CN109414832B - 多层型片加工装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的多层型片加工装置(100)以与以往的片加工装置相同的设置面积而大幅提高生产性。多层型片加工装置具有加工单元(11～13)，该加工单元具有：沿着X方向延伸的第一引导构件(11b～13b)；配设于第一引导构件的第一移动体(41～43)；支承于第一移动体，且沿着Y方向延伸的第二引导构件(51～53)；配设于第二引导构件的第二移动体(61～63)；沿着第二引导构件驱动第二移动体的Y驱动机构；配设于包含X方向和Y方向的平面的作业区域；以及以能够相对于作业区域接近或远离的方式配设于第二移动体，且在配设于作业面的片上形成加工线的刀具。将加工单元在垂直方向上叠合多个单元，通过X驱动机构沿着第一引导构件驱动多个单元中的至少一个单元的第一移动体(42)。将通过X驱动机构而移动的第一移动体与其他单元的第一移动体(41、43)相互连结。

Description

多层型片加工装置
技术领域
本发明涉及将对纸板纸等片进行切断等加工的加工单元叠合多个而成的多层型片加工装置。
背景技术
以往，通过压痕/切断来加工纸板纸、瓦楞纸板或者板纸等纸、皮革、塑料等的片，并将该加工后的片组装且作为包装箱、显示器而使用。片的压痕/切断一般由冲裁模具、切割绘图机来进行。
例如在专利文献1中记载有通过沿第一方向驱动片并且沿与该第一方向正交的第二方向驱动刀片从而将片切断为所期望的形状的切割绘图机。另外，在专利文献2中记载有使切割器在X方向和Y方向上移动从而切断片的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-230917号公报
专利文献2：日本特开平7-24785号公报
发明内容
发明要解决的课题
以往的片加工装置不限于所述专利文献1、2的装置，均都在由X、Y方向规定的二维平面内对一张片进行加工(压痕/切断)。因此，在装置的高速化方面自然存在限制，从而生产性提高成为课题。
因此，本发明的目的在于提供一种能够以与以往的片加工装置相同的设置面积大幅提高其生产性的多层型片加工装置。
用于解决课题的方案
为了达成所述目的，本发明所涉及的多层型片加工装置的特征在于，加工单元具有：第一引导构件，其沿着X方向延伸；第一移动体，其配设为能够沿着所述第一引导构件移动；第二引导构件，其支承于所述第一移动体，且沿着与所述X方向垂直的Y方向延伸；第二移动体，其配设为能够沿着所述第二引导构件移动；Y驱动机构，其沿着所述第二引导构件驱动所述第二移动体；作业区域，其配设于包含所述X方向和所述Y方向的平面；以及刀具，其以能够相对于所述作业区域接近或远离的方式配设于所述第二移动体，且在配设于所述作业区域的片上形成加工线，所述多层型片加工装置将所述加工单元以所述作业区域在与所述X方向和所述Y方向垂直的方向上重叠的方式叠合多个单元，通过X驱动机构沿着所述第一引导构件驱动所述多个单元中的至少一个单元的所述第一移动体，并且将通过所述X驱动机构而移动的第一移动体与其他单元的不存在所述X驱动机构的所述第一移动体相互连结。
发明效果
根据本发明，将加工单元叠合多个单元，且通过X驱动机构沿着第一引导构件驱动至少一个单元的第一移动体，并将通过该X驱动机构而移动的第一移动体与其他单元第一移动体连结，因此能够以与以往的片加工装置相同的设置面积而大幅增大其生产性。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的多层型片加工装置的主视图。
图2A是多层型片加工装置的前侧第一立体图。
图2B是多层型片加工装置的前侧第二立体图。
图3A是多层型片加工装置的后侧第一立体图。
图3B是多层型片加工装置的后侧第二立体图。
图4是多层型片加工装置的局部放大剖视图。
图5是压痕机构的简要剖视图。
图6是切断机构的简要剖视图。
图7是示出Y驱动机构的变形实施方式的简要结构图。
图8A是示出片的加工例的图。
图8B是示出片的加工例的图。
图8C是示出片的加工例的图。
图8D是示出片的加工例的图。
具体实施方式
(片加工装置的简要)
以下，参照附图来说明本发明的实施方式所涉及的多层型片加工装置。如图1～图3B所示，多层型片加工装置100具有将基本结构相同的三个加工单元11～13在上下方向等间隔地重叠而成的三层结构。各加工单元11～13具有水平的机框11a～13a，且该机框11a～13a的四角的角部与配设于多层型片加工装置100的前后左右的支柱21～24连结。
各加工单元11～13的机框11a～13a在俯视时呈矩形形状，且在该矩形形状机框11a～13a的对置的各边配设有辊R。该辊R相互平行，且在辊R相互之间架设有搬运带31～33。搬运带31～33具有由开孔钢带等构成的吸气结构，对放置在搬运带31～33上的片S进行吸引吸附，从而能够将片S无位置偏移地可靠地保持于规定位置。
并且，通过驱动各机框11a～13a的一方的辊R，从而搬运带31～33从图2A、图2B的近前侧向进深侧同步地沿X方向移动。在该搬运带31～33上形成有用于加工片S的作业区域。该作业区域配设于包含X方向和Y方向的平面。
在图2A、图2B的搬运带31～33的近前侧配设有未图示的片供给装置。并且，将未加工的片S从该片供给装置朝向搬运带31～33沿水平方向间歇地搬入，且将三张片同时地放置于各搬运带31～33上的规定位置(作业区域)。
(加工单元的多层结构)
如图4所示，各加工单元11～13朝向搬运带31～33的输送方向在左右两侧具有第一移动体41～43。在图4中仅示出单侧(右侧)的第一移动体41～43，然而在将搬运带31～33夹在之间的相反侧(左侧)也同样地配设有第一移动体41～43。
该第一移动体41～43在上下方向(Z方向)上相互连结而一体化。该一体化了的第一移动体41～43配设为能够沿着固定于机框11a～13a的侧面的第一引导构件11b～13b移动。
即，在机框11a～13a的内侧面相互平行地配设有上下一对第一引导构件11b～13b。该第一引导构件11b～13b的方向与搬运带31～33的输送方向(X方向)平行。另一方面，如图4所示，加工单元11～13的第一移动体41～43在垂直板的侧面具有滑动部41b～43b，且该滑动部41b～43b以能够沿X方向滑动的方式与所述第一引导构件11b～13b卡合。
为了使三个第一移动体41～43作为整体沿X方向移动，中间的第一移动体42具有作为X驱动机构的滑动用马达(X马达)80、小齿轮81、以及齿条82。滑动用马达80以其轴线沿着纵向的方式固定在第一移动体42的水平的臂部42a之上。
该滑动用马达80的旋转轴贯穿臂部42a并向机框12a的上方突出，且在该突出端固定有小齿轮81。小齿轮81与固定于机框12a的上表面并沿Y方向延伸的齿条82啮合。因此，通过驱动滑动用马达80，从而三个第一移动体41～43能够作为整体沿着第一引导构件11b～13b往复移动。
在各机框11a～13a的两侧相互对置的第一移动体41～43通过第二引导构件51～53在水平方向(Y方向)上相互连结。这些第二引导构件51～53以在Y方向上横穿搬运带31～33上的作业区域的上方的方式配设。
相对于该第二引导构件51～53，以能够沿着其长边方向即Y方向移动的方式配设有第二移动体61～63。在该第二移动体61～63具有用于对搬入搬运带31～33上的作业区域的片S形成加工线(压痕线/切断线)的刀具。
该刀具是图5的保持于压痕机构61a～63a的压痕构件210和图6的保持于切断机构61b～63b的切割器刀片310。压痕机构61a～63a和切断机构61b～63b在本实施方式中在第二移动体61～63上相互相邻地配设。
(压痕机构)
详细而言，图5的压痕机构61a～63a具备：构成第二移动体61～63的主体部分的框架201、固定于框架201的托架202、压痕构件210、辊保持构件223、引导构件221、上下移动用马达220、滑动部222、滑动用马达230、小齿轮231、齿条232、滑动部240a、及引导部240b。通过滑动用马达(Y马达)230、小齿轮231及齿条232构成沿着第二引导构件51～53驱动第二移动体61～63的Y驱动机构。
压痕构件210由圆板构成。该圆板具有外缘部的厚度逐渐变薄并且周缘尖锐的形状。压痕构件210的中心轴211旋转自如保持于辊保持构件223，且压痕构件210能够沿R1方向旋转。
上下移动用马达220借助托架202固定于框架201。辊保持构件223借助引导构件221以能够以与轴224同轴的旋转轴225为中心而转动的方式保持于上下移动用马达220的轴224。
由此，根据压痕构件210承受的力，压痕构件210的朝向自由地变化。上下移动用马达220内置有滚珠丝杠机构，通过其旋转而使轴224沿Z方向(上下方向)出入。
引导构件221固定于轴224，且沿上下移动用马达220的侧面向上方延伸。在引导构件221的上端部固定有滑动部222。滑动部222以能够滑动的方式安装于在上下移动用马达220的侧面沿Z方向延伸而装配的导轨220a。通过滑动部222沿着导轨220a在Z方向上移动，压痕构件210借助引导构件221也沿Z方向(上下方向)移动。
框架201在第二引导构件51～53的上方具备沿着X方向延伸的臂部201a，滑动用马达230以其轴线沿着纵向的方式固定在该臂部201a之上。该滑动用马达230的旋转轴贯穿臂部201a而向第二引导构件51～53的上方突出，且在该突出端固定有小齿轮231。小齿轮231与固定于第二引导构件51～53的上表面并沿着Y方向延伸的齿条232啮合。
在框架201的下端部的侧面安装有上下一对滑块240a。另一方面，在第二引导构件51～53的侧面固定有沿着Y方向延伸的上下一对导轨240b。并且，上下一对滑块240a以能够相对于上下一对导轨240b滑动的方式安装。根据该结构，通过滑动用马达230的旋转，框架201及支承于框架201的压痕构件210沿Y方向滑动。
未图示的控制部在开始压痕加工前驱动滑动用马达230而使小齿轮231旋转，由此使框架201沿±Y方向移动，将压痕构件210配置于进行片S的压痕加工的位置。另外，控制部在开始压痕加工时，驱动上下移动用马达220而使其轴224从马达220主体突出，从而将压痕构件210推至片S的压痕加工的开始位置。将压痕构件210压入片S的量(深度)根据片S的厚度、材质通过控制上下移动用马达220的驱动而进行微调。
(切断机构)
详细而言，如图所示，图6的切断机构61b～63b具备切割器刀片310、切割器保持架311、切割器轴312、套筒313、带轮314、检测板315、传感器316、壳体317、偏心凸轮318、压缩弹簧319、振动马达320、角度调整用马达321、带轮322、及正时带323。
切割器刀片310以可装卸的方式装配于切割器保持架311。切割器保持架311固定于切割器轴312。切割器轴312以能够沿其中心轴方向(Z方向)移动规定的行程的方式保持在套筒313内。
套筒313以能够以切割器轴312的中心轴为中心而旋转的方式保持在壳体317内。在套筒313同轴地固定有带轮314。带轮314由正时带323与同轴地固定于角度调整用马达321的旋转轴的带轮322连结。检测板315固定于带轮314，传感器316对检测板315进行检测。
通过角度调整用马达321的旋转而使带轮322旋转，且通过带轮322的旋转，借助正时带323而使带轮314和固定于带轮314的套筒313旋转。当套筒313旋转时，切割器轴312也在套筒313内旋转，从而保持于切割器保持架311的切割器刀片310绕Z轴旋转。切割器刀片310的旋转量能够通过传感器316对检测板315进行检测而测定。
在壳体317的上部固定有振动马达320。在振动马达320的旋转轴固定有偏心凸轮318。偏心凸轮318配置于切割器轴312的上部。切割器轴312被压缩弹簧319向上方施力，以使得其上端部抵接于偏心凸轮318。
当振动马达320旋转时，偏心凸轮318也旋转，抵接于偏心凸轮318的切割器轴312沿其轴向移动。由此，切割器刀片310沿切割器轴312的轴向振动。
壳体317固定于基座175。在基座175固定有滑块150a。滑块150a以能够滑动的方式保持于固定于框架201且沿Z方向延伸的导轨150b。
在基座175固定有沿着Z方向延伸的齿条180。在齿条180啮合有小齿轮170。小齿轮170由固定于框架201的上下移动用马达130驱动。
当上下移动用马达130旋转时，小齿轮170旋转，进而使齿条180向Z方向移动。伴随齿条180的移动，基座175也在Z方向上移动，从而使保持于基座175的切割器刀片310向Z方向移动。
控制部在进行切断加工前，驱动图5的滑动用马达230而使小齿轮231旋转，由此使框架201在±Y方向移动，从而将切割器刀片310配置在进行片S的切断加工的位置。接着，控制部驱动角度调整用马达321，而使切割器刀片310的朝向与形成预定的切断线的朝向(X方向与Y方向的朝向)一致。
接着，驱动振动马达320而向切割器刀片310赋予Z方向的振动。在开始切断加工时驱动上下移动用马达130，由此，切割器刀片310向切断片S的位置移动。之后，在将切割器刀片310的位置固定的状态下，使片S沿X方向移动，由此在片S形成切断线。
或者，根据需要在将片S固定的状态下使切割器刀片310沿X方向移动，由此也能够在片S形成切断线。一边使切割器刀片310振动一边切断片S，从而形成沿着X方向延伸的切断线。
(Y驱动机构的变形实施方式)
前述的Y驱动机构配设于各加工单元并以能够独立驱动的方式构成，然而该Y驱动机构无需配设于各加工单元。图7示出Y驱动机构的变形实施方式，由该图可知：Y驱动机构具有循环带(Y驱动带)90和驱动该循环带90的马达(共用Y马达)91。
循环带90通过多个带轮P1～P9沿着各加工单元11～13的第二引导构件51～53而被架设，并由马达91对驱动用带轮P9进行正反驱动，因此能够沿实线箭头方向或虚线箭头方向驱动循环带90。
支承前述的压痕机构61a～63a和切断机构61b～63b的第二移动体61～63与该循环带90连结，通过马达91的驱动将各加工单元11～13的压痕机构61a～63a和切断机构61b～63b驱动到相同的位置。根据该变形实施方式能够简化Y驱动机构，因此还能够进一步地降低成本。
(压痕加工和切断加工)
例如如图8A～图8D所示那样进行片加工装置1对片S的加工。该图示出通过压痕加工和切断加工由片S得到箱的展开片S1的例子。在图中，实线表示切断线、虚线表示压痕线，整体成为箱的展开图的形状。片S以U轴与X方向平行、V轴与Y方向平行的方式放置到搬运带31～33上的规定的作业区域。
以上说明了本发明的实施方式，然而本发明并不限定于所述实施方式，而能够基于专利权利要求书所记载的技术思想进行各种变形。例如，在所述实施方式中，将加工单元11～13设为三层结构，然而该加工单元能够是二层结构、四层结构、五层结构等任意的多层结构。另外，该多层结构无需一定在垂直方向上重叠，也可以是以倾斜状态重叠的多层结构。
另外，在所述实施方式中，如图4所示三层结构的情况下，在中间的加工单元12配设有作为X驱动机构的滑动用马达80、小齿轮81及齿条82，然而该X驱动机构能够配设于三层中的任意的加工单元。另外，根据需要也可以在多个加工单元配设X驱动机构。在该情况下，使多个X驱动机构相互同步。例如也可以为如下结构：在图4的三层结构的加工装置中，仅在上下的加工单元11、13配设相互同步的X驱动机构，而中间的加工单元12省略了X驱动机构。
另外，在所述实施方式中，将X驱动机构配设于加工单元12，然而也能够由沿着第一引导构件架设并且与第一移动体的X连结的驱动带和驱动该X驱动带的机框侧的X马达构成该X驱动机构。将像这样将X驱动机构配设于固定侧时，由于加工单元11～13的重量降低，从而能够实现X驱动机构的负载降低，进而实现第一移动体41～43的高速化。
同样地，对于Y驱动机构，也能够由沿着第二引导构件架设并且与第二移动体连结的Y驱动带和驱动该Y驱动带的第二引导构件侧的Y马达构成，由此能够实现Y驱动机构的负载降低，进而实现第二移动体61～63的高速化。
另外，在所述实施方式中，将压痕机构61a～63a和切断机构61b～63b相邻地配设于第二移动体61～63，然而也可以在各加工单元11～13中沿着第二引导构件51～53配设两个第二移动体61～63，且将压痕机构61a～63a和切断机构61b～63b分别配设于不同的第二移动体。
另外，在所述实施方式中，将压痕机构61a～63a与切断机构61b～63b配设于第二移动体61～63，然而也能够取代这些压痕/裁断机构，而配置用于在片形成所期望的加工线的任意的工具以及机构。例如在由激光裁断布帛等片的片加工装置中，也可以将向片照射激光的裁断头配设于第二移动体61～63。
另外，在所述实施方式中，在搬运带31～33上形成有用于加工片S的作业区域，然而也能够代替该搬运带31～33，而在固定于各机框11a～13a的操作台上形成作业区域。可以根据需要将采用吸气结构的吸附机构、其他的片固定机构配设于该操作台。
附图标记说明：
11～13：加工单元 11a～13a：机框
11b～13b：第一引导构件 21～24：支柱
31～33：搬运带 41～43：第一移动体
41b～43b：滑动部 42a：臂部
51～53：第二引导构件 61～63：第二移动体
61a～63a：压痕机构 61b～63b：切断机构
80：滑动用马达 81：小齿轮
82：齿条 90：循环带
91：马达 100：多层型片加工装置
130：上下移动用马达 150a：滑块
150b：导轨 170：小齿轮
175：基座 180：齿条
201：框架 201a：臂部
202：托架 210：压痕构件
211：中心轴 220：上下移动用马达
220a：导轨 221：引导构件
222：滑动部 223：辊保持构件
224：轴 225：旋转轴
230：滑动用马达 231：小齿轮
232：齿条 240a：滑动部
240b：引导部 310：切割器刀片
311：切割器保持架 312：切割器轴
313：套筒 314：带轮
315：检测板 316：传感器
317：壳体 318：偏心凸轮
319：压缩弹簧 320：振动马达
321：角度调整用马达 322：带轮
323：正时带 P1～P9：带轮
R：辊 S：片
S1：展开片。

Claims (7)

1.一种多层型片加工装置，其特征在于，
加工单元具有：
第一引导构件，其沿着X方向延伸；
第一移动体，其配设为能够沿着所述第一引导构件移动；
第二引导构件，其支承于所述第一移动体，且沿着与所述X方向垂直的Y方向延伸；
第二移动体，其配设为能够沿着所述第二引导构件移动；
Y驱动机构，其沿着所述第二引导构件驱动所述第二移动体；
作业区域，其配设于包含所述X方向和所述Y方向的平面；以及
刀具，其以能够相对于所述作业区域接近或远离的方式配设于所述第二移动体，且在配设于所述作业区域的片上形成加工线，
所述多层型片加工装置将所述加工单元以所述作业区域在与所述X方向和所述Y方向垂直的方向上重叠的方式叠合多个单元，
通过X驱动机构沿着所述第一引导构件驱动所述多个单元中的至少一个单元的所述第一移动体，并且将通过所述X驱动机构而移动的第一移动体与其他单元的不存在所述X驱动机构的所述第一移动体相互连结。
2.根据权利要求1所述的多层型片加工装置，其特征在于，
将所述加工单元在垂直方向上叠合至少三个单元，能够通过所述X驱动机构驱动中间的加工单元的所述第一移动体，并且将所述中间的加工单元的所述第一移动体与其上下的其他单元的所述第一移动体相互连结。
3.根据权利要求1或2所述的多层型片加工装置，其特征在于，
所述Y驱动机构具有Y马达和与所述Y马达的旋转轴连结的小齿轮，所述小齿轮与沿着所述第二引导构件而形成的齿条啮合。
4.根据权利要求1或2所述的多层型片加工装置，其特征在于，
所述Y驱动机构具有沿着所述第二引导构件架设并且与所述第二移动体连结的Y驱动带、以及驱动所述Y驱动带的Y马达。
5.根据权利要求1或2所述的多层型片加工装置，其特征在于，
所述X驱动机构具有X马达和与所述X马达的旋转轴连结的小齿轮，所述小齿轮与沿着所述第一引导构件而形成的齿条啮合。
6.根据权利要求1或2所述的多层型片加工装置，其特征在于，
所述X驱动机构具有沿着所述第一引导构件架设并且与所述第一移动体连结的X驱动带、以及驱动所述X驱动带的X马达。
7.根据权利要求1或2所述的多层型片加工装置，其特征在于，
所述Y驱动机构具有沿着所述多个单元的各第二引导构件架设而循环移动并且与各第二移动体连结的一个共用Y驱动带、以及驱动所述共用Y驱动带的一个共用Y马达。
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