JP2837179B2 - キャリッジ位置決め方法及び装置 - Google Patents

キャリッジ位置決め方法及び装置

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JP2837179B2 JP1140259A JP14025989A JP2837179B2 JP 2837179 B2 JP2837179 B2 JP 2837179B2 JP 1140259 A JP1140259 A JP 1140259A JP 14025989 A JP14025989 A JP 14025989A JP 2837179 B2 JP2837179 B2 JP 2837179B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数個の工具保持キャリッジを細長の案内
部材に沿って自動的に相対位置決めする方法及び装置に
関するものである。特に、本発明は、これに限定するも
のではないが、縦方向に移動する紙のウェブに交差する
方向に配列した剪断または刻み目付けまたは祈り目付け
工具を、保持する形式のキャリッジ、または材料若しく
物体に対してずらす必要のある他の工具若しくは器具を
保持するキャリッジを位置決めする方法及び装置に関す
るものである。
〔従来の技術〕
工具保持キャリッジの列を位置決めするための過去に
使用された自動装置の一つの形式として、米国特許第3,
176,566号、同第4,649,782号及び英国特許第2,072,563
号に記載の方法のように各キャリッジに対してそれぞれ
個別の位置決めモータを使用するものがある。各キャリ
ッジに対して個別の位置決めモータを必要とすることは
費用、制御の複雑さおよび装置の保守の必要性を増大さ
せ、各キャリッジを移動するのに要する動力の量も限定
される。
従来の自動位置決め装置の他の形式として、複数個の
工具保持キャリッジを互いに位置決めする単一動力駆動
装置を使用するものがある。
〔発明が解決しようとする課題〕
このカテゴリーの装置の例として、米国特許第354034
0号、同第3834258号、同第3882764号、同第4125076号、
同第4188846号、同第4261239号、および同第4592259号
に記載のものがある。これら装置は、細長のねじ、摺動
バー等により構成した駆動部材を使用し、すべてのキャ
リッジを同時に移動し、キャリッジを駆動部材に対して
選択的に掛合および離脱させて各キャリッジを位置決め
する。しかし、これら装置のすべては、位置決めの速度
および精度に関して大きな欠陥があり、その生産性およ
び信頼性に悪影響がある。これらの装置の大部分におい
て、速度が制限されるのは、キャリッジの再位置決めの
際に駆動部材は各キャリッジを同時に双方向に移動する
ことができないことが原因である。即ち、すべてのキャ
リッジは先ず一方の方向に移動してキャリッジのいくつ
かを位置決めし、次に反対方向に残りのキャリッジを移
動して位置決めしなければならず、時間がかかるマルチ
ステッププロセスであるためである。キャリッジを同時
に双方向に移動するため反対方向に移動する上方および
下方の往復運動摺動バーを使用する米国特許第4125076
号に記載の装置でもスピードの改善は得られない。これ
は、即ち、バーが往復動作であることから位置決め動作
が連続的というよりも間欠的であるためである。更に、
往復移動駆動部材によりキャリッジを一方向に移動する
に必要な多重クラッチ掛合および離脱により位置決め誤
差が累積し、また装置の摩耗もひどくなる。
従来の自動位置決め装置の速度および精度に影響する
他の制限要因としては、各キャリッジの位置を表示する
ためにパルス計数位置センサを使用することがある。例
えば、米国特許第3540340号に記載のこの種の位置セン
サはキャリッジが基準位置に対して移動するときパルス
を計数することによって基準位置即ち、「ホーム」ポジ
ションに対するキャリッジ位置しか表示しない。このよ
うなパルスはカウンタによりスキップされたり、ミスさ
れたりして精度に悪影響を受ける。更に、何らかの理由
により動力が中断すると、すべての位置センサの記憶し
たパルス計数値が失われ、位置センサの再校正のために
すべてのキャリッジを基準位置に復帰してから位置決め
決定しまたは再位置決めするという時間のかかる操作を
必要とする。
精度を低下させる従来の自動装置の他の問題として
は、各キャリッジを案内部材に対してロックしこのキャ
リッジを適正位置に保持するためのブレーキ構造の設計
の問題がある。このようなブレーキは、ブレーキを作動
させるとき位置決め方向に交差する方向に案内部材の表
面に摺動自在に接触するようキャリッジに取付けたシュ
ー若しくはパッドまたは摩擦掛合部材を有するのが一般
的である。交差方向の運動を可能にする掛合部材とキャ
リッジとの摺動自在の相互連結は、位置決め方向の掛合
部材とキャリッジとの間に緩い公差を生ずることにな
る。このことは、掛合部材に対するキャリッジ位置に或
る自由度を与え、ブレーキを作動させるとき単独の精密
位置ではなく、或る限定範囲内での僅かに異なる種々の
位置をとらせることになる。
更に、移動する紙等のウェブ材料を切断するためのス
リット入れナイフおよび同様の器具は相当多量の粒子状
物質をキャリッジおよび案内部材を包囲する空気中に放
出する。従来の自動位置決め装置の多くには、キャリッ
ジを案内部材および駆動部材にそれぞれ相互連結する整
合表面はこれら粒子に晒され、これら整合表面を詰まさ
せ、精密加工した整合表面を擦り、移動を妨げたり、摩
耗を引き起こしたりする。これら表面が粒子に晒されな
いようにするため折り畳み可能なベローズタイプのカバ
ーをキャリッジ間に使用することが提案されたが、この
ようなカバーは互いに近接しているキャリッジの位置決
めを妨げることになり、またキャリッジの状態を良好に
保つために充分な保守を必要とする。
更に、従来の自動装置のすべては、各キャリッジに達
する電気導線および空気導管を有しており、キャリッジ
が移動するため、過剰の摩耗、もつれ、および外部の災
害に配管が晒されないように配管を制御する大きな問題
がある。更に、案内部材、キャリッジ、および多数の移
動導管を収容するスペースが過度に大きくなり、据え付
けが困難になり、関連のウェブ取扱装置のスペース条件
に干渉することにもなる。
上方および下方の単一駆動自動位置決め装置をウェブ
材料の頂面側および底面側に使用する場合、スペースの
問題は、米国特許第3540340号、同第3882764号、同第41
88846号、同第4261239号、および同第4592259号に記載
の装置のように単一のモータにより同期駆動するよう上
方および下方の駆動装置を機械的に相互連結することに
よって増大する。更に、２個の駆動部材を相互連結する
ことは、上方および下方の駆動部材の保守および交換、
互いの相対位置関係の変更をより困難にする。即ち、こ
れら駆動部材は機械的に互いに独立しているためであ
る。
最後に、従来の自動装置が多数のキャリッジを自動的
に精密に位置決めする方法は、各キャリッジが他のキャ
リッジの位置決め移動の障害とならないよう無駄な動き
と極めて複雑なコンピュータソフトウェアを必要とし、
このことは速度および信頼性を低下させる。
従って、本発明の目的は上述の問題のすべてを解決す
る構成を有する自動多重位置決め方法および装置を得る
にある。
〔課題を解決するための手段〕
この目的を達成するために、本発明は、複数個の工具
保持キャリッジを細長の案内部材に沿ってそれぞれ所定
の位置に移動するキャリッジ位置決め方法において、 （ａ）前記キャリッジの各々がそれぞれの所定位置に到
達するのに移動すべきそれぞれの距離を計算するステッ
プと、 （ｂ）キャリッジのすべてを共通の駆動部材に掛合させ
て所要方向に同時にそれぞれの所定位置に向けて異なる
方向に移動させるステップと よりなるキャリッジ位置決め方法において、更に、 （ｃ）前記所定位置に到達するのに最小距離の移動で済
むキャリッジを認識するステップと、 （ｄ）前記共通の駆動部材に指令して前記最小距離の移
動を行わせるステップと、 （ｅ）前記当該のキャリッジを前記共通駆動部材から離
脱するステップと、 （ｆ）すべてのキャリッジがそれぞれの所定位置をとる
まで前記（ａ）〜（ｅ）の手順を繰り返す ことよりなることを特徴とする。
更に、本発明は、細長の案内部材に沿う種々の位置に
移動自在に取付けた複数個の工具保持キャリッジを有す
る装置の各キャリッジを前記案内部材に沿って可変位置
決めするキャリッジ位置決め装置において、 複数個の工具保持上方キャリッジ及びこれら工具保持
上方キャリッジに対応する複数個の工具保持下方キャリ
ッジを有し、これら上方及び下方の工具保持キャリッジ
を、それぞれ上方及び下方の互いに平行な対応の細長の
案内部材に沿って移動自在に取り付け、前記案内部材に
沿って前記キャリッジの位置を変更自在に位置決めする
位置決め装置を有し、前記位置決め装置は、 （ａ）前記上方キャリッジ及び下方キャリッジを同時に
互いに同期させて移動させるとともに、前記上方及び下
方のキャリッジ対をそれぞれ同時に前記上方及び下方の
案内部材に沿って反対方向に案内部材に沿う所定位置に
移動させる対応の上方及び下方の駆動手段を有するもの
としたキャリッジ位置決め装置おいて、 （ｂ）前記上方の及び下方の駆動手段は、それぞれ可動
の上方共通駆動部材及び下方共通駆動部材を有し、両共
通駆動部材間には機械的に相互連結する部分を持たない
上方及び下方の共通駆動部材と、前記上方及び下方のキ
ャリッジの各々を設け、それぞれ上方及び下方の駆動部
材を掛合及び解離を選択的に行う掛合手段とを有するも
のとして構成し、 （ｃ）前記上方及び下方の案内部材に沿う前記上方及び
下方のキャリッジの位置をそれぞれ感知する上方及び下
方の位置感知手段と、及び （ｄ）前記上方及び下方の位置感知手段に応答して前記
上方及び下方の駆動部材の移動を調整し、また前記機械
的駆動相互連結部分がなくても前記上方及び下方のキャ
リッジの各々の移動を同期させるよう前記掛合手段を動
作させる同期手段とを設けた ことを特徴とする。
〔作用および発明の効果〕
本発明によれば、高い位置決め精度を伴った高い位置
決め速度は、非往復動作で移動するが、キャリッジを同
時に双方向に移動することができる駆動部材により得ら
れる。駆動部材はドラムまたはスプロケットにより駆動
され、また非往復動作で互いに逆方向に移動する２個の
平行部分を有するモータ駆動の無端可撓性張力部材を有
し、各部分にはいずれかのキャリッジが選択的に掛合お
よび離脱する。代案として、駆動部材は他の形式例え
ば、各キャリッジが選択的に掛合することができる各キ
ャリッジの互いに逆方向に傾斜している１対の軸受また
は互いに平行に対向する１対の細長ねじが選択的に掛合
することができる一方向回転スムースロッドとすること
もできる。どの場合でも、駆動部材は往復動作せず、従
って、キャリッジを特定方向に移動するのに多数の掛合
および離脱を必要としない。駆動部材は各キャリッジを
非往復動作で移動の最大範囲にわたり移動させることが
できる。
装置の精度および速度は、各キャリッジに設け、各キ
ャリッジの案内部材に沿う位置を表示する電動位置セン
サを使用し、基準または「ホーム」ポジションをとる必
要をなくすことによって一層向上する。このような位置
センサは各キャリッジの異なる位置を表す異なる別個の
信号を伝送し、装置が何らかの理由で消勢された場合で
も装置を再付勢する際に再校正のためにキャリッジを基
準位置に移動する必要なくすべてのキャリッジの位置を
即座に表示することができる。このような位置感知シス
テムはパルスの誤計数の問題からは全く無関係である。
更に、位置決め精度はブレーキ装置により改善され、
このブレーキ装置は、従来技術のように位置決め方向に
公差する方向に移動するキャリッジに取付けた作動部材
を有るが、作動部材と案内部材との間に介在された独特
な摩擦掛合部材を使用し、キャリッジと掛合部材との間
の位置決め方向の相対移動を防止する。このことによ
り、ブレーキを作動させるとときキャリッジは案内部材
に対して単独の精密位置を維持することができるように
なる。
キャリッジを案内部材および駆動部材にそれぞれ相互
連結する整合掛合表面の空中粒子状物質からの保護は、
駆動装置およびキャリッジの双方を包囲するエンクロー
ジャにより行うとともに、エンクロージャの外部位置で
ナイフまたは他の工具をキャリッジに支持することがで
きる。このエンクロージャは僅かに加圧し、内部にほこ
り粒子が侵入するのを阻止すると好適である。
同一のエンクロージャにより、各キャリッジに達する
電気導線および流体パワー導管を包囲してこれらを保護
する。このような配管は、案内部材に沿って長手方向に
延び互いに組入れることができる交差方向に互いに平行
に離れた部分を有する一連の長手方向に重ね合わせたリ
ボンケーブルとしてコンパクトに構成する。
本発明装置を使用して上方および下方のキャリッジ列
を位置決めするとき上方および下方の駆動部材を使用し
て各キャリッジを位置決めする。しかし、従来技術のよ
うに機械的に連結するというよりも、本発明によれば、
上方および下方の駆動部材を、個別に動力を与えられる
上方および下方のモータにより駆動し、これらモータは
駆動部材を互いに独立的に駆動する。しかし、上方およ
び下方の装置の同期は、キャリッジ位置センサからのフ
ィードバックおよび各キャリッジの駆動部材掛合クラッ
チの制御により維持される。
位置決め装置の簡単な構成および信頼性の高さ並びに
速度の向上は、各キャリッジのそれぞれの所定目標位置
に向けてすべてのキャリッジを同時に移動させるが、各
キャリッジがそれぞれの特定目標位置に到達するのに移
動すべき距離に基づいてキャリッジを順次位置決めして
いき、この順序は最小距離から最大距離に順次に向かう
順序とする方法により得られる。
〔実施例〕
次に、図面につき本発明の好適な実施例を説明する。
第１および２図に示す本発明装置の実施例は、細長で
溝形の上方案内部材10および下方案内部材12を有し、こ
れら案内部材間でウェブ材料14の連続シート（第２図参
照）が細長ローラ16、18により支持されて縦方向に移動
する。案内部材10、12には、横方向に互いに離れた上方
工具20および下方工具22の列を取付け、これら工具は、
例えば、案内部材に沿う工具20、22の間隔に基いてウェ
ブ14を所定の幅の縦方向細条に切断する１対の回転剪断
ナイフ24、26のためのホルダを有とするものとして構成
する。他の形式の工具としては、刻み目付けナイフ、折
り目付け工具、スキャナ、ロボット工具等を案内部材1
0、12に取付けることもできる。特定の作業のために単
一の工具列の横方向位置決めだけが必要である場合、単
に１個の案内部材を使用するだけで充分である。
案内部材および各位置決め構体の説明は案内部材10に
ついてのみ行い、下方案内部材12は縦方向軸線の周りに
上方案内部材10に対して回転して向きが異なること以外
はほぼ上方案内部材10と同一である。主に第１および３
図につき説明すると、案内部材10の後壁10aは細長の上
方レール28および下方レール30を有し、これらレール
は、互いに横方向に離れたほぼＣ字状のキャリッジ32の
列を支持し、各キャリッジ32に取付けた上方および下方
のリニアころ軸受34に掛合して案内部材10の縦方向軸線
に沿って各キャリッジを移動させることができる。キャ
リッジ32の選択的移動は可撓性のスチール製の駆動無端
バンド36により行い、このバンドは駆動ドラム38により
一方向に駆動し、このドラム38はベルト42を介してモー
タ40により駆動する。ドラム38およびモータ40は、バン
ド36の張力と調整自在のコイルばね46の対向力との不釣
り合いに応答して案内部材10に対して限られた範囲で移
動自在のキャリヤ44に取付けるとよい。バンド36のアイ
ドラドラム48は案内部材10の反対側の端部において案内
部材10に回転自在に取付けるとよい。バンド36は、上方
部分36aおよび下方部分36bよりなる互いに平行で逆向き
に走行する１対のバンド部分を有する。上方バンド部分
36aは上方クラッチ組立体50の作動または不作動に応じ
て各キャリッジ32に選択的に掛合および離脱する（第４
図参照）。ソノレイド弁50b（第６図参照）の動作によ
るクラッチ制御導管50aの空気作動圧力に応答してクラ
ッチ組立体はバンドをクラッチパッドとキャリッジのバ
ンド掛合部材32aとの間にクランプする。このバンド掛
合部材32aはクラッチ組立体50との連係動作により開閉
自在のバンド掛合キャリパを構成する。ソレノイド弁50
bを不作動にすることに応答して導管50a内の空気圧を逃
がすと、クラッチパッドを後退させてクラッチ組立体と
部材32aとの間のギャップを生じ、このギャップ内をバ
ンドが自由に摺動することができる。同様にバンド36の
下方部分36bをソレノイド弁52b（第６図参照）の作動お
よび不作動により生ずる空気導管52aの加圧および除圧
に応答して下方クラッチ組立体52に選択的に掛合および
離脱させることができ、クラッチパッドはキャリッジ部
分32bと連係動作し、上方キャリパ組立体と同様のバン
ド掛合キャリパ組立体を構成する。このようにして一方
向に連続的に駆動されるバンド36により各キャリッジ32
の上方クラッチ組立体50を同時に作動させてバンドの上
方部分36aに掛合させることによって各キャリッジを同
一方向に同時に移動させることができる。逆に、各キャ
リッジの下方クラッチ組立体52を同時作動させてバンド
の下方部分36bに掛合させることにより、各キャリッジ
を逆方向に同時に移動させることができる。特定のキャ
リッジのクラッチ組立体のみをバンドの一方の部分に掛
合させるとき、この特定のキャリッジの縦方向のクラッ
チ組立体は離脱させてバンドの他方部分がキャリパ組立
体を自由に通過することができるようにしなければなら
ないこと勿論である。各キャリッジ32のクラッチ組立体
50、52は互いに独立的に制御し、或るキャリッジがバン
ドの上方部分36aに掛合し、他のキャリッジが下方部分3
6bに同時に掛合し、双方のキャリッジが互いに逆方向に
同時に移動するようにすることもできる。複数個のキャ
リッジをバンド36に掛合させる場合、目標とする新たな
位置に基づいてキャリッジのあるものは一方向にまた他
のものは反対方向に同時に移動する。各キャリッジはど
の方向にもクラッチの間欠的な掛合離脱を必要とせず、
連続的に最大移動範囲にわたり或る位置から他の任意の
位置に移動することができる。
各キャリッジ32には、ピニオン56を有する電動位置セ
ンサ54を設け、案内部材10に取付けた歯付ラック58にピ
ニオン56を回転自在に掛合させる。各キャリッジ位置セ
ンサはパルス計数回転エンコーダの形式にすることもで
きるが、基準位置からのパルスを計数する代わりに、案
内部材10の移動の最大範囲にわたりキャリッジ32の各異
なる位置に対応する離散信号を発生する形式のセンサを
使用するのが好ましい。このような位置センサの既知の
ものとして、参考として本明細書に記載の米国特許第47
30110号のものがある。
任意のキャリッジ32のクラッチ組立体の双方がバンド
36から離脱するときは、キャリッジを上方ブレーキ組立
体60および下方ブレーキ組立体62により案内部材10にロ
ックし、これらブレーキ組立体は案内部材の上方壁10b
および下方壁10cに掛合する。上方ブレーキ組立体60お
よび下方ブレーキ組立体62の各々は、それぞれ１対の作
動部材64を有し、この作動部材64はソレノイド弁66b
（第６図参照）の作動により生ずる空気作動導管66の圧
力に応答して、キャリッジ32の案内部材10に沿う移動方
向にほぼ直交する方向に伸張可能とする。作動部材64は
案内部材10に直接掛合せず、ブレーキ作動部材64と案内
部材10との間に可撓ばね鋼の掛合部材68を介在させる。
各掛合部材68の中心位置を連結ブロック70によりキャリ
ッジ32に固定し（第４図参照）、ばねの可撓性により作
動部材64に応答してばね端部がキャリッジに対して移動
しても、キャリッジに対し案内部材10の縦方向に掛合部
材68が移動するのを防止する。作動部材64のキャリッジ
に対する直交方向の伸縮を可能にするのに必要な作動部
材64の緩さがあっても、ブレーキ組立対が作動するとき
に案内部材10に対してキャリッジが緩むことにはならな
い。従って、キャリッジ32はブレーキがかかったとき案
内部材に対する正確な位置を維持することができる。
案内部材10の端部を、直立部材69および71によりカバ
ーし、案内部材の前面を上方カバープレート72および下
方カバープレート74によりカバーしこれらプレートを案
内部材の全長にわたり縦方向に延在させ、これらプレー
ト間には縦方向に延びる中心ギャップ76を生ずる。案内
部材10により形成されるエンクロージャ内でギャップ76
の後側面に薄い可撓性スチールシールバンド78を配置
し、このバンド78によりギャップ76を閉鎖し、ギャップ
の上方端縁および下方端縁に重ね合わす。シールバンド
78は、キャリッジ32、駆動部材即ち、バンド36および各
キャリッジのクラッチ組立体およびブレーキ組立体を包
囲する案内部材エンクロージャを完成させ、空気中の粒
子がエンクロージャに侵入するのを防止することを目的
とするものである。しかし、シールバンド78は各キャリ
ッジ32がエンクロージャの外部の工具20または22を支持
できるものでなければならない。第３、４および５図に
示すように、各キャリッジ32の前面には、１対の垂直ス
リット80を形成し、ロッドレス流体パワーシリンダに使
用されているのと同様に、この垂直スリット80からバン
ド78をキャリッジ面の前方および後方間に摺動自在に出
入りさせる。バンド78の両端を案内部材10に固定し、縦
方向に移動しないようにする。従って、キャリッジが案
内部材に対して縦方向に移動するとき、バンド78はスリ
ット80に対して相対的に摺動し、各キャリッジの前面の
背部でスリット80を通過する部分を除いて上方および下
方のカバープレート72、74に対するシール衝合を維持す
る。スリット80はブッシュ82により形成し、バンドに対
するクリアランスを少なくし、粒子物質がスリットから
案内部材エンクロージャの内部に侵入するのを防止す
る。外部工具の支持はキャリッジの前面の中心部分32c
により行い、この中心部分をスリットの頂部および底部
を連結するキャリッジの残りの部分に連結する。多くの
環境において、流体パワーを外部工具に供給することが
必要であるため、キャリッジ面の中心部分を利用して流
体導管84を設け、図示の実施例ではこの流体導管84は上
方ナイフ24を垂直方向に突出または後退させ、またこの
ナイフを下方ナイフ26に対して軸線方向移動させるのに
使用する。所要に応じ、バンド78と前面カバープレート
72、74との間のシール効果を最大にするため、カバープ
レートを永久磁化し、シールバンド78を吸引するように
することもできる。他のシール構体例えば、ゴム等の弾
性フラップまたはガスケットをスチールバンドの代わり
に使用することもできるが、他の代案構体よりも耐摩耗
性に優れているためバンド78の方が望ましい。好適に
は、案内部材エンクロージャの内部を、空気動力装置か
ら供給される空気により僅かに加圧し、粒子物質がエン
クロージャに侵入するのをより一層防止する。
各キャリッジ32のための流体および電力を可撓ハイブ
リッドリボンケーブル86、88、90を介して供給し、これ
らケーブルによって案内部材エンクロージャの内部と外
部との間を案内部材10の後壁10aに取付けた接続組立体9
1を介して連通し、この接続組立体は電気プラグ、コン
セントおよびクイック分離可能空気カップリングを有す
るものとして構成する。このような接続組立体はエンク
ロージャ内で加圧空気源としても作用する。リボンケー
ブルの数はケーブルにより供給すべきキャリッジ32の数
に基づく、第３および４図に明示するように、各リボン
ケーブルは電気導線94の列に並設した流体パワー導管92
を有する。各ケーブルの電気導線は各キャリッジ32の接
続ブロック96に接続するとともに、流体パワー導管92を
ティー95によりキャリッジの内部通口（図示せず）を介
して下方ソレノイド弁組立体98（第３図参照）に連通す
る他の導管に接続し、この下方ソレノイド弁組立体98
は、ブレーキ組立およびクラッチ組立体を制御するため
の弁50b、52b、66bおよび導管84を介して工具20を制御
するための上方ソレノイド弁99を有する。これら弁は電
気導線94から伝送される信号により制御される。第１お
よび４図に示すように、ケーブル86、88、および90の各
々は、案内部材10の縦方向に延び互いに平行なケーブル
86の下方部分86aおよび上方部分86bを有する。更に、ケ
ーブル86、88および90は、それぞれの下方部分が一方の
垂直方向の順序で配列され、上方部分が逆の垂直方向の
順序で配列され、ケーブル90の双方の部分がケーブル88
の対応部分間に抱持され、またケーブル88の双方の部分
がケーブル86の部分間に抱持されるよう組み込む。流体
パワー導管92は、第３図に示すようにリボンケーブルの
中心線から互いに逆方向に交互にずらし、ケーブルを互
いにコンパクトな所要休止関係を維持するようにする。
各キャリッジ32は、後方開放Ｃ字状の断面により限定さ
れる縦（長手）方向に貫通する開口を有し、この開口に
より組み入れたリボンケーブルの上方部分および下方部
分を案内部材の縦方向に各キャリッジを通過させること
ができ、これにより外部からの障害を受けない極めてコ
ンパクトな保護構成を生ずる。
第６図につき説明すると、本発明装置の操作は、普通
のマイクロコンピュータ内蔵のコントローラ100により
制御し、このコントローラはターミナル102からのオペ
レータコマンド入力を受け、装置に関連する可変情報を
ターミナルディスプレイスクレーン102aに伝送する。コ
ントローラは、更に、装置に使用した種々のセンサおよ
び変換器からの入力を受け、特にキャリッジ位置センサ
54、および第１図に示すようなバンドまたは駆動モータ
40の回転軸に直接接続したエンコーダ接続部によりバン
ド36の移動速度および移動距離を感知する回転エンコー
ダ104からの入力を受ける。これら入力に応答して、コ
ントローラは各キャリッジ32の種々のソレノイド弁（第
６図には１個のキャリッジの弁のみを示す）の操作を個
別に制御し、これらソレノイド弁はブレーキおよびクラ
ッチ組立体およびキャリッジに関連した工具を制御す
る。コントローラは更に、１対の個別の電動モータ40の
付勢および滅勢を制御する。一方の電動モータ40は上方
案内部材10に関連し、他方の電動モータは下方案内部材
12に関連し、それぞれ駆動バンド36を駆動する。上方工
具20および下方工具22の移動を同期させるべき場合でも
各駆動モータ40間の駆動連結は必要でない。これは即
ち、上方工具および下方工具の同期は、キャリッジの上
方および下方モータ40およびブレーキおよびクラッチ組
立体を制御するコントローラにより行うからである。
コントローラ100は、第7A,7B,7C図のロジックフロー
チャートに従って各キャリッジ32の位置を制御するよう
プログラムされている。装置を付勢（動作）させる際、
コントローラはディスプレイ102aに各キャリッジの現在
位置をグラフィックにまた数値的に表示される。この位
置情報はキャリッジを基準位置に移動させる必要なしに
オペレータに即座に得られる。即ち、位置センサ54は位
置を表示するパルスカウントの記憶に依存しないためで
ある。位置センサは54は特定のキャリッジの絶対位置を
示す離散信号をコントローラに伝送し、各キャリッジ位
置をディスプレイに表示させる。このことにより、装置
を起動させるときのみならず、一時的な電源故障後の復
旧操作の際にも時間を相当短縮することができる。再位
置決め操作の開始を要求するターミナル102からのオペ
レータコマンドが無い場合、コントローラは各キャリッ
ジ32の現在位置を示すディスプレイ信号を伝送し続け
る。しかし、再位置決めコマンドを受け取ると、コント
ローラはメモリに記憶されまたオペレータ入力によりア
クセスされるプログラム番号としての所定位置セットに
従ってまたは動作するナイフの数および所要の新たなウ
ェブ幅に関する詳細な情報をオペレータが入力すること
によってキャリッジの再位置決めを準備する。このとき
コントローラはディスプレイ102aにキャリッジの目標新
位置を表示させ、新位置が制御している装置の能力に適
合するか否かをチェックし、工具の物理的に不可能な位
置がコマンドされないようにする。新位置が装置に適合
する場合、オペレータはターミナル102に、新位置がメ
モリ内に記憶しておくのが望ましいか否かを指示し、望
ましい場合にはオペレータはプログラム番号を新たな情
報に割当て、これを記憶する。この後、オペレータは上
方ナイフを持ち上げるとともに再位置決めするか否かを
指示する。このことは、ナイフ間にウェブが存在しない
かまたはナイフを移動しているウェブから離脱させるこ
となしにナイフを再位置決めするのが望ましい場合、必
ずしも必要ではない。ウェブから離脱させることなしに
ナイフを再位置決めするのは、以下に説明するように使
用するキャリッジ位置決めシーケンスの高い位置決め速
度および精度のために実現可能である。オペレータが
「go」スイッチを作動させると、コントローラ100は各
キャリッジの新位置と現在位置との差を計算し、各キャ
リッジを新位置に移動するに必要な距離および方向を決
定する。各キャリッジのクラッチおよびブレーキ組立体
を動作させる各ソレノイド弁の制御により、コントロー
ラは新位置に移動すべきキャリッジのブレーキ組立体を
不作動にし、必要な移動方向に対応して各キャリッジの
上方または下方のクラッチ組立体を動作させる。最小所
定距離移動して新位置に送るに必要なキャリッジ（アド
レスしたキャリッジまたはアドレスした上方および下方
のキャリッジ対）を認識し、モータ40に指令して駆動バ
ンド36を所定距離だけ移動する。このような移動中コン
トローラはモータ40に関連した回転エンコーダ104から
の信号をモニタし、この信号を比較される信号と等しく
なるまで距離コマンド信号と比較する。比較される信号
が等しくなるときモータ40を停止し、アドレスしたキャ
リッジのブレーキ北を作動させ、作動しているクラッチ
組立体を不作動にする。この間、同様に新位置に移動す
べき他のすべてのキャリッジもアドレスしたキャリッジ
と同時に新位置に向かうそれぞれの方向に移動してい
る。しかし、モータ40が停止する際、それらの作動して
いるクラッチ組立体は作動を維持される。この点におい
て、コントローラは位置センサ54のすべてを読み取り、
各キャリッジが新位置をとるのに残っている移動距離お
よび方向を計算し、上述のプロセスを繰り返す。上述の
アドレスしたキャリッジが適正に位置決めされた場合、
もはやこのキャリッジの移動距離は表示されず、またコ
ントローラ100は残りのどのキャリッジが最小の距離で
新位置に達するかを決定し、このキャリッジを新たにア
ドレスするキャリッジとして割り当て、上述の位置決め
操作を繰り返す。代案として既にアドレスしたキャリッ
ジが適正に位置決めされなかった場合、位置センサによ
りどれ位の移動が必要かを指示し、これに従って移動を
続行する。上述の位置決め操作は、すべてのキャリッジ
が適正に位置決めされるまで繰り返す。
キャリッジ位置決めを移動距離が最小となる順序で
「アドレッシング」する利点の一つとしては、キャリッ
ジの同時双方向移動により無駄な動作が少なくなること
がある。他の利点としては、単一のアドレスしたキャリ
ッジにのみ限定して指令距離または位置信号を対応のフ
ィードバック信号と比較することができることによって
コントローラの機能が簡素化され、したがって、装置の
信頼性が高まる。更に移動距離に従う位置決め順序は簡
素化され、移動しているキャリッジが既に位置決めして
ブレーキをかけたキャリッジに衝突することがないよう
にするコントローラの機能の信頼性をより高める。めっ
たに起こり得ないが、このような衝突が装置の故障のた
めに生じた場合、衝突の衝撃は、弾性駆動キャリッジば
ね46およびキャリッジ移動に抵抗する異常に大きい力に
応答してクラッチ組立体が駆動バンド36に対して摺動す
るという現象によって吸収される。
上述したところは、本発明の好適な実施例を説明した
に過ぎず、請求の範囲において種々の変更を加えること
ができることを勿論である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明装置の好適な実施例の一部切除した正
面図、 第２図は、第１図の２−２線上の部分断面図、 第３図は、第１図の３−３線上の拡大断面図 第４図は、第３図の４−４線上の部分断面図、 第５図は、第４図の５−５線上の部分断面図、 第６図は、第１図の装置の簡略化した電気的および空気
的回路図、 第7A,7B,7C図は、装置のコントローラの種々のキャリッ
ジを位置決めするプログラムを示す論理フローチャート
である。 10……上方案内部材、12……下方案内部材 14……ウェブ材料、20……上方工具 22……下方工具、24,26……回転剪断ナイフ 28,30……レール、32……キャリッジ 32a……バンド掛合部材 34……リニアころ軸受 36……無端バンド（駆動部材） 38……駆動ドラム、40……モータ 44……キャリヤ、46……コイルばね 48……アイドラドラム 50……上方クラッチ組立体 50a,52a……クラッチ制御導管 50b,52b……ソレノイド弁 52……下方クラッチ組立体 54……電動キャリッジ位置センサ 56……ピニオン、58……歯付ラック 60,62……ブレーキ組立体 64……作動部材、66……空気作動導管 66b……ソレノイド弁 68……掛合部材、61,71……直立部材 72,74……カバープレート 76……中心キャップ、78……シールバンド 80……スリット、82……ブッシュ 84……流体導管、86,88,90……ケーブル 100……コントローラ 102……ターミナル 102a……ディスプレイスクリーン 104……回転エンコーダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−131899（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−37098（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B26D 5/02

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数個の工具保持キャリッジ（20）を細長
    の案内部材（10）に沿ってそれぞれ所定の位置に移動す
    るため、 （ａ）前記キャリッジ（20）の各々がそれぞれの所定位
    置に到達するのに移動すべきそれぞれの距離を計算する
    ステップと、 （ｂ）キャリッジのすべてを共通の駆動部材（36）に掛
    合させて所要方向に同時にそれぞれの所定位置に向けて
    異なる方向に移動させるステップと よりなるキャリッジ位置決め方法において、更に、 （ｃ）前記所定位置に到達するのに最小距離の移動で済
    むキャリッジを認識するステップと、 （ｄ）前記共通の駆動部材（36）に指令して前記最小距
    離の移動を行わせるステップと、 （ｅ）前記当該のキャリッジを前記共通駆動部材（36）
    から離脱するステップと、 （ｆ）すべてのキャリッジがそれぞれの所定位置をとる
    まで前記（ａ）〜（ｅ）の手順を繰り返す ことよりなることを特徴とするキャリッジ位置決め方
    法。
  2. 【請求項２】それぞれのキャリッジがそれぞれに対応す
    る所定位置に到達するまで、各キャリッジの前記共通駆
    動部材との掛合を連続的に維持する請求項１記載のキャ
    リッジ位置決め方法。
  3. 【請求項３】更に、 （ａ）対応の第１センサ（54）によって前記細長の案内
    部材（10）に対する各キャリッジ（20）の位置を感知し
    てそれぞれのキャリッジの各異なる位置を表す異なる個
    別のデジタル信号を発生するステップと、 （ｂ）第２センサ（104）によって前記細長の案内部材
    に対するそれぞれのキャリッジの移動を感知し、信号パ
    ルスの数が移動量に比例する一連の同一信号パルスを発
    生することにより各キャリッジがそれぞれ所定位置に到
    達したときを感知し、それぞれのキャリッジが対応の所
    定位置に達するのに移動すべき距離と前記移動量を比較
    するステップと を有する請求項１記載のキャリッジ位置決め方法。
  4. 【請求項４】複数個の工具保持上方キャリッジ（20）及
    びこれら工具保持上方キャリッジ（20）に対応する複数
    個の工具保持下方キャリッジ（22）を有し、これら上方
    及び下方の工具保持キャリッジ（22）を、それぞれ上方
    及び下方の互いに平行な対応の細長の案内部材（10,1
    2）に沿って移動自在に取り付け、前記案内部材に沿っ
    て前記キャリッジの位置を変更自在に位置決めする位置
    決め装置を有し、前記位置決め装置は、 （ａ）前記上方キャリッジ及び下方キャリッジを同時に
    互いに同期させて移動させるとともに、前記上方及び下
    方のキャリッジ対をそれぞれ同時に前記上方及び下方の
    案内部材に沿って反対方向に案内部材に沿う所定位置に
    移動させる対応の上方及び下方の駆動手段を 有するものとしたキャリッジ位置決め装置において、 （ｂ）前記上方の及び下方の駆動手段は、それぞれ可動
    の上方共通駆動部材及び下方共通駆動部材を有し、両共
    通駆動部材間には機械的に相互連結する部分を持たない
    上方及び下方の共通駆動部材（36）と、前記上方及び下
    方のキャリッジの各々に設け、それぞれ上方及び下方の
    駆動部材を掛合及び解離を選択的に行う掛合手段（50,5
    2）とを有するものとして構成し、 （ｃ）前記上方及び下方の案内部材に沿う前記上方及び
    下方のキャリッジの位置をそれぞれ感知する上方及び下
    方の位置感知手段（54,104）と、及び （ｄ）前記上方及び下方の位置感知手段に応答して前記
    上方及び下方の駆動部材の移動を調整し、また前記機械
    的駆動相互連結部分がなくても前記上方及び下方のキャ
    リッジの各々の移動を同期させるよう前記掛合手段を動
    作させる同期手段（100）と を設けたことを特徴とするキャリッジ位置決め装置。
  5. 【請求項５】前記キャリッジの位置を変更自在に位置決
    めする位置決め装置は、更に、各キャリッジに電力を供
    給するため各キャリッジにそれぞれ接続した対応の可撓
    性ケーブル（86,88,90）とを有し、各ケーブルは、それ
    ぞれ対応の細長案内部材に沿って互いに平行にかつ長手
    方向に直交する方向に互いに離れて延びている第１部分
    及び第２部分を有し、各ケーブルの第１部分はそれぞれ
    互いに第１横方向順序に互いに平行に位置決めし、各ケ
    ーブルの第２部分はそれぞれ互いに前記第１横方向順序
    とは逆向きの第２横方向順序に互いに平行に位置決め
    し、一つのケーブルの第１部分及び第２部分第１横方向
    間隔で互いに離して配置し、また他のケーブルの各々の
    第１部分及び第２部分を前記第１横方向間隔よりも次第
    に大きくなる異なる横方向間隔で互いに離して配置した
    請求項４記載のキャリッジ位置決め装置。
  6. 【請求項６】前記上方及び下方の位置感知手段は、パル
    スの数が前記案内部材に対する各キャリッジの移動量に
    比例する一連の同一信号パルスを発生する各センサ（10
    4）と、各キャリッジの異なる位置を表す異なる離散デ
    ジタル信号発生するセンサ（54）とを有するものとした
    請求項４記載のキャリッジ位置決め装置。
  7. 【請求項７】前記キャリッジの位置を変更自在に位置決
    めする位置決め装置は、更に、各キャリッジが所定位置
    に到達するまで各キャリッジの対応の共通駆動部材との
    掛合を連続的に維持し、キャリッジが所定位置に到達し
    たとき一時的に前記共通駆動部材を停止し、前記キャリ
    ッジを前記共通駆動部材から離脱させ、このキャリッジ
    を対応の案内部材にロックさせる手段（100）を有する
    ものとして構成した請求項４記載のキャリッジ位置決め
    装置。
  8. 【請求項８】前記上方及び下方の位置感知手段は、前記
    上方及び下方の案内部材に沿う各キャリッジの位置を個
    別に表示する選択的に付勢及び滅勢可能な電動位置セン
    サ（54）を有するものとして構成し、これらセンサ（5
    4）は、センサの滅勢後にセンサを付勢し、この付勢後
    にはキャリッジが移動しないことに応答して前記キャリ
    ッジの位置を表す手段を設けた請求項４記載のキャリッ
    ジ位置決め装置。
  9. 【請求項９】前記キャリッジの位置を変更自在に位置決
    めする位置決め装置は、更に、各案内部材に設けた包囲
    手段（72,74,78）を有し、この包囲手段は、空気中に浮
    遊する粒子が包囲手段内に侵入するのを防止するよう前
    記案内部材に関連する駆動手段及びキャリッジの双方を
    包囲するとともに、前記包囲手段の外側に位置する工具
    を支持することができるようにした請求項４記載のキャ
    リッジ位置決め装置。
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