JP4152996B2 - 押圧装置 - Google Patents

Description

本発明は、断裁機などにおけるテーブル上の用紙を押さえる押圧装置に関するものである。

テーブル上に載置した用紙束を断裁する場合、その用紙束が断裁で乱れないように押圧部材で押圧することが行われている。押圧部材は、通常重量が５０ｋｇ重越える重量物が使用され、この重量物を断裁のタイミングに合わせて大きな出力を有する油圧シリンダやモータなどで上下移動し、２トンを越える押圧力で用紙束を押圧するようにされている。しかし、用紙束が中綴じ折りされているような場合、用紙束が折部で膨らむので、テーブル上に載置した用紙束が移動しやすく、このような場合には、その移動を抑制するよう手によって用紙束を押さえながら押圧部材で仮押さえすること（通常ソフトクランプと呼ばれている。）が行われ、重量物を大きな出力の機器で移動する押圧装置では、その取り扱いに慎重を要し作業負担が大きい。

図６はこの作業負担を軽減する従来の押圧装置を示すもので、この図６において、１は押圧部材、２は用紙束、３はテーブル、４は大容量のサーボモータ、５は小容量のサーボモータ、６および７はプーリ、８はベルト、９は回転軸、１０は回転軸９の送りネジ部、１１は移動台、１２は移動台１１の押さえ板、１３は支点１３ａを中心として揺動する揺動アーム、１４は支点１４ａを中心として揺動する揺動アーム、１５および１６は揺動アーム１３および１４に枢着されたローラ、１７および１８は揺動アーム１３および１４の連結部、１９および２０は一端が押圧部材１に連結され、他端が連結部１７および１８に連結された連結板である。

大容量のサーボモータ４と小容量のサーボモータ５の出力軸は、カップリングにより連結され、通常大容量のサーボモータ４の回転がプーリ６、ベルト８、プーリ７を介して回転軸９に伝達され、断裁時、回転軸９の送りネジ部１０に噛合する移動台１１を上昇させる。この動作でローラ１５および１６を有する揺動アーム１３および１４の端部は上昇し、反対側の端部は下降し連結板１９および２０を介して押圧部材１を下降して用紙束２をたとえば２．５トン程度の押圧力で押圧する。断裁後、大容量のサーボモータ４を逆回転し押圧部材１を上昇させて待機させる。ソフトクランプ作業時は、小容量のサーボモータ５に切り換え、小容量のサーボモータ５の回転がプーリ６、ベルト８、プーリ７を介して回転軸９に伝達される。この切り換えにより用紙束２の押圧力がたとえば５０ｋｇ重程度と大幅に低減される。
特開２００１−８８０９０号公報

大容量のサーボモータと小容量のサーボモータの切り換えは、押圧力を低減するにも限度があり、また、複雑であってきわめて高価になるという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、簡単な構成でソフトクランプ作業時の押圧部材による押圧力をさらに低減することができるようにし、斯かる問題を解消する点にある。

本発明は、押圧装置において、モータの回転で回転する送りねじと、送りねじの回転で上下移動する移動台と、一端が前記移動台に連結され移動台の上下移動により揺動する揺動アームと、前記揺動アームの他端に連結され揺動アームの揺動により上下移動するバネ受けを有するロッドと、一端が前記バネ受けに当接する圧縮コイルバネと、前記ロッドを貫通し前記コイルバネの他端に当接する押圧部材と、前記コイルバネの伸縮長さを検出する検出器と、前記検出器の検出信号と予め設定した前記コイルバネの伸縮長さの設定値と比較し、その偏差分前記モータの回転量を制御する制御手段とを備え、押圧部材によるテーブル上の被押圧物への押圧加重を前記設定で調整してなることを特徴とする。

本発明では、圧縮コイルバネの伸縮長さｘに応じて反力ｆが増加し（ｆ＝ｋｘ）、この増加を利用して押圧部材の被押圧物への押圧加重（Ｆ＝ｗ−ｆ）を低減するので、押圧部材を圧縮コイルバネで支持する簡単な構成で１つの大容量のサーボモータの位置制御によって１０ｋｇ〜３０ｋｇ程度の安全性の高い押圧力に低減することができる。

簡単な構成でソフトクランプ作業時の押圧部材による押圧力をさらに低減することができるようにする目的を、押圧部材圧縮コイルバネで支持することにより実現した。

以下、本発明に係る実施例について図１〜図５を参照して説明する。図１は実施例に係る押圧装置の斜視図である。なお、図６に示す従来の押圧装置と対応する部分には同一の符号を付している。図１において、１は押圧部材、２は用紙束、３はテーブル、４は大容量のサーボモータ、６および７はプーリ、８はベルト、１０は送りネジ、１１は移動台、１２は移動台１１の押さえ板、１３は支点１３ａを中心として揺動する揺動アーム、１４は支点１４ａを中心として揺動する揺動アームである。これらの構成は、図６に示す従来の押圧装置と同様で、大容量のサーボモータ４の回転がプーリ６、ベルト８、プーリ７を介して送りネジ１０に伝達され、送りネジ１０に噛合する移動台１１を上昇させ、また下降する。この昇降動作で揺動アーム１３および１４の端部は上昇し、下降する。揺動アーム１３および１４の他端部は逆に下降し、上昇する。

揺動アーム１３および１４の他端部には、連結アーム２１および２２の一端が枢着され、連結アーム２１および２２の他端に摺動ロッド２３および２４の一端がロッドよりも太いバネ受け兼用の連結部２３ａおよび２４ａを介して連結されている。２５および２６は圧縮コイルバネであり、圧縮コイルバネ２５は一方の摺動ロッド２３に挿入され、その一端は連結部２３ａに当接している。圧縮コイルバネ２６は他方の摺動ロッド２４に挿入され、その一端は連結部２４ａに当接している。摺動ロッド２３および２４は押圧部材１の端部を貫通し、押圧部材１から所定距離（本例では２０ｍｍ）隔てた位置に押圧部材１の上面と当接する頭部２３ｂおよび２４ｂが形成されている。圧縮コイルバネ２５および２６の他端は押圧部材１に当接しており、押圧部材１は圧縮コイルバネ２５および２６により支持されている。

摺動ロッド２４の頭部２４ｂには、図２に詳しく示すように検知片２７が固定され、この検知片２７の固定端部からの長さを検出する検出器２８が配置されている。すなわち、摺動ロッド２４（２３）が下降すると押圧部材１はバネ受け２４ａ（２３ａ）と圧縮コイルバネ２６（２５）で支持されたまま下降し（図３の（ａ））、用紙束２に当接する。この当接に至るまでは、押圧部材１の全重量（本例では５０ｋｇ重）はバネ受け２４ａ（２３ａ）と圧縮コイルバネ２６（２５）で支持されており（本例では片側の圧縮コイルバネは２０ｋｇ重、両側の圧縮コイルバネで４０ｋｇ重、残りの１０ｋｇ重はバネ受け２４ａ（２３ａ）によって支持されている）、圧縮コイルバネは圧縮しており、検出器２８は最長の長さ（本例では２０ｍｍ）の検出信号を出力している。
そして、摺動ロッド２４（２３）の下降が継続し、押圧部材１が用紙束２に当接すると、バネ受け２４ａ（２３ａ）で支持していた１０ｋｇ重分は、用紙束２に移行する。すなわち用紙束２は、１０ｋｇ重で押圧されることになる。さらに下降が継続すると、圧縮コイルバネ２６（２５）は伸張し、伸張した分押圧部材１を支持する力は減少する一方、その減少分は用紙束２に移行して押圧力となる。検出器２８は、この伸張（最長の長さよりやや短い。）を検出して検出信号を出力する。この検出信号を出力した時点では、用紙束２は押圧部材１の重量（本例では５０ｋｇ重）から圧縮コイルバネ２６（２５）の反力を差し引いた押圧力（本例では１０ｋｇ重より大きい値）で押圧されることとなる。

続けて摺動ロッド２４（２３）を下降すると、押圧部材１は用紙束２に当接して移動せず、摺動ロッド２４（２３）の頭部２４ｂ（２３ｂ）が押圧部材１に当接するまでは、圧縮コイルバネ２６（２５）は伸び（図３の（ｂ））、検出器２８は伸びた分に相当する検出信号を出力し、圧縮コイルバネ２６（２５）の反力は減少し、用紙束２を押圧する押圧力は増加する（本例では３０ｋｇ重）。すなわち、摺動ロッド２４（２３）の頭部２４ｂ（２３ｂ）が押圧部材１に当接するまでは、用紙束２を押圧する押圧力を１０ｋｇ〜３０ｋｇの間で調整することができる。

摺動ロッド２４（２３）の頭部２４ｂ（２３ｂ）が押圧部材１に当接し、さらに続けて摺動ロッド２４（２３）を下降すると（図３の（ｃ））、大容量のサーボモータ４による大きい押圧力が用紙束２に加えられる。通常、押圧力が用紙束２に加えられ、ソフトクランプ作業時には、圧縮コイルバネ２６（２５）の伸縮長さを設定し、大容量のサーボモータ４の位置制御により、用紙束２に加える押圧力を調整する。

図４は、この位置制御を行う制御装置のブロック図であり、図５はその制御装置の動作を示すフローチャートである。ＣＰＵからなる制御部２９に予め圧縮コイルバネの伸縮長さを記憶させておき、ソフトクランプ作業時フットペダル（ソフトクランプ作業開始スイッチ）３０が踏まれると、検出器２８の検出信号を入力し、検出器２８の検出信号が予め設定した圧縮コイルバネの伸縮長さの設定値に至るまでサーボモータ４を駆動する。

本発明の実施例に係る押圧装置の斜視図である。 図１に示す押圧装置の要部の拡大平面図である。 図１に示す押圧装置の動作説明図である。 図１に示す押圧装置の制御部のブロック図である。 図３に示す制御部の動作を示すフローチャートである。 従来の押圧装置の平面図である。

符号の説明

１ 押圧部材
２ 用紙束
３ テーブル
４ 大容量のサーボモータ
６、７ プーリ
８ ベルト
１０ 送りネジ
１１ 移動台
１２ 押さえ板
１３、１４ 揺動アーム
２１、２２ 連結アーム
２３、２４ 摺動ロッド
２３ａ、２４ａ バネ受け
２３ｂ ２４ｂ 摺動ロッドの頭部
２５、２６ 圧縮コイルバネ
２７ 検知片
２８ 長さ検出器

Claims (1)

1. モータの回転で回転する送りねじと、送りねじの回転で上下移動する移動台と、一端が前記移動台に連結され移動台の上下移動により揺動する揺動アームと、前記揺動アームの他端に連結され揺動アームの揺動により上下移動するバネ受けを有するロッドと、一端が前記バネ受けに当接する圧縮コイルバネと、前記ロッドを貫通し前記コイルバネの他端に当接する押圧部材と、前記コイルバネの伸縮長さを検出する検出器と、前記検出器の検出信号と予め設定した前記コイルバネの伸縮長さの設定値と比較し、その偏差分前記モータの回転量を制御する制御手段とを備え、押圧部材によるテーブル上の被押圧物への押圧加重を前記設定で調整してなることを特徴とする押圧装置。

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