JPWO2007086338A1 - 自動裁断装置における裁断刃の研磨装置 - Google Patents
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Abstract
耐久性を向上できながらも、新品の時と同様の鋭い切れ味を維持できる自動裁断装置における裁断刃の研磨装置を提供できるようにする。裁断刃(8)を研磨するための裁断刃研磨装置において、研磨手段(43a,43b)を揺動可能に枢支する枢支軸の位置を変更させて、裁断刃(8)に対する研磨手段(43a,43b)の接触位置を変更可能にする接触位置変更手段(55)を備えた構成とした。
Description
本発明は、シート材料を予めプログラムされた裁断パターンにしたがって連続的に裁断する自動裁断装置における裁断刃の研磨装置の改良に関する。
自動裁断装置における裁断刃の研磨装置として、本出願人が先に提案した特許文献1が知られている。
この公報に記載された裁断刃の研磨装置は、裁断刃が挿通され、裁断刃を往復動可能に支持し、往復動方向に平行な軸を中心として回動されて裁断方向を変更可能な回動筒体と、前記回動筒体内で、裁断刃に当接および離反可能に設けられる研磨手段と、前記回動筒体の外周上に設けられ、回動筒体の回動方向に追随して回動可能な摺動環と、前記回動筒体の半径方向外方に設けられ、前記摺動環を前記裁断テーブルに対して拘止可能なロック手段と、前記ロック手段によって摺動環が拘止されたとき、回動筒体を回動するように駆動し、摺動環と回動筒体との相対的な摺動変位によって前記研磨手段を裁断刃に接触させ、拘止されないとき、研磨手段を裁断刃から離反させる状態に保つ切換手段とを備えて構成したものである。
特許第3390219号
この公報に記載された裁断刃の研磨装置は、裁断刃が挿通され、裁断刃を往復動可能に支持し、往復動方向に平行な軸を中心として回動されて裁断方向を変更可能な回動筒体と、前記回動筒体内で、裁断刃に当接および離反可能に設けられる研磨手段と、前記回動筒体の外周上に設けられ、回動筒体の回動方向に追随して回動可能な摺動環と、前記回動筒体の半径方向外方に設けられ、前記摺動環を前記裁断テーブルに対して拘止可能なロック手段と、前記ロック手段によって摺動環が拘止されたとき、回動筒体を回動するように駆動し、摺動環と回動筒体との相対的な摺動変位によって前記研磨手段を裁断刃に接触させ、拘止されないとき、研磨手段を裁断刃から離反させる状態に保つ切換手段とを備えて構成したものである。
上記先の提案にかかる自動裁断装置における裁断刃の研磨装置では研磨ローラが裁断刃に対して常に一定の位置である揺動中心周りに一定の半径で揺動し、裁断刃の刃先寄りの部分から接触して左右交互に研磨を開始し、裁断刃は砥石自身の径で研磨されてゆく。
このようにして裁断刃に研磨が進むにつれて裁断刃の寸法(刃幅)が短くなることから、新品(図11A)のときの刃先角度に比べて刃先角度が大きくなってゆく傾向にある(図11C参照)。
斯くして、刃先角度が大きくなると切れ味が低下したり、裁断精度が低下したりする。
また、刃先角度が大きくなると、裁断刃の裁断進行に対する抵抗も増加し、その結果、特に合成繊維製布帛の場合、裁断時の抵抗による発熱で溶着が発生しやすいという問題もある。
このようにして裁断刃に研磨が進むにつれて裁断刃の寸法(刃幅)が短くなることから、新品(図11A)のときの刃先角度に比べて刃先角度が大きくなってゆく傾向にある(図11C参照)。
斯くして、刃先角度が大きくなると切れ味が低下したり、裁断精度が低下したりする。
また、刃先角度が大きくなると、裁断刃の裁断進行に対する抵抗も増加し、その結果、特に合成繊維製布帛の場合、裁断時の抵抗による発熱で溶着が発生しやすいという問題もある。
更に、研磨で裁断刃の寸法が短くなり裁断刃の剛性が低下していることから、刃先角度が大きくなって裁断進行の抵抗が増加する場合、裁断刃を早めに取り換えなくてはならず、耐久性にも問題を生じる。
本発明は上記問題点に鑑み提案されたもので、耐久性を向上できながらも、新品の時と同様の鋭い切れ味を維持できる自動裁断装置における裁断刃の研磨装置を提供できるようにすることを目的とする。
本発明は上記問題点に鑑み提案されたもので、耐久性を向上できながらも、新品の時と同様の鋭い切れ味を維持できる自動裁断装置における裁断刃の研磨装置を提供できるようにすることを目的とする。
上記目的を達成するために本発明にかかる自動裁断装置における裁断刃の研磨装置は、裁断テーブル上に載置されたシート材料を、往復動させて裁断する裁断刃が挿通され、前記裁断刃を往復動可能に支持し、往復動方向に平行な軸を中心として回動されて裁断方向を変更可能な回動筒体と、裁断刃に接触および離反可能に設けられる研磨手段と、前記回動筒体の外周上に設けられて回動筒体の回動方向に追随して回動可能な摺動環と、前記回動筒体の半径方向外方に設けられて前記摺動環を前記裁断テーブルに対して拘止可能なロック手段と、前記ロック手段によって摺動環が拘止されたときに回動筒体を回動するように駆動して摺動環と回動筒体との相対的な摺動変位によって前記研磨手段を裁断刃に接触させ、拘止されないときには研磨手段を裁断刃から離反させる状態に保つ切換手段とを含んで、裁断刃を研磨するための裁断刃研磨装置において、研磨手段を揺動可能に枢支する枢支軸の位置を変更させて、裁断刃に対する研磨手段の接触位置を変更可能にする接触位置変更手段を備えたことを最も主要な特徴とするものである。
また、本発明にかかる自動裁断機における裁断刃研磨装置は、接触位置変更手段は、回動筒体に対して相対回動可能に配設されたベース部材と、ベース部材と摺動環との間に渡って設けられて回動筒体とベース部材との間に回転位相差を生じさせるための駆動部とを有すること、摺動環に、刃先研磨用のカム溝と刃部の終端部研磨用のカム溝を形成したこと、 裁断刃の両側に設けた研磨手段の一方が刃先部に接触し、他方が刃部の終端部に接触して裁断刃を研磨すること、裁断刃の刃幅が減少するのに応じて、裁断刃に対する研磨手段の接触位置を変更可能したことも特徴とするものである。
本発明の自動裁断機における裁断刃研磨装置によれば、研磨手段を揺動可能に枢支する枢支軸の位置を変更させて、裁断刃に対する研磨手段の接触位置を変更可能にする接触位置変更手段を備え、研磨手段を裁断刃に接触させるとき、先端部に研磨ローラを設けた揺動部材の基端部を揺動可能に枢支する枢支軸を接触位置変更手段で変位させることにより、裁断刃と研磨ローラとの接触位置が変更されるので、研磨される裁断刃の刃先角度を新品と同様の鋭角に研磨することができる。
これにより、新品時と略同様に鋭い切れ味を維持して、高い裁断精度を保つことができる利点がある。
これにより、新品時と略同様に鋭い切れ味を維持して、高い裁断精度を保つことができる利点がある。
また、裁断刃の両側に設けた研磨手段の一方が刃先部に接触し、他方が刃部の終端部に接触して裁断刃を研磨するようにしたものでは、裁断刃の裁断進行に対する抵抗の増加も殆どなく、従来のように合成繊維製布帛の裁断時の抵抗による発熱で溶着が発生しやすいという問題をなくすことができる。
更に、研磨により裁断刃の刃幅が短くなって裁断刃の剛性が低下しても裁断刃の裁断進行に対する抵抗の増加も殆どないことから、裁断刃の取替え時期を延ばすことができ、その分、耐久性を向上させることができる。
更に、研磨により裁断刃の刃幅が短くなって裁断刃の剛性が低下しても裁断刃の裁断進行に対する抵抗の増加も殆どないことから、裁断刃の取替え時期を延ばすことができ、その分、耐久性を向上させることができる。
加えて、各研磨手段がそれぞれ裁断刃の異なる位置、特に一方の研磨手段が刃先部分を研磨するとき他方の研磨手段が刃先の傾斜面の峰側端部(刃部の終端部分)を研磨して形成するようにしたものでは、裁断刃の裁断進行に対する抵抗を更に減少させることができ、裁断速度の向上がはかれるとともに、合成繊維製布帛の裁断時の抵抗による発熱で溶着の発生を可及的に防止することができる利点もある。
以下、本発明にかかる自動裁断装置における裁断刃の研磨装置の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、自動裁断機の全体斜視図であって、図中符号1は自動裁断機を全体的に示す。
この自動裁断機(裁断機という)1は、多数の剛毛ブラシ2によって構成された平坦な支持面(裁断テーブル)3上に、衣服などの生地である複数のシート材料4が積重して載置し、その上面が気密シート5で覆われることにより、該シート材料4を支持面3上に吸着固定される。
これらのシート材料4を所定の形状に裁断するための裁断ヘッド6は、裁断機1の長手方向(X軸方向)に移動するビーム7に、裁断機1の幅方向(Y軸方向)に移動可能に配設されている。
この自動裁断機(裁断機という)1は、多数の剛毛ブラシ2によって構成された平坦な支持面(裁断テーブル)3上に、衣服などの生地である複数のシート材料4が積重して載置し、その上面が気密シート5で覆われることにより、該シート材料4を支持面3上に吸着固定される。
これらのシート材料4を所定の形状に裁断するための裁断ヘッド6は、裁断機1の長手方向(X軸方向)に移動するビーム7に、裁断機1の幅方向(Y軸方向)に移動可能に配設されている。
そして、裁断ヘッド6の基本的構成は図2に示すように、裁断刃8と、裁断刃8を前記支持面3に垂直方向(Z軸方向)に裁断刃振動用モータ(図示せず)によって往復振動させるヘッドブロック9と、ヘッドブロック9をZ軸方向に昇降変位させる空気圧シリンダ10と、裁断刃8の先端8aがシート材料4の表面4aから予め定める間隔を有するように、前記空気圧シリンダ10をZ軸方向に移動させる移動手段12と、裁断刃8の周縁部で支持面3上に載置されたシート材料4を押さえる押さえ部材であるフットプレッサ13と、前記フットプレッサ13のZ軸方向の位置を検出する位置検出手段14と、この位置検出手段14からの出力に応答して、前記移動手段12を制御する制御手段15とを備えてなる。
前記ヘッドブロック9には、図示しないクランク機構が内蔵され、このクランク機構によって前記裁断刃8がZ軸に沿って往復振動される。
Z軸を中心に裁断刃8を角変位させるためのR軸本体16が設けられ、予めプログラミングされた裁断方向に刃先を向けながら裁断動作を行うように構成される。このようなヘッドブロック9は、一対の平行な案内軸17・17に沿って前記空気圧シリンダ10によって裁断刃8とともに上下に昇降駆動される。
Z軸を中心に裁断刃8を角変位させるためのR軸本体16が設けられ、予めプログラミングされた裁断方向に刃先を向けながら裁断動作を行うように構成される。このようなヘッドブロック9は、一対の平行な案内軸17・17に沿って前記空気圧シリンダ10によって裁断刃8とともに上下に昇降駆動される。
裁断開始位置あるいは大きな角度で裁断方向を変換する位置などにおいては、空気圧シリンダ10のピストンロッド10aが縮退して裁断刃8がシート材料4を突き刺した状態が保持され、裁断終了位置にくるとピストンロッド10aが伸長して裁断刃8がシート材料4から抜取られる。
このようにして、裁断刃8がシート材料4から抜取られた状態の非裁断位置では、その裁断刃8の先端8aが前記予め定める間隔を有するように設定されている。
空気圧シリンダ10は、摺動板18に固定される。ヘッドブロック9が下降するときの下限は、ストッパ(図示せず)によって規定され、裁断刃8の裁断位置が固定される。
このようにして、裁断刃8がシート材料4から抜取られた状態の非裁断位置では、その裁断刃8の先端8aが前記予め定める間隔を有するように設定されている。
空気圧シリンダ10は、摺動板18に固定される。ヘッドブロック9が下降するときの下限は、ストッパ(図示せず)によって規定され、裁断刃8の裁断位置が固定される。
前記移動手段12は、摺動板18に固定されたナット部材19が螺合するスクリュー軸20と、スクリュー軸20の上端部に固定されたプーリ21と、スクリュー軸20を正・逆の回転方向に駆動するためのZ軸リフトモータ22と、Z軸リフトモータ22の出力軸23に固定されるプーリ24と、各プーリ21・24間にわたって巻掛けられたタイミングベルト25と、前記ナット部材19の上限位置と下限位置とを検出する一対のリミットスイッチ26・27とを有する。
前記Z軸リフトモータ22は、裁断ヘッド6のフレーム28に取付けられ、各リミットスイッチ26・27のいずれか一方のスイッチング態様が変化すると、制御手段15は停止信号を出力して前記Z軸リフトモータ22を停止させる。前記摺動板18は、裁断ヘッド6のフレーム28に形成された案内溝(図示せず)に沿ってZ軸方向に摺動自在となっている。
フットプレッサ13は、昇降用の案内軸29・29の下端に固定されており、案内軸29・29の上端にはばね(図示せず)が設けられ、フットプレッサ13をZ軸上でシート材料4の表面4aから離反する方向に付勢する。
フットプレッサ13は、昇降用の案内軸29・29の下端に固定されており、案内軸29・29の上端にはばね(図示せず)が設けられ、フットプレッサ13をZ軸上でシート材料4の表面4aから離反する方向に付勢する。
本例ではシート材料4の積層厚tを検出するために、フットプレッサ13を用いている。
空気圧シリンダ30のピストンロッド31を伸長させた状態から、Z軸リフトモータ22によって摺動板18を下降させ、下降中に、フットプレッサ13がシート材料4の表面4aに当接すると前記Z軸リフトモータ22を停止する。このようなフットプレッサ13の当接状態は、位置検出手段14によって検出される。
前記位置検出手段14は、フットプレッサ13の上端周縁部分に当接するローラ33が軸支される取付片32から上方に立上がるラック34と、このラック34に噛合するピニオン35と、ピニオン35の回転量を検出するロータリエンコーダ36とを含んで構成される。
空気圧シリンダ30のピストンロッド31を伸長させた状態から、Z軸リフトモータ22によって摺動板18を下降させ、下降中に、フットプレッサ13がシート材料4の表面4aに当接すると前記Z軸リフトモータ22を停止する。このようなフットプレッサ13の当接状態は、位置検出手段14によって検出される。
前記位置検出手段14は、フットプレッサ13の上端周縁部分に当接するローラ33が軸支される取付片32から上方に立上がるラック34と、このラック34に噛合するピニオン35と、ピニオン35の回転量を検出するロータリエンコーダ36とを含んで構成される。
前記ヘッドブロック9は、Z軸に沿って往復振動する駆動軸38が垂下されており、この駆動軸38には前記裁断刃8が角度変位および着脱自在に設けられる。
裁断刃8は、大略的に直円筒状のR軸本体16および作動リング39内を挿通する。作動リング(回動筒体)39は、R軸本体16(図3参照)に設けられたモータ40からタイミングベルト41を介して上部のプーリ42に回転力が伝達されることによって、Z軸まわりに正転または逆転方向に回動され、裁断刃8の刃先8aが裁断プログラムに従った裁断方向に向けられる。
R軸本体16は、前記摺動板18に固定される。前述の案内軸29・29の他端は、作動リング39内で保持される。
裁断刃8は、大略的に直円筒状のR軸本体16および作動リング39内を挿通する。作動リング(回動筒体)39は、R軸本体16(図3参照)に設けられたモータ40からタイミングベルト41を介して上部のプーリ42に回転力が伝達されることによって、Z軸まわりに正転または逆転方向に回動され、裁断刃8の刃先8aが裁断プログラムに従った裁断方向に向けられる。
R軸本体16は、前記摺動板18に固定される。前述の案内軸29・29の他端は、作動リング39内で保持される。
図2に示すように、作動リング39の上方には原点カム56が取付けられており、原点カム56の周縁部に近接して、原点検出器57が設けられている。原点カム56の突起部が原点検出器57の位置にあるときを、裁断刃8の刃先の向きの基準とする。
また、図2中符号48は裁断刃8の刃幅検出手段であって、この刃幅検出手段48は、空気圧シリンダ10を伸長させて裁断刃8が前記移動手段12によって設定される非裁断位置に引上げられるとき、作動ピン49を前進させて検出ピン50を押圧した後、退避させて、移動量と押圧力の変化とから前記裁断刃8の刃幅を計測するようになっている。
すなわち、検出ピン50が前進して刃先に接触すると押圧力が検出され、検出ピン50を退避させて、押圧力が消失するときが刃先の位置を示すもので、裁断刃6の刃幅が減少すれば、検出ピン50の進出量が増加する。
また、図2中符号48は裁断刃8の刃幅検出手段であって、この刃幅検出手段48は、空気圧シリンダ10を伸長させて裁断刃8が前記移動手段12によって設定される非裁断位置に引上げられるとき、作動ピン49を前進させて検出ピン50を押圧した後、退避させて、移動量と押圧力の変化とから前記裁断刃8の刃幅を計測するようになっている。
すなわち、検出ピン50が前進して刃先に接触すると押圧力が検出され、検出ピン50を退避させて、押圧力が消失するときが刃先の位置を示すもので、裁断刃6の刃幅が減少すれば、検出ピン50の進出量が増加する。
図3〜図6は、裁断刃8の研磨に関連する構成を示し、図3はR軸本体16部分の一部を切り欠いた正面図、図4は回転伝達手段52部分の概略図、図5及び図6は作動リング39部分の構造図を示す。
内歯歯車44の内周側に噛合する遊星歯車51の回転を各研磨ローラ(研磨手段)43a・43bに伝達するのは回転伝達手段52であり、カムリング(摺動環)45の回転を係止し、かつその係止状態を解除するのはロック手段53である(図3・図4参照)。
また、図3に示すように作動リング39は、摺動板18に対して固定されるR軸本体16に上下一対の軸受54・54を介して回転自在に軸支され、作動リング39の下方には裁断刃8に対する研磨ローラ43a・43bの接触位置を変更する接触位置変更手段55が設けられている。
内歯歯車44の内周側に噛合する遊星歯車51の回転を各研磨ローラ(研磨手段)43a・43bに伝達するのは回転伝達手段52であり、カムリング(摺動環)45の回転を係止し、かつその係止状態を解除するのはロック手段53である(図3・図4参照)。
また、図3に示すように作動リング39は、摺動板18に対して固定されるR軸本体16に上下一対の軸受54・54を介して回転自在に軸支され、作動リング39の下方には裁断刃8に対する研磨ローラ43a・43bの接触位置を変更する接触位置変更手段55が設けられている。
そして、R軸本体16には取付片75aが固定され、取付片75aには空気圧シリンダ75と、空気圧シリンダ75のピストン棒の先端部に固着される当接片76とを有し、この当接片76はカムリング45の歯付部45aの外周面に掛合/離反して、カムリング45の回転を係止し、かつその係止状態を解除することができる前記ロック手段53が設けられている(図3参照)。
図5及び図6に示すように上記接触位置変更手段55は、作動リング39の中心部分を貫通する裁断刃8を中心として回動可能なベース部材58と、ベース部材58を回動操作する駆動部62とを備えてなる。
図5及び図6に示すように上記接触位置変更手段55は、作動リング39の中心部分を貫通する裁断刃8を中心として回動可能なベース部材58と、ベース部材58を回動操作する駆動部62とを備えてなる。
裁断刃8を挟んで対を成す研磨ローラ43a・43bが設けられ、裁断時には、裁断刃8から離れて非接触状態となっている。
研磨ローラ43a・43bは、前記作動リング39に同軸でかつ相互に回転自在に設けられる内歯歯車44によって回転駆動される。
研磨時には、前記内歯歯車44の下方に同軸に設けられるカムリング45がロック手段53によって外部から拘束される。作動リング39の回転方向に従って、研磨ローラ43a・43bが裁断刃8に接触するように揺動される。前記内歯歯車44は、モータ46からタイミングベルト47およびプーリ46aを介して伝動された動力によって回転駆動される(図2及び図3参照)。
研磨ローラ43a・43bは、前記作動リング39に同軸でかつ相互に回転自在に設けられる内歯歯車44によって回転駆動される。
研磨時には、前記内歯歯車44の下方に同軸に設けられるカムリング45がロック手段53によって外部から拘束される。作動リング39の回転方向に従って、研磨ローラ43a・43bが裁断刃8に接触するように揺動される。前記内歯歯車44は、モータ46からタイミングベルト47およびプーリ46aを介して伝動された動力によって回転駆動される(図2及び図3参照)。
ベース部材58は、図5及び図6に示すように板状部58aが略扇形に形成され、扇の要にあたる部分を裁断刃8が貫通する作動リング39の中心部分に軸受37を介して回動可能に配設されている。
この扇形の円弧状周縁に渡ってブラケット支持部58bが形成されており、ブラケット支持部58bの両側面部分に軸支持用ブラケット60を取り付けるとともに、軸支持用ブラケット60の端部に研磨ローラ43a・43bの軸を支持する揺動部材61の基端部が揺動可能に枢支されている。
これにより、研磨ローラ43a・43bは、カムリング45がロック手段53によってロックを受けない状態のとき裁断刃8の中心線Cを線対称とする位置に配置される(図5参照)。
この扇形の円弧状周縁に渡ってブラケット支持部58bが形成されており、ブラケット支持部58bの両側面部分に軸支持用ブラケット60を取り付けるとともに、軸支持用ブラケット60の端部に研磨ローラ43a・43bの軸を支持する揺動部材61の基端部が揺動可能に枢支されている。
これにより、研磨ローラ43a・43bは、カムリング45がロック手段53によってロックを受けない状態のとき裁断刃8の中心線Cを線対称とする位置に配置される(図5参照)。
カムリング45には、図5に示すように、内周面から半径方向外方に向けて切り込まれたカム溝77a・77b・78a・78bと、当接部79の両側に周方向に延びる2つの溝80a・80bが裁断刃8の中心線Cを線対称とする位置に形成されており、一方のカム溝77a・77bは刃先の傾斜面の峰側端部(刃部の終端部分)の研磨用であり、他方のカム溝78a・78bは刃先研磨用となる。
軸支持用ブラケット60に支持された裁断刃8に対して研磨ローラ43a・43bの接触、離反を切り換えるための切換手段である各揺動部材61a・61bの他端部には、カムリング45に形成された上記カム溝77a・77b・78a・78bに案内されるホロア73a・73bも形成されている。
また、各揺動部材61a・61bと各軸支持用ブラケット60との間には、圧縮コイルばね81を介在させてあり、研磨ローラ43a・43bが裁断刃8に近接する方向に付勢されている。
これによって各ホロア73a・73bが半径方向外方、すなわち各ホロア73a・73bが各カム溝77a・77b・78a・78bに臨んだときに、各カム面に当接する方向にばね付勢される。
軸支持用ブラケット60に支持された裁断刃8に対して研磨ローラ43a・43bの接触、離反を切り換えるための切換手段である各揺動部材61a・61bの他端部には、カムリング45に形成された上記カム溝77a・77b・78a・78bに案内されるホロア73a・73bも形成されている。
また、各揺動部材61a・61bと各軸支持用ブラケット60との間には、圧縮コイルばね81を介在させてあり、研磨ローラ43a・43bが裁断刃8に近接する方向に付勢されている。
これによって各ホロア73a・73bが半径方向外方、すなわち各ホロア73a・73bが各カム溝77a・77b・78a・78bに臨んだときに、各カム面に当接する方向にばね付勢される。
回転伝達手段52は、図6に示すように各遊星歯車51a・51bを夫々軸支持用ブラケット60に枢支し、一方の遊星歯車51aを固定した軸には研磨ローラ43aを駆動するプーリ71が取り付けられ、他方の遊星歯車51bは、図4に示すように揺動部材61bに支持され研磨ローラ43bを駆動するプーリ72が取り付けられけた軸73の歯車74に噛み合わせてある。
これにより各研磨ローラ43a・43bは、断面円形の駆動ベルト11を介して駆動され、裁断刃8に対して刃部の終端部分から刃先部分8aに向かって研磨する方向に回転するように構成されている。
上記駆動部62は図7に示すように、支持プレート63と、支持プレート63の中央頂部に基端部がボルト64の首部分で揺動可能に取り付けられる駆動用アーム65と、駆動用アーム65の中間部分の突起部66が嵌合する窪み67を設けた矩形の受け部材68とを有し、受け部材68は取り付け具69により上記ブラケット支持部58bに固着され、支持プレート63が作動リング39にボルト63aで固定されている。
これにより各研磨ローラ43a・43bは、断面円形の駆動ベルト11を介して駆動され、裁断刃8に対して刃部の終端部分から刃先部分8aに向かって研磨する方向に回転するように構成されている。
上記駆動部62は図7に示すように、支持プレート63と、支持プレート63の中央頂部に基端部がボルト64の首部分で揺動可能に取り付けられる駆動用アーム65と、駆動用アーム65の中間部分の突起部66が嵌合する窪み67を設けた矩形の受け部材68とを有し、受け部材68は取り付け具69により上記ブラケット支持部58bに固着され、支持プレート63が作動リング39にボルト63aで固定されている。
駆動用アーム65の先端部65aはカムリング45に形成された操作用凹部70に嵌合させるとともに、基端部65bは作動リング39に固定して構成してある。
これにより、ロック手段53がカムリング45の歯付部45aの外周面から離反しているときは、作動リング39、カムリング45、ベース部材58及び各研磨ローラ43a・43bがカムリング45とともに回動し、ロック手段53の当接片76がカムリング45の歯付部45aに噛み合ってカムリング45の回転が拘止された状態で、R軸駆動用のモータ40が回転駆動され、作動リング39が僅かに回動すると、作動リング39の回転が駆動部62の駆動アーム65の突起部66を介してブラケット支持部59が形成されたベース部材58に伝えられ、裁断刃8が貫通する作動リング39の中心部分を回動中心としてベース部材58が回動操作されるので、ベース部材58の回転角度は作動リング39の回転角度より小さい角度となり、ここに角度差(回転位相差)が形成される。
これにより、ロック手段53がカムリング45の歯付部45aの外周面から離反しているときは、作動リング39、カムリング45、ベース部材58及び各研磨ローラ43a・43bがカムリング45とともに回動し、ロック手段53の当接片76がカムリング45の歯付部45aに噛み合ってカムリング45の回転が拘止された状態で、R軸駆動用のモータ40が回転駆動され、作動リング39が僅かに回動すると、作動リング39の回転が駆動部62の駆動アーム65の突起部66を介してブラケット支持部59が形成されたベース部材58に伝えられ、裁断刃8が貫通する作動リング39の中心部分を回動中心としてベース部材58が回動操作されるので、ベース部材58の回転角度は作動リング39の回転角度より小さい角度となり、ここに角度差(回転位相差)が形成される。
この角度差は、後述するように裁断刃8の研磨時に裁断刃8に対する研磨ローラ43a・43bの接触位置を刃部の終端部分側に移動させるものであることから、裁断刃8の研磨等の磨耗により刃幅が減少するのに応じて、カムリング45の回転が拘止された状態で回動する作動リング39の回動量を増加させることによって行われる。
作動リング39が回動することにより方向が変更される前記裁断刃8は、図5及び図6に示すように作動リング39内に立設される案内部材82の案内溝内に嵌まり込んで案内され、案内部材82には取付片83が固定されている。
取付片83には、2つの揺動アーム84a・84bがピン85a・85bによって揺動自在に連結され、各揺動アーム84a・84bの遊端部86a・86bは前記溝80a・80b内に嵌まり込む。
作動リング39が回動することにより方向が変更される前記裁断刃8は、図5及び図6に示すように作動リング39内に立設される案内部材82の案内溝内に嵌まり込んで案内され、案内部材82には取付片83が固定されている。
取付片83には、2つの揺動アーム84a・84bがピン85a・85bによって揺動自在に連結され、各揺動アーム84a・84bの遊端部86a・86bは前記溝80a・80b内に嵌まり込む。
各揺動アーム84a・84bは、引張コイルばね87によって各遊端部86a・86bが相互に近接する方向にばね付勢される。カムリング45の歯付部45aから当接片76が離反しているときには、カムリング45とベース部材58及び作動リング39とは一体で回転し、ホロア73a・73bは両カム溝77a・77b・78a・78bの中央Aに留まる。
この状態で、ロック手段53の空気圧シリンダ75に圧縮空気が供給されると、そのピストン棒が伸長して当接片76が歯付部45aの外周面に当接し、これによってカムリング45の回転が阻止されるようになっている。
この状態で、ロック手段53の空気圧シリンダ75に圧縮空気が供給されると、そのピストン棒が伸長して当接片76が歯付部45aの外周面に当接し、これによってカムリング45の回転が阻止されるようになっている。
上記のように構成された研磨装置の研磨動作を次に説明する。
裁断機1に積層されたシート材料4を制御手段15で制御される裁断刃8で切断するときは、図5に示すようにホロア73a・73bは両カム溝77a・77b・78a・78bの中央Aに留まり、研磨ローラ43a・43bは裁断刃8からは離反した状態で裁断刃8がZ軸方向に往復駆動され、シート材料4が裁断される。
次に空気圧シリンダ10を伸長させて裁断刃8が前記移動手段12によって設定される非裁断位置に引上げられて裁断刃8の刃先部8aがシート材料4の上面より上昇する裁断刃8を研磨する場合に、ロック手段53でカムリング45の回転が停止された状態で、R軸駆動用のモータ40が回転駆動されると、作動リング39が一方向(例えば反時計回り方向)に僅かに回動する。
裁断機1に積層されたシート材料4を制御手段15で制御される裁断刃8で切断するときは、図5に示すようにホロア73a・73bは両カム溝77a・77b・78a・78bの中央Aに留まり、研磨ローラ43a・43bは裁断刃8からは離反した状態で裁断刃8がZ軸方向に往復駆動され、シート材料4が裁断される。
次に空気圧シリンダ10を伸長させて裁断刃8が前記移動手段12によって設定される非裁断位置に引上げられて裁断刃8の刃先部8aがシート材料4の上面より上昇する裁断刃8を研磨する場合に、ロック手段53でカムリング45の回転が停止された状態で、R軸駆動用のモータ40が回転駆動されると、作動リング39が一方向(例えば反時計回り方向)に僅かに回動する。
この作動リング39の回動にベース部材58が駆動部62を介して追従し、図5に示す状態から、図8の反時計回り方向に回動するとき、作動リング39の回転が駆動部62の駆動アーム65の先端部分65aから突起部66を介してベース部材58に伝えられ、当該ベース部材58が作動リング39の中心部分を回動中心として回動操作される。
その結果、ベース部材58の回転角度は作動リング39の回転角度より小さい角度となり、研磨ローラ43a・43bを枢支する揺動部材61a・61bの基端部の枢支軸部分を峰側に移動(変位)させる。
その結果、ベース部材58の回転角度は作動リング39の回転角度より小さい角度となり、研磨ローラ43a・43bを枢支する揺動部材61a・61bの基端部の枢支軸部分を峰側に移動(変位)させる。
また、一方の揺動アーム84bの遊端部86bが当接部79に当接した状態で、引張コイルばね87のばね力に抗して、他方の揺動アーム84aから離反する方向に角変位して拡げられるとともに、一方の揺動部材61bのホロア73bがカムリング45の刃先研磨用のカム溝78bに嵌まり込む結果、揺動部材61bは時計回り方向に揺動し、研磨ローラ43bが裁断刃8の刃先部分に接触して刃先部分を研磨する。
また、他方のホロア73aは刃部の終端部分研磨用のカム溝77aに嵌まり込み、揺動部材61aは反時計回り方向に揺動し、当該研磨ローラ43aは刃先の傾斜面の峰側端部(刃部の終端部分)に接触(図8参照)してその接触した面を研磨する。
また、他方のホロア73aは刃部の終端部分研磨用のカム溝77aに嵌まり込み、揺動部材61aは反時計回り方向に揺動し、当該研磨ローラ43aは刃先の傾斜面の峰側端部(刃部の終端部分)に接触(図8参照)してその接触した面を研磨する。
斯くして、裁断刃8の一方の刃先を形成する部分と他方の刃先の傾斜面の峰側端部(刃部の終端部分)とが研磨された後、裁断刃8の他方の刃先と一方の刃部の終端部分を研磨する場合、作動リング39が時計回り方向に回転して図5のように研磨ローラ43a・43bが裁断刃8からは離反した状態からさらに時計回り方向に回転させる。
すると、上述したのと略同様にして、図8中、下方のホロア73bがカムリング45の刃部の終端部分研磨用のカム溝77bに嵌まり込み、他方の揺動アーム84aの遊端部86aが当接部79に当接した状態で、引張コイルばね87のばね力に抗して、一方の揺動アーム84bから離反する方向に角変位して拡げられ、研磨ローラ43bが刃部の終端部分に接触してその接触した面を研磨する。
図8中、上方のホロア73aは刃先研磨用のカム溝78aに嵌まり込み、研磨ローラ43aは刃先部分に接触し、その接触した面(刃先部分)を研磨する。
すると、上述したのと略同様にして、図8中、下方のホロア73bがカムリング45の刃部の終端部分研磨用のカム溝77bに嵌まり込み、他方の揺動アーム84aの遊端部86aが当接部79に当接した状態で、引張コイルばね87のばね力に抗して、一方の揺動アーム84bから離反する方向に角変位して拡げられ、研磨ローラ43bが刃部の終端部分に接触してその接触した面を研磨する。
図8中、上方のホロア73aは刃先研磨用のカム溝78aに嵌まり込み、研磨ローラ43aは刃先部分に接触し、その接触した面(刃先部分)を研磨する。
上記のようにして裁断刃8が研磨ローラ43a・43bによる研磨が繰り返されると、裁断刃8の刃幅が例えば図10の新品のAの状態からBを経てCに減少してゆく。
裁断刃8の研磨等の磨耗により刃幅が減少するのに応じて、カムリング45の回転が拘止された状態で回動する作動リング39の回動量を増加させることで、図9に示すように、揺動部材61a・61bを揺動可能に枢支する枢支軸の位置を変位させ、揺動部材61a・61bを介して支持された研磨ローラ43a・43bの裁断刃8に対する接触する位置を峰側に移動調節することができる。
これにより、裁断刃8の刃先角度を常時新品と同様の鋭角に研磨して、図10のCに示すように研磨される裁断刃の刃先角度は新品と同様の鋭角に研磨することができる。
上記刃幅の減少は刃幅検出手段48の作動ピン49を前進させて検出ピン50を押圧した後、退避させて、移動量と押圧力の変化とから裁断刃8の刃先の摩耗量を検出することができる。
裁断刃8の研磨等の磨耗により刃幅が減少するのに応じて、カムリング45の回転が拘止された状態で回動する作動リング39の回動量を増加させることで、図9に示すように、揺動部材61a・61bを揺動可能に枢支する枢支軸の位置を変位させ、揺動部材61a・61bを介して支持された研磨ローラ43a・43bの裁断刃8に対する接触する位置を峰側に移動調節することができる。
これにより、裁断刃8の刃先角度を常時新品と同様の鋭角に研磨して、図10のCに示すように研磨される裁断刃の刃先角度は新品と同様の鋭角に研磨することができる。
上記刃幅の減少は刃幅検出手段48の作動ピン49を前進させて検出ピン50を押圧した後、退避させて、移動量と押圧力の変化とから裁断刃8の刃先の摩耗量を検出することができる。
上述のように、ロック手段53の当接片76がカムリング45の歯付部45aに噛み合ってカムリング45の回転が拘止された状態で、回動する作動リング39の回転が駆動部62を介してベース部材58に伝えられ、回動操作されるベース部材58が作動リング39の回転角度に対して角度差(回転位相差)を持って回動することにより、裁断刃8の研磨時に裁断刃8に対する研磨ローラ43a・43bの接触位置を峰側に移動させるので、研磨される裁断刃の刃先角度は新品と同様の鋭角に研磨することができる(図11のB参照)。
また、図11のBに示すように刃部の終端部も研磨して形成すると、裁断刃8の裁断進行に対する抵抗が少なくなり、裁断速度を上げることも可能となる。
本発明の自動裁断機における裁断刃研磨装置では、裁断刃8がどのような回転位置にあっても、ロック手段53によってカムリング45の回転を停止させた状態にすることにより、研磨ローラ43a・43bを裁断刃8に接触させて研磨することができるので、他の裁断パターンに移るためなどに裁断刃8がシート材料4から引抜かれて裁断動作が中断したとき、裁断刃をその向きにかかわらず、均一にかつ迅速に研磨することができる。
斯くして、研磨動作が終了すると、次の裁断動作に移る。
また、図11のBに示すように刃部の終端部も研磨して形成すると、裁断刃8の裁断進行に対する抵抗が少なくなり、裁断速度を上げることも可能となる。
本発明の自動裁断機における裁断刃研磨装置では、裁断刃8がどのような回転位置にあっても、ロック手段53によってカムリング45の回転を停止させた状態にすることにより、研磨ローラ43a・43bを裁断刃8に接触させて研磨することができるので、他の裁断パターンに移るためなどに裁断刃8がシート材料4から引抜かれて裁断動作が中断したとき、裁断刃をその向きにかかわらず、均一にかつ迅速に研磨することができる。
斯くして、研磨動作が終了すると、次の裁断動作に移る。
尚、裁断刃8の研磨時において、各研磨ローラ43a・43bの裁断刃8への当接圧力は、前記引張コイルばね81のばね力によって調整することができる。
また、上記実施の形態では、裁断刃8を挟んで対峙させた各研磨ローラ43a・43bの一方を刃先研磨用とし、他方を刃部の終端部分研磨用として同時に裁断刃8に作用させるようにしてあるが、こうしたものに限られず刃部の終端部分研磨用のカム溝77a・77bをなくしたり、揺動部材61a・61bのホロア73a・73bが当該カム溝77a・77bに嵌まり込んでも、研磨ローラ43a・43bが刃部の終端部分に接触するのを防止するための制限具(調節可能なストッパ)を設けたりすることにより、研磨ローラ43a・43bを刃先研磨用として交互に裁断刃8に作用させるようにすることもできる。
また、上記実施の形態では、裁断刃8を挟んで対峙させた各研磨ローラ43a・43bの一方を刃先研磨用とし、他方を刃部の終端部分研磨用として同時に裁断刃8に作用させるようにしてあるが、こうしたものに限られず刃部の終端部分研磨用のカム溝77a・77bをなくしたり、揺動部材61a・61bのホロア73a・73bが当該カム溝77a・77bに嵌まり込んでも、研磨ローラ43a・43bが刃部の終端部分に接触するのを防止するための制限具(調節可能なストッパ)を設けたりすることにより、研磨ローラ43a・43bを刃先研磨用として交互に裁断刃8に作用させるようにすることもできる。
Claims (5)
- 裁断テーブル上に載置されたシート材料を、往復動させて裁断する裁断刃が挿通され、前記裁断刃を往復動可能に支持し、往復動方向に平行な軸を中心として回動されて裁断方向を変更可能な回動筒体と、裁断刃に接触および離反可能に設けられる研磨手段と、前記回動筒体の外周上に設けられて回動筒体の回動方向に追随して回動可能な摺動環と、前記回動筒体の半径方向外方に設けられて前記摺動環を前記裁断テーブルに対して拘止可能なロック手段と、前記ロック手段によって摺動環が拘止されたときに回動筒体を回動するように駆動して摺動環と回動筒体との相対的な摺動変位によって前記研磨手段を裁断刃に接触させ、拘止されないときには研磨手段を裁断刃から離反させる状態に保つ切換手段とを含んで、裁断刃を研磨するための裁断刃研磨装置において、研磨手段を揺動可能に枢支する枢支軸の位置を変更させて、裁断刃に対する研磨手段の接触位置を変更可能にする接触位置変更手段を備えたことを特徴とする自動裁断機における裁断刃研磨装置。
- 接触位置変更手段は、回動筒体に対して相対回動可能に配設されたベース部材と、ベース部材と摺動環との間に渡って設けられて回動筒体とベース部材との間に回転位相差を生じさせるための駆動部とを有することを特徴とする請求の範囲1に記載の自動裁断機における裁断刃研磨装置。
- 摺動環に、刃先研磨用のカム溝と刃部の終端部研磨用のカム溝を形成したことを特徴とする請求の範囲1または請求の範囲2に記載の自動裁断機における裁断刃研磨装置。
- 裁断刃の両側に設けた研磨手段の一方が刃先部に接触し、他方が刃部の終端部に接触して裁断刃を研磨することを特徴とする請求の範囲3に記載の自動裁断機における裁断刃研磨装置。
- 裁断刃の刃幅が減少するのに応じて、裁断刃に対する研磨手段の接触位置を変更可能したことを特徴とする請求の範囲1から請求の範囲4のいずれか1項に記載の自動裁断機における裁断刃研磨装置。
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