JPH01295800A - 切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、発泡スチロールなどの熱溶融性を有する被切
断材を発熱性のカッタにより溶融することにより所望の
形状に切断することができる切断装置およびこの切断装
置に使用されるカッタに関する。

〔従来の技術〕

従来、発泡スチロールなどの熱溶融性の被切断材を切断
する切断装置は、被切断材を載置しうるようにフレーム
に取付けられている支持台と、この支持台の上方に適当
な間隔を置いて横方向から突き出すように前記フレーム
に取付けられているアームとの間に糸のこぎりまたは電
熱線を架設して構成されていた。そして、このような従
来の切断装置により発泡スチロールなどの熱溶融性の被
切断材を切断するには、まず、支持台上に被切断材を載
置し、つぎに、手動により被切断材を移動して被切断材
を糸のこぎりまたは通電により電熱線に接触することに
より被切断材を機械的あるいは溶融により所望の形状に
切断することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前述した従来の切断装置は、支持台上に
載置し発泡スチロールなどの被切断材を手動により移動
して糸のこぎりまたは電熱線に接触することにより所望
の形状に切断するものであるため、被切断材の切断面が
綺麗になり難く、綺麗に切断するには熟練を必要とする
し、また切断に多くの手間が掛るという問題点があった
。

本発明は、前述した従来のものにおける問題点を解決し
、発泡スチロールなどの熱溶融性の被切断材を所望の形
状に綺麗にかつ容易に切断することができる切断装置１
Ｆおよびこの切断装置に使用されるカッタを提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

前述した目的を達成するため請求項第１項記載の切断装
置は、熱溶融性を有する被切断材を載置する支持台と、
制御手段により自動制御された第１駆動手段により回転
駆動され前記被切断材を前記支持台に沿って往復動する
送りローラと、前記制御手段により自動１ｂｌＩ御され
た第２駆動手段により駆動され前記第１駆動手段による
前記被切断材の往復動方向に対し直交する方向に往復動
されるキャリッジと、このキャリッジに支持され通電に
より前記被切断材を溶融切断する温度以上に発熱される
カッタとを有することを特徴としている。

また、請求項第２項記載の切断装置は、請求項第１項記
載のものにおいて、前記カッタを、被切断材の厚さ方向
に往復動可能に支持したことを特徴としている。

さらに、請求項第３項記載の切断装置は、請求項第１項
または第２項記載のものにおいて、前記カッタをほぼ直
線状に形成し、このカッタの少なくとも一方の端部を前
記キャリッジにより支持したことを特徴としている。

さらにまた、請求項第４項記載の切断装置は、請求項第
１項ないし第３項のいずれか一項記載のものにおいて、
前記カッタと前記支持台との間でスイッチを構成するよ
うにして前記カッタが前記支持台に接触したことを検出
する接触検出手段をさらに設けたことを特徴としている
。

また、請求項第５項記載のカッタは、熱溶融性を有する
被切断材を切断する発熱体をほぼ０字状に形成し、この
発熱体の両端を電源に接続したことを特徴としている。

〔作　用〕

前述した構成の請求項第１項記載の切断装置によれば、
まず支持台上に発泡スチロールなどめ熱溶融性を有する
被切断材を載置する。つぎに、カッタに通電することに
よりカッタを発熱し、制御手段からの制御信号により第
１駆動手段を駆動することにより送りローラを回転駆動
して被切断材を支持台に沿って自動的に往復動するとと
もに、制御手段からの信号により第２駆動手段を駆動す
ることによりキャリッジを前記被切断材の往１動方向に
直交する方向に自動的に往復動することによってカッタ
をキャリッジとともに往復動するようにして、カッタを
被切断材に対して相対的に縦横に移動しながら、被切断
材を所望の形状に綺麗かつ自動的に切断することができ
る。

また、請求項第２項記載の切断装置によれば、カッタを
往復動させながらカッタにより被切断材を切断すること
により被切断材をさらに綺麗に切断することができる。

さらに、請求項第３項記載の切断装置によれば、カッタ
の一端部のみを支持することによりいわゆるひとぶで書
きではできない形状にも切断することができるし、カッ
タの両端部を支持することによりカッタを安定的に支持
して切断することができる。

さらにまた、請求項第４項記載の切断装置によれば、カ
ッタが支持台に接触したことを検出できるので支持台に
逃げを設けなくとも被切断材を切り残しな（確実に切断
できる。

また、請求項第５項記載のカッタによれば、カッタを一
端のみ支持してもカッタに通電してカッタを加熱するこ
とができる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例により説明する。

第１図および第２図は本発明の切断装置の実施例を示す
ものであり、切断装置のフレーム１には、中央の平坦部
１Ａを挟むようにして両側に側壁１Ｂおよび１Ｃが立設
されている。前記フレーム１の平坦部１Ａは熱溶融性を
有する例えば発泡スチロールなどの被切断材Ｈを載置し
うる支持台２とされている。また、各側壁１Ｂ、ＩＣ間
には、回転軸４が回転自在に架設されており、この回転
軸４の両端部には、平坦部１Ａとの間に被切断材Ｈを挟
持できるだけの間隔をあけるようにして１対の送りロー
ラ３．３が固定されている。前記回転軸４は第１駆動手
段たるモータ５に歯車機構５Ａを介して接続されている
。このモータ５は図示を省略した制御手段によりその駆
動ならびに停止を自動制御されている。すなわち、この
制御手段からのＩｌｌ　ＩＩＩ信号によりモータ５を駆
動して送りローラ３．３を回転駆動し、送りローラ３，
３と支持台２との間に挟持された被切断材Ｈを支持台２
に沿って第２図において矢印Ｘ方向に往復動することが
できる。

前記支持台２の上方および下方には、支持台２の表面に
沿って矢印Ｘに直交する方向（第１図および第２図にお
ける矢印９方向）に前記側壁ＩＢ。

・１Ｃのそれぞれ上端部間には、水平方向に延在する支
持軸６が架設されており、また、前記支持台２の下方に
おけるフレーム１内には、同じく水平方向に延在し支持
軸６と平行とされた支持軸７が配設されている。これら
の支持軸６，７には、それぞれキャリッジ８．９が摺動
自在に支持されている。

前記側壁ＩＢ、１Ｇにはそれぞれ上下方向に延在する回
転軸１０．１１が回転自在に支持されている。回転軸１
０．１１の上下両端部は前記支持軸６．７の両端部近傍
に位置しており、これらの回転軸１０．１１の上下両端
部にはそれぞれベルトプーリ１２．１３，１４．１５が
嵌着されている。そして、これらのベルトプーリ１２．
１３゜１４．１５には、前記支持軸６．７に沿ってそれ
ぞれ走行されるベルト１６．１７が巻掛けられ、これら
のベルト１６．１７はそれぞれ前記キャリッジ８．９に
連結されており、これらのキャリッジ８．９はベルト１
６．１７の走行に伴なって支持軸６．７に沿って矢印Ｙ
方向に往復動するようになっている。

前記一方の回転軸１０には、第２駆動手段たるモータ１
８が歯車機構１８Ａを介して接続されている。このモー
タ１８は、前記制御手段からの制御信号によってその駆
動ならびに停止を自動制御されている。

前記支持台２には矢印Ｙ方向にスリット１９が形成され
ており、通電により発熱する直線状の電熱線からなるカ
ッタ２０が前記スリット１９を介して両キャリッジ８．
９にそれぞれ配設された電極８Ａ、９Ａ間に上下方向に
延在するように架設されている。なお、これらの電極８
Ａ、９Ａは図示しない電源に接続されており、これらの
電極８Ａ、９Ａを介してカッタ２０に通電すると、カッ
タ２０は、被切断材を溶融しうる温度に加熱される。

つぎに、前述した構成からなる本実施例の作用について
説明する。

まず、発泡スチロールなどの熱溶融性を有する板状の被
切断材Ｈを支持台２上に載置してこの支持台２と送りロ
ーラ３，３との間に挟持せしめる。

つぎに、電極８Ａ、９Ａを介してカッタ２０に通電して
カッタ２０を加熱する。そして、予め入力しておいたデ
ータに従って制御手段からそれぞれモータ５，１８にｌ
１１ｗＪ信号が出力され、これらのｆＩＩＪｔＩｌ信号
によってモータ５，１８の回転方向ならびに回転恐がＩ
Ｉ　ｔａｌｌされ、モータ５により送りローラ３が駆動
されて被切断材Ｈが矢印Ｘ方向に自動的に往復動される
とともに、モータ１８によりベルト１６．１７およびキ
ャリッジ８．９とともにカッタ２０が矢印Ｙ方向に自動
的に往復駆動される。これにより、カッタ２０が被切断
材Ｈに対し相対的に縦横（矢印Ｘ、Ｙ方向）に移動しつ
つ被切断材Ｈを所望の形状に綺麗にかつ自動的に切断す
ることができる。

前述した実施例によれば、両キャリッジ８．９および被
切断材Ｈを直交する方向に移動しつつカッタ２０の熱に
より被切断材Ｈをあらかじめ入力されているデータに基
いて自動的に切断するようにしているので、被切断材Ｈ
を効率よくしかも綺麗に切断することができる。

なお、本発明は、前述した実施例に限定されるものでは
なく、必要に応じて種々の変更が可能である。

例えば、第３図に示すように、カッタ２０の上端部が上
方のキャリッジ８にのみ固定される構成とすることもで
きる。このようにカッタ２０を片持ち支持することによ
り、被切断材Ｈを、いわゆるひとぶで書きにより切断す
ることができない例えば２重の同心円からなるドーナツ
状に切断する場合に、カッタ２０の下端を被切断材Ｈの
上方を通過させて外円から内円に移行できるので、内円
のくり抜き切断を容易にすることができる。

また、第４図に示すように、カッタ２０を上方のキャリ
ッジ８にのみ片持ち支持とする場合に、カッタ２０を支
持台２に対して接離するようにキャリッジ８に移動可能
に支持することもできる。

すなわち、例えばカッタ２０が、キャリッジ８に前記支
持台２に沿う矢印Ｘ、Ｙ方向に直交するＺ方向に穿設さ
れた上下方向の貫通孔２１内に上下方向に摺動自在に配
設されたホルダ２２に固定されている。このホルダ２２
とキャリッジ８との間には、ホルダ２２を上方に付勢す
るコイルばね２３が介装されており、ホルダ２２を常に
支持台２から離開する方向に押動している。また、前記
ホルダ２２の上端部には、前記キャリッジ８に、水平方
向に延在する支持軸６を介して揺動自在に支持されたベ
ルクランク２５の一方の腕２５Ａの端部が当接されてい
る。このベルクランク２５の他方の腕２５Ｂには図示を
省略したモータにより回転駆動される回転軸２６に固定
されたレバー２７の先端部が当接されている。

そして、このモータにより回転軸２６を反時計方向に回
転すると、レバー２７によりベルクランク２５が時計方
向に回転され、一方の腕２５Ａによりホルダ２２がコイ
ルばね２３の弾性力に抗して下方に摺動されるとともに
カッタ２０も下方に移動される。一方、回転軸２６を時
計方向に回転すると、ベルクランク２５は反時計方向へ
の回転が可能となり、したがって、ホルダ２２はコイル
ばね２３の押圧力により上方に摺動され、カッタ２０も
ともに上方に移動される。この結果、回転軸２６の回転
操作によりカッタ２０は支持台２に対して接離する方向
（矢印２方向）すなわち被切断材Ｈの厚さ方向に往復動
（振動）することができる。

このようにカッタ２０を支持台２に対して往復動しつつ
、カッタ２０を加熱することにより、支持台２上の被切
断材Ｈをカッタ２０の熱のみならずカッタ２０の摩擦力
によっても切断することになり、被切断材Ｈをより小さ
い電力により円滑に切断することができる。

また、カッタ２０の上方の端部を上方のキャリッジ８の
みにより支持するとともに、カッタ２０を支持台２に対
して接離するようにした実施例において、第５図および
第６図に示すように、カッタ２０と支持台２との間でス
イッチを構成するようにしてカッタ２０が支持台２に接
触したことを検出する接触検出手段２８を設けるように
することもできる。

すなわち、前記カッタ２０と電気的に接続された導１１
２９Ａを設けるとともに、前記支持台２を導電性材料に
より構成し、この支持台２に接続された導１１１２９Ｂ
を設け、これらの両導線２９Ａ。

２９ＢＩｉｌに検出端子２９を形成すれば、カッタ２０
が支持台２から離間しているときは検出端子２９におけ
る抵抗値が無限大であるのに対し、カッタ２０が支持台
２に接触すると前記検出端子２９における抵抗値がＯに
なるので、支持台２に対するカッタ２０の接離を検出す
ることができる。

このように、支持台２に対するカッタ２０の接離を検出
して、支持台２にカッタ２０が接触した検出信号が検出
端子２９から出力されたときにカッタ２０を上下動させ
るモータを逆方向に駆動することにより、カッタ２０の
ための逃げ穴としてのスリット１９を支持台２に形成す
ることなくカッタ２０を安定的に上下動して被切断材Ｈ
を切断することができる。

また、カッタ２０は、第７図に示すように、被切断材Ｈ
を熱により溶融して切断するニクロム線などの電熱線か
らなる発熱体２ＯＡをほぼ０字状に形成して構成されて
おり、この発熱体２ＯＡの両端部が電ＷＡ３０に電気的
に接続されている。

また、カッタ２０として、第８図（ａ）、（ｂ）に示す
ように、前述した第７図に示すカッタ２０と同様にほぼ
０字状に形成された発熱体２０Ａを、絶縁体よりなる棒
状の補強材２０Ｂの対峙する両側縁に長手方向に沿って
形成された１対の長溝２０Ｇ、２０Ｃ内に嵌合支持する
ように構成することもできる。

このように、第７図あるいは第８図（ａ）。

（ｂ）に示すように構成することにより、カッタ２０の
上端部のみを支持したうえで、カッタ２０の発熱体２Ｏ
Ａに容易に通電することができる。

さらに、カッタ２０として、第９図（ａ）ないし第９図
（Ｃ）に示すように、その発熱体２ＯＡを、ともに電熱
材料により円筒状に形成されてなる外筒２０Ｄと、この
外筒２０Ｄの内周側に絶縁体２０Ｅを介して配設された
内筒２ＯＦとにより構成し、これらの外筒２０Ｄおよび
内筒２０Ｆの一方の端部を相互に電気的導通状態に接続
するとともに、外筒２００と内筒２ＯＦの他方の各端部
をそれぞれ電源３０と電気的に接続することもできる。

このように、第９図（ａ）ないし第９図（Ｃ）に示すよ
うに構成することにより、Ｘ方向およびＹ方向の２次元
平面の全方向に対して均一の切れ味を得ることができる
。また、前述した第９図（ａ）ないし第９図（Ｃ）に示
すカッタ２０において、内筒２０Ｆの代わりに電熱材料
もしくは導体よりなる棒状の中実体とし、他の構成は第
９図と同様にすることもできる。

さらに、カッタ２０を加熱するための熱源として熱風を
用いることもできる。すなわち、加熱状態において熱溶
融性の被切断材を切断する発熱体である円筒状の筒体（
図示せず）の筒体の一端部を熱風送風源（図示せず）に
連通し、この熱風送風源からの熱風により筒体を加熱す
るように構成することもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、発泡スチロールな
どの熱溶融性の被切断材を支持台に載置するだけで被切
断材およびカッタを支持台に沿って互いに直交する方向
に自動的に移動することによりカッタの熱により所望の
形状に綺麗にかつ容易に切断することができる。

また、カッタを被切断材の厚さ方向に往復動可能に支持
することにより、カッタの摩擦力も切断に寄与すること
になるので、より綺麗かつ容易に切断することができる
。

さらに、カッタを片持ち支持すれば、１１雑な形状に切
断できるし、また、カッタを両端支持すれば、カッタを
より安定的に支持することができる。

さらにまた、支持台に対するカッタの接離検出手段を設
けることにより、支持台に逃げを設けることなく、カッ
タを安定的に往復動することができる。

また、カッタの発熱体をほぼ０字状に形成することによ
り、カッタを片持ち支持したうえでその発熱体に容易に
通電することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明に係る切断装置の実施例を
示すもので、第１図は正面図、第２図は第１図の平面図
、第３図はカッタの一方の端部のみを支持したものの要
部を示す概略側面図、第４図は第３図の概略断面図、第
５図および第６図は第３図に用いる接触検出手段のそれ
ぞれ異なる状態を示す概略側面図、第７図ないし第９図
は本発明に係るカッタの実施例を示すもので、第７図は
Ｕ字状をなすものの側面図、第８図（ａ）は第７図のも
のに補強材を備えたものの側面図、第８図（ｂ）ｕ第８
図（ａ）ノＡ−ＡＩ！ｉ１１．：沿ツタ断面図、第９図
（ａ）は筒状をなすものの正面図、第９図（ｂ）Ｌｔ第
９図（ａ）のＢ−ＢＩｉｌに沿った拡大断面図、第９図
（Ｃ）は第９図（ｂ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図である
。 １・・・フレーム、２・・・支持台、３・・・送りロー
ラ、５・・・モータ、８．９・・・キャリッジ、１８・
・・モータ、２０・・・カッタ、２ＯＡ・・・発熱体、
２０Ｂ・・・補強材、２０Ｇ・・・溝、２００・・・外
筒、２９Ｅ・・・絶縁材、２０Ｆ・・・内筒、２８・・
・接触検出手段、３０・・・電源、Ｈ・・・被切断材。 第３図 第４図 ２！：１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）熱溶融性を有する被切断材を載置する支持台と、制
   御手段により自動制御された第１駆動手段により回転駆
   動され前記被切断材を前記支持台に沿って往復動する送
   りローラと、前記制御手段により自動制御された第２駆
   動手段により駆動され前記第１駆動手段による前記被切
   断材の往復動方向に対し直交する方向に往復動されるキ
   ャリッジと、このキャリッジに支持され通電により前記
   被切断材を溶融切断する温度以上に発熱されるカッタと
   を有することを特徴とする切断装置。 ２）前記カッタを、被切断材の厚さ方向に往復動可能に
   支持したことを特徴とする請求項第１項記載の切断装置
   。 ３）前記カッタをほぼ直線状に形成し、このカッタの少
   なくとも一方の端部を前記キャリッジにより支持したこ
   とを特徴とする請求項第１項または第２項記載の切断装
   置。 ４）前記カッタと前記支持台との間でスイッチを構成す
   るようにして前記カッタが前記支持台に接触したことを
   検出する接触検出手段をさらに設けたことを特徴とする
   請求項第１項ないし第３項のいずれか一項記載の切断装
   置。 ５）熱溶融性を有する被切断材を切断する発熱体をほぼ
   Ｕ字状に形成し、この発熱体の両端を電源に接続したこ
   とを特徴とするカッタ。