特開 2024-157130 カッティング装置、カッティング方法、及びプログラム

(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】P2024157130

(43)【公開日】2024-11-07

(54)【発明の名称】カッティング装置、カッティング方法、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   B26D 5/00 20060101AFI20241030BHJP

   B23Q 15/00 20060101ALI20241030BHJP

   G05B 19/4093 20060101ALI20241030BHJP

【ＦＩ】

B26D5/00 F

B23Q15/00 301J

G05B19/4093 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023071277

(22)【出願日】2023-04-25

(71)【出願人】

【識別番号】513161689

【氏名又は名称】ＡＣＳ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100156867

【弁理士】

【氏名又は名称】上村 欣浩

(72)【発明者】

【氏名】田中 淳史

【テーマコード（参考）】

3C024

3C269

【Ｆターム（参考）】

3C024AA07

3C269BB05

3C269CC02

3C269CC07

3C269EF02

3C269EF56

3C269GG01

(57)【要約】

【課題】従来に比して更に切断時間を短縮することができるカッティング装置、カッティング方法、及びプログラムを提案する。
【解決手段】カッティング装置１は、第一領域Ａ１に含まれるカットラインＬの長さと第二領域Ａ２に含まれるカットラインＬの長さが略同一であり、第一開始領域Ａ１ａに含まれるカットラインＬの長さが第二開始領域Ａ２ａに含まれるカットラインＬの長さよりも大である状態において、制御手段５は、第一移動手段３に対して第一開始領域Ａ１ａでの第一切断手段Ｓの移動が終わった後に第一終了領域Ａ１ｂに含まれるカットラインＬに沿って第一切断手段Ｓを移動させるように指令を送るとともに、第二移動手段４に対して第二開始領域Ａ２ａでの第二切断手段Ｓの移動が終わった後に第二終了領域Ａ２ｂに含まれるカットラインＬに沿って第二切断手段Ｓを移動させるように指令を送る。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベースに載置した材料を切断するカッティング装置であって、
前記ベースに対して第一切断手段を移動させる第一移動手段と、
前記ベースに対して前記第一移動手段と略同速度で第二切断手段を移動させる第二移動手段と、
前記第一移動手段及び前記第二移動手段に指令を送り前記第一切断手段及び前記第二切断手段をカットラインに沿って移動させて前記材料を所定の形状に切断する制御手段と、を備え、
前記材料における前記カットラインが占める領域が中央境界予定線によって第一領域と第二領域に区画されるとともに、該中央境界予定線に対向する第一境界予定線によって該第一領域が第一開始領域と第一終了領域に区画され、該中央境界予定線に対向する第二境界予定線によって該第二領域が該第一終了領域に隣接する第二開始領域と第二終了領域に区画され、且つ該第一領域に含まれる該カットラインの長さと該第二領域に含まれる該カットラインの長さが略同一であり、該第一開始領域に含まれる該カットラインの長さが該第二開始領域に含まれる該カットラインの長さよりも大である状態において、
前記制御手段は、
前記第一移動手段に対して、前記第一開始領域に含まれる前記カットラインに沿って前記第一切断手段を移動させ、該第一開始領域での該第一切断手段の移動が終わった後に前記第一終了領域に含まれる前記カットラインに沿って前記第一切断手段を移動させるように指令を送るとともに、前記第二移動手段に対して、前記第二開始領域に含まれる前記カットラインに沿って前記第二切断手段を移動させ、該第二開始領域での該第二切断手段の移動が終わった後に前記第二終了領域に含まれる前記カットラインに沿って前記第二切断手段を移動させるように指令を送るカッティング装置。

【請求項2】

前記カットラインは、少なくとも一つの包絡部を含んでいて、
前記制御手段は、
前記第一領域に含まれる前記カットラインの長さと前記第二領域に含まれる前記カットラインの長さが略同一であって、且つ前記包絡部と前記中央境界予定線、前記第一境界予定線、及び前記第二境界予定線とが交差せずに該包絡部が前記第一開始領域、前記第一終了領域、前記第二開始領域、及び前記第二終了領域の何れかに含まれるように該中央境界予定線、該第一境界予定線、及び該第二境界予定線の位置を設定する境界予定線設定手段と、
前記第一移動手段に対して、前記第一開始領域に含まれる前記カットラインに沿って前記第一切断手段を移動させ、該第一開始領域での該第一切断手段の移動が終わった後に前記第一終了領域に含まれる前記カットラインに沿って前記第一切断手段を移動させるように指令を送るとともに、前記第二移動手段に対して、前記第二開始領域に含まれる前記カットラインに沿って前記第二切断手段を移動させ、該第二開始領域での該第二切断手段の移動が終わった後に前記第二終了領域に含まれる前記カットラインに沿って前記第二切断手段を移動させるように指令を送る指令手段と、を備える請求項１に記載のカッティング装置。

【請求項3】

ベースに載置した材料を切断するためのカッティング方法であって、
前記ベースに対して第一切断手段を移動させる第一移動手段と、
前記ベースに対して前記第一移動手段と略同速度で第二切断手段を移動させる第二移動手段と、
前記第一移動手段及び前記第二移動手段に指令を送り前記第一切断手段及び前記第二切断手段をカットラインに沿って移動させて前記材料を所定の形状に切断する制御手段と、を備え、
前記材料における前記カットラインが占める領域が中央境界予定線によって第一領域と第二領域に区画されるとともに、該中央境界予定線に対向する第一境界予定線によって該第一領域が第一開始領域と第一終了領域に区画され、該中央境界予定線に対向する第二境界予定線によって該第二領域が該第一終了領域に隣接する第二開始領域と第二終了領域に区画され、且つ該第一領域に含まれる該カットラインの長さと該第二領域に含まれる該カットラインの長さが略同一であり、該第一開始領域に含まれる該カットラインの長さが該第二開始領域に含まれる該カットラインの長さよりも大である状態において、
前記制御手段は、
前記第一移動手段に対して、前記第一開始領域に含まれる前記カットラインに沿って前記第一切断手段を移動させ、該第一開始領域での該第一切断手段の移動が終わった後に前記第一終了領域に含まれる前記カットラインに沿って前記第一切断手段を移動させるように指令を送るとともに、前記第二移動手段に対して、前記第二開始領域に含まれる前記カットラインに沿って前記第二切断手段を移動させ、該第二開始領域での該第二切断手段の移動が終わった後に前記第二終了領域に含まれる前記カットラインに沿って前記第二切断手段を移動させるように指令を送る工程を有するカッティング方法。

【請求項4】

コンピュータで実行され、ベースに載置した材料を切断するカッティング装置のためのプログラムであって、
前記カッティング装置は、
前記ベースに対して第一切断手段を移動させる第一移動手段と、
前記ベースに対して前記第一移動手段と略同速度で第二切断手段を移動させる第二移動手段と、
前記第一移動手段及び前記第二移動手段に指令を送り前記第一切断手段及び前記第二切断手段をカットラインに沿って移動させて前記材料を所定の形状に切断する制御手段と、を備え、
前記材料における前記カットラインが占める領域が中央境界予定線によって第一領域と第二領域に区画されるとともに、該中央境界予定線に対向する第一境界予定線によって該第一領域が第一開始領域と第一終了領域に区画され、該中央境界予定線に対向する第二境界予定線によって該第二領域が該第一終了領域に隣接する第二開始領域と第二終了領域に区画され、且つ該第一領域に含まれる該カットラインの長さと該第二領域に含まれる該カットラインの長さが略同一であり、該第一開始領域に含まれる該カットラインの長さが該第二開始領域に含まれる該カットラインの長さよりも大である状態において、
前記制御手段は、
前記第一移動手段に対して、前記第一開始領域に含まれる前記カットラインに沿って前記第一切断手段を移動させ、該第一開始領域での該第一切断手段の移動が終わった後に前記第一終了領域に含まれる前記カットラインに沿って前記第一切断手段を移動させるように指令を送るとともに、前記第二移動手段に対して、前記第二開始領域に含まれる前記カットラインに沿って前記第二切断手段を移動させ、該第二開始領域での該第二切断手段の移動が終わった後に前記第二終了領域に含まれる前記カットラインに沿って前記第二切断手段を移動させるように指令を送る、ようにコンピュータを実行させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ベースに載置した材料を切断するカッティング装置、カッティング方法、及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

ベースに載置した材料を切断する装置として、特許文献１には、第一工作ヘッドを移動させる第一移動機構と第二工作ヘッドを移動させる第二移動機構とを備える工作装置が示されている。

【0003】

特許文献１の装置は、第一移動機構と第二移動機構を移動させた際にこれらが衝突（機械的干渉）しないようにするべく、同文献の図８に示されているように材料を切断する領域を３つ（第一工作領域、第二工作領域、第三工作領域）に分割している。ここで第一工作領域は、第一移動機構で第一工作ヘッドを移動させて材料を切断する領域であり、第二工作領域は、第二移動機構で第二工作ヘッドを移動させて材料を切断する領域である。また第一工作領域と第二工作領域は、第一移動機構と第二移動機構が同時に移動しても互いに機械的干渉が生じない範囲となっている。なお第三工作領域は、第一工作領域と第二工作領域を除いた範囲であって、第一工作領域と第二工作領域で材料の切断を行った後、第一移動機構又は第二移動機構によって材料の切断を行う領域である。

【0004】

このように、材料を切断する領域を第一工作領域、第二工作領域、第三工作領域に分割することにより、第一工作領域で材料の切断を行うと同時に第二工作領域で材料の切断を行うことができるため、材料を切断する時間を短縮させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第４４２５６７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで特許文献１の装置では、第一工作領域と第二工作領域では材料の切断を同時に行えるものの、その後に行う第三工作領域での切断は、第一移動機構と第二移動機構の何れか一方のみでしか行うことができない。すなわち特許文献１の装置は、２つの工作ヘッドをそれぞれ移動させる２つの移動機構を備えているが、１つの工作ヘッドを１つの移動機構で移動させる場合の切断時間に対して、これを半分近くの時間にすることができる訳ではない。

【0007】

このような点に鑑み、本発明は、従来に比して更に切断時間を短縮することができるカッティング装置、カッティング方法、及びプログラム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】

【0008】

本発明は、ベースに載置した材料を切断するカッティング装置であって、前記ベースに対して第一切断手段を移動させる第一移動手段と、前記ベースに対して前記第一移動手段と略同速度で第二切断手段を移動させる第二移動手段と、前記第一移動手段及び前記第二移動手段に指令を送り前記第一切断手段及び前記第二切断手段をカットラインに沿って移動させて前記材料を所定の形状に切断する制御手段と、を備え、前記材料における前記カットラインが占める領域が中央境界予定線によって第一領域と第二領域に区画されるとともに、該中央境界予定線に対向する第一境界予定線によって該第一領域が第一開始領域と第一終了領域に区画され、該中央境界予定線に対向する第二境界予定線によって該第二領域が該第一終了領域に隣接する第二開始領域と第二終了領域に区画され、且つ該第一領域に含まれる該カットラインの長さと該第二領域に含まれる該カットラインの長さが略同一であり、該第一開始領域に含まれる該カットラインの長さが該第二開始領域に含まれる該カットラインの長さよりも大である状態において、前記制御手段は、前記第一移動手段に対して、前記第一開始領域に含まれる前記カットラインに沿って前記第一切断手段を移動させ、該第一開始領域での該第一切断手段の移動が終わった後に前記第一終了領域に含まれる前記カットラインに沿って前記第一切断手段を移動させるように指令を送るとともに、前記第二移動手段に対して、前記第二開始領域に含まれる前記カットラインに沿って前記第二切断手段を移動させ、該第二開始領域での該第二切断手段の移動が終わった後に前記第二終了領域に含まれる前記カットラインに沿って前記第二切断手段を移動させるように指令を送るものである。

【0009】

このようなカッティング装置において、前記カットラインは、少なくとも一つの包絡部を含んでいて、前記制御手段は、前記第一領域に含まれる前記カットラインの長さと前記第二領域に含まれる前記カットラインの長さが略同一であって、且つ前記包絡部と前記中央境界予定線、前記第一境界予定線、及び前記第二境界予定線とが交差せずに該包絡部が前記第一開始領域、前記第一終了領域、前記第二開始領域、及び前記第二終了領域の何れかに含まれるように該中央境界予定線、該第一境界予定線、及び該第二境界予定線の位置を設定する境界予定線設定手段と、前記第一移動手段に対して、前記第一開始領域に含まれる前記カットラインに沿って前記第一切断手段を移動させ、該第一開始領域での該第一切断手段の移動が終わった後に前記第一終了領域に含まれる前記カットラインに沿って前記第一切断手段を移動させるように指令を送るとともに、前記第二移動手段に対して、前記第二開始領域に含まれる前記カットラインに沿って前記第二切断手段を移動させ、該第二開始領域での該第二切断手段の移動が終わった後に前記第二終了領域に含まれる前記カットラインに沿って前記第二切断手段を移動させるように指令を送る指令手段と、を備えることが好ましい。

【0010】

また本発明は、ベースに載置した材料を切断するためのカッティング方法であって、前記ベースに対して第一切断手段を移動させる第一移動手段と、前記ベースに対して前記第一移動手段と略同速度で第二切断手段を移動させる第二移動手段と、前記第一移動手段及び前記第二移動手段に指令を送り前記第一切断手段及び前記第二切断手段をカットラインに沿って移動させて前記材料を所定の形状に切断する制御手段と、を備え、前記材料における前記カットラインが占める領域が中央境界予定線によって第一領域と第二領域に区画されるとともに、該中央境界予定線に対向する第一境界予定線によって該第一領域が第一開始領域と第一終了領域に区画され、該中央境界予定線に対向する第二境界予定線によって該第二領域が該第一終了領域に隣接する第二開始領域と第二終了領域に区画され、且つ該第一領域に含まれる該カットラインの長さと該第二領域に含まれる該カットラインの長さが略同一であり、該第一開始領域に含まれる該カットラインの長さが該第二開始領域に含まれる該カットラインの長さよりも大である状態において、前記制御手段は、前記第一移動手段に対して、前記第一開始領域に含まれる前記カットラインに沿って前記第一切断手段を移動させ、該第一開始領域での該第一切断手段の移動が終わった後に前記第一終了領域に含まれる前記カットラインに沿って前記第一切断手段を移動させるように指令を送るとともに、前記第二移動手段に対して、前記第二開始領域に含まれる前記カットラインに沿って前記第二切断手段を移動させ、該第二開始領域での該第二切断手段の移動が終わった後に前記第二終了領域に含まれる前記カットラインに沿って前記第二切断手段を移動させるように指令を送る工程を有するカッティング方法でもある。

【0011】

また本発明は、コンピュータで実行され、ベースに載置した材料を切断するカッティング装置のためのプログラムであって、前記カッティング装置は、前記ベースに対して第一切断手段を移動させる第一移動手段と、前記ベースに対して前記第一移動手段と略同速度で第二切断手段を移動させる第二移動手段と、前記第一移動手段及び前記第二移動手段に指令を送り前記第一切断手段及び前記第二切断手段をカットラインに沿って移動させて前記材料を所定の形状に切断する制御手段と、を備え、前記材料における前記カットラインが占める領域が中央境界予定線によって第一領域と第二領域に区画されるとともに、該中央境界予定線に対向する第一境界予定線によって該第一領域が第一開始領域と第一終了領域に区画され、該中央境界予定線に対向する第二境界予定線によって該第二領域が該第一終了領域に隣接する第二開始領域と第二終了領域に区画され、且つ該第一領域に含まれる該カットラインの長さと該第二領域に含まれる該カットラインの長さが略同一であり、該第一開始領域に含まれる該カットラインの長さが該第二開始領域に含まれる該カットラインの長さよりも大である状態において、前記制御手段は、前記第一移動手段に対して、前記第一開始領域に含まれる前記カットラインに沿って前記第一切断手段を移動させ、該第一開始領域での該第一切断手段の移動が終わった後に前記第一終了領域に含まれる前記カットラインに沿って前記第一切断手段を移動させるように指令を送るとともに、前記第二移動手段に対して、前記第二開始領域に含まれる前記カットラインに沿って前記第二切断手段を移動させ、該第二開始領域での該第二切断手段の移動が終わった後に前記第二終了領域に含まれる前記カットラインに沿って前記第二切断手段を移動させるように指令を送る、ようにコンピュータを実行させるプログラムでもある。

【発明の効果】

【0012】

本発明のカッティング装置では、上記のように、第一領域に含まれるカットラインの長さと第二領域に含まれるカットラインの長さが略同一である状態において、制御手段は、第一移動手段に対して、第一開始領域に含まれるカットラインに沿って第一切断手段を移動させ、更に第一開始領域での第一切断手段の移動が終わった後に第一終了領域に含まれるカットラインに沿って第一切断手段を移動させるように指令を送るとともに、第二移動手段に対して、第二開始領域に含まれるカットラインに沿って第二切断手段を移動させ、更に第二開始領域での第二切断手段の移動が終わった後に第二終了領域に含まれるカットラインに沿って第二切断手段を移動させるように指令を送るため、材料を切断する際の第一移動手段と第二移動手段との衝突を防止し、また１つの切断手段を１つの移動機構で移動させる場合に比して切断時間を半分近くに短縮することができる。

【0013】

ところで、カットラインに包絡部が含まれる場合、この包絡部が第一領域と第二領域の両方に跨がっていると、第一切断手段で切断した部分と第二切断手段で切断した部分境界でカットラインが一致しないおそれがある。これに対して上記のような境界予定線設定手段、及び指令手段を備えるカッティング装置によれば、包絡部を第一切断手段又は第二切断手段の何れか一方のみで切断することができるため、このようなカットラインの不一致が防止されて切断品質を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明に従うカッティング装置の一実施形態を概略的に示した平面図である。

【図2】図１の第一移動手段を側面視で示した概略図である。

【図3】図１の第一移動手段を正面視で示した概略図である。

【図4】カッティング装置のブロック図である。

【図5】カットラインを付して示した材料の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明に従うカッティング装置、カッティング方法、及びプログラムの一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に示した本実施形態のカッティング装置１は、材料Ｗを、図２、図３に示した切断刃Ｓによって切断するものである。まず、材料Ｗと切断刃Ｓについて説明する。

【0016】

材料Ｗは、本実施形態では平面視において矩形状をなし、平板状に形成されたものである。なお、図示した材料Ｗの形状は一例であって、これに限定されるものではない。また材料Ｗの材質は、段ボールのような紙製品や、薄板状の合成樹脂板あるいは金属板、更には比較的厚みのあるポリエチレンや発泡材など、種々のものが含まれる。本実施形態の材料Ｗは、図５に示すカットラインＬに沿って切断されるものとする。カットラインＬは、図示した円形、楕円形、正方形、長方形のように始点と終点が一致し且つ途中で自分自身と交わることのない単純閉曲線状の閉じたラインになる複数の包絡部ＬＥ（本実施形態においては、包絡部ＬＥａ、包絡部ＬＥｂ・・・包絡部ＬＥｊ・・・包絡部ＬＥｋ・・・）と、図示した波線のように始点と終点が離れて開いたラインになる複数の解放部ＬＲ（本実施形態においては、解放部ＬＲａ、解放部ＬＲｂ）とで構成されている。なお、図示したカットラインＬの形状、長さ、位置等は一例であって、適宜変更可能である。またカットラインＬは、包絡部ＬＥのみで構成されていてもよいし、解放部ＬＲのみで構成されていてもよい。

【0017】

切断刃Ｓは、図２、図３に示すように平刃状になるものであり、図３に示すように平板状になる延在面Ｓ１の側縁部には、材料Ｗを切断する刃先Ｓ２が設けられている。切断刃Ｓは、後述するホルダー２９に対して取り外し可能であって、ホルダー２９に保持される部位から先端の切先Ｓ３までの長さが比較的長い長尺の切断刃や、長さの短い短尺の切断刃の他、刃先Ｓ２が延在面Ｓ１の両側に設けられた両刃のものや片側だけに設けられた片刃のものなど、種々の切断刃Ｓを取り付けることができる。

【0018】

次に、図示したカッティング装置１について説明する。本実施形態のカッティング装置１は、ベース２、第一移動手段３、第二移動手段４を備えている。第一移動手段３と第二移動手段４は、上述した切断刃Ｓを保持している。なお、本実施形態の第一移動手段３と第二移動手段４が保持する切断刃Ｓは同一であるが、第一移動手段３と第二移動手段４で異なる切断刃Ｓを用いてもよい。第一移動手段３が保持する切断刃Ｓは、本明細書等における「第一切断手段」に相当し、第二移動手段４が保持する切断刃Ｓは、本明細書等における「第二切断手段」に相当する。

【0019】

ベース２は、材料Ｗを載置するものであって、材料Ｗを載置する表面は、本実施形態では図１に示したＸＹＺ直交座標系に対して、そのＸＹ平面に平行に延在しているものとする。なお、本実施形態でＸＹ平面は水平方向に延在するものであり、Ｚ方向は高さ方向である。またθ方向とは、図３に示すようにＺ軸を周回する方向であり、α方向とは、図２に示すようにＸ軸を周回する方向である。

【0020】

ベース２の表面には、負圧によって材料Ｗを吸着保持するための吸着穴（不図示）が設けられている。またベース２には、カッティング装置１に設けられる各種手段を駆動するための電源、エア源等に接続するための付帯設備の他、カッティング装置１を制御するための制御手段５（図４参照）が設けられている。制御手段５は、例えばＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）やＰＣ（パーソナルコンピュータ）等のコンピュータで具現化される。なお、コンピュータの内部記憶装置やこれに接続される外部記憶装置（以下、記憶手段６と称する）には、カッティング装置１の動作を制御するプログラムが記憶されていて、制御手段５はこのプログラムに基づいてカッティング装置１の動作を制御する。また記憶手段６には、カットラインＬに関する情報も記憶されていて、制御手段５は、記憶手段６に記憶されているカットラインＬに関する情報を読み出し、この情報に基づいて第一移動手段３と第二移動手段４を移動させ、第一移動手段３が保持する切断刃Ｓと第二移動手段４が保持する切断刃Ｓで材料Ｗを切断する。

【0021】

図４に示すように本実施形態の制御手段５は、境界予定線設定手段５ａ、指令手段５ｃを備えている。なお、境界予定線設定手段５ａ、指令手段５ｃに関する詳細な内容は後述する。

【0022】

第一移動手段３は、ベース２に対して第一移動手段３で保持した切断刃Ｓを移動させる機能を有する。本実施形態の第一移動手段３は、ベース２に対して切断刃Ｓを、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、θ方向、α方向に移動させることができる。そして第二移動手段４は、ベース２に対して第二移動手段４で保持した切断刃Ｓを移動させる機能を有していて、本実施形態では第一移動手段３のように保持した切断刃ＳをＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、θ方向、α方向に移動させる機能を有する。なお、本実施形態における第二移動手段４の構成は図示した第一移動手段３と同一であるため、第二移動手段４に関する詳細な説明は省略する。

【0023】

本実施形態の第一移動手段３は、Ｙ方向に延在するとともにベース２に対してＸ方向に間隔をあけて設けられる一対のＹ軸レール（不図示）と、Ｙ軸レールを摺動するＹ軸ナット（不図示）と、Ｙ軸ナットに保持されるＸ軸フレーム１０（図２参照）と、Ｘ方向に延在するとともにＸ軸フレーム１０に対してＺ方向に間隔をあけて設けられる一対のＸ軸レール１１と、Ｘ軸レール１１を摺動するＸ軸ナット１２と、Ｘ軸ナット１２に保持されるＸ軸移動ベース１３を含んで構成されている。また第一移動手段３は、Ｘ軸フレーム１０やＸ軸移動ベース１３を移動させるための駆動手段（不図示）も備えている。本実施形態の駆動手段はサーボモータであるが、他のモータ（ステッピングモータなど）を用いてもよい。また、第一移動手段３で用いられる直動機構は、上述したレールとナットとの組み合わせに限られず、タイミングベルトとプーリを利用した機構、ボールねじを用いた機構、ラックとピニオンを利用した機構を用いてもよい。

【0024】

また第一移動手段３は、Ｚ方向に延在するとともにＸ軸移動ベース１３に対してＸ方向に間隔をあけて設けられる一対のＺ軸レール１４と、Ｚ軸レール１４を摺動するＺ軸ナット１５と、Ｚ軸ナット１５に保持されるＺ軸移動ベース１６と、Ｚ軸モータ１７と、Ｚ軸モータ１７の回転によってＺ軸移動ベース１６を移動させるボールねじ１８を備えている。

【0025】

更に第一移動手段３は、Ｚ方向に間隔をあけて設けられる一対のベアリング１９と、ベアリング１９に回転可能に支持されるθ回転軸２０と、θ回転軸２０に保持されるθ軸ベース２１（図３参照）と、θ回転軸２０に取り付けられるθ軸プーリ２２と、タイミングベルトを介してθ軸プーリ２２を回転させるθ軸モータ２３を備えている。

【0026】

また第一移動手段３は、図３に示すようにθ軸ベース２１に回転可能に支持されるα回転軸２４と、α回転軸２４に取り付けられるα軸プーリ２５と、図２に示すようにタイミングベルトを介してα軸プーリ２５を回転させるα軸モータ２６と、α回転軸２４とともに回転するスプラインケース２７と、スプラインケース２７に対して進退可能に設けられるスプライン軸２８と、スプライン軸２８の先端に設けられ、切断刃Ｓを保持するホルダー２９を備えている。

【0027】

更に第一移動手段３は、切断刃Ｓをその長手方向に振動させる振動手段と、切断刃Ｓで材料Ｗを切断する際に材料Ｗを押えておく材料押圧手段を備えている。

【0028】

本実施形態の振動手段は、スプライン軸２８の後端に連結するクランク３０と、回転可能に軸支されるとともにクランク３０を進退移動させる偏心カム付きシャフト３１と、偏心カム付きシャフト３１に取り付けられる振動付与用プーリ３２と、ベルト（タイミングベルト）を介して振動付与用プーリ３２を回転させる振動付与用モータ３３とを含んで構成されている。すなわち、振動付与用モータ３３によって偏心カム付きシャフト３１が回転すると、その偏心量の振幅をもってクランク３０が振動し、これによりホルダー２９を取り付けたスプライン軸２８も振動するため、ホルダー２９に保持される切断刃Ｓを長手方向に沿って振動させることができる。

【0029】

材料押圧手段は、切断刃Ｓの近傍に設けられる押圧板３４と、押圧板３４をＺ方向に移動可能に支持するガイド３５と、押圧板３４を材料Ｗに対して押圧するための弾性体３６とを含んで構成されている。

【0030】

次に、カッティング装置１を用いて材料Ｗを切断するカッティング方法の一例に関し、図５に示したカットラインＬに沿って切断刃Ｓを移動させて材料Ｗを切断する方法について説明する。

【0031】

材料Ｗを切断するにあたり、制御手段５は、記憶手段６に記憶されているカットラインＬに関する情報を読み出し、材料ＷにおけるカットラインＬが占める領域（全体領域Ａ）を特定する。本実施形態の全体領域Ａは、材料ＷにおけるＸ方向中央及びＹ方向中央に位置しているが、材料Ｗに対して片寄った位置に設けられていてもよい。

【0032】

次いで制御手段５は、境界予定線設定手段５ａによって中央境界予定線ＣＬを設定し、全体領域Ａを第一領域Ａ１と第二領域Ａ２に区画する。本実施形態の中央境界予定線ＣＬは基本的にＸ方向に延在していて、第一領域Ａ１と第二領域Ａ２がＹ方向に横並びになるように全体領域Ａを区画する。ここで境界予定線設定手段５ａは、中央境界予定線ＣＬを、第一領域Ａ１に含まれるカットラインＬの長さと第二領域Ａ２に含まれるカットラインＬの長さが略同一であるように設定する。ここで、第一領域Ａ１に含まれるカットラインＬの長さと第二領域Ａ２に含まれるカットラインＬの長さが略同一であるように設定するとは、第一領域Ａ１に含まれるカットラインＬの長さと第二領域Ａ２に含まれるカットラインＬの長さの差を第一領域Ａ１に含まれるカットラインＬの長さで除した（割った）値が所定の値以下になることをいい、一例として１０％以下になる場合をいう。

【0033】

更に境界予定線設定手段５ａは、中央境界予定線ＣＬに対向する第一境界予定線Ｂ１を設定して、第一領域Ａ１を第一開始領域Ａ１ａと第一終了領域Ａ１ｂに区画し、且つ中央境界予定線ＣＬに対向する第二境界予定線Ｂ２を設定して、第二領域Ａ２を、第一終了領域Ａ１ｂに隣接する第二開始領域Ａ２ａと第二終了領域Ａ２ｂに区画する。本実施形態の中央境界予定線ＣＬは基本的にＸ方向に延在していて、第一境界予定線Ｂ１と第二境界予定線Ｂ２も基本的にＸ方向に延在する。よって全体領域Ａは、第一開始領域Ａ１ａ、第一終了領域Ａ１ｂ、第二開始領域Ａ２ａ、第二終了領域Ａ２ｂがＹ方向に横並びになるように区画される。ここで境界予定線設定手段５ａは、第一境界予定線Ｂ１と第二境界予定線Ｂ２を、第一開始領域Ａ１ａに含まれるカットラインＬの長さが第二開始領域Ａ２ａに含まれるカットラインＬの長さよりも大きくなるように設定する。

【0034】

また境界予定線設定手段５ａは、中央境界予定線ＣＬを、包絡部ＬＥと中央境界予定線ＣＬが交差せずに包絡部ＬＥが第一領域Ａ１及び第二領域Ａ２の何れかに含まれるように設定する機能を有する。

【0035】

カットラインＬが図５に示したものである場合、本実施形態の境界予定線設定手段５ａは、まず全体領域Ａに含まれるカットラインＬ（包絡部ＬＥと解放部ＬＲ）の全ての長さを算出し、Ｘ方向に直線状に延在する中央境界予定線ＣＬでこの長さが半分になるように仮設定することにより全体領域Ａを第一領域Ａ１と第二領域Ａ２に仮で区画する。更に境界予定線設定手段５ａは、Ｘ方向に直線状に延在する第一境界予定線Ｂ１で、第一領域Ａ１を第一開始領域Ａ１ａと第一終了領域Ａ１ｂに仮で区画し、Ｘ方向に直線状に延在する第二境界予定線Ｂ２で、第二領域Ａ２を、第一終了領域Ａ１ｂに隣接する第二開始領域Ａ２ａと第二終了領域Ａ２ｂに仮で区画する。

【0036】

また境界予定線設定手段５ａは、仮で設定した中央境界予定線ＣＬと包絡部ＬＥが交差する場合は、図５に示すように中央境界予定線ＣＬの一部を＋Ｙ方向又は－Ｙ方向に移動させて、中央境界予定線ＣＬと包絡部ＬＥが交差しないように設定することができる（図５における包絡部ＬＥｆ、包絡部ＬＥｇ、包絡部ＬＥｊを参照）。なお、中央境界予定線ＣＬの一部を＋Ｙ方向に移動させるか－Ｙ方向に移動させるかは、仮で区画した第一領域Ａ１に含まれるカットラインＬの長さと仮で区画した第二領域Ａ２に含まれるカットラインＬの長さの差ができるだけ小さくなる条件で決定される。

【0037】

ここで、包絡部ＬＥの大きさや形状等によっては、中央境界予定線ＣＬの一部を＋Ｙ方向又は－Ｙ方向に移動させる量が大きくなり、第一領域Ａ１に含まれるカットラインＬの長さと第二領域Ａ２に含まれるカットラインＬの長さの差が所定の値を超えて、第一領域Ａ１に含まれるカットラインＬの長さと第二領域Ａ２に含まれるカットラインＬの長さが実質的に相違することがある。この場合は、後述する切断時間を短縮する効果が十分に得られないおそれがある。一方、第一領域Ａ１に含まれるカットラインＬの長さと第二領域Ａ２に含まれるカットラインＬの長さの差を所定の値に収めることを優先すると、中央境界予定線ＣＬが包絡部ＬＥに交差することがある。この場合は、後述するカットラインの不一致を防止する効果が損なわれることになる。このような点に鑑み、境界予定線設定手段５ａは、切断時間を短縮する効果とカットラインＬの不一致を防止する効果の何れを優先するかが選択でき（都度選択できるようにしてもよいし、予め何れかを選択していてもよい）、その選択に応じて中央境界予定線ＣＬが決定されるように構成されていてもよい。すなわち、切断時間を短縮する効果を優先させる場合は、例えば中央境界予定線ＣＬはＸ方向に直線状に延在するものと設定される。

【0038】

更に境界予定線設定手段５ａは、中央境界予定線ＣＬと同様に、第一境界予定線Ｂ１と第二境界予定線Ｂ２についてもそれらの一部を＋Ｙ方向又は－Ｙ方向に移動させて、第一境界予定線Ｂ１と第二境界予定線Ｂ２が包絡部ＬＥと公差しないように設定する。なお、切断時間を短縮する効果を優先させる場合は、中央境界予定線ＣＬと同様に、第一境界予定線Ｂ１と第二境界予定線Ｂ２はＸ方向に直線状に延在するものと設定すればよい。

【0039】

また境界予定線設定手段５ａは、カットラインＬに含まれる解放部ＬＲと交差しないように中央境界予定線ＣＬを設定する機能を備えていてもよい。この場合に境界予定線設定手段５ａは、カットラインＬに含まれる解放部ＬＲと交差しないように中央境界予定線ＣＬを設定するにあたり、切断時間を短縮する効果とカットラインＬの不一致を防止する効果の何れを優先するかが選択でき（都度選択できるようにしてもよいし、予め何れかを選択していてもよい）、その選択に応じて中央境界予定線ＣＬが決定されるように構成されていてもよい。本実施形態の境界予定線設定手段５ａは、カットラインＬに含まれる解放部ＬＲと交差しないように中央境界予定線ＣＬを設定する機能、及びカットラインの不一致を防止する効果よりも切断時間を短縮する効果を優先して中央境界予定線ＣＬが決定される機能を有している。なお図５に示した解放部ＬＲを構成する解放部ＬＲａ、解放部ＬＲｂは、何れもＹ方向に長く延在しているため、中央境界予定線ＣＬの一部を＋Ｙ方向又は－Ｙ方向に移動させても、中央境界予定線ＣＬが解放部ＬＲａと解放部ＬＲｂに交差することになる。このため本実施形態の境界予定線設定手段５ａは、中央境界予定線ＣＬが解放部ＬＲａと解放部ＬＲｂに交差する位置を、解放部ＬＲａと解放部ＬＲｂの長さが約半分になるところに設定している。

【0040】

また本実施形態では、境界予定線設定手段５ａによって、中央境界予定線ＣＬを設定して全体領域Ａを第一領域Ａ１と第二領域Ａ２に区画し、更に第一境界予定線Ｂ１と第二境界予定線Ｂ２を設定して第一領域Ａ１を第一開始領域Ａ１ａと第一終了領域Ａ１ｂに区画するとともに、第二領域Ａ２を第二開始領域Ａ２ａと第二終了領域Ａ２ｂに区画したが、これらの区画は、例えば作業員が行ってもよい。作業員が全体領域Ａを第一領域Ａ１と第二領域Ａ２に区画する場合は、カットラインＬの長さが約半分になるように、且つ包絡部ＬＥａ、包絡部ＬＥｂ・・・と交差しないように中央境界予定線ＣＬを設定し、また必要に応じて第一開始領域Ａ１ａに含まれるカットラインＬの長さが第二開始領域Ａ２ａに含まれるカットラインＬの長さよりも大きくなるように、且つ包絡部ＬＥａ、包絡部ＬＥｂ・・・と交差しないように第一境界予定線Ｂ１と第二境界予定線Ｂ２を設定する。そして第一開始領域Ａ１ａには、包絡部ＬＥａ、包絡部ＬＥｂ、包絡部ＬＥｃ、包絡部ＬＥｄ・・・と、第一端部Ｅ１（詳細は下記参照）から第一境界予定線Ｂ１に至る範囲での解放部ＬＲａ及び解放部ＬＲｂが含まれ、第一終了領域Ａ１ｂには、包絡部ＬＥｈ・・・と、第一境界予定線Ｂ１から中央境界予定線ＣＬに至る範囲での解放部ＬＲａ及び解放部ＬＲｂが含まれ、第二開始領域Ａ２ａには、包絡部ＬＥｅ、包絡部ＬＥｆ、包絡部ＬＥｇ、包絡部ＬＥｊ・・・と、中央境界予定線ＣＬから第二境界予定線Ｂ２に至る範囲での解放部ＬＲａ及び解放部ＬＲｂが含まれ、第二終了領域Ａ２ｂには、包絡部ＬＥｋ・・・と、第二境界予定線Ｂ２から第二端部Ｅ２（詳細は下記参照）に至る範囲での解放部ＬＲａ及び解放部ＬＲｂが含まれることを記憶手段６に記憶させておけばよい。

【0041】

ここで、第一領域Ａ１における中央境界予定線ＣＬに対向する端部を第一端部Ｅ１と称し、第二領域Ａ２における中央境界予定線ＣＬに対向する端部を第二端部Ｅ２と称する。本実施形態の第一端部Ｅ１は、図５に示すように、基本的にＸ方向に延在する中央境界予定線ＣＬに対し、この中央境界予定線ＣＬに対向していて第一領域Ａ１におけるＸ方向に延在する端部である。また第二端部Ｅ２は、図５に示すように、基本的にＸ方向に延在する中央境界予定線ＣＬに対し、この中央境界予定線ＣＬに対向していて第二領域Ａ２におけるＸ方向に延在する端部である。

【0042】

次いで制御手段５は、指令手段５ｃによって、第一移動手段３に対して、第一開始領域Ａ１ａに含まれるカットラインＬに沿って第一移動手段３が保持する切断刃Ｓを移動させ、第一開始領域Ａ１ａでの切断刃Ｓの移動が終わった後に第一終了領域Ａ１ｂに含まれるカットラインＬに沿って切断刃Ｓを移動させるように指令を送るとともに、第二移動手段４に対して、第二開始領域Ａ２ａに含まれるカットラインＬに沿って第二移動手段４が保持する切断刃Ｓを移動させ、第二開始領域Ａ２ａでの切断刃Ｓの移動が終わった後に第二終了領域Ａ２ｂに含まれるカットラインＬに沿って切断刃Ｓを移動させるように指令を送る。ここで制御手段５は、第一移動手段３と略同速度で第二移動手段４を移動させるように指令を送る。なお略同速度とは、例えば第一移動手段３の速度と第二移動手段４の速度の差を第一移動手段３の速度で除した（割った）値が所定の値以下になることをいい、一例として１０％以下になる場合をいう。なお、各領域内で切断刃Ｓを移動させるにあたっては、向きや位置は任意に設定することができる。例えば、第一移動手段３が保持する切断刃Ｓを第一開始領域Ａ１ａで移動させる場合、第一開始領域Ａ１ａに含まれる複数の包絡部ＬＥを切断する順番は、第一端部Ｅ１に近いものから順に切断されるように設定してもよいし、第一境界予定線Ｂ１に近いものから順に切断されるように設定してもよい。

【0043】

このように指令手段５ｃから指令を送ると、第一移動手段３が保持する切断刃Ｓが第一開始領域Ａ１ａで切断を開始し、第二移動手段４が保持する切断刃Ｓが第二開始領域Ａ２ａで切断を開始する。また、第一移動手段３が保持する切断刃Ｓによる第一終了領域Ａ１ｂでの切断は、第一開始領域Ａ１ａでの切断が終了した後に開始される。そして上述したように第一開始領域Ａ１ａに含まれるカットラインＬの長さは、第二開始領域Ａ２ａに含まれるカットラインＬの長さよりも大きくなるように設定されている。従って、第一移動手段３による第一開始領域Ａ１ａでの切断が終了するよりも先に、第二移動手段４による第二開始領域Ａ２ａでの切断が終了するため、第一移動手段３が第一終了領域Ａ１ｂで切断を開始するときには、既に第二移動手段４は第二終了領域Ａ２ｂでの切断を開始している。すなわち第一移動手段３と第二移動手段４は、Ｙ方向に間隔をあけた状態で材料Ｗの切断を開始し、その後もＹ方向に間隔をあけた状態で材料Ｗの切断を行うため、第一移動手段３と第二移動手段４が衝突することがない。

【0044】

また第一領域Ａ１に含まれるカットラインＬの長さと第二領域Ａ２に含まれるカットラインＬの長さは略同一であるため、本実施形態のカッティング装置１によれば、１つの切断刃を１つの移動機構で移動させる場合に比して切断時間を半分近くに短縮することができる。更に、１つの包絡部ＬＥは、第一移動手段３が保持する切断刃Ｓ、又は第二移動手段４が保持する切断刃Ｓのみで切断されるため、上述したカットラインの不一致が防止されて切断品質を高めることができる。

【0045】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、上記の説明で特に限定しない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば上述した実施形態の構成は、適宜追加、削除が可能であり、また一の実施形態の構成を他の実施形態に設けることも可能である。また、上記の実施形態における効果は、本発明から生じる効果を例示したに過ぎず、本発明による効果が上記の効果に限定されることを意味するものではない。

【0046】

例えば図２、図３に示した第一移動手段３の構成は一例であって、第一切断手段や第二切断手段を他の構成で移動させてもよい。

【符号の説明】

【0047】

１：カッティング装置
２：ベース
３：第一移動手段
４：第二移動手段
５：制御手段
５ａ：境界予定線設定手段
５ｃ：指令手段
Ａ１：第一領域
Ａ１ａ：第一開始領域
Ａ１ｂ：第一終了領域
Ａ２：第二領域
Ａ２ａ：第二開始領域
Ａ２ｂ：第二終了領域
Ｂ１：第一境界予定線
Ｂ２：第二境界予定線
ＣＬ：中央境界予定線
Ｌ：カットライン
ＬＥ：包絡部
Ｓ：切断刃（第一切断手段、第二切断手段）
Ｗ：材料

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】