JPH0655494A - カット装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】比較的簡単な装置で所望形状に正確にシートを
カットする。 【構成】対象物とカッタホルダ３を所定のカット線に沿
って相対移動させるために倣いモデル１，９を用いる。
また移動軌跡とカット線のずれを小さく押えるために、
カッタをカッタホルダ３に回転可能とするとともに、カ
ット点を回転中心からオフセットする。これによるとカ
ッタには移動軌跡に沿った方向に回転させるモーメント
が作用してカット線と移動軌跡間のずれが小さくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】例えば、自動車のシート用表皮材
素材を所定のカット線に沿ってカットすることにより所
望の形状の表皮材とし、これを用いてシートが形成され
る。あるいは樹脂成形品の縁部を所定のカット線に沿っ
てカットすることにより、成形時に生じたバリやゲート
等の不要部を除去して所望の形状の成形品とする場合が
ある。本発明は、上記に例示した表皮材素材や樹脂成形
品といった対象物を所定のカット線に沿ってカットする
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】表皮用素材を所定のカット線に沿ってカ
ットする装置が特開昭６３−１６５１２２号公報に開示
されている。この装置ではシリンダのストロークを制御
することによってカッタが所定のカット線に沿って動く
ようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、カッタの
移動軌跡をシリンダ等のアクチュエータで制御する方式
によると、カッタの位置精度の確保が難しく、充分な精
度を確保するためには高価で複雑な制御装置が必要とな
ってしまう。またカッタは切断方向に沿って一定の長さ
を有しているために、カッタの向きによってカット方向
が影響を受ける。このため単にカッタを所定の移動軌跡
に沿って動かすだけでは、実際のカット線が所定のもの
とならない。そこで本発明では、カッタの移動軌跡を単
純な機構で位置精度よく制御できるとともに、カッタの
移動軌跡と実際のカット線とのずれを小さくできるカッ
ト装置を開発することにした。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そのために本発明では、
対象物を所定のカット線に沿ってカットする装置であ
り、前記所定のカット線に対応する形状を規定する倣い
モデルと、カッタを保持するカッタホルダと、前記倣い
モデルに沿ってカッタホルダと対象物を相対移動させる
移動装置とを有し、前記カッタは前記カッタホルダに対
して回転可能に取付けられているとともに、前記カッタ
が前記カッタの回転中心からオフセットされていること
を特徴とするカット装置を創り出した。

【０００５】

【作用】本装置によると、倣いモデルが用いられるため
に、複雑な制御機構を用いなくとも位置精度の良いカッ
タの移動軌跡を確保することができる。またカッタが回
転可能となっており、さらに回転中心からオフセットさ
れているために、カッタに常時カット線に沿った方向に
回転させるモーメントが作用し、移動軌跡と実際のカッ
ト線との間のずれが小さく押さえられる。

【０００６】

【実施例】次に本発明を具現化した一実施例について説
明する。図５(a) は本実施例に係わるカット装置でカッ
トする対象物Ｓの一部を例示するものであり、成形用金
型から取り出された樹脂成形品である。この成形品Ｓは
所望の形状５２の他に、成形時に生じることが避けられ
ないゲート５６が一体に形成されている。本装置では本
体部５２とゲート５６との間を所定のカット線５４に沿
ってカットすることによってゲート５６を除去するもの
である。

【０００７】なおこのカット線５４はＬ，Ｈ，Ｗ軸から
明らかなように、３次元のカーブとなっている。ただし
後述の図５(b) のように、カット線５４ａが平面内に存
在しているような対象物も当然にカット可能である。

【０００８】図１は、３次元のカット線に沿ってカット
する装置を一部分解した状態で示した図であり、ガイド
用リニアウェイ１６，シリンダ１２，Ｗ及びＨ方向用倣
いモデル９，Ｌ方向用倣いモデル１は図示しないフレー
ムに固定されている。そしてこのフレームには対象物Ｓ
の固定装置が取付けられており、対象物Ｓをフレームに
固定すると、対象物ＳとＷ及びＨ方向用倣いモデル９と
Ｌ方向用倣いモデル１が所定の位置関係に位置決めされ
る。

【０００９】ガイド用リニアウェイ１６にはスライド用
リニアウェイ１５を介してスライダ１１がスライド可能
となっている。スライダ１１にはシリンダ１２が取付け
られ、スライダ１１はガイド用リニアウェイ１６に沿っ
てスライドする。以後このスライド方向をＨ方向とす
る。スライダ１１には垂直上方（これをＷ方向とする）
にガイドピン用ブッシュ１０が固定されており、ここに
ガイドピン７がスライド可能に案内されている。ガイド
ピン７の上端にはフランジ６が固定されており、フラン
ジ６の他端下側にはＷ及びＨ方向用倣いモデル９の上縁
に沿って転動するローラ８が取付けられている。またフ
ランジ６の他端上側には、Ｈ，Ｗ方向のいずれとも直交
する方向（以下Ｌ方向という）に向けたガイド用リニア
ウェイ５が取付けられている。

【００１０】ガイド用リニアウェイ５にはスライド用リ
ニアウェイ４がＬ方向にスライド可能に案内されてお
り、このスライド用リニアウェイ４の一端にガイドピン
２が立設固定されている。このガイドピン２はＬ方向用
倣いモデル１の溝１ａに沿って移動可能となっている。
スライド用リニアウェイ４の他端にはカッタホルダ３が
固定されている。

【００１１】以上の構成を有することにより、シリンダ
１２が進退することによってスライダ１１がＨ方向に移
動し、ブッシュ１０，ガイドピン７，フランジ６，リニ
アスライダ５，４を介してカッタホルダ３もＨ方向に移
動される。このとき、フランジ６はＷ及びＨ方向用倣い
モデル９に沿って上下動することからカッタホルダ３も
倣いモデル９に沿って上下動する。また同時にガイドピ
ン２がＬ方向用倣いモデル１の溝１ａに案内されてＬ方
向に移動することから、スライド用リニアウェイ４を介
してカッタホルダ３もＬ方向に移動する。すなわちカッ
タホルダ３は、Ｗ方向にはＷ及びＨ方向用倣いモデル９
に沿って、Ｌ方向にはＬ方向用倣いモデル１に沿って動
きながらシリンダ１２によってＨ方向に移動してゆくこ
とになる。このカッタホルダ３の３次元的移動軌跡が、
図５(a) に示したカット線５４に丁度一致するように、
Ｗ及びＨ方向倣いモデル９の上縁とＬ方向用倣いモデル
１の溝１ａの形状が規定されている。

【００１２】この実施例では、Ｗ及びＨ方向用倣いモデ
ル９とＬ方向用倣いモデル１とによって、カット線５４
に対応する形状を規定する倣いモデルが構成されてお
り、またシリンダ１２の進退をカッタホルダ３に伝える
までの部材によってカッタホルダ３の移動装置が構成さ
れている。なおガイドピン７の下端はブラケット１４を
介してシリンダ１３に連結されており、シリンダ１３は
ガイドピン７を常時下方に付勢している。これによりロ
ーラ８が倣いモデル９の上縁から浮きあがらないように
している。

【００１３】図２(a) はカッタホルダ３とカッタ２３を
拡大して示すものであり、カッタホルダ３にはＬ方向に
貫通孔が形成されている。カッタ２３は円柱状の基部２
３ｂと刃先部２３ａとからなり、基部２３ｂはカッタホ
ルダ３の貫通孔に貫挿されている。なお基部２３ｂと貫
通孔との間には図示省略の軸受けが用いられており、カ
ッタ２３は基部２３ｂの中心軸２３ｄのまわりに回転可
能となっている。

【００１４】カッタホルダ３の後部には一対のフランジ
２５が固定されており、フランジ２５とカッタ２３間に
は引張ばね２４が差し渡されている。ばね２４はカッタ
２３の直径を挟んだ２個所に取付けられており、外力が
作用しない限りカッタ２３の刃先部２３ａが水平となる
ように付勢している。なおこれは、この実施例ではカッ
タ２３がほぼ水平に移動しながら（実際には倣いモデル
９に沿って上下動するものの大略は水平方向に動く）カ
ットしていくために水平に付勢しているのであり、仮に
カッタが大略垂直方向にカットしてゆく場合には垂直と
なるように付勢しておく。

【００１５】図３(c) はカッタ２３を刃先方向から見た
図であり、この実施例では刃先部２３ａのカット点２３
ｃが回転中心２３ｄから距離Ｌだけオフセットされてい
る。すなわち図３(b) のようにカット点２３ｃが回転中
心２３ｄ上に位置しているわけでもなく、また図３(a)
のように刃先２３ａが回転中心２３ｄを跨いでいるわけ
でもない。

【００１６】さて、図３(c) のようにオフセットされて
いることによる作用を図４を参照して説明する。今Ｈ−
Ｗ平面内でカッタ２３をカット線５４ａに沿って移動さ
せる場合を考える。このときＡ領域からＢ領域にさしか
かるときのように、カット線５４ａが上方に向きを変え
ると、カッタ２３にはカッタホルダ３から上方に持上げ
る力Ｆが作用し、逆に刃先部２３ａには対象物のカット
面から下方に押し下げようとする反力ｆが作用する。こ
のためカッタ２３には反時計方向のモーメントＭ、すな
わち刃先部２３ａを領域Ｂのカット線に沿った方向に回
転させるモーメントＭが作用する。このモーメントＭは
カッタ２３の刃先部２３ａが領域Ｂのカット線に沿った
方向となるまで作用する。このためカッタ２３は領域Ａ
とＢの間ですみやかに領域Ｂにおけるカット線に沿った
方向に回転する。

【００１７】このため図６に例示するように、カッタホ
ルダ３の移動軌跡５４に対して実際のカット線５４ｃは
よく近似する。これに対して図示５４ｂはオフセットし
ないカッタによる場合のカット線を示しており、移動軌
跡とカット線がずれてしまう。図３(a) または(b) によ
る場合には、カッタに対象物のカット面からの力が作用
してカット線を直進させようとする。このためカット線
と移動軌跡がずれ易く、またときにはカッタが折れてし
まうことが起こる。同様の現象が領域Ｂ→Ｃ，Ｃ→Ｄに
ついても生じる。本実施例のようにオフセットしておく
と、移動軌跡とカット線のずれがごく小さく押さえられ
る。

【００１８】本実施例ではばね２４によってカッタ２３
の刃先部２３ａが常時Ｈ方向を向くように付勢されてい
る。このＨ方向はこの実施例の場合には大略のカット方
向であるために、カット中刃先角度があまり急激に変化
しないように作用する。すなわちスムースなカット線が
得られるように作用する。またカット開始前の刃先角度
を安定させることにもなり、カット開始点の位置精度の
向上が得られる。

【００１９】さて以上の実施例は３次元のカット線に沿
ってカットする例を説明した。しかしながら図５(b) に
例示するように、カット線５４ａが平面内に存在する場
合もある。カット線５４ａが平面内にある場合には、図
１に示した装置からＬ方向への倣い移動のための機構を
除去できる。すなわちフランジ６に直接カッタホルダ３
を固定し、リニアウェイ４，５やＬ方向用倣いモデル１
等を排除することができる。このようにしたときの図が
図２(b) に示されており、このようにするとカッタホル
ダ３はＨ−Ｗ平面内で２次元的に移動することになる。

【００２０】さて以上の実施例では、Ｗ及びＨ方向用倣
いモデル９とＬ方向用倣いモデル１の２つの倣いモデル
を複合させることによって、３次元的移動軌跡を規定す
る倣いモデルが形成されている。ただしこれにかわって
１つの立体モデルを用い、このモデルに３次元的案内カ
ーブを形成しておいてもよい。また他の変形例として、
カッタホルダ３をＨ−Ｗ平面内で移動させ、これに対し
てカッタ２３をＬ方向に進退させてもよい。また当然の
ことであるが、カッタホルダ３の移動手段は他に様々な
機構を用いることができる。さらに他の変形としてはカ
ッタホルダ３を固定しておき、これに対して対象物Ｓの
側を倣いモデルに沿って移動させてもよい。このように
しても本発明は実施可能である。

【００２１】

【発明の効果】本発明によると、対象物とカッタホルダ
が倣いモデルに沿って相対移動されるため、複雑で高価
な制御装置を用いなくとも必要な位置精度を確保でき
る。またカッタホルダに対してカッタが回転可能となっ
ているとともに、カット点が回転中心からオフセットさ
れているために、カッタの刃先部が常時移動軌跡に沿っ
た方向を向くようなモーメントが得られ、移動軌跡とカ
ット線のずれが小さく押さえられる。このようにして、
良質なカット作業が比較的簡単な構造で実施される。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例に係わるカット装置の一部分斜視図

【図２】(a) はカッタ部の詳細図 (b) は刃先部からみたカッタ部の詳細図

【図３】オフセットを示す図

【図４】オフセットによる作用を説明する図

【図５】対象物を示す図

【図６】カット線と移動軌跡の関係を示す図

【符号の説明】

１：Ｌ方向用倣いモデル ９：Ｗ及びＨ方向用倣いモデル ２３：カッタ ３：カッタホルダ １２：シリンダ Ｌ：オフセット量

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対象物を所定のカット線に沿ってカット
   する装置であり、 前記所定のカット線に対応する形状を規定する倣いモデ
   ルと、 カッタを保持するカッタホルダと、 前記倣いモデルに沿って、前記カッタホルダと前記対象
   物を相対移動させる移動装置とを有し、 前記カッタは前記カッタホルダに対して回転可能に取付
   けられているとともに、 前記カッタが前記カッタの回転中心からオフセットされ
   ていることを特徴とするカット装置。