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【発明の名称】 |
自動刻印機 |
| 【発明者】 |
【氏名】青木 禧明
【氏名】三浦 一夫
【氏名】東田 正彦
【氏名】大串 修己 |
【課題】刻印機に対し、その構造をコンパクトにし、刻印時間を短縮すること。
【解決手段】サーボモータによって回転駆動させられる回動軸７および回動軸の外周に嵌合された複数枚の文字リング８からなるドラム４と、文字リングの側周面上に配設された複数個の文字ブランク９と、ドラム内に配設された、回動軸と各文字リングとをそれぞれ係合一体化し且つ係合解除するための係合ピン１２と、任意の文字ブランクが刻印位置Ｐに対向するように各文字リングを固定するための位置決めピン１５と、前記係合ピン１２を突出駆動するための作動空気通路１９とを備えており、ドラムの回転により所定文字ブランクが割り出されたときに係合ピン１２が係合解除するとともに位置決めピン１５が当該文字リングを固定するように構成されている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 駆動機によって回転駆動させられる回動軸および該回動軸の外周に嵌合された複数枚の文字リングからなるドラムと、前記文字リングの側周面上に配設された複数個の文字ブランクと、前記ドラム内に配設された、回動軸と各文字リングとをそれぞれ係合一体化し且つ係合解除するための係合手段と、任意の文字ブランクが刻印位置に対向するように各文字リングを固定せしめるためのストッパ機構とを備えており、前記ドラムの回転により所定文字ブランクが刻印位置に至ったときに前記係合手段が係合解除するとともにストッパ機構が当該文字リングを固定するように構成されてなる自動刻印機。
【請求項２】 単一の駆動機によって回転駆動させられる単一の回動軸と、該回動軸の外周に嵌合され、且つ該回動軸によってそれぞれが適宜回転させられる複数枚の文字リングからなるドラムと、互いに選択的に作動する回動軸と文字リングとの係合手段および文字リング用のストッパ機構とを備えており、それにより、単一の駆動機によって選択刻印文字列の全桁が割り出されうるように構成されてなる自動刻印機。
【請求項３】 文字ブランクが文字リングに着脱自在に配設されてなる請求項１または２記載の自動刻印機。
【請求項４】 前記係合手段が、各文字リング内周面に形成された係合穴と、前記回動軸の外周面に配設された、前記係合穴に対応する複数個の係合ピンとから構成され、該係合ピンが、前記回動軸内に配設され且つ進退駆動されることにより前記係合穴に係合且つ離脱しうるように構成されてなる請求項１または２記載の自動刻印機。
【請求項５】 前記係合ピンを進退駆動するための駆動手段が、流体圧供給手段と、該流体圧供給手段から各係合ピンに至る、回動軸内に穿設された複数本の作動流体通路と、流体圧供給手段から作動流体を各作動流体通路に適宜流入・排出するように切り換えるための切替え機構とからなる請求項４記載の自動刻印機。
【請求項６】 前記ストッパ機構が、前記文字リングの側周面に文字ブランク毎に穿設された係合凹部と該係合凹部に係合しうる各文字リング毎に配設された係合凸部とから構成されてなる請求項１または２記載の自動刻印機。
【請求項７】 前記文字リング毎に文字リングの円周基準位置を検出するための検出手段が配設されており、各文字リングの側周面に基準位置を示すドグが配設されてなる請求項１または２記載の自動刻印機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動刻印機に関する。さらに詳しくは、主に金属製材に複数文字を刻印するために好適に用いられる自動刻印機（以下、単に刻印機という）に関する。
【０００２】
【従来の技術】高電圧送電線等を懸け渡すための鉄塔等に用いられるアングル鋼やチャンネル鋼等は、一般に対象鉄塔や組付け対照部位等を特定しておくために部材番号が付される。一方、鉄塔は風雨にさらされるのでかかる鋼材はメッキや塗装等が施されるため、部材番号は深く刻印されるのが常である。
【０００３】また、前記部材番号は十桁に達するものもある。刻印は一文字打刻によるか又は植字による複数文字一括打刻によって行われている。しかしながら、一文字打刻の場合は複数文字を打刻するのに長時間を要する。また、実開昭５８−３２５４号公報および実開平３−５７４３０号公報に開示された刻印機も一文字打刻するもので、ワークを移動しつつタレットとパンチを用いて一文字ごとに打刻していくものである。
【０００４】また、複数文字を一括打刻する場合は、たとえばマガジン選択方式によれば、一括打刻による分だけ打刻時間の短縮は可能であっても、選定された所定の文字数字列（以下、選字列という）のセットされたマガジン等を選択取り替えするのに時間を要する。
【０００５】また、さらに打刻時間の短縮を図った装置も存在する。たとえば図４に示す刻印機５１であるが、これは複数文字を一括打刻するためのものである。それぞれに複数の文字Ｌが刻設された複数枚の文字駒５２が同軸状に回転可能に枢支されている。各文字駒５２の文字面の反対側面には係合歯５３が刻設されており、駆動用のラック５４と噛合している。ラック５４は文字駒５２と同一数だけ装着されており、この複数個のラック５４は多軸油圧シリンダ５５によって別々に駆動される。一方、各ラック５４に対応させて文字センサ５６が配設されており、ラック５４の移動に伴って刻印位置にある文字が検出される。そして、別途装備された制御装置（図示されていない）によって、予め定められている文字が刻印位置に至ったことが検知されたときに対応する多軸油圧シリンダ５５の軸が停止させられることにより所定文字が割り出される。この作動が全文字駒５２についてなされた後、ロック金具（ロケートロッド）５７が全ラック５４に形成された位置決め用溝５８に装入されて全文字駒５２の位置決めが完了する。そして、別途装備された油圧シリンダ（図示されていない）によって図示の装置全体が、その文字面５９がワークＷに押圧されるように移動させられ、打刻される。
【０００６】この刻印機５１によれば、一括打刻が可能であり、しかも植字の必要がないため、刻印時間は短縮される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、文字駒５２毎に文字割り出し用の多数段シリンダ等の大型で複雑なアクチュエータを必要とするため、構造が複雑で嵩高く、また信頼性の乏しいものとなる。さらに、図示のごとくラック５４の移動が直線的であり、ラック駆動のための油圧シリンダ５５も直線運動であるため、装置が一層大型となる。そして、ラック５４の保持力がどうしても小さいものとなるため、大きな力を必要とする深い刻印を行うことができない。加えて、叙上のごとく直線移動であり、多数段シリンダ等を用いるため、移動量の制御が困難で且つ検出機構が複雑なものとなる。かかる点でも信頼性が乏しく誤作動を起こしやすい。さらに、叙上の刻印機５１では各文字駒５２にラック５４との係合歯５３を形成する必要があるため、一枚の文字駒５２に備わる文字数が少なく制限される。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、一基の回転駆動機によって一基の回動軸を回転させ、この一基の回動軸の回転によって複数枚の文字リングを同時に回転させる。さらに、回動軸と各文字リングとを分離可能にして、文字が割り出された文字リングは回動軸と分離して刻印位置に固定しつつ文字の割り出しを順次行いうるように構成した。そうすることにより、単一の駆動機によって全桁の文字を同時に選字することができる。
【０００９】前記従来技術のように、全桁の文字を同時に選字するために複数基の駆動機を必要としない。また、単一駆動機のみ有する従来技術では一桁ずつ選字するのであるが、かかる従来技術のように長時間を要することがない。
【００１０】叙上のごとく、本発明の刻印機はその構造がコンパクト且つシンプルなものとなり、刻印時間の短縮が可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の刻印機は、駆動機によって回転駆動させられる回動軸および該回動軸の外周に嵌合された複数枚の文字リングからなるドラムと、該文字リングの側周面上に配設された複数個の文字ブランクと、前記ドラム内に配設された、回動軸と各文字リングとをそれぞれ係合一体化し且つ係合解除するための係合手段と、任意の文字ブランクが刻印位置に対向するように各文字リングを固定せしめるためのストッパ機構とを備えており、前記ドラムの回転により所定文字ブランクが刻印位置に至ったときに前記係合手段が係合解除するとともにストッパ機構が当該文字リングを固定するように構成されている。
【００１２】また、本発明の刻印機は、単一の駆動機によって回転駆動させられる単一の回動軸と、該回動軸の外周に嵌合され、且つ該回動軸によってそれぞれが適宜回転させられる複数枚の文字リングからなるドラムと、互いに選択的に作動する回動軸と文字リングとの係合手段および文字リング用のストッパ機構とを備えており、それにより、単一の駆動機によって選択刻印文字列の全桁が割り出されうるように構成されている。
【００１３】したがって、回動軸を回転させて各文字リングにおける刻印すべき目標文字ブランクを所定位置（ワークに刻印しうる位置）に至らしめると、係合手段がその文字リングと回動軸との係合を解除するとともにストッパ機構によって当該文字リングが回転不能に固定される。引き続き回動軸は回転して他の文字リングの目標文字ブランクの割り出し作動が継続される。この作動が全文字リングについてなされれば、目標の選字列が設定されて刻印準備完了ということになる。駆動機としてはサーボモータが好適に用いられる。このように、一基の駆動機によって全文字リングの文字が極めて短時間に割り出される。その結果、構造がコンパクト且つシンプルなものとなり、刻印時間の短縮が可能となる。また、文字ブランクは各文字リングの全周にわたって設けることも可能であるため、選字列のバリエーションが大幅に増加する。
【００１４】かかる刻印機において、文字ブランクを文字リングに着脱自在に配設したものにあっては、文字リングを交換または取り外しすることなく、減耗文字ブランクの交換等が容易に行える点で好ましい。
【００１５】また、前記係合手段を、各文字リング内周面に形成された係合穴と、前記回動軸の外周面に配設された、前記係合穴に対応する複数個の係合ピンとから構成し、該係合ピンを、前記回動軸内に配設し且つ進退駆動されることにより前記係合穴に係合且つ離脱しうるように構成したものにあっては、複数の係合手段をコンパクトに形成でき、また、その結果、係合手段の駆動が容易である点で好ましい。
【００１６】すなわち、たとえば前記係合ピンの進退駆動手段を、流体圧供給手段と、該流体圧供給手段から各係合ピンに至る、回動軸内に穿設された複数本の作動流体通路と、流体圧供給手段からの作動流体流入を各作動流体通路に切り換えるための切替え機構とから構成することできる。そうすれば、前述のごとく構成が簡易なものとなり、複数の係合ピンを同時に駆動することも可能であり、また、駆動時間も極めて短いものとなる。
【００１７】加えて、前記ストッパ機構を、前記文字リングの側周面に文字ブランク毎に穿設された係合凹部と該係合凹部に係合しうる各文字リング毎に配設された係合凸部とから構成したものにあっては、前記係合手段と同様に複数のストッパ機構をコンパクトな部分に形成でき、また、係合凸部の駆動が容易である点で好ましい。
【００１８】叙上の刻印機には、さらに、文字リング毎に文字リングの円周基準位置を検出するための検出手段と各文字リングの側周面に基準位置を示すドグを配設したものにあっては、駆動機側の回転量からの各文字リングの文字ブランクの位置把握および現実の各文字リングの文字ブランクの位置を検出確認しうる点で好ましく、また、検出機構を簡易に構成しうる点で好ましい。
【００１９】
【実施例】以下、添付図面に記載の実施例を参照しつつ本発明の刻印機を説明する。
【００２０】図１は本発明の刻印機の一実施例を示し、（ａ）はその正面図であり（ｂ）は側面図、図２は図１の刻印機の要部を示す概略正面図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線概略断面図である。
【００２１】図１に示す刻印機１は、その機枠２に油圧ラム３が支持されている。３ａは油圧ラムの回り止め機構であり、その下端にワーク押圧部３ｂが形成されている。打刻文字選択部４はワーク押圧部３ｂの下方に構成されている。そして、前記打刻文字選択部４とワーク押圧部３ｂとの間にワーク（本実施例ではアングル鋼が例示されている）Ｗが挿入されている。本発明はとくにアングル鋼に限定されることはなく、たとえば、平鋼、チャンネル鋼またはＨ型鋼等、様々な形状のワークに適用される。その場合、ワーク押圧部３ｂはワークＷの形状に応じた形状のものを選択すればよい。
【００２２】図１（ｂ）に示すように、ワークＷは別途に配設されたワーク搬送機のプッシャー（図示しない）によって、ワークＷの刻印される部位がちょうど刻印機１の打刻文字選択部４に位置するように刻印機１に挿入される。このように、ワークＷの長手方向における打刻部位はワーク搬送機によって位置決めされる。
【００２３】一方、ワークＷの幅方向における打刻部位は刻印機１によって位置決めされる。すなわち、図１（ａ）において５で示される油圧シリンダによって刻印機１全体がレール６上を所定ストロークＳだけ往復駆動される。このときワークＷはワーク搬送機によって固定され、動くことはない。そうすることによってワークＷの打刻文字選択部４は刻印機１に対して幅方向に相対移動することとなる。
【００２４】叙上のごとくしてワークＷの刻印される部位が位置決めされると、油圧ラムが作動し、ワークＷはその上方のワーク押圧部３ｂによって打刻文字選択部４の文字ブランク９上に押圧されて刻印される。
【００２５】図１および図２に示されるように、打刻文字選択部４は回動軸７に十枚の文字リング８が同軸状に嵌合されたドラムとして形成されている（以下、打刻文字選択部をドラムとも称する）。各文字リング８と回動軸７とは係合ピン１２の突出、後退によって一体に回転することも、回動軸７のみが回転することも可能である。各文字リング８にはその側周面全周にわたって複数個（たとえば三十四個）の文字ブランク９が着脱可能に植設されている。そうすることによって文字ブランク９を交換し、選字列を変更することが可能である。
【００２６】刻印すべき選字列の設定は、以下のドラム４の構成により、選定された文字ブランク９が刻印位置Ｐ（図３参照）に来るように各文字リング８を回動軸７によって個別にまたは同時に回転させることによって行う。選定された文字ブランク９が刻印位置Ｐに来たときにその文字リング８はその位置で固定される。
【００２７】回動軸７はサーボモータ１０により、ギア列１１を介して回転させられる。回動軸７の外周面には各文字リング８に対応する位置に前記係合ピン１２が突出、後退可能に配設されている。つまり、十本の係合ピン１２が配設されている。
【００２８】一方、各文字リング８の内周面における各文字ブランク９に対応する部位には、前記係合ピン１２が係合するための係合穴１３が穿設されている。そして、この係合ピン１２が突出して係合穴１３に係合している文字リング８は、回動軸７が回転するときにはこれと一体に回転する。
【００２９】ドラム４の外方には空圧シリンダ１４によって突出、後退させられる位置決めピン１５が各文字リング８に対応して配設されている。この位置決めピン１５は、突出することによって文字リング８の外周面に形成された各文字ブランク９ごとの位置決め穴１６（図３参照）に係合しうる。そうすることにより、文字リング８は固定される。
【００３０】したがって、前記係合ピン１２が後退して係合穴１３に係合しておらず、且つ、位置決めピン１５が突出して位置決め穴１６に係合している文字リング８は、回動軸７が回転しても固定されたまま回転することはない。また、別途配備された制御装置によって、係合ピン１２と位置決めピン１５とが同時に突出すること、つまり、文字リング８と回動軸７とが連結された状態で文字リング８が回転不能に固定されることは禁止される。
【００３１】前記係合ピン１２は作動空気圧によって突出させられる。すなわち、図２に示すように、作動空気供給源１７から供給される作動空気は、ターミナル部１８において切替・排気の制御がなされる切替え弁により、各係合ピン１２へ供給され且つ排気される。このターミナル部１８からは、回動軸７内を通る作動空気通路１９が各係合ピン１２へそれぞれ連通されている。ターミナル部１８は回動軸７とともに回転するが、作動空気供給源１７との間は公知のメカニカルシール等を用いた接続部２０によって作動空気配管が接続されている。
【００３２】なお、各係合ピン１２には復帰バネ等の復帰手段が装着されており、作動空気の供給が絶たれると（排気されると）、係合ピン１２は後退して係合穴１３から退避する。
【００３３】図３において、２１は文字リング８の円周基準位置であり、下記円周基準位置検出器２２によって検出されうるドグ等が配設されている。一方、図３に示すように、文字リング８の外方には、前記文字リング８の上記円周基準位置２１を検出するためのリミットスイッチ等の円周基準位置検出器２２が近接して配設されている。そして、文字リング８が回転してその円周基準位置２１が円周基準位置検出器２２の位置まできたとき、別途装備された制御装置（図示せず）に信号が送られて円周基準位置（文字リング回転の原点位置）２１が確認される。その結果、ドラム４が回転するときにはサーボモータ１０から発せられるパルス信号の積算によって、各文字リング８の現在位置が基準位置からどの回転位置であるかが推定できる。さらに、この円周基準位置検出器２２に、たとえば刻印位置Ｐに各文字リング８のいかなる文字ブランクが位置しているのかを確認する機能を持たせることも容易である。
【００３４】叙上のごとく構成された刻印機１は以下のとおり作動する。
【００３５】最初は、前記切替え弁が開弁して作動エアが供給されることにより係合ピン１２が突出して全文字リング８に係合しており、全文字リング８は回動軸７に対していわば共回りしうる状態である。その状態で回動軸７を回転させて全文字リング８を回転させ、全文字リング８について円周基準位置に設定する。
【００３６】つぎに、刻印されるべき選字列が予め目標設定され（レジスト）ているが、これは、たとえば刻印位置Ｐから選字すべき文字ブランクの現在位置までの回転量が把握されており、サーボモータ１０の回転に伴い、パルスカウントして目標位置（刻印位置Ｐ）までのパルス数が０になったときに選字されたものとされ、前記図示しない検出器によって選字が確認されるのである。
【００３７】つぎに回動軸７が全文字リング８と一体に回転させられるが、各文字リング８における目標文字ブランク９の回転位置は原点からいずれの回転方向にもサーボモータ１０のパルス数が積算されることにより検出されている。
【００３８】そして、比較器によって常に前記目標番地と現在位置とが比較されつつドラム４は回転し、両者が一致した文字リング８、つまり目標の文字ブランク９がサーボモータ１０のパルスカウントによって刻印位置Ｐに至ったと把握された文字リング８については、前記図示しない検出器によって確認された後に一致信号（停止信号）が発せられ、それによって係合ピン１２への作動エア供給が絶たれると同時に位置決めピン１５の空圧シリンダ１４が作動する。その結果、当該文字リング８に対応する前記係合ピン１２が係合穴１３から後退すると同時に位置決めピン１５が文字リング８の位置決め穴１６に飛び込み、当該文字リング８は回動軸７との係合を解かれて固定される。なお、前記図示しない検出器による確認と、サーボモータ１０のパルスカウントによる前記把握とが異なる場合にはアラーム等が発せられるように構成すればよい。そして次の文字リング８における目標の文字ブランク９を刻印位置Ｐに至らしめるために回動軸７は回転するが、一旦文字ブランクが割り出された文字リング８は固定された状態にある。そして、全文字リング８についてその目標番地と現在位置との一致信号（停止信号）が発せられたときに、回動軸７が停止し、所定の選字列が刻印位置に設定される。
【００３９】なお、各文字リング（選字列の各桁）について、目標番地と現在位置との差によってドラム４の回転方向が決定され、いわゆる近回り制御が行われる。したがって、最多でもドラム４が１回転するあいだに全桁の文字ブランク９が刻印位置Ｐに設定されうる。したがって、通常は、一桁目の文字ブランクから順に割り出すように限定されず、刻印位置Ｐに最も近い位置に目標文字ブランク９のある文字リング８から割り出すこととなる。
【００４０】なお、本実施例では文字リングを十枚とし、文字ブランクを三十四個としたが、とくにその枚数、個数に限定されることはない。
【００４１】
【発明の効果】本発明の刻印機は、一基の駆動機によって全文字リングの文字ブランクを割り出すことができるため、構成がコンパクト且つシンプルなものとなり、しかも、割り出し時間が従来から短縮される。さらに、選字列のバリエーションを大幅に増加しうる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００９７４
【氏名又は名称】川崎重工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成８年（１９９６）８月２６日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】角田 嘉宏 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１０−５８８１０ |
| 【公開日】 |
平成１０年（１９９８）３月３日 |
| 【出願番号】 |
特願平８−２２３４４５ |
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