WO2018061344A1 - 加工装置 - Google Patents

Abstract

従来よりも多様な被加工物に加工可能な加工装置を提供すること。加工装置は、加工具を装着可能な装着部３２、平板状のプラテン３、第一搬送機構７、第二搬送機構８、移動機構３３、第二保持部材１０、第三搬送機構１１、及び制御部を備える。第一搬送機構７は、第一保持部材を第一方向に沿って搬送する。第二搬送機構８は、装着部３２を第二方向に搬送する。移動機構３３は、装着部３２を第三方向に移動する。第二保持部材１０は、プラテン３の装着部３２側とは反対側に配置され、第二被加工物を保持する。第三搬送機構１１は、第二保持部材１０を第一方向に沿って搬送する。制御部は、第一搬送機構７、第二搬送機構８及び移動機構３３を制御し、第一加工処理をする。制御部は、第二搬送機構８、第三搬送機構１１、及び移動機構３３を制御し、第二加工処理をする。

Description

加工装置

　本発明は、加工具で被加工物を加工可能な加工装置に関する。

　加工具で被加工物を加工可能な加工装置が知られている。特許文献１に記載の加工装置は、シート状の被加工物を駆動機構のローラで上下方向から挟んで第一方向へ移動させると共に、加工具が装着されたキャリッジを第一方向と直交する第二方向へ移動させて被加工物を加工する。

特開２０１６－１３２０８５号公報

　従来の装置において、多様な被加工物に加工を施したいという要望がある。

　本発明の目的は、従来よりも多様な被加工物に加工可能な加工装置を提供することである。

　本発明の一態様に係る加工装置は、加工具を装着可能な装着部と、第一被加工物を保持する第一保持部材が載置される平板状のプラテンと、前記プラテンに載置された前記第一保持部材を第一方向に沿って搬送する第一搬送機構と、前記装着部を前記第一方向と交差する第二方向に搬送する第二搬送機構と、前記装着部を、前記第一方向及び前記第二方向との双方に交差する第三方向に移動する移動機構と、前記第三方向において前記プラテンの前記装着部側とは反対側に配置され、第二被加工物を保持する第二保持部材と、前記第二保持部材を前記第一方向に沿って搬送する第三搬送機構と、前記第一搬送機構、前記第二搬送機構及び前記移動機構を制御し、前記装着部を前記第三方向に移動させ、前記第一保持部材に保持された前記第一被加工物に対して、前記装着部に装着された前記加工具による第一加工処理を実行させ、前記第二搬送機構、前記第三搬送機構、及び前記移動機構を制御し、前記装着部を前記第三方向に移動させ、前記装着部に装着された前記加工具の前記第三方向における前記第二保持部材側の端部が、前記プラテンよりも前記第二保持部材側に位置する状態で、前記第二保持部材に保持された前記第二被加工物に対して、前記装着部に装着された前記加工具による第二加工処理を実行させる制御部とを備える。

　本発明の加工装置によれば、第一加工処理と、第二加工処理との双方を実行可能である。ユーザは被加工物の性状に応じて、被加工物を保持する部材を、第一保持部材とするか、第二保持部材とするかを選択でき、従来よりも多様な被加工物に加工可能である。

切削具３５と切削具３５が装着された加工装置１との斜視図、及び加工装置１に装着された切削具３５の先端付近を示す断面図である。 切断刃４５が装着された加工装置１の斜視図、及び加工装置１に装着された切断刃４５の先端付近を示す断面図である。 本体カバー９を除く加工装置１の右側面図である。 第二加工位置にある切替機構１３０の正面図である。 切削具３５が装着された加工装置１の本体カバー９を除いた正面図である。 第一加工位置にある切替機構１３０の正面図である。 第二保持部材１０の斜視図である。 加工装置１の電気的構成を示すブロック図である。 加工処理のフローチャートである。 切削具２３５が装着された、第二実施形態の加工装置３０１の平面図である。

　本発明を具体化した第一及び第二実施形態について、図面を参照して順に説明する。参照する図面は、本発明が採用しうる技術的特徴を説明するために用いられるものであり、記載されている装置の構成などは、それのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例である。

　図１から図７を参照して、第一実施形態の加工装置１の物理的構成を説明する。以下の説明では、図１の加工装置１の斜視図における左下側、右上側、右下側、左上側、上側、下側を、各々、加工装置１の左側、右側、前側、後側、上側、下側とする。つまり、後述の本体カバー９の伸長方向が左右方向である。操作部５０が配置された面が、加工装置１の上面である。図１及び図２では、切替機構１３０の図示を省略している。

　図１に示すように、第一実施形態の加工装置１は、装着部３２、プラテン３、第一搬送機構７、第二搬送機構８、移動機構３３、第二保持部材１０、第三搬送機構１１及び制御部７０（図８参照）を備え、制御部７０の指示に従って、第一加工処理と第二加工処理とを実行可能な装置である。装着部３２は、加工具を装着可能である。プラテン３は、第一被加工物２０を保持する第一保持部材１８が載置される平板状の部材である。第一搬送機構７は、プラテン３に載置された第一保持部材１８を第一方向に沿って搬送可能に構成されている。本例の第一方向は、前後方向であり、Ｙ方向とも言う。第二搬送機構８は、装着部３２を第一方向と交差する第二方向に搬送可能に構成されている。本例の第二方向は第一方向と直交する方向であり、左右方向であり、Ｘ方向とも言う。移動機構３３は、装着部３２を、第一方向及び第二方向との双方に交差する第三方向に移動可能に構成されている。本例の第三方向は、第一方向及び第二方向との双方に直交する方向であり、上下方向であり、Ｚ方向とも言う。第二保持部材１０は、第三方向においてプラテン３の装着部３２側とは反対側（下方）に配置され、第二被加工物２２０（図５参照）を保持可能である。第三搬送機構１１は、第二保持部材１０を第一方向に沿って搬送可能に構成されている。

　図２に示すように、第一加工処理は、制御部７０が第一搬送機構７、第二搬送機構８及び移動機構３３を制御することで、装着部３２を第三方向に移動させ、第一保持部材１８に保持された第一被加工物２０を、装着部３２に装着された加工具で加工する処理である。第一被加工物２０は、例えば、シート状の紙、樹脂シートである。第一加工処理の加工具は、切断刃４５及び描画ペン４８を含む。図１に示すように、第二加工処理は、制御部７０が第二搬送機構８、第三搬送機構１１及び移動機構３３を制御することで、装着部３２を第三方向に移動させ、装着部３２に装着された加工具の第三方向における第二保持部材１０側の端部（下端）が、プラテン３よりも第二保持部材１０側に位置する状態で、第二保持部材１０に保持された第二被加工物２２０を、装着部３２に装着された加工具で加工する処理である。本例の第二加工処理は、装着部３２に装着された切削具３５により、第二被加工物２２０を研削又は切削する処理を含む。切削具３５は、第二被加工物２２０の表面を研削又は切削する。第二被加工物２２０は、例えば、木板、ガラス板、金属板、樹脂板、石けん板、及び粘度板である。本例の加工装置１は更に、本体カバー９、操作部５０、ヘッド５、スキャナ部６（図８参照）、及び切替機構１３０（図３参照）を備える。以下、加工装置１が備える構成を詳述する。

　図１及び図２に示すように、本体カバー９は、左右方向に長い略矩形箱状の筐体である。本体カバー９は、開口部９１、及びカバー９２を備える。開口部９１は、本体カバー９の正面部に設けられた開口である。カバー９２は、左右方向に長い板状の部材で有り、下端側で、開口部９１が開閉可能に支持されている。図１及び図２では、カバー９２が開けられ、開口部９１が開放されている。

　操作部５０は、本体カバー９の上面の右側部位に設けられる。操作部５０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）５１、複数の操作スイッチ５２及びタッチパネル５３を備える。ＬＣＤ５１には、コマンド、イラスト、設定値、及びメッセージ等の様々な項目を含む画像が表示される。タッチパネル５３は、ＬＣＤ５１の表面に設けられる。ユーザは、指及びスタイラスペンの何れかを用いてタッチパネル５３の押圧操作を行う（以下、この操作を「パネル操作」と言う）。加工装置１では、タッチパネル５３により検知される押圧位置に対応して、どの項目が選択されたかが認識される。ユーザは、操作スイッチ５２及びタッチパネル５３を用いて、ＬＣＤ５１に表示された模様の選択、加工処理の種類の選択、各種パラメータの設定、及び入力の操作等を行うことができる。

　プラテン３は、本体カバー９内に設けられる。プラテン３は第二方向を長手方向とする矩形状の板状部材である。プラテン３は、上下方向に貫通する、左右方向に延設された貫通部９３を備える。加工装置１は、プラテン３の貫通部９３を塞ぐように開閉可能な蓋体９４を備える。図２に示すように、加工装置１が第一加工処理を実行する場合、貫通部９３は蓋体９４によって塞がれる。加工装置１が第一加工処理を実行する場合、プラテン３及び蓋体９４は第一保持部材１８の下面を受ける。第一保持部材１８は、開口部９１が開放された状態で、プラテン３上にセットされる。第一保持部材１８は矩形シート状である。第一保持部材１８は、例えば合成樹脂材料からなる。第一保持部材１８の上面には、周縁部（左縁部１０１、右縁部１０２、後縁部１０３、前縁部１０４）を除いた内側の略矩形領域に粘着剤が塗布された粘着層１００が設けられる。第一被加工物２０は、粘着層１００に貼り付けられて保持される。図１に示すように、加工装置１が第二加工処理を実行する場合、蓋体９４は貫通部９３から取り外される。蓋体９４は、平面視貫通部９３と同様の形状、つまり第二方向に延設された矩形状である。

　第二保持部材１０は、プラテン３と対向し、プラテン３に対して装着部３２とは反対側（下方）に配置される。図７に示すように、第二保持部材１０は、平板部６１、対向面６２、一対の壁部６３、６４、一対の補強部６５、６６を備えるプラスチック樹脂製のトレー状の部材である。対向面６２は、プラテン３に対向する面であって、第二被加工物２２０を保持する面である。一対の壁部６３、６４は、対向面６２の第二方向の両端部に設けられ、対向面６２からプラテン３に向かって突出する第一方向に延設された部分である。第二方向において、第二被加工物２２０は一対の壁部６３、６４の間に配置される。一対の壁部６３、６４の高さ（第三方向の長さ）は、第二被加工物２２０の第三方向の長さ、加工具の第三方向の長さ、装着部３２の第三方向の移動範囲、及び第二加工処理の内容等を考慮して適宜設定される。一対の壁部６３、６４の高さは、第二保持部材１０が保持可能な第二被加工物２２０の推奨最大厚み（第三方向の長さ）よりも高い。一対の補強部６５、６６は、第二方向において一対の壁部６３、６４に対して対向面６２側とは反対側に設けられた、一対の壁部６３、６４を補強する部位である。第二保持部材１０は第一方向に延設されたラック歯６７、６８を備える。ラック歯６７、６８は、第二保持部材１０の左右一対の補強部６５、６６の端部から下方に向けて延設されている。第二被加工物２２０は、例えば、両面テープ等の接着部材によって、第二保持部材１０に対して取り外し可能に固定される。第二被加工物２２０は他の部材によって、第二保持部材１０に対して取り外し可能に固定されてもよい。

　ヘッド５は、キャリッジ１９、装着部３２及び移動機構３３を備える。本例の装着部３２は、直接又はカートリッジ４を介して加工具を装着可能である。カートリッジ４は、装着部３２に着脱可能に装着できる。本例の装着部３２に装着可能な加工具は、切断刃４５、描画ペン４８、及び切削具３５を含む。描画ペン４８は、加工装置１の専用又は汎用のマーカー等の筆記具である。ユーザは、被加工物の種類、厚さ、及び加工の種類に適した加工具を選択し、カートリッジ４を介して装着部３２に装着できる。本例では、切断刃４５又は描画ペン４８は、加工装置１が第一加工処理を実行する場合に装着部３２に装着される。図２に示すように、加工装置１が第一加工処理を実行する場合、装着部３２に装着された加工具の先端（下端）は、平面視貫通部９３に装着された蓋体９４と対向する位置、且つ、第三方向におけるプラテン３よりも装着部３２側（上方）に位置する。

　切削具３５は、加工装置１が第二加工処理を実行する場合に装着部３２に装着される。切削具３５は、第二被加工物２２０を研削又は切削可能な加工部３６、カートリッジ４に着脱可能に装着される装着部３７を備える。装着部３７は上下方向に長い円筒状の形状を有し、内部に加工部３６を第三方向に延びる軸線ＡＸ１を中心に回動する駆動部３８を有する。駆動部３８は内部に保持された電池又は外部から電源の供給を受けることができる。図１に示すように、切削具３５がカートリッジ４を介して装着部３２に装着された場合、加工部３６はプラテン３の貫通部９３に挿通され、加工部３６の先端（下端）は第三方向においてプラテン３よりも第二保持部材１０側に位置する。

　移動機構３３は、装着部３２と第一被加工物２０又は第二被加工物２２０とを相対的に接近及び離隔する第三方向に移動可能に構成されている。本例の移動機構３３は、装着部３２及びカートリッジ４を第三方向に駆動させる。移動機構３３は、伝達機構４３及び動力源としてＺ軸モータ３４（図８参照）を備える。伝達機構４３は、図４に示す歯車１３１を備え、Ｚ軸モータ３４の回転運動を減速し且つ上下運動に変換して、装着部３２に伝達する。装着部３２に装着されたカートリッジ４は、Ｚ軸モータ３４の駆動に応じて、下降位置と、上昇位置との間で移動する。下降位置は、第一被加工物２０又は第二被加工物２２０に加工を行うときのカートリッジ４の位置である。上昇位置は、加工具の先端（下端）が第一被加工物２０又は第二被加工物２２０から所定距離、離隔する位置である。

　スキャナ部６は、後述するＣＰＵ２の指示に従って、スキャン処理を実行可能に構成されている。スキャン処理は、スキャナ部６により第一保持部材１８に保持された第一被加工物２０等の対象物の画像を読み取って画像データを生成する処理である。スキャナ部６は、例えば密着型イメージセンサ（ＣＩＳ）である。図示しないが、スキャナ部６は、ラインセンサ、光源（ランプ）、及びレンズを備える。ラインセンサは、スキャナ部６の下面に設けられ、加工装置１の左右方向（Ｘ方向）に並設された複数の撮像素子を備える。スキャナ部６は、後述のガイドレール２２の後方に位置する。スキャナ部６は、Ｘ方向に延び、下向きに設けられる。第一保持部材１８のＸ方向の幅寸法は、スキャナ部６（ラインセンサ）のＸ方向の長さとほぼ同じである。スキャナ部６は、第一保持部材１８に保持された対象物の上面とラインセンサとが近接した状態で、対象物の上面の画像を読み取る。

　図３から図６に示すように、第一搬送機構７は、搬送ローラ１２、ピンチローラ１３、取付フレーム１４、Ｙ軸モータ１５、及び減速機構１７を備える。搬送ローラ１２及びピンチローラ１３は、本体カバー９内の一対の側壁部１１１、１１２の間に回転可能に支持される。搬送ローラ１２及びピンチローラ１３は、Ｘ方向に延び、上下方向に並んで配設される。ピンチローラ１３の左部と右部との各々にローラ部１４１、１４２が設けられる。第三方向において、プラテン３からローラ部１４１、１４２までの距離は、第二保持部材１０の対向面６２からプラテン３までの距離よりも短い。取付フレーム１４は、側壁部１１２の外面側（右側）に固定される。取付フレーム１４には、Ｙ軸モータ１５が取付けられる。Ｙ軸モータ１５は、例えばステッピングモータである。Ｙ軸モータ１５の出力軸は、減速機構１７の駆動ギヤ８０に固定されている。駆動ギヤ８０は従動ギヤ８１に噛合する。従動ギヤ８１は、搬送ローラ１２の右端部に固着されている。

　第二搬送機構８は、上下一対のガイドレール２１、２２、取付フレーム２４、動力源としてＸ軸モータ２５、減速機構としての駆動ギヤ及び従動ギヤ２９、並びに伝達機構３０等を備える。ガイドレール２１及び２２は、側壁部１１１、１１２の間に固定されている。ガイドレール２１及び２２は、ピンチローラ１３よりもやや後部寄りの上方に位置する。ガイドレール２１及び２２は、ピンチローラ１３と略平行つまりＸ方向に延びる。ヘッド５のキャリッジ１９は、ガイドレール２１及び２２に、ガイドレール２１及び２２に沿ってＸ方向へ移動可能に支持される。

　図１及び図２に示すように、取付フレーム２４は、側壁部１１１の外面側（左側）の後部寄りに固定されている。Ｘ軸モータ２５は、取付フレーム２４の後方に、下向きに取り付けられている。駆動ギヤ（図示略）は、Ｘ軸モータ２５の出力軸に固定されている。Ｘ軸モータ２５は、例えばステッピングモータである。従動ギヤ２９は駆動ギヤに噛合する。図５に示すように、伝達機構３０は、左右一対のタイミングプーリ２６、２７と、左右一対のタイミングプーリ２６、２７に掛装された無端状のタイミングベルト２８を有する。一方のタイミングプーリ２６は、従動ギヤ２９と一体に回動可能に、取付フレーム２４に設けられる。他方のタイミングプーリ２７は、取付フレーム１４に設けられる。タイミングベルト２８はＸ方向に延び、キャリッジ１９に連結されている。第二搬送機構８は、Ｘ軸モータ２５の回転運動をＸ方向の運動に変換して、キャリッジ１９に伝達する。Ｘ軸モータ２５が正転駆動又は逆転駆動すると、Ｘ軸モータ２５の回転運動が、駆動ギヤ、従動ギヤ２９、及びタイミングプーリ２６、２７を介してタイミングベルト２８に伝わる。これにより、キャリッジ１９は、左方又は右方へ移動される。こうして、ヘッド５はＸ方向に移動する。

　第三搬送機構１１は、取付フレーム１４、Ｙ軸モータ１５、減速機構１７、ギヤ８２、ギヤ８３、軸８４、８６、ピニオン８８、８９を備える。取付フレーム１４、Ｙ軸モータ１５、及び減速機構１７は、第一搬送機構７と第三搬送機構１１とで共通する。ギヤ８２は、従動ギヤ８１よりも装着部３２側において従動ギヤ８１と同軸に設けられる。ギヤ８３は、ギヤ８２の下方に設けられ、第二方向におけるギヤ８２に対する相対位置を変更可能に軸８４に固定されている。第二方向におけるギヤ８２に対する相対位置に応じて、ギヤ８３はギヤ８２と噛み合う。ギヤ８２がギヤ８３と噛み合うか否かは、後述の切替機構１３０によって切り替えられる。加工装置１が第一加工処理を実行する場合、ギヤ８３は、第二方向においてギヤ８２と離間した第一加工位置に配置され、ギヤ８３と噛み合わない。軸８４は第二方向に貫通する孔を有する筒状の部材であり、右端部に左方に向かって切り欠かれた案内部８５を備える。軸８４は、軸８６を挿通する。軸８６は、左右方向に延びる円柱状の棒であり、第三方向において第二保持部材１０に対して装着部３２側とは反対側に配置される。軸８６の両端は各々、側壁部１１１、１１２の外面側に配置された支持部１２２、１２３によって回動可能に支持される。軸８６は、外周面に凸部８７と、ピニオン８８、８９とを備える。凸部８７は軸８６の外周面からピン状に突出する部位であり、軸８４の案内部８５と係合する。凸部８７は側壁部１１２と、支持部１２３との間に配置される。ギヤ８３が軸８４周りに回動すると、凸部８７と共に、軸８６も回動する。軸８６は側壁部１１１と側壁部１１２との間に設けた支持部９０に設けた孔に挿通される。ピニオン８８、８９は各々、側壁部１１１、１１２の内面側に配置される。ピニオン８８、８９は各々、第二保持部材１０のラック歯６７、６８と係合可能である。

　切替機構１３０は、Ｙ軸モータ１５の駆動力を、ピニオン８８、８９に伝達するか否かを切り替える。本例の切替機構１３０は、Ｘ軸モータ２５とＺ軸モータ３４との駆動力を利用して、Ｙ軸モータ１５の駆動力を、ピニオン８８、８９に伝達するかを切り替える。切替機構１３０は、正面視円状の歯車１３２、切替部材１３４、及び付勢部材９５を備える。歯車１３２はガイドレール２１、２２の背面側に回動可能に取り付けられている。移動機構３３が備える歯車１３１は装着部３２が側壁部１１２側の端部まで移動された場合に、歯車１３２と噛み合う。歯車１３２の径は歯車１３２の径よりも小さい。図３に示すように、歯車１３２は背面に背面側に突出するカム１３３を備える。カム１３３は、軸１５１からの距離が異なる略楕円状の形状を有する。

　切替部材１３４は、第三方向に長い板状の部材の一部を前方に折り曲げて形成された金属製の部材である。切替部材１３４は、本体部１３９、孔１３５及び当接部１３６から１３８を備える。本体部１３９は第三方向に長い板状の部位である。孔１３５は、本体部１３９の第三方向の中心付近に設けられた第一方向に貫通する孔である。切替部材１３４は孔１３５に挿通された軸１５２よって取付フレーム１４に回動可能に取り付けられる。当接部１３６は、本体部１３９の下端部に設けれた、本体部１３９に対して前方に折り曲げられた部位である。当接部１３７は、第二方向における本体部１３９の装着部３２側の端部が前方に折り曲げられた部位である。当接部１３８は、本体部１３９の上端部側において、第二方向における本体部１３９の装着部３２側の端部が前方に折り曲げられた部位である。当接部１３６から１３８の各々の前端と、本体部１３９との間の距離は、長い順に当接部１３６、当接部１３８、及び当接部１３７である。付勢部材９５は、支持板９６とピニオン８９との間において軸８６に外挿され、軸８４を右方に付勢する。切替部材１３４は、軸８４及びギヤ８３を介して、付勢部材９５によって、正面視、軸１５２を中心として反時計周りに付勢されている。

　第二搬送機構８によって、装着部３２が側壁部１１２側の端部まで移動されると、歯車１３１と歯車１３２とが噛み合う。Ｚ軸モータ３４の駆動により歯車１３１が所定量所定方向に回動する。歯車１３１の回動に応じて、歯車１３１と噛合した歯車１３２が所定量所定方向に回動し、カム１３３が切替部材１３４の当接部１３８と当接する位置が、図６に示す第一加工位置と図４に示す第二加工位置との何れかに切り替わる。図６に示すように、第一加工位置では、カム１３３は、軸１５１からの距離が最大となる部位で切替部材１３４の当接部１３８と当接し、第二加工位置に対して切替部材１３４が正面視時計回りに所定角度回動している。図４に示すように、第二加工位置では、カム１３３は、軸１５１からの距離が最小となる部位で、付勢部材９５の付勢勢力によって正面視反時計回りに付勢された切替部材１３４の当接部１３８と当接し、第一加工位置に対して切替部材１３４が正面視反時計回りに所定角度回動している。歯車１３１の回動に応じて、装着部３２が上方又は下方に移動されるが、切替部材１３４の位置切替時における装着部３２の上下方向の移動量は、加工処理に影響を与えない程度に小さい。

　図８を参照して、第一実施形態の加工装置１の電気的構成を説明する。図８に示すように、加工装置１は、ＣＰＵ２、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７３、及び入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェイス７１を備える。ＣＰＵ２は、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７３、及びＩ／Ｏインタフェイス７１と電気的に接続されている。ＣＰＵ２は、ＲＯＭ７２及びＲＡＭ７３と共に、制御部７０を構成し、加工装置１の主制御を司る。ＲＯＭ７２は、加工装置１を動作させるための各種プログラム等を記憶する。プログラムには、例えば、後述するデータや加工処理を加工装置１に実行させるためのプログラムがある。ＲＡＭ７３は、各種プログラム、各種データ、操作スイッチ５２の操作等で入力された設定値、ＣＰＵ２が演算処理した演算結果等を一時的に記憶する。

　Ｉ／Ｏインタフェイス７１には、更に、フラッシュメモリ７４、スキャナ部６、操作スイッチ５２、タッチパネル５３、検出センサ７６、ＬＣＤ５１、ＵＳＢコネクタ５９、及び駆動回路７７から７９が接続されている。フラッシュメモリ７４は、各種パラメータ等を記憶する不揮発性記憶素子である。本例のフラッシュメモリ７４は、複数の記憶領域を有する。本例のフラッシュメモリ７４は、切替機構１３０の第一加工位置にあるか否かを示すフラグを記憶する。

　ＣＰＵ２は、スキャナ部６を制御して、上記のスキャン処理を実行させることで、画像データを取得する。検出センサ７６は、プラテン３上にセットされた第一保持部材１８の先端を検出する。検出センサ７６の検出信号は、ＣＰＵ２に入力される。ＣＰＵ２は、ＬＣＤ５１を制御して、画像を表示させる。ＬＣＤ５１は、各種指示を報知可能である。ＵＳＢコネクタ５９には、ＵＳＢメモリ６０が接続可能である。ＵＳＢメモリ６０がＵＳＢコネクタ５９に接続された状態で、ＣＰＵ２は、ＵＳＢメモリ６０に設けられた各記憶エリアにアクセスできる。駆動回路７７から７９は各々、Ｙ軸モータ１５、Ｘ軸モータ２５、及びＺ軸モータ３４を駆動する。ＣＰＵ２は、後述の加工データに基づき、Ｙ軸モータ１５、Ｘ軸モータ２５、及びＺ軸モータ３４等を制御し、第一保持部材１８上の第一被加工物２０に対する加工を自動で実行させる。

　図９を参照して、加工装置１が実行する加工処理を説明する。ＣＰＵ２は、開始指示を受け付けると、ＲＯＭ７２に記憶されているプログラムに基づき、図９に示す加工処理を実行する。本実施形態では、加工対象となる模様と、加工の種類を指定した上でパネル操作により開始指示が入力された場合に、ＣＰＵ２は、処理開始の指示を受け付けたと判断する。開始指示は他の方法で入力されてもよい。加工の種類は、第一加工処理及び第二加工処理の内から選択される。

　図９に示すように、ＣＰＵ２は、加工対象となる模様の加工データを取得する（Ｓ１）。加工データは、第一搬送機構７、第二搬送機構８（第三搬送機構１１）、及び移動機構３３の駆動を指示するデータである。第一搬送機構７及び第二搬送機構８（第三搬送機構１１）の駆動は、第一被加工物２０（第二被加工物２２０）と装着部３２との相対位置を示すＸＹ座標系の座標を示す座標データを用いて指示される。座標データは加工対象となる模様の第一被加工物２０（第二被加工物２２０）に対する配置と、模様の形状に応じて設定される。加工データは、ＲＯＭ７２、ＵＳＢメモリ６０等の記憶機器に予め記憶されたデータであってもよく、この場合、ＣＰＵ２は記憶機器から加工対象となる模様の加工データを取得する。ＣＰＵ２はスキャン処理によって取得した画像データに基づき、加工対象となる模様の配置及び形状を特定し、特定された模様を加工するための加工データを生成してもよい。ＣＰＵ２は、開始指示に含まれる情報に基づき、加工の種類が第一加工処理か否かを判断する（Ｓ２）。加工の種類が第一加工処理である場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２は、切替機構１３０の切替部材１３４を第一加工位置に切り替える（Ｓ３）。具体的にはＣＰＵ２は、フラッシュメモリ７４に記憶されたフラグに基づき、切替部材１３４が第一加工位置にあるか否かを判断し、切替部材１３４が第一加工位置にない場合に、装着部３２を側壁部１１２側の端部まで移動させ、歯車１３１と歯車１３２とを噛合させた状態で、歯車１３１を回動させることで切替部材１３４を第一加工位置に移動させる。ＣＰＵ２は、フラッシュメモリ７４に記憶されたフラグを更新する。ＣＰＵ２は、センサを用いて切替部材の位置を検出してもよい。切替部材１３４が第一加工位置にある場合、図６に示すように、ギヤ８３はギヤ８２と噛み合わない。Ｙ軸モータ１５の駆動力は、ピニオン８８、８９に伝達されない。ＣＰＵ２はＳ１で取得された加工データにしたがって第一保持部材１８に保持された第一被加工物２０に対して第一加工処理を実行する（Ｓ４）。第一保持部材１８の左縁部１０１は、搬送ローラ１２と、ピンチローラ１３の左側のローラ部１４１との間に挟持される。第一保持部材１８の右縁部１０２は、搬送ローラ１２とピンチローラ１３の右側のローラ部１４２との間に挟持される。Ｙ軸モータ１５が正転駆動又は逆転駆動されると、Ｙ軸モータ１５の回転運動が、減速機構１７を介して搬送ローラ１２に伝わる。これにより、第一保持部材１８が後方又は前方へ移動される。

　加工の種類が第二加工処理である場合（Ｓ２：ＮＯ）、ＣＰＵ２は、切替機構１３０の切替部材１３４を第二加工位置に切り替える（Ｓ５）。具体的にはＣＰＵ２は、フラッシュメモリ７４に記憶されたフラグに基づき、切替部材１３４が第二加工位置にあるか否かを判断し、切替部材１３４が第二加工位置にない場合に、装着部３２を側壁部１１２側の端部まで移動させ、歯車１３１と歯車１３２とを噛合させた状態で、歯車１３１を回動させることで切替部材１３４を第二加工位置に移動させる。切替部材１３４を第二加工位置にある場合、図４に示すように、ギヤ８３はギヤ８２と噛み合う。ＣＰＵ２は、フラッシュメモリ７４に記憶されたフラグを更新する。Ｙ軸モータ１５の駆動力は、ピニオン８８、８９に伝達される。ＣＰＵ２はＳ１で取得された加工データにしたがって、第二保持部材１０に保持された第二被加工物２２０に第二加工処理を実行する（Ｓ６）。Ｙ軸モータ１５が正転駆動又は逆転駆動されると、Ｙ軸モータ１５の回転運動が、減速機構１７を介して軸８４及びピニオン８８、８９に伝わる。ピニオン８８、８９は各々ラック歯６７、６８と噛み合うので、第二保持部材１０が後方又は前方へ移動される。ＣＰＵ２はＳ４又はＳ６の処理の次に、加工処理を終了する。

　図１０を参照して、第二実施形態の加工装置３０１を説明する。図１０において、第一実施形態の加工装置１と同様の構成には、同じ符号を付与している。第二実施形態の加工装置３０１は、プラテン３０３と、切替機構３３０との構成が第一実施形態の加工装置１と異なり、他の構成は加工装置１と同様である。第一実施形態の加工装置１と同様の構成については説明を省略し、以下第一実施形態の加工装置１と異なるプラテン３０３及び切替機構３３０を説明する。

　プラテン３０３は、本体カバー９内に設けられる。プラテン３０３は左右方向に延びる板状部材である。プラテン３０３は、上下方向に貫通する、左右方向に延設された貫通部３９３を備える。貫通部３９３は加工装置１の貫通部９３に比べ前方に配置されている。加工装置３０１が第一加工処理を実行する場合、貫通部３９３は蓋体によって塞がれる必要はない。加工装置３０１が第一加工処理を実行する場合、加工具（例えば、第一実施形態と同様の切断刃４５、描画ペン４８）の先端は、貫通部３９３から後方にオフセットした位置にある。加工装置３０１が第二加工処理を実行する場合の、加工具である切削具２３５の軸線ＡＸ２は、切削具３５の軸線ＡＸ１の位置よりも前方にあり、第一方向における貫通部３９３の中心付近に配置される。加工装置３０１が第二加工処理を実行する場合の切削具２３５の先端（下端）は、貫通部３９３を挿通され、第三方向においてプラテン３０３よりも第二保持部材１０側に配置される。

　切替機構３３０は、軸３３１を中心に回動可能に支持されたレバー３３２を備える。レバー３３２の回動位置に応じて、第一実施形態と同様の軸８４の位置が切り替わる。図１０に示す位置が、第二加工処理に対応する第二加工位置であり、レバー３３２が第二加工位置から右側面視時計回りに約９０度回動された位置が、第一加工処理に対応する第一加工位置である。加工装置１のユーザは、加工の種類に応じて、切替機構３３０のレバー３３２の位置を手動で切り替える。

　第二実施形態の加工装置３０１の電気的構成は、第一実施形態の加工装置１と基本的に同様である。第二実施形態の制御部７０が加工処理を実行する場合、例えば、ＣＰＵ２は、Ｓ３においてレバー３３２の位置を第一加工位置に対応する位置に切り替えることを促すメッセージをＬＣＤ５１に表示する。ＣＰＵ２は、ユーザから第一加工処理開始の指示が入力されたら、Ｓ４の処理を実行する。同様に、ＣＰＵ２は、Ｓ５においてレバー３３２の位置を第二加工位置に対応する位置に切り替えることを促すメッセージをＬＣＤ５１に表示する。ＣＰＵ２は、ユーザから第二加工処理開始の指示が入力されたら、Ｓ６の処理を実行する。

　上記第一及び第二実施形態において、加工装置１、３０１は本発明の加工装置１の一例である。装着部３２、第一搬送機構７、第二搬送機構８、移動機構３３、第二保持部材１０、第三搬送機構１１。及び制御部７０は各々、本発明の装着部、第一搬送機構、第二搬送機構、移動機構、第二保持部材、第三搬送機構、及び制御部の一例である。プラテン３、３０３は本発明のプラテンの一例である。貫通部９３、３９３は本発明の貫通部の一例である。蓋体９４は本発明の蓋の一例である。切替機構１３０、３３０は本発明の切替機構の一例である。Ｙ軸モータ１５は、本発明の第一モータ及び第二モータの一例である。Ｘ軸モータ２５及びＺ軸モータ３４は各々、本発明の第三モータ及び第四モータの一例である。搬送ローラ１２は、本発明の搬送ローラの一例である。ラック歯６７、６８は、本発明のラック場の一例である。ピニオン８８、８９は、本発明の一例である。対向面６２、及び一対の壁部６３、６４は各々、本発明の対向面、及び一対の壁部の一例である。

　加工装置１、３０１は、第一加工処理と、第二加工処理との双方を実行可能である。ユーザは被加工物の性状に応じて、被加工物を保持する部材を、第一保持部材１８とするか、第二保持部材１０とするかを選択でき、従来よりも多様な被加工物に加工可能である。本例の第二保持部材１０の第三方向の大きさは、プラテン３、３０３からローラ部１４１、１４２までの距離よりも大きい。つまり、第二保持部材１０は、第一保持部材１８よりも第三方向の長さが大きい被加工物を保持可能である。したがって、加工装置１、３０１は、例えば、被加工物の厚みに応じて、被加工物を保持する部材を、第一保持部材１８とするか、第二保持部材１０とするかを選択できる。

　プラテン３、３０３は各々、第三方向に貫通する、第二方向に延設された貫通部９３、３９３を備える。装着部３２に装着された加工具である切削具３５、２３５は各々、加工装置１、３０１が第二加工処理を実行するとき、貫通部９３、３９３に挿通され、該加工具の第三方向における第二保持部材１０側の端部（下端部）がプラテン３、３０３よりも第二保持部材１０側に配置される。故に、加工装置１、３０１は各々、第三方向においてプラテン３、３０３より第二保持部材１０側で、第二被加工物２２０を加工できる。加工装置１、３０１は各々、プラテン３、３０３を装着した状態で、第二加工処理を実行できる。ユーザは、被加工物に応じて、第三方向における被加工物の加工位置を、第三方向においてプラテン３、３０３よりも装着部３２側（上側）か、プラテン３、３０３よりも第二保持部材１０側（下側）かを選択できる。

　図１０に示すように、加工装置３０１において、装着部３２に装着された加工具の第三方向における第二保持部材１０側の端部（下端部）は、第一加工処理を実行するとき、第一方向において貫通部３９３よりも装着部３２側に配置される。加工装置１は、第一加工処理を実行時に、貫通部３９３が処理の妨げとなることがない。加工装置１の貫通部９３に比べ、加工装置３０１の貫通部３９３は、ローラ部１４１、１４２からの距離が離れている。したがって、加工装置３０１は、加工装置１よりも、第二加工処理時に加工片は発生した場合にも、加工片がローラ部１４１、１４２に達しにくく、異物の巻き込みに起因する第一搬送機構７の不具合が発生しにくい。

　図２に示すように、加工装置１は、プラテン３の貫通部９３を塞ぐように開閉可能な蓋体９４を備える。装着部３２に装着された加工具である切断刃４５の第三方向における第二保持部材１０側の端部（下端）は、第一加工処理を実行するとき、第一方向において貫通部９３を塞ぐ蓋体９４と対向して配置される。加工装置１は、貫通部９３が第一加工処理の妨げとなることなく、第一方向における、加工が実行される位置を、第一加工処理と第二加工処理とで同じにすることができる。

　加工装置１、３０１の装着部３２は、第一加工処理に用いる加工具として第一被加工物２０を切断する切断刃４５、及び第一被加工物２０に描画可能な描画具の少なくとも何れかを装着可能である。加工装置１、３０１の装着部３２は各々、第二加工処理に用いる加工具として第二被加工物２２０の表面を研削又は切削する切削具３５、２３５を装着可能である。故に加工装置１、３０１は、装着部３２に装着する加工具に応じて保持部材及び搬送機構を使い分けることができる。加工装置１、３０１は、第二加工処理で、第二被加工物２２０の表面を切削具で加工できる。

　図５に示すように、加工装置１、３０１の第二保持部材１０は、プラテン３、３０３と対向し、第二被加工物２２０を保持する対向面６２と、対向面６２の第二方向の両端部に設けられ、対向面６２からプラテン３、３０３に向かって突出する、第一方向に延設された一対の壁部６３、６４とを備える。加工装置１、３０１は、一対の壁部６３、６４があるので、加工により生じた加工片が第一搬送機構７及び第二搬送機構８に与える影響を低減できる。加工装置１、３０１の第一搬送機構７、第二搬送機構８、及び第三搬送機構１１は各々、第二方向において、第二保持部材１０が配置される空間を挟んで立設する側壁部１１２、１１１に取り付けられる。故に、第一搬送機構７、第二搬送機構８、及び第三搬送機構１１は第二被加工物２２０の加工によって生じる加工片の影響を受けやすい。これに対し、一対の壁部６３、６４は、加工片が第一搬送機構７、第二搬送機構８、及び第三搬送機構１１に到達することを好適に抑制できる。

　第一搬送機構７は、Ｙ軸モータ１５と、Ｙ軸モータ１５の駆動力で回転し、第一保持部材１８を第一方向に搬送する搬送ローラ１２とを備える。第二保持部材１０は第一方向に延設されたラック歯６７、６８を備える。第一搬送機構７は、Ｙ軸モータ１５の駆動力で回転し、第二保持部材１０のラック歯６７、６８と噛み合うピニオン８８、８９とを備える。加工装置１、３０１のユーザは、被加工物に応じて、被加工物を保持する保持部材を搬送する搬送方法を選択できる。本例の加工装置１は、ラック歯６７、６８と、ピニオン８８、８９との二組のラック歯とピニオンとを有するので、ラック歯とピニオンとが１組である場合に比べ、安定して第二保持部材１０を第一方向に搬送できる。

　加工装置１、３０１は各々、Ｙ軸モータ１５の駆動力をピニオン８８、８９に伝達するか否かを切り替える切替機構１３０、３３０を備える。加工装置１、３０１は、１つのＹ軸モータ１５で、第三搬送機構１１を駆動するか否かを切り替えることができる。加工装置１は、第一搬送機構７を駆動するモータと、第三搬送機構１１を駆動するモータとが別体である場合に比べ、加工装置１、３０１を小型化でき、製造コストを低減できる。

　切替機構１３０は、Ｘ軸モータ２５と、Ｚ軸モータ３４との駆動力を利用して、Ｙ軸モータ１５の駆動力を、ピニオン８８、８９に伝達するか否かを切り替える。加工装置１は、ユーザが第一搬送機構７を駆動するか、第三搬送機構１１を駆動するかを手動で切り替える手間が省ける。加工装置１は、切替機構１３０を駆動するための専用のモータを備える場合に比べ、加工装置１を小型化でき、製造コストを低減できる。加工装置１は、第一搬送機構７を駆動するか、第三搬送機構１１を駆動するかの切り替え間違いによる不具合を回避できる。

　本発明の加工装置は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更が加えられてもよい。例えば、以下の（Ａ）及び（Ｂ）の変形が適宜加えられてもよい。

　（Ａ）加工装置１の構成は適宜変更されてよい。加工装置１は、スキャナ部、表示部、操作部を備えなくてもよい。表示部はＬＣＤ以外の表示装置でもよい。操作部はマウス及びスイッチ等のタッチパネル以外の操作装置でもよい。加工装置１は、切断、描画、研削、及び切削以外の処理（例えば、レーザー加工、縫製等）を実行可能でもよい。加工装置１は、カートリッジ４を介さずに、加工具を装着可能であってもよい。加工具の種類は適宜変更されてよい。第一加工処理に用いられる加工具の種類と、第二加工処理に用いられる加工具の種類とは、互いに同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。より具体的には、加工装置１は、切断刃、描画ペン及び切削具の少なくとも何れかを加工具として、第一加工処理及び第二加工処理との双方を実行可能でもよい。加工装置１は、装着部３２に装着される切断刃４５と、切削具３５とを自動で切り替えてもよい。第一搬送機構７及び第二搬送機構８の構成は適宜変更されてよい。第一被加工物２０及び第二被加工物２２０は、加工の種類に応じて適宜変更されてよい。

　第一搬送機構７を駆動するモータと、第三搬送機構１１を駆動するモータとは別体でもよい。貫通部９３を塞ぐ蓋体９４は省略されてよい。１つのプラテンに対して、第一方向の位置が異なる貫通部が複数設けられてもよい。プラテンは本体カバー９から取り外し可能であってもよく、ユーザは第二加工処理を実行時にプラテンを本体カバー９から取り外したり、本体カバー９に対する取付位置を変更したりして使用されてもよい。この場合、プラテンに貫通部を設ける必要はない。

　第二保持部材１０の形状及び大きさ等は適宜変更されてよい。第二保持部材は第一方向の端部に一対の壁部を設けてもよい。第二保持部材は一対の補強部が省略されてよい。第二保持部材はラック歯を備える必要はない。この場合、第二保持部材は例えばローラによって第一方向に搬送されてもよい。第二保持部材がラック歯を備える場合、ラック歯の配置、長さ等は適宜変更されてよく、例えばラック歯は壁部６３、６４の対向面６２とは反対側の面に設けられてもよい。第二保持部材がラック歯を備える場合、ラック歯とピニオンは１組だけであってもよい。切替機構１３０、３３０の構成は適宜変更されてよい。例えば、切替機構１３０は、Ｘ軸モータ２５及びＺ軸モータ３４の何れかの駆動力を利用して、Ｙ軸モータ１５の駆動力を、ピニオン８８、８９に伝達するか否かを切り替えてもよい。切替機構１３０は、専用のモータを利用してＹ軸モータ１５の駆動力を、ピニオン８８、８９に伝達するか否かを切り替えてもよい。切替機構１３０、３３０はＹ軸モータ１５の駆動力を、ピニオン８８、８９に伝達する時、Ｙ軸モータ１５の駆動力を搬送ローラ１２に伝達しなくてもよい。

　（Ｂ）加工処理の各ステップは、ＣＰＵ２によって実行される例に限定されず、一部又は全部が他の電子機器（例えば、ＡＳＩＣ）によって実行されてもよい。上記処理の各ステップは、複数の電子機器（例えば、複数のＣＰＵ）によって分散処理されてもよい。上記実施形態の加工処理の各ステップは、必要に応じて順序の変更、ステップの省略、及び追加が可能である。加工装置１のＣＰＵ２からの指令に基づき、加工装置１上で稼動しているオペレーティングシステム（ＯＳ）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上記実施形態の機能が実現される場合も本開示の範囲に含まれる。

１、３０１：加工装置、２：ＣＰＵ、４：カートリッジ、７：第一搬送機構、８：第二搬送機構、１０：第二保持部材、１１：第三搬送機構、１２：搬送ローラ、１５：Ｙ軸モータ、１８：第一保持部材、２０：第一被加工物、２５：Ｘ軸モータ、３２：装着部、３３：移動機構、３４：Ｚ軸モータ、３５：切削具、４５：切断刃、４８：描画ペン、６２：対向面、６３、６４：一対の壁、６７、６８：ラック歯、７２：ＲＯＭ、７３：ＲＡＭ、７４：フラッシュメモリ、８８、８９：ピニオン、１３０、３３０：切替機構、２２０：第二被加工物

Claims (9)

1. 　加工具を装着可能な装着部と、
   　第一被加工物を保持する第一保持部材が載置される平板状のプラテンと、
   　前記プラテンに載置された前記第一保持部材を第一方向に沿って搬送する第一搬送機構と、
   　前記装着部を前記第一方向と交差する第二方向に搬送する第二搬送機構と、
   　前記装着部を、前記第一方向及び前記第二方向との双方に交差する第三方向に移動する移動機構と、
   　前記第三方向において前記プラテンの前記装着部側とは反対側に配置され、第二被加工物を保持する第二保持部材と、
   　前記第二保持部材を前記第一方向に沿って搬送する第三搬送機構と、
   　前記第一搬送機構、前記第二搬送機構及び前記移動機構を制御し、前記装着部を前記第三方向に移動させ、前記第一保持部材に保持された前記第一被加工物に対して、前記装着部に装着された前記加工具による第一加工処理を実行させ、前記第二搬送機構、前記第三搬送機構、及び前記移動機構を制御し、前記装着部を前記第三方向に移動させ、前記装着部に装着された前記加工具の前記第三方向における前記第二保持部材側の端部が、前記プラテンよりも前記第二保持部材側に位置する状態で、前記第二保持部材に保持された前記第二被加工物に対して、前記装着部に装着された前記加工具による第二加工処理を実行させる制御部と
   を備えることを特徴とする加工装置。
2. 　前記プラテンは、前記第三方向に貫通する、前記第二方向に延設された貫通部を備え、
   　前記装着部に装着された前記加工具は、前記第二加工処理を実行するとき、前記貫通部に挿通され、該加工具の前記第三方向における前記第二保持部材側の端部が前記プラテンよりも前記第二保持部材側に配置されることを特徴とする請求項１に記載の加工装置。
3. 　前記装着部に装着された前記加工具の前記第三方向における前記第二保持部材側の端部は、前記第一加工処理を実行するとき、前記第一方向において前記貫通部よりも前記装着部側にオフセットした位置に配置されることを特徴とする請求項２に記載の加工装置。
4. 　前記プラテンの前記貫通部を塞ぐように開閉可能な蓋を更に備え、
   　前記装着部に装着された前記加工具の前記第三方向における前記第二保持部材側の端部は、前記第一加工処理を実行するとき、前記第一方向において前記貫通部を塞ぐ前記蓋と対向して配置されることを特徴とする請求項２に記載の加工装置。
5. 　前記装着部は、前記第一加工処理に用いる前記加工具として前記第一被加工物を切断する切断刃、及び前記第一被加工物に描画可能な描画具の少なくとも何れかを装着可能であり、前記第二加工処理に用いる前記加工具として前記第二被加工物の表面を研削又は切削する切削具を装着可能であることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の加工装置。
6. 　前記第二保持部材は、
   　　前記プラテンと対向し、前記第二被加工物を保持する対向面と、
   　　前記対向面の前記第二方向の両端部に設けられ、前記対向面から前記プラテンに向かって突出する前記第一方向に延設された一対の壁とを備えることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の加工装置。
7. 　前記第一搬送機構は、
   　　第一モータと、
   　　前記第一モータの駆動力で回転し、前記第一保持部材を前記第一方向に搬送する搬送ローラとを備え、
   　前記第二保持部材は前記第一方向に延設されたラック歯を備え、
   　前記第三搬送機構は、
   　　第二モータと、
   　　前記第二モータの駆動力で回転し、前記第二保持部材の前記ラック歯と噛み合うピニオンとを備えることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の加工装置。
8. 　前記第二モータは前記第一モータであり、
   　前記第一モータの駆動力を前記ピニオンに伝達するか否かを切り替える切替機構を備えることを特徴とする請求項７に記載の加工装置。
9. 　前記第二搬送機構は駆動源として第三モータを備え、
   　前記移動機構は駆動源として第四モータを備え、
   　前記切替機構は、前記第三モータ及び前記第四モータの少なくとも何れかの駆動力を利用して、前記第一モータの駆動力を前記ピニオンに伝達するか否かを切り替えることを特徴とする請求項８に記載の加工装置。

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