JPH09168934A - 動力式工具位置決めシステム - Google Patents
動力式工具位置決めシステムInfo
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- JPH09168934A JPH09168934A JP8283746A JP28374696A JPH09168934A JP H09168934 A JPH09168934 A JP H09168934A JP 8283746 A JP8283746 A JP 8283746A JP 28374696 A JP28374696 A JP 28374696A JP H09168934 A JPH09168934 A JP H09168934A
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- tool
- pressing force
- axis
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- B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
- B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
- B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
- B26D7/26—Means for mounting or adjusting the cutting member; Means for adjusting the stroke of the cutting member
- B26D7/2628—Means for adjusting the position of the cutting member
- B26D7/2635—Means for adjusting the position of the cutting member for circular cutters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
- B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
- B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
- B26D7/26—Means for mounting or adjusting the cutting member; Means for adjusting the stroke of the cutting member
- B26D2007/2657—Auxiliary carriages for moving the tool holders
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Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Details Of Cutting Devices (AREA)
- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
- Jigs For Machine Tools (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 細長の支持部材に支持された工具の位置決め
を行う際に、工具が支持部材の軸線に対して傾斜して工
具および支持部材に摩耗や損傷が生じることを防ぐ、工
具位置決め装置を提案する。 【解決手段】 工具位置決め軸線に実質的に平行な第一
の方向に、選択的に動力によって移動可能な、前記工具
に対して前記方向に第一の押圧力を加えることが可能
な、少なくとも一つの第一の工具接触部材を有し、第二
の工具接触部材が、工具に対して、第一の押圧力に垂直
に第二の押圧力を同時に加えるために、工具位置決め軸
線に直角に移動可能である。それによって前記第二の押
圧力が、前記第一の押圧力が前記工具を前記工具位置決
め軸線に対して、斜め方向に傾斜させようとすることに
抵抗する。
を行う際に、工具が支持部材の軸線に対して傾斜して工
具および支持部材に摩耗や損傷が生じることを防ぐ、工
具位置決め装置を提案する。 【解決手段】 工具位置決め軸線に実質的に平行な第一
の方向に、選択的に動力によって移動可能な、前記工具
に対して前記方向に第一の押圧力を加えることが可能
な、少なくとも一つの第一の工具接触部材を有し、第二
の工具接触部材が、工具に対して、第一の押圧力に垂直
に第二の押圧力を同時に加えるために、工具位置決め軸
線に直角に移動可能である。それによって前記第二の押
圧力が、前記第一の押圧力が前記工具を前記工具位置決
め軸線に対して、斜め方向に傾斜させようとすることに
抵抗する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動力式の工具位置
決めシステムに関するものであり、工具と接触し、かつ
細長の工具支持部材に沿って工具を押圧することによ
り、工具位置決め軸線に実質的に平行に移動させるもの
である。
決めシステムに関するものであり、工具と接触し、かつ
細長の工具支持部材に沿って工具を押圧することによ
り、工具位置決め軸線に実質的に平行に移動させるもの
である。
【０００２】
【従来の技術】米国特許第 4,033,217号で例示したよう
な、スリッターナイフ(slitter knives)、溝切りヘッド
(scoring heads) 、折り目付けヘッド(creaser heads)
、その他の工具を、各々の工具の機能を果たすように
正確に位置決めするために、細長の工具支持部材に沿っ
て滑動可能に押圧する、一つまたはそれ以上の動力式の
工具位置決め装置を用いることは公知である。しかしな
がら、こうした工具位置決め装置には、装置が、常に工
具支持部材より横方向に貫通する工具のある部分を不安
定な方法で押圧し、工具を工具支持部材に対して斜めに
傾けようとするという問題がある。こうした工具の傾き
は、工具位置決め工程の精度に有害な効果をもたらすの
みならず、工具を工具支持部材に対して拘束し、それに
よって押圧力に抗することとなり、これは工具および／
または工具支持部材に過度の摩耗、または他の損傷を引
き起こすこととなり得るという問題がある。
な、スリッターナイフ(slitter knives)、溝切りヘッド
(scoring heads) 、折り目付けヘッド(creaser heads)
、その他の工具を、各々の工具の機能を果たすように
正確に位置決めするために、細長の工具支持部材に沿っ
て滑動可能に押圧する、一つまたはそれ以上の動力式の
工具位置決め装置を用いることは公知である。しかしな
がら、こうした工具位置決め装置には、装置が、常に工
具支持部材より横方向に貫通する工具のある部分を不安
定な方法で押圧し、工具を工具支持部材に対して斜めに
傾けようとするという問題がある。こうした工具の傾き
は、工具位置決め工程の精度に有害な効果をもたらすの
みならず、工具を工具支持部材に対して拘束し、それに
よって押圧力に抗することとなり、これは工具および／
または工具支持部材に過度の摩耗、または他の損傷を引
き起こすこととなり得るという問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この問題は、例えば円
形の切断工具での直径方向に対向する位置のように、工
具上の多数の離間した位置で、より釣り合いの取れた方
法で工具と接触する工具位置決め装置を使用することに
より、ある程度は軽減することができる。しかしなが
ら、装置のこうした配置には大型の工具位置決め機構が
必要となり、これは利用可能な空間的に拘束された中で
は常に不可能である。また、位置決め装置と工具との間
には多数の接点をも必要とし、これは位置決め精度を伝
達しない。
形の切断工具での直径方向に対向する位置のように、工
具上の多数の離間した位置で、より釣り合いの取れた方
法で工具と接触する工具位置決め装置を使用することに
より、ある程度は軽減することができる。しかしなが
ら、装置のこうした配置には大型の工具位置決め機構が
必要となり、これは利用可能な空間的に拘束された中で
は常に不可能である。また、位置決め装置と工具との間
には多数の接点をも必要とし、これは位置決め精度を伝
達しない。
【０００４】さらに、もし工具に刃先が形成されてい
る、または表面に近接している場合には、位置決め装置
が刃先を押圧せざるを得ないこととなり、この位置決め
装置の押圧力が刃先を鈍くする、あるいは変形させるこ
とがありうる。
る、または表面に近接している場合には、位置決め装置
が刃先を押圧せざるを得ないこととなり、この位置決め
装置の押圧力が刃先を鈍くする、あるいは変形させるこ
とがありうる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、上記の
欠点を克服するものであり、工具に対する第一の押圧力
を、工具位置決め装置の軸線に実質的に平行に加えるこ
とによって、工具を位置決め軸線に実質的に平行に移動
させ、一方、これと並行して、工具に対する第二の押圧
力を前記軸線に実質的に直角に加え、それによって前記
第一の力が工具を前記工具位置決め装置の軸線に対して
斜めに傾けようとするのを防ぐ、工具位置決め装置を提
案するものである。工具の傾斜に抵抗することは、工具
位置決め部材への工具の拘束と、工具の傾斜により生じ
うるあらゆる位置決めの不正確さとを最小化する。
欠点を克服するものであり、工具に対する第一の押圧力
を、工具位置決め装置の軸線に実質的に平行に加えるこ
とによって、工具を位置決め軸線に実質的に平行に移動
させ、一方、これと並行して、工具に対する第二の押圧
力を前記軸線に実質的に直角に加え、それによって前記
第一の力が工具を前記工具位置決め装置の軸線に対して
斜めに傾けようとするのを防ぐ、工具位置決め装置を提
案するものである。工具の傾斜に抵抗することは、工具
位置決め部材への工具の拘束と、工具の傾斜により生じ
うるあらゆる位置決めの不正確さとを最小化する。
【０００６】本発明のもう一つの特徴によれば、第二の
押圧力は、工具の傾斜に抵抗する機能の効果を確実にす
るため、第一の押圧力が生じる前に工具に対して働く。
押圧力は、工具の傾斜に抵抗する機能の効果を確実にす
るため、第一の押圧力が生じる前に工具に対して働く。
【０００７】本発明のもう一つの特徴によれば、第一お
よび第二の押圧力が働く第一および第二の工具接触部材
が、それぞれ一致して動作するように連結し、また第二
の工具接触部材が工具に対する工具位置決め軸線に実質
的に平行に移動可能で、このとき、工具に対して第二の
押圧力が同時に働く。
よび第二の押圧力が働く第一および第二の工具接触部材
が、それぞれ一致して動作するように連結し、また第二
の工具接触部材が工具に対する工具位置決め軸線に実質
的に平行に移動可能で、このとき、工具に対して第二の
押圧力が同時に働く。
【０００８】本発明のもう一つの特徴によれば、第一の
工具接触部材が工具を押圧するための実質的に一点集中
形(single-pointed)の工具接触表面を有し、この面が位
置決め精度を向上させ、工具の押圧面上に形成された、
または押圧面に隣接する刃先に対して、こうした刃先を
鈍くする、あるいは損傷させる押圧力が働くのを防ぐ。
工具接触部材が工具を押圧するための実質的に一点集中
形(single-pointed)の工具接触表面を有し、この面が位
置決め精度を向上させ、工具の押圧面上に形成された、
または押圧面に隣接する刃先に対して、こうした刃先を
鈍くする、あるいは損傷させる押圧力が働くのを防ぐ。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の、前述した、および他の
目的、特徴および利点については、添付の図面と合わせ
て、以下の本発明の詳細な記述を考慮することによっ
て、より容易に理解できるであろう。
目的、特徴および利点については、添付の図面と合わせ
て、以下の本発明の詳細な記述を考慮することによっ
て、より容易に理解できるであろう。
【００１０】本発明に係る工具位置決め装置の例示的な
実施形態を、図の記号10で示す。工具位置決め装置10
は、従来形のリニアアクチュエータ12を含み、リニアア
クチュエータ12は、図１に破線で示すアクチュエータの
工具位置決め用軸線16に沿って移動可能なキャリッジ14
を有する。リニアアクチュエータは、キャリッジ14と連
結する、符号18で示すようなモータ駆動による裏返し可
能な連続ベルトを含むことができ、または、その代わり
にキャリッジ14の軸線16に沿った直線移動を往復可能に
制御するモータ駆動のねじ（図示せず）を含んでも良
い。モータ駆動によるリニアアクチュエータ12の制御
は、何らかの適切なコンピュータ操作による制御システ
ムによってなされ、このシステムは、作業者が、軸線16
に平行な所望の目標位置を予め設定し、その後キャリッ
ジ14をその位置に移動させることを可能とする。従来形
のパルス計数式位置センサー（図示せず）が、リニアア
クチュエータがキャリッジ14を所望の目標位置へ移動さ
せる時を決め、そのときアクチュエータのモータ作動が
停止する。この従来形の制御システムとしては、Miller
et al. の米国特許第 5,125,301号で例示されたものが
あり、ここで引用文献として参照する。
実施形態を、図の記号10で示す。工具位置決め装置10
は、従来形のリニアアクチュエータ12を含み、リニアア
クチュエータ12は、図１に破線で示すアクチュエータの
工具位置決め用軸線16に沿って移動可能なキャリッジ14
を有する。リニアアクチュエータは、キャリッジ14と連
結する、符号18で示すようなモータ駆動による裏返し可
能な連続ベルトを含むことができ、または、その代わり
にキャリッジ14の軸線16に沿った直線移動を往復可能に
制御するモータ駆動のねじ（図示せず）を含んでも良
い。モータ駆動によるリニアアクチュエータ12の制御
は、何らかの適切なコンピュータ操作による制御システ
ムによってなされ、このシステムは、作業者が、軸線16
に平行な所望の目標位置を予め設定し、その後キャリッ
ジ14をその位置に移動させることを可能とする。従来形
のパルス計数式位置センサー（図示せず）が、リニアア
クチュエータがキャリッジ14を所望の目標位置へ移動さ
せる時を決め、そのときアクチュエータのモータ作動が
停止する。この従来形の制御システムとしては、Miller
et al. の米国特許第 5,125,301号で例示されたものが
あり、ここで引用文献として参照する。
【００１１】リニアアクチュエータ12のキャリッジ14上
には工具接触組立体(tool-contacting assembly)が取り
付けられ、この組立体は基部20を具え、基部20は、その
上に移動可能に取り付けた工具接触固定部(tool-contac
ting fixture)22 を有する。固定部22は、工具位置決め
軸線16に対して通常、交差する経路に沿って上方へ選択
的に展張可能となるように基部20上に取り付けられる。
工具接触固定部22の上方への選択的な展張は、ねじ手段
27による固定部22の基部への固定のための片持ち梁式の
板ばね26の偏向力に抗する空気圧ピストン24（図７参
照）の拡張によってなされる。図示の例示的な実施形態
においては、工具接触固定部22の展張および引込みに沿
う経路の発生は、ばね26を片持ち梁式に取り付けたこと
により、通常、軸線16に交差する曲線経路をなす。この
片持ち梁式の板ばねの代わりに他の形のばねを使用すれ
ば、展張および引込みの経路を直線とすることができ
る。
には工具接触組立体(tool-contacting assembly)が取り
付けられ、この組立体は基部20を具え、基部20は、その
上に移動可能に取り付けた工具接触固定部(tool-contac
ting fixture)22 を有する。固定部22は、工具位置決め
軸線16に対して通常、交差する経路に沿って上方へ選択
的に展張可能となるように基部20上に取り付けられる。
工具接触固定部22の上方への選択的な展張は、ねじ手段
27による固定部22の基部への固定のための片持ち梁式の
板ばね26の偏向力に抗する空気圧ピストン24（図７参
照）の拡張によってなされる。図示の例示的な実施形態
においては、工具接触固定部22の展張および引込みに沿
う経路の発生は、ばね26を片持ち梁式に取り付けたこと
により、通常、軸線16に交差する曲線経路をなす。この
片持ち梁式の板ばねの代わりに他の形のばねを使用すれ
ば、展張および引込みの経路を直線とすることができ
る。
【００１２】工具位置決め装置10を、軸線16に平行に延
在する、多数の工具30を取り付けた軸28のような細長の
工具支持部材に近接して隣り合わせに配置する。軸28
は、工具30を異なる位置に選択的に固定し、また工具を
再配置できるように選択的に取り外すことのできる、多
数の異なる形式の駆動軸とすることができる。例えば、
Miller et al. の米国特許第 5,372,331号で示されたよ
うな、適切な、空気圧で膨張可能な軸を、直線状の長手
方向の溝32と、空気圧で膨張可能な弾性の袋状部34を有
するように修正したものがある。袋状部34が非膨張状態
にある場合、工具30は軸28より開放され、軸線16に平行
な軸に沿って滑動可能となる。一方、袋状部34が図２に
示すように膨張している場合は、工具30はそれぞれの位
置で軸に固定される。その代わりに、軸28はレールまた
は他の細長の工具支持部材を含むことができ、工具は、
この工具支持部材に、工具支持部材上の同様な空気圧ま
たは機械的に膨張可能な装置、または工具自体の固定要
素によって固定されていないときは、この工具支持部材
に沿って滑動もしくは回動可能である。
在する、多数の工具30を取り付けた軸28のような細長の
工具支持部材に近接して隣り合わせに配置する。軸28
は、工具30を異なる位置に選択的に固定し、また工具を
再配置できるように選択的に取り外すことのできる、多
数の異なる形式の駆動軸とすることができる。例えば、
Miller et al. の米国特許第 5,372,331号で示されたよ
うな、適切な、空気圧で膨張可能な軸を、直線状の長手
方向の溝32と、空気圧で膨張可能な弾性の袋状部34を有
するように修正したものがある。袋状部34が非膨張状態
にある場合、工具30は軸28より開放され、軸線16に平行
な軸に沿って滑動可能となる。一方、袋状部34が図２に
示すように膨張している場合は、工具30はそれぞれの位
置で軸に固定される。その代わりに、軸28はレールまた
は他の細長の工具支持部材を含むことができ、工具は、
この工具支持部材に、工具支持部材上の同様な空気圧ま
たは機械的に膨張可能な装置、または工具自体の固定要
素によって固定されていないときは、この工具支持部材
に沿って滑動もしくは回動可能である。
【００１３】例示の工具30は、対向する円周状の刃先36
および38を有する円形のスリッティングナイフである。
各刃先36、38は、帯状の材料をナイフの位置に応じて幅
を変化させて切断するために、レール41に沿って配置可
能な、対応する上方の円形のスリッティングナイフ39と
協調して使用することができる。典型的な上方のスリッ
ティングナイフの構造は、特にTidland et al.の米国特
許第 5,083,489号に詳細に示されており、これをここで
引用文献として参照する。実質的に、軸、レールまたは
他の工具支持部材に沿って位置決め可能な、切断、折り
目付け、溝切り、パンチによる孔空け、ドリルによる孔
空け、その他のためのあらゆる他の電動式または非電動
式の工具が、本発明により位置決め可能である。
および38を有する円形のスリッティングナイフである。
各刃先36、38は、帯状の材料をナイフの位置に応じて幅
を変化させて切断するために、レール41に沿って配置可
能な、対応する上方の円形のスリッティングナイフ39と
協調して使用することができる。典型的な上方のスリッ
ティングナイフの構造は、特にTidland et al.の米国特
許第 5,083,489号に詳細に示されており、これをここで
引用文献として参照する。実質的に、軸、レールまたは
他の工具支持部材に沿って位置決め可能な、切断、折り
目付け、溝切り、パンチによる孔空け、ドリルによる孔
空け、その他のためのあらゆる他の電動式または非電動
式の工具が、本発明により位置決め可能である。
【００１４】工具位置決め装置10の工具接触固定部22は
底板40を具え、底板40の上には矩形状に形成した周縁フ
レーム42を取り付け、フレーム42は、それによって囲ま
れる窪みを形成するように、通常その中心部に矩形の開
口部を有する。板ばね26、フレーム42および底板40は、
ねじ44により強固に締結されている。対向する工具接触
位置決め部材48、50は、フレーム42内面に固定された、
上方に向かって収束するような円筒形の金属ロッドを具
え、これら金属ロッドは、それぞれ工具と接触する一点
48a 、50a で終端し、そのためこれら金属ロッドは、図
８において側部30a および点48a に関して示すように、
工具30の各側面30a または30b に対してこれらを一点で
押圧することができる。一点での接触は、図８に示すよ
うに、部材48または50の円筒形状および工具の側面30a
または30b との角度の関係により可能となる。こうした
一点での接触は位置決め精度を向上させ、また図示の刃
先36、38を有するような工具30の場合、刃先から離れた
点での工具との接触を可能とし、それによって刃先の鈍
り(dulling) やその他の損傷が避けられる。
底板40を具え、底板40の上には矩形状に形成した周縁フ
レーム42を取り付け、フレーム42は、それによって囲ま
れる窪みを形成するように、通常その中心部に矩形の開
口部を有する。板ばね26、フレーム42および底板40は、
ねじ44により強固に締結されている。対向する工具接触
位置決め部材48、50は、フレーム42内面に固定された、
上方に向かって収束するような円筒形の金属ロッドを具
え、これら金属ロッドは、それぞれ工具と接触する一点
48a 、50a で終端し、そのためこれら金属ロッドは、図
８において側部30a および点48a に関して示すように、
工具30の各側面30a または30b に対してこれらを一点で
押圧することができる。一点での接触は、図８に示すよ
うに、部材48または50の円筒形状および工具の側面30a
または30b との角度の関係により可能となる。こうした
一点での接触は位置決め精度を向上させ、また図示の刃
先36、38を有するような工具30の場合、刃先から離れた
点での工具との接触を可能とし、それによって刃先の鈍
り(dulling) やその他の損傷が避けられる。
【００１５】工具接触固定部22の底板40上には一対の鋼
製ローラ52があり、各ローラは、図６に示すように、そ
れぞれ可撓性ワイヤ軸54に対して回動自在に軸支されて
いる。各軸54はまた、図６に示すように、それぞれエラ
ストマー製チューブ56中に固定され、底板40と板ばね26
の内側の縁との間で締め付けられている。ローラ52は工
具位置決め軸線16に平行に離間し、軸線16に平行に底板
40に沿って、図４の中心位置から一方の方向へ転動可能
である。こうしたローラの中心位置からの変位を、例え
ば図８および９に示す。このように変位したとき、ロー
ラ52にはエラストマー製チューブ56によって中心位置方
向へ弾性偏向力が加わっている。ローラ52とこれを支持
する底板40は、以下に説明するように、軸線16に交差す
る方向、かつソレノイド動作による空気供給バルブ58の
開放によるピストン24の膨張に応じた工具支持部材の方
向に、工具30に対する押圧力を生じ、安定した工具接触
部材を構成する。
製ローラ52があり、各ローラは、図６に示すように、そ
れぞれ可撓性ワイヤ軸54に対して回動自在に軸支されて
いる。各軸54はまた、図６に示すように、それぞれエラ
ストマー製チューブ56中に固定され、底板40と板ばね26
の内側の縁との間で締め付けられている。ローラ52は工
具位置決め軸線16に平行に離間し、軸線16に平行に底板
40に沿って、図４の中心位置から一方の方向へ転動可能
である。こうしたローラの中心位置からの変位を、例え
ば図８および９に示す。このように変位したとき、ロー
ラ52にはエラストマー製チューブ56によって中心位置方
向へ弾性偏向力が加わっている。ローラ52とこれを支持
する底板40は、以下に説明するように、軸線16に交差す
る方向、かつソレノイド動作による空気供給バルブ58の
開放によるピストン24の膨張に応じた工具支持部材の方
向に、工具30に対する押圧力を生じ、安定した工具接触
部材を構成する。
【００１６】動作時においては、工具30の再位置決めに
先立ち、協調する上方のナイフ39を、従来の方法で、ナ
イフ39上方のばねにより偏向するピストン59での空気圧
の開放により上方に引込む。軸28の袋状部34の空気圧が
軽減して溝32内に引込まれ、それによって工具30は開放
される。そのため工具30は軸28に沿って自由に滑動でき
る。工具接触固定部22は、空気供給バルブ58の閉鎖によ
って図４および５に示すように引込み状態にあり、同時
にピストン24の圧力は排出され、また板ばね26を固定部
22に引込み可能となる。
先立ち、協調する上方のナイフ39を、従来の方法で、ナ
イフ39上方のばねにより偏向するピストン59での空気圧
の開放により上方に引込む。軸28の袋状部34の空気圧が
軽減して溝32内に引込まれ、それによって工具30は開放
される。そのため工具30は軸28に沿って自由に滑動でき
る。工具接触固定部22は、空気供給バルブ58の閉鎖によ
って図４および５に示すように引込み状態にあり、同時
にピストン24の圧力は排出され、また板ばね26を固定部
22に引込み可能となる。
【００１７】リニアアクチュエータ22は、まず、各工具
30の刃先36または38を誘導センサ(inductive sensor)60
によって位置決めするために、引込まれた固定部22を軸
線16に沿って移動させ、その位置をコンピュータのメモ
リに記憶する。メモリの記憶には、工具30の幅に関する
予め記憶された情報も含まれており、そのため、軸線16
に沿った工具の中心が、工具の刃先位置と同様に判る。
その後、引込まれている固定部22が、軸線16に沿って位
置決めされた第一の工具30の制御システムによって中心
位置決めされ、それによって、図５に示すように、工具
接触位置決め部材48、50が共に、それぞれに最も近い工
具30の側部30a 、30b の外側に配置される。ソレノイド
バルブ58が制御システムにより開放し、ピストン24が工
具接触固定部22を、図７に示すように、ローラ52が工具
の周縁部に接触するまで、軸28の方へ、半径方向内側へ
の押圧力で工具30の方向へ上方に展張させる。こうした
力は、バルブ58が開放されている間は、ピストン24によ
って維持される。このような固定部22の展張はまた、工
具接触位置決め部材48、50を半径方向に重なり合うよう
に移動させるが、工具30の側部30a 、30b との関係によ
り、それにもかかわらず非接触となる。
30の刃先36または38を誘導センサ(inductive sensor)60
によって位置決めするために、引込まれた固定部22を軸
線16に沿って移動させ、その位置をコンピュータのメモ
リに記憶する。メモリの記憶には、工具30の幅に関する
予め記憶された情報も含まれており、そのため、軸線16
に沿った工具の中心が、工具の刃先位置と同様に判る。
その後、引込まれている固定部22が、軸線16に沿って位
置決めされた第一の工具30の制御システムによって中心
位置決めされ、それによって、図５に示すように、工具
接触位置決め部材48、50が共に、それぞれに最も近い工
具30の側部30a 、30b の外側に配置される。ソレノイド
バルブ58が制御システムにより開放し、ピストン24が工
具接触固定部22を、図７に示すように、ローラ52が工具
の周縁部に接触するまで、軸28の方へ、半径方向内側へ
の押圧力で工具30の方向へ上方に展張させる。こうした
力は、バルブ58が開放されている間は、ピストン24によ
って維持される。このような固定部22の展張はまた、工
具接触位置決め部材48、50を半径方向に重なり合うよう
に移動させるが、工具30の側部30a 、30b との関係によ
り、それにもかかわらず非接触となる。
【００１８】それによって、軸28に沿って移動する工具
30の方向に依存して、制御システムは、リニアアクチュ
エータ12が、固定部22を軸線16に沿って所望の方向に移
動させ、適切な工具接触位置決め部材48または50を工具
30の側部30a または30b に接触させる。その間ローラ52
を通して工具に対する半径方向の押圧力が同時に維持さ
れる。例えば図８に示すような、こうした左方への移動
で、部材48を点48a で側部30a と接触させるようにな
る。部材48は、軸線16に沿って工具30の側部30aと接触
するように移動するので、固定部22の底板40も同様に工
具30に対して軸線16に沿って移動し、図８および９に示
すように、ローラ52を工具30と底板40の双方に対して横
側の、中心から外れた位置へ転動させる。工具30に対す
るローラ52の、中心から外れる変位は小さく、工具30に
対する工具接触部材48の移動距離の半分に過ぎない。そ
れによって、リニアアクチュエータ12は、図８に示すよ
うに、軸線16に沿って左方へ固定部22を移動させ続け、
これにより工具接触部材48を工具30へ滑動可能に軸線28
に沿って新しい位置に向かって押圧する。一方、ピスト
ン24の影響下でのローラ52の半径方向の押圧力は維持さ
れる。この半径方向の押圧力は、部材48により働く押圧
力の任意の方向に抗して、工具30を、再位置決め移動の
間に、工具位置決め軸線16に対して斜めに傾けさせる。
30の方向に依存して、制御システムは、リニアアクチュ
エータ12が、固定部22を軸線16に沿って所望の方向に移
動させ、適切な工具接触位置決め部材48または50を工具
30の側部30a または30b に接触させる。その間ローラ52
を通して工具に対する半径方向の押圧力が同時に維持さ
れる。例えば図８に示すような、こうした左方への移動
で、部材48を点48a で側部30a と接触させるようにな
る。部材48は、軸線16に沿って工具30の側部30aと接触
するように移動するので、固定部22の底板40も同様に工
具30に対して軸線16に沿って移動し、図８および９に示
すように、ローラ52を工具30と底板40の双方に対して横
側の、中心から外れた位置へ転動させる。工具30に対す
るローラ52の、中心から外れる変位は小さく、工具30に
対する工具接触部材48の移動距離の半分に過ぎない。そ
れによって、リニアアクチュエータ12は、図８に示すよ
うに、軸線16に沿って左方へ固定部22を移動させ続け、
これにより工具接触部材48を工具30へ滑動可能に軸線28
に沿って新しい位置に向かって押圧する。一方、ピスト
ン24の影響下でのローラ52の半径方向の押圧力は維持さ
れる。この半径方向の押圧力は、部材48により働く押圧
力の任意の方向に抗して、工具30を、再位置決め移動の
間に、工具位置決め軸線16に対して斜めに傾けさせる。
【００１９】このような再位置決め移動の間、もし他の
何らかの工具30が、押圧される特定の工具の経路を妨げ
ると、これら他の工具が、この特定の工具を前方に押圧
することとなる。工具が進んで新たな所望の位置をわず
かに過ぎたとき、アクチュエータ12は停止し、方向を逆
転し、それによって反対側の工具接触位置決め部材50が
工具30の反対側の側部30b と接触し、工具を部材48に関
して前述した方法により所望の位置へと押し戻す。それ
ゆえ、位置決めされた特定の工具により、前に押し進め
られた他の工具の何らかの抵抗が、精度を最大にする最
終的な位置決めに先立って取り除かれる。もし工具の側
部30b が、使用したい刃先を有している場合、アクチュ
エータ12は固定部22を所望の位置に正確に移動させ、停
止させる。これに対して、工具の側部30a に使用すべき
刃先を有している場合は、アクチュエータ12は工具を再
度所望の位置からわずかに過ぎた位置へ移動させ、再度
方向を逆転させる。そのため工具の最終位置決めは、部
材48を工具の側部30a に対して再度押圧することによっ
てなされる。
何らかの工具30が、押圧される特定の工具の経路を妨げ
ると、これら他の工具が、この特定の工具を前方に押圧
することとなる。工具が進んで新たな所望の位置をわず
かに過ぎたとき、アクチュエータ12は停止し、方向を逆
転し、それによって反対側の工具接触位置決め部材50が
工具30の反対側の側部30b と接触し、工具を部材48に関
して前述した方法により所望の位置へと押し戻す。それ
ゆえ、位置決めされた特定の工具により、前に押し進め
られた他の工具の何らかの抵抗が、精度を最大にする最
終的な位置決めに先立って取り除かれる。もし工具の側
部30b が、使用したい刃先を有している場合、アクチュ
エータ12は固定部22を所望の位置に正確に移動させ、停
止させる。これに対して、工具の側部30a に使用すべき
刃先を有している場合は、アクチュエータ12は工具を再
度所望の位置からわずかに過ぎた位置へ移動させ、再度
方向を逆転させる。そのため工具の最終位置決めは、部
材48を工具の側部30a に対して再度押圧することによっ
てなされる。
【００２０】一度、工具の所望の位置が得られると、ア
クチュエータ12は固定部22を停止させ、固定部22が軸線
16に沿った工具の中心位置で再度停止するまで逆方向に
移動させる。そのため部材48および50はもはや工具30と
は接触しない。バルブ58はその後制御システムによって
閉鎖され、ピストン24の圧力は放出され、かつ板ばね26
を工具30から離れた固定部22へ引込み可能とする。軸28
上の他の工具30はそれによって再位置決めされ、必要に
応じて、全ての工具30が正規の位置に配置されるまで任
意の簡便な方法で同様に再位置決めされ、その後軸28の
袋状部34は、工具を軸上の所望の位置に固定するため膨
張する。
クチュエータ12は固定部22を停止させ、固定部22が軸線
16に沿った工具の中心位置で再度停止するまで逆方向に
移動させる。そのため部材48および50はもはや工具30と
は接触しない。バルブ58はその後制御システムによって
閉鎖され、ピストン24の圧力は放出され、かつ板ばね26
を工具30から離れた固定部22へ引込み可能とする。軸28
上の他の工具30はそれによって再位置決めされ、必要に
応じて、全ての工具30が正規の位置に配置されるまで任
意の簡便な方法で同様に再位置決めされ、その後軸28の
袋状部34は、工具を軸上の所望の位置に固定するため膨
張する。
【００２１】上側の工具39は、その工具位置決め装置に
より、同様に、下側の工具30の再位置決めの前後または
並行して再位置決めされる。幾つかの適用分野において
は、上側の工具を、工具位置決め装置10によって、再位
置決めに先立ち、上側および下側の工具が協調するよう
に連結することにより、下側の工具と並行して再位置決
めすることができる。
より、同様に、下側の工具30の再位置決めの前後または
並行して再位置決めされる。幾つかの適用分野において
は、上側の工具を、工具位置決め装置10によって、再位
置決めに先立ち、上側および下側の工具が協調するよう
に連結することにより、下側の工具と並行して再位置決
めすることができる。
【００２２】ローラ52は、固定部22の底板40が工具30に
対して軸線16に沿って移動することを可能とする摩擦低
減手段として働き、一方工具30に対して半径方向に押圧
力が同時に加わる。この目的は、工具30と軸28との間の
滑り抵抗よりも小さくなるような、軸線16に沿った底板
40と工具30との間の摩擦抵抗を生じさせるためである。
ローラ、ボールベアリングまたはその類似物のような、
ある種の摩擦低減手段のようなものが無ければ、底板40
と工具30との間の摩擦抵抗は、工具30と軸28との間の摩
擦抵抗と同等か、または大きくなる。このことは、適切
な工具接触部材48または50を、軸線16に沿って工具の側
部と接触させることを困難、あるいは不可能とする。な
ぜならば、底板40と工具30との間の摩擦は、工具を部材
48または50の前方へ軸に沿って滑動させることとなるか
らである。このような摩擦低減手段は、部材48または50
による再位置決めのための押圧力が加わるのに先立ち、
底板40によって半径方向の押圧力が働くことを可能と
し、これは工具を傾斜させようとするあらゆる傾向に対
する抵抗において重要である。言い換えれば、半径方向
の押圧力は、これを再位置決め力が加わる前に適用した
場合には、力が加わった後に適用した場合よりも、工具
を、傾斜に対してより信頼性高く安定化させる。
対して軸線16に沿って移動することを可能とする摩擦低
減手段として働き、一方工具30に対して半径方向に押圧
力が同時に加わる。この目的は、工具30と軸28との間の
滑り抵抗よりも小さくなるような、軸線16に沿った底板
40と工具30との間の摩擦抵抗を生じさせるためである。
ローラ、ボールベアリングまたはその類似物のような、
ある種の摩擦低減手段のようなものが無ければ、底板40
と工具30との間の摩擦抵抗は、工具30と軸28との間の摩
擦抵抗と同等か、または大きくなる。このことは、適切
な工具接触部材48または50を、軸線16に沿って工具の側
部と接触させることを困難、あるいは不可能とする。な
ぜならば、底板40と工具30との間の摩擦は、工具を部材
48または50の前方へ軸に沿って滑動させることとなるか
らである。このような摩擦低減手段は、部材48または50
による再位置決めのための押圧力が加わるのに先立ち、
底板40によって半径方向の押圧力が働くことを可能と
し、これは工具を傾斜させようとするあらゆる傾向に対
する抵抗において重要である。言い換えれば、半径方向
の押圧力は、これを再位置決め力が加わる前に適用した
場合には、力が加わった後に適用した場合よりも、工具
を、傾斜に対してより信頼性高く安定化させる。
【００２３】このような摩擦低減手段の代わりとして、
底板40は、本発明の範囲内において、工具接触部材48お
よび50と、軸線16に沿ってこれらと一致して移動する必
要が無いように、これらと分離することができる。しか
しながら、このことは、部材48および50の個別の作動を
必要とし、ここではより複雑な構造が必要となる。
底板40は、本発明の範囲内において、工具接触部材48お
よび50と、軸線16に沿ってこれらと一致して移動する必
要が無いように、これらと分離することができる。しか
しながら、このことは、部材48および50の個別の作動を
必要とし、ここではより複雑な構造が必要となる。
【００２４】前述の明細書中で用いた用語および表現
は、記述のための用語として用いたものであり、限定の
ためのものではなく、また、こうした用語および表現の
使用において、提示かつ記述された特徴およびその部分
と均等なものを排除するという意図は無いので、本発明
の範囲は請求項にのみ定義かつ限定されたものとなるこ
とが理解されよう。
は、記述のための用語として用いたものであり、限定の
ためのものではなく、また、こうした用語および表現の
使用において、提示かつ記述された特徴およびその部分
と均等なものを排除するという意図は無いので、本発明
の範囲は請求項にのみ定義かつ限定されたものとなるこ
とが理解されよう。
【図１】工具位置決め装置の例示的な実施形態を、位置
決めを行う円形スリッティングナイフと関連させて示す
斜視図である。
決めを行う円形スリッティングナイフと関連させて示す
斜視図である。
【図２】図１の２−２線に沿った断面図である。
【図３】図１に示す工具位置決め装置を拡大して示す平
面図である。
面図である。
【図４】図３の４−４線に沿った断面図である。
【図５】図３の５−５線に沿った断面図である。
【図６】図３の６−６線に沿った、拡大した断面図であ
る。
る。
【図７】図４に対して、工具接触状態にある工具位置決
め装置を示す断面図である。
め装置を示す断面図である。
【図８】図５に対して、工具接触状態にある工具位置決
め装置を示す断面図である。
め装置を示す断面図である。
【図９】図８に対して、工具位置決め装置を示す平面図
である。
である。
10 工具位置決め装置 12 リニアアクチュエータ 14 キャリッジ 16 工具位置決め軸線 18 連続ベルト 20 基部 22 工具接触固定部 24 空気圧ピストン 26 板ばね 27 ねじ 28 軸 30 工具 32 軸28の溝 34 軸28の袋状部 36，38 工具の刃先 39 スリッティングナイフ 40 底板 41 レール 42 フレーム 44 ねじ 48，50 工具接触部材 52 ローラ 56 エラストマー製チューブ 58 空気供給バルブ 59 ピストン 60 誘導センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ピーター ピー アッカーマン アメリカ合衆国 ワシントン州 98684 ヴァンクーヴァー エスイー ワンハンド レッドシックスティセカンド アヴェニュ ー 1719 (72)発明者 ロバート エフ シン アメリカ合衆国 ワシントン州 98607 カマス エヌダブリュー ファーゴ 1907
Claims (19)
- 【請求項１】 工具を、工具位置決め軸線に実質的に平
行に移動させる、動力式の工具位置決め装置であって、
前記工具位置決め軸線に実質的に平行な第一の方向に、
動力によって選択的に移動可能で、前記工具に対して前
記方向に第一の押圧力を加えることが可能な、少なくと
も一つの第一の工具接触部材を具える装置において、 第二の工具接触部材が、前記工具位置決め軸線に実質的
に直角な第二の方向に動力によって選択的に移動可能で
あり、そのため、この第二の工具接触部材が、前記工具
に対して、前記第一の力と同時に第二の押圧力を加え、
それによって前記第二の押圧力が、前記第一の押圧力が
前記工具を前記工具位置決め軸線に対して斜め方向に傾
斜させようとすることに抵抗することを特徴とする、工
具位置決め装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の装置において、前記第一
の工具接触部材が実質的に一点集中形の工具接触表面を
有する、工具位置決め装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の装置において、工具固定
組立体が、前記工具に対して第三の押圧力を加えるため
に、前記第一の方向と反対の方向に、選択的に動力によ
って移動可能な第三の工具接触部材を有し、前記第二の
押圧力が前記第三の押圧力と同時に働くように、前記第
二の工具接触部材が前記第二の方向に移動可能である、
工具位置決め装置。 - 【請求項４】 請求項３記載の装置において、前記第一
および第三の各工具接触部材が、各々実質的に一点集中
形の工具接触面を有する、工具位置決め装置。 - 【請求項５】 請求項１記載の装置において、前記第二
の工具接触部材が、前記工具位置決め軸線に実質的に平
行な方向に離間して配置された、少なくとも一対の工具
と接触する突起を持つ工具接触表面を有する、工具位置
決め装置。 - 【請求項６】 請求項１記載の装置において、前記第二
の工具接触部材が、前記工具に対する前記第一の押圧力
が生じる前に、前記工具に前記第二の押圧力が加わるよ
うに、前記第一の方向での前記第一の工具接触部材によ
る全ての移動と独立した前記第二の方向に選択的に移動
可能である、工具位置決め装置。 - 【請求項７】 請求項１記載の装置において、前記第一
の工具接触部材および前記第二の工具接触部材が、一致
して移動するように互いに連結し、前記第二の工具接触
部材が、前記工具に対して前記第二の押圧力が加わって
いる間、前記工具に対して前記第一の方向に移動可能で
ある、工具位置決め装置。 - 【請求項８】 請求項７記載の装置において、前記第二
の工具接触部材が、前記工具に対する、前記第一の方向
への前記第二の工具接触部材の移動を容易にするため
に、前記工具に対して前記第二の押圧力を加えるための
摩擦低減手段を含む、工具位置決め装置。 - 【請求項９】 請求項１記載の装置において、前記第二
の工具接触部材が、前記工具に対して前記第二の押圧力
を加えるための少なくとも一対の回動可能な部材を含
む、工具位置決め装置。 - 【請求項１０】 請求項９記載の装置において、前記回
動可能な部材が、前記工具位置決め軸線と実質的に直角
な回動軸を有するローラである、工具位置決め装置。 - 【請求項１１】 請求項９記載の装置において、前記回
動可能な部材を、前記工具位置決め軸線に実質的に平行
な方向に離間して配置する、工具位置決め装置。 - 【請求項１２】 請求項１記載の装置において、装置に
対する工具の位置を検出する検出手段を含む、工具位置
決め装置。 - 【請求項１３】 工具を、工具位置決めのための軸線に
実質的に平行に、前記工具位置決め軸線に実質的に平行
に延在する細長の工具支持部材に沿って移動させる方法
であって、 前記工具位置決め軸線に実質的に平行な第一の方向に、
前記工具に対して第一の押圧力を加え、それによって前
記工具を前記工具支持部材に沿って移動させる方法にお
いて、 前記工具位置決め軸線と実質的に直角な第二の方向かつ
工具支持部材の方へ、前記工具に対して第二の押圧力を
同時に加え、それによって前記第一の押圧力が前記工具
を前記工具位置決め軸線に対して斜め方向に傾斜させよ
うとすることに抵抗することを特徴とする、工具位置決
め方法。 - 【請求項１４】 請求項１３記載の方法において、前記
工具に対して、さらに前記第一の押圧力が実質的に一点
に加わる、工具位置決め方法。 - 【請求項１５】 請求項１３記載の方法において、前記
工具に対して、さらに第三の押圧力が前記第一の押圧力
と反対の方向に加わり、それによって、前記工具支持部
材に沿った前記第一の方向と反対に前記工具が移動し、
そのとき、前記工具に対して前記第二の押圧力が同時に
加わる、工具位置決め方法。 - 【請求項１６】 請求項１５記載の方法において、前記
工具に対して、さらに前記第一および第三の押圧力が実
質的にそれぞれ一点に加わる、工具位置決め方法。 - 【請求項１７】 請求項１３記載の方法において、さら
に前記工具位置決め軸線に実質的に平行な方向にそれぞ
れ離間して配置した前記工具に対して前記第二の押圧力
が加わる、工具位置決め方法。 - 【請求項１８】 請求項１３記載の方法において、さら
に前記第一の押圧力が加わる前に前記第二の力が加わ
る、工具位置決め方法。 - 【請求項１９】 請求項１３記載の方法において、さら
に前記第二の押圧力が解除される前に前記第一の押圧力
が解除される、工具位置決め方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/549657 | 1995-10-27 | ||
| US08/549,657 US5735184A (en) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | Powered tool positioner system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09168934A true JPH09168934A (ja) | 1997-06-30 |
Family
ID=24193911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8283746A Pending JPH09168934A (ja) | 1995-10-27 | 1996-10-25 | 動力式工具位置決めシステム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5735184A (ja) |
| EP (1) | EP0770460A3 (ja) |
| JP (1) | JPH09168934A (ja) |
| CA (1) | CA2187144C (ja) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6012372A (en) * | 1996-01-18 | 2000-01-11 | Laster; James E. | Adjustable arbor and cutting elements |
| USRE40349E1 (en) | 1997-03-18 | 2008-06-03 | Raimann Holzoptimierung Gmbh & Co. Kg | Device for cutting any width of wood or other materials |
| DE19832871C1 (de) * | 1998-07-22 | 2000-05-31 | Voith Sulzer Papiertech Patent | Verfahren und Vorrichtung zum Längsschneiden einer Materialbahn |
| JP2943110B1 (ja) * | 1998-08-24 | 1999-08-30 | 株式会社ミヤコシ | ランダム縦ミシン目加工装置 |
| US6059218A (en) * | 1999-01-28 | 2000-05-09 | Nim-Cor, Inc. | Airlock shaft with differential core speed slipping capability |
| DE19904182A1 (de) * | 1999-02-03 | 2000-08-10 | Bilstein Spezialfab Wilhelm | Einrichtung zum Längsteilen von Materialbahnen mit Positioniereinrichtung für die Messerhalter |
| FR2798878B1 (fr) * | 1999-09-24 | 2001-11-02 | Eastman Kodak Co | Dispositif et procede pour positionner un couteau par rapport a son contre-couteau |
| US6732625B1 (en) | 2000-04-28 | 2004-05-11 | Tidland Corporation | Easily adjusted web slitter |
| DE10023210B4 (de) * | 2000-05-12 | 2004-03-11 | Wilhelm Bilstein KG Spezialfabrik für Maschinenmesser und Kompressorventile | Verfahren zur Positionierung von Untermessern an einer Einrichtung zum Längsteilen einer Materialbahn |
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