JP3684872B2 - Stamping device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はシートや板材に対して刻印を行う刻印装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
プリント配線板に対して刻印を行う刻印装置が特開平4−42991号公報に示されている。これは刻印機と、配線板を送る導入コンベアと、導入コンベアからの配線板を上記刻印機における刻印位置に位置合わせする幅寄せ機構と、刻印後の配線板を受け取って送り出す送出コンベア等からなるものとして構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記刻印装置では、刻印位置への位置合わせが、被刻印物である配線板を寄せて行うことから、位置合わせに際して配線板に擦り傷が生じてしまうことが多々あり、また上記位置合わせに必要な動作時間の短縮が不可能であった。また、厚みが異なる被刻印物に対して、品種切り換えを自動化することができなかった。
【0004】
本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、その目的とするところは位置合わせに際して被刻印物に擦り傷が生じたりしない上に刻印を高速で行うことができる刻印装置を提供するにあり、また他の目的とするところは厚みが異なる被刻印物に対する品種切り換えを自動化することができる刻印装置を提供するにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
しかして本発明は、シートや板材であるワークを搬送する搬送手段と、上型及び下型から成る刻印ヘッドを有するとともに搬送手段で搬送されるワークの下面を下型で支えながら上型を降下させることで該ワークに対して刻印を施す刻印機と、刻印位置に搬送されたワークを撮像する画像処理カメラと、ワークの厚みを測定する厚みセンサーと、画像処理カメラで得られた画像に基づいて刻印機の刻印ヘッドの上型及び下型のワークに対する位置合わせを行うとともに厚みセンサーで測定した厚みデータに基づいて刻印ヘッドの下型の上下位置を調整する制御手段とを備え、刻印ヘッドの上下位置調整を、ワークの上面側を基準として刻印ヘッドの下型の上下位置調整で行うものとすることに特徴を有している。刻印位置の位置合わせをワーク側の位置調整で行うのではなく、刻印機の刻印ヘッド側で行うとともに、ワークの厚みに応じた上下位置調整も刻印ヘッド側の下型で行うものである。
【0006】
なお、刻印機の刻印ヘッドの下型としては、くさび型カムの水平移動で上下位置を変更するものであることが好ましい。
【0007】
上記制御手段は、刻印後のワークの画像処理カメラによる撮像結果に基づいてワークに施した刻印をチェックし、チェック結果に基づいて次の刻印動作の最適化を行うものであることが望ましい。安定した品質の刻印を得ることができる上に、刻印ヘッドの交換等を行っても人による調整が不要となる。
【0009】
また、搬送手段は並列に設置された複数本のコンベアからなるとともに、これらコンベアのうちの片側に位置する固定側コンベアに対し、他のコンベアはその横移動でコンベア間の間隔が可変となっており、刻印機は上記固定側コンベアの側に設置されていると、ワークの幅違い品種に対する対応が容易である。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下本発明を実施の形態の一例に基づいて詳述すると、図2に示すように、この刻印装置は、シートや板材といったワーク(被刻印物)9を搬送するコンベア1と、このコンベア1の脇に設置した刻印機2、コンベア1で搬送されているワーク9を撮像する画像処理カメラ3、コンベア1で搬送されているワーク9の厚みを測定する厚みセンサー4、そして画像処理カメラ3及び厚みセンサー4の出力を取り込んで刻印機2及びコンベア1を制御する制御手段とからなるもので、ここにおけるコンベア1は、吸着型のもので構成してある。
【0011】
図7に示すように、メインフレーム10の下方側にブロア12に接続される吸引管11を配するとともに、これらの周囲に吸引孔付きの無端ベルト13を配したものとして形成してある該コンベア1は、その下面側にワーク9を吸着して搬送する。
【0012】
図示例においては、このコンベア1を並列に3本並べて、これら3本のコンベア1でワーク9を同時に吸着し、同期運転する3本のコンベア1でワーク9を搬送するようにしているが、図6に示すように、片側のコンベア1は固定で設置しているものの、他の2本のコンベア1は、ワーク9の幅違い品種に対応するために、固定側コンベア1との間隔を変えることができるように設置している。すなわち、移動側の2つのコンベア1,1は、そのメインフレーム10にナット15を固着しており、該ナット15をボールねじ16,16に夫々螺合させている。モータ17によってボールねじ16を回転させることで、コンベア1が横移動するようにしているものであり、またモータ17から2本のボールねじ16、16への回転伝達部に、歯数の異なるタイミングプーリー18,18を用いることによって、上記横移動に際して、固定側のコンベア1に近い移動側コンベア1の横移動量よりも、遠い移動側コンベア1の横移動量の方が大きくなるようにしてある。
【0013】
図8は、リフター7上に多数枚が積み上げられているワーク9を1枚ずつ吸着型のコンベア1に移す吸着チャンバー6を示しており、カムとリンクとを用いた上下駆動装置60によって上下移動を行う吸着チャンバー6は、その下降時にワーク9を吸着し、上昇することで吸着したワーク9を吸着型のコンベア1で吸着させた後は吸着を解除して、次のワーク9の移送に備える。なお、吸着チャンバー6は3本のコンベア1に対して夫々配設されており、移動側コンベア1,1の横移動の際には同時に横移動を行う。
【0014】
また、リフター7の脇には第2吸着チャンバー8とブロア85とを配してある。この第2吸着チャンバー8は、積み上げられたワーク9の隅部を吸着して持ち上げるものであり、持ち上げた状態で側方からブロア85でエアを吹き付けることにより、1枚だけの分離を行う。
【0015】
上記3本のコンベア1のうち、固定側のコンベア1の脇に設置した刻印機2は、下型22でワーク9下面を支えた状態で上型21を下降させることによってワーク9表面に刻印を記すものであるが、刻印ヘッドである上型21及び下型22は、図3〜図5に示すように、XYテーブル23上に設置したフレーム20に取りつけられ、さらに上型21についてはZ軸回りθの回転調整ができるように、下型22についてはZ軸方向位置、つまり上下位置調整ができるようにされている。
【0016】
XYテーブル23は、X軸及びY軸用の各モータ23a,23bで回転駆動されるボールねじと螺合して、これらモータ23a,23bの回転によってXY位置を変更する。そして、XYテーブル23上に設けたフレーム20は、上面が傾斜面となったカム24を水平方向にスライド自在に保持しており、モータ24aで回転駆動されるボールねじと螺合している上記カム24上には下型22から垂下されたカムフォロア24bが接している。モータ24aの回転でカム24は水平移動を行うものであり、この水平移動に伴い、カム24上面の傾斜面にカムフォロア24bを接触させている下型22は上下移動を行う。そして、上型21は、フレーム20に対して上下動作用アクチュエータ(シリンダー)26と、θ軸回転補正用のモータ25を介して取りつけられている。
【0017】
刻印機2に取り付けられた画像処理カメラ3は、コンベア1で搬送されて刻印機2のところに搬送されてきたワーク9の上面側を撮像するものであり、制御手段は撮像された画像をもとに上型21及び下型22の位置を調整して、ワーク9に対する位置合わせを行う。すなわち、画像処理カメラ3で取り込んだ画像から、ワーク9のXY方向の位置ずれや、Z軸回りθの角度ずれについての補正量を求めて、XYテーブル23の位置調整と上型21の回転調整とを行う。また、制御手段は、コンベア1で搬送されるワーク9の厚みセンサー4による厚みの測定結果に基づいて、下型22の上下位置調整を行う。
【0018】
図1に上記位置補正動作についての動作フローを示す。コンベア(C/V)1で搬送されて刻印機2が設置された刻印ステーションで停止したワーク9に対して、厚みの測定を行って、カム(くさび)24の移動量を演算し、またワーク9を撮像してワーク9の位置を測定することで位置ずれ量を検査して、要求されたワーク9端面からの相対刻印位置に合わせて、上型21と下型22とを移動させるとともにワーク9の厚みに合わせた下型22の上下位置調整を行い、上型21を下降させることで刻印を行うのである。
【0019】
刻印のための位置合わせをワーク9側の移動で行うのではなく、刻印機2側で行うことから、位置合わせに際してワーク9の幅寄せ等をする必要がないために、ワーク9に擦り傷等が生じてしまうことがないものであり、また厚みセンサー4によるワーク9の厚み測定結果に基づき、刻印時にワーク9の下面を支える下型22の上下位置調整を行うことから、厚みの異なるワーク9への品種切り換えにも自動で応ずることができる。さらに、ワーク9側を動かして位置調整を行う場合に比して、処理時間が短くてすむものである。
【0020】
刻印後は画像処理カメラ3によってワーク9に刻印した印字を撮像し、刻印文字位置、刻印深さ、刻印文字周辺の傷等のチェックを行って良否の判定を行うとともに、刻印文字位置や刻印深さのチェック結果に基づき、次のワーク9に対する刻印に際しての位置測定結果や厚み測定結果に対する位置補正量の最適化を行う。従って、上型21や下型22の交換が発生しても、人による調整は不要である。また、刻印文字深さの品質も安定したものとなる。
【0021】
【発明の効果】
以上のように本発明は、シートや板材であるワークを搬送する搬送手段と、上型及び下型から成る刻印ヘッドを有するとともに搬送手段で搬送されるワークの下面を下型で支えながら上型を降下させることで該ワークに対して刻印を施す刻印機と、刻印位置に搬送されたワークを撮像する画像処理カメラと、ワークの厚みを測定する厚みセンサーと、画像処理カメラで得られた画像に基づいて刻印機の刻印ヘッドの上型及び下型のワークに対する位置合わせを行うとともに厚みセンサーで測定した厚みデータに基づいて刻印ヘッドの下型の上下位置を調整する制御手段とを備え、刻印ヘッドの上下位置調整を、ワークの上面側を基準として刻印ヘッドの下型の上下位置調整で行うものとするもので、刻印位置の位置合わせをワーク側の位置調整で行うのではなく、刻印機の刻印ヘッド側で行うために、位置合わせに際してワークに擦り傷等が生じてしまうことがない上に、高速処理が可能であり、しかもワークの厚みに応じた上下位置調整も刻印ヘッド側の下型で行うために、ワークの厚みによる品種切り換えにも自動で且つ迅速に対応することができる。
【0023】
そして、上記制御手段が、刻印後のワークの画像処理カメラによる撮像結果に基づいてワークに施した刻印をチェックし、チェック結果に基づいて次の刻印動作の最適化を行うものであると、安定した品質の刻印を得ることができるものであり、しかも刻印ヘッドの交換等を行ってもこれに自動で対応することができることになるために、人による調整が不要となる。
【0025】
また、搬送手段は並列に設置された複数本のコンベアからなるとともに、これらコンベアのうちの片側に位置する固定側コンベアに対し、他のコンベアはその横移動でコンベア間の間隔が可変となっており、刻印機は上記固定側コンベアの側に設置されていると、ワークの幅違い品種に対する対応が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例における動作を示すフローチャートである。
【図2】同上の全体構成を示すもので、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は部分断面図である。
【図3】同上の刻印機の斜視図である。
【図4】同上の上型の上下動及び回転調整機構を示す斜視図である。
【図5】同上の下型の上下位置調整機構を示す斜視図である。
【図6】同上の吸着型のコンベアの横移動機構を示す斜視図である。
【図7】同上の吸着型のコンベアの破断斜視図である。
【図8】同上の吸着型のコンベアと吸着チャンバーとを示す正面図である。
【符号の説明】
1 コンベア
2 刻印機
3 画像処理カメラ
4 厚みセンサー
9 ワーク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a marking device for marking a sheet or a plate material.
[0002]
[Prior art]
A marking device for marking a printed wiring board is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-42991. This consists of a stamping machine, an introduction conveyor for sending the wiring board, a width adjusting mechanism for aligning the wiring board from the introduction conveyor with the marking position in the marking machine, and a delivery conveyor for receiving and sending the printed wiring board. It is structured as a thing.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-mentioned marking device, since the positioning to the marking position is performed by bringing the wiring board as the object to be stamped, the wiring board is often scratched during the positioning, and is necessary for the positioning. It was impossible to shorten the operation time. Moreover, it was not possible to automate the change of product type for workpieces with different thicknesses.
[0004]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a marking device capable of performing marking at a high speed without causing scratches on a workpiece to be marked during alignment. Another object of the present invention is to provide a marking device capable of automating the type change for the workpieces having different thicknesses.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Accordingly, the present invention has a conveying means for conveying a workpiece, which is a sheet or a plate material, and a marking head composed of an upper mold and a lower mold, and lowers the upper mold while supporting the lower surface of the workpiece conveyed by the conveying means with the lower mold. a stamp for applying a marking against the workpiece by causing, based an image processing camera that captures the conveyed to the marking position workpiece, the thickness sensor for measuring the thickness of the workpiece, the image obtained by the image processing camera And a control means for aligning the upper and lower workpieces of the marking head of the marking machine and adjusting the vertical position of the lower mold of the marking head based on the thickness data measured by the thickness sensor . The vertical position adjustment is performed by adjusting the vertical position of the lower die of the marking head with reference to the upper surface side of the workpiece . The positioning of the marking position is not performed by the position adjustment on the workpiece side, but is performed on the marking head side of the marking machine, and the vertical position adjustment according to the thickness of the workpiece is also performed on the lower mold on the marking head side .
[0006]
The lower die of the marking head of the stamping machine is preferably one whose vertical position is changed by horizontal movement of the wedge cam.
[0007]
It is desirable that the control means check the marking applied to the workpiece based on the imaging result of the workpiece after the marking by the image processing camera, and optimize the next marking operation based on the check result. A stable quality stamp can be obtained, and even if the marking head is replaced, adjustment by a person becomes unnecessary.
[0009]
Further, the conveying means is composed of a plurality of conveyors installed in parallel, and the interval between the conveyors is variable by the lateral movement of the other conveyors with respect to the fixed-side conveyor located on one side of these conveyors. If the stamping machine is installed on the fixed conveyor side, it is easy to cope with different workpiece types.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an example of an embodiment. As shown in FIG. 2, the stamping apparatus includes a
[0011]
As shown in FIG. 7, the conveyor is formed by disposing a suction pipe 11 connected to the
[0012]
In the illustrated example, three
[0013]
FIG. 8 shows the
[0014]
A second adsorption chamber 8 and a
[0015]
Of the three
[0016]
The XY table 23 is screwed with a ball screw that is rotationally driven by the X-axis and Y-
[0017]
The image processing camera 3 attached to the
[0018]
FIG. 1 shows an operation flow for the position correction operation. The thickness of the
[0019]
Since the alignment for marking is not performed by the movement of the
[0020]
After engraving, the image processing camera 3 takes an image of the imprint printed on the
[0021]
【The invention's effect】
As described above, the present invention includes a conveying unit that conveys a workpiece, which is a sheet or a plate material, and an engraving head that includes an upper die and a lower die, and supports the lower surface of the workpiece conveyed by the conveying unit with the lower die. A marking machine for marking the workpiece by lowering the image, an image processing camera for imaging the workpiece conveyed to the marking position, a thickness sensor for measuring the thickness of the workpiece, and an image obtained by the image processing camera and control means for adjusting the vertical position of the lower mold engraved head based on the thickness data measured by the thickness sensor performs positioning with respect to the upper and lower molds of the work of the marking head of the stamp based on, imprinted the vertical position adjustment of the head, intended to be made in the vertical position adjustment of the lower mold engraved head upper surface of the workpiece as a reference, the alignment of the marking position of the workpiece-side position adjustment Instead of doing so, in order to perform in marking head side of the stamp, on it is a have the scratches or the like occurs in the workpiece during the alignment, a high-speed processing is possible, moreover vertically according to the thickness of the workpiece Since the position adjustment is also performed on the lower die on the marking head side, it is possible to automatically and quickly respond to product changeover depending on the thickness of the workpiece.
[0023]
Then, the control means checks the marking made on the workpiece based on the imaging result of the workpiece after the marking by the image processing camera, and optimizes the next marking operation based on the check result. Therefore, even if the marking head is replaced, etc., it is possible to automatically cope with this, so that adjustment by a person becomes unnecessary.
[0025]
Further, the conveying means is composed of a plurality of conveyors installed in parallel, and the interval between the conveyors is variable by the lateral movement of the other conveyors with respect to the fixed-side conveyor located on one side of these conveyors. If the stamping machine is installed on the fixed conveyor side, it is easy to cope with different workpiece types.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing an operation in an example of an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B show the overall configuration of the above, wherein FIG. 2A is a plan view, FIG. 2B is a front view, and FIG. 2C is a partial cross-sectional view.
FIG. 3 is a perspective view of the same stamping machine.
FIG. 4 is a perspective view showing a vertical movement and rotation adjustment mechanism of the upper mold of the same.
FIG. 5 is a perspective view showing the vertical position adjusting mechanism of the lower mold same as above.
FIG. 6 is a perspective view showing a lateral movement mechanism of the adsorption type conveyor of the above.
FIG. 7 is a cutaway perspective view of the same adsorption type conveyor.
FIG. 8 is a front view showing the same suction type conveyor and suction chamber.
[Explanation of symbols]
1
Claims (4)
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