JPS5894996A - シ−ト材料の裁断装置 - 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】 本発明は衣服生地あるいは室内装飾素拐等の／−ト材料
を裁断するための装置に関し、より詳細には往復動裁断
刃を有する裁断具を用いる装置Ｇに関する。

本発明が関係する型の装置は垂直に堆ス責され１こ状態
にあるシート材料の束か裁断作業の前にほぼ平担な状態
に拡げられた１枚のシートから衣服地あるいは室内装飾
素材片等を裁断するために用、・られよう。シート材料
の支持面は概して水平に配設され、裁断具は支持面に平
行な２つの座標ｂ゛向に移動して裁断刃がシート材料の
いかなる所望の裁断線に沿っても移動されるようにノー
トＨ料の一上方に支持されて一＼る。裁断具が所望の裁
断線に沿って移動するとき裁断刃がシート材ｌ［係接し
往復動して実際に裁断動作を行なう。

裁断刃がシート材料の平面に垂直に往復動すイ。

際に刃がスライス動作で裁断するように往復刃裁断具で
拡げられたシート材料を裁断先端部を有し、先縁部が所
望の裁断線に沼って次第にシート材料内に押込まれると
素材片が裁断される。

ある場合には刃を振れさせること、すなわち回転中に裁
断経路の実質的部分を横切らずに裁断経路上の位置ある
いはこれに接する位置の回りに選定された量だけ間欠的
に急速に刃を回動させることが望ましい。例えばシート
材料の束の縁近くあるいは裁断経路の近接した位置で刃
の一方の側の横方向支持力がないか不足するため裁断刃
が柔軟即シート材料から不均衡な横方向荷重を受けてい
るとき、あるいは材料の異方性の特性のために刃の荷重
が不均衡であるときに刃を振れさせるのが望ましい。刃
が進むときに急に回動させることによりシート材料がス
テップ状に裁断されシート材料によって生ずる荷重及び
刃の応力が除去される。

本発明と同じ発明者による米国特許第４．１３３２３４
号明細書は往復刃の急激な回動または振れを生ぜしめる
ためのコンピュータ制御による方法を開示している。こ
の米国特許において垂直軸の回りに刃を回動させるよう
にしたθ−サーボモータνこＬり制御コンピュータから
の指令信号に応答し−ＣＡＪの振れが生ずる。しかしな
がら刃の振れを生せ［２めるために刃が内部で往復動す
るスリーブ・フレッサー・フット及び選定された回転駆
動部を含む複数の裁断装置機素が刃と連動して急激に回
動しなければならない。これらの複数の裁断機素の必要
な動きはθ−サーボモータへの高い振れの負荷の原因と
なり、従って高レベルの電力が必要になる。振れの負荷
が高くてθ−サーボモータの大きさが太き過ぎたり振れ
作用を生ぜしめるために第２のサーボモータが必要にな
るならば、可動移送台に全体的に支持されたサーボモー
タの重量により移動指令に対する移送台の急速な応答が
妨げＣ〕れる。

それゆえ従来の裁断具に必要とされたのより少ない電力
消費敏で刃の振れを生ぜしめる／−ト祠料の往復裁断具
を提供することが本発明の目的である。

４・発明はシート材料を裁断するための装置に関ｉる３
、この装置は裁断すべきシート材料が拡げら才（た支持
面〆べして所望の裁断線に沿って可動な往復裁断具を會
む。裁断具は支持面に概略垂直な・ｋｌ＋の方向に往復
動するように支持され、裁断先縁部位び後縁部を含む。

裁断具を所望の裁断線に沿て）で漸進的に移動させるた
めの駆動手段が設けろ第１る３、この装置はまた上方及
び下方の移動限界の間でＪ）上方及び下方への交互の行
程において裁断杖を往復動させるための手段を含み、本
発明によｉｌば刃の往復行程から裁断刃の振れを生ぜし
めるための機械的手段が設けられる。

刃の振れを生ぜしのるための機械的手段により刀刃振ね
を生ぜしめるためにθ・サーボモータを用いる裁断機に
はない新たな摩擦力が生ずる。しかしながら新たな犀擦
力にうち克つための電力は勾を振れさせるためのθ−サ
ーボモータとそれに関連した駆動酸び支持構造とに必要
となる電力はど人きくない。回転駆動装置及びプレツサ
ー・フットとンニト材料との間における摩擦により従来
の装置ではサーボモータにかなりの負荷がかがるが、本
発明における同じ摩擦はθ−サー４゛モータに応する振
れの負荷に加わるのではなくこれを減することになる。

それゆえ本発明の主たる特長は刃の振れを生ぜしめるた
めに必要な電力が従来の裁断機において刃の振れを生ぜ
しめるために必安な電力、ｒｒ）格段に減少しているこ
とである３、また往復手段に必要な増大Ｉ７た電力はそ
の必快な市カのごく一部分である。かくして本発明は往
復手段の能力をほとんどあるいは全く増大させずに達せ
られる。

第１図は本発明と同じ権利者による米国特許第３．４９
５，４９２号により詳細に開示されている型の全体的に
１０で示された自動制御式裁断機を示している。裁断機
１０は織布、非織布素材、紙、ｌｖ紙、皮革、ゴム、合
成樹脂等の多層の束りのシート材料を裁断するために用
いられる。図示の！＆断機１０は電気ケーブル１４によ
り制御装置１２に連結された数値制御式裁断機である。

制御装置１２はプログラム・テープ１６がらテークを覚
け、七のアークをプログラム・テープ１６によって決定
されろ裁断経路Ｐｖｃ沿って往復裁断刃２０を有する裁
断ヘッド１８を案内するための裁断機指令信号に変換す
る。裁断経路は例えば衣服あるいは室内湊飾・ξネルの
一部をなす型地片の周縁となろう。

裁断機１０は裁断の際にシート材料の束りの支持面をな
す貞べ可能なベッド２４を有するテーブル２２を含む。

（ソ）２４はスチロフォーム（Ｓｌｙｒｏｆｏａｍ）材
料、あるいは裁断経路Ｐな通過する間に何ら損傷を受け
ずに往復裁断刃２０にか容易に貫入する剛毛性の×ラド
からなるのがよ（・０ベッドはまたシート材料の束を強
固に１呆侍するための前述の米国特許第３，４９５，４
９２号明、−′ｌｌｌ書により詳細に記載され図示され
ているようなに空装置を用いてもよい。

裁断、９２０を有する裁断ヘッド１８はＸ方向移送台２
６及びＹ方向移送台２８によりテーブル２２の支持面の
上方に懸下されている。Ｘ方向移送台２６は制御装＃１
２から指令信号により付勢されるＹ方向駆動モータ３４
に係合する１組の一ンツク３０及び６２上で図のＸ座標
方向に前後に移動する。Ｙ方向移送台２８はＸ方向移送
台２６に対してＹ座標方向に移動するようにＸ方向移送
台２６に装着され、Ｙ方向駆動モータ３６及びこのモー
タと移送台との間で連結されているリードねじ６８によ
り移動する。駆動モータ６４と同様ｂｃ駆動モータ′５
６も制御装置１２からの指令信号しこより付勢される。

かくして移送台２６及び２８の共同動作により裁断刃２
０がテーブル２２のどの領域の裁断経路に沿っても移動
°する。

裁断刃２０はＹ方向移送台２８の突出端部ンｒ：取付け
られている調節可能なプラットフォーム４０から片持ば
り状に懸下されている。調節可能なブラットにより裁断
刃の鋭利な裁断先縁部が７−１材料に裁断状態で係合し
また離れるように昇降する。裁断刃はプラットフォーム
４０に支持された駆動モータ４２により往復動する。プ
ラットフォーム上の他のモータ（第１図には示されてい
ない）により裁断刃がシート材料に垂直なθ−軸の回り
に１９１動し、あるいは方向づけられ裁断刃が裁断経路
に概略合せられる。

第２図は裁断刃２０が装着プラットフォーム４０に対し
て往復動、直進、昇降、回動するように装着されている
構造を詳細に示している。第１図の往復駆動モータ４２
は偏心板７８により刃２０を駆動するように結合されて
いる。第２図には示されていないが、駆動モータ４２は
プラットフォーム４０に支持され、駆動モータの軸は偏
心板７８に直接キーで止められている。偏心板７８と刃
２０との間の往復駆動リンク機構が案内装置９０を通抜
けている。案内装置９０は１対の固定された滑り棒９２
及び９４上でプラットフォーム４０から支持されており
、刃を下降させてシート材料を切断する状轢に係合させ
るため他のモータ（図示せず）により滑り棒上で下方に
移動する裁断刃案内板９６を含む。１対の案内ローラ１
００゜１０２がそれぞれリンク１０４．及び１０６によ
り案内板９６から振子状に支持され、刃に対する往復駆
動リンク機構の上側部分をなす可撓性リンク１０８に１
対のばね（図示せず）によって押圧されている。ばねの
圧縮力はローラ１００及び１０２の中心位置を設定する
ため押えねじ１１０゜１１２によって変えられる。裁断
刃支持機構のより詳細な図解及び説明は同じ権利者によ
る米国特許第６，９５５，４５８号明細書に示されてい
る。

連結ピン８２が偏心板７８上で旋回するので可撓性リン
ク１０８は第２図に示される限界点の間で屈曲するはず
であることがすぐに分るであろう。

案内ローラ１００及び１０２により裁断刃２０が通過し
て直線往復動が生ずる基準点が設定され、この基準点を
通る垂直軸上の点からの連結ピン８２の外れはリンク１
０８で調整されなければならない。

刃２０を裁断線路に概略接する、あるいはこれに並置さ
れるように向けるため指向用な（・しθ−駆動のモータ
１２０がプラットフォーム４０に装着されている。以下
により詳細に示すように裁断刃２０はθ−軸すなわち支
持面に垂直な軸１２２の回りに回動するように懸Ｆされ
、軸１２２の回りの：〔１［動位置ないし方向は裁断動
作中θ−駆動モータにより制御される。刃２０とモータ
１２０とを相ｔｉに連結する駆動列はモータ軸の歯付き
プーリ１２６、以下により詳細に説明する刃２０に連結
された歯付とプーリ１３０．プーリ１２６と１３０とを
相〃に連結する歯付きベルト１２８を含む。

駆動モータ３４及び６６により決定される刃のＸ及びＹ
方向位置と同様に刃の方向が正確に制御されなければな
らない。それゆえ歯付きベルト及びブーりの装置が用い
られ、また第１図の制御コンピュータ１２に位置情報を
供給するためフィードバック・センサー（図示せず）を
θ−駆動モータに連結してもよい。

これまでの説明から裁断刃２０が裁断テーブル２２上に
配置されたシート材料りに裁断状態で係合しまた外され
るように昇降される往復裁断刃であることが理解されよ
う。刃２０はＸ方向移送台２６及びＹ方向移送台２８に
よりシート材料の裁断経路に沿って移動し、θ−駆動モ
ータ１２０により裁断経路に概略接する状轢に維持され
る。

第２図を参照するとプラットフォーム４０の一部をなす
ハウジング１４０が裁断経路に沿っての裁断刃２０の指
向を制御するのに用いられる。歯付きプーリ１３０を取
囲んでいる。中空軸またはスリーブ１４２がローラ・夜
アリング１４４及び１４６によりハウジング１４０のθ
−軸の回りに回動するように装着されている。スリーブ
１４２が駆動モータ１２０の受ける制御信号に応じてθ
−軸１２２の回りに回動するようにプーリ１３０がスリ
ーブの上端部にキーで固定されている。ブーＩ＋　１３
０がθ−軸１２２の回りに回動することにより刃がこれ
に応じて回動し、またスリーブ１４２の孔内で刃の往復
動が生ずる。

往復駆動リンク機構の上端の可撓性リンク１０８は偏心
板７８と連結されているため刃２０と共にθ−軸１２２
の回りに回動できないことが理解されよう。従って第３
図に示される可撓性リンク１０８と刃２０との間の往復
駆動リンク機構の部分によりこれらの機素の間の往復運
動の伝達に加えて刃とリンクとの相対的回動が調整され
なげればならない。リンク機構の中間部分は上端部に球
形ブッシング１６２で形成された端部自在継手を有する
円筒１６０により形成されている。ブッシング１６２は
可撓性リンク１０８に連結され、円筒に溶接されたスＲ
−サ１６４と円筒の端部に固定された座金１６６とによ
り円筒１６０の上端部りで把持されている。円筒の下端
部で刃２ｏはねじ１６８によりやはり円筒に溶接された
埋め金１７０に連結されている。従って可撓性リンク１
０８に１り駆動モータ４２から刃２０へ往復運動が伝え
Ｃ−１れ、球形ブッシング１６２で形成される自在継手
により駆動モータ１２０に応じてθ−軸１２２に刃が回
動できるようになる。

第２図を参照すると、裁断刃２ｏは垂直方向に細長く、
裁断先縁部１９．と、後縁部２１と、下端部９、におけ
る概略下方に向いた裁断縁部２３とを含む。刃の後縁部
２１に沿って中子２５があるが、その目的は以下に明ら
かになる。

内側で刃が往復動するスリーブ１４２の下端部にフラン
ジ板１８０が刃と共にθ−軸の回りに回動するように固
着されている。フランジ板の一方の側に滑りブラケット
１８２、滑り棒１８４゜１８４、プレノサー・フット１
８８からなるプレノサー・フット装置がボルトで取付け
られている。

第４図に最もよ（示されるようにプレノサー・フット１
８８は往復動する刃２ｏが裁断動作時に通抜ける側方の
開いたブッシング１８９及び中心の切欠部ないし開口１
９０を有する。ブッシング１８９は刃がその垂直方向の
往復動の軸の方向に往復動する際に刃に対し垂直方向の
案内をなすものである。第２図を参照すると滑り棒１８
４゜１８４がブラケット１８２内に遊嵌されてプレノサ
ー・フットがその自重でシート材料の上層の上に乗り刃
の上昇行程の際にシート材料が裁断動作で持上がるのを
紡ぐようにしている。

本発明によれば刃２０の裁断先縁部１９がθ−軸１２２
の回りに右方眼界と左方限界との間で振動する際に刃が
機械的手段により振られ、あるいは急Ｖに前後に回動す
る。このため第２及び５図を参照すると、刃の中子２５
がスリーブ１４２の内向に清って形成されたカムの形状
の溝孔４４内で受容されている。溝孔４４は刃の往復動
の軸と概略同じ方向にスリープ１４２内に延びており、
往復動の上方峻び下方の限界の間の行程の長さと中子２
５の長さとの和よりわずかに大きい長さである。カム而
として作用する溝孔４４とカムフォロワーとして作用す
る中子２５とが協働して刃の往復動の行程と同期してθ
−軸１２２０回りに刃り限定された量だけ前後に回動さ
せる。

第５図において溝孔４４はスリーブの内壁の回りに一方
の方向に旋回下降し、次に反転して逆の方向に旋回し、
それから再び初めの方向に戻るように示されている。往
復動のサイクルの間に刃２０が裁断経路の概略中心にあ
る往復動行程の上限から下方に移動すると、裁断縁部１
９は縁部の振れの右方眼界に達するまで裁断経路Ｐの右
方に変位する。右方眼界に達すると裁断縁部１９は縁部
の振れの左方限界に達するまで左方に変位する。

縁部の振れの左方限界から裁断縁部は刃が再び裁断経路
の概略中心にある往復動行程の下限に達するまで右方に
変位する。第６図において裁断刃は裁断経路Ｐに対する
縁部の振れの右方眼界の近くで点線で示され、縁部の振
れの左方限界の近くで実線で示されている。

往復動行程の下限に達した後に刃は下方への移動をやめ
て上方に移動し始める。かくして裁断先縁部１９は左方
に、それから右方に、最後にまた左方に変位させられて
裁断縁部が往復動行程の上限において裁断経路の概略中
心にあるようになる。。

その後中子２５及び溝孔４４が協働して裁断刃の下降行
程の際に裁断縁部を右方に、それから左方に、それから
右方に変位させ、また刃の上昇行程の際に裁断縁部を左
方に、それから右方に、それから左方に変位させるステ
ップを往復動行程と同期的に順次反復する。

第６図に示された裁断刃２０はその先縁部と後縁部との
ほぼ中間にあるθ−軸１２２０回りに同動することがわ
かるであろう。θ−軸をこのように設定することにより
刃の回動によるシート材料の変位量が最少になり、刃に
よりθ−軸の回りに生ずる捩れ動作の量が最少になる。

また先縁部と後縁部との中間の軸の回りに往復動裁断刃
を回動させることにより曲線状裁断経路に沿った連続的
な行程から非交叉性の裁断を生ずる傾向が少なくなる。

本発明を好ましい実施例で説明したが、本発明の精神か
ら逸脱せずに前述の特定の構造に対し多くの変形及び置
換がなされることが理解されよう。

例えば第５図において溝孔４４は裁断刃の１回の行程の
際に刃の裁断緑部を右方及び左方の１サイクルだけ回動
させる形状であるとして説明したが、溝孔はまた往復動
行程の際に右方及び左方の１サイクル以上刃を回動させ
る形状とすることもできる。往復動の１行程当りの右方
及び左方のサイクル数を増大させる結果として、刃の振
れの数が増大する。従って本発明は限定的なものでなく
例示として好ましい実施例で示したものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例としての裁断装置の透視図であ
る。 第２図は第１図の裁断装置の裁断ヘッドの部分的に断面
で示した側面図である。 第６図は裁断装置の裁断刃に連結された往復型動リンク
装置の部分的に断面で示した部分図である。 第４図は第２図の切断線４−４上で見た場合の刃及びプ
レノサー・フットの断面図である。 第５図は溝孔を設けた刃のスリーブの断面図である。 第６図はシート材料面の平面図であり、裁断線に沿って
進む裁断刃を示している。 特許出願人　　ガーバー・ガーメント・テクノロジー・
インコーポレーテット９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、裁断動作を行なうときに概略往復動の軸に渚って往
   復動じ概略往復動の軸に平行な裁断先縁部（１９）及び
   後縁部（２１）を有する細長い裁断刃（２０）の形状の
   裁断具と、該裁断刃で裁断される／−ト材料！：Ｌ）を
   支持するための支持面（２４）と、該支持面と概略垂直
   な刃の往復動の軸を有する裁断刃を支持する移送台（２
   ８）と、上記支持面上のシート材料に対し概略所望の裁
   断線に沿って順次裁断刃を移動させるための駆動機構（
   ３４及び６６）と、移動の上方限界と下方限界との間で
   裁断刃を上昇行程及び下＋４行程で交互に往復動させる
   ための往復動機構（Ｆ２及び７８）とを含み、裁断刃の
   往復動行程から裁断刃の振れを生ぜしめるための機構を
   有することを特徴とするシート材断の裁断装置。 ２　上記裁断刃の振れを生ぜしめる機構か上昇及び下降
   の各往復勤行程の間に裁断刃を同動の限界点の間で左右
   に、また先縁部と後縁部との間のこれに概略平行な軸の
   回りに回動させるためのカム手段からなることを特徴と
   する特許請求の範囲１に記載の裁断装置。 ６、上記裁断刃の回動軸が刃の先縁部と後縁部との概略
   中間にあることを特徴とする特許請求の範囲２に記載の
   裁断装置。 ４、上記裁断刃に近接して支持された刃のスリーブを含
   み、上記裁断刃を右方及び左方ｊｑｉ動限Ｗ点の間で回
   動させるためのカム部材が上記裁断刃と刃のスリープと
   の間に連結されて作動する偏奇機構（１４２）からなる
   ことを特徴とする特許請求の範囲２に記載の裁断装置。 ５、上記裁断刃を回動限界の間で回動させ々、ためのカ
   ム手段が上記裁断刃に近接して支持されると共にこれと
   協働して刃の往復勤行程と同期的に刃を左右に回動させ
   るカムを含むことを特徴とする特許請求の範囲２に記載
   の裁断装置。 ６、上記裁断刃を右方及び左方の限界点の間で回動させ
   るためのカム部材が上記裁断刃に近接して支持されカム
   溝孔をなす機構（１４２）と、刃の往復動の際上記溝孔
   内で移動するように係合するカッ、フォロワーとを含む
   ことを特徴とする特許請求の範囲２に記載の裁断装置。 ７　上記裁断刃が上記往復動の軸に平行な長さｈ向な有
   するカムフォロワーを含み、上記裁断刃を回動限界点の
   間で回動させるためのカム手段がヒ記裁断刃に近接して
   延びる部材（１４２）を含み、該部材が上記裁断刃のカ
   ムフォロワーを摺動自在に受容するためのカム溝孔を有
   し、該カム溝孔が％Ｊ７）往復動の軸と同じ全体的な方
   向に上記部材に延びる形状でありまた長さが上方限界と
   下方限界との間の行程の長さとカムフォロワーの長さと
   和よりわずかに大きくて上記裁断刃の右方及び左方の１
   恨界点の間での回動が往復動と共に上記カム溝（Ｌ及び
   カムフォロワーに′より案内されるようになっているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲２に記載の裁断装置。 ８　上記カムフォロワーが上記裁断刃の後縁部に沿って
   配設され、上記カム手段の部拐がＬ：記哉断刃の後縁部
   に近接して装着されていることを特徴とする特許請求の
   範囲７に記載の裁断’３Ｊ−ｉ！。