CN100457437C - 装有圆形纵切剪刀刃修正装置的纵切剪机 - Google Patents

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Abstract

一种装有圆形纵切剪刀刃修正装置的纵切剪机，其具备多个纵切剪头(20～24)，该多个纵切剪头(20～24)朝向沿供料线连续供给的瓦楞纸板，移动圆形纵切剪刀刃(40)裁断瓦楞纸板，该纵切剪头(20～24)在瓦楞纸板的宽度方向上并排成一列。其还具有检测圆形纵切剪刀刃(40)的移动位置的位置传感器(50)、和具有与瓦楞纸板的宽度方向平行的光轴(60)且圆形纵切剪刀刃(40)通过光轴(60)的光学传感器(56)。此外，能使各圆形纵切剪头(20～24)的圆形纵切剪刀刃(40)单独移动，能根据由通过光学传感器(56)的光轴(60)时的位置传感器(50)所检测的圆形纵切剪刀刃(40)的位置，测定圆形纵切剪刀刃(40)的直径。根据该测定结果，修正圆形纵切剪刀刃(40)的啮合位置。

Description

装有圆形纵切剪刀刃修正装置的纵切剪机
技术领域
本发明涉及一种用圆形纵切剪刀刃裁断沿供料线供给的瓦楞纸板的纵切剪机，特别是，涉及能检测圆形纵切剪刀刃的直径、并能对对圆形纵切剪刀刃及纵切剪刃座之间的啮合量进行修正的装有圆形纵切剪刀刃修正装置的纵切剪机。
背景技术
以往，单面瓦楞纸板、双面瓦楞纸板以及多面瓦楞纸板等沿供料线被连续供给，并由圆形纵切剪划痕机沿输送方向被裁断，与此同时，根据需要同样要沿输送方向划痕，以此，在后续工序的制箱工序中完成瓦楞纸板箱的制作。
圆形切剪划痕机具有多个纵切剪头，该多个纵切剪头相对沿供料线供给的瓦楞纸板的宽度方向上的规定位置，沿供料线方向进行裁断，并且还具有多个划痕机头，该多个划痕机头相对沿供料线供给的瓦楞纸板的宽度方向上的规定位置，沿供料线方向进行划痕，纵切剪头和划痕机头以能在瓦楞纸板宽度方向移动自如的方式被支持。
各圆形纵切剪机具有：以夹着瓦楞纸板的方式相向配置的圆形纵切剪刀刃和圆形纵切剪刃座、用来驱动圆形纵切剪刀刃和圆形纵切剪刃座的驱动装置、用来使圆形纵切剪刀刃沿瓦楞纸板的宽度方向移动的宽度方向定位装置、以及使圆形纵切剪刀刃上下移动的作为汽缸驱动机构的上下方向加载/卸载移动装置。另一方面，相对纵切剪机在瓦楞纸板的宽度方向上的规定位置处、沿供料线方向进行的切入加工来说，各划痕机在进行划痕加工这一点上与其不同。
如采用这种现有的构成，在沿供料线所供给的瓦楞纸板的宽度方向的规定位置处，以汽缸为动力源将纵切剪机从能用螺栓等进行微调的半固定加载位置处移动至半固定的卸载位置处，由此可沿供料线进行裁断。然而，圆形纵切剪刀刃在加工时被回转驱动而用刃口裁断瓦楞纸板，因此，当裁断移动长度较长时，会导致刃口磨损的加剧导致质量恶化，此后研磨装置动作，以便重新提高裁切质量。当该磨损和研磨磨损发展时，圆形纵切剪刀刃的直径会变小，其与圆形纵切剪刃座的啮合量减小，结果，纵切剪刀刃的裁断能力下降，瓦楞纸板的裁断面粗糙不整，甚至产生所谓无法进行裁断的问题。
发明内容
本发明的课题是，提供一种能对瓦楞纸板进行稳定裁断的装有圆形纵切剪刀刃修正装置的纵切剪机。
为了完成此课题，本发明采用了以下解决课题的手段。
本发明的装有圆形纵切剪刀刃修正装置的纵切剪机，其朝向沿供料线连续供给的瓦楞纸板，由升降机构使圆形纵切剪刀刃升降，由此裁断上述瓦楞纸板，其特征在于：具备：测定机构，该测定机构测定上述圆形纵切剪刀刃的直径，研磨机构，该研磨机构研磨上述圆形纵切剪刀刃，以及自动修正机构，该自动修正机构根据由上述测定机构所测定的上述圆形纵切剪刀刃的直径，对上述圆形纵切剪刀刃和纵切剪刃座之间的啮合量进行修正，以使该啮合量保持在确保通过上述圆形纵切剪刀刃所进行的裁断处于良好状态的范围内。
其中，上述测定机构具有：位置传感器，该位置传感器测定上述圆形纵切剪刀刃的升降位置，光学传感器，该光学传感器具有与上述瓦楞纸板面大致平行的光轴，并且上述圆形纵切剪刀刃的外周通过上述光轴，以及计算机构，该计算机构能根据圆形纵切剪刀刃的位置，计算出上述圆形纵切剪刀刃的直径，而所述圆形纵切剪刀刃的位置是上述圆形纵切剪刀刃通过上述光学传感器的光轴时由上述位置传感器所检测出的位置。另外，上述升降机构能使多个上述圆形剪刀刃单独升降。而上述研磨机构能根据由上述测定机构所测定的上述圆形纵切剪刀刃的直径，控制研磨时间。
另外，还能根据研磨上述圆形纵切剪刀刃的研磨机构在研磨结束时所处的位置，检测出上述圆形纵切剪刀刃的直径。因而还具有预测机构，该预测机构根据上述测定机构所测定的上述圆形纵切剪刀刃的直径和上述圆形纵切剪刀刃更换后的累计移动长度之间的实测特性，提取当前时间点的倾斜延长特性而获得预测特性，并由该预测特性预测上述圆形纵切剪刀刃更换的预定时间。另外，还具备显示由上述测定机构所测定的上述圆形纵切剪刀刃的直径的显示机构。
附图说明
图1是表示采用作为本发明的一实施方式的装有圆形纵切剪刀刃修正装置的纵切剪机的瓦楞纸板机的整体图。
图2是本实施方式的纵切剪机的正视图。
图3是表示本实施方式的纵切剪头部分的侧面构成的放大简图。
图4是表示本实施方式的控制关系的框图。
图5是表示在本实施方式的检测电路中进行的检测处理之一例的流程图。
图6是表示作为另一种实施方式的纵切剪机的正视图。
图7是表示作为另一种实施方式的研磨装置的构成图。
图8是表示本实施方式的纵切剪刀刃和纵切剪刃座之间的啮合的说明图。
图9是表示本实施方式的纵切剪刀刃和纵切剪刃座的放大的剖视图。
图10是表示作为另一种实施方式的纵切剪刀刃和纵切剪刃座的放大的剖视图。
图11是表示本实施方式的刃具寿命特性例曲线图。
具体实施方式
以下，根据附图详细说明本发明的实施方式。
如图1所示，瓦楞纸板机中，沿供料线连续供给瓦楞纸板1，并且沿供料线配置有切剪划痕机2和裁切机4等，另外，在裁切机4前后配置有输送机6、8等。
切剪划痕机2配置有纵切剪机10和划痕机12，纵切剪机10用下述的圆形纵切剪刀刃沿供给方向将瓦楞纸板1裁断。划痕机12为在瓦楞纸板1上加工出刻痕线的设备。裁切机4为将瓦楞纸板1沿其宽度方向切断的众所周知的设备。
如图2所示，纵切剪机10配备有多个、在本实施方式中为5组上下纵切剪头14～18、20～24。各上纵切剪头14～18以其能在瓦楞纸板1的宽度方向各自单独移动的方式由上梁构件26支持。此外，下纵切剪头20～24也以其能在瓦楞纸板1的宽度方向各自单独移动的方式由下梁构件28支持。
各下纵切剪头20～24为相同的构造，现仅就1台下纵切剪头20用图3予以说明。下纵切剪头20备有可移动地支持在下梁构件28上的移动台30，移动台30具有这样的结构，即，驱动伺服电机，经由采用丝杠螺母的移动机构34，使其能移动至瓦楞纸板1的宽度方向上的规定位置。
在移动台30上设有升降机构31，升降机构31备有相对瓦楞纸板1在垂直方向上能移动地被支持的升降台36。升降台36具有以下结构，即，驱动设置在移动台30上的伺服电机，经由采用丝杠螺母的移动机构31，使其能移动至垂直方向的规定位置处并能高精度定位。在升降台36上，在其前端上设有薄盘形的圆形纵切剪刀刃40，圆形纵切剪刀刃40由伺服电机42直接驱动。或者，也可按采用图中未示的由与其它的主驱动电机连接的驱动轴进行回转驱动的方式构成。纵切剪头14的纵切剪刃座44以与该圆形纵切剪刀刃40相向的方式进行配置。圆形纵切剪刀刃40和纵切剪刃座44在按圆形纵切剪刀刃40在纵切剪刃座44之间满足以下条件时，圆形纵切剪刀刃40裁断的效果较好，即，圆形纵切剪刀刃40以规定量高精度啮合于纵切剪刃座44侧，该规定量根据刃部厚度、纵切剪刃座的材料及其构造有所变化，例如：在0.1～1.5mm的范围内确定，该标准规定值例如为0.8mm。另外，如图8～图10所示，纵切剪刀刃40和纵切剪刃座44的详细举例将在下述中予以说明。
再有，与圆形纵切剪刀刃40相对应地设有研磨机构46，其具有以下结构，即，能将砂轮48抵接于在正在切断瓦楞纸板1中的圆形纵切剪刀刃40上，以便能研磨圆形纵切剪刀刃40。当然，研磨机构46也能将磨刀48压靠在不处于切断瓦楞纸板1的状态下的圆形纵切剪刀刃40上进行研磨。
在图4表示本实施方式的机构与控制构成的关系中，在图3中所说明的保持升降机构31的升降台36的下纵切剪头20上，设有检测升降位置的位置传感器50，位置传感器50和下纵切剪头20的各伺服电机32、38与机头的控制电路52连接。但是，位置传感器50也可以兼用伺服电机38所属的位置检测器。机头控制电路52根据预先设定的加工指令一面经由位置传感器50检测升降台36的升降位置，一面控制伺服电机38将升降台36定位至规定的升降方向的位置处，同样，控制伺服电机32将下纵切剪头20定位至规定的宽度方向的移动位置处。其他各下纵切剪头21～24也相同，执行所期望的裁断指令。
纵切剪机10备有由激光发射器和接收器54、56构成的光学传感器58，激光发射器和接收器54、56的光轴设置在进行升降的各下纵切剪头20～24的各圆形纵切剪刀刃40所遮挡的位置上，在本实施方式中，在未使用状态下进行检测，为简化直径的计算，如图3所示，该刀刃40以与圆形纵切剪刀刃40的回转中心平行的方式设置于回转中心的垂直下方附近的位置上。而且，不限于此，为了在裁断中也能检测直径，在瓦楞纸板1和圆形纵切剪刀刃40之间，也能以与垂直方向呈夹角θ配置已设置的光轴60a。但是，在此场合的实际直径值为垂直正下方附近的计算直径乘以COSθ。
光学传感器58向检测电路62输出伴随对光轴60的阻断而产生的开关信号。此外，还向检测电路62输入来自机头控制电路52的圆形纵切剪刀刃40的升降位置数据，检测电路62向自动修正电路64、研磨控制电路66、寿命预测电路68以及显示控制电路70输出直径检测值数据及下述与直径相关的数据。
以下，通过图5所示的流程，就有关在上述本实施方式的机构和控制构成中所进行的直径检测处理予以说明。纵切剪机10的研磨控制电路66接受来自设在生产线上的移动长度检测器67的信号，对每个使用中的纵切剪刀刃20～24的移动长度进行累计，并按每个规定研磨移动长度进行研磨动作，与此同时，接着存储所检测的直径值，在该纵切剪刀刃不使用时，对该直径进行检测处理。
该直径的检测处理过程中进行以下状态的确认，即，从光学传感器58的激光发射器54发射的激光通过光轴，通过激光接收器56进行光束(步骤1称为S1。以下按同样方法记述。)。作为其结果，接收激光准备就绪，紧接着驱动伺服电机38，使圆形纵切剪刀刃40与升降台36一起高速下降(S2)。另一方面，接收激光未准备就绪，则进行因光学传感器58可能出现故障而发出警告显示等的异常处理(S15)，并且中断检测处理。
接着，用直到圆形纵切剪刀刃40阻断光轴60为止的规定距离作为初期的直径或前次检测的原直径进行计算，再以其与位置传感器50检测出的升降台36的当前位置进行比较，例如判断例如是否已下降到接近2mm的程度(S3)。当下降至接近规定距离时，将下降速度由高速转换至低速(S4)。
此外，通过判断从光学传感器58传输至检测电路62的信号是否发生了变化，可判断圆形纵切剪刀刃40是否已阻断了光轴60(S5)，当使圆形纵切剪刀刃40下降并阻断光轴60时，将由此时的位置传感器50检测出的位置D3存储下来(S6)。
在光轴60被阻断后，圆形纵切剪刀刃40将继续下降，再判断是否已下降规定距离例如2mm(S7)。当由位置传感器50检测出已下降规定距离时，控制伺服电机38，并通过升降台36使圆形纵切剪刀刃40以低速上升(S8)。
接着，通过判断来自光学传感器58的信号是否发生了变化，可判断由圆形纵切剪刀刃40上升一度被阻断的光轴60是否已贯通(S9)，当光轴60贯通时，将由此时的位置传感器50检测出的位置D4存储下来(S10)。此外，在本实施方式中，通过光轴的阻断和贯通进行2次位置检测，也可仅检测为阻断或贯通之一。
存储后，就有关全部下纵切剪头20～24是否执行了S3～S10的处理进行判断，全部下纵切剪头20～24已执行了S3～S10的处理后(S11)，计算出各下纵切剪头20～24的各自位置D3、D4的平均值D5＝(D3+D4)/2(S12)。
此外，利用该平均值D5对260φ-(初期直径260φ时的刃尖位置D0-平均值D5)×2进行运算，算出各圆形纵切剪刀刃40的直径D6(S13)。对下纵切剪头20～24中的每个进行该运算，以便算出各下纵切剪头20～24的各自的圆形纵切剪刀刃40的直径D6(S14)。这里，在上述计算中，新刀刃为260φ，然而，不局限于该尺寸，在安装预先已检测直径的圆形纵切剪刀刃40的状态下，执行本检测处理，要将初期值的预先检测的初期直径和刃尖位置D0以及由此时的位置传感器50检测的位置D5存储下来。此后，每次执行本检测处理时，都能从由位置传感器50检测出的圆形纵切剪刀刃40的位置计算出圆形纵切剪刀刃40的直径。
每次对本检测处理按所规定的时刻重复进行，例如：可以是研磨动作或每裁断规定距离的瓦楞纸板1的周期，每次都要将计算出的圆形纵切剪刀刃40的直径D6和累计移动长度存入记载存储器内，将其作为档案予以保存，同时，将其传送至接着的自动修正电路64。在自动修正电路64中，可将从初期直径D60，经过前次检测处理的直径D6n-1，直至本次检测处理的直径6n制成实测档案，从而可获得相对累计移动长度的圆形纵切剪刀刃40的直径的磨损量的变化特性。该磨损量是为每个下纵切剪头20～24的每个圆形纵切剪刀刃40算出的，并将其最新的磨损量α传送至机头控制电路52。
在机头控制电路52中，根据各下纵切剪头20～24的每次磨损量α，将初期刀刃的直径设为P0，对减去该磨损量部分的Pn＝P0-α进行运算，并控制伺服电机38，以便控制切断瓦楞纸板1时的圆形纵切剪刀刃40的刃前端与纵切剪刃座44的啮合位置，以达到基于该修正量的裁断位置指令值Pn，由此，使圆形纵切剪刀刃40与纵切剪刃座44之间的间隔调整为恰当的间隔，例如：为0.8mm。当然，由于各下纵切剪头20～24中每个刀头选择使用的变化造成的移动量不同，因此，修正量也是各不相同的，从而可按使各圆形纵切剪头20～24每次都以能进行高质量裁断的方式将定位控制在规定的啮合位置处。
此外，在研磨控制电路66中，要对移动长度检测信号进行记数，并对从研磨动作开始的裁断移动长度进行累计，在达到规定的研磨移动长度时，即，圆形纵切剪刀刃40的磨损量超过规定量而使刀刃的锋利度恶化的规定的研磨移动长度值时，使该圆形纵切剪刀刃40的研磨机构46的图中未示的汽缸动作，从而使砂轮抵接于刃尖，并执行研磨圆形纵切剪刀刃40的一系列控制。研磨动作的抵接时间设定成为大于使刀刃锋利度达标的研磨量。具体地说，以初期值设定为5秒再根据直径改变该值，该过程最好以来自上述检测电路62的检测直径值为准用该电路66的图中未示的内部常数表来定义。
此外，在寿命预测电路68中，将来自上述检测电路62的各圆形纵切剪刀刃40的检测直径值和累积移动长度的信号一起接收，从该履历特性的图11中可预测出圆形纵切剪刀刃40的寿命。当根据图11说明预测运算例时，从成为图11的模型特性的预测中预先给出该特性的运算公式，从实测特性得到每次的该系数和常数，以完成该实测特性公式，对当时的时间点进行微分以求出切线特性，再将寿命直径230φ代入该式，算出的总移动长度便成为预测值。另外，作为简易公式，对240φ以前不预测，而作为以后的条件，从当时的移动长度与一定值的之前的移动长度(如10万米)的直径所作比较中求线性系数，这种程度的计算也是可以的。由此，能推算出圆形纵切剪刀刃40达到能用来切断的最小直径的作为预定更换时间的预测总移动长度，该最小直径例如为230φ。
此外，检测电路62将圆形纵切剪刀刃40的检测直径值和累积移动长度输出至显示控制电路70，显示控制电路70控制显示器72，使各项数值显示在显示器72中。而且，在本实施方式中，由位置传感器50、光学传感器58、检测电路62、及其研磨机构46组成的机构等构成了测定机构。此外，就图8～图10的纵切剪刀刃40与纵切剪刃座44的啮合举例予以详细的说明。
如图8所示，纵切剪刀刃40具有以下结构，即，其与纵切剪刃座44啮合，并能获得规定的啮合量带。啮合量如上所述可以为0.1～1.5mm范围内使用，而将0.8mm作为标准值。如图9所示，纵切剪刃座44的材料选为聚氨酯或尼龙等以实现该啮合。此外，如图10所示，将纵切剪刃座44由碳纤维板44a和隔板44b叠层而形成，还设有槽44c，并使纵切剪刀刃40插入该槽44c中，也可实现啮合。
在本实施方式中，将升降机31设置在各下纵切剪头20～24处，也可以代替该升降机31，而如图6所示，设有使下梁构件28升降的升降机构74，能使各下纵切剪头20～24与下梁构件28一起同时升降。此时，各下纵切剪头20～24的圆形纵切剪刀刃40的直径的修正，可按平均值进行，也可以选择有代表性的一个的直径来进行。
接着，利用图7就有关与上述机构不同的另一种测定机构予以说明。在该测定机构中，采用了以下结构，即，通过汽缸80能使纵切剪刀刃的研磨机构的一对圆形状砂轮76、78向圆形纵切剪刀刃40的回转中心移动，其中还设有用于检测汽缸80使砂轮76、78产生的移动量的位置传感器82，测定汽缸80使圆形状砂轮76、78抵接于圆形纵切剪刀刃40时的由位置传感器82检测出的位置，再根据初期值以来的变化，测定出圆形纵切剪刀刃40的直径。
上述本发明不局限于以上实施方式，只要在不脱离本发明的思想的范围内，可实施各种各样实施方式。
发明效果
从以上详述可知，本发明的装有圆形纵切剪刀刃修正装置的纵切剪机具有以下效果：测定各纵切剪头的圆形纵切剪刀刃的直径，修正圆形纵切剪刀刃的升降位置，由此能稳定地裁断瓦楞纸板。

Claims (12)

1.一种装有圆形纵切剪刀刃修正装置的纵切剪机，其朝向沿供料线连续供给的瓦楞纸板，由升降机构使圆形纵切剪刀刃升降，由此裁断上述瓦楞纸板，其特征在于：具备：
测定机构，该测定机构测定上述圆形纵切剪刀刃的直径，
研磨机构，该研磨机构研磨上述圆形纵切剪刀刃，以及
自动修正机构，该自动修正机构根据由上述测定机构所测定的上述圆形纵切剪刀刃的直径，对上述圆形纵切剪刀刃和纵切剪刃座之间的啮合量进行修正，以使该啮合量保持在确保由上述圆形纵切剪刀刃所进行的裁断处于良好状态的范围内。
2.如权利要求1所述的装有圆形纵切剪刀刃修正装置的纵切剪机，其特征为，
上述测定机构具有：
位置传感器，该位置传感器测定上述圆形纵切剪刀刃的升降位置，
光学传感器，该光学传感器具有与上述瓦楞纸板面大致平行的光轴，并且上述圆形纵切剪刀刃的外周通过上述光轴，以及
计算机构，该计算机构根据圆形纵切剪刀刃的位置，计算出上述圆形纵切剪刀刃的直径，而所述圆形纵切剪刀刃的位置是上述圆形纵切剪刀刃通过上述光学传感器的光轴时由上述位置传感器所检测出的位置。
3.如权利要求1所述的装有圆形纵切剪刀刃修正装置的纵切剪机，其特征为，
上述升降机构能使多个上述圆形剪刀刃单独升降。
4.如权利要求2所述的装有圆形纵切剪刀刃修正装置的纵切剪机，其特征为，上述升降机构能使多个上述圆形剪刀刃单独升降。
5.如权利要求1至4中任意一项所述的装有圆形纵切剪刀刃修正装置的纵切剪机，其特征为，
上述研磨机构根据由上述测定机构所测定的上述圆形纵切剪刀刃的直径，控制研磨时间。
6.如权利要求1所述的装有圆形纵切剪刀刃修正装置的纵切剪机，其特征为，根据研磨上述圆形纵切剪刀刃的研磨机构在研磨结束时所处的位置，检测出上述圆形纵切剪刀刃的直径。
7.如权利要求1至4、6中任意一项所述的装有圆形纵切剪刀刃修正装置的纵切剪机，其特征为，具备预测机构，
该预测机构根据上述测定机构所测定的上述圆形纵切剪刀刃的直径和上述圆形纵切剪刀刃更换后的累计移动长度之间的实测特性，提取当前时间点的倾斜延长特性而获得预测特性，并由该预测特性预测上述圆形纵切剪刀刃更换的预定时间。
8.如权利要求5所述的装有圆形纵切剪刀刃修正装置的纵切剪机，其特征为，具备预测机构，
该预测机构根据上述测定机构所测定的上述圆形纵切剪刀刃的直径和上述圆形纵切剪刀刃更换后的累计移动长度之间的实测特性，提取当前时间点的倾斜延长特性而获得预测特性，并由该预测特性预测上述圆形纵切剪刀刃更换的预定时间。
9.如权利要求1至4、6中任意一项所述的装有圆形纵切剪刀刃修正装置的纵切剪机，其特征为，具备显示由上述测定机构所测定的上述圆形纵切剪刀刃的直径的显示机构。
10.如权利要求5所述的装有圆形纵切剪刀刃修正装置的纵切剪机，其特征为，具备显示由上述测定机构所测定的上述圆形纵切剪刀刃的直径的显示机构。
11.如权利要求7所述的装有圆形纵切剪刀刃修正装置的纵切剪机，其特征为，具备显示由上述测定机构所测定的上述圆形纵切剪刀刃的直径的显示机构。
12.如权利要求8所述的装有圆形纵切剪刀刃修正装置的纵切剪机，其特征为，具备显示由上述测定机构所测定的上述圆形纵切剪刀刃的直径的显示机构。
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