JPS6214345B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は製品、材料等の表面に文字、記号等を
マーキングする装置に関する。

管材、板材等の製品或いはその製造工程におい
て、その表面にマーキングする作業のうち線けが
き等はNC装置などにより自動化されているが、
部材仕様、加工方法指示等の文字マーキングにつ
いては、いまだ筆、マーカペン等を用いて手動で
マーキングしている。しかし手動マーキングによ
る場合には誤字、脱字、不鮮明等の記入不備が生
じ、それに伴い工作損失が起こることがある。又
手動マーキングによる場合には作業に時間がかか
り、マーキング作業工程に製品等が多数貯まつて
しまい、作業能率を向上させるためには人員を増
やさなければならないという欠点もある。

本発明は上記現状に鑑みてなされたもので、文
字、記号等のマーキング作業を自動化し、作業能
率の向上及び省略化を図ることを目的とする。か
かる目的を達成するための本発明の要旨とすると
ころは、マニピユレータにより三次元移動されて
被マーキング材に対し位置決めされるヘツド本体
と、ヘツド本体に支持され且つ多数のマーキング
孔を有する環状のステンシルと、被マーキング材
にマーキングすべきマーキング孔を所定の割出し
位置に割出すべく前記ステンシルを割出し回転さ
せる割出し機構と、前記割出し位置の上方に設け
られ割出されたマーキング孔に向けて塗料を噴射
するスプレーガンと、前記割出し位置以外の位置
において前記ステンシルの上側に設けられ、前記
ステンシルに接触するブラシを圧力水により回転
させると共に、前記圧力水を前記ブラシによるブ
ラシング部分に供給し、更に前記ブラシング部分
の周囲をエアカーテンで囲んで前記水の漏出を防
ぐようにした上部洗浄ヘツドと、上部洗浄ヘツド
と対向して前記ステンシルの下側に設けられ、前
記ステンシルに接触するブラシを圧力水により回
転させると共に、前記ブラシによるブラシング部
分の周囲をエアカーテンで囲んで水の漏出を防ぐ
ようにし、更に前記上部洗浄ヘツドにおいて供給
され、マーキング孔を通つて流下した水を排出す
るようにした下部洗浄ヘツドとからなることを特
徴とするマーキング装置に存する。

以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。

第１〜１０図に本発明による自動マーキング装
置の全体及び各部の構造を示す。尚、本実施例で
は被マーキング材として管材を対象としている。

全体構成を表わす第１図に示すように、マーキ
ング装置はマーキングヘツド１とこれを支持し三
次元運動するマニピユレータ２及び制御機構とか
らなる。マニピユレータ２は左右方向（Ｘ軸方
向）に移動可能な左右方向（Ｘ軸）可動部２ａ、
前後方向（Ｙ軸方向）に移動可能な前後方向（Ｙ
軸）可動部２ｂ及び上下方向（Ｚ軸方向）に移動
可能な上下方向（Ｚ軸）可動部２ｃとからなり前
記前後方向可動部２ｂで前記マーキングヘツド１
を支持する。配管用素管等の被マーキング材Ｗは
搬送コンベア３により搬送されると共にマーキン
グ装置のマーキングヘツド１下方に停止される。
搬送コンベア３上の被マーキング材Ｗの一端部に
はチヤツク付回転装置４が結合され、被マーキン
グ材Ｗはその軸心回りに割出し回転されるように
なつている。

第２，３図にマーキングヘツド１の詳細の平面
及び正面を表わす。文字、記号等をかたどつたマ
ーキング孔５を多数環状に配置してある環状円板
形の回転ステンミル６は、マーキングヘツド１の
ヘツド本体７に垂直に内蔵された割出し用モータ
８の出力軸に取付けられている。割出し用モータ
８の例としては、パルスモータ、油圧揺動モー
タ、サーボモータ等が挙げられる。回転ステンシ
ル６のマーキング孔５のピツチ円上方の適当な高
さに位置させて、塗料を噴射する自動スプレーガ
ン９が伸縮アーム１０によりヘツド本体７に支持
され、その間の同軸上に位置させて遮蔽リング１
１がヘツド本体７に支持されている。これら自動
スプレーガン９及び遮蔽リング１１より半径方向
外側において下向きに熱風ドライヤなどの強制乾
燥器１２がアーム１３を介してヘツド本体７に取
付けられている。自動スプレーガン９より両側に
ずらした位置において回転ステンシル６を両側か
ら挾み且つ中心をマーキング孔５のピツチ円に合
わせて上部洗浄ヘツド１４と下部洗浄ヘツド１５
が伸縮アーム１６，１７を介してヘツド本体７に
取付けられている。

第４，５図にはマーキングヘツド１の変形例の
平面及び正面を表わす。このマーキングヘツド
１′において回転ステンシル６′は円筒状をなしそ
の周面に沿つて還状にマーキング孔５が配置して
ある。この回転ステンシル６′はマーキングヘツ
ド１′のヘツド本体７′に組込まれた割出し用モー
タ８の水平となつている出力軸に結合され、軸心
回りに割出し回転されるようになつている。回転
ステンシル６′の最下部のマーキング孔５の直下
に自動スプレーガン９が伸縮アーム１０を介して
ヘツド本体７′に固定してあり、マーキング孔５
と自動スプレーガン９との間の同軸上に位置させ
て遮蔽リング１１がヘツド本体７′に取付けてあ
る。ヘツド本体７′の側方には強制乾燥器１２が
被マーキング材Ｗ表面を向くようにアーム１３を
介して取付けてある。自動スプレーガン９の取付
位置の両側の約45度ずつずらした位置において、
上部洗浄ヘツド１４、下部洗浄ヘツド１５が回転
ステンシル６′を挾んで、伸縮アーム１６，１７
によりヘツド本体７′に取付けられている。

遮蔽リング１１は第６，７図に示すように、中
央にマーキング孔５よりやや大きめの穴をあけた
リング状のスポンジ１８を断面がＵ字形をなすリ
ング状のホルダ１９に嵌め込んでなる。

第８図には上部及び下部洗浄ヘツド１４，１５
の構造を表わす。

先ず上部洗浄ヘツド１４について説明する。中
心を回転軸２０が通る洗浄ヘツド本体２１の回転
ステンシル６側端部に外筒２２をねじ込んで、リ
ング状の隙間２３を形成してある。外筒２２には
圧縮空気を導く空気導入管２４を接続してある。
回転軸２０と洗浄ヘツド本体２１との間にはリン
グ状の水車室２５が形成され、この内部において
回転軸２０にすべりキー２６を介して水車２７が
取付けられている。洗浄ヘツド本体２１には前記
水車室２５に圧力水を導く圧力水導入管２８が接
続している。水車室２５の回転ステンシル６側に
おいて回転軸２０と本体２１との間には貫通孔２
９を有す仕切板３０が設けてある。回転軸２０の
回転ステンシル６側端部には、ナイロン毛若しく
は鋼毛３１を植え込み且つその間に多数の貫通孔
３２を設けてなるブラシ３３が止ねじ３４により
一体に取付けてある。回転軸２０の他端部にはカ
ウンタウエイト３５が割ピン３６により脱落しな
いように取付けてある。尚、３７は回転軸２０を
支持するために本体２１に設けた軸受、３８は回
転軸２０と本体２１との密閉を図るためのＯリン
グである。

下部洗浄ヘツド１５は回転ステンシル６を挾ん
でセツトされ、その構造は上部洗浄ヘツド１４と
対称になつている。ただし水車室２５の下部には
排水路３９が形成され、この排水路３９につなが
る排水管４０が本体２１′に接続されている。又
洗浄ヘツド本体２１′の下部には押えねじ４１が
螺着され、この押えねじ４１の先端と回転軸２０
との間にはスプリング４２が設けられ、ブラシ３
３を回転ステンシル６表面に押し付けるようにし
ている。

第９図には上部洗浄ヘツド１４の横断面を示
す。ブラシ３３は遮蔽リング１１の中心穴よりや
や大きめに形成され、且つ洗浄ヘツド本体１４自
体の径は回転ステンシル６の幅以内とされる。
尚、この図に示すように、回転ステンシル６のマ
ーキング孔５間には上部洗浄ヘツド１４からの水
を下部洗浄ヘツド１５側へ完全に排出するため排
水孔４３が設けてある。

第１０図には自動マーキング装置の制御機構を
示す。マーキングすべき文字情報Ｄ（例えば、材
質記号、チヤージ番号、図番、ブロツク番号等）
の入力装置（例えばタイプライタ）４４はマイク
ロコンピユータ４５の入力側に接続されている。
このマイクロコンピユータ４５には予め回転ステ
ンシル６のマーキング孔５の位置（回転角度）、
マーキング動作プログラム等を記憶させてある。
マイクロコンピユータ４５の出力側は、マーキン
グヘツド１の各被制御部（割出し用モータ８、自
動スプレーガン９等）、マニピユレータ２の各可
動部２ａ，２ｂ，２ｃ、付帯設備の搬送コンベア
３及びチヤツク付回転装置４の各制御装置及び動
作確認のための検出器に接続されている。これら
各制御装置及び検出器を順にＧ１，Ｇ２ａ，Ｇ２
ｂ，Ｇ２ｃ，Ｇ３，Ｇ４で示す。

この装置による被マーキング材Ｗへのマーキン
グは以下のようにして行なう。

先ず被マーキング材Ｗをクレーン等の手段で搬
送コンベア３上に乗せる。

マーキング情報Ｄをもとに入力装置４４のキー
ボードでマニアルインプツトし若しくは別に作成
した紙テープ、カード等を介して読み込ませ、ス
タートボタンを押す。

マイクロコンピユータ４５の指令で搬送コンベ
ア３を運転し、チヤツク付回転装置４に被マーキ
ング材Ｗを差し込みチヤツキングする。

マニピユレータ２の各可動部２ａ，２ｂ，２ｃ
の動作により、マーキングヘツド１は被マーキン
グ材Ｗの要マーキング位置に移動されると共に被
マーキング材Ｗの中心の直上で回転ステンシル６
との隙間が３〜５mm程度となる位置で停止され
る。

割出し用モータ８の動作により回転ステンシル
６が回転され、所定のマーキング孔５が自動スプ
レーガン９の直下に来る位置に割出される。

以上でマーキングの予備工程が終了する。

次に自動スプレーガン９を作動させて水性塗料
を噴射し、回転ステンシル６のマーキング孔５を
通してその形を被マーキング材Ｗの表面に塗着す
る。このとき遮蔽リング１１のスポンジ１８がオ
ーバスプレーされた塗料を吸着するので余分な塗
料が回転ステンシル６へ付着されることはない。
スポンジ１８に吸着された塗料の水分はホルダ１
９に溜まる。

一文字のマーキングの終了後、回転ステンシル
６を割出し用モータ８により左右いずれかの上部
及び下部洗浄ヘツド１４，１５の位置まで旋回さ
せる。

上部洗浄ヘツド１４の水車室２５へ圧力水導入
管２８を通して圧力水を供給し、水車２７と共に
回転軸２０を回転させ、回転軸２０と共に回転し
カウンタウエイト３５により加圧されるブラシ３
３のブラシング及び仕切板３０の貫通孔２９、ブ
ラシ３３の貫通孔３２を通つて供給される水によ
り、回転ステンシル６表面に付着する塗料を洗い
流す。水はマーキング孔５或いは排水孔４３を通
過して、下部洗浄ヘツド１５へと流れる。下部洗
浄ヘツド１５においても圧力水により水車２７と
共に回転軸２０及びブラシ３３を回転すると共に
スプリング４２によりブラシ３３を回転ステンシ
ル６の裏面に押し付け、裏面に付着した塗料を洗
い流す。上部洗浄ヘツド１４からの排水及び下部
洗浄ヘツド１５からの排水は排水路３９、排水管
４０を通して排出される。尚、洗浄中には、圧縮
空気がリング状隙間２３から回転ステンシル６表
裏面に向けて噴出され、エアカーテンを形成し、
洗浄水が外部に漏れないようにされる。

洗浄終了後、次の文字指令により回転ステンシ
ル６は次のマーキング孔５を割出す。

この割出しの前若しくは後にマニピユレータ２
の左右方向可動部２ａが動作し、文字同士が重な
らないようにマーキングヘツド１をピツチ移動さ
せる。

この後、上記と同様にしてマーキング及び回転
ステンシル６の洗浄を行なう。

マーキングが二列に亘る場合にはチヤツク付回
転装置４が動作して、被マーキング材Ｗを所定量
回転する。

マーキング終了後はチヤツク付回転装置４によ
り被マーキング材Ｗを回転してマーキングを強制
乾燥器１２の下方に移動し、乾かす。

この後、マーキングヘツド１はマニピユレータ
２により原点に後退する。

チヤツク付回転装置４より被マーキング材Ｗは
解放され、被マーキング材Ｗは搬送コンベア３に
より搬出される。

以上実施例を挙げて説明したように、本発明に
よれば文字、記号等のマーキング作業の自動化が
可能となり、省力化、工程の短縮化、コストの低
減が図れると共に記入ミスなどもなくなる。又、
本発明による装置は構造が簡単で、制御が容易で
あり、設備費も軽減することができ、更に回転ス
テンシルが常時自動洗浄される結果、鮮明なマー
キングが長時間連続してできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置の全体斜視図、
第２，３図はマーキングヘツドの一実施例の平面
図及び正面図、第４，５図はマーキングヘツドの
他の実施例の平面図及び正面図、第６，７図は遮
蔽リングの平面図及び半断面図、第８図は上部及
び下部洗浄ヘツドの半断面図、第９図は第８図中
の横断面図、第１０図は制御機構の系統図であ
る。 図面中、Ｗは被マーキング材、１，１′はマー
キングヘツド、２はマニピユレータ、３は搬送コ
ンベア、４はチヤツク付回転装置、５はマーキン
グ孔、６，６′は回転ステンシル、９は自動スプ
レーガン、１４は上部洗浄ヘツド、１５は下部洗
浄ヘツドである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ マニピユレータにより三次元移動されて被マ
   ーキング材に対し位置決めされるヘツド本体と、
   ヘツド本体に支持され且つ多数のマーキング孔を
   有する環状のステンシルと、被マーキング材にマ
   ーキングすべきマーキング孔を所定の割出し位置
   に割出すべく前記ステンシルを割出し回転させる
   割出し機構と、前記割出し位置の上方に設けられ
   割出されたマーキング孔に向けて塗料を噴射する
   スプレーガンと、前記割出し位置以外の位置にお
   いて前記ステンシルの上側に設けられ、前記ステ
   ンシルに接触するブラシを圧力水により回転させ
   ると共に、前記圧力水を前記ブラシによるブラシ
   ング部分に供給し、更に前記ブラシング部分の周
   囲をエアカーテンで囲んで前記水の漏出を防ぐよ
   うにした上部洗浄ヘツドと、上部洗浄ヘツドと対
   向して前記ステンシルの下側に設けられ、前記ス
   テンシルに接触するブラシを圧力水により回転さ
   せると共に、前記ブラシによるブラシング部分の
   周囲をエアカーテンで囲んで水の漏出を防ぐよう
   にし、更に前記上部洗浄ヘツドにおいて供給さ
   れ、マーキング孔を通つて流下した水を排出する
   ようにした下部洗浄ヘツドとからなることを特徴
   とするマーキング装置。