JP2583177Y2 - Drive of needle punch machine - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】上突針板と下突針板をウエブに突
き刺すことにより繊維を互いに抱合わせるニードルパン
チ機のクランク軸の駆動装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving device for a crankshaft of a needle punching machine for holding fibers together by piercing an upper needle plate and a lower needle plate into a web.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、上下方向からパンチングするダブ
ルパンチング形ニードルパンチ機は、図７に示すように
上突針板１０１と下突針板１０２を、コネクチングロッ
ド１０３，１０４を介してそれぞれ上下動する上突クラ
ンク軸１０５と下突クランク軸１０６とを有している。
この二個のクランク軸は連結軸１０７，ベベルギヤ１０
８Ａ，１０８Ｂ及び１０９Ａ，１０９Ｂを介して一個の
モータにより駆動するのが普通であった。2. Description of the Related Art Conventionally, a double punching type needle punching machine for punching from above and below is used to move an upper needle plate 101 and a lower needle plate 102 up and down via connecting rods 103 and 104, respectively, as shown in FIG. It has a protruding crankshaft 105 and a lower protruding crankshaft 106.
These two crankshafts are connected shaft 107, bevel gear 10
It was common to drive one motor via 8A, 108B and 109A, 109B.

【０００３】[0003]

【考案が解決しようとする課題】従来の技術で述べた連
結軸を用いて一個のモータにより駆動する方法は、ベベ
ルギヤ等の騒音が大きく、軸とベベルギヤ間のキーの打
たれ等のため一定期間ごとに保守が必要であるという問
題を有している。更に電源ＯＦＦで機械が停止する位置
は、一番抵抗の大きいウエブに針を突き刺し始めた位置
で停止するのが普通で、この位置は起動時に一番条件が
悪い位置で、大きな起動トルクが必要であるという問題
をも有している。The method of driving with a single motor using the connecting shaft described in the prior art is a method in which the noise of a bevel gear or the like is large and the key is hit between the shaft and the bevel gear for a certain period of time. The problem is that maintenance is required every time. Furthermore, the position where the machine stops when the power is turned off usually stops at the position where the needle starts to pierce the web with the highest resistance, and this position is the position where the condition is the worst at startup and requires a large startup torque. It also has the problem that

【０００４】更にウエブに突きささる針の軌跡は、でき
るだけ疎密がないよう均等に分布された状態が望ましい
が、上突針板のパタンと下突針板のパタンの相互の位置
関係を変えて均等な分布状態にするには、ウエブコンベ
ア１１１及びデリベリローラ１１０の回転を変えるより
方法はなく、微妙な調整ができにくいという問題を有し
ていた。本考案は従来の技術の有するこのような問題点
に鑑みなされたものであり、その目的とするところは二
個のクランク軸をＮＣ制御の専用モータによりそれぞれ
駆動して、パンチング速度の向上と操作性の改善及び製
品の品質向上を可能とするニードルパンチ機の駆動装置
を提供しようとするものである。Further, it is desirable that the trajectories of the needles pierced on the web are evenly distributed so that the trajectories are as dense and compact as possible. However, by changing the mutual positional relationship between the patterns of the upper and lower needle plates, the trajectories of the needles are evenly distributed. There is no way to change the rotation of the web conveyor 111 and the delivery roller 110 to make the distribution state, and there is a problem that it is difficult to perform fine adjustment. The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and has as its object the purpose of improving the punching speed and controlling the operation by driving two crankshafts by dedicated NC control motors. It is an object of the present invention to provide a driving device for a needle punching machine capable of improving the performance and the quality of a product.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本考案におけるニードルパンチ機の駆動装置は、上突
針板と下突針板を上下動してウエブに針を突き刺し前記
ウエブを構成する繊維を互いに抱合させるニードルパン
チ機の前記上下動用の二個のクランク軸を回転する駆動
装置であって、前記上突針板側クランク軸用と前記下突
針板側クランク軸用の二個の駆動モータと、該二個の駆
動モータを同期運転又は前記クランク軸が任意の角度位
相をずらした位相差運転させる回転制御部材とを含んで
なり、クランク軸の位相を変えて上突針板と下突針板の
ウエブに突き刺す針の軌跡の分布状態を変えるものであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, a driving device for a needle punching machine according to the present invention comprises an upper needle plate and a lower needle plate which are moved up and down to pierce a needle into a web to form a fiber constituting the web. A drive device for rotating the two crank shafts for up and down movement of the needle punching machine that embraces each other, and two drive motors for the upper prong plate side crank shaft and the lower prong plate side crank shaft. A rotation control member for synchronously operating the two drive motors or performing a phase difference operation in which the crankshaft is shifted by an arbitrary angular phase, and changing the phase of the crankshaft to change the phase of the upper and lower needle plates. This is to change the distribution state of the trajectory of the needle piercing the web.

【０００６】[0006]

【作用】上突針板側クランク軸用モータと下突針板側ク
ランク軸用モータを、回転制御部材により、同期運転又
はクランク軸の位相をずらした位相差運転を行って、上
突針板の針の軌跡と下突針板の針の軌跡が疎密なく均等
に分布するように上突針板と下突針板のパンチングのタ
イミングを調整する。The upper and lower stitch plate side crankshaft motors and the lower and throat plate side crankshaft motors are operated by a rotation control member in a synchronous operation or a phase difference operation in which the phase of the crankshaft is shifted. The punching timing of the upper needle plate and the lower needle plate is adjusted so that the trajectory and the trajectory of the needle of the lower needle plate are evenly and uniformly distributed.

【０００７】[0007]

【実施例】以下実施例について図面を参照して説明す
る。図１のダブルパンチング形ニードルパンチ機におい
て、フレーム１の左側が第１ゾーンａに、右側が第２ゾ
ーンｂに形成され、第１ゾーンの上突クランク軸２はフ
レーム１の上側に、第２ゾーンの下突クランク軸３はフ
レーム１の下側にそれぞれ水平かつ平行に設けられてい
る。フレーム１のぼぼ中央を左側から右側へウエブＷが
送られるようになっており、フレーム１の左側にウエブ
材料を送り込むウエブコンベア４が、また右側にウエブ
を引き出すデリベリローラ５Ａ，５Ｂが設けられてい
る。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. In the double punching type needle punching machine shown in FIG. 1, the left side of the frame 1 is formed in the first zone a and the right side is formed in the second zone b. The lower collision crankshafts 3 of the zones are provided horizontally and parallel to the lower side of the frame 1, respectively. The web W is fed from the left to the right in the center of the frame 1. The web conveyor 4 for feeding the web material is provided on the left side of the frame 1, and the delivery rollers 5A and 5B for drawing out the web are provided on the right side. .

【０００８】上側から針６ａをウエブＷに突き刺す第１
ゾーンの上突針板６は、図示しない案内に沿って垂直移
動可能なニードルビーム７の下端に下向きに固着されて
おり、ニードルビーム７はコネクチングロッド８を介し
て上突クランク軸２に連結されている。更に下側から針
９ａをウエブＷに突き刺す第２ゾーンの下突針板９は、
垂直移動可能なニードルビーム１１の上端に上向きに固
着されており、ニードルビーム１１はコネクチングロッ
ド１２を介して下突クランク軸３と連結されている。上
突クランク軸２は駆動モータ１３によりシンクロベルト
１４を介し、また下突クランク軸３は駆動モータ１５に
よりシンクロベルト１６を介してそれぞれ駆動されるよ
うになっている。First, the needle 6a is inserted into the web W from above.
The upper protruding needle plate 6 of the zone is fixed downward to the lower end of a needle beam 7 vertically movable along a guide (not shown). The needle beam 7 is connected to the upper protruding crankshaft 2 via a connecting rod 8. I have. Further, the lower protruding needle plate 9 of the second zone, which pierces the needle 9a into the web W from below,
The needle beam 11 is fixed upward to the upper end of the vertically movable needle beam 11, and is connected to the lower protruding crankshaft 3 via a connecting rod 12. The upper collision crankshaft 2 is driven by a drive motor 13 via a synchro belt 14, and the lower collision crankshaft 3 is driven by a drive motor 15 via a synchro belt 16.

【０００９】図３は二個の駆動モータ１３，１５の回転
を制御するＮＣ制御システムのブロック線図である。ク
ランク軸回転数（Ｎ）入力部１７は、上突クランク軸２
と下突クランク軸３の回転数Ｎを入力する部分、回転数
表示部１８はクランク軸の回転数（Ｎ）を表示する部分
である。針さしタイミングの位相ずれ角度入力部１９
は、上突クランク軸２と下突クランク軸３の位相ずれ量
を指定する部分、位相ずれ角（±θ°）表示部２０は、
クランク軸２，３相互の位相ずれ角を表示する部分であ
る。運転モード入力部２１は、二個のモータ１３，１５
の単動又は連動の運転モードを入力する部分。起動・停
止指令入力部２２は、モータ１３，１５の起動・停止指
令を入力する部分である。FIG. 3 is a block diagram of an NC control system for controlling the rotation of the two drive motors 13 and 15. The crankshaft rotation speed (N) input unit 17 is provided with
The rotation speed display section 18 is a portion for displaying the rotation speed (N) of the crankshaft. Phase shift angle input section 19 for needle timing
Is a part for designating the amount of phase shift between the upper collision crankshaft 2 and the lower collision crankshaft 3, and the phase deviation angle (± θ °) display unit 20
This is a part for displaying the phase shift angle between the crankshafts 2 and 3. The operation mode input unit 21 includes two motors 13 and 15
Input part of single-action or interlocking operation mode. The start / stop command input section 22 is a section for inputting a start / stop command for the motors 13 and 15.

【００１０】制御部２３は、各入力部の指令に基づいて
モータ１３，１５に対する駆動指令信号を出力し、モー
タ１３，１５直結のパルスジェネレータ２４，２５の出
力信号が指令信号と一致するように制御するとともに、
位相ずれ指令信号を出力し、クランク軸２，３直結のセ
ンサ２６，２７のマーカ信号の位相ずれ角が位相ずれ指
令信号と一致するように制御する等の制御を行う部分で
ある。パルス発生部２８は、回転速度指令に基づいてク
ランク軸一回転につき１０２４パルスのパルス信号を出
力する部分、２９，３０はＡＮＤ回路である。モータ制
御駆動部３１は第１ゾーンのモータ１３を駆動する電力
を供給する部分、モータ制御駆動部３２は第２ゾーンの
モータ１５を駆動する電力を供給する部分である。The control unit 23 outputs drive command signals to the motors 13 and 15 based on commands from the respective input units, so that the output signals of the pulse generators 24 and 25 directly connected to the motors 13 and 15 match the command signals. Control and
This section outputs a phase shift command signal and performs control such as controlling the phase shift angles of the marker signals of the sensors 26 and 27 directly connected to the crankshafts 2 and 3 to coincide with the phase shift command signal. The pulse generator 28 outputs a pulse signal of 1024 pulses per one rotation of the crankshaft based on the rotation speed command, and 29 and 30 are AND circuits. The motor control drive unit 31 supplies electric power for driving the motor 13 in the first zone, and the motor control drive unit 32 supplies electric power for driving the motor 15 in the second zone.

【００１１】続いて本実施例の作用について説明する。
ウエブコンベア４により送り込まれたウエブ材料は、第
１ゾーンａで上から下向きにパンチングされ、デリベリ
ローラ５Ａ，５Ｂに引かれて第２ゾーンｂに移動し、ほ
ぼ同一個所を下から上向きにパンチングされる。この場
合位相ずれ角度入力部１９から位相ずれ角θゼロと入力
されている場合は、二個のモータ１３，１５はパルスジ
ェネレータ２４，２５の回転パルス信号が同時に出力さ
れるよう同期回転され、第１ゾーンａと第２ゾーンｂの
パンチングが同時に行われる。通常、針板の基本パター
ンは同一であるが、上突針板６と下突針板９とでは反転
パタンとされており、図４（ａ）は上突針板６のパンチ
ング軌跡（×印）を表し、図４（ｂ）は（ａ）に下突針
板９のパンチング軌跡（○印）を重ねたもので、上突針
板の基準点Ｏと下突針板の基準点Ｏ´が一致（位相ずれ
なし）の状態を表している。Next, the operation of this embodiment will be described.
The web material fed by the web conveyer 4 is punched downward from the top in the first zone a, moved to the second zone b by the delivery rollers 5A and 5B, and punched substantially from the same location upward from the bottom. . In this case, when the phase shift angle θ is input from the phase shift angle input unit 19, the two motors 13 and 15 are synchronously rotated so that the rotation pulse signals of the pulse generators 24 and 25 are simultaneously output. Punching of the first zone a and the second zone b is performed simultaneously. Usually, the basic pattern of the needle plate is the same, but the upper needle plate 6 and the lower needle plate 9 are reverse patterns, and FIG. 4A shows the punching trajectory (x mark) of the upper needle plate 6. FIG. 4B is a diagram obtained by superimposing the punching trajectory of the lower needle plate 9 (indicated by a circle) on FIG. 4A, and the reference point O of the upper needle plate coincides with the reference point O ′ of the lower needle plate (no phase shift). ).

【００１２】本来、パンチング軌跡は疎密なく均等に分
布した状態が望ましく、その点図４（ｂ）は横並びの傾
向が強く望ましい状態とは言えない。次に位相ずれ角度
入力部１９から＋θ°の位相ずれ角が入力されると、制
御部２３の指令でクランク軸２，３の位相が変わり、セ
ンサ２６，２７のそれぞれのマーカ信号により位相ずれ
角表示部２０に実際のずれ角＋θ°が表示される。そし
て第２ゾーン側が第１ゾーン側より＋θ°だけ位相が進
んだ状態を保って二個のモータ１３，１５が互いに追従
して等速回転され、第２ゾーン側のパンチングのタイミ
ングが僅かに早くなる。図５（ａ）は位相を進めたとき
の上突針板６と下突針板９のパンチング軌跡で，横並び
傾向は無くなったものの右上がりの斜行傾向が見られ
る。Originally, it is desirable that the punching trajectory be uniformly distributed without sparse and dense, and in contrast, FIG. Next, when a phase shift angle of + θ ° is input from the phase shift angle input unit 19, the phases of the crankshafts 2 and 3 change according to a command from the control unit 23, and the phase shift angle is determined by the marker signals of the sensors 26 and 27. The display unit 20 displays the actual deviation angle + θ °. Then, the two motors 13 and 15 are rotated at a constant speed following each other while maintaining a state in which the phase of the second zone is advanced by + θ ° from the phase of the first zone, and the punching timing of the second zone is slightly earlier. Become. FIG. 5A shows the punching locus of the upper needle plate 6 and the lower needle plate 9 when the phase is advanced. Although there is no tendency to be side by side, there is a tendency of skew to rise to the right.

【００１３】次に位相ずれ角度入力部１９から−θ°の
位相ずれ角が入力されると、第２ゾーン側が第１ゾーン
側より−θ°だけ位相がおくれ、第２ゾーン側のパンチ
ングのタイミングが僅かに遅れる。図５（ｂ）はこのと
きのパンチング軌跡を表したもので、殆ど横並びも斜行
傾向もない軌跡が得られる。詳細に見ると若干亀甲の感
じが残っているもののウエブＷにほぼ均等なパンチング
効果が得られ、実際にウエブ上のバランスも良好で、実
用できる軌跡となる。更にパンチング速度を決めるクラ
ンク軸２，３の回転数は、クランク軸回転数入力部１７
より任意に設定でき、実際のクランク回転数（Ｎ）が回
転数表示部１８に表示される。Next, when a phase shift angle of -θ ° is input from the phase shift angle input unit 19, the phase of the second zone is shifted by -θ ° from the phase of the first zone, and the punching timing of the second zone is shifted. Is slightly delayed. FIG. 5B shows the punching trajectory at this time, and a trajectory with almost no side-by-side or skew tendency can be obtained. When viewed in detail, although the feeling of a tortoiseshell remains, a substantially uniform punching effect is obtained on the web W, and the balance on the web is actually good, and the locus is practical. Further, the number of rotations of the crankshafts 2 and 3 for determining the punching speed is determined by a crankshaft rotation number input unit 17.
It can be set arbitrarily, and the actual crank rotation speed (N) is displayed on the rotation speed display section 18.

【００１４】また運転モードの切り換えで第１ゾーンの
上突パンチングのみ又は第２ゾーンの下突パンチングの
みの単独運転と、上突パンチングと下突パンチングを同
時運転する連動運転の選択が可能である。更に運転停止
指令で制御部２３内に組み込まれている定位置停止回路
により針板６，９が最も開口した位置で停止する。尚、
本実施例は第１ゾーンａで上から、第２ゾーンｂで下か
らそれぞれパンチングを行うニードルパンチ機について
説明したが、図６に示すように同一ゾーンで上下の針で
パンチングを行うニードルパンチ機にも同様に適応可能
なことは勿論である。By switching the operation mode, it is possible to select an independent operation of only the upper collision punching of the first zone or only a lower collision punching of the second zone, or an interlocking operation of simultaneously operating the upper collision punching and the lower collision punching. . Further, the stop plates incorporated in the control unit 23 are stopped at the most opened positions by the fixed position stop circuit incorporated in the control unit 23 in response to the operation stop command. still,
In the present embodiment, the needle punching machine for performing punching from the top in the first zone a and from the bottom in the second zone b has been described. However, as shown in FIG. It is needless to say that the present invention can be similarly applied.

【００１５】[0015]

【考案の効果】本考案は上述のとおり構成されているの
で次に記載する効果を奏する。上突針板側クランク軸と
下突針板側クランク軸にそれぞれ専用の駆動モータを設
け、ＮＣ制御により同期又は位相差運転を行うようにし
たので、機械構造が簡素になって保守が簡単になり、機
械的騒音が少なくなって高速回転が可能となり、高速パ
ンチングができるようになる。また必要に応じて上突側
のみ又は下突側のみの単独運転や、針板を停止したまま
ウエブコンベア及びデリベリローラのみ駆動させること
や、機械停止時にクランク軸の回転角度を任意の位置に
停止すること等が可能となって操作性が向上する。また
両クランク軸の位相差運転によりウエブに突き刺す針の
軌跡の位置関係を任意に変えることができるため、針の
軌跡分布の均等化が容易となり製品の質が向上する。[Effects of the Invention] The present invention is configured as described above and has the following effects. A dedicated drive motor is provided for each of the upper and lower thrust plate side crankshafts, and synchronous or phase difference operation is performed by NC control, so that the mechanical structure is simplified and maintenance is simplified, Mechanical noise is reduced, high-speed rotation becomes possible, and high-speed punching becomes possible. In addition, if necessary, the sole operation only on the upper collision side or only the lower collision side, driving only the web conveyor and the delivery roller with the needle plate stopped, or stopping the rotation angle of the crankshaft at an arbitrary position when the machine stops. This makes it possible to improve operability. In addition, since the positional relationship of the trajectory of the needle piercing the web can be arbitrarily changed by the phase difference operation of the two crankshafts, the distribution of the trajectory of the needle can be easily equalized and the quality of the product is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本実施例のニードルパンチング機の構成図であ
る。FIG. 1 is a configuration diagram of a needle punching machine of the present embodiment.

【図２】上突針板と下突針板部の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of an upper needle plate and a lower needle plate.

【図３】本実施例の制御回路のブロック線図である。FIG. 3 is a block diagram of a control circuit according to the present embodiment.

【図４】（ａ）は上突針板の針の軌跡で基準パタンを表
す図で、（ｂ）は基準点が揃った状態（位相ずれゼロ）
の上突針板と下突針板の針の軌跡を表す図である。FIG. 4A is a diagram showing a reference pattern by a locus of a needle of an upper needle plate, and FIG. 4B is a state in which reference points are aligned (a phase shift is zero).
FIG. 5 is a diagram illustrating the trajectories of the needles of the upper and lower protruding needle plates.

【図５】（ａ）は位相が進む方向にずれた状態の上突針
板と下突針板の針の軌跡を表す図で、（ｂ）は位相がお
くれる方向にずれた状態の上突針板と下突針板の針の軌
跡を表す図である。5A is a diagram showing the trajectories of the needles of the upper needle plate and the lower needle plate shifted in the direction in which the phase advances, and FIG. 5B is a diagram illustrating the upper needle plate shifted in the direction in which the phase shifts; FIG. 6 is a diagram illustrating a locus of a needle of a lower protruding needle plate.

【図６】同一ゾーンで上突，下突きを行う方式のニード
ルパンチ機の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a needle punching machine of a type that performs an upper collision and a lower collision in the same zone.

【図７】（ａ）は従来の技術のニードルパンチ機の構成
図、（ｂ）は（ａ）の側面図の一部で主としてクランク
軸の駆動機構を示す図である。7A is a configuration diagram of a conventional needle punching machine, and FIG. 7B is a part of a side view of FIG. 7A and mainly illustrates a crankshaft driving mechanism.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２ 上突クランク軸 ３ 下突
クランク軸 ６ 上突針板 ６ａ，９
ａ 針 ９ 下突針板 １３，１
５ 駆動モータ ａ 第１ゾーン ｂ 第２
ゾーン Ｗ ウエブ2 Upper collision crankshaft 3 Lower collision crankshaft 6 Upper collision plate 6a, 9
a Needle 9 Lower needle plate 13,1
5 Drive motor a 1st zone b 2nd
Zone W Web

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項１】 上突針板と下突針板を上下動してウエブ
に針を突き刺し前記ウエブを構成する繊維を互いに抱合
させるニードルパンチ機の前記上下動用の二個のクラン
ク軸を回転する駆動装置であって、前記上突針板側クラ
ンク軸用と前記下突針板側クランク軸用の二個の駆動モ
ータと、該二個の駆動モータを同期運転又は前記クラン
ク軸が任意の角度位相をずらした位相差運転させる回転
制御部材とを含んでなり、クランク軸の位相を変えて上
突針板と下突針板のウエブに突き刺す針の軌跡の分布状
態を変えることを特徴とするニードルパンチ機の駆動装
置。1. A drive device for rotating the two crank shafts for vertical movement of a needle punching machine for vertically moving an upper needle plate and a lower needle plate to pierce a needle into a web and to bind fibers constituting the web to each other. And two drive motors for the upper and lower thrust plate side crankshafts, and the two drive motors are operated synchronously or the crankshaft is shifted by an arbitrary angular phase. A drive device for a needle punching machine, comprising: a rotation control member for performing a phase difference operation, changing a phase of a crankshaft to change a distribution state of trajectories of needles piercing a web of an upper needle plate and a lower needle plate. .