JP2007283456A - シート材切断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シート材を任意の位置で切断することができるシート材切断装置を提供する。
【解決手段】搬送方向に沿って並べられた複数の基材２のうち、隣接する基材２にわたして設けられたシート材３を隣接する基材２の間で切断するシート材切断装置３０を、シート材３を切断するカッタ７０と、カッタ７０をシート材３に対し基材２の搬送方向に直交する方向に駆動する第１の駆動部と、カッタ７０をシート材３に対し基材２の搬送方向に駆動する第２の駆動部６０とを備える構成とした。
【選択図】図４

Description

本発明は、隣接する基材の間にわたされたシート材をこれらの隣接する基材の間で切断するシート材切断装置に関するものである。

板状に形成された木材や鋼材等の板材に対し、表面保護や装飾を目的とするフィルムや紙等のシート材を貼り付けるラミネート装置は、隣接する板材の間にわたされたシート材をこれらの隣接する板材の間で切断するシート材切断装置を備えている。
また、ラミネート装置は、板材を所定の方向に搬送する搬送装置を備え、シート材切断装置は、板材の搬送方向に直交する方向に走行するカッタを備えている。
この種のラミネート装置において、シート材切断装置は、搬送装置を停止して板材を所定の切断位置に停止させ、この状態でカッタを走行させることによってシート材をその幅方向に沿って切断するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
実開平５−１２０９５号公報

ここで、ラミネート装置は、板材を搬送する際、各板材の間隔を狭くすると、シート材を節約することができる。
しかし、フィルム切断装置のカッタは、予め設定された位置を走行するようになっているのに対し、板材の搬送を停止したときに隣接する板材の隙間がカッタの走行位置と一致するように搬送装置を制御することは困難である。このため、隣接する板材の間隔を狭くすると、シート材を切断する際に、カッタが板材に接触する可能性が上昇する。
本発明の課題は、シート材を任意の位置で切断することができるシート材切断装置を提供することである。

本発明は、以下の解決手段により、前記課題を解決する。
請求項１の発明は、搬送方向に沿って並べられた複数の基材のうち、隣接する前記基材にわたして設けられたシート材を前記隣接する前記基材の間で切断するシート材切断装置において、前記シート材を切断するカッタと、前記カッタを前記シート材に対し前記基材の搬送方向に直交する方向に駆動する第１の駆動部と、前記カッタを前記シート材に対し前記基材の搬送方向に駆動する第２の駆動部とを備えることを特徴とするシート材切断装置である。

請求項２の発明は、請求項１に記載のシート材切断装置において、前記基材の搬送方向と直交する方向に延在して設けられたガイドレールを備え、前記カッタ及び前記第２の駆動部は、前記ガイドレールに支持され、前記第１の駆動部は、前記カッタ及び第２の駆動部を前記ガイドレールに沿って駆動し、前記第２の駆動部は、前記カッタを前記ガイドレールに対して接近又は離間させることを特徴とするシート材切断装置である。
請求項３の発明は、請求項１に記載のシート材切断装置において、前記基材の搬送方向と直交する方向に延在して設けられたガイドレールを備え、前記カッタは、前記ガイドレールに支持され、前記第１の駆動部は、前記カッタを前記ガイドレールに沿って駆動し、前記第２の駆動部は、前記ガイドレールを前記基材の搬送方向に駆動することを特徴とするシート材切断装置である。

以上説明したように、本発明のシート材切断装置は、カッタを基材の搬送方向に駆動する第２の駆動部を備えているから、カッタの走行位置を基材の搬送方向に沿って調整できる。したがって、カッタは、基材の搬送方向に沿った任意の位置を切断でき、仮に基材の停止位置に多少のばらつきが生じても、カッタと基材との干渉を防止できる。

本発明は、シート材を任意の位置で切断することができるシート材切断装置を提供するという課題を、鋼板の搬送方向にカッタを駆動する駆動部を設け、この駆動部によってカッタの走行位置を微調整することによって解決した。

以下、図面を参照して、本発明を適用したシート材切断装置の実施例１である切断部を備えたラミネータについて説明する。
図１は、実施例１のシート材切断装置を備えたラミネータの構成を示す側面図である。
図２は、図１のラミネータに備えられた切断部の構成を示す平面図である。
図３は、図２の切断部を示す斜視図である。
図４は、図２の切断部を示す側面図である。

実施例１のラミネータ１は、鋼材を矩形の板状に形成した基材である鋼板２に対し、フィルム３を貼り付ける（ラミネートする）ものである。この鋼板２は、例えば、家電製品の外装材として使用される。
フィルム３は、その一方の面部に粘着剤が設けられたシート材であり、シート材切断装置の切断対象物である。
このフィルム３の種類、用途は、特に限定されず、例えば、鋼板２の表面に傷が付くことを防止するための保護用のものや、予め模様等が印刷された装飾用のものであってもよい。

フィルム３は、帯状に形成され、その長手方向の一端に巻取軸３ａが設けられている。フィルム３は、この巻取軸３ａを中心に巻き取られることによってロール状に加工されている。以下、このロール状に加工されたフィルム３を「フィルムロール３ｂ」と称して説明する。
鋼板２は、所定の搬送方向（図において矢印Ｃで示す方向）に沿って複数枚が並べられた状態で後述する搬送部１０によって搬送され、フィルム３は、その長手方向とこれらの鋼板２の搬送方向とが平行とされた状態でこのフィルムロール３ｂから巻き出される。

ラミネータ１は、搬送部１０、貼付部２０、切断部３０を備えている。
搬送部１０は、複数の鋼板２を所定の搬送方向Ｃに搬送するものであり、ベルトコンベア１１、ローラコンベア１２、上流側センサ１３、下流側センサ１４を備えている。
ベルトコンベア１１及びローラコンベア１２は、鋼板２を略同じ水平面内において、直線的に搬送するようになっている。これらのベルトコンベア１１、ローラコンベア１２は、それぞれ図示しない駆動装置を備え、鋼板２の搬送速度は、例えば、４０ｍ／ｍｉｎとなっている。以下、これらの駆動装置を併せて「搬送用駆動装置」と称して説明する。

ベルトコンベア１１は、帯状に形成されたゴムシートの両端部を接続して環状に形成したベルト１１ａを回転させて、このベルト１１ａに載せた搬送対象物を搬送する公知の搬送装置である。このベルトコンベア１１は、鋼板２の搬送経路のうち、後述する貼付部２０に対して鋼板２及びフィルム３を挟んで対向する領域に配置されている。
ローラコンベア１２は、複数のローラ１２ａを備え、これらのローラ１２ａをその軸線回りに回転させることによって、これらのローラ１２ａに載せられた搬送対象物を搬送する公知の搬送装置である。
このローラコンベア１２は、鋼板２の搬送経路のうち、ベルトコンベア１１が設けられている領域以外の領域に設けられている。

上流側センサ１３は、後述する貼付部２０よりも鋼板２の搬送方向上流側に設けられ、この位置において鋼板２の搬送方向Ｃに沿った端部の位置を検出するものである。
下流側センサ１４は、貼付部２０よりも鋼板２の搬送方向下流側であって、後述する切断部３０の刃部７３に対向する位置に設けられている。この下流側センサ１４は、鋼板２の搬送方向後端部と刃部７３との距離を検出するものである（図２参照）。
ここで、ラミネータ１は、図示しないコントローラを備えている。このコントローラは、ラミネータ１を構成する搬送部１０、貼付部２０、切断部３０等の各要素を統括的に制御するものであり、上流側センサ１３、下流側センサ１４は、それぞれこのコントローラに信号を出力する。
また、コントローラは、搬送用駆動装置に接続されており、上流側センサ１３、下流側センサ１４の出力に応じて、その運転を制御するようになっている。このコントローラが行う搬送用駆動装置の運転制御については、後に説明する。

貼付部２０及び切断部３０は、それぞれ搬送部１０の上方に配置され、鋼板２の搬送方向Ｃに沿ってこの順番に配列されている。
貼付部２０は、フィルム支持部（図示省略）、ガイドローラ２１、ニップローラ２２を備え、ガイドローラ２１及びニップローラ２２の回転軸線は、鋼板２の搬送方向Ｃに対し直交している。

フィルム支持部は、フィルムロール３ｂの巻取軸３ａを支持する部分であり、巻取軸３ａは、その回転軸線が鋼板２の搬送方向Ｃに対し直交した状態で支持されている。
ガイドローラ２１は、フィルム支持部（フィルムロール３ｂ）とニップローラ２２との間に設けられている。ガイドローラ２１は、フィルム３の長手方向の中間部分であって、粘着剤が設けられていない側の面（以下、フィルム３の「表面」という）に接触してフィルム３を屈曲させ、これによって、フィルム３に張力を付与し、フィルム３にしわやたるみが発生するのを防止するものである。
ニップローラ２２は、このニップローラ２２と搬送部１０との間を搬送される鋼板２に対しフィルム３を貼付する部分である。このニップローラ２２は、搬送部１０の上方にベルトコンベア１１に対向して設けられている。
このニップローラ２２は、フィルム３の表面に接触して回転することによってフィルムロール３ｂからフィルム３を巻き出すとともに、このフィルム３を鋼板に対して押圧して接着させるようになっている。

切断部３０は、前述のように貼付部２０に対し鋼板２の搬送方向Ｃの下流側に設けられたシート材切断装置であり、図３に示すように、ガイドレール４０、スライド部５０、駆動部６０、カッタ７０を備えている。この切断部３０の具体的な配置位置については、後に説明する。
ガイドレール４０は、その長手方向が鋼板２の搬送方向Ｃに直交して配置された梁状の部材である。このガイドレール４０は、その両端部が搬送部１０を挟んで設けられた図示しない支柱に支持されている。

スライド部５０は、断面がＬ字状に形成された板材であり、ガイドレール４０の上面部と搬送方向前面部との角部に装着されている。このスライド部５０は、第１の駆動部である駆動装置（図示省略）によってガイドレール４０の長手方向に沿って往復移動可能に設けられている。
ここで、ガイドレール４０の長手方向は、鋼板２の搬送方向Ｃに直交しているので、スライド部５０は、鋼板２の搬送方向Ｃに直交する方向（図において矢印Ｙで示す方向）、すなわち、フィルム３の幅方向に往復移動可能になっている。
以下、スライド部５０がフィルム３の幅方向に移動することを、「スライド部５０が走行する」と、スライド部５０を駆動する駆動装置を「走行用駆動装置」とそれぞれ称して説明する。
この走行用駆動装置の種類は、特に限定されないが、一例として、ベルト駆動式のアクチュエータ等が使用できる。

駆動部６０は、後述するカッタ７０をガイドレール４０に対し鋼板２の搬送方向Ｃに沿って駆動する第２の駆動装置であり、本体部６１及び移動部６２を備えた公知のエアアクチュエータである。
本体部６１は、エアアクチュエータのシリンダに相当するものを備えており、スライド部５０における上方を向いた面部に固定されている。
移動部６２は、エアアクチュエータのピストン、ピストンロッドに相当するものを備えており、本体部６１に収容されている。この移動部６２は、ピストンロッドに相当する部分の先端部が本体部６１から突き出して設けられており、本体部６１の内部に圧縮空気が供給されることによって、鋼板２の搬送方向Ｃと平行な方向（図において矢印Ｘで示す方向）に往復移動可能になっている。
この移動部６２は、本体部６１がスライド部５０とともに走行すると、スライド部５０及び本体部６１と一体に走行するようになっている。

カッタ７０は、ガイドレール４０から見て、鋼板２の搬送方向Ｃの下流側に配置されており、基部７１、昇降部７２、刃部７３を備えている。
基部７１は、板状の部材であり、その裏側面の一部が駆動部６０に備えられた移動部６２の先端部分に接続されている。
昇降部７２は、その裏側面が基部７１の表側面に対向した状態で基部７１と平行に配置された板状の部材である。
基部７１と昇降部７２との間には、図示しない駆動装置が設けられており、昇降部７２は、基部７１に対し上下方向（図において矢印Ｚで示す方向）に移動可能になっている。以下、昇降部７２が基部７１に対して上下方向に移動する際の動作を「昇降する」と称し、この昇降部７２を駆動する駆動装置を「昇降用駆動装置」と称して説明する。
この昇降用駆動装置の種類は、特に限定されないが、一例として、エアスライドテーブル等のアクチュエータを使用することができる。

刃部７３は、フィルム３に接触してこれを切断するものであり、昇降部７２の表側面における下端部に接続されている。したがって、昇降用駆動装置によって昇降部７２が駆動されると、刃部７３は、基部７１に対して昇降動作をする。
また、基部７１は、駆動部６０の移動部６２に接続され、駆動部６０はスライド部５０に固定されているので、スライド部５０が走行すると、刃部７３は、これに伴ってフィルム３の幅方向に走行する。

以下、実施例１のラミネータ１の動作を説明する。
フィルム３の貼付対象物である鋼板２は、搬送部１０の上流側の端部近傍に載せられる。搬送部１０は、複数の鋼板２を並べて貼付部２０に搬送する。以下、隣接する２枚の鋼板２のうち、先行する鋼板２を「鋼板２ａ」、この鋼板２ａに続いて貼付部２０に供給される後続の鋼板２を「鋼板２ｂ」と称して説明する。
なお、この鋼板２ｂを搬送部１０に載せる際、鋼板２ｂの搬送方向前端部と鋼板２ａの搬送方向後端部との間隔は、特に決まっていない。
貼付部２０は、ニップローラ２２がフィルムロール３ｂからフィルム３を巻き出し、これを搬送部１０によって搬送された鋼板２に対して貼付する。

ここで、コントローラは、上流側センサ１３が鋼板２ａの搬送方向前端部を検出した後に、この出力、鋼板２の寸法、及び、搬送部１０の搬送速度から搬送部１０の駆動時間を演算し、鋼板２ａの搬送方向後端部がニップローラ２２のニップ位置（ニップローラ２２が鋼板２を押圧する位置）に停止するように鋼板２の搬送を停止させる。
このとき、コントローラは、ニップローラ２２によるフィルム３の巻き出しを停止させることによって鋼板２の搬送を停止させる。これに対し、搬送用駆動装置は、駆動されたままであるが、鋼板２ａは、フィルムロール３ｂから巻き出されたフィルム３が貼り付いているので、その搬送が停止される。
上流側センサ１３は、フィルム３が貼付された鋼板２ａの搬送方向後端部と、後続の鋼板２ｂの搬送方向前端部との間隔を検出し、コントローラは、上流側センサ１３の出力に応じて、これらの間隔が、例えば、４ｍｍとなった場合にニップローラ２２の駆動を再開させる制御を行う。
これによって、鋼板２ｂは、その搬送方向前端部と鋼板２ａの搬送方向後端部との間隔が、例えば、４ｍｍに保たれた状態で搬送部１０よって搬送され、貼付部２０は、鋼板２ｂに対し、フィルム３を貼付する。以下、ラミネータ１は、同様の処理を繰り返し、複数の鋼板２に対し、フィルム３を連続して貼り付ける。

切断部３０は、鋼板２の搬送が停止された状態において、刃部７３の刃が鋼板２ａの搬送方向後端部と鋼板２ｂ搬送方向前端部との中間に位置するように予め配置されている。したがって、切断部３０は、隣接する鋼板２の中間においてフィルム３を切断できるようになっている。
ここで、鋼板２は、搬送が停止された際、その停止位置に多少のばらつきが生じるのが一般的である。
実施例１のラミネータ１は、このように鋼板２の停止位置にばらつきが生じた場合、コントローラが駆動部６０を制御して刃部７３の位置の微調整を行う。
具体的には、隣接する鋼板２の間隔は、例えば、４ｍｍなので、コントローラは、下流側センサ１４の出力（鋼板２ａの搬送方向後端部と刃部７３との間隔）が、２ｍｍ以上である場合には、カッタ７０をガイドレール４０から離間させるように、すなわち、カッタ７０を鋼板２ａの搬送方向後端部に接近させるように駆動部６０を制御する。また、下流側センサ１４の出力が、２ｍｍ以下である場合には、カッタ７０をガイドレール４０に接近させるように、すなわち、カッタ７０を鋼板２ｂの搬送方向前端部に接近させるように駆動部６０を制御する。

カッタ７０の位置合わせが完了すると、コントローラは、昇降用駆動装置を制御してカッタ７０を下降させるとともに、走行用駆動装置を制御して、スライド部５０をフィルム３の幅方向に走行させる。これによって、刃部７３は、フィルム３に接触し、フィルム３は、その幅方向に切断される。
また、フィルム３は、鋼板２ａの搬送方向後端部、鋼板２ｂの搬送方向前端部に鋼板２に接着しない余剰部分である、いわゆるバリが形成される。

以上、説明したように、実施例１の切断部３０は、刃部７３を鋼板２の搬送方向Ｃに沿って移動させる駆動部６０を備えているから、鋼板２の停止位置に多少のばらつきがあっても、フィルム３の切断位置を調整でき、隣接する鋼板２の間における任意の位置でフィルム３をカットできる。
したがって、カッタ７０の刃部７３と鋼板２との接触を防止することができ、これによって、隣接する鋼板２の間隔を狭めることができるので、フィルム３の節約が可能となる。
さらに、フィルム３を切断した後に、鋼板２に設けられるバリを減少させることができるので、後工程において、このバリの部分の粘着剤が他の鋼板２や搬送部１０のローラ１２ａに付着することが防止できる。
また、鋼板２の停止位置をシビアに管理する必要がないので、鋼板２の搬送速度を上昇させることができ、フィルム貼付作業の効率が向上する。

次に、本発明のシート材切断装置の実施例２について説明する。なお、以下説明する実施例２において、上述した実施例１と同様な機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に統一した符号を付して、重複する説明や図面を適宜省略する。
シート材切断装置の実施例２である切断部１００は、この切断部１００を除いて実施例１のラミネータ１と略同様の構成のラミネータに備えられている。以下、切断部１００について説明する。
図５は、実施例２の切断部の構成を示す斜視図である。

切断部１００は、走行用レール１１０、ガイドレール１２０、スライド部１３０、昇降部１４０、刃部１５０を備えている。
走行用レール１１０は、鋼板２の搬送方向Ｃと平行な方向に沿って延在する２本のレールによって構成されている。これらのレールは、搬送部１０を挟んだ状態で搬送部１０の両側にそれぞれ配置されている。
ガイドレール１２０は、鋼板２の搬送方向Ｃに直交する方向に延在して設けられた梁状の部材であり、実施例１のガイドレール４０と略同様な機能を有している。このガイドレール１２０は、その両端部が走行用レールの２本のレールにそれぞれ支持されており、図示しない駆動装置に駆動されることによって、これらのレールに案内されて鋼板２の搬送方向Ｃと平行な方向（図５において矢印Ｘで示す方向）に往復移動可能になっている。
このガイドレール１２０を駆動する駆動装置の種類は、特に限定されず、一例として、モータとボールねじとを組み合わせたアクチュエータ等が使用できる。

スライド部１３０は、ガイドレール１２０に装着された板状の部材であり、実施例１のスライド部５０と同様な機能を有している。このスライド部１３０は、図示しない駆動装置によって鋼板２の搬送方向Ｃに直交する方向（図５において矢印Ｙで示す方向）に往復移動可能になっている。
昇降部１４０、刃部１５０は、実施例１の昇降部７２、刃部７３と同様な機能を有する実施例２のカッタであり、昇降部１４０が図示しない昇降用駆動装置に駆動されることによって、刃部１５０がスライド部１３０に対し上下方向（図５において矢印Ｚで示す方向）に移動（昇降）するようになっている。
これにより、実施例２の切断部１３０も、実施例１の切断部３０と同様に、刃部が、鋼板２の搬送方向（Ｘ方向）、及び、これに直交する方向（Ｙ方向）の直交する２軸方向に移動可能になっている。
したがって、実施例１の切断部３０と同様に、鋼板２の停止位置に多少のばらつきが生じても、フィルム３の任意の位置を切断することができ、鋼板２を搬送する際、これらの鋼板２の間隔を狭くすることができる。

以上説明した実施例のうち、実施例１の切断部３０は、刃部７０のみを鋼板２の搬送方向（Ｘ方向）に駆動するので、実施例２の切断部１００に比べ、刃部７０をＸ方向に駆動する駆動部６０の負荷が軽減される。
これに対し、実施例２の切断部１００は、実施例１の切断部３０に比べ、駆動部６０がない分、ガイドレール１２０上を走行する部分の重量が軽く、刃部１４０を走行させる走行用駆動装置の負荷が軽減される。

（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）本発明のシート材切断装置の構成は、実施例のものに限られず、適宜変更が可能である。また、その切断対象物であるシート材も、実施例において記載したフィルムに限られず、例えば、紙であってもよい。
（２）実施例は、鋼板の搬送を停止した状態でフィルムを切断したが、これに限らず、フィルムの切断と鋼板の搬送とを同時に行ってもよい。この場合、鋼板の搬送速度と同じ速度になるようにカッタのＸ方向への移動速度を制御する。これによって、カッタが鋼板に追従するので、切断部は、フィルムをその幅方向に沿って切断することができる。
（３）実施例の各駆動装置は、エアアクチュエータ、ベルト駆動式アクチュエータ、ボールねじ等であったが、これらの駆動装置の種類は、これに限られず適宜変更が可能であり、例えば、油圧アクチュエータ、電動アクチュエータ、サーボモータ、送りねじ、リニアモータ、超音波モータ等を使用することができる。
（４）カッタを基材の搬送方向に駆動する第２の駆動部は、多点位置決めを行うことができるものを使用してもよい。この場合、カッタを予め設定した位置に位置決めすることができるので、特定の種類の基材に対してそれぞれ位置決め点を設定しておけば、基材の種類ごとに位置決めの設定をする必要がないので便利である。

実施例１の搬送部を備えるラミネータの構成を示す側面図である。 図１のラミネータに備えられた切断部の構成を示す平面図である。 図２の切断部を示す斜視図である。 図２の切断部を示す側面図である。 実施例２の切断部の構成を示す斜視図である。

符号の説明

１ ラミネータ
２ 鋼板
３ フィルム
１０ 搬送部
２０ 貼付部
３０ 切断部
４０ ガイドレール
５０ 基部
６０ 駆動部
７０ カッタ

Claims (3)

1. 搬送方向に沿って並べられた複数の基材のうち、隣接する前記基材にわたして設けられたシート材を前記隣接する前記基材の間で切断するシート材切断装置において、
   前記シート材を切断するカッタと、
   前記カッタを前記シート材に対し前記基材の搬送方向に直交する方向に駆動する第１の駆動部と、
   前記カッタを前記シート材に対し前記基材の搬送方向に駆動する第２の駆動部とを備えること
   を特徴とするシート材切断装置。
2. 請求項１に記載のシート材切断装置において、
   前記基材の搬送方向と直交する方向に延在して設けられたガイドレールを備え、
   前記カッタ及び前記第２の駆動部は、前記ガイドレールに支持され、
   前記第１の駆動部は、前記カッタ及び第２の駆動部を前記ガイドレールに沿って駆動し、
   前記第２の駆動部は、前記カッタを前記ガイドレールに対して接近又は離間させること
   を特徴とするシート材切断装置。
3. 請求項１に記載のシート材切断装置において、
   前記基材の搬送方向と直交する方向に延在して設けられたガイドレールを備え、
   前記カッタは、前記ガイドレールに支持され、
   前記第１の駆動部は、前記カッタを前記ガイドレールに沿って駆動し、
   前記第２の駆動部は、前記ガイドレールを前記基材の搬送方向に駆動すること
   を特徴とするシート材切断装置。
   
   
   

Images