JP2013018594A - 丁合機 - Google Patents

Abstract

【課題】省電力化を図り、様々な動作の要求に簡単に対応することができる丁合機を提供する。
【解決手段】規定数の給紙コマ１６及びそれら給紙コマ１６に対応する給紙手段１８によって複数のユニット１０Ａ、１０Ｂが構成される。搬送手段１４の駆動を行う搬送駆動モータ３０２と、ユニットに属する給紙手段の駆動を行うサーボモータからなる給紙駆動モータ３１２と、を備え、さらに、搬送駆動モータ３０２の回転角度を検出するエンコーダ３２と、エンコーダ３２で検出された回転角度に基づき、サーボモータからなる給紙駆動モータ３１２の回転を搬送駆動モータ３０２の回転に追従させるべく制御する制御手段２４を備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、折丁等の被丁合物の丁合を行う丁合機に関する。

従来の丁合機としては、例えば、特許文献１に示すものが知られている。この丁合機では、ほぼ水平方向に延びる搬送通路に沿って折丁等の被丁合物を搬送する搬送手段と、その搬送通路に沿って一方の側に横方向に一列に並んだ複数の給紙コマと、各給紙コマに載置された被丁合物を最端部（一般には最下位）のものから順次搬送通路に供給する給紙手段を備えている。

そして、各給紙コマから給紙手段によって供給された被丁合物は、搬送手段によって搬送通路を搬送されながら、その上に順次、被丁合物が重ね合わされて、丁合が行われる。

特許第３３２４８８５号公報（図１）

従来の丁合機においては、搬送手段と給紙手段とは、共通の駆動手段である一つのモータによって駆動されている。これによって、搬送手段と給紙手段の各動作の同期が完全にとれるという利点があるものの、駆動手段であるモータが大型化し、消費電力が多くなるという問題がある。

さらには、様々な動作の要求に柔軟に対応することができないという問題がある。例えば、搬送動作を給紙動作のｎ倍にし、同一の被丁合物が載置されたｎ個の給紙コマの中のいずれかから１つの被丁合物を取り出すようにして、搬送の高速化または確実な給紙動作を図りたい場合がある。このような場合には、モータからの動力を給紙手段に伝達する伝達機構に設けられたクラッチを手動で変更して、給紙手段への伝達比を変えなければならず、手間がかかるという問題がある。または、全給紙コマを使用する必要がないときには、使用しない給紙コマに対応する給紙手段の動作を休止させたい場合がある。このような場合には、給紙手段への動力を切断するための中継切離装置を設けてそれを切り替える必要がある。また、動力を切断する場合でも、中継切離装置よりも動力伝達下流側にある給紙コマしか休止することができないので、その自由度が少ない、という問題もある。

本発明はかかる課題に鑑みなされたもので、省電力化を図り、また、様々な動作の要求に簡単に対応することを可能にする丁合機を提供することをその目的とする。

前述した目的を達成するために、請求項１記載の発明は、
搬送通路と、
搬送通路に沿って被丁合物を搬送する搬送手段と、
搬送通路に沿って配置され被丁合物を載置する給紙台を備える複数の給紙コマと、
各給紙コマの給紙台に載置された被丁合物を搬送通路へと取り出す給紙手段と、
搬送手段と給紙手段とを駆動するために動力を供給する駆動手段と、
を備えた丁合機において、
規定数の給紙コマ及びそれらの給紙コマに対応する給紙手段によってユニットが構成され、全体として複数のユニットを備えており、
前記駆動手段は、前記搬送手段の駆動を行う搬送駆動モータと、ユニット毎に設けられてユニットに属する給紙手段の駆動を行うサーボモータからなる給紙駆動モータと、を備えており、
さらに、
搬送駆動モータの回転角度を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された回転角度に基づき、サーボモータからなる前記給紙駆動モータの回転を前記搬送駆動モータの回転に追従させるべく制御する制御手段を備える。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、
前記制御手段は、前記給紙駆動モータの基準回転角度を前記搬送駆動モータの基準回転角度に一致させるように制御しており、さらに、制御手段は、ユニット毎の設定を行う設定手段を備えており、該設定手段は、給紙駆動モータの基準回転角度の調整を行うものである。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、
前記制御手段は、ユニット毎の設定を行う設定手段を備えており、該設定手段は、対応するユニットの給紙駆動モータの駆動及び非駆動を切り替えるものである。

請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、
前記制御手段は、ユニット毎の設定を行う設定手段を備えており、該設定手段は、対応するユニットの給紙駆動モータの回転速度を変更して、搬送手段が被丁合物をｎ個（ｎ：２以上の整数）の給紙コマ分移動させる時間に、対応するユニットの給紙動作を１回行わせるように設定するものである。

請求項５記載の発明は、請求項２ないし４のいずれか１項に記載の発明において、
前記制御手段は、搬送駆動モータの駆動及び非駆動を切り替える設定手段をさらに備える。

本発明によれば、駆動手段が、搬送手段の駆動を行う搬送駆動モータと、ユニット毎に設けられてユニットに属する給紙手段の駆動を行うサーボモータからなる給紙駆動モータと、を備えているため、モータの総数は増加するものの、各モータで消費する電力を低減することができ、全体として省電力化を図ることができる。

また、ユニット毎の設定が可能であるために、様々な要求に簡単に対応することができる。

本発明の一実施形態による丁合機の全体斜視図であり、（ａ）はカバーが閉じた状態、（ｂ）はカバーが開いた状態を示す。 図１の丁合機の１つのユニットの要部斜視図である。 図１の丁合機の給紙コマ及び給紙手段を主として示す横断面図である。 図３に示す状態から給紙手段が給紙を行う動作を示す横断面図である。 駆動手段と制御手段を表す模式的ブロック図である。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。

図１及び図２に示したように、丁合機１０は、複数のユニット（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｂ）から構成され、全体として、搬送通路１２と、該搬送通路１２に沿って折丁等の被丁合物を搬送する搬送手段１４と、搬送通路１２に沿って配置された複数の給紙コマ１６と、各給紙コマ１６の給紙台に載置された被丁合物を順次搬送通路に供給する給紙手段１８と、各給紙コマ１６に対応して設けられ各給紙コマ１６に対する動作の設定等を行う設定部２０と、搬送手段１４と給紙手段１８とを駆動する駆動手段３０（図５参照）と、ユニット毎の設定及び駆動手段３０の制御を行う制御手段２４（図５参照）と、を備えている。

尚、以下の説明において、前後方向は、搬送通路１２が延びる横方向に対して直交する方向を指すものとし、搬送通路１２に対して給紙コマ１６側を後側、反給紙コマ１６側を前側とする。

この丁合機１０は、具体的には、２つの給紙コマ１６を含む第１ユニット１０Ａと、３つの給紙コマ１６を含む第２、第３ユニット１０Ｂとから構成されている。これらの組み合わせは、これに限るものではなく、各ユニットは任意の規定数の給紙コマに対応して構成することができる。また、これらのユニットを任意の数、組み合わせることで、任意の数の給紙コマ１６を備えた丁合機１０とすることができる。

これらのユニットは、給紙コマ１６及びそれに対応する給紙手段１８の部品の数を除き、基本的に同一の構成をなしている。図２は、１つのユニット（第２または第３ユニット１０Ｂ）における要部概略図を示している。

図２及び図３に示すように、各給紙コマ１６は、給紙台１６２を備えており、１つの給紙台１６２には、通常、同種類の被丁合物が積み重ねられて載置される。

そして、給紙手段１８は、被丁合物を挟持可能となった挟持機１８２と、給紙台１６２の残りの被丁合物を保持する爪１８４と、給紙台１６２から１つの被丁合物を吸着する吸着手段１８６とを備える。同じユニットに属する挟持機１８２は、共通の回動軸１９０、１９２によって往復動作及び挟持動作が可能となっている。同様に、同じユニットに属する爪１８４は、共通の回動軸１９４によって往復動作が可能となっており、同じユニットに属する吸着手段１８６は、共通の回動軸１９６によって往復動作が可能となっている。そして、これらの回動軸１９０、１９２、１９４、１９６は、後述の駆動手段３０によって往復回動駆動される。

挟持機１８２は、回動軸１９０の周りを、給紙台１６２に接離するように前後に往復回動動作を行う万力型挟持機となっている。万力型挟持機とする代わりに、ロータリ型挟持機とすることも可能である。また、爪１８４も回動軸１９４の周りを、給紙台１６２に接離するように、往復回動動作を行うようになっている。吸着手段１８６は、給紙台１６２の下方にあって、回動軸１９６の周りを、爪１８４の往復回動動作と反対の往復回動動作を行うようになっている。

吸着手段１８６を被丁合物に接近する位置に移動させることにより、吸着手段１８６が給紙台１６２の最も下にある被丁合物を吸着し、被丁合物を吸着した状態で給紙台１６２から遠ざかるようにして被丁合物と共に所定量回動し、次いで挟持機１８２に被丁合物を挟持させて吸着手段１８６による吸着を解除する。挟持機１８２は、被丁合物を挟持しつつ回動して、搬送通路１２へと被丁合物を取り出すようになっている。

搬送通路１２には、ユニット毎に対応して設けられる下段テーブル１２０と、給紙コマ１６に対応して設けられる上段テーブル１３０と、から構成される。

隣接するユニット間において、下段テーブル１２０は、上流側のユニットの下段テーブル１２０が、下流側の下段テーブル１２０に対して、若干高い位置にあるようになっていると好ましく、これによって、下段テーブル１２０上を移動する被丁合物が上流側のユニットから下流側のユニットへと円滑に流れるようになっている。

搬送手段１４は、図５に示すように、全ユニットに渡り、または丁合工程の次工程への搬送を行うべく全ユニットを越えて設けられ、後述の駆動手段３０によって駆動される駆動スプロケット１４６及び従動スプロケット１４８間に渡り架設される搬送コンベア１４４と、搬送コンベア１４４に一定間隔毎に取り付けられる搬送爪１４２（図２−図４）と、を備える。

搬送爪１４２は、各ユニットの下段テーブル１２０及び各給紙コマ１６に対応する上段テーブル１３０のそれぞれの前後方向途中部分を横切るように配置される。搬送爪１４２は、各テーブル１２０、１３０上の被丁合物を横方向に上流から下流へと搬送通路１２に沿って押し出すためのものである。

以上の給紙手段１８及び搬送手段１４を駆動する駆動手段３０は、図５に示すように、搬送手段１４を駆動するための第１駆動手段３００と、ユニット毎にその給紙手段１８を駆動するための第２駆動手段３１０とに、分かれている。

第１駆動手段３００は、搬送駆動モータ３０２と、搬送駆動モータ３０２の回転を伝達する第１伝達機構３０４を備える。第１伝達機構３０４は、複数のギヤ、またはチェーンを介して、搬送コンベア１４４の駆動スプロケット１４６に回転を伝達する。搬送駆動モータ３０２は、任意のモータとすることができ、交流、直流の汎用モータ、またはサーボモータを用いることができる。

一方、ユニット毎に設けられる第２駆動手段３１０は、給紙駆動モータ３１２と、給紙駆動モータ３１２の回転を伝達する第２伝達機構３１４を備える。第２伝達機構３１４は、複数のギヤ及びカムを介して、回動軸１９０、１９２、１９４、１９６に運動を伝達する。給紙駆動モータ３１２は、サーボモータとなっている。

第１伝達機構３０４の任意の位置において、搬送駆動モータ３０２の回転角度を直接的に又は間接的に検出するための検出手段としてのエンコーダ３２が設けられる。

エンコーダ３２の検出信号は、制御手段２４へと送出される。制御手段２４は、エンコーダ３２の検出信号に基づき、各ユニットに対応する給紙駆動モータ３１２へとモータ駆動信号を送出するようになっている。

以上のように構成される丁合機１０の丁合動作は次のようにして行われる。前述のように給紙手段１８によって各給紙コマ１６から取り出された被丁合物が上段テーブル１３０に移動されると、上段テーブル１３０において被丁合物が位置決めされ、次いで被丁合物は搬送手段１４の搬送爪１４２によって押し出されて、上段テーブル１３０から下段テーブル１２０へと移動する。下段テーブル１２０では、上流側で既に、重ね合わされた被丁合物が搬送爪１４２によって押し出されており、各上段テーブル１３０から移動された被丁合物が、上流で重ね合わされた被丁合物にさらに重ね合わされる。

従って、搬送手段１４の搬送爪１４２の移動と、各給紙コマ１６から被丁合物を取り出す動作との同期をとる必要があるが、本発明においては、制御手段２４が、エンコーダ３２によって検出される搬送駆動モータ３０２の回転角度がある基準回転角度になった時点で、給紙駆動モータ３１２の回転角度が基準回転角度になるように給紙駆動モータ３１２を制御することで、これらの同期を図るようになっている。尚、基準回転角度は３６０°を含む任意の角度毎に設定可能である。

このため、搬送駆動モータ３０２の回転速度が変動する場合でも、各ユニット１０Ａ、１０Ｂにおいて、給紙駆動モータ３１２が搬送駆動モータ３０２の回転速度の変動と同じ変動をして追従する。搬送駆動モータ３０２が汎用モータである場合、一定の回転速度で回転させることは困難であり、わずかな変動が不可避に発生するが、給紙駆動モータ３１２がサーボモータとなっているために、その変動に対しても精度良く追従することができる。

各ユニット毎にサーボモータを設けているために、モータの総数は増加するものの、搬送駆動モータ３０２は小型のものでよく、全体としての消費電力を低減させることができる。

さらに制御手段２４は、各ユニットに対応したユニット用設定手段２４−１、２４−２、２４−３と、搬送手段に対応した搬送用設定手段２４−４とを設けることができる。以下、この設定手段の機能について説明する。
１．ユニット毎の基準回転角度の設定
前述のように、制御手段２４は、搬送駆動モータ３０２の回転角度がある基準回転角度になった時点で、給紙駆動モータ３１２の回転角度が基準回転角度になるように制御することができるが、この給紙駆動モータ３１２の基準回転角度を、ユニット毎に設定することを可能とする。

ユニットによって異なる特性を持つ場合、または、ユニットによってその給紙コマに載置した被丁合物の種類が異なる場合等に、給紙駆動モータ３１２の基準回転角度は、予め決められた基準回転角度（初期基準回転角度という）とするよりも、初期基準回転角度からずらした方が、給紙ミスなどを防ぐことができる場合がある。このような場合に、ユニット用設定手段２４−１、２４−２、２４−３に、基準回転角度からの調整量を記憶させ、各ユニット用設定手段２４−１、２４−２、２４−３は、記憶された調整量で補正した基準回転角度が、搬送駆動モータ３０２の基準回転角度と同期するように、各ユニットの給紙駆動モータ３１２を制御する。これによって、ユニット毎に適した動作とすることができる。
２．ユニット毎の動作／休止の設定
ユニット毎に給紙駆動モータ３１２の駆動または非駆動を選択して、ユニット毎に動作／休止を設定することを可能とする。

すべての給紙コマを使用する必要がない場合に、ユニット用設定手段２４−１、２４−２、２４−３に設定を行って、該当するユニットへの給紙駆動モータ３１２のモータ駆動信号の出力を停止させることにより、一部のユニットを休止させて、給紙動作を行わないようにすることができ、消費電力を節約することができる。休止させるユニットの位置は、任意とすることができ、上流、下流、中間のいずれのユニットをも選択的に休止させることができる。

または全部のユニットを休止させて、搬送手段１４のみを動作させることができ、これによって、次工程に向けて丁合済みの本文を搬送手段１４に手動で投入することができる。
３．ユニット毎の停止位置の設定
ユニット毎にユニットの停止位置を設定することを可能とする。

ユニット用設定手段２４−１、２４−２、２４−３に、該当するユニットの給紙駆動モータ３１２を停止させる回転角度を設定することにより、任意の位置でユニットを停止させることができる。これにより、ユニット毎に停止させて調整を行う場合に、その調整に適した位置に給紙手段を停止させることができるようになる。例えば、挟持機１８２が最も給紙台１６２に接近して、被丁合物を挟持する状態でユニットを停止させて、挟持機１８２の位置調整等を行うことができる。または、吸着手段１８６が最も給紙台１６２に接近して、被丁合物を吸着する状態でユニットを停止させて、吸着手段１８６の位置調整等を行うことができる。
４．搬送手段の動作／休止の設定
搬送手段１４の搬送駆動モータ３０２の駆動または非駆動を選択して、搬送手段１４の動作／休止を設定することを可能にする。

搬送用設定手段２４−４に設定を行って、搬送駆動モータ３０２のモータ駆動信号の出力を停止させることにより、搬送手段１４を休止させることができる。例えば、特定のユニットの調整を行う場合または特定のユニットに動作不良が発生している場合には、他のユニット及び搬送手段１４を止めて、特定のユニットのみを動作させて、状況の確認をすることができる。
５．搬送動作の動作速度と給紙動作の動作速度の変更の設定
通常、搬送手段１４が被丁合物を１個の給紙コマ分移動させる時間に、各ユニットの給紙動作を１回行わせるように同期が図られているが、搬送手段１４が被丁合物をｎ個（ｎ：２以上の整数）の給紙コマ分移動させる時間に、１つまたは１つ以上のユニットにおいてその給紙動作を１回行わせるように設定することを可能にする。

搬送駆動モータ３０２を通常の速度のｎ倍になるようにするか、または、１つまたは１つ以上のユニットの給紙駆動モータ３１２の速度を通常の速度の１／ｎ倍となるように、制御手段２４が各モータの回転速度を制御する。給紙駆動モータ３１２の速度を通常の速度の１／ｎ倍に設定したユニットでは、ｎ個の給紙コマ１６に同じ被丁合物が載置され、そのｎ個の給紙コマ１６の中でいずれか１つの給紙コマ１６から被丁合物が順番に搬送通路へと給紙される。

これによって、搬送速度の高速化を図ることができ、または、被丁合物の質によって給紙ミスをしやすいものである場合に、給紙速度を低速にして、確実に給紙を行うことができる。

以上の各設定は、制御手段２４の設定手段を介して搬送駆動モータ３０２及び給紙駆動モータ３１２を制御することだけで行うことができ、機械的な切換が一切不要であるので、簡単に実行することができ、様々な動作の要求に簡単に対応することができる。また、各ユニットの駆動をサーボモータで行うので、精度良く制御することができる。

１０ 丁合機
１０Ａ 第１ユニット
１０Ｂ 第２、第３ユニット
１２ 搬送通路
１４ 搬送手段
１６ 給紙コマ
１６２ 給紙台
１８ 給紙手段
２４ 制御手段
２４−１、２４−２、２４−３ ユニット用設定手段
２４−４ 搬送用設定手段
３０ 駆動手段
３０２ 搬送駆動モータ
３１２ 給紙駆動モータ
３２ エンコーダ（検出手段）

Claims (5)

1. 搬送通路と、
   搬送通路に沿って被丁合物を搬送する搬送手段と、
   搬送通路に沿って配置され被丁合物を載置する給紙台を備える複数の給紙コマと、
   各給紙コマの給紙台に載置された被丁合物を搬送通路へと取り出す給紙手段と、
   搬送手段と給紙手段とを駆動するために動力を供給する駆動手段と、
   を備えた丁合機において、
   規定数の給紙コマ及びそれらの給紙コマに対応する給紙手段によってユニットが構成され、全体として複数のユニットを備えており、
   前記駆動手段は、前記搬送手段の駆動を行う搬送駆動モータと、ユニット毎に設けられてユニットに属する給紙手段の駆動を行うサーボモータからなる給紙駆動モータと、を備えており、
   さらに、
   搬送駆動モータの回転角度を検出する検出手段と、
   前記検出手段で検出された回転角度に基づき、サーボモータからなる前記給紙駆動モータの回転を前記搬送駆動モータの回転に追従させるべく制御する制御手段を備えることを特徴とする丁合機。
2. 前記制御手段は、前記給紙駆動モータの基準回転角度を前記搬送駆動モータの基準回転角度に一致させるように制御しており、さらに、制御手段は、ユニット毎の設定を行う設定手段を備えており、該設定手段は、給紙駆動モータの基準回転角度の調整を行うものであることを特徴とする請求項１記載の丁合機。
3. 前記制御手段は、ユニット毎の設定を行う設定手段を備えており、該設定手段は、対応するユニットの給紙駆動モータの駆動及び非駆動を切り替えるものであることを特徴とする請求項１記載の丁合機。
4. 前記制御手段は、ユニット毎の設定を行う設定手段を備えており、該設定手段は、対応するユニットの給紙駆動モータの回転速度を変更して、搬送手段が被丁合物をｎ個（ｎ：２以上の整数）の給紙コマ分移動させる時間に、対応するユニットの給紙動作を１回行わせるように設定するものであることを特徴とする請求項１記載の丁合機。
5. 前記制御手段は、搬送駆動モータの駆動及び非駆動を切り替える設定手段をさらに備えることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１項に記載の丁合機。

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