徽章图版刻印装置中的图版位置调整机构

技术领域

本发明涉及一种徽章图版刻印装置，更详细地说涉及一种用于调整该徽章图版刻印装置的图版位置的机构。

背景技术

一直以来存在一种销售徽章的徽章图版刻印装置，该徽章通过在徽章原板上形成凹凸图案的图版而形成。该装置用于应对在用户访问活动会场等时想要获得活动会场及相关特色等的徽章以作纪念的愿望。图5表示这种徽章图版刻印装置的外观的一例。在徽章图版刻印装置51的前面上方形成有用于说明徽章的图版形成的过程的徽章购买引导显示部56。在其下方设置有可以看到徽章的图版形成机构的透明窗口57。在透明窗口57的前部具有图版选择面板54，该图版选择面板54配置有分别选择不同的图版的图版选择按钮54a、54b及54c。在图版选择按钮54a、54b及54c内，内置有发光灯。

图版选择面板54的下部配置形成了凹凸图案的徽章的排出部58，在其旁边设置有硬币投入部55。要购买徽章的人首先向硬币投入部55投入预定的硬币。通过投入硬币，在装置内部的图版形成机构(未图示)中，向旋转面平滑的辊和搭载有图版的辊之间的上部供给硬币原板，并且通过使图版选择面板54的三个选择按钮54a、54b、54c发光，而提示徽章购买者选择并按压各自不同的凹凸图案的任一个按钮。徽章购买者选择并按压了其中一个按钮后，硬币原板下落到旋转面平滑的辊和搭载有图版的辊之间，在硬币原板上形成选择的图版，从排出部58排出凹凸图案的徽章。

图6～图10表示图5的徽章图版刻印装置的图版形成机构。图6是表示图版形成机构的整体的透视图，图7是从图版形成机构的上部位置的背面侧看的透视图，图8、图9、及图10分别是右侧视图、俯视图、及A-A截面图。固定基台66固定在未图示的装置框体上，在上面立设有用于组装形成图版的辊部分的辊安装板68、69。在下面安装有图版安装辊驱动用的电机61。在电机61的驱动轴62上固定有齿轮63。另一方面，在辊安装板68、69上可旋转地安装轴70，在轴70的一端固定有齿轮71。在齿轮63和65之间架设链条64，将电机61的旋转力传递到轴70。

如图7所示在轴70上固定轧制辊74，进一步在轴70的端部安装有齿轮71。在辊安装板68、69上可旋转地安装轴73，该轴73与轴70平行，在轴73上固定有图版安装辊75，在该图版安装辊75的周面以大致120度的间隔安装有三个图版(第1图版76a、第2图版76b及第3图版76c)。进而在其端部安装有与齿轮71啮合的齿轮72。在第1图版76a、第2图版76b及第3图版76c上设置有应刻印的不同图案的凹凸。

传递到轴70的电机的旋转力经由齿轮71传递到齿轮72，使图版安装辊75旋转。轧制辊74的圆周面和图版安装辊75的图版压接的同时，轧制辊74和图版安装辊75共同旋转。在辊安装板68、69的上面设置有引导导轨77，该引导导轨77在轧制辊74和图版安装辊75的压接面的上部将徽章原板78引导到压接面。引导导轨77是在垂直方向上形成有长槽的结构，徽章原板78被长槽的侧壁限制的同时下落。在该长槽之上粘贴有未图示的透明板以防止徽章原板78飞出。

在引导导轨77的上部附近形成有用于使螺线管的插棒式铁心84出入的贯通孔77a。当螺线管的插棒式铁心84从贯通孔77a突出时，从未图示的徽章原板料斗传送来的徽章原板78在引导导轨77内停止，通过螺线管驱动而吸入了插棒式铁心84后，徽章原板78下落到轧制辊74和图版安装辊75的压接面上。使徽章原板78下落的图版形成时序信号由图8～图10所示的凸轮80形成。在齿轮65里侧的轴上固定有凸轮80。在凸轮80的周面上以大致120度的间隔设置凸轮部80a、80b及80c，沿着凸轮80的圆周面配置有机械式开关81。在机械式开关81的安装杆83的前端，滚子形状的接触部82突出，该接触部82被凸轮部80a、80b及80c推起，从而安装杆83旋转，机械式开关81工作而产生上述图版形成时序信号。

与凸轮部80a连接设置的圆周面突出部分800a用于制作用于初期位置检测的信号。在凸轮部80b及80c上形成有螺钉固定用孔800b及800c，在该部分插入螺钉，从而将凸轮80固定到轴70上。相对于轴70可以调整凸轮80的周面安装位置。通过这样制作的图版形成时序信号使徽章原板78下落，并根据用户选择的图版进行轧制，雕刻出图案。由于辊面是圆周面，因此雕刻出图案的徽章弯曲，弯曲的徽章下落到图版形成机构之下，并排出到装置外。

在这样构成的徽章图版形成机构中，如果凸轮80的凸轮部的位置和各个图版的位置总是处于正确的位置上，则在徽章的中央位置形成图案。但是存在以下情况：在制作图版时产生的个体的制造上的图版偏差，机械地安装图版时的组装上的偏差，齿轮等的啮合等组装偏差，以及进行较多轧制动作时图版偏离。因此，需要进行调整以使图版的位置与凸轮部的凹凸一致。

专利文献1：日本专利特开2005-74854号公报

专利文献2：日本专利实开昭62-137626号公报

发明内容

发明要解决的问题

检测上述徽章图版形成机构的图版位置的结构，如上所述在旋转轴上安装凸轮、利用凸轮的凹凸使机械式的开关动作而检测图版的位置，因此凸轮的凹凸总是固定，图版为一个时，可以通过凸轮的调整来修正图版偏差。但是，相对于旋转轴安装有多个图版时，同时使多个图版与凸轮的形状(凹凸)一致非常困难，具有多个图版的图版安装辊因图版个体差，安装到图版安装孔760a上的图版的图案的位置不同，因此难以进行适当的图版找位的情况增多，并且受到图版制作时产生的个体制造上图版偏差、机械安装图版时或齿轮等的啮合等组装上的偏差等的影响，很难对所有的图版进行正确的找位。另外，上述图版形成机构考虑到本案申请人的创作及实施，包含了上述问题。

作为现有的这种在先技术，不存在在徽章图版刻印装置中利用光脉冲调整图版位置的技术。在专利文献1中，从使用编码器的印刷装置的观点出发，利用旋转编码器检测旋转，从而检测制版完成的掩模是否形成在版体的外周面上，但本案申请人进行了比较，上述技术与本发明的相关性很少。此外，作为通过辊形成图版的凹凸图案的装置，存在转印凹凸图案的专利文献2，但专利文献2没有公开正确检测图版位置的技术。

本发明的目的在于提供一种徽章图版刻印装置中的图版位置调整机构，不是利用机械地进行位置检测的凸轮方式，而是利用由光学式传感器进行位置检测的脉冲方式，电气地检测旋转轴的位置信息，预先设定好与各图版的位置对应的脉冲数信息，从而可以对各个图版分别进行正规的找位(在徽章原板的中央形成图版的位置)。

用于解决问题的手段

为了实现上述目的，本发明的技术方案1提供一种徽章图版刻印装置中的图版位置调整机构，该徽章刻印装置使徽章原板停止在引导导轨的预定位置，并通过图版旋转驱动单元使旋转面平滑的轧制辊和在旋转面上搭载有一个以上图版的图版安装辊共同旋转，通过图版形成时序信号使上述停止的徽章原板移动到上述轧制辊和上述图版安装辊的接触面，将徽章原板夹在上述轧制辊和上述图版安装辊之间并进行轧制，将图版的凹凸图案转印到徽章原板上，从而制作出弯曲的带有图案的徽章，并将该徽章排出，上述徽章图版刻印装置中的图版位置调整机构的特征在于，在上述图版安装辊的轴上设置周面具有多个切口的圆盘，并且设置用于检测上述切口的位置检测用光学传感器，在具有上述多个切口的圆盘的圆周面上设置用于原点位置检测的叶片，并且设置用于检测该叶片的原点位置检测用光学传感器，具备：图版形成时序信号产生单元，在上述原点位置检测用光学传感器通过上述图版安装辊开始旋转而检测到上述叶片的情况下，对从上述原点位置检测用光学传感器检测到上述叶片时开始到对应上述图版而预先设定的目标图版位置附近的切口为止的脉冲数进行测量，从测量到该预先设定的脉冲数时的图版位置开始经过了预先设定的时间时，输出图版形成时序信号；和时间调整单元，通过操作动作旋钮来调整上述预先设定的时间，由上述时间调整单元调整时间，与上述图版安装辊的图版的位置一致地产生上述图版形成时序信号，在下落的徽章原板的中央位置形成图版的图案。

本发明的技术方案2，在技术方案1所述的发明中，其特征在于，上述引导导轨在大致垂直方向上设置引导器，使徽章原板通过其自重而下落移动，与上述引导导轨靠近地设置螺线管，该螺线管通过上述图版形成时序信号使插棒式铁心前后动作，通过使上述插棒式铁心的端部突出到上述引导导轨的中途，使上述徽章原板的下落停止，通过吸入上述插棒式铁心而使上述徽章原板下落。

本发明的技术方案3，在技术方案2所述的发明中，其特征在于，上述一个以上图版为三个，上述图版形成时序信号产生单元包括：脉冲数计数单元，上述原点位置检测用光学传感器检测到上述叶片时，对从上述原点位置检测用光学传感器检测到上述叶片时开始到对应上述三个图版分别预先设定的目标位置附近的切口为止的脉冲数分别进行计数；和时间测量单元，对各个上述图版，从上述脉冲数计数单元对各个图版分别计数了预先设定的脉冲数时的图版位置开始，分别测量预先设定的时间，使上述螺线管分别对应各个图版动作。

本发明的技术方案4，在技术方案3所述的发明中，其特征在于，上述时间调整单元包括：图版位置调整旋钮，与图版对应地配置在装置内；时间调整部，与上述旋钮的捏手的旋转相对应，前后调整对应各个图版而预先设定的时间；和螺线管控制部，在由上述时间调整部调整的时间后，使螺线管动作。

发明效果

根据上述结构，凸轮方式(机械性位置检测)中的图版位置和凸轮形状的偏差得以消除。即，针对图版制作时产生的个体制造上的误差引起的偏差、机械地安装图版时的组装上的偏差、齿轮等的啮合等组装上的偏差，可以进行个体的图版位置调整。此外，有时会进行较多轧制动作而使图版产生偏离，但此时只要调整脉冲的位置信息，即使不通过分解等进行凸轮的位置调整，也可以简单地应对。此外，图版偏离时，同样地通过修正图版的位置信息，就可以简单地变更轧制位置。

附图说明

图1是表示应用了本发明的图版位置调整机构的图版形成机构的实施方式的透视图。

图2是表示采用了本发明的图版位置调整机构的徽章图版刻印装置的电路构成的框图。

图3是用于说明使本发明的徽章成形的过程的流程图。

图4是用于说明各图版的调整位置的时序的图。

图5是表示徽章图版刻印装置的外观的透视图。

图6是表示图5的徽章图版刻印装置的图版形成机构的透视图。

图7是表示从图6的上部位置的背面侧看的透视图。

图8是图6的右侧视图。

图9是图6的俯视图。

图10是从正面看的A-A截面图。

标号说明

1：带切口的圆盘

2：切口

3：位置检测用光学传感器

4：原点位置检测用光学传感器

5：叶片

11：徽章托管用螺线管

12：图版位置调整用旋钮(VR)

13：A/D变换部

14：CPU

17：电机驱动部(SSR)

51：徽章图版刻印装置

54：图版选择面板

55：硬币投入部

56：徽章购买引导显示部

58：徽章排出部

61：电机

62，70，73：轴

63，65，71，72：齿轮

64：链条

66：固定基台

68，69：辊安装板

74：轧制辊

75：图版安装辊

76a，76b，76c：图版

77：引导导轨

78：徽章原板

80：凸轮

80a，80b，80c：凸轮部

81：机械式开关

82：接触部

83：安装杆

具体实施方式

以下参照附图等详细说明本发明的实施方式。

图1是表示应用了本发明的图版位置调整机构的图版形成机构的实施方式的透视图。与图7所说明的各机构部分的构成标以相同标号的部分具有相同的功能，在齿轮72的前面设置有发挥旋转编码器的作用的带切口的圆盘1，这一点与背景技术不同。此外没有设置图8～图10所示的凸轮80及机械式开关81。

带切口的圆盘1的各切口2沿着圆周面设置有36个。为了检测该切口2，而在辊安装板69(在图1、图7中未图示)上安装有位置检测用光学传感器3。位置检测用光学传感器3由发光元件部和受光元件部构成，并配置为使发光元件部和受光元件部夹着带切口的圆盘1的圆周面的切口群。通过由受光元件部检测到来自发光元件部的发光，而检测出切口，从受光元件部输出表示切口的检出的信号。

此外，在带切口的圆盘1的圆周面上固定叶片5，在辊安装板69上安装有用于检测该叶片5的原点位置检测用光学传感器4。原点位置检测用光学传感器4，与位置检测用光学传感器3同样地，也由发光元件部和受光元件部构成，齿轮72旋转而使叶片5到达发光元件部和受光元件部之间时，受光元件部遮住来自发光元件部的光，检测出叶片、即原点位置，输出原点位置检测信号。设定叶片5的初期停止位置，以使电机开始旋转，叶片5到达原点位置检测用光学传感器4时，成为电机的旋转稳定的位置。

图2是表示采用了具有本发明的图版位置调整机构的徽章图版刻印装置的电路构成的框图。在控制基板10上搭载各电路部，在CPU 14上连接有ROM 18、RAM 19及非易失性存储部20。此外还连接有：电机驱动部17，由接通/断开驱动图版旋转电机(图版旋转驱动单元)61的继电器构成；传感器控制输入输出电路16，控制原点位置检测用传感器4及位置检测用光学传感器3；和螺线管控制输入输出电路15，控制徽章托管用螺线管11。并且还连接有A/D变换部13，对来自三个图版位置调整用旋钮12a、12b及12c的模拟电压进行A/D变换。

在ROM 18中存储有用于驱动图版形成机构的控制程序及在该控制程序驱动时使用的各种数据。在非易失性存储部20中存储有：与三个图版对应的设定脉冲数数据n₁、n₂、n₃；及与三个图版对应的设定时间数据t₁、t₂、t₃。该设定时间数据可通过图版位置调整用旋钮12a、12b及12c以预先设定的时间为中心而前后变更。各个图版位置调整用旋钮12a、12b及12c可以对各个图版分别独立地调整设定时间数据t₁、t₂、t₃，以使装置组装时的个体制造上的图版偏差等成为正规位置。

RAM 19在CPU 14进行运算等时作为作业区域使用，并暂时存储数据。CPU 14从ROM 18读出控制程序并执行，从而实现图版形成控制部14a、脉冲数计数部14b、时间测量部14c、及时间调整运算部14d的各功能部。

图版形成控制部14a用于进行装置整体的管理、控制，进行与硬币投入相对的图版形成机构部的控制、与来自图版位置调整用旋钮12的输入相对的运算控制、原点位置检测用光学传感器4及位置检测用光学传感器3的输入输出控制、以及对徽章托管用螺线管11及图版旋转电机61的驱动控制等。

操作图版位置调整用旋钮12a、12b及12c的捏手时，通过操作而变动的模拟电压由A/D变换部13变换为数字电压。时间调整运算部14d对该数字电压中的时间变动量进行运算，并更新存储于非易失性存储部20中的、预先设定的设定时间数据t₁、t₂、t₃。

脉冲数计数部14b用于对脉冲位置检测用光学传感器3从原点位置由切口产生的脉冲数进行计数。时间测量部14c用于从由脉冲数计数部14b计数的脉冲数为n₁、n₂、n₃的时刻开始测量时间。图版形成控制部14a在由时间测量部14c测量的时间变为t₁、t₂、t₃时，对螺线管控制输入输出电路15发出螺线管驱动信号(图版形成时序信号)。

图3是用于说明使本发明的徽章成形的过程的流程图。以下参照图1、图2、图5及图6详细说明图版形成的流程。由双点划线包围的步骤部分是与本发明直接相关的流程的部分。

徽章购买者向硬币投入部55投入100日元的硬币后，图版形成控制部确认投入了预定的硬币(步骤(以下称为’S’)001)。从而使存放有多个徽章原板的徽章料斗动作，将1枚徽章原板78排出到引导导轨77的入口(S002)。徽章原板78要沿着引导导轨77下落，但由于徽章托管用螺线管的插棒式铁心84突出到引导导轨77，因此徽章原板78向下游的下落停止(S003)。图版形成控制部14a一方面使可以选择各自不同图案的图版选择面板54上的三个图版选择按钮的发光灯点亮，提示徽章购买者按压希望的图版选择按钮。

图版形成控制部14a进行图版的选择(S004)后，通过从图版选择按钮发送的信号而向电机驱动部17发出驱动信号，使电机61旋转(S005)。电机61的旋转力经由轴62、齿轮63传递到链条64，由齿轮65减速并传递到轴70。轴70的旋转经由齿轮71、72传递到轴73，轧制辊74和图版安装辊75开始旋转，并且带切口的圆盘1也开始旋转。图版安装辊75的初期位置是叶片5相对于原点位置检测用光学传感器4以预定的角度停止在面前位置的状态，从该位置开始旋转，叶片5经过原点位置检测用光学传感器4时，从原点位置检测用光学传感器4的受光元件部输出原点位置检测的信号。

图版形成控制部14a接收到原点位置检测的信号后，使脉冲数计数部(计数器)14b复位为0，脉冲数计数部14b开始由位置检测光学传感器4检测到的脉冲的数量的计数(S006)。进一步使图版旋转动作(S007)。图版形成控制部14a例如选择了第1图版76a时，从非易失性存储部20读出设定脉冲数数据n₁，脉冲计数部14b判断是否计数了设定脉冲数数据n₁(S008)。脉冲数计数了设定脉冲数数据n₁时，接下来时间测量部14c从计数了设定脉冲数数据n₁的时刻开始对时间进行计数。并且判断是否计数了设定时间数据t₁(S009)。计数了设定时间数据t₁时，图版形成控制部14a向螺线管控制输入输出电路15输出图版形成时序信号d₁，螺线管控制输入输出电路15驱动徽章托管用螺线管，吸入插棒式铁心84。从而徽章原板78在引导导轨77中下落(S010)。

上述动作如果选择第2图版76b则使用设定脉冲数数据n₂和设定时间数据t₂，进而如果选择第3图版76c则使用设定脉冲数数据n₃和设定时间数据t₃。

下落的徽章原板78夹在轧制辊74和图版安装辊75的图版的前端位置之间，徽章原板78被轧制的同时在徽章原板78的正中形成图版的图案(S011)。轧制的徽章下落到图版形成机构的下部，经过通路排出到徽章排出部58(S012)。图版形成控制部14a使徽章下落后，进一步使图版安装辊75旋转，在用于旋转开始的初期位置使电机停止(S013)。

图4表示用于说明各个图版的调整位置的时序图。在时间轴方向展开带切口的圆盘1的圆周部，记载了由切口产生的脉冲。关于各个图版，原点检测位置是相同的位置，但从原点检测位置产生的脉冲数分别是n₁、n₂、n₃，计数了设定脉冲数后的时间为t₁、t₂、t₃。因此针对第1、2及3图版，在图版通过从原点检测开始到(脉冲数n₁+时间t₁)、(脉冲数n₂+时间t₂)、(脉冲数n₃+时间t₃)为止的时间而旋转的距离(旋转角度)下，输出用于徽章下落的图版形成时序信号。从而，只要电机的速度总是恒定且其他机械要素在最初的尺寸公差或组装中没有偏差，则在由图版进行的徽章轧制的工序中，在最初设定的时间数据下，在徽章的正中形成图版。

但是，实际会产生在图版的制作时产生的个体制造上的偏差、机械地安装图版时或齿轮等的啮合等的组装上的偏差。此外，轧制图版时有时会产生图版偏离。因此，即使在最初设计中使适当的位置为设定脉冲数n+设定时间n，在各个装置中有时也会产生各个图版的偏离。

根据本发明，通过三个图版位置调整用旋钮12a、12b、12c可以分别单独地调整最初的设定时间，因此在最初的设定时间数据下无法在徽章的中心形成图版的图案时，可以分别调整各个图版的偏差，以在徽章的中心形成图版的图案。在图4中，如果设徽章下落位置为最初的设定时间数据，则能以其为中心将第1图版、第2图版及第3图版的时间分别前后移动t₁、t₂、t₃。在该示例中示出了时间可调整的范围为前后可以调整大致一个脉冲周期量的情况，但时间调整的范围考虑到会因使用而引起的磨损等原因产生偏差，可以调整在一个方向上产生最大偏差的量。

上述实施方式以大致垂直地设置引导导轨且不与引导面接触地使徽章原板下落为例进行了说明，但由斜面构成引导导轨、且使徽章原板在斜面上滑落的情况也同样可以适用本发明，该情况下设定与斜面的角度对应的脉冲数、时间。

示出了作为时间调整单元使用旋钮的情况，但除了旋钮以外，也可以使用滑动开关等来改变电压值。进而也可以利用改变电流值而非电压值的元件来调整时间。

工业利用性

本发明适用于在集贸中心或活动会场等设置的徽章销售机。