特許 7249625 カッティング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-23

(45)【発行日】2023-03-31

(54)【発明の名称】カッティング装置

(51)【国際特許分類】

   B26D 5/34 20060101AFI20230324BHJP

   B26D 7/24 20060101ALI20230324BHJP

   B26D 5/00 20060101ALI20230324BHJP

   B26D 5/30 20060101ALI20230324BHJP

【ＦＩ】

B26D5/34 B

B26D7/24

B26D5/00 F

B26D5/30 B

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019010456

(22)【出願日】2019-01-24

(65)【公開番号】P2020116690

(43)【公開日】2020-08-06

【審査請求日】2022-01-17

(73)【特許権者】

【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

【審査官】永井 友子

(56)【参考文献】

【文献】特開平０９－１３１６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１５６９６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－２６９１９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０４８２４５１５（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２００５－２３８４０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００６－５１２５９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１６５７２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１５２６３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１５８１６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２６Ｄ ５／３４

Ｂ２６Ｄ ７／２４

Ｂ２６Ｄ ５／００

Ｂ２６Ｄ ５／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

材料を設置するベースと、
前記材料を切断するための切断手段と、
前記切断手段を保持するとともに前記ベースに載置された前記材料に対して該切断手段を移動させて該材料を切断する第一移動手段と、
前記材料の側部までの距離を検出する距離検出手段と、
前記距離検出手段を前記材料の側部に向けて指向させた状態で前記ベースを挟んで対向配置で保持するとともに、該距離検出手段が対向する方向に対して交差する移動方向に該距離検出手段を移動させる第二移動手段と、
前記第一移動手段、前記距離検出手段、及び前記第二移動手段に接続される制御手段と、を備えるカッティング装置において、
前記制御手段は、前記第二移動手段によって前記距離検出手段を移動させ、該第二移動手段における前記移動方向の位置とその位置において該距離検出手段で得られる前記材料の側部までの距離とを関連付けることによって前記ベースに載置された該材料が占める材料領域を特定するカッティング装置。

【請求項2】

前記材料を所定の形状で切断するためのカットラインに関する情報が入力される入力手段を備え、
前記制御手段は、前記材料領域の内側に前記カットラインが収まると判別される場合は前記第一移動手段を駆動させて前記切断手段による前記材料の切断を実行する一方、該カットラインが該材料領域を越えると判別される場合は該材料の切断を不実行とする請求項１に記載のカッティング装置。

【請求項3】

前記第二移動手段は、前記ベースの表面に向けて指向され前記材料領域における高さを検出する高さ検出手段を備える請求項１又は２に記載のカッティング装置。

【請求項4】

前記第二移動手段は、前記材料の側部に向けて指向され前記距離検出手段よりも上方に設けられる材料有無検出手段を備える請求項１～３の何れか一項に記載のカッティング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、切断手段を移動させてベースに載置した材料を切断するカッティング装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

本件出願人は、特許文献１に示すように、材料を載置するベース（プロッター盤面）と、切断刃を前後、左右、上下方向に移動させ、更にこれを回転、傾倒させることが可能なカッターヘッドとを備え、材料を任意の形状に切断することができるカッティング装置を提案している。このカッティング装置では、所望する切断形状に応じたカットラインに関する情報を入力することができるため、材料を任意の形状で切断することが可能である。ここで、入力するカットラインに関する情報とは、例えば複数の点の位置とこれらの点の順序であって、点の位置は、例えばベースの右手前の所定点を原点と設定したうえで、この原点を基準とするＸＹ座標によって指定する。そして、指定した順番でこれらの点を通るように切断刃を動かして、材料を所望する形状に切断することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－２３７２１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、このようなカッティング装置で切断される材料は、装置の使用者がベースに載置することが一般的である。すなわち、ベースに対して毎回同じ位置に材料が置かれるとは限らない。このため、載置した材料の位置がずれていると、切断刃は設定した通りに移動しても切断の途中で切断刃が材料から外れてしまい、意図した形状で切断できずに材料が無駄になるおそれがある。また、通常とは異なる外形の材料を使用した場合も、切断の途中で切断刃が材料から外れてしまう懸念がある。

【0005】

本発明は、このような問題点を解決することを課題とするものであり、ベースに載置される材料の位置がずれていたり、材料の外形が通常と異なっていたりしても、意図しない形状での切断を防止して材料を無駄にすることがないカッティング装置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】

【0006】

本発明は、材料を設置するベースと、前記材料を切断するための切断手段と、前記切断手段を保持するとともに前記ベースに載置された前記材料に対して該切断手段を移動させて該材料を切断する第一移動手段と、前記材料の側部までの距離を検出する距離検出手段と、前記距離検出手段を前記材料の側部に向けて指向させた状態で前記ベースを挟んで対向配置で保持するとともに、該距離検出手段が対向する方向に対して交差する移動方向に該距離検出手段を移動させる第二移動手段と、前記第一移動手段、前記距離検出手段、及び前記第二移動手段に接続される制御手段と、を備えるカッティング装置において、前記制御手段は、前記第二移動手段によって前記距離検出手段を移動させ、該第二移動手段における前記移動方向の位置とその位置において該距離検出手段で得られる前記材料の側部までの距離とを関連付けることによって前記ベースに載置された該材料が占める材料領域を特定するカッティング装置である。

【0007】

このようなカッティング装置においては、前記材料を所定の形状で切断するためのカットラインに関する情報が入力される入力手段を備え、前記制御手段は、前記材料領域の内側に前記カットラインが収まると判別される場合は前記第一移動手段を駆動させて前記切断手段による前記材料の切断を実行する一方、該カットラインが該材料領域を越えると判別される場合は該材料の切断を不実行とすることが好ましい。

【0008】

また前記第二移動手段は、前記ベースの表面に向けて指向され前記材料領域における高さを検出する高さ検出手段を備えることが好ましい。

【0009】

そして前記第二移動手段は、前記材料の側部に向けて指向され前記距離検出手段よりも上方に設けられる材料有無検出手段を備えることが好ましい。

【発明の効果】

【0010】

本発明のカッティング装置では、ベースを挟んで対向配置で保持される距離検出手段を、これらの距離検出手段が対向する方向と交差する方向に移動させることによって、ベースに載置された材料の外縁を検出することができるため、この外縁に基づいて、ベースに載置された材料が占める材料領域を特定することができる。

【0011】

ここで、上述したカッティング装置にカットラインに関する情報が入力される入力手段を設け、特定した材料領域の内側にカットラインが存在すると判別される場合は第一移動手段を駆動させて切断手段による材料の切断を実行する一方、カットラインが材料領域を越える場合は材料の切断を不実行とすることによって、意図しない形状での切断を防止することができるため、材料が無駄になることがなくなる。

【0012】

このようなカッティング装置は、ベースの表面に向けて指向され材料領域における高さを検出する高さ検出手段を設けることが好ましい。切断される材料は、使用者がベースに載置することが一般的であるため、想定以上の厚みとなる材料が使用される可能性がある。このような厚い材料が使用されると、切断開始前に切断刃が材料に衝突し、切断刃が破損してしまうおそれがあるが、上述のように構成する場合は、載置された材料の厚みを把握することができるため、例えば所定値以上の厚みとなる材料が載置された場合には材料の切断を不実行とする等の対応を行うことによって、このような不具合を防止することができる。

【0013】

また、材料の側部に向けて指向され距離検出手段よりも上方に設けられる材料有無検出手段を設ける場合も、想定以上の厚い材料が使用された際の不具合を防止することができる。

【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の実施形態におけるヘッド部周辺を示す側面図である。

【図3】図１の実施形態におけるヘッド部の正面図である。

【図4】図１の実施形態におけるヘッド部の側面図である。

【図5】ベースに載置された材料の外縁を検出して材料領域を特定する方法について示した図である。

【図6】特定した材料領域において高さ検出手段を移動させる方法について示した図である。

【図7】特定した材料領域とカットラインの位置関係について示した図である。

【図8】材料有無検出手段について示した図である。

【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における符号１は、本発明に従うカッティング装置の一実施形態を示している。本実施形態のカッティング装置１は、ベース２、ヘッド３、距離検出手段１０、高さ検出手段１１を備えている。またヘッド３は、図２～図４に示すように材料Ｗを切断する切断刃（切断手段）Ｓを保持している。

【0016】

ベース２は、符号Ｗで示す材料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。またベース２の表面は、平面視において、Ｘ方向（幅方向）よりもＹ方向（前後方向）が長くなる矩形状に形成されている。なおベース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、使用者がカッティング装置１を操作する際に使用する操作部２ａが設けられている。本実施形態の操作部２ａは、図１に示すようにベース２の幅方向中央であって、使用者にとって手前側に設けられている。また、カッティング装置１で材料Ｗを所定の形状に切断するにあたって指定する点の座標の原点Ｏは、操作部２ａ付近の使用者から見てベース２の右手前に設定している。

【0017】

上述した材料Ｗは、図示例では平面視において矩形状をなす平板状に形成されたものであるが、形状はこれに限定されるものではない。またその材質は、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。

【0018】

ベース２とヘッド３との間には、Ｘ、Ｙ方向移動手段４、Ｚ方向移動手段５が設けられていて、これによりヘッド３及びヘッド３に保持される切断刃Ｓは、ベース２に対してＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動することができる。また距離検出手段１０は、Ｙ軸方向に移動できるように構成されていて、本実施形態では後述するように、Ｘ、Ｙ方向移動手段４のＸ軸フレーム４ａに設けられている。そして高さ検出手段１１は、Ｘ軸方向、及びＹ軸方向に移動できるように構成されているものであって、本実施形態ではＸ、Ｙ方向移動手段４のＸ軸移動ベース４ｄに設けられている。なお、本明細書等において、切断手段を移動させるものと規定する「第一移動手段」は、本実施形態ではＸ、Ｙ方向移動手段４及びＺ方向移動手段５の他、以下に説明するθ方向移動手段６、α方向移動手段７がこれに相当する。また距離検出手段を移動させるものと規定する「第二移動手段」は、本実施形態ではＸ、Ｙ方向移動手段４におけるＸ軸フレーム４ａがこれに相当する。すなわち、本実施形態では、「第一移動手段」で「第二移動手段」を兼用した例を示している。

【0019】

本実施形態のＸ、Ｙ方向移動手段４は、Ｙ軸方向に延在するとともにベース２に対してＸ軸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４ａと、図２に示すようにＸ軸方向に延在するとともにＸ軸フレーム４ａに対してＺ軸方向に間隔をあけて設けられる一対のＸ軸レール４ｂと、Ｘ軸レール４ｂを摺動するＸ軸ナット４ｃと、Ｘ軸ナット４ｃに保持されるＸ軸移動ベース４ｄを含んで構成されている。また詳細な説明は省略するが、Ｘ、Ｙ方向移動手段４には、Ｘ軸フレーム４ａやＸ軸移動ベース４ｄを移動させるための駆動手段も含まれていて、本実施形態ではサーボモータを使用している。なお、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、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。

【0020】

またＺ方向移動手段５は、Ｚ軸方向に延在するとともにＸ軸移動ベース４ｄに対してＸ軸方向に間隔をあけて設けられる一対のＺ軸レール５ａと、Ｚ軸レール５ａを摺動するＺ軸ナット５ｂと、Ｚ軸ナット５ｂに保持されるＺ軸移動ベース５ｃを含んで構成されている。更にＺ方向移動手段５は、Ｚ軸モータ５ｄと、Ｚ軸モータ５ｄの回転によってＺ軸移動ベース５ｃを移動させるボールねじ５ｅを備えている。

【0021】

ヘッド３は、切断刃ＳをＺ軸周りに回転可能なθ方向移動手段６と、切断刃ＳをＺ軸に直交するα軸（図４参照）周りに回転可能なα方向移動手段７と、切断刃Ｓを、その長手方向に振動させる振動手段８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９（図２参照）とを備えている。

【0022】

θ方向移動手段６は、Ｚ軸方向に間隔をあけて設けられる一対のベアリング６ａに回転可能に支持されるθ回転軸６ｂと、θ回転軸６ｂに保持されるθ軸ベース６ｃ（図３参照）とを含んで構成されている。またθ方向移動手段６は、θ回転軸６ｂを回転させるものとして、θ回転軸６ｂに取り付けられるθ軸プーリ６ｄと、タイミングベルトを介してθ軸プーリ６ｄを回転させるθ軸モータ６ｅを備えている。

【0023】

α方向移動手段７は、図３に示すようにθ軸ベース６ｃに回転可能に支持されるα回転軸７ａと、α回転軸７ａに取り付けられるα軸プーリ７ｂ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７ｂを回転させるα軸モータ７ｃとを含んで構成されている。更にα方向移動手段７は、α回転軸７ａとともに回転するスプラインケース７ｄと、スプラインケース７ｄに対して進退可能に設けられるスプライン軸７ｅと、スプライン軸７ｅの先端に設けられ、切断刃Ｓを保持するホルダー７ｆを備えている。

【0024】

振動手段８は、図２に示すようにスプライン軸７ｅの後端に連結するクランク８ａと、回転可能に軸支されるとともにクランク８ａを進退移動させる偏心カム付きシャフト８ｂと、偏心カム付きシャフト８ｂに取り付けられる振動付与用プーリ８ｃと、ベルト（タイミングベルト）を介して振動付与用プーリ８ｃを回転させる振動付与用モータ８ｄとを含んで構成されている。すなわち、振動付与用モータ８ｄによって偏心カム付きシャフト８ｂが回転すると、その偏心量の振幅をもってクランク８ａが振動し、これによりホルダー７ｆを取り付けたスプライン軸７ｅも振動するため、ホルダー７ｆ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。

【0025】

切断刃Ｓは、図２～図４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、ホルダー７ｆに対して取り外し可能であって、ホルダー７ｆ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（長尺切断手段）や、長さの短い短尺の切断刃（短尺切断手段）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。

【0026】

材料押圧手段９は、図２に示すように切断刃Ｓの近傍に設けられる押圧板９ａと、押圧板９ａをヘッド３に対してＺ軸方向に移動可能に支持するガイド９ｂと、押圧板９ａを材料Ｗに対して押圧するための弾性体９ｃとを含んで構成されている。

【0027】

そして、図１に示した距離検出手段１０は、ベース２に載置された材料Ｗの側部までの距離を検出するものである。このような距離検出手段１０としては、例えばレーザ光を利用した非接触型のレーザ型センサを採用することができる。本実施形態では、操作部２ａ付近の使用者からの視点で右側に位置する右側距離検出手段１０ａと左側に位置する左側距離検出手段１０ｂが、互いに対向するようにＸ軸方向に指向した状態で、ベース２を挟むようにしてＸ軸フレーム４ａに設けられている。

【0028】

高さ検出手段１１は、ベース２の表面に向けて指向され、ベース２に載置された材料Ｗの高さを計測することができるものであって、例えばレーザ光を利用した非接触型のレーザ型センサによって実現することができる。また本実施形態の高さ検出手段１１は、図１に示すようにＸ、Ｙ方向移動手段４におけるＸ軸移動ベース４ｄに取り付けられていて、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に移動して、ベース２の表面全域の高さを計測することができる。

【0029】

またカッティング装置１は、材料Ｗを所定の形状で切断するためのカットラインに関する情報が入力される入力手段（不図示）を備えている。このような入力手段としては、例えばカッティング装置１に接続される情報端末（コンピュータ）が挙げられる。また、本実施形態におけるカットラインに関する情報とは、カットライン上の複数の点の位置とこれらの点の順序であって、点の位置は、図１に示したベース２の原点Ｏを基準としてＸＹ座標で指定する。

【0030】

更にカッティング装置１は、このようなＸ、Ｙ方向移動手段４、Ｚ方向移動手段５、θ方向移動手段６、α方向移動手段７、及び振動手段８、距離検出手段１０、高さ検出手段１１、及び入力手段と接続される、不図示のコントロール基板（制御手段）を備えている。コントロール基板は、距離検出手段１０や高さ検出手段１１、入力手段からの情報に基づいて、ベース２に載置された材料Ｗの形状や位置などを特定したり、Ｘ、Ｙ方向移動手段４、Ｚ方向移動手段５、θ方向移動手段６、α方向移動手段７、及び振動手段８に対して指令を送って、これらを個別に又は連動して駆動させたりすることができる。

【0031】

次に、このような構成になるカッティング装置１を用いて材料Ｗを所定の形状で切断する方法について、図５～図７を参照しながら説明する。

【0032】

この方法では、まず、距離検出手段１０によってベース２に載置された材料Ｗが占める領域（材料領域）を特定する工程を実行する。本実施形態では、図５（ａ）において矢印で示すように、Ｘ、Ｙ方向移動手段４のＸ軸フレーム４ａをＹ軸方向に移動させる。このとき、Ｘ軸フレーム４ａに設けられた右側距離検出手段１０ａは、ベース２に載置された材料Ｗの右側側部までの距離を計測し、左側距離検出手段１０ｂは、材料Ｗの左側側部までの距離を計測する。すなわち、Ｘ軸フレーム４ａにおけるＹ軸方向の位置と、その位置での右側距離検出手段１０ａ及び左側距離検出手段１０ｂで計測される材料Ｗの左右の側部までの距離とを関連付けることによって材料Ｗの外縁を規定することができるため、規定した外縁の内側を、材料Ｗが占める材料領域Ａとして特定することができる（図７（ａ）を参照）。

【0033】

なお材料領域Ａは、右側距離検出手段１０ａと左側距離検出手段１０ｂによって材料Ｗの全ての外縁を計測し終わる前であっても、部分的に予測することが可能である。例えば、図５（ａ）に示す角部Ｅ１は、図中に矢印で示すようにＸ軸フレーム４ａをＹ軸方向に移動させる際、当初は右側距離検出手段１０ａと左側距離検出手段１０ｂで計測されていなかった材料Ｗの側部外縁までの距離が、右側距離検出手段１０ａと左側距離検出手段１０ｂで同時に計測し始められ、且つ計測した距離によって算出される両者の側部外縁の位置が一致することによって、ここに存在すると予測できる。また角部Ｅ２は、右側距離検出手段１０ａで計測される材料Ｗの右側側部までの距離が、これまで減少していたのが増加に転じることによって予測可能である。同様にして角部Ｅ３は、左側距離検出手段１０ｂで計測される材料Ｗの左側側部までの距離が、これまで減少していたのが増加に転じることによって予測できる。そして角部Ｅ４は、これまで右側距離検出手段１０ａと左側距離検出手段１０ｂで計測されていた材料Ｗの側部外縁までの距離が同時に計測されなくなり、且つその時点での両者の側部外縁の位置が一致することによって、ここに存在すると予測できる。

【0034】

また、図５（ｂ）のように材料Ｗが載置された場合においては、外縁Ｌ１や外縁Ｌ２について予測することが可能である。外縁Ｌ１については、図中に矢印で示すようにＸ軸フレーム４ａを移動させる際、当初は右側距離検出手段１０ａと左側距離検出手段１０ｂで計測されていなかった材料Ｗの側部外縁までの距離が、右側距離検出手段１０ａと左側距離検出手段１０ｂで同時に計測し始められ、且つ計測した距離によって算出される両者の側部外縁の位置が所定の間隔をあけている場合において、ここに存在すると予測できる。また外縁Ｌ２については、これまで右側距離検出手段１０ａと左側距離検出手段１０ｂで計測されていた材料Ｗの側部外縁までの距離が同時に計測されなくなり、且つその時点での両者の側部外縁の位置が所定の間隔をあけている場合において、ここに存在すると予測できる。

【0035】

このようにして材料領域Ａを特定した後は、材料Ｗの厚みを計測する工程を実行する。本実施形態においては、Ｘ、Ｙ方向移動手段４によって高さ検出手段１１をＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動させることができるため、材料Ｗの任意の位置での厚みを計測することができる。例えば図６（ａ）に示すように、高さ検出手段１１を、角部Ｅ１を通る直線に沿うように移動させる（図示例では角部Ｅ１から角部Ｅ４に向かって直線状に移動させる）ことによって、材料Ｗの厚みを概略的に把握するようにしてもよいし、図６（ｂ）に示すように、材料Ｗの外縁に沿って螺旋状に高さ検出手段１１を移動させることによって、材料Ｗの厚みを細密的に掴むようにしてもよい。

【0036】

なお、上述したように材料Ｗの全ての外縁を計測し終わる前であっても角部Ｅ１の位置を予測することは可能であるため、Ｘ軸フレーム４ａの進行方向に対して右側距離検出手段１０ａ及び左側距離検出手段１０ｂが高さ検出手段１１よりも前方に位置させることによって、Ｘ軸フレーム４ａをＹ軸方向に移動させる際、まず右側距離検出手段１０ａ及び左側距離検出手段１０ｂで角部Ｅ１の位置を特定し、角部Ｅ１に高さ検出手段１１させて、材料Ｗの厚みを計測することができる。すなわち、Ｘ軸フレーム４ａを一回動かすだけで、材料領域Ａの特定と材料Ｗの厚みの計測を完了させることができる。

【0037】

その後は、入力したカットラインが材料領域Ａの内側に収まるか否かを判別する工程を実行する。本実施形態のカットラインＣは、図７（ａ）に示すように菱形に近い形状であるとする。また入力手段で入力されたカットラインＣに関する情報は、点Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４のＸＹ座標と、切断する順番（本実施形態ではＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の順）とする。ここで、図７（ａ）に示すように、特定した材料領域Ａの内側にカットラインＣが収まると判別される場合は、所期した菱形に近い形状で材料Ｗを切断することができると判別できるため、切断刃ＳをカットラインＣに沿って移動させて材料Ｗの切断を実行する。一方、図７（ｂ）に示すように、カットラインＣが材料領域Ａを越えると判別される場合は、切断刃Ｓによる切断を行わず、例えば警告を発して使用者に材料Ｗの置き直しを促すこととする。このように本実施形態のカッティング装置１によれば、所期した形状で切断できないと予測される場合には切断は行われないため、材料を無駄にすることがない。

【0038】

載置される材料Ｗは、想定した以上に厚いものが使用されるおそれがあり、この場合は、切断開始点に移動させる前に切断刃Ｓが材料Ｗに衝突し、切断刃Ｓが破損してしまうおそれがある。一方、本実施形態においては、高さ検出手段１１で材料Ｗの厚みを把握することができるため、このような不具合を防止することができる。ここで、材料Ｗの厚みが所定値以上であれば、例えば警告を発するなどして使用者に材料Ｗの変更を促すことが好ましい。なお、材料Ｗの厚みが所定値以下になることが明らかであれば、材料Ｗの厚みを計測する工程は省略してもよい。

【0039】

材料Ｗの厚みを把握することができる場合は、ヘッド３を２つ設けるとともに、一方のヘッド３には長尺の切断刃Ｓを装着し、他方のヘッド３には短尺の切断刃Ｓを装着しておき、制御手段からの指令に基づいて検出される高さに応じた最適な長さの切断刃Ｓで切断を行うようにしてもよい。なお、ヘッド３を複数設ける以外にも、例えばヘッド３に対して切断刃Ｓを自動で着脱できるように構成するとともにストッカーに種々の切断刃Ｓを収納しておき、制御手段からの指令に基づいてヘッド３をストッカーまで移動させ、装着済みの切断刃Ｓから他の切断刃Ｓに装着し直すようにしてもよい。

【0040】

また材料Ｗの厚みは、高さ検出手段１１以外の構成でも把握することができる。このような構成としては、例えば図８に示す実施例が挙げられる。この実施例では、上述したＸ軸フレーム４ａに対し、材料Ｗの側部に向けて指向される材料有無検出手段１２を、右側距離検出手段１０ａ及び左側距離検出手段１０ｂよりも上方に設けている。このような材料有無検出手段１２は、例えば投光した光が材料Ｗによって遮られたり反射したりすることによって材料Ｗの有無を検出することができる非接触型の光電センサによって実現することができる。なお、右側距離検出手段１０ａ及び左側距離検出手段１０ｂと同様に、材料Ｗの側部までの距離を検出することが可能なレーザ型センサによっても材料Ｗの有無を検出することができる。すなわち、このような材料有無検出手段１２で材料Ｗを検出できるときは、少なくとも材料有無検出手段１２が位置する高さ以上の厚みとなる材料Ｗが載置されていることが判別できる。従って、例えば切断刃Ｓを移動させる際に切先Ｓ３が位置する高さよりも高い位置に材料有無検出手段１２を設けておくことによって、切断刃Ｓが材料Ｗに衝突して破損する不具合を防止することができる。

【0041】

以上、本発明のカッティング装置について具体的な実施形態を示して説明したが、本発明はこれまでに述べた実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に従う範疇で種々の変更を加えたものも含まれる。例えば上述した実施形態では、固定した材料Ｗに対して切断刃Ｓを動かすことによって切断を行うようにしていたが、固定した切断刃Ｓに対して材料Ｗを動かすようにしてもよい。また、距離検出手段１０と高さ検出手段１１は、切断刃Ｓを移動させるＸ、Ｙ方向移動手段４に設けたが、これとは別に設けられる他のＸ、Ｙ方向移動手段に設けてもよい。なお、距離検出手段１０や高さ検出手段１１が移動する向きなどは任意に設定できるものであって、図面に示した軌跡に限定されるものではない。

【符号の説明】

【0042】

１ ：カッティング装置
２ ：ベース
２ａ ：操作部
３ ：ヘッド
４ ：Ｘ、Ｙ方向移動手段（第一移動手段、第二移動手段）
４ａ ：Ｘ軸フレーム
４ｂ ：Ｘ軸レール
４ｃ ：Ｘ軸ナット
４ｄ ：Ｘ軸移動ベース
５ ：Ｚ方向移動手段（第一移動手段）
５ａ ：Ｚ軸レール
５ｂ ：Ｚ軸ナット
５ｃ ：Ｚ軸移動ベース
５ｄ ：Ｚ軸モータ
５ｅ ：ボールねじ
６ ：θ方向移動手段（第一移動手段）
６ａ ：ベアリング
６ｂ ：θ回転軸
６ｃ ：θ軸ベース
６ｄ ：θ軸プーリ
６ｅ ：θ軸モータ
７ ：α方向移動手段（第一移動手段）
７ａ ：α回転軸
７ｂ ：α軸プーリ
７ｃ ：α軸モータ
７ｄ ：スプラインケース
７ｅ ：スプライン軸
７ｆ ：ホルダー
８ ：振動手段
８ａ ：クランク
８ｂ ：偏心カム付きシャフト
８ｃ ：振動付与用プーリ
８ｄ ：振動付与用モータ
９ ：材料押圧手段
９ａ ：押圧板
９ｂ ：ガイド
９ｃ ：弾性体
１０ ：距離検出手段
１０ａ：右側距離検出手段
１０ｂ：左側距離検出手段
１１ ：高さ検出手段
１２ ：材料有無検出手段
Ａ ：材料領域
Ｃ ：カットライン
Ｓ ：切断刃（切断手段）
Ｗ ：材料

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】