JPH0741600B2

JPH0741600B2 - 熱線自動カッタ−装置

Info

Publication number: JPH0741600B2
Application number: JP12775987A
Authority: JP
Inventors: 正俊斎藤; 武夫小杉; 進山口
Original assignee: Achilles Corp
Current assignee: Achilles Corp
Priority date: 1987-05-25
Filing date: 1987-05-25
Publication date: 1995-05-10
Anticipated expiration: 2010-05-10
Also published as: JPS63295200A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、発泡スチロール等の樹脂発泡体の粗形大ブロ
ックより各種工業製品用梱包ブロックや断熱ブロック等
に適する寸法の小ブロックを加工するため、該粗形ブロ
ックの溶断に使用される熱線自動カッター装置に関す
る。

（従来の技術）このような樹脂発泡ブロックの溶断加工は、従来、基台
上面の左右両側に立設された多数の溝のある２本の軸間
に、直径約0.5mmのニクロム線を張設した装置を用い、
ニクロム線に通電した後、樹脂発泡体の粗形ブロック
を、手で支え押しながら、２本の軸間に通し送り、ニク
ロム線で溶断する方法で行なっていた。

しかし、この従来カッター装置は、全くの手動式装置で
あり、各ニクロム線を一本ずつ、ノギス等で線間隔を測
りながら、手作業で張設せねばならず、そのための作業
は樹脂発泡ブロック自体の溶断時間に比して数倍の時間
を必要とし、きわめて作業性の悪いものであった。ま
た、溶断後の寸法精度についても著しく劣るものであっ
た。

そこで、本発明者等は、特願昭61−262314号、実願昭61
−196982号等に示すように、電熱線（ニクロム線）の高
さの自動変更機構および樹脂発泡ブロックの自動送り機
構等を備え、該ブロックの溶断加工を自動化した熱線自
動カッター装置を既に提案している。

提案したこれら装置は、各電熱線をロットに応じて適正
な高さに自動的に張設できるため、樹脂発泡ブロックの
溶断加工の作業性を格段に改善することができ、しかも
得られるブロック製品の寸法精度を大きく向上させるこ
とができる。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、上記提案の熱線自動カッター装置は、電熱線
（ヒートワイヤー）自体またはそれを張支する部材を上
下動させる機構として例えばボールネジ等を含む数値制
御機構などを使用する場合、ボールネジ部の爪の出し入
れと保持具に挟み込み係合する機構が複雑となり、また
張設する電熱線の本数を増やすごとに駆動モータの個数
を増加させることが必要とされるため、装置の大型化お
よび製品価格の著しい上昇を招くという問題があった。
また、駆動モータと連係してすべての電熱線（張支部
材）が同様に作動する構成のものとなるため、同一の厚
さの製品ブロックにしか加工できなくなる。

また、上記提案の熱線自動カッター装置は、左右の電極
棒より張設されるすべての電熱線に同時に通電せしめる
構造のものであったため、加工時溶断に実際使用しない
電熱線にまで通電されてしまい、通電損失が大きいとい
う欠点を有し、運転費の面で問題であった。

本発明は、上記の実状を考慮してなされたものであり、
その目的は、樹脂発泡ブロックを所望の多様な厚さにそ
れぞれ正確に自動溶断することができ、しかも装置、特
に駆動機構の構造を著しく簡略化でき、製品コストさら
には運転費を大きく低減できる熱線自動カッター装置を
提供することにある。

（問題点を解決するための手段）本発明の熱線自動カッター装置は、電熱線を挟み部材で
挟持または掛持し駆動モータ特にサーボモータにより電
熱線の高さを任意に変更できる構造とするとともに、電
極棒の一部に電熱線への通電が不能な絶縁部を設けたも
のである。

すなわち、本発明の装置は、一対の電極棒および一対の
支柱をそれぞれ基台上面の左右両側に立設し、かつ所定
数の細径電熱線をそれぞれ、左右の電極棒に掛けるとと
もに、左右両支柱に上下動自在に取付けられた所定数の
左右の両張支具間にテンション手段を介して張設してな
り、また挟み部材および駆動モータを備え、該挟み部材を前
記電熱線および張支具に対し接近、離隔させまたそれら
を挟持または掛持したまま上下動させる電熱線高さ変更
機構を前記基台の左右両側にそれぞれ装備し、さらに前記電極棒を導電部および絶縁部に分けて構成す
るとともに、前記電熱線高さ変更機構を作動させ、前記電極棒の絶縁
部にて待機する電熱線のうち所要数のものを導電部の所
望の位置に順次移しその後元位置に戻す制御装置を備え
てなることを特徴とするするものである。

本発明のカッター装置は、通常電極棒、支柱、張支具、
テンション手段、挟み部材、駆動モータおよび電熱線高
さ変更機構などをそれぞれ左右一対で備えてなるが、こ
れら左右の各部材または装置が互いに連係して作動する
ように設けるのがよい。

電熱線としては、ヒートワイヤーといわれる細径の金属
線、通常、例えば0.48mmφないし0.32mmφのニクロム線
材が使用される。

本発明の電極棒は、導電部および絶縁部に分けて構成さ
れる。導電部は、電極棒に接続された電気配線を介して
電源より通電される部分であり、水平方向に延びる多数
の細溝を上下に連続して例えば0.5mmないし1.0mmのピッ
チで形成してなり、これで以て前記電熱線を掛けること
ができるようになっている。また、絶縁部は、通電され
ない部分であり、例えば、セラミックス等の絶縁性物質
で構成されるか、または絶縁層を電極棒の表面に形成し
てなる。絶縁部は、通常電極棒の上部または下部に設け
られる。

支柱は、所定数の張支具が上下動自在に取付けられた金
属棒例えばステンレス棒などからなる。張支具は、電熱
線の両端にそれぞれテンション手段を介して結合される
部材例えば合成樹脂板などからなる。テンション手段
は、例えばコイルバネまたはゴム材などからなり、好ま
しくは電熱線に加わる張力を常に一定に保つ機能を有す
るものがよい。従って、本発明において、各電熱線は、
左右の電極棒に掛けるとともに、左右の支柱の張支具間
に水平に張設される。

電極棒および支柱は、電熱線のたわみなどによるカット
厚段差を無くすため、処理される樹脂発泡体に向って多
少傾斜し、水平に対し80゜ないし90゜未満の角度で傾き
立設されているのが好ましい。

電熱線高さ変更機構は、基台の左右両側にそれぞれ装備
されるが、その一部品の挟み部材は、電熱線および張支
具を好ましくは一緒に挟持または掛持することができる
ものであればよい。挟み部材を電熱線および張支具に対
し接近または離隔させるため、例えばエアシリンダ装置
またはソレノイド装置などを備えるのがよい。また、同
じく部品の駆動モータは、例えばサーボモータであり、
基台の左右に一個ずつ備えられ、例えば上記の挟み部材
およびエアシリンダ装置等を上下動させるのに使用され
る。

さらに、制御装置は、上述の機能を果たすようにプログ
ラム構成されたシーケンサおよびコンピュータなどより
なる。

本発明を利用し、上述と同様の構成で、電熱線を垂直に
張設し、これを挟み部材および駆動モーター等で左右方
向に移動させる構造の装置としてもよい。

本発明の装置は、さらに、レールを基台上面に敷設し、
樹脂発泡ブロックを載せる移動台を該レールに沿って移
動可能に設けるのがよく、移動台は該ブロックのずれ移
動を抑える固定具を備えるとなおよい。

（作用）本発明の装置は、非運転時すべての電熱線を電極棒の絶
縁部の位置にて張設しておく。そして、運転時には、電
熱線高さ変更機構および制御装置の作動により、電極棒
の絶縁部にて待機する電熱線のうち所要数のものが順
次、導電部の所望の位置にまで移され水平に張り保さ
れ、そして電極棒を介して電熱線に通電された後、樹脂
発泡ブロックが左右の電極棒間を通過し溶断される。本
発明では、左右一対の駆動モータ等を備えた機構により
電熱線の高さ変更を行うものであるため、その機構は簡
単なものとなる他、所要数の電熱線を制御装置（コンピ
ュータ）への入力データに応じて電熱線間隔が様々とな
るように張設、配置することができるので、ひとつの粗
形樹脂発泡ブロックより種々の厚さの製品ブロックを同
時に溶断加工することができる。

また本発明の装置は、電極棒が導電部と絶縁部とに分か
れているので、運転時において使用しない電熱線を絶縁
部の位置にて張設しておくことにより、それらには通電
されず、その分電気的損失が生じない。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

実施例の熱線自動カッター装置は、第１図および第２図
に示すように、基台10の傾斜する上面の左右両側に、２
本の電極棒2,2およびその外側に２本のステンレス鋼製
支柱3,3をそれぞれ立設し、合成樹脂板からなる所定数
の張支具９・・・を左右の該支柱3,3に上下動自在（矢
印Ｙ方向）に取り付けてなり、そして0.32mmφのニクロ
ム線からなる所定数の電熱線を左右の電極棒2,2に掛け
るとともに、左右の両張支具9,9間にテンション手段の
コイルバネ６を介して水平にそれぞれ張設してなる。

電極棒２は、上部の絶縁部４と下部の導電部５とからな
る。絶縁部４は、絶縁物層を被覆形成してなり、また導
電部５は、多数の水平溝を上下に0.5mmのピッチで刻設
してなる。

また、実施例の装置は、第３図に示すような電熱線高さ
変更機構を基台10の左右両側にそれぞれ装備しかつ制御
装置を該機構と接続してなる。変更機構は、挟み部材19
と、該部材19と結合しそれを電熱線１および張支具９に
対し接近、離隔するように水平方向（矢印±Ｘ方向）に
移動するエアシリンダ８と、およびエアシリンダ８を固
定したブランケット11を上下方向（第１図、矢印Ｙ方
向）に移動するサーボモータ７からなる。また、挟み部
材19は、一端部に電熱線１を掛持する掛持爪14（第４
図）を設け、かつ他端部に張支具９を挟持する挟持爪15
（第５図）を設けてなる。また、サーボモータ７は、制
御装置のシーケンサ12からの電気信号ｐによりその作動
が電気制御されるとともに、エアシリンダ８は、同シー
ケンサ12からのエア信号ｑによりその作動がエア制御さ
れる。シーケンサ12は、コンピュータ13と接続されてお
り、その演算機能およびそこへの入力データに基き、エ
アシリンダ８を作動させ挟み部材19で電熱線１を掛持さ
せ張支具９を挟持させ、そしてサーボモータ７の働きに
よりそれらをそのまま上下動させ、電極棒２の絶縁部４
に位置する電熱線１を順次導電部５の所望の位置に移動
させその後絶縁部４の元位置に戻す一連の制御（詳細
は、下記に述べる。）を行なう。

さらに、実施例の装置は、第２図に示すようにレール17
を基台10の傾斜上面に敷設し、移動台16を該レール17上
にロールベアリング18を介して、左右の電極棒2,2間を
通過するように移動自在に備えてなる。移動台16は、樹
脂発泡体の粗形ブロックＦを載せて固定することがで
き、図示しない駆動装置により、上記制御装置とも連係
して適時に左右の電極棒2,2間を通過するように構成さ
れている。

次に、本装置の使用方法を説明する。

最初、すべての電熱線１・・・は電極棒２の絶縁部４に
位置するようにセットされている。

まず、必要なデータたとえば樹脂発泡体のの粗形ブロ
ックＦの寸法（幅、高さ）、使われないブロック部分
の耳しろ寸法、電熱線１の径および通電する電流値に
応じた溶けしろ寸法、および所望の製品ブロックの厚
さ寸法および個数などをコンピュータ13に入力する。コ
ンピュータ13は、これら入力データに基ずき電熱線の所
要本数、各電熱線の張設すべき高さを算定する。

シーケンサ12は、コンピュータ13の計算結果に従い、ま
ずエア制御信号ｑをエアシリンダ８に送り、それを矢印
＋Ｘ方向に作動させて、挟み部材19で電熱線１を第４図
に示すように掛持しかつ同部材19で張支具９を第５図に
示すように挟持させ、続いて電気制御信号ｐをサーボモ
ータ７に送り、それを作動させて、挟み部材19を、電熱
線１および張支具９を持ったまま、エアシリンダ８と一
緒に上下移動させ（矢印Ｙ方向）、続いてエアシリンダ
８を上下と逆方向（矢印−Ｘ方向）に作動させ電熱線１
を電極棒2,2に掛け、電熱線１を導電部５の算定された
位置に水平に張設する。電熱線１・・の張設は、シーケ
ンサ12等の働きにより順次なされる。張設の完了した後
導電部５を介して所要数の電熱線１・・に通電する。

その後、移動台16の運転により、粗形ブロックＦを左右
の電極棒2,2間に通過させて張設された電熱線１・・に
より溶断され、所望厚さのブロック製品を加工する。

溶断が終了した後、シーケンサ12は、サーボモータ７お
よびエアシリンダ８等を作動させて張設された電熱線１
・・を順次、絶縁部４の元位置まで戻す。

実施例のカッター装置は、各電熱線を左右の電極棒間
に、相互の線間隔がコンピュータ13への入力データに応
じて様々となるように張設することができ、よって種々
の厚さの樹脂発泡ブロック製品を一回の溶断加工により
同時にしかも精度良く得ることができた。その上、本発
明の装置は、溶断に実際に使用される電熱線の本数分の
み電流を流すだけでよく、加工に要する電気量を大幅に
節約でき、しかも電熱線の寿命も従来より著しく長くな
った。

（発明の効果）以上説明したように、本発明の熱線自動カッター装置
は、挟み部材および駆動モータ等の働きにより複数の電
熱線を様々な線間隔に正確に順次張設することができ、
よって種々の厚さの製品ブロックを同時に溶断加工する
ことができ、しかも得られるブロック製品の厚さ精度も
大変高いものとなる。また電熱線の高さを任意に変更す
る機構として左右一対の駆動モータ等で足りるため、そ
の機構ひいては装置全体が大いに簡略化されかつ小型化
される。さらに、かかる自動化により溶断加工の作業性
が格段に向上し、従って多品種少量生産に満足に適応す
ることができる。

また、本発明のカッター装置は、加工時所要数の電熱線
を電極棒の導電部の位置にて張設し通電させる一方、使
用しない電熱線を電極棒の絶縁部の位置にて張設し通電
されないようにすることができるので、通電損失を著し
く低減することができ、運転費（電気料）の面で極めて
有利である。

【図面の簡単な説明】第１図および第２図は、本発明の実施例の熱線自動カッ
ター装置を示す正面図および側面図、第３図は、第１図および第２図に示す熱線自動カッター
装置における電熱線の高さ変更機構を示す図、第４図および第５図は、第１図および第２図の熱線自動
カッター装置における挟み部材を用いて電熱線の掛持プ
ロセスおよび張支具の挟持プロセスをそれぞれ示す図で
ある。図中、１……電熱線２……電極棒３……支柱４……絶縁部５……電極部６……バネ７……サーボモータ（駆動モータ）８……エアシリンダ９……張支具 10……基台 11……ブランケット 12……シーケンサ 13……コンピュータ 14……掛持爪 15……挟持爪 16……移動台 17……レール 18……ロールベアリング 19……挟み部材Ｆ……樹脂発泡ブロック ±Ｘ……挟み部材の移動方向Ｙ……電熱線の移動方向Ａ……樹脂発泡ブロックの移動方向ｐ……電気制御信号ｑ……エア制御信号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の電極棒および一対の支柱をそれぞれ
基台上面の左右両側に立設し、かつ所定数の細径電熱線
をそれぞれ、左右の電極棒に掛けるとともに、左右両支
柱に上下動自在に取付けられた所定数の左右の両張支具
間に、テンション手段を介して張設してなり、また挟み部材および駆動モータを備え、該挟み部材を前
記電熱線および張支具に対し接近、離隔させまたそれら
を挟持または掛持したまま上下動させる電熱線高さ変更
機構を前記基台の左右両側にそれぞれ装備し、さらに前記電極棒を導電部および絶縁部に分けて構成す
るとともに、前記電熱線高さ変更機構を作動させ、前記電極棒の絶縁
部にて待機する電熱線のうち所要数のものを導電部の所
望の位置に順次移しその後元位置に戻す制御装置を備え
てなることを特徴とする熱線自動カッター装置。