JP4144659B2 - 連続輪切断方法及び連続輪切断装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する分野】
本発明は連続供給される長尺樹脂製チュ−ブ、例えば環状ダイス付き押出機から連続的に押出成形される無端管状フッ素系樹脂フイルムを連続して輪切断する方法及びその連続輪切断装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
樹脂を無端管状、つまりチュ−ブ状に成形してこれを所定サイズに輪切断する方法は、その形態(樹脂の種類、肉厚、径)によって種々の方法が採られている。それは一般に、予め一旦可能なかぎり長尺で成形しておき、以後適宜必要寸法に手動又は自動で切断する後切断による場合と、成形しながら連続的に自動切断する前切断による場合である。
【0003】
前記の前切断による場合で、例えば連続押出し成形される樹脂チュ−ブを所定長に連続して輪切りする手段について、特開平8−57799号公報での技術が知られている。つまりこの公報で開示される手段は、押出しチュ−ブを円形チュ−ブ支持棒に挿通し、そしてチュ−ブの押出速度(挿通速度)と同一速度で回転カッタ−付き移動体を移動しつつ、所定サイズになった時点でチュ−ブの外周をカッタ−が回転して輪切りするものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記の後切断、前切断に係わらず前記号公報等とは異なる新たな手段でもって連続供給される樹脂製チュ−ブを、確実に且つ正確に、しかも輪切断課程でチュ−ブを損傷したりすることなく、所望する長さが容易に自動的に連続輪切断できることを課題として、これを解決すべき鋭意検討した結果見い出されたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の基本となる解決手段は、前記請求項1に記載の連続輪切断方法と請求項4に記載の連続輪切断装置である。
【0006】
つまり請求項1は、管状樹脂フイルムから成るチュ−ブを所定幅で連続的に輪切断する連続輪切断方法であって、
供給部が、前記チュ−ブを所定の供給速度で前方へ連続供給するステップと、
第1挟持具が、原位置において、前記供給部から供給される前記チュ−ブを、内面及び外面から挟持するステップと、
前記チューブを挟持する第1挟持具が、前記供給速度で前方へ移動し、該チューブを該第1挟持具よりも前方に位置する第2挟持具に挿通させるステップと、
前記第2挟持具が、前記第2挟持具に挿通させられたチュ−ブを内面及び外面から挟持するステップと、
前記第1挟持具が、前記チューブの挟持を解除して前記原位置に復帰した状態で、該チューブを、内面及び外面から挟持するステップと、
前記第1挟持具及び第2挟持具の間に配設された吸着具が、前記第2挟持具に挿通させられたチューブの上面を、吸引保持するステップと、
前記第1挟持具及び前記吸着具の間に位置する切断具が、前記チュ−ブを輪切断するステップと、
前記チューブを挟持する第2挟持具及び該チューブを吸引保持する吸着具が、前方へ移動 することにより、輪切断されたチューブ片を前記供給部から供給されるチューブから切り離すステップと、
前記第2挟持具が、前記チューブ片の挟持を解除するステップと、
前記チューブ片を吸引保持する吸着具が、該チューブ片を搬出するステップと、
を順次連続して行い、これを1サイクルとして以後連続反復することを特徴とする連続輪切断方法である。
【0007】
そして請求項4は、管状樹脂フイルムから成るチュ−ブを所定幅で連続的に輪切断する連続輪切断装置であって、
前記チュ−ブを所定の供給速度で前方へ連続供給する供給部と、
前記供給部から供給される前記チュ−ブを、原位置において内面及び外面から挟持して、前記供給速度で前方へ移動する第1挟持具と、
前記第1挟持具よりも前方に位置し、前記第1挟持具が前方へ移動することにより該チューブが挿通させられた状態で、該チュ−ブを内面及び外面から挟持する第2挟持具と、
前記第1挟持具及び第2挟持具の間に配設され、該第2挟持具に挿通させられたチューブの上面を吸引保持する吸着具と、
前記第1挟持具及び前記吸着具の間に位置し、該第1挟持具が前記チューブの挟持を解除し前記原位置に復帰して該チューブを挟持し、前記第2挟持具が該チューブを挟持し、該吸着具が該チューブを吸引保持した状態で、該チュ−ブを輪切断する切断具と、
を含み、
前記チューブを挟持する第2挟持具及び該チューブを吸引保持する吸着具が、前方へ移動することにより、輪切断されたチューブ片を前記供給部から供給されるチューブから切り離した状態で、該第2挟持具が該チューブ片の挟持を解除し、該チューブ片を吸引保持する吸着具が該チューブ片を搬出する連続輪切断装置である。
【0008】
そして請求項1に対する従属発明である請求項2及び3の発明、請求項4に対する従属発明である請求項5〜7の発明を提供する。
【0009】
【発明の実施の形態】
そこで前記発明の連続輪切断方法とその連続輪切断装置とを、図面を参照しつつ具体的に説明する。尚、連続輪切断の対象となる長尺樹脂製チュ−ブは、その素材の種類、大きさ(肉厚、内径)については特に制限はないが、次のようなものに好ましく対応できる。つまり熱可塑性樹脂で、肉厚0.1〜2mm程度、内径50〜500mm程度のチュ−ブである。以下に説明するチュ−ブは、肉厚0.15mm、内径250mmの半導電性無端管状フッ素樹脂フイルムとして例示し、以下これをF・Tuと呼ぶことにする。
【0010】
まず本発明の全体を主要部をもって概略的に例示し、これを図1の側面図で示した。図において、1はF・Tuを連続して供給する供給部で、具体的には冷却マンドレル1aを先端に有する環状押出機である。勿論、この供給部1は、別途F・Tuを成形しておいて、以後必要によって適宜輪切断する場合もあるので、かかる場合には供給部は、別の手段を採ることになる。例えばニップロ−トを供給部として、これにF・Tuを挟んで供給する方法がある。尚、ここでのF・Tuは、300mm/minの速度で供給されるものとする。
【0011】
冷却マンドレル1aにより冷却されたF・Tuは、まずその出口近辺前方で待機する第1挟持具に送られる。挟持具は、送られてくるF・Tuの内面に挿通してこれを支持する円形状支持部材2と、垂直支持板3bに固定して設けられた、F・Tuの外面を押して挟動作をする挟脱自在の4個挟持具材3とによって構成される。実際の挟動作は、垂直線状に並んで待機状態に置かれている円形状支持部材2と挟持具材3とによって行われるが、そのタイミングは円形状支持部材2を挿通し先端縁部が長さd1だけオ−バした時点である。第1挟持具は前後動するが、まず前動の駆動は、F・Tuを挟持した状態で支持板3bを前進すればよい。この前動は筐体100の上に設けられた2本のリニヤ−スライダ−101上をスライドさせることで行うが、このスライドは支持板3bを、回動チエ−ン102に、図1中の黒印103の位置で固定して、これを回動モ−タ104を正回転することで行う。ここで円形状支持部材2は、冷却マンドレル1aの中心に固定されたレ−ル2aに支持されつつ支持板3bの前動で協動する。従って支持部材2は、遊動駆動で取付けられていることになる。
【0012】
前記第1挟持具を正面から見たのが図2である。前記円形状支持部材2は、4分割にしてこれを長穴2dを穿設した固定板2cにボルトでもって止める構造にしている。従って部材を外に向かってスライドしてその位置で止めれば、その径は自由に変えられる。これはF・Tuの内径の変化に対する迅速な対応策の1つといえる。勿論、この4分割は2分割以上の複数分割であっても良い。尚、前記長穴によるスライド構造は、他に例えば定ピッチで複数設けたネジとか、バネによるスライド構造にすることもできる。一方挟持具材3は、円形状支持部材2に対峙して4個設けられていてエヤ−シリンダ3aによってF・Tuを挟持したり、開放したりするようになっている。尚、挟持具材3の個数は、必ずしも支持部材2の個数と同じでなくてもよい。
【0013】
そして、図2及び図4に示すように、前記円形状支持部材2はレ−ル2aを遊動するが、これは両サイドに設けられたフリ−ロ−ラ2bがレ−ル2aに切られた溝を転がることで遊動する。
【0014】
そして前記第1挟持具の前方位には、F・Tuを輪切断するために回転切断具が設けられる。この切断具は中央に溝を切った回転板4と回転板に一体して取付けられたカッタ−刃4aとを主要部としてなる。回転板の回転は溝に填められたベルト4eを介してステッピングモ−タ4cによって回転する。従って回転板には、カッター刃4aが固設されているので1回転することで輪切断されることになる。カッター刃4aの切断動作の始動と終動とはエヤ−シリンダ4bによって行う。ここでカッター刃4aに変えて、他の例えば超音波カッタ−、レ−ザカッタ−等を使うこともできる。
【0015】
そして前記第1挟持具によって挟持されたF・Tuは、同一線前位置に配置されている第2挟持具の位置まで前動し、前記d1の範囲以内で先端部分を挟持する。この第2挟持具は第1挟持具と実質的に同じ構成を採り、同じ動作をして挟持する。つまり4分割の円形状支持部材5と、これに対峙して4個の挟持部材6が配設され、エヤ−シリンダ6bによって挟脱を繰り返す。但し支持部材5は支持棒5aを介して垂直支持板6bに一体的に固設されているので、第1挟持具における円形状支持部材2のように遊動する機構はない。つまり、回動チエ−ン102に固定された垂直支持板6bの前後動によって挟持部材6と対峙して協動する機構にしている。尚、第2挟持具を正面から見た図が図3である。ここで5bは第1挟持具のそれと同じように、長穴5cの穿設された固定板であり、そして7bは後述する円形状支持部材2を後動させるための駆動シャフト7aを通す長穴である。
【0016】
尚、前記第1挟持具の円形状支持部材2の後動(原位置復帰)は、第1と第2挟持具における円形状支持部材2、5を斜視図で示した図3からより明らかにされる。つまり、前記第2挟持具の長穴7bに通された駆動シャフト7aの先端に取付けた優弧環7を、エヤ−シリンダ7cで押すことで行う。ここでエヤ−シリンダ7cは、固定足7bを介して垂直支持板6aの支持台6bに固定される。従って第2挟持具と協動することになる。
【0017】
そして第1挟持具に添設された回転カッタ−刃4aで輪切断され、第2挟持具で開放されて得られた製品であるチューブ片は系外に搬出される。まずそのために機上でチューブ片を一旦保持する手段を採る。それは吸着具8を設けることで行う。具体的には、前記第1挟持具と第2挟持具との間に設けた吸着パッド8である。吸着パッドは少なくとも上下と前後動する機構をもって配設されるが、その上下動はエヤ−シリンダ8a、前後動は8aをエヤ−シリンダ8bにて側面を押引することで行なう。ここで吸着パッドの吸引は、電磁弁付きの真空ポンプを駆動源(不図示)にて行う。又ここでは2個の吸着パッドでもって行っているが、この数には拘らない。尚、エヤ−シリンダ8bは、固定足8cを介して垂直支持板3bに固定されているので、従って支持板と協動して前後動する。
【0018】
そして前記吸着保持された製品であるチューブ片は、別設されている搬出部により系外に搬出し取得されるが、その手段としてここでは図5の収納・搬出装置による方法を例示する。図において、10はベルト9を張架した上下2個の回転ローラ(回転体)で、上ローラは遊動、下ローラははステッピングモ−タ12により自動回転する。そしてベルトには、一定ピッチでもって水平横設された半円形断面を有する掛止棒11を有する。ローラ自身はシャフトを介して垂直支持部材13にて支持され、台座14に固定して全体を4個のキャスタ−(不図示)に固定して、そしてこれを搬送ベルト等(不図示)の自動搬送手段に乗せて自動搬送できるできるようにもしている。勿論、収納・搬出装置は、前記第2挟持具側で吸着部8に近設され待機している。尚、収納・搬出装置は縦の状態にあって掛止棒11は上下に回転するが、これを横に寝かした状態に設けて掛止棒を水平に回転するようにしてもよい。この状態では掛止棒はベルト9により多く固設することができる。
【0019】
前記装置による収納・搬出動作は、次の通りである。前記により吸着保持されたチューブ片は、まず前記吸着部に更に設けられた方向変換機構(首振り機構)(不図示)により装置が待機する位置まで水平移動する。そして装置の最上段に位置している掛止棒11に挿入して吸着動作を解除し、掛止棒11に引っ掛ける。吸着パッド8は、直ちに原位置に復帰すると共に、ステッピングモ−タ12がステッピング回転する。次の掛止棒が最上段まで移動し待機する。チューブ片が全部の掛止棒に引っ掛けられたら、装置を所定場所まで移動させると共に、次の装置を準備して同一場所で待機させておく。多数の装置を使うことで、チューブ片を引っ掛けたまま安全な状態で収納保管することができる。つまり装置はラック移動型自動収納・搬出装置といえるものである。
【0020】
そして前記輪切断装置には、動作制御部103が筐体100の中央部に内設されている。制御部は、前記第1挟持具、第2挟持具、回転切断具、吸脱着部8及び搬出部が電気的に接続され、各部での動作切換えが瞬時に連続して行われるように制御する中央部として設けられ、全自動化を行っている。この動作切換えは、次に説明する動作の流れ順からより明らかになるが、それを瞬時的にキャッチして切り換えることになる。切り換えの信号発信は、図示していないがセンサ−、リミットスイッチを必要箇所に添設することで行っている。
【0021】
本発明における連続輪切断装置の構造については前記に例示する通りであるが、以下に本発明の連続輪切断方法の流れを詳述する。動作の流れを、図6に、(O)〜(V)の順で模型図で示している。図6に従って、以下に説明する。
【0022】
まず長さ(幅)いくらのF・Tuに輪切断したいかを決めたなら、それに見合う第1挟持具と第2挟持具との間隔を前記制御部で制御設定する。この設定が終わったら、以下の(O)動作からスタ−トする。
(O)冷却マンドレル1aによって冷却されたF・Tuは、まず所定位置で待機する第1挟持具の隙間に挿通して行く。円形状支持部材2を通過してF・Tuの端縁から部材2までの距離が丁度d1になった時点で直ちに挟持具材3を作動して挟持する。ここでd1は、第2挟持具で挟持するに足る距離である。
(P)前記(a)動作で挟持した第1挟持具は、そのまま冷却マンドレル1aからの供給速度で次に待機する第2挟持具に向かって前動する。
(Q)第1挟持具が接近して、F・Tuのd1の部分が第2挟持具の隙間に挿通されると第1挟持具の前動は停止する。
(R)前記第1挟持具の前動が停止すると、前記d1以内の先端部分での第2挟持具の挟持動作、第1挟持具の挟持解除及び円形状支持部材2を優弧環7で押して後動することによる第1挟持具の原位置への後動の各動作が同時的に進行する。
(S)前記第1挟持具が原位置に復帰すると、その位置で再び挟持動作と吸着パッドによるF・Tuの上面の吸着保持動作、及び回転カッタ−刃による輪切断動作が同時的に進行する。
(T)前記回転カッタ−刃が1回転したら回転は停止し輪切断が終わる。すると第1挟持具の挟持動作を一旦解除すると同時に、第2挟持具を前動する。吸着保持にあるF・Tuが丁度レ−ル2aから離された位置まで前動したらそこで挟持具は停止する
(U)動作前記第2挟持具が停止したら直ちに挟持を解除して、再び前動して第2挟持具をチューブ片から抜き去る。ここでの前動距離はチューブ片から抜くのに足りる最小距離である。抜くと同時に、宙ぶらりんの状態で吸着保持されているチューブ片は収納・搬出部に運ばれる。収納・搬出の装置及びその動作については前記の通りである。
(V)前記第2挟持具は直ちに原位置に後動し、最初の状態に復帰する。
以後前記(O)〜(V)が連続して繰り返されるがその1サイクルの所要時間は、300mm/minの速度で供給して300mm幅で輪切断する場合、約1分30秒である。
【0023】
尚、前記輪切断装置において、回転切断具は第1挟持具の先端に一体して設けられるが、更に第2挟持具の後部に一体して設けてもよい。この場合には若干動作を変えることになる。
【0024】
【発明の効果】
本発明は前記の通り構成されているので次のような効果を奏する。管状樹脂フィルムから成り厚さが薄くて且つ柔らかいTu(チュ−ブ)でも損傷させることなく、迅速に、確実に連続して輪切断することができるようになった。
【0025】
輪切断したチューブ片の系外への搬出部として図6の装置を使うことで収納も兼ねた搬出がより安全(損傷もなく)に、確実に行うことができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置の主要部を概略的に例示した側面図。
【図2】図1の第1挟持具を正面から見た図。
【図3】図1の第2挟持具を正面から見た図。
【図4】図1の第1挟持具と第2挟持具における円形状支持部材を斜視図で示した図。
【図5】本発明の搬出部として収納・搬出装置を斜視図で例示した図。
【図6】本発明の輪切断動作の流れを模型的に示した図。
【符号の説明】
1;環状押出機(供給部)
2、5;円形支持部材
2a;レ−ル
3、6;挟持部材
4;回転板
4a;カッタ−刃
7;円形支持部材2を後動させる優弧環
7c;優弧環7の駆動源・エヤシリンダ−
8;吸着パッド(吸着具)
101;垂直支持板3b、6aを前後動するリニヤ−スライダ−
104;リニヤ−スライダ−101の駆動源・回動モ−タ
105;動作制御盤
9;掛止棒11を回転するベルト
12;ベルト9の駆動源・ステッピングモ−タ
Claims (5)
- 管状樹脂フイルムから成るチュ−ブを所定幅で連続的に輪切断する連続輪切断方法であって、
供給部が、前記チュ−ブを所定の供給速度で前方へ連続供給するステップと、
第1挟持具が、原位置において、前記供給部から供給される前記チュ−ブを、内面及び外面から挟持するステップと、
前記チューブを挟持する第1挟持具が、前記供給速度で前方へ移動し、該チューブを該第1挟持具よりも前方に位置する第2挟持具に挿通させるステップと、
前記第2挟持具が、前記第2挟持具に挿通させられたチュ−ブを内面及び外面から挟持するステップと、
前記第1挟持具が、前記チューブの挟持を解除して前記原位置に復帰した状態で、該チューブを、内面及び外面から挟持するステップと、
前記第1挟持具及び第2挟持具の間に配設された吸着具が、前記第2挟持具に挿通させられたチューブの上面を、吸引保持するステップと、
前記第1挟持具及び前記吸着具の間に位置する切断具が、前記チュ−ブを輪切断するステップと、
前記チューブを挟持する第2挟持具及び該チューブを吸引保持する吸着具が、前方へ移動することにより、輪切断されたチューブ片を前記供給部から供給されるチューブから切り離すステップと、
前記第2挟持具が、前記チューブ片の挟持を解除するステップと、
前記チューブ片を吸引保持する吸着具が、該チューブ片を搬出するステップと、
を含む連続輪切断方法。 - 前記第1挟持具及び前記第2挟持具が、前記チューブの内面に挿通する円形状支持部材を受台として該チューブを外面から押して挟持する請求項1に記載する連続輪切断方法。
- 管状樹脂フイルムから成るチュ−ブを所定幅で連続的に輪切断する連続輪切断装置であって、
前記チュ−ブを所定の供給速度で前方へ連続供給する供給部と、
前記供給部から供給される前記チュ−ブを、原位置において内面及び外面から挟持して、前記供給速度で前方へ移動する第1挟持具と、
前記第1挟持具よりも前方に位置し、前記第1挟持具が前方へ移動することにより該チューブが挿通させられた状態で、該チュ−ブを内面及び外面から挟持する第2挟持具と、
前記第1挟持具及び第2挟持具の間に配設され、該第2挟持具に挿通させられたチューブの上面を吸引保持する吸着具と、
前記第1挟持具及び前記吸着具の間に位置し、該第1挟持具が前記チューブの挟持を解除し前記原位置に復帰して該チューブを挟持し、前記第2挟持具が該チューブを挟持し、該吸着具が該チューブを吸引保持した状態で、該チュ−ブを輪切断する切断具と、
を含み、
前記チューブを挟持する第2挟持具及び該チューブを吸引保持する吸着具が、前方へ移動することにより、輪切断されたチューブ片を前記供給部から供給されるチューブから切り離した状態で、該第2挟持具が該チューブ片の挟持を解除し、該チューブ片を吸引保持する吸着具が該チューブ片を搬出する連続輪切断装置。 - 前記第1挟持具及び前記第2挟持具が、前記チューブの内面に挿通する円形状支持部材を受台として該チューブを外面から押して挟持する請求項3に記載する連続輪切断装置。
- 前記切断具が、カッター刃が前記チューブの外周に沿って回転することにより該チューブを切断する請求項3又は請求項4のいずれかに記載する連続輪切断装置。
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