JPH01301096A - シート状素材のカッティング装置及びカッタ - 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１．の利用分野〉 この発明はシート・状素材、例えば布地その他のものを
所定の切断線に沿って切断するカッティングＱｉｌと、
そのカッティング装置に使用されるカッタに関するもの
である。

〈従来の技術及び解決課題〉 テーブル−［に載置された布地等のシート状素材を、所
定の切断線に沿って切断づるカッチ・Ｃング装置は従来
から知られている。それには、カッティングの専用機を
始め、カッティング機能を備えた汎用機、例えば自ａ製
図機のペンヘッドに代えてカッ戸イングヘッドを装着す
ることにより、カッティング作用を行なうもの等がある
。。

そのようなカッティング装置においては、テーブル上に
載せられた粘弾性材製のカッ１・ｆレグシート上に例え
ば布地が１枚または２枚以上載置され、カッタが布地に
押付けられつつ切断線に沿って移動させられることによ
りカッティングが行なわれる。この際、布地をカッディ
ングシート上に密着した状態で保持する必要があり、そ
のために負圧でイ［地を吸着することが行なわれている
。その場合、カッティングシートに多数の吸引孔が設け
られ、布地の上面には空気を通さないカバーシートがか
けられた状態で、そのカバーシートごと布地が切断され
るのが普通である。

カッタはカッディングシート内に切込む位置に保持され
、横方向に移動しで引き切り作用を行なうのであるが、
カッティングシートに形成された吸引孔を横切る際、切
断すべき布地がその孔の側に逃げる傾向がある。そのた
め、その吸引孔に対応する部分で布地に切り残しの糸が
生じたりする問題がある。

また、カッタについていえば、布地とほぼ直交ザる姿勢
で保持され、基端側の取（９部に８３いて力ツアイング
ヘッドに固定され、その取付部に続いて切刃部を備え、
その先端縁に形成される切刃は、カッタの長手ツノ向に
対し鋭角に延び、切断線に）合って進むに従いシート状
素材からＨれるようにされるのが普通である。そして、
その鋭角状の切刃部の先端は、取付部の中心線の延長線
上にはなく、その中心線を基準に切断方向に４３いて先
行する側、あるいは後行する側に位置づるように、カッ
タの刃先が形成されていた。

しかしながら、特に自動製図機等の汎用機を利用したカ
ッティングでは、そのカッタ取付部の中心線を基準にカ
ッタの動きが制御されるため、切断し過ぎたり、あるい
は未切断の部分が生じ！こり１Ｊ−る問題がある１１例
えば、カッタの刃先が取付部の中心線に対し先行する側
に位置する場合には、切断の終端で切り過ぎがすし、ま
た方向転換の際には切断の始端で未１．ＩＪ断部が生じ
るのである。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は以上のようｔ１事情を背景としてなされたもの
であり、そのカッティング装置の要旨とするところは、
カッタを切断線と交差する方向、例えばシート状素材と
直交する方向に振動させつつ切断線に沿って移動さゼる
点にある。

号なわら、本発明に係るカッティング装置は、■　テー
ブル上において所定の切断線に沿って移動させられるカ
ッティングヘッドと、■　そのカッティングヘッドに支
持されたカッタと、 ■　上記カッティングヘッドに設けられ、カッタを切断
線と交差する方向に振動させる振動機構と を含むことを特徴とする。

一方、本発明のカッタの要旨とするところは、鋭角状切
刃部の先端が、取付部の中心線の延長線」−に位置する
ようにした点にある。。

寸なわら、本発明のカッタは、 シート状素材とほぼ直角な方向に延びる長手形状をなで
ものであって、かつ 振動機構へ取イ４けられる取付部と、 その取付部に連続しで形成された切刃部とを備え、 その切刃部は、先端縁に形成された切刃が上記切断線に
沿って進むに従いシート状素材から遠ざかる鋭角状に形
成され、その鋭角状切刃部の先端が、取付部の中心線の
延長線上に位１ｆｆｉ　シていることを特徴とするもの
である。

〈作用及び効果〉 を記のようなカッティング装置によれば、カッタはシー
ト状木材に押付りられつつ、しから振動機構によって振
動を与えられた状態で移動させられるため、単に押付り
られつつ移動させられる場合に比べてカッ゛アイング作
用が鋭くかつ強い。従って、例えば布地を切断する場合
、カッティングシートに負圧吸着用の吸引孔が存在して
も、その吸引孔の部位で切り残しの糸が生ずることが解
消される。−殻内にいえば、シート状素材に対する確実
な切断が保証されることとなるのである。

また、本発明に係るカッタは、その取付部の中心線の延
長線上に切刃部の先端（刃先）が位置さぜられているた
め、その中心線を基準にカッタの移動制御が行なわれる
際に、切り過ぎあるいは切り残し等が無くなり、精度の
高い切断を行イ【うことが可能となるのである。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第３図は、その一実施例であるカッティング堕ｉｉ”ｆ
　１０の全体を示すｂのである。このカッティングａｉ
ｉｏは、そのカッティングヘッド１２をペンヘッドに交
換することで、自動製図機としてし使用できる汎用型の
らのであって、テーブル１４を備えている。テーブル１
４の両側には互いに平行に一対のガイド部材１６が固定
され、これらガイド部材１６と直角に可動バー１８が配
置されて、ガイド部材１６の長手方向であるＹｌＪ向に
移動可能に支持されている。この可動バー１８に、侵述
するホルダベースを介して上記カッティングヘッド１２
がその長手方向であるＸ方向に移動可能に取付りられて
いる。そして、可動バー１８のＹ方向の移動、及びカッ
ティングヘッド１２のＸ方向の移動が、それぞれパルス
モータ等の駆動１段ににつて制御されることにより、そ
れらＸ方向及びＹｈ向の動きの組合せに阜づいて、カッ
ティングヘッド１２はテーブル１４上の平面内を任意の
方向に移動することができる。

カッ１イングヘツド１２を第１図及び第２図に示す。カ
ッティングヘッド１２はヘッド本体２０を備え、このヘ
ッド本体２０において２本のボルト２２によりホルダベ
ース２４に固定されている。

ホルダベース２４は第３図に示ず駆動バー１８の長手方
向に移動させられる部材である。

カッティングヘッド１２にはカッタ２６が設けやれてい
る。このカッタ２６は、ヘッド本体２０内を垂直方向に
延びるカッタ支持ロッド２８．連結［１ツド３０．連結
プレート３２を介して偏心カム３４に接続され、この編
心カム３４がカム駆動■；−夕３６の出力＠３８に固定
されていて、モータ３６の駆動にまりカッタ２６が上手
方向に振動するようになっている。この実施例ではモー
タ３６を駆動源とし、偏心カム３４．連結プレート３２
、連結ロッド３０及びカッタ支持ロッド２８等が振動機
構を構成している。

第４図から明らかなように、カッタ支持ロッド２８は、
その先端側部分に浅い溝状に形成されたカッタ固定部４
０を備え、この固定部４０にカッタ２６が２個の［１ツ
ク部材４２を介して固定されている。各ロック部材４２
は、それぞれロッド２８の固定部／Ｉ−０が若し通され
る１通孔４１を備え、これらのｄ通孔４１にカッタ２６
が挿入された状態で、各ロック部材４２の止めねじ４４
によって、カッタ２６は基端が固定部４０の肩面に当接
した状態で、かつ固定部４０の一面に押付けられて固定
されているのである。

カッタ支持ロッド２８の１端部には頭部４６が形成され
、この頭部４６において、ジヨイント部材４８に形成さ
れた゛「字形の断面形状を有するＴ字溝５０に着脱可能
に嵌め込まれている。このジヨイント部材４８には連結
ロッド３０の下端が固定されており、連結ロッド３０は
ヘッド本体２０の」０部間口を覆うカバ一部材５２を摺
動可能に貫通している。連結ロッド３０の上端部はヨー
ク状に形成され、ここに連結プレート３２の上端部がね
じピン５４によって回動可能に連結され、連結プレート
３２の上端部には偏心カム３４が回転可能に嵌合されて
いる。そして、カム駆動Ｅ−夕３６の駆動に基づく偏心
カム３４の回転により、カッタ２６に上手方向、言い変
えれば前記テーブル１４の上面と直角な方向の振動が与
えられるが、（の振動のストローク及び周波数は、偏心
カム３４の偏心量及びその回転数によって決定される。

そのスト［ｌ−りは、切断対象物によって異なるため−
・概にはいえないが、例えば０．２・−１８，なか゛Ｃ
６０，５〜０．７Ｍ程度が好ましい。また、振動周波数
は、例えば１０００〜５０００１１ｚ、なかでも２００
０−４０００１１ｚ程度が望ましいといえる。

なお、カバ一部材５２は第１図に示すようにボルト５４
．５６ｔ’ヘッド本体２０のＬ端間口部に固定されてい
るが、前記ジヨイント部材４８の−Ｌ字溝５０は、ボル
ト５６を中心とする円弧に沿つて形成されている。従っ
て、ボルト５４．５６を緩めた状態において、カバ一部
材５２をボルト５６の回りに回転させれば、ジ〕インド
部材４８とカッタ支持ロッド２８との連結状態が解除さ
れる。

カム駆動七−夕３６は、ベース部材５６の上方において
上１・方向の位置が調節可能な状態で支持されている。

べ〜ス部材５６はカバ一部材５２にねじ５８．５８　＜
第４図参照）によって固定されており、このベース部材
５６に！Ｉｌ！直方向に２本のピストンロッド６０が固
定されている。これらのピストン【］ツラド０は、可動
ブロック６２に形成されたエアシリンダ６３．６３に図
示しないビス］−ンを介してそれぞれ嵌合されており、
可動ブロック６２を押し下げる向ぎの加圧１＝が桶成さ
れている。この可動ブロック６２にブラケット６４を介
してし−９３６が固定されているのである。

また、可動ブロック６２には可動ユニット６６が固定さ
れている。そして、ベース部材５６に固定された２木の
ガイドロッド６８が、可動ユニット６６をＷ！Ｊ動可能
に貫通し、それらの先端に跨ってストッパプレート７０
がねじ７２．７２により固定されている。従って、上記
エアシリンダ６３゜６３の伸縮により可動コニット６６
．可動ブロック６２．ブラケット６４及びモータ３６が
、ガイド［１ツド６８，６８に案内されつつ上下方向に
移動する。

また、可動ユニット６６には位置調節ねじ７４が螺合さ
れており、そのねじ７４の先端がベース部材５６に接触
させられている。この位置調節ねじ７４が螺合させられ
た可動ユニット６６の雌ねじ部は、その中心線を含む平
面に沿って分割され、その分割片７８を貫通して横方向
から締イ」けねじ７６が可動ユニット６６にねじ込まれ
ている。そして、この締付けねじ７６を緩めた状態では
、位置調節ねじ７４を回転操作することが可能であり、
これによって可動ユニット６６ひいてはモー９３６の上
下方向の位置が、例えば７〜１ＯＮＰｉ！ｆＪｊｆｆｉ
調節ｉＪ能ｒある。

カッタ２６の向ぎは、第４図に示すカッタ支持ロッド２
８の中心線のまわりにおいて任意の角度位置に設定され
る。すなわち、ヘッド本体２０の内部にはカッタ角度変
更用の方向制御モータ８０が設けられ、この出力軸８２
に固定の駆動ギヤ８４が角度変更ギヤ８６に噛み合わさ
れている。また、角度変更ギＸ７８６のボス部には、半
径方向に満８８が形成されている。一方、カッタ支持ロ
ッド２８の上側部分には、軸方向と平行な方向に延びる
突起９０が形成されており、この突起９０が角度変更ギ
ヤ８６の溝８８に嵌め込まれている。

従って、方向制御モータ８０の駆動に伴う角度変更ギヤ
８６の回転により、ロッド２８を介してカッタ２６の向
きが変更されるのである。なお、角度変更ギヤ８６の原
位置（原点）は、そのギ１７８６の外周部を跨いで設け
られたセン丈９２によって検出されるようになっている
。

以上のようなカッティングヘッド１２の全体は、１１η
述のように第１図に示すボルト２２．２２によってボル
ダベース２４に固定されているが、これらのボルト２２
はヘッド本体２０に形成された長孔９４．９４に差し入
れられており、この長孔９４．９４の範囲内でカッティ
ングヘッド１２の上−ド方向の位置を、例えば３０ｍｍ
程度調節可能である。ホルダベース２４には、第２図に
示ずように高さ変更ねじ部材９６が下側への扱けが防止
された状態で回転可能に支持され、それに形成されたね
じ部がヘッド本体２０に螺合されている。従って、ボル
ト２２．２２を緩めた状態でも、カッティングヘッド１
２が自車によって下方へ移動することが防ＩＬされる。

また、その状態で高さ変更ねじ部材９６が回転操作され
ることにより、カッティングヘッド１２のボルダベース
２４に対する位置が変更されるのである。ホルダベース
２４には第２図に示ずように基線９８が何され、ヘッド
本体２０には目盛１００が付されていて、ヘッド本体２
０の高さ位置を知ることができるようになっている。

ヘッド本体２０にはまた、前記エアシリンダ６３．６３
へ圧力エアを供給する電磁弁１０２と、それらエアシリ
ンダ６３．６３を人気に連通さぜる電磁弁１０３どが設
けられ、また、大気連通用の電磁弁１０３を手動により
ＯＮ状態に切換えるための手動操作ボタンが１０４が設
けられている。

次に、第５図〜第８図に基づいてカッタ２６について説
明する。

第５図及び第６図から明らかなように、カッタ２６は上
下方向に延びる板状のものであり、第４図に示１０ツド
２８の固定部４０に固定される取付部１０６と、その取
付部１０６に連続して下側部分に形成された切刃部１０
８とを備えている。

これら取イζ」部１０６と切刃部１０８．どの接続部１
１０は、矢印１１２で示す切断方向に屈曲させられ、取
付部１０６に対して切刃部１０８がその切断方向の先行
する側に偏って位置させられている。

切刃部１０８は先端縁に切刃１１４を備え、切刃１１４
は切断方向に進むに従って水平面から遠ざかるｉＬ１線
に沿って形成され、垂直方向に延びる後行側立ち上り縁
１１６とのなす角が鋭角とされている。そして、その鋭
角の先端（刃先）Ｐが取付部１０６の中心線Ｍの延長線
上に設定されているのである。

切断方向に向って延びる切刃１１４は、垂直方向の先行
側立ち１り縁１１８にわたって形成されているが、その
先行側立ち上り縁１１８との角部は丸味がつけられてア
ール部１２０とされ、切刃１１４はこのアール部１２０
により滑らかに先行側立ら土り縁１１８に連続している
。このアール部１２０は、厚手の布地あるいは複数枚重
ね合せた布地を切断する場合客に、押え部ないしは切り
込み尋人部として機能する。

なお、切刃１１４の水平面に対する角度αは、切断対象
が例えば布地の場合には、おＪ３よそ１０〜２５°、特
に１７〜１９°程度が好ましい。また、アール部１２０
の曲率半径は、切刃部１０８の刃幅が６〜７ＩＭＲ程度
であるとすれば、例えば３〜５ＩＩ！ＩＲ程度に設定す
ることができる。

また、第６図のＡ部分を拡大して第７図に示すＪ：うに
、切刃部１０８は先端に向かって左右均等のデーパ角β
が付与されて先細りとされ、最先端部分ではさらに大き
なテーバ角γが付与されて、その先端縁に切刃１１４が
形成されている。なお、第５図の８部分を第８図に拡大
して示すように、後行側立ち上り縁１１６と切刃１１４
との交点で形成される刃先Ｐは、できる限り正確な鋭角
に仕上げることが、切れ味を鋭くするＦで必要である。

次に、以上のようなカッタ２６を備えたカッチ・ｒング
装置１０の使用方法ならびに作動について説明゛する。

カッタ２６のセットまたは交換についてまず説明すれば
、カバ一部材５２をヘッド本体２０に締付けているボル
ト５４．５６を緩め、そのカバー部材５２をボルト５６
のまわりに所定角度回転さゼると、第４図に示すジヨイ
ント部材４８とカッタ支持ロッド２８との係合が解消さ
れ、そのロッド２８をヘッド本体２０の上部開口から引
き抜くことができる。その引き抜かれたロッド２８にお
いて、止めねじ４４．／ＩＩを緩めることにより古いカ
ッタ２６を取り外すことができ、新しいカッタ２６をロ
ッド２８の固定部４０に形成された溝に合せ、カッタ２
６が固定部の肩面に当接した状態で止めねじ４４．４４
を締付けることにより、カッタ２６がロッド２８に固定
される。

そして、このようなカッタ２６が固定されたロッド２８
を、ヘッド本体２０の上部間口から挿入し、そのロッド
２８の突起９０を角度変更ギヤ８６の＠８８に落し込み
、カバ一部材５２を前述とは反対方向に回しτ元の位置
へ戻すことにより、ロッド２８とジヨイント部材４８と
が連結状態になる。その後、ボルト５４．５６を締付け
ることにより、カッタ２６のセットまたは交換が終了す
る。

そして、カッタ２６の刃先の高さ調節を行なう場合には
、第２図に示す電磁弁１０２を０　＋：＋：状態とし、
かつ位置調節ねじ７４を中間まで戻した状バで、電磁弁
１０３の手動操作ボタン１０４を押すことにより、エア
シリンダ６３．６３の加圧室が大気に連通して、カッタ
振動機構の自重によりロッド２８がダウンする。この際
、テーブル１４上に敷かれている粘弾性材製カッティン
グシート１２２内に、刃先が例えば１〜１，５ＨＲ入る
程度に刃先の高さを設定する。この場合、カツテインプ
レート１２２に形成された吸引孔１２４の箇所を利用す
ると、刃先の入り込み量の確認が容易である。

カッタ２６の刃先がカッティングシート１２２に届かな
いときや入り過ぎのときは、電磁弁１０３の手動操作ボ
タン１０４を介してエアシリンダ６３．６３を大気連通
（フリー）状態に維持し、締付けねじ７６を緩めた状態
で位置調節ねじ７４を回転操作して、刃先を上下さｕつ
つ高さ調整を行ない、その調整終了後、締イ」けねじ７
６を締付ければにい。

上）ホのような位置調節ねじ７４では刃先位置調整がで
きない場合には、締付けねじ７６を緩めて位置調節ねじ
７４を中間まで戻し、締付けねじ７６を再び締付けた後
、第１図に示すボルト２２゜２２を緩める。この際、基
線９８と目盛１００とに基づき、カッティングヘッド１
２をどの程度下降または上昇させるのかを決定し、高さ
変更ねじ部材９６を回転操作することにより、指定位置
までカッティングヘッド１２を移動させることがでさる
。その後、ボルト２２．２２を締付け、さらに電磁弁１
０３の手動操作ボタン１０４の操作により、カッタ２６
の刃先がカッティングシート１２２へ入り込む状態を確
認し、ざらに微調整が必要な場合には、前述した手順に
より位置調節ねじ７４を用いて調整作業を行なえばよい
。

以上のようにカッタ２６のセツティングが完了１ノだ後
、カッ）゛−イングシート１２２Ｆに切断されるベサ゛
右地１２６等のシート状素材が１枚あるい１ま何枚か重
ね合せられた状態で載置され、さらにその」血が空気を
通さないカバーフィルム２８で覆われた状態にＪ３いて
、所定の負圧源によってカッティングシート１２２の吸
引孔１２４を経て吸引状態を生じさせれば、布地１２６
はカッティングシート１２２に密着させられた状態に保
たれる。

まｌζ、人気連通用の電磁弁１０３はＯＦ　Ｉ：、圧力
エア供給用の電磁弁１０２はＯＮ状態どされ、カム駆動
［・−夕３６及びその支持機構は、位置調節ねじ７４に
よって規定される下限位置へ押し付けられた状態に維持
される。。

そして、モータ３６により偏心カム３４が駆動され、連
結プレート３２及び連結ロッド３０等を介してカッタ２
６に切断線と交差する方向の微小振動、特にこの実施例
では垂直方向における微小振動が与えられる。その振動
状態下でカッタ２６は、第３図で説明したＸ方向及びＹ
方向の移動の組合せにより、多め定められた切断線に沿
って移動さけられ、また、第４図で示す方向制御モータ
８０によって刃先の向きが切断線の接線方向に沿うよう
に変更させられて、カッディングが行なわれるのである
。

このようにカッタ２！６が上上方向に微小ｉ　＋ｈを与
えられつつ引ぎ切り作用を行なうため、カッタ２６がカ
ッティングシート１２２の吸引孔１２４を通過づる際に
も、その吸引孔１２４の部分で未切断の糸が残る等の切
断不良が生じることがなく、確実な切断を行なうことが
できる。

また、第５図等で示すようにカッタ２６の刃先１〕が、
取付部１０６の中心線Ｍの延長線上に位置しているため
、カッタ２６がどのような軌跡で移動しようと、またど
のように方向変換させられＪ：うと、切り込み不足や切
り込み過ぎが生じることがなく、高精度の切断が可能と
なる。

なお、以上説明した実施例は文字通り例示であって、本
発明はその実施例の記載に限定して解釈されるべぎもの
では決してない。

例えばカッタ２６の振動方向は、必ずしらテーブル面に
垂直方向である必要はなく、それ以外の方向においてｆ
！動させることも可能である。

また、振動機構やカッタの具体的な構造、形状等につい
ては、当業者の知識に基づき種々の変更を施し得ること
は勿論である。。

さらに、本発明は服飾の縫製における布地の型取り等、
アパレル用の高精度の布地切断に特に好適なものである
が、布地以外に、例えば塩ビシート、紙等のシート状素
材を切断づる装置にｂ適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるカッ゛アイング装百の
要部をなタカッティングヘッドの正面図、第２図はイの
側面図である。第３図はそのカッ）２イング！ａ置の外
観を示す斜視図、第４図はカッティングヘッドの主要部
を分解して示す分解斜視図である。第５図は本発明の一
実施例であるカッタの正面図、第６図はその側面図、第
７図は第６図に４３けるＡ部分の拡大図、第８図ｔよ第
５図における１３部分の拡大図である。 １２・・・カッティングヘッド １４・・・テーブル ２０・・・ヘッド本体 ２６・・・カ　ツ　タ ２８・・・カッタ支持ロッド ３０・・・連結ロッド ３２・・・連結プレート ３４・・・偏心カム ３６・・・カム駆動モータ ６２・・・可動ブロック ６３・・・エアシリンダ ６６・・・可動ユニット ６８・・・ガイドロッド ８０・・・方向制御モータ １０６・・・皐　付　部 １０８・・・切　刃　部 １１４・・・切　　　刃 １２２・・・カッディングシート １２４・・・吸　引　孔 １２６・・・布　　　地 １２８・・・カバーノイルレム 出願人　　　株式会社　橘　製　作　所代理人　　　弁
理士　開口］英彦（外３名）ビ 第１図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）テーブル上に載置されたシート状素材を所定の切
   断線に沿って切断するカッティング装置であって、 テーブル上においてその切断線に沿って移動させられる
   カッティングヘッドと、 そのカッティングヘッドに支持されたカッタと、前記カ
   ッティングヘッドに設けられ、前記カッタを前記切断線
   と交差する方向に振動させる振動機構と を含むことを特徴とするシート状素材のカッティング装
   置。
2. （２）前記カッタが、 前記シート状素材とほぼ直角な方向に延びる長手形状を
   なし、かつ 前記振動機構へ取付けられる取付部と、 その取付部に連続して形成された切刃部とを備え、 その切刃部は、先端縁に形成された切刃が前記切断線に
   沿つて進むに従い前記シート状素材から遠ざかる鋭角状
   に形成され、その鋭角状切刃部の先端が、前記取付部の
   中心線の延長線上に位置している請求項（１）記載のカ
   ッタ。