JP2644662B2 - ロータリーカッタ制御方式 - Google Patents
ロータリーカッタ制御方式Info
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- JP2644662B2 JP2644662B2 JP5670893A JP5670893A JP2644662B2 JP 2644662 B2 JP2644662 B2 JP 2644662B2 JP 5670893 A JP5670893 A JP 5670893A JP 5670893 A JP5670893 A JP 5670893A JP 2644662 B2 JP2644662 B2 JP 2644662B2
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- cutting
- rotary cutter
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- sheet
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、連続的に高速で送ら
れる紙などのシート材を、片刃固定型セミシンクロ・ロ
ータリーカッタで連続的に切断する際、切断長に応じて
シート速度とカッタ速度の比率を電気的に変化させて、
その変化によって生じる切断シートの切断精度，対角精
度の誤差を機械的に補正することで、シート切断長から
決められるシート速度を最大限に確保できるようにした
ロータリーカッタの制御方式に関するものである。
れる紙などのシート材を、片刃固定型セミシンクロ・ロ
ータリーカッタで連続的に切断する際、切断長に応じて
シート速度とカッタ速度の比率を電気的に変化させて、
その変化によって生じる切断シートの切断精度，対角精
度の誤差を機械的に補正することで、シート切断長から
決められるシート速度を最大限に確保できるようにした
ロータリーカッタの制御方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のセミシンクロ式ロータリーカッタ
でシート材を切断する場合、切断長Ｌ0 が刃先周長（ロ
ータリーカッタの周長）Ｂ0 より短い場合（以下、短尺
という）、シート速度をＶL とすると、ロータリーカッ
タは図１に示すような刃先速度にならなければならな
い。すなわち、刃先速度の定速域でシート材を切断し、
切断後、加速，最高速度ＶTOP ，減速を経て再び定速域
に戻る。短尺の寸法を小さくするためには、ΔＳ＝（Ｂ
0 −Ｌ0 ）を大きくとらなければならず、カッタ最高速
度ＶTOP とシート速度ＶL との差を大きくとらなければ
ならない。このためには、シート速度ＶL を低くしなけ
ればならない。言い換えれば、シート速度ＶL を低くす
ることでより短尺の切断が実現できることになる。
でシート材を切断する場合、切断長Ｌ0 が刃先周長（ロ
ータリーカッタの周長）Ｂ0 より短い場合（以下、短尺
という）、シート速度をＶL とすると、ロータリーカッ
タは図１に示すような刃先速度にならなければならな
い。すなわち、刃先速度の定速域でシート材を切断し、
切断後、加速，最高速度ＶTOP ，減速を経て再び定速域
に戻る。短尺の寸法を小さくするためには、ΔＳ＝（Ｂ
0 −Ｌ0 ）を大きくとらなければならず、カッタ最高速
度ＶTOP とシート速度ＶL との差を大きくとらなければ
ならない。このためには、シート速度ＶL を低くしなけ
ればならない。言い換えれば、シート速度ＶL を低くす
ることでより短尺の切断が実現できることになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の電気式セミシン
クロ・ロータリーカッタの切断長Ｌ0 に対するシート速
度ＶL の関係を図２の（Ａ）に示す。このように短尺切
断時には、シート速度ＶL を低くしなければならないの
で、カッタの処理能力が低下してしまうという欠点があ
った。
クロ・ロータリーカッタの切断長Ｌ0 に対するシート速
度ＶL の関係を図２の（Ａ）に示す。このように短尺切
断時には、シート速度ＶL を低くしなければならないの
で、カッタの処理能力が低下してしまうという欠点があ
った。
【０００４】本発明の目的は、このような欠点を改善
し、セミシンクロ・ロータリーカッタでの短尺切断にお
ける能力アップを図ることのできるロータリーカッタの
制御方式を提供することにある。
し、セミシンクロ・ロータリーカッタでの短尺切断にお
ける能力アップを図ることのできるロータリーカッタの
制御方式を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、シート材を切
断する片刃固定型セミシンクロカッタの制御方式におい
て、切断期間中のシート速度とロータリーカッタのカッ
タナイフ速度の比率を切断長に応じて電気的に可変させ
る第１の手段と、切断シートの切断精度，対角精度を得
るために、機械的にも切断長に応じたシート速度とカッ
タ速度の比率変化による切断シートの切断精度，対角精
度の誤差を補正する第２の手段とを備える、ことを特徴
とする。
断する片刃固定型セミシンクロカッタの制御方式におい
て、切断期間中のシート速度とロータリーカッタのカッ
タナイフ速度の比率を切断長に応じて電気的に可変させ
る第１の手段と、切断シートの切断精度，対角精度を得
るために、機械的にも切断長に応じたシート速度とカッ
タ速度の比率変化による切断シートの切断精度，対角精
度の誤差を補正する第２の手段とを備える、ことを特徴
とする。
【０００６】
【作用】本発明は、従来の電気式セミシンクロ・ロータ
リーカッタの短尺時における切断処理能力の低下を解決
するために、まず電気側で刃先周長Ｂ0 の値を切断長に
応じて変化させ、Ｂ0 を小さくすることにより、ΔＳ＝
Ｂ0 −Ｌ0 を小さくして、図１でのＶTOP −ＶL の差を
小さくすることで、シート速度ＶL を従来より上昇させ
ることを可能にした。しかし、電気的にＢ0 を小さくし
ても機械的な刃先周長は一定であるために、Ｂ0 を小さ
くした比率だけ刃先速度が上昇することになる。セミシ
ンクロ・ロータリーカッタは、下刃は固定で、上刃は上
ドラムにヘリカル状に取付けてあり、実際の切断は、は
さみの様にシートに対して点接触で切断していく。この
ため、刃の入と刃の出まで（ワークアングルの間）に
は、シートは前方に移動してしまうために、実際に切断
されたシートの切断精度，対角精度を出すために刃の入
から刃の出までのシートの移動分に相当するシートに対
するカッタナイフドラムのアングルを予め設定してあ
る。図３に、その状態を示す。図中、３０はシートを、
１はカッタナイフドラムを示している。θが、ドラムア
ングルである。
リーカッタの短尺時における切断処理能力の低下を解決
するために、まず電気側で刃先周長Ｂ0 の値を切断長に
応じて変化させ、Ｂ0 を小さくすることにより、ΔＳ＝
Ｂ0 −Ｌ0 を小さくして、図１でのＶTOP −ＶL の差を
小さくすることで、シート速度ＶL を従来より上昇させ
ることを可能にした。しかし、電気的にＢ0 を小さくし
ても機械的な刃先周長は一定であるために、Ｂ0 を小さ
くした比率だけ刃先速度が上昇することになる。セミシ
ンクロ・ロータリーカッタは、下刃は固定で、上刃は上
ドラムにヘリカル状に取付けてあり、実際の切断は、は
さみの様にシートに対して点接触で切断していく。この
ため、刃の入と刃の出まで（ワークアングルの間）に
は、シートは前方に移動してしまうために、実際に切断
されたシートの切断精度，対角精度を出すために刃の入
から刃の出までのシートの移動分に相当するシートに対
するカッタナイフドラムのアングルを予め設定してあ
る。図３に、その状態を示す。図中、３０はシートを、
１はカッタナイフドラムを示している。θが、ドラムア
ングルである。
【０００７】このために、刃先速度とシート速度の比率
が変化した場合には、この比率に応じてシートに対する
カッタナイフドラムのアングルθを設定する必要があ
る。
が変化した場合には、この比率に応じてシートに対する
カッタナイフドラムのアングルθを設定する必要があ
る。
【０００８】本発明は、切断長設定データから切断処理
能力が最大となるＢ0 を決定し、シート速度と刃先速度
の比率からシートに対するカッタナイフドラムのアング
ルθを求め、機械的にセットしてしまうことにより、短
尺時の切断能力アップを図っている。すなわち、本発明
は、電気的なＢ0 の変更に対応して、ドラムアングルθ
を自動的に設定し直し、シート速度ＶL を低下させるこ
となく短尺切断を可能にしている。
能力が最大となるＢ0 を決定し、シート速度と刃先速度
の比率からシートに対するカッタナイフドラムのアング
ルθを求め、機械的にセットしてしまうことにより、短
尺時の切断能力アップを図っている。すなわち、本発明
は、電気的なＢ0 の変更に対応して、ドラムアングルθ
を自動的に設定し直し、シート速度ＶL を低下させるこ
となく短尺切断を可能にしている。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して詳
細に説明する。図４は、この発明によるロータリーカッ
タの制御方式を実施するための制御回路をブロック図で
表示したものである。
細に説明する。図４は、この発明によるロータリーカッ
タの制御方式を実施するための制御回路をブロック図で
表示したものである。
【００１０】図中、点線で囲んだ部分４は、ロータリー
カッタ本体部であり、ロータリーカッタドラム１と、減
速器２を介してロータリーカッタドラムを回転駆動する
ロータリーカッタモータ３と、このロータリーカッタモ
ータの回転速度を検出するロータリーカッタモータ・パ
ルスジェネレータ５とを備えている。
カッタ本体部であり、ロータリーカッタドラム１と、減
速器２を介してロータリーカッタドラムを回転駆動する
ロータリーカッタモータ３と、このロータリーカッタモ
ータの回転速度を検出するロータリーカッタモータ・パ
ルスジェネレータ５とを備えている。
【００１１】また、一点鎖線で囲んだ部分５０は、本発
明の要部をなすロータリーカッタアングル設定回路であ
り、ロータリーカッタ本体部４を、減速器１４を介して
ロータリーカッタアングルθを変えるように駆動するモ
ータ１５を備えている。
明の要部をなすロータリーカッタアングル設定回路であ
り、ロータリーカッタ本体部４を、減速器１４を介して
ロータリーカッタアングルθを変えるように駆動するモ
ータ１５を備えている。
【００１２】制御回路の他の部分は、シートの切断長の
設定に応じて、ロータリーカッタモータ３の回転を制御
する部分であるが、ディジタルＤＣサーボ方式として公
知のものである。
設定に応じて、ロータリーカッタモータ３の回転を制御
する部分であるが、ディジタルＤＣサーボ方式として公
知のものである。
【００１３】まず、このロータリーカッタモータ３の回
転制御を簡単に説明しておく。切断長設定部１０で、短
尺シート切断長Ｌ0 が設定されると、比較部９でＬ0 −
Ｂ0のパルス量が計算され、演算部８に入力される。一
方、演算部８には、シートの走行速度を検出するメジャ
ー用パルスジェネレータ１９からのパルス信号φA と、
ロータリーカッタモータ３の回転速度を検出するロータ
リーカッタモータ・パルスジェネレータ５からのパルス
信号φB が入力される。演算部８は、アップダウン・カ
ウンタを有しており、このカウンタで、 （Ｌ0 −Ｂ0 ）＋φB −φA を計数する。このカウンタの出力は、Ｄ／Ａ変換により
アナログ信号ＶC に変えられ、速度制御部６に送られ
る。
転制御を簡単に説明しておく。切断長設定部１０で、短
尺シート切断長Ｌ0 が設定されると、比較部９でＬ0 −
Ｂ0のパルス量が計算され、演算部８に入力される。一
方、演算部８には、シートの走行速度を検出するメジャ
ー用パルスジェネレータ１９からのパルス信号φA と、
ロータリーカッタモータ３の回転速度を検出するロータ
リーカッタモータ・パルスジェネレータ５からのパルス
信号φB が入力される。演算部８は、アップダウン・カ
ウンタを有しており、このカウンタで、 （Ｌ0 −Ｂ0 ）＋φB −φA を計数する。このカウンタの出力は、Ｄ／Ａ変換により
アナログ信号ＶC に変えられ、速度制御部６に送られ
る。
【００１４】一方、速度制御部６には、メジャー用パル
スジェネレータ１９からのパルス信号φA がＦ／Ｖ変換
器７で電圧ＶA に変換され入力されている。速度制御部
６では、Ｖ0 ＝ＶA −ＶC を計算し、ロータリーカッタ
モータ３への速度指令信号Ｖ0 を出力する。
スジェネレータ１９からのパルス信号φA がＦ／Ｖ変換
器７で電圧ＶA に変換され入力されている。速度制御部
６では、Ｖ0 ＝ＶA −ＶC を計算し、ロータリーカッタ
モータ３への速度指令信号Ｖ0 を出力する。
【００１５】このようなディジタルＤＣサーボ制御回路
において、ロータリーカッタドラム１が短尺シートを切
断すると、切断完了センサー２０がこれを検出し、切断
完了信号を発生する。この切断完了信号が比較器９に入
力されると、比較器は刃先周長Ｂ0 とシート切断長Ｌ0
とからＬ0 −Ｂ0 を計算する。短尺であるからＬ0 −Ｂ
0 は負である。したがって、ＶC も負となり、速度指令
信号Ｖ0 ＝ＶA −ＶCはＶA より大きくなり、ロータリ
ーカッタ１はまず加速される。したがってパルス信号φ
A よりφB の発生が多くなり、ＶC が切断完了後の負の
状態から０になって速度指令信号Ｖ0 はＶA に等しくな
る。
において、ロータリーカッタドラム１が短尺シートを切
断すると、切断完了センサー２０がこれを検出し、切断
完了信号を発生する。この切断完了信号が比較器９に入
力されると、比較器は刃先周長Ｂ0 とシート切断長Ｌ0
とからＬ0 −Ｂ0 を計算する。短尺であるからＬ0 −Ｂ
0 は負である。したがって、ＶC も負となり、速度指令
信号Ｖ0 ＝ＶA −ＶCはＶA より大きくなり、ロータリ
ーカッタ１はまず加速される。したがってパルス信号φ
A よりφB の発生が多くなり、ＶC が切断完了後の負の
状態から０になって速度指令信号Ｖ0 はＶA に等しくな
る。
【００１６】本発明は、以上のようなディジタルＤＣサ
ーボ制御回路に、切断長設定データによるロータリーカ
ッタアングル制御回路、Ｂ0 セレクト回路、カッタモー
タ速度フィードバック回路より成る前述のロータリーカ
ッタアングル設定回路５０を付加したものである。
ーボ制御回路に、切断長設定データによるロータリーカ
ッタアングル制御回路、Ｂ0 セレクト回路、カッタモー
タ速度フィードバック回路より成る前述のロータリーカ
ッタアングル設定回路５０を付加したものである。
【００１７】切断長設定部１０からのデータを、セレク
ト信号発生器１２が受信すると、セレクト信号発生器１
２は、Ｂ0 セレクト回路１１にアドレスを供給する。Ｂ
0 セレクト回路１１は、図２において（Ｂ）で示すよう
な切断長Ｌ0 対シート速度ＶL の能力カーブに対するＢ
0 値を予め記憶しており、セレクト信号発生器１２から
のアドレスにより、切断長に応じた切断処理能力上最適
なカッタの刃先周長Ｂ0 を読み出し、比較部９に送る。
ト信号発生器１２が受信すると、セレクト信号発生器１
２は、Ｂ0 セレクト回路１１にアドレスを供給する。Ｂ
0 セレクト回路１１は、図２において（Ｂ）で示すよう
な切断長Ｌ0 対シート速度ＶL の能力カーブに対するＢ
0 値を予め記憶しており、セレクト信号発生器１２から
のアドレスにより、切断長に応じた切断処理能力上最適
なカッタの刃先周長Ｂ0 を読み出し、比較部９に送る。
【００１８】一方、セレクト信号発生器１２は、前述の
セレクトされた刃先周長Ｂ0 に対応する、ロータリーカ
ッタ・アングルθを演算し、これをアングル指令として
アングル制御回路１７に送る。アングル制御回路１７
は、アングル検出器１８からの信号をも参照して、モー
タ制御回路１６に制御信号を送り、モータ１５を制御し
て、シートに対するロータリーカッタのアングルを変更
する。
セレクトされた刃先周長Ｂ0 に対応する、ロータリーカ
ッタ・アングルθを演算し、これをアングル指令として
アングル制御回路１７に送る。アングル制御回路１７
は、アングル検出器１８からの信号をも参照して、モー
タ制御回路１６に制御信号を送り、モータ１５を制御し
て、シートに対するロータリーカッタのアングルを変更
する。
【００１９】また、刃先周長Ｂ0 を変更したことによ
り、ロータリーカッタモータ・パルスジェネレータ５か
ら発生するパルスφB のパルス系（１パルス当たりの重
み）を変更する必要がある。このためには、セレクト信
号発生器１２から係数器２１に係数変更信号を送り、パ
ルスφB のパルス系を変更する。この変更により、パル
スφB のパルス系が、パルスφA のパルス系に合わされ
る。この変更によってパルスφA とφB が演算部８によ
り演算され、つり合った時がロータリーカッタの定速域
（切断期間）となり、Ｂ0 の変更率に応じてロータリー
カッタの速度が変化するわけである。このロータリーカ
ッタの速度変化を、速度指令Ｖ0 に対して調整する必要
があるため、セレクト信号発生器１２によりカッタモー
タ３の速度フィードバック回路１３のＦ／Ｖ変換器のゲ
インをセレクトする。例えば、Ｂ0が小さくなったらフ
ィードバックを小さくして、ロータリーカッタの回転数
を高める。但し、切断長設定の運転時の連続切り替え
は、機械的な設定変更もあるため困難であるので、切断
長変更により速度フィードバック回路へのセレクト信号
が発生した場合は、運転停止により切り替える必要があ
る。
り、ロータリーカッタモータ・パルスジェネレータ５か
ら発生するパルスφB のパルス系（１パルス当たりの重
み）を変更する必要がある。このためには、セレクト信
号発生器１２から係数器２１に係数変更信号を送り、パ
ルスφB のパルス系を変更する。この変更により、パル
スφB のパルス系が、パルスφA のパルス系に合わされ
る。この変更によってパルスφA とφB が演算部８によ
り演算され、つり合った時がロータリーカッタの定速域
（切断期間）となり、Ｂ0 の変更率に応じてロータリー
カッタの速度が変化するわけである。このロータリーカ
ッタの速度変化を、速度指令Ｖ0 に対して調整する必要
があるため、セレクト信号発生器１２によりカッタモー
タ３の速度フィードバック回路１３のＦ／Ｖ変換器のゲ
インをセレクトする。例えば、Ｂ0が小さくなったらフ
ィードバックを小さくして、ロータリーカッタの回転数
を高める。但し、切断長設定の運転時の連続切り替え
は、機械的な設定変更もあるため困難であるので、切断
長変更により速度フィードバック回路へのセレクト信号
が発生した場合は、運転停止により切り替える必要があ
る。
【００２０】以上のように本実施例によれば、短尺切断
においてＢ0 の値を電気的に変更し、これに対応してロ
ータリーカッタアングルθを変えることによって、シー
ト速度を低下させることなく、切断精度および対角精度
の良いシート切断が可能となる。
においてＢ0 の値を電気的に変更し、これに対応してロ
ータリーカッタアングルθを変えることによって、シー
ト速度を低下させることなく、切断精度および対角精度
の良いシート切断が可能となる。
【００２１】さらに、本実施例のロータリーカッタ制御
方式によれば、ロータリーカッタモータ３の電力を小さ
くできるという効果がある。図５に、図２に（Ｂ）で示
した切断長に対する許容シート速度データに対するカッ
タモータの運転パターンからの実効電流（モータ定格１
００％に対する）のグラフを示す。実効電流が、（Ｃ）
の点線で示す従来と（Ｄ）の実線で示す本実施例とを比
較して、大きく低減していることがわかる。ここでわか
るように、例えば切断長の範囲を規定すれば、従来のカ
ッタモータパワーを小さくすることができることがわか
る。図５で、切断長を３００〜９００ｍｍと規定すれ
ば、従来の８３％から５５％となり約２／３のモータパ
ワーで可能ということになる。
方式によれば、ロータリーカッタモータ３の電力を小さ
くできるという効果がある。図５に、図２に（Ｂ）で示
した切断長に対する許容シート速度データに対するカッ
タモータの運転パターンからの実効電流（モータ定格１
００％に対する）のグラフを示す。実効電流が、（Ｃ）
の点線で示す従来と（Ｄ）の実線で示す本実施例とを比
較して、大きく低減していることがわかる。ここでわか
るように、例えば切断長の範囲を規定すれば、従来のカ
ッタモータパワーを小さくすることができることがわか
る。図５で、切断長を３００〜９００ｍｍと規定すれ
ば、従来の８３％から５５％となり約２／３のモータパ
ワーで可能ということになる。
【００２２】
【発明の効果】本発明のロータリーカッタ制御方式によ
れば、短尺切断時にシートの走行速度を低下させる必要
がないので、ロータリーカッタの処理能力をアップでき
るという効果がある。また、切断範囲を限定すれば、ロ
ータリーカッタモータのパワーも小さなものを選定で
き、経済的な効果も得られる。
れば、短尺切断時にシートの走行速度を低下させる必要
がないので、ロータリーカッタの処理能力をアップでき
るという効果がある。また、切断範囲を限定すれば、ロ
ータリーカッタモータのパワーも小さなものを選定で
き、経済的な効果も得られる。
【図１】短尺時のロータリーカッタの速度変化を示す図
である。
である。
【図２】切断長設定に対するシートの許容速度データを
示す図である。
示す図である。
【図３】ロータリーカッタアングルを説明するための図
である。
である。
【図４】制御回路を示す図である。
【図５】切断長設定に対するロータリーカッタモータの
実効電流％データを示す図である。
実効電流％データを示す図である。
１ ロータリーカッタドラム ２，１４ 減速器 ３ ロータリーカッタモータ ４ ロータリーカッタ本体部 ５ ロータリーカッタモータパルスジェネレータ １０ 切断長設定部 １１ Ｂ0 セレクト回路 １２ セレクト信号発生器 １３ 速度フィードバック回路 １５ ロータリーカッタアングル制御用モータ １６ モータ制御回路 １７ アングル制御回路 １９ メジャー用パルスジェネレータ
Claims (2)
- 【請求項１】シート材を切断する片刃固定型セミシンク
ロカッタの制御方式において、 切断期間中のシート速度とロータリーカッタのカッタナ
イフ速度の比率を切断長に応じて電気的に可変させる第
１の手段と、 切断シートの切断精度，対角精度を得るために、機械的
にも切断長に応じたシート速度とカッタ速度の比率変化
による切断シートの切断精度，対角精度の誤差を補正す
る第２の手段とを備える、ことを特徴とするロータリー
カッタの制御方式。 - 【請求項２】前記第１の手段は、切断長に応じて前記ロ
ータリーカッタの刃先周長を電気的に可変する刃先周長
セレクト回路を有し、 前記第２の手段は、可変された前記ロータリーカッタの
刃先周長に応じて、前記ロータリーカッタの前記シート
材に対するアングルを変えるアングル制御回路を有す
る、ことを特徴とする請求項１記載のロータリーカッタ
制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5670893A JP2644662B2 (ja) | 1993-03-17 | 1993-03-17 | ロータリーカッタ制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5670893A JP2644662B2 (ja) | 1993-03-17 | 1993-03-17 | ロータリーカッタ制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06262588A JPH06262588A (ja) | 1994-09-20 |
| JP2644662B2 true JP2644662B2 (ja) | 1997-08-25 |
Family
ID=13034984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5670893A Expired - Fee Related JP2644662B2 (ja) | 1993-03-17 | 1993-03-17 | ロータリーカッタ制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2644662B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3387842B2 (ja) * | 1999-01-11 | 2003-03-17 | 株式会社安川電機 | 電子カム方式ロータリカッタ制御方法および電子カム曲線生成方法 |
| WO2002016244A2 (en) * | 2000-08-23 | 2002-02-28 | Moore North America, Inc. | Rotary cutter with automatic knife offset |
-
1993
- 1993-03-17 JP JP5670893A patent/JP2644662B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06262588A (ja) | 1994-09-20 |
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