专利名称：具有移动式支架的纸张切断装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及切断多张重叠的纸张等的切断装置，具体地说是涉及在压纸框架上具有刀具支架的纸张等的切断装置。
背景技术：
通常，在纸张切断装置中，刀具的刀刃通过限位开关检测、控制其移动停止位置，同时，具有支承刀具刀刃的支架，以避免发生纸张的切削残留。作为具有这样的支架的纸张切断装置，例如有与本申请人的申请相关的国际公开W02004/096506。因此，具有刀具刀刃的停止机构，可以防止刀具的刀刃过度切入压纸装置的支架面。
但是，为了避免发生纸张的残留，一定程度的切入支架面是必要的条件，因此经过数百次切断后，支架的刀刃承受面的劣化是不可避免的，切断面的质量会降低。因此，需要拆下支架，错开位置后重新安装到新的刀刃承受面上，这样会对高效的切断操作造成影响。当然，在刀刃承受面整体劣化后，就必须要更换新的支架。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种纸张切断装置，该切断装置不必在刀具的刀尖造成压纸装置支架的刀刃承受面劣化前频繁地更换支架，而是可以自动地移动支架，在保持纸张切断面的质量的同时，能够进行高效地切断。
本发明的纸张切断装置在压纸装置的下方设置有刀具，从上方压纸的压纸装置具有支承刀具刀刃的支架，通过上升的刀具切断纸张。此外，该纸张切断装置是为了避免重叠的多张纸发生错位而使刀具向斜上方上升从而切断纸张的装置，由于纸张从下侧一张一张地被切断，纸屑自然地落下，所以纸屑不会残留在支架的周边并附着在刀尖上。
在本发明的纸张切断装置中，切断层叠的多张纸的刀具，以向其长度方向倾斜移动的方式，一边沿着倾斜的导向槽移动一边切断多张纸。压纸装置包括压纸框架和安装在压纸框架上的支架，其可以沿着向上下方向延伸的一对纵梁移动。虽然在切断最后的一张纸时，刀具的刀尖会切入支架的刀刃承受面，但是其具有按照刀具的每个规定的行程数一点一点移动支架的功能。但是，在切断工作中为了避免压纸装置的支架移动设有夹紧结构。
即，本发明的纸张切断装置为配置有移动式支架的结构，其具有备有向上下方向延伸的一对纵梁的主体框架、沿着该纵梁上下移动并用于从上方压住纸张的压纸装置、倾斜着上下移动并从下方倾斜着上升以此切断纸张的刀具，该压纸装置具有支架和压纸框架，其中，上述支架在与最上面的纸接触的同时用于支承该刀具的刀刃，上述压纸框架在支撑安装于下面上的上述支架的同时与上述纵梁卡合，该纸张切断装置用于切断在工作台上重叠多层地放置的纸张，具有相对于刀具的刀刃在垂直方向上使上述支架只移动一定节距的移动机构、和用于在刀具每达到规定的行程数时使移动机构动作的控制器，由此在切断纸张的刀具的行程数每达到规定的次数时，使该支架相对于刀具的刀刃在垂直方向上仅移动一定的节距。
在上述刀具每达到规定的行程数时使支架稍微移动的功能是由支架的移动机构和控制器构成的，该控制器用于在刀具每达到规定的行程数时使移动机构动作。该控制器是由测量装置和工作装置构成的，其中，该测量装置用于测量刀具的行程数，该工作装置用于控制以使移动机构工作。
刀具的行程数的测量装置可以采用现有的已知的技术，例如既可以是通过使用光传感器等检测刀具的位置从而测量上下移动的刀具的行程数的装置，也可以是通过在到达切断装置的工作台为止的路径中利用光传感器等检测多张重叠的纸张，从而将这些多张重叠的纸张的通过次数作为刀具的行程数进行测量的装置，但并不限于此。此时，计算行程数的装置也可以采用目前已知的技术，但并没有特别的限制，例如可以采用使用计算机等的计算器。
当通过上述控制器的测量装置测量计算的行程数达到规定的数量后，利用控制器的工作装置进行控制，使支架的移动机构工作。该工作装置可以是具有使支架的移动机构工作的功能的装置，也可以是与支架的移动机构的结构相对应的工作装置。例如，如果采用支架的移动机构是利用螺线管产生驱动力的装置，则控制器的工作装置将成为向螺线管施加电流的装置。
在这里，如果支架的移动机构是在刀具每达到规定的行程数时进行工作并按照一定节距移动的结构，则具体的结构没有限制。上述规定行程数是指支架的刀刃承受面劣化、不能进行正确的切断的界限次数，移动节距的大小(距离)为已劣化的相邻的刀刃承受面部位不对切断动作造成影响的范围。作为支架的移动机构的一例，有具有螺线管、齿条、单向离合器齿轮、支架齿条、小齿轮的装置，其中上述螺线管安装在压纸框架上；上述齿条与作为该螺线管的可移动铁心的杆相连结；上述单向离合器齿轮与上述齿条啮合；上述支架齿条形成于可滑动地安装在上述压纸框架的下面上的上述支架上；上述小齿轮在和上述支架齿条啮合的同时，获得上述单向离合器齿轮的动力，可以旋转。
为了将该支架夹紧，具有在该压纸框架的两侧部备有弹性体的可动夹紧机构和安装在上述主体框架上的制动器托架，由此在该压纸装置处于压纸位置时，可通过该可动夹紧机构将该支架完全固定，在该压纸框架上升并到达上止点附近时，可动式夹紧机构与制动器托架接触，解除对支架的夹紧，支架便可以滑动。
这种可动式夹紧机构最好包括弹簧导销、弹簧和支撑部，其中上述弹簧导销以头部为上端的方式、上下可动地插入设置在压纸框架的水平部的两侧部上的各个通孔中；上述弹簧安装在该弹簧导销的高于压纸框架水平部的上部侧；上述支撑部安装在弹簧导销的下端。通过该结构，利用由该弹簧弹压的支撑部可以支撑、夹紧该支架的两端部。
支架的材料为可以延长刀具的锋利度的有适当硬度的树脂(例如聚丙烯)，但是为了避免在纸张的切断过程中支架错位，需要使用弹力等将支架的两端部切实地夹紧。在通过金属制成的支撑部夹紧树脂制成的支架后，由于一般树脂和金属之间的摩擦系数小，所以导致要施加很大的夹紧力。因此，会产生树脂制造的支架变形、破损的问题。
因此，在本发明中，支架的两端部最好采用比树脂摩擦系数大的金属制成。具体来说，在树脂制成的支架主体的两端上通过螺丝固定金属板，该金属板被支撑部夹紧。此外，在该金属板上形成有U形槽，通过在该U形槽上滑动自如地贯通上述弹簧导销，在上述压纸框架上升到达上止点附近时，支架可以滑动，在上述压纸装置处于压纸的位置时，通过由支撑部夹住金属板可以完全固定该支架。通过该结构，可以使夹紧力较小，同时可以防止支架的变形和破损、能够切实地固定支架。在本发明中，由于在刀具达到规定的行程数时，压纸装置的支架自动地移动一定的节距，所以不会出现刀刃承受面的劣化、造成纸的切断面的松弛或在切断面上起毛的问题。而且，即使刀具刀尖切入支架、产生劣化，由于使1个支架一点一点地移动并改变刀尖的接触位置，所以也不需要立即进行更换，可以延长该支架的寿命并大幅度提高到更换为止的切断张数，且可以实现降低成本。
图1是本发明的纸张切断装置的实施方式的主视图。
图2是本发明的纸张切断装置的同一实施方式的纵向剖面图。
图3A是表示同一实施方式中的移动式支架的驱动装置的俯视图。
图3B是表示同一实施方式中的移动式支架的驱动装置的主视图。
图4是表示支架的具体例的俯视图、侧视图及主视图。
图5A是表示同一实施方式中的具有可动夹紧机构的移动式支架的驱动装置的俯视图。
图5B是表示同一实施方式中的具有可动夹紧机构的移动式支架的驱动装置的主视图。
图6A表示可动式夹紧机构的具体例，表示利用弹力夹紧支架的状态的主视图。
图6B表示可动式夹紧机构的具体例，表示压缩弹簧、解除支架夹紧的状态的主视图。
图7是表示支架端部的详细情况的俯视图。
具体实施例方式
本发明的实施方式中的纸张切断装置构成为利用压纸装置将重叠的纸张夹紧，利用从下方向斜上方上升的刀具进行切断的形式。由于刀具被向斜上方提起，所以可以从下方将纸张一张一张地切断，切断后的纸屑自然落下，不会附着在刀具的刀尖上。
可以确认切断多层重叠的被切断材料(片材、层叠纸、金属箔、薄金属板层)的切断装置的切断阻力，由于作为被刀具切断的被切断材料的变形量的压缩弹性变动、摩擦力变动，而进行不规则地变动。在利用驱动电机等驱动上述切断装置时，该驱动电机等的驱动力需要根据最大切断阻力进行设定，同时，切断装置自身的刚性也需要根据最大切断阻力进行设定。
图纸表示的是本发明的纸张切断装置的实施方式，其具有为了避免重叠的多张纸张1错位而将其压住的压纸装置2，和用于切断纸张1的刀具3。重叠的纸张1放置在平坦的工作台4上，压纸装置2从上方下降，为了在切断纸张1时不使其错位而通过该压纸装置2将纸张牢固地夹紧。
压纸装置2由支架18和コ形剖面的压纸框架20构成，遍及纸张的整个宽度与其接触，该压纸框架20相对于中轴通过等距离设置的连杆5、5进行连结。该连杆5、5经过轴8、8连结到与螺杆6拧合的螺母7、7上。若螺杆6旋转，则与该螺杆6拧合的螺母7、7的间隔增减，其结果，经过压纸框架20和轴8、8、9、9连结的连杆5、5的倾斜会发生变化。
在图1中，如果螺母7、7的间隔缩小，则压纸装置2会下降、压紧层叠的纸张1。而且，由于压纸装置2的两侧部通过一对纵梁19、19进行引导，所以不会向左右方向移动，通过伴随着螺杆6的旋转的螺母7、7的移动，该压纸装置2将进行升降运动。该螺杆6被电机驱动旋转，通过在中间夹装多个齿轮，螺杆6会降低旋转速度慢慢地旋转。而且，压纸装置2被螺旋弹簧产生的向下方压下的弹力被弹压，由于连杆5、5立起，所以螺旋弹簧拉伸使压纸装置2下降。
在本发明中，由于采用了将齿轮机构和连杆机构组合而成的压纸装置，所以即使使用例如DC24V的电源、25W的电机，也可以牢固地将纸张1夹紧。而且，通过检测螺母7、7的位置，可以得知连杆5、5的倾斜角θ，其结果，可以得知通过压纸装置2压紧的纸张1的厚度，因此可以毫不浪费地控制刀具3的移动量。
另一方面，刀具3在与刀具座10接触的状态下被安装于上述压纸装置2的下侧，嵌在两个导向装置11、11之间进行滑动。而且，刀具3的滑动方向为倾斜的上下方向，在导向装置11、11上留有规定距离地分别形成有2条导向槽12、12，且导向槽12、12向倾斜方向倾斜。
在贯通刀具3及刀具座10的轴销上安装有滑块13、13，该滑块13、13嵌在导向槽12、12中。因此，若上述滑块13、13沿着导向槽12、12移动，则刀具3将向倾斜方向滑动。但是，由于滑块13、13嵌在平行形成的两个导向槽12、12中移动，所以刀具3经常保持水平状态进行移动。在倾斜的导向槽12、12的左端具有滑块13、13时，刀具3将下降，而若滑块13、13向右方滑动，则该刀具3将上升。
另一方面，在刀具刀刃3接触的刀具座10上设置有水平延伸的长孔14、14，在该长孔14、14中嵌有轴销15、15。因此，在滑块13、13沿着导向槽12、12向倾斜方向移动时，刀具3也将沿着导向槽12、12向倾斜方向移动，而刀具座10将在上下方向进行升降运动。
但是，用于使刀具3及刀具座10进行升降运动的具体装置没有限制。例如，在刀具3的下侧水平安装有螺杆，通过电机经由多个齿轮驱动该螺杆旋转，与螺杆拧合的螺母将与该螺杆的旋转一起移动。将伴随着螺杆的旋转的螺母的运动向滑块13、13传递。
因此，刀具3沿着导向槽12、12被向倾斜方向提升，从下侧一张一张地切断利用压纸装置2夹紧的纸张1。由于一张一张地切断，所以纸张1的碎屑不会和刀尖面相互摩擦地落下，因此纸屑不会附着在刀尖上。在这里，由于为了切断纸张1上述刀具3在上升的同时，也向水平方向移动，所以经由连杆5、5通过压纸装置2能够牢固地夹紧纸张1，从而避免其错位。
在本发明的纸张切断装置中，虽然通过使上述刀具3上升而切断夹紧的纸张1，但是刀具3的刀尖将会微小地切入压纸装置2的支架的刀刃承受面。为了避免由于刀刃未到达刀刃承受面而发生纸张1的切削残留、或者相反的为了避免刀具3的刀尖过度地切入刀刃承受面，在压纸装置2的两侧安装有制动器16、16。
由于制动器16、16采用了螺杆机构，所以其前端位置可以调整。在刀具3接触的刀具座10上安装有制动器座17、17，若刀具3上升，则制动器座17、17将与安装在压纸装置2上的制动器16、16接触，阻止该刀具3的上升。虽然刀具3向倾斜方向上升，但是刀具座10则向垂直方向上升，然后制动器座17、17将与制动器16、16接触。
由于刀具3上升、制动器座17、17与制动器16、16接触，所以将向用于使该刀具3上升的电机上作用规定以上的载荷。在该载荷达到规定值以上时，进行控制以便使电机的旋转停止，能够不产生纸张1的残留、且不会使刀具3的刀尖过度地切入压纸装置的支架地停止。
如此，为了切断纸张1，刀具3的刀尖将会切入支架的刀刃承受面，由于重复进行该动作，所以刀刃承受面将会劣化、形成凹槽。其结果将不能准确地切断纸张1，所以在本发明中采用了移动式的支架18。即，其构成为在刀具3达到规定的行程数(例如500～600)时按照一定的节距滑动的形式。
压纸框架20形成为上方开口的コ形剖面，如图3A及图3B所示，其两侧被纵梁19、19引导上下移动，在该压纸框架20的下面安装有移动式支架18。在下面的两侧用螺丝固定有支撑部21、21，在该支撑部21、21上能够滑动地支撑有移动式支架18的两端。
图4表示移动式支架18，该移动式支架18为树脂制成，在其上面留有规定间隔地形成有支架齿条22、22，此外在支架齿条22、22的外侧设置有导向槽23、23。于是，在压纸框架20的下面上安装的导向片24、24嵌入该导向槽23、23中，小齿轮26、26与支架齿条22、22相啮合，通过小齿轮26、26的旋转，移动式支架18可以沿着导向片24、24滑动。
但是，在该实施方式中，如图2所示，具有上述小齿轮26通过螺线管25的动作而进行旋转的结构。在作为螺线管25的可移动铁心的杆27上连结有齿条28，该齿条28与单向离合器齿轮29啮合。因此，在螺线管25工作、齿条28下降时，单向离合器齿轮29旋转，但在齿条28上升时，该单向离合器齿轮29则不会旋转。
单向离合器齿轮29安装在轴30上，轴30的两端轴支撑于压纸框架20上安装的保持构架35的轴承上，在该轴30的两个端部上安装有齿轮31、31。此外，该齿轮31、31与齿轮32、32啮合，并且，该齿轮32、32与上述小齿轮26、26啮合。但是，齿轮31、32及小齿轮26安装在托架33上，该托架33与上述齿轮31、31同轴并可摆动地被支撑。
因此，通过上述螺线管25进行动作，小齿轮26经由齿条28、单向离合器齿轮29、齿轮31、齿轮32进行旋转。而且，由小齿轮26旋转使支架齿条22移动，移动式支架18将仅滑动一定的节距。
关于螺线管的工作，通过具有光传感器和计算机的控制器(图省略)，使用光传感器等检测刀具的位置，然后根据检测的信号使用计算机测量上下运动的刀具的行程数，在每达到规定的次数时，向螺线管25施加电流。
在这里，上述托架33与齿轮31、31同轴可摆动地被支撑，利用螺旋弹簧34的弹力将该托架33向下压。即，小齿轮26与移动式支架18的支架齿条22正确啮合，驱动时施加弹力避免跳齿。于是，该螺旋弹簧34的两端与托架33的前端及压纸框架20连结。
另外，在更换移动式支架18时，拉伸螺旋弹簧34、向上提起托架33。即，通过以齿轮31的轴30为中心使其摆动来提起托架33，在此状态下可以更换移动式支架18。
如此，移动式支架18为利用小齿轮26的旋转而一点点移动的结构，在切断纸张1时可以固定在压纸框架20上。在图3A及图3B所示的实施方式中，在压纸框架20的下面通过支撑部21支撑有移动式支架18。但是，该移动式支架18必须伴随着小齿轮26的旋转而移动，因此，移动式支架18的支撑结构不是利用该支撑部21经常将移动式支架18完全夹紧的结构。
如图5A～图6B所示，在压纸框架20上具有可变夹紧机构。可变夹紧机构36、36安装在压纸框架20的两侧、夹紧移动式支架18的两端，同时，具有在压纸框架20上升至上止点附近时解除夹紧的结构。上述可动式夹紧机构36、36由弹簧导销41、弹簧40和支撑部21构成，其中上述弹簧导销41以头部为上端的方式上下可动地被插入设置在压纸框架20的水平部两侧部的各个通孔中；上述弹簧40安装在该弹簧导销41的高于压纸框架水平部的上部侧；支撑部21安装在弹簧导销的下端。根据该结构，通过被该弹簧弹压的支撑部21能够支撑、夹紧该支架的两端部。
因此，由于弹簧导销41通过弹簧40的弹力被向上方提起，所以支撑部21将上升、能够夹紧移动式支架18。即，移动式支架18被施加弹力的支撑部21夹紧，移动式支架18能够不晃动地稳定地按压纸张1。但是，在移动式支架18经常处于夹紧状态下，不能通过小齿轮26的旋转而滑动。
因此，如图6B所示，若压纸框架20上升到达上止点附近，则弹簧导销41的头部与制动器托架42接触。其结果，弹簧导销41压缩弹簧40被向下压，支撑部21从移动式支架18分离。但是，由于通过支撑部21进行支撑，所以移动式支架18不会落下。
而且，在压纸框架20到达上止点附近时，小齿轮26将旋转使移动式支架18滑动。在这里，移动式支架18的可动夹紧机构36的具体结构没有特别的限制，只要是在压纸框架20到达上止点附近时，可以解除对移动式支架18的夹紧的结构，任何结构都可以。
此外，如图6A、图6B及图7所示，支架18是一种利用螺丝紧固将金属板45固定在树脂制造的支架主体44的两端部上的装置。在该金属板44上形成有U形槽，在该U形槽中滑动自如地贯通有弹簧导销41。由此，支架18可以滑动，此外，通过由金属制成的支撑部21夹紧金属板，可以利用比较小的夹紧力将支架18完全固定。而且，由于在支撑部21上被夹紧的支架18的两个端部也是金属板44，所以不会产生变形、破损的问题。
产业上的利用可能性如上所述，本发明的切断装置在压纸装置的下方设置有刀具，在从上方压纸的压纸装置上具有承受刀刃的支架，其对于利用上升的刀具切断纸张的纸张切断装置非常有用，只要是使用上升的刀具和支架进行切断的装置，也适用于片材、层叠纸张、金属箔、薄金属板层等的切断装置。
权利要求
1.一种具有移动式支架的纸张切断装置，该纸张切断装置具有备有向上下方向延伸的一对纵梁的主体框架、沿着该纵梁上下移动并用于从上方压住纸张的压纸装置、倾斜着上下移动并从下方倾斜着上升以此切断纸张的刀具，该压纸装置具有支架和压纸框架，其中，上述支架在与最上面的纸接触的同时用于支承该刀具的刀刃，上述压纸框架在支撑安装于下面上的上述支架的同时与上述纵梁卡合，该纸张切断装置用于切断在工作台上重叠多层地放置的纸张，其特征在于，具有相对于刀具的刀刃在垂直方向上使上述支架只移动一定节距的移动机构、和用于在刀具每达到规定的行程数时使移动机构动作的控制器，由此在切断纸张的刀具的行程数每达到规定的次数时，使该支架相对于刀具的刀刃在垂直方向上仅移动一定的节距。
2.如权利要求1所述的纸张切断装置，其特征在于，上述支架的移动机构具有螺线管、齿条、单向离合器齿轮、支架齿条、小齿轮，其中上述螺线管安装在压纸框架上；上述齿条与作为该螺线管的可移动铁心的杆相连结；上述单向离合器齿轮与上述齿条啮合；上述支架齿条形成于可以滑动地安装在上述压纸框架的下面的该支架上；上述小齿轮在与该支架齿条啮合的同时获得上述单向离合器齿轮的动力，可以旋转。
3.如权利要求1所述的纸张切断装置，其特征在于，具有可动夹紧机构和制动器托架，其中，上述可动夹紧机构为了夹住上述支架，在该压纸框架的两侧部具有弹性体；上述制动器托架安装在上述主体框架上，由此在该压纸装置处于压纸的位置时，通过该可动夹紧机构将该支架完全固定，在该压纸框架上升到达上止点附近时，可移动式夹紧机构与制动器托架接触，解除支架的夹紧，支架可以滑动。
4.如权利要求3所述的纸张切断装置，其特征在于，上述可动式夹紧机构包括弹簧导销、弹簧和支撑部，上述弹簧导销以头部为上端的方式、上下可动地被插入设置于压纸框架水平部的两侧部的各个通孔中；上述弹簧安装在上述弹簧导销的高于压纸框架水平部的上部侧；上述支撑部安装在弹簧导销的下端，利用由该弹簧弹压的支撑部可以支撑、夹紧支架的两端部。
5.如权利要求4所述的纸张切断装置，其特征在于，上述支架包括由树脂构成的支架主体部和利用螺丝紧固固定在该支架主体部的两个端部上的金属板，各个金属板具有该弹簧导销滑动自如地贯通的U形槽，同时，可以由该支撑部支撑、夹紧。
全文摘要
本发明的纸张切断装置，为了切断多张重叠放置在工作台上的纸张，具有沿着纵梁(19、19)从上方下降的压纸装置(2)，此外，具有从下方倾斜地上升的刀具(3)，压纸装置(2)具有用于承受刀具刀刃的支架(18)，通过设置在刀具(3)的行程数达到规定的次数时使支架(18)只移动一定节距的功能，即使刀具刀尖切入支架、使其劣化，也不必立即更换，可以延长该支架的寿命，能够大幅增加到更换为时止的切断片数。
文档编号B26D7/06GK1764519SQ20058000005
公开日2006年4月26日 申请日期2005年1月21日 优先权日2004年3月18日
发明者西村和夫, 间岛利幸 申请人:大同工业株式会社