JP2578534B2 - 自動縫製機におけるクランプ板加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、クランプ板にて保持
したワークをＸ−Ｙ駆動機構によって所定の縫製パター
ンに従って移動させるようにした自動縫製機において、
その自動縫製機のクランプ板を自動縫製機のワーク保持
台上で加工し得るようにしたクランプ板の加工装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような自動縫製機においては、縫
製時に、縫製パターンデータに基づいてクランプのＸ−
Ｙ方向の移動を制御することにより、所望の縫製パター
ンを作成していた。従来、加工前の板状のクランプ素材
を縫製パターンよりやや広めに内側をくり抜くことによ
り、適正な縫製を行うことができるような形状のワーク
保持溝を形成する時も、この縫製パターンデータを用い
るが、プログラムに変更を加えて縫製パターンデータを
加工用のデータに処理してからクランプ素材をＸ−Ｙ移
動制御して加工している。

【０００３】また、クランプ素材の切削加工装置として
は、自動縫製機のワーク保持台の上方に保持されたモー
タによって回転する回転切削用工具（エンドミル）を取
り付け、これを上から下に向けて移動させてワーク保持
台上に載置されたクランプ素材にワーク保持溝の形成加
工を施すようにしたものが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術におい
て、クランプ素材へワーク保持溝の加工を施す場合は、
加工時にクランプ素材が加工方向の下向きに対して逆向
きの上向きの推力を加工具から受ける。従って、加工具
をワーク保持台の上方に取り付ける場合、この推力によ
ってクランプ板が上方に引き上げられることにより、ク
ランプ板がばたついてその支持が不安定になるという問
題点がある。

【０００５】この発明は、上記問題点に着目してなされ
たもので、クランプ素材がばたつくことなく、安定した
支持状態を保持しながら加工動作を行うことができる自
動縫製機におけるワーク加工装置の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、縫製すべき
ワークを保持し、縫い目形成の為の溝を形成してなるク
ランプ板を、所定の移動パターンに応じてＸ−Ｙ駆動機
構によりワーク保持台に沿って移動させながら前記溝内
に縫目を形成するようにした自動縫製機において、前記
ワーク保持台の下方に固定した円筒状のモータ保持体
と、の周面にその周面下端から所定の高さ位置にわたっ
て形成された部分とそれに連続して回転方向に沿い形成
された部分とを有する係合溝と、前記モータ保持体の円
筒内に嵌合可能なモータと、このモータの回動軸に着脱
可能に固定された回転切削工具と、前記モータ保持体よ
り水平方向に突設されて前記係合溝に係脱可能とした係
合突起と、前記モータを前記モータ保持体に固定する締
着部材、とを備え、前記係合突起を係合溝に係合して前
記モータを上昇させることにより、前記モータをモータ
保持体に対して所定高さ位置にしてモータに保持された
回転切削工具を前記ワーク保持台に形成した工具挿通穴
から突出させるようにするとともに、モータ全体を前記
溝に沿い回転させることにより該高さ位置に保持するよ
うにした。

【０００７】また、前記モータが冷却用ファンを有する
とともに、該ファンの回転によって発生されるエアーを
前記モータ保持体の円筒内に排出する排出部を形成し、
前記モータ保持体の側壁には前記モータから排出される
エアーを外方へ排出する排出口を形成し、前記モータの
エアーが前記排出部から前記円筒内を経て排出口より排
出されることにより、回転切削工具により発生された切
り屑を排出するように構成した。

【０００８】

【作用】この発明に係る上記（イ）の構成を有するもの
において、クランプ板は、ワーク保持台の下方から突出
する加工具によって切削加工される。このため、加工時
にクランプ素材が加工具から受ける推力は下方へ向けて
作用し、クランプ板素材はワーク保持台に押しつけられ
た状態となり、そのばたつきは防止される。

【０００９】また、モータ保持体内におけるモータの回
動位置を固定する前記締着部材を解放状態とした後、切
削工具を保持するモータをモータ保持体内で回転させ、
モータに突設された係合突起とモータ保持体に形成され
た係合溝との相対位置を変化させることにより、モータ
の上下位置は任意に変化させることができ、これによっ
てワーク保持台からの切削工具の出没状態を容易に変化
させることができる。

【００１０】また、使用する工具を交換する場合には、
これを保持するモータをモータ保持体から着脱する必要
があるが、モータをモータ保持体から取り外す場合に
は、前記締着部材を解放状態とした後、モータを回転さ
せてその係合突起を係合溝の下端部から離脱させること
で極めて容易にその作業を行うことができ、また逆に、
モータ取り付け作業も、前記係合突起と係合溝とを係合
させることで容易に行うことができる。

【００１１】さらに、上記（ロ）の構成を有するものに
おいては、モータの冷却ファンから送出されるエアー
が、モータ保持体の排出口から排出される。このため、
加工時にモータとモータ保持体との間に侵入した切り屑
は、エアーの噴流によってモータ保持体の排出口から外
方へと排出される。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図１ないし図６
に基づき説明する。図において、１は縫い針を昇降させ
て縫目を形成する縫目形成機構を備えたミシン本体、２
はこのミシン本体１に設けられたミシンベッドと嵌合す
るワーク保持台であり、その上面は、ミシンベッドに設
けられた針板１ａ（図３参照）と同一面上に位置してい
る。３はミシン本体１に設けられた外枠腕であり、図示
しない周知のＸ−Ｙ駆動機構によって前記ワーク保持台
２の上面に沿ってＸ，Ｙ両方向へ移動するようになって
いる。

【００１３】また、４はクランプ板素材Ｃを固定する矩
形の外枠である（図４参照）。この外枠４の両辺部に
は、突起部４ａ，４ａ、４ｂ，４ｂが形成され、このう
ち相対向する一組の突起部（例えば、４ａ，４ａ）が前
記外枠腕３の凹部（図示せず）に嵌合して外枠腕３に固
定されるようになっている。

【００１４】５，６は前記ワーク保持台２の下面に皿ね
じ５１，６１にて固定した一対の上側ガイド板であり、
互いに所定の間隔を介して配設されている。７，８は前
記上側ガイド板５，６の下面に各々ねじ７１，８１にて
固定した一対の下側ガイド板で、これら下側ガイド板
７，８には互いに内方へ突出する突出部７ａ，８ａが形
成されており、その突出部７ａ，８ａの上面と前記ワー
ク保持台２の下面との間には所定の隙間が形成されてい
る。

【００１５】９は円筒状のモータ保持体で、その頭部に
は係止板１０が固定されており、この係止板１０の両側
部を前記保持台２の下面と突出部７ａ，８ａとの間に挿
入した後、各下側ガイド板７，８に固定ねじ１１，１２
を螺合させることによって確固にワーク保持台２に固定
されている。なお、９ａ，１０ａは前記モータ保持体９
の頭部の中心部及び係止板１０に形成した互いに連通す
る工具挿通用の貫通孔、７ａ１，８ａ１は前記係止板１
０の挿入時の位置決めを行うストッパである。

【００１６】また、前記モータ保持体９の周面には、そ
の周面の下端から上方に亘って屈曲した係合溝９１が形
成されている。図５に示すように、この係合溝９１は、
モータ保持体９の下端部から上昇位置Ｐ１に至る第１の
垂直部９１ａと、これに連続する第１の水平部９１ｂ
と、この第１の水平部９１ｂから下降位置Ｐ２に亘って
形成された第２の垂直部９１ｃと、下降位置Ｐ２から上
昇位置Ｐ３に亘って斜めに形成された傾斜部９１ｄと、
上昇位置に形成された第２の水平部９１ｅとよりなる。
なお、図５はモータ保持体９の周面の一部を展開して示
しているため、単一の係合溝のみが図示されているが、
実際には、この係合溝９１は、モータ保持体の周面にお
ける１８０度対称な２箇所に形成されている。

【００１７】一方、１３は前記モータ保持体９の内面に
嵌合する外周面を備えたモータであり、このモータ１３
の回動軸１３ａには、回転切削用工具（エンドミル）１
４が着脱可能に固定されている。また、このモータ１３
には、その周面に所定の間隔を介して対向する２個の保
持板１５，１６が固定されており、各保持板１５，１６
には、それぞれ２個のボルト１７，１８が１８０度対称
な位置に螺合している。これらボルト１７，１８の一端
部には、それぞれ保持板１５，１６からモータ１３側へ
突出する係合突起１７ａ，１８ａが設けられており、こ
れら係合突起１７ａ，１８ａは前記係合溝９１，９１に
係合可能となっている。そして、これら係合突起１７
ａ，１８ａを前記係合溝９１，９１の各水平部９１ｂ，
９１ｅあるいは傾斜部９１ｄ係合させることにより、モ
ータ１３は前記モータ保持体９内に保持されるようにな
っている。なお、各係合突起１７ａ，１８ａには、環状
の段部１７ｂ，１８ｂが形成されている。

【００１８】さらにまた、一方のボルト１７（締着部
材）は操作レバーとして使用するため長尺な軸ねじによ
って構成されており、その他端部には操作摘み１７ｃが
固着されている。そして、この操作摘み１７ｃを回転さ
せ、前記係合突起１７ａの段部１７ｂをモータの周面に
圧接させることにより、モータ保持体９に対するモータ
１３の回動位置を固定し得るようになっている。なお、
モータ１３の外径がモータ保持体９の内面より小さい時
は、モータ１３にカラーを固定して、このカラー付きモ
ータをモータ保持体９内に保持させて前記係合突起１７
ａの段部１７ｂを上記カラーの周面に圧接するようにす
ると良い。

【００１９】上記構成に基づき、次に作用を説明する。
図６（ａ）及び（ｂ）に示すようなクランプ板Ｔに貫通
したワーク保持溝Ｔ１及び縫い形状に合わせた貫通した
溝Ｔ２を形成する場合には、まず、図１に示すように外
枠４にねじ等でクランプ板素材Ｔ’（図４参照）を固定
してワーク保持台２上に載置する。次に、下側ガイド板
７，８の突出部７ａ，８ａとワーク保持台２との間に前
記係止板１０を挿入し、固定ねじ１１，１２にて固定す
ることにより、モータ保持体９をワーク保持台２の下面
に取り付ける。

【００２０】この後、モータ１３に設けられた係合突起
１７ａ，１８ａをモータ保持体９に形成された係合溝９
１，９１の下端部から第１の垂直部９１ａ，９１ａに挿
入し、さらに第１の水平部９１ｂ，９１ｂを経て第２の
垂直部９１ｃ，９１ｃの下端部まで移動させる。これに
より、モータ１３はその自重によって下降位置Ｐ２に保
持される。このとき、モータ１３に固定されたエンドミ
ル１４は図５に示すようにワーク保持台２から没入した
状態にある。

【００２１】次に、Ｘ−Ｙ駆動機構の駆動によって外枠
腕３を移動させ、クランプ板素材Ｔ’の加工開始位置を
エンドミル１４の上方に位置させる。この後、作業者
は、モータ１３を駆動してエンドミル１４の回転を開始
すると共に、操作レバーとしてのボルト１７を押圧して
モータ１３全体をＡ方向（図５参照）へ回転させる。こ
れにより、各ボルト１７，１８の係合突起１７ａ，１８
ａは係合溝９１，９１の傾斜部９１ｄ，９１ｄに沿って
上方へ移動して行き、それに伴ってモータ１３は上記の
ようにモータ保持体９内で回転つつ上方へと移動して行
く。そして、このモータ１３の上昇により、エンドミル
１４は中心部９ａの貫通孔１０ａ、及びワーク保持台２
に形成した工具挿通孔２ａから突出してクランプ板素材
を切削して行き、最終的にクランプ板素材Ｔ’を貫通す
る。

【００２２】このとき、クランプ板素材Ｔ’がエンドミ
ル１４から受ける推力は、ワーク保持台２上に押し付け
られる方向、つまり下向きに作用するため、クランプ板
素材Ｔ’がばたつくことはなく、加工動作は安定して行
われ、加工精度は大幅に向上する。

【００２３】そして、エンドミル１４がクランプ板素材
Ｔ’を貫通し、同素材の上面からの突出量が適量となっ
た時点で、そのエンドミル１４の高さ位置を固定する。
すなわち、モータ保持体９に対するモータ１３全体の回
転方向Ａの位置を固定する。この固定操作は、作業者
が、保持しているボルト１７の操作摘み１７ｃを回転さ
せ、ボルト１７に設けられた段部１７ｂをモータ１３の
周面に圧接させることで極めて容易に行うことができ
る。

【００２４】このようにしてエンドミル１４の高さ位置
を固定した後、作業者は、ミシンのスタートスイッチな
どをＯＮすることにより、Ｘ−Ｙ駆動機構の駆動を開始
し、縫製パターンデータ及び、エンドミル１４と縫い針
Ｎとの距離間隔ｙ（図３参照）とに基づいて算出された
所定の加工パターンデータに従ってクランプ板素材Ｔ’
を移動させる。その結果、図６に示すような縫製すべき
ワークＷを隙間なく嵌合させ得るワーク嵌合溝Ｔ１及び
縫い形状に合わせた溝Ｔ２が形成される。

【００２５】クランプ板素材Ｔ’の加工動作終了後は、
モータ１３の駆動を停止させ、ボルト１７の操作摘み１
７ｃを回転させて段部１７ｂをモータ保持体９から離間
させ、モータ保持体９に対しモータ１３を回動可能状態
とする。そして、モータ１３全体をＢ方向へ回転させる
ことにより係合突起１７ａ，１８ａを係合溝９１の傾斜
部９１ｄに沿って加工位置Ｐ２へと移動させ、モータ１
３を下方へ移動させてエンドミル１４を没入させる（図
５参照）。

【００２６】また、刃部の摩耗あるいは切削径の変更等
により、エンドミル１４を交換する必要が生じた場合に
は、これを保持しているモータ１３をモータ保持体９か
ら取り外した後、モータ１３に対して新たなエンドミル
を装着する。このように、モータ１３自体を取り外して
エンドミル１４の交換作業を行うことにより、作業者
は、狭小な箇所へ手を挿入して作業を行うという困難な
作業を強いられることはなくなり、容易に作業を行うこ
とができる。

【００２７】さらに、上記モータ取り外し作業にあって
も、作業者がボルト１７を持って、前述のモータ取り付
け時とは逆にモータ１３を回転移動させることにより、
極めて簡単に行うことができる。すなわち、図５におい
て加工位置Ｐ２に係止されている係合突起１７ａ，１８
ａを、第２の垂直部９１ｃ、第１の水平部９１ｂ、第１
の垂直部９１ａに沿って移動させ、第１の垂直部９１ａ
の下端部から離脱させれば良い。このように、モータ保
持体９に対するモータ１３の着脱は極めて容易に行うこ
とができるため、この作業によってエンドミル１４の交
換作業が煩雑化することはなく、作業者は能率的に作業
を行うことができる。

【００２８】ところで、上記のようにクランプ板素材
Ｔ’の下面から切削加工を施した場合、その切り屑は、
エンドミル１４に沿って下方へと落下し、モータ保持体
９とモータ１３との間に侵入することがあり、これが蓄
積されるとモータ１３の駆動、あるいは、モータ１３の
上下動の妨げとなる虞がある。このため、この実施例で
は次のような構成をとることにより、切り屑を自動的に
モータ保持体９内から外方へ排出するようになってい
る。

【００２９】すなわち、この実施例に用いるモータ１３
は、駆動時の熱を冷却するための冷却ファン１３ｂを有
すると共に、その冷却用ファン１３ｂによって送出され
るエアーをモータ１３の上面部に形成された排出部１３
ｃから排出するようになっている。また、前記モータ保
持体９の周面部上方には、排出口９ｂが形成されてお
り、その排出口９ｂには、排気管２０が連結されてい
る。この排気管２０の上面には、排気口２０ａが形成さ
れる一方、下面には開口部２０ｂが形成されており、こ
の開口部２０ｂには、下方へ突出する切り屑排出管２１
が連結されている。さらに、前記排気管２０の排気口２
０ａは、切り屑の通過を阻止するフィルター２０ｃにて
閉塞されており、また、前記切り屑排出管２１の下端に
は切り屑収納袋２２が取り付けられている。

【００３０】上記のように構成することにより、切削加
工時にモータ１３とモータ保持体９との間に侵入した切
り屑は、モータ１３から排出されるエアーと共にモータ
保持体９の排出口９ｂから排気管２０内へと送出され、
ここからエアーはフィルター２０ｃを通過して外部へ排
出される。また、排気管２０内に送出された切り屑は、
フィルター２０ｃに当接して下方へ落下し、切り屑排出
管２１から切り屑収納袋２２に収納される。

【００３１】このように、この実施例においては、モー
タ保持体９内に侵入した切り屑が自動的に外部へ排出さ
れ、しかもそれらは全て切り屑収納袋２２に収容される
ため、切り屑が周囲に散乱することもなく、作業者は、
単に切り屑収納袋２２を交換すれば良く、作業を能率的
に行うことができる。

【００３２】なお、この実施例では、排気管２０に排気
口２０ａと開口部２０ｂとを設けたが、排気管に開口部
２０ｂのみを形成し、ここに網状の切り屑収納袋を取り
付けても良く、さらには、網状の切り屑収納袋をモータ
保持体９の排出口９ｂに直接取り付けるようにしても良
い。また、上記実施例では、モータ保持体９に２個の係
合溝９１，９１を１８０度対称な箇所に設けたが、これ
ら係合溝のうち、ボルト１８の係合突起１８ａと係合す
る係合溝９１は削除することも可能である。勿論、この
場合には、一方のボルト１８も削除する。さらに、係合
溝９１の形状に関しても、モータ保持体９の周縁部下端
からその上方に亘って形成されているものであれば、そ
の他の形状に形成することも可能であり、この発明は、
特に上記実施例に限定されるものではない。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したとおり、この発明に係る自
動縫製機におけるクランプ板加工装置は、モータに固定
した回転切削工具をワーク保持台の下方に取り付け、ク
ランプ板の下面から切削加工を施すようにしたため、加
工時にクランプ板にはワーク保持台上に押し付けられる
方向の推力が働き、クランプ板はばたつきなく安定した
状態で加工され、加工精度を大幅に向上させることがで
きる。

【００３４】また、前記モータは、これに突設した係合
突起をモータ保持体に形成した係合溝へ係脱させること
で、ワーク保持台に対し極めて容易に着脱することがで
きる。このため、回転切削加工具を交換する場合には、
これを保持するモータをモータ保持体から取り外して行
うことが可能となり、作業者は狭小な箇所での作業を強
いられることなく、容易に作業を行うことができる。

【００３５】さらに、モータ保持体の周面上方部に排出
口を形成すると共に、回転切削加工具を回転させるモー
タは、冷却用ファンを有すると共にそのファンによって
送出させるエアーを上方に排出し得るものとすれば、切
削加工時にモータとモータ保持体との間に侵入する切り
屑を自動的に外部へ排出することができ、作業の能率化
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る一実施例を示す正面図である。

【図２】図１に示したものの側面図である。

【図３】図１に示したものの要部分解斜視図である。

【図４】図１に示した外枠を示す斜視図である。

【図５】同上実施例においてモータを回転移動させた場
合の係合突起と係合溝との関係及びエンドミルの高さ位
置を示す作用説明図である。

【図６】（ａ）はクランプ板と縫製すべきワークを嵌入
させるワーク嵌合溝とを示す斜視図であり、（ｂ）は縫
い形状に合った溝を示す平面図である。

【符号の説明】

Ｔ クランプ板 Ｔ１ ワーク嵌合溝 ９ モータ保持体 ９ｂ 排出口 ９１ 係合溝 １３ モータ １３ａ 回動軸（回動部） １３ｂ 冷却用ファン １３ｃ 排出部 １４ エンドミル（回転切削用工具） １７ ボルト（締着部材） １７ａ 係合突起

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 縫製すべきワークを保持し、縫い目形成
   の為の溝を形成してなるクランプ板を、所定の移動パタ
   ーンに応じてＸ−Ｙ駆動機構によりワーク保持台に沿っ
   て移動させながら前記溝内に縫目を形成するようにした
   自動縫製機において、 前記ワーク保持台の下方に固定した円筒状のモータ保持
   体と、 前記モータ保持体の周面にその周面下端から所定の高さ
   位置にわたって形成された部分 とそれに連続して回
   転方向に沿い形成された部分とを有する係合溝と、 前記モータ保持体の円筒内に嵌合可能なモータと、 このモータの回動軸に着脱可能に固定された回転切削工
   具と、 前記モータより水平方向に突設されて前記係合溝に係脱
   可能とした係合突起と、前記モータを前記モータ保持体に固定する締着部材 、 とを備え、前記係合突起を係合溝に係合して前記モータを上昇させ
   ることにより、前記モータをモータ保持体に対して所定
   高さ位置にしてモータに保持された回転切削工具を前記
   ワーク保持台に形成した工具挿通穴から突出させるよう
   にするとともに、モータ全体を前記溝に沿い回転させる
   ことにより該高さ位置に保持するようにした ことを特徴
   とした自動縫製機におけるクランプ板加工装置。
2. 【請求項２】 前記モータが冷却用ファンを有するとと
   もに、該ファンの回転によって発生されるエアーを前記
   モータ保持体の円筒内に排出する排出部を形成し、前記
   モータ保持体の側壁には前記モータから排出されるエア
   ーを外方へ排出する排出口を形成し、前記モータのエア
   ーが前記排出部から前記円筒内を経て排出口より排出さ
   れることにより、回転切削工具により発生された切り屑
   を排出するように構成したことを特徴とした請求項１に
   記載の自動縫製機におけるクランプ板加工装置。