(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元移動する駆動ユニットに支持されている切断刃を用いてワークを切断する方法であって、
予め定められているコンピュータプログラムにより前記駆動ユニットを制御することにより、治具上に固定されているワークの表面に対して切断刃を直角方向から高速往復動させると共に、
前記切断刃に超音波振動を付与し、
当該切断刃をワークに対し、その切断方向に前進させつつ当該前進方向と平行に前後微振動させて前記ワークを切断する３次元自動切断方法において、
前記高速往復動が毎分３０００〜４５００回の往復動であり、
前記ワークが固定される冶具の面が３次元の面であって、当該３次元の面の上に固定されている前記ワークの表面に対して、
前記切断刃の往復運動が常時前記ワークの面と直角になるように制御し、
前記ワークに当接する案内片により、前記ワークを加圧して前記ワークの切断部付近を前記冶具上に固定しつつ前記切断を行い、
前記ワークを切断した工程の後に、前記切断刃を研磨する工程、又は、前記切断刃を取り換える工程、若しくは、切断刃付きの駆動ユニットを取り換える工程を含む
ことを特徴とする３次元自動切断方法。
【請求項２】
治具上に固定されているワークの表面に対して切断刃を直角方向から高速往復動させて切断する装置であって、
前記切断刃の毎分３０００〜４５００回での高速往復動を行わせる切断刃の往復動手段と、
当該切断刃の案内手段とを備えている切断ユニットと、
当該切断ユニットがロボットアームに固定されてなる３次元移動手段と、
前記各手段の動作を制御する制御手段とを備え、
前記ロボットアームは、多軸ロボットのロボットアームであり、
前記３次元移動手段は、当該多軸ロボットのロボットアームへ前記切断ユニットを取り付け、前記切断ユニットに回転を付与して前記切断刃に３次元移動を行わせるものであり、
前記切断刃の往復動手段は、回転円盤に切断刃の基端部を偏心して回転自在に取り付けると共に、前記切断刃を案内ローラにより往復動自在に挟着したものであり、
前記切断ユニットは、前記切断刃がワークに対してその切断方向に前進する前進方向と平行に前記切断刃を前後微振動させる切断刃の前後振動手段であって、切断刃又は切断刃の支持部材に、切断刃を前後方向へ振動させる起振具を付設した切断刃の前後振動手段を備えていると共に、前記切断刃に対して超音波振動を付与する切断刃の超音波振動手段を備えており、
前記切断刃を自動研磨する切断刃の自動研磨手段、又は、前記切断刃を自動的に取り換える切断刃交換手段、若しくは、前記切断ユニットを取り換える切断ユニット交換手段が、更に、配備されていると共に、
前記切断ユニットが、ワークの切断部付近を治具上に固定する固定手段であって、ワークに当接する案内片を、ガイド杆に取付け、該ガイド杆を前記切断ユニットの機枠へ摺動自在に取り付け、前記案内片をワーク側へ付勢してなる固定手段を更に備えており、
前記ワークが固定される冶具の面が３次元の面であって、当該３次元の面の上に固定されている前記ワークの表面に対して、前記切断刃の往復運動が常時前記ワークの面と直角になるように制御されている
ことを特徴とする３次元自動切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、織布、シート又はブロックその他のワークを３次元で自動切断することを目的とした３次元自動切断方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来フォームラバーなどを切断するには、ワイヤーを軸方向に高速移動させ、摩擦熱を発生させて溶断している。また十分の熱を発生できない場合には、ワイヤーに通電して電気的に発熱させる場合もあった。【０００３】
また従来木材を所定の形状に切断するのに軸方向直線移動する糸鋸が一般的に使用されている。【０００４】
次に高圧水又はレーザー光線を使用する自動切断装置についての提案もあり、実施されていた。【０００５】
前記従来提案され、又は実施されている高速切断方法又は装置は、何れも２次元切断であった。例えば、ワークを平面上に支持したまま、切断刃に向かって移動させるもので、前記切断刃を定位置で高速往復運動させるものであった。【０００６】
従ってワークの３次元自動切断については、知られていない。
【特許文献１】特開昭５６−８９５００
【特許文献２】特開２０００−３５５００
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記従来の切断装置中、フォームラバーの切断の場合には熱・溶断によるので、加熱により切断の効率化が図られるが、織布その他熱溶断できない切断物にあっては、前記のような切断方法を採用することはできない。また、高圧水を使用する切断の場合には、ワークが濡れるのみならず、高圧装置の価格が大きくなりすぎる問題点がある。【０００８】
その他の切断装置においては、ワイヤーなどを定位置で軸方向に移動させ、又は定位置で往復移動させるので、必然的にワークを水平移動しなければならない問題点があった。【０００９】
更に従来の切断装置では、前記のようにワークを水平移動させるので、２次元切断しかできない問題点があった。また、切断効率の低下に対しては、ワイヤーなどの損耗に際して、短時間にワイヤーを取り換えなければならない問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した問題点を解決するため、本発明は、以下に説明する３次元自動切断方法及び装置を提案するものである。【００１１】
本発明の３次元自動切断方法は、３次元移動する駆動ユニットに支持されている切断刃を用いてワークを切断する方法であって、予め定められているコンピュータプログラムにより前記駆動ユニットを制御することにより、治具上に固定されているワークの表面に対して切断刃を直角方向から高速往復動させると共に、前記切断刃をワークに対し、その切断方向に前進させて前記ワークを切断することを特徴とするものである。【００１２】
本発明の他の３次元自動切断方法は、３次元移動する駆動ユニットに支持されている切断刃を用いてワークを切断する方法であって、予め定められているコンピュータプログラムにより前記駆動ユニットを制御することにより、治具上に固定されているワークの表面に対して切断刃を直角方向から高速往復動させると共に、前記切断刃をワークに対し、その切断方向に前進させつつ当該前進方向と平行に前後微振動させて前記ワークを切断することを特徴とするものである。【００１３】
本発明の更に他の３次元自動切断方法は、３次元移動する駆動ユニットに支持されている切断刃を用いてワークを切断する方法であって、予め定められているコンピュータプログラムにより前記駆動ユニットを制御することにより、治具上に固定されているワークの表面に対して切断刃を直角方向から高速往復動させると共に、前記切断刃をワークに対し、その切断方向に前進させつつ前記切断刃に超音波振動を付与し、前記ワークを切断することを特徴とするものである。【００１４】
本発明の、また、他の３次元自動切断方法は、３次元移動する駆動ユニットに支持されている切断刃を用いてワークを切断する方法であって、予め定められているコンピュータプログラムにより前記駆動ユニットを制御することにより、治具上に固定されているワークの表面に対して切断刃を直角方向から高速往復動させると共に、前記切断刃に超音波振動を付与し、当該切断刃をワークに対し、その切断方向に前進させつつ当該前進方向と平行に前後微振動させて前記ワークを切断することを特徴とするものである。【００１５】
前記いずれの本発明の３次元自動切断方法においても、ワークを切断した工程の後に、前記切断刃を研磨する工程、又は、前記切断刃を取り換える工程、若しくは、切断刃付きの駆動ユニットを取り換える工程を含むようにすることができる。【００１６】
また、前記いずれの本発明の３次元自動切断方法においても、ワークを切断した工程の後に、前記切断刃を研磨し、研磨済みの切断刃及び駆動ユニットを加圧空気で清掃する工程を含むようにすることができる。【００１７】
なお、これらの場合、前記切断刃を研磨する工程の前に、前記切断刃の刃部の磨耗状態を検出する工程が行われるようにすることができる。【００１８】
また、前記いずれの本発明の３次元自動切断方法においても、ワークを固定している治具の面が２次元又は３次元の面であるようにすることができる。【００１９】
この場合、曲線に沿った切断には切断刃を回転して切断するように前記駆動ユニットによる制御が行われるようにすることができる。【００２０】
また、前記いずれの本発明の３次元自動切断方法においても、前記予め定められているコンピュータプログラムによる前記駆動ユニットの制御は、前記駆動ユニットに付設されているセンサーにより得た情報を参照して実行されるようにすることができる。【００２１】
また、前記いずれの本発明の３次元自動切断方法においても、前記切断刃による切断はワークを連続切断するものとすることができる。【００２２】
更に、前記いずれの本発明の３次元自動切断方法においても、前記切断刃が切断用ポンチ刃であって、前記切断が穿孔切断であるようにすることができる。【００２３】
また、前記いずれの本発明の３次元自動切断方法においても、前記駆動ユニットに対して自動給油する工程が含まれるようにすることができる。【００２４】
次に、本発明が提案する３次元自動切断装置は、治具上に固定されているワークの表面に対して切断刃を直角方向から高速往復動させて切断する装置であって、前記切断刃の高速往復動を行わせる切断刃の往復動手段と、当該切断刃の案内手段とを備えている切断ユニットと、当該切断ユニットがロボットアームに固定されてなる３次元移動手段と、前記各手段の動作を制御する制御手段とを備えていることを特徴とするものである。【００２５】
ここで、前記３次元移動手段は、前記切断ユニットに回転力を付与して切断ユニットを回転させたものとすることができる。【００２６】
あるいは、前記ロボットアームは、多軸ロボットのロボットアームであり、前記３次元移動手段は、当該多軸ロボットのロボットアームへ前記切断ユニットを取り付け、前記切断ユニットに回転を付与して前記切断刃に３次元移動を行わせるものとすることもできる。【００２７】
前記本発明のいずれの３次元自動切断装置においても、切断刃の往復動手段は、回転円盤に切断刃の基端部を偏心して回転自在に取り付けると共に、前記切断刃を案内ローラにより往復動自在に挟着したものすることができる。【００２８】
また、前記本発明のいずれの３次元自動切断装置においても、前記切断ユニットは、前記切断刃がワークに対してその切断方向に前進する前進方向と平行に前記切断刃を前後微振動させる切断刃の前後振動手段を、更に、備えているものすることができる。【００２９】
ここで、前記切断刃の前後振動手段は、切断刃又は切断刃の支持部材に、切断刃を前後方向へ振動させる起振具を付設したものとすることができる。【００３０】
前記本発明のいずれの３次元自動切断装置においても、前記切断ユニットは、前記切断刃に対して超音波振動を付与する切断刃の超音波振動手段を、更に、備えているものとすることができる。【００３１】
ここで、超音波振動の付与手段は、切断刃の支持部材に超音波ホーンを付設したものとすることができる。【００３２】
切断刃の支持部に超音波ホーンを設置することにより、切断刃に超音波振動を付与するものである。例えば３０ｋＨｚ〜５０ｋＨｚ。また振幅は２０％〜１００％可変であるが、通常２０％〜３０％で調節する。また超音波の周波数は、ワークの性質により変えることがあるが、通常４０ｋＨｚ前後を用いる。【００３３】
前記本発明のいずれの３次元自動切断装置においても、前記切断ユニットは、前記切断を回転させる切断刃の回転手段を、更に、備えているようにすることができる。【００３４】
また、本発明のいずれの３次元自動切断装置においても、前記切断刃を自動研磨する切断刃の自動研磨手段、又は、前記切断刃を自動的に取り換える切断刃交換手段、若しくは、前記切断ユニットを取り換える切断ユニット交換手段を、更に、備えているようにすることができる。【００３５】
ここで、自動研磨手段は、２本の並列縦軸に、研磨盤を夫々所定間隔で並列固定し、前記各研磨盤の一部を微少交叉させたものとすることができる。【００３６】
前記本発明のいずれの３次元自動切断装置においても、前記切断刃及び切断ユニットを加圧空気で清掃する自動清掃手段を、更に、備えているようにすることができる。【００３７】
また、前記本発明のいずれの３次元自動切断装置においても、前記切断ユニットは、ワークの切断部付近を治具上に固定する固定手段を、更に、備えているようにすることができる。【００３８】
ここで、前記のワークの固定手段は、ワークに当接する案内片を、ガイド杆に取付け、該ガイド杆を前記切断ユニットの機枠へ摺動自在に取り付け、前記案内片をワーク側へ付勢したものとすることができる。【００３９】
前記におけるワークの加圧固定は、切断時にワークがずれなければ目的を達成できるので、加圧力は０．１ｋｇ／ｃｍ２〜０．２ｋｇ／ｃｍ２程度で十分である。【００４０】
前記本発明のいずれの３次元自動切断装置においても、前記切断ユニットは、前記切断刃を片持状に支持しているものとすることができる。【００４１】
また、前記本発明のいずれの３次元自動切断装置においても、前記切断ユニットは、切断刃を、ワークを溶断できる温度に加熱する加熱手段を、更に、備えているものとすることができる。【００４２】
前記加熱手段による切断刃の加熱温度は、ワークの材質により異なるが、ワークの溶融温度以内が好ましい。例えば、合成樹脂製ワークの溶融温度が１５０℃の場合に、切断刃の温度は１１０℃〜１５０℃が好ましく、１２０℃〜１４０℃が更に好ましい（軟化させて切断する）。前記のようにワークを溶断する場合には、切断刃の昇降速度を激減させることができる。【００４３】
例えば、切断刃の昇降によりワークを切断する場合には、１分間に５０００回〜１００００回昇降させることにより、高い効率で切断できる。これに対し、ワークを適温に加熱する場合には、１分間に２００〜５００回の昇降で前記超高速切断と同様の効率で切断することができる。【００４４】
また、切断刃の耐久性は、ワークと切断刃の材質により異なるが、従来実施の方法では、１０時間〜２０時間で切断刃を交換し、又は研磨しているが、前記溶断では、少なくとも６０時間以上の耐久性が認められる。【００４５】
また、加熱の場合には研磨する必要がないので、全体の切断効率は、２０％以上の向上が認められる。【００４６】
更に、切断刃の形状、刃部の厚さについても制約が大幅に少なくなるので（例えば刃が厚くても切れる）、耐久性は更に向上する。適切な形状構造とすれば、耐久性は加熱しない場合の５倍〜１０倍見込むことができる。前記のような耐久性の向上により、切断刃の取り換え又は研磨時間が大幅に節減できるので、その分だけ効率向上となった。【００４７】
前記加熱手段による切断刃を加熱するには、直接通電する方法又は通電材料を層着するなど各種方法が考えられるが、適温に加熱できること及び切断移動に支障がないことなどを考慮して適切に定める。【００４８】
本発明によれば、従来技術に関して前述したワイヤーの損耗については、切断刃を用いることにより、研磨して切断能力を維持させて、耐用時間を飛躍的に向上させることができた。また切断刃による切断であるから、熱線を用いる必要なく、冷間切断ができる。【００４９】
更に高圧水利用のような高圧（例えば３０００ｋｇ／ｃｍ２）を使用して切断する為には、高圧用の特殊機器が必要であるが、本発明においては切断刃を移動して切断するので、高圧機器は不必要となる。そして、通常使用されている伝導系、動力系などをそのまま採用できる結果、比較的低廉な装置で目的を達成することができる。【００５０】
前記のように、この発明は、切断刃を片持ち状に支持して、該切断刃をその長軸方向へ往復動させる装置を、ロボットアームに取り付けたので、ワークを治具上に定置しておいて、前記切断刃のみを２次元方向又は３次元方向に移動させることにより、ワークの３次元切断を容易にして、前記従来の問題点を解決したのである。【００５１】
この発明は、織布、シート又はブロックその他のワークの切断に切断刃を用いるので、厚さは０．１ｍｍの刃であっても、刃の幅５ｍｍを用いれば、連続稼働１０時間でも５０時間でも十分な切断能力を保有することができる。【００５２】
また、必要に応じて研磨するので（連続使用５時間〜１０時間に１回研磨）、常時同一切断効率を保つことができることは勿論、常時良好な断面を保有することができる。【００５３】
例えば、切断刃を１分間５０００回〜１００００回昇降させることにより、切断効率を良好に保つことができる。【００５４】
この発明の切断効率は、被切断部によって異なるが、厚さ１ｍｍの合成樹脂織布又はシートの場合には１分間に５０ｃｍ〜２００ｃｍ切断することができる。【００５５】
前記において切断刃が欠損した場合には、これを検出し、その状態に応じ、そのまま使用し、研磨して使用又は交換など使用状態を選択させることができる。【００５６】
前記発明における切断刃の形状に限定はないので、幅広い薄刃、断面円形又は角形の線、半円形条、円錐壁の一部をなす形状の弧状刃など各種あって、用途に応じ夫々使用する。【００５７】
また切断刃のストロークは、回転円盤を使用する場合は、回転軸からの距離を変え、アームを往復動させる時には、アーム角度を調整し、カムを利用する時には、カムの偏心量を変えるなど、従来公知のストローク変換手段は総て利用することができる。【００５８】
また切断刃のストロークは一定であっても押さえ片の軸方向移動量を調節して、切断刃の突出量を規制すれば、切断深さを調節することができる。【００５９】
前記発明において、切断刃は、往復運動を基本とするが、往復運動に超音波振動を付与し（例えば４０ｋＨｚ前後）又は前後微振動（切断刃の進行方向に対し、前後させる）を付加する場合もある。従って切断刃は往復運動又は往復運動と超音波振動、又は往復運動と超音波振動と、前後振動或いは往復運動と、前後振動との四種類あるので、適宜選択使用する。前記において、往復運動のみの場合に、４０００〜８０００回往復させるが、超音波振動を併用すると、前記往復動運動回数を４００〜８００回とすることもできる。【００６０】
また前後微振動は振幅５ｍｍ〜１０ｍｍで、１分間６０〜６００回でよいことになる。前後微振動は、往復運動と併用されることが普通であるから、往復運動に支障のない形式を採用することは当然である。例えば、切断刃の背面と、振動子の突起のみを当接しても振動は有効に伝達される。【００６１】
前記発明におけるワークの固定手段は、専らワークの取付（固定）状態の可否に関連する。例えばワークが治具へ確実に固定されている場合には、固定手段は不必要となる。前記における治具は、切断刃により、切断又は損傷を受けないようにすることが好ましい。例えば弾性細毛を植設したブラシの治具を用いる。【００６２】
この発明の方法は、切断刃を２次元又は３次元の面のベース上に固定したワークの固定面に直角な方向に切断刃を高速往復運動させ、又は前後振動、或いは超音波振動を付与し、かつ切断刃を２次元又は３次元方向に移動して、切断面に合致させる。このようにして切断すれば、ワークの形状が変化していても、これに対応すべく制御して、十分高い効率で切断を続行することができる。【００６３】
この発明の装置は、切断刃を片持状にして、ワークの切断面と直角の方向へ高速往復運動させる。この場合の往復運動を生じるには、例えば回転円盤の偏心位置へ、切断刃の上端部を回転自在に取り付け、回転円盤の軸をモータの軸と連動させることにより、前記切断刃の切断刃を高速往復動（例えば毎分３０００〜４５００回。但し超音波振動と併用の場合には毎分３００回〜４５０回）させると共に、要すれば前後振動を付属させて切断することができる。【００６４】
この発明は、機枠をロボットアームに取り付けたので、ロボットアームの制御により、機枠を介して切断刃の方向及びワークに対する角度を制御して切断する。【００６５】
また、切断刃の状態を検出して適宜研磨するので（又は予め定めた時間毎に自動研磨或いは状態を検出して、必要に応じ交換）、予め定めたプログラムに従って自動制御しつつ、長時間に亘り切断作業を続行することができる。【００６６】
この発明で切断しようとするワークは、織布、フィルム、シート又は合成樹脂その他のブロックで、その形状、材質ともに制約がない。そこで予め定めた条件に設定して、材質に応じ最良の切断条件を付与することができる。【００６７】
例えば、切断刃の材質、形状、寸法、交換頻度、往復速度、研磨間隔、研磨時間、交換時間などは、予め定めたプログラムによって行うと共に、前記切断刃の自動交換もでき、センサーによる検出に基づき適切に制御することができる。
【発明の効果】
【００６８】
この発明は、切断刃による切断位置の面が、２次元はもとより、３次元の面も連続的に切断し得る効果がある。【００６９】
また切断刃を使用し、これを研磨して用いれば、長時間の連続切断が可能であり、切断面の精度と切断効率も常時同一に保つことができる。次に切断刃は高速往復移動するけれども、切断時に刃先に生じる発熱は、切断刃全体で放散するので、局部的に過熱されるおそれがなく、当然焼鈍など刃材の変質をもたらすおそれもないなどの諸効果がある。【００７０】
また切断刃を切断ポンチに代えることにより、小孔の切断も可能となる。【００７１】
また切断刃は往復運動と前後振動又は超音波振動を複合させることにより、往復速度を著しく遅くしても、良好な切断結果を得ることができる効果がある。【００７２】
次に切断刃は研磨手段、交換手段などを駆使して連続長時間切断作業（１０時間〜２０時間）も可能であり、同一切断効果を保つことができる効果がある。【００７３】
また切断刃を加熱してワークを溶断する場合には切断刃の往復動回数を激減できると共に、切断刃の耐久性を５〜１０倍向上し、併せて効率を著しく向上できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７４】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態に関して複数の実施例ににより説明を行う。
【実施例１】
【００７５】
図１（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。【００７６】
ワークＷは、ターンテーブルＴによって加工場所へ運ばれる。ロボットアームＡに切断刃の駆動ユニットＵを取り付けたロボットＲＯを加工位置にセットしてある（図１（ａ））。【００７７】
前記において、ワークＷがターンテーブルＴ上を矢示Ｂのように送られて、加工位置に停止すると、ロボットＲＯのセンサーの感知によってロボットＲＯが始動し、ロボットＲＯの駆動ユニットＵを矢示Ｅのように切断位置に運び込み、切断を開始する。この場合に、ロボットアームＡによって切断刃を、ワークの切断位置に合わせ、かつ超音波振動を付加して切断を開始する。【００７８】
予め定めた時間経過したならば、ロボットＲＯの切断刃を止め、ロボットアームＡを動かして、切断刃の駆動ユニットＵを矢示Ｄのように元の位置に戻す。【００７９】
なお、ロボットＲＯの切断刃を止めた後、ロボットアームＡを動かして、前記切断刃を研磨砥石Ｓの研磨位置まで移動させることもできる（矢示Ｃ）。この場合、ここで、研磨砥石Ｓを回転させると共に、切断刃を往復移動させて研磨を開始する。その後、所定時間（例えば０．１秒〜３秒）研磨したならば、ロボットＲＯのアームＡを動かして、切断刃の駆動ユニットＵを矢示Ｄのように元の位置に戻し、再び切断を開始する。【００８０】
前記におけるワークＷの移送ロボットＲＯによる切断、加工、切断刃の研磨などは、総てプログラム制御されており、通常全自動であるが、一部手動にすることもできる。
【実施例２】
【００８１】
図２、３、４、等を参照してこの発明の装置の実施例を説明する。【００８２】
この発明の切断装置（切断ユニット）１０は、ロボット５のアーム３の先端部へ、角度可変に取り付けられている。即ち切断装置１０の機枠１１内に支台１２を水平方向に回転可能に設置する。前記支台１２の上部内側には水平軸１３が設置され、水平軸１３にプーリー兼用の回転盤１４が回転自在に架設されている。また前記支台１２の上部にはモータ１５が設置され、モータ１５の軸１６にプーリー１７が固定され、該プーリー１７と、前記回転盤１４との間にＶベルト１８を装着してある。前記回転盤１４には偏心して支軸１９が突設され、該支軸１９に切断刃４の基端部４ｄが回転自在に取り付けてある。【００８３】
機枠１１の底板１１ａには、杆体９、９の上部が昇降可能に係止（例えばナットにより、下降制限する）してあり、前記杆体９、９の下端は、織布１などのワークの押さえ片７に固定してある。前記杆体９、９にはスプリング８、８が嵌装してあって、スプリング８、８により押さえ片７を下方へ付勢している。【００８４】
支台１２の下端部は、プーリー２５が固定され、機枠１１内に縦設されたモータ２６の軸に固定したプーリー２７と、ベルト２８で連動される。図中２１、２１は切断刃４の案内ロールである。【００８５】
この実施例の装置１０について、その動作を説明する。【００８６】
図２、３、４、５において、ロボット５を操作し（図２）、そのアーム３を、織布１の斜面に対向させて、押さえ片７を織布１に当接し、装置１０を矢示２９のように移動する（図５）。スプリング８が圧縮されているので、押さえ片７で織布１を加圧保定する。【００８７】
モータ１５を始動すると（図４）、Ｖベルト１８を介してプーリー１７を回転し、その回転により回転盤１４を回転するので、切断刃４は図４中矢示２２、２３のように往復動して、その刃部４ａで切断する。ついで、アーム３を移動すれば（図３）、装置１０も矢示２９のように移動し、切断刃も２２、２３のように移動し、３次元に配置された織布１を、配置のままの位置で３次元に切断する。次にモータ２６を始動すれば、プーリー２７とベルト２８を介してプーリー２５を回転させることができるので、図４（ｂ）で明らかなように、切断刃４も回転する（例えば矢示３１）。前記モータ２６は、ステッピングモータを使用し、必要の都度、必要角度だけ回転して、切断刃４で円又は円弧を切断する時には、刃側４ａが常に前進方向を向くようにしてある。前記におけるロボット５のアーム３と、機枠１１の取付部は、図３中矢示３２、３３のように何れの方向へも回動するようにしてあるので、３次元切断に際しても容易に追随し、支障を生じるおそれはない。また機枠１１は、アーム３によって矢示２０、２４、３０の方向へ動かすことができる（図３）。【００８８】
図５（ｂ）は、切断深さを変化させる場合の説明図である。ブロック３９に対し、切断刃４が往復動しながら矢示４０の方向へ移動するのであるが、この場合に切断刃４の矢示４１の方向のストロークを予め定めたプログラムに従って変化させると（例えばストロークｄ−ｅ−ｄ）弧状深度を有する切断ができる。【００８９】
また図３（ｂ）のような刃形により（例えば円錐壁の一部を切り取った形）、これを回転させつつ往復微動させると、ワークに接触している弧状刃４２の円弧を一部とする円形切断ができる。従って同一切断刃を用いて多種直径の円形切断が可能となる。前記直径が小さい（例えば５ｍｍ以下）場合には、切断刃に代えてポンチ刃を用いる（図１０）。【００９０】
この実施例では、押さえ片７にセンサー３４が設置してあって（図３）、刃部４ａの磨耗度を検出するようにしてある。これにより、検出する磨耗度が設定値に達すると、切断作業を一旦中止し、刃部４ａを研磨する（又は交換する）。【００９１】
研磨については、枠体３５の上下の支杆３５ａ、３５ｂに支軸３６、３６を縦に並列架設し、各支軸３６、３６には研磨円盤３７、３７（砥石）が並列固定してあると共に、交互に僅かに交叉させてある。この研磨円盤３７は、刃部を研磨する為であって、切断刃４の刃部４ａを図２（ｃ）の矢示３８のように近接し、切断刃４を昇降往復動させれば、短時間に研磨することができる。【００９２】
前記のように、センサー３４により切断効率が悪くなる直前に、これを検出して研磨する。又は予め測定した時間により研磨の必要を生じた時に研磨する。また研磨が十分行われたならば、これを検出して枠体３５を退避させる。又は装置の方を枠体３５から離して、本来の切断位置に戻し、切断加工を続行させる（図５）。【００９３】
前記において、上部枠体３５ａにより、押さえ片７を支持させれば、刃部４ａは研磨円盤３７に当接したまま往復動して研磨することができる（図２、３）。【００９４】
前記センサーによる検出の結果、刃部の磨耗が限界に達したならば、センサーの出力を受けた制御系が作動して、装置１０を刃部交換場所へ移動させて、切断刃全体を自動的に交換する（図９）。【００９５】
前記自動交換については、切断刃４の基部４ｄと、支軸１９との着脱を自動化できる構造にすれば容易である（図９）。【００９６】
以下、図５に基づいて説明する。【００９７】
織布１を治具２上へセットしてから、ロボット５のアーム３を操作して、切断刃４を、前記織布１に直角に対向させる（図５）。ついで切断装置１０のスイッチ（図示してない）を入れると、前記切断刃４が織布１に対して直角方向へ矢示２２、２３のように往復動し、織布１を逐次切断する（図５）。この場合に、織布１が３次元の形状をしてセットされている場合には、前記ロボット５の操作により、アーム３を矢示６のように動かし、かつアーム３の角度を調節して前記切断刃４の往復動方向を常時織布１の面と直角に保たせてあるので、織布１は同一条件、同一効率で切断される。図中７は織布１の押え片（案内片）、８は杆体（ガイド杆）９に嵌装した加圧スプリングである（図３）。【００９８】
前記のようにして、所定時間（例えば５時間）切断作業を継続したならば、前記切断刃４を研磨石側に移動して、例えば３秒間研磨し、再び切断位置に戻して切断作業を継続する。前記研磨間隔は、織布１（ワーク）の材質、形状（特に厚さ）、切断速度によって異なるので、予めプログラム化して、ロボット５に記憶させ、総てを自動化することができる。【００９９】
前記実施例において、機枠１１の底板１１ａの下面へ、電気振動器７９の振動子８１を、切断刃４の後側壁に当接し、前記振動子８１を出入方向へ振動させれば（例えば振幅０．５ｃｍ）、前記切断刃に前後振動を付与することができる。この場合に、切断刃は案内されて昇降運動しているので、毎秒６０回位の電気振動を付与しても支障はない。そこで切断刃は、昇降（毎分４０００回〜８０００回）しつつ、毎秒６０回の微振動を付与されることになる。【０１００】
この発明のポンチ刃９９の基端部の連結リング１０１に、ロボットアームのポンチ刃９９の連結管１００を嵌装し、前記連結リング１０１の突起１０２を、前記連結管１００の側壁に設けた鈎溝１０３に挿入係止すると共に、連結リング１０１の連結軸１０４に嵌装したスプリング１０５により、前記突起１０２を、前記鈎溝１０３の係止部１０３ａへ係止させるべく付勢する。従って、前記突起１０２と、係止部１０３ａとは、図９（ｂ）の如く安定係止し、不慮の外力により外れるおそれはない。【０１０１】
前記において、ポンチ刃９９の頭部に、大径の連結管１０６が連設され、この連結管１０６に連結リング１０１を有する軸杆１０７を嵌挿し、ボルト１０８で固定する。前記において、ポンチ刃９９（切断刃４も同様）を支持材に入れて並列支持しておけば、ロボットアームの操作により自動取り換えができるので、切断刃は、切断、研磨、取り換えなどを総て自動化することができる。【０１０２】
図１０、１１は、ポンチ刃９９の例示であって、（ａ）は側壁へ楕円孔１０９を設けたもの（例えば切り屑の排出用）、（ｂ）は一部断面図、（ｃ）は先端部へ鋸歯刃８９を設けたものである。
【実施例３】
【０１０３】
この発明の装置における切断刃４の検出を、図６（ａ）に基づいて説明する。【０１０４】
検出器９０の投射口９１からレーザー光線を矢示９２のように投射し、前記切断刃４による反射光（矢示９２ａ）を受光口９３で受光し、その映像を、予め検出器９０内へ記憶させてある映像と比較し、同一の場合には切断刃の交換不必要とし、映像の欠損が、例えば１０％以上あることが判明した場合には、取り換えを指示する。【０１０５】
また図６（ｂ）は、レーザー光線の投光器９４と、受光器９５との間に、切断刃４を介装し、矢示９７のような投光量（形状も）と、矢示９８により生じる受光量の差異が、予め定めた量に達した場合に、切断刃４の取り換えを指示する。前記は研磨作業中切断刃４を移動させて行い、又は前記投光器９４と受光器９５を供えた測定器の測定ヘッドを切断刃部へ移動して行うものとする。
【実施例４】
【０１０６】
図１３、等を参照してこの発明の実施例を説明する。【０１０７】
ロボットアーム３の先端に、連結筒４１を連結し、連結筒４１へ、スナップリング筒４３を連結具６３で連結する。前記スナップリング筒４３には、スナップ電極４４ａ、４４ｂを固定してコード４５ａ、４５ｂと連結する。前記スナップリング筒４３の下端部に、ブラケット４６を設置し、ブラケット４６の上板４７に駆動モータ４８を固定し、駆動モータ４８の軸にはベーベルギヤー４９を固定する（図１３）。【０１０８】
ブラケット４６の上板４７の下面へ支枠５５を縦設し、支枠５５へ、一側に偏心のカム溝５６を有する回転盤５７を回転自在に縦に架設する。前記回転盤５７の他側中央部の水平軸へ、ベーベルギヤー５８を固定し、前記カム溝５６へ、案内ブロック５２の側壁に突設したカム輪５９を回転自在に挿入してある。【０１０９】
ブラケット４６の上板４７と、下板５０の間に両側部に案内杆５１、５１を平行に設置し、案内杆５１、５１へ、案内ブロック５２を昇降自在に装着し、前記案内ブロック５２の下部へ、切断刃４の軸体５３を固定し、該軸体５３へ超音波ホーン５４を装着する（図６、１３、１４）。【０１１０】
この実施例において、駆動モータ４８のスイッチをＯＮにすると、モータ軸の回転により、ベーベルギヤー４９が回転し、これによりベーベルギヤー５８も連動するので、カム輪５７が回転する。従って、カム輪５７の回転につれて、偏心のカム溝５６に挿入されたカムロール５９を介し、前記カム溝５６の偏心量Ｌに応じ、カムロール５９が上下し、これにつれてブロック５２が矢示６０のように上下するので、ブロック５２の下面に固定した軸体５３と、切断刃４も矢示６７の方向へ昇降する。即ち切断刃の昇降速度は、超音波振動の付加により、相当遅く（例えば１０分の１）しても同一切断効率である。【０１１１】
また超音波ホーン５４により、例えば３９．５ｋＨｚの超音波を発振すれば、切断刃４も同一周波数で振動するので、結局切断刃４は、高速（例えば４００〜８００回／分）で昇降すると共に、３９．５ｋＨｚで振動し、ワーク１を切断することになる。【０１１２】
前記切断刃の昇降速度は、ワーク１の材質にもよるが、切断刃４の昇降運動と、超音波の振動によって、ワーク１は高速かつ容易に切断される。【０１１３】
図中７０は超音波配線、７１はモータ配線、７７は軸承である。【０１１４】
次に、回転部へ送電する場合の実施例について説明する。図８において、回転筒１１０の上部側壁へ、スナップリング１１１ａ、１１１ｂを上下に固定し、前記スナップリング１１１ａ、１１１ｂへ摺接杆１１２ａ、１１２ｂの先端を当接し、該摺接杆１１２ａ、１１２ｂは、支持筒１１３内へ軸方向へ摺動自在に架設し、前記摺接杆１１２ａ、１１２ｂの後端にリード線１１４ａ、１１４ｂの先端を固定する。前記摺接杆１１２ａ、１１２ｂは、支持筒１１３の筒腔１１５ａ、１１５ｂ内へ収容され、前記摺接杆１１２ａ、１１２ｂにリング１１６ａ、１１６ｂを収容し、スプリング１１７ａ、１１７ｂのスプリングの受けとしてある。【０１１５】
前記において、摺接杆１１２ａ、１１２ｂは、常時スプリング１１７ａ、１１７ｂにより矢示１１８の方向へ付勢されているので、スナップリング１１１ａ、１１１ｂと、摺接杆１１２ａ、１１２ｂとは常時弾接している。従って電気は固定部から回転部へ確実に給電される。
【実施例５】
【０１１６】
図１２を参照して、この発明において、ワークを固定する治具を説明する。【０１１７】
ワーク１（例えばシート、布その他）は治具２上へ立体的に支持されているが（図５）、支持面が板状の場合には、ワーク１と支持面とが同時に切断され、切断に伴って支持力が低下することになる。そこで治具の支持面は常時取り換えなければならないが、度々取り換えることにより、切断効率の低下は免れない。【０１１８】
そこで、台板１２０に、弾性線１２１（例えば合成ゴム製で、直径１ｍｍ〜２ｍｍ、長さ３ｃｍ〜５ｃｍ）を２〜３ｍｍ間隔で植設して、ワーク１の治具としたものである。前記弾性線１２１の長さは、切断刃の切り込み長さとし、弾性線の間隔は、切断刃の逃げ空間を有し、かつ切断刃通過後、原形復帰が好ましい。従って平均的には前記寸法となる。前記弾性線１２１の先端を円弧状部１２１ａを設けることが好ましい。
【実施例６】
【０１１９】
図７、１４、等を参照して、この発明の他の実施例を説明する。【０１２０】
ロボットアーム３の先端部に、上支板６１と、下支板６２とを所定の間隔を保って片持状に突設する。【０１２１】
上支板６１上に、ツール回転用のモータ６３を下向に設置し、上支板６１を貫通したモータ６３の軸に平ギヤー６４を固定し、前記平ギヤー６４を、ブラケット４６の上板４７に縦設した基軸６５に固定した平ギヤー６６と噛み合わせる。【０１２２】
ブラケット４６の上板４７の下面に駆動モータ４８を縦に固定し、駆動モータ４８の軸にベーベルギヤー４９を固定する。【０１２３】
ブラケット４６の上板４７の下面へ支枠５５を縦設し、支枠５５へ、一側に偏心のカム溝５６を有する回転盤５７を回転自在に縦に架設する。前記回転盤５７の他側中央部の水平軸へ、ベーベルギヤー５８を固定し、前記カム溝５６へ、案内ブロック５２の側壁に突設したカム輪５９を回転自在に挿入してある。【０１２４】
ブラケット４６の上板４７と、下板５０の間に両側部に案内杆５１、５１を平行に設置し、案内杆５１、５１へ、案内ブロック５２を昇降自在に装着し、前記案内ブロック５２の下部へ、切断刃４の軸体５３を固定し、該軸体５３へ超音波ホーン５４を装着する。【０１２５】
この実施例において、駆動モータ４８のスイッチをＯＮにすると、モータ軸の回転により、ベーベルギヤー４９が回転し、これによりベーベルギヤー５８も連動するので、カム輪５７が回転する。従って、カム輪５７の回転につれて、偏心のカム溝５６に挿入されたカムロール５９を介し、前記カム溝５６の偏心量Ｌに応じ、カムロール５９が上下し、これにつれてブロック５２が矢示６０のように上下するので、ブロック５２の下面に固定した軸体５３と、切断刃４も矢示６７の方向へ昇降する。【０１２６】
また超音波ホーン５４により、３９．５ｋＨｚの超音波を発振すれば、切断刃４も同一周波数で振動するので、結局切断刃４は、高速（例えば４００〜８００回／分）で昇降すると共に、３９．５ｋＨｚで振動し、ワーク１を切断することになる（超音波振動併用の場合は、往復動を遅くすることができる（例えば１０分の１位）。【０１２７】
ワークの材質にもよるが、切断刃の昇降運動と、超音波の振動によって、ワークは高速かつ容易に切断される。【０１２８】
図７中、符号７２はスナップリング筒、７３ａ、７３ｂはスナップ電極、７４ａ、７４ｂはコード、７５はモータ４８のコード、７６は超音波ホーン５４のコード、７９は電気振動器、８１は振動子である。【０１２９】
この実施例において、モータ６３のスイッチをＯＮにすると（図示してない）、平ギヤー６４、６６を介して基軸６５が回転するので、ブラケット４６が回転し、切断刃４の刃部４ａの方向を変えることができる。例えばロボットアーム３により切断装置８０の進行方向を変えた場合には、切断刃４の刃部４ａも、前記切断装置８０の進行方向を向くようになる。図１１中７７、７８は軸承である。
【実施例７】
【０１３０】
図１５、等を参照して、切断刃４の駆動にについて説明する。【０１３１】
切断刃４の基部を昇降杆１２２の下端に連結し、該昇降杆１２２の上端部へクランク杆１２３の下端部を回動自在に連結し、クランク杆１２３の上端部を回転盤１２４へ偏心した軸１３５を介して回転自在に取り付ける。前記回転盤１２４の軸１２５にプーリー１２６を固定し、プーリー１２６は、モータ１２７の軸に固定したプーリー１２８と、タイミングベルト１２９により連動させてある。図中１３０は昇降杆１２２の案内である。【０１３２】
この実施例において、モータ１２７を始動し、プーリー１２８を矢示１３６の方向へ回転すると、タイミングベルト１２９が矢示１３７の方向へ移動し、これに伴ってプーリー１２６が矢示１３３の方向へ回転し、軸１２５を介して回転盤１２４も矢示１３３の方向へ回転するので、クランク杆１２３は、矢示１３１、１３２のように昇降し、これに伴って昇降杆１２２も矢示１３４のように昇降する。結局回転盤１２４の回転は、その偏心量の２倍２ｈに対応して昇降杆１２２を昇降させ、これにより切断刃４を昇降させることができる（図１５（ｂ））。
【実施例８】
【０１３３】
この発明の装置における給油に関する実施例を図１６、等を参照して説明する。【０１３４】
固定リング１４０内へ回転板１４１を回転自在に架設し、前記回転板１４１の軸１４２にプーリー１４３を固定する。前記回転板１４１へ、取付軸１４４を偏心して突設し、前記取付軸１４４へリンク杆１４５の上端部を回転自在に取り付け、前記リンク杆１４５の下端部へナイフ１４６の上端部又はナイフ連結杆の上端部を固定して、ナイフ１４６の昇降運動機構を構成した。前記プーリー１４３はタイミングベルト１５４で回転させられる（図１６（ｂ））。【０１３５】
前記において、取付軸１４４と、リンク杆１４５の上端部の連結部は、常時回転摺動しているので、給油しなければならないが、前記連結部は自転と公転しつつ昇降しているので、給油がきわめてむつかしくなっている。そこで、前記連結部が下死点（上死点でもよい）に達した時に、その位置に対向設定したノズル１４７から矢示１４８のように油を噴霧して給油する装置を提供する。前記ノズル１４７は、可及的に連結部に近接し、連結部の通過時に瞬間的に噴霧する。【０１３６】
前記において、ノズル１４７の外側は、フード１４９で被覆し、余剰油霧は、排気パイプ１４９ａを介して矢示１５０のように吸引（排気扇など）除去するので、油霧が必要以上に拡散するおそれはない。【０１３７】
ノズル１４７は給油パイプ１５１に連結し、給油パイプ１５１は油槽１５２内の給油ポンプ１５３に連結されている。前記給油ポンプ１５３は、制御器（図示してない）により制御され、ノズル１４７が連結部に対向した時のみ噴霧するように制御している。【０１３８】
この実施例は、連結部の給油について説明したが、他部の給油についても同様の給油方法をとることができる。
【実施例９】
【０１３９】
図１７、等を参照して、この発明の他の実施例を説明する。【０１４０】
ナイフ１５６のホルダー１５５の清掃の一例について説明する。ナイフ１５６は、布、シート、その他の被切断物を高速切断するので、ナイフ１５６のホルダー１５５には、無数の塵埃が付着するが、前記ホルダー１５５を連続的に使用すると、前記塵埃が、被切断物その他に付着して汚損したり、ロボットの関節に付着してトラブルの原因になるなどの問題点があった。そこで、ナイフ１５６のホルダー１５５を定期的に清掃し、又はセンサーにより塵埃の付着量を検出し、予め設定した付着量に達した時に、コンピュータ等の制御器機の指示により清掃して、前記従来の問題点を解決したものである。【０１４１】
即ちロボットハンド１５７により、ナイフのホルダー１５５を、清掃フード１５８内へ収容すると共に、加圧空気のノズル１５９から、加圧空気を吹き出して前記ホルダー１５５を清掃する。この場合に、ホルダー１５５は、ロボットハンド１５７により矢示１６０のように昇降すると共に、回転し、上下、四周をくまなく清掃する。【０１４２】
前記において、清掃フード１５８の上部には出入口があって、開閉蓋１６１を付設し、ホルダー１５５が近接すると自動的に開蓋し、ホルダー１５５を取り出すと、自動的に閉蓋する。また清掃フード１５８の一側は排気パイプ１６２を介して換気扇（図示してない）に連結し、図中矢示１６３のように常時排気しているので、分離した塵埃がホルダー１５５へ再付着するおそれはない。またホルダー１５５には静電気対策を施し、塵埃の再付着を防止してある。図中１６４は送気ポンプである。【０１４３】
前記はホルダー１５５の清掃について説明したが、切断室に清掃フード１５８をセットしておけば、切断室内で作動するナイフの複数のホルダーを効率よく清掃することができる。尤も各ナイフホルダー毎に、清掃フード１５８を設けることを妨げない。また前記はナイフホルダーの清掃について述べたけれども、前記清掃フードは他の機器の付着物清掃に使用することもできる。
【実施例１０】
【０１４４】
図１８、等を参照して、この発明の他の実施例を説明する。【０１４５】
ナイフ１５６付きのホルダー１５５をホルダーラック１６５にセットしておき、ナイフ１５６の交換を要する場合に、ナイフ１５６付きのホルダー１５５を取り換える方式を示すものである。【０１４６】
このようにすれば、ナイフ１５６の交換が容易かつ短時間に行われ、作業効率を向上させることができる。【０１４７】
従来は、ホルダー１５５へ、ナイフ１５６を着脱することによりナイフ交換していたので、交換時間が長く掛かるのみならず、ナイフ１５６の取り付け構造にも制約があった（例えばねじ止めは採用していない）が、前記のようにホルダー１５５とナイフ１５６はねじ止め固定でもよく、ナイフ１５６を確実に固定することができた。例えばナイフ１５６の取り換えには少なくとも１分を要し、ホルダー１５５を取り換えるには３０秒位で十分である。
【実施例１１】
【０１４８】
図１９、等を参照して、この発明の他の実施例を説明する。【０１４９】
ロボットに固定する部品８２に切断刃４の軸８３を昇降自在に挿通する。一方ワーク押さえ８４には案内杆８５、８５を立設し、案内杆８５、８５は案内板８６、案内枠８７を挿通し、その上部を部品８２に昇降自在に嵌挿してある。図中１１９はワーク押さえを下圧するスプリング、１３８は軸８３の案内筒である。【０１５０】
前記実施例において、切断刃４は矢示１３９のように昇降する。また部品８２が矢示１６０のように昇降すると、ワーク押さえ８４も昇降する。この場合に、ワーク押さえ８４は、ワーク面まで下降してワークを押さえ、ロボットハンドに固定した部品１６８が下降しても、案内杆８５は部品１６８へ昇降可能に取り付けられているので下降しない。【０１５１】
またワーク押さえ８４の下圧力は、スプリング１１９の弾性によるが、下圧力の大きさは、スプリング受け１６５の位置によって定まる。即ちスプリング受け１６５を高く（矢示２０１）すると強く、低くすると（矢示２０２）弱くなる。【０１５２】
前記案内筒１３８は、突起１６６と、スプリング１６７によって案内枠８７に保定され、切断刃４の軸８３を支持している。また案内枠８７の縦材８７ａは、部品１６８に連結されている。【０１５３】
図２２において、給排パイプ１８５、１８６でシリンダー１８７内の加圧室へ空気を給排すれば、ロッド１８８を介して、Ｕ字係止板１８９、Ｕ字状部１８９ａを矢示１９０のように進退させ、図１９の部品８２を係止固定し（又は放して）、ロボットアームの連結軸へ、切断刃ユニット１８４を着脱することができる（図２０）。【０１５４】
この発明の切断刃の他の実施例を図１９（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）について説明すれば、切断刃４の表面に絶縁層６８を設け、その上に電熱層６９ａを設け、その外側に絶縁層６８を設けて加熱層６９を形成する。前記電熱層６９ａへの電気量を調節することによって切断刃４を所定の温度に加熱することができる（図１９（ｃ））。【０１５５】
また切断刃４と、押さえ材４ａにより加熱層６９を埋設した構造（図１９（ｄ））とすることもできる。更に切断刃４の溝４ａ内へ加熱層６９を埋設することもできる（図１９（ｂ））。【０１５６】
前記電熱構造は一例であって、他の方法（例えば切断刃の一部に電熱材を封入又は層着する）を使用することもできる。【０１５７】
要は温度可変の電熱方法を採用し、同一切断刃で材質の異なるワークを高速切断できるようにすることである（例えば加熱温度を１５０℃〜２００℃とする）。
【実施例１２】
【０１５８】
図２０、２１、等を参照して、この発明の他の実施例を説明する。【０１５９】
切断刃４は取付軸１６９に取付ねじ１７０によって固定され、前記取付軸１６９には上部に鍔１７１を連設し、該鍔１７１の上部中央に摺動軸１７２が連設され、摺動軸１７２の上端部は筒状に形成され、側壁に透孔１７３を設けて、鋼球１７４とスプリング１７５を収容し、鋼球１７４はスプリング１７５によって、矢示１７６の方向へ付勢されている。これにカバー筒１８２を被冠して切断刃４のホルダー１８４を構成している。前記透孔１７３は内側孔径を小径にして、鋼球１７４の内側への落下を防止し、栓体１７３ａにより、スプリング１７５を支持させている（図２１）。【０１６０】
一方ロボットハンドの連結軸１７７の下部側壁には、前記鋼球１７４と係止できる環状溝１７８が設けてある。従って連結軸１７７を矢示１７９の方向へ下降させて（図２０）、前記連結軸１７７の環状溝１７８が前記鋼球１７４に達すると、鋼球１７４が環状溝１７８に入り込み係止する。この場合に鋼球１７４は、スプリング１７５によって矢示１７６の方向へ付勢されているので、係止状態を保つことができる。【０１６１】
連結軸１７７には、連結部材１８０を止ねじ１８１で固定し、前記連結軸１７７の突起１７７ａを、前記連結部材１８０の溝１８０ａに嵌入係止させている。前記連結部材１８０の外周下面には、突片１８０ｂを設け、摺動軸１７２のカバー筒１８２の欠部１８２ａに嵌入係止させてある。図中１８３は鍔１７１と、カバー筒１８２の下面との間の摺動軸１７２に嵌挿したスプリング、１８２ｂはカバー筒１８２の下部外周に設けた突起である。【０１６２】
この実施例において、ロボットアームの連結軸１７７を矢示１７９のように下降させて、摺動軸１７２の上部へ嵌挿すると、前記連結軸１７７の環状溝１７８へ鋼球１７４が加圧嵌入して連結軸１７７と、摺動軸１７２とを連結させる。【０１６３】
前記のように、連結軸１７７と、摺動軸１７２とは、環状溝１７８と、鋼球の一部嵌入（弾性付与）による連結であるから、ホルダー１８４を保持し、連結軸１７７に下降又は上昇の外力を付与すれば、連結軸１７７を連結又は離脱させることができる（自動着脱）。
【実施例１３】
【０１６４】
図２３、２４、等を参照して、この発明の装置における切断刃取り換えの為のホルダー着脱の実施例を説明する。【０１６５】
ワークが変わる為の切断刃の取り換え、又は切断刃の故障の為の取り換えなどにおいては、切断刃のみを取り換える場合と、切断刃付ホルダーを取り換える場合とがあるが、以下切断刃付ホルダーの取り換えについて説明する。【０１６６】
この発明は、基板２００に固定したホルダー１８５のセット台１９０の保持孔１９１に、切断刃４を固定したホルダー１８５をセットしておく。ついで、ロボットハンドに固定されたホルダー１８５を、前記セット台１９０の保持孔１９１へセットした後、支台１９７をロッド１９５で支え、ロッド１９５のシリンダー１９９のホース１９３へ、矢示１９４のように加圧空気を送入し、ロッド１９５を矢示１９６のように上昇させる。前記ロッド１９５は、支台１９７に固定されているので、ロッド１９５が矢示１９６のように上昇すれば支台１９７も上昇し、該支台１９７の一側突部１９７ａ上へ載置されている鍔１７１を介し、ホルダー１８５を上昇させるので、スプリング１８３は圧縮される（図２０（ｂ））。次にロボットの連結軸１７７を矢示１９８のように上昇させると（図２０（ａ））、連結軸１７７の溝１７８と、鋼球１７４との係止がとけて、連結軸１７７は、ホルダー１８５と離れる（図２０（ｂ））。前記において、切断刃４は突部１９７ａの筒状孔１９７ｃ内へ挿通されるので、損傷その他を受けるおそれはない。図中１９７ｂはロッド１９５の取り付け孔である。【０１６７】
そこでロボットの連結軸１７７を、他のホルダー（切断刃固定済）の連結部材１８０の中央孔へ挿入し、連結軸１７７の環状溝１７８と鋼球１７４とを係止させれば、ロボットの連結軸１７７と、他のホルダー１８５とが連結される。そこでロボットアームを動かせば、ホルダー１８５もこれに追随されることになる。【０１６８】
前記のように、この発明によれば切断刃はホルダー１８５と共に取り換えることができるので、切断刃毎の取り付け、取り外しよりも一層効率を向上させることができる（取り付け時間を例えば１分くらい短縮することができる）。【０１６９】
更に、人の手が加わらない、すなわち、自動であることから、安全である。【０１７０】
以上、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態、実施例を説明したが、本発明はかかる実施形態、実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載から把握される技術的範囲において種々の形態に変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１７１】
【図１】（ａ）この発明による３次元自動切断方法を説明する概念図、（ｂ）図１（ａ）におけるロボットを説明する概念図。
【図２】（ａ）この発明の３次元自動切断装置の一例を表す正面図、（ｂ）図２（ａ）の装置における研磨装置の一部拡大正面図、（ｃ）図２（ａ）の装置における研磨装置の一部を切断した拡大平面図。
【図３】（ａ）この発明の３次元自動切断装置の一例を表す一部を省略した拡大正面図、（ｂ）図３（ａ）の装置における切断刃の一部斜視図、（ｃ）図３（ａ）の装置における他の切断刃の一部斜視図。
【図４】（ａ）この発明の３次元自動切断装置の一例を表す一部断面拡大図、（ｂ）図４（ａ）の装置における支台の回転（切断刃回転させる為）を示す説明図。
【図５】（ａ）この発明の３次元自動切断装置及び切断方法による切断状態の一例を説明する図、（ｂ）図５（ａ）において切断深度を変化させる状態を説明する図。
【図６】（ａ）この発明の３次元自動切断装置及び切断方法において、切断刃を検査する状態を説明する概念図、（ｂ）切断刃を検査する状態を説明する他の概念図、（ｃ）切断刃を検査する状態を説明する更に他の概念図。
【図７】この発明の３次元自動切断装置の一例を表す一部を切断した拡大図。
【図８】図７図示の３次元自動切断装置において給電ブラシ部を説明する概念図。
【図９】（ａ）この発明の３次元自動切断装置に採用されるポンチ切断刃が接続解除されている状態を説明する拡大正面図、（ｂ）図９（ａ）図示のポンチ切断刃が連結されている状態の側面拡大図。
【図１０】（ａ）この発明の３次元自動切断装置に採用されるポンチ切断刃の一部拡大図、（ｂ）他のポンチ切断刃の一部断面図、（ｃ）更に他のポンチ切断刃の一部正面図。
【図１１】ポンチ切断刃が採用されているこの発明の３次元自動切断装置及び切断方法による切断工程を説明する一部を省略した正面図。
【図１２】（ａ）この発明の３次元自動切断装置及び切断方法において、ワークを固定する治具の一例を説明する一部拡大斜視図、（ｂ）図１２（ａ）図示の治具の一部断面拡大図。
【図１３】超音波加工手段が付加されているこの発明の３次元自動切断装置の一部を切断した拡大図。
【図１４】（ａ）この発明の３次元自動切断装置における案内杆と案内ブロックの関係を示す拡大図、（ｂ）この発明の３次元自動切断装置におけるカム輪とカムロールとの関係を示す拡大図。
【図１５】（ａ）この発明の３次元自動切断装置における切断刃の昇降伝導系を示す一部を省略した側面図、（ｂ）図１５（ａ）の一部を省略した正面図。
【図１６】（ａ）この発明の３次元自動切断装置における給油例を示す側面図、（ｂ）図１６（ａ）の一部を省略した正面図。
【図１７】この発明の３次元自動切断装置及び切断方法における、加圧空気による清掃を説明する一部を省略した正面図。
【図１８】この発明の３次元自動切断装置においてホルダーを交換する場合のラックを示す正面図。
【図１９】（ａ）この発明の３次元自動切断装置におけるホルダーの一例を示す拡大斜視図、（ｂ）図１９（ａ）における切断刃の一部拡大断面図、（ｃ）図１９（ａ）における切断刃の一部拡大断面図、（ｄ）図１９（ａ）における切断刃の一部拡大断面図。
【図２０】（ａ）この発明の３次元自動切断装置におけるホルダー部の一部を省略した拡大斜視図、（ｂ）図２０（ａ）の一部を分解し、一部を省略した拡大斜視図。
【図２１】（ａ）この発明の３次元自動切断装置におけるロボットの連結軸との連結状態を示す一部切断、一部省略した正面図、（ｂ）図２１（ａ）における鋼球と環状溝の係止を示す一部拡大断面図、（ｃ）図２１（ａ）における鋼球の配置を示す一部拡大断面図。
【図２２】この発明の３次元自動切断装置においてホルダーを分解する時使用する器具の拡大斜視図。
【図２３】（ａ）この発明の３次元自動切断装置における受台の一部を省略した平面図、（ｂ）図２３（ａ）図示の受台と切断刃ホルダーとの関係を示す一部省略した断面図、（ｃ）図２３（ｂ）において切断刃ホルダーを９０度回転した一部省略した断面図。
【図２４】（ａ）この発明の３次元自動切断装置においてロボットの連結軸を抜く場合の説明図、（ｂ）図２４（ａ）における昇降台の斜視図。
【符号の説明】
【０１７２】
１  織布
２  治具
３  ロボットのアーム
４  切断刃
５  ロボット
７  押さえ片
８  加圧スプリング
９  杆体
１０  装置
１１  機枠
１２  支台
１３  水平軸
１４  回転盤
１５  モータ
１６  軸
１７  プーリー
１８  Ｖベルト
１９  支軸
２６  モータ
３５  枠体
３７  研磨円盤
３９  ブロック
４６  ブラケット
４７  上板
５０  下板
５１  案内杆
５２  ブロック
５４  超音波ホーン
５７  カム輪
８０  切断装置
９９  ポンチ刃
１０６  連結管
１１３  支持筒
１５５  ホルダー
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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