JP2008162000A - 切断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】鋼板Ｍの終端を含む切れ端を台上から確実に除去する。
【解決手段】帯状の鋼板Ｍが載置される台（１ａ，４２ａ）と、鋼板Ｍを切断する切断機構（３，４）と、上腕部５１と、前腕部５２と、上腕部５１の一端と前腕部５２の一端とが回動自在に接続されて構成された肘部５３と、上腕部５１に対して前腕部５２を肘部５３が伸びる方向に付勢する弾性体５４と、上腕部５１と前腕部５２とのなす角の角度が所定範囲の値をとるよう上腕部５１に対する前腕部５２の回動を規制する回動規制部材５５と、鋼板Ｍの幅方向に延在し上腕部５１が固定された駆動軸６と、駆動軸６を軸心周りに回動させる駆動機構７とを有し、前腕部５２の先端５２ｂを弾性体５４の付勢により台（１ａ，４２ａ）に圧接させて移動させて台上に残った鋼板Ｍの終端を含む切れ端を台外へ押し出す終端除去機構と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、切断装置に関する。

下記特許文献１，２には、シャーリングマシンが開示されている。周知のように、シャーリングマシンは、剪断力によって鋼板等の対象物を切断する装置であり、切断装置の一種である。
このようなシャーリングマシンを用いて所定長さの鋼板を製造する場合、所定幅及び所定長を有する帯状の鋼材（母材）を長手方向に上記所定長さ分だけ間欠搬送しつつ切断する。この場合、最後の切断が終了すると、シャーリングマシンの切断位置手前側の台上には長さが上記所定長さに満たない終端を含む切れ端（後端クロップ）が残るが、この後端クロップは、シャーリングマシンの付属機能として設けられた終端除去機構によって台上から除去される。この終端除去機構は、例えば２つのアームを回動自在に連結したアーム機構であり、一端が固定された駆動軸を回動させることにより先端部によって後端クロップを側方（例えば搬送方向の上流側）から押圧することにより台外に押し出すものである。
特開昭５２−９６４８０号公報 特表２００６−５１０４９８号公報

しかしながら、上記アームの先端部を台に押し付ける力は、アーム機構の自重による力のみであるので、例えば対象物が薄い場合、アームの先端部が後端クロップに乗り上げてしまい、この結果、後端クロップを側方から押圧することができず台上から除去できない。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、鋼板の切れ端を台上から確実に除去することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明では、第１の手段として、帯状の鋼板が載置される台と、前記鋼板を切断する切断機構と、上腕部と、前腕部と、前記上腕部の一端と前記前腕部の一端とが回動自在に接続されて構成された肘部と、前記上腕部に対して前記前腕部を前記肘部が伸びる方向に付勢する弾性体と、前記上腕部と前記前腕部とのなす角の角度が所定範囲の値をとるよう前記上腕部に対する前記前腕部の回動を規制する回動規制部材と、前記鋼板の幅方向に延在し前記上腕部が固定された駆動軸と、前記駆動軸を軸心周りに回動させる駆動機構とを有し、前記前腕部の先端を前記弾性体の付勢により前記台に圧接させて移動させて前記台上に残った前記鋼板の終端を含む切れ端を台外へ押し出す終端除去機構と、を備えるものを採用した。

また、第２の手段として、上記第１の手段において、前記終端除去機構は、前記前腕部の先端部分が、交換自在に構成されているものを採用した。

第３の手段として、上記第１又は２の手段において、前記弾性体は、前記肘部の外側に取り付けられた引張バネであるものを採用した。

第４の手段として、上記第１から３の何れかの手段において、前記鋼板を剪断するシャーリングマシンであるものを採用した。

本発明によれば、終端除去機構は従来よりも確実に台に圧接するので、台上の終端を含む切れ端を台外へ押し出すにあたり、切れ端に乗り上げることがなく、切れ端を台上から確実に除去できる。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１〜図５は本実施形態におけるシャーリングマシンの主要部の構造及び動作を示す正面図であり、図６は右側面図である。本シャーリングマシンは、テーブル１、加工物押さえ２、上刃部３、下刃部４、キッカー５、駆動軸６、シリンダ７、及び、上刃フレーム８のみ図示する上刃駆動部を備えている。上刃部３及び下刃部４は、切断機構を構成している。キッカー５、駆動軸６及びシリンダ７は、終端除去機構を構成している。

テーブル１は、加工対象物が載置される平面１ａを有し、加工対象物である帯状の鋼板Ｍは、この平面１ａの上に載置され搬送される。鋼板Ｍの厚さは、４ｍｍ〜５０ｍｍ程度である。搬送方向は、図１〜図５における右側から左側に向かう方向である。また、鋼板Ｍは、長手方向に沿って搬送される。ここで、図６は、シャーリングマシンの主要部を搬送方向上流側から見た図であって、この図における左右方向は、鋼板Ｍの幅方向と一致する。
加工物押さえ２は、切断機構の搬送方向上流側に位置し、足部２１及びシリンダ２２とからなる。図１に示すように、足部２１は、テーブル１上の鋼板Ｍに圧接されることにより鋼板Ｍをテーブル１に押し付け、鋼板Ｍをテーブル１対して移動不可能にするものである。シリンダ２２は、足部２１を上下させる。このような加工物押さえ２は、図６に示すように、鋼板Ｍの幅方向に沿って複数設けられている。

上刃部３は、上刃３１、上刃ホルダ３２からなり、下刃部４は、下刃４１、下刃ホルダ４２からなる。上刃３１は上刃ホルダ３２に、下刃４１は下刃ホルダ４２に、それぞれ交換自在に取り付けられて用いられる。また、上刃３１は切れ刃Ｅ１を、下刃４１は切れ刃Ｅ２を有しており、図２に示すように、上刃部３が下降したときに切れ刃Ｅ１，Ｅ２の間に鋼板Ｍを挟んで鋼板Ｍに剪断力を加えて鋼板Ｍを切断する。

下刃ホルダ４２は、テーブル１に設けられた下刃フレーム１ｂに着脱自在に取り付けられる。下刃ホルダ４２が下刃フレーム１ｂに支持された状態では、下刃４１の切れ刃Ｅ２から連続する平面４１ａと、下刃ホルダ４２が備える平面４２ａとが、テーブル１の平面１ａと同一平面上に位置する。ここで、下刃４１、下刃ホルダ４２及びテーブル１は、帯状の鋼板Ｍが載置される台を構成している。
上刃ホルダ３２は、上刃フレーム８に着脱自在に支持される。上刃フレーム８は、上刃駆動部の一部構成要素であって、上刃駆動部は、上刃フレーム８と、クランクシャフト（図示せず）と、モータ（図示せず）とを備えている。上刃フレーム８は、クランクシャフトに支持されており、クランクシャフトがモータによって回転駆動されることによって、上下に移動する。
ここで、本シャーリングマシンはローリングカット方式のシャーリングマシンであって、クランクシャフトは、図１〜図５における紙面直交方向に延在し、２箇所に偏心部を有している。両偏心部は、上刃フレーム８の図１〜図５における手前側と奥側とに連結されている。両偏心部の偏心量及び位相は、クランクシャフトの回転によって上刃フレーム８が揺動しながら昇降するよう適宜ずらされている。

キッカー５は、上腕部５１、前腕部５２、肘部５３、弦巻バネ５４（引張バネ、弾性体）、腕角度規制支軸５５（回動規制部材）を備えている。上腕部５１は、上端が駆動軸６に支持されている。前腕部５２は、上腕部５１の下端に回動自在に連結されており、下端にはライナー５２ｂが、交換自在に取り付けられている。
肘部５３は、上腕部５１の下端と前腕部５２の上端とが、互いに回動自在に連結されて構成されている。弦巻バネ５４は、前腕部５２の一端から突出した突端５２ａと上腕部５１の中途部とに掛け渡され、上腕部５１に対して前腕部５２を肘部５３が伸びる方向に回動させるように付勢している。
腕角度規制支軸５５は、上腕部５１を挟んで弦巻バネ５４の反対側に位置し、弦巻バネ５４の付勢による前腕部５２の上腕部５１に対する肘部５３が伸びる方向の回動を、上腕部５１及び前腕部５２が略く字型をなす所定範囲に規制するものである。

腕角度規制支軸５５は、一端に長穴５５ａを有しており、他端を前腕部５２の中途部に回動自在に取り付けられている。長穴５５ａには、シャーリングマシンの不動部分であるフレームＦ１に固定された支軸Ｐ１が、長穴５５ａの長手方向にスライド自在に挿通されている。また、腕角度規制支軸５５は、途中部位に、長さ調節部５５ｂを備えている。長さ調節部５５ｂは、端面を対向させた２本の軸の各先端に形成された螺旋が互いに逆の雄ネジと、各軸の雄ネジ部分を覆う筒状部材の内周面に形成された各雄ネジに嵌合する雌ネジとにより、構成されるものであって、各軸に対して筒状部材を回転させることによって、各軸の端面の間隔が変化するものである。
上記キッカー５は、図６に示すように、鋼板Ｍの幅方向に沿って複数設けられている。

駆動軸６は、鋼板Ｍの幅方向に延在し、各キッカー５の上腕部５１の上端（肘部５３の反対側の端）を支持している。
シリンダ７は、シリンダチューブ７ａとピストンロッド７ｂとを有し、シャーリングマシンの不動部分であるフレームＦ２に形成された支軸Ｐ２によって、長手方向に直交する軸周りに回動自在になるように支持されている。ピストンロッド７ｂの先端は駆動軸６の一端に固定された梃子部６ａに連結されており、ピストンロッド７ｂがシリンダチューブ７ａから出入りすることによって駆動軸６が回転する。
駆動軸６が回転することにより、駆動軸６に支持されたキッカー５が移動し、図４〜図５に示すように、キッカー５が、前腕部５２の先端のライナー５２ｂを後端クロップＣ（切れ端）に押し当てて後端クロップＣを押し出す。

このような構成において、テーブル１上を搬送されてくる帯状の鋼板Ｍは、図１、図２に示すように、加工物押さえ２の足部２１によって台上に押え付けられた状態で、上刃フレーム８が下降して上刃３１と下刃４１とで挟まれることにより剪断力を加えられて切断される。そして、足部２１が上昇されて、鋼板Ｍが長手方向に所定長さだけ搬送された後、再び鋼板Ｍは足部２１によって台上に押え付けられて切断される。このように、シャーリングマシンにおいては、搬送と切断とが交互に行われる。
シャーリングマシンが最後の切断を終えると、図３に示すように、後端クロップＣ即ち鋼板Ｍの終端を含む切れ端が、台上に残る。この後端クロップＣを、キッカー５が、台上から除去する。キッカー５の動作について次に説明する。

キッカー５は、鋼板Ｍの切断中は、図１、図２に示すように、テーブル１から離れた上方に位置している。鋼板Ｍの切断終了後、シリンダ７が、シリンダチューブ７ａからピストンロッド７ｂを出すと、ピストンロッド７ｂの先端に接続された梃子部６ａが押されて、梃子部６ａが固定された駆動軸６が回転する。駆動軸６が回転すると、駆動軸６に支持された上腕部５１が、駆動軸６周りに回動する。上腕部５１が回動すると、上腕部５１に連結された前腕部５２が移動して、前腕部５２の先端のライナー５２ｂがテーブル１の平面１ａに接する（図３参照）。

そして、図３に示す状態から更に駆動軸６が回動すると、前腕部５２の先端のライナー５２ｂが平面１ａに押し付けられることによって前腕部５２が上腕部５１に対して肘部５３が曲がる方向に回動すると共に、ライナー５２ｂが平面１ａに圧接しながら鋼板Ｍの搬送方向へ移動し、後端クロップＣの後端に当接する（図４参照）
そして、図４に示す状態から更に駆動軸６が回動すると、ライナー５２ｂは、平面１ａから平面４２ａ、平面４１ａへと進み、駆動軸６が最大に回動されたところで切れ刃Ｅ２まで至る（図５参照）。このように動作するキッカー５の先端のライナー５２ｂによって、後端クロップＣが、テーブル１の平面１ａ、下刃ホルダ４２の平面４２ａ及び下刃４１の平面４１ａで構成される平面上から押し出される。

本実施形態によれば、キッカー５の先端は、キッカー５の自重に加えて弦巻バネ５４による付勢力で平面１ａ、平面４２ａ及び平面４１ａに圧接するので、後端クロップＣを確実に押し出すことができ、特に鋼板Ｍが薄いものの場合に効果的である。
また、キッカー５の先端のライナー５２ｂは交換可能であるので、ライナー５２ｂが磨耗して後端クロップＣを押し出しにくい形状になっても、ライナー５２ｂを交換することによってキッカー５の性能を維持することができる。

なお、本実施形態では、弾性体を肘部の外側に取り付けた引張バネとしたが、実施にあたっては、肘部の内側に圧縮バネを取り付けて弾性体としてもよい。

本発明の一実施形態におけるシャーリングマシンの主要部の構造及び動作（切断前）を示す正面図である。 本発明の一実施形態におけるシャーリングマシンの主要部の構造及び動作（切断中）を示す正面図である。 本発明の一実施形態におけるシャーリングマシンの主要部の構造及び動作（切断終了後）を示す正面図である。 本発明の一実施形態におけるシャーリングマシンの主要部の構造及び動作（切れ端を押し出す前）を示す正面図である。 本発明の一実施形態におけるシャーリングマシンの主要部の構造及び動作（切れ端を押し出した後）を示す正面図である。 本発明の一実施形態におけるシャーリングマシンの主要部の構造を示す右側面図である。

符号の説明

１…テーブル、 １ａ…平面、 １ｂ…下刃フレーム、 ２…加工物押さえ、 ２１…足部、 ２２…シリンダ、 ３…上刃部、 ３１…上刃、 ３２…上刃ホルダ、 ４…下刃部、 ４１…下刃、 ４１ａ…平面、 ４２…下刃ホルダ、 ４２ａ…平面、 ５…キッカー、 ５１…上腕部、 ５２…前腕部、 ５２ａ…突端、 ５２ｂ…ライナー、 ５３…肘部、 ５４…弦巻バネ、 ５５…腕角度規制支軸、 ５５ａ…長穴、 ５５ｂ…長さ調節部、 ６…駆動軸、 ６ａ…梃子部、 ７…シリンダ、 ７ａ…シリンダチューブ、 ７ｂ…ピストンロッド、 ８…上刃フレーム、 Ｅ１，Ｅ２…切れ刃、 Ｆ１…フレーム、 Ｆ２…フレーム、 Ｐ１…支軸、 Ｐ２…支軸、 Ｍ…鋼板、 Ｃ…後端クロップ（切れ端）

Claims (4)

1. 帯状の鋼板が載置される台と、
   前記鋼板を切断する切断機構と、
   上腕部と、前腕部と、前記上腕部の一端と前記前腕部の一端とが回動自在に接続されて構成された肘部と、前記上腕部に対して前記前腕部を前記肘部が伸びる方向に付勢する弾性体と、前記上腕部と前記前腕部とのなす角の角度が所定範囲の値をとるよう前記上腕部に対する前記前腕部の回動を規制する回動規制部材と、前記鋼板の幅方向に延在し前記上腕部が固定された駆動軸と、前記駆動軸を軸心周りに回動させる駆動機構とを有し、前記前腕部の先端を前記弾性体の付勢により前記台に圧接させて移動させて前記台上に残った前記鋼板の終端を含む切れ端を台外へ押し出す終端除去機構と、
   を備えることを特徴とする切断装置。
2. 前記終端除去機構は、前記前腕部の先端部分が、交換自在に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の切断装置。
3. 前記弾性体は、前記肘部の外側に取り付けられた引張バネであることを特徴とする請求項１又は２に記載の切断装置。
4. 前記鋼板を剪断するシャーリングマシンであることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の切断装置。

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