JPH0557682A - 裁断装置の制御方法とその方法に用いる裁断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】布帛等の裁断装置において、裁断中の裁断抵抗
は全て刃の往復動に対する抵抗に現れるという点に着目
して、裁断抵抗に現れる種々の要因に対応して裁断速度
制御データを調整して、最適の裁断能力で裁断すること
のできる裁断方法と装置を提供することを目的とする。 【構成】少なくとも１枚のシート材Ｓを、往復振動する
刃によって裁断する裁断手段５を備えるとともに、前記
刃と前記シート材とを相対的に移動させる移動手段３
１，４１を備えた裁断装置に、前記刃の設定振動数を設
定する振動数設定手段８１と、前記刃が往復振動する実
振動数を検出する振動数検出手段９と、前記実振動数が
前記設定振動数より低下すると減速指令を出力し、前記
設定振動数より増加すると増速指令を出力する比較手段
８３と、前記減速指令，増速指令によって前記刃と前記
シート材との相対的移動速度を増減制御する裁断速度制
御手段８４とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、布帛等のシート材を裁
断するための方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】布帛等の柔軟なシート材を所定の形状に
裁断するためには、自動制御される裁断装置が用いられ
ている。この裁断装置は、前記シート材を、裁断テーブ
ル上に多数枚積み重ねた積重体を、上下に往復動する刃
によって裁断しつつ、前記積重体と前記刃とを相対的に
移動させることによって、切り進むように構成されてい
るものが多い。

【０００３】このとき、前記刃は刃駆動手段によって上
下方向に往復駆動されるとともに、刃が設けられたヘッ
ド自体を、前記裁断テーブルの面上においてＸ軸，Ｙ軸
方向に移動させる平行移動手段を備えている。更に、前
記刃の向きをヘッドの移動方向と合わすために、刃を前
記裁断テーブルに垂直な軸回りに回転させる回転手段も
備えている。

【０００４】そして、前記刃と前記積重体との相対的な
移動速度は前記平行移動手段によって制御されており、
このような裁断作動は予め決められたプログラム等によ
って実質的に固定されている。例えば、裁断形状が複雑
な場合等においては、前記回転手段によって刃の向きを
変えながら裁断するので、裁断形状のデータとともに裁
断速度を制御するような裁断速度制御データによって前
記移動速度を減速させることがおこなわれている。

【０００５】これらの裁断速度制御データは、裁断形状
や積重体の厚みやシート材の素材等のように、予め知る
ことのできる裁断条件に基づいたデータとなっている。
そのため、裁断作動中に生ずる種々の裁断条件の変化に
は対応ができない状態となっている。そのような条件の
変化としては、刃の摩耗等によって裁断能力の低下や雰
囲気の湿度変化等があり、このような裁断条件の変化を
自動的に検知して、裁断制御データをリアルタイムに調
整することができれば、更に高度な自動制御による裁断
制御を行うことが可能となる。

【０００６】そのような、刃の摩耗状態湿度を個別に検
出すること等は、例え技術的に可能であっても、現実的
ではない。なぜならば、摩耗と湿度以外の条件変化があ
ればたちまち対応不可能になってしまうからである。そ
こで、種々の裁断条件の変化が、刃の裁断に対する抵抗
として現れることに着目して、そのような裁断抵抗を検
知できれば、摩耗や湿度等を監視することもなく、ま
た、予め知ることのできる裁断形状や積重体の厚みやシ
ート材の素材等のデータを不要とすることも可能とな
る。即ち、裁断中の裁断抵抗に最適の裁断能力で裁断す
るという最適運転が可能となる。

【０００７】即ち、刃の単位振動回数に対する裁断能力
が、裁断抵抗に負けると振動数が低下し、裁断抵抗に勝
ると振動数が増加するのである。裁断能力が裁断抵抗に
勝っている状態で運転すると、騒音の増加や不必要なエ
ネルギーの消費等の問題がある。このような理由から
も、裁断抵抗の変化を検出して最適な制御することが望
まれている。

【０００８】そのためのひとつの手段として、例えば特
公昭５５−４５３５７号公報には、裁断抵抗の一要素で
ある、刃に対する横方向の荷重をロードセンサー等によ
って検出し、それに基づいて裁断速度制御データを調整
する装置と方法が示されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した装置
と方法では、裁断抵抗の一要素であるところの刃に対す
る横方向の荷重の変化しか検知できないので、少なくと
も２方向の荷重を検出するように２組のロードセンサー
を備えなければ、曲線状に裁断するときや直線状に裁断
するときの不測の裁断抵抗の変化には対応できない。

【００１０】いずれにせよ、横方向の荷重を検出するだ
けでは、刃に対する縦方向の裁断抵抗の変化、例えば刃
の折損等の事故には対応できない。そこで、本発明は、
裁断中の裁断抵抗は全て刃の往復動に対する抵抗に現れ
るという点に着目して、裁断抵抗に現れる種々の要因に
対応して裁断速度制御データを調整して、最適の裁断能
力で裁断することのできる裁断方法と装置を提供するこ
とを目的としてなされたものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる裁断装置
の制御方法においては、少なくとも１枚のシート材Ｓ
を、往復振動する刃によって裁断する裁断手段５を備え
るとともに、前記刃５と前記シート材Ｓとを相対的に移
動させる移動手段３１，４１を備えた裁断装置の制御方
法を、前記刃が往復振動する実振動数を検出して、前記
実振動数が所定の設定振動数より低下すると、前記刃と
前記シート材との相対的移動速度を低減させ、前記実振
動数が所定の設定振動数より増加すると、前記刃と前記
シート材との相対的移動速度を増加させるように制御す
るように構成した。

【００１２】そして、本発明にかかる裁断装置において
は、少なくとも１枚のシート材Ｓを、往復振動する刃に
よって裁断する裁断手段５を備えるとともに、前記刃と
前記シート材とを相対的に移動させる移動手段３１，４
１を備えた裁断装置に、前記刃の設定振動数を設定する
振動数設定手段８１と、前記刃が往復振動する実振動数
を検出する振動数検出手段９と、前記実振動数が前記設
定振動数より低下すると減速指令を出力し、前記設定振
動数より増加すると増速指令を出力する比較手段８３
と、前記減速指令，増速指令によって前記刃と前記シー
ト材との相対的移動速度を増減制御する裁断速度制御手
段８４とを備えるという手段を講じた。

【００１３】

【作用】裁断しようとするシート材の厚みや積重体の枚
数や刃の摩耗等による裁断抵抗が変化すると、それは刃
の往復振動数の変化となって現れる。そこで上記構成の
本発明の裁断装置の制御方法によれば、刃の往復振動数
の変化を検出することによって裁断抵抗の変化を検出す
ることができる。

【００１４】ここで、往復振動数が所定の設定振動数よ
り低下したときは、前記刃と前記シート材との相対的移
動速度を低減させることによって、裁断抵抗を低減させ
る。裁断抵抗が低下すれば、前記刃の往復振動数は増加
して設定振動数に回復する。逆に、往復振動数が設定振
動数より増加したときは、前記刃と前記シート材との相
対的移動速度を増加させることによって、裁断抵抗を増
加させる。裁断抵抗が増加すれば、前記刃の往復振動数
は低下して設定振動数に回復する。

【００１５】このようにして、種々の要因による裁断抵
抗の増減を、刃の振動数の設定振動数よりの増減変化に
よって検出し、その変化に基づいて前記刃と前記シート
材との相対的移動速度を制御すると、最適の条件で裁断
されるのである。そして、本発明の裁断装置によれば、
振動数設定手段において設定振動数を設定し、刃の往復
振動数の変化を振動数検出手段によって検出し、比較手
段によって、前記実振動数を設定振動数と比較して、実
振動数が設定振動数より増加すると増速指令を出力し
て、前記刃と前記シート材との相対的移動速度を増加さ
せ、実振動数が設定振動数より減少すると減速指令を出
力して、前記刃と前記シート材との相対的移動速度を減
少させるように制御することにより、種々の要因による
裁断抵抗の増減に応じて、前記刃と前記シート材との相
対的移動速度を制御して最適の条件で裁断するのであ
る。

【００１６】

【実施例】以下に、本発明の裁断装置とその制御方法を
図面に基づいて詳説する。図１は前記裁断装置の全体
図、図２は前記裁断装置のヘッド部の要部拡大断面図で
ある。

【００１７】図１において、１は裁断装置、２は裁断テ
ーブル、３は該裁断テーブル２上を図示したＸ軸方向へ
往復移動する移動ブリッジ、４は該移動ブリッジ３上を
図示したＹ軸方向に往復移動するヘッド部である。前記
移動ブリッジ３はＸ軸モータ３１によって往復移動し、
前記ヘッド部４はＹ軸モータ４１によって往復移動す
る。

【００１８】図２において、ヘッド部４は、裁断用の刃
５、インダクションモータ６１の回転運動を往復運動に
変換して前記刃５を上下方向に往復振動させる駆動機構
６、および前記刃５をその長軸まわりに回転させる回転
機構７を備えている。

【００１９】本発明の裁断装置のブロック構成図を示し
た図３において、前記インダクションモータ６１は、振
動数設定部８１において設定された設定振動数Ａに基づ
いた周波数の交流電力が周波数制御部８２から供給され
ることによって、その周波数で決まる同期回転数から裁
断抵抗等に応じて若干低下した回転数で駆動制御され
る。

【００２０】前記刃５の実際の振動数Ｂは、刃の上端部
に設けられた振動数検出装置９において検出される。比
較部８３においては、前記設定振動数Ａと検出された実
振動数Ｂの比率Ａ／Ｂと所定のリミット値Ｃとが比較さ
れ、前記比率Ａ／ＢがＣを越えると裁断速度の減速指令
Ｄを出力し、前記比率Ａ／ＢがＣ未満に回復すると裁断
速度の増速指令Ｕを出力する。

【００２１】前記減速指令Ｄ，増速指令Ｕは、Ｘ・Ｙ軸
速度設定部８４に入力され、現在の刃の向きに基づい
て、Ｘ軸成分とＹ軸成分の速度制御信号に分解され、そ
れぞれＸ軸制御部８５，Ｙ軸制御部８６に入力され、そ
れぞれＸ軸モータ３１，Ｙ軸モータ４１の回転数を制御
し、結果的に前記刃５と前記シート材Ｓとの相対的移動
速度を最適の条件に制御するのである。

【００２２】そして、前記減速指令Ｄが所定の制限時間
以上継続して出力される場合は、何らかの事故の可能性
もあるので、アラーム信号を出力し、点検を要求するよ
うにすると良い。

【００２３】このようにして、前記裁断装置１によれ
ば、裁断中の刃のねじれ等のように刃に無理な力が加わ
ったことを、刃の振動数で検出し、Ｘ，Ｙ軸方向の移動
速度を落として、裁断抵抗を軽減するので、シート材の
裁断不良を防止することが可能となるのである。そし
て、非接触の近接スイッチ等で振動数を検出するので、
磨耗等の問題は生じない。

【００２４】以上の制御は、全く自動的に行えるので裁
断の作業能率が良い。そして、裁断の抵抗が低減されて
振動数が増加すると、移動速度を回復させて高速で裁断
することができる。このように、裁断抵抗の変化を検出
して、適正な移動速度で裁断するように制御するので、
シート材の材質や積重体の厚みや雰囲気等のように予め
知ることのできる条件を指定しなくても、最適な条件を
リアルタイムで検出しながら裁断させることも可能とな
り、制御データの生成及び伝送が簡略化できるという効
果も得られる。

【００２５】なお、駆動手段としては、インダクション
モータに限らずＤＣモータ等を用いることも可能であ
る。

【００２６】

【発明の効果】このようにして、本発明の制御方法によ
れば、裁断中の刃のねじれ等のように刃に無理な力が加
わったことを、刃の振動数で検出し、Ｘ，Ｙ軸方向の移
動速度を落として、裁断抵抗を軽減するので、シート材
の裁断不良を防止することが可能となり、適正な裁断装
置の制御が可能となるのである。

【００２７】また、上記方法に用いる裁断装置によれ
ば、刃の振動数を検出する手段を備えることによって、
裁断中の刃のねじれ等のように刃に無理な力が加わった
ことを検出して、移動速度を減速するので、裁断不良を
生じない適性な裁断作業を自動的に行えるという効果が
得られるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の裁断装置の全体図である。

【図２】前記裁断装置のヘッド部の要部拡大断面図であ
る。

【図３】前記裁断装置のブロック構成図である。

【符号の説明】

１ 裁断装置 ３１，４１ 移動手段 ５ 刃（裁断手段） ８１ 振動数設定手段 ８３ 比較手段 ８４，８５，８６ 裁断速度制御手段 ９ 振動数検出手段 Ａ 設定振動数 Ｂ 実振動数 Ｃ リミット値 Ｄ，Ｕ 増減速指令 Ｄ 減速指令 Ｕ 増速指令 Ｓ シート材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも１枚のシート材を、往復振動す
   る刃によって裁断する裁断手段を備えるとともに、前記
   刃と前記シート材とを相対的に移動させる移動手段を備
   えた裁断装置の制御方法において、前記刃が往復振動す
   る実振動数を検出して、前記実振動数が所定の設定振動
   数より低下すると、前記刃と前記シート材との相対的移
   動速度を低減させ、前記実振動数が所定の設定振動数よ
   り増加すると、前記刃と前記シート材との相対的移動速
   度を増加させるように制御することを特徴とする裁断装
   置の制御方法。
2. 【請求項２】少なくとも１枚のシート材を、往復振動す
   る刃によって裁断する裁断手段を備えるとともに、前記
   刃と前記シート材とを相対的に移動させる移動手段を備
   えた裁断装置において、前記刃の設定振動数を設定する
   振動数設定手段と、前記刃が実際に往復振動する実振動
   数を検出する振動数検出手段と、前記実振動数が前記設
   定振動数より低下すると減速指令を出力し、前記設定振
   動数より増加すると増速指令を出力する比較手段と、前
   記減速指令，増速指令によって前記刃と前記シート材と
   の相対的移動速度を増減制御する裁断速度制御手段とを
   備えたことを特徴とする裁断装置。