断裁機
【課題】冊子の表面に搬送による傷が付くことを防ぐと共に冊子のサイズの変更にも容易に対応することができる断裁機を提供する。
【解決手段】移動部１２ａを備えた位置決めアクチュエータ１２と、冊子Ｂの背Ｂ１を基準にして把持するハンドユニット１４と、冊子の一面が当接可能となった鉛直な当たり面１６２、１８２、１９２と、水平方向に往復動可能となった断裁刃１６６、１８６、１９６と、を備える。位置決めアクチュエータ１２は、移動部１２ａを移動させて、断裁するべき冊子の鉛直位置または水平位置を調整すると共に、冊子の一面を当たり面１６２、１８２、１９２に対して当接させて、断裁刃１６６、１８６、１９６は、水平方向に移動して当たり面１６２、１８２、１９２に対して当接された冊子に対してその端面を断裁する。
【解決手段】移動部１２ａを備えた位置決めアクチュエータ１２と、冊子Ｂの背Ｂ１を基準にして把持するハンドユニット１４と、冊子の一面が当接可能となった鉛直な当たり面１６２、１８２、１９２と、水平方向に往復動可能となった断裁刃１６６、１８６、１９６と、を備える。位置決めアクチュエータ１２は、移動部１２ａを移動させて、断裁するべき冊子の鉛直位置または水平位置を調整すると共に、冊子の一面を当たり面１６２、１８２、１９２に対して当接させて、断裁刃１６６、１８６、１９６は、水平方向に移動して当たり面１６２、１８２、１９２に対して当接された冊子に対してその端面を断裁する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冊子の天、地、小口等の端面を切り揃える断裁機に関する。
【背景技術】
【０００２】
冊子の端面を切り揃える断裁機として、冊子の天、地、小口の三方を断裁する三方断裁機や、小口を断裁する小口断裁機が知られている。例えば、三方断裁機としては、特許文献１または２に記載されているものが知られている。
【０００３】
特許文献１記載の三方断裁機では、冊子を断裁テーブルにおいて水平面に設置し、上からプレス板で冊子が移動しないように押圧した状態で、小口刃、天地刃を昇降させて、冊子の小口、天地を断裁しており、２つの天地刃は同時に昇降し、小口刃は、天地刃の昇降動作の前または後で、昇降を行うようになっている。また、断裁前に冊子は、予め背ガイド及び天側ガイドを基準にして小口及び地側が揃えられた後、クランプ板で挟まれて、断裁テーブルまで搬送されるようになっている。
【０００４】
また、特許文献２記載の三方断裁機では、サイズの異なる冊子を断裁する場合に対応できるように、断裁テーブルを一対の天地用テーブル部と小口用の刃受け部とによって構成し、小口用の刃受け部を基台の定位置に固定する一方で、天地用テーブル部を操作ハンドルによって互いに反対方向に移動自在としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１２７０７７号公報
【特許文献２】実開平５−４１６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら従来の断裁機においては、冊子を断裁テーブルまで搬送する際に、冊子を水平方向にテーブル上を滑らせたり、搬送装置で押し出したりしており、冊子の表面に搬送による傷が付くおそれがある、という問題がある。
【０００７】
また、特許文献２に示されるように、サイズの異なる冊子を断裁するために、天地用テーブル部を操作ハンドルによって移動させて断裁テーブルの調整を行う必要があるため、その作業に手間がかかるという問題がある。また、調整は、断裁テーブルのみならず、刃自体の位置の変更も必要となるために、それらの作業に手間がかかるという問題がある。
【０００８】
本発明はかかる課題に鑑みなされたもので、冊子の表面に搬送による傷が付くことを防ぐと共に冊子のサイズの変更にも容易に対応することができる断裁機を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した目的を達成するために、請求項１記載の発明は、冊子の端面を切り揃える断裁機であって、
少なくとも鉛直方向を含む２次元方向に移動可能な移動部を備えた位置決めアクチュエータと、
移動部に設けられて冊子の背側を把持するハンドユニットであって、冊子の背の位置決めを行う基準面を備える、ハンドユニットと、
冊子の一面が当接可能となった鉛直な当たり面と、
水平方向に往復動可能となった断裁刃と、
冊子の切断線に関する情報に基づき位置決めアクチュエータを制御する制御部と、
を備え、制御部の制御により、位置決めアクチュエータは、移動部を移動させて、ハンドユニットの基準面を基準として断裁するべき冊子の鉛直位置を調整すると共に冊子の一面を前記当たり面に対して当接させて、冊子の切断線を断裁刃の往復動軌跡上に位置決めする、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、冊子の端面を切り揃える断裁機であって、
少なくとも２次元方向に移動可能な移動部を備えた位置決めアクチュエータと、
移動部に設けられて冊子の背側を把持するハンドユニットと、
ハンドユニットによって移動される冊子の基準を検出する検出手段と、
冊子の一面が当接可能となった鉛直な当たり面と、
水平方向に往復動可能となった断裁刃と、
冊子の切断線に関する情報に基づき位置決めアクチュエータを制御する制御部と、
を備え、制御部の制御により、位置決めアクチュエータは、移動部を移動させて、検出された冊子の基準に基づき断裁するべき冊子の位置を調整すると共に冊子の一面を当たり面に対して当接させて、冊子の切断線を断裁刃の往復動軌跡上に位置決めする、ことを特徴とする。
【００１１】
また、前記冊子の基準は、冊子の天または地側の端面とすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ハンドユニットによって把持された冊子を鉛直な当たり面に当接させるので、冊子の表面に傷を付けることがない。
【００１３】
また、冊子の基準をハンドユニットの基準面または検出手段を用いて把握し、その基準に基づき、位置決めアクチュエータが断裁刃に対して正しい位置に冊子を位置決めするので、冊子のサイズの変更に対しても容易に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による断裁機の一例を表す概略正面図である。
【図２】図１の２−２線に沿って見た図である。
【図３】図１の３−３線に沿って見た図である。
【図４】図１の４−４線に沿って見た図である。
【図５】本発明の断裁機の制御系を表すブロック図である。
【図６】処理するべき冊子の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
図１〜４は、本発明による断裁機の一例を表す図である。
【００１７】
図において、断裁機１０は、概略、位置決めアクチュエータ１２と、位置決めアクチュエータ１２の移動部１２ａに取り付けられたハンドユニット１４と、小口断裁部１６と、天地断裁部１８と、位置決めアクチュエータ１２の制御を行う制御部２０（図５）と、小口断裁部１６と天地断裁部１８との間の冊子の搬送経路の脇に設けられた検出手段２２と、を備える。
【００１８】
位置決めアクチュエータ１２は、例えばリニア誘導モータ型Ｘ−Ｙアクチュエータを用いることができ、少なくとも３次元に移動自在になった任意のアクチュエータとすることができる。例えば、図２に示すように、Ｘ方向に沿ったＸ軸ステージ１２ｘとＹ方向に沿ったＹ軸ステージ１２ｙと、Ｚ方向に沿ったＺ軸ステージ１２ｚと、Ｚ軸ステージ１２ｚに対してＺ軸の周りで回転可能となった回動軸１２θを備えることができる。
【００１９】
Ｙ軸ステージ１２ｙが一対のＸ軸ステージ１２ｘに対してＸ方向に沿ってスライド可能に取り付けられ、Ｚ軸ステージ１２ｚがＹ軸ステージ１２ｙに対してＹ方向に沿ってスライド可能に取り付けられ、回動軸１２θがＺ軸ステージ１２ｚに対してＺ方向に沿ってスライド可能に取り付けられ、移動部１２ａが、回転軸１２θに対してＺ軸の周りで回転可能に取り付けられる。これによって、移動部１２ａは、位置決めアクチュエータ１２の作動によって、ＸＹＺθ軸の３軸及び１軸周りに合計４軸方向で自由度があり、高精度に位置決めされる。尚、ここで、Ｘ軸、Ｙ軸は水平面の直交２軸とし、Ｚ軸は鉛直方向に沿った軸としている。
【００２０】
移動部１２ａに設けられるハンドユニット１４は、冊子Ｂの背Ｂ１側を締め付ける２つのクランプ板１４２、１４２と、冊子Ｂの背Ｂ１に当接する水平な基準面１４４と、を備える。２つのクランプ板１４２、１４２は、弾性部材によって互いに接近するように付勢することも可能であるが、好ましくは、２つのクランプ板１４２、１４２の距離が電動モータ、油空圧シリンダ等のクランプ用アクチュエータ１４６によって電力または油空圧等を利用して調整可能となっているとよい。
【００２１】
図３に示すように、小口断裁部１６は、冊子の一面が当接可能となった鉛直な当たり面１６２と、当たり面１６２の下方に設けられた刃受け部１６４と、刃受け部１６４に対して接離するように水平方向に往復動可能となった小口断裁刃１６６と、当たり面１６２に対して接離するように水平方向に往復動可能となったプレス板１６８と、小口断裁刃１６６及びプレス板１６８をそれぞれ水平方向に往復動させるための図示しない駆動部と、を備える。
【００２２】
これら当たり面１６２、刃受け部１６４、小口断裁刃１６６及びプレス板１６８の位置は調整可能とすることもできるが、基本的には調整不要であり、冊子のサイズによらずに一定位置に配置される。よって、当たり面１６２、刃受け部１６４、小口断裁刃１６６及びプレス板１６８の寸法または形状は、処理する可能性のある冊子の全てのサイズに対応し得る寸法及び形状となっている。
【００２３】
図４に示すように、天地断裁部１８には、天用断裁部１８０と地用断裁部１９０とが並んで配置される。天用断裁部１８０及び地用断裁部１９０は、それぞれ、冊子の一面が当接可能となった鉛直な当たり面１８２、１９２と、当たり面１８２、１９２の側方に設けられた刃受け部１８４、１９４と、刃受け部１８４、１９４に対して接離するように水平方向に往復動可能となった天地断裁刃１８６、１９６と、当たり面１８２、１９２に対して接離するように水平方向に往復動可能となったプレス板１８８、１９８と、天地断裁部とプレス板とをそれぞれ駆動する図示しない駆動部と、を備える。この例では、天地断裁刃１８６、１９６は、連結部２００によって連結されて一体的に動作するようになっているが、別個に構成されて、別個に動作するようになっていてもよい。
【００２４】
小口断裁部１６と同様に、これら当たり面１８２、１９２、刃受け部１８４、１９４、天地断裁刃１８６、１９６及びプレス板１８８、１９８の位置は調整可能とすることもできるが、基本的には調整不要であり、冊子のサイズによらずに一定位置に配置される。よって、当たり面１８２、１９２、刃受け部１８４、１９４、天地断裁刃１８６、１９６及びプレス板１８８、１９８の寸法または形状は、処理する可能性のある冊子の全てのサイズに対応し得る寸法及び形状となっている。
【００２５】
制御部２０は、製本情報及び／または後述の検出手段からの検出信号に応じて位置決めアクチュエータ１２の位置制御を行う。即ち、制御部２０は、図５に示すように、制御信号により位置決めアクチュエータ１２を制御して移動部１２ａの位置及び向きを制御する。また、制御部２０は、制御信号によりハンドユニット１４を動作させて冊子を把持または把持解除させ、また制御信号により小口断裁部１６及び天地断裁部１８をそれぞれ動作させて該当する断裁を行わせる。
【００２６】
製本情報は、制御部２０に対して任意の方法により外部から提供されることができ、例えば、冊子Ｂのいずれかの個所に予め印刷された製本情報を読み取ることによって、または別途の記憶媒体、通信回線を介して制御部２０に取り込まれて格納される。製本情報が、冊子Ｂのいずれかの個所に予め印刷される場合、図６に示すように、製本情報Ｄは、断裁機によって切り落とされる縁部、または、冊子完成後に目立たなくなる部分に印刷することができる。
【００２７】
製本情報としては、ロッド番号またはその他の識別情報や、高さ、幅、厚み、質量等の寸法の情報、切断線に関する情報、その他の製本条件情報を含めることができる。切断線に関する情報としては、切断線の位置、または冊子の任意の位置に設けられた基準点からの切断線までの距離等とすることができる。切断線としては、小口切断線Ｓ１、天，地側切断線Ｓ２，Ｓ３がある。
【００２８】
検出手段２２は、ハンドユニット１４によって搬送される冊子の経路の脇に設置されるＣＣＤカメラといった撮像手段、光センサ、近接センサ等のセンサを用いることができ、搬送される冊子の天または地側端面Ｂ２，Ｂ３といった基準位置を検出して、その検出信号を制御部２０に送出するものとなっている。基準位置としては、冊子の端面とする代わりに、冊子の表紙に設けられた任意の基準マークとすることもできる。好ましくは、検出手段２２は、冊子が搬送される際の小口よりも背に近い基準位置を検出するとよく、これによって、ハンドユニット１４からの把持位置に近い基準位置を検出することになるので、検出精度を安定的に向上させることができる。
【００２９】
以上のように構成される断裁機１０における処理を説明する。尚、この例では、小口断裁部１６の処理の次に天地断裁部１８における処理がなされるようになっているので、この順番に説明するが、小口断裁部１６と天地断裁部１８との処理の順番は逆になっていてもよい。また、この例では、天用断裁部１８０における処理の次に地用断裁部１９０における処理がなされるようになっているが、この処理の順序は逆になっていてもよい。
【００３０】
まず、図２示のように、位置決めアクチュエータ１２によってハンドユニット１４が適宜移動して処理するべき冊子が把持される。このとき、冊子Ｂの背Ｂ１が水平な基準面１４４に押し付けられるようにして、冊子Ｂの背Ｂ１が確実に基準面１４４に位置付けられるようにする。そしてクランプ用アクチュエータ１４６が駆動されてクランプ板１４２、１４２が相対的に接近されることで、冊子Ｂが把持される。クランプ用アクチュエータ１４６として電動モータを利用した場合には、そのトルクが所定値に達成することで、適切に把持したことを検出することができる。
【００３１】
次に、制御部２０により位置決めアクチュエータ１２へ制御信号が出力されて位置決めアクチュエータ１２の移動部１２ａが移動して、ハンドユニット１４に把持された冊子の表面を小口断裁部１６の当たり面１６２に当接させる（図３（ａ））。このときの移動部１２ａの鉛直方向（Ｚ方向）位置は、小口断裁刃１６６の往復動鉛直位置（既知）からハンドユニット１４の基準面１４４までの鉛直方向距離が、冊子の背から小口切断線までの距離に一致するように調整される。尚、冊子の背から小口切断線までの距離は、製本情報の切断線に関する情報から得られる。
【００３２】
好ましくは、移動部１２ａの鉛直方向位置が調整された状態で、水平方向に移動させて冊子Ｂを当たり面１６２に当接させるとよく、これによって、冊子Ｂは当たり面１６２に対して摺動することなく、従って擦り傷などが発生するおそれを防ぐことができる。
【００３３】
次いで、プレス板１６８を水平方向に移動させて冊子を当たり面１６２に向かって押さえ付け、その状態で、小口断裁刃１６６を水平方向に移動させて、断裁を行う（図３（ｂ））。断裁された切り屑は、鉛直方向に落下することができるために、切り屑の処理も容易である。
【００３４】
こうして、基準面１４４に基づき、正しい位置を断裁することができるようになる。
【００３５】
次に、制御部２０により位置決めアクチュエータ１２へ制御信号が出力されて位置決めアクチュエータ１２の移動部１２ａが移動して、ハンドユニット１４に把持された冊子は天地断裁部１８へと搬送される。この際に、検出手段２２を通過すると、検出手段２２によって、冊子の天側（または地側でもよい）端面が検出され、検出信号が制御部２０へと送出される。制御部２０においては、検出されたときの移動部１２ａ、延いてはハンドユニット１４の位置及び検出手段２２の位置（既知）を把握しているので、冊子の天地側端部とハンドユニット１４との距離（水平距離）を算出することができる。さらに、この距離から、製本情報の切断線に関する情報に基づき、ハンドユニット１４から天，地側切断線Ｓ２，Ｓ３までの距離を算出することができる。
【００３６】
次いで、図４（ａ）示のように、制御部２０により位置決めアクチュエータ１２へ制御信号が出力されて位置決めアクチュエータ１２の移動部１２ａが天用断裁部１８０へと移動し、ハンドユニット１４に把持された冊子の表面を天地断裁部１８の当たり面１８２に当接させる。このときの移動部１２ａの水平位置は、前記算出されたハンドユニット１４から天側切断線Ｓ２までの距離に基づき、天側切断線Ｓ２が断裁刃１８６の往復動の水平位置と一致するように調整される。
【００３７】
好ましくは、移動部１２ａの水平位置が調整された状態で、水平方向に移動させて冊子を当たり面１８２に当接させるとよく、これによって、冊子は当たり面１８２に対して摺動することなく、従って擦り傷などが発生するおそれを防ぐことができる。
【００３８】
次いで、プレス板１８８を水平方向に移動させて冊子を当たり面１８２に向かって押さえ付け、その状態で、天地断裁刃１８６を水平方向に移動させて、断裁を行う（図４（ｂ））。断裁された切り屑は、鉛直方向に落下することができるために、切り屑の処理も容易である。
【００３９】
次に、制御部２０により位置決めアクチュエータ１２へ制御信号が出力されて位置決めアクチュエータ１２の移動部１２ａが地用断裁部１９０へと移動し、同様の処理を行う。処理は天側断裁部１８０と同じであるので説明は省略する。こうして、三方を断裁することができる。位置決めは、製本情報及び検出信号に基づき移動部１２ａの位置が調整されることで行われるために、小口断裁部１６、天地断裁部１８の変更は不要であり、冊子のサイズの変更に容易に対応することができる。
【００４０】
尚、以上の例では、１つの位置決めアクチュエータ１２によって全ての処理を行っていたが、これに限るものではない。例えば、小口断裁部１６における移動、小口断裁部１６と天地断裁部１８との間の移動、天用断裁部１８０、地用断裁部１９０における移動に関して２以上のアクチュエータを用いて行うことができ、その場合に、各アクチュエータの移動部は必ずしも３次元に移動自在でなくてもよい。例えば、小口断裁部１６においては、その鉛直方向と水平方向１軸においてのみ移動自在であってもよく、天用断裁部１８０及び地用断裁部１９０において、水平方向２軸においてのみ移動自在であってもよく、小口断裁部１６と天地断裁部１８との間の移動においては、水平方向１軸においてのみ移動自在であってもよい。また、位置決めアクチュエータ１２の切替えは、例えば、断裁中にプレス板と当たり面とで冊子が固定されている間に行うことができる。このように各位置決めアクチュエータ１２が該当する冊子を順次処理することで、流れ処理を行うことができる。各処理は、冊子の製本情報及び検出信号に基づき行われるために、サイズの異なる冊子であっても流れ作業の中で順次処理することができる。また、検出手段の位置も任意の位置とすることができる。さらに、検出手段は、背側の端面を検出するものとし、その検出信号に基づき小口切断線Ｓ１を小口断裁刃１６６の往復動の鉛直位置と一致させるように移動部１２ａを移動させてもよい。
【００４１】
また、以上の例は、断裁機１０として三方断裁機を例にとったが、これに限らず、小口断裁部１６のみからなる小口断裁機として構成することも勿論可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１０ 断裁機
１２ 位置決めアクチュエータ
１２ａ 移動部
１４ ハンドユニット
１４４ 基準面
１６２ 当たり面
１６６ 小口断裁刃
１８２、１９２ 当たり面
１８６、１９６ 天地断裁刃
２０ 制御部
２２ 検出手段
Ｂ 冊子
Ｂ１ 背
Ｂ２，Ｂ３ 天，地側端面
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３ 切断線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冊子の天、地、小口等の端面を切り揃える断裁機に関する。
【背景技術】
【０００２】
冊子の端面を切り揃える断裁機として、冊子の天、地、小口の三方を断裁する三方断裁機や、小口を断裁する小口断裁機が知られている。例えば、三方断裁機としては、特許文献１または２に記載されているものが知られている。
【０００３】
特許文献１記載の三方断裁機では、冊子を断裁テーブルにおいて水平面に設置し、上からプレス板で冊子が移動しないように押圧した状態で、小口刃、天地刃を昇降させて、冊子の小口、天地を断裁しており、２つの天地刃は同時に昇降し、小口刃は、天地刃の昇降動作の前または後で、昇降を行うようになっている。また、断裁前に冊子は、予め背ガイド及び天側ガイドを基準にして小口及び地側が揃えられた後、クランプ板で挟まれて、断裁テーブルまで搬送されるようになっている。
【０００４】
また、特許文献２記載の三方断裁機では、サイズの異なる冊子を断裁する場合に対応できるように、断裁テーブルを一対の天地用テーブル部と小口用の刃受け部とによって構成し、小口用の刃受け部を基台の定位置に固定する一方で、天地用テーブル部を操作ハンドルによって互いに反対方向に移動自在としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１２７０７７号公報
【特許文献２】実開平５−４１６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら従来の断裁機においては、冊子を断裁テーブルまで搬送する際に、冊子を水平方向にテーブル上を滑らせたり、搬送装置で押し出したりしており、冊子の表面に搬送による傷が付くおそれがある、という問題がある。
【０００７】
また、特許文献２に示されるように、サイズの異なる冊子を断裁するために、天地用テーブル部を操作ハンドルによって移動させて断裁テーブルの調整を行う必要があるため、その作業に手間がかかるという問題がある。また、調整は、断裁テーブルのみならず、刃自体の位置の変更も必要となるために、それらの作業に手間がかかるという問題がある。
【０００８】
本発明はかかる課題に鑑みなされたもので、冊子の表面に搬送による傷が付くことを防ぐと共に冊子のサイズの変更にも容易に対応することができる断裁機を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した目的を達成するために、請求項１記載の発明は、冊子の端面を切り揃える断裁機であって、
少なくとも鉛直方向を含む２次元方向に移動可能な移動部を備えた位置決めアクチュエータと、
移動部に設けられて冊子の背側を把持するハンドユニットであって、冊子の背の位置決めを行う基準面を備える、ハンドユニットと、
冊子の一面が当接可能となった鉛直な当たり面と、
水平方向に往復動可能となった断裁刃と、
冊子の切断線に関する情報に基づき位置決めアクチュエータを制御する制御部と、
を備え、制御部の制御により、位置決めアクチュエータは、移動部を移動させて、ハンドユニットの基準面を基準として断裁するべき冊子の鉛直位置を調整すると共に冊子の一面を前記当たり面に対して当接させて、冊子の切断線を断裁刃の往復動軌跡上に位置決めする、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、冊子の端面を切り揃える断裁機であって、
少なくとも２次元方向に移動可能な移動部を備えた位置決めアクチュエータと、
移動部に設けられて冊子の背側を把持するハンドユニットと、
ハンドユニットによって移動される冊子の基準を検出する検出手段と、
冊子の一面が当接可能となった鉛直な当たり面と、
水平方向に往復動可能となった断裁刃と、
冊子の切断線に関する情報に基づき位置決めアクチュエータを制御する制御部と、
を備え、制御部の制御により、位置決めアクチュエータは、移動部を移動させて、検出された冊子の基準に基づき断裁するべき冊子の位置を調整すると共に冊子の一面を当たり面に対して当接させて、冊子の切断線を断裁刃の往復動軌跡上に位置決めする、ことを特徴とする。
【００１１】
また、前記冊子の基準は、冊子の天または地側の端面とすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ハンドユニットによって把持された冊子を鉛直な当たり面に当接させるので、冊子の表面に傷を付けることがない。
【００１３】
また、冊子の基準をハンドユニットの基準面または検出手段を用いて把握し、その基準に基づき、位置決めアクチュエータが断裁刃に対して正しい位置に冊子を位置決めするので、冊子のサイズの変更に対しても容易に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による断裁機の一例を表す概略正面図である。
【図２】図１の２−２線に沿って見た図である。
【図３】図１の３−３線に沿って見た図である。
【図４】図１の４−４線に沿って見た図である。
【図５】本発明の断裁機の制御系を表すブロック図である。
【図６】処理するべき冊子の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
図１〜４は、本発明による断裁機の一例を表す図である。
【００１７】
図において、断裁機１０は、概略、位置決めアクチュエータ１２と、位置決めアクチュエータ１２の移動部１２ａに取り付けられたハンドユニット１４と、小口断裁部１６と、天地断裁部１８と、位置決めアクチュエータ１２の制御を行う制御部２０（図５）と、小口断裁部１６と天地断裁部１８との間の冊子の搬送経路の脇に設けられた検出手段２２と、を備える。
【００１８】
位置決めアクチュエータ１２は、例えばリニア誘導モータ型Ｘ−Ｙアクチュエータを用いることができ、少なくとも３次元に移動自在になった任意のアクチュエータとすることができる。例えば、図２に示すように、Ｘ方向に沿ったＸ軸ステージ１２ｘとＹ方向に沿ったＹ軸ステージ１２ｙと、Ｚ方向に沿ったＺ軸ステージ１２ｚと、Ｚ軸ステージ１２ｚに対してＺ軸の周りで回転可能となった回動軸１２θを備えることができる。
【００１９】
Ｙ軸ステージ１２ｙが一対のＸ軸ステージ１２ｘに対してＸ方向に沿ってスライド可能に取り付けられ、Ｚ軸ステージ１２ｚがＹ軸ステージ１２ｙに対してＹ方向に沿ってスライド可能に取り付けられ、回動軸１２θがＺ軸ステージ１２ｚに対してＺ方向に沿ってスライド可能に取り付けられ、移動部１２ａが、回転軸１２θに対してＺ軸の周りで回転可能に取り付けられる。これによって、移動部１２ａは、位置決めアクチュエータ１２の作動によって、ＸＹＺθ軸の３軸及び１軸周りに合計４軸方向で自由度があり、高精度に位置決めされる。尚、ここで、Ｘ軸、Ｙ軸は水平面の直交２軸とし、Ｚ軸は鉛直方向に沿った軸としている。
【００２０】
移動部１２ａに設けられるハンドユニット１４は、冊子Ｂの背Ｂ１側を締め付ける２つのクランプ板１４２、１４２と、冊子Ｂの背Ｂ１に当接する水平な基準面１４４と、を備える。２つのクランプ板１４２、１４２は、弾性部材によって互いに接近するように付勢することも可能であるが、好ましくは、２つのクランプ板１４２、１４２の距離が電動モータ、油空圧シリンダ等のクランプ用アクチュエータ１４６によって電力または油空圧等を利用して調整可能となっているとよい。
【００２１】
図３に示すように、小口断裁部１６は、冊子の一面が当接可能となった鉛直な当たり面１６２と、当たり面１６２の下方に設けられた刃受け部１６４と、刃受け部１６４に対して接離するように水平方向に往復動可能となった小口断裁刃１６６と、当たり面１６２に対して接離するように水平方向に往復動可能となったプレス板１６８と、小口断裁刃１６６及びプレス板１６８をそれぞれ水平方向に往復動させるための図示しない駆動部と、を備える。
【００２２】
これら当たり面１６２、刃受け部１６４、小口断裁刃１６６及びプレス板１６８の位置は調整可能とすることもできるが、基本的には調整不要であり、冊子のサイズによらずに一定位置に配置される。よって、当たり面１６２、刃受け部１６４、小口断裁刃１６６及びプレス板１６８の寸法または形状は、処理する可能性のある冊子の全てのサイズに対応し得る寸法及び形状となっている。
【００２３】
図４に示すように、天地断裁部１８には、天用断裁部１８０と地用断裁部１９０とが並んで配置される。天用断裁部１８０及び地用断裁部１９０は、それぞれ、冊子の一面が当接可能となった鉛直な当たり面１８２、１９２と、当たり面１８２、１９２の側方に設けられた刃受け部１８４、１９４と、刃受け部１８４、１９４に対して接離するように水平方向に往復動可能となった天地断裁刃１８６、１９６と、当たり面１８２、１９２に対して接離するように水平方向に往復動可能となったプレス板１８８、１９８と、天地断裁部とプレス板とをそれぞれ駆動する図示しない駆動部と、を備える。この例では、天地断裁刃１８６、１９６は、連結部２００によって連結されて一体的に動作するようになっているが、別個に構成されて、別個に動作するようになっていてもよい。
【００２４】
小口断裁部１６と同様に、これら当たり面１８２、１９２、刃受け部１８４、１９４、天地断裁刃１８６、１９６及びプレス板１８８、１９８の位置は調整可能とすることもできるが、基本的には調整不要であり、冊子のサイズによらずに一定位置に配置される。よって、当たり面１８２、１９２、刃受け部１８４、１９４、天地断裁刃１８６、１９６及びプレス板１８８、１９８の寸法または形状は、処理する可能性のある冊子の全てのサイズに対応し得る寸法及び形状となっている。
【００２５】
制御部２０は、製本情報及び／または後述の検出手段からの検出信号に応じて位置決めアクチュエータ１２の位置制御を行う。即ち、制御部２０は、図５に示すように、制御信号により位置決めアクチュエータ１２を制御して移動部１２ａの位置及び向きを制御する。また、制御部２０は、制御信号によりハンドユニット１４を動作させて冊子を把持または把持解除させ、また制御信号により小口断裁部１６及び天地断裁部１８をそれぞれ動作させて該当する断裁を行わせる。
【００２６】
製本情報は、制御部２０に対して任意の方法により外部から提供されることができ、例えば、冊子Ｂのいずれかの個所に予め印刷された製本情報を読み取ることによって、または別途の記憶媒体、通信回線を介して制御部２０に取り込まれて格納される。製本情報が、冊子Ｂのいずれかの個所に予め印刷される場合、図６に示すように、製本情報Ｄは、断裁機によって切り落とされる縁部、または、冊子完成後に目立たなくなる部分に印刷することができる。
【００２７】
製本情報としては、ロッド番号またはその他の識別情報や、高さ、幅、厚み、質量等の寸法の情報、切断線に関する情報、その他の製本条件情報を含めることができる。切断線に関する情報としては、切断線の位置、または冊子の任意の位置に設けられた基準点からの切断線までの距離等とすることができる。切断線としては、小口切断線Ｓ１、天，地側切断線Ｓ２，Ｓ３がある。
【００２８】
検出手段２２は、ハンドユニット１４によって搬送される冊子の経路の脇に設置されるＣＣＤカメラといった撮像手段、光センサ、近接センサ等のセンサを用いることができ、搬送される冊子の天または地側端面Ｂ２，Ｂ３といった基準位置を検出して、その検出信号を制御部２０に送出するものとなっている。基準位置としては、冊子の端面とする代わりに、冊子の表紙に設けられた任意の基準マークとすることもできる。好ましくは、検出手段２２は、冊子が搬送される際の小口よりも背に近い基準位置を検出するとよく、これによって、ハンドユニット１４からの把持位置に近い基準位置を検出することになるので、検出精度を安定的に向上させることができる。
【００２９】
以上のように構成される断裁機１０における処理を説明する。尚、この例では、小口断裁部１６の処理の次に天地断裁部１８における処理がなされるようになっているので、この順番に説明するが、小口断裁部１６と天地断裁部１８との処理の順番は逆になっていてもよい。また、この例では、天用断裁部１８０における処理の次に地用断裁部１９０における処理がなされるようになっているが、この処理の順序は逆になっていてもよい。
【００３０】
まず、図２示のように、位置決めアクチュエータ１２によってハンドユニット１４が適宜移動して処理するべき冊子が把持される。このとき、冊子Ｂの背Ｂ１が水平な基準面１４４に押し付けられるようにして、冊子Ｂの背Ｂ１が確実に基準面１４４に位置付けられるようにする。そしてクランプ用アクチュエータ１４６が駆動されてクランプ板１４２、１４２が相対的に接近されることで、冊子Ｂが把持される。クランプ用アクチュエータ１４６として電動モータを利用した場合には、そのトルクが所定値に達成することで、適切に把持したことを検出することができる。
【００３１】
次に、制御部２０により位置決めアクチュエータ１２へ制御信号が出力されて位置決めアクチュエータ１２の移動部１２ａが移動して、ハンドユニット１４に把持された冊子の表面を小口断裁部１６の当たり面１６２に当接させる（図３（ａ））。このときの移動部１２ａの鉛直方向（Ｚ方向）位置は、小口断裁刃１６６の往復動鉛直位置（既知）からハンドユニット１４の基準面１４４までの鉛直方向距離が、冊子の背から小口切断線までの距離に一致するように調整される。尚、冊子の背から小口切断線までの距離は、製本情報の切断線に関する情報から得られる。
【００３２】
好ましくは、移動部１２ａの鉛直方向位置が調整された状態で、水平方向に移動させて冊子Ｂを当たり面１６２に当接させるとよく、これによって、冊子Ｂは当たり面１６２に対して摺動することなく、従って擦り傷などが発生するおそれを防ぐことができる。
【００３３】
次いで、プレス板１６８を水平方向に移動させて冊子を当たり面１６２に向かって押さえ付け、その状態で、小口断裁刃１６６を水平方向に移動させて、断裁を行う（図３（ｂ））。断裁された切り屑は、鉛直方向に落下することができるために、切り屑の処理も容易である。
【００３４】
こうして、基準面１４４に基づき、正しい位置を断裁することができるようになる。
【００３５】
次に、制御部２０により位置決めアクチュエータ１２へ制御信号が出力されて位置決めアクチュエータ１２の移動部１２ａが移動して、ハンドユニット１４に把持された冊子は天地断裁部１８へと搬送される。この際に、検出手段２２を通過すると、検出手段２２によって、冊子の天側（または地側でもよい）端面が検出され、検出信号が制御部２０へと送出される。制御部２０においては、検出されたときの移動部１２ａ、延いてはハンドユニット１４の位置及び検出手段２２の位置（既知）を把握しているので、冊子の天地側端部とハンドユニット１４との距離（水平距離）を算出することができる。さらに、この距離から、製本情報の切断線に関する情報に基づき、ハンドユニット１４から天，地側切断線Ｓ２，Ｓ３までの距離を算出することができる。
【００３６】
次いで、図４（ａ）示のように、制御部２０により位置決めアクチュエータ１２へ制御信号が出力されて位置決めアクチュエータ１２の移動部１２ａが天用断裁部１８０へと移動し、ハンドユニット１４に把持された冊子の表面を天地断裁部１８の当たり面１８２に当接させる。このときの移動部１２ａの水平位置は、前記算出されたハンドユニット１４から天側切断線Ｓ２までの距離に基づき、天側切断線Ｓ２が断裁刃１８６の往復動の水平位置と一致するように調整される。
【００３７】
好ましくは、移動部１２ａの水平位置が調整された状態で、水平方向に移動させて冊子を当たり面１８２に当接させるとよく、これによって、冊子は当たり面１８２に対して摺動することなく、従って擦り傷などが発生するおそれを防ぐことができる。
【００３８】
次いで、プレス板１８８を水平方向に移動させて冊子を当たり面１８２に向かって押さえ付け、その状態で、天地断裁刃１８６を水平方向に移動させて、断裁を行う（図４（ｂ））。断裁された切り屑は、鉛直方向に落下することができるために、切り屑の処理も容易である。
【００３９】
次に、制御部２０により位置決めアクチュエータ１２へ制御信号が出力されて位置決めアクチュエータ１２の移動部１２ａが地用断裁部１９０へと移動し、同様の処理を行う。処理は天側断裁部１８０と同じであるので説明は省略する。こうして、三方を断裁することができる。位置決めは、製本情報及び検出信号に基づき移動部１２ａの位置が調整されることで行われるために、小口断裁部１６、天地断裁部１８の変更は不要であり、冊子のサイズの変更に容易に対応することができる。
【００４０】
尚、以上の例では、１つの位置決めアクチュエータ１２によって全ての処理を行っていたが、これに限るものではない。例えば、小口断裁部１６における移動、小口断裁部１６と天地断裁部１８との間の移動、天用断裁部１８０、地用断裁部１９０における移動に関して２以上のアクチュエータを用いて行うことができ、その場合に、各アクチュエータの移動部は必ずしも３次元に移動自在でなくてもよい。例えば、小口断裁部１６においては、その鉛直方向と水平方向１軸においてのみ移動自在であってもよく、天用断裁部１８０及び地用断裁部１９０において、水平方向２軸においてのみ移動自在であってもよく、小口断裁部１６と天地断裁部１８との間の移動においては、水平方向１軸においてのみ移動自在であってもよい。また、位置決めアクチュエータ１２の切替えは、例えば、断裁中にプレス板と当たり面とで冊子が固定されている間に行うことができる。このように各位置決めアクチュエータ１２が該当する冊子を順次処理することで、流れ処理を行うことができる。各処理は、冊子の製本情報及び検出信号に基づき行われるために、サイズの異なる冊子であっても流れ作業の中で順次処理することができる。また、検出手段の位置も任意の位置とすることができる。さらに、検出手段は、背側の端面を検出するものとし、その検出信号に基づき小口切断線Ｓ１を小口断裁刃１６６の往復動の鉛直位置と一致させるように移動部１２ａを移動させてもよい。
【００４１】
また、以上の例は、断裁機１０として三方断裁機を例にとったが、これに限らず、小口断裁部１６のみからなる小口断裁機として構成することも勿論可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１０ 断裁機
１２ 位置決めアクチュエータ
１２ａ 移動部
１４ ハンドユニット
１４４ 基準面
１６２ 当たり面
１６６ 小口断裁刃
１８２、１９２ 当たり面
１８６、１９６ 天地断裁刃
２０ 制御部
２２ 検出手段
Ｂ 冊子
Ｂ１ 背
Ｂ２，Ｂ３ 天，地側端面
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３ 切断線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冊子の端面を切り揃える断裁機であって、
少なくとも鉛直方向を含む２次元方向に移動可能な移動部を備えた位置決めアクチュエータと、
移動部に設けられて冊子の背側を把持するハンドユニットであって、冊子の背の位置決めを行う基準面を備える、ハンドユニットと、
冊子の一面が当接可能となった鉛直な当たり面と、
水平方向に往復動可能となった断裁刃と、
冊子の切断線に関する情報に基づき位置決めアクチュエータを制御する制御部と、
を備え、制御部の制御により、位置決めアクチュエータは、移動部を移動させて、ハンドユニットの基準面を基準として断裁するべき冊子の鉛直位置を調整すると共に冊子の一面を前記当たり面に対して当接させて、冊子の切断線を断裁刃の往復動軌跡上に位置決めする、ことを特徴とする断裁機。
【請求項２】
冊子の端面を切り揃える断裁機であって、
少なくとも２次元方向に移動可能な移動部を備えた位置決めアクチュエータと、
移動部に設けられて冊子の背側を把持するハンドユニットと、
ハンドユニットによって移動される冊子の基準を検出する検出手段と、
冊子の一面が当接可能となった鉛直な当たり面と、
水平方向に往復動可能となった断裁刃と、
冊子の切断線に関する情報に基づき位置決めアクチュエータを制御する制御部と、
を備え、制御部の制御により、位置決めアクチュエータは、移動部を移動させて、検出された冊子の基準に基づき断裁するべき冊子の位置を調整すると共に冊子の一面を当たり面に対して当接させて、冊子の切断線を断裁刃の往復動軌跡上に位置決めする、ことを特徴とする断裁機。
【請求項３】
前記冊子の基準は、冊子の天または地側の端面とする、ことを特徴とする請求項２記載の断裁機。
【請求項１】
冊子の端面を切り揃える断裁機であって、
少なくとも鉛直方向を含む２次元方向に移動可能な移動部を備えた位置決めアクチュエータと、
移動部に設けられて冊子の背側を把持するハンドユニットであって、冊子の背の位置決めを行う基準面を備える、ハンドユニットと、
冊子の一面が当接可能となった鉛直な当たり面と、
水平方向に往復動可能となった断裁刃と、
冊子の切断線に関する情報に基づき位置決めアクチュエータを制御する制御部と、
を備え、制御部の制御により、位置決めアクチュエータは、移動部を移動させて、ハンドユニットの基準面を基準として断裁するべき冊子の鉛直位置を調整すると共に冊子の一面を前記当たり面に対して当接させて、冊子の切断線を断裁刃の往復動軌跡上に位置決めする、ことを特徴とする断裁機。
【請求項２】
冊子の端面を切り揃える断裁機であって、
少なくとも２次元方向に移動可能な移動部を備えた位置決めアクチュエータと、
移動部に設けられて冊子の背側を把持するハンドユニットと、
ハンドユニットによって移動される冊子の基準を検出する検出手段と、
冊子の一面が当接可能となった鉛直な当たり面と、
水平方向に往復動可能となった断裁刃と、
冊子の切断線に関する情報に基づき位置決めアクチュエータを制御する制御部と、
を備え、制御部の制御により、位置決めアクチュエータは、移動部を移動させて、検出された冊子の基準に基づき断裁するべき冊子の位置を調整すると共に冊子の一面を当たり面に対して当接させて、冊子の切断線を断裁刃の往復動軌跡上に位置決めする、ことを特徴とする断裁機。
【請求項３】
前記冊子の基準は、冊子の天または地側の端面とする、ことを特徴とする請求項２記載の断裁機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２１８１１４（Ｐ２０１２−２１８１１４Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８６７７２（Ｐ２０１１−８６７７２）
【出願日】平成２３年４月８日（２０１１．４．８）
【出願人】（５９３０４８０４３）芳野マシナリー株式会社 (17)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月８日（２０１１．４．８）
【出願人】（５９３０４８０４３）芳野マシナリー株式会社 (17)
【Ｆターム（参考）】
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