IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ さくら精機株式会社の特許一覧 ▶ 株式会社内田洋行の特許一覧 ▶ 内田洋行グローバル株式会社の特許一覧

<>
  • 特許-ワーク加工装置 図1
  • 特許-ワーク加工装置 図2
  • 特許-ワーク加工装置 図3
  • 特許-ワーク加工装置 図4
  • 特許-ワーク加工装置 図5
  • 特許-ワーク加工装置 図6
  • 特許-ワーク加工装置 図7
< >
(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】2023-06-28
(45)【発行日】2023-07-06
(54)【発明の名称】ワーク加工装置
(51)【国際特許分類】
   B26F 1/42 20060101AFI20230629BHJP
【FI】
B26F1/42
【請求項の数】 6
(21)【出願番号】P 2019200460
(22)【出願日】2019-11-05
(65)【公開番号】P2021074784
(43)【公開日】2021-05-20
【審査請求日】2022-10-05
(73)【特許権者】
【識別番号】390005979
【氏名又は名称】さくら精機株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000152228
【氏名又は名称】株式会社内田洋行
(74)【代理人】
【識別番号】100142365
【弁理士】
【氏名又は名称】白井 宏紀
(74)【代理人】
【識別番号】100146064
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 玲子
(73)【特許権者】
【識別番号】521054005
【氏名又は名称】内田洋行グローバル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100142365
【弁理士】
【氏名又は名称】白井 宏紀
(74)【代理人】
【識別番号】100146064
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 玲子
(72)【発明者】
【氏名】村本 一平
(72)【発明者】
【氏名】高田 友樹
【審査官】石田 宏之
(56)【参考文献】
【文献】米国特許第3024688(US,A)
【文献】特開2001-54897(JP,A)
【文献】特開昭62-264897(JP,A)
【文献】特開平11-34184(JP,A)
【文献】米国特許第2088686(US,A)
【文献】特開2017-213609(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B26F 1/42
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の一方主面と第1の他方主面とを有し、シート状のワークの主面に圧力を加えることにより前記ワークを加工するための加工部材が前記第1の他方主面に配される第1の板状部材、
第2の一方主面と第2の他方主面とを有し、前記第2の一方主面が前記加工部材を挟んで前記第1の他方主面と対向するように配される第2の板状部材、
前記第1の一方主面側から前記第1の他方主面側に向かう第1の圧力を、前記第1の一方主面のうちの一部の位置に加える第1の加圧部材、
前記第2の他方主面側から前記第2の一方主面側に向かう第2の圧力を、前記第2の他方主面のうちの一部の位置に加える第2の加圧部材、
前記第1の加圧部材の加圧位置を変更するための第1の変更手段
前記第2の他方主面に交差する方向から眺めて前記第2の加圧部材の加圧位置が前記第1の加圧部材の加圧位置と重なるように、前記第2の加圧部材の加圧位置を変更するための第2の変更手段、および
前記第2の一方主面と前記加工部材との間に供給される前記ワークの位置を検知する検知手段を備え、
前記第1の変更手段は、前記検知手段による検知結果に基づいて前記第1の加圧部材の加圧位置の変更を開始する、ワーク加工装置。
【請求項2】
前記第1の変更手段は、前記第1の一方主面に沿って前記第1の加圧部材を移動させるための手段であり、
前記第2の変更手段は、前記第2の他方主面に沿って前記第2の加圧部材を移動させるための手段である、請求項1に記載のワーク加工装置。
【請求項3】
少なくとも前記第1の変更手段により前記第1の加圧部材の加圧位置を変更する工程において、少なくとも前記第1の一方主面に沿う方向における前記第1の板状部材の位置を固定し、
少なくとも前記第2の変更手段により前記第2の加圧部材の加圧位置を変更する工程において、少なくとも前記第2の一方主面に沿う方向における前記第2の板状部材の位置を固定する、請求項1または請求項2に記載のワーク加工装置。
【請求項4】
前記第1の加圧部材は、前記第1の一方主面上を転がるローラを含み、
前記ワークの供給から排出までの工程における前記ローラの回転量は、前記ローラの外周の長さに相当する量よりも多い、請求項1~請求項3のいずれかに記載のワーク加工装置。
【請求項5】
前記第2の一方主面と前記加工部材との間に供給された前記ワークを所定の距離ずつ搬送する搬送手段をさらに備え、
前記第1の変更手段は、前記ワークが前記所定の距離に亘って搬送される毎に、前記加圧位置の変更方向を変更する、請求項1~請求項のいずれかに記載のワーク加工装置。
【請求項6】
前記搬送手段は、前記ワークを所定の方向に搬送し、
前記所定の距離の長さは、前記所定の方向における前記加工部材の長さに関わらず固定的である、請求項に記載のワーク加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、ワーク加工装置に関し、特に、板状部材に配されたシート状のワークを加工部材により加工する、ワーク加工装置に関する。
【背景技術】
【0002】
この種のワーク加工装置の一例が、特許文献1に開示されている。特許文献1によれば、当接部材47は、型46の上方に設けられる。当接部材47は、比較的分厚い板状の部材であり、その下面47aは平坦に形成される。型46は、その上面46fが当接部材47の下面(当接面)47aに当接した状態で当接部材47に固定される。これにより、シート材加工装置10を使用するうちに、切断刃46bや押罫46cが上方に押し上げられて平板46aの上面46fよりも上側に突出してしまうのを抑止できる。言い換えると、切断刃46bや押罫46cが平板46aの下面46eから突出する長さが短くなってシート材の切断が不完全になったり、筋付けが不十分になるのを抑止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2017-213609号公報(図4、段落0027参照)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、当接部材47は比較的分厚い板状の部材であるため、当該当節部材47ひいては装置全体が重くなるなどの不都合が生じる。
【0005】
それゆえに、この発明の主たる目的は、重量を抑えることができ、かつ加工部材によるワークの加工品質が低下する懸念を軽減することができる、ワーク加工装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明に係るワーク加工装置は、第1の一方主面と第1の他方主面とを有し、シート状のワークの主面に圧力を加えることによりワークを加工するための加工部材が第1の他方主面に配される第1の板状部材、第2の一方主面と第2の他方主面とを有し、第2の一方主面が加工部材を挟んで第1の他方主面と対向するように配される第2の板状部材、第1の一方主面側から第1の他方主面側に向かう第1の圧力を、第1の一方主面のうちの一部の位置に加える第1の加圧部材、第2の他方主面側から第2の一方主面側に向かう第2の圧力を、第2の他方主面のうちの一部の位置に加える第2の加圧部材、第1の加圧部材の加圧位置を変更するための第1の変更手段、および第2の他方主面に交差する方向から眺めて第2の加圧部材の加圧位置が第1の加圧部材の加圧位置と重なるように、第2の加圧部材の加圧位置を変更するための第2の変更手段を備える。
【発明の効果】
【0007】
第1の板状部材または第2の板状部材に軟性がないと、即ち第1の板状部材または第2の板状部材が剛体であると、ワークの加工品質を維持するには、第1の加圧部材および第2の加圧部材の各々に大きな加圧力が要求される。ただし、第1の板状部材または第2の板状部材が軟性であると、第1の一方主面上で第1の加圧部材の位置を変更することにより、第1の板状部材または第2の板状部材が歪む虞がある。そこで、本発明では、第2の他方主面に交差する方向から眺めて第2の加圧部材の加圧位置が第1の加圧部材の加圧位置と重なるように、第2の加圧部材の加圧位置を変更するようにしている。これにより、重量を抑えることができるとともに、第1の板状部材または第2の板状部材の歪みに起因して加工部材によるワークの加工品質が低下する懸念を軽減することができる。
【0008】
この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】(A)は本実施形態のワーク加工装置の大まかな動作の一部を示す図解図であり、(B)は本実施形態のワーク加工装置の大まかな動作の他の一部を示す図解図である。
図2】第1実施形態の構造の一部を分解して斜視した分解斜視図である。
図3】第1実施形態の構造の他の一部を分解して斜視した分解斜視図である。
図4】第1実施形態の構造のその他の一部を分解して斜視した分解斜視図である。
図5】第1実施形態の構造の一部を斜視した斜視図である。
図6】第1実施形態に設けられている制御回路の動作の一部を示すフロー図である。
図7】第1実施形態に設けられている制御回路の動作の他の一部を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
[本実施形態の概要]
図1(A)、図1(B)を参照して、本実施形態のワーク加工装置10では、加圧板(第1の板状部材)12は例えばスチール製であり、上面(第1の一方主面)12aと下面(第1の他方主面)12bとを有する。下面12bには、図示しないシート状のワークの主面に圧力を加えることにより当該ワークを加工するための刃型(加工部材)16aが配される。
【0011】
刃型16aは、ワークを切断するための切断刃162aと、当該切断刃162aを支持するための板状の支持部材161aと、切断刃162aの尖端を保護するとともにZ軸方向における正側からワークを押さえるための弾性体163aとにより構成される。
【0012】
面板(第2の板状部材)24は例えばスチール製であり、上面(第2の一方主面)24aと下面(第2の他方主面)24bとを有し、上面24aが刃型16aを挟んで下面12bと対向するように配される。
【0013】
なお、ワークは例えばA3サイズの合成樹脂シートであり、当該ワークの長さ方向、幅方向、厚み方向はそれぞれ、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向と一致する。また、X軸方向およびY軸方向の各々において、ワークのサイズは面板24のサイズを下回る。ワークは、Z軸方向から眺めて当該ワークが面板24の外縁内に収まるように上面24aに配される。
【0014】
上側加圧ローラ(第1の加圧部材)20は、加圧板12の上面12a側から下面24b側に向かう圧力(第1の圧力)を、当該上面12aのうちの一部の位置に加える。下側加圧ローラ(第2の加圧部材)22は、面板24の下面24b側から上面24a側に向かう圧力(第2の圧力)を、当該下面24bのうちの一部の位置に加える。
【0015】
上側加圧ローラ20の加圧位置を変更するために、図示しないモータ(第1の変更手段)が設けられる。また、下面24bに交差する方向から眺めて下側加圧ローラ22の加圧位置が上側加圧ローラ20の加圧位置と重なるように、上側加圧ローラ20の加圧位置の変更に伴って下側加圧ローラ22の加圧位置を変更するために、図示しない支柱(第2の変更手段)が設けられる。
【0016】
加圧板12または面板24に軟性がないと、即ち加圧板12または面板24が剛体であると、ワークの加工品質を維持するには、上側加圧ローラ20および下側加圧ローラ22の各々に大きな加圧力が要求される。ただし、加圧板12または面板24が軟性であると、加圧板12の上面12aで上側加圧ローラ20の位置を変更することにより、加圧板12または面板24が歪む虞がある。そこで、本実施形態では、下面24bに交差する方向から眺めて上側加圧ローラ20と重なる位置に下側加圧ローラ22が配されるように、下面24b上で下側加圧ローラ22の位置を変更するようにしている。これにより、重量を抑えることができるとともに、加圧板12または面板24の歪みに起因して刃型16aによるワークの加工品質が低下する懸念を軽減することができる。
【0017】
[第1実施形態の詳細]
図2を参照して、第1実施形態のワーク加工装置10は、いわゆるトムソン型の加工装置であり、例えばスチール製のベース板18が取り付けられる台座26を備える。ベース板18の上面18aおよび下面18bはそれぞれ、Z軸方向における正側および負側を向く。Y軸方向において、ベース板18のサイズは面板24のサイズと略一致する一方、X軸方向において、ベース板18のサイズは面板24のサイズを格段に上回る。面板24は、当該面板24の中心のXY座標がベース板18の中心のXY座標と一致するように、ねじ等の固定部材により、ベース板18の上面18aに取り付けられる。
【0018】
ベース板18の上面18aのうち面板24によって覆われていない2つの領域の各々には、例えばスチール製のベース板カバー28が取り付けられる。即ち、当該2つの領域のうちの一方の領域(=X軸方向における負側の領域)において、ベース板カバー28は、当該一方の領域の中心のXY座標がベース板カバー28の中心のXY座標と一致するように、ねじ等の固定部材により、当該一方の領域の上面に取り付けられる。同様に、当該2つの領域のうちの他方の領域(=X軸方向における正側の領域)において、ベース板カバー28は、当該他方の領域の中心のXY座標がベース板カバー28の中心のXY座標と一致するように、ねじ等の固定部材により、当該他方の領域の上面に取り付けられる。
【0019】
刃型16aは、マトリクス状に並ぶ複数のセル(図示せず)を備え、当該複数のセルの各々が、上述した切断刃162aと弾性体163aとを備える。また、セルのサイズは、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向のいずれにおいても、複数のセルの間で一致する。刃型16aは、当該刃型16aが取り付けられた刃型フレーム16bとともに、刃型ユニット16を構成する。X軸方向およびY軸方向の各々において、刃型16aのサイズは、面板24のサイズと略一致する。刃型フレーム16bひいては刃型ユニット16は、刃型16aの中心のXY座標が面板24の中心のXY座標と一致し、かつ刃型16aが面板24よりもZ軸方向における正側に配されるように、4つの刃型ユニット用ステー32によって、台座26に取り付けられる。このとき、刃型ユニット16は、Z軸方向において移動可能、即ち昇降可能とされる。
【0020】
当該4つの刃型ユニット用ステー32はそれぞれ、Z軸方向における正側から眺めて、面板24と重ならない4つの位置(具体的には、面板24よりもX軸方向における負側でかつY軸方向における負側の位置、面板24よりもX軸方向における負側でかつY軸方向における正側の位置、面板24よりもX軸方向における正側でかつY軸方向における負側の位置、面板24よりもX軸方向における正側でかつY軸方向における正側の位置)に設けられる。
【0021】
刃型16aとその上方に配された加圧板12との間には、ステンレス製の保護板14が配される。一般的に、加圧板12の圧力は、刃型16aの上面にムラ取り用のテープを貼りつけることにより調整する。ただし、重量ある加圧板12を着脱する際に当該テープを傷付ける虞がある。そこで、第1実施形態では、保護板14を加圧板12の下面12bと刃型16aの上面との間に配するようにしている。
【0022】
なお、Z軸方向において、加圧板12のサイズは、ベース板18のサイズを上回る。これにより、刃型16aの変形を極力防止することが可能となる。
【0023】
X軸方向およびY軸方向の各々において、保護板14のサイズは、支持部材161aおよび加圧板12の各々のサイズと略一致する。Z軸方向において、加圧板12のサイズは支持部材161aのサイズを下回り、保護板14のサイズは加圧板12のサイズを下回る。
【0024】
保護板14は、当該保護板14の中心のXY座標が加圧板12の中心のXY座標と一致するように、ねじ等の固定部材によって、加圧板12の下面12bに取り付けられる。加圧板12は、当該加圧板12の中心のXY座標が支持部材161aの中心のXY座標と一致するように、ねじ等の固定部材によって、支持部材161aの上面に取り付けられる。
【0025】
台座26に戻って、ベース板18のX軸方向における正側端部には、Y軸に沿って延在するワーク排出ローラ30が取り付けられる。また、台座26には、4つの刃型ユニット用ステー32によって支持されている刃型ユニット16を昇降させるための刃型ユニット昇降用モータ34が取り付けられる。
【0026】
4つの刃型ユニット昇降用カム38は、互いに同じサイズを有し、当該4つの刃型ユニット用ステー32の近傍にそれぞれ設けられる。Y軸方向における正側から眺めて、X軸方向における負側に設けられている2つの刃型ユニット昇降用カム38は完全に重なり合い、X軸方向における正側に設けられている2つの刃型ユニット昇降用カム38もまた完全に重なり合う。
【0027】
2つのカムシャフト36はいずれも、Y軸に沿って延在する。当該2つのカムシャフト36のうち、一方のカムシャフト36は、X軸方向における負側に設けられている2つの刃型ユニット昇降用カム38を結合するためのシャフトであり、他方のカムシャフト36は、X軸方向における正側に設けられている2つの刃型ユニット昇降用カム38を結合するためのシャフトである。
【0028】
ただし、当該2つのカムシャフト36のいずれについても、当該カムシャフト36の中心のXZ座標は、当該カムシャフト36が結合する2つの刃型ユニット昇降用カム38の各々の中心のXZ座標と異なる。当該カムシャフト36は、少なくともXZ座標が振れることなく、軸回り方向に回転可能とされる。この結果、2つの刃型ユニット昇降用カム38は、Y軸方向から眺めて完全に重なり合った状態で、当該カムシャフト36の軸回りを周回する。
【0029】
4つの刃型ユニット用ステー32の各々のZ軸方向における負側の端面には、刃型ユニット昇降用カム38の外周面が当接する。上述した2つのカムシャフト36はいずれも、刃型ユニット昇降用モータ34によって軸回り方向に回転する。この結果、刃型ユニット16が昇降する。なお、カムシャフト36の回転量、即ち回転位置は、カム位置検知用センサ40により検知される。
【0030】
図3を参照して、上側加圧ローラ20および下側加圧ローラ22は、各々が板状に形成された4つの加圧ローラ用軸受54(素材は例えばスチール)とともに、ローラユニットRUを構成する。具体的には、上側加圧ローラ20はY軸に沿って延在し、当該4つの加圧ローラ用軸受54のうちZ軸方向における正側に配された2つの加圧ローラ用軸受54により軸支される。下側加圧ローラ22はY軸に沿って延在し、当該4つの加圧ローラ用軸受54のうちZ軸方向における負側に配された2つの加圧ローラ用軸受54により軸支される。
【0031】
上側加圧ローラ20および下側加圧ローラ22は、径も含めて互いに同じサイズを有する。ここで、上側加圧ローラ20の外周の長さは、X軸方向における加圧板12の長さよりも格段に短く、下側加圧ローラ22の外周の長さもまた、X軸方向における面板24の長さよりも格段に短い。また、4つの加圧ローラ用軸受54は、共通のサイズを有する。当該4つの加圧ローラ用軸受54のうち、Y軸方向における負側に配された2つの加圧ローラ用軸受54の中心のXY座標は互いに一致し、Y軸方向における正側に配された2つの加圧ローラ用軸受54の中心のXY座標もまた互いに一致する。この結果、Z軸方向における正側から眺めて、上側加圧ローラ20および下側加圧ローラ22は、完全に重なり合う。
【0032】
4つの加圧ローラ用軸受54は、Z軸に沿って各々が延在する4つの加圧ローラ用支柱56によって支持される。具体的には、Y軸方向における負側に配された2つの加圧ローラ用軸受54は、当該4つの加圧ローラ用支柱56のうちY軸方向における負側に配された2つの加圧ローラ用支柱56によって支持される。また、Y軸方向における正側に配された2つの加圧ローラ用軸受54は、当該4つの加圧ローラ用支柱56のうちY軸方向における正側に配された2つの加圧ローラ用支柱56によって支持される。
【0033】
4つの加圧ローラ用支柱56の各々は、支柱本体56mと、当該支柱本体56mに巻き付けられたスプリング56sとによって構成される。また、支柱本体56mおよびスプリング56sの各々のサイズは、4つの加圧ローラ用支柱56の間で一致する。
【0034】
また、4つの加圧ローラ用軸受54は、4つの加圧ローラ用フレーム59によって支持される。当該4つの加圧ローラ用フレーム59はいずれも、互いに同じサイズを有するスティック状の部材(素材は例えばスチール)であり、Y軸に沿って延在する。Z軸方向における正側の2つの加圧ローラ用軸受54は、当該4つの加圧ローラ用フレーム59のうちZ軸方向における正側の2つの加圧ローラ用フレーム59によって支持される。また、Z軸方向における負側の2つの加圧ローラ用軸受54は、当該4つの加圧ローラ用フレーム59のうちZ軸方向における負側の2つの加圧ローラ用フレーム59によって支持される。
【0035】
4つの加圧ローラ用軸受54のうち、Z軸方向における正側の2つの加圧ローラ用軸受54の上方には、各々が略円筒状に形成された2つの加圧調整用ハンドル55がそれぞれ配される。上側加圧ローラ20は、Z軸方向における正側から負側に向かう圧力を加え、下側加圧ローラ22は、Z軸方向における負側から正側に向かう圧力を加える。当該圧力の大きさは、上述の2つの加圧調整用ハンドル55を操作することにより調整される。このとき、当該2つの加圧調整用ハンドル55のうち、Y軸方向における負側の加圧調整用ハンドル55を操作すれば、当該負側の圧力が増減し、Y軸方向における正側の加圧調整用ハンドル55を操作すれば、当該正側の圧力が増減する。ワークの加工に掛かる負荷に応じた圧力調整が可能となる。
【0036】
2つの加圧調整用ハンドル55の各々には、ハンドル固定用ノブ57が取り付けられる。一方の加圧調整用ハンドル55の回転量は、当該加圧調整用ハンドルに取り付けられたハンドル固定用ノブ57を操作することにより固定され、他方の加圧調整用ハンドル55の回転量は、当該加圧調整用ハンドルに取り付けられたハンドル固定用ノブ57を操作することにより固定される。
【0037】
Y軸方向における正側でかつZ軸方向における負側の加圧ローラ用軸受54のうち、Y軸方向における正側主面には、板状のセンサドグ52が取り付けられる。また、Z軸方向における負側の2つの加圧ローラ用軸受54の各々には、2つのガイドローラ46が取り付けられる。即ち、当該2つの加圧ローラ用軸受54のうちY軸方向における正側の加圧ローラ用軸受54については、X軸に沿って並ぶ2つのガイドローラ46が、当該正側主面に取り付けられる。また、当該2つの加圧ローラ用軸受54のうちY軸方向における負側の加圧ローラ用軸受54については、X軸に沿って並ぶ2つのガイドローラ46が、当該負側主面に取り付けられる。
【0038】
矩形の本体フレーム42には、互いに同じサイズを有する2つのガイドレール48が取り付けられる。当該2つのガイドレール48のうち、一方のガイドレール48はY軸方向における負側の内壁面をX軸に沿って延在し、他方のガイドレール48はY軸方向における正側の内壁面をX軸に沿って延在する。上述した2つのガイドローラ46はそれぞれ、当該2つのガイドレール48によって支持される。また、Y軸方向における正側のガイドレール48には、センサドグ52を検知するための2つのセンサユニット50が取り付けられる。当該2つのセンサユニット50のうち、一方のセンサユニット50はガイドレール48のX軸方向における負側端部に取り付けられ、他方のセンサユニット50はガイドレール48のX軸方向における正側端部に取り付けられる。
【0039】
ローラユニット移動ベルト58は、ローラユニットRUおよびローラユニット移動用モータ44の各々と係合する。ローラユニット移動用モータ44は、当該ローラユニット移動ベルト58を介してローラユニットRUを移動させるためのモータであり、Y軸に沿って延在するモータシャフト44sを有する。Y軸方向における正側から眺めてモータシャフト44sが時計回り方向に回転すると、ローラユニットRUは、ガイドレール48に沿ってX軸方向における正側から負側に移動する。一方、Y軸方向における正側から眺めてモータシャフト44sが反時計回り方向に回転すると、ローラユニットRUは、ガイドレール48に沿ってX軸方向における負側から正側に移動する。
【0040】
図4を参照して、ワーク搬送器具60は、X軸に沿って延在するワーク搬送用フレーム62と、X軸方向においてワーク搬送用フレーム62を挟む位置に配された2つの上側搬送ベルト用プーリ66aと、当該2つの上側搬送ベルト用プーリ66aの近傍にそれぞれ配された2つの下側搬送ベルト用プーリ66bと、2つの上側搬送ベルト用プーリ66aのうちX軸方向における正側の上側搬送ベルト用プーリ66aを回転させるワーク搬送用モータ68とを備える。
【0041】
2つの上側搬送ベルト用プーリ66aおよび2つの下側搬送ベルト用プーリ66bの各々の軸はY軸に沿って延在し、ワーク搬送用モータ68は、Y軸に沿って延在するモータシャフト(図示せず)を有する。上側搬送ベルト64aおよび下側搬送ベルト64bは、いずれも無端ベルトである。上側搬送ベルト64aは2つの上側搬送ベルト用プーリ66aに掛け回され、下側搬送ベルト64bは2つの下側搬送ベルト用プーリ66bに掛け回される。下側搬送ベルト64bのうちZ軸方向における正側の区間のベルトの外周面は、上側搬送ベルト64aのうちZ軸方向における負側の区間のベルトの外周面に当接する。
【0042】
この結果、ワーク搬送用モータ68のモータシャフトが回転すると、当該回転に伴って、上側搬送ベルト64aがワーク搬送用フレーム62の周りを移動する。また、上側搬送ベルト64aとの摩擦力により、下側搬送ベルト64bが上側搬送ベルト64aのZ軸方向における負側の位置を移動する。
【0043】
例えば、Y軸方向における正側から眺めてワーク搬送用モータ68のモータシャフトが時計回り方向に回転すると、上側搬送ベルト64aのうちZ軸方向における負側の区間のベルトと、下側搬送ベルト64bのうちZ軸方向における正側の区間のベルトとが、X軸方向における負側から正側に向かって移動する。
【0044】
なお、下側搬送ベルト64bのうち、Z軸方向における正側の区間のベルトとZ軸方向における負側の区間のベルトとが互いに接触する不都合は、下側搬送ベルト64bの内周面に配された複数の搬送ベルト押さえ76によって解消される。
【0045】
2つのワーク搬送器具用ステー74は、ワーク搬送器具60を図3に示す本体フレーム42に取り付けるためのステーである。一方のワーク搬送器具用ステー74は、ワーク搬送用フレーム62の上方のうちX軸方向における負側端部よりもやや正側端部の位置に配される。他方のワーク搬送器具用ステー74は、ワーク搬送用フレーム62の上方のうちX軸方向における正側端部よりもやや正側端部の位置に配される。ワーク搬送器具60は、ワーク搬送用フレーム62が図3に示すベース板18のY軸方向における負側端部の近傍をY軸に沿って延在するように、当該2つのワーク搬送器具用ステー74によって本体フレーム42に取り付けられる。
【0046】
本体フレーム42よりもX軸方向における負側の位置には、ワークを当該ワーク加工装置10に供給するためのワーク供給装置(図示せず)が設けられる。供給されたワークのY軸方向における負側の端部は、上側搬送ベルト64aのうちZ軸方向における負側の区間のベルトの外周面と、下側搬送ベルト64bのうちZ軸方向における正側の区間のベルトの外周面とによって挟まれ、ワーク搬送用モータ68により、X軸方向における負側から正側に向かって搬送される。
【0047】
ワーク検知用センサ70は、ワーク加工装置10に供給されたワークの先端部(厳密には、X軸方向における正側端部でかつY軸方向における負側端部)を検知するためのセンサであり、ワーク搬送用フレーム62の下方のうち、Z軸方向における負側から眺めてX軸方向における負側のワーク搬送器具用ステー74と重なる位置に配される。
【0048】
排出検知用センサ72は、ワーク加工装置10から排出されたワークの後端部(厳密には、X軸方向およびY軸方向の各々における負側端部)を検知するためのセンサであり、Z軸方向における負側から眺めてワーク搬送用モータ68と重なる位置に配される。
【0049】
図5を参照して、本体フレーム42よりもX軸方向における正側の位置には、矩形板状のワーク受け78が設けられる。当該ワーク受け78の上面はZ軸方向における正側を向き、当該ワーク受け78の下面はZ軸方向における負側を向く。刃型ユニット16により加工されてワーク加工装置10から排出されたワークは、ワーク受け78の上面に積み上げられる。
【0050】
ワーク加工装置10は、ワーク加工プログラムがインストールされた制御回路(図示せず)を備える。当該制御回路は、当該ワーク加工プログラムに基づいて、図6に示す処理を実行する。
【0051】
ステップS01では、ワークをワーク加工装置10に供給すべき旨の指示をワーク供給装置に与える。この結果、ワークがワーク供給装置からワーク加工装置10に供給される。ステップS03では、ワーク検知用センサ70の出力に基づいてワークの位置を検知する。ステップS05では、ワーク搬送用モータ68を制御することにより、ワークの搬送を開始するとともに、面板24の上面に当該ワークが載置される位置でワークの搬送を停止させる。ステップS07では、刃型ユニット昇降用モータ34を制御することにより、刃型ユニット16を下降させる。このとき、刃型ユニット16と一体となっている加圧板12および保護板14も下降する。
【0052】
ステップS09では、ローラユニットRUが上流側(X軸方向における負側)に配置されているか否かを、図3に示すセンサユニット50の出力に基づいて判定する。ローラユニットRUが上流側に配置されていると判定されたときは、ステップS11に進む。一方、ローラユニットRUが上流側に配置されていると判定されなかったとき、即ち下流側(X軸方向における正側)に配置されていると判定されたときは、ステップS13に進む。
【0053】
ステップS11では、ローラユニット移動用モータ44を制御することにより、X軸方向におけるワークのサイズに相当する所定の距離に亘って、ローラユニットRUを上流側から下流側に移動させる。一方、ステップS13では、ローラユニット移動用モータ44を制御することにより、当該所定の距離に亘って、ローラユニットRUを下流側から上流側に移動させる。
【0054】
ローラユニットRUは、加圧ローラ用支柱56により結合された上側加圧ローラ20と下側加圧ローラ22とを備える。ローラユニット移動用モータ44を回転させると、上側加圧ローラ20は加圧板12の上面12aに沿って移動し、下側加圧ローラ22はベース板18の下面18bに沿って移動する。これにより、ワークが打抜き加工を施される。
【0055】
なお、少なくともローラユニットRUの加圧位置を移動させる工程においては、少なくとも加圧板12の上面12aに沿う方向における加圧板12の位置が固定されるとともに、少なくともベース板18の下面18bに沿う方向におけるベース板18の位置が固定される。また、ワークの供給から排出までの工程における上側加圧ローラ20および下側加圧ローラ22の各々の回転量は、当該ローラの外周の長さに相当する量よりも多い。
【0056】
ステップS11またはS13の処理が完了するとステップS15に進み、刃型ユニット昇降用モータ34を制御することにより、刃型ユニット16を上昇させる。このとき、加圧板12および保護板14も上昇する。ステップS17では、ワーク搬送用モータ68を制御することにより、打抜き加工を施されたワークをワーク受け78に排出する。
【0057】
ステップS19では、所定数のワークに対する打抜き加工が完了したか否かを、排出検知用センサ72の出力に基づいて判定する。当該所定数のワークに対する打抜き加工が完了したと判定されなかったときはステップS01に戻る。一方、当該所定数のワークに対する打抜き加工が完了したと判定されたときは、処理を終了する。
【0058】
[第2実施形態の詳細]
第2実施形態のワーク加工装置10は、X軸およびY軸のうちY軸に沿ってのみ並ぶ複数のセルが刃型16aに設けられる点と、図7に示すステップS21およびS23に相当するコードがワーク加工プログラムに追加される点とを除き、第1実施形態のワーク加工装置10と同様であるため、当該同様の構成に関する重複した説明は省略する。
【0059】
図7を参照して、ステップS15の処理が完了するとステップS21に進み、ワークに対する所定回数(=第1実施形態ではX軸に沿って並んでいたセルの数に相当する回数)の打抜き加工が終了したか否かを、センサユニット50の出力に基づいて判定する。当該所定回数の打抜き加工が終了したと判定されなかったときは、ステップS23に進む。ステップS23では、図3に示すワーク搬送用モータ68を制御することにより、X軸方向における1セルのサイズに相当する距離に亘って、ワークを上流側から下流側に移動させる。ステップS23の処理が完了すると、ステップS07に戻る。一方、ステップS21において所定回数の打抜き加工が終了したと判定されたときは、ステップS17に進む。
【0060】
[本実施形態の効果]
本実施形態によれば、加圧板12は、上面12aと下面12bとを有する。下面12bには、シート状のワークの主面に圧力を加えることにより当該ワークを加工するための刃型ユニット16が配される。面板24は、上面24aと下面24bとを有し、上面24aが刃型ユニット16を挟んで下面12bと対向するように配される。上側加圧ローラ20は、加圧板12の上面12a側から下面24b側に向かう圧力を、当該上面12aのうちの一部の位置に加える。下側加圧ローラ22は、面板24の下面24b側から上面24a側に向かう圧力を、当該下面24bのうちの一部の位置に加える。
【0061】
ローラユニット移動用モータ44は、上側加圧ローラ20の加圧位置を変更するために設けられる。また、加圧ローラ用支柱56は、下面24bに交差する方向から眺めて下側加圧ローラ22の加圧位置が上側加圧ローラ20の加圧位置と重なるように、上側加圧ローラ20の加圧位置の変更に伴って下側加圧ローラ22の加圧位置を変更するために、設けられる。
【0062】
加圧板12または面板24に軟性がないと、即ち加圧板12または面板24が剛体であると、ワークの加工品質を維持するには、上側加圧ローラ20および下側加圧ローラ22の各々に大きな加圧力が要求される。ただし、加圧板12または面板24が軟性であると、加圧板12の上面12aで上側加圧ローラ20の位置を変更することにより、加圧板12または面板24が歪む虞がある。そこで、本実施形態では、下面24bに交差する方向から眺めて上側加圧ローラ20と重なる位置に下側加圧ローラ22が配されるように、下面24b上で下側加圧ローラ22の位置を変更するようにしている。これにより、重量を抑えることができるとともに、加圧板12または面板24の歪みに起因して刃型16aによるワークの加工品質が低下する懸念を軽減することができる。
【0063】
また、本実施形態によれば、ローラユニット移動用モータ44は、加圧板12の上面12aに沿って上側加圧ローラ20を移動させるためのモータであり、加圧ローラ用支柱56は、面板24の下面24bに沿って下側加圧ローラ22を移動させるための支柱である。上面12aに沿って上側加圧ローラ20を移動させることにより、上側加圧ローラ20の圧力は当該上面12aに継続的に加えられる。そこで、本実施形態では、下面24bに沿って下側加圧ローラ22を移動させ、下側加圧ローラ22の圧力を当該下面24bに継続的に加えるようにしている。この結果、主面に沿ってローラを移動させるという簡単な制御により、刃型ユニット16によるワークの加工品質が低下する懸念を軽減することが可能となる。
【0064】
さらに、本実施形態によれば、少なくとも上面12aに沿う方向における加圧板12の位置は、上側加圧ローラ20の加圧位置を変更する工程において固定される。また、少なくとも下面24bに沿う方向における面板24の位置は、下側加圧ローラ22の加圧位置を変更する工程において固定される。これにより、ワークの加工精度を向上させることが可能となる。
【0065】
また、本実施形態によれば、上側加圧ローラ20は、加圧板12の上面12aを転がるところ、ワークの供給から排出までの工程における上側加圧ローラ20の回転量は、当該上側加圧ローラ20の外周の長さに相当する量よりも多い。これにより、上側加圧ローラ20の転がり方向におけるワークの長さが当該上側加圧ローラ20の外周の長さを上回る場合でも、ワークを加工することができる。
【0066】
さらに、本実施形態によれば、面板24の上面24aと刃型ユニット16との間に供給されるワークの位置は、ワーク検知用センサ70により検知される。ローラユニット移動用モータ44は、当該ワーク検知用センサ70による検知結果に基づいて、上側加圧ローラ20の加圧位置ひいては下側加圧ローラ22の加圧位置の変更を開始する。これにより、自動供給されるワークを対象とする加工を行うことができる。
【0067】
また、本実施形態によれば、面板24の上面24aと刃型ユニット16との間に供給されたワークは、ワーク搬送用モータ68により、所定の距離ずつ搬送される。ローラユニット移動用モータ44は、ワークが当該所定の距離に亘って搬送される毎に、加圧位置の変更方向を変更する。これにより、ワークの加工に要する時間を短縮することができる。
【0068】
さらに、本実施形態によれば、ワーク搬送用モータ68は、ワークをX軸方向における負側から正側に向けて搬送し、上述の所定の長さは、X軸方向における刃型ユニット16の長さに関わらず固定的である。これにより、刃型制作費を抑制することが可能となる。
【0069】
[変形例]
以上説明した実施形態の変形例などを以下に列挙する。
【0070】
(1)上記実施形態においては、下面24bに交差する方向から眺めて下側加圧ローラ22の加圧位置が上側加圧ローラ20の加圧位置と重なるように、下側加圧ローラ22の加圧位置を変更するようにしている。この場合、下側加圧ローラ22は、Y軸方向における正側から眺めて振り子状の往復運動を行えるように、上側加圧ローラ20と結合するようにしてもよい。また、下側加圧ローラ22の加圧位置は、上側加圧ローラ20の加圧位置と完全に重なるようにしてもよく、部分的に重ねるようにしてもよい。さらに、下面24bに直交する方向から眺めて下側加圧ローラ22の加圧位置が上側加圧ローラ20の加圧位置と重なるように、下側加圧ローラ22の加圧位置を変更するようにしてもよい。
【0071】
(2)上記実施形態においては、上側加圧ローラ20のサイズと下側加圧ローラ22のサイズとは、径も含めて互いに一致する。しかし、少なくとも上側加圧ローラ20の径と下側加圧ローラ22の径とは互いに異なっていてもよい。
【0072】
(3)上記実施形態においては、刃型ユニット16は加圧板12の下面12bに配される。しかし、刃型ユニット16は面板24の上面12aに配するようにしてもよい。
【0073】
(4)上記実施形態においては、上側加圧ローラ20と下側加圧ローラ22とにより、圧力を加えるようにしている。しかし、ローラの替わりに、板状、球状等の加圧部材により圧力を加えるようにしてもよい。この場合、上側加圧ローラ20および下側加圧ローラ22のうちの一方のローラのみを当該板状、球状等の加圧部材に切り替え、他方のローラの圧力を当該板状、球状等の加圧部材により受けるようにしてもよい。
【0074】
(5)上記実施形態においては、ワークの搬送方向は、ワークの供給方向に対して平行である。しかし、ワークの搬送方向は、ワークの供給方向と平行でなくてもよい。例えば、ワークの搬送方向は、ワークの供給方向と交差(直交を含む)する方向であってもよい。
【0075】
(6)上記実施形態においては、ローラユニットRUの移動方向は、ワークの搬送方向に対して平行である。しかし、ローラユニットRUの移動方向は、ワークの搬送方向と平行でなくてもよい。例えば、ローラユニットRUの移動方向は、ワークの搬送方向と交差(直交を含む)する方向であってもよい。
【0076】
(7)上記実施形態においては、ローラユニットRUの1回の往復運動における当該ローラユニットRUの移動量は、正方向および負方向の間で互いに一致する。しかし、当該正方向および当該負方向のうちの一方の方向への移動量は、ワークの加工品質を確保できる範囲に収まる限り、他方の方向への移動量と僅かに異なっていてもよい。
【0077】
(8)上記実施形態においては、ローラユニットRUは、X軸に沿って移動する。しかし、ローラユニットRUの移動方向は、シートの種類、加工回数等に応じて変更するようにしてもよい。
【0078】
(9)上記実施形態においては、ワークは合成樹脂製である。しかし、ワークは布製や、紙製であってもよい。
【0079】
(10)上記実施形態においては、刃型ユニット16によってワークに打抜き加工を施すようにしている。しかし、打抜き加工の替わりに、筋入れ加工、エンボス加工、転写加工等を行うようにしてもよい。
【0080】
(11)上記実施形態においては、加圧板12、面板24等の各種板はスチール製である。しかし、当該各種板はアルミ製であってもよい。
【0081】
(12)上記実施形態においては、サイズが共通する複数のセルが刃型16aに設けられる。しかし、複数のセルの間でセルのサイズを異ならせるようにしてもよい。
【0082】
(13)上記実施形態(第2実施形態)においては、X軸およびY軸のうちX軸に沿ってのみ並ぶ複数のセルを刃型16aに設けるようにしている。しかし、X軸およびY軸のうちY軸に沿ってのみ並ぶ複数のセルを刃型16aに設けるようにしてもよい。
【0083】
<付記>
以上の各実施形態で説明した事項を、以下に付記する。
【0084】
(付記1):
本開示に示す一実施形態のある局面によれば、第1の一方主面(12a)と第1の他方主面(12b)とを有し、シート状のワークの主面に圧力を加えることにより前記ワークを加工するための加工部材(16a)が前記第1の他方主面に配される第1の板状部材(12)、第2の一方主面(24a)と第2の他方主面(24b)とを有し、前記第2の一方主面が前記加工部材を挟んで前記第1の他方主面と対向するように配される第2の板状部材(24)、前記第1の一方主面側から前記第1の他方主面側に向かう第1の圧力を、前記第1の一方主面のうちの一部の位置に加える第1の加圧部材(20)、前記第2の他方主面側から前記第2の一方主面側に向かう第2の圧力を、前記第2の他方主面のうちの一部の位置に加える第2の加圧部材(22)、前記第1の加圧部材の加圧位置を変更するための第1の変更手段(44)、および前記第2の他方主面に交差する方向から眺めて前記第2の加圧部材の加圧位置が前記第1の加圧部材の加圧位置と重なるように、前記第2の加圧部材の加圧位置を変更するための第2の変更手段(56)を備える。
【0085】
(付記2):
(付記1)において、前記第1の変更手段は、前記第1の一方主面に沿って前記第1の加圧部材を移動させるための手段であり、前記第2の変更手段は、前記第2の他方主面に沿って前記第2の加圧部材を移動させるための手段である。
【0086】
(付記3):
(付記1)または(付記2)において、少なくとも前記第1の変更手段により前記第1の加圧部材の加圧位置を変更する工程において、少なくとも前記第1の一方主面に沿う方向における前記第1の板状部材の位置を固定し、少なくとも前記第2の変更手段により前記第2の加圧部材の加圧位置を変更する工程において、少なくとも前記第2の一方主面に沿う方向における前記第2の板状部材の位置を固定する。
【0087】
(付記4):
(付記1)~(付記3)のいずれかにおいて、前記第1の加圧部材は、前記第1の一方主面上を転がるローラ(20)を含み、前記ワークの供給から排出までの工程における前記ローラの回転量は、前記ローラの外周の長さに相当する量よりも多い。
【0088】
(付記5):
(付記1)~(付記4)のいずれかにおいて、前記第2の一方主面と前記加工部材との間に供給される前記ワークの位置を検知する検知手段(70)をさらに備え、前記第1の変更手段は、前記検知手段による検知結果に基づいて前記第1の加圧部材の加圧位置の変更を開始する。
【0089】
(付記6):
(付記1)~(付記5)のいずれかにおいて、前記第2の一方主面と前記加工部材との間に供給された前記ワークを所定の距離ずつ搬送する搬送手段(60)をさらに備え、前記第1の変更手段は、前記ワークが前記所定の距離に亘って搬送される毎に、前記加圧位置の変更方向を変更する。
【0090】
(付記7):
(付記6)において、前記搬送手段は、前記ワークを所定の方向に搬送し、前記所定の距離の長さは、前記所定の方向における前記加工部材の長さに関わらず固定的である。
【符号の説明】
【0091】
10…ワーク加工装置、12…加圧板、12a…上面、12b…下面、14…保護板、16…刃型ユニット、16a…刃型、161a…支持部材、162a…切断刃、163a…弾性体、16b…刃型フレーム、18…ベース板、18a…上面、18b…下面、20…上側加圧ローラ、22…下側加圧ローラ、24…面板、24a…上面、24b…下面、26…台座、28…ベース板カバー、30…ワーク排出ローラ、32…刃型ユニット用ステー、34…刃型ユニット昇降用モータ、36…カムシャフト、38…刃型ユニット昇降用カム、40…カム位置検知用センサ、42…本体フレーム、44…ローラユニット移動用モータ、44s…モータシャフト、46…ガイドローラ、48…ガイドレール、50…センサユニット、52…センサドグ、54…加圧ローラ用軸受、55…加圧調整用ハンドル、56…加圧ローラ用支柱、56m…支柱本体、56s…スプリング、57…ハンドル固定用ノブ、58…ローラユニット移動ベルト、59…加圧ローラ用フレーム、60…ワーク搬送器具、62…ワーク搬送用フレーム、64a…上側搬送ベルト、64b…下側搬送ベルト、66a…上側搬送ベルト用プーリ、66b…下側搬送ベルト用プーリ、68…ワーク搬送用モータ、70…ワーク検知用センサ、72…排出検知用センサ、74…ワーク搬送器具用ステー、76…搬送ベルト押さえ、78…ワーク受け、RU…ローラユニット

図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7