(57)【要約】【課題】レーザー切断によってシート状材料から切り出される複数種類の異形ピースの分別作業を効率化する。【解決手段】異形ピース１８ａの生産に係る工程として、送り出し工程、切出し工程、受け渡し工程および搬出工程とを含み、切出し加工済みの部位１８を所定長の加工済みシートＳとしてシート状材料１６から分断する。そして、搬出部４２および載置面２２の相対位置を該載置面２２の長手方向に沿って変化させつつ、送り出し工程、切出し工程、受け渡し工程および搬出工程を並行して実行することにより、該載置面２２上に１枚の加工済みシートＳを載置する１回の載置動作を実行し、この載置動作を反復して加工済みシートＳを載置面２２上に積層していくことで、各加工済みシートＳに切り出されている異形ピース１８ａが各対応の形状毎に載置面２２上に積層されるようにする。【選択図】図９
2019166549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状材料(16)からレーザーにより複数種類の異形ピース(18a)を切り出し、切り出した該異形ピース(18a)を載置面(22)上に搬出するようにした異形ピースの生産方法において、
前記シート状材料(16)を加工ステージ(34)へ送り出す送り出し工程と、
前記送り出し工程で送り出され前記加工ステージ(34)を移動している前記シート状材料(16)にレーザーを照射して、所定形状の異形ピース(18a)を切り出す切出し工程と、
前記シート状材料(16)のうち、前記切出し工程を終えた前記異形ピース(18a)およびブランク(18b)からなる切出し加工済みの部位(18)を、前記加工ステージ(34)から剥離して搬出部(42)に移動させる受け渡し工程と、
前記受け渡し工程によって前記搬出部(42)へ移動した前記切出し加工済みの部位(18)を、該搬出部(42)から前記載置面(22)上に搬出する搬出工程とを含み、
前記切出し加工済みの部位(18)を所定長の加工済みシート(S)として前記シート状材料(16)から分断するようにし、
前記搬出部(42)および前記載置面(22)の相対位置を該載置面(22)の長手方向に沿って変化させつつ、前記送り出し工程、切出し工程、受け渡し工程および搬出工程を並行して実行することにより、該載置面(22)上に１枚の前記加工済みシート(S)を載置する１回の載置動作を実行し、
前記載置動作を反復して前記加工済みシート(S)を前記載置面(22)上に積層していくことで、各加工済みシート(S)に切り出されている前記異形ピース(18a)が各対応の形状毎に前記載置面(22)上に積層されるようにする
ことを特徴とする異形ピースの生産方法。
【請求項２】
前記載置面(22)における長手方向の一端側に前記搬出部(42)が対向する第１相対位置(RP1)と、該載置面(22)における長手方向の他端側に前記搬出部(42)が対向する第２相対位置(RP2)との間で、前記搬出部(42)および前記載置面(22)の相対位置を変化させると共に、
前記第１相対位置(RP1)から前記第２相対位置(RP2)に到る往路進行時および前記第２相対位置(RP2)から前記第１相対位置(RP1)に到る復路進行時の何れにおいても、前記載置動作を夫々実行し、
前記往路進行時には、前記切出し工程において第１の切出しライン(P1a)に倣って前記異形ピース(18a)を切り出していき、
前記復路進行時には、前記切出し工程において前記第１の切出しライン(P1a)を反転した第２の切出しライン(P2a)に倣って前記異形ピース(18a)を切り出していく請求項１記載の異形ピースの生産方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の異形ピースの生産方法に用いられる生産装置であって、
前記載置面(22)の上方に配置される加工機(12)と、
前記加工機(12)および前記載置面(22)の一方を駆動する駆動源(60)と、
前記駆動源(60)および前記加工機(12)を制御する制御部(13)とを備え、
前記加工機(12)は、
前記シート状材料を延反して下流側へ送り出す送出部(32)と、
前記送出部(32)の下流側に位置して前記シート状材料(16)を下方から支持し、下流側へと移動させる前記加工ステージ(34)と、
前記加工ステージ(34)の上方に位置して該加工ステージ(34)の上面にレーザーを照射するレーザーヘッド(36)と、
前記加工ステージ(34)の下流側に位置して前記シート状材料(16)における前記切出し加工済みの部位(18)を下方から支持し、下流側へと移動させる前記搬出部(42)と、
前記加工ステージ(34)の下流部位から前記加工済みの部位(18)を上方へ吸着して前記搬出部(42)に受け渡す受渡部(40)とを備え、
前記制御部(13)により前記駆動源(60)を制御することで、前記搬出部(42)および前記載置面(22)の相対位置を変化させるよう構成した異形ピースの生産装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート状材料からレーザーにより切り出した複数種類の異形ピースを、その形状毎に自動的に積層する異形ピースの生産方法および生産装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に装備されるエアバッグ装置は、車両の衝突時にエアバッグを高圧ガスにより瞬時に膨張させることで、乗員に加わる大きな衝撃を緩和させる有効な手段である。特許文献１に記載されるように、エアバッグ装置の要となるエアバッグは、レーザー加工機によってシート状材料(基布)から切り出した複数種類の異形ピース(複数形状のピース)を所要形状に縫合することにより、袋状に構成されている。
【０００３】
異形ピース(例えばエアバッグ用の異形ピース)の生産に用いられるレーザー加工機は、シート状材料にレーザーを照射して異形ピースを切断するレーザーヘッドを備えている。例えば、特許文献２に記載される従来のレーザー加工機は、レーザーヘッドの移動によりレーザーを走査させるもので、異形ピースの切断にはかなりの時間を要している。このため、複数のシート状材料を積層させ、この状態で纏めて切断して多数の異形ピースを切り出すことにより、作業の効率化を図っていた。しかし、シート状材料を積層してレーザー切断する方法では、複数枚の異形ピースが重なった状態で切り出されるために、その各異形ピースの輪郭端縁がレーザー熱によって互いに溶着してしまう。従って、互いに溶着した各異形ピースを剥がす必要が生じ、その剥がし作業に人手と時間とを要する欠点があった。また、異形ピースに破れが生じ易いという欠点も指摘される。そこで、この対策として、各シート状材料の間に剥離シートを介在させ、これにより切出し後の異形ピースが相互に溶着するのを防止することも行われている。しかしこの場合は、切り出された異形ピースの間から剥離シートを除去する手間が必要となり、全体的な作業効率の向上には寄与していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３６８６８３号公報
【特許文献２】特開２００２−７９３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述したところに関連して、近年では、レーザーヘッドの応答性を向上させて、複数種類の異形ピースをシート状材料から高速でレーザー切断できるレーザー加工機が実用化されている。このレーザー加工機のレーザーヘッドには、レーザー発振部からのレーザーをスキャニングミラーで走査して所望形状の異形ピースを切り出すスキャン方式が採用されている。なお、前記スキャニングミラーとしては、１個以上のミラーを使用してレーザーを走査させるガルバノミラーが賞用され、これによる走査方式は所謂ガルバノスキャナと称される。このガルバノスキャナを使用したレーザー加工機は、対象物に向けてレーザーを高速で走査させることができるので、従来のようにシート状材料を積層してレーザー切断することなく、複数種類の異形ピースを効率的に生産可能である。また、対応的に前述した剥離シートを使用する必要もなくなる。
【０００６】
ここで、各種の形状を有する異形ピースを形状毎に分別して纏める作業は機械化が困難であるので、人力で行われるのが一般的である。一方、ガルバノスキャナ方式を採用して高速で複数種類の異形ピースを生産する場合、シート状材料のうち加工ステージ上で切出し加工された部位が次々に下流側へと移動するから、加工ステージの下流側ではシート状材料(切出し加工済みの部位)から異形ピースを短時間で取り出して分別しなければならない。従って、多くの人員によって分別作業を行う体制を整えないと、レーザー加工機による切断加工の高速化に追従し切れない、という新たな問題が生じる。
【０００７】
そこで本発明は、従来の技術に内在する前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、レーザー切断によってシート状材料から切り出される複数種類の異形ピースの分別作業を効率化する方法および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】
【０００８】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願請求項１に係る発明は、
シート状材料からレーザーにより複数種類の異形ピースを切り出し、切り出した該異形ピースを載置面上に搬出するようにした異形ピースの生産方法において、
前記シート状材料を加工ステージへ送り出す送り出し工程と、
前記送り出し工程で送り出され前記加工ステージを移動している前記シート状材料にレーザーを照射して、所定形状の異形ピースを切り出す切出し工程と、
前記シート状材料のうち、前記切出し工程を終えた前記異形ピースおよびブランクからなる切出し加工済みの部位を、前記加工ステージから剥離して搬出部に移動させる受け渡し工程と、
前記受け渡し工程によって前記搬出部へ移動した前記切出し加工済みの部位を、該搬出部から前記載置面上に搬出する搬出工程とを含み、
前記切出し加工済みの部位を所定長の加工済みシートとして前記シート状材料から分断するようにし、
前記搬出部および前記載置面の相対位置を該載置面の長手方向に沿って変化させつつ、前記送り出し工程、切出し工程、受け渡し工程および搬出工程を並行して実行することにより、該載置面上に１枚の前記加工済みシートを載置する１回の載置動作を実行し、
前記載置動作を反復して前記加工済みシートを前記載置面上に積層していくことで、各加工済みシートに切り出されている前記異形ピースが各対応の形状毎に前記載置面上に積層されるようにすることを要旨とする。
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、加工ステージ上で移動するシート状材料から異形ピースを切り出す(切出し工程)ので、シート状材料の送り出し(送り出し工程)を頻繁に停止させる必要が生じない。また、レーザー切断(切出し工程)により加工ステージに溶着するシート状材料を、加工ステージからの剥離によって確実に搬出部に移動させる(受け渡し工程)ことができる。よって、シート状材料から切り出される複数種類の異形ピースを載置面へと効率的に搬出(搬出工程)することができる。
【００１０】
更に、送り出し・切出し・受け渡しおよび搬出の各工程を並行して実行しつつ、搬出部(搬出元)および載置面(搬出先)の相対位置を変化させていくことにより、シート状材料から分断された所定長の加工済みシートを載置面上に載置することができ、これを反復することで、複数枚の加工済みシートを載置面上に積層することができる。ここで、載置面上に複数枚の加工済みシートが積層されると、各加工済みシートに切り出されている異形ピースは、各対応の形状毎に積層されることになる。よって、複数枚の加工済みシートから切り出される多数の異形ピースをその形状毎(種類毎)に分別する作業が容易になり、多くの人員によって分別作業を行う体制を整える必要がなくなる。すなわち、レーザー切断によってシート状材料から切り出される複数種類の異形ピースの分別作業を効率化することができる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、
前記載置面における長手方向の一端側に前記搬出部が対向する第１相対位置と、該載置面における長手方向の他端側に前記搬出部が対向する第２相対位置との間で、前記搬出部および前記載置面の相対位置を変化させると共に、
前記第１相対位置から前記第２相対位置に到る往路進行時および前記第２相対位置から前記第１相対位置に到る復路進行時の何れにおいても、前記載置動作を夫々実行し、
前記往路進行時には、前記切出し工程において第１の切出しラインに倣って前記異形ピースを切り出していき、
前記復路進行時には、前記切出し工程において前記第１の切出しラインを反転した第２の切出しラインに倣って前記異形ピースを切り出していくことを要旨とする。
請求項２に係る発明によれば、往路進行時および復路進行時の両方で延反載置動作を行う構成により、複数種類の異形ピースの生産効率を飛躍的に高めることができる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、
請求項１または２記載の異形ピースの生産方法に用いられる生産装置であって、
前記載置面の上方に配置される加工機と、
前記加工機および前記載置面の一方を駆動する駆動源と、
前記駆動源および前記加工機を制御する制御部とを備え、
前記加工機は、
前記シート状材料を延反して下流側へ送り出す送出部と、
前記送出部の下流側に位置して前記シート状材料を下方から支持し、下流側へと移動させる前記加工ステージと、
前記加工ステージの上方に位置して該加工ステージの上面にレーザーを照射するレーザーヘッドと、
前記加工ステージの下流側に位置して前記シート状材料における前記切出し加工済みの部位を下方から支持し、下流側へと移動させる前記搬出部と、
前記加工ステージの下流部位から前記加工済みの部位を上方へ吸着して前記搬出部に受け渡す受渡部とを備え、
前記制御部により前記駆動源を制御することで、前記搬出部および前記載置面の相対位置を変化させるよう構成したことを要旨とする。
請求項３に係る発明によれば、異形ピースをその形状毎に載置面上に積層するための生産工程を、生産装置において実現し得る。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、レーザー切断によってシート状材料から切り出される複数種類の異形ピースの分別作業を効率化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１に係る生産装置の正面図である。なお、レーザー加工機の第１相対位置を実線で示し、レーザー加工機の第２相対位置を一点鎖線で示す。
【図２】生産装置の平面図であって、(ａ)は、載置動作を実行する前の状態(レーザー加工機が第１相対位置にある状態)を示し、(ｂ)は、載置動作を実行開始した後の状態(レーザー加工機が第２相対位置へ向けて走行を開始した状態)を示している。
【図３】図２(ｂ)に示す生産装置の縦断正面図である。
【図４】図３に示すレーザー加工機の要部拡大図であって、(ａ)は、切出し工程が実行される領域(加工ステージの上面)において分断動作が行われる状態を示し、(ｂ)は、受け渡し工程および搬出工程が実行される領域(加工ステージの下流部位から搬出部まで)において受け渡し動作が行われる状態を示している。
【図５】パターンデータにより特定される切断パターン(切断位置)の平面図であり、(ａ)は、第１の切出しラインを含む往路切断パターンを示し、(ｂ)は、第２の切出しラインを含む復路切断パターンを示している。
【図６】載置動作中の生産装置に関する説明図であって、(ａ)は、レーザー加工機が往路進行を開始した状態を示し、(ｂ)は、レーザー加工機が第２相対位置に向けて進行する途中の状態を示し、(ｃ)は、レーザー加工機が第２相対位置に到達した状態を示している。なお、(ａ)〜(ｃ)の夫々には、一点鎖線の円形囲み内に、レーザー加工機内部の搬出口周辺を拡大して示している。
【図７】載置動作中の生産装置に関する説明図であって、(ａ)は、レーザー加工機が復路進行を開始する際の状態を示し、(ｂ)は、レーザー加工機が第１相対位置に向けて進行する途中の状態を示し、(ｃ)は、レーザー加工機が第１相対位置に到達した状態を示している。なお、(ａ)〜(ｃ)の夫々には、一点鎖線の円形囲み内に、レーザー加工機内部の搬出口周辺を拡大して示している。
【図８】生産装置における制御系のブロック図である。
【図９】異形ピースの生産を行う際の各工程のフローチャートである。
【図１０】(ａ)は、分別作業が行われる際の生産装置の概略正面図であって、載置面上には複数枚の加工済みシートが積層されている。(ｂ)は、積層された加工済みシートから複数層に重ねられた異形ピースを取り出す動作を示している。
【図１１】実施例２に係る異形ピースの生産終了後における動作説明図であって、(ａ)は、載置面上に複数枚の加工済みシートが積層された状態を示し、(ｂ)は、移送載置部(コンベア装置)の動作により加工済みシートを分別エリアに移動させている状態を示し、(ｃ)は、分別エリアに加工済みシートが移動し、かつ異形ピースの生産を開始した状態を示している。
【図１２】実施例３に係る異形ピースの生産時における動作説明図であって、(ａ)は、往復載置部(コンベア装置)により形成される載置面が正方向進行を開始する直前の状態を示し、(ｂ)は、往復載置部(載置面)が第２相対位置に向けて進行する途中の状態を示し、(ｃ)は、往復載置部(載置面)が逆方向進行を開始する直前の状態、(ｄ)は、往復載置部(載置面)が第１相対位置に向けて進行する途中の状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係る異形ピースの生産装置および生産方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら、以下詳細に説明する。各実施例では、エアバッグを構成する異形ピースを生産するための生産装置およびこれを用いた異形ピースの生産方法について説明するが、本発明をエアバッグ以外の用途、例えば衣類等の縫製目的のために織布等のシートから異形ピースを生産するのに適用し得ることは言うまでもない。なお、以下の説明に際しては、シート状材料の移動方向を基準として「上流側」および「下流側」の各用語を用いることがある。
【実施例１】
【００１６】
(異形ピースの生産装置について)
図１および図２に示すように、実施例１の生産装置１０は、シート状材料１６を加工するレーザー加工機(加工機)１２と、このレーザー加工機１２から機外に搬出されるシート状材料１６を受ける受け台１４と、生産装置１０の制御を実行するコントローラ(制御部)１３(図８参照)とを備えている。
【００１７】
この生産装置１０は、コントローラ１３からの指令に基づいてレーザー加工機１２が各種動作を実行することで、エアバッグを構成する複数種類の異形ピース１８ａ(図２(ｂ)参照)をシート状材料１６から切り出し、この切出し加工(レーザー切断)によって形成された異形ピース１８ａおよびブランク(残りシート)１８ｂからなる切出し加工済みの部位１８を機外へ搬出する。そして、レーザー加工機１２から搬出される切出し加工済みの部位１８を、受け台１４の後述する載置面２２に積層する。なお、切出し加工済みの部位１８は、所定長に達したところでシート状材料１６の未加工の部位から分断される。そこで、以下の説明では、所定長の切出し加工済みの部位１８として分断されたものを、「加工済みシートＳ」という。なお、実施例１では、１枚の加工済みシートＳ(シート状材料１６の所定長)から、複数個(例えば４個)のエアバッグの製造に必要な各異形ピース１８ａを切り出すことができるようになっている。
【００１８】
前記生産装置１０は、図１に示すように、レーザー加工機１２が受け台１４の一端側(第１相対位置ＲＰ１)および他端側(第２相対位置ＲＰ２)の間で変位するように構成されているが、この点については後述する。
【００１９】
(受け台)
図１に示すように、生産装置１０を構成する前記受け台１４は、矩形板状の受板２０と、この受板２０を水平な姿勢で所定の高さ位置に支持する複数の脚２６とにより、テーブル状に構成されている。図１および図２に示すように、受板２０の上面における短手方向(以下「第２水平方向Ｙ２」という)の両端縁には、前記レーザー加工機１２を支持する一対の突壁２４が設けられ、各突壁２４は、受板２０の上面の長手方向(以下「第１水平方向Ｙ１」という)に延在している。そして、受板２０の上面は、レーザー加工機１２から搬出される前記加工済みシートＳを載置するための載置面２２を両突壁２４の間に形成している。すなわち、レーザー加工機１２は、一対の突壁２４に支持されて載置面２２の上方に位置している。この受板２０の載置面２２には、前記加工済みシートＳを載置できる面積が確保されている。
【００２０】
(レーザー加工機)
図３に示すように、生産装置１０を構成する前記レーザー加工機１２は、そのハウジング３０の内側に、シート状材料１６を加工ステージ３４(下流側)へ送り出す送出部３２と、送出部３２の下流側に位置してシート状材料１６を下方から支持し、下流側へと移動させる加工ステージ３４と、加工ステージ３４の上方に位置して該加工ステージ３４の上面にレーザーを照射するレーザーヘッド３６と、加工ステージ３４の上方に位置してレーザー切断により発生する煙をハウジング３０外へ排出する排煙部３８と、加工ステージ３４の下流側に位置してシート状材料１６(切出し加工済みの部位１８)を下方から支持し、下流側へと移動させる搬出部４２と、加工ステージ３４の下流部位からシート状材料１６(切出し加工済みの部位１８)を上方へ吸着して搬出部４２に受け渡す受渡部４０とからなる。このレーザー加工機１２は、送出部３２、加工ステージ３４、レーザーヘッド３６、搬出部４２および受渡部４０を並行して動作させることによりシート状材料１６を下流側へと継続的に移動させ、該シート状材料１６から複数種類の異形ピース１８ａを極めて効率的に生産できるように構成されている。ここで、レーザー加工機１２の更に具体的な構造について、送出部３２、加工ステージ３４、レーザーヘッド３６、排煙部３８、受渡部４０および搬出部４２に区別して以下順に説明する。
【００２１】
(送出部)
図３に示すように、前記送出部３２は、長尺なシート状材料１６を芯材の外周面に巻回した材料ロール５０から一定速度でシート状材料１６を斜め下方へ向けて延反し、更に加工ステージ３４の上面に沿う水平方向に送り出すように構成されている。なお、「延反」とは、材料ロール５０からシート状材料１６を平面状に拡げ延ばすことである。この送出部３２は、材料ロール５０を回転可能に支持するロール支持部３２ａと、このロール支持部３２ａから離間した位置で第２水平方向Ｙ２に延在する円柱状の送出ローラ３２ｂとを備えている。そして、コントローラ１３の制御により送出駆動源Ｍ１(図８参照)が駆動されることで、この送出駆動源Ｍ１に接続されたロール支持部３２ａおよび送出ローラ３２ｂが第２水平方向Ｙ２の軸線を中心に回転して、送出ローラ３２ｂの外周面によってシート状材料１６を加工ステージ３４側(下流側)へと水平に送り出すよう構成されている。
【００２２】
(加工ステージ)
図３および図４(ａ)に示すように、前記加工ステージ３４は、第１水平方向Ｙ１に離間する複数の加工ローラ３４ａを囲むように無端ベルト３４ｂを掛け渡したコンベア装置であり、無端ベルト３４ｂの外周面が、各加工ローラ３４ａの上端を繋ぐ位置に加工ステージ３４の水平な上面を形成している。そして、加工ステージ３４は、加工駆動源Ｍ２(図８参照)がコントローラ１３の制御により駆動されることで、この加工駆動源Ｍ２に接続された加工ローラ３４ａが第２水平方向Ｙ２の軸線を中心に回転(図３において左回転)して、無端ベルト３４ｂがこれに追従して回動し、その外周面の一部により形成される加工ステージ３４の上面が第１水平方向Ｙ１の下流側へ移動するように構成されている。すなわち、加工ステージ３４は、上面によってシート状材料１６を下方から支持した状態で移動することにより、当該シート状材料１６を下流側(搬出部４２が位置する側)へ移動させる。
【００２３】
なお、加工ステージ３４の上面は、図４(ａ)に示すように、その上流側がハウジング３０内で上方に露出して、レーザーヘッド３６によるレーザー照射可能範囲３５(図３参照)となっている。このレーザー照射可能範囲３５では、レーザーヘッド３６からのレーザーの照射により、複数種類の異形ピース１８ａ(図２(ｂ)参照)が切り出される(後述する切出し動作)と共に、図４(ａ)に示すように加工済みシートＳの上流側端縁Ｓａが形成される(後述する分断動作)。一方、レーザー照射可能範囲３５より下流側の部位は、後述する受渡部４０の下方に重なっている(図４(ｂ)参照)。
【００２４】
(レーザーヘッド)
図３に示すように、前記レーザーヘッド３６は、レーザー発振器５８から出力されるレーザーを偏向するガルバノミラー３６ａと、ガルバノミラー３６ａで偏向されたレーザーを加工ステージ３４の上面に向かって集光照射する集光レンズ３６ｂとを備えている。すなわち、レーザーヘッド３６は、ガルバノミラー３６ａの角度調整によって、レーザーの照射位置を特定範囲内で第１水平方向Ｙ１および第２水平方向Ｙ２に適宜変更することが可能となっている。このレーザーヘッド３６は、加工ステージ３４に対して上方に離間するよう前記ハウジング３０の上壁に配置されている。
【００２５】
図２および図３に示すように、レーザーヘッド３６は、ハウジング３０の上壁に設けられたスライド溝５２に支持されており、このスライド溝５２に沿って第２水平方向Ｙ２に移動可能となっている。また、レーザーヘッド３６が、ハウジング３０外部に位置するアーム５４(このアーム５４にレーザー発振器５８が内蔵されている)に接続しており、コントローラ１３の制御によりアーム駆動源Ｍ３(図８参照)が駆動されてアーム５４が移動すると、このアーム５４に追従してレーザーヘッド３６がスライド溝５２に沿って第２水平方向Ｙ２へと移動するように構成されている。すなわち、レーザーヘッド３６における第２水平方向へのスライド移動を可能とすることで、前記レーザー照射可能範囲３５は、ガルバノミラー３６ａの角度調整のみによる照射可能範囲(前記特定範囲)よりも第２水平方向Ｙ２に拡大され、当該方向Ｙ２におけるシート状材料１６の幅全体を含むように設定されている。なお、レーザーヘッド３６は、第２水平方向Ｙ２だけでなく第１水平方向Ｙ１へも移動できるように構成することが可能である。
【００２６】
ここで、レーザーヘッド３６は、エアバッグを構成する複数種類の異形ピース１８ａを加工ステージ３４上でシート状材料１６から切り出す動作を行う。また、レーザーヘッド３６は、シート状材料１６における切出し加工済みの部位１８を、所定長の加工済みシートＳとして分断する動作を行う。これらのレーザー切断(切出し動作および分断動作)は、加工ステージ３４の上面と共にシート状材料１６が移動している状態で、レーザー発振器５８からのレーザーの出力、アーム駆動源Ｍ３の駆動によるアーム５４(およびレーザーヘッド３６)の移動、ガルバノミラー３６ａの回転角度、等を制御することにより実行される。
【００２７】
レーザーヘッド３６は、コントローラ１３に予め記憶させたパターンデータにより特定される切断位置(切断パターンＰ１,Ｐ２)に沿ってレーザーを走査することで、切出し動作および分断動作を実行するよう制御される。ここで、コントローラ１３は、１種類のパターンデータから２種類の切断パターン(往路切断パターンＰ１および復路切断パターンＰ２)を特定するようになっている(図５参照)。これら２種類のうち往路切断パターンＰ１は、図５(ａ)に示すように、複数種類の異形ピース１８ａの各形状に合わせた第１の切出しラインＰ１ａと、加工済みシートＳにおける上流側端縁Ｓａ(図４(ａ)参照)の切断位置に対応する分断ラインＰ１ｂとからなる。また、復路切断パターンＰ２は、図５(ｂ)に示すように、前記第１の切出しラインＰ１ａの第１水平方向Ｙ１を反転した第２の切出しラインＰ２ａと、加工済みシートＳにおける上流側端縁Ｓａ(図４(ａ)参照)の切断位置に対応する分断ラインＰ２ｂとからなる。往路切断パターンＰ１と復路切断パターンＰ２とは、複数種類の同じ異形ピース１８ａを切り出すための切出しラインＰ１ａ,Ｐ２ａの切断順序を逆にした関係となっており、また、レーザー切断の最終位置に分断ラインＰ１ｂ,Ｐ２ｂが設定されている。分断ラインＰ１ｂ,Ｐ２ｂは、シート状材料１６における第２水平方向Ｙ２の両端縁に亘る長さの直線であり、この分断ラインＰ１ｂ,Ｐ２ｂに沿ってシート状材料１６をレーザー切断することで、異形ピース１８ａおよびブランク１８ｂからなる所定長の加工済みシートＳが、シート状材料１６における未加工の部位(材料ロール側)から分断されるようになっている。すなわち、往路切断パターンＰ１と復路切断パターンＰ２とは、図５に示すように第１水平方向Ｙ１の長さＬ１,Ｌ２が互いに等しくなっている。
【００２８】
(排煙部)
図３に示すように、前記排煙部３８は、図示しない送風ファンを内蔵したダクト３８ａにより構成されている。ダクト３８ａは、ハウジング３０内における加工ステージ３４の上方位置に一端３８ｂが開口すると共に、他端側(図示せず)がハウジング３０の外側に開口している。すなわち、排煙部３８は、加工ステージ３４上で行われるレーザー切断によって生じる煙をダクト３８ａの一端側から効率的に吸引してハウジング３０の外側に排出するように構成されている。なお、排煙部３８は２つのダクト３８ａを備え、各ダクト３８ａが、レーザーの通過し得る空間３７(図３参照)を第１水平方向Ｙ１に避けた両側に配置されている。
【００２９】
(搬出部)
図３および図４(ｂ)に示すように、前記搬出部４２は、第１水平方向Ｙ１に離間する複数の搬出ローラ４２ａを囲むように無端ベルト４２ｂを掛け渡したコンベア装置であり、無端ベルト４２ｂの外周面が、各搬出ローラ４２ａの上端を繋ぐ位置に搬出部４２の水平な上面を形成している。そして、搬出部４２は、搬出駆動源Ｍ５(図８参照)がコントローラ１３の制御により駆動されることで、この搬出駆動源Ｍ５に接続された搬出ローラ４２ａが第２水平方向Ｙ２の軸線を中心に回転(図３において左回転)して、無端ベルト４２ｂがこれに追従して回動し、その外周面の一部により形成される搬出部４２の上面が第１水平方向Ｙ１の下流側へ移動するように構成されている。すなわち、搬出部４２は、上面によってシート状材料１６(切出し加工済みの部位１８)を下方から支持した状態で移動することにより、当該シート状材料１６を下流側(ハウジング３０の外側)へ移動させる。なお、搬出部４２および加工ステージ３４を１つのコンベア装置により構成することも可能である。
【００３０】
前記ハウジング３０における側壁３０ｂの下端部には、図３および図４(ｂ)に示すように、搬出部４２から下流側へ移動するシート状材料１６(切出し加工済みの部位１８)が通過する搬出口５６が形成されている。搬出部４２は、ハウジング３０内において側壁３０ｂとの近接位置に配置されており、その下流側の端部がハウジング３０の搬出口５６に臨んでいる。すなわち、搬出部４２は、その上面により下方から支持したシート状材料１６(切出し加工済みの部位１８)をハウジング３０の搬出口５６に通過させ、受板２０(受け台１４)の載置面２２へと搬出するように動作(搬出動作)を行う。
【００３１】
なお、シート状材料１６は、加工ステージ３４上でレーザー切断が施される際のレーザー熱によって加工ステージ３４に溶着し易く、シート状材料１６が搬出部４２へ速やかに移動し得なくなる場合がある。そこで、図４(ｂ)に示すように、加工ステージ３４の上面と搬出部４２の上面とを第１水平方向Ｙ１に並ぶように位置させると共に、後述する受渡部４０を設けることにより、シート状材料１６(切出し加工済みの部位１８)が加工ステージ３４から速やかに搬出部４２へ移動するようにしている。
【００３２】
(受渡部)
図３および図４(ｂ)に示すように、前記受渡部４０は、第１水平方向Ｙ１に離間する複数の受渡ローラ４０ａを囲むように無端ベルト４０ｂを掛け渡したコンベア装置であり、加工ステージ３４の下流部位と搬出部４２の上流部位とに対して僅かに上方へ離間して対向するように配置されている。そして、無端ベルト４０ｂの外周面が、各受渡ローラ４０ａの下端を繋ぐ位置に受渡部４０の水平な下面を形成している。この受渡部４０は、受渡駆動源Ｍ４(図８参照)がコントローラ１３の制御により駆動されることで、この受渡駆動源Ｍ４に接続された受渡ローラ４０ａが第２水平方向Ｙ２の軸線を中心に回転(図３において右回転)して、無端ベルト４０ｂがこれに追従して回動し、その外周面の一部により形成される受渡部４０の下面が第１水平方向Ｙ１の下流側へ移動するように構成されている。
【００３３】
ここで、受渡部４０を構成する無端ベルト４０ｂには、厚み方向に貫通する多数の通孔(図示せず)が全体的に形成されている。そして、無端ベルト４０ｂの内側スペースには、吸着器４０ｃが加工ステージ３４の下流部位の上方に位置するように収容されると共に、吸着解除器４０ｄが搬出部４２の上流部位の上方に位置するように収容されている。吸着器４０ｃは、負圧を発生させることで、加工ステージ３４の下流部位からシート状材料１６(切出し加工済みの部位１８)を上方へ引き剥がし、受渡部４０の下面に吸着して支持させるように機能する。また吸着解除器４０ｄは、受渡部４０の下面へのシート状材料１６(切出し加工済みの部位１８)の吸着を解除することで、該シート状材料１６(切出し加工済みの部位１８)を搬出部４２に受け渡すように機能する。すなわち、受渡部４０は、無端ベルト４０ｂの回動と並行して吸着器４０ｃおよび吸着解除器４０ｄを作動することにより、シート状材料１６(切出し加工済みの部位１８)を加工ステージ３４から上方へと剥離して搬出部４２に受け渡す(受け渡し動作を行う)ように構成されている。
【００３４】
(走行機構)
ここで、実施例１の生産装置１０は、前記受け台１４に対して前記レーザー加工機１２を走行させる走行機構６０,６２,６４を備えている。図１に示すように、走行機構６０,６２,６４は、走行駆動源(駆動源)６０と、この走行駆動源６０の駆動に応じて動作する走行体６２と、この走行体６２を案内する一対のレール６４とにより構成されており、レーザー加工機１２に走行駆動源６０および走行体６２が取り付けられると共に、受け台１４(受板２０)における一対の突壁２４の各外側面にはレール６４が夫々第１水平方向Ｙ１に延在するよう設けられている。そして、コントローラ１３の制御により走行駆動源６０が駆動されることで、この走行駆動源６０に接続された走行体６２がレール６４に沿って走行して、レーザー加工機１２が、載置面２２における第１水平方向Ｙ１の一端側に搬出部４２が対向する第１相対位置ＲＰ１と、載置面２２における第１水平方向Ｙ１の他端側に搬出部４２が対向する第２相対位置ＲＰ２との間で往復移動するように構成されている。すなわち、第１相対位置ＲＰ１および第２相対位置ＲＰ２の間でのレーザー加工機１２の変位により、搬出部４２(搬出口５６)と、受け台１４(受板２０)の載置面２２との相対位置が変化することとなり、レーザー加工機１２からのシート状材料１６(切出し加工済みの部位１８)の搬出先が変化する。
【００３５】
(載置動作について)
レーザー加工機１２は、送出部３２、加工ステージ３４、レーザーヘッド３６、受渡部４０および搬出部４２の夫々を並行して動作させ得る構成となっている(この動作を以下「送出・加工・搬出動作」という)。すなわち、コントローラ１３により、加工ステージ３４、受渡部４０および搬出部４２の各無端ベルト３４ｂ,４０ｂ,４２ｂが略同じ速度で同時に動作するよう制御され、送出部３２から送り出されてくるシート状材料１６を載置面２２へ向けて一体的に移動させる。これにより、送出部３２がシート状材料１６を継続的に送り出すのと同時に、加工ステージ３４ではレーザーヘッド３６によるレーザー切断(切出し動作、分断動作)が行われ、該加工ステージ３４の下流部位からはシート状材料１６の切出し加工済みの部位１８が受渡部４０により剥離されて搬出部４２に受け渡され、また、搬出部４２上からハウジング３０の外側(載置面２２)へと切出し加工済みの部位１８が搬出される。ここで、レーザー加工機１２が第１相対位置ＲＰ１から第２相対位置ＲＰ２に至る往路進行を実行し、この往路進行の期間に亘って継続的に送出・加工・搬出動作を実行することで、載置面２２上に１枚の加工済みシートＳが載置されるようになっている。なお、レーザー加工機１２は、加工ステージ３４、受渡部４０および搬出部４２の動作に合わせた速度で往路進行を実行する。
【００３６】
例えば、レーザー加工機１２は、図６(ａ)に示すように、第１相対位置ＲＰ１から第２相対位置ＲＰ２へ向けた移動(往路進行)を開始しつつ、送出・加工・搬出動作を継続的に実行することで、搬出元である搬出部４２(ハウジング３０の搬出口５６)から搬出先である載置面２２へのシート状材料１６(切出し加工済みの部位１８)の搬出位置が第１水平方向Ｙ１に次第に変化していく。このため、図６(ｂ)に示すように、レーザー加工機１２が第２相対位置ＲＰ２に近づくにつれて(第１相対位置ＲＰ１から離間するにつれて)、載置面２２上に載置された切出し加工済みの部位１８の第１水平方向Ｙ１の寸法は次第に大きくなる。なお、レーザー加工機１２が第２相対位置ＲＰ２の少し手前まで進行すると(図６(ｂ)の位置に達すると)、ハウジング３０内(加工ステージ３４上)では切出し加工済みの部位１８が所定長となったことが検出され、これに応じてレーザーヘッド３６が切出し加工済みの部位１８を第２水平方向Ｙ２にレーザー切断する(分断動作を実行する)。これにより、切出し加工済みの部位１８がシート状材料１６における未加工の部位から分断されて１枚の加工済みシートＳとなる。そして、図６(ｃ)に示すようにレーザー加工機１２が第２相対位置ＲＰ２に到達すると、加工済みシートＳの全体が載置面２２上に載置される。
【００３７】
ここで、往路進行(図６(ａ)〜図６(ｃ)を参照)時におけるレーザー加工機１２の継続的な送出・加工・搬出動作は、加工済みシートＳを載置面２２上に載置する「載置動作」ともいえる。そして、生産装置１０は、レーザー加工機１２の各往路進行に合わせて載置動作を反復することで、その載置動作の回数に応じた枚数の加工済みシートＳを載置面２２上に積層することができる。
【００３８】
また、実施例１の生産装置１０は、第２相対位置ＲＰ２から第１相対位置ＲＰ１に至る復路進行の期間にも、レーザー加工機１２が送出・加工・搬出動作を継続的に実行し、これによって載置面２２上に１枚の加工済みシートＳを載置するようになっている。なお、レーザー加工機１２による復路進行は、往路進行と略同じ速度で実行される。
【００３９】
例えば、レーザー加工機１２は、図７(ａ)に示すように、第２相対位置ＲＰ２から第１相対位置ＲＰ１へ向けた移動(復路進行)を開始しつつ、送出・加工・搬出動作を継続的に実行することで、搬出元である搬出部４２(ハウジング３０の搬出口５６)から搬出先である載置面２２へのシート状材料１６(切出し加工済みの部位１８)の搬出位置が第１水平方向Ｙ１に次第に変化していく。なお、復路進行では、図７(ｂ)に示すように、搬出部４２からのシート状材料１６(切出し加工済みの部位１８)の搬出方向と、レーザー加工機１２の進行方向とが逆向きとなるので、ハウジング３０の搬出口５６から搬出されるシート状材料１６(切出し加工済みの部位１８)の上方をレーザー加工機１２が移動していくことになる。ここで、レーザー加工機１２が第１相対位置ＲＰ１に近づくにつれて(第２相対位置ＲＰ２から離間するにつれて)、載置面２２上に載置された切出し加工済みの部位１８の第１水平方向Ｙ１の寸法が次第に大きくなる。そして、レーザー加工機１２が第１相対位置ＲＰ１の少し手前まで進行すると、ハウジング３０内(加工ステージ３４上)では切出し加工済みの部位１８が所定長となったことが検出され、これに応じてレーザーヘッド３６が切出し加工済みの部位１８を第２水平方向Ｙ２にレーザー切断する(分断動作を実行する)。これにより、切出し加工済みの部位１８がシート状材料１６における未加工の部位から分断されて１枚の加工済みシートＳとなる。そして、図７(ｃ)に示すようにレーザー加工機１２が第１相対位置ＲＰ１に到達すると、加工済みシートＳの全体が載置面２２上に載置される。
【００４０】
すなわち、復路進行時におけるレーザー加工機１２の継続的な送出・加工・搬出動作もまた、往路進行時と同様「載置動作」といえる。そして、生産装置１０は、レーザー加工機１２の各往路進行および各復路進行に合わせて載置動作を反復することにより、その載置動作の回数に応じた枚数の加工済みシートＳを効率的に載置面２２上に積層することができる。
【００４１】
ここで、実施例１の生産装置１０は、レーザー加工機１２の往路進行時には、レーザーヘッド３６が前記往路切断パターンＰ１(図５(ａ)参照)に基づいて動作する一方、該レーザー加工機１２の復路進行時には、レーザーヘッド３６が前記復路切断パターンＰ２(図５(ｂ)参照)に基づいて動作するよう構成されている。すなわち、レーザーヘッド３６は、往路進行時には、往路切断パターンＰ１における第１の切出しラインＰ１ａに倣ってシート状材料１６から異形ピース１８ａを切り出していき、最終的に分断ラインＰ１ｂでシート状材料１６を分断する。また、往路進行時とは逆の向きに載置動作を行う復路進行時には、復路切断パターンＰ２における第２の切出しラインＰ２ａに倣ってシート状材料１６から異形ピース１８ａを切り出していき、最終的に分断ラインＰ２ｂでシート状材料１６を分断する。このため、往路進行時および復路進行時の両載置動作で載置面２２上に載置される加工済みシートＳは何れも、同種・同数の異形ピース１８ａが同じ位置かつ同じ向きに夫々切り出された所定長のシートとして積層される。すなわち、生産装置１０は、載置面２２上に積層される各加工済みシートＳに切り出されている複数種類の異形ピース１８ａを、各対応の形状毎に載置面２２上に積層可能に構成されている。
【００４２】
(異形ピースの生産について)
次に、前述した生産装置１０を用いた異形ピース１８ａの生産(生産方法)について、図９等を参照しながら説明する。
【００４３】
図９に示すように、複数種類の異形ピース１８ａを生産する場合には、(1)加工機走行工程、(2)送り出し工程、(3)切出し工程、(4)受け渡し工程、および(5)搬出工程、の５つの工程を並行して実行し、複数個のエアバッグの製造に必要な各異形ピース１８ａを生産する。すなわち、上記(1)〜(5)の各工程を並行して実行することで、レーザー加工機１２の往路進行(図６参照)および復路進行(図７参照)を交互に繰り返し行うと同時に、両進行動作回数分の載置動作を行って、複数種類の異形ピース１８ａが切り出された加工済みシートＳを載置面２２上に複数枚積層する。なお、実施例１では具体的に、４０個分のエアバッグの製造に必要な各異形ピース１８ａを切り出すことで、１回の生産を終了するものとする。この場合、レーザー加工機１２の往路進行および復路進行を夫々５回ずつ実行して合計１０回の載置動作を実行し、加工済みシートＳ(１枚から４個分のエアバッグに対応する異形ピース１８ａが切り出される)を載置面２２上に１０枚積層する。
【００４４】
(1) 加工機走行工程
加工機走行工程(図８におけるステップＳ１０１)では、走行機構の走行駆動源６０を駆動して、レーザー加工機１２を走行させる。例えば、レーザー加工機１２が第１相対位置ＲＰ１にある状態から開始し、このレーザー加工機１２の第２相対位置ＲＰ２または第１相対位置ＲＰ１への到達が検出された場合には、走行駆動源６０の駆動方向を逆向きに変更することで、レーザー加工機１２の走行方向(往路進行と復路進行)を切り替える。但し、相対位置へのレーザー加工機１２の到達が、予め設定された駆動停止タイミングであれば(ステップＳ１０２において肯定)、走行駆動源６０を駆動停止することで、レーザー加工機１２の走行を停止させる(ステップＳ１０３)。なお、実施例１では、レーザー加工機１２が第１相対位置ＲＰ１から第２相対位置ＲＰ２に移動して再び第１相対位置ＲＰ１に復帰する往復動作を５回繰り返した時点(５回目の第１相対位置ＲＰ１への到達が検出された時点)が、駆動停止タイミングとなる。この駆動停止タイミングでは、走行駆動源６０の他、下記工程(3)〜(5)に関する加工ステージ３４、受渡部４０および搬出部４２の動作を停止させる(すなわち、加工駆動源Ｍ２、受渡駆動源Ｍ４および搬出駆動源Ｍ５を駆動停止する)。
【００４５】
(2) 送り出し工程：
送り出し工程(図８におけるステップＳ１０４)では、送出部３２の送出駆動源Ｍ１を駆動することによって、材料ロール５０からシート状材料１６を下流側(加工ステージ３４)へ送り出す。
【００４６】
(3) 切出し工程：
切出し工程(図８におけるステップＳ１０４)では、加工ステージ３４の加工駆動源Ｍ２を駆動することによって、上記送り出し工程で送り出されたシート状材料１６を加工ステージ３４上で下流側(搬出部４２側)へ移動させる。また、往路切断パターンＰ１または復路切断パターンＰ２に基づいてレーザー発振器５８、アーム駆動源Ｍ３、ガルバノミラー３６ａ等を駆動することにより、加工ステージ３４を移動しているシート状材料１６にレーザーを照射して、対応する切断パターンＰ１,Ｐ２の切出しラインＰ１ａ,Ｐ２ａに倣ってレーザーを走査することで所定形状の異形ピース１８ａを切り出す。そして、切出し加工済みの部位１８が所定長に達した場合は、分断ラインＰ１ｂ,Ｐ２ｂに沿ってレーザーを走査することで、所定長の加工済みシートＳ(切出し加工済みの部位１８)をシート状材料１６から分断する。更に、排煙部３８の送風ファンを駆動することで、レーザー切断に伴ってハウジング３０内に発生する煙を排煙する。
【００４７】
なお、この切出し工程において、レーザー加工機１２の往路進行時には、レーザーヘッド３６が往路切断パターンＰ１に基づくレーザー切断を行い、第１の切出しラインＰ１ａに倣って異形ピース１８ａを切り出すようにする。一方、復路進行時には、復路切断パターンＰ２に基づくレーザー切断を行い、第２の切出しラインＰ２ａに倣って異形ピース１８ａを切り出すようにする。これにより、往路進行時の載置動作により載置面２２上に載置された加工済みシートＳに切り出されている異形ピース１８ａと、復路進行時の載置動作により載置面２２上に載置された加工済みシートＳに切り出されている異形ピース１８ａとは、各対応の形状毎に、載置面２２の同じ位置に同じ向きで積層されていく。
【００４８】
また、切出し工程では、１つの切断パターン(往路切断パターンＰ１または復路切断パターンＰ２)に対応するレーザー切断が終了したか(すなわち、分断ラインＰ１ｂ,Ｐ２ｂによる加工済みシートＳの分断動作を終了したか)を、定期的に判断する(ステップＳ１０５)。ここで、１つの切断パターンＰ１,Ｐ２に対応するレーザー切断が終了したと判断した場合(ステップＳ１０５において肯定)は、レーザー切断に用いる切断パターンＰ１,Ｐ２を往路切断パターンＰ１および復路切断パターンＰ２の一方から他方へと変更する(ステップＳ１０８)。但し、所定回数目のレーザー切断が終了(５回目の復路切断パターンＰ２に基づくレーザー切断が終了)した場合(ステップＳ１０６において肯定)には、レーザーヘッド３６(およびレーザー発振器５８)を待機状態にすると共に、送出駆動源Ｍ１を駆動停止してシート状材料１６の送り出しを停止させる(ステップＳ１０７)。
【００４９】
(4) 受け渡し工程：
受け渡し工程(図８におけるステップＳ１０４)では、受渡部４０の受渡駆動源Ｍ４、吸着器４０ｃおよび吸着解除器４０ｄを駆動することによって、吸着器４０ｃの動作により加工ステージ３４の下流部位からシート状材料１６(切出し加工済みの部位１８)を引き剥がす。この引き剥がしたシート状材料１６は、上方に位置する受渡部４０の下面で支持する。そして、受渡部４０の下面と共にシート状材料１６を下流側へと移動させ、搬出部４２の上方位置で吸着解除器４０ｄの動作により吸着を解除することで、搬出部４２に落下させる。これにより、シート状材料１６における切出し工程を終えた切出し加工済みの部位１８(異形ピース１８ａおよびブランク１８ｂからなる部位)を、加工ステージ３４から剥離して搬出部４２に移動させる。
【００５０】
(5) 搬出工程：
搬出工程(図８におけるステップＳ１０４)では、搬出部４２の搬出駆動源Ｍ５を駆動することによって、シート状材料１６における切出し加工済みの部位１８を搬出部４２上で下流側へ移動させ、ハウジング３０の搬出口５６から載置面２２上に搬出する。
【００５１】
(異形ピースの分別について)
次に、図１０を参照して、前述の生産装置１０により生産した異形ピース１８ａの分別作業について、説明する。
【００５２】
１回の生産が終了すると、図１０(ａ)に示すように、載置面２２上には加工済みシートＳが複数枚(実施例１では１０枚)積層された状態となる。このため次に、載置面２２上の加工済みシートＳから複数種類の異形ピース１８ａを取り出しながら分別していく作業を行う。ここで、実施例１では、レーザー加工機１２を第１相対位置ＲＰ１に維持したもとで、受け台１４の周囲に位置する作業員が、載置面２２上に積層された加工済みシートＳをレーザー加工機１２の下側から引き出して全体的に露出させる(図１０における右側へと移動させる)。なお、加工済みシートＳの全体を露出させる他の方法として、第１相対位置ＲＰ１よりも更に第２相対位置ＲＰ２から離間する側にレーザー加工機１２の待機スペースを設けておき、この待機スペースにレーザー加工機１２を第２相対位置ＲＰ２に移動させるようにしてもよい。
【００５３】
ここで、載置面２２上に積層された各加工済みシートＳに切り出されている複数種類(複数形状)の異形ピース１８ａは、図１０(ｂ)に示すように、同じ形状毎(各対応の形状毎)に載置面２２上に積層された状態となっている。すなわち、同種(同形状)の異形ピース１８ａが同じ向きで同じ位置に重なっており、積層状態の加工済みシートＳから同じ形状の異形ピース１８ａを複数枚同時に取り出すことができるから、異形ピース１８ａを種類(形状)毎に分別する作業を効率的に行うことができる。そして、全ての異形ピース１８ａを加工済みシートＳから取り出して分別し終えたら、載置面２２上に積層されている残りのブランク１８ｂを纏めて廃棄する。
【００５４】
(実施例１の作用・効果)
次に、前述した実施例１に係る異形ピース１８ａの生産装置１０および生産方法に関する作用および効果を説明する。
【００５５】
実施例１における異形ピース１８ａの生産方法では、その生産に係る工程として、シート状材料１６を加工ステージ３４へ送り出す送り出し工程と、送り出し工程で送り出され加工ステージ３４を移動しているシート状材料１６にレーザーを照射して、所定形状の異形ピース１８ａを切出す切出し工程と、シート状材料１６のうち、切出し工程を終えた異形ピース１８ａおよびブランク１８ｂからなる切出し加工済みの部位１８を、加工ステージ３４から剥離して搬出部４２に移動させる受け渡し工程と、受け渡し工程によって搬出部４２へ移動した切出し加工済みの部位１８を、該搬出部４２から載置面２２上に搬出する搬出工程とを含み、また、切出し工程では、切出し加工済みの部位１８を所定長の加工済みシートＳとしてシート状材料１６から分断する。そして、(レーザー加工機１２の往路進行または復路進行によって)搬出部４２および載置面２２の相対位置を該載置面２２の長手方向に沿って変化させつつ、送り出し工程、切出し工程、受け渡し工程および搬出工程を並行して実行する(送出・加工・搬出動作を継続的に実行する)ことにより、該載置面２２上に１枚の加工済みシートＳを載置する１回の載置動作を実行し、この載置動作を反復して加工済みシートＳを載置面２２上に積層していくことで、各加工済みシートＳに切り出されている異形ピース１８ａが各対応の形状毎に載置面２２上に積層されるようにする。
【００５６】
すなわち、加工ステージ３４上で移動するシート状材料１６から異形ピース１８ａを切り出す(切出し工程)ので、シート状材料１６の送り出し(送り出し工程)を頻繁に停止させる必要が生じない。また、レーザー切断(切出し工程)により加工ステージ３４に溶着するシート状材料１６を、加工ステージ３４からの剥離によって確実に搬出部４２に移動させる(受け渡し工程)ことができる。よって、シート状材料１６から切り出される複数種類の異形ピース１８ａを載置面２２へと効率的に搬出(搬出工程)することができる。更に、送り出し・切出し・受け渡しおよび搬出の各工程を並行して実行しつつ、搬出部４２(搬出元)および載置面２２(搬出先)の相対位置を変化させていくことにより、シート状材料１６から分断された所定長の加工済みシートＳを載置面２２上に載置することができ、これを反復することで、複数枚の加工済みシートＳを載置面２２上に積層することができる。ここで、載置面２２上に複数枚の加工済みシートＳが積層されると、各加工済みシートＳに切り出されている異形ピース１８ａは、各対応の形状毎に積層されることになる。よって、複数枚の加工済みシートＳから切り出される多数の異形ピース１８ａをその形状毎(種類毎)に分別する作業が容易になり、多くの人員によって分別作業を行う体制を整える必要がなくなる。すなわち、レーザー切断によってシート状材料１６から切り出される複数種類の異形ピース１８ａの分別作業を効率化することができる。
【００５７】
また、実施例１における異形ピース１８ａの生産方法では、載置面２２における長手方向の一端側に搬出部４２が対向する第１相対位置ＲＰ１と、該載置面２２における長手方向の他端側に搬出部４２が対向する第２相対位置ＲＰ２との間で、搬出部４２および載置面２２の相対位置を変化させると共に、第１相対位置ＲＰ１から第２相対位置ＲＰ２に到る往路進行時および第２相対位置ＲＰ２から第１相対位置ＲＰ１に到る復路進行時の何れにおいても、載置動作を夫々実行し、往路進行時には、切出し工程において第１の切出しラインＰ１ａに倣って異形ピース１８ａを切り出していき、復路進行時には、切出し工程において第１の切出しラインＰ１ａを反転した第２の切出しラインＰ２ａに倣って異形ピース１８ａを切り出していく。すなわち、往路進行時および復路進行時の両方で延反載置動作を行う構成により、複数種類の異形ピース１８ａの生産効率を飛躍的に高めることができる。
【００５８】
更に、実施例１では、載置面２２の上方に配置されるレーザー加工機(加工機)１２と、レーザー加工機１２および載置面２２の一方を駆動する走行駆動源(駆動源)６０と、この走行駆動源６０およびレーザー加工機１２を制御するコントローラ(制御部)１３とを備えた生産装置１０を用いて、異形ピース１８ａの生産を行う。ここで、生産装置１０は、そのレーザー加工機１２が、シート状材料１６を延反して下流側へ送り出す送出部３２と、送出部３２の下流側に位置してシート状材料１６を下方から支持し、下流側へと移動させる加工ステージ３４と、加工ステージ３４の上方に位置して該加工ステージ３４の上面にレーザーを照射するレーザーヘッド３６と、加工ステージ３４の下流側に位置してシート状材料１６における切出し加工済みの部位１８を下方から支持し、下流側へと移動させる搬出部４２と、加工ステージ３４の下流部位から切出し加工済みの部位１８を上方へ吸着して搬出部４２に受け渡す受渡部４０とを備えており、コントローラ１３により走行駆動源６０を制御することで、搬出部４２および載置面２２の相対位置を変化させる構成とする。このように生産装置１０を構成することにより、異形ピース１８ａをその形状毎に載置面２２上に積層するための生産工程を実現することができる。
【実施例２】
【００５９】
次に、実施例２について、図１１を参照して説明する。なお、実施例２に係る生産装置１１０は、異形ピース１８ａを生産する際にレーザー加工機１２を走行させて載置面２２への加工済みシートＳの載置動作を行う点では、実施例１で説明した生産装置１０と同じであるが、生産終了後に載置面２２上の加工済みシートＳを下流側へ移動させる点で、実施例１の生産装置１０と異なっている。なお、実施例２に係る以下の記載では、実施例１で説明した生産装置１０と同一の構成に関し、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。また、異形ピース１８ａの生産方法については実施例１と基本的に同じであるので、該生産方法の説明を省略し、その生産後の分別作業について説明する。
【００６０】
実施例２の生産装置１１０は、前述した実施例１の受け台１４(受板２０および脚２６)に替えて、レーザー加工機１２から搬出される加工済みシートＳを受ける移送載置部１１２と、この移送載置部１１２を第２水平方向Ｙ２の両側から支持する図示しない支持体とを備えている。なお、支持体は、実施例１に係る突壁２４(レール６４を有する)と同様の構成により、レーザー加工機１２を走行可能に支持している。
【００６１】
前記移送載置部１１２は、第１水平方向Ｙ１に離間する複数の移送ローラ１１４を囲むように無端ベルト１１６を掛け渡したコンベア装置であり、無端ベルト１１６の外周面が、各移送ローラ１１４の上端を繋ぐ水平な載置面２２を形成している。そして、図示しない移送駆動源がコントローラ１３の制御により駆動されることで、この移送駆動源に接続された移送ローラ１１４が第２水平方向Ｙ２の軸線を中心に回転(図１１において左回転)して、無端ベルト１１６の外周面からなる載置面２２が第１水平方向Ｙ１へと移動するように構成されている。すなわち、移送載置部１１２は、無端ベルト１１６がその載置面２２によって積層状の複数枚の加工済みシートＳを下方から支持した状態で移動することにより、当該加工済みシートＳを下流側にある分別エリア１１８(例えば別のコンベア装置上)へと移動させる。
【００６２】
(異形ピースの分別について)
１回の生産が終了すると、図１１(ａ)に示すように、載置面２２上には複数枚の加工済みシートＳが積層された状態となる。ここで、実施例２では、生産終了の直後、図１１(ｂ)に示すように、レーザー加工機１２を第１相対位置ＲＰ１に維持したもとで移送駆動源を所定時間に亘り駆動することで、載置面２２を下流側へ移動させる。これにより、載置面２２上に積層されている複数枚の加工済みシートＳを、その下流側の分別エリア１１８へと移動させる。この場合に、各加工済みシートＳは、無端ベルト１１６の動作によって積層状態を保ちながら載置面２２上から分別エリア１１８へと移動する。分別エリア１１８に加工済みシートＳが移動した状態(図１１(ｃ)参照)では、各加工済みシートＳに切り出されている異形ピース１８ａが分別エリア１１８において各対応の形状毎に積層された状態となっている。そして、分別エリア１１８では、作業員が各加工済みシートＳから複数種類の異形ピース１８ａを取り出しながら分別していく作業を行うようにする。この分別作業は、同種の異形ピース１８ａが同じ箇所に重なった状態で行われるので、異形ピース１８ａを種類毎に分別する作業を効率的に行うことができる。
【００６３】
ここで、実施例２では、積層した加工済みシートＳを載置面２２上から分別エリア１１８に移動させたもとで分別作業を行うため、加工済みシートＳの移動に必要な時間(移送駆動源の駆動時間)が経過すると直ちに次の異形ピース１８ａの生産を開始することができる。すなわち、分別エリア１１８での作業員による異形ピース１８ａの分別作業と並行して、生産装置１１０による次の生産が実行される。
【００６４】
(実施例２の作用・効果)
次に、前述した実施例２に係る異形ピース１８ａの生産装置１１０および生産方法に関し、実施例１と異なる作用および効果を説明する。
【００６５】
実施例２における異形ピース１８ａの生産方法では、載置面２２上に積層した加工済みシートＳを、該載置面２２の動作によって下流側の分別エリア１１８へと移動させる。これにより、作業員による異形ピース１８ａの分別作業が行われている間に、生産装置１１０による次の生産を開始することができ、異形ピース１８ａの生産効率を飛躍的に高めることができる。
【実施例３】
【００６６】
次に、実施例３について、図１２を参照して説明する。実施例３に係る生産装置２１０は、載置面２２を移動させることが可能な点で、実施例２で説明した生産装置１１０と共通している。但し、レーザー加工機１２が固定的に配設されており(すなわち走行機構を備えておらず)、異形ピース１８ａを生産する際に載置面２２を第１水平方向Ｙ１へ移動させる点が、実施例１および２に係る生産装置１０,１１０と異なっている。なお、実施例３に係る以下の記載では、実施例１で説明した生産装置１０と同一の構成に関し、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。また、異形ピース１８ａの生産後の分別作業については、実施例１と基本的に同じであるので説明を省略する。
【００６７】
実施例３の生産装置２１０は、前述した実施例１の受け台１４(受板２０および脚２６)に替えて、レーザー加工機１２から搬出される加工済みシートＳを受ける往復載置部２１２と、この往復載置部２１２を第２水平方向Ｙ２の両側から支持する図示しない支持体とを備えている。なお、支持体は、図１２に示す位置にレーザー加工機１２を固定的に支持している。
【００６８】
往復載置部２１２は、第１水平方向Ｙ１に離間する複数の往復ローラ２１４を囲むように無端ベルト２１６を掛け渡したコンベア装置であり、無端ベルト２１６の外周面のうち各往復ローラ２１４の上端を繋ぐ水平な上面の一部が、加工済みシートＳを載置・積層可能な載置面２２となっている(図１２参照)。そして、図示しない往復駆動源がコントローラ１３の制御により駆動されることで、この往復駆動源に接続された往復ローラ２１４が第２水平方向Ｙ２の軸線を中心に回転(図１２において左回転および右回転)し、これに伴い無端ベルト２１６が動作するように構成される。
【００６９】
なお、コントローラ１３は、無端ベルト２１６の外周面の一部からなる載置面２２を左右の往復ローラ２１４の上端の間に位置する範囲だけで第１水平方向Ｙ１に往復移動するように往復駆動源を制御する。具体的に、往復載置部２１２(無端ベルト２１６)の載置面２２は、図１２(ａ)〜図１２(ｄ)に示すように、その第１水平方向Ｙ１の一端部２２２がレーザー加工機１２の搬出部４２に対向する第１相対位置ＲＰ１(図１２(ａ)参照)と、第１水平方向Ｙ１の他端部２２４がレーザー加工機１２の搬出部４２に対向する第２相対位置ＲＰ２(図１２(ｃ)参照)との間で往復移動するように構成されている。すなわち、第１相対位置ＲＰ１から第２相対位置ＲＰ２への載置面２２の変位(図１２(ｂ)参照)、および第２相対位置ＲＰ２から第１相対位置ＲＰ１への載置面２２の変位(図１２(ｄ)参照)により、搬出部４２(搬出口５６)と、無端ベルト２１６の載置面２２と、の相対位置が変化することとなり、レーザー加工機１２からのシート状材料１６(切出し加工済みの部位１８)の搬出先が変化する。なお、以下の説明では、載置面２２(無端ベルト２１６)における第１相対位置ＲＰ１から第２相対位置ＲＰ２への移動(図１２(ｂ)参照)を「正方向進行」といい、載置面２２(無端ベルト２１６)における第２相対位置ＲＰ２から第１相対位置ＲＰ１への移動(図１２(ｄ)参照)を「逆方向進行」という。
【００７０】
(載置動作について)
実施例３の生産装置２１０は、載置面２２における第１相対位置ＲＰ１から第２相対位置ＲＰ２に至る正方向進行の期間に亘ってレーザー加工機１２が継続的に送出・加工・搬出動作を実行することで、載置面２２上に１枚の加工済みシートＳを載置し、また載置面２２における第２相対位置ＲＰ２から第１相対位置ＲＰ１に至る逆方向進行の期間に亘ってレーザー加工機１２が継続的に送出・加工・搬出動作を実行することで、載置面２２上に１枚の加工済みシートＳを載置するようになっている。なお、載置面２２は、レーザー加工機１２における加工ステージ３４、受渡部４０および搬出部４２の動作に合わせた速度で正方向進行および逆方向進行を実行する。
【００７１】
このため、載置面２２の正方向進行時および逆方向進行時におけるレーザー加工機１２の継続的な送出・加工・搬出動作は、加工済みシートＳを載置面２２上に載置する「載置動作」ともいえる。そして、生産装置２１０は、載置面２２の各正方向進行および各逆方向進行に合わせてレーザー加工機１２が載置動作を反復することで、その載置動作の回数に応じた枚数の加工済みシートＳを効率的に載置面２２上に積層することができる。
【００７２】
なお、生産装置２１０は、載置面２２の正方向進行時には、実施例１で説明した往路切断パターンＰ１(図５(ａ)参照)に基づいてレーザー加工機１２のレーザーヘッド３６が動作する一方、該載置面２２の逆方向進行時には、実施例１で説明した復路切断パターンＰ２(図５(ｂ)参照)に基づいてレーザーヘッド３６が動作するよう構成されている。このため、生産装置２１０は、載置面２２上に積層される各加工済みシートＳに切り出されている複数種類の異形ピース１８ａを、各対応の形状毎に載置面２２上に積層することができる。
【００７３】
(異形ピースの生産について)
実施例３において、複数種類の異形ピース１８ａを生産する場合には、(1)載置面移動工程、(2)送り出し工程、(3)切出し工程、(4)受け渡し工程、および(5)搬出工程、の５つの工程を並行して実行し、複数個のエアバッグの製造に必要な各異形ピース１８ａを生産する。すなわち、上記(1)〜(5)の各工程を並行して実行することで、載置面２２の正方向進行および逆方向進行を交互に繰り返し行い、この間にレーザー加工機１２が載置面２２の正・逆方向進行回数分の載置動作を行って、複数種類の異形ピース１８ａが切り出された加工済みシートＳを載置面２２上に複数枚積層する。以下、上記(1)〜(5)の各工程について、実施例１と異なる部分のみを説明する。
【００７４】
(1) 載置面移動工程
載置面移動工程では、往復載置部２１２の往復駆動源を駆動して、無端ベルト２１６を正方向(図１２における左回転方向)または逆方向(図１２における右回転方向)に移動させる。載置面２２が第１相対位置ＲＰ１(図１２(ａ)参照)にある状態から開始し、この載置面２２の第２相対位置ＲＰ２(図１２(ｃ)参照)または第１相対位置ＲＰ１への到達が検出された場合には、往復駆動源の駆動方向を逆向きに変更することで、無端ベルト２１６の回動方向(正方向進行と逆方向進行)を切り替える。但し、相対位置への載置面２２の到達が、予め設定された駆動停止タイミングであれば、往復駆動源の駆動を停止する。なお、実施例３では、載置面２２が第１相対位置ＲＰ１から第２相対位置ＲＰ２に移動して再び第１相対位置ＲＰ１に復帰する往復動作を５回繰り返した時点(５回目の第１相対位置ＲＰ１への到達が検出された時点)が、前記駆動停止タイミングとなる。この駆動停止タイミングでは、往復駆動源の他、加工ステージ３４、受渡部４０および搬出部４２の動作を停止させる(すなわち、加工駆動源Ｍ２、受渡駆動源Ｍ４および搬出駆動源Ｍ５を駆動停止する)。
【００７５】
(3) 切出し工程：
切出し工程では、載置面２２の正方向進行時には、レーザーヘッド３６が往路切断パターンＰ１に基づくレーザー切断を行い、第１の切出しラインＰ１ａに倣って異形ピース１８ａを切り出すようにする。一方、載置面２２の逆方向進行時には、復路切断パターンＰ２に基づくレーザー切断を行い、第２の切出しラインＰ２ａに倣って異形ピース１８ａを切り出すようにする。これにより、載置面２２の正方向進行時におけるレーザー加工機１２の載置動作により載置面２２上に載置された加工済みシートＳに切り出されている異形ピース１８ａと、載置面２２の逆方向進行時におけるレーザー加工機１２の載置動作により載置面２２上に載置された加工済みシートＳに切り出されている異形ピース１８ａとは、各対応の形状毎に、載置面２２の同じ位置に同じ向きで積層されていく。
【００７６】
(実施例３の作用・効果)
次に、前述した実施例３に係る異形ピースの生産装置２１０および生産方法に関し、実施例１および２と異なる作用および効果を説明する。
【００７７】
実施例３における異形ピース１８ａの生産方法では、載置面２２の正方向進行または逆方向復路進行によって、搬出部４２および載置面２２の相対位置を該載置面２２の長手方向に沿って変化させつつ、送り出し工程、切出し工程、受け渡し工程および搬出工程を並行して実行する(送出・加工・搬出動作を継続して実行する)ことにより、該載置面２２上に１枚の加工済みシートＳを載置する１回の載置動作を実行し、この載置動作を反復して加工済みシートＳを載置面２２上に積層していくことで、各加工済みシートＳに切り出されている異形ピース１８ａが各対応の形状毎に載置面２２上に積層されるようにする。すなわち、送り出し・切出し・受け渡しおよび搬出の各工程を並行して実行しつつ、搬出部４２(搬出元)および載置面２２(搬出先)の相対位置を変化させていくことにより、シート状材料１６から分断された所定長の加工済みシートＳを載置面２２上に載置することができ、これを反復することで、複数枚の加工済みシートＳを載置面２２上に積層することができる。ここで、載置面２２上に複数枚の加工済みシートＳが積層されると、各加工済みシートＳに切り出されている異形ピース１８ａは、各対応の形状毎に積層されることになる。よって、実施例１と同様の効果が期待できる。
【００７８】
(変更例)
本発明は、前述の実施例に限定されず、以下の如く変更することも可能である。
(１) 実施例１〜３では、往路進行時・復路進行時の夫々で載置動作を実行して載置面２２上に複数枚の加工済みシートＳを積層していくことで、各加工済みシートＳに切り出されている複数種類の異形ピース１８ａが各対応の形状毎に載置面２２上に積層されるように構成したが、往路進行時または復路進行時のうち一方のみで載置動作を実行し、これを反復して載置面２２上に複数枚の加工済みシートＳを積層していく構成としてもよい。
この場合は、１種類の切断パターンに基づいて各載置動作を実行することにより、各加工済みシートＳに切り出されている複数種類の異形ピース１８ａを各対応の形状毎に載置面２２上に積層することができる。
(２) 実施例１〜３では、レーザーヘッドによる切出し工程を終えた異形ピースおよびブランクからなる切出し加工済みの部位を所定長の加工済みシートとして載置面に載置する構成としたが、加工済みシートのうち異形ピースだけを載置面に載置するようにし、ブランクについては途中で除去するよう構成してもよい。
(３) 実施例１〜３では、シート状材料(切出し加工済みの部位)を受渡部によって加工ステージから剥離して搬出部に移動させる構成としたが、シート状材料がレーザー熱によって加工ステージに溶着する、という問題を解決できる場合は、受渡部をレーザー加工機から省略することも可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１２ レーザー加工機(加工機)，１３ コントローラ(制御部)，１６ シート状材料，
１８ 切出し加工済みの部位，１８ａ 異形ピース，１８ｂ ブランク，２２ 載置面，
３２ 送出部，３４ 加工ステージ，３６ レーザーヘッド，
４０ 受渡部，４２ 搬出部，６０ 走行駆動源(駆動源)，
Ｐ１ａ 第１の切出しライン，Ｐ２ａ 第２の切出しライン，
ＲＰ１ 第１相対位置，ＲＰ２ 第２相対位置，Ｓ 加工済みシート，
【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】
2019166549.tif 000011
【図１０】
2019166549.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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