JP7240143B2 - 裁断装置 - Google Patents

Description

本発明は、裁断装置に関する。

特許文献１に示すような裁断装置は、パンチをダイの進入口に進入させることでシート材の打抜き加工を行っている。このとき、エアを噴射し、シート材から打ち抜かれた打ち抜き片をダイの進入路に落とすようにしている。さらに、外部に設けられたブロア等で打ち抜き片を進入路へ吸引し、打ち抜き片がパンチ側あるいは製品側に戻らないように排出していた。これによって、打ち抜き片がシート材に付着するなどの不具合を防止している。

特開２０１２－６６２９３号公報

しかしながら、例えば、柔らかい材料で形成されることが多い枚葉シートを搬送中に、打抜き加工を行うときに、上記のように吸引を行うと、枚葉シート自体も吸引されるおそれがあり、枚葉シートの搬送に影響を及ぼすおそれがあった。

本発明は、この問題を解決するためになされたものであり、枚葉シートの搬送に影響を及ぼすのを防止できる、裁断装置を提供することを目的とする。

本発明は、複数の枚葉シートを順に裁断する裁断装置であって、前記枚葉シートを、所定のピッチで断続的に搬送する搬送路を有する、搬送手段と、パンチ、及び当該パンチが進入する進入口が形成されているダイによって、前記搬送路によって搬送される前記枚葉シートの少なくとも一部に打抜き加工を施す、少なくとも一つの打ち抜き手段と、前記打ち抜き手段によって前記枚葉シートから打ち抜かれた打ち抜き片を、前記進入口を通じて、吸引する第１吸引手段と、を備え、前記第１吸引手段は、前記打抜き加工の１サイクル内で吸引のＯＮとＯＦＦとを行うように制御されている。

この構成によれば、第１吸引手段により、打抜き加工により打ち抜かれた打ち抜き片を吸引することができるため、打ち抜き片が搬送路や枚葉シートに付着するのを防止することができる。特に、枚葉シートは、柔らかい材料で形成されることが多いため、打ち抜き片をダイに押し込みにくい。したがって、本発明のような第１吸引手段を設けると特に有利である。また、第１吸引手段は、打抜き加工の１サイクル内で吸引のＯＮとＯＦＦとを行うように制御されている。すなわち、打抜き加工が開始されてから、次の打抜き加工が開始されるまでの間に、吸引をＯＦＦにする時間を設けているため、この間の枚葉シートが搬送手段により移動しているときに、枚葉シートが吸引されるのを防止することができる。したがって、枚葉シートの搬送ピッチが乱れたり、搬送路からずれるなどの不具合を防止することができる。また、枚葉シート自体が吸引されない程度に吸引しても、打ち抜き片がシート材に付着するなどの不具合が生じるおそれがあるが、本発明によれば、このような不具合も防止することができる。

上記裁断装置において、前記第１吸引手段は、前記進入口の上流側から下流側へ前記枚葉シートが通過しているときに、吸引をＯＦＦにするように制御することができる。

第１吸引手段の吸引をＯＦＦにするタイミングは種々の設定が可能であるが、特に、枚葉シートが進入路の上流側から下流側に通過するときに、第１吸引手段の吸引がＯＮになっていると、枚葉シートが進入口に吸引されやすいので、このタイミングで吸引をＯＦＦにすると、枚葉シートの搬送の不具合をより防止することができる。

上記裁断装置において、前記第１吸引手段は、前記枚葉シートの移動の停止後、前記パンチが前記ダイに向かって移動を開始する前に、吸引をＯＮにし、前記パンチが前記ダイから離間するのを開始した後に、前記枚葉シートの移動再開前に、吸引をＯＦＦにする制御することができる。

これにより、枚葉シートの搬送の邪魔にならないタイミングで、吸引時間を長くすることができるため、打ち抜き片の吸引をより効果的に行うことができる。

上記裁断装置において、前記第１吸引手段は、圧縮空気を噴出することで、前記進入口の内部を負圧にして前記打ち抜き片を吸引するように構成することができる。

この構成によれば、吸引のＯＮ／ＯＦＦを空気の噴射のＯＮ／ＯＦＦで制御するので、実際に吸引が行われるまでの応答性を向上することができる。したがって、吸引のＯＮ／ＯＦＦをより細かなタイミングで行うことができ、より確実に打ち抜き片を吸引することができる。

上記裁断装置では、前記１サイクル内において、前記第１吸引手段よりも低圧で、常時吸引を行う第２吸引手段をさらに備え、前記第２吸引手段は、前記打ち抜き片の吸引経路において、前記第１吸引手段よりも下流側に配置することができる。

この構成によれば、第１吸引手段によって吸引された打ち抜き片を、常時吸引を行っている第２吸引手段によって吸引することができるため、打ち抜き片を所定の位置まで吸引し、回収することができる。

上記裁断装置においては、前記ダイの進入口に向かって空気を噴射する噴射手段をさらに備えることができ、前記噴射手段は、前記打抜き加工の１サイクル内で噴射のＯＮとＯＦＦとを行うように制御することができる。

この噴射手段により、第１吸引手段による打ち抜き片の吸引を補助することができる。すなわち、噴射手段から噴射される空気によって、打ち抜き片を進入口に向かわせることができるため、打ち抜き片を確実に進入口に吸引することができる。その結果、打ち抜き片が搬送路や枚葉シートに付着するのを確実に防止することができる。

上記裁断装置において、前記噴射手段は、前記パンチとともに前記ダイに向かって移動するように構成することができる。

この構成によれば、噴射手段がパンチとともに移動するため、進入口により近い位置で空気を噴射することができる。したがって、打ち抜き片を進入口へより確実に向かわせることができる。

上記裁断装置においては、前記ダイ及びパンチにより構成される打ち抜き刃の一部を用いて、前記枚葉シートに対する打抜き加工を施すことができる。

このように、打ち抜き刃の一部を用いて、枚葉シートに対する打抜き加工が行われると、パンチの外縁の一部によって打ち抜き片が進入口へと押し込まれるため、次のような利点がある。例えば、パンチの外縁全体で打ち抜き片を打ち抜く場合に比べ、打ち抜き片の外縁に、打ち抜かれている箇所と打ち抜かれていない箇所があるため、打ち抜き片の外縁において、パンチから離れるタイミングにズレが生じ易い。そのため、打ち抜き片が進入口に入りがたくなるおそれがある。したがって、このような打ち抜き加工の態様において、本発明に係る第１吸引手段を用いると、特に有利である。

本発明に係る裁断装置によれば、枚葉シートの搬送に影響を及ぼすのを防止することができる。

裁断対象となる袋の平面図である。 本発明に係る断裁装置の一実施形態を示す概略構成図である。 無端ベルトの内面を示す平面図である。 支持台の一部平面図である。 図４のＡ－Ａ線断面図である。 第１打ち抜きユニットの上刃部材を示す平面図である。 第１打ち抜きユニットの下刃部材を示す平面図である。 第２打ち抜きユニットの上刃部材を示す平面図である。 第２打ち抜きユニットの下刃部材を示す平面図である。 第１及び第２吸引ユニットを示す側面図である。 第１吸引ユニットの拡大断面図である。 打抜き加工を行っているときの、第１及び第２吸引ユニットを示す側面図である。 パターン１に係る袋の搬送のモデル図である。 パターン２に係る袋の搬送のモデル図である。 第１吸引ユニット及び噴射ユニットの駆動のタイミングチャートである。 袋が下刃部材を通過する例を示す側面図である。 袋が下刃部材を通過する例を示す側面図である。 打ち抜きユニットの他の例を示す平面図である。 打ち抜きユニットの他の例を示す平面図である。

以下、本発明に係る断裁装置を袋の裁断に適用した場合の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

＜１．裁断対象の袋の概要＞
まず、裁断対象となる袋（枚葉シート）について、図１を参照しつつ説明する。図１は、裁断対象となる袋の平面図である。同図に示すように、この袋１０は、矩形状に形成された２枚のシート材の周縁を融着などによって固定したものである。シート材は、例えば、プラスチックフィルム等の樹脂材料のフィルム、プラスチックフィルムに金属等を蒸着したフィルム、金属箔、それらを組み合わせたフィルム等で形成することができる。そして、裁断装置では、この袋１０を短辺が搬送方向に沿うように搬送し、４つの隅部を円弧状に裁断する。以下では、搬送方向の上流側の一対の隅部を第１隅部１１と称し、下流側の一対の隅部を第２隅部１２と称することとする。そして、この裁断装置は、後述するように、第１隅部１１を裁断した後、第２隅部１２を裁断するように構成されている。なお、本明細書における「袋（枚葉シート）の幅」とは、裁断装置での搬送方向の長さをいうこととする。

＜２．裁断装置の概要＞
図２は、本実施形態に係る断裁装置の概略構成図である。同図に示すように、本実施形態に係る裁断装置は、無端ベルト２３を有する搬送路によって、上述した袋１０を所定の搬送ピッチで断続的に搬送するものである。すなわち、上流側の製袋装置（供給装置）１００で製造された袋１０を受け取り、所定の搬送ピッチだけ、無端ベルト２３を移動させて袋１０を搬送した後、所定時間停止する。これを繰り返すことで、袋１０を下流側の処理装置２００に供給するようになっている。そして、搬送路の途中において、無端ベルト２３の停止中には、後述する打ち抜きユニット４，５により隅部１１，１２の裁断が行われる。また、無端ベルト２３の最下流付近においては、幅の異なる袋であっても同じ位置で停止し、その下流側の処理装置に袋１０を受け渡すようになっている。以下、裁断装置の構成について説明した後、搬送に係る制御について説明する。

図２に示すように、この裁断装置は、水平方向に、所定間隔をおいて配置された駆動プーリ２１と、従動プーリ２２と、これらプーリ２１，２２に掛け渡された無端ベルト２３と、を備えている。駆動プーリ２１にはサーボモータ（図示省略）が接続されており、このサーボモータで駆動プーリ２１が断続的に回転することで、無端ベルト２３が所定のピッチで、断続的に駆動するようになっている。

また、上側を通過する無端ベルト２３の下面は、支持台３によって支持されている。一方、上側を通過する無端ベルト２３の上面には、上述した袋１０が所定間隔で供給され、搬送されるようになっている。したがって、この無端ベルト２３の上面が、袋１０の搬送路を構成している。なお、本実施形態では、図２の右側から左側へ袋が搬送されることとし、右側が上流側または後側、左側が下流側または前側として説明を行うこととする。また、この搬送方向と直交する方向を幅方向と称することがある。

さらに、この裁断装置には、無端ベルト２３によって搬送される袋１０の隅部１１，１２を裁断するための第１打ち抜きユニット４と、これよりも下流側に配置される第２打ち抜きユニット５が配置されている。また、無端ベルト２３の搬送、打ち抜きユニット４，５の位置など、裁断装置の各種の制御は、制御ユニット７により行われている。以下、上述した各部材を詳細に説明する。

＜２－１．プーリ、無端ベルト、及び支持台＞
各プーリ２１，２２の外周面には、軸方向に延びる歯が形成されている。すなわち、各プーリ２１，２２は歯車状に形成されている。

無端ベルト２３の内側の面（以下、内面といい、その反対の面を外面という）、つまりプーリ２１，２２が掛け渡されている面には、複数の突部２３１が所定間隔をおいて形成されており、これらの突部２３１が各プーリ２１，２２の歯に係合するようになっている。より詳細には、図３に示すように、無端ベルト２３の内面において、幅方向（搬送方向と直交する方向）の両端には、幅方向に延びる突部２３１が形成されており、搬送方向に所定間隔をおいて配置されている。また、無端ベルト２３の幅方向の中央、つまり両端の突部２３１の間には、平坦領域２３３が形成されており、この平坦領域２３３に、複数の貫通孔２３２が形成されている。

本実施形態では、搬送方向に平行に並ぶ４列に沿って複数の貫通孔２３２が形成されている。但し、４列のうち、少なくとも一組の列の貫通孔２３２は幅方向に並ばないように、千鳥状に配置されている。

図４は支持台の平面図、図５は図４のＡ－Ａ線断面図である。図４及び図５に示すように、支持台３の上面は、上側を通過する無端ベルト２３の下面に接するように構成されており、この上面の幅方向の両端には、無端ベルト２３の突部２３１が収容される一対の溝部３１が形成されている。そして、両溝部３１の間には、無端ベルト２３の内面の平坦領域２３３に接する平坦な支持面３２が形成され、この支持面３２内に空気を吸引するための、吸引口３３が形成されている。上記のように、平坦領域２３３には複数の貫通孔２３２が形成されているため、吸引口３３から空気を吸引すると、貫通孔２３２を介して空気が吸引される。これにより、無端ベルト２３の外面に袋１０が吸引され、搬送中に位置ずれが生じないようになっている。

＜２－２．打ち抜きユニット＞
両打ち抜きユニット（打ち抜き手段）４，５は、概ね同様の構成を有しているため、ここでは、主として第１打ち抜きユニット４について説明し、相違部分については後述する。

図６は上刃部材の平面図であり、図７は下刃部材の平面図である。第１打ち抜きユニット４は、袋１０の第１隅部１１を裁断し、円弧状に形成するための装置である。そのため、図６及び図７に示すように、袋１０の長手方向に並ぶ一対の上刃部材（パンチ）４１と、これら上刃部材４１の下方に配置された一対の下刃部材（ダイ）４２と、上刃部材４１を上下動する駆動部（図示省略）と、を備えている。さらに、第１打ち抜きユニット４には、一対の上刃部材４１における袋１０の長手方向の間隔、及び一対の下刃部材４２における袋１０の長手方向の間隔を調整可能な調整機構（図示省略）と、第１打ち抜きユニット４を搬送方向に移動させる移動機構（図示省略）と、を備えている。

図６に示すように、各上刃部材４１は、左右対称で、断面が概ね三日月状に形成されている。すなわち、上刃部材４１の断面は、第１隅部１１を裁断する円弧状の切断刃４１１と、この切断刃４１１よりも外側に配置された円弧状の外縁部４１２と、切断刃と外縁部の両端同士を連結する連結部４１３と、で囲まれた外形を有し、外縁部４１２が、第１隅部１１の外側に凸となるように配置されている。

また、各上刃部材４１の下方には、下刃部材４２がそれぞれ配置されている。図７に示すように、両下刃部材４２は、平面視において、袋１０の長手方向に、無端ベルト２３及び支持台３を挟むように配置されており、各下刃部材４２の上面が、無端ベルト２３の上面と概ね同じ高さになるように設置されている。

図７に示すように、各下刃部材４２は、対応する上刃部材４１が嵌まるように、上刃部材４１と、同じ断面形状、つまり断面三日月状の凹部（進入口）４２０を有している。そして、各凹部４２０の開口周縁において、上刃部材４１の切断刃４１１と対応する円弧状の部分が、下刃部材４２の切断刃４２１を構成しており、上刃部材４１の切断刃４１１と下刃部材４２の切断刃４２１とで、袋１０の第１隅部１１を円弧状に切断するようになっている。

以上のように構成された第１打ち抜きユニット４は、上記移動機構により搬送方向に移動可能となっている。すなわち、搬送路の任意の位置で、第１隅部１１を裁断できるようになっている。より詳細に説明すると、この裁断装置には、搬送方向に延びるガイドレール（図示省略）が配置されており、このガイドレールに沿って、第１打ち抜きユニット４が搬送方向に移動可能となっている。また、ガイドレールと平行にラック（図示省略）が配置されており、第１打ち抜きユニット４には、このラックに噛み合うピニオン（図示省略）が回転駆動可能に取り付けられている。したがって、制御ユニット７により、ピニオンを回転駆動すると、第１打ち抜きユニット４を、搬送方向の任意の位置に配置することができる。

一方、図８及び図９に示すように、第２打ち抜きユニット５は、第１打ち抜きユニット４と同様に構成されているが、上刃部材５１及び下刃部材５２の向きが相違している。すなわち、第２打ち抜きユニット５の上刃部材５１及び下刃部材５２は、切断刃５１１，５２１が搬送方向の上流側を向くように配置されている。これにより、袋１０の第２隅部１２を裁断するようになっている。また、第１打ち抜きユニット４と同様の構成により、第２打ち抜きユニット５も搬送方向に移動可能となっている。

＜２－３．吸引ユニット＞
次に、第１及び第２吸引ユニットについて、図１０及び図１１を参照しつつ説明する。図１０は第１及び第２吸引ユニットの概略構成を示す側面図、図１１は第１吸引ユニットの拡大断面図である。

図１０に示すように、第１吸引ユニット（第１吸引手段）６は、各下刃部材４２，５２の下部に連結されており、下刃部材４２，５２の凹部４２０，５２０と連通する連結管６１を有している。そして、連結管６１の下部には、エジェクタ６２が連結され、エジェクタ６２の下流側の開口は、接続管６３に連結されている。この接続管６３には、各下刃部材４２，５２に連結されたエジェクタ６２が連結されており、接続管６３の下流には、コンプレッサと回収空間とを有する第２吸引ユニット（第２吸引手段）６０が設けられている。

図１１に示すように、エジェクタ６２は、公知のものを採用することができる。すなわち、このエジェクタ６２は、連結管６１と接続管６３とを連通し、上下方向に延びる連通路６２１を有しており、この連通路６２１の途中に、斜め下方に延びる複数の注入路６２２が連結されている。そして、各注入路６２２には連通路６２１に向けて圧縮空気が注入されるようになっており、これによって、連通路６２１において、注入路６２２との連結部分よりも上方に負圧が生じるようになっている。そして、この負圧によって、各打ち抜きユニット４，５において、上刃部材４１，５１と下刃部材４２，５２によって切断された袋１０の打ち抜き片Ｋが、吸引されるようになっている。

後述するように、注入路６２２には、断続的に圧縮空気が注入されるようになっており、この空気の注入のタイミングに合わせて、打ち抜き片Ｋが吸引される。また、各下刃部材４２，５２からエジェクタ６２によって吸引された打ち抜き片Ｋは、接続管６３に吸引される。すなわち、上述した第２吸引ユニット６０のコンプレッサにより吸引され、回収空間に回収される。そのため、第２吸引ユニット６０のコンプレッサは、常時ＯＮになっており、全ての下刃部材４２，５２の凹部４２０，５２０から吸引された打ち抜き片Ｋを回収するようになっている。

＜２－４．噴射ユニット＞
次に、噴射ユニット８について説明する。図１０に示すように、噴射ユニット８は、各上刃部材４１，５１に設けられている。この噴射ユニット８は、上刃部材４１，５１にブラケット８０を介して取り付けられる２つの噴射管、つまり第１噴射管８１と第２噴射管８２とを有している。これら噴射管８１，８２は、コンプレッサ（図示省略）に接続されており、空気を噴射するようになっている。すなわち、第１噴射管８１の噴射口は、上刃部材４１の下端の切断刃４１１の中央付近に向けて斜め下方に空気を噴射するようになっている（図６の符号Ｐの付近）。すなわち、噴射された空気が上刃部材４１，５１の前方から上刃部材４１，５１の直下に向かうように構成されている。一方、第２噴射管８２は、上刃部材４１の下端の外縁部４１２の中央付近に向けて斜め下方に空気を噴射するようになっている（図６の符号Ｑの付近）。すなわち、噴射された空気が上刃部材４１，５１の後方から上刃部材４１，５１の直下に向かうように構成されている。

そして、この噴射ユニット８は、第１及び第２噴射管８１，８２は、上刃部材４１，５１とともに移動するようになっており、図１２に示すように、上刃部材４１，５１が下降している間の所定のタイミングで、空気を噴射するようになっている。したがって、上刃部材４１，５１が下刃部材４２，５２と嵌合する際には、噴射された空気は、下刃部材４２，５２の凹部４２０，５２０に向かうようになっており、これによって、打ち抜き片Ｋが凹部４２０，５２０内に流れるのを促進するようになっている。

また、上刃部材４１，５１の下面には、噴射口４１５，５１５が形成されており、図示を省略すコンプレッサから上刃部材４１，５１を貫通する通路を介して、噴射口４１５，５１５から空気が噴射される。

＜２－５．制御ユニット＞
次に、制御ユニット７について説明する。制御ユニットは、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）など、公知のコンピュータで構成することができる。そして、上述したように、幅の異なる袋１０であっても、隅部１１，１２の打ち抜きを正確に行うとともに、搬送路の最下流付近で同じ位置で袋を停止させて、下流の処理装置に受け渡すようにするため、制御ユニット７により、無端ベルト２３の搬送ピッチ、各打ち抜きユニット４，５の位置決めなどの制御を行うことができる。その他、制御ユニット７は、処理速度の調整のため、無端ベルト２３の搬送速度、停止時間などの制御も行うことができる。また、制御ユニット７には、袋１０の搬送方向の幅を入力するための、テンキー、キーボード、タッチパネルなどの入力装置が設けられている。

この制御ユニット７により、幅の異なる袋１０の裁断処理を以下のように設定することができる。まず、製袋装置１００からの袋１０の受け入れ位置と、処理装置への袋１０の受け渡し位置を予め決定しておく。受け入れ位置は、搬送路における最上流での袋１０の停止位置であり、本実施形態では、袋１０の上流側の端縁が、搬送路の最上流地点と一致するようになっている。図１３に示すように、受け渡し位置は、搬送路における最下流での停止位置であり、搬送路の最下流地点からＤ１の幅をあけて袋１０が配置されるようになっている。これら受け入れ位置及び受け渡し位置は、予め決定しておいてもよいし、入力装置により都度入力してもよい。そして、入力装置に、袋１０の幅が入力されると、搬送路の長さは、既知であるため、ここから、無端ベルト２３の搬送ピッチ、両打ち抜きユニット４，５の搬送方向の位置（各上刃部材４１，５１、各下刃部材４２，５２の打ち抜き位置）、搬送路上の袋１０の個数が決定される。このとき、搬送される袋１０の間隔Ｄ２が所定値以上（例えば、１０ｍｍ以上）となるようにする。この間隔Ｄ２は、予め決定しておいてもよいし、入力装置により都度入力してもよい。これは、袋１０の間隔が狭すぎると、裁断を行うときに隣接する袋１０の隅部も裁断するおそれがあることによる。したがって、袋１０の間隔の最小値を予め決めておけば、搬送路上に同時に配置される袋１０の数も決定される。例えば、以下のように設定することができる。

（パターン１）
・搬送路の長さＬ：１６２０ｍｍ（既知）
・袋の幅Ｘ：２２０ｍｍ
・袋の受け渡し位置（最下流点と袋との距離）Ｄ１：１０ｍｍ（予め決定）
・隣接する袋の間隔Ｄ２：１０ｍｍ以上（予め決定）
ここでは、受け渡し位置での袋１０の位置が固定されているため、これを差し引いて、残りの袋１０のピッチを計算する。すなわち、「（１６２０ｍｍ－１０（Ｄ１）ｍｍ－２２０ｍｍ（受け渡し位置の袋１０の幅））／（２２０ｍｍ＋１０ｍｍ）＝６余り１０ｍｍ」となり、同時に搬送される袋の個数は、受け渡し位置での袋を含めて、６＋１＝７個となる。そして、余りの１０ｍｍを６で割ると、１．６６ｍｍとなるため、袋の搬送ピッチＰは、「２２０ｍｍ＋１０ｍｍ＋１．６６ｍｍ＝２３１．６６ｍｍ」となる。また、袋１０が停止する位置に合わせて、各打ち抜きユニット４，５による裁断位置を決定し、各打ち抜きユニット４，５を移動させる。なお、各打ち抜きユニット４，５による裁断位置は特には限定されないが、搬送路の中央付近とすることができる。

また、Ｄ１とＤ２とを同じにする場合（例えば、Ｄ１＝Ｄ２≧１０）には、以下のように計算することができる。すなわち、「（１６２０ｍｍ／（２２０ｍｍ＋１０ｍｍ）＝７余り１０ｍｍ」となり、同時に搬送される袋の個数は７個となる。そして、余りの１０ｍｍを７で割ると、１．４３ｍｍとなるため、袋の搬送ピッチＰは、「２２０ｍｍ＋１０ｍｍ＋１．４３ｍｍ＝２３１．４３ｍｍ」となる。

図１３は、パターン１の搬送のモデル図である。このパターン１では、無端ベルト２３は、２３１．６６ｍｍ移動するごとに停止しつつ、下流側へ袋１０を搬送する。そして、この例では、合計７個の停止位置のうち、４番目の停止位置で、第１打ち抜きユニット４により第１隅部１１が裁断され、５番目の停止位置で、第２打ち抜きユニット５により第２隅部１２が裁断されるように設定されている。

（パターン２）
・搬送路の長さＬ：１６２０ｍｍ（既知）
・袋の幅Ｘ：１６０ｍｍ
・袋の受け渡し位置（最下流点と袋との距離）Ｄ１：１０ｍｍ（予め決定）
・隣接する袋の間隔Ｄ２：１０ｍｍ以上（予め決定）
上記パターン１と同様に計算を行う。「１６２０ｍｍ－１０（Ｄ１）ｍｍ－２２０ｍｍ／（１６０ｍｍ＋１０ｍｍ）＝８余り９０ｍｍ」となり、同時に搬送される袋の個数は、受け渡し位置での袋を含めて、８＋１＝９個となる。そして、余りの９０ｍｍを８で割ると、１１．２５ｍｍとなるため、袋の搬送ピッチＰは、「１６０ｍｍ＋１０ｍｍ＋１１．２５ｍｍ＝１８１．２５ｍｍ」となる。Ｄ１＝Ｄ２の場合の計算は省略するが、パターン１で示したとおりである。

図１４は、パターン２の搬送のモデル図である。このパターンでは、無端ベルト２３は、１８１．２５ｍｍ移動するごとに停止しつつ、下流側へ袋１０を搬送する。そして、この例では、合計９個の停止位置のうち、５番目の停止位置で、第１打ち抜きユニット４により第１隅部１１が裁断され、６番目の停止位置で、第２打ち抜きユニット５により第２隅部１２が裁断されるように設定されている。

図１３及び図１４に示すように、以上のいずれのパターンにおいて、袋１０の幅が変わっても、最上流での袋の停止位置、つまり製袋装置１００からの受け入れ位置では、袋１０の上流側の端縁が、搬送路の最上流地点と一致するようになっている。そして、最下流での停止位置、つまり処理装置２００への袋の受け渡し位置では、搬送路の最下流地点から１０ｍｍの幅をあけて袋１０が配置されるようになっている。

また、この制御ユニット７は、後述するように、第１吸引ユニット６のエジェクタ６２において、注入路６２２から圧縮空気を注入するタイミング、及び噴射ユニット８において各噴射管から空気を噴射するタイミングも制御している。

＜３．裁断装置の動作＞
以上のように構成された裁断装置の動作について説明する。まず、裁断対象となる袋１０の幅を制御ユニットに入力する。これにより、制御ユニットは、搬送路で配置する袋１０の個数、搬送ピッチ、各打ち抜きユニット４，５の位置を決定する。ここでは、上記パターン１の入力を行うこととする。これに続いて、無端ベルト２３を決定された搬送ピッチで、断続的に駆動する。

そして、製袋装置１００から裁断装置の搬送路の最上流地点に袋１０を供給する。すなわち、図１３に示すように、無端ベルト２３が停止中に、搬送路の最上流地点に袋１０の上流側の端縁が一致するように、製袋装置１００から無端ベルト２３へ袋１０を受け渡す。これを繰り返すことで、製袋装置１００から無端ベルト２３へ袋１０が順に渡され、常時７個の袋１０が無端ベルト２３で搬送されるようにする。そして、無端ベルト２３で搬送中の袋１０は、４番目の停止位置で第１隅部１１が裁断され、５番目の停止位置で第２隅部１２が裁断される。

こうして、７番目の停止位置、つまり最下流位置において、袋１０は、搬送路の最下流点から１０ｍｍ離れた位置で停止し、この停止中に、下流側の処理装置２００に渡される。

次に、上述した第１吸引ユニット６と噴射ユニット８のＯＮ／ＯＦＦのタイミングについて、図１５に示すタイミングチャートを参照しつつ説明する。なお、以下で説明する第１吸引ユニット６と噴射ユニット８の動作は、第１及び第２打ち抜きユニット４，５の両方で同じであるため、ここでは、第１打ち抜きユニット４における動作を説明する。また、図１５に示す秒数は、一例であり、これに限定されるものではない。

図１５に示すように、袋１０の搬送中の時刻ｔ１で無端ベルト２３が停止すると、これと同時に上刃部材４１が下降を始める。また、これと同時に、噴射ユニット８及び第１吸引ユニット６がＯＮになる。すなわち、各噴射管８１，８２からの空気の噴射が開始されるとともに、エジェクタ６２の注入路６２２に圧縮空気が注入され、下刃部材４２の凹部４２０において空気の吸引を開始する。その後、上刃部材４１は下刃部材４２の凹部４２０に嵌入して袋１０の第１隅部１１の裁断を行う。そして、時刻ｔ２において上刃部材４１が下限位置に到達すると、即座に上昇し、時刻ｔ３において上限位置に達すると、上昇を停止する。裁断された打ち抜き片Ｋは、凹部４２０に吸引され、さらにエジェクタ６２から接続管６３を介して、第２吸引ユニット６０に回収される。

各噴射管８１，８２からの空気の噴射は、時刻ｔ３において停止する。しかし、エジェクタ６２による空気の吸引は、時刻ｔ３後の時刻ｔ４まで続く。その後、時刻ｔ５において、無端ベルト２３が再び駆動し、袋が搬送される。そして、時刻ｔ６において、再び、無端ベルト２３が停止し、上刃部材４１，５１が下降する。以上の動作を繰り返しながら、袋１０の搬送と裁断が行われる。

＜４．特徴＞
以上のように構成された裁断装置では、次の効果を得ることができる。
（１）各隅部１１，１２の裁断は、エジェクタ６２が空気の吸引を行っている間に行われるため、裁断によって生じた打ち抜き片Ｋは、凹部４２０，５２０へと吸引されていく。また、各噴射管８１，８２から空気が噴射されているため、この空気によって、打ち抜き片Ｋは、凹部４２０，５２０へと誘導される。したがって、打ち抜き片Ｋが搬送路に残留したり、裁断後の袋１０に付着するのを防止することができる。

（２）本実施形態では、打ち抜き片Ｋの外周全体を切断刃で切断するのではなく、自由端である隅部１１，１２を袋１０から切り離すように、上刃部材４１，５１の外縁の一部を用いて打抜き加工を行う。上記のように、上刃部材４１，５１には噴射口４１５，５１５が設けられており、打ち抜き時は、そこから噴射ユニット８と同じタイミングで打ち抜き片Ｋに向けて空気を噴射するようになっている。しかし、受け渡し時及び搬送時に袋１０の位置がズレたり、袋１０の寸法がばらつくと、打ち抜き片Ｋの大きさにバラツキが生じる可能性がある。これにより、上刃部材４１，５１の噴射口４１５，５１５からの噴射位置が一定であっても、打ち抜き片Ｋに対する噴射位置がばらつくおそれがある。
したがって、例えば、閉じた領域を打ち抜くように上刃部材で打ち抜き片の全体を凹部に押し込むのに比べ、本実施形態のように上刃部材４１，５１の一部を用いて裁断を行うと、上刃部材４１，５１が打ち抜き片Ｋに対して作用させることのできる力が弱い。そのため、切断後の打ち抜き片Ｋを凹部４２０，５２０に確実に押し込むことが難しい。また、本実施形態が対象とする袋１０のような枚葉シートは、比較的柔らかい材料で形成されているため、特に、打ち抜き片Ｋを凹部４２０，５２０に押し込みにくい。したがって、上記のように隅部１１，１２に対して打抜き加工を施す際に、上記のような第１吸引ユニット６や噴射ユニット８を用いると特に有利である。

（３）本実施形態に係る袋１０のような枚葉シートは、上述したような比較的柔らかい材料で形成され、厚みが０．４ｍｍ以下の薄い場合や、袋１０の隅部１１，１２の打ち抜き形状は任意であるものの、隅部１１，１２のＲが５ｍｍ（Ｃ５ｍｍ）より大きくなる場合もある。そのような枚葉シートは、吸引力に抗する剛性が低くなり、凹部４２０、５２０に吸引されやすく、搬送時のトラブルの原因になる。そこで、本実施形態においては、エジェクタ６２による空気の吸引は、無端ベルト２３が駆動している間は停止している。したがって、搬送中の袋１０が凹部４２０，５２０の上を通過しているときに、凹部４２０，５２０に吸引されるのを防止することができる。

（４）エジェクタ６２により、圧縮空気の注入をＯＮ／ＯＦＦすることで、空気の吸引を行っているため、吸引の応答性が高い。したがって、細かなタイミングで、吸引を迅速に行うことができる。

（５）本実施形態では、袋１０の第１隅部１１と第２隅部１２とを異なる打ち抜きユニット４，５で裁断するようにし、さらにこれらの搬送方向の位置を調整可能となっている。そのため、搬送ピッチと、裁断位置とを調整することで、袋１０の幅が変わっても、上記パターン１，２のように、袋１０の両端の隅部１１，１２の裁断を正確に行えるとともに、袋１０が搬送路からの排出されるときの停止位置を揃えることができる。したがって、搬送路から排出される袋１０を、その下流の処理装置２００に対し、同じ位置で受け渡すことができるため、その後の袋１０に対する処理をスムーズに行うことができる。例えば、袋の幅が変わるたびに、袋の受け取り場所を処理装置において調整するなどの複雑な処理が不要となる。なお、袋１０の処理装置２００への受け渡し位置は、完全に同じでなくてもよく、処理装置２００への受け渡しに支障を来さない程度であれば、多少ずれていてもよい。したがって、このようにずれを許容された搬送ピッチを制御ユニット７により算出することもできる。なお、この点は、製袋装置１００からの受け取り位置についても同じである。

＜５．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。

＜５－１＞
第１吸引ユニット６において、空気を吸引するタイミングは、特には限定されず、打抜き加工の１サイクル内で吸引のＯＮとＯＦＦとを行うように制御されていればよい。したがって、上記実施形態で示したタイミングチャートは一例であり、種々の変更が可能である。したがって、例えば、上記実施形態では、無端ベルト２３が停止すると同時に第１吸引ユニット６で吸引を開始しているが、無端ベルト２３が停止する前であっても、袋１０が凹部４２０、凹部５２０を通過した時点で、吸引を開始してもよい。また、例えば、図１６に示すように、袋１０が位置（Ａ）から位置（Ｂ）に連続的に移動し、その間に第１打ち抜きユニット４の下刃部材４２の上方を通過する際には、吸引を行っていると、袋１０が凹部４２０に吸い込まれるため、袋１０がこのような挙動を取るときには、吸引を停止する必要がある。

一方、図１７に示すように、例えば、袋１０が位置（Ｃ）から位置（Ｄ）に連続的に移動し、第２打ち抜きユニット５の下刃部材５２の凹部の上方で停止する際には、吸引を行っていても著しい問題はない。この場合、空気の吸引を行うと、袋１０の下流側の端部である第２隅部１２は凹部５２０によって吸引されるが、第２隅部１２は、打ち抜かれるため、この部分が吸引されていても問題はない。したがって、袋１０の下流側の端部が、打ち抜き前に下刃部材５２の上方で停止する際には、必ずしも空気の吸引を停止しなくてもよい。

＜５－２＞
上記実施形態では、２つの打ち抜きユニット４，５で、第１隅部１１に対して打抜き加工を施してから、第２隅部１２の打抜き加工を行ったが、これを反対にし、第２隅部１２に対して打抜き加工を施してから、第１隅部１１の打抜き加工を行ってもよい。

また、例えば、図１８に示すように、２つの打ち抜きユニットを一体化し、隣接する袋１０において、下流側の袋１０の第１隅部１１と、上流側の袋１０の第２隅部１２を同時に打ち抜くこともできる。この場合、各隅部１１，１２を打ち抜く、上述した２つの上刃部材４１，５１が一体となった上刃部材９と、これに対応する下刃部材（図示省略）が用いられる。

また、上刃部材及び下刃部材の形状は一例であり、各隅部１１，１２を打ち抜くことができるのであれば、特には限定されない。

＜５－３＞
上記実施形態では、搬送路上で袋１０を一列にして搬送しているが、例えば、図１９に示すように、２列以上で袋１０を搬送することもできる。この場合、第１打ち抜きユニット４において、幅方向に隣接する隅部の裁断を行う上刃部材４８を一体化し、２つの切断面を有するように構成することができる。この点は、下刃部材４２、第２打ち抜きユニット５でも同様に構成することができる。

＜５－４＞
無端ベルト２３、各プーリ２１，２２、支持台３の構成は、特には限定されず、上述した以外の構成でもよく、プーリの数、位置なども適宜設定することができる。上記実施形態では、高速搬送を行うことができるようにプーリ２１，２２を歯車状に形成し、これに合わせて無端ベルト２３に突部２３１を形成したり、支持台３に溝部３１を形成したりしているが、搬送速度等によっては、突部２３１を有さない無端ベルト２３であってもよい。

＜５－５＞
両打ち抜きユニット４，５では、袋１０の隅部１１，１２を円弧状に打ち抜いているが、円弧状に限られず、例えば、隅部１１，１２を斜めに直線状に切り取ったり、直線と曲線とが混在した形状に切り取るような処理を行うこともできる。また、本発明に係る吸引ユニットは、袋１０の隅部でなく、閉じた領域を打ち抜くような打抜き加工にも適用することができる。

＜５－６＞
第１吸引ユニット６では、エジェクタ６２を用いて吸引を行っているが、打ち抜き片Ｋを吸引できるのであれば、これ以外の吸引手段を用いることもできる。

＜５－７＞
噴射ユニット８の構成は特には限定されず、種々の変更が可能である。例えば、噴射管８１，８２の数、空気を噴射する位置は特には限定されない。また、噴射管８１，８２を上刃部材４１，５１とともに移動させず、静止したままで空気を噴射するようにしてもよい。

＜５－８＞
上記実施形態では、第１吸引ユニット６と噴射ユニット８の両方を用いているが、噴射ユニット８は必ずしも設けなくてもよい。また、第２吸引ユニット６０の構成は特には限定されず、これを用いず、第１吸引ユニット６で吸引した打ち抜き片Ｋを他の手段で回収することもできる。

＜５－９＞
上記実施形態では、本発明に係る裁断装置を袋１０の裁断に適用した例を示したが、本発明は、袋の裁断以外でも、シート材などの枚葉シート全般の裁断に適用することができる。

１０ 袋（枚葉シート）
１１ 第１隅部
１２ 第２隅部
４ 第１打ち抜きユニット（打ち抜き手段）
４１ 上刃部材（パンチ）
４２ 下刃部材（ダイ）
４２０ 凹部（進入口）
５ 第２打ち抜きユニット（打ち抜き手段）
５１ 上刃部材（パンチ）
５２ 下刃部材（ダイ）
５２０ 凹部（進入口）
６ 第１吸引ユニット（第１吸引手段）
６０ 第２吸引ユニット（第２吸引手段）
８ 噴射ユニット（噴射手段）

Claims (6)

1. 供給装置から順次移送された複数の枚葉シートを順に裁断する裁断装置であって、
   前記枚葉シートを、吸引により保持しつつ、所定のピッチで断続的に搬送する搬送路を有する、搬送手段と、
   パンチ、及び当該パンチが進入する進入口が形成されているダイによって、前記搬送路によって搬送される前記枚葉シートの外縁の一部に打抜き加工を施す、少なくとも一つの打ち抜き手段と、
   前記打ち抜き手段によって前記枚葉シートから打ち抜かれた打ち抜き片を、前記進入口を通じて、吸引する第１吸引手段と、
   を備え、
   前記ダイ及びパンチにより構成される打ち抜き刃の一部を用いて、前記枚葉シートに対する打抜き加工が施され、
   前記第１吸引手段は、前記打抜き加工の１サイクル内で吸引のＯＮとＯＦＦとを行うように制御されている、
   前記１サイクル内において、前記第１吸引手段よりも低圧で、常時吸引を行う第２吸引手段をさらに備え、
   前記第２吸引手段は、前記打ち抜き片の吸引経路において、前記第１吸引手段よりも下流側に配置されている、裁断装置。
2. 前記第１吸引手段は、前記進入口の上流側から下流側へ前記枚葉シートが通過しているときに、吸引をＯＦＦにするように制御されている、請求項１に記載の裁断装置。
3. 前記第１吸引手段は、
   前記枚葉シートの移動の停止後、前記パンチが前記ダイに向かって移動を開始する前に、吸引をＯＮにし、
   前記パンチが前記ダイから離間するのを開始した後、前記枚葉シートの移動再開前に、吸引をＯＦＦにする制御されている、請求項１または２に記載の裁断装置。
4. 前記第１吸引手段は、圧縮空気を噴出することで、前記進入口の内部を負圧にして前記打ち抜き片を吸引するように構成されている、請求項１から３のいずれかに記載の裁断装置。
5. 前記ダイの進入口に向かって空気を噴射する噴射手段をさらに備えており、
   前記噴射手段は、前記打抜き加工の１サイクル内で噴射のＯＮとＯＦＦとを行うように制御されている、請求項１から４のいずれかに記載の裁断装置。
6. 前記噴射手段は、前記パンチとともに前記ダイに向かって移動するように構成されている、請求項５に記載の裁断装置。
   

Images