特開 2023-152081 調整装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023152081

(43)【公開日】2023-10-16

(54)【発明の名称】調整装置

(51)【国際特許分類】

   B26D 5/06 20060101AFI20231005BHJP

   B26D 7/26 20060101ALI20231005BHJP

   B26D 5/34 20060101ALI20231005BHJP

   B26D 7/22 20060101ALI20231005BHJP

   B26D 1/24 20060101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

B26D5/06 A

B26D7/26

B26D5/34 Z

B26D7/22 A

B26D1/24 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022062022

(22)【出願日】2022-04-01

(71)【出願人】

【識別番号】000002945

【氏名又は名称】オムロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002860

【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松田 樹生

(72)【発明者】

【氏名】神保 隆一

(72)【発明者】

【氏名】芝垣 良樹

(72)【発明者】

【氏名】村中 皓一

(72)【発明者】

【氏名】新村 博亮

(72)【発明者】

【氏名】藤井 大剛

【テーマコード（参考）】

3C021

3C027

【Ｆターム（参考）】

3C021HA07

3C021JA03

3C021JA09

3C021JA10

3C027WW02

3C027WW07

(57)【要約】

【課題】切断装置でのカッタの交換時に、当該カッタを速やかに且つ高精度で交換する技術を提供する。
【解決手段】シート部材を切断するカッタを有する切断装置において、該カッタの取り換え時に新しいカッタの初期位置を調整する装置であって、カッタの初期位置に関する基準データを保持する保持部と、切断装置におけるカッタの位置を検出する検出部と、基準データと、検出部によって検出された、取り替えられた新しいカッタの検出位置とに基づいて、シート部材に対するカッタの相対的な位置を調整可能なアクチュエータを制御する制御部と、を備える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

シート部材を切断するカッタを有する切断装置において、該カッタの取り換え時に新しいカッタの初期位置を調整する装置であって、
カッタの初期位置に関する基準データを保持する保持部と、
前記切断装置における前記カッタの位置を検出する検出部と、
前記基準データと、前記検出部によって検出された、取り替えられた新しいカッタの検出位置とに基づいて、前記シート部材に対する前記カッタの相対的な位置を調整可能なアクチュエータを制御する制御部と、
を備える、調整装置。

【請求項2】

前記カッタは、前記シート部材を挟むように縦方向に配置された第１カッタと第２カッタとを有し、
前記検出部は、前記第１カッタと前記第２カッタの、前記縦方向における重複部分と、該縦方向に垂直な横方向における離間領域とを含む所定領域を撮像することで前記カッタの位置を検出するように構成される、
請求項１に記載の調整装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記基準データと前記検出部による検出結果とに基づいて、前記新しいカッタで前記シート部材を切断しながら、前記シート部材に対する前記カッタの相対的な位置が所定位置になるように前記アクチュエータを制御する、
請求項１又は請求項２に記載の調整装置。

【請求項4】

前記カッタによって切断された前記シート部材の切断面を撮像する撮像部を更に備え、
前記制御部は、更に、前記撮像部によって撮像された、前記シート部材の切断面の撮像結果に基づいて、前記アクチュエータを制御する、
請求項１又は請求項２に記載の調整装置。

【請求項5】

前記カッタによって切断された前記シート部材の切断面を撮像する撮像部を更に備え、
前記制御部は、更に、前記撮像部によって撮像された、前記シート部材の切断面の撮像結果に基づいて、前記アクチュエータを制御する、
請求項３に記載の調整装置。

【請求項6】

前記切断装置は、前記シート部材の幅方向に、３台以上の複数の前記カッタを並べて有し、
前記制御部は、前記複数のカッタのうち最も外側に位置するカッタから、前記シート部材の幅方向に沿って順に、その該シート部材に対する相対的な位置を調整する、
請求項１又は請求項２に記載の調整装置。

【請求項7】

前記切断装置は、前記シート部材の幅方向に、３台以上の複数の前記カッタを並べて有し、
前記制御部は、前記複数のカッタのうち最も外側に位置するカッタから、前記シート部材の幅方向に沿って順に、その該シート部材に対する相対的な位置を調整する、
請求項３に記載の調整装置。

【請求項8】

前記切断装置は、前記シート部材の幅方向に、３台以上の複数の前記カッタを並べて有し、
前記制御部は、前記複数のカッタのうち最も外側に位置するカッタから、前記シート部材の幅方向に沿って順に、その該シート部材に対する相対的な位置を調整する、
請求項４に記載の調整装置。

【請求項9】

前記切断装置は、前記シート部材の幅方向に、３台以上の複数の前記カッタを並べて有し、
前記制御部は、前記複数のカッタのうち最も外側に位置するカッタから、前記シート部材の幅方向に沿って順に、その該シート部材に対する相対的な位置を調整する、
請求項５に記載の調整装置。

【請求項10】

前記切断装置は、前記シート部材の幅方向に、３台以上の複数の前記カッタを並べて有し、
前記制御部は、前記複数のカッタのうち、最も外側に位置するカッタを除く内側のカッタの前記シート部材に対する相対的な位置を先に調整し、その後、該最も外側に位置するカッタの該シート部材に対する相対的な位置を調整する、
請求項１又は請求項２に記載の調整装置。

【請求項11】

前記切断装置は、前記シート部材の幅方向に、３台以上の複数の前記カッタを並べて有し、
前記制御部は、前記複数のカッタのうち、最も外側に位置するカッタを除く内側のカッタの前記シート部材に対する相対的な位置を先に調整し、その後、該最も外側に位置するカッタの該シート部材に対する相対的な位置を調整する、
請求項３に記載の調整装置。

【請求項12】

前記切断装置は、前記シート部材の幅方向に、３台以上の複数の前記カッタを並べて有し、
前記制御部は、前記複数のカッタのうち、最も外側に位置するカッタを除く内側のカッタの前記シート部材に対する相対的な位置を先に調整し、その後、該最も外側に位置するカッタの該シート部材に対する相対的な位置を調整する、
請求項４に記載の調整装置。

【請求項13】

前記切断装置は、前記シート部材の幅方向に、３台以上の複数の前記カッタを並べて有し、
前記制御部は、前記複数のカッタのうち、最も外側に位置するカッタを除く内側のカッタの前記シート部材に対する相対的な位置を先に調整し、その後、該最も外側に位置するカッタの該シート部材に対する相対的な位置を調整する、
請求項５に記載の調整装置。

【請求項14】

前記制御部は、更に、前記検出部による検出結果に基づいて、前記カッタの交換時期を通知する、
請求項１又は請求項２に記載の調整装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、切断装置におけるカッタの位置を調整する調整装置に関する。

【背景技術】

【0002】

紙や布などのシート部材を切断するためのカッタを有する切断装置においては、良好な切断結果を得るためには、切断対象となるシート部材とカッタとの相対的な位置関係が重要となる。例えば、特許文献１には、カッタの高さを検出部によって検出し、その検出信号に基づいてカッタの高さの初期設定を行う構成が開示されている。具体的には、通電を利用したセンサの検出結果（通電の有無）を利用し、その検出結果に基づいてカッタが予め定められた高さに設定される。また、カッタは使用とともに摩耗して切れ味が鈍ってくるため、所定の時間が経過したときにはカッタを交換する必要がある。そこで、例えば、特許文献２には、カッタをカメラで撮像してその刃先角度や刃先の幅の情報を取得し、カッタの交換タイミングを判断する構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２－５２４９２号公報

【特許文献2】特開２００８－１８３６７５号公報

【特許文献3】特開２０００－６１８９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

切断装置においては、使用とともに摩耗するカッタを取り換える必要がある。この場合、稼働していた装置を一度停止させ、カッタを交換することになるが、切断対象であるシート部材とカッタとの相対位置は、その切断結果の良否に強く影響を及ぼすため、カッタの交換には数時間程度の時間を要する場合もある。一方で、切断処理において、シート部材の材質や切断条件等によっては、カッタの摩耗も早く進行するため、例えば、一日に一度程度の頻度でカッタを交換する必要がある場合もある。このような高頻度の交換形態において、カッタの交換に要する時間がいたずらに長くなってしまうと、切断装置の稼働率が下がってしまい好ましくない。

【0005】

また、従来技術は、切断装置において、カッタの交換時に、当該カッタを速やかに且つ高精度で交換する技術を何ら開示していない。そのため、本願の出願時においては、切断装置でのカッタの交換には比較的長い時間を要することになってしまい、切断装置の好適な稼働が阻害されていた。

【0006】

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、切断装置でのカッタの交換時に、当該カッタを速やかに且つ高精度で交換する技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本願開示の一側面に係る調整装置は、シート部材を切断するカッタを有する切断装置において、該カッタの取り換え時に新しいカッタの初期位置を調整する装置であって、カッタの初期位置に関する基準データを保持する保持部と、前記切断装置における前記カッタの位置を検出する検出部と、前記基準データと、前記検出部によって検出された、取り替えられた新しい前記カッタの検出位置とに基づいて、前記シート部材に対する前記カッタの相対的な位置を調整可能なアクチュエータを制御する制御部と、を備える。

【0008】

このように構成される調整装置は、切断装置においてカッタの取り換え時に新しいカッタの初期位置を調整するように構成される。当該切断装置は、シート部材を切断するカッタを有するように構成されるが、当該カッタの数は１つであっても複数であっても構わない。また、好ましくは、当該カッタは、シート部材を挟むように縦方向に配置された第１カッタと第２カッタとを有するように構成されてもよい。このように構成されるカッタの場合、第１カッタと第２カッタの、縦方向における重複部分と、該縦方向に垂直な横方向における離間領域とを含む所定領域にシート部材が挟まれることで、第１カッタ及び第２カッタが挟んだシート部材を切断する。なお、カッタの構成はこの形態に限定はされず、その他の公知のカッタも採用することができる。また切断の対象であるシート部材は、カッタによって切断され得る部材であればどのような部材であっても構わない。シート部材を構成する材質や、切断方向の厚さ等を特定のものに限定する意図は無い。

【0009】

そして、本願開示の調整装置では、切断装置のカッタが新しいものに取り替えられると、制御部によりシート部材に対するカッタの相対的な位置を調整すべく、アクチュエータが制御される。当該アクチュエータは、シート部材の高さ方向でカッタを近接したり離間したり、又は、シート部材の幅方向にカッタを移動したりできるように構成され、例えば、エンコーダを有しサーボ制御が可能なサーボモータをアクチュエータとして採用することができる。

【0010】

そして、制御部によるアクチュエータの制御には、基準データと検出部による検出結果、すなわち新しいカッタの検出位置が利用される。当該基準データはカッタの初期位置に関するデータであり、事前に実験等でカッタによるシート部材の切断が良好に実行可能な初期位置を特定することで基準データを生成し、それを保持部に保持してもよい。別法として、カッタの取り換え前に行われていた切断処理において、良好な切断結果が得られたときに、そのときのシート部材に対するカッタの位置に関するデータを新しい基準データとして取得して、既に保持部に保持されていた古い基準データと置換してもよい。制御部は、検出部による検出結果が当該基準データと比較可能となるように、当該検出結果に対して所定の処理を行うのが好ましい。仮に、検出部が、切断装置におけるカッタの位置が認識できるように該カッタを撮像するように構成される場合は、制御部は当該所定の処理として画像処理を行ってもよい。別法として、検出部が切断装置におけるカッタの位置を光学的、電気的、電磁気学的等の手法でセンシングするセンサである場合は、制御部は当該所定の処理としてセンサの検出信号に対するフィルタリングや増幅等の処理を行ってもよい。そして、制御部は、両者の比較結果に基づいてアクチュエータを制御することで、取り換えられたカッタの位置を、基準データに対応する位置に調整する。

【0011】

このような制御部によるアクチュエータの制御を行うことで、切断装置においてカッタを新しいカッタに取り換えたときに、シート部材に対するカッタの相対的な位置を安定的に且つ速やかに、基準データに対応する位置とすることができる。この結果、従来技術では比較的に長い時間を要していた切断装置におけるカッタの交換作業が、極めて速やかに且つ高精度で実現されることになる。

【0012】

ここで、上記の調整装置に関し、前記カッタが、前記シート部材を挟むように縦方向に配置された第１カッタと第２カッタとを有する場合、前記検出部は、前記第１カッタと前記第２カッタの、前記縦方向における重複部分と、該縦方向に垂直な横方向における離間領域とを含む所定領域を撮像することで前記カッタの位置を検出するように構成されてもよい。所定領域は第１カッタと第２カッタとによってシート部材を切断する空間であるから、基準データとの比較のために所定領域を撮像することは重要と考えられる。

【0013】

また、上述までの調整装置において、前記制御部は、前記基準データと前記検出部による検出結果とに基づいて、前記新しいカッタで前記シート部材を切断しながら、前記シー
ト部材に対する前記カッタの相対的な位置が所定位置になるように前記アクチュエータを制御してもよい。このような構成によれば、カッタの交換時だけではなく、その後の切断の工程においてもカッタの相対的な位置が調整されるため、使用に伴うカッタの摩耗等に影響されることなく、同じ切断条件でシート部材の切断処理を行うことができる。

【0014】

ここで、上述までの調整装置は、前記カッタによって切断された前記シート部材の切断面を撮像する撮像部を更に備えてもよい。その場合、前記制御部は、更に、前記撮像部によって撮像された、前記シート部材の切断面の撮像結果に基づいて、前記アクチュエータを制御してもよい。このように更に切断面の撮像結果を利用することで、シート部材に対するカッタの相対的な位置をより正確に調整することができる。

【0015】

ここで、上述までの調整装置において、前記切断装置は、前記シート部材の幅方向に、３台以上の複数の前記カッタを並べて有する場合、前記制御部は、前記複数のカッタのうち最も外側に位置するカッタから、前記シート部材の幅方向に沿って順に、その該シート部材に対する相対的な位置を調整してもよい。別法として、前記切断装置は、前記シート部材の幅方向に、３台以上の複数の前記カッタを並べて有する場合、前記制御部は、前記複数のカッタのうち、最も外側に位置するカッタを除く内側のカッタの前記シート部材に対する相対的な位置を先に調整し、その後、該最も外側に位置するカッタの該シート部材に対する相対的な位置を調整してもよい。なお、これら以外の形態に従って、複数のカッタの位置を調整しても構わない。

【0016】

また、上述までの調整装置において、前記制御部は、更に、前記検出部による検出結果に基づいて、前記カッタの交換時期を通知してもよい。この構成により、適切なタイミングでのカッタの交換を促すことができるとともに、その後のカッタの交換も速やかに行われ得ることから、切断装置によるシート部材の切断処理の全体を極めて効率的に実施することができる。

【0017】

なお、上述までの調整装置は切断装置に含まれる形で構成されてもよい。また、別法として、当該調整装置は、カッタの位置調整を行う必要があるときに切断装置に対して位置調整のための指令を送信できるように、一時的に切断装置と電気的に接続できる形で形成されてもよい。更に、別法として、当該調整装置は、カッタの位置調整を行う必要があるときに、一時的に、切断装置に対して機構的に追加できるように形成されてもよい。

【発明の効果】

【0018】

切断装置でのカッタの交換時に、当該カッタを速やかに且つ高精度で交換することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本願開示の調整装置の概略構成を示す図である。

【図2】調整装置によって実行されるカッタの位置決めのためのサーボ制御の制御構造を示す図である。

【図3】本願開示の調整装置の対象である切断装置におけるカメラの配置を示す図である。

【図4】本願開示の調整装置によって実行される、切断装置でのカッタ交換に伴うカッタの位置調整のための処理の流れを示す第１のフローチャートである。

【図5】変形例に係る切断装置の概略構成を示す図である。

【図6】本願開示の調整装置によって実行される、切断装置でのカッタ交換に伴うカッタの位置調整のための処理の流れを示す第２のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本願開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細を説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。本願開示では、調整装置の一つの例示的形態として、カッタの位置調整のためのサーボモータを駆動するサーボドライバに対して位置指令を提供する制御装置（ＰＬＣ：Programmable Logic Controller）を示すが、調整装置の態様は必ずしもこれに限定されない。

【0021】

図１は、ＰＬＣ５、サーボドライバ４を含むサーボシステムの概略構成を示す図である。ＰＬＣ５は、本願開示の調整装置に相当する。当該サーボシステムは、ＰＬＣ５と、ＰＬＣ５により生成される制御軸の位置指令に従って、制御対象であるサーボモータをサーボ制御するために、その駆動電流を生成するサーボドライバ４を有する。なお、図１に示すシステム構成では、１つのサーボドライバと１つのモータ２１が開示されているが、当該システムには、切断装置２０を構成するための必要性に応じて、複数のサーボドライバ及び対応するモータが含まれてもよい。ここで、切断装置２０は、切断対象のシート部材を切断するための回転式のカッタ２５を有する。なお、当該カッタ２５を切断のために回転させるモータは、図１においてその記載が省略されている。また、シート部材の切断処理においては、シート部材にカッタ２５を押し付けながらそのカッタ２５を回転させたり、シート部材を一方向から流した状態でその流れに合わせてカッタ２５を回転させたりすることができる。図１に示されるモータ２１は、カッタ２５の、シート部材に対する相対的な位置を調整するためのアクチュエータである。モータ２１の出力軸が、公知の動力伝達機構（リンク機構や送りねじ等）を介してカッタ２５に伝えられ、その位置が調整されるように構成されている。したがって、切断装置２０において位置調整の対象となるカッタが複数含まれる場合には、それぞれに対応するモータとサーボドライバがサーボシステムに含まれることになる。

【0022】

切断装置２０の一例としては、二次電池の製造に使用される幅広い電極ロールを必要な電極幅に合わせて切断する装置が例示できる。このような電極ロールの切断においては、その切断対象も相応に固く、カッタの摩耗も比較的早く生じてしまう。カッタが摩耗してしまうと、その切断面が荒れてバリ等が生じやすくなるため、一定の使用時間が経過するとカッタを新しいものに取り換える必要がある。また、切断装置２０は、紙や繊維物等のシート部材を切断する装置であってもよい。いずれの形態の切断装置においても、一般的には、使用時間の経過とともにカッタの摩耗が進んでいくため、カッタの取り換えは必須である。

【0023】

切断装置２０が有するモータ２１は、ＡＣサーボモータである。モータ２１にはエンコーダ２２が取り付けられており、当該エンコーダにより各モータの動作に関する信号がサーボドライバ４にフィードバック送信されている。このフィードバック送信される信号（以下、フィードバック信号という）は、たとえばモータ２１等の回転軸の回転位置（角度）についての位置情報や、その回転軸の回転速度の情報等を含む。

【0024】

ここで、ＰＬＣ５で生成された、切断装置２０のモータの動作（モーション）に関する動作指令信号（位置指令等）は、通信部４１によって受信され、サーボ制御部４２に供される。サーボ制御部４２は、その内部に有するサーボ制御構造（図２を参照）によって、駆動回路４３を駆動するための電流指令を生成する。なお、サーボ制御構造に対しては、モータ２１が有するエンコーダ２２からのフィードバック信号が、エンコーダケーブルを介して届けられる。駆動回路４３は、いわゆるインバータ装置である。駆動回路４３への電力には、図示しない交流電源から送られる交流電力が利用される。本願開示では、駆動回路４３は三相交流を受けるタイプのものであるが、単相交流を受けるタイプのものでもよい。駆動回路４３によって、モータ２１を駆動するための駆動電流が生成される。

【0025】

続いて、図２に基づいて、サーボ制御部４２が有するサーボ制御構造について説明する
。当該サーボ制御構造は、位置制御部４０１、速度制御部４０２、電流制御部４０３を備えている。位置制御部４０１は、例えば、比例制御（Ｐ制御）を行う。具体的には、ＰＬＣ５内で生成される位置指令ｐｃｍｄと検出位置との偏差である位置偏差に、所定の位置比例ゲインを乗ずることにより速度指令ｖｃｍｄを算出する。

【0026】

速度制御部４０２は、例えば、比例積分制御（ＰＩ制御）を行う。具体的には、位置制御部４０１により算出された速度指令ｖｃｍｄと検出速度との偏差である速度偏差の積分量に所定の速度積分ゲインを乗じ、その算出結果と当該速度偏差の和に所定の速度比例ゲインを乗ずることにより、トルク指令τｃｍｄを算出する。また、速度制御部４０２はＰＩ制御に代えてＰ制御を行ってもよい。

【0027】

電流制御部４０３は、速度制御部４０２により算出されたトルク指令τｃｍｄと、駆動回路４３からモータ２１の巻線に供給された駆動電流との偏差に基づいて電流指令Ｃｃｍｄを駆動回路４３に対して出力する。電流指令Ｃｃｍｄを受けた駆動回路４３は、モータ２１の駆動電流を生成する。電流制御部４０３は、トルク指令に関するフィルタ（１次のローパスフィルタ）や一又は複数のノッチフィルタを含み、制御パラメータとして、これらのフィルタの性能に関するカットオフ周波数等を有していてもよい。

【0028】

そして、サーボ制御構造では、モータ２１が有するエンコーダ２２の検出信号に基づいて算出された検出位置信号と検出速度信号が、それぞれ位置及び速度に関するフィードバック信号として、位置制御部４０１、速度制御部４０２に対してフィードバックされる。サーボ制御部４２による制御ループ演算を行うためには、直接の駆動対象であるモータ２１やモータ２１が組み込まれた切断装置２０の機械的、構造的条件を反映させた制御ゲインやノッチフィルタのカットオフ周波数、その他のパラメータ等の制御パラメータ等の設定が必要になる。

【0029】

次に、ＰＬＣ５について説明する。ＰＬＣ５は、通信部５１、制御部５２、保持部５３を有する。通信部５１は、ＰＣＬ５によるサーボ制御の対象となるモータに駆動電流を供給するサーボドライバ４等との間で通信を行うための機能部である。したがって、通信相手となるサーボドライバ４等のそれぞれにも対応する通信部４１が設けられている。制御部５２は、切断装置２０においてカッタ２５の取り換えが行われたときに新しいカッタ２５の、シート部材に対する相対的な位置を調整するための制御（以下、「調整制御」という）を実行する機能部である。当該調整制御の詳細については、後述する。

【0030】

保持部５３は、新しいカッタ２５に取り換えたときの、シート部材に対する、当該カッタ２５の初期位置に関する基準データを保持する機能部であり、例えば、基準データはＰＬＣ５内のメモリに保持される。基準データについては、切断装置２０が使用に供される前に、当該装置で実験等によってカッタ２５の位置と、切断結果との相関を取得し、その取得された相関関係に基づいて、良好な切断結果が見込まれる初期位置に関する数値データを当該基準データとしてもよい。なお、切断結果の一例として、シート部材の切断面の粗さやバリの大きさ等が挙げられる。別法として、カッタ２５の交換前において実施していたシート部材の切断処理において、好適な切断結果が得られたタイミングでのカッタ２５の位置に関する数値データを、それまで保持部５３に保持されていた基準データと置換して、新しい基準データとしても構わない。新しい基準データの決定に当たっては、後述の第３カメラ３３によって撮像される切断面の撮像結果から得られるバリの大きさ等に基づいてもよい。保持部５３により保持されている基準データは、制御部５２により実行される調整制御に供される。

【0031】

また、図１に示す調整装置であるＰＬＣ５を含むシステムには、第１カメラ３１、第２カメラ３２、第３カメラ３３が含まれる。これらのカメラの配置について、図３に基づい
て説明する。図３の上段（ａ）は、カッタ２５を横方向から見た図であり、下段（ｂ）はカッタ２５を正面方向から見た図である。なお、下段（ｂ）においては、説明の都合上、シート部材の記載は省略している。図に示すように、カッタ２５は、縦方向（図の上下方向）に、第１カッタ２５１と第２カッタ２５２を有し、両カッタによってカッタ２５が形成される。両方とも円形状の切断刃を有し、図示しないアクチュエータによって回転駆動され、第１カッタ２５１と第２カッタ２５２との間に挟まれるようにシート部材が供給されることで、当該シート部材が切断される。

【0032】

ここで、下段図３（ｂ）に示すように、第１カッタ２５１と第２カッタ２５２は、横方向（図の左右方向）、すなわちシート部材の幅方向において、ΔＬ２の隙間を介して離間している。更に、第１カッタ２５１と第２カッタ２５２は、縦方向において、ΔＬ１だけ重複している。このようにΔＬ１の重複部分とΔＬ２の離間領域とを含む所定領域は、第1カッタ２５１と第２カッタ２５２との相関を決定する領域であり、この所定領域にシー
ト部材が挟まれることで、回転する第１カッタ２５１と第２カッタ２５２によって当該シート部材が切断されることになる。そのため、当該所定領域は、シート部材に対するカッタ２５（第１カッタ２５１と第２カッタ２５２）の相対的な位置を決定する領域であって、シート部材の切断において重要な領域である。

【0033】

そこで、この所定領域を正面方向から撮像できる位置に第１カメラ３１を設置し、所定領域を縦方向において上から下にのぞき込む位置に第２カメラ３２を設置する。したがって、第１カメラ３１では、第１カッタ２５１の下側の縁部と第２カッタ２５２の上側の縁部とのずれから、所定領域において生じている重複距離ΔＬ１を含む、カッタ２５とシート部材との相関が撮像される。また、第２カメラ３２では、第１カッタ２５１の右側の面と第２カッタ２５２の左側の面との離間距離から、所定領域において生じている離間距離ΔＬ２を含む、カッタ２５とシート部材との相関が撮像される。このような第１カメラ３１及び第２カメラ３２による所定領域の撮像を行うことで、切断装置２０におけるカッタ２５の位置を画像データの形で検出することができる。第１カメラ３１及び第２カメラ３２は、本願開示の検出部に相当する。

【0034】

更に、第３カメラ３３は、カッタ２５によって切断されたシート部材の断面を撮像できる位置に設置されている。第３カメラ３３は、切断面におけるバリの大きさを画像認識できるように撮像を行うため、切断されたシート部材の断面に比較的近接した位置に配置される。第３カメラ３３は、本願開示の撮像部に相当する。このように配置された第１カメラ３１、第２カメラ３２、第３カメラ３３の撮像結果は、ＰＬＣ５の制御部５２に渡され、後述の調整制御に供される。

【0035】

ここで、図４及び図５に基づいて、ＰＬＣ５の制御部５２によって実行される第１の調整制御について説明する。当該調整制御は、切断装置２０によってカッタ２５が新しいカッタに取り換えられたときに、その新しいカッタ２５の、シート部材に対する相対的な位置決めを行うための制御である。調整制御は、制御部５２によって所定の間隔で繰返し実行される。

【0036】

Ｓ１０１では、切断装置２０においてカッタ２５の交換が行われたか否かが判定される。切断装置２０において、例えば、カッタ２５による切断処理が所定時間以上行われたとき、ユーザに対してカッタ２５の交換を促す通知を出力する。そして、ユーザがその通知を受けてカッタ２５を交換すべく、切断装置２０を停止させたときに、切断装置２０からＰＬＣ５に交換のための停止を知らせる信号が出力される。そこで、ＰＬＣ５は当該信号に基づいて、カッタ２５の交換の有無を判定することができる。Ｓ１０１で肯定判定されると処理はＳ１０２へ進み、否定判定されると本調整制御は終了される。

【0037】

Ｓ１０１で肯定判定された場合、切断装置２０においては、シート部材に対してカッタ２５の第１カッタ２５１と第２カッタ２５２の初期位置が定まっていない状態である。切断装置２０におけるカッタ２５の位置は、シート部材の切断結果を大きく左右するものであるから、Ｓ１０２以降の処理によって初期位置が決定されるまでは、基本的には、切断装置１０における新たなカッタ２５を用いた切断は留保される。そして、Ｓ１０２では、制御部５２は、保持部５３が保持している基準データを取得する。保持部５３に複数の基準データが保持されている場合には、そのうち最も新しい基準データが取得される。

【0038】

続いて、Ｓ１０３では、制御部５２は、第１カメラ３１による撮像結果と、第２カメラ３２による撮像結果とを取得する。上記の通り、前者の撮像結果は、図３に示す所定領域における重複距離ΔＬ１を含む、カッタ２５とシート部材との相関を理解可能な画像データである。また、後者の撮像結果は、図３に示す所定領域における離間距離ΔＬ２を含む、カッタ２５とシート部材との相関を理解可能な画像データである。

【0039】

そして、Ｓ１０４では、Ｓ１０２で取得された基準データと、Ｓ１０３で取得された画像データとに基づいて、シート部材に対するカッタ２５の相対的な位置を調整する必要があるか否かが判定される。具体的には、Ｓ１０３で取得された画像データから、当該基準データと比較可能な特徴点を抽出するための画像処理が行われる。例えば、基準データを、所定領域内のシート部材における所定部位（例えば、シート部材における識別可能な所定箇所など）を基準としたときの、第１カッタ２５１や第２カッタ２５２の外郭上の特徴部位（角部や縁部等）の位置を表す数値データとした場合、上記画像処理では、この基準データに関連する数値データと比較可能な数値を有する特徴点の抽出が行われる。

【0040】

その上で、Ｓ１０４では、基準データと、画像処理によって抽出された特徴点の数値データとを比較し、両者の相違量が所定の範囲内に収まっている場合は、現時点におけるカッタ２５の位置は、初期位置として適当であることを意味するから、Ｓ１０４で否定判定され、以てカッタ２５の初期位置が決定され、本調整制御が終了する。一方で、当該比較の結果、両者の相違量が所定の範囲内に収まっていない場合は、現時点におけるカッタ２５の位置は、初期位置として適当でないことを意味するから、Ｓ１０４で肯定判定され、カッタ２５の初期位置を決定するために、処理はＳ１０５へ進む。

【0041】

Ｓ１０５では、上記の基準データと、画像処理によって抽出された特徴点の数値データとの比較による、両者の相違量に基づいて、モータ２１が制御される。すなわち、当該相違量が零になるように、モータ２１に対する位置指令が生成される。なお、本実施形態では、説明を簡便にするために、カッタ２５の相対位置を調整するためのモータとして１つのモータ２１を示しているが、カッタ２５の相対位置を調整するためにより細かな制御を行うべく、複数のモータが用いられてもよい。例えば、第１カッタ２５１と第２カッタ２５２の位置を個別移動できるように、それぞれに対応するモータを設けたり、各カッタの姿勢を調整するための回転軸用のモータを更に設けたりしてもよい。本願では、これらのモータを総括して、モータ２１と表現している。このような場合でも、上記相違量と、第１カッタ２５１、第２カッタ２５２、シート部材の各位置の幾何学的関係等に基づいて、モータ２１に出すべき位置指令が算出される。そして、算出されたモータ２１への位置指令は、ＰＬＣ５からサーボドライバ４に出力され、図２に示すサーボ制御部４２のサーボ制御構造を介して、Ｓ１０５におけるモータ制御が実行される。この結果、シート部材に対してカッタ２５の初期位置が好適な位置に決定される。

【0042】

このように図４に示す調整制御によれば、切断装置２０においてカッタ２５が新しいものに交換されたときには、基準データと画像データに基づいてカッタ２５のシート部材に対する相対的な位置が、サーボ制御によって決定され、以て、カッタ２５は、基準データに対応する好ましい位置に位置決めされることになる。この結果、カッタ２５の初期位置
の決定に要する時間を可及的に短くできるとともに、その位置の精度を好適に高めることができる。このことは、シート部材の切断処理を行う切断装置の稼働率の向上に大きく資するものである。

【0043】

＜変形例＞
ここで、図５に切断装置２０においてシート部材が切断される部分の変形例について説明する。図に示す切断装置２０では、シート部材の幅方向（図の左右方向）に沿って、第１カッタ２５１と第２カッタ２５２を有するカッタ２５が３組並んで配置されている。したがって、変形例の切断装置では、シート部材がその幅方向の３か所で切断されることになる。この場合、各カッタ２５に対応するサーボモータが配置される。また、各カッタ２５に対応する第１カメラ３１と第２カメラ３２も配置される。そして、各カッタ２５に対応する基準データと、各カッタ２５における撮像結果とに基づいて、それぞれのサーボモータが制御されることで、図４に示す調整制御が実現される。

【0044】

その上で、各カッタ２５における調整制御が実行される順序は、目的に応じて様々なパターンが存在する。例えば、第１のパターンでは、シート部材の幅方向に沿って、一方の端部から他方の端部に向かって順に、シート部材に対する各カッタ２５の相対的な位置の調整を行ってもよい。この場合、全部のカッタ２５の位置調整に要する時間は長くなってしまうが、各カッタ２５の位置調整の精度を好適に保つことができる。第２のパターンでは、シート部材の幅方向において、最初に、両端のカッタ２５を除いた内側のカッタ２５の位置調整を行い、その後に、両端の２つのカッタ２５の位置調整を同時に行ってもよい。この場合、第１のパターンと比べて、全部のカッタ２５の位置調整に要する時間を短くすることができる。

【0045】

次に、ＰＬＣ５の制御部５２によって実行される第２の調整制御について、図６に基づいて説明する。当該調整制御は、カッタ２５が交換され且つその初期位置が一旦調整された後に、その新しいカッタ２５によってシート部材の切断処理が開始された後に、当該カッタ２５の、シート部材に対する相対的な位置決めを再度行うための制御である。当該調整制御は、制御部５２によって所定の間隔で繰返し実行される。

【0046】

Ｓ２０１では、切断装置２０でカッタ２５によるシート部材の切断処理が開始されたか否かが判定される。Ｓ２０１で肯定判定されると処理はＳ２０２へ進み、否定判定されると本調整制御は終了される。Ｓ２０２では、制御部５２は、第３カメラ３３による撮像結果を取得する。上記の通り、当該撮像結果は、カッタ２５によって切断されたシート部材の断面を撮像したものであり、その撮像結果から、切断面でのバリの有無やその大きさを把握することができる。

【0047】

そして、Ｓ２０３では、Ｓ２０２で取得された画像データに基づいて、シート部材に対するカッタ２５の相対的な位置を調整する必要があるか否かが判定される。具体的には、Ｓ２０３で取得された画像データから、切断面におけるバリの有無の確認、及びその大きさを算出するための画像処理が行われる。そして、その算出されたバリの大きさが許容値を超えた場合には、好適な切断が行われておらず、その状況を解消するためにカッタ２５の位置調整が必要であると判断され、すなわち肯定判定され、処理はＳ２０４へ進む。このとき、切断のために回転していたカッタ２５は停止される。一方で、その算出されたバリの大きさが許容値以内であれば、好適な切断が行われていることになり、本調整制御は終了される。

【0048】

そして、Ｓ２０４では、算出されたバリの大きさと許容値とのずれに基づいて、シート部材に対するカッタ２５の相対的な位置を調整するためにモータ２１が制御される。具体的には、バリの大きさを単位量だけ小さくするためにはどの程度モータ２１を駆動させて
カッタ２５を移動させればよいか、当該単位量とモータ２１の駆動量との相関を示すデータを制御部５２が事前に有しており、制御部５２は、その相関データを用いて、モータ２１に対して出力すべき位置指令を算出する。算出されたモータ２１への位置指令は、ＰＬＣ５からサーボドライバ４に出力され、図２に示すサーボ制御部４２のサーボ制御構造を介して、Ｓ２０４におけるモータ制御が実行される。この結果、切断を開始した後でも、シート部材に対してカッタ２５の位置が好適な位置に調整される。

【0049】

更に、ＰＬＣ５の制御部５２によって実行されるその他の調整制御について言及する。上述までの調整制御では、シート部材に対するカッタ２５の相対的な位置を調整するときにカッタ２５は停止していたが、その態様に変えて、カッタ２５を回転させてシート部材を切断しながら、基準データと撮像結果、例えば、第１カメラ３１及び第２カメラ３２の撮像結果に基づいて、カッタ２５の位置を調整してもよい。このようにカッタ２５の位置を調整することで、切断中のカッタ２５の摩耗に影響されずに常に安定した切断結果を得ることができる。

【0050】

また、上記の第１カメラ３１、第２カメラ３２や、カッタ２５の一部又は全部を撮像するその他のカメラの少なくとも何れかの撮像結果を用いて、カッタ２５の大きさの変化や欠損等を検知して、カッタ２５の交換時期を通知するようにしてもよい。当該通知を受けたユーザは、カッタ２５を新しいものに交換するにあたり、図４に示す調整制御等を実行して、シート部材に対する新しいカッタ２５の相対的な位置を速やかに且つ精度よく決定することができる。

【0051】

また、本願開示の検出部については、第１カメラ３１、第２カメラ３２に代えて、切断装置２０におけるカッタ２５の位置を、光学的、電気的、電磁気学的にセンシングするセンサを採用してもよい。例えば、レーザを用いた光学的なセンサを採用する場合、切断装置２０内の基準部位に対するカッタ２５の一又は複数の部位の位置を検出し、その検出結果をカッタ２５の検出位置として上記の調整制御に利用できる。その他の公知のセンサの検出結果も、同様に調整制御に利用すればよい。

【0052】

＜付記１＞
シート部材を切断するカッタ（２５）を有する切断装置（２０）において、該カッタ（２５）の取り換え時に新しいカッタの初期位置を調整する装置（５）であって、
カッタ（２５）の初期位置に関する基準データを保持する保持部（５３）と、
前記切断装置（２０）における前記カッタ（２５）の位置を検出する検出部（３１，３２）と、
前記基準データと、前記検出部（３１，３２）によって検出された、取り替えられた新しいカッタ（２５）の検出位置とに基づいて、前記シート部材に対する前記カッタ（２５）の相対的な位置を調整可能なアクチュエータ（２１）を制御する制御部（５２）と、
を備える、調整装置。

【符号の説明】

【0053】

４ サーボドライバ
５ ＰＬＣ
２１ モータ
２５ カッタ
３１ 第１カメラ
３２ 第２カメラ
３３ 第３カメラ
５２ 制御部
５３ 保持部
２５１ 第１カッタ
２５２ 第２カッタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】