特開 2024-77540 裁断機及び裁断刃の摩耗度合取得方法

(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】P2024077540

(43)【公開日】2024-06-07

(54)【発明の名称】裁断機及び裁断刃の摩耗度合取得方法

(51)【国際特許分類】

   B26D 5/00 20060101AFI20240531BHJP

   B26D 7/12 20060101ALI20240531BHJP

   B24B 3/36 20060101ALI20240531BHJP

【ＦＩ】

B26D5/00 F

B26D7/12

B24B3/36 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022189682

(22)【出願日】2022-11-28

(71)【出願人】

【識別番号】000151221

【氏名又は名称】株式会社島精機製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100162031

【弁理士】

【氏名又は名称】長田 豊彦

(74)【代理人】

【識別番号】100175721

【弁理士】

【氏名又は名称】高木 秀文

(72)【発明者】

【氏名】名出 隆二

【テーマコード（参考）】

3C024

3C158

【Ｆターム（参考）】

3C024AA03

3C024AA06

3C158AA05

3C158AA11

3C158AA16

3C158AB01

3C158AB04

3C158CA01

3C158CB05

3C158DB07

(57)【要約】

【課題】省スペース化が可能な裁断機を提供する。
【解決手段】裁断刃１３０によりシート材を裁断する裁断機において、待機位置から裁断刃１３０の刃先１３１に当接するまで揺動可能な研磨ベルト２２０と、研磨ベルト２２０の揺動角Ｄ２２０を測定する揺動角測定部２６０と、測定された揺動角Ｄ２２０に基づいて裁断刃１３０の摩耗度合を取得する制御部と、を具備し、研磨ベルト２２０は、裁断刃１３０の刃先１３１と直角に当接する。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

裁断刃によりシート材を裁断する裁断機において、
待機位置から前記裁断刃の刃先に当接するまで揺動可能な揺動部と、
前記揺動部の揺動角を測定する揺動角測定部と、
測定された前記揺動角に基づいて前記裁断刃の摩耗度合を取得する摩耗度合取得部と、
を具備する裁断機。

【請求項2】

前記揺動部は、
前記裁断刃を研磨する研磨装置を構成する、
請求項１に記載の裁断機。

【請求項3】

前記研磨装置は、
複数のプーリに巻き掛けられ、プーリ間において前記裁断刃に当接可能に構成される研磨ベルトと、
前記研磨ベルトのうち前記裁断刃が当接する部分の内側に設けられる撓み止め部材と、
を具備する、
請求項２に記載の裁断機。

【請求項4】

前記研磨装置は、
駆動源となるエアシリンダと、
当該研磨装置の揺動軸と同軸上に設けられる駆動ギアと、
前記揺動軸とは異なる軸上に設けられ、前記駆動ギアと噛み合う従動ギアと、
前記揺動角測定部に含まれ、前記従動ギアの回転角を測定するエンコーダと、
を具備する、
請求項２に記載の裁断機。

【請求項5】

前記揺動部は、
前記裁断刃の刃先と直角に当接する、
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の裁断機。

【請求項6】

シート材を裁断する裁断機の裁断刃の摩耗度合取得方法であって、
待機位置から前記裁断刃の刃先と当接するまで揺動部を揺動させる揺動工程と、
前記揺動部の揺動角を測定する測定工程と、
測定された前記揺動角に基づいて前記裁断刃の摩耗度合を取得する摩耗度合取得工程と、
を具備する裁断刃の摩耗度合取得方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シート材を裁断する裁断刃の摩耗度合を取得可能な裁断機及び裁断刃の摩耗度合取得方法の技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、シート材を裁断する裁断刃の摩耗度合を取得可能な裁断機の技術が公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。

【0003】

特許文献１に記載の裁断機の裁断刃は、略円筒状の作動リング内に上方から挿通され、作動リングの軸心回りの回動に応じて刃先が所定方向を向くように構成される。作動リングには、裁断刃の刃先の正面側に、検出ピンが進退可能に設けられる。また作動リングの外側には、刃幅検出手段の作動ピンが進退可能に設けられる。

【0004】

裁断刃の摩耗度合を取得する場合、まず作動リングを回動させ、検出ピンを作動ピンと向かい合うように配置する。次にリニアステッピングモータにより作動ピン及び検出ピンを前進させ、検出ピンを裁断刃の刃先に当接させる。こうして、検出ピンを前進させるための駆動投入パルス数から刃先の位置を検出し、刃幅、ひいては裁断刃の摩耗度合を取得する。

【0005】

しかしながら、前記裁断機では、作動リングのように回動する部材の外側と内側とを跨ぐように配置された検出ピンを、作動リングの外側に設けられた作動ピンと共に移動させるなど、摩耗度合を取得するための構成が比較的複雑であるため、比較的大きな取り付けスペースが必要となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平７－６０６９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、省スペース化が可能な裁断機及び裁断刃の摩耗度合取得方法を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

【0009】

即ち、本発明に係る裁断機は、裁断刃によりシート材を裁断する裁断機において、待機位置から前記裁断刃の刃先に当接するまで揺動可能な揺動部と、前記揺動部の揺動角を測定する揺動角測定部と、測定された前記揺動角に基づいて前記裁断刃の摩耗度合を取得する摩耗度合取得部と、を具備するものである。
このように構成することにより、比較的簡易な構成により裁断刃の摩耗度合を測定でき、省スペース化が可能である。

【0010】

また、前記揺動部は、前記裁断刃を研磨する研磨装置を構成するようにしてもよい。
このように構成することにより、裁断刃を研磨する研磨装置を利用して裁断刃の摩耗度合を測定できるため、より省スペース化が可能である。

【0011】

また、前記研磨装置は、複数のプーリに巻き掛けられ、プーリ間において前記裁断刃に当接可能に構成される研磨ベルトと、前記研磨ベルトのうち前記裁断刃が当接する部分の内側に設けられる撓み止め部材と、を具備するようにしてもよい。
このように構成することにより、研磨ベルトの撓みを防止でき、摩耗度合の測定精度を向上できる。

【0012】

また、前記研磨装置は、駆動源となるエアシリンダと、当該研磨装置の揺動軸と同軸上に設けられる駆動ギアと、前記揺動軸とは異なる軸上に設けられ、前記駆動ギアと噛み合う従動ギアと、前記揺動角測定部に含まれ、前記従動ギアの回転角を測定するエンコーダと、を具備するようにしてもよい。
このように構成することにより、エンコーダを容易に設置できる。

【0013】

また、前記揺動部は、前記裁断刃の刃先と直角に当接するようにしてもよい。
このように構成することにより、裁断刃の摩耗度合を精度よく測定できる。

【0014】

また、本発明に係る裁断刃の摩耗度合取得方法は、シート材を裁断する裁断機の裁断刃の摩耗度合取得方法であって、待機位置から前記裁断刃の刃先と当接するまで揺動部を揺動させる揺動工程と、前記揺動部の揺動角を測定する測定工程と、測定された前記揺動角に基づいて前記裁断刃の摩耗度合を取得する摩耗度合取得工程と、を具備するものである。
このように構成することにより、比較的簡易な構成により裁断刃の摩耗度合を測定でき、省スペース化が可能である。

【発明の効果】

【0015】

本発明の効果として、省スペース化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施形態に係る裁断機を模式的に示した側面図。

【図2】裁断ヘッドの一部を模式的に示した背面図。

【図3】裁断ヘッドの一部を模式的に示した側面図。

【図4】裁断ヘッドの一部を模式的に示した平面図。

【図5】研磨装置を模式的に示した平面図。

【図6】（ａ）裁断刃が回転した状態を模式的に示した平面図。（ｂ）裁断刃が研磨される状態を模式的に示した平面図。

【図7】（ａ）裁断刃が回転した状態を模式的に示した平面図。（ｂ）裁断刃の刃先に研磨ベルトが当接する状態を模式的に示した平面図。

【図8】摩耗した裁断刃の刃先に研磨ベルトが当接する状態を模式的に示した平面図。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下では、図中の矢印Ｕ、矢印Ｄ、矢印Ｆ、矢印Ｂ、矢印Ｌ及び矢印Ｒで示した方向を、それぞれ上方向、下方向、前方向、後方向、左方向及び右方向と定義して説明を行う。また本実施形態に係る裁断機１は、後方から前方へ向けてシート材２を搬送するため、前後方向が搬送方向に対応する。

【0018】

まず、本発明の第一実施形態に係る裁断機１の全体的な構成について説明する。

【0019】

図１に示す裁断機１は、シート材２を所望の形状に裁断する。シート材２としては、例えば布帛やニット等の生地や、樹脂製のシート等、柔軟で通気性を有する素材が想定される。シート材２は、複数枚積層された状態で裁断される。なお、以下の図で示すシート材２は、積層された状態を模式的に示している。裁断機１は、主として裁断テーブル１０、ビーム移動体２０、操作部３０及び制御部４０を具備する。

【0020】

裁断テーブル１０は、ベルトコンベヤ１１ａにより、シート材２を裁断エリア１１へ搬送できる。裁断テーブル１０の内部には、裁断エリア１１上のシート材２を吸引する図示せぬ吸引装置が設けられている。

【0021】

ベルトコンベヤ１１ａの後方には、搬入前のシート材２が載置される反物載置部１２が設けられている。また反物載置部１２の前方には、シート材２に対して空気不透過性の被覆シート３を被せるための被覆シート敷設装置１３が設けられている。またベルトコンベヤ１１ａの前方には、裁断後のシート材２の搬出先である図示せぬピックアップテーブルが設けられている。

【0022】

ビーム移動体２０は、裁断エリア１１の搬送方向に直交する方向の両外側に設けられる一対の基部２１と、一対の基部２１同士を連結するように搬送方向に直交する方向に延出するビーム２２と、を具備する。基部２１は、図示せぬ搬送方向移動機構により、搬送方向に移動可能に構成される。ビーム２２は、後述する裁断ヘッド１００を支持する。裁断ヘッド１００は、図示せぬ移動機構により、ビーム２２上を移動することができる。

【0023】

操作部３０は、裁断機１を操作するためのものである。操作部３０は、各種情報を入力可能なキーボード３１及びマウス３２と、各種情報を表示可能なディスプレイ３３と、を具備する。

【0024】

制御部４０は、裁断機１の動作を制御するためのものである。制御部４０は、ＣＰＵ等の演算処理部、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶部等を具備する。制御部４０の記憶部には、裁断機１の制御に用いられる種々の情報やプログラム等が記憶される。

【0025】

制御部４０は、裁断テーブル１０、ビーム移動体２０及び操作部３０の各部と接続されている。制御部４０は、予め作成された裁断のためのプログラム等に基づいて、裁断機１の各部の動作を制御することができる。具体的には、制御部４０は、ベルトコンベヤ１１ａ及びビーム移動体２０の動作を制御することで、シート材２の搬入出（生地送り）や裁断等を行うことができる。制御部４０は、操作部３０と通信することで、裁断に関する情報等をディスプレイ３３に表示させることができる。

【0026】

以下では、図１から図５を用いて、裁断ヘッド１００の構成について説明する。図１に示すように、裁断ヘッド１００は、前記移動機構を有してビーム２２に沿って移動可能なベース部１１０と、ベース部１１０に対して移動可能な可動部１２０と、を具備する。図２及び図３に示すように、可動部１２０は、裁断刃１３０、レシプロヘッド１４０、Ｒ軸ユニット１５０、シート押え１６０及び研磨装置１７０を具備する。

【0027】

裁断刃１３０は、長手方向を上下方向に向けて配置される。図３及び図４に示すように、裁断刃１３０は、刃先１３１、峰部１３２及び刃先側面１３３を具備する。刃先１３１は、裁断刃１３０の下端部から上下中途部までに亘って形成される。峰部１３２は、刃先１３１が向く方向において、刃先１３１とは反対側に形成される。本実施形態では、刃先１３１が向く方向において、刃先１３１から峰部１３２までの距離を「刃幅Ｗ１３０」と称する。

【0028】

刃先側面１３３は、刃先１３１から峰部１３２側に向けて延びる傾斜面である。刃先側面１３３は、一対形成される。一対の刃先側面１３３は、刃先１３１に向かうにつれて互いに接近するような先細り状に形成される。

【0029】

図２及び図３に示すレシプロヘッド１４０は、図示せぬ昇降機構によりベース部１１０に対して昇降可能に支持される。レシプロヘッド１４０には、裁断刃１３０が角変位可能かつ着脱可能に取り付けられる。こうして、レシプロヘッド１４０の昇降に応じて裁断刃１３０もベース部１１０に対して昇降できる。裁断刃１３０は、例えば後述するシート押え１６０に対して下方に突出する切断位置と、シート押え１６０よりも上方に位置する非切断位置と、に移動できる。レシプロヘッド１４０は、裁断時において図示せぬ駆動機構により裁断刃１３０を高速で往復動可能に構成される。

【0030】

Ｒ軸ユニット１５０は、レシプロヘッド１４０の下方に配置され、上方から裁断刃１３０が挿通される。Ｒ軸ユニット１５０は、ベース部１１０に対して昇降可能に支持されるユニット本体部１５１と、ユニット本体部１５１に対して相対回転可能に支持される回転体１５２と、を具備する。回転体１５２は、図示せぬモータ等の駆動源から動力が伝達されることにより、Ｒ軸Ａ１５０回りに回転される。裁断刃１３０は、回転体１５２の回転に伴って、Ｒ軸Ａ１５０回りに回転される。これによってＲ軸ユニット１５０は、刃先１３１の向きを変更することができる。またＲ軸ユニット１５０は、レシプロヘッド１４０に対して相対的に移動できる。

【0031】

シート押え１６０は、Ｒ軸ユニット１５０の下方に配置され、Ｒ軸ユニット１５０と接続される。シート押え１６０は、裁断刃１３０が上下方向に通過可能に形成される。

【0032】

裁断ヘッド１００は、裁断刃１３０が切断位置に位置する状態で、裁断刃１３０を往復動させ、所定のプログラムに応じて刃先１３１の向きを変更しながら水平方向に移動することによって、シート材２を切断することができる。

【0033】

図２から図５に示す研磨装置１７０は、裁断刃１３０を研磨する。研磨装置１７０は、Ｒ軸ユニット１５０のユニット本体部１５１に設けられる。研磨装置１７０は、Ｒ軸ユニット１５０と一体的に昇降可能、かつ、回転体１５２の回転に伴って回転しないように構成される。研磨装置１７０は、回転軸１８０、第１部材１９０、第２部材２００、複数のプーリ２１０、研磨ベルト２２０、撓み止め部材２３０、モータ２４０、揺動機構２５０及び揺動角測定部２６０を具備する。なお、図５から図７では、研磨装置１７０のうち、一部の部材の記載を省略している。

【0034】

図４及び図５に示す回転軸１８０は、後述する駆動プーリ２１１を回転させる。回転軸１８０は、軸心方向を上下方向に向けて配置される。回転軸１８０は、後述するモータ２４０を介してユニット本体部１５１に設けられ、Ｒ軸ユニット１５０に対して軸心回りに相対回転可能に構成される。回転軸１８０は、裁断刃１３０に対して水平方向に間隔をあけて配置される。

【0035】

第１部材１９０は、後述するモータ２４０を取り付けるための取付台２４１（図２及び図３参照）の下面に設けられる。図３に示すように、第１部材１９０は、第１板部１９１及び第２板部１９２を具備する。

【0036】

第１板部１９１は、上下一対設けられる。第１板部１９１には、図５に示す回転軸１８０が挿通される。第２板部１９２は、上下一対の第１板部１９１を連結するように形成される。第１部材１９０は、回転軸１８０の軸心回りに、回転軸１８０に対して揺動可能に構成される。

【0037】

図３及び図５に示す第２部材２００は、後述する従動プーリ２１２を支持する。第２部材２００は、第１部材１９０の第２板部１９２に固定され、第２板部１９２から後方に延出するように形成される。第２部材２００は、上下一対設けられる。

【0038】

図５に示す複数のプーリ２１０は、後述する研磨ベルト２２０を周回させる。複数のプーリ２１０は、駆動プーリ２１１及び従動プーリ２１２を具備する。駆動プーリ２１１は、回転軸１８０に固定される。駆動プーリ２１１は、上下一対設けられる。従動プーリ２１２は、駆動プーリ２１１に対して後方に間隔をあけて配置される。従動プーリ２１２は、上下一対設けられる。上下一対の従動プーリ２１２は、上下一対の第２部材２００に回転可能に支持される。

【0039】

図３及び図５に示す研磨ベルト２２０は、裁断刃１３０を研磨する。研磨ベルト２２０は、無端状に形成される。研磨ベルト２２０は、上下一対の駆動プーリ２１１及び上下一対の従動プーリ２１２に巻き掛けられることによって、上下一対設けられる。研磨ベルト２２０は、第１部材１９０の揺動に伴って回転軸１８０の軸心回りに揺動し、裁断刃１３０に対して近接又は離間することができる。本実施形態の研磨ベルト２２０は、裁断刃１３０に対して当接する研磨位置（図６（ｂ）参照）、及び裁断刃１３０に対して離間する待機位置に揺動することができる。なお、図２から図５には、待機位置に位置する研磨ベルト２２０が示されている。

【0040】

撓み止め部材２３０は、研磨ベルト２２０の撓みを防止する。撓み止め部材２３０は、研磨ベルト２２０のうち、裁断刃１３０が当接する部分の内側に設けられる。本実施形態の撓み止め部材２３０は、従動プーリ２１２の近傍から研磨ベルト２２０の前後中途部まで亘って設けられる。撓み止め部材２３０により、研磨ベルト２２０と第２部材２００との間の隙間が埋められる。

【0041】

図３及び図４に示すモータ２４０は、研磨ベルト２２０を周回させるための駆動源である。モータ２４０は、取付台２４１に取り付けられる。取付台２４１は、ユニット本体部１５１に支持される。モータ２４０の駆動軸は、回転軸１８０に連結される。回転軸１８０の回転に伴って駆動プーリ２１１が回転し、駆動プーリ２１１の回転が研磨ベルト２２０に伝達される。こうしてモータ２４０は、複数のプーリ２１０の間において、研磨ベルト２２０を周回させることができる。

【0042】

揺動機構２５０は、回転軸１８０の軸心回りに研磨ベルト２２０を揺動させる。揺動機構２５０は、連結部材２５１及びエアシリンダ２５２を具備する。

【0043】

図４及び図５に示す連結部材２５１は、第１部材１９０と後述するエアシリンダ２５２とを連結する。連結部材２５１は、連結軸２５１ａを介して第１部材１９０の第１板部１９１に回転可能に支持される。

【0044】

図３及び図４に示すエアシリンダ２５２は、研磨ベルト２２０を揺動させるための駆動源である。エアシリンダ２５２は、本体部２５２ａ及びロッド２５２ｂを具備する。本体部２５２ａは、待機位置において、長手方向の端部がそれぞれ前側及び後側を向いて配置される。本体部２５２ａの後端部は、軸線方向を上下方向に向けたシリンダ回転軸Ａ２５２回りに回転可能となるように、ユニット本体部１５１に支持される。本体部２５２ａは、Ｒ軸ユニット１５０に対して相対回転することができる。ロッド２５２ｂは、本体部２５２ａから前方に延出する。ロッド２５２ｂの先端部は、連結部材２５１の先端部に固定される。

【0045】

エアシリンダ２５２のロッド２５２ｂが伸縮されると、エアシリンダ２５２の後端部及び連結部材２５１が回転しながら、第１部材１９０が回転軸１８０の軸心回りに回転する。第１部材１９０の回転に伴って第２部材２００、従動プーリ２１２及び研磨ベルト２２０が回転軸１８０の軸心回りに揺動する。このようにして、揺動機構２５０は、ロッド２５２ｂの伸縮によって研磨ベルト２２０を揺動させることができる。

【0046】

揺動角測定部２６０は、研磨ベルト２２０の揺動角Ｄ２２０（図７（ｂ）参照）を測定する。図２、図４及び図５に示すように、揺動角測定部２６０は、駆動ギア２６１、従動ギア２６２及びエンコーダ２６３を具備する。

【0047】

駆動ギア２６１は、第１部材１９０の揺動に伴って回転する。駆動ギア２６１は、平面視において扇状に形成されるギア部を具備する。駆動ギア２６１は、回転軸１８０と同軸上に設けられる。駆動ギア２６１は、第１板部１９１に固定される。駆動ギア２６１は、回転軸１８０及びＲ軸ユニット１５０に対して相対回転可能に構成される。

【0048】

従動ギア２６２は、駆動ギア２６１の回転に伴って回転する。従動ギア２６２は、駆動ギア２６１のギア部と噛み合う外歯車により構成され、回転軸１８０とは異なる軸上に設けられる。従動ギア２６２は、後述するエンコーダ２６３に支持される。

【0049】

なお、駆動ギア２６１及び従動ギア２６２は、互いに噛み合って、駆動ギア２６１の回転に伴って従動ギア２６２が回転する歯車を有するものであればよく、駆動ギア２６１及び従動ギア２６２の形状は本実施形態に限定されるものではない。

【0050】

エンコーダ２６３は、従動ギア２６２の回転角を測定するためのものである。エンコーダ２６３は、従動ギア２６２と水平方向における位置を合わせて配置される。エンコーダ２６３は、モータ２４０の取付台２４１に支持される。エンコーダ２６３は、軸部２６３ａを具備する。軸部２６３ａは、軸線方向を上下方向に向けて配置される。軸部２６３ａには、従動ギア２６２が固定される。エンコーダ２６３は、軸部２６３ａの回転に基づいて、従動ギア２６２の回転角を測定することができる。エンコーダ２６３は、図１に示す制御部４０と電気的に接続され、従動ギア２６２の回転角に関する情報を制御部４０に出力する。

【0051】

ここで、回転軸１８０の周囲には、上下一対の駆動プーリ２１１、モータ２４０等の部材が設けられるため、エンコーダ２６３を設置するのに十分なスペースを確保できないことが想定される。そこで本実施形態では、回転軸１８０とは異なる軸上にエンコーダ２６３を設けている。これによってエンコーダ２６３の設置スペースを容易に確保でき、エンコーダ２６３を容易に設置可能となる。

【0052】

図１に示す制御部４０は、エンコーダ２６３からの信号に基づいて従動ギア２６２の回転角を取得可能に構成される。制御部４０は、回転角の取得結果を用いた演算処理を行うことによって、研磨ベルト２２０の揺動角Ｄ２２０を算出することができる。また制御部４０は、揺動角Ｄ２２０の算出結果に基づいて、裁断刃１３０の摩耗度合を取得可能に構成される。なお、摩耗度合とは、裁断刃１３０がどの程度摩耗しているのかを判断可能な情報である。摩耗度合には、裁断刃１３０の摩耗を具体的な数値で示す第一情報、及び、裁断刃１３０の摩耗を大まかに（例えば数段階に分けて）示す第二情報が含まれる。本実施形態では、制御部４０は、第一情報の一例として、裁断刃１３０の摩耗量を取得する。

【0053】

裁断刃１３０の摩耗量とは、刃先１３１がどの程度後退した（峰部１３２側に接近した）のかを具体的な数値で示すものである。なお、制御部４０が摩耗量を取得する手順については後述する。

【0054】

以下では、図６を用いて、研磨装置１７０によって裁断刃１３０を研磨する手順について説明する。

【0055】

まず、図６（ａ）に示すように、制御部４０は、裁断刃１３０の刃先１３１が所定方向を向くように、Ｒ軸ユニット１５０を制御する。そして制御部４０は、モータ２４０及びエアシリンダ２５２を駆動させる。この際エアシリンダ２５２は、ロッド２５２ｂが縮むように駆動される。

【0056】

これによって、図６（ｂ）に示すように、研磨ベルト２２０は、駆動プーリ２１１と従動プーリ２１２との間を周回しながら裁断刃１３０に接近する。エアシリンダ２５２は、研磨ベルト２２０が裁断刃１３０に当接するまで駆動する。これによって刃先側面１３３の一方に、プーリ２１１，２１２を周回する研磨ベルト２２０が押し当てられる。制御部４０は、この状態でレシプロヘッド１４０及び裁断刃１３０を、Ｒ軸ユニット１５０及び研磨装置１７０に対して昇降させる。これによって刃先側面１３３の一方が研磨される。

【0057】

刃先側面１３３の一方が研磨された後で、制御部４０は、エアシリンダ２５２のロッド２５２ｂを伸張させる。研磨ベルト２２０は、ロッド２５２ｂの伸張に伴って、裁断刃１３０から離間される。その後制御部４０は、研磨ベルト２２０に刃先側面１３３の他方が当接可能となるように、Ｒ軸ユニット１５０を制御して刃先１３１の向きを変更させる。

【0058】

刃先１３１の向きを変更後、制御部４０は、刃先側面１３３の一方を研磨する場合と同様の制御を行うことで、刃先側面１３３の他方を研磨する。こうして裁断刃１３０の研磨が完了し、裁断刃１３０の切れ味を回復させることができる。

【0059】

ここで、裁断刃１３０が摩耗すると刃先１３１の位置が徐々に後退する。これに伴って裁断刃１３０によるシート材２の切断位置が、予め想定された位置よりも後退することになるため、裁断精度の低下が懸念される。そこで制御部４０は、裁断刃１３０の摩耗量を取得し、当該摩耗量に基づいて裁断ヘッド１００の動作を補正するように構成される。これによって裁断刃１３０の摩耗に起因する裁断精度の低下を防止することができる。また制御部４０は、裁断刃１３０の摩耗量に基づいて裁断刃１３０の交換時期を検知可能に構成される。

【0060】

以下では、図７及び図８を用いて、裁断刃１３０の摩耗度合を取得する手順について説明する。なお、図８には、未使用の裁断刃１３０が二点鎖線で、摩耗した裁断刃１３０が実線で示される。

【0061】

まず、図７（ａ）に示すように、制御部４０は、研磨ベルト２２０に刃先１３１が当接可能となるように、Ｒ軸ユニット１５０を制御して刃先１３１の向きを変更させる。この際制御部４０は、予め設定された方向に刃先１３１が向いた初期位置から、予め設定された基準角度だけ裁断刃１３０を回転させる。

【0062】

図７（ｂ）及び図８に示すように、制御部４０は、初期位置から基準角度だけ裁断刃１３０を回転させた後で、エアシリンダ２５２を駆動させて研磨ベルト２２０を待機位置から裁断刃１３０に向けて揺動させる。この際、制御部４０は、研磨ベルト２２０を周回させないように、モータ２４０を制御する。研磨ベルト２２０は、揺動によって裁断刃１３０の刃先１３１に当接される。本実施形態では、研磨ベルト２２０は、刃先１３１の上下中途部に当接される。なお、研磨ベルト２２０が刃先１３１に当接すると、それ以上の研磨ベルト２２０の揺動が規制される。このように、本実施形態の揺動角Ｄ２２０は、待機位置に位置する研磨ベルト２２０が、上述したような揺動が規制される位置まで揺動した角度を意味する。

【0063】

駆動ギア２６１は、研磨ベルト２２０の揺動に伴って回転する。従動ギア２６２は、駆動ギア２６１の回転に伴って回転する。エンコーダ２６３は、従動ギア２６２の回転角を測定し、測定結果に関する情報を制御部４０に出力する。制御部４０は、測定結果に関する情報に基づいて、研磨ベルト２２０の揺動角Ｄ２２０を算出する。

【0064】

ここで、本実施形態では、研磨ベルト２２０の内側に撓み止め部材２３０が設けられているため、刃先１３１に研磨ベルト２２０が当接した際に研磨ベルト２２０が撓むのを防止することができる。これによって研磨ベルト２２０の撓みに起因する揺動角Ｄ２２０の変化を防止することができ、揺動角Ｄ２２０を精度よく算出することができる。

【0065】

揺動角Ｄ２２０を算出すると、制御部４０は、揺動角Ｄ２２０と基準揺動角との差異を算出する。なお、基準揺動角とは、待機位置から未使用の裁断刃１３０の刃先１３１に研磨ベルト２２０が当接するまでの研磨ベルト２２０の揺動角である。本実施形態の制御部４０には、基準揺動角が予め記憶されている。

【0066】

揺動角Ｄ２２０と基準揺動角との差異を算出すると、制御部４０は、当該差異の算出結果及び基準刃幅に基づいて、裁断刃１３０の摩耗量及び刃幅Ｗ１３０を算出する。なお、基準刃幅とは、未使用の裁断刃１３０の刃幅Ｗ１３０である。本実施形態の制御部４０には、基準刃幅が予め記憶されている。

【0067】

本実施形態では、予め記憶された裁断刃１３０の基準角度と研磨ベルト２２０の基準揺動角とに基づいて、刃先１３１に対して研磨ベルト２２０を直角に当接させる。こうして、刃先１３１に対して研磨ベルト２２０が直角に当接すると、研磨ベルト２２０が直角に当接しない場合と比較して、裁断刃１３０の摩耗に応じた研磨ベルト２２０の揺動角Ｄ２２０の増加量を大きくすることができる。これにより、研磨ベルト２２０の揺動角Ｄ２２０に基づいて裁断刃１３０の摩耗量を精度よく算出することができる。

【0068】

裁断刃１３０の摩耗量を算出すると、制御部４０は、摩耗量の算出結果に基づいて裁断ヘッド１００の動作を補正する。これによって制御部４０は、裁断刃１３０の摩耗度合に応じて適切に裁断ヘッド１００を動作させることができるため、シート材２の裁断精度の低下を防止できる。

【0069】

また、制御部４０は、裁断刃１３０の摩耗量を算出すると、摩耗量の算出結果を操作部３０のディスプレイ３３に表示させる。なお、制御部４０は、刃幅Ｗ１３０の算出結果をディスプレイ３３に表示させてもよい。

【0070】

本実施形態では、裁断刃１３０を研磨するための研磨装置１７０を利用して、裁断刃１３０の摩耗度合を取得することができる。これによって摩耗量の取得に要する機器の設置スペースを削減し、省スペース化を図ることができる。また、部品点数を削減し、コストの削減を図ることができる。

【0071】

ここで、図８に示すように、刃先１３１が後退した場合、研磨ベルト２２０の揺動時に刃先１３１が常に決まった位置に向いていると、裁断刃１３０の摩耗に伴って、刃先１３１に対して研磨ベルト２２０が徐々に直角に当接しなくなる。しかしながら、刃先１３１に対する研磨ベルト２２０の当接角度のずれは微小であるため、制御部４０は、支障なく裁断刃１３０の摩耗量を算出することができる。

【0072】

これに対して、制御部４０は、裁断刃１３０の摩耗量を算出した後で、摩耗量の算出結果に応じて、基準角度を更新してもよい。これによって制御部４０は、裁断刃１３０の摩耗に伴う、刃先１３１に対する研磨ベルト２２０の当接角度のずれを補正することができる。これによって、当接角度のずれを補正しない場合と比べて、裁断刃１３０の摩耗量を精度よく算出することができる。

【0073】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の技術的思想の範囲内で適宜の変更が可能である。

【0074】

例えば、本実施形態の研磨装置１７０は、研磨ベルト２２０によって裁断刃１３０を研磨するものとしたが、裁断刃１３０を研磨する部材は、研磨ベルト２２０に限定されない。例えば研磨装置１７０は、円筒形で円筒の軸を中心として回転する砥石によって裁断刃１３０を研磨することも可能である。砥石によって裁断刃１３０を研磨する場合、研磨装置１７０は、砥石の回転軸の方向に応じて、砥石を適宜裁断刃１３０に押し付けることができる。例えば、砥石の回転軸を裁断刃１３０の長手方向と同一方向に向けることで、砥石の外周面を裁断刃１３０に押し付けることができる。また例えば、砥石の回転軸を裁断刃１３０の長手方向に対して垂直な方向に向けることで、砥石の側面（回転軸の軸心方向を向いた面）を裁断刃１３０に押し付けることができる。また刃先１３１が砥石の円筒の中心に向いている状態とすることにより、砥石の外周面を刃先１３１と直角に当接させることができる。

【0075】

また本実施形態では、エアシリンダ２５２によって研磨ベルト２２０を揺動させるものとしたが、研磨ベルト２２０を揺動させる駆動源は、特に限定されない。例えば研磨装置１７０は、回転軸１８０と同軸上に配置されるモータの駆動軸を駆動させることによって、研磨ベルト２２０を揺動させることも可能である。またエンコーダ２６３の代わりに、前記モータに付属されるエンコーダを用いることによって、研磨ベルト２２０の揺動角Ｄ２２０を測定することも可能である。またエンコーダ２６３の代わりに、前記モータに付属されるポテンショメータを用いることによって、研磨ベルト２２０の揺動角Ｄ２２０を測定することも可能である。なお前記ポテンショメータは、例えばエアシリンダ２５２のように、前記モータ以外の部材に設けられてもよい。

【0076】

また本実施形態では、刃先１３１に対して直角に研磨ベルト２２０を当接させるものとしたが、裁断刃１３０の摩耗度合を算出可能であれば、刃先１３１に対する研磨ベルト２２０の当接角度は特に限定されない。

【0077】

また本実施形態では、刃先１３１の上下中途部に研磨ベルト２２０を当接させるものとしたが、研磨ベルト２２０の刃先１３１に対する当接位置は、特に限定されるものではない。例えば刃先１３１の中で摩耗し易い箇所がある場合、当該箇所に研磨ベルト２２０を当接させてもよい。

【0078】

また本実施形態では、摩耗度合を取得するために研磨ベルト２２０を刃先１３１に当接させるものとしたが、刃先１３１に当接させる部材は、研磨ベルト２２０に限定されるものではなく、揺動によって刃先１３１に当接可能な種々の部材が含まれる。前記種々の部材としては、例えば上述した砥石が含まれる。また前記種々の部材としては、研磨ベルト２２０のような、裁断刃１３０を研磨する部材に限定されず、裁断刃１３０を研磨しない部材であってもよい。

【符号の説明】

【0079】

１ 裁断機
２ シート材
４０ 制御部
１３０ 裁断刃
１３１ 刃先
２２０ 研磨ベルト
２６０ 揺動角測定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】