JPH0839488A - シート材切断機の刃物用パイロット装置 - Google Patents
シート材切断機の刃物用パイロット装置Info
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- JPH0839488A JPH0839488A JP7127209A JP12720995A JPH0839488A JP H0839488 A JPH0839488 A JP H0839488A JP 7127209 A JP7127209 A JP 7127209A JP 12720995 A JP12720995 A JP 12720995A JP H0839488 A JPH0839488 A JP H0839488A
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- B26D7/0006—Means for guiding the cutter
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- B26F1/38—Cutting-out; Stamping-out
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- Forests & Forestry (AREA)
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- Treatment Of Fiber Materials (AREA)
- Control Of Cutting Processes (AREA)
- Nonmetal Cutting Devices (AREA)
- Details Of Cutting Devices (AREA)
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ナイフが予定した切断経路に沿った切断位置
にあるとき、ナイフの曲がりに基因する欠点を最小限に
留める刃物用パイロット装置を提供すること。 【構成】 ナイフ１０をＺ軸回りに回転させるカッティ
ングヘッド１０４が、切断経路に沿ってナイフを動かす
ように操作される。Ｚ軸に沿って往復動可能なナイフの
非支持部分をガイドする案内手段として、カッティング
ヘッドに強固に取り付けたソケット５３と、ナイフの前
縁１１に近接した前方であってＺ軸から或る距離をおい
た位置の垂直軸線６を中心にしてソケット５３に回転自
在に搭載されたサポート６０とが設けられる。サポート
６０はナイフのフランク１３，１４を取り囲むスロット
６１を有し、そのスロット６１は軸線６から偏って配置
される。ナイフ１０は、フランク１３，１４に作用する
横荷重とナイフの曲げ力を受けて、垂直軸線６に対して
捩じられ、所望する向きに調整される。
にあるとき、ナイフの曲がりに基因する欠点を最小限に
留める刃物用パイロット装置を提供すること。 【構成】 ナイフ１０をＺ軸回りに回転させるカッティ
ングヘッド１０４が、切断経路に沿ってナイフを動かす
ように操作される。Ｚ軸に沿って往復動可能なナイフの
非支持部分をガイドする案内手段として、カッティング
ヘッドに強固に取り付けたソケット５３と、ナイフの前
縁１１に近接した前方であってＺ軸から或る距離をおい
た位置の垂直軸線６を中心にしてソケット５３に回転自
在に搭載されたサポート６０とが設けられる。サポート
６０はナイフのフランク１３，１４を取り囲むスロット
６１を有し、そのスロット６１は軸線６から偏って配置
される。ナイフ１０は、フランク１３，１４に作用する
横荷重とナイフの曲げ力を受けて、垂直軸線６に対して
捩じられ、所望する向きに調整される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、切断用テーブルに多層
状にして広げた織物のシート材を切断する自動制御式切
断機であって、そのカッティングヘッドに支持された切
断用ナイフのパイロット装置に関するものである。詳し
くは、そのカッティングヘッドが、織布シート材を切断
する間に切断用ナイフを予定した切断経路に沿って動か
すことができるように、Ｘ軸，Ｙ軸に沿って動きまたＺ
軸回りに回転可能に支持され、三次元座標系においての
動きが制御されるようになっている刃物用パイロット装
置である。これは、上記の切断用ナイフがＺ軸に沿って
往復動可能に装着され、カッティングヘッドが切断用ナ
イフの支持されない部分をガイドするための案内手段と
回転自在なカッティングヘッドに強固に取り付けた加圧
盤とを備えるものである。
状にして広げた織物のシート材を切断する自動制御式切
断機であって、そのカッティングヘッドに支持された切
断用ナイフのパイロット装置に関するものである。詳し
くは、そのカッティングヘッドが、織布シート材を切断
する間に切断用ナイフを予定した切断経路に沿って動か
すことができるように、Ｘ軸，Ｙ軸に沿って動きまたＺ
軸回りに回転可能に支持され、三次元座標系においての
動きが制御されるようになっている刃物用パイロット装
置である。これは、上記の切断用ナイフがＺ軸に沿って
往復動可能に装着され、カッティングヘッドが切断用ナ
イフの支持されない部分をガイドするための案内手段と
回転自在なカッティングヘッドに強固に取り付けた加圧
盤とを備えるものである。
【０００２】
【従来の技術】切断用テーブルに広げて多層状態で保持
された衣服用等の織物のシート材を切断するために、閉
ループ自動制御式の切断機が用いられることはすでによ
く知られている。
された衣服用等の織物のシート材を切断するために、閉
ループ自動制御式の切断機が用いられることはすでによ
く知られている。
【０００３】そのような切断機の問題の一つは、切断用
ナイフの動き等を修正するための計測を行わないとする
ならば、切断用ナイフがたどる織布シート材の上層での
切断経路が下層のそれと僅かであるが異なったものとな
り、したがって、切断パターンが織布シート材ごとに少
し違ったものになってしまうことである。それゆえ、望
ましい切断品質を得ようとすると、織布を積み重ねるこ
とができる高さは切断用ナイフの曲げ剛性の大小によっ
て制限を受けることになる。
ナイフの動き等を修正するための計測を行わないとする
ならば、切断用ナイフがたどる織布シート材の上層での
切断経路が下層のそれと僅かであるが異なったものとな
り、したがって、切断パターンが織布シート材ごとに少
し違ったものになってしまうことである。それゆえ、望
ましい切断品質を得ようとすると、織布を積み重ねるこ
とができる高さは切断用ナイフの曲げ剛性の大小によっ
て制限を受けることになる。
【０００４】切断中のナイフのフランクに作用する横力
を検出できるセンサを備えた自動切断機において、その
ナイフの曲げ撓みの発生に原因した欠点を補償する手段
が公知となっている。例えば米国特許第４，１３３，２
３５号明細書では、検出信号がコンピュータまたはプロ
セッサに入力され、現在たどっている経路におけるＺ軸
回りの切断用ナイフに、予めプログラムした切断経路と
なるような方向づけを付加したり修正するための補正信
号を発生させるようにしている。
を検出できるセンサを備えた自動切断機において、その
ナイフの曲げ撓みの発生に原因した欠点を補償する手段
が公知となっている。例えば米国特許第４，１３３，２
３５号明細書では、検出信号がコンピュータまたはプロ
セッサに入力され、現在たどっている経路におけるＺ軸
回りの切断用ナイフに、予めプログラムした切断経路と
なるような方向づけを付加したり修正するための補正信
号を発生させるようにしている。
【０００５】英国特許第２，０９４，０３１号明細書に
おいては、デジタルセンサがナイフの曲がりを検出する
ために使用され、撓みの有無とその方向を知らせる信号
が与えられる。そして、サーボ機構にナイフの位置をフ
ィードバックすることによって、要求される補正量が各
信号に従って演算されるようになっている。
おいては、デジタルセンサがナイフの曲がりを検出する
ために使用され、撓みの有無とその方向を知らせる信号
が与えられる。そして、サーボ機構にナイフの位置をフ
ィードバックすることによって、要求される補正量が各
信号に従って演算されるようになっている。
【０００６】二つの公知の方法において、ナイフの撓み
に基因する欠点を最小限に抑えるために、ナイフの角度
に要求される補正量は、横力についての信号と切断材料
の資質に関連する情報とを考慮して演算される必要があ
る。
に基因する欠点を最小限に抑えるために、ナイフの角度
に要求される補正量は、横力についての信号と切断材料
の資質に関連する情報とを考慮して演算される必要があ
る。
【０００７】それゆえ、上記の方法では、ナイフに作用
する横力を正確に計測し、縦方向またはＺ軸回りでの予
めプログラムされた方向づけをナイフに与えるように、
計測信号を補正信号に変換できるようにすることが要求
されるという難点がある。さらに、センサ，トランスデ
ューサ，アクチュエータや、大層複雑で高価であり取り
扱いの厄介なデータロガ・フィードバックゲージングシ
ステムの採用が必要となることによって、かなりの出費
を伴うという欠点がある。
する横力を正確に計測し、縦方向またはＺ軸回りでの予
めプログラムされた方向づけをナイフに与えるように、
計測信号を補正信号に変換できるようにすることが要求
されるという難点がある。さらに、センサ，トランスデ
ューサ，アクチュエータや、大層複雑で高価であり取り
扱いの厄介なデータロガ・フィードバックゲージングシ
ステムの採用が必要となることによって、かなりの出費
を伴うという欠点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】切断中のナイフに作用
する荷重に異なったタイプがあることは、経験するとこ
ろである。一つは、ナイフを曲げようとする横方向から
の荷重である。ナイフのフランクに作用する横荷重は、
切断用ナイフとシート材の相互作用によった切断される
織物からの圧力に基因して発生する。その圧力によっ
て、動いているナイフは供給方向に沿った摩擦力を受け
る。切断される織物の圧力は、織物に不等方性があるこ
と、さらには直前に切断した部分が触れているとかナイ
フの一方側で織物の端面が接触していることなどの種々
の理由によって、切断される織布に発生する圧力はナイ
フの両側で異なったものとなる。
する荷重に異なったタイプがあることは、経験するとこ
ろである。一つは、ナイフを曲げようとする横方向から
の荷重である。ナイフのフランクに作用する横荷重は、
切断用ナイフとシート材の相互作用によった切断される
織物からの圧力に基因して発生する。その圧力によっ
て、動いているナイフは供給方向に沿った摩擦力を受け
る。切断される織物の圧力は、織物に不等方性があるこ
と、さらには直前に切断した部分が触れているとかナイ
フの一方側で織物の端面が接触していることなどの種々
の理由によって、切断される織布に発生する圧力はナイ
フの両側で異なったものとなる。
【０００９】他の関連事項を考慮しないならば、横方向
から受ける圧力とナイフの曲がりとの関係は、一般に図
２および図３のようになる。ナイフの一点に作用する圧
力がその一点における織物に作用した圧縮力に比例する
とすれば、次の相関関係が存在する。
から受ける圧力とナイフの曲がりとの関係は、一般に図
２および図３のようになる。ナイフの一点に作用する圧
力がその一点における織物に作用した圧縮力に比例する
とすれば、次の相関関係が存在する。
【００１０】織布層の断面を示す図２において、線ｔは
曲がっていないナイフがたどる理論的な切断経路であ
り、線ｒは曲がったナイフが前記断面においてたどった
実際の経路である。この断面での変形量をｄとすると、
圧力は、
曲がっていないナイフがたどる理論的な切断経路であ
り、線ｒは曲がったナイフが前記断面においてたどった
実際の経路である。この断面での変形量をｄとすると、
圧力は、
【数１】 で表される。
【００１１】Ｋは一定値であるが、前述したように、一
般的には、直前に切断したランイの接触程度または被切
断材の不等方性に基因して、ナイフの各面で異なるもの
である。
般的には、直前に切断したランイの接触程度または被切
断材の不等方性に基因して、ナイフの各面で異なるもの
である。
【００１２】図３は、
【数２】 と想定した図である。
【００１３】ナイフの前縁近くの或る軸線回りでナイフ
が経路に対して回転自在であるならば、ナイフの各フラ
ンクに現れる圧力は、図３に示すように切断ラインまで
の各点からの距離ｙに応じて変化することになる。ナイ
フの前方でのこの軸線回りの回転があれば、上記した横
方向荷重をバランスさせることができ、その荷重によっ
て、ナイフの曲がりや変形量ｄを減少させたり変形を避
けることができるようになることが、本件発明の後述す
る説明からも理解できよう。
が経路に対して回転自在であるならば、ナイフの各フラ
ンクに現れる圧力は、図３に示すように切断ラインまで
の各点からの距離ｙに応じて変化することになる。ナイ
フの前方でのこの軸線回りの回転があれば、上記した横
方向荷重をバランスさせることができ、その荷重によっ
て、ナイフの曲がりや変形量ｄを減少させたり変形を避
けることができるようになることが、本件発明の後述す
る説明からも理解できよう。
【００１４】それゆえ、本発明の主たる目的は、ナイフ
のフランクに作用する横力を計測することなく、また、
切断経路に関するナイフの予定した方向づけ角度に対し
て修正角を加味するようなことも要求されることがな
く、予定した切断経路に沿った切断位置にあるとき、切
断機の切断用ナイフの曲がりに基因する欠点を最小限に
留めておくことができる新しい刃物用パイロット装置を
提供することである。
のフランクに作用する横力を計測することなく、また、
切断経路に関するナイフの予定した方向づけ角度に対し
て修正角を加味するようなことも要求されることがな
く、予定した切断経路に沿った切断位置にあるとき、切
断機の切断用ナイフの曲がりに基因する欠点を最小限に
留めておくことができる新しい刃物用パイロット装置を
提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記した背景に基づく本
発明の主たる課題は、図４を参照して、Ｚ軸に対して回
転自在なカッティングヘッド１０４に切断用ナイフ１０
の支持端を固定させた刃物パイロット装置によって解決
される。そのパイロット装置における切断用ナイフ１０
の自由端に近接して配置された案内手段は、カッティン
グヘッド１０４に強固に取り付けたソケット５３を有
し、そのカッティングヘッド１０４は、切断用ナイフ１
０の切断側エッジ１１に近接した前方で座標系のＺ軸に
対して予め定められる距離をおいて平行に配置された垂
直軸線６を中心にソケット５３内で回転自在となってい
るサポート６０を備える。そして、そのサポート６０は
切断用ナイフ１０のフランク１３，１４を取り囲むスロ
ット６１を有し、そのスロット６１は垂直軸線６から偏
った位置にあって、切断用ナイフ１０の後縁に向かって
延びていることである。
発明の主たる課題は、図４を参照して、Ｚ軸に対して回
転自在なカッティングヘッド１０４に切断用ナイフ１０
の支持端を固定させた刃物パイロット装置によって解決
される。そのパイロット装置における切断用ナイフ１０
の自由端に近接して配置された案内手段は、カッティン
グヘッド１０４に強固に取り付けたソケット５３を有
し、そのカッティングヘッド１０４は、切断用ナイフ１
０の切断側エッジ１１に近接した前方で座標系のＺ軸に
対して予め定められる距離をおいて平行に配置された垂
直軸線６を中心にソケット５３内で回転自在となってい
るサポート６０を備える。そして、そのサポート６０は
切断用ナイフ１０のフランク１３，１４を取り囲むスロ
ット６１を有し、そのスロット６１は垂直軸線６から偏
った位置にあって、切断用ナイフ１０の後縁に向かって
延びていることである。
【００１６】サポート６０はソケット５３の中でＺ軸に
平行な軸線６を中心に回転自在に搭載され、そのソケッ
ト５３はカッティングヘッドのシャフト５０に強固に取
り付けられ、そのシャフト５０がＺ軸回りに回転自在で
あり、そして、切断用ナイフ１０を往復動させる支持マ
ウント５１を格納しているようにしておくことが好適で
ある。
平行な軸線６を中心に回転自在に搭載され、そのソケッ
ト５３はカッティングヘッドのシャフト５０に強固に取
り付けられ、そのシャフト５０がＺ軸回りに回転自在で
あり、そして、切断用ナイフ１０を往復動させる支持マ
ウント５１を格納しているようにしておくことが好適で
ある。
【００１７】サポート６０は、加圧盤５２の存在する領
域に配置されているとよい。
域に配置されているとよい。
【００１８】サポート６０には、切断用ナイフ１０を動
かす予定した切断経路ｔ（図３を参照）と実際の切断経
路ｒとの間の偏位量ｄが最小となるように力を及ぼすス
プリングを取り付けておくとよい。
かす予定した切断経路ｔ（図３を参照）と実際の切断経
路ｒとの間の偏位量ｄが最小となるように力を及ぼすス
プリングを取り付けておくとよい。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、上記したサポートやソ
ケット等の案内手段によって、織布シート材と切断用ナ
イフのフランクとの間で切断中に発生する横荷重と、バ
ランスした平衡な状態に仕向ける切断用ナイフの曲げ力
とを受けて、切断用ナイフを垂直軸線に対して捩じるこ
とができる。このような構成の案内手段によって、動作
中の信頼性が高く製作や保守が簡単な刃物用パイロット
装置の構造が実現されるようになる。
ケット等の案内手段によって、織布シート材と切断用ナ
イフのフランクとの間で切断中に発生する横荷重と、バ
ランスした平衡な状態に仕向ける切断用ナイフの曲げ力
とを受けて、切断用ナイフを垂直軸線に対して捩じるこ
とができる。このような構成の案内手段によって、動作
中の信頼性が高く製作や保守が簡単な刃物用パイロット
装置の構造が実現されるようになる。
【００２０】本発明の課題は、サポートがＺ軸に平行な
軸線を中心にソケット内で回転自在に搭載されることに
よっても解決される。もちろん、ソケットをカッティン
グヘッドのシャフトに強固に取り付け、シャフトはＺ軸
回りに回転可能であって、切断用ナイフを往復動させる
支持マウントを格納している。このような構成のカッテ
ィングヘッドにすれば、サポートが織布シート材を押さ
える加圧盤の存在する領域に配置しやすくなる。
軸線を中心にソケット内で回転自在に搭載されることに
よっても解決される。もちろん、ソケットをカッティン
グヘッドのシャフトに強固に取り付け、シャフトはＺ軸
回りに回転可能であって、切断用ナイフを往復動させる
支持マウントを格納している。このような構成のカッテ
ィングヘッドにすれば、サポートが織布シート材を押さ
える加圧盤の存在する領域に配置しやすくなる。
【００２１】サポートを、加圧盤の存在する領域に配置
しておくと、切断用ナイフの動きの安定性を確保するこ
とが極めて容易となる。
しておくと、切断用ナイフの動きの安定性を確保するこ
とが極めて容易となる。
【００２２】サポート６０にスプリングを取り付けてお
けば、切断用ナイフを動かす予定した切断経路と実際の
切断経路との間の偏位量を可及的に小さくする力を及ぼ
しておくことができ、それによって織布シート材の切断
形状の均一性が高く確保される。
けば、切断用ナイフを動かす予定した切断経路と実際の
切断経路との間の偏位量を可及的に小さくする力を及ぼ
しておくことができ、それによって織布シート材の切断
形状の均一性が高く確保される。
【００２３】
【実施例】図１を参照して、本発明は自動制御式の切断
機１００に関するものであり、切断される織物材を多層
状にした織布１０２が切断用テーブル１０３の一端にあ
る適当な供給手段から導入され、そして、切断用テーブ
ル１０３上を通過するようになっている。その切断用テ
ーブル１０３上には、織布シート材１０２がカッティン
グヘッド１０４に装着されて往復動する刃物によって切
断できるように広げられている。そのカッティングヘッ
ド１０４は、切断用テーブル１０３上のＸ−Ｙ座標系を
移動するＸ−Ｙキャリッジ１０５に搭載される。刃物は
支持された状態にあるブレードまたはナイフであり、サ
ーボモータによって予定した切断経路をたどるカッティ
ングヘッド１０４に回転可能に枢支され、縦軸に沿って
往復動することができるようにもなっている。切断用ナ
イフの枢支軸は、ナイフの切断経路を生成するための制
御手段により規定されるＸ，Ｙ，Ｚの三次元座標系にお
ける切断面に垂直なＺ軸に一致して配置される。ナイフ
の切断側エッジは、Ｘ−Ｙキャリッジ１０５の予定した
制御動作とＺ軸回りのナイフの運動とに従って、図中の
切断経路を表した符号ｔや図２中の線ｔによって表され
る切断経路をたどるように配置される。この動きは、コ
ントローラ１０７によって制御されるようになってい
る。
機１００に関するものであり、切断される織物材を多層
状にした織布１０２が切断用テーブル１０３の一端にあ
る適当な供給手段から導入され、そして、切断用テーブ
ル１０３上を通過するようになっている。その切断用テ
ーブル１０３上には、織布シート材１０２がカッティン
グヘッド１０４に装着されて往復動する刃物によって切
断できるように広げられている。そのカッティングヘッ
ド１０４は、切断用テーブル１０３上のＸ−Ｙ座標系を
移動するＸ−Ｙキャリッジ１０５に搭載される。刃物は
支持された状態にあるブレードまたはナイフであり、サ
ーボモータによって予定した切断経路をたどるカッティ
ングヘッド１０４に回転可能に枢支され、縦軸に沿って
往復動することができるようにもなっている。切断用ナ
イフの枢支軸は、ナイフの切断経路を生成するための制
御手段により規定されるＸ，Ｙ，Ｚの三次元座標系にお
ける切断面に垂直なＺ軸に一致して配置される。ナイフ
の切断側エッジは、Ｘ−Ｙキャリッジ１０５の予定した
制御動作とＺ軸回りのナイフの運動とに従って、図中の
切断経路を表した符号ｔや図２中の線ｔによって表され
る切断経路をたどるように配置される。この動きは、コ
ントローラ１０７によって制御されるようになってい
る。
【００２４】切断用テーブルは特別に力を掛けておくこ
となく織布シート材１０２を決められた位置に配置する
ことができ、この切断用テーブル１０３を動かす図示し
ない退避手段が備えられている。なお、切断機の切断箇
所の面は、よく知られた要領で切断用ナイフが貫入自在
となっている。
となく織布シート材１０２を決められた位置に配置する
ことができ、この切断用テーブル１０３を動かす図示し
ない退避手段が備えられている。なお、切断機の切断箇
所の面は、よく知られた要領で切断用ナイフが貫入自在
となっている。
【００２５】Ｘ−ＹキャリッジはＸ方向とＹ方向へ動
き、また、カッティングヘッドはＺ軸回りに回転される
が、その駆動のためのサーボモータは図示されていな
い。さらに、切断用ナイフは往復動するが、そのための
パワートランスミッションも表されていない。
き、また、カッティングヘッドはＺ軸回りに回転される
が、その駆動のためのサーボモータは図示されていな
い。さらに、切断用ナイフは往復動するが、そのための
パワートランスミッションも表されていない。
【００２６】図４は、支持マウント５１を内装するシャ
フト５０を備えたカッティングヘッド１０４の一部を表
している。その支持マウント５１はシャフト５０の中で
ガイドされるようにして往復動することができ、座標系
のＺ軸である軸線５に対して回転自在となっている。そ
して、切断側エッジすなわち前縁１１と後縁１２および
前後縁間の両面の各フランク１３，１４を有した切断用
ナイフ１０がマウント５１に支持されている。
フト５０を備えたカッティングヘッド１０４の一部を表
している。その支持マウント５１はシャフト５０の中で
ガイドされるようにして往復動することができ、座標系
のＺ軸である軸線５に対して回転自在となっている。そ
して、切断側エッジすなわち前縁１１と後縁１２および
前後縁間の両面の各フランク１３，１４を有した切断用
ナイフ１０がマウント５１に支持されている。
【００２７】織物である織布シート材１０２の重ね層
ｍ，ｎを上層から押さえる加圧盤５２が設けられてお
り、これがシャフト５０に対して、図示しないが、強固
であるが調整可能に取り付けられている。シャフト５０
には受け盤すなわちソケット５３が強固に取り付けら
れ、加圧盤５２に近接して配置されている。ソケット５
３には丸い孔が形成され、その孔の中に円板状の支持盤
すなわちサポート６０が相対回転可能に嵌着されてい
る。このサポート６０は、図６に示すように、切断用ナ
イフ１０の切断側エッジ１１の前方で近接しかつ座標系
のＺ軸すなわち軸線５に対して予め定められた距離をお
いて平行する垂直軸線６に対して回転自在となってい
る。そして、切断側エッジ１１はＺ軸と垂直軸線６との
間に配置される。上記したソケット５３は、カッティン
グヘッド１０４に支持した切断用ナイフ１０の支持され
ない側の部分をガイドするものであり、したがって、ソ
ケット５３は切断用ナイフ１０の自由端に近接して配置
される。
ｍ，ｎを上層から押さえる加圧盤５２が設けられてお
り、これがシャフト５０に対して、図示しないが、強固
であるが調整可能に取り付けられている。シャフト５０
には受け盤すなわちソケット５３が強固に取り付けら
れ、加圧盤５２に近接して配置されている。ソケット５
３には丸い孔が形成され、その孔の中に円板状の支持盤
すなわちサポート６０が相対回転可能に嵌着されてい
る。このサポート６０は、図６に示すように、切断用ナ
イフ１０の切断側エッジ１１の前方で近接しかつ座標系
のＺ軸すなわち軸線５に対して予め定められた距離をお
いて平行する垂直軸線６に対して回転自在となってい
る。そして、切断側エッジ１１はＺ軸と垂直軸線６との
間に配置される。上記したソケット５３は、カッティン
グヘッド１０４に支持した切断用ナイフ１０の支持され
ない側の部分をガイドするものであり、したがって、ソ
ケット５３は切断用ナイフ１０の自由端に近接して配置
される。
【００２８】サポート６０にはスロット６１が垂直軸線
６から偏った位置に配置され、ナイフの自由端の近くで
切断用ナイフ１０を取り囲んでいる。例えば電磁リニア
モータ（図示せず）によって駆動される切断用ナイフ１
０が往復運動しているとき、スロット６１の内面はナイ
フの後縁１２やフランク１３，１４のガイド軸受として
機能するようになっている。
６から偏った位置に配置され、ナイフの自由端の近くで
切断用ナイフ１０を取り囲んでいる。例えば電磁リニア
モータ（図示せず）によって駆動される切断用ナイフ１
０が往復運動しているとき、スロット６１の内面はナイ
フの後縁１２やフランク１３，１４のガイド軸受として
機能するようになっている。
【００２９】図４に戻って、シャフト５０に沿って上下
動するように配置された切断用ナイフ１０は、シャフト
５０内で垂直軸線５回りに単独で回転自在となってい
る。θ方向に回転させる前述したサーボモータおよびコ
ントローラからの指令に応じて動作するドライブ機構に
よってシャフト５０が回転し、その回転によってナイフ
に曲がった切断経路をたどらせることができる。
動するように配置された切断用ナイフ１０は、シャフト
５０内で垂直軸線５回りに単独で回転自在となってい
る。θ方向に回転させる前述したサーボモータおよびコ
ントローラからの指令に応じて動作するドライブ機構に
よってシャフト５０が回転し、その回転によってナイフ
に曲がった切断経路をたどらせることができる。
【００３０】下方に位置するサポート６０は、切断用ナ
イフ１０の前縁１１の前方に位置して、軸線５（すなわ
ちＺ軸）から予め定められた距離にある軸線６回りに回
転することができるようになっていることは上述したと
おりである。
イフ１０の前縁１１の前方に位置して、軸線５（すなわ
ちＺ軸）から予め定められた距離にある軸線６回りに回
転することができるようになっていることは上述したと
おりである。
【００３１】切断用ナイフ１０が軸線５と軸線６との回
りで同時に自由に回転できるようにはなっていないの
で、両軸線の位置を規定すると、切断用ナイフ１０に本
装置における決められた位置を与えることができる。コ
ントローラからの指令を受けて本装置が軸線５の回りで
回転すると、切断用ナイフ１０も軸線５の回りで回転す
る。これによって、コントローラ１０７からの指令で、
切断用ナイフ１０に予め決められた曲がった経路を、よ
く知られた要領により、たどらせることができるように
なる。
りで同時に自由に回転できるようにはなっていないの
で、両軸線の位置を規定すると、切断用ナイフ１０に本
装置における決められた位置を与えることができる。コ
ントローラからの指令を受けて本装置が軸線５の回りで
回転すると、切断用ナイフ１０も軸線５の回りで回転す
る。これによって、コントローラ１０７からの指令で、
切断用ナイフ１０に予め決められた曲がった経路を、よ
く知られた要領により、たどらせることができるように
なる。
【００３２】正常な状態において、ナイフ１０のフラン
クに作用する荷重を受けない部材、すなわち、ソケット
５３やサポート６０は、ナイフ１０がドグ（回し金）と
して作用するとき、予めプログラムされた切断経路に従
って軸線５すなわちＺ軸の回りで旋回するようになって
いる。
クに作用する荷重を受けない部材、すなわち、ソケット
５３やサポート６０は、ナイフ１０がドグ（回し金）と
して作用するとき、予めプログラムされた切断経路に従
って軸線５すなわちＺ軸の回りで旋回するようになって
いる。
【００３３】切断作動中、前述したように、横荷重が作
用して変形が発生すると、切断用ナイフ１０の両フラン
ク１３，１４に異なった圧力が生じる。ナイフの支持状
態に起因して切断エリアの範囲で切断用ナイフ１０に生
じた横荷重はサポート６０で受け止められ、サポート６
０は軸線６の回りで捩じられることになる。この捩じれ
の大きさの程度は、サポート６０とマウント５１に支持
された上端部との間のナイフ１０の曲げ剛性の大きさに
よって決まる。横荷重を受けているときの異なったナイ
フの横断面を模式的に示した図５において、断面７０は
荷重を受ける前の状態の切断用ナイフ１０を示す。断面
８０と断面９０とは、ナイフが横荷重を受けている状態
を示す。断面８０はサポート６０と同一のレベルにある
ナイフの断面であり、ナイフが横荷重を受けてサポート
６０と共に、シャフト５０と一体であって元の位置に留
まっている軸線６の回りに捩じられた様子を示してい
る。断面９０はマウント５１に接続された上端部でのナ
イフの横断面であり、ナイフは軸線５の回りにすでに捩
じられている様子を示す。断面８０と断面９０との間に
生じた曲げ変形量ｆは捩じれ角に関連するものである
が、それぞれの断面における変形の程度は、横荷重の大
きさとナイフの曲げ剛性に依存することは言うまでもな
い。
用して変形が発生すると、切断用ナイフ１０の両フラン
ク１３，１４に異なった圧力が生じる。ナイフの支持状
態に起因して切断エリアの範囲で切断用ナイフ１０に生
じた横荷重はサポート６０で受け止められ、サポート６
０は軸線６の回りで捩じられることになる。この捩じれ
の大きさの程度は、サポート６０とマウント５１に支持
された上端部との間のナイフ１０の曲げ剛性の大きさに
よって決まる。横荷重を受けているときの異なったナイ
フの横断面を模式的に示した図５において、断面７０は
荷重を受ける前の状態の切断用ナイフ１０を示す。断面
８０と断面９０とは、ナイフが横荷重を受けている状態
を示す。断面８０はサポート６０と同一のレベルにある
ナイフの断面であり、ナイフが横荷重を受けてサポート
６０と共に、シャフト５０と一体であって元の位置に留
まっている軸線６の回りに捩じられた様子を示してい
る。断面９０はマウント５１に接続された上端部でのナ
イフの横断面であり、ナイフは軸線５の回りにすでに捩
じられている様子を示す。断面８０と断面９０との間に
生じた曲げ変形量ｆは捩じれ角に関連するものである
が、それぞれの断面における変形の程度は、横荷重の大
きさとナイフの曲げ剛性に依存することは言うまでもな
い。
【００３４】言い替えると、シャフト５０の軸線５に対
するマウント５１の枢支形態およびシャフト５０の軸線
６に対するサポート６０の枢支形態に基因して、切断用
ナイフ１０の前縁は前進している軸線６に対して供給方
向から見ると遅れるのは幾何学的に当然である。したが
って、切断用ナイフ１０は、フランクに作用する荷重の
大きさに応じただけ、また、ナイフの変形能力に応じた
だけ、スロット６１とマウント５１との間の領域におい
て捩れてしまう。ナイフのトルク剛性はナイフの曲げ剛
性と同じ程度であるが、圧力荷重によるトルクモーメン
トは曲げモーメントよりかなり小さい。それゆえ、捩じ
れに対する歪は無視できると考えることができ、ナイフ
の両フランクに作用する力が等しくなるまで、切断用ナ
イフ１０の自由端のどの断面もナイフの縦軸線回りにほ
とんど同じ角度で捩じれることになる。すなわち、切断
用ナイフ１０のサポート６０より下方は自由状態にあっ
てかつ織布に切り込む長さだけであるので、その部分に
おけるどの断面もナイフの縦軸線（軸線５）の回りでの
捩じれはほとんど同じとなる。
するマウント５１の枢支形態およびシャフト５０の軸線
６に対するサポート６０の枢支形態に基因して、切断用
ナイフ１０の前縁は前進している軸線６に対して供給方
向から見ると遅れるのは幾何学的に当然である。したが
って、切断用ナイフ１０は、フランクに作用する荷重の
大きさに応じただけ、また、ナイフの変形能力に応じた
だけ、スロット６１とマウント５１との間の領域におい
て捩れてしまう。ナイフのトルク剛性はナイフの曲げ剛
性と同じ程度であるが、圧力荷重によるトルクモーメン
トは曲げモーメントよりかなり小さい。それゆえ、捩じ
れに対する歪は無視できると考えることができ、ナイフ
の両フランクに作用する力が等しくなるまで、切断用ナ
イフ１０の自由端のどの断面もナイフの縦軸線回りにほ
とんど同じ角度で捩じれることになる。すなわち、切断
用ナイフ１０のサポート６０より下方は自由状態にあっ
てかつ織布に切り込む長さだけであるので、その部分に
おけるどの断面もナイフの縦軸線（軸線５）の回りでの
捩じれはほとんど同じとなる。
【００３５】このセルフバランス作用は、図３と図５に
示される。切断用ナイフ１０が横荷重を受けていないと
き、ナイフの縦方向に沿った直角断面はいずれの位置に
おいても一致する状態にあり、番号７０とＺ軸（５）と
軸線６のそれぞれが、図５にあるように、予定した切断
経路の接線と垂直に交差する。
示される。切断用ナイフ１０が横荷重を受けていないと
き、ナイフの縦方向に沿った直角断面はいずれの位置に
おいても一致する状態にあり、番号７０とＺ軸（５）と
軸線６のそれぞれが、図５にあるように、予定した切断
経路の接線と垂直に交差する。
【００３６】曲がった切断経路に沿って切断していると
き、切断用ナイフのフランクとスロット６１の両内面に
横荷重が発生する。横荷重の影響を受けると、サポート
６０が回転自在であることに基因して、ナイフはカッテ
ィングヘッド１０４に対して捩じれる。その際にＺ軸に
対してカッティングヘッド１０４が回転すると、図５の
番号８０に見られるように、予定した切断経路に対して
交差するような角度が現実に発生してしまう。カッティ
ングヘッド１０４と一体で剛性の高いシャフト５０によ
りガイドされた支持マウント５１に対して、サポート６
０の垂直軸線６が偏った配置となっているという相互関
係からすると、サポート６０に設けたスロット６１の内
面間で摺動可能にガイドされる切断用ナイフのトルク剛
性と横荷重とがバランスしたとき始めて、上記の捩じれ
作用が平衡な状態に落ち着く。
き、切断用ナイフのフランクとスロット６１の両内面に
横荷重が発生する。横荷重の影響を受けると、サポート
６０が回転自在であることに基因して、ナイフはカッテ
ィングヘッド１０４に対して捩じれる。その際にＺ軸に
対してカッティングヘッド１０４が回転すると、図５の
番号８０に見られるように、予定した切断経路に対して
交差するような角度が現実に発生してしまう。カッティ
ングヘッド１０４と一体で剛性の高いシャフト５０によ
りガイドされた支持マウント５１に対して、サポート６
０の垂直軸線６が偏った配置となっているという相互関
係からすると、サポート６０に設けたスロット６１の内
面間で摺動可能にガイドされる切断用ナイフのトルク剛
性と横荷重とがバランスしたとき始めて、上記の捩じれ
作用が平衡な状態に落ち着く。
【００３７】このような状況下で軸線５と織布との交差
する点が点５´へ移動する間も、垂直軸線６は同じ位置
に留まる（図５中の断面８０を参照）。しかし、軸線５
は、図５中の番号９０において参照される切断用ナイフ
の支持部分における横断面中では同じ位置に留まってい
る。サポート６０が軸線６の回りに回転するので、切断
用ナイフは支持マウント５１と共に、図５に示すように
軸線５の回りで同じ角度７となるように回転する。ナイ
フのフランクに作用する横荷重の影響を受けているとき
の変位量ｆと角度７とは、軸線５と軸線６の位置によっ
て幾何学的に関連づけられる。すなわち、断面８０のよ
うに捩じられても切断用ナイフ１０の前縁１１は常に予
め決められた切断経路に戻るようになる。上記の変位量
ｆは、荷重の大きさとナイフの曲げ剛性によって決ま
る。この作用は、例えば図示しないスプリング手段を用
いてサポート６０に、例えばナイフを挟んでいずれの方
向からも力を及ぼすようにすれば最も好適なものとな
り、それによって織布シート材の切断形状の均一性を高
く維持することができるようになる。
する点が点５´へ移動する間も、垂直軸線６は同じ位置
に留まる（図５中の断面８０を参照）。しかし、軸線５
は、図５中の番号９０において参照される切断用ナイフ
の支持部分における横断面中では同じ位置に留まってい
る。サポート６０が軸線６の回りに回転するので、切断
用ナイフは支持マウント５１と共に、図５に示すように
軸線５の回りで同じ角度７となるように回転する。ナイ
フのフランクに作用する横荷重の影響を受けているとき
の変位量ｆと角度７とは、軸線５と軸線６の位置によっ
て幾何学的に関連づけられる。すなわち、断面８０のよ
うに捩じられても切断用ナイフ１０の前縁１１は常に予
め決められた切断経路に戻るようになる。上記の変位量
ｆは、荷重の大きさとナイフの曲げ剛性によって決ま
る。この作用は、例えば図示しないスプリング手段を用
いてサポート６０に、例えばナイフを挟んでいずれの方
向からも力を及ぼすようにすれば最も好適なものとな
り、それによって織布シート材の切断形状の均一性を高
く維持することができるようになる。
【００３８】このようにスプリング手段によってソケッ
ト側からサポート６０に引張力を掛けるようにしておけ
ば、予め決められている理論的な切断経路に対して実際
の切断経路の偏位量ｄ（図３を参照）を最小となるよう
に仕向けることができる。同様に、織布の層をなしてい
るシート材の内部での加圧盤５２の下方におけるナイフ
断面の偏位も可及的に小さく抑えられる。
ト側からサポート６０に引張力を掛けるようにしておけ
ば、予め決められている理論的な切断経路に対して実際
の切断経路の偏位量ｄ（図３を参照）を最小となるよう
に仕向けることができる。同様に、織布の層をなしてい
るシート材の内部での加圧盤５２の下方におけるナイフ
断面の偏位も可及的に小さく抑えられる。
【００３９】前述したことから、前記ナイフのフランク
に作用する力の計測を必要とすることなく、シート材の
切断動作中のナイフの曲げ作用が発生しないようにする
ことができる。それによって、以後必要となるデータの
処理は簡素化され、処理規模を小さな範囲に留めておく
ことができる。
に作用する力の計測を必要とすることなく、シート材の
切断動作中のナイフの曲げ作用が発生しないようにする
ことができる。それによって、以後必要となるデータの
処理は簡素化され、処理規模を小さな範囲に留めておく
ことができる。
【００４０】なお、サポートを、加圧盤の存在する領域
に配置しておくと、切断用ナイフの動きの安定性を確保
することができる。しかし、加圧盤をカッティングヘッ
ドに設け、ソケットを強固に取り付けたシャフトをＺ軸
回りに回転可能にして、切断用ナイフが装着された支持
マウントをシャフトに格納しておけば、カッティングヘ
ッドにおける上記の配置関係から、サポートを加圧盤の
存在する領域に配置しておくことが極めて容易となると
いう構造上の利点がある。
に配置しておくと、切断用ナイフの動きの安定性を確保
することができる。しかし、加圧盤をカッティングヘッ
ドに設け、ソケットを強固に取り付けたシャフトをＺ軸
回りに回転可能にして、切断用ナイフが装着された支持
マウントをシャフトに格納しておけば、カッティングヘ
ッドにおける上記の配置関係から、サポートを加圧盤の
存在する領域に配置しておくことが極めて容易となると
いう構造上の利点がある。
【図１】 図１は、多層状のシート材を切断するための
自動制御式切断機の概略的な斜視図である。
自動制御式切断機の概略的な斜視図である。
【図２】 切断用ナイフの直角断面であって、ナイフの
フランクに作用した切断中の左右不均等な荷重分布を示
している。
フランクに作用した切断中の左右不均等な荷重分布を示
している。
【図３】 図２と同じ切断用ナイフの直角断面図であっ
て、ナイフの両フランクに作用する荷重分布がバランス
している様子を示している。
て、ナイフの両フランクに作用する荷重分布がバランス
している様子を示している。
【図４】 本発明に係る刃物パイロット装置を有した図
１の切断機におけるカッティングヘッドの一部分の原寸
大の斜視図である。
１の切断機におけるカッティングヘッドの一部分の原寸
大の斜視図である。
【図５】 図４におけるパイロット装置のバランス作用
を示し、カッティングヘッドに取り付けたナイフを直角
に切断した異なる断面においての挙動を表している。
を示し、カッティングヘッドに取り付けたナイフを直角
に切断した異なる断面においての挙動を表している。
【図６】 図４中のVI−VI線矢視平面図である。
５…Ｚ軸（垂直軸線）、６…垂直軸線、１０…切断用ナ
イフ、１１…前縁（切断側エッジ）、１２…後縁、１
３，１４…フランク、５０…シャフト、５１…支持マウ
ント、５２…加圧盤、５３…ソケット、６０…サポー
ト、６１…スロット、１００…切断機、１０２…織布
（織布シート材）、１０３…切断用テーブル、１０４…
カッティングヘッド、ｄ…変形量（偏位量）、ｒ…線
（曲げを受けたナイフによる実際の切断経路）、ｔ…線
（曲げのないナイフによって辿られる予定した切断経
路）。
イフ、１１…前縁（切断側エッジ）、１２…後縁、１
３，１４…フランク、５０…シャフト、５１…支持マウ
ント、５２…加圧盤、５３…ソケット、６０…サポー
ト、６１…スロット、１００…切断機、１０２…織布
（織布シート材）、１０３…切断用テーブル、１０４…
カッティングヘッド、ｄ…変形量（偏位量）、ｒ…線
（曲げを受けたナイフによる実際の切断経路）、ｔ…線
（曲げのないナイフによって辿られる予定した切断経
路）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベルナルド アルカンタラ ペレス スペイン国 28042 マドリー リオハ通 り 13番 ４階Ｂ室
Claims (4)
- 【請求項１】 多層状となるように切断用テーブルに広
げられた織布シート材を切断するための自動制御された
切断機のカッティングヘッドが切断用ナイフを支持し、 前記カッティングヘッドは、織布シート材を切断する間
に予定した切断経路に沿って前記切断用ナイフを動かす
ために、該カッティングヘッドをＸ軸とＹ軸に沿って動
かしそしてＺ軸回りに回転自在とすることにより、三次
元系において動きが制御され、 前記切断用ナイフは、前記Ｚ軸に沿って往復動可能に装
着され、 前記カッティングヘッドは、該カッティングヘッドに支
持した切断用ナイフの支持されない側の部分をガイドす
る案内手段と、回転可能な前記カッティングヘッドに強
固に取り付けられ前記織布シート材を押さえる加圧盤と
を備える刃物用パイロット装置において、 前記切断用ナイフ（１０）の支持端部は、前記Ｚ軸の回
りに回転自在なカッティングヘッドに取り付けられ、 切断用ナイフの自由端に近接して配置された前記案内手
段は、カッティングヘッドに強固に取り付けたソケット
（５３）を有し、 前記切断用ナイフの切断側エッジ（１１）の前方で近接
して座標系のＺ軸（５）に予め定められた距離をおいて
平行するように配置された垂直軸線（６）を中心に前記
ソケット（５３）内で回転自在に搭載されたサポート
（６０）が設けられ、 該サポート（６０）は前記切断用ナイフ（１０）のフラ
ンク（１３，１４）を取り囲むスロット（６１）を有
し、 該スロット（６１）は、前記垂直軸線（６）から偏った
位置にあって切断用ナイフの後縁（１２）の方向へ延
び、それによって、切断用ナイフ（１０）は、前記織布
シート材と該切断用ナイフ（１０）のフランク（１３，
１４）との間での切断中に発生する横荷重と、バランス
して平衡状態に仕向ける切断用ナイフ（１０）の曲げ力
とを受け、前記垂直軸線（６）に対して捩じれることが
できるようになっていることを特徴とするシート材切断
機の刃物用パイロット装置。 - 【請求項２】 前記サポート（６０）は、前記ソケット
（５３）の中で前記Ｚ軸に平行な軸線を中心に回転自在
に搭載され、該ソケット（５３）は前記カッティングヘ
ッドのシャフト（５０）に強固に取り付けられ、該シャ
フト（５０）が前記Ｚ軸回りに回転自在であり、そし
て、該シャフト（５０）は切断用ナイフを往復動させる
支持マウント（５１）を格納していることを特徴とする
請求項１に記載されたシート材切断機の刃物用パイロッ
ト装置。 - 【請求項３】 前記サポート（６０）は前記加圧盤（５
２）の存在する領域に配置されていることを特徴とする
請求項１または請求項２に記載されたシート材切断機の
刃物用パイロット装置。 - 【請求項４】 前記サポート（６０）には、前記切断用
ナイフを動かす予定した切断経路（ｔ）と実際の切断経
路（ｒ）との間の偏位量（ｄ）が最小となるように力を
及ぼすスプリングが取り付けられていることを特徴とす
る請求項１ないし請求項３に記載されたシート材切断機
の刃物用パイロット装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE94106512.0 | 1994-04-26 | ||
| EP94106512A EP0679483B1 (en) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | Pilot device for a suspended knife of a cutting machine for cutting sheet material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0839488A true JPH0839488A (ja) | 1996-02-13 |
| JP3646888B2 JP3646888B2 (ja) | 2005-05-11 |
Family
ID=8215892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12720995A Expired - Fee Related JP3646888B2 (ja) | 1994-04-26 | 1995-04-26 | シート材切断機の刃物用パイロット装置 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5687629A (ja) |
| EP (1) | EP0679483B1 (ja) |
| JP (1) | JP3646888B2 (ja) |
| AT (1) | ATE161462T1 (ja) |
| CA (1) | CA2147569C (ja) |
| DE (1) | DE69407572T2 (ja) |
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