JP6163664B2 - Cutting head control method - Google Patents
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Description
本発明は、プロッター盤面上の厚い板紙に対して設定角度自在のカッター刃によるV溝加工ができるカッティングヘッドの制御方法に関するものである。 The present invention relates to a cutting head control method capable of performing V-groove machining with a cutter blade having a set angle freely on a thick paperboard on a plotter board surface.
プロッター盤面上の厚い板紙に対して斜め方向にカッターヘッドのカッター刃によるV溝加工が、左右対称に、ある角度に設定した斜めホルダに把持されたカッター刃の摺動するカット機構において行われている。このカット機構では、厚い板紙のV溝形状左右角度が自在に設定出来ず、ある1種類のV溝加工が出来る構成となっている。 V-groove machining by the cutter blade of the cutter head in a diagonal direction with respect to the thick paperboard on the plotter board surface is performed in a cutting mechanism in which the cutter blade is held by an oblique holder set at a certain angle and sliding. Yes. In this cutting mechanism, the left and right angles of the V-groove shape of the thick paperboard cannot be freely set, and one kind of V-groove machining can be performed.
例えば、特開平11−221794号公報によれば、カッター刃201を把持した一対のサブホルダ202を、縦軸の軸芯203を通る中心線204に挟んでおう押圧体205の左右斜めZ方向に摺動可能に対称に支持する。そして、一対のサブホルダ202に支持したローラ206を、縦軸の軸芯203を通る中心線204を挟んで、ホルダ207の左右に対称に設けた斜めZ方向に長いカム穴208へ移動可能に挿入する。このように、縦軸の軸芯203を通る中心線204を挟んで、押圧体205の左右に斜めZ方向に摺動可能に対称に支持した一対のサブホルダ202に把持したカッター刃201の先端を、押圧体205を押接させた厚紙209部分の内側へ縦軸の軸芯203を通る中心線204の押圧体205下方の中心線部分204aに向けて、その左右から斜めZ方向に向けてV字状に侵入させる。次いで、厚紙209に対し押圧体205を押圧させた状態でカッター刃201の先端を、厚紙209部分の内側にV字状に侵入させた状態のまま、カッターヘッド200をプラテン210上にX−Y方向に相対的に移動させて、一対のサブホルダ202内に把持したカッター刃201により、厚紙209内側にV溝211を連続形成している。このように、一対のサブホルダ202の設定した斜め角度すなわちV字開溝角度の単一のV溝加工のみとなっている。V字開溝角度の違うV溝加工には、対応できないことになる。 For example, according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-221794, a pair of
一般に、プロッター盤面上の厚い板紙に対して斜め方向にカッターヘッドのカッター刃によるV溝加工制御が、予め設定したV字開溝角度の単一のV溝加工制御に限定される。その為、他の違うV字開溝角度のV溝加工制御に対応できないという問題があった。 In general, the V-groove control by the cutter blade of the cutter head in an oblique direction with respect to the thick paperboard on the plotter board surface is limited to a single V-groove control with a preset V-shaped groove angle. For this reason, there is a problem in that it cannot cope with other V-groove control of different V-shaped groove angles.
プロッター盤面上の厚い板紙に対して斜め方向にカッターヘッドのカッター刃によるV溝加工制御が、予め設定したV字開溝角度の単一のV溝加工制御に限定されることなく、他の違うV字開溝角度のV溝加工制御にも対応できなければならない。また、V溝形状が左右対称形状に限定されることなく、V字開溝角度が、垂直方向から右斜め方向と垂直方向から左斜め方向の角度を夫々自在に設定保持できなければならない。そして、どのようなV溝に対しても加工制御できるようにしなければならない。 The V-groove control by the cutter blade of the cutter head in an oblique direction with respect to the thick paperboard on the plotter board surface is not limited to a single V-groove control with a preset V-shaped groove angle, and other differences It must be able to cope with V-groove control of V-shaped groove angle. In addition, the V-groove shape is not limited to a left-right symmetric shape, and the V-shaped groove opening angle must be set and held freely from the vertical direction to the right diagonal direction and from the vertical direction to the left diagonal direction. And it must be possible to control the machining for any V-groove.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、プロッター盤面上の厚い板紙に対して斜め方向にカッティングヘッドのカッター刃によるV溝加工制御が、自在にできるようにした。すなわち、カッター刃を傾斜自在にできるよう垂直方向から右斜め方向と垂直方向から左斜め方向の角度を夫々自在に設定保持できる角度設定手段を備え、角度設定手段の角度を検出する角度検出手段と、カッター刃を垂直方向上昇あるいは垂直方向下降に駆動させる上下駆動手段と、上下駆動手段の上限を検出する垂直上限検出手段と、カッター刃を回転駆動させる回転駆動手段と、回転駆動手段の回転角度を検出する回転角度検出手段と、カッター刃を一定振幅で振動させる振動駆動手段と、前記の各手段を制御し特に設定角度自在のカッター刃によるV溝加工制御する制御手段と、カッター刃による厚い板紙の内部へ設定角度方向に侵入させ所定深さ切断する際に厚い板紙を押える材料押え手段を備えたカッティングヘッドの制御方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to freely control V-groove processing by the cutter blade of the cutting head in an oblique direction with respect to the thick paperboard on the surface of the plotter board. That is, an angle setting unit that can freely set and hold angles from the vertical direction to the right diagonal direction and the vertical direction to the left diagonal direction so that the cutter blade can be tilted, and an angle detection unit that detects an angle of the angle setting unit; A vertical drive means for driving the cutter blade vertically up or down, a vertical upper limit detection means for detecting the upper limit of the vertical drive means, a rotational drive means for rotationally driving the cutter blade, and a rotational angle of the rotational drive means A rotation angle detecting means for detecting the vibration, a vibration driving means for vibrating the cutter blade with a constant amplitude, a control means for controlling the above-mentioned means and controlling the V-groove machining with a cutter blade having a set angle, and a thick cutter blade. Control method of cutting head provided with material presser means for pressing thick paperboard when entering into the paperboard in set angle direction and cutting a predetermined depth It is to provide.
本発明のカッティングヘッドは、カッター刃を傾斜自在すなわち角度を自在に設定保持できる角度設定手段と、角度設定手段の角度を検出する角度検出手段と、カッター刃を垂直方向上昇あるいは垂直方向下降に駆動させる上下駆動手段と、上下駆動手段の上限を検出する垂直上限検出手段と、カッター刃を回転駆動させる回転駆動手段と、回転駆動手段の回転角度を検出する回転角度検出手段と、カッター刃を一定振幅で振動させる振動駆動手段と、カッター刃による厚い板紙の内部へ設定角度方向に侵入させ所定深さ切断する際に厚い板紙を押える材料押え手段で構成されており、前記の各手段を制御し特に設定角度自在のカッター刃によるV溝加工制御する制御手段を備えている。 The cutting head of the present invention has an angle setting means that can tilt and hold the cutter blade, that is, an angle detection means that detects the angle of the angle setting means, and the cutter blade is driven vertically up or down. Up and down drive means, vertical upper limit detection means for detecting the upper limit of the up and down drive means, rotation drive means for rotationally driving the cutter blade, rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the rotation drive means, and constant cutter blade It consists of a vibration drive means that vibrates with amplitude and a material presser means that presses the thick paperboard when it enters a thick paperboard with a cutter blade in the set angle direction and cuts it to a predetermined depth. In particular, a control means for controlling V-groove machining by a cutter blade having a set angle is provided.
本発明のカッティングヘッドを配置したプロッターにおいて、盤面上の厚い板紙に対して斜め方向にカッティングヘッドのカッター刃によるV溝加工制御が、カッター刃を傾斜自在にできるよう垂直方向から右斜め方向と垂直方向から左斜め方向の角度を夫々自在に設定保持できる角度設定手段と、角度設定手段の角度を検出する角度検出手段とを備えている為あらゆるV溝形状に対しても加工可能とすることができる。従って、本発明のカッティングヘッドの制御方法によるカッター刃は、V溝の左右対称形状は勿論、左右非対称形状も可能で垂直方向から右斜め方向と垂直方向から左斜め方向の角度を夫々自在に角度設定保持が出来るので、盤面上の厚い板紙に対して角度自在にV溝加工制御可能となる。 In the plotter with the cutting head according to the present invention, the V-groove machining control by the cutter blade of the cutting head in the oblique direction with respect to the thick paperboard on the board surface is perpendicular to the right oblique direction from the vertical direction so that the cutter blade can be tilted. Since it has angle setting means that can freely set and hold the angle in the left oblique direction from the direction and angle detection means that detects the angle of the angle setting means, it can be processed for any V-groove shape. it can. Therefore, the cutter blade according to the cutting head control method of the present invention can be asymmetrical as well as a symmetric shape of the V-groove, and the angle from the vertical direction to the right diagonal direction and the vertical direction to the left diagonal direction can be freely set. Since the setting can be maintained, the V-groove processing can be controlled at an angle with respect to the thick board on the board surface.
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示されている様に、カッティングヘッド100は、カッター刃151を回転駆動させる回転駆動手段としては、側板連結板123の上部に回転軸124、その側面に回転用側板右120と回転用側板左121で構成されている。回転軸124は、上部でベアリングホルダ上112のベアリングA125に、また下部でベアリングホルダ下113のベアリングA125に軸支され回転可能となっている。そして回転角度検出手段としては、回転軸124に配置した回転角度用ホルダ126の螺旋溝126Aにその周囲側面にリニアガイドレール127にリニアガイドブロック128の突起128Aを配置してリニアガイドブロック128の上限および下限に回転角度検出センサ129を配置している。また、角度駆動部の筐体である角度用側板149は、角度駆動軸左145と角度駆動軸右146に軸支されており、この同心の角度駆動軸左145と角度駆動軸右146を中心に前後斜め方向の角度設定ができる。そして角度用側板149の下方にスプラインケース144を配置している。スプラインケース144に収容しているスプラインブロック138によりスプライン軸137の案内を行い、スプライン軸137は、刃ホルダ152によってカッター刃151と連結されている。角度を自在に設定保持できる角度設定手段としては、角度用側板149の右側センターの角度駆動軸右146に角度従動プーリ142を配置し、角度用側板149の左側センターの角度駆動軸左145に角度設定手段の角度を検出する角度検出手段として角度用センサ148と切り欠き付遮蔽板147を配置している。 As shown in FIG. 1, the
図2に示されている様に、カッター刃151を一定振幅で振動させる振動駆動手段としては、クランク用モータ130のクランク駆動プーリ131から角度用側板連結板149Aの両端をベアリングBにより軸支されたカムシャフト133に配置したクランク従動プーリ132へクランク用ベルト136により伝達されている。このカムシャフト133には、偏芯カム134に取り付けたクランク139を配置している。このクランク用モータ130の回転を偏芯カム134により偏芯量の振幅を持って往復動に変換している。そしてクランク139は、スプライン軸137に連結されている。スプライン軸137は、刃ホルダ152によってカッター刃151と連結されていてスプラインブロック138の案内で偏芯量の振幅を持って振動している。次にカッター刃151を傾斜自在すなわち角度を自在に設定保持できる角度設定手段としては、角度駆動用モータ140の角度駆動プーリ141から角度駆動軸の角度従動プーリ142へ角度駆動用ベルト143により伝達される。この設定した角度の検出は、図1に示した角度検出手段により行える。従って、前記の各手段を制御するコントロール基板167(図3に図示)による制御手段の内特に盤面2上に配置したダンボール4のV溝加工制御は、V溝の垂直方向から左側の角度(A°)4Aに上記のカッター刃151の角度を角度(A°)に設定してV溝の片側加工制御を行い、次にV溝の垂直方向から右側の角度(B°)4Bに上記のカッター刃151の角度を角度(B°)に設定してV溝のもう一方の加工制御を行える。すなわち角度(A°)および角度(B°)の設定は、それぞれ自在に設定保持できる角度設定手段を行える制御手段を有する構成となっている。 As shown in FIG. 2, as the vibration driving means for vibrating the
図3に示されている様に、カッター刃151を垂直方向上昇あるいは垂直方向下降に駆動させる上下駆動手段としては、上下駆動モータ112の上下駆動プーリ113からボールネジ116の上下従動プーリ114へ上下駆動用ベルト115により伝達される。カッティングヘッド100のベース板119をボールネジケース116Aに取り付けていることによりカッティングヘッド100が垂直方向上昇あるいは垂直方向下降できる。その際、ボールネジ116の外側に一対のリニアガイドレール117と片側2個のリニアガイドブロック118を配置しているので円滑に垂直方向上下動可能となっている。また、カッター刃を回転駆動させる回転駆動手段としては、回転駆動モータ161の回転駆動プーリ162から回転軸124の回転従動プーリ163へ回転駆動用ベルト164により伝達される。そして、材料押え手段としては、カッター刃151の周囲に材料押え皿171に複数の材料押えガイド172、材料押え用バネ173を配置している。そして、カッティングヘッド100の前記各手段を制御し特に設定角度自在のカッター刃によるV溝加工制御する制御手段であるコントロール基板167を備えた構成となっている。なお、プロッター1のY軸フレーム10の上下にY軸レール11を配置し、Y軸レールナット12をヘッド連結板111に連結している。 As shown in FIG. 3, as the vertical drive means for driving the
図4に示されている様に、プロッター1に配置したカッティングヘッド100は、プロッター1のY軸フレーム10に配置した一対のY軸レール11を摺動する複数のY軸レールナット12に取り付けられている。このY軸フレーム10は、一対のX軸レール20を摺動する複数のX軸レールナット21によって支持されている構成となっている。また、プロッター1では、電源スイッチ3A、表示部3B、緊急停止ボタン3Cを備えた操作ボックス3を配置している。従って、盤面2上に厚い板紙のダンボール4をセットしてダンボール4に対してカッター刃151によるダンボール4に対する自在な角度のV溝加工制御を実行できるカッティングヘッド100となっている。 As shown in FIG. 4, the cutting
次に、本実施の形態作用効果について比較例と比較して説明する。
図5に示されている様に、比較例は、本実施の形態と比較して、カッター刃201を把持した一対のサブホルダ202を、縦軸の軸芯203を通る中心線204に挟んでおう押圧体205の左右斜めZ方向に摺動可能に対称に支持する。そして、一対のサブホルダ202に支持したローラ206を、縦軸の軸芯203を通る中心線204を挟んで、ホルダ207の左右に対称に設けた斜めZ方向に長いカム穴208へ移動可能に挿入する。このように、縦軸の軸芯203を通る中心線204を挟んで、押圧体205の左右に斜めZ方向に摺動可能に対称に支持した一対のサブホルダ202に把持したカッター刃201の先端を、押圧体205を押接させた厚紙209部分の内側へ縦軸の軸芯203を通る中心線204の押圧体205下方の中心線部分204Aに向けて、その左右から斜めZ方向に向けてV字状に侵入させる。次いで、厚紙209に対し押圧体205を押圧させた状態でカッター刃201の先端を、厚紙209部分の内側にV字状に侵入させた状態のまま、カッターヘッド200をプラテン210上にX−Y方向に相対的に移動させて、一対のサブホルダ202内に把持したカッター刃201により、厚紙209内側にV溝211を連続形成している。このように、一対のサブホルダ202の設定した斜め角度すなわちV字開溝角度の単一のV溝加工のみとなっている。V字開溝角度の違うV溝加工には、対応できないことになる。Next, the effect of this embodiment will be described in comparison with a comparative example.
As shown in FIG. 5, in the comparative example, as compared with the present embodiment, a pair of
これに対して、本実施の形態によれば、本発明のカッティングヘッド100の制御方法は、カッター刃151を回転駆動させる回転駆動手段としては、側板連結板123の上部に回転軸124、その側面に回転用側板右120と回転用側板左121で構成されている。回転軸124は、上部でベアリングホルダ上112のベアリングA125に、また下部でベアリングホルダ下113のベアリングA125に軸支され回転可能となっている。そして回転角度検出手段としては、回転軸124に配置した回転角度用ホルダ126の螺旋溝126Aにその周囲側面にリニアガイドレール127にリニアガイドブロック128の突起128Aを配置してリニアガイドブロック128の上限および下限に回転角度検出センサ129を配置している。また、角度駆動部の筐体である角度用側板149は、角度駆動軸左145と角度駆動軸右146に軸支されており、この同心の角度駆動軸左145と角度駆動軸右146を中心に前後斜め方向の角度設定ができる。そして角度用側板149の下方にスプラインケース144を配置している。スプラインケース144に収容しているスプラインブロック138によりスプライン軸137の案内を行い、スプライン軸137は、刃ホルダ152によってカッター刃151と連結されている。角度を自在に設定保持できる角度設定手段としては、角度用側板149の右側センターの角度駆動軸右146に角度従動プーリ142を配置し、角度用側板149の左側センターの角度駆動軸左145に角度設定手段の角度を検出する角度検出手段として角度用センサ148と切り欠き付遮蔽板147を配置している為、従来のカッターヘッドのように、プロッター盤面上の厚い板紙に対して斜め方向にカッターヘッドのカッター刃によるV溝加工が、予め設定したV字開溝角度の単一のV溝加工に限定されることなく、本発明のカッティングヘッド100の前記各手段を制御し特に設定角度自在のカッター刃によるV溝加工制御するコントロール基板167の制御手段によってV字開溝角度が垂直方向から右斜め方向と垂直方向から左斜め方向の角度を夫々自在に設定可能と出来ることである。 On the other hand, according to the present embodiment, the method for controlling the cutting
本発明は、プロッター盤面上の厚い板紙に対してのV溝加工制御を行うカッティングヘッドの制御方法に特に有利に適用され得る。 The present invention can be particularly advantageously applied to a cutting head control method for performing V-groove processing control on a thick paperboard on a plotter board surface.
1 プロッター、2 盤面、3 操作ボックス、3A 電源スイッチ、3B 表示部、3C 緊急停止ボタン、4 ダンボール、4A V溝の垂直方向から左側の角度(A°)、4B V溝の垂直方向から右側の角度(B°)、10 Y軸フレーム、11 Y軸レール、12 Y軸レールナット、20 X軸レール、21 X軸レールナット、100 カッティングヘッド、111 ヘッド連結板、112 ベアリングホルダ上、113 ベアリングホルダ下、115 上下駆動用ベルト、116 ボールネジ、116A ボールネジケース、117 リニアガイドレール、118 リニアガイドブロック、119 ベース板、120 回転用側板右、121 回転用側板左、123 側板連結板、124 回転軸、125 ベアリングA、126 回転角度用ホルダ、126A 螺旋溝、127 リニアガイドレール、128 リニアガイドブロック、129 回転角度検出センサ、130 クランク用モータ、132 クランク従動プーリ、133 カムシャフト、134 偏芯カム、136 クランク用ベルト、137 スプライン軸、138 スプラインブロック、140 角度駆動用モータ、141 角度駆動プーリ、142 角度従動プーリ、143 角度駆動用ベルト、144 スプラインケース、145 角度駆動軸左、146 角度駆動軸右、149 角度用側板、149A 角度用側板連結板、151 カッター刃、152 刃ホルダ、161 回転駆動モータ、162 回転駆動プーリ、163 回転従動プーリ、164 回転駆動用ベルト、167 コントロール基板、171 材料押え皿、172 材料押えガイド、173 材料押え用バネ、200 カッターヘッド、201 カッター刃 202 サブホルダ、203 縦軸の軸芯、204 縦軸の軸芯203を通る中心線 204A 押圧体205下方の中心線部分、205 押圧体、206 ローラ、209 厚紙、210 プラテン、211 V溝、 1 Plotter, 2 panels, 3 operation box, 3A power switch, 3B display, 3C emergency stop button, 4 cardboard, 4A V-groove vertical to left angle (A °), 4B V-groove vertical to right Angle (B °), 10 Y-axis frame, 11 Y-axis rail, 12 Y-axis rail nut, 20 X-axis rail, 21 X-axis rail nut, 100 cutting head, 111 head coupling plate, 112 bearing holder top, 113 bearing holder Bottom, 115 Vertical drive belt, 116 Ball screw, 116A Ball screw case, 117 Linear guide rail, 118 Linear guide block, 119 Base plate, 120 Rotating side plate right, 121 Rotating side plate left, 123 Side plate connecting plate, 124 Rotating shaft, 125 Bearing A, 126 Rotation angle hole 126A spiral groove, 127 linear guide rail, 128 linear guide block, 129 rotation angle detection sensor, 130 crank motor, 132 crank driven pulley, 133 camshaft, 134 eccentric cam, 136 crank belt, 137 spline shaft, 138 Spline block, 140 angle drive motor, 141 angle drive pulley, 142 angle driven pulley, 143 angle drive belt, 144 spline case, 145 angle drive shaft left, 146 angle drive shaft right, 149 angle side plate, 149A for angle Side plate connecting plate, 151 cutter blade, 152 blade holder, 161 rotation drive motor, 162 rotation drive pulley, 163 rotation driven pulley, 164 rotation drive belt, 167 control board, 171 material presser plate, 172 Material pressing guide, 173 Material pressing spring, 200 Cutter head, 201 Cutter blade 202 Sub holder, 203 Vertical axis, 204 Center line passing through the vertical axis 203 204A Center line part below the pressing body 205, 205 pressing Body, 206 rollers, 209 cardboard, 210 platen, 211 V-groove,
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