(57)【要約】【課題】モーターの回転がクラッチを介してクランクシャフトに伝達し、該クランクシャフトの回転にて切断刃及びワーク押えを昇降動する切断装置であって、クランクシャフトがブレーキの働きで停止する際の回転角度を検知する装置の提供。【解決手段】送られるワークが切断刃やワーク押えに干渉しないように、回転停止角度が基準点から離れる領域に応じて、その頻度に基づいて警報を発する警報器を備えている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モーターの回転がクラッチを介してクランクシャフトに伝達し、該クランクシャフトの回転を停止する為にブレーキを備え、回転する上記クランクシャフトがブレーキの働きで停止する際の回転角度を検知する装置において、回転停止角度が基準点から離れる領域とそれぞれの頻度に応じて警報を発する警報器を備えたことを特徴とする検知装置によるクラッチ・ブレーキの動作診断機構。
【請求項２】
上記クランクシャフトの回転停止角度を検知する為に、エンコーダを取付けた請求項１記載の検知装置によるクラッチ・ブレーキの動作診断機構。
【請求項３】
上記クランクシャフトの回転にてワークの切断を行うことが出来る切断装置の場合、クランクシャフトと連動して昇降動する切断刃及びワーク押えが上死点を基点として所定の範囲内で停止するようにした請求項１、又は請求項２記載の検知装置によるクラッチ・ブレーキの動作診断機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモーターによって回転するクランクシャフトを備えた装置であって、該クランクシャフトがクラッチの働きで回転し、またブレーキが働いて停止する場合の停止角度の位置を検知する装置であって、該検知装置によるクラッチ・ブレーキの動作を診断する機構に関するものである。ただし、クランクシャフトを備えた具体的な装置に関しては限定しない。
【背景技術】
【０００２】
クランクシャフトを備えた装置といっても、その種類は無数にある。本発明では一般に製造装置を対象とするが、手作りされる物品も多く、一方、専用機械にて製造される物品は多い。特に工業製品ともなれば自動化された専用機械で効率よく製造されている。そして、これら製造装置を稼動する手段としてモーター（電動機）が使用され、該モーターの回転力（トルク）にて製造装置の各部が所定の運動を行うことで物品や部品が造られる。
部品であれば、他の部材に組付けされて所定の製品となるが、該部品は規定の形状・寸法に成っていなくてはならない。
【０００３】
ところで、装置に備わっているモーターを利用してクランクシャフト（クランク軸）を回転し、該クランクシャフトにて切断刃を昇降動して金属板（ワーク）を切断することが出来る切断装置が知られている。この切断装置はモーターの回転エネルギーをフライホイールに蓄え、常時一定速度で回転している該フライホイールの回転力を用いて切断刃を降下してワークを所定の寸法に切断することが出来る。
【０００４】
この場合、上死点に位置している上記切断刃は瞬時に降下するが、クラッチがＯＮすることでフライホイールの回転がクランクシャフトに伝達されることで行われる。そして、降下してワークを切断した切断刃は再び上昇して上死点で停止することが出来る。クランクシャフトが回転してクラッチがＯＦＦに成り、その後ブレーキが働いて該切断刃は上死点で停止することが出来る。
【０００５】
図３は金属板（ワーク）の切断工程を表している。
（１）ワークはテーブル面に載っていて、切断装置の切断刃及びワーク押えは上昇している。そして、ワークは矢印方向へスライドすることが出来る。
（２）ワークがスライドして自動送り装置が所定の位置で停止し、該ワークを固定する為にワーク押えが降下し、この位置で切断刃が降下して該ワークは所定寸法に切断される。
（３）ワークを切断した後は、切断刃は上昇して上死点で停止し、またワーク押えも上昇してワークから離れる。
（４）切断刃は上死点にあり、ワーク押えも上昇してワークはフリーな状態となる。
【０００６】
ところで、このように切断刃及びワーク押えが、ワークのスライドに同調して正しく昇降動するならば何ら問題はないが、切断刃及びワーク押えの昇降動がワークのスライドとタイミングがズレることがあり、このような事態が生じるならばワーク押えや切断刃にワークが干渉してワーククラッシュを発生する。
ワーククラッシュによって、１枚のワーク（金属板）が損失するだけであるならば大きな問題ではないが、切断装置に損傷が発生して長期間に亘って切断作業が中断され、その結果、大きな経済損失が発生する。
【０００７】
図４の（１）は、ワーク押えにワークが干渉した場合、（２）は切断刃にワークが干渉した場合を表している。
上記切断刃及びワーク押えは共にクランクシャフトの回転によって作動する構造と成っていることから、クランクシャフトが上死点をオーバーランして停止するならば、ワーク押えが降下し始め、この降下したワーク押えにワーク先端が当たってしまう。また、クランクシャフトが上死点手前で停止するならば、切断刃が十分に上昇しない為に、この切断刃にワーク先端が当たってしまう。
【０００８】
切断装置の型式は従来から色々存在しているが、送られるワークが該切断装置の切断刃やワーク押えと干渉することを防止する技術は知られていない。
現場の作業者が手作業にてワークを供給する場合であれば、上記のような問題は生じないが、自動送りする場合であれば、ワークの送りタイミングと切断刃及びワーク押えの動きとの間に僅かなズレが発生するならば、該ワークは切断刃又はワーク押えに干渉して大きなトラブルとなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このように、ワークを切断装置によって切断する場合、上記のごとき問題が発生する。本発明が解決しようとする課題はこの問題点であり、ワークがワーク押え及び切断刃に干渉することがないように所定の位置で停止するように作動することが出来るクランクシャフトの回転停止角度の検知装置であり、該検知装置によってクラッチ・ブレーキの動作を診断する機構を提供する。
ここで、本発明が対象とする装置は金属板（ワーク）を切断する場合に限定はしない。クランクシャフトを作動するクラッチ及びブレーキを備えた装置であれば全て含むことにする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明が対象とする装置はクラッチ及びブレーキを備え、一定速度で回転している主軸に対してクラッチがＯＮすることでクランクシャフトが回転することが出来、またクラッチがＯＦＦに成って、その後ブレーキがＯＮするならばクランクシャフトが停止するように成っている。すなわち、回転主軸とクランクシャフトとの間にはクラッチとブレーキが介在している。
【００１１】
ここで、上記クラッチがクランクシャフトの所定の回転位置でＯＮし、またクランクシャフトの所定の回転位置でクラッチがＯＦＦと成ってブレーキがＯＮするようにセンサーを取付けている。すなわち、本発明ではクランクシャフトの停止位置をクラッチとブレーキの動作によって制御し、停止位置が所定の回転角度内に収まるようにしている。
【００１２】
ところで、クランクシャフトの付近に取付けたセンサーが劣化するならば、クランクシャフトの停止する角度がズレてしまい、前述したようにワークがワーク押えや切断刃に干渉してクラッシュ現象を発生する。勿論、センサーに限らずブレーキを作動する為の他の電子部品や電子機器の劣化、故障に基づいても発生する。さらにクラッチ・ブレーキ本体の寿命によっても回転停止角度のズレが発生する。
本発明では上記センサーなどの劣化を作業者が一目で分かり、直ちに新たなセンサーや電子部品と交換することが出来るようにしている。
ここで、センサーなどの劣化判断はクランクシャフトの停止角度が上死点となる基準からズレて停止する角度の大きさ並びにズレる頻度を基にして判断し、警報として発するように構成している。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るクランクシャフトの回転停止角度の検知装置はセンサーを備え、該センサーによってクラッチ及びブレーキは正確に作動することが出来る。クラッチとブレーキを備えた具体的な装置に関して本発明は限定しないが、例えば前述したワークの切断装置の場合、ワークのスライド（送り）に同調してクランクシャフトは稼動すると共に停止することが出来る。したがって、ワークが切断刃やワーク押えに干渉してワーククラッシュを発生することはない。
【００１４】
また、ワーククラッシュにより切断装置が故障することが抑制される。そして、クランクシャフトを作動するクラッチ及びブレーキを制御するセンサーなどが劣化するならば、一目で分かるように成っている為に、直ちに新たなセンサーなどの電子部品、電子機器に交換することが可能で、切断装置が故障して長期間にわたって停止することはない。
勿論、センサーの劣化のみならず、クラッチやブレーキ本体の劣化（寿命）による回転停止角度のズレを解消することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】切断装置にてワークを切断する工程。
【図２】クランクシャフトの停止角度を検出するエンコーダの概略図。
【図３】切断装置にてワークを切断する従来の工程。
【図４】ワークがワーク押え及び切断刃に干渉する現象。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１はワークの切断装置に取付けているクラッチとブレーキの動作を表している。切断装置は切断刃及びワーク押えを備えた構造と成っていて、該切断刃及びワーク押えはクランクシャフトの回転に基づいて動作するが、該クランクシャフトは常時回転しているのではなく、クラッチがＯＮとなって主軸と連結した時に回転することが出来る。
【００１７】
切断装置に備わっている主軸はモーターにて回転するが、一般にフライホイールを設けていて主軸の回転エネルギーは非常に高く、その為にワークを切断する際に消費されるエネルギーを十分に蓄えている。大きな回転エネルギーを有すフライホイールと共に回転する主軸にクラッチがＯＮして連結することで、クランクシャフトが回転してワーク押え及び切断刃は降下することが出来る。
【００１８】
（１）ワーク３はテーブル２の上面に載っていて、矢印方向へスライドするが、切断刃及びワーク押えは上昇して上死点にて停止している。この場合、クラッチ４はＯＦＦで解放されて主軸と離れ、ブレーキ５はＯＮの状態で連結し、クランクシャフト１は停止している。クランクシャフト１の下側にはセンサーが配置され、基点は０度に位置している。
【００１９】
（２）金属板であるワーク３はスライドして前進し、該ワーク３の先端はテーブル２の縁に設けている下刃及び切断刃から突出する。ワーク３をスライドする手段は特に限定しないが、例えばテーブル面に回転する複数のローラを配列し、これら各ローラの回転にて該ワーク３をスライドして送ることは出来るが、切断刃に当たってワークがスリップするような送り手段であればワーククラッシュ現象は発生しない。ワークの後方端から強制的に押圧する送り装置が用いられ、切断刃やワーク押えに当たってワーク先端部がクラッシュする虞がある。
【００２０】
そして、所定の位置にスライドしたワーク３を固定する為に、該ワーク押えは降下し、同じく切断刃も降下する。
すなわち、ワーク３はワーク押えによって所定の位置にクランプされた状態で切断刃によって切断される訳で、この場合、クラッチ４はＯＮに成って主軸と連結し、クランクシャフト１は回転し、そしてブレーキ５はＯＦＦと成って解放されている。
【００２１】
（３）ワーク３が切断されたならば切断刃は上昇し、同時にワーク押えも上昇するが、クラッチ４はＯＦＦとなって解放される。勿論、ブレーキ５はＯＦＦの状態であり、クランクシャフト１が回転して切断刃及びワーク押えは上昇することになるが、クランクシャフト１は切断刃及びワーク押えが上死点で停止するようにブレーキ５がＯＮと成って働く。
【００２２】
（４）ワーク３を切断して上昇した切断刃及びワーク押えが上死点で停止するようにブレーキ５が働いた状態である。ここで、クランクシャフト１が回転して所定の位置で停止しないと次にスライドして送られるワーク３が干渉してワーククラッシュ現象を発生する。
すなわち、クランクシャフト１が上死点を越えて停止するならば、ワーク押えが降下し始め、このワーク押えにスライドして送られるワーク３が干渉する。逆に、クランクシャフト１が上死点手前で停止するならば十分に上昇していない切断刃に干渉する。
本発明はワーク３が切断刃又はワーク押えと干渉しないように、クランクシャフト１の回転停止位置が許容範囲内に収まるように制御している。
【００２３】
そこで、クランクシャフト１の所定の回転位置でブレーキが働き、所定の回転位置（上死点付近）で停止することが出来るように制御されている。クランクシャフト１にはエンコーダ６を取付け、このエンコーダ６を用いてクランクシャフト１の回転停止位置を検知する。そして、該エンコーダ６にてクランクシャフト１が停止した回転位置をカウントし、所定の角度の範囲を超えた時、また、基準からズレる頻度を基にセンサーが劣化したと考えて警報を発するようにしている。
【００２４】
図２はクランクシャフト１に取付けたエンコーダ６の概要の１例を示しており、該エンコーダ６は上死点となる０°を基準として複数の領域に分割している。すなわち、カム１、カム２・・・カム８の８領域としている。
カム１の範囲は３４０°〜３４４°、カム２の範囲は３４５°〜３４９°、カム３の範囲は３５０°〜３５４°、カム４の範囲は３５５°〜３５９°、カム５の範囲は０°〜４°、カム６の範囲は５°〜９°、カム７の範囲は１０°〜１４°、カム８の範囲は１５°〜１９°としている。
【００２５】
そこで、クランクシャフトと共に回転するエンコーダ６の停止角度が上死点の手前カム１の領域であれば1回目で警報を発する。上死点手前のカム２の領域で停止する回数が５０回となれば警報を発し、またカム３、カム４の領域でクランクシャフト１が停止するならば、センサーなどに異常はないとみなされる。ここで、警報を発する警報器とは必ずしも音声によるものに限定はしない。
【００２６】
同じく、基準点０°を越えて回転し過ぎた場合、エンコーダ６の停止位置がカム５、カム６の領域であれば異常はないとみなされる。しかし、カム７の領域で停止する回数が５０回となれば警報が発せられ、さらに大きく回転してカム８の領域となれば、１回で警報を発するように構成している。
このように、クランクシャフト１と共に回転するエンコーダ６が、ブレーキの働きで停止する領域が０°を基準として離れるにしたがって、センサーなどの電子部品が劣化していると判断される。勿論、ブレーキやクラッチ本体の不具合で停止位置がズレる場合もあり、同じように警報が発せられる。
【００２７】
前記図１に表しているように、クランクシャフトの下側にはセンサーを配置し、このセンサーにて該クランクシャフト１の回転位置を検出してブレーキ５を作動する。そして、該ブレーキ５によってクランクシャフト１は停止するが、この停止する回転角度の位置は図２に示すようにエンコーダ６にて検出することが出来る。そして、検出された停止角度に応じて、その回数が規定以上になれば警報が発せられ、該センサーなどの電子部品を交換する。また、センサーなどに異常が無い場合であればクラッチ・ブレーキ本体の異常の有無を点検する。
【符号の説明】
【００２８】
１   クランクシャフト
２   テーブル
３   ワーク
４   クラッチ
５   ブレーキ
６   エンコーダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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