JPH0565320B2 - - Google Patents

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１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３の外
周面を加圧する圧力室４を含む圧力容器５とから
なつている。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
る側圧伝達筒３との間に油密を保つている。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
をもたせてある。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１
０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１３の軸に固着され、めねじの外径の歯車
１４と噛合つてめねじを回転させる歯車１５とか
らなつている。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によつて工作物に向つ
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刀、ドリルあるいはポンチの
如きを備えた該印装置で、２１を第１回の送りに
先立つて刻印装置２０でつけられたすじとすれ
ば、次に刻印装置２０によつてつけられるすじ２
２との間隔ｌは送り桿９によつて送られる所定の
切断長さとなる。

図示しない圧力発生装置から圧油流入口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く圧縮応力の作用によつて工
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
の圧力が圧油流入口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によつて工作物２を右へ送り刻
印装置２０で次のすじをつけ、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ｌ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内の切断位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１０等か
ら成る複雑な送り機構が要求されるものであつ
た。

因つて、本発明は前記の欠点に着目してなされ
たものであつて、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縮筒を、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
圧縮筒に対向せしめて、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。

〔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３０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３
２，３３間に合わせ筒３４の装着孔３５を貫通せ
しめつつ開孔してある。

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３６
ａ，３７ａとの螺子部３２ａ，３３ａを設けてあ
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）の螺合部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を貫通せしめつつ開孔し
てある。

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を埋設してある。

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に連通する油圧路等の流体路４６を挿入孔４
５に貫通せしめつつ開孔してある。

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（Ｏ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
してある。

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に連通する圧油等の流体流入口５０
を開口してある。

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（Ｏ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４
５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てある。

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てある。

前記排出筒４４は、前記圧力容器３０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、この排出筒４４の軸心部には吸引孔５
６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５８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を設けてある（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５０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５０に連通す
る環状溝６１を設けることにより形成するか、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、例えばロツ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４
４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３０に排
出筒４４を装着するとともに圧縮筒４２を後退動
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。この挿入によつて、ガラス棒に
刻設した切断位置となる圧痕は、間隔リング４３
内に位置合わせされることになる。

しかる後に、圧縮筒４２を、駆動手段を介して
前進動しつつシール材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、これによつてガラス棒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筒
４２を後退動せしめてシール材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
出筒４４が後退動することにより切断片は端面４
４ａ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）に排出筒４４の真空装置の作動を解除
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５
１，５２間の圧力室内に位置合わせされてセツト
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ツカー６４を、後
側部に搬出部６５をそれぞれ配設すればよく、ワ
ークストツカー６４については、一本づつ工作物
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３
１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にあつては、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、後退端に至つ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４
４ａ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
アーム等のロボツト（図示しない）によつて、工
作物３１の供給部（ワークストツカー）６４およ
び、切断片３１ａ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、圧縮筒４
２、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自体の変換は不要である。

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４
９の内側に排出筒４４と同径の調整環体を嵌合せ
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
ことによつても、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４４
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
ツ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、切断片３１ａあるいは工作物３１の端面
が排出筒４４の端面４４ａに当接した場合でも、
強度的に弱い部分である切断片３１ａあるいは工
作物３１の端面外周縁（即ちカド部分）と排出筒
４４の端面４４ａとは当接しないので、また当接
しない状態で切断片３１ａを保持して搬出するの
で、切断片３１ａあるいは工作物３１の端面外周
縁等に生ずるカケやバ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、圧力容器に対して進退自在な
圧縮筒と、この圧縮筒に対向して進退自在な排出
筒とを配設し、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
しの動作によつて行うので、工作物の切断位置の
位置合わせを的確に達成できる。

【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…圧縮筒、４３…間隔リング、４４…排
出筒、４９…端面リング（係止部材）、５１，５
２…シール材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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。