(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
載置台の平面上に載置した被断裁物を、上下動する断裁刃により断裁してなる断裁機において、前記載置台の平面と平行する２か所に配置した断裁刃の刃先の通過を検出して出力する第１及び第２の断裁刃検出器と、前記第１及び第２の断裁刃検出器のいずれか一方が出力したとき出力するとともに、前記第１及び第２の断裁刃検出器の両者が同時に出力したとき出力を停止する傾斜検出装置と、前記傾斜検出装置の出力により駆動し前記断裁刃の刃渡りの傾斜を調整する駆動調整機構とを設け、前記載置台の平面近傍位置における前記断裁刃の刃渡りを前記平面と平行させてなることを特徴とする断裁機。
【請求項２】
載置台の平面上に載置した被断裁物を、上下動する断裁刃により断裁してなる断裁機において、前記載置台の平面と平行する２か所に配置した断裁刃の刃先の通過を検出して出力する第１及び第２の断裁刃検出器と、前記第１及び第２の断裁刃検出器が出力したときのそれぞれの前記断裁刃の刃先位置と前記第１及び第２の断裁刃検出器間の距離とにより前記断裁刃の刃渡りの前記載置台の平面に対する傾斜角を求める演算手段を有し、前記演算手段で求めた傾斜角に応じた量の信号を出力する傾斜検出装置と、前記傾斜検出装置の出力により駆動し前記断裁刃の刃渡りの傾斜を調整する駆動調整機構を設け、前記載置台の平面近傍位置における前記断裁刃の刃渡りを前記平面と平行させてなることを特徴とする断裁機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、断裁機に関し、詳しくは断裁刃の傾き調整に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は紙、製本物あるいは樹脂や木材等のシート状材などの被断裁物を断裁する断裁機の概略構成を示す平面図で、この図において、１は所定の長さの刃渡りを有する断裁刃、２は断裁刃１を固定保持する断裁刃ホルダー、３は断裁刃ホルダー２を上下方向に駆動する駆動軸、４は駆動力伝達機構、５は被断裁物を位置決め載置する載置台、６は被断裁物、７は載置台５の表面と面一にされ断裁刃１の刃先と対向する位置に設置されたプラスチックなどからなる断裁定木である。
【０００３】
駆動力伝達機構４は軸受４ｂに回転自在に支持され、図示しないモータにより回転するナット４ａを備え、駆動軸３はこのナット４ａと螺合し、ナット４ａの時計方向および反時計方向の回転により上下動し、この上下動にしたがって断裁刃１は上下動する。すなわち図示しないモータ、軸受４ｂに回転自在に支持されナット４ａおよび駆動軸３とにより断裁刃駆動機構が構成されている。
【０００４】
断裁刃ホルダー２の後面には、その長手方向の両側の端部にそれぞれガイド凹溝２ａ、２ｂが形成され、このガイド凹溝２ａ、２ｂのそれぞれに図７に示すように、機体に固定された支持金具８ａ、８ｂに回転自在に支持された滑子９ａ、９ｂを嵌合させている。そして、両ガイド凹溝２ａ、２ｂは互いにほぼ平行し載置台５の平面に対して傾斜している。この傾斜は断裁刃１が斜め上方から斜め下方に移動し、かつ断裁刃１の刃渡りの先端部が被断裁物６に先に到達し、その先端から順次後端に向けて被断裁物６に到達させるためのものであり、断裁刃１の刃先が断裁定木７に達する直前には、断裁刃１の刃渡りは断裁定木７の表面（載置台５の平面）と平行させている。
【０００５】
すなわち、載置台５に載置した被断裁物６を断裁するとき、図示しないモータの駆動によりナット４ａが回転し、駆動軸３は下方に移動し、断裁刃１はガイド溝２ａ、２ｂの傾斜にしたがい斜め上方から斜め下方に下降して被断裁物６を断裁し、断裁刃１の刃渡りは一様に断裁定木７に切り込み、これにより被断裁物６は切り残しなく確実に断裁される。なお、断裁刃駆動機構は断裁刃１の斜め移動を行なうために揺動可能に機体に支持されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、断裁刃は使用することによって摩耗するので交換する必要がある。この交換は、断裁刃ホルダーから古い断裁刃を外し別の例えば新しい断裁刃に付替ることにより行なうが、単に交換するだけでは交換後の断裁刃は交換前の断裁刃と完全に一致するものでなく取り付け位置の寸法なとが異なるため、その状態で断裁すると、刃渡りが断裁定木の表面つまり載置台の平面に対して傾斜したままとなって被断裁物を切り残す不都合が発生する。この不都合の発生を防止するために、断裁刃の交換に際しては、断裁刃の刃渡りが載置台の平面と平行するように調整する必要がある。
【０００７】
従来、この調整は、操作者により適宜手動で行うようにしている。例えば上記のような構成の断裁機では、例えば支持金具８ａに回転自在に支持された滑子９ａの支持位置を上方または下方に僅かに移動すると、断裁刃１の刃渡りの先端部（滑子９ａ側の端部）は、滑子９ｂを支点として上方または下方に回動移動し、断裁刃１の刃渡りの載置台の平面に対する角度を変えることができ、これを利用して滑子９ｂの位置を変えながら、試し切りを行い、切れ残りが無くなるまで調整と試し切りを繰り返している。そのため、この調整にはきわめて手間を要し、特に不慣れな操作者には簡単に行なえないという問題があった。
【０００８】
本発明は、この問題を解消すべくなされたもので、断裁刃の刃渡りの載置台の平面に対する傾き調整を自動化し、もって断裁刃の交換時等における断裁刃の傾き調整のための手間を低減し、誰人でも簡単に断裁刃の交換などを行なうことのできる断裁機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る本発明は、載置台の平面上に載置した被断裁物を、上下動する断裁刃により断裁してなる断裁機において、前記載置台の平面と平行する２か所に配置した断裁刃の刃先の通過を検出して出力する第１及び第２の断裁刃検出器と、前記第１及び第２の断裁刃検出器のいずれか一方が出力したとき出力するとともに、前記第１及び第２の断裁刃検出器の両者が同時に出力したとき出力を停止する傾斜検出装置と、前記傾斜検出装置の出力により駆動し前記断裁刃の刃渡りの傾斜を調整する駆動調整機構とを設け、前記載置台の平面近傍位置における前記断裁刃の刃渡りを前記平面と平行させてなることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る本発明は、載置台の平面上に載置した被断裁物を、上下動する断裁刃により断裁してなる断裁機において、前記載置台の平面と平行する２か所に配置した断裁刃の刃先の通過を検出して出力する第１及び第２の断裁刃検出器と、前記第１及び第２の断裁刃検出器が出力したときのそれぞれの前記断裁刃の刃先位置と前記第１及び第２の断裁刃検出器間の距離とにより前記断裁刃の刃渡りの前記載置台の平面に対する傾斜角を求める演算手段を有し、前記演算手段で求めた傾斜角に応じた量の信号を出力する傾斜検出装置と、前記傾斜検出装置の出力により駆動し前記断裁刃の刃渡りの傾斜を調整する駆動調整機構を設け、前記載置台の平面近傍位置における前記断裁刃の刃渡りを前記平面と平行させてなることを特徴とする。
【００１２】
本発明では、断裁刃の刃渡りの傾斜を動力により調整する駆動調整機構と断裁刃の刃渡りの傾斜を検出して出力する傾斜検出装置とを設け、この駆動調整機構を傾斜検出装置の出力により駆動する。傾斜検出装置は、被断裁物を載置する載置台の平面に近接し、断裁刃の刃渡りの先端部の通過を検出して出力する第１の断裁刃検出器と断裁刃の刃渡りの後端部の通過を検出して出力する第２の断裁刃検出器を載置台の平面に平行して配置した各断裁刃検出器の出力を入力し、各断裁刃検出器の出力タイミングの不一致の発生からその出力タイミングが一致するまでの間出力する。各断裁刃検出器の出力タイミングが一致すれば第１および第２の断裁刃検出器は載置台の平面と平行していることから、断裁刃の刃渡りは載置台の平面と平行する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図１は実施の形態に係る断裁機の構成を示す図、図２は一実施の形態に係る断裁刃の傾斜調整動作の説明図、図３は他の実施の形態に係る断裁刃の傾斜調整動作の説明図、図４は実施の形態に係る断裁刃の駆動機構を示す斜視図、図５は実施の形態に係る断裁刃の傾斜調整機構を示す斜視図である。なお、図６および図７に示す断裁機と同一部分および対応する部分には同一の符号を付している。
【００１４】
まず、図４および図５において、１は断裁刃、２は断裁刃ホルダー、２ａ及び２ｂは断裁刃ホルダーに形成されたガイド凹溝、３は駆動軸、４は駆動力伝達機構（４ａはナット、４ｂは軸受）、７は断裁定木、８ａは支持金具、９ａは滑子、９ｃは滑子９ａに形成された軸嵌合孔、１０はサーボモータ等の回転動力源、１１はベルト、１２は駆動機構を揺動自在に支持する支持金具、１３ａ及び１３ｂは断裁刃検出器、１４はモータ、１５はウォームギア（１５ａはウォーム、１５ｂはウォームホィール）、１６は偏心軸である。
【００１５】
回転動力源１０の回転をベルト１１を介して駆動力伝達機構４のナット４ａに伝達し、ナット４ａの回転方向に応じて駆動軸３を上下方向に移動させる。駆動軸３の先端は断裁刃ホルダー２の上方の角部に枢着されており、駆動軸３を上下方向に移動すると、その移動と連動して断裁刃ホルダー２および断裁刃ホルダー２に固定された断裁刃１が上下方向に移動する。断裁刃１が下方に移動するとき、図示しない断裁台に載置した被断裁物を断裁し、断裁刃１の刃先が断裁定木７を僅かに切り込んだ後、断裁刃１は上方に移動し、所定の上方位置で次ぎの断裁まで待機する。
【００１６】
断裁刃ホルダー２の後面には、従来と同様に断裁定木７の表面つまり載置台の平面に対して傾斜するガイド凹溝２ａ、２ｂが形成され、このガイド凹溝２ａ、２ｂのそれぞれに支持金具８ａ、８ｂ（図７参照）に回転自在に支持された滑子９ａ、９ｂ（図７参照）を嵌合させている。したがって断裁刃ホルダー２および断裁刃１は上下方向の移動に際し、載置台の平面に対して斜め上方から斜め下方およびその逆方向に移動する。この斜め方向の移動を行なうために動力源１０、駆動力伝達機４および駆動軸３からなる断裁刃駆動機構は機体に固定された支持金具１２に揺動自在に支持させている。
【００１７】
支持金具８ａに回転自在に支持された滑子９ａの軸嵌合孔９ｃには、偏心軸１６が回転自在に嵌め込まれ、偏心軸１６はモータ１４の回転をウォームギア１５を介して伝達する回転軸に偏心して連結されている。モータ１４を回転すると、偏心軸１６が回転し、この軸と嵌合している滑子９ａは移動する。滑子９ａは断裁刃ホルダー２のガイド凹溝２ａに嵌められており、また、断裁刃ホルダー２のガイド凹溝２ｂには位置を固定した回転自在の滑子９ｂが嵌められている。
【００１８】
そのため滑子９ａが移動すると滑子９ａと滑子９ｂ間の距離を一定にすべく断裁刃ホルダー２および断裁刃１が滑子９ｂをほぼ支点として回転し、断裁刃１の刃渡りの載置台の平面に対する傾斜角度が変わる。すなわち、モータ１４、ウォームギア１５、偏心軸１６および滑子９ｂからなる構成は、この実施の形態における断裁刃１の刃渡りの傾斜を調整する駆動調整機構となっている。なお、モータ１４の回転をウォームギア１５により偏心軸１６に伝達していて、駆動調整機構がコンパクトであって配置に好都合であるが、偏心軸１６をモータの回転軸に直結、あるいは他のギア機構を介して連結するようにしてもよい。
【００１９】
断裁刃検出器１３ａ、１３ｂは、例えば光を照射し断裁刃１からの反射光を受光することにより検出して出力する光学的物体検出器からなり、一方の断裁刃検出器（第１の断裁刃検出器）１３ａは断裁刃１の刃渡りの先端部分の通過を断裁定木７の近傍で検出する位置に、他方の断裁刃検出器（第２の断裁刃検出器）１３ｂは断裁刃１の刃渡りの後端部分の通過を断裁定木７の近傍で検出する位置にに配置され、断裁刃検出器１３ａ、１３ｂは載置台の平面と平行させている。したがって断裁刃１の通過を断裁刃検出器１３ａ、１３ｂが同時に検出すると断裁刃１の刃渡りは載置台の平面と平行していることとなる。
【００２０】
この平行を得るために図１に示すように傾斜検出装置が設けられている。すなわち、図１において、１７は傾斜検出装置、２１は位置検出器である。位置検出器２１はロータリエンコーダあるいはリニアエンコーダからなり、断裁刃１の現在位置信号を出力する。傾斜検出装置１７は、入出力制御回路（入出力制御手段）１９、演算処理回路（演算手段）２０およびメモリ１８を主として有し、断裁刃検出器１３ａ、１３ｂおよび位置検出器２１の出力信号を入力し、駆動調整機構のモータ１４の駆動回路に駆動信号を出力する。
【００２１】
メモリ１８は、断裁刃検出器１３ａ、１３ｂ間の距離Ｌを記憶する領域１８ａ、断裁刃１の現在位置を一時的に記憶する領域１８ｂ及び１８ｃを有する。断裁刃１の傾斜を調整するとき、図２に示すように傾斜検出装置１７は図示しない操作手段によって駆動し、断裁刃１を上部待期位置（上死点）から下降駆動する。この下降により、やがて断裁刃１の刃先は断裁刃検出器１３ａ、１３ｂが設置された位置を通過する。その通過を各断裁刃検出器１３ａ、１３ｂで検出し、各断裁刃検出器１３ａ、１３ｂを通過したときの断裁刃１の現在位置（ＺＬ、ＺＲ）を位置検出器２１の入力信号から求め、領域１８ｂ及び１８ｃにそれぞれ記憶する。
【００２２】
そして、演算処理回路２０でｔａｎθ＝（ＺＲ−ＺＬ）／Ｌを演算して断裁刃１の刃渡りの傾むき角度θを求め、θに応じた信号量をモータ１４の駆動回路に出力し、モータ１４を駆動して断裁刃１の刃渡りの傾斜を変更し、断裁刃１の刃渡りを載置台の平面と平行するように調整する。断裁刃１の刃渡りが載置台の平面と平行するとθはゼロと演算され、断裁刃１の刃渡りの傾むきはその状態に維持される。なお、この実施の形態では、断裁刃検出器１３ａ、１３ｂを載置台の平面と平行して設置しているが、平行しない場合には平行からずれる分を補正量として加算または減するようにしてもよい。
【００２３】
以上の実施の形態では、演算処理回路２０でｔａｎθ＝（ＺＲ−ＺＬ）／Ｌを演算して断裁刃１の刃渡りの傾むき角度θを求めて調整しているが、図３にその動作を示すように、断裁刃検出器１３ａ、１３ｂのいずれか一方が断裁刃１の刃先を検出する都度、モータ１４の駆動回路に駆動信号を出力して断裁刃１の刃渡りの傾むきを調整し、断裁刃１を上昇させ、これを断裁刃検出器１３ａ、１３ｂが同時に刃先の通過を検出するまで繰り返して、断裁刃１の刃渡りを載置台の平面と平行するように調整するようにしてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上、詳述したように本発明によれば、断裁刃の刃渡りの傾斜を動力により調整する駆動調整機構と断裁刃の刃渡りの傾斜を検出して出力する傾斜検出装置とを設け、この駆動調整機構を傾斜検出装置の出力により駆動するので、断裁刃の傾むき調整を自動化することができ、断裁刃の傾むき調整のための手間を低減し、誰人でも簡単に調整でき、安全かつ取り扱い易い断裁機が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る断裁機の構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る断裁刃の傾斜調整動作の説明図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係る断裁刃の傾斜調整動作の説明図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る断裁刃の駆動機構を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る断裁刃の傾斜調整機構を示す斜視図である。
【図６】断裁機の概略構成を示す平面図である。
【図７】図６に示す断裁機の断裁刃の支持を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１    断裁刃
２    断裁刃ホルダー
２ａ、２ｂ    ガイド凹溝
３    駆動軸
４    駆動力伝達機構
５    載置台
６    被断裁物
７    断裁定木
８ａ  支持金具
９ａ  滑子
９ｃ  軸嵌合孔
１０  回転動力源
１２  支持金具
１３ａ、１３ｂ  断裁刃検出器
１４  モータ
１５  ウォームギア
１６  偏心軸
１７  傾斜検出装置
１８  メモリ
１９  入出力制御回路
２０  演算処理回路（演算手段）
２１  位置検出器
【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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