JP3627140B2

JP3627140B2 - 薄板材の切断ユニットと、それを使用する切断装置

Info

Publication number: JP3627140B2
Application number: JP2000402737A
Authority: JP
Inventors: 満栄高丸
Original assignee: 株式会社マルエー機工
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2005-03-09
Anticipated expiration: 2020-12-28
Also published as: JP2002200520A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、段取り作業を簡単化することができる薄板材の切断ユニットと、それを使用する切断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋼板等の薄板材は、シヤリング装置によって切断加工される。
【０００３】
従来のシヤリング装置は、複数組の上回転刃、下回転刃をそれぞれ共通の駆動軸に装着して構成されている。そこで、このものは、上回転刃、下回転刃の間に薄板材の材料を送り込みながら、駆動軸を介して上回転刃、下回転刃を一斉に回転駆動することにより、各組の上回転刃、下回転刃を介して材料の複数位置を連続的に切断することができる。なお、上回転刃、下回転刃は、それぞれ駆動軸に対し、ボス部材を介して軸方向に移動調節可能に固定されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来技術によるときは、上回転刃、下回転刃は、材料の切断位置を設定変更するために、それぞれを駆動軸上に個別に位置決めして固定しなければならず、段取り作業が極めて面倒であるという問題があった。上回転刃、下回転刃は、それぞれの位置に加えて、材料を正しく切断するために、両者の重ね代やクリアランスを適切に設定しなければならないからである。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、上回転刃、下回転刃を共通の支持フレームに搭載することによって、段取り作業を大幅に簡単化することができる薄板材の切断ユニットと、それを使用する切断装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためのこの出願に係る第１発明の構成は、ガイド軸を摺動自在に貫通させるスライダと、ガイド軸に平行なねじ軸に螺合させるねじ部材と、ガイド軸に平行な第１、第２の駆動軸をそれぞれ貫通させる上回転刃、下回転刃と、ねじ部材を回転駆動する走行モータとを共通の支持フレームに搭載してなり、上回転刃、下回転刃は、材料を切断する外周部分の重ね代を有することをその要旨とする。
【０００７】
ただし、上回転刃は、下回転刃に対し、材料の搬入側から見て右側または左側から外周の一部を重ね合わせ、重ね代を形成するものとする。
【０００８】
また、上回転刃、下回転刃の後方には、それぞれ切断された材料を下側、上側にガイドするスロープを設けることができる。
【０００９】
さらに、走行モータには、エンコーダを連結してもよい。
【００１０】
第２発明の構成は、第１発明に係る複数の切断ユニットと、各スライダに対応する共通のガイド軸と、各ねじ部材に対応する共通のねじ軸と、各上回転刃、下回転刃にそれぞれ対応する共通の第１、第２の駆動軸とを備えてなり、第１、第２の駆動軸は、上回転刃、下回転刃を連動して回転駆動することをその要旨とする。
【００１１】
【作用】
かかる発明の構成によるときは、上回転刃、下回転刃は、スライダ、ねじ部材、ねじ部材用の走行モータとともに、共通の支持フレームに搭載されている。そこで、走行モータは、ねじ部材を正逆に回転駆動することにより、ガイド軸に沿って支持フレームを横移動させ、上回転刃、下回転刃による材料の切断位置を任意に設定変更することができる。また、上回転刃、下回転刃は、第１、第２の駆動軸を貫通させて支持フレームに搭載されているから、材料の切断位置を変更しても、両者の相対位置関係が不変であり、重ね代の調整やクリアランスの調整などをする必要がない。なお、上回転刃、下回転刃は、第１、第２の駆動軸を介し、それぞれの周速を同一にして回転駆動することにより、外周部分の重ね代を介して材料を連続的に切断することができる。
【００１２】
ただし、下回転刃の右側から外周の一部を重ね合わせる上回転刃は、材料の切断線の右側を押し下げ、下回転刃は、切断線の左側を押し上げて、切断された材料を上下に分離させる。また、上回転刃は、下回転刃の左側から外周の一部を重ね合わせることにより、切断された材料を逆方向に分離させることができる。ただし、ここでいう材料の切断線とは、上回転刃、下回転刃による材料の切断位置相当の材料の分離境界線をいい、右側、左側とは、材料の搬入側から見たときの下回転刃に対する上回転刃の外周の一部の重ね合せ方向をいう。
【００１３】
上回転刃、下回転刃の後方にスロープを設ければ、切断された材料は、スロープを介してガイドされ、上側、下側に一層確実に分離させることができる。
【００１４】
走行モータにエンコーダを連結するときは、エンコーダは、走行モータの回転角度を検出し、支持フレームの現在位置、すなわち上回転刃、下回転刃による材料の切断位置を電気信号として正確に検出することができる。そこで、上回転刃、下回転刃は、エンコーダからの信号に基づき、電気的に容易に位置決め制御して、自動的に切断位置に位置決めすることができる。
【００１５】
第２発明の構成によるときは、第１発明に係る複数の切断ユニットは、共通のガイド軸、ねじ軸、第１、第２の駆動軸と組み合わせることによって、それぞれ共通のガイド軸に沿って横移動させ、互いの間隔を自在に調節設定して材料の切断位置に位置決めすることができ、第１、第２の駆動軸を介してそれぞれの上回転刃、下回転刃を回転駆動し、材料を一挙に切断加工することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
薄板材の切断ユニット１０は、ねじ軸２１に螺合させるねじ部材１１、ガイド軸２２を貫通させるスライダ１２、それぞれ第１、第２の駆動軸２３、２４を貫通させる上回転刃１３、下回転刃１４、ねじ部材１１を回転駆動する走行モータ１５を共通の支持フレーム１６に搭載してなる（図１、図２）。
【００１８】
支持フレーム１６は、連結材１６ｃを介して左右にオフセットする上部材１６ａ、下部材１６ｂを一体に組み立てて形成されている（図１、図３）。上部材１６ａ、下部材１６ｂは、それぞれ十分な厚さの板材であり、連結材１６ｃの上下において、互いに平行に上下方向に配設されている。なお、上部材１６ａは、上部が前方に長く突出しており、下部材１６ｂは、後部が斜めに切り上げられている。上部材１６ａには、上側の連結板１６ｄ１、１６ｄ２、１６ｄ３、下側の連結ロッド１６ｄ４、１６ｄ５、１６ｄ６を介して補助板１６ｅが平行に付設されている。補助板１６ｅは、下部材１６ｂの上方に位置し、下辺に円弧状の切欠き１６ｅ１が形成されている。
【００１９】
スライダ１２は、リング部材１２ａを介して上部材１６ａ、補助板１６ｅの間に組み込まれている。リング部材１２ａは、上部材１６ａにねじ止めされ、スライダ１２は、リング部材１２ａ、補助板１６ｅに両端を嵌め込んで固定されている。また、スライダ１２には、ガイド軸２２が摺動自在に貫通されている。
【００２０】
ねじ部材１１は、リング部材１１ｄ、ベアリング１１ｅ、１１ｅを介して上部材１６ａ、補助板１６ｅの間に回転自在に組み込まれている（図１、図４）。リング部材１１ｄは、上部材１６ａにねじ止めされ、ベアリング１１ｅ、１１ｅは、それぞれリング部材１１ｄ、補助板１６ｅに嵌め込まれている。ねじ部材１１には、スプロケット１１ａが付設されており、ガイド軸２２と平行なねじ軸２１が螺合している。
【００２１】
スプロケット１１ａは、チェーン１１ｂを介して上方のスプロケット１７ａに連結されており、スプロケット１７ａの軸１７は、ベベルギヤ１７ｂ、１７ｃを介して脚１５ｂ付きの走行モータ１５の軸１５ａに連結されている。なお、軸１７は、支持フレーム１６の上面に固定するブラケット１７ｄ、１７ｄを介して回転自在に支持され、走行モータ１５は、支持フレーム１６の上面に固定されている。
【００２２】
走行モータ１５には、スプロケット１５ｃ、チェーン１５ｅ、スプロケット１５ｆを介してエンコーダ１５ｇが連結されている。なお、エンコーダ１５ｇは、ブラケット１５ｇ１を介してブラケット１７ｄ、１７ｄ上に固定されている。支持フレーム１６の前後には、カバー板１６ｆ、１６ｇがねじ止めされており、後部のカバー板１６ｇは、支持フレーム１６の上方に高く延長されている。カバー板１６ｇには、ねじ１６ｈ１、１６ｈ１付きの支持板１６ｈ２、１６ｈ２を介し、後向きのドグ１６ｈが高さ調節可能に装着されている。
【００２３】
上回転刃１３、下回転刃１４は、同一径のリング状に形成されている（図３、図５）。上回転刃１３、下回転刃１４は、それぞれボス部材１３ａ、１４ａのフランジ１３ａ1 、１４ａ1 の前面にねじ止めされ、ボス部材１３ａ、１４ａを介してホルダ１３ｂ、１４ｂに回転自在に保持されている。ボス部材１３ａ、１４ａには、それぞれ第１、第２の駆動軸２３、２４が相対回転不能に、しかも軸方向に摺動自在に貫通しており、ホルダ１３ｂ、１４ｂは、それぞれ取付孔１６ａ1 、１６ｂ1 に挿入するようにして上部材１６ａ、下部材１６ｂにねじ止めされている。ただし、第１、第２の駆動軸２３、２４は、それぞれボス部材１３ａ、１４ａの内面に形成する図示しないスプラインに係合するスプライン軸である。なお、上回転刃１３は、下回転刃１４に対し、外周の一部を重ね合わせて相対向させ、両者は、上下に配置されている。
【００２４】
支持フレーム１６の連結材１６ｃは、補強材１６ｃ4 、１６ｃ4 を介して上部材１６ａの下端、下部材１６ｂの上端に連結されている（図５、図６）。ただし、図６（Ａ）は、図３の要部拡大図、図６（Ｂ）は、同図（Ａ）のＺ−Ｚ線矢視相当断面図である。連結材１６ｃの前部には、上回転刃１３側に斜め下向きのスロープ１６ｃ1 、下回転刃１４側に斜め上向きのスロープ１６ｃ2 が形成されている。すなわち、スロープ１６ｃ1 、１６ｃ2 は、それぞれ上回転刃１３、下回転刃１４の後方に設けられている。また、図３、図６において、上回転刃１３は、下回転刃１４に対し、材料Ｗの搬入側から見て右側から外周の一部を重ね合わせ、相対向する端面の外周部分を軽く接触させて重ね代δを形成している。
【００２５】
上回転刃１３、下回転刃１４は、第１、第２の駆動軸２３、２４を介して連動して同一周速に逆方向に回転駆動することにより（図６（Ｂ）の矢印Ｋ２ａ、Ｋ２ｂ方向）、重ね代δを介し、前方から送り込まれる薄板材の材料Ｗを切断線Ｗａに沿って直線切断することができる（図２、図６）。このとき、上回転刃１３は、切断線Ｗａの右側の切断された材料Ｗ１を押し下げ、下回転刃１４は、切断線Ｗａの左側の切断された材料Ｗ２を押し上げる。また、スロープ１６ｃ１、１６ｃ２は、上回転刃１３、下回転刃１４からの切断された材料Ｗ１、Ｗ２を上側、下側に分離させる。
【００２６】
上回転刃１３、下回転刃１４は、重ね代δ≒１．０ｍｍに設定して、１．２ｍｍ厚のＳＳ鋼板に対し、約２．５ｍ／分の切断速度を実現することができる。また、走行モータ１５は、ベベルギヤ１７ｃ、１７ｂ、チェーン１１ｂを介してねじ部材１１を正逆に回転駆動することにより、スライダ１２を介して支持フレーム１６をガイド軸２２に沿って横移動させ（図２、図３の各矢印Ｋ１ａ、Ｋ１ｂ方向）、上回転刃１３、下回転刃１４による材料Ｗの切断位置を任意に設定変更することができる。
【００２７】
複数の切断ユニット１０、１０…は、互いに平行な共通のねじ軸２１、ガイド軸２２、第１、第２の駆動軸２３、２４と組み合わせて架台フレーム２５に組み込み、切断装置を構成することができる（図７、図８）。なお、切断ユニット１０、１０…は、上回転刃１３の外周の一部を下回転刃１４の右側から重ね合わせるものと、下回転刃１４の左側から重ね合わせるものとが交互に配列されている。
【００２８】
架台フレーム２５の内部には、材料Ｗを切断する切断スペースＳ１と、切断ユニット１０、１０…を収納する収納スペースＳ２とが形成され、切断スペースＳ１の前部には、材料Ｗを支持するテーブル２５ａが付設されている。なお、テーブル２５ａ上には、材料Ｗの片側をガイドする定規２５ｂが付設されている。収納スペースＳ２には、切断ユニット１０、１０…のドグ１６ｈ、１６ｈ…に対応してリミットスイッチ２６、２６…が順に高さを違えて設けられており、切断スペースＳ１の定規２５ｂの後方にも、切断ユニット１０の移動限を規定するリミットスイッチ２７が設けられている。なお、各切断ユニット１０のドグ１６ｈは、対応するリミットスイッチ２６、２７に接触する高さに固定されている。
【００２９】
ねじ軸２１、ガイド軸２２、第１、第２の駆動軸２３、２４は、それぞれ軸受２１ａ、２１ａ、２２ａ、２２ａ、２３ａ、２３ａ、２４ａ、２４ａを介して架台フレーム２５に支持されている。なお、ねじ軸２１、ガイド軸２２は、回転不能に支持され、第１、第２の駆動軸２３、２４は、回転自在に支持されている。ねじ軸２１は、切断ユニット１０、１０…のねじ部材１１、１１…に共通に螺合しており、ガイド軸２２は、切断ユニット１０、１０…のスライダ１２、１２…に共通に摺動自在に貫通している。また、第１、第２の駆動軸２３、２４は、それぞれ切断ユニット１０、１０…の上回転刃１３、１３…、下回転刃１４、１４…に共通に貫通している。
【００３０】
第１、第２の駆動軸２３、２４は、同一歯数のギヤ２３ｂ、２４ｂを介して連結されており、第２の駆動軸２４は、スプロケット２４ｃ、チェーン２４ｄ、スプロケット２４ｅを介して駆動モータ２４ｆに連結されている。そこで、各切断ユニット１０は、走行モータ１５を介してねじ部材１１を正逆に回転させ、ガイド軸２２に沿って個別に横移動させることができ、第１、第２の駆動軸２３、２４は、駆動モータ２４ｆを介し、各切断ユニット１０の上回転刃１３、１３…、下回転刃１４、１４…を連動して一斉に回転駆動することができる。
【００３１】
材料Ｗを任意の切断ピッチｄごとに切断するときは、各切断ユニット１０の走行モータ１５を介して、定規２５ｂの位置から切断ピッチｄごとに各切断ユニット１０を位置させる。ただし、このときの各切断ユニット１０は、エンコーダ１５ｇを介し、任意の切断位置に上回転刃１３、下回転刃１４を自動的に位置決めしてセットすることができる。そこで、駆動モータ２４ｆ、第１、第２の駆動軸２３、２４を介して上回転刃１３、１３…、下回転刃１４、１４…を一斉に回転駆動し、材料Ｗを切断ユニット１０、１０…に送り込むことにより、材料Ｗを切断ピッチｄ、ｄ…ごとに切断することができる。このときの各切断ユニット１０は、上回転刃１３、下回転刃１４の配列に従い、切断線Ｗａ、Ｗａ …に沿って切断された材料Ｗ１、Ｗ１ …、Ｗ２、Ｗ２を交互に上下に分離させて後方に排出することができる。
【００３２】
材料Ｗを切断しないときの切断ユニット１０、１０…は、収納スペースＳ２に収納する（図７の二点鎖線）。このとき、各切断ユニット１０は、ドグ１６ｈを対応するリミットスイッチ２６に接触させ、収納スペースＳ２の所定位置に停止させることができる。
【００３３】
以上の説明において、切断装置は、切断ユニット１０、１０…間の切断ピッチｄ、ｄ…をそれぞれ異ならせることにより、材料Ｗから異なる幅の材料Ｗ１、Ｗ１ …、Ｗ２、Ｗ２を取ることができる。また、切断装置は、切断動作に使用する切断ユニット１０、１０…の任意台数を選択し、切断動作に使用しない切断ユニット１０、１０…を収納スペースＳ２に収納してもよい。さらに、切断装置は、図示に拘らず、１台以上の任意台数の切断ユニット１０、１０…を装備することができる。
【００３４】
【他の実施の形態】
上回転刃１３、下回転刃１４は、それぞれ分割形式としてもよい（図９）。ただし、図９には、上回転刃１３が図示されている。上回転刃１３は、半円弧状の分割片１３ｄ、１３ｄをリング状に組み合わせてボス部材１３ａのフランジ１３ａ１に個別に固定することができ、分割片１３ｄ、１３ｄをボス部材１３ａから個別に取り外して簡単に保守点検することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、この出願に係る第１発明によれば、スライダ、ねじ部材、上回転刃、下回転刃を共通の支持フレームに搭載することによって、上回転刃、下回転刃は、ガイド軸に沿って支持フレームを任意に横移動させて一挙に位置決めすることができるから、重ね代やクリアランスの調整が全く不要であり、材料の切断位置の設定変更に要する段取り作業を極めて簡単にすることができるという優れた効果がある。
【００３６】
第２発明によれば、第１発明に係る複数の切断ユニットに共通のねじ軸、ガイド軸、第１、第２の駆動軸を組み合わせることによって、材料を一挙に切断加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】切断ユニットの側面説明図
【図２】切断ユニットの斜視説明図
【図３】図１のＸ矢視相当拡大図
【図４】図１のＹ矢視相当拡大図
【図５】要部拡大分解斜視図
【図６】要部拡大説明図
【図７】全体構成模式平面図
【図８】全体構成模式正面図
【図９】他の実施の形態を示す要部分解斜視図
【符号の説明】
Ｗ、Ｗ１、Ｗ２ …材料
δ…重ね代
１０…切断ユニット
１１…ねじ部材
１２…スライダ
１３…上回転刃
１４…下回転刃
１５…走行モータ
１５ｇ…エンコーダ
１６…支持フレーム
１６ｃ１、１６ｃ２ …スロープ
２１…ねじ軸
２２…ガイド軸
２３…第１の駆動軸
２４…第２の駆動軸

Claims

ガイド軸を摺動自在に貫通させるスライダと、前記ガイド軸に平行なねじ軸に螺合させるねじ部材と、前記ガイド軸に平行な第１、第２の駆動軸をそれぞれ貫通させる上回転刃、下回転刃と、前記ねじ部材を回転駆動する走行モータとを共通の支持フレームに搭載してなり、前記上回転刃、下回転刃は、材料を切断する外周部分の重ね代を有することを特徴とする薄板材の切断ユニット。
前記上回転刃、下回転刃の後方には、それぞれ切断された材料を下側、上側にガイドするスロープを設けることを特徴とする請求項１記載の薄板材の切断ユニット。
前記走行モータには、エンコーダを連結することを特徴とする請求項１または請求項２記載の薄板材の切断ユニット。
請求項１ないし請求項３のいずれか記載の複数の切断ユニットと、前記各スライダに対応する共通のガイド軸と、前記各ねじ部材に対応する共通のねじ軸と、前記各上回転刃、下回転刃にそれぞれ対応する共通の第１、第２の駆動軸とを備えてなり、前記第１、第２の駆動軸は、前記上回転刃、下回転刃を連動して回転駆動することを特徴とする薄板材の切断装置。