CN104227753B - 片材剪断装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种片材剪断装置，该片材剪断装置消除了剪断刀的无用上升，使剪断效率提高。剪断头由剪断头固定框架、片材按压机构、升降框架、设置于升降框架上的剪断刀往复移动机构、使升降框架在最上升端的第一位置和最下降端的第二位置之间进行升降的剪断刀升降单元构成。片材按压机构设置于与升降框架离开的固定框架上，具备片材按压件升降单元和与片材按压件一体升降的检测板。升降框架具备检测板的检测用传感器。传感器和检测板配置成，检测在第一位置和第二位置之间的刀尖与片材按压件的底面隔开规定间隔所处的第三位置，当升降框架上升至第三位置时，通过传感器的检测而停止升降框架的上升，剪断头能够在剪断图形间移动。

Description

片材剪断装置

技术领域

本发明涉及一种片材剪断装置，将层叠的片材剪断成所期望的形状，更详细地说，涉及一种片材剪断装置，通过对剪断层叠的片材时的剪断刀的上升量进行控制，高效地进行剪断。

背景技术

一直以来，已知有将片材层叠并吸引保持在剪断工作台上，一边使水平自由移动地配置的剪断头(相当于刀头)按照预先设计的图形在剪断工作台上移动，一边使设置于剪断头上的剪断刀上下往复移动，将所述片材剪断成所期望的形状的片材剪断装置(例如，专利文献1)。

在该专利文献1的片材剪断装置中，在剪断刀的周围设有片材按压件(相当于按压盘)，以使所述片材在剪断刀往复动作时不会上升，该片材按压件被弹簧向下方施力，以按压片材的表面。

另外，专利文献1的片材剪断装置的剪断刀的往复机构，在剪断刀上设有一个曲柄机构，通过使该曲柄机构旋转，对剪断刀施加上下方向的往复移动。

在上述专利文献1的片材剪断装置中，在剪断片材时，通过设置于剪断头上的剪断刀的升降机构，使剪断刀仅下降到达剪断工作台上的硬毛内为止的预先设定的量而贯通片材，在该状态下使剪断刀上下往复移动，将片材剪断。

另外，上述片材按压件因搭载于与剪断刀的升降装置相同的框架上，所以随着剪断刀的下降片材按压件也一起下降，片材按压件通过与片材抵接而利用上述弹簧按压片材的表面，随着剪断头的移动而在片材的表面上一边跟踪一边移动。

然而，在上述专利文献1的片材剪断装置中，在剪断规定的剪断图形的一种后，向下一个剪断图形移动时，使剪断刀仅上升预先设定的量，将剪断刀从片材拔出，为了安全起见，该上升量设定为稍多，以使剪断刀从片材完全切出。

因此，由于在一种图形剪断后向下一个图形移动时，进行了剪断刀的需要以上的上升动作，所以在剪断多个图形的过程中，伴随剪断刀的上升的移动时间被累积，存在剪断效率下降的问题。

于是，已知有一种片材剪断装置，利用内置在片材按压件(相当于压脚)内的回转式编码器预先求得并设定片材的厚度，在剪断图形间的剪断头移动时，根据片材的厚度，以其表面位置为基准控制剪断刀的上升量，由此使该上升量为最小限度(例如，专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特公平4－33595号公报

专利文献2：日本特许第3786975号

发明内容

发明想要解决的技术问题

但是，在上述专利文献2的片材剪断装置中，在固定于滑动板上的R轴主体上设置内置有剪断刀的往复机构的头块(head block)和用于使剪断刀贯通片材的剪断刀下降用气缸，另外，片材按压件经由弹簧下垂地设置于上述R轴主体上。

另外，设置有朝向R轴主体下方对片材按压件向下方施力的施力气缸。而且，随着R轴主体的下降，上述片材按压件与片材表面抵接，进而通过R轴主体的下降，片材按压件与上述施力气缸对抗而上升。而且，读取此时的片材按压件的上升量的回转式编码器沿着施力气缸设置于R轴主体上。

另外，设置有由步进电动机构成的Z轴提升电动机，该Z轴提升电动机通过使上述滑动板升降移动规定量，使上述剪断刀和片材按压件一体升降移动。

而且，在上述专利文献2的片材剪断装置起动时，首先，使上述Z轴提升电动机驱动规定的行程量，使上述剪断刀和片材按压件一体下降，利用回转式编码器读取上述片材按压件按压片材表面时的上升量。接着，向上述装置中输入预先设定的剪断刀的升降量，该剪断刀的升降量按照如下方式设定：以该读取值为基础并以片材表面为基准，在不剪断位置，剪断刀的刀尖距离片材的表面具有预先设定的间隔。

但是，在上述专利文献2的装置中，如上所述，首先，当使用回转式编码器求出片材的表面位置，规定利用Z轴提升电动机的剪断刀的升降量时，基准位置不确定，所以存在不能立即开始片材的剪断的问题。特别是在各部位存在厚度不匀的片材中，需要再次测定片材的厚度，由于在凹凸明显的片材中，片材按压件的高度位置逐渐变化，与预先设定的片材表面位置具有偏差，所以存在剪断刀和片材表面的距离产生偏差的问题。这样，当剪断刀和片材表面的距离产生偏差时，在剪断刀的上升量较少的情况下，存在片材和剪断刀接触的问题。另外，当剪断刀的上升量较多时，存在剪断图形间的移动需要时间的问题。

这些问题是因为利用片材按压件特定片材的表面位置之后才确定滑动板的下降量。即，以片材按压件的施力单元和剪断刀被固定在同一滑动板上并一体地移动的方式构成，如果不首先确定使该滑动板升降的基准位置(片材表面位置)，则不能使滑动板升降。

因此，除滑动板的升降单元(剪断头整体的升降单元)以外，另外需要使剪断刀贯通片材的剪断刀下降用气缸等，存在成本增加的问题。另外，作为滑动板的升降单元，需要精密的步进电动机，或需要用于测定片材按压件的上升量的回转式编码器等，存在装置复杂，控制也复杂的问题和作为整体的成本也增加的问题。

因此，本发明的目的在于，使装置简化，并且不受片材表面的凹凸左右而一直保持剪断刀的上升量距片材表面规定量的距离，通过使剪断头移动，使剪断效率提高。

在此，本发明的第一方面是一种片材剪断装置，其在铺设有硬毛的剪断工作台面上吸引保持片材，利用在上述剪断工作台面上自由移动的剪断头将上述片材剪断成所期望的形状，上述片材剪断装置的特征在于：上述剪断头具备：剪断头固定框架，其沿着在X方向上自由移动的Y梁自由移动地设置；片材按压机构，其具有防止上述片材浮起的片材按压件；升降框架，其自由升降地设置于上述剪断头固定框架上；剪断刀往复移动机构，其设置于上述升降框架上，使剪断刀上下往复移动；剪断刀升降单元，其使上述升降框架在最上升端的第一位置和上述剪断刀成为贯通上述片材而插入硬毛内的状态的最下降端的第二位置之间进行升降；被检测部和通过与上述被检测部接近而对上述被检测部进行检测的检测单元，上述片材按压机构具备：片材按压件，其按压进行剪断的片材；和片材按压件升降单元，其与上述升降框架分离地设置于上述头固定框架上，并且在上述片材按压件的底面从片材表面离开的上升端和与片材表面相接的下降端之间升降，上述被检测部和上述检测单元设置成，一方以与上述片材按压件一体升降的方式设置于片材按压机构上，另一方与上述升降框架一体升降，上述检测单元和上述被检测部配置成，检测在上述第一位置和上述第二位置之间、上述剪断刀的刀尖与上述片材按压件的底面隔开规定的间隔所处的第三位置，上述升降框架上升至上述第三位置时，由上述检测单元检测到上述被检测部，从而使上述升降框架的上升停止，上述剪断头能够在剪断图形间移动。

另外，本发明的第二方面在本发明的第一方面记载的片材剪断装置中，上述片材按压件具备：按压盘，在下降时其底面与片材的表面接触或分离；支柱，其站立设置于上述按压盘上；和支承圆板，其保持上述支柱的上端部，上述升降框架对容许上述剪断刀和上述片材按压件的绕Z轴的转动、上述剪断刀的上下的往复移动和片材按压件的沿Z轴方向的升降移动的转动部件进行轴支承，使得上述转动部件位于上述支承圆板和按压盘之间，上述支承圆板在其下表面设置有能够与上述转动部件接触和分离的挡块，当上述升降框架进行升降移动时，在上述挡块与上述转动部件相接期间，上述片材按压件与上述升降框架一体升降，在上述按压盘与片材的表面抵接后，当上述升降框架下降时，上述挡块和上述转动部件的上表面分离，仅上述升降框架下降。

另外，本发明的第三方面是一种片材剪断方法，其特征在于：一边使剪断头按照预先设计的剪断图形移动，一边将吸引保持在由硬毛形成的剪断工作台的表面上的片材剪断成所期望的形状，上述剪断头具备：片材按压机构，其具有防止上述片材浮起的片材按压件；升降框架，其设置有用于将上述片材剪断的剪断刀；和剪断刀升降单元，其使上述升降框架在最上升端的第一位置和上述剪断刀成为贯通上述片材而插入硬毛内的状态的最下降端的第二位置之间进行升降，

上述片材按压机构包括片材按压件升降单元，该片材按压件升降单元在上述片材按压件的底面从上述片材表面离开的上升端和与上述片材表面相接的下降端之间升降，使上述片材按压件下降至上述片材按压件的底面与上述片材的表面接触为止，并且使上述剪断刀下降至上述第二位置为止，将上述片材剪断，由此完成一个剪断图形的剪断，之后，使上述剪断刀上升，在上述第一位置和上述第二位置之间、上述剪断刀的刀尖与上述片材按压件的底面隔开规定的间隔所处的第三位置使上述剪断刀的上升停止，使上述剪短头向下一个剪断图形移动。

另外，本发明的第四方面是本发明的第三方面中记载的的片材的剪断方法，其特征在于：上述剪断刀至上述片材按压件的底面与上述片材的表面接触为止与上述片材按压件一起进行升降，上述剪断刀在上述片材按压件的底面与上述片材的表面接触后单独进行升降。

发明效果

根据第一方面的发明，将被检测部和检测单元设置成一方与片材按压件一体地进行升降移动，另一方与剪断刀一起进行升降移动，使得检测片材按压件的底面和剪断刀的刀尖处于隔开规定量的状态的第三位置，在剪断刀随着升降框架的上升而上升时，检测单元检测到被检测部，由此判断为处于第三位置的状态，使升降框架的上升停止，能够使剪断头在剪断图形间移动，所以不必使剪断刀上升至需要以上，提高了剪断效率。即，以片材按压件的底面位置为基准，能够利用检测单元自动地识别剪断刀的刀尖隔开规定的间隔的第三位置的状态。

另外，根据所述发明，因剪断刀的升降单元和片材按压件的升降单元分开设置，所以预先不求取片材的表面位置(不设定基准位置)，只要将与升降框架一体升降的剪断刀上下移动的最上升端的第一位置和成为贯通片材而插入硬毛内的状态的最下降端的第二位置之间的确定的行程的下降量设定为剪断刀的升降量，就能够将其后的剪断刀的上升量限制在从片材按压件的底面隔开规定间隔的位置，所以剪断效率显著地提高。

另外，根据所述发明，因剪断刀的升降单元和片材按压件的升降单元分开设置，所以不设置两种剪断刀的升降单元，只要设有一种使剪断刀升降的升降单元就能够控制剪断刀的髙度位置，所以能够降低成本。另外，仅利用气缸的行程就能够构成，所以不会使装置的控制复杂化，也能够降低成本。另外，不使用回转式编码器，只要判断片材按压件和剪断刀的相对位置关系即可，所以能够降低成本。

另外，根据第二方面的发明，当以片材按压件的底面和剪断刀的间隔为一定以上的方式设置挡块时，片材按压件的升降单元和剪断刀的升降单元可以分开设置，在挡块起作用期间可以一体地进行片材按压件的升降和剪断刀的升降，在挡块离开时，仅进行剪断刀的下降，所以可以简化片材按压件和剪断刀的升降控制。

另外，通过仅调节挡块的长度，例如能够容易地分开设置用于研磨剪断刀的第一位置和进行剪断图形间的移动的第三位置。

附图说明

图1是表示本发明的片材剪断装置整体的局部剖开的立体图。

图2是本发明的片材剪断装置的剪断头的局部剖开的主视图。

图3是本发明的片材剪断装置的剪断头的右侧视图。

图4是图3的A－A方向剖视图。

图5是图2的B－B方向剖视图。

图6(a)和(b)是表示将图3简化后的剪断头的动作的说明图。

图7(c)和(d)是表示将图3简化后的剪断头的动作的说明图。

图8(e)是表示本发明的片材剪断装置的剪断头的动作的说明图。

附图标记说明

1 片材剪断装置

2 剪断工作台

3 硬毛

4 Y梁

5 轨道

6 轨道

7 片材

8 乙烯树脂片材

9 头固定框架

9a 站立设置部

9b 后方延设部

9c 开口部

10 剪断头

11 剪断刀

11a 刀尖

12 片材按压件

13 升降框架

13a 突出部

14 升降气缸

15 气缸轴

16 固定框架

17 导向轴

18 滑动引导件

19 侧板

20 按压盘

21 支柱

22 支承圆板

23 辊子

24 辊子

25 挡块

26 辊子支承板

27 升降部件

28 气缸

29 气缸轴

30 固定框架

31 固定板

32 检测板固定框架

33 检测板

34 传感器

35 传感器固定框架

36 盖

37 滑动引导件

38 滑动引导件

40 剪断刀往复移动机构

41 支承板

42 固定框架

43 电动机

44 联轴器

45 驱动轴

46 驱动滑轮

46a 平衡块

47a 空转滑轮

47b 空转滑轮

48a 从动滑轮

48b 从动滑轮

49a 平衡块

49b 平衡块

50 同步带

51 偏心轴

52 连杆

53 轴承

54 联杆

62 滑动引导件

63 扭转杆

65 支承框架

66 转动部件

67 轴承

68 滑动引导件

69 铰接机构

70 齿轮

71 电动机

72 电动机固定板

73 齿轮

79 剪断刀转动机构

80 剪断机主体

81 片材按压机构

具体实施方式

下面，基于图1～图5对本发明的片材剪断装置的一个实施方式进行说明。

图1是表示本发明的片材剪断装置的整体的局部剖开的立体图。如图所示，片材剪断装置1在成为吸引箱的剪断机主体80的上面设置有由硬毛3形成的剪断工作台2。在该剪断工作台2上层叠载置纺织布或无纺布、革、碳纤维材料等的片材7，并且在其表面，根据需要覆盖保持气密性的乙烯树脂片材8，以将上述片材7吸引保持在上述剪断工作台2的表面。

另外，在该剪断工作台2的上部，与X方向(长度方向)垂直地悬架有Y梁4，Y梁4在X方向上自由移动。在该Y梁4上设置有剪断头10，该剪断头10沿着铺设在上述Y梁4上的轨道5、6自由移动。

在上述剪断头10上设置有通过升降移动和往复移动将上述片材7剪断为预先设计的所期望的形状的剪断刀11，在其周围设置有具备按压盘20的片材按压件12，该按压盘20将片材7按压在剪断工作台2的表面，使得片材7不浮起。

图2是将上述剪断头10的一部分剖开的主视图，图3是图2的局部剖开的右视图，图4是从图3的A－A方向观察的剖视图，图5是从图2的B－B方向观察的剖视图。

如图2～图4所示，在剪断头10上设置有头固定框架9，头固定框架9经由分别与沿着Y梁4铺设的轨道5、6嵌合的滑块37、38能够滑动。上述头固定框架9在上述Y梁4上通过适当的驱动源(未图示)驱动的沿着Y梁的移动和设置于上述Y梁4上的适宜的驱动源(未图示)驱动的向X方向的移动，在剪断工作台2上水平自由移动。

在上述头固定框架9上设置有片材按压机构81，片材按压机构81包括：剪断刀11和作为其升降单元的升降气缸14、使剪断刀11往复移动的剪断刀往复移动机构40、使剪断刀11在规定方向上转动的剪断刀转动机构79、通过与片材7的表面相接而防止该片材7浮起的片材按压件12和作为其升降单元的气缸28。

上述头固定框架9由沿着Y梁4的站立设置部9a和从该站立设置部9a向后方垂直分支的后方延设部9b构成，沿着该站立设置部9a站立设置有两根导向轴17。另外，如图2所示，作为剪断刀11的升降单元的升降气缸14以能够朝向上方进行动作的方式站立设置于上述头固定框架9的右侧。

另外，如图3和图4所示，与上述头固定框架9的站立设置部9a平行地设置有升降框架13，设置于该升降框架13的背面的两个滑动引导件18被上述导向轴17自由滑动地插通，由此上述升降框架13在沿着导向轴17的Z轴方向上自由升降。在上述升降框架13的右侧面的大致中央设置有固定框架16，该固定框架16和上述升降气缸14的气缸轴15的前端连接，从而通过上述升降气缸14在作为最上升端的第一位置、和使剪断刀11下降而成为贯通片材7插入硬毛3内的状态的第二位置之间升降驱动升降框架13。另外，虽然在后面述说，但升降气缸14优选使用内置有挡块，能够在适当的行程停止的气缸。

上述剪断刀往复移动机构40设置于与升降框架13平行地设置的支承板41上，该支承板41固定于在升降框架13的上端侧面朝向前方延伸设置的突出部13a，与升降框架13一体地进行升降移动。

如图5所示，在上述支承板41的前面侧的靠中央下端设置有驱动滑轮46，该驱动滑轮46的旋转轴45被支承板41轴支承，旋转轴45的后端与经由联轴器44设置的电动机43连接，从而自由旋转。另外，上述电动机43固定于升降框架13的背面，与该升降框架13一起升降移动，在头固定框架9上的与电动机43对应的位置设置有开口部9c，使得该电动机43与头固定框架9不干涉。

另外，如图2所示，在上述支承板41上，在驱动滑轮46的两侧设置有两个从动滑轮48a、48b，另外，在从动滑轮48a、48b各自的上方设置有空转滑轮47a、47b。另外，在上述驱动滑轮46、从动滑轮48a、48b和空转滑轮47a、47b上张紧设置有同步带50。上述同步带50被张紧，以使上述驱动滑轮46和从动滑轮48a、48b相互相反地旋转。

根据上述构成，通过在一个方向上驱动电动机43使驱动滑轮46旋转，使得驱动滑轮46和从动滑轮48a、48b相互相反地旋转。

在上述驱动滑轮46的前表面固定有半圆形状的平衡块46a。另外，同样，在从动滑轮48a、48b的前表面分别固定有半圆形状的平衡块49a、49b，且平衡块49a、49b与滑轮48a和48b一起旋转，上述平衡块46a、49a、49b配置成，旋转时重心在左右方向上的惯性力被消除。

在上述驱动滑轮46的前表面，在驱动轴45的偏心位置轴支承有偏心轴51。在该偏心轴51上，经由轴承53轴支承有连杆52，在该连杆52上朝向下方连接有联杆54。上述联杆54下端部被联轴节55轴支承，在该联轴节55的下端与扭转杆63连接。另外，在上述支承板41的从动滑轮48b的下方轴支承有支点轴57，导向杆56的一端被该支点轴57轴支承。上述导向杆56在横方向上延伸设置，其另一端侧被上述联轴节55轴支承。

因此，通过旋转驱动上述驱动滑轮46，上述偏心轴51相对于上述驱动滑轮46进行偏心旋转。通过上述偏心轴51的偏心旋转，被该偏心轴51轴支承的连杆52将偏心旋转转换为上下运动。另外，该连杆52的上下移动经由上述联杆54和联轴节55被传递到扭转杆63。另外，该扭转杆63使从剪断刀往复移动机构40传递驱动力的上下方向的轴心和剪断刀11的上下驱动方向的轴心一致，以使得减轻剪断刀11的上下方向驱动时的芯振引起的振动。

另外，在上述扭转杆63的下端设置有铰接机构69，在该铰接机构69的下端利用螺栓等固定有剪断刀11，且该剪断刀11能够更换。上述铰接机构69嵌入后述的转动部件66，容许剪断刀11的转动，并且向剪断刀11传递上下的往复移动。另外，上述铰接机构69不会向扭转杆63传递转动部件66进行的转动。

上述剪断刀转动机构79由设置有圆形孔且形成环形形状的支承框65、轴支承于上述圆形孔的转动部件66、驱动上述转动部件66的电动机71构成。

如图3和图4所示，上述支承框架65以向前方突出的方式固定于升降框架13的下端，如上所述，设置有在纵方向上贯通的圆形孔，形成环形形状，在该圆形孔内嵌合有轴承67。

上述转动部件66形成为圆柱状，并且嵌入支承框架65的圆形孔中，经由上述轴承67被支承框架65轴支承。另外，上述转动部件66的上端以与后述的挡块25抵接的方式向上方突出。

另外，在从上述转动部件66的支承框架65向上方突出的外周部分设置有齿轮70，以与该齿轮70卡合的方式设置有齿轮73。

另外，上述电动机71固定于从升降框架13向前方突出设置的电动机固定板72上，该电动机轴下端与上述齿轮73连接。驱动上述电动机71使上述齿轮73转动，由此使得转动部件66经由上述齿轮70进行转动。因此，通过使上述转动部件66转动，按照预先设计的图形，使得剪断刀11以Z轴为中心进行转动。

上述片材按压机构81由片材按压件12和作为该片材按压件12的升降单元的气缸28构成。上述片材按压件12由底面与覆盖在片材7上的乙烯树脂片材8相接来防止片材7浮起的按压盘20、站立设置于上述按压盘20的两根支柱21和固定于上述支柱21的上端部的支持圆板22构成。

上述按压盘20在中央附近设置有插通剪断刀11的开口(未图示)，另外，在按压盘20的上部，在剪断刀11的周围设置有适当的刀具引导件(未图示)，以支承剪断刀11。

上述支柱21的中间部分经由滑动引导件68保持在上述转动部件66上，且能够在上下方向上滑动。另外，上述滑动引导件68随着上述转动部件66的转动而与剪断刀11一体地转动。因此，片材按压件12通过转动部件66的转动与上述支柱21一体地转动。另外，在上述支柱21的上端部，固定有中央具有开口的环形形状的支承圆板22，在该开口内插通有上述扭转杆63，使得剪断刀11与片材按压件12的升降移动独立地进行升降移动和往复移动。

在上述支承圆板22的前方侧，以能够转动地夹持该支承圆板22的方式在上下方向上设置有由轴承构成的两个辊子23、24。另外，设置有轴支承上述两个辊子23、24的辊子支承板26，在该辊子支承板26上固定有升降部件27。另外，上述升降部件27与向下方去地设置的气缸28的气缸轴29连接，通过气缸28的伸缩，使被辊子23、24夹持的支承圆板22升降，上述片材按压件12随着支承圆板22的升降而进行升降移动。另外，当片材按压件12进行转动时，通过上述辊子23、24的旋转而容许支承圆板22的转动。

上述气缸28固定于站立设置在剪断头10的前端部上的固定板31，该固定板31经由固定框架30固定于头固定框架9，通过该气缸28的伸缩，片材按压件12相对于头固定框架9自由升降。另外，气缸28的行程至少达到硬毛3的表面，以使得能够对应各种片材7的厚度。另外，该片材按压件12根据片材7的材质不同，或按压片材7，或只是抵接，或者从片材7稍微离开，为此能够适当地调节行程。

另外，在支承圆板22的下表面在铅直方向上设置有挡块25，通过调节该挡块25的长度而与支承圆板22隔开规定距离，且挡块25与转动部件66的上表面相接。

通过如上述方式设置挡块25，片材按压件12的按压盘20和剪断刀11的刀尖11a保持规定距离。另外，在剪断刀11下降时，挡块25在与转动部件66抵接而卡合期间，一边与升降气缸14连动，一边利用向气缸28的下方的施力使片材按压件12下降。而且，按压盘20的底部与片材7的表面抵接后，转动部件66和挡块25分离而解除卡合，随着上述转动部件66的下降，剪断刀11与片材按压件12独立地下降。

另外，通过伴随上述升降框架13的上升的剪断刀11的上升，剪断刀11从片材7拔出后，挡块25再次与转动部件66的上表面抵接。而且，挡块25与转动部件66抵接后，随着剪断刀11的上升，片材按压件12也上升。

在上述升降部件27的侧面设置有检测板固定框架32，在其前端设置有作为被检测部的检测板33，以与该检测板33相对的方式设置有作为检测单元的传感器34。该传感器34固定于设置在升降框架13上的传感器固定框架35的前端。即，该传感器34与升降框架13一起进行升降移动，另一方面，检测板33和片材按压件12一起与上述传感器34独立分离地进行升降移动。

上述传感器34通过对检测板33进行检测，来检测剪断刀11和片材按压件12的相对的位置关系。上述传感器34能够优选使用利用磁性等的接近传感器，对检测板33进行检测，但不限于此，能够使用光学传感器等各种传感器。

上述传感器34设置成在剪断刀11的刀尖11a从片材按压件12的按压盘20的底面离开规定距离的状态下对检测板33进行检测。而且，在该传感器34对检测板33进行检测时，使剪断刀11的上升停止，由控制部(未图示)进行剪断头10能够在图形间移动的控制，剪断头10在图形间移动时，就不必使剪断刀11以需要以上的行程上升，能够进行高效的剪断。

本发明的片材剪断装置1的构成如上所述，下面，基于图6～图8对剪断头10的动作进行说明。

图6～图8为了容易理解而将上述剪断头10示意性地简化进行描述。

图6(a)表示升降框架13处于最上升端(第一位置)、片材按压件12的按压盘20的底面处于从片材7表面离开的上升端的状态。即，作为剪断刀11的升降单元的升降气缸14处于伸长状态，片材按压件12的气缸28处于收缩状态。另外，挡块25与转动部件66的上表面抵接，通过升降气缸14抵抗气缸28的下方向的施力，使气缸28形成压缩状态。另外，传感器34成为检测到检测板33上端附近的状态，由控制部(未图示)判断剪断刀11至少使片材7处于非剪断状态。

图6(b)表示使升降气缸14收缩、使剪断刀11下降的状态。此时，挡块25与转动部件66的上表面抵接，气缸28向下方向施力，所以支承圆板22被辊子23、24夹持，并且与升降框架13一体下降。即，片材按压件12与升降框架13一起下降。

如上所述，片材按压件12和升降框架13下降，并且片材按压件12的按压盘20的底面与片材7(为方便起见，省略了乙烯树脂片材8)的表面接触。此时，剪断刀11处于从片材按压件12的按压盘20的底面离开的状态，传感器34处于检测到检测板33的上端附近的状态。

图7(c)表示升降框架13进一步下降，剪断刀11贯通片材7并插入硬毛3内的状态(第二位置)。这时，挡块25和转动部件66分离，片材按压件12的按压盘20的底面一直与片材7的表面抵接，仅升降框架13利用升降气缸14的收缩而下降。这时，剪断刀11与上述升降框架13一起下降，贯通片材按压件12的按压盘20的开口部(未图示)，从而位于按压盘20的底面的下方，所以传感器34与升降框架13的下降一体地下降。另外，由于检测板33处于片材按压件12接触到片材7的表面而停止的状态，所以检测板33不会被传感器34检测到。即，判断为处于剪断中，控制部识别为剪断头10不能在图形间移动的状态。另外，在该状态下，使剪断刀往复移动机构40发挥作用，使剪断刀11一边上下往复移动，一边按所期望的形状进行片材7的剪断。

图7(d)表示图形的剪断结束，为了向下一个图形移动而使升降框架13上升，将剪断刀11从片材7拔出的状态。这时，因为传感器34还没有检测到检测板33，所以升降气缸14继续伸长，剪断刀11上升。另外，因为挡块25也尚未处于与转动部件66分离的状态，所以片材按压件12处于通过气缸28与片材7的表面抵接的下后端，片材按压件12未上升。

图8(e)表示一个图形的剪断结束，使剪断头10向下一个图形移动的状态，从图7(d)的状态至传感器34检测到检测板33，进一步使升降气缸14伸长，使升降框架13上升。传感器34检测到检测板33时，使安装在升降气缸14内的挡块(未图示)发挥作用，使升降框架13的上升停止。这是为了使升降气缸14比最大伸长状态更靠近眼前而停止。

若在上述的状态下通过使升降框架13的上升停止而使剪断刀11的上升停止，则剪断刀11的刀尖11a成为从片材按压件12的按压盘20的底面仅离开距离d的状态(第三位置)。在该状态下，因为传感器34检测到检测板33，所以判断为至少刀尖11a没有在片材7的内部，由控制部进行控制，以容许剪断头10向下一个图形的移动。

这样，因为能够识别片材按压件12的按压盘20和剪断刀11的相对的位置关系，所以能够不断地识别剪断刀11的刀尖11a从片材按压件12的按压盘20的底面仅隔开规定距离d的情况。即，在图形间移动时，不测定任何片材7的厚度，另外，即使预先未将片材7的厚度信息输入控制部，因为在使片材按压件12一边跟踪片材7的表面，一边进行图形间的移动时，能够使剪断刀11最小限度地上升，所以能够进行高效的剪断。

另外，上述片材按压件12的按压盘20的底面和刀尖11a的间隔的距离d，能够通过调整传感器34和检测板33的相对的位置而适当设定。例如，当将距离d设定为零时，剪断刀11的上升量成为最小的上升量，图7(d)的状态成为第三位置。另外，通过调节气缸28的行程，或将片材按压件12的按压盘20按压在片材7上，也能够使其为从片材7的表面离开的状态，这些都能够根据片材7的材质等适当选定。

本发明的片材剪断装置为以上的构成，但在发明的范围内能够适当变更。

例如，剪断刀11的升降单元使用了气缸，但也可以利用脉冲电动机等使剪断刀11停止在适当位置，片材按压件12的施力单元使用了气缸，但也可以是弹簧等弹性部件，只要能够以一定力施力即可。

另外，也可以不使用检测板33，而使用各种装置，只要是可以检测片材按压件12和剪断刀11的相对的位置即可。另外，也可以构成为，将检测板33设置在升降框架13上，将传感器34设置在片材按压机构上，使其与片材按压件12一起进行升降移动。另外，在本实施方式中，检测片材按压件12的上端附近，但能够在相当的位置设有传感器34，只要能够检测片材按压件12的按压盘20的底面和剪断刀11的刀尖11a隔开规定距离的情况即可。

另外，挡块25的行程限制剪断刀11和片材按压件12的间隔，例如，在像对剪断刀11进行自动研磨的情况那样，在要使剪断刀11自片材按压件12隔开规定距离的间隔的情况下，调节挡块25的行程即可。

Claims (4)

1.一种片材剪断装置，在铺设有硬毛的剪断工作台面上吸引保持片材，利用在所述剪断工作台面上自由移动的剪断头将所述片材剪断成所期望的形状，所述片材剪断装置的特征在于：

所述剪断头具备：

剪断头固定框架，其沿着在X方向上自由移动的Y梁自由移动地设置；

片材按压机构，其具有防止所述片材浮起的片材按压件；

升降框架，其自由升降地设置于所述剪断头固定框架上；

剪断刀往复移动机构，其设置于所述升降框架上，使剪断刀上下往复移动；

剪断刀升降单元，其使所述升降框架在最上升端的第一位置和所述剪断刀成为贯通所述片材而插入硬毛内的状态的最下降端的第二位置之间进行升降；以及

被检测部和通过与所述被检测部接近而对所述被检测部进行检测的检测单元，

所述片材按压机构具备：

所述片材按压件，其按压进行剪断的片材；和

片材按压件升降单元，其与所述升降框架分离地设置于所述剪断头固定框架上，并且在所述片材按压件的底面从片材表面离开的上升端和与片材表面相接的下降端之间升降，

所述被检测部和所述检测单元设置成，一方以与所述片材按压件一体升降的方式设置于片材按压机构上，另一方与所述升降框架一体升降，

所述检测单元和所述被检测部配置成，检测在所述第一位置和所述第二位置之间的所述剪断刀的刀尖与所述片材按压件的底面隔开规定的间隔所处的第三位置，

所述检测单元设置成通过检测所述被检测部来检测所述剪断刀与所述片材按压件的相对的位置关系，

所述升降框架上升至所述第三位置时，由所述检测单元检测到所述被检测部，从而使所述升降框架的上升停止，所述剪断头能够在剪断图形间移动。

2.如权利要求1所述的片材剪断装置，其特征在于，

所述片材按压件具备：

按压盘，在下降时其底面与片材的表面接触或分离；

支柱，其站立设置于所述按压盘上；和

支承圆板，其保持所述支柱的上端部，

在所述升降框架上，对容许所述剪断刀和所述片材按压件的绕Z轴的转动、所述剪断刀的上下的往复移动和片材按压件的沿Z轴方向的升降移动的转动部件进行轴支承，使得所述转动部件位于所述支承圆板和按压盘之间，

所述支承圆板在其下表面设置有能够与所述转动部件接触和分离的挡块，

当所述升降框架进行升降移动时，在所述挡块与所述转动部件相接期间，所述片材按压件与所述升降框架一体升降，在所述按压盘与片材的表面抵接后，当所述升降框架下降时，所述挡块和所述转动部件的上表面分离，仅所述升降框架下降。

3.一种片材剪断方法，其特征在于：

一边使剪断头按照预先设计的剪断图形移动，一边将吸引保持在由硬毛形成的剪断工作台的表面上的片材剪断成所期望的形状，

所述剪断头具备：

片材按压机构，其具有防止所述片材浮起的片材按压件；

升降框架，其设置有用于将所述片材剪断的剪断刀；和

剪断刀升降单元，其使所述升降框架在最上升端的第一位置和所述剪断刀成为贯通所述片材而插入硬毛内的状态的最下降端的第二位置之间进行升降，

所述片材按压机构包括片材按压件升降单元，该片材按压件升降单元在所述片材按压件的底面从所述片材表面离开的上升端和与所述片材表面相接的下降端之间升降，

使所述片材按压件下降至所述片材按压件的底面与所述片材的表面接触为止，并且使所述剪断刀下降至所述第二位置为止，将所述片材剪断，由此完成一个剪断图形的剪断，之后，

使所述剪断刀上升，在所述第一位置和所述第二位置之间的所述剪断刀的刀尖与所述片材按压件的底面隔开规定的间隔所处的第三位置使所述剪断刀的上升停止，使所述剪断头向下一个剪断图形移动，

通过检测所述剪断刀与所述片材按压件的相对的位置关系，来检测所述第三位置。

4.如权利要求3所述的片材剪断方法，其特征在于：

所述剪断刀至所述片材按压件的底面与所述片材的表面接触为止与所述片材按压件一起进行升降，

所述剪断刀在所述片材按压件的底面与所述片材的表面接触后单独进行升降。