开孔装置的制作方法

本发明涉及在如布料、皮革那样的片状的对象物进行开孔的开孔装置。

背景技术：

现有的开孔装置具有：保持框，其将皮革等被加工物以水平地展开的状态进行保持；移动机构，其使保持框在水平面上移动至任意的位置；以及穿孔机，其使冲头上下移动，在被加工物的任意的位置进行开孔加工(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2017－18151号公报

上述开孔装置，在将被加工物配置于冲头和支承台之间的状态下使冲头下降而进行开孔加工。

此时，如果冲头的前端部到达支承台，则容易发生缺损、劣化，另外，由于产生加工时的噪音、振动，所以在利用保持框对被加工物进行保持时，通过在被加工物的下侧夹入由与支承台相比软质的树脂等材料构成的保护片，从而实现了冲头的前端部的保护。

但是，如果保护片使用一次，则在各处产生损伤、孔、凹凸等，在下一次加工时，保护冲头、减少噪音、振动等的功能受损，另外，有可能产生由凹凸引起的加工位置偏移，因此针对每一张被加工物进行了更换。

因此，发生由更换作业引起的作业效率的降低，另外，针对每一张被加工物而消耗一张保护片，还导致加工成本的增加。

技术实现要素：

本发明的目的在于，实现生产率及经济性的提高。

技术方案1记载的发明是一种开孔装置，其特征在于，具有：

开孔工具，其在被加工物进行开孔；

所述开孔工具的支承台；

进退机构，其使所述开孔工具朝向所述支承台进行进退移动；

带状的保护片，其配置为在所述支承台的上侧经过所述开孔工具的开孔位置；以及

输送机构，其将所述带状的保护片沿该保护片的长度方向输送。

技术方案2记载的发明的特征在于，在技术方案1所记载的开孔装置中，

所述输送机构在通过所述进退机构实现的所述开孔工具的每一次进退动作时，以规定的进给间距将所述带状的保护片间歇地输送。

技术方案3记载的发明的特征在于，在技术方案1或2所记载的开孔装置中，

具有载置台，在该载置台载置所述被加工物，

在所述载置台的载置面具有使所述带状的保护片经过的引导槽。

技术方案4记载的发明的特征在于，在技术方案1至3中任一项所记载的开孔装置中，具有：

保持框，其保持所述被加工物；以及

移动机构，其使所述保持框在二维方向移动。

技术方案5记载的发明的特征在于，在技术方案4所记载的开孔装置中，

所述进退机构可交换保持所述开孔工具和缝针，

将所述支承台设为能够装卸，

所述开孔装置具有打结机构，该打结机构与所述缝针协同动作而形成通过缝线产生的线迹。

技术方案6记载的发明的特征在于，在技术方案4所记载的开孔装置中，

具有缝纫机，该缝纫机具有：缝针上下移动机构，其保持缝针而使该缝针进行上下移动；以及打结机构，其与所述缝针协同动作而形成通过缝线产生的线迹，

所述移动机构在所述保持框的可动范围包含通过所述开孔工具得到的开孔位置和通过所述缝纫机得到的落针位置。

发明的效果

本发明具有：带状的保护片，其配置为在支承台的上侧经过开孔工具的开孔位置；以及输送机构，其将带状的保护片沿恒定的方向输送，因此在每次开孔工具下降时，能够使保护片移动，能够使开孔工具向未使用部位下降。

因此，能够避免开孔工具向保护片的压痕、损伤等凹凸部位下降，能够不受凹凸的影响而实现良好的开孔加工。

另外，由于是将保护片设为带状而在其长度方向输送的结构，因此无需准备与被加工物相同程度大小的保护片而针对每次的被缝制物进行更换，通过减少保护片的消耗量，从而能够使经济性提高，并且消除更换作业的繁琐性而实现生产率的提高。

附图说明

图1是作为发明的实施方式的开孔装置的斜视图。

图2是开孔装置的放大斜视图。

图3是将开孔装置的一部分切除的正视图。

图4是保护片的俯视图。

图5是表示开孔装置的其它例子的正视图。

标号的说明

2开孔工具

10、100a开孔装置

10a开孔装置主体

20框架

30载置台

31支承台

33引导槽

34嵌合凹部

40输送机构

41保护片

60、60a移动机构

61、61a保持框

90a缝纫机

m压痕

r卷盘

具体实施方式

[电子循环缝纫机的整体结构]

基于图1～图4，对作为本发明的实施方式的开孔装置10进行说明。

该开孔装置10相对于已有的缝纫机，将一部分的结构进行交换、追加，由此实现了作为开孔装置的功能。另外，开孔装置10还保留有作为缝纫机的功能，通过将被交换的结构恢复，从而还能够作为缝纫机起作用。在这里作为开孔装置10的基础，例示出利用所谓的电子循环缝制缝纫机的情况。电子循环缝制缝纫机是下述缝纫机，即，具有对作为进行缝制的被缝制物的衣料进行保持的保持框，通过使该保持框相对于缝针而相对地移动，从而在由保持框保持的衣料形成基于规定的缝制图案的线迹。

开孔装置10能够利用上述电子循环缝制缝纫机的特性，在保持框对被加工物进行保持，相对于该被加工物在任意的位置进行开孔。

图1表示开孔装置10的斜视图，图2表示放大斜视图，图3表示正视图。

在这里，将后面记述的开孔工具2进行上下移动的方向定义为z轴方向(上下方向)，将与z轴方向正交的恒定的方向定义为x轴方向(左右方向)，将与z轴方向和x轴方向这两者正交的方向定义为y轴方向(前后方向)。

开孔装置10如图1所示，配置于工作台t的上表面，在工作台t的下部设置有用于对开孔装置10进行操作的踏板p。

开孔装置10具有：开孔工具2，其在被加工物进行开孔；开孔工具2的支承台31；进退机构，其使开孔工具2朝向支承台31进行进退移动；带状的保护片41，其配置为在支承台31的上侧经过开孔工具2的开孔位置；输送机构40，其将带状的保护片41沿其长度方向输送；载置台30，其载置被加工物；保持框61，其保持被加工物；移动机构60，其使保持框61在二维方向移动；缝针，其能够与开孔工具2交换地被装载；打结机构，其与缝针协同动作而形成通过缝线产生的线迹；框架20，其对上述各结构进行支撑；以及未图示的控制装置。

[框架]

如图1所示，开孔装置10具有框架20，该框架20的外形在侧面观察时呈大致“コ”字状。该框架20由缝纫机架构成，具有：臂部21，其构成开孔装置10的上部，在前后方向延伸；底座部22，其构成开孔装置10的下部，在前后方向延伸；以及纵向机体部23，其将臂部21和底座部22进行连结。

该开孔装置10在框架20内配置动力传递机构，具有可自由转动地沿y轴方向配置的未图示的主轴及未图示的下轴。主轴配置在臂部21的内部，下轴配置在底座部22的内部。

[进退机构]

主轴与主轴电动机的输出轴连结而被赋予转动力。另外，下轴构成为经由未图示的纵轴而与主轴连结，如果主轴转动，则主轴的动力经由纵轴而向下轴侧传递，使得下轴转动。此外，这些轴都省略了图示。

在主轴的前端附近，设置有由能够上下移动地被支撑的针棒构成的升降轴。该升降轴在臂部21内，与z轴方向平行且沿z轴方向能够升降地被支撑。而且，该升降轴相对于主轴，经由曲柄机构被连结，主轴每旋转一周，升降轴进行一次往复的上下移动。

而且，在升降轴的下端部装载有开孔工具2。该开孔工具2通过抱持紧固构造而能够装卸，在将开孔装置10作为缝纫机使用的情况下，能够将开孔工具2拆下而装载缝针。

这些主轴、主轴电动机、曲柄机构及升降轴构成了进退机构。

[开孔工具]

开孔工具2在臂部21的前端部的下方，支撑于升降轴的下端部。该开孔工具2为圆筒状，与z轴方向平行地朝向z轴方向。而且，开孔工具2的下端部随着朝向下方而周壁的厚度变薄，下端变得锐利。因此，如果将开孔工具2的下端部抵接于被加工物，则能够以圆形进行开孔加工。

该开孔工具2例如由作为硬质材料的高速钢形成，能够针对片状的布料、皮革等被加工物良好地进行开孔加工。此外，开孔工具2也可以由具有相同程度的硬度和耐久性的其它材料形成。

[釜]

在下轴(省略图示)的前端，如图3所示，设置有在将开孔装置10作为缝纫机使用的情况下所使用的釜3。釜3是公知的垂直釜，由外釜、内釜、线轴壳体和线轴构成，如果下轴与主轴一起旋转，则外釜也旋转而由外釜的尖端对作为穿过缝针的缝线的上线进行捕捉，与作为从线轴抽出的缝线的下线进行缠绕，能够形成线迹。

[载置台及支承台]

如图1～图3所示，在底座部22上，装备有对被加工物进行载置的载置台30。该载置台30是上表面成为水平的载置面的平板，在开孔工具2的下方贯穿设置有落针孔32，在将开孔工具2交换为缝针的情况下在该落针孔32进行落针。

另外，在载置台30的载置面形成有引导槽33，该引导槽33使带状的保护片41以经过落针孔32的方式沿x轴方向经过。并且，引导槽33中的落针孔32的形成位置的周围进一步下沉，形成有与支承台31嵌合的嵌合凹部34。

另外，在引导槽33的一端部和另一端部，贯穿设置有：抽出口35，其从载置台30的下侧抽出保护片41；以及回收口36，其将经过引导槽33的保护片41回收至载置台30的下侧。

此外，在将开孔装置10作为缝纫机使用的情况下，装备将载置台30的引导槽33整体闭塞的针板。该针板在与引导槽33嵌合的状态下，其上表面与载置台30的上表面成为共面，在落针孔32的铅垂上方形成有同径的落针孔。

另外，前述的支承台31能够从嵌合凹部34拆下，在将开孔装置10作为缝纫机使用的情况下，将支承台31拆下。

支承台31位于开孔工具2的下降目的地，由即使下降的开孔工具2的前端部直接接触，也不会破裂而可耐久的具有韧性的金属，例如碳素工具钢形成。此外，支承台31也可以由具有相同程度的硬度和耐久性的其它材料形成。

[保持框及移动机构]

在载置台30上，如图1所示，配置有对被加工物进行保持的保持框61。该保持框61都由矩形框状的上板及下板构成，能够在它们之间将被加工物夹着而保持。而且，对于由这些矩形框状的上板及下板夹持的被加工物，在框的内侧通过开孔工具2进行开孔加工动作。

移动机构60具有：移动台62，其支撑保持框61；x轴电动机，其成为移动台62的沿x轴方向的移动动力；y轴电动机，其成为移动台62的沿y轴方向的移动动力；从x轴电动机将沿x轴方向的移动力传递至移动台62的传递机构；以及从y轴电动机将沿y轴方向的移动力传递至移动台62的传递机构。

通过它们，保持框61在x轴方向和y轴方向各自方向上任意地进行移动定位，能够相对于被加工物在x－y平面上的任意的位置将开孔工具2相对地定位而进行开孔加工。

[保护片及输送机构]

保护片41如图3所示，形成为长条的带状，卷绕于卷盘r而保持为辊状。

该保护片41的与长度方向正交的宽度方向的宽度，至少设定为比开孔工具2的前端部的外径宽，输送至支承台31的上侧。而且，在被加工物的开孔加工时，贯通了该被加工物的开孔工具2的前端部与保护片41碰撞。

该保护片41由与开孔工具2及支承台31相比软质的树脂等材料，例如，非结晶性聚酯(pet)形成，能够实现被加工物的良好的开孔加工、开孔工具2的前端部的保护、由开孔工具2和支承台31的直接的碰撞产生的噪音的减小等。此外，保护片41也可以由得到相同作用的其它树脂、其它材料形成。

但是，由于开孔工具2为了进行良好的开孔加工，而以其下端部直至达到保护片41为止下降的方式安装于升降轴，所以如果进行开孔加工，则该保护片41如图4所示，在保护片41的成为开孔工具2的铅垂下方的位置，形成压痕m。

输送机构40如图2及图3所示，配置在底座部22内。即，输送机构40具有：从动链轮42，其对从在底座部22内能够旋转地被支撑的卷盘r抽出的保护片41进行引导；保护片按压部43，其以使保护片41与从动链轮42的外周密接的方式进行支承；保护片用尽传感器44，其对在保护片41的卷盘r和从动链轮42之间有无保护片41进行检测；驱动链轮45，其对经过载置台30的引导槽33而返回至底座部22内的保护片41进行输送；保护片按压部46，其以使保护片41与驱动链轮45的外周密接的方式进行支承；未图示的输送电动机，其对驱动链轮45赋予旋转力；以及回收箱47，其对通过驱动链轮45向下方输送的保护片41进行回收。

上述从动链轮42在前述的载置台30的抽出口35的下方，能够绕y轴旋转地被支撑，卷盘r在从动链轮42的更下方能够绕y轴旋转地被支撑。

而且，配置卷盘r及从动链轮42，以使得从卷盘r抽出的保护片41在从动链轮42的上部与外周相接而到达抽出口35。

保护片按压部43设置在上述配置的从动链轮42中的保护片41所接触的位置，进行按压以使得不会由于发生松弛等而使保护片41从从动链轮42分离。

另外，从动链轮42没有从外部被赋予旋转力，通过由驱动链轮45输送的保护片41而进行从动旋转。在该从动链轮42内置有扭矩限制器，使得由驱动链轮45输送的保护片41不会在中途发生松弛。

上述扭矩限制器作为扭矩制动器起作用，针对来自外部的扭矩赋予恒定的扭矩阻力。

保护片用尽传感器44是根据检测光的遮挡状态而对有无在保护片41的卷盘r和从动链轮42之间经过的保护片41进行检测的光学的传感器。

在通过保护片用尽传感器44检测到存在保护片41的状态的期间，开孔装置10的控制装置进行允许保护片41的输送的控制，如果通过保护片用尽传感器44检测到没有保护片41的状态，则进行使保护片41的输送停止的控制。

此外，该保护片用尽传感器44能够对卷盘r的保护片41全部被抽出而成为空的状态和保护片41由于某种原因而在中途用尽的情况这两者进行检测。

此外，保护片用尽传感器44能够使用可对有无保护片41进行检测的所有传感器。例如，也可以构成为，利用与保护片41接触的接触式的传感器，如果保护片41用完，则接触压力消失，由此对有无保护片41进行检测。

上述驱动链轮45在前述的载置台30的回收口36的下方，能够绕y轴旋转地被支撑。

而且，配置驱动链轮45，以使得经过载置台30的引导槽33而从回收口36回收的保护片41在驱动链轮45的上部与外周相接而到达回收箱47。

保护片按压部46设置在上述配置的驱动链轮45中的保护片41所接触的位置，进行按压以使得不会由于松发生弛等而保护片41从驱动链轮45分离。

驱动链轮45直接地或经由传递机构而间接地与输送电动机的输出轴连结，从输送电动机被输入旋转力。

该输送电动机例如是步进电动机，能够以任意的速度及任意的角度量使驱动链轮45旋转。

而且，控制装置对在主轴电动机附设的轴角度检测器或编码器的输出进行监视，在开孔工具2下降贯穿设置后，对输送电动机进行同步控制，以使得在上升过程中输送电动机将保护片41以恒定的进给间距间歇地输送。

通过输送电动机产生的保护片41的进给间距，如图4所示，至少与开孔工具2的下端部的外径相比设定得大。但是，通过以各压痕彼此的间隔变得尽可能小的方式对进给间距进行设定，从而能够减少保护片41的消耗量，从经济性的观点出发更优选。

[踏板]

踏板p对主轴电动机进行驱动，作为用于使开孔加工开始的操作踏板起作用。即，在踏板p中组装有用于对踏板p被踏入的其踏入操作位置进行检测的、由例如可变电阻等构成的传感器(踏入量检测单元)，来自传感器的输出信号作为踏板p的操作信号而输出至控制装置，控制装置构成为与该操作信号相应地对主轴电动机进行驱动，使其动作。

[其它，作为缝纫机的结构]

如前述所示，开孔装置10能够将开孔工具2交换为缝针而作为缝纫机使用。

因此，开孔装置10具有在开孔加工时不使用而在作为缝纫机使用时被使用的结构。

例如，在升降轴的相邻处设置有中压脚及其升降机构，该中压脚用于在保持框61保持有被缝制物时，对因缝针而上下移动的被缝制物进行按压。该中压脚能够装卸，在装载开孔工具2时拆下。

另外，还装备有作为缝纫机所需的挑线杆机构、线调节器、线引导部，但它们在图1～图3中省略了图示。

[开孔装置的动作]

关于上述结构的开孔装置10，控制装置存储有加工数据，该加工数据存储有针对被加工物的多个开孔加工位置。

而且，如果踏板p被踏入，则主轴电动机启动，与每次开孔工具2的下降动作同步地对x轴电动机及y轴电动机进行控制，对保持框61所保持的被加工物进行被加工物的输送，以使得将开孔工具2定位于由加工数据确定的开孔加工位置。

另一方面，在输送机构40中控制为，与开孔工具2的下降动作同步地对输送电动机进行驱动，将保护片41以恒定的进给间距间歇地进行输送，在每次开孔工具2下降时，开孔工具2向保护片41的未使用位置下降。

[开孔装置的技术效果]

由以上的结构构成的开孔装置10，具有：带状的保护片41，其配置为在支承台31的上侧经过开孔工具2的开孔位置；以及输送机构40，其将带状的保护片41沿恒定的方向输送，因此该开孔装置10在每次开孔工具2下降时，能够使保护片41移动，能够使开孔工具2向保护片41的未使用部位下降。

因此，能够避免开孔工具2向保护片41的压痕、损伤等凹凸部位下降，能够不受凹凸的影响而实现良好的开孔加工。

另外，由于是将保护片41设为带状而在其长度方向输送的结构，因此无需准备与被加工物相同程度大小的保护片而针对每次的被缝制物进行更换，减少保护片的消耗量，由此使经济性提高，并且消除更换作业的繁琐性而能够实现生产率的提高。

另外，输送机构40针对通过进退机构实现的开孔工具2的每一次的进退动作而以规定的进给间距将带状的保护片41间歇地输送，因此针对每次开孔工具2的下降，能够使开孔工具2向保护片41的未使用部位下降，能够进一步减少凹凸的影响而实现更良好的开孔加工。

另外，通过适当地选择并设定进给间距，从而能够进一步减少保护片的消耗量，能够实现经济性及生产率的进一步提高。

另外，在开孔装置10中，在载置台30的载置面形成有使带状的保护片41经过的引导槽33，因此抑制由开孔工具2的打击的影响引起的保护片41的偏移，能够更可靠地使开孔工具2向保护片41下降，能够更有效地实现被加工物的开孔加工、开孔工具2的前端部的保护、由开孔工具2和支承台31的直接的碰撞产生的噪音的减小等。

另外，开孔装置10具有：保持框61，其保持被加工物；以及移动机构60，其使保持框61在二维方向移动，因此该开孔装置10能够在被加工物的任意的位置可靠地进行开孔加工，即使在多个目标位置进行开孔加工的情况下，也能够连续地执行，能够实现作业效率的提高。

另外，关于开孔装置10，其进退机构可交换保持开孔工具2和缝针，将支承台31设为能够装卸，开孔装置10具有与缝针协同动作而形成由缝线产生的线迹的作为打结机构的釜3，因此通过将开孔装置10的开孔工具2交换为缝针，从而能够实现向缝纫机的转用。

另外，相反地，能够利用已有的缝纫机的结构，容易地制造开孔装置10。

[其它的开孔装置]

图1的开孔装置10是通过开孔工具2和缝针的交换而选择性地实现作为开孔装置的功能和作为缝纫机的功能的结构，但也可以是下述结构，即，在开孔装置另外附加缝纫机的结构，没有部件的交换作业而实现作为开孔装置的功能和作为缝纫机的功能。

例如，如图5所示，也可以是具有开孔装置100a的结构，该开孔装置100a具有：开孔装置主体10a；缝纫机90a；保持框61a，其能够向x－y平面的任意的位置移动；保持框61a的移动机构60a；以及支撑台4a，其对这些部分进行支撑。

该开孔装置100a的开孔装置主体10a，是从前述的开孔装置10的结构将移动机构60及保持框61和作为缝纫机使用的结构(釜、挑线杆、线调节器等)全部去除后的结构。

另外，缝纫机90a是针对前述的开孔装置10的结构而将开孔工具2交换为缝针，将支承台31交换为针板，将输送机构40及保护片41去除后的结构。

开孔装置主体10a和缝纫机90a在相互相邻的状态下支撑于支撑台4a，移动机构60a配置为在保持框61a的可动范围包含开孔装置主体10a的开孔工具2的开孔位置和由缝纫机90a实现的落针位置。

在如上所述的开孔装置100a的情况下，能够针对被加工物进行开孔加工，并利用所形成的孔部而进行缝制。

开孔装置100a的控制装置对加工数据进行存储，该加工数据存储有针对被加工物的多个开孔加工位置，在加工动作时，使开孔装置主体10a和移动机构60a同步，在各开孔加工位置执行开孔加工。

并且，控制装置使缝纫机90a和移动机构60a同步，在各开孔加工位置依次进行落针而执行缝制。

如上所述，开孔装置100a具有开孔装置主体10a和缝纫机90a，通过将移动机构60a配置为在保持框61a的可动范围包含开孔装置主体10a的开孔工具2的开孔位置和由缝纫机90a实现的落针位置，从而能够进行开孔加工，利用该开孔加工位置而执行缝制。

[其它]

在前述的开孔装置10中，例示出下述情况，即，构成为将开孔工具2和缝针进行交换而也能够实现作为缝纫机的功能，但关于开孔装置10，也可以将仅在缝纫机中使用的结构全部去除而作为开孔装置的专用机构成。

另外，在图4的例子中，例示出以开孔工具2向保护片41的宽度方向的中央部下降的配置而进行输送的情况，但也可以是以开孔工具2向宽度方向的单侧偏向地下降的配置而进行输送。

在该情况下，希望取代回收箱47，而设置将保护片41卷绕的卷盘r和卷绕机构。

由此，通过将卷绕有使用过的保护片41的卷盘r，重新安装至向载置台30上供给保护片41的一侧的卷盘r的安装位置，从而能够使开孔工具2向使用过的保护片41的没有形成压痕m的宽度方向的一半侧下降，能够将保护片41更长期地使用。