JP6220362B2 - マットレスの製造装置及び製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数のポケットコイルを平板状に並べたポケットコイル集合体の上下面の周縁にそれぞれ枠線を取り付けたコイルユニットを有するマットレスの製造装置及び製造方法に関する。

マットレスは、複数のポケットコイルを平板状に並べたポケットコイル集合体の表面に、不織布やウレタンフォーム等を重ね合わせ、これらをキルティング生地等で覆うことで製造される。また、マットレスの形状を保持する目的で、ポケットコイル集合体の上下面の周縁には、金属製の枠線が取り付けられることがある（例えば、下記特許文献１等）。

枠線は、ポケットコイル集合体の周縁部に位置するポケットコイルの端部にＣ字状のクリップ（Ｃリングとも呼ばれる）にて取り付けられる。この枠線をクリップにて取り付ける作業は、従来、作業者が専用のガン（Ｃリング用ガン）を用いて手動にて行っていた。

作業者は、専用のガンにクリップを装着し、一方の手で重量が約２ｋｇのガンを持ち、他方の手で枠線とポケットコイルを掴みながら、ガンを打つことによって枠線をポケットコイルにクリップで結合する。さらに、例えば、シングルサイズのマットレスであっても、クリップの数は約２００個に及ぶため、作業者への負担が大きく、作業性も良くなかった。

また、下記特許文献２では、クリップ打ちの作業を自動で行なうことができるように、多数のコイルスプリングを行列状に連結して形成されその上下面の周縁にそれぞれ枠線が仮止めされたスプリングユニットが載置される載置部と、この載置部の両側にそれぞれ上下方向に所定間隔で配置された一対のクリップ止め機構と、載置部を所定間隔ずつ間欠的に駆動する駆動機構とを備える枠線取付け装置が記載されている。

しかしながら、特許文献２の枠線取付け装置は、スプリングユニットが載置された載置部を駆動するため装置全体が大型化するという問題があった。さらに、特許文献２の枠線取付け装置は、多数のコイルスプリングをヘリカル線によって平板状に結合した、いわゆるボンネルコイルに対してクリップを取付けるものであるため、コイルバネが通気性を有する円筒形の袋に収納されたポケットコイルに対してクリップを取り付けようとすると、クリップ止め機構が袋と干渉し、クリップを所定の位置に取付けることが困難であった。

特開２０１０−２５９７０１号公報 特開平１−２６４７３１号公報

そこで、本発明の目的は、ポケットコイル集合体の上下面の周縁に枠線を自動で取り付けることができるとともに、装置全体をコンパクトにすることができるマットレスの製造装置及び製造方法を提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。
即ち、本発明のマットレスの製造装置は、複数のポケットコイルを平板状に並べたポケットコイル集合体の上下面の周縁にそれぞれ枠線を取り付けたコイルユニットを有するマットレスの製造装置であって、
上面又は下面の周縁に前記枠線を配置した前記ポケットコイル集合体が載せられるテーブルと、
前記枠線を前記ポケットコイルの端部にクリップで結合するクリップ打ち機構と、
前記クリップ打ち機構を移動させる移動機構と、
前記クリップ打ち機構と前記移動機構とを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記クリップ打ち機構を前記枠線に沿って移動させながら前記枠線を前記ポケットコイルにクリップで順次結合することを特徴とする。

また、本発明のマットレスの製造装置において、前記テーブルは、前記ポケットコイル集合体が載せられる載置部と、前記載置部の周囲を取り囲む本体部と、前記載置部の上面が前記本体部の上面と面一となる上昇位置と、前記ポケットコイル集合体の上面が前記本体部の上面より下となる下降位置との間で前記載置部を上下方向に移動させる昇降機構と、前記本体部の内周面に設けられ、前記載置部が下降位置にあるときに前記枠線を位置決めする位置決め機構と、を備えることが好ましい。

また、本発明のマットレスの製造装置は、前記ポケットコイル集合体の上下を反転させる反転機構を備えることが好ましい。

本発明のマットレスの製造装置は、ポケットコイルの袋と干渉しないようにクリップ打ち機構を移動させながら枠線をポケットコイルにクリップで順次結合することで、ポケットコイル集合体の上下面の周縁に枠線を自動で取り付けることができる。また、本発明のマットレスの製造装置は、ポケットコイル集合体が載せられるテーブルではなくクリップ打ち機構を移動させる構成のため、装置全体をコンパクトにすることができる。

また、本発明のマットレスの製造方法は、複数のポケットコイルを平板状に並べたポケットコイル集合体の上下面の周縁にそれぞれ枠線を取り付けたコイルユニットを有するマットレスの製造方法であって、
前記ポケットコイル集合体の上面の周縁に第１の枠線を配置する工程と、
クリップ打ち機構を前記第１の枠線に沿って移動させながら前記第１の枠線を前記ポケットコイルの上端にクリップで順次結合する工程と、
前記ポケットコイル集合体の上下を反転させる工程と、
前記ポケットコイル集合体の下面の周縁に第２の枠線を配置する工程と、
クリップ打ち機構を前記第２の枠線に沿って移動させながら前記第２の枠線を前記ポケットコイルの下端にクリップで順次結合する工程と、を備えることを特徴とする。

また、本発明のマットレスの製造方法は、前記第１の枠線を前記ポケットコイルの上端にクリップで結合する前に前記ポケットコイル集合体の上面に対して前記第１の枠線を位置決めする工程と、前記第２の枠線を前記ポケットコイルの下端にクリップで結合する前に前記ポケットコイル集合体の下面に対して前記第２の枠線を位置決めする工程と、を備えることが好ましい。

本発明のマットレスの製造方法によれば、ポケットコイルの袋と干渉しないようにクリップ打ち機構を移動させながら枠線をポケットコイルにクリップで順次結合することで、ポケットコイル集合体の上下面の周縁に枠線を自動で取り付けることができる。また、本発明のマットレスの製造方法は、ポケットコイル集合体が載せられるテーブルではなくクリップ打ち機構を移動させるため、装置全体をコンパクトにすることができる。

コイルユニットの斜視図 本発明に係るマットレスの製造装置の外観構成を示す平面図及び正面図 図２に示すテーブルのＡ−Ａ断面図 載置部が上昇位置にあるときのテーブルの断面図 載置部が下降位置にあるときのテーブルの断面図 コイルユニットの製造工程を模式的に示す図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１はマットレスの一構成部品のあるコイルユニット９の斜視図である。

マットレスは、複数のポケットコイル９１Ｃを平板状に並べたポケットコイル集合体９１の表面に、不織布やウレタンフォーム等を重ね合わせ、これらをキルティング生地等で覆うことで製造される。

ポケットコイル９１Ｃは、コイルバネが不織布等の通気性を有する円筒形の袋（ポケット）に収納されたものである（図１の拡大図では、コイルバネが破線で示されている。）。本実施形態のポケットコイル９１Ｃは、通気性を有する帯状シート材によりポケット状に形成された連続円筒形袋の１袋に１個のコイルバネを収納して列状に形成された連続ポケットコイルバネ列の形態をしている。ポケットコイル集合体９１は、この連続ポケットコイルバネ列を並べて配列することにより構成される。隣り合う連続ポケットコイルバネ列同士は、ホットメルト等により接着される。このような連続ポケットコイルバネ列の製造方法は、例えば特開２０１２−２３９７４９号公報に開示されており、詳細な説明を省略する。また、ポケットコイル集合体の製造方法も公知であり、詳細な説明を省略する。

コイルユニット９は、ポケットコイル集合体９１の上下面の周縁にそれぞれ矩形状の枠線９２が取り付けられて構成されている。枠線９２は金属製であり、マットレスの形状を保持するためのものである。枠線９２は、ポケットコイル集合体９１の周縁部に位置するポケットコイル９１Ｃの端部、より具体的にはポケットコイル９１Ｃ内のコイルバネの端部にＣ字状のクリップ９３にて取り付けられる。Ｃ字状のクリップ９３は、カシメられてリング状となっている。

図２は、本発明に係るマットレスの製造装置の外観構成を示す平面図及び正面図である。製造装置１は、複数のポケットコイル９１Ｃを平板状に並べたポケットコイル集合体９１の上下面の周縁にそれぞれ枠線９２を取り付けたコイルユニット９を製造するためのものである。

製造装置１は、上面又は下面の周縁に枠線９２を配置したポケットコイル集合体９１が載せられるテーブル２と、枠線９２をポケットコイル９１Ｃにクリップ９３で結合するクリップ打ち機構３と、クリップ打ち機構３を移動させるロボットアーム４（移動機構に相当）と、クリップ打ち機構３とロボットアーム４とを制御する制御部（不図示）とを備えている。本実施形態では、テーブル２を挟んで両側にそれぞれ１台ずつロボットアーム４が設けられている。テーブル２は、一対のレール２ａ上をスライド可能となっている。

図３は、図２に示すテーブル２のＡ−Ａ断面図である。テーブル２は、ポケットコイル集合体９１が載せられる載置部２１と、載置部２１の周囲を取り囲む本体部２２と、載置部２１を上下方向に移動させる昇降機構２３と、本体部２２の内周面に設けられ、枠線９２を位置決めする位置決め機構２４と、を備える。

載置部２１は、ポケットコイル集合体９１の下面全体を支持できるように、ポケットコイル集合体９１の大きさよりわずかに大きい矩形板状をしている。本体部２２の上部は、載置部２１の外周を取り囲むように矩形枠状をしている。

載置部２１の下方には、昇降機構２３が設けられており、載置部２１は上下方向に移動することができる。昇降機構２３としては、油圧シリンダ等が例示される。

昇降機構２３は、図４Ａに示される載置部２１の上面が本体部２２の上面と面一となる上昇位置と、図４Ｂに示されるポケットコイル集合体９１の上面が本体部２２の上面より下となる下降位置との間で載置部２１を上下方向に移動させることができる。

本体部２２の内周面には、位置決め機構２４が設けられている。位置決め機構２４は、載置部２１が図４Ｂの下降位置にあるときに枠線９２を位置決めするものである。位置決め機構２４は、本体部２２の内周面に複数設けられており、枠線９２を四方から固定する。

位置決め機構２４の構成は、枠線９２を固定して位置決めすることができれば、特に限定されないが、本実施形態の位置決め機構２４は、図３に示すように、枠線９２を掴むことのできる把持部２４ａと、把持部２４ａを水平方向に移動させる駆動部２４ｂとを備える。把持部２４ａは、駆動部２４ｂにより本体部２２の内周面から枠線９２に対して前進及び後退する方向に移動することができる。これにより、把持部２４ａは、ポケットコイル集合体９１の側方から枠線９２を掴むことができる。

クリップ打ち機構３は、Ｃ字状のクリップ９３をカシメてリング状にすることができる。このようなクリップ打ち機構３は公知であり、詳細な説明を省略する。

ロボットアーム４は、汎用のものを用いることができ、例えば、川崎重工業株式会社製のロボットアームＲＳ２０Ｎを用いることができる。ロボットアーム４は、先端に取付けられたクリップ打ち機構３を所定の位置に移動させ、さらにクリップ打ち機構３を作動させてクリップ９３をカシメることができる。クリップ打ち機構３は、枠線９２の上方から近付けられる。クリップ９３を取付ける位置は、制御部に予め記憶されている。

図５は、コイルユニット９の製造工程を模式的に示す図である。本発明に係るマットレスの製造方法は、ポケットコイル集合体９１の上面の周縁に第１の枠線９２ａを配置する工程（図５（ａ）参照）と、クリップ打ち機構３を第１の枠線９２ａに沿って移動させながら第１の枠線９２ａをポケットコイルの上端にクリップ９３で順次結合する工程（図５（ｂ）参照）と、ポケットコイル集合体９１の上下を反転させる工程（図５（ｃ）参照）と、ポケットコイル集合体９１の下面の周縁に第２の枠線９２ｂを配置する工程（図５（ｄ）参照）と、クリップ打ち機構３を第２の枠線９２ｂに沿って移動させながら第２の枠線９２ｂをポケットコイルの下端にクリップ９３で順次結合する工程（図５（ｅ）参照）と、を備える。

また、マットレスの製造方法は、通気性を有する帯状シート材によりポケット状に形成された連続円筒形袋の１袋に１個のコイルバネを収納して列状に形成された連続ポケットコイルバネ列を製造する工程と、この連続ポケットコイルバネ列を並べて配列してポケットコイル集合体を製造する工程と、をさらに備える。

ポケットコイル集合体９１の上面の周縁に第１の枠線９２ａを配置する工程は、作業者が行ってもよいが、枠線配置機構により自動で行ってもよい。枠線配置機構の動作は、制御部により制御される。作業者が第１の枠線９２ａをセットする場合、安全のために、テーブル２をレール２ａに沿ってロボットアーム４の前から移動させて行うのが好ましい。

第１の枠線９２ａをポケットコイルの上端にクリップ９３で順次結合する工程の前には、前述の位置決め機構２４によりポケットコイル集合体９１の上面に対して第１の枠線９２ａを位置決めする工程を行なうことが好ましい。

ポケットコイル集合体９１の上下を反転させる工程、及びポケットコイル集合体９１の下面の周縁に第２の枠線９２ｂを配置する工程は、作業者が行ってもよいが、反転機構及び枠線配置機構により自動で行ってもよい。反転機構及び枠線配置機構の動作は、制御部により制御される。作業者がポケットコイル集合体９１の上下を反転させ、第２の枠線９２ｂをセットする場合、安全のために、テーブル２をレール２ａに沿ってロボットアーム４の前から移動させて行うのが好ましい。

第２の枠線９２ｂをポケットコイルの下端にクリップ９３で順次結合する工程の前には、前述の位置決め機構２４によりポケットコイル集合体９１の下面に対して第２の枠線９２ｂを位置決めする工程を行なうことが好ましい。

＜別実施形態＞
（１）製造装置１は、ポケットコイル集合体９１の上下を反転させる反転機構を備えてもよい。この反転機構の動作は、前述の制御部により制御される。

（２）前述の実施形態では、１台の製造装置１により第１の枠線９２ａと第２の枠線９２ｂを取付ける例を示したが、第１の枠線９２ａと第２の枠線９２ｂは、２台の製造装置によりそれぞれ取付けられてもよい。すなわち、第１の製造装置により第１の枠線９２ａを取付けた後、第１の枠線９２ａが取付けられたポケットコイル集合体９１を第２の製造装置へ搬送し、第２の製造装置により第２の枠線９２ｂを取付ける。なお、ポケットコイル集合体９１を第２の製造装置に搬送する前に、作業者又は反転機構がポケットコイル集合体９１の上下を反転し、さらに作業者又は枠線配置機構がポケットコイル集合体９１の下面の周縁に第２の枠線９２ｂを配置する。

１ 製造装置
２ テーブル
３ クリップ打ち機構
４ ロボットアーム
９ コイルユニット
２１ 載置部
２２ 本体部
２３ 昇降機構
２４ 位置決め機構
９１ ポケットコイル集合体
９１Ｃ ポケットコイル
９２ 枠線
９２ａ 第１の枠線
９２ｂ 第２の枠線
９３ クリップ

Claims (4)

1. 複数のポケットコイルを平板状に並べたポケットコイル集合体の上下面の周縁にそれぞれ枠線を取り付けたコイルユニットを有するマットレスの製造装置であって、
   上面又は下面の周縁に前記枠線を配置した前記ポケットコイル集合体が載せられるテーブルと、
   前記枠線を前記ポケットコイルの端部にクリップで結合するクリップ打ち機構と、
   前記クリップ打ち機構を移動させる移動機構と、
   前記クリップ打ち機構と前記移動機構とを制御する制御部とを備え、
   前記テーブルは、
   前記ポケットコイル集合体が載せられる載置部と、
   前記載置部の周囲を取り囲む本体部と、
   前記載置部の上面が前記本体部の上面と面一となる上昇位置と、前記ポケットコイル集合体の上面が前記本体部の上面より下となる下降位置との間で前記載置部を上下方向に移動させる昇降機構と、
   前記本体部の内周面に設けられ、前記載置部が下降位置にあるときに前記枠線を位置決めする位置決め機構と、を備え、
   前記制御部は、前記クリップ打ち機構を前記枠線に沿って移動させながら前記枠線を前記ポケットコイルにクリップで順次結合することを特徴とするマットレスの製造装置。
2. 前記ポケットコイル集合体の上下を反転させる反転機構を備えることを特徴とする請求項１に記載のマットレスの製造装置。
3. 請求項１に記載の製造装置を用いて、複数のポケットコイルを平板状に並べたポケットコイル集合体の上下面の周縁にそれぞれ枠線を取り付けたコイルユニットを有するマットレスの製造方法であって、
   前記載置部に載せられた前記ポケットコイル集合体の上面の周縁に前記位置決め機構により位置決めされた第１の枠線を配置する工程と、
   前記クリップ打ち機構を前記第１の枠線に沿って移動させながら前記第１の枠線を前記ポケットコイルの上端にクリップで順次結合する工程と、
   前記ポケットコイル集合体の上下を反転させて前記載置部に載せる工程と、
   前記載置部に載せられた前記ポケットコイル集合体の下面の周縁に前記位置決め機構により位置決めされた第２の枠線を配置する工程と、
   前記クリップ打ち機構を前記第２の枠線に沿って移動させながら前記第２の枠線を前記ポケットコイルの下端にクリップで順次結合する工程と、を備えることを特徴とするマットレスの製造方法。
4. 前記第１の枠線を前記ポケットコイルの上端にクリップで結合する前に前記ポケットコイル集合体の上面に対して前記第１の枠線を位置決めする工程と、
   前記第２の枠線を前記ポケットコイルの下端にクリップで結合する前に前記ポケットコイル集合体の下面に対して前記第２の枠線を位置決めする工程と、
   を備えることを特徴とする請求項３に記載のマットレスの製造方法。

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