JPH0557683A - 裁断装置の制御方法とその方法に用いる裁断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】布帛等の裁断装置において、裁断中の裁断抵抗
は全て刃の往復動に対する抵抗に現れるという点に着目
して、裁断抵抗に現れる種々の要因に対応して裁断速度
制御データを調整して、最適の裁断能力で裁断すること
のできる裁断方法と装置を提供することを目的とする。 【構成】振動数制御信号に応じて刃５を往復振動させる
駆動手段６１を備え、前記刃５によって、少なくとも１
枚のシート材を裁断するように構成された裁断装置にお
いて、前記刃５の設定振動数を設定する振動数設定手段
８１と、前記刃５が往復振動する実振動数を検出する振
動数検出手段９と、前記実振動数が前記設定振動数より
低下すると増加指令を出力し、前記設定振動数より増加
すると低下指令を出力する比較手段８３と、前記増加指
令，低下指令によって前記振動数制御信号を制御する制
御手段８２とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、布帛等のシート材を裁
断するための方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】布帛等の柔軟なシート材を所定の形状に
裁断するためには、自動制御される裁断装置が用いられ
ている。この裁断装置は、前記シート材を、裁断テーブ
ル上に多数枚積み重ねた積重体を、上下に往復動する刃
によって裁断しつつ、前記積重体と前記刃とを相対的に
移動させることによって、切り進むように構成されてい
るものが多い。

【０００３】このとき、前記刃は刃駆動手段によって上
下方向に往復駆動されるとともに、刃が設けられたヘッ
ド自体を、前記裁断テーブルの面上においてＸ軸，Ｙ軸
方向に移動させる平行移動手段を備えている。更に、前
記刃の向きをヘッドの移動方向と合わすために、刃を前
記裁断テーブルに垂直な軸回りに回転させる回転手段も
備えている。

【０００４】そして、前記刃と前記積重体との相対的な
移動速度は前記平行移動手段によって制御されており、
このような裁断作動は予め決められたプログラム等によ
って実質的に固定されている。例えば、裁断形状が複雑
な場合等においては、前記回転手段によって刃の向きを
変えながら裁断するので、裁断形状のデータとともに裁
断速度を制御するような裁断速度制御データによって前
記移動速度を減速させることがおこなわれている。

【０００５】これらの裁断速度制御データは、裁断形状
や積重体の厚みやシート材の素材等のように、予め知る
ことのできる裁断条件に基づいたデータとなっている。
そのため、裁断作動中に生ずる種々の裁断条件の変化に
は対応ができない状態となっている。そのような条件の
変化としては、刃の摩耗等によって裁断能力の低下や雰
囲気の湿度変化等があり、このような裁断条件の変化を
自動的に検知して、裁断制御データをリアルタイムに調
整することができれば、更に高度な自動制御による裁断
制御を行うことが可能となる。

【０００６】そのような、刃の摩耗状態を検出すること
や湿度を検出する等のことは、例え技術的に可能であっ
ても、現実的ではない。なぜならば、摩耗と湿度以外の
条件変化があればたちまち対応不可能になってしまうか
らである。そこで、種々の裁断条件の変化が、刃の裁断
に対する抵抗として現れることに着目して、そのような
裁断抵抗を検知できれば、摩耗や湿度等を監視すること
もなく、また、予め知ることのできる裁断形状や積重体
の厚みやシート材の素材等のデータを不要とすることも
可能となる。即ち、裁断中の裁断抵抗に最適の裁断能力
で裁断するという最適運転が可能となる。

【０００７】即ち、刃の単位振動回数に対する裁断能力
が、裁断抵抗に負けると振動数が低下し、裁断抵抗に勝
ると振動数が増加するのである。裁断能力が裁断抵抗に
勝っている状態で運転すると、騒音の増加や不必要なエ
ネルギーの消費等の問題がある。このような理由から
も、裁断抵抗の変化を検出して最適な制御することが望
まれている。 そのための一つの手段として、例えば特
公昭５５−４５３５７号公報には、裁断抵抗の一要素で
ある、刃に対する横方向の荷重をロードセンサー等によ
って検出し、それに基づいて裁断速度制御データを調整
する装置と方法が示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した装置
と方法では、裁断抵抗の一要素であるところの刃に対す
る横方向の荷重の変化しか検知できないので、少なくと
も２方向の荷重を検出するように２組のロードセンサー
を備えなければ、曲線状に裁断するときや直線状に裁断
するときの不測の裁断抵抗の変化には対応できない。

【０００９】いずれにせよ、横方向の荷重を検出するだ
けでは、刃に対する縦方向の裁断抵抗の変化、例えば刃
の折損等の事故には対応できない。そこで、本発明は、
裁断中の裁断抵抗は全て刃の往復動に対する抵抗に現れ
るという点に着目して、裁断抵抗に現れる種々の要因に
対応して裁断速度制御データを調整して、最適の裁断能
力で裁断することのできる裁断方法と装置を提供するこ
とを目的としてなされたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる裁断装置
の制御方法においては、振動数制御信号に応じて刃を往
復振動させる駆動手段を備え、前記刃によって、少なく
とも１枚のシート材を裁断するように構成された裁断装
置の制御方法において、前記刃の実際の実振動数を検出
して、前記実振動数が所定の設定振動数より低下する
と、刃の振動数が増加するように前記振動数制御信号を
制御し、前記実振動数が所定の設定振動数より増加する
と、刃の振動数が低下するように前記振動数制御信号を
制御するようにした。

【００１１】そして、本発明にかかる裁断装置において
は、振動数制御信号に応じて刃５を往復振動させる駆動
手段６１を備え、前記刃５によって、少なくとも１枚の
シート材を裁断するように構成された裁断装置におい
て、前記刃５の設定振動数を設定する振動数設定手段８
１と、前記刃５が往復振動する実振動数を検出する振動
数検出手段９と、前記実振動数が前記設定振動数より低
下すると増加指令を出力し、前記設定振動数より増加す
ると低下指令を出力する比較手段８３と、前記増加指
令，低下指令によって前記振動数制御信号を制御する制
御手段８２とを備えるという手段を講じた。

【００１２】

【作用】裁断しようとするシート材の厚みや積重体の枚
数や刃の摩耗等による裁断抵抗が変化すると、それは刃
の往復振動数の変化となって現れる。そこで上記構成の
本発明の裁断装置の制御方法によれば、刃の往復振動数
の変化を検出することによって裁断抵抗の変化を検出す
ることができる。

【００１３】ここで、往復振動数が所定の設定振動数よ
り低下したときは、裁断抵抗が裁断能力を越えているこ
とであるので、前記刃の振動数を増加させることによっ
て、裁断能力を増加させる。逆に、往復振動数が設定振
動数より増加したときは、裁断能力が裁断抵抗を越えて
いることであるので、前記刃の振動数を低下させること
によって、裁断能力を低下させる。

【００１４】このようにして、種々の要因による裁断抵
抗の変化を、刃の振動数によって検出し、その変化に基
づいて前記刃の振動数を変化させることによって、必要
な裁断能力を供給するのである。そして、本発明の裁断
装置によれば、裁断抵抗の変化に応じた刃の実振動数を
検出して、この実振動数が設定振動数より増減すると比
較手段から低下指令，増加指令を出力し、この低下指
令，増加指令に基づいて振動数制御信号を制御して、刃
の往復振動の振動数を増減させるので、常時最適な裁断
能力が供給されるのである。

【００１５】

【実施例】以下に、本発明の裁断装置とその制御方法を
図面に基づいて詳説する。図１は前記裁断装置の全体
図、図２は前記裁断装置のヘッド部の要部拡大断面図で
ある。

【００１６】図１において、１は裁断装置、２は裁断テ
ーブル、３は該裁断テーブル２上を図示したＸ軸方向へ
往復移動する移動ブリッジ、４は該移動ブリッジ３上を
図示したＹ軸方向に往復移動するヘッド部である。前記
移動ブリッジ３はＸ軸モータ３１によって往復移動し、
前記ヘッド部４はＹ軸モータ４１によって往復移動す
る。

【００１７】図２において、ヘッド部４は、裁断用の刃
５、インダクションモータ６１の回転運動を往復運動に
変換して前記刃５を上下方向に往復振動させる駆動機構
６、および前記刃５をその長軸まわりに回転させる回転
機構７を備えている。前記刃５の上端にはフォトインタ
ラプタ等の非接触の振動数検出器９を備え、刃５の上下
方向の振動数Ｂを検出する。

【００１８】本発明の裁断装置のブロック構成図を示し
た図３において、前記インダクションモータ６１は、振
動数設定部８１において設定された設定振動数Ａに基づ
いた周波数の交流電力が周波数制御部８２から供給され
ることによって、その周波数で決まる同期回転数から裁
断抵抗等に応じて若干低下した回転数で駆動制御され
る。

【００１９】前記刃５の実際の振動数Ｂは、刃の上端部
に設けられたフォトインタラプタ等の非接触の振動数検
出装置９において検出される。比較部８３においては、
前記設定振動数Ａと検出された実振動数Ｂの比率Ａ／Ｂ
と所定のリミット値Ｃとが比較され、実振動数Ｂが低下
して前記比率Ａ／ＢがＣを越えると振動数の増加指令Ｕ
を出力し、実振動数Ｂが回復して前記比率Ａ／ＢがＣ未
満に回復すると前記増加指令Ｕを解除し、更に、実振動
数Ｂが増加して前記比率Ａ／ＢがＣ’を下回ると振動数
の低下指令Ｄを出力する。

【００２０】このようにして、前記低下指令Ｄ，増加指
令Ｕによってインダクションモータ６１の回転数を制御
することによって、前記比率Ａ／ＢをＣとＣ’の間に保
ち、実振動数が所定の範囲内に収まるように制御するの
である。

【００２１】そして、前記増加指令Ｕ，低下指令Ｄが所
定の制限時間以上継続して出力される場合は、何らかの
事故の可能性もあるので、アラーム信号を出力し、点検
を要求するようにすると良い。

【００２２】このようにして、前記裁断装置１によれ
ば、裁断中の刃のねじれ等のように刃に無理な力が加わ
ったことを、刃の振動数の低下で検出し、それを補うべ
く刃の振動数を上げて、裁断能力を増加させるので、シ
ート材の裁断不良を防止することが可能となるのであ
る。そして、非接触の検出器によって実振動数を検出す
るので、磨耗等の問題が生じない。

【００２３】以上の制御は、全く自動的に行えるので裁
断の作業能率が良い。そして、裁断の抵抗が低減されて
刃の振動数が増加すると、振動数を下げて無駄なエネル
ギーを消費せず最適な裁断ができる。このように、裁断
抵抗の変化を検出して、適正な振動数で裁断するように
制御するので、シート材の材質や積重体の厚みや雰囲気
等のように予め知ることのできる条件を指定しなくて
も、最適な条件をリアルタイムで検出しながら裁断させ
ることも可能となり、制御データの生成及び伝送が簡略
化できるという効果も得られる。

【００２４】なお、駆動手段としては、インダクション
モータに限らずＤＣモータ等を用いることも可能であ
る。

【００２５】

【発明の効果】このようにして、本発明の制御方法によ
れば、裁断中の刃のねじれ等のように刃に無理な力が加
わったことを、刃の振動数の低下で検出し、それを補う
べく刃の振動数を上げて裁断能力を増大させるので、シ
ート材の裁断不良を防止することが可能となり、適正な
裁断装置の制御が可能となるのである。

【００２６】また、上記方法に用いる裁断装置によれ
ば、刃の振動数を検出する手段を備えることによって、
裁断中の刃にその裁断能力以上の無理な力が加わったこ
とを刃の振動数の低下によって検出して、それに対して
刃の振動数を上げて裁断能力を増大させので、裁断不良
を生じない適性な裁断作業を自動的に行えるという効果
が得られるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の裁断装置の全体図である。

【図２】前記裁断装置のヘッド部の要部拡大断面図であ
る。

【図３】前記裁断装置のブロック構成図である。

【符号の説明】

Ｓ シート材 １ 裁断装置 ５ 刃（裁断手段） ６１ 駆動手段 ８１ 出力手段 ８２ 制御手段 ８３ 比較手段 ９ 振動数検出手段 Ａ 設定振動数 Ｂ 実振動数 Ｃ リミット値 Ｄ 低下指令 Ｕ 増加指令

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】振動数制御信号に応じて刃を往復振動させ
   る駆動手段を備え、前記刃によって、少なくとも１枚の
   シート材を裁断するように構成された裁断装置の制御方
   法において、前記刃の実際の実振動数を検出して、前記
   実振動数が所定の設定振動数より低下すると、刃の振動
   数が増加するように前記振動数制御信号を制御し、前記
   実振動数が所定の設定振動数より増加すると、刃の振動
   数が低下するように前記振動数制御信号を制御すること
   を特徴とする裁断装置の制御方法。
2. 【請求項２】振動数制御信号に応じて刃を往復振動させ
   る駆動手段を備え、前記刃によって、少なくとも１枚の
   シート材を裁断するように構成された裁断装置におい
   て、前記刃の設定振動数を設定する振動数設定手段と、
   前記刃が往復振動する実振動数を検出する振動数検出手
   段と、前記実振動数が前記設定振動数より低下すると増
   加指令を出力し、前記設定振動数より増加すると低下指
   令を出力する比較手段と、前記増加指令，低下指令によ
   って前記振動数制御信号を制御する制御手段とを備えた
   ことを特徴とする裁断装置。