JP2015006703A5

JP2015006703A5 -

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Publication number: JP2015006703A5
Application number: JP2013132121A
Authority: JP
Filing date: 2013-06-24
Publication date: 2016-07-28
Anticipated expiration: 2033-06-24

Description

Sheet material cutting device

本発明は、積層されたシート材を所望の形状に裁断するシート材の裁断装置に関する。さらに詳しくは、積層されたシート材を裁断する際の裁断刃の上昇量を制御することによって裁断を効率良く行うようにしたシート材の裁断装置に関する。 The present invention relates to a sheet material cutting device for cutting a laminated sheet material into a desired shape. More specifically, the present invention relates to a sheet material cutting apparatus that efficiently performs cutting by controlling the amount of rising of a cutting blade when cutting stacked sheet materials.

従来より、シート材を裁断テーブル上に積層して吸引保持し、裁断テーブル上を水平動自在に配した裁断ヘッド（カッターヘッドに相当）を予め設計されたパターンに従って移動させながら、裁断ヘッドに設けられた裁断刃を上下に往復動させて前記シート材を所望の形状に裁断するシート材の裁断装置が知られている（例えば特許文献１）。 Conventionally, a sheet material is stacked on a cutting table and held by suction, and a cutting head (corresponding to a cutter head) arranged horizontally on the cutting table is moved in accordance with a pre-designed pattern while being provided on the cutting head. 2. Description of the Related Art A sheet material cutting apparatus that cuts the sheet material into a desired shape by reciprocating the cut blades up and down is known (for example, Patent Document 1).

この特許文献１のシート材の裁断装置においては、裁断刃の往復動作の際に前記シート材が持ち上がらないように裁断刃の周囲にシート押え（押圧盤に相当）が設けられ、このシート押えは、シート材の表面を押圧するようにスプリングで下方向に向けて付勢されている。 In the sheet material cutting apparatus disclosed in Patent Document 1, a sheet presser (corresponding to a pressing plate) is provided around the cutting blade so that the sheet material does not lift when the cutting blade reciprocates. The spring is biased downward by a spring so as to press the surface of the sheet material.

また、特許文献１のシート材の裁断装置における裁断刃の往復機構は、裁断刃に１つのクランク機構を設け、このクランク機構を回転させることによって裁断刃に上下方向の往復動を与えるようになっている。 The reciprocating mechanism of the cutting blade in the sheet material cutting apparatus of Patent Document 1 is provided with one crank mechanism on the cutting blade, and rotating the crank mechanism gives the cutting blade a reciprocating motion in the vertical direction. ing.

上記の特許文献１のシート材の裁断装置においては、シート材を裁断する際に裁断ヘッドに設けられた裁断刃の昇降機構によって、裁断刃を裁断テーブル上の剛毛内に至るまでの予め定まった量だけ下降させてシート材に貫通させ、この状態で裁断刃を上下に往復動させてシート材を裁断するようになっている。 In the sheet material cutting apparatus disclosed in Patent Document 1, when the sheet material is cut, the cutting blade is moved up and down in the bristles on the cutting table by an elevating mechanism of the cutting blade provided in the cutting head. The sheet material is lowered by an amount and penetrated into the sheet material. In this state, the cutting blade is reciprocated up and down to cut the sheet material.

また、上記のシート押えは、裁断刃の昇降手段と同一のフレームに搭載されているので裁断刃の下降と共にシート押えも下降し、シート押えがシート材と当接することで上記のスプリングによってシート材の表面を押圧し、裁断ヘッドの移動と共にシート材の表面上を追従しながら移動するようになっている。 Further, since the above-mentioned sheet presser is mounted on the same frame as the lifting / lowering means of the cutting blade, the sheet presser descends with the lowering of the cutting blade, and the sheet presser comes into contact with the sheet material so that the sheet material is pressed by the spring. The surface of the sheet is pressed and moved while following the surface of the sheet material along with the movement of the cutting head.

ところで、上記特許文献１のシート材の裁断装置においては、所定の裁断パターンの１つを裁断した後、次の裁断パターンへ移動する際には、予め定められた量だけ裁断刃を上昇させて裁断刃をシート材から引き抜いており、この量は、安全を見てシート材から裁断刃が完全に抜け切るように多めに設定されている。 By the way, in the sheet material cutting apparatus of Patent Document 1, after cutting one of the predetermined cutting patterns, when moving to the next cutting pattern, the cutting blade is raised by a predetermined amount. The cutting blade is pulled out from the sheet material, and this amount is set to be large so that the cutting blade can be completely removed from the sheet material for safety.

従って、１パターンの裁断後に次のパターンに移動する際には裁断刃の必要以上の上昇動作が行われるため、複数のパターンを裁断する程、裁断刃の上昇に伴う移動時間が累積され裁断効率が低下する問題があった。 Accordingly, when moving to the next pattern after cutting one pattern, the cutting blade is lifted more than necessary, so that the cutting time increases as the cutting blade moves up as the plurality of patterns are cut. There was a problem that decreased.

そこで、シート材の厚みをシート押え（フットプレッサに相当）に内蔵されたロータリーエンコーダで予め求めて設定し、裁断パターン間の裁断ヘッドの移動の際にシート材の厚みからその表面位置を基準にして裁断刃の上昇量を制御することで、その上昇量を最小限にするようにしたシート材の裁断装置が知られている（例えば特許文献２）。 Therefore, the thickness of the sheet material is obtained and set in advance by a rotary encoder built in the sheet presser (corresponding to a foot presser), and when the cutting head moves between the cutting patterns, the surface position is determined based on the thickness of the sheet material. A sheet material cutting device is known in which the rising amount of the cutting blade is controlled to minimize the rising amount (for example, Patent Document 2).

特公平４−３３５９５号公報Japanese Examined Patent Publication No. 4-33595 特許第３７８６９７５号Japanese Patent No. 3786975

ところで、上記特許文献２のシート材の裁断装置においては、裁断刃の往復機構が内蔵されたヘッドブロックと裁断刃をシート材に貫通させるための裁断刃下降用シリンダとを摺動板に固定されたＲ軸本体上に設け、さらに、シート押えが前記Ｒ軸本体にバネを介して下垂させて設けられている。 By the way, in the sheet material cutting apparatus disclosed in Patent Document 2, a head block incorporating a reciprocating mechanism of a cutting blade and a cutting blade lowering cylinder for allowing the cutting blade to penetrate the sheet material are fixed to the sliding plate. In addition, a sheet presser is provided on the R-axis main body via a spring.

また、Ｒ軸本体下方に向けてシート押えを下方に付勢する付勢シリンダが設けられている。そして、Ｒ軸本体の下降に伴って前記シート押えがシート材表面に当接し、さらなるＲ軸本体の下降により前記付勢シリンダに抗してシート押えが上昇する。そして、この時のシート押えの上昇量を読み取るロータリーエンコーダが付勢シリンダに沿ってＲ軸本体に設けられている。 Further, an urging cylinder that urges the sheet presser downward toward the lower side of the R-axis main body is provided. As the R-axis main body is lowered, the sheet presser comes into contact with the surface of the sheet material, and the further lowering of the R-axis main body raises the sheet presser against the urging cylinder. A rotary encoder that reads the amount of increase in the sheet presser at this time is provided on the R-axis main body along the urging cylinder.

また、前記の摺動板を所定量昇降動させることにより、前記裁断刃及びシート押えを一体に昇降動させるステッピングモータからなるＺ軸リフトモータが設けられている。 In addition, a Z-axis lift motor is provided which includes a stepping motor that moves up and down the cutting blade and the sheet presser together by moving the sliding plate up and down by a predetermined amount.

そして、上記特許文献２のシート材の裁断装置の起動に際して、まず、前記Ｚ軸リフトモータを所定のストローク分駆動させて、前記裁断刃及びシート押えを一体に下降させて、前記シート押えがシート材表面を押圧した際の上昇量をロータリーエンコーダで読み取る。続いて、その読み取り値を基にシート材表面を基準として非裁断位置で裁断刃の刃先がシート材の表面から予め定める間隔を有するように前記装置に裁断刃の昇降量が予め入力設定される。 When starting the sheet material cutting apparatus disclosed in Patent Document 2, first, the Z-axis lift motor is driven by a predetermined stroke, and the cutting blade and the sheet presser are lowered integrally, so that the sheet presser is the sheet presser. The amount of ascent when the material surface is pressed is read with a rotary encoder. Subsequently, the amount of elevation of the cutting blade is input and set in advance in the apparatus so that the blade edge of the cutting blade has a predetermined interval from the surface of the sheet material at the non-cutting position based on the reading value on the basis of the sheet material surface. .

しかし、上記特許文献２の装置においては、上記のようにまず、ロータリーエンコーダを使用して、シート材の表面位置を求め、Ｚ軸リフトモータでの裁断刃の昇降量を定めなければ、基準位置が決まらないのでシート材の裁断を即座に開始することができない問題がある。特に部位毎に厚みのばらつきがあるシート材では、再度、シート材の厚みの測定が必要になったり、凹凸の激しいシート材ではシート押えの高さ位置が逐次変化し、予め設定したシート材表面位置と差が生じるため、裁断刃とシート材表面との距離にばらつきが生じたりする問題があった。このように裁断刃とシート材表面との距離にばらつきが生じると、裁断刃の上昇量が少ない場合にシート材と裁断刃が接触する問題がある。また、裁断刃の上昇量が多い場合に裁断パターン間の移動に時間を要する問題がある。 However, in the apparatus of Patent Document 2, first, as described above, the rotary encoder is used to determine the surface position of the sheet material, and unless the elevation amount of the cutting blade by the Z-axis lift motor is determined, the reference position However, there is a problem that cutting of the sheet material cannot be started immediately. Especially for sheet materials with thickness variations from site to site, it is necessary to measure the thickness of the sheet material again, or for sheet materials with severe irregularities, the height of the sheet presser changes sequentially, and the preset sheet material surface Due to the difference in position, there is a problem in that the distance between the cutting blade and the surface of the sheet material varies. When the distance between the cutting blade and the sheet material surface varies in this way, there is a problem that the sheet material and the cutting blade come into contact with each other when the rising amount of the cutting blade is small. Further, there is a problem that it takes time to move between cutting patterns when the amount of rising of the cutting blade is large.

これは、シート押えを利用してシート材の表面位置を特定してから摺動板の下降量を決定するようにしていることによる。すなわち、シート押えの付勢手段と裁断刃が同一の摺動板に固定されて一体に移動させるように構成されており、この摺動板を昇降させる基準位置（シート材表面位置）をまず決定しないと、摺動板を昇降させることができないからである。 This is because the lowering amount of the sliding plate is determined after the surface position of the sheet material is specified using the sheet presser. That is, the biasing means of the sheet presser and the cutting blade are fixed to the same sliding plate so as to be moved integrally, and a reference position (sheet material surface position) for raising and lowering the sliding plate is first determined. This is because the sliding plate cannot be lifted or lowered.

従って、摺動板の昇降手段（裁断ヘッド全体の昇降手段）以外に別途、裁断刃をシート材に貫通させる裁断刃下降用シリンダが必要になるなどコストが高く付く問題があった。また、摺動板の昇降手段として精密なステッピングモータが必要となったり、シート押えの上昇量を測定するためのロータリーエンコーダが必要となるなど、装置が複雑になり、制御も複雑化する問題や全体としてのコストも高く付く問題があった。 Therefore, there is a problem in that the cost is high because a cutting blade lowering cylinder for penetrating the cutting blade through the sheet material is required in addition to the sliding plate lifting means (lifting means for the entire cutting head). In addition, a precise stepping motor is required as a means for lifting and lowering the sliding plate, and a rotary encoder for measuring the lift amount of the sheet presser is required. There was a problem that the overall cost was high.

そこで、本発明の目的は、装置を簡素化するとともに、シート材表面の凹凸に左右されずに絶えず裁断刃の上昇量をシート表面から所定量の距離を保って、裁断ヘッドを移動させることで裁断効率を向上させることにある。 Therefore, an object of the present invention is to simplify the apparatus and to move the cutting head while keeping the predetermined amount of the rising amount of the cutting blade from the sheet surface without depending on the unevenness of the surface of the sheet material. The purpose is to improve cutting efficiency.

そこで請求項１の発明は、剛毛が敷設された裁断テーブル面上にシート材を吸引保持しておき、前記裁断テーブル面上を移動自在となる裁断ヘッドで前記シート材を所望の形状に裁断するシート材の裁断装置において、
前記裁断ヘッドは、
Ｘ方向に移動自在となるＹビームに沿って移動自在に設けた裁断ヘッド固定枠と、
シート材の浮き上がりを防止するシート押えを有するシート押え機構と、
前記裁断ヘッド固定枠に昇降自在に設けた昇降枠と、
前記昇降枠に設けられ裁断刃を上下に往復動させる裁断刃往復動機構と、
前記昇降枠を最上昇端の第１位置と前記裁断刃が前記シート材を貫通して剛毛内に挿入状態となる最下降端の第２位置との間を昇降させる裁断刃昇降手段と、
被検出部及び前記被検出部と近接することで前記被検出部を検出する検出手段と、を備え、
前記シート押え機構は、
裁断するシート材を押圧するシート押えと、
前記昇降枠とは分離して前記ヘッド固定枠に設けられると共に前記シート押えの底面がシート材表面から離間した上昇端とシート材表面に接する下降端との間で昇降させるシート押え昇降手段と、を備え、
前記被検出部及び前記検出手段は、一方が前記シート押えと一体に昇降するようにシート押え機構に設けられ、他方が前記昇降枠に一体に昇降するように設けられ、
前記検出手段及び被検出部は、前記第１位置と第２位置との間で裁断刃の刃先がシート押えの底面と所定の間隔を開けて位置する第３位置を検出するように配置され、
前記昇降枠が第３位置まで上昇した際に、前記被検出部が検出手段によって検出されることで昇降枠の上昇を停止させて前記裁断ヘッドの裁断パターン間の移動を可能にせしめるようにした構成を採用するシート材の裁断装置である。 Accordingly, in the invention of claim 1, the sheet material is sucked and held on the cutting table surface on which the bristles are laid, and the sheet material is cut into a desired shape by a cutting head which is movable on the cutting table surface. In sheet material cutting equipment,
The cutting head is
A cutting head fixing frame movably provided along a Y beam that is movable in the X direction;
A sheet presser mechanism having a sheet presser that prevents the sheet material from being lifted;
An elevating frame provided on the cutting head fixing frame so as to be movable up and down;
A cutting blade reciprocating mechanism that is provided in the lifting frame and reciprocates the cutting blade up and down;
A cutting blade elevating means for raising and lowering and a second position of the lowermost end of the elevator frame the cutting blade and the first position of the uppermost end is inserted state into the bristles through said sheet material,
A detection means for detecting the detected portion by being close to the detected portion and the detected portion; and
The sheet pressing mechanism is
A sheet presser that presses the sheet material to be cut;
A sheet presser lifting and lowering means which is provided on the head fixing frame separately from the lift frame and lifts and lowers between a rising end where the bottom surface of the sheet presser is separated from the surface of the sheet material and a descending end contacting the surface of the sheet material ; With
The detected portion and the detection means are provided in a sheet pressing mechanism so that one of them is lifted and lowered integrally with the sheet presser, and the other is provided so as to be lifted and lowered integrally with the lifting frame,
The detection means and the detected portion are arranged so as to detect a third position where the cutting edge of the cutting blade is located at a predetermined distance from the bottom surface of the sheet presser between the first position and the second position,
When the elevating frame is raised to the third position, the detected portion is detected by the detecting means, so that the elevating frame is stopped and the movement of the cutting head between the cutting patterns is enabled. It is a sheet material cutting device adopting the configuration.

また、請求項２の発明において、前記シート押えは、
下降時にシート材の表面にその底面が接離する押圧皿と、
前記押圧皿に立設された支柱と、
前記支柱の上端部を保持する支持円板と、を備え、
前記昇降枠に、裁断刃及びシート押えのＺ軸回りの回動と前記裁断刃の上下の往復動及びシート押えのＺ軸方向に沿った昇降動を許容する回動部材を、前記支持円板と押圧皿との間に位置するように軸支し、
前記支持円板は、その下面に前記回動部材に接離可能なストッパが設けられ、
前記昇降枠が昇降動する際に前記ストッパが、前記回動部材と接している間は、昇降枠と一体に前記シート押えが昇降し、前記押圧皿がシート材の表面と当接した後、前記昇降枠が下降する際には、前記ストッパと回動部材の上面とが離間して昇降枠のみが下降するようにした構成を採用した請求項１に記載のシート材の裁断装置である。 In the invention of claim 2 , the sheet presser is
A pressing pan whose bottom surface is in contact with or separated from the surface of the sheet material when descending,
A support column erected on the pressing plate;
And a support disk that holds the upper end of said post,
The lifting frame, a rotating member that allows the lifting movement along the Z-axis direction of the upper and lower reciprocating and sheet retainer of the cutting blade and Z-axis of rotation with the cutting blade of the sheet presser, said support disk And pivot so that it is located between
The support disk is provided with a stopper on its lower surface that can contact and separate from the rotating member,
While the stopper is in contact with the rotating member when the lifting frame moves up and down, the sheet presser moves up and down integrally with the lifting frame, and the pressing plate comes into contact with the surface of the sheet material, 2. The sheet material cutting device according to claim 1, wherein when the elevating frame is lowered, the stopper and the upper surface of the rotating member are separated from each other so that only the elevating frame is lowered.

また、請求項３の発明は、剛毛で形成された裁断テーブルの表面に吸引保持されたシート材を、予め設計された裁断パターンに従って裁断ヘッドを移動させながら所望の形状に裁断するシート材の裁断方法において、According to a third aspect of the present invention, the sheet material that is sucked and held on the surface of the cutting table formed of bristles is cut into a desired shape while moving the cutting head according to a pre-designed cutting pattern. In the method
前記裁断ヘッドは、前記シート材の浮き上がりを防止するシート押えを有するシート押え機構と、前記シート材を裁断する裁断刃が設けられた昇降枠と、前記昇降枠を最上昇端の第１位置と前記裁断刃が前記シート材を貫通して剛毛内に挿入状態となる最下降端の第２位置との間を昇降させる裁断刃昇降手段とを備え、  The cutting head includes a sheet pressing mechanism having a sheet presser that prevents the sheet material from lifting, a lifting frame provided with a cutting blade for cutting the sheet material, and a first position at the highest position of the lifting frame. A cutting blade elevating means for elevating between the second position of the lowest descending end where the cutting blade penetrates the sheet material and enters the bristles;
前記シート押え機構は、前記シート押えの底面が前記シート材表面から離間した上昇端と前記シート材表面に接する下降端との間で昇降させるシート押え昇降手段を備え、  The sheet presser mechanism includes a sheet presser lifting and lowering unit that lifts and lowers between a rising end at which a bottom surface of the sheet presser is separated from the surface of the sheet material and a descending end in contact with the surface of the sheet material,
前記シート押えの底面が前記シート材の表面に接触するまで前記シート押えを下降させると共に、前記裁断刃を前記第２位置まで下降させて、前記シート材を裁断することで１の裁断パターンの裁断が終了した後、  Cutting the sheet presser until the bottom surface of the sheet presser contacts the surface of the sheet material and cutting the sheet material by lowering the cutting blade to the second position and cutting the sheet material After the
前記裁断刃を上昇させ、前記第１位置と前記第２位置との間で前記裁断刃の刃先が前記シート押えの底面と所定の間隔を開けて位置する第３位置で前記裁断刃の上昇を停止して、前記裁断ヘッドを次の裁断パターンへ移動させるようにした構成を採用したシート材の裁断方法である。  The cutting blade is raised, and the cutting blade is raised at a third position where the cutting edge of the cutting blade is located at a predetermined distance from the bottom surface of the sheet presser between the first position and the second position. This is a sheet material cutting method employing a configuration in which the cutting head is stopped and the cutting head is moved to the next cutting pattern.

また、請求項４の発明において、前記裁断刃は、  In the invention of claim 4, the cutting blade is
前記シート押えの底面が前記シート材の表面と接触するまでは、前記シート押えと共に昇降し、  Until the bottom surface of the sheet presser contacts the surface of the sheet material, the sheet presser moves up and down with the sheet presser,
前記シート押えの底面が前記シート材の表面と接触した後は、単独で昇降する構成を採用した請求項３記載のシート材の裁断方法である。  The sheet material cutting method according to claim 3, wherein a configuration in which the bottom surface of the sheet presser moves up and down independently after the bottom surface of the sheet presser contacts the surface of the sheet material.

請求項１の発明によれば、シート押えの底面と裁断刃の刃先とが所定量開いた状態にある第３位置を検出するように、シート押えと一体に昇降動する被検出部位と、裁断刃と共に昇降動する検出手段とを設けて、前記昇降枠の上昇に伴う裁断刃の上昇時に、前記検出手段が前記被検出部位を検出することで、第３位置の状態にあると判断して昇降枠の上昇を停止させて裁断ヘッドの裁断パターン間の移動を可能にしたので、必要以上に裁断刃を上昇させる必要がなくなり、裁断効率が向上する。即ち、シート押えの底面位置を基準とし、裁断刃の刃先が所定の間隔が開いた第３位置の状態を検出手段によって自動的に認識できる。 According to the first aspect of the present invention, the detected portion that moves up and down integrally with the sheet presser so as to detect the third position where the bottom surface of the sheet presser and the cutting edge of the cutting blade are opened by a predetermined amount, and the cutting Detecting means that moves up and down together with the blade, and when the cutting blade ascends as the elevating frame ascends, the detecting means detects the detected portion, thereby determining that it is in the third position. Since the lifting of the elevating frame is stopped and the cutting head can be moved between cutting patterns, it is not necessary to raise the cutting blade more than necessary, and the cutting efficiency is improved. That is, it is possible to automatically recognize the state of the third position in which the cutting edge of the cutting blade is opened at a predetermined interval on the basis of the bottom surface position of the sheet presser.

また、前記発明によれば、裁断刃の昇降手段とシート押えの昇降手段が分離して設けられているので、予めシート材の表面位置を求めることなく（基準位置を設定することなく）、昇降枠と一体に昇降する裁断刃が上下動する最上昇端の第１位置とシート材を貫通して剛毛内に挿入状態となる最下降端の第２位置との間の決まったストロークの下降量を裁断刃の昇降量として設定しておくだけでその後の裁断刃の上昇量をシート押えの底面から所定間隔を開けた位置に制限できるので、裁断効率が飛躍的に向上する。 Further, according to the invention, since the lifting / lowering means for the cutting blade and the lifting / lowering means for the sheet presser are provided separately, the lifting / lowering is performed without obtaining the surface position of the sheet material in advance (without setting the reference position). Decreasing amount of the determined stroke between the first position of the highest rising end where the cutting blade that moves up and down integrally with the frame moves up and down and the second position of the lowest falling end that passes through the sheet material and enters the bristles Can be limited to a position at a predetermined interval from the bottom surface of the sheet presser, and the cutting efficiency is greatly improved.

また、前記発明によれば、裁断刃の昇降手段とシート押えの昇降手段が分離して設けられているので、裁断刃の昇降手段を２種類設けることなく、１つの裁断刃を昇降させる昇降手段を設けるだけで裁断刃の高さ位置を制御できるのでコストが低減できる。さらに、シリンダのストロークのみで構成できるので装置の制御が複雑化せず、コストも低減できる。また、ロータリーエンコーダを用いることなく、シート押えと裁断刃の相対的な位置関係を判断するだけで良いのでコストを低減できる。 According to the invention, since the lifting / lowering means for the cutting blade and the lifting / lowering means for the sheet presser are provided separately, the lifting / lowering means for raising and lowering one cutting blade without providing two types of lifting / lowering means for the cutting blade. Since the height position of the cutting blade can be controlled simply by providing the cost, the cost can be reduced. Furthermore, since it can be configured only by the stroke of the cylinder, the control of the apparatus is not complicated and the cost can be reduced. Further, the cost can be reduced because it is only necessary to determine the relative positional relationship between the sheet presser and the cutting blade without using a rotary encoder.

また、請求項２の発明によれば、シート押えの底面と裁断刃との間隔が一定以上にならないようにストッパを設ければ、シート押えの昇降手段と裁断刃の昇降手段が分離して設けられていても、ストッパが作用している間は、シート押えの昇降と裁断刃の昇降を一体に行うことができ、ストッパが離間している際は、裁断刃のみの下降が行えるのでシート押えと裁断刃の昇降制御が簡素に行える。 According to the invention of claim 2, if the stopper is provided so that the distance between the bottom surface of the sheet presser and the cutting blade does not exceed a certain level, the lifting means for the sheet presser and the lifting means for the cutting blade are provided separately. Even when the stopper is working, the sheet presser can be lifted and lowered and the cutting blade can be lifted and lowered, and when the stopper is separated, only the cutting blade can be lowered. And the raising and lowering control of the cutting blade can be performed simply.

また、ストッパの長さを調整するだけで、例えば、裁断刃を研磨するための第１位置と裁断パターン間の移動を行う第３位置を容易に分離して設けることができる。 Further, for example, by simply adjusting the length of the stopper, for example, the first position for polishing the cutting blade and the third position for movement between the cutting patterns can be easily separated.

本発明のシート材裁断装置の全体を表す一部切欠き斜視図である。It is a partially cutaway perspective view showing the whole sheet material cutting device of the present invention. 本発明のシート材裁断装置の裁断ヘッドの一部切欠き正面図である。It is a partially cutaway front view of the cutting head of the sheet material cutting device of the present invention. 本発明のシート材裁断装置の裁断ヘッドの右側面図である。It is a right view of the cutting head of the sheet material cutting device of the present invention. 図３のＡ−Ａ方向矢視断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along arrow AA in FIG. 3. 図２のＢ−Ｂ方向矢視断面図である。It is a BB direction arrow sectional view of FIG. （ａ）及び（ｂ）は図３を簡略化した裁断ヘッドの動作を表す説明図である。(A) And (b) is explanatory drawing showing operation | movement of the cutting head which simplified FIG. （ｃ）及び（ｄ）は図３を簡略化した裁断ヘッドの動作を表す説明図である。(C) And (d) is explanatory drawing showing operation | movement of the cutting head which simplified FIG. （ｅ）は本発明のシート材裁断装置の裁断ヘッドの動作を表す説明図である。(E) is explanatory drawing showing operation | movement of the cutting head of the sheet | seat material cutting apparatus of this invention.

以下、本発明のシート材裁断装置の一実施形態について図１乃至図５に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of a sheet material cutting device of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.

図１は、本発明のシート材裁断装置の全体を表す一部切欠き斜視図である。図示のようにシート材裁断装置１は、吸引ボックスとなる裁断機本体８０の上面に剛毛３で形成された裁断テーブル２が設けられている。この裁断テーブル２上に織物生地や不織布、革、炭素繊維材等のシート材７を積層載置すると共にその表面に必要に応じて気密性を保つビニールシート８を被せて、前記裁断テーブル２の表面に前記シート材７を吸引保持するようになっている。 FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing the entire sheet material cutting apparatus of the present invention. As shown in the drawing, the sheet material cutting apparatus 1 is provided with a cutting table 2 formed of bristles 3 on the upper surface of a cutting machine body 80 serving as a suction box . A sheet material 7 such as a woven fabric, nonwoven fabric, leather, or carbon fiber material is laminated on the cutting table 2 and a surface thereof is covered with a vinyl sheet 8 that keeps airtightness as necessary. The sheet material 7 is sucked and held on the surface.

また、この裁断テーブル２の上部にはＸ方向（長手方向）と垂直にＹビーム４が懸架され、Ｘ方向に移動自在となっている。このＹビーム４上に裁断ヘッド１０が設けられ、該裁断ヘッド１０は、前記Ｙビーム４に敷設されたレール５、６に沿って移動自在となっている。 In addition, a Y beam 4 is suspended perpendicularly to the X direction (longitudinal direction) on the upper part of the cutting table 2 and is movable in the X direction . A cutting head 10 is provided on the Y beam 4, and the cutting head 10 is movable along rails 5 and 6 laid on the Y beam 4.

前記裁断ヘッド１０には昇降動と往復動によって前記シート材７を予め設計された所望の形状に裁断する裁断刃１１が設けられ、その周囲にはシート材７が浮き上がらないようにシート材７を裁断テーブル２の表面に押圧する押圧皿２０を備えるシート押え１２が設けられている。 The cutting head 10 is provided with a cutting blade 11 for cutting the sheet material 7 into a desired shape designed in advance by moving up and down and reciprocating, and the sheet material 7 is placed around the sheet material 7 so as not to float up. A sheet presser 12 including a pressing plate 20 that presses against the surface of the cutting table 2 is provided.

図２は、前記裁断ヘッド１０の一部を切り欠いた正面図であり、図３は、図２の一部切欠き右側面図を、図４は図３のＡ−Ａ方向から見た矢視断面図、図５は図２のＢ−Ｂ方向から見た矢視断面図である。 2 is a front view in which a part of the cutting head 10 is cut out, FIG. 3 is a right side view of the cut part in FIG. 2, and FIG. 4 is an arrow viewed from the direction AA in FIG. visual sectional view, FIG. 5 is a palm sectional view seen from the direction B-B of FIG.

図２乃至図４のように、裁断ヘッド１０には、Ｙビーム４に沿って敷設されたレール５、６に夫々嵌合したスライダ３７、３８を介して摺動可能に設けられたヘッド固定枠９が設けられている。前記ヘッド固定枠９は、前記Ｙビーム４上を適宜の駆動源（図示しない）によるＹビームに沿った移動と、前記Ｙビーム４に設けられた適宜の駆動源（図示しない）によるＸ方向への移動とにより、裁断テーブル２上を水平動自在になっている。 As shown in FIGS. 2 to 4, the cutting head 10 has a head fixing frame slidably provided via sliders 37 and 38 fitted to rails 5 and 6 laid along the Y beam 4, respectively. 9 is provided. The head fixing frame 9 moves on the Y beam 4 along the Y beam by an appropriate driving source (not shown) and in the X direction by an appropriate driving source (not shown) provided on the Y beam 4. By moving this, the cutting table 2 can be moved horizontally.

上記ヘッド固定枠９には、裁断刃１１及びその昇降手段としての昇降シリンダ１４と、裁断刃１１を往復動させる裁断刃往復動機構４０と、裁断刃１１を所定方向に回動させる裁断刃回動機構７９と、シート材７の表面に接することで該シート材７の浮き上がりを防止するシート押え１２及びその昇降手段としてのシリンダ２８とを含むシート押え機構８１が設けられている。 The head fixing frame 9 includes a cutting blade 11, an elevating cylinder 14 as its lifting means, a cutting blade reciprocating mechanism 40 that reciprocates the cutting blade 11, and a cutting blade rotation that rotates the cutting blade 11 in a predetermined direction. A sheet pressing mechanism 81 including a moving mechanism 79, a sheet presser 12 that prevents the sheet material 7 from being lifted by being in contact with the surface of the sheet material 7, and a cylinder 28 as its lifting and lowering means is provided.

上記ヘッド固定枠９は、Ｙビーム４に沿った立設部９ａとこの立設部９ａから後方に垂直に分岐した後方延設部９ｂとからなり、この立設部９ａに沿ってガイド軸１７が２本立設されている。また、図２のように前記ヘッド固定枠９の右側には裁断刃１１の昇降手段となる昇降シリンダ１４が上方に向けて動作可能なように立設されている。 The head fixing frame 9 includes a standing portion 9a along the Y beam 4 and a rear extending portion 9b that branches vertically from the standing portion 9a to the rear. The guide shaft 17 extends along the standing portion 9a. Are standing upright. Further, as shown in FIG. 2, an elevating cylinder 14 serving as an elevating means for the cutting blade 11 is erected on the right side of the head fixing frame 9 so as to be operable upward.

また、図３及び図４のように上記ヘッド固定枠９の立設部９ａと平行に昇降枠１３が設けられ、この昇降枠１３の背面に設けられた２個のスライドガイド１８が前記ガイド軸１７に摺動自在に挿通されることにより、前記昇降枠１３は、ガイド軸１７に沿ったＺ軸方向に昇降自在になっている。前記昇降枠１３の右側面の略中央には固定枠１６が設けられ、この固定枠１６と前記昇降シリンダ１４のシリンダ軸１５の先端が接続されることで、前記昇降シリンダ１４により昇降枠１３が、最上昇端である第１位置と、裁断刃１１を下降させてシート材７を貫通させ剛毛３内に挿入した状態となる第２位置との間を昇降駆動されるようになっている。なお、後述するが、昇降シリンダ１４にはストッパが内蔵され、適宜なストロークで停止させることが可能なシリンダを用いることが好ましい。 3 and 4, a lifting frame 13 is provided in parallel with the standing portion 9a of the head fixing frame 9, and two slide guides 18 provided on the back surface of the lifting frame 13 are provided on the guide shaft. The lifting frame 13 is slidably inserted into the lifting / lowering frame 17 so as to be lifted / lowered in the Z-axis direction along the guide shaft 17. A fixed frame 16 is provided at substantially the center of the right side surface of the lift frame 13, and the lift frame 13 is moved by the lift cylinder 14 by connecting the fixed frame 16 and the tip of the cylinder shaft 15 of the lift cylinder 14. The first position, which is the highest end, is moved up and down between the first position where the cutting blade 11 is lowered to penetrate the sheet material 7 and inserted into the bristles 3. As will be described later, it is preferable to use a cylinder in which a stopper is built in the elevating cylinder 14 and can be stopped at an appropriate stroke.

前記裁断刃往復動機構４０は、昇降枠１３と平行に設けられた支持板４１上に設けられ、この支持板４１は昇降枠１３の上端側面に前方に向かって延設された突出部１３ａに固定されており、昇降枠１３と一体に昇降動するようになっている。 The cutting blade reciprocating mechanism 40 is provided on a support plate 41 provided in parallel with the elevating frame 13, and the support plate 41 is provided on a protruding portion 13 a extending forward on the upper end side surface of the elevating frame 13. It is fixed and moves up and down integrally with the lifting frame 13.

図５のように前記支持板４１の前面側の中央下端寄りに駆動プーリ４６が設けられ、この駆動プーリ４６の回転軸４５は、支持板４１に軸支され、回転軸４５の後端が、カップリング４４を介して設けられたモータ４３に接続されることにより回転自在になっている。また、前記モータ４３は、昇降枠１３の背面に固定され、この昇降枠１３と共に昇降動するようになっており、このモータ４３がヘッド固定枠９と干渉しないようにヘッド固定枠９には、開口部９ｃがモータ４３と対応する位置に設けられている。 As shown in FIG. 5 , a drive pulley 46 is provided near the lower center of the front side of the support plate 41. A rotation shaft 45 of the drive pulley 46 is supported by the support plate 41, and a rear end of the rotation shaft 45 is By being connected to a motor 43 provided via a coupling 44, it is rotatable. The motor 43 is fixed to the back surface of the elevating frame 13 and is moved up and down together with the elevating frame 13. The head fixing frame 9 includes a head fixing frame 9 so as not to interfere with the head fixing frame 9. The opening 9 c is provided at a position corresponding to the motor 43.

また、図２のように前記支持板４１上には駆動プーリ４６の両側に２個の従動プーリ４８ａ、４８ｂが設けられ、さらに従動プーリ４８ａ、４８ｂの夫々上方にはアイドルプーリ４７ａ、４７ｂが設けられている。また、前記駆動プーリ４６、従動プーリ４８ａ、４８ｂ及びアイドルプーリ４７ａ、４７ｂには、タイミングベルト５０が張設されている。前記タイミングベルト５０は、前記駆動プーリ４６と従動プーリ４８ａ、４８ｂとが互いに相反して回転するように張られている。 Also, two of the driven pulley 48a on both sides of the on the support plate 41 is a drive pulley 46 as shown in FIG. 2, 48b are provided, the idle pulleys 47a, 47b is provided further driven pulley 48a, respectively above the 48b It has been. A timing belt 50 is stretched around the drive pulley 46, the driven pulleys 48a and 48b, and the idle pulleys 47a and 47b. The timing belt 50 is stretched so that the driving pulley 46 and the driven pulleys 48a and 48b rotate in opposition to each other.

上記により、モータ４３を一方向に駆動して駆動プーリ４６を回転させることで駆動プーリ４６と従動プーリ４８ａ、４８ｂが互いに相反して回転するようになっている。 As described above, the driving pulley 46 and the driven pulleys 48a and 48b are rotated in the opposite directions by driving the motor 43 in one direction and rotating the driving pulley 46.

上記駆動プーリ４６の前面には半円形状のウエイト４６ａが固定されている。また、同様に従動プーリ４８ａ、４８ｂの前面には、夫々半円形状のウエイト４９ａ、４９ｂがプーリ４８ａ及び４８ｂと共に回転するように固定され、前記ウエイト４６ａ、４９ａ、４９ｂは、回転した際に重心がそれぞれ左右方向の慣性力を打ち消すように配置されている。 A semi-circular weight 46 a is fixed to the front surface of the drive pulley 46. Similarly, the driven pulley 48a, the front surface of the 48b, respectively semi-circular weight 49a, 49b are fixed to rotate with the pulley 48a and 48b, before Symbol weights 46a, 49a, 49b, when rotated The centers of gravity are arranged so as to cancel the inertial force in the left-right direction.

前記駆動プーリ４６の前面には駆動軸４５の偏心位置に偏心軸５１が軸止されている。この偏心軸５１には、コンロッド５２がベアリング５３を介して軸支され、このコンロッド５２にリンク棒５４が下方に向けて接続されている。前記リンク棒５４は、下端部がジョイント５５に軸支され、このジョイント５５の下端にツイストロッド６３が接続されている。また、前記支持板４１の従動プーリ４８ｂの下方には支点軸５７が軸止されており、この支点軸５７にガイドレバー５６の一端が軸支されている。前記ガイドレバー５６は、横方向に延設され、その他端側は、前記ジョイント５５に軸支されている。 An eccentric shaft 51 is fixed to the front surface of the drive pulley 46 at an eccentric position of the drive shaft 45. A connecting rod 52 is pivotally supported on the eccentric shaft 51 via a bearing 53, and a link rod 54 is connected to the connecting rod 52 downward. The link rod 54 has a lower end pivotally supported by a joint 55, and a twist rod 63 is connected to the lower end of the joint 55. A fulcrum shaft 57 is fixed below the driven pulley 48 b of the support plate 41, and one end of a guide lever 56 is pivotally supported on the fulcrum shaft 57. The guide lever 56 extends in the lateral direction, and the other end is pivotally supported by the joint 55.

従って、前記駆動プーリ４６が駆動回転されることで、前記偏心軸５１が前記駆動プーリ４６に対して偏心回転する。前記偏心軸５１の偏心回転により、この偏心軸５１に軸支されたコンロッド５２が偏心回転を上下運動に変換する。また、このコンロッド５２の上下動は、前記リンク棒５４及びジョイント５５を介してツイストロッド６３に伝達される。なお、このツイストロッド６３は、裁断刃往復動機構４０から駆動力が伝達される上下方向の軸芯と裁断刃１１の上下駆動方向の軸芯を一致させて、裁断刃１１の上下方向駆動時の芯振れによる振動を軽減させるようになっている。 Accordingly, when the drive pulley 46 is driven to rotate, the eccentric shaft 51 rotates eccentrically with respect to the drive pulley 46. By the eccentric rotation of the eccentric shaft 51, the connecting rod 52 supported by the eccentric shaft 51 converts the eccentric rotation into a vertical motion. The vertical movement of the connecting rod 52 is transmitted to the twist rod 63 through the link rod 54 and the joint 55. Incidentally, the twisted rod 63, the cutting blade reciprocated from moving mechanism 40 to match the axis of the vertical driving direction with vertical axis which driving force is transmitted the cutting blade 11, when vertical drive of the cutting blade 11 It is designed to reduce the vibration caused by the core runout.

また、前記ツイストロッド６３の下端にはスイベル機構６９が設けられ、このスイベル機構６９の下端に裁断刃１１がネジ等で交換可能に固定されている。前記スイベル機構６９は、後述する回動部材６６に嵌着され、裁断刃１１の回動を許容すると共に上下の往復動を裁断刃１１に伝達するようになっている。また、前記スイベル機構６９は、回動部材６６が回動することをツイストロッド６３に伝わらないようにしている。 A swivel mechanism 69 is provided at the lower end of the twist rod 63, and the cutting blade 11 is fixed to the lower end of the swivel mechanism 69 so as to be replaceable with a screw or the like. The swivel mechanism 69 is fitted to a rotating member 66 described later, and allows the cutting blade 11 to rotate and transmits up and down reciprocating motion to the cutting blade 11. Further, the swivel mechanism 69, the rotary member 66 is prevented transmitted to twist the rod 63 to rotate.

前記裁断刃回動機構７９は、円形穴が設けられてドーナツ形状を成す支持枠６５と、前記円形穴に軸支された回動部材６６と、前記回動部材６６を駆動させるモータ７１とから構成される。 The cutting blade rotation mechanism 79 includes a support frame 65 having a circular hole and having a donut shape, a rotation member 66 pivotally supported by the circular hole, and a motor 71 that drives the rotation member 66. Composed.

図３及び図４のように前記支持枠６５は、昇降枠１３の下端に前方に突出するように固定され、前述のように縦方向に貫通した円形穴が設けられてドーナツ形状を成しており、この円形穴にベアリング６７が嵌合されている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the support frame 65 is fixed to the lower end of the elevating frame 13 so as to protrude forward, and has a circular hole penetrating in the vertical direction as described above to form a donut shape. The bearing 67 is fitted in the circular hole.

前記回動部材６６は、円柱状に形成されると共に支持枠６５の円形穴に嵌入され、前記ベアリング６７を介して支持枠６５に軸支されている。また、前記回動部材６６の上端は後述するストッパ２５と当接するように上方に突出している。 The rotary member 66 is fitted into the circular hole of Rutotomoni support frame 65 is formed in a cylindrical shape and is rotatably supported by the support frame 65 via the bearing 67. Further, the upper end of the rotating member 66 protrudes upward so as to come into contact with a stopper 25 described later.

また、前記回動部材６６の支持枠６５から上方に突出した外周部分には歯車７０が設けられ、この歯車７０と係合するように歯車７３が設けられている。 A gear 70 is provided on the outer peripheral portion of the rotating member 66 protruding upward from the support frame 65, and a gear 73 is provided so as to engage with the gear 70.

また、前記モータ７１は、昇降枠１３から前方に突出して設けられたモータ固定板７２上に固定され、そのモータ軸下端に上記歯車７３が接続されている。前記モータ７１を駆動して前記歯車７３を回動させることで回動部材６６が前記歯車７０を介して回動するようになっている。従って、前記回動部材６６を回動させることで、予め設計されたパターンに従って裁断刃１１がＺ軸を中心に回動するようになっている。 The motor 71 is fixed on a motor fixing plate 72 that protrudes forward from the lifting frame 13, and the gear 73 is connected to the lower end of the motor shaft. By rotating the gear 73 by driving the motor 71, the rotating member 66 is rotated via the gear 70. Therefore, by turning the turning member 66, the cutting blade 11 is turned around the Z axis in accordance with a previously designed pattern.

前記シート押え機構８１は、シート押え１２と、このシート押え１２の昇降手段としてのシリンダ２８とから構成されている。前記シート押え１２は、シート材７上に被せられたビニールシート８にその底面が接してシート材７の浮き上がりを防止する押圧皿２０と、前記押圧皿２０に立設された２本の支柱２１と、前記支柱の上端部に固定された支持円板２２とから構成されている。 The sheet presser mechanism 81 includes a sheet presser 12 and a cylinder 28 as a lifting / lowering means for the sheet presser 12. The sheet presser 12 includes a pressing plate 20 that prevents the sheet material 7 from being lifted by contacting the bottom surface of the vinyl sheet 8 placed on the sheet material 7, and two columns 21 that are erected on the pressing plate 20. And a support disk 22 fixed to the upper end of the support column.

前記押圧皿２０は中央付近に裁断刃１１が挿通される開口（図示しない）が設けられ、また、押圧皿２０の上部で裁断刃１１の周囲には適宜の刃物ガイド（図示しない）が設けられて裁断刃１１を支持するようになっている。 The pressing plate 20 is provided with an opening (not shown) through which the cutting blade 11 is inserted near the center, and an appropriate blade guide (not shown) is provided around the cutting blade 11 above the pressing plate 20. Thus, the cutting blade 11 is supported.

前記支柱２１は、中間部分が前記回動部材６６にスライドガイド６８を介して上下方向に摺動可能に保持されている。また、前記スライドガイド６８は、前記回動部材６６の回動に伴って裁断刃１１と一体に回動するようになっている。従って、シート押え１２は、回動部材６６の回動により、前記支柱２１と一体に回動するようになっている。また、前記支柱２１の上端部には、中央に開口を持つドーナツ形状の支持円板２２が固定されており、この開口に上記ツイストロッド６３が挿通されることで、シート押え１２の昇降動とは独立して裁断刃１１が昇降動と往復動するようになっている。 An intermediate portion of the support column 21 is held by the rotating member 66 through a slide guide 68 so as to be slidable in the vertical direction. The slide guide 68 rotates integrally with the cutting blade 11 as the rotating member 66 rotates. Therefore, the sheet presser 12 is rotated integrally with the support column 21 by the rotation of the rotating member 66 . Further, a donut-shaped support disk 22 having an opening in the center is fixed to the upper end portion of the support column 21, and the twisting rod 63 is inserted into the opening so that the seat presser 12 can be moved up and down. Independently, the cutting blade 11 reciprocates with the up-and-down movement.

前記支持円板２２の前方側には、この支持円板２２を回動可能に挟持するよう上下方向にベアリングで構成される２つのローラ２３、２４が設けられている。また、前記両ローラ２３、２４を軸支するローラ支持板２６が設けられ、このローラ支持板２６に昇降部材２７が固定されている。また、前記昇降部材２７には、下向きに設けられたシリンダ２８のシリンダ軸２９が接続され、シリンダ２８の伸縮により、ローラ２３、２４に挟持された支持円板２２が昇降されるようになっており、前記シート押え１２は、支持円板２２の昇降に伴って昇降動するようになっている。また、シート押え１２が回動した際は、前記ローラ２３、２４の回転により、支持円板２２の回動が許容されるようになっている。 On the front side of the support disk 22, two rollers 23 and 24 configured by bearings in the vertical direction are provided so as to hold the support disk 22 so as to be rotatable. A roller support plate 26 that pivotally supports the rollers 23 and 24 is provided, and an elevating member 27 is fixed to the roller support plate 26. Further, a cylinder shaft 29 of a cylinder 28 provided downward is connected to the elevating member 27, and the support disk 22 sandwiched between the rollers 23 and 24 is raised and lowered by the expansion and contraction of the cylinder 28. The sheet presser 12 moves up and down as the support disk 22 moves up and down. Further, when the sheet presser 12 is rotated, the rotation of the support disks 22 is allowed by the rotation of the rollers 23 and 24.

前記シリンダ２８は、裁断ヘッド１０の前端部に立設された固定板３１に固定され、この固定板３１は固定枠３０を介してヘッド固定枠９に固定されており、このシリンダ２８の伸縮によってシート押え１２が、ヘッド固定枠９に対して昇降自在になっている。また、シリンダ２８のストロークは、各種のシート材７の厚みに対応できるよう、少なくとも剛毛３の表面に達するようにしておく。なお、このシート押え１２は、シート材７の材質によって、シート材７を押圧するようにするか、当接させるだけか、あるいは、シート材７から少し離間させるかによって、適宜ストロークを調整することができる。 The cylinder 28 is fixed to a fixed plate 31 erected at the front end of the cutting head 10, and the fixed plate 31 is fixed to the head fixed frame 9 via a fixed frame 30. The sheet presser 12 is movable up and down with respect to the head fixing frame 9. The stroke of the cylinder 28 reaches at least the surface of the bristles 3 so that it can correspond to the thickness of various sheet materials 7. Note that the sheet presser 12 has its stroke adjusted appropriately depending on whether the sheet material 7 is pressed, just contacted, or slightly separated from the sheet material 7 depending on the material of the sheet material 7. Can do.

また、支持円板２２の下面には、鉛直方向にストッパ２５が設けられ、このストッパ２５の長さを調節することで支持円板２２と所定距離開けてストッパ２５が回動部材６６の上面と接するようになっている。 Further, a stopper 25 is provided on the lower surface of the support disk 22 in the vertical direction. By adjusting the length of the stopper 25, the stopper 25 is separated from the upper surface of the rotating member 66 by a predetermined distance from the support disk 22. It comes to touch.

このようにストッパ２５を設けることで、シート押え１２の押圧皿２０と裁断刃１１の刃先１１ａが所定距離を保つようになっている。また、裁断刃１１の下降の際に、ストッパ２５が回動部材６６に当接して係合している間は、昇降シリンダ１４と連動しながらシリンダ２８の下方への付勢によってシート押え１２が下降するようになっている。そして、押圧皿２０の底部がシート材７の表面に当接した後は、回動部材６６とストッパ２５が離間して係合が解除され、前記回動部材６６の下降と共に裁断刃１１がシート押え１２とは独立して下降するようになっている。 By providing the stopper 25 in this way, the pressing plate 20 of the sheet presser 12 and the cutting edge 11a of the cutting blade 11 are kept at a predetermined distance. Further, when the cutting blade 11 is lowered, while the stopper 25 is in contact with and engaged with the rotating member 66, the sheet presser 12 is pressed by the downward movement of the cylinder 28 while interlocking with the elevating cylinder 14. It comes to descend. Then, after the bottom of the pressing plate 20 comes into contact with the surface of the sheet material 7, the rotating member 66 and the stopper 25 are separated from each other and the engagement is released. The presser 12 is lowered independently of the presser 12.

また、前記昇降枠１３の上昇に伴う裁断刃１１の上昇により裁断刃１１がシート材７から抜けた後、ストッパ２５が再び回動部材６６の上面と当接する。そして、ストッパ２５が回動部材６６と当接した後は裁断刃１１の上昇と共にシート押え１２も上昇していくことになる。 Further, after the cutting blade 11 is removed from the sheet material 7 due to the lifting of the cutting blade 11 accompanying the lifting of the lifting frame 13, the stopper 25 comes into contact with the upper surface of the rotating member 66 again. Then, after the stopper 25 comes into contact with the rotating member 66, the sheet presser 12 also rises as the cutting blade 11 rises.

前記昇降部材２７の側面には検出板固定枠３２が設けられ、その先端に被検出部位となる検出板３３が設けられており、この検出板３３と対向するように検出手段としてのセンサ３４が設けられている。このセンサ３４は、昇降枠１３に設けられたセンサ固定枠３５の先端に固定されている。即ち、このセンサ３４は、昇降枠１３と共に昇降動し、他方検出板３３は、シート押え１２と共に前記センサ３４とは独立分離して昇降動するようになっている。 A detection plate fixing frame 32 is provided on the side surface of the elevating member 27, and a detection plate 33 serving as a detected portion is provided at the tip thereof. A sensor 34 as a detection means is provided so as to face the detection plate 33. Is provided. The sensor 34 is fixed to the tip of a sensor fixing frame 35 provided on the elevating frame 13. That is, the sensor 34 moves up and down together with the lifting frame 13, and the other detection plate 33 moves up and down separately from the sensor 34 together with the sheet presser 12.

上記センサ３４は、検出板３３を検出することで裁断刃１１とシート押え１２との相対的な位置関係を検出するようになっている。前記センサ３４は、検出板３３を検出するように磁気等を利用した近接センサを好ましく使用できるが、これに限定されず、光学センサ等の各種センサを使用できる。 The sensor 34 detects the relative positional relationship between the cutting blade 11 and the sheet presser 12 by detecting the detection plate 33. The sensor 34 is preferably a proximity sensor using magnetism or the like so as to detect the detection plate 33, but is not limited to this, and various sensors such as an optical sensor can be used.

上記センサ３４は、裁断刃１１の刃先１１ａがシート押え１２の押圧皿２０の底面から所定距離開いた状態で検出板３３を検出するように設けられる。そして、このセンサ３４が検出板３３を検出した際に裁断刃１１の上昇を停止させて、パターン間の裁断ヘッド１０の移動を可能にせしめる制御を制御部（図示しない）で行なうようにすれば、裁断ヘッド１０がパターン間を移動する際に必要以上のストロークで裁断刃１１を上昇させる必要がなくなり、効率良い裁断が行えることになる。 The sensor 34 is provided so as to detect the detection plate 33 in a state where the cutting edge 11 a of the cutting blade 11 is opened a predetermined distance from the bottom surface of the pressing plate 20 of the sheet presser 12 . Then, when the sensor 34 detects the detection plate 33, the control unit (not shown) performs control for stopping the ascent of the cutting blade 11 and allowing the cutting head 10 to move between patterns. When the cutting head 10 moves between patterns, it is not necessary to raise the cutting blade 11 with a stroke longer than necessary, and efficient cutting can be performed.

本発明のシート材裁断装置１の構成は、上記の通りであり、次に裁断ヘッド１０の動作について図６乃至図８に基づいて以下に説明する。 The configuration of the sheet material cutting apparatus 1 according to the present invention is as described above. Next, the operation of the cutting head 10 will be described with reference to FIGS.

図６乃至図８は、理解が容易なように上記裁断ヘッド１０を模式的に簡略化して描いている。 6 to 8 schematically show the cutting head 10 in a simplified manner for easy understanding.

図６（ａ）は、昇降枠１３が最上昇端（第１位置）にあり、シート押え１２の押圧皿２０の底面がシート材７表面から離間した上昇端にある状態を表す。即ち、裁断刃１１の昇降手段である昇降シリンダ１４は伸長状態にあり、シート押え１２のシリンダ２８は収縮状態にある。また、ストッパ２５は、回動部材６６の上面に当接し、昇降シリンダ１４によりシリンダ２８の下方向の付勢に抗してシリンダ２８を圧縮状態にしている。また、センサ３４は検出板３３の上端付近を検出した状態となっており、裁断刃１１は、少なくともシート材７を非裁断状態にあることを制御部（図示しない）で判断している。 FIG. 6A shows a state in which the elevating frame 13 is at the highest rising end (first position) and the bottom surface of the pressing plate 20 of the sheet presser 12 is at the rising end separated from the surface of the sheet material 7. That is, the elevating cylinder 14 that is the elevating means of the cutting blade 11 is in an extended state, and the cylinder 28 of the sheet presser 12 is in a contracted state. The stopper 25 is in contact with the upper surface of the rotating member 66 and the cylinder 28 is compressed by the elevating cylinder 14 against the downward bias of the cylinder 28. The sensor 34 is in a state where the vicinity of the upper end of the detection plate 33 is detected, and the cutting blade 11 determines at least that the sheet material 7 is in an uncut state by a control unit (not shown).

図６（ｂ）は、昇降シリンダ１４を収縮させて裁断刃１１を下降させていく状態を表す。この時、ストッパ２５は、回動部材６６の上面と当接しており、シリンダ２８は、下方向に付勢されているので、支持円板２２がローラ２３、２４に挟持されながら、昇降枠１３と一体に下降していく。即ち、シート押え１２が昇降枠１３と共に下降していくことになる。 FIG. 6B shows a state in which the elevating cylinder 14 is contracted and the cutting blade 11 is lowered. At this time, the stopper 25 is in contact with the upper surface of the rotating member 66, and the cylinder 28 is urged downward, so that the lifting frame 13 is held while the support disc 22 is held between the rollers 23 and 24. And go down together. That is, the sheet presser 12 is lowered together with the lifting frame 13.

上記のようにシート押え１２と昇降枠１３が下降しながら、シート押え１２の押圧皿２０の底面がシート材７（便宜上、ビニールシート８は省略している）の表面に接触する。この時、裁断刃１１は、シート押え１２の押圧皿２０の底面から離間した状態にあり、センサ３４は検出板３３の上端付近を検出した状態にある。 While the sheet presser 12 and the elevating frame 13 are lowered as described above, the bottom surface of the pressing plate 20 of the sheet presser 12 comes into contact with the surface of the sheet material 7 (for convenience, the vinyl sheet 8 is omitted). At this time, the cutting blade 11 is in a state of being separated from the bottom surface of the pressing plate 20 of the sheet presser 12, and the sensor 34 is in a state of detecting the vicinity of the upper end of the detection plate 33.

図７（ｃ）は、さらに昇降枠１３が下降して、シート材７を貫通し、剛毛３内に裁断刃１１が挿入された状態（第２位置）を表す。この時、ストッパ２５と回動部材６６が離間し、シート押え１２の押圧皿２０の底面は、シート材７の表面に当接したまま、昇降枠１３のみが昇降シリンダ１４の収縮で下降していく。この時、裁断刃１１が、前記昇降枠１３と共に下降してシート押え１２の押圧皿２０の開口部（図示しない）を貫通することで、押圧皿２０の底面よりも下方に位置するので、昇降枠１３の下降と一体にセンサ３４が下降する。また、検出板３３はシート押え１２がシート材７の表面で接触して停止した状態のため、センサ３４では検出板３３が検出されない。即ち、裁断中であると判断し、裁断ヘッド１０のパターン間の移動が行なえない状態であると制御部で認識する。また、この状態で裁断刃往復動機構４０を作用させて裁断刃１１を上下に往復動させながら、所望の形状にシート材７の裁断を行う。 FIG. 7C shows a state (second position) in which the elevating frame 13 is further lowered to penetrate the sheet material 7 and the cutting blade 11 is inserted into the bristles 3. At this time, the stopper 25 and the rotating member 66 are separated from each other, and the bottom surface of the pressing plate 20 of the sheet presser 12 is kept in contact with the surface of the sheet material 7, and only the lifting frame 13 is lowered by the contraction of the lifting cylinder 14. Go. At this time, since the cutting blade 11 is lowered together with the lifting frame 13 and passes through the opening (not shown) of the pressing plate 20 of the sheet presser 12, the cutting blade 11 is positioned below the bottom surface of the pressing plate 20. The sensor 34 is lowered integrally with the lowering of the frame 13. Further, since the detection plate 33 is in a state where the sheet presser 12 is in contact with and stopped on the surface of the sheet material 7, the detection plate 33 is not detected by the sensor 34. That is, it is determined that cutting is in progress, and the control unit recognizes that the cutting head 10 cannot move between patterns. In this state, the sheet material 7 is cut into a desired shape while the cutting blade reciprocating mechanism 40 is operated to reciprocate the cutting blade 11 up and down.

図７（ｄ）は、パターンの裁断が終わり、次のパターンに移動するために昇降枠１３を上昇させ、裁断刃１１がシート材７から引き抜かれた状態を表す。この時、センサ３４が未だ検出板３３を検出していないので、昇降シリンダ１４が伸長を続け、裁断刃１１が上昇していく。また、ストッパ２５も未だ回動部材６６と離間した状態にあるので、シート押え１２は、シリンダ２８によってシート材７の表面に当接した下後端にあり、シート押え１２は、上昇しない。 FIG. 7D shows a state where the cutting of the pattern is finished, the elevating frame 13 is raised to move to the next pattern, and the cutting blade 11 is pulled out from the sheet material 7. At this time, since the sensor 34 has not yet detected the detection plate 33, the elevating cylinder 14 continues to expand, and the cutting blade 11 rises. Further, since the stopper 25 is still separated from the rotating member 66, the sheet presser 12 is at the lower rear end in contact with the surface of the sheet material 7 by the cylinder 28, and the sheet presser 12 does not rise.

図８（ｅ）は、１パターンの裁断が終了し、次のパターンに裁断ヘッド１０を移動させる状態を表し、図７（ｄ）の状態からセンサ３４が検出板３３を検出するまで、さらに昇降シリンダ１４を伸長させて昇降枠１３を上昇させる。センサ３４が検出板３３を検出した時、昇降シリンダ１４に内蔵されたストッパ（図示しない）を作用させて昇降枠１３の上昇を停止させる。昇降シリンダ１４を最大伸長状態よりも手前で停止させるためである。 FIG. 8E shows a state in which cutting of one pattern is completed and the cutting head 10 is moved to the next pattern, and further up and down until the sensor 34 detects the detection plate 33 from the state of FIG. The cylinder 14 is extended to raise the elevating frame 13. When the sensor 34 detects the detection plate 33, a stopper (not shown) built in the lifting cylinder 14 is operated to stop the lifting of the lifting frame 13. This is because the elevating cylinder 14 is stopped before the maximum extended state.

上記の状態で昇降枠１３の上昇を停止させることで裁断刃１１の上昇を停止させると、裁断刃１１の刃先１１ａが、シート押え１２の押圧皿２０の底面から距離ｄだけ離れた状態（第３位置）となる。この状態で、センサ３４が検出板３３を検出しているので、少なくとも刃先１１ａがシート材７の内部には無いと判断し、裁断ヘッド１０の次のパターンへの移動を許容するように制御部で制御を行う。 When the rising of the cutting blade 11 is stopped by stopping the lifting of the elevating frame 13 in the above state, the cutting edge 11a of the cutting blade 11 is separated from the bottom surface of the pressing plate 20 of the sheet presser 12 by a distance d (first step). 3 position). In this state, since the sensor 34 detects the detection plate 33, it is determined that at least the cutting edge 11 a is not present inside the sheet material 7, and the control unit allows the movement of the cutting head 10 to the next pattern. Control with.

このように、シート押え１２の押圧皿２０と裁断刃１１の相対的な位置関係が認識できるので、絶えず、シート押え１２の押圧皿２０の底面から裁断刃１１の刃先１１ａが所定距離ｄだけ開いていることを認識できる。即ち、パターン間の移動の際に何らシート材７の厚みを測定することなく、また、予めシート材７の厚み情報を制御部に入力せずとも、シート押え１２をシート材７の表面に追従させながら、パターン間の移動時には最小限の裁断刃１１の上昇にできるので、効率的な裁断が行える。 In this way, since the relative positional relationship between the pressing plate 20 of the sheet presser 12 and the cutting blade 11 can be recognized, the cutting edge 11a of the cutting blade 11 is continuously opened from the bottom surface of the pressing plate 20 of the sheet presser 12 by a predetermined distance d. Can be recognized. That is, the sheet presser 12 follows the surface of the sheet material 7 without measuring the thickness of the sheet material 7 at the time of movement between patterns and without inputting the thickness information of the sheet material 7 into the control unit in advance. However, since the cutting blade 11 can be raised to a minimum during movement between patterns, efficient cutting can be performed.

なお、上記シート押え１２の押圧皿２０の底面と刃先１１ａの間隔の距離ｄは、センサ３４と検出板３３との相対的な位置を調整することで適宜設定できる。例えば、距離ｄをゼロに設定すれば最小の裁断刃１１の上昇量となり、図７（ｄ）の状態が第３位置となる。また、シリンダ２８のストロークを調節することで、シート押え１２の押圧皿２０をシート材７に押圧するようにしたり、シート材７の表面から離間した状態にすることもでき、これは、シート材７の材質等で適宜選定することができる。 The distance d between the bottom surface of the pressing plate 20 of the sheet presser 12 and the blade edge 11a can be appropriately set by adjusting the relative position between the sensor 34 and the detection plate 33. For example, if the distance d is set to zero, the minimum amount of rising of the cutting blade 11 is obtained, and the state of FIG. 7D is the third position. Further, by adjusting the stroke of the cylinder 28, the pressing plate 20 of the sheet presser 12 can be pressed against the sheet material 7 or can be separated from the surface of the sheet material 7. 7 can be selected as appropriate.

本発明のシート材裁断装置は、以上の構成であるが、発明の範囲内で適宜変更できる。 The sheet material cutting device of the present invention has the above-described configuration, but can be appropriately changed within the scope of the invention.

例えば、裁断刃１１の昇降手段にシリンダを用いたが、パルスモータ等で適宜位置で停止させるようにしても良く、シート押え１２の付勢手段にシリンダを用いているが、一定力で付勢できるものであればバネ等の弾性部材であっても良い。 For example, a cylinder is used as the lifting / lowering means of the cutting blade 11, but it may be stopped at an appropriate position by a pulse motor or the like, and a cylinder is used as the biasing means of the sheet presser 12. If possible, an elastic member such as a spring may be used.

また、検出板３３を使用せずとも、シート押え１２と裁断刃１１の相対的な位置を検出できるものであれば各種のものが使用できる。また、検出板３３を昇降枠１３に設け、センサ３４をシート押え１２と共に昇降動するようにシート押え機構に設けて構成しても良い。また、本実施形態においてはシート押え１２の上端付近を検出するようにしているが、シート押え１２の押圧皿２０の底面と裁断刃１１の刃先１１ａが所定距離開いていることを検出できるものであれば、相当する位置にセンサ３４を設けることができる。 Further, various types can be used as long as the relative positions of the sheet presser 12 and the cutting blade 11 can be detected without using the detection plate 33. Alternatively, the detection plate 33 may be provided in the lifting frame 13 and the sensor 34 may be provided in the sheet pressing mechanism so as to move up and down together with the sheet pressing 12. Further, in the present embodiment, the vicinity of the upper end of the sheet presser 12 is detected, but it is possible to detect that the bottom surface of the pressing plate 20 of the sheet presser 12 and the cutting edge 11a of the cutting blade 11 are opened by a predetermined distance. If present, the sensor 34 can be provided at a corresponding position.

また、ストッパ２５のストロークは、裁断刃１１とシート押え１２の間隔を規制して、例えば、裁断刃１１を自動研磨する場合のようにシート押え１２から所定距離裁断刃１１の間隔を開けたい場合に調整すれば良い。 Further, the stroke of the stopper 25 regulates the distance between the cutting blade 11 and the sheet presser 12, for example, when it is desired to leave the cutting blade 11 at a predetermined distance from the sheet presser 12 as in the case of automatically polishing the cutting blade 11. Adjust to.

１シート材裁断装置
２裁断テーブル
３剛毛
４Ｙビーム
５レール
６レール
７シート材
８ビニールシート
９ヘッド固定枠
９ａ立設部
９ｂ後方延設部
９ｃ開口部
１０裁断ヘッド
１１裁断刃
１１ａ刃先
１２シート押え
１３昇降枠
１３ａ突出部
１４昇降シリンダ
１５シリンダ軸
１６固定枠
１７ガイド軸
１８スライドガイド
１９側板
２０押圧皿
２１支柱
２２支持円板
２３ローラ
２４ローラ
２５ストッパ
２６ローラ支持板
２７昇降部材
２８シリンダ
２９シリンダ軸
３０固定枠
３１固定板
３２検出板固定枠
３３検出板
３４センサ
３５センサ固定枠
３６カバー
３７スライドガイド
３８スライドガイド
４０裁断刃往復動機構
４１支持板
４２固定枠
４３モータ
４４カップリング
４５駆動軸
４６駆動プーリ
４６ａウエイト
４７ａアイドルプーリ
４７ｂアイドルプーリ
４８ａ従動プーリ
４８ｂ従動プーリ
４９ａウエイト
４９ｂウエイト
５０タイミングベルト
５１偏心軸
５２コンロッド
５３ベアリング
５４リンク棒
６２スライドガイド
６３ツイストロッド
６５支持枠
６６回動部材
６７ベアリング
６８スライドガイド
６９スイベル機構
７０歯車
７１モータ
７２モータ固定板
７３歯車
７９裁断刃回動機構
８０裁断機本体
８１シート押え機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sheet material cutting device 2 Cutting table 3 Bristles 4 Y beam 5 Rail 6 Rail 7 Sheet material 8 Vinyl sheet 9 Head fixing frame 9a Standing part 9b Back extension part 9c Opening part 10 Cutting head 11 Cutting blade 11a Cutting edge 12 Sheet presser 13 Lifting frame 13a Protruding part 14 Lifting cylinder 15 Cylinder shaft 16 Fixed frame 17 Guide shaft 18 Slide guide 19 Side plate 20 Pressing plate 21 Supporting plate 22 Support disk 23 Roller 24 Roller 25 Stopper 26 Roller support plate 27 Lifting member 28 Cylinder 29 Cylinder shaft 30 fixed frame 31 fixed plate 32 detection plate fixed frame 33 detection plate 34 sensor 35 sensor fixed frame 36 cover 37 slide guide 38 slide guide 40 cutting blade reciprocating mechanism 41 support plate 42 fixed frame 43 motor 44 coupling 45 drive shaft 46 drive Pulley 46a Weight 7a idle pulley 47b idle pulley 48a driven pulley 48b driven pulley 49a weights 49b Wait 50 Timing belt
51 eccentric shaft
52 connecting rod
53 bearings
54 link rod 62 slide guide 63 twist rod 65 support frame 66 rotating member 67 bearing 68 slide guide 69 swivel mechanism 70 gear 71 motor 72 motor fixing plate 73 gear 79 cutting blade rotating mechanism 80 cutting machine main body 81 sheet pressing mechanism

Claims

In the sheet material cutting apparatus that holds the sheet material by suction on the cutting table surface on which the bristles are laid, and cuts the sheet material into a desired shape with a cutting head that is movable on the cutting table surface.
The cutting head is
A cutting head fixing frame movably provided along a Y beam that is movable in the X direction;
A sheet presser mechanism having a sheet presser that prevents the sheet material from being lifted;
An elevating frame provided on the cutting head fixing frame so as to be movable up and down;
A cutting blade reciprocating mechanism that is provided in the lifting frame and reciprocates the cutting blade up and down;
A cutting blade elevating means for raising and lowering and a second position of the lowermost end of the elevator frame the cutting blade and the first position of the uppermost end is inserted state into the bristles through said sheet material,
A detection means for detecting the detected portion by being close to the detected portion and the detected portion; and
The sheet pressing mechanism is
A sheet presser that presses the sheet material to be cut;
A sheet presser lifting and lowering means which is provided on the head fixing frame separately from the lift frame and lifts and lowers between a rising end where the bottom surface of the sheet presser is separated from the surface of the sheet material and a descending end contacting the surface of the sheet material ; With
The detected portion and the detection means are provided in a sheet pressing mechanism so that one of them is lifted and lowered integrally with the sheet presser, and the other is provided so as to be lifted and lowered integrally with the lifting frame,
The detection means and the detected portion are arranged so as to detect a third position where the cutting edge of the cutting blade is located at a predetermined distance from the bottom surface of the sheet presser between the first position and the second position,
When the elevating frame is raised to the third position, the detected portion is detected by the detecting means, so that the elevating frame is stopped and the movement of the cutting head between the cutting patterns is enabled. The sheet | seat material cutting device characterized by the above-mentioned.

The sheet presser is
A pressing pan whose bottom surface is in contact with or separated from the surface of the sheet material when descending,
A support column erected on the pressing plate;
And a support disk that holds the upper end of said post,
The lifting frame, a rotating member that allows the lifting movement along the Z-axis direction of the upper and lower reciprocating and sheet retainer of the cutting blade and Z-axis of rotation with the cutting blade of the sheet presser, said support disk And pivot so that it is located between
The support disk is provided with a stopper on its lower surface that can contact and separate from the rotating member,
While the stopper is in contact with the rotating member when the lifting frame moves up and down, the sheet presser moves up and down integrally with the lifting frame, and the pressing plate comes into contact with the surface of the sheet material, 2. The sheet material cutting device according to claim 1, wherein when the elevating frame is lowered, the stopper and the upper surface of the rotating member are separated from each other so that only the elevating frame is lowered.

In the sheet material cutting method of cutting the sheet material sucked and held on the surface of the cutting table formed of bristles into a desired shape while moving the cutting head according to a cutting pattern designed in advance,
  The cutting head includes a sheet pressing mechanism having a sheet presser that prevents the sheet material from lifting, a lifting frame provided with a cutting blade for cutting the sheet material, and a first position at the highest position of the lifting frame. A cutting blade elevating means for elevating between the second position of the lowest descending end where the cutting blade penetrates the sheet material and enters the bristles;
  The sheet presser mechanism includes a sheet presser lifting and lowering unit that lifts and lowers between a rising end at which a bottom surface of the sheet presser is separated from the surface of the sheet material and a descending end in contact with the surface of the sheet material,
  Cutting the sheet presser until the bottom surface of the sheet presser contacts the surface of the sheet material and cutting the sheet material by lowering the cutting blade to the second position and cutting the sheet material After the
  The cutting blade is raised, and the cutting blade is raised at a third position where the cutting edge of the cutting blade is located at a predetermined distance from the bottom surface of the sheet presser between the first position and the second position. Stopping and moving the cutting head to the next cutting pattern.

The cutting blade is
Until the bottom surface of the sheet presser contacts the surface of the sheet material, the sheet presser moves up and down with the sheet presser,
4. The sheet material cutting method according to claim 3, wherein after the bottom surface of the sheet presser comes into contact with the surface of the sheet material, the sheet material is lifted and lowered independently.