特開 2024-169008 切断装置

(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】P2024169008

(43)【公開日】2024-12-05

(54)【発明の名称】切断装置

(51)【国際特許分類】

   B26D 1/24 20060101AFI20241128BHJP

   B26D 11/00 20060101ALI20241128BHJP

   B26D 7/06 20060101ALI20241128BHJP

【ＦＩ】

B26D1/24 E

B26D11/00

B26D1/24 H

B26D7/06 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023086174

(22)【出願日】2023-05-25

(71)【出願人】

【識別番号】000241500

【氏名又は名称】トヨタ紡織株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000394

【氏名又は名称】弁理士法人岡田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】平岡 大輔

【テーマコード（参考）】

3C027

【Ｆターム（参考）】

3C027WW02

3C027WW05

3C027WW11

(57)【要約】

【課題】切断対象物を搬送方向と交差する方向に細かく切断することが可能な切断装置を提供すること。
【解決手段】切断装置１は、シート６を搬送しながら切断する装置である。切断装置１は、シート６を搬送する搬送部２と、シート６を搬送方向に沿って厚さ方向に切断する縦切断部３と、シート６を搬送方向に交差する横方向に沿って厚さ方向に切断する横切断部４と、を有する。縦切断部３が、シート６を切断する縦切刃３１ａ、３２ａと、縦切刃３１ａ、３２ａを駆動させる駆動機構３１ｄ、３２ｄと、を備える縦切断ユニット３１、３２を複数有する。複数の縦切断ユニット３１、３２のうちの１つである第１縦切断ユニット３１と他の１つである第２縦切断ユニット３２とが、互いに搬送方向及び横方向にずれた配置とされる
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

シート状の切断対象物を搬送しながら切断する切断装置であって、
前記切断対象物を搬送する搬送部と、
前記切断対象物を搬送方向に沿って厚さ方向に切断する縦切断部と、
前記切断対象物を前記搬送方向に交差する横方向に沿って前記厚さ方向に切断する横切断部と、を有し、
前記縦切断部が、前記切断対象物を切断する縦切刃と、該縦切刃を駆動させる駆動機構と、を備える縦切断ユニットを複数有し、
複数の前記縦切断ユニットのうちの１つである第１縦切断ユニットと他の１つである第２縦切断ユニットとが、互いに前記搬送方向及び前記横方向にずれた配置とされる切断装置。

【請求項2】

請求項１に記載の切断装置であって、
前記第１縦切断ユニットと前記第２縦切断ユニットとが、互いに前記横方向において互い違いに並ぶように複数配置される切断装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の切断装置であって、
前記縦切刃が、回転刃とされ、前記駆動機構が、前記縦切刃の回転速度を上昇させる加速機構を備える切断装置。

【請求項4】

請求項３に記載の切断装置であって、
前記縦切刃が、上側の回転刃である上刃と、下側の回転刃である下刃と、を上下方向に並んで有し、
前記加速機構が、前記下刃の回転速度よりも速くなるように前記上刃の回転速度を上昇させる切断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、切断装置に関する。詳しくは、シート状の切断対象物を搬送しながら切断する切断装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、シート状の切断対象物を搬送方向に沿って厚さ方向に切断する縦切刃を備える縦切断部と、切断対象物を搬送方向と交差する横方向に沿って厚さ方向に切断する横切断部と、を備える切断装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－２１０３０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような切断装置において、縦切断部が縦切刃を横方向に複数備えることで切断対象物を横方向に複数に分割するように切断できる。しかし、縦切断部が、縦切刃の横に駆動機構を備えるような横方向に嵩張る構成となる場合、これらを横方向に詰めて配置することができない。そこで、本発明は、切断対象物を搬送方向と交差する方向に細かく切断することが可能な切断装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するために、本発明の切断装置は次の手段をとる。

【0006】

本発明の第１の発明は、シート状の切断対象物を搬送しながら切断する切断装置であって、前記切断対象物を搬送する搬送部と、前記切断対象物を搬送方向に沿って厚さ方向に切断する縦切断部と、前記切断対象物を前記搬送方向に交差する横方向に沿って前記厚さ方向に切断する横切断部と、を有し、前記縦切断部が、前記切断対象物を切断する縦切刃と、該縦切刃を駆動させる駆動機構と、を備える縦切断ユニットを複数有し、複数の前記縦切断ユニットのうちの１つである第１縦切断ユニットと他の１つである第２縦切断ユニットとが、互いに前記搬送方向及び前記横方向にずれた配置とされる切断装置である。

【0007】

上記構成によれば、第１縦切断ユニットと第２縦切断ユニットとの間の横方向の隙間を詰めた状態に配置できる。このようにして、切断対象物を搬送方向と交差する方向に細かく切断することができる。

【0008】

本発明の第２の発明は、上記第１の発明において、前記第１縦切断ユニットと前記第２縦切断ユニットとが、互いに前記横方向において互い違いに並ぶように複数配置される切断装置である。上記構成によれば、各縦切断ユニットを互いに干渉させないように横方向の隙間をより詰めた状態に配置できる。

【0009】

本発明の第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、前記縦切刃が、回転刃とされ、前記駆動機構が、前記縦切刃の回転速度を上昇させる加速機構を備える切断装置である。上記構成によれば、縦切刃の回転速度が上がることで切断対象物を切断しやすくなる。

【0010】

本発明の第４の発明は、上記第３の発明において、前記縦切刃が、上側の回転刃である上刃と、下側の回転刃である下刃と、を上下方向に並んで有し、前記加速機構が、前記下刃の回転速度よりも速くなるように前記上刃の回転速度を上昇させる切断装置である。上記構成によれば、加速機構が上刃を下刃よりも速く回転させることで、縦切刃の切断性をより高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１の実施形態に係る切断装置を模式的に表す側面図である。

【図2】切断装置の上面図である。

【図3】図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明を実施するための形態を、図１－３を用いて説明する。以下の説明において、前後上下左右等の各方向を示す場合には、各図中に示されたそれぞれの方向を指すものとする。

【0013】

＜第１の実施形態＞
図１に示すように、本実施形態の切断装置１は、面状のシート６を搬送しながら細かく分割するように切断するためのものである。切断装置１は、搬送部２と、シート６を搬送方向（前後方向）に切断する縦切断部３と、左右方向に切断する横切断部４と、を有する。また切断装置１は、切断前のシート６の厚さを測定する厚さセンサ５を有する。シート６は、炭素繊維から成る織物の端材である。シート６は、不規則に切り抜かれた不連続材料のうちの１枚を指す。各シート６は、互いの形状、大きさ及び厚さが不揃いな部材である。シート６は一枚、或いは厚さ方向に重ねられた複数枚が切断装置１に投入される。図２に示すようにシート６は、切断装置１により上面視で略正方形状（例えば５０ｍｍ四方）に分割されるようにカットされる。ここで、シート６が本発明の「切断対象物」に相当する。

【0014】

図１に示すように搬送部２は、シート６を切断装置１の手前側から奥側に向かって搬送するように構成される。搬送部２は、シート６が載置される搬送路２１と、搬送路２１の上方に前後方向に複数設けられる搬送ローラ２２と、を有する。各搬送ローラ２２は、各回転軸２３を中心として図１中反時計回りに回転する。各搬送ローラ２２は、搬送路２１との間にシート６を引き込むようにしてシート６を送り出す。各搬送ローラ２２は、後述する横切断部４の動作と連動するように、シート６を一定距離送り出すごとに一時停止させるよう断続的に回転するように構成される。

【0015】

図２に示すように、縦切断部３は、搬送されたシート６を前後方向に切断する。縦切断部３は、シート６の搬送方向の上流側に設けられる第１縦切断ユニット３１と、下流側に設けられる第２縦切断ユニット３２とに分かれて設けられる。第１縦切断ユニット３１は、左右方向に２つ並んで設けられる。各第１縦切断ユニット３１は、回転刃である縦切刃３１ａと、縦切刃３１ａを回転駆動させる駆動機構３１ｄと、を有する。各縦切刃３１ａは、駆動軸３１ｆまわりに回転する。各駆動機構３１ｄは、各縦切刃３１ａの左隣に設けられる。各第１縦切断ユニット３１は、互いに同一の構成とされる。

【0016】

第２縦切断ユニット３２も同様に、左右方向に２つ並んで設けられる。各第２縦切断ユニット３２は、回転刃である縦切刃３２ａと、縦切刃３２ａを回転駆動させる駆動機構３２ｄと、を有する。各縦切刃３２ａは、駆動軸３２ｆまわりに回転する。各駆動機構３２ｄは、各縦切刃３２ａの左隣に設けられる。各第２縦切断ユニット３２は、互いに同一の構成とされる。各第１縦切断ユニット３１と各第２縦切断ユニット３２とは、互いに左右方向に互い違いに設けられる。上記構成により、左右方向において各第１縦切断ユニット３１の間に各第２縦切断ユニット３２が配置される。このため、各第１縦切断ユニット３１を互いに左右方向に間を空けて設けたとしても、各第２縦切断ユニット３２によりシート６を左右方向に細かく切断できる。シート６は、各第１縦切断ユニット３１と各第２縦切断ユニット３２とにより、一定の左右幅ｗを持つ複数の短冊状に分割されるようにカットされる。

【0017】

横切断部４は、縦切断部３によって切断されたシート６を左右方向に沿って切断する。図１に示すように横切断部４は、シート６を上下に挟み込むように切断するギロチン刃４１を有する。横切断部４は、不図示の昇降機構により上側のギロチン刃４１を上下に昇降させてシート６を切断する。横切断部４は、各搬送ローラ２２の断続的な動作に伴い、シート６が一定距離（例えば５０ｍｍ）を搬送されたのち一時停止した際にギロチン刃４１を下降させてシート６を切断する。これにより、シート６は一定の前後幅で分割されるようにカットされる。

【0018】

＜搬送部２＞
以下、上述した切断装置１の各構成について詳しく説明する。図１に示すように各搬送ローラ２２は、縦切断部３よりも手前側に設けられる上流ローラ２２ａと、縦切断部３から奥側に設けられる下流ローラ２２ｂと、を有する。下流ローラ２２ｂは、第１縦切断ユニット３１と第２縦切断ユニット３２との間に設けられる第１下流ローラ２２ｃと、第２縦切断ユニット３２より奥側に設けられる第２下流ローラ２２ｄと、に分かれて設けられる。図２、３に示すように第１下流ローラ２２ｃは、径方向の外側に向かってフランジ状に突出するカラー２２ｅを有する。カラー２２ｅは、左右方向に２つ並んで形成される。各カラー２２ｅは、各第１縦切断ユニット３１の各縦切刃３１ａと前後方向の配置が重なるように設けられる。

【0019】

第２下流ローラ２２ｄも同様に、径方向の外側に向かってフランジ状に突出するカラー２２ｆを有する。カラー２２ｆは、左右方向に４つ並んで形成される。各カラー２２ｆは、各第１縦切断ユニット３１の各縦切刃３１ａ、及び各第２縦切断ユニット３２の各縦切刃３２ａと前後方向の配置が重なるように設けられる。各カラー２２ｅと各カラー２２ｆとは、切断部分に沿ってシート６をガイドする。これにより、各下流ローラ２２ｂは切断されたシート６が蛇行しないように搬送できる。

【0020】

図３に示すように、搬送路２１は、第１下流ローラ２２ｃの各カラー２２ｅの位置に合わせて下方に凹む窪み２１ａを有する。各窪み２１ａにより、第１下流ローラ２２ｃを搬送路２１に対して上下方向に近づけた状態に設けることができる。これにより、第１下流ローラ２２ｃが搬送路２１との間にシート６を挟み込みやすくなる。このため、第１下流ローラ２２ｃがシート６を適切に搬送できる。第２下流ローラ２２ｄについても同様であり、搬送路２１は各カラー２２ｆの位置に合わせた不図示の窪みを有する。なお図２において、各搬送ローラ２２は、図の明瞭化のためシート６の前後長さよりも広い前後間隔で配置されているが、実際にはシート６の前後長さよりも狭い前後間隔で配置されるように設けられる。これによりシート６は、その一部が１つの搬送ローラ２２と搬送路２１との間に挟み込まれているうちに、次の搬送ローラ２２に引き込まれるようになっている。このためシート６は、位置ずれを生じることなく各搬送ローラ２２により搬送される。

【0021】

＜縦切断部３＞
図１に示すように、各第１縦切断ユニット３１の各縦切刃３１ａは、上刃３１ｂと下刃３１ｃとを上下方向に並んで有する。縦切刃３１ａは、シート６を上刃３１ｂと下刃３１ｃとの間に挟むようにして切断する。上刃３１ｂは、駆動機構３１ｄ（図２参照）により駆動軸３１ｆまわりに回転駆動する。下刃３１ｃは、上刃３１ｂの回転に従動して回転軸３１ｇまわりに回転する。第２縦切断ユニット３２の縦切刃３２ａも同様に、上刃３２ｂと下刃３２ｃとを上下方向に並んで有する。上刃３２ｂは、駆動機構３２ｄ（図２参照）により駆動軸３２ｆまわりに回転駆動する。下刃３２ｃは、上刃３２ｂの回転に従動して回転軸３２ｇまわりに回転する。

【0022】

図２に示すように、各第１縦切断ユニット３１の各駆動機構３１ｄは加速機構３１ｅを有する。各加速機構３１ｅは、各駆動機構３１ｄにより回転駆動する各上刃３１ｂの回転速度を上昇させる。これにより、各縦切刃３１ａがシート６を容易に切断しやすくなる。各第２縦切断ユニット３２の各駆動機構３２ｄも同様に加速機構３２ｅを有する。各加速機構３２ｅは、各上刃３２ｂの回転速度を上昇させる。

【0023】

＜厚さセンサ５＞
図１に示すように、厚さセンサ５は、縦切断部３よりも手前側に設けられる。厚さセンサ５は切断前のシート６の厚さを測定する。厚さセンサ５は、上下方向に昇降する昇降機５２と、昇降機５２の下端に設けられるセンサ部５１と、を有する。厚さセンサ５は、シート６に上方から押し当てられる。これにより、センサ部５１がシート６に接触してシート６の厚さを測定する。厚さセンサ５は、不図示の制御装置と電気的に接続される。厚さセンサ５は測定した値を制御装置に入力する。制御装置は、測定されたシート６の厚さが一定の閾値よりも大きい場合には、切断装置１の動作を停止させるように制御信号を出力する。

【0024】

以上をまとめると、第１の実施形態に係る切断装置１は、次のような構成とされている。以下において、括弧書きで示す符号は上記実施形態に示した各構成に対応する符号である。

【0025】

切断装置（１）は、シート状の切断対象物（６）を搬送しながら切断する装置である。切断装置（１）は、切断対象物（６）を搬送する搬送部（２）と、切断対象物（６）を搬送方向に沿って厚さ方向に切断する縦切断部（３）と、切断対象物（６）を搬送方向に交差する横方向に沿って厚さ方向に切断する横切断部（４）と、を有する。縦切断部（３）が、切断対象物（６）を切断する縦切刃（３１ａ、３２ａ）と、縦切刃（３１ａ、３２ａ）を駆動させる駆動機構（３１ｄ、３２ｄ）と、を備える縦切断ユニット（３１、３２）を複数有する。複数の縦切断ユニット（３１、３２）のうちの１つである第１縦切断ユニット（３１）と他の１つである第２縦切断ユニット（３２）とが、互いに搬送方向及び横方向にずれた配置とされる。

【0026】

上記構成によれば、第１縦切断ユニット（３１）と第２縦切断ユニット（３２）との間の横方向の隙間を詰めた状態に配置できる。このようにして、切断対象物（６）を搬送方向と交差する方向に細かく切断することができる。

【0027】

また、第１縦切断ユニット（３１）と第２縦切断ユニット（３２）とが、互いに横方向において互い違いに並ぶように複数配置される。上記構成によれば、各縦切断ユニット（３１、３２）を互いに干渉させないように横方向の隙間をより詰めた状態に配置できる。

【0028】

また、縦切刃（３１ａ、３２ａ）が、回転刃とされ、駆動機構（３１ｄ、３２ｄ）が、縦切刃（３１ａ、３２ａ）の回転速度を上昇させる加速機構（３１ｅ、３２ｅ）を備える。上記構成によれば、縦切刃（３１ａ、３２ａ）の回転速度が上がることで切断対象物（６）を切断しやすくなる。

【0029】

また、縦切刃（３１ａ、３２ａ）が、上側の回転刃である上刃（３１ｂ、３２ｂ）と、下側の回転刃である下刃（３１ｃ、３２ｃ）と、を上下方向に並んで有する。加速機構（３１ｅ、３２ｅ）が、下刃（３１ｃ、３２ｃ）の回転速度よりも速くなるように上刃（３１ｂ、３２ｂ）の回転速度を上昇させる。上記構成によれば、加速機構（３１ｅ、３２ｅ）が上刃（３１ｂ、３２ｂ）を下刃（３１ｃ、３２ｃ）よりも速く回転させることで、縦切刃（３１ａ、３２ａ）の切断性をより高めることができる。

【0030】

＜その他の実施形態＞
以上、本発明は１つの実施形態を用いて説明したが、本発明は上記実施形態の他に各種の形態で実施することができるものである。

【0031】

１．縦切断部は、複数の縦切断ユニットを搬送方向に３つ以上並んで有する構成でも良い。その場合、第１縦切断ユニット及び第２縦切断ユニット以外の他の縦切断ユニットは、第１縦切断ユニット又は第２縦切断ユニットと横方向に重なる配置とされても良い。縦切刃は回転刃の他、ギロチン刃であっても良い。縦切刃は、可動刃と可動刃の組み合わせの他、可動刃と固定刃の組み合わせでも良い。縦切刃は、１つの刃だけを有する構成でも良い。縦切刃は、下刃が駆動機構により回転駆動する構成でも良い。その他縦切刃は、刃の種類、形状、組み合わせ等が任意の構成で良い。横切断部は、縦切断部の手前側に設けても良い。横切断部は、２つ以上のギロチン刃を搬送方向に並べて有する構成でも良い。その場合、例えば２つのギロチン刃を５０ｍｍ間隔で前後に並べて、搬送部が切断対象物を１００ｍｍずつ搬送する構成でも良い。横切断部は、ギロチン刃以外の刃を有する構成でも良い。横切断部は、切断対象物を搬送方向と斜めに交差する横方向に切断しても良い。駆動機構は、縦切刃と横方向に並ぶ構成の他、縦方向や上下方向に並ぶ構成でも良い。

【0032】

２．第１縦切断ユニットと第２縦切断ユニットとは、それぞれ左右方向に２つ設けられる構成を示したが、１つや３つ以上設けられる構成でも良い。第１縦切断ユニットと第２縦切断ユニットとは、互いに左右方向に互い違いに並ぶ構成の他、例えば各第１縦切断ユニットが左右方向の内側に設けられ、各第２縦切断ユニットが左右方向の両外側に設けられる構成でも良い。その場合、各第１縦切断ユニットは、駆動機構の配置が互いに左右対称となる構成とされても良い。すなわち例えば、左側の第１縦切断ユニットの駆動機構が縦切刃の左隣に設けられ、右側の第１縦切断ユニットの駆動機構が縦切刃の右隣に設けられる構成とされる。この場合、互いの縦切刃を左右方向の隙間を詰めた状態に配置できる。

【0033】

３．搬送部は、切断対象物を一時停止させることなく一定の速度で連続的に搬送しても良い。搬送ローラの配置数や配置間隔は任意の構成で良い。切断対象物は織物の他、フィルムやその他任意のシート状部材でも良い。切断対象物は炭素繊維の他、アラミド繊維やガラス繊維などでも良い。

【符号の説明】

【0034】

１ 切断装置
２ 搬送部
３ 縦切断部
４ 横切断部
５ 厚さセンサ
６ シート（切断対象物）
２１ 搬送路
２１ａ 窪み
２２ 搬送ローラ
２２ａ 上流ローラ
２２ｂ 下流ローラ
２２ｃ 第１下流ローラ
２２ｄ 第２下流ローラ
２２ｅ カラー
２２ｆ カラー
２３ 回転軸
３１ 第１縦切断ユニット
３１ａ 縦切刃
３１ｂ 上刃
３１ｃ 下刃
３１ｄ 駆動機構
３１ｅ 加速機構
３１ｆ 駆動軸
３１ｇ 回転軸
３２ 第２縦切断ユニット
３２ａ 縦切刃
３２ｂ 上刃
３２ｃ 下刃
３２ｄ 駆動機構
３２ｅ 加速機構
３２ｆ 駆動軸
３２ｇ 回転軸
４１ ギロチン刃
５１ センサ部
５２ 昇降機

【図1】

【図2】

【図3】