JP4398294B2 - 裁断機のクリーナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、布帛などの被裁断材を裁断刃で裁断する際に発生する裁断屑を、吸引して清掃する裁断機のクリーナ装置に関する。

従来から、布帛などのシート材を裁断する際には裁断機が使用される。裁断機は、裁断データに従って裁断する自動式と、作業者が直接操作する手動式とに大別することができる。また、シート材などの被裁断材を一枚ずつ裁断するものと、複数を積層している状態で裁断するものとがある。自動式で被裁断材を一枚ずつ裁断する裁断機としては、裁断刃として丸刃を使用するものがある（たとえば、特許文献１参照。）。

手動式の裁断機は、複数枚のシート材料などの生地を積層している状態で、積層方向に往復動する直刃でシート材料を複数枚同時に裁断するために用いられる。生地の裁断中には、生地が切られて切屑などの粉塵が生じる。手動の裁断機では、生地の表面を生地押えで押えながら切刃で切るので、生地押えに吸引パイプを固定し、吸引パイプにフレキシブルチューブを連結してコンプレッサに接続し、吸引パイプの吸引口から切屑等を吸引する技術も提案されている（たとえば、特許文献２参照。）。

また、回転する丸刃で裁断する裁断機で、生地を裁断する際に、生地を吸上げて丸刃に接触させるバキューム吸い上げ式裁断機も提案されている（たとえば、特許文献３参照。）。特許文献３に開示されている裁断機では、生地の引きずりを防ぐために、網状の分離リングが生地とエアーノズルとの間で生地と接触し、裁断速度と同速で転がって、生地を引きずらないようにすることができる旨が記載されている。また、生地を載置する下敷き板に触れずに生地のみを切る目的で空気を吸引しているけれども、裁断屑なども同時に吸引されると考えられる。

自動式の裁断機で、裁断テーブル側を裁断マットによる無端状のベルトとして構成し、裁断マットに付着した裁断屑を回転ブラシで掻き出して掃除する構成も開示されている（たとえば、特許文献４参照。）。

特許第３１６４４９６号公報 特開平９−６７７６２号公報 特開２００１−３２６２号公報 国際公開第０３／０９５７３３号パンフレット

裁断機で生地などの被裁断材を裁断する場合、生地によっては細かい糸屑や、毛羽状や紛状の裁断屑が発生する。特に、丸刃を使用して被裁断材を一枚ずつ裁断し、被裁断材の表面を非通気性フィルムで覆わない場合は、裁断屑が裁断されたパーツの表面に付着するおそれがある。裁断屑は、裁断部から被裁断材の表面に直接付着したり、丸刃の回転に伴って舞い上がり、その後落下して付着したりする。裁断したパーツの用途によっては、裁断屑の付着が問題となることがある。たとえば、衣服などの用途で、黒色部分と白色部分など、明度や彩度や色相などの際が大きい模様を有する生地を裁断する場合、黒色部分に白色部分の裁断屑が付着したり、白色部分に黒色部分の裁断屑が付着すると汚れとして目立ってしまう。産業資材としての用途で、表面に裁断屑が付着していると、ゴミとなって、使用環境を汚すおそれがある。パーツの表面に付着する裁断屑などを、裁断後に除去するには手間がかかる。

本発明の目的は、簡単な構造で、裁断中に裁断屑を被裁断材には付着させないようにすることができる裁断機のクリーナ装置を提供することである。

本発明は、裁断テーブルの表面上で支持される被裁断材を裁断する裁断刃と、裁断刃の支持機構と、支持機構を角変位させて裁断方向を変える角変位機構と、支持機構を裁断テーブルに接近または離隔させるように変位させる接離機構とを裁断ヘッドに備える裁断機で、裁断に伴って発生する裁断屑を吸引して清掃する裁断機のクリーナ装置であって、
支持機構で裁断テーブルに臨む側の端部に設けられ、支持機構とともに角変位機構および接離機構による変位を受け、裁断刃を外囲する内周面、および少なくとも一部に角変位機構による角変位の中心軸を中心とする外周面を有し、内周面および外周面には開口部がそれぞれ設けられ、内周面の開口部と外周面の開口部とは内部で連通する可動手段と、
可動手段の外方に配置され、可動手段の外周面に設けられる開口部と連通する開口部を内周側に有し、該開口部を介して吸引を行う吸引手段とを含むことを特徴とする裁断機のクリーナ装置である。

また本発明で、前記吸引手段の内周側に有する開口部と前記可動手段の外周面に設けられる開口部とは、可動手段が接離機構、または角変位機構、または接離機構および角変位機構のいずれかによって変位させられる間に、少なくとも一時的に連通することを特徴とする。

また本発明で、前記可動手段の外周面には、前記開口部が複数、所定の角度毎に設けられ、
前記吸引手段の内周側に設けられる開口部は、可動手段が所定の角度の位置にあるときのみ、可動手段の開口部と連通することを特徴とする。

また本発明で、前記吸引手段の内周側には、前記開口部が周方向に延びる形状で形成されていることを特徴とする。

また本発明で、前記可動手段は、前記裁断テーブルに臨む側を覆う蓋体を備え、
該蓋体には、裁断テーブル側に前記裁断刃が突出する突出口を有することを特徴とする。

また本発明で、前記蓋体は、前記裁断テーブルに臨む側の表面に対向する裏面側で、前記突出口の周囲に、裁断屑を集積させるスペースを有することを特徴とする。

また本発明で、前記裁断刃は、前記裁断テーブルの表面に平行な軸線まわりに回転する丸刃であることを特徴とする。

本発明によれば、裁断機のクリーナ装置は、裁断に伴って発生する裁断屑を吸引して清掃するために、可動手段と吸引手段とを含み、吸引手段は、開口部から、その開口部と連通する可動手段の外周面に設けられる開口部を介して吸引を行うので、裁断で発生する裁断屑を吸引して、被裁断材への付着を防ぐことができる。可動手段を裁断刃とともに変位させ、可動手段の外周面の開口部が吸引手段の開口部と連通する位置になると吸引手段の吸引力が裁断刃の周辺にも及ぶので、簡単な構造で、裁断中に裁断屑を被裁断材には付着させないように、吸引して除去することができる。

また本発明によれば、可動手段が接離機構または角変位機構のいずれか、またはこれらの両方によって変位させられる間に、少なくとも一時的に吸引手段を連通させることができる。

また本発明によれば、可動手段の外周面には、開口部が複数、所定の角度毎に設けられるので、可動手段が所定の角度の位置にあるときには、可動手段の開口部と連通し、裁断刃の変位の過程で、裁断刃の周囲へ吸引手段からの吸引力が及ぶようにすることができる。

また本発明によれば、吸引手段の開口部と可動手段の開口部とが連通する時間を延長させることができ、開口部の形状を調整すれば、たとえば複数の開口部のうちのいずれかが連通するようになり、吸引手段の吸引力を常時裁断刃の周辺に作用させることができる。

また本発明によれば、可動手段の裁断テーブルに臨む側を覆う蓋体には、裁断テーブル側に裁断刃が突出する突出口を有するので、被裁断材を裁断する際に発生する裁断屑を、突出口から吸引して、裁断部分から除去することができる。さらに、裁断される被裁断材は、裁断テーブル側への吸引力の低下などが原因で、めくれや浮き上がりが起きることがある。蓋体の表面は被裁断材に接近しているので、めくれや浮き上がりの程度が大きくなるのを抑制することができる。

また本発明によれば、蓋体は、裁断テーブルに臨む側の表面に対向する裏面側で、突出口の周囲に、裁断屑を集積させるスペースを有するので、裁断刃に伴って舞い上がる裁断屑を集めて、再付着を防ぐことができる。

また本発明によれば、被裁断材を一枚ずつ、非通気性フィルムで覆わない状態で丸刃で裁断しても、裁断屑を、吸引して、被裁断材への付着を防ぐことができる。

図１は、本発明の実施の一形態であるクリーナ装置１を備える裁断機２の裁断ヘッド３の概略的な構成を示す。裁断機ヘッド３は、裁断刃４として、回転して外周でシート材５を裁断する丸刃を備える。被裁断材であるシート材５は、裁断テーブル６上に載置される。裁断テーブル６は、裁断されるシート材５がずれないように、下方から真空吸引で保持する。シート材５の通気性が大きく、シート材５のみでは保持力が充分でない場合は、シート材５の表面を非通気性の合成樹脂フィルムで覆う。この非通気性フィルムは、シート材５とともに裁断刃４で裁断される。裁断刃４でシート材５を裁断するためには、裁断刃４はシート材５を完全に貫通し、刃先が裁断テーブル６側に出る必要がある。このため、下地シート７をシート材５と裁断テーブル６との間に介在させ、刃先が裁断テーブル６の表面には達しないようにしておく。

クリーナ装置１は、裁断の際に発生する裁断屑を裁断刃４の周囲から除去するために、可動手段８と吸引手段９とを含む。吸引手段９には吸引管１０が接続され、吸引力を作用させることができる。可動手段８は、裁断刃４とともに裁断ヘッド３に対して変位可能である。

裁断テーブル６は、大略的に矩形の平面形状を有する。裁断ヘッド３は、裁断テーブル６の長辺の方向であるＸ軸方向に移動可能で、短辺の方向、すなわちＸ軸方向に垂直なＹ軸方向に延びるビーム１１に沿ってＹ軸方向に移動可能である。ビーム１１のＸ軸方向への移動と、ビーム１１に沿うＹ軸方向への移動とを組合わせて、裁断ヘッド３は、裁断テーブル６の表面に沿って、ＸＹ２軸方向の移動を行うことができる。

裁断ヘッド３は、ハウジング１２内に主要部分を収納している。ハウジング１２内で固定されるベース１３には、制御回路基板１４が取付けられ、Ｒ軸用モータ１５およびカム用モータ１６も取付けられる。裁断刃４を回転させる駆動源となる丸刃用モータ１７は、裁断テーブル６の表面に垂直なＺ軸方向に変位可能なホルダ１８に取付けられる。丸刃用モータ１７の回転軸は、下方に突出し、駆動プーリ１９が取付けられている。駆動プーリ１９には歯付ベルト２０が掛けられる。歯付ベルト２０は、転換プーリ２１まで裁断テーブル６の表面にほぼ平行な方向に掛り、転換プーリ２１から裁断テーブル６に向う方向に転換されて従動プーリ２２に掛る。ホルダ１８は、ベース１３との間に設置される調整ばね２３で上方に吊り上げられるように付勢される。ホルダ１８の下端には、Ｚ軸に平行なＲ軸まわりに角変位が可能な角変位部材２４が軸支される。角変位部材２４は、外周側にＲ軸用モータ１５からの回転駆動を受け、Ｒ軸まわりに角変位する。角変位部材２４に対するＲ軸用モータ１５の回転駆動は、ホルダ１８のＺ軸方向への変位に付随して角変位部材２４がＺ軸方向に変位しても、駆動力の伝達状態が維持されるように、厚みがある歯車を介して行われる。

角変位部材２４には、軸受２５が備えられ、裁断テーブル６の表面に平行な方向に延びる回転軸２６を軸支する。回転軸２６は、Ｒ軸の中心から径方向に配置され、中心側には裁断刃４が装着される。回転軸２６の径方向での外方には、従動プーリ２２が装着される。従動プーリ２２は、歯付ベルト２０を介して丸刃用モータ１７からの回転駆動力が伝達されるので、裁断刃４も回転駆動される。Ｚ軸方向の変位は、カム用モータ１６で駆動されるカム機構２７がホルダ１８を変位させることによって行われる。

クリーナ装置１で、裁断刃４の周囲を吸引する吸引力は、吸引管１０に図示を省略している吸引ホースなどを接続して、図示を省略しているフィルタを備える吸引ブロアから発生させる。フィルタや吸引ブロアは、裁断テーブル６でシート材５を吸引する吸引ブロアと並べて、裁断テーブル６の下方に配置することができる。可動手段８は、角変位部材２４の下端に装着される基体３０と、基体３０が裁断テーブル６に臨む側を覆う蓋体３１とを有する。蓋体３１は、裁断刃４の中間部を覆う位置に設けられ、裁断刃４が裁断テーブル６側に突出し、裁断刃４の周囲から吸引するための吸引口３２が形成されている。裁断されるシート材５は、裁断テーブル６側への吸引力の低下などが原因で、めくれや浮き上がりが起きることがある。蓋体３１の表面はシート材５に接近しているので、めくれや浮き上がりの程度が大きくなるのを抑制することができる。

図２は、図１のホルダ１８をカム機構２７で上方に変位させている状態を示す。ホルダ１８の上昇で、角変位部材２４および可動手段８も上昇し、裁断刃４は、裁断テーブル６の表面から離隔する状態となる。後述するように、可動手段８の外周面と吸引手段９の内周側とにはそれぞれ開口部が設けられ、図１に示すような下降状態で、Ｒ軸が特定の方向に向いているときに開口部同士が連通して、吸引力が可動手段８に作用する。可動手段８が上昇すると、どの角度でも開口部は連通しなくなる。なお、昇降、すなわち裁断テーブル６の表面への接近または離隔のための機構は、カム機構２７ばかりではなく、シリンダ機構やボールねじ機構などを利用することもできる。

図３は、図１の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩから見た可動手段８および吸引手段９の断面構成を示す。可動手段８の基体３０には、９０°の角度毎に内周側開口部３３および外周側開口部３４が形成され、連通路３５で連通している。基体３０は、たとえば合成樹脂材料で形成される。基体３０の中央で、裁断刃４の周辺には、蓋体３１が配置され、裁断テーブル６の表面側を覆う。蓋体３１で裁断テーブル６の表面に臨む表面側の裏面では、吸引口３２の周辺にスペース３６が設けられる。このスペース３６には、裁断屑を一時的に集積させることができる。

基体３０の外周側開口部３４は、吸引手段９の内周側に設けられる開口部３７と、裁断刃４の向きがＸ軸方向またはＹ軸方向に一致するときに、それぞれ連通する。裁断刃４の向きが他の角度のときは、吸引手段９の開口部３７と基体３０の外周側開口部３４とは一致しない。また、図２に示すように、ホルダ１８がカム機構２７で上昇しているときは、裁断刃４がＸ軸方向またはＹ軸方向に一致しても、開口部３７と外周側開口部３４とは一致しない。しかしながら、四角形状のパーツを裁断するなど、Ｘ軸方向やＹ軸方向の裁断が多いような場合は、開口部３７と外周側開口部３４とが一致して、吸引力が裁断刃４の周辺に及び、裁断屑などが除去される。曲線部などの裁断時には、開口部３７と外周側開口部３４とが一致しなくて吸引力が作用しない状態があっても、裁断刃４の回転に伴って舞い上がる裁断屑は、スペース３６上に一時的に集積させ、裁断中に裁断刃４がＲ軸まわりに角変位し、Ｘ軸方向またはＹ軸方向に向いた際に開口部３７と外周側開口部３４とが連通して裁断屑を除去することができる。

なお、本実施形態の吸引手段９は裁断ヘッドに対して固定されているけれども、吸引手段９も可動手段８と同様に昇降変位させたり、開口部３７や外周側開口部３４の形状などで、開口部３７と外周側開口部３４とがより長時間、または常時連通するようにすることもできる。

すなわち、裁断機２のクリーナ装置１は、裁断テーブル６の表面上で支持される被裁断材であるシート材５などを裁断する裁断刃４と、裁断刃４の支持機構である軸受２５および回転軸２６などと、支持機構を角変位させて裁断方向を変える角変位機構である角変位部材２４およびＲ軸用モータ１５などと、支持機構を裁断テーブル６に接近または離隔させるように変位させる接離機構であるカム用モータ１６およびカム機構２７などとを備える裁断機２で、裁断に伴って発生する裁断屑を吸引して清掃するために、可動手段８と吸引手段９とを含む。可動手段８は、支持機構で裁断テーブル６に臨む側の端部に設けられ、支持機構とともに角変位機構および接離機構による変位を受ける。可動手段８は、裁断刃４を外囲する内周面と、角変位機構による角変位の中心軸であるＲ軸を中心とする少なくとも一部が円筒状の外周面とを有する。可動手段の内周面および外周面の円筒状の部分には内周側開口部３３および外周側開口部３４がそれぞれ設けられ、内周側開口部３３と外周側開口部３４とは内部の連通路３５で連通する。吸引手段９は、可動手段８の周囲に配置され、可動手段８が角変位機構および接離機構によって変位させられる間に、可動手段８の外周面に設けられる外周側開口部３４と、少なくとも一時的に連通する開口部３７を内周側に有する。吸引手段９は、開口部３７から、その開口部３７と連通する可動手段８の外周面に設けられる外周側開口部３４を介して吸引を行うので、可動手段８で外周側開口部３４と連通する内周側開口部３３から裁断刃４の周囲の吸引を行うことができ、裁断で発生する裁断屑を吸引して、被裁断材への付着を防ぐことができる。可動手段８を裁断刃４とともに変位させ、可動手段８の外周側開口部３４が吸引手段９の開口部３７と連通する位置になると吸引手段９の吸引力が裁断刃４の周辺にも及ぶので、簡単な構造で、裁断中に裁断屑を被裁断材には付着させないようにすることができる。

可動手段８の基体３０の外周面には、外周側開口部３４が複数、たとえば４つで９０°おきなど、所定の角度毎に設けられる。吸引手段９の内周側に設けられる開口部３７は、可動手段８が所定の角度の位置にあるときのみ、可動手段８の外周側開口部３４と連通するので、裁断刃４の変位の過程で、開口部同士が連通している通路を通って、裁断刃４の周囲へ吸引手段９からの吸引力が及ぶようにすることができる。

図４は、蓋体３１の形状を、（ａ）は平面視、（ｂ）は（ａ）の切断面線ＩＶ−ＩＶからの断面視でそれぞれ示す。可動手段８は、裁断テーブル６に臨む側を覆う蓋体３１を備える。蓋体３１には、裁断テーブル６側に裁断刃４が突出し、裁断刃４の周囲から吸引を行う吸引口３２を有するので、被裁断材を裁断する際に発生する裁断屑を、吸引口３２から吸引して、裁断部分から除去することができる。

また蓋体３１は、裁断テーブル６に臨む側の表面に対向する裏面側で、吸引口３２の周囲に、裁断屑を集積させるスペース３６を有するので、裁断刃４に伴って舞い上がる裁断屑を集めて、再付着を防ぐことができる。スペース３６に集積される裁断屑などは、可動手段８の外周側開口部３４と吸引手段９の開口部３７とが連通して吸引が行われるときに、吸引される空気流に運ばれて除去される。

図５は、本発明の実施の他の形態のクリーナ装置に使用する可動手段４８および吸引手段４９の構成を示す。可動手段４８および吸引手段４９を除く他の部分は、図１の実施形態のクリーナ装置１と同様であり、図示を省略する。また、図示している部分で、対応する部分には同一の参照符を付し、重複する説明を省略する。

可動手段４８は、基本的に図３の可動手段８と同様であり、基体４０には、４つずつの内周側開口部４３、外周側開口部４４および連通路４５が形成される。蓋体３１は同一のものを使用する。吸引手段４９には、周方向に長く延びる開口部５０が形成され、裁断刃４の向きがどのような方向であっても、開口部５０と外周側開口部４４とは連通し、吸引手段４９による裁断刃４の周辺の吸引が可能になっている。なお、可動手段４８側の開口部４４を周方向に長く延びる形状としてもよい。吸引手段４９の内周側の開口部５０、または可動手段の外周側開口部４４を、周方向に延びる形状で形成するので、吸引手段４９の開口部５０と可動手段４８の外周側開口部４４とが連通する時間を延長させることができる。開口部４４，５０の形状を調整すれば、たとえば複数の開口部４４，５０のうちのいずれかが連通するようになり、吸引手段４９の吸引力を常時裁断刃４の周辺に作用させることができる。

以上で説明している実施の形態で、裁断刃４は、裁断テーブル６の表面に平行な軸線まわりに回転する丸刃であるので、被裁断材を一枚ずつ、非通気性フィルムで覆わない状態で裁断するような場合もありうる。そのような場合でも、裁断刃４による裁断部で発生したり、裁断刃４に伴われて舞い上がる裁断屑を、吸引して、被裁断材への付着を防ぐことができる。なお、裁断刃が丸刃ではない場合であっても、裁断刃の周囲の清掃に、本発明を同様に適用することができる。

なお、吸引手段９，４９に対して吸引力を作用させる吸引ブロアは、吸引手段９，４９の開口部３７，５０と可動手段８，４８の外周側開口部３４，４４が連通時にＯＮとなるように制御したり、単に連通時のみではなく、さらに吸引の必要時にＯＮするように制御することができる。また、開口部の連通に関係なく、常時吸引ブロアをＯＮにしておくこともできる。

本発明の実施の一形態であるクリーナ装置１を備える裁断機２の裁断ヘッド３の概略的な構成を示す断面図である。 図１のホルダ１８をカム機構２７で上方に変位させている状態を示す断面図である。 図１の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩから見た可動手段８および吸引手段９の断面である。 図１の蓋体３１の形状を示す平面図および側面断面図である。 本発明の実施の他の形態のクリーナ装置に使用する可動手段４８および吸引手段４９の構成を示す断面図である。

符号の説明

１ クリーナ装置
２ 裁断機
３ 裁断ヘッド
４ 裁断刃
５ シート材
６ 裁断テーブル
８，４８ 可動手段
９，４９ 吸引手段
１５ Ｒ軸用モータ
１６ カム用モータ
１７ 丸刃用モータ
１８ ホルダ
２４ 角変位部材
２５ 軸受
２６ 回転軸
３０，４０ 基体
３１ 蓋体
３２ 吸引口
３３，４３ 内周側開口部
３４，４４ 外周側開口部
３５，４５ 連通路
３６ スペース
３７，５０ 開口部

Claims (7)

1. 裁断テーブルの表面上で支持される被裁断材を裁断する裁断刃と、裁断刃の支持機構と、支持機構を角変位させて裁断方向を変える角変位機構と、支持機構を裁断テーブルに接近または離隔させるように変位させる接離機構とを裁断ヘッドに備える裁断機で、裁断に伴って発生する裁断屑を吸引して清掃する裁断機のクリーナ装置であって、
   支持機構で裁断テーブルに臨む側の端部に設けられ、支持機構とともに角変位機構および接離機構による変位を受け、裁断刃を外囲する内周面、および少なくとも一部に角変位機構による角変位の中心軸を中心とする外周面を有し、内周面および外周面には開口部がそれぞれ設けられ、内周面の開口部と外周面の開口部とは内部で連通する可動手段と、
   可動手段の外方に配置され、可動手段の外周面に設けられる開口部と連通する開口部を内周側に有し、該開口部を介して吸引を行う吸引手段とを含むことを特徴とする裁断機のクリーナ装置。
2. 前記吸引手段の内周側に有する開口部と前記可動手段の外周面に設けられる開口部とは、可動手段が接離機構、または角変位機構、または接離機構および角変位機構のいずれかによって変位させられる間に、少なくとも一時的に連通することを特徴とする請求項１記載の裁断機のクリーナ装置。
3. 前記可動手段の外周面には、前記開口部が複数、所定の角度毎に設けられ、
   前記吸引手段の内周側に設けられる開口部は、可動手段が所定の角度の位置にあるときのみ、可動手段の開口部と連通することを特徴とする請求項２記載の裁断機のクリーナ装置。
4. 前記吸引手段の内周側には、前記開口部が周方向に延びる形状で形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の裁断機のクリーナ装置。
5. 前記可動手段は、前記裁断テーブルに臨む側を覆う蓋体を備え、
   該蓋体には、裁断テーブル側に前記裁断刃が突出する突出口を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の裁断機のクリーナ装置。
6. 前記蓋体は、前記裁断テーブルに臨む側の表面に対向する裏面側で、前記突出口の周囲に、裁断屑を集積させるスペースを有することを特徴とする請求項５記載の裁断機のクリーナ装置。
7. 前記裁断刃は、前記裁断テーブルの表面に平行な軸線まわりに回転する丸刃であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の裁断機のクリーナ装置。

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