JP2012148369A - チューブ切断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】成形された細長状の合成樹脂製チューブを長手方向に供給しながらチューブを幅方向に切断するとともに、切断面をチューブの長手方向に対して垂直に保つ。
【解決手段】チューブ切断装置１０は、チューブ３０を保持するとともに切断溝１２ｃを有するチューブ保持筒体１２と、チューブ保持筒体１２の外周に回転自在に設けられた回転リング１４と、回転リング１４を回転駆動する回転リング駆動部１６と、回転リング１４に取付けられた切断刃１５とを備えている。チューブ保持筒体１２と、回転リング１４と、回転リング駆動部１６と、切断刃１５は、ボックス１１内に収納されて保持されている。ボックス１１はチューブ３０の供給方向（Ｄ１）と同一の移動方向（Ｄ２）に、チューブ３０の供給速度と同一速度で移動体駆動部１９によって移動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、成形された細長状の合成樹脂製チューブを長手方向に供給しながらチューブを幅方向に切断するチューブ切断装置に係り、とりわけチューブを迅速に切断することができ、かつチューブの均一な切断面を得ることができるチューブ切断装置に関する。

従来より細長状の合成樹脂製チューブ、例えばラミネートチューブを成形した後、当該ラミネートチューブを幅方向に切断して所定長さのチューブを得る方法が知られている。このようにして得られたチューブに対し、一端部に口部が設けられて、歯みがき用のチューブ等が得られる。

成形された細長状の合成樹脂製チューブを幅方向に切断する方法として、以下のような方法が開発されている。

すなわち従来より、連続的に成形されたラミネートチューブを切断する方法として、チューブを供給させながら、このチューブの供給速度に同期してチューブの供給方向に対して、垂直に切断刃を押しあて、この切断刃によりチューブを切断する方法（ギロチン方式）がある。あるいはチューブを供給させながら切断刃を回転リングによって高速回転させ、センサによってチューブ位置を検知しチューブを所望の長さに切断する方法（回転刃方式）がある。

ギロチン方式では、切断刃がチューブを押し潰し、チューブの切断面が変形してしまう欠点がある。

回転刃方式では、切断刃によって高速でチューブを切断するため、チューブに押し潰した痕跡は見られないが、チューブの供給方向に対し、切断刃の位置が固定されているため、チューブの切断面が傾いてしまう。

このようにチューブの切断面が潰れたり傾斜すると、チューブの切断部に正確に口部を取り付けることができない。

その他、成形されてくるチューブ内に、円周方向に溝を持ったマンドレルを挿入し、チューブ及びマンドレルをチャックによって外側から押えて固定し、チューブの外側で回転している刃物を前記マンドレルの溝に入れてチューブを切断する方法（マンドレル方式）も開発されている（特開 昭５９−１４９１９）。

しかしながら、このマンドレル方式では、チューブ切断時に前記チューブを一旦停止させてチューブ内にマンドレルを挿入して固定し、固定した状態でチューブを切断するため、またチャックで掴む動作も必要となっているため生産性が上がらないという問題がある。

特開昭５９−１４９１９号公報

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、成形された細長状の合成樹脂製チューブを迅速に切断することができ、かつチューブの切断面を均一に維持することができるチューブ切断装置を提供することを目的とする。

本発明は、成形された細長状の合成樹脂、アルミニウムまたは合成樹脂とアルミニウムとの積層体からなるチューブを長手方向に供給しながらチューブを幅方向に切断するチューブ切断装置において、チューブ外周に位置してチューブを保持するとともに、チューブが露出する切断溝が形成されたチューブ保持筒体と、チューブ保持筒体の外周に回転自在に設けられた回転リングと、回転リングを回転駆動する回転リング駆動部と、回転リングに取付けられ、チューブ保持筒体の切断溝に沿って移動しながら、切断溝から露出するチューブを切断する切断刃と、チューブ保持筒体、回転リング、回転リング駆動部および切断刃を支持して、チューブの供給方向に移動する移動体と、移動体を駆動する移動体駆動部とを備え、移動体はチューブの供給速度と同一速度で、チューブの供給方向と同一方向へ移動することを特徴とするチューブ切断装置である。

本発明は、チューブの所望位置を検出するチューブ位置検出センサを設け、チューブ位置検出センサからの信号に基づいて移動体駆動部および回転リング駆動部を駆動制御する制御部を設け、制御部はチューブ位置検出センサからの信号に基づいて移動体駆動部を制御して、移動体をチューブの供給速度と同一速度でチューブの供給方向と同一方向へ移動させ、かつ回転リング駆動部を制御して回転リングを移動体と同期して回転させることを特徴とするチューブ切断装置である。

本発明は、制御部は移動体駆動部および回転リング駆動部を制御して、移動体を所定距離だけ移動させた後、移動体を停止し、この間回転リングを３６０°回転させることを特徴とするチューブ切断装置である。

本発明は、移動体にチューブの供給方向と反対の方向へ移動体を付勢する戻りスプリングを設けたことを特徴とするチューブ切断装置である。

本発明は、戻りスプリングは移動体駆動部に内蔵されていることを特徴とするチューブ切断装置である。

本発明は、移動体を走行させて案内するレールを設けたことを特徴とするチューブ切断装置である。

本発明は、回転リングはチューブ保持筒の外周にボールベアリングを介して回転自在に設けられていることを特徴とするチューブ切断装置である。

以上のように本発明によれば、移動体を細長状チューブの供給速度と同一速度で移動させながら切断刃をチューブ回りに回動させるので、細長状チューブを迅速に切断することができ、かつチューブの切断面をチューブの長手方向に対して垂直に保つことができる。

図１は本発明によるチューブ切断装置を示す斜視図。 図２はチューブ切断装置の作用を示す側面図。 図３はチューブ切断装置の作用を示す側面図。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

図１乃至図３は本発明によるチューブ切断装置の一実施の形態を示す図である。

図１乃至図３において、図１は本発明によるチューブ切断装置を示す斜視図であり、図２および図３はチューブ切断装置の作用を示す側面図である。

図１乃至図３に示すように、チューブ切断装置１０は成形された細長状の合成樹脂製チューブ３０、例えばラミネートチューブ３０を長手方向（供給方向Ｄ１）に供給しながら、このチューブ３０を長手方向に直交する幅方向に切断して所定長さをもつチューブ３０を得るものである。

なお、合成樹脂製チューブ３０の代わりに、アルミニウム製チューブ、あるいは合成樹脂とアルミニウムの積層体からなるチューブを切断することもできる。

このようにして得られた所定長さのチューブ３０に対し、その一端部に口部が設けられて、歯みがき用のチューブを製造することができる。

このようなチューブ切断装置１０は、供給されてくるチューブ３０の外周に位置し、このチューブ３０を保持するチューブ保持筒体１２と、チューブ保持筒体１２の外周に回転自在に設けられた回転リング１４と、回転リング１４を回転駆動する回転リング駆動体１６とを備えている。

このうちチューブ保持筒体１２は供給されてくるチューブ３０を摺動させながら保持することができ、またチューブ保持筒体１２はチューブ３０の供給方向Ｄ１に沿って切断溝１２ｃを介して２つの部分１２ａ，１２ｂに分割されている。このためチューブ３０はこの切断溝１２ａを介して外方へ露出している。

また回転リング１４はチューブ保持筒体１２の外周にボールヘアリング１３を介して回転自在に設けられており、回転リング１４は回転リング駆動部１６に駆動ベルト２７を介して連結されている。

なお、駆動ベルト２７の代わりに歯車機構（図示せず）によって回転リング１４と回転リング駆動部１６を連結してもよい。

また、回転リング１４には、円盤状の切断刃１５が取付具２６を介して取付けられており、回転リング１４がチューブ３０の回りに回動する際、切断刃１５もチューブ３０の回りに回動し、チューブ保持筒体１２の切断溝１２ｃに沿って移動する。この際、切断刃１５によって切断溝１２ｃから露出するチューブ３０を円周方向に沿って切断することができる。

なお、切断刃１５は円盤状をなし、回転リング１４に取付具２６を介して取付けられているため、回転リング１４とともにチューブ３０外周を公転するが、切断刃１５を回転リング１４に回転機構を介して取付けて、切断刃１５をチューブ３０外周において公転させるとともに自転させてもよい。さらに切断刃１５の形状は円盤状のものに限らず、矩形状のものであってもよい。

ところで上述したチューブ保持筒体１２、回転リング１４、回転駆動部１６、駆動ベルト２７、取付具２６および切断刃１５は、いずれもボックス（移動体）１１内に収納されて保持されており、ボックス１１自体もチューブ３０の供給方向Ｄ１と同一の移動方向Ｄ２へ移動可能となっている。

すなわち、ボックス１１はその下端にシュー２２を有し、このシュー２２をレール２１上に係合することによりボックス１１は移動方向Ｄ２に沿って移動自在となっている。

さらに、ボックス１１は油圧シリンダからなる移動体駆動部１９によりレール２１上を走行する。

ところでボックス１１のうちチューブ３０の供給方向Ｄ１前方には、チューブ３０の所望位置（例えばチューブのうちチューブ保持筒体１２から突出した直後の位置）３０ａを検出するチューブ位置検出センサ１７が設置されており、チューブ位置検出センサ１７からの信号は制御部２５へ送られる。そして制御部２５によりチューブ位置検出センサ１７からの信号に基づいて、回転リング駆動部１６および移動体駆動部１９を制御するようになっている。

上述のようにボックス１１は油圧シリンダからなる移動体駆動部１９によりレール２１上を移動方向Ｄ２に沿って移動する。この場合、移動体駆動部１９内にはボックス１１をチューブ３０の供給方向Ｄ１およびボックス１１の移動方向Ｄ２と反対の方向へ付勢する戻りスプリング２８が内蔵されている。

このため移動体駆動部１９によりボックス１１を所定距離だけ移動させた後、ボックス１１を停止させた場合、移動体駆動部１９に内蔵された戻りスプリング２８によってボックス１１が移動前の元の位置まで戻るようになっている。

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。

まず、成形された細長状の合成樹脂製チューブ３０が長手方向に沿って供給される。この場合、チューブ３０は連続的に供給方向に沿って供給され、ボックス１１を貫通して設けられたチューブ保持筒体１２内を摺動しながら案内される（図２参照）。

この間、チューブ位置検出センサ１７はチューブ３０の所望位置３０ａを検出し、検出信号を制御部２５へ送る。この場合、チューブ検出センサ１７はチューブ保持筒体１２から突出するチューブ３０の先端から所定長さ位置だけ図２の右方へ引込んだ位置をチューブ３０の所望位置３０ａとして検出してもよく、またチューブ３０に予め検出マークを付しておき、この検出マークを所望位置３０ａとして検出してもよい。

チューブ検出センサ１７からの信号は制御部２５へ送られ、この制御部２５によって回転リング駆動部１６および移動体駆動部１９が駆動制御され、移動体駆動部１９によってボックス１１が移動方向Ｄ２へチューブ３０の供給速度と同一速度で移動する。そしてボックス１１が距離Ｌだけ移動したところで、移動体駆動部１９はボックス１１の移動を停止する。

この間、回転リング駆動部１６によって回転リング１４がチューブ保持筒体１２回りに回動し、ボックス１１が距離Ｌだけ移動する間、回転リング１４がチューブ保持筒体１２回りを３６０°回動する。このとき回転リング１４に取付けられていた切断刃１５もチューブ保持筒体１２回りに３６０°回動し、チューブ保持筒体１２の切断溝１２ｃに沿って移動しながら、切断溝１２ｃから露出するチューブ３０を切断する。

上述のように、ボックス１１はチューブ３０の供給速度と同一速度で移動するため、チューブ３０に対して回転リング１４および切断刃１５はチューブ３０の供給方向Ｄ１に関して相対的に停止状態となる。

このためチューブ保持筒体１２の切断溝１２ｃに沿って移動する切断刃１５によって、チューブ３０をチューブ３０の供給方向Ｄ１に直交する幅方向に沿って精度良く切断することができる。

その後、ボックス１１は、距離Ｌだけ移動して停止する（図３）。

次にボックス１１は移動体駆動部１９に内蔵されている戻りスプリング２８により、図３の位置から図２の位置に戻される。

その後、上述の作用をくり返して、細長状の合成樹脂製チューブ３０を順次所定長さに切断して図２および図３の左側へ送り出す。

以上のように本実施の形態によれば、ボックス１１をチューブ３０の供給速度と同一速度で移動させながら、チューブ３０に対して切断刃１５を回動させ、この切断刃１５によってチューブ３０を円周方向に沿って切断することができる。このため、チューブ３０に対して切断刃１５をチューブ３０の供給方向Ｄ１に関して相対的に停止状態とすることができ、チューブ３０をチューブ３０の供給方向Ｄ１に直交する方向に精度良く切断することができる。この場合、チューブ３０の切断面はチューブ３０の供給方向に対して正確に直交する。

またチューブ３０は、長手方向に供給されながら、幅方向に切断刃１５により切断されるので、チューブ３０を幅方向に切断するためその都度チューブ３０の供給を停止する必要はない。このためチューブ３０の切断工程を迅速に行うことができ、これにより製品の生産性向上を図ることができる。

１０ チューブ切断装置
１１ ボックス
１２ チューブ保持筒体
１３ ボールベアリング
１４ 回転リング
１５ 切断刃
１６ 回転リング駆動部
１７ チューブ位置検出センサ
１９ 移動体駆動部
２１ レール
２５ 制御部
２６ 取付具
２７ 連結ベルト
２８ 戻りスプリング
３０ チューブ

Claims (7)

1. 成形された細長状の合成樹脂、アルミニウムまたは合成樹脂とアルミニウムとの積層体からなるチューブを長手方向に供給しながらチューブを幅方向に切断するチューブ切断装置において、
   チューブ外周に位置してチューブを保持するとともに、チューブが露出する切断溝が形成されたチューブ保持筒体と、
   チューブ保持筒体の外周に回転自在に設けられた回転リングと、
   回転リングを回転駆動する回転リング駆動部と、
   回転リングに取付けられ、チューブ保持筒体の切断溝に沿って移動しながら、切断溝から露出するチューブを切断する切断刃と、
   チューブ保持筒体、回転リング、回転リング駆動部および切断刃を支持して、チューブの供給方向に移動する移動体と、
   移動体を駆動する移動体駆動部とを備え、
   移動体はチューブの供給速度と同一速度で、チューブの供給方向と同一方向へ移動することを特徴とするチューブ切断装置。
2. チューブの所望位置を検出するチューブ位置検出センサを設け、
   チューブ位置検出センサからの信号に基づいて移動体駆動部および回転リング駆動部を駆動制御する制御部を設け、
   制御部はチューブ位置検出センサからの信号に基づいて移動体駆動部を制御して、移動体をチューブの供給速度と同一速度でチューブの供給方向と同一方向へ移動させ、かつ回転リング駆動部を制御して回転リングを移動体と同期して回転させることを特徴とする請求項１記載のチューブ切断装置。
3. 制御部は移動体駆動部および回転リング駆動部を制御して、移動体を所定距離だけ移動させた後、移動体を停止し、この間回転リングを３６０°回転させることを特徴とする請求項２記載のチューブ切断装置。
4. 移動体にチューブの供給方向と反対の方向へ移動体を付勢する戻りスプリングを設けたことを特徴とする請求項１記載のチューブ切断装置。
5. 戻りスプリングは移動体駆動部に内蔵されていることを特徴とする請求項４記載のチューブ切断装置。
6. 移動体を走行させて案内するレールを設けたことを特徴とする請求項１記載のチューブ切断装置。
7. 回転リングはチューブ保持筒の外周にボールベアリングを介して回転自在に設けられていることを特徴とする請求項１記載のチューブ切断装置。

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