JPH0253600A - 側圧切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は工作物、特にガラス素材等のぜい性材料を切断
工具を用いずに切断する側圧切断装置に関する。

〔従来の技術〕

切断工具による切断で不可避的に生ずる切屑の無駄を省
くために、ぜい性材料から成る工作物（被加工物）に側
圧力を加えて工作物の内部に引張応力を発生させ、切断
工具を用いないで切断する側圧切断方法が特開昭５３−
９８５８８号公報により公開されている。

しかして、かかる切断方法に使用する側圧切断機械が特
開昭５４−４３３８６号公報により公開されている。

かかる側圧切断装置ｌは第５図に示す如く、工作物２を
囲む側圧伝達筒３と、側圧伝達筒８の外周面を加圧する
圧力室４を含む圧力容器５とからなっている。側圧伝達
筒３の内径と工作物の外径との間は工作物の摺動を可能
にする程度のきわめて僅かなすきまが設けられている。

圧力容器５の内面には側圧伝達筒３と接して圧力室４を
限定する密封手段、ここではＯリング６が装着されてい
て側圧伝達筒３との間に油密を保っている。側圧伝達筒
３はアクリル樹脂等、工作物２よりヤング率が小さい材
料で形成されている。７は側圧伝達筒３が軸方向に移動
するのを防ぐために圧力容器５に取付けた蓋で、側圧伝
達筒３が側圧Ｐを受けたときに軸方向に伸びるのを妨げ
ない程度の弾性をもたせである。

８は側圧を発生させるための圧油を導入する圧油流入口
である。９は工作物２を側圧伝達筒３内に送るための送
り桿で、所定の切断する長さの分だけ正確に送るための
駆動装置１０に連結されている。駆動装置１０は送り桿
９が連結された送りねじ１１と、送りねじ１１と螺合し
、外径に歯切りを施しためねじ１２と、パルスモータ１
３の軸に固着され、めねじの外径の歯車１４と噛合って
めねじを回転させる歯車１５とからなっている。

１６は送り桿９を案内するガイドローラ、１７は工作物
２を案内するガイドローラである。送り桿９が工作物２
に接する端部には当金１８が設けられ、当金１８は送り
桿９との間に挿入されたコイルばね１９によって工作物
に向って付勢されている。

図示しない電気制御装置からの電気指令に基いてパルス
モータ１３が所定角だけ回転すると、めねじ１２が所定
角だけ回転し、送りねじ１１が軸方向に移動する。送り
ねじの移動により送りねじに連結された送り桿９が移動
し所定の長さだけ工作物２を図において右方へ送る。

２０は工作物２の外周面に切断面の案内あるいは引金と
なる、すじ小穴あるいは凹みのようなきずをつけるため
の小力、ドリルあるいはポンチの如きを備えた刻印装置
で、２１を第１回の送りに先立って刻印装置２０でつけ
られたすしとすれば、次に刻印装置２０によってつけら
れるすじ２２との間隔２は送り桿９によって送られる所
定の切断長さとなる。

°図示しない圧力発生装置から圧油流入０．８を経て圧
力室４に圧油を供給して加圧すると工作物及び側圧伝達
筒に作用する軸方向の伸びと、両者間の摩擦力と工作物
の横断面に働く引張応力と側圧伝達筒の横断面に働（圧
縮応力の作用によって工作物２はすじまたは凹み２１を
つけた部分で切断される。この場合工作物は上述のよう
に軸方向に伸びようとするが、送り桿９の当金１８がコ
イルばね１９に抗して押し戻されるので、工作物の伸び
を妨げることはない、切断を完了し、圧力室４の圧力が
圧油流人口８を経て減圧されると、工作物２はもとの長
さに戻ると共に、コイルばね１９ももとの長さに戻り、
当金１８も原位置に復帰する。

再び、送り桿９によって工作物２を右へ送り刻印袋Ｗ、
２０で次のすしをっけ、側圧伝達筒３を加圧し、切断す
る工程を繰返すと長さｌの切断片が連続して得られ、工
作物に押されて受皿２３の上に収容される。長さ２は一
定でもよく、又送り桿の送り距離を変えれば毎回変化さ
せることも可能である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかるに、前記側圧切断装置１によれば、工作物２を圧
力容器５内の切断装置に移送する送り桿９には、これを
ガイドするガイドローラ１６に加えて、送り桿９に連結
した送りねじ１１、この送りねじ１１に螺合し、その外
径の歯車１４が歯車１５と噛合するめねじ１２と、歯車
１５を駆動するパルスモータ１３とから成る駆動装置１
０等がら成る複雑な送り機構が要求されるものであった
。

さらに、切断後の切断片は工作物２の移送に伴って押さ
れ受皿２３上に収容されるが、受皿２３上に押し出され
た際に、切断片のカドがカケたり、パリを生じたりする
欠点が存在するものであつた。

因って、本発明はこれらの欠点に着口してなされたもの
であって、工作物の圧力容器への送り込みによる切断位
置の位置合わせを簡単な機構により正確に遂行すること
が出来る側圧切断装置を提供し、更に切断後の切断片を
カケ、パリ等を発生せしめずに搬出し得る側圧切断装置
の提供を目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明装置は切断すべき工作物を圧力容器内に水密また
は気密的に収容し、前記圧力容器内に供給される圧力流
体の側圧力により、前記工作物を、当該工作物に刻設さ
れた圧痕を介して切断する側圧切断装置において、前記
圧力容器内の同軸線上に、間隔リングを介在せしめて水
密または気密部材を内装し、かつこの水密または気密部
材をスラスト方向に圧縮する圧ｌｉｍを、前記圧力容器
の軸心線方向に移動自在に内装するとともにこの圧＊ｍ
に対向せしめて、前記工作物の端部と衝合し切断後の工
作物を排出する排出筒を、前記圧力容器の軸心線方向に
移動自在に内装することにより構成したものである。

そして前記排出筒の挿入端は、工作物の外径よりも小径
で、かつ吸引口を有している。

（作　用〕 本発明は圧力容器内の間隔リングに切断すべき工作物を
装着し、かかる間隔リングを介して水密または気密部材
を圧縮筒にて圧縮しつつ圧力室を構成するとともに圧力
容器に連結される流体源より圧力室に流体を流入して圧
力を上げることにより、前記圧力容器の圧力室に、その
切断位置を位置合わせしつつ挿入した工作物を同切断位
置より切断する。

しかる後、前記圧縮筒による水密または気密部材の圧縮
を解除した後、工作物の切断端側を圧力容器の排出部側
に押し込み、排出筒を、その端面に切断片を保持せしめ
つつ圧力容器内より引き抜き、切断片を所要位置に搬出
するとともに再度当該排出筒の圧力容器内への所定位置
までの挿入により排出筒の端面を工作物の切断端に衝合
させて、工作物の切断位置を圧力容器の圧力室内に位置
合わせするものである。

〔実施例〕

以下本発明に係る側圧切断装置の一実施例を図面ととも
に説明する。

第１図は側圧切断装置の断面図、第２図は間隔リングの
拡大断面図、第３図は端面リングと排出筒の部分拡大断
面図、第４図は側圧切断装置に対する工作物の供給部お
よび側圧切断装置にて切断した切断片の搬出部を示す概
略構成図である。

さて、図において、３０は圧力容器で、この圧力容器３
０には前後両側部に工作物３１の挿入口３２および排出
口３３を開口するとともに両口３２．３３間に合わせ筒
３４の装着孔３５を貫通せしめつつ開孔しである。

また前記挿入口３２と排出口３３には、前記装着孔３５
内に挿入した合わせ筒３４を固定する装着リング３６．
３７の外径部に設けた螺子部３６ａ、３７ａとの螺子部
３２ａ、３３ａを設けである。

さらに圧力容器３０の上側部には切断油等の流体の油圧
源等の流体源（図示しない）と連結する端子（図示しな
い）の嵌合部３８を設けるとともに、この嵌合部３８に
連通する油圧路等の流体路３９を、前記装着孔３５に貫
通せしめつつ開孔しである。

そして、前記切断油の油圧源等の流体源との連結端子の
嵌合部３８に隣接せしめて切断音の検出センサー４０を
埋設しである。

前記合わせ筒３４は圧力容器３０の装着孔３５内に挿入
した後、圧力容器３０の挿入口３２、排出口３３の螺子
部３２ａ、３３ａにそれぞれ装着リング３６゜３７を螺
着することによ・り装着固定されるとともに、軸心部に
は圧縮筒４２、間隔リング４３および排出筒４４の挿入
孔４５を貫通開孔し、かつ前記圧力容器３０の油圧路等
の流体路３９に連通ずる油圧路等の流体路４６を挿入孔
４５に貫通せしめつつ開孔しである。

また、合わせ筒３４の外周部における油圧路等の流体路
４６の左右両側部には、圧力容器３０の装着孔３５内周
間にシール材（０リング）　４７．４８を介装するとと
もに挿入孔４５の排出筒４４の挿入口側に端面リング（
係止部材）４９を嵌着しである。

前記間隔リング４３は工作物３１の外径に対応する内径
と合わせ筒３４の挿入孔４５の内径に対応する外径を備
えるとともに、上側中央部には前記圧力容器３０と合わ
せ筒３４の油圧路等の流体路３９゜４６に連通ずる圧油
等の流体流入口５０を開口しである。

そして、この間隔リング４３は、合わせ筒３４の挿入孔
４５中に、前記圧縮筒４２と端面リング４９間にシール
材（０リング）５１．５２を介装するとともに流体流入
口５０を合わせ筒３４の油圧路等の流体路４６に位置合
わせしつつ装着されている。

また前記圧縮筒４２は、工作物３１の外径に対応する内
径から成る工作物３１の挿入孔５３を設けるとともにそ
の外径は合わせ筒３４の挿入孔４５の内径に対応して形
成され、同挿入孔４５中において軸心方向に移動自在に
挿入しである。

さらに圧縮筒４２の後端には連結フランジ５４を突設し
、このフランジ５４を介してこの圧縮筒４２を進退動す
るエアシリンダー（図示しない）等の駆動手段に連結し
である。

前記排出筒４４は、前記圧力容器３ｏに対して供給され
る工作物３１の移送軸心線上を前後方向に移動自在にガ
イドロール（図示しない）等に支持されるとともにこれ
を前後方向に進退動するエアシリンダー（図示しない）
の駆動手段に連結されている。

そして、この排出Ｍ４４の軸心部には吸引孔５６を開孔
してこれを真空装、置（図示しない）に連結するととも
に工作物３１の切断後の切断片を吸着する端面４４ａの
外周縁には、前記端面リング４９のテーパー状の接合面
５７に対応するテーパー状の接合面５８を設け、かつこ
の接合面５日の内周に環状の段部５９ａを設けることに
より、切断片との端面４４ａ逃げ部５９を設けである（
第３図参照）。

６０は圧力容器３０の固定台である。

尚、前記した側圧切断装置の構成中、切断音の検出セン
サー４０については、切断音を検知する音波センサーマ
イク等のセンサーにより構成すればよく、また間隔リン
グ４３の油圧孔５ｏについては１個の孔によらず複数個
開孔してもよいし、かつ第２図に示す如く、流体流入口
５ｏに連通ずる環状溝６１を設けることにより形成する
が、あるいは工作物３１の外径に対応する内径部の径を
工作物３１の外径より大径（例えば第２図点線で示す径
）にすることにより形成してもよい。

さらにシール材４７．４８．５１．５２については、切
断に使用する流体により水密部材または気密部材あるい
は水密および気密性を備える部材を選択しつつ適用する
ものである。

以上の構成から成る側圧切断装置により工作物３１、例
えばロッド状のガラス棒を所要切断幅に切断する場合に
は、予めガラス棒の長さ方向間に切断位置に位置せしめ
てノツチ等の圧痕を刻印装置（図示しない）等により刻
設した後、排出筒４４の端面４４ａにおける接合面５８
を端面リング４９の接合面５７に接合しつつ圧力容器３
０に排出筒４４を装着するとともに圧縮筒４２を後退勤
して、シール材５１．５２の圧縮を解除した状態下に、
前記ガラス棒３１を圧縮筒４２側より、その挿入孔５３
中に挿入し、その端面が第１図に示す如く排出筒４４の
端面４４ａに突合（衝合）するまで挿入する。

しかる後に、圧縮筒４２を、駆動手段を介して前進動じ
つつシール材５１．５２を圧縮せしめるとともに流体源
、例えばこれを切断油とする場合には油圧源を介して油
圧路３９．４６および油圧口５０に圧油を流入し、かつ
この油圧を上げることにより、シール材５１．５２間に
形成される圧力室中に挿入されるガラス棒３１の外周に
側圧を加えることができ、これによってガラス棒３１の
中心部に引張応力、外周部に圧縮応力が作用し、前記圧
痕をつけた切断位置より切断することができるものであ
る。

この際の切断音をセンサー４０にて検出することにより
油圧源を介して油圧路３９．４６および油圧口５０に対
する油圧を下げるとともに圧縮！４２を後退勤せしめて
シール材５１．５２の圧縮を解除せしめた後、ガラス棒
３１を圧力容器３０の排出口３３側に押し込み（この押
し込み量は例えば次順の切断位置が圧力室を通過し、そ
の次の切断位置が圧力室内に位置する程度−・−・・切
断幅の２倍程度）、これに関連して、排出筒４４の真空
装置を作動して端面４４ａに切断後の切断片を吸着しつ
つ圧力容器３０の排出口３３部に押し出され、かつ排出
筒４４の駆動手段の作動により、排出？Ｊ４４が後退勤
することにより切断片は端面４４ａに吸着されつつ圧力
容器３０外に搬出され、排出筒４４の後退端に予め設置
された搬出部（図示しない）に排出？＃４４の真空装置
の作動全解除して排出する。

切断後の切断片を搬出部に排出せしめた後、再度排出筒
４４を駆動手段を作動して前進動することにより、圧力
容器３０の排出口３３側に突出するガラス棒３１をシー
ル材５１．５２間の圧力室側へ押し戻し、かつ、排出筒
４４の端面４４ａの接合面５８が端面リング４９の接合
面５７に接合して停止する排出筒４４の前進端までの動
作によりガラス棒３１の次順の切断位置がシール材５１
．５２間の圧力室内に位置合わせされてセットされる。

しかる後、前記と同様の動作を遂行することによりガラ
ス棒３１を各切断位置より連続して切断することができ
る。

尚、ガラス棒等の切断すべき工作物３１の供給部と切断
後の切断片の搬出部の配置状態については、第４図に示
す如く、側圧切断装置６３を固定台６０を介して中央に
配設するとともに側圧切断装置６３の前側部にワークス
トッカー６４を、後側部に搬出部６５をそれぞれ配設す
ればよく、ワークストッカー６４については、−本づつ
工作物３１を圧力容器３０内における工作物３１の移動
軸心線状に供給するか、あるいは多数本の工作物３１を
収容しておき、これを前記移動軸心線との水平面を直交
方向に移動せしめつつ多数本の工作物３１を移動軸心線
上に順次供給する等の方法により供給し、移動軸心線上
に供給された工作物３１を、図示しない押し込み手段を
介して側圧切断装置６３に挿入すればよい。

また、搬出部６５にあっては、第４図に示す如く、搬出
筒４４の後退端の下側に切断油６６を充填した回収容器
６７を設置しておくことにより、構成し、後退端に至っ
た時点にて真空装置による吸引を解除することにより、
排出筒４４の端面４４ａにて吸着していた切断片３１ａ
を切断油６６中に落下せしめつつ回収容器６７内に排出
するものである。かかる構成に換えて、供給および搬出
アーム等のロボット（図示しない）によって、工作物３
１の供給部（ワークストッカー）６４および、切断片３
１ａの搬出部６５を構成することも可能である。

さらに、前記構成から成る側圧切断装置において、工作
物３１の外径および切断幅の変更がある場合には、装着
リング３６，３７を取り外した後、合わせ筒３４、間隔
リング４３、圧１１１１４２、排出筒４４および端面リ
ング４９とシール材４７．４８．５１゜５２をそれぞれ
対応する構成のものに交換することにより対応すること
ができ、圧力容器３０自体の変損は不要である。

また、工作物３１の切断幅の変更だけがある場合には、
切断幅の変更量を見込んだ接合面５７を有する新たな端
面リング４９に交換するとよい。

あるいは端面リング４９を交換することなく、切断幅の
変更量を調整できるように、端面リング４９の内側に排
出筒４４と同径の調整環体を嵌合セしめることもできる
。さらに端面リング４９を交換することなく、端面リン
グ４９の接合面５７から排出筒４４の接合面５８を所定
量だけ離隔することによっても、工作物３１の切断幅の
変更に対応することができる。このようにして排出筒４
４の端面４４ａに工作物３１を突き当てすることにより
、切断位置を自動的に定めることができる。

尚、工作物３１の種類、形状等については、前述のガラ
ス棒に限定されず、中実円筒以外に中空円筒や、これ以
外の角柱、その他の異形断面のロッド状部材等の切断に
適用し得るとともに切断油についても、油圧にかぎらず
水、粉体等の液体圧力あるいは空圧等の気体圧力を適用
しつつ実施することができる。

また、排出筒４４の端面４４ａには逃げ部５９を設けた
ので、切断片３１ａの吸着あるいは、工作物３１を押し
込み、または工作物３１を押し戻す際に工作物３１の端
面が排出筒４４の端面４４ａに当接した場合の工作物３
１の端面外周縁等に生ずるカケやパリの発生を防止する
ことができるものである。

さらに、圧縮筒４２によるシール材５１．５２の圧縮の
解除後に工作物３１の押し込み、押し戻し操作を行なう
ものであるから工作物３１の押し込み、押し戻しを無理
なくスムースに遂行できるとともに工作物３１外周に対
する摺接キズ等の発生をも防止できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、工作物の切断長さに対応する送りを工
作物の押し込みと排出筒による衝合や押し戻しの動作に
よる簡単な構成によって的確に達成することができる。

また切断後の工作物を圧力容器内で工作物よりも小径の
端部を有する排出筒により保持して搬出するので、工作
物にカケ、パリ等を発生させないものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す側圧切断装置の断面図
、第２図は間隔リングの拡大断面図、第３図は端面リン
グと排出筒の部分拡大断面図、第４図は側圧切断装置に
対する工作物の供給部および側圧切断装置にて切断した
切断片の搬出部を示す概略構成図、第５図は従来の側圧
切断装置の断面図である。 ３０・−・−・−・・−・−・・−・・・・・圧力容器
３１−・　　・工作物 ３４　　　　　　合わせ筒 ４２−・−・−・・・・・・・−・−圧ｍｍ４３−−−
−・−・・・・・・・・−・・・・・間隔リング４４　
　　　　・−・排出筒 ４９−・−・・・・−・−・・−・−・端面リング（係
上部材）５１、５２・・−・・−・−・シール材第２図 Ｉ・・−圧　力　寥 ３１・・・工 誇・−合わ　せ ４２・・圧　　縮 作 ぐ・・・間隔リング ４４・・・琲　　　出　　　筒 ５１．５２−・−シール材 Ｓト・挿　入　　孔 フ 第３　口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）切断すべき工作物を圧力容器内に挿入し、工作物
   の切断部位に刻設された圧痕の周囲を密閉して該圧力容
   器内に供給される圧力流体の側圧力により工作物を切断
   する装置において、 前記圧力容器内の同軸心線上に、 前記圧力流体の流入口を有する間隔リングと、該間隔リ
   ングの両端に夫々配置した一対の弾力性を有するシール
   材と、 前記間隔リング内に工作物を案内すると共に前記一方の
   シール材を端面にて押圧するように前記圧力容器に対し
   て進退自在に設けた圧縮筒と、 前記他方のシール材を係止するように圧力容器に取り付
   けた係止部材と、 前記挿入した工作物の端面と衝合し、切断後の工作物を
   保持して排出するように前記圧縮筒に対向して進退自在
   に設けた排出筒と、 を配設し、圧縮筒の端面によるシール材の押圧を解除す
   ると共に送り込んだ工作物を排出筒に衝合させ、工作物
   の切断位置を一対のシール材間に位置せしめた後圧縮筒
   にてシール材を押圧し密閉することを特徴とする側圧切
   断装置。
2. （２）前記排出筒の挿入端部は、工作物の外径より小径
   でかつ吸引口を有していることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の側圧切断装置。