JPH0741592B2 - シート材料切断装置および切断方法 - Google Patents

シート材料切断装置および切断方法

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JPH0741592B2
JPH0741592B2 JP4082236A JP8223692A JPH0741592B2 JP H0741592 B2 JPH0741592 B2 JP H0741592B2 JP 4082236 A JP4082236 A JP 4082236A JP 8223692 A JP8223692 A JP 8223692A JP H0741592 B2 JPH0741592 B2 JP H0741592B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は衣服、家具などを製造す
る繊維類などの或る長さのシート材料を自動的に切断す
る装置および方法に関し、シート材料は単一のシートで
も積重ねでもよく、シート材料はコンベア機構により切
断場所に部片ごとに前進せしめられ、材料は前進運動間
に切断場所においてＸおよびＹ座標方向に運動可能な切
断ヘッドによって所望の形状片その他の２次元形状に切
断される切断装置および方法に関し、詳細には、シート
材料と切断装置部品との間の特にシート材料の移動時に
生ずる望ましくない移動すなわち位置誤差を検知し補償
するようにした、切断装置および方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】本発
明の方法および装置は米国特許第４３２８７２６号明細
書および１９９０年米国特許出願０７／５７１０７４号
明細書に記載された方法および装置に関連し、これら明
細書には、２次元形状片などを形成するため或る長さの
シート材料をつぎつぎに部片ごとに自動的に切断する装
置および方法について概略的に本発明と同様な概念の各
種の装置および方法を示している。シート材料をつぎつ
ぎに部片ごとに切断する場合、所定の形状片の一部が１
つの部片内に、他の部分が隣接する部片内に位置する場
合がある。第１の部片が切断場所にあるときに第１の部
分が切断され、第２の部分は隣接する部片が切断場所に
あるとき切断される。切断される各形状片は切断屑材料
から完全に分離されることが強く要求され、すなわち形
状片と切断屑材料とを連結する未切断繊維またはブリッ
ジ部の存在しないことが要求される。そこで、切断装置
部品に相対的なシート材料の各部片の位置を切断場所で
正確にすることが必要であり、形状片が２つ以上の部分
から切断されるとき１つの部分の開始点および終末点が
隣接する部分の開始点および終末点と正確に整合する必
要がある。
【０００３】シート材料すなわち被加工材料は１つの座
標方向、すなわちその長さに平行なＸ座標方向に運動せ
しめられて切断場所につぎつぎに部片ごとに運動せしめ
られるから、各前進運動時の位置誤差が修正されなかっ
た場合には、１つの部片内に切断された線がつぎの隣接
する部片内に切断された線と満足に整合しなくなる。こ
の位置誤差は、例えば前進運動間にシート材料の位置が
コンベア表面に相対的に移動し、コンベアが正確に直線
運動を行わず、又はコンベアが前進運動の終末において
予定された位置を行き過ぎまたは不足することによって
生ずる。
【０００４】本発明の概略的な目的は被加工材料を部片
ごとに自動的に切断する改良された装置および方法にし
て、被加工材料の隣接する部片内の切断が良好な整合で
行われるようにした装置および方法を提供するにある。
【０００５】上述目的を達成する本発明のさらに詳細な
目的は切断装置および方法にして、切断装置のＸビーム
すなわちＸ移動体を被加工材料と一体的にその前進運動
時にＸ座標方向に運動せしめて被加工材料と切断装置部
品との間のＸ座標方向の位置誤差を減少せしめ、Ｘ座標
方向またはＸ座標方向およびＹ座標方向の双方に生ずる
位置誤差を検知し補償する切断装置および方法を提供す
るにある。
【０００６】本発明の上述以外の目的および効果は、以
下の詳細な説明および請求の範囲の記載によって明らか
となされる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、シート
材料切断装置および方法にして、切断さるべきシート材
料が部片毎に切断場所に前進せしめられ、該切断場所に
おいてシート材料は各前進間においてＸおよびＹ座標方
向に運動可能な切断ヘッドによって切断され、コンベア
によって支持されたシート材料の頂面とＸビームとの間
のＸ座標方向の移動を検知するセンサと組合わされ、該
センサは、Ｘビームに装架されてＹ座標方向に平行に延
長する軸線の回りに回転可能でシート材料の頂面と係合
可能でＸビームとシート材料との間にＸ座標方向の相対
的移動があったとき該軸線の回りに回転するＸ回転部材
を含み、Ｘ回転部材は回転移動をパルスに変換するコン
バータに関連し、コンバータは出力パルスをＸカウンタ
に供給する。
【０００８】さらに本発明によれば、切断装置のＸビー
ムをシート材料の前進時に該シート材料と一体的に運動
せしめるためＸカウンタの内容を使用するが、これは前
進時に、カウンタの出発時のカウントとカウンタのその
ときのカウントとの間の差を決定し、この差を誤差信号
としてＸビームをＸ座標方向に駆動する駆動系にフィー
ドバックするように使用する。
【０００９】さらに本発明によれば、前進運動の開始時
のカウンタのカウントと、前進運動の終末時のカウンタ
のカウントとの間の差をシート材料とＸビームとの間の
Ｘ座標位置誤差を表すものとして、切断場所においてシ
ート材料の新しい部片を切断するために装置の切断ヘッ
ドをＸおよびＹ座標方向に駆動するためにＸおよびＹの
組の制御信号を発生する制御装置に使用される表示デー
タのためのＸ座標偏向調節用として使用する。
【００１０】さらに本発明によれば、切断装置のＸビー
ム上に装架されＸ座標方向に延長する軸線の回りに回転
可能なＹ回転部材と、関連する回転変位をパルスに変換
して出力パルスをＹカウンタに供給する回転変位パルス
コンバータとを設け、前進運動の開始時と終末時とのＹ
カウンタのカウントの差をＹ座標方向の位置誤差を示す
ものとして、切断場所においてシート材料の新しい部片
を切断するために装置の切断ヘッドをＸおよびＹ座標方
向に駆動するためにＸおよびＹの組の制御信号を発生す
る制御装置に使用される表示データのためのＸ座標偏向
調節用として使用する。
【００１１】
【実施例】図１に本発明の実施例として示される自動制
御切断機械１０は、静止のフレーム１２と、該フレーム
に相対的に固定され切断される材料２２よりその長さが
短い切断場所２６とを有する。被加工材料、すなわちシ
ート材料を支持し切断場所に前進せしめるため、機械は
フレーム１２に支持されたコンベア１３を含み、該コン
ベアは回転可能の端部ユニット１６、１８の回りに導か
れる無端のベルト状コンベア部材１４を含む。コンベア
部材１４は米国特許第４３２８７２３号明細書に記載さ
れた形式であってよく、部材１４は切断機械の一部で真
空圧を使用して材料を支持表面上に保持し圧縮し、多数
の横方向に延長する剛毛ブロックを装架して互いにピボ
ット的に連結されたグリッドすなわちスラットから成
り、端部ユニット１６、１８は適宜のスプロケット状の
形状であってコンベア部材と積極的駆動関係にある。い
ずれの場合にも、コンベア部材１４はその上方走行部に
沿う上方に面する支持表面２０を提供し、多数の重ねた
シートの積重ねとして示す或る長さの被加工シート材料
２２を支持する。前方ユニット１６は該ユニットを矢印
で示す反時計方向に駆動する駆動モータ２４によって駆
動され、材料２２はＸ座標方向に図１で左方向に運動す
る。
【００１２】被加工材料を切断場所２６に運搬しおよび
切断場所から取出すことを補助するため、各種の手段が
使用可能である。図１に示すものは供給コンベア２１と
取出コンベア２３とを含み、これらは周知の形式であっ
てよく、コンベア部材１４と一体的に駆動されてよい。
別法として図示コンベア部材１４を機械１０の一方また
は双方の端部において延長せしめて、別の供給コンベア
２１および取出コンベア２３の一方または双方を代用さ
せてもよい。
【００１３】切断場所２６は、Ｘ座標方向に限界線２
８、３０によって限定されＹ座標方向にはコンベア部材
１４の幅にほぼ等しい有効範囲を有する。切断場所にお
いて、切断工具３２がＸおよびＹ座標方向に切断場所の
全範囲に運動して該切断場所に配置された被加工シート
材料の部片に２次元の線を切断する。
【００１４】使用される切断工具は各種任意の形式とし
てよいが図示望ましい実施例においては、圧力脚３４と
共働して支持表面２０の平面にほぼ直角に延長する切断
軸線３５に沿って往復運動するナイフを含む。切断工具
と圧力脚とは切断ヘッド３６の部品であって、Ｙ移動体
３３に担持されている。Ｙ移動体３３はＸビームすなわ
ちＸ移動体３８に支持され、Ｘビームはコンベア部材１
４を跨ぎ、その両端部は適当な長手方向に延長する案内
４０、４２に支持されてフレーム１２に相対的にＸ座標
方向に運動する。Ｙ移動体３３はＸビーム３８に支持さ
れてＸ座標方向に垂直なＹ座標方向に運動する。モータ
４４とＹエンコーダ４６とを含むＹ駆動手段がＹ移動体
３３と切断ヘッド３６とをＸビーム３８に相対的にＹ座
標方向に駆動し、モータ４８とＸエンコーダ５０とを含
むＸ駆動手段がＸビーム３８をＸ座標方向に駆動する。
【００１５】各エンコーダ４６、５０は切断ヘッド３６
の関連する座標軸線における瞬間的な、すなわち実際の
位置を代表する出力信号を生ずるものであって、制御器
５４によって任意所望の初期値にセットされる。図２を
参照すると、図示実施例のＹエンコーダ４６は回転変位
をパルスに変換する回転変位パルスコンバータ４６ａを
Ｙモータ４４の出力軸４５に固定されて含む。軸４５の
回転に応答してコンバータ４６ａは２つのライン４６
ｄ、４６ｇに同様な出力パルス４６ｃ、４６ｃ’を発生
し、各パルスの出現が切断ヘッドのＹ座標方向の変位の
最後に発生したパルスからの一定の増分を示している。
ライン４６ｄ、４６ｇの一方に発生するパルスの位相の
他方のラインに発生するパルスに相対的な位相は軸４５
の回転方向を示す方向信号を構成する。パルス４６ｃ、
４６ｃ’はＹカウンタ４６ｂに供給され、Ｙカウンタ４
６ｂは方向信号により指示された回転方向に従って増算
または減算カウントされる。出力ライン４６ｅに生ずる
カウンタ４６ｂのカウントは従ってフレーム１２に相対
的なＹ移動体３３のＹ座標方向のそのときの（瞬間的
な）位置を示す。Ｘエンコーダ５０はＹエンコーダ４６
とほぼ同様であるが、回転変位パルスコンバータ５０ａ
はＸ軸駆動モータ４８の出力軸４９に取付けられて、こ
れによりＸカウンタ５０ｂの出力信号がライン５０ｅに
生じて、フレーム１２に相対的なＸ座標方向のＸビーム
３８の瞬間的な位置を示す。図２においてＹカウンタ４
６ｂとＸカウンタ５０ｂとは制御器５４とは別個に設け
られているが、典型的にはカウンタは制御器５４の部品
とする。
【００１６】切断場所２６における被加工材料の部片を
切断するとき切断ヘッド３６はそれぞれの座標軸方向に
駆動モータ４４、４９とエンコーダ４６、５０とを使用
する位置決め回路、すなわちフィードバック制御によっ
て駆動される。このシステムを図３に回路図として示
す。図において、切断工程時には制御器５４の内部のス
イッチ５３は実線で示す「切断」位置にある。Ｘ軸に関
するフィードバック回路はＸ駆動モータ４８とＸエンコ
ーダ５０とＸ比較器５１とを含む。同様に、Ｙ軸に関す
るフィードバック回路はＹ駆動モータ４４とＹエンコー
ダ４６とＹ比較器４３とを含む。望ましくは、比較器の
機能は制御器５４により与えられる。装置の作動時に切
断ヘッドを新しい位置に運動せしめるときに、比較器５
１、４３を部品として含む制御器５４は所望の新しい点
のＸおよびＹ座標を与える。所望のＸ座標はライン５５
に生じてＸ比較器５１に供給される。比較器は所望のＸ
座標値を、Ｘエンコーダ５０により供給される切断ヘッ
ド３６の実際のＸ座標値と比較する。所望のＸ座標値と
実際のＸ座標値とが一致していないとき比較器は誤差信
号をライン５７を経てＸモータ４８に与え、Ｘモータ４
８はＸビーム３８をライン５５に生ずる信号によって示
される所望のＸ座標位置に向って駆動する。同様に、所
望のＹ座標位置がライン５９に生じてＹ比較器４３に供
給される。比較器はエンコーダ４６によって供給される
Ｙ移動体３３の実際のＹ座標値を実際のＹ座標値と比較
し、これらの値が一致しないときはライン６１に誤差信
号を発生してＹモータ４４を作動せしめて切断ヘッド３
６をＹ座標方向に所望のＹ座標値に向って駆動する。
【００１７】切断ヘッド内の往復運動モータ（図示しな
い）が切断工具３２（図１）を往復運動駆動し、別のモ
ータ（図示しない）が切断工具を制御器５４の制御を受
けて軸線３５の回りにθ方向に回転せしめ、工具を切断
線に沿って前方に向くように維持する。切断ヘッド３６
に支持されたソレノイド５２が切断ヘッドのフレームを
運動せしめるように作動し、これと共に切断工具３２と
圧力脚３４とは、下降位置と上昇位置との間に運動可能
であり、下降位置において切断工具は材料２２と切断係
合し、上昇位置で工具は材料２２と切断係合しない。
【００１８】コンピュータを含む制御器５４は所要の制
御信号を機械に供給してＸおよびＹモータ４８、４４と
ソレノイド５２その他の機械１０の部品を作動せしめ、
切断工具３２を切断場所２６に位置する被加工材料２２
に相対的な、所望の切断線に沿って運動せしめる。所望
の切断線およびその他の情報は、代表的に５６として示
すマーカデータによって与えられ、制御器５４によって
処理されて実際の制御信号、例えば切断ヘッドが運動せ
しめられるつぎつぎの点のＸおよびＹ座標値を与え、機
械１０を運転するために使用される。このようなマーカ
データを生ずる方法および装置は、例えば米国特許第３
８８７９０３号明細書に記載される。このデータはライ
ンによって制御器５４のメモリに直接に供給してもよ
く、適当な記憶媒体、例えばテープ、ディスクなどの記
憶媒体に予め記録して制御器に供給するようにしてもよ
い。
【００１９】切断機械１０の作動時には被加工シート材
料の部片を切断場所２６に位置決めした後に、切断工具
をＸおよびＹ座標方向に運動せしめて該部片内に線を切
断するが、この線は通常は所望の形状片５８の周縁線と
する。形状片が完全に切断されると切断作業は中断し、
駆動モータ２４が作動して被加工シート材料のつぎの引
続く部片を切断場所に位置せしめ、切断工具３２を再び
作動せしめて新しい部品片内に線を切断する。このよう
な部片ごとのつぎつぎの切断はすべての所望の形状片の
切断が完了するまで継続せしめられる。
【００２０】切断工具３２にによる形状片の切断完了後
に形状片は隣接する屑材料６０から手によって切断形状
片を拾い上げることにより、又は機械的分離手段を使用
することにより分離せしめられる。分離作業を容易とす
るためには、形状片が屑材料から完全に分離するように
切断され、形状片と屑材料とを連結する繊維糸、布、ブ
リッジ部などが存在しないことが重要である。
【００２１】不完全または不規則な切断が生ずる傾向
は、被加工材料から切断される形状片の一部が１つの部
片内に配置され、別の部分が後続する部片内に配置され
る場合がある。図４はこの例を示す。図示形状片５８は
一部が被加工材料２２の第１の部片７４内に配置され、
別の部分が被加工材料２２の後続する第２の部片７６内
に配置される。図示形状片の通常の切断において部片７
４内に配置された部分が切断され、このとき部片７４が
切断場所２６に配置され、工具は点Ａで材料内に挿入さ
れて材料と切断係合しながら点Ｂまで矢印７９で示すよ
うに反時計方向に運動する。点Ｂにおいて、工具は材料
との切断係合から解放され、必要な場合には部片７４内
の別の線を該部片が切断場所２６に位置する間に切断す
る。第１の部片７４内のすべての線の切断が完了する
と、材料はＸ座標方向に矢印Ｍで示すように左方に、コ
ンベア素子１４の作動によって機械フレームに相対的に
運動して第２の部片７６を切断場所に運動せしめる。第
２の部片７６が切断場所に位置している間に、図示形状
片５８の切断が行われ、切断工具は点Ｂで切断係合し、
周縁線６２の残りの部分について工具を点Ｂから点Ａま
で矢印８１で示す経路に沿って運動せしめる。
【００２２】第２の部片を切断場所に前進させるコンベ
ア素子１４の支持表面に相対的な被加工材料２２の偶発
的な歪みまたは移動によって、前進運動の終期における
コンベア素子１４の位置決め誤差、コンベア素子１４の
機械フレームに相対的な予期しない移動、その他の理由
により、前進運動の終期における被加工材料に相対的な
切断ヘッドの位置はエンコーダ４６、５０によって必ず
しも正確に示されず、エンコーダの出力を使用して位置
決めを行うと切断誤差が生ずる。この問題点を克服し、
または最小とするため、本発明によれば、新しい部片を
切断場所に配置するために被加工材料２２をコンベア１
４によって機械フレームに相対的に運動せしめるとき、
Ｘビーム３８を被加工材料と一体的に運動せしめて被加
工材料の前進運動時に位置誤差の導入されることを防止
し、発生した位置誤差は前進運動の終期において検知さ
れ、制御器５４によってマーカデータ５６と組合わされ
てＸおよびＹモータに供給されるＸおよびＹ制御信号の
組を与え、ＸおよびＹ誤差が検知された場合にはＸおよ
びＹ座標偏向値として使用する。
【００２３】図５および図６を参照し、機械１０の切断
精度を改善する本発明の装置および方法の詳細を、被加
工材料の１つの部片に切断する線と被加工材料の後続す
る部片に切断する線との整合に関して説明する。図示の
ようにＸビーム３８には、被加工材料２２の頂面のＸビ
ーム３８に相対的なＸおよびＹ座標方向の移動を検知す
るＸセンサ８２とＹセンサ８４とが取付けられている。
センサ８２、８４はＸビーム３８に別個に配置してもよ
いが、望ましくは図示のように単一のプレート８６など
の取付部材に取付ける。
【００２４】図５のＸセンサ８２は被加工材料２２の頂
面と係合可能の円形周縁表面１００を有するホィール９
８の形式のＹ回転部材を含み、ホィール９８はＸ座標方
向に平行に延長する軸線１０２の回りに回転可能であ
る。Ｙホィール９８はコンバータ９４と同様なパルスコ
ンバータ１０４と回転変位的に関連しており、コンバー
タ１０４は軸１０６を介してホィール９８に駆動的に連
結される。
【００２５】図５に示すように、２つのセンサ８２、８
４のための取付け板８６はＸビーム３８に相対的に垂直
方向に図示実線位置と破線位置との間に運動して、Ｘビ
ーム３８に相対的に下降および上昇可能で、ＸおよびＹ
ホィール８８、９８を被加工材料２２の頂面と係合およ
び非係合とする。取付け板８６のための上昇および下降
手段は各種の形状のものとしてよく、図示のものはＸビ
ーム３８に固定されたブラケット１１０によって滑動的
に垂直運動可能に案内され取付け板８６に固定された２
つの垂直な案内ロッド１０８を含む。ブラケット１１０
は例えば空気圧アクテュエータとなされる適当なモータ
１１２を担持しており、モータ１１２はブラケット１１
０と取付け板８６との間に連結されてＸビーム３８に相
対的に取付け板８６を上昇および下降せしめる。
【００２６】図６を参照すると、便宜的にＸおよびＹセ
ンサ８２、８４は互いに別個に示され、コンバータ９４
の出力パルスと方向信号とはライン１１４、１１６に生
じてＸカウンタ１１８に供給され、コンバータ１０４の
出力パルスと方向信号とはライン１２０、１２４に生じ
てＹカウンタ１２４に供給される。カウンタ１１８、１
２４は関連するコンバータ９４、１０４から受け取るパ
ルスによって、および同一コンバータから受け取る回転
信号の方向によって、加算または減算カウントする。各
カウンタの内容はライン１２６または１２８を介して制
御器５４に供給され、各カウンタの内容はライン１３０
または１３２を介して供給される信号によって制御器５
４によりゼロにセットされる。カウンタ１１８、１２４
は図６において制御器５４とは別個に示されているが、
望ましくは制御器５４と共通的に設ける。
【００２７】切断装置の他の部品と関連的なセンサ８
２、８４の作動を説明する。切断場所に新しい部片を配
置するためのコンベア１３による被加工材料２２の前進
運動の直前に、Ｘビーム３８を図１の線２８で示す切断
場所の端部に近接した位置とする。センサ８２、８４を
担持する取付け板８６はＸビーム３８に相対的に下降せ
しめられ、センサのホィール８８、９８を被加工材料２
２の頂面に係合させる。制御器５４がコンベア１３の駆
動モータ２４を作動せしめて、これに支持されたコンベ
ア部材１４の上方走行部とこれに支持された被加工材料
とを図１の左方に前進せしめる。望ましくは、この前進
運動は低い加速度で行い、コンベア部材と被加工材料と
の急激な運動を最小とし、前進運動の終期に近接すると
コンベア部材と被加工材料との速度を円滑に連続的に減
少せしめ、最終位置に著しく遅い速度で到達するように
する。コンベア部材１４による被加工材料の前進運動間
に、Ｘビーム３８は、Ｘセンサ８２を使用することによ
り、被加工材料と共にＸ座標方向に一体的に運動する。
【００２８】Ｘビーム３８が被加工材料２２と共に一体
的に運動することは、図２を参照して理解される。前進
運動の開始直前に図３のスイッチ５３は破線で示す「前
進」位置となされる。材料の前進運動が開始すると、コ
ンバータ９４が発生しカウンタ１１８がカウントしたパ
ルスがＸ座標方向のＸビームと被加工材料との間のＸ座
標方向の変位信号を示し、これが誤差信号としてライン
５７を経て、Ｘモータ４８に供給され、フィードバック
駆動系の一部となって、モータ４８はＸビーム３８を誤
差信号を無効化するように駆動する。ライン５７に供給
される誤差信号は、制御器５４がカウンタ１１８のカウ
ントを前進運動の開始時と前進運動間の反復的な回数に
おいて求めて制御器のメモリ内にメモリして制御器がメ
モリされた開始時のカウントと瞬間的なカウントとを比
較し、比較によって得られた差を誤差信号とすることに
より与えられる。望ましくは、前進運動の開始直前にカ
ウンタのカウントをライン１３０を介して供給される適
宜の信号によりゼロに設定し、前進運動時のカウンタの
カウントが開始時のカウントと瞬間的なカウントとの差
を示すようにし直接に誤差信号が図２に示すように得ら
れるようにする。
【００２９】上述のようにＸビーム３８の前進運動を被
加工材料２２の前進運動に従属せしめるようにしても、
前進運動の終期においていくらかの移動誤差がＸ座標方
向にＸビーム３８と被加工材料２２との間に存在する可
能性があり、カウンタ１１８のカウントとして示され
る。この誤差が存在するときはＸ座標方向のＸビーム／
被加工材料移動信号を示すカウンタ１１８のカウント
を、Ｘ座標偏向調節値としてのマーカデータと組合わせ
てＸ座標調節信号の組とＹ座標調節信号の組としてモー
タ４８によりＸビーム３８をＸ座標方向にモータ４４に
よりＹ移動体をＹ座標方向に、切断場所に位置する被加
工材料の新しい部片の加工時に運動せしめるように使用
する。
【００３０】前述のように被加工材料の新しい部片を切
断場所に運動せしめるとき、Ｙ座標方向にも位置誤差が
生ずる可能性がある。前進運動の開始直前に適当な信号
をライン１３２に与えてＹカウンタ１２４をゼロにセッ
トして、前進運動間にＹ座標方向に蓄積した誤差を前進
運動の終期において検出するようにする。Ｙカウンタ１
２４のカウントはＹ座標方向のＸビーム／被加工材料の
変位信号を構成する。このカウントは制御器５４によっ
て取上げられマーカデータ５６と組合わされてＹ座標偏
向調節として、Ｘ軸制御信号の組とＹ軸制御信号の組と
与え、切断場所における被加工材料の部片の切断時に使
用する。
【００３１】切断場所における被加工材料２２の新しい
部片およびその他の部片の切断時に図３のスイッチ５３
は「切断」位置に維持され、取付け板８６は上昇位置に
保持されてセンサホィール８８、９８を材料２２と不係
合とする。
【００３２】被加工材料の前進運動はＸ座標方向に生ず
るから位置誤差の大部分はこの方向に生ずる。所望の場
合、Ｘ軸センサ８２のみを使用しＹ軸センサ８４を省略
してもよい。また、Ｘ軸センサ８２も省略可能であり、
本発明の広い態様において、被加工材料の前進運動に伴
うＹビームの前進運動と前進運動の終期における位置誤
差の検出との一方の機能のみを単独に使用してもよい。
【００３３】上述した実施例においてＸセンサ８２とＹ
センサ８４とはＸビーム３８に担持され、Ｘビームに直
接連結されたブラケット１１０を有する。しかしこのこ
とは重要ではなく、所望ならばセンサはＹ移動体３３を
介してＸビームに担持されるようにしてよく、ブラケッ
ト１１０をＸビーム３８でなく、Ｙ移動体３３に連結す
るようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例として示すシート材料自動切断
装置の斜視図。
【図２】図１の装置に使用されるエンコーダと切断ヘッ
ドをＸおよびＹ座標方向に運動させる駆動モータとの構
造と作動とを示す概略的ブロック図。
【図３】図１の装置に使用され切断ヘッドをＸおよびＹ
座標方向に駆動するＸおよびＹ駆動モータに関連するフ
ィードバック制御回路の概略的ブロック図。
【図４】図１の装置によって材料からの形状片の切断を
示す概略平面図。
【図５】図１の装置のＸビームと被加工材料との間のＸ
およびＹ変位を決定するために使用するために使用され
るＸおよびＹセンサの概略斜視図。
【図６】図５のＸおよびＹセンサと図１の装置の他の部
品との関係を示す概略図。
【符号の説明】
１０ 切断機械 １２ フレーム １４ コンベア部材 １６、１８ 端部ユニット ２０ 支持表面 ２１ 供給コンベア ２２ 被加工シート材料 ２３ 取出コンベア ２４ 駆動モータ ２６ 切断場所 ２８、３０ 限界線 ３２ 切断工具 ３３ Ｙ移動体 ３４ 圧力脚 ３６ 切断ヘッド ３８ Ｘビーム ４０、４４ モータ ４６ Ｙエンコーダ ５０ Ｘエンコーダ ５４ 制御器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョセフ・アール・ヴィヴィリト アメリカ合衆国コネチカット州06074，サ ウス・ウィンザー，ダイアン・ドライブ 350 (72)発明者 ケビン・エイ・パール アメリカ合衆国コネチカット州06040，マ ンチェスター，ヴィクトリア・ロード 21

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シート材料切断装置にして、或る長さの
    切断すべきシート材料が部片毎に切断場所に前進せしめ
    られ、該切断場所においてシート材料は各前進間におい
    てＸおよびＹ座標方向に運動可能な切断ヘッドによって
    切断され、 該シート材料切断装置は、フレームと、該フレームに装
    架されて前記フレームに相対的に固定された切断場所に
    おいてシート材料を支持するため上方に面しフレームに
    相対的にＸ座標方向に運動して前記シート材料を部片毎
    に切断場所に前進せしめる支持表面を提供するコンベア
    機構と、前記Ｘ座標方向に直角のＹ座標方向に切断場所
    を横切って延長し前記フレームに相対的にＸ座標方向に
    運動可能にフレームに支持されるＸビームと、Ｘビーム
    をＸ座標方向に駆動するＸビーム駆動手段と、Ｘビーム
    上に装架されＸビームに相対的にＹ座標方向に運動する
    Ｙ移動体と、Ｙ移動体をＹ座標方向に駆動するＹ移動体
    駆動手段と、Ｙ移動体に装架され切断場所において前記
    支持表面によって支持されるシート材料内に該シート材
    料が前記ＸおよびＹ座標方向にそれぞれ運動するＸビー
    ムおよびＹ移動体の座標運動によって切断線に沿って運
    動するときに切断線を切断する切断ヘッドと、 Ｘビームに装架され支持表面によって支持されたシート
    材料に相対的なＸビームの変位を検知し該変位に関連す
    るＸビーム対シート材料変位信号を供給するセンサであ
    って、前記コンベア機構の支持表面によって支持される
    シート材料の頂面と係合可能な表面を有してＸビームに
    相対的なシート材料の変位に変化があったときに回転す
    る少くとも１つの回転部材、及び前記少くとも１つの回
    転部材の回転に応答し前記Ｘビーム対シート材料変位信
    号を発生する手段を有するセンサと、 前記コンベア機構を駆動して前記支持表面とそれに支持
    されたシート材料とを前記Ｘ座標方向に運動せしめてシ
    ート材料の新しい部片を切断場所に前進せしめ前記セン
    サの少くとも１つの回転部材とシート材料の頂面との係
    合関係を維持するコンベア駆動手段とを含み、 これにより前記センサはコンベア駆動手段がシート材料
    を前進せしめたときシート材料とＸビームとの間の変位
    を代表する信号を発生するようになされている形式のシ
    ート材料切断装置において、 センサ（８２、８４）は、それにより供給されるＸビー
    ム対シート材料変位信号がＸビーム（３８）のシート材
    料（２２）に相対的なＸ座標方向の変位を代表する第１
    の信号（１２６）と、Ｘビーム（３８）のシート材料
    （２２）に相対的なＹ座標方向の変位を代表する第２の
    信号（１２８）とを含むものであることを特徴とする前
    記シート材料切断装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のシート材料切断装置に
    して、前記Ｘビーム駆動手段（４８）とコンベア駆動手
    段（２４）との一方に関連して設けられ、前記第１の信
    号（１２６）を前記Ｘビーム（３８）とコンベア機構
    （１４）とを前記Ｘビーム駆動手段（４８）とコンベア
    駆動手段（２４）とによって互いに一体的にＸ座標方向
    に前記シート材料（２２）の新しい部片（７６）が前記
    切断場所（２６）に前進せしめられる間に運動せしめる
    信号として使用する手段（５３）と、前記シート材料か
    ら切断されるの形状をＸおよびＹ座標の用語で記述され
    た点によって限定するマーカーデータを与える手段（５
    ６）と、コンピュータ制御器（５４）を含む手段で前記
    コンベア機構によるシート材料の前進運動間に作動し前
    記マーカーデータに応答して前記Ｘビーム（３８）をフ
    レーム（１２）に相対的にＸ座標方向に制御可能に運動
    せしめＹ移動体（３３）をＸビームに相対的にＹ座標方
    向に制御可能に運動せしめて前記マーカーデータによっ
    て限定される部片の形状に対応する形状の部片（５８）
    を切断せしめる手段とを含み、制御器はシート材料の新
    しい部片の切断場所への運動の終期において該センサ
    （８２、８４）からの第１および第２の信号（１２６、
    １２８）を使用して、前記切断場所（２６）に位置する
    シート材料の新しい部片のその後の切断において前記マ
    ーカデータに対するＸおよびＹ座標の偏向調節を与え
    る、ことを特徴とするシート材料切断装置。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載のシート材料切断装置に
    して、さらに、センサ（８２、８４）がＸおよびＹ座標
    方向に平行に延長する軸線（９２、１０２）の回りにそ
    れぞれ回転可能のＸおよびＹ回転部材（８８、９８）
    と、ＸおよびＹ回転部材にそれぞれ連結されたパルスコ
    ンバータ（９４、１００）のＸおよびＹ回転変位と、Ｘ
    およびＹコンバータにそれぞれ関連して、関連するコン
    バータのパルスをそれぞれの回転部材の回転方向によっ
    て加算または減算カウントするＸおよびＹカウンタ（１
    １８、１２４）と、ＸおよびＹカウンタにそれぞれ関連
    して各カウンタについて与えられたカウントとカウンタ
    のそのときのカウントとの差を決定するＸおよびＹ手段
    （５６）とが設けられ、前記差が第１および第２の信号
    の関連するものを構成することを特徴とするシート材料
    切断装置。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載のシート材料切断装置に
    して、前記ＸおよびＹカウンタに関連し与えられたカウ
    ントとそのときのカウントとの差を決定する前記手段
    が、カウンタのカウントを前記シート材料の前進運動の
    開始時にゼロにセットする手段（５６）であって、前進
    運動時およびその終期において前記第１および第２の信
    号がそれぞれＸおよびＹカウンタ（１１８、１２４）の
    カウントであることを特徴とするシート材料切断装置。
  5. 【請求項５】 請求項３に記載のシート材料切断装置に
    して、前記ＸおよびＹ回転部材が共通の装架部材（８
    ６）に装架されており、該装架部材はＸビーム（３８）
    に相対的に垂直に運動して前記ＸおよびＹ回転部材（８
    ８、９８）をシート材料の頂面に係合せしめ係合解除せ
    しめることを特徴とするシート材料切断装置。
  6. 【請求項６】 シート材料を切断する方法にして、フレ
    ームを用意し、該フレームに装架され切断されるシート
    材料を該フレームに相対的に固定された切断場所におい
    て支持する上方に面する表面を有し該表面がフレームに
    相対的にＸ座標方向に運動して前記シート材料を部片ご
    とに切断場所に前進せしめるコンベア機構を提供し、該
    コンベア機構を駆動するコンベア駆動手段を用意し、前
    記切断場所をＸ座標方向に直角なＹ座標方向に横切って
    延長するＸビームをフレームに相対的にＸ座標方向に運
    動可能に設け、ＸビームをＸ座標方向に駆動するＸビー
    ム駆動手段を設け、Ｘビームに相対的にＹ座標方向に運
    動可能にＹ移動体をＸビームに装架して設け、該Ｙ移動
    体をＹ座標方向に駆動するＹ移動体駆動手段を設け、Ｙ
    移動体に装架され切断場所において前記支持表面に支持
    されたシート材料内に切断線を該シート材料がＸビーム
    とＹ移動体との座標運動によって切断線に沿って運動す
    るときに切断する切断ヘッドを設け、前記コンベアの支
    持表面上に支持されたシート材料から切断される部片の
    形状をＸおよびＹ座標により記述される点の条件により
    限定するマーカデータを用意し、前記マーカデータに従
    って前記切断場所においてシート材料の部片を切断し、
    コンベア駆動手段を作動せしめてコンベア機構を駆動し
    シート材料の新しい部片を切断場所に前進せしめる、各
    工程を含む方法において、 Ｘビーム（３８）に装架されＹ座標方向に平行に延長す
    る第１の軸線（９２）の回りに回転可能でコンベア機構
    の支持表面によって支持されたシート材料（２２）の頂
    面と係合可能の表面（９０）を有しシート材料のＸビー
    ムに相対的なＸ座標方向の変位が変化したとき一方方向
    または他方方向に第１の軸線の回りに回転するＸ回転部
    材（８８）を設け、該回転部材（８８）に駆動可能に連
    結されて前記第１の軸線の回りの且つ先行するパルスの
    時からの回転部材の角度的回転の一定の増分を指示する
    出力パルスを発生し且つ第１の軸線の回りの回転部材の
    回転方向を指示するＸ方向信号を発生するＸ回転変位パ
    ルスコンバータ（９４）を設け、前記パルスと前記方向
    信号とをＸ回転変位パルスコンバータ（９４）から受取
    りＸ方向信号に指示される回転方向により前記パルスに
    よってその内容に加算または減算するように作動可能の
    Ｘカウンタ（１１８）を設け、前記Ｘビーム（３８）に
    装架されてＸ座標に平行に延長する第２の軸線（１０
    ２）の回りに回転可能で前記コンベア機構の支持表面に
    よって支持されるシート材料（２２）の頂面と係合可能
    の表面（１００）を有しＸビームに相対的なシート材料
    のＹ座標方向の変位に変化があったときに第２の軸線の
    回りに一方方向または他方方向に回転せしめられるＹ回
    転部材（９８）を設け、Ｙ回転部材（９８）に駆動的に
    連結されて前記第２の軸線の回りの且つ先行するパルス
    の時からのＹ回転部材の角度的回転の一定の増分を指示
    する出力パルスを発生し且つ第２の軸線の回りのＹ回転
    部材の回転方向を指示するＹ方向信号を発生するＹ回転
    変位パルスコンバータ（１０４）を設け、前記パルスと
    前記方向信号とをＹ回転変位パルスコンバータ（１０
    ４）から受取りＹ方向信号に指示される回転方向により
    前記パルスによってその内容に加算または減算を行うよ
    うに作動可能のＹカウンタ（１２４）を設け、前記前進
    運動の間Ｘ回転部材（８８）とＹ回転部材（９８）とを
    シート材料（２２）の頂面と係合せしめ、Ｘカウンタの
    カウントを前記前進運動の開始時とそのときのカウンタ
    のカウントとのＸ差として反復的に決定し、該Ｘ差をＸ
    ビーム駆動手段（４８）のための信号として使用しＸビ
    ーム駆動手段がＸビームをＸ方向にコンベア機構（１
    ４）によるシート材料（２２）のＸ方向の運動と一体的
    に駆動し、前記前進の終期において前記コンベア駆動手
    段（２４）の作動を終結し、前記コンベア駆動手段（２
    ４）の作動の終結後に前記Ｘ差とＹ差とを決定し、つぎ
    に、シート材料（２２）の新しい部片（７６）を前記マ
    ーカデータにＸおよびＹ座標偏向調節を与えるＸ差とＹ
    差とを使用するマーカデータ（５６）に従って切断す
    る、各工程を含むことを特徴とするシート材料切断方
    法。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載のシート材料切断方法に
    して、前記Ｘ差を決定する工程とＹ差を決定する工程と
    が、前記前進の開始前に前記ＸおよびＹカウンタ（１１
    ８、１２４）の両者をゼロにセットし、前記カウンタの
    カウントがそれぞれ前記前進中および終期におけるＸ差
    およびＹ差を代表するようにすることを特徴とするシー
    ト材料切断方法。
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