JP2000301409A - シャーリングマシン及びこれを用いた剪断方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 振動及び騒音を抑えて夜間運転を行えるよう
にすると共に、反り、曲がり、ねじれの無い精度の良い
製品を切り出す。 【解決手段】 所定間隔を置いて平行に対向配置した直
線状をなす一対の下刃１、１と、ホルダー５に回転自在
に設けられ、一対の下刃１、１間に挿入される円盤形状
の上刃３と、ホルダー５に設けられ、一対の下刃１、１
間に挿入されて上刃３の移動をガイドするガイド部材７
とを備える。そして、上刃３と下刃１、１間の所定位置
に位置決めされたワークを、回転移動する上刃３と下刃
１、１とによって剪断する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シャーリングマシ
ン及びこれを用いた剪断方法に関し、詳細には、振動及
び騒音の低減が図れると共に製品に変形を残すことなく
剪断することのできるシャーリングマシン及びこれを用
いた剪断方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】シャーリングマシンの一般的な構造は、
テーブルに固定された下刃に対して、ある一定のシャー
角を持った上刃が上下動するラムに固定され、該ラムが
上下動することで該上刃が上下動して、該下刃との間に
位置決めされたワークを剪断するようになっている。そ
の一例として、例えば特開平３−１１１１１９号公報、
実公平１−３１３８７号公報等に開示されたようなシャ
ーリングマシンが多数提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記構成の
シャーリングマシンにおいては、いわゆるハサミでワー
クを剪断する如き動作をするため、剪断する前と剪断さ
れた後のワークの位置が変化する。つまり、ワークが上
刃によって押さえられ、剪断加工の課程で材料にねじ
れ、反り、切り曲がり等、剪断面の直角度に悪影響が生
じる。

【０００４】また、剪断加工が完了すると同時に機械本
体に加わっている応力が解放されるため、振動及び騒音
が発生する。そのため、夜間運転ができないばかりか、
昼間でも住宅地区では運転できない等の問題が生じる。

【０００５】また、ワークを剪断すると、剪断バリが前
後方向で下バリ上バリと方向が逆に出る。バリ方向を一
定にするために、端材を余分に付けて一度剪断してから
ワークを１８０度回転し、もう一度切り直す必要があ
る。

【０００６】また、ワークを剪断するに際しては、ワー
クを板押さえ装置で押さえる必要があることから、この
板押さえ装置によって該ワークに傷を付けてしまうこと
がある。特に、薄い板材であるアルミニューム板等には
傷が付き易い。

【０００７】さらに、剪断された製品はシューター上を
滑り落ちて製品収容部に収容されるが、前に剪断したワ
ークの上に、次に剪断したワークが滑り落ちて、該ワー
クに打痕が付くことがある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このように、騒音及び振
動を極力低減して夜間運転を可能となすために、所定間
隔を置いて対向配置した直線状をなす一対の下刃の間
に、回転する円盤形状の上刃を挿入させると共にこの上
刃を前記下刃の長手方向に回転移動させながら、前記下
刃と上刃間に位置決め固定した被加工物であるワークを
剪断するようにする。つまり、直線状の下刃と円盤形状
の上刃とによって、いわゆる丸鋸盤のようにしてワーク
を剪断する。その際、上刃が剪断によりがたつかないよ
うに、ガイド部材を上記下刃間に挿入して、上記上刃の
移動と共にこのガイド部材も移動させる。

【０００９】そうすることによって、ワークを押さえ付
ける力が僅かで済むため、製品のねじれ、反り等が低減
し、寸法精度の高い製品を得ることができると共に、剪
断時における上刃のがたつきを防止することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した具体的な
実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１１】＜シャーリングマシンの構成＞本実施形態
のシャーリングマシンは、主として図１及び図２に示す
ように、所定間隔を置いて平行に対向配置した直線状を
なす一対の下刃１、１と、一対の前記下刃１、１の間に
挿入され、且つ該下刃１、１の長手方向に沿って移動す
る円盤形状の上刃３と、該上刃３を回転自在に保持する
ホルダー５と、前記下刃１、１間に挿入されて該上刃３
の移動をガイドするガイド部材７と、該ホルダー５を一
対のガイドレール９、９に沿って移動自在とするホルダ
ー移動手段と、ワークテーブル１１と、被加工物である
ワークＷを加工位置に移動位置決めさせるワーク搬送手
段４５とを有している。

【００１２】一対の下刃１、１は、図１及び図２に示す
ように、直線状をなす切刃とされており、並列配置され
た平板状の切刃支持台１３、１３の相対向する面１３
ａ、１３ａにはめ込まれた形で固定されている。かかる
下刃１、１は、例えば上面のエッジ部分に切刃１ａ、１
ａを有した断面逆Ｌ字状をなすいわゆる直線刃とされて
おり、それぞれの切刃１ａ、１ａの間隔が所定間隔とな
るように平行に対向配置されている。

【００１３】一対の上記下刃１、１の間隔は、図示しな
い間隔調整手段によってワークＷの板厚等に応じて適宜
調整可能とされている。これら一対の下刃１、１の間隔
を調整（クリアランス調整）することで、剪断精度を上
げることができ、バリの発生を最小なものとすることが
できる。また、上記下刃１、１の切刃１ａ、１ａ部分
は、上記切刃支持台１３、１３の上面１３ｂ、１３ｂよ
りも突出して設けられている。なお、切刃支持台１３、
１３は、それぞれ支柱１５、１５によって支持されてい
る。

【００１４】上記上刃３は、図１及び図２に示すよう
に、両面におけるそれぞれの周縁部が切刃３ａ、３ａと
された円盤形状をなすいわゆる丸刃とされている。かか
る上刃３は、その中心に設けられた軸部１７を前記ホル
ダー５に回転自在に取り付けることによって、図示しな
い駆動モータにより回転するようになされている。そし
て、前記上刃３は、一対の前記下刃１、１の間に挿入さ
れ、前記下刃１、１の切刃１ａ、１ａと該上刃３の切刃
３ａ、３ａとの協働によりワークを剪断するようになっ
ている。

【００１５】また、上記上刃３は、後述する前記ホルダ
ー５のベースプレート２１とスライダー２９との間に介
在されるスペーサ等による切刃侵入深さ調整手段によっ
て、上記下刃１、１間への侵入深さを調整することがで
きるようになされている。このように、切刃侵入深さ調
整手段によって、ラップ代を変えることで、シャー角を
容易に変えることができるようになっている。そのた
め、シャー角を可能な限り大きな角度（例えば、１度〜
３度程度）とすることで、ワークＷを剪断するに際して
の剪断力を小さなものとすることができる。かかる直線
刃としての下刃１、１と丸刃としての上刃３とによって
ワークＷを剪断すれば、図３に示すように、切屑１９は
カールされて排出されることになり、そのためスクラッ
プ処理が容易となる。

【００１６】上記ホルダー５は、図２に示すように、ベ
ースプレート２１と、このベースプレート２１に対して
垂直に所定間隔を置いて対向配置された一対の上刃支持
プレート２３、２３とからなる。これら上刃支持プレー
ト２３、２３には、上記上刃３に設けられた軸部１７を
挿通させて該軸部１７を中心として前記上刃３を回転自
在に支持するための軸部挿通孔２５が形成されている。

【００１７】上記ガイド部材７は、図１及び図２に示す
ように、上刃３が下刃１、１の間に挿入されて上記ワー
クＷを剪断する際に、該上刃３がぶれることなくワーク
Ｗを剪断できるように、その一端部を該上刃３と共に下
刃１、１の間に挿入させて当該上刃３の移動をガイドす
るようになっている。かかるガイド部材７は、略逆Ｌ字
状をなした形態とされ、基端側がホルダー５に固定され
ると共に先端部７ａが下刃１、１の間に挿入されるよう
になされている。このガイド部材７の先端部７ａは、上
記上刃３の移動をガイドするために、相対向する下刃
１、１間に挿入された際に、それぞれの下刃１、１と接
触するか否かとされた程度の幅とされている。

【００１８】上記ホルダー移動手段は、図１及び図２に
示すように、上記ホルダー５を下刃１、１の長手方向に
沿って移動自在とする一対のガイドレール９、９と、こ
れらガイドレール９、９を固定するガイドフレーム２７
と、ガイドレール９、９にホルダー５を移動自在に取り
付けるためのスライダー２９と、ホルダー５を移動させ
るボールスクリュー３１と、このボールスクリュー３１
を回転させるサーボモーター３３とから構成されてい
る。

【００１９】一対のガイドレール９、９は、図２に示す
ように、長方体形状をなすガイドフレーム２７の下端面
に所定間隔を置いて平行に固定されている。また、ガイ
ドレール９、９は、少なくとも下刃１、１の長さと同程
度の長さとして形成されている。

【００２０】上記スライダー２９は、図１及び図２に示
すように、凸形状をなすブロックとして形成され、各ガ
イドレール９、９に係合するレール係合孔３５、３５を
有している。そして、このスライダー２９の中央に突出
する突出部２９ａには、ボールスクリュー３１が螺合す
るねじ孔３７が形成されている。なお、上記ガイドフレ
ーム２７の下端面における中央位置には、略逆コ字状を
なす溝３９がその長手方向に亘って設けられており、そ
の溝３９に上記スライダー２９の突出部２９ａが遊嵌状
態で臨むようになされている。

【００２１】上記サーボモーター３３は、図１及び図２
に示すように、上記ガイドフレーム２７の一側端に固定
されるモーター取付部材３９に固定されている。このサ
ーボモーター３３は、ボールスクリュー３１を回転させ
ることにより、上記スライダー２９を該ボールスクリュ
ー３１に沿って移動させるようになっている。従って、
上記スライダー２９に固定された上刃３は、上記ガイド
レール９、９に案内されて一対の下刃１、１の間に沿っ
て回転移動する。

【００２２】上記ワークテーブル１１は、図１及び図２
に示すように、ワークＷを下刃１、１が設けられる加工
位置へと搬送させる役目をするもので、一方の上記切刃
支持台１３上を図１中矢印Ｘ方向に移動自在とされてい
る。かかるワークテーブル１１は、ワークＷに傷を付け
ないようにすべく、ワーク載置面側に複数のブラシ４１
を植毛した、いわゆるブラシテーブルとされている。

【００２３】上記ワーク搬送手段は、図１に示すよう
に、ワークＷを加工位置に移動位置決めさせるためのも
ので、一対のクランパー４３、４３とキャリッジ４５と
からなる。クランパー４３、４３は、図３に示すよう
に、ワークＷの一側縁部を板厚方向より挟み込んで把持
するようになっている。そして、これらクランパー４
３、４３は、上記キャリッジ４５の長手方向に沿って図
２中矢印Ｙ方向に移動自在とされており、上記ワークＷ
を把持するクランプ位置が適宜調整可能とされている。

【００２４】上記キャリッジ４５は、クランパー４３、
４３によってクランプしたワークＷを、上記ワークテー
ブル１１のブラシ４１に摺接させながら該ワークＷを加
工位置へと移動させるように、図２中矢印Ｘ方向に移動
自在とされている。

【００２５】上記のように構成されたシャーリングマシ
ンにおいては、ワークＷの剪断時に一対の下刃１、１及
び上刃３とにより左右二条剪断となるため、上刃３は双
方（両側）からこの上刃３に加わる力が相殺され、該上
刃３をガイドするガイド機構に負荷がかからない。ま
た、本実施形態のシャーリングマシンでは、回転する上
刃３を一対の下刃１、１の間に挿入させ移動させなが
ら、これら上刃３と下刃１、１とによってワークＷを剪
断するので、該ワークＷを変形させることなく剪断する
ことができる。そのため、ワークＷに反りや曲がり或い
はねじれ等が発生せず、加工精度良くワークＷを剪断す
ることができる。

【００２６】また、剪断された製品は、ワークテーブル
１１上に残るので、従来のようにシューターに製品を落
とし込むことによって、製品同士がぶつかることにより
生ずる傷の発生が生じることはない。また、母材も製品
も同一テーブル面上で加工できるため、製品の搬出を容
易に行うことができる。さらに、このシャーリングマシ
ンにおいては、回転する上刃３と直線状の下刃１、１と
の協働によってワークＷを剪断するので、騒音や振動が
少なくなる。そのため、夜間運転並びに自動プログラミ
ング方式で機械を動かすことによって、夜間無人運転を
実現することが可能となる。

【００２７】＜シャーリングマシンを用いた剪断方法＞
次に、上記構成のシャーリングマシンによるワークＷの
剪断方法について説明する。

【００２８】先ず、ワークテーブル１１のブラシ４１、
４１上に置かれたワークＷをクランパー４３、４３によ
って把持した後、該ワークＷを、キャリッジ４５及びワ
ークテーブル１１によって加工位置に移動位置決めす
る。そして、図３に示すように、上刃３を矢印Ａで示す
方向に回転させて、該上刃３を一対の上記下刃１、１間
に挿入させる。次いで、サーボモーター３３を駆動させ
て、上刃３をガイドレール９、９に沿って図３中矢印Ｂ
方向に移動させる。

【００２９】すると、ワークＷは、一対の上記下刃１、
１の切刃１ａ、１ａと、回転する上記上刃３の両面周縁
部の切刃３ａ、３ａとによって順次剪断されて行く。そ
の際、ガイド部材７の先端部７ａが相対向する下刃１、
１間に挿入されて該上刃３の移動をガイドするため、該
上刃３にぶれ等が発生することなく、加工精度良くワー
クＷを剪断して行く。このとき、ワークＷの剪断は左右
二条剪断となるため、双方から上刃３に加わる力が相殺
され、該上刃３をガイドするガイド機構に負荷がかから
ない。

【００３０】従って、上記シャーリングマシンによって
剪断されたワークＷは、寸法精度が良く、反り、曲がり
及びねじれ等のない精度の高いものとなる。また、ワー
クテーブル１１上に残った製品は、双方共バリが下バリ
となりだれ面が上方に形成されたものとなり、従来のよ
うに端材を余分に付けて切り直しするような面倒なこと
をせずに済む。また、剪断によって発生する切屑１９
は、カールされて排出されることになるため、スクラッ
プ処理が容易となる。さらに、切屑１９は、ガイド部材
７の先端部７ａによって、下方に押し下げられることも
あり、よりスクラップ処理が容易なものとなる。

【００３１】以上、本発明を適用した具体的な一実施形
態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制
限されることなく種々の変更が可能である。

【００３２】例えば、図４に示すように、一対の下刃
１、１及び上刃３を３方向に配置し、ワークＷを同図中
矢印で示す前後左右方向に動かすことで、最終製品を剪
断することができ、剪断作業の効率を高めることができ
る。

【００３３】また、図５に示すように、ワークテーブル
１１が設けられる側とは反対側の切刃支持台１３上に、
マグネットコンベアー４７を設けて、剪断加工終了後に
製品及び母材の搬出を行うようにしてもよい。

【００３４】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００３５】本発明のシャーリングマシンを用いた剪断
方法によれば、直線状をなす一対の下刃間に、ホルダー
に回転自在に設けた円盤形状の上刃とホルダーに設けら
れたガイド部材を挿入させて、該上刃を前記ガイド部材
によってガイドさせながら下刃の長手方向に沿って回転
移動させることにより被加工物を剪断しているので、振
動及び騒音を抑えることができると共に、材料の変形部
分はスクラップとなり、反り、曲がり、ねじれの無い精
度の良い製品を切り出すことができる。

【００３６】一方、本発明のシャーリングマシンによれ
ば、加工位置に位置決めされた被加工物を、回転移動す
る円盤形状の上刃と直線状をなす一対の下刃とにより、
該上刃をガイド部材によってガイドさせながら前記下刃
の長手方向に沿って移動させて該被加工物を剪断するよ
うに構成してあるので、振動及び騒音が抑えられ、夜間
運転をすることが可能となり、また、スクラップ処理も
容易に行える。

【００３７】また、本発明のシャーリングマシンによれ
ば、一対の下刃間に挿入されて上刃の移動をガイドする
ガイド部材を設けているので、剪断時に上刃がぶれるこ
となくワークを精度良く剪断することができる。

【００３８】また、本発明のシャーリングマシンによれ
ば、一対の前記下刃の上面とほぼ水平なパスラインを形
成するワークテーブルと、ワークを加工位置に移動位置
決めさせるワーク搬送手段とを有するので、母材も製品
も同一テーブル面で加工でき、製品の搬出が容易に行え
ると共に、該製品を傷付けることなく容易に集積するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態のシャーリングマシンの斜視図であ
る。

【図２】本実施形態のシャーリングマシンの分解斜視図
である。

【図３】本実施形態のシャーリングマシンによってワー
クを剪断する状態を示す斜視図である。

【図４】上刃及び下刃を３方向に配置したシャーリング
マシンの他の例を示す斜視図である。

【図５】マグネットコンベアーを設けたシャーリングマ
シンの斜視図である。

【符号の説明】

１ 下刃 ３ 上刃 ５ ホルダー ７ ガイド部材 ９ ガイドレール １１ ワークテーブル ２７ ガイドフレーム ２９ スライダー ３１ ボールスクリュー ３３ サーボモーター ４３ クランパー ４５ キャリッジ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定間隔を置いて平行に対向配置した直
   線状をなす一対の下刃間に、ホルダーに回転自在に設け
   た円盤形状の上刃と前記ホルダーに設けられたガイド部
   材を挿入させて、前記上刃を前記ガイド部材によってガ
   イドさせながら前記下刃の長手方向に沿って回転移動さ
   せることにより、前記上刃と前記下刃間の所定位置に位
   置決めされた被加工物を剪断することを特徴とするシャ
   ーリングマシンによる剪断方法。
2. 【請求項２】 所定間隔を置いて平行に対向配置した直
   線状をなす一対の下刃と、 ホルダーに回転自在に設けられ、一対の前記下刃間に挿
   入される円盤形状の上刃と、 前記ホルダーに設けられ、一対の前記下刃間に挿入され
   て前記上刃の移動をガイドするガイド部材とを備えてお
   り、 前記上刃と前記下刃間の所定位置に位置決めされた被加
   工物を、前記下刃の長手方向に沿って回転移動する前記
   上刃と、固定された前記下刃とによって剪断する構成と
   したことを特徴とするシャーリングマシン。
3. 【請求項３】 前記上刃の前記下刃間への侵入深さを調
   整する手段を備えたことを特徴とする請求項２記載のシ
   ャーリングマシン。
4. 【請求項４】 一対の前記下刃の上面とほぼ水平なパス
   ラインを形成するワークテーブルと、前記被加工物を加
   工位置に移動位置決めさせるワーク搬送手段とが設けら
   れたことを特徴とする請求項２又は３記載のシャーリン
   グマシン。