JPH03166071A - Water jet type automatic marking device - Google Patents
Water jet type automatic marking deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
く産業上の利用分野〉
本発明は高速の水噴流によって、金属の表面に自動的に
印付けするウォータージェット式自動マーキング装置に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a water jet type automatic marking device that automatically marks a metal surface using a high-speed water jet.
く従来の技術〉
金属表面へ印を付ける現状の自動マーキング装置として
は、文字刻印マーキング装置,文字スプレイマーキング
装置やレーザビームマーキング装置等がある。BACKGROUND OF THE INVENTION Current automatic marking devices for marking metal surfaces include character engraving marking devices, character spray marking devices, and laser beam marking devices.
第3図に基づいて文字刻印マーキング装置の一例を説明
する。図は大口径の素w3に自動刻印マーキングを行な
うもので、角度割り出し付チャッキング回転装置1のチ
ャック2によって保持された素管3は、制御用パソコン
4の電気信号によって所定の回動動作を行なう。An example of a character stamp marking device will be explained based on FIG. The figure shows automatic engraving marking on a large-diameter blank w3. The blank tube 3 held by the chuck 2 of the chucking rotation device 1 with angle indexing is rotated in a predetermined manner by electric signals from the control computer 4. Let's do it.
素lI!:3に対面した文字刻印装置26は、3個のサ
ーボモータによって、上下,前後,左右の3軸方向に駆
動される。走行装M6は左右方向走行用リニャガイドレ
ール5に沿い走行する。Basic lI! The character stamping device 26 facing 3 is driven by three servo motors in three axial directions: up and down, back and forth, and left and right. The running gear M6 runs along the linear guide rail 5 for running in the left and right direction.
一方、円周方向に活字が配設されたドラム状の文字盤7
もサーボモータによって回動され、素管3の所定の位置
に所定の文字が対面したとき、空圧又は油圧により作動
するシリンダ8によって文字盤8が素管3に衝撃を与え
、インパクトマーキングが行なわれる。On the other hand, a drum-shaped dial 7 with printed letters arranged in the circumferential direction
is also rotated by a servo motor, and when a predetermined character faces a predetermined position on the blank tube 3, the dial 8 applies an impact to the blank tube 3 by a cylinder 8 operated by pneumatic or hydraulic pressure, and impact marking is performed. It will be done.
なお、これらのサーボモータやシリンダの作動も制御用
パソコン4からの電気信号によって行なわれる。Note that the operation of these servo motors and cylinders is also performed by electrical signals from the control personal computer 4.
一連の文字の刻印が終わった素官3はローラコンベヤ9
上を矢印の方向に搬送される。After completing the engraving of a series of characters, the master 3 moves to the roller conveyor 9.
It is transported above in the direction of the arrow.
文字スプレイマーキング装置やレーザビームマーキング
装置も、上述した文字刻印マーキング装置とほぼ同一の
構成になり、ただ文字刻印装置26に代わって、前者に
は塗料スプレイ装置が、後者にはレーザビーム照射装置
がそれぞれ取り付けられる。The character spray marking device and the laser beam marking device have almost the same configuration as the character marking device described above, except that instead of the character marking device 26, the former has a paint spray device and the latter has a laser beam irradiation device. Each can be installed.
なお、走行装置6に文字刻印装置とスプレイマーキング
装置を併設し、いずれの目的にも使用される自動マーキ
ング装置もある。Note that there is also an automatic marking device that has a character stamping device and a spray marking device attached to the traveling device 6 and is used for both purposes.
く発明が解決しようとする課題〉
前記の各自動マーキング装置にはそれぞれ下記の問題点
がある。Problems to be Solved by the Invention> Each of the automatic marking devices described above has the following problems.
(1)文字刻印マーキング装置
マーキングが活字の衝撃や押圧によって行なわれるため
、機械的な連動機構を必要とし、マーキング速度は低速
で、一般に0.5〜1字/S程度であり、収容活字数も
少ない。また、マーキング深さの調節精度が低く、肉厚
が薄い場合、刻印部母材肉厚の減少と切欠き効果のため
に製品の強度を低下させ、クラック発生の原因となると
きがある。また、活字の消耗や前記機械的連動f!構の
補修等が伴い、一般に保守費が高い。更に振動を伴うた
めに画線の鮮明度が比較的低い。(1) Character engraving marking device Since marking is performed by the impact or pressure of type, a mechanical interlocking mechanism is required, and the marking speed is slow, generally around 0.5 to 1 character/S, and the number of characters accommodated is There are also few. Furthermore, if the marking depth is not accurately adjusted and the wall thickness is thin, the strength of the product may be reduced due to the reduction in the thickness of the base material of the marking portion and the notch effect, which may cause cracks to occur. In addition, the consumption of type and the mechanical interlocking f! Maintenance costs are generally high as it requires structural repairs. Furthermore, since vibration is involved, the sharpness of the image is relatively low.
(2)文字スプレイマーキング装置
文字刻印が半永久的であるのに比べて、塗料の寿命は極
めて短かく、環境や汚損によって容易に消滅する。マー
キング速度が文字刻印並みで0.5〜1字/Sと低く、
塗料ノズルの詰まりゃ振動による文字振れのために画線
の鮮明度も低い。また、塗料ノズルの洗浄や取替え、塗
料の補充等の保守費、材料費が高い。(2) Text spray marking device While text markings are semi-permanent, paint has an extremely short lifespan and is easily destroyed by the environment or dirt. The marking speed is low at 0.5 to 1 character/S, which is similar to character engraving.
If the paint nozzle is clogged, the text will be blurred due to vibration, and the clarity of the lines will be poor. In addition, maintenance costs such as cleaning and replacing paint nozzles and replenishing paint and material costs are high.
(3) レーザビームマーキング装置高エネルギのレ
ーザ光を光学レンズで集束させてレーザ銃で金属表面を
燕発加工するもので、レーザ銃は多量の活字が入力され
たコンピュータにより制御されて印字の画線を描く。マ
ーキング速度は一般に1〜2字/Sと高く、また、マー
キング深さの調節精度も高い。従って高速で鮮明なマー
キングを行うことができる。(3) Laser beam marking device A high-energy laser beam is focused by an optical lens and a laser gun is used to process the metal surface.The laser gun is controlled by a computer into which a large amount of printed characters are input. Draw a line. The marking speed is generally as high as 1 to 2 characters/S, and the marking depth adjustment accuracy is also high. Therefore, clear marking can be performed at high speed.
しかし高いパワー密度の熱エネルギを母材に与えるため
に母材の熱影響を避けることができず、母材の材質が局
部的に変質する場合がある。レーザにはルピーレーザと
炭酸ガスレーザとがあるがいずれもレーザ光発生器は高
価で、かつ、定期的な手入れや交換を必要とする部品を
持つ。乙のため資本費、保守費、電力費を含んだ必要総
経費は極めて大きい。However, since high power density thermal energy is applied to the base material, it is impossible to avoid thermal effects on the base material, and the quality of the base material may be locally altered. Lasers include rupee lasers and carbon dioxide lasers, but both have expensive laser light generators and parts that require regular maintenance and replacement. For Party B, the total necessary expenses including capital costs, maintenance costs, and electricity costs are extremely large.
く課題を解決するための手段〉
上記課題を解決する本発明の構或は、
サーボモータを介して移動する可動文字ヘッドと、該可
動文字ヘッドに着脱自在に固定されたウォータージェッ
トノズルと、該ウォータージェットノズルに超高圧水を
供給する超高圧水発生ブースタ及び該超高圧水発生ブー
スタに圧力油を供給するブースタ駆動用油圧ユニットで
なるジェット水供給装置と、被刻材を保持して移動する
装置と、該移動装置のサーボモータ及び前記可動文字ヘ
ッドのサーボモータを制御するパソコン等の制御装置と
によって構成したことを特徴とする。Means for Solving the Problems> The structure of the present invention for solving the above problems includes: a movable character head that moves via a servo motor; a water jet nozzle detachably fixed to the movable character head; A jet water supply device consisting of an ultra-high pressure water generation booster that supplies ultra-high pressure water to a water jet nozzle, and a booster driving hydraulic unit that supplies pressure oil to the ultra-high pressure water generation booster, and a jet water supply device that holds and moves the material to be engraved. The present invention is characterized in that it is configured by a control device such as a personal computer that controls a servo motor of the moving device and a servo motor of the movable character head.
く作 用〉
移動軌跡が所定の文字を示すようにウォータージェット
ノズルと被刻材とを相対移動させつつ、ウォータージェ
ットノズルから超高圧水を超音速で噴出すると、超音速
となったジェット水により被刻材表面が食刻されて文字
をマーキングする。Effect〉 When ultra-high pressure water is ejected from the water jet nozzle at supersonic speed while moving the water jet nozzle and the material to be engraved relative to each other so that the movement locus shows a predetermined character, the supersonic jet water The surface of the engraved material is etched to mark characters.
く実 施 例〉
本発明の2つの実施例を第1図及び第2図に基づいて詳
細に説明する。第1図は素管3ヘマーキングするウォー
タージェット式自動マーキング装置の一実施例を示す斜
視図、第2図は平面形金属面へマーキングするウオータ
ージェット式自動マーキング装置の一実施例を示す系統
図である。なお、全図にわたり同一部品には同一符号を
付する。Embodiments Two embodiments of the present invention will be described in detail based on FIGS. 1 and 2. Fig. 1 is a perspective view showing an embodiment of an automatic water jet marking device for marking a blank pipe 3, and Fig. 2 is a system diagram showing an embodiment of an automatic water jet marking device for marking a flat metal surface. It is. Note that the same parts are given the same reference numerals throughout the drawings.
第1図において、角度割出し付チャッキング回転装置1
のチャック2は素管3を保持し、制御用パソコン4の電
気信号によって、正逆両方向に回動する。一方、3軸可
動文字ヘッド10が取り付けられた走行装置6は、図に
示されていない3個の独立したサーボモータにより3次
元方向に駆動される。In FIG. 1, a chucking rotation device 1 with angle indexing is shown.
The chuck 2 holds the raw tube 3 and rotates in both forward and reverse directions in response to electrical signals from a control computer 4. On the other hand, the traveling device 6 to which the three-axis movable character head 10 is attached is driven in three-dimensional directions by three independent servo motors (not shown).
一mに前記チャッキング回転装置1にはロータリーエン
コーダが′、走行装置6にはボールねじとリニャガイド
レールがそれぞれ使われる。In one meter, the chucking rotation device 1 uses a rotary encoder, and the traveling device 6 uses a ball screw and a linear guide rail.
3軸可動文字ヘッド10にはウォータージェットノズル
11が取り付けられ、ブースタ駆動用油圧ユニット12
と超高圧水発生ブースタ13によって構成されるジェッ
ト水供給装置から超高圧水が供給される。A water jet nozzle 11 is attached to the 3-axis movable character head 10, and a booster driving hydraulic unit 12
Ultra-high pressure water is supplied from a jet water supply device constituted by an ultra-high pressure water generation booster 13.
なお、制御用パソコン4には所定の印字が入力されたフ
ロッピーディスク14が挿着される。Note that a floppy disk 14 on which predetermined characters have been input is inserted into the control personal computer 4.
第1図に示すウォータージェット式自動マーキング装置
では、ブースタ駆動用油圧ユニット12から供給された
圧力油は、超高圧水発生ブースタ13に導入され、給水
ユニットから供給された水を超高圧に昇圧する。この超
高圧水はウォータージェットノズル11から超音速で噴
出して、立体形金属面である素管3の表面を浸食する。In the water jet type automatic marking device shown in FIG. 1, pressure oil supplied from a booster driving hydraulic unit 12 is introduced into an ultra-high pressure water generation booster 13, which boosts the pressure of water supplied from a water supply unit to an ultra-high pressure. . This ultra-high pressure water is ejected from the water jet nozzle 11 at supersonic speed and erodes the surface of the base tube 3, which is a three-dimensional metal surface.
ウォータージェットノズル11が着脱自在に取り付けら
れた3軸可動文字ヘッド10は、それぞれ独立した3個
のサーボモータによって、上下,前後,左右の3軸方向
に駆動され、かつ、立体形金属面を有する素管(被刻材
)3を保持する角度割り出し付チャッキング回転装Wl
1のチャック2は1個のサーボモータによって駆動され
る。これらの4個のサーボモータを、所定の文字が入力
された制御用パソコン4によって印字運動させることに
よって、所定の文字がジェット水により素管3の表面(
立体形金属面)上に食刻される。A three-axis movable character head 10 to which a water jet nozzle 11 is detachably attached is driven in three axes (vertical, longitudinal, and horizontal) by three independent servo motors, and has a three-dimensional metal surface. Chucking rotating device Wl with angle indexing that holds the raw tube (engraved material) 3
One chuck 2 is driven by one servo motor. By causing these four servo motors to print using the control computer 4 into which predetermined characters have been input, the predetermined characters are printed on the surface of the tube 3 (
3D metal surface).
第2図に示すウォータージェット式自動マーキング装置
にわいては、給水ユニット15から供給された水は、高
圧水発生ブースタ13にてブースタ駆動用油圧ユニット
12からの圧油によって昇圧され、アキュームレータ1
6,フィルタ17及びパルブ18を経てウォータージェ
ットノズル11に至る。In the water jet type automatic marking device shown in FIG. 2, the water supplied from the water supply unit 15 is boosted in pressure by the pressure oil from the booster driving hydraulic unit 12 in the high pressure water generation booster 13, and
6, filter 17 and pulse 18 to reach water jet nozzle 11.
ウォータージェットノズル11が取り付けられた1軸可
動文字ヘッド19は、サーボモータ2OAによって矢印
の方向に駆動され、被刻材21が取り付けられた支承装
置22はサーボモータ20Bによって矢印の方向に駆動
され、ノズル11と支承装置22の相対平面運動によっ
て平面形金属面である被刻材21上への自動マーキング
が行われる。符号23は切替弁、符号24は逆止弁、符
号25はドレン溜めである。The uniaxial movable character head 19 to which the water jet nozzle 11 is attached is driven in the direction of the arrow by a servo motor 2OA, the support device 22 to which the material to be engraved 21 is attached is driven in the direction of the arrow by a servo motor 20B, The relative planar movement of the nozzle 11 and the support device 22 results in automatic marking on the workpiece 21, which is a planar metal surface. Reference numeral 23 is a switching valve, reference numeral 24 is a check valve, and reference numeral 25 is a drain reservoir.
第2図に示すウォータージェット式自動マーキング装置
では、文字ヘッド19を1軸向に、支承装i!22を前
記軸と直角の1軸向に自動制御し、ウォータージェット
ノズ11と被刻材21との間に相対平面連動をせろこと
によって、所定の文字がジェットにより平面形金属面で
ある披刻材22の表上に食刻される。In the water jet type automatic marking device shown in FIG. 22 is automatically controlled in one axis perpendicular to the axis, and relative plane interlocking is established between the water jet nozzle 11 and the material to be engraved 21. By this, predetermined characters can be engraved on a flat metal surface by the jet. It is etched on the surface of the material 22.
なお、第1図及び第2図に示す実施例にいて被刻材が鉄
鋼やステンレス鋼や合金鋼場合、ジェット水の圧力は2
000〜280kg / Ci、ジェットノズルの口径
は0.2www程とすることが望ましい。また、ガスタ
ービ用の超耐熱鋼,工具鋼,14速度鋼のように度が極
めて高いときには、ジェット水中にい砂や溶融アルミナ
等の砥粒が添加混入さる。In addition, in the embodiment shown in Figs. 1 and 2, if the material to be engraved is steel, stainless steel, or alloy steel, the pressure of the jet water is 2.
000~280kg/Ci, and the diameter of the jet nozzle is preferably about 0.2wwww. In addition, when the steel is extremely high in strength, such as super heat-resistant steel for gas turbines, tool steel, and 14-speed steel, abrasive grains such as burr sand and molten alumina are added and mixed into the jet water.
本発明に係るウォータージェット式自動一キング装置に
よるマーキング速度は1〜字/Sで、ほぼレーザマーキ
ング並みで、1字部の設4IaRはレーザマーキング装
置の杓!である。また収容活字数はフロッピーディスク
の密度をふやすことによりほぼ無限となる。The marking speed of the water jet type automatic marking device according to the present invention is 1~ character/S, which is almost the same as laser marking, and the setting 4IaR of the character 1 part is the same as that of the laser marking device! It is. Furthermore, the number of characters that can be accommodated becomes almost infinite by increasing the density of the floppy disk.
く発明の効果〉
本発明によれば安価な自動マーキング装置によって、曲
面状や平面状の金属表面に極めて高速で鮮明なマーキン
グを行うことができる。しかも金属材料に熱的な影響や
強度の低下等の欠陥部をなんら発生させず、材質の低下
を招くことがない。しかも装置の保守費や材料費及び運
転費は極めて低廉である。Effects of the Invention According to the present invention, it is possible to make clear markings on curved or planar metal surfaces at extremely high speed using an inexpensive automatic marking device. Furthermore, no defects such as thermal effects or reduction in strength are caused in the metal material, and the quality of the material is not deteriorated. Moreover, the maintenance, material and operating costs of the device are extremely low.
従ってマーキングコストの低減と被マーキング製品の信
頼性及び識別性の向上において顕著な効果を奏する。Therefore, significant effects can be achieved in reducing marking costs and improving the reliability and identifiability of marked products.
第1図は本発明の第1の実施例であるウォータージェッ
ト式自動マーキング装置を示す斜視図、第2図は本発明
の第2の実施例であるウォータージェット式自動マーキ
ング装置を示す系統図、第3図は従来の文字刻印自動マ
ーキング装置を示す斜視図である。
図面中、
1は角度割り出し付チャッキング回転装置3,21は被
刻材、4;よ制御用パソコン、1 0 1! 3 軸可
動文字ヘッド、11はウォータージェットノズル、12
はブースタ駆動用m圧ユニット、13ば超高圧水発生ブ
ースタ、19は1軸可動文字ヘッド、22は1軸可動支
承装置である。
特 許 出 願 人
三菱重工業株式会社
代 理 人FIG. 1 is a perspective view showing a water jet automatic marking device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a system diagram showing a water jet automatic marking device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 3 is a perspective view showing a conventional character-engraving automatic marking device. In the drawing, 1 is a chucking rotation device with angle indexing 3, 21 is a material to be engraved, 4 is a control computer, 1 0 1! 3 axis movable character head, 11 is water jet nozzle, 12
13 is an m-pressure unit for driving a booster, 13 is an ultra-high pressure water generating booster, 19 is a single-axis movable character head, and 22 is a single-axis movable support device. Patent applicant Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Agent
Claims (2)
可動文字ヘッドと、 この3軸可動文字ヘッドに取り付けられるウォータージ
ェットノズルと、 このウォータージェットノズルに超高圧水を供給するジ
ェット水供給装置と、 被刻材を保持して回動させる角度割り出し付チャッキン
グ回転装置と、 この角度割り出し付チャッキング回転装置及び前記3軸
可動文字ヘッドを駆動するサーボモータを制御する制御
装置と、 で構成したことを特徴とするウォータージェット式自動
マーキング装置。(1) A 3-axis movable character head driven in three dimensions by a servo motor, a water jet nozzle attached to this 3-axis movable character head, and a jet water supply device that supplies ultra-high pressure water to this water jet nozzle. , a chucking rotation device with angle indexing that holds and rotates the material to be engraved, and a control device that controls the chucking rotation device with angle indexing and a servo motor that drives the three-axis movable character head. This is a water jet automatic marking device.
ヘッドと、 この1軸可動文字ヘッドに取り付けられるウォータージ
ェットノズルと、 このウォータージェットノズルに超高圧水を供給するジ
ェット水供給装置と、 被刻材を支承して往復移動させる1軸可動支承装置と、 この1軸可動支承装置及び前記1軸可動文字ヘッドを駆
動するサーボモータを制御する制御装置と、 で構成したことを特徴とするウォータージェット式自動
マーキング装置。(2) A 1-axis movable character head that is reciprocated by a servo motor, a water jet nozzle attached to this 1-axis movable character head, a jet water supply device that supplies ultra-high pressure water to this water jet nozzle, and an engraved object. A water jet characterized by comprising: a single-axis movable support device that supports and reciprocates a material; and a control device that controls a servo motor that drives the single-axis movable support device and the single-axis movable character head. automatic marking device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30459189A JPH03166071A (en) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | Water jet type automatic marking device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30459189A JPH03166071A (en) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | Water jet type automatic marking device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03166071A true JPH03166071A (en) | 1991-07-18 |
Family
ID=17934845
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30459189A Pending JPH03166071A (en) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | Water jet type automatic marking device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03166071A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104044130A (en) * | 2014-05-27 | 2014-09-17 | 成都来宝石油设备有限公司 | Device for marking pipe diameter of petroleum pipeline |
CN108381501A (en) * | 2018-01-31 | 2018-08-10 | 连建腾 | A kind of petroleum pipeline processing annotation equipment |
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1989
- 1989-11-27 JP JP30459189A patent/JPH03166071A/en active Pending
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