JPH0743611U - ローリングカットシャー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】構造が簡単、小型で、精度の良好な剪断を行え
るローリングカットシャー装置を提供する。 【構成】ローリングカットシャー装置において、曲線刃
が円弧刃を取付けたスキッドをヒンジ機構を介して駆動
機構により昇降自在に吊持させるとともに、フレームに
はスキッドの長手方向両端に対応する位置に板厚方向ガ
イドを設け、スキッドの端部板厚方向とフレームとの間
には、ころがり刃物軌跡を得る手段として転動子とこれ
が嵌まる曲線溝からなる単曲線のガイド機構を設け、か
つ、フレーム前側には前記円弧刃と対峙する関係で逆押
え機構を設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はローリングカットシャー装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及びその技術的課題】

厚板で代表される金属材料の剪断方法として、上刃として直線刃を用いこれを 水平に対しある角度の傾きを持って上下されるギロチンカット方法のほか、ロー リングカット方法が知られている。 このローリングカット方法は曲面を有する上刃が直線の下刃の上を転がること により剪断が行われるため、材料に対する上下方向の喰込み量を自由に変えるこ とができ、従って、剪断時のブレークスルーが無くなって騒音が低下する点、材 料の曲げ、ねじれ、キャンバを小さくすることができる点、全ストロークが少な く、従って小さなクランク半径で足り、駆動回転トルクも低下でき、ストローク も小さくできるため、高速化を図ることができる点で有利である。

【０００３】 従来のローリングカット装置は、図１９のように、円弧刃を持つ上刃６００を ２つのクランク機構６０１，６０１により吊持し、上刃６００に所定の運動軌跡 を得る手段として、上刃長手方向両端肩部にローラ６０３，６０３を取付け、一 方のローラ６０３を円弧状のガイド面６０５を有する固定ガイド６０４に接触さ せ、他方のローラ６０３を、ピストンロッド先端の円弧ガイド６０６に接触させ 、ピストンロッドをシリンダ機構６０７によりサイクロイド線を描くように伸縮 させていた。 しかしながらこの構造では動きが複曲線であり、ローラと円弧面との接触のた めどうしてもガタが多く、連続運動精度が悪くなり、材料の変形が生じやすくな る点、刃物運動軌跡を規制する機構が複雑となり、しかも装置が横方向に突出す るため、装置が大型化するという欠点があった。 本考案は前記のような欠点を解消するために考案されたもので、その目的とす るところは、構造が簡単、小型で、精度の良好な剪断を行えるローリングカット シャー装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため本考案は、直線刃とこれに対向する側の曲線刃を有し 、曲線刃を転がり移動させることによりワークを剪断する装置において、曲線刃 が円弧刃からなり、これを取付けたスキッドをヒンジ機構を介して駆動機構によ り昇降自在に吊持させるとともに、フレームにはスキッドの長手方向両端に対応 する位置に板厚方向ガイドを設け、スキッドの端部板厚方向とフレームとの間に は、ころがり刃物軌跡を得る手段として転動子とこれが嵌まる曲線溝からなる単 曲線のガイド機構を設け、かつ、フレーム前側には前記円弧刃と対峙する関係で 逆押え機構を設けた構成としたものである。 前記駆動機構としては、油圧シリンダ又はカムが用いられる。 単曲線ガイド機構としては、フレームに転動子を設け、スキッドには転動子の 嵌まる曲線溝を設けた構造が好適である。 逆押え機構は逆押え板とこれを上方に付勢する手段からなっていることが好適 である。

【０００５】

【作用】

駆動機構を作動すれば、円弧刃６を取り付けているスキッド５は上下動し、円 弧刃のころがり運動軌跡は、フレーム側の転動子１０１がスキッド前面に設けら れているガイド溝１０３に沿って動くことによりコントロールされる。そして転 がりせん断時にスキッド５はその長手方向両端部がフレームに設けた板厚方向ガ イド７ａ，７ｂに嵌められた状態でガイドされるため、スキッド５は板厚方向の ガタツキなしに円滑に昇降される。 しかも円弧刃のころがり運動軌跡を得るためのガイド機構１０が、スキッド５ の端部前面の曲線溝１０３と、フレーム側から突出して曲線溝１０３に嵌まる転 動子１０１あるいはその逆の取付けの構造からなっているため、従来のシリンダ と円弧を用いた対峙ガイドに比べて精密化と小型化を達成でき、ことにフレーム 横方向に大きく突出した機構が存在しないため装置の小型化を図ることができる 。 さらに、単に円弧刃６と下刃２でワークをころがり剪断するのでなく、フレ ーム前側に円弧刃６と対峙する関係で逆押え機構１１を設けており、円弧刃６が 下刃２の上を転がる際に逆押え板１１２がブランクＷを常時下方から押上げつつ 水平に下がるため、ワークの曲り、ねじれ、キャンバ等の変形が更に減少され、 精密に剪断することができる。

【０００６】

【実施例】

以下本考案の実施例を添付図面に基いて説明する。 図１ないし図８は刃物駆動源として油圧シリンダを用いた実施例(第１実施例) を示している。 図１において、１は基床に据付られるフレームであり、前縁部に直線刃の下刃 ２が固定されている。３はフレーム１に立設されたクラウンであり、該クラウン ３の天井部には図４に示すように、２本の油圧シリンダ４ａ，４ｂが所定の間隔 をおいて取付けられている。 それら油圧シリンダ４ａ，４ｂは、図４と図６のように、取付け座とピンとを 含むヒンジ機構４０により首振り可能となっている。各油圧シリンダ４ａ，４ｂ のピストンロッド４１ａ，４１ｂは下方に伸び、スキッド(スライド)５をヒンジ 機構４２ａ，４２ｂにより揺動可能に吊持している。 ヒンジ機構４２ａ，４２ｂは、たとえば図４と図６のように、ピストンロッド ４１ａ，４１ｂに固定したヨーク４２０と、該ヨーク４２０とスキッド５の上端 部を貫くピン４２１と、ピン４２１の外周とスキッドの穴間に配した球面滑り軸 受４２２とを備えている。

【０００７】 前記スキッド５には、上刃として、この実施例では刃部に所要の曲率を有する 円弧刃６がねじにより交換可能に固定されている。スキッド５の長手方向両側に 対応するフレーム上には、溝形断面をなす板厚方向ガイド７ａ，７ｂが設けられ ており、それら板厚方向ガイド７ａ，７ｂにスキッド５の両側が嵌められること でスキッド５は板厚方向のガタツキなしに昇降されるようになっている。 そしてスキッド５の背後には、図１と図３のように板押え８が配されている。 この板押えの機構は任意であるが、この実施例では板押え８の両側が板厚方向ガ イド７ａ，７ｂに接して設けた保持枠８０内に配され、スプリング８１により上 方に付勢された状態で、上部の油圧シリンダ８２ａ，８２ｂから伸びるピストン ロッドにより押圧されることにより、剪断時にワークＷを固定するようになって いる。

【０００８】 １０は円弧刃６にころがり運動軌跡を創成するためのガイドないし規制機構( 以下ガイド機構と称す)であり、スキッド５の長手方向一端部の板厚方向とフレ ーム１との間に設けられる。 前記ガイド機構１０は、図１と図６のように、フレーム１の上縁部に取付け座 １００を設け、これに転動子１０１を回転可能に取付ける一方、スキッド５の前 面にはボルトにより溝プレート１０２を固定し、この溝プレート１０２に前記転 動子１０１が転接する曲線溝１０３を形成している。この曲線溝１０３はサイク ロイド線に対応する曲線をなしている。なお、転動子１０１と溝プレート１０２ は取付ける相手が逆すなわち転動子１０１がスキッド側に、溝プレート１０２が フレーム側に設けられてもよい。 １１は逆押え機構であり、前記円弧刃６に対向する関係でフレーム１に設けら れている。逆押え機構１１は、図５のように、下刃２に隣接して昇降可能な逆押 え板１１２と、該逆押え板１１２を上方に付勢する手段とからなっている。 この実施例ではフレーム１の前面に突出する支台１１０を設け、これに複数本 の支持ロッド１１１を取り付けて逆押え板１１２を支え、付勢手段として支持ロ ッド１１１の廻りにばね１１３を配しており、その付勢力を支台１１０に嵌まっ た調整部材１１４で調整し得るようにしている。

【０００９】 図７と図８はこの実施例における制御系を示している。図７は前記油圧シリン ダ４ａ，４ｂの油圧回路１２を示しており、油圧ポンプを含む油圧発生装置１２ ０と、これからの吐出路に設けたアキュムレータ１２１と、アキュムレータ１２ １からの油路１２５に接続され、圧力油を油圧シリンダ４ａ，４ｂにそれぞれ導 きストロークを制御するためのサーボ弁１２２ａ，１２２ｂと、サーボ弁１２２ ａ，１２２ｂの下流に配されたロッキング弁１２３ａ，１２３ｂとを有している 。 ロッキング弁１２３ａ，１２３ｂは、サーボ弁１２２ａ，１２２ｂのシリン ダポートと接続された２位置切換弁１２３０と、これを動かす電磁式２位置切換 弁１２３１とを備えており、電磁式２位置切換弁１２３１にはサーボ弁１２２ａ ，１２２ｂの上流側から分岐路１２６により油圧が導かれている。また、油路１ ２５からは減圧弁４３１と切換弁４３０を有する分岐路１２７が接続され、これ が左右の油圧シリンダ８２ａ，８２ｂに接続されることで板押え８を昇降するよ うになっている。

【００１０】 図８は前記油圧回路を使用した剪断制御を示しており、コンピュータ１３には 予めワーク材質、板厚等に応じた最適ストロークプログラムが構築され、このコ ンピュータ１３からの信号が２系統のＤ／Ａ変換器１３０ａ，１３０ｂで電圧に 変換されてサーボ増幅器１３１ａ，１３１ｂに送られ、ここで電流値に変換され てサーボ弁１２２ａ，１２２ｂの電磁部に送られ、これにより制御された油圧流 量がそれぞれの油圧シリンダ４ａ，４ｂに送られ、ストロークＳ₁、Ｓ₂を図１７ (a)で例示するように制御し、前記ガイド機構１０との協働作用により円弧刃６ に希望するローリング運動を与える。 このときのストロークＳ₁、Ｓ₂は位置検出器１４ａ，１４ｂによりコンピュー タ１３にフィードバックされ、偏差を補正するようになっている。位置検出器１ ４ａ，１４ｂは距離を電気量に変換し得るものであればリニアスケールなどのよ うなものでもよく、この実施例では、図４と図６のようにヒンジ機構４２ａ，４ ２ｂのピン４２１に検出子１４０を取付け、クラウン側に本体１４１を取付けて いる。

【００１１】 図９ないし図１３は刃物駆動源としてカム機構を利用した実施例(第２実施例) を示している。この実施例では、クラウン３の上に第１ないし第３の回転軸１５ ａ，１５ｂ，１５ｃが横架されている。第１の回転軸１５ａは駆動軸であり、モ ータ１６とクラッチを含む伝導機構１７により回転され、その運動が回転軸１５ ｂ，１５ｃに歯車系１８で伝達されるようになっている。 第３の回転軸１５ｃは端部にブレーキ１５０を有すると共に、中間部にはカム １９ａ，１９ｂ及び板押え用のカム２２０が取付けられている。カム１９ａ，１ ９ｂは、サイクロイド軌跡で円弧刃６に図１８のような所定の軌跡を与えること ができるように所定の形状に作られており、それらカム１９ａ，１９ｂに接する ォロア２０ａ，２０ｂは図１１のようにフレーム２００に取付けられ、そのフレ ーム２００にはスキッド５をヒンジ機構４２ａ，４２ｂを介して吊持するロッド ４３ａ，４３ｂが連結され、そのロッド４３ａ，４３ｂの途中には、ねじ式など のオーバラップ調整機構２１ａ，２１ｂが設けられている。

【００１２】 図１２はスキッド５とヒンジ機構４２ａ，４２ｂの取合いを示しており、その 機構は前記第１実施例の図４と図６と同じ構造となっている。 また、クラウン３には油圧ポンプ２２が設けられており、カム軸には図９と図 １３のように油圧ポンプ２２のピストン２２５がスプリング２２６を介して係合 され、駆動されたカム２２０によりピストン２２５が下降して油圧ポンプ２２か ら圧力油を吐出するようになっており、その吐出油はクラウン側の材料押え用シ リンダ２３ａ，２３ｂに送られ、材料押え２４をスプリング２４０に抗して押下 げ、ワークＷに接してこれを固定するようになっている。 この第２実施例は、下刃２、スキッド５、板厚方向ガイド７ａ，７ｂ、ガイド 機構１０、逆押え機構１１など他の機構は第１実施例と同じであるから説明を略 する。 図１４と図１５はカム駆動方式でのカム１９ａ，１９ｂとヒンジ点の運動曲線 を示している。図１４において、Ｃ線は刃物上のヒンジ点ｃの運動曲線、Ｈ線は カム駆動時のロッド４３ａの端点ｈの軌跡、Ｅ線は刃物上のヒンジ点ｅの運動曲 線、Ｉ線はカム駆動時のロッド４３ｂの端点ｉの軌跡である。

【００１３】

【実施例の作用】

本考案は前記のような構成からなるので、第１実施例では、ワークＷをベッド 上に配し、油圧シリンダ４ａ，４ｂを、たとえば図８のような制御系で動かし、 図１７(a)，(b)のようなストロークＳ₁，Ｓ₂を与える。 こうすれば、油圧シリンダ８２ａ，８２ｂの作動により材料押え８が減圧弁４ ３１を介した可変圧力をもってワークＷを固定し、このワークＷに対して油圧シ リンダ４ａ側の伸長によりスキッド５および円弧刃６の左端側がワークの板厚プ ラス数ミリの位置に到り(図１６の初期位置)、次いでなおも下がって剪断が開 始され(図１６)、次いで油圧シリンダ４ａ側が短縮されると同時に油圧シリン ダ４ｂ側が伸ばされることで転がり剪断が継続し(図１６)、完了する(図１６ )。そして、油圧シリンダ４ｂ側が短縮されることで初期位置に戻り(図１６ )停止する。これで１サイクルが終了する。 このときの円弧刃６のころがり運動軌跡は、スキッド５の板厚方向のガイド機 構１０により制御される。すなわち、フレーム側の転動子１０１がスキッド前面 のガイド溝１０３に沿って動くことによりコントロールされる。 また、逆押え機構１１を用いた場合には、円弧刃６に対抗する逆圧がワークＷ に作用するため、剪断に伴う変形がより抑制される。

【００１４】 第２実施例においては、駆動軸としての第１の回転軸１５ａが駆動すれば、歯 車系１８により第３の回転軸１５ｃが回転し、カム１９ａ，１９ｂにより油圧ポ ンプ２２が作動して材料押え２４がワークＷを押え、次いで、２つのカム形状に より、図１８ののような初期姿勢にあった円弧刃６は剪断開始側で下方に動き 、図１８ないしのように下刃２の上をころがり剪断する。剪断後は円弧刃６ が初期姿勢に戻り、停止する。

【００１５】

【考案の効果】

以上説明した本考案の請求項１によるときには、円弧刃６を取付けたスキッド ５をヒンジ機構を介して駆動機構により昇降自在に吊持させるとともに、フレー ム１にはスキッド５の長手方向両端に対応する位置に板厚方向ガイド７ａ，７ｂ を設け、スキッド５の端部板厚方向とフレームとの間には、ころがり刃物軌跡を 得る手段として転動子１０１とこれが嵌まる曲線溝１０３からなる単曲線のガイ ド機構１０を設け、かつ、フレーム前側には前記円弧刃６と対峙する関係で逆押 え機構１１を設けたので、スキッド５が板厚方向のガタツキなしに円滑に昇降さ れつつ転がり運動軌跡されしかも円弧刃６が下刃２の上を転がる際に逆押え板１ １２がブランクＷを下方から押上げつつ水平に下がるため、ワークの曲り、ねじ れ、キャンバ等の変形が確実に防止され、精密にせん断を行うことができる。 さらに、円弧刃のころがり運動軌跡を得るためのガイド機構１０が、曲線溝１ ０３とその曲線溝１０３に嵌まる転動子１０１からなっているため、ガイド機構 を簡単化することができると共に、ガイド機構がフレーム幅方向に突出しないた め、装置を小型化することができるなどのすぐれた効果が得られる。

【００１６】 請求項２と請求項３によれば、円弧刃の駆動を油圧シリンダ又はカムとヒンジ 機構により行うためストロークの自由度を大きくとることができるというすぐれ た効果が得られる。 請求項４によれば、ガイド機構の構造を簡単で小型なものにすることができる というすぐれた効果が得られる。 請求項５によれば、逆押え機能を簡単、安価な構造で実現することができると いうすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例を示す背面図である。

【図２】同じくその側面図である。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。

【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。

【図５】図１のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

【図６】図１のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。

【図７】第１実施例の制御油圧回路を示す説明図であ
る。

【図８】第１実施例の制御系を示すフローチャートであ
る。

【図９】本考案の第２実施例を概略的に示す正面図であ
る。

【図１０】第２実施例における刃物部分の斜視図であ
る。

【図１１】第２実施例におけるカムとカムフォロアの取
合いを示す斜視図である。

【図１２】第２実施例におけるロッドとスキッドの取合
いを示す部分切欠側面図である。

【図１３】第２実施例におけるカムと油圧シリンダの取
合いを示す側面図である。

【図１４】駆動源としてカムを用いた場合のロッドとヒ
ンジ点の運動曲線を示す線図である。

【図１５】図１４における各点の説明図である。

【図１６】駆動源として油圧シリンダを用いた場合の刃
物軌跡を示す説明図である。

【図１７】駆動源として油圧シリンダを用いた場合のス
トローク線図である。

【図１８】駆動源としてカムを用いた場合の刃物軌跡を
示す説明図である。

【図１９】従来のローリングカットシャーの概略説明図
である。

【符号の説明】

１ フレーム ２ 下刃 ４ａ，４ｂ 油圧シリンダ ５ スキッド ６ 円弧刃 ７ａ，７ｂ 板厚方向ガイド １０ ガイド機構 １１ 逆押え機構 １０１ 転動子 １０３ 曲線溝 １１２ 逆押え板

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】直線刃とこれに対向する側の曲線刃を有
   し、曲線刃を転がり移動させることによりワークを剪断
   する装置において、曲線刃が円弧刃からなり、これを取
   付けたスキッドをヒンジ機構を介して駆動機構により昇
   降自在に吊持させるとともに、フレームにはスキッドの
   長手方向両端に対応する位置に板厚方向ガイドを設け、
   スキッドの端部板厚方向とフレームとの間には、ころが
   り刃物軌跡を得る手段として転動子とこれが嵌まる曲線
   溝からなる単曲線のガイド機構を設け、かつ、フレーム
   前側には前記円弧刃と対峙する関係で逆押え機構を設け
   たことを特徴とするローリングカットシャー装置。
2. 【請求項２】駆動機構が油圧シリンダである請求項１に
   記載のローリングカットシャー装置。
3. 【請求項３】駆動機構がカムである請求項１に記載のロ
   ーリングカットシャー装置。
4. 【請求項４】転動子がフレームに設けられ、転動子の嵌
   まる曲線溝がスキッドに設けられている請求項１ないし
   請求項３のいずれかに記載のローリングカットシャー装
   置。
5. 【請求項５】逆押え機構が逆押え板とこれを上方に付勢
   する手段からなっている請求項１ないし請求項４のいず
   れかに記載のローリングカットシャー装置。