JP6547031B2 - 筒状部材製造装置 - Google Patents
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Description
このような生地の接着装置の一例を、特表平11−512129号公報(特許文献1)および特表2003−528227号公報(特許文献2)が開示する。
本発明は、上述した問題点に鑑みて開発されたもので、その目的とするところは、たとえば可撓性のある部材の一例である伸縮性を備えた生地(たとえば平面状生地)の少なくとも一部を筒状に接着する際に、平面状生地を十分な接着強度で筒状に接着することを可能とする、筒状部材製造装置を提供することである。
さらに、接着強度を確保しつつ、部材が備える伸縮性を阻害することなく、たとえば平面状生地を筒状に接着することを可能とする、筒状部材製造装置を提供することである。
すなわち、本発明に係る筒状部材製造装置は、第1の面とその裏面である第2の面とを備えた可撓性のある部材から、少なくとも一部の形状が筒状である筒状部材を製造する。この筒状部材製造装置は、前記第1の面および前記第2の面の少なくとも一方の面が上方向を向くように前記部材を保持するための部材保持手段と、前記上方向を向いた面の所定領域に接着領域を形成するための接着領域形成手段と、前記上方向を向いた面の接着領域と他方の面の被接着領域とが当接するように、前記部材保持手段に保持された前記第1の面および前記第2の面の少なくとも一方の面を反転するための反転手段とを含む。
さらに好ましくは、前記接着領域と前記被接着領域とを圧接するための圧接手段をさらに含むように構成することができる。
さらに好ましくは、前記接着領域と前記被接着領域とが当接した状態を維持して、前記部材を前記圧接手段まで搬送するための搬送手段をさらに含むように構成することができる。
成することができる。
さらに好ましくは、前記接着領域は、前記部材どうしが連続的に接着される接着部と、前記部材どうしが接着されない非接着部とからなる接着パターンで形成され、前記接着部と前記非接着部とが所定方向に繰り返し設けられているように構成することができる。そして、前記接着パターンはジグザグ状、カーブ状または点状であるように構成することができる。
しを接着する場合のみならず、異なる材料どうしを接着する場合に用いられるものであっても構わない。すなわち、本発明における製造対象は、生地等に限定されるものではなく、筒状に形成できるように可撓性を備えた平面状部材であれば構わず、さらに伸縮性を備えることが好ましい。
[全体構成]
図1に本実施の形態に係る筒状部材製造装置1000の全体を示す斜視図を、図2にこの筒状部材製造装置1000の全体を示す正面図を、図3に図1の部分拡大図をそれぞれ示す。
00R、1300Lとで構成される。
わないし、第2の面の被接着領域のみに接着剤を塗布するように構成しても構わない。
図示するように、この生地保持手段は、長手方向に平行に並べられ、筒状生地の断面積よりも断面積が小さい2本の中空角柱である第1の中空角柱(搬送角柱)1010と第2の中空角柱(反転角柱)1210とを含む。第1の中空角柱(搬送角柱)1010は接着領域(第1の面)を含む生地を保持し、第2の中空角柱(反転角柱)1210は被接着領域(第2の面)を含む生地を保持する。詳しくは後述するが、この中空角柱(第1の中空角柱(搬送角柱)1010、第2の中空角柱(反転角柱)1210)の上面において、接着領域および被接着領域に対応する部分には吸引孔が設けられ、後述するブロア1510により空気が吸引されて平面状生地を保持している。
このような特徴を備えた本実施の形態に係る製造装置1000の各部についてさらに詳しく説明する。
・塗布ユニット1100
この塗布ユニット1100は、第1の中空角柱1010に吸引保持された平面状生地の第1の面の接着領域に、接着剤を塗布するノズルを有する塗布ヘッド1110を備える。ここで、塗布するとは、生地に非接触で生地へ向かって吐出することを意味することとするが、非接触に限定されるものではない。また、この塗布ヘッド1110は、生地に繰り返しパターンで接着剤を塗布する。この繰り返しパターンについては、後述する図12(B)に示す接着パターンPまたは図13(B)に示す接着ドットパターンDである。保持された生地にこのような接着パターンを形成するために、この塗布ユニット1100は、この塗布ヘッド1110を図3の矢示X方向に水平移動させる塗布ヘッド駆動単軸ロボット1140およびこの塗布ヘッド1110を図3の矢示Z方向に往復移動させるクランクモータ1160を備える。さらに、この塗布ユニット1100は、この塗布ヘッド1110を図3の矢示Y方向に垂直移動させる塗布ヘッド移動エアシリンダ1120を備える。
塗布ヘッド1110は、Y方向(矢示Y(1)−矢示Y(2))については塗布ヘッド移動エアシリンダ1120により、X方向(矢示X(1)−矢示X(2))については塗布ヘッド駆動単軸ロボット1140によりそれぞれ移動されて、待機位置(1110(0))、塗布開始位置(1110(R1)、1110(L1))、塗布終了位置(1110(R2)、1110(L2))、反転待機位置(1110(R3)、1110(L3))への移動が制御部1500により制御されている。すなわち、X−Y平面内での塗布ヘッド1110の移動が、制御部1500により制御されている。
いては塗布ヘッド駆動単軸ロボット1140により移動されて、生地の長手方向(中空角柱の長手方向)とは異なる方向へ、塗布ヘッド1110を所望の振幅で繰り返し往復移動させつつ、生地の長手方向(中空角柱の長手方向)へ向かって繰り返しパターンを進めて、所望の繰り返しパターンを形成する。すなわちX−Z平面内での塗布ヘッド1110の移動が、制御部1500により制御されている。
反転ユニット1200は、図3に示すように、生地保持手段である、長手方向に平行に並べられ、筒状生地の断面積よりも断面積が小さい2本の中空角柱の中の第2の中空角柱(反転角柱)1210を、略180°矢示R(2)方向へ変転させる。この第2の中空角柱(反転角柱)1210を矢示R(2)方向への略180°反転させた結果、第2の中空角柱(反転角柱)1210の上面(第2の面の保持面)が、第1の中空角柱(搬送角柱)1010の上面(第1の面の保持面)に当接される。
より具体的には、第1の中空角柱(搬送角柱)1010の上面および第2の中空角柱(反転角柱)1210の上面に多数の吸引孔を設けておいて、処理対象の生地により接着領域の大きさおよび位置、ならびに、被接着領域の大きさおよび位置が異なるので、接着領域および被接着領域の部分のみ開口した薄い金属プレートを、第1の中空角柱(搬送角柱)1010の上面および第2の中空角柱(反転角柱)1210の上面に(たとえば磁力により取り外し自在に)貼付している。この場合において、この薄い金属プレートと第1の中空角柱(搬送角柱)1010の上面との位置決め、および、この薄い金属プレートと第2の中空角柱(反転角柱)1210の上面との位置決め、がともに重要である。このため、中空角柱の上面に位置決め用の出っ張りを設けて、その出っ張りに薄い金属プレートを当接させることにより、正確な位置に正確な大きさの吸引孔(吸引孔群)が開口するようにしている。
の中空角柱(搬送角柱)1010Lの上面には接着領域の位置に合わせた4つの吸入孔群1230Lが、第2の中空角柱(反転角柱)1020Rの上面には被接着領域の位置に合わせた4つの吸入孔群1240Lが、それぞれ開口している。右ユニット1000Rにおいては1処理で1つの長袖用の筒状生地を製造することができ、左ユニット1000Lにおいては1処理で4つの半袖用の筒状生地を製造することができる。
・搬送ユニット
搬送ユニット1300は、反転ユニット1200により第1の面の接着領域と第2の面の被接着領域とが当接されることによる仮止めされた仮止め状態を維持して、生地をプレスユニット1400の位置まで搬送する。この搬送ユニット1300は、第1の中空角柱(搬送角柱)1010に対して矢示Z(1)方向から矢示Z(2)方向へ進行して第1の中空角柱(搬送角柱)1010との間で生地を挟持するとともに、そのような挟持が不要な場合に矢示Z(2)方向から矢示Z(1)方向へ退行して生地を開放する、生地ハンド1310を備える。この生地ハンド1310のZ方向への移動は、制御部1500によりその動作が制御される生地ハンド押さえエアシリンダ1330により実現される。
に対しては、支持部と第1エアシリンダ1340との2点で支持される態様と、支持部と第2エアシリンダ1350との2点で支持される態様のいずれかの態様に切り換えて、第1の中空角柱(搬送角柱)1010を支持することが好ましい(ただし、熱プレス時は3点支
持)。
この製造装置1000での処理が完了して筒状生地をこの製造装置1000から取り出す場合には、第1エアシリンダ1340が上昇された状態で第2エアシリンダ1350が下降され、第1の中空角柱(搬送角柱)1010に巻き掛けられた筒状生地を矢示X(4)方向へ抜き取る。
プレスユニット1400は、搬送ユニット1300により搬送されてきた、第1の面の接着領域と第2の面の被接着領域とが当接されることにより仮止めされた生地を、熱プレスして接着剤を熱溶融させて本接着させる。このプレスユニット1400は、接着領域を加熱するヒータおよびそのヒータの保持具とからなるヒータユニット1410およびこのヒータユニット1410を矢示Y(3)−矢示Y(4)方向へ移動させるプレスヒータ用エアシリンダ1420を備える。このプレスヒータ用エアシリンダ1420の上昇動作(矢示Y(3)方向)および下降動作(矢示Y(4)方向)は、制御部1500により制御される。また、ヒータユニット1410のヒータは、プレスヒータ用コントローラ1430により所望の温度に維持されて、プレスヒータ用エアシリンダ1420が下降して、第1の中空角柱(搬送角柱)1010とヒータユニット1410とにより仮止めされた生地を挟持して、その接着領域に所望の熱量を与える。ヒータユニット1410の伝熱面は平坦であって、第1の中空角柱(搬送角柱)1010の上面と面圧接される。なお、ヒータユニット1410に加えて(または代えて)、第1の中空角柱(搬送角柱)の中にヒータを設けても構わない。
このような構成を備えた製造装置1000は、制御部1500により制御される。制御部1500は、たとえば、後述するCPU1600等を含む各種計器を内部に備えた制御
盤1502を主体として構成されている。制御盤1502の盤面には、表示計器1520および操作ボタン1540が設けられたり、制御盤の盤面とは別に表示計器1530、操作ボタン1550およびタッチパネル1570が設けられたりする。
ということをセンサからの入力信号により検出すると、CPU1600は、塗布ヘッド1110による接着剤の生地への塗布を開始するように塗布ユニット1100へ塗布開始指令信号(ノズルキャップ開放、ギヤポンプモータ1150作動、クランクモータ1160作動)を出力するとともに、塗布ヘッド1110を塗布開始位置1110(L1)から塗布終了位置1110(L2)へ移動するように塗布ヘッド駆動単軸ロボット1140を単軸ロボット駆動ドライバ1640を介して制御する。これにより、塗布ユニット1100のノズルキャップアクチュエータ1130がノズルキャップを開放して、ギヤポンプモータ1150およびクランクモータ1160が作動を開始するとともに、塗布ヘッド駆動単軸ロボット1140により塗布ヘッド1110が矢示X(2)方向へ移動されてクランクモータ1160により塗布ヘッド1110が矢示Z方向へ往復移動されて、これらのクランクモータ1160および塗布ヘッド駆動単軸ロボット1140の動作により、所望の接着パターン(ここでは図12(B)に示す接着パターンP)で生地に接着剤が塗布される。
(内側)1340をシリンダ駆動ドライバ1630を介して矢示D方向へ下降させる。
降している第2エアシリンダ(外側)1350は、筒状生地の取り出しを阻害しない。
[動作]
以上のような構造を備えた製造装置1000の動作を説明する。動作の説明においては、アンダーシャツの袖部を身頃に接着する前に、平面状生地から筒状の長袖部を製造する場合を一例として説明する。なお、この動作の説明にあたり、まず、アンダーシャツおよび接着剤の塗布パターン(接着パターン)について説明する。
図9にアンダーシャツ10の正面図を示す。この図9に示すように、このアンダーシャツ10は、丸編みされた身頃部11と、左右の袖部12とを有している。身頃部11と袖部12とは別々に編成された伸縮性編地であって、後述するように、接着剤を用いた貼り合わせ構造により身頃部11と袖部12とがアームホール部で接合されて、アンダーシャツ10の全体を形成している。
を一切備えず、別々に編成された各部位は、貼り合わせ構造により接着されている。
身頃部11の上側であって着用者の首部に対応する部分には、開口部として浅いU字形状に剔られた衿部が形成され、身頃部11の下側であって着用者のウエスト部に対応する部分には、開口部として身頃下端部が形成され、袖部12の端部であって着用者の手首部に対応する部分には、開口部として手先を出すための袖口部が形成されている。これらの開口部における生地端は、周縁を切りっぱなし仕様とされた生地(周縁処理が不要な伸縮性編地)で構成されている。
これらの図に示すように、このアンダーシャツ10において、身頃部11の上側の左右端は衿部を構成するために、接着剤を用いた貼り合わせ構造112を備え、袖部12は横編機または丸編機により編成された編地を裁断して筒状に形成するために、接着剤を用いた貼り合わせ構造120を備え、身頃部11と袖部12とを肩部で接合するために、接着剤を用いた貼り合わせ構造110を備える。
また、接着部3は、所定方向(図12における袖部12の腕方向に沿った方向)に所定形状(図12では、ジグザグ形状)を連続的に繰り返して形成される部分である。
図12に示すジグザグ形状は、所定のジグザグ振幅(生地の伸縮性を有する方向と直交する振幅)と所定のジグザグピッチをー定周期で繰り返すものである。
非接着部4は、より具体的に説明すると、接着パターンPの形状がジグザグ形状の場合は、図12に示すように、伸縮性生地2において接着部3の最小繰り返し単位Uである「<」形状もしくは「>」形状の開口端から内側の所定領域に亘って接着剤が塗布されず、伸縮性生地2が接着されない部分のことである。
具体的には、非接着部4は、生地を伸ばす方向に引っ張ると、非接着部4が伸びしろとして伸縮性を有する方向に伸びるため、接着剤による伸縮の阻害を受けないのである。
接着パターンPの形状をジグザグ状にして伸縮性生地どうしを接着する場合、前述した所定のジグザグ振幅と所定のジグザグピッチを変更することで、伸縮性生地どうしの伸長力と伸長性をコントロールすることができる。
また、接着パターンPの形状はジグザグ状に特に限定するものではなく、種々の接着パターンPが挙げられる。種々の接着パターンPの形状のなかでも、ジグザグ状またはカーブ状が好ましい。これは、生地に接着剤を塗布(付与)する際に塗布し易い形状であるからである。アンダーシャツ10に適用可能な接着パターンPは、帯状でも面状でもなく線状であることが特徴である。
ここで、繰り返し数が2回である場合、接着パターンPは、接着郎3、非接着部4、接着部3と順に配置された構成となるー方、繰り返し数が3回以上である場合、接着パターンPは、接着部3、非接着部4、接着部3、非接着部4、・・・と順に配置された構成となるのである。
接着剤としては、特に限定するものではないが、たとえぱ、上述したように熱可塑性樹脂(熱溶融性樹脂と同義)が挙げられる。
このような熱可塑性樹脂としては、たとえばポリウレタン系ホットメルト樹脂、ポリエステル系ホットメルト樹脂、ポリアミド系ホットメルト樹脂、EVA系ホットメルト樹脂、ポリオレフィン系ホットメルト樹脂、スチレン系エラストマー樹脂、湿気硬化型ウレタン系ホットメルト樹脂、反応型ホットメルト樹脂等を用いることが好ましく、中でも反応型ホットメルト樹脂が特に好ましい。反応型ホットメルト樹脂は、接着強度が高く、しかも短時間での接着が可能なことから、身頃部におけるアームホール全周と袖部におけるアーム全周の貼り合わせのような、曲線であって、しかも貼り合わせ形状が合致しない場所にも好適に用いられる。なお、熱可塑性(熱溶融性)を備えない接着剤の詳細については後述する。
により貼り合わせ構造120が形成される。このとき、袖部12を製造するために製造装置1000が用いられる。
図12(B)に示すように、袖部12に接着剤が塗布された平面状生地をこの製造装置1000により接着することにより、図12(D)に示すように貼り合わせ構造120が形成される。
以下に、図13を参照して、上述したアンダーシャツ10の変形例について説明する。この変形例に係るアンダーシャツは、貼り合わせ構造における接着パターンが上述した接着パターンPではなく、図13に示すような点状の接着ドットパターンDである点が異なる。その他の構成は同じであるので、この接着パターン以外についてのアンダーシャツについての説明はここでは繰り返さない。平面状生地(図13(A))から筒状の袖部12(図13(C))の接着手順を示す図13を参照して、この貼り合わせ構造について詳しく説明する。なお、図13(B)は図13(A)の円で囲った部分の拡大図であって、図13(D)は図13(C)の円で囲った部分の拡大図である。
接着パターン(接着パターンP、接着ドットパターンD)を構成する接着剤としては、特に限定されるものではなく、上述したように、例えば、熱可塑性樹脂で構成され、加熱
溶融された接着剤またはホットメルトが好適に用いられるが、これ以外の接着剤について以下に説明する。
このような液状の接着剤を用いる場合には、常温環境下で上述の接着パターンを接着対象生地の一方にスクリーン印刷して他方の接着対象生地とを接着することも可能である。また、複数の樹脂を溶剤に溶かして1つの接着剤として形成することも可能であり、例えば、溶剤に溶かした樹脂を生地上にベース層として形成させ、溶剤に溶かした異なる樹脂をその上から印刷または塗布することで、1つの接着剤として形成することも可能である。これらの接着剤形成方法については、特に限定されるものでなお。特に、複数の樹脂を溶剤に溶かして1つの接着剤として用いることによりそれらの反応により固化速度を制御できるメリットがある。また、接着剤にUV照射することで固化速度を制御することも可能である。また、各接着対象生地に異なる接着層を形成し、異なる接着層を接着させることで(各生地に形成された異なる接着剤が貼りあわることにより各接着剤同士が反応して接着される)固化速度を制御することも可能である。
上述したアンダーシャツ10における身頃部11のアームホールに袖部12を接着する前に、本実施の形態に係る製造装置1000により平面状生地から筒状の長袖の袖部12を製造する動作について説明する。以下においては、図7に示す時刻T(0)から時刻T(7)までの製造装置1000の動作を図6を参照して説明する。また、動作対象のアンダーシャツは(図13に示すアンダーシャツではなく)図12に示すアンダーシャツとするが、図13に示すアンダーシャツを対象としても、製造装置1000の動作は、塗布ヘッド1110からの接着剤を、ドットを形成するために断続的に塗布する点を除いて同じである。
塗布ヘッド1110が反転待機位置1110(L3)まで退避すると、時刻T(4)〜時刻T(5)の間において、第2の中空角柱(反転角柱)1210が矢示R(2)方向へ略180°反転されて図6(C)に示す状態から図6(D)に示す状態になり、所望の時間(=時刻T(5)−時刻T(4))が経過すると、第2の中空角柱(反転角柱)1210が矢示R(1)方向へ略180°逆反転されて図6(D)に示す状態から図6(C)に
示す状態へ戻る。
この状態で作業者が、この製造装置1000により本接着された筒状生地を第1の中空角柱(搬送角柱)1010から開放端側へ抜き取り、筒状生地を取り出す。
たとえば、上述した実施の形態においては、接着処理対象の部材を可撓性を備えた平面状部材(平面状生地F)として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、可撓性を備えた平面状ではない部材を接着する処理にも本発明を適用することができる。具体的には、袖部を有さない肌着の前身頃の肩部分と後身頃の肩部分とを接着する処理、さらに具体的には図10および図11において袖部12を備えない状態において貼り合わせ構造112を形成する処理、に本発明を適用することができる。なお、この貼り合わせ構
造112を形成した後に貼り合わせ構造110を形成することにより袖部12を接合して袖部12を備えたアンダーシャツを製造したり、この貼り合わせ構造112を形成した後に袖部12を接合しないで袖部12を備えないアンダーシャツ(タンクトップと記載する)を製造したりすることが可能である。このようなタンクトップにおいて貼り合わせ構造112を形成する場合には、前身頃の右の肩部分の接着領域および前身頃の左の肩部分の接着領域を第1の中空角柱(搬送角柱)1010に、後身頃の右の肩部分の被接着領域および後身頃の左の肩部分の被接着領域を第2の中空角柱(反転角柱)1210に、アームホール側から見た断面方向でS字状になるように、それぞれ保持させることになる。これとは逆に、後身頃を第1の中空角柱(搬送角柱)1010に、前身頃を第2の中空角柱(反転角柱)1210に、それぞれ保持させるようにしても構わない。なお、このようなタンクトップは、貼り合わせ構造112を形成することにより、右のアームホールと左のアームホールとにより筒部が構成されることから、少なくとも一部の形状が筒状である筒状部材となる。
11 身頃(伸縮性生地1)
12 袖部(伸縮性生地2)
3 接着部
4 非接着部
110、112、120 貼り合わせ構造
P 接着パターン
1000 筒状部材製造装置
1000R 右ユニット
1000L 左ユニット
1010(1010R、1010L) 第1の中空角柱(搬送角柱)
1100 塗布ユニット
1110 塗布ヘッド
1120 塗布ヘッド移動エアシリンダ
1130 ノズルキャップアクチュエータ
1140 塗布ヘッド移動単軸ロボット
1150 ギヤポンプモータ
1160 クランクモータ
1170 接着剤用ヒータコントローラ
1200(1200R、1200L) 反転ユニット
1210(1210R、1210L) 第2の中空角柱(反転角柱)
1220(1220R、1220L) 生地反転ロータリーアクチュエータ
1300(1300R、1300L) 搬送ユニット
1310(1310R、1310L) 生地ハンド
1320(1320R、1320L) 生地ハンド横移動エアシリンダ
1330(1330R、1330L) 生地ハンド押さえエアシリンダ
1340(1340R、1340L) 第1エアシリンダ(内側)
1350(1350R、1350L) 第2エアシリンダ(外側)
1360(1360R、1360L) ベルトコンベア
1370(1370R、1370L) コンベアモータ
1400(1400R、1400L) プレスユニット
1410(1410R、1410L) ヒータユニット
1420(1420R、1420L) プレスヒータ用エアシリンダ
1430(1430R、1430L) プレス用ヒータコントローラ
1500 制御部
1510(1510R、1510L) ブロア
1520(1520R、1520L) 表示計器(制御盤内)
1530(1530R、1530L) 表示計器(制御盤外)
1540(1540R、1540L) 操作ボタン(制御盤内)
1550(1550R、1550L) 操作ボタン(制御盤外)
1560(1560R、1560L) 各種センサ
1570(1570R、1570L) タッチパネル
1600 CPU
1610 入力インターフェイス
1620 入出力インターフェイス
1630 シリンダ駆動ドライバ
1640 単軸ロボット駆動ドライバ
1650 モータ駆動ドライバ
1660 出力インターフェイス
1670 表示ドライバ
Claims (3)
- 第1の面とその裏面である第2の面とを備えた可撓性のある部材から、少なくとも一部の形状が筒状である筒状部材を製造する筒状部材製造装置であって、
前記第1の面および前記第2の面の少なくとも一方の面が上方向を向くように前記部材を保持するための部材保持手段と、
前記上方向を向いた面の所定領域に接着領域を形成するための接着領域形成手段と、
前記上方向を向いた面の接着領域と他方の面の被接着領域とが当接するように、前記部材保持手段に保持された前記第1の面および前記第2の面の少なくとも一方の面を反転するための反転手段と、
前記接着領域と前記被接着領域とを圧接するための圧接手段と、
前記接着領域と前記被接着領域とが当接した状態を維持して、前記部材を前記圧接手段まで搬送するための搬送手段とを含み、
前記部材保持手段に前記接着領域を加熱するための加熱手段を備え、
前記部材保持手段は、長手方向に平行に並べられた2本の角柱を含み、
前記反転手段は、前記2本の角柱の1本を反転するための反転ユニットを含む、筒状部材製造装置。 - 前記加熱手段は、前記2本の角柱のうちの反転しない角柱に備えられる、請求項1に記載の筒状部材製造装置。
- 前記搬送手段は、前記反転しない角柱の側面に略水平方向からに接近して前記部材を前記反転しない角柱との間で挟持して、前記挟持した部材を前記圧接手段まで前記長手方向に搬送する生地挟持ハンドを含む、請求項2に記載の筒状部材製造装置。
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