JP4152996B2 - 押圧装置 - Google Patents

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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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