JP2003220594A - カッティングプロッタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】過大な押圧力を必要とすることなく、弾性を有
する素材、厚みのある素材、あるいは硬い素材などを良
好に切断することができるカッティングプロッタを提供
する。 【解決手段】シート材に対し圧接離反するよう設けられ
た切断部材を、シート材表面に圧接するとともに切断デ
ータに基づいてこれを移動させるとともに、切断データ
の始点から終点の間を予め設定した所定の複数回移動さ
せることにより、シート材を切断するよう構成した。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、シート材または板
状部材を裁断するカッティングプロッタに関するもので
ある。 【０００２】 【従来の技術】図３および図４は、この種のカッティン
グプロッタの構成を示す図であり、図において１はカッ
ティングプロッタ本体、２はＹバー、３はペンブロッ
ク、４はカッティング部、６は切断されるシート状部材
の一例である段ボールである。Ｙバー２の摺動子２１は
プロッタ本体１のレール材に対して摺動するように設け
られており、これによりＹバー２はＸ軸方向に移動可能
となるよう構成されている。また、プロッタ本体１のＸ
軸方向の一端側には駆動モータ２４とこれに係合する歯
車機構２３、その他端側に設けられたプーリ２２の間に
架渡された伝達ベルト２５が設けられており、この駆動
モータ２４を回転駆動させることにより、伝達ベルト２
５に取りつけられたＹバー２をＸ軸方向に移動制御す
る。ペンブロック３の摺動子３１は、Ｙバー２に沿って
Ｙ方向に摺動するよう設けられており、また、Ｙバー２
のＹ軸方向一端側に固定された駆動モータ３４とこれに
係合する歯車機構３３、および他端側に設けられたプー
リ３２の間に架渡された伝達ベルト３５が設けられてい
る。この伝達ベルト３５にＹバー２の摺動子３１が取り
付けられており、駆動モータ３４を回転駆動させてペン
ブロック３をＹ軸方向に移動制御するよう構成されてい
る。よって、Ｙバー２およびペンブロック３を制御装置
により駆動させることにより、ペンブロック３に設けた
カッティング部４をプロッタ本体１の載置テーブル１０
上に載置した段ボール６に対して所望の軌跡で２次元方
向に移動可能に設けられている。 【０００３】カッティング部４は、各々独立にペンブロ
ック３に対して昇降可能となるよう取り付けられてい
る。図４のペンブロック３の構成図に示されるとおり、
これらのカッティング部４は、ペンブロック３の摺動子
３１に固定して取り付けられた基台３０と、この基台３
０に取り付けられたペンアクチュエータ３６、スライド
軸３７、このスライド軸３７に摺動するとともにペンア
クチュエータ３６により上下動されるペンアーム３８、
このペンアーム３８に取り付けられるペンホルダ３９と
を有している。このペンホルダ３９に、カッティングペ
ン４１が取り付けられる。また、ペンアーム３８と基台
３０との間にはペンアーム３８の高さ、すなわちカッテ
ィングペン４１の高さを検出するための高さ検出器５５
が設けられている。また、このカッティングプロッタの
制御装置はこの高さ検出器５５の出力を監視するととも
に、上記ペンアクチュエータ３６に付与する電流（或い
は電圧）を制御して、カッティングペン４１の圧接・離
反（上下動）ならびにシート状部材６への押圧力（筆
圧）を制御するよう設けられている。このカッティング
プロッタにおいては、カッター刃がカッティングペン４
１に対して回転可能となる構造を有しており、シート状
媒体６を切断する際にはカッター刃の刃先が常にその移
動方向に向けられるよう構成されている。 【０００４】このカッティングプロッタにより、シート
状媒体である段ボール６を裁断する場合は、先ず、プロ
ッタ本体１の載置テーブル１０上に段ボール材６を載置
し、裁断すべき外形データ（切断データ）に基づいてＹ
バー２およびペンブロック３を制御装置により駆動させ
てＸＹ平面上に移動させるとともに、カッティング部４
のカッティングペン４１を選択的に段ボール材６に圧接
させてこれを切断する。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】このカッティングプロ
ッタにより、例えばサンドブラスト用マスキングゴムの
ような弾性を有する素材や、アパレル用型紙などの厚み
のある素材、或いはアクリルフィルムなどの硬い素材の
切断を行う場合、良好な切断を行うためにはカッティン
グペン４１の押圧力を大きくしなければならず、十分な
押圧力を得るために大型でかつ高価なペンアクチュエー
タ３６が必要となり、これにより装置が大型化するとと
もに製作コストが上昇することとなっていた。また、切
断動作の際に制御装置はペンブロック３の移動量とペン
アクチュエータ３６に付与する電流を監視し、切断デー
タとペンブロック３の移動量が一致しない、すなわちシ
ート状媒体６に押圧したカッター刃が移動していないこ
とを検出すると、ペンアクチュエータ３６に対してさら
に大きな電流を付与するよう制御して、適切な押圧力
（筆圧）を得るよう構成されているが、厚みを有するゴ
ムシート等を切断する際には、その弾性力に抗して切断
させなければならないのでより大きな筆圧が必要とな
り、ペンアクチュエータ３６に付与する電流が過大とな
って、これを破損してしまうといった不具合を生じてい
た。さらに、切断する素材としてプラスチック材や樹脂
材などの脆弱な板状部材を使用する場合に、過大な筆圧
でカッター刃をこれに押圧すると、素材が破損してしま
うといった不具合も生じていた。 【０００６】本発明はこれらの課題を解決するためにな
されたもので、過大な押圧力を必要とすることなく弾性
を有する素材、厚みのある素材あるいは硬い素材を良好
に切断するカッティングプロッタを提供することを目的
とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のカッティングプロッタにおいては、シート
材に対し圧接離反するよう設けられた切断部材をシート
材表面に圧接して、切断データの始点から終点の間を複
数回移動することによりこれを切断するよう構成した。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明のカ
ッティングプロッタを説明する。図１は本発明のカッテ
ィングプロッタの構成を示すブロック図であり、上述の
従来の装置と同等部分については同一符号をもって示さ
れている。図において５は各種制御を行う制御部であ
り、コンピュータ等の上位装置から送信される切断デー
タに基づいて、カッティング部４による切断データを作
成する制御装置５０、制御装置５０から送信される切断
データに基づいてＸ軸駆動制御手段５２，Ｙ軸駆動制御
手段５３およびＺ軸駆動制御手段５４を各々駆動制御す
る駆動制御部５１により構成されている。また、５５は
上位装置からの送信される切断データを所定量格納保持
する重ね切りバッファメモリ、５６は各種の設定を行う
設定部である。Ｘ軸駆動制御手段５２は、Ｙバー２のＸ
軸方向の位置を検出するとともにこれを所望の位置に移
動制御する駆動モータ２４を、Ｙ軸駆動制御手段５３
は、ペンブロック３のＹ軸方向の位置を検出するととも
にこれを所望の位置に移動制御する駆動モータ３４を、
また、Ｚ軸駆動制御手段５４は、カッティングペン４１
をシート材に圧接離反させるとともにその押圧力を制御
するペンアクチュエータ３６を、それぞれ駆動制御す
る。 【０００９】本発明のカッティングプロッタによりシー
ト状媒体６を所望の形状に切断する場合、操作者は先ず
被切断媒体であるシート状媒体６をプロッタ本体の載置
テーブル１０上に載置する。切断動作に先駆けて、操作
者はプロッタ本体に設けられる操作パネルにより構成さ
れる設定部５７を操作して、切断動作についての設定を
行う。この切断動作設定段階においては、シート状媒体
６の種別、これに応じた切断方法およびカット圧（筆
圧）等の設定を行い、設定された値は設定部５７におい
て保持される。 【００１０】次に、図２に基づいて本発明のカッティン
グプロッタによる切断動作説明する。図２は本発明のカ
ッティングプロッタによる切断動作を示すフローチャー
トであり、この切断動作においては、先ず制御装置５０
がコンピュータ等の上位装置より切断データを受信す
る。（ＳＴＥＰ１）この切断データは、線分の始点およ
び終点座標とペンアップ，ペンダウンコマンドにより構
成され、ペンアップコマンドに続いて線分データが送信
されることによりペンブロックが移動し、ペンダウンコ
マンドに続いて線分データが送信されるとこれが切断線
分となる。ペンダウンコマンドの後に複数の線分データ
が続く場合は、この切断線分について連続して切断する
よう構成されている。ＳＴＥＰ２において、制御装置５
０は受信したデータが移動データであることを検出した
場合、当該データのペンアップコマンドに基づいてＺ軸
駆動制御手段５４によりカッティングペン４１をシート
材６より離反させ、線分データに基づいてＸ，Ｙ軸駆動
制御手段５２，５３を駆動制御してペンブロック３を移
動させる。他方、切断データを受信すると、ペンダウン
コマンドに基づいてＺ軸駆動制御手段５４によりカッテ
ィングペン４１をシート材６に圧接し、ＳＴＥＰ３に移
行する。 【００１１】ＳＴＥＰ３において、制御装置５０は受信
した切断データの線分データをバッファメモリ５６に保
存する。次にＳＴＥＰ４に移行して、この切断線分デー
タに続いてペンアップコマンドが送信されているか否か
を検出する。ＳＴＥＰ４において、ペンアップコマンド
が続いて送信されていないことを検出した場合は、ＳＴ
ＥＰ５に移行して、バッファメモリ５６に格納したデー
タ量がメモリの容量を超えたか否かを検出する。ＳＴＥ
Ｐ５においてバッファメモリ５６の格納データが容量を
超えていないことを検出すると、ＳＴＥＰ６に移行して
続く線分データがあるか否かを検出する。線分データが
続く場合はＳＴＥＰ２に復帰して、当該続く線分データ
を受信してバッファメモリ５６に格納する。このＳＴＥ
Ｐ２〜６を繰り返し行うことにより、バッファメモリ５
６に切断線分データを順次連続して格納する。 【００１２】ＳＴＥＰ４においてペンアップコマンドを
検出した場合、ＳＴＥＰ７に移行して、制御装置５０は
バッファメモリ５６に格納した線分データに基づいて
Ｘ，Ｙ軸駆動制御手段５２，５３を駆動制御して、当該
読み出した線分についての切断動作を行う。次にＳＴＥ
Ｐ９に移行して、制御装置５０は設定部５７に予め設定
されている切断条件を参照し、ＳＴＥＰ７において読み
出した線分データにより所定の複数回数切断動作が行わ
れた否かを検出する。この所定の複数回数に達していな
いと判断した場合は、ＳＴＥＰ７に復帰して、読み出し
た切断線分データに基づいて同じ線分について再度切断
動作を行う。この線分について、ＳＴＥＰ７〜８を所定
回数繰り返して、当該切断動作を予め設定されている回
数行ったことをＳＴＥＰ８において検出すると、制御装
置５０はバッファメモリ５６をクリアするとともにＳＴ
ＥＰ６に移行して、続く線分データがあるか否かを検出
し、続くデータがある場合はＳＴＥＰ２に復帰して、ペ
ンブロックの移動および切断動作を行う。他方、ＳＴＥ
Ｐ６において、続く線分データがないことを検出した場
合は、切断動作を終了する。 【００１３】この切断動作中、ＳＴＥＰ４において切断
線分データを順次バッファメモリ５６に格納し、ＳＴＥ
Ｐ５において格納したデータがバッファメモリ５６の容
量に達したことを検出すると、制御装置５０はそれ以上
のデータの格納を行わず、ＳＴＥＰ７に移行して、この
時点まで格納した線分データについての切断動作を行
う。格納した線分データについて所定回数切断動作が行
われると、ＳＴＥＰ６からＳＴＥＰ２に復帰して、続く
切断線分データの格納と切断動作が行われる。このよう
に構成することにより、上位装置より送信される切断デ
ータが膨大である場合であっても、確実に切断を行うこ
とが可能となる。 【００１４】 【発明の効果】以上詳述したとおり、本発明によればシ
ート材に対し圧接離反するよう設けられた切断部材をシ
ート材表面に圧接して、切断データの始点から終点の間
を複数回移動することによりこれを切断するよう構成し
たので、過大な押圧力を必要とすることなく、弾性を有
する素材、厚みのある素材あるいは硬い素材を良好に切
断することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明のカッティングプロッタの構成を示すブ
ロック図である。 【図２】本発明のカッティングプロッタの切断動作を説
明するための説明図である。 【図３】この種のカッティングプロッタの構成を示す図
である。 【図４】従来のカッティングプロッタの構成を示すブロ
ック図である。 【符号の説明】 １ カッティングプロッタ本体 ２ Ｙバー ３ ペンブロック ４ カッティング部 ５ 制御部 ６ シート状部材

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 シート材に対し圧接離反するよう設けら
   れた切断部材をシート材表面に圧接するとともに、切断
   データに基づいてシート材に対して相対的に移動させる
   ことにより、当該シートを所望の形状に切断する切断手
   段を有するカッティングプロッタにおいて、 上記切断データに基づき、切断部材をシート材表面に圧
   接して切断データの始点から終点の間を複数回移動する
   ことによりこれを切断することを特徴とするカッティン
   グプロッタ。