【実施例1】
【0021】
図1および
図2(a)に示す目打ち装置1は、裁断機2の裁断テーブル3の表面に沿って、平面移動する裁断ヘッドに備えられる。裁断ヘッドおよびナイフの図示は省略しているけれども、ナイフは、裁断テーブル3上に積層状態で載置されるシート材料4を、予め設定される裁断データに従って裁断する。ナイフによる裁断時に、シート材料4を保持しておくために、裁断テーブル3の表面は、剛毛ブラシ3aなどによって構成される。剛毛ブラシ3aは、下方からの吸引力を作用させるための通気性を保ちながら、ナイフの刃先が侵入すると、刃先から逃げる柔軟性も備えている。積層されるシート材料4の表面は、非通気性フィルム4aで覆われる。目打ち装置1は、目打ちを行うために、中空円筒状の回転ドリル5を備えている。
【0022】
図2(b)は、回転ドリル5の構成を示す。回転ドリル5は、中心軸線5aまわりに回転する。回転ドリル5の内部には、中空孔5bが設けられ、下端付近の外周は、傾斜面5cとなり、上端付近は、柄部5dとなっている。傾斜面5cの下端は、刃先5eとなっており、回転しながらシート材料4を貫通させると、穿孔を行うことができる。
【0023】
図1および
図2(a)に示す目打ち装置1では、回転ドリル5の中空孔5bに抜き屑排出用の押出しピン6が挿通される。押出しピン6の上部6aは、回転ドリル5の柄部5dよりも上方まで延びる。押出しピン6の下部6bは、下端6cを、図に示すように、回転ドリル5の刃先5eよりも下方まで下げることもできる。押出しピン6の昇降は、支持機構7によって支持されて可能となる。本実施例の支持機構7は、押出しピン6を、フットプレッサー8と連動して昇降するように、駆動手段である駆動シリンダー9によって駆動される。
【0024】
図に示す状態では、押出しピン6の下部6bは、下端6cがフットプレッサー8の底面と一致し、シート材料4の表面から間隔をあけて上昇している。押出しピン6の上部6aおよびフットプレッサー8は、両軸タイプのエアシリンダーである駆動シリンダー9の上ロッド9aおよび下ロッド9bでそれぞれ昇降移動するように駆動される。駆動シリンダー9は、二基が平行するように、ベースフレーム10に取付けられる。ベースフレーム10は、裁断ヘッドに取付けられる。ベースフレーム10の上方および側方には、上方ベース10aおよび側方ベース10bがそれぞれ取付けられる。ただし、
図1では、側方ベース10bの図示を省略している。なお、駆動手段としては、駆動シリンダー9ばかりではなく、モーターとボールねじの組合せなども使用することができる。また、たとえば下ロッド9bがベースフレーム10を挿通する部分などには、軸受ブッシュ等が設けられるけれども、図示は省略している。
【0025】
ベースフレーム10に対しては、回転ドリル5を回転駆動するためのモータ11も固定される。モータ11の出力軸には、駆動プーリ12が取付けられ、駆動プーリ12からベルト13を介して従動プーリ14に回転駆動力が伝達される。ただし、
図2(a)では、モータ11および駆動プーリ12の図示を省略する。従動プーリ14は、従動軸15に取付けられている。従動軸15は、下方に延びて、ギヤボックス16内の駆動ギヤ16aを駆動する。ギヤボックス16は、駆動ギヤ16aが従動軸15で駆動される状態で、従動軸15に沿って上下に移動可能である。ギヤボックス16内で、駆動ギヤ16aは、従動ギヤ16bと噛合し、従動ギヤ16bは、回転軸17の上部に取付けられている。回転軸17の下部は、ギヤボックス16の下方に延び、下端にはチャック18が取付けられる。ギヤボックス16の上下移動は、上方に設けられる目打ちシリンダー19から下方に延びるロッドによって行われる。
【0026】
押出しピン6の支持機構7は、駆動シリンダー9の上ロッド9aが連結される昇降ベース20、および昇降ベース20に取付けられる押出しピン連結部材21を含む。押出しピン連結部材21の下端には、押出しピン6の上部6aが接続される。
【0027】
図2(b)は、回転ドリル5と回転軸17の下部とを接続するチャック18付近の構成を詳細に示す。回転軸17の下部には、すり割り17aが設けられている。チャック18の部分で、回転ドリル5の柄部5dをすり割り17aに挿入し、止めねじ18aの先端ですり割り17aの外方から押圧すると、すり割り17aの径が縮小し、回転軸17の下部内周に回転ドリル5の柄部5dの外周が押しつけられ、密着して固定される。
【0028】
図3は、回転ドリル5をシート材料4の表面から貫通させた状態を示す。フットプレッサー8は、回転ドリル5による穿孔開始前、シート材料4の表面を押える状態となるように、駆動シリンダー9の下ロッド9bが下降する。フットプレッサー8と連動して、押出しピン6も下降し、下端6cは、シート材料4の表面に接触して押える。回転ドリル5を回転させながら、刃先5eをシート材料4の表面に下降させると、刃先5eによってシート材料4が切断され、刃先5eよりも内側の部分は、抜き屑4bとなって回転ドリル5内の中空孔5bに収容される。
【0029】
図4は、押出しピン6をフットプレッサー8と連動させる機構を示す。
図4(a)および
図4(b)に示すように、昇降ベース20を介して、上ロッド9aと押出しピン連結部材21とが連結される。押出しピン連結部材21は、頭部に内ねじ21aが設けられ、頭部から下部まで貫通する中空孔21bも設けられる。中空孔21bの下部には、押出しピン6を回転ドリル5の中心軸線5aまわりに回転可能に支持する回転支持機構として、ベアリング22および連結ボルト23が収容され、押出しピン6は回転ドリル5と連れ回り可能となる。
図3に示すようなフットプレッサー8の下降時に、押出しピン6の下端6cがシート材料4の表面に接近する位置は、押出しピン連結部材21と止めねじ24とによる位置設定機構で設定する。
【0030】
回転ドリルに対する押出しピン6の連れ回りは、回転ドリル5の中空孔5b内に収容される押出しピン6の外周面と、中空孔5bの内周との間の隙間への抜き屑4bの噛み込みなどによる抵抗増大を防止するために行う。連れ回りは、押出しピン6への非通気性フィルム4aの巻付き防止のためにも行われる。ただし、シート材料4の材質、回転ドリル5の径、中空孔5bと押出しピン6との隙間の大きさなどの組合せによっては、回転ドリル5に対して押出しピン6の連れ回りを行わない方が好ましい場合もある。
【0031】
図4(c)は、
図4(b)に示す中空孔21bに、ゴム棒25を挿入し、押出しピン調連結部材21の頭部の内ねじ21aに押しねじ26を螺合させて押えている状態を示す。ゴム棒25を押しねじ26で上方から押圧すると、ゴム棒25の下端は連結ボルト23の頭部を押圧し、ゴム棒25の側面は外方に膨らみ、連れ回りを止めることができる。
【0032】
なお、押出しピン6をフットプレッサー8と連動させるように支持するだけであれば、押出しピン6の上部6aを直接昇降ベース20に取付けるようにしてもよい。上部6aの昇降ベース20に対する取付け高さの調整で、フットプレッサー8の下降時に、押出しピン6の下端6cがシート材料4の表面に接近する位置を調整することもできる。
【0033】
図5は、
図1〜
図3に示すように、押出しピン6の下端6cをフットプレッサー8の底面まで下げて使用する目打ち動作を示す。
図5(a)は、フットプレッサー8でシート材料4の表面を押えながら、シート材料4の積層厚全体まで、回転ドリル5を貫通させ、中空孔5bに抜き屑4bを収容している状態を示す。
図5(b)は、回転ドリル5の引上げを開始している状態を示す。抜き屑4bは、上部が押出しピン6の下端6cで押されてシート材料4の表面の高さに留まり、回転ドリル5の引上げにともない、抜き屑4bの下部は刃先5eからシート材料4の穿孔部分に排出される。
図5(c)は、回転ドリル5をシート材料4から引き上げた状態を示す。抜き屑4bの全体は、シート材料4の穿孔部分に残る。
図5(d)は、押出しピン6およびフットプレッサー8をシート材料4の表面から引き上げた状態を示す。抜き屑4bは、全部がシート材料4中の穿孔部分に残り、次の目打ちまたは裁断に移ることができる。
【0034】
図6は、
図4に示す押出しピン連結部材21の昇降ベース20に対する高さ調整で、押出しピン6の下端6cをフットプレッサー8の底面よりも上げて使用する目打ち動作を示す。ただし、押出しピン6の下端6cとシート材料4との間隔は、シート材料4の厚さよりも小さくなるまで近接させる。
図6(a)は、フットプレッサー8でシート材料4の表面を押えながら、シート材料4の積層厚全体まで、回転ドリル5を貫通させ、中空孔5bに抜き屑4bを収容している状態を示す。
図6(b)は、回転ドリル5の引上げを開始している状態を示す。ただし、抜き屑4bの上部は、押出しピン6の下端6cに達しないので、抜き屑4bは、回転ドリル5の中空孔5bに収容される状態で、回転ドリル5とともに上昇する。
図6(c)は、回転ドリル5をシート材料4からさらに引き上げ、抜き屑4bの全体を、静止している押出しピン6の下端6cで回転ドリル5の刃先5eよりも下方に押出している状態を示す。抜き屑4bの下部はシート材料4の穿孔部分に残る。
図6(d)は、押出しピン6およびフットプレッサー8をシート材料4の表面から引き上げた状態を示す。抜き屑4bは、下部がシート材料4中の穿孔部分に残る。シート材料4の表面上に出る抜き屑4bの上部は、積層が解除されて、シート材料4の表面に散らばる。たとえば、フットプレッサー8に噴出しノズルを設ければ、シート材料4の表面に散らばらずに、一定方向に吹き飛ばすことができる。
【0035】
以上のように本実施例では、シート材料4の表面を押えるフットプレッサー8と連動して押出しピン6を昇降させるので、押出しピン6を単独で昇降させる機構を設ける必要はない。ただし、押出しピン6は、フットプレッサー8と共用の駆動シリンダー9ではなく、独立した駆動手段を用いて昇降するように駆動することもできる。独立させることによって、種々の排出方法を実行することができる。たとえば、中空孔5bに抜き屑4bを収容した状態で回転ドリル5をシート材料4の表面から引上げ、裁断ヘッドの移動後、シート材料4の端などの裁断テーブル3の特定位置で、押出しピン6を独立して下降させ、抜き屑4bを排出させることもできる。
【0036】
図5に示すように抜き屑4bの全部、または
図6に示すように抜き屑4bの一部を穿孔後のシート材料4に残すことは、漏れ防止ばかりではなく、穿孔部分の近傍を裁断する際の精度低下を避けることにも寄与する。シート材料4を穿孔して抜き屑4bを完全に除去してしまうと、穿孔部分の近傍をナイフで裁断する場合、シート材料4が穿孔部分側に崩れて、裁断位置がずれ、裁断精度低下のおそれがある。穿孔部分に残す抜き屑4bの割合を多くすれば、裁断精度の低下を免れ易くなるけれども、後工程で穿孔部分から抜き屑4bを除去する手間がかかるので、漏れ防止や裁断精度の必要性との兼合いで抜き屑4bの割合を設定する。