(57)【要約】【課題】ワークテーブルにおけるシート材の着脱を自動的に短時間で行う。【解決手段】シート材の裁断機１は、シート材３を切断する切断刃を上下動自在に備えた裁断機本体５と、切断すべきシート材３をクランプすると共に前記シート材３を前記裁断機本体５の切断位置に移動位置決めして切断後に再び原点位置に復帰せしめる往復動自在なワークテーブル７と、このワークテーブル７上に、シート材３の幅方向の両側縁側からシート材３の少なくとも４隅をクランプ可能なクランプアーム９を回転運動自在に設けたワーククランプ装置１１と、で構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート材を切断する切断刃を上下動自在に備えた裁断機本体と、切断すべきシート材をクランプすると共に前記シート材を前記裁断機本体の切断位置に移動位置決めして切断後に再び原点位置に復帰せしめる往復動自在なワークテーブルと、このワークテーブル上に、シート材の幅方向の両側縁側からシート材の少なくとも４隅をクランプするクランプアームを回転運動自在に設けたワーククランプ装置と、で構成されていることを特徴とするシート材の裁断機。
【請求項２】
前記各クランプアームが、ワークの形状に応じてシート材の幅方向に接近、離反可能であることを特徴とする請求項１記載のシート材の裁断機。
【請求項３】
前記各クランプアームが、ワークの形状に応じてシート材の長さ方向へ移動位置決め可能であることを特徴とする請求項１又は２記載のシート材の裁断機。
【請求項４】
前記クランプアームがアンクランプ時には、クランプ及びアンクランプ状態を検出する角度認識センサが反応して、裁断機の起動及びワークテーブルの移動が行われないように制御することを特徴とする請求項１、２又は３記載のシート材の裁断機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シート材の裁断機に関し、特に切断すべきシート材をクランプして前記シート材を切断位置に供給するワークテーブルを備えたシート材の裁断機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シート材の裁断機は、シート材が裁断機へ供給され、裁断機ではシート材の上方から上下動する刃物と、シート材の下方に配設されて前記刃物とでシート材を挟み切る当て板と、この当て板を固定している昇降台と、で構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、他の従来のシート材の裁断機は、固定盤と、上面にシート材が載置され前記固定盤上を摺動可能な当て板と、固定盤の上方に上下動可能に設けられた可動盤と、この可動盤の下面に交換可能に取り付けられる刃物と、固定盤の可動盤上流側に設けられて固定盤上の当て板を可動盤の上流側から下流側に送り出すロールフィーダと、で構成されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
上記の従来の特許文献１及び特許文献２のシート材の裁断機は、主として大量生産を行う製品の場合に適しており、ロール材による加工ができない製品や小ロット他品種の生産には、図１１に示されているようなシート材の裁断機１０１が用いられている。
【０００５】
すなわち、このシート材の裁断機１０１は、シート材１０３を切断する切断刃を上下動自在に備えた裁断機本体１０５と、切断すべきシート材１０３を位置決め固定すると共に前記シート材１０３を前記裁断機本体１０５の切断位置に移動位置決めして切断後に再び原点位置に復帰せしめる往復動自在なワークテーブル１０７と、で構成されている。
【０００６】
上記のワークテーブル１０７には、シート材１０３の下方に配設されて前記切断刃とでシート材１０３を挟み切る当て板１０９（下敷き）が配設されている。なお、この当て板１０９は切断刃の破損を防ぐものでもある。この当て板１０９の上面には切断すべきシート材１０３が両面粘着テープあるいは固定粘着テープなどの粘着テープ１１１により位置決め固定される。
【０００７】
シート材１０３の裁断加工工程としては、図１２に示されているように、ガイドに合わせてシート材１０３をワークテーブル１０７の当て板１０９の上に載せる（ステップＳ１）。次いで、シート材１０３を両面粘着テープあるいは固定粘着テープなどの粘着テープ１１１で少なくとも４ケ所固定する（ステップＳ２）。シート材１０３の裁断加工をスタートさせると、ワークテーブル１０７が図１１において切断機本体１０５方向へ移動し、シート材１０３が切断刃の位置に位置決めされ、切断刃が下降してシート材１０３を当て板１０９とで挟み切る。シート材１０３の裁断加工が完了する（ステップＳ３及びＳ４）。ワークテーブル１０７が再び原点位置に復帰する（ステップＳ５）。シート材１０３から両面粘着テープ１１１を剥がしつつ、製品が取り外される。あるいは固定粘着テープ１１１を剥がしてから製品が取り外される（ステップＳ６及びＳ７）。
【特許文献１】特開２０００−６２０１７号公報
【特許文献２】特開２００１−２１９３９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、従来のシート材の裁断機１０１においては、シート材１０３による裁断加工ができない製品や小ロット他品種の生産に適しており、設備の稼動状況も非常に高いのであるが、ワークテーブル１０７におけるシート材１０３の着脱には、シート材１０３毎に粘着テープ１１１を使用してシート材１０３が固定されているので、シート材１０３を着脱する時のロス時間が大きいという問題点があった。
【０００９】
この発明は上述の課題を解決するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明のシート材の裁断機は、シート材を切断する切断刃を上下動自在に備えた裁断機本体と、切断すべきシート材をクランプすると共に前記シート材を前記裁断機本体の切断位置に移動位置決めして切断後に再び原点位置に復帰せしめる往復動自在なワークテーブルと、このワークテーブル上に、シート材の幅方向の両側縁側からシート材の少なくとも４隅をクランプするクランプアームを回転運動自在に設けたワーククランプ装置と、で構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
この発明のシート材の裁断機は、前記シート材の裁断機において、前記各クランプアームが、ワークの形状に応じてシート材の幅方向に接近、離反可能であることが好ましい。
【００１２】
この発明のシート材の裁断機は、前記シート材の裁断機において、前記各クランプアームが、ワークの形状に応じてシート材の長さ方向へ移動位置決め可能であることが好ましい。
【００１３】
この発明のシート材の裁断機は、前記シート材の裁断機において、前記クランプアームがアンクランプ時には、クランプ及びアンクランプ状態を検出する角度認識センサが反応して、裁断機の起動及びワークテーブルの移動が行われないように制御することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明によれば、シート材をワークテーブルの上に載せてから、クランプアームが回転してシート材を自動的にクランプ固定することができる。ワークテーブルが裁断機本体へ移動し、シート材が裁断機本体の切断刃の位置に位置決めされて裁断される。裁断加工後、ワークテーブルが原点位置に復帰し、シート材をクランプアームから自動的にクランプアームをアンクランプして製品を取り外せる。以上のようにシート材の着脱時のロス時間を大幅に軽減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１及び図２を参照するに、この実施の形態に係るシート材の裁断機１は、シート材３を切断する切断刃を上下動自在に備えた裁断機本体５と、切断すべきシート材３を位置決め固定すると共に前記シート材３を前記裁断機本体５の切断位置に移動位置決めして切断後に再び原点位置に復帰せしめる往復動自在なワークテーブル７と、このワークテーブル７上に、シート材３の幅方向の両側縁側からシート材３の少なくとも４隅をクランプ可能なクランプアーム９を回転運動自在に設けたワーククランプ装置１１と、で構成されている。
【００１７】
なお、裁断されるシート材３としては、例えば樹脂テープ、樹脂フィルム、パッキン、スポンジ、ゴム、ウレタンフォーム、アルミ箔などのように種々の素材が用いられる。
【００１８】
図３を併せて参照するに、裁断機本体５には、切断刃を備えた抜き型１３が型ホルダ１５により保持されるように構成されており、型ホルダ１５は図３において左右方向に移動自在であり、各種の抜き型１３を交換可能となっている。さらに、裁断機本体５の内部には図示しないプレス可動部が上記の型ホルダ１５で保持された抜き型１３の上から押圧するように上下動自在に設けられている。
【００１９】
また、上記のワークテーブル７には、図１に示されているようにシート材３の下方に配設されて前記切断刃とでシート材３を挟み切る当て板１７（下敷き）が配設されている。なお、この当て板１７は切断刃の破損を防ぐものでもある。切断すべきシート材３は前記当て板１７の上面に載置され、ワーククランプ装置１１により位置決め固定される。
【００２０】
したがって、ワークテーブル７が上記の切断刃の位置に移動してからプレス可動部が下降して抜き型１３を押圧すると、ワークテーブル７の当て板１７上に載置されたシート材３が当て板１７と抜き型１３との間で挟まれた後、さらに下降する切断刃と当て板１７とで挟み切られることになる。
【００２１】
ワーククランプ装置１１についてより詳しく説明すると、図１に示されているように、ワーククランプ装置１１は、ワークテーブル７の幅方向の両側に、ワークテーブル７の長手方向に延びるシャフト１９Ｌ，１９Ｒが軸受部２１で回転自在に軸承されており、各シャフト１９Ｌ，１９Ｒは一端側に設けた回転駆動装置としての例えばロータリアクチュエータ２３により回転するように構成されている。この実施の形態では、各シャフト１９Ｌ，１９Ｒの図１において右端側にロータリアクチュエータ２３が連結されており、図１において左側の他の２箇所の軸受部２１で軸承されている。
【００２２】
ロータリアクチュエータ２３及び軸受部２１は、図３及び図４に示されているように、裁断機下死点におけるスペースの空いている部分に配備されており、型ホルダ１５が干渉しないサイズの抜き型１３が取り付けられるように構成されている。例えば、この実施の形態では抜き型１３の幅方向の寸法は５００ｍｍまでが加工可能となっており、型ホルダ１５がロータリアクチュエータ２３及び軸受部２１に干渉する位置へ動かすと、図示しないセンサにより裁断機１の作動が停止するように設定されている。
【００２３】
また、この実施の形態では、ワークテーブル７の幅方向の両側にロータリーアクュエータ２３の緩衝を防ぐ逃げ穴が設けられており、ロータリアクチュエータ２３を取り付ける構成である。ロータリアクチュエータ２３はエア式であるので、駆動源としてのエアを供給するためのコイル状のエアホースが各ロータリアクチュエータ２３の下部に備えたエア継ぎ手２５の下からワークテーブル７の背面側に配線されて、ワークテーブル７の往復移動に対応できるようになっている。
【００２４】
図５及び図６を併せて参照するに、上記のシャフト１９Ｒには、シート材３を上から直接押圧してクランプするための平板状のクランプアーム９が、この実施の形態ではそれぞれ合計６つの平板状のクランプアーム９が取り付けられている。各クランプアーム９はアーム保持部２７に保持されており、アーム保持部２７がシャフト１９Ｒの軸方向にスライドして位置決め調整可能に設けられている。なお、クランプアーム９としては、クランプすべきシート材３の少なくとも４隅をクランプすれば良いので、それ以上の数には特に限定されない。
【００２５】
また、シャフト１９Ｒには多数の窪み２９が長手方向に例えば１５ｍｍ間隔で配置されており、アーム保持部２７には上記の２箇所の窪み２９に嵌合する突起３１を有する２つのプランジャ３３が設けられており、これらのプランジャ３３の作動で２つの突起３１を回転軸１９Ｒの２つの窪み２９に嵌脱することにより、アーム保持部２７をシャフト１９Ｒの軸方向にスライドしたり、位置固定したりして、送り方向への位置決めは一定の間隔でワンタッチにて移動位置決めすることができ、そのための特別な工具は不要である。
【００２６】
したがって、クランプすべきシート材３の長さに合わせて、クランプアーム９の位置を任意に調整可能である。例えば、シート材３のクランプ時の最大長さが例えば１０００ｍｍであるのに対し、調整間隔１５ｍｍとなっている。
【００２７】
上述のごとくシャフト１９Ｒについて説明したが、シャフト１９Ｌはシャフト１９Ｒと相対称的な構造をしているだけで、機能はシャフト１９Ｒと同じであり、詳細な説明は省略する。
【００２８】
また、ロータリアクチュエータ２３には、図５に示されているように、事故を未然に防ぐためにクランプアーム９のクランプ及びアンクランプ状態を検出する角度認識センサ３５が設置されている。角度認識センサ３５はシャフト１９の回転角度を検出するものであり、クランプアーム９がアンクランプ時には前記角度認識センサ３５が反応して裁断機１の起動及びワークテーブル７の移動が行われないように制御される。一方、シート材３がクランプアーム９でクランプされるとき、クランプアーム９がクランプ状態になるので、ワークテーブル７が移動して裁断加工が開始可能となる。
【００２９】
したがって、クランプアーム９がアンクランプ時に誤ってテーブルが稼働してしまうと、クランプアーム９が裁断機本体５に衝突して、事故を起こす危険性が考えられるが、上記の角度認識センサ３５を設けたことにより、上記の事故防止となる。
【００３０】
例えば、図１の裁断機本体５には、制御装置３７及び操作盤３９が設けられており、この操作盤３９には自動・手動切替スイッチ、例えば、手動クランプのＯＮ‐ＯＦＦスイッチと、自動クランプスイッチが設けられている。手動に対応しており、クランプアーム９がアンクランプした状態では裁断機１及びワークテーブル７の起動開始ができないように制御されている。
【００３１】
また、上記の角度認識センサ３５がクランプアーム９の回転角度を検出することにより、図７に示されているようにクランプアーム９のアンクランプ角度がシート材３を装脱可能な必要最小限となるように調整することができる。これにより、シート材３の着脱時間の短縮を図ることができる。
【００３２】
また、各アーム保持部２７にはクランプアーム９を挿入するための溝部４１が設けられており、図８に示されているようにクランプアーム９の取付位置を調整できるようにスライド式となっており、長さが異なる幾種類ものサイズのクランプアーム９が交換可能である。各アーム保持部２７には、例えば溝部４１に挿入されたクランプアーム９を押圧して固定するための図示しないクランプ部を備えたプランジャ４３が設けられている。プランジャ４３の作動によりクランプアーム９のサイズ変更とシート材３の幅寸法に合わせた幅変更をワンタッチで自動的に行うことができ、そのための特殊な工具は不要である。
【００３３】
また、上記のシャフト１９、アーム保持部２７には図示しないキー溝とキーが設けられているので、クランプアーム９の回転軸方向へのブレが軽減される。
【００３４】
この実施の形態では図９（Ａ）〜（Ｃ）に示されているように、シート材３の幅寸法が３５０〜３００ｗに対応可能なクランプアーム９Ａと、４００〜３５０ｗに対応可能なクランプアーム９Ｂと、４５０〜４００ｗに対応可能なクランプアーム９Ｃと、の３種類のクランプアーム９があり、対応する左右のクランプアーム９を合わせて１つのクランプアーム当たり５０ｍｍまで幅の変更が可能となっている。例えば、調整単位が５ｍｍ（片側２．５ｍｍ）で、シート材３の幅の種類に合わせてクランプアーム９Ａ〜９Ｃの幅がそれぞれ調整可能である。
【００３５】
上記構成により、シート材３の裁断加工工程としては、図１０に示されているように、ガイドに合わせてシート材３をワークテーブル７の当て板１７の上に載せる（ステップＳ１）。裁断加工スタートボタンを押すと、ワークテーブル７に装備されたロータリアクチュエータ２３が起動し、シャフト１９Ｌ，１９Ｒと共にクランプアーム９が回転してシート材３を自動的にクランプ固定する。このとき、角度認識センサ３５によるシャフト１９の回転角度の検出結果に基づいてシート材３をクランプしたか否かの判断が制御装置３７で行われる。制御装置３７ではクランプアーム９がクランプ状態にあることを判断してワークテーブル７に動作指令を与える（ステップＳ２）。ワークテーブル７が図１において左方向へ移動し、シート材３が裁断機本体５の切断刃の位置に位置決めされ、切断刃が下降してシート材３を当て板１７とで挟み切る。シート材３の裁断加工が完了する（ステップＳ３）。裁断加工完了後、ワークテーブル７が再び原点位置に復帰し、ロータリアクチュエータ２３によりクランプアーム９がアンクランプされる（ステップＳ４）。シート材３から製品が取り外される（ステップＳ５）。
【００３６】
以上ことから、シート材３を着脱時に従来のように作業者が粘着テープを使用してシート材３の固定と取外しをする工程がなくなったので、シート材３の着脱時のロス時間を大幅に軽減できた。シート材３の着脱時間は、従来の方法と比較すると３分の１以下に減少した。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明の実施の形態のシート材の裁断機の平面図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】図１の部分的な右側面図である。
【図４】図３のＩＶ部の拡大図である。
【図５】ワーククランプ装置の部分的な拡大平面図である。
【図６】図５の矢視ＶＩ−ＶＩ線の正面図である。
【図７】ワーククランプ装置の部分的な拡大正面図である。
【図８】クランプアームの取付状態の説明図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｃ）は各種のクランプアームの平面図である。
【図１０】この発明の実施の形態のシート材の裁断機の裁断加工工程のフローチャートである。
【図１１】従来のシート材の裁断機の平面図である。
【図１２】従来のシート材の裁断機の裁断加工工程のフローチャートである。
【符号の説明】
【００３８】
１  裁断機
３  シート材
５  裁断機本体
７  ワークテーブル
９  クランプアーム
１１  ワーククランプ装置
１３  抜き型
１５  型ホルダ
１７  当て板（下敷き）
１９  シャフト
２１  軸受部
２３  ロータリアクチュエータ
２５  エア継ぎ手
２７  アーム保持部
３３  プランジャ
３５  角度認識センサ
３７  制御装置
【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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【図１１】
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【図１２】
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