JP4207616B2 - 裁断装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、自動制御により被裁断材を所望の製品に裁断する裁断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動制御による裁断装置は、搬送機構（送り出し機構）により上面を被型抜材が排出方向に搬送されるテーブル（固定盤）と、テーブルに上下動可能に設けられた可動盤（圧盤）と、この可動盤の下面に交換可能に取り付けられる刃型と、搬送機構および可動盤を入力された製品情報に応じて動作させる制御装置とを備えて構成される。可動盤の動作時には、可動盤下方のテーブル（固定盤）上に刃の破損を防ぐための当て板が配置されるようになっている。当て板はラミネートフィルム等からなる消耗品で、ある回数利用されて刃により傷みが生じると廃棄される。被裁断材には、樹脂フィルム、セロハン、パッキン、フェルト、スポンジ、ゴム、ウレタンフォーム、アルミホイール、銅ホイール、布、紙等のロール材、シート材等、軟質硬質を問わず種々の素材が用いられる。
【０００３】
従来、被裁断材がロール材とシート材との異なる材料に応じて材料を送る機構が異なる２タイプの裁断装置が知られている。例えば、シート材を裁断する裁断装置の場合、テーブルに載せてテーブルごと移動させるようになっており、図８に示すように、搬送機構は、上面に当て板２が載置され固定盤３上を摺動する移動テーブル４と、この移動テーブル４と固定盤３との間に設けられ回転駆動力により移動テーブル４を固定盤３に対して所定の移動量往復動させるボールねじ９と、このボールねじ９を正逆に回転駆動させるサーボモータ５とを備えて構成される。シート状被裁断材Ｍ１は当て板２に載せられて位置決めされ、サーボモータ５の回転駆動により可動盤６側に送り出され裁断（カットまたはトリミング）され、裁断終了後、元の位置に送り戻されるようになっている。
【０００４】
また、ロール材Ｍ２を裁断する裁断装置の場合、上下の両ローラ間に挟んで送るようになっており、図９に示すように、搬送機構は、固定盤３上のロール状被裁断材Ｍ２を挾持する上下のローラ７Ａ、７Ｂを備えたロールフィーダ７と、これらローラ７Ａ、７Ｂを回転駆動させロール状被裁断材Ｍ２を可動盤６側に送り出すロールフィーダ駆動機構（サーボモータ）８とを備えて構成される（例えば、特許文献１参照。）。ロール状被裁断材Ｍ２はロールフィーダ７により可動盤６側に送り出される。可動盤６下方の固定盤３には当て板２が載置され、この当て板２上でロール状被裁断材Ｍ２は裁断（カットまたはトリミング）される。当て板２に代えて、予めロール状被裁断材Ｍ２の下面に当て板１９が張り付けられた状態で可動盤６側に送り出される場合もある。
【０００５】
このように、従来、裁断装置では、被裁断材を裁断、すなわち切断（カット）したり、型抜き（トリミング）したりする場合、被裁断材を送る機構として、移動テーブル上にシート状の被裁断材を載せて送る機構と、ロールフィーダにより一対のロールでロール状の被裁断材を送る機構とがあり、これら送る機構に応じて別々の機械を設置する必要があった。このため、本発明者らは機種の兼用を図るため、ロールフィーダの一対のローラ間にシート状の被裁断材が載置された当て板を挟み込む裁断装置をすでに提案している（特許文献２参照）。この裁断装置では、ロール状の被裁断材を裁断する場合には、ロールフィーダから当て板を取り外し、ロールフィーダにロール状被裁断材を挟み込んで可動盤に送り出し、シート状の被裁断材を裁断する場合には、当て板にシート状の被裁断材を位置決めして載置し、この被裁断材が載置された当て板を一対のローラ間に挟みロールフィーダにより可動盤に送り出すようにしている。
【０００６】
【特許文献１】
特公平７−３６９９７号公報（第２−４頁、第１図）
【特許文献２】
特開２００１−２１９３９４号公報（第３−４頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成に係る従来の裁断装置では、被裁断材が載置された当て板を一対のローラ間に挟みロールフィーダにより可動盤に送り出すようにしているので、正確な加工精度を確保するためには、被裁断材のローラに対する位置決めを正確に行わなければならず、位置決め作業に手間がかかるという問題がある。また、被裁断材が載置された当て板を一対のローラ間に挟み込んで送り出すようにしているので、被裁断材の材質により、当て板と被裁断材とが固定盤上を摺動する際、蛇行したり斜行してしまい加工精度に影響を与えるという問題がある。また、ローラ間に挟み込んで送り出すため、挟み込みできない被裁断材（例えば、薬剤の封入された材料等）には使用できないという問題がある。
【０００８】
本発明は上記欠点を除くためになされたもので、簡素な構成で素材により種類の異なる裁断装置を１台で兼用させることができるとともに、加工精度を向上させ、しかも、被裁断材の材質に制約されることなく裁断することができる裁断装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る裁断装置は、被裁断材が載置される固定盤と、固定盤の上方に設けられ、下側に刃型が交換可能に取り付けられた可動盤と、固定盤上の被裁断材を移動させて可動盤の下方に送り出す送り出し手段とを備えた裁断装置において、送り出し手段を、上端面の高さが固定盤上面にほぼ合致する下側ローラとこの下側ローラの上方に配置された上側ローラとを備え被裁断材をこれら上下のローラで挟持するロールフィーダと、駆動系によりこのロールフィーダの上下のローラを正逆に駆動させる駆動機構と、ロールフィーダの上側ローラを可動軸に取り付けられた回動支持部材を介して昇降させる昇降機構と、上下のローラ間に取り外し可能に配置され、上記駆動系に接続されて固定盤上を移動するテーブルとにより構成するとともに、上側ローラの可動軸には、送り出し歯車を設け、下側ローラの軸には、鍔部が外周面外側に形成されたカラーを上記送り出し歯車に臨ませて設け、テーブルの幅方向両端には、カラーの鍔部の内側に配置されるとともに上面に上記送り出し歯車に噛合するラック歯が形成されたラックガイドを設けたものである。
【００１０】
本発明に係る裁断装置では、被裁断材が載置される固定盤と、固定盤の上方に設けられ、下側に刃型が交換可能に取り付けられた可動盤と、固定盤上の被裁断材を移動させて可動盤の下方に送り出す送り出し手段とを備えた裁断装置において、送り出し手段を、上端面の高さが固定盤上面にほぼ合致する下側ローラとこの下側ローラの上方に配置された上側ローラとを備え被裁断材をこれら上下のローラで挟持するロールフィーダと、駆動系によりこのロールフィーダの上下のローラを正逆に駆動させる駆動機構と、ロールフィーダの上側ローラを可動軸に取り付けられた回動支持部材を介して昇降させる昇降機構と、上下のローラ間に取り外し可能に配置され、上記駆動系に接続されて固定盤上を移動するテーブルとにより構成するとともに、上側ローラの可動軸には、送り出し歯車を設け、下側ローラの軸には、鍔部が外周面外側に形成されたカラーを上記送り出し歯車に臨ませて設け、テーブルの幅方向両端には、カラーの鍔部の内側に配置されるとともに上面に上記送り出し歯車に噛合するラック歯が形成されたラックガイドを設けたことにより、被裁断材がシート状部材の場合、まず、テーブルに当て板を介してシート状被裁断部材を載置し、昇降機構により挟持機構の上側ローラを上昇させ、テーブルの送り出し方向前端部を上下のローラ間に配置し、このテーブルを駆動機構の駆動系に接続させる。駆動機構の駆動系を正方向に駆動させると、上下のローラは送り出し方向に駆動され、テーブルは固定盤上を可動盤側に移動し、可動盤によりテーブルに載置されたシート状被裁断材に裁断が施される。裁断後、可動盤の動作を停止し、駆動機構の駆動系を逆方向に同じ量駆動させると、上下のローラは送り戻し方向に駆動され、テーブルは元の位置まで戻る。被裁断材がロール状部材の場合、テーブルをローラから取り外し、ロール状被裁断材の送り出し端部を上下のローラ間に挟み込み、駆動系を正方向に駆動させると、上下のローラは送り出し方向に駆動されるので、ロール状被裁断材は可動盤側に送り出され裁断される。このため、一台で種類の異なる被裁断材の裁断に兼用することができる。また、テーブル下面を固定盤上で移動させて可動盤側への送り出し送り戻しを行うことができるので、移動テーブルを簡素な構成とすることができる。しかも、上側ローラを被裁断材上に保持してテーブルを移動させることができるので、挟むことのできない被裁断材であっても送ることができ、被裁断材の材質による制限を受けることがなく、加工の自由度が向上する。また、被裁断材は当て板を介してテーブルにより支持された状態で、可動盤側に送り出され、裁断されるので、従来のように当て板のみの場合に比較してより正確な加工精度を確保することができる。さらに、両側のラックガイドは係止部により幅方向の変位を規制されるので、被裁断材はテーブルと一体に直線状に送り出される。このため、被裁断材が蛇行や斜行を起こすことがない。
【００１５】
請求項２に係る裁断装置は、上側ローラが最も下方の位置にあるとき送り出し歯車とカラーとを互いに干渉しないように、カラーの外周面に送り出し歯車を受け入れる周溝を形成したものである。
【００１６】
請求項２に係る裁断装置では、上側ローラが最も下方の位置にあるとき送り出し歯車とカラーとを互いに干渉しないように、カラーの外周面に送り出し歯車を受け入れる周溝を形成したことにより、上側ローラが最も下方の位置にあり上下側ローラ間の空隙がほぼゼロに近い値であっても送り出し歯車とカラーとは干渉することがないので、テーブルの有無にかかわらずきわめて薄い被裁断材でも裁断することができ、被裁断材の種類に制限を設ける必要がない。また、送り出し歯車とカラーとをそれぞれ上下側ローラ両端部の近傍に配置することができるので、装置の小型化を図ることができる。さらに、テーブルの幅寸法を有効最小幅に近い短寸にすることができ、軽量化を図ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態に係る裁断装置について図面に基づいて説明する。図１ないし図３はそれぞれ本発明の一実施の形態に係る裁断装置を示す正面図、側面図および平面図である。裁断装置１０は、図１ないし図３に示すように、固定盤１３と、固定盤１３の上方に上下動可能に設けられた可動盤１４と、この可動盤１４の下面に交換可能に取り付けられる刃型１５と、固定盤１３の可動盤１４上流側に設けられ、供給側（図１および図３の左方）から送り込まれる固定盤１３上のロール状の被裁断材Ｍ２（図９参照、以下、ロール状の被裁断材Ｍ２をロール材Ｍ２と称す）を可動盤１４の上流側（図１の左方）から下流側（図１の右方）に送り出すロールフィーダ（挟持機構）１６と、可動盤１４およびロールフィーダ１６を入力された作業プログラムに基づいて動作させる駆動制御装置１７とを備えて構成される。
【００１８】
ロール材Ｍ２は、下面に当て板１９が密着されてロールフィーダ１６に送り込まれる。当て板１９は刃の破損を防ぐもので、例えば、ラミネートフィルム等のフィルム材から構成される。当て板１９はロール材Ｍ２の場合、ロール材Ｍ２と同一の幅寸法に形成され、被裁断材が後述するシート状の場合、シート状被裁断材Ｍ１（図８参照）の形状に応じて形成される。
【００１９】
固定盤１３上面には、図１および図３に示すように、一対の材料ガイド２０Ａ、２０Ｂがロール材Ｍ２の幅寸法に合致させて取り付けられる。材料ガイド２０Ａ、２０Ｂは、ロール材Ｍ２の幅寸法に応じて幅方向を調整できるようになっている。この材料ガイド２０Ａ、２０Ｂはロール材Ｍ２専用のガイドで、後述する樹脂テーブル５０をロールフィーダ１６に装着する際には、取り外される。
【００２０】
裁断装置１０は、ロール材Ｍ２を裁断する場合、固定盤１３の上流側（供給側）に材料巻出装置１１（図９参照）が、固定盤１３の下流側（可動盤１４の下流側）に製品巻き取り装置１２Ａ（図９参照）および滓巻き取り装置１２Ｂ（図９参照）がそれぞれ設けられる。これら製品巻き取り装置１２Ａと滓巻き取り装置１２Ｂは後述するサーボモータ２１と接続され駆動制御装置１７に入力された作業プログラムに基づいて制御されるようになっている。駆動制御装置１７は、図１に示すように、可動盤１４とロールフィーダ１６とを駆動制御し、可動盤１４を一定の上下ストロークで上下動させるとともに固定盤１３上の被裁断材Ｍ２を可動盤１４の上下動に同期させて送り出すようになっている。また、駆動制御装置１７は、入力された作業プログラムに基づいて製品巻き取り装置１２Ａと滓巻き取り装置１２Ｂとを可動盤１４と同期させ、刃型１５によりロール材Ｍ２を裁断するようにしている。このため、裁断装置１０は、材料巻出装置１１にロール材Ｍ２がセットされ、ロール材Ｍ２の先端がロールフィーダ１６に挟持されて可動盤１４の下流側に送り出しされると、刃型１５により裁断されたロール材（製品）が製品巻き取り装置１２Ａに巻き取られるとともに、裁断時に発生したかすが滓巻き取り装置１２Ｂに巻き取られるようになっている。
【００２１】
ロールフィーダ１６は、図１に示すように一対のローラ１６Ａ、１６Ｂに当て板１９が密着されたロール材Ｍ２を挟み込んで可動盤１４側に送り出すようになっている。このロールフィーダ１６は、図４および図５に示すように、駆動軸２２に設けられた下側ローラ１６Ａと、上下に変位する可動軸２３に取り付けられた上側ローラ１６Ｂとを備え、駆動機構３０により駆動される。下側ローラ１６Ａは、図１に示すように、上端面が固定盤１３の上面にほぼ合致して配置される。上側のローラ１６Ｂは、図５に示すように、可動軸２３の両端に取り付けられた回動支持部材３３、３３を介してエアシリンダ（昇降機構）３１、３１に連結され、これらエアシリンダ３１、３１の作動により上下方向に変位されるようになっている。エアシリンダ３１、３１下方の駆動軸２２には、回動支持部材３４、３４が取り付けられる。駆動軸２２と可動軸２３との間には、回動支持部材３３、３４を介して上側ローラ用のバランサスプリング３２、３２が設けられる。符号３５、３６はそれぞれエアシリンダ３１、３１に接続されたチェック弁付レギュレータおよびソレノイドバルブである。
【００２２】
下側ローラ１６Ａの駆動軸２２には、図４に示すように、サーボモータ２１が連結される。サーボモータ２１は下側ローラ１６Ａを正逆に回転駆動するようになっている。この駆動軸２２の両側には、駆動ギヤ２４Ａ、２４Ｂが取り付けられる。これら各駆動ギヤ２４Ａ、２４Ｂにはそれぞれ、図６に示すように、固定ピン２５Ｃに取り付けられた第１のアイドラギヤ２５Ａ、２５Ｂが噛合される。これら第１のアイドラギヤ２５Ａ、２５Ｂにはそれぞれ、第２のアイドラギヤ２７Ａ、２７Ｂが噛合され、第１第２の両アイドラギヤ２５Ａ−２７Ａ、２５Ｂ−２７Ｂ間には、互いに軸同士２５Ｃ、２７Ｃを連結する第１のリンク２６Ａ、２６Ｂが取り付けられる。第２のアイドラギヤ２７Ａ、２７Ｂはそれぞれ、上側ローラ１６Ｂの可動軸２３に取り付けられた従動ギヤ２９Ａ、２９Ｂに噛合するようになっている。第２のアイドラギヤと従動ギヤとの間２７Ａ−２９Ａ、２７Ｂ−２９Ｂには、第２のリンク２８Ａ、２８Ｂが互いに軸同士２７Ｃ、２３を連結して取り付けられる。
【００２３】
このように、駆動機構３０の駆動系は、サーボモータ２１、駆動軸２２、駆動ギヤ２４Ａ、２４Ｂ、第１のアイドラギヤ２５Ａ、２５Ｂ、第２のアイドラギヤ２７Ａ、２７Ｂ、従動ギヤ２９Ａ、２９Ｂおよび可動軸２３とにより構成される。このため、サーボモータ２１が回転駆動されると、駆動軸２２の回転が各アイドラギヤ２５Ａ−２７Ａ、２５Ｂ−２７Ｂを介して従動ギヤ２９Ａ、２９Ｂに伝達され、上側ローラ１６Ｂは、下側ローラ１６Ａと逆回転するようになっている。そして、上側ローラ１６Ｂがエアシリンダ３１、３１により上方に変位すると、第２のリンク２８Ａ、２８Ｂと第１のリンク２６Ａ、２６Ｂとの動きに応じて第２のアイドラギヤ２７Ａ、２７Ｂのみが従動ギヤ２９Ａ、２９Ｂおよび第１のアイドラギヤ２５Ａ、２５Ｂと噛合したまま従動ギヤ２９Ａ、２９Ｂに追従して変位し、常にサーボモータ２１からの回転駆動力を上側ローラ１６Ｂの可動軸２３に伝達するようになっている。
【００２４】
上側ローラ１６Ｂは、エアシリンダ３１により昇降し、被裁断材Ｍ２の材質に応じて上下方向に変位するようになっており、被裁断材Ｍ２の材質により所定の押圧力を付与することもできるようになっている。上側のローラ１６Ｂが上昇して上方の非挟持位置に保持されると、上下のローラ１６Ａ，１６Ｂ間に空隙が形成される。この空隙にロール材Ｍ２と当て板１９が差し入れられた状態で上側ローラ１６Ｂが降下すると、ロール材Ｍ２と当て板１９は上下の両ローラ１６Ａ、１６Ｂにより挟持されるようになっている。
【００２５】
ところで、上側ローラ１６Ｂの可動軸２３には、図４、図５および図７に示すように、上側ローラ１６Ｂの両側端部近傍に送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂが取り付けられる。下側ローラ１６Ａの駆動軸２２には、カラー４１Ａ、４１Ｂが送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂに臨んで取り付けられる。カラー４１Ａ、４１Ｂには、外周面に凹陥した周溝４２Ａが形成されるとともに、幅方向外側には鍔部（係止部）４２Ｂが突出して形成される。送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂとカラー４１Ａ、４１Ｂとは、上側ローラ１６Ｂが最も下方の位置にあるとき、例えば、上側ローラ１６Ｂが下側ローラ１６Ａに接触する位置まで降下したとき、カラー４１Ａ、４１Ｂの周溝４２Ａに、送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂの歯部が受け入れられるようになっており、互いに干渉しないようになっている。すなわち、本実施の形態では、送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂの外径が上側ローラ１６Ｂの外径とほぼ合致するか、やや大径に形成されている。そして、送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂの径が上側ローラ１６Ｂの外径より大径であっても、送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂの歯は、カラー４１Ａ、４１Ｂの周溝４２Ａに遊びを持たせて収まるようになっている。
【００２６】
これら送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂとカラー４１Ａ、４１Ｂとの間には、図４、図５および図７に示すように、板状の合成樹脂製テーブル５０が装着される。テーブル５０の幅方向両端には、棒状のラックガイド５１Ａ、５１Ｂが取り付けられる。ラックガイド５１Ａ、５１Ｂには、上面に送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂに噛合するラック歯５２Ａ、５２Ｂが形成される。ラックガイド５１Ａ、５１Ｂは、Ｌ字型金具５３Ａ、５３Ｂを介してテーブル５０に取り付けられる。Ｌ字型金具５３Ａ、５３Ｂはテーブル５０の下面から図示しない皿ねじによりラックガイド５１Ａ、５１Ｂに取り付けられる。このテーブル５０上には、縦横所定の寸法にそれぞれカットされた当て板２（図８参照）とシート状の被裁断材Ｍ１（図８参照、以下、シート状被裁断材Ｍ１をシート材Ｍ１と称す）とが載置される。これら当て板２とシート材Ｍ１は、テーブル５０上で粘着テープにより位置決めされるようになっている。当て板２は刃の破損を防ぐもので、被裁断材の裁断時、刃が内部まで入るようになっており、例えば、ラミネートフィルム等のフィルム材や合成樹脂材から構成される。
【００２７】
幅方向両端部にラックガイド５１Ａ、５１Ｂを備えたテーブル５０は、上側ローラ１６Ｂがエアシリンダ３１により持ち上げられ上方に保持されると、送り出し方向前方端が上下のローラ１６Ａ，１６Ｂ間に形成された空隙に差し入れられる。そして、テーブル５０は、この送り出し方向前方端のＬ字型金具５３Ａ、５３Ｂの外側面が鍔部４２Ｂ、４２Ｂの内側面に当接されるようになっており、上側ローラ１６Ｂが降下されると、ラック歯５２Ａ、５２Ｂが送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂに噛合されるようになっている。このため、ロールフィーダ１６が駆動機構３０により回転駆動されると、送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂの回転に従動してラックガイド５１Ａ、５１Ｂが送り出し方向にカラー４１Ａ、４１Ｂに案内されて直線運動し、テーブル５０は両鍔部４２Ｂ、４２Ｂ間で幅方向の変位が規制され、ローラ１６Ａ，１６Ｂ間で固定盤１３上面を直線状に滑動するようになっている。このため、予めテーブル５０の送り方向距離を駆動制御装置１７に入力し、可動盤１４による裁断終了後、ローラ１６Ａ、１６Ｂを送り方向距離分逆転させるように設定しておくと、テーブル５０は、元の位置に戻るようになっている。また、上側ローラ１６Ｂが降下されラック歯５２Ａ、５２Ｂが送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂに噛合された際、図４に示すように、上下のローラ１６Ａ、１６Ｂ間には、所定の空隙が設けられ、シート材Ｍ１は上下のローラ１６Ａ、１６Ｂに挟まれることなく送り出されるようになっている。
【００２８】
そして、シート材Ｍ１に代えてロール材Ｍ２を裁断（カットまたはトリミング）する場合には、上側ローラ１６Ｂをエアシリンダ３１により持ち上げ、テーブル５０をローラ１６Ａ，１６Ｂ間から取り外し、ローラ１６Ａ，１６Ｂ間にロール材Ｍ２の送り出し端部を載せ、上側ローラ１６Ｂをエアシリンダ３１により降下させてローラ１６Ａ，１６Ｂ間に挟持し、作業を行うようになっている。
【００２９】
また、ロールフィーダ１６と可動盤１４との間には、被裁断材Ｍ１、Ｍ２の送り出し方向前端を検知し、検知信号を駆動制御装置１７に出力するセンサ（図示せず）が設けられる。シート材Ｍ１をテーブル５０に載せて裁断する場合、上下のローラ１６Ａ、１６Ｂ間にテーブル５０が配置され、駆動制御装置１７がオンされると、センサがシート材Ｍ１の前端を検知するまで、駆動制御装置１７はロールフィーダ１６を駆動させて、テーブル５０を可動盤１４側に送り出し、センサがシート材Ｍ１の前端を検知し、検知信号が駆動制御装置１７に送出されると、駆動制御装置１７はシート材Ｍ１のセット位置への頭出しが完了したものとして、裁断作業を開始するようになっている。すなわち、駆動制御装置１７は作業プログラムに基づいて、サーボモータ２１に正の駆動信号を送出すると、サーボモータ２１はローラ１６Ａ、１６Ｂを正転方向に回転駆動し、テーブル５０を送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂの回転に同期させて可動盤１４側に向けて送り出すようになっている。そして、駆動制御装置１７は図示しないセンサが裁断の行われたシート材Ｍ１を検出しなくなるか、または、予め設定された作業プログラムにより、サーボモータ２１に負の駆動信号を送出し、サーボモータ２１によりローラ１６Ａ、１６Ｂを逆転させ、送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂの逆回転に同期させてテーブル５０を可動盤１４側から元の位置に向けて送り戻すようになっている。
【００３０】
ロール材Ｍ２をローラ１６Ａ、１６Ｂに挟持させて送り出し裁断する場合、テーブル５０が取り外された上下のローラ１６Ａ、１６Ｂ間に、ロール材Ｍ２の送り出し方向前端部を挟み込む。このとき、ロール材Ｍ２は上側ローラ１６Ｂによりロール材Ｍ２の材質に応じた所定の押圧力で押さえられる。駆動制御装置１７がオンされると、センサがロール材Ｍ２の前端を検知するまで、駆動制御装置１７はロールフィーダ１６を駆動させて、ロール材Ｍ２を可動盤１４側に送り出し、センサがロール材Ｍ２の前端を検知し、検知信号が駆動制御装置１７に送出されると、駆動制御装置１７はロール材Ｍ２のセット位置への頭出しが完了したものとして、裁断作業を開始するようになっている。
【００３１】
次に、上記実施の形態に係る裁断装置の作用について説明する。裁断装置１０により、シート材Ｍ１を裁断するには、まず、テーブル５０を、固定盤１３の上面に配置し、未裁断状態のシート材Ｍ１を当て板２を介してテーブル５０の上面に載置して粘着テープで位置決めする。次に、上側ローラ１６Ｂを上方の非挟持位置に上昇させローラ１６Ａ、１６Ｂ間の空隙にテーブル５０の送り出し方向前端を差し込み、Ｌ字型金具５３Ａ、５３Ｂを両鍔部４２Ｂ、４２Ｂ間に入れる。この差し込み作業は人力で行う。次に、上側ローラ１６Ｂを降下させ、ラックガイド５１Ａ、５１Ｂのラック歯５２Ａ、５２Ｂに送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂの歯を噛合させる。このとき、テーブル５０下面は下側ローラ１６Ａ上端部に接触するようになっている。シート材Ｍ１はテーブル５０上で上側ローラ１６Ｂに挟まれないようになっている。そして、駆動制御装置１７は、図示しないセンサによりシート材Ｍ１が検知されるまで、ロールフィーダ１６を動作させ、センサがシート材Ｍ１の送り出し方向前端部を検知すると、シート材Ｍ１が裁断開始位置にセットされたものとみなし、裁断作業の準備が完了する。
【００３２】
次に、入力された作業プログラムに基づいてロールフィーダ１６と可動盤１４とを同期させて、テーブル５０を固定盤１３の上面を滑動させ、テーブル５０とともに送り出されるシート材Ｍ１に刃型１５により裁断を行う。このとき、テーブル５０は、Ｌ字型金具５３Ａ、５３Ｂが両鍔部４２Ｂ、４２Ｂ間に入った状態で送り出されるので、幅方向の変位が規制され直線状に送り出される。このため、テーブル５０が蛇行したり、斜行したりすることがない。従って、テーブル５０上に載置された被裁断材Ｍ１も直線状に送り出され蛇行したり、斜行したりすることがない。
【００３３】
シート材Ｍ１とテーブル５０とが可動盤１４の上流側から下流側に送り出され、裁断が行われた後、図示しないセンサが裁断済みのシート材Ｍ１を検出しなくなるか、または、予め設定された作業プログラムにより、駆動制御装置１７はサーボモータ２１を逆に駆動させ、裁断が完了したシート材Ｍ１を可動盤１４側からロールフィーダ１６側に向けて送り戻し、裁断済みのシート材Ｍ１をロールフィーダ１６上流側の元の位置に戻し置く。シート材Ｍ１を多数裁断する場合、裁断済みのシート材Ｍ１を取り外し、次の未裁断のシート材Ｍ１を当て板２に位置決めし、上記工程を繰り返すようになっている。このため、作業者が移動することなく同じ場所で作業を行うことができるので、作業が効率化される。なお、裁断が行われた後、裁断済みのシート材Ｍ１を可動盤１４下流側でテーブル５０から取り外すようにしてもよい。
【００３４】
次に、シート材Ｍ１に代えてロール材Ｍ２を裁断（カットまたはトリミング）する場合には、まず、上側ローラ１６Ｂをエアシリンダ３１、３１により持ち上げ、テーブル５０をローラ１６Ａ，１６Ｂ間から取り除く。次に、ロール材Ｍ２の幅に合わせて材料ガイド２０Ａ、２０Ｂの間隔を調整し、ローラ１６Ａ，１６Ｂ間にロール材Ｍ２の送り出し端部を載せて、上側ローラ１６Ｂをエアシリンダ３１により降下させてローラ１６Ａ，１６Ｂ間に挟持し、作業を行うようになっている。このように、上記実施の形態に係る裁断装置では、被裁断材がロール材であっても、シート材であっても裁断が可能な裁断装置として用いることができるので、簡素な構成で兼用化を図ることができる。また、上記実施の形態に係る裁断装置では、作業者が移動することなく同じ場所で作業を行うことができるので、作業が効率化される。
【００３５】
なお、上記実施の形態では、テーブル５０は合成樹脂から形成されているがこれに限られるものではなく、金属製（例えば、ステンレス、真鍮等）であってもよい。また、上記実施の形態では、ラックガイド５１Ａ、５１Ｂは送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂとカラー４１Ａ、４１Ｂに係合するように構成されているがこれに限られるものではなく、カラー４１Ａ、４１Ｂに代えて送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂを駆動軸２２側に設け、ラックガイドの下面に送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂに噛合するラック歯を形成するようにしてもよい。この場合、上側ローラ１６Ｂを上昇させ作業の邪魔にならないよう上方の位置に保持しておけばよい。そして、テーブルは駆動軸２２が正逆に駆動すると、それに応じて固定盤１３上を移動する。また、シート材Ｍ１はテーブル５０上で上側ローラ１６Ｂに挟まれないで送り出されるようになっているが、これに限られるものではなく、当て板の下面に底上げ材を介在させ、上側ローラ１６Ｂに挟んで送り出すようにしてもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る裁断装置は、被裁断材が載置される固定盤と、固定盤の上方に設けられ、下側に刃型が交換可能に取り付けられた可動盤と、固定盤上の被裁断材を移動させて可動盤の下方に送り出す送り出し手段とを備えた裁断装置において、送り出し手段を、上端面の高さが固定盤上面にほぼ合致する下側ローラとこの下側ローラの上方に配置された上側ローラとを備え被裁断材をこれら上下のローラで挟持するロールフィーダと、駆動系によりこのロールフィーダの上下のローラを正逆に駆動させる駆動機構と、ロールフィーダの上側ローラを可動軸に取り付けられた回動支持部材を介して昇降させる昇降機構と、上下のローラ間に取り外し可能に配置され、上記駆動系に接続されて固定盤上を移動するテーブルとにより構成するとともに、上側ローラの可動軸には、送り出し歯車を設け、下側ローラの軸には、鍔部が外周面外側に形成されたカラーを上記送り出し歯車に臨ませて設け、テーブルの幅方向両端には、カラーの鍔部の内側に配置されるとともに上面に上記送り出し歯車に噛合するラック歯が形成されたラックガイドを設けたことにより、シート状被裁断材とロール状被裁断材とで異なる裁断装置の機種を１台で兼用させて用いることができるので、コストダウンを図ることができる。また、シート状被裁断材の裁断時、蛇行や斜行することがなく直線状に送り出されるので、正確に加工することができる。さらに、作業者は排出側に移動することなく一ヶ所で作業を続けることができるので、作業効率が向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る裁断装置を示す正面図である。
【図２】図１の裁断装置の側面図である。
【図３】図１の裁断装置の平面図である。
【図４】ロールフィーダの要部を示す説明図である。
【図５】駆動機構と昇降機構とを一部省略して示す断面図である。
【図６】駆動機構の駆動伝達部を示す側面図である。
【図７】テーブルのラックガイドと送り出し歯車およびカラーとの係合状態を示す説明図である。
【図８】従来のシート状被裁断材の裁断装置を示す説明図である。
【図９】従来のロール状被裁断材の裁断装置を示す説明図である。
【符号の説明】
２ 当て板
１０ 裁断装置
１３ 固定盤
１４ 可動盤
１５ 刃型
１６ ロールフィーダ（挟持機構）
１６Ａ、１６Ｂ ローラ（挟持部）
３１ エアシリンダ（昇降機構）
５０ テーブル
Ｍ１ 被裁断材
Ｍ２ 被裁断材
【発明が属する技術分野】
本発明は、自動制御により被裁断材を所望の製品に裁断する裁断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動制御による裁断装置は、搬送機構（送り出し機構）により上面を被型抜材が排出方向に搬送されるテーブル（固定盤）と、テーブルに上下動可能に設けられた可動盤（圧盤）と、この可動盤の下面に交換可能に取り付けられる刃型と、搬送機構および可動盤を入力された製品情報に応じて動作させる制御装置とを備えて構成される。可動盤の動作時には、可動盤下方のテーブル（固定盤）上に刃の破損を防ぐための当て板が配置されるようになっている。当て板はラミネートフィルム等からなる消耗品で、ある回数利用されて刃により傷みが生じると廃棄される。被裁断材には、樹脂フィルム、セロハン、パッキン、フェルト、スポンジ、ゴム、ウレタンフォーム、アルミホイール、銅ホイール、布、紙等のロール材、シート材等、軟質硬質を問わず種々の素材が用いられる。
【０００３】
従来、被裁断材がロール材とシート材との異なる材料に応じて材料を送る機構が異なる２タイプの裁断装置が知られている。例えば、シート材を裁断する裁断装置の場合、テーブルに載せてテーブルごと移動させるようになっており、図８に示すように、搬送機構は、上面に当て板２が載置され固定盤３上を摺動する移動テーブル４と、この移動テーブル４と固定盤３との間に設けられ回転駆動力により移動テーブル４を固定盤３に対して所定の移動量往復動させるボールねじ９と、このボールねじ９を正逆に回転駆動させるサーボモータ５とを備えて構成される。シート状被裁断材Ｍ１は当て板２に載せられて位置決めされ、サーボモータ５の回転駆動により可動盤６側に送り出され裁断（カットまたはトリミング）され、裁断終了後、元の位置に送り戻されるようになっている。
【０００４】
また、ロール材Ｍ２を裁断する裁断装置の場合、上下の両ローラ間に挟んで送るようになっており、図９に示すように、搬送機構は、固定盤３上のロール状被裁断材Ｍ２を挾持する上下のローラ７Ａ、７Ｂを備えたロールフィーダ７と、これらローラ７Ａ、７Ｂを回転駆動させロール状被裁断材Ｍ２を可動盤６側に送り出すロールフィーダ駆動機構（サーボモータ）８とを備えて構成される（例えば、特許文献１参照。）。ロール状被裁断材Ｍ２はロールフィーダ７により可動盤６側に送り出される。可動盤６下方の固定盤３には当て板２が載置され、この当て板２上でロール状被裁断材Ｍ２は裁断（カットまたはトリミング）される。当て板２に代えて、予めロール状被裁断材Ｍ２の下面に当て板１９が張り付けられた状態で可動盤６側に送り出される場合もある。
【０００５】
このように、従来、裁断装置では、被裁断材を裁断、すなわち切断（カット）したり、型抜き（トリミング）したりする場合、被裁断材を送る機構として、移動テーブル上にシート状の被裁断材を載せて送る機構と、ロールフィーダにより一対のロールでロール状の被裁断材を送る機構とがあり、これら送る機構に応じて別々の機械を設置する必要があった。このため、本発明者らは機種の兼用を図るため、ロールフィーダの一対のローラ間にシート状の被裁断材が載置された当て板を挟み込む裁断装置をすでに提案している（特許文献２参照）。この裁断装置では、ロール状の被裁断材を裁断する場合には、ロールフィーダから当て板を取り外し、ロールフィーダにロール状被裁断材を挟み込んで可動盤に送り出し、シート状の被裁断材を裁断する場合には、当て板にシート状の被裁断材を位置決めして載置し、この被裁断材が載置された当て板を一対のローラ間に挟みロールフィーダにより可動盤に送り出すようにしている。
【０００６】
【特許文献１】
特公平７−３６９９７号公報（第２−４頁、第１図）
【特許文献２】
特開２００１−２１９３９４号公報（第３−４頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成に係る従来の裁断装置では、被裁断材が載置された当て板を一対のローラ間に挟みロールフィーダにより可動盤に送り出すようにしているので、正確な加工精度を確保するためには、被裁断材のローラに対する位置決めを正確に行わなければならず、位置決め作業に手間がかかるという問題がある。また、被裁断材が載置された当て板を一対のローラ間に挟み込んで送り出すようにしているので、被裁断材の材質により、当て板と被裁断材とが固定盤上を摺動する際、蛇行したり斜行してしまい加工精度に影響を与えるという問題がある。また、ローラ間に挟み込んで送り出すため、挟み込みできない被裁断材（例えば、薬剤の封入された材料等）には使用できないという問題がある。
【０００８】
本発明は上記欠点を除くためになされたもので、簡素な構成で素材により種類の異なる裁断装置を１台で兼用させることができるとともに、加工精度を向上させ、しかも、被裁断材の材質に制約されることなく裁断することができる裁断装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る裁断装置は、被裁断材が載置される固定盤と、固定盤の上方に設けられ、下側に刃型が交換可能に取り付けられた可動盤と、固定盤上の被裁断材を移動させて可動盤の下方に送り出す送り出し手段とを備えた裁断装置において、送り出し手段を、上端面の高さが固定盤上面にほぼ合致する下側ローラとこの下側ローラの上方に配置された上側ローラとを備え被裁断材をこれら上下のローラで挟持するロールフィーダと、駆動系によりこのロールフィーダの上下のローラを正逆に駆動させる駆動機構と、ロールフィーダの上側ローラを可動軸に取り付けられた回動支持部材を介して昇降させる昇降機構と、上下のローラ間に取り外し可能に配置され、上記駆動系に接続されて固定盤上を移動するテーブルとにより構成するとともに、上側ローラの可動軸には、送り出し歯車を設け、下側ローラの軸には、鍔部が外周面外側に形成されたカラーを上記送り出し歯車に臨ませて設け、テーブルの幅方向両端には、カラーの鍔部の内側に配置されるとともに上面に上記送り出し歯車に噛合するラック歯が形成されたラックガイドを設けたものである。
【００１０】
本発明に係る裁断装置では、被裁断材が載置される固定盤と、固定盤の上方に設けられ、下側に刃型が交換可能に取り付けられた可動盤と、固定盤上の被裁断材を移動させて可動盤の下方に送り出す送り出し手段とを備えた裁断装置において、送り出し手段を、上端面の高さが固定盤上面にほぼ合致する下側ローラとこの下側ローラの上方に配置された上側ローラとを備え被裁断材をこれら上下のローラで挟持するロールフィーダと、駆動系によりこのロールフィーダの上下のローラを正逆に駆動させる駆動機構と、ロールフィーダの上側ローラを可動軸に取り付けられた回動支持部材を介して昇降させる昇降機構と、上下のローラ間に取り外し可能に配置され、上記駆動系に接続されて固定盤上を移動するテーブルとにより構成するとともに、上側ローラの可動軸には、送り出し歯車を設け、下側ローラの軸には、鍔部が外周面外側に形成されたカラーを上記送り出し歯車に臨ませて設け、テーブルの幅方向両端には、カラーの鍔部の内側に配置されるとともに上面に上記送り出し歯車に噛合するラック歯が形成されたラックガイドを設けたことにより、被裁断材がシート状部材の場合、まず、テーブルに当て板を介してシート状被裁断部材を載置し、昇降機構により挟持機構の上側ローラを上昇させ、テーブルの送り出し方向前端部を上下のローラ間に配置し、このテーブルを駆動機構の駆動系に接続させる。駆動機構の駆動系を正方向に駆動させると、上下のローラは送り出し方向に駆動され、テーブルは固定盤上を可動盤側に移動し、可動盤によりテーブルに載置されたシート状被裁断材に裁断が施される。裁断後、可動盤の動作を停止し、駆動機構の駆動系を逆方向に同じ量駆動させると、上下のローラは送り戻し方向に駆動され、テーブルは元の位置まで戻る。被裁断材がロール状部材の場合、テーブルをローラから取り外し、ロール状被裁断材の送り出し端部を上下のローラ間に挟み込み、駆動系を正方向に駆動させると、上下のローラは送り出し方向に駆動されるので、ロール状被裁断材は可動盤側に送り出され裁断される。このため、一台で種類の異なる被裁断材の裁断に兼用することができる。また、テーブル下面を固定盤上で移動させて可動盤側への送り出し送り戻しを行うことができるので、移動テーブルを簡素な構成とすることができる。しかも、上側ローラを被裁断材上に保持してテーブルを移動させることができるので、挟むことのできない被裁断材であっても送ることができ、被裁断材の材質による制限を受けることがなく、加工の自由度が向上する。また、被裁断材は当て板を介してテーブルにより支持された状態で、可動盤側に送り出され、裁断されるので、従来のように当て板のみの場合に比較してより正確な加工精度を確保することができる。さらに、両側のラックガイドは係止部により幅方向の変位を規制されるので、被裁断材はテーブルと一体に直線状に送り出される。このため、被裁断材が蛇行や斜行を起こすことがない。
【００１５】
請求項２に係る裁断装置は、上側ローラが最も下方の位置にあるとき送り出し歯車とカラーとを互いに干渉しないように、カラーの外周面に送り出し歯車を受け入れる周溝を形成したものである。
【００１６】
請求項２に係る裁断装置では、上側ローラが最も下方の位置にあるとき送り出し歯車とカラーとを互いに干渉しないように、カラーの外周面に送り出し歯車を受け入れる周溝を形成したことにより、上側ローラが最も下方の位置にあり上下側ローラ間の空隙がほぼゼロに近い値であっても送り出し歯車とカラーとは干渉することがないので、テーブルの有無にかかわらずきわめて薄い被裁断材でも裁断することができ、被裁断材の種類に制限を設ける必要がない。また、送り出し歯車とカラーとをそれぞれ上下側ローラ両端部の近傍に配置することができるので、装置の小型化を図ることができる。さらに、テーブルの幅寸法を有効最小幅に近い短寸にすることができ、軽量化を図ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態に係る裁断装置について図面に基づいて説明する。図１ないし図３はそれぞれ本発明の一実施の形態に係る裁断装置を示す正面図、側面図および平面図である。裁断装置１０は、図１ないし図３に示すように、固定盤１３と、固定盤１３の上方に上下動可能に設けられた可動盤１４と、この可動盤１４の下面に交換可能に取り付けられる刃型１５と、固定盤１３の可動盤１４上流側に設けられ、供給側（図１および図３の左方）から送り込まれる固定盤１３上のロール状の被裁断材Ｍ２（図９参照、以下、ロール状の被裁断材Ｍ２をロール材Ｍ２と称す）を可動盤１４の上流側（図１の左方）から下流側（図１の右方）に送り出すロールフィーダ（挟持機構）１６と、可動盤１４およびロールフィーダ１６を入力された作業プログラムに基づいて動作させる駆動制御装置１７とを備えて構成される。
【００１８】
ロール材Ｍ２は、下面に当て板１９が密着されてロールフィーダ１６に送り込まれる。当て板１９は刃の破損を防ぐもので、例えば、ラミネートフィルム等のフィルム材から構成される。当て板１９はロール材Ｍ２の場合、ロール材Ｍ２と同一の幅寸法に形成され、被裁断材が後述するシート状の場合、シート状被裁断材Ｍ１（図８参照）の形状に応じて形成される。
【００１９】
固定盤１３上面には、図１および図３に示すように、一対の材料ガイド２０Ａ、２０Ｂがロール材Ｍ２の幅寸法に合致させて取り付けられる。材料ガイド２０Ａ、２０Ｂは、ロール材Ｍ２の幅寸法に応じて幅方向を調整できるようになっている。この材料ガイド２０Ａ、２０Ｂはロール材Ｍ２専用のガイドで、後述する樹脂テーブル５０をロールフィーダ１６に装着する際には、取り外される。
【００２０】
裁断装置１０は、ロール材Ｍ２を裁断する場合、固定盤１３の上流側（供給側）に材料巻出装置１１（図９参照）が、固定盤１３の下流側（可動盤１４の下流側）に製品巻き取り装置１２Ａ（図９参照）および滓巻き取り装置１２Ｂ（図９参照）がそれぞれ設けられる。これら製品巻き取り装置１２Ａと滓巻き取り装置１２Ｂは後述するサーボモータ２１と接続され駆動制御装置１７に入力された作業プログラムに基づいて制御されるようになっている。駆動制御装置１７は、図１に示すように、可動盤１４とロールフィーダ１６とを駆動制御し、可動盤１４を一定の上下ストロークで上下動させるとともに固定盤１３上の被裁断材Ｍ２を可動盤１４の上下動に同期させて送り出すようになっている。また、駆動制御装置１７は、入力された作業プログラムに基づいて製品巻き取り装置１２Ａと滓巻き取り装置１２Ｂとを可動盤１４と同期させ、刃型１５によりロール材Ｍ２を裁断するようにしている。このため、裁断装置１０は、材料巻出装置１１にロール材Ｍ２がセットされ、ロール材Ｍ２の先端がロールフィーダ１６に挟持されて可動盤１４の下流側に送り出しされると、刃型１５により裁断されたロール材（製品）が製品巻き取り装置１２Ａに巻き取られるとともに、裁断時に発生したかすが滓巻き取り装置１２Ｂに巻き取られるようになっている。
【００２１】
ロールフィーダ１６は、図１に示すように一対のローラ１６Ａ、１６Ｂに当て板１９が密着されたロール材Ｍ２を挟み込んで可動盤１４側に送り出すようになっている。このロールフィーダ１６は、図４および図５に示すように、駆動軸２２に設けられた下側ローラ１６Ａと、上下に変位する可動軸２３に取り付けられた上側ローラ１６Ｂとを備え、駆動機構３０により駆動される。下側ローラ１６Ａは、図１に示すように、上端面が固定盤１３の上面にほぼ合致して配置される。上側のローラ１６Ｂは、図５に示すように、可動軸２３の両端に取り付けられた回動支持部材３３、３３を介してエアシリンダ（昇降機構）３１、３１に連結され、これらエアシリンダ３１、３１の作動により上下方向に変位されるようになっている。エアシリンダ３１、３１下方の駆動軸２２には、回動支持部材３４、３４が取り付けられる。駆動軸２２と可動軸２３との間には、回動支持部材３３、３４を介して上側ローラ用のバランサスプリング３２、３２が設けられる。符号３５、３６はそれぞれエアシリンダ３１、３１に接続されたチェック弁付レギュレータおよびソレノイドバルブである。
【００２２】
下側ローラ１６Ａの駆動軸２２には、図４に示すように、サーボモータ２１が連結される。サーボモータ２１は下側ローラ１６Ａを正逆に回転駆動するようになっている。この駆動軸２２の両側には、駆動ギヤ２４Ａ、２４Ｂが取り付けられる。これら各駆動ギヤ２４Ａ、２４Ｂにはそれぞれ、図６に示すように、固定ピン２５Ｃに取り付けられた第１のアイドラギヤ２５Ａ、２５Ｂが噛合される。これら第１のアイドラギヤ２５Ａ、２５Ｂにはそれぞれ、第２のアイドラギヤ２７Ａ、２７Ｂが噛合され、第１第２の両アイドラギヤ２５Ａ−２７Ａ、２５Ｂ−２７Ｂ間には、互いに軸同士２５Ｃ、２７Ｃを連結する第１のリンク２６Ａ、２６Ｂが取り付けられる。第２のアイドラギヤ２７Ａ、２７Ｂはそれぞれ、上側ローラ１６Ｂの可動軸２３に取り付けられた従動ギヤ２９Ａ、２９Ｂに噛合するようになっている。第２のアイドラギヤと従動ギヤとの間２７Ａ−２９Ａ、２７Ｂ−２９Ｂには、第２のリンク２８Ａ、２８Ｂが互いに軸同士２７Ｃ、２３を連結して取り付けられる。
【００２３】
このように、駆動機構３０の駆動系は、サーボモータ２１、駆動軸２２、駆動ギヤ２４Ａ、２４Ｂ、第１のアイドラギヤ２５Ａ、２５Ｂ、第２のアイドラギヤ２７Ａ、２７Ｂ、従動ギヤ２９Ａ、２９Ｂおよび可動軸２３とにより構成される。このため、サーボモータ２１が回転駆動されると、駆動軸２２の回転が各アイドラギヤ２５Ａ−２７Ａ、２５Ｂ−２７Ｂを介して従動ギヤ２９Ａ、２９Ｂに伝達され、上側ローラ１６Ｂは、下側ローラ１６Ａと逆回転するようになっている。そして、上側ローラ１６Ｂがエアシリンダ３１、３１により上方に変位すると、第２のリンク２８Ａ、２８Ｂと第１のリンク２６Ａ、２６Ｂとの動きに応じて第２のアイドラギヤ２７Ａ、２７Ｂのみが従動ギヤ２９Ａ、２９Ｂおよび第１のアイドラギヤ２５Ａ、２５Ｂと噛合したまま従動ギヤ２９Ａ、２９Ｂに追従して変位し、常にサーボモータ２１からの回転駆動力を上側ローラ１６Ｂの可動軸２３に伝達するようになっている。
【００２４】
上側ローラ１６Ｂは、エアシリンダ３１により昇降し、被裁断材Ｍ２の材質に応じて上下方向に変位するようになっており、被裁断材Ｍ２の材質により所定の押圧力を付与することもできるようになっている。上側のローラ１６Ｂが上昇して上方の非挟持位置に保持されると、上下のローラ１６Ａ，１６Ｂ間に空隙が形成される。この空隙にロール材Ｍ２と当て板１９が差し入れられた状態で上側ローラ１６Ｂが降下すると、ロール材Ｍ２と当て板１９は上下の両ローラ１６Ａ、１６Ｂにより挟持されるようになっている。
【００２５】
ところで、上側ローラ１６Ｂの可動軸２３には、図４、図５および図７に示すように、上側ローラ１６Ｂの両側端部近傍に送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂが取り付けられる。下側ローラ１６Ａの駆動軸２２には、カラー４１Ａ、４１Ｂが送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂに臨んで取り付けられる。カラー４１Ａ、４１Ｂには、外周面に凹陥した周溝４２Ａが形成されるとともに、幅方向外側には鍔部（係止部）４２Ｂが突出して形成される。送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂとカラー４１Ａ、４１Ｂとは、上側ローラ１６Ｂが最も下方の位置にあるとき、例えば、上側ローラ１６Ｂが下側ローラ１６Ａに接触する位置まで降下したとき、カラー４１Ａ、４１Ｂの周溝４２Ａに、送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂの歯部が受け入れられるようになっており、互いに干渉しないようになっている。すなわち、本実施の形態では、送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂの外径が上側ローラ１６Ｂの外径とほぼ合致するか、やや大径に形成されている。そして、送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂの径が上側ローラ１６Ｂの外径より大径であっても、送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂの歯は、カラー４１Ａ、４１Ｂの周溝４２Ａに遊びを持たせて収まるようになっている。
【００２６】
これら送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂとカラー４１Ａ、４１Ｂとの間には、図４、図５および図７に示すように、板状の合成樹脂製テーブル５０が装着される。テーブル５０の幅方向両端には、棒状のラックガイド５１Ａ、５１Ｂが取り付けられる。ラックガイド５１Ａ、５１Ｂには、上面に送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂに噛合するラック歯５２Ａ、５２Ｂが形成される。ラックガイド５１Ａ、５１Ｂは、Ｌ字型金具５３Ａ、５３Ｂを介してテーブル５０に取り付けられる。Ｌ字型金具５３Ａ、５３Ｂはテーブル５０の下面から図示しない皿ねじによりラックガイド５１Ａ、５１Ｂに取り付けられる。このテーブル５０上には、縦横所定の寸法にそれぞれカットされた当て板２（図８参照）とシート状の被裁断材Ｍ１（図８参照、以下、シート状被裁断材Ｍ１をシート材Ｍ１と称す）とが載置される。これら当て板２とシート材Ｍ１は、テーブル５０上で粘着テープにより位置決めされるようになっている。当て板２は刃の破損を防ぐもので、被裁断材の裁断時、刃が内部まで入るようになっており、例えば、ラミネートフィルム等のフィルム材や合成樹脂材から構成される。
【００２７】
幅方向両端部にラックガイド５１Ａ、５１Ｂを備えたテーブル５０は、上側ローラ１６Ｂがエアシリンダ３１により持ち上げられ上方に保持されると、送り出し方向前方端が上下のローラ１６Ａ，１６Ｂ間に形成された空隙に差し入れられる。そして、テーブル５０は、この送り出し方向前方端のＬ字型金具５３Ａ、５３Ｂの外側面が鍔部４２Ｂ、４２Ｂの内側面に当接されるようになっており、上側ローラ１６Ｂが降下されると、ラック歯５２Ａ、５２Ｂが送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂに噛合されるようになっている。このため、ロールフィーダ１６が駆動機構３０により回転駆動されると、送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂの回転に従動してラックガイド５１Ａ、５１Ｂが送り出し方向にカラー４１Ａ、４１Ｂに案内されて直線運動し、テーブル５０は両鍔部４２Ｂ、４２Ｂ間で幅方向の変位が規制され、ローラ１６Ａ，１６Ｂ間で固定盤１３上面を直線状に滑動するようになっている。このため、予めテーブル５０の送り方向距離を駆動制御装置１７に入力し、可動盤１４による裁断終了後、ローラ１６Ａ、１６Ｂを送り方向距離分逆転させるように設定しておくと、テーブル５０は、元の位置に戻るようになっている。また、上側ローラ１６Ｂが降下されラック歯５２Ａ、５２Ｂが送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂに噛合された際、図４に示すように、上下のローラ１６Ａ、１６Ｂ間には、所定の空隙が設けられ、シート材Ｍ１は上下のローラ１６Ａ、１６Ｂに挟まれることなく送り出されるようになっている。
【００２８】
そして、シート材Ｍ１に代えてロール材Ｍ２を裁断（カットまたはトリミング）する場合には、上側ローラ１６Ｂをエアシリンダ３１により持ち上げ、テーブル５０をローラ１６Ａ，１６Ｂ間から取り外し、ローラ１６Ａ，１６Ｂ間にロール材Ｍ２の送り出し端部を載せ、上側ローラ１６Ｂをエアシリンダ３１により降下させてローラ１６Ａ，１６Ｂ間に挟持し、作業を行うようになっている。
【００２９】
また、ロールフィーダ１６と可動盤１４との間には、被裁断材Ｍ１、Ｍ２の送り出し方向前端を検知し、検知信号を駆動制御装置１７に出力するセンサ（図示せず）が設けられる。シート材Ｍ１をテーブル５０に載せて裁断する場合、上下のローラ１６Ａ、１６Ｂ間にテーブル５０が配置され、駆動制御装置１７がオンされると、センサがシート材Ｍ１の前端を検知するまで、駆動制御装置１７はロールフィーダ１６を駆動させて、テーブル５０を可動盤１４側に送り出し、センサがシート材Ｍ１の前端を検知し、検知信号が駆動制御装置１７に送出されると、駆動制御装置１７はシート材Ｍ１のセット位置への頭出しが完了したものとして、裁断作業を開始するようになっている。すなわち、駆動制御装置１７は作業プログラムに基づいて、サーボモータ２１に正の駆動信号を送出すると、サーボモータ２１はローラ１６Ａ、１６Ｂを正転方向に回転駆動し、テーブル５０を送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂの回転に同期させて可動盤１４側に向けて送り出すようになっている。そして、駆動制御装置１７は図示しないセンサが裁断の行われたシート材Ｍ１を検出しなくなるか、または、予め設定された作業プログラムにより、サーボモータ２１に負の駆動信号を送出し、サーボモータ２１によりローラ１６Ａ、１６Ｂを逆転させ、送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂの逆回転に同期させてテーブル５０を可動盤１４側から元の位置に向けて送り戻すようになっている。
【００３０】
ロール材Ｍ２をローラ１６Ａ、１６Ｂに挟持させて送り出し裁断する場合、テーブル５０が取り外された上下のローラ１６Ａ、１６Ｂ間に、ロール材Ｍ２の送り出し方向前端部を挟み込む。このとき、ロール材Ｍ２は上側ローラ１６Ｂによりロール材Ｍ２の材質に応じた所定の押圧力で押さえられる。駆動制御装置１７がオンされると、センサがロール材Ｍ２の前端を検知するまで、駆動制御装置１７はロールフィーダ１６を駆動させて、ロール材Ｍ２を可動盤１４側に送り出し、センサがロール材Ｍ２の前端を検知し、検知信号が駆動制御装置１７に送出されると、駆動制御装置１７はロール材Ｍ２のセット位置への頭出しが完了したものとして、裁断作業を開始するようになっている。
【００３１】
次に、上記実施の形態に係る裁断装置の作用について説明する。裁断装置１０により、シート材Ｍ１を裁断するには、まず、テーブル５０を、固定盤１３の上面に配置し、未裁断状態のシート材Ｍ１を当て板２を介してテーブル５０の上面に載置して粘着テープで位置決めする。次に、上側ローラ１６Ｂを上方の非挟持位置に上昇させローラ１６Ａ、１６Ｂ間の空隙にテーブル５０の送り出し方向前端を差し込み、Ｌ字型金具５３Ａ、５３Ｂを両鍔部４２Ｂ、４２Ｂ間に入れる。この差し込み作業は人力で行う。次に、上側ローラ１６Ｂを降下させ、ラックガイド５１Ａ、５１Ｂのラック歯５２Ａ、５２Ｂに送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂの歯を噛合させる。このとき、テーブル５０下面は下側ローラ１６Ａ上端部に接触するようになっている。シート材Ｍ１はテーブル５０上で上側ローラ１６Ｂに挟まれないようになっている。そして、駆動制御装置１７は、図示しないセンサによりシート材Ｍ１が検知されるまで、ロールフィーダ１６を動作させ、センサがシート材Ｍ１の送り出し方向前端部を検知すると、シート材Ｍ１が裁断開始位置にセットされたものとみなし、裁断作業の準備が完了する。
【００３２】
次に、入力された作業プログラムに基づいてロールフィーダ１６と可動盤１４とを同期させて、テーブル５０を固定盤１３の上面を滑動させ、テーブル５０とともに送り出されるシート材Ｍ１に刃型１５により裁断を行う。このとき、テーブル５０は、Ｌ字型金具５３Ａ、５３Ｂが両鍔部４２Ｂ、４２Ｂ間に入った状態で送り出されるので、幅方向の変位が規制され直線状に送り出される。このため、テーブル５０が蛇行したり、斜行したりすることがない。従って、テーブル５０上に載置された被裁断材Ｍ１も直線状に送り出され蛇行したり、斜行したりすることがない。
【００３３】
シート材Ｍ１とテーブル５０とが可動盤１４の上流側から下流側に送り出され、裁断が行われた後、図示しないセンサが裁断済みのシート材Ｍ１を検出しなくなるか、または、予め設定された作業プログラムにより、駆動制御装置１７はサーボモータ２１を逆に駆動させ、裁断が完了したシート材Ｍ１を可動盤１４側からロールフィーダ１６側に向けて送り戻し、裁断済みのシート材Ｍ１をロールフィーダ１６上流側の元の位置に戻し置く。シート材Ｍ１を多数裁断する場合、裁断済みのシート材Ｍ１を取り外し、次の未裁断のシート材Ｍ１を当て板２に位置決めし、上記工程を繰り返すようになっている。このため、作業者が移動することなく同じ場所で作業を行うことができるので、作業が効率化される。なお、裁断が行われた後、裁断済みのシート材Ｍ１を可動盤１４下流側でテーブル５０から取り外すようにしてもよい。
【００３４】
次に、シート材Ｍ１に代えてロール材Ｍ２を裁断（カットまたはトリミング）する場合には、まず、上側ローラ１６Ｂをエアシリンダ３１、３１により持ち上げ、テーブル５０をローラ１６Ａ，１６Ｂ間から取り除く。次に、ロール材Ｍ２の幅に合わせて材料ガイド２０Ａ、２０Ｂの間隔を調整し、ローラ１６Ａ，１６Ｂ間にロール材Ｍ２の送り出し端部を載せて、上側ローラ１６Ｂをエアシリンダ３１により降下させてローラ１６Ａ，１６Ｂ間に挟持し、作業を行うようになっている。このように、上記実施の形態に係る裁断装置では、被裁断材がロール材であっても、シート材であっても裁断が可能な裁断装置として用いることができるので、簡素な構成で兼用化を図ることができる。また、上記実施の形態に係る裁断装置では、作業者が移動することなく同じ場所で作業を行うことができるので、作業が効率化される。
【００３５】
なお、上記実施の形態では、テーブル５０は合成樹脂から形成されているがこれに限られるものではなく、金属製（例えば、ステンレス、真鍮等）であってもよい。また、上記実施の形態では、ラックガイド５１Ａ、５１Ｂは送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂとカラー４１Ａ、４１Ｂに係合するように構成されているがこれに限られるものではなく、カラー４１Ａ、４１Ｂに代えて送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂを駆動軸２２側に設け、ラックガイドの下面に送り出し歯車４０Ａ、４０Ｂに噛合するラック歯を形成するようにしてもよい。この場合、上側ローラ１６Ｂを上昇させ作業の邪魔にならないよう上方の位置に保持しておけばよい。そして、テーブルは駆動軸２２が正逆に駆動すると、それに応じて固定盤１３上を移動する。また、シート材Ｍ１はテーブル５０上で上側ローラ１６Ｂに挟まれないで送り出されるようになっているが、これに限られるものではなく、当て板の下面に底上げ材を介在させ、上側ローラ１６Ｂに挟んで送り出すようにしてもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る裁断装置は、被裁断材が載置される固定盤と、固定盤の上方に設けられ、下側に刃型が交換可能に取り付けられた可動盤と、固定盤上の被裁断材を移動させて可動盤の下方に送り出す送り出し手段とを備えた裁断装置において、送り出し手段を、上端面の高さが固定盤上面にほぼ合致する下側ローラとこの下側ローラの上方に配置された上側ローラとを備え被裁断材をこれら上下のローラで挟持するロールフィーダと、駆動系によりこのロールフィーダの上下のローラを正逆に駆動させる駆動機構と、ロールフィーダの上側ローラを可動軸に取り付けられた回動支持部材を介して昇降させる昇降機構と、上下のローラ間に取り外し可能に配置され、上記駆動系に接続されて固定盤上を移動するテーブルとにより構成するとともに、上側ローラの可動軸には、送り出し歯車を設け、下側ローラの軸には、鍔部が外周面外側に形成されたカラーを上記送り出し歯車に臨ませて設け、テーブルの幅方向両端には、カラーの鍔部の内側に配置されるとともに上面に上記送り出し歯車に噛合するラック歯が形成されたラックガイドを設けたことにより、シート状被裁断材とロール状被裁断材とで異なる裁断装置の機種を１台で兼用させて用いることができるので、コストダウンを図ることができる。また、シート状被裁断材の裁断時、蛇行や斜行することがなく直線状に送り出されるので、正確に加工することができる。さらに、作業者は排出側に移動することなく一ヶ所で作業を続けることができるので、作業効率が向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る裁断装置を示す正面図である。
【図２】図１の裁断装置の側面図である。
【図３】図１の裁断装置の平面図である。
【図４】ロールフィーダの要部を示す説明図である。
【図５】駆動機構と昇降機構とを一部省略して示す断面図である。
【図６】駆動機構の駆動伝達部を示す側面図である。
【図７】テーブルのラックガイドと送り出し歯車およびカラーとの係合状態を示す説明図である。
【図８】従来のシート状被裁断材の裁断装置を示す説明図である。
【図９】従来のロール状被裁断材の裁断装置を示す説明図である。
【符号の説明】
２ 当て板
１０ 裁断装置
１３ 固定盤
１４ 可動盤
１５ 刃型
１６ ロールフィーダ（挟持機構）
１６Ａ、１６Ｂ ローラ（挟持部）
３１ エアシリンダ（昇降機構）
５０ テーブル
Ｍ１ 被裁断材
Ｍ２ 被裁断材
Claims (2)
- 被裁断材が載置される固定盤と、固定盤の上方に設けられ、下側に刃型が交換可能に取り付けられた可動盤と、固定盤上の被裁断材を移動させて可動盤の下方に送り出す送り出し手段とを備えた裁断装置において、
送り出し手段を、上端面の高さが固定盤上面にほぼ合致する下側ローラとこの下側ローラの上方に配置された上側ローラとを備え被裁断材をこれら上下のローラで挟持するロールフィーダと、駆動系によりこのロールフィーダの上下のローラを正逆に駆動させる駆動機構と、ロールフィーダの上側ローラを可動軸に取り付けられた回動支持部材を介して昇降させる昇降機構と、上下のローラ間に取り外し可能に配置され、上記駆動系に接続されて固定盤上を移動するテーブルとにより構成するとともに、
上側ローラの可動軸には、送り出し歯車を設け、下側ローラの軸には、鍔部が外周面外側に形成されたカラーを上記送り出し歯車に臨ませて設け、テーブルの幅方向両端には、カラーの鍔部の内側に配置されるとともに上面に上記送り出し歯車に噛合するラック歯が形成されたラックガイドを設けたことを特徴とする裁断装置。 - 上側ローラが最も下方の位置にあるとき送り出し歯車とカラーとを互いに干渉しないように、カラーの外周面に送り出し歯車を受け入れる周溝を形成したことを特徴とする請求項１に記載の裁断装置。
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