(57)【要約】 【構成】  裁断コンベヤと裁断ヘッドとを備える裁断装置を用い、裁断コンベヤ上の裁断エリア内で、長尺のシート材から複数のパーツを裁断ヘッドにより裁断する。裁断コンベヤの出口の両側部に、左右少なくとも一対の裁断屑の排出用の動力ローラを設ける。シート材の先端から最初のパーツの両側辺へとつながる２本の裁断線に沿って、シート材を裁断すると共に、最初のパーツをシート材から裁断し、裁断屑を動力ローラにより排出すると共に、最初のパーツを搬送コンベヤから搬出し、さらに最初のパーツの次のパーツを裁断エリア内へ搬入する。次いで次のパーツを裁断し、次のパーツの両側の裁断屑を動力ローラにより次のパーツの両側へ排出すると共に、次のパーツを搬送コンベヤから搬出し、さらに次の次のパーツを裁断エリア内へ搬入する。【効果】  パーツと裁断屑とを効率的に分離できる。【選択図】     図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
裁断コンベヤと裁断ヘッドとを備える裁断装置を用い、裁断コンベヤ上の裁断エリア内で、長尺のシート材から複数のパーツを裁断ヘッドにより裁断する方法において、
前記裁断装置は、裁断コンベヤの出口の両側部に、左右少なくとも一対の裁断屑の排出用の動力ローラを備え、
前記複数のパーツは先端辺と後端辺と両側辺の少なくとも４辺を備え、
最初のパーツを裁断する際に、
a)  シート材の先端から最初のパーツの両側辺へとつながる２本の裁断線に沿って、シート材を裁断すると共に、最初のパーツをシート材から裁断するステップと、
b)  裁断コンベヤによりシート材を搬送し、最初のパーツの両側の裁断屑を前記動力ローラにより最初のパーツの両側へ排出すると共に、最初のパーツを搬送コンベヤから搬出し、さらに最初のパーツの次のパーツを裁断エリア内へ搬入するステップ、とを実行し、
２個目以降のパーツを裁断する際に、
c)  前のパーツの後端辺が次のパーツの先端辺となるように、次のパーツを裁断するステップと、
d)  次のパーツの両側の裁断屑を前記動力ローラにより次のパーツの両側へ排出すると共に、次のパーツを搬送コンベヤから搬出し、さらに次の次のパーツを裁断エリア内へ搬入するステップ、とを実行することを特徴とする、裁断方法。
【請求項２】
前記ステップb)またはステップd)で、前記最初のパーツの次のパーツの先端、または前記次の次のパーツの先端が、裁断コンベヤの搬送方向に沿って裁断エリアの先端に位置するように、シート材を搬送コンベヤにより搬送することを特徴とする、請求項１の裁断方法。  
【請求項３】
前記ステップa)で、前記２本の裁断線に沿ってシート材を裁断した後に、最初のパーツの先端が裁断エリアの先端に位置するように、シート材を搬送コンベヤで搬送し、次いで最初のパーツをシート材から分離するように裁断することを特徴とする、請求項１または２の裁断方法。
【請求項４】
裁断コンベヤと裁断ヘッドとを備え、裁断コンベヤ上の裁断エリア内でパーツを裁断ヘッドにより裁断する裁断装置において、
前記裁断装置は、裁断コンベヤの出口の両側部に設けられた左右少なくとも一対の裁断屑の排出用の動力ローラと、裁断コンベヤと裁断ヘッドと前記動力ローラとを制御するコントローラとを備え、
前記コントローラは、長尺のシート材から、先端辺と後端辺と両側辺の少なくとも４辺を備えるパーツを、複数個裁断する際に、
最初のパーツに対して、
a)  シート材の先端から最初のパーツの両側辺へとつながる２本の裁断線に沿って、シート材を裁断すると共に、最初のパーツをシート材から裁断し、
b)  裁断コンベヤによりシート材を搬送し、最初のパーツの両側の裁断屑を前記動力ローラにより最初のパーツの両側へ排出すると共に、最初のパーツを搬送コンベヤから搬出し、さらに最初のパーツの次のパーツを裁断エリア内へ搬入し、
２個目以降のパーツに対して、
c)  前のパーツの後端辺が次のパーツの先端辺となるように、次のパーツを裁断し、
d)  次のパーツの両側の裁断屑を前記動力ローラにより次のパーツの両側へ排出すると共に、次のパーツを搬送コンベヤから搬出し、さらに次の次のパーツを裁断エリア内へ搬入するように、
裁断コンベヤと裁断ヘッドと前記動力ローラとを制御するように構成されていることを特徴とする、裁断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、長尺のシート材からパーツを裁断すると共に、パーツの左右両側に生じる裁断屑を自動的に排出する裁断方法と裁断装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
発明者らは、カーボンプリプレグ等の長尺のシート材から、パーツを裁断する方法を検討中である。シート材は真空吸引により裁断装置のコンベヤに固定し、カーボンプリプレグの底面には剥離シートがあり、上面には真空吸引による固定を効率的に行うため、気密シートを被せる。そしてシート材を裁断コンベヤにより移動させ、裁断ヘッドによりパーツを裁断する。シート材の先端には乱れがあるので、先端を僅かに切り落とした所からパーツの裁断を開始し、パーツは例えば平行四辺形、長方形等の形状をし、パーツの左右両側に裁断屑が生じる。裁断屑はシート材の耳の部分であり、裁断屑をパーツから分離して排出する。そして発明者は、裁断屑を効率的にパーツと分離して排出できる裁断方法と裁断装置とを検討した。
【０００３】
関連する先行技術を示す。特許文献１（JP2594701B）は、裁断屑とパーツを剛毛を備えたブラシで分離し、裁断屑をローラでパーツ排出部の上方へ排出することを開示している。しかしこのようにすると、裁断屑の排出に大がかりな機構とスペースとが必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】JP2594701B
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明の課題は、パーツと裁断屑とを効率的に分離することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、裁断コンベヤと裁断ヘッドとを備える裁断装置を用い、裁断コンベヤ上の裁断エリア内で、長尺のシート材から複数のパーツを裁断ヘッドにより裁断する方法において、
前記裁断装置は、裁断コンベヤの出口の両側部に、左右少なくとも一対の裁断屑の排出用の動力ローラを備え、
前記複数のパーツは先端辺と後端辺と両側辺の少なくとも４辺を備え、
最初のパーツを裁断する際に、
a)  シート材の先端から最初のパーツの両側辺へとつながる２本の裁断線に沿って、シート材を裁断すると共に、最初のパーツをシート材から裁断するステップと、
b)  裁断コンベヤによりシート材を搬送し、最初のパーツの両側の裁断屑を前記動力ローラにより最初のパーツの両側へ排出すると共に、最初のパーツを搬送コンベヤから搬出し、さらに次のパーツを裁断エリア内へ搬入するステップ、とを実行し、
２個目以降のパーツを裁断する際に、
c)  前のパーツの後端辺が次のパーツの先端辺となるように、次のパーツを裁断するステップと、
d)  次のパーツの両側の裁断屑を前記動力ローラにより次のパーツの両側へ排出すると共に、次のパーツを搬送コンベヤから搬出し、さらに次の次のパーツを裁断エリア内へ搬入するステップ、とを実行することを特徴とする。
【０００７】
この発明はまた、裁断コンベヤと裁断ヘッドとを備え、裁断コンベヤ上の裁断エリア内でパーツを裁断ヘッドにより裁断する裁断装置において、
前記裁断装置は、裁断コンベヤの出口の両側部に設けられた左右少なくとも一対の裁断屑の排出用の動力ローラと、裁断コンベヤと裁断ヘッドと前記動力ローラとを制御するコントローラとを備え、
前記コントローラは、長尺のシート材から、先端辺と後端辺と両側辺の少なくとも４辺を備えるパーツを、複数個裁断する際に、
最初のパーツに対して、
a)  シート材の先端から最初のパーツの両側辺へとつながる２本の裁断線に沿って、シート材を裁断すると共に、最初のパーツをシート材から裁断し、
b)  裁断コンベヤによりシート材を搬送し、最初のパーツの両側の裁断屑を前記動力ローラにより最初のパーツの両側へ排出すると共に、最初のパーツを搬送コンベヤから搬出し、さらに最初のパーツの次のパーツを裁断エリア内へ搬入し、
２個目以降のパーツに対して、
c)  前のパーツの後端辺が次のパーツの先端辺となるように、次のパーツを裁断し、
d)  次のパーツの両側の裁断屑を前記動力ローラにより次のパーツの両側へ排出すると共に、次のパーツを搬送コンベヤから搬出し、さらに次の次のパーツを裁断エリア内へ搬入するように、
裁断コンベヤと裁断ヘッドと前記動力ローラとを制御するように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
この発明では、パーツの両側の裁断屑を動力ローラによりパーツの左右へ排出できる。シート材の先端から最初のパーツの両側辺へとつながる２本の裁断線により、裁断屑はパーツから分離される。そして動力ローラにより裁断屑をパーツの左右へ排出できる。
【０００９】
好ましくは、前記ステップb)またはステップd)で、前記最初のパーツの次のパーツの先端、または前記次の次のパーツの先端が、裁断コンベヤの搬送方向に沿って裁断エリアの先端に位置するように、シート材を搬送コンベヤにより搬送する。このようにすると、側辺が裁断エリアの全長までの長さの次のパーツを裁断できる。
【００１０】
また好ましくは、前記ステップa)で、前記２本の裁断線に沿ってシート材を裁断した後に、最初のパーツの先端が裁断エリアの先端に位置するように、シート材を搬送コンベヤで搬送し、次いで最初のパーツをシート材から分離するように裁断する。このようにすると、側辺が裁断エリアの全長までの長さの最初のパーツを裁断できる。
【００１１】
好ましくは、裁断屑の排出時に、動力ローラを裁断コンベヤと同期して例えば等速で運動させる。また好ましくは、裁断コンベヤの出口側にピックアップコンベヤが設けられている。そしピックアップコンベヤの速度を裁断コンベヤの速度よりも大きくすること、あるいはパーツを裁断刃で裁断している際に、裁断コンベヤをピックアップコンベヤよりも長時間停止させることにより、パーツを互いに分離する。さらにステップa),b)とステップc),d)は一部を並行に実行できる。例えば図８，図９の例では、パーツの先端辺と一側辺を裁断した後に、他の側辺の先端が裁断エリアの先端に位置するようにパーツを移動させて、他の側辺と後端辺を裁断し、次いでパーツを排出する。この例では、ステップa)の一部,ステップb)の一部，ステップa)の残り,ステップb)の残りの順に処理している。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例の裁断装置の平面図
【図２】実施例での搬出テーブルの正面図
【図３】シート材の平面図
【図４】シート材の鉛直方向断面図
【図５】実施例の裁断方法を示すフローチャート
【図６】最初のパーツの裁断を示す図
【図７】裁断済みのパーツの搬出と裁断屑の排出とを示す図
【図８】最初のパーツが長い場合の裁断の前半を示す図
【図９】最初のパーツが長い場合の裁断の後半を示す図
【図１０】長い最初のパーツの搬出と裁断屑の排出とを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、発明を実施するための最適実施例を示す。
【実施例】
【００１４】
図１〜図１０に、実施例の裁断装置２と実施例の裁断方法とを示す。図１に示すように、裁断装置２は裁断機４とピックアップテーブル６とを備えている。８は裁断コンベヤで、裁断機４に設けられ、動力ローラ１０，１０により剛毛シートを循環させるベルトコンベヤである。裁断コンベヤ８の下方に図示しない真空吸引装置が設けられ、裁断するシート材を真空吸引により固定する。１２は裁断ヘッドで、丸刃、ナイフ、等の裁断刃を備え、アーム１４に沿って図１のｙ方向に移動し、ベルト１６，１６により図１のｘ方向に移動する。ｘ方向は裁断コンベヤ８の搬送方向に平行な方向で、ｘ方向前方を先端あるいは出口等ということがあり、後方を後端あるいは入口等ということがある。またｙ方向は、裁断コンベヤ８の搬送方向に水平面内で直角な方向で、左右方向等ということがある。なお裁断ヘッド１２が裁断を実行中の間、裁断コンベヤ８は停止する。１８は操作パネルで、例えば裁断ヘッド１２と共にｘ方向に移動する。裁断ヘッド１２は裁断コンベヤ８上の全面に対して裁断可能なのではなく、ローラ１０，１０の上部等を含まない裁断エリア２０に対して、裁断が可能である。
【００１５】
ピックアップテーブル６はピックアップコンベヤ２２を備え、コンベヤ２２は動力ローラ２４，２４によりベルトを循環させるベルトコンベヤである。ピックアップテーブル６の入口付近の左右両側に、左右一対の動力ローラ２６，２６が設けられ、モータ２７により、裁断コンベヤ８と同期して回転する。２８はローラ２６とモータ２７のブラケットである。３０はコントローラで、裁断装置２を制御し、特に裁断ヘッド１２とそのｘｙ移動機構、コンベヤ８，２２、及びローラ２６，２６を制御する。コントローラ３０は特に、裁断屑の排出時に、動力ローラ２６を裁断コンベヤ８と同期して例えば等速で運動させる。
【００１６】
図２に動力ローラ２６の取り付けを示し、２９は従動ローラで、裁断屑を従動ローラ２９を介して動力ローラ２６に巻き付け、あるいは裁断屑を動力ローラ２６と従動ローラ２９との間に挟んで、ピックアップテーブル６の左右へ排出する。ローラ２６，２９の配置は任意で、ピックアップコンベヤ２２の左右両側に配置されて、裁断屑をピックアップテーブル６の左右へ排出できるものであればよい。例えば従動ローラ２９の上面をピックアップコンベヤ２２の搬送面と同じ高さに配置しても良い。
【００１７】
図３に長尺のシート材４０を示し、４１はその先端のオーバーカット部である。４２，４２は２本のオーバーカットラインで、シート材の先端から最初のパーツの両側辺へとつながる２本の裁断線の例である。４３〜４７はパーツで、ここではパーツの種々の形状を示している。４８，４８はパーツ４３〜４７の左右両側に生じる裁断屑である。オーバーカットライン４２は最初のパーツ４３の両側辺と同一直線上にあり、また各パーツ４３〜４７は先端辺、両側辺、後端辺の４辺を備えている。ここで４辺を備えているとは少なくとも４辺を備えているとの意味で、パーツ４３〜４７の多くは４角形であるが、４角形に限定するものではない。また各辺は例えば直線であるが、曲線でも良い。
【００１８】
図４はシート材４０の断面を示し、５０は剥離フィルム、５２はカーボンプリプレグで、ガラスファイバーのプリプレグでも良く、５４は気密フィルムである。５５，５５はパーツの両側辺となる裁断ラインで、裁断ライン５５，５５の左右両側でカーボンプリプレグ５２を真空吸引により固定するため、気密フィルム５４を用いる。またカーボンプリプレグ５２が相互に粘着することを防止するため、剥離フィルム５０を用いる。裁断するシート材は長尺状であれば良く、カーボンプリプレグ等の粘着性のシートに限らない。
【００１９】
図５〜図１０に、シート材の裁断方法を示す。シート材４０を図示しないローラ等から裁断コンベヤ８上へ搬送し、シート材４０の先端が裁断エリア２０内でかつ裁断エリア２０の先端付近にあるようにする（ステップ１）。この時の状態を図６に示し、６０は最初のパーツで、Ｆはその先端、６１は先端辺、６２，６３は両側辺、６４は後端辺である。シート材４０の先端から、最初のパーツ６０の両側辺６２，６３を結ぶように、オーバーカットライン４２，４２に沿って裁断し、さらに各辺６１〜６４を裁断する。裁断の順序の例を図６の矢印で示すが、この順序は任意である。
【００２０】
図６の処理により、最初のパーツ６０とその左右両側の裁断屑４８，４８、及びオーバーカット部４１とを分離できたので、コンベヤ８，２２と動力ローラ２６とを同期して駆動し、例えば人手で裁断屑４８を動力ローラ２６に巻き付け、図７のように搬送する（ステップ３，４）。なお図２でローラ２６，２８の隙間の高さを裁断コンベヤ８の搬送面に揃えると、自動的に裁断屑４８を動力ローラ２６で排出することもできる。そして次のパーツ６６の先端Ｆが裁断エリア２０の先端付近で裁断エリア２０内、好ましくは裁断エリア２０の先端に位置するように、裁断コンベヤ８と動力ローラ２６とを停止させる。ピックアップコンベヤ２２はさらに搬送を続けて、裁断済みのパーツ６０と次のパーツ６６とを分離する。裁断コンベヤ８と動力ローラ２６とが停止した時の状態を図７に示す。パーツ６０，６６の後端をＢとすると、次のパーツの先端Ｆを裁断エリア２０の先端で停止させることにより、裁断エリア２０の長さまでのパーツを裁断できる（ステップ５）。そして以降は次のパーツ６６が有れば（ステップ６）、ステップ７で裁断してステップ５へ戻り、無ければ裁断を終了する。  
【００２１】
図８〜図１０は、最初のパーツ７０が長いときの処理を示し、図８では最初のパーツ７０の先端を裁断エリア２０内に配置し、オーバーカットライン４２，４２と先端辺６１及び側辺６２とを裁断する。次いで図９のように、パーツ７０の先端Ｆを裁断エリア２０の先端まで搬送し、側辺６３と後端辺６４とを裁断する。するとパーツの全長が裁断エリア２０の長さまでの範囲でパーツを裁断できる。また辺６１，６２は裁断済みなので、図９の状態で未裁断の側辺６３の先端Ｆ’を裁断エリア２０の先端に位置させると、側辺６２，６３の長さが裁断エリアの長さ以下の範囲で、裁断エリア２０の長さよりも長いパーツを裁断できる。
【００２２】
図１０は次のパーツ７６の裁断を示し、パーツ７６の先端を裁断エリア２０の先端に位置させて裁断する。なお図１０の状態から側辺７７を裁断し、側辺７８の先端Ｆ’が裁断エリアの先端に位置するようにコンベヤ８，２２と動力ローラ２６とを動作させ、次いでコンベヤ８と動力ローラ２６を停止させて、側辺７８と後端辺７９とを裁断すると、側辺７７，７８の長さが裁断エリアの長さ以下の範囲で、裁断エリア２０の長さよりも長いパーツを裁断できる。
【００２３】
実施例では以下の効果が得られる。
1)  簡単に裁断屑４８とパーツ６０等を分離し、裁断屑４８をピックアップテーブル６の左右に排出できる。
2)  長いパーツでも裁断できる。
【００２４】
パーツの排出先はピックアップコンベヤ２２に限らず、例えばパーツを積層するように排出しても良い。パーツの辺を裁断する順序は任意である。例えば図６で、側辺６２とこれにつながるオーバーカットラインとを最初に裁断し、先端辺６１を裁断し、オーバーカットラインとを側辺６３と最後に裁断しても良い。そして次のパーツ６６が裁断エリア２０内に搬入されて裁断される際に、後端辺６４を裁断しても良い。このことは、パーツ６６，７０，７６でも同様である。なお裁断の精度が重要でない場合、１個の側辺を２回以上に分けて裁断することにより、長尺のパーツを裁断することもできる。    
【符号の説明】
【００２５】
２          裁断装置
４          裁断機
６          ピックアップテーブル
８          裁断コンベヤ
１０        動力ローラ
１２        裁断ヘッド
１４        アーム
１６        ベルト
１８        操作パネル
２０        裁断エリア
２２        ピックアップコンベヤ
２４        動力ローラ
２６        動力ローラ
２７        モータ
２８        ブラケット
２９        従動ローラ
３０        コントローラ
４０        シート材
４１        オーバーカット部
４２        オーバーカットライン
４３〜４７  パーツ
４８        裁断屑
５０        剥離フィルム
５２        カーボンプリプレグ
５４        気密フィルム
５５        裁断ライン
６０，７０  最初のパーツ
６１        先端辺
６２，６３  側辺
６４，７９  後端辺
６６，７６  次のパーツ
７７，７８  側辺
Ｆ          パーツ先端
Ｂ          パーツ後端
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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