(57)【要約】【課題】刻印試験を短時間で行うこと。【解決手段】刻印装置１は、鋼片製品を固定する製品固定部２と、刻印試験を行うための鋼片製品と同種の鋼片試料を固定する試料固定部３と、製品固定部２および試料固定部３にそれぞれ固定された鋼片製品および鋼片試料に刻印ピン４ｂを押圧することによって鋼片製品および鋼片試料の表面に刻印を付与する刻印付与部４と、を備える。このような構成によれば、刻印試験を行う際、製造ラインに製品が搬送されてくるまで待機する必要がなくなるので、刻印試験を短時間で行うことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼片製品を固定する製品固定部と、
刻印試験を行うための前記鋼片製品と同種の鋼片試料を固定する試料固定部と、
前記製品固定部および前記試料固定部にそれぞれ固定された鋼片製品および鋼片試料に印体を押圧することによって該鋼片製品および該鋼片試料の表面に刻印を付与する刻印付与部と、
を備えることを特徴とする刻印装置。
【請求項２】
前記刻印付与部によって前記鋼片試料に付与された刻印の品質を測定する刻印評価部を備えることを特徴とする請求項１に記載の刻印装置。
【請求項３】
前記刻印評価部は、前記刻印にレーザー光を照射することによって前記刻印の深さを測定するレーザー距離計であることを特徴とする請求項２に記載の刻印装置。
【請求項４】
前記刻印評価部によって測定された刻印の品質に基づいて前記鋼片製品に対する前記印体の押圧圧力を制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項２又は３に記載の刻印装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製品管理用の刻印を鋼片に付与する刻印装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、鋼片製品の管理は、鋼片製品の表面に刻印を付与することによって行われている。このような背景から、従来より、製品表面に刻印を付与する刻印装置が提案されている（特許文献１，２参照）。詳しくは、従来の刻印装置は、リボルバを回転させることによって刻印ピンを選出し、インパクトシリンダを用いて選出した刻印ピンを製品表面に押圧することにより、製品表面に刻印を付与する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−２６００７６号公報
【特許文献２】特開平７−１８２４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の刻印装置は、製造ライン上を搬送されてきた製品に刻印を付与する機能しか有していない。このため、従来の刻印装置によれば、刻印品質を評価する刻印試験を行う際には、製造ラインに製品が搬送されてくるまで待機しなければならず、刻印試験を短時間で行うことが困難であった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、刻印試験を短時間で行うことが可能な刻印装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る刻印装置は、鋼片製品を固定する製品固定部と、刻印試験を行うための前記鋼片製品と同種の鋼片試料を固定する試料固定部と、前記製品固定部および前記試料固定部にそれぞれ固定された鋼片製品および鋼片試料に印体を押圧することによって該鋼片製品および該鋼片試料の表面に刻印を付与する刻印付与部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る刻印装置は、上記発明において、前記刻印付与部によって前記鋼片試料に付与された刻印の品質を測定する刻印評価部を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る刻印装置は、上記発明において、前記刻印評価部が、前記刻印にレーザー光を照射することによって前記刻印の深さを測定するレーザー距離計であることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る刻印装置は、上記発明において、前記刻印評価部によって測定された刻印の品質に基づいて前記鋼片製品に対する前記印体の押圧圧力を制御する制御手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る刻印装置によれば、刻印試験を短時間で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の一実施形態である刻印装置の構成を示す側面図である。
【図２】図２は、図１に示す試料固定部の構成を示す側面図である。
【図３】図３は、図１に示す刻印ピンの構成を示す斜視図である。
【図４】図４は、図１に示す刻印装置の動作を説明するための側面図である。
【図５】図５は、図１に示す刻印装置の動作を説明するための側面図である。
【図６】図６は、図１に示す刻印装置の動作を説明するための側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である刻印装置の構成およびその動作について説明する。
【００１３】
〔刻印装置の構成〕
始めに、図１乃至図３を参照して、本発明の一実施形態である刻印装置の構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態である刻印装置の構成を示す側面図である。図２は、図１に示す試料固定部の構成を示す側面図である。図３は、図１に示す刻印ピンの構成を示す斜視図である。
【００１４】
図１に示すように、本発明の一実施形態である刻印装置１は、製品固定部２と、試料固定部３と、刻印付与部４と、刻印評価部５と、制御装置６と、を主な構成要素として備えている。製品固定部２は、鉛直方向である図示Ｚ方向に配置された上側クランプアーム２ａと下側クランプアーム２ｂとを備えている。上側クランプアーム２ａは、Ｚ方向に沿って上下動可能に構成されている。上側クランプアーム２ａと下側クランプアーム２ｂとは鋼片製品を固定支持する。
【００１５】
試料固定部３は、図２に示すように、Ｚ方向に伸びる一対のフレーム３ａ，３ｂと、一対のフレーム３ａ，３ｂ間に固定された、水平方向である図示Ｙ方向に伸びる一対のアングル３ｃ，３ｄと、一対のアングル３ｃ，３ｄに固定された井形形状の支持部３ｅと、を備えている。試料固定部３は、刻印試験を行うための鋼片製品と同種の鋼片試料Ｔを支持部３ｅに固定することによって、鋼片試料Ｔを固定支持する。
【００１６】
刻印付与部４は、Ｙ方向およびＺ方向に直交する図示Ｘ方向に移動可能な架台によって構成されている。刻印付与部４は、鋼片試料Ｔ又は鋼片製品に刻印を付与するヘッド部４ａを備えている。ヘッド部４ａは、図３に示すような周面に刻印文字が付与された刻印ピン４ｂを備えている。刻印ピン４ｂは、本発明に係る印体として機能する。ヘッド部４ａは、制御装置６からの制御信号に従って刻印ピン４ｂを周方向に回転させることによって、刻印ピン４ｂの周面に付与された刻印文字の中から打刻すべき刻印文字を選択する。ヘッド部４ａには、打刻用シリンダー４ｃが接続されている。打刻用シリンダー４ｃは、鋼片試料Ｔ又は鋼片製品に向けてヘッド部４ａをＸ方向に押し出し、鋼片試料Ｔ又は鋼片製品に所定圧にて刻印ピン４ｂを押圧することによって、鋼片試料Ｔ又は鋼片製品の表面に選択した刻印文字を打刻する。
【００１７】
刻印評価部５は、鋼片試料Ｔ又は鋼片製品にレーザー光を照射することによって鋼片試料Ｔ又は鋼片製品の表面に打刻された刻印文字の位置を計測するレーザー距離計５ａを備えている。レーザー距離計５ａは、鋼片試料Ｔ又は鋼片製品のＺ方向位置に合わせて上下動可能なように構成されている。制御装置６は、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置によって構成されている。制御装置６は、刻印装置１全体の動作を制御する。
【００１８】
〔刻印処理の流れ〕
次に、図４乃至図６を参照して、本発明の一実施形態である刻印装置１を利用した刻印処理の流れについて説明する。なお、この刻印処理は、初期の試運転時や刻印ピン４ｂなどの刻印機能に関係するハードウェア部品を交換した際に行われる。
【００１９】
本発明の一実施形態である刻印処理では、始めに、図４に示すように、作業員が試料固定部３に鋼片試料Ｔを固定する。そして、制御装置６が、刻印ピン４ｂを回転させることによって打刻する刻印文字を選択した後、刻印付与部４を矢印Ａ方向に移動し、打刻用シリンダー４ｃを鋼片試料Ｔの方向に延伸させることによって、刻印ピン４ｂを鋼片試料Ｔに押圧する。打刻する刻印文字が複数ある場合、制御装置６は、この処理を文字数分繰り返し実行する。これにより、鋼片試料Ｔの表面には刻印文字が刻印される。
【００２０】
次に、図５に示すように、制御装置６が、刻印付与部４とレーザー距離計５ａとが接触しないように矢印Ｂ方向に刻印付与部４を移動させた後、鋼片試料Ｔに打刻された刻印文字の位置を計測可能なように矢印Ｃ方向にレーザー距離計５ａを下降させる。そして、制御装置６は、レーザー距離計５ａを利用して鋼片試料Ｔに打刻された刻印文字のＸ方向位置を計測することによって、鋼片試料Ｔに打刻された刻印文字の深さＤ１を計測する。
【００２１】
次に、制御装置６は、今回計測された刻印深さＤ１、今回の押圧圧力Ｐ１、目標刻印深さＤ０、補正係数Ｋ、および補正項Ｃの値を以下に示す数式（１）に代入することによって押圧圧力Ｐ２を算出する。そして、制御装置６は、算出された押圧圧力Ｐ２で再度鋼片試料Ｔに刻印を付与し、押圧圧力Ｐ２での刻印深さＤ２が以下の数式（２）に示す条件を満足するか否かを判別する。なお、数式（２）中のΔｄは目標刻印深さＤ０に対する刻印深さＤ２の誤差の許容量を示す。
【００２２】
【数１】
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【数２】
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【００２３】
判別の結果、押圧圧力Ｐ２での刻印深さＤ２が数式（２）に示す条件を満足する場合、制御装置６は、鋼片試料Ｔと同種の鋼片製品に刻印を付与する際の押圧圧力を押圧圧力Ｐ２に設定し、刻印試験を終了する。一方、押圧圧力Ｐ２での刻印深さＤ２が数式（２）に示す条件を満足しない場合には、制御装置６は、刻印深さＤ２を刻印深さＤ１、押圧圧力Ｐ２を押圧圧力Ｐ１として、数式（１）を用いて新たな押圧圧力Ｐ２を算出し、刻印深さＤ２が数式（２）に示す条件を満足するまで鋼片試料Ｔに刻印を付与する刻印試験を繰り返し実行する。
【００２４】
以上のようにして刻印試験が完了すると、次に、制御装置６は、図６に示すように、製品固定部２に鋼片製品Ｓを固定し、レーザー距離計５ａを通常位置まで上昇させる。そして、制御装置６は、刻印ピン４ｂを回転させることによって打刻する刻印文字を選択した後、刻印付与部４を矢印Ｄ方向に移動し、鋼片製品Ｓの方向に打刻用シリンダー４ｃを延伸させることによって、押圧圧力Ｐ２で刻印ピン４ｂを鋼片製品Ｓに押圧させる。これにより、鋼片製品Ｓの表面には刻印文字が刻印され、一連の刻印処理は終了する。
【００２５】
なお、この際、制御装置６は、鋼片製品Ｓの表面に刻印された刻印文字の品質を評価してもよい。この場合、制御装置６は、レーザー距離計５ａを利用して鋼片製品Ｓに付与された刻印文字の深さＤ３を計測し、刻印深さＤ３が以下の数式（３）に示す条件を満足するか否かを判別する。なお、数式（３）中のΔｄは目標刻印深さＤ０に対する刻印深さＤ３の誤差の許容量を示す。そして、判別の結果、刻印深さＤ３が数式（３）に示す条件を満足する場合、制御装置６は、刻印文字の品質は問題ないと判断し、次の鋼片製品Ｓに対する刻印処理を実行する。
【００２６】
【数３】
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【００２７】
一方、刻印深さＤ３が数式（３）に示す条件を満足しない場合には、制御装置６は、以下に示す数式（４）によって算出される刻印圧力Ｐ３により再度刻印処理を実行し、刻印深さＤ４が以下の数式（５）に示す条件を満足するか否かを判別する。なお、数式（５）中のΔｄは目標刻印深さＤ０に対する刻印深さＤ４の誤差の許容量を示す。そして、判別の結果、刻印深さＤ４が数式（５）に示す条件を満足する場合、制御装置６は、刻印文字の品質は問題ないと判断し、次の鋼片製品Ｓに対する刻印処理を実行する。一方、刻印深さＤ４が数式（５）に示す条件を満足しない場合には、制御装置６は、数式（４）中の刻印圧力Ｐ２を刻印圧力Ｐ３の値に置き換えることによって次回の刻印圧力Ｐ３を算出し、刻印深さＤ４が数式（５）に示す条件を満足するまで刻印処理を繰り返し実行する。
【００２８】
【数４】
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【数５】
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【００２９】
以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態である刻印装置１は、鋼片製品Ｓを固定する製品固定部２と、刻印試験を行うための鋼片製品Ｓと同種の鋼片試料Ｔを固定する試料固定部３と、製品固定部２および試料固定部３にそれぞれ固定された鋼片製品Ｓおよび鋼片試料Ｔに刻印ピン４ｂを押圧することによって鋼片製品Ｓおよび鋼片試料Ｔの表面に刻印を付与する刻印付与部４と、を備える。このような構成によれば、刻印試験を行う際、製造ラインに製品が搬送されてくるまで待機する必要がなくなるので、刻印試験を短時間で行うことができる。
【００３０】
また、本発明の一実施形態である刻印装置１は、刻印付与部４によって鋼片試料Ｔに付与された刻印の品質を測定する刻印評価部５を備える。このような構成によれば、刻印評価部５によって測定された刻印の品質に基づいて鋳片製品Ｓに刻印を付与する際の押圧圧力を適切な値に制御することができるので、刻印作業の効率を向上させることができる。また、従来の刻印装置では、刻印が付与された鋼片をオペレータがライン外に搬出し、搬出した鋼片に付与されている刻印の品質を目視によって確認していた。これに対して、本発明の一実施形態である刻印装置１は、上述の刻印評価部５を備えるので、刻印の品質の評価に要する労力および時間を削減できる。
【００３１】
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述および図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者などによりなされる他の実施の形態、実施例、および運用技術などは全て本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【００３２】
１  鋼片刻印装置
２  製品固定部
２ａ  上側クランプアーム
２ｂ  下側クランプアーム
３  試料固定部
３ａ，３ｂ  フレーム
３ｃ，３ｄ  アングル
３ｅ  支持部
４  刻印付与部
４ａ  ヘッド部
４ｂ  刻印ピン
４ｃ  打刻用シリンダー
５  刻印評価部
５ａ  レーザー距離計
６  制御装置
Ｓ  鋼片
Ｔ  試料
【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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