JPH078478B2 - 紙管の切断方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は紙管の切断方法及びその装置の実施に用いられ
る装置に関する。

〈従来の技術〉 紙管、特にスパイラル紙管は、その軸方向に連続する長
尺の管として製造され、所定長さに切断される。従来の
切断装置は、丸鋸、丸ナイフ等の切断刃と、この切断刃
を紙管の送り速さに周調させて移動させるターンテーブ
ル等からなる送り手段と、送り手段の先端側に設けられ
た光電管やリミットスイッチ等の感知装置とを備える。
そして、紙管の切断長の変更は、感知装置を移動させ、
切断刃との間隔を変更することにより、行われていた。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところが、感知装置と切断刃との距離が一定であって
も、感知装置の精度や感知からターンテーブルの移動開
始までのわずかな時間のずれ、紙管の送り速さとターン
テーブルとの同調のわずかな狂い等により、紙管の切断
長さに狂いが生ずる。従って、正確な切断長さを得るた
めには、感知装置と切断刃との間隔を実測すると共に、
試験的な切断を行う必要が生ずる。

これに対して、特開昭59−209799号公報に記載の紙管の
切断装置は次の構成を有する。

この装置の概要を第３図及び第４図に基づき説明する
と、まず、第３図は紙管の切断直前の状態を示したもの
で、基台ａ上に往復台ｂが摺動可能に配位され、この往
復台ｂに切断刃ｃが設けられている。この往復台ｂは、
その前方（図の右方）に配位されたターゲットｄに連結
ロッドｅによって接続されている。このターゲットｄ
は、案内ロッドｆのガイドにより紙管ｓと平行に移動す
るものであり、この案内ロッドｆは、基台ａから前方に
延びる支持体ｇによって、支持されている。

切断の方法は、次の通りである。紙管ｓが図の右方向に
送られると、その先端がターゲットｄに当接し、これを
右方向に押して行く（第４図）。ターゲットｄは、案内
ロッドｆに沿って、紙管ｓに押された状態で右方向に移
動する。このターゲットｃは、連結ロッドｅにより往復
台ｂに接続されているため、往復台ｂに設けられた切断
刃ｂも紙管ｓと共に移動する。この状態で、切断刃ｂが
作動して、紙管ｓを切断するものである。

この特開昭59−209799号公報では、切断長さの変更につ
いては、往復台ｂとターゲットｄとの間における連結ロ
ッドｅの長さは、得るべき単位管の長さに応じて調節す
ることができる旨が、記載されているに止まるが、連結
ロッドｅの長さを変更に際しては、ゲージ等で測定しつ
つロッドｅの長さを変更すると言った、厳密な作業が必
要となり、迅速で正確な変更作業を行うことは困難であ
ると認められる。

本願発明は、特開昭59−209799号公報に記載のような、
ターゲットと切断刃とを連結して移動させるようにした
紙管の切断装置の改良を提案するものである。より具体
的には、ターゲットを移動して、ターゲットと切断刃と
の間隔を変更し、切断長さを変更するに際して、迅速且
つ正確な調節を行うようにすることのできる切断方法及
び装置の提供を目的とする。特に、ターゲットを移動さ
せ、切断長さの調節が完了した時点で、そのまますぐ
に、新たな切断が可能な状態となっているように構成す
ることによって、紙管の連続的な切断を円滑に行い得る
ようにすることを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 そこで本発明は次の切断方法及び装置を提供することに
より、上記の課題を解決する。

本願の第１の発明は、位置基準体（27）に当接すること
により所定の位置に配位されたターゲット（21）と、ロ
ック装置（23）を介して上記ターゲット（21）を先端に
取り付けた連結体（４）と、連結体（４）の基端に取り
付けられた切断刃（12）とを有する切断装置を紙管の先
端側に配位し、紙管を連結体（４）の基端側から連結体
（４）と平行に送り、紙管先端によりターゲット（21）
を押すことにより、ターゲット（21）を移動させ、この
ターゲット（21）に連結体（４）を介して連結された切
断刃（12）により紙管を切断するに際し、仮固定装置
（28）によりターゲット（21）を位置基準体（27）に当
接した状態で仮固定した後、ターゲット（21）と連続体
（４）との間のロック装置（23）によるロック状態を解
除し、位置基準体（27）と共にターゲット（21）を移動
させ、ターゲット（21）と連結体（４）とをロック装置
（23）により固定した後、ターゲット（21）と位置基準
体（27）との間の仮固定装置（28）による仮固定を解除
することにより、紙管の切断長さを変更させることを特
徴とする紙管の切断方法を提供する。

本願の第２の発明は、紙管の軸方向に送られてくる紙管
の送り方向と平行に且つ摺動可能に配された連結体
（４）と、連結体（４）の基端側に取り付けられた紙管
の切断刃（12）と、連結体（４）の先端側に摺動可能に
取り付けられると共に紙管の送り線上に配されたターゲ
ット（21）と、ターゲット（21）と連続体（４）とを固
定するロック装置（23）と、ターゲット（21）と当接す
ることによりターゲット（21）の初期位置を決める際の
基準となる位置基準体（27）と、この位置基準体（27）
の位置を変更させる位置移動装置（29）と、この位置変
更時にターゲット（21）を位置基準体（27）に当接させ
た状態で仮固定させる仮固定装置（28）とを備えた紙管
の切断装置を提供する。

〈作用〉 本発明においては、次の作用により紙管の切断が行われ
る。

まず切断に際しては、ターゲット（21）が位置基準体
（27）に当接することにより所定の位置に置かれる。こ
のとき、仮固定装置（28）は解除状態にある。そして、
ターゲット（21）は紙管の送り線上に配されているた
め、送られてきた紙管の先端がターゲット（21）に当接
し、ターゲット（21）は紙管先端に押された状態で紙管
と共に移動する。このターゲット（21）はロック装置
（23）により連結体（４）に固定され、この連結体
（４）を介して切断刃（12）と連結されているため、切
断刃（12）も同調して移動する。そして、この移動中に
切断を行うことにより、紙管をその軸方向と直交した断
面で切断することができる。又、この紙管の切断長さ
は、切断刃（12）とターゲット（21）との間隔と等しく
なる。

そして、紙管の切断長さを変更するには、ターゲット
（21）を移動させ切断刃（12）との間隔を変更させる。
まず、仮固定装置（28）によりターゲット（21）を位置
基準体（27）に仮固定させた後、ターゲット（21）と連
結体（23）とのロック装置を解除してターゲット（21）
を連結体（23）に対して摺動可能状態にする。そして、
位置移動装置（29）（31）により位置基準体（27）の位
置を変更する。このとき、上記仮固定によりターゲット
（21）も共に移動する。移動完了後、ロック装置（24）
によりターゲット（21）を連結体（４）に固定し、その
後、仮固定装置（28）を解除することにより、ターゲッ
ト（21）は連結体（４）にのみ接続固定された状態にな
り、ターゲット（21）が位置基準体（27）に当接した状
態で、移動可能となる。即ち、仮固定装置（28）を解除
すると同時に、ターゲット（21）が新たな切断の初期位
置に位置することとなり、次の切断を迅速に行うことが
できる。

〈実施例〉 以下図面に基づき本発明の実施例を説明する。

本発明の切断装置は切断刃側基台（１）と、ターゲット
側基台（２）とを備え、両者は固定板（３）にて接続固
定されている。

切断刃側基台（１）には、スパイラルワインダー等の紙
管の製造装置から送られてくる紙管を受け入れる受台
（11）と、その先端側に配された丸鋸、丸ナイフ等の切
断刃（12）が配位されている。

この切断刃（12）は、回動腕（13）に取り付けられ、電
動機（図示せず）等により回転する。その回動腕（13）
は、紙管の送り方向と平行に配されたガイド軸（14）に
摺動可能に取り付けられると共に、カムやエアシリンダ
ー等の適宜作動装置（図示せず）により、紙管上に降さ
れ、紙管を切断する。上記ガイド軸（14）は、回動腕
（13）ひいては切断刃（12）の移動可能範囲を決定し、
この範囲の移動中に紙管の一回の切断が完了する。

そして、紙管の切断後、切断刃（12）及び回動打て（1
3）を元の位置へ押し戻すための、戻し用エアシリンダ
ー（17）が切断刃側基台（11）に固定され、そのピスト
ンが回動腕（13）に連続されている。

ガイド軸（14）の先端側には紙管を支持する受けロール
（15）が配され、さらにその先端側には受払出し台（1
6）が配されている。

切断刃側基台（１）とターゲット側基台（２）との間に
は、紙管の送り方向と平行に、連結棒（４）が渡され、
その基端側に、回動腕（13）が接続固定されている。

次に、ターゲット側基台（２）の上方には、ターゲット
（21）が配されている。このターゲット（21）は、紙管
の送り線上に配位されると共に同送り線と直交するター
ゲット面（22）を有する。このターゲット（21）は、前
記の連結体（４）の先端側に摺動可能に取り付けられる
と共に、ロック装置（23）により連結棒（４）に固定さ
れる。

このロック装置（23）は、摺動体（24）上に固定され、
この摺動体（24）は、紙管の送り方向と平行に配された
ガイド軸（25）に摺動可能に取り付けられている。ガイ
ド軸（25）は、前記ガイド軸（14）と略同一長さで、切
断工程時に、このガイド軸（25）の範囲でターゲット
（21）が移動する。

このガイド軸（25）は、その両端が位置移動枠（26）に
支持固定され、その基端に位置基準体（27）が固定され
ている。そして、この位置基準体（27）に摺動体（24）
が当接することにより、摺動体（24）ひいてはターゲッ
ト（21）の初期位置が決定する。

摺動体（24）を位置基準体（27）に当接した状態に仮固
定させる仮固定装置として、この実施例では、エアシリ
ンダ（28）が用いられている。このエアシリンダ（28）
は、そのシリンダ本体が位置移動枠（26）に取り付けら
れ、そのピストンが摺動体（24）に接続されている。そ
して、ピストンを伸張させることにより、摺動体（24）
を位置基準体（27）に押圧固定する。又、エアシリンダ
の各バルブを全開させることにより、摺動体（24）は自
由に摺動可能となる。尚、この例では、位置基準体（2
7）とエアシリンダ（28）とにより、摺動体（24）を初
期位置に仮固定するようにしたが、エアシリンダ（28）
に代え、電磁石の吸着力を利用して仮固定するようにし
てもよい。又、エアシリンダ（28）のストローク精度が
高い場合には、装置基準体（27）をガイド軸（25）に設
ける必要はない。即ち、この場合、エアシリンダ（28）
が位置基準体と仮固定装置とを兼ねることになる。

上記の位置移動枠（26）は、ボールナット（29）を介し
てボールスクリュー（30）に接続されている。このボー
ルスクリュー（30）は紙管の送り方向と平行に配され、
その先端にサーボモータ（31）が接続されている。この
サーボモータ（31）は、第２図に示すNC位置決操作盤
（100）による数値制御により連続的に作動し、その数
値に従いボールスクリュー（30）を回転させ、ボールナ
ット（30）ひいては位置移動枠（26）を軸方向に連続的
に移動させる。

尚図中（32）は、前記受払出し台（16）と対となる受払
出し台を示し、両者は紙管を支持すると共に、切断後の
紙管を次工程へ移動させる。

以上の構成によりなる紙管の切断装置は、ロック装置
（23）及び仮ロック用のエアシリンダ（28）により、次
のグループに分けられる。

第１群〔切断刃（12）、回動腕（13）、連結棒（４）〕 第２群〔ロック装置（23）、ターゲット（21）、摺動体
（24）〕 第３群〔ガイド軸（25）、位置基準体（27）、エアシリ
ンダ（28）、 位置移動枠（26）、ボールナット（29）〕 そして、ロック装置（23）及びエアシリンダ（28）の作
動により、次の接合、分離関係をなす。

（ａ）ロック装置（23）が作動し、エアシリンダ（28）
が作動していないときには、ロック装置（23）と連結棒
（４）とが固定され、摺動体（24）がガイド軸（25）に
沿って移動可能となる。従って、第１群〔切断刃（1
2）、回動腕（13）、連結棒（４）〕と第２群〔ロック
装置（23）、ターゲット（21）、摺動体（24）〕とが結
合し、第３群〔ガイド軸（25）、位置基準体（27）、エ
アシリンダ（28）、位置移動枠（26）、ボールナット
（29）〕に対して相対的に移動可能となる。

（ｂ）ロック装置（23）が解除され、エアシリンダ（2
8）が作動しているときには、ロック装置（23）が連結
棒（４）に沿って移動可能となり、摺動体（24）がガイ
ド軸（25）先端の位置基準体（27）に当接した状態で固
定される。従って、第１群〔切断刃（12）、回動腕（1
3）、連結棒（４）〕が、第２群〔ロック装置（23）、
ターゲット（21）、摺動体（24）〕と第３群〔ガイド軸
（25）、位置基準体（27）、エアシリンダ（28）、位置
移動枠（26）、ボールナット（29）〕との結合に対し
て、相対的に移動可能となる。

（ｃ）ロック装置（23）及びエアシリンダ（28）が作動
しているときは、第１群乃至第３群の全体が固定され
る。

次に、この装置による紙管の切断方法を説明する。

まず装置は第１図の状態にあり各群は上記（ａ）の結
合状態にある。

紙管は図示右方へ送られ、その先端がターゲット面
（22）に当り、これを右方へ押す。

紙管に押された状態で、第１群〔切断刃（12）、回動
腕（13）、連結棒（４）〕と第２群〔ロック装置（2
3）、ターゲット（21）、摺動体（24）〕とが一体とな
ってガイド軸（14）（25）の案内のもと、右方へ移動す
る。

この移動中、回動腕（13）が回動して、切断刃（12）
による切断がなされる。

切断完了後、押し戻し用のエアシリンダ（17）が作動
し、第１群〔切断刃（12）、回動腕（13）、連結棒
（４）〕と第２群〔ロック装置（23）、ターゲット（2
1）、摺動体（24）〕とを上記の状態に復帰させる。

次に、紙管の切断長さ、即ち、切断刃（12）とターゲッ
ト（21）との間隔を調整するには、下記の工程を採る。

上記（ａ）の結合状態から、エアシリンダ（28）を作
動させ、（ｃ）の結合状態として全体を固定する。

ロック装置を解除して、（ｂ）の結合状態とする。

サーボモータ（31）が数値制御により回転し、ボール
ナット（29）が移動する。この際、（ｂ）の結合状態に
あるため、第２群〔ロック装置（23）、ターゲット（2
1）、摺動体（24）〕と第３群〔ガイド軸（25）、位置
基準体（27）、エアシリンダ（28）、位置移動枠（2
6）、ボールナット（29）〕が結合した状態で移動す
る。これにより、切断刃（12）とターゲット（21）との
間隔が変更される。

ロック装置（23）を作動させ（ｃ）の結合状態として
全体を固定する。

エアシリンダ（28）を開放し、（ａ）の結合状態とな
して、次の切断に備える。

以上の切断長さの変更は、連続的に行い得るものであ
り、その例を次に示す。

まず、第２図のNC位置決操作盤（100）は、第１、第２
及び第３の作業設定部（101）（102）（103）を有し、
これらの各作業設定部には、ターゲットの位置、即ち紙
管の切断寸法を指定して表示するためのターゲット位置
指定デジタルスイッチ（101a）（102a）（103a）と、切
断製造されるべき紙管の数量を指定して表示する製造数
指定デジタルスイッチ（101b）（102b）（103b）とが設
けられている。各作業設定部（101）（102）（103）の
左方には、これらの作業設定部のうち、現在作業中のも
のを点灯により表示するための第１乃至第３の現在作業
値表示ランプ（104）（105）（106）が夫々設けられて
いる。又、作業設定部（101）の上方には、現在作業工
程の紙管の切断寸法を表示するターゲット現在位置表示
部（107）が設けられ、その右方には現在作業工程中の
切断すべき総本数を表示する製造数表示部（108）が設
けられ、さらにその下方には、切断すべき総本数からす
でに切断した本数を減じた本数を表示する製造数現在位
置表示部（109）が設けられている。尚、図中（120）
は、電源のON、OFF、手動運転自動運転の別等を表示す
る集合灯を示す。

ここで、例えば、第１工程で100cmの紙管を200本、第２
工程で150cmの紙管を50本、第３工程で200cmの紙管を50
本、第４工程で120cmの紙管を100本製造するには、まず
第１、第２、第３工程の各数値を第１乃至第３の各作業
設定部（101）（102）（103）へインプットする。そし
て、切断作業は第１作業設定部（101）から行われ、第
１現在作業値表示ランプ（104）が点灯し、100cm及び20
0本の各数値がターゲット現在位置表示部（107）及び製
造数表示部（108）に表示される。又、製造数現在位置
表示部（109）には、200本から実際に製造された本数を
減じた数値が表示され、これが０となると、第２作業設
定部（102）に基づく切断作業が行われる。

このとき、紙管の送りは停止されることなく、前述の切
断刃（12）とターゲット（21）との間隔を調整するため
の〜の工程が行われ、ターゲット位置を100cmから1
50cmに変更させる。これにより、第１工程から第２工程
への変更が連続的に行われ、第２工程終了後は、さらに
第３工程へと連続的に移行する。

尚、第４工程の設定は、第１工程終了後に、第１作業設
定部（101）の数値を変更しておけばよく、これによ
り、第３作業設定部（103）の切断作業が完了すれば、
変更後の第１作業設定部（101）の数値に基づく切断作
業が連続的になされ得る。

このように、本発明の実施により、数値制御に基く連続
切断作業を極めて円滑に行うことができるようになった
ものである。

以上の実施例の他、本発明は種々変更して実施可能であ
る。例えば、実施例では、ターゲット側のガイド軸（2
5）を、位置移動枠（26）に取り付けこれと共に移動す
るようにしたが、切断刃側のガイド軸（14）と同様、タ
ーゲット側基台（２）に固定するようにし、位置基準体
（27）とエアシリンダ（28）とを位置移動枠（26）に固
定するようにしてもよい。

又、紙管の切断に際しては、紙管内に芯材を挿入して切
断刃による切断をなすが、この芯材もターゲット（22）
と連結体を介して連結し、ターゲットと共に移動させる
ようにする。

〈発明の効果〉 以上本発明の紙管の切断方法においては、各装置の精度
や、装置間のタイミングの正確性に影響されることな
く、常に正確な切断方法を得ることができると共に、切
断寸法の迅速な変更が可可能な紙管の切断方法を提供す
る。特に、紙管の切断長さの変更時に、ターゲットを位
置基準体に仮固定した後ターゲットと連続体とのロック
状態を解除し、位置基準体と共にターゲットを移動さ
せ、ターゲットと連結体とをロック装置より固定した後
ターゲットと位置基準体との仮固定を解除するため、確
実な変更が可能である。そして、実施例のように、数値
制御のサーボモータにより、位置移動枠を動かすことに
より、正確且つ迅速な切断長さの調整を連続的になすこ
とができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の側面図、第２図は実施例の
切断作業を指示するNC位置決操作盤の説明図であり、第
３図は従来の切断装置の切断開始時の状態を示す説明
図、第４図は同切断中の状態を示す説明図である。 （４）…連結棒、（12）…切断刃、（21）…ターゲッ
ト、（23）…ロック装置、（24）…摺動体、（26）…位
置移動枠、（27）…位置基準体、（28）…エアシリン
ダ、（30）…ボールスクリュー、（31）…サーボモー
タ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】位置基準体（27）に当接することにより所
   定の位置に配位されたターゲット（21）と、ロック装置
   （23）を介して上記ターゲット（21）を先端に取り付け
   た連結体（４）と、連結体（４）の基端に取り付けられ
   た切断刃（12）とを有する切断装置を紙管の先端側に配
   位し、紙管を連結体（４）の基端側から連結体（４）と
   平行に送り、紙管先端によりターゲット（21）を押すこ
   とにより、ターゲット（21）を移動させ、このターゲッ
   ト（21）に連結体（４）を介して連結された切断刃（1
   2）により紙管を切断するに際し、仮固定装置（28）に
   よりターゲット（21）を位置基準体（27）に当接した状
   態で仮固定した後、ターゲット（21）と連結体（４）と
   の間のロック装置（23）によるロック状態を解除し、位
   置基準体（27）と共にターゲット（21）を移動させ、タ
   ーゲット（21）と連結体（４）とをロック装置（23）に
   より固定した後、ターゲット（21）と位置基準体（27）
   との間の仮固定装置（28）による仮固定を解除すること
   により、紙管の切断長さを変更させることを特徴とする
   紙管の切断方法。
2. 【請求項２】紙管の軸方向に送られてくる紙管の送り方
   向と平行に且つ摺動可能に配された連結体（４）と、連
   結体（４）の基端側に取り付けられた紙管の切断刃（1
   2）と、連結体（４）の先端側に摺動可能に取り付けら
   れると共に紙管の送り線上に配されたターゲット（21）
   と、ターゲット（21）と連結体（４）とを固定するロッ
   ク装置（23）と、ターゲット（21）と当接することによ
   りターゲット（21）の初期位置を決める際の基準となる
   位置基準体（27）と、この位置基準体（27）の位置を変
   更させる位置移動装置（29）と、この位置変更時にター
   ゲット（21）を位置基準体（27）に当接させた状態で仮
   固定させる仮固定装置（28）とを備えた紙管の切断装
   置。