することにある。
　上記課題を解決するために本発明に係る印字装置は、コンベアによって搬送されている金属加工に用いられる板状の被印字材の下面に印字するための印字装置であって、搬送方向に離隔させた離隔部を有するコンベアと、前記コンベアの離隔部に該コンベアの搬送面よりも下方に且つ該コンベアを横断する方向に設置されたガーターと、前記ガーターに搭載され前記コンベアを横断する方向に横行可能に構成された第１キャリッジ及び前記コンベアによる搬送方向に移動可能に構成された第２キャリッジと、前記第２キャリッジに昇降可能に搭載され該コンベアによって搬送される被印字材の下面に対して印字する印字ヘッドと、前記コンベアの離隔部の上方であって該コンベアの離隔部の搬送方向上流側から下流側にわたって配置され該コンベアによって搬送される被印字材を吸引する吸引部材と、該吸引部材と被印字材の表面との間に間隙を形成する間隙保持部材を有する被印字材保持装置と、を有するものである。
　また、本発明に係る印字設備は、搬送方向に離隔させた離隔部を有するコンベアと、前記コンベアの離隔部に該コンベアの搬送面よりも下方に且つ該コンベアを横断する方向に設置されたガーターと、前記ガーターに搭載され前記コンベアを横断する方向に横行可能に構成された第１キャリッジ及び前記コンベアによる搬送方向移動可能に構成された第２キャリッジと、前記第２キャリッジに昇降可能に搭載され該コンベアによって搬送される被印字材の下面に対して印字する印字ヘッドと、前記コンベアの離隔部の上方であって該コンベアの離隔部の搬送方向上流側から下流側にわたって配置され該コンベアによって搬送される被印字材を吸引する吸引部材と、該吸引部材と被印字材の表面との間に間隙を形成する間隙保持部材を有する被印字材保持装置と、を有する印字装置と、前記印字装置よりもコンベアによる搬送方向上流側に配置されて被印字材の厚さを検出する厚さ検出装置と、前記印字装置よりもコンベアによる搬送方向上流側に配置されて被印字材の搬送速度を検出する搬送速度検出装置と、予め印字すべき被印字材の板厚を含む被印字材データ及び該被印字材に対する印字データを記憶し、前記記憶した印字データに基づいて前記印字部の印字ヘッドを制御し、前記厚さ検出部によって検出した厚さに対応させて前記被印字材保持部を昇降させるように制御する制御装置と、を有するものである。
　上記印字設備に於いて、前記印字装置よりもコンベアによる搬送方向上流側に、被印字材の長さ方向の端部を検出する長さ方向端部検出部材と、該長さ方向端部検出部材よりも搬送方向上流側に配置されて被印字材の幅方向の端部を検出する幅方向端部検出部材と、を有し、前記長さ方向端部検出部材による被印字材の長さ方向の端部の検出と前記幅方向端部検出部材による被印字材の幅方向の端部の検出を同期させることで被印字材の傾きを検出する傾き検出部が配置されており、該傾き検出部によって検出した被印字材の傾きに応じて前記制御部では記憶した印字データの座標を変換して前記印字部の印字ヘッドを制御するように構成することが好ましい。
　また、上記何れかの印字設備に於いて、前記印字装置よりもコンベアによる搬送方向上流側に、コンベアの搬送方向を横断する方向に移動可能に配置された一対の距離検出部材を有し、該一対の距離検出部材によって被印字材の表面との距離を検出することで該被印字材の両端部分の高さを検出する両端側高さ検出部が配置されており、該両端側高さ検出部によって検出した被印字材の両端部分の高さに対応して前記制御部では前記被印字材保持部を昇降させて制御するように構成することが好ましい。
　また、上記何れかの印字設備に於いて、前記搬送速度検出部は、コンベアによって搬送される被印字材の表面と接触して該被印字材の移動に伴って回転する回転体を有し、該回転体の回転を検出して被印字材の搬送速度を検出することが好ましい。
　本発明に係る印字装置では、コンベアによって搬送されている金属加工に用いられる板状の被印字材（例えば鋼板や銅板、アルミニウム板等）の下面に文字や数字或いは記号又は線を含む図形などを正確に印字することができる。即ち、コンベアの搬送面よりも上方で且つ該コンベアの離隔部の上流側から下流側にわたって被印字材保持装置を配置したので、搬送されてくる被印字材を保持して上流側から下流側へ渡すことができる。そして、コンベアの離隔部にコンベアの搬送面よりも下方に配置した印字ヘッドによって、搬送されている被印字材の下面に印字することができる。
　特に、被印字材保持装置が、被印字材を吸引する吸引部材と、該吸引部材と被印字材の表面との間に間隙を形成する間隙保持部材を有するので、コンベアによって搬送されている被印字材が吸引部材に密着することがなく、搬送を継続することができる。
　また、印字ヘッドが、コンベアによる搬送方向と交差する方向に横行すると共に搬送方向に沿って往復移動し且つ昇降可能に構成されているので、被印字材に対する印字を実行する過程で、検出された被印字材の両端部分の高さや厚さ方向の歪に追従することができる。特に、印字ヘッドが搬送方向を横断する方向に印字する過程で、昇降した場合であっても、該印字ヘッドを構成するノズルどうしの被印字材に対する距離の差が小さいため、形成された印字に不都合が生じることがない。
　また、傾き検出部が、長さ方向端部検出部材による被印字材の下流側の端部を検出するのと同期して幅方向の端部を検出するので、確実に被印字材の傾きを検出することができる。
　また、傾き検出部が、幅方向端部検出部材により幅方向の端部を検出するとき、被印字材との距離を検出するので、コンベアによる搬送方向と交差する横方向に対する被印字材のずれ量を検出することができる。該ずれ量により、印字データをオフセットできる。すなわち、前記ずれ量だけ印字データを移動させることで、求められる位置に正確に印字することができる。
　両端側高さ検出部が、コンベアの搬送方向を横断する方向に移動可能に配置された一対の距離検出部材によって被印字材の表面との距離を検出するので、被印字材に捻れや部分的な高さの差が生じていてもこれらを検出することができる。このため、厚さ検出部で検出した被印字材の厚さに加えて幅方向両端部分の高さによっても印字ヘッドの高さを調整することができる。
　また、歪検出部が、被印字材の厚さ方向の歪を検出するので、検出した被印字材の歪に対応させて印字ヘッドを追従させることができる。
　また、搬送速度検出部が、被印字材の表面と接触して回転する回転体を有し、該回転体の回転を検出して被印字材の搬送速度を検出するので、コンベアの搬送面との間にすべりが生じたような場合でも、実際の正確な搬送速度を検出することで、検出した搬送速度に応じて印字ヘッドの移動速度を制御して印字を実行することができる。
本実施例に係る印字装置の構成を説明する模式正面図である。 本実施例に係る印字装置の構成を説明する模式側面図である。 本実施例に係る印字設備の構成を説明する模式平面図である。 図３の側面図である。 厚さ検出部の構成を説明する模式正面図である。 両端側高さ検出部の構成を説明する模式正面図である。 制御部の構成を説明するブロック図である。
　本発明に係る印字装置は、コンベアによって搬送されている金属加工に用いられる板状の被印字材、例えば鋼板や銅板、アルミニウム板（以下単に、「被印字材」又は「鋼板」という）の下面に文字や数字或いは記号又は線を含む図形などを印字するものである。
　また、本発明に係る印字設備は、上記印字装置を用い、被印字材の搬送方向に対する傾き、面外方向への反りや歪などを検出し、検出した傾き、反りや歪に対応させて印字ヘッドを作動させ、或いは印字することなく通過させるようにしたものである。
　先ず、本実施例に係る印字装置について図１、図２を用いて説明する。図に示す印字装置Ａは、コンベア１１に設けた離隔部１２に配置され、該コンベア１１によって矢印Ｘ方向（以下「下流方向」又は「搬送方向」ともいう）に搬送されている鋼板１３の下面の予め設定された位置に文字や数字或いは記号又は線を含む図形等を印字するものである。
　コンベア１１は鋼板１３を矢印Ｘ方向に搬送するものである。このため、鋼板１３を載置して搬送する機能を有するものであれば構造を限定するものではない。このようなコンベアとしては、ローラコンベアやスラットコンベア或いはベルトコンベアなどがあるが、鋼板の重量や反りなどを考慮するとローラコンベアであることが好ましい。本実施例では、コンベア１１として複数のローラを並べて構成したローラコンベアを用いている。
　また、コンベア１１は離隔部１２を挟んで配置された上流側コンベア１１ａと下流側コンベア１１ｂを有しており、これらのコンベア１１ａ、１１ｂは同じ搬送速度を実現するように駆動されている。上流側コンベア１１ａと下流側コンベア１１ｂとの間隔、即ち離隔部１２の搬送方向の寸法は限定するものではなく、コンベア１１の幅寸法や搬送速度、印字装置Ａに於ける印字速度などを含む諸条件に応じて適宜設定されることが好ましい。
　また、鋼板１３の表面の状態を限定するものではなく、黒皮の状態や除錆した状態或いは塗装した状態であっても良い。本実施例では、鋼板１３として表面に防錆塗装が施されたものを対象としている。即ち、コンベア１１の搬送方向上流側にサンドブラスト装置と塗装装置が設置されており、鋼板１３がこれらの装置を通過する過程で表面が除錆され、除錆された表面に防錆塗料が塗装されている。このため、鋼板１３はサンドブラスト処理、塗装処理に適した速度で搬送されている。
　印字装置Ａは移動可能に構成された印字ヘッド１を有しており、該印字ヘッド１をコンベア１１を横断する方向及び搬送方向に移動させつつ駆動することで、搬送されている鋼板１３の下面の予め設定された位置に予め設定された文字や数字或いは記号又は線を含む図形など（以下「図形等」という）を印字することが可能である。
　印字装置Ａは、コンベア１１に構成された離隔部１２の下方であって、該コンベア１１を横断する方向に設置されたガーター２を有している。このガーター２には、第１キャリッジ駆動モータ３ａに駆動されてコンベア１１による搬送方向（矢印Ｘ方向）と交差する方向に横行可能に構成された第１キャリッジ３が搭載されている。また、第１キャリッジ３には、第２キャリッジ駆動モータ４ａに駆動されてコンベア１１による搬送方向に移動可能に構成された第２キャリッジ４が搭載されている。更に、第２キャリッジ４には、昇降モータ５ａに駆動されてコンベア１１の垂直方向（矢印Ｚ方向、以下単に「垂直方向」ともいう）に昇降可能に構成された昇降ブラケット５が配置されており、該昇降ブラケット５に印字ヘッド１が搭載されている。従って、駆動モータ３ａ、４ａ及び昇降モータ５ａを駆動することで、印字ヘッド１を三次元的に移動させることが可能である。
　印字ヘッド１は鋼板１３の下面に図形等を印字する機能を有するものであれば良く、構成を限定するものではない。このような印字ヘッドとしては、単独のノズルからインクを上方に噴射して線状の印字を行うラインマーキングヘッドや、マトリックス状に配置した複数のノズルから選択的にインクを上方に噴射してマーキングを行うドットマーキングヘッドがある。本実施例では、ドットマーキングヘッドを利用している。
　第１キャリッジ３は、搭載された印字ヘッド１を予め設定された鋼板１３の最大幅寸法を満足する距離に対応させて横行させ得るように構成されている。そして、通常はコンベア１１の幅方向の何れか一方の端部側に設定された初期位置に退避した状態を保持している。
　また、第２キャリッジ４は、長さがコンベア１１による鋼板１３の搬送速度と鋼板１３の最大幅寸法とに対応させて設定されている。そして、通常はコンベア１１の搬送方向上流側の端部に設定された初期位置に退避した状態を保持している、また、昇降ブラケット５は、通常印字ヘッド１を下降限に設定された初期位置に退避させた状態を保持している。
　コンベア１１の離隔部１２の上方には被印字材保持装置が配置されている。被印字材保持装置は、上流側コンベア１１ａによって搬送された鋼板１３を保持して下流側コンベア１２ｂに受け渡すものである。
　被印字材保持装置は、搬送方向の両端部分が上流側コンベア１１ａと下流側コンベア１１ｂの夫々の端部の上方に重なるように構成された保持部材６を有している。この保持部材６に、鋼板１３を吸引する複数の吸引部材７と、吸引部材７によって鋼板１３を吸引したとき両者の間に間隙Ｋを形成する複数の間隙保持部材８が配置されている。また、保持部材６は、フレーム９に対し昇降可能に取り付けられている。
　被印字材保持装置を構成するフレーム９は、コンベア１１を幅方向に挟むと共に搬送方向に配置された一対のスタンド９ａと、夫々のスタンド９ａに配置され保持部材６を昇降させる昇降部材９ｂを有して構成されている。
　一対のスタンド９ａのうち一方は上流側コンベア１１ａの下流側の端部近傍であって離隔部１２の上流側に、他方は下流側コンベア１１ｂの上流側の端部近傍であって離隔部１２の下流側に配置されている。本実施例では、スタンド９ａはコンベア１１を挟む門型に形成されている。しかし、必ずしも門型である必要はなく、柱状のものであっても良い。
　昇降部材９ｂは保持部材６を昇降させる機能を有していれば良く、圧力流体によるシリンダを用いて昇降させる構成やラック、ピニオン方式による構成がある。本実施例では、スタンド９ａにモータとボールネジを配置すると共に、保持部材６に前記ボールネジと螺合するボールナットを配置し、前記モータを駆動することで、保持部材６を昇降させるように構成している。
　保持部材６はコンベア１１の離隔部１２を搬送方向に挟んで配置されており、上流側の端部６ａが上流側コンベア１１ａの下流側端部の上方に、下流側の端部６ｂが下流側コンベア１１ｂの上流側端部の上方に、夫々所定寸法重なって構成されている。従って、保持部材６は搬送方向の長さがコンベア１１の離隔部１２の離隔寸法よりも充分に大きい寸法を有している。また、幅方向はコンベア１１の幅と等しい寸法を有している。
　保持部材６に取り付けられた吸引部材７はコンベア１１によって離隔部１２の近傍に搬送された鋼板１３を吸引して保持するものであり、吸引された鋼板１３はコンベア１１によって搬送されるように構成されている。このため、吸引部材７としては鋼板１３を吸引し得る機能を有するものであれば良く、構成を限定するものではない。このような吸引部材７としては磁石や真空カップなどがあり、被印字材の材質に対応させて適宜選択することが好ましい。
　本実施例では吸引部材７として磁石を用いている。しかし、磁石によって鋼板１３を吸引したとき、鋼板１３が密着してコンベア１１によって搬送し得なくなる。このため、吸引部材７と鋼板１３との間に適度な間隙（エアギャップ）Ｋを構成するために、非磁性体からなる間隙保持部材８が配置されている。この間隙保持部材８は、下端面のコンベア１１の搬送面からの高さが、鋼板１３の厚さと略等しくなるように配置されている。
　間隙保持部材８は吸引部材７と鋼板１３との間隙Ｋを保持し得る機能を有するものであれば良い。しかし、コンベア１１によって搬送される鋼板１３の上面と接触するため、摩擦の小さいことが好ましい。このため、間隙保持部材８は、摩擦係数の小さい合成樹脂製の板、或いは回転可能な円筒又は球によって構成されることが好ましい。本実施例では、間隙保持部材８としてローラを用いている。
　従って、鋼板１３を吸引部材７によって吸引したとき、鋼板１３は上面が間隙保持部材８と接触し下面がコンベア１１と接触することで、鋼板１３と吸引部材７との間に間隙Ｋが保持される。このため、鋼板１３には吸引部材７による吸引力とコンベア１１による推進力が作用することとなり、鋼板１３が離隔部１２を通過する際に下方に撓んだり、落下することがない。
　吸引部材７と間隙保持部材８は、夫々搬送方向に沿って直線的に並べた列を形成し、これらの列を搬送方向と平行に配置すると共に、コンベア１１の幅方向に交互に複数並列して構成されている。
　このため、コンベア１１によって搬送されてくる鋼板１３の幅寸法の如何に関わらず、吸引部材７によって確実に吸引することが可能である。そして、吸引した鋼板１３に間隙保持部材８が接触することで、吸引部材７と鋼板１３の上面との間に間隙Ｋを保持することが可能である。吸引部材７によって吸引された鋼板１３がコンベア１１によって搬送されるのに伴って、該鋼板１３と接触した間隙保持部材８が回転することで、円滑な搬送を継続することが可能である。
　上記の如く構成された印字装置Ａでは、予め保持部材６は、コンベア１１ａ、１１ｂから間隙保持部材８までの高さが搬送されてくる鋼板１３の厚さと等しくなる位置に設定される。そして、上流側コンベア１１ａによって搬送されている鋼板１３の下流側の端部１３ａが保持部材６の上流側の端部６ａに差し掛かると、鋼板１３は上流側コンベア１１ａと吸引部材７によって挟み込まれると共に吸引部材７によって吸引される。
　上流側コンベア１１ａによる更なる搬送に伴って、鋼板１３は吸引部材７によって吸引された状態を保持し、間隙保持部材８が回転して離隔部１２側に搬送される。そして、鋼板１３の下流側の端部１３ａが離隔部１２に到達したとき、吸引部材７による吸引が継続するため、鋼板１３は下方に垂れさがることなく、上流側コンベア１１ａによる搬送が継続される。この状態を継続して鋼板１３の下流側の端部１３ａが下流側コンベア１１ｂに到達することで離隔部１２を乗り越えることが可能である。
　吸引部材７による鋼板１３の吸引は、該鋼板１３の上流側の端部が離隔部１２を通過するまで継続する。このため、板厚が薄い鋼板１３であっても離隔部１２を通過する際に垂れさがることがなく、全長にわたって平坦な状態を保持することが可能である。
　鋼板１３が離隔部１２を通過する過程で印字ヘッド１によって予め設定された印字がなされる。第１キャリッジ３及び第２キャリッジ４、昇降ブラケット５が夫々初期位置にある状態で鋼板１３の下面に対する印字を開始するに場合の動作を説明する。
　先ず、昇降ブラケット５によって印字ヘッド１を鋼板１３の下面から距離（以下、便宜的に「高さ」という）が予め設定された寸法となるまで上昇させる。次いで、第２キャリッジ４及び印字ヘッド１を第１キャリッジ３によって矢印Ｙ方向（以下「コンベア１１の幅方向」ともいう）に横行させつつ、第２キャリッジ４によって鋼板１３の搬送速度に対応させて矢印Ｘ方向に移動させる。この移動過程で印字ヘッド１を作動させることで、鋼板１３に対する印字を行うことが可能である。
　次に本実施例に係る印字設備Ｂの構成について説明する。本実施例に係る印字設備Ｂは、前述の印字装置Ａを用い、該印字装置Ａの上流側に、鋼板１３の傾きを検出する傾き検出部Ｃと、鋼板１３の厚さを検出する厚さ検出部Ｄと、鋼板１３の下流側端部１３ａの近傍で且つ幅方向両端部近傍１３ｂ１、１３ｂ２の高さを検出する両端側高さ検出部Ｅと、鋼板１３の厚さ方向の歪、例えば反りなどを検出する歪検出部Ｆと、鋼板１３の搬送速度を検出する搬送速度検出部Ｇと、を有して構成されている。
　傾き検出部Ｃは印字装置Ａよりもコンベア１１による搬送方向上流側に配置されており、搬送されている鋼板１３の傾きを該鋼板１３が印字装置Ａに到達する以前に検出するものである。このため、傾き検出部Ｃは、鋼板１３の長さ方向の下流側の端部１３ａを検出する長さ方向端部検出部材１８と、該長さ方向端部検出部材１８よりも搬送方向上流側に配置されて被印字材の幅方向の端部となる幅方向の端面１３ｃを検出する一対の幅方向端面検出部材１９ａ、１９ｂとを有している。
　長さ方向端部検出部材１８、幅方向端面検出部材１９ａ、１９ｂによる鋼板１３の検出機構は限定するものではなく、接触式センサや非接触式センサであって良い。本実施例では、各検出部材として夫々非接触式のレーザセンサを用いている。
　長さ方向端部検出部材１８はコンベア１１の上方であって幅方向の略中央に垂直方向に配置されている。また、一対の幅方向端面検出部材１９ａ、１９ｂはコンベア１の幅方向一方側であってコンベア１１の搬送面よりも上方に且つ予め設定された距離離隔して該コンベア１１の中央方向に向けて平行に配置されている。そして、長さ方向端部検出部材１８による鋼板１３の長さ方向の端部１３ａの検出と幅方向端面検出部材１９ａ、１９ｂによる鋼板１３の幅方向の端面１３ｃの検出を同期させることで、鋼板１３の搬送方向に対する傾きを検出することが可能である。
　傾き検出部Ｃで検出した鋼板１３の傾きに応じて、後述する制御部３５では、予め記憶している鋼板１３に対する印字データの座標を変換し、変換された印字データによって印字ヘッド１を駆動制御することが可能となる。
　厚さ検出部Ｄは印字装置Ａよりもコンベア１１による搬送方向上流側に配置されており、コンベア１１によって搬送されている鋼板１３の厚さを該鋼板１３が印字装置Ａに到達する以前に検出するものである。このため、厚さ検出部Ｄは鋼板１３の厚さを検出する厚さ検出部材２０を有している。厚さ検出部材２０はレーザセンサによって構成されており、コンベア１１の幅方向の略中央に垂直方向に配置されている。
　厚さ検出部材２０は、コンベア１１の垂直方向に該コンベア１１による搬送面（並列したローラの頂点を結ぶ面）から予め設定された高さＨに配置されている。そして、予め設定された高さＨと鋼板１３の表面を検出したときの距離ｈとの差から鋼板１３の厚さｔを検出し得るように構成されている。
　厚さ検出部Ｄで検出した鋼板１３の厚さｔに応じて、後述する制御部３５では、予め記憶している鋼板１３の厚さと検出した厚さｔを比較する。そして、記憶している厚さと検出した厚さが等しい場合、保持部材６を間隙保持部材８のコンベア１１の搬送面からの高さが鋼板１３の厚さｔと等しくなるように設定すると共に、印字ヘッド１を鋼板１３の下面からの距離が印字を実行するのに最適な高さとなるように上昇させる。また、検出した鋼板１３の厚さｔが予め記憶している厚さと異なるような場合、印字対象の鋼板ではないと判断して印字装置Ａでは鋼板１３に対して印字することなく搬送のみを行って通過させるように制御する。
　厚さ検出部材２０による鋼板１３の厚さの検出タイミングは特に限定するものではないが、前述した傾き検出部Ｃに於ける長さ方向端部検出部材１８による鋼板１３の長さ方向の端部１３ａの検出と同期させることが好ましい。しかし、この場合には厚さ検出部材２０と長さ方向端部検出部材１８との距離が鋼板１３の長さによって制限を受けることとなる。このため、必ずしも厚さ検出部材２０による鋼板１３の厚さｔの検出と、長さ方向端部検出部材１８による鋼板１３の長さ方向の端部１３ａの検出を同期させることに限定するものではない。
　上記の如く、鋼板１３に対して印字を実行する際には、厚さ検出部Ｄで検出した鋼板１３の厚さｔに対応させて印字ヘッド１の鋼板１３の下面からの高さを設定する。この場合、鋼板１３が幅、長さ方向にわたって平坦であれば表面も平坦であり、円滑な印字を実行することが可能である。しかし、鋼板１３が全面にわたって平坦であることの保証はない。そして、厚さ検出部Ｄでは、厚さ検出部材２０がコンベア１１の幅方向の略中央に配置されているため、鋼板１３が幅方向の反りが生じているような場合、反り上がった鋼板１３の端部が印字ヘッド１に衝突する虞が生じる。このため、両端側高さ検出部Ｅによって鋼板１３の幅方向両端部近傍の高さを検出することで、該鋼板１３の反りを検出し得るように構成されている。
　両端側高さ検出部Ｅは、印字装置Ａよりもコンベア１１による搬送方向上流側に配置され、搬送されている鋼板１３の下流側の幅方向の両端部近傍の高さを該鋼板１３が印字装置Ａに到達する以前に検出するものである。そして、検出した鋼板１３の幅方向の両端部近傍の高さｈｂ１、ｈｂ２と、厚さ検出部Ｄで検出した鋼板１３の厚さｔとの差によって印字ヘッド１の高さを補正して印字を実行し得るように構成されている。
　両端側高さ検出部Ｅはコンベア１１を横断する方向に移動可能に構成された一対の距離検出部材２３ａ、２３ｂを有しており、該一対の距離検出部材２３ａ、２３ｂによって鋼板１３の幅方向両端部近傍１３ｂ１、１３ｂ２の表面との距離を検出することでこれらの高さを検出し得るように構成されている。鋼板１３の幅方向の端部近傍とは、長さ方向の端部１３ａからの寸法及び幅方向の端面１３ｃからの寸法を厳密に限定するものではなく、略端部の近傍であれば良い。
　このため、一対の距離検出部材２３ａ、２３ｂは、コンベア１１によって搬送される鋼板１３の幅方向の端部近傍に対向する位置まで移動し得るように構成されている。即ち、コンベア１１の搬送方向に沿った両側であって且つ対向する位置に夫々スタンド２４が設置されており、これらのスタンド２４には、駆動モータ２６ａ、２６ｂによって駆動されてコンベア１１を横断する方向に移動するアーム２５ａ、２５ｂが配置されている。そして夫々のアーム２５ａ、２５ｂの先端に距離検出部材２３ａ、２３ｂが取り付けられている。
　夫々の距離検出部材２３ａ、２３ｂは、厚さ検出部材２０と同様にレーザセンサによって構成されており、コンベア１１の垂直方向に該コンベア１による搬送面から予め設定された高さＨに配置されている。そして、予め設定された高さＨと鋼板１３の幅方向の両端部近傍の表面を検出したときの距離との差から該近傍の高さｈｂ１、ｈｂ２を検出し得るように構成されている。
　両端側高さ検出部Ｅは、単に鋼板１３の幅方向の端部近傍のみの高さを検出するのみに限定するものではなく、アーム２５ａ又はアーム２５ｂをコンベア１１を横断する方向に繰り出して鋼板１３の幅方向に位置を変えて高さを検出し得るように構成することが好ましい。特に、鋼板１３に対する印字の進行に伴う印字ヘッド１の横行位置と、鋼板１３の搬送速度に関連つけて先行して鋼板１３の高さを検出しておくことで、検出した高さに対応させて印字ヘッド１の高さを補正することが可能となる。
　歪検出部Ｆは印字装置Ａよりも搬送方向上流側に配置され、鋼板１３の幅方向の凹凸を検出することで厚さ方向の歪を検出するものである。即ち、前述したように鋼板１３が全面にわたって平坦であることの保証はなく、幅方向及び、又は長さ方向に波打つような歪が生じていることがある。鋼板１３に大きな歪が生じているような場合、この歪に対して印字ヘッド１が追従し得なくなる虞が生じたり、形成された印字の品質が低下してしまう虞が生じる。このため、鋼板１３に大きな歪が生じていることを検出した場合、この鋼板１３に対して、印字を中止して印字装置Ａを通過させることが好ましい。
　歪検出部Ｆは、コンベア１１を横断して設置されたフレーム２８に予め設定された間隔を持って複数の距離検出部材２９を配置して構成されている。距離検出部材２９はレーザセンサを利用しており、コンベア１１の垂直方向に互いに同じ高さＨに設定されてフレーム２８に取り付けられている。隣接する距離検出部材２９どうしの間隔は特に限定するものではなく、予め設定された鋼板１３の最大幅寸法や想定した歪に応じて適宜設定することが好ましい。
　鋼板１３は予め設定された速度で駆動されるコンベア１１によって搬送されている。しかし、鋼板１３とコンベア１１との間に滑りが生じる虞があり、コンベア１１の駆動速度と鋼板１３が実際に搬送されている速度とが一致しないことがある。この場合、鋼板１３に対して実行された印字が目的の位置からずれることとなる。このため、鋼板１３の実際の搬送速度を検出して検出した搬送速度に対応させて印字ヘッド１を作動させることが必要となる。
　搬送速度検出部Ｇは鋼板１３の実際の搬送速度を検出するものであり、印字装置Ａよりもコンベア１１による搬送方向上流側であってコンベア１１の幅方向の略中央に配置されている。搬送速度検出部Ｇは、搬送されている鋼板１３の表面に接触して該鋼板１３の搬送に伴って回転する回転体３１と、フレーム２８に支持されて該回転体３１を鋼板１３の表面に対して押圧する押圧部材３２を有している。
　そして、回転体３１の回転を図示しないロータリーエンコーダによって検出することで鋼板１３の搬送速度を検出し得るように構成されている。特に、回転体３１は押圧部材３２によって略一定の力で鋼板１３の表面に押圧されている。このため、回転体３１と鋼板１３の表面との間で滑りが生じる虞がなく、且つ鋼板１３の長手方向に凹凸が生じているような場合でもこの凹凸に追従することが可能であり、鋼板１３の正確な搬送速度を検出することが可能となる。
　本実施例では、回転体３１は鋼板１３の上面に接触することで、該鋼板１３の搬送に伴って回転するように構成されている。しかし、回転体３１が接触する表面は鋼板１３の上面にのみ限定するものではなく、下面であっても側面であっても良い。
　制御部３５は入力装置３６から入力された印字データを記憶する印字データ記憶部３５ａと、印字設備Ｂを構成する印字装置Ａ、傾き検出部Ｃ、厚さ検出部Ｄ、両端側高さ検出部Ｅ、歪検出部Ｆ、搬送速度検出Ｇの動作プログラムを記憶するプログラム記憶部３５ｂと、演算部３５ｃを有して構成されている。
　印字データ記憶部３５ａには、予め入力装置３６から目的の鋼板１３の板厚や長寸法、長さ寸法などの仕様情報や印字すべき印字情報が入力され、仕様データ、印字データとして記憶されている。また、プログラム記憶部３５ｂにはコンベア１１の上流側から供給された鋼板１３に対する印字装置Ａ及び各部Ｃ～Ｇの動作プログラムが予め記憶されている。
　次に、上記の如く構成された印字設備Ｂにより鋼板１３に対する印字の進行について説明する。
　コンベア１１の上流側から鋼板１３が供給され、該鋼板１３の仕様情報がコンベア１１の上流側に配置された例えばサンドブラスト装置から制御部３５に伝達され、或いは入力されると、鋼板１３に設定された仕様データや印字データが記憶される。
　コンベア１１によって搬送された鋼板１３の長手方向下流側の端部１３ａが傾き検出部Ｃの長さ方向端部検出部材１８によって検出されると、同時に、幅方向端面検出部材１９ａ、１９ｂによって鋼板１３の幅方向の端面１３ｃまでの距離が検出されて制御部３５に送られる。制御部３５では、夫々の幅方向端面検出部材１９ａ、１９ｂによって検出した端面１３ｃまでの距離の差に基づいて鋼板１３の傾きを算出し、この算出結果に基づいて記憶した印字データの座標を変換する。
　長さ方向端部検出部材１８による鋼板１３の長手方向の端部１３ａの検出と同時に、厚さ検出部Ｄの厚さ検出部材２０によって鋼板１３の表面までの距離を検出し、検出した距離ｈが制御部３５に送られる。制御部３５では、コンベア１１から厚さ検出部材２０の高さＨと検出した距離ｈとから得た鋼板１３の厚さｔを予め記憶した鋼板１３の仕様データと比較し、両者の差が許容範囲にあれば目的の鋼板であると判断する。
　供給された鋼板１３が印字対象となる目的の鋼板であると判断した場合、搬送方向下流側に後続する両端側高さ検出部Ｅ、歪検出部Ｆ、搬送速度検出部Ｇ及び印字装置Ａを夫々予め設定された動作プログラムに従って制御する。このとき、印字装置Ａの昇降ブラケット５の昇降モータ５ａには、印字ヘッド１を鋼板１３の下面から離隔させるべき高さが指定される。また、昇降部材９ｂには、保持部材６をコンベア１１の搬送面から離隔させるべき高さが指定される。
　また、鋼板１３の厚さが予め記憶した仕様データから逸脱している場合、供給された鋼板１３は目的の鋼板ではないと判断し、印字対象ではないとして搬送方向下流側に後続する両端側高さ検出部Ｅ、歪検出部Ｆ、搬送速度検出部Ｇ及び印字装置Ａを通過させる。
　コンベア１１によって搬送されている鋼板１３が印字対象である場合、制御部３５からの指令に基づいて両端側高さ検出部Ｅの駆動モータ２６ａ、２６ｂが回転してアーム２５ａ、２５ｂを夫々コンベア１１を横断する方向に繰り出す。アーム２５ａ、２５ｂの繰り出しによって、距離検出部材２３ａ、２３ｂを鋼板１３の幅方向の端部１３ｂ１、１３ｂ２の近傍に対向させる。
　そして、各距離検出部材２３ａ、２３ｂによって鋼板１３の幅方向の両端近傍の高さｈｂ１、ｈｂ２を検出して制御部３５に送る。制御部３５では、距離検出部材２３ａ、２３ｂによって検出した鋼板１３の幅方向の両端近傍の高さｈｂ１、ｈｂ２と、厚さ検出部Ｄで検出した鋼板１３の厚さとを比較する。
　両者に差が生じている場合、この差が許容範囲内であれば、この差に基づいて印字装置Ａの昇降モータ５ａに対し印字ヘッド１の鋼板１３の下面からの高さの値を補正すると共に昇降部材９ｂの高さを補正する。また、両者の差が許容範囲を逸脱しているような場合、鋼板１３に対して、印字を実行することが不可能と判断して後続する搬送速度検出部Ｇ及び印字装置Ａを通過させる。
　コンベア１１によって搬送されている印字対象となる鋼板１３が歪検出部Ｆに到達すると、該歪検出部Ｆに配置された複数の距離検出部材２９によって同時に鋼板１３の表面までの距離が検出されて制御部３５に送られる。制御部３５では送られた各距離検出部材２９からの距離どうしを比較することで、鋼板１３の幅方向の歪、即ち凹凸の具合を検知する。そして、歪の具合が許容範囲内であれば、この歪に基づいて印字装置Ａの昇降モータ５ａに対し印字ヘッド１の鋼板１３の表面からの高さの値を補正すると共に昇降部材９ｂの高さを補正する。また、両者の差が許容範囲を逸脱しているような場合、鋼板１３に対して、印字を実行することが不可能と判断して後続する搬送速度検出部Ｇ及び印字装置Ａを通過させる。
　コンベア１１によって搬送されている印字対象となる鋼板１３が搬送速度検出部Ｇに到達すると、押圧部材３２によって回転体３１が鋼板１３の表面に押圧され、該回転体３１は鋼板１３の搬送に伴って回転する。回転体３１の回転は該回転体３１に内蔵又は接続されたロータリーエンコーダによって検出されて制御部３５に送られ、該制御部３５で鋼板１３の正確な搬送速度が検出される。そして、検出された正確な鋼板１３の搬送速度に基づいて、印字装置Ａの第１キャリッジ３の駆動モータ３ａ、第２キャリッジ４の駆動モータ４ａの駆動が制御される。
　コンベア１１による鋼板１３の更なる搬送に伴って、該鋼板１３の下流側の端部１３ａが印字装置Ａを構成する保持部材６の上流側の端部６ａに到達すると、制御部３５から吸引部材７に対して吸引すべき旨の指令が発生して該端部１３ａを吸引する。吸引部材７に吸引された鋼板１３はコンベア１１による搬送が継続し、端部１３ａが離隔部１２をわたって下流側コンベア１１ｂに到達する。その後、鋼板１３は吸引部材７によって引き続き吸引され、離隔部１２に対応する部位を通過する際にも下方に垂れさがることなく平坦性を保持することが可能である。
　制御部３５では、厚さ検出部Ｄで検出された鋼板１３の厚さに基づいて印字ヘッド１の鋼板１３の下面からの高さを設定し、傾き検出部Ｃで検出した鋼板１３の傾きに対応させて印字データの座標を変換し、更に、搬送速度検出部Ｇで検出された鋼板１３の正確な搬送速度に基づいて第１キャリッジ３、第２キャリッジ４の速度を設定して夫々を駆動することで、鋼板１３の下面に対して目的の印字を実行することが可能である。そして、両端側高さ検出部Ｅ、歪検出部Ｆで検出された高さの違いに基づいて印字ヘッド１の高さを補正することで、明瞭な印字を実行することが可能である。
　本発明に係る印字装置及び印字設備はコンベアによって搬送される板状の被印字材の下面に対して印字する際に利用して有利である。
　Ａ　　　　　　　　　印字装置
　Ｂ　　　　　　　　　印字設備
　Ｃ　　　　　　　　　傾き検出部
　Ｄ　　　　　　　　　厚さ検出部
　Ｅ　　　　　　　　　両端側高さ検出部
　Ｆ　　　　　　　　　歪検出部
　Ｇ　　　　　　　　　搬送速度検出部
　１　　　　　　　　　印字ヘッド
　Ｋ　　　　　　　　　間隙
　２　　　　　　　　　ガーター
　３　　　　　　　　　第１キャリッジ
　３ａ　　　　　　　　第１キャリッジ駆動モータ
　４　　　　　　　　　第２キャリッジ
　４ａ　　　　　　　　第２キャリッジ駆動モータ
　５　　　　　　　　　昇降ブラケット
　５ａ　　　　　　　　昇降モータ
　６　　　　　　　　　保持部材
　６ａ　　　　　　　　端部
　７　　　　　　　　　吸引部材
　８　　　　　　　　　間隙保持部材
　９　　　　　　　　　フレーム
　９ａ　　　　　　　　スタンド
　９ｂ　　　　　　　　昇降部材
　１１　　　　　　　　コンベア
　１１ａ　　　　　　　上流側コンベア
　１１ｂ　　　　　　　下流側コンベア
　１２　　　　　　　　離隔部
　１３　　　　　　　　鋼板
　１３ａ　　　　　　　端部
　１３ｂ１、１３ｂ２　幅方向両端部近傍
　１３ｃ　　　　　　　端面
　１８　　　　　　　　長さ方向端部検出部材
　１９ａ、１９ｂ　　　幅方向端面検出部材
　２０　　　　　　　　厚さ検出部材
　２３ａ、２３ｂ　　　距離検出部材
　２４　　　　　　　　スタンド
　２５ａ、２５ｂ　　　アーム
　２６ａ、２６ｂ　　　駆動モータ
　２８　　　　　　　　フレーム
　２９　　　　　　　　距離検出部材
　３１　　　　　　　　回転体
　３２　　　　　　　　押圧部材
　３５　　　　　　　　制御部
　３５ａ　　　　　　　印字データ記憶部
　３５ｂ　　　　　　　プログラム記憶部
　３５ｃ　　　　　　　演算部
　３６　　　　　　　　入力装置

Claims (5)

  1. 　コンベアによって搬送されている金属加工に用いられる板状の被印字材の下面に印字するための印字装置であって、
    　搬送方向に離隔させた離隔部を有するコンベアと、
    　前記コンベアの離隔部に該コンベアの搬送面よりも下方に且つ該コンベアを横断する方向に設置されたガーターと、
    　前記ガーターに搭載され前記コンベアを横断する方向に横行可能に構成された第１キャリッジ及び前記コンベアによる搬送方向移動可能に構成された第２キャリッジと、
    　前記第２キャリッジに昇降可能に搭載され該コンベアによって搬送される被印字材の下面に対して印字する印字ヘッドと、
    　前記コンベアの離隔部の上方であって該コンベアの離隔部の搬送方向上流側から下流側にわたって配置され該コンベアによって搬送される被印字材を吸引する吸引部材と、該吸引部材と被印字材の表面との間に間隙を形成する間隙保持部材を有する被印字材保持装置と、
    を有することを特徴とする印字装置。
  2. 　搬送方向に離隔させた離隔部を有するコンベアと、
    　前記コンベアの離隔部に該コンベアの搬送面よりも下方に且つ該コンベアを横断する方向に設置されたガーターと、前記ガーターに搭載され前記コンベアを横断する方向に横行可能に構成された第１キャリッジ及び前記コンベアによる搬送方向に移動可能に構成された第２キャリッジと、前記第２キャリッジに昇降可能に搭載され該コンベアによって搬送される被印字材の下面に対して印字する印字ヘッドと、前記コンベアの離隔部の上方であって該コンベアの離隔部の搬送方向上流側から下流側にわたって配置され該コンベアによって搬送される被印字材を吸引する吸引部材と、該吸引部材と被印字材の表面との間に間隙を形成する間隙保持部材を有する被印字材保持装置と、を有する印字装置と、
    　前記印字装置よりもコンベアによる搬送方向上流側に配置されて被印字材の厚さを検出する厚さ検出装置と、
    　前記印字装置よりもコンベアによる搬送方向上流側に配置されて被印字材の搬送速度を検出する搬送速度検出装置と、
    　予め印字すべき被印字材の板厚を含む被印字材データ及び該被印字材に対する印字データを記憶し、前記記憶した印字データに基づいて前記印字部の印字ヘッドを制御し、前記厚さ検出部によって検出した厚さに対応させて前記被印字材保持部を昇降させるように制御する制御装置と、
    を有することを特徴とする印字設備。
  3. 　前記印字装置よりもコンベアによる搬送方向上流側に、被印字材の長さ方向の端部を検出する長さ方向端部検出部材と、該長さ方向端部検出部材よりも搬送方向上流側に配置されて被印字材の幅方向の端部を検出する幅方向端部検出部材と、を有し、前記長さ方向端部検出部材による被印字材の長さ方向の端部の検出と前記幅方向端部検出部材による被印字材の幅方向の端部の検出を同期させることで被印字材の傾きを検出する傾き検出部が配置されており、該傾き検出部によって検出した被印字材の傾きに応じて前記制御部では記憶した印字データの座標を変換して前記印字部の印字ヘッドを制御するように構成したことを特徴とする請求項２に記載した印字設備。
  4. 　前記印字装置よりもコンベアによる搬送方向上流側に、コンベアの搬送方向を横断する方向に移動可能に配置された一対の距離検出部材を有し、該一対の距離検出部材によって被印字材の表面との距離を検出することで該被印字材の両端部分の高さを検出する両端側高さ検出部が配置されており、該両端側高さ検出部によって検出した被印字材の両端部分の高さに対応して前記制御部では前記被印字材保持部を昇降させて制御するように構成したことを特徴とする請求項２又は３に記載した印字設備。
  5. 　前記搬送速度検出部は、コンベアによって搬送される被印字材の表面と接触して該被印字材の移動に伴って回転する回転体を有し、該回転体の回転を検出して被印字材の搬送速度を検出することを特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載した印字設備。
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