(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
切断対象となる部品を予め設定された切断条件に基づいて切断する切断装置であって、
前記部品の種類に対応して用意されたクランパーを装着するためのクランパー装着部と、
前記クランパーでクランプされた部品を切断するための回転刃を有する切断ヘッドと、
前記切断ヘッドを垂直軸に沿って移動可能とする垂直駆動機構部と、
前記切断ヘッドを水平面上で移動可能とする水平駆動機構部と、
前記部品の種類に対応して用意された切断動作プログラムに基づいて前記垂直駆動機構部及び水平駆動機構部を制御する制御部を有する切断制御装置と、
を備え、
前記クランパーは、固定クランプと、当該固定クランプに対して接近及び離脱が可能な可動クランプとを有し、
前記クランパー装着部は、前記可動クランプを前記固定クランプに対して接近及び離脱させるためのクランパー駆動機構部を有し、
前記クランパー駆動機構部は、前記可動クランプを着脱自在に取り付け可能で、かつ、前記可動クランプを固定クランプに対して接近及び離脱する方向にスライドさせるための可動クランプスライダーと、前記可動クランプスライダーをスライドさせるための駆動力を前記可動クランプスライダーに与える可動クランプスライダー駆動部とを有し、
前記可動クランプスライダー駆動部は、クランプ用モーターと、前記クランプ用モーターの回転力を直線上の往復運動に変換する変換機構と、前記変換機構により変換された往復運動を前記可動クランプスライダーに伝達する可動体とを有し、
前記可動体と前記可動クランプスライダーとの間には、両端側からの押圧力に対して反発力を有するバネが介在されていることを特徴とする切断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の切断装置において、
前記切断装置を正面から見たときの水平面上における左右方向をｘ軸、水平面上において前記ｘ軸に直交し、かつ、前記切断装置を正面から見たときの前後方向をｙ軸、前記垂直軸をｚ軸としたとき、
前記垂直駆動機構部は、前記切断ヘッドを前記ｚ軸に沿った方向に往復動可能とするｚ軸駆動機構部を有し、
前記水平駆動機構部は、前記切断ヘッドを前記ｙ軸に沿った方向に往復動可能とするｙ軸駆動機構部と、前記切断ヘッドを前記ｘ軸に沿った方向に往復動可能とするともに前記切断ヘッドを水平面上において時計方向及び反時計方向に所定の角度で首振り可能とするｘ軸駆動機構部と、
を有することを特徴とする切断装置。
【請求項３】
請求項２に記載の切断装置において、
前記ｚ軸駆動機構部は、当該ｚ軸駆動機構部の駆動源としてのｚ軸用モーターと、前記ｚ軸用モーターの時計方向又は反時計方向の回転力を受けて時計方向又は反時計方向に回転するｚ軸用ボールネジと、前記ｚ軸用ボールネジが時計方向又は反時計方向に回転することによって前記ｚ軸に沿って往復動可能なｚ軸スライダーとを有し、
前記ｙ軸駆動機構部は、当該ｙ軸駆動機構部の駆動源としてのｙ軸用モーターと、前記ｙ軸用モーターの時計方向又は反時計方向の回転力を受けて時計方向又は反時計方向に回転するｙ軸用ボールネジと、前記ｙ軸用ボールネジが時計方向又は反時計方向に回転することによって前記ｙ軸に沿って往復動可能なｙ軸スライダーとを有し、
前記ｘ軸駆動機構部は、当該ｘ軸駆動機構部の駆動源としての第１ｘ軸用モーター及び第２ｘ軸用モーターと、前記第１ｘ軸用モーターの時計方向又は反時計方向の回転力を受けて時計方向又は反時計方向に回転する第１ｘ軸用ボールネジと、前記第１ｘ軸用ボールネジが時計方向又は反時計方向に回転することによって前記ｘ軸に沿って往復動可能な第１ｘ軸スライダーと、前記第２ｘ軸用モーターの時計方向又は反時計方向の回転力を受けて時計方向又は反時計方向に回転する第２ｘ軸用ボールネジと、前記第２ｘ軸用ボールネジが時計方向又は反時計方向に回転することによって前記ｘ軸に沿って往復動可能な第２ｘ軸スライダーとを有し、
前記切断ヘッドは、前記ｚ軸スライダーに固定され、前記ｚ軸駆動機構部は、前記ｙ軸スライダーに固定され、前記ｙ軸駆動機構部は、前記第１ｘ軸スライダー及び第２ｘ軸スライダーにそれぞれ回転自在に取り付けられていることを特徴とする切断装置。
【請求項４】
請求項３に記載の切断装置において、
前記制御部は、
前記切断ヘッドを前記ｚ軸に沿った方向に往復動させる場合には、前記ｚ軸用モーターを前記切断動作プログラムに基づいて時計方向又は反時計方向に回転させるように制御し、
前記切断ヘッドを前記ｙ軸に沿った方向に往復動させる場合には、前記ｙ軸用モーターを前記切断動作プログラムに基づいて時計方向又は反時計方向に回転させるように制御し、
前記切断ヘッドを前記ｘ軸に沿った方向に往復動させる場合には、前記第１ｘ軸用モーター及び第２ｘ軸用モーターの両方を前記切断動作プログラムに基づいて時計方向又は反時計方向に回転させるように制御し、
前記切断ヘッドを前記水平面上において時計方向又は反時計方向に所定の角度で首振りさせる場合には、前記第１ｘ軸用モーター及び第２ｘ軸用モーターのうちの一方を前記切断動作プログラムに基づいて時計方向又は反時計方向に回転させるように制御することを特徴とする切断装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の切断装置において、
前記ｚ軸用モーター、前記ｙ軸用モーター、前記第１ｘ軸用モーター及び前記第２ｘ軸用モーターは、それぞれサーボモーターであることを特徴とする切断装置。
【請求項６】
請求項１に記載の切断装置において、
前記切断装置を正面から見たときの水平面上における左右方向をｘ軸、水平面上において前記ｘ軸に直交し、かつ、前記切断装置を正面から見たときの前後方向をｙ軸、前記垂直軸をｚ軸としたとき、
前記垂直駆動機構部は、前記切断ヘッドを前記ｚ軸に沿った方向に往復動可能とするｚ軸駆動機構部を有し、
前記水平駆動機構部は、前記切断ヘッドを前記ｙ軸に沿った方向に往復動可能とするｙ軸駆動機構部と、前記切断ヘッドを前記ｘ軸に沿った方向に往復動可能とするｘ軸駆動機構部と、前記切断ヘッドを水平面上において時計方向及び反時計方向に所定の回転角度で首振り可能とする切断ヘッド首振り機構部とを有することを特徴とする切断装置。
【請求項７】
請求項２〜６のいずれかに記載の切断装置において、
前記回転刃の径を示す信号及び前記回転刃の前記ｘ軸に沿った方向の位置を示す信号を出力するセンサー部をさらに有し、
前記制御部は、前記回転刃の径を示す信号に基づいて、前記回転刃の径を検出する機能と、前記回転刃の前記ｘ軸に沿った方向の位置を示す信号に基づいて、前記回転刃の前記ｘ軸に沿った方向の位置を検出する機能と、検出した前記回転刃の径及び前記回転刃の前記ｘ軸に沿った方向の位置に基づいて前記垂直駆動機構部及び水平駆動機構部のいずれか又は両方を制御する機能とをさらに有することを特徴とする切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品を設定された切断条件で切断するための切断装置及び切断装置に用いるためのクランパーに関する。
【背景技術】
【０００２】
工業製品を構成する部品同士を接合するために溶接は欠かせない作業工程であり、例えば、自動車を例にとっても様々な部品が溶接によって接合されている。特に自動車の部品は、耐久性や安全性などの面から高品質な溶接が要求される。
【０００３】
例えば、２つの細長い部品の端部をそれぞれ所定の切断角度で切断して、切断した部分（切断部分という。）を溶接することによって、中途部が折れ曲がった製品（例えば自動車の窓枠など）を製造するような場合、溶接によって生成された製品の全体の寸法を高精度なものとするためには、各部品における切断角度と切断開始位置とを高精度に設定する必要がある。なお、切断を行う際に設定される切断角度と切断開始位置とをここでは切断条件と呼ぶことにする。
【０００４】
この種の切断を行う切断装置は、切断対象となる部品をクランパーによってクランプした状態で回転刃を回転させて部品を切断するといった構成を有するものが一般的である（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載された切断装置（従来の切断装置という。）は、パイプなどの部品をクランパーによってクランプした状態で回転刃を回転させて切断するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３００８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した従来技術は、切断対象となる部品を回転刃に対して高精度に位置合わせすることが難しく、切断の精度は決して高いとはいえない。また、この種の切断装置は、ある特定の切断対象部品をだけを切断するものではなく、多種の切断対象部品を切断可能としているのが一般的である。この場合、それぞれの種類ごとに設定された切断条件を満たすために、切断対象となる部品の種類ごとに当該部品に対する切断条件（切断角度や切断開始位置など）の設定や、切断機構側の設定（回転刃の回転数や角度、回転刃のｘｙｚ軸方向のそれぞれの移動量などの設定）を高精度に行う必要がある。
【０００７】
すなわち、従来の切断装置は、部品の切断を行う際の部品の取り付け作業として、クランパーに部品を取り付けたあと、まずは、試しの切断を行い、切断部分が目標の切断条件を満たしているか否かを判定して、目標の切断条件を満たしていない場合には、再度、取り付け位置などの調整を行うというような試行錯誤的な取り付け作業を行う必要がある。
【０００８】
このため、従来の切断装置は、切断を開始するまでの準備に多くの手間と時間を要し、また、部品の種類に応じた切断条件を高精度に設定することは難しいといった課題がある。また、切断作業を行っている過程において、「ずれ」などにより誤差が生じてきた場合には、補正を行う必要があるが、このような場合においても試行錯誤的な補正作業を行う必要がある。
【０００９】
そこで本発明は、部品の種類に応じた切断条件を高精度に設定可能とし、かつ、切断作業能率を大幅に向上させることができる切断装置を提供することを目的とする。また、このような切断装置に用いるクランパー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】
【００１０】
［１］本発明の切断装置は、切断対象となる部品を予め設定された切断条件に基づいて切断する切断装置であって、前記部品の種類に対応して用意されたクランパーを装着するためのクランパー装着部と、前記クランパーでクランプされた部品を切断するための回転刃を有する切断ヘッドと、前記切断ヘッドを垂直軸に沿って移動可能とする垂直駆動機構部と、前記切断ヘッドを水平面上で移動可能とする水平駆動機構部と、前記部品の種類に対応して用意された切断動作プログラムに基づいて前記垂直駆動機構部及び水平駆動機構部を制御する制御部を有する切断制御装置とを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の切断装置によれば、ある種類の部品を切断する場合は、当該部品の種類に対応するクランパーをクランパー装着部に装着して当該クランパーに部品をクランプし、かつ、当該部品の種類に対応する切断動作プログラムを選択して切断を行うだけで、当該部品に対する切断条件（切断角度や切断開始位置度など）が高精度に設定された状態で当該部品を切断することができる。このように、本発明によれば、部品の種類に応じた切断条件を高精度に設定可能とすることができる。
【００１２】
このため、本発明の切断装置においては、従来の切断装置のように、部品の切断作業を行うに先立って、まずは、試しの切断を行い、切断部分が目標の切断条件を満たしているか否かを判定して、目標の切断条件を満たしていない場合には、再度、取り付け位置などの調整を行うというような試行錯誤的な取り付け作業を何度も繰り返して行う必要がなくなる。このように、本発明の発明によれば、切断を開始するまでの準備を容易とすることができ、それによって切断作業能率を大幅に向上させることができる。
【００１３】
[２]本発明の切断装置においては、前記切断装置を正面から見たときの水平面上における左右方向をｘ軸、水平面上において前記ｘ軸に直交し、かつ、前記切断装置を正面から見たときの前後方向をｙ軸、前記垂直軸をｚ軸としたとき、前記垂直駆動機構部は、前記切断ヘッドを前記ｚ軸に沿った方向に往復動可能とするｚ軸駆動機構部を有し、前記水平駆動機構部は、前記切断ヘッドを前記ｙ軸に沿った方向に往復動可能とするｙ軸駆動機構部と、前記切断ヘッドを前記ｘ軸に沿った方向に往復動可能とするともに前記切断ヘッドを水平面上において時計方向及び反時計方向に所定の角度で首振り可能とするｘ軸駆動機構部とを有することが好ましい。
【００１４】
このような構成とすることによって、切断ヘッドをｘ軸、ｙ軸及びｚ軸に沿った方向に往復動させることができる。また、切断ヘッドを水平面上において所定の角度で首振りさせることができる。なお、切断ヘッドをｘ軸に沿って往復動させるのは、切断開始前の段階で切断ヘッドの回転刃のｘ軸上の位置を決定するために行われるものであり、切断ヘッドをｙ軸及びｚ軸に沿って往復動させるのは、部品を切断する際の切断ヘッドの下降方向（垂直方向又はｙ軸に沿った斜め方向）と下降量とを決定するために行われるものである。また、切断ヘッドをｘｙ平面上で所定の角度で首振りさせるのは、切断開始前の段階で水平面上での切断角度を決定するために行われるものである。
【００１５】
[３]本発明の切断装置においては、前記ｚ軸駆動機構部は、当該ｚ軸駆動機構部の駆動源としてのｚ軸用モーターと、前記ｚ軸用モーターの時計方向又は反時計方向の回転力を受けて時計方向又は反時計方向に回転するｚ軸用ボールネジと、前記ｚ軸用ボールネジが時計方向又は反時計方向に回転することによって前記ｚ軸に沿って往復動可能なｚ軸スライダーとを有し、前記ｙ軸駆動機構部は、当該ｙ軸駆動機構部の駆動源としてのｙ軸用モーターと、前記ｙ軸用モーターの時計方向又は反時計方向の回転力を受けて時計方向又は反時計方向に回転するｙ軸用ボールネジと、前記ｙ軸用ボールネジが時計方向又は反時計方向に回転することによって前記ｙ軸に沿って往復動可能なｙ軸スライダーとを有し、前記ｘ軸駆動機構部は、当該ｘ軸駆動機構部の駆動源としての第１ｘ軸用モーター及び第２ｘ軸用モーターと、前記第１ｘ軸用モーターの時計方向又は反時計方向の回転力を受けて時計方向又は反時計方向に回転する第１ｘ軸用ボールネジと、前記第１ｘ軸用ボールネジが時計方向又は反時計方向に回転することによって前記ｘ軸に沿って往復動可能な第１ｘ軸スライダーと、前記第２ｘ軸用モーターの時計方向又は反時計方向の回転力を受けて時計方向又は反時計方向に回転する第２ｘ軸用ボールネジと、前記第２ｘ軸用ボールネジが時計方向又は反時計方向に回転することによって前記ｘ軸に沿って往復動可能な第２ｘ軸スライダーとを有し、前記切断ヘッドは、前記ｚ軸スライダーに固定され、前記ｚ軸駆動機構部は、前記ｙ軸スライダーに固定され、前記ｙ軸駆動機構部は、前記第１ｘ軸スライダー及び第２ｘ軸スライダーにそれぞれ回転自在に取り付けられていることが好ましい。
【００１６】
このような構成とすることにより、ｘ軸駆動機構部、ｙ軸駆動機構部及びｚ駆動機構部それぞれが所定の動作を適切に行うことができる。また、ｚ軸駆動機構とｙ軸駆動機構部とｘ軸駆動機構部とを一体化することができることから、ｘ軸駆動機構部、ｙ軸駆動機構部及びｚ駆動機構部の設置スペースを小さくすることができ、駆動機構全体を小型化することができる。
【００１７】
[４]本発明の切断装置においては、前記制御部は、前記切断ヘッドを前記ｚ軸に沿った方向に往復動させる場合には、前記ｚ軸用モーターを前記切断動作プログラムに基づいて時計方向又は反時計方向に回転させるように制御し、前記切断ヘッドを前記ｙ軸に沿った方向に往復動させる場合には、前記ｙ軸用モーターを前記切断動作プログラムに基づいて時計方向又は反時計方向に回転させるように制御し、前記切断ヘッドを前記ｘ軸に沿った方向に往復動させる場合には、前記第１ｘ用モーター及び第２ｘ軸用モーターの両方を前記切断動作プログラムに基づいて時計方向又は反時計方向に回転させるように制御し、前記切断ヘッドを前記水平面上において時計方向又は反時計方向に所定の角度で首振りさせる場合には、前記第１ｘ軸用モーター及び第２ｘ軸用モーターのうちの一方を前記切断動作プログラムに基づいて時計方向又は反時計方向に回転させるように制御することが好ましい。
【００１８】
制御部がこのような制御を行うことによって、切断ヘッドをｘ軸、ｙ軸及びｚ軸に沿った方向に往復動させることができる。また、切断ヘッドをｘｙ平面上で所定の角度で首振りさせることができる。
【００１９】
[５]本発明の切断装置においては、前記ｚ軸用モーター、前記ｙ軸用モーター、前記第１ｘ軸用モーター及び前記第２ｘ軸用モーターは、それぞれサーボモーターであることが好ましい。
【００２０】
このように、モーターとしてサーボモーターを用いることによって、ｚ軸駆動機構部、ｙ軸駆動機構部及びｘ軸駆動機構部を高精度に制御することができ、それによって切断ヘッドをｘ軸、ｙ軸及びｚ軸に沿って往復動させる際の移動量及び切断ヘッドをｘｙ平面上で首振りさせる際の首振り角度を高精度に制御することができる。
【００２１】
［６］本発明の切断装置においては、前記切断装置を正面から見たときの水平面上における左右方向をｘ軸、水平面上において前記ｘ軸に直交し、かつ、前記切断装置を正面から見たときの前後方向をｙ軸、前記垂直軸をｚ軸としたとき、前記垂直駆動機構部は、前記切断ヘッドを前記ｚ軸に沿った方向に往復動可能とするｚ軸駆動機構部を有し、前記水平駆動機構部は、前記切断ヘッドを前記ｙ軸に沿った方向に往復動可能とするｙ軸駆動機構部と、前記切断ヘッドを前記ｘ軸に沿った方向に往復動可能とするｘ軸駆動機構部と、前記切断ヘッドを水平面上において時計方向及び反時計方向に所定の角度で首振り可能とする切断ヘッド首振り機構部とを有することもまた好ましい。
【００２２】
このような構成としても、[２]に記載の切断装置と同様に、切断ヘッドをｘ軸、ｙ軸及びｚ軸に沿った方向に往復動させることができる。また、切断ヘッドを水平面上において所定の角度で首振りさせることができる。
【００２３】
[７]本発明の切断装置においては、前記回転刃の径を示す信号及び前記回転刃の前記ｘ軸に沿った方向の位置を示す信号を出力するセンサー部をさらに有し、前記制御部は、前記回転刃の径を示す信号に基づいて、前記回転刃の径を検出する機能と、前記回転刃の前記ｘ軸に沿った方向の位置を示す信号に基づいて、前記回転刃の前記ｘ軸に沿った方向の位置を検出する機能と、検出した前記回転刃の径及び前記回転刃の前記ｘ軸に沿った方向の位置に基づいて前記垂直駆動機構部及び水平駆動機構部のいずれか又は両方を制御する機能とをさらに有することが好ましい。
【００２４】
このようなセンサー部を設けることによって、回転刃の径及び回転刃のｘ軸に沿った方向の位置を検出することができる。このように、回転刃の径及び回転刃のｘ軸に沿った方向の位置を検出することによって、回転刃のｚ軸方向への移動制御と回転刃のｘ軸上における切断開始位置の制御とを適切に行うことができる。これによって、例えば、回転刃が磨耗して回転刃の径や厚みが変化した場合又は回転刃を新品の回転刃に交換した場合などにおいても、回転刃のｚ軸方向への移動制御と回転刃のｘ軸上における切断開始位置の制御とを適切に行うことができる。
【００２５】
[８]本発明の切断装置においては、前記クランパーは、固定クランプと、当該固定クランプに対して接近及び離脱が可能な可動クランプとを有し、前記クランパー装着部は、前記可動クランプを前記固定クランプに対して接近及び離脱させるためのクランパー駆動機構部を有し、前記クランパー駆動機構部は、前記可動クランプ部を着脱自在に取り付け可能で、かつ、前記可動クランプを固定クランプに対して接近及び離脱する方向にスライドさせるための可動クランプスライダーと、前記可動クランプスライダーをスライドさせるための駆動力を前記可動クランプスライダーに与える可動クランプスライダー駆動部とを有することが好ましい。
【００２６】
クランプ装着部がこのようなクランプ駆動機構を有することにより、クランパーにおいて部品をクランプする際に、適切なクランプ力でクランプすることができる。
【００２７】
[９]本発明の切断装置においては、前記可動クランプスライダー駆動部は、クランプ用モーターと、前記クランプ用モーターの回転力を直線上の往復運動に変換する変換機構と、前記変換機構により変換された往復運動を前記可動クランプスライダーに伝達する可動体とを有することが好ましい。
【００２８】
可動クランプスライダー駆動部がこのような構成を有することにより、固定クランプに対する可動クランプの接近及び離脱動作が可能となる。
【００２９】
[１０]本発明の切断装置においては、前記可動体と前記可動クランプスライダーとの間には、両端側からの押圧力に対して反発力を有するバネが介在されていることが好ましい。
【００３０】
このようなバネを可動体と可動クランプスライダーとの間に介在させることにより、可動クランプが固定クランプ側に移動する場合、クランプされる部品に対して必要以上の押圧力が加わることがなく適切な力で部品をクランプすることができ、可動クランプが部品を必要以上の強い力で押圧して部品を破損させてしまうといったことを未然に防止することができる。
【００３１】
[１１]本発明の切断装置は、切断対象となる部品を予め設定された切断条件に基づいて切断する切断装置であって、前記部品の種類に対応して用意されたクランパーと、前記クランパーを装着するためのクランパー装着部と、前記クランパーでクランプされた部品を切断するための回転刃を有する切断ヘッドと、前記切断ヘッドを垂直軸に沿って移動可能とする垂直駆動機構部と、前記切断ヘッドを水平面上で移動可能とする水平駆動機構部と、前記部品の種類に対応して用意された切断動作プログラムに基づいて前記垂直駆動機構部及び水平駆動機構部を制御する制御部を有する切断制御装置とを備えることを特徴とする。
【００３２】
本発明の切断装置は、切断対象となる部品の種類に対応したクランパーを有するものであり、本発明の切断装置においても前記[１]に記載の切断装置と同様の効果を得ることができる。なお、[１１]に記載の切断装置においても、前記[１]に記載の切断装置と同様の特徴を有することが好ましい。  
【００３３】
[１２]本発明のクランパーは、[１]に記載の切断装置に用いられるクランパーであって、切断対象となる部品の種類に対応した構成を有することを特徴とする。
【００３４】
このように、クランパーが部品の種類に応じて用意されていることにより、部品の種類に対応するクランパーを選択して使用することができる。そして、部品の種類に対応して選択したクランパーを切断装置のクランパー装着部に装着して当該クランパーに部品をクランプし、かつ、当該部品の種類に対応する切断動作プログラムを選択して切断を行うだけで、当該部品に対する切断条件が高精度に設定された状態で当該部品を切断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施形態に係る切断装置１０００の構成を示す斜視図である。
【図２】切断ヘッド２００の構成を簡略化して示す図である。
【図３】垂直駆動機構部３００の構成を示す斜視図である。
【図４】水平駆動機構部４００の構成を説明するために示す図である。
【図５】切断ヘッド２００の右側回転刃２２０Ｒと右側クランパー５００Ｒとの関係を模式的に示す図である。
【図６】クランパー装着部６００Ｒの構成を示す図である。
【図７】実施形態に係る切断装置１０００における切断制御装置５０の構成を示す図である。
【図８】実施形態に係る切断装置１０００を用いた切断動作の具体例を説明するために示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００３７】
図１は、実施形態に係る切断装置１０００の構成を示す斜視図である。なお、切断装置１０００を正面から見たときの水平面上における左右方向に沿った軸をｘ軸、水平面上においてｘ軸に直交し切断装置１０００を正面から見たときの手前方向から奥行方向（前後方向という。）に沿った軸をｙ軸、切断装置１０００を正面から見たときの垂直方向に沿った軸をｚ軸とする。
【００３８】
実施形態に係る切断装置１０００は、図１に示すように、切断装置筐体１００と、切断装置筐体１００の正面側に設けられた切断ヘッド２００と、切断ヘッド２００をｚ軸に沿った方向に往復動させるための垂直駆動機構部３００（詳細は図３参照。）と、切断ヘッド２００をｘ軸に沿った方向及びｙ軸に沿った方向にそれぞれ往復動可能とするとともに水平面（ｘｙ平面）上で時計方向及び反時計方向に所定の角度で首振りさせるための水平駆動機構部４００（図１においては目視できない位置にあるため詳細は図４参照。）と、切断対象となる部品を保持するクランパー（左側クランパー５００Ｌ及び右側クランパー５００Ｒ）と、左側クランパー５００Ｌ及び右側クランパー５００Ｒを着脱自在に装着可能とするクランパー装着部（左側クランパー装着部６００Ｌ及び右側クランパー装着部６００Ｒ）と、切断条件の設定など切断操作に必要な各種の設定を行うための操作パネル７００と、回転刃（図１においては回転刃カバー２３０Ｌ，２３０Ｒで覆われていて目視できないため図２参照。）の径及び回転刃のｘ軸方向の位置（ｘ軸方向位置という。）を検出するための信号を出力するセンサー部（左側センサー部８００Ｌ及び右側センサー部８００Ｒ）と、切断屑などを収集する切断屑収集部９００とを有している。
【００３９】
なお、以下では、左側クランパー５００Ｌ及び右側クランパー５００Ｒは、両者をまとめて説明する必要のある場合には、「左側」、「右側」を省略して、クランパー５００Ｌ，５００Ｒなどと表記する場合もある。このような表記の仕方は、左側クランパー装着部６００Ｌ及び右側クランパー装着部６００Ｒ、左側回転刃２２０Ｌ及び右側回転刃２２０Ｒ、左側センサー部８００Ｌ及び右側センサー部８００Ｒについても同様である。
【００４０】
図２は、切断ヘッド２００の構成を簡略化して示す図である。図２（ａ）は斜視図であり、図２（ｂ）は正面図である。なお、図２においては、回転刃カバー２３０Ｌ，２３０Ｒを取り除いた状態が示されている。切断ヘッド２００は、図２に示すように、左右両端側に回転軸２１１Ｌ，２１１Ｒを有する回転刃用モーター２１０と、回転刃用モーター２１０の回転軸２１１Ｌに取り付けられた左側回転刃２２０Ｌと、回転軸２１１Ｒに取り付けられた右側回転刃２２０Ｒとを有している。
【００４１】
図３は、垂直駆動機構部３００の構成を示す斜視図である。垂直駆動機構部３００は、ｚ軸駆動機構部３１０を有している。ｚ軸駆動機構部３１０は、図３に示すように、ｚ軸用モーター３１１と、ｚ軸用モーター３１１の回転軸に接続され、垂直方向（ｚ軸に沿った方向）に設けられているｚ軸用ボールネジ３１２と、ｚ軸用ボールネジ３１２の両側に設けられている２本のガイドレール３１３，３１４と、ｚ軸用ボールネジ３１２が時計方向又は反時計方向に回転することによってガイドレール３１３，３１４上を上下動するｚ軸スライダー３１５と、台座部３１７とを有している。なお、ｚ軸用モーター３１０はサーボモーターである。
【００４２】
ｚ軸スライダー３１５には切断ヘッド２００を固定するための切断ヘッド固定部３１６が設けられており、この切断ヘッド固定部３１６には、切断ヘッド２００における回転刃用モーター２１０（図２参照。）の背面側が固定される。これにより、ｚ軸スライダー３１５が上下動することにより切断ヘッド２００も図２の姿勢を保持した状態で上下動する。
【００４３】
図４は、水平駆動機構部４００の構成を説明するために示す図である。図４（ａ）は斜視図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。水平駆動機構部４００は、図４に示すように、切断ヘッド２００（図４では図示せず。）をｙ軸に沿った方向に往復動可能とするｙ軸駆動機構部４１０と、切断ヘッド２００をｘ軸に沿った方向に往復動可能とするｘ軸駆動機構部４５０とを有している。なお、ｘ軸駆動機構部４５０は、切断ヘッド２００を水平面（ｘｙ平面）上で時計方向及び反時計方向に所定範囲の角度で回転させる機構を兼ねているが、これについては後述する。
【００４４】
まず、ｙ軸駆動機構部４１０を説明する。ｙ軸駆動機構部４１０は、ｙ軸用モーター４１１と、ｙ軸用モーター４１１の回転軸に接続され、ｙ軸に沿った方向に設けられているｙ軸用ボールネジ４１２と、ｙ軸用ボールネジ４１２の両側に水平方向に設けられているガイドレール４１３，４１４と、ｙ軸用ボールネジ４１２が時計方向又は反時計方向に回転することによってガイドレール４１３，４１４上を往復動するｙ軸スライダー４１５と、これら各構成要素が設置される載置台４１６を有している。なお、ｙ軸スライダー４１５にはｚ軸駆動機構部３１０の台座部３１７が固定され、ｚ軸駆動機構部３１０はｙ軸スライダー４１６とともに移動するようになっている。また、ｙ軸用モーター４１１はサーボモーターである。
【００４５】
次に、ｘ軸駆動機構部４５０を説明する。ｘ軸駆動機構部４５０は、２つのｘ軸駆動機構部（第１ｘ軸駆動機構部４５０Ａ及び第２ｘ軸駆動機構部４５０Ｂ）によって構成されている。
【００４６】
第１ｘ軸駆動機構部４５０Ａは、第１ｘ軸用モーター４５１と、第１ｘ軸用モーター４５１の回転軸に接続され、ｘ軸に沿った方向に設けられている第１ｘ軸用ボールネジ４５２と、第１ｘ軸用ボールネジ４５２に沿って水平方向に設けられているガイドレール４５３と、第１ｘ軸用ボールネジ４５２が時計方向又は反時計方向に回転することによってガイドレール４５３上を往復動する第１ｘ軸スライダー４５４と、第１ｘ軸スライダー４５４とｙ軸駆動機構部４１０の載置台４１６との間に介在され、載置台４１６をｘｙ平面上で回転自在に支持する第１載置台支持体４５５とを有している。
【００４７】
第２ｘ軸駆動機構部４５０Ｂも第１ｘ軸駆動機構部４５０Ａとほぼ同様の機構を有している。すなわち、第２ｘ軸駆動機構部４５０Ｂは、第２ｘ軸用モーター４５６と、第２ｘ軸用モーター４５６の回転軸に接続され、ｘ軸に沿った方向に設けられている第２ｘ軸用ボールネジ４５７と、第２ｘ軸用ボールネジ４５７に沿って水平方向に設けられているガイドレール４５８と、第２ｘ軸用ボールネジ４５７が時計方向又は反時計方向に回転することによってガイドレール４５８上を往復動する第２ｘ軸スライダー４５９と、第２ｘ軸スライダー４５９とｙ軸駆動機構部４１０の載置台４１６との間に介在され、載置台４１６をｘｙ平面上で回転自在に支持する第２載置台支持体４６０とを有している。なお、第１ｘ軸用モーター４５１及び第２ｘ軸用モーター４５６は共にサーボモーターである。
【００４８】
また、第２ｘ軸駆動機構部４５０Ｂは、ｘ軸スライダー４５９と載置台支持体４６０との間にスペーサー４６１（図４（ｂ）参照）が介在されている。このように、ｘ軸スライダー４５９と載置台支持体４６０との間にスペーサー４６１が介在されていることにより、第１ｘ軸駆動機構部４５０Ａと第２ｘ軸駆動機構部４５０Ｂとは、ｚ軸に沿った方向において段違いとなるが、これは主には設計上の都合によるものであり、必ずしも段違いとする必要はない。
【００４９】
このように構成された水平駆動機構部４００は、ｙ軸駆動機構部４１０のｙ軸用モーター４１１を時計方向又は反時計方向に回転させることにより、ｙ軸スライダー４１５をｙ軸に沿った方向に往復動させることができる。それによって、ｙ軸スライダー４１５に固定されたｚ軸駆動機構部３１０をｙ軸に沿った方向に往復動させることができる。ｚ軸駆動機構部３１０がｙ軸に沿った方向に往復動すると、切断ヘッド２００もｙ軸に沿った方向に往復動する。
【００５０】
また、第１ｘ軸駆動機構部４５０Ａの第１ｘ軸用モーター４５１及び第２ｘ軸駆動機構部４５０Ｂの第２ｘ軸用モーター４５６の両方を同じ回転方向でかつ同じ回転力で回転駆動させることにより、ｙ軸駆動機構部４１０の載置台４１６全体をｘ軸に沿った方向に往復動させることができ、それによって、ｙ軸スライダー４１５もｘ軸に沿った方向に往復動させることができる。ｙ軸スライダー４１５がｘ軸に沿った方向に往復動すると、ｙ軸スライダー４１５に固定されたｚ軸駆動機構部３１０をｘ軸に沿った方向に往復動させることができる。ｚ軸駆動機構部３１０がｘ軸に沿った方向に往復動すると、切断ヘッド２００もｘ軸に沿った方向に往復動する。
【００５１】
また、第１ｘ軸駆動機構部４５０Ａの第１ｘ軸用モーター４５１及び第２ｘ軸駆動機構部４５０Ｂの第２ｘ軸用モーター４５６のうちの一方だけを駆動させることにより、ｙ軸駆動機構部４１０の載置台４１６をｘｙ平面上で回転させることができる。
【００５２】
例えば、第１ｘ軸駆動機構部４５０Ａの第１ｘ軸用モーター４５１のみを駆動させて、第１ｘ軸スライダー４５４を矢印ｘ'方向（図４（ａ）参照。）に移動させたとすると、ｙ軸駆動機構部４１０の載置台４１６は第２ｘ軸駆動機構部４５０Ｂの第２載置台支持体４６０を中心として矢印ａ'方向（図４（ａ）参照。）に回転する。また、第１ｘ軸スライダー４５４を矢印ｘ方向（図４（ａ）参照。）に移動させると、ｙ軸駆動機構部４１０の載置台４１６は第２ｘ軸駆動機構部４１０Ｂの第２載置台支持体４６０を中心として矢印ａ方向（図４（ａ）参照。）に回転する。
【００５３】
なお、第２ｘ軸駆動機構部４５０Ｂの第２ｘ軸用モーター４５６のみを駆動させることによっても、ｙ軸駆動機構部４１０の載置台４１６を矢印ａ又は矢印ａ'方向に回転させることができる。
【００５４】
ｚ軸駆動機構部３１０が図３に示すような構成を有し、ｚ軸駆動機構部３１０の切断ヘッド固定部３１６に切断ヘッド２００が固定されていることによって、切断ヘッド２００は、ｚ軸駆動機構部３１０により図１及び図２における矢印ｚ−ｚ'方向への往復動が可能となる。また、ｙ軸駆動機構部４１０及びｘ軸駆動機構部４５０が図４に示すような構成を有し、かつ、ｚ軸駆動機構部３１０の台座部３１７がｙ軸駆動機構部４１０のｙ軸スライダー４１５に固定されていることによって、切断ヘッド２００は、ｙ軸駆動機構部４１０により矢印ｙ−ｙ'方向への往復動が可能となり、ｘ軸駆動機構部４５０（第１ｘ軸駆動機構部４５０Ａ及び第２ｘ軸駆動機構部４５０Ｂ）により矢印ｘ−ｘ'方向への往復動とｘｙ平面上で矢印ａ−ａ'方向への首振りが可能となる。
【００５５】
次に、クランパー５００Ｌ，５００Ｒについて説明する。クランパー５００Ｌ，５００Ｒは、切断対象となる部品の種類ごとに用意されるものである。例えば、ある種類（種類Ａとする。）の部品に対しては、種類Ａの部品用のクランパー（種類Ａ用クランパーという。）が用意される。また、種類Ａとは異なる種類（例えば、種類Ｂとする。）の部品に対しては、種類Ｂの部品用のクランパー（種類Ｂ用クランパーという。）が用意される。
【００５６】
種類Ａの部品を切断する際には、種類Ａ用クランパーに種類Ａの部品をクランプし、かつ、種類Ａの部品に対応する切断動作プログラム（図７参照。）に基づいて切断動作を行うことにより、当該種類Ａのどの部品に対しても同じ切断条件で高精度に切断することができる。
【００５７】
また、種類Ｂの部品を切断する際には、種類Ｂ用クランパーに種類Ｂの部品をクランプし、かつ、種類Ｂの部品に対応する切断動作プログラム（図７参照。）に基づいて切断動作を行うことにより、当該種類Ｂのどの部品に対しても同じ切断条件で高精度に切断することができる。
【００５８】
ところで、切断装置筐体１００の左右両側にクランパー５００Ｌ，５００Ｒを設け、かつ、切断ヘッド２００の回転刃用モーター２１０左右両側に回転刃２２０Ｌ，２２０Ｒを設けたのは、種類の異なる部品を効率よく切断可能とするためである。
【００５９】
例えば、種類Ａの１ロット分の部品（種類Ａの個々の部品を部品１０Ａとする。）をすべて切断したのち、種類Ｂの１ロット分の部品（種類Ｂの個々の部品を部品１０Ｂとする。）をすべて切断するといった手順で切断作業を行う場合、右側クランパー装着部６００Ｒには種類Ａ用クランパー（種類Ａ用クランパー５００Ｒという。）を装着するとともに、左側クランパー装着部６００Ｌには種類Ｂ用クランパー（種類Ｂ用クランパー５００Ｌという。）を装着しておき、まずは、種類Ａ用クランパー５００Ｒに部品１０Ａをクランプして、右側回転刃２２０Ｒによって種類Ａの部品１０Ａを順次切断作業し、種類Ａの１ロット分の部品すべてについて切断作業が終了したら、今度は、種類Ｂ用クランパー５００Ｌに種類Ｂの部品１０Ｂをクランプして、左側回転刃２２０Ｌによって種類Ｂの１ロット分の部品を順次切断作業するというような手順で切断作業を行う。このような手順で切断作業を行うことにより、種類の異なる２つの部品１０Ａ，１０Ｂの切断作業を効率よく行うことができる。
【００６０】
なお、以下の説明においては、右側のクランパー５００Ｒに部品１０Ａをクランプして切断動作する場合について説明する。
【００６１】
図５は、切断ヘッド２００の右側回転刃２２０Ｒと右側クランパー５００Ｒとの関係を模式的に示す図である。図５（ａ）は非クランプ状態を示す図であり、図５（ｂ）は部品１０Ａをクランプしたクランプ状態を示す図である。なお、図５において図１及び図２と同一構成要素には同一符号が付されている。
【００６２】
右側クランパー５００Ｒは、固定クランプ５１１及び可動クランプ５１２を有している。このように構成された右側クランパー５００Ｒは、右側クランパー装着部６００Ｒに着脱可能となっている。図５においては、右側クランパー５００Ｒは種類Ａ用クランパー５００Ｒであるとする。
【００６３】
種類Ａ用クランパー５００Ｒを右側クランパー装着部６００Ｒに装着し、種類Ａ用クランパー５００Ｒが部品１０Ａをクランプした状態（図５（ｂ）参照。）で、回転刃２２０Ｒをｚ軸に沿った切断線Ｃ１に沿って降下させて部品１０Ａを切断した場合、その切断角度は当該部品１０Ａに設定された切断角度θ１（図５（ｂ）参照。）となる。なお、図５における切断角度θ１は、部品１０Ａの長手方向の中心軸Ｃ０に直交する線分Ｃ２とｚ軸（切断線Ｃ１）とのなす角度であるとする。
【００６４】
このような種類Ａ用クランパー５００Ｒを用いることにより、同じ種類の部品（種類Ａの部品１０Ａ）であれば、部品１０Ａを種類Ａ用クランパー５００Ｒにクランプした状態で回転刃２２０Ｒをｚ軸に沿った切断線Ｃ１に沿って降下させて部品１０Ａを切断すれば、当該部品１０Ａの切断角度はどの部品１０Ａも同じ切断角度（この場合は切断角度θ１）となる。また、ここでは、種類Ａ用クランパー５００Ｒについて説明したが、種類Ｂ用のクランパー５００Ｒを用いて部品１０Ｂをクランプして同様に切断を行うことにより、種類Ｂのどの部品１０Ｂにおいても部品１０Ｂに設定された切断角度で切断することができる。
【００６５】
ところで、クランパー５００Ｌ．５００Ｒは、クランパー装着部６００Ｌ，６００Ｒに設けられているクランパー駆動機構部ＣＬＰによってクランプ状態及び非クランプ状態の設定がなされるようになっている。
【００６６】
図６は、クランパー装着部６００Ｒに設けられているクランパー駆動機構部ＣＬＰの構成を示す図である。図６（ａ）は、右側クランパー５００Ｒが取り付けられていない状態を示す図であり、図６（ｂ）は、右側クランパー５００Ｒが取り付けられた状態を示す図である。クランパー駆動機構部ＣＬＰは、図６に示すように、右側クランパー５００Ｒの固定クランプ５１１を着脱自在に取り付け可能な固定クランプ取り付け部６１０と、可動クランプ５１２を着脱自在に取り付け可能であって可動クランプ５１２が取り付けられた状態で、当該可動クランプ５１２を固定クランプ５１１に対して接近／離脱可能とする可動クランプスライダー６２０と、可動クランプスライダー６２０をガイドレール６３０に沿って往復動させる可動クランプスライダー駆動部６４０とを有している。
【００６７】
固定クランプ取り付け部６１０は、固定クランプ５１１を取り付けるための取り付けピン６１１，６１２を有している。固定クランプ５１１を固定クランプ取り付け部６１０に取り付ける際は、固定クランプ５１１の裏面に設けられた２箇所の取り付け孔（図示せず。）に取り付けピン６１１，６１２を挿入した状態で、ハンドル６１３を倒す。これによって、固定クランプ５１１は固定クランプ取り付け部６１０に確実に取り付けられた状態となる（図６（ｂ）参照。）。
【００６８】
可動クランプスライダー６２０は、可動クランプ５１２を取り付けるための取り付けピン６２１，６２２を有している。可動クランプ５１２を可動クランプスライダー６２０に取り付ける際は、可動クランプ５１２の裏面に設けられた２箇所の取り付け孔（図示せず。）に取り付けピン６２１，６２２を挿入した状態で、ハンドル６２３を倒す。これによって、可動クランプ５１２は可動クランプスライダー６２０に確実に取り付けられた状態となる（図６（ｂ）参照。）。
【００６９】
可動クランプスライダー駆動部６４０は、クランプ用モーター６４１（サーボモーターとする。）と、クランプ用モーター６４１の回転力を直線運動に変換する変換機構（回転円盤６４２及びピン６４３）と、ピン６４３が係合される長孔６４４を有し可動クランプスライダー６２０をスライドさせるための駆動力を可動クランプスライダーに伝達する可動体６４５と、可動体６４５と可動クランプスライダー６２０との間に介在されて両端側からの押圧力に対して強い反発力を有するバネ６４６とを有している。
【００７０】
なお、回転円盤６４２は、クランプ用モーター６４１の回転軸６４１ａに接続されてクランプ用モーター６４１の回転とともに回転する。また、ピン６４３は、回転円盤６４２の回転中心（クランプ用モーター６４１の回転軸６４１ａ）から外れた位置（回転円盤６４２の周縁部）に回転自在に突設されている。
【００７１】
図６（ａ）に示すようなクランパー駆動機構部ＣＬＰを有する右側クランパー装着部６００Ｒに右側クランパー５００Ｒの固定クランプ５１１及び可動クランプ５１２が装着された状態（図６（ｂ）参照。）において、クランプ用モーター６４１を回転させることによって、右側クランパー５００Ｒをクランプ状態又は非クランプ状態とすることができる。
【００７２】
すなわち、クランプ用モーター６４１が図６（ｂ）に示すように、矢印ａ方向又は矢印ａ'方向に回転すると、可動体６４５が矢印ｂ方向又は矢印ｂ'方向に直線的に移動する。ここで、可動体６４５が矢印ｂ方向に移動すると、その駆動力はバネ６４６を介して可動クランプスライダー６２０に与えられて可動クランプスライダー６２０も矢印ｂ方向に移動する。これによって、可動クランプ５１２が固定クランプ５１１に接近する方向に移動して、固定クランプ５１１との間で部品（図６においては図示せず。）をクランプすることができる。
【００７３】
なお、可動体６４５と可動クランプスライダー６２０との間にはバネ６４６が介在しているので、可動クランプ５１２と固定クランプ５１１との間で部品をクランプしている状態においては、部品に対して必要以上の押圧力が加わることがなく適切なクランプ力を保持することができる。
【００７４】
一方、可動体６４５が矢印ｂ'方向に移動すると、可動クランプスライダー６２０も矢印ｂ'方向に移動し、可動クランプ５１２が固定クランプ５１１側から離脱する方向に移動してクランプ状態を解除することができる。
【００７５】
なお、図６においては、右側クランパー装着部６００Ｒのクランプ駆動機構部ＣＬＰについて説明したが、左側クランパー装着部６００Ｌのクランプ駆動機構部も同様の構成となっている。
【００７６】
図７は、実施形態に係る切断装置１０００における切断制御装置５０の構成を示す図である。切断制御装置５０は、図７に示すように、制御部５１と、記憶部５２と、部品の種類Ａ，Ｂ，・・・に対応して設けられた切断動作プログラム５３Ａ，５３Ｂ，・・・とを有している。
【００７７】
制御部５１は、左側センサー部８００Ｌからの出力信号及び右側センサー部８００Ｒからの出力信号に基づいて、回転刃２２０Ｌ，２２０Ｒの径及び回転刃２２０Ｌ，２２０Ｒのｘ軸に沿った方向の位置（ｘ軸上位置という。）を検出して、検出結果を記憶部５２に記憶させる機能を有している。なお、「回転刃２２０Ｌ，２２０Ｒの径及び回転刃２２０Ｌ，２２０Ｒのｘ軸上位置」をまとめてここでは「回転刃情報」という。
【００７８】
また、制御部５１は、部品の種類に基づいてクランパー装着部６００Ｌ，６００Ｒのクランパー駆動機構部ＣＬＰ（図６参照。）を制御するための制御信号を出力する機能と、記憶部５２に記憶されている回転刃情報と、選択された切断動作プログラムとに基づいて、垂直駆動機構部３００のｚ軸駆動機構部３１０（図３参照。）及び水平駆動機構部４００（図４参照。）のｙ軸駆動機構部４１０及びｘ軸駆動機構部４５０を駆動するための制御信号を出力する機能とを有している。
【００７９】
クランパー駆動機構部ＣＬＰ（図６参照。）を制御するための制御信号は、具体的には、クランプ用モーター６４１を駆動するための制御信号（クランプ用モーター制御信号という。）である。クランプ用モーター制御信号によってクランプ用モーター６４１を制御することによって、部品の種類に応じたクランプ力で当該部品を適切にクランプすることができる。例えば、部品が種類Ａの部品１０Ａである場合、部品１０Ａの断面形状、部品１０Ａの断面の寸法及び部品１０Ａの材質などに応じた制御信号が制御部５１から出力される。これによって、種類Ａの部品１０Ａを適切にクランプすることができる。
【００８０】
また、ｚ軸駆動機構部３１０を駆動するための制御信号は、具体的には、ｚ軸用モーター３１１を駆動するための制御信号（ｚ軸用モーター制御信号という。）である。また、ｙ軸駆動機構部４１０を駆動するための制御信号は、具体的には、ｙ軸用モーター４１１を駆動するための制御信号（ｙ軸用モーター制御信号という）であり、ｘ軸駆動機構部４５０を駆動するための制御信号は、具体的には、第１ｘ軸用モーター４５１を駆動するための制御信号（第１ｘ軸用モーター制御信号という。）及び第２ｘ軸用モーター４５６を駆動するための制御信号（第２ｘ軸用モーター制御信号という。）である。
【００８１】
また、制御部５１は、上記した各機能の他に、切断角度又は切断開始位置の補正を行うための補正値がユーザーによって操作パネル７００から入力された場合には、入力された補正値に基づいて垂直駆動機構部３００及び水平駆動機構部４００を制御するための制御信号を出力する機能を有している。
【００８２】
ところで、左側センサー部８００Ｌは、左側回転刃２２０Ｌの径を示す信号を出力する第１センサー８１０Ｌと、左側回転刃２２０Ｌのｘ軸上位置を示す信号を出力する第２センサー８２０Ｌとを有している。右側センサー部８００Ｒも同様に、右側回転刃２２０Ｒの径を示す信号を出力する第１センサー８１０Ｒと、右側回転刃２２０Ｒのｘ軸上位置を示す信号を出力する第２センサー８２０Ｒとを有している。
【００８３】
第１センサー８１０Ｌ，８１０Ｒとしては、例えば、対向配置された発光素子と受光素子とからなる光学的な非接触型センサーが用いられ、第２センサー８２０Ｌ，８２０Ｒとしては、例えば、プッシュスイッチなどの機械的な接触型センサーが用いられる。
【００８４】
左側センサー部８００Ｌの第１センサー８１０Ｌにおいては、第１センサー８１０Ｌの発光素子と受光素子との間を左側回転刃２２０Ｌが通過した場合に受光素子から所定の信号を出力するものであり、右側センサー部８００Ｒの第１センサー８１０Ｒにおいては、第１センサー８１０Ｒの発光素子と受光素子との間を右側回転刃２２０Ｒが通過した場合に受光素子から所定の信号を出力するものである。
【００８５】
一方、左側センサー部８００Ｌの第２センサー８２０Ｌにおいては、左側回転刃２２０Ｌの左側面２２１Ｌ（図２（ｂ）参照。）が接触したことを示す信号を出力し、右側センサー部８００Ｒの第２センサー８２０Ｒにおいては、右側回転刃２２０Ｒの右側面２２１Ｒ（図２（ｂ）参照。）が接触したことを示す信号を出力するものである。
【００８６】
そして、左側センサー部８００Ｌの第１センサー８１０Ｌからの出力信号及び第２センサー８２０Ｌからの出力信号は制御部５１に与えられ、同様に、右側センサー部８００Ｒの第１センサー８１０Ｒからの出力信号及び第２センサー８２０Ｒからの出力信号は制御部５１に与えられる。
【００８７】
制御部５１では、左側センサー部８００Ｌの第１センサー８１０Ｌからの出力信号に基づいて左側回転刃２２０Ｌの径を検出し、その検出結果を記憶部５２に記憶させる。また、左側センサー部８００Ｌの第２センサー８２０Ｌからの出力信号に基づいて左側回転刃２２０Ｌのｘ軸上位置を検出し、その検出結果を記憶部５２に記憶させる。
【００８８】
なお、左側センサー部８００Ｌにおける第２センサー８２０Ｌは、左側回転刃２２０Ｌの左側面２２１Ｌ（図２（ｂ）参照。）に接触可能となるように左側センサー部８００Ｌに設けられている。左側センサー部８００Ｌにおいて第２センサー８２０Ｌがこのような位置に設けられていることにより、制御部５１では、第２センサー８２０Ｌからの信号に基づいて左側回転刃２２０Ｌにおける左側面２２１Ｌのｘ軸上位置を検出することとなり、この左側回転刃２２０Ｌにおける左側面２２１Ｌのｘ軸上位置を「左側回転刃２２０Ｌのｘ軸上位置」として記憶部５２に記憶させる。
【００８９】
また、制御部５１では、右側センサー部８００Ｒの第１センサー８１０Ｒからの出力信号に基づいて右側回転刃２２０Ｒの径を検出し、その検出結果を記憶部５２に記憶させる。また、右側センサー部８００Ｒの第２センサー８２０Ｒからの出力信号に基づいて右側回転刃２２０Ｒのｘ軸上位置を検出し、その検出結果を記憶部５２に記憶させる。
【００９０】
なお、右側センサー部８００Ｒにおける第２センサー８２０Ｒは、右側回転刃２２０Ｒの右側面２２１Ｒ（図２（ｂ）参照。）に接触可能となるように右側センサー部８００Ｒに設けられている。右側センサー部８００Ｒにおいて第２センサー８２０Ｒがこのような位置に設けられていることにより、制御部５１では、第２センサー８２０Ｒからの信号に基づいて右側回転刃２２０Ｒにおける右側面２２１Ｒのｘ軸上位置を検出することとなり、この右側回転刃２２０Ｒにおける右側面２２１Ｒのｘ軸上位置を「右側回転刃２２０Ｒのｘ軸上位置」として記憶部５２に記憶させる。
【００９１】
このように、左側回転刃２２０Ｌにおいては左側面２２１Ｌのｘ軸上位置を検出し、右側回転刃２２０Ｒにおいては右側面２２１Ｒのｘ軸上位置を検出する理由については後述する。
【００９２】
上記したような回転刃情報（回転刃２２０Ｌ，２２０Ｒの径及び回転刃２２０Ｌ，２２０Ｒのｘ軸上位置）を検出するのは、回転刃２２０，２２０Ｒの型番などによってその径や厚みが異なり、また、同じ型番の回転刃であっても、未使用の場合と、所定数量の部品を切断した後とでは、摩耗などによって、回転刃２２０Ｌ，２２０Ｒの径や厚みが異なってしまうからである。特に、回転刃２２０Ｌ，２２０Ｒの厚みは、回転刃２２０Ｌ，２２０Ｒのｘ軸上位置として反映されるため、回転刃２２０Ｌ，２２０Ｒの厚みが変化すると、回転刃２２０Ｌ，２２０Ｒのｘ軸上位置に「ずれ」が生じる場合がある。
【００９３】
このように、回転刃２２０Ｌ，２２０Ｒの径が異なったり、回転刃２２０Ｌ，２２０Ｒの厚みが異なったりすることによって、回転刃２２０Ｌ，２２０Ｒとクランプされている部品との間の距離（ｚ軸に沿った距離）や、クランプされている部品に対する切断開始位置（ｘ軸上における切断開始位置）に誤差が生じて高精度な切断がなされなくなるおそれがある。
【００９４】
このため、例えば、切断開始時などにおいて回転刃２２０Ｌ，２２０Ｒ（ここでは、説明の簡単化のため、右側回転刃２２０Ｒ側について説明する。）の径及び回転刃２２０Ｒのｘ軸上位置を検出しておいて、その検出結果（右側回転刃２２０Ｒの径及び右側回転刃２２０Ｒのｘ軸上位置）を、初期の回転刃情報として記憶部５２に記憶させておき、制御部５１は、記憶部５２に記憶内容に基づいて、その時点における右側回転刃２２０Ｒのｚ軸方向の移動量及びｘ軸上の位置などを制御することによって誤差を補正することができる。
【００９５】
例えば、右側回転刃２２０Ｒの径においては、所定のタイミングで右側回転刃２２０Ｒの径を検出し、その検出結果と記憶部５２に記憶されている初期の回転刃情報（右側回転刃２２０Ｒの径）とを比較して、その差分値に基づいてｚ軸駆動機構部３１０を制御する。また、右側回転刃２２０Ｒのｘ軸上位置においては、右側回転刃２２０Ｒの右側面２２１Ｒのｘ軸上位置が、記憶部５２に記憶されている初期の右側回転刃２２０Ｒのｘ軸上位置に一致するようにｘ軸駆動機構部４５０を制御する。
【００９６】
切断動作プログラム５３Ａ、５３Ｂ，・・・は、操作パネル７００上からユーザーが任意に選択することができる。具体的には、ユーザーが切断動作プログラム５３Ａ、５３Ｂ，・・・のうちのいすれかの切断動作プログラムを選択すると、制御部５１は、ユーザーによって選択された切断動作プログラムと記憶部５２に記憶されている回転刃情報とに基づいて、ｚ軸駆動機構部３１０、ｙ軸駆動機構部４１０及びｘ軸駆動機構部４５０をそれぞれ駆動するための制御信号（ｚ軸用モーター制御信号、ｙ軸用モーター制御信号、第１ｘ軸用モーター制御信号及び第２ｘ軸用モーター制御信号）を出力する。
【００９７】
図７に示すように構成された切断制御装置５０において、例えば、制御部５１からｚ軸用モーター制御信号が出力されると、ｚ軸スライダー３１５はｚ軸に沿って上方向又は下方向に所定量だけ移動する。ｚ軸スライダー３１５がｚ軸に沿って上方向又は下方向に所定量だけ移動することによって、切断ヘッド２００もｚ軸に沿って上方向又は下方向に所定量だけ移動する。
【００９８】
また、制御部５１からｙ軸用モーター制御信号が出力されると、ｙ軸スライダー４１５がｙ軸に沿って前方向又は後方向に所定量だけ移動する。ｙ軸スライダー４１５がｙ軸に沿って前方向又は後方向に所定量だけ移動することによって、切断ヘッド２００もｙ軸に沿って前方向又は後方向に所定量だけ移動する。
【００９９】
また、制御部５１から第１ｘ軸用モーター４５１及び第２ｘ軸用モーター４５６を同じ回転力で同方向に同時に回転させる制御信号（第１ｘ軸用モーター制御信号及び第２ｘ軸用モーター制御信号）が出力されると、ｙ軸駆動機構部４１０の載置台４１６はｘ軸に沿って左方向又は右方向に所定量だけ移動する。ｙ軸駆動機構部４１０の載置台４１６がｘ軸に沿って左方向又は右方向に所定量だけ移動することによって、切断ヘッド２００もｘ軸に沿って左方向又は右方向に所定量だけ移動動する。
【０１００】
また、制御部５１から第１ｘ軸用モーター４５１及び第２ｘ軸用モーター４５６のうち一方（第１ｘ軸用モーター４５１とする。）のみを正回転又は逆回転させるための制御信号（第１ｘ軸用モーター制御信号）が出力されると、ｙ軸駆動機構部４１０の載置台４１６を載置台支持体４６０を中心にしてｘｙ平面上で所定の回転角度だけ回転させることができる。
【０１０１】
ｙ軸駆動機構部４１０の載置台４１６が載置台支持体４６０を中心にしてｘｙ平面上で所定の回転角度だけ回転すると、切断ヘッド２００もｘｙ平面上で所定の回転角度だけ回転する。すなわち、切断ヘッド２００がｘｙ平面上で所定角度だけ首を振った状態となる。それによって、回転刃２２０Ｌ，２２０Ｒもｘｙ平面上で所定角度だけ首を振った状態となる。
【０１０２】
なお、上記した切断ヘッド２００のｘ軸、ｙ軸及びｚ軸に沿った方向への移動とｘｙ平面上での回転を行わせるための駆動源としてのモーター（ｚ軸用モーター３１１、ｙ軸用モーター４１１、第１ｘ軸用モーター４５１及び第２ｘ軸用モーター４５６）は、それぞれサーボモーターが用いられている。このため、きめ細かな数値制御が可能となり、切断ヘッド２００のｘ軸、ｙ軸及びｚ軸に沿ったそれぞれの移動量及びｘｙ平面上での回転角度を高精度に制御することができる。
【０１０３】
次に、実施形態に係る切断装置１０００を用いた切断動作の具体例を説明する。
図８は、実施形態に係る切断装置１０００を用いた切断動作の具体例を説明するために示す図である。図８（ａ）は、切断対象となる部品（種類Ａの部品１０Ａとする。）の斜視図であり、図８（ａ）は部品１０Ａの正面図であり、図８（ｃ）は切断後の部品（切断済み部品１０Ａ'とする。）を示す斜視図である。
【０１０４】
部品１０Ａは図８（ａ）に示すように、断面が長方形状の長尺部品であるとする。このような部品１０Ａを図８（ｂ）の破線で示す切断線Ｃ１に沿って切断するものとする。この場合の切断条件は、図８（ｂ）に示すように、切断開始位置がＰ１であり、切断角度がθ１であるとする。なお、この場合の切断角度θ１は、部品１０Ａの長手方向の中心軸Ｃ０をｘ軸に沿って置いた状態として当該部品１０Ａを正面から見たときのｚ軸に対する切断角度とする。
【０１０５】
また、切断装置１０００の右側クランパー装着部６００Ｒには種類Ａ用クランパーが装着されているものとする。そして、ユーザーが部品１０Ａを種類Ａ用クランパー５００Ｒにクランプし、操作パネル７００から切断動作プログラム５３Ａを選択したとする。なお、種類Ａ用クランパー５００Ｒに部品１０Ａをクランプすることによって、切断角度θ１は自動的に高精度に設定される（図５（ｂ）参照。）。
【０１０６】
そして、ユーザーが切断動作を開始するためのスタートボタン（図示せず。）を操作パネル７００において操作すると、制御部５１では、記憶部５２に記憶されているその時点における回転刃情報（右側回転刃２２０Ｒの径及び右側回転刃２２０Ｒのｘ軸上位置）と、ユーザーによって選択された切断動作プログラム５３Ａとに基づいた制御を行う。これにより、部品１０Ａは切断開始位置Ｐ１から切断角度θ１で切断され、図８（ｃ）に示すように、切断済み部品１０Ａ'が製造される。
【０１０７】
ところで、切断済み部品１０Ａ'の長手方向の長さ（ｘ軸に沿った方向の長さ）Ｌ１を高精度とするためには、切断開始位置Ｐ１は重要である。すなわち、右側回転刃２２０Ｒによって切断する場合には、右側回転刃２２０Ｒにおける右側面２２１Ｒの切断開始時におけるｘ軸上位置が切断済み部品１０Ａ'の左側端部となるので、右側回転刃２２０Ｒの右側面２２１Ｒのｘ軸上位置を高精度に設定する必要がある。このため、前述したように、右側センサー部８００Ｒにおいては、第２センサー８２０Ｒは、右側回転刃２２０Ｒにおける右側面２２１Ｒを検出するようにしている。一方、左側センサー部８００Ｌにおいては、これとは逆に、左側センサー部８００Ｌの第２センサー８２０Ｌは、左側回転刃２２０Ｌにおける左側面２２１Ｌを検出するようにしている。
【０１０８】
また、図８に示すような切断を行う際、実際の切断を開始する前段階において、まずは、「試しの切断」を行い、切断部分の切断角度や切断開始位置などを計測し、設定値に対する誤差の大きさが許容値を超える場合には、誤差が許容範囲に収まるような補正値を与えることも可能である。
【０１０９】
この場合、制御部５１は入力された補正値に基づいて、ｚ軸駆動機構部３１０及びｙ軸駆動機構部４１０及びｘ軸駆動機構部４５０のうちの補正対象となる駆動機構部を制御する。このような補正は、実際の切断を開始する前の段階だけでなく、実際の切断を開始して所定の本数の切断作業が終了した時点において行うことも可能である。このような補正を行う場合、実施形態に係る切断装置１０００は、ｚ軸駆動機構部３１０、ｙ軸駆動機構部４１０及びｘ軸駆動機構部４５０におけるそれぞれのモーター（ｚ軸用モーター３１１、ｙ軸用モーター４１１、第１ｘ軸用モーター４５１及び第２ｘ軸用モーター４５６）として、それぞれサーボモーターを用いているため、補正値を与えることにより補正を高精度に行うことができる。
【０１１０】
以上は、右側クランパー５００Ｒにおける切断作業について説明したが、左側クランパー５００Ｌにおいても同様の切断作業が可能となる。例えば、右側クランパー５００Ｒにおいて、種類Ａの１ロット分のすべての部品１０Ａの切断作業が終了したら、今度は、左側クランパー５００Ｌにおいて種類Ｂの１ロット分のすべての部品１０Ｂに対して切断作業を行う。この種類Ｂの部品に対しては種類Ｂ用のクランパーを用いて切断を行う。
【０１１１】
このようにして、種類の異なる部品に対して、それぞれの種類に対応するクランパーを用い、かつ、それぞれの種類に対応して作成されている切断動作プログラムを用いて切断作業を行うことにより、すべての切断済み部品は、それぞれの切断部が高精度に切断されたものとなり、設定された切断条件を満たすことができる。
【０１１２】
これにより、例えば、種類の異なる部品（例えば、部品１０Ａ，１０Ｂとする。）のそれぞれの切断部を溶接するような場合、それぞれの切断部分が高精度に切断されていることから、溶接も高精度に行うことができ、溶接されることによって生成された製品を高品質なものとすることができる。
【０１１３】
以上説明したように、実施形態に係る切断装置１０００によれば、ある種類の部品を切断する場合、当該部品の種類に対応するクランパーに当該部品をクランプして、その種類に対応する切断動作プログラムを選択するだけで、当該部品に対する切断開始位置や切断角度が高精度に設定された状態で切断を行うことができる。
【０１１４】
このため、実施形態に係る切断装置１００においては、従来の切断装置のように、部品の切断作業を行う際に、例えば、切断開始位置や切断角度を設定するために、クランパーに部品を取り付けて、試しの切断を行って、切断開始位置や切断角度を計測して、切断開始位置や切断角度に許容値を超える誤差がある場合には、許容値に収まるように再度、取り付け位置などを調整するというような試行錯誤的な取り付け作業を何度も繰り返し行う必要がなくなり、作業能率を大幅に向上させることができる。また、切断開始位置や切断角度などに補正が必要な場合には、補正値を入力するだけで、高精度な補正を自動的に行うことができる。
【０１１５】
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で下記（１）〜（５）に示すような変形実施も可能となる。
【０１１６】
（１）上記実施形態では、切断対象となる部品（部品１０Ａ）は、図８に示すように、直線状の長尺部品で、その断面の形状が長方形となっている比較的単純な形状のものとして説明したが、このような単純な形状の部品だけでなく、例えば、長手方向において円弧を描くような長尺部品で、その断面の形状も、例えば楕円形や渦巻き型など複雑な形状をなす部品をも切断対象とすることができる。なお、このような部品に対しても当該部品のクランプする専用のクランパーを用意し、かつ、当該部品に対応する切断動作プログラムを作成しておくことで高精度な切断が可能となる。
【０１１７】
（２）上記実施形態では、切断ヘッド２００のｘｙ平面における首振り角度はｙ軸対して０度とした状態で切断を行った場合を例示したが、部品の種類によっては、切断ヘッド２００のｙ軸に対する首振り角度を所定範囲で任意に設定した状態で切断する必要がある場合もあり得る。このような場合にも、本発明の切断装置は容易に対応可能である。
【０１１８】
（３）上記実施形態では、切断作業を行う際の回転刃（例えば、右側回転刃２２０Ｒとする。）は、ｚ軸に沿った方向（垂直方向）に下降させて切断を行う場合を例示したが、これに限られるものではなく、例えば、切断ヘッド２００をｚ軸に沿って下降させながらｙ軸に沿って前方に下降、すなわち、全体的に斜め前方に下降させながら切断することも可能である。また、途中までは切断ヘッド２００をｚ軸に沿って下降させ、その後、ｚ軸に沿った下降に加えてｙ軸に沿って前方に下降させながら切断することも可能である。
【０１１９】
（４）上記実施形態では、切断ヘッド２００を水平面上で所定の角度だけ首振りさせるための機構としては、ｘ軸駆動機構４５０に２つのモーター（第１ｘ軸用モーター４５１及び第２ｘ軸用モーター４５６）を設け、これらのモーターの少なくとも一方を駆動することによって切断ヘッド２００を水平面上で所定の角度だけ首振りさせる機構としたが、これに限られるものではない。例えば、ｘ軸駆動機構４５０は、切断ヘッド２００を単にｘ軸方向に往復動させる機構とし、ｘ軸駆動機構４５０とは別に、切断ヘッド２００を水平面上で所定の角度だけ首振りさせるための機構としての切断ヘッド首振り機構部を設けるようにしてもよい。
【０１２０】
すなわち、水平駆動機構部４００は、切断ヘッド２００をｙ軸に沿った方向に往復動可能とするｙ軸駆動機構部４１０と、切断ヘッド２００をｘ軸に沿った方向に往復動可能とするｘ軸駆動機構部と、切断ヘッド２００を水平面上で所定の角度だけ首振りさせるための切断ヘッド首振り機構部とを有する構成とする。この場合、ｙ軸駆動機構部４１０は、図４に示す構成と同様の構成でよく、ｘ軸駆動機構部は図示を省略するが、ｙ軸駆動機構部４１０をｘ軸方向に往復動可能とする機構とすればよい。また、切断ヘッド首振り機構部も図示は省略するが、専用のモーター（サーボモーター）を用いて切断ヘッド２００を水平面上で所定の角度だけ首振り可能とする機構とすればよい。なお、この場合、制御部５１は、切断ヘッド首振り機構を制御するための機能を有することによって、切断ヘッド２００を水平面上において所定角度だけ自在に首振りさせることが可能となる。
【０１２１】
(５)本発明の切断装置は、クランパー（左側クランパー５００及び右側クランパー５００Ｒ）が当該切断装置の付属部品として用意された状態で出荷されるものであってもよく、また、クランパーは別部品の扱いとして、切断装置のみを出荷するようにしてもよい。なお、クランパーを別部品の扱いとした場合、本発明の切断装置のクランパ装着部（図６参照。）に装着可能なクランパ５００Ｌ，５００Ｒ（図６参照。）を部品の種類ごとに用意すればよい。
【符号の説明】
【０１２２】
１０Ａ・・・部品（種類Ａの部品）、５０・・・切断制御装置、５１・・・制御部、５２・・・記憶部、５３Ａ，５３Ｂ・・・切断動作プログラム、１００・・・切断装置筐体、２００・・・切断ヘッド、２１０・・・回転刃用モーター、２１０Ｌ・・・左側回転刃、２１０Ｒ・・・右側回転刃、３００・・・垂直駆動機構部、３１０・・・ｚ軸駆動機構部、３１１・・・ｚ軸用モーター、３１５・・・ｚ軸スライダー、３１６・・・切断ヘッド固定部、４００・・・水平駆動機構部、４１０・・・ｙ軸駆動機構部、４１１・・・ｙ軸用モーター、４１６・・・載置台、４５０・・・ｘ軸駆動機構部、４５０Ａ・・・第１ｘ軸駆動機構部、４５０Ｂ・・・第２ｘ軸駆動機構部、４５１・・・第１ｘ軸用モーター、４５５・・・第１載置台支持体、４６０・・・第２載置台支持体、４５６・・・第２ｘ軸用モーター、５００Ｌ・・・左側クランパー、５００Ｒ・・・右側クランパー、５１１・・・固定クランパー、５１２・・・可動クランパー、６００Ｌ・・・左側クランパー装着部、６００Ｒ・・・右側クランパー装着部、６１０・・・固定クランプ取り付け部、６２０・・・可動クランプスライダー、６４０・・・可動クランプスライダー駆動部、６４１・・・クランプ用モーター、６４２・・・回転円盤、６４３・・・ピン、６４４・・・長孔、６４５・・・可動体、６４６・・・バネ、７００・・・操作パネル、８００Ｌ・・・左側センサー部、８００Ｒ・・・右側センサー部
【図１】
0005702972.tif 000002
【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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