JP2009050978A - Cutting plotter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シート状の被加工媒体をカットするカッタ刃が取り付けられたカッタホルダと、カッタホルダを着脱可能に装着する第1ホルダ装着部を有しカッタ刃を被加工媒体に対して相対移動させるカッティングヘッドと、第1ホルダ装着部にカッタホルダを装着した状態でカッティングヘッドを被加工媒体に沿って相対移動させてカッタ刃による被加工媒体のカット加工を行わせるカッティング制御装置とを備えたカッティングプロッタに関し、また、上記構成に加えてカッタホルダを着脱可能に装着する第2ホルダ装着部を有してカッティングヘッドの移動領域に近接して設けられたカッタステーションと、第1ホルダ装着部に装着されたカッタホルダと第2ホルダ装着部に保持されたカッタホルダとを交換するカッタ交換機構とを備えたカッティングプロッタに関する。 The present invention includes a cutter holder to which a cutter blade for cutting a sheet-like workpiece medium is attached, and a first holder mounting portion to which the cutter holder is detachably attached, and the cutter blade is moved relative to the workpiece medium. The present invention relates to a cutting plotter comprising a head and a cutting control device for performing a cutting process on a processing medium with a cutter blade by relatively moving the cutting head along the processing medium with the cutter holder mounted on the first holder mounting portion. In addition to the above configuration, a cutter station having a second holder mounting portion for detachably mounting the cutter holder and provided near the moving area of the cutting head, and a cutter holder mounted on the first holder mounting portion And a cutter exchanging mechanism for exchanging the cutter holder held by the second holder mounting portion. About Tsu computing plotter.
上記のようなカッティングプロッタとして、例えば、厚さ20mm程度以下のゴム板や樹脂シート、段ボール、メディアと称されるプリンタの被印刷媒体、シールなどのシート状の被加工媒体を、予め設定された加工プログラムに基づいて所定形状に切り抜き加工し、あるいはハーフカットするカッティングプロッタが広く用いられている。このようなカッティングプロッタでは、被加工媒体の材質や厚さ、製品の加工内容等に応じて、駆動形態や材質形状が異なる種々のカッタ刃が用いられ、カッタ刃を保持するカッタホルダを介してカッティングヘッドに取り付けられる(例えば、引用文献1を参照)。 As a cutting plotter as described above, for example, a rubber plate or resin sheet having a thickness of about 20 mm or less, a corrugated cardboard, a printing medium for a printer called a medium, or a sheet-like processing medium such as a seal is set in advance. Cutting plotters that cut or half-cut into a predetermined shape based on a machining program are widely used. In such a cutting plotter, various cutter blades having different drive forms and material shapes are used according to the material and thickness of the workpiece medium, the processing content of the product, etc., and cutting is performed via a cutter holder that holds the cutter blade. It is attached to the head (see, for example, cited document 1).
カッティングヘッドには、カッタホルダを着脱交換可能に保持するホルダ装着部が単数または複数設けられ、ホルダ装着部にカッタホルダが装着された状態でカッティングヘッドを被加工媒体に沿って相対移動させてカッタ刃による被加工媒体のカット加工を行わせるように構成される。具体的には、カッタ刃を被加工媒体に当接させてカット加工を行う加工位置と被加工媒体から離隔させた離間位置とに移動させ、このとき、カッタ刃の昇降と被加工媒体に対するカッティングヘッドの相対移動とを同期制御することにより、被加工媒体が加工プログラムにおいて設定された所望の製品形状にカット加工される。 The cutting head is provided with one or a plurality of holder mounting portions for holding the cutter holder in a detachable / replaceable manner. With the cutter holder mounted on the holder mounting portion, the cutting head is moved relative to the work medium and the cutter blade is used. It is comprised so that the to-be-processed medium may be cut. Specifically, the cutter blade is brought into contact with the workpiece medium and moved to a machining position for cutting and a separation position separated from the workpiece medium. At this time, the cutter blade is moved up and down and the cutting is performed on the workpiece medium. By synchronously controlling the relative movement of the head, the medium to be processed is cut into a desired product shape set in the processing program.
このようなカッティングプロッタでは、一枚の被加工媒体から同一または異なる形状の製品を多数連続的にカット加工することができる。さらにハーフカットやミクロジョイントを活用したロール紙のカット加工や、ローディング・アンローディング装置を組み合わせたカット加工により長時間の連続運転を実現することも可能である。このような場合に、例えばカッティングヘッドに設けられた複数個所のホルダ装着部に、実施予定のカット加工に応じて必要とされる異なる種類のカッタ刃が取り付けられたカッタホルダを装着しておき、予め設定されたカット加工の内容に応じて使用するホルダ装着部を切り替えながらカット加工を実行するように構成することができる。また、同一加工を長時間連続的に行うような場合には、同一種類のカッタ刃が取り付けられたカッタホルダを複数個所のホルダ装着部に装着しておき、カット加工が安定的に実施可能な加工距離として予め設定された規定距離ごとに使用するホルダ装着部を切り替えてカット加工を実行するように構成することができる。待機用のカッタホルダを単数または複数保持するカッタステーションと、カッティングヘッドに装着されたカッタホルダとカッタステーションに保持されたカッタホルダとを交換するカッタ交換機構を備えたカッティングプロッタにおいても同様であり、予め設定されたカット加工の内容に応じてカッティングヘッドに装着されるカッタホルダを交換し、あるいは、予め設定された規定距離ごとにカッティングヘッドに装着されるカッタホルダを交換して、長時間のカット加工を実行するように構成することができる。 In such a cutting plotter, a large number of products having the same or different shapes can be continuously cut from a single workpiece medium. Furthermore, it is possible to realize continuous operation for a long time by cutting the roll paper using half-cutting or micro-joint, or by cutting processing combined with loading / unloading equipment. In such a case, for example, a plurality of holder mounting portions provided on the cutting head are mounted with cutter holders having different types of cutter blades that are required according to the cutting process scheduled to be performed. The cutting process can be performed while switching the holder mounting portion to be used according to the set content of the cutting process. In addition, when performing the same processing continuously for a long time, a cutter holder with the same type of cutter blade attached is mounted on multiple holder mounting parts, and cutting can be performed stably. A cutting process can be performed by switching the holder mounting portion to be used for each predetermined distance set in advance as a distance. The same applies to a cutting plotter equipped with a cutter station that holds one or a plurality of standby cutter holders, and a cutter holder mounted on the cutting head and a cutter replacement mechanism that replaces the cutter holder held by the cutter station. Change the cutter holder attached to the cutting head according to the details of the cut processing, or replace the cutter holder attached to the cutting head at a predetermined distance set in advance to perform long-term cutting Can be configured.
しかしながら、従来のカッティングプロッタでは、ホルダ装着部にどのようなカッタ刃のカッタホルダが装着されているかを、ホルダ装着部ごとに対応付けて特定しカッティング制御装置に設定しておく必要があり、カッタホルダの着脱交換のたびに設定作業を行うのは煩雑であるとの指摘があった。また、カッティングヘッドのホルダ装着部について装着されたカッタの設定を誤ると、加工条件の相違によってカット加工の開始当初から加工不良を生じたり高価なカッタ刃を損傷させたりするおそれがあり、カッティングステーションのホルダ装着部について上記設定を誤ると、自動運転の途中で上記同様の不具合が発生し、あるいは、カッタホルダの自動交換が正常に完了せずにアラーム発生して加工停止となるおそれがあるという課題があった。 However, in the conventional cutting plotter, it is necessary to identify the cutter holder of the cutter blade mounted on the holder mounting portion in association with each holder mounting portion and set it in the cutting control device. It was pointed out that it was cumbersome to perform the setting work every time the attachment / detachment was replaced. In addition, if the setting of the cutter attached to the holder mounting part of the cutting head is incorrect, there is a risk of processing failure or damage to the expensive cutter blade from the beginning of cutting due to differences in processing conditions. If the above setting is mistaken for the holder mounting part, there may be a problem similar to the above in the course of automatic operation, or the automatic replacement of the cutter holder may not be completed normally and an alarm may be generated to stop processing. was there.
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、カッタホルダの着脱交換に伴う付随的な設定作業を不要として作業性を改善するとともに、誤設定に起因した不具合の発生を排除し、長時間安定したカット加工を実現し得るカッティングプロッタを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and improves workability by eliminating the need for additional setting work accompanying attachment / detachment / replacement of the cutter holder, and eliminates the occurrence of problems caused by incorrect settings. An object of the present invention is to provide a cutting plotter that can realize stable cutting for a long time.
上記目的を達成するため、第1の本発明は、シート状の被加工媒体を保持する媒体保持手段(例えば、実施形態における加工テーブル20)と、被加工媒体をカットするカッタ刃が取り付けられたカッタホルダと、カッタホルダが着脱可能に装着される第1ホルダ装着部(例えば、実施形態におけるホルダ装着部60)を有し媒体保持手段により保持された被加工媒体に沿って相対移動されるカッティングヘッドと、第1ホルダ装着部にカッタホルダを装着した状態でカッティングヘッドを被加工媒体に沿って相対移動させてカッタ刃による被加工媒体のカット加工を行わせるカッティング制御装置(例えば、実施形態におけるコントロールユニット80)とを備えたカッティングプロッタに関するものである。そのうえで、このカッティングプロッタは、カッタホルダに設けられ、当該カッタホルダに取り付けられたカッタ刃を識別する識別情報が書き込まれた無線ICタグ(RFIDタグ:Radio Frequency Identification tag、あるいは非接触ICタグとも称される)と、カッティングヘッドに設けられ、第1ホルダ装着部にカッタホルダが装着された状態で、カッタホルダに設けられた無線ICタグに書き込まれた識別情報を読み出し可能な読み出し手段(例えば、実施形態におけるRWヘッド95)とを備え、第1ホルダ装着部に装着されたカッタホルダの無線ICタグに書き込まれた識別情報を読み出し手段により読み出して、当該読み出した識別情報に基づいてカッティング制御装置が被加工媒体のカット加工を制御するように構成される。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, medium holding means (for example, the processing table 20 in the embodiment) for holding a sheet-like processing medium and a cutter blade for cutting the processing medium are attached. A cutter holder, and a cutting head that has a first holder mounting portion (for example, the
上記目的を達成するため、第2の本発明は、シート状の被加工媒体を保持する媒体保持手段(例えば、実施形態における加工テーブル20)と、被加工媒体をカットするカッタ刃が取り付けられたカッタホルダと、カッタホルダが着脱可能に装着される第1ホルダ装着部(例えば、実施形態におけるホルダ装着部60)を有し媒体保持手段により保持された被加工媒体に沿って相対移動されるカッティングヘッドと、カッタホルダが着脱可能に装着される第2ホルダ装着部を有しカッティングヘッドの移動領域に近接して設けられたカッタステーションと、カッティングヘッドをカッタステーションの近傍に移動させた位置(例えば、実施形態におけるカッタ交換位置)で第1ホルダ装着部に装着されたカッタホルダと第2ホルダ装着部に保持されたカッタホルダとを交換するカッタ交換機構と、第1ホルダ装着部にカッタホルダを装着した状態でカッティングヘッドを被加工媒体に沿って相対移動させてカッタ刃による被加工媒体のカット加工を行わせるとともに、カッタ交換機構によるカッタホルダの交換作動を制御するカッティング制御装置(例えば、実施形態におけるコントロールユニット180)とを備えたカッティングプロッタに関するものである。そのうえで、このカッティングプロッタは、カッタホルダに設けられ、当該カッタホルダに取り付けられたカッタ刃を識別する識別情報が書き込まれた無線ICタグと、カッタステーションに設けられ、第2ホルダ装着部に装着されたカッタホルダの無線ICタグに書き込まれた識別情報を読み出し可能な読み出し手段(例えば、実施形態におけるRWヘッド95)とを備え、第2ホルダ装着部に装着されたカッタホルダの無線ICタグに書き込まれた識別情報を読み出し手段により読み出して、当該読み出した識別情報に基づいてカッティング制御装置が被加工媒体のカット加工及びカッタホルダの交換作動を制御するように構成される。
In order to achieve the above object, the second aspect of the present invention is provided with a medium holding means (for example, the processing table 20 in the embodiment) for holding a sheet-like processing medium and a cutter blade for cutting the processing medium. A cutter holder, and a cutting head that has a first holder mounting portion (for example, the
第1の本発明に係るカッティングプロッタでは、カッタ刃を識別する識別情報が書き込まれた無線ICタグがカッタホルダに設けられ、カッタホルダを着脱可能に装着する第1ホルダ装着部を有するカッティングヘッドに無線ICタグに書き込まれた識別情報を読み出し可能な読み出し手段が設けられる。そして、第1ホルダ装着部にカッタホルダが装着された状態で無線ICタグに書き込まれた識別情報が読み出し手段により読み出され、この識別情報に基づいてカッティング制御装置が被加工媒体のカット加工を制御するように構成される。ここで、本発明において「カッタ刃を識別する識別情報」とは、カッタ刃の駆動形態や、被加工媒体に対する加工圧力などの、カッタ刃に対応した加工条件と密接不可分な関係の情報をいい、例えば、カッティングヘッドと被加工媒体との相対移動に応じてカッタ刃が鉛直軸周りに従動的に回転する偏芯カッタや、カッティングヘッドと被加工媒体との相対移動方向(加工の進行方向)に合わせてカッタ刃が鉛直軸周りに回転駆動されるタンジェンシャルカッタ、カッタ刃が上下方向に所定ストロークで高速振動するレシプロカッタ、回転自在なローラを有する折れ線加工用の罫引きローラ等のようなカッタの種類、ハイス刃や超硬刃、チタンコート刃等のようなカッタの材質、尖塔角30度,45度等のようなカッタ刃の形状、などをいう。なお、これらの識別情報はカッタ刃の種類とカッタ刃の品番の組み合わせによって具体的に特定することができる。このような、第1の本発明のカッティングプロッタによれば、カッティングヘッドの第1ホルダ装着部にカッタホルダが装着された状態で、カッタ刃を識別する識別情報が読み出され、この識別情報に基づいて被加工媒体のカット加工が制御される。このため、カッタホルダを着脱交換するたびにカッタ刃の識別情報を設定しなおす必要がなく、誤設定による加工不良やカッタ刃の損傷等の発生を抑止することができる。また、無線通信による情報転送を用いることによりカット加工に伴って発生する微細な粉塵等の影響を受けにくく長時間安定したカット加工を実現することができる。 In the cutting plotter according to the first aspect of the present invention, the wireless IC tag in which identification information for identifying the cutter blade is written is provided in the cutter holder, and the wireless IC is attached to the cutting head having the first holder mounting portion for detachably mounting the cutter holder. A reading means capable of reading the identification information written on the tag is provided. Then, the identification information written on the wireless IC tag in a state where the cutter holder is mounted on the first holder mounting portion is read by the reading means, and the cutting control device controls the cutting processing of the workpiece medium based on the identification information. Configured to do. Here, in the present invention, the “identification information for identifying the cutter blade” refers to information that is inseparably inseparable from the machining conditions corresponding to the cutter blade, such as the driving mode of the cutter blade and the machining pressure for the workpiece medium. For example, an eccentric cutter in which the cutter blade is rotated about the vertical axis in accordance with the relative movement between the cutting head and the work medium, or the relative movement direction between the cutting head and the work medium (machining progress direction). The tangential cutter in which the cutter blade is driven to rotate around the vertical axis in accordance with the above, the reciprocating cutter in which the cutter blade vibrates at a high speed with a predetermined stroke in the vertical direction, the ruler roller for broken line processing having a rotatable roller, etc. Types of cutters, cutter materials such as high-speed blades, carbide blades, titanium-coated blades, etc., cutter blade shapes such as spire angles of 30 degrees, 45 degrees, etc.The identification information can be specifically specified by a combination of the cutter blade type and the cutter blade part number. According to such a cutting plotter of the first aspect of the present invention, the identification information for identifying the cutter blade is read in a state where the cutter holder is mounted on the first holder mounting portion of the cutting head, and based on this identification information. Thus, the cut processing of the workpiece medium is controlled. For this reason, it is not necessary to reset the cutter blade identification information every time the cutter holder is attached / detached, and it is possible to suppress the occurrence of processing failure or damage to the cutter blade due to incorrect setting. In addition, by using information transfer by wireless communication, it is possible to realize a stable long-time cutting process that is not easily affected by fine dust generated by the cutting process.
第2の本発明に係るカッティングプロッタは、カッタ刃を識別する識別情報が書き込まれた無線ICタグがカッタホルダに設けられ、カッタホルダを着脱可能に装着する第2ホルダ装着部が設けられたカッタステーションに無線ICタグに書き込まれた識別情報を読み出し可能な読み出し手段が設けられる。そして、第2ホルダ装着部にカッタホルダが装着された状態で無線ICタグに書き込まれた識別情報が読み出し手段により読み出され、この識別情報に基づいてカッティング制御装置が被加工媒体のカット加工、及びカッティングヘッドとカッタステーションとの間のカッタホルダの交換作動を制御するように構成される。「カッタ刃を識別する識別情報」の意義は、前述した請求項1と同様である。このように、待機用のカッタホルダを着脱可能な第2ホルダ装着部が設けられたカッタステーションと、カッティングヘッドの第1ホルダ装着部とカッタステーションの第2ホルダ装着部との間でカッタホルダを交換するカッタ交換機構とを備えたカッティングプロッタでは、カッティングヘッドに装着されたカッタホルダを用いたカット加工の実行中または一時停止中に、既に使用完了したカッタホルダと次工程で使用するカッタホルダの着脱交換作業がカッタステーションにおいて行われ、カッティングヘッドに装着されたカッタホルダのカット刃による加工距離がカット刃に応じて予め設定された規定距離に到達したときに、カッティングヘッドに装着されたカッタホルダとカッタステーションに待機保持されたカッタホルダがカッタ交換機構より交換されてカット加工が継続されるように構成される。第2の本発明のカッティングプロッタによれば、カッタステーションの第2ホルダ装着部にカッタホルダが装着された状態で、カッタ刃を識別する識別情報が読み出され、この識別情報に基づいて被加工媒体のカット加工及びがカッタホルダの交換作動が制御される。すなわち、使用完了したカッタホルダとこれから使用するカッタホルダとがカッタステーションの第2ホルダ装着部において交換された状態で、第2ホルダ装着部に新たに装着されたカッタの識別情報が読みだされ、これに基づいてカッタ交換やカット加工が実行される。このため、オペレータはカッタホルダの着脱交換後にカッタ刃の識別情報を設定しなおす必要がなく、誤設定による加工不良やカッタ刃の損傷等の発生を抑止することができる。また、無線通信による情報転送を用いることによりカット加工に伴って発生する微細な粉塵等の影響を受けにくく長時間安定したカット加工を実現することができる。 A cutting plotter according to a second aspect of the present invention is provided in a cutter station in which a wireless IC tag in which identification information for identifying a cutter blade is written is provided in the cutter holder, and a second holder mounting portion for detachably mounting the cutter holder is provided. A reading means capable of reading the identification information written in the wireless IC tag is provided. Then, the identification information written on the wireless IC tag in a state where the cutter holder is mounted on the second holder mounting portion is read by the reading means, and based on this identification information, the cutting control device performs cutting processing of the workpiece medium, and The cutter holder is exchanged between the cutting head and the cutter station. The significance of the “identification information for identifying the cutter blade” is the same as in claim 1 described above. In this manner, the cutter holder is exchanged between the cutter station provided with the second holder mounting portion to which the standby cutter holder can be attached and detached, and the first holder mounting portion of the cutting head and the second holder mounting portion of the cutter station. In a cutting plotter equipped with a cutter replacement mechanism, the cutter holder that has already been used and the cutter holder to be used in the next process can be removed and replaced during the cutting process using the cutter holder attached to the cutting head or during pause. When the machining distance by the cutting blade of the cutter holder attached to the cutting head reaches a specified distance set in advance according to the cutting blade, the cutter holder attached to the cutting head and the cutter station are held on standby. The cutter holder is It is configured so that the cutting process is continued after being exchanged by the exchange mechanism. According to the cutting plotter of the second aspect of the present invention, the identification information for identifying the cutter blade is read in a state where the cutter holder is mounted on the second holder mounting portion of the cutter station, and the processing medium is based on this identification information. The cutting process and the cutter holder exchange operation are controlled. That is, in a state where the cutter holder that has been used and the cutter holder to be used in the future have been replaced at the second holder mounting portion of the cutter station, the identification information of the cutter newly mounted on the second holder mounting portion is read out. Based on this, cutter replacement and cutting are performed. For this reason, it is not necessary for the operator to reset the cutter blade identification information after the cutter holder has been attached or detached, and it is possible to suppress the occurrence of processing defects or damage to the cutter blade due to incorrect settings. In addition, by using information transfer by wireless communication, it is possible to realize a stable long-time cutting process that is not easily affected by fine dust generated by the cutting process.
従って、本発明によれば、カッタホルダの着脱交換に伴う付随的な設定作業を不要として作業性を改善するとともに、誤設定に起因した不具合の発生を排除し、長時間安定したカット加工を実現し得るカッティングプロッタを提供することができる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to improve the workability by eliminating the additional setting work associated with the attachment / detachment / replacement of the cutter holder, and to eliminate the occurrence of defects due to the incorrect setting and to realize stable cutting for a long time. An obtained cutting plotter can be provided.
以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明を適用したカッティングプロッタの一例として、加工テーブルに固定保持した被加工媒体に対してカッタ刃を水平面内の直行二軸(X軸−Y軸)方向に移動させ、及び上下(Z軸)方向に昇降させて被加工媒体を任意形状にカット加工する、いわゆるX−Yプロッタタイプのカッティングプロッタを斜め前方から見た斜視図を図2に示すとともに、制御構成の概要を示すブロック図を図3に示しており、まず、これらの図面を参照して第1実施形態のカッティングプロッタCP1の全体構成について説明する。なお、説明の便宜上、図2中に付記する矢印F,R,Uの指す方向を、それぞれ前方、右方、上方と称して説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As an example of a cutting plotter to which the present invention is applied, the cutter blade is moved in a perpendicular biaxial (X-axis-Y-axis) direction in a horizontal plane with respect to a medium to be processed fixedly held on a processing table, and vertically (Z-axis). FIG. 2 is a perspective view of a so-called XY plotter type cutting plotter that is lifted up and down in a direction to cut a workpiece medium into an arbitrary shape, and is a block diagram showing an outline of a control configuration. First, the overall configuration of the cutting plotter CP1 of the first embodiment will be described with reference to these drawings. For convenience of explanation, directions indicated by arrows F, R, and U added in FIG. 2 will be referred to as “front”, “right”, and “upward”, respectively.
カッティングプロッタCP1は、加工テーブル20を水平に支持するとともに各機構の取り付けベースとなる本体フレーム10と、載置された被加工媒体Mを固定保持する加工テーブル20、加工テーブル20の上方に左右方向(X軸方向)に移動自在に支持されX軸駆動機構35により左右に移動されるX軸キャレッジ30、X軸キャレッジ30に前後方向(Y軸方向)に移動可能に支持されY軸駆動機構45により前後に移動されるY軸キャレッジ40、カッタホルダが着脱可能に装着されるホルダ装着部60(60A,60B,60C)を有してY軸キャレッジ40に取り付けられカッタ刃を昇降させるカッティングヘッド50、X軸駆動機構35,Y軸駆動機構45,カッティングヘッド50に設けられた各カッタ駆動機構等の作動を制御することによりX軸キャレッジ30及びY軸キャレッジ40の水平移動並びにカッタ刃の上下移動を制御し、これにより加工テーブル20に固定保持された被加工媒体Mのカット加工を制御するコントロールユニット80などから構成される。
The cutting plotter CP1 supports the processing table 20 horizontally, and a
加工テーブル20は、上下貫通する微細な吸着孔が多数形成された平坦な支持盤21と、この支持盤21の下面側に設けられた減圧室22と、減圧室22の空気を排気して負圧に設定する真空ブロア23とを備えて構成される。支持盤21の上面には、シート状の被加工媒体Mが加工基準となる原点位置に正しい姿勢で配置されるように、被加工媒体を案内するX軸及びY軸のワークガイドが設けられており、ワークガイドを利用して被加工媒体Mを原点位置に位置決めし、真空ブロア23により減圧室を負圧に設定することで被加工媒体Mが支持盤21に真空吸着されて固定保持されるようになっている。
The processing table 20 has a
加工テーブル20の上部前後に、支持盤21を挟んで左右方向に平行に延びる前後一対のガイドレール33,33が固定され、これらのガイドレール33,33に、前後に延びる角筒状のX軸キャレッジ30が左右に移動自在に支持される。ガイドレール33は直動ガイドあるいはリニアガイドとも称される直動軸受の支持レールが用いられ、前後のガイドレール33にそれぞれ嵌合されたスライドブロック(ボールハウジング等とも称される)にX軸キャレッジ30の前端部及び後端部が固定され、これによりX軸キャレッジ30が支持盤21の上方を跨いで左右にスライド移動自在に支持される。X軸駆動機構35は公知の種々の駆動機構を用いることができるため、本明細書においては詳細図示を省略するが、例えば加工テーブル20の下面側にガイドレール33と平行に左右に延びて配設されたボールネジ及びこのボールネジを回転駆動するサーボモータと、ボールネジに嵌合支持されX軸キャレッジ30に固定されたボールナットとにより構成することができる。
A pair of front and
X軸キャレッジ30の左面に、前後方向に平行に延びる上下一対のガイドレール43,43が固定され、各ガイドレール43に嵌合されたスライドブロックにY軸キャレッジ40が固定されて、Y軸キャレッジ40がX軸キャレッジ30の左面側に前後にスライド移動自在に支持される。Y軸駆動機構45についても同様に詳細図示を省略するが、例えば、Y軸キャレッジ40の前端側と後端側にそれぞれ回動自在に設けた駆動プーリ及び従動プーリと、駆動プーリを回転駆動するサーボモータ、駆動プーリと従動プーリとに掛け渡された無端ベルト状の駆動ベルトからなり、駆動ベルトの中間部をY軸キャレッジ40に固定して構成することができる。なお、駆動ベルトには内周面に多数の歯が形成されたタイミングベルト、駆動及び従動プーリにはタイミングプーリを用いることでY軸キャレッジ40の移動(移動方向、移動速度、左右方向位置等)を微細に制御することができる。
A pair of upper and
このように前後移動されるY軸キャレッジ40に、カッティングヘッド50が設けられている。図1にカッティングヘッド50近傍の概略構成を示すように、カッティングプロッタCP1では、カッティングヘッド50に、カッタホルダ70を着脱可能に保持するホルダ装着部60を三カ所設け、これら三カ所のホルダ装着部60A,60B,60Cに、それぞれカッタ刃の種類が異なる三つのカッタホルダを装着可能としている。三カ所のホルダ装着部60A,60B,60Cに、どのような種類のカッタ刃のカッタホルダを装着可能とするか、組み合わせを含めて任意であるが、その一例を以下に示す。なお、カッタ刃はカッタホルダに取り付けられた状態で一体として取り扱われ、ホルダ装着部に一体的に着脱交換されるため、以降カッタ刃が取り付けられた状態のカッタホルダを「カッタ」と称して説明する。
A cutting
ホルダ装着部60Aは、このホルダ装着部に装着されたカッタのカッタ刃を、加工プログラムに基づいて、支持盤21上に吸着保持された被加工媒体Mに所定の切り込み深さ(ハーフカットやダイカット)で押接させる加工位置と、被加工媒体Mから離隔させた離間位置とに上下移動させるカッタ昇降機構(Z軸駆動機構という)が設けられたホルダ装着部である。このホルダ装着部60Aには、上下鉛直に延びるカッタホルダの中心軸に対してカッタ刃の先端加工点が微小距離オフセットした状態で回動自在に軸支され、カッティングヘッド50と被加工媒体Mとの相対移動に応じてカッタ刃がカッタホルダの中心軸廻りに従動的に回動する偏芯カッタ、あるいは、被加工媒体にケガキ線を描く描画ツールなどのように、被加工媒体に対するカッタ刃の高さ位置(Z軸方向位置)のみを制御する駆動形態のカッタホルダを装着するように設定される。
The
ホルダ装着部60Bは、ホルダ装着部60Aと同様に、カッタ刃を加工位置と離間位置とに移動させるZ軸駆動機構に加えて、実行中の加工プログラムの加工方向に合わせて、上下鉛直に延びるカッタホルダの中心軸(θ軸)廻りにカッタ刃を回動させるカッタ回動機構(θ軸駆動機構という)が設けられたホルダ装着部である。このホルダ装着部60Bには、加工プログラムに基づくカッティングヘッド50と被加工媒体Mとの相対移動方向(加工の進行方向)に合わせてカッタ刃75がカッタホルダ70の中心軸(カッタ刃の回動軸)廻りに回転駆動されるタンジェンシャルカッタや、回転自在なローラを有する折れ線加工用の罫引きローラなどのように、被加工媒体に対するカッタ刃の高さ位置(Z軸方向位置)のみならず、水平面内におけるカッタ刃の方位角(θ軸の角度位置)の制御が必要な駆動形態のカッタホルダを装着するように設定される。
Similar to the
ホルダ装着部60Cは、ホルダ装着部60Bと同様のZ軸駆動機構及びθ軸駆動機構に加えて、カッタ刃を2〜6mm程度の所定ストロークで上下に高速往復運動させるカッタレシプロ機構(B軸駆動機構という)が設けられたホルダ装着部である。このホルダ装着部60Cには、上記同様のタンジェンシャルカッタや、鋸歯状の刃が形成されたレシプロカッタなどのように被加工媒体に対するカッタ刃の高さ位置、水平面内におけるカッタ刃の方位角の制御が必要となる駆動形態のカッタホルダを装着するように設定され、レシプロカッタを用いる場合にはB軸駆動機構を同時制御するように設定される。
In addition to the Z-axis drive mechanism and the θ-axis drive mechanism similar to the
コントロールユニット80は、カッティングプロッタCP1の各軸駆動機構を含む装置全体の作動を制御する制御プログラムと、加工対象に応じて読み込まれた加工プログラムとに基づいて、X軸駆動機構35,Y軸駆動機構45、及び各ホルダ装着部60A,60B,60Cに設けられたZ軸駆動機構,θ軸駆動機構,B軸駆動機構(これらを総称してカッタ駆動機構といい符合55を付して示す)等の作動を制御することによりX軸キャレッジ30及びY軸キャレッジ40の水平移動並びにカッタ刃の上下移動を制御し、これにより加工テーブル20に固定保持された被加工媒体Mのカット加工を制御するように構成される。
The
具体的には、被加工媒体Mを支持盤21上の原点位置にセットして吸着保持させ、加工プログラムをスタートさせと、コントロールユニット80は、加工プログラムに基づいてX軸キャレッジ30及びY軸キャレッジ40を移動させて被加工媒体Mの加工開始点にカッティングヘッド50を移動させ、加工プログラムにおいて設定されたいずれかのホルダ装着部についてZ軸駆動機構を作動させ、X軸駆動機構35,Y軸駆動機構45並びにθ軸,B軸の駆動機構を同期制御する。そして、加工プログラムにおいて設定された製品形状に応じて1文字,1形状ごとのカット加工(単位形状加工という)を順次行って一つの製品のカット加工(単位製品加工という)を行い、これを指定数量分繰り返して被加工媒体1シートのカット加工(単位シート加工という)を行う。
Specifically, when the processing medium M is set at the origin position on the
このように構成されるカッティングプロッタCP1にあって、カッタホルダ70に、各カッタホルダに取り付けられたカッタ刃に関する情報が書き込まれた無線ICタグ90が設けられ、カッティングヘッド50における各ホルダ装着部60A,60B,60Cに、カッタホルダが装着された状態で無線ICタグ90に書き込まれた情報の読み出し及び書き込みが可能なRWヘッド95が設けられている。RWヘッド95の入出力はコントロールユニット80に接続されており、コントロールユニット80は、予め設定された加工プログラム及びRWヘッド95から読み出された情報に基づいてカット加工を制御する。
In the cutting plotter CP1 configured as described above, a
なお、無線ICタグは、タグの種類や通信方式、使用する電波の周波数帯域などについて、種々の方式が提案され、実用化されており、本発明はいずれの方式を用いて構成することもできる。本実施形態ではタグ本体に電池を必要としないパッシブタイプのタグを用い、周波数13.56MHz帯域の電磁誘導方式を適用した構成例を示す。 Note that various types of wireless IC tags have been proposed and put into practical use with respect to tag types, communication methods, frequency bands of radio waves used, and the like, and the present invention can be configured using any method. . In the present embodiment, a configuration example is shown in which a passive type tag that does not require a battery is used for the tag body and an electromagnetic induction method with a frequency of 13.56 MHz is applied.
無線ICタグ90に書き込まれるカッタ刃に関する情報は、大別的には、カッタ刃を識別するための識別情報と、カッタ刃の加工距離に関する距離情報とからなる。このうち、「識別情報」は、適正なカット加工を実現するための情報であり、カッタの駆動や加工圧力などの加工条件と密接不可分な関係にあるカッタ刃の情報から構成される。具体的には、カッタ刃の種類(偏芯カッタ、タンジェンシャルカッタ、レシプロカッタ、罫引きローラ等)や、形状寸法(尖塔角、刃の長さ、刃厚等)、材質及び処理(ハイス刃、超硬刃、チタンコート刃等)などが該当する。カッティングプロッタCP1では、カッタ刃の種類を表すコード番号とカッタ刃単体の品番を表すコード番号を識別情報として無線ICタグ90に記録し、この識別情報からカッタ刃を具体的に特定してカット加工を制御するように構成される。識別情報はカッタ刃が取り付けられたカッタホルダ、すなわちカッタの形態的な固有情報であり、原則として時間の経過により変化しない。そのため、識別情報は読み取り専用の情報として取り扱われる。
The information related to the cutter blade written in the
一方、「距離情報」は、安定したカット加工を確保するための情報である。カッタ刃は被加工媒体との擦り合いにより刃先が徐々に摩耗して切れが悪くなり、最終的には設定された加工条件で切断できなくなる。化粧印刷された大判の被加工媒体をカット加工中に切断不良が生じると、再度化粧印刷した被加工媒体を製作し直さなければならず、時間、費用ともに損失が過大となる。このため、カッティングプロッタのカッタ刃は、各種カッタ刃ごとにカット加工を安定的に実施可能な加工距離(本明細書において「規定距離」という)が設定されている。またコントロールユニット80は、加工プログラムに基づいて各カッタの加工距離を算出し、これを累積加算してカッタ刃により既にカット加工された既加工距離をRAM82に記憶するように構成されている。そこで、カッティングプロッタCP1では、カッタ刃について設定された規定距離と、そのカッタ刃によって既にカット加工された既加工距離を距離情報として無線ICタグ90に記録し、この距離情報に基づいてカット加工を制御する。距離情報は、カッタの時間的な固有情報であり、既加工距離はカット加工の実行に伴って時々刻々変化する。そのため、既加工距離は読み書き可能な情報として取り扱われる。(なお、規定距離はカッタ刃ごとに定まる値であることから、カッタ刃の品番から特定することもできる。従ってコントロールユニット80内のROM81にカッタ刃の品番に対応した規定距離のテーブルを設定しておくことにより、上述した識別情報に基づいて規定距離を読み出すように構成することができる。)
On the other hand, “distance information” is information for ensuring stable cutting. The cutting edge of the cutter blade gradually wears due to friction with the medium to be processed, resulting in poor cutting, and finally it cannot be cut under the set processing conditions. If a cut defect occurs during cut processing of a large-sized processed medium that has undergone cosmetic printing, the processed medium that has undergone cosmetic printing must be remanufactured, resulting in excessive losses in terms of time and cost. For this reason, the cutter blade of the cutting plotter has a processing distance (referred to as “specified distance” in the present specification) at which the cutting processing can be stably performed for each cutter blade. In addition, the
次に、識別情報及び距離情報を用いたコントロールユニット80の制御内容について説明する。コントロールユニット80は、ホルダ装着部60に設けられたRWヘッド95に読み出し指令を出力し、各ホルダ装着部に装着されたカッタの無線ICタグ90から識別情報及び距離情報を読み出させる。読み出しタイミングは、カッティングプロッタCP1の制御プログラムにおいて適宜設定することができ、例えば、カッティングプロッタCP1の起動時、カッティングヘッド50が被加工媒体の導入位置(待機位置)や原点位置等の所定位置で停止している状態のとき、加工プログラムの選択または切り替え時、加工プログラムの実行開始時または一時停止状態時、カッタの着脱検出時などを設定し、あるいはこれらを組み合わせて設定することができる。
Next, the control contents of the
また、カッタの着脱はカッタ刃によるカット加工が行われていないとき(カット加工の非実行時)に行われることから、X,Y,Z軸等各駆動軸の作動が停止した状態のときに、RWヘッド95に数秒〜数十秒程度の所定インターバルで断続的に読み出し指令を出力して監視し、各ホルダ装着部にカッタが装着されているか否かの判断、識別情報及び距離情報の読み出しを行わせるように構成することも好適である。なお、カッタの着脱は、ホルダ装着部60にカッタホルダ70が装着されているか否かを検出するリミットスイッチや近接スイッチ、フォトインタラプタ等の検出器を設けてその信号の変化から検出してもよく、カッタの着脱が検出されたときにRWヘッド95に読み出し指令を出力して識別情報及び距離情報を読み出させるように構成してもよい。
Also, since the cutter is attached and detached when the cutter blade is not cut (when cutting is not performed), the operation of each drive shaft such as the X, Y, and Z axes is stopped. The read command is intermittently output to the
コントロールユニット80は、RWヘッド95から入力される信号に基づいて、各ホルダ装着部60A,60B,60Cにカッタが装着されているか否か、カッタが装着されている場合には、無線ICタグ90から読み出される識別情報により装着されたカッタが各ホルダ装着部に適合するカッタであるか否かを判断する。
Based on the signal input from the
まず、各ホルダ装着部60A,60B,60Cのいずれかについて、カッタが装着されていないと判断される場合には、注意を喚起するため、ホルダ装着部の位置を特定してカッタが装着されていない旨の表示を表示パネル88に表示させる。
First, when it is determined that the cutter is not attached to any one of the
カッタが装着されているが、装着されたカッタが各ホルダ装着部に適合するカッタではないと判断される場合、例えば、ホルダ保持部60Aに装着されたカッタが偏芯カッタであれば当該ホルダ装着部60Aに装着するカッタとして適正であるが、装着されたカッタがθ軸制御の必要なタンジェンシャルカッタやレシプロカッタである場合には、ホルダ装着部60Aに装着するカッタとして不適合である。このような場合には、コントロールユニット80は、ホルダ装着部に装着されたカッタが不適合である旨の警報作動を行う。警報作動は、例えば、図示省略する回転警告表示等を赤色に点灯または点滅させ、あるいはホルダ装着部60Aに装着されたカッタが不適合であることを模式的な図形や文字等により表示パネル88にアラーム表示する表示警報、音声やビープ音で警報する音声警報、各軸駆動機構の作動を規制する規制警報等を、単独または組み合わせて行うように構成することができる。このため、カッタの着脱交換に際してカッタの装着位置を間違えて誤装着してしまうような事態を防止することができ、これにより、カッタの誤装着に基づくカッタ刃の損傷や被加工媒体の損失を未然に防止することができる。
If it is determined that the attached cutter is not a cutter that fits each holder mounting portion, for example, if the cutter attached to the
一方、各ホルダ装着部60A,60B,60Cに装着されたカッタが、いずれも適合すると判断される場合には、コントロールユニット80は、無線ICタグ90から読み出された識別情報(カッタ刃の種類、カッタ刃の品番)及び距離情報(規定距離、既加工距離)をコントロールユニット80内のRAM82に記録する。この際、既にRAM82の記憶領域に記録されていたホルダ装着部ごとのカッタの識別情報及び距離情報と、無線ICタグ90から新たに読み出された識別情報及び距離情報とが異なる場合には、異なる部分について新たに読み出された情報に更新して記録する。このため、カッタの着脱交換に付随して、カッタの識別情報や距離情報を入力し直すような煩雑な操作を廃止して作業性を改善できるとともに、入力時の誤設定に起因した加工不良やカッタ刃の損傷等を抑止することができる。
On the other hand, when it is determined that the cutters mounted on the
こうして、各ホルダ装着部60A,60B,60Cにそれぞれ適合したカッタが装着され、被加工媒体Mが支持盤21上の原点位置に位置決めされて吸着保持され、当該被加工媒体をカット加工する加工プログラムが読み出されると、コントロールユニット80は、まず、加工プログラムに規定されたホルダ装着部にカット加工に用いるカッタが装着されているか否かをRAM82に記録されたカッタの識別情報と対比し、装着されていないと判断されるときに警報作動する。
In this manner, a cutter suitable for each of the
例えば、加工プログラム上ではホルダ装着部60Bに装着されたタンジェンシャルカッタを用いたカット加工であるにもかかわらず、ホルダ装着部60Bに何もカッタが装着されていない場合、あるいは罫引きローラが装着されているような場合には、指定された加工プログラムを実行することが困難である。従って、このような場合に、コントロールユニット80は、前述同様の警報作動、すなわち、回転警告表示等を赤色に点灯または点滅させ、あるいは加工プログラムで規定されたホルダ装着部60Bにカット加工に用いるカッタが装着されていないことを表示パネル88にアラーム表示する表示警報、音声やビープ音で警報する音声警報、各軸駆動機構の作動を規制する規制警報等を、単独または組み合わせて行う。これにより、カット加工されないカラ運転や加工プログラムと異なるカッタによる誤った加工を防止することができる。
For example, in the machining program, when the cutter mounting is performed using the tangential cutter mounted on the
一方、加工プログラムに規定されたホルダ装着部にカット加工に用いるカッタが正しく装着されていると判断されるときには、コントロールユニット80は、加工プログラムに従って加工プログラムの各ステップを順次実行する。すなわち、X軸駆動機構35及びY軸駆動機構45を作動させてカッティングヘッド50を加工開始点に位置させ、Z軸駆動機構を作動させてカッタを加工位置まで下動させ、この状態でX軸駆動機構35、Y軸駆動機構45(加工プログラムに応じてさらにθ軸駆動機構及びB軸駆動機構)を同期制御してカッタ刃が被加工媒体に切り込んだ状態で加工終点まで移動させ、Z軸駆動機構を作動させてカッタを離間位置に上昇させ、以降これを繰り返して、目的とする製品形状にカット加工する。
On the other hand, when it is determined that the cutter used for cutting is correctly mounted on the holder mounting portion defined in the processing program, the
実行されるカット加工の具体的内容は、加工プログラムにより規定される製品形状に応じて千差万別であるが、一般的に、連続したカット線(一筆書きのカット線)で構成される1文字,1形状ごとのカット加工(単位形状加工)を複数組み合わせて一つの製品がカット加工され(単位製品加工)、この単位製品加工を指定数量分または切り出し可能な製品数量分繰り返して被加工媒体1シートのカット加工(単位シート加工)が構成される。 The specific contents of the cut processing to be executed are various in accordance with the product shape defined by the processing program, but in general, it is composed of continuous cut lines (cut lines drawn by one stroke) 1 A single product is cut by combining multiple cutting processes (unit shape processing) for each character and shape (unit product processing), and this unit product processing is repeated for the specified quantity or the cutable product quantity. One sheet cut processing (unit sheet processing) is configured.
コントロールユニット80の内部には、加工プログラムの実行によりカット加工される加工距離を算出する実行距離算出部83が設けられており、この実行距離算出部83では、カッタがZ軸上の加工位置に配設された状態でX−Y方向に移動される移動距離、より具体的にはカッタ刃のカット線に沿った移動距離(すなわち加工距離)を加工プログラムから算出する。コントロールユニット80は、加工プログラムの開始以降、カット加工の実行に先立って上記加工距離を算出する。
Inside the
コントロールユニット80は、無線ICタグ90から読み出されてRAM82に記録された既加工距離に、実行距離算出部83において算出されたカット加工を実行した場合の加工距離を加算して加工予定距離を求め、この加工予定距離がRAM82に記録された規定距離を超えないと判断されるときに、そのカット加工(便宜的に第1カット加工という)の実行を許容する。そして、第1カット加工が実行されたときに、RAM82に記録された既加工距離に当該カット加工の実行に伴う加工距離(すなわち実行距離演算部83において算出された加工予定距離)を加算して新たな既加工距離を算出し、RAM82に記録された既加工距離を新たな既加工距離に更新する。
The
ここで、上記判断を行う「カット加工」の単位は、カッティングプロッタの制御プログラムにおいて任意に設定することができるが、例えば、1文字,1形状が比較的大型で加工距離が一定以上の場合には単位形状加工、一つの製品が比較的小型で単位製品当たりの加工距離がカッタ刃の規定距離に対して充分小さいような場合には単位製品加工、被加工媒体1シート当たりの加工距離がカッタ刃の規定距離に対して充分小さいような場合には単位シート加工が設定されるように構成することができる。 Here, the unit of “cut processing” for making the above determination can be arbitrarily set in the control program of the cutting plotter. For example, when one character and one shape are relatively large and the processing distance is a certain distance or more. Is the unit shape processing, when one product is relatively small and the processing distance per unit product is sufficiently small relative to the specified distance of the cutter blade, the unit product processing, the processing distance per sheet of workpiece medium is the cutter When the distance is sufficiently small with respect to the specified distance of the blade, the unit sheet processing can be set.
コントロールユニット80は、加工プログラムの進行に伴ってカット加工が実行される都度、カット加工の実行によりカット刃が加工した加工距離を累積加算してRAM82上の既加工距離を順次更新するとともに、こうして更新される新たな既加工距離に次のカット加工(便宜的に第2カット加工という)を実行した場合の加工距離を加算して加工予定距離を求め、カット加工中に規定距離を超えない範囲で順次加工ステップを進行させる。
The
一方、第2カット加工を実行した場合の加工予定距離が規定距離を超えると判断される場合には、コントロールユニット80は、以下のように作動を制御する。まず、カット加工に用いるカッタが他のホルダ装着部にも装着されており、加工プログラムにおいて、加工予定距離が規定距離を超える場合に、カッタを他のホルダ装着部のカッタに切り換えて継続加工する旨の指令が含まれる場合には、規定距離を超えると判断された第2カット加工以降のカット加工を他のホルダ装着部のカッタを用いて実行する。例えば、ホルダ装着部60Bと60Cに同じカッタ刃を有するタンジェンシャルカッタが予め装着されており、加工プログラムにおいて加工予定距離が規定距離を超える場合にホルダ装着部60Bに装着されたカッタからホルダ装着部60Cに装着されたカッタに切り換えて継続加工する旨の指令が含まれる場合には、コントロールユニット80は、第2カット加工以降のカット加工をホルダ装着部60Cに装着されたカッタに切り換えて実行する。
On the other hand, when it is determined that the scheduled machining distance when the second cut machining is performed exceeds the specified distance, the
しかし、上記のような切り換え指令が加工プログラムに含まれない場合、あるいはカット加工に用いるカッタが他のホルダ装着部に装着されていない場合には、コントロールユニット80は、第1カット加工を完了した後各駆動機構の作動を一時停止し待機する。このとき、同時に、回転警告表示等を黄色に点灯または点滅させ、あるいはカッタの既加工距離が規定距離に達したことを表示パネル88にワーニング表示する表示警報、音声やビープ音で警報する音声警報等の警報作動を単独または組み合わせて行う。
However, if the switching command as described above is not included in the machining program, or if the cutter used for cutting is not mounted on another holder mounting portion, the
なお、加工プログラムの実行開始に先立って、当該加工プログラムに含まれる全てのカット加工の加工距離を算出し及び積算して、加工プログラム全体での加工予定距離をカッタごとに算出し、加工プログラムの実行中に規定距離を超えると判断されるカッタが存在する場合には、その旨、及び規定距離の範囲内で実行可能なカット加工(加工限度となるカット加工)を、加工プログラムの実行開始前に表示パネル88にワーニング表示するように構成することもできる。
Prior to the start of execution of the machining program, the machining distances of all the cut machining included in the machining program are calculated and integrated, and the planned machining distance in the entire machining program is calculated for each cutter. If there is a cutter that is determined to exceed the specified distance during execution, cut processing that can be executed within that range and within the specified distance range (cut processing that will be the processing limit) before the execution of the processing program The
さて、コントロールユニット80には、無線ICタグ90に書き込まれた既加工距離の距離情報を新たな既加工距離に更新する距離情報更新部84が設けられており、距離情報更新部84は、所定のカット加工が実行された後にRWユニット95に距離情報の書き込み指令を出力し、カット加工の実行前に書き込まれていた既加工距離を、各カット加工の実行ごとに加工距離が累積加算されて更新されたRAM82上の新たな既加工距離に更新する。
Now, the
ここで、上記「所定のカット加工」の単位についても、カッティングプロッタの制御プログラムにおいて任意に設定することができる。例えば、前述した単位形状加工、単位製品加工、単位シート加工の他、加工プログラムにおいて複数のホルダ装着部のカッタを順次用いてカット加工を行うような場合には各カッタ単位のカット加工、複数種類の製品をカット加工する場合には加工製品に対応した各加工プログラム単位のカット加工、加工プログラムの実行中に加工予定距離が規定距離を超えると判断された場合には当該カッタによる最後のカット加工、加工プログラムの実行途中で外部操作により一時停止された場合には一時停止されたときまたはその直前のカット加工、加工プログラムが最後まで実行完了した場合には最後のカット加工などを設定することができる。 Here, the unit of the “predetermined cutting” can be arbitrarily set in the control program of the cutting plotter. For example, in addition to the unit shape processing, unit product processing, and unit sheet processing described above, when cutting processing is performed by sequentially using the cutters of a plurality of holder mounting portions in the processing program, cutting processing for each cutter unit, multiple types If the product is cut, the cutting process for each processing program unit corresponding to the processed product will be performed, and if it is determined that the planned processing distance exceeds the specified distance during execution of the processing program, the last cutting process by the cutter will be performed. When the machining program is paused by an external operation during the execution of the machining program, it is possible to set when the machining is paused or immediately before the cutting, and when the machining program has been executed to the end, the last cutting may be set. it can.
このような構成によれば、RAM82上の既加工距離が常に最新の既加工距離に更新されてカッティングプロッタによるカット加工が制御されるとともに、無線ICタグ90に書き込まれた既加工距離が適宜カット加工の実行後最新の既加工距離に更新されて記録される。このため、カッタをホルダ装着部から取り外したときには、当該カッタによりカット加工された既加工距離の距離情報が取り外したカッタ自身に保持されており、一定距離を加工したカッタを取り外したのち再装着した場合でも、無線ICタグ90から既加工距離が読み出されて正確な既加工距離に基づいてカッティングプロッタCP1の作動が制御される。従って、製品加工の都合から規定距離に満たないカッタを着脱するような場合であっても、RAM82に記憶された既加工距離を表示パネル88に表示させて別途メモ等に記録したり、カッタの再装着にあたって記録しておいた既加工距離をコントロールユニット80に入力したりするような煩雑な操作を必要とせず、入力時の誤設定による加工不良やカッタ刃の損傷等の発生を確実に抑止することができる。
According to such a configuration, the machining distance on the
次に、第2実施形態のカッティングプロッタCP2について、図4〜図7の各図を参照しながら説明する。ここで、図4及び図5はそれぞれカッティングプロッタCP2の平面図及び背面図、図6は制御構成の概要を示すブロック図、図7はカッタステーション近傍の概略構成図である。なお、本実施形態のカッティングプロッタCP2は、前述した第1実施形態のカッティングプロッタCP1と同様に、カッティングヘッド50に三カ所のホルダ装着部60(60A,60B,60C、以降では、説明の便宜上第1ホルダ装着部という)を有するX−Yプロッタタイプのカッティングプロッタであり、装置の基本構成は同様である。
Next, a cutting plotter CP2 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5 are a plan view and a rear view of the cutting plotter CP2, respectively, FIG. 6 is a block diagram showing an outline of the control configuration, and FIG. 7 is a schematic configuration diagram in the vicinity of the cutter station. Note that the cutting plotter CP2 of the present embodiment, like the cutting plotter CP1 of the first embodiment described above, is attached to the cutting
一方、カッティングプロッタCP2では、カッティングヘッド50の移動領域に近接してカッタステーション150が設けられ、このカッタステーション150にカッタホルダ70を着脱可能に装着保持する第2ホルダ装着部160(160A,160B,160C)が設けられるとともに、第1ホルダ装着部に装着されたカッタと第2ホルダ装着部に装着されたカッタとを交換するカッタ交換機構170が設けられている点においてカッティングプロッタCP1と構成が異なっている。またカッティングプロッタCP2では、RWユニット95がカッティングヘッド50ではなくカッタステーション150に設けられる点においてカッティングプロッタCP1と構成が異なっている。そこで、以下では、既に説明したカッティングプロッタCP1と構成が同様の部分に同一番号を付して重複説明を省略し、相違する部分についてその構成及び作用を詳細説明する。
On the other hand, in the cutting plotter CP2, a
カッティングプロッタCP2では、カッティングヘッド50をカット加工の加工領域外に退避させたカッタ交換位置に移動可能に構成され、このカッタ交換位置にカッタステーション150及びカッタ交換機構170が設けられる。具体的な構成例を図4に示すように、X軸キャレッジ30が支持盤21の後端よりも後方に延びて設けられ、カッティングヘッド50を加工領域よりも後方に移動可能に構成される。そして、X軸キャレッジ30を加工テーブル20の右端側に移動させ、Y軸キャレッジ40を加工テーブル20の後端側に移動させて、カッティングヘッド50を加工テーブル20の右後端に位置させたカッタ交換位置の下側にカッタステーション150及びカッタ交換機構170が設けられている。
The cutting plotter CP2 is configured to be able to move to a cutter replacement position where the cutting
カッタステーション150には、カッタホルダ70を着脱可能に保持する第2ホルダ装着部160が例えば三カ所設けられ、これら三カ所の第2ホルダ装着部160A,160B,160Cに、同種または異種のカッタを任意選択して装着可能になっている。第2ホルダ装着部160A,160B,160Cには、カッタが装着された状態で無線ICタグ90に書き込まれた情報の読み出し及び書き込みが可能なRWヘッド95が設けられている。RWヘッド95の入出力はコントロールユニット180に接続されており、コントロールユニット180は、予め設定された加工プログラム及びRWヘッド95から読み出された情報に基づいてカット加工を制御する。
The
カッタ交換機構170については、公知の種々のツール交換機構を適用可能であり、本明細書においては詳細図示を省略するが、例えば、電動モータやソレノイド、エアシリンダ等を駆動源とし、カッタホルダ70を把持可能なクランプアーム171と、クランプアーム171を上下及び水平面内で移動させるアーム移動機構等により構成することができる。
As the
さて、このようなカッタステーション150を備えたカッティングプロッタCP2では、カッティングヘッド50に設けられた三カ所の第1ホルダ装着部60A,60B,60Cに加えて、カッタステーション150に三カ所の第2ホルダ装着部160A,160B,160Cが設けられており、カット加工の実行中に第2ホルダ装着部に3つのカッタを装着して待機させておくことができる。そして、第1ホルダ装着部60に装着されたカッタと第2ホルダ装着部160に装着されたカッタを、カッタ交換機構170により適時自動交換させて継続運転することができる。
Now, in the cutting plotter CP2 provided with such a
オペレータは、カッタステーション150において適宜カッタの着脱を行うことができ、コントロールユニット180は、加工プログラムの進展により第1ホルダ装着部60に装着されたカッタの使用が完了したときに、当該使用完了したカッタとカッタステーション150の第2ホルダ装着部160に待機保持されたカッタをカッタ交換機構170を作動させて交換させる。すなわち、このカッティングプロッタCP2では、カッタステーション150においてオペレータによるカッタの着脱交換が行われ、以降加工プログラムの切り換えに基づき第1ホルダ装着部60に装着されたカッタと異なるカッタが必要になったときや、既述した既加工距離が規定距離に到達して新しいカッタに交換する必要が生じたときに、使用完了したカッタと第2ホルダ装着部160に待機保持されたカッタとが自動交換される。
The operator can appropriately attach and detach the cutter at the
コントロールユニット180は、第2ホルダ装着部160に設けられたRWヘッド95に読み出し指令を出力し、各ホルダ装着部160A,160B,160Cに装着されたカッタの無線ICタグ90から識別情報及び距離情報を読み出させる。読み出しタイミングは、カッティングプロッタの制御プログラムにおいて適宜設定することができ、例えば、カッティングプロッタCP2の起動時、カッティングヘッド50がカッタ交換位置や原点位置等の所定位置で停止している状態のとき、加工プログラムの選択または切り替え時、加工プログラムの一時停止状態時、カッタステーション150においてカッタの着脱が検出されたときなどを設定し、あるいはこれらを組み合わせて設定することができる。なお、加工プログラムの実行中に、RWヘッド95に十秒〜数分程度の所定インターバルで断続的に読み出し指令を出力して監視し、各第2ホルダ装着部にカッタが装着されているか否かの判断、識別情報及び距離情報の読み出しを行わせるように構成することもできる。
The
コントロールユニット180は、RWヘッド95から入力される信号に基づいて、各第2ホルダ装着部160A,160B,160Cにカッタが装着されているか否か、及びカッタが装着されている場合には、無線ICタグ90から識別情報及び距離情報を読み出して、各第2ホルダ装着部160A,160B,160Cに対応してRAM182に設けられた記憶領域に各カッタの識別情報及び距離情報を記録させる。この際、既にRAM182の記憶領域に記録されていた第2ホルダ装着部ごとのカッタの識別情報及び距離情報と、無線ICタグ90から読み出された識別情報及び距離情報とが異なる場合には、異なる部分について新たに無線ICタグ90から読み出された情報に更新して記録する。このため、カッタの着脱交換に付随して、カッタの識別情報や距離情報を入力し直すような煩雑な操作を廃止して作業性を改善できるとともに、入力時の誤設定に起因した加工不良やカッタ刃の損傷等を抑止することができる。
Based on the signal input from the
また、既に加工プログラムが選択または実行されており、カッタの自動交換が設定されているが、自動交換の対象となるカッタが第2ホルダ装着部160に装着されていないと判断される場合には、注意を喚起するため、自動交換時に必要となるカッタが第2ホルダ装着部160に待機保持されていない旨の表示を表示パネル88に表示させる。
If it is determined that the machining program has already been selected or executed and automatic cutter replacement has been set, but the cutter to be automatically replaced is not mounted on the second
自動交換の対象となるカッタが既に第2ホルダ装着部160に待機保持されている場合には、コントロールユニット180は、カッティングヘッド50の第1ホルダ装着部60に装着されたカッタを用いて、第1実施形態のカッティングプロッタCP1について既述したと同様に加工プログラムに従って加工プログラムの各ステップを順次実行する。
When the cutter to be automatically replaced is already held on the second
コントロールユニット180には、前述した実行距離算出部83が設けられており、コントロールユニット180は、加工プログラムの開始以降、カット加工の実行に先立って加工距離を算出し、各第1ホルダ装着部60A,60B,60Cのカッタに対応してRAM182に記録された既加工距離に、実行距離算出部83において算出されたカット加工を実行した場合の加工距離を加算して加工予定距離を求め、加工予定距離がRAM182に記録された規定距離を超えないと判断されるときに、カット加工(第1カット加工)を実行してゆく。また、第1カット加工が実行されたときに、RAM182に記録された既加工距離に当該カット加工の実行に伴う加工距離を加算して新たな既加工距離を算出し、RAM182に記録された既加工距離を新たな既加工距離に更新してゆく。
The
コントロールユニット180は、加工プログラムの進行に伴ってカット加工が実行される都度、カット加工の実行によりカット刃が加工した加工距離を累積加算してRAM182上の既加工距離を順次更新するとともに、こうして更新される新たな既加工距離に次のカット加工(第2カット加工)を実行した場合の加工距離を加算して加工予定距離を求め、カット加工中に規定距離を超えない範囲で順次加工ステップを進行させる。
The
一方、第2カット加工を実行した場合の加工予定距離が規定距離を超えると判断される場合には、コントロールユニット180は、以下のように作動を制御する。まず、カット加工に用いるカッタが他の第1ホルダ装着部にも装着されており、加工プログラムにおいて、加工予定距離が規定距離を超える場合にはカッタを他の第1ホルダ装着部のカッタに切り換えて継続加工する旨の指令が含まれる場合には、規定距離を超えると判断された第2カット加工以降のカット加工を他の第1ホルダ装着部のカッタを用いて実行する。また、加工プログラムにおいて、加工予定距離が規定距離を超える場合にカッタを第2ホルダ装着部160のカッタと交換して継続加工する旨の指令が含まれる場合には、第1カット加工の完了後第2カット加工の開始に先立って、カッタ交換機構170によりカッタ交換を行わせる。
On the other hand, when it is determined that the scheduled machining distance when the second cut machining is performed exceeds the specified distance, the
具体的には、コントロールユニット180は、第1カット加工が完了した後、カッティングヘッド50をカッタ交換位置に移動させて一時停止させ、カッタ交換機構170により加工予定距離が規定距離を超えると判断された第1ホルダ装着部60(例えば60B)のカッタと、交換用として第2ホルダ装着部160(例えば160B)に待機保持されていたカッタとを交換させる。そしてカッタ交換の完了後、第1ホルダ装着部60Bに装着された新たなカッタを用いて第2カット加工以降のカット加工を実行する。この際、コントロールユニット180は、それぞれRAM182の対応領域に記録されていた第1ホルダ装着部60Bのカッタの識別情報及び距離情報と、第2ホルダ装着部160Bのカッタの識別情報及び距離情報とを、カッタ交換機構170によるカッタ交換の実行とともに入れ替える。
Specifically, after the first cut processing is completed, the
これにより、第1ホルダ装着部60Bのカッタの識別情報及び距離情報が新たに交換されたカッタの識別情報及び距離情報に更新され、新たな既加工距離を基礎として以降のカット加工が実行される。第2ホルダ装着部160Bのカッタの識別情報及び距離情報も同様であり、カッタ交換後に保持されたカッタの既加工距離が規定距離の直前まで使用された既加工距離に更新される。指定数量の製品加工が終了して次の加工プログラムへの切り換えに基づいて、第1ホルダ装着部60に装着されて使用完了したカッタと、第2ホルダ装着部160に待機保持されて以降の加工プログラムで使用するカッタとが異なる種類の場合についても同様である。
As a result, the cutter identification information and distance information of the first
コントロールユニット180内の距離情報更新部84は、第2ホルダ装着部160Bに設けられたRWユニット95に書き込み指令を出力し、カッタ交換前に無線ICタグ90に書き込まれていた既加工距離の距離情報を、カッタ交換後の新たな既加工距離に書き換え更新する。すなわち、上記例においては規定距離の直前まで使用された既加工距離が無線ICタグ90に書き込まれる。
The distance information update unit 84 in the
このような構成によれば、第1ホルダ装着部60に装着された各カッタについて、既加工距離がRAM182において常に最新の既加工距離に更新されてカット加工が制御され、第2ホルダ装着部160に保持された各カッタは、カッタ交換機構170によりカッタ交換が実行されたとき(第1ホルダ装着部60から第2ホルダ装着部160に移動されたとき)に、RAM182において更新されてきた最新の既加工距離が無線ICタグ90に書き込まれて更新記録される。
According to such a configuration, for each cutter mounted on the first
このため、カッタを第2ホルダ装着部160から取り外したときには、そのカッタによりカット加工された既加工距離の距離情報が取り外したカッタ自身に保持されており、一定距離を加工したカッタを取り外したのち再使用する場合でも、無線ICタグ90から既加工距離が読み出されて正確な既加工距離に基づいてカッティングプロッタCP2の作動が制御される。従って、製品加工の都合から規定距離に満たないカッタを着脱するような場合であっても、RAM182に記憶された既加工距離を表示パネル88に表示させて別途メモ等に記録したり、カッタの再装着にあたって記録しておいた既加工距離をコントロールユニット180に入力したりするような煩雑な操作を必要とせず、入力時の誤設定による加工不良やカッタ刃の損傷等の発生を確実に抑止することができる。
For this reason, when the cutter is removed from the second
従って、以上説明したような本発明のカッティングプロッタCP1,CP2によれば、カッタの着脱交換に伴う付随的な設定作業を不要として作業性を改善するとともに、誤設定に起因した不具合の発生を排除し、長時間安定したカット加工を実現することができる。 Therefore, according to the cutting plotters CP1 and CP2 of the present invention as described above, the workability is improved by eliminating the need for additional setting work accompanying the attachment / detachment of the cutter, and the occurrence of problems due to incorrect settings is eliminated. In addition, stable cutting for a long time can be realized.
なお、以上説明した実施形態では、カッティングプロッタの一例として、加工テーブルに保持した被加工媒体に対してカッタを水平面内の直行二軸(X軸−Y軸)方向に移動させる形態のカッティングプロッタを例示したが、本発明は他の形態のカッティングプロッタ、例えば、直交二軸のうち何れか一軸をカッタ移動、他の一軸を被加工媒体移動とした形態のカッティングプロッタ、被加工媒体を固定保持した加工テーブルを直交二軸方向に移動させる形態のカッティングプロッタについても同様に適用し同様の効果を得ることができる。 In the embodiment described above, as an example of the cutting plotter, a cutting plotter in a form in which the cutter is moved in the orthogonal biaxial (X-axis-Y-axis) directions in the horizontal plane with respect to the processing medium held on the processing table. Although illustrated, the present invention is a cutting plotter of another form, for example, a cutting plotter in which one of two orthogonal axes is moved by the cutter and the other one is moved by the work medium, and the work medium is fixedly held. The same effect can be obtained by applying the same to a cutting plotter having a configuration in which the processing table is moved in two orthogonal axes.
CP1 第1実施形態のカッティングプロッタ
CP2 第2実施形態のカッティングプロッタ
M 被加工媒体
20 加工テーブル(媒体保持手段)
35 X軸駆動機構
45 Y軸駆動機構
50 カッティングヘッド
60(60A,60B,60C) ホルダ装着部(第1ホルダ装着部)
70 カッタホルダ
80 コントロールユニット(カッティング制御装置)
83 実行距離算出部
84 距離情報更新部
90 無線ICタグ
95 RWヘッド
150 カッタステーション
160(160A,160B,160C) 第2ホルダ装着部
170 カッタ交換機構
180 コントロールユニット
CP1 Cutting Plotter CP1 of the First Embodiment Cutting Plotter CP2 of the Second
35 X-axis drive mechanism 45 Y-
70
83 Execution distance calculation unit 84 Distance
Claims (2)
前記被加工媒体をカットするカッタ刃が取り付けられたカッタホルダと、
前記カッタホルダが着脱可能に装着される第1ホルダ装着部を有し前記媒体保持手段に保持された前記被加工媒体に沿って相対移動されるカッティングヘッドと、
前記第1ホルダ装着部に前記カッタホルダを装着した状態で前記カッティングヘッドを前記被加工媒体に沿って相対移動させて前記カッタ刃による前記被加工媒体のカット加工を行わせるカッティング制御装置とを備えたカッティングプロッタにおいて、
前記カッタホルダに設けられ、当該カッタホルダに取り付けられたカッタ刃を識別する識別情報が書き込まれた無線ICタグと、
前記カッティングヘッドに設けられ、前記第1ホルダ装着部に前記カッタホルダが装着された状態で、前記カッタホルダに設けられた前記無線ICタグに書き込まれた前記識別情報を読み出し可能な読み出し手段とを備え、
前記第1ホルダ装着部に装着された前記カッタホルダの前記無線ICタグに書き込まれた前記識別情報を前記読み出し手段により読み出して、当該読み出した前記識別情報に基づいて前記カッティング制御装置が前記被加工媒体のカット加工を制御するように構成したことを特徴とするカッティングプロッタ。 Medium holding means for holding a sheet-like workpiece medium;
A cutter holder to which a cutter blade for cutting the workpiece medium is attached;
A cutting head that has a first holder mounting portion on which the cutter holder is detachably mounted and is relatively moved along the workpiece medium held by the medium holding means;
A cutting control device that causes the cutting head to cut relative to the processing medium by moving the cutting head relative to the processing medium in a state in which the cutter holder is mounted on the first holder mounting portion. In cutting plotter,
A wireless IC tag provided in the cutter holder and having identification information for identifying the cutter blade attached to the cutter holder;
Readout means provided on the cutting head and capable of reading the identification information written on the wireless IC tag provided on the cutter holder in a state where the cutter holder is mounted on the first holder mounting portion,
The identification information written on the wireless IC tag of the cutter holder mounted on the first holder mounting portion is read by the reading means, and the cutting control device is configured to read the identification information based on the read identification information. A cutting plotter characterized in that it is configured to control the cutting process.
前記被加工媒体をカットするカッタ刃が取り付けられたカッタホルダと、
前記カッタホルダが着脱可能に装着される第1ホルダ装着部を有し前記媒体保持手段に保持された前記被加工媒体に沿って相対移動されるカッティングヘッドと、
前記カッタホルダが着脱可能に装着される第2ホルダ装着部を有し前記カッティングヘッドの移動領域に近接して設けられたカッタステーションと、
前記カッティングヘッドを前記カッタステーションの近傍に移動させた位置で前記第1ホルダ装着部に装着された前記カッタホルダと前記第2ホルダ装着部に保持された前記カッタホルダとを交換するカッタ交換機構と、
前記第1ホルダ装着部に前記カッタホルダを装着した状態で前記カッティングヘッドを前記被加工媒体に沿って相対移動させて前記カッタ刃による前記被加工媒体のカット加工を行わせるとともに、前記カッタ交換機構による前記カッタホルダの交換作動を制御するカッティング制御装置とを備えたカッティングプロッタにおいて、
前記カッタホルダに設けられ、当該カッタホルダに取り付けられたカッタ刃を識別する識別情報が書き込まれた無線ICタグと、
前記カッタステーションに設けられ、前記第2ホルダ装着部に装着された前記カッタホルダの前記無線ICタグに書き込まれた前記識別情報を読み出し可能な読み出し手段とを備え、
前記第2ホルダ装着部に装着された前記カッタホルダの前記無線ICタグに書き込まれた前記識別情報を前記読み出し手段により読み出して、当該読み出した前記識別情報に基づいて前記カッティング制御装置が前記被加工媒体のカット加工及び前記カッタホルダの交換作動を制御するように構成したことを特徴とするカッティングプロッタ。
Medium holding means for holding a sheet-like workpiece medium;
A cutter holder to which a cutter blade for cutting the workpiece medium is attached;
A cutting head that has a first holder mounting portion on which the cutter holder is detachably mounted and is relatively moved along the workpiece medium held by the medium holding means;
A cutter station having a second holder mounting portion on which the cutter holder is detachably mounted and provided in the vicinity of the moving area of the cutting head;
A cutter exchanging mechanism for exchanging the cutter holder mounted on the first holder mounting portion and the cutter holder held on the second holder mounting portion at a position where the cutting head is moved to the vicinity of the cutter station;
With the cutter holder mounted on the first holder mounting portion, the cutting head is moved relative to the processing medium to cut the processing medium with the cutter blade, and the cutter replacement mechanism In a cutting plotter comprising a cutting control device for controlling the exchange operation of the cutter holder,
A wireless IC tag provided in the cutter holder and having identification information for identifying the cutter blade attached to the cutter holder;
Read means provided in the cutter station and capable of reading the identification information written on the wireless IC tag of the cutter holder mounted on the second holder mounting portion,
The identification information written on the wireless IC tag of the cutter holder mounted on the second holder mounting portion is read by the reading means, and the cutting control device is configured to perform the processing on the processing medium based on the read identification information. A cutting plotter configured to control the cutting process and the exchanging operation of the cutter holder.
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