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技術 ミシン目加工装置

出願人 ホリゾン・インターナショナル株式会社
発明者 高井慎一北山真也
出願日 2013年9月17日 (7年3ヶ月経過) 出願番号 2013-191375
公開日 2015年3月30日 (5年9ヶ月経過) 公開番号 2015-058476
状態 特許登録済
技術分野 非金属の切断装置1 穴あけ、型抜、切断刃以外の手段による切断
主要キーワード センサ駆動機構 吸着範囲 移動距離測定 幅方向移動機構 シャフト駆動機構 吸引停止 送りねじ駆動機構 ミシン目加工装置
関連する未来課題
重要な関連分野

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課題

ミシン刃増設しても、ミシン目加工装置が大型化、複雑化しないようにする。

解決手段

複数のミシン刃ヘッド14がブレーキナット17を介して単一の送りねじ15に取り付けられ、単一のスライドガイド13に沿ってスライド運動可能とされる。各ブレーキ付ナットが制動位置非制動位置とに切り替えられつつ送りねじが正逆回転することによって、各ミシン刃ヘッドは互いに独立に往復移動し、また静止状態に維持される。装置の運転開始に先立ち、各ミシン刃ヘッドの現在位置がセンサ25〜27によって検出され、当該現在位置の情報と、設定位置の情報に基づき、各ミシン刃ヘッドが互いに衝突することなく自動的に設定値まで移動せしめられる。

概要

背景

従来のミシン目加工装置として、例えば特許文献1に記載されたようなものがある。
このミシン目加工装置は、ミシン目を形成するための回転ミシン刃および回転受刃を有するミシン目加工部を少なくとも2個有し、回転受刃を回転させるための回転機構およびその回転駆動部と、ミシン目加工部を、それぞれ独立して、搬送方向に直交する方向に移動させるための、幅方向移動機構およびその幅移動駆動部と、回転ミシン刃を回転受刃に対して接離するように接離方向に移動させるための、接離方向移動機構およびその接離移動駆動部とを有している。

ミシン目加工部は、回転ミシン刃を有する上体と、回転受刃を有する下体とからなっている。
幅方向移動機構はミシン目加工部毎に独立して設けられている。そして、幅方向移動機構は、ミシン目加工部の上体をスライド運動可能に案内する第1のガイド軸と、上体に螺合する第1のねじ軸と、当該ミシン目加工部の下体をスライド運動可能に案内する第2のガイド軸と、下体に螺合する第2のねじ軸とから構成されており、第1のねじ軸が回転すると、上体が第1のガイド軸に沿って軸方向に移動し、第2のねじ軸が回転すると、下体が第2のガイド軸に沿って軸方向に移動する。
幅移動駆動部はモータからなっており、ミシン目加工部毎に設けられている。

そして、ミシン目を形成する位置が指定されると、ミシン目加工部のそれぞれについて、当該ミシン目加工部を指定位置まで移動させるのに必要な回転数だけ、モータによってねじ軸が回転せしめられ、各ミシン目加工部が指定位置まで自動的に移動する。

しかしながら、この構成によれば、ミシン目加工部毎に一対のねじ軸と一対のガイド軸を設けているので、ミシン目加工部、すなわちミシン刃を1個増設する毎に各一対のねじ軸およびガイド軸を装備しなければならない。
そのため、この構成では、ミシン刃(ミシン目加工部)を多数個増設すると、装置が大型化し、複雑化するという問題があった。

概要

ミシン刃を増設しても、ミシン目加工装置が大型化、複雑化しないようにする。複数のミシン刃ヘッド14がブレーキナット17を介して単一の送りねじ15に取り付けられ、単一のスライドガイド13に沿ってスライド運動可能とされる。各ブレーキ付ナットが制動位置非制動位置とに切り替えられつつ送りねじが正逆回転することによって、各ミシン刃ヘッドは互いに独立に往復移動し、また静止状態に維持される。装置の運転開始に先立ち、各ミシン刃ヘッドの現在位置がセンサ25〜27によって検出され、当該現在位置の情報と、設定位置の情報に基づき、各ミシン刃ヘッドが互いに衝突することなく自動的に設定値まで移動せしめられる。

目的

本発明の課題は、ミシン刃を増設しても、ミシン目加工装置が大型化、複雑化しないようにすることにある

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

用紙を搬送しつつ搬送方向に沿って用紙にミシン目を形成するミシン目加工装置であって、フレームと、用紙の搬送方向に直交してのび、前記フレームに対し軸まわりに回転可能に支持された単一の水平な刃受けドラムと、前記フレームに取り付けられ、前記刃受けドラムを回転させるドラム駆動機構と、前記フレームに取り付けられ、前記刃受けドラムから間隔をあけてこれに平行にのびる単一の第1のスライドガイドと、前記第1のスライドガイドにスライド運動可能に取り付けられた複数のミシン刃ヘッドと、を備え、前記複数のミシン刃ヘッドは、それぞれ、前記刃受けドラムに対向して配置された円盤状のミシン刃と、前記ミシン刃を前記刃受けドラムの軸に平行な軸のまわりに回転可能に支持するとともに、前記ミシン刃を、前記刃受けドラムから離間する離間位置と、前記刃受けドラムの表面に圧接する圧接位置との間で動かすミシン刃駆動機構と、を有しており、さらに、前記第1のスライドガイドに平行にのび、前記フレームに対し軸まわりに回転可能に支持された送りねじと、前記フレームに取り付けられ、前記送りねじを回転させる送りねじ駆動機構と、前記ミシン刃ヘッドのそれぞれと前記送りねじとの間に配置された各1つのブレーキナットと、を備え、前記ブレーキ付ナットは、前記送りねじに螺合し、関係する前記ミシン刃ヘッドに係合せずに前記送りねじと一体に回転することで前記送りねじから当該ミシン刃ヘッドに動力を伝達しない非制動位置と、関係する前記ミシン刃ヘッドに係合することで前記送りねじから当該ミシン刃ヘッドに動力を伝達する制動位置とをとり、前記ブレーキ付ナットが前記制動位置にありかつ前記送りねじが回転するときは、関係する前記ミシン刃ヘッドのミシン刃が常に前記離間位置をとるようになっており、さらに、前記フレームに取り付けられ、前記刃受けドラムに対向して配置され、または前記刃受けドラムの上流側および下流側に配置され、前記刃受けドラムおよび前記ミシン刃間に用紙を通過させる用紙搬送ユニットと、前記フレームに取り付けられ、前記第1のスライドガイドから間隔をあけてこれに平行にのびる第2のスライドガイドと、前記複数のミシン刃ヘッドの運動経路の範囲外において前記第2のスライドガイドにスライド運動可能に取り付けられ、前記複数のミシン刃ヘッドのそれぞれを検出するセンサと、前記フレームに取り付けられ、前記センサをスライド運動させるセンサ駆動機構と、前記フレームに取り付けられ、前記第2のスライドガイド上の基準点からの前記センサの移動距離を測定するセンサ移動距離測定部と、少なくとも、前記ミシン刃駆動機構および前記ブレーキ付ナットおよび前記送りねじ駆動機構および前記センサ駆動機構を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記装置の運転開始前、前記センサをスライド運動させ、前記センサによる前記複数のミシン刃ヘッドのそれぞれの検出時点での前記センサ移動距離測定部の測定値に基づき、前記複数のミシン刃ヘッドのそれぞれの前記第1のスライドガイド上の現在位置の情報を取得し、次いで、前記現在位置の情報と、前記複数のミシン刃ヘッドのそれぞれの前記第1のスライドガイド上の設定位置の情報とに基づき、前記複数のミシン刃ヘッドのそれぞれを最適の順序で前記設定位置まで移動させることを特徴とするミシン目加工装置。

請求項2

前記フレームに取り付けられ、前記第1のスライドガイドに平行にのびるステイをさらに備え、前記複数のミシン刃ヘッドのそれぞれが、前記ステイに係合して、前記ミシン刃ヘッドのスライド運動を制止する作動位置と、前記ステイに係合せず、前記ミシン刃ヘッドをスライド運動可能にする非作動位置とをとるストッパを有し、前記ストッパは、前記ブレーキ付ナットに連動し、前記ブレーキ付ナットが前記非制動位置をとるときは前記作動位置をとるが、前記ブレーキ付ナットが前記制動位置をとるときは前記非作動位置をとることを特徴とする請求項1に記載のミシン目加工装置。

請求項3

前記用紙搬送ユニットは、前記刃受けドラムの上面および下面にそれぞれ対向して、かつ前記刃受けドラムにこれから間隔をあけて平行にのび、前記フレームに対し軸まわりに回転可能に支持された一対のシャフトと、前記一対のシャフトのそれぞれにその軸方向に間隔をあけて、かつ前記刃受けドラムに対向して取り付けられ、前記シャフトと一体に回転する複数のプーリーと、を有し、上側の前記シャフトの各プーリーと下側の前記シャフトの各プーリーは1対1に対応するように配置されており、前記用紙搬送ユニットは、さらに、互いに対をなす上側の前記プーリーおよび下側の前記プーリー間にそれぞれ張設されたエンドレスベルトと、前記フレームに取り付けられ、前記一対のシャフトのうちの一方を回転駆動させるシャフト駆動機構と、を有し、前記複数のミシン刃ヘッドのそれぞれのミシン刃は、隣り合う前記エンドレスベルト間の間隙中において前記刃受けドラムの側面に対向して配置され、前記シャフト駆動機構によって旋回運動する前記エンドレスベルトと、前記ドラム駆動機構によって回転する前記刃受けドラムとの間を用紙が搬送されるようになっていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のミシン目加工装置。

請求項4

前記センサ駆動機構は、前記第2のスライドガイドの両端付近において、前記フレームに対し回転可能に支持された一対の第2のプーリーと、前記一対の第2のプーリーの間に張設され、その一部に前記センサが固定された第2のエンドレスベルトと、前記フレームに取り付けられ、一方の前記第2のプーリーの回転軸を駆動させるモータと、からなり、前記センサ移動距離測定部は、前記モータの駆動軸または前記一方の第2のプーリーの回転軸の回転量を計測するとともに、前記回転量を距離に変換する回転量/距離変換ユニットからなっていることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載のミシン目加工装置。

技術分野

0001

本発明は、用紙を搬送しつつ搬送方向に沿って用紙にミシン目を形成するミシン目加工装置に関するものである。

背景技術

0002

従来のミシン目加工装置として、例えば特許文献1に記載されたようなものがある。
このミシン目加工装置は、ミシン目を形成するための回転ミシン刃および回転受刃を有するミシン目加工部を少なくとも2個有し、回転受刃を回転させるための回転機構およびその回転駆動部と、ミシン目加工部を、それぞれ独立して、搬送方向に直交する方向に移動させるための、幅方向移動機構およびその幅移動駆動部と、回転ミシン刃を回転受刃に対して接離するように接離方向に移動させるための、接離方向移動機構およびその接離移動駆動部とを有している。

0003

ミシン目加工部は、回転ミシン刃を有する上体と、回転受刃を有する下体とからなっている。
幅方向移動機構はミシン目加工部毎に独立して設けられている。そして、幅方向移動機構は、ミシン目加工部の上体をスライド運動可能に案内する第1のガイド軸と、上体に螺合する第1のねじ軸と、当該ミシン目加工部の下体をスライド運動可能に案内する第2のガイド軸と、下体に螺合する第2のねじ軸とから構成されており、第1のねじ軸が回転すると、上体が第1のガイド軸に沿って軸方向に移動し、第2のねじ軸が回転すると、下体が第2のガイド軸に沿って軸方向に移動する。
幅移動駆動部はモータからなっており、ミシン目加工部毎に設けられている。

0004

そして、ミシン目を形成する位置が指定されると、ミシン目加工部のそれぞれについて、当該ミシン目加工部を指定位置まで移動させるのに必要な回転数だけ、モータによってねじ軸が回転せしめられ、各ミシン目加工部が指定位置まで自動的に移動する。

0005

しかしながら、この構成によれば、ミシン目加工部毎に一対のねじ軸と一対のガイド軸を設けているので、ミシン目加工部、すなわちミシン刃を1個増設する毎に各一対のねじ軸およびガイド軸を装備しなければならない。
そのため、この構成では、ミシン刃(ミシン目加工部)を多数個増設すると、装置が大型化し、複雑化するという問題があった。

先行技術

0006

特開2013−103311号公報

発明が解決しようとする課題

0007

したがって、本発明の課題は、ミシン刃を増設しても、ミシン目加工装置が大型化、複雑化しないようにすることにある。

課題を解決するための手段

0008

上記課題を解決するため、本発明によれば、用紙を搬送しつつ搬送方向に沿って用紙にミシン目を形成するミシン目加工装置であって、フレームと、用紙の搬送方向に直交してのび、前記フレームに対し軸まわりに回転可能に支持された単一の水平な刃受けドラムと、前記フレームに取り付けられ、前記刃受けドラムを回転させるドラム駆動機構と、前記フレームに取り付けられ、前記刃受けドラムから間隔をあけてこれに平行にのびる単一の第1のスライドガイドと、前記第1のスライドガイドにスライド運動可能に取り付けられた複数のミシン刃ヘッドと、を備え、前記複数のミシン刃ヘッドは、それぞれ、前記刃受けドラムに対向して配置された円盤状のミシン刃と、前記ミシン刃を前記刃受けドラムの軸に平行な軸のまわりに回転可能に支持するとともに、前記ミシン刃を、前記刃受けドラムから離間する離間位置と、前記刃受けドラムの表面に圧接する圧接位置との間で動かすミシン刃駆動機構と、を有しており、さらに、前記第1のスライドガイドに平行にのび、前記フレームに対し軸まわりに回転可能に支持された送りねじと、前記フレームに取り付けられ、前記送りねじを回転させる送りねじ駆動機構と、前記ミシン刃ヘッドのそれぞれと前記送りねじとの間に配置された各1つのブレーキナットと、を備え、前記ブレーキ付ナットは、前記送りねじに螺合し、関係する前記ミシン刃ヘッドに係合せずに前記送りねじと一体に回転することで前記送りねじから当該ミシン刃ヘッドに動力を伝達しない非制動位置と、関係する前記ミシン刃ヘッドに係合することで前記送りねじから当該ミシン刃ヘッドに動力を伝達する制動位置とをとり、前記ブレーキ付ナットが前記制動位置にありかつ前記送りねじが回転するときは、関係する前記ミシン刃ヘッドのミシン刃が常に前記離間位置をとるようになっており、さらに、前記フレームに取り付けられ、前記刃受けドラムに対向して配置され、または前記刃受けドラムの上流側および下流側に配置され、前記刃受けドラムおよび前記ミシン刃間に用紙を通過させる用紙搬送ユニットと、前記フレームに取り付けられ、前記第1のスライドガイドから間隔をあけてこれに平行にのびる第2のスライドガイドと、前記複数のミシン刃ヘッドの運動経路の範囲外において前記第2のスライドガイドにスライド運動可能に取り付けられ、前記複数のミシン刃ヘッドのそれぞれを検出するセンサと、前記フレームに取り付けられ、前記センサをスライド運動させるセンサ駆動機構と、前記フレームに取り付けられ、前記第2のスライドガイド上の基準点からの前記センサの移動距離を測定するセンサ移動距離測定部と、少なくとも、前記ミシン刃駆動機構および前記ブレーキ付ナットおよび前記送りねじ駆動機構および前記センサ駆動機構を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記装置の運転開始前、前記センサをスライド運動させ、前記センサによる前記複数のミシン刃ヘッドのそれぞれの検出時点での前記センサ移動距離測定部の測定値に基づき、前記複数のミシン刃ヘッドのそれぞれの前記第1のスライドガイド上の現在位置の情報を取得し、次いで、前記現在位置の情報と、前記複数のミシン刃ヘッドのそれぞれの前記第1のスライドガイド上の設定位置の情報とに基づき、前記複数のミシン刃ヘッドのそれぞれを最適の順序で前記設定位置まで移動させることを特徴とするミシン目加工装置が提供される。

0009

本発明の好ましい実施例によれば、前記フレームに取り付けられ、前記第1のスライドガイドに平行にのびるステイをさらに備え、前記複数のミシン刃ヘッドのそれぞれが、前記ステイに係合して、前記ミシン刃ヘッドのスライド運動を制止する作動位置と、前記ステイに係合せず、前記ミシン刃ヘッドをスライド運動可能にする非作動位置とをとるストッパを有し、前記ストッパは、前記ブレーキ付ナットに連動し、前記ブレーキ付ナットが前記非制動位置をとるときは前記作動位置をとるが、前記ブレーキ付ナットが前記制動位置をとるときは前記非作動位置をとるようになっている。

0010

本発明の別の好ましい実施例によれば、前記用紙搬送ユニットは、前記刃受けドラムの上面および下面にそれぞれ対向して、かつ前記刃受けドラムにこれから間隔をあけて平行にのび、前記フレームに対し軸まわりに回転可能に支持された一対のシャフトと、前記一対のシャフトのそれぞれにその軸方向に間隔をあけて、かつ前記刃受けドラムに対向して取り付けられ、前記シャフトと一体に回転する複数のプーリーと、を有し、上側の前記シャフトの各プーリーと下側の前記シャフトの各プーリーは1対1に対応するように配置されており、前記用紙搬送ユニットは、さらに、互いに対をなす上側の前記プーリーおよび下側の前記プーリー間にそれぞれ張設されたエンドレスベルトと、前記フレームに取り付けられ、前記一対のシャフトのうちの一方を回転駆動させるシャフト駆動機構と、を有し、前記複数のミシン刃ヘッドのそれぞれのミシン刃は、隣り合う前記エンドレスベルト間の間隙中において前記刃受けドラムの側面に対向して配置され、前記シャフト駆動機構によって旋回運動する前記エンドレスベルトと、前記ドラム駆動機構によって回転する前記刃受けドラムとの間を用紙が搬送されるようになっている。

0011

本発明のさらに別の好ましい実施例によれば、前記センサ駆動機構は、前記第2のスライドガイドの両端付近において、前記フレームに対し回転可能に支持された一対の第2のプーリーと、前記一対の第2のプーリーの間に張設され、その一部に前記センサが固定された第2のエンドレスベルトと、前記フレームに取り付けられ、一方の前記第2のプーリーの回転軸を駆動させるモータと、からなり、前記センサ移動距離測定部は、前記モータの駆動軸または前記一方の第2のプーリーの回転軸の回転量を計測するとともに、前記回転量を距離に変換する回転量/距離変換ユニットからなっている。

発明の効果

0012

本発明によれば、ミシン刃ヘッドをブレーキ付ナットを介して送りねじに取り付けたので、複数のミシン刃ヘッドを単一の送りねじに取り付けた場合であっても、各ブレーキ付ナットを制動位置と非制動位置とに切り替えながら送りねじを正逆回転させることによって、各ミシン刃ヘッドを互いに独立に送りねじの軸方向に往復移動させ、また静止状態に維持することができ、ミシン刃ヘッドを互いに衝突させることなく所定位置に配置することができる。
こうして、ミシン刃ヘッドの個数が増えても、ミシン刃ヘッド毎に送りねじを設ける必要がないので、スペースが大幅に節減され、ミシン目加工装置が大型化、複雑化することがない。

0013

さらに、本発明によれば、ミシン目加工装置の運転開始に先立ち、制御部に対し各ミシン刃ヘッドの設定位置の情報が入力されると、まず、各ミシン刃ヘッドの現在位置をセンサによって検出し、得られた現在位置の情報と、入力された設定位置の情報に基づき、各ミシン刃ヘッドを互いに衝突させずに最短時間で現在位置から設定位置まで移動させる最適の順序が自動的に計算され、当該順序に従って各ミシン刃ヘッドが自動的に移動せしめられる。こうして、ミシン目加工装置の運転開始前のミシン刃ヘッドの位置合わせ作業の省力化が実現できる。

図面の簡単な説明

0014

本発明の1実施例によるミシン目加工装置の概略構成を示す側面図である。
図1に示したミシン目加工装置のミシン目形成部の構成を示す斜視図である。
図1に示したミシン目加工装置のブレーキ付ナットおよびストッパの構成を示す断面図である。

実施例

0015

以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例を説明する。
図1は、本発明の1実施例によるミシン目加工装置の概略構成を示す側面図であり、図2は、図1に示したミシン目加工装置のミシン目形成部の構成を示す斜視図である。

0016

図1を参照して、この実施例では、ミシン目加工装置は、用紙Sを1枚ずつ供給する給紙部1と、給紙部1から用紙Sを順次受け取ってミシン目形成位置Mまで搬送する搬送部2と、ミシン目形成位置Mに配置され、搬送部2から受け取った用紙Sに搬送方向に沿ってミシン目を形成するミシン目形成部3と、ミシン目形成部3からミシン目加工された用紙Sを受け取って集積する用紙集積部4と、給紙部1、搬送部2、ミシン目形成部3および用紙集積部4を制御する制御部5とを備えている。

0017

給紙部1は、用紙スタックPがその上に載置される用紙6を備えている。用紙棚6は、(図示しない)公知の適当な昇降機構によって昇降運動可能に支持されている。
給紙部1は、また、用紙棚6の前方に近接して配置され、用紙棚6上の用紙スタックPの前端面に対向する垂直な揃え板7と、用紙棚6上の用紙スタックPの最上位の用紙Sの上方においてこれに対向して配置され、最上位の用紙Sを吸着して揃え板7を越えて前方に送り出す排紙ユニット8を備えている。排紙ユニット8は、この実施例では、サクションロータからなっているが、サクションロータの代わりに、例えばサクションベルトを使用することもできる。

0018

そして、サクションロータ8が回転運動するとともに、一定のタイミングでサクションロータ8の吸引および吸引停止が繰り返され、またその間に、給紙棚6が徐々に上昇運動して、用紙スタックPの最上位の用紙Sの上面が常にサクションロータ8の吸着範囲内に位置することにより、給紙部1から用紙Sが1枚ずつ供給される。

0019

搬送部2は、用紙Sの搬送路9の一側に配置され、搬送方向にのびる(図示しない)基準プレートと、上流側から基準プレートに向かって搬送方向に対し斜めにのびる傾斜搬送ベルト10と、傾斜搬送ベルト10上にその長さ方向に間隔をあけて配置され、それぞれ定位置において傾斜搬送ベルト10に圧接しつつ回転可能に保持された(図示しない)複数のボールとを備えている。

0020

そして、給紙部1から搬送部2に受け取られた用紙Sは、傾斜搬送ベルト10によってミシン目形成位置Mまで搬送され、その間に、ボールによって傾斜搬送ベルト10に押し付けられて傾斜搬送ベルト10上において横滑りし、その一側縁をその全長にわたって基準プレートに当接させることにより、斜行補正される。

0021

ミシン目形成位置Mにはミシン目形成部3が配置されている。
ミシン目形成部3は、図1および図2に示すように、フレーム11と、用紙の搬送方向に直交してのび、フレーム11に対し軸まわりに回転可能に支持された単一の水平な刃受けドラム12と、フレーム11に取り付けられ、刃受けドラム12を回転させる(図示しない)ドラム駆動機構と、フレーム11に取り付けられ、刃受けドラム12から間隔をあけてこれに平行にのびる単一の第1のスライドガイド13とを備えている。

0022

そして、第1のスライドガイド13には、複数(この実施例では2個)のミシン刃ヘッド14がスライド運動可能に取り付けられている。
2つのミシン刃ヘッド14は、それぞれ、刃受けドラム12に対向して配置された円盤状のミシン刃14aと、ミシン刃14aを刃受けドラム12の軸に平行な軸のまわりに回転可能に支持するとともに、ミシン刃14aを、刃受けドラム12から離間する離間位置と、刃受けドラム12の表面に圧接する圧接位置との間で動かすミシン刃駆動機構14bを有している。ミシン刃駆動機構14bによるミシン刃14aの離間位置および圧接位置間の切り替え動作は制御部5によって制御される。

0023

ミシン目形成部3は、また、第1のスライドガイド13に平行にのび、フレーム11に対し軸まわりに回転可能に支持された送りねじ15と、フレーム11に取り付けられ、送りねじ15を回転させる送りねじ駆動機構16とを有している。
送りねじ駆動機構16は、この実施例では、その駆動軸が送りねじ15の一端に直結されたサーボモータからなっている。なお、送りねじ駆動機構16の構成はこの実施例に限定されず、制御部5からの制御信号に基づいて送りねじ15の回転数を正確に制御可能であれば、どのような構成であってもよい。

0024

ミシン刃ヘッド14のそれぞれと送りねじ15との間には、各1つのブレーキ付ナット17が配置されている。
図3は、ブレーキ付ナット17、およびミシン刃ヘッド14に備えられたストッパ(後述する)の構成を示す断面図である。
図3を参照して、ブレーキ付ナット17は、送りねじ15に螺合するナット17aと、ナット17aの一端側に設けられた電磁ブレーキ17bとを有している。電磁ブレーキ17bは、そのアクチュエータがナット17aの軸方向に、ナット17aから外向きに突き出す突出位置(図3A参照)と、突出位置から引っ込む後退位置(図3B参照)との間で往復運動する。

0025

ナット14aは、また、ボールベアリング17cを介して、ミシン刃ヘッド14のナット取付部14cに支持され、さらに、ブレーキ付ナット17を挟んでナット取付部14cと反対側には、中央に開口を有する当接部材14eが、当該開口に送りねじ15が挿通された状態で嵌め込まれ、スペーサ14dを介してナット取付部14cに固定されている。
そして、電磁ブレーキ17bが後退位置をとるとき、電磁ブレーキ17bは当接部材14eから離間するが、電磁ブレーキ17bが突出位置をとるときは、電磁ブレーキ17bのアクチュエータが当接部材14eに圧接するようになっている。

0026

こうして、ブレーキ付ナット17は、図3Aに示すように、電磁ブレーキ17bが突出位置をとることにより、ミシン刃ヘッド14に係合することで送りねじ15から当該ミシン刃ヘッド14に動力を伝達する制動位置と、図3Bに示すように、電磁ブレーキ17bが後退位置をとることにより、ミシン刃ヘッド14に係合せずに送りねじ15と一体に回転することで送りねじ15から当該ミシン刃ヘッド14に動力を伝達しない非制動位置とをとる。
そして、ブレーキ付ナット17が制動位置をとるとき、送りねじ15の回転に伴ってミシン刃ヘッド14が第1のスライドガイド13上をスライド運動する一方、ブレーキ付ナット17が非制動位置をとるときは、送りねじ15が回転してもミシン刃ヘッド14は第1のスライドガイド13上に静止している。
ブレーキ付ナット17の制動位置と非制動位置との切り替え動作、すなわち、電磁ブレーキ17bの突出位置と後退位置との切り替え動作は、制御部5によって制御される。

0027

この場合、ブレーキ付ナット17が制動位置にありかつ送りねじ15が回転するときは、関係するミシン刃ヘッド14のミシン刃14aが常に離間位置をとり、それによって、ミシン刃ヘッド14のスライド運動を妨げないようになっている。

0028

また、フレーム11には、ステイ18が取り付けられて第1のスライドガイド13に平行にのびている。そして、各ミシン刃ヘッド14は、ステイ18に係合して、ミシン刃ヘッド14のスライド運動を制止する作動位置と、ステイ18に係合せず、ミシン刃ヘッド14をスライド運動可能にする非作動位置とをとるストッパ19を有している。

0029

図2および図3に示すように、ストッパ19は、この実施例では、ミシン刃ヘッド14からステイ18の上方を横切ってのびる支持アーム19aと、支持アーム19aに支持されたモータ19bと、モータ19bの垂直下方にのびる駆動軸19cに取り付けられ、ステイ18の一方の垂直な側面18aに対向して配置された偏心カム19dと、ミシン刃ヘッド14の、ステイ18の他方の垂直な側面18bに対向する垂直な接触面19eとから構成されている。そして、偏心カム19dがモータ19bによって駆動され、ステイの側面18aから離間する非作動位置(図3A参照)と、ステイの側面18aに圧接し、ミシン刃ヘッド14の接触面19eと協働してステイ18に係合する作動位置(図3B参照)との間で搖動するようになっている。

0030

ストッパ19は、ブレーキ付ナット17に連動し、ブレーキ付ナット17が非制動位置をとるときは作動位置をとるが、ブレーキ付ナット17が制動位置をとるときは非作動位置をとるようになっている。そして、ブレーキ付ナット17が非制動位置をとるとき、それに連動してストッパ19が作動位置をとることによって、関係するミシン刃ヘッド14はより確実に静止状態に維持される。
ストッパ19は、より高い精度でミシン刃ヘッド14の位置合わせを行う場合に有効であり、必要に応じて備えられる。

0031

そして、ブレーキ付ナット17が制動位置と非制動位置とに切り替えられるとともに、送りねじ15が正逆回転せしめられることによって、複数のミシン刃ヘッド14は、それぞれ独立に、第1のスライドガイド13に沿って(用紙Sの搬送方向に直交する方向に)往復動し、あるい第1のスライドガイド13上に静止状態に維持され得る。
こうして、複数のミシン刃ヘッド14のうち、特定のミシン刃ヘッド14は静止させたままで、残りのミシン刃ヘッド14をスライド運動させることができる。

0032

ミシン目形成部3は、また、フレーム11に取り付けられて刃受けドラム12に対向して配置され、刃受けドラム12およびミシン刃14a間に用紙Sを通過させる用紙搬送ユニット20を備えている。
用紙搬送ユニット20は、この実施例では、刃受けドラム12の上面および下面にそれぞれ対向して、かつ刃受けドラム2にこれから間隔をあけて平行にのび、フレーム11に対し軸まわりに回転可能に支持された(図示しない)一対のシャフトを有している。そして、一対のシャフトのそれぞれには、その軸方向に間隔をあけて、複数のプーリー21、22が、刃受けドラム12に対向してかつシャフトと一体に回転するように取り付けられている。この場合、上側のシャフトの各プーリー21と下側のシャフトの各プーリー22は1対1に対応するように配置される。

0033

用紙搬送ユニット20は、さらに、互いに対をなす上側のプーリー21および下側のプーリー22間にそれぞれ張設されたエンドレスベルト23と、フレーム11に取り付けられ、一対のシャフトのうちの一方を回転駆動させる(図示しない)シャフト駆動機構を有している。この場合、エンドレスベルト23の速度と刃受けドラム12の周速が等しくなるように、シャフト駆動機構およびドラム駆動機構が制御される。

0034

そして、各ミシン刃ヘッド14のミシン刃14aは、隣り合うエンドレスベルト23間の間隙中において刃受けドラム12の側面に対向して配置され、シャフト駆動機構によって旋回運動するエンドレスベルト23と、ドラム駆動機構によって回転する刃受けドラム12との間を用紙Sが搬送され、この搬送の間に、用紙Sの所定位置に搬送方向に沿ってミシン目が形成される。

0035

この実施例では、用紙搬送ユニット20は、刃受けドラム12に対向して配置され、ミシン目形成部3に対し水平に導入された用紙Sを90°下向きに方向転換しながら搬送するようになっているが、用紙搬送ユニット20の構成はこの実施例に限定されない。例えば、用紙搬送ユニット20を、刃受けドラム12の上流側および下流側に配置された各一対の搬送ローラ対から構成するとともに、各ミシン刃ヘッドを刃受けドラムの上面に対向配置して、用紙を水平に搬送しながら用紙にミシン目を形成することもできる。

0036

ミシン目形成部3は、さらに、フレーム11に取り付けられ、第1のスライドガイド13から間隔をあけてこれに平行にのびる第2のスライドガイド24と、各ミシン刃ヘッド14の運動経路の範囲外において第2のスライドガイド24にスライド運動可能に取り付けられ、各ミシン刃ヘッド14を検出するセンサと、フレーム11に取り付けられ、センサをスライド運動させるセンサ駆動機構と、フレーム11に取り付けられ、第2のスライドガイド24上の基準点からのセンサの移動距離を測定するセンサ移動距離測定部とを備えている。

0037

センサは、この実施例では、第2のスライドガイド24にスライド運動可能に取り付けられたスライドブロック25と、スライドブロック25に立設された逆L字形の支持アーム26と、支持アーム26の先端に下向きに取り付けられたセンサ素子27とからなっている。センサ素子27として近接センサ素子が使用されるが、それ以外の適当な公知のセンサ素子が使用可能である。
一方、各ミシン刃ヘッド14には検出板14fが取り付けられ、スライド運動するセンサ(近接センサ素子27)がこの検出板14fの上方を通過する。そして、検出板14fがセンサ(近接センサ素子27)によって検出されることで、ミシン刃ヘッド14が検出されるようになっている。

0038

センサ駆動機構は、この実施例では、第2のスライドガイド24の両端付近において、フレーム11に対し回転可能に支持された一対の第2のプーリー28a、28bと、一対の第2のプーリー28a、28b間に張設された第2のエンドレスベルト29と、フレーム11に取り付けられ、一方の第2のプーリー28aの回転軸を駆動するモータ30とから構成されている。
そして、センサのスライドブロック25が第2のエンドレスベルト29に固定され、モータ30の駆動によって第2のエンドレスベルト29が正逆回転することにより、センサが第2のスライドガイド24に沿って往復運動する。

0039

センサ移動距離測定部は、この実施例では、モータ30の駆動軸に直結されたロータリーエンコーダ31と、ロータリーエンコーダ31の出力パルス計数する(図示しない)カウンタと、カウンタの計数値を距離に変換する(図示しない)変換部とから構成されている。カウンタおよび変換部は制御部5に含まれる。

0040

そして、センサの運動経路の一方の端を基準点として、センサが当該一方の端から他方の端に向けてスライド運動を開始した時点からロータリーエンコーダ31の出力パルスがカウンタによって計数され、センサから検出信号が出力されるたびに、変換部においてカウンタの計数値から距離への変換がなされ、検出されたミシン刃ヘッド14の基準点からの距離が求められる。

0041

なお、この実施例では、ロータリーエンコーダ31をモータ30の駆動軸に結合しているが、ロータリーエンコーダ31を一対の第2のプーリー28a、28bの一方の回転軸に結合してもよい。また、モータ30とロータリーエンコーダ31の組み合わせの代わりに、サーボモータまたはリニアスケール等を使用することもできる。

0042

用紙集積部4は、この実施例では、昇降運動可能とされ、その上にミシン目加工された用紙Sが積載される用紙積載棚32と、用紙積載棚32を昇降運動させる(図示しない)棚駆動機構と、用紙載置棚32の上流側に配置され、ミシン目形成部3から排出された用紙Sを用紙積載棚32まで搬送する搬送ユニットと、用紙積載棚32上の最上位の用紙Sの高さ位置を検出する(図示しない)高さ検出ユニットとを有している。搬送ユニットは、用紙載置棚32に隣接して配置された搬送ローラ対33と、搬送ローラ対33の入口、およびミシン目形成部3の搬送ユニット20の出口間にのびるシュート34とから構成されている。

0043

そして、ミシン目加工装置の運転開始後、高さ検出ユニットからの検出信号に基づき、用紙積載棚32は、用紙積載棚32上の最上位の用紙Sが、常時、次に搬送されてくる用紙Sよりも低い位置にあるように、一定距離ずつ下降し、それによって、用紙積載棚32上にミシン目加工された用紙Sが集積される。

0044

図示はしないが、制御部5は、タッチパネルディスプレイからなる操作パネルを備えており、作業者により、この操作パネルを通じて、ミシン刃ヘッド14の設定位置等の種々の設定情報操作命令等が入力されるようになっている。

0045

こうして、ミシン目加工装置の運転開始に先立ち、制御部5に対し各ミシン刃ヘッド14の第1のスライドガイド13上の設定位置の情報が入力されると、制御部5は、まず、センサをスライド運動させて各ミシン刃ヘッド14を検出し、各ミシン刃ヘッド14の第1のスライドガイド13上の現在位置の情報を取得する。次いで、制御部5は、この取得した現在位置の情報と、入力された設定位置の情報とに基づき、各ミシン刃ヘッド14を互いに衝突させずに最短時間で現在位置から設定位置まで移動させる最適の順序と、各ミシン刃ヘッド14の移動方向および移動距離を演算によって求める。
そして、制御部5は、当該順序に従い、ブレーキ付ナット17の制動位置および非制動位置を切り替えつつ、サーボモータ(送りねじ駆動機構)16によって送りねじ15を所定回転数だけ正方向または逆方向に回転させることによって、各ミシン刃ヘッド14を設定位置まで移動させる。

0046

本発明のミシン目加工装置によれば、複数のミシン刃ヘッド14を単一の送りねじ15に取り付け、それらを単一の第1のスライドガイド13に沿って互いに独立に移動させ、または静止状態に維持することができる。そして、ミシン刃ヘッド14毎に送りねじおよびスライドガイドを設ける必要がなく、よって、ミシン刃ヘッド14を増設した場合でも、スペースが大幅に節減され、ミシン目加工装置が大型化、複雑化することがない。
さらに、ミシン目加工装置の運転開始に先立ち、制御部5に対し各ミシン刃ヘッド14の設定位置の情報を入力するだけで、各ミシン刃ヘッド14を互いに衝突させずに最短時間で設定位置まで自動的に移動させることができるので、装置の運転開始前のミシン刃ヘッド14の位置合わせ作業を省力化できる。

0047

1 給紙部
2 搬送部
3ミシン目形成部
4 用紙集積部
5 制御部
6 用紙棚
7 揃え板
8排紙ユニット(サクションロータ)
9 用紙の搬送路
10傾斜搬送ベルト
11フレーム
12刃受けドラム
13 第1のスライドガイド
14ミシン刃ヘッド
14a ミシン刃
14b ミシン刃駆動機構
14cナット取付部
14dスペーサ
14e当接部材
14f検出板
15送りねじ
16サーボモータ(送りねじ駆動機構)
17ブレーキ付ナット
17a ナット
17b電磁ブレーキ
17cボールベアリング
18ステイ
18a 一方の側面
18b 他方の側面
19ストッパ
19a支持アーム
19bモータ
19c駆動軸
19d偏心カム
19e 接触面
20用紙搬送ユニット
21、22プーリー
23エンドレスベルト
24 第2のスライドガイド
25スライドブロック
26 支持アーム
27センサ素子
28a、28b プーリー
29 第2のエンドレスベルト
30 モータ
31ロータリーエンコーダ
32用紙積載棚
33搬送ローラ対
34シュート
Mミシン目形成位置
P用紙スタック
S 用紙

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