JPH0651280B2 - 打抜き機の刃圧制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、紙等のシート材を所要形状を打ち抜く機械に
おける切刃の刃圧を制御する装置に関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

例えば紙箱を作るため、用紙を紙箱の展開形状に打ち抜
く場合には、通常、第８図のような打抜き機が使用され
る。図において、11は打抜き形状に成形された切刃で、
この切刃11は木製の切刃支持パネル12によって支持され
ている。切刃11は、切刃支持パネル12を板厚方向に貫通
し、その背面が切刃支持パネル12の裏面に露出するよう
に取り付けられている。切刃支持パネル12は締板13と押
しネジ14によってチェース15に保持され、その状態で、
ムラ取り板16と抑え板17を介してプレス装置の上部定盤
18に取り付けられる。

また、21は用紙20を載せる金属製の硬い面板で、この面
板21は金属製または硬質樹脂製の面板受22を介してプレ
ス装置の下部定盤23に取り付けられている。なお、24は
用紙20をつかむグリッパーバー、25は打ち抜いた紙を切
刃11から抜き出すためのゴム部材である。

この種の打抜き機は、硬い面板21上に載せた用紙20に切
刃11を押し付けて打抜きを行うものであるため、切刃11
の刃先が全周にわたって均等に用紙20に食い込むように
調整してやらないと、部分的に切れる部分と切れない部
分が生じ（切れ具合にムラが生じ）、完全な打抜きをす
ることができない。

このためこの種の打抜き機では、打抜き作業に入る前に
“ムラ取り”という作業を行う必要がある。この作業は
切刃の切れ具合が各部で均等になるように調整するもの
で、次のように行われる。まず試し切りを行い、全周に
わたって切れ具合を検査し、十分に切れていない部分が
あるときは、チェース15ごと切刃支持パネル12を上部定
盤18から取り外し、ムラ取り板16の、切れ具合の悪い部
分に相当する位置に紙あるいはセロハンテープ等を張り
付ける（これをパッチワークという）。その後、再び切
刃支持パネル12を上部定盤18に取り付けて試し切りを行
う。ムラ取り板16と抑え板17の間に上記のようにして紙
あるいはセロハンテープ等を介在させると、打抜き時
に、その厚さ分だけ切刃が強く押されることになるた
め、その部分の切れ具合が改善されるわけである。この
試し切りでもまだ十分に切れない部分が生じるときは再
びパッチワークで調整を行う。

このようにムラ取り作業を行った後に、本来の打抜き作
業に入るのであるが、このムラ取り作業は、人手によっ
て行われるため時間と経費がかかるだけでなく、かなり
の熟練を必要とするという問題がある。

また、ムラ取りを行った上で打抜き作業に入っても、打
抜き回数が多くなると、途中から切れ具合にムラが生じ
ることもあり、その場合には機械を停止してムラ取りを
行わなければならなくなる。このため機械の稼働率が低
下するという問題がある。

〔問題点の解決手段とその作用〕

本発明の目的は、上記のような従来技術の問題点に鑑
み、ムラ取り作業を省略できる打抜き機の刃圧制御装置
を提供することにある。

このため本発明は、切刃支持パネルによって打ち抜き形
状に支持された切刃を、硬い面板上にセットされた紙等
のシート材に押し付けて、シート材を所要形状に打ち抜
くようにした打抜き機において、切刃の各部の切れ具合
がほぼ均等になるように制御できるようにするため、上
記切刃支持パネルの裏側もしくは上記面板の裏面、また
はその両方の、少なくとも切刃に相当する位置に、打抜
き時に切刃にかかる刃圧を検出する圧力センサと、外部
からそれ自体の厚さを制御することのできる厚さ可変素
子とを、上下に対応させて多数配列し、各圧力センサで
検出した刃圧に応じて、各部の刃圧が適当な値になるよ
うに、対応する厚さ可変素子の厚さを制御するようにし
たことを特徴とするものである。

打抜き時に切刃にかる刃圧は、低いと切れ具合が悪くな
り、高いと切れ具合は良くなるが切刃の摩耗が激しくな
るという傾向がある。つまり切れ具合を良好に保つため
の適正な刃圧が存在する。そこで本発明は、切刃の各部
の刃圧を検出して、その刃圧が適正でないときは、圧力
センサと対応する位置に配置した厚さ可変素子の厚さを
制御することにより刃圧を適正な値に調整できるように
したものである。つまり本発明は、厚さ可変素子を用い
て従来のパッチワークを自動的に行うものである。

厚さ可変素子としては厚電素子や磁歪紙を使用すること
が好ましいが、その他の素子たとえば小型モータとねじ
の組み合わせで厚さを調整するもの等を使用することも
考えられる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照にして詳細に説明す
る。

第１図および第２図は本発明の一実施例を示す。この装
置は、第１図に示すように、切刃支持パネル12の裏側、
つまり上部定盤18の下面に素子配列板31を有している。
この素子配列板31には、下面に開口する多数の穴が縦横
に配列されており、各穴内には圧力センサ32と厚さ可片
素子33とが積み重ね状態で収納されている。圧力センサ
32は、圧力を電気信号に変換するもので、通常は圧電素
子が用いられる。また厚さ可変素子33としては、ここで
は印加電圧によって寸法（厚さ）が変化する圧電素子を
用いている。第１図のその他の構成は第８図の従来例と
同様であるが、ムラ取り板16および抑え板17は、その一
方または双方を省略することもできる。

第２図は、圧力センサ32で検出した圧力に応じて厚さ可
変素子33を制御する回路のブロック図である。34は各圧
力センサ32に対応するピークホールド回路、35はピーク
ホールド回路34の値を順次読み出すマルチプレクサ、36
は増幅器、37はＡ／Ｄ変換器、38はコンピュータ、39は
下部定盤23の上死点検出器、40はＤ／Ａ変換器、41は厚
さ可変素子33に印加する電圧を変化させる可変電源であ
る。

コンピュータ38では第３図のような処理を行う。まず制
御系がスタートすると、第１ステップでピークホールド
回路34をすべてクリアする。次に上死点検出器39からの
信号の有無を参照して第２ステップで下部定盤23が上死
点にきたか否かを判断する。上死点にきていないときは
第２ステップを繰り返し行う。下部定盤23が上死点にき
た時が打抜きの瞬間であり、この時、切刃11にかかる刃
圧が最大となる。したがって下部定盤23が上死点にくる
とピークホールド回路34にはそれぞれ各部の刃圧の最大
値が記憶される。コンピュータ38は下部定盤23は上死点
にきたと判断すると、次の第３ステップでマルチプレク
サ35を動作させ、各ピークホールド回路34に記憶されて
いる刃圧の値Ｄ_ｎを順次、増幅器36、Ａ／Ｄ変換器37を
通して読み込む。

コンピュータ38には予め各位置の適正な刃圧Ｃ_ｎが設定
されており、次の第４ステップでは、その設定値Ｃ_ｎと
測定値Ｄ_ｎとの差を演算する。ある位置で、測定値が設
定値より大きいとき、つまり刃圧が高いときは、第５ス
テップで、その差に応じた電圧降下指令を出し、Ｄ／Ａ
変換器40を通して可変電源41の出力電圧を下げ、その位
置の厚さ可変素子33の厚さをその分だけ薄くする。厚さ
可変素子33の厚さが薄くなれば、その分、次の打抜きの
ときに刃圧が低下することになる。またある位置で、測
定値が設定値より小さいとき、つまり刃圧が低いとき
は、第６ステップで、その差に応じた電圧上昇指令を出
し、Ｄ／Ａ変換器40を通して可変電源41の出力電圧を上
げ、その位置の厚さ可変素子33の厚さをその分だけ厚く
する。厚さ可変素子33の厚さが厚くなれば、その分、次
の打抜きのときに刃圧が高くなる。なお測定値と設定値
が同じときも第６ステップを経るが、差０であるので可
変電源41の出力電圧は変化しない。以上の処理が終わる
と第１ステップに戻り、次の打抜きに備える。

以上のようにすれば、打抜きの度に各部の刃圧が適正な
値に調整されるため、常に良好な打抜きを行うことがで
きる。もちろん第３図の処理は、毎回行わなくてもよ
く、打抜き回数をカウントしていて何回かに１回の割で
行うようにしてもよい。

第４図は本発明の他の実施例を示す。この装置は、面板
21の裏面の面板受22に、上面に開口する多数の穴を縦横
に配列し、各穴内に圧力センサ32と厚さ可変素子33とを
積み重ね状態で収納したものである。このようにしても
前記実施例と同様の制御を行える。

第５図は本発明のさらに他の実施例を示す。この装置
は、面板受22に設けた穴に圧力センサ32を設置し、上部
定盤18に取り付けた素子配列板31の穴に厚さ可変素子33
を設置したものである。圧力センサ32と厚さ可変素子33
は１対１で対抗するように配置されている。このように
圧力センサと厚さ可変素子は上下に分けて設置すること
もできる。

また前記実施例では、圧力センサと厚さ可変素子を、切
刃支持パネルの裏側もしくは面板の裏側、またはその両
方の、ほぼ全面に配列するものとして説明したが、圧力
センサと厚さ可変素子は、切刃に相当する位置のみに配
列してもよいことは勿論である。

また前記実施例では厚さ可変素子として圧電素子を使用
したが、厚さ可変素子は、それ自体の厚さを外部から制
御できるものであれば何でもよい。例えば第６図に示す
ように雄ねじ51と雌ねじ52を螺合し、雌ねじ52が回転し
ないようにしておいて、雄ねじ51を小型モータ53で回転
させて上下動させるもの、あるいは第７図に示すよう
に、傾斜台55上に置いたブロック56に雄ねじ57をねじ込
んでおき、その雄ねじ57を小型モータ58で回転させるこ
とにより、ブロック56を傾斜方向に移動させて上下動さ
せるもの等が考えられる。第７図の場合はモータ軸と雄
ねじをユニバーサルジョイントで接続する必要がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、切刃の各部の刃圧
を検出して、その刃圧が適正でないときは、厚さ可変素
子の厚さを制御して刃圧を適正な値に調整できるように
なているので、従来のようなムラ取り作業を行うことな
く、常に良好な打抜き加工を行うことができ、打抜き加
工の生産性向上、コスト低減に大きな効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る刃圧制御装置の打抜き
機部分の断面図、第２図は同装置を構成する回路のブロ
ック図、第３図は同装置内のコンピュータの処理内容を
示すフローチャート、第４図および第５図はそれぞれ本
発明の他の実施例を示す断面図、第６図および第７図は
それぞれ本発明に用いられる厚さ可変素子の例を示す断
面図、第８図は従来の打抜き機を示す断面図である。 11〜切刃、12〜切刃支持パネル、18〜上部定盤、20〜用
紙、21〜面板、22〜面板受、23〜下部定盤、31〜素子配
列板、32〜圧力センサ、33〜厚さ可変素子、34〜ピーク
ホールド回路、35〜マルチプレクサ、38〜コンピュー
タ、41〜可変電源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】切刃支持パネルによって打抜き形状に支持
   された切刃を、硬い面板上にセットされた紙等のシート
   材に押し付けて、シート材を所要形状に打ち抜くように
   した打抜き機の刃圧制御装置であって、上記切刃支持パ
   ネルの裏側もしくは上記面板の裏側、またはその両方
   の、少なくとも切刃に相当する位置に、打抜き時に切刃
   にかかる刃圧を検出する圧力センサと、外部からそれ自
   体の厚さを制御することのできる厚さ可変素子とを、上
   下に対応させて多数配列し、各圧力センサで検出した刃
   圧に応じて、各部の刃圧が適正な値になるように、対応
   する厚さ可変素子の厚さを制御するようにしたことを特
   徴とする打抜き機の刃圧制御装置。