JP3408801B2 - 機械ステーションでのシート位置決め装置 - Google Patents

機械ステーションでのシート位置決め装置

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JP3408801B2
JP3408801B2 JP2001136215A JP2001136215A JP3408801B2 JP 3408801 B2 JP3408801 B2 JP 3408801B2 JP 2001136215 A JP2001136215 A JP 2001136215A JP 2001136215 A JP2001136215 A JP 2001136215A JP 3408801 B2 JP3408801 B2 JP 3408801B2
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    • B65H2403/531—Planar mechanisms
    • B65H2403/5311—Parallelogram mechanisms

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シートの少なくと
も縁部ゾーンを保持するための可動支持面と、該支持面
をこの平面内で移動させるためのアクチュエータ手段
と、移動時に支持面に追随しかつシート把持手段と支持
面との間でシートの縁部ゾーンの把持または解放を行う
ことができる把持手段とを有するシート処理機械のステ
ーションでのシート位置決め装置に関する。
【０００２】
【背景技術】紙、フルボードまたは段ボール厚紙（板
紙：カードボード）のシートを加工する多ステーション
成形プレス等の機械では、シートは、シートを通す各ス
テーションで長手方向および横方向の両方向に非常に正
確に位置決めされなくてはならない。通常、シートが機
械内に挿入されると、シートの前縁部が、把持バー等の
搬送手段により把持される。把持バーは、側方チェーン
と一体の横方向バー上に取り付けられた多数の把持器を
有し、シートを、切断ステーションまたは廃棄物放出ス
テーション等の機械の下流側の加工ステーションに連続
的に搬送する。本願明細書で使用する「前」、「長手方
向」、「横方向（transverse）」および「側方（latera
l）」等の用語は、シートが機械を通って移動する方向
に関して使用される。これらのステーションでは、シー
トを位置決めする問題は、把持バーが停止する位置に対
して成形工具を位置決めすることにより解決される。従
って、下流側の加工ステーションの精度および生産性
は、把持精度に基いて定まる。
【０００３】積重ねられたシートはパレットに載せられ
て運ばれ、フィーダ内に挿入される。フィーダは供給ボ
ードへのシートの規則的な供給を確保し、供給ボード
は、シートが把持されて下流側ステーションに搬送され
るように、シートを１つの層として駆動する。
【０００４】現在使用されている位置決め装置では、供
給テーブル上のシートは、ローラ、ベルト、供給ボード
に対して押し付けられる頂部の弾性的な材料、または、
ボードの上下に配置された１対のローラ等の供給手段に
より前方ストップおよび側方ストップに対して整列され
る。粗面シートの場合には、前方ストップおよび側方ス
トップは、下流側のステーションの基準位置に対して正
確に配置される。シートは、供給手段によりストップに
対して迅速に押し付けられ、次に把持バーにより把持さ
れる。次に、ストップが引っ込められ、把持バーは、シ
ートを次の加工ステーションに引き出して、シートを前
記ステーションの作業面上の工具に対して正確に位置決
めする。
【０００５】位置決めの問題は、シートが、印刷または
折り目付け等の１つ以上の前加工作業がなされている場
合には特に面倒である。なぜならば、前加工に対して、
後の作業を非常に正確に遂行しなければならないからで
ある。従って、シート位置決め装置に位置調節システム
を設けることは有効である。
【０００６】スイス国特許第CH 676 695号には、ストッ
プがモータ駆動されてその位置を制御および変化させる
位置決め装置が開示されている。この位置決め装置で
は、前加工作業により形成された印刷その他のマークを
光電子式走査手段により検出し、直接前記マークの測定
位置に基いて、ストップの位置従ってシートの位置を調
節する。しかしながら、ストップを用いた位置決め装置
は、シートの全ての整列および調節作業中に各シートを
事実上不動にする必要があり、従って、シートが機械を
通る速度が大幅に制限される。
【０００７】本件出願人に係るスイス国特許出願第CH 0
671/99号には、上記種類のシート加工機械の供給ステー
ションでのシート位置決め装置であって、機械を非常に
高速で作動させるシート位置決め装置が開示されてい
る。シート把持手段は横方向バー支持ラグの形態をなし
ている。これらの全てのラグは支持面の上方に配置され
た櫛を形成し、該櫛は、バーに固定されかつ可動支持面
のレベルに位置する単一のピボット点で関節連結された
側方直立部材を有している。シート把持手段は、バーと
支持面との間に配置されかつ支持面に対してシート把持
手段のラグを押し付けるスプリングの押圧力により制御
され、更に、入れ子式の揺動ロッドを介してバーの後部
に連結されかつシート把持手段をピボット式に回転させ
ることにより該把持手段を押し開く構成の、供給ステー
ションの１つまたは２つの制御レバーによっても制御さ
れる。
【０００８】上記スイス国特許出願第CH 0671/99号によ
る位置決め方法は、リニア電気モータのようなアクチュ
エータにより長手方向に往復駆動されかつ長手方向およ
び／または横方向並進および／または垂直軸線の回りで
の回転における補完的な補正運動を行う水平支持面を使
用する。この方法は、スタート位置または後方位置の支
持面から出発して、シート把持手段を支持面上に係合さ
せる工程と、次にアクチュエータを制御して支持面を前
方に（および必要ならば、支持面の前進中に光電子式手
段により走査されるシートの位置座標に基いて横方向ま
たは交差方向に）移動させる工程とを有し、これによ
り、把持バーの把持器のシートの前縁部を、正確な所定
位置に移動させ、位置決め装置の把持手段を解放し、次
に支持面を後方位置またはスタート位置に戻す。
【０００９】この方法は、機械の生産性を１２，０００
シート／時間まで大幅に高めることができる一方、スト
ップ装置は約８，０００シート／時間の出力に到達でき
るに過ぎない。しかしながら、この位置決め装置には次
のような欠点がある。シート把持手段を開くための制御
レバー（単一または複数）が操作されるとき、衝撃力お
よびこの結果としてのある程度瞬間的な力（quasi-inst
antaneous force）が発生する。前記手段の慣性中心は
ピボット軸線から離れているので、合力はアクチュエー
タに影響を与える水平成分を有する。より詳しくは、シ
ート把持手段のバーを制御するレバーが一方の側にのみ
設けられている場合には、レバーは、ロッドを介してバ
ーを押し、かつシート位置の回転による調節に干渉する
トルクを発生する。
【００１０】各側での１つの制御レバーがシート把持手
段に作用する場合でも、押すことによって撓み、すなわ
ち、支持面が停止する位置で数十分の一ミリメートルま
での誤差を引き起こす。このような撓みは面倒な問題を
引き起こし、特に、加工すべきシートが印刷されている
場合には、印刷の幾つかの輪郭を、切断されるシートの
形状と非常に正確に一致させなくてはならない。
【００１１】また、この装置により可能となる非常に高
い生産速度では、シート把持手段が開かれるときに反復
生じる力の水平成分が、側方リニアモータの調節に干渉
し、位置補正システムを不能にする。極端な場合には、
干渉力とモータとの間に共振が生じ、機械を作動不能に
する。本発明の目的は、これらの欠点を解消することに
ある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、冒頭に述べた種類の装置、すなわち、シートの少な
くとも縁部ゾーンを保持するための可動支持面と、該支
持面をこの平面内で移動させるためのアクチュエータ手
段と、前記移動時に支持面に追随しかつシート把持手段
と支持面との間でシートの前記縁部ゾーンの把持または
解放を行うことができる把持手段とを有する、シート処
理機械のステーションでのシート位置決め装置において
は、シート把持手段が、関節連結形平行四辺形を形成す
る多数のレバーを備えた少なくとも１つの継手を介して
支持面に連結されている。本発明による装置では、シー
ト把持手段を開く制御装置を始動させても、シート把持
システムを支持する面を移動させるアクチュエータに影
響を与える、感知できるほどのいかなる水平方向力も発
生しない。
【００１３】継手には固定直立部を設けることができ、
該固定直立部は、支持面に固定されかつ実質的に互いに
上下に配置された上方の固定したピボット軸線および下
方の固定したピボット軸線を受け入れる。好ましくは、
シート把持手段は、関節連結形平行四辺形を形成するア
クチュエータレバーおよび戻りレバーを介してピボット
軸に連結される。
【００１４】より詳しくは、継手は上方アクチュエータ
レバーを有し、該レバーは、その中央部が上方の固定し
たピボット軸の回りで回転できるように連結され、その
第１端部が、把持手段を制御するレバーに回転可能に連
結され、かつその第２端部が可動直立部に連結されてお
り、継手は更に下方戻りレバーを有し、該下方戻りレバ
ーは、その第１端部が下方の固定したピボット軸の回り
で回転できるように連結されかつその第２端部が可動直
立部の下端部の回りで回転できるように連結されてお
り、可動直立部はシート把持手段と一体である。好まし
くは、ピストンおよびスプリングは、シート把持手段を
支持面に対して押圧するように下方戻りレバーに永久的
に作用する。
【００１５】その性質から、この種の継手は、ピボット
軸のレベルに非常に小さい半径方向間隙を有し、シート
把持手段が開かれたときに、支持面を移動させるアクチ
ュエータには殆ど干渉効果を与えない。この間隙に反作
用をするため、シート把持手段と一体の可動直立部が、
ピストンおよびスプリングを介して、固定直立部に連結
され、ピストンおよびスプリングの下端部は固定直立部
に回転可能に連結され、かつその上端部は可動直立部に
連結されている。スプリングピストンは、永久的に圧縮
されることが好ましい。好ましくは、装置は、シート把
持手段の各横方向端部に配置された継手を有し、は、シ
ート把持手段は、横方向ビームと、装置の前方に向かっ
て延びておりかつビームと協働して支持面の上方に配置
された第１櫛を形成する多数のラグとを有し、支持面の
前縁部は第１櫛を補完する第２櫛の形状の輪郭を有し、
両櫛の間にシートの前記縁部ゾーンを把持する。
【００１６】シート把持手段を構成しかつ多関節形の平
行四辺形を形成するレバーシステムを介して側方直立部
に取り付けられたビームは、通常、相対運動をなす構成
要素間に僅かな側方間隙を有し、このため、支持面アク
チュエータの側方移動との干渉を引き起こす。この側方
間隙を無くすため、本発明の装置は、垂直平面内では可
撓性を有するが、横方向平面内では剛性を有する少なく
とも１つのスプリングストリップを有し、該スプリング
ストリップは、シート把持手段と、支持面と一体の側方
直立部とを連結する。より詳しくは、装置には、ガラス
繊維強化ポリエステル（より簡単にはばね鋼）からなる
１対のスプリングストリップを設けることができ、各ス
プリングストリップは、前記直立部と一体の実質的に水
平な板に固定されかつシート把持手段のビームの端部と
一体の板にも固定されている。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明による装置の他の特徴およ
び長所は、添付図面に関連して述べる本発明の実施形態
についての以下の説明から当業者には明らかになるであ
ろう。
【００１８】図１は、成形プレスで把持するための位置
決め装置を３／４後方から見た全体的斜視図である。可
動支持面１は、３つのアクチュエータ組立体３、４、５
を介してフレーム２上に取り付けられている。支持面１
は、長手方向および横方向の摺動面上で移動する３つの
それぞれのスライドに固定された３つの垂直なピボット
軸、すなわち中央ピボット軸および２つの側方ピボット
軸に連結されている。摺動面は、リニア電気モータのロ
ータを構成する永久磁石からなる可動バーにより形成さ
れ、リニア電気モータのステータは、フレーム２の中央
および側縁部でのそれぞれの台座上に配置される。優れ
た動的効率を有するこの種の永久磁石アクチュエータ
は、例えばLMA11/50の型番でMessrs Etel社（スイス
国）から市販されている。
【００１９】位置決め装置はまた、位置検出器（図示せ
ず）、すなわちシートの前縁部を検出するための横方向
に並べて配置された１対のセルを有しており、少なくと
も１列の側方セルは同じシートの側縁部を検出する。セ
ルの読みはマイクロプロセッサにより処理される。マイ
クロプロセッサはまた、支持面１により定められる経路
を知っており、シートの理論位置に対するシートのあら
ゆる位置決め誤差を決定し、かつ３つのアクチュエータ
組立体の電気モータによりなされるべき所望の補正を計
算する。基本的往復運動は、シートが僅かに前進または
後退している場合には長手方向並進移動（longitudinal
translation）の量を変えることにより、シートの中心
が僅かにずれている場合には横方向並進移動させること
により、またはシートが僅かに傾斜している場合にはア
クチュエータ３、５の差動並進により誘起される回転に
より、補正できる。
【００２０】装置は、調節位置において、図３に示す待
機位置で開いている把持バーに対向して停止する。図３
には把持器（グリッパ）Ｐが示されており、シートの前
縁部が把持バー上で把持器Ｐ内に挿入されている。把持
バー上のッパが閉じ、かつ位置決め装置のシート把持手
段が開く。支持面はその後方位置またはスタート位置に
戻り、リニアモータはこれらのそれぞれの中立位置に戻
る。次に、新しいシート供給サイクルが開始される。
【００２１】図１に示すように、支持面１は、各側方端
部が水平板６に固定されており、該水平板６はアクチュ
エータ群の垂直軸７を受け入れており、かつ支持面に固
定される固定直立部８により垂直上方に延長されてい
る。言語の便宜上、継手の構成要素の場合における用語
「固定した（固定）（fixed）」および「移動する（移
動）（moving）」は、本願明細書では支持面１に関連し
て使用されるが、前記面自体はフレーム２に対して移動
する。直立部８は装置の長手方向のスロット９を有し、
該スロット９は、上方の固定したピボット軸線１１の回
りの固定直立部８の回りでピボット式に回転する上方ア
クチュエータレバー１０を受け入れる。上方の固定した
ピボット軸線１１は、固定直立部および上方アクチュエ
ータレバーの２つのアームを通って延びる円滑スリーブ
の形態に具現できる。
【００２２】図１および図２に示すように、レバー１０
の上端部は、把持手段を制御するレバーをピボット式に
回転させる軸線１２を有している。継手は、ロッド（図
示せず）を介して構成できる。上方アクチュエータレバ
ー１０は、その第２端部が、回転軸線１３の回りで可動
直立部１４にピボットで固定されている。回転軸線１３
自体は、円滑スリーブの形態に具現できる。可動直立部
１４は、横方向ビーム１５の側方端部に固定されてい
る。横方向ビーム１５は前方に延びかつ規則的に間隔を
隔てたラグ１６を有し、ラグ１６は横方向ビーム１５を
備えた櫛を形成しかつ横方向ビームと協働してシート把
持手段を形成する。
【００２３】直立部１４は、図２に示すように下方に延
びている。直立部１４の下端部は、水平軸線１７の回り
で、下方戻りレバー１８の第２端部に対して回転可能に
連結されており、その上端部は、軸線１９の回りで回転
できるように固定直立部８に連結されている。軸線１
７、１９は、円滑スリーブの形態に具現できる。固定直
立部８、上方アクチュエータレバー１０、可動直立部１
４および下方戻りレバー１８は、多関節形の平行四辺形
を形成する。従って、直立部１４と一体のシート把持手
段は並進移動する。第１近似として、この並進移動は垂
直並進移動と考えることができる。なぜならば、軸線１
１、１９は互いに殆ど垂直に上下方向に配置されている
からである。
【００２４】戻りレバー１８は、側方ピン２１を支持す
る上方突出部２０を有している。板６上に取り付けられ
た永久的圧縮スプリング２３を備えたピストン２２は、
ピン２１に作用して、レバー１８を水平方向に押し戻
し、かくして、閉位置にあるときに支持面１に対して押
圧されるシート把持手段を保持する。シート把持手段が
開く瞬間に、軸線１２のレベルで連結された制御レバー
（図示せず）が、多関節形の平行四辺形を介してピスト
ン２２に作用し、スプリング２３の力に打ち勝ってシー
ト把持手段を開く。
【００２５】軸線すなわち軸組立体１１、１３、１７、
１９は、その性質から、僅かな半径方向間隙を有してい
る。従って、軸線１２上の制御レバーが、シート把持手
段を開くべく作用すると、アクチュエータが把持位置を
最終的に補正する正しくその瞬間に僅かな衝撃が生じる
ことがある。このような衝撃を防止するため、装置は第
２スプリングピストン２４を有し、該スプリングピスト
ン２４は、その一端が固定直立部６に回転可能に連結さ
れかつ他端が可動直立部１４に回転可能に連結されてい
て、平行四辺形の変形に追従できる。スプリングピスト
ン２４はレバー１０、１８に対して実質的に平行に配置
され、スプリングピストン２４のスプリングは永久的に
圧縮される。かくして、スプリングピストン２４は軸線
１１、１３、１７、１９に対して実質的に平行に永久的
な力を作用し、かつ一方では軸線１１、１３の間および
他方では軸線１７、１９の間に最大間隔を維持して、半
径方向間隙を無くす。
【００２６】図１に示すように、装置は、シート把持手
段のビーム１５の両端部に対称的に配置された２つの同
一の継手を有している。制御レバー（図示せず）の２つ
のシステムは同じ態様で２つの継手に同時に作用し、こ
のため、シート把持手段が開いても、アクチュエータ組
立体により補正された位置に影響を与えるいかなるトル
も発生しない。
【００２７】シート把持手段の両側に配置された２つの
継手を有する組立体は４つの軸の２倍の８つの円滑スリ
ーブを有し、シート把持手段の垂直並進移動が行える。
この構成は、その性質から、２つの継手間のビーム１５
に幾分かの横方向間隙を生じさせる。この横方向間隙を
抑制するため、装置は、ビーム１５の各側スプリングス
トリップ２５を有し、このスプリングストリップ２５
は、その一端が、固定直立部８と一体の、または、固定
直立部８と一体に固定された実質的に水平な固定板２６
に固定される。各スプリングストリップ２５は、他端
が、可動ビームに固定された水平板２７に固定される。
図１に示す実施形態では、第２水平板２７が可動直立部
１４に直角で、それ自体はビーム１５と一体の突出部を
構成している。この例では、スプリングストリップ２５
は、ガラス繊維強化ポリエステルで作られている。もち
ろん、スプリングストリップ２５は、同様な弾性を有す
る他の材料から作ることができる。ストリップは、垂直
平面内の可撓性を有しかつシート把持手段の開閉運動に
追随する。他方では、ストリップは横方向の剛性を有
し、多関節形の平行四辺形の回転軸線を形成するスリー
ブ上でのシート把持手段のいかなる横方向摺動をも防止
する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置を示す斜視図である。
【図２】図１のシート把持手段と支持面との間の継手が
開位置にあるところを示す側面図である。
【図３】閉位置にある継手の図１の破線平面内の断面図
であり、把持バーの把持器および供給ボードの端部を一
緒に示す図面である。
【符号の説明】
１ 支持面 ３ アクチュエータ組立体 ８ 直立部 １０ レバー １８ 下方戻りレバー ２４ 第２スプリングピストン ２５ スプリングストリップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B65H 5/14

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シート処理機械のステーションでのシー
    ト位置決め装置であって、シートの少なくとも縁部ゾー
    ンを保持するための可動支持面（１）と、該支持面をこ
    の平面内で移動させるためのアクチュエータ手段（３、
    ４、５）と、前記移動時に支持面に追随しかつシート把
    持手段（１５、１６）と支持面との間でシートの前記縁
    部ゾーンの把持または解放を行うことができる把持手段
    とを有するシート位置決め装置において、前記シート把
    持手段が、水平なピボット軸線（１１、１３、１７、１
    ９）の回りの多関節形の平行四辺形を形成する多数のレ
    バー（１０、１８）を備えた少なくとも１つの継手を介
    して支持面に連結されていることを特徴とするシート位
    置決め装置。
  2. 【請求項２】 前記継手は固定直立部（８）を有し、該
    固定直立部（８）は、支持面（１）に固定されかつ実質
    的に互いに上下に配置された上方の固定したピボット軸
    線（１１）および下方の固定したピボット軸線（１９）
    を受け入れることを特徴とする請求項１記載のシート位
    置決め装置。
  3. 【請求項３】 前記継手は上方アクチュエータレバー
    （１０）を有し、該レバー（１０）は、その中央部が上
    方の固定したピボット軸線（１１）の回りで回転できる
    ように連結され、その第１端部が、軸線（１２）上で、
    把持手段を制御するレバーに回転可能に連結され、かつ
    その第２端部が可動直立部（１４）に連結されており、
    前記継手は更に下方戻りレバー（１８）を有し、該下方
    戻りレバー（１８）は、その第１端部が、前記下方の固
    定したピボット軸線（１９）の回りで回転できるように
    連結されかつその上端部が前記可動直立部の下端部に回
    転可能に連結されており、前記可動直立部はシート把持
    手段（１５、１６）と一体であることを特徴とする請求
    項２記載のシート位置決め装置。
  4. 【請求項４】 前記継手は、シート把持手段（１５、１
    ６）を支持面（１）に対して押圧するように下方戻りレ
    バー（１８）に永久的に作用するピストン（２２）およ
    びスプリング（２３）を有することを特徴とする請求項
    ３記載のシート位置決め装置。
  5. 【請求項５】 前記シート把持手段（１５、１６）と一
    体の可動直立部（１４）は、第１端部を介して前記固定
    直立部（８）に回転可能に連結されかつ第２端部を介し
    て前記可動直立部（１４）に連結された第２のピストン
    およびスプリング（２４）とにより前記固定直立部に連
    結されていることを特徴とする請求項４記載のシート位
    置決め装置。
  6. 【請求項６】 前記第２のピストンおよびスプリング
    （２４）は永久的に圧縮されていることを特徴とする請
    求項５記載のシート位置決め装置。
  7. 【請求項７】 前記継手はシート把持手段（１５、１
    ６）の各横方向端部に配置され、前記シート把持手段
    は、横方向ビーム（１５）と、装置の前方に向かって延
    びている多数のラグ（１６）とを有し、該ラグ（１６）
    は支持面（１）の前縁部の上方に配置されたビームを備
    えた第１櫛を形成し、前記支持面の前記前縁部は第１櫛
    を補完する第２櫛の輪郭を有し、両櫛の間にシートの前
    記縁部ゾーンを把持することを特徴とする請求項１〜６
    のいずれか１項記載のシート位置決め装置。
  8. 【請求項８】 垂直平面内では可撓性を有するが、横方
    向平面内では剛性を有する少なくとも１つのスプリング
    ストリップ（２５）を有し、該スプリングストリップ
    （２５）は、シート把持手段（１５、１６）と固定側方
    直立部（８）とを連結していることを特徴とする請求項
    ７記載のシート位置決め装置。
  9. 【請求項９】 ガラス繊維強化ポリエステルからなる１
    対のスプリングストリップ（２５）を有し、各スプリン
    グストリップ（２５）は、前記直立部と一体の実質的に
    水平な板（２６）に固定されかつシート把持手段のビー
    ム（１５）の端部と一体の板（２７）にも固定されてい
    ることを特徴とする請求項８記載のシート位置決め装
    置。
  10. 【請求項１０】 供給ボードと切断ステーションとの間
    に配置される、請求項１〜９のいずれか１項に記載の位
    置決め装置を有することを特徴とする紙または厚紙のシ
    ートを成形するプレス。
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