(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺材を長手方向へ走行させる走行手段と、この走行手段によって走行される長尺材を保持可能でかつ長尺材の走行方向と同方向へ移動可能に設けられた保持手段と、この保持手段を長尺材の走行方向に対して後退動作させる第１の後退動作手段と、前記長尺材を保持可能でかつ長尺材の走行方向と同方向へ移動可能に設けられ長尺材に対して加工を施す加工手段と、この加工手段を長尺材の走行方向に対して後退動作させる第２の後退動作手段と、制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記保持手段および加工手段が長尺材を保持するようにこれらを動作させ、これら保持手段および加工手段が予め設定した定位置に到達した時点において、加工手段を長尺材から離脱させたのち前記第２の後退動作手段を動作させて加工手段を一定寸法だけ長尺材の走行方向に対して後退動作させ、この後退動作後に加工手段が長尺材を保持するように加工手段を動作させるとともに加工動作させ、この加工動作後に前記保持手段を長尺材から離脱させたのち前記第１の後退動作手段を動作させて保持手段を所定寸法だけ長尺材の走行方向に対して後退動作させる機能を備える、ことを特徴とする長尺材加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載の長尺材加工装置において、
前記保持手段および加工手段は、前記長尺材の走行方向と平行な方向へ移動可能に設けられた共通の台車上に搭載され、
前記第１の後退動作手段および第２の後退移動手段は、前記台車と保持手段との間に設けられた１つのシリンダによって構成されていることを特徴とする長尺材加工装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の長尺材加工装置において、前記加工手段は、前記長尺材を一定寸法間隔に切断するカッタを有するカット機構であることを特徴とする長尺材加工装置。
【請求項４】
請求項３に記載の長尺材加工装置において、
前記台車を前記長尺材の走行方向に対して後退する方向へ付勢する付勢手段を備えていることを特徴とする長尺材加工装置。
【請求項５】
長尺材を長手方向へ走行させる走行手段と、この走行手段によって走行される長尺材を保持可能でかつ長尺材の走行方向と平行な方向へ移動可能に設けられた保持手段と、長尺材を保持可能でかつ長尺材の走行方向と平行な方向へ移動可能に設けられ長尺材に対して加工を施す加工手段とを用いて、走行する長尺材の一定間隔位置に加工を施す長尺材加工方法であって、
前記保持手段および加工手段が長尺材を保持した状態で、長尺材の走行方向へ連動して移動する第１工程と、
この第１工程によって前記保持手段および加工手段が定位置に到達した時点において、前記加工手段が長尺材から離脱して一定寸法だけ長尺材の走行方向に対して後退動作する第２工程と、
この第２工程の後退動作後に前記加工手段が長尺材を保持しつつ、長尺材に加工を施す第３工程と、
この第３工程の加工終了後に、前記保持手段が長尺材から離脱して一定寸法だけ長尺材の走行方向に対して後退動作する第４工程とを備えることを特徴とする長尺材加工方法。
【請求項６】
請求項５に記載の長尺材加工方法において、
前記第３工程における加工が、長尺材を一定寸法間隔に切断する切断加工であることを特徴とする長尺材加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行する長尺材の所定間隔位置に加工を施す長尺材加工装置および長尺材加工方法に関する。たとえば、走行する長尺材を一定寸法毎に切断する長尺材加工装置および長尺材加工方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
たとえば、棒状の長尺材を一定寸法毎に切断する切断装置として、図１１に示す装置が知られている。
これは、棒状の長尺材１の走行方向へ移動可能な台車２と、この台車２に設けられたクランプ機構３およびカット機構４と、台車２から長尺材１の走行方向へ向かって突設されたガイドアーム５と、このガイドアーム５の先端にそれと直角に取り付けられたストッパ６とから構成されている。
いま、クランプ機構３およびカット機構４がともに上昇した状態において、長尺材１の先端がクランプ機構３およびカット機構４を通ってストッパ６に当接すると、台車２も長尺材１の走行に伴って移動される。この移動において、クランプ機構３が長尺材１をクランプしたのち、カット機構４が下降して長尺材１を切断する。切断後に、クランプ機構３およびカット機構４がともに上昇したのち、台車２がスプリング７によって基の位置に復帰され、同じ動作が繰り返される。これにより、長尺材１は一定寸法（カット機構４からストッパ６までの寸法）毎に切断される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の切断装置の構造では、台車２から長尺材１の走行方向へ向かって突設されたガイドアーム５や、その先端に直角に取り付けられたストッパ６などを備えているから、装置全体が大型化、大重量化するという課題がある。
しかも、長尺材１の切断にあたっては、長尺材１がストッパ６に当接したのち、クランプ機構３が長尺材１をクランプする構造であるから、クランプ時に長尺材１の先端がストッパ６からずれやすく、この状態において、カット機構４が下降して長尺材１を切断することになるから、切断寸法に誤差が生じやすいという課題がある。
【０００４】
本発明の目的は、このような従来の課題を解消し、小型かつ軽量で、しかも、長尺材に対して所定間隔位置に加工を高精度に施すことができる長尺材加工装置および長尺材加工方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の長尺材加工装置および長尺材加工方法は、上記目的を達成するため、次の構成を採用する。
請求項１に記載の発明は、長尺材を長手方向へ走行させる走行手段と、この走行手段によって走行される長尺材を保持可能でかつ長尺材の走行方向と同方向へ移動可能に設けられた保持手段と、この保持手段を長尺材の走行方向に対して後退動作させる第１の後退動作手段と、前記長尺材を保持可能でかつ長尺材の走行方向と同方向へ移動可能に設けられ長尺材に対して加工を施す加工手段と、この加工手段を長尺材の走行方向に対して後退動作させる第２の後退動作手段と、制御装置とを備え、前記制御装置は、前記保持手段および加工手段が長尺材を保持するようにこれらを動作させ、これら保持手段および加工手段が予め設定した定位置に到達した時点において、加工手段を長尺材から離脱させたのち前記第２の後退動作手段を動作させて加工手段を一定寸法だけ長尺材の走行方向に対して後退動作させ、この後退動作後に加工手段が長尺材を保持するように加工手段を動作させるとともに加工動作させ、この加工動作後に前記保持手段を長尺材から離脱させたのち前記第１の後退動作手段を動作させて保持手段を所定寸法だけ長尺材の走行方向に対して後退動作させる機能を備える、ことを特徴とする長尺材加工装置である。
【０００６】
この加工装置によれば、保持手段および加工手段が長尺材を保持するように動作させると、これら保持手段および加工手段が長尺材の走行に伴って移動されていく。これらが予め設定した定位置に到達した時点において、加工手段を長尺材から離脱させ、続いて、第２の後退動作手段を動作させて加工手段を一定寸法だけ長尺材の走行方向に対して後退動作させたのち、加工手段が長尺材を保持するように動作させ、かつ、加工を施すように動作させる。このとき、長尺材は保持手段に保持されたまま走行された状態にあり、かつ、その走行に同伴しながら加工手段が長尺材に加工を施すから、保持手段の保持動作によるずれなどの問題も生じることがなく、長尺材に対して所定間隔位置に加工を高精度に施すことができる。この加工動作後に保持手段を長尺材から離脱させたのち、第１の後退動作手段を動作させて保持手段を所定寸法だけ長尺材の走行方向に対して後退動作させて初期位置に復帰させる。従って、これらの動作を繰り返すことにより、長尺材の所定間隔位置に加工を高精度に施すことができる。
また、従来のように、台車から長尺材の走行方向へ向かって突設されたガイドアームやストッパなどを備えなくてもよいから、小型かつ軽量に構成することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の長尺材加工装置において、前記保持手段および加工手段は、前記長尺材の走行方向と平行な方向へ移動可能に設けられた共通の台車上に搭載され、前記第１の後退動作手段および第２の後退移動手段は、前記台車と保持手段との間に設けられた１つのシリンダによって構成されていることを特徴とする長尺材加工装置である。
この加工装置によれば、保持手段および加工手段が予め設定した定位置に到達した時点において、加工手段を長尺材から離脱させたのち、シリンダを作動（たとえば、伸動作）させると、保持手段に対してシリンダ本体が後退、つまり、台車が後退するから、加工手段を一定寸法だけ長尺材の走行方向に対して後退動作させることができる。一方、加工動作後に、保持手段を長尺材から離脱させたのち、シリンダを作動（たとえば、縮動作）させると、保持手段が後退動作するから、保持手段を所定寸法だけ長尺材の走行方向に対して後退動作させることができる。従って、第１の後退動作手段および第２の後退移動手段を１つのシリンダによって構成することができるから、経済的にかつ簡単に構成できる。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の長尺材加工装置において、前記加工手段は、前記長尺材を一定寸法間隔に切断するカッタを有するカット機構であることを特徴とする長尺材加工装置である。
この加工装置によれば、走行する長尺材を一定寸法間隔に切断することができる。従って、たとえば、成形機などから連続的に生産される棒状部材など走行させたまま、一定寸法間隔に高精度に切断することができる。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の長尺材加工装置において、前記台車を前記長尺材の走行方向に対して後退する方向へ付勢する付勢手段を備えていることを特徴とする長尺材加工装置である。
この加工装置によれば、付勢手段によって台車が長尺材の走行方向に対して後退する方向へ付勢されているから、カット機構のカッタが長尺材を切断後に、そのカッタが切断された長尺材の先端面に当接される。つまり、ストッパを兼ねるカッタが長尺材の先端面に当接して切断基準を形成しているから、長尺材を一定寸法間隔に高精度に切断することができる。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、長尺材を長手方向へ走行させる走行手段と、この走行手段によって走行される長尺材を保持可能でかつ長尺材の走行方向と平行な方向へ移動可能に設けられた保持手段と、長尺材を保持可能でかつ長尺材の走行方向と平行な方向へ移動可能に設けられ長尺材に対して加工を施す加工手段とを用いて、走行する長尺材の一定間隔位置に加工を施す長尺材加工方法であって、前記保持手段および加工手段が長尺材を保持した状態で、長尺材の走行方向へ連動して移動する第１工程と、この第１工程によって前記保持手段および加工手段が定位置に到達した時点において、前記加工手段が長尺材から離脱して一定寸法だけ長尺材の走行方向に対して後退動作する第２工程と、この第２工程の後退動作後に前記加工手段が長尺材を保持しつつ、長尺材に加工を施す第３工程と、この第３工程の加工終了後に、前記保持手段が長尺材から離脱して一定寸法だけ長尺材の走行方向に対して後退動作する第４工程とを備えることを特徴とする長尺材加工方法である。
この加工方法によれば、請求項１に記載の発明と同等の作用効果を奏することができる。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の長尺材加工方法において、前記第３工程における加工が、長尺材を一定寸法間隔に切断する切断加工であることを特徴とする長尺材加工方法である。
この加工方法によれば、請求項３と同様に、走行する長尺材を一定寸法間隔に切断することができ、たとえば、成形機などから連続的に生産される棒状部材など走行させたまま、一定寸法間隔に高精度に切断することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明を長尺材定寸切断装置に適用した例を示している。同長尺材定寸切断装置は、長尺材１を長手方向へ走行させる走行手段１１と、この走行手段１１によって長尺材１が走行される方向に対して平行な方向へ移動可能に設けられた第１の台車２１と、この第１の台車２１の上面後部位置（走行方向後部）に長尺材１が走行される方向に対して平行な方向へ移動可能に設けられた第２の台車３１と、この第２の台車３１の上面に設けられ長尺材１を保持可能でかつ保持状態において長尺材１と同方向へ連動して移動される保持手段４１と、前記第１の台車２１の上面前部位置（走行方向前部）に設けられた加工手段としてのカット機構５１と、保持手段４１やカット機構５１などの動作を制御する制御装置６１とから構成されている。
【００１３】
前記走行手段１１は、第１の台車２１の手前側に隣接配置され互いに逆向きに回転される一対の送り出しロール１２，１３によって構成されている。
前記第１の台車２１は、ガイドレール２２の上にガイド２３を介して移動可能に設けられている。なお、第１の台車２１の走行方向前方には、第１の台車２１が到達したことを検出するセンサ２４が配置されている。また、走行方向後端面には、第１の台車２１を長尺材１の走行方向に対して後退する方向へ付勢する付勢手段としてのスプリング２５が設けられている。
前記第２の台車３１は、第１の台車２１の上面後部位置に設けられたシリンダ３２によって、長尺材１が走行される方向に対して平行な方向へ移動可能に設けられている。なお、シリンダ３２は、保持手段４１を長尺材１の走行方向に対して後退動作させる第１の後退動作手段およびカット機構５１を長尺材１の走行方向に対して後退動作させる第２の後退動作手段とを兼ねている。
【００１４】
前記保持手段４１は、前記第２の台車３１の上面に設けられた受け台４２と、この受け台４２との間に長尺材１をクランプするクランプ片４３と、このクランプ片４３を受け台４２に対して昇降させるシリンダなどからなる昇降手段４４ととから構成されている。
前記カット機構５１は、前記第１の台車２１の上面前部位置に設けられた高さ調整台５２と、この高さ調整台５２の上面に設けられた受け台５３およびガイド筒５４と、前記受け台５３の上にシリンダ５５を介して昇降可能に設けられたカッタ５６とから構成されている。
【００１５】
前記制御装置６１は、前記保持手段４１およびカット機構５１が長尺材１を保持するようにこれらを動作させ、これら保持手段４１およびカット機構５１が予め設定した定位置（ここでは、センサ２４の位置）に到達した時点において、カット機構５１を長尺材１から離脱させたのちシリンダ３２を動作（伸動作）させてカット機構５１を一定寸法だけ長尺材１の走行方向に対して後退動作させ、この後退動作後にカット機構５１が長尺材１を保持するようにカット機構５１を下降動作させて長尺材１を切断させ、この切断後に前記保持手段４１を長尺材１から離脱させたのちシリンダ３２を動作（縮動作）させて保持手段４１を所定寸法だけ長尺材１の走行方向に対して後退動作させる機能を備えている。
【００１６】
次に、本実施形態の作用を図２〜図７を参照しながら説明する。
図２は原点位置の状態を示している。この状態では、カット機構５１のカッタ５６が下降してカッタ５６に長尺材１の先端が当接し、かつ、保持手段４１のクランプ片４３が上昇した状態にある。
この状態から図３に示すように、保持手段４１のクランプ片４３が下降して長尺材１を保持する。すると、保持手段４１およびカット機構５１が長尺材１を保持した状態で、長尺材１の走行方向へ連動して移動されていく。第１の台車２１が定位置に到達すると、その到達がセンサ２４によって検出される。
【００１７】
センサ２４が第１の台車２１が定位置に到達したことを検出すると、図４に示すように、カット機構５１のカッタ５６が上昇されるとともに、シリンダ３２が動作（シリンダ本体３２Ａに対してピストンロッド３２Ｂが伸動作）される。このとき、ピストンロッド３２Ｂ側に連結された保持手段４１は長尺材１を保持しているから、シリンダ本体３２Ａが保持手段４１に対して後退動作される。つまり、第１の台車２１およびカット機構５１が一定寸法だけ長尺材１の走行方向に対して後退される。
【００１８】
次に、図５に示すように、カット機構５１のカッタ５６が下降される。すると、カット機構５１のカッタ５６が、保持手段４１とともに長尺材１を保持しつつ移動しながら、長尺材１を切断する。
長尺材１の切断完了後、図６に示すように、保持手段４１のクランプ片４３が上昇されたのち、シリンダ３２が動作（シリンダ本体３２Ａに対してピストンロッド３２Ｂが縮動作）される。すると、図７に示すように、シリンダ本体３２Ａ側に台車２１を介して連結されたカット機構５１は長尺材１の先端面に当接しているから、つまり、後退することができないから、ピストンロッド３２Ｂ側に連結された保持手段４１が後退動作され、元の初期位置に復帰される。
【００１９】
従って、本実施形態によれば、上述した動作を繰り返すことにより、走行する長尺材１を一定寸法間隔で連続的に切断することができる。しかも、従来のように、台車から長尺材の走行方向へ向かって突設されたガイドアームやストッパなどを備えなくてもよいから、小型かつ軽量に構成することができる。
【００２０】
また、保持手段４１およびカット機構５１を第１の台車２１上に搭載するとともに、第１の台車２１と保持手段４１との間にシリンダ３２を配置したので、経済的にかつ簡単に構成できる。つまり、保持手段４１およびカット機構５１が予め設定した定位置に到達した時点において、カット機構５１を長尺材１から離脱させたのち、シリンダ３２を作動（伸動作）させると、保持手段４１に対してシリンダ本体３２Ａが後退、つまり、台車２１が後退するから、カット機構５１を一定寸法だけ長尺材１の走行方向に対して後退動作させることができる。一方、切断加工後に、保持手段４１を長尺材１から離脱させたのち、シリンダ３２を作動（縮動作）させると、保持手段４１が後退動作するから、保持手段４１を所定寸法だけ長尺材１の走行方向に対して後退動作させることができる。よって、これら２つの後退動作を１つのシリンダ３２によって構成することができるから、経済的にかつ簡単に構成できる。
【００２１】
また、第１の台車２１を長尺材１の走行方向に対して後退する方向へ付勢するスプリング２５を備えているから、カット機構５１のカッタ５６が長尺材１を切断後に、そのカッタ５６が切断された長尺材１の先端面に当接される。従って、ストッパを兼ねるカッタ５６が長尺材１の先端面に当接して切断基準を形成しているから、長尺材１を一定寸法間隔に高精度に切断することができる。
【００２２】
なお、本発明は、上記実施形態で説明した構成に限られるものでなく、次のような変形例も含む。
たとえば、図８に示すように、カット機構５１において、カッタ５６よりも手前（長尺材１の走行方向後方）に昇降可能な保持手段５７を設けて、この保持手段５７によって長尺材１を保持するようにしてもよい。
【００２３】
また、前記実施形態では、走行手段１１によって長尺材１を送り出すようにしたが、図９に示すように、台車２１の前方にロールなどの巻取装置１４を設け、この巻取装置１４によって長尺材１（たとえば、合成樹脂製のシートやフィルムなど）を巻き取るようにしてもよい。この場合、保持手段４１は、第１の台車２１上に移動可能に設けられている。加工手段は、ミシン目加工、印字処理、熱シール処理、梱包などを行う加工手段５８と、保持手段５９とを備えている。
【００２４】
初期状態において、保持手段４１，５９はクランプ解除状態にある。長尺材１の巻き取りが確認されると、保持手段４１，５９が長尺材１をクランプし、保持手段４１，５９がともに長尺材１と同方向へ移動される。
台車２１が設定位置に到達すると、保持手段５９はクランプ解除し、この保持手段５９および加工手段５８は設定長さだけ長尺材１の走行方向に対して逆方向へ移動される。この移動完了後に、保持手段５９が長尺材１をクランプし、加工手段５８が長尺材１に対して加工を行う。この後、保持手段４１，５９は開始位置に復帰される。
なお、このような加工の場合には、保持手段５９の位置は、加工手段に対して送り方向前後のいずれでもよい。
【００２５】
また、前記実施形態では、第１の台車２１の上に第２の台車３１を介して保持手段４１を設けたが、図１０に示すように、保持手段４１とカット機構５１とを別々の台車２１Ａ，２１Ｂに搭載し、これらを連結ロッド２１Ｃで連結するようにしても同様な作用効果を奏することができる。
【００２６】
また、前記実施形態では、保持手段４１およびカット機構５１にシリンダ４４，５５を用いたが、往復移動するする機構であれば、他の機構でもよい。
また、これら保持手段４１およびカット機構５１を後退動作させる手段としては、前記実施形態のシリンダ３２に限らず、ばねなどでもよい。
また、前記実施形態のカット機構５１では、カッタ５６によって長尺材を切断する構成であったが、カッタ刃以外に鋸、レーザ、水圧などの手段を用いて切断する構成でもよい。
また、前記実施形態では、保持手段４１は、長尺材１を挟み込んで保持する構造であったが、長尺材１に突起がついているものに対しては、その突起に引っ掛けて保持するようにしてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の長尺材加工装置および長尺材加工方法によれば、小型軽量で、しかも、長尺材に対して所定間隔位置に加工を高精度に施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す全体の構成図である。
【図２】同上実施形態の動作（１）を示す図である。
【図３】同上実施形態の動作（２）を示す図である。
【図４】同上実施形態の動作（３）を示す図である。
【図５】同上実施形態の動作（４）を示す図である。
【図６】同上実施形態の動作（５）を示す図である。
【図７】同上実施形態の動作（６）を示す図である。
【図８】本発明の他の実施形態を示す図である。
【図９】本発明の他の実施形態を示す図である。
【図１０】本発明の他の実施形態を示す図である。
【図１１】従来例を示す図である。
【符号の説明】
１    長尺材
１１  走行手段
１４  巻取装置（走行手段）
２１  第１の台車
２５  スプリング（付勢手段）
３２  シリンダ（第１および第２の後退動作手段）
４１  保持手段
５１  カット機構（加工手段）
６１  制御装置
【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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