(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交する軸をＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸とし、Ｘ軸方向に配置され第１Ｘ軸駆動モータで回転されるＸ軸ねじ棒と、Ｘ軸方向に配置され第２Ｘ軸駆動モータで回転されるスプライン軸と、このスプライン軸とＸ軸方向に摺動可能に内面で噛み合い外面が歯列のピニオンと、前記Ｘ軸ねじ棒と螺合し、Ｘ軸方向に移動すると共に前記スプライン軸が貫通し、前記ピニオンを回転自在にかつＸ軸方向に一体に移動するよう拘束するＸ軸移動部と、このＸ軸移動部と一体でＸ軸方向に移動すると共に前記ピニオンと噛み合うラック部を有し、ＹＺ平面内で一定方向に移動する第１マーキング手段と、前記Ｘ軸移動部と一体でＸ軸方向に移動すると共に前記ピニオンと噛み合うラック部を有し、ＹＺ平面内でかつ前記第１マーキング手段の前記一定方向と交差角θ方向に移動する第２マーキング手段と、を備えたことを特徴とする２面同時マーキング装置。
【請求項２】
互いに直交する軸をＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸とし、Ｘ軸方向に配置され第１Ｘ軸駆動モータで回転されるＸ軸ねじ棒と、Ｘ軸方向に配置され第２Ｘ軸駆動モータで回転されるスプライン軸と、このスプライン軸とＸ軸方向に摺動可能に内面で噛み合う円筒形の駆動プーリと、前記Ｘ軸ねじ棒と螺合し、Ｘ軸方向に移動すると共に前記スプライン軸が貫通し、前記駆動プーリを回転自在にかつＸ軸方向に一体に移動するよう拘束するＸ軸移動部と、このＸ軸移動部に回転自在に設けられた第１アイドラプーリと、このＸ軸移動部に回転自在に設けられた第２アイドラプーリであって駆動プーリ中心と第１アイドラプーリ中心を結ぶ第１線と駆動プーリ中心と第２アイドラプーリ中心を結ぶ第２線とが交差角θで交差するように配置された第２アイドラプーリと、前記駆動プーリ、第１アイドラプーリ、第２アイドラプーリに掛けられたベルトと、このベルトと結合しＹＺ平面内で前記第１線と平行に移動する第１マーキング手段と、前記ベルトと結合しＹＺ平面内で前記第２線と平行に移動する第２マーキング手段と、を備えたことを特徴とする２面同時マーキング装置。
【請求項３】
前記交差角を９０°としたことを特徴とする請求項１または２記載の２面同時マーキング装置。
【請求項４】
前記第１マーキング手段はＹ軸方向に移動し、前記第２マーキング手段はＺ軸方向に移動することを特徴とする請求項１または２記載の２面同時マーキング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上面と側面などの２面に同時に同一のマーキングを行う２面同時マーキング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来マーキングを行うためのマーキングノズルやマーキングペン等に文字軌跡を与える機構としては、サーボモータにより駆動される直交２軸（Ｘ軸，Ｙ軸）の移動機構を使用し、Ｘ−Ｙ平面内でマーキングノズルを移動させていた。このため、例えば、直方体の隣接する２面に同時にマーキングする場合は、それぞれの面に対してマーキングノズル移動機構を取付ける必要があった。
【０００３】
図６は２面を同時にマーキングするマーキングノズル移動装置の一例を示す。直方体の側面（ＸＺ平面）マーキング範囲には、ＸＺ平面を移動するＸ軸移動サーボモータとＺ軸サーボモータを有する側面用マーキングノズル移動機構により側面用マーキングノズルを移動してマーキングを行う。また直方体の上面（ＸＹ平面）マーキング範囲には、ＸＹ平面を移動するＸ軸移動サーボモータとＹ軸移動サーボモータを有する上面マーキング移動機構により上面マーキングノズルを移動してマーキングを行う。なおカッコ内の１ａ，１ｂは図１に示すマーキング面に対応していることを示す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
２面を同時にマーキングする場合、その２面に同一文字や符号などをマーキングする場合がしばしば生じるが、従来は図６に示すように、それぞれの面に独立のマーキングノズル移動機構を設けていた。このためそれぞれの移動機構には２台のサーボモータが必要であり、合計４台のサーボ系を使用していた。
【０００５】
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたもので、２台のサーボモータを使用して同時に同一文字を２面にマーキングする２面同時マーキング装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明では互いに直交する軸をＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸とし、Ｘ軸方向に配置され第１Ｘ軸駆動モータで回転されるＸ軸ねじ棒と、Ｘ軸方向に配置され第２Ｘ軸駆動モータで回転されるスプライン軸と、このスプライン軸とＸ軸方向に摺動可能に内面で噛み合い外面が歯列のピニオンと、前記Ｘ軸ねじ棒と螺合し、Ｘ軸方向に移動すると共に前記スプライン軸が貫通し、前記ピニオンを回転自在にかつＸ軸方向に一体に移動するよう拘束するＸ軸移動部と、このＸ軸移動部と一体でＸ軸方向に移動すると共に前記ピニオンと噛み合うラック部を有し、ＹＺ平面内で一定方向に移動する第１マーキング手段と、前記Ｘ軸移動部と一体でＸ軸方向に移動すると共に前記ピニオンと噛み合うラック部を有し、ＹＺ平面内でかつ前記第１マーキング手段の前記一定方向と交差角θ方向に移動する第２マーキング手段と、を備える。
【０００７】
Ｘ軸移動体は第１Ｘ軸駆動モータによってＸ軸方向に移動する。ピニオンはＸ軸移動体によりＸ軸方向へ移動すると共に第２Ｘ軸駆動モータによりスプライン軸を介して回転される。第１マーキング手段のラック部はこのピニオンと噛み合いＹＺ平面内で一定方向へ移動する。また第２マーキング手段のラック部もこのピニオンと噛み合いＹＺ平面内で一定方向と交差角θ傾斜した方向に移動する。これにより、第１マーキング手段はＸ軸方向と、これを直交するＹＺ平面内の一定方向に移動するので、Ｘ軸方向と一定方向で規定される第１平面内を２次元移動することにより、文字をこの第１平面内で描くことができる。また第２マーキング手段もＸ軸方向とＹＺ平面内の一定方向にθ加えた方向で規定される第２平面内を２次元移動することになり、この第２平面内で文字を描くことができる。第１平面内を移動する第１マーキング手段と、第２平面内を移動する第２マーキング手段は、共に第１Ｘ軸駆動モータと第２Ｘ軸駆動モータで移動するため、同一文字を描くことになる。
【０００８】
請求項２の発明では、互いに直交する軸をＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸とし、Ｘ軸方向に配置され第１Ｘ軸駆動モータで回転されるＸ軸ねじ棒と、Ｘ軸方向に配置され第２Ｘ軸駆動モータで回転されるスプライン軸と、このスプライン軸とＸ軸方向に摺動可能に内面で噛み合う円筒形の駆動プーリと、前記Ｘ軸ねじ棒と螺合し、Ｘ軸方向に移動すると共に前記スプライン軸が貫通し、前記駆動プーリを回転自在にかつＸ軸方向に一体に移動するよう拘束するＸ軸移動部と、このＸ軸移動部に回転自在に設けられた第１アイドラプーリと、このＸ軸移動部に回転自在に設けられた第２アイドラプーリであって駆動プーリ中心と第１アイドラプーリ中心を結ぶ第１線と駆動プーリ中心と第２アイドラプーリ中心を結ぶ第２線とが交差角θで交差するように配置された第２アイドラプーリと、前記駆動プーリ、第１アイドラプーリ、第２アイドラプーリに掛けられたベルトと、このベルトと結合しＹＺ平面内で前記第１線と平行に移動する第１マーキング手段と、前記ベルトと結合しＹＺ平面内で前記第２線と平行に移動する第２マーキング手段と、を備える。
【０００９】
本発明はスプライン軸の回転をＸ軸移動部上にプーリにより取り出したものである。スプライン軸により回転駆動され、Ｘ軸方向に摺動自在にＸ軸移動部に設けられた駆動プーリと、Ｘ軸移動部に設けられその中心が駆動プーリの中心を通り第１線上にある第１アイドラプーリと、Ｘ軸移動部に設けられその中心が駆動プーリの中心を通る第２線上にあり第１線と第２線が交差角θをなす第２アイドラプーリと、をベルト掛けする。第１マーキング手段は第１線と平行に移動するベルト部分と結合し第１線と平行に移動し、第２マーキング手段は第２線と平行に移動するベルト部分と結合し第２線と平行に移動する。これにより角度θで交差する２面を同時にマーキングすることができる。
【００１０】
請求項３の発明では、前記交差角を９０°とする。
【００１１】
交差角θを９０°とすることにより、第１マーキング手段が移動する第１平面と第２マーキング手段が移動する第２平面とは直交する平面となり、この２平面に同時に同一文字を描くことができる。
【００１２】
請求項４の発明では、前記第１マーキング手段はＹ軸方向に移動し、前記第２マーキング手段はＺ軸方向に移動する。
【００１３】
第１マーキング手段をＹ軸方向に移動させることにより、第１マーキング手段をＸＹ平面内で移動させることができる。また、第２マーキング手段をＺ軸方向に移動させることにより第２マーキング手段をＸＺ平面内で移動させることができる。これにより直交する２平面に同時に同一文字を描くことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１実施形態の２面同時マーキング装置を示す斜視図である。Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸を図示のように定める。直方体１は例えば厚板鋼板を表し、その上面１ａと側面１ｂにマーキングするものとする。Ｘ軸に平行にＸ軸ねじ棒２が設けられ、第１Ｘ軸駆動モータ３により回転する。このＸ軸ねじ棒２と螺合するナット４を有し、Ｘ軸方向に移動するＸ軸移動部５が設けられている。Ｘ軸ねじ棒２と平行にスプライン軸６が設けられ、第２Ｘ軸駆動モータ７により回転する。内面でこのスプライン軸６とＸ軸方向に移動自在に噛み合い、外周に歯列を有するピニオン８が設けられている。Ｘ軸移動部５には、スプライン軸６が貫通する開口が設けられ、かつピニオン８がＸ軸方向に一体に移動するようにピニオン押さえ材９が設けられている。
【００１５】
Ｘ軸移動部５には、Ｙ軸方向にＹ軸移動棒１０が設けられ、ピニオン８の回転によりＹ軸方向に移動する。Ｙ軸移動棒１０はＸ軸移動部５と一体にＸ軸方向に移動すると共にＹ軸方向に移動する。Ｙ軸移動棒１０の先端にはＸＹ平面マーキングノズル１３が設けられ、ＸＹ平面内を移動して直方体１のＸＹ平面（上面１ａ）にマーキングする。
【００１６】
Ｘ軸移動部５には、更にＺ軸方向にＺ軸移動棒１４が設けられ、ピニオン８の回転によりＺ軸方向へ移動する。Ｚ軸移動棒１４はＸ軸移動部５と一体となってＸ軸方向に移動すると共にＺ軸方向に移動する。Ｚ軸移動棒１４の先端にはＸＺ平面マーキングノズル１７が設けられ、ＸＺ平面内を移動して直方体１のＸＺ平面（側面１ｂ）にマーキングする。なお、マーキングノズル１３，１７はマーキングペンとしてもよい。
【００１７】
図２はピニオン８と、Ｙ軸移動棒１０のラック部１１およびＺ軸移動棒１４のラック部１５との関係を示す。Ｙ軸移動棒１０はＸ軸移動部５に設けられたＹ軸移動棒ガイド１２によりＸ軸方向へ移動すると共にラック部１１と噛み合うピニオン８の回転によってＹ軸方向に移動する。またＺ軸移動棒１４はＸ軸移動部５に設けられたＺ軸移動棒ガイド１６によってＸ軸方向へ移動すると共にラック部１５と噛み合うピニオン８の回転によってＺ軸方向へ移動する。
【００１８】
図３はＸ軸移動部５とピニオン８との関係を示す図である。ピニオン８はスプライン軸６により回転を伝達されつつＸ軸方向へはＸ軸移動部５と共に移動する。スプライン軸６はＸ軸移動部５およびピニオン押さえ材９を貫通している。ピニオン８はＸ軸移動部５とピニオン押さえ材９に拘束されて、Ｘ軸移動部５と共にＸ軸方向へ移動する。
【００１９】
以上のように構成された２面同時マーキング装置の動作について説明する。第１Ｘ軸駆動モータ３を回転することによりＸ軸ねじ棒２を回転し、ナット４を介してＸ軸移動部５をＸ軸方向に移動する。また第２Ｘ軸駆動モータ７を回転してスプライン軸６を回転する。Ｙ軸移動棒１０はＸ軸移動部５と共にＸ軸方向へ移動すると共にピニオン８によりＹ軸方向へ移動する。これによりＸＹ平面マーキングノズル１３はＸＹ平面内を移動し、直方体１のＸＹ平面、つまり上面１ａにマーキングする。またＺ軸移動棒１４もＸ軸移動部５と共にＸ軸方向へ移動すると共にピニオン８によりＺ軸方向へ移動する。これによりＸＺ平面マーキングノズル１７はＸＺ平面内を移動し、直方体１のＸＺ平面つまり側面１ｂにマーキングする。Ｙ軸移動棒１０のＹ軸方向移動量とＺ軸移動棒１４のＺ軸方向移動量は同じであり、かつ両移動棒１０，１４のＸ軸方向の移動量は等しいので、ＸＹ平面マーキングノズル１３とＸＺ平面マーキングノズル１７とは同時に同一文字を描く。
【００２０】
上記第１実施形態ではＹ軸移動棒１０はＹ軸方向へ移動し、Ｚ軸移動棒１４はＺ軸方向へ移動するとしたが、両移動棒１０，１４を直交させず任意の交差角で傾斜させることも可能である。
【００２１】
次に第２実施形態を図４、図５を用いて説明する。図４はＸ軸移動部の側面図、図５は同部の平面図である。本実施形態では、Ｘ軸ねじ棒２、第１Ｘ軸駆動モータ３、ナット４、Ｘ軸移動部５、スプライン軸６、第２Ｘ軸駆動モータ７は第１実施形態と同様である。駆動プーリ２０は内面でスプライン軸６とＸ軸方向に移動自在に噛み合い外面はプーリを構成する。Ｘ軸移動部５には駆動プーリ押さえ２０ａが設けられ、駆動プーリ２０をＸ軸移動部５と挟んでＸ軸移動部５とともにＸ軸方向へ回転自在に移動する。駆動プーリ２０の中心を通りＹ軸と平行な第１線２１ａ上に第１アイドラプーリ２１を設けＸ軸移動部５から回転自在に支持する。また駆動プーリ２０の中心を通りＺ軸と平行な第２線２２ａ上に第２アイドラプーリ２２を設けＸ軸移動部５から回転自在に支持する。駆動プーリ２０と、第１アイドラプーリ２１と、第２アイドラプーリ２２とに滑りの少ないタイミングベルト２３を掛ける。
【００２２】
第１線２１ａと平行にＹ方向ガイド２５がＸ軸移動部５に設けられ、Ｙ方向移動子２４はＹ方向ガイド２５によりＹ軸方向へ移動する。第１線２１ａと平行に移動するタイミングベルト２３の位置とＹ方向移動子２４とを連結体２６で接続し、Ｙ方向移動子２４をＹ軸方向へ移動する。Ｙ方向移動子２４にはＸＹ平面マーキングノズル１３が接続されＸＹ平面にマーキングする。同様に、第２線２２ａと平行にＺ方向ガイド２８がＸ軸移動部５に設けられ、Ｚ方向移動子２７はＺ方向ガイド２８によりＺ軸方向へ移動する。第２線２２ａと平行に移動するタイミングベルト２３の位置とＺ方向移動子２７とを連結体２６で接続し、Ｚ方向移動子２７をＺ軸方向へ移動する。Ｚ方向移動子２７にはＸＺ平面マーキングノズル１７が接続されＸＺ平面にマーキングする。
【００２３】
かかる構成によりＸＹ平面マーキングノズル１３はＸＹ平面内を移動し、直方体１のＸＹ平面、つまり上面１ａにマーキングする。またＸＺ平面マーキングノズル１７はＸＺ平面内を移動し、直方体１のＸＺ平面つまり側面１ｂにマーキングする。Ｙ方向移動子２４のＹ軸方向移動量とＺ方向移動子２７のＺ軸方向移動量は同じなので、ＸＹ平面マーキングノズル１３とＸＺ平面マーキングノズル１７とは同時に同一文字を描く。
【００２４】
上記第２実施形態では、第１線２１ａはＹ軸方向とし、第２線２２ａはＺ軸方向へとしたが、両線２１ａ，２２ｂを直交させず任意の交差角θで傾斜させることにより交差角θの２面に同時にマーキングすることが可能である。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように本発明は、Ｘ軸ねじ棒の回転によりＸ軸移動部をＸ軸方向に移動し、スプライン軸を回転してピニオンを回転することによりＹ軸移動棒の先端に設けたＸＹ平面マーキングノズルをＸＹ平面内で移動させ、Ｚ軸移動棒の先端に設けたＸＺ平面マーキングノズルをＸＺ平面内で移動させることにより２面に同時に同じ文字を描くことができる。またＹ軸移動棒とＺ軸移動棒を角度θで交差させて設けることにより角度θで交差した２つの面に同時に同一文字を描くことができる。いずれの場合もＸ軸ねじ棒を回転させる第１Ｘ軸駆動モータとスプライン軸を回転させる第２Ｘ軸駆動モータの２個の駆動源でよい。またスプライン軸の回転をプーリにより取り出しプーリベルトのＹ軸方向の移動をＸＹ平面マーキングノズルに伝え、Ｚ軸方向の動きをＸＺ平面マーキングノズルに伝えることにより２面同時にマーキングすることができる。この場合も交差角θで交差した２面に同時に同じ文字をマーキングできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】ピニオン、Ｙ軸移動棒ラック部、Ｚ軸移動棒のラック部との関係を示す図である。
【図３】Ｘ軸移動部とピニオンの関係を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態を示す側面図である。
【図５】本発明の第２実施形態を示す平面図である。
【図６】従来の２面を同時にマーキングするマーキング装置を示す図である。
【符号の説明】
１  直方体
２  Ｘ軸ねじ棒
３  第１Ｘ軸駆動モータ
４  ナット
５  Ｘ軸移動部
６  スプライン軸
７  第２Ｘ軸駆動モータ
８  ピニオン
９  ピニオン押さえ材
１０  Ｙ軸移動棒
１１  ラック部
１２  Ｙ軸移動棒ガイド
１３  ＸＹ平面マーキングノズル
１４  Ｚ軸移動棒
１５  ラック部
１６  Ｚ軸移動棒ガイド
１７  ＸＺ平面マーキングノズル
２０  駆動プーリ
２０ａ  駆動プーリ押さえ
２１  第１アイドラプーリ
２１ａ  第１線
２２  第２アイドラプーリ
２２ａ  第２線
２３  タイミングベルト
２４  Ｙ方向移動子
２５  Ｙ方向ガイド
２６  連結体
２７  Ｚ方向移動子
２８  Ｚ方向ガイド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003674892.tif 000006
【図６】
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