JP2014024660A - シート材積層装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 大型化することなく、裁断機などへの接続も容易な、シート材積層装置を提供する。
【解決手段】 ゲート１７を積層台１３に対して前進させならが、先端ローラ１４の軸を固定し、搬送ベルト１１を基端ローラ１６から引出す。搬送ベルト１１上のシート材１２ａが積層台１３上に積層されているシート材１２ｂの位置を過ぎると、ゲート１７を停止させ、積層台１３に対してゲート１７を後退させる。後退と同期させて搬送ベルト１１を先端ローラ１４で巻取ると、シート材１２ａは、先端ローラ１４が後退して支持されなくなる先端側から積層台１３上に降り始める。シート材１２ａが積層台１３上に降りると、ゲート１７を停止する。先端ローラ１４に巻取られている搬送ベルト１１を基端ローラ１６で巻取るようにしてから、次のシート材１２ａを搬送する。
【選択図】図１

Description

本発明は、シート材を、積層台上に重ねて複数枚を積層するシート材積層装置に関する。

従来から、布帛などのシート材は、衣料品を縫製するための生地として、裁断機でパーツに裁断される。裁断機では、複数枚のシート材を積層状態で裁断することもできる。積層状態のシート材を準備するために、生地の原反から積層台上に搬入するシート材を、同じ位置に重ねていく装置が使用される（たとえば、特許文献１、特許文献２および特許文献３参照）。裁断機では、一枚ずつシート材を裁断し、ピックアップの効率を高めるため、裁断後に積層することもある。

特許文献１には、積層台上の空間に、積層台の搬入側となる基端側から搬出側となる先端側の方向で、無端状コンベアベルトの一部を進退させる装置が開示されている。以下、本明細書では、積層台の基端側から先端側に向う搬送方向の移動を前進、先端側から基端側に向う搬送の逆方向の移動を後退、としてそれぞれ記載する。この装置では、無端状コンベアベルトの前進時にシート材を送込み、後退時にシート材を無端状コンベアベルトの先端から積層台上に降下させて積層する。

特許文献２には、搬送ベルトの一端を積層台の基端側に固定し、搬送ベルトの巻取りと巻戻しとが可能なローラを、積層台の基端側と先端側との間で進退させる装置が開示されている。この装置では、ローラが基端側に後退している状態で、搬送ベルトはローラに巻取られている。シート材の先端をローラ付近に設ける生地押えで把持しながら、搬送ベルトを巻戻すローラと生地押えとを積層台の先端側に前進させる。前進の停止後、生地押えによるシート材の把持を解除して、搬送ベルトを巻取りながらローラを後退させると、シート材は搬送ベルトの先端から積層台上に降下して積層する。

図５は、特許文献３に開示されている装置の作動原理を、その図３等に基づいて示す。ただし、説明の便宜上、参照符号および部分の名称は変更している。この装置では、生地搬送ベルト１のうちの上側ベルト１ａ上に生地２が供給され、生地積層台３上に積層される。生地搬送ベルト１は、先端ローラ４で折返され、上側ベルト１ａと下側ベルト１ｂとが、生地積層台２の基端側に設ける上側案内ローラ５ａと下側案内ローラ５ｂとによって下向きに方向が変えられ、それぞれの基端部が上側巻取りローラ６ａと下側巻取ローラ６ｂとによって巻取られる。

図５（ａ）で、先端ローラ４は、生地積層台３上で、その基端側付近に位置する。上側ベルト１ａと下側ベルト１ｂとは、それぞれの基端側がほぼ同じ長さで上側巻取りローラ６ａと下側巻取りローラ６ｂとに巻取られている。原反２ａから引出される生地２の先端は、案内板７に接触し、生地押え８によって保持される。ローラブレーキ４ａは、生地２を介して先端ローラ４に押しつけられ、先端ローラ４の回転を制止する。回転が制止された先端ローラ４を前進させると、同じ長さの上側ベルト１ａと下側ベルト１ｂとが上側巻取りローラ６ａと下側巻取りローラ６ｂとから引出される。生地２は、ローラブレーキ４ａで上側ベルト１ａ上に保持され、かつ先端ローラ４が回転しないため、生地２は上側ベルト１ａ上を滑ることなく左方に搬送される。

図５（ｂ）で、先端ローラ４は、生地積層台３上で先端付近の空間に達する。続けて、生地押え８が案内板７から離れ、ローラブレーキ４ａも先端ローラ４から離れ、下側ベルト１ｂを下側巻取りローラ６ｂで巻取る。上側ベルト１ａも先端ローラ４で折返されて、下側巻取りローラ６ｂで巻取られる。図５（ｃ）で先端ローラ４は後退し、シート材２は生地積層台３上に移行していき、先端ローラ４は原点位置に戻る。図５（ｄ）で、搬送ベルト１は、ほとんど、下側巻取りローラ６ｂに巻取られている状態となる。生地押え８でシート材２を案内板７上に保持し、カッター９を作動させて、シート材２を切断する。カッター９によって切断された部分よりも前方のシート材２ｂは、案内板７に載っている部分を除いて、生地積層台３の表面上に移行している。先端ローラ４とともに案内板７がさらに後退すると、切断されたシート材２ｂの全体が生地積層台３の表面上に移行する。すでに切断されて生地積層台３の表面上に載置されているシート材２ｂ上に、新たなシート材２ｂを移行させることを繰返して、生地積層台３の表面上にシート材２ｂを積層させることができる。搬送ベルト１は、下側巻取りローラ６ｂから引出され、先端ローラ４で折返され、上側巻取りローラ６ｂで巻取られて、巻戻される。

特開平１０−１４０４６９号公報 特開２００４−２２４４８０号公報 特開２０１０−０１３７４０号公報

特許文献１に示すような装置は、折返される無端状コンベアベルトの全体を変位させる必要があり、装置が大型化してしまう。特許文献２に示すような装置では、ローラが進退しても、ローラから引出された搬送ベルト自体は進退移動しない。このため、シート材を搬送ベルト上に搬入する際に、シート材と搬送ベルトとが擦れて、静電気を帯び、しわの発生などの問題が生じる。

特許文献３に示すような装置は、特許文献２で、シート材を搬送ベルト上に搬入する際に擦れる問題を解消するため、図５（ａ）に示すように、搬送ベルトも移動させる。また、図５（ａ）では、上側ベルト１ａと下側ベルト１ｂとを、同時に繰出す必要があり、制御が複雑になる。さらに、搬送ベルト１を上下に渡らせるので、ベルト長が長く必要となり、搬送ベルト１を折返す箇所が多いので、多数のローラが必要となる。

図５に示す装置を裁断機の搬出側に設けて、裁断されたパーツを積層してピックアップの効率を高めるように使用する場合を想定すると、生地積層台３の基端側で裁断機に接続する必要がある。裁断したパーツは、裁断機の搬送機能を利用して、裁断機の搬出側から上側ベルト１ａ上に搬入することが考えられる。しかしながら、基端側には、巻取り機能を備える上側巻取りローラ６ａと下側巻取りローラ６ｂとを設ける必要があるので、構成が大型化し、裁断機との接続が困難となる。

本発明の目的は、大型化することなく、裁断機などへの接続も容易な、シート材積層装置を提供することである。

本発明は、積層台上を、基端側から先端側に伸長しながら移動する搬送ベルト上にシート材を載置させる状態で搬送し、展開した搬送ベルトを伸長した先端側から短縮させて基端側に戻す際に、搬送ベルトの先端側からシート材を積層台の表面に移行させて、積層台の表面にシート材を積層させるシート材積層装置において、
積層台の基端側と先端側との間を移動可能で、搬送ベルトの先端側が接続される先端ローラと、
積層台の基端側に設置され、搬送ベルトの基端側が接続される基端ローラと、
先端ローラおよび基端ローラを制御するコントローラであって、
搬送ベルトを、先端ローラと基端ローラとの間に架渡す部分を除いて、基端ローラに巻取っておき、
先端ローラを、積層台上で前進させながら、搬送ベルトを先端ローラで基端ローラから引出し、引出される搬送ベルト上にシート材を搬入し、
シート材の搬送ベルト上への搬入後、先端ローラの移動を停止し、
先端ローラで搬送ベルトを巻取りながら、先端ローラを後退させて、搬送ベルト上のシート材を、先端ローラが後退して搬送ベルト上に載置されなくなった部分から積層台上に落下させ、
シート材の積層台上への移行後に、先端ローラの移動を停止して、先端ローラに巻取られた搬送ベルトを基端ローラで巻取る、
ように制御するコントローラとを、
含むことを特徴とする。

また本発明で、前記積層台の前記基端側には、前記搬送ベルトを受ける案内ローラが設けられ、
前記基端ローラは、積層台の下方で、かつ案内ローラよりも前記先端側の位置に設けられ、
搬送ベルトの基端側は、基端ローラまで案内ローラで折返される、
ことを特徴とする。

また本発明で、前記コントローラは、
前記先端ローラまたは前記基端ローラのうちの少なくとも一方から前記搬送ベルトを引出す際に、引出す先端ローラまたは基端ローラに、引出される方向とは逆方向のトルクを印加する制御を行い、
先端ローラに巻取られた搬送ベルトを引出して基端ローラで巻取る際の搬送ベルトの移動速度が、搬送ベルトを先端ローラで基端ローラから引出す際の搬送ベルトの移動速度よりも高速になるように制御する、
ことを特徴とする。

また本発明で、前記積層台の基端側と先端側との間を、前記先端ローラが連行して移動可能な支持ローラを含み、
支持ローラは、基端側から予め設定される停止位置まで移動して、搬送ベルトの中間部分を支持する、
ことを特徴とする。

本発明によれば、搬送ベルトは、積層台上に一枚のみ展開されるので、ベルト長は積層台の基端側から先端側までの距離程度に収めることができ、先端ローラで折返す場合のようには長くならないようにすることができる。よって、搬送ベルトを先端ローラや基端ローラに巻取る場合の径も小さくなり、ローラの数も少なくなるので、装置を小型化して、低コスト化することができる。積層台の基端側に設ける構成も小型化することができるので、裁断機の搬出側にも容易に接続して、ピックアップの効率を高めることができる。

また本発明によれば、積層台の基端側では、搬送ベルトを案内ローラで受けて、案内ローラよりも先端側の位置に設ける基端ローラに折返すので、基端側で裁断機などに接続することが容易となる。基端ローラに巻取られる搬送ベルトの量が増減しても、案内ローラで折返す搬送ベルトの高さは変化しないので、シート材の搬入を安定して行うことができる。

また本発明によれば、搬送ベルトを先端ローラや基端ローラから引出す際に、引出される方向とは逆方向のトルクを印加する制御を行うので、機械的なブレーキを設ける必要はない。先端ローラに巻取られている搬送ベルトを高速で基端ローラに巻戻すので、シート材積層の動作に要する時間を短縮することができる。

また本発明によれば、先端ローラで搬送ベルトを展開すると、基端側との中間で、支持ローラが停止して搬送ベルトを支持するので、搬送ベルトが弛んで、積層台の表面に触れるような事態を防ぐことができる。

図１は、本発明の一実施例としてのシート材積層装置１０の概略的な構成を示す斜視図である。 図２は、図１のシート材積層装置１０を駆動する概略的な構成を模式的に示す図である。 図３は、図１のシート材積層装置１０の動作を模式的に示す図である。 図４は、図１のシート材積層装置１０に支持ローラ２１，２２を設ける構成および動作を示す簡略化した側面図である。 図５は、特許文献３に開示されている装置の作動原理を示す、簡略化した側面図である。

以下、図１〜図４で、本発明の一実施例としてのシート材積層装置１０の構成および動作を示す。説明の便宜上、説明対象の図には記載されていない部分について、他の図に記載される参照符を付して言及する場合がある。

図１は、本発明の一実施例としてのシート材積層装置１０の概略的な構成を示す。シート材積層装置１０は、搬送ベルト１１でシート材１２を搬送する。搬送ベルト１１は、積層台１３上を、基端側から先端側に伸長して移動しながら、シート材１２ａを載置させる状態で搬送する。伸長した搬送ベルト１１を先端側から短縮させながら基端側に戻す際に、搬送ベルト１１の先端側からシート材１２ａを積層台１３の表面に移行させて、積層台１３の表面にシート材１２ｂを積層させる。シート材積層装置１０には、先端ローラ１４と、案内ローラ１５と、基端ローラ１６と、コントローラ１０ａとが含まれる。

先端ローラ１４は、ゲート１７に取付けられる。ゲート１７は、積層台１３の両側方に設けられるベルト１８で、積層台１３の基端側と先端側との間を移動可能である。先端ローラ１４は、回転可能に支持され、搬送ベルト１１を先端側から巻取るように駆動する回転駆動源としてのサーボモータ１４ａを備えている。基端ローラ１６およびベルト１８も、同様なサーボモータを駆動源としており、コントローラ１０ａによって制御される。

図２は、図１のシート材積層装置１０を駆動する概略的な構成を模式的に示す。前述のように、先端ローラ１４、基端ローラ１６、およびベルト１８は、サーボモータ１４ａ，１６ａ，１８ａによってそれぞれ回転駆動される。サーボモータ１４ａ，１６ａ，１８ａの出力は、歯付のプーリ１４ｂ，１６ｂ，１８ｂ、ベルト１４ｃ，１６ｃ，１８ｃおよびプーリ１４ｄ，１６ｄ，１８ｄを介して、先端ローラ１４、基端ローラ１６およびベルト１８の両端に設けるプーリ１８ｅ，１８ｆに、それぞれ伝達される。

図３は、図１のシート材積層装置１０を、裁断機の搬出テーブル１９側に設けて、裁断機で裁断されたシート材のパーツ１２ｃをピックアップする場合の動作を模式的に示す。本発明は、パーツ１２ｃをピックアップする場合ばかりではなく、裁断機で裁断するシート材を積層して準備する場合などにも適用することができる。

図３（ａ）では、ゲート１７を積層台１３に対して前進させながら、先端ローラ１４の軸を固定し、搬送ベルト１１を基端ローラ１６から引出す。先端ローラ１４は、図２に示すサーボモータ１４ａをロックする制御によって、軸をロックする。基端ローラ１６のサーボモータ１６ａでは、巻取り方向のトルクを印加し、引出す搬送ベルト１１のテンションを確保する制御を行う。裁断機の裁断テーブルが無端コンベアとして搬送の機能を有していれば、搬送ベルト１１を引出すゲート１７の移動速度とコンベアの搬送速度とを同期させて、パーツ１２ｃの移動を円滑に行うことができる。特に、搬送ベルト１１上にパーツ１２ｃが搬入される初期には、裁断機側での搬送が必要となる。搬送ベルト１１上にパーツ１２ｃがある程度搬入されると、裁断機側では搬出テーブルなどで搬送が行われなくなっても、搬送ベルト１１に後続のパーツ１２ｃを引入れることができる。なお、生地押えなどを設けて、パーツ１２ｃの先端を把持して、搬入を確実に行わせるようにしてもよい。

図３（ｂ）では、搬送ベルト１１上にパーツ１２ｃが搬入されて、搬送対象のシート材１２ａとなる状態で、積層台１３上に積層すべきシート材１２ｂの位置を過ぎると、ゲート１７を停止させる。先端ローラ１４の軸固定と、基端ローラ１６への巻取り方向トルクの印加との制御は継続する。搬出テーブル１９上には、次のパーツ１２ｃが送り込まれている。

図３（ｃ）では、積層台１３に対してゲート１７を後退させる。先端ローラ１４は、ゲート１７の後退に同期して、搬送ベルト１１を巻取る。搬送ベルト１１は移動しないけれども、先端側から先端ローラ１４で巻取られて短縮する。基端ローラ１６は回転しないように固定されるけれども、基端ローラ１６への巻取り方向トルクの印加による搬送ベルト１１のテンション確保の制御は継続する。シート材１２ａは、後退する先端ローラ１４が通過すると、通過部分は搬送ベルト１１による支持が行われなくなり、先端側から積層台１３上に落下して降り始める。

図３（ｄ）では、シート材１２ａの全体が積層台１３上のシート材１２ｂ上に降りる位置で、ゲート１７を停止する。既に積層台１３の表面上にシート材１２ｂが積層されていれば、その上にシート材１２ａが重なる。先端ローラ１４による搬送ベルト１１の巻取りも停止する。基端ローラ１６への巻取り方向トルクの印加は継続する。

図３（ｅ）では、先端ローラ１４に巻取られている搬送ベルト１１を引出して、基端ローラ１６で巻取る。先端ローラ１４と基端ローラ１６との間の距離が近いので、巻取る速度を高速化して、時間短縮を図ることができる。なお、次のパーツ１２ｃの先端と先端ローラ１４との距離をオフセットΔＬとして、この分の搬送ベルト１１は先端ローラ１４に残しておく。

図３（ｆ）では、オフセットΔＬ分の搬送ベルト１１を先端ローラ１４から引出しながら、ゲート１７を前進させる。基端ローラ１６には、搬送ベルト１１のテンションを確保するための巻取り方向トルクを印加しておく。先端ローラ１４からオフセットΔＬ分の搬送ベルト１１が引出され、ゲート１７が前進すると、図３（ａ）の状態に戻り、次のパーツ１２ｃを搬送して積層する動作の準備が完了する。このようにして、パーツ１２ｃを搬送して積層する動作を繰返して行うことができる。

以上のような制御は、コントローラ１０ａによって自動的に行わせることができる。図３（ａ）〜（ｆ）に示すような各段階の動作を、作業者による制御操作で行わせることもできる。なお、逆方向のトルクを印加する制御は、先端ローラ１４または基端ローラ１６のうちの少なくとも一方から搬送ベルト１１を引出す際に、引出す先端ローラ１４または基端ローラ１６に対して行えばよい。引出される方向とは逆方向にトルクを印加する制御を行うことで、搬送ベルト１１のテンションを確保することができるので、機械的なブレーキを設ける必要はない。

図４は、図１のシート材積層装置１０に支持ローラ２１，２２を設ける構成および動作を示す。図４（ａ）に示すように、先端ローラ１４と案内ローラ１５との間には、積層台１３の両側方に設けるガイド２０に沿って移動可能な、支持ローラ２１，２２を設けることができる。支持ローラ２１，２２は、ガイド２０に対して摺動移動可能な支持体２１ａ，２２ａの頂部で回転可能に支持される。図４（ｂ）に示すように、ゲート１７が積層台１３に沿って前進すると、支持体２１ａ，２２ａがゲート１７によって連行される。ただし、ガイド２０には、支持体２１ａ，２２ａに個別に作用するストッパが設けられており、ストッパの位置で支持体２１ａ，２２ａは停止する。ストッパの位置までのゲート１７による支持体２１ａ，２２ａの連行は、爪などの機械的な係合や、磁力などによって行わせることができる。ゲート１７が積層台１３に沿って後退する際には、各ストッパの位置で停止している支持体２１ａ，２２ａをそれぞれ当接後に押して、基端側まで連行する。ゲート１７と支持体２１ａ，２２ａとを機械的に係合させる場合は、当接時に再度係合させることができる。

支持ローラ２１，２２の数は、展開する搬送ベルト１１の長さに応じて、単一にすることも、３以上にすることもできる。先端ローラ１４で搬送ベルト１１を展開すると、基端側との中間で、支持ローラ２１，２２が停止して搬送ベルト１１を支持するので、搬送ベルト１１が弛んで、積層台１３の表面に触れるような事態を防ぐことができる。

１０ シート材積層装置
１０ａ コントローラ
１１ 搬送ベルト
１２，１２ａ，１２ｂ シート材
１２ｃ パーツ
１３ 積層台
１４ 先端ローラ
１４ａ，１６ａ，１８ａ サーボモータ
１５ 案内ローラ
１６ 基端ローラ
１７ ゲート
２１，２２ 支持ローラ

Claims (4)

1. 積層台上を、基端側から先端側に伸長しながら移動する搬送ベルト上にシート材を載置させる状態で搬送し、展開した搬送ベルトを伸長した先端側から短縮させて基端側に戻す際に、搬送ベルトの先端側からシート材を積層台の表面に移行させて、積層台の表面にシート材を積層させるシート材積層装置において、
   積層台の基端側と先端側との間を移動可能で、搬送ベルトの先端側が接続される先端ローラと、
   積層台の基端側に設置され、搬送ベルトの基端側が接続される基端ローラと、
   先端ローラおよび基端ローラを制御するコントローラであって、
   搬送ベルトを、先端ローラと基端ローラとの間に架渡す部分を除いて、基端ローラに巻取っておき、
   先端ローラを、積層台上で前進させながら、搬送ベルトを基端ローラから引出して、引出される搬送ベルト上にシート材を搬入し、
   シート材の搬送ベルト上への搬入後、先端ローラの移動を停止し、
   先端ローラで搬送ベルトを巻取りながら、先端ローラを後退させて、搬送ベルト上のシート材を、先端ローラが後退して搬送ベルト上に載置されなくなった部分から積層台上に落下させ、
   シート材の積層台上への移行後に、先端ローラの移動を停止して、先端ローラに巻取られた搬送ベルトを基端ローラで巻取る、
   ように制御するコントローラとを、
   含むことを特徴とするシート材積層装置。
2. 前記積層台の前記基端側には、前記搬送ベルトを受ける案内ローラが設けられ、
   前記基端ローラは、積層台の下方で、かつ案内ローラよりも前記先端側の位置に設けられ、
   搬送ベルトの基端側は、基端ローラまで案内ローラで折返される、
   ことを特徴とする請求項１記載のシート材積層装置。
3. 前記コントローラは、
   前記先端ローラまたは前記基端ローラのうちの少なくとも一方から前記搬送ベルトを引出す際に、引出す先端ローラまたは基端ローラに、引出される方向とは逆方向のトルクを印加する制御を行い、
   先端ローラに巻取られた搬送ベルトを引出して基端ローラで巻取る際の搬送ベルトの移動速度が、搬送ベルトを先端ローラで基端ローラから引出す際の搬送ベルトの移動速度よりも高速になるように制御する、
   ことを特徴とする請求項１または２記載のシート材積層装置。
4. 前記積層台の基端側と先端側との間を、前記先端ローラが連行して移動可能な支持ローラを含み、
   支持ローラは、基端側から予め設定される停止位置まで移動して、搬送ベルトの中間部分を支持する、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のシート材積層装置。

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