JP2008030958A - 見当合わせが行われる枚葉紙打抜き・型押し機、および枚葉紙打抜き・型押し機を作動させる方法 - Google Patents

Abstract

【課題】短いセットアップ時間と高い生産性とを備えた枚葉紙打抜き・型押し機を提供する。
【解決手段】本発明は、枚葉紙給紙装置１と、少なくとも１つの打抜きステーション２と、少なくとも１つの別の処理ステーション３，４と、機械制御部１５と、循環運動するくわえづめキャリッジ８を有する枚葉紙搬送システム７とを備え、くわえづめキャリッジ８には、枚葉紙６のくわえ端部を把持可能であり、かつ装置を通り抜けるように移動可能なくわえづめが取り付けられている、枚葉紙打抜き・型押し機１００と、その作動方法に関する。循環運動するくわえづめキャリッジ８は、その両外側端部にてそれぞれ少なくとも１つのリニアドライブによって駆動され、枚葉紙６は、打抜きステーション２および処理ステーション３，４の枚葉紙保持位置で、リニアドライブにより生じさせられる増大する運動によって見当合わせされる。
【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１の前提項に記載されている、見当合わせが行われる枚葉紙打抜き・型押し機と、請求項６の前提項に記載されている、このような枚葉紙打抜き・型押し機を作動させる方法に関する。

打抜きと呼ばれるのは、円形、楕円形、または多角形、ならびにあらゆる種類の仮想的な形状であってよい、閉じた幾何形状である切断形状を伴う切断のことである。ポンチによる打抜き、角の切り落とし、レジスタの打抜きなど、印刷の後処理で行われる実際の作業も、この範囲のものとして挙げられる。打抜きは、打抜き台またはダイに対して行われ、部分的にはせん断プロセスでもある（非特許文献１参照）。紙、ボール紙、厚紙、または段ボール紙などからなる包装材は、主として枚葉紙の判型に打ち抜かれる。さらに、紙の有用な部分に、打抜きプロセスで、溝の線や空押しなども設けられる。このように複雑なプロセスであることから、枚葉紙を１枚ずつ打ち抜くことが不可欠である。最終製品が、技術やグラフィックに関して高い品質が求められる包装材（たとえば化粧品、煙草、医薬品、食料品などの包装材）であると、包装材そのものに関して特別な要求が課せられるばかりでなく、最善の結果を得るためには、最小の公差をもつ打抜き工具や、きわめて正確かつ確実に作動する打抜き機が必要である。このような要求は、平台打抜きによってもっとも良く満たされる。この場合、印刷されて紙積み台の上に積み重ねられた枚葉紙が打抜き機に供給される。この装置では、打ち抜くべき枚葉紙が揃え装置で正しい見当に揃えられ、くわえづめキャリッジに引き取られ、打抜き機で、支持されて固定された下台と、トグルレバーまたは偏心伝動装置により垂直方向に移動可能な上台との間に正確に位置決めされる。

紙や厚紙等の枚葉紙の打抜き、除去（Ausbrechen）、型押し、および排出をするために用いられる公知の枚葉紙打抜き・型押し機では、くわえづめキャリッジによって、枚葉紙を、機械の個々のステーションを通り抜けるように移動させることが知られている。くわえづめキャリッジには、枚葉紙の前端を把持するくわえづめが取り付けられており、くわえづめキャリッジ自体は、無端のチェーンに沿って機械を通り抜けるように移動する。機械を通過する枚葉紙のこのような移動方式によって、相前後して配置された機械の個々のステーションでの連続的な作業が可能である。

このような種類の平台打抜きは、たとえば特許文献１から公知である。両方の台は、裁断および溝付け工具、またはそれに対応する対向工具を備えており、これらの工具によって、それぞれの台の表面同士の間へ入るようにサイクルごとに案内される枚葉紙から有用な部分が打ち抜かれ、それと同時に、きれいに折り畳むために必要な溝が刻みつけられる。後続の除去装置では、除去工具によって裁断くずが機械的に除去される。この装置のそれぞれの設備は、最終的に、打ち抜かれた有用な部分を、有用な部分を分離するために設けられた分離装置で分離することができる。

打抜き枚葉紙の高い製品品質を得るためには、枚葉紙と工具の見当が合うように互いに揃えられる必要がある。枚葉紙打抜き・型押し機の打抜きステーションでは、打抜き工具と打抜き溝プレートを、周方向に正確な位置に位置させなければならない。さらに、両方の工具が傾くことなく、そのまま枚葉紙搬送方向に対して直角を保つことを保証しなくてはならない。この基準位置をとるものが「第１のカッター」と呼ばれる。これに続く処理ステーションでは、たとえば除去装置の除去板や、有用な部分を分離するステーションの、有用な部分を分離する格子（Nutzentrenngitter）などの工具を、第１のカッターの位置に対して相対的に調整しなければならない。このとき、工具はそれぞれ３つの自由度に関して調整しなければならない。枚葉紙打抜き・型押し機の作動中に、打抜きステーションで工具の位置を再調整することが必要になる場合がある。後続の処理ステーションの工具も、「第１のカッター」に対して相対的に正しい位置に再び位置させるために、同様に再調整しなくてはならない。

高いコストのかかる、このような工具の調整作業によって、見当が合った状態で枚葉紙が処理されることが保証される。このとき、見当とは、枚葉紙の裁断、溝付け、および除去がなされる辺に対する、印刷画像の位置精度を意味している。この場合、周方向の見当、すなわち機械の進行方向の位置精度と、側方の見当、すなわち機械の進行方向に対して横方向の位置精度とが区別される。
ドイツ特許出願公開明細書第３０４４０８３号 「ドルックヴァイターフェアアルバイトゥング、アオスビルドゥングス フューア ブーフビンダー （Druckweiterverarbeitung, Ausbildungsleitfaden fur Buchbinder）」 ３５１頁〜、ブンデスフェアバント ドルック エー ファオ （Bundesverband Druck e.V.）発行、１９９６年

従来技術に基づいて見当が合うように揃えることの欠点は、長いセットアップ時間によって、すなわち工具を調整するための大きな時間消費によって、機械の生産性が下がることである。

そこで本発明の目的は、短いセットアップ時間と高い生産性とを備えた枚葉紙打抜き・型押し機を提供することにある。

この目的は、請求項１の特徴事項を有する枚葉紙打抜き・型押し機によって達成され、また、請求項６に記載の枚葉紙打抜き・型押し機を作動させる方法によって達成される。

本発明による枚葉紙打抜き・型押し機は、枚葉紙給紙装置と、少なくとも１つの打抜きステーションと、少なくとも１つの別の処理ステーション、例えば除去ステーションまたは有用な部分を分離するステーションと、機械制御部と、枚葉紙搬送システムとを有している。枚葉紙搬送システムは、紙や厚紙等の枚葉紙のくわえ端部を把持して機械を通り抜けるように移動させるために、くわえづめを有するくわえづめブリッジを備えた、循環運動するくわえづめキャリッジを有している。くわえづめキャリッジは、その両外側端部にてそれぞれ少なくとも１つのリニアドライブによって駆動される。枚葉紙は、打抜きステーションおよび別の処理ステーションの枚葉紙保持位置で、リニアドライブにより生じさせられる増大する運動（inkrementelle Bewegung）によって、その都度、周方向と斜め方向に関して見当合わせされる。斜め方向の位置を揃えることは、くわえづめキャリッジの、枚葉紙の搬送方向に見て右側と左側の走行キャリッジが、ステータセグメントにより構成されている枚葉紙搬送システムの案内縁部に沿って不均等な動きをすることによって、すなわち、各走行キャリッジが異なる長さの区間を移動することによって行われる。側部を揃えることは、側部を揃えるための追加の装置によって行われる。

本発明の好ましい発展例では、枚葉紙打抜き・型押し機は、少なくとも第１の処理ステーションの手前に、枚葉紙を測定するための光学的な測定システムを有している。あるいは、枚葉紙打抜き・型押し機は、各々の処理ステーションの手前に光学測定システムを有していてもよい。測定システムは、枚葉紙の実際の位置を測定するためのカメラ、レーザ、およびセンサなどの、当業者に周知の部材を用いる。

枚葉紙打抜き・型押し機の好ましい実施態様では、測定システムと、機械制御部と、枚葉紙搬送システムとが、データ回線を介して、特に制御ループによって互いに接続されており、データを交換することができる。好ましい発展例では、枚葉紙打抜き・型押し機は、くわえづめキャリッジの位置を検知する装置を有している。この装置は、機械フレームに取り付けられたセンサと、各々のくわえづめキャリッジに取り付けられた信号発生器とを含んでいる。信号発生器から送信された信号がセンサで受信され、そして、各くわえづめキャリッジの位置が測定される。このとき、センサは、特に処理ステーションおよび打抜きステーションに取り付けられている。

枚葉紙打抜き・型押し機の好ましい実施態様では、くわえづめキャリッジはリニアドライブによって前進可能であるだけでなく後退可能であり、すなわち、給紙装置から排紙装置に向かう方向である枚葉紙の搬送方向だけでなく、それと反対の方向へも移動可能である。後退運動は、特に枚葉紙を揃えるときや、くわえづめキャリッジのくわえづめに枚葉紙を引き渡すときに行い得るのが好ましく、それによって、いっそう迅速かつ正確な揃えや引渡しに貢献する。

さらに本発明は、枚葉紙給紙装置と、少なくとも１つの処理ステーションと、枚葉紙搬送システムとを備えている枚葉紙打抜き・型押し機を作動させる方法を含む。個々の枚葉紙が、枚葉紙給紙装置によって、枚葉紙パイルから１枚ずつ取り出され、供給台上を進行する。その時に、枚葉紙は、前端および側端が予め揃えられ、その後で、前側くわえづめシステムによって把持される。枚葉紙が把持されると直ちに、枚葉紙の印刷画像が、カメラおよび／またはセンサによって構成された測定システムによって、光学的に測定される。印刷画像の実際の位置が目標位置と比較される。位置を示す値同士の比較から、枚葉紙の斜め方向の位置と側方の見当と周方向の見当の修正値が算出され、機械制御部に送られる。当接システムによって、枚葉紙の側方の見当が合わせられる。側方が揃えられた枚葉紙は、枚葉紙搬送システムの、直線的に駆動されるくわえづめキャリッジのくわえづめに引き渡される。枚葉紙は処理ステーションへ搬送され、枚葉紙が処理ステーションの中央に来ると、直ちにくわえづめキャリッジが停止する。枚葉紙の搬送は、枚葉紙の判型に関わりなく行われる。この位置決めに続いて、くわえづめキャリッジのそれぞれ外側端部にあるリニアドライブの増大する運動によって、斜めになった枚葉紙を揃えることと周方向の見当を合わせることが行われる。枚葉紙の見当合わせがなされると、直ちに枚葉紙を処理することができる。枚葉紙の位置決めを含む処理ステーションへの枚葉紙の搬送、斜めになった枚葉紙の揃えと周方向の見当合わせ、および枚葉紙の処理の各ステップが、各々の枚葉紙について各処理ステーションで反復される。

枚葉紙打抜き・型押し機のセットアップ動作では、枚葉紙打抜き・型押し機を作動させる方法に、さらに別の２つのステップを追加するのが好ましい。すなわち、サンプル枚葉紙が検査のために抜き出され、機械で処理された枚葉紙がその目標の処理状態と比較される。そして、目標の処理状態と実際の処理状態の差異に応じて、各々の処理ステーションで周方向の見当と斜め方向の見当の修正値が、インターフェースを介して機械制御部へ入力される。

本発明の上記以外の好ましい実施態様に関しては、添付の図面を参照するとともに、従属請求項と実施形態の説明が参照される。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１には、紙や厚紙等の枚葉紙の打抜き、除去（Ausbrechen）、および排出をするための、枚葉紙打抜き・型押し機１００の基本的な構造が示されている。この打抜き・型押し機１００は、給紙装置１と、打抜きステーション２と、除去ステーション３と、排紙装置４とを有しており、これらが１つの共通の機械ハウジング５によって支持され、収容されている。

枚葉紙６は、給紙装置１によってパイルから１枚ずつ取り出され、くわえづめキャリッジ８のくわえづめブリッジに取り付けられたくわえづめによって前端を把持されて、枚葉紙搬送方向Ｆへ、打抜き・型押し機１００の様々なステーション２、３、および４を間欠的に通過していく。くわえづめキャリッジ８には、たとえば磁気的な部材または光を放射する部材として構成されていてもよい信号発生器３１が設けられている。

給紙装置１と打抜きステーション２の間の供給台１６の領域には、枚葉紙６の位置を正確に測定するための測定システム２０がある。

打抜きステーション２は下台９と上台１０で構成されている。下台９は機械フレームに支持されて固定されており、打抜きカッターに対する対向プレートを備えている。上台１０は垂直方向に上下動可能に支持されている。

くわえづめキャリッジ８は、枚葉紙６を打抜き・型押しステーション２から、それに続く、除去工具を備えた除去ステーション３へ搬送する。除去ステーション３では、除去工具によって、不要な裁断くず１１が枚葉紙６から下方に向って突き落とされ、それによって裁断くず１１は、除去ステーション３の下に挿入された容器状のワゴン１２の中へ落ちる。

枚葉紙は除去ステーション３から排紙装置４へと達し、そこで枚葉紙は単に積み置かれるのみであるか、または、それと同時に個々の有用な部分の分離が行われる。排紙装置４は紙積み台１３を含んでいてよく、紙積み台１３の上で個々の枚葉紙がパイル１４の形態に積み重ねられ、それにより、所定のパイル高さに達すると、紙積み台１３を、積み重ねられた枚葉紙１４とともに、打抜き・型押し機１００の領域から運び出すことができる。

各処理ステーション２，３，４には、くわえづめキャリッジ８の信号発生器３１から送信される信号を受信することによってくわえづめキャリッジ８の正確な位置を検知するセンサ３０がある。センサ３０によって検出された値は、評価のために機械制御部１５へ送られる。機械制御部１５は、機械パラメータを表示および入力するためのインターフェースを有している。

図２には、枚葉紙搬送システム７の固定部分が示されている。枚葉紙搬送システム７は、多数のステータセグメント４０からなり、互いに平行に揃えられた、周回する２つのガイドレールを有している。くわえづめキャリッジ８は、枚葉紙搬送システム７のガイドレールに沿って枚葉紙搬送方向Ｆへ、処理ステーション２，４を通って移動することができる。くわえづめキャリッジ８は、固定のステータセグメント４０とともにリニアモータとして作用する電機子（図２には示されていない）を有している。

処理ステーション２，４の領域では、ガイドレールが多数のステータセグメント４０によって特別に精密に構成されている。それにより、くわえづめキャリッジ８（図２には示されていない）と、枚葉紙のくわえ端部でくわえづめによって搬送される枚葉紙６とを、見当が合うように確実に保持できる。各々のステータセグメント４０には、中央制御部１５によって制御される、ステータセグメント４０に磁界を生成するための周波数変換器(図２には示されていない)が付属している。

枚葉紙打抜き機を示す図である。 リニアドライブを備えた搬送システムを有する枚葉紙打抜き機を示す原理図である。

符号の説明

１ 給紙装置
２ 打抜きステーション
３ 除去ステーション
４ 排紙装置
５ 機械ハウジング
６ 枚葉紙
７ 枚葉紙搬送システム
８ くわえづめキャリッジ
９ 下台
１０ 上台
１１ 裁断くず
１２ ワゴン
１３ 紙積み台
１４ パイル
１５ 機械制御部
１６ 供給台
２０ 測定システム
３０ センサ
３１ 信号発生器
４０ ステータセグメント
１００ 枚葉紙打抜き・型押し機
Ｆ 枚葉紙搬送方向

Claims (7)

1. 枚葉紙給紙装置（１）と、少なくとも１つの打抜きステーション（２）と、少なくとも１つの別の処理ステーション（３，４）と、機械制御部（１５）と、くわえづめブリッジを備えた循環運動するくわえづめキャリッジ（８）を有する枚葉紙搬送システム（７）とを備え、前記くわえづめキャリッジ（８）の前記くわえづめブリッジには、枚葉紙（６）を把持可能であり、かつ枚葉紙打抜き・型押し機（１００）を通り抜けるように移動可能なくわえづめが取り付けられている、枚葉紙打抜き・型押し機において、
   前記くわえづめキャリッジ（８）の、循環運動する前記くわえづめブリッジは、その両外側端部にてそれぞれ少なくとも１つのリニアドライブによって駆動され、前記枚葉紙（６）は、少なくとも１つの前記打抜きステーション（２）および少なくとも１つの前記処理ステーション（３，４）の枚葉紙保持位置で、前記リニアドライブにより生じさせられる運動によって、その都度、周方向に揃えられるとともに斜め方向の位置が揃えられる
   ことを特徴とする枚葉紙打抜き・型押し機。
2. 少なくとも前記第１の処理ステーション（２）の手前に、前記枚葉紙（６）を測定するための光学的な測定システム（２０）を有している、請求項１に記載の枚葉紙打抜き・型押し機。
3. 前記測定システム（２０）と、前記機械制御部（１５）と、前記枚葉紙搬送システム（７）との間でデータを交換可能である、請求項２に記載の枚葉紙打抜き・型押し機。
4. 前記枚葉紙打抜き・型押し機（１００）は、機械フレームに取り付けられたセンサ（３０）と、各々の前記くわえづめキャリッジに取り付けられた信号発生器（３１）とを含む、前記くわえづめキャリッジの位置を検知する装置を有している、請求項１に記載の枚葉紙打抜き・型押し機。
5. 前記くわえづめキャリッジ（８）は前記リニアドライブによって往復移動可能である、請求項１に記載の枚葉紙打抜き・型押し機。
6. 枚葉紙給紙装置（１）と、少なくとも１つの処理ステーション（２，３，４）と、枚葉紙搬送システム（７）とを備えている枚葉紙打抜き・型押し機（１００）を作動させる方法において、
   ａ）前記枚葉紙給紙装置（１）によって、枚葉紙（６）を枚葉紙パイルから１枚ずつ取り出すステップと、
   ｂ）前記枚葉紙（６）を、供給台（１６）上を進行させるステップと、
   ｃ）前記枚葉紙（６）の前端および側端を予め揃えるステップと、
   ｄ）前記枚葉紙（６）を前側くわえづめシステムによって把持するステップと、
   ｅ）前記枚葉紙（６）の印刷画像を測定システム（２０）によって光学的に測定するステップと、
   ｆ）前記印刷画像を目標位置と比較するステップと、
   ｇ）枚葉紙の斜め方向の位置と側方の見当と周方向の見当の修正値を算出するステップと、
   ｈ）当接システムによって、前記枚葉紙（６）の側方の見当を合わせるステップと、
   ｉ）リニアドライブによって駆動される、前記枚葉紙搬送システム（７）のくわえづめキャリッジ（８）へ、前記枚葉紙（６）を引き渡すステップと、
   ｊ）前記枚葉紙を、前記処理ステーション（２，３，４）へ搬送し、前記枚葉紙の判型に関わりなく、前記枚葉紙を前記処理ステーション（２，３，４）の中央に位置決めするステップと、
   ｋ）前記リニアドライブによって、枚葉紙の斜め方向の位置を揃え、かつ周方向の見当を合わせるステップと、
   ｌ）前記処理ステーション（２，３，４）を作動させるステップと、
   を含み、
   前記枚葉紙（６）に対して、各々の前記処理ステーション（２，３，４）において前記ステップｊ）、ｋ）、およびｌ）を繰り返す
   ことを特徴とする、枚葉紙打抜き・型押し機を作動させる方法。
7. セットアップ動作のときに、
   ｍ）サンプル枚葉紙を検査するステップと、
   ｎ）機械制御部への前記修正値の入力を通じて、各々の前記処理ステーション（２，３，４）で周方向の見当と斜め方向の見当を修正するステップと、
   をさらに含む
   請求項６に記載の枚葉紙打抜き・型押し機を作動させる方法。

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