(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート材料の載置面を備える裁断テーブルと、裁断テーブルの載置面に沿って移動しながらシート材料を切断する裁断ヘッドとを含む裁断機において、
裁断ヘッドに、
先端で筆記を行う筆記具を着脱可能に保持するホルダと、
ホルダで保持される筆記具の先端を覆って密閉可能なキャップと、
筆記具の先端が裁断テーブルに載置されるシート材料の表面に接触または離隔するように、ホルダを昇降させる昇降機構と、
昇降機構によるホルダの昇降に連動してキャップに作用し、筆記具の先端がシート材料の表面から離隔して待機状態となると、筆記具の先端を密閉するカム機構とを、
備えることを特徴とする裁断機。
【請求項２】
前記ホルダ内に、前記筆記具の先端が前記シート材料の表面を押圧するように付勢する押圧ばねを、
さらに備えることを特徴とする請求項１記載の裁断機。
【請求項３】
前記筆記具は、尾部が前記ホルダから上方に突出する胴を備え、
胴は、ホルダ内に、先端側で径が減少する段部を有し、
胴の段部とホルダとの間を封止可能な封止部材と、
胴の尾部に当接して胴を押込み、封止部材によって胴とホルダとの間を封止させる状態と、該尾部を解放する状態とを、切換え可能な当接機構とを、
さらに含むことを特徴とする請求項２記載の裁断機。
【請求項４】
前記裁断テーブル上に載置されるシート材料の表面に接触して、表面の位置を検出し、検出されるシート材料の表面位置に基づいて、シート材料の積層厚を設定する積層厚設定手段と、
積層厚測定手段によって検出されるシート材料の表面位置に基づいて、前記筆記具の先端をシート材料の表面に接触させるように、前記昇降機構を制御する制御手段とを、
さらに含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の裁断機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、裁断するシート材料の表面に、文字や記号などを筆記する機能を備える裁断機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、縫製品のパーツなどは、布帛などのシート材料を裁断機で裁断して製造されている。裁断機は、裁断テーブルと裁断ヘッドとを備え、裁断テーブルの表面にシート材料を載置し、裁断刃を有する裁断ヘッドを移動させて、シート材料を裁断する。裁断機では、生産効率を向上させるため、種々の方法が用いられている。
【０００３】
たとえば、シート材料は、複数枚を同時に裁断して生産効率を向上させる。布帛などのシート材料は通気性を有するので、複数枚を積層し、表面を非通気性の樹脂フィルムなどで覆うようにすれば、裁断テーブルの表面に吸引して保持しながら裁断を行うことができる。パーツの連続的な裁断は、裁断刃がシート材料に接触する状態で行われるけれども、裁断を中断して移動する部分では、裁断刃をシート材料から離して退避させ、裁断中よりも高速で移動する。裁断機に、シート材料の厚さを検出する手段を備え、裁断刃を退避させる動作の範囲を必要最小限に近付ければ、さらに生産効率を向上させることができる（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
裁断後のパーツなどは、裁断テーブルから除去するピックアップ作業の対象となり、縫製などの工程で使用される。一般に、裁断した形状や相互間の位置関係だけでは、そのパーツについての情報を知って識別することができない。縫製品の生産効率を良くするためには、裁断後のパーツの識別を容易にすることが要望される。パーツの識別を容易にするために、パーツの情報を印字したラベルをパーツに貼ることができるラベリング装置を備える裁断機も知られている（たとえば、特許文献２参照）。
【０００５】
また、縫製では、位置合わせなどのマーキングを有するパーツが必要な場合があり、裁断ヘッドにマーキングペンを備える裁断機も知られている（たとえば、特許文献３参照）。この裁断機には、非通気性の樹脂フィルムで覆われるシート材料にマーキングを施すために、樹脂フィルムを部分的に切開する機構も設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３７８６９７５号公報
【特許文献２】特開平５−１２４６３２号公報
【特許文献３】特開２００９−１６０６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２のようなラベリング装置によって、パーツの情報を示すバーコードなどを印字したラベルをパーツに貼付けておけば、裁断後のパーツの管理に有用となり、ピックアップ作業での生産効率も向上する。しかしながら、装置は高価であり、ラベルへの印字を装置に装着する前に行い、印字した情報を有するラベルの管理の手間なども必要となる。特許文献３のようなマーキングペンによるマーキングは、パーツの識別用ではないので、ピックアップ作業時の生産効率の向上には寄与しない。
【０００８】
本発明の目的は、安価な装置でパーツが識別可能となり、ピックアップ作業時の生産効率向上を図ることができる裁断機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、シート材料の載置面を備える裁断テーブルと、裁断テーブルの載置面に沿って移動しながらシート材料を切断する裁断ヘッドとを含む裁断機において、
裁断ヘッドに、
先端で筆記を行う筆記具を着脱可能に保持するホルダと、
ホルダで保持される筆記具の先端を覆って密閉可能なキャップと、
筆記具の先端が裁断テーブルに載置されるシート材料の表面に接触または離隔するように、ホルダを昇降させる昇降機構と、
昇降機構によるホルダの昇降に連動してキャップに作用し、筆記具の先端がシート材料の表面から離隔して待機状態となると、筆記具の先端を密閉するカム機構とを、
備えることを特徴とする裁断機である。
【００１０】
また本発明は、前記ホルダ内に、前記筆記具の先端が前記シート材料の表面を押圧するように付勢する押圧ばねを、
さらに備えることを特徴とする。
【００１１】
また本発明で、前記筆記具は、尾部が前記ホルダから上方に突出する胴を備え、
胴は、ホルダ内に、先端側で径が減少する段部を有し、
胴の段部とホルダとの間を封止可能な封止部材と、
胴の尾部に当接して胴を押込み、封止部材によって胴とホルダとの間を封止させる状態と、該尾部を解放する状態とを、切換え可能な当接機構とを、
さらに含むことを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、前記裁断テーブル上に載置されるシート材料の表面に接触して、表面の位置を検出し、検出されるシート材料の表面位置に基づいて、シート材料の積層厚を設定する積層厚設定手段と、
積層厚測定手段によって検出されるシート材料の表面位置に基づいて、前記筆記具の先端をシート材料の表面に接触させるように、前記昇降機構を制御する制御手段とを、
さらに含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ホルダで保持する筆記具の先端を、昇降機構でシート材料の表面に接触させて、裁断ヘッドを移動させると、シート材料の表面にパーツの識別のための文字や記号を筆記することができる。筆記具の先端がシート材料の表面から離隔して待機状態になると、キャップで筆記具の先端を密閉することができるので、筆記を行わないシート材料の裁断中などは、筆記具の先端が埃などで汚れたり、筆記具の先端でシート材料を汚すことなく、待機させることができる。筆記具に市販品や汎用品を使用することによって、低コストの装置を実現することができる。安価な装置でもパーツが識別可能となり、ピックアップ作業時の生産効率向上を図ることができる。キャップの開閉は、昇降機構によるホルダの昇降に連動してキャップに作用するカム機構によって行うので、独立した駆動源を持たなくてもよく、簡単かつ安価な装置にすることができる。
【００１４】
また本発明によれば、筆記具の先端をホルダ内の押圧ばねでシート材料の表面に押しつけることができ、印字を行う表面への筆圧を保つことができる。
【００１５】
また本発明によれば、当接機構で、筆記具の胴とホルダとの間を封止する状態と、筆記具除去して交換する際に便宜を図る状態とを、切換えることができることができる。
【００１６】
また本発明によれば、シート材料の積層厚を測定し、積層厚に応じてシート材料の表面を検出し、たとえば筆記具の先端を表面から少し押込む状態で、識別情報の筆記を行わせることができる  。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の一実施例である裁断機１の主要部分の構成を簡略化して示す部分的な正面断面図である。
【図２】図２は、図１の昇降機構２２による待機状態での構成を示す部分的な正面図である。
【図３】図３は、図２の昇降機構２２などの右側面図である。
【図４】図４は、図２の昇降機構２２がペン２０を最下端まで下降させた状態を示す右側面図である。
【図５】図５は、図２の当接機構２７の構成を示す部分的な正面図である。
【図６】図６は、図２のペン２０と、ホルダ２１の部品とを示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図１〜図６で、本発明の一実施例としての裁断機１について説明する。本実施例で、先に説明してある部分と対応する部分に同一の参照符を付し、重複する説明を省略する場合がある。
【実施例】
【００１９】
図１は、本発明の一実施例である裁断機１の主要部分の構成を簡略化して示す。部分的な正面断面図である。裁断機１は、裁断テーブル２と、裁断ヘッド３とを含む。裁断ヘッド３は、紙面に垂直な方向に延びるＹビーム４に沿って往復移動する。Ｙビーム４は、紙面の横方向に往復移動する。Ｙビーム４の移動をＸ方向とし、Ｙビーム４に対する裁断ヘッド３の移動をＹ方向として、裁断ヘッド３は裁断テーブル２の載置面に沿って、Ｘ方向とＹ方向とを組合せた二次元的な移動を行うことができる。
【００２０】
裁断ヘッド３には、裁断刃５および裁断機構６が備えられ、裁断テーブル２の載置面側に裁断刃５を接触させたり、裁断テーブル２の表面から裁断刃５を離隔させたりすることができる。図示のようなナイフ状の裁断刃５に対しては、側方に設けられる刃先に平行な往復振動を与えながら、刃先の向きも変えることができる。裁断刃５としては、回転刃などを用いることもできる。裁断時には、裁断刃５の周囲にフットプレッサ７を降ろして、裁断するシート材料の載置面を押えておく。
【００２１】
裁断テーブル２は、搬送および吸引装置８の通気性表面９で載置面を形成している。通気性表面９は、剛毛ブラシなどを並べたり、フェルトなどのベルトを用いたりして形成される。搬送は、図の横方向となるＸ方向に行われ、一方から、布帛などのシート材料１０を搬入し、吸引でシート材料１０を保持する。シート材料１０の表面は、非通気性樹脂フィルムなどの密閉シート１１で覆われ、裁断機１としては、シート材料１０および密閉シート１１を、裁断対象となるシート材料１０として扱う。また、条件によっては、密閉シート１１を用いないでシート材料１０のみで裁断を行う場合もある。以下の説明では、密閉シート１１を含めて、シート材料１０と称する場合がある。
【００２２】
シート材料１０および密閉シート１１の積層厚は、特許文献１で開示している方法で、積層厚測定手段１２がフットプレッサ７を利用して測定することができる。積層厚測定手段１２による積層厚の測定は、フットプレッサ７が密閉シート１１の表面から離れて上昇している基準位置から、フットプレッサ７を下降させて表面に接触する位置までの下降距離に基づいて、制御手段１３が測定する。
【００２３】
本実施例の裁断機１は、裁断ヘッド３に、筆記具としてペン２０を備えている。ペン２０は、たとえば市販の油性ペンであり、市場には安価に、かつ多量に供給されており、先端のペン先２０ａで筆記を行う。ペン本体２０ｂには液状のインクが貯留される。ホルダ２１は、ペン２０を着脱可能に保持する。昇降機構２２は、制御手段１３の制御で、ペン先２０ａが裁断テーブル２に載置されるシート材料１０の表面に接触または離隔するように、ホルダ２１を昇降させる。カム機構２３は、ペン先２０ａがシート材料１０の表面から充分に上昇して離隔している待機状態で、ペン先２０ａの周囲の空間を密閉するようにキャップ５０を被せる。後述するように、カム機構２３は、昇降機構２２に連動し、ペン先２０ａが下降すると、キャップ５０による密閉を解除して、ペン先２０ａを露出させる。昇降機構２２による下降量は、積層厚測定手段１２による積層厚の測定結果に対応するように、制御手段１３によって制御される。押圧ばね２４は、ペン先２０ａをシート材料１０の表面に押圧する方向に付勢する。ペン先２０ａを、積層厚測定に基づいて検出されるシート材料１０の表面よりも少し下降させると、ペン先２０ａは表面からの反力で上昇し、押圧ばね２４で印字に必要な筆圧を発生させることができる。
【００２４】
裁断後のパーツ識別のための印字は、裁断刃５によるシート材料１０の裁断に先行することが好ましい。裁断後には、パーツの輪郭が切断されているので、筆圧でパーツがずれてしまい、印字が困難になるからである。なお、印字が裁断に先行すれば、たとえばパーツ全体への印字を行ってから個々のパーツを裁断してもよく、各パーツ毎に印字と裁断とを繰返してもよい。
【００２５】
図２および図３は、図１の昇降機構２２などを含む部分の構成を示す。昇降機構２２などは、裁断ヘッド３の取付ベース２５にブラケット２６の昇降機構取付部２６ａを介して取付けられる。ブラケット２６には、ホルダ２１から上方へ突出するペン２０の尾部に当接し、ペン２０をホルダ２１で保持する状態と、ペン２０の尾部を解放する状態とを、切換え可能な当接機構２７も設けられる。昇降機構２２としての駆動力は、昇降機構取付部２６ａにモータベース２９を介して取付けられるモータ３０で発生する。モータ３０の出力軸には、ピニオン３１が取付けられている。ピニオン３１は、ラック部材３２の一側方に形成されているラック３２ａに噛合する。ラック部材３２には長孔３２ｂが形成される。ラック部材３２の下端は折曲げられて連結部３２ｃとなり、連結板３３の中央部分と対向する。連結板３３の両端付近には、２本のガイド軸３４の上端がそれぞれ取付けられる。ガイド軸３４は、ブラケット２６の軸ガイド部２６ｂに設ける縦孔を通り、下端がホルダ支持体３５に設けられる挿入穴に挿入されて、ホルダ支持体３５が取付けられる。
【００２６】
図２および図３は、ラック部材３２が最も上昇している待機状態を示し、この状態は、マイクロスイッチ３６などのセンサで検出される。マイクロスイッチ３６は、カバー板３７に取付けられるけれども、図３以降では図示を省略する。カバー板３７は、モータ３０とともに、取付ねじ３８でモータベース２９に取付けられる。カバー板３７とモータベース２９との間には取付ねじ３８に挿通させるカラー３９で隙間が形成され、この隙間にラック部材３２が挿入される。マイクロスイッチ３６に近い上下一組のカラー３９は、ラック部材３２の長孔３２ｂと係合させ、昇降駆動時の案内に利用する。
【００２７】
ホルダ２１で保持されるペン２０に対しては、尾部に当接板４０の当接部４０ａを当接させて下方に押圧する。当接板４０は、ガイド孔４０ｂ，４０ｃに段付の案内ボルト４１が嵌合する状態で、ブラケット２６に取付けられる。当接板４０とブラケット２６との間には、引張りばね４２が掛け渡され、当接部４０ａがペン２０の尾部を下方に押すように付勢している。これによって、後述するように、ホルダ２１内でペン２０の胴であるペン本体２０ｂに対する封止状態が保たれる。緩衝ばね４４は、ラック部材３２の連結部３２ｃに螺合する調整ねじ４５の頭部と連結板３３との間に装着する。
【００２８】
引張りばね４２の下方には、カム機構２３が設けられる。カム機構２３には、キャップ５０を開閉し、取付板５１、開閉カム５２、ローラ５３およびトルクばね５４が含まれる。ラック部材３２が上昇して、ローラ５３が開閉カム５２のカム部５２ａとなる曲面に当接している状態では、キャップ５０がペン先２０ａの周囲を密閉している。取付板５１は、上端がブラケット２６に取付けられる。キャップ５０は、トルクばね５４の部分に揺動軸５５を有し、この揺動軸５５が取付板５１の下端で支持される。ローラ５３は、キャップ５０に取付けられる。開閉カム５２は、下端がホルダ支持体３５に取付けられる。トルクばね５４は、キャップ５０が閉じるように、図３の時計回り方向に付勢している。
【００２９】
図４は、図３の昇降機構２２がペン２０を最下端まで下降させ、カム機構２３でキャップ５０によるペン先２０ａの密封を解除した状態を示す。ペン２０とともに、ホルダ支持体３５に取付けられている開閉カム５２もキャップ５０に対して下降する。開閉カム５２のカム部５２ｂとなる平面がローラ５３をトルクばね５４の付勢力に抗して横方向に押し、キャップ５０を反時計回り方向に揺動させ、密閉を解除させる。このような密閉の解除は、最下端まで下降しないでも、ラック部材３２が図２および図３に示す待機状態よりも下降して、ローラ５３がカム部５２ｂに当接するようになれば当然に可能となる。すなわち、シート材料１０の積層厚に応じてペン先２０ａを下降させ、密閉を解除した状態で表面への印字に使用することができる。なお、キャップ５０には、図３に示す密閉状態でペン先２０ａを覆う空間を形成する凹部５０ａが形成されている。
【００３０】
図５は、図２の当接機構２７の構成を示す。当接板４０は、上下に二つのガイド孔４０ｂ，４０ｃを有する。ガイド孔４０ｂは長孔状であっても、ガイド孔４０ｃがＬ字状であるので、当接部４０ａがペン本体２０ｂの尾部から外れた状態に留め、ペン２０の交換の便宜を図るための退避を行うことができる。
【００３１】
図６は、図１に示すように、ペン２０をホルダ２１に収容している状態と、ホルダ２１に関連する部品の構成を示す。ペン２０は、先端のペン先２０ａと胴となるペン本体２０ｂとを備える。ペン本体２０ｂでホルダ２１内に収容される部分には、先端側で径が減少する段部２０ｃが設けられる。ホルダ２１は、押圧ばね２４とともに、下筒６０、上筒６１、Ｏリング６２、シールリング６３、およびスリーブ６４，６５を含む。下筒６０は、上端に雄ねじ部６０ａを有し、上筒６１の下端に設ける雌ねじ部６１ａに螺合させることができる。Ｏリング６２およびシールリング６３は、下筒６０に設けるＯリング保持部６０ｂおよびシールリング保持部６０ｃでそれぞれ保持する。下筒６０の下端には、雄ねじ部６０ｄも設けられている。
【００３２】
筆記具として市販されているペン２０で、油性インクを使用するものは、ペン先２０ａがフェルト状の素材で形成され、漏出するインクで、樹脂フィルム製の密閉シート１１にも印字が可能である。インクを速乾性にするために、揮発性の溶剤が使用され、不使用時にペン先２０ａから溶剤が揮発して失われることを防止するため、キャップ２０ｄも使用する。裁断機１に装着する場合は、キャップ５０でペン先２０ａを密閉することができるので、キャップ２０ｄは使用しない。ペン本体２０ｂの太さの違いは、スリーブ６４，６５を、ペン本体２０ｂの段部２０ｃよりも上方に装着して調整する。下筒６０に、シールリング６３およびＯリング６２を挿入し、スリーブ６４，６５をペン本体２０ｂの周囲に被せたペン２０を挿入した後で、押圧ばね２４を挿入し、上筒６１を被せると、ホルダ２１にペン２０を収容することができる。この状態で、押圧ばね２４は、スリーブ６４，６５を介して、ペン本体２０ｂを下方に付勢する。下筒６０の下端の雄ねじ部６０ｄは、ホルダ支持体３５の雌ねじ部３５ａに螺合させる。
【００３３】
図２および図３に示すような待機状態では、ホルダ支持体３５には、下方からキャップ５０が被せられる。シールリング６３は、ペン先２０ｂの周囲と、キャップ５０の凹部５０ａとの間を密閉する。ペン本体２０ｂの尾端が上方から当接板４０の当接部４０ａで押下げられることで、Ｏリング６２は、封止部材として、ペン本体２０ｂの段部２０ｃと下筒６０のＯリング保持部６０ｂとの間で押圧される。ペン先２０ａをシート材料１０の表面に当接させて印字を行うと、筆圧でペン２０が上昇し、Ｏリング６２によるペン先２０ａ付近の空間とホルダ２１との間の封止状態が緩むけれども、待機状態に戻れば、封止状態を回復させることができる。
【００３４】
以上で説明した実施例では、筆記具として油性インクをペン先２０ａから漏出させるペン２０を使用しているけれども、ボールペンなどであっても同様に使用することができる。インクは、色鉛筆やクレヨンなどのように固体であってもよい。また、識別情報を直接シート材料１０の表面に印字する場合などでは、水性のインクを使用可能な場合もある。キャップ５０で筆記具の先端を密閉すれば、インクの乾燥ばかりではなく、裁断時の埃による汚れなどの付着を防止することもできる。また、筆記具の先端が露出していると、シート材料１０へインクなどが付着して汚してしまうおそれもある。筆記具の先端を密閉しておけば、シート材料１０への汚れ防止も可能になる。
【符号の説明】
【００３５】
１  裁断機
２  裁断テーブル
３  裁断ヘッド
７  フットプレッサ
１０  シート材料
１１  密閉シート
１２  積層厚測定手段
１３  制御手段
２０  ペン
２０ａ  ペン先
２０ｂ  ペン本体
２１  ホルダ
２２  昇降機構
２３  カム機構
２４  押圧ばね
２７  当接機構
５０  キャップ
６２  Ｏリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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