(57)【要約】      （修正有）【課題】シート材の裁断装置において、裁断刃に対する異物の付着を防止する。【解決手段】作業支持台２上のシート材Ｗを裁断する裁断刃１０を具備した裁断ヘッド３と、裁断ヘッドを移動させるヘッド移動機構４とを備え、裁断ヘッドには裁断刃を冷却する冷却手段３０を具備するシート材の切断装置。また冷却手段は冷却液を貯蔵したタンク３１と、タンク内の冷却液を裁断刃に付着させる冷却具を具備する。冷却具は吸水性を有する素材により形成され裁断刃に接触している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業支持台（２）上のシート材（Ｗ）を裁断する裁断刃（１０）を具備した裁断ヘッド（３）と、該裁断ヘッド（３）を移動させるヘッド移動機構（４）とを備え、前記裁断ヘッド（３）には前記裁断刃（１０）を冷却する冷却手段（３０）が具備されていることを特徴とするシート材の裁断装置。
【請求項２】
前記冷却手段（３０）は、冷却液を貯留したタンク（３１）と、このタンク（３１）内の冷却液を裁断刃（１０）に付着させる冷却具（３２）とを具備していることを特徴とする請求項１記載のシート材の裁断装置。
【請求項３】
前記冷却具（３２）は、吸水性を有する素材により形成されていて前記裁断刃（１０）に接触されていることを特徴とする請求項２記載のシート材の裁断装置。
【請求項４】
前記冷却具（３２）が、裁断刃（１０）に対する接触状態と非接触状態とに切換可能に構成されていることを特徴とする請求項３記載のシート材の裁断装置。
【請求項５】
前記冷却手段（３０）が前記裁断ヘッド（３）に対して上下動自在に設けられ、この上下動により前記冷却具（３２）が前記裁断刃（１０）に対して接触又は非接触状態に切換可能とされており、
この上下動を操作する昇降操作部（５６）が前記作業支持台（２）の一側部に配置され、前記ヘッド移動機構（４）による前記裁断ヘッド（３）の移動により前記冷却手段（３０）が前記昇降操作部（５６）へと移動可能に構成されていることを特徴とする請求項４記載のシート材の裁断装置。
【請求項６】
前記タンク（３１）へ冷却液を補充する補充手段（４０）が備えられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のシート材の裁断装置。
【請求項７】
前記補充手段（４０）が前記作業支持台（２）の一側部に配置され、前記ヘッド移動機構（４）による前記裁断ヘッド（３）の移動により前記冷却手段（３０）が前記補充手段（４０）へと移動可能に構成されていることを特徴とする請求項６記載のシート材の裁断装置。
【請求項８】
前記補充手段（４０）は、冷却液を貯留する貯留部（４１）と、この貯留部（４１）の冷却液を吸引し前記タンク（３１）へ注入する注液機構（４２）とを備えている請求項６又は７記載のシート材の裁断装置。
【請求項９】
前記タンク（３１）の残液量を検出する検出器（３８）が備えられ、この検出器（３８）の検出信号に基づいてタンク（３１）への補充が行われるように、前記ヘッド移動機構（４）及び前記補充手段（４０）が動作制御されていることを特徴とする請求項７又は８記載のシート材の裁断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシート材の裁断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生地等の薄いシート材を裁断する装置として下記特許文献に記載のものが従来より公知である。
各特許文献記載の技術は、いずれも円盤状の裁断刃を有する裁断ヘッドをヘッド移動機構によって水平移動自在又は旋回自在に支持し、この裁断刃の水平移動と旋回との組み合わせによって作業支持台上に載せたシート材を裁断するものとなっている。
【特許文献１】特開２００１−３００８９５号公報
【特許文献２】特開２０００−１１９９５０号公報
【特許文献３】特開２００１−３２６１号公報
【特許文献４】特開２００１−１２１４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような裁断装置では、裁断刃の回転によってシート材又は作業支持台との間で摩擦が生じるため、裁断刃の温度が次第に上昇する。一方、上記裁断装置では、シート材として綿や化繊など種々の材質の裁断を行うが、特に融点の低い化繊系のシート材では、裁断刃の温度上昇により繊維が溶け、刃に付着するという問題が生じていた。
裁断刃に繊維等が付着すると当然に切れ味が悪くなり、切り残しの原因になるとともに、シート材が裁断刃にからみついて裁断不能となるトラブルも生じていた。
本発明は、斯かる実情に鑑み、裁断刃の温度上昇や繊維等の異物の付着を防止し、適正な裁断を長時間に渡り可能とするシート材の裁断装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明にかかるシート材の裁断装置は、作業支持台２上のシート材Ｗを裁断する裁断刃１０を具備した裁断ヘッド３と、該裁断ヘッド３を移動させるヘッド移動機構４とを備え、前記裁断ヘッド３には前記裁断刃１０を冷却する冷却手段３０が具備されていることを特徴としている。
上記冷却手段３０により裁断刃１０を冷却することによって温度上昇を防止し、繊維等の溶着を防ぐことが可能となる。
前記冷却手段３０は、冷却液を貯留したタンク３１と、このタンク３１内の冷却液を裁断刃１０に付着させる冷却具３２とを具備した構成とすることができる。
【０００５】
特に、冷却具３２は、吸水性を有する素材により形成して裁断刃１０に接触させることが好ましく、これによって、裁断刃１０に付着した繊維等の異物を取り除く作用も期待できる。
また、冷却具３２は、裁断刃１０に対する接触状態と非接触状態とに切換可能に構成されていることが推奨される。
これにより、裁断刃１０への溶着の心配がない融点の低い生地（綿等）を裁断する場合には、裁断刃を冷却しないという選択も可能となり、また、装置の不使用時には、冷却具３２を非接触状態とすることで裁断刃１０の錆び付きを防止することが可能となる。
【０００６】
前記冷却手段３０が裁断ヘッド３に対して上下動自在に設けられていて、この上下動により冷却具３２が裁断刃１０に対して接触又は非接触状態に切換可能とされ、この上下動を操作する昇降操作部５６が作業支持台２の一側部に配置され、ヘッド移動機構４による裁断ヘッド３の移動により冷却手段３０が昇降操作部５６へと移動可能に構成されていることが推奨される。
このような構成によって冷却手段３０の上下動（冷却具３２の接触・非接触切換）の自動化が可能となる。
【０００７】
上記裁断装置には、前記タンク３１へ冷却液を補充する補充手段４０が備わっていることが推奨される。この補充手段４０としては、冷却液を貯留する貯留部４１と、この貯留部４１の冷却液を吸引し前記タンク３１へ注入する注液機構４２とを備えた構成とすることができる。
また、この場合には、前記補充手段４０が作業支持台２の一側部に配置され、ヘッド移動機構４による裁断ヘッド３の移動により冷却手段３０が補充手段４０へと移動可能に構成されているのが好ましく、更に、前記タンク３１の残液量を検出する検出器３８を備え、この検出器３８の検出信号に基づいてタンク３１への補充が行われるように、前記ヘッド移動機構４及び補充手段４０が動作制御されていることが好ましい。
【０００８】
これによって、タンク３１に対する冷却液の補充を自動化することが可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかるシート材の裁断装置によれば、裁断刃の温度上昇や繊維等の異物の付着が防止でき、適正な裁断が長時間に渡り可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
図５及び図６は、本発明の実施形態にかかるシート材Ｗの裁断装置１が示されており、該裁断装置１は、作業支持台２と、該作業支持台２上のシート材Ｗを裁断する裁断刃１０を具備した裁断ヘッド３と、該裁断ヘッド３を移動させるヘッド移動機構４とを有し、本実施形態では、裁断後のシート材Ｗを次工程へ移送するための移送装置５が並設されたものとなっている。
本実施形態の作業支持台２は、一対のローラ６に対してベルト７を巻回してなるベルトコンベア形式となっており、所定の裁断位置への移動と、裁断後の次工程（移送装置５）への移動とが自動で行えるものとなっている。
【００１１】
また、作業支持台２に対してシート材Ｗを固定する方法として、例えば、特許文献１〜３で周知の吸引式を採用したり、特許文献４で周知の上面押さえ式等を採用することが可能であり、作業支持台２は、ベルトコンベア式とするに限らず固定の台等としてもよい。
裁断ヘッド３は、図１に示すように、その下端部の設けられた裁断刃１０と、この裁断刃１０を駆動する駆動機構１１とを有している。裁断刃１０は、金属製等で外周部に刃先を有する円盤状の回転刃であり、その中心部が駆動軸１２により支持されている。
駆動機構１１は、モーターよりなる駆動体１３と、この駆動体１３の出力を駆動軸１２に伝達する伝動手段とを有し、該伝動手段は、駆動体１３の出力軸にベベルギヤ機構１５を介して連動連結された中継軸１６と、この中継軸１６と駆動軸１２とを連動するベルト連動機構１７とを有している。
【００１２】
前記駆動体１３は、裁断ヘッド３の骨格を成すヘッドフレーム１８の上部に設けられ、中継軸１６及び駆動軸１２は、ヘッドフレーム１８に垂下されたブラケット１９に軸受等を介して回転自在に支持されている。
前記ヘッド移動機構４は、図６に示すように、作業支持台２の上面部に対する所定高さ域で、この作業支持台２の幅方向（これをＸ方向という）に跨るように設けられた架橋型のレール体２１と、このレール体２１の長手方向に沿って移動体２２を移動可能に設けたＸ方向駆動部２３と、上記架橋型レール体２１自体を作業支持台２の長手方向（これをＹ方向という）に沿って移動可能に設けたＹ方向駆動部２４とを有しており、上記移動体２２に裁断ヘッド３が装着されている。
【００１３】
従って、裁断ヘッド３は、架橋型レール体２１に沿った移動体２２のＸ方向への移動と、作業支持台２の長手方向に沿った架橋型レール体２１のＹ方向への移動との組み合わせで水平移動可能となっている。
このＸ・Ｙ方向駆動部２３，２４としては、ロッドレスシリンダやチェーン、ベルト等の巻掛機構、伸縮式の流体圧シリンダ、ネジ送り機構等を採用することができる。
また、裁断ヘッド３は移動体２２に対して昇降装置２６を介して装着されており、この昇降装置２６は、流体圧シリンダやラックとピニオンを組み合わせたモータ駆動機構、ソレノイド等により構成され、作業支持台２上のシート材Ｗを裁断可能な下降位置と、シート材Ｗ上方の上昇位置との間で裁断刃１０を昇降可能となっている。また、裁断ヘッド３は従来公知の旋回手段（図示略）によって縦軸Ｚ回りに旋回可能であり、この旋回手段として、例えば、ヘッドフレーム１８を環状のレールにより旋回自在に支持し、モータ等の駆動体により旋回駆動する構成等を採用可能である。
【００１４】
上記裁断ヘッド３には、裁断刃１０を冷却するための冷却手段３０が具備されている。
この冷却手段３０は、図１及び図２に示すように、冷却液を貯留するタンク３１と、タンク３１内の冷却液を裁断刃１０に付着させる冷却具３２とを有し、本実施形態の冷却具３２は、フェルトや布、スポンジ等の吸水性を有する素材により形成されていて、その一端部がタンク３１内の冷却液に浸され、他端部が裁断ヘッド３に接触しており、毛細管現象によってタンク３１から吸い上げた冷却液を裁断刃１０に付着する構成とされている。
また、冷却具３２の少なくとも先端部にはスリット３２ａが形成され、このスリット３２ａに裁断刃１０を挿入することで、該裁断刃１０の両面に冷却具３２が接触するようになっている。
【００１５】
このような冷却手段３０を備えることによって、裁断中における裁断刃１０の温度上昇が防止されるようになり、裁断刃１０の熱に起因したシート材Ｗの溶着が防止され、その結果、裁断刃１０の切れ味を長時間に渡って維持でき、シート材Ｗの適正な裁断が可能となる。
また、冷却具３２を裁断刃１０に接触させることによって、付着した繊維等の異物を除去することが可能となっている。
なお、前記冷却具３２は、裁断刃１０の上部に接触するように設けられているが、前部又は後部に接触させてもよく、裁断刃１０の片面のみに接触させてもよい。
【００１６】
前記冷却液としては、水、シリコン油、アルコールなど種々のものを利用可能であるが、冷却効率、コスト等の観点から水を利用するのが好適である。
前記タンク３１は、上方が解放した受け容器３３と、この受け容器３３の上方開口を塞ぐ蓋体３４とを有しており、上記蓋体３４に形成された開口から冷却具３２が突出するようになっている。また、上記蓋体３４には、タンク３１内に冷却液を補充するための補充口３５が設けられており、本実施形態の補充口３５は蓋体３４から上方に立設された筒体により形成されている。
【００１７】
受け容器３３の背面には窓３６が形成され、この窓３６は、ガラスや樹脂などの透明板で塞がれていて内部が視認可能となっている。また、受け容器３３内には冷却液に浮かぶフロート３７が設けられ、タンク３１外には、前記窓３６を介してフロート３７の存在を検出することで、冷却液量を検出する検出器３８が設けられている。
本実施形態にかかる裁断装置１には、前記冷却手段３０のタンク３１に対して冷却液を補充する補充手段４０が具備されている。
この補充手段４０は、作業支持台２の一側部に設置されており（図５）、図４から明らかなように、冷却液を貯留する貯留部４１と、この貯留部４１から冷却液を吸い上げて前記タンク３１へ注液する注液機構４２を具備している。
【００１８】
注液機構４２は、流体圧シリンダやソレノイド等の駆動体４３により作動するシリンダ部４４と、このシリンダ部４４に分岐型の継手管４５を介して接続された吸引管４６及び排出管４７とを有し、前記吸引管４６の先端部が貯留部４１に挿入され、排出管４７の先端には注射針の形態をした注液具４７ａが設けられている。吸引管４６及び排出管４７にはそれぞれ逆止弁４８が設けられ、冷却液の吸引又は排出の一方向の流動のみを許容するものとなっている。
このような構成により、駆動体４３の作動でシリンダ部４４のピストンを一方向（図４の右方向）に摺動させると、吸引管４６を介して貯留部４１内の冷却液が吸い上げられ、ピストンを他方向（同左方向）に摺動させと、継手管４５から排出管４７へ冷却液が流動し、注液具４７ａから排出されるようになっている。
【００１９】
前記注液具４７ａは、流体圧シリンダ等の昇降機構４９によって上下昇降可能とされ、下降したときにタンク３１の補充口３５に挿入されるようになっている。
また、タンク３１は、ヘッド移動機構４による裁断ヘッド３の移動によって補充手段４０の設置位置へと移動可能とされ、この場合、ヘッド移動機構４や補充手段４０は、タンク３１の残液量を検出する検出器３８の検出信号に基づき作動するように制御されている。
つまり、検出器３８によってタンク３１の残液量が少ないことを検知すると、まず、タンク３１を補充手段４０の設置箇所へ移動するようにヘッド移動機構４が動作制御され、その後、所定の補充操作を行うように補充手段４０が動作制御される。
【００２０】
これにより、冷却液の補充が自動化され、補充の手間が省かれると共に、補充遅れ、補充忘れが防止されるようになっている。
一方、前記冷却手段３０は、裁断ヘッド３に対して上下動自在に設けられている。
具体的に、図３に示すように、ヘッドフレーム１８の下面には２本の摺動ガイド５１が垂下状に設けられ、この摺動ガイド５１に前記タンク３１が上下摺動自在に支持され、摺動ガイド５１の下端部にはタンク３１の下降限界を設定するストッパ５２が設けられている。
【００２１】
また、ヘッドフレーム１８には、冷却手段３０を上昇位置に保持する保持部材５３が設けられており、本実施形態の保持部材５３は、上端がヘッドフレーム１８の保持され下端が自由端とされた板バネよりなり、保持部材５３の下端部に形成された円弧湾曲部５３ａをタンク３１の下部に係合させることにより上昇位置に保持するようになっている。また、タンク３１を下降させたときには、保持部材５３が弾性変形することにより湾曲部５３ａの外面をタンク３１側面に当接させるようになっている。
図５に示すように、前記作業支持台２の一側部には、前記タンク３１を昇降操作する昇降操作部５６が設けられている。この昇降操作部５６は、図３に示すように、前記タンク３１に対して係脱自在に係合する係合具５７と、この係合具５７を作動する作動機構５８とを有している。係合具５７は、正面視でコの字型に形成され、タンク３１に対し水平方向に移動することで係合又は離脱可能である。
【００２２】
作動機構５８は、係合具５７をタンク３１に係脱するように水平方向に移動させ、且つ、タンク３１に係合した状態で上下に移動させるものとなっている。なお、図例では、支持ブラケット５９に対して係合具５７を水平駆動用のシリンダ６０を介して支持し、前記ブラケット５９を上下駆動用のシリンダ６１を介して支持したものとなっているが、この構成に限定されるものではなく、シリンダ６０，６１に代えてソレノイド、チェーン又はベルト等の巻掛け機構等を用いてもよく、係合具５７を水平移動及び上下昇降可能であれば特に制限されるものではない。
【００２３】
前記昇降操作部５６は、ヘッド移動機構４における架橋型レール体２１の一端部に設けられており、架橋型レール体２１とともに作業支持台２の長手方向に移動可能である。そして、裁断ヘッド３を架橋型レール体２１の一端部へ移動させ、上記昇降操作部５６を作動することにより冷却手段３０の上下動を行うようになっている。
冷却手段３０を下降させたとき、冷却具３２が裁断刃１０に接触して冷却可能となり、上昇させたときに冷却具３２は裁断刃１０から離れ、冷却解除となる。
したがって、裁断対象となるシート材Ｗの材質により裁断刃１０の冷却が不要な場合や、裁断装置１の不使用時には、冷却具３２を裁断刃１０から離反させることが可能となっている。
【００２４】
以上、シート材の裁断装置について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明のシート材の裁断装置は、縫製工場等において、生地製品等の素材を所定の形状に裁断するために利用される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（ａ）は裁断ヘッドの側面図、（ｂ）は同背面図である。
【図２】（ａ）は冷却手段の平面図、（ｂ）は同側面図、（ｃ）は同背面図である。
【図３】（ａ）はタンクが上昇した状態の背面図、（ｂ）は下降した状態の背面図である。
【図４】補充手段を示す概略図である。
【図５】裁断装置の平面図である。
【図６】裁断装置の斜視図である。
【符号の説明】
【００２７】
１      裁断装置
２      作業支持台
３      裁断ヘッド
４      ヘッド移動機構
１０      裁断刃
３０      冷却手段
３１      タンク
３２      冷却具
３８      検出器
４０      補充手段
４１      貯留部
４２      注液機構
５６      昇降操作部
Ｗ      シート材
【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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