JPH0630870B2 - スリッタナイフの接触圧検出装置と接触圧調節方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、紙その他のシート状の物体を所定の巾にス
リットするためのスリッタにおける、スリッタナイフの
接触圧の検出装置と接触圧の調節方法に関する。

〔従来の技術〕

この種のスリッタナイフは、一般に、不動位置に保たれ
た下刃に対して、上刃をその軸線方向に沿って移動させ
ることで、上刃を下刃に対して接触させるようになって
いる。

この場合、上刃と下刃の接触圧は、スリットすべきシー
ト状の物体の材質及び厚さに応じて、適正な値に調節さ
れていることを要求されている。何故なら、この接触圧
が被スリット資料に対応して適切でないと、切れ味及び
ナイフの寿命に著しい悪影響が及ぼされるからである。

そこで、実公昭５７−５５０３５号、実公昭６１−３５
４３０号公報等には、スリッタの上刃ホルダを保持して
いるロッドに歪ゲージを貼りつけておくことで、上刃と
下刃の接触圧によって生ずるロッドのたわみに応じた歪
ゲージの抵抗変化から、上記接触圧を検知するようにし
たスリッタナイフの接触圧検出装置、および、この接触
圧検出装置からの信号に応じてスライドベースのスライ
ド駆動用モータを発停させることで、上記ロッドを介し
て上刃ホルダを支持しているスライドベースをスライド
変位させ、もって、上刃の下刃に対する接触圧を変更せ
しめるようにしたスリッタナイフの接触圧の調節方法が
開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記した従来技術では、ナイフの接触圧
を、ナイフホルダの曲がりを歪ゲージでもって間接的に
測定するといったやり方でもって検出しているので、そ
の測定精度が必ずしも充分ではない、といった問題、及
び、ナイフの接触圧の調節が、上記ロッドを支持してい
るスライドベースのスライド駆動モータを発停させるこ
とで行われるようになっているので、その制御構成が複
雑である、といった問題があった。

そこで、この発明は、ナイフの接触圧を正確に検出する
ことができるスリッタナイフの接触圧検出装置と、該検
出装置を構成しているエヤーシリンダ内のエヤー圧を該
検出装置で得た検出値によって制御することにより、よ
り簡単にナイフの接触圧をコントロールすることができ
る、スリッタナイフの接触圧調節方法を提供しようとす
るものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するためになされた本発明のスリッタナ
イフの接触圧検出装置は、上刃のナイフホルダが、ナイ
フホルダを上刃の軸線方向に沿って移動自在に支持する
ためのスライドベースに、支持部材を介して取付けられ
ているスリッタ装置において、 上記支持部材が、上記スライドベースにその上端部を
固定された支持板と、該支持板の上端部に上記上刃の軸
線方向に直交する水平方向のピンでもってその上端部を
枢支されて、上記支持板の一側に沿って配設された、取
付けアームとでもって構成されていて、前記上刃のナイ
フホルダが、上記取付けアームの自由端側に固定して取
付けられていること、 上記取付けアームの自由端側には、ナイフホルダによ
って保持されている上刃を下刃から遠ざかる向きに付勢
するための付勢手段と、該付勢手段による取付けアーム
の自由端側の変位を上刃が下刃から若干離間せしめられ
た位置において阻止するためのストッパーが配設されて
いること、 上記付勢手段に抗して取付けアームの自由端側を押し
ナイフホルダに保持されている上刃をして下刃に圧接せ
しめための上記取付けアームの駆動手段が、該取付けア
ームと前記支持板のうちの何れか一方に配して取付けら
れたエヤシリンダと、該取付けアームと前記支持板のう
ちの他方に配して取付けられたロードセルとの組合せで
もって構成されていて、上記エヤシリンダがナイフホル
ダの軸線と平行に配置されており、上記ロードセルが上
記エヤシリンダのピストンロッドの作用位置に配置され
ていること、 上記エヤーシリンダにエヤー圧を加えてエヤーシリン
ダを駆動すると、上記ピストンロッドが上記ロードセル
の先端部を押圧し、取付けアームが前記付勢手段に抗し
て変位せしめられ、スリッタナイフの上刃が下刃に接触
せしめられ、その接触圧が上記ロードセルによって検知
されるようになっていること、を特徴とするスリッタナ
イフの接触圧検出装置である。

また、上記目的を達成するためになされた本発明のスリ
ッタナイフの接触圧調節方法は、上記せる如きスリッタ
ナイフの接触圧検出装置を備えたスリッタ装置の使用時
において、前記エヤーシリンダ内のエヤー圧を制御する
ことによってスリッタナイフの接触圧を調節すること、
を特徴とするスリッタナイフの接触圧調節方法である。

〔作用〕

この発明にしたがったスリッタナイフの接触圧検出装置
は、スライドベースに対するナイフホルダの取付け手段
である支持部材が、スライドベースにその上端部を固定
された支持板と、この支持板の上端部又はスライドベー
スの適所にその上端部を枢支されたナイフホルダの取付
けアームとでもって構成されていて、ナイフホルダが上
記取付けアームの自由端側に取付けられているので、こ
の取付けアームを揺動変位させると、ナイフホルダによ
って保持されている上刃を下刃に接離させることができ
る。

そして、上記取付けアームの自由端側には、ナイフホル
ダによって保持されている上刃を下刃から遠ざかる向き
に付勢するための付勢手段（例えば実施例のリターンス
プリング１３）と、該付勢手段による取付けアームの自
由端側の変位を上刃が下刃から若干離間せしめられた位
置において阻止するためのストッパー（例えば実施例の
ストップボルト１４）が配設されているので、この取付
けアームの自由端側は、それが上記付勢手段の作用でも
って上記ストッパーを介して支持板に圧接された状態に
おいては、そのシリンダ部分を支持板又は取付けアーム
の何れか一方に取付けられてそのピストンロッドを他方
の取付けアームか又は支持板の方向に向けられているエ
ヤーシリンダを縮小又は伸長せしめておくと、そのピス
トンロッドの先端部を上記せる他方の取付けアーム又は
支持板に取付けられているロードセルの先端部に対し
て、互いに接触せしめることなく両者間に若干の隙間を
与えるか、又は所定の接触圧でもって両者を接触せしめ
た状態において、ナイフホルダに取付けられている上刃
と下刃との間に微小間隔αが与えられるように、取付け
アーム又は支持板の何れか一方に対する前記エヤーシリ
ンダの取付け位置と取付け方向及び他方の支持板又は取
付けアームに対するロードセルの取付け位置と取付け方
向、ならびに、取付けアームに対する前記ナイフホルダ
の取付け位置等を、設定しておくことができる。

そして、本発明の接触圧検出装置は、上記せる各部材の
取付け位置を上記のように設定しておくと、上記せる状
態からエヤーシリンダにエヤー圧を供給して、これを次
のように作動せしめることができる。すなわち、 ｉ）ピストンロッドの先端部がロードセルの先端部に接
触していない場合には、先ず、エヤーシリンダのピスト
ンロッドを伸長又は縮小させて、このピストンロッドの
先端部をロードセルの先端部に実質的に接触させる。

ii）更にピストンロッドを伸長又は縮小させることで、
取付けアームの枢支点を回転中心として、取付けアーム
の自由端側を、前記付勢手段の付勢に抗して、支持板か
ら遠ざかる方向又は近づく方向に回動変位せしめる。

iii）取付けアームが上記の方向に変位せしめられる
と、該取付けアームの自由端側に取付けられているナイ
フホルダによって保持されている上刃は、それが下刃に
近づく方向に、同じく前記アームの枢支点を回転中心と
して変位せしめられ、該下刃に圧接せしめられることに
なる。

iv）上記のようにして上刃が下刃に圧接せしめられたと
きにおけるスリッタナイフの接触圧の変化は、その時エ
ヤーシリンダ内に供給されているエヤーの圧力変化に比
例している。

ｖ）また、このときにおけるこのシリンダ内のエヤー圧
は、該エヤー圧でもってピストンロッドの先端部が支持
板に取付けられているロードセルの先端部を押圧してい
るので、その圧力変化は、これをロードセルでもって検
出することができる。

したがって、この発明の接触圧検出装置によれば、スリ
ッタナイフの接触圧を、上記ロードセルでもって検出す
ることができる。

この発明にしたがった接触圧の検出装置では、上記（i
v）したように、スリッタナイフの接触圧の変化がその
時エヤーシリンダ内に供給されているエヤーの圧力変化
に比例するので、この発明の方法にしたがい、エヤーシ
リンダ内へのエヤーの供給圧力を制御し、該エヤーシリ
ンダ内のエヤー圧を制御すると、スリッタナイフの接触
圧を自由に変えることができる。すなわち該接触圧を調
節することができる。

勿論、エヤーシリンダ内のエヤーを抜くと、上刃のナイ
フホルダは、前記付勢手段（実施例のリターンスプリン
グ）の作用でもって、上刃が下刃から離れた旧位に復帰
せしめられる。

〔実施例〕

一実施例を第１・２図について説明すると、１は、ガイ
ドレール２の長手方向に沿って第１図上横方向に摺動自
在に支持された横スライドベース１ａと、この横スライ
ドベース１ａに対して第１図上縦方向に摺動自在に支持
された縦スライドベース１ｂとからなる、公知のスリッ
タ装置のスライドベースである。

しかし、この発明を実施したスリッタ装置では、上記ス
ライドベース１に対するナイフホルダ３の取付け手段で
あるナイフホルダ３の支持部材が、その上端部を上記縦
スライドベース１ｂの下端部に固定して下向きに取付け
られた支持板４と、該支持板４の上端部に、その上端部
を、前記ガイドレール２に直交する水平方向のピン５で
もって枢着して同じく下向きに取付けられた、取付けア
ーム６とでもって構成されている。

この実施例では、上記支持板４の一側（第１図上の左
側）に上刃７のナイフホルダ３を配設してあり、上記支
持板４の他側（第１図上の右側）に上記取付けアーム６
を配設してあって、上刃７のナイフホルダ３は、その軸
８を、前記ガイドレール２に平行せしめて、その軸端の
部分８ａが、支持板４に穿設してある孔９を貫通して上
記取付けアーム６の下部に、つまり自由端側の適所に、
固定して取付けられている。

上記支持板４には、取付けアーム６に穿設してある孔１
０を貫いて、上記ガイドレール２に平行する方向の雄ね
じ棒１１が突設されており、この雄ねじ棒１１が孔１０
を貫通して取付けアーム６の他側に突き出ている部分に
は、ばね圧調節ナット１２が螺装され、このばね圧調節
ナット１２と取付けアーム６との間に、この取付けアー
ム６の自由端側を支持板４に圧接せしめる方向に付勢す
るためのリターンスプリング１３が介装されている。

なお、この実施例の取付けアーム６の下端部には、そこ
に形成した雌ねじ孔にストップボルト１４がねじ込まれ
ていて、このストップボルト１４の突出量を調節する
と、上記リターンスプリング１３によって支持板４方向
に付勢されている取付けアーム６の下端部の変位が、こ
のストップボルト１４を介して、支持板４の下端部との
間に所定の間隔が与えられた位置において阻止されるよ
うになっている。

上記取付けアーム６には、その適所に配して、エヤーシ
リンダ１７が取付けられている。このエヤーシリンダ１
７は、そのピストンロッド１５がナイフホルダ３の軸線
方向と平行になるように配され、且つ、該ピストンロッ
ド１５が取付けアーム６に形成してある孔１６から前記
支持板４の方向に向けて突出せしめられるように配し
て、取付けアーム６に取付けられており、上記支持板４
には、上記ピストンロッド１５の対向位置にその先端部
を配して、ロードセル２０が、該支持板４に形成してあ
る凹所１８に取付けられている。そして、上記ピストン
ロッド１５の先端は、この実施例では、ストップボルト
１４の先端が支持板４に衝突していても、エヤーシリン
ダ１７にエヤー圧が供給されていない状態においては、
すなわちピストンロッド１５が最縮小位置にあるときに
は、図示してあるように、ロードセル２０の先端から離
間せしめられている。

なお、図において、２１は下刃、２２は上刃７と下刃２
１によってスリットされる紙である。

また、上記ロードセル２０は、公知の歪−電圧変換回路
（図示せず）を経て接触圧モニタ用の電圧計（図示せ
ず）に接続されていて、ロードセル２０に作用するエヤ
ーシリンダ１７の推力をそれでもって測定できるように
なっている。

次ぎに、この実施例の場合の作用について説明すると、
上記のような支持部材を介してスライドベース１に支持
されている上刃７のナイフホルダ３は、本発明の作用に
ついてすでに説明したように、上記エヤーシリンダ１７
にエヤー圧を供給すると、ピストンロッド１５の先端部
がロードセル２０の先端部を押し、取付けアーム６がピ
ン５を支点として第１図上反時計方向に回動せしめられ
るから、この時、この取付けアーム６の自由端に取付け
られているナイフホルダ３と、該ナイフホルダ３によっ
て保持されている上刃７は、それが下刃２１との間の微
小間隔αを埋めて下刃２１に圧接せしめられることにな
り（図示せず）、このときにおけるスリッタナイフの接
触圧は、上記エヤーシリンダ１７に供給されたエヤーの
圧力に比例して変化する。勿論、エヤー圧を抜くと、上
刃７のナイフホルダ３は、リターンスプリング１３の作
用でもって第１図の位置に復帰せしめられることにな
る。

そして、上刃７が下刃２１に接触せしめられた状態にお
けるスリッタナイフの接触圧Ｐは、前記取付けアーム６
を枢支しているピン５からスリッタナイフの接触部まで
の距離をａとし、同ピン５からロードセル２０の先端部
までの距離をｂとし、エヤーシリンダ１７の推力をＦと
し、リターンスプリング１３の圧力をｐとすると、 になる。

ところが、前記せる如く、上記エヤーシリンダ１７の推
力は、それがロードセル２０でもって測定されるように
なっているので、本発明の接触圧検出装置によれば、エ
ヤーシリンダ１７にエヤー圧を給排することで、微小間
隔αを与えて下刃２１に対峙させてある上刃７を下刃２
１に対して接離させること、及び、上刃７の下刃２１に
対する接触圧の変化を上記ロードセル２０でもって検出
することができ、上記エヤーシリンダ１７内へのエヤー
の供給圧を制御すると、本発明の接触圧調節方法にした
がって、上刃７の下刃２１に対する接触圧を自由に調節
することができる。

なお、上記実施例の構成は、これを模式的に示すと第３
図の通りである。

次に、この発明に係るスリッタナイフの接触圧検出装置
の他の実施例を、上記第３図に準じた模式図でいくつか
例示すると、第４〜６図の通りである。なお、これらの
図面において、同一部材には同一参照符号を付してあ
る。１５′はピストンロッド１５の先端部に取付けられ
た作用腕で、ロードセルに対するピストンロッド１５の
実質的な作用部位である。

第４〜６図から容易に理解されるように、前記エヤーシ
リンダ１７とロードセル２０の取付け位置、及びピスト
ンロッド１５の先端部がロードセル２０の先端部に対し
て実質的に接離せしめられるときのピストンロッド１５
の伸縮作動方向は、上記第１〜３図に示した実施例に限
定されるものではないのである。

また、この発明の装置における前記付勢手段は、前記リ
ターンスプリング１４のような格別の部材ではなく、他
の実施例においては、それが、支点５に作用している荷
重の重心位置を支点の直下位置から外したことによって
生じる、取付けアームの回動モーメントでもって構成さ
れていてもよい（図示せず）。

更にまた、上記各実施例においては、ストップボルト１
４を配設して上刃７と下刃２１間に所定の小間隙αを与
えるようにしてある例を示したが、他の実施例において
は、最縮小状態（第３・４図の場合）又は最伸長状態
（第５・６図）に制御した油圧シリンダのピストンロッ
ド１５をロードセル２０の先端に衝突させておくことで
（図示せず）、エヤーシリンダ１７のピストンロッド１
５をしてストッパーに兼用せしめてもよい。

〔発明の効果〕

この発明に係るスリッタナイフの接触圧検出装置は上記
のように構成されていて、エヤーシリンダに供給したエ
ヤー圧でもって、上刃を、リターンスプリングの推力に
抗して下刃に圧接せしめるように構成されているが、上
記付勢手段の推力は、上刃の微小変位によってはほとん
ど変化しないため、ほぼ一定圧と見倣して差し支えな
い。したがって、この付勢手段の圧力に抗してエヤーシ
リンダに供給されたエヤー圧の変化をロードセルでもっ
て直接測定し、上記エヤー圧に比例して変化するスリッ
タナイフの接触圧をこのロードセルでもって検出してい
る、本発明の接触圧検出装置は、その測定値が非常に正
確である。

また、この発明の接触圧調節方法は、本発明の接触圧検
出装置では、エヤーシリンダにエヤー圧を供給し、エヤ
ーシリンダに供給されたエヤー圧でもってロードセルを
押圧すると、スリッタナイフの上刃と下刃間にエヤーシ
リンダのエヤー圧に比例する接触圧が与えられるように
なっていることを利用して、上記エヤーシリンダに供給
するエヤー圧を制御すればよいのであるから、スリッタ
ナイフの接触圧を非常に簡単に、且つ正確に調節するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図はこの発明に係るスリッタナイフの接触圧検
出装置の一実施例を示したもので、第１図はスリッタナ
イフの一部を縦断して示した正面図（断面は第２図のＩ
−Ｉ線に沿う）、第２図は同側面図、第３図はそれを模
式的に示した正面図、第４〜６図は夫々他の実施例を模
式的に示した正面図である。 １……スライドベース、 １ａ……横スライドベース、 １ｂ……縦スライドベース、 ２……ガイドレール、 ３……ナイフホルダ、 ４……支持板、 ５……ピン、 ６……取付けアーム、 ７……上刃、 ８……軸、 ９……孔、 １０……孔、 １１……雄ねじ棒、 １２……ばね圧調節ナット、 １３……リターンスプリング、 １４……ストップボルト、 １５……ピストンロッド、 １６……孔、 １７……エヤーシリンダ、 １８……孔、 ２０……ロードセル、 ２１……下刃、 ２２……紙。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上刃のナイフホルダが、ナイフホルダを上
   刃の軸線方向に沿って移動自在に支持するためのスライ
   ドベースに、支持部材を介して取付けられているスリッ
   タ装置において、 上記支持部材が、上記スライドベースにその上端部を
   固定された支持板と、該支持板の上端部に上記上刃の軸
   線方向に直交する水平方向のピンでもってその上端部を
   枢支されて、上記支持板の一側に沿って配設された、取
   付けアームとでもって構成されていて、前記上刃のナイ
   フホルダが、上記取付けアームの自由端側に固定して取
   付けられていること、 上記取付けアームの自由端側には、ナイフホルダによ
   って保持されている上刃を下刃から遠ざかる向きに付勢
   するための付勢手段と、該付勢手段による取付けアーム
   の自由端側の変位を上刃が下刃から若干離間せしめられ
   た位置において阻止するためのストッパーが配設されて
   いること、 上記付勢手段に抗して取付けアームの自由端側を押し
   ナイフホルダに保持されている上刃をして下刃に圧接せ
   しめための上記取付けアームの駆動手段が、該取付けア
   ームと前記支持板のうちの何れか一方に配して取付けら
   れたエヤシリンダと、該取付けアームと前記支持板のう
   ちの他方に配して取付けられたロードセルとの組合せで
   もって構成されていて、上記エヤシリンダがナイフホル
   ダの軸線と平行に配置されており、上記ロードセルが上
   記エヤシリンダのピストンロッドの作用位置に配置され
   ていること、 上記エヤーシリンダにエヤー圧を加えてエヤーシリン
   ダを駆動すると、上記ピストンロッドが上記ロードセル
   の先端部を押圧し、取付けアームが前記付勢手段に抗し
   て変位せしめられ、スリッタナイフの上刃が下刃に接触
   せしめられ、その接触圧が上記ロードセルによって検知
   されるようになっていること、 を特徴とするスリッタナイフの接触圧検出装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載のスリッタナイフの接触圧
   検出装置を備えたスリッタ装置の使用時において、前記
   エヤーシリンダ内のエヤー圧を制御することによってス
   リッタナイフの接触圧を調節すること、 を特徴とするスリッタナイフの接触圧調節方法。