JPH04152017A - 高速切断機 - 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） 本発明は被切断物、特に自動車用熱交換機例えば、放熱
器、凝縮器に用いられるところの偏平チューブを高速度
でかつ高精度に定寸切断するための高速切断機の改良に
関するものである。

（在米技術） まず！１５図及びＩｓ６図に示す従来のこの種高速切断
機について説明する。

１は被り断物であるところの熱交換器用の偏平チューブ
であり、帯状チューブ素材を管状に成形加工する造管機
、チューブを偏平形状に加工するバーチカルローラ、チ
ューブ表面に半田メツキを施すための半田メツキ炉、チ
ューブの歪取りを行うためのサイノングローラ等からな
るチューブ製造器（図示せず）から連続的に供給される
。偏平チューブ１の供給側にコンタクトローラ２が接触
させである。コンタクトローフ２は、該コンタクトロー
２２が一定角度回転するごとに１儒ずつパルスを発生す
るアナログ・デジタル変換器３に連結され、同変換器３
の出力パルスは駆動制御手段４にインプットされる。こ
の駆動制御手段４にはアナログ・デジタル変換器の出力
パルスを所定のステップに従って演算処理して制御パル
スを発生する記憶演算回路が組み込まれており、この制
御パルスによりパルスモータ３０を被切断物の切断長さ
に応じた所要の回転数で駆動することができる。

パルスモータ３０の軸にはクランク紬６が直結され、ク
ランク紬６にはクランク７及び歯車８が固設されている
。また、クランク７には連結ロッド９が偏心量調節ねじ
１０によって偏心量調節可能に取り付けである。連結ロ
ッド９は扇形歯車１１を駆動するためのものである。第
２はスライダで、２本のレール１３により滑動自在に支
持され、温間の一部に前記扇形歯車１１と噛合するラッ
ク１４が設けられ、矢印Ａ、Ｂのごとく往復運動するよ
うにしである。１５は前記歯車８と組になって変速機構
をなす歯車で、ねじ歯車１６を介してスプライン軸１７
を回転させる。１８は前記偏平チューブ１を切断するた
めの回転切断刃で、スプライン軸１７に取り付けてあり
、該スプライン軸１７は軸受２２により前記スライダ第
２に保持しである。１９はスライダ第２上に取り付けた
切断刃保持器で、該保持器１９には前記回転切断刃１８
を挟持するごとく雌刃２０を配設しである０回転切断刃
１８と雌刃２０よりなる切＊＊構は第７図に示すごとく
、回転切断刃１８には外周の一部に半径方向に突出した
楔形刃先１８ａを設けてあり、雌刃２０には偏平チュー
ブ１が嵌挿する孔２０ａを設けである。

しかして、この切断Ｗ１構は偏心量調節ねじ１０によっ
て連結ロッド９の偏心量を調節し、偏平チューブ１と同
速度でスライダ第２を追従させることができるようにな
っており、前記スライダ第２が偏平チエ−１１に追従し
ている時点において回転切断刃１８が回転して偏平チュ
ーブ１を切断するように回転切断刃１８の刃先１８＆の
中心角度ａを選定しである。なお、２１は偏平チューブ
１を案内するγイドである。

従来装置は以上の構成からなり、チェープｌ！造慌から
偏平チューブ１が供給され、第６図で左方に移動を開始
すると、該偏平チューブ１に接触しているコンタクトロ
ー２２が回転し、これに伴いアナログ・デジタル変換１
１３でパルスが発生し、駆動制御手段４に供給される。

駆動制御率Ｒ４ではこれを受けて記憶演算回路により演
算処理を行ない、制御パルスを発生し、該制御パルスが
パルスモータ３０に供給され、誤パルスモータ３０が所
要の切断長さを得ることのできる回転速度で駆動制御さ
れる。これにより、パルスモータ３０に直結したクラン
ク輸６に固設しであるクランク７及び歯車８が回転し１
、クランク７の回転により連結ロッド９に往復運動が生
じ、扇形歯車１１が揺動運動をするためスライダ第２が
矢印Ａ、Ｂのごと（往復運動をする。このときスライダ
第２の速度は第３図に示すように、サイン白線状に変化
し、チューブ１の速度に近似する疑似追従区間が周期的
に発生する。この振幅は偏心量調節ねじ１０を操作して
クランク偏心量を調整することにより変化させることが
できる。

一方、１単８の回転により該歯車８と組になって変速機
構をなす１阜１５が回転し、ねじ歯車１６を介してスプ
ライン軸１７が回転する。そして、前記スライダ第２の
往工程中において該スライダ第２が偏平チ１−１１の移
動速度と同速度で追従したとき、回（切断刃１８により
偏平チ２−プ１をａｌｌｌｌＩ切断する。

（発明が解決しようとする課ｌり ところで、上述した在米の高速切断機にあっては、切断
長さを変更する場合、チューブ製造機と高速切断機を一
旦停止させ、偏心量調節ねじ１０を緩めてクランク偏心
量を調節しなければならない、このため、段取りに時間
要するので、設備稼動率の低下を未していた。更にチュ
ーブ製造機を一旦停止させるため、停止時半田メツキ炉
内にあるチューブが不良となり、不良率を低減するうえ
で問題となっていた。

本発明は上記間履点を解決し、チューブ製造機及び高速
切断機の運転を停止することなく、切断長さの変更を可
能にし、設備稼動率の向上並びに不良率低減を達成する
ことのできる高速切断機を提供することを目的とする。

（！［題を解決するための手段） 本発明は、被切断物に摩Ｗ１接触して回転するコンタク
トローラ、該コンタクトローラに連Ｍされ被切断物の移
動速度に比例した数のパルスを発生するアナログ・デジ
タル変換器、前記被切断物の切断長さに基づいて前記パ
ルスを演算処理し切断長さに応じた回転数でパルスモー
タを駆動する駆動制御手段、変速機構及びクランク機構
を介して前記パルスモータに連結され同モータにより被
切断物に沿って往復運動するスライダ、及び該スフイブ
に取り付けられるとともに前記パルスモータにより前記
変速機構を介して回転駆動される回転切断刃とを備え、
前記スライダを被切断物と同一速度にて追従させ前記回
転切断刃により被切断物を切断する高速切断機においで
、半径方向に延びる＃！１カム溝を有し前記パルスモー
タにて回着駆動される第１カムデイスク、半径方向に延
びる第２カム溝を有し回転可能かつ前記第１カムデイス
クと同心に配設された第２カムデイスク、両カムディス
ク間に固設した支持軸に両カムディスクの半径方向に沿
って移動可能に組付けたベアリング、このベアリングに
より回転可能かつ前記両カムディスクの回転軸ると平行
に支持されたカムシャフト、このカムシャフトの一端に
固着され前記第１カム溝に嵌合する第１偏心カムフオロ
ア、同カムフオロアに対し等しい偏心量と１８０度の位
相差を有し前記カムシャフトの他端に固着されて前記第
２カム溝に飯合する第２偏心カムフオロア、及び前記ベ
アリングの前記支持軸上における位置を可変調整する位
置調整手段とを設け、前記第２カムデイスクの回転軸に
前記変速機構を構成する歯車の１つを固着したことを特
徴とする。

（発明の作用、効果） かかる構成によれば、被切断物の切断！！にさに応じた
所要の回１敗で駆動されるパルスモータのトルクは第１
カムデイスク、カムシャフト、第２カムデイスクを介し
て変速機構を構成する歯車に伝達され、さらに変速機構
を介して回転切断刃に伝達されるとともに、クランク機
構を介してスライダへ伝達される。これによりスフイブ
の速度がサイン曲線状に変化してスライダの速度が被切
断物の速度に近似する疑似追従区間が同期的に発生し、
同区闇内において回転切断刃により被切断物が切開切断
される。

しかして本発明によれば、位置調整手段にてカムシャフ
トを支持するベアリングの位置を変えることにより、パ
ルスモータと変速機構を構成する歯車間における増減比
を可変調整できる。これにより、切断機を停止させるこ
となく疑似追従区間の発生周期を被切断物の切断長さに
対応して変更することができるので、切＊槻の稼動率が
大幅に向上し、かつ不良品発生率を低減できる。

（実施例） 以下に本発明の第１実施例を第１図及び第２図に基づい
て説明する。尚、前述した従来装置と同一の構成要素に
は同一の番号を付して簡略に説明する。

被切断物たる偏平チ１−１１の供＃書にコンタクトロー
２２が該偏平チューブ１に接触して配置され、コンタク
トａ−２２はアナログ・デジタル変換器３に連結されて
いる。このアナログ・デクタル変換器はコンタクトロー
ラ２が一定角度、回転する毎に１個ずつパルスを発生し
、駆動制御手段４に供給する。該駆動制御手段４にはア
ナログ・デジタル変換器３から供給されるパルスを演算
処理し、異なる切断長さに対応する制御パルスを発生す
るよう予め設定された記憶演算回路が組み込まれ、パル
スモータ３０を所定の切断長さに応じた回転速度で駆動
するよう構成されている。

パルスモータ３０はステー３１、ステー３１の下端部に
固定したベース７レーム３２、同７レーム３２に固定し
たステー３３を介してベース３４の下面に固定されてい
る。

ベース７レーム３２には第１カムデイスク３５の回転軸
３５ｍが回転可能に組付けられ、同軸３５ａはパルスモ
ータ３０の回転軸３０ａにカップリング３６を介して連
結されている。この１１カムデイスク３５には半径方向
に延びる第１カム溝３５ｂが形成されている。

ベース３４には第２カムデイスク３７の回転軸３’ｌｌ
が回転可能に組付けられ、同軸３７＆に歯車４７が固着
されている。この第２１Ｊムデイスクには半径方向に延
びる第２カム溝３７ｂが形成されている。

ステー３１には第１カムデイスク３５と第２カムデイス
ク３７の闇を横切って延びる支持軸３８が固定され、同
軸３８にベアリングケース３９が両カムディスク３５．
３７の半径方向に移動可能に組付けられ、同ケース３９
に内設したベアリング３９ａにカムシャフト４０が回転
可能、か１両カムディスク３５，３７の回転軸３５ａ、
３７ａと平行に岨付けられている。このカムシャフト４
０の下端には同シャフト４０に対して偏心し、かつ第１
カム溝３５ｂに嵌合する第１偏心カムフオロアが固着さ
れている。また、カムシャフト４０の上端には第１偏心
カムフオロアに対し等しい偏心量と１８０度の位相差を
有し、第２カム溝に嵌合する第２カムフオロア４２が固
着されている。

また、ステー３１にはナツト部材４３を回転可能に内股
したハウノング４４が固定され、同ハウジング４４には
ナツト部材４３を回転駆動する段取用パルスモータ４５
が固設されている。

一方、ベアリングケース３９にはねじ紬４６の一端がＩ
ｉ！薯され、同軸４６の他層はナツト部材４３に螺合し
ている。

第２カムデイスク３７の回転軸３７ａに固着した歯車４
７には歯車４８が噛合し、歯車４８に歯車１５が噛合し
、更に歯車１５がスプライン細１７の一端に取り付けた
ねじ歯車１６と１合している。スプライン細１７はスラ
イダ第２にベアリング２２により回転自在に取り付けら
れ、その他層には回転切断刃１８が固定されている。ス
フイブ第２は２本のレール１３．１３によりベース３４
に滑動自在に取り付けられ、雪面には連結ａラド９の１
！端に結合された扇形歯車１１と１合するラック１４が
刻設され、上面には回転切断刃１８が挟装される雌刃２
０を有する切断刃保持器１９が固定されている。

また、歯車４７に噛合する歯車８の回転軸にクランク輪
６が直結され、クランク軸６と一体に回転するクランク
７に連結ロッド９が連結されている。

尚、２１は偏平チューブ１を案内するブイドブレートで
ある。

本実施例は以上の構成よりなり、次にその作動を説明す
る。

チューブ製造機から偏平チューブ１が供給され、＃１１
図で左方に移動を開始すると、該偏平チューブ１に接触
しているコンタクトローラ２が回献じ、これに伴いアナ
ログ・デジタル変換器３でパルスが発生し、駆動部制御
手段４に供給される。駆動制御手段４ではこれを受けて
記憶演算回路により演算処理を行ない、制御パルスを発
生し、該制御パルスがパルスモータ３０に供給され、該
パルスモータ３０が所要の切断長さを得ることのできる
回転速度で駆動制御される。

パルスモータ３０により第１７７ムデイスク３５が回転
駆動されると、カムシャフト４０が回転し、さらに＄２
カムディスク３７が回転して、同ディスク３７と一体に
歯車４７が回転する。ＩＩ車４７の回転に伴ってクラン
ク７が回転し、連結ロッド９が往復運動して扇形歯車１
１が揺動するので、スフイブ第２がレール１３．１３に
沿って矢印Ａ。

Ｂのごとく往復運動する。

このスライダ第２の速度は第３図に示すように、速度が
サイン曲線状に変化して、スライダの速度がチューブの
速度に近似する疑似追従区間が周期的に発生する。

一方、パルスモータ３０のトルクは歯車４８、歯車】５
、ねじ歯＄１６を介してスプライン軸１７へ伝達される
ので、スプライン軸１７が回転して疑似追従区間におい
て回転切断刃１８によりチューブ１が所要長さに切断さ
れる。

しかして、本実施例装置において、偏平チューブ１の切
断長さを変更するには、パルスモータ３０の回転数を変
えて、これにより、切断毎の時間間隔を変化させる。こ
れと同時に段取り用パルスモータ４５を駆動してナツト
部材４３を所定量回転させる。これによりねじ細４６が
ナツト部材４３のねじ穴に沿って移動するので、べ７り
ングヶース３９が支持軸３８に沿って移動して所定位置
で停止する。この結果、カムシャフト４０の両カムディ
スク３５．３７の回転軸３５ｍ、３７ａｉ：対する位置
が変更される。これにより、両カムディスク３５．３７
の回転軸３５ａ、３７ａの１回転毎の増減比が変化する
。これら２つの動きの組合わせにより、回転切断刃１８
が回転して偏平チューブ１を切断する時、スライダー第
２の速度を偏平チューブ１の速度に追従させることが可
能となるので、チューブ１の切断長さを追従切断させな
がら変更することができる。

このように本実施例によれば、切断機を停止しなくても
パルスモータ３０の回転速度を変化させるのと、段取用
パルスモータ４５にてベアリングケース３９の位置を調
整することにより偏平チューブ１の切断長さを変更でき
るので、切断機の稼動率が大幅に向上し、かつ不良品発
生率を低減できる。

ところで１、第１実施例においては連結ロッド９の一端
をスライダ第２に設けたラック１４と噛合する扇形歯車
１１に連結したが、第４図に示すｖｉ２実施例のように
直接スライダ第２に連結することも可能である。

なお、＄２実施例においては＠＄４７と歯４１８間に歯
＄４９．５０．５１を介設した点を除さ、他の構成は第
１実施例と同じであるので、同一の構成要素には同一の
符号を付して説明を省略する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る高速切断機の平面図
、第２図は同切断機の一部を破断した正面図、第３図は
スライダとチューブの速度特性を示すグラフ、第４図は
本発明の他の実施例に係る高速切断機の平面図、第５図
は従来の高速切断機の平面図、第６図は同切断機の正面
図、第７図は回転切断刃を示す拡大図である。 符号の説明 １・・・偏平チューブ、２・・・コンタクトローラ、３
・・・アナログ・デジタル変換器、４・・・駆動制御手
段、６・・・クランク軸、７−・・クランク、８・・・
歯車、９・・・連結ロッド、第２・・・スライダ、１５
・・・歯車、１６・・・ねじ歯車、１７・・・スプライ
ン軸、１８・・・回転切断刃、３０・・−パルスモータ
、３５・・・第１カムデイスク、３５ｂ・・・第１ｆＪ
ム溝、３７・・・第２カムデイスク、３７ｂ・・・第２
カム溝、３８・・・支持軸、３９・・・ベアリングケー
ス、３９ａ・・・ベアリング、４０・・・カムシャフト
、４１・・・第１カムフオロア、４２・・・第２カムフ
オロア．４３・・・ナツト部材、４５・・・段取用パル
スモータ、４６−・・ねじ軸、４７・・・歯車。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　被切断物に摩擦接触して回転するコンタクトローラ、
   該コンタクトローラに連結され被切断物の移動速度に比
   例した数のパルスを発生するアナログ・デジタル変換器
   、前記被切断物の切断長さに基づいて前記パルスを演算
   処理し切断長さに応じた回転数でパルスモータを駆動す
   る駆動制御手段、変速機構及びクランク機構を介して前
   記パルスモータに連結され同モータにより被切断物に沿
   って往復運動するスライダ、及び該スライダに取り付け
   られるとともに前記パルスモータにより前記変速機構を
   介して回転駆動される回転切断刃とを備え、前記スライ
   ダを被切断物と同一速度にて追従させ前記回転切断刃に
   より被切断物を切断する高速切断機において、半径方向
   に延びる第１カム溝を有し前記パルスモータにて回転駆
   動される第１カムデイスク、半径方向に延びる第２カム
   溝を有し回転可能かつ前記第１カムデイスクと同心に配
   設された第２カムデイスク、両カムデイスク間に固設し
   た支持軸に両カムデイスクの半径方向に沿って移動可能
   に組付けたベアリング、このベアリングにより回転可能
   かつ前記両カムデイスクの回転輪心と平行に支持された
   カムシヤフト、このカムシヤフトの一端に固着され前記
   第１カム溝に嵌合する第１偏心カムフオロア、同カムフ
   オロアに対し等しい偏心量と１８０度の位相差を有し前
   記カムシヤフトの他端に固着されて前記第２カム溝に嵌
   合する第２偏心カムフオロア、及び前記ベアリングの前
   記支持軸上における位置を可変調整する位置調整手段と
   を設け、前記第２カムデイスクの回転軸に前記変速機構
   を構成する歯車の１つを固着したことを特徴とする高速
   切断機。