(57)【要約】  裁断装置は、裁断テーブルの支持面上に配置された布地を、支持面と平行の面内に駆動されるカッターヘッド７に内蔵された回転刃３２と固定刃４８で裁断する。固定刃４８は、一端が揺動軸４０で刃物フレーム３０に枢着された揺動アーム４１の他端側に、板バネ４５を介して連結される。固定刃４８は、揺動アーム４１の一端側に接続されたコイルバネ４２によって支持面側に付勢される。固定刃４８に布地から所定の抵抗力が作用すると、揺動アーム４１の移動を位置センサ５５が検出し、これに応じて固定刃駆動シリンダ５３が長孔連結部５１及び駆動ピン４９を介して揺動アーム４１を駆動して、固定刃４８を裁断時の位置よりも上方かつカッターヘッド７の進行方向の反対側の収納位置に移動させる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート材を支持する支持面と、
上記支持面上のシート材に上記支持面に遠い側から接する第１切刃と、上記シート材に支持面に近い側から接する第２切刃とを有するカッターヘッドと、
上記カッターヘッドを上記支持面と平行の面内に駆動するカッターヘッド駆動機構とを備え、
上記カッターヘッドが、上記シート材の切り込み時に、上記第２切刃を上記シート材の裁断時の位置よりも上方の収納位置に駆動する第２切刃駆動部を有する裁断装置において、
上記シート材の裁断時に上記第２切刃にシート材から所定の抵抗力が作用すると、上記第２切刃駆動部が上記第２切刃を上記収納位置に駆動することを特徴とする裁断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の裁断装置において、
上記第１切刃は、回転刃であり、
上記第２切刃は、上記シート材の裁断時に先端が上記カッターヘッドの駆動方向を向くように、かつ、側縁部が上記回転刃の周縁部に接するように配置される固定刃であることを特徴とする裁断装置。
【請求項３】
請求項２に記載の裁断装置において、
上記第２切刃は、上記第２切刃駆動部により、上記シート材の裁断時の位置よりも上記カッターヘッドの駆動方向と反対側の収納位置に駆動されることを特徴とする裁断装置。
【請求項４】
請求項３に記載の裁断装置において、
上記第２切刃は、上記シート材の裁断時に、上記第１切刃の回転中心から支持面へ下ろした垂線よりも上記カッターヘッドの駆動方向と反対側にオフセットした位置で上記第１切刃と接するように保持されることを特徴とする裁断装置。
【請求項５】
請求項２に記載の裁断装置において、
上記支持面は、モケット状のシートによって形成されていることを特徴とする裁断装置。
【請求項６】
請求項３又は４に記載の裁断装置において、
上記第２切刃駆動部は、
上記第２切刃を支持面側に付勢する付勢部と、
上記第２切刃を上記付勢部の付勢力に抗して収納位置へ駆動するアクチュエータと
を有することを特徴とする裁断装置。
【請求項７】
請求項６に記載の裁断装置において、
上記第２切刃駆動部は、
上記カッターヘッドのフレームに揺動軸で軸支され、上記第２切刃が連結された揺動アームと、
上記揺動アームの上記揺動軸に関して上記第２切刃と反対側に接続され、上記第２切刃が上記支持面に向かう方向に上記揺動アームを付勢する付勢部と、
上記揺動アームの上記揺動軸に関して上記第２切刃が連結された側に設けられた駆動ピンと、
上記駆動ピンが摺動可能に嵌合する長孔を有する長孔連結部と、
上記長孔連結部を介して上記駆動ピンを上記付勢部の付勢力に抗して駆動する線形駆動アクチュエータと
を有することを特徴とする裁断装置。
【請求項８】
請求項７に記載の裁断装置において、
上記第２切刃駆動部の揺動アームの位置を検出する位置センサと、
上記位置センサからの信号により、上記揺動アームの位置に基づいて上記第２切刃の変位が所定値を超えたことを検知すると、上記線形駆動アクチュエータを作動させ、上記長孔連結部、駆動ピン及び揺動アームを介して上記第２切刃を上記支持面から遠ざかる方向に駆動させる制御部と
を備えることを特徴とする裁断装置。
【請求項９】
請求項６に記載の裁断装置において、
上記第２切刃駆動部は、
上記カッターヘッドのフレームに固定された固定リンクと、この固定リンクに交差して配置されて揺動可能に軸支された第１アームと、この第１アームの一端に他端が連結されて上記固定リンクと平行に配置され、第２切刃が連結された第２アームと、両端が上記固定リンクと上記第２アームに夫々軸支されて上記第１アームと平行に配置された揺動リンクとで構成された平行リンク機構と、
上記平行リンク機構の第１アームの他端に連結され、上記第２アームが延在方向において上記固定アームから遠ざかる方向に上記第２アームを付勢する付勢部と、
上記平行リンク機構の第１アームの他端側を、上記付勢部の付勢力に抗して駆動する線形駆動アクチュエータと
を有することを特徴とする裁断装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の裁断装置において、
上記第２切刃駆動部の第１アーム、第２アーム又は揺動リンクの位置を検出する位置センサと、
上記位置センサからの信号により、第１アーム、第２アーム又は揺動リンクの位置に基づいて上記第２切刃の変位が所定値を超えたことを検知すると、上記線形駆動アクチュエータを作動させ、上記第１アーム及び第２アームを介して上記第２切刃を上記支持面から遠ざかる方向に駆動させる制御部と
を備えることを特徴とする裁断装置。
【請求項１１】
請求項８又は１０に記載の裁断装置において、
上記制御部は、上記第２切刃の変位が所定値を超えたとき、上記第１切刃の動作を停止させることを特徴とする裁断装置。
【請求項１２】
請求項８又は１０に記載の裁断装置において、
上記制御部は、上記第２切刃の変位が所定値を超えたとき、上記カッターヘッド駆動機構の動作を停止させ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】
本発明は、例えば布地等のシート材を、シート材の支持面に沿って駆動されるカッターヘッドの第１切刃と第２切刃で裁断する裁断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、被服用の布地を裁断してパターンピースを作製する裁断装置として、プロッタ型の裁断装置がある。プロッタ型の裁断装置は、布地を支持する支持面を有する裁断テーブルと、裁断テーブルの長手方向の縁部に延在する２つのレールに沿って走行する１対のキャリッジと、これら１対のキャリッジの間に掛け渡された梁部材と、この梁部材に設置されたレールに沿って走行するカッターヘッドを備える。裁断装置は、パターンピースの裁断パターンを表す裁断データが制御部に入力され、この裁断データに基づき、カッターヘッドに内蔵したカッターを作動させながら、カッターヘッドを支持面と平行の面内で駆動して布地を裁断し、パターンピースを作製している。【０００３】
この種の裁断装置として、カッターヘッドにカッターとしての回転刃と固定刃を設け、回転刃と固定刃のせん断作用により布地を裁断するものがある（例えば、特許文献１参照）。この裁断装置は、図１０に示すように、カッターヘッド内の刃物フレーム１２５に回転自在に枢着された回転刃１２９と、一端が揺動軸１３８で上記刃物フレーム１２５に枢着された揺動レバー１３７と、揺動レバー１３７の一端に連結されて先端に固定刃１４３が取り付けられた板バネ１４０を備える。揺動レバー１３７の他端側には、揺動レバー１３７を駆動する固定刃駆動シリンダ５３が配置されている。揺動レバー１３７は、他端側に設けられたコイルバネ１３９で固定刃シリンダ１３６側に付勢され、この揺動レバー１３７に連結された板バネ１４０の先端の固定刃１４３が、裁断対象の布地１１０側に付勢されている。この布地１１０は、裁断装置の支持面１０３に支持されている。固定刃１４３は、板バネ１４０の先端に反転軸１４１で枢着された固定刃ホルダ１４２に保持されており、この固定刃ホルダ１４２の固定刃１４３から遠い側に設けられた被吸着部が、板バネ１４０に設けられた永久磁石１４４に吸着されている。【０００４】
この裁断装置は、上記回転刃１２９と固定刃１４３が布地１１０の裁断を行わない非裁断時と、布地１１０の裁断を開始する際に固定刃１４３を布地１１０に挿入するための切り込みを形成する切り込み時に、固定刃シリンダ１３６でコイルバネ１３９の付勢力に抗して揺動レバー１３７を駆動し、固定刃１４３を上方に移動させる。これにより、固定刃１４３の刃先と回転刃１２９の刃先との係合を解除するように形成されている。【０００５】
上記従来の裁断装置は、布地１１０の裁断動作を行う際、回転刃１２９や固定刃１４３の切れ味の低下や、布地１１０に生じた皺に起因して、過大な抵抗力が布地１１０から固定刃１４３に作用する場合がある。このような過大な抵抗力が固定刃１４３に作用すると、図１１に示すように、固定刃ホルダ１４２の被吸着部が永久磁石１４４の吸着力から開放され、固定刃１４３が矢印Ｓで示すように回動する。これにより、固定刃１４３の先端が、矢印Ｆで示されるカッターヘッドの駆動方向と反対方向を向くように、固定刃１４３が反転する。このとき、固定刃１４３の先端が支持面１０３から反力を受け、矢印Ｐで示すように板バネ１４０が上方に揺動して揺動レバー１３７が揺動する。この揺動レバー１３７の揺動をリミットスイッチが検知し、これに応じて回転刃１２９を駆動するモータ１３０が停止すると共に、カッターヘッドの駆動が停止する。その結果、固定刃１４３が布地１１０に引っ掛かって布地１１０をカッターヘッドの駆動方向に移動させる不都合や、布地１１０や固定刃１４３が破損する不都合を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５１０６６４６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の裁断装置は、固定刃１４３を反転させるため、板バネ１４０の先端に固定刃ホルダ１４２を反転軸１４１で枢着して永久磁石１４４で保持しているので、構造が複雑化する問題がある。また、上記固定刃１４３が反転するとき、固定刃１４３の先端が支持面１０３に接するので、支持面１０３を損傷するおそれがある。支持面１０３が、布地１１０を搬送するためにコンベヤで構成されている場合、支持面１０３は可撓性を有する材料で形成されるので損傷しやすく、支持面１０３の損傷はコンベヤの機能を損なうおそれがある。【０００８】
そこで、本発明の課題は、裁断対象であるシート材から切刃に抵抗力が作用したとき、簡易な構造により、シート材の支持面に損傷を与えることなく、切刃のシート材への引っ掛かりや、シート材の移動や、シート材及び切刃の損傷を防止できる裁断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の裁断装置は、シート材を支持する支持面と、
上記支持面上のシート材に上記支持面に遠い側から接する第１切刃と、上記シート材に支持面に近い側から接する第２切刃とを有するカッターヘッドと、
上記カッターヘッドを上記支持面と平行の面内に駆動するカッターヘッド駆動機構とを備え、
上記カッターヘッドが、上記シート材の切り込み時に、上記第２切刃を上記シート材の裁断時の位置よりも上方の収納位置に駆動する第２切刃駆動部を有する裁断装置において、
上記シート材の裁断時に上記第２切刃にシート材から所定の抵抗力が作用すると、上記第２切刃駆動部が上記第２切刃を上記収納位置に駆動することを特徴としている。【００１０】
上記構成によれば、支持面に支持されたシート材が、カッターヘッドの第１切刃と第２切刃で切断されると共に、このカッターヘッドがカッターヘッド駆動機構で支持面と平行の面内に駆動され、これにより、シート材が所定の形状に裁断される。カッターヘッドがシート材の裁断を開始するときに第２切刃を挿入するための切り込みを形成する切り込み時に、第２切刃が、シート材の裁断時の位置よりも上方の収納位置に駆動される。第１切刃及び第２切刃でシート材を裁断する際、第２切刃にシート材から所定の抵抗力が作用すると、上記第２切刃駆動部によって第２切刃が収納位置に駆動される。これにより、第２切刃がシート材に引っ掛かる不都合や、シート材が第２切刃に引っ掛かって移動する不都合や、第１切刃又は第２切刃が破損する不都合が防止される。ここで、本発明の裁断装置は、第２切刃駆動部を利用して第２切刃を収納位置に退避させるので、従来の裁断装置のような固定刃の退避のための専用の機構が不要である。したがって、裁断装置の構造を従来よりも簡易にできる。また、第２切刃は、第２切刃駆動部によって、シート材の裁断時の位置よりも上方の収納位置に駆動されるので、支持面に接することが無い。したがって、従来の裁断装置のような、反転する固定刃の先端が支持面に接して支持面を損傷させる不都合を、効果的に防止できる。【００１１】
一実施形態の裁断装置は、上記第１切刃は、回転刃であり、
上記第２切刃は、上記シート材の裁断時に先端が上記カッターヘッドの駆動方向を向くように、かつ、側縁部が上記回転刃の周縁部に接するように配置される固定刃である。【００１２】
上記実施形態によれば、回転刃の周縁部と固定刃の側縁部とが接してせん断作用が発揮され、シート材が切断される。ここで、第２切刃としての固定刃が、第２切刃駆動部によって、シート材の裁断時の位置よりも上方の収納位置に駆動されるので、従来の裁断装置のような、反転する固定刃の先端が支持面に接して支持面を損傷させる不都合を、効果的に防止できる。【００１３】
一実施形態の裁断装置は、上記第２切刃は、上記第２切刃駆動部により、上記シート材の裁断時の位置よりも上記カッターヘッドの駆動方向と反対側の収納位置に駆動される。【００１４】
上記実施形態によれば、第２切刃が、シート材の裁断時の位置よりも上方かつカッターヘッドの駆動方向と反対側の収納位置に駆動されるので、従来の裁断装置のように支持面を損傷することなく、第２切刃のシート材への引っ掛かりを防止できる。【００１５】
一実施形態の裁断装置は、上記第２切刃は、上記シート材の裁断時に、上記第１切刃の回転中心から支持面へ下ろした垂線よりも上記カッターヘッドの駆動方向と反対側にオフセットした位置で上記第１切刃と接するように保持される。【００１６】
上記実施形態によれば、第１切刃と第２切刃が、シート材の裁断時に、第１切刃の回転中心から支持面へ下ろした垂線よりもカッターヘッドの駆動方向と反対側にオフセットした位置で接することにより、シート材が効果的に裁断される。このように裁断を行う第２切刃を、第２切刃駆動部により、シート材の裁断時の位置よりも上方かつカッターヘッドの駆動方向と反対側の収納位置に効果的に駆動できる。【００１７】
一実施形態の裁断装置は、上記支持面は、モケット状のシートによって形成されている。【００１８】
上記実施形態によれば、モケット状のシートによって形成された支持面に、シート材を配置することにより、第２切刃の先端部分をモケット状のシート内に挿入させて、支持面に近い側からシート材に第２切刃を接触させることができる。【００１９】
一実施形態の裁断装置は、上記第２切刃駆動部は、
上記第２切刃を支持面側に付勢する付勢部と、
上記第２切刃を上記付勢部の付勢力に抗して収納位置へ駆動するアクチュエータと
を有する。【００２０】
上記実施形態によれば、第２切刃が付勢部によって付勢され、第１切刃との協働によりせん断作用を発揮する位置に保持される。一方、第２切刃にシート材から所定の抵抗力が作用すると、アクチュエータによって第２切刃が上記付勢部の付勢力に抗して収納位置へ駆動されるので、第２切刃がシート材に引っ掛かる不都合を効果的に防止できる。ここで、アクチュエータとしては、シリンダやリニアモータのような線形駆動アクチュエータや、電動モータやエアモータ等のロータリアクチュエータを用いることができる。【００２１】
一実施形態の裁断装置は、上記第２切刃駆動部は、
上記カッターヘッドのフレームに揺動軸で軸支され、上記第２切刃が連結された揺動アームと、
上記揺動アームの上記揺動軸に関して上記第２切刃と反対側に接続され、上記第２切刃が上記支持面に向かう方向に上記揺動アームを付勢する付勢部と、
上記揺動アームの上記揺動軸に関して上記第２切刃が連結された側に設けられた駆動ピンと、
上記駆動ピンが摺動可能に嵌合する長孔を有する長孔連結部と、
上記長孔連結部を介して上記駆動ピンを上記付勢部の付勢力に抗して駆動する線形駆動アクチュエータと
を有する。【００２２】
上記実施形態によれば、カッターヘッドのフレームに揺動軸で軸支され、第２切刃が連結された揺動アームが、この揺動アームの揺動軸に関して第２切刃と反対側に接続された付勢部により付勢され、これに伴って第２切刃が支持面に向かう方向に付勢される。上記揺動アームの揺動軸に関して第２切刃が連結された側に設けられた駆動ピンが、長孔連結部の長孔に摺動可能に嵌合される。第１切刃と第２切刃で裁断を行うとき、付勢部の付勢力によって、第２切刃の位置が支持面側に安定して保持される。一方、第２切刃に所定の抵抗力が作用したとき、線形駆動アクチュエータにより、長孔連結部を介して駆動ピンが付勢部の付勢力に抗して駆動されて、第２切刃が支持面から離れる側に移動する。このようにして、第２切刃駆動部により、第２切刃を安定して所定の位置に保持することができる。ここで、線形駆動アクチュエータとしては、シリンダやリニアモータ等を用いることができる。【００２３】
一実施形態の裁断装置は、上記第２切刃駆動部の揺動アームの位置を検出する位置センサと、
上記位置センサからの信号により、上記揺動アームの位置に基づいて上記第２切刃の変位が所定値を超えたことを検知すると、上記線形駆動アクチュエータを作動させ、上記長孔連結部、駆動ピン及び揺動アームを介して上記第２切刃を上記支持面から遠ざかる方向に駆動させる制御部と
を備える。【００２４】
上記実施形態によれば、第２切刃駆動部の揺動アームの位置が位置センサで検出される。この位置センサからの信号に基づいて第２切刃の変位が所定値を超えたことが検知されると、制御部により、線形駆動アクチュエータが作動されて、長孔連結部、駆動ピン及び揺動アームを介して第２切刃が支持面から遠ざかる方向に駆動される。これにより、第２切刃に所定の抵抗力が作用した場合の変位に応じて、第２切刃を効果的に収納位置に収納して退避させることができる。【００２５】
一実施形態の裁断装置は、上記第２切刃駆動部は、
上記カッターヘッドのフレームに固定された固定リンクと、この固定リンクに交差して配置されて揺動可能に軸支された第１アームと、この第１アームの一端に他端が連結されて上記固定リンクと平行に配置され、第２切刃が連結された第２アームと、両端が上記固定リンクと上記第２アームに夫々軸支されて上記第１アームと平行に配置された揺動リンクとで構成された平行リンク機構と、
上記平行リンク機構の第１アームの他端に連結され、上記第２切刃が上記支持面に近づく方向に上記第１アームを付勢する付勢部と、
上記平行リンク機構の第１アームの他端側を、上記付勢部の付勢力に抗して駆動する線形駆動アクチュエータと
を有する。【００２６】
上記実施形態によれば、カッターヘッドのフレームに固定された固定リンクと、第１アームと、第２切刃が連結された第２アームと、揺動リンクとで平行リンク機構が構成される。上記平行リンク機構の第１アームの他端に連結された付勢部によって第１アームが付勢され、第２アームに連結された第２切刃が支持面に向かう方向に付勢される。これにより、例えば、第１切刃と第２切刃で裁断を行うとき、第２切刃の位置が支持面側に安定して保持される。一方、例えば、第２切刃に所定の抵抗力が作用したとき、線形駆動アクチュエータにより、平行リンク機構の第１アームの他端側が、上記付勢部の付勢力に抗して駆動されて、第２切刃が支持面から離れる側に移動する。このようにして、第２切刃駆動部により、第２切刃を安定して所定の位置に保持することができる。ここで、線形駆動アクチュエータとしては、シリンダやリニアモータ等を用いることができる。【００２７】
一実施形態の裁断装置は、上記第２切刃駆動部の第１アーム、第２アーム又は揺動リンクの位置を検出する位置センサと、
上記位置センサからの信号により、第１アーム、第２アーム又は揺動リンクの位置に基づいて上記第２切刃の変位が所定値を超えたことを検知すると、上記線形駆動アクチュエータを作動させ、上記第１アーム及び第２アームを介して上記第２切刃を上記支持面から遠ざかる方向に駆動させる制御部と
を備える。【００２８】
上記実施形態によれば、第２切刃駆動部の第１アーム、第２アーム又は揺動リンクの位置が位置センサで検出される。この位置センサからの信号に基づいて第２切刃の変位が所定値を超えたことが検知されると、制御部により、線形駆動アクチュエータが作動されて、第１アーム及び第２アームを介して第２切刃が支持面から遠ざかる方向に駆動される。これにより、第２切刃に所定の抵抗力が作用した場合の変位に応じて、第２切刃を効果的に収納位置に収納して退避させることができる。【００２９】
一実施形態の裁断装置は、上記制御部は、上記第２切刃の変位が所定値を超えたとき、上記第１切刃の動作を停止させる。【００３０】
上記実施形態によれば、第２切刃の変位が所定値を超えたとき、制御部により、第２切刃が支持面から遠ざかる方向に駆動されることに加えて、第１切刃の動作が停止されるので、第１切刃及び第２切刃の動作を効果的に停止できる。したがって、第１切刃及び第２切刃が破損する不都合や、シート材が破損する不都合を効果的に防止できる。【００３１】
一実施形態の裁断装置は、上記制御部は、上記第２切刃の変位が所定値を超えたとき、上記カッターヘッド駆動機構の動作を停止させる。【００３２】
上記実施形態によれば、第２切刃の変位が所定値を超えたとき、制御部により、カッターヘッド駆動機構の動作が停止されるので、第１切刃及び第２切刃の移動を効果的に停止できる。したがって、第１切刃及び第２切刃がシート材を引っ掛けて移動する不都合や、第１切刃及び第２切刃が破損する不都合や、シート材が破損する不都合を効果的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態としての裁断装置の全体概要を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態の裁断装置が有するカッターヘッドを示す側面図である。
【図３】カッターヘッドの主要部を示す平断面図である。
【図４】裁断開始時におけるカッターヘッドの様子を示す側面図である。
【図５】裁断時におけるカッターヘッドの様子を示す側面図である。
【図６】固定刃に抵抗力が作用したときのカッターヘッドの様子を示す側面図である。
【図７】第２実施形態の裁断装置が有するカッターヘッドを示す側面図である。
【図８】固定刃が収納位置に移動したときのカッターヘッドの様子を示す側面図である。
【図９】固定刃に抵抗力が作用したときのカッターヘッドの様子を示す側面図である。
【図１０】従来の裁断装置のカッターヘッドの様子を示す側面図である。
【図１１】従来の裁断装置の固定刃に抵抗力が作用したときのカッターヘッドの様子を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態を、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３５】
本発明の実施形態の裁断装置は、シート材としての布地を裁断して被服のパターンピースを作製するプロッタ型の裁断装置である。この裁断装置１は、図１に示すように、裁断テーブル２と、カッターユニット４と、解反機８と、制御装置１１とで大略構成されている。
【００３６】
裁断テーブル２は、布地１０を解反機８から搬送すると共に裁断時に布地１０を支持するベルトコンベヤを内蔵している。ベルトコンベヤは、裁断テーブル２の長手方向の両端に内蔵されて短手方向に延在する図示しないプーリの間に、コンベヤベルト３が掛け渡されて構成されている。このコンベヤベルト３の上側の表面が、裁断テーブル２の上側に露出して、布地１０を支持する支持面３ａとして機能する。コンベヤベルト３は、基布５６に立毛５７が編み込まれてなるモケット状のシートで形成されている。コンベヤベルト３の立毛５７は毛羽状であり、カッターユニット４の固定刃４８が立毛５７の間に入り込むことにより、表面に支持した布地１０を支持面３ａに近い側から接することが可能になっている。
【００３７】
カッターユニット４は、裁断テーブル２の長手方向の縁部に設置された２つのレールに沿って走行する一対のキャリッジ５と、これら１対のキャリッジ５，５の間に掛け渡されて裁断テーブル２の短手方向に延在する梁部材６と、この梁部材６に設置されたレールに沿って走行するカッターヘッド７を備える。カッターヘッド７は、布地１０を切断する第１切刃としての回転刃３２と、第２切刃としての固定刃４８を内蔵している。カッターヘッド７は、キャリッジ５で裁断テーブル２の長手方向に移動すると共に、カッターヘッド７及び梁部材６に内蔵された駆動機構で裁断テーブル２の短手方向に移動することにより、裁断テーブル２の支持面３ａと平行の面内で駆動するように構成されている。このように、キャリッジ５とカッターヘッド７と梁部材６に設けられた駆動機構により、カッターヘッド駆動機構が構成されている。
【００３８】
解反機８は、裁断テーブル２に内蔵されたベルトコンベヤの一端側に、この裁断テーブル２の短辺に隣接して配置されている。解反機８は、布地のロール９が載置された状態で、このロール９を回転駆動して布地１０を引き出すものである。この解反機８は、図示しないモータによって回転駆動され、所定間隔をおいて平行に配置された２つの解反ローラを有する。これら２つの解反ローラに接するように、解反ローラの間の上側にロール９が載置され、解反ローラが回転するに伴ってロール９から布地を引き出すように構成されている。解反機８には、解反ローラよりも裁断テーブル２の側に、解反ローラから引き出された布地１０を裁断テーブル２に送るガイドローラが設けられている。
【００３９】
制御装置１１は、裁断テーブル２及び解反機８に接続され、裁断テーブル２の支持面３ａに布地１０を引き出す際の解反機８及びベルトコンベヤの動作と、支持面３ａ上に載置された布地１０を裁断する際のカッターユニット４の動作を制御するものであり、制御部として機能する。制御装置１１は、市販のノート型ＰＣ（パーソナルコンピュータ）によって構成されている。制御装置１１は、裁断パターン８０に関する情報が操作者から入力され、入力された情報に基づいて、解反機８、ベルトコンベヤ及びカッターユニット４の動作を制御する。なお、制御装置１１と同様の機能を有する制御部を裁断テーブル２や解反機８に内蔵し、裁断テーブル２のカッターユニット４のキャリッジ５や、解反機８のフレーム等に、タッチパネル等で形成された入力部を設けてもよい。
【００４０】
図２は、第１実施形態のカッターヘッド７の構成を示す側面図である。カッターヘッド７は、板状のフレーム１４の背面に設けられたガイド１３により、梁部材６の側面に固定されたガイドレール１２に沿って移動可能に構成されている。カッターヘッド７は、一方のキャリッジ５内に設置されてモータで駆動される駆動プーリと、他方のキャリッジ内に配置された従動プーリと、上記駆動プーリと従動プーリとの間に架け渡されて梁部材６の内側に一部が配置されたタイミングベルトによって、ガイドレール１２の延在方向に駆動される。図２に示したカッターヘッド７の構成部品は、図示しないカバーで覆われている。
【００４１】
カッターヘッド７のフレーム１４の正面には、上下に離間して設置された一対の取り付けアーム１６，１６の間に、ガイド軸１７が取り付けられている。このガイド軸１７には、上下動フレーム２０に固定されたスライド軸受１８が嵌合しており、この上下動フレーム２０は、ロッドの先端が連結された上下動シリンダ１５によって、ガイド軸１７に沿って上下方向に駆動される。また、上下動シリンダ１５に隣接して、裁断時に上下動フレーム２０にロッドの先端が当接して上下動フレーム２０の高さを調節する裁断高さ用シリンダ１９が設けられている。上記上下動シリンダ１５は、カッターヘッド７が布地１０の裁断を行わない非裁断時に、上下動フレーム２０を上方に駆動して、回転刃３２や固定刃４８を裁断テーブル２の支持面３ａから遠ざけるように設定されている。一方、裁断高さ用シリンダ１９は、カッターヘッド７が布地１０の裁断を行う裁断時に、固定刃４８を布地１０の支持面３ａ側に配置させた後に上下動フレーム２０をわずかに上昇させる。これにより、布地１０を固定刃４８で持ち上げた状態で回転刃３２と固定刃４８によりせん断し、布地１０の切断効率を高めるように設定されている。なお、裁断高さ用シリンダ１９の動作を上下動フレーム２０で実行するように形成し、裁断高さ用シリンダ１９を削除してもよい。上記上下動フレーム２０には、カッター旋回用モータ２３が設置されており、このカッター旋回用モータ２３の回転力は、歯付きベルト２４を介してカッター旋回用プーリに伝達され、このカッター旋回用プーリに連結されて旋回軸受２７で支持された中空状の旋回軸２６に伝達される。旋回軸２６は、上下動フレーム２０に設けられた旋回軸受２７と、上下動フレーム２０上の補助フレーム２１に設けられた旋回軸受２７によって回転可能に支持されている。旋回軸２６の上端は、固定刃駆動シリンダ５３に供給するエアが導かれるエアジョイント２８に連結されている一方、旋回軸２６の下端は、板状の刃物フレーム３０が固定されている。また、旋回軸２６には、上下動フレーム２０と刃物フレーム３０の間で刃物回転用モータ３４の供給電力や位置センサ５５の信号を伝達するための集電リング２９が設けられている。
【００４２】
図３は、カッターヘッド７の刃物フレーム３０の下端近傍における平断面図である。刃物フレーム３０の下端よりもやや上方の位置には軸孔が形成されており、この軸孔に刃物軸３１が挿通され、この刃物軸３１は刃物軸受５７で刃物フレーム３０に回転自在に支持されている。刃物軸３１の一端には、刃物止めナットによって回転刃３２が固定されている。回転刃３２は、概ね円形であり、曲率の小さな円弧と、曲率の大きな円弧とを交互に４個ずつ連ねた形状を有する。回転刃３２は、概ね円形の周縁部の全周が刃先であり、図示しない研磨装置によって定期的に研磨されるようになっている。刃物フレーム３０の旋回軸２６の固定位置の下方には、刃物回転用モータ３４が固定されており、この刃物回転モータ３４の出力軸３５に駆動プーリ３６が固定されている。駆動プーリ３６の下方に位置する刃物軸３１の他端に、従動プーリ３３が固定されており、上記駆動プーリ３６と従動プーリ３３に歯付ベルト３８が巻き回されている。刃物回転モータ３４の回転力が、駆動プーリ３６から歯付ベルト３８を通して従動プーリ３３に伝達され、刃物軸３１が回転し、回転刃３２が回転駆動されるように構成されている。
【００４３】
上記刃物フレーム３０の下端には、刃物軸３１に関してカッターヘッド７の進行方向の側に設けられた揺動軸４０で軸支された揺動アーム４１が設けられている。揺動アーム４１は、支持面３ａ側に凸状に屈曲した形状を有し、一端が上記揺動軸４０で軸支されている一方、他端が板バネホルダ４４によって板バネ４５に連結されている。板バネ４５は長方形状に形成され、側面視において、回転刃３２の下部かつ回転軸３１よりもカッターヘッド７の進行方向と反対側に位置する。図３に示すように、揺動アーム４１は刃物フレーム３０と回転刃３２の間に配置され、板バネ４５は、回転刃３２に関して揺動アーム４１と反対側に配置されている。板バネ４５の先端には、固定刃ホルダ４７によって固定刃４８が固定されている。固定刃４８は、先端が尖った細長の矩形状を有し、側縁部が刃先になっており、裁断時に回転刃３２の周縁部の刃先と接することにより、せん断作用を発揮して布地１０を切断するように形成されている。
【００４４】
揺動アーム４１の他端側には、板バネ４５に連結された側と反対側に、固定刃駆動シリンダ５３からの駆動力を受ける駆動ピン４９が設けられている。この駆動ピン４９は、刃物フレーム３０に関して回転刃３２が配置された側と反対側に向かって突出しており、長孔連結部５１の長孔に摺動可能に嵌合している。長孔連結部５１は、固定刃駆動シリンダ５３のロッドの先端に連結されており、固定刃駆動シリンダ５３によって駆動される方向に延在する長孔５０が形成されている。固定刃駆動シリンダ５３は、刃物フレーム３０の回転刃３２が配置された側と反対側に配置されており、旋回軸２６の下端に接続されたエアホース５４によって、作動流体のエアが供給される。この固定刃駆動シリンダ５３は、ロッドを伸縮して長孔連結部５１を支持面３ａに対して接近又は離隔する方向に駆動し、これにより駆動ピン４９を介して揺動アーム４１を揺動軸４０回りに揺動駆動して、この揺動アーム４１に連結された固定刃４８の位置を変更する。このように、上記揺動アーム４１、駆動ピン４９、長孔連結部５１及び固定刃駆動シリンダ５３により、第２切刃駆動部を構成している。固定刃４８は、布地１０の裁断を行わない非裁断時と、布地１０に切り込みを形成する切り込み時に、支持面３ａから遠ざかる方向に駆動され、裁断時の位置よりも上方の収納位置に配置される。この固定刃５８の収納位置は、回転刃３２の周縁部よりも径方向内側であり、かつ、回転刃３２の中心から下ろした垂線よりもカッターヘッド７の進行方向と反対側である。
【００４５】
揺動アーム４１の一端側には、揺動軸４０の近傍から延出したアームの先端に、付勢部としてのコイルバネ４２が取り付けられている。コイルバネ４２は、刃物フレーム３０に連結されており、揺動アーム４１の一端側に作用した付勢力により、揺動アーム４１の他端側に板バネ４５を介して連結された固定刃４８を、支持面３ａに向かって付勢するように形成されている。
【００４６】
上記刃物フレーム３０には、上記揺動アーム４１を検出する位置センサ５５が設けられている。位置センサ５５は光電センサで形成され、投光した光の反射光の強度によって、検出位置の揺動アーム４１の有無を検出する。位置センサ５５は、固定刃４８が支持面３ａの近傍で正常に裁断を行う位置にある場合、揺動アーム４１を検出しない。一方、裁断時に、固定刃４８が布地１０からの抵抗力によって支持面３ａから遠ざかる方向に揺動し、これにより揺動アーム４１が揺動軸４０回りに揺動すると、位置センサ５５が揺動アーム４１を検出する。位置センサ５５から検出信号が出力されると、この検出信号は制御装置１１に入力され、これに応じて、制御装置１１は固定刃駆動シリンダ５３を作動させ、ロッドを収縮して長孔連結部５１を支持面３ａから離隔する方向に駆動する。これにより、駆動ピン４９を介して揺動アーム４１を揺動軸４０回りに揺動駆動し、固定刃４８を支持面３ａから遠ざかる方向に駆動して、裁断時の位置よりも上方かつ進行方向の反対側の収納位置に配置する。また、裁断時に位置センサ５５が揺動アーム４１を検出すると、制御装置１１は、刃物回転用モータ３４の回転を停止すると共に、カッターヘッド７の駆動を停止する。なお、上記位置センサは、光学式、電磁式及び接触式のいずれの形式でもよい。
【００４７】
上記構成の裁断装置により、布地１０を裁断してパターンピースを作製する動作を説明する。
【００４８】
まず、操作者により、解反機８の解反ローラの上に布地のロール９が載置され、制御装置１１に解反の指令が入力される。これに応じて解反ローラが動作し、ロール９から布地１０が引き出される。引き出された布地１０の先端部が、裁断テーブル２のベルトコンベヤの表面の一端側部分に載置され、制御装置１１に延出の指令が入力されると、解反機８の解反ローラが引き出し動作を行うと共に、ベルトコンベヤが布地１０を他端側に送る送り動作を行う。これにより、裁断テーブル２の支持面３ａ上の裁断領域に布地１０が延出される。なお、裁断領域とは、カッターヘッド７のカッターにより裁断が実行可能な領域である。
【００４９】
続いて、操作者により、裁断パターン８０の形状を示す裁断データが制御装置１１に入力される。制御装置１１のディスプレイに、裁断データに対応する裁断パターン８０の形状や位置が表示され、表示された情報を視認した操作者により、布地１０に対する裁断パターン８０の位置及び角度が調節される。裁断パターン８０の位置及び角度の調節が終了すると、操作者により裁断開始の指令が制御装置１１に入力され、この入力に応じて制御装置１１が裁断の制御を開始する。
【００５０】
まず、制御装置１１は、カッターヘッド駆動機構を作動させ、カッターヘッド７を支持面３ａと平行の面内で駆動して、カッターヘッド７の回転刃３２を布地１０の裁断を開始する裁断開始位置に配置する。カッターヘッド７を裁断開始位置まで移動させる間は、上下動シリンダ１５で上下動フレーム２０を支持面３ａから最も遠ざかる最上位置に保持して、回転刃３２及び固定刃４８が布地１０に引っ掛からないようにする。また、固定刃駆動シリンダ５３のロッドを収縮して駆動ピン４９を支持面３ａから遠ざけ、揺動アーム４１に連結された固定刃４８を、回転刃３２の周縁部よりも径方向内側かつ進行方向と反対側の収納位置に保持する。カッターヘッド７が裁断開始位置に到達すると、図４に示すように、刃物回転モータ３４を起動して回転刃３２を矢印Ｒの方向に回転駆動すると共に、上下動シリンダ１５を作動させ、上下動フレーム２０を支持面３ａの方向に、すなわち、下方に駆動する。これにより、回転する回転刃３２の刃先が布地１０に接触し、布地１０の裁断開始位置に切り込みが形成される。ここで、布地１０はモケット状のコンベヤベルト３に支持されているので、コンベヤベルト３の立毛５７の先端に接触する布地１０に、回転刃３２が貫通して効果的に切り込みが形成され、しかも、コンベヤベルト３の基布５６には回転刃３２が達しないのでコンベヤベルト３の破損が防止される。
【００５１】
布地１０の裁断開始位置に切り込みが形成されると、回転刃３２を一旦停止し、図５に示すように、固定刃駆動シリンダ５３のロッドを伸長させて駆動ピン４９を支持面３ａに近づける。これにより、コイルバネ４２の付勢力によって揺動アーム４１の他端側が支持面３ａ側に揺動し、固定刃４８が、図４に示される収納位置から支持面３ａ側に移動され、図５に示される裁断時の位置に配置される。なお、固定刃４８を支持面３ａ側に移動するために、固定刃駆動シリンダ５３がロッドを伸長して揺動アーム４１を揺動させる動作は、回転刃３２の回転を継続した状態で行ってもよい。固定刃４８が裁断時の位置に配置されると、固定刃４８の先端がコンベヤベルト３の立毛５７内に入り込むと共に、固定刃４８の側縁部の刃先が回転刃３２の周縁部の刃先と接触する。固定刃４８を裁断時の位置に配置すると、裁断高さ用シリンダ１９を作動させ、上下動フレーム２０を支持面３ａから離隔する方向に、すなわち上方に、わずかに移動させる。これにより、固定刃４８で布地１０を支持面３ａから持ち上げ、布地１０の支持面３ａと近い側に固定刃４８を接触させる一方、布地１０の支持面３ａと遠い側に回転刃３２を接触させる。続いて、矢印Ｒで示すように回転刃３２の回転駆動を再開し、カッターヘッド７を、矢印Ｆで示すように、固定刃４８の先端が向く方向に駆動する。このカッターヘッド７を、裁断パターンの形状に応じた経路に沿って支持面３ａと平行の面内で駆動すると共に、駆動方向に応じて旋回軸２６回りに刃物フレーム３０を旋回駆動する。これにより、固定刃４８と回転刃３２で裁断パターンに沿うように布地１０を裁断し、パターンピースを作製する。
【００５２】
こうして回転刃３２と固定刃４８で布地１０の裁断を行うとき、回転駆動される回転刃３２と固定刃４８が接する位置は、回転刃３２の中心から下ろした垂線と回転刃３２の周縁との交点よりもカッターヘッドの進行方向と反対側に２〜５ｍｍオフセットした位置に保持される。これにより、旋回軸２６回りに刃物フレーム３０が旋回駆動されるとき、すなわち、屈曲する裁断線を描くように裁断を行うときに、回転刃３２と固定刃４８が布地１０を切断しながら滑らかに進行方向を変更することができる。
【００５３】
カッターヘッド７で布地１０の裁断を行う際、回転刃３２や固定刃４８の切れ味の低下や、布地１０に生じた皺に起因して、過大な抵抗力が布地１０から固定刃４８に作用する場合がある。布地１０からの過大な抵抗力は、多くの場合、回転刃３２と固定刃４８による切断線が途切れ、切断線の端に固定刃４８が係止することにより生じる。このような抵抗力が固定刃４８に作用すると、図６の矢印Ｑで示すように、固定刃４８を通じて揺動アーム４１に抵抗力が伝達され、この抵抗力によって揺動アーム４１が揺動軸４０の回りに揺動し、その結果、固定刃４８が支持面３ａから遠ざかる。この固定刃４８に作用し、揺動アーム４１に揺動を行わせる抵抗力の大きさは、コイルバネ４２のばね定数によって設定され、布地１０を正常に切断するときに固定刃４８に作用する力の１．１倍から２倍の間の大きさに設定することができる。揺動アーム４１の揺動に伴い、位置センサ５５が揺動アーム４１を検出し、この位置センサ５５からの検出信号に応じて、制御装置１１が固定刃駆動シリンダ５３を作動させる。固定刃駆動シリンダ５３は、制御装置１１の制御により、ロッドを収縮して長孔連結部５１を支持面３ａから離隔する方向に駆動する。これにより、駆動ピン４９を介して揺動アーム４１が揺動軸４０回りに揺動駆動され、固定刃４８が支持面３ａから遠ざかる方向に駆動されて、裁断時の位置よりも上方の収納位置に配置される。このようにして、固定刃４８に、布地１０を正常に切断する際の抵抗力よりも大きい所定の抵抗力が作用すると、第２切刃駆動部を構成する固定刃駆動シリンダ５３により揺動アーム４１が駆動されて、固定刃４８が収納位置に配置される。また、位置センサ５５が揺動アーム４１を検出した旨の検出信号に応じて、制御装置１１が刃物回転用モータ３４の回転を停止すると共に、カッターヘッド７の駆動を停止する。
【００５４】
このように、所定の抵抗力が布地１０から固定刃４８に作用すると、固定刃４８が裁断時の位置よりも上方かつ進行方向の反対側の収納位置に駆動されて退避すると共に、回転刃３２の回転とカッターヘッド７の駆動が停止する。その結果、固定刃４８が布地１０に引っ掛かって布地１０をカッターヘッド７の駆動方向に移動させる不都合を防止することができる。また、布地１０から固定刃４８に過大な抵抗力が持続して作用することを防止できるので、布地１０の破損や固定刃４８の破損や回転刃３２の破損を防止できる。さらに、回転刃３２の回転を停止するので、固定刃４８の駆動に伴って布地１０が浮き上がり、浮き上がった布地１０が回転刃３２に接触しても、布地１０が不正に切断される不都合を防止できる。
【００５５】
また、本実施形態の裁断装置は、裁断時に固定刃４８が所定の抵抗力を受けたとき、固定刃駆動シリンダ５３を作動させて、固定刃４８を、切り込み時に配置される収納位置に駆動する。このように、切り込み時の収納位置と裁断時の位置との間で固定刃４８を駆動する第２切刃駆動部を利用して、所定の抵抗力を受けたときに固定刃４８を退避させるので、従来のように固定刃１４３を反転させて退避させる機構が不要である。したがって、従来よりもカッターヘッド７の構造を簡易にできる。また、固定刃４８が収納位置に駆動されて退避するとき、固定刃４８は、裁断時の位置よりも上方かつ進行方向と反対側の収納位置に駆動されるので、従来のように反転する固定刃１４３が支持面３ａに接触することが無い。したがって、支持面３ａの損傷を効果的に防止でき、裁断テーブル２のコンベヤの損傷を効果的に防止できる。
【００５６】
上記第１実施形態において、固定刃４８を固定刃駆動シリンダ５３で駆動したが、リニアモータ等の他の線形駆動アクチュエータで駆動してもよい。また、揺動軸４０を回転モータで回転駆動して固定刃４８を駆動してもよい。
【００５７】
また、上記第１実施形態において、位置センサ５５で揺動アーム４１を検出して固定刃４８の移動を検知したが、板バネ４５を検出して固定刃４８の移動を検知してもよい。
【００５８】
図７は、本発明の第２実施形態の裁断装置が備えるカッターヘッド７７を示す図である。第２実施形態において、第１実施形態と同様の構成部分には第１実施形態と同じ参照番号を引用し、詳細な説明を省略する。
【００５９】
第２実施形態の裁断装置は、カッターヘッド７７の固定刃４８を駆動する第２切刃駆動部が、平行リンク機構を含んで形成されている。平行リンク機構６０は、刃物フレーム３０に固定された固定リンク６１と、この固定リンク６１に交差して揺動可能に軸支された第１アーム６３と、この第１アーム６３の一端に他端が連結され、固定リンク６１と平行に配置された第２アーム６５と、一端が第２アーム６５に軸支されていると共に他端が固定リンク６１に軸支され、上記第１アーム６３と平行に配置された揺動リンク６７を含んで構成されている。第１アーム６３は、第１リンクピン６２によって固定リンク６１に軸支され、他端に付勢部としてのコイルバネ７０が連結されている。この第１アーム６３の他端側であって、第１リンクピン６２とコイルバネ７０の連結部との間に、線形駆動アクチュエータとしての固定刃駆動シリンダ７１のロッドの先端が当接するように形成されている。第２アーム６５は、他端が第２リンクピン６４によって第１アーム６３の一端に連結されていると共に、一端側に延在する板バネ４５に連結されている。板バネ４５の先端には、固定刃ホルダ４７によって固定刃４８が固定されており、これにより、第２アーム６５が固定刃４８に連結されている。揺動リンク６７は、一端が第３リンクピン６６によって第２アーム６５に軸支されていると共に、他端が第４リンクピン６８によって固定リンク６１に軸支されている。このように構成された平行リンク機構６０により、コイルバネ７０によって固定刃４８が支持面３ａ側に付勢されると共に、固定刃駆動シリンダ７１によって固定刃４８が裁断時の位置と収納位置との間で駆動される。このように、上記平行リンク機構６０及び固定刃駆動シリンダ７１により、第２切刃駆動部を構成している。刃物フレーム３０には、平行リンク機構６０の第２アーム６５が支持面３ａから遠ざかる位置に移動したときに、この第２アーム６５の移動を検出する位置センサ７３が設けられている。
【００６０】
第２実施形態の裁断装置は、カッターヘッド７７が布地１０の裁断を行わない非裁断時と、シートの切り込み時に、図８に示すように、固定刃駆動シリンダ７１によって固定刃４８が収納位置に配置される。すなわち、固定刃駆動シリンダ７１のロッドを伸長させて、第１アーム６３をコイルバネ７０の付勢力に抗して固定刃駆動シリンダ７１から遠ざかる側へ揺動させる。これにより、第２アーム６５を支持面３ａから遠ざけ、この第２アーム６５に連結された固定刃４８を、回転刃３２の周縁部よりも径方向内側かつ進行方向と反対側の収納位置に配置する。布地１０に切り込みが形成されると、図７に示すように、固定刃駆動シリンダ７１のロッドを収縮させて、第１アーム６３をコイルバネ７０の付勢力により固定刃駆動シリンダ７１側へ揺動させる。これにより、第２アーム６５を支持面３ａに近づけ、この第２アーム６５に連結された固定刃４８を、側縁部の刃先が回転刃３２の周縁部の刃先と接触する裁断時の位置に配置する。こうして裁断時の位置に配置した固定刃４８を、コイルバネ７０で付勢して裁断時の位置に保持しながら、布地１０の裁断を行う。
【００６１】
本実施形態の裁断装置のカッターヘッド７７で布地１０の裁断を行う際、回転刃３２や固定刃４８の切れ味の低下等に起因して所定の抵抗力が布地１０から固定刃４８に作用した場合、図９の矢印Ｔで示すように、固定刃４８が支持面３ａから遠ざかる方向に第２アーム６５が移動する。これに伴い、位置センサ７３が、第２アーム６５が移動して上昇したことを検出し、この位置センサ７３からの検出信号に応じて、制御装置１１が固定刃駆動シリンダ７１を作動させて固定刃４８を収納位置に移動させる。すなわち、固定刃駆動シリンダ７１がロッドを伸長させ、第１アーム６３をコイルバネ７０の付勢力に抗して固定刃駆動シリンダ７１から遠ざかる側へ揺動させる。これにより、第２アーム６５を支持面３ａから遠ざけ、この第２アーム６５に連結された固定刃４８を、裁断時の位置よりも上方かつ進行方向と反対側の収納位置に配置する。また、位置センサ７３が第２アーム６５を検出した旨の検出信号に応じて、制御装置１１が刃物回転用モータ３４の回転を停止すると共に、カッターヘッド７７の駆動を停止する。
【００６２】
このように、本実施形態の裁断装置によれば、所定の抵抗力が布地１０から固定刃４８に作用すると、リンク機構６０により、固定刃４８の延在方向に固定刃４８を移動させるので、収納位置に速やかに配置することができる。これにより、固定刃４８が布地１０に引っ掛かって布地１０をカッターヘッド７７の駆動方向に移動させる不都合や、布地１０や固定刃４８や回転刃３２が破損する不都合を効果的に防止できる。さらに、回転刃３２の回転を停止するので、布地１０が不正に切断される不都合を防止できる。
【００６３】
また、本実施形態の裁断装置は、切り込み時の収納位置と裁断時の位置との間で固定刃４８を駆動する平行リンク機構６０及び固定刃駆動シリンダ７１を利用して、所定の抵抗力を受けたときに固定刃４８を退避させる。したがって、従来のように固定刃１４３を反転させて退避させる機構が不要であるので、カッターヘッド７７の構造を従来よりも簡易にできる。また、固定刃４８が収納位置に駆動されて退避するとき、固定刃４８は、裁断時の位置よりも上方かつ進行方向と反対側の収納位置に駆動されるので、従来のように反転する固定刃１４３が支持面３ａに接触することが無い。したがって、支持面３ａの損傷を効果的に防止でき、裁断テーブル２のコンベヤの損傷を効果的に防止できる。また、本実施形態の裁断装置は、平行リンク機構６０によって固定刃４８を移動可能に支持するので、支持面３ａに対する角度を保ったまま、裁断時の位置から収納位置に移動させることができる。
【００６４】
上記第２実施形態において、固定刃４８を固定刃駆動シリンダ７１で駆動したが、リニアモータ等の他の線形駆動アクチュエータで駆動してもよい。また、第１リンクピン６２を、電動モータ等のロータリアクチュエータで回転駆動して固定刃４８を駆動してもよい。
【００６５】
また、上記第２実施形態において、位置センサ７３で第２アーム６５を検出して固定刃４８の移動を検知したが、第１アーム６３や揺動リンク６７を検出して固定刃４８の移動を検知してもよい。
【００６６】
また、上記第１及び第２実施形態において、第２切刃駆動部を構成する固定刃駆動シリンダ５３，７１は、布地１０の非裁断時と切り込み時に固定刃４８を収納位置に駆動したが、非裁断時には固定刃４８を収納位置に駆動しなくてもよく、少なくとも切り込み時に固定刃４８を収納位置に駆動すればよい。
【００６７】
また、上記第１及び第２実施形態の裁断装置は、シート材としての布地を裁断したが、皮革や紙や樹脂等の他のシート材を裁断してもよい。
【００６８】
また、本発明は、プロッタ型の裁断装置に限らず、カッターヘッドが所定位置に固定された裁断装置や、カッターヘッドが一方向のみに駆動される裁断装置にも適用できる。
【符号の説明】
【００６９】
１  裁断装置
２  裁断テーブル
３  コンベヤベルト
３ａ  支持面
４  カッターユニット
７，７７  カッターヘッド
３０  刃物フレーム
３２  回転刃
４０  揺動軸
４１  揺動アーム
４２，７０  コイルバネ
４５  板バネ
４７  固定刃ホルダ
４８  固定刃
４９  駆動ピン
５０  長孔
５１  長孔連結部
５３，７１  固定刃駆動シリンダ
６０  平行リンク機構
６１  固定リンク
６３  第１アーム
６５  第２アーム
６７  揺動リンク
【図１】
2018174205.tif 000003
【図２】
2018174205.tif 000004
【図３】
2018174205.tif 000005
【図４】
2018174205.tif 000006
【図５】
2018174205.tif 000007
【図６】
2018174205.tif 000008
【図７】
2018174205.tif 000009
【図８】
2018174205.tif 000010
【図９】
2018174205.tif 000011
【図１０】
2018174205.tif 000012
【図１１】
2018174205.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和1年9月12日(2019.9.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項９】
請求項６に記載の裁断装置において、
上記第２切刃駆動部は、
上記カッターヘッドのフレームに固定された固定リンクと、この固定リンクに交差して配置されて揺動可能に軸支された第１アームと、この第１アームの一端に一端が連結されて上記固定リンクと平行に配置され、第２切刃が連結された第２アームと、両端が上記固定リンクと上記第２アームに夫々軸支されて上記第１アームと平行に配置された揺動リンクとで構成された平行リンク機構と、
上記平行リンク機構の第１アームの他端に連結され、上記第２切刃が上記支持面に近づく方向に上記第１アームを付勢する付勢部と、
上記平行リンク機構の第１アームの他端側を、上記付勢部の付勢力に抗して駆動する線形駆動アクチュエータと
を有することを特徴とする裁断装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
一実施形態の裁断装置は、上記第２切刃駆動部は、
上記カッターヘッドのフレームに固定された固定リンクと、この固定リンクに交差して配置されて揺動可能に軸支された第１アームと、この第１アームの一端に一端が連結されて上記固定リンクと平行に配置され、第２切刃が連結された第２アームと、両端が上記固定リンクと上記第２アームに夫々軸支されて上記第１アームと平行に配置された揺動リンクとで構成された平行リンク機構と、
上記平行リンク機構の第１アームの他端に連結され、上記第２切刃が上記支持面に近づく方向に上記第１アームを付勢する付勢部と、
上記平行リンク機構の第１アームの他端側を、上記付勢部の付勢力に抗して駆動する線形駆動アクチュエータと
を有する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
図３は、カッターヘッド７の刃物フレーム３０の下端近傍における平断面図である。刃物フレーム３０の下端よりもやや上方の位置には軸孔が形成されており、この軸孔に刃物軸３１が挿通され、この刃物軸３１は刃物軸受５９で刃物フレーム３０に回転自在に支持されている。刃物軸３１の一端には、刃物止めナットによって回転刃３２が固定されている。回転刃３２は、概ね円形であり、曲率の小さな円弧と、曲率の大きな円弧とを交互に４個ずつ連ねた形状を有する。回転刃３２は、概ね円形の周縁部の全周が刃先であり、図示しない研磨装置によって定期的に研磨されるようになっている。刃物フレーム３０の旋回軸２６の固定位置の下方には、刃物回転用モータ３４が固定されており、この刃物回転モータ３４の出力軸３５に駆動プーリ３６が固定されている。駆動プーリ３６の下方に位置する刃物軸３１の他端に、従動プーリ３３が固定されており、上記駆動プーリ３６と従動プーリ３３に歯付ベルト３８が巻き回されている。刃物回転モータ３４の回転力が、駆動プーリ３６から歯付ベルト３８を通して従動プーリ３３に伝達され、刃物軸３１が回転し、回転刃３２が回転駆動されるように構成されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
上記刃物フレーム３０の下端には、刃物軸３１に関してカッターヘッド７の進行方向の側に設けられた揺動軸４０で軸支された揺動アーム４１が設けられている。揺動アーム４１は、支持面３ａ側に凸状に屈曲した形状を有し、一端が上記揺動軸４０で軸支されている一方、他端が板バネホルダ４４によって板バネ４５に連結されている。板バネ４５は長方形状に形成され、側面視において、回転刃３２の下部かつ刃物軸３１よりもカッターヘッド７の進行方向と反対側に位置する。図３に示すように、揺動アーム４１は刃物フレーム３０と回転刃３２の間に配置され、板バネ４５は、回転刃３２に関して揺動アーム４１と反対側に配置されている。板バネ４５の先端には、固定刃ホルダ４７によって固定刃４８が固定されている。固定刃４８は、先端が尖った細長の矩形状を有し、側縁部が刃先になっており、裁断時に回転刃３２の周縁部の刃先と接することにより、せん断作用を発揮して布地１０を切断するように形成されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
第２実施形態の裁断装置は、カッターヘッド７７の固定刃４８を駆動する第２切刃駆動部が、平行リンク機構を含んで形成されている。平行リンク機構６０は、刃物フレーム３０に固定された固定リンク６１と、この固定リンク６１に交差して揺動可能に軸支された第１アーム６３と、この第１アーム６３の一端に一端が連結され、固定リンク６１と平行に配置された第２アーム６５と、一端が第２アーム６５に軸支されていると共に他端が固定リンク６１に軸支され、上記第１アーム６３と平行に配置された揺動リンク６７を含んで構成されている。第１アーム６３は、第１リンクピン６２によって固定リンク６１に軸支され、他端に付勢部としてのコイルバネ７０が連結されている。この第１アーム６３の他端側であって、第１リンクピン６２とコイルバネ７０の連結部との間に、線形駆動アクチュエータとしての固定刃駆動シリンダ７１のロッドの先端が当接するように形成されている。第２アーム６５は、一端が第２リンクピン６４によって第１アーム６３の一端に連結されていると共に、他端側に延在する板バネ４５に連結されている。板バネ４５の先端には、固定刃ホルダ４７によって固定刃４８が固定されており、これにより、第２アーム６５が固定刃４８に連結されている。揺動リンク６７は、一端が第３リンクピン６６によって第２アーム６５に軸支されていると共に、他端が第４リンクピン６８によって固定リンク６１に軸支されている。このように構成された平行リンク機構６０により、コイルバネ７０によって固定刃４８が支持面３ａ側に付勢されると共に、固定刃駆動シリンダ７１によって固定刃４８が裁断時の位置と収納位置との間で駆動される。このように、上記平行リンク機構６０及び固定刃駆動シリンダ７１により、第２切刃駆動部を構成している。刃物フレーム３０には、平行リンク機構６０の第２アーム６５が支持面３ａから遠ざかる位置に移動したときに、この第２アーム６５の移動を検出する位置センサ７３が設けられている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
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【国際調査報告】
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