(57)【要約】【課題】構成が簡素であるために設備投資の高騰を招くことがなく、多種類のシリンダブロックに対してバラツキなく刻印を施すことが可能であり、しかも、刻印方向を変更することも可能な打刻装置を提供する。【解決手段】把持ロボット１４のクランプ部１９２に把持された直列型シリンダブロックＷ１は、第１位置決め用板１６の当接面に設置された第１ピン６８ａおよび第３ピン６８ｃが、直列型シリンダブロックＷ１の進行方向後端面に予め設けられた穴部Ｈ１、Ｈ２に嵌合することによって位置決めされる。この状態で、クランプ部１９２が打刻機構２０に指向して水平方向に移動することにより、直列型シリンダブロックＷ１と打刻ヘッド１０６とが互いに対向する。その後、制御部２２の制御作用下に第１インパクトシリンダ１１２が前進動作することに伴って、例えば、外周側刻印子１１０が直列型シリンダブロックＷ１に指向して押圧されることにより、該外周側刻印子１１０に刻設された文字が直列型シリンダブロックＷ１に刻印される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを把持する把持機構と、前記把持機構の把持部に把持された前記ワークを位置決めするための位置決め機構が設置された位置決め用部材と、前記位置決め機構によって位置決めされた後の前記ワークに対して文字を刻印する打刻機構とを備える打刻装置であって、
前記把持機構は、前記把持部を前後方向、水平方向および鉛直方向に変位させることが可能であり、
前記打刻機構は、刻印子が配列されてなる刻印子列を有する打刻ヘッドと、前記刻印子を変位させるための変位機構と、前記打刻ヘッドを回転動作させる回転付勢機構とを具備し、
前記ワークを把持した前記把持部を前記位置決め用部材に近接させた後、該把持部を水平方向に移動させて前記位置決め部材に当接させ、さらに、前記把持部を前後方向ないし鉛直方向に移動させることによって前記位置決め用部材に摺接させ、該ワークの被位置決め部の位置と前記位置決め機構の位置とが合致した際に前記位置決め機構にて該ワークを位置決めし、
前記把持部を前進動作させることによって、位置決めされた前記ワークを前記打刻機構に近接させた後、前記変位機構にて前記刻印子を変位させることによって前記ワークに文字を刻印し、
前記把持部を鉛直方向または水平方向に変位させることに伴って前記ワークにおける次に刻印されるべき箇所を前記打刻機構に対向させる一方で、次に刻印すべき文字が刻設された刻印子を選定した後、前記変位機構にて該刻印子を変位させることによって前記ワークに文字を再度刻印することを特徴とする打刻装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、前記ワークとして形状が互いに異なる複数種が存在するときに該ワークの種類を判別するワーク判別手段を有し、
前記位置決め機構は、前記ワークの種類数に対応する個数で前記位置決め用部材に設置されていることを特徴とする打刻装置。
【請求項３】
請求項２記載の装置において、前記ワーク判別手段は、前記ワークに装着される判別用部材に設けられた凹部または凸部と、前記凹部または凸部を検知する近接スイッチとを有することを特徴とする打刻装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置において、前記変位機構は、文字を水平方向に刻印するための第１変位機構と、縦方向に刻印するための第２変位機構とを有することを特徴とする打刻装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置において、前記刻印子列は、互いに同心円状に配列された第１刻印子列と第２刻印子列とを有することを特徴とする打刻装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置において、前記打刻機構は、刻印を終了した前記打刻ハンマが前記打刻ヘッドと干渉しない位置にまで後退動作したことを検出する検出手段を有することを特徴とする打刻装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置において、前記変位機構は、刻印を終了した前記打刻ハンマを後退途中で停止させる停止機構を有することを特徴とする打刻装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置において、前記把持機構が把持する位置まで前記ワークを搬入する搬入手段と、刻印が施された前記ワークを搬出する搬出手段とをさらに有することを特徴とする打刻装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置において、前記ワークの打刻面を監視するための監視手段をさらに有することを特徴とする打刻装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置において、前記ワークまたは前記ワーク判別手段に貼付された情報シートに記載された前記ワークに刻印すべき文字の情報を、該ワークに文字が刻印された後に読み取る情報読取手段をさらに有することを特徴とする打刻装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワーク、特に、自動車用内燃機関を構成するシリンダブロックに所定の文字を刻印するための打刻装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シリンダブロックには、一般的に、自動車用内燃機関として組み立てる前工程で管理番号が刻印される。この刻印は、打刻装置にて遂行される。
【０００３】
この種の打刻装置としては、例えば、特公昭６３−６１１８４号公報に記載されたものが挙げられる。この打刻装置における打刻機構は、刻印ヘッドと、該刻印ヘッドを刻印方向に沿って変位させる可動台と、該刻印ヘッドを回転動作させる回動モータと、該刻印ヘッドに設置された複数個の刻印子と、該刻印子をシリンダブロック側に指向して変位させるための打刻シリンダおよび該打刻シリンダのピストンロッドに取り付けられた打刻ハンマとを有する。
【０００４】
この打刻装置では、まず、ローラコンベアにて搬送されたシリンダブロックがリフタの作用下に上昇する。この状態で、打刻シリンダのピストンロッドが変位することに追従して打刻ハンマが変位し、その結果、刻印子も変位して最終的にシリンダブロックに当接する。この当接の際、刻印子の文字に対応する文字がシリンダブロックに刻印される。
【０００５】
１番目の文字が上記のようにして刻印された後、ボールスクリューの作用下に前記可動台が所定の距離だけ移動する。次いで、上記の動作が再度遂行されることにより、２番目の文字がシリンダブロックに刻印される。なお、２番目の文字が１番目の文字と異なる場合、前記回動モータにて刻印ヘッドを回転させることによって、別の刻印子が打刻ハンマに追従して変位するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この打刻装置には、シリンダブロックを上昇させるためのリフタや、打刻装置を変位させるためのボールスクリューおよび可動板等を必要とするので、装置構成が複雑となってしまうという不具合がある。しかも、このことに伴って部品点数が増加するため、設備投資が高騰してしまう。
【０００７】
また、この打刻装置では、進行方向に対するシリンダブロックの角度やローラコンベア上の載置位置を常時同一とすることができないため、刻印箇所にバラツキが生じてしまう不具合があるとの指摘がなされている。
【０００８】
さらに、シリンダブロックの種類が異なると、文字刻印後における打刻機構の変位量の設定を変更する等の煩雑な作業が必要である。この作業頻度を少なくするため、通常、同一種のシリンダブロックに対して刻印を施した後、別種のシリンダブロックに対して刻印を施すようにしている。
【０００９】
加えて、ある種のシリンダブロックに対しては水平方向に刻印を施す一方で、別種のシリンダブロックに対しては縦方向に刻印を施す場合があるが、上記の打刻機構では、刻印を施すことができるのは一方向のみである。したがって、水平方向および縦方向のいずれにも刻印を施すことができるようにするためには、２個の打刻機構を設置する必要がある。
【００１０】
上記の不具合は、これ以外の打刻装置においても同様に顕在化している。
【００１１】
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、構成が簡素であるので設備投資の高騰を招くことがなく、しかも、多種類のシリンダブロックに対してバラツキなく刻印を施すことが可能であるとともに、刻印方向を変更することも可能な打刻装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、ワークを把持する把持機構と、前記把持機構の把持部に把持された前記ワークを位置決めするための位置決め機構が設置された位置決め用部材と、前記位置決め機構によって位置決めされた後の前記ワークに対して文字を刻印する打刻機構とを備える打刻装置であって、
前記把持機構は、前記把持部を前後方向、水平方向および鉛直方向に変位させることが可能であり、
前記打刻機構は、刻印子が配列されてなる刻印子列を有する打刻ヘッドと、前記刻印子を変位させるための変位機構と、前記打刻ヘッドを回転動作させる回転付勢機構とを具備し、
前記ワークを把持した前記把持部を前記位置決め用部材に近接させた後、該把持部を水平方向に移動させて前記位置決め部材に当接させ、さらに、前記把持部を前後方向ないし鉛直方向に移動させることによって前記位置決め用部材に摺接させ、該ワークの被位置決め部の位置と前記位置決め機構の位置とが合致した際に前記位置決め機構にて該ワークを位置決めし、
前記把持部を前進動作させることによって、位置決めされた前記ワークを前記打刻機構に近接させた後、前記変位機構にて前記刻印子を変位させることによって前記ワークに文字を刻印し、
前記把持部を鉛直方向または水平方向に変位させることに伴って前記ワークにおける次に刻印されるべき箇所を前記打刻機構に対向させる一方で、次に刻印すべき文字が刻設された刻印子を選定した後、前記変位機構にて該刻印子を変位させることによって前記ワークに文字を再度刻印することを特徴とする。
【００１３】
すなわち、本発明によれば、把持機構および位置決め機構によってワークが位置決めされるので、打刻機構を変位させることなくワークに対して刻印を施すことができる。すなわち、打刻機構を変位させるための機構が不要となる。
【００１４】
また、把持機構として、前後方向、水平方向および鉛直方向に変位可能な直交座標系変位型ロボットを把持部として有する汎用ロボットを採用することができるので、装置構成を簡素なものとすることができるとともに、打刻装置への設備投資が高騰することを抑制することもできる。
【００１５】
しかも、ワークを位置決めした後に刻印を施すので、刻印位置にバラツキが生じることを回避することもできる。
【００１６】
その上、把持部が前後方向に変位可能であるので、打刻時にワークに対して刻印子が当接した際、把持部が後退することによって緩衝作用が営まれる。このため、緩衝機構を設ける必要がないので、打刻装置の構成が一層簡素になる。
【００１７】
形状が互いに異なる複数種のワークが存在する場合、打刻装置は、該ワークの種類を判別するワーク判別手段を有し、前記位置決め機構は、前記ワークの種類数に対応する個数で前記位置決め用部材に設置されていることが好ましい。この場合、ワーク判別手段によってワークの種類を容易に判別することができ、かつ該ワークの種類が異なる場合であっても確実に位置決めすることができるからである。
【００１８】
なお、ワーク判別手段の好適な例としては、前記ワークに装着される判別用部材に設けられた凹部または凸部と、前記凹部または凸部を検知する近接スイッチとを有するものを挙げることができる。
【００１９】
また、打刻装置の変位機構は、文字を水平方向に刻印するための第１変位機構と、縦方向に刻印するための第２変位機構とを有することが好ましい。これにより、シリンダブロックの種類に応じて水平方向または縦方向のいずれにも文字を刻印することができる。
【００２０】
そして、打刻装置の刻印子列は、互いに同心円状に配列された第１刻印子列と第２刻印子列とを有することが好ましい。これにより、打刻機構ないし把持機構のいずれも動作させることなく、２段または２列の文字列を刻印することができる。
【００２１】
ここで、打刻機構には、刻印を終了した打刻ハンマが打刻ヘッドと干渉しない位置にまで後退動作したことを検出する検出手段を設けることが好ましい。この場合、打刻ハンマを死点まで後退させなくとも打刻ヘッドを回転動作させ、次に刻印すべき文字が刻設された刻印子を打刻ハンマに対向させることができる。これにより刻印に要する時間が短くなるので、打刻作業を効率よく遂行することができる。
【００２２】
なお、次に打刻する文字が、例えば、「１」等の面積が比較的小さい文字の場合、刻印子を死点まで後退させた後に前進させて刻印を施すと、変位機構の速度が過度に大きくなるために刻印深さが大きくなることがある。これを回避するため、前記変位機構は、刻印を終了した打刻ハンマを後退途中で停止させる停止機構を有することが好ましい。
【００２３】
さらに、打刻装置は、ワークを前記把持機構が把持する位置まで搬入する搬入手段と、刻印が施されたワークを搬出する搬出手段とをさらに有するものであることが好ましい。この場合、ワークを容易に搬入および搬出することができるからである。
【００２４】
さらにまた、前記ワークの打刻面を監視するための監視手段を打刻装置にさらに設けることにより、正確な文字の刻印が遂行されているか否かを判別することができる。
【００２５】
そして、打刻装置は、前記ワークまたは前記ワーク判別手段に貼付された情報シートに記載された前記ワークに刻印すべき文字の情報を、該ワークに文字が刻印された後に読み取る情報読取手段をさらに有することが好ましい。これにより、刻印されるべき文字と、ワークに実際に刻印された文字とが一致しているか否かを容易に判定することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る打刻装置につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】
本実施の形態に係る打刻装置の平面図を図１に、正面図を図２に、側面図を図３にそれぞれ示す。この打刻装置１０は、搬入コンベア１２と、該搬入コンベア１２によって搬送されるシリンダブロック（ワーク）を把持するための把持ロボット１４と、把持されたシリンダブロックを位置決めするための第１位置決め用板１６および第２位置決め用板１８と、該第１位置決め用板１６または第２位置決め用板１８の間に位置決めされた後に移送されたシリンダブロックに文字を刻印する打刻機構２０と、把持ロボット１４および打刻機構２０の動作を制御する制御部２２と、刻印が施されたシリンダブロックを搬出するローラコンベア２４とを備える。
【００２８】
搬入コンベア１２のベルト上には、底板２６（図２参照）と、該底板２６から鉛直上方に指向して延在する４本の支柱２８ａ〜２８ｄとを有するワーク支持部材２９が設置されている。一方、図４に示すように、直列型シリンダブロックＷ１の両側面には治具３０、３２がそれぞれ装着されており、各治具３０、３２における支柱２８ａ〜２８ｄに対応する位置には、穴部３４ａ〜３４ｄが設けられている。これら穴部３４ａ〜３４ｄには、前記支柱２８ａ〜２８ｄの先端部が挿入される。なお、治具３０の外側面には爪用穴部３６ａ、３６ｂが設けられており、一方、治具３２の外側面には爪用穴部３６ｃ、３６ｄが設けられている。
【００２９】
ここで、図４においては、シリンダボアが一直線上に配設されたいわゆる直列型シリンダブロックＷ１を図示しており、この場合、図４および該図４のＶ方向矢視図である図５に示すように、治具３２における進行方向前端面の隅角部左上方には、切り欠きによって凹部３８が設けられている。後述するように、打刻装置１０は２個の近接スイッチ４０、４２（図３参照）を備えており、搬入コンベア１２による直列型シリンダブロックＷ１の搬送が終了した際、治具３２の進行方向前端面が近接スイッチ４０に検知される一方で、凹部３８の底面が近接スイッチ４２に検知される。
【００３０】
なお、例えば、シリンダボアが対称的に配置されるとともに所定の角度で傾斜したいわゆるＶ型シリンダブロックＷ２に対して刻印を施す場合、図６に示すように、治具３２に代替して治具４４を装着すればよい。この治具４４の進行方向前端面の隅角部左下方には凹部４６が設けられており、したがって、このＶ型シリンダブロックＷ２の搬送が終了した際には、治具４４の進行方向前端面が近接スイッチ４２に検知される一方で、凹部４６の底面が近接スイッチ４０に検知される。
【００３１】
上記とは別種の直列型シリンダブロックＷ３に刻印を施す場合、例えば、図７に示すように、進行方向前端面の隅角部左方が上下とも切り欠かれて凹部４８が設けられた治具５０を装着するようにすればよい。この場合、近接スイッチ４０、４２によって凹部４８の底面が検知される。また、上記２種とは別種の直列型シリンダブロックＷ４に刻印を施す場合、図８に示すように、進行方向前端面に凹部が存在しない治具５２を装着するようにしてもよい。
【００３２】
以上から諒解されるように、本実施の形態に係る打刻装置１０においては、進行方向前端面の形状が互いに異なる治具３０、３２、４４、５０、５２を装着して近接スイッチ４０、４２に検知されるパターンを相違させることにより、シリンダブロックの種類が異なることを認識させることができる。
【００３３】
なお、治具３０の外側面には、図９に示すように、シリンダブロックに刻印すべき文字の情報がバーコードＢとして記載された情報シート５４が貼付されている。
【００３４】
第１位置決め用板１６および第２位置決め用板１８は、基台５６に立設された第１ゲート型フレーム５８および第２ゲート型フレーム６０にそれぞれ支持されている（図１および図２参照）。すなわち、図３から諒解されるように、第１ゲート型フレーム５８は、２本の支柱部６２ａ、６４ａと、これら支柱部６２ａ、６４ａに橋架された支持板６６ａとを有し、第１位置決め用板１６は支持板６６ａの図２における上方右側面に固定されている。
【００３５】
ここで、第１位置決め用板１６の正面図を図１０に示すとともに、該図１０のＸＩ−ＸＩ線矢視断面図を図１１に示す。図１０から諒解されるように、第１位置決め用板１６には、第１〜第４ピン６８ａ〜６８ｄが埋設されており、第１位置決め用板１６にシリンダブロックが当接していない場合、これら第１〜第４ピン６８ａ〜６８ｄの各頭部は、第１位置決め用板１６の当接面から突出している。各頭部は、第１位置決め用板１６の当接面にシリンダブロックが当接した際、図示しないコイルスプリングが圧縮されることによって下降し、当接面からシリンダブロックが離間した際、前記コイルスプリングが伸張することによって元の位置に復帰する。
【００３６】
後述するように、第１ピン６８ａおよび第３ピン６８ｃは、第１位置決め用板１６に直列型シリンダブロックＷ１が当接し、かつ該直列型シリンダブロックＷ１に設けられた穴部Ｈ１、Ｈ２の位置と合致した際に元の位置に復帰して、該穴部Ｈ１、Ｈ２に嵌合する（図１０参照）。一方、第２ピン６８ｂおよび第４ピン６８ｄは、Ｖ型シリンダブロックＷ２が当接し、かつＶ型シリンダブロックＷ２の穴部Ｈ３、Ｈ４の位置と合致した際にのみ突出して、該穴部Ｈ３、Ｈ４に嵌合する。換言すれば、第１〜第４ピン６８ａ〜６８ｄは、第１位置決め用板１６の当接面に当接するシリンダブロックの種類に対応して突出する。
【００３７】
また、図１１に示すように、第１位置決め用板１６の当接面には、可動板７０ａが設置されている。この可動板７０ａにおける背面（当接面と反対面）には、第１ガイドピン７２ａおよび第２ガイドピン７４ａが設置されており、これら第１ガイドピン７２ａおよび第２ガイドピン７４ａを構成する各ロッド７６ａ、７８ａにおける頭部先端面は、可動板の当接面と面一に設定されている。
【００３８】
第２ガイドピン７４ａのロッド７８ａの後端部には、つば形状のスイッチ部材８０ａが装着されている。このスイッチ部材８０ａは、ロッド７８ａが後退して後端側の死点に到達する際、センサ８２ａのスイッチ８４ａを押圧する。なお、センサ８２ａは、第１位置決め用板１６の背面に取り付けられた支持板８６ａに固定されている。
【００３９】
そして、第１ガイドピン７２ａと第２ガイドピン７４ａとの間には、スプリングプランジャ８８ａが配設されており、該スプリングプランジャ８８ａを構成する可動ピン９０ａの先端部は、可動板７０ａの背面を押圧している。シリンダブロックが当接しない場合、可動板７０ａの当接面は、この押圧によって第１位置決め用板１６の当接面よりも若干突出する。
【００４０】
可動板７０ａの当接面にシリンダブロックが当接した際、スプリングプランジャ８８ａの可動ピン９０ａと、第１ガイドピン７２ａおよび第２ガイドピン７４ａの各ロッド７６ａ、７８ａが後退することに伴って、可動板７０ａは、第１位置決め用板１６に設けられた段部９２ａに埋入される。
【００４１】
第２ゲート型フレーム６０も第１ゲート型フレーム５８と同様に構成されており、したがって、第２ゲート型フレーム６０における第１ゲート型フレーム５８と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、かつ添字ａに代替してｂを添え、詳細な説明を省略する。なお、第２位置決め用板１８は、支持板６６ｂの図２における上方左側面において、第１位置決め用板１６と互いに対向する位置に設置されている。
【００４２】
一方、第２位置決め用板１８には、正面図である図１２および該図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線矢視断面図である図１３に示すように、第５〜第８ピン６８ｅ〜６８ｈが埋設されている。これら第５〜第８ピン６８ｅ〜６８ｈの各頭部は、第１〜第４ピン６８ａ〜６８ｄと同様、第２位置決め用板１８にシリンダブロックが当接していない場合、第２位置決め用板１８の当接面から突出しており、シリンダブロックが当接した際、図示しないコイルスプリングが圧縮されることによって下降する。勿論、当接面からシリンダブロックが離間したときは、前記コイルスプリングが伸張することによって元の位置に復帰する。
【００４３】
第５ピン６８ｅおよび第８ピン６８ｈは、第２位置決め用板１８に前記直列型シリンダブロックＷ１とは別種類（別形状）の直列型シリンダブロックＷ３が当接し、かつ該直列型シリンダブロックＷ３の穴部Ｈ５、Ｈ６の位置と合致した際にのみ突出して、これら穴部Ｈ５、Ｈ６に嵌合する（図１２参照）。一方、第６ピン６８ｆおよび第７ピン６８ｇは、前記２種の直列型シリンダブロックＷ１、Ｗ３とはまた別種類（別形状）の直列型シリンダブロックＷ４が当接した際にのみ突出して、この直列型シリンダブロックの穴部Ｈ７、Ｈ８に嵌合する。すなわち、第５〜第８ピン６８ｅ〜６８ｈも、第２位置決め用板１８の当接面に当接するシリンダブロックの種類に対応して突出する。
【００４４】
このように、第１位置決め用板１６では、第１〜第４ピン６８ａ〜６８ｄにて２種類のシリンダブロックＷ１、Ｗ２を位置決めすることができ、一方、第２位置決め用板１８では、第５〜第８ピン６８ｅ〜６８ｈにて２種類のシリンダブロックＷ３、Ｗ４を位置決めすることができる。すなわち、本実施の形態に係る打刻装置１０においては、第１〜第８ピン６８ａ〜６８ｈによって４種類のシリンダブロックＷ１〜Ｗ４を位置決めすることができる。勿論、上記したように、シリンダブロックの種類に対応して、治具３２、４４、５０、５２のいずれかが装着される。
【００４５】
第２位置決め用板１８においても、第１位置決め用板１６と同様に、可動板７０ｂ（図１３参照）、第１ガイドピン７２ｂ、第２ガイドピン７４ｂ、スプリングプランジャ８８ｂが設置されている。これらの構成および作用は、第１位置決め用板１６における可動板７０ａ、第１ガイドピン７２ａ、第２ガイドピン７４ａ、スプリングプランジャ８８ａと同一であり、詳細な説明は省略する。スイッチ部材８０ｂ、センサ８２ｂについても同様である。
【００４６】
打刻機構２０は、搬入コンベア１２を挟んで把持ロボット１４と略対向する位置に立設された固定台９４に位置決め固定されている（図１および図２参照）。この固定台９４は、基台５６から鉛直上方に延在する脚部９６ａ、９６ｂと、該脚部９６ａ、９６ｂ同士に橋架された固定板９８とを有し、打刻機構２０は固定板９８に取り付けられている。なお、脚部９６ａ、９６ｂと、第１ゲート型フレーム５８の支柱部６４ａおよび第２ゲート型フレーム６０の支柱部６４ｂとは、強化用フレーム１００ａ、１００ｂにてそれぞれ連結されている。
【００４７】
ここで、打刻機構２０の概略正面図を図１４に示すとともに、概略断面を図１５に示す。この打刻機構２０は、互いに同心円状に配列された第１刻印子列１０２および第２刻印子列１０４を有する打刻ヘッド１０６と、内周側刻印子１０８または外周側刻印子１１０をシリンダブロック側に指向して変位させるための第１インパクトシリンダ１１２および第２インパクトシリンダ１１４と、打刻ヘッド１０６を回転動作させるためのサーボモータ１１６と、これら打刻ヘッド１０６、第１インパクトシリンダ１１２、第２インパクトシリンダ１１４およびサーボモータ１１６を支持するための支持用本体部１１８とを備える。
【００４８】
このうち、打刻ヘッド１０６における凹部１１９の底面には、近接スイッチ１２０がナット１２１によって固定されている。この近接スイッチ１２０が、支持用本体部１１８に設置された近接スイッチ１２２と対向した際、前記制御部２２（図１参照）は、「打刻ヘッド１０６は原点位置である」と認識する。
【００４９】
また、打刻ヘッド１０６には、第１刻印子列１０２を構成する内周側刻印子１０８を挿入するための内周側貫通孔１２４（図１４参照）と、第２刻印子列１０４を構成する外周側刻印子１１０を挿入するための外周側貫通孔１２６とが設けられている。なお、内周側貫通孔１２４は、外周側貫通孔１２６同士の間に位置するように配設されており、このため、内周側刻印子１０８は、外周側刻印子１１０同士の間に位置する。
【００５０】
外周側刻印子１１０は、第１インパクトシリンダ１１２または第２インパクトシリンダ１１４に臨む端面が湾曲した大径部１２８と、打刻ヘッド１０６から突出した端面に所定の文字が刻設された小径部１３０とを有し、このうち、大径部１２８の先端面には、外周側刻印子１１０の小径部１３０を囲繞するコイルスプリング１３２の一端部が着座している。なお、該コイルスプリング１３２の他端部は、外周側貫通孔１２６内に設けられた段部１３４に当接している。
【００５１】
以上の構成は、内周側貫通孔１２４および内周側刻印子１０８に関しても同様であり、したがって、上記の構成要素とは同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００５２】
外周側刻印子１１０または内周側刻印子１０８は、第１インパクトシリンダ１１２または第２インパクトシリンダ１１４のいずれかによって変位される。例えば、第１インパクトシリンダ１１２は、該第１インパクトシリンダ１１２を構成するロッド１３６ａ、連結ロッド１３８ａおよび図１６に示す打刻ハンマ１４０ａを介して、外周側刻印子１１０または内周側刻印子１０８を押圧する。
【００５３】
まず、前記ロッド１３６ａの先端部にはねじ部１４２ａが設けられており、該ねじ部１４２ａは、連結ロッド１３８ａの後端部に設けられたねじ穴１４４ａに螺合されている。また、連結ロッド１３８ａにはねじ穴１４５ａが設けられており、該ねじ穴１４５ａに螺合されたねじ１４６ａに押圧されることによって、ロッド１３６ａの連結ロッド１３８ａからの抜け止めがなされている。
【００５４】
連結ロッド１３８ａの先端部における側周壁部には、環状溝１４７ａが設けられている。一方、打刻ハンマ１４０ａを構成する本体部材１４８ａは、平板状の幅広部１５０ａと、テーパ状に傾斜した傾斜部１５１ａと、略直方体形状の押圧用先端部１５２ａとを有し、このうち、幅広部１５０ａには、２個の爪部１５４ａ、１５４ａを有する凹部１５５ａが設けられている。連結ロッド１３８ａは、該連結ロッド１３８ａの先端部が凹部１５５ａに嵌合されるとともに、爪部１５４ａ、１５４ａが環状溝１４７ａに嵌合することによって、打刻ハンマ１４０ａに連結されている。
【００５５】
本体部材１４８ａの押圧用先端部１５２ａは、第１インパクトシリンダ１１２のロッド１３６ａが前進した際、図１７および図１８に示すように、外周側刻印子１１０または内周側刻印子１０８のいずれかに当接してこれらを押圧する。なお、押圧用先端部１５２ａの厚みｔは、外周側刻印子１１０および内周側刻印子１０８の直径に比してやや小さく、このため、押圧用先端部１５２ａが外周側刻印子１１０および内周側刻印子１０８の双方に同時に当接することはない。
【００５６】
打刻ハンマ１４０ａは、前記本体部材１４８ａの他、図１６における上方に近接ドグ部１５６ａが突出形成されたドグ部材１５８ａを有する。このドグ部材１５８ａは、ねじ１５９、１５９によって本体部材１４８ａに連結されている。
【００５７】
ここで、支持用本体部１１８（図１５参照）において、打刻ハンマ１４０ａが摺動する摺動孔内には、近接スイッチ１６０ａ、１６２ａ、１６４ａが設置されたカバー部材１６６ａが装着されている。打刻ハンマ１４０ａが前進した際、前記近接ドグ部１５６ａは、これら近接スイッチ１６４ａ、１６２ａ、１６０ａの順でその設置箇所を通過する。
【００５８】
第２インパクトシリンダ１１４の構成は、第１インパクトシリンダ１１２と同一である。したがって、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、かつ添字ａに代替してｂを添え、詳細な説明を省略する。
【００５９】
中空体である支持用本体部１１８の略中心部には、回転軸１６８が挿入されている。該回転軸１６８の先端部にはキャップ部材１７０が連結されており、該キャップ部材１７０の大径部１７２は、前記打刻ヘッド１０６における凹部１７４の底面の一部に積層されている。さらに、キャップ部材１７０から突出したねじ部１７６には、スペーサ１７８およびナット１７９が螺合されることにより、回転軸１６８の打刻ヘッド１０６からの抜け止めがなされている。なお、スペーサ１７８の端面はキャップ部材１７０に設けられた凹部の底面に着座しており、かつナット１７９の端面は、スペーサ１７８およびキャップ部材１７０の大径部１７２の表面に着座している。
【００６０】
回転軸１６８の後端部外周には、歯車１８０が嵌合されている。この歯車１８０は、前記サーボモータ１１６の駆動軸１８２に嵌合された歯車１８４と互いに噛合している。すなわち、打刻ヘッド１０６は、サーボモータ１１６の駆動軸１８２が前記制御部２２の制御作用下に回転付勢されることに追従して回転動作する。
【００６１】
そして、打刻機構２０の近傍上方には、図示しないフレームに支持された第１モニタカメラ１８５が配置されている（図３参照）。
【００６２】
把持ロボット１４（図３参照）は、基台１８６に設置された回動自在なロボット本体部１８７と、該ロボット本体部１８７との連結部を支点として回動する第１アーム部１８８と、該第１アーム部１８８との連結部を支点として回動する第２アーム部１９０と、該第２アーム部１９０との連結部を支点として旋回動作可能であるクランプ部１９２とを有し、該クランプ部１９２は、把持ロボット１４の制御作用下に図２および図３におけるＸ軸（水平左右方向）、Ｙ軸（前後方向）およびＺ軸方向（鉛直上下方向）に変位される。このような把持ロボット１４は、汎用品として入手可能である。
【００６３】
クランプ部１９２は、同期して互いに接近または離間する２枚のクランプ板１９４、１９６を有し、各クランプ板１９４、１９６の内壁には、２本の把持用爪部１９８ａ、１９８ｂが設けられている。なお、一方のクランプ板１９４の把持用爪部１９８ａ、１９８ｂは、他方のクランプ板１９６の把持用爪部１９８ａ、１９８ｂに対向して延在している。
【００６４】
治具３０、３２、４４、５０、５２（図４〜図８参照）の進行方向前端面に凹部３８、４６、４８のいずれかが設けられているか否かを検知する前記近接スイッチ４０、４２は、搬入コンベア１２の脚部２００に設置されて屈曲部を有する屈曲固定具２０２の先端部に位置決めされている（図３参照）。なお、この先端部において、近接スイッチ４０は下側、近接スイッチ４２は上側に互いに縦方向に並列されている。
【００６５】
ローラコンベア２４（図２および図３参照）は、図示しないモータの制御下に互いに同期して回転動作する複数個のローラ２０４を有し、該ローラ２０４上には、パレット２０６が載置されている。このパレット２０６は、支持用基台２０８と、底板２１０と、該底板２１０に立設された載置用架台２１２とを有する（図３参照）。
【００６６】
図３におけるローラコンベア２４の右方には、図示しない架台に支持された第２モニタカメラ２１４が配置されている。この第２モニタカメラ２１４は、治具３２に貼付される前記情報シート５４に記載されたバーコードＢを読み取るためのものである。
【００６７】
以上の構成において、搬入コンベア１２、近接スイッチ４０、４２、１６０ａ、１６２ａ、１６４ａ、１６０ｂ、１６２ｂ、１６４ｂ、把持ロボット１４、サーボモータ１１６、第１インパクトシリンダ１１２、第２インパクトシリンダ１１４、ローラコンベア２４は、図示しないリード線にて前記制御部２２に電気的に接続されている。
【００６８】
本実施の形態に係る打刻装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果につき説明する。
【００６９】
上記したような構成の打刻装置１０にて直列型シリンダブロックＷ１に刻印を施す場合、まず、該直列シリンダブロックＷ１に治具３０、３２（図４参照）を装着し、該治具３０、３２の穴部３４ａ〜３４ｄにワーク支持部材２９の支柱２８ａ〜２８ｄを挿入する。
【００７０】
次に、搬入コンベア１２を付勢することにより、第１ゲート型フレーム５８と第２ゲート型フレーム６０との間に直列型シリンダブロックＷ１をワーク支持部材２９ごと移送する。搬入コンベア１２のベルトが所定の距離移動した際、制御部２２は、リード線を介して搬入コンベア１２へ制御信号を送り、ベルトを停止させる。これにより、直列型シリンダブロックＷ１の移送が終了する。
【００７１】
直列型シリンダブロックＷ１の搬入が終了した際、治具３２が近接スイッチ４０、４２に接近することに伴い、該治具３２の進行方向前端面が近接スイッチ４０によって検知されるとともに、凹部３８が近接スイッチ４２によって検知される。近接スイッチ４０、４２による前記の検知結果を受け、制御部２２は、「移送されたシリンダブロックは、治具３２が装着された直列型シリンダブロックＷ１である」と認識する。
【００７２】
次に、制御部２２は、把持ロボット１４に対し、「シリンダブロックを把持する」との命令信号を発する。この命令信号を受けた把持ロボット１４は、クランプ部１９２の２枚のクランプ板１９４、１９６の間に直列型シリンダブロックＷ１の進行方向側面部が所定の距離だけ離間して介在されるように、ロボット本体部１８７、第１アーム部１８８、第２アーム部１９０およびクランプ部１９２を回動ないし旋回させる。
【００７３】
クランプ板１９４、１９６が直列型シリンダブロックＷ１の進行方向側面部に配置された後、制御部２２は、「クランプ板１９４、１９６を互いに同期させてシリンダブロック側へ変位させる」との命令信号を発する。クランプ板１９４、１９６の間隔が狭くなると、治具３０、３２の爪用穴部３６ａ〜３６ｄにクランプ板１９４、１９６の把持用爪部１９８ａ、１９８ｂが嵌合され、これにより直列型シリンダブロックＷ１がクランプ板１９４、１９６に把持されるに至る。
【００７４】
次に、制御部２２は、「シリンダブロックを上昇させて、第１位置決め用板１６と第２位置決め用板１８との間に移送する」との命令信号を発する。この命令信号を受けた把持ロボット１４は、第１アーム部１８８、第２アーム部１９０およびクランプ部１９２を回動ないし旋回させることによって直列型シリンダブロックＷ１を上昇させ、該直列型シリンダブロックＷ１を第１位置決め用板１６と第２位置決め用板１８との間に配置させる。
【００７５】
この状態で、クランプ部１９２は、直列型シリンダブロックＷ１の進行方向後端面が第１位置決め用板１６の当接面に当接するまで図２および図３に示すＸ軸に沿って水平方向に移動する。直列型シリンダブロックＷ１が当接することにより、第１位置決め用板１６の第１〜第４ピン６８ａ〜６８ｄの各頭部が下降する。
【００７６】
次いで、制御部２２の制御作用下にＹ軸方向ないしＺ軸方向に沿ってクランプ部１９２を移動させ、これにより直列型シリンダブロックＷ１の進行方向後端面を第１位置決め用板１６の当接面に摺接させる。この摺接の際に、第１ピン６８ａおよび第３ピン６８ｃの位置と、直列型シリンダブロックＷ１の進行方向後端面に予め設けられた穴部Ｈ１、Ｈ２との位置が合致すると、第１ピン６８ａおよび第３ピン６８ｃの各頭部は、図示しない前記コイルスプリングが伸張することによって元の位置に復帰する。すなわち、第１ピン６８ａおよび第３ピン６８ｃの各頭部が直列型シリンダブロックＷ１の前記穴部Ｈ１、Ｈ２に嵌合し（図１０参照）、これにより直列型シリンダブロックＷ１が第１位置決め用板１６に位置決めされるとともに、刻印されるべき箇所が打刻機構２０の打刻ヘッド１０６側に臨む。以上の動作は、直列型シリンダブロックＷ１が第２位置決め用板１８から離間した状態で遂行される。
【００７７】
この位置決めと同時に、第１位置決め用板１６の可動板７０ａが直列型シリンダブロックＷ１から押圧される。この押圧に伴って第１ガイドピン７２ａおよび第２ガイドピン７４ａの各ロッド７６ａ、７８ａが後退することにより、スイッチ部材８０ａがセンサ８２ａのスイッチ８４ａを押圧する。センサ８２ａは、スイッチ８４ａが押圧されたことを感知した後、「シリンダブロックの位置決め完了」との信号を制御部２２に発する。
【００７８】
この信号を受けた制御部２２は、「シリンダブロックを打刻ヘッド１０６の位置まで水平に移動する」との命令信号を把持ロボット１４に発する。この命令信号に従って把持ロボット１４のクランプ部１９２が水平方向に変位することにより、直列型シリンダブロックＷ１における打刻すべき箇所が打刻ヘッド１０６と対向する。
【００７９】
次に、制御部２２は、サーボモータ１１６に「駆動軸１８２の回転付勢開始」との制御信号を送り、駆動軸１８２を回転付勢させることで回転軸１６８および打刻ヘッド１０６を回転動作させる。なお、この場合、打刻ヘッド１０６は、まず原点位置、具体的には、近接スイッチ１２０が近接スイッチ１２２と対向する位置となるように回転動作される。
【００８０】
制御部２２は、次に、最初に刻印する文字が刻設された外周側刻印子１１０が第１インパクトシリンダ１１２に連結された打刻ハンマ１４０ａの押圧用先端部１５２ａと対向する位置となるように打刻ヘッド１０６を回転動作させる。換言すれば、外周側刻印子１１０をインデックスする。
【００８１】
この状態で、制御部２２は、「第１インパクトシリンダ１１２のロッド１３６ａを前進させる」との命令信号を発する。この命令信号に従ってロッド１３６ａが前進すると、連結ロッド１３８ａを介して打刻ハンマ１４０ａが外周側刻印子１１０に指向して変位し、最終的に押圧用先端部１５２ａが該外周側刻印子１１０の大径部１２８の後端面に当接した後、該後端面を押圧する（図１７参照）。その結果、外周側刻印子１１０が直列型シリンダブロックＷ１に指向して前進動作し、該外周側刻印子１１０に刻設された文字が該直列型シリンダブロックＷ１に刻印される。なお、外周側刻印子１１０が直列型シリンダブロックＷ１に当接する際の衝撃は、クランプ部１９２がＹ軸方向に沿って後退動作することによって緩和される。すなわち、把持ロボット１４は、緩衝機構を兼ねる。
【００８２】
この際、大径部１２８と段部１３４とに押圧されることによって、コイルスプリング１３２が圧縮される。また、制御部２２は、カバー部材１６６ａに設置された近接スイッチ１６０ａから、該近接スイッチ１６０ａが連結ロッド１３８ａの近接ドグ部１５６ａを検知した信号を受けることで、打刻ハンマ１４０ａが前進していることを感知する。
【００８３】
直列型シリンダブロックＷ１に刻印が施された後、制御部２２が発した「第１インパクトシリンダ１１２のロッド１３６ａを後退させる」との命令信号を受けてロッド１３６ａが後退すると、コイルスプリング１３２が伸張して大径部１２８を弾発付勢することに伴って、外周側刻印子１１０が後退する。これにより、外周側刻印子１１０が元の位置に復帰する。
【００８４】
ここで、ロッド１３６ａが後退することに伴って近接スイッチ１６０ａが近接ドグ部１５６ａを再び検知すると、制御部２２は、「打刻ハンマ１４０ａは、打刻ヘッド１０６に干渉しない位置にまで後退したので、打刻ヘッド１０６を回転させることが可能である」と認識する。そして、制御部２２は、サーボモータ１１６に再び「駆動軸１８２の回転付勢開始」との制御信号を送り、駆動軸１８２を回転付勢させることで回転軸１６８および打刻ヘッド１０６を回転動作させ、次に打刻される内周側刻印子１０８をインデックスする。このように、打刻ハンマ１４０ａが後退動作する途中でインデックスを行うことによって作業時間を短縮することができ、結局、刻印作業を効率よく遂行することができる。
【００８５】
なお、ロッド１３６ａを死点まで後退させた場合、次に刻印する文字が「１」などの面積が比較的小さいものであると、ロッド１３６ａが前進する際の速度が過度に大きくなるため、刻印深さが大きくなってしまうことがある。このような事態を回避するため、本実施の形態においては、次に刻印する文字が比較的小面積のものである場合、近接スイッチ１６２ａが打刻ハンマ１４０ａの近接ドグ部１５６ａを検知した時点でロッド１３６ａの後退を終了させるようにしている。
【００８６】
その後、上記と同様に、制御部２２が発した「第１インパクトシリンダ１１２のロッド１３６ａを前進させる」との命令信号に従ってロッド１３６ａが前進すると、打刻ハンマ１４０ａが内周側刻印子１０８を押圧し（図１８参照）、最終的に、該内周側刻印子１０８に刻設された文字が直列型シリンダブロックＷ１に刻印される。なお、この文字は、上記の動作で外周側刻印子１１０によって刻印された文字の下方に位置する。
【００８７】
上記したように近接スイッチ１６２ａが打刻ハンマ１４０ａの近接ドグ部１５６ａを検知した時点でロッド１３６ａの後退を終了させるようにした場合、ロッド１３６ａが死点まで後退した場合に比して打刻ハンマ１４０ａの最終速度が遅くなるので、該打刻ハンマ１４０ａの内周側刻印子１０８に対する押圧力が小さくなる。このため、比較的小面積の文字を刻印する際の刻印深さが大きくなることを回避することができる。すなわち、この打刻装置１０によれば、大面積の文字の刻印深さと小面積の文字の刻印深さとを略同一とすることができる。
【００８８】
その後、制御部２２が発した「第１インパクトシリンダ１１２のロッド１３６ａを後退させる」との命令信号を受けてロッド１３６ａが後退し、かつ内周側刻印子１０８が元の位置に復帰する。
【００８９】
次に刻印する文字が比較的大面積のものであれば、ロッド１３６ａを死点まで後退させるようにしてもよい。この場合、近接スイッチ１６４ａが近接ドグ部１５６ａを検知することによって、ロッド１３６ａが死点まで後退したことが認識される。次に刻印する文字が比較的小面積のものであれば、上記と同様に、近接スイッチ１６２ａが近接ドグ部１５６ａを検知した時点でロッド１３６ａの後退を停止させればよい。
【００９０】
次に、制御部２２は、「シリンダブロックを水平方向に変位させる」との命令信号を把持ロボット１４に発する。把持ロボット１４は、この命令信号に従って、クランプ部１９２をＸ軸方向に沿って僅かに水平移動させる。その結果、直列型シリンダブロックＷ１の次に打刻されるべき箇所が打刻ヘッド１０６に対向する。この動作と並行して、打刻機構２０側では、次に刻印される文字が刻設された外周側刻印子１１０がインデックスされる。
【００９１】
このように、本実施の形態においては、打刻機構２０を変位させることなく刻印を順次施すことができる。すなわち、打刻機構２０を変位させるための機構が不要であるので、装置構成を簡素なものとすることができる。
【００９２】
その後、上記と同様に、制御部２２が発した「第１インパクトシリンダ１１２のロッド１３６ａを前進させる」との命令信号に従って、ロッド１３６ａが前進する。これに追従して外周側刻印子１１０が直列型シリンダブロックＷ１に指向して前進動作し、その結果、該外周側刻印子１１０に刻設された文字が、１番目に刻印された文字の横に刻印される。次に、制御部２２が発した「第１インパクトシリンダ１１２のロッド１３６ａを後退させる」との命令信号を受けてロッド１３６ａが後退し、かつ外周側刻印子１１０が元の位置に復帰する。
【００９３】
以上の動作が繰り返し遂行されることにより、直列型シリンダブロックＷ１の水平方向に２段の文字列が刻印される。なお、文字が正確に刻印されているか否かは、第１モニタカメラ１８５を介して作業者によって監視される。
【００９４】
上記から諒解されるように、本実施の形態に係る打刻装置１０では、第１位置決め用板１６にて一旦位置決めされた直列型シリンダブロックＷ１に対して刻印が施される。このため、同一種の直列型シリンダブロックＷ１であれば、同一箇所に刻印を施すことができる。しかも、打刻機構２０を変位させることなく２段の刻印を施すことが可能である。
【００９５】
また、打刻機構２０を変位させるための変位機構が不要であり、かつ把持ロボット１４としては市販の汎用ロボットを採用すればよいので、打刻装置１０の構成を簡素なものとすることができる。しかも、比較的安価な汎用ロボットを採用することにより、打刻装置１０への設備投資が高騰することを抑制することもできる。
【００９６】
刻印が施された直列型シリンダヘッドＷ１は、把持ロボット１４のロボット本体部１８７が旋回することに伴い、ローラコンベア２４に載置されたパレット２０６の載置用架台２１２に載置されて搬出される。この際、作業者は、バーコードＢの値と刻印された文字とが同一であるか否かを、第２モニタカメラ２１４にて監視する。
【００９７】
Ｖ型シリンダブロックＷ２（図１０参照）に対して刻印を施す場合、上記と略同様の動作が営まれる。この場合、Ｖ型シリンダブロックＷ２の側面部には治具３０、４４（図６参照）が装着される。そして、Ｖ型シリンダブロックＷ２の搬入が終了した際、治具４４が近接スイッチ４０、４２（図３参照）に接近することに伴い、該治具４４の進行方向前端面が近接スイッチ４２に検知される一方で、凹部４６の底面が近接スイッチ４０に検知される。この検知結果を受け、制御部２２は、「搬入されたシリンダブロックは、治具３０、４４が装着されたＶ型シリンダブロックＷ２である」と認識する。
【００９８】
そして、第１位置決め用板１６の当接面には、把持ロボット１４のクランプ部１９２に把持されたＶ型シリンダブロックＷ２の側面部が摺接される。この場合、Ｖ型シリンダブロックＷ２の側面部の穴部Ｈ３、Ｈ４に第２ピン６８ｂおよび第４ピン６８ｄがそれぞれ嵌合することにより、該Ｖ型シリンダブロックＷ２の位置決めがなされる。
【００９９】
以下、上記と同様に、Ｖ型シリンダブロックＷ２が打刻ヘッド１０６と対向するように水平方向に移動された後、該Ｖ型シリンダブロックＷ２に対して刻印が施される。
【０１００】
次に、前記直列型シリンダブロックＷ１とは別種類の直列型シリンダブロックＷ３（図１２参照）に対して刻印を施す場合を例として説明する。
【０１０１】
この場合、直列型シリンダブロックＷ３は、治具３０、５０（図７参照）が装着された状態で搬入コンベア１２上のワーク支持部材２９によって搬送される。搬送が終了した際、近接スイッチ４０、４２によって治具５０の凹部４８の底面が検知されると、制御部２２は、この検知結果を受け、「搬入されたシリンダブロックは、治具３０、５０が装着された直列型シリンダブロックＷ３である」と認識する。
【０１０２】
この直列型シリンダブロックＷ３は、把持ロボット１４の作用下に、第１位置決め用板１６と第２位置決め用板１８との間に治具３０、５０ごと上昇され、次いで、クランプ部１９２がＸ軸方向（水平方向）に移動することによって、第２位置決め用板１８の当接面に当接する。その後、該クランプ部１９２がＹ軸方向（前後方向）およびＺ軸方向（鉛直上下方向）に移動することに伴い、直列型シリンダブロックＷ３が当接面上を摺接する。
【０１０３】
直列型シリンダブロックＷ３が当接することにより下降した第５〜第８ピン６８ｅ〜６８ｈの各頭部のうち、第５ピン６８ｅおよび第８ピン６８ｈの頭部は、直列型シリンダブロックＷ３の側面に設けられた穴部Ｈ５、Ｈ６の位置と合致した際、図示しない前記コイルスプリングが伸張することによって元の位置に復帰して穴部Ｈ５、Ｈ６に嵌合する。これにより、直列型シリンダブロックＷ３が第２位置決め用板１８に位置決めされるとともに、刻印されるべき箇所が打刻機構２０の打刻ヘッド１０６側に臨む。
【０１０４】
また、この位置決めと同時に、第２位置決め用板１８の可動板７０ｂが直列型シリンダブロックＷ３から押圧される。この押圧に伴って第１ガイドピン７２ｂおよび第２ガイドピン７４ｂの各ロッド７６ｂ、７８ｂが後退することにより、スイッチ部材８０ｂがセンサ８２ｂのスイッチ８４ｂを押圧する。センサ８２ｂは、スイッチ８４ｂが押圧されたことを感知した後、「シリンダブロックの位置決め完了」との信号を制御部２２に発する。
【０１０５】
この信号を受けた制御部２２は、「シリンダブロックを打刻ヘッド１０６の位置まで水平に移動する」との命令信号を把持ロボット１４に発する。この命令信号に従って把持ロボット１４のクランプ部１９２がＹ軸方向に沿って前進動作することにより、直列型シリンダブロックＷ３における打刻すべき箇所が打刻ヘッド１０６と対向する。
【０１０６】
次に、制御部２２は、直列型シリンダブロックＷ１に刻印を施したときと同様に、サーボモータ１１６の駆動軸１８２を回転付勢させることで回転軸１６８および打刻ヘッド１０６を回転動作させ、打刻ヘッド１０６を原点位置とする。
【０１０７】
そして、制御部２２の制御作用下に、最初に刻印する文字が刻設された外周側刻印子が第２インパクトシリンダ１１４に連結された打刻ハンマ１４０ｂの押圧用先端部１５２ａと対向する位置となるように、該外周側刻印子１１０をインデックスする。
【０１０８】
この状態で、制御部２２は、「第２インパクトシリンダ１１４のロッド１３６ｂを前進させる」との命令信号を発する。この命令信号に従って第２インパクトシリンダ１１４のロッド１３６ｂが前進すると、上記と同様に、連結ロッド１３８ｂを介して打刻ハンマ１４０ｂが外周側刻印子１１０に指向して変位し、最終的に平板状先端部１５８ｂが該外周側刻印子１１０の大径部１２８の後端面に当接した後、該後端面を押圧する。その結果、外周側刻印子１１０が直列型シリンダブロックＷ３に指向して前進動作し、該外周側刻印子１１０に刻設された文字が直列型シリンダブロックＷ３に刻印される。この際、大径部１２８と段部１３４とに押圧されることによって、コイルスプリング１３２が圧縮される。また、制御部２２は、カバー部材１６６ｂに設置された近接スイッチ１６０ｂから、該近接スイッチ１６０ｂが連結ロッド１３８ｂの近接ドグ部１５６ｂを検知した信号を受けることで、打刻ハンマ１４０ｂが前進していることを感知する。
【０１０９】
直列型シリンダブロックＷ３に刻印が施された後、制御部２２が発した「第２インパクトシリンダ１１４のロッド１３６ｂを後退させる」との命令信号を受けてロッド１３６ｂが後退すると、コイルスプリング１３２が伸張して大径部１２８を弾発付勢することに伴って、外周側刻印子１１０が後退する。これにより、外周側刻印子１１０が元の位置に復帰する。
【０１１０】
この場合、ロッド１３６ｂが後退することに伴って近接スイッチ１６０ｂが近接ドグ部１５６ｂを再検知すると、制御部２２は、「打刻ハンマ１４０ｂは、打刻ヘッド１０６に干渉しない位置にまで後退したので、打刻ヘッド１０６を回転させることが可能である」と認識する。そして、制御部２２は、サーボモータ１１６に再び「駆動軸１８２の回転付勢開始」との制御信号を送り、駆動軸１８２を回転付勢させることで回転軸１６８および打刻ヘッド１０６を回転動作させ、次に打刻される内周側刻印子１０８をインデックスする。このように、打刻ハンマ１４０ｂが後退動作する途中でインデックスを行うことによっても作業時間を短縮することができ、結局、刻印作業を効率よく遂行することができる。
【０１１１】
次に刻印する文字が「１」などの面積が比較的小さいものである場合、刻印深さを均一とするためには、第１インパクトシリンダ１１２によって刻印を施した場合と同様、近接スイッチ１６２ｂが打刻ハンマ１４０ｂの近接ドグ部１５６ｂを検知した時点でロッド１３６ｂの後退を終了させるようにすればよい。
【０１１２】
制御部２２は、第２インパクトシリンダ１１４から「ロッド１３６ｂの後退完了」との信号を受けた後、サーボモータ１１６に再び「駆動軸１８２の回転付勢開始」との制御信号を送り、駆動軸１８２を回転付勢させることで回転軸１６８および打刻ヘッド１０６を回転動作させ、次に打刻される内周側刻印子１０８をインデックスする。
【０１１３】
次に、制御部２２が発した「第２インパクトシリンダ１１４のロッド１３６ｂを前進させる」との命令信号に従って第２インパクトシリンダ１１４のロッド１３６ｂが前進すると、内周側刻印子１０８が直列型シリンダブロックＷ３に指向して前進動作し、該内周側刻印子１０８に刻設された文字が直列型シリンダブロックＷ３に刻印される。なお、この文字は、外周側刻印子１１０によって上記のようにして刻印された文字の横に段違いで位置する。その後、制御部２２が発した「第２インパクトシリンダ１１４のロッド１３６ｂを後退させる」との命令信号を受けてロッド１３６ｂが後退し、かつ内周側刻印子１０８が元の位置に復帰する。
【０１１４】
次に刻印する文字が比較的大面積のものであれば、ロッド１３６ｂを死点まで後退させるようにしてもよい。この場合、近接スイッチ１６４ｂが近接ドグ部１５６ｂを検知することによってロッド１３６ｂが死点まで後退したことが認識される。次に刻印する文字が比較的小面積のものであれば、上記と同様に、近接スイッチ１６２ｂが近接ドグ部１５６ｂを検知した時点でロッド１３６ｂの後退を停止させればよい。
【０１１５】
次に、把持ロボット１４は、制御部２２が発した「シリンダブロックを鉛直下方に変位させる」との命令信号に従って、クランプ部１９２を僅かに下降させる。その結果、直列型シリンダブロックＷ３の次に打刻されるべき箇所が打刻ヘッド１０６に対向する。この動作と並行して、打刻機構２０側では、次に刻印される文字が刻設された外周側刻印子１１０がインデックスされる。
【０１１６】
そして、制御部２２が発した「第２インパクトシリンダ１１４のロッド１３６ｂを前進させる」との命令信号に従って、第２インパクトシリンダ１１４のロッド１３６ｂが前進する。これに追従して外周側刻印子１１０が直列型シリンダブロックＷ３に指向して前進動作し、その結果、該外周側刻印子１１０に刻設された文字が、１番目に刻印された文字の上に刻印される。その後、制御部２２が発した「第２インパクトシリンダ１１４のロッド１３６ｂを後退させる」との命令信号を受けてロッド１３６ｂが後退し、かつ外周側刻印子１１０が元の位置に復帰する。
【０１１７】
以上の動作が繰り返し遂行されることにより、直列型シリンダブロックＷ３の縦方向に２列の文字列が刻印される。
【０１１８】
このように、この打刻装置１０においては、シリンダブロックの種類に応じて打刻機構２０を変位させる必要がない。このため、打刻機構２０を変位させるための変位機構等が不要であるので、装置構成を簡素なものとすることができる。しかも、この打刻装置１０では、必要に応じて、刻印方向を水平方向または縦方向のいずれかに変更することもできる。
【０１１９】
すなわち、本実施の形態に係る打刻装置１０は、簡素な構成でありながらも複数種のシリンダブロックに刻印を施すことができ、しかも、刻印方向を変更することもできる。
【０１２０】
最後に、前記２種の直列型シリンダブロックＷ１、Ｗ３とは別種の直列型シリンダブロックＷ４（図１２参照）に対して刻印を施す場合、該直列型シリンダブロックＷ４の側面部には、治具３０、５２（図８参照）が装着される。直列型シリンダブロックＷ４の搬入が終了した際、治具５２が近接スイッチ４０、４２に接近することに伴い、該治具５２の進行方向前端面が近接スイッチ４０、４２に検知される。この検知結果を受け、制御部２２は、「搬入されたシリンダブロックは、治具３０、５２が装着された直列型シリンダブロックＷ４である」と認識する。
【０１２１】
以下、直列型シリンダブロックＷ１に対して刻印を施す場合と略同様の動作が営まれる。すなわち、この直列型シリンダブロックＷ４は、把持ロボット１４の作用下に、第１位置決め用板１６と第２位置決め用板１８との間に治具３０、５２ごと上昇され、次いで、第２位置決め用板１８の当接面に当接された後、該当接面上を摺接される。
【０１２２】
直列型シリンダブロックＷ４が当接することにより下降した第５〜第８ピン６８ｅ〜６８ｈの各頭部のうち、第６ピン６８ｆおよび第７ピン６８ｇの頭部は、直列型シリンダブロックＷ４の側面に設けられた穴部Ｈ７、Ｈ８の位置と合致した際、図示しない前記コイルスプリングが伸張することによって元の位置に復帰して穴部Ｈ７、Ｈ８に嵌合する。これにより、直列型シリンダブロックＷ４が第２位置決め用板１８に位置決めされるとともに、刻印されるべき箇所が打刻機構２０の打刻ヘッド１０６側に臨む。
【０１２３】
同時に、第２位置決め用板１８の可動板７０ｂが直列型シリンダブロックから押圧されることに伴って第１ガイドピン７２ｂおよび第２ガイドピン７４ｂの各ロッド７６ｂ、７８ｂが後退する。この際、センサ８２ｂは、スイッチ部材８０ｂがスイッチ８４ｂを押圧したことを感知して、「シリンダブロックの位置決め完了」との信号を制御部２２に発する。
【０１２４】
そして、制御部２２は、「シリンダブロックを打刻ヘッド１０６の位置まで水平に移動する」との命令信号を把持ロボット１４に発する。この命令信号に従って把持ロボット１４のクランプ部１９２が水平方向に変位することにより、直列型シリンダブロックＷ４における刻印を施すべき箇所が打刻ヘッド１０６と対向する。
【０１２５】
次に、制御部２２の制御作用下に打刻ヘッド１０６が原点位置まで回転動作された後、最初に刻印する文字が刻設された外周側刻印子１１０が第１インパクトシリンダ１１２に連結された打刻ハンマ１４０ａの押圧用先端部１５２ａと対向する位置となるように、該外周側刻印子１１０がインデックスされる。
【０１２６】
この状態で、制御部２２が発した「第１インパクトシリンダ１１２のロッド１３６ａを前進させる」との命令信号に従って第１インパクトシリンダ１１２のロッド１３６ａが前進すると、上記と同様に、外周側刻印子１１０がシリンダブロックに指向して前進動作し、該外周側刻印子１１０に刻設された文字がシリンダブロックに刻印される。また、制御部２２は、カバー部材１６６ａに設置された近接スイッチ１６０ａから、該近接スイッチ１６０ａが連結ロッド１３８ａの近接ドグ部１５６ａを検知した信号を受けることで、「シリンダヘッドへの刻印完了」を感知する。
【０１２７】
打刻機構２０は、以下、前記直列型シリンダブロックＷ１および前記Ｖ型シリンダブロックＷ２に対して刻印を施した場合と同様に動作し、直列型シリンダブロックＷ４に対して水平方向に２段の刻印を施す。
【０１２８】
このように、本実施の形態に係る打刻装置１０は、４種類のシリンダブロックＷ１〜Ｗ４に対して、打刻機構２０やその他の機構の位置を変位させることなく刻印を施すことができる。しかも、打刻機構２０の位置が不変であるので、同一種のシリンダブロックに対しては、同位置に刻印を施すことができる。
【０１２９】
なお、本実施の形態に係る打刻装置１０は、４種類のシリンダブロックＷ１〜Ｗ４に対応可能であるが、第１位置決め用板１６または第２位置決め用板１８に設置するピンの本数を増加することによってさらに多種のシリンダブロックに対応可能となることはいうまでもない。
【０１３０】
また、上記した実施の形態においては、４種類のシリンダブロックＷ１〜Ｗ４に刻印を施す場合を例示して説明したが、シリンダブロック以外のものをワークとしてもよいことは勿論である。
【０１３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る打刻装置によれば、把持機構に把持されたワークを位置決めした後、打刻機構を変位させることなく刻印を順次施すようにしている。このため、打刻機構を変位させるための機構が不要であるので、装置構成を簡素なものとすることができる。また、把持機構として汎用ロボットを採用することにより、打刻装置への設備投資が高騰することを抑制することもできる。
【０１３２】
しかも、この打刻装置においては、ワークが位置決めされた後に刻印が施されるので、刻印位置にバラツキが生じることを回避することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る打刻装置の平面図である。
【図２】図１の打刻装置の正面図である。
【図３】図１の打刻装置の側面図である。
【図４】直列型シリンダブロックの両側面に、シリンダブロックの種類を判別するための治具が装着された状態を示す平面図である。
【図５】図４のＶ方向矢視図である。
【図６】シリンダブロックの種類を判別するための治具であって、かつ図４および図５に示されるものとは別形状の治具の要部拡大斜視図である。
【図７】シリンダブロックの種類を判別するための治具であって、かつ図４〜図６に示されるものとは別形状の治具の要部拡大斜視図である。
【図８】シリンダブロックの種類を判別するための治具であって、かつ図４〜図７に示されるものとは別形状の治具の要部拡大斜視図である。
【図９】シリンダブロックに刻印すべき文字の情報がバーコードとして記載された情報シートが治具に貼付された状態を示す平面図である。
【図１０】第１位置決め用板（第１位置決め部材）の正面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線矢視断面図である。
【図１２】第２位置決め用板（第２位置決め部材）の正面図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線矢視断面図である。
【図１４】打刻機構の概略正面図である。
【図１５】図１４の打刻機構の概略断面図である。
【図１６】図１５の打刻機構を構成する打刻ハンマの一部断面概略正面図である。
【図１７】打刻ハンマの押圧用先端部が外周側刻印子を押圧している状態を示す概略正面図である。
【図１８】打刻ハンマの押圧用先端部が内周側刻印子を押圧している状態を示す概略正面図である。
【符号の説明】
１０…打刻装置　　　　　　　　　　　１２…搬入コンベア
１４…把持ロボット　　　　　　　　　１６、１８…位置決め用板
２０…打刻機構　　　　　　　　　　　２２…制御部
２４…ローラコンベア　　　　　　　　２９…ワーク支持部材
３０、３２、４４、５０、５２…治具　３４ａ〜３４ｄ…穴部
３６ａ〜３６ｄ…爪用穴部　　　　　　３８、４６、４８…凹部
４０、４２、１２０、１２２、１６０ａ、１６０ｂ、１６２ａ、１６２ｂ、１６４ａ、１６４ｂ…近接スイッチ
５４…情報シート　　　　　　　　　　５８、６０…ゲート型フレーム
６８ａ〜６８ｈ…第１〜第８ピン　　　７０ａ、７０ｂ…可動板
８２ａ、８２ｂ…センサ　　　　　　　８４ａ、８４ｂ…スイッチ
１０２、１０４…刻印子列　　　　　　１０６…打刻ヘッド
１０８、１１０…刻印子　　　　　　　１１２、１１４…インパクトシリンダ
１１６…サーボモータ　　　　　　　　１３２…コイルスプリング
１３６ａ、１３６ｂ…ロッド　　　　　１３８ａ、１３８ｂ…連結ロッド
１４０ａ、１４０ｂ…打刻ハンマ　　　１５２ａ、１５２ｂ…押圧用先端部
１５６ａ、１５６ｂ…近接ドグ部　　　１６６ａ、１６６ｂ…カバー部材
１６８…回転軸　　　　　　　　　　　１８０、１８４…歯車
１８２…駆動軸　　　　　　　　　　　１８５、２１４…モニタカメラ
１９２…クランプ部　　　　　　　　　１９４、１９６…クランプ板
１９８ａ、１９８ｂ…把持用爪部　　　２０４…ローラ
２０６…パレット　　　　　　　　　　Ｂ…バーコード
Ｈ１〜Ｈ８…穴部　　　　　　　　　　Ｗ１〜Ｗ４…シリンダブロック
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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