(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガイドレールに沿って制御されながら移動するクロスヘッドに設けられ、空気圧またはソレノイドを用いて動作する刻印装置を備え、上記ガイドレールが刻印する表面に平行に配され、クロスヘッドが、刻印する表面に平行な軸の周りに回動可能、かつ、上記表面に平行に設けられた駆動ベルトと連動してガイドレールに沿って移動するように構成された刻印機において、
ガイドレールに平行、かつクロスヘッドが係合された駆動ベルトの係合部と同軸上に配された軸の周りに回動する揺動支持部に、上記ガイドレールが接合されており、
上記揺動支持部は、間にガイドレールを取り付けて互いに平行をなす２つのアームによって構成され、両アームは、揺動支持部の揺動の中心線上に配された軸によって刻印機のフレームに軸支され、アームの一方は、揺動の駆動部に連接されていることを特徴とする刻印機。
【請求項２】
上記揺動の駆動部は、揺動支持部のアームの一方に固定された歯車プーリー部によって構成され、歯車プーリー部は、２つのプーリー間に配された歯列ベルトと歯合し、２つのプーリーの一方が駆動モータに接続されていることを特徴とする請求項１に記載の刻印機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、刻印機に関し、特に、打突または掻傷によって、物の表面に記号または文字等を刻印する刻印機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
金属部品およびプラスチック材料部品等の表面に、記号および／または文字を刻印する刻印機は、無数の産業活動において、広く使用されている。その記号や文字は、部品コードや識別符号を構成したり、特定情報を示したりするためのものである。
【０００３】
本発明に関連したあるタイプの刻印機は、刻印する表面に衝撃を加え得る打突部に、空気圧やソレノイドを利用した刻印装置を備えている。その刻印装置を予め設定した軌道に沿って動かせば、刻印装置は、衝撃を加える毎に変形する点の連続によって、様々な模様を刻印する。また、刻印する部品上で打突部に圧力を加え続けると、刻印装置は掻傷によって刻印することになる。
【０００４】
より具体的には、本発明に関連したタイプの刻印機は、刻印装置のキャリアであるクロスヘッドを備えている。クロスヘッドは、制御されながら、刻印する表面に平行な軸方向に移動するものである。
【０００５】
上述したタイプの刻印機は、ドイツ特許２４２３４２４号によって、既に知られている。同特許では、打突装置のキャリアであるクロスヘッドが設けられた軸は、連続的な形態をとっている。すなわち、ウォームの正逆転によって、クロスヘッドを直動させている。その上、その軸としてのウォームに対し、クロスヘッドがある角度正逆転することもできる。このような構成は、非常に複雑な駆動機構を必要とする。
【０００６】
欧州特許３７１８９６は、上述したタイプの装置を開示している。同特許では、打突装置のキャリアであるクロスヘッドが設けられた軸は、断面が円形のロッドから成っており、クロスヘッドは、そのロッドに対して、長手方向に移動すると共に、ある角度正逆転できるようになっている。
【０００７】
上記２例では、刻印装置のクロスヘッドは、上記軸となり、かつその長手方向に沿ってクロスヘッドが移動するアーバ（arbor)やロッドに対して回動可能になっている。
【０００８】
また、スペイン特許９４０１３１８号にて知られている刻印機では、刻印装置のキャリアであるクロスヘッドが、上記各例と同様に、軸に沿って移動可能となっている。この軸は、断面が多角形状の案内ロッドによって構成され、案内ロッドは、その軸に対し回動自在となっている。この例では、クロスヘッドは案内ロッドに対して回動はできず直動できるのみであり、案内ロッド自体がその軸に対して回転可能となっている。
【０００９】
上述の各例では全て、刻印装置のキャリアであるクロスヘッドは、アーバ、ロッドまたはレールに沿ってスライドすると共に、アーバ、ロッドまたはレールの軸の周りに、ある回転角で正逆回転することができる。そして、これにより、刻印機は、アーバやロッドに対するクロスヘッドの回転、若しくはレールの軸に対するレール自体の回転によって、第２の動きを可能にしている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の構造は、非常に複雑な駆動機構を必要とするという問題を抱えている。
【００１１】
本発明の目的は、上記のように、刻印する表面に平行なガイドレールに沿って制御されながら移動するクロスヘッドに設けられ、空気圧やソレノイドを利用する刻印装置を備えた刻印機であって、クロスヘッドが案内レールの軸周りにも回動するように構成された刻印機において、構成の簡素化を図った刻印機を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る刻印機は、上記の課題を解決するために、ガイドレールに沿って制御されながら移動するクロスヘッドに設けられ、空気圧またはソレノイドを用いて動作する刻印装置を備え、上記ガイドレールが刻印する表面に平行に配され、クロスヘッドが、刻印する表面に平行な軸の周りに回動可能、かつ、上記表面に平行に設けられた駆動ベルトと連動してガイドレールに沿って移動するように構成された刻印機において、ガイドレールに平行、かつクロスヘッドが係合された駆動ベルトの係合部と同軸上に配された軸の周りに回動する揺動支持部に、上記ガイドレールが接合されていることを特徴としている。
【００１３】
上記の構成では、刻印装置のキャリアであるクロスヘッドの回動軸とクロスヘッドが移動するガイドレールとは一致しておらず、それぞれ平行な位置にとどまっており、互いにある距離だけ離間している。
【００１４】
この構成によれば、刻印装置のキャリアであるクロスヘッドの正逆回転時に、クロスヘッドが係合された駆動ベルトの係合部に所定のトルクが発生する。しかし、クロスヘッドの回動軸が駆動ベルトの係合部と同軸上に有るので、大きな構成の変更を伴うことなく、取り分け、クロスヘッドの正逆回転の振幅を相対的に小さくすることを考慮しなくても、発生するトルクが最小になる。
【００１５】
本発明の上記の特徴により、刻印機の構成を極めて簡素化することができる。
これらの特徴は、発明に関する他の特徴およびその利点と合わせて、添付図面を参照した以下の記載において、より明確に述べられている。ただし、以下の説明では、本発明の実施の一形態が示されているのであって、本発明がこれに限定されるものではない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について図１ないし図４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００１７】
本実施の形態に係る刻印機は、図４の平面図に示すように、正面および背面に横壁１・１と、左右側面に縦壁２・２と、図１の正立面図に示すように、蓋または頂壁３とで構成されたフレーム（またはケース）を備えている。このフレーム内には、２つのひじ型アーム５・６によって構成された揺動支持部が縦壁２・２の間に設けられている。ひじ型アーム５・６は各々２つの枝部を有し、各枝部の一方は、一直線上に整列しているのに対し、各枝部の他方は、軸７によってフレームの縦壁２にそれぞれ軸支されている。なお、軸７は、すなわち、揺動支持部のヒンジ軸となっている。
【００１８】
ガイドレール８は、ひじ型アーム５・６の上記整列関係に有る枝部に取り付けられている。また、ガイドレール８には、刻印装置１０のキャリアであるクロスヘッド９が、ガイドレール８に沿って摺動可能に設けられている。上記クロスヘッド９は、打突部１１のキャリアでもあり、空気圧またはソレノイドによって作動する。
【００１９】
なお、クロスヘッド９、刻印装置１０および打突部１１をひとまとまりとして刻印手段と呼ぶこともでき、また、打突部１１を、物体表面に刻印するヘッド部と呼ぶこともできる。
【００２０】
さらに、フレーム内には２つのプーリー１２・１３が設けられ、その間をベルト１４が走行する。プーリー１２は、フレーム内に配されたモータ１５によって駆動される。上記ベルト１４は、ガイドレール８に対して平行に張架され、可撓性ないし弾性を備えている。また、クロスヘッド９は、アーム１６を介してベルト１４の一部と係合している。すなわち、アーム１６がベルト１４の一部に固定されている。なお、その固定の機構は特に限定されるものではない。
【００２１】
上記プーリー１２・１３は、図２、図３の左右側面図および図４に示すように、ベルト１４におけるアーム１６の係合部が、ひじ型アーム５・６から成る揺動支持部の軸７の中心線上に位置するように、言い換えれば、軸７と同一線上に位置するように配されている。
【００２２】
縦壁２に軸支されたひじ型アーム５の枝部は、図２に示すように、延伸して揺動アーム１７となっている。揺動アーム１７は歯車プーリー部１８のキャリアであり、歯車プーリー部１８はプーリー２０・２１の間に架け渡された歯列ベルト１９と歯合している。また、一方のプーリー２０は、フレーム内に配されたモータ２２によって駆動される。
【００２３】
上記モータ２２が正逆回転することによって、図２に示す歯列ベルト１９と歯車プーリー部１８とを介して、ひじ型アーム５が駆動される。これにより、ひじ型アーム５・６から成る揺動支持部が揺動すると共に、ガイドレール８のみならず、クロスヘッド９および刻印装置１０も、ガイドレール８と交叉し、かつ刻印する表面に平行な交叉方向に駆動される。図２および図３は、上記の駆動による刻印装置１０および打突部１１の回動振幅の全幅を、軸７を中心とする回動角度θで示している。そのような刻印装置１０の揺動は、弾性を有するベルト１４の係合部に、図１に示すアーム１６を介して、若干のトルクを発生させることになるが、そのトルクの大きさは実際上問題にならない程度である。したがって、ベルト１４の張力や安定性に実質的に影響することはない。
【００２４】
つまり、ベルト１４の係合部が刻印装置１０の揺動中心となるため、揺動中心に発生するトルクは最小になる。また、元々、打突部１１の交叉方向の動きは、ガイドレール８の長手方向の動きに比べて非常に小さいので、揺動中心に発生するトルクは極めて小さいことになる。これにより、刻印装置１０の揺動がベルト１４に与える影響は最小限に抑制される。
【００２５】
モータ１５がベルト１４を走行させるのに伴って、アーム１６はガイドレール８の長手方向に移動し、クロスヘッド９をガイドレール８に沿って駆動する。
【００２６】
ある定められた表面に刻印する場合、刻印機は、ガイドレール８が刻印する表面に平行をなすように配置される。続いて、モータ１５の作動によってクロスヘッド９がガイドレール８に沿って移動するのと、モータ２２の作動によって軸７の周りに刻印装置１０が回動するのとを組み合わせることで、打突部１１は刻印する表面上で刻印動作をする。
【００２７】
前述したように、アーム１６は、ベルト１４の一部に対し任意の機構によって、取り付けられていてもよいし固定されていてもよい。ガイドレール８もまた、クロスヘッド９の連結やガイドレール８に沿ったクロスヘッド９の移動をし易くする形態であればよい。
【００２８】
ガイドレール８に沿ったクロスヘッド９の移動は、モータ１５やベルト１４のような駆動伝達装置を移動させなくても、ガイドレール８に直交する方向の動きを補正するための装置または可動ガイドを設けなくても、精密になされる。
【００２９】
一方、軸７が、アーム１６の連結されたベルト１４の係合部と同一線上にあることにより、刻印装置１０が移動せずに揺動しただけでは、ベルト１４の係合部に、極めて最小のトルクしか発生しない。これにより、刻印装置１０は最適な状態で動作するので、作業効率を向上させることができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明に係る刻印機は、以上のように、ガイドレールに沿って並設され、かつ駆動手段によって駆動される駆動ベルトの係合部に、刻印手段が係合すると共に、上記係合部を通りガイドレールの長手方向に平行な軸を回動軸として、ガイドレールが正逆回動するように支持されている構成である。
【００３１】
それゆえ、刻印手段は、駆動ベルトの係合部を回動中心として回動するので、、係合部に発生するトルクを最小限に抑えることができる。したがって、極めて簡単な構成で正確かつ効率の良い刻印動作を実現することができる。
【００３２】
また、間にガイドレールを取り付けて互いに平行をなす２つのアームによって上記揺動支持部を構成し、揺動支持部の揺動の中心線上に配された軸によって刻印機のフレームに両アームを軸支すると共に、アームの一方を、揺動の駆動部に連接することで、ガイドレールの下方に、刻印装置が縦横に動作するフリースペースを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る刻印機の一構成例を、ケース正面の横壁を略して示す正立面図である。
【図２】図１に示す刻印機のケース右側面の縦壁を略して示す右側面図である。
【図３】図１に示す刻印機のケース左側面の縦壁を略して示す左側面図である。
【図４】図１に示す刻印機のケース上面の蓋を略して示す平面図である。
【符号の説明】
２    縦壁（フレーム）
５    ひじ型アーム（揺動支持部）
６    ひじ型アーム（揺動支持部）
７    軸（回動軸）
８    ガイドレール
９    クロスヘッド（刻印手段）
１０    刻印装置（刻印手段）
１１    打突部（刻印手段、ヘッド部）
１４    ベルト（駆動ベルト）
１５    モータ（駆動手段）
１８    歯車プーリー部（揺動の駆動部、駆動手段）
１９    歯列ベルト（駆動手段）
２０    プーリー（駆動手段）
２１    プーリー（駆動手段）
２２    モータ（駆動モータ、駆動手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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