(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空刃に対して積層紙葉を打抜き盤によって押圧することにより前記積層紙葉を中空刃の輪郭に打抜くものであって、
前記打抜き盤を前記中空刃に対して進退移動自在に支持し、前記打抜き盤を送りネジ機構部の出力側の進退軸に取付けると共に、前記送りネジ機構部の入力軸を回転角度制御可能なサーボモータと連動させ、前記サーボモータの回転を制御する為の信号を出力する制御装置を設け、
前記中空刃の軸線及び打抜き盤の移動軌跡が前方に向かって下向きに傾斜する打抜き装置であり、打抜き盤が積層紙葉に対して後方から接触したことを検知しこの接触時の信号を前記制御装置に入力させる接触検知手段を設け、前記制御装置には、前記接触時の信号入力に応答して一次停止信号を出力した後打抜き動作に見合った正駆動信号を出力する遅延動作制御手段を具備させた打抜き装置。
【請求項２】
中空刃に対して積層紙葉を打抜き盤によって押圧することにより前記積層紙葉を中空刃の輪郭に打抜くものであって、
前記打抜き盤を前記中空刃に対して進退移動自在に支持し、前記打抜き盤を送りネジ機構部の出力側の進退軸に取付けると共に、前記送りネジ機構部の入力軸を回転角度制御可能なサーボモータと連動させ、前記サーボモータの回転を制御する為の信号を出力する制御装置を設け、
前記中空刃の軸線及び打抜き盤の移動軌跡が前方に向かって下向きに傾斜する打抜き装置であり、打抜き盤が前記積層紙葉の厚さに応じて打抜き動作を開始する位置を設定し前記打抜き位置に達したときに所定の信号を出力する打抜き開始位置設定手段を設け、前記制御装置には、前記打抜き盤が前記始点位置から始動した後、前記打抜き開始位置設定手段からの前記所定の信号の入力に応答して一次停止信号を出力し、その後打抜き動作に見合った正駆動信号を出力する遅延動作制御手段を具備させた打抜き装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記送りネジ機構部がボールネジによる送りネジ機構部である打抜き装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３において、前記制御装置には、打抜き盤が中空刃に接触又は近接した停止位置で停止信号を出力する停止位置設定手段を有する打抜き装置。
【請求項５】
請求項４において、前記制御装置には、前記停止位置設定手段からの停止信号が出力されると打抜き盤を始点位置に復帰させるために前記サーボモータに逆駆動信号を出力する復帰駆動信号設定手段が設けられ、前記復帰駆動信号設定手段具には、前記逆駆動開始初期において前記打抜き盤の復帰移動速度を通常復帰速度より低速に設定する信号を出力する構成である打抜き装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は打抜き装置、特に、積層した多数の紙葉を中空刃によって打抜く打抜き装置であって、固定状態に支持された中空刃に対して前記のように積層した積層紙葉を打抜き盤によって押し当てて打抜く打抜き装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の打抜き装置としては、既に、図７に示すものが提案されており、このものは、打抜き方向の前方に中空刃(3) を前環状枠(1a)によって支持し、この後方に前後に往復駆動される平板状の打抜き盤(1) が設けられ、この打抜き盤と前記中空刃(3) との間にワーク(W) たる前記積層紙葉を摺動自在に支持する断面Ｖ字形の支持台(4) が設けられた構成であり、前記打抜き盤(1) が前記前環状枠(1a)と所定の間隔を開けて配置した後環状枠(1b)によって前後に進退自在に支持されており、この後環状枠(1b)に取付けた油圧式の直線駆動機(59)によって進退駆動される構成である。
【０００３】
このものでは、全体が前下がりに傾斜する姿勢に構成されており、中空刃(3) の後方にてワーク(W) たる積層紙葉が前記支持台(4) に支持され、この積層紙葉を前記打抜き盤(1) を中空刃(3) に向けて押圧すると、積層紙葉がこの中空刃(3) の形状に倣った輪郭に打抜かれる。ところが、この従来のものでは、前記打抜きの際に前記打抜き盤(1) は油圧式の直線駆動機(59)によって進退駆動するものであるから、前記打抜き盤(1) と中空刃(3) との間に微小間隔を有する状態で打抜き盤を停止することは殆ど不可能である。この油圧式の直線駆動機(59)の場合直線移動距離の微調整ができないからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、『中空刃に対して積層紙葉を打抜き盤によって押圧することにより前記積層紙葉を中空刃の輪郭に打抜く打抜くもの』において、中空刃と打抜き盤との間隔の正確な制御を可能にすることをその課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
＊１項
前述した課題を解決するために講じた本発明の解決手段は『前記打抜き盤を前記中空刃に対して進退移動自在に支持し、前記打抜き盤を送りネジ機構部の出力側の進退軸に取付けると共に、前記送りネジ機構部の入力軸を回転角度制御可能なサーボモータと連動させ、前記サーボモータの回転を制御する為の信号を出力する制御装置を設けた』ことである。
そして、『前記中空刃の軸線及び打抜き盤の移動軌跡が前方に向かって下向きに傾斜する打抜き装置であり、打抜き盤が積層紙葉に対して後方から接触したことを検知しこの接触時の信号を前記制御装置に入力させる接触検知手段を設け、前記制御装置には、前記接触時の信号入力に応答して一次停止信号を出力した後打抜き動作に見合った正駆動信号を出力する遅延動作制御手段を具備させた。』
【０００６】
ここで、回転角度制御可能なサーボモータとは、制御装置から入力される入力信号に応じて出力回転角度が設定されるサーボモータであり、その入力信号が制御装置の操作部によって設定される場合と、予めワークの条件に合わせてプログラムにより設定される場合とがある。
【０００８】
上記解決手段はつぎのように作用する。
前記制御装置からのサーボモータへの入力信号によって入力軸の回転角度が決定され、この回転角度に応じて出力軸が進退する。打抜き動作の際には、中空刃に対して打抜き盤が前記入力信号に応じて進出する。このとき、入力信号によって打抜き盤の進出速度や停止位置が制御されることとなる。
【０００９】
従って、サーボモータによる回転角制御の精度は高いから、前記打抜き盤の進出速度制御及び停止位置の設定の精度は高いものとなる。
【００１０】
従って、積層紙葉群に所定枚数毎に厚紙を介在させて積層紙葉を前記厚紙直前の一枚まで打抜く場合には、この厚紙に中空刃が打抜かれないまでもこれにその刃先が食込む程度になった時点で打抜き盤を停止させる必要があるが、かかる停止位置の設定に際しても、上記構成によれば、正確な位置決めが可能である。
【００１１】
また、打抜き対象たる積層紙葉によって打抜くスピードを変更する必要があるが、この場合にも、サーボモータの回転各速度を制御装置によって設定することにより前記スピードの調節が簡単である。
また、打抜き動作が開始される前には、積層使用は、中空刃の後方にて前傾斜め姿勢に積層された状態で支持されているが、この状態で紙葉間に含まれる空気が、前記一次停止により、排出されるから、前記空気が含まれたままで打抜き動作が実行される場合の不都合、つまり、紙葉が中空刃内に湾曲した状態で打抜かれる不都合が防止できる。従って、空気を含んだ部分の打抜きと、含まない部分の打抜きとが生じることによる、打抜き製品の輪郭のバラツキが解消できる。
【００１２】
＊２項
また、『前記打抜き装置は、前記中空刃の軸線及び打抜き盤の移動軌跡が前方に向かって下向きに傾斜する構成であり、打抜き盤が前記積層紙葉の厚さに応じて打抜き動作を開始する位置を設定し前記位置に達したときに所定の信号を出力する打抜き開始位置設定手段を設け、前記制御装置には、前記打抜き盤が前記始点位置から始動した後、前記打抜き開始位置設定手段からの前記所定の信号入力に応答して一次停止信号を出力しその後打抜き動作に見合った正駆動信号を出力する遅延動作制御手段を具備させた』ものの場合、一定の厚さの積層紙葉をくり返し打抜く場合、前記打抜き開始位置設定手段により、打抜き開始位置を前記積層紙葉の厚さに適合させておけば、前項と同様にして、打抜き盤が積層紙葉と接触したあと、打抜き動作の開始前に一次停止されて、打抜き開始時の空気抜きが行える。
＊３項
上記１項又は２項において、前記送りネジ機構には、台形ネジ機構等も採用できるが、ボールネジによる送りネジ機構を採用することが望ましい。
＊４項
上記１項、２項又は３項において『前記制御装置には、打抜き盤が中空刃に接触又は近接した停止位置で停止信号を出力する停止位置設定手段を有する』ことであり、この停止位置設定手段による停止位置の設定により、打抜き刃が停止位置に達すると、停止信号が前記入力信号としてサーボモータに入力されて停止するから、打抜き盤の中空刃に対する停止位置が正確に位置決めされる。
【００１５】
＊５項
前記４項において、『前記制御装置には、前記停止位置設定手段からの停止信号が出力されると打抜き盤を始点位置に復帰させるために前記サーボモータに逆駆動信号を出力する復帰駆動信号設定手段が設けられ、前記復帰駆動信号設定手段具は、前記逆駆動開始初期において前記打抜き盤の復帰移動速度を通常復帰速度より低速に設定する信号を出力する構成である』ものでは、打抜き盤の逆駆動初期に通常復帰速度よりも低速度で復帰するから、高速で後退させた時に打抜き盤と最後位にある紙葉が後方に倒れ、その後の打抜き動作に不都合が生じるが、この不都合が生じにくくなる。打抜き盤と前記最後位にある紙葉との間に空気が侵入し易くなるからである。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は、上記構成であるから次の特有の効果を有する。
打抜き盤の停止位置を正確に位置決めできる。また、打抜き対象たる積層紙葉の種類に応じた打抜き速度の調節が簡単である。そして、打抜き開始前に積層紙葉間に含まれる空気を抜くことができるから、打抜き不良による製品の輪郭のバラツキが解消できる。
【００１７】
ここで、送りネジ機構をボールネジ装置とすれば、サーボモータの回転力から出力軸への直線移動力の変換効率が高い。
４項のものでは、打抜き盤の中空刃に対する停止位置が正確である。５項のものでは、打抜き盤と前記最後位にある紙葉との間に空気が侵入し易くなるから、前記最後位にある紙葉が後方に倒れにくい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を、図面に従って説明する。
本発明の打抜き装置は、一般的に、中空刃(3) の軸線及びこれに平行な打抜き盤(1) の移動軌跡は、水平姿勢、又は、僅かに前後に傾斜する姿勢に設定することが可能であるが、この実施例の打抜き装置は、図１〜図２に示すように、打抜き盤(1) の進退移動軌跡を前方に向かって斜めに下がる傾斜姿勢に設定されており、前方の前環状枠(1a)とこれに対して所定の間隔だけ後方に離れた後環状枠(1b)との間に架設された３本の摺動軸(11)(11)によって前記打抜き盤(1) が進退移動自在に支持されている。このため、この打抜き盤(1) には前記摺動軸(11)に延びる３つの腕(12)(12)があり、この腕(12)の先端に設けたガイドブッシュ(13)(13)が前記摺動軸(11)(11)に外嵌摺動している。
【００１９】
前記打抜き盤(1) は正面視が略正方形状であり、この打抜き盤(1) が、その移動域の下方に設けた断面Ｖ字状の支持台(4) 内に収容されて、これに対してすすみ対偶状態にある。
【００２０】
前記前環状枠(1a)の開口部中程には、前記支持台(4) のＶ字状断面内に配置されるように中空刃(3) が設けられ、前記前環状枠(1a)から略半径方向に延びた４つの腕(30)(30)によって支持され、前方から支持されている。この中空刃(3) の刃部(31)は後方に向き、前記支持台(4) の前方端よりも僅かに後方に位置している。
【００２１】
このものでは、前記支持台(4) 内に矩形の紙葉をその対角線が上方を向く姿勢で、ワーク(W) たる積層状態の紙葉群が、前記中空刃(3) と打抜き盤(1) との間に載置され、図３のように、この打抜き盤(1) を初期位置(A) から停止位置(B) に向かって前進させることにより中空刃(3) の刃部(31)に倣った形状に打抜かれる。
【００２２】
前記打抜き盤(1) の前進の為に、この例では、図１のように、送りネジ機構(5) が採用されている。この送りネジ機構(5) は、前記後環状枠(1b)に回転自在に取付けたナット体(51)に対してネジ軸(52)が螺合貫通し、このネジ軸(52)が打抜き盤(1) に連結された構成であり、このネジ軸(52)の軸線が３つの上記摺動軸(11)(11)の中央部でこれらと平行となっている。
【００２３】
前記ナット体(51)には歯付プーリ(53)が取付けられており、これとタイミングベルト(56)により伝動する駆動側の歯付プーリ(54)が前記後環状枠(1b)に連設した取付け台に取付けたサーボモータ(50)の出力軸(55)に取付けられている。従って、このサーボモータ(50)が回転駆動されると、ネジ軸(50)が回転しないから、それに応じて送りネジ機構(5) のナット体(51)が回転し、この回転量及び回転方向に応じてネジ軸(52)が進退する。これによりこのネジ軸(52)と連結した打抜き盤(1) が進退することとなる。
【００２４】
前記打抜き盤(1) の前面中央には、タッチスイッチ(21)のアクチェータ(22)の先端が出没自在に設けられており、通常は前記前面から僅かに突出し、ワーク(W) の後面と前記先端が接触すると打抜き盤(1) 内に押し込まれて、このタッチスイッチ(21)が導通する構成である。
【００２５】
また、後環状枠(1b)には、打抜き盤(1) の初期位置(A) を検知するスイッチ(23)が設けられ、これのアクチェータ(24)が前記打抜き盤(1) の後面と接触すると、前記スイッチ(23)が導通する。
【００２６】
これらタッチスイッチ(21)及びスイッチ(23)の信号は、制御装置(C) に入力され、この制御装置(C) からの制御信号が前記サーボモータ(50)に入力されるようになっている。
この制御装置(C) には、この例では、図５に示すフローチャートを実行するマイクロコンピュータが採用されている。
【００２７】
以下に、この例の装置の動作を同図のフローチャートに従って説明する。
このプログラムがスタートすると、ワーク(W) のセット状態が検知され、初期位置にある打抜き盤(1) と中空刃(3) との間にワーク(W) たる積層紙葉がセットされ、この積層紙葉が支持台(4) によって支持されと（ステップST01）、始動スイッチ（図示せず）が「オン」になるのを待ってサーボモータ(50)が正転駆動される（ステップST03）。
【００２８】
これにより、上記送りネジ機構(5) の作用によって、ネジ軸(52)が進出して打抜き盤(1) が前進される。この後、ワーク(W) の後面と前記アクチェータ(22)とが接触してこれが押し込まれると前記タッチスイッチ(21)が「オン」となり（ステップST04）、サーボモータ(50)が停止してタイマー(T1)が「オン」となる（ステップST05）。
【００２９】
この後、前記タイマー(T1)の設定時間０．３秒が経過するのを待って前記タイマー(T1)をオフとすると共に前記サーボモータ(50)が再度正転駆動される（ステップST07）。この正転駆動により、打抜き盤(1) がワーク(W) を刃部(31)に押しつけるから、ワーク(W) がこの刃部(31)に倣った輪郭に打抜かれ、製品は中空刃(3) 内を貫通して前方に排出される。この例では、図３のように、この中空刃(3) の前方には製品排出樋(41)が設けられているから、積層状態に打抜かれた製品(P) は前記製品排出樋(41)に沿って前方に排出される。
【００３０】
なお、ワーク(W) から前記製品(P) が打抜かれた外周のスクラップは、図示しない分断刃によって中空刃(3) の外周に押し出されてこの中空刃(3) の外周から下方に落下する。
【００３１】
そして、ワーク(W) たる積層紙葉には、製品(P) となる紙葉とは別にこれより厚い合紙(W1)（通常はボール紙等が採用される。）が所定枚数毎に介在されている。そして、この例では、図４のように、この合紙(W1)が刃部(31)に接触した時点で打抜き盤(1) の前進を停止させるようにしている。この位置が停止位置である。打抜き盤(1) が停止位置に達したことが検知されると（ステップST08）、サーボモータ(50)が逆点駆動して打抜き盤(1) を初期位置に復帰させる。このとき復帰初期においては、通常の復帰速度よりも低速に設定され、タイマー(T2)が「オン」となる（ステップST09）。この後、タイマー(T2)が０．５秒を経時するのを待って、タイマー(T2)をオフにすると共にサーボモータ(50)の逆転速度を高速に戻して打抜き盤(1) の通常の復帰速度に戻す（ステップST11）。
【００３２】
この後、スイッチ(23)が「オン」になったかどうかを判断することにより（ステップST12）、打抜き盤(1) が初期位置に復帰したかどうかを検知して、スイッチ(23)が「オン」になって打抜き盤(1) が初期位置復帰したことが検知されると、停止信号が出力されたかどうかが判断されて（ステップST13）、停止信号が出されたら、そのまま運転を停止し、停止信号が出されない場合には上記一連の動作を再度実行することとなる。なお、この初期位置に復帰したか
以上において、前記停止位置を検知するには、中空刃(3) との関係での打抜き盤(1) の最前進位置にある時を検知する位置センサを前環状枠(1a)等の固定部分に設けて、この位置センサからの出力によって前記停止位置を検出する構成や、上記初期位置からのサーボモータ(50)の出力軸の総回転角度が所定の値に達したときが、打抜き盤(1) が停止位置に達したと判断するようにしてもよい。この後者の場合には送りネジ機構(5) におけるバックラッシュのないのが望ましい。
【００３３】
以上において、タッチスイッチ(21)とアクチェータ(22)との組み合わせは、打抜き盤(1) と積層紙葉との接触を検知する接触検知手段として機能する。
【００３４】
また、打抜き盤(1) が停止位置にあることを検知してからタイマー(T2)の設定時間だけ低速逆転するためのステップST09〜ST12が、サーボモータに逆駆動信号を出力する復帰駆動信号設定手段として機能する。また、タイマー(T1)によって設定された０．３秒間停止するステップST05〜ST06が遅延動作制御手段に相当する。
【００３５】
打抜かれる積層紙葉の厚さが一定の場合には、上記接触検知手段を用いる場合と同様に機能する構成としては、図６に示すように、制御装置(C) に、操作部等の設定値入力部(C3)によって設定値が入力される打抜き開始位置設定手段(C1)を設け、この打抜き開始位置設定手段(C1)の設定出力を遅延動作制御手段(C2)に入力させ、この遅延動作制御手段(C2)からの信号によって、前記打抜き盤(1) が前記始点位置から始動した後、前記打抜き開始位置設定手段(C1)からの信号入力応答して一次停止信号を出力した後打抜き動作に見合った正駆動信号を前記サーボモータ(50)に入力させるようにしてもよい。
【００３６】
この場合、打抜き盤(1) が始点位置から前進して、中空刃(3) との間に介在される前記積層紙葉の厚さに一致した位置で、つまり、積層紙葉と打抜き盤(1) とが一致した位置で、この打抜き盤(1) の前進動作が一次停止され、その後、打抜きの為に所定のトルクで正駆動されることとなり、前記接触検知手段を用いる場合と同様の効果がある。この場合、接触検知手段を設ける必要がないから、打抜き装置が簡素化される。このものは、上記した合紙(W1)が一定枚数毎に介在された積層紙葉群を合紙(W1)までの積層枚数毎に打抜く場合に有用である。前記積層枚数を支持台(41)に載せて始動スイッチを押すと、打抜き開始時点で打抜き盤(1) 一次停止をして、打抜き動作を実行してから、合紙(W1)のみを残した状態で停止して初期位置に復帰する。その後、積層紙葉を支持台(41)に載せて始動スイッチを押すと上記一連の動作がくり返される。
【００３７】
図５において、ステップST04を、前記打抜き開始位置設定手段(C1)からの信号入力があったかどうか判定するステップとすれば、この前記打抜き開始位置設定手段(C1)を用いた制御フローチャートとなる。
【００３８】
以上の実施例の動作以外に、種々の動作を実行できるように制御装置(C) を構成できることは言うまでもなく、例えば、初期位置(A) から停止位置(B) までの間の途中で停止させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の全体の側断面図
【図２】ＩＩ−ＩＩ線断面図
【図３】打抜き工程の説明図
【図４】刃部(31)が合紙(W1)に食込んだ状態の停止位置の説明図
【図５】制御装置(C) のフローチャート図
【図６】制御装置(C) の他の例のブロック図
【図７】従来例の説明図
【符号の説明】
(1) ：打抜き盤、(1a)：前環状枠、(1b)：後環状枠、(11)：摺動軸、(12)：腕、(13)：ガイドブッシュ、(21)：タッチスイッチ、(22)：アクチェータ、
(23)：スイッチ、(24)：アクチェータ、(3) ：中空刃、(30)：腕、(31)：刃部、(4) ：支持台、(41)：製品排出樋、(W) ：ワーク、(P) ：製品
(5) ：送りネジ機構、(50)：サーボモータ、(51)：ナット体、(52)：ネジ軸、  (53)：歯付プーリ、(54)：歯付プーリ、(55)：出力軸
（尚、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。）
【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】
0004363713.tif 000008