JP2014042944A - スリッタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被切断体に対して所定数のスリッタ刃でスリットカットするスリッタ装置に関し、スリットカットする位置を変更調整する際の、作業者の省力化、高精度な位置決めを図ると共に、装置の省スペース化を図る。
【解決手段】シャフト軸３１にスリッタ刃１４−１〜１４−５が設けられ、シャフト軸３１と平行に配置された移動シャフト４２にスリッタ刃側に可動自在の可動保持アーム５１を備えた移動チャック部４１が設けられると共に、当該移動チャック部４１と一体的に移動される単一の検知センサ５６，５７が設けられ、当該検知センサ５６，５７による移動対象スリッタ刃の検知に基づいて当該スリッタ刃を可動保持アーム５１で保持させて移動させる構成とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、被切断体に対して所定数のスリッタ刃でスリットカットするスリッタ装置に関する。

近年、被切断体をスリッタカットするスリッタ装置は、その被切断体の種類に応じて多種の分野で使用されている。何れの分野においても同様であるが、スリットカットする位置を変更調整する必要がある場合にスリッタ刃を移動可能な構造とするもので、作業者の省力化、高精度な位置決めが望まれると共に、装置の省スペース化も必要である。

従来、スリッタ装置として、以下の特許文献に記載されているものが知られている。特許文献１には、下刃を並設した回転軸に沿うように駆動機を設けると共に、駆動機に下刃を移動させるアーム体を取り付け、当該駆動機を駆動させてアーム体を作業者の目測で下刃体に近づけ、手動で下刃の側面からアーム体により保持させて移動させることが記載されている。

特許文献２には、共通駆動軸上に回転刃を備える刃物台が並設され、当該刃物台のそれぞれに対応して係合離脱機構がネジ軸上に並設されると共に、それぞれの係合離脱機構に対応した検知センサが設けられたもので、所望の回転刃を移動させる際に、対応の係合離脱機構に当該回転刃を備える刃物台を係合させて対応の検知センサの位置に一旦移動させ、当該検知センサの位置からカウンタ設定値の位置まで移動させる機構のものが記載されている。

特許文献３には、図５に示されるように、リニアレール上に、両方向に移動自在のリニアモーションベアリングを介して複数のスライドベースが設けられ、当該スライドベースにスリッター移動用クラッチ、スリッター固定用クラッチ及びスリッターナイフを保持するナイフホルダーが取り付けられ、当該リニアレールスクリューシャフト及びリニアレール上に、スリッター移動用モータ、ナイフホルダー、スリッターナイフ及び外部マグネットが一体化されて複数並設され、当該スクリューシャフトと平行に設けられた導波管を用いた位置検出センサ（テンポソニック変位検出器）を備えるもので、所望のスリッターナイフ（スライドベース）を移動させる際に、位置検出センサによる位置まで単一のスリッター移動用モータを駆動させる機構のものが記載されている。

特許第３３６３２６８号公報 特公平０７−０７７７１７号公報 特許第２９５０７７６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されているスリッタ装置は、アーム体を下刃の位置まで移動させる位置決め作業やアーム体による下刃を保持させる作業は作業者によるもので、アーム体による下刃の保持を高精度に行わなければならず、作業者に多大な負担をかけるという問題がある。また、上記特許文献２に記載されている装置においては、特許文献１記載の装置に比して作業者による負担が軽減されるものの、各回転刃に対してそれぞれ係合離脱機構及び検知センサが設けられることから装置全体が大型化することになるという問題がある。

さらに、特許文献３記載の装置は、位置検出センサ自体は単一であってもそれぞれのスリッターナイフの移動はスライドベースを移動させることで行わせるもので、スリッターナイフ自体をシャフト軸に直接設けた場合には上記の移動機構を用いることができないと共に、それぞれスリッターナイフに対応するスライドベースに対してそれぞれ設けられるスリッター移動用モータ等のために特許文献２記載の装置同様に装置の大型化を招くと共に、スリッター移動用モータ等のためにスリッターナイフの配置が規制されてスリッターナイフ同士を近づけることができないという問題がある。

そこで、本発明は上記課題に鑑みなされたもので、スリットカットする位置を変更調整する際の、作業者の省力化、高精度な位置決めを図ると共に、装置の省スペース化を図るスリッタ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明では、シャフト軸に所定数設けられたスリッタ刃で被切断体に対応数のスリットカットを形成する際の、当該スリッタ刃の位置をシャフト軸上で軸方向に移動させて当該被切断体のスリットカット形成位置を変更調節させるスリッタ装置であって、前記シャフト軸と平行に配置された移動シャフトに設けられ、スリッタ刃側に可動自在の可動保持アームを備えて前記スリッタ刃を保持して当該移動シャフト上を駆動移動される移動チャック部と、前記移動チャック部と一体的に移動されて前記シャフト軸上のスリッタ刃を前記可動保持アームで保持させるための当該スリッタ刃を検知する単一の検知センサと、を有する構成とする。

請求項１の発明によれば、シャフト軸にスリッタ刃が所定数設けられ、シャフト軸と平行に配置された移動シャフトに設けられるスリッタ刃側に可動自在の可動保持アームを備えた移動チャック部と一体的に移動される単一の検知センサでスリッタ刃を検知させものであり、当該検知に基づいて移動対象のスリッタ刃を可動保持アームで保持させて移動させる構成とすることにより、シャフト軸上のスリッタ刃を移動チャック部で位置調整させることからそれぞれのスリッタ刃に駆動機構を設ける必要がなく、その分装置の省スペース化を実現させることができると共に、スリッタ刃を複数設けた場合の各スリッタ刃同士を近接させることができ、さらに操作者に負担をかけずに可動保持アームでスリッタ刃を高精度に保持させ、ひいてはスリッタ刃ごとに検知センサを設けることなくスリッタ刃を高精度に位置決めさせることができるものである。

本発明に係るスリッタ装置を備えるラベル製造装置の概念図である。 図１のスリッタ装置における上刃及び下刃の説明図である。 図１のスリッタ装置における移動チャック部の構成図である。 図３の下刃の保持状態の説明図である。 スリッタ装置における駆動制御部のブロック図である。 スリッタ装置における下刃位置認識のフローチャートである。 図６における動作説明図である。 図３の下刃の位置変更調整動作のフローチャートである。 図８における動作説明図である。

以下、本発明の実施形態を図により説明する。本実施形態は、本発明のスリッタ装置を、ＲＦＩＤラベル製造装置に装備させた場合として示すが、その他被切断体の種類に応じて多種の分野に適用することができるものである。また、本実施形態では、移動対象のスリッタ刃を下刃のみとして説明するが、上刃であってもよく、また、上刃及び下刃の両方であってもよい。なお、本実施形態における図示は、説明を容易とするために実際寸法を無視して示している。

図１に、本発明に係るスリッタ装置を備えるラベル製造装置の概念図を示す。図１（Ａ）において、ＲＦＩＤのラベル製造装置１１は、連続状のインレットロール１１Ａから図１（Ｂ）に示すようなインレット２２が所定間隔で例えば６列で形成された被切断体であるインレットシート２１が順次搬送され、当該インレットシート２１に対して上刃１３及び下刃１４で構成されるスリッタ刃を含んで構成されるスリッタ装置１２により、図１（Ｃ）に示すように列毎にスリットカットが形成されて列毎に分離される。

各列のインレットシート２１−１〜２１−６は読取検査部１５が６列全部のインレット２２に対して行単位で読取検査を行い、単位インレット断裁部１６で単位インレットとされた後に振分ローラ１７で良品、不良品が振り分けられて良品のみが供給ローラ１８及び転写ローラ１９を介して台紙２０上に貼着されことで個片化されたインレットのＲＦＩＤラベルが製造されるものである。

ここで、図２に、図１のスリッタ装置における上刃及び下刃の説明図を示す。図２（Ａ）において、スリッタ装置１２は、図１（Ｃ）に示す５枚の上刃１３の周縁刃と対応した下刃１４（１４−１〜１４−５）を備える。各下刃１４の円周側部に溝１４Ａが形成され、また、当該各下刃１４の円周端部に当接切欠部（エッジＫ）及び上刃の先端との接触を回避させる切欠逃避部１４Ｃが形成されて当該当接切欠部と当該上刃１３とを図のように当接させることでインレットシート２１にスリットカットを形成させるものである。各下刃１４は図２（Ｂ）に示すようにそャフト穴１４Ｂが形成されてシャフト軸３１に通されて固定され、上刃１３に回転に応じて連れ廻りで回転されるものである。

上記シャフト軸３１は、図１（Ｃ）に示すように、例えば円周側４カ所に弾性可動体３１Ａ〜３１Ｄが設けられ、図１（Ｄ）に示すように、外周側にエア等で可動されることにより各下刃１４を各シャフト穴１４Ｂの内周面に押し付けて固定するものである。なお、シャフト軸３１全体が径方向に膨張収縮する軸を用いてもよい。

続いて、図３に図１のスリッタ装置における移動チャック部の構成図を示すと共に、図４に図３の下刃の保持状態の説明図を示す。図３（Ａ）において、５枚の下刃１４が並設されたシャフト軸３１と平行に配置された移動シャフトであるボールネジ４２が設けられ、当該ボールネジ４２に移動チャック部４１が螺合される。なお、移動チャック部４１を移動させる手段として、ボールネジ４２を使用するほかに、単軸ロボットのような駆動基軸を用いてもよい。

移動チャック部４１は、可動保持アーム５１、エアシリンダ５３、アーム可動基部５４で構成される。可動保持アーム５１は、下刃１４の外周円弧と略同じ円弧状の保持面が形成されて中央部分に同様の円弧状の嵌合凸部５２が形成される。また、可動保持アーム５１の嵌合凸部５２の反対側には、シリンダ軸が形成されてエアシリンダ５３に取り付けられる。当該エアシリンダ５３はアーム可動基部５４に設けられ、上記ボールネジ４２と螺合し、当該ボールネジ４２の回転によって軸上で移動チャック部４１が移動する。

そして、移動チャック部４１における可動保持アーム５１がエアシリンダ５３により下刃１４側に可動自在であり、突出されることで、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、当該可動保持アーム５１の上記保持面が保持対象の下刃１４の外周側面と当接し、このときに上記嵌合凸部５２が下刃１４の外周側面に形成された嵌合溝１４Ａと嵌合して保持されることになり、保持対象の下刃１４をシャフト軸３１の軸方向に移動させるものである（後述の図９参照）。

上記移動チャック部４１には、下方側にセンサ保持体５５が設けられてその先端にセンサ５６が設けられ、水平方向に反射部５７がセンサ支持体５８を介して配置される。センサ５６及び反射部５７により検知センサを構成する。なお、検知センサを反射式のものとして示したが透過型のものであってもよい。この場合、発光部（５６）及び受光部（５７）で検知センサが構成される。すなわち、検知センサは、単一のもので、移動チャック部４１と一体的に移動されてシャフト軸３１上の各下刃１４を可動保持アーム５１で保持させるための当該各下刃１４を検知するものである。検知センサによる各下刃１４の検知及び可動保持アーム５１による下刃保持については後述する。なお、検知センサを移動チャック部４１に設けた場合を示したが、当該移動チャック部４１と同じ移動であれば、別駆動で検知センサを移動させてもよい。

次に、図５に、スリッタ装置における駆動制御部のブロック図を示す。図５において、駆動制御部６１は、制御部６２、記憶部６３及び駆動部６４を含んで構成され、当該制御部６２に上記センサ５６からの検知信号が入力される。上記制御部６２は、スリッタ装置１２を統括的に制御するプログラムを備える。上記記憶部６３は、主にシャフト軸３１上のそれぞれの下刃１４の位置情報を記憶するメモリ等である。上記駆動部６４は、上記ボールネジ４２を正逆回転させるためのもので、図示しないモータ等である。なお、移動チャック部４１をボールネジ４２上で移動させる機構として、併せて手動でボールネジ４２を回転可能なレバー等を設けてもよい。また、駆動部６４は、移動チャック部４１のエアシリンダ５３の駆動制御や、各下刃１４のシャフト軸３１出の固定、解除の駆動制御をも行うものである。

そこで、図６にスリッタ装置における下刃位置認識のフローチャートを示すと共に、図７に図６における動作説明図を示す。図６において、まず、駆動部６４により移動チャック部４１を、シャフト軸３１に対して初期位置（例えば、図７（Ａ）の破線表示）に位置させる駆動を行う（ステップ（Ｓ）１）。この位置より、駆動部６４を駆動させて移動チャック部４１をボールネジ４２上で移動させる。このときには可動保持アーム５１での下刃保持は行わない。そして、最初の下刃１４−１をセンサ５６が検知すると（Ｓ２）、検知信号が制御部６２に入力される。なお、センサ５６は反射式であることから、下刃１４を検知しない場合にはオン信号（「１」）であり、検知したときにはオフ信号（「０」）となり、当該オフ信号が検知信号となる。

制御部６２が検知信号を入力すると、初期位置より検知信号の検知時までの駆動量より当該下刃１４−１のシャフト軸３１上での位置情報が得られる。この位置情報は記憶部６３に当該下刃１４−１に関連付けられて記憶される（Ｓ３）。

ここで、センサ５６による下刃１４の検知は、図７（Ｂ）に示すように、センサ移動方向の下刃１４の側面Ｓで検知されることとなる。上記可動保持アーム５１は嵌合凸部５２を下刃１４の嵌合溝１４Ａに嵌合させて保持させることから、制御部６２において、検知位置Ｓから嵌合位置（嵌合溝１４Ａの中心位置Ｏ）までの既知である補正値Ｌで補正演算し、この値を位置情報として記憶部６３に記憶することとしてもよい。すなわち、補正値Ｌは機械的に決定する値であり、先に補正値Ｌを記憶させ、検知位置Ｓを位置情報として記憶部６３に記憶させのではなく、検知位置Ｓと補正値Ｌを合わせて位置情報として記憶部６３に記憶してもよいものである。このことは、他の下刃１４の検知に対しても同様である。

続いて、駆動部６４を駆動させて移動チャック部４１をボールネジ４２上で移動させ、次の下刃１４−２をセンサ５６が検知すると（Ｓ４）、検知信号が制御部６２に入力され、初期位置より検知信号の検知時までの駆動量より当該下刃１４−２のシャフト軸３１上での位置情報が得られてこの位置情報を記憶部６３に当該下刃１４−２に関連付けられて記憶される（Ｓ５）。そして、シャフト軸３１上に並設された総ての下刃１４（１４−３〜１４−５）について、センサ５６の検知信号による位置情報を記憶部６３に記憶していくものである（Ｓ６）。

次に、図８に図３の下刃の位置変更調整動作のフローチャートを示すと共に、図９に図８における動作説明図を示す。ここで、移動チャック部４１はシャフト軸３１に対して初期位置に位置されていることを前提とする。そこで、例えば下刃１４−１を移動対象とすると、当該下刃１４−１の位置情報を記憶部６３より読み取る（Ｓ１１）。読み取った位置情報を上記補正演算を行い、この値に基づいて、駆動部６４が移動チャック部４１を下刃１４−１まで移動させて停止させる（Ｓ１２）。

このとき、エアシリンダ５３を駆動して可動保持アーム５１を突出させ、図４（Ｂ）に示すように、嵌合凸部５２を下刃１４−１の嵌合溝１４Ａに嵌合させることで保持する（Ｓ１３、図９）。保持した下刃１４−１をシャフト軸３１上の所望の位置まで移動させ（Ｓ１４、図９）、エアシリンダ５３の引き込ませて可動保持アーム５１による保持を解除させる（Ｓ１５）。

この場合、図２（Ｃ）、（Ｄ）に示す弾性可動体１３Ａ〜１３Ｄは、下刃移動時には、各下刃１４とシャフト軸３１との関係で固定解除状態であり、移動完了後は固定状態とされる。そして、次の移動対象の下刃がある場合には（Ｓ１６）、Ｓ１１〜Ｓ１５を繰り返し、移動対象の下刃がない場合には（Ｓ１６）、移動チャック部４１を上記初期位置まで駆動させて終了するものである（Ｓ１７）。

このように、移動チャック部４１と一体的に移動に移動させる単一の検知センサを設け、駆動制御部６１において、移動チャック部４１を移動させて検知センサによりシャフト軸３１上の総ての下刃１４の位置情報を得て記憶部６３に記憶し、移動対象の下刃１４に対して記憶されている位置情報に基づいて移動チャック部４１をボールネジ４２上で移動させ、可動保持アーム５１で当該下刃１４を保持させてシャフト軸３１上の所望位置に移動させる構成としたことから、各下刃１４に駆動機構を設ける必要がなく、その分装置の省スペース化を実現させることができると共に、下刃１４を複数設けた場合の各下刃同士を近接させることができ、さらに操作者に負担をかけずに可動保持アーム５１で移動対象の下刃１４を高精度に保持させ、ひいては各下刃１４ごとに検知センサを設けることなく移動対象の下刃１４をシャフト軸３１上の所望位置に高精度で位置決めさせることができるものである。

ところで、上記実施形態では、センサ５６（検知センサ）の検知を、下刃移動前に総ての下刃１４のシャフト軸３１上での位置情報取得のためのもとしたが、事前の位置情報ではなく、駆動制御部６１において、対象下刃１４の移動時に移動チャック部４１の初期位置から対象下刃までの駆動量（位置）を得るための検知としてもよい。この場合、移動チャック部４１が初期位置からセンサ５６で検知した下刃を順次カウントしていけば、対象の下刃を特定することができるものである。

本発明のスリッタ装置は、被切断体にスリットカットを形成する製造装置等に利用可能である。

１１ ラベル製造装置
１２ スリッタ装置
１３ 上刃
１４ 下刃
１４Ａ 嵌合溝
３１ シャフト軸
３１Ａ〜３１Ｄ 弾性可動体
４１ 移動チャック部
４２ ボールネジ
５１ 可動保持アーム
５２ 嵌合凸部
５３ エアシリンダ
５４ アーム可動基部
５６ センサ
５７ 反射部

Claims (1)

1. シャフト軸に所定数設けられたスリッタ刃で被切断体に対応数のスリットカットを形成する際の、当該スリッタ刃の位置をシャフト軸上で軸方向に移動させて当該被切断体のスリットカット形成位置を変更調節させるスリッタ装置であって、
   前記シャフト軸と平行に配置された移動シャフトに設けられ、スリッタ刃側に可動自在の可動保持アームを備えて前記スリッタ刃を保持して当該移動シャフト上を駆動移動される移動チャック部と、
   前記移動チャック部と一体的に移動されて前記シャフト軸上のスリッタ刃を前記可動保持アームで保持させるための当該スリッタ刃を検知する単一の検知センサと、
   を有することを特徴とするスリッタ装置。

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