(57)【要約】 【課題】  板状体裁断に要する時間を短縮でき、しかも裁断機の回転カッタの変形を抑制できる板状体の裁断装置を提供する。【解決手段】  板状体１を横方向の切断線に沿って切断する装置であって、板状体１の一側方から切断線Ｐ１，Ｐ２に沿って中央部付近まで第１方向に切り込む第１の裁断機５Ａと、板状体１の他側方から切断線Ｐ３，Ｐ４に沿って第１方向と反対の第２方向に切り込む第２の裁断機５Ｂとを備えている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状体を横方向の切断線に沿って切断する装置であって、
前記板状体を一側方から前記切断線に沿って中央部付近まで第１方向に切り込む第１の裁断機と、
前記板状体の他側方から前記切断線に沿って中央部付近まで第１方向と反対の第２方向に切り込む第２の裁断機とを備えた板状体の裁断装置。
【請求項２】
板状体を切断する裁断機を有する裁断装置であって、
前記裁断機は、複数の切断線に沿って切り込む回転カッタを有し、各回転カッタは切断方向に沿って偏位した軸心を有している板状体の裁断装置。
【請求項３】
請求項１において、前記各裁断機は、複数の切断線に沿って切り込む回転カッタを有し、各回転カッタは切断方向に沿って偏位した軸心を有している板状体の裁断装置。
【請求項４】
請求項２または３において、さらに、前記複数の回転カッタによる切断線間の間隔を変更するピッチ調整機構を有している板状体の裁断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数枚の段ボールを積層一体化した積層段ボール体のような板状体を所定幅の切断片に裁断する板状体の裁断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数枚の段ボールを積層一体化した積層段ボール体のような板状体を所定幅の切断片に裁断する板状体の裁断装置は、板状体をその横方向の切断線に沿って切断する裁断機を有し、その裁断機は、前記切断線に沿って切り込む回転カッタを備えた構造を有している（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１２１４６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、前記裁断装置によれば、板状体の裁断時、裁断機の回転カッタの移動ストロークは板状体の横方向全幅にわたるため、裁断に要する時間が長くなるうえに、前記回転カッタが板状体との摩擦による発熱で変形して裁断寸法の精度を低下させることがある。この回転カッタの変形は、回転カッタによる裁断速度を上げると、発熱量の増加によって一層顕著な現象として現われるので、裁断速度を大きくして裁断能力を上げることができない。また、回転カッタの頻繁な交換を余儀なくされ、裁断作業の中断によって裁断能力が低下する。
【０００４】
そこで、本発明は、裁断に要する時間を短縮でき、しかも裁断機に備えられた回転カッタの変形が起こらない板状体の裁断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の第１構成に係る板状体の裁断装置は、板状体を横方向の切断線に沿って切断する装置であって、前記板状体の一側方から前記切断線に沿って中央部付近まで第１方向に切り込む第１の裁断機と、前記板状体の他側方から前記切断線に沿って中央部付近まで前記第１方向と反対の第２方向に切り込む第２の裁断機とを備えている。
【０００６】
この構成によれば、裁断される板状体は、その横方向の切断線に沿って両側から第１の裁断機、および第２の裁断機によって中央部付近まで切り込まれる。したがって、前記第１および第２の裁断機の移動ストロークは、いずれも前記板状体における横方向の切断線の半分、つまり、従来の裁断機の半分の移動ストロークとなる。これにより、裁断時間が短縮され、裁断効率が向上する。また、裁断機の移動ストロークが短くなることで、裁断時に裁断機が受ける熱影響が減少するため、限界熱量になるまで、裁断機の移動速度を上げることが可能となり、さらに裁断効率を向上させることができる。
【０００７】
本発明の第２構成に係る板状体の裁断装置は、板状体を横方向の切断線に沿って切断する裁断機を有する裁断装置であって、前記裁断機は、複数の切断線に沿って切り込む回転カッタを有し、各回転カッタは切断方向に沿って偏位した軸心を有している。
【０００８】
この構成によれば、裁断時、板状体は複数の切断線に沿って切り込まれるので、従来のように一つの切断線に沿って切り込まれる場合に比べ、裁断効率が倍増する。また、複数の切断線に沿って切り込む各回転カッタは切断方向に沿って偏位した軸心を有しているので、前記複数の回転カッタ間への裁断した板状片の挟み込みがなくなり、裁断時、前記回転カッタに発生する発熱が軽減する。このことにより、前記回転カッタの熱変形を防止でき、回転カッタによる裁断速度を高めて、裁断効率をさらに向上させることができる。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態では、さらに、前記複数の回転カッタによる切断線間の間隔を変更するピッチ調整機構を有している。
【００１０】
この構成によれば、ピッチ調整機構により複数の回転カッタによる切断線間の間隔を変更することができるので、板状体を任意の幅の板状片に容易に裁断することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る板状体の裁断装置によれば、板状体裁断時に発生する熱により裁断機が受ける影響を減少させ、限界熱量になるまで、裁断機による板状体の裁断速度を上げることが可能となり、裁断効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。本発明の第１実施形態に係る板状体の裁断装置は、図９に示すような段ボール製の板状体１の切断に用いられる。板状体１は、波形板からなる芯材２１にライナ２２を接合してなる段ボール２を複数積層して一体化した積層段ボールからなる平板状の部材である。板状体１は、段ボール２の波形板の稜線ａに沿った縦方向Ｄ１に長尺とされており、裁断装置によって縦方向Ｄ１と直交する横方向Ｄ２の切断線ｂに沿って複数に切断されて、積層段ボールからなる切断片１ａを作るのに使用される。なお、前記板状体１には、段ボールからなる平板状部材の他、木材のような平板状部材も含まれる。
【００１３】
図１に示す平面図において、板状体１は、架台７上に載置され、プッシャ３の押出しによって板状体の縦方向Ｄ１に沿った前方向Ｆに送り出され、縦方向Ｄ１と直交する横方向Ｄ２に合致した切断線Ｐ１ないしＰ６に沿って切断片１ａに切断される。Ｐ１ないしＰ６の間隔（裁断ピッチ）ｔは同一である。前記プッシャ３は、架台７上に載置されており、プッシャ駆動機構３５により、縦方向Ｄ１に沿って移動する。プッシャ３には、架台７の横方向に延びた回転軸３１が軸受３２ａ，３２ｂを介して連結されている。前記回転軸３１の両端にピニオン３４ａ，３４ｂが固定され、このピニオン３４ａ，３４ｂと前記架台７の両側に設けられたラック３３ａ，３３ｂとが噛み合っている。
【００１４】
一方（右側）のピニオン３４ｂには、プッシャ３に固定したブラケット３６に支持されたモータ３７が連結され、このモータ３７の駆動力により両ピニオン３４ａ，３４ｂが回転して、プッシャ３をラック３３ａ，３３ｂに沿って前記送り方向Ｆに前進させる。
【００１５】
図２に示すように、前記架台７を跨いで上方には第１の支持ビーム４Ａが載置され、この支持ビーム４Ａに下向きに第１の裁断機５Ａが支持され、同様に、前記架台７を跨いで上方に第２の支持ビーム４Ｂが載置され、この支持ビーム４Ｂに下向きに第２の裁断機５Ｂが支持されている。前記第１および第２の支持ビーム４Ａ，４Ｂは送り方向Ｆと直交する横方向Ｄ２に延びている。
【００１６】
前記第１の裁断機５Ａおよび第２の裁断機５Ｂは、裁断開始前には図１に示すように、第１の支持ビーム４Ａの一端側（左端側）および第２の支持ビーム４Ｂの他端側（右端側）にそれぞれ位置しており、この位置を原点位置として、第１の支持ビーム４Ａおよび第２の支持ビーム４Ｂ上を、図４および図５に示すように、板状体１の中央部にまで達する移動ストロークＳ１Ａ，Ｓ１Ｂ分だけ移動して板状体１の裁断を行い、裁断後に前記原点位置に戻るようになっている。
【００１７】
前記支持ビーム４Ａには、図３の背面図に示すように、その両端にスプロケット４１ａ，４１ａが設けられ、これらスプロケット４１ａ，４１ａの間に、両端が第１の裁断機５Ａのベース５０に連結されたチェーン４２ａが架け渡されている。一方のスプロケット４１ａは、支持ビーム４Ａに設置されたモータのような第１の走行駆動機６０Ａにより、回転駆動され、これによってチェーン４２ａを走行させることで、第１の裁断機５Ａを移動させる。
【００１８】
図２に示すように、第１の支持ビーム４Ａにはガイド４１ｃが固定され、ガイド４１ｃを上下方向から抱持するころ４１ｄが第１の裁断機５Ａのベース５０に取り付けられている。ころ４１ｄは、例えば上下一対のものが横方向Ｄ２（図１）に２組並設されている。このようにして、前記チェーン４２ａが動くことで、前記第１の裁断機５Ａが支持ビーム４Ａ上を横方向Ｄ２に移動ストロークＳ１Ａ分だけ移動できるようになっている。
【００１９】
また、第１の支持ビーム４Ａおよび第１の裁断機５Ａと同様に、第２の支持ビーム４Ｂおよび第２の裁断機５Ｂにも、ガイド４２ｃと、ころ４２ｄがそれぞれ取り付けられて、前記チェーン４２ｂが動くことで、前記第２の裁断機５Ｂが支持ビーム４Ｂ上を左右に移動ストロークＳ１Ｂ分だけ移動できるようになっている。
【００２０】
同様に、図１の第２の前記支持ビーム４Ｂにも、図３の背面図に示すように、その両端にスプロケット４１ｂ，４１ｂが設けられ、これらスプロケット４１ｂ，４１ｂの間に、両端が第２の裁断機５Ｂのベース５０に連結された介してチェーン４２ｂが架け渡されている。支持ビーム４Ｂに設置された第２の走行駆動機６０Ｂが一方のスプロケット４１ｂを回転駆動して、チェーン４２ｂを走行させることで、第２の裁断機５Ｂを移動させる。
【００２１】
前記第１の裁断機５Ａは、２つの切断線Ｐ１, Ｐ２に沿って切り込む２つの回転カッタ５１ａ，５１ｂを備え、これら各回転カッタ５１ａ，５１ｂは、切断方向（横方向Ｄ２）に沿って偏位した軸心５１ｃ，５１ｄを持つモータＭ１，Ｍ２の駆動軸の先端に固定されている。回転駆動機であるモータＭ１，Ｍ２は、ベース５０に支持されている。前記回転カッタ５１ａ，５１ｂは、後述するピッチ調整機構５６により、送り方向Ｆに合致する縦方向Ｄ１に移動可能となっており、第２の裁断機５Ｂも同様である。
【００２２】
前記軸心５１ｃ，５１ｄのずれの距離は、図３に示すように、α１となっている。このため、第１の裁断機５Ａでは、外側の回転カッタ５１ｂが図１に示す板状体１の横方向の切断線Ｐ２に沿って板状体１の中央部位付近まで切り込むように設定しておくことで、板状体１に近い内側の回転カッタ５１ａは前記中央部位を超えてα１分加えた長さだけ多く切り込む。
【００２３】
同様に、前記第２の裁断機５Ｂは、２つの切断線Ｐ３, Ｐ４に沿って切り込む２つの回転カッタ５２ａ，５２ｂを備え、これら各回転カッタ５２ａ，５２ｂは切断方向（横方向Ｄ２）に沿って偏位した軸心５２ｃ，５２ｄを持つモータＭ３，Ｍ４の駆動軸の先端に固定されている。回転駆動機であるモータＭ３，Ｍ４は、ベース５０に支持されている。
【００２４】
第２の裁断機５Ｂの軸心５２ｃ，５２ｄのずれの距離は、図３に示すように、α２となっている。このため、第２の裁断機５Ｂでは、外側の回転カッタ５２ｂが図１に示す板状体１の横方向の切断線Ｐ３に沿って板状体１の中央部位付近まで切り込むように設定しておくことで、板状体１に近い内側の回転カッタ５２ａは前記中央部位を超えてα２分加えた長さだけ多く切り込む。
【００２５】
図２に示すように、回転カッタ５１ａ，５１ｂは板状体１を切断するとき、前記カッタ５１ａ，５１ｂの下部は、架台７に設けた溝５３ａ，５３ｂ内に入り込み、同様に、回転カッタ５２ａ，５２ｂの下部は、架台７に設けた溝５４ａ，５４ｂ内に入り込む。これらの溝５３ａ，５３ｂの間隔および溝５４ａ，５４ｂの間隔は、いずれも板状体１の裁断ピッチｔと同一である。
【００２６】
図６に示すように、このピッチ調整機構５６は、第１の裁断機５Ａのベース５０に形成した蟻溝５３Ａ，５３Ｂと、モータＭ１，Ｍ２をそれぞれ支持し、蟻溝５３Ａ，５３Ｂに縦方向Ｄ１に摺動自在に嵌合したスライド体５４Ａ，５４Ｂと、このスライド体５４Ａ，５４Ｂの雌ねじ孔に螺合したねじ棒５５Ａ，５５Ｂと、ねじ棒５５Ａ，５５Ｂを回転駆動するモータからなる調整用駆動機５６Ａ，５６Ｂとを備えている。ベース５０に装着された調整用駆動機５６Ａ，５６Ｂにより、ねじ棒５５Ａ，５５Ｂを回転させてスライド体５４Ａ，５４Ｂを縦方向Ｄ１にスライドさせることで、スライド体５４Ａ，５４Ｂと一体のモータＭ１，Ｍ２を縦方向Ｄ１方向に移動させて裁断ピッチｔを調整する。第２の裁断機５Ｂにも同様のピッチ調整機構５６が設けられている。
【００２７】
前記第１の裁断機５Ａ，第２の裁断機５Ｂ，プッシャ駆動機構３５およびピッチ調整機構５６はコントローラ６２によって制御される。
【００２８】
次に、前記板状体の裁断装置による板状体の切断動作について説明する。まず、切断動作のスタートにあたり、板状体１を架台７上の所定位置に載せる。
【００２９】
つぎに、図１の板状体１の裁断ピッチｔをピッチ調整機構５６により、所望のピッチｔになるように調整する。さらに、図１のピッチ調整機構５６により、第１の裁断機５ＡのモータＭ１，Ｍ２の両方を送り方向Ｆに２ｔだけ前進させて二点鎖線で示す位置に設定しておく。つづいて、プッシャ３をプッシャ駆動機構３５により送り方向Ｆに移動させて板状体１を前進させる。板状体１の先端を所定位置まで前進させて停止させ、第１の裁断機５Ａを、回転カッタ５１ａ，５１ｂを回転させながら原点位置から板状体１の中央部位付近までＳ１Ａだけ移動させる。このとき、内側の前記第１の裁断機５Ａの回転カッタ５１ａは、外側の回転カッタ５１ｂに比べα１分だけ板状体１に近い位置にあるので、図１の板状体１の横方向の切断線Ｐ１に沿って切断するとき、板状体１の中央部位を若干超えた部分まで切断する。
【００３０】
一方、外側の回転カッタ５１ｂは、回転カッタ５１ａに比べα１分だけ板状体から遠い位置にあるので、板状体１の横方向の切断線Ｐ２に沿って切断するとき、前記回転カッタ５１ａによる切り込みよりもα１分だけ少ない切り込みとなって、板状体１の略中央部位付近まで切断する。このときの回転カッタ５１ａ，５１ｂの原点位置との位置関係は図４に示すとおりである。その後、前記第１の裁断機５Ａは実線で示す原点位置まで戻る（第１工程）。
【００３１】
つぎに、第１の裁断機５Ａは、図１に示すように、ピッチ調整機構５６の作動により、２ｔ（裁断幅ｔ×２）だけ後方（図１の右側）に移動し、待機する（第２工程）。
【００３２】
第１の裁断機５Ａおよび第２の裁断機５Ｂを同時に板状体の中央部位まで移動させることにより、回転カッタ５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂにより裁断し、原点位置まで戻る（第３工程）。前記第２の裁断機５Ｂは、第１工程で第１の裁断機５Ａが裁断した中央部付近までの左半分の切断線Ｐ１に合致した切断線Ｐ３に沿って右半分を裁断し、前記切断線Ｐ１とＰ３とで、板状体１を完全に切断する。これにより、切断片１ａ（図９）が切り出される。このとき、第２の裁断機５Ｂの回転カッタ５２ａ，５２ｂの原点位置との位置関係は図５に示すとおりである。一方、第１の裁断機５Ａは、切断線Ｐ４よりも裁断ピッチｔだけ後方にずれた切断線Ｐ５と、切断線Ｐ５よりもｔだけ後方の切断線Ｐ６とを切断する。
【００３３】
つづいて、板状体２がプッシャによって２ｔ（裁断幅ｔ×２）だけ送り方向Ｆに移動する（第４工程）。
【００３４】
第１の裁断機５Ａおよび第２の裁断機５Ｂが同時に板状体の中央部位まで移動し、回転カッタ５１ａ，５１ｂおよび５２ａ，５２ｂにより、図７に示す新たな切断線Ｐ７〜Ｐ１０に沿って裁断し、裁断後には速やかに原点位置に戻る（第５工程）。切断線Ｐ７，Ｐ８は切断線Ｐ５，Ｐ６に合致している。
【００３５】
第４工程〜第５工程を繰り返す。この反復は、第１の裁断機５Ａが板状体１の最後の切断部位を裁断するまで継続される。
【００３６】
第１の裁断機５Ａが最後の裁断を完了したのち、第２の裁断機５Ｂのみが板状体１の中央部位まで裁断すると、前記第１の裁断機５Ａによる最後の裁断が既に完了している部分とにより、最後の切断片１ａ（図９）が得られ、切断が完了する（第６工程）。
【００３７】
以上のように、第１実施形態に係る裁断装置によれば、第１の裁断機５Ａおよび第２の裁断機５Ｂは、いずれも板状体１の略中央部位まで切り込むもので、その移動ストロークＳ１Ａ，Ｓ１Ｂは板状体１の横幅の半分となるので、裁断時間が短くなって、裁断効率が向上する。
【００３８】
また、移動ストロークＳ１Ａ，Ｓ１Ｂが半分となって従来に比べて大幅に減少するので、裁断時に回転カッタ５１ａ，５１ｂおよび５２ａ，５２ｂと板状体１との摩擦による発熱量が減少する。したがって、前記第１の裁断機５Ａおよび第２の裁断機５Ｂの回転カッタ５１ａ，５１ｂおよび回転カッタ５２ａ，５２ｂが発熱により歪んだり変形するのを抑制できる。
【００３９】
また、裁断時に、第１の裁断機５Ａの回転カッタ５１ａ，５１ｂおよび第２の裁断機５Ｂの回転カッタ５２ａ，５２ｂが受ける熱影響が減少するため、限界熱量になるまで、第１の裁断機５Ａおよび第２の裁断機５Ｂの移動速度を上げることが可能となり、裁断効率を向上させることができる。
【００４０】
裁断時、板状体１は、複数の切断線Ｐ１〜Ｐ１０に沿って各裁断機５Ａ，５Ｂの複数の回転カッタ５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂにより切り込まれるので、従来のように一つの切断線に沿って切り込まれる場合に比べ、裁断効率が倍増する。
【００４１】
また、複数の切断線Ｐ１〜Ｐ１０に沿って切り込む各回転カッタ５１ａ，５１ｂおよび５２ａ，５２ｂは、相互間で切断方向Ｄ２に沿って、偏位した軸心を有しているので、回転カッタ５１ａ，５１ｂ間または回転カッタ５２ａ，５２ｂ間に裁断された切断片１ａの挟み込みがなくなる。したがって、この挟み込みに起因して回転カッタ５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂに発生する大きな発熱が抑制される。このことにより、前記回転カッタ５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂの熱変形を抑制できるので、板状体１に対する回転カッタ５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂの裁断速度を高めることができる。
【００４２】
また、ピッチ調整機構５６により複数の回転カッタ５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂによる切断線間の間隔（裁断ピッチ）ｔを変更することができるので、板状体１を任意の幅の切断片１ａに容易に裁断することができる。
【００４３】
図８は、本発明の第２実施形態に係る板状体の裁断装置を示す概略背面図である。この実施形態では、両裁断機７０Ａ，７０Ｂのそれぞれが、同一の切断線上で回転する上下一対の回転カッタ７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂを備えている。架台７上に載置された板状体１は、上側の回転カッタ７１ａ，７２ａによって上半部が切断され、下側の回転カッタ７１ｂ，７２ｂによって下半分が切断される。したがって、その切断部の境界Ｂが板状体１の厚さ方向のほぼ１／２となる。回転カッタ７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂの回転方向Ｒ１，Ｒ２は、上側の回転カッタ７１ａ，７２ａが進行方向Ｇに対して前下がりになり、下側の回転カッタ７１ｂ，７２ｂが進行方向Ｇに対して前上がりになる方向に設定されている。これにより、各回転カッタ７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂによる”かえり”が板状体１の表裏面に生じることがなく、仕上がりよく切断できる。
【００４４】
また、前記上側の回転カッタ７１ａ，７２ａおよび下側の回転カッタ７１ｂ，７２ｂはいずれも、板状体１の厚さ方向の半分を切断するだけなので、前記各回転カッタ７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂに対する発熱を抑制でき、その変形を防止できる。なお、各裁断機７０Ａ，７０Ｂに、上下一対の回転カッタを第１実施形態と同様、縦方向Ｄ１に沿ってｔだけ離間させて２組設けてもよい。
【００４５】
なお、前記第１実施形態において、各裁断機の回転カッタは１つのみとしてもよい。また、第１および第２実施形態において、各裁断機の回転カッタを裁断ピッチｔだけずらして３つ以上設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る板状体の裁断装置の平面図である。
【図２】同裁断装置の側面図である。
【図３】同板状体の裁断装置の背面図である。
【図４】板状体に対する第１の裁断機の移動ストロークを示す背面図である。
【図５】板状体に対する第２の裁断機の移動ストロークを示す背面図である。
【図６】図１のピッチ調整機構の背面図である。
【図７】裁断機により裁断する新たな切断線Ｐ５〜Ｐ１０を示す平面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る板状体の裁断装置による板状体の切断動作を示す概略背面図である。
【図９】平板状部材（板状体）の裁断処理工程を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  板状体
５Ａ  第１の裁断機
５Ｂ  第２の裁断機
５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ  回転カッタ
５１ｃ，５１ｄ，５２ｃ，５２ｄ  軸心
５６  ピッチ調整機構
Ｐ１〜Ｐ１０  切断線
【図１】
2006281388.tif 000003
【図２】
2006281388.tif 000004
【図３】
2006281388.tif 000005
【図４】
2006281388.tif 000006
【図５】
2006281388.tif 000007
【図６】
2006281388.tif 000008
【図７】
2006281388.tif 000009
【図８】
2006281388.tif 000010
【図９】
2006281388.tif 000011