JPH0760686A

JPH0760686A - 裁断装置および裁断方法

Info

Publication number: JPH0760686A
Application number: JP20673993A
Authority: JP
Inventors: Kenji Ikoma; 憲司生駒
Original assignee: Shima Seiki Mfg Ltd
Current assignee: Shima Seiki Mfg Ltd
Priority date: 1993-08-20
Filing date: 1993-08-20
Publication date: 1995-03-07
Anticipated expiration: 2021-06-21
Also published as: JP3786975B2

Abstract

(57)【要約】【目的】裁断動作を停止するたびにシート材料から引
上げられる裁断刃の無駄な動作をなくし、生産効率を向
上する。【構成】空気圧シリンダ１１が伸長して、裁断刃６の
先端６ａがシート材料の表面７に間隔Ｌ１をあけて退避
する非裁断位置では、裁断ヘッド１のＸ軸およびＹ軸方
向への移動や、Ｒ軸方向の角変位を行う。空気圧シリン
ダ１１が縮退して、裁断刃６をシート材料３に挿入する
裁断位置は、ストッパ２２がフレーム１２に当接するこ
とによって規定される。フットプレッサ１４は、案内軸
１４ａ，１４ｂの下端に取付けられ、その上端はばね６
４ａ，６４ｂによって上方に付勢される。裁断中の生地
押さえであるフットプレッサ１４の位置を設定する際の
ロータリエンコーダ３５が検出する変位量によって、シ
ート材料３の積層厚を検出し、併せて移動手段１３の設
定を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、織地、編地、紙、プラ
スチックおよびレザーなどのような可撓性のシート材料
を裁断するための装置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】典型的な第１の先行技術は、たとえば特
公昭５６−８７５９（特開昭５２−８７７８０）に示さ
れている。この先行技術では、裁断刃をソレノイドの回
転出力によってシート材料と係合しない上昇位置とシー
ト材料に係合する下降位置との間で往復動させ、また本
発明でいう押さえ部材に相当するシート押さえは、それ
自身の自重によって前記シート材料の上面を押圧して、
裁断刃の上昇動作によってシート材料が持上げられるの
を阻止し、このシート押さえの上限位置を設定するため
に引下げ用のソレノイドを設けた構成が開示されてい
る。

【０００３】また第２の先行技術は、たとえば特公平４
−３３５９５（特開昭６２−２９７０９２）に開示され
ている。この先行技術では、ベースフレームを空気圧ア
クチュエータによって上昇した非裁断位置と下降した裁
断位置との間で往復動させ、またベースフレームには２
本の垂直杆の下端に本発明でいう押さえ部材に相当する
押圧盤が担持され、螺旋圧縮スプリングによって押圧盤
をベースフレームに対して下方に付勢し、ベースフレー
ムが上昇位置にあるとき、前記押圧盤はシート材料の表
面よりも上方に配置されるようにした構成が開示されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これらの第１および第
２の先行技術では、裁断刃の上昇位置はシート材料の最
大許容積層厚によって決められており、裁断刃が上昇し
た状態である非裁断位置は、その裁断刃の刃先がシート
材料から確実に離脱するように設定されている。特に、
上記第１および第２の先行技術では、前記裁断刃は上昇
位置と下降位置との２位置しかとれないために、シート
材料の最大許容積層厚に比べてごく僅かな枚数の薄いシ
ート材料を裁断する場合であっても、最大許容積層厚に
等しいシート材料を裁断する場合と同じストロークであ
り、したがって最大許容積層厚の範囲内でシート材料が
薄くなればなるほど、裁断刃の不所望な動作が多くな
り、生産効率が悪いという問題が生じる。

【０００５】したがって本発明の目的は、裁断されるべ
きシート材料の厚みに応じて裁断刃の非裁断位置を変化
させるように制御して裁断刃の無駄な動作をなくし、生
産性の向上を図ることができるようにした裁断装置およ
び裁断方法を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、一平面内に延
びる支持面を有し、シート材が積重して載置されるテー
ブルと、前記一平面内で走行駆動され、前記一平面に垂
直なＺ軸方向に往復振動されてシート材料を裁断する裁
断刃を備える裁断ヘッドとを有する裁断機において、シ
ート材料の積層厚を設定する積層厚設定手段と、裁断刃
を、予め定める裁断位置と、積層厚設定手段に設定され
た積層厚に応じて裁断刃の先端がシート材料の表面から
予め定める間隔を有するように定められる非裁断位置と
の間で、Ｚ軸方向に昇降移動させる移動手段とを含むこ
とを特徴とする裁断装置である。

【０００７】また本発明の前記積層厚設定手段および前
記移動手段は、前記裁断ヘッドに備えられることを特徴
とする。

【０００８】また本発明の前記積層厚設定手段には、裁
断刃の周縁部でシート材料の面を押さえる押さえ部材が
シート材料の積層厚に応じてＺ軸方向に変位可能に設け
られ、この押さえ部材がシート材料の表面に当接する位
置によってシート材料の積層厚が設定されることを特徴
とする。

【０００９】また本発明の前記裁断ヘッドには、前記非
裁断位置で裁断刃の研磨が可能な研磨手段と、前記非裁
断位置で裁断刃の刃幅測定が可能な刃幅測定手段が備え
られることを特徴とする。

【００１０】また本発明は、一平面内に延びる支持面上
に複数のシート材料を積重して載置し、前記一平面に垂
直なＺ軸方向に昇降移動可能な裁断刃をシート材料に挿
入した裁断位置で往復振動させながら裁断し、裁断刃を
シート材料から引抜いた非裁断位置で退避する裁断方法
において、シート材料の積層厚に応じて、裁断刃の先端
がシート材料の表面から予め定める間隔を有するよう
に、前記非裁断位置を設定することを特徴とする裁断方
法である。

【００１１】

【作用】本発明に従えば、テーブルには一平面内に延び
る支持面が形成され、この支持面には複数のシート材料
が積重して載置される。裁断ヘッドは裁断刃を備え、裁
断刃は往復振動され、前記シート材料を所定の裁断形状
に裁断する。裁断刃は移動手段によってＺ軸方向に昇降
移動される。裁断刃を非裁断位置に退避するときは、移
動手段によって前記裁断刃の刃先がシート材料の表面か
ら予め定める間隔を有するようにＺ軸方向に移動され
る。このような裁断刃のＺ軸方向の移動は、積層厚設定
手段によって設定されたシート材料の積層厚に基づいて
達成される。

【００１２】裁断刃の非裁断位置がシート材料の積層厚
に応じて設定されるので、シート材料の積層厚に拘ら
ず、裁断刃のシート材料に臨む刃先がシート材料の表面
からむやみに大きな間隔をあけて離間せず、裁断刃の無
駄な移動時間をなくし、所定の裁断パターンを裁断する
ために要する時間を短縮して、生産効率を向上すること
ができる。このような裁断時間の短縮は、長期にわたる
多くの裁断回数に累積されることによって大きな生産量
の差を生じ、格段に生産性を向上させることができる。

【００１３】また本発明に従えば、積層厚設定手段およ
び移動手段は裁断ヘッドに備えられる。これによって、
裁断ヘッドがテーブル上を広範囲に走行駆動されても、
各走行位置で裁断時間を短縮することができる。

【００１４】また本発明に従えば、積層厚設定手段には
押さえ部材が設けられ、この押さえ部材がＺ軸方向に変
位してシート材料表面に当接する位置から厚みが設定さ
れる。裁断中の押さえ部材の作用位置はシート材料表面
を基準として設定すればよいので、一連の動作で効率よ
く設定することができる。

【００１５】また本発明に従えば、裁断ヘッドには研磨
手段と刃幅測定手段とが備えられ、非裁断位置で、裁断
刃の研磨と刃幅測定とが可能である。これによって、裁
断刃の研磨または刃幅測定を、裁断ヘッドが裁断すべき
パターン間で移動を行うためなどで、シート材料から引
抜かれて退避しているときに行うことができる。

【００１６】さらに本発明に従えば、裁断刃をシート材
料に挿入させた裁断位置で往復振動させながら所定の裁
断形状に裁断するに際して、裁断刃の非裁断位置が、そ
の裁断刃の刃先がシート材料の表面から予め定める間隔
を有するように設定される。

【００１７】このようにして、シート材料の表面と非裁
断位置にある裁断刃の刃先との間にむやみに大きな間隔
が生じることをなくし、積層厚に応じた最小の移動量で
裁断刃を挿入および引抜くことができ、無駄な動作およ
びそれに要する作動時間をなくして、生産効率を向上す
ることができる。

【００１８】

【実施例】図１は、本発明の一実施例の裁断装置に備え
られる裁断ヘッド１の基本的構成を示す簡略化した斜視
図である。多数の剛毛ブラシ４によって構成される平坦
な支持面５上には、衣服などの生地である複数のシート
材料３が積重して載置される。これらのシート材料３を
所定の形状に裁断するための裁断装置の裁断ヘッド１
は、基本的に、裁断刃６と、裁断刃６を前記支持面５に
垂直なＺ軸方向に裁断刃振動用モータ４８（図４参照）
によって往復振動させるヘッドブロック９と、ヘッドブ
ロック９をＺ軸方向に昇降変位させる空気圧シリンダ１
１と、裁断刃６の刃先がシート材料３の表面７から予め
定める間隔Ｌ１を有するように、前記空気圧シリンダ１
１をＺ軸方向に移動させる移動手段１３と、裁断刃６の
周縁部で支持面５上に載置されたシート材料３を押さえ
る押さえ部材であるフットプレッサ１４と、前記フット
プレッサ１４のＺ軸方向の位置を検出する位置検出手段
１６と、この位置検出手段１６からの出力に応答して、
前記移動手段１３を制御する制御手段１７とを含む。

【００１９】前記ヘッドブロック９には、図示しないク
ランク機構が内蔵され、このクランク機構によって前記
裁断刃６がＺ軸に沿って往復振動される。Ｚ軸を中心に
裁断刃６を角変位させるためのＲ軸手段１５も設けら
れ、予めプログラミングされた裁断方向に刃先を向けな
がら裁断動作を行うように構成される。このようなヘッ
ドブロック９は、一対の平行な案内軸４９ａ，４９ｂに
沿って前記空気圧シリンダ１１によって裁断刃６ととも
に上下に変位駆動される。裁断開始位置あるいは大きな
角度で裁断方向を変換する位置などにおいて、空気圧シ
リンダ１１のピストン棒１８が縮退して裁断刃６がシー
ト材料３を突き刺す。裁断終了位置にくるとピストン棒
１８が伸長して裁断刃６がシート材料３から抜取られ
る。このようにして、裁断刃６がシート材料３から抜取
られた状態の非裁断位置では、その裁断刃６の先端６ａ
が前記予め定める間隔Ｌ１を有するように設定されてい
る。空気圧シリンダ１１は、摺動板１０に固定される。
ヘッドブロック９が下降するときの下限は、後述するス
トッパによって規定され、裁断刃６の裁断位置は固定さ
れる。

【００２０】前記移動手段１３は、摺動板１０に固定さ
れたナット部材１０ａに螺合するねじ棒１９と、ねじ棒
１９の上端部に固定されたプーリ２０と、ねじ棒１９を
双方向Ａ１，Ａ２に回転駆動するためのＺ軸リフトモー
タ２１と、Ｚ軸リフトモータ２１の出力軸２３に固定さ
れるプーリ２４と、各プーリ２０，２４間にわたって巻
掛けられて張架されるタイミングベルト２５と、前記ナ
ット部材１０ａの上限位置と下限位置とを検出する一対
のリミットスイッチ２６ａ，２６ｂとを有する。

【００２１】前記Ｚ軸リフトモータ２１は、フレーム１
２に取付けられ、たとえばステッピングモータが用いら
れる。また、前記ねじ棒１９のリードは３ｍｍ／ｒｅｖ
程度に選ばれる。また、各リミットスイッチ２６ａ，２
６ｂは、上下に間隔Ｌ２＝５０ｍｍをあけて配置され、
前記Ｚ軸リフトモータ２１のパルスレートが１０００パ
ルス／ｓｅｃの場合、摺動板１０を４０ｍｍ／ｓｅｃで
昇降変位駆動することができる。各リミットスイッチ２
６ａ，２６ｂのいずれか一方のスイッチング態様が変化
すると、制御手段１７は停止信号を出力して前記Ｚ軸リ
フトモータ２１を停止させる。前記摺動板１０は、裁断
ヘッド１のフレーム１２に形成された案内溝（図示せ
ず）に沿ってＺ軸方向に摺動自在である。

【００２２】フットプレッサ１４は、案内軸１４ａ，１
４ｂの下端に固定される。案内軸１４ａ，１４ｂの上端
にはばねが設けられ、フットプレッサ１４をＺ軸上でシ
ート材料３の表面７から離反する方向に付勢する。摺動
板１０に固定される空気圧シリンダ２７と、空気圧シリ
ンダ２７のピストン棒２８の先端部に固定される取付片
２９と、この取付片２９の下端部に軸支されるローラ２
９ａとは、フットプレッサ１４をＺ軸上で表面７側に押
圧する。空気圧シリンダ２７のピストン棒２８のストロ
ークＬ３は、たとえば２０〜３０ｍｍに選ばれている。

【００２３】シート材料３の積層厚を検出するために、
フットプレッサ１４を用いることができる。空気圧シリ
ンダ２７を伸長させた状態から、Ｚ軸リフトモータ２１
によって摺動板１０を下降させる。下降中に、フットプ
レッサ１４がシート材料３の表面７に当接したら前記Ｚ
軸リフトモータ２１を停止する。このようなフットプレ
ッサ１４の当接状態は、位置検出手段１６によって検出
される。

【００２４】前記位置検出手段１６は、フットプレッサ
１４に当接するローラ２９ａが軸支される取付片２９か
ら上方に立上がるラック３３と、このラック３３に噛合
するピニオン３４と、ピニオン３４の回転量を検出する
ロータリエンコーダ３５とを含んで構成される。ロータ
リエンコーダ３５は、Ｒ軸本体１５ａに対して固定され
る。このようなロータリエンコーダ３５のカウント値の
変化が任意の設定値Ｌ４に達したら、前記Ｚ軸リフトモ
ータ２１を停止する。前記ヘッドブロック９は、Ｚ軸に
沿って往復振動する出力軸５０を有し、この出力軸５０
には前記裁断刃６が角変位および着脱自在に設けられ
る。裁断刃６は、大略的に直円筒状のＲ軸本体１５ａお
よび作動リング５１内を挿通する。作動リング５１は、
Ｒ軸本体１５ａの内周側に設けられモータ５２からタイ
ミングベルト５２ａを介して上部の歯車５１ａに回転力
が伝達されることによって、Ｚ軸まわりに矢符Ａ１，Ａ
２方向に回動され、裁断刃６の刃先が裁断プログラムに
従った裁断方向に向けられる。Ｒ軸本体１５ａは、摺動
板１０に固定される。前述の案内軸１４ａ，１４ｂの他
端は、作動リング５１内で保持される。

【００２５】作動リング５１内には、裁断刃６を挟んで
上下に各対を成す研磨ローラ５３ａ，５４ａ；５３ｂ，
５４ｂが設けられ、裁断時には、非接触状態である。前
記作動リング５１に同軸にかつ相互に回転自在に設けら
れる内歯歯車５５によって各研磨ローラ５３ａ，５４
ａ；５３ｂ，５４ｂは回転駆動される。研磨時には、前
記内歯歯車５５の下方に同軸に設けられるカムリング５
７を外部から拘束する。作動リング５１の回転方向に従
って、一方対の研磨ローラ５３ａ，５４ａまたは他方対
の研磨ローラ５３ｂ，５４ｂのいずれかが交互に裁断刃
６に接触するように揺動される。前記内歯歯車５５は、
モータ５８からタイミングベルト５９を介する動力によ
って回転駆動される。

【００２６】空気圧シリンダ１１を伸長させて裁断刃６
が前記移動手段１３によって設定される非裁断位置に引
上げられたときは、各研磨ローラ５３ａ，５４ａ；５３
ｂ，５４ｂが刃先を研磨した後、刃幅検出手段６０の作
動ピン６１を前進させて検出ピン６２を押圧した後、退
避させて、たとえば、移動量と押圧力の変化とから前記
裁断刃６の刃先の摩耗量を計測することもできる。すな
わち、検出ピン６２が前進して刃先に接触すると押圧力
が検出される。検出ピン６２を退避させて、押圧力が消
失するときが刃先の位置を示す。裁断刃６が摩耗すれ
ば、刃先の位置が検出ピン６２の前進側に変化する。

【００２７】図２を参照して、設定値Ｌ４は、織地、編
地、紙、プラスチックおよびレザーなど、吸引したとき
の空気透過性が高いシート材料の場合には、表面７が限
りなく平面に近いので、フットプレッサ１４を近づける
ことができ、そのストロークＬ３からフットプレッサ１
４の変位量Ｌ５を引いた値（Ｌ４＝Ｌ３−Ｌ５）であ
る。このとき設定値Ｌ４は、前記ロータリエンコーダ３
５のカウント値から演算して求められる。またスキーウ
ェアの生地などのように吸引しても空気透過性が低いシ
ート材料の場合には、設定値Ｌ４を大きくしなければな
らず、フットプレッサ１４のストロークＬ３を超えるた
め、Ｚ軸リフトモータ２１のステップ数に基づいて前記
設定値Ｌ４が演算して求められる。このようにして求め
られる設定値Ｌ４は、シート材料３の材質や積層厚、お
よび裁断速度などの裁断条件に応じて適宜増減された値
であり、作業者が後述の図３に示される入力手段３６な
どから入力し、設定する。このように入力された設定値
Ｌ４は、１マーク分のシート材料３に対する裁断終了時
まで維持し続けられるけれども、途中で作業者が設定値
を変更することも可能である。

【００２８】１マーク分の裁断終了時には、空気圧シリ
ンダ１１が伸長して裁断刃６がシート材料３から上方の
非裁断位置に離脱し、かつ空気圧シリンダ２７が収縮し
てフットプレッサ１４がシート材料３から離反した上限
位置に復帰する。また、前述の設定値Ｌ４に対応する動
作などで各リミットスイッチ２６ａ，２６ｂのうちいず
れか一方がオンした場合には、エラーとなってＺ軸リフ
トモータ２１およびその他の裁断動作が停止される。ま
た、裁断中で方向変換などのために待機状態にしたとき
には、裁断刃６は非裁断位置に退避し、フットプレッサ
１４はシート材料３に当接させておく。

【００２９】図３は、裁断ヘッド１を備える裁断装置３
７の全体の構成を示す斜視図である。前述した裁断ヘッ
ド１を備える裁断装置３７は、テーブルとして、基台３
８上に水平に載置された３つの吸引ボックス３９ａ，３
９ｂ，３９ｃと、各吸引ボックス３９ａ，３９ｂ，３９
ｃ上に前記支持面５を形成する剛毛ブラシ４と、各吸引
ボックス３９ａ，３９ｂ，３９ｃの下部に設けられ、各
吸引ボックス３９ａ，３９ｂ，３９ｃを介して支持面５
上のシート材料３を吸引するための吸引ダクト４０と、
吸引ダクト４０に吸引力を導入する吸引源４１とを有す
る。また裁断装置３７は、Ｙ軸方向に延びるＹ軸ビーム
４３を有し、前記Ｙ軸方向と直交するＸ軸方向に沿って
走行駆動される走行体４４とを備える。これらのＸ軸と
Ｙ軸とを含む一平面上に、前記支持面５が形成されてい
る。なお、本発明の他の実施例として、前記走行体４４
が、Ｙ軸ビーム４３をＺ軸方向に昇降移動させるように
してもよい。Ｙ軸ビーム４３には、前記裁断ヘッド１が
Ｙ軸方向に移動自在に支持され、支持面５上に載置され
たシート材料３を予め設定された裁断データに従って、
希望する形状に裁断することができるように構成され
る。

【００３０】図４は裁断ヘッド１をＹ軸方向から見た拡
大断面図であり、図５は図４の上方から見た断面図であ
り、図６は図４の左側から見た断面図である。前記Ｙ軸
ビーム４３には、その軸線と平行に２本のレール４５
ａ，４５ｂが固定され、これらのレール４５ａ，４５ｂ
に沿って前記裁断ヘッド１のＹ軸方向の移動が案内され
る。レール４５ａ，４５ｂには、フレーム１２の支持部
１２ａに固定される摺動部材４７ａ，４７ｂがそれぞれ
係合される。支持部１２ａの上面には凹所１２ｂが形成
される。凹所１２ｂは、ヘッドブロック９の下降時に、
ストッパ２２を受ける。ストッパ２２は、硬質ゴムで先
端が形成され、ヘッドブロック９に固定されている。こ
のため、空気圧シリンダ１１が縮退して裁断刃６によっ
てシート材料３を裁断するときの裁断位置は、摺動板１
０の昇降移動によって非裁断位置が変化しても、支持面
５に対して一定となる。

【００３１】作動リング５１の上部には、原点カム５６
が取付けられる。原点カム５６は、裁断刃６の刃先の向
き、すなわちＲ軸の基準方向の検出のために使用する。
裁断刃６の刃幅の測定は、図６に示すような一定の向き
のときに可能となる。刃幅検出手段６０は、Ｒ軸本体１
５ａに取付けられる。この方向では、作動ピン６１と検
出ピン６２とは同一軸線上となる。検出ピン６２は作動
リング５１内をＹ軸方向に挿通し、その内側の先端は裁
断刃６の刃先に臨む。検出ピン６２の先端が刃先に当接
する位置とＲ軸の位置との間隔が、裁断を行うにあたっ
て補償すべき刃幅となる。この刃幅は、裁断刃６の研磨
による摩耗や交換によって変化する。Ｒ軸に対して、実
際にシート材料３を裁断する刃先の位置は刃幅だけずれ
ているので、正確な裁断パターンを得るためには、裁断
ヘッド１のＸ軸方向およびＹ軸方向の移動量を補償する
必要がある。

【００３２】図７は、１マーク分の裁断を開始する際の
制御手段１７による制御動作を説明するためのフローチ
ャートである。まず、ステップｍ１で支持面５上に裁断
されるべきシート材料３が載置され、裁断ヘッド１がテ
ーブルの隅などの原点に復帰して制御動作が開始され
る。移動手段１３は上昇した状態となる。ステップｍ２
で裁断ヘッド１が裁断開始位置へ移動して空気圧シリン
ダ２７が圧力付勢されて、ピストン棒２８が伸長し、こ
れによってフットプレッサ１４が下降する。ステップｍ
３でＺ軸リフトモータ２１が下降方向に駆動される。こ
のようなＺ軸リフトモータ２１の駆動によって、フット
プレッサ１４は徐々に下降し、シート材料３の表面７に
当接して、さらに表面７を押圧するに至る。フットプレ
ッサ１４が押圧されると、案内軸１４ａ，１４ｂ上端の
ばねの押圧力に抗して、上方に変位する。この変位は、
位置検出手段１６によって検出される。ステップｍ４に
おいてロータリエンコーダ３５が変位を検出すると、ス
テップｍ５でその変位量Ｌ５が基準値と同じであるか否
かが判断され、同じであればステップｍ６へ移り、Ｚ軸
リフトモータ２１の下降動作を停止して、ステップｍ７
で制御動作が終了し、予め定めるプログラムにしたがっ
てシート材料３に対する１マーク分の裁断動作が続けら
れる。

【００３３】このようにして移動手段１３の位置を設定
することによって、フットプレッサ１４および裁断刃６
の上昇位置をシート材料３の表面７に存在する盛上がり
をクリアできる程度に設定することが可能である。これ
によって、裁断刃６およびフットプレッサ１４の昇降時
の無駄な動作を可及的に少なくして、生産性を向上する
ことができる。

【００３４】また本発明の他の実施例として、前記シー
ト材料３がたとえばスキーウエア用の生地などの空気透
過性が低く、表面に膨らみのある材料である場合には、
図８に示されるフローチャートにしたがって裁断前の制
御動作を行う。すなわち、ステップｎ１で制御動作が開
始され、ステップｎ２でフットプレッサ１４が下降し
て、ステップｎ３でＺ軸リフトモータ２１が駆動され
る。ステップｎ１〜ｎ４は、図７のステップｍ１〜ｍ４
と同様である。ステップｎ４で、ロータリエンコーダ３
５が変位量Ｌ５を検出すると、ステップｎ５でＺ軸リフ
トモータ２１が上昇する方向、すなわち、逆回転する方
向に駆動を開始する。ステップｎ６でフットプレッサ１
４の上昇量が設定値Ｌ４と同じであるか否かが判断さ
れ、同じであればステップｎ７でＺ軸リフトモータ２１
の上昇動作が停止され、ステップｎ８で制御動作が終了
する。

【００３５】このようにして、フットプレッサ１４の位
置設定動作を利用して、裁断刃６およびフットプレッサ
１４とシート材料３とが接触を確実に断てるように、裁
断刃６およびフットプレッサ１４の上昇位置を設定する
ことができる。

【００３６】図９は、図１に示す実施例から、移動手段
１３およびフットプレッサ１４に関連する構成を簡略化
して示す。移動手段１３は、テーブルの支持面５に対す
るＲ軸本体１５ａのＺ軸方向の位置を設定する。空気圧
シリンダ１１が伸長して、裁断刃６の先端６ａがシート
材料３の表面７から間隔Ｌ１をあけて退避する非裁断位
置では、裁断ヘッド１のＸ軸およびＹ軸方向への移動
や、Ｒ軸方向の角変位を行う。空気圧シリンダ１１が縮
退して、裁断刃６をシート材料３に挿入する裁断位置
は、ストッパ２２がフレーム１２に当接することによっ
て規定される。フットプレッサ１４は、案内軸１４ａ，
１４ｂの下端に取付けられ、その上端はばね６４ａ，６
４ｂによって上方に付勢される。裁断中の生地押さえで
あるフットプレッサ１４の位置を設定する際のロータリ
エンコーダ３５が検出する変位量によって、シート材料
３の積層厚を検出し、併せて移動手段１３の設定を行う
ことができる。

【００３７】図１０〜図１２は、裁断刃６の研磨に関連
する構成を示す。図１０は部分断面図、図１１および図
１２は図１０の切断面線ＸＩ−ＸＩから見た断面図であ
り、図１２は一部を省略して研磨状態を示す。

【００３８】モータ５８からの駆動力は、プーリ５８ａ
およびタイミングベルト５９を介して、内歯歯車５５の
外周側に伝達される。内歯歯車５５の内周側に噛合する
遊星歯車６５の回転を各研磨ローラ５３ａ，５３ｂ；５
４ａ，５４ｂに伝達するのは回転伝達手段６７であり、
前記作動リング５１の回転を係止し、かつその係止状態
を解除するのはロック手段６９である。

【００３９】作動リング５１は、摺動板１０に対して固
定されるＲ軸本体１５ａに上下一対の軸受７１，７２を
介して回転自在に軸支される。作動リング５１の上方に
は原点カム５６が取付けられる。原点カム５６の周縁部
に近接して、原点検出器７３が設けられる。原点カム５
６の突起部が原点検出器７３の位置にあるときを、裁断
刃６の刃先の向きの基準とする。

【００４０】回転伝達手段６７では、遊星歯車６５は軸
７５ａに固定される。この軸７５ａの近傍には、軸７５
ａと平行にもう１つの軸７５ｂが配置され、各軸７５
ａ，７５ｂには、相互に噛合する歯車７６ａ，７６ｂが
それぞれ固定され、前記遊星歯車６５の回転力を一方の
歯車７６ａを介して他方の歯車７６ｂに伝達し、この歯
車７６ｂが固定される軸７５ｂに伝達される。一方の軸
７５ａにはまた、軸線方向に間隔をあけて一対のプーリ
７７ａ，７８ａが固定される。他方の軸７５ｂについて
も同様である。これらのプーリ対間には、揺動部材７９
ａ，７９ｂの一端部が揺動自在に装着される。各揺動部
材７９ａ，７９ｂの他端部には、軸８０ａ，８０ｂが挿
通され、各軸８０ａ，８０ｂの各両端部には前記研磨ロ
ーラ５３ａ，５４ａ；５３ｂ，５４ｂが回転自在に装着
される。

【００４１】Ｒ軸本体１５ａには取付片８１が固定さ
れ、取付片８１には前記ロック手段６９が設けられる。
ロック手段６９は、前記取付片８１に固定される空気圧
シリンダ８２と、空気圧シリンダ８２のピストン棒の先
端部に固着される当接片８３とを有し、この当接片８３
はカムリング５７の歯付部５７ａの外周面に当接／離反
して、カムリング５７の回転を係止し、かつその係止状
態を解除することができる。

【００４２】図１２に示すように、カムリング５７に
は、その内周面から半径方向外方に凸となるカム溝８４
ａ，８４ｂと、当接部８５の両側に周方向に延びる２つ
の透孔８６ａ，８６ｂとが形成される。前記カム溝８４
ａ，８４ｂには、前記揺動部材７９ａ，７９ｂに一体的
に形成されるホロア８７ａ，８７ｂが嵌まり込み、カム
面に沿って案内される。各揺動部材７９ａ，７９ｂに
は、引張コイルばね８８の両端部がそれぞれ係止され、
研磨ローラ５３ａ，５４ａ；５３ｂ，５４ｂが相互に近
接する方向に付勢される。これによって各ホロア８７
ａ，８７ｂが半径方向外方、すなわち各ホロア８７ａ，
８７ｂが各カム溝８４ａ，８４ｂに臨んだときに、各カ
ム面に弾発的に当接する方向にばね付勢される。

【００４３】前記裁断刃６は、作動リング５１内に立設
される案内部材８９の案内溝内に嵌まり込んで案内さ
れ、案内部材８９には取付片９０が固定される。取付片
９０には、２つの揺動アーム９１ａ，９１ｂがピン９２
ａ，９２ｂによって揺動自在に連結され、各揺動アーム
９１ａ，９１ｂの遊端部９３ａ，９３ｂは前記透孔８６
ａ，８６ｂ内に嵌まり込む。各揺動アーム９１ａ，９１
ｂは、引張コイルばね９４によって各遊端部９３ａ，９
３ｂが相互に近接する方向にばね付勢される。カムリン
グ５７の歯付部５７ａから当接片８３が離反していると
きには、カムリング５７と作動リング５１とは一体で回
転し、ホロア８７ａ，８７ｂは両カム溝８４ａ，８４ｂ
の中央に留まる。

【００４４】この状態で、空気圧シリンダ８２に圧縮空
気が供給されると、そのピストン棒が伸長して当接片８
３が歯付部５７ａの外周面に当接し、これによってカム
リング５７の回転が阻止される。Ｒ軸駆動用のモータ５
２が回転駆動されると、作動リング５１が一方向Ｃに僅
かに回転し、一方のホロア８７ａがカム溝８４ａ内に嵌
まり込み、また一方の揺動アーム９１ｂの遊端部９３ｂ
が当接部８５に当接した状態で、引張コイルばね９４の
ばね力に抗して、他方の揺動アーム９１ａから離反する
方向に角変位して拡げられる。この状態においては、遊
星歯車６５の公転動作が拘束され、前記内歯歯車５５の
回転が遊星歯車６５、各軸７５ａ，７５ｂ、各歯車７６
ａ，７６ｂに、各プーリおよびベルト９５，９５ｂを介
して各研磨ローラ５３ａ，５４ａ；５３ｂ，５４ｂに伝
達されて回転駆動される。これらの研磨ローラ５３ａ，
５４ａ；５３ｂ，５４ｂの回転数は、４５００〜８００
０ｒｐｍ程度に選ばれ、研磨ローラ５４ａ側で裁断刃６
の刃先を研磨する。

【００４５】また、Ｒ軸駆動用のモータ５２が逆方向に
回転駆動を開始すると、その回転は上述のようにして各
研磨ローラ５３ａ，５４ａ；５３ｂ，５４ｂに伝達され
るとともに、作動リング５１は、前記回転方向Ｃとは逆
方向に回転されて、他方のホロア８７ｂがカム溝８４ｂ
内に嵌まり込み、これによって研磨ローラ５４ｂ側によ
って裁断刃６の他側面が研磨される。このような裁断刃
６の研磨時において、各研磨ローラ５３ａ，５４ａ；５
３ｂ，５４ｂの裁断刃６への当接圧力は、前記引張コイ
ルばね８８のばね力によって調整することができる。ま
た研磨量は、各カム溝８４ａ，８４ｂの内周面９６から
の深さｄによって設定することができる。このようにし
て、裁断刃６がどのような回転位置にあっても、ロック
手段６９によってカムリング５７の回転を停止させた状
態で、研磨ローラ５３ａ，５４ａ；５３ｂ，５４ｂを裁
断刃６に接触させて研磨することができる。

【００４６】図１３は、刃幅測定に関する具体的構成を
示す。刃幅検出手段６０は、作動リング５１に設けら
れ、前記検出ピン６２を備える第１ブロック１０１と、
第１ブロック１０１よりもＲ軸８に関して半径方向外方
で前記Ｒ軸本体１５ａ側に設けられる第２ブロック１０
２とから成る。第１ブロック１０１は、直円筒状の内周
面を有するばね収納孔１０３が形成され、前記作動リン
グ５１に固定される保持部材１０４と、前記検出ピン６
２に装着された状態で、ばね収納孔１０３内に収納され
る第１圧縮コイルばね１０５とを有する。前記検出ピン
６２は、直円柱状の小径部１０６と、小径部１０６の一
端部に一体的に形成される直円柱状の大径部１０７とを
有し、小径部１０６の裁断刃６に臨む端部付近には、係
止リング１０８が装着されて、第１圧縮コイルばね１０
５のばね力によって検出ピン６２がばね収納孔１０３か
ら離脱してしまうことを防止している。

【００４７】このような係止リング１０８によって検出
ピン６２が抜止めされた状態では、この検出ピン６２の
小径部１０６の裁断刃６に臨む端部１０６ａと、大径部
１０７の前記小径部１０６と反対側の端部１０７ａと
は、保持部材１０４から両側に突出している。このよう
な第１ブロック１０１は、前記作動リング５１のＲ軸８
まわりの回転によって回転する。

【００４８】前記第２ブロック１０２は、前記Ｒ軸本体
１５ａに固定されるケーシング１１０と、ケーシング１
１０内に収納される押圧部材１１１と、ケーシング１１
０に固定され押圧部材１１１をＲ軸８に向けて近接／離
反変位駆動するリニアステッピングモータ６３と、前記
押圧部材１１１の変位を検出する近接スイッチ１１２と
を有する。前記押圧部材１１１は、シリンダ１１３と、
シリンダ１１３内に変位可能に収納されるピストン１１
４とを有する。シリンダ１１３は、小径筒部１１５と、
小径筒部１１５の軸線方向一端部に一体的に連なる大径
筒部１１６とから成る。大径筒部１１６には、前記ピス
トン１１４が嵌まり込むピストン室１１７が形成され、
また小径筒部１１５には、ピストン１１４から同軸に延
びるピストン棒１１８が挿入されるばね収納孔１１９が
形成される。ばね収納孔１１９内のピストン棒１１８に
は、第２圧縮コイルばね１２０が装着され、このばね１
２０によってピストン１１４がＲ軸８に関して半径方向
外方、すなわち図１３の左方に弾発的に付勢される。第
２圧縮コイルばね１２０のばね定数は、第１圧縮コイル
ばねのばね定数よりも大きくしておく。

【００４９】前記ケーシング１１０には、シリンダ１１
３の小径筒部１１５が挿通する挿通孔１２１が形成さ
れ、前記リニアステッピングモータ６３の出力軸１２２
が図１３の右方へ伸長したときにケーシング１１０の外
部へ突出することができる。また出力軸１２２が図１３
の左方へ退避した状態では、前記小径筒部１１５の軸部
１２３の先端部である作動ピン６１と前記検出ピン６２
の大径部１０７の端部１０７ａとは間隔Ｄ１をあけて離
間している。また、検出ピン６２の小径部１０６と端部
１０６ａと裁断刃６の刃先６６とは間隔Ｄ２をあけて離
間している。さらにシリンダ１１３の大径筒部１１６の
端面１２４とピストン１１４の前記端面１２４に対向す
る端面１２５とは間隔Ｄ３をあけて離間しており、さら
に小径筒部１１５の端面１２６とこの端面１２６に対向
するピストン棒１１８の端面１２７とは間隔Ｄ４をあけ
て離間している。前記間隔Ｄ１はたとえば１．５ｍｍに
選ばれ、また前記間隔Ｄ２は７．５ｍｍに選ばれ、さら
に前記間隔Ｄ３は１．０ｍｍに選ばれ、前記間隔Ｄ４は
１．０ｍｍに選ばれる。

【００５０】前記シリンダ１１３の大径筒部１１６に
は、その軸線方向に延びる案内長孔１２８ａ，１２８ｂ
が形成され、各案内長孔１２８ａ，１２８ｂには、前記
ピストン１１４に固定された案内ピン１２９ａ，１２９
ｂが移動自在に挿通される。

【００５１】前記リニアステッピングモータ６３は、ス
テップサイズが０．０２９ｍｍ／パルスであり、リード
ピッチが０．７ｍｍ／回転であり、たとえば４２０パル
ス／ｓｅｃで１２ｍｍ／ｓｅｃの移動速度で出力軸１２
２を伸長／縮退変位駆動させることができる。

【００５２】またシリンダ１１３の大径筒部１１６に
は、検出ピン６２の先端部１０６ａが裁断刃６の刃先６
６に当接したことを検出するための当接位置検出スイッ
チ１３０が設けられ、前記近接スイッチ１１２がオフし
た状態、すなわちリニアステッピングモータ６３の出力
軸１２２が伸長して押圧部材１１１がケーシング１１０
内で図１３の右方へ移動した状態で、前記当接位置検出
スイッチ１３０がオンすると、検出ピン６２の端部１０
６ａが刃先６６に当接したものと判断し、前述したよう
にして刃幅を測定することができる。裁断前後の刃幅の
差から裁断刃６の摩耗量を求めることができる。

【００５３】上述の実施例では、移動手段１３におい
て、Ｚ軸リフトモータ２１からの回転力をねじ棒１９に
伝達して、空気圧シリンダ１１を上下に昇降変位させる
ようにしたけれども、本発明の他の実施例として、前記
ねじ棒１９に代えて摺動板１０にラックを取付け、この
ラックに噛合するピニオンを回転駆動させて摺動板１０
を移動させて、裁断刃６およびフットプレッサ１４の上
限位置を設定するようにしてもよい。また、フットプレ
ッサ１４を用いてシート材料３の積層厚を検出している
けれども、レーザビームや測距センサなどを使用しても
よい。さらに、これらのセンサは、裁断ヘッド１の内部
または外部のいずれに設けてもよい。さらにまた、シー
ト材料３の積層厚は、たとえば別途測定したデータを裁
断装置に設定するようにしてもよい。

【００５４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、裁断刃の
非裁断位置がシート材料の積層厚に応じて設定される。
シート材料の積層厚に拘らず裁断刃がシート材料に臨む
下端がシート材料の表面からむやみに大きな間隔をあけ
て離間せず、シート材料の積層厚に応じて裁断刃の上昇
量を調整し、裁断刃の無駄な上昇・下降動作およびそれ
に要する作動時間をなくし、１つの裁断パターンを裁断
するために要する時間を短縮して、生産効率を向上する
ことができる。このような裁断時間の短縮は、長期にわ
たる多くの裁断回数に累積されることによって大きな生
産量の差を生じ、格段に生産性を向上させることができ
る。

【００５５】また本発明によれば、裁断ヘッドがテーブ
ル上を広範囲に走行しても、各走行位置で積層厚の検出
と非裁断位置の設定を行うことができる。

【００５６】また本発明によれば、裁断時に生地押さえ
として使用される押さえ部材を用いて、積層厚を検出す
ることができる。

【００５７】また本発明によれば、非裁断位置で、裁断
刃の研磨と刃幅測定とを行うことができる。これらの処
理のために必要な裁断刃の昇降移動量が最小となるの
で、生産効率が向上する。

【００５８】さらに本発明によれば、裁断刃の非裁断位
置が、その裁断刃の先端がシート材料の上面から予め定
める間隔を有するように設定されるので、裁断刃をシー
ト材料から抜取る上昇動作および裁断刃をシート材料に
挿入する下降動作において、シート材料の上面と上限位
置にある裁断刃の先端との間にむやみに大きな間隔が生
じることをなくし、積層厚に応じた最小の移動量で裁断
刃を上昇および下降させることができ、無駄な動作およ
びそれに要する作動時間をなくして、生産効率を向上す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の裁断装置に備えられる裁断
ヘッド１を示す簡略化した斜視図である。

【図２】フットプレッサ１４のシート材料３に対する変
位量を説明するための一部の断面図である。

【図３】裁断ヘッド１を備える裁断装置３７の全体を示
す斜視図である。

【図４】図３の切断面線ＩＶ−ＩＶから見た拡大断面図
である。

【図５】図４の上方から見た裁断ヘッド１の断面図であ
る。

【図６】図４の左側から見た裁断ヘッド１の断面図であ
る。

【図７】制御手段１７による制御動作を説明するための
フローチャートである。

【図８】本発明の他の実施例の制御手段１７による制御
動作を説明するためのフローチャートである。

【図９】図１の実施例における移動手段１３およびフッ
トプレッサ１４に関連する構成を簡略化して示す図であ
る。

【図１０】図１の実施例の部分断面図である。

【図１１】図１０の切断面線ＸＩ−ＸＩから見た断面図
である。

【図１２】図１０の切断面線ＸＩ−ＸＩから見た一部省
略断面図である。

【図１３】図１の実施例の刃幅検出手段６０の断面図で
ある。

【符号の説明】

１裁断ヘッド３シート材料４剛毛ブラシ５支持面６裁断刃７上面８下面９ヘッドブロック１０摺動板１１空気圧シリンダ１３移動手段１４フットプレッサ１５ａＲ軸本体１６変位量検出手段１７制御手段２１Ｚ軸リフトモータ３５ロータリエンコーダ３７裁断装置５１作動リング５２，５８モータ５５内歯歯車５７カムリング６０刃幅検出手段６２検出ピン６９ロツク手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一平面内に延びる支持面を有し、シート
材が積重して載置されるテーブルと、前記一平面内で走
行駆動され、前記一平面に垂直なＺ軸方向に往復振動さ
れてシート材料を裁断する裁断刃を備える裁断ヘッドと
を有する裁断機において、シート材料の積層厚を設定する積層厚設定手段と、裁断刃を、予め定める裁断位置と、積層厚設定手段に設
定された積層厚に応じて裁断刃の先端がシート材料の表
面から予め定める間隔を有するように定められる非裁断
位置との間で、Ｚ軸方向に昇降移動させる移動手段とを
含むことを特徴とする裁断装置。
【請求項２】前記積層厚設定手段および前記移動手段
は、前記裁断ヘッドに備えられることを特徴とする請求
項１記載の裁断装置。
【請求項３】前記積層厚設定手段には、裁断刃の周縁
部でシート材料の面を押さえる押さえ部材がシート材料
の積層厚に応じてＺ軸方向に変位可能に設けられ、この
押さえ部材がシート材料の表面に当接する位置によって
シート材料の積層厚が設定されることを特徴とする請求
項２記載の裁断機。
【請求項４】前記裁断ヘッドには、前記非裁断位置で
裁断刃の研磨が可能な研磨手段と、前記非裁断位置で裁
断刃の刃幅測定が可能な刃幅測定手段が備えられること
を特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記
載の裁断装置。
【請求項５】一平面内に延びる支持面上に複数のシー
ト材料を積重して載置し、前記一平面に垂直なＺ軸方向
に昇降移動可能な裁断刃をシート材料に挿入した裁断位
置で往復振動させながら裁断し、裁断刃をシート材料か
ら引抜いた非裁断位置で退避する裁断方法において、シート材料の積層厚に応じて、裁断刃の先端がシート材
料の表面から予め定める間隔を有するように、前記非裁
断位置を設定することを特徴とする裁断方法。