JP2008246600A - 溝形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】対象物に形成される溝の両端部において割れ、欠けやバリ等の不具合の発生を防止することが可能な溝形成装置を提供する。
【解決手段】シート２の開口面２ａと境界を接する一端面４から同じく開口面２ａと境界を接する他端面５まで延びた溝３を形成する溝形成装置１Ｍであって、外周部に形成される刃先３５ａがシート２の一端面４に向かう方向に回転し、溝３のうちシート２の一端面４からシート２の開口面２ａの中途部までの部分を切削するとともにシート２の開口面２ａから離間する方向に退避可能な第一の回転刃３５と、外周部に形成される刃先７１ａがシート２の他端面５に向かう方向に回転し、溝３のうちシート２の他端面５からシート２の開口面２ａの中途部までの部分を切削するとともにシート２の開口面２ａから離間する方向に退避可能な第二の回転刃７１と、を具備する。
【選択図】図１２

Description

本発明は、対象物の一面に開口し、前記一面と境界を接する一端面から同じく前記一面と境界を接する他端面まで延びた溝を形成する溝形成装置に関する。

従来、対象物の一面に開口し、前記一面と境界を接する一端面から同じく前記一面と境界を接する他端面まで延びた溝を形成する溝形成装置の技術は公知となっている。

このような溝形成装置により対象物に形成される溝の一例、及び溝が形成された対象物の利用の一例として以下のようなものがある。すなわち、図１（ａ）に示す木材、発泡スチロールあるいは積層された紙等からなる対象物２０２の開口面２０２ａに、該開口面２０２ａと境界を接する一端面２０４から、同じく前記開口面２０２ａと境界を接する他端面２０５まで延びたＶ字状の溝２０３・２０３・２０３を形成するものである。
また、側端部２０６・２０６においては一端面２０４から他端面２０５まで４５度の角度をつけて切り取られて側端面２０６ａ・２０６ａが形成され、加工対象物２０２ｂが形成される（図1（ｂ）参照）。そして、図２に示す如く加工対象物２０２ｂのＶ字状の溝２０３・２０３・２０３の底部をそれぞれ支点として折り曲げ、側端面２０６ａ・２０６ａを当接して接着することにより、弁当箱や化粧箱等の外周枠として広く利用されている。

また、以上のような溝の形成方法としては、Ｖ字状等の溝の形状に対応した刃を使用して、対象物を刃の一方の端面から押し当て、他方の端面に押し切って溝を形成する、いわゆる押し切り加工や、回転刃を使用する切削加工等が広く用いられている。
一般的に、このような溝形成装置は作業効率等を考慮し、連続的に溝を形成することが求められ、これまでにも様々な工夫がなされている。
例えば、押し切り加工を採用する溝加工装置において、複数の対象物に押圧力を加えて隣接する対象物の端面同士が当接した状態を保持しつつ加工することで、切刃が隣接する二つの対象物の一方の一端面に切り込む際に、当該一端面に当接する他方の対象物の他端面が開放状態ではなくなり、切り込みが円滑に行なわれ、切り口を綺麗に仕上げることが可能な溝加工装置が知られている（特許文献１参照）。

しかし、特許文献１に記載の装置であっても、対象物の材質や形状等に応じた適切な押圧力を与えることは困難であり、例えば押圧力が強い場合等押圧力が適切でない場合には、対象物が切刃側に浮いてしまう等して隣接する対象物２０２・２０２の端面同士が当接した状態を保持することができず、溝２０３を形成する開口面２０２ａの他端面２０５側に表面の割れ２０３ａ、端面の欠け２０３ｂやバリ２０３ｃ等の不具合（図３参照）が生じてしまう可能性がある。
このような不具合が生じた場合、製品として利用するために仕上げ処理として溝３の端部を別途綺麗に整える必要があり、人手による手間がかかってしまい生産効率の低下を招いていた。また、上記不具合が生じた対象物２０２に仕上げ処理を施した結果、当該不具合が解消しない場合にはその対象物２０２は不良品となり、破棄の対象となることから、原料ロス及び工数ロスを招来するという問題がある。
特開平６−２５４７９７号公報

本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、対象物に形成される溝の両端部において割れ、欠けやバリ等の不具合の発生を防止することが可能な溝形成装置を提供するものである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、対象物の一面に開口し、前記一面と境界を接する一端面から同じく前記一面と境界を接する他端面まで延びた溝を形成する溝形成装置であって、
外周部に形成される刃先が前記対象物の一端面に向かう方向に回転し、前記溝のうち前記対象物の一端面から前記対象物の一面の中途部までの部分を切削するとともに前記対象物の一面から離間する方向に退避可能な第一の回転刃と、
外周部に形成される刃先が前記対象物の他端面に向かう方向に回転し、前記溝のうち前記対象物の他端面から前記対象物の一面の中途部までの部分を切削するとともに前記対象物の一面から離間する方向に退避可能な第二の回転刃と、
を具備するものである。

請求項２においては、前記対象物の一端面を搬送方向に向けて前記対象物を搬送する搬送装置を具備し、
前記搬送装置における前記対象物の搬送経路の中途部に前記第一の回転刃を配置するとともに、前記搬送経路の中途部かつ前記第一の回転刃よりも対象物の搬送方向における下流側に前記第二の回転刃を配置するものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１の如く構成したので、溝の両端部において割れ、欠けやバリ等の不具合の発生を防止できる。

請求項２の如く構成したので、溝の両端部において割れ、欠けやバリ等の不具合の発生を防止できる。

以下に本発明に係る溝形成装置の実施の一形態である溝形成装置１、及び、該溝形成装置１を具備する溝加工装置１００について、図面を参照して説明する。
なお、以下において、図５、図６、図８、及び図１２における矢印Ａの指す方向を搬送方向とし、搬送方向の上流側を前、下流側を後とそれぞれ規定する。また、かかる前後方向と水平方向に直交する方向を、左右方向と規定する。

溝形成装置１はシート２の開口面２ａに溝３・３・３を形成する装置である。
シート２は本発明に係る対象物の実施の一形態であり、図４（ａ）に示す如く開口面２ａに垂直な方向から見て略長方形の形状である。また、シート２は複数の紙片を重ねて接着剤で貼り合わせることによりある程度の厚みを持たせ、その表面に樹脂製のフィルム又は上質紙等を被覆したものである。
溝３は、図４（ｂ）に示す如く、開口面２ａに垂直な方向から見て（平面視で）シート２の一端面４から他端面５まで延びた直線形状である。また、溝３を一端面４または他端面５に垂直な方向から見た形状（断面形状）はＶ字状である。

なお、本発明に係る対象物は本実施例のシート２の如き複数の紙片を貼り合わせたものに限定されず、例えば、木材、発泡スチロール、金属材料等からなるものも広く含む。
また、本発明に係る溝の平面視形状は本実施例の溝３に限定されず、対象物の使用用途等に応じた形状、例えば、曲線形状等でもよい。また、溝の断面形状においても同じくＵ字状、コ字状等でもよい。

以下では、図５乃至図７を参照して本発明に係る溝形成装置を具備する溝加工装置の実施の一形態である溝加工装置１００について説明する。
溝加工装置１００はシート２の開口面２ａに一端面４から他端面５まで延びる溝３・３・３を形成し、シート２の両側端部６・６を一端面４または他端面５に垂直な方向から見て開口面２ａに対して４５度の角度を付けて切削し、図４（ｃ）に示す如き加工シート２ｂを形成するものである。加工シート２ｂは溝３の底部を中心として折り曲げて両側端面６ａ・６ａを接着剤等で接着することで例えば弁当箱等の容器の外周枠となるものである。

なお、この外周枠の平面視における形状（加工シート２ｂの一端面４または他端面５に垂直な方向から見た形状）は、対象物の形状、溝の形成箇所、溝の形成数等によって使用用途等に応じた形状、例えば四角形や六角形等に適宜変更可能である。
また、本実施例における溝加工装置１００は本発明に係る溝形成装置を具備する溝加工装置の実施の一形態であり、本実施例に限定されないことは言うまでもない。

溝加工装置１００は、主として溝形成装置１Ｌ・１Ｒ・１Ｍ、本体部１０１、端部切削装置１０２Ｌ・１０２Ｒ、搬送装置１０３等を具備する。

本体部１０１は溝形成装置１Ｌ・１Ｒ・１Ｍ、端部切削装置１０２Ｌ・１０２Ｒ、搬送装置１０３等を支持・固定する構造体である。図５に示す如く本体部１０１は枠体１０１ａ、梁１０４ａ・１０４ｂ・１０４ｃ、レール１０６ａ・１０６ａ・１０６ｂ・１０６ｂ・１０６ｃ・１０６ｃ、移動用ネジ１０５ａ・１０５ｂ・１０５ｃ・１０５ｄ・１０５ｅを具備する。

図５に示す如く、枠体１０１ａは本体部１０１の主たる構造体を成す部材であり、その形状は平面視で矩形の枠状を呈する。

図５に示す如く、梁１０４ａ・１０４ｂ・１０４ｃは左右方向に延びた部材であり、その両端はそれぞれ枠体１０１ａの左右の内壁面に固定される。
梁１０４ａ・１０４ｂ・１０４ｃはそれぞれ搬送方向（前後方向）に所定の間隔を空けて配置される。梁１０４ａは端部切削装置１０２Ｌ・１０２Ｒを支持し、梁１０４ｂは溝形成装置１Ｌ・１Ｒを支持し、梁１０４ｃは溝形成装置１Ｍを支持する。

図６に示す如く、レール１０６ａ・１０６ａは梁１０４ａの上面及び下面に設けられる。レール１０６ａ・１０６ａの長手方向は梁１０４ａの長手方向、すなわち左右方向に一致する。同様に、レール１０６ｂ・１０６ｂは梁１０４ｂの上面及び下面に設けられ（図６では不図示）、レール１０６ｃ・１０６ｃは梁１０４ｃの上面及び下面に設けられる。
レール１０６ａ・１０６ａにはそれぞれガイドブロック１０７・１０７が係合する。レール１０６ｂ・１０６ｂ・１０６ｃ・１０６ｃにはそれぞれ後述するガイドブロック１２・１２・１２・１２が係合する。ガイドブロック１０７・１０７及びガイドブロック１２・１２・１２・１２は、レール１０６ａ・１０６ａ・１０６ｂ・１０６ｂ・１０６ｃ・１０６ｃの長手方向、すなわち左右方向に摺動可能であり、それぞれ端部切削装置１０２Ｌ・１０２Ｒ及び後述する溝形成装置１Ｌ・１Ｒ・１Ｍの枠体１１に固定される（図８参照）。

図５に示す如く、移動用ネジ１０５ａ・１０５ｂ・１０５ｃ・１０５ｄ・１０５ｅはそれぞれ端部切削装置１０２Ｌ・１０２Ｒ、溝形成装置１Ｌ・１Ｒ・１Ｍの左右方向の支持位置（固定位置）を調整するものである。
図７に示す如く、移動用ネジ１０５ｅの一端は梁１０４ｃの上面に固定されたサポートユニット１４０ｅに軸支され、移動用ネジ１０５ｅの他端は枠体１０１ａに軸支される。
移動用ネジ１０５ｅの枠体１０１ａ側の端部は図示せぬモータの回転軸に連結されており、当該モータが回転駆動されると移動用ネジ１０５ｅが回転する。
移動用ネジ１０５ｅが回転すると、移動用ネジ１０５ｅに螺合するナットである移動部材１３、ひいては移動部材１３を構成部材として具備する溝形成装置１Ｍがレール１０６ｃ・１０６ｃに沿って左右方向に摺動する。このように、適宜移動用ネジ１０５ｅの回転及びその停止を行うことにより、溝形成装置１Ｍの梁１０４ｃにおける左右方向の支持位置を調整することが可能である。
なお、移動用ネジ１０５ｅには移動用ネジの回転回数を表示するカウンタ（不図示）が設けられ、作業者による溝形成装置１Ｍの左右方向の支持位置、ひいては溝形成装置１Ｍによる切削（溝形成）位置の調整を容易としている。
移動用ネジ１０５ａ・１０５ｂ・１０５ｃ・１０５ｄについても移動用ネジ１０５ｅと同様である。

図５及び図６に示す如く、端部切削装置１０２Ｌ・１０２Ｒは、それぞれシート２の左側の側端部６及び右側の側端部６を、一端面４または他端面５に垂直な方向から見てシート２のシート面と４５度の角度を成す切削面で切削するものである。
端部切削装置１０２Ｌは搬送方向から見てシート２の搬送面に対して４５度傾斜した回転軸を中心として回転する回転刃１０８、回転刃１０８及び回転刃１０８を回転駆動するモータが固定される構造体である支持機構１０９、支持機構１０９の上下方向の位置の調整を行うとともに、ガイドブロック１０７・１０７を介して梁１０４ａに摺動可能に固定される移動機構１１０等を具備する。サポートユニット１１１は移動用ネジ１０５ａに螺合し、梁１０４ａに固定される。ナット１１１ａは移動用ネジ１０５ａに螺合し、移動機構１１０に固定される。
端部切削装置１０２Ｒの基本的な構成も端部切削装置１０２Ｌと同様である。
本実施例において、端部切削装置１０２Ｌ・１０２Ｒはそれぞれ梁１０４ａの左右端部近傍に適宜支持・固定され、シート２の左右の側端部６・６を切削して加工シート２ｂの側端面６ａ・６ａを形成する。端部切削装置１０２Ｌ・１０２Ｒの梁１０４ａにおける左右方向の支持位置を調整することにより、加工シート２ｂの左右長さを調整することが可能である。

搬送装置１０３は搬送経路の前部を成すものであり、搬送経路の中途部に配置された端部切削装置１０２Ｌ・１０２Ｒ及び溝形成装置１Ｌ・１Ｍ・１Ｒに向かって順次シート２を搬送するものである。
搬送装置１０３は、チェーン１１２・１１２・１１２・１１２・１１２、モータ１１９、搬送ユニット１１３・１１３・・・、搬送ガイド１１４・１１４・１１４・１１４・１１４等を具備する。

図６及び図７に示す如く、チェーン１１２・１１２・１１２・１１２・１１２は左右方向に所定の間隔を空けた状態で計五箇所設置される。チェーン１１２・１１２・１１２・１１２・１１２は駆動軸１１５に固定されたスプロケット１１６・１１６・・・及び従動軸１１７に固定されたスプロケット１１８・１１８・・・に巻回される。駆動軸１１５及び従動軸１１７の両端は枠体１０１ａに軸支される。チェーン１１２・１１２・１１２・１１２・１１２の外周部のうち、溝形成装置１Ｌ・１Ｍ・１Ｒ及び端部切削装置１０２Ｌ・１０２Ｒに対向する部分、すなわち上を向いている部分がシート２の搬送経路に面している。

モータ１１９は搬送装置１０３の駆動源である。モータ１１９の本体は枠体１０１ａに固定され、モータ１１９の回転軸は駆動軸１１５の一端に相対回転不能に固定される。

搬送ユニット１１３・１１３・・・はシート２が載置される部材であり、チェーン１１２の外周部に略等間隔で設けられる。
搬送ユニット１１３にはそれぞれシート２の他端面５に係合する係合突起１１３ａが設けられる。
モータ１１９が回転駆動することにより駆動軸１１５が回転すると、チェーン１１２の外周部のうち、上側の部分（シート２の搬送経路に面している部分）は搬送経路の上流側から下流側に向かって移動する。従って、搬送ユニット１１３・１１３・・・に載置されたシート２も搬送経路の上流側から下流側に向かって移動することとなる。

図７に示す如く、搬送ガイド１１４・１１４・・・はそれぞれ対応するチェーン１１２・１１２・１１２・１１２・１１２に設けられた搬送ユニット１１３・１１３・・・の姿勢を一定に保持する部材である。
搬送ガイド１１４は一対の細長い板状の部材であるガイド板１１４ａ・１１４ｂからなる。ガイド板１１４ａ・１１４ｂはチェーン１１２を挟んで左右に配置され、その長手方向はチェーン１１２の長手方向、すなわち搬送方向に平行である。また、ガイド板１１４ａ・１１４ｂの板面に垂直な方向は、駆動軸１１５の軸線方向すなわち左右方向である。
ガイド板１１４ａ・１１４ｂは、例えば真ちゅう等の金属材料等からなり十分な剛性を有する。ガイド板１１４ａ・１１４ｂの上端面の内側（チェーン１１２に対向する側）のエッジには搬送ユニット１１３・１１３・・・の下端部の左右のエッジにそれぞれ係合する溝が形成される。搬送ユニット１１３・１１３・・・がガイド板１１４ａ・１１４ｂの上端面の内側のエッジに係合しつつ移動することにより、搬送ユニット１１３・１１３・・・の左右方向へのずれが規制され、シート２が載置されているときの搬送ユニット１１３・１１３・・・の姿勢が一定に保持される。

なお、本実施例においては溝３の切削精度確保の観点から後述する回転刃３５・７１・・・の搬送経路における平面視の位置を固定し、搬送装置１０３によってシート２を搬送経路に沿って搬送するものとしたが、本発明はこれに限定されず、例えばシート２を固定して溝形成装置１、端部切削装置１０２がシート２に対して相対的に移動するものとすることも可能である。

図６に示す如く、溝加工装置１００はシート供給部１２０を具備する。
シート供給部１２０はシート２・２・・・を一枚ずつ搬送経路に供給するものである。
シート供給部１２０は搬送装置１０３の前端部上方に配置され、シート２・２・・・を上下方向に積層した状態で収容する。シート供給部１２０の下部には開口部が形成される。
シート供給部１２０に積層された状態で収容されたシート２・２・・・のうち最も下に位置するものが、シート供給部１２０の開口部の下方に移動してきた搬送ユニット１１３によりシート供給部１２０の下部の開口部から取り出される。
なお、シート供給部１２０の開口部からシート２・２・・・が下方に落下するのを防止するために、シート供給部１２０の開口部の下方に搬送ユニット１１３が無いときにはシート供給部１２０の開口部を閉じる下方規制部材（不図示）が設けられる。

図６及び図７に示す如く、溝加工装置１００は第二搬送装置１３０を具備する。
第二搬送装置１３０は搬送経路の後部を成すものであり、加工後のシート２、すなわち加工シート２ｂを搬送装置１０３から取り出すものである。
第二搬送装置１３０は搬送装置１０３の後方に配置される。第二搬送装置１３０は主としてモータ等により回転駆動されるチェーン、該チェーンの外周部に設けられる搬送ベルト等を具備する。
図６に示す如く、第二搬送装置１３０のチェーンの前端部は搬送装置１０３のチェーン１１２・１１２・・・の後端部と前後方向においてオーバーラップしている。また、第二搬送装置１３０の搬送速度（第二搬送装置１３０の搬送ベルトの移動速度）は搬送装置１０３の搬送速度（搬送ユニット１１３・１１３・・・の移動速度）より早く設定される。
従って、加工シート２ｂが第二搬送装置１３０のチェーンの前端部に達すると、加工シート２ｂは搬送装置１０３の搬送ユニット１１３から第二搬送装置１３０の搬送ベルトに受け渡され、第二搬送装置１３０による搬送に切り替わる。また、第二搬送装置１３０の後端部には加工シート２ｂを積層した状態で回収する容器（不図示）が設けられる。

以下では、図５及び図６を参照して以上の如く構成される溝加工装置１００によってシート２の側端部６・６を切削し、シート２の開口面２ａに溝３を形成し、加工シート２ｂへ形成する溝加工の概略工程について説明する。本実施例の溝加工の概略工程は下記の（１）から（５）の如くである。
（１）搬送ユニット１１３により、シート２・２・・・が積層されるシート供給部１２０の下部の開口部からシート２を一枚取り出し、搬送方向に向けて搬送を開始する。
（２）端部切削装置１０２によりシート２の側端部６・６を切削して側端面６ａ・６ａを形成する。
（３）溝形成装置１Ｌ・１Ｒにより、シート２の開口面２ａにおいて左右端部からシート２の左右方向（長手方向）の約１／４となる位置にそれぞれ溝３・３を形成する。
（４）溝形成装置１Ｍにより、シート２の開口面２ａにおいて左右略中央となる位置に溝３を形成し、加工シート２ｂを得る。
（５）加工シート２ｂを搬送装置１０３による搬送から第二搬送装置１３０による搬送へと受け継いで加工シート２ｂを外部に取り出す。

以下では、図８乃至図１２を参照して本発明に係る溝形成装置の実施の一形態である溝形成装置１Ｌ・１Ｒ・１Ｍについて説明する。
なお、溝形成装置１Ｌ・１Ｒ・１Ｍの基本的な構成は略同じであることから、以下では溝形成装置１Ｍについて説明し、溝形成装置１Ｌ・１Ｒについての説明を省略する。

溝形成装置１Ｍはシート２の開口面２ａ（より詳細には、シート２の開口面２ａにおいて左右略中央となる位置）に溝３を形成する装置である。溝形成装置１Ｍは、主として移動部１０、支持部２０、第一ユニット３０、第二ユニット７０等を具備する。

以下では、図８及び図９を参照して移動部１０について説明する。
移動部１０は、支持部２０ひいては溝形成装置１Ｍ全体を梁１０４ｃに支持するための部材である。移動部１０は、主として枠体１１、ガイドブロック１２・１２、移動部材１３、摺動ガイド１４・１４・１４・１４、ハンドル支持部材１５・１５、ハンドル１６・１６、ボルト１７・１７等を具備する。

枠体１１は略矩形の枠状の部材であり、梁１０４ｃに貫装される。
枠体１１の内壁面のうち上側及び下側の面にはそれぞれガイドブロック１２・１２が固定される。枠体１１の上面には移動部材１３が固定される。枠体１１の前後面には摺動ガイド１４・１４・１４・１４が固定される。

ガイドブロック１２・１２は、それぞれ梁１０４ｃに設けられるレール１０６ｃ・１０６ｃと摺動可能に係合する部材である。
ガイドブロック１２・１２がレール１０６ｃ・１０６ｃに係合しつつ摺動することにより、溝形成装置１Ｍを梁１０４ｃに沿って左右方向へ移動しても、搬送経路上を搬送されるシート２に対する溝形成装置１Ｍの姿勢（水平状態）が維持されるとともに、溝形成装置１Ｍによる切削方向が搬送方向に対して平行に維持される。

移動部材１３は移動用ネジ１０５ｅに螺合し、移動用ネジ１０５ｅの回転に応じて左方向または右方向に移動する部材である。移動部材１３は枠体１１の上面に固定される。移動部材１３が移動用ネジ１０５ｅの回転に応じて左方向または右方向に移動することにより、ひいては溝形成装置１Ｍが左方向または右方向に移動することとなる。

摺動ガイド１４・１４・１４・１４は上下に延びた形状の部材であり、図９に示す如く枠体１１の前後面にそれぞれ二つずつ、左右方向に所定の間隔を空けて設けられる。

ハンドル支持部材１５・１５はそれぞれ枠体１１において摺動ガイド１４・１４・１４・１４の上方となる位置に設けられる部材である。
ハンドル支持部材１５・１５の先端部には上下方向に貫通する貫通孔が形成される。

ハンドル１６・１６はそれぞれボルト１７・１７の一端に固定される部材である。ハンドル１６が一端に固定されたボルト１７は、ハンドル１６がハンドル支持部材１５の上方に位置するようにハンドル支持部材１５の貫通孔に貫装される。

以下では、図８及び図９を参照して支持部２０・２０について説明する。
支持部２０・２０はそれぞれ第一ユニット３０及び第二ユニット７０を移動部１０に連結・支持するものである。
支持部２０・２０は、移動部１０を中心としてその前後に略対称に二つ配置される。前方（搬送方向上流）に位置する支持部２０は第一ユニット３０を支持し、後方（搬送方向下流）に位置する支持部２０は第二ユニット７０を支持する。
本実施例における支持部２０・２０はその基本的な構成が互いに略同じであることから、以下の説明では第一ユニット３０を支持する支持部２０について説明し、第二ユニット７０を支持する支持部２０については説明を省略する。

支持部２０は、主としてスライドブロック２１、ナット２２、支持部本体２３、シリンダ支持部２４等を具備する。

スライドブロック２１は支持部本体２３に固定され、摺動ガイド１４に沿って上下方向に摺動可能に係合する部材である。
ナット２２は支持部本体２３に固定される部材であり、ナット２２にはボルト１７が螺合する。

作業者がハンドル１６を手で回転させると、ボルト１７が回転し、ボルト１７と螺合するナット２２、ひいては溝形成装置１における支持部２０よりも下の部分が摺動ガイド１４・１４・１４・１４に沿って上下に摺動する。従って、ハンドル１６の回転量を調整することにより、溝形成装置１における支持部２０よりも下の部分、ひいては後述する第一の回転刃３５の上下方向の位置（第一の回転刃３５による溝３の切削深さ）を調整することが可能である。
なお、ボルト１７には移動用ネジの回転回数を表示するカウンタ（不図示）が設けられ、作業者による溝３の切削深さの調整を容易としている。

支持部本体２３は第一ユニット３０を支持する主たる部材である。支持部本体２３の上方側は上下に延びた板状の部材であり、ナット２２及びスライドブロック２１等を介して移動部１０に連結される。支持部本体２３の下方側は図９に示す如く正面視略コ字状の部材であり、第一ユニット３０に連結される。
シリンダ支持部材２４・２４は後述するエアシリンダ４２を回動可能に支持する部材であり、支持部本体２３の前上部において該エアシリンダ４２の左右両側に設けられる。

以下では、図８及び図９を参照して第一ユニット３０及び第二ユニット７０について説明する。
第一ユニット３０及び第二ユニット７０はともにシート２の開口面２ａを切削し溝３を形成するものである。
なお、第一ユニット３０と第二ユニット７０の基本的な構成は、移動部１０の前後中央部を中心として略前後対称（図８において略左右対称）である。従って、以下では第一ユニット３０及び第二ユニット７０の共通の構成については同じ符号を付し、適宜説明を省略するものとする。

第一ユニット３０は主として切削刃モータ３４、第一の回転刃３５、モータ支持部材３６、回転軸３７、カムフォロア３８・３８、枢支軸３９、カム４０・４０、アーム部材４１、エアシリンダ４２、ケース４３、等を具備する。
第二ユニット７０は主として切削刃モータ３４、第二の回転刃７１、モータ支持部材３６、回転軸３７、カムフォロア３８・３８、枢支軸３９、カム４０・４０、アーム部材４１、エアシリンダ４２、ケース４３、等を具備する。

第一ユニット３０の切削刃モータ３４は電気式のモータであり、第一の回転刃３５を回転駆動する駆動源である。
第二ユニット７０の切削刃モータ３４は電気式のモータであり、第二の回転刃７１を回転駆動する駆動源である。
なお、本実施例において切削刃モータ３４は回転速度、回転方向等の制御容易性を考慮して電気式のモータとしたが、第一の回転刃３５及び第二の回転刃７１を回転駆動し得るものであれば電気式以外のモータ等（例えば、油圧式のモータや空圧式のモータ等）でもよく、本実施例に限定されるものではない。

第一の回転刃３５はシート２の開口面２ａを切削する円盤状の刃物であり、その外周部に切削のための刃先３５ａ・３５ａ・・・が形成される。第一の回転刃３５の刃先３５ａがシート２の一端面４に向かう方向（より厳密には、シート２の一端面４に向かって衝突する方向）に回転する。本実施例では図８中において反時計回り（矢印Ｂの指す方向）に回転する。
第二の回転刃７１はシート２の開口面２ａを切削する円盤状の刃物であり、その外周部に切削のための刃先７１ａ・７１ａ・・・が形成される。第二の回転刃７１の刃先７１ａがシート２の他端面５に向かう方向（より厳密には、シート２の他端面５に向かって衝突する方向）に回転する。本実施例では図８中において時計回り（矢印Ｃの指す方向）に回転する。

本実施例において刃先３５ａ・７１ａの正面視断面形状（搬送方向と水平方向に直行する方向から見た形状）はＶ字状（図９参照）である。また、第一の回転刃３５、第二の回転刃７１は交換可能であり、回転刃３５・７１を所望の溝形状と同一形状の刃先を有する回転刃に交換することで、所望の断面形状を有する溝を形成することが可能である。

モータ支持部材３６は切削刃モータ３４を支持する部材であり、モータ支持部材３６の下方側である下部モータ支持部材３６ａと、同じくモータ支持部材３６の上方側である上部モータ支持部材３６ｂ・３６ｂと、からなる。下部モータ支持部材３６ａは前後に延びた板状の部材であり、その下端に切削刃モータ３４が固定される。上部モータ支持部材３６ｂ・３６ｂは側面視略矩形の板状の部材であり、図９に示す如く下部モータ支持部材３６ａの上端面において所定の間隔を空けてそれぞれ立設される。
また、上部モータ支持部材３６ｂ・３６ｂの上前方にはそれぞれ軸３６ｃ・３６ｃが左右方向に貫通して設けられる。

図８に示す如く、回転軸３７は支持部本体２３下方側に軸架され、上部モータ支持部材３６ｂ・３６ｂを貫通・支持する部材であり、ひいてはモータ支持部材３６に支持される切削刃モータ３４、及び切削刃モータ３４に回転駆動される回転刃３５（または回転刃７１）を回動自在に枢支する。
カムフォロア３８・３８はモータ支持部材３６上方側の上前方に軸３６ｃを介して回転可能に固定される。

枢支軸３９は支持部本体２３下方側に軸架される。
カム４０・４０は側面視楕円形状の部材で、その中心部において枢支軸３９に貫通されて固定される。カム４０・４０の円周部は前記カムフォロア３８・３８にそれぞれ当接可能である。

アーム部材４１は板状の部材であり、その一端が枢支軸３９の長手方向略中央部に貫通されて固定される。
エアシリンダ４２はシリンダ支持部材２４・２４に支持され、その下端はアーム部材４１の他端に固定される。エアシリンダ４２は制御装置（不図示）と接続されて、その伸縮運動が制御される。エアシリンダ４２を伸縮させることにより、アーム部材４１が枢支軸３９を中心に上下略９０度回動する。

図９に示す如く、上部モータ支持部材３６ｂ・３６ｂ、カムフォロア３８・３８、カム４０・４０は回転軸３７及び枢支軸３９に直接、又は間接的に軸支されており、回転軸３７又は枢支軸３９の左右中央部を中心に左右対称に一つずつ配置される。
このようにして、モータ支持部材３６の前後一方は回転軸４３に軸支され、モータ支持部材３６の前後他方はカムフォロア３８・３８、カム４０・４０等を介して枢支軸３９に軸支される。

ケース４３は前記第一の回転刃３５等を覆う箱体の部材であり、下面が開口される。ケース４３はケース支持部材４４を介して支持部本体２３に支持・固定される。
ケース支持部材４４は正面視Ｌ字状の部材である。ケース支持部材４４において、その垂直面は支持部本体２３の側面に固定され、その水平面はケース４３の上面に固定される。

図８に示す如く、加圧調整ネジ４５は、支持部本体２３に螺合・固定される。加圧調整ネジ４５は、図示せぬ加圧バネの付勢力を調整するためのネジである。該加圧バネは回転軸３７を中心とし、モータ支持部材３６を下方へ付勢する、ひいてはモータ支持部材３６に支持される切削刃モータ３４、及び切削刃モータ３４に回転駆動される回転刃３５（または回転刃７１）を下方へ付勢して、シート２の開口面２ａの切削中に回転刃３５（または回転刃７１）が上方へ（開口面２ａから離間する方向へ）浮き上がるのを防止するものである。

ケース４３は左右両側面の下方において、第一ユニット３０の下方に搬送されるシート２の開口面２ａを上方から押さえるシート押さえ部５０・５０を具備する。
シート押さえ部５０は押さえ部材５１、スプリング５２・５２、支持部材５３・５３等からなる。押さえ部材５１は前後に延びる棒状の樹脂製部材であり、その下面においてシート２の開口面２ａに当接する。押さえ部材５１はスプリング５２・５２及び支持部材５３・５３を介してケース４３に支持される。
スプリング５２・５２は押さえ部材５１を下方に（開口面２ａに当接する方向に）付勢する部材である。
なお、本実施例においてシート押さえ部５０は、搬送方向と平行に延びる棒状の押さえ部材５１をスプリング５２・５２を介してシート２の開口面２ａに向けて付勢する構成としたが、例えばロール等によって開口面２ａを押さえつけることによりシート２の上下方向の動きを規制する構成でもよい。

以上の如く構成されるシート押さえ部５０により、切削の際にシート２の位置精度を確保することが可能となり、加工不良を防ぐことができる。

以下では、図１０及び図１１を参照して第一の回転刃３５及び第二の回転刃７１を、「シート２の開口面２ａに溝３を切削可能な位置（切削位置）」から「第一の回転刃３５又は第二の回転刃７１が開口面２ａから離間する方向（本実施例の場合、略上方）に退避させる退避方法について説明する。なお、切削位置においてエアシリンダ４２は縮んだ状態であるものとする。本実施例における第一の回転刃３５の退避方法は下記の（１）から（４）の如くである。
（１）切削位置（図１０参照）において所定の長さ（シート２の一端面４から開口面２ａの中途部まで）の溝３を切削した後、図示せぬ制御装置からエアシリンダ４２（厳密には、エアシリンダ４２に圧縮空気を供給する経路の中途部に設けられた電磁弁）に制御信号が送られ、エアシリンダ４２が伸長する。
（２）エアシリンダ４２の一端に固定されるアーム部材４１、枢支軸３９、および枢支軸３９に固定されるカム４０が一体となって、枢支軸３９を中心としてアーム部材４１のエアシリンダ４２側端部が下方に移動する方向に略９０度回転する。
（３）カム４０と当接するカムフォロア３８が略上方へ押し上げられる。
（５）カムフォロア３８を軸支するモータ支持部材３６が回転軸３７を中心として上方に回転され、ひいてはモータ支持部材３６に支持ざれる切削刃モータ３４及び第一の回転刃３５が回転軸３７を中心として上方に回転されて第一の回転刃３５がシート２の開口面２ａから離間する方向（略上方）に退避される。

なお、以上の退避方法における調節可能範囲（回転刃３５の略上方への退避距離）は、刃先３５ａがシート２に当接する位置（切削位置）と、シート２に当接しない（又は、当接しているが本来の溝深さよりは浅い）位置（退避位置）との間とし、この調節可能範囲は、楕円形状を有するカム４０の長辺と短辺との長さの差を変更することによって適宜変更することが可能である。
また、上記退避方法は、本発明の実施の一形態であり、例えば切削刃モータ３４に直接エアシリンダ等のアクチュエータを接続してその駆動により上下位置を調節する方法等も適用可能であり、本実施例に係る退避方法には限定されない。

また、本実施例の場合、第一の回転刃３５が「切削位置」より「退避位置」に退避する時期、及び「退避位置」より「切削位置」に戻る（近接する）時期の制御は、搬送装置１０３に具備されるある搬送ユニット１１３から他の搬送ユニット１１３までの区間を一つの単位とし、チェーン１１２の回転量を検出するロータリエンコーダにより当該区間における位置（位相）を検出し、当該位置に応じて第一の回転刃３５の移動（近接／退避）が行なわれる構成としている。

以下では、図１２を参照して、以上の如く構成される溝形成装置１Ｍによってシート２の開口面２ａに対して一端面４より他端面５まで延びた溝３を形成する溝形成の概略工程について説明する。

本実施例に係る溝形成工程は下記の（１）から（６）の如くである。
（１）図１２（ａ）に示す如く、シート２が搬送経路に沿って移動し、予め切削位置に配置されている第一の回転刃３５に到達すると、一端面４に向かって衝突する方向（図１２（ａ）における矢印Ｂの方向）に回転している第一の回転刃３５の刃先３５ａがシート２の開口面２ａと一端面４とのエッジに当接し、切削すなわち溝３の形成が開始される。
（２）図１２（ｂ）に示す如く、引き続きシート２が搬送経路に沿って移動すると、第一の回転刃３５により一端面４から開口面２ａの中途部まで溝３が形成される。
（３）図１２（ｃ）に示す如く、第一の回転刃３５が「退避位置」に退避する。
（４）図１２（ｄ）に示す如く、さらにシート２が搬送経路に沿って移動し、予め切削位置に配置されている第二の回転刃７１に到達すると、刃先７１ａが他端面５に向かって衝突する方向（図１２（ｄ）における矢印Ｃの方向）に回転している第二の回転刃７１は第一の回転刃３５により一端面４から開口面２ａの中途部まで形成された溝３に進入し、溝３の中途部から引き続き開口面２ａの切削（溝３の形成）を開始する。
（５）図１２（ｅ）に示す如く、引き続きシート２が搬送経路に沿って移動すると、第二の回転刃７１の刃先７１ａは開口面２ａと他端面５とのエッジに到達する。
（６）図１２（ｆ）に示す如く、さらにシート２が搬送経路に沿って移動すると、第二回転刃７１により開口面２ａの中途部から他端面５まで溝３が形成される。その結果、加工シート２ｂには一端面４より他端面５まで延びた溝３が形成される。

このように、本実施例では外周部に形成される刃先３５ａがシート２の一端面４に向かう方向に回転する第一の回転刃３５により溝３のうち一端面４から開口面２ａの中途部までの部分を形成する。その結果、第一の回転刃３５の刃先３５ａは常に一端面４に外側から内側に向かって衝突する方向で接触することとなり、第一の回転刃３５は溝３と一端面４とのエッジ部分に一端面４の内側から外側に向かう方向の力を作用させることが無い。
同様に、本実施例では外周部に形成される刃先７１ａがシート２の他端面５に向かう方向に回転する第二の回転刃７１により溝３のうち他端面５から開口面２ａの中途部までの部分を形成する。その結果、第二の回転刃７１の刃先７１ａは常に他端面５に外側から内側に向かって衝突する方向で接触することとなり、第二の回転刃７１は溝３と他端面５とのエッジ部分に他端面５の内側から外側に向かう方向の力を作用させることが無い。
また、本実施例では第一の回転刃３５が溝３のうち一端面４から開口面２ａの中途部までの部分を形成した時点で開口面から離間する方向に退避することにより、第一の回転刃３５が他端面５に接触することが無い（または、軽く接触する程度である）ので、第一の回転刃３５は溝３と他端面５とのエッジ部分に他端面５の内側から外側に向かう方向の力を作用させることが無い。
さらに、本実施例では第二の回転刃７１が予め第一の回転刃３５により形成された一端面４から開口面２ａの中途部までの溝３に一端面４側から進入するため、第二の回転刃７１は溝３と一端面４とのエッジ部分に一端面４の内側から外側に向かう方向の力を作用させることが無い。
従って、溝３と一端面４とのエッジ部分および溝３と他端面５とのエッジ部分、すなわち溝３の両端部における種々の不具合（割れ、欠け、バリ等）を防止することが可能である。

なお、本実施例は、第二の回転刃７１を第一の回転刃３５よりも搬送方向下流に位置し、かつ左右方向における第二の回転刃７１の切削位置と第一の回転刃３５の切削位置とを同じとし、第二の回転刃７１は第一の回転刃３５によってすでに一端面４から開口面２ａの中途部まで形成された溝３に一端面４側から進入して切削を行う構成としたことから、溝３のうち第一の回転刃３５によって形成された部分については第二の回転刃７１による新たな切削は行なわれず、そのため第二ユニット７０の第二の回転刃７１は「退避位置」に退避しない構成としたが、第一の回転刃３５によって切削された部分が第二の回転刃７１の下方を通過するまでは第二の回転刃７１を「退避位置」に退避させておき、その後第二の回転刃７１を「切削位置」に移動（下降）させることにより、溝３のうち開口面２ａの中途部から他端面５までの部分を形成する構成とすることも可能である。

図８及び図９に示す如く、溝形成装置１Ｍは集塵機構５５を具備する。
集塵機構５５は主としてフード５６、連通パイプ５７、集塵機本体（不図示）等を具備する。集塵機構５５はシート２を切削する（溝３を形成する）ことによりケース４３の内部空間に発生した切粉を回収する（周囲への飛散を防止する）ものであり、ケース４３の内側壁であってフード５６の上方に設けられる吸い込み口と集塵機本体とを連通する連通パイプ５７内に負圧を発生させることによりケース４３内の切粉を吸引して集めている。
フード５６は、切削の際に発生する切粉の飛散防止のための部材であり、第一の回転刃３５及び第二の回転刃７１それぞれの回転方向の後流側に設けられる、つまり、第一ユニット３０においては、ケース４３前方側下端より下方に延設され、第二ユニット７０においては、ケース４３後方側下端より下方に延設される。さらに、第一ユニット３０において、ケース４３の後端部より下方にハケ５９が設けられる。ハケ５９はシート２の開口面２ａと当接して開口面２ａに積もった切粉を除去するものである。

以上の如く構成される集塵機構５５及びハケ５９により、切削後のシート２の開口面２ａや溝３に切粉が溜まることを防止でき、切削面に切粉を巻き込んだりする不具合を防止できるとともに、仕上げ工程が不要となるので作業効率を上げることができる。

図８及び図９に示す如く溝形成装置１Ｍはカッター６０を具備する。
カッター６０は第一の回転刃３５による切削前に開口面２ａを被覆している樹脂製のフィルムのうち、溝３が形成される部分を裁断するためのものであり、尖った金属片からなる。カッター６０は適宜の支持部材等を介して第一ユニット３０の支持部２０に支持されて、第一の回転刃３５より前方（搬送方向上流側）に設けられる。

以上の如く構成されるカッター６０により、切削前にシート２の開口面２ａを裁断することが可能であり、第一の回転刃３５による切削を円滑に開始することが可能となり、シート２に最初に当接する際に生じる開口面２ａ表面の割れ等の不具合を防止できる。

以上の如く、本発明に係る溝形成装置の実施の一形態である溝形成装置１は、
シート２の開口面２ａと境界を接する一端面４から同じく開口面２ａと境界を接する他端面５まで延びた溝３を形成する溝形成装置であって、
外周部に形成される刃先３５ａがシート２の一端面４に向かう方向に回転し、溝３のうちシート２の一端面４からシート２の開口面２ａの中途部までの部分を切削するとともにシート２の開口面２ａから離間する方向に退避可能な第一の回転刃３５と、
外周部に形成される刃先７１ａがシート２の他端面５に向かう方向に回転し、溝３のうちシート２の他端面５からシート２の開口面２ａの中途部までの部分を切削するとともにシート２の開口面２ａから離間する方向に退避可能な第二の回転刃７１と、
を具備するものである。
このように構成することにより、溝３の両端部において割れ、欠けやバリ等の不具合の発生を防止できる。

また、溝形成装置１を具備する溝加工装置１００は、
シート２の一端面４を搬送方向に向けてシート２を搬送する搬送装置１０３を具備し、
搬送装置１０３におけるシート２の搬送経路の中途部に第一の回転刃３５を配置するとともに、搬送経路の中途部かつ第一の回転刃３５よりもシート２の搬送方向における下流側に第二の回転刃７１を配置するものである。
このように構成することにより、搬送装置１０３によって連続的に搬送されてくるシート２・２・・・に対して溝３・３・・・を形成することができるので、生産性を向上でき、かつ、溝３の両端部において割れ、欠けやバリ等の不具合の発生を防止できる。

（ａ）対象物の一例を示す斜視図（ｂ）加工対象物の一例を示す斜視図。 対象物の利用の一例を示す斜視図。 溝の不具合の一例を示す図。 （ａ）シートを示す斜視図（ｂ）溝を示す斜視図（ｃ）加工シートを示す斜視図。 本発明に係る溝加工装置の実施の一形態を示す概略平面図。 本発明に係る溝加工装置の実施の一形態を示す概略側面図。 本発明に係る溝加工装置の実施の一形態を示す概略背面図。 本発明に係る溝形成装置の実施の一形態を示す側面図。 本発明に係る溝形成装置の実施の一形態を示す正面図。 本発明に係る溝形成装置の近接状態を示す拡大側面図。 本発明に係る溝形成装置の退避状態を示す拡大側面図。 （ａ）第一の回転刃により一端面を切削する状態を示す拡大側面図（ｂ）第一の回転刃により開口面の中途部までを切削した状態を示す拡大側面図（ｃ）第一の回転刃の退避状態を示す拡大側面図（ｄ）第二の回転刃により開口面切削開始の状態を示す拡大側面図（ｅ）第二の回転刃により他端面を切削する状態を示す拡大側面図（ｆ）第二の回転刃により一端面より他端面に延びる溝を形成した状態を示す拡大側面図。

符号の説明

１Ｍ 溝加工装置
２ シート（対象物）
２ａ 開口面
３ 溝
４ 一端面
５ 他端面
３５ 第一の回転刃
７１ 第二の回転刃

Claims (2)

1. 対象物の一面に開口し、前記一面と境界を接する一端面から同じく前記一面と境界を接する他端面まで延びた溝を形成する溝形成装置であって、
   外周部に形成される刃先が前記対象物の一端面に向かう方向に回転し、前記溝のうち前記対象物の一端面から前記対象物の一面の中途部までの部分を切削するとともに前記対象物の一面から離間する方向に退避可能な第一の回転刃と、
   外周部に形成される刃先が前記対象物の他端面に向かう方向に回転し、前記溝のうち前記対象物の他端面から前記対象物の一面の中途部までの部分を切削するとともに前記対象物の一面から離間する方向に退避可能な第二の回転刃と、
   を具備する溝形成装置。
2. 前記対象物の一端面を搬送方向に向けて前記対象物を搬送する搬送装置を具備し、
   前記搬送装置における前記対象物の搬送経路の中途部に前記第一の回転刃を配置するとともに、前記搬送経路の中途部かつ前記第一の回転刃よりも対象物の搬送方向における下流側に前記第二の回転刃を配置することを特徴とする請求項１に記載の溝形成装置。

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