JPS6035442B2 - 運動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は運動制御装置、特に相互に協働関係にある第１
協働部分を第２協働部分に対して同期に駆動する運動制
御装置に関する。

このような運動制御装置は、折りたたみ用刃状部材を作
動させる装置、例えば衣類製造の際被加工物である織物
に折目をつけるために使用するのに適している。従って
本明細書では本発明を容易に理解できるように、第２協
働部分を織物に折り目を施す装置として説明するが、本
発明はその他の機械に対しても必要に応じて有利に用い
得ることは明らかである。衣類の自動製造装置において
は、被加工物である織物を折りたたんで折目をつけその
折りたたんだ緑部に沿って縫い合せられるようにするこ
とが望ましい場合がある。

その一例としてはジーンズの前ポケットの自動的な製造
がある。その自動的製造の際、表布をポケットの裏布上
に配置し表布の一緑部に沿って二つの布を縫い合せ、つ
いで一体に縫い合せた布を折り返し、この折り返した緑
部を縫ってポケットを完成している。このポケットはあ
とでジーンズの前身頃に取りつける。被加工物である織
物はしなやかであって弾性がないので、これを折りたみ
折目をつける作業を機械的に行なうことは非常に困難で
ある。したがって、織物の把握および位置決めは困難で
ある。従来の一つの折りたたみ装置においては、被加工
物である織物を上下二つの走行するコンベヤベルトの間
に入れて被加工物を折り返し、これを第２の加工工程へ
搬送している（米国特許第３６６９４４３号明細書参照
）。従来の別の装置では、被加工物の縁部を可動型板部
材によって持ち上げて折り返し、ついでプレスして折目
をつけている（米国特許第３４９３１５１号明細書参照
）。このような従来の装置には、被加工物にしっかり折
目をつけるに十分な力を加えられない不利点とか、被加
工物の折目の線が整合しないという不利点等種々の不利
点がある。

被加工物にしっかり折目をつけるためには短時間のうち
にしかも正確に制御された時点にかなり大きな力を加え
る必要がある。

従来公知の電気機械式または空圧式作動装置では嵩の張
る高価な機構を用いなければこれらの規準を達成するの
は困難であった。そこで本発明によれば、第１協働部分
と第２協働部分を相互に時間的に任意に同調して運動さ
せる運動制御装置において、二つの端部を具えその一端
で第１協働部分に駆動的に連結されるトグルリンク機構
であって、通常は二つの端部の中間点で自由に回動し得
、中間点に抑東力を付加すると強固な直線状の部村とな
り、この時点でトグルリンク機構を鎖錠するとトグルリ
ンク機構の長さ方向にその他端に向けて駆動力を伝達し
得るトグルリンク機構、トグルリンク機構の他端に直線
状の往復駆動力を及ぼすと同時に第２協働部分を駆動す
る駆動装置、およびトグルリンク機構に拘束力を加えて
鎖錠することにより往復駆動力を第２協働部分と時間的
に同調させて第１協働部分に任意に伝達する電気機装置
であってトグルリンク機構の中間点に関して静止的に取
付けられる電気機装置を有する運動制御装置が与えられ
る。

この運動制御装置は第１協働部分と第２協働部分から成
り、第１協働部分にはトグルリンク機構、トグルリンク
機構を駆動する駆動装置、およびトグルリンク機構を鎖
錠する電気機装置が含まれる。

運動制御装置の第２協働部分は品物運搬装置、布片目動
折目つけ装置など種々の装置が考えられる。正確に制御
された短時間内に例えば布片に折目をつけるのに必要な
大きな力をうるために、運動制御装置の第１協働部分に
選択的に鉄錠可能なトグルリンク機構を設け、この一端
に例えば成形素子のような折り曲げブレードを駆動的に
連結する。

駆動装置をさらに設けてトグルリンク機構の他端部に連
続的かつ往復的に直線状の駆動力を加える。トグルリン
ク機構は鍛錬された時、その他端部に加えられた直線的
駆動力をトグルリンク機構の長さ方向に伝達することが
できる。電気機装置によってトグルリンク機構を鎖錠し
て駆動力を直ちに成形素子に伝達させる。第２協働部分
として考えられる織物のような被加工物移送機構を参考
までに説明しておく。

被加工物移送機構は被加工物に折目をつけるために、一
対の把握用あご部材を有する弾性的クランプ装置を有し
、そのクランプ装置と成形素子、すなわち、折りたたみ
用刃状部材および被加工物との関係は、折りたたみ用刃
状部材を作動させた時被加工物はその折りたたみ部分に
おいてあご部材闇にくわえられ、折りたたみ用刃状部村
を第１位置に向けて後退させた時、被加工物はあご部村
にくわえられたままで刃状部材から引離されるようにし
てある。クランプ装置は選択的に開閉自在であって、移
送機構に取り付けてある。この移送機構によって被加工
物およびクランプ装置を折りたみ用刃部材の位置から下
流側の被加工物釈放位置へ移送し、この位置で把握用あ
ご都村を自動的に開かせて被加工物を釈放してコンベヤ
ベルト上に落とすようにしてある。第１協働部分内で駆
動力を往復的に加える駆動装置は、連続的に回転するモ
ー夕軸の端部に取り付けた偏Ｄカムの作用によって上下
に揺動する第１レバーアームを有する。

より詳細に述べると、トグルリンク機構は一端部におい
て互いに枢着された一対の第１連接リンクと第２連接リ
ンクを有し、第１連接リンクの他端部は往復的駆動力に
よって駆動され、第２連接リンクの他端部は折りたたみ
用刃部材に作動的に連結されている。これら一つのりン
クの枢着点は鎖錠されていない時には外方へ回動して駆
動力を消散させるようにしている。この枢着点は電気機
装置によって鎖錠されたときには外方に回動できなくな
り、この時にはこれら二つのりンクはほぼその縦方向軸
線の方向に運動するようにになる。電気機装置は電気子
、ソレノィドコィルを有する。被加工物移送機構の、被
加工物を折りたみ用刃部材によって折りたたむ位置に位
置させる装置は、被加工物を支持する透明テーブルを有
し、このテーブルの中央部には溝孔を設けて折りたみ用
刃部材がこの孔を介して第１位置と第２位置間で上下運
動できるようにしてある。

テーブルを少なくとも折りたみ用刃部材の運動方向に直
角な方向とこの直角方向に関して直角な二つの方向に移
動させるとともに、位置制御用電気信号に応じて被加工
物を水平面内で回転させるモータ装置が設けてある。こ
の電気信号はテーブル面の下方に光学的検知器を設けて
発生させる。この検知器はテーブルを通して上方へ光を
出し、反射光を検出して制御信号発生を行なう。折りた
み用刃部材は比較的重いものであり、これとあご部材の
運動サイクルとのタイミングを取ってかなり大きな力で
ごく短時間の内に刃部材を作動させなけれ‘まならない
が、トグルリンク機構を刃部材の操作用として用いたの
が本発明の一つの利点である。

空圧式もし〈は電気機械式装置によって比較的短時間の
内にこの種の力を加えるのは不可能である。なぜなら、
大きな慣性力を必要とするからである。さらに、電気機
械式装置を用いた場合には、非常に大きな電流を要し、
非常に大きな誘導損失が生じることになる。本発明によ
れば、トグルリンク式の機構を設けることによって、モ
−夕は連続的に回転させたままにしておくことができ誘
導損失の発生がさげられる。単に機械的カムおよびレバ
ーを用いることによってモー夕の回転力を往復力に変換
し、比較的低電流、低出力の電気信号を電気機装置に加
えてトグルリンク機構を鎖錠して第１，第２蓮俵リンク
の枢着点を動かないようにし、モータの回転力を往復駆
動力に変換したものをこのリンクによって伝達して例え
ば折りたたみ用刃部材のような加工部村を上昇させる。
したがって、本発明の目的は被加工物に最小の所要力で
非常に短時間の内に作用を及ぼすことのできる運動制御
装置を提供することにある。

本発明の別の目的は二つの共働する部分、すなわち第１
協働部、および第２協働部分を完全に同期した関係で制
御することのできる選択的に切換可能な運動制御装置を
提供することにある。本発明の上記の目的ならびにその
他の目的、特長および利点は以下に図面を参照して説明
する好適な実施例より明らかに理解されよう。第１図を
参照して、織物等の被加工物１川ま図示しない前段の加
工工程から図示しない真空送り装置によって位置決め用
テーブル１６上に敦暦される。

このような被加工物移送機構は公知であり、本出願人の
発明の名称を「間欠的駆動装置および送り機構」とする
米国特許第４１３３２１７号明細書に詳述されている。
位置決め用テーブル１６は中央において事実上二つに分
割された透明な支持面、すなわちテーフル面２２を有す
る。

この支持面２２は大体において水平に保持されている。
支持面２２は図示しないモータによって水平面内の二つ
の直交方向×，Ｙに駆動される電気機械式位置決め機構
２４の頂部上に支持されている。テーブル１６もこのモ
ータによって水平面内に回転される。テーブル１６の下
方に設けた光学的検知器２６からテーブルを通して上方
に光を出し、テーブル上の被加工物の教壇をその反射光
によって検出する。このような光学的検出装置およびテ
ーブル位置決め機構は当業者に良く知られており、それ
ゆえその詳細は省略する（例えば、米国特許第３５４８
１９６号明細書参照）。光学的検知器２６はテーブル位
置決め機構２４を制御するもので、被加工物を正確に折
りたたみ線に整合させた場合の被加工物の外形に対応す
る所定の配列状態でテーブルの下方に位置させてある。
検知器２６は固定してありテーブル面２２とともには移
動しない。被加工物１０を移送機構によってテーブル面
２２上に軟遣した後に、移送機構は前段に戻って新しい
被加工物を取上げる。

被加工物２０の載層後、テーブル位置決め機構２４は自
動的に被加工物を折りたたみ用刃部材２８と正しく整合
するようにする。この折りたたみ用刃状部材２８は通常
はテーブル面２２の下方に位置している。刃部材２８は
テーブル位置決め機構２４をまたぐようにして設けた枠
形の取付け機構３川こ取付けられている。被加工物１０
が位置決め用テーブルによって正確に折りたたみ線に整
合した位置に位置決めされると殆ど同時に折りたたみ用
刃部材２８は詳しく後記する機構によって上方へ駆動さ
れる。

刃部材２８がテーブル面２２を越えて上昇することによ
って被加工物１０は刃部材の綾部によって折りたたまれ
た一対の水平方向に延びる把握用あご部村３２間に押し
こまれる。このあご部村３２は刃部材３２の折りたたみ
用縁部に平行に延び被加工物上に懸吊されている。第３
図からよく分るように、あご部材３２はヒンジによって
連結されこの端部においてピン３４によって閉じられた
状態にある。折りたたみ用刃部材２８が、折りたたまれ
た織物１０を閉じたあご部材３２間に押しこむことによ
って織物１０が折目がつけられる。刃部材２８をあご部
材３２から後退させても織物１０はあご部材に把持され
たままである。あご部材３２は一対の棒部材、すなわち
レール６８上を摺勅する往復台３６に取付けられており
、この往復台３６は前述の米国特許第４１３３２１７号
明細書に記載されているように、回転する駆動チェーン
４０‘こよって駆動される。往復台３６がその往復経路
の終りに到達すると、ピン３４は引抜かれあご音Ｂ材３
２が開いて、折りたたまれ折目をつけられた被加工物１
０は第２のコンベヤ４６上に乗り衣類製造ラインに沿っ
て運ばれる。ピン３４の引抜きについては詳しく後述す
る。往復台３６の位置決め用テーブル１６への復動の際
、あご部材３２は線形オム４２の作用によって閉じられ
る。このカム４２は位置決め用テＷブルー６の部分で下
向きに延びる段部４８を有し、この段部４８が第２図か
ら良く分るようにあご部材３２の端部に取付けた一対の
カム従動ローラ４４に接触するようにしてある。先に述
べたように、このような被加工物移送機構は本発明の第
２協働部分に含まれるが、第２協働部分としてその他種
々の搬送装置が考えられる。

第２図および第３図に、本発明の運動制御装置の第１協
働部分、すなわち刃部村操作装置を詳細に図示してある
。

この操作装置は偏心カム５４を常時回転せるモータ軸、
すなわち機械駆動軸５２を有する。操作機構を取付けた
フレーム６０１こ点５８において松着した第１のレバー
アーム５６の一端がカム５４に従勢する。これらの機械
駆動軸５２、偏心カム５４、第１レバ−アーム５６は運
動制御装置の駆動装置を構成する。このレバーアーム５
６の他端部は第１の連接リンク６２の下端部に枢動自在
に連結されており、このリンク６２の池端部は第２の連
接リンク６４の下端部に枢動自在に連結されている。こ
れらリンク６２，６４はトグルリンク機構を構成し、両
リンクの中間点、すなわち枢着点にはフレーム６川こ第
２の連接リンク６８によって枢動自在に支承された第４
の連接リンク６６も枢動自在に連結されている。連接リ
ンク６８の自由織部には電気子７０が固定されている。
フレーム６０に設けたソレノイドコィル７２がこの電気
子７０１こ対向している。ソレノィドコィル７２、電気
子７０、第３連接リンク６８、および第４蓮後リンク６
６は運動制御装置の電気機装置をなしている。連接リン
ク６４の他端部は第２のレバーア−ム７４の中間点に枢
動自在に連結されている。このレバーアーム７４の一端
部はフレーム６川こ枢着されている。レバーアーム７４
の池端部は往復棒７６の一端部に枢動自在に連結されて
おり、往復棒７６の他端部は折りたたみ用刃部材２８を
支承する枠形部村３０‘こ枢動自在に連結されている。
刃部材２８がその第１位置、すなわち下降位置に後退し
た時にはしバーァーム７４の自由端部は調節自在な下部
ストッパ７８によって支持される。ソレノィドコィル７
２を日付勢する前には、レバーアーム５６はモータ軸５
２によるカム５４の回転により連接リンク６２，６４を
丁度人間の豚のように屈曲させている。

この様子を第３図に点線で図示してある。この作用によ
ってレバーアーム５６の連接リンク６２と結合する端部
に発生する往復駆動力が消散される。折りたたみ用刃部
材２８には何等実質的な力が伝達されない。ソレノィド
コィル７２を附勢すると、電気子７０はソレノィドコィ
ル７２に吸引されリンク６２，６４の枢着点が動かなく
なる。これによってリンクの屈曲作用がなくなり、カム
５４の作用によってレバーアーム５６の端部に生じた往
復駆動力はリンク６２，６４を介してレバーアーム７４
の往復棒７６側の様部に伝達される。カム５４の偏心ロ
ーブがレバーアーム５６の端部を押圧するごとにこの力
が伝達されて往復棒７６が上昇し折りたたみ用刃部材２
８を殆ど瞬間的に上昇させる。上記から分るように、大
電流の信号をモータまたは電気機械的作用をするソレノ
ィド‘こ供給することは不要であって、比較的づ・電流
の信号をソレノィドコィル７２に供給するだけで常時回
転中のモータ軸５２を容易に制御して刃部材２８を直ち
に上昇させることができる。本発明によれば、１個の駆
動装置を設け、この駆動装置によって第１協働部分と第
２協働部分を、例えばチェーンやロッドのような連結装
置を用いて時間的に同調させて運動するようにされてい
る。

従って、両部分には時間と運動との間に一定の関係が樹
立される。このことは非常に重要である。なぜならば、
この一定の関係がないと、不整合の問題が常に生じて不
必要に高い維持費が必要となるからである。第２協働部
分として例示されている被加工物移送機構のテーブルの
溝孔は十分に広くして被加工物１０を整合するためのテ
−ブル面２２の刃部材２８に対する相対的移動が十分で
きるようにしてある。

刃部材２８がテーブル面２２の溝孔に入る時これと良く
整合するように、一対の案内部材７９をテーブル面２２
の直下で刃部材２８の両側に配置してある。第２図およ
び第３図には切欠して示してあるが、これら案内部材は
フレーム６０上に強固に支持されている。トグルリンク
６２，６４の共通の中間枢着点はばね８０でフレーム６
０に接続してソレノィドコィル７２が附勢されていない
時には正規の方向、すなわち図面で見て左方に屈曲する
ようにしてある。同様に、引張ばね８２の一端部をフレ
ーム６０１こ固定し、他端部をレバーアーム５６の松着
点５８とカム５４との中間の部分に固定してレバーアー
ム５６がカム５４に従動するようにしてある。本発明の
運動制御装置の上記のトグルリンク機構は折りたみ用刃
部材を操作するものとして例示的に述べたが、他の目的
として織物を切断したり、織物に孔明けしたり、他の形
式の被加工物にその他の加工をするために用いてもよい
ことは既に述べたとおりである。

同様に、このような運動制御装置は比較的低入力の制御
信号を用いて瞬間的な機械的応答を必要とする他の加工
作業にも用いることができる。第１図、第２図および第
３図を参照して被加工物移送機構の往復台移動機構を参
考までに説明しておく。

往復台移動機構の目的は折目をつけた織物片を位置決め
用テーブルから後続の加工工程へ移送することにある。
往復台移動機構の往復台３６は一対の平行な垂直方向に
間隔を置いて設けた水平な上下の榛部村３８に沿って移
動する。

これら捧部材３８は加工面８８の上側に強固に取付けた
フレーム８６に鉄入している。往復台３６の榛部村３８
１こ沿う摺動は二つの水平方向に間隔を隔てたモータ駆
動のスプロケット９０，９２に巻いた駆動チニーン４０
によって行なう。これらのスプロケツト９０，９２はそ
れぞれ水平軸９４，９６に回転自在に取付けられている
。軸９４，９６は捧部材３８の両端部の近くでフレーム
８６に取付けられている。水平方向に延びるあご部材３
２を支承する垂直方向に延びるフランジ９８が往復台３
６に支持されている。往復台３６の駆動チェーン４０へ
の取付け方も特に重要である。

なぜならば、チェーン４０‘こその進行方向とは反対に
作用する力を生じさせるのではなくその進行方向にのみ
引張力を生じさせることが高度に望ましいことであるか
らである。すなわち、このような望ましくない力が加わ
ると軸９４，９６の軸受に問題が生じたり、往復台３６
が捧部材３８上で動かなくなったりすることがあるから
である。往復台移動機構には一対の上下の連接棒１０８
，１１０があり、それぞれ一端部において往復台３６に
に他端部において二等辺三角形の部材１１２の対向する
頂点１１２ａ，１１２ｂに枢着されている。

第３の頂点１１２ｃから突出部材１１４がチェーン４０
から側方に延びている。この突出部材１１４は円形の形
状をしており、角形のブラケット１１６内に保持されて
いる。このブラケット１１６は往復台３６に回転自在に
取付けたクランク機構１１８の一部を形成する。クラン
ス機構１１８の反対側の端部は枢着リンク１２０１こよ
ってレバー１２２の一端部に連結され、レバー１２２の
池織部は垂直方向に延びるフランジ９８に回転自在に取
付けた軸１２４の一端部に連結されている。軸１２４の
池端部はフランジ９８の裏側で別のレバー１２６の一端
部に連結されている。レバー１２６の自由端部はピン３
４の頂部に枢動自在に連結されている。ピン３４は圧縮
ばね１２８によって通常下方へ駆動されている。ピン３
４がその下降位置にある時は第２図からよく分るように
あご部材３２はピン３４によって閉位置に鎖錠されてい
る。レバー１２２，１２６が軸１２４を中心に反時計方
向に回動するとピン３４が上昇し、この時カム従動ロー
ラ４４が線形カム４２の段部４８に位置してない時には
、あご部材３２は往復台３６に固定した一対の引張ばね
１３２によって自由に開くことができる。あご部材３２
が開くと折目がつけられた被加工物１０が釈放される。
第２図および第３図を参照して、往復台移動機構のクラ
ンク作用によるレバー１２２，１２６の回動について説
明する。

往復台が移動機構のスプロケット９２側の端部、すなわ
ち、第１図および第３図の右側端部に近づいた時クラン
ク機構１１８のクランクブラケット１１６に係合した突
出ピン１１４はそお下方位置にレバー１２２の自由端部
を保持している。三角形の部村１１２の頂点１１２ｃが
駆動チェーン４０の動きにつれてスプロケット９２の円
周の９０度の位置から０度の位置へくると突出ピン１１
４はブラケツト１１６をクランク機構１１８のクランク
軸線の困り‘こ反時計方向に回動きせ、その結果、０度
の位置でリンク１２０は上昇してレバー１２２を反時計
万向に回動させてピン３４を特上げあご部材３２を開放
する。突出ピン１１４がスプロケット９２の円周の１８
０度分を完全に回って２７０度の位置に達しても、ブラ
ケット１１６はその反時計方向の回動を続けリンク１２
０を上方へ回動させてレバー１２２の自由端部を上昇さ
せる。

これによってピン３４はあご部村３２のハブ部材１３０
に接触しないように上方位置に保持される。こうしてピ
ン３４が上昇すると、ピンはあご部材３２の開放時には
第３図の交差状態にあるハブ部村１３０上に着座するこ
とはなく、あご都材３２はこれが閉じられるまで回転可
能な開放状態に保たれる。往復台３６および開いたあご
部材３２はこのあと位置決め用テーブル１６上に復動し
、あご部材３２はカムの段部４８により閉じられる。突
出ピン１１４はついでスブロケツト９０の円周の囲りを
回って駆動チェーン４０の上側走行部分に沿って移動し
、ピン３４が反対方向に移動さることになる。

ブラケツト１１６はピン１１４によって時計方向に回動
され、レバー１２２，１２６はリンク１２０１こよって
時計方向に回動されピン３４を下降させてあご部材３２
を閉位置に鎖錠する。このあと、刃部材２８は上昇して
折りたたまれた被加工物を閉じたあご部村３２内に押し
込む。以上の作用が繰返し行なわれる。以上本発明の実
施例を詳細に説明し図示したが、特許請求の範囲から逸
脱することなく種々の変化変形を行ないうろことはもち
ろんである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の運動制御装置の斜視図で一部を切欠し
かつ一部を仮想線で示す。 第２図は第１図に図示した実施例の一部の拡大図で被加
工物を折りたたむ前の各部の状態を一部切欠し断面で示
す。第３図は同じく第１図の一部の拡大図で被加工物を
折りたたんだ後の各部の状態を一部切欠し断面で示す。
１０・・・被加工物、５２・・・モー夕軸、５４…偏心
カム、６２，６４…連接リンク、７０…電気子、７２…
ソレノイドコイル。 Ｆ１Ｇ−１‐ 下工Ｇ−２‐ ｆ１６‐３‐

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１協働部分と第２協働部分を相互に時間的に任意
   に同調して運動させる運動制御装置において、 二つの
   端部を具えその一端で前記第１協働部分に駆動的に連結
   されるトグルリンク機構であつて、通常は前記二つの端
   部の中間点で自由に回動し得、前記中間点に抑束力を付
   加すると強固な直線状の部材となり、この時点で前記ト
   グルリンク機構を鎖錠すると前記トグルリンク機構の長
   さ方向にその他端に向けて駆動力を伝達し得るトグルリ
   ンク機構、 前記トグルリンク機構の他端に直線状の往
   復駆動力を及ぼすと同時に前記第２協働部分を駆動する
   駆動装置、および、 前記トグルリンク機構に拘束力を
   加えて鎖錠することにより前記往復駆動力を前記第２協
   働部分と時間的に同調させて前記第１協働部分に任意に
   伝達する電気機装置であつて前記トグルリンク機構の前
   記中間点に関して静止的に取付けられる電気機装置、を
   有する運動制御装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の運動制御装置において
   、前記トグルリンク機構は二つの端部を各有する細長い
   第１連接リンクと第２連接リンクを有し、前記第１連接
   リンクの一端は前記駆動装置に回転できるように連結さ
   れ、その他端は前記第２連接リンクの一端に回転できる
   ように連結されることにより前記両連接リンクが相対的
   に回転し得る回動点が得られ、前記電気機装置は前記回
   動点に回転し得るように連結される運動制御装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の運動制御装置において
   、前記トグルリンク機構の他端は強固な成形素子を有し
   、前記成形素子は前記第１協働部分によつて第１位置と
   第２位置で予定方向に往復運動を行わされて被加工物に
   衝接する運動制御装置。 ４ 特許請求の範囲第３項記載の運動制御装置において
   、前記成形素子は前記被加工物を折りたたみ用刃部材で
   、前記被加工物はウエブ状の材料である運動制御装置。