特許 5792471 加工ヘッドの駆動制御方法、加工ヘッドの駆動制御装置、プログラムおよびコンピューター読み取り可能な記録媒体ならびに加工機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5792471

(24)【登録日】2015年8月14日

(45)【発行日】2015年10月14日

(54)【発明の名称】加工ヘッドの駆動制御方法、加工ヘッドの駆動制御装置、プログラムおよびコンピューター読み取り可能な記録媒体ならびに加工機

(51)【国際特許分類】

   B44C 1/24 20060101AFI20150928BHJP

【ＦＩ】

   B44C1/24 D

【請求項の数】15

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2011-9814(P2011-9814)

(22)【出願日】2011年1月20日

(65)【公開番号】特開2012-148512(P2012-148512A)

(43)【公開日】2012年8月9日

【審査請求日】2013年12月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000116057

【氏名又は名称】ローランドディー．ジー．株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087000

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 淳一

(72)【発明者】

【氏名】久野 勉

(72)【発明者】

【氏名】福井 啓八

(72)【発明者】

【氏名】朝比奈 由光

【審査官】 水野 治彦

(56)【参考文献】

【文献】 特表昭６３−５００７１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０９５１９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１８１２９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０４６３９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２８９９７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１１５８４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４４Ｃ １／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

作業者が手に持って作業することが可能であるとともに、入力された加工情報に基づいて作成された駆動信号によりステッピングモーターが駆動されて移動し、被加工物の表面に対して加工工具により所定の加工を行う加工ヘッドを備えた加工機における加工ヘッドの駆動制御方法において、
前記加工機の傾きを測定し、
測定した前記加工機の傾きを示す測定結果に基づいて、前記ステッピングモーターのモータートルク値を算出し、
算出したモータートルク値に基づいて、前記駆動信号により前記ステッピングモーターを駆動するための電流値を算出し、
算出した電流値に基づいて前記ステッピングモーターに電流を供給する
ことを特徴とする加工ヘッドの駆動制御方法。

【請求項2】

請求項１に記載の加工ヘッドの駆動制御方法において、
前記加工機の傾きは、互いに直交する３軸における加速度を各軸方向の加速度成分に分離して測定する加速度センサーで測定され、
前記モータートルク値を算出する際には、各軸方向における加速度成分に基づいて、該当する軸方向に加工ヘッドを移動させるステッピングモーターのモータートルク値を算出する
ことを特徴とする加工ヘッドの駆動制御方法。

【請求項3】

請求項１に記載の加工ヘッドの駆動制御方法において、
前記加工機は、印加電圧を一定としてソレノイドへの印加時間を制御することで前記加工工具を下降させて前記被加工物の表面に対して所定の加圧力により打刻を行う加工ヘッドを備えた打刻機であって、
測定した前記加工機の傾きを示す測定結果に基づいて、前記ソレノイドへの印加時間を補正し、
補正した印加時間に基づいて、前記ソレノイドへの電流を供給する
ことを特徴する加工ヘッドの駆動制御方法。

【請求項4】

請求項３に記載の加工ヘッドの駆動制御方法において、
前記加工機の傾きは、互いに直交する３軸における加速度を各軸方向の加速度成分に分離して測定する加速度センサーで測定され、
前記モータートルク値を算出する際には、前記加速度センサーにより測定された各軸方向における加速度成分に基づいて、該当する軸方向に加工ヘッドを移動させるステッピングモーターのモータートルク値を算出し、
前記ソレノイドへの印加時間を補正する際には、前記加速度センサーにより測定された前記加工工具が下降する所定の軸方向における加速度成分に基づいて、前記ソレノイドへの印加時間を補正する
ことを特徴とする加工ヘッドの駆動制御方法。

【請求項5】

作業者が手に持って作業することが可能であるとともに、入力された加工情報に基づいて作成された駆動信号によりステッピングモーターが駆動されて移動し、被加工物の表面に対して加工工具により所定の加工を行う加工ヘッドを備えた加工機における加工ヘッドの駆動制御装置において、
前記加工機の傾きを測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された前記加工機の傾きを示す測定結果に基づいて、前記ステッピングモーターのモータートルク値を算出する第１の算出手段と、
前記第１の算出手段により算出されたモータートルク値に基づいて、前記駆動信号により前記ステッピングモーターを駆動するための電流値を算出する第２の算出手段と、
前記第２の算出手段により算出した電流値に基づいて、前記ステッピングモーターに電流を供給する第１の供給手段と
を有することを特徴とする加工ヘッドの駆動制御装置。

【請求項6】

請求項５に記載の加工ヘッドの駆動制御装置において、
前記測定手段は、互いに直交する３軸における加速度を各軸方向の加速度成分に分離して測定する加速度センサーであって、
前記第１の算出手段は、前記加速度センサーにおいて測定された各軸方向における加速度成分に基づいて、該当する軸方向に加工ヘッドを移動させるステッピングモーターのモータートルク値を算出する
ことを特徴とする加工ヘッドの駆動制御装置。

【請求項7】

請求項５に記載の加工ヘッドの駆動制御装置において、
前記加工機は、印加電圧を一定としてソレノイドへの印加時間を制御することで前記加工工具を下降させて前記被加工物の表面に対して所定の加圧力により打刻を行う加工ヘッドを備えた打刻機であって、
前記測定手段により測定された前記加工機の傾きを示す測定結果に基づいて、前記ソレノイドへの印加時間を補正する補正手段と、
前記補正手段により補正された印加時間に基づいて、前記ソレノイドへ電流を供給する第２の供給手段と
を有することを特徴とする加工ヘッドの駆動制御装置。

【請求項8】

請求項７に記載の加工ヘッドの駆動制御装置において、
前記測定手段は、互いに直交する３軸における加速度を各軸方向の加速度成分に分離して測定する加速度センサーであって、
前記第１の算出手段は、前記加速度センサーにおいて測定された各軸方向における加速度成分に基づいて、該当する軸方向に加工ヘッドを移動させるステッピングモーターのモータートルク値を算出し、
前記補正手段は、前記加速度センサーにおいて測定された前記加工工具が下降する所定の軸方向における加速度成分に基づいて、前記ソレノイドへの印加時間を補正する
ことを特徴とする加工ヘッドの駆動制御装置。

【請求項9】

請求項１、２、３または４のいずれか１項に記載の加工ヘッドの駆動制御方法をコンピューターに実行させるためのプログラム。

【請求項10】

請求項５、６、７または８のいずれか１項に記載の加工ヘッドの駆動制御装置としてコンピューターを機能させるためのプログラム。

【請求項11】

請求項９または１０のいずれか１項に記載のプログラムを記憶したコンピューター読み取り可能な記録媒体。

【請求項12】

作業者が手に持って作業することが可能であるとともに、入力された加工情報に基づいて被加工物の表面に対して加工工具により所定の加工を行う加工機において、
ＸＹＺ直交座標系のＸ軸方向およびＹ軸方向に移動可能な加工ヘッドと、
前記加工ヘッドをＸ軸方向に移動させるための第１のステッピングモーターと、
前記加工ヘッドをＹ軸方向に移動させるための第２のステッピングモーターと、
前記加工機の傾きを測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された前記加工機の傾きを示す測定結果に基づいて、前記第１のステッピングモーターと前記第２のステッピングモーターとのモータートルク値を算出する第１の算出手段と、
前記第１の算出手段により算出されたモータートルク値に基づいて、前記駆動信号により前記第１のステッピングモーターと前記第２のステッピングモーターとを駆動するための電流値を算出する第２の算出手段と、
前記第２の算出手段により算出した電流値に基づいて、前記第１のステッピングモーターと前記第２のステッピングモーターとに電流を供給する第１の供給手段と
を有することを特徴とする加工機。

【請求項13】

作業者が手に持って作業することが可能であるとともに、入力された加工情報に基づいて被加工物の表面に対して加工工具により所定の加工を行う加工機において、
ＸＹＺ直交座標系のＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に移動可能な加工ヘッドと、
前記加工ヘッドをＸ軸方向に移動させるための第１のステッピングモーターと、
前記加工ヘッドをＹ軸方向に移動させるための第２のステッピングモーターと、
前記加工ヘッドをＺ軸方向に移動させるための第３のステッピングモーターと、
前記加工機の傾きを測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された前記加工機の傾きを示す測定結果に基づいて、前記第１のステッピングモーターと前記第２のステッピングモーターと前記第３のステッピングモーターとのモータートルク値を算出する第１の算出手段と、
前記第１の算出手段により算出されたモータートルク値に基づいて、前記駆動信号により前記第１のステッピングモーターと前記第２のステッピングモーターと前記第３のステッピングモーターとを駆動するための電流値を算出する第２の算出手段と、
前記第２の算出手段により算出した電流値に基づいて、前記第１のステッピングモーターと前記第２のステッピングモーターと前記第３のステッピングモーターとに電流を供給する第１の供給手段と
を有することを特徴とする加工機。

【請求項14】

作業者が手に持って作業することが可能であるとともに、入力された加工情報に基づいて、加工工具により被加工物の表面に対して所定の加圧力により打刻を行う加工機において、
ＸＹＺ直交座標系のＸ軸方向およびＹ軸方向に移動可能な加工ヘッドと、
前記加工ヘッドをＸ軸方向に移動させるための第１のステッピングモーターと、
前記加工ヘッドをＹ軸方向に移動させるための第２のステッピングモーターと、
前記加工ヘッドに設けられ、印加電圧を一定として印加時間を制御することで前記加工工具を下降させて前記被加工物の表面に対して所定の加圧力により打刻を行うソレノイドと、
前記加工機の傾きを測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された前記加工機の傾きを示す測定結果に基づいて、前記第１のステッピングモーターと前記第２のステッピングモーターとのモータートルク値を算出する第１の算出手段と、
前記第１の算出手段により算出されたモータートルク値に基づいて、前記駆動信号により前記第１のステッピングモーターと前記第２のステッピングモーターとを駆動するための電流値を算出する第２の算出手段と、
前記第２の算出手段により算出した電流値に基づいて、前記第１のステッピングモーターと前記第２のステッピングモーターとに電流を供給する第１の供給手段と、
前記測定手段により測定された前記加工機の傾きを示す測定結果に基づいて、前記ソレノイドへの印加時間を補正する補正手段と、
前記補正手段により補正された印加時間に基づいて、前記ソレノイドへ電流を供給する第２の供給手段と
を有することを特徴とする加工機。

【請求項15】

作業者が手に持って作業することが可能であるとともに、入力された加工情報に基づいて、加工工具により被加工物の表面に対して所定の加圧力により打刻を行う加工機において、
ＸＹＺ直交座標系のＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に移動可能な加工ヘッドと、
前記加工ヘッドをＸ軸方向に移動させるための第１のステッピングモーターと、
前記加工ヘッドをＹ軸方向に移動させるための第２のステッピングモーターと、
前記加工ヘッドをＺ軸方向に移動させるための第３のステッピングモーターと、
前記加工ヘッドに設けられ、印加電圧を一定として印加時間を制御することで前記加工工具を下降させて前記被加工物の表面に対して前記所定の加圧力により打刻を行うソレノイドと、
前記加工機の傾きを測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された前記加工機の傾きを示す測定結果に基づいて、前記第１のステッピングモーターと前記第２のステッピングモーターと前記第３のステッピングモーターとのモータートルク値を算出する第１の算出手段と、
前記第１の算出手段により算出されたモータートルク値に基づいて、前記駆動信号により前記第１のステッピングモーターと前記第２のステッピングモーターと前記第３のステッピングモーターとを駆動するための電流値を算出する第２の算出手段と、
前記第２の算出手段により算出した電流値に基づいて、前記第１のステッピングモーターと前記第２のステッピングモーターと前記第３のステッピングモーターとに電流を供給する第１の供給手段と、
前記測定手段により測定された前記加工機の傾きを示す測定結果に基づいて、前記ソレノイドへの印加時間を補正する補正手段と、
前記補正手段により補正された印加時間に基づいて、前記ソレノイドへ電流を供給する第２の供給手段と
を有することを特徴とする加工機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加工ヘッドの駆動制御方法、加工ヘッドの駆動制御装置、プログラムおよびコンピューター読み取り可能な記録媒体ならびに加工機に関し、さらに詳細には、作業者が手に持って操作可能なハンディタイプの加工機において、被加工物に対して所定の加工を行う加工ヘッドの移動を制御する加工ヘッドの駆動制御方法、加工ヘッドの駆動制御装置、プログラムおよびコンピューター読み取り可能な記録媒体ならびに加工機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、金、プラチナ、真鍮、アルミニウム、ステンレス鋼などの比較的塑性変形しやすい被加工物の表面に点状の打刻痕を複数形成することにより、所望の画像を形成する打刻機が知られている。

【0003】

具体的には、こうした打刻機は、所定の位置において打刻を行う打刻ヘッドにおいて、ソレノイドを貫通するようにプランジャを設け、プランジャの下部に加工工具を設けて構成されている。

【0004】

そして、印加電圧を一定として印加時間を制御してソレノイドに通電させることで、プランジャを吸引し、加工工具を下降させて台座などに載置された被加工物の表面に当接させる。

【0005】

その際に、印加時間を変えることにより当接時の加圧力に強弱を付けて、被加工物表面に所望の深さの打刻痕を形成することを可能にするとともに、打刻ヘッドを被加工物表面の所望の位置に移動させて、被加工物表面の所望の位置に打刻痕を形成することを可能にしている。

【0006】

以上のようにして、従来の打刻機においては、打刻痕により被加工物の表面に対して所望の画像を形成するようにしている。

【0007】

ところで、こうした打刻機においては、所望の場所に手軽に打刻可能なように、作業者が手に持って作業することが可能なハンディタイプの打刻機が提案されている。

【0008】

こうしたハンディタイプの打刻機を使用する際には、作業者が被加工物表面の打刻したい位置に打刻機を押し当てて、それにより当該位置に打刻するようになされている。

【0009】

従って、大きな被加工物や壁、天井などへの打刻も可能となり、打刻可能な対象の範囲を広げことが可能となった。

【0010】

しかしながら、上記したハンディタイプの打刻機においては、打刻位置によって、打刻機が様々な状態に傾くため、打刻機がどのような状態の傾きであっても打刻ヘッドを所定の位置に移動する必要があった。

【0011】

このため、ハンディタイプの打刻機の打刻ヘッドを移動するモーターにおいては、最も厳しい条件において必要なモータートルク値が出力されるように設定されていた。

【0012】

つまり、打刻ヘッドを移動させるモーターは、最も厳しい条件において打刻ヘッドを移動可能な大きなモータートルク値を出力するように設定されていた。

【0013】

従って、ハンディタイプの打刻機においては、最も厳しい条件において打刻ヘッドを移動可能な大きなモータートルク値が必要ではない状態のときであっても、最も厳しい条件において打刻ヘッドを移動可能な大きなモータートルク値の出力に必要な大きなモーター電流が供給されることになり、打刻ヘッドの移動による電力消費量が高くなってしまっていた。

【0014】

このため、ハンディタイプの打刻機として、例えば、移動に便利なバッテリー駆動方式による構成をとろうとすると、バッテリーの消費量が大きく、それ故に駆動時間が短くなってしまうものであった。

【0015】

以上において説明したような状況より、打刻ヘッドなどの加工ヘッドを駆動するモーターに対して、使用状態に応じて適正な電流を供給することができる加工ヘッドの駆動制御方法や駆動制御装置ならびに加工機の提案が望まれていた。

【0016】

なお、本願出願人が特許出願のときに知っている先行技術は、文献公知発明に係る発明ではないため、本願明細書に記載すべき先行技術文献情報はない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0017】

本発明は、従来の技術の有する上記したような要望に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、加工ヘッドを駆動するモーターに対して、使用状態に応じた適正な電流を供給することができるようにした加工ヘッドの駆動制御方法、加工ヘッドの駆動制御装置、プログラムおよびコンピューター読み取り可能な記録媒体ならびに加工機を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0018】

上記目的を達成するために、本発明による加工ヘッドの駆動制御方法は、作業者が手に持って作業することが可能であるとともに、入力された加工情報に基づいて作成された駆動信号によりステッピングモーターが駆動されて移動し、被加工物の表面に対して加工工具により所定の加工を行う加工ヘッドを備えた加工機における加工ヘッドの駆動制御方法において、上記加工機の傾きを測定し、測定した上記加工機の傾きを示す測定結果に基づいて、上記ステッピングモーターのモータートルク値を算出し、算出したモータートルク値に基づいて、上記駆動信号により上記ステッピングモーターを駆動するための電流値を算出し、算出した電流値に基づいて上記ステッピングモーターに電流を供給するようにしたものである。

【0019】

また、本発明による加工ヘッドの駆動制御方法は、上記した発明において、上記加工機の傾きは、互いに直交する３軸における加速度を各軸方向の加速度成分に分離して測定する加速度センサーで測定され、上記モータートルク値を算出する際には、各軸方向における加速度成分に基づいて、該当する軸方向に加工ヘッドを移動させるステッピングモーターのモータートルク値を算出するようにしたものである。

【0020】

また、本発明による加工ヘッドの駆動制御方法は、上記した発明において、上記加工機は、印加電圧を一定としてソレノイドへの印加時間を制御することで上記加工工具を下降させて上記被加工物の表面に対して所定の加圧力により打刻を行う加工ヘッドを備えた打刻機であって、測定した上記加工機の傾きを示す測定結果に基づいて、上記ソレノイドへの印加時間を補正し、補正した印加時間に基づいて、上記ソレノイドへの電流を供給するようにしたものである。

【0021】

また、本発明による加工ヘッドの駆動制御方法は、上記した発明において、上記加工機の傾きは、互いに直交する３軸における加速度を各軸方向の加速度成分に分離して測定する加速度センサーで測定され、上記モータートルク値を算出する際には、上記加速度センサーにより測定された各軸方向における加速度成分に基づいて、該当する軸方向に加工ヘッドを移動させるステッピングモーターのモータートルク値を算出し、上記ソレノイドへの印加時間を補正する際には、上記加速度センサーにより測定された上記加工工具が下降する所定の軸方向における加速度成分に基づいて、上記ソレノイドへの印加時間を補正するようにしたものである。

【0022】

また、本発明による加工ヘッドの駆動制御装置は、作業者が手に持って作業することが可能であるとともに、入力された加工情報に基づいて作成された駆動信号によりステッピングモーターが駆動されて移動し、被加工物の表面に対して加工工具により所定の加工を行う加工ヘッドを備えた加工機における加工ヘッドの駆動制御装置において、上記加工機の傾きを測定する測定手段と、上記測定手段により測定された上記加工機の傾きを示す測定結果に基づいて、上記ステッピングモーターのモータートルク値を算出する第１の算出手段と、上記第１の算出手段により算出されたモータートルク値に基づいて、上記駆動信号により上記ステッピングモーターを駆動するための電流値を算出する第２の算出手段と、上記第２の算出手段により算出した電流値に基づいて、上記ステッピングモーターに電流を供給する第１の供給手段とを有するようにしたものである。

【0023】

また、本発明による加工ヘッドの駆動制御装置は、上記した発明において、上記測定手段は、互いに直交する３軸における加速度を各軸方向の加速度成分に分離して測定する加速度センサーであって、上記第１の算出手段は、上記加速度センサーにおいて測定された各軸方向における加速度成分に基づいて、該当する軸方向に加工ヘッドを移動させるステッピングモーターのモータートルク値を算出するようにしたものである。

【0024】

また、本発明による加工ヘッドの駆動制御装置は、上記した発明において、上記加工機は、印加電圧を一定としてソレノイドへの印加時間を制御することで上記加工工具を下降させて上記被加工物の表面に対して所定の加圧力により打刻を行う加工ヘッドを備えた打刻機であって、上記測定手段により測定された上記加工機の傾きを示す測定結果に基づいて、上記ソレノイドへの印加時間を補正する補正手段と、上記補正手段により補正された印加時間に基づいて、上記ソレノイドへ電流を供給する第２の供給手段とを有するようにしたものである。

【0025】

また、本発明による加工ヘッドの駆動制御装置は、上記した発明において、上記測定手段は、互いに直交する３軸における加速度を各軸方向の加速度成分に分離して測定する加速度センサーであって、上記第１の算出手段は、上記加速度センサーにおいて測定された各軸方向における加速度成分に基づいて、該当する軸方向に加工ヘッドを移動させるステッピングモーターのモータートルク値を算出し、上記補正手段は、上記加速度センサーにおいて測定された上記加工工具が下降する所定の軸方向における加速度成分に基づいて、上記ソレノイドへの印加時間を補正するようにしたものである。

【0026】

また、本発明によるプログラムは、上記した発明による加工ヘッドの駆動制御方法をコンピューターに実行させるためのプログラムである。

【0027】

また、本発明によるプログラムは、上記した発明による加工ヘッドの駆動制御装置としてコンピューターを機能させるためのプログラムである。

【0028】

また、本発明は、上記した発明によるプログラムを記憶したコンピューター読み取り可能な記録媒体である。

【0029】

また、本発明による加工機は、作業者が手に持って作業することが可能であるとともに、入力された加工情報に基づいて被加工物の表面に対して加工工具により所定の加工を行う加工機において、ＸＹＺ直交座標系のＸ軸方向およびＹ軸方向に移動可能な加工ヘッドと、上記加工ヘッドをＸ軸方向に移動させるための第１のステッピングモーターと、上記加工ヘッドをＹ軸方向に移動させるための第２のステッピングモーターと、上記加工機の傾きを測定する測定手段と、上記測定手段により測定された上記加工機の傾きを示す測定結果に基づいて、上記第１のステッピングモーターと上記第２のステッピングモーターとのモータートルク値を算出する第１の算出手段と、上記第１の算出手段により算出されたモータートルク値に基づいて、上記駆動信号により上記第１のステッピングモーターと上記第２のステッピングモーターとを駆動するための電流値を算出する第２の算出手段と、上記第２の算出手段により算出した電流値に基づいて、上記第１のステッピングモーターと上記第２のステッピングモーターとに電流を供給する第１の供給手段とを有するようにしたものである。

【0030】

また、本発明による加工機は、作業者が手に持って作業することが可能であるとともに、入力された加工情報に基づいて被加工物の表面に対して加工工具により所定の加工を行う加工機において、ＸＹＺ直交座標系のＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に移動可能な加工ヘッドと、上記加工ヘッドをＸ軸方向に移動させるための第１のステッピングモーターと、上記加工ヘッドをＹ軸方向に移動させるための第２のステッピングモーターと、上記加工ヘッドをＺ軸方向に移動させるための第３のステッピングモーターと、上記加工機の傾きを測定する測定手段と、上記測定手段により測定された上記加工機の傾きを示す測定結果に基づいて、上記第１のステッピングモーターと上記第２のステッピングモーターと上記第３のステッピングモーターとのモータートルク値を算出する第１の算出手段と、上記第１の算出手段により算出されたモータートルク値に基づいて、上記駆動信号により上記第１のステッピングモーターと上記第２のステッピングモーターと上記第３のステッピングモーターとを駆動するための電流値を算出する第２の算出手段と、上記第２の算出手段により算出した電流値に基づいて、上記第１のステッピングモーターと上記第２のステッピングモーターと上記第３のステッピングモーターとに電流を供給する第１の供給手段とを有するようにしたものである。

【0031】

また、本発明による加工機は、作業者が手に持って作業することが可能であるとともに、入力された加工情報に基づいて、加工工具により被加工物の表面に対して所定の加圧力により打刻を行う加工機において、ＸＹＺ直交座標系のＸ軸方向およびＹ軸方向に移動可能な加工ヘッドと、上記加工ヘッドをＸ軸方向に移動させるための第１のステッピングモーターと、上記加工ヘッドをＹ軸方向に移動させるための第２のステッピングモーターと、上記加工ヘッドに設けられ、印加電圧を一定として印加時間を制御することで上記加工工具を下降させて上記被加工物の表面に対して所定の加圧力により打刻を行うソレノイドと、上記加工機の傾きを測定する測定手段と、上記測定手段により測定された上記加工機の傾きを示す測定結果に基づいて、上記第１のステッピングモーターと上記第２のステッピングモーターとのモータートルク値を算出する第１の算出手段と、上記第１の算出手段により算出されたモータートルク値に基づいて、上記駆動信号により上記第１のステッピングモーターと上記第２のステッピングモーターとを駆動するための電流値を算出する第２の算出手段と、上記第２の算出手段により算出した電流値に基づいて、上記第１のステッピングモーターと上記第２のステッピングモーターとに電流を供給する第１の供給手段と、上記測定手段により測定された上記加工機の傾きを示す測定結果に基づいて、上記ソレノイドへの印加時間を補正する補正手段と、上記補正手段により補正された印加時間に基づいて、上記ソレノイドへ電流を供給する第２の供給手段とを有するようにしたものである。

【0032】

また、本発明による加工機は、作業者が手に持って作業することが可能であるとともに、入力された加工情報に基づいて、加工工具により被加工物の表面に対して所定の加圧力により打刻を行う加工機において、ＸＹＺ直交座標系のＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に移動可能な加工ヘッドと、上記加工ヘッドをＸ軸方向に移動させるための第１のステッピングモーターと、上記加工ヘッドをＹ軸方向に移動させるための第２のステッピングモーターと、上記加工ヘッドをＺ軸方向に移動させるための第３のステッピングモーターと、上記加工ヘッドに設けられ、印加電圧を一定として印加時間を制御することで上記加工工具を下降させて上記被加工物の表面に対して上記所定の加圧力により打刻を行うソレノイドと、上記加工機の傾きを測定する測定手段と、上記測定手段により測定された上記加工機の傾きを示す測定結果に基づいて、上記第１のステッピングモーターと上記第２のステッピングモーターと上記第３のステッピングモーターとのモータートルク値を算出する第１の算出手段と、上記第１の算出手段により算出されたモータートルク値に基づいて、上記駆動信号により上記第１のステッピングモーターと上記第２のステッピングモーターと上記第３のステッピングモーターとを駆動するための電流値を算出する第２の算出手段と、上記第２の算出手段により算出した電流値に基づいて、上記第１のステッピングモーターと上記第２のステッピングモーターと上記第３のステッピングモーターとに電流を供給する第１の供給手段と、上記測定手段により測定された上記加工機の傾きを示す測定結果に基づいて、上記ソレノイドへの印加時間を補正する補正手段と、上記補正手段により補正された印加時間に基づいて、上記ソレノイドへ電流を供給する第２の供給手段とを有するようにしたものである。

【発明の効果】

【0033】

本発明は、以上説明したように構成されているので、加工ヘッドを駆動するモーターに対して、使用状態に応じた適正な電流を供給することができるようになるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】図１は、本発明による加工ヘッドの駆動制御装置を備えた打刻機を示す概略構成斜視説明図である。

【図2】図２（ａ）は、図１のＡ矢視図であり、また、図２（ｂ）は、図１のＢ矢視図であり、また、図２（ｃ）は、図２（ｂ）のＩ−Ｉ線による断面図である。

【図3】図３は、打刻機内に搭載される打刻装置の一部を破断した概略構成斜視説明図である。

【図4】図４は、本発明による加工ヘッドの駆動制御装置を備えた打刻機における制御系統を示すブロック説明図である。

【図5】図５は、打刻機における打刻処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。

【図6】図６は、打刻機におけるモータートルク値更新処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。

【図7】図７は、加速度成分とモータートルク値との関係を示すグラフである。

【図8】図８は、本発明による加工ヘッドの駆動制御装置を備えた打刻機における制御系統の変形例を示すブロック説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0035】

以下、添付の図面を参照しながら、本発明による加工ヘッドの駆動制御方法、加工ヘッドの駆動制御装置、プログラムおよびコンピューター読み取り可能な記録媒体ならびに加工機の実施の形態の一例を詳細に説明するものとする。

【0036】

まず、図１には、本発明の実施の形態の一例による加工ヘッドの駆動制御装置を備えた打刻機の概略構成斜視説明図が示されており、図２（ａ）には、図１のＡ矢視図が示されており、図２（ｂ）には、図１のＢ矢視図が示されており、図２（ｃ）には、図２（ｂ）のＩ−Ｉ線による断面図が示されており、また、図３には、打刻機内に搭載される打刻装置の一部を破断した概略構成斜視説明図が示されている。

【0037】

この図１に示す打刻機１０は、下面部および前面部が開口した略箱状の筐体１２内に、打刻装置１４を備えている。

【0038】

打刻装置１４は、筐体に固定される側方部材１６ａ、１６ｂと、側方部材１６ａ、１６ｂの上方側において側方部材１６ａ、１６ｂと接続される上方部材１８と、上方部材１８の上面１８ａに配設され打刻装置１４全体の制御を行うコントローラー２０と、上方部材１８の下方側においてＸＹＺ直交座標系のＹ軸方向に延設されたガイドレール３４ａ、３４ｂに摺動自在に配設されたスライド部材２４と、スライド部材２４の前方側においてＸ軸方向に延設されたガイドレール４０ａ、４０ｂに摺動自在に配設されたキャリッジ２８と、キャリッジ２８に配設された打刻ヘッド３０とを有して構成されている。

【0039】

より詳細には、側方部材１６ａ、１６ｂは、上方側において上方部材１８により連結されるとともに、下方側においてＸ軸方向に平行に配設された連結部材３２ａ、３２ｂにより連結される。

【0040】

この連結部材３２ａ、３２ｂは、キャリッジ２８によりＸＹ平面上を移動する打刻ヘッド３０に設けられた加工工具４４による被加工物表面への打刻の際に、当該加工工具４４が接触しない程度の間隔を設けて側方部材１６ａと側方部材１６ｂとを連結するものである。

【0041】

なお、連結部材３２ａ、３２ｂおよび側方部材１６ａ、１６ｂにより領域Ｓ１を形成し、当該領域Ｓ１において打刻ヘッド３０による被加工物の表面に対する打刻が行われる。

【0042】

また、上方部材１８の下端部１８ｂにおいて、脚部６２が設けられており、この脚部６２および側方部材１６ａ、１６ｂにより打刻機１０は所定の平面に対して水平に位置する構成となっている。

【0043】

さらに、上方部材１８は、後端部１８ｂにおいてコントローラー２０によりその駆動が制御されるステッピングモーター２２が配設されており、このステッピングモーター２２にネジ溝を形成されたネジ軸がＹ軸方向に沿って延長する形状のＹ軸方向送りネジ３６が接続されている。

【0044】

そして、このＹ軸方向送りネジ３６は、ステッピングモーター２２の駆動によりそのネジ軸が軸方向周りに回転される。

【0045】

スライド部材２４は、上方側後方においてＹ軸方向送りネジ３６が貫通しており、Ｙ軸方向送りネジ３６が貫通する貫通部において送りナット３８が設けられ、当該送りナット３８にＹ軸方向送りネジ３６がネジ結合している。これにより、ステッピングモーター２２の回転によってＹ軸方向送りネジ３６が回転し、スライド部材２４がＹ軸方向において前方側および後方側に移動することが可能となる。

【0046】

また、スライド部材２４は、右方側前方においてコントローラー２０によりその駆動が制御されるステッピングモーター２６が配設されており、このステッピングモーター２６にネジ溝が形成されたネジ軸がＸ軸方向に沿って延長する形状のＸ軸方向送りネジ４２が接続されている。

【0047】

そして、このＸ軸方向送りネジ４２は、ステッピングモーター２６の駆動によりそのネジ軸が軸方向周りに回転される。

【0048】

キャリッジ２８は、側面においてＸ軸方向送りネジ４２が貫通しており、Ｘ軸方向送りネジ４２が貫通する貫通部において送りナット（図示せず。）が設けられ、当該送りナットにＸ軸方向送りネジ４２がネジ結合している。これにより、ステッピングモーター２６の回転によってＸ軸方向送りネジ４２が回転し、キャリッジ２８がＸ軸方向において右方側および左方側に移動することが可能となる。

【0049】

従って、キャリッジ２８は、コントローラー２０の制御により駆動するステッピングモーター２２、２６によって、ＸＹ平面上を移動することとなる。

【0050】

また、打刻ヘッド３０は、加工工具４４およびホルダー４６により構成されており、ホルダー４６に被加工物の表面に所定の深さの打刻痕を形成するための加工工具４４を着脱可能な構成となっており、加工工具４４をＺ軸方向で振動させるものである。

【0051】

具体的には、打刻ヘッド３０は、ホルダー４６内にソレノイド（図示せず。）およびスプリング（図示せず。）をそれぞれ備えている。

【0052】

ソレノイド（図示せず。）は、電気エネルギーを直線運動に変換する筒状の電磁機能部品であり、当該筒内に配置される加工工具４４を通電によって下方側に押し出すものである。そして、このソレノイド（図示せず。）は、コントローラー２０によりその駆動が制御されている。

【0053】

また、スプリング（図示せず。）は、ソレノイド（図示せず。）の下方に配置され当該ソレノイドの下端部から押し出される加工工具４４を上方に向かって押し返す。

【0054】

即ち、打刻ヘッド３０は、コントローラー２０の制御によるソレノイド（図示せず。）への通電によって、加工工具４４を下方に向かって突出させるとともに、当該ソレノイドへの通電の解除およびスプリング（図示せず。）の付勢力によって加工工具４４を上方に向かって退避させるものである。

【0055】

なお、加工工具４４は、被加工物より硬い材料、例えば、超合金や人工ダイヤモンドによって構成されている。

【0056】

また、コントローラー２０は、マイクロコンピューター４８と、加速度センサー５０とより構成されている。

【0057】

即ち、コントローラー２０は、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３方向の加速度を各軸の加速度成分に分離して測定し、打刻機１０の傾きを測定する加速度センサー５０と、加速度センサー５０の測定結果に基づいてステッピングモーター２２およびステッピングモーター２６それぞれのモータートルク値を算出するトルク値算出部５２と、ステッピングモーター２２、ステッピングモーター２６および打刻ヘッド３０それぞれを駆動する駆動信号を更新する更新信号を所定の間隔で出力する更新信号出力部５６と、更新信号出力部５６から出力された更新信号に合わせて、ステッピングモーター２２、２６それぞれに対するパルス信号および電流制御信号と、打刻ヘッド３０に対するソレノイド駆動信号とを作成する駆動信号作成部５４と、駆動信号作成部５４において作成したパルス信号および電流制御信号からステッピングモーター２２およびステッピングモーター２６のそれぞれに流す電流値を求め、当該ステッピングモーターに対して励磁電流を出力する駆動回路５８と、駆動信号作成部５４において作成したソレノイド駆動信号から打刻ヘッド３０におけるソレノイド（図示せず。）を制御するためのソレノイド制御部信号を作成するソレノイド制御部６６とを有して構成されている（図４を参照する。）。

【0058】

なお、このコントローラー２０には、電源ケーブル（図示せず。）により電力供給されるとともに、インターフェース（図示せず。）を介して外部コンピューター装置１００に接続される。これにより、打刻機１０により電源ケーブル（図示せず。）より電力供給されることとなるとともに、打刻機１０と外部コンピューター装置１００とが接続されることとなる。

【0059】

そして、コントローラー２０では、接続された外部コンピューター装置１００から出力された画像や文字といった打刻情報がマイクロコンピューター４８に入力される。その後、入力された打刻情報および加速度センサー５０の測定結果に基づいてステッピングモーター２２、２６の駆動が制御されるとともに、ソレノイド（図示せず。）の駆動が制御されて、被加工物の表面に対して所望の形状の打刻が行われる。

【0060】

駆動信号作成部５４は、外部コンピューター装置１００から出力された打刻情報を記憶する打刻情報記憶部６０と、モータートルク値を記憶するトルク値記憶部６４とを備えている。

【0061】

このトルク値記憶部６４においては、加速度センサー５０により測定された測定結果が常に入力され、ステッピングモーター２２およびステッピングモーター２６それぞれのモータートルク値が絶えず更新されている。

【0062】

そして、駆動信号作成部５４は、打刻情報記憶部６０に記憶した打刻情報に基づいて、打刻すべき位置たる打刻位置を決定し、当該打刻情報とトルク値記憶部６４に記憶したモータートルク値に基づいて、決定した打刻位置に打刻ヘッド３０が移動するようにステッピングモーター２２、２６を制御するものである。

【0063】

さらに、駆動信号作成部５４は、決定した打刻位置において、加工工具による被加工物表面への加圧力を決定し、決定した加圧力に基づいて打刻ヘッド３０におけるソレノイド（図示せず。）を制御するものである。

【0064】

また、更新信号出力部５６において、更新信号を出力する所定の間隔は、予め設定されているものである。

【0065】

筐体１２には、上面１２ａにおいて作業者が持つための把手部１２−１と、コントローラー２０と接続され、作業者によって打刻機１０の電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるＯＮ／ＯＦＦスイッチ１２−２とが設けられている。

【0066】

以上の構成において、打刻機１０によって被加工物の表面に所定の画像を形成する場合には、まず、作業者は、インターフェース（図示せず。）を介して打刻機１０と外部コンピューター装置１００とを接続する。その後、外部コンピューター装置１００を起動し、外部コンピューター装置１００を作業者からの入力指示を待つ待機状態とする。

【0067】

次に、作業者によりＯＮ／ＯＦＦスイッチ１２−２が押圧されて打刻機１０が起動すると、図５に示す打刻処理の処理ルーチンを起動して打刻処理を開始する。

【0068】

この打刻処理の処理ルーチンが起動すると、まず、加速度センサー５０および駆動信号作成部５４の初期化を行い、加速度センサー５０における打刻機１０の傾きの測定値および駆動信号作成部５４に設けられたトルク値記憶部６４におけるモータートルク値の初期化を行うとともに、更新信号出力部５６から駆動信号作成部５４に対して予め設定された所定の時間間隔で更新信号の出力を開始する（ステップＳ５０２）。

【0069】

次に、打刻ヘッド３０を原点位置に移動する（ステップＳ５０４）。なお、こうした打刻ヘッド３０の原点位置への移動については、電源が入れられると自動的に所定のモータートルク値によりステッピングモーター２２、２６が駆動するようになされており、ステッピングモーター２２、２６の駆動により、打刻ヘッド３０が原点位置に移動するものである。

【0070】

その後、打刻機１０は待機状態となり、作業者は、待機状態となった打刻機１０を打刻ヘッド３０により被加工物の表面に対する打刻が可能なように、領域Ｓ１を被加工物の表面に押し当て、外部コンピューター装置１００を操作して、予め作成した打刻情報を外部コンピューター装置１００から打刻機１０に出力する（ステップＳ５０６）。

【0071】

この外部コンピューター装置１００から出力された打刻情報は、打刻機１０において打刻情報記憶部６０に入力される。

【0072】

そして、打刻情報記憶部６０に打刻情報が入力されると、図６に示すモータートルク値更新処理の処理ルーチンが起動してモータートルク値の更新処理を開始する（ステップＳ５０８）。

【0073】

このモータートルク値更新処理の処理ルーチンが起動すると、まず、加速度センサー５０の時間分解能に応じ、加速度センサー５０において、打刻機１０の傾きの測定を実行し、測定した測定結果をトルク値算出部５２に出力する（ステップＳ６０２）。

【0074】

次に、加速度センサー５０において測定した測定結果に基づいて、トルク値算出部５２においてステッピングモーター２２、２６のそれぞれのモータートルク値を算出する（ステップＳ６０４）。

【0075】

つまり、このステップＳ６０４の処理においては、加速度センサー５０により測定した打刻機１０の傾きにおいて、ステッピングモーター２２、２６のそれぞれに最適なモータートルク値を算出する。

【0076】

より詳細には、加速度センサー５０において測定した測定結果のうちＸ方向の加速度成分の測定値に基づいて、打刻ヘッド３０をＸ軸方向に移動させるステッピングモーター２６を駆動する際のモータートルク値を算出する。また、加速度センサー５０において測定した測定結果のうちＹ方向の加速度成分の測定値に基づいて、打刻ヘッド３０をＹ軸方向に移動させるステッピングモーター２２を駆動する際のモータートルク値を算出する。

【0077】

ここで、トルク値算出部５２において実行される、加速度センサー５０の測定結果に基づくステッピングモーター２２のモータートルク値の算出方法の一例について説明する。

【0078】

ステッピングモーター２２を駆動させるための最大のトルク値をＴｍａｘ、ステッピングモーター２２を駆動させるための最小のトルク値をＴｍｉｎ、加速度センサー５０において測定するＹ方向の加速度成分の測定限界値をＧｌｉｍ、加速度センサー５０で測定したＹ方向の加速度成分の測定値をＧｉ、トルク値算出部５２により算出されるモータートルク値をＴとすると、トルク値算出部５２により算出されるモータートルク値Ｔは、次式により算出される。

【0079】

Ｔ＝Ｔｍｉｎ＋｜Ｇｉ／Ｇｌｉｍ｜×（Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ）
ここで、加速度センサー５０から取得できるＹ方向の加速度成分の測定値Ｇｉは、水平状態で０、垂直状態でＧｌｉｍとし、垂直状態で上下反転したときは負の値、つまり、−Ｇｌｉｍとすると、モータートルク値と加速度成分の測定値とは、図７に示すような関係となる。

【0080】

具体的には、Ｔｍａｘ＝５００（ｇｆ・ｃｍ）、Ｔｍｉｎ＝１００（ｇｆ・ｃｍ）、Ｇｌｉｍ＝１すると、打刻機１０をＸＹ平面に対して水平状態でステッピングモーター２２を駆動しようとしたとき、Ｇｉ＝０、Ｔは１００（ｇｆ・ｃｍ）となる。つまり、最も小さいモータートルク値でステッピングモーター２２を駆動することとなる。

【0081】

また、打刻機１０をＸＹ平面に対して垂直状態でステッピングモーター２２を駆動しようとしたとき、Ｇｉ＝１であれば、Ｔは５００（ｇｆ・ｃｍ）となる。つまり、最も大きいモータートルク値でステッピングモーター２２を駆動することとなる。

【0082】

さらに、垂直状態を上下反転し、Ｇ＝−１であっても、Ｔは５００（ｇｆ・ｃｍ）となり、最も大きいモータートルク値でステッピングモーター２２を駆動することとなる。

【0083】

さらにまた、打刻機１０をＸＹ平面に対して緩やかな傾きを持っていた場合、例えば、Ｇｉ＝０．１であるとき、Ｔは１４０（ｇｆ・ｃｍ）となり、打刻機１０がＸＹ平面に対して水平状態ある時よりわずかに大きいモータートルク値によりステッピングモーター２２を駆動することとなる。

【0084】

ステップＳ６０４の処理で、トルク値算出部５２において算出されたモータートルク値をトルク値算出部５２から駆動信号作成部５４に出力する（ステップＳ６０６）。

【0085】

すると、駆動信号作成部５４において、トルク値算出部５２から出力されたモータートルク値をトルク値記憶部６４を記憶し、トルク値記憶部６４におけるモータートルク値を更新する（ステップＳ６０８）。

【0086】

ステップＳ６０８の処理においてトルク値記憶部６４におけるモータートルク値が更新されると、ステップＳ６０２の処理に戻り、ステップＳ６０２の処理以降の処理を再度実行する。

【0087】

つまり、このモータートルク値更新処理においては、加速度センサー５０の時間分解能に応じた所定の時間間隔で加速度センサー５０により打刻機１０の傾きを測定し、測定した測定結果からモータートルク値を算出して、当該モータートルク値をトルク値記憶部６４に記憶することにより、当該所定の時間間隔でトルク値記憶部６４におけるモータートルク値の更新がなされる。

【0088】

モータートルク値の更新がなされると、駆動信号作成部５４において、パルス信号、電流制御信号およびソレノイド駆動信号を作成し、作成した各信号を駆動回路５８あるいはソレノイド制御部６６に出力する（ステップＳ５１０）。

【0089】

即ち、ステップＳ５１０の処理においては、打刻情報記憶手段６０に記憶された打刻情報に基づいて、領域Ｓ１内において打刻を行う位置たる打刻位置を決定し、決定した打刻位置に打刻ヘッド３０が移動するように、ステッピングモーター２２およびステッピングモーター２６それぞれの回転速度および回転量に応じたパルス信号を作成する。

【0090】

また、打刻情報記憶手段６０に記憶された打刻情報に基づいて決定した打刻位置における加工工具４４による被加工物表面への加圧力を決定し、決定した加圧力に基づいてソレノイド駆動信号を作成する。

【0091】

さらに、モータートルク値更新処理により更新され、トルク値記憶部６４に記憶されたステッピングモーター２２およびステッピングモーター２６それぞれのモータートルク値に基づいて、ステッピングモーター２２およびステッピングモーター２６それぞれの電流制御信号を作成する。なお、電流制御信号とは、励磁電流を制御してステッピングモーターにおけるモータートルクを変化させる信号である。

【0092】

そして、作成したパルス信号および電流制御信号を駆動回路５８に出力するとともに、作成したソレノイド駆動信号をソレノイド制御部６６に出力する。

【0093】

なお、このステップＳ５１０の処理においては、更新信号出力部５６より所定の時間間隔で出力された更新信号が駆動信号作成部５４に入力される毎に、改めて、打刻情報記憶部６０に記憶された打刻情報およびトルク値記憶部６４に記憶されたモータートルク値に基づいて、パルス信号、電流制御信号およびソレノイド駆動信号を作成するものである。そして、作成した各信号を駆動回路５８あるいはソレノイド制御部６６に出力するものである。

【0094】

その後、駆動回路５８において、駆動信号作成部５４から出力されたパルス信号および電流制御信号からステッピングモーター２２およびステッピングモーター２６それぞれに流す電流値を算出し、算出した電流値に基づいてステッピングモーター２２およびステッピングモーター２６のそれぞれに励磁電流を出力する（ステップＳ５１２）。

【0095】

そして、ステッピングモーター２２およびステッピングモーター２６が、それぞれ駆動回路５８から出力された励磁電流により駆動して打刻ヘッド３０を駆動信号作成部５４において決定した打刻位置に移動させる（ステップＳ５１４）。

【0096】

さらに、ソレノイド制御部６６において、駆動信号作成部５４から出力されたソレノイド駆動信号からソレノイド（図示せず。）の駆動を制御するためのソレノイド制御信号を作成し、作成したソレノイド制御信号を打刻ヘッド３０に出力する（ステップＳ５１６）。

【0097】

そして、出力されたソレノイド制御信号によって打刻ヘッド３０に設けられたソレノイド（図示せず。）を駆動して、加工工具４４により被加工物表面に駆動信号作成部５４において決定した加圧力で打刻して、所定の深さの打刻痕を形成する（ステップＳ５１８）。

【0098】

その後、駆動信号作成部５４において、打刻情報に基づいて打刻が終了したか否かの判断を行う（ステップＳ５２０）。

【0099】

ステップＳ５２０の判断処理において、打刻が終了していないと判断された場合には、ステップＳ５１０の処理に戻り、ステップＳ５１２以降の処理を行う。

【0100】

一方、ステップＳ５２０の判断処理において、打刻が終了したと判断された場合には、打刻処理を終了する。

【0101】

以上において説明したように、本発明による打刻機１０においては、加速度センサー５０により打刻機１０の傾きを測定し、測定した測定結果に基づいてステッピングモーター２２およびステッピングモーター２６のモータートルク値を算出するようにした。

【0102】

そして、更新信号出力部５６から所定の間隔で出力される更新信号が駆動信号作成部５４に入力される毎に、算出したモータートルク値および打刻情報を利用してパルス信号、電流制御信号およびソレノイド駆動信号を作成するようにした。

【0103】

これにより、本発明による打刻機１０においては、打刻機１０の傾きに応じてステッピングモーター２２、２６に対して適正な電流値で電流を供給することができるものである。

【0104】

なお、上記した実施の形態は、以下の（１）乃至（８）に示すように変形することができるものである。

【0105】

（１）上記した実施の形態においては、電源ケーブルにより電力供給されるようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、打刻機１０にバッテリーを設け、当該バッテリーにより電力供給するようにしてもよい。

【0106】

このように打刻機１０をバッテリーにより電力供給することにより、打刻機１０により打刻可能な範囲が広がり、作業し易くなる。また、打刻機１０をバッテリーにより電力供給する場合は、従来の技術による打刻機をバッテリーにより電力供給する場合と比較して、バッテリーの消費抑制され、長時間使用することができるようになる。

【0107】

（２）上記した実施の形態においては、トルク値算出部５２において、所定の計算式によりモータートルク値を算出するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、加速度センサー５０において測定された測定結果のうちＸ方向の加速度成分とモータートルク値との関係を示すテーブルおよび加速度センサー５０において測定された測定結果のうちＹ方向の加速度成分とモータートルク値との関係を示すテーブルを実験により作成し、作成したテーブルから加速度センサー５０により測定された測定結果に基づいてモータートルク値を決定するようにしてもよい。

【0108】

（３）上記した実施の形態においては、トルク値算出部５２における計算式において、加速度成分に比例してモータートルク値が変化するようにしたが（図７を参照する。）、これに限られるものではないことは勿論であり、所定の係数をかけることで、モータートルク値の変化の特性を変えるようにしてもよい。

【0109】

（４）上記した実施の形態においては、加工工具４４により被加工物表面を押圧して当該被加工物表面に所望の打刻痕を形成する打刻ヘッド３０をＸＹ平面で移動させるようにしたハンディタイプの打刻機１０において、当該打刻機１０の傾きに応じて当該打刻ヘッド３０を移動させるステッピングモーター２２、２６のモータートルクを変更するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論である。

【0110】

例えば、加工工具により被加工物表面を切削する切削加工ヘッドをＸＹ平面で移動させるようにしたハンディタイプの切削加工機において、当該切削加工機の傾きに応じて当該切削加工ヘッドを移動させるステッピングモーターのモータートルクを変更するようにしてもよい。

【0111】

また、インクにより被加工物表面に印刷を行う印刷ヘッドをＸＹ平面で移動させるようにしたハンディタイプの印刷機において、当該印刷機の傾きに応じて当該印刷ヘッドを移動させるステッピングモーターのモータートルクを変更するようにしてもよい。

【0112】

（５）上記した実施の形態においては、打刻ヘッド３０を移動させるためのステッピングモーター２２およびステッピングモーター２６について、加速度センサー５０における測定結果に基づいて、モータートルク値を更新するようにしたが、こうした加速度センサー５０における測定結果に基づいて、打刻ヘッド３０における加工工具４４による被加工物表面への加圧力、つまり、ソレノイドへの印加時間を補正するようにしてもよいことは勿論である。

【0113】

この場合には、図８に示すように、加速度センサー５０における測定結果を駆動信号作成部５４へも出力するものとし、駆動信号作成部５４においては、加速度センサー５０からの測定結果に基づいて打刻情報に基づく加圧力に応じたソレノイドへの印加時間を補正する印加時間補正部６８が設けられる。

【0114】

つまり、この印加時間補正部６８において、加速度センサー５０によって測定した測定結果に基づいて、ソレノイドへの印加時間を補正する。

【0115】

より詳細には、加速度センサー５０において測定した測定結果のうちＺ方向の加速度成分の測定値に基づいて、加工工具４４をＺ軸方向に下降させるソレノイドへの印加時間を補正する。

【0116】

以下、印加時間補正部６８において実行される、加速度センサー５０の測定結果に基づくソレノイドへの印加時間の算出方法の一例について説明する。

【0117】

ここで、打刻ヘッド３０においては、印加電圧を一定とし、ソレノイド（図示せず。）への印加時間を制御して、ソレノイドに流れる電流を制御することで、加工工具４４による被加工物表面への加圧力を制御するようにしている。

【0118】

まず、打刻機１０がＸＹ平面に対して水平状態であり、かつ、打刻機１０の下方側に位置する被加工物の表面に打刻を行う場合の加工工具４４による被加工物表面への加圧力をＦ、ソレノイドの印加時間をｎとする。

【0119】

また、打刻機１０がＸＹ平面に対して水平状態であり、かつ、打刻機１０の上方側に位置する被加工物の表面に打刻を行う場合に加工工具４４による被加工物表面への加圧力Ｆが得られる印加時間を測定してｎ０とする。

【0120】

さらに、加速度センサー５０において測定した測定結果におけるＺ方向の加速度成分の測定値が１（測定値が１となるときは、打刻機１０がＸＹ平面に対して水平状態であり、かつ、打刻機１０の下方側に位置する被加工物の表面に打刻を行う場合である。）から−１（測定値が−１となるときは、刻機１０がＸＹ平面に対して水平状態であり、かつ、打刻機１０の上方側に位置する被加工物の表面に打刻を行う場合である。）を取るとき、このＺ方向の加速度成分をｇｚとする。

【0121】

すると、刻機１０がＸＹ平面に対して水平状態であり、かつ、打刻機１０の上方側に位置する被加工物の表面に打刻を行う場合（ｇｚ＝−１）に加圧力Ｆを得るための印加時間はｎ＋（ｎ０−ｎ）となる。

【0122】

従って、印加時間はｎ＋（ｎ０−ｎ）×（１−ｇｚ）／２とすればｇｚ（１、・・・、−１）で（ｎ、・・・、ｎ０）の値を取ることができ、本体の角度によらず通常時と同等の加圧力を得ることができる。

【0123】

つまり、加速度センサーの値が１のときに印加時間ｎが必要であり、それと同じ加圧力Ｆを得るためには、角度に応じて不足分の印加時間（ｎ０−ｎ）を加算することで水平のときと同じ加圧力Ｆとなる。上記した式は、これをＺ軸が反転した状態での加速度センサーの値−１を用いて加算できる式となっている。

【0124】

また、加圧力Ｆは実際使用する範囲を何段階か測定し、測定加圧力以外を補完する。

【0125】

つまり、印加時間と加圧力は比例関係ではないため、上記した不足分の印加時間（ｎ０−ｎ）は測定する必要があるが、全ての加圧力に対しては測定できないため、印加時間と加圧力との関係は、いくつかのポイントから近いものを用いる。

【0126】

そして、ステップＳ５１０の処理において、駆動信号作成部５４において、パルス信号、電流制御信号およびソレノイド駆動信号を作成し、作成した各信号を駆動回路５８あるいはソレノイド制御部６６に出力するものであるが、このとき、印加時間の補正が行われる。

【0127】

つまり、ステップＳ５１０の処理においては、パルス信号および電流制御信号を作成するとともに、印加時間補正部６８において印加時間を加速度センサー５０における測定結果によって補正した後にソレノイド駆動信号を作成する。

【0128】

より詳細には、打刻情報記憶手段６０に記憶された打刻情報に基づいて決定した打刻位置における加工工具４４による被加工物表面への加圧力を決定し、印加時間補正部６８において、決定した加圧力に基づく印加時間を加速度センサー５０における測定結果によって補正し、補正した印加時間に基づいてソレノイド駆動信号を作成する。

【0129】

（６）上記した実施の形態においては、打刻機１０において打刻ヘッド３０をＸＹ平面の２次元で移動するようにしたが、打刻機１０においてステッピングモーターの駆動により打刻ヘッド３０をＺ軸方向に移動させる構成を設け、打刻ヘッド３０を３次元で移動する構成としてもよいことは勿論である。

【0130】

この場合には、加速度センサー５０で測定された測定結果におけるＺ方向の加速度成分に基づいて、打刻ヘッド３０をＺ軸方向に移動させるステッピングモーターを駆動する際のモータートルク値を求めるようにすればよい。

【0131】

（７）上記した実施の形態においては、打刻処理が開始されると、モータートルク値更新処理の前に、所定のモータートルク値によりステッピングモーター２２、２６を駆動して打刻ヘッド３０を原点位置まで移動するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、モータートルク値更新処理の後に、更新したモータートルク値によりステッピングモーター２２、２６を駆動して打刻ヘッド３０を原点位置まで移動するようにしてもよい。

【0132】

更新したモータートルク値によりステッピングモーター２２、２６を駆動して打刻ヘッド３０を原点位置まで移動することにより、より省電力による打刻機１０の作動を実現できる。

【0133】

（８）上記した実施の形態ならびに上記した（１）乃至（７）に示す変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0134】

本発明は、被加工物の表面に対して加工するとともに、作業者が手に持って作業することが可能なハンディタイプの加工機に対して利用することができる。

【符号の説明】

【0135】

１０ 打刻機、２０ コントローラー、２２、２６ ステッピングモーター、３０ 打刻ヘッド、５０ 加速度センサー、５２ トルク値算出部、５４ 駆動信号作成部、５６ 更新信号出力部、５８ 駆動回路、６０ 打刻情報記憶部、６４ トルク値記憶部、６６ ソレノイド制御部、６８ 印加時間補正部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】