(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動ラインで送られてきた被刻印物に振動ペンで所定の刻印を施す振動ペン刻印装置において、当該振動ペン刻印装置は、Ｘ軸移動台、Ｙ軸移動台、Ｚ軸移動台を介して前記振動ペンをＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に移動制御するサーボ機構を有し、前記Ｚ軸移動台にはホルダが取り付けられ、このホルダに前記振動ペンが着脱自在に装着されて水平に突出した状態にされると共に、当該ホルダの取付部には前記振動ペンの振動を検出し、その検出信号を制御盤に入力する振動センサが取り付けられ、前記振動ペン刻印装置の近傍には支持板を介して前記振動ペンの異常の有無を検出し、その検出信号を前記制御盤に入力するタッチセンサが取り付けられ、当該タッチセンサの検出部は前記振動ペン側に向けて突出した状態になっており、前記振動ペンで刻印を行う前に、前記サーボ機構により振動ペンを移動してそのペン先を前記タッチセンサに当てて振動ペンの欠損や折損の異常の有無を検出し、異常がない場合は前記制御盤から振動ペン刻印装置を制御するための操作盤に作動信号が指令されて、前記サーボ機構により振動ペンを振動させて前記被刻印物に所定の刻印が行われ、異常が検出された場合には前記制御盤から前記操作盤に停止信号が指令されて、前記振動ペンの移動が停止され、正常な振動ペンによる刻印中においては、その振動ペンの振動状態が前記振動センサにより検出され、振動に異常が発生した場合には前記制御盤から前記操作盤に停止信号が指令され、振動ペンの刻印動作が停止させられることを特徴とする振動ペン刻印装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動ペンの作動不良及び欠損、折損等を検出する機構を備えた振動ペン刻印装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種部品の製造ラインにおいては、部品に管理のため製造ナンバーを刻印することが行われている。この刻印に際しては、従来自動ラインに配設された振動ペン刻印装置で所定の製造ナンバーを刻印し、刻印後に検査工程で例えばレーザセンサやフォトセンサ等により刻印文字（アルファベットや数字等）のパターンを認識し、刻印不良や無刻印等を検出して不良品の発生を防止している。刻印ミスが見逃されると、不良品が発生し大問題となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来例の場合はいわゆるクローズドチェック方式で高度なチェック機能を備え、刻印文字の品質もチェックすることができ、刻印ミスをほぼ完全に防止できる反面、レーザセンサ等の高価な検出センサを必要とする難点がある。又、レーザセンサ等の検出センサが比較的大きくて被刻印物の形状によっては検出が不可能になる場合があり、更に装置全体の取り付けスペースも大きいため設置箇所に問題が生じることもある。
ところで、刻印不良の主な原因は、振動ペンの振動不良とペン先の欠損や折損等の異常、及び振動ペンを移動制御するサーボ機構の不良等である。
【０００４】
本発明は、このような従来の事態に鑑みなされたもので、レーザセンサ等の高価な検出センサを用いることなく、振動ペンの振動不良を振動センサで、ペン先の欠損や折損等の異常をタッチセンサで検出し、刻印前又は刻印中の段階で被刻印物への刻印ミスを防止できるようにした振動ペン刻印装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を技術的に解決するための手段として、本発明は、自動ラインで送られてきた被刻印物に振動ペンで所定の刻印を施す振動ペン刻印装置において、当該振動ペン刻印装置は、Ｘ軸移動台、Ｙ軸移動台、Ｚ軸移動台を介して前記振動ペンをＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に移動制御するサーボ機構を有し、前記Ｚ軸移動台にはホルダが取り付けられ、このホルダに前記振動ペンが着脱自在に装着されて水平に突出した状態にされると共に、当該ホルダの取付部には前記振動ペンの振動を検出し、その検出信号を制御盤に入力する振動センサが取り付けられ、前記振動ペン刻印装置の近傍には支持板を介して前記振動ペンの異常の有無を検出し、その検出信号を前記制御盤に入力するタッチセンサが取り付けられ、当該タッチセンサの検出部は前記振動ペン側に向けて突出した状態になっており、前記振動ペンで刻印を行う前に、前記サーボ機構により振動ペンを移動してそのペン先を前記タッチセンサに当てて振動ペンの欠損や折損の異常の有無を検出し、異常がない場合は前記制御盤から振動ペン刻印装置を制御するための操作盤に作動信号が指令されて、前記サーボ機構により振動ペンを振動させて前記被刻印物に所定の刻印が行われ、異常が検出された場合には前記制御盤から前記操作盤に停止信号が指令されて、前記振動ペンの移動が停止され、正常な振動ペンによる刻印中においては、その振動ペンの振動状態が前記振動センサにより検出され、振動に異常が発生した場合には前記制御盤から前記操作盤に停止信号が指令され、振動ペンの刻印動作が停止させられることを特徴とする振動ペン刻印装置を要旨とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳説する。
図１は刻印工程全体を示す平面図であり、ほぼ中央部に自動ライン１が設けられその右側の搬入部１ａから例えば各種部品等の被刻印物２が搬入されると共に、振動ペン刻印装置３に位置付けされて停止し、振動ペン４により所定の箇所に所定の製造ナンバー等が刻印され、刻印後に１ステップずつ搬送されて待機部１ｂを経て左側の搬出部１ｃから次工程へ順次搬送される。
【０００７】
前記振動ペン刻印装置３は、図２及び図３に示すように振動ペン４をＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に移動制御するサーボ機構を有し、即ち基台５に取り付けられたＸ軸駆動用サーボモータ５ａによりＸ軸移動台６がスクリュー５ｂに沿ってＸ軸方向に進退し、Ｘ軸移動台６に取り付けられたＹ軸駆動用サーボモータ６ａによりＹ軸移動台７がスクリュー６ｂに沿ってＹ軸方向に進退し、Ｙ軸移動台７に取り付けられたＺ軸駆動用サーボモータ７ａによりＺ軸移動台８がスクリュー７ｂに沿ってＺ軸方向に進退する。
【０００８】
前記Ｚ軸移動台８にはホルダ９が取り付けられ、このホルダ９に前記振動ペン４が着脱自在に装着されて水平に突出した状態にされ、そのペン先は図１のように自動ライン１側に向けて直角方向をなすようにしてあり、又ホルダ９の取付部の上面には振動センサ１０が取り付けられている。
【０００９】
この振動センサ１０は、例えば公知の高精度振動センサを用いることができ、振動ペン４の振動の有無、変化を敏感に検出すると共に、図４のようにその振動レベルをモニタ１１に表示し、かつ制御盤１２に検出信号を入力する。
【００１０】
１３はタッチセンサであり、図１のように振動ペン刻印装置３の近傍に支持板１４を介して取り付けられ、その検出部１３ａは振動ペン４側に向けて水平にかつ垂直を保持して突出した状態になっている。
【００１１】
このタッチセンサ１３は、例えば公知の１方向検知方式のタッチセンサを用いることができ、振動ペン４をＸ、Ｙ軸方向に所定量移動させてそのペン先をタッチセンサ１３の検出部１３ａに対峙させ、次いでＺ軸方向に所定量移動させることで振動ペン４のペン先を検出部１３ａにタッチさせ、Ｚ軸方向の移動量が一定値（設定パルス）である場合には振動ペン４に異常はないことが検出され、Ｚ軸方向の移動量が一定値を越えると振動ペン４に欠損、折損等の異常が生じていることが検出される。このタッチセンサ１３の検出信号は、前記制御盤１２に入力される。
【００１２】
１５は振動ペン刻印装置３を制御するための操作盤であり、予めこの操作盤１５により被刻印物２への刻印情報、タッチセンサ１３への移動情報等をセットすると共に、それらの情報を前記制御盤１２に入力し記憶させる。この制御盤１２は、操作盤１５及び自動ライン１に作動信号及び停止信号を出力する。
【００１３】
上記のように構成された本発明においては、自動ライン１により被刻印物２を１ステップずつ間欠的に搬送しながら、振動ペン刻印装置３により被刻印物２の所定の箇所に所定の文字を刻印し、刻印後は次の組立工程へ送り込む。
【００１４】
被刻印物２が前記搬入部１ａから振動ペン刻印装置３に位置付けられると、制御盤１２から操作盤１５に作動信号が指令されて、先ずサーボ機構により振動ペン４を移動してそのペン先をタッチセンサ１３に当てて検出し、異常がない場合はその検出信号が制御盤１２に入力され、制御盤１２から操作盤１５に作動信号が指令され、サーボ機構により振動ペン４を振動させて被刻印物２の所定の箇所に所定の刻印を行う。サーボ機構は、その制御自体の不良も機械的結合による不良も前記制御盤１２を介して操作盤１５にエラーとして検出表示される。
【００１５】
タッチセンサ１３によりペン先に異常が検出された場合には、その検出信号が制御盤１２に入力され、制御盤１２から操作盤１５に停止信号が指令されて振動ペン４の移動が停止されると共に操作盤１５の警報ランプが点灯し又は警報音が発せられ、振動ペン４に欠損又は折損等の異常が生じていることを作業者に知らせる。この際、作業に混乱が生じないように制御盤１２から自動ライン１に信号が指令されて停止状態が保持される。
【００１６】
作業者が振動ペンを新規なものに取り替えると、タッチセンサ１３によるペン先の確認検査が行われ、異常のない場合は前記のように振動ペン４による刻印作業が遂行される。従って、ペン先の欠損又は折損等の異常により生じる無刻印又は刻印不良を刻印の前段階で未然に防止することができる。取り替えた新規振動ペンに付いて、前記サーボ機構の移動制御に補正が必要な場合には、その補正値を前記操作盤１５に入力してリセットする。
【００１７】
正常な振動ペン４による刻印中においては、その振動ペン４の振動状態が前記振動センサ１０により検出され、モニタ１１に表示されると共に検出信号が制御盤１２に入力され、振動に異常（一定レベル以下）が発生した場合には制御盤１２から操作盤１５に停止信号が指令され、振動ペン４の刻印動作が停止させられる。従って、刻印時の段階で被刻印物２に対する刻印ミスを防止できると共に、振動ペン４の振動不良又はサーボ機構の作動不良を知ることができる。この際も、作業の混乱を防ぐために自動ライン１は停止状態が保持される。
【００１８】
振動ペン４による適正な刻印作業が終了すると、制御盤１２の指令信号により自動ライン１が作動して被刻印物２を前記待機部１ｂに搬送すると同時に、後続の被刻印物を搬入部１ａから振動ペン刻印装置３に搬送し位置付けする。つまり、被刻印物は１ステップずつ先送りされる。
尚、従来は待機部１ｂにおいて、レーザセンサ等の検出センサにより刻印文字の検査及び品質を確認したが、本発明の場合にはそのような刻印後の検査は行われず即ちレーザセンサ等の検出センサが待機部１ｂに配設されていない。
【００１９】
後続の被刻印物２が振動ペン刻印装置３に位置付けられ、ワーク確認センサ１６（図１参照）がその被刻印物２を確認すると、その確認信号が制御盤１２に入力され、制御盤１２の指令信号によって位置決めピン１７が突出し被刻印物２を保持すると共に、制御盤１２から操作盤１５に作動信号が指令され、前記のように振動ペン４を移動させてそのペン先をタッチセンサ１３に当てる作業が再開される。
【００２０】
そして、ペン先に異常がないと前記のように振動ペン４による刻印作業が遂行され、これが完了すると被刻印物２を再度１ステップ先送りする。このようなサイクルが繰り返し行われることで、被刻印物２に対する刻印工程が自動的かつ連続的に行われる。刻印後に待機部１ｂに搬送された被刻印物２は、前記搬出部１ｃを経て次工程に順次搬送される。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、自動ラインに配設された振動ペン刻印装置により被刻印物の所定の箇所に所定の文字を刻印する工程において、刻印に先立ち振動ペンをタッチセンサに当ててペン先の欠損や破損等を予め検出し、かつ刻印中は振動ペンの振動を振動センサで検出してチェックするオープン方式としたので、刻印前又は刻印中の段階で被刻印物に対する刻印ミス（無刻印及び刻印不良等）を防止できると共に、刻印後の検査工程を省略することができる。
従って、従来方式のように刻印文字の検査及び品質までは確認できないが、刻印ミスによる不良品の発生を未然に防止することができ、高価なレーザセンサ等の検出センサを不要とし、各センサともコンパクトであるから被刻印物の形状によって検出が不可能になることはなく、装置全体の取り付けスペースも小さくて設置箇所に問題が生じることもなく、取り扱いが容易でしかも安価である等の優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る振動ペン刻印装置を適用した刻印工程全体を示す平面図である。
【図２】振動ペン刻印装置のサーボ機構を示す平面図である。
【図３】同、サーボ機構の立面図である。
【図４】振動ペン刻印装置の駆動機構を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…自動ライン
１ａ…搬入部    １ｂ…待機部    １ｃ…搬出部
２…被刻印物
３…振動ペン刻印装置
４…振動ペン
５…基台
５ａ…Ｘ軸駆動用サーボモータ    ５ｂ…スクリュー
６…Ｘ軸駆動台
６ａ…Ｙ軸駆動用サーボモータ    ６ｂ…スクリュー
７…Ｙ軸移動台
７ａ…Ｚ軸駆動用サーボモータ    ７ｂ…スクリュー
８…Ｚ軸移動台
９…ホルダ
１０…振動センサ
１１…モニタ
１２…制御盤
１３…タッチセンサ
１３ａ…検出部
１４…支持板
１５…操作盤
１６…ワーク確認センサ
１７…位置決めピン
【図１】
0004036346.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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