JP4406220B2 - 枚葉紙を処理する打ち抜き・型押し機のくわえづめキャリッジ用の位置決め装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、くわえづめキャリッジと、くわえづめキャリッジ用の位置決め装置を備える枚葉紙打ち抜き・型押し機に関し、この際、くわえづめキャリッジは、枚葉紙を挟み込むくわえづめを有し、ばね力で付勢されて搬送チェーンに取り付けられており、この搬送チェーンによって各処理ステーションの間を間欠的に移動可能であり、少なくとも１つのストッパ面を進行方向に見て前側に有しており、位置決め装置は、くわえづめキャリッジの移動経路内に揺動可能な、駆動される揺動軸に取り付けられた少なくとも１つのストッパを含んでいる。
【０００２】
【従来の技術】
このような種類の枚葉紙打ち抜き・型押し機は、周知のように、包装を製造する際に、紙、厚紙、または他の包装材料から裁断物、いわゆるブランクを打ち抜くのに用いられており、その後、このブランクから折畳み式の箱や同様の包装が製作される。
【０００３】
公知の枚葉紙処理機械は、ブランクを給紙する装置、１枚づつに分離する装置、送る装置、把持する装置、揃える装置、打ち抜き、または型押しする装置、不用物を取り除く装置、および排出する装置を有している。このような機械では、例えばパイルから送られ連続的に搬送される枚葉紙材料が、枚葉紙を１枚ずつ挟み込むことができるように、くわえづめキャリッジのくわえづめに周期的に供給される。この際、くわえづめキャリッジは、搬送チェーンによって各処理ステーションの間を間欠的に移動させられる。
【０００４】
各ステーションにおいて、枚葉紙を適当な位置で処理できるようにするために、くわえづめキャリッジは、機械フレームに支持されたストッパに向かって移動可能なストッパ面を進行方向に見てその前側に有している。このストッパは揺動軸に取り付けられており、くわえづめキャリッジの移動経路内に揺動させることができる。この際、この揺動軸は、揺動軸に取り付けられた他のレバーと、これに取り付けられ、ピボット結合されたリンク装置によって駆動される。
【０００５】
特許文献１から、くわえづめ装置によって把持された枚葉紙を、１つの処理ステーションから次の処理ステーションへ間欠的に搬送する、くわえづめ装置を備える枚葉紙打ち抜き・型押し機が公知である。この際、くわえづめキャリッジは、個々のステーションにおいて、当該ステーションによって実行すべき作業工程（例えば打ち抜き、型押し、または取り除き）の間に、走行キャリジを移動方向に正確に位置決めする働きをするストッパ面を進行方向に見て前側に有しており、この場合、ストッパ面に対するくわえづめキャリッジの位置決めはレジストレーション（Passen）と呼ばれ、ストッパそのものはレジスタ（Passer）と呼ばれるのが普通である。
【０００６】
この位置決めは、ピンに回転可能に保持されたストッパホイールを走行キャリッジの左右の端部にあるストッパ面に接触させることによって行われる。この場合、このストッパホイールがストッパとして働く。この際、ストッパホイールは、中空軸に溶接されたレバーによって自身の側で保持されている。この中空軸は、処理ステーションの内部で、自身の軸の周りに回転可能に支持されている。中空軸は、他のレバーを介して中空軸に取り付けられたリンク装置によって揺動させられる。これによって、ストッパホイールを備えるこのレバーは、ストッパ位置と、くわえづめロッドの移動経路から外に揺動させられた第２の位置の間を移動させることができる。ストッパローラは、位置決め精度を高くするために、くわえづめキャリッジの各端部のできるだけ遠い外側に位置するように配置するのが適当である。
【０００７】
さらに、くわえづめキャリッジを、それぞれ１つのチェーンリンクに、くわえづめキャリッジに平行な軸の周りにばね力に抗して回転可能に取り付け、チェーン軌道から独立した案内軌道内をローラによって案内することが特許文献１に開示されている。くわえづめキャリッジが位置決め装置に突き当たってチェーンが減速された後、くわえづめキャリッジはばね力によってストッパに押し付けられ、それによって位置決めされる。そのステーションで実行すべき作業工程が終わった後、位置決め装置、すなわち、中空軸にある、ストッパホイールが取り付けられたレバーが、くわえづめキャリッジの移動経路から外へ揺動させられ、くわえづめキャリッジは、駆動されるチェーンによって、次の処理ステーションへ移動させることができる。
【０００８】
【特許文献１】
独国特許第３０４４０８４号明細書
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このような種類の位置決め装置の問題点は、位置決め装置を正確に駆動するのに、多くの機械が必要になることである。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、処理ステーションにおいて高いサイクル周波数で正確な位置決めを行うことができるように、くわえづめキャリッジを処理ステーションにおいて位置決めするのに必要な機械を簡素なものにすることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的は、請求項１に記載されているように、ストッパの揺動駆動装置として、揺動軸に直接連結された、電気で作動する制御可能な少なくとも１つのサーボモータを用い、位置決め装置のストッパが、くわえづめキャリッジの進行方向と逆向きに、処理ステーションに合わされたストッパ位置を超えて揺動可能に支持されていることによって達成される。これによって、普通であれば、位置決め装置を調整し、作動させるのに用いられる、必要な機械を増やすリンク駆動装置を省略できるという利点が得られる。また、位置決め装置をくわえづめキャリッジの進行方向と逆向きに揺動させ、電気駆動装置によってくわえづめキャリッジを制動することによって、振動を最小限に抑え、処理ステーションにおける枚葉紙の処理速度をかなり速くすることが可能になる。
【００１２】
リンク駆動装置は製造にコストがかかるのに加えて、リンクが、特に、くわえづめキャリッジを制動する際の衝撃を受けて傾き、それによって、ストッパの位置決めが不正確になる可能性がある。さらに、他の利点として、電動モータは、リンクを備える構成のリンク装置よりも少ない保守コストしか必要ない。
【００１３】
電気で作動する制御可能なモータを用いることによって得られる他の利点は、機械を調整している任意の各時点で、ストッパの位置を修正できることである。機械式の駆動装置の場合、いったん設定されたストッパ位置は、調節ねじまたは調整ねじを調節することによってしか変更することができず、そのためには、カバーを取り外さなくてはならないのが普通であり、それによって、再び、必要な機械と時間が多くなる。これと対照的に、電気式の駆動装置によるストッパの位置の設定は、モータを制御することによって、機械の機構への介入を必要とせずに、各時点で変更することができる。
【００１４】
サーボモータは、位置決め装置に直接取り付けるのが好ましい。モータの大きさや、くわえづめキャリッジに関連して発生する動的な力によっては、モータとストッパを間接的に連結するように、サーボモータの前に伝動装置を組み込むことも同様に考えられる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
本発明の有利な実施形態が図１に示されている。この側面図は、くわえづめキャリッジ１と、打ち抜きステーションとしての処理ステーション２を示しており、くわえづめキャリッジ１は、進行方向に見て前側の端部、すなわちストッパ面３で、位置決め装置４に突き当たる。位置決め装置４は、回転可能に支持されたストッパホイール５と、ストッパホイール５を支持するレバー６と、レバー６が取り付けられた揺動可能な揺動軸７から構成されている。さらに、揺動軸７は機械フレーム８の側部に支持されている。揺動軸７には、伝動装置が取り付けられた、またはモータの取付部が直接取り付けられたアダプタフランジ９が設けられている。ストッパホイール５を揺動させる揺動軸７にサーボモータを直接取り付けるのが好ましい。それによって、最小限の機械的な手段によって、位置決め装置４を揺動させることができる。
【００１７】
破線で示している円１０，１１は、くわえづめキャリッジ１の進行方向へ揺動した後のストッパホイール５の位置１１と、ストッパホイール５の、くわえづめキャリッジ１の進行方向と反対側の位置１０を示している。
【００１８】
位置決め装置４の揺動範囲１０，１１を、処理ステーション２に合わされたストッパ位置、すなわち目標位置を超えて揺動できるように広げれば、同時に、位置決め装置４に制動の働きもさせることができる。この目的のために、位置決め装置４は、処理ステーション２に合わされた本来のストッパ位置を超えて、くわえづめキャリッジ１とは逆方向に移動させられる。そして、くわえづめキャリッジ１が処理ステーション２内へ移動させられると、くわえづめキャリッジ１は処理位置に達する前に、位置決め装置４に突き当たる。こうして、サーボモータの制動の働きによって、くわえづめキャリッジ１を減速させることができる。
【００１９】
これによって、くわえづめキャリッジ１が位置決め装置４に衝撃を及ぼさず、または最小限の衝撃しか及ぼさないという、本発明の基本的な利点が得られる。くわえづめキャリッジ１の機械的なエネルギーが、位置決め装置４の駆動装置によって吸収される。通常なら、弱められないで位置決め装置４に衝突した時に生じる、くわえづめキャリッジ１の固有振動の発生が防止される。位置決め装置４に衝突した時にくわえづめキャリッジ１のこのような固有振動が起こることによって、枚葉紙は引き続き連続的に送られてくるので、通常、枚葉紙を処理する際に、振動を原因とする不正確さが生じる。
【００２０】
位置決め装置４をくわえづめキャリッジ１の進行方向と逆向きに揺動させ、電気駆動装置によってくわえづめキャリッジ１を制動することによって、振動を最小限に抑え、処理ステーションにおける枚葉紙１４の処理速度をかなり速くすることが可能になる。
【００２１】
くわえづめキャリッジ１は、位置決め装置４が作用する少なくとも１つのストッパ面３をその先行端に有している。位置決め装置４のレバー６は揺動軸７に直接取り付けられており、ストッパホイール５の揺動アームを形成している。この際、揺動軸７は一続きに形成されており、機械フレーム８の両側に支持されている。くわえづめキャリッジ１は側方の両端部に、それぞれ１つのストッパ面３とそれぞれ１つの位置決め装置４を備えているのが好ましく、その結果、２つの位置決め装置４が揺動軸７によって２つのストッパ面３に向かって動かされる。
【００２２】
他の変形実施形態において、各位置決め装置４は別個に支持され、別個の独立したサーボモータを備えている。それによって、機械の調整の間に、くわえづめキャリッジ１を個別に位置合わせすることが可能になる。
【００２３】
くわえづめキャリッジ１は、同様に模式的にのみ図示されている。くわえづめキャリッジ１の、進行方向に見て後側の端部１２で、枚葉紙１４がくわえづめクランプ１３によって処理ステーション２内に保持されている。
【００２４】
給紙ステーション１６において、枚葉紙１４はくわえづめクランプ１３によって把持される。センサ１５が、枚葉紙１４がくわえづめキャリッジ１に対して揃えられているのを検出するために給紙ステーション１６に配置されている。センサ１５は枚葉紙１４の上方に配置されており、枚葉紙１４の縁部の位置を検出する。他の変形実施形態において、センサを他の位置にも配置してもよく、例えば枚葉紙１４上の印刷マークを検出してもよい。次に、くわえづめキャリッジ１は加速され、後続する処理ステーション２において、処理を行うために再び減速される。そして、処理ステーション２の各位置決め装置４を、給紙ステーション１６で検出された、くわえづめキャリッジ１における枚葉紙１４の位置に応じて制御し、検出されたこのデータに応じて位置決めすることができる。それによって、枚葉紙打ち抜き・型押し機は、枚葉紙１４をくわえている間に生じた不正確さを、位置決め装置４を相応に位置合わせすることによって補正することができる。
【００２５】
枚葉紙１４を把持しているくわえづめキャリッジ１が処理ステーション２に入る前に、位置決め装置４は位置１０に移動させられる。そして、くわえづめキャリッジ１が処理ステーション２に入ってくる間に、くわえづめキャリッジ１の前側の端部、すなわちストッパ面３が、位置１０で位置決め装置４に達する。この時、モータは制動の働きをする状態にあるので、くわえづめキャリッジ１の機械的なエネルギーは、くわえづめキャリッジ１の前側の端部３、およびストッパホイール５とレバー６を介して揺動軸７に伝えられ、それによってサーボモータに伝えられる。くわえづめキャリッジ１は、処理ステーション２に合わされた位置に達した後、停止する。位置決め装置４とくわえづめキャリッジ１の、図１に示す位置は、枚葉紙１４を処理している間の機械の状態を示している。
【００２６】
枚葉紙１４の目標座標と実際座標のずれがセンサ１５によって検出されると、このずれは、センサ１５と、レジスタ、すなわち位置決め装置４を作動させるモータが組み込まれた制御回路により、位置決め装置４の位置を修正することによって補整される。この際、くわえづめキャリッジ１は、位置決め装置４のストッパホイール５に接してばね力で支持されて保持されているので、目標座標からずれている枚葉紙１４の位置の修正は、枚葉紙１４の搬送方向にも、これと逆方向にも行うことができる。図示しているセンサ１５は、枚葉紙１４の縁部を検知する光電的手段として働く。しかし、例えば印刷マークの位置を検知する他の任意の非接触式のセンサ１５（レーザ、光電的手段、ＣＣＤカメラ）を設けることもできる。
【００２７】
目標座標と実際座標を照合して誤差が検出された場合、位置決め装置４によって、枚葉紙１４の位置をあらためて位置合わせすることができる。この際、枚葉紙１４の進行方向に枚葉紙１４を位置合わせすることも、枚葉紙１４を回転させることも可能である。それぞれの位置決め装置４を別個に支持することによって、処理ステーション２において、枚葉紙１４を、センサ１５と制御部と駆動部から構成された制御回路の構成によって、適当な位置に位置決めすることが可能となる。
【００２８】
打ち抜き・型押し機が、別個に支持された２つの位置決め装置４を備えているので、各ストッパホイール５は、進行方向へもこれと逆方向へも、互いに独立して揺動させることができる。したがって、枚葉紙１４が曲がった状態でくわえづめキャリッジ１によって把持された場合、処理ステーションにおいて枚葉紙１４を位置決め装置４によって位置合わせすることが可能になる。そのために、一方の位置決め装置４は進行方向と逆向きに、他方の位置決め装置は進行方向に位置合わせされる。その後、枚葉紙１４を、位置合わせされた状態で処理することができる。
【００２９】
枚葉紙１４を処理した後、レジスタ、すなわちストッパホイール４は位置１１に揺動させられる。それによって、くわえづめキャリッジ１の経路が空き、枚葉紙１４は次の処理ステーションへと移動させられる。その後、位置決め装置４は、次のくわえづめキャリッジ１を制動するために、再び位置１０へと動かされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動打ち抜き・型押し機の処理ステーションにおけるくわえづめキャリッジと、これに付属する位置決め装置の側面図である。
【符号の説明】
１ くわえづめキャリッジ
２ 処理ステーション
３ ストッパ面
４ 位置決め装置
５ ストッパホイール
６ レバー
７ 揺動軸
８ 機械フレーム
９ アダプタフランジ
１２ 端部
１３ くわえづめクランプ
１４ 枚葉紙
１５ センサ
１６ 給紙ステーション

Claims (3)

1. くわえづめキャリッジ（１）と、該くわえづめキャリッジ（１）用の位置決め装置（４）を備える枚葉紙打ち抜き・型押し機であって、
   前記くわえづめキャリッジ（１）は、枚葉紙（１４）を挟み込むくわえづめ（１３）を有し、ばね力で付勢されて搬送チェーンに取り付けられ、前記搬送チェーンによって各処理ステーション（２）の間を間欠的に移動可能であり、少なくとも１つのストッパ面（３）を進行方向に見て前側に有しており、
   前記位置決め装置（４）は、前記くわえづめキャリッジ（１）の移動経路内に揺動可能な、駆動される揺動軸に取り付けられた少なくとも１つのストッパ（５）を含んでいる枚葉紙打ち抜き・型押し機において、
   前記ストッパ（５）の揺動駆動装置として、前記揺動軸に直接連結された、電気で作動する制御可能な少なくとも１つのサーボモータが用いられ、
   前記位置決め装置（４）の前記ストッパ（５）は、前記くわえづめキャリッジの進行方向と逆向きに、前記処理ステーション（２）に合わされたストッパ位置を超えて揺動可能に支持されている
   ことを特徴とする枚葉紙打ち抜き・型押し機。
2. 前記位置決め装置（４）は、別個に支持された少なくとも２つのストッパ（５）を備えており、該各ストッパ（５）は別個のサーボモータによって駆動される、請求項１に記載の枚葉紙打ち抜き・型押し機。
3. 前記処理ステーション（２）は、枚葉紙（１４）の位置を検知する、非接触式に作動するセンサ（１５）を備えており、前記センサ（１５）は前記サーボモータに、制御のために接続されている、請求項１または２に記載の枚葉紙打ち抜き・型押し機。

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