JP2005533671A - シート状加工材料を切断し且つ、同材料に切欠や開口を形成する装置 - Google Patents

Abstract

シート状加工材料からパターン片を切取り、且つ開口を形成する装置において、フレーム１２が、少なくとも１枚の加工材料を担持できる支持面４を有する。往復台１８が、コントローラ２１からの命令に応じて第１の座標方向に沿って前後に移動できるように、フレームに連結される。切断ヘッド２０が往復台に取付けられ、往復台に沿って、第１の座標方向に略直交する第２の座標方向に移動する。回転ダイ３０が切断ヘッドに連結され、少なくとも１つの切断ツールが回転ダイに取付けられる。切断ツールは、加工材料に形成される開口の形状に対応する形状の切断部を含む。作業中、回転ダイは、切断ツールが加工材料に食込む加工位置と、回転ダイが加工材料から離される非加工位置との間を移動することができる。

Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、２００２年７月２６日に出願された仮特許出願Ｎｏ．６０／３９８，９３６に開示される主題の特典の権利を有するとともに、これを援用する。

本発明は、シート状加工材料を切断し且つ、同材料に切欠等の開口を形成することを目的とし、特に、縁部の切断と同時に切欠や他の形状の開口の形成を行うことを目的とする。

複数枚重ねたシート状加工材料から切取られたパターン片、特に複数枚重ねた皮革から切取られたパターン片は、穴や切欠等の開口が切込まれる場合が多い。多くの場合、これらの切欠は、パターン片の円弧状の縁部に切込まれる。従来、これらの切欠の入ったパターン片の切断には、２工程を要する。先ず、穴あけ具や切刃を用いて加工材料に切欠を切り込んでから、通常ホイール型のカッターを用いてパターン片の縁部を切断するのが一般的である。切欠が多いと特にそうであるが、切欠の切込み工程そのものが、多くの労力と時間を要する。切欠工程の後に周辺の縁部の切抜き工程が続くと、加工材料からのパターン片の切取りに、更に多くの時間を要することになる。

同じパターン片に、一連の異なるパターンの切欠や、複数の異なる形状の切欠が必要な場合には、もう一つ厄介な問題が生じる。このような場合、数種類の異なる切欠切断ツールを用意して使用するとともに、切欠パターンを適正にレイアウトする必要がある。これらの工程は、加工材料からのパターン片の切取りにかかる時間に、大いに不利な影響を及ぼす。更に、複数の作業の要件が原因で、エラーの生じる可能性が高くなる。

以上の問題に鑑みて、本発明の目的は、従来の装置の欠点を改善、解消する切欠形成・切断装置を提供することにある。

本発明は、シート状の加工材料にパターン片や開口を切込む装置にかかり、この装置は、少なくとも１枚の加工材料を担持する為の支持面が取付けられたフレームを含む。当該フレームに連結された往復台が、コントローラからの命令に応じて、第１の座標方向に沿って前後移動できる。切断ヘッドが、往復台に沿って、第１の座標方向に略直交する第２の座標方向に前後移動できるように、当該往復台に取付けられる。回転ダイ（ｒｏｔａｒｙ ｄｉｅ）が、少なくとも１つの切断ツールが連結された当該切断ヘッドに回転可能に連結される。切断ツールは、当該加工材料に形成される開口の形状に対応する形状の切断部を有する。本文で使用される用語「開口」は、穴と縁部の切欠の両方を含むように広義に解釈すべきである。当該回転ダイは、当該少なくとも１つの切断ツールが加工材料に食込む加工位置と当該回転ダイが加工材料から離される非加工位置との間を移動することができる。運転中、当該回転ダイが当該加工位置にある時に、ある形状の開口が加工材料に形成される。

カッターが当該加工材料に食込む加工位置と、当該回転ダイが当該加工材料から離されることによりカッターがそれから離される非加工位置との間を移動できるように、カッターを当該切断ヘッドに連結するのが好適である。好適な実施態様では、当該カッターと当該回転ダイがそれぞれ当該加工位置にある時に当該カッターが当該回転ダイに隣接するように配置され、これにより当該コントローラからの命令に応じて、パターン片を切取るのと同時にパターン片に切欠を切込むことができるようにする。

本発明の当該好適な実施態様において、当該回転ダイは、当該回転ダイと当該切断ヘッドとの間に配置されたアクチュエータに連結される。当該アクチュエータは、これだけには限定されないが、サーボモータやステッパモータ（ｓｔｅｐｐｅｒ ｍｏｔｏｒ）等の適当なタイプとする。当該アクチュエータは、当該回転ダイの角度位置を選択的に割り出して、それに取付けられた当該切断ツールを当該加工材料の近傍に位置決めする。更に、当該ダイを加工材料に沿って転がすと、間隔をおいて配置された開口を有するパターンを切断することができる。

本発明の一実施態様において、当該回転ダイは、複数の切断ツールを担持することができるようになっている。更に、各切断ツールは当該回転ダイに回動可能に連結することができ、当該回転ダイの角度位置を割り出すことにより、当該ダイが有する切断部を回動により加工位置につけたり離したりすることできる。当該切断ツールはそれぞれ、同じ形状の開口、又は異なる形状の開口、或いはそれらの組合せを切込むように構成することができる。運転中、異なる切断ツールを当該回転ダイに取付けたり、取外したりできるように、切断ツール交換装置を設けることも可能である。

本発明の利点は、所定のパターンの加工材料に開口を切込む処理を高速且つ自動的に行うことを可能にすることである。

本発明のもう１つの利点は、パターン片に切欠を切込むのと同時に縁部を切断することができることである。

図１に示すように、参照番号１０で示される切断台は、フレーム１２と、これだけには限定されないが皮革やビニール等のシート状加工材料を少なくとも１枚担持することのできる加工材料支持面１４とを含む。往復台１８が、矢印Ｘで示す第１の方向に前後移動できるように、フレームに連結される。切断ヘッド２０が、往復台１８に取付けられ、それに沿って矢印Ｙで示す第２の方向に前後移動することができる。往復台１８も切断ヘッド２０も共に、コントローラ２１からの命令に応じて移動する。後に詳しく説明するが、それぞれ異なる切断動作を行う１対の切断ツールが、切断ヘッド２０に取付けられる。切断ツールは、加工材料１６に食込む加工位置と、加工材料から離昇する非加工位置との間を移動することができる。

図２の概略図に示すように、切断ヘッド２０は、ハウジング２８に連結されたステッパモータ２６等の適当な駆動装置を含む。ハウジング２８は、ステッパモータ２６により、参照番号２９で示される軸を中心に回転せしめられ得る。軸２９は、回転ダイ３０の回転軸である軸３１に略直交する。少なくとも１つの切断ツール３２が取付けられた回転ダイ３０は、ハウジング２８に回転可能に連結され、これだけには限定されないが第２のステッパモータ３４等の適当な手段により駆動される。例示した実施態様ではエアシリンダとして示されるアクチュエータ３６が、切断ヘッド２０に取付けられるとともに、ハウジングに連結されてハウジングを加工位置と非加工位置との間移動させる。第１及び第２のステッパモータをそれぞれ図示、説明したが、この点に関して本発明は限定されず、本発明の関する関連技術分野における当業者に既知の他の種類のアクチュエータ、例えばサーボモータ等を代用しても、本発明の範囲から逸脱することはない。エアシリンダについても同様で、ステッパモータや、サーボモータや、油圧シリンダ等の他の種類のアクチュエータを代用することが可能である。

図３〜図５に示すように、回転ダイ３０は、その内部に切断ツール４０が取付けられる凹部３８を含む。切断ツール４０は、それを貫通する穴４２を有する。図示しない固定具が、穴４２を貫通して、回転ダイ３０に設けられたネジ穴４４と螺合する。穴４２を貫通してネジ穴４４と係合する固定具について説明したが、この点に関して本発明は限定されず、本発明の範囲から逸脱することなく、テーパーロックや、ボール止め（ｂａｌｌ ａｎｄ ｄｅｔｅｎｔ）や、スナップ嵌め等の他の手段を使用することができる。また、切断ツール４０を図示、説明したが、この点に関して本発明は限定されず、本発明の範囲から逸脱することなく、穴開け器等の他の種類のツールを代用することができる。

運転中、コントローラ２１からの命令信号に応じて、回転ダイ３０は、切欠や開口を切込む位置に移動させられる。つまり、回転ダイの角度位置を割り出して、切断ツール３２を加工材料１６の上に配置する。その後、切断ツール３２を加工材料１６に食込ませ、切欠又は他の形状の開口が切込まれる。

図６に示すように、回転ダイ３０は、複数の切断ツール３２を収容するような構成にすることができる。例示した実施態様においては、４つのツールホルダー４６が、回動軸４８を中心に回動できるように取付けられている。ツールホルダー４６は、回転ダイ３０が矢印“A”で示す方向に回転すると、回動位置（点線で示す）に移動する。回転ダイ３０が、“A”方向と反対の矢印“B”の方向に回転すると、加工材料に最も近いツールホルダー４６が切断位置に移動するので、それに取付けられた切断ツールを使用することができる。例示した実施態様では、方向“A”及び“B”はそれぞれ、反時計回り方向と時計回り方向として示されているが、この点に関して本発明は限定されず、ツールホルダー４６を上述したのとは反対に機能するように構成することができる。

図７の概略図に示すように、本発明は、数種類の異なる切断ツールを格納できるようにツール交換装置５０を組み込むこともできる。作業中に異なる又は新しい切断ツールが必要になると、アクチュエータ５２が回転ダイ３０をツール交換装置５０の所に移動させ、そこで、取付けられている切断ツールが外されて格納され、新しい又は異なる切断ツールが取付けられる。図７には更に、パターンエッジに沿って切断する為のカッター５４が示される。一般にカッターは、鋭利なエッジを有する円形で、回転ダイ３０の回転軸３１と同軸の軸５５を中心に回転可能である。回転ダイもカッターホイールも共に、ステッパモータ２６によりハウジング２８を軸２９回りに回転させることにより、取付けることができる。運転中、カッター５４は、コントローラ２１からの命令に応じて加工材料に食込み、往復台１８と切断ヘッド２０が切断経路に沿って移動することで移動せしめられる。アクチュエータ５６は、カッター５４を加工位置と非加工位置との間移動させる。

図８及び図９の概略図に示すように、運転中に、加工材料に切欠や他の形状の開口を切込むのと同時に、所望の切断ラインに沿った連続的な切断が行えるように、カッター５４は回転ダイ３０近傍に配置される。これには、切欠の切込みと切断が通常別個に行われる従来の装置を超える処理量の増加が得られるという利点がある。

本発明の切断台の部分概略図である。 図１の切断台の一部を成す切断ヘッドに連結された回転ダイを示す概略図である。 切断ツールが取付けられていない回転ダイの一実施態様の正面図である。 図３の回転ダイの側面図である。 図３の回転ダイに取付け可能な切断ツールの一実施態様の斜視図である。 回転ダイに取付けられた複式切断ツールの部分概略図である。 回転ダイと、エッジ切断ツールと、ツール交換装置を示す概略図である。 回転ダイとエッジ切断ツールを示す概略図である。 回転ダイと、図１の切断台の一部を成す切断ヘッドに連結されたエッジ切断ツールを示す概略図である。

Claims (18)

1. フレームと、その上に少なくとも１枚のシート状加工材料を担持することができるように、前記フレーム上に取付けられた支持面と、コントローラからの命令に応じて、フレームに沿って第１の座標方向に前後移動できるように、前記フレームに連結された往復台と、前記コントローラからの命令に応じて、前記第１の座標方向に略直交する第２の座標方向に往復台に沿って前後移動できるように、前記往復台に取付けられた切断ヘッドと、前記切断ヘッドに回転可能に連結された回転ダイと、前記回転ダイに連結され、前記加工材料に形成される開口の形状に対応する形状の切断部を有する少なくとも1つの切断ツールと、を備え、
   前記少なくとも1つの切断ツールが前記加工材料に食込む加工位置と、前記回転ダイが前記加工材料から離される非加工位置との間を、前記回転ダイが移動可能であることを特徴とする、シート状加工材料におけるパターン片の切断および穴開け装置。
2. 前記加工材料に食込む加工位置と前記加工材料から離される非加工位置との間を移動できるように、前記切断ヘッドに連結されたカッターを更に備え、前記カッターと回転ダイがそれぞれ前記加工位置にある時に前記カッターが前記回転ダイに隣接することにより、前記コントローラからの命令に応じてパターン片の切断と同時にパターン片への切欠加工が行えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記回転ダイと前記カッターとを前記加工位置と前記非加工位置との間移動させる少なくとも1つの駆動手段を更に備えたことを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記少なくとも1つの駆動手段が、前記回転ダイを前記加工位置と前記非加工位置との間移動させる為に前記回転ダイと前記切断ヘッドとに連結されると共にそれらの間に配置された第１の駆動手段と、前記ダイカッターを前記加工位置と非加工位置との間移動させる為に前記カッターと前記切断ヘッドとの間に配置された第２の駆動手段と、を含むことを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 前記第１及び第２の駆動手段を、同時に或いは別個に起動することができることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記少なくとも1つの駆動手段がステッパモータであることを特徴とする請求項３に記載の装置。
7. 前記少なくとも1つの駆動手段がエアシリンダであることを特徴とする請求項３に記載の装置。
8. 前記少なくとも1つの駆動手段が油圧シリンダであることを特徴とする請求項３に記載の装置。
9. 前記回転ダイが第１の回転軸を中心に回転し、前記第１の回転軸に略直交する第２の回転軸を中心に前記回転ダイを回動させることにより回転ダイの方向付けができることを特徴とする請求項１に記載の装置。
10. 前記カッターが、鋭利な外周エッジを有する回転ダイであり、前記回転ダイが前記切断ヘッドに回転可能に連結されていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
11. 前記回転ダイが第１の回転軸を中心に回転し、前記第１の回転軸に略直交する第２の回転軸を中心に前記回転ダイを回動させることにより回転ダイの方向付けができ、前記カッターが前記第１の回転軸と略同軸の第３の回転軸を中心に回転し、更に前記第３の回転軸を中心とする回転により方向付けができることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
12. 複数の切断ツールが、前記回転ダイに取付けられ、運転中に複数のパターンの開口が切込まれるように所定の態様で互いに隔てて配されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
13. 前記複数の切断ツールがそれぞれ、前記切断ツールが前記加工材料に操作可能に食込んで前記加工材料に開口を切込む切断位置と、前記切断ツールが前記加工材料に操作可能に食込めない回転位置との間を移動することができるように、前記回転ダイに回動可能に連結されることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
14. 前記回転ダイが、複数のある形状の凹部を含み、それらの少なくとも一部の内部に前記切断ツールの１つが回動可能に取付けられ、前記切断ツールが前記回転位置にある時、前記切断ツールのエッジ部が前記凹部を規定するエッジに当接することを特徴とする請求項１３に記載の装置。
15. 前記フレーム、前記往復台、前記切断ヘッドの中の１つに連結されたツール交換装置を更に備え、前記ツール交換装置が、少なくとも１つの切断ツールを取外し可能に担持することができるようになっており、前記回転ダイが、前記ツール交換装置から前記少なくとも1つの切断ツールを取外して、その切断ツールを取外し可能に保持する為の担持手段を含み、前記回転ダイが、前記ツール交換装置に対して前記担持手段を操作可能に位置決めできるように、前記ツール交換装置に対して選択的に角度位置を割り出し可能であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
16. 前記回転ダイに取付けられた所望の切断ツールを前記加工材料を加工可能な近傍に配置する為に、前記回転ダイの角度位置を選択的に割り出し可能なように、前記回転ダイと前記切断ヘッドとの間に配されたアクチュエータを更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
17. 前記アクチュエータがステッパモータであることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
18. 前記アクチュエータがサーボモータであることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
    

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