(57)【要約】【課題】  刷本の落丁、増丁を高精度に検出可能な刷本判別装置を、単純な構造と簡易な製作技術で廉価に形成する。また、刷本判別装置により、銜え爪本体の刷本の銜え取りを邪魔する事なく、確実な銜え取りを可能とするとともに、装置の嵩張りを少なくする。【解決手段】  ロータリードラム６に揺動可能に軸支した銜え爪本体12を揺動し、上爪13と下爪16とを開閉して刷本２を挟持可能とする。ロータリードラム６の回転に伴う銜え爪本体12の揺動運動を、ロータリー回転軸５の軸方向と平行に配置したピストン45の進退運動に変換する変向機構39を、銜え爪本12体に臨ませて配置する。この銜え爪本体12による刷本２の銜え取り動作によるピストン45進退動時の移動距離を、ピストン45の回転軌跡に臨ませて装置本体に固定的に配置したレーザー距離センサ47にて測定する。【選択図】    図１
2005262763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータリー回転軸によりロータリードラムを回転させ、上方に位置する刷本載置台から銜え爪本体にて刷本を銜え取り、下方に位置する刷本の搬送テーブルに刷本を移送するロータリー丁合機に於いて、ロータリードラムに、刷本を挟持する上爪と下爪とを設けた銜え爪本体を揺動可能に軸支し、この銜え爪本体の揺動により上爪と下爪とを開閉して刷本を挟持可能とし、ロータリードラムの回転に伴う銜え爪本体の揺動運動を、ロータリー回転軸の軸方向と平行に配置したピストンの進退運動に変換する変向機構を、銜え爪本体に臨ませて配置し、銜え爪本体による刷本の銜え取り動作によるピストン進退動時の移動距離を測定するレーザー距離センサを、ピストンの回転軌跡に臨ませて装置本体に固定的に配置した事を特徴とするロータリー丁合機の刷本判別装置。
【請求項２】
変向機構は、ベルクランクと、このベルクランクの一方腕に接続した主動体と、他方腕に接続した従動体とから成るベルクランク機構であり、銜え爪本体の揺動量を主動体に伝達して主動体をロータリー回転軸の軸方向と交差方向に進退動可能とし、この主動体とベルクランクを介して接続される従動体に、ロータリー回転軸の軸方向と平行に進退動するピストンを接続した事を特徴とする請求項１のロータリー丁合機の刷本判別装置。
【請求項３】
銜え爪本体は、上爪を設けたアーム部をロータリードラムに揺動可能にアーム軸にて軸支し、このアーム軸を介して上爪とは反対側のアーム部の一側にカムフォロアを突設し、このカムフォロアを装置本体に固定したカムのカム溝に嵌合し、このカム溝によりアーム部の揺動を制御可能とするとともに、このアーム部に下爪の一端を揺動可能に軸支し、この下爪の、上爪とは反対側にレバーカムを配置し、このレバーカムを揺動可能にロータリードラムに軸支し、このレバーカムの、下爪とは反対側にベルクランク機構の主動体を配置するとともに、アーム部に固定した引っ張り発条により下爪をレバーカム方向に付勢して、下爪がレバーカムの表面上を摺動しながら互いに分離する事なく下爪とレバーカムとを揺動可能とし、このレバーカムを、下爪の引っ張り付勢力よりも強い付勢力の押圧発条により上爪方向に押圧付勢するとともに、アーム部を下爪方向に揺動させる事により上爪と下爪とを近接して刷本の銜え取りを可能とし、この刷本を銜え取った際の刷本の厚みに応じて、押圧付勢力に抗して当該レバーカムがロータリー回転軸の軸芯方向に揺動する事により、主動体が軸芯方向に移動し、ベルクランクを介して従動体とピストンをロータリー回転軸の軸方向に平行に移動させる事を特徴とする請求項１又は２のロータリー丁合機の刷本判別装置。
【請求項４】
レバーカムは、上爪と下爪の解放時に下爪が当接する一定区間を、アーム部の軸中心方向に配置形成して下爪を上爪と離間方向に揺動させる離間部を設け、下爪と上爪との間に刷本の銜え間隔を形成可能とし、上爪と下爪との閉鎖による刷本の銜え取り時に下爪が当接する一定区間を、アーム部の軸との間隔を離間部よりも大きく設けて配置形成し、下爪を上爪と近接方向に揺動させる近接部を設け、下爪と上爪とで刷本を挟持可能とし、この近接部及び離間部を、アーム部の軸支点を中心とした円弧状に形成した事を特徴とする請求項３のロータリー丁合機の刷本判別装置。
【請求項５】
レーザー距離センサは、ロータリー回転軸の回転に伴って円弧状に回転するタイミング杆により起動を制御可能とし、このタイミング杆の回転軌跡に、タイミング杆の通過を感知する感知センサを配置し、ロータリードラムの回転に伴ってピストンがレーザー距離センサの前面を通過したタイミングでタイミング杆が感知センサを通過する位置合わせで形成し、感知センサがタイミング杆の通過を感知した時点で、レーザー距離センサを起動する事により、レーザーがピストンに衝突してその距離を計測可能とするとともに、このレーザー距離センサで測定したピストンの距離とピストンの初期位置との差を、刷本の厚みとして表示板に表示する事を特徴とする請求項１のロータリー丁合機の刷本判別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、刷本の丁合を行うロータリー丁合機に係るもので、刷本の厚みを検出するとともに刷本の落丁、増丁を高精度に検出する事が可能な刷本判別装置を、簡易な構成で廉価に形成するとともに、刷本の移送作業を妨げる事のない位置に設けて、刷本の円滑な銜え取りと移送を可能とする。
【背景技術】
【０００２】
従来、刷本の落丁、増丁を検出する刷本判別装置として、特許文献１では、刷本の銜え爪に、左右両端に感応子を設けた感応レバーを回動自在に軸支し、この感応レバーの感応子を非接触型スイッチ内に配設している。そして、銜え爪が刷本を正常に銜え取った際には、感応子が非接触型スイッチの中央に位置する事により、スイッチが反応せず、刷本の移送作業が進行する。しかし、刷本を銜え損なう等して落丁を生じた場合には、正常時に比べ銜え爪の回動位置が一方に偏り、感応子が非接触型スイッチの一方に近接するため、スイッチが作動する。複数の刷本を銜え取って、増丁を生じた場合には、銜え爪が落丁時とは反対側に偏る事により、感応子が非接触型スイッチの他方に近接するので、この場合もスイッチが作動する。このようなスイッチの作動により、警報が発せられたり装置が停止する等を生じて、作業者が刷本の銜え取り異常を認識する事ができる。
【０００３】
また、特許文献２では、ロータリードラムの外周前方に臨ませて静電容量測定センサを配置し、この静電容量測定センサとロータリードラムの外周との間隔を刷本が通過する際の静電容量を測定している。そして、この測定電圧と、予め装置に設定されている基準電圧とを比較し、この基準電圧よりも測定電圧が高い場合は刷本を多く銜え取っているとして増丁と判定し、低い場合は刷本を銜え取っていないとして落丁と判定するものである。
【０００４】
また、特許文献３では、ロータリードラムの外周に距離測定センサを設け、ロータリードラムの外周前方に臨ませて刷本の押圧板を回動可能に配置している。そして、距離測定センサの上面に配置された刷本が距離測定センサの下を通過する際に、押圧板が刷本を距離測定センサ方向に押圧し、この押圧時の押圧板までの距離を距離測定センサにより測定するものである。
【０００５】
上記特許文献１〜３の何れの場合でも、刷本の落丁、増丁が検出されると、警報等により作業者に異常が通知されるとともに、ロータリー丁合機が停止し、当該作業者は手作業により丁合の補正作業を行っていた。
【特許文献１】実開昭５８−５３７４６号公報
【特許文献２】特開平４−２４２３９号公報
【特許文献３】特開平１１−２７７９３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では長期の使用により銜え爪等の部品に摩耗を生じたり、ゴミ等が付着する事により、刷本の銜え取り時等の銜え爪の回動量に誤差を生じる事がある。この誤差により、正常な銜え取りを行った場合でも、感応子が非接触型スイッチの何れかに偏ってスイッチが作動し、銜え取り異常として装置が頻繁に停止したり、逆に増丁や落丁が正常とみなされる場合もある。そのため、銜え爪の清掃や調整、部品の交換等を頻繁に行う必要があり、非効率的でメンテナンスコストが高くなる事があった。また、非接触型スイッチでは、ＯＮ、ＯＦＦのみで機械的に感知するものであるから、落丁か増丁かは作業者が搬送テーブル内を確認して判断する必要があって手間が掛かるとともに、刷本の厚みの微妙な誤差を感知する事はできないし、丁合作業を行う毎に、丁合する刷本の厚みに応じて感応子等の位置合わせを調整する必要があり、極めて多くの手数が掛かっていた。
【０００７】
これに対して、特許文献２では、刷本の銜え取りを行った銜え爪の回動量により刷本の厚みを測定するのではなく、銜え爪が銜え取った刷本が、ロータリードラムとセンサとの間を通過する際に、その厚みを静電容量測定センサにて測定するので、銜え爪の部品の摩耗やゴミの侵入等による誤差は生じない。しかしながら、刷本を折り畳んだ折丁は、空気の含み具合等により、折丁ごとに厚みが不揃いであったり、刷本にシワやヨレ等があると厚みが増したりするため、特許文献２の如き静電容量測定センサでは、この増した厚みを含んだ値が測定され、刷本の純粋な厚みを正確に測定する事ができにくいものであった。その結果、センサーが落丁、増丁を誤って検出し、ロータリー丁合機が頻繁に停止してしまう可能性があるし、刷本のシワやヨレ等を想定して設定値を決めると、落丁、増丁を見落とす原因となる虞があった。
【０００８】
また、ロータリードラムの外周前方に大きな静電容量測定センサが突出しているため、嵩張りを生じて丁合機の小型化が困難となるとともに、ロータリードラムと静電容量測定センサとの狭い隙間を高速で刷本を移送するので、刷本が静電容量測定センサに引っかかりを生じて、刷本の円滑な移送ができなくなる虞もあった。更に、銜え爪本体自身もロータリードラムと静電容量測定センサとの狭い空間を通過可能とするため、銜え爪を、ロータリードラムの外方に大きく突出させて設置する事ができず、銜え爪と刷本載置台の刷本との距離が大きくなる。その結果、吸着パッド等により刷本を銜え爪本体まで、大きく引き下げる等の手間がかかるとともに、厚い刷本を確実に引き出すために、強い吸着力で引き出す必要があり、刷本に吸着跡等が残ったり、大きな吸着音が発生する等の不具合を生じる事もあった。また、刷本を大きく引き出すので、取出口の縁を介して刷本が折れ曲がったり、銜え爪本体による引き出し時に、刷本が取出口の縁に強く擦れ、刷本に摺り跡や折り跡が付く事もあった。
【０００９】
他方、特許文献３の如く、表面積の比較的広い押圧板で刷本を押さえる事により、刷本のシワやヨレ等を吸収して、用紙間に入り込んだ空気も排除されて膨らみを解消する事を可能とし、距離測定センサによる刷本の厚み測定精度を高めようとするとともに、広面積の押圧板によって、押圧力が分散して刷本に押圧跡が形成されにくいものとなる。しかしながら、移送方向に移動中の刷本を抑えるので、あまり強い押圧力で押圧する事ができず、シワやヨレ、膨らみを確実に解消して、測定精度を上げるのは限界があった。また、この場合もロータリードラムの外周前方に押圧板やフレーム、これらを回動するカムやクランク等の部品が突出するので、やはり嵩張りを生じて装置のコンパクト化が困難であるとともに、銜え爪の設置位置も限定され、銜え爪と刷本載置台との距離が大きく、刷本の銜え取りに手間が掛かっていた。
【００１０】
本発明は上述の如き課題を解決しようとするものであって、刷本の落丁、増丁を高精度に検出可能な刷本判別装置を、単純な構造と簡易な製作技術で形成するとともに、ロータリードラムの外周前方へのセンサその他の部品の嵩張りを少なくして、ロータリー丁合機の小型化及び低コスト化を可能とするものである。また、このロータリードラムの外周前方への突出物を少なくする事により、銜え爪本体による刷本の銜え取り位置を制限する事なく、最適な位置で自在に行う事を可能とするとともに、刷本移送時の部品への突き当たりを防止可能とし、刷本の円滑な銜え取りと移送が可能で、丁合能力に優れる高品質な製品を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上述の如き課題を解決するため、ロータリー回転軸によりロータリードラムを回転させ、上方に位置する刷本載置台から銜え爪本体にて刷本を銜え取り、下方に位置する刷本の搬送テーブルに刷本を移送するロータリー丁合機に於いて、ロータリードラムに、刷本を挟持する上爪と下爪とを設けた銜え爪本体を揺動可能に軸支し、この銜え爪本体の揺動により上爪と下爪とを開閉して刷本を挟持可能とし、ロータリードラムの回転に伴う銜え爪本体の揺動運動を、ロータリー回転軸の軸方向と平行に配置したピストンの進退運動に変換する変向機構を、銜え爪本体に臨ませて配置し、銜え爪本体による刷本の銜え取り動作によるピストン進退動時の移動距離を測定するレーザー距離センサを、ピストンの回転軌跡に臨ませて装置本体に固定的に配置して成るものである。
【００１２】
また、変向機構は、ベルクランクと、このベルクランクの一方腕に接続した主動体と、他方腕に接続した従動体とから成るベルクランク機構であり、銜え爪本体の揺動量を主動体に伝達して主動体をロータリー回転軸の軸方向と交差方向に進退動可能とし、この主動体とベルクランクを介して接続される従動体に、ロータリー回転軸の軸方向と平行に進退動するピストンを接続しても良い。
【００１３】
また、銜え爪本体は、上爪を設けたアーム部をロータリードラムに揺動可能にアーム軸にて軸支し、このアーム軸を介して上爪とは反対側のアーム部の一側にカムフォロアを突設し、このカムフォロアを装置本体に固定したカムのカム溝に嵌合し、このカム溝によりアーム部の揺動を制御可能とするとともに、このアーム部に下爪の一端を揺動可能に軸支し、この下爪の、上爪とは反対側にレバーカムを配置し、このレバーカムを揺動可能にロータリードラムに軸支し、このレバーカムの、下爪とは反対側にベルクランク機構の主動体を配置するとともに、アーム部に固定した引っ張り発条により下爪をレバーカム方向に付勢して、下爪がレバーカムの表面上を摺動しながら互いに分離する事なく下爪とレバーカムとを揺動可能とし、このレバーカムを、下爪の引っ張り付勢力よりも強い付勢力の押圧発条により上爪方向に押圧付勢するとともに、アーム部を下爪方向に揺動させる事により上爪と下爪とを近接して刷本の銜え取りを可能とし、この刷本を銜え取った際の刷本の厚みに応じて、押圧付勢力に抗して当該レバーカムがロータリー回転軸の軸芯方向に揺動する事により、主動体が軸芯方向に移動し、ベルクランクを介して従動体とピストンをロータリー回転軸の軸方向に平行に移動させても良い。
【００１４】
また、レバーカムは、上爪と下爪の解放時に下爪が当接する一定区間を、アーム部の軸中心方向に配置形成して下爪を上爪と離間方向に揺動させる離間部を設け、下爪と上爪との間に刷本の銜え間隔を形成可能とし、上爪と下爪との閉鎖による刷本の銜え取り時に下爪が当接する一定区間を、アーム部の軸との間隔を離間部よりも大きく設けて配置形成し、下爪を上爪と近接方向に揺動させる近接部を設け、下爪と上爪とで刷本を挟持可能とし、この近接部及び離間部を、アーム部の軸支点を中心とした円弧状に形成しても良い。
【００１５】
また、レーザー距離センサは、ロータリー回転軸の回転に伴って円弧状に回転するタイミング杆により起動を制御可能とし、このタイミング杆の回転軌跡に、タイミング杆の通過を感知する感知センサを配置し、ロータリードラムの回転に伴ってピストンがレーザー距離センサの前面を通過したタイミングでタイミング杆が感知センサを通過する位置合わせで形成し、感知センサがタイミング杆の通過を感知した時点で、レーザー距離センサを起動する事により、レーザーがピストンに衝突してその距離を計測可能とするとともに、このレーザー距離センサで測定したピストンの距離とピストンの初期位置との差を、刷本の厚みとして表示板に表示するものであっても良い。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は上述の如く構成したものであるから、銜え爪本体による刷本の増丁、落丁の判定を確実に判別できるだけでなく、刷本の厚みをレーザー距離センサによって高精度に測定する事が可能となる。従って、増丁、落丁時のみに作業者に異常を知らせたり、ロータリー丁合機の停止が行われ、その補修作業を行う事ができ、正確性が向上して作業効率を高める事ができ、高品質な製品が得られる。また、この高品質な刷本判別装置を、レーザ距離センサと、銜え爪本体の揺動運動をロータリー回転軸の軸方向と平行に配置したピストンの進退運動に変換する変更機構を設けるだけで形成する事ができ、高精度な部品調整等を必要とせず、簡易な構造と少ない部品で廉価に得る事ができる。また、銜え爪の下端に臨ませて刷本判別装置を設けるので、従来の如くロータリードラムの外面前方に刷本判別装置が突出する事がなく、ロータリー丁合機の小型化や単純化が可能となる。また、刷本の銜え位置が限定されずに最適の位置での銜え取りが可能となり、刷本の引き出し時の負荷を少なくして、刷本の破損等を少なくする事ができるとともに、刷本判別装置への刷本の突き当たり等を生じる事がなく、刷本の銜え取りと移送を円滑に行う事が可能となり、刷本の丁合作業効率の向上を図る事ができる。
【実施例１】
【００１７】
以下本発明の刷本判別装置を設けたロータリー丁合機の一例を、図面に於いて説明すれば、(１)はロータリー丁合機構で、図１に示す如く、刷本(２)を収納し底壁(３)を鉄板とした刷本載置台(４)を上方に配置し、この刷本載置台(４)の下部に、１本のロータリー回転軸(５)によって駆動されるロータリードラム(６)を備えている。この刷本載置台(４)とロータリードラム(６)の組み合わせを、一定間隔で複数組、ロータリー回転軸(５)の軸方向に直列に配置している。そして、これらのロータリードラム(６)の下方に臨ませて、刷本(２)の移送経路となる搬送テーブル(７)を配置している。
【００１８】
そして、異なる刷本載置台(４)毎に異なる刷本(２)を収納して、各々のロータリードラム(６)で刷本(２)を搬送テーブル(７)に供給して行くことにより、異なる刷本(２)が順次積み重ねられて、一冊の本に必要な刷本(２)を揃えることが可能となる。また、搬送テーブル(７)には、チェーン駆動装置(図示せず)に接続して、刷本(２)を押圧移送する押圧バー(８)を割溝(10)から突出配置している。
【００１９】
また、刷本載置台(４)は、底壁(３)の一部を切り欠いて刷本(２)の取出口(11)を設けている。そして、この取出口(11)を介して、刷本載置台(４)の刷本(２)を一部ずつ銜え取るための銜え爪本体(12)を、ロータリードラム(６)に揺動可能に軸支している。この銜え爪本体(12)は、上爪(13)を設けた一対のアーム部(14)を、ロータリードラム(６)の両側にアーム軸(15)を介して揺動可能に軸支し、各アーム部(14)の上爪(13)の下方に臨ませて、一対の下爪(16)を、揺動軸(17)を介して揺動可能にアーム部(14)に軸支して構成し、この一対の下爪(16)と上爪(13)とで刷本(２)を挟持可能としている。
【００２０】
上記アーム部(14)の揺動を制御するため、図６に示す如く、アーム部(14)にはアーム軸(15)からの偏芯位置に於いて、アーム軸(15)を介して上爪(13)とは反対側の一側にカムフォロア(18)を突設している。このカムフォロア(18)を、図７等に示す如く、ロータリー丁合機(１)に固定したカム(20)のカム溝(21)に摺動可能に係合している。そして、ロータリードラム(６)の回動に伴って、このカムフォロア(18)がカム溝(21)内を摺動する際に、このカム溝(21)の制御により、アーム部(14)がアーム軸(15)を中心に開放方向又は閉鎖方向に揺動可能となっている。
【００２１】
そして、刷本(２)の銜え取り前は、図１に示す如く、アーム部(14)を下爪(16)とは離間方向に揺動させて下爪(16)と上爪(13)との間に刷本(２)の挿入間隔を形成可能とし、刷本(２)の銜え取り時は、図２に示す如く、カム溝(21)の制御によりアーム部(14)を下爪(16)と近接方向に揺動させて、下爪(16)と上爪(13)とで刷本(２)を挟持可能とするものである。また、刷本(２)のリリース時は、図４に示す如く、アーム部(14)を下爪(16)とは離間方向に揺動させて、下爪(16)と上爪(13)とを大きく離間させて、刷本(２)を搬送テーブル(７)側にリリースするものである。
【００２２】
一方、下爪(16)は、上爪(13)とは反対側の下端側に、下爪(16)の回動方向と同一方向に回転可能なローラー体(22)を設け、このローラー体(22)に臨ませて、レバーカム(23)をレバー軸(24)を介して揺動可能に、ロータリードラム(６)に軸支している。そして、アーム部(14)に軸支した下爪(16)を、引っ張り発条(25)にてレバーカム(23)方向に引っ張り付勢する事により、図１〜図４に示す如く、下爪(16)が揺動する際にはローラー体(22)がレバーカム(23)の表面を常に当接しながら摺動するものとなり、下爪(16)とレバーカム(23)とが分離する事がなく、かつ揺動軸(17)及びレバー軸(24)を中心に揺動可能となっている。
【００２３】
また、このレバーカム(23)の、下爪(16)とは反対側の面に臨ませて、ロータリー回転軸(５)の軸方向と交差方向に進退動可能な棒状の作動体(26)を配設している。この作動体(26)は、ロータリードラム(６)の両側に一対ずつ固定した上下２つのリング状の固定具(27)内に、進退動可能に挿通している。また、作動体(26)には、この２つの固定具(27)間の外周に環状鍔(28)を突設し、この環状鍔(28)を外方又は内方の固定具(27)に突き当てる事により、作動体(26)の抜けを防止するとともにその進退動が規制されている。
【００２４】
そして、作動体(26)の環状鍔(28)と下方の固定具(27)との間に、前記下爪(16)の引っ張り発条(25)よりも付勢力の強い押圧発条(30)を配設し、作動体(26)を介してレバーカム(23)を上爪(13)方向に押圧付勢している。尚、作動体(26)の上端には、ローラー体(31)を回動自在に接続し、このローラー体(31)を介してレバーカム(23)を下爪(16)方向に押圧付勢する事により、レバーカム(23)がレバー軸(24)を中心に揺動する際に、ローラー体(31)が回転しレバーカム(23)の下面を付勢しながら摺動する事で、双方の分離や引っ掛かり等を生じる事なく、レバーカム(23)の円滑な揺動が可能となるとともに、各部品の摩耗等も抑制して、耐久性を向上させる事ができる。
【００２５】
また、ロータリードラム(６)には、押圧発条(30)によるレバーカム(23)の付勢方向に安全ブロック(32)を突設し、レバーカム(23)の下爪(16)側の外面を突当て可能としている。更に、レバーカム(23)にストッパーピン(33)を突設し、このストッパーピン(33)の付勢方向の天面を、ロータリードラム(６)に突設したストッパーブロック(34)に突当て可能としている。これら安全ブロック(32)へのレバーカム(23)の突当てと、ストッパーブロック(34)へのストッパーピン(33)の突当てと、押圧発条(30)による押圧付勢により、レバーカム(23)が不必要に外方に揺動するのを防止するとともに、レバーカム(23)の遊び等を抑制し、後述のレバーカム(23)による刷本(２)の厚み測定の誤差を少なくして、正確性を高めている。
【００２６】
また、レバーカム(23)は、レバー軸(24)にて軸支した一端とは反対側の他端側で、図４に示す如く、上爪(13)と下爪(16)との解放時に、下爪(16)が当接する一定区間(図７に示すａ)を、アーム軸(15)側に近い間隔ｒを介して配置形成し、下爪(16)を上爪(13)と離間方向に揺動させる離間部(35)を設けている。この離間部(35)に下爪(16)が位置する際には、下爪(16)と上爪(13)とが大きく離間し、刷本(２)の銜え間隔が形成可能となっている。
【００２７】
一方、図２、図３に示す如く、上爪(13)と下爪(16)との閉鎖による刷本(２)の銜え取り時に、下爪(16)が当接する一定区間(図７に示すｃ)を、アーム軸(15)との間隔Ｒを離間部(35)の距離ｒよりも大きく設けて配置形成し、下爪(16)を上爪(13)と近接方向に揺動させる近接部(36)を設けている。この近接部(36)に下爪(16)が位置する際には、下爪(16)と上爪(13)とが近接して、双方にて刷本(２)を挟持可能となっている。また、この近接部(36)及び離間部(35)は、図７に示す如く、アーム軸(15)を中心とし、各々の半径をＲ、ｒとする円弧状に形成している。そして、これら近接部(36)と離間部(35)とを、なだらかなＳ字曲線状の波形部(37)(図７に示すｂ)にて連結し、下爪(16)がこの波形部(37)を通過して近接部(36)に移動する事により、上爪(13)方向に下爪(16)が急速に近接移動する事がなく、近接移動を滑らかに行って、下爪(16)の刷本(２)への当たりを、よりソフトなものにしようとするものである。
【００２８】
また、上述の如く、下爪(16)が摺動する近接部(36)と離間部(35)の表面を、アーム軸(15)を中心とする円弧状として、この円弧をアーム部(14)の揺動軌跡と同心円とする事により、アーム部(14)のカムフォロア(18)やカム溝(21)に多少の摩耗を生じる等して、アーム部(14)の揺動量に誤差を生じても、刷本(２)の銜え取り前やリリース時は、この上爪(13)と下爪(16)との間に刷本(２)の銜え取り間隔を保ち、刷本(２)の挟持時は、下爪(16)及びレバーカム(23)の揺動量を一定に保って、刷本(２)の厚み測定に誤差を生じる事がないようにしている。
【００２９】
即ち、図４に示す如き上爪(13)と下爪(16)との開放時に、アーム部(14)の開放方向への揺動が完全に行われず、閉鎖方向に多少片寄った場合でも、下爪(16)がアーム部(14)の揺動軌跡と同心円とする離間部(35)上を移動する限りでは、アーム部(14)の閉鎖方向に位置していても、このアーム部(14)の上爪(13)と平行に下爪(16)が移動するので、上爪(13)と下爪(16)との間隔が一定に保たれ、刷本(２)の銜え取りを良好に行う事が可能な銜え取り間隔を、確実に確保する事ができる。
【００３０】
また、上爪(13)と下爪(16)とを閉鎖して、この上爪(13)と下爪(16)とで刷本(２)を挟持する際は、図１に示す如く、アーム部(14)が閉鎖方向に回動するのに伴って下爪(16)も波状部(37)を通過して近接部(36)に到達する事で、下爪(16)と上爪(13)とが互いに近接移動し、図２に示す如く、この上爪(13)と下爪(16)とで刷本(２)を挟持する。この挟持に伴って、刷本(２)の厚み分、下爪(16)がレバーカム(23)をロータリー回転軸(５)の軸芯方向に揺動させ、後述の刷本判別装置(38)を作動させる。この際も、部品の摩耗やゴミ等の付着により、アーム部(14)の揺動量が多くなったり少なくなったりして誤差を生じても、アーム部(14)の揺動軌跡と同心円の近接部(36)上を、下爪(16)がアーム部(14)と平行移動する事により、下爪(16)によるレバーカム(23)の揺動量を一定に保持する事が可能となり、部品の摩耗等による誤差を吸収して、刷本(２)の厚み測定時の正確性を向上させる事が可能となる。
【００３１】
次に、上記銜え爪本体(12)により銜え取った刷本(２)の厚みを測定するための刷本判別装置(38)を詳細に説明する。この刷本判別装置(38)には、運動方向を変更させる変向機構の一つであるベルクランク機構(39)を設けている。このベルクランク機構(39)は、ロータリードラム(６)に固定し共に回転する固定体(40)に、レバーカム(23)を付勢する作動体(26)に近接して、図５に示す如く、直角方向に一方腕(48)と他方腕(49)とを突設した側面Ｌ字形のベルクランク(42)を揺動可能に軸支している。このベルクランク(42)の一方腕(48)と他方腕(49)に揺動可能に主動体(43)と従動体(44)とを軸支し、主動体(43)を作動体(26)に連結するとともに、この従動体(44)に、ロータリー回転軸(５)の軸方向と平行に配置したピストン(45)を連結している。このような構成とする事により、銜え爪本体(12)による刷本(２)の銜え取り時に、レバーカム(23)の揺動により作動体(26)がロータリー回転軸(５)の軸方向と交差方向に移動するのに伴って、主動体(43)も同一方向に移動し、この主動体(43)の移動がベルクランク(42)を介して従動体(44)及びピストン(45)の、ロータリー回転軸(５)の軸方向と平行な移動に変換されるものとなる。
【００３２】
また、ピストン(45)は、ロータリー回転軸(５)の軸方向と平行に進退動可能に固定体(40)に挿通され、図５に示す如く、従動体(44)の連結側とは反対側の端部を大径に形成して大径部(46)を設けている。そして、ロータリードラム(６)の回転に伴って回転するピストン(45)の回転軌跡に臨ませて、ピストン(45)の進退距離を測定するためのレーザー距離センサ(47)を、ロータリー丁合機(１)の本体に固定的に配置している。このレーザー距離センサ(47)の固定位置は、銜え爪本体(12)が刷本(２)を銜え取った際のピストン(45)の位置に配置する。
【００３３】
また、このレーザー距離センサ(47)は、ロータリー丁合機(１)に複数設置したロータリードラム(６)毎に設置しているが、これら全ての作動を同時に制御するため、ロータリー回転軸(５)には、図５に示す如く、このロータリー回転軸(５)の回転に伴って円弧状に回転するタイミング杆(50)を突設している。そして、このタイミング杆(50)の通過を感知する感知センサ(51)を装置本体に設けるが、ロータリードラム(６)の回転に伴ってピストン(45)がレーザー距離センサ(47)の前面を通過したタイミングで、タイミング杆(50)が感知センサ(51)を通過する位置合わせで感知センサ(51)を設置する。
【００３４】
そして、感知センサ(51)にてタイミング杆(50)の通過を感知した時点で、全てのレーザー距離センサ(47)を起動する事により、各レーザー距離センサ(47)から発射されたレーザーをピストン(45)に衝突させて、その距離を計測する事が可能となる。そして、このレーザー距離センサ(47)で測定したピストン(45)までの距離を基に、各刷本(２)の厚みを算出して、当該ロータリードラム(６)の上面に設置した表示板(図示せず)にデジタル表示する。
【００３５】
尚、銜え爪本体(12)による刷本(２)の銜え取り動作前には、押圧発条(30)の押圧付勢力によって作動体(26)が上爪(13)方向に付勢されている事により、作動体(26)と連結する主動体(43)も上爪(13)方向に付勢され、ベルクランク(42)及び従動体(44)を介して、ピストン(45)は、図５に示す如く、レーザー距離センサ(47)とは反対方向に付勢され、レーザー距離センサ(47)と最も離間して配置されている。従って、システムでは、このピストン(45)の位置を初期位置とし、この初期位置とレーザー距離センサ(47)で測定したピストン(45)の距離との差を、銜え取った刷本(２)の厚みとして表示板に表示するものである。
【００３６】
上述の如く形成したロータリー丁合機(１)で丁合作業を行い、本発明の刷本判別装置(38)による刷本(２)の厚みの測定及び落丁、増丁の判別手順を説明する。まず、ロータリー丁合機(１)を作動し、刷本(２)の銜え取りの正常・異常の判別を行うための情報として、システムに予め、刷本(２)の正常な厚みを設定しておく。また、前述の如く刷本(２)の厚みは、空気の含み具合、用紙の厚み等により、刷本(２)毎に多少のばらつきがあるので、その上限と下限とを閾値としてシステムに設定しておくのが好ましい。そして、ロータリー回転軸(５)を回転させる事により、全てのロータリードラム(６)が回転し、各ロータリードラム(６)に軸支した銜え爪本体(12)も共に回転する。そして、銜え爪本体(12)が刷本載置台(４)の下方に移動する間の、刷本(２)の銜え取り直前までは、図１にｄに示す如くカム溝(21)がアーム軸(15)よりも外方に大きく膨出しているので、図４に示す如く、アーム部(14)が開放方向即ち下爪(16)と離間方向に大きく揺動し、下爪(16)と上爪(13)とが大きく離間した状態となっている。
【００３７】
そして、刷本(２)の銜え取り位置では、図１にｅで示すごとく、カム溝(21)がアーム軸(15)よりも、ロータリー回転軸(５)の軸芯方向に屈曲しているので、アーム部(14)がロータリードラム(６)の回転方向とは反対方向の閉鎖方向に揺動する。この揺動により、刷本載置台(４)の取出口(11)を介して、図１に示す如く、銜え取り目的の刷本(２)と、他の刷本(２)との間にアーム部(14)の上爪(13)が挿入される。そして、更なるアーム部(14)の揺動により上爪(13)が下爪(16)方向に近接移動するとともに、アーム部(14)に軸支した下爪(16)も共に移動し、レバーカム(23)の波形部(37)を通過して近接部(36)側に移動する事で、下爪(16)も刷本(２)側に近接移動し、下爪(16)と上爪(13)とで刷本(２)を挟持する事ができる。尚、図示はしないが、下爪(16)と上爪(13)との挟持位置まで刷本(２)の端部を湾曲させて引き下げる吸着パッド等が、別個に設置されている。
【００３８】
また、アーム部(14)は、ロータリードラム(６)の回転方向とは反対方向に揺動するので、上爪(13)及び下爪(16)の回転速度が相対的に減速される。更に、下爪(16)がなだらかなＳ字曲線状の波形部(37)を通過しながら近接移動する事により、上爪(13)及び下爪(16)による刷本(２)への衝撃を少なくして、上爪(13)と下爪(16)との接触による刷本(２)の破損等を良好に抑制する事ができる。
【００３９】
この銜え取り後は、アーム部(14)を更に同方向に揺動させても、下爪(16)が近接部(36)上を摺動する事で、上爪(13)と下爪(16)とによる刷本(２)の挟持力を一定に保つ事ができるとともに、上爪(13)及び下爪(16)の回転速度が相対的に減速される事も相俟って、刷本載置台(４)からの刷本(２)の急激な抜き取りを防止する事ができる。その結果、抜き取り時の大きな摩擦音の発生や刷本(２)の破損等を良好に防止する事が可能となる。
【００４０】
また、本発明では、特許文献２、３等の従来発明の如く、銜え爪本体(12)の回転方向に、静電容量測定センサや距離測定センサ等、銜え爪本体(12)が衝突し得るものを何等配置していない。従って、銜え爪本体(12)の設置位置が限定されず、ロータリードラム(６)の外方に突出させて、より刷本載置台(４)に近接した位置に設ける事ができる。従って、取出口(11)から刷本(２)を吸着パッド等により引き下げる際に、銜え爪本体(12)方向に大きく湾曲させて引き下げる必要がなく、小さな角度で少量引き下げるだけで、上爪(13)と下爪(16)との間に刷本(２)を挿入配置する事ができる。従って、刷本(２)が取出口(11)の縁を介して大きく折れ曲がる事がないし、銜え爪本体(12)による刷本(２)の引き出し時に、この取出口(11)の縁と刷本(２)の表面との摩擦等による負荷を小さくする事ができ、刷本(２)の破損や摺り跡の発生等を良好に防ぐ事ができる。更に、吸着パッド等の運動量や吸着力を少なくする事ができ、吸着音等も抑制する事ができる。そして、上爪(13)と下爪(16)とで、目的の刷本(２)の銜え取りや抜き取りを、確実かつ容易に行う事が可能となる。
【００４１】
また、この刷本(２)の銜え取りと同時に、銜え取りの正常・異常の判定が行われる。それには、図２に示す如く、刷本(２)の厚みに対応して、下爪(16)がロータリー回転軸(５)の軸芯方向に揺動し、この揺動により押圧発条(30)の押圧付勢力に抗してレバーカム(23)を軸芯方向に揺動させる。このレバーカム(23)の揺動量に対応して、作動体(26)及びベルクランク機構(39)の主動体(43)が、ロータリー回転軸(５)の軸方向とは交差方向に移動し、この移動運動が、ベルクランク(42)を介して、従動体(44)のロータリー回転軸(５)の軸方向に平行な移動に変向される。この従動体(44)の移動により、ピストン(45)がレーザー距離センサ(47)方向に近接移動する。
【００４２】
この刷本(２)の銜え取りによりピストン(45)が近接移動し、レーザー距離センサ(47)の前方を通過すると同時に、ロータリー回転軸(５)に突設したタイミング杆(50)の制御によりレーザー距離センサ(47)が作動する。そして、レーザー距離センサ(47)のレーザーがピストン(45)の大径部(46)に衝突する事で測定された現在の大径部(46)までの距離と、システムに記憶した大径部(46)の初期位置との差を、刷本(２)の厚みとして算出し、ロータリードラム(６)に設置した表示板(図示せず)に表示されるものである。
【００４３】
そして、上記刷本(２)の厚みが、システムに予め記憶した刷本(２)の厚みと同一又は閾値の範囲内であれば、刷本(２)が一冊のみ正常に銜え取られたと判定され、装置が停止する事なく丁合処理が続行される。そして、刷本(２)を挟持した状態で銜え爪本体(12)が、ロータリードラム(６)とともに回転し、図３に示す如く、刷本(２)が下方に配置した搬送テーブル(７)まで移送される。この移送経路には、従来の如く、静電容量測定センサや距離測定センサ等が設置されていないので、刷本(２)の引っ掛かり等を生じる事なく、刷本(２)の円滑な移送が可能となる。
【００４４】
次に、上爪(13)と下爪(16)とを開放して、刷本(２)の搬送テーブル(７)への投入が行われるが、搬送テーブル(７)の上面に於いて、図３のｆに示す如く、カム溝(21)が外方に大きく膨出する事により、アーム部(14)が下爪(16)と離間方向に大きく揺動する。このアーム部(14)の揺動により、下爪(16)を介したレバーカム(23)への上爪(13)による押圧力が解除され、付勢発条(30)の付勢力により上爪(13)方向に揺動するが、レバーカム(23)に設けたストッパーピン(33)が、ロータリードラム(６)に突設したストッパーブロック(34)に突き当たる事により、レバーカム(23)及び下爪(16)の揺動がストップし、アーム部(14)のみが揺動し、図４に示す如く、下爪(16)と上爪(13)とが大きく離間して刷本(２)がリリースされ、搬送テーブル(７)内に投入される。
【００４５】
この投入後、搬送テーブル(７)に載置された刷本(２)が押圧バー(８)により押圧移動され、次のロータリードラム(６)の下方まで移動する。そして、その刷本(２)の上面に、別個の刷本(２)が投入され、押圧バー(６)による移動と刷本(２)の投入が繰り返される事により、一冊の本に必要な刷本(２)を揃えることが可能となる。
【００４６】
次に、刷本(２)の銜え取り異常を生じた際の処理を説明する。まず、図２で示す刷本(２)の銜え取り時に、刷本(２)を銜え損なって、落丁を生じた場合は、下爪(16)がレバーカム(23)を押圧せず、レバーカム(23)の軸芯方向への揺動量が少なくなる。その結果、作動体(26)とベルクランク機構(39)との作動量が少なくなり、ピストン(45)のレーザー距離センサ(47)方向への近接移動距離も、正常な銜え取り時に比べて短いものとなる。従って、表示板には正常な刷本(２)の厚みよりも小さな値が表示されるとともに、システムが落丁を感知して、警報を発したり装置を停止して作業者に異常が通知される。
【００４７】
他方、刷本(２)を２冊以上銜え取って、増長を生じた場合は、下爪(16)を介してレバーカム(23)が軸芯方向に大きく揺動するから、作動体(26)も大きく移動し、ベルクランク(42)の揺動量も大きくなって、ピストン(45)がレーザー距離センサ(47)方向に大きく近接移動する。従って、表示板には正常な刷本(２)の厚みよりも大きい値が表示されるとともに、システムが増丁を感知して、この場合も警報を発したり、装置を停止する事で作業者に異常が通知される。
【００４８】
従って、作業者は異常を認識する事が可能となり、装置本体からの警告に応じて増丁であれば、当該ロータリードラム(６)の搬送テーブル(７)から余分な刷本(２)を取り出し、落丁であれば、搬送テーブル(６)に刷本(２)を追加する等して、修復作業を行った後、ロータリー丁合機(１)を再起動させ、丁合作業を続行する事ができる。
【００４９】
上記装置の停止時に於いて、作業者が落丁と増丁とを判別するには、例えば落丁は表示板にマイナス値で表示され、増丁は表示板にプラス値で表示されるようにして、作業者がこの表示板の数値を読み取って判断しても良い。また、システムが自動で判別し、その結果に応じて表示板への表示項目や警告ブザー音を変える等により知らせるものであっても良い。何れの場合でも、作業者が増丁であるか落丁であるかを迅速かつ明確に判断する事ができ、修復作業等を効率的に行う事ができる。
【００５０】
本発明の刷本判別装置(38)では、刷本(２)を銜え取った際の銜え爪本体(12)の揺動量を基に刷本(２)の厚みを判定するので、特許文献２、特許文献３に比べ、刷本(２)のシワやヨレ、用紙の膨らみ等による刷本(２)の厚みの誤差を、より少なくする事ができ、刷本(２)の厚みの測定精度を向上させる事ができる。また、特許文献１の非接触型スイッチでは、正常な銜え取りを行っていても、刷本(２)の厚みの僅かな誤差によってスイッチが反応し、装置の停止等が多くなって作業効率が悪かった。しかし、本発明では、レーザー距離センサ(47)により刷本(２)の厚みを数値で測定し、かつ閾値を設けて誤差を吸収しているので、正常・異常の判定精度を高める事ができ、装置の不必要な停止等を少なくして、刷本判別装置(38)の品質を高める事ができるとともに、刷本(２)の丁合作業効率も向上させる事が可能となる。
【００５１】
また、前述の通り、レバーカム(23)の離間部(35)と近接部(36)とをアーム軸(15)を中心とする円弧状に形成した事により、カム溝(21)やカムフォロア(18)等の部品の摩耗を多少生じても、刷本(２)の銜え取り時の下爪(16)の揺動量を一定に保ち、刷本(２)の厚みの測定値の正確性を保つ事ができる。これに対して、上爪(13)や下爪(16)に摩耗を生じたり、ゴミやインク等が付着する事により、刷本(２)の銜え取り時のレバーカム(23)の揺動量やピストン(45)の移動量等に多少の変化を生じても、システムの持つ刷本(２)の厚みや閾値等の情報を初期化・修正するだけで、簡単に対応する事ができる。例えば、丁合作業を行う前に、銜え爪本体(12)にて刷本(２)の正常な銜え取りを試験的に行い、この際の刷本(２)の厚みに対するピストン(45)の移動量を、刷本(２)の厚みの正常値として、システムに記憶する。システムでは、この値を基に刷本(２)の銜え取りの正常・異常を判定する事ができる。従って、部品の頻繁な交換や微調整が必要なく、ロータリー丁合機(１)のメンテナンス性を向上させる事ができる。
【００５２】
また、このように高精度な刷本判別装置(38)を、ベルクランク機構(39)等の変向機構を用いて、高度な製作技術や多くの部品を使用する事なく、単純な構成で製造する事が可能となり、ロータリー丁合機(１)の生産効率をも高める事ができる。
【００５３】
尚、上記実施例では、銜え爪本体(12)をロータリードラム(６)に一組のみ設けた場合を説明しているが、銜え爪本体(12)を対称に二組設けても良く、より効率的な刷本(２)の丁合作業が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施例１のロータリー丁合機の平面図で、上爪と下爪との間に刷本が挿入された状態を示す。
【図２】銜え爪本体にて刷本を銜え取った状態を示す平面図。
【図３】刷本の移送途中を示す平面図。
【図４】刷本のリリース状態を示す平面図。
【図５】レバーカムとベルクランク機構及びレーザー距離センサの正面図。
【図６】銜え爪本体の正面図。
【図７】レバーカム付近の拡大平面図。
【符号の説明】
【００５５】
１    ロータリー丁合機
２    刷本
４    刷本載置台
５    ロータリー回転軸
６    ロータリードラム
７    搬送テーブル
１２    銜え爪本体
１３    上爪
１４    アーム部
１５    アーム軸
１６    下爪
１８    カムフォロア
２０    カム
２１    カム溝
２３    レバーカム
２５    引っ張り発条
３０    押圧発条
３５    離間部
３６    近接部
３９    ベルクランク機構(本発明の変向機構)
４２    ベルクランク
４３    主動体
４４    従動体
４５    ピストン
４７    レーザー距離センサ
４８    一方腕
４９    他方腕
５０    タイミング杆
５１    感知センサ
【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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【図７】
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