(57)【要約】【課題】下部可動プラテンの上死点位置の調整を、過大な打抜き圧を発生させることなく、短時間で簡単にできるようにすることである。【解決手段】トグル機構を支持するベース１２の高さを調整する高さ調整手段１５を、サーボモータ２１の回転で一対の固定楔１７と係合する可動楔１９を進退させて高さを調整するものとし、トグル機構で下部可動プラテンを上下動させたときに、下部可動プラテンが切断刃の先端と接触するときの高さ調整手段１５の基準点と、基準点に対する高さ変化量を、一方の可動楔１９に連結したリニヤスケール２３の検出出力から求め、この検出出力に基づいて、サーボモータ２１の回転位置をコントローラ２２で制御することにより、過大な打抜き圧を発生させることなく、下部可動プラテンの上死点位置を短時間で簡単に調整できるようにした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切断刃が下面に取り付けられた上部固定プラテンと、ベースに支持されたトグル機構によって上下動される下部可動プラテンとの間に送給されるシートを、前記下部可動プラテンの上死点で前記切断刃によって打抜くようにし、前記トグル機構を支持するベースの高さを調整する高さ調整手段を設けて、前記下部可動プラテンの上死点における前記切断刃と下部可動プラテンによるシートの打抜き圧を調整するようにしたシート打抜き装置において、前記高さ調整手段を、サーボモータの回転によって高さを調整するものとし、前記トグル機構で前記下部可動プラテンを上下動させたときに、下部可動プラテンが前記上部固定プラテンの下面に取り付けられた切断刃の先端と接触するときの前記高さ調整手段の調整位置を基準点として検出する基準点検出手段を設け、この基準点検出手段の検出出力に基づいて前記サーボモータの回転位置を制御することによって前記ベースの高さを調整し、前記下部可動プラテンの上死点における切断刃と下部可動プラテンによるシートの打抜き圧を調整するようにしたことを特徴とするシート打抜き装置。
【請求項２】
前記基準点に対する前記高さ調整手段の高さ変化量を検出する手段を設けた請求項１に記載のシート打抜き装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上部固定プラテンと下部可動プラテンとの間に送給されるシートを、上部固定プラテンに取り付けた切断刃で打抜くシート打抜き装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
段ボールシート等のシートを所定の形状に打抜くシート打抜き装置には、切断刃を有する型を下面に取り付けた上部固定プラテンと、ベースに支持されたトグル機構によって上下動される下部可動プラテンとの間に、送給装置の把持具に把持されたシートを送給し、送給されたシートを下部可動プラテンの上死点で切断刃によって所定の打抜き圧で打抜くプラテンプレス式のものがよく使用されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されたものでは、トグル継手の軸に取り付けたカムローラを回転駆動されるカム軸のカムに係合させるカム式のトグル機構を採用している。トグル継手の軸を回転駆動されるエキセン軸のアームと連結したエキセン式のトグル機構を採用したものもある。
【０００３】
このようなシート打抜き装置では、打抜き時の打抜き圧を適正に保持するために、トグル機構を支持するベースの高さを調整する高さ調整手段を設け、下部可動プラテンの上死点の位置を調整するようにしたものが多い。この高さ調整手段には、楔を進退させて高さを調整する楔式のものが多く用いられている。
【０００４】
従来、前記下部可動プラテンの上死点の位置を調整する際には、シートがない状態でトグル機構を作動させて、最初は下部可動プラテンが切断刃に当たらないような打抜き圧のない状態で空打ちし、少しずつ高さ調整手段の高さを高くして空打ちを繰り返し、下部可動プラテンが切断刃に当たって打抜き圧が発生し始めると、さらに極わずかずつ高さ調整手段の高さを変化させてトグル機構を作動させ、打抜き圧が所定の値となるように高さ調整手段の高さを調整している。なお、打抜き圧は、所定の部位に貼付したひずみゲージの出力から算出するようにしている。ひずみゲージの出力と打抜き圧の関係は、別途の打抜きテストにおけるキャリブレーションによって求められる。
【特許文献１】特開昭５８−１９２７９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来のシート打抜き装置における下部可動プラテンの上死点位置の調整方法は、空打ちを繰り返すときの高さ調整手段の高さ増分を大きくし過ぎると、急に過大な打抜き圧が発生して、切断刃やトグル機構を損傷する恐れがあるので、少しずつ高さ調整手段の高さを高くする必要がある。また、打抜き圧が発生し始めた後は、わずかの高さ変化で打抜き圧が大きく変動するので、極わずかずつ高さ調整手段の高さを変化させて、トグル機構を作動させる必要がある。このため、下部可動プラテンの上死点位置の調整に多大な時間と手間がかかる問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、下部可動プラテンの上死点位置の調整を、過大な打抜き圧を発生させることなく、短時間で簡単にできるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、切断刃が下面に取り付けられた上部固定プラテンと、ベースに支持されたトグル機構によって上下動される下部可動プラテンとの間に送給されるシートを、前記下部可動プラテンの上死点で前記切断刃によって打抜くようにし、前記トグル機構を支持するベースの高さを調整する高さ調整手段を設けて、前記下部可動プラテンの上死点における前記切断刃と下部可動プラテンによるシートの打抜き圧を調整するようにしたシート打抜き装置において、前記高さ調整手段を、サーボモータの回転によって高さを調整するものとし、前記トグル機構で前記下部可動プラテンを上下動させたときに、下部可動プラテンが前記上部固定プラテンの下面に取り付けられた切断刃の先端と接触するときの前記高さ調整手段の調整位置を基準点として検出する基準点検出手段を設け、この基準点検出手段の検出出力に基づいて前記サーボモータの回転位置を制御することによって前記ベースの高さを調整し、前記下部可動プラテンの上死点における切断刃と下部可動プラテンによるシートの打抜き圧を調整する構成を採用した。
【０００８】
すなわち、高さ調整手段を、サーボモータの回転によって高さを調整するものとし、トグル機構で下部可動プラテンを上下動させたときに、下部可動プラテンが上部固定プラテンの下面に取り付けられた切断刃の先端と接触するときの高さ調整手段の調整位置を基準点として検出する基準点検出手段を設け、この基準点検出手段の検出出力に基づいてサーボモータの回転位置を制御することによってベースの高さを調整し、下部可動プラテンの上死点における切断刃と下部可動プラテンによるシートの打抜き圧を調整することにより、過大な打抜き圧を発生させることなく、下部可動プラテンが切断刃に当たるまでの空打ちの回数を減らして、下部可動プラテンの上死点位置を短時間で簡単に調整できるようにした。また、このシート打抜き装置は、基準点検出手段による切断刃の先端が下部可動プラテンと接触する基準点の経時変化から切断刃の摩耗量を知ることができるので、切断刃の取り替えや管理を適切かつ容易に行うことができる。
【０００９】
前記基準点に対する前記高さ調整手段の高さ変化量を検出する手段を設けることにより、作動荷重ではなく、下部可動プラテンの上死点位置と直接対応する高さ調整手段の高さ変化量を目安として、過大な打抜き圧を発生させることなく、打抜き圧が発生し始めた後のトグル機構の作動回数を減らし、下部可動プラテンの上死点位置をより短時間で簡単に調整することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のシート打抜き装置は、高さ調整手段を、サーボモータの回転によって高さを調整するものとし、トグル機構で下部可動プラテンを上下動させたときに、下部可動プラテンが上部固定プラテンの下面に取り付けられた切断刃の先端と接触するときの高さ調整手段の調整位置を基準点として検出する基準点検出手段を設け、この基準点検出手段の検出出力に基づいてサーボモータの回転位置を制御することによってベースの高さを調整し、下部可動プラテンの上死点における切断刃によるシートの打抜き圧を調整するようにしたので、切断刃やトグル機構等の損傷を生じるような過大な打抜き圧を発生させることなく、下部可動プラテンが切断刃に当たるまでの空打ちの回数を減らして、下部可動プラテンの上死点位置を短時間で簡単に調整することができる。また、このシート打抜き装置は、基準点検出手段による切断刃の先端が下部可動プラテンと接触する基準点の経時変化から切断刃の摩耗量を知ることができるので、切断刃の取り替えや管理を適切かつ容易に行うことができる。
【００１１】
前記基準点に対する高さ調整手段の高さ変化量を検出する手段を設けることにより、作動荷重ではなく、下部可動プラテンの上死点位置と直接対応する高さ調整手段の高さ変化量を目安として、過大な打抜き圧を発生させることなく、打抜き圧が発生し始めた後のトグル機構の作動回数を減らし、下部可動プラテンの上死点位置をより短時間で簡単に調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。図１乃至図４は、第１の実施形態を示す。このシート打抜き装置は、図１に示すように、給紙部１に積み重ねられたシートＳをキッカー２の往復動によって１枚ずつ前方に送り出し、送り出されたシートＳの先端部を、シート送給装置３の間歇的に移動する無端チェーン４に等間隔に設けられた把持具５に把持して、プラテンプレス式の打抜き部６に送給した後に停止させ、停止中に打抜き部６で打抜かれたシートＳを再度把持具５でストリッピング部７に送給した後に停止させ、停止中にストリッピング部７で切屑を除去した後、排出コンベア８上に排出するものである。
【００１３】
前記打抜き部６は、図２に示すように、切断刃９を有する木型１０が下面に取り付けられた上部固定プラテン１１と、ベース１２に支持されたトグル機構１３によって上下動される下部可動プラテン１４と、ベース１２の高さを調整する高さ調整手段１５とからなる。図２（ａ）に示すように、下部可動プラテン１４が下死点の位置に来たときに、上部固定プラテン１１との間にシートＳが送給されて一時的に停止し、図２（ｂ）に示すように、下部可動プラテン１４が上死点の位置に来たときに、送給されて停止中のシートＳが切断刃９と下部可動プラテン１４とで所定の打抜き圧で打抜かれる。
【００１４】
前記トグル機構１３は、対向する一対のトグル継手１３ａの各軸１３ｂを、回転駆動されるエキセン軸１３ｃのアーム１３ｄと連結したエキセン式のものであり、各トグル継手１３ａの両端は、下部可動プラテン１４の下面とベース１２の上面に、それぞれ軸受１６ａ、１６ｂで回動自在に支持されている。
【００１５】
前記高さ調整手段１５は、図２および図３に示すように、ベース１２の下面に固定された一対の固定楔１７と、軸の中央部を境に対称とした互いに逆ねじのねじ軸１８ａ、１８ｂに螺合された一対の可動楔１９を係合させた楔式のものである。各ねじ軸１８ａ、１８ｂは軸の中央部に設けた継手２０で連結されて、共通のサーボモータ２１で回転駆動されるようになっており、コントローラ２２でサーボモータ２１の回転位置を制御することにより、一対の可動楔１９が水平方向に進退することによってこれと係合する各固定楔１７が垂直方向に移動し、高さ調整手段１５の高さが垂直方向に調整される。
【００１６】
前記可動楔１９の一方には、その水平方向の進退位置を検出する差動鉄芯式のリニヤスケール２３が連結されており、その検出出力がコントローラ２２に入力される。コントローラ２２は、前記トグル機構１３で下部可動プラテン１４を上下動させたときに、下部可動プラテン１４が上部固定プラテン１１に取り付けられた木型１０の切断刃９の先端と接触するときの基準点検出手段としてのリニヤスケール２３の検出出力を零点（基準点）として記憶するとともに、可動楔１９の進退位置を検出するリニヤスケール２３の検出出力を、高さ調整手段１５の垂直方向の高さ変化量に換算するようになっている。
【００１７】
以下に、前記下部可動プラテン１４の上死点位置を調整する手順を説明する。図４に示すように、まず、コントローラ２２は、リニヤスケール２３の検出出力が零点となるようにサーボモータ２１を回転させ、空打ち確認用のトグル機構１３の作動信号を出力する。作業者は、空打ち確認を終了すると、テスト用のシートＳをセットし、切断刃９が下部可動プラテン１４に単に接触する程度の打抜き圧ではシートＳを完全に打抜くことはできないので、打抜き圧を高めるために、高さ調整手段１５の高さを所定の高さだけ増大する高さ変化量をコントローラ２２に入力する。
【００１８】
つぎに、コントローラ２２は、リニヤスケール２３の検出出力の換算値が入力された高さ変化量と等しくなるようにサーボモータ２１を回転させ、テスト用のトグル機構１３の作動信号を出力する。作業者は、テスト用のシートＳの打抜き状況を観察し、打抜き圧が不足して打抜きが不完全な場合は、高さ調整手段１５の高さをさらに増大する高さ変化量をコントローラ２２に入力し、必要以上に打抜きが過剰となっている場合は、打抜き圧を減少させるように高さ調整手段１５の高さを減少させる高さ変化量をコントローラ２２に入力して、新たなテスト用シートＳをセットする。このように、テスト用シートＳの打ち抜きを何回か繰り返すことにより、下部可動プラテン１４の上死点位置が適正に調整される。なお、同じ種類のシートＳを次回に打抜く際には、この適正に調整された下部可動プラテン１４の上死点位置に対応する高さ調整手段１５の高さを最初にコントローラ２２に入力するとよい。また、切断刃９等が摩耗して打抜き圧が不足してきた場合は、適当に高さ変化量の補正を行うことで打抜き圧を簡単に調整することができる。
【００１９】
図５および図６は、第２の実施形態を示す。このシート打抜き装置は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、前記打抜き部６の下部可動プラテン１４を上下動するトグル機構１３が第１の実施形態のものと異なり、一対のトグル継手１３ａの各軸１３ｂに取り付けたカムローラ１３ｅを、回転駆動されるカム軸１３ｆのカム１３ｇに係合させるカム式のものとされている。各トグル継手１３ａの両端は、第１の実施形態のものと同様に、下部可動プラテン１４の下面とベース１２の上面に、それぞれ軸受１６ａ、１６ｂで回動自在に支持されている。
【００２０】
また、高さ調整手段１５は、図５および図６に示すように、ベース１２の下面に一対の偏心カム２４を係合させ、その各カム軸２４ａを、歯車機構２５を介して共通のサーボモータ２６で回転駆動するカム式のものとされており、コントローラ２７でサーボモータ２６の回転位置を制御することにより、一対の偏心カム２４が回転して、高さ調整手段１５の垂直方向の高さが調整される。一方のカム軸２４ａには、偏心カム２４の回転位置を検出するロータリエンコーダ２８が取り付けられ、その検出出力がコントローラ２７に入力されており、コントローラ２７は、トグル機構１３で下部可動プラテン１４を上下動させたときに、下部可動プラテン１４が上部固定プラテン１１の切断刃９の先端と接触するときの基準点検出手段としてのロータリエンコーダ２８の検出出力を零点（基準点）として記憶するとともに、偏心カム２４の回転位置を検出するロータリエンコーダ２８の検出出力を、高さ調整手段１５の垂直方向の高さ変化量に換算するようになっている。
【００２１】
前記高さ調整手段１５による下部可動プラテン１４の上死点位置の調整手順は、基本的には第１の実施形態のものと同じであり、コントローラ２７は、まず空打ち確認用に、ロータリエンコーダ２８の検出出力が零点となるようにサーボモータ２６を回転させ、この後、テスト打抜き用に作業者が入力する高さ変化量に基づいて、ロータリエンコーダ２８の検出出力の換算値が入力された高さ変化量と等しくなるようにサーボモータ２６を回転させる。
【００２２】
上述した各実施形態では、高さ調整手段の基準点検出手段を、高さ変化量の検出も兼ねるリニヤスケールやロータリエンコーダとしたが、これらの基準点検出手段には、可動楔の進退位置や偏心カムの回転位置をポイントで検出する近接センサ等を用いることもできる。
【００２３】
また、上述した各実施形態では、高さ調整手段を楔式のものとカム式のものとしたが、高さ調整手段は、サーボモータの回転で高さを調整するものであればよく、各実施形態のものに限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施形態のシート打抜き装置を示す概略正面図
【図２】ａは図１の打抜き部を示す正面図、ｂはａの作動状態を示す正面図
【図３】図２の高さ調整手段を示す正面図
【図４】図３の高さ調整手段による下部可動プラテンの上死点位置の調整手順を示すフローチャート
【図５】ａは第２の実施形態のシート打抜き装置の打抜き部を示す正面図、ｂはａの作動状態を示す正面図
【図６】図５の高さ調整手段を示す側面図
【符号の説明】
【００２５】
１  給紙部
２  キッカー
３  シート送給装置
４  無端チェーン
５  把持具
６  打抜き部
７  ストリッピング部
８  排出コンベア
９  切断刃
１０  木型
１１  上部固定プラテン
１２  ベース
１３  トグル機構
１３ａ  トグル継手
１３ｂ  軸
１３ｃ  エキセン軸
１３ｄ  アーム
１３ｅ  カムローラ
１３ｆ  カム軸
１３ｇ  カム
１４  下部可動プラテン
１５  高さ調整手段
１６ａ、１６ｂ  軸受
１７  固定楔
１８ａ、１８ｂ  ねじ軸
１９  可動楔
２０  継手
２１  サーボモータ
２２  コントローラ
２３  リニヤスケール
２４  偏心カム
２４ａ  カム軸
２５  歯車機構
２６  サーボモータ
２７  コントローラ
２８  ロータリエンコーダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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