JPH08506767A - 可撓性シート材料を自動的に切断する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 各走行経路において決定された基準正接加速度及び速度の関数として切断通路に沿った切断刃と材料との間の相対的な動きを自動的に制御することによって切断を行う。第１の走行経路と第２の走行経路を相互に接続するコーナーを通過する際に、刃が第１の走行経路に正接する第１の向きから刃が第２の走行経路に正接する第２の向きに切断刃を自動的に通過させるように移動中に材料内で切断刃を回転する。第１の走行経路及び／または前記第２の走行経路の一部の所定の長さによって構成された回転距離で所定の平均回転速度で前記刃を回転させる。回転距離に沿って切断刃を移動する平均速度は、刃の平均回転速度及びコーナーの角度に関連し、回転距離の外側の第１及び第２の走行経路の少なくとも一方での切断刃の動きは、前記走行経路において決定されている基準正接切断加速度及び速度で行われる。

Description

【発明の詳細な説明】 可撓性シート材料を自動的に切断する方法 本発明は、材料と相互に接続された複数の走行経路を有する切断通路に沿った 切断縁との間の相対的な移動を制御することによって可撓性シート材料を自動的 に切断する方法に関する。 特に、本発明は、切断刃が切断通路の連続的な走行経路の間のコーナーを通り 抜けるときに切断刃の回転を制御することに関する。 本発明を適用する分野は、布、フェルト、皮革または衣類業界、家具の業界の 他の可撓性材料を切断するために使用する数値制御切断機械の分野である。この ような機械においては、切断は、カッタヘッドによって支持され可撓性シート材 料を通って移動する往復動可能な刃によって行われ、このような材料は重複した シート形状に配置されスプレッドを形成している。 切断刃は、切断を再び行い、相互に接続された走行経路（直線部分及び追加的 に湾曲した部分）から形成された切断通路に沿って材料を通って移動する。 刃は、走行経路に沿って走行経路のほぼ接線方向を向きながら移動し、所定の 切断加速度及び速度で移動する。切断加速度及び速度は、オペレータによって設 定されるか、または、ホストコンピュータの制御ファイルまたは取り外し可能な 記憶媒体（カセット、磁気テープ、フロッピーディスク、ハードディスク等）の メモリの制御ファイルに記憶される。このように、所定の走行に関して、次の走 行をスタートするために（速度をゼロまで落とす必要がある場合）速度を落とす 前に（可能な場合に）所定の最大限の切断速度に到達するまで切断縁が加速され る。特定の走行を行うために決定された基準加速度及び速度は、以降「正接」加 速度及び速度と称する。 可撓性シート材料を切断する間に、材料と刃の間の相互作用によって、刃が所 望な切断通路から離れるか、スプレッドの厚さの範囲で曲がる場合がある。これ は、切り出される部分に形状的な欠点を生じる。 切断刃に加わる側方の力を減衰することによって切断による欠陥を小さくする 解決法が提案されている。従って、フランス特許、ＦＲ２３８８３３７号におい て、これらの側方の力を検出し、刃のいずれかの側にかかる力のバランスをとる ために正接方向から走行方向に離れる方向に刃の舵をとるためにセンサを使用す る提案がなされている。それにもかかわらず、これらの公知の解決方法は、切断 通路の連続的な走行経路の間のコーナーを通過する際に出合う問題を解決するこ とはできない。コーナーを通過するとき、刃が次の走行経路に正接したままであ るように刃を回転する必要がある。刃がコーナーの頂点に到達した瞬間に、回転 は瞬間的に行うことができないので、１つの公知の技術は、頂点を通過する前後 に予め設定された距離にわたって刃を回転する。この技術は、いくつかの欠点を 有する。 回転を必要とする時間は、コーナーの頂点の前後に設定された距離を刃が走行 する時間によって決定される。それは、刃の正接方向の加速度に非常に大きく関 連する。コーナーの頂点に到達する前の刃の正接方向の加速度及び頂点を通った 後の刃の正接方向の加速度が大きいならば、回転時間は小さくなり、高速の回転 が必要になる。さらに、回転時間は、コーナーの角度に依存せず、刃の回転速度 は回転角度が大きくなるにつれて早くなる。高速の回転は大きな刃の側方の力を 発生する場合がある。これはスプレッドの内側及び底部にある材料のシートに形 状的な切断時の欠陥を生じる。刃が曲がる危険性を減少するために、回転が起こ る距離を大きくすることが考慮される。しかしながら、その距離が長くなれば長 くなる程、切断速度の変化は、回転の最初と最後で大きくなる。回転が始まった 後、また回転が終わる前に高速で走行経路に関して強制的に側方へ刃を動かすな らば、切断の品質は減少し、刃が壊れる危険性が大きくなる。 これらの欠点は、刃をシート材料から上昇させ、それを切断通路の各コーナー で材料の外側で回転させることを必要とするが、それは、生産性を低下させる。 本発明の目的は、上述した欠点を生じないようにコーナーで切断刃を回転させ ることによってシート材料の１つまたはそれ以上の層を切断する方法を提案する ことである。 特に、本発明の目的は、刃の曲がりまたは刃の破壊が起こる危険性を最小限に しながら、生産性及び切断の品質を改良するように切断刃を回転することができ る方法を提案することである。 これらの目的は、各走行経路において決定された基準正接加速度及び速度の関 数として、切断通路に沿った切断刃と材料との間の相対的な動きを自動的に制御 することによって切断を行い、第１の走行経路と第２の走行経路を相互に接続す るコーナーを通過する際に、刃が第１の走行経路に正接する第１の向きから刃が 第２の走行経路に正接する第２の向きに切断刃を自動的に通過させるように移動 中に材料内で切断刃を回転する相互に接続された複数の走行経路を含む切断通路 に沿って可撓性シート材料を自動的に切断する方法において、前記第１の走行経 路及び／または前記第２の走行経路の一部の所定の長さによって構成された回転 距離で、所定の平均回転速度で前記刃を回転させ、前記走行経路の一部分はコー ナーの頂点で終了するか、もしくは前記頂点で始まるか、もしくは頂点を含むこ とを特徴とする可撓性シート材料を自動的に切断する方法によって達成される。 本発明の方法によれば、前記回転距離に沿って切断刃を移動する平均速度は、 刃の平均回転速度及びコーナーの角度に関連し、回転距離の外側の第１及び第２ の走行経路の切断刃の動きは、前記走行経路について決定されている正接切断加 速度及び速度で行われる。刃の回転の瞬間的な速度に対して切断刃の瞬間的な移 動速度を関連づける。 このように、本方法は、刃の回転速度を制御し、刃の回転速度は、走行経路に 沿った刃の基準正接加速度及び速度とは独立していることが特徴である。刃の移 動は、回転速度にわたって、刃の回転速度に関連付けられた速度で行われる。 従って、基準正接加速度及び速度の関数としての刃の移動の速度の制御は、回 転距離にわたって禁止されるが、回転距離にわたってのみ禁止される。 刃の回転距離の長さは、特に切断が重なった複数のシートを通って行われると きにスプレッドの底部に配置されたシートにおいて回転中に刃に加わる側方の力 が最小限になり、刃の曲がりを小さくして切断形状にさらによく従うように選択 される。回転の平均速度は、（小さい回転速度が必要な）切断品質と（大きな回 転速度が必要な）生産性との間の望ましい妥協によって選択される。 切断縁を上昇させないで大きな角度回転させ、生産性を改良することができる 。 さらに、本発明の方法は、堅い材料においてもＶ形状の切り口を含む非常に有 効な切断を行うことができるようにする。Ｖ形状の切り口は、刃が回転方向に連 続して３回回転することを必要とし、従来技術の方法は、このような環境の下で はきれいに切断することは不可能であった。 なぜならば、刃の回転速度は、従来技術と異なり、その走行経路に沿って刃の 正接方向の加速度には関連していないので、切断品質に依存することなく前記加 速度を増加し、生産性を改良することができる。 最後に、刃に加わえられる力が制御されるので、刃と機械のカッタヘッドの寿 命を長くすることができる。 本発明の他の特徴は、制限されない指示によって与えられ、添付図面を参照し ながら次の説明を読むことによってさらに明らかになる。 第１図は本発明の方法を実施することができる切断装置の概略図である。 第２Ａ図、第２Ｂ図及び第２Ｃ図は、切断通路の２つの連続した走行経路を相 互に接続するコーナーの周りで切断刃が回転するとき、刃が取る位置を概略的に 示した図である。 第３図は、特に発明を実施する際に切断刃の回転を制御する連続ステップを示 すフローチャートである。 所定の切断通路に沿って可撓性シート材料、特にこのような材料が重なった複 数のシートを切断することができる数値制御自動切断機械は公知である。 切断はカッタヘッド１２によって支持された往復動刃によって行われる。この カッタヘッド１２は、可撓性シート材料の重なったシート２４から製造されるス プレッド２２を支持する水平方向のテーブル２０に関して２つの直交する軸線Ｘ 及びＹに沿って移動する。このスプレッドは吸引によってテーブル上に下に押し 付けられる。 カッタヘッド１２は、刃を垂直方向に前後に往復動するモーター（図示せず） と、垂直方向の軸線１４の周りで回転することによって舵をとることができるモ ーター（図示せず）とを有する。またカッタヘッド１２は、刃をスプレッド２２ 上に上昇させるか、またはその中に下降することができるアクチュエータ（図示 せず）を有する。 カッタヘッド１２のＸ及びＹ方向の移動は、制御ユニット４０から送られる信 号によって各モーター３２，３４によって制御される。各制御ユニット４０は、 例えばコンピュータによって構成される。カッタヘッド１２の移動は、この目的 のために切断通路は、互いに接続される基礎走行経路（直線部分及び曲線部分） に分割される。 各走行経路において、走行経路に沿った切断移動中に刃の速度及び加速度はコ ンピュータ４０によって決定される。またコンピュータ４０は、刃を往復動して その舵をとるモータと、切断刃を昇降するモータとを制御する。 簡単に上述した機械は、当業者に公知であるので詳しくは説明しない。 このタイプの機械においては、切断部の所望の形状に適合するようにしながら 刃が走行経路Ｔ１に正接する向きから走行経路Ｔ２に正接する向きに通過するこ とを保証するために、走行経路Ｔ１と走行経路Ｔ２との間のコーナーＡを通過す るとき刃の垂直方向の軸線の周りで刃の回転を制御する際に困難性がある。 本発明によれば、この回転は、コーナーＡの頂点の一方の側または他方の側、 またはその双方の側に配置された所定の長さＤｒの回転距離にわたって所定の平 均回転速度Ｖｒで実行される。 第２図Ａに示す例において、回転距離は、コーナーＡの頂点Ｏと走行経路Ｔ１ に続く走行経路Ｔ２の点Ｂによって規定された長さＤｒの部分である。 回転速度Ｖｒは、切断品質と生産性との要求の間の妥協を達成するために選択 される。Ｖｒの大きさは、スプレッド２２を形成しているシート２４の種類及び 数に依存して変化する。 距離Ｄｒは、刃の平均回転速度Ｖｒ及び形状（刃の切断縁及びバックの間の距 離１）が与えられた場合、刃の側方に作用する力が最小限になるように選択され る。５０シートのデニムのスプレッドにおいて、上述した条件で、回転平均速度 Ｖｒは、約６００°／ｓに等しい大きさであるように選択され、回転距離Ｄｒは 、ｌ＝８ｍｍの刃を使用する場合、約５ｍｍに等しい大きさである。 刃がコーナーＡを通過するとき刃の回転を制御する方法は、第３図のフローチ ャートから理解することができる。 まず、切断通路を通る基礎走行経路が入力（ステージ１０１）され、処理され る（ステージ１０２）。走行経路Ｔ１と走行経路Ｔ２との間のコーナーの角度Ａ （すなわち、Ｔ１に正接することからＴ２に正接するように刃を回転しなければ ならない角度）を、最小限の角度Ａ１と最大限の角度Ａ２と比較する（テスト１ ０３）。 もしＡ＜Ａｌ（テスト１０４）である場合には、回転量は比較的に小さく、走 行経路Ｔ１及びＴ２に沿って刃を移動するための加速度及び切断速度の基準値を 変形することなく、コーナーの頂点の直前の距離ｄｒ及びコーナーの頂点の直後 の距離ｄｒにわたって回転される。回転は本説明の始めで述べた従来技術の方法 を使用して行われる。回転の平均速度は、距離ｄｒの公知の大きさ及び走行経路 に沿った刃の速度及び加速度の公知の大きさの関数として決定される。 角度Ａ＞Ａ２の場合、コーナーは非常に鋭くなる。 刃を材料から上昇させ、刃を回転させ、刃を材料に再び挿入することによって 刃が走行経路Ｔ１を終了した後回転がゼロの速度で行われる。 上述した例において示したように角度Ａ１及びＡ２は、１０°及び１２０°に 等しくなるように選択してもよい。 もし、コーナーの角度ＡがＡ１≦Ａ≦Ａ２であるならば、刃は本発明の方法の 適用において回転され、すなわち、第２Ａ図に例において、刃を回転させずに走 行経路Ｔ１を終了させ、長さＤｒの回転距離にわたって所定の平均速度で刃のか じをとり、正接方向の速度及び加速度における基準値で走行経路Ｔ２（距離Ｄ２ −Ｄｒ）を終了させることによって行われる。 走行経路Ｔ２の長さＤ２と所定の大きさＤｒと比較する（テスト１０７）。も しＤ２≦Ｄｒであれば、ＤｒはＤ２以下に変形され、例えば、Ｄ２より１／１０ ｍｍ小さくされる（ステージ１０８）。残りの１／１０ｍｍは、刃を再び回転す る前に基準の正接速度及び加速度で実行される。目的は、回転速度を制御するこ とを特徴とする回転距離を終了させ、正規の移動条件に戻すことである。 刃の回転時間Ｔｒは、Ｔｒ＝Ａ／Ｖｒを評価することによって計算する（ステ ージ１０９）。Ｔｒが最小限の大きさＴｒ１未満であるならば（テスト１１０） 、大きさＶｒはＡ／Ｔｒ１に等しくなるように小さくされる（ステージ１１１） 。距離Ｄｒを走行するために刃がかかる時間を表す時間Ｔｒは、小さすぎてはな らず、さもなければ、カッタヘッドに多くの加速度を付与する危険性があり、こ の場合刃が回転距離の最後に到達しないと同時に回転が終了する。 回転距離上の切断刃の平均移動速度Ｄｒ／Ｔｒは、回転平均速度と角度Ａの大 きさに関連する。なぜならば、Ｄｒ／Ｔｒ＝Ｄｒ×（Ｖｒ／Ａ）であるからであ る。回転距離上の時間に関する移動加速度と刃の速度は、許容できる最大限の加 速度及び速度を考慮して平均速度Ｄｒ／Ｔｒの関数として決定される（ステージ １１２）。この構成は、回転距離上の切断刃の瞬間的な移動速度が、回転の瞬時 の速度に関連されることができる。 その後、刃は回転され、回転距離を移動される（ステージ１１３）。 回転中に、刃によって達成される回転の瞬間的な角度Ａｉは、 数式Ａｉ＝Ａ×ｆ（Ｔｉ，Ｔｒ）、例えばＡｉ＝Ａ×（Ｔｉ／Ｔｒ）を使用して 回転の始めから計数される連続時間で計算される。 Ａｉ≧Ａになると直ぐに（テスト１１４）、回転距離が終了する（ステージ１ １５）。 走行経路Ｔ２の残りは、距離Ｄ２−Ｄｒにおいて予め決められている基準正接 加速度及び速度を考慮して実行される（ステージ１１８）。 上述した内容において、長さＤｒの回転距離は、走行経路Ｔ２の始めに配置さ れる。変形例において、それを走行経路Ｔ１の最後に（第２Ｂ図参照）、または コーナーＡの頂点の両側に（第２Ｃ図参照）に配置することもできる。 すべての場合において、回転距離は、コーナーの頂点で始まるかまたは終了す るか、それを含む。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 各走行経路において決定された基準正接加速度及び速度の関数として切 断通路に沿った切断刃と材料との間の相対的な動きを自動的に制御することによ って切断を行い、第１の走行経路と第２の走行経路を相互に接続するコーナーを 通過する際に、刃が第１の走行経路に正接する第１の向きから刃が第２の走行経 路に正接する第２の向きに切断刃を自動的に通過させるように移動中に材料内で 切断刃を回転する相互に接続された複数の走行経路を含む切断通路に沿って可撓 性シート材料を自動的に切断する方法において、前記第１の走行経路及び／また は前記第２の走行経路の一部の所定の長さによって構成された回転距離で所定の 平均回転速度で前記刃を回転させ、前記走行経路の一部分はコーナーの頂点で終 了するか、もしくは前記頂点で始まるか、もしくは頂点を含むことを特徴とする 可撓性シート材料を自動的に切断する方法。 ２． 前記回転距離に沿って切断刃を移動する平均速度は、刃の平均回転速度 及びコーナーの角度に関連し、回転距離の外側の第１及び第２の走行経路の切断 刃の動きは、前記走行経路について決定されている正接切断加速度及び速度で行 われることを特徴とする請求項１に記載の方法。 ３． 前記回転距離に沿った瞬間的な移動速度は、瞬間的な回転速度に関連し 、回転距離の外側の第１と第２の走行経路に沿った切断刃の移動は前記走行経路 において決定された正接方向の切断加速度及び速度で行われることを特徴とする 請求項１または２に記載の方法。 ４． 前記切断刃は第２の走行経路の始めの所定の長さの一部によって構成さ れる回転距離で回転することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載 の方法。 ５． 切断は、第１と第２の走行経路の間の角度が最大限の所定の大きさ以下 であるとき実行され、刃が材料の外側にある間に前記所定の大きさを越えて刃が 第１の走行経路の端部で回転されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか １項に記載の方法。 ６． 切断は、第１と第２の走行経路の間の角度が最小限の所定の大きさ以上 であるとき実行され、刃が第１と第２の走行経路にある間に決定された基準正接 方向の加速度及び速度である間に前記所定の大きさ以下で刃がコーナーの頂点の いずれかの側の所定の距離上を材料内で回転することを特徴とする請求項１乃至 ５のいずれか１項に記載の方法。 ７． 回転距離の長さが回転距離が配置されている走行経路の長さより大きい とき、走行経路の端部より前に終了するように回転距離の長さを短くすることを 特徴とする請求項１及び４のいずれか１項に記載の方法。 ８． コーナーの角度及び回転の所定の平均速度の大きさの関数として回転時 間を計算する段階と、計算した回転時間が所定の最小限のスレッショルド未満で あるときはいつでも所定大きさ未満の平均回転速度において新しい大きさを選択 する段階とを含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法 。