(57)【要約】【課題】作業時間の増加を抑えつつ鋼材の複数の面に孔をあけ得る鋼材加工装置を提供する。【解決手段】鋼材加工装置１０は、軸方向穿孔部４８と、動力供給部２２とを備える。軸方向穿孔部４８は、鋼材２００に対して所定の軸方向に沿って穿孔する。動力供給部２２は、軸方向穿孔部４８に動力を供給する。鋼材加工装置１０は、交差方向穿孔部５０をさらに備える。交差方向穿孔部５０は、交差方向に沿って穿孔する。交差方向は鋼材２００に対して所定の軸方向とは交差する方向である。動力供給部２２は、軸方向穿孔部４８に加え、交差方向穿孔部５０に動力を供給する。【選択図】図１
2020011264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼材に対して所定の軸方向に沿って穿孔する軸方向穿孔部と、
前記軸方向穿孔部に動力を供給する動力供給部とを備える鋼材加工装置であって、
前記鋼材に対して前記所定の軸方向とは交差する交差方向に沿って穿孔する交差方向穿孔部をさらに備え、
前記動力供給部が、前記軸方向穿孔部に加え、前記交差方向穿孔部に前記動力を供給することを特徴とする鋼材加工装置。
【請求項２】
前記動力供給部が、
前記動力を生成する動力生成部と、
前記動力の前記軸方向穿孔部への伝達を制御する動力軸方向伝達制御部と、
前記動力軸方向伝達制御部による前記動力の前記軸方向穿孔部への伝達の制御とは独立して前記動力の前記交差方向穿孔部への伝達を制御する動力交差方向伝達制御部とを有していることを特徴とする請求項１に記載の鋼材加工装置。
【請求項３】
前記動力生成部が、前記所定の軸方向を向く前記動力を生成し、
前記動力軸方向伝達制御部が、前記所定の軸方向を向く前記動力の前記軸方向穿孔部への伝達を制御し、
前記動力交差方向伝達制御部が、前記所定の軸方向を向く前記動力の前記交差方向穿孔部への伝達を制御し、
前記交差方向穿孔部が、前記所定の軸方向を向く前記動力を受けると前記鋼材に対して前記交差方向に沿って穿孔することを特徴とする請求項２に記載の鋼材加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼材加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１はエンボス加工と孔明けを行うための装置を開示する。この装置は、第１のピストンを作動させる第１のシリンダと、第２のピストンを作動させる第２のシリンダとを有する。この装置において、第１のピストンには第２のシリンダが連結されている。この装置において、第２のシリンダの先端にエンボス加工用の型部が設けられる。この装置は、第２のピストンに連結した孔明け用のパンチをこの型部の外方へ進退自在に取り付けることにより、第１のピストンの動作によりエンボスを加工した後第２のピストンの動作により孔明けを行うようにしたものである。
【０００３】
特許文献１に開示されている装置は、明けられた孔がエンボスによって歪むことがなく、かつ、穴の周囲が穴明けパンチの周面に噛み込むことがない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２３８３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された装置には、加工される鋼材の複数の面に孔をあけようとするとき、作業時間が長くなるという問題点がある。
【０００６】
本発明は、このような問題を解消するものである。その目的は、作業時間の増加を抑えつつ鋼材の複数の面に孔をあけ得る鋼材加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
図面を参照して本発明の鋼材加工装置を説明する。なお、この欄で図中の符号を使用したのは、発明の内容の理解を助けるためであって、内容を図示した範囲に限定する意図ではない。
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある局面に従うと、鋼材加工装置１０は、軸方向穿孔部４８と、動力供給部２２とを備える。軸方向穿孔部４８は、鋼材２００に対して所定の軸方向に沿って穿孔する。動力供給部２２は、軸方向穿孔部４８に動力を供給する。鋼材加工装置１０は、交差方向穿孔部５０をさらに備える。交差方向穿孔部５０は、交差方向に沿って穿孔する。交差方向は鋼材２００に対して所定の軸方向とは交差する方向である。動力供給部２２は、軸方向穿孔部４８に加え、交差方向穿孔部５０に動力を供給する。
【０００９】
鋼材加工装置１０は、所定の軸方向とこれに交差する方向とに沿って鋼材２００に孔をあけることができる。これにより、鋼材２００のある面に孔をあけた後に改めてその鋼材２００の他の面に孔をあけ得るよう鋼材２００の向きを変えなければならない場合に比べて、孔をあけるための作業時間の増加を抑え得る。その結果、作業時間の増加を抑えつつ鋼材２００の複数の面に孔をあけ得る。
【００１０】
また、上述された動力供給部２２が、動力生成部６０と、動力軸方向伝達制御部６２と、動力交差方向伝達制御部６４とを有していることが望ましい。動力生成部６０は、動力を生成する。動力軸方向伝達制御部６２は、動力の軸方向穿孔部４８への伝達を制御する。動力交差方向伝達制御部６４は、動力軸方向伝達制御部６２による動力の軸方向穿孔部４８への伝達の制御とは独立して動力の交差方向穿孔部５０への伝達を制御する。
【００１１】
動力軸方向伝達制御部６２による動力の軸方向穿孔部４８への伝達の制御とは独立して動力交差方向伝達制御部６４が動力の交差方向穿孔部５０への伝達を制御するので、交差方向穿孔部５０は軸方向穿孔部４８とは独立して鋼材２００を貫通することができる。これにより、鋼材２００のある側面のある箇所に孔をあける一方でその鋼材２００の他の側面の他の箇所には孔をあけなかったり、前者の側面の前者の箇所に孔をあけずに後者の側面の後者の箇所に孔をあけたりすることができる。しかも、動力生成部６０が生成した動力を共用できる。その結果、動力を共用しつつ孔の配置の自由度を高くできる。
【００１２】
もしくは、上述した動力生成部６０が、所定の軸方向を向く動力を生成することが望ましい。この場合、動力軸方向伝達制御部６２が、所定の軸方向を向く動力の軸方向穿孔部４８への伝達を制御することが望ましい。この場合、動力交差方向伝達制御部６４が、所定の軸方向を向く動力の交差方向穿孔部５０への伝達を制御することが望ましい。この場合、交差方向穿孔部５０が、所定の軸方向を向く動力を受けると鋼材２００に対して交差方向に沿って穿孔することが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかる鋼材加工装置によれば、作業時間の増加を抑えつつ鋼材の複数の面に孔をあけ得る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態にかかる鋼材加工装置の正面図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる鋼材加工装置の側面図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる穿孔部の正面図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる動力供給部の構成を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１６】
［構成の説明］
以下、本発明の一実施形態について説明する。図１は、本実施形態にかかる鋼材加工装置１０の正面図である。図２は、本実施形態にかかる鋼材加工装置１０の側面図である。図１および図２に基づいて、本実施形態にかかる鋼材加工装置１０の構成が説明される。
【００１７】
本実施形態にかかる鋼材加工装置１０は、穿孔部２０と、動力供給部２２と、第１鋼材位置速度検知部２４と、第２鋼材位置速度検知部２６とを備える。穿孔部２０は、鋼材２００に対して穿孔する。動力供給部２２は、穿孔部２０に動力を供給する。第１鋼材位置速度検知部２４と第２鋼材位置速度検知部２６とは、穿孔部２０を通過する鋼材２００の位置および速度を検知する。
【００１８】
図３は、本実施形態にかかる穿孔部２０の正面図である。図３に基づいて、本実施形態にかかる穿孔部２０の構成が説明される。本実施形態の場合、穿孔部２０は、ベース４０と、受力板４２と、支柱４４と、鋼材切断部４６と、１つの軸方向穿孔部４８と、７つの交差方向穿孔部５０と、鋼材移送部５２と、図示されない切断制御部とを有する。
【００１９】
ベース４０は、動力供給部２２に設けられた走行路６８に沿って移動できる。受力板４２は、動力供給部２２が供給する動力を受ける。本実施形態に言う「動力」とは、軸方向穿孔部４８と交差方向穿孔部５０とのうち少なくとも一方を直接又は間接に動かす力を意味する。支柱４４はベース４０の四隅に立っている。支柱４４は受力板４２を支持する。本実施形態の場合、支柱４４は伸縮可能である。本実施形態の場合、支柱４４は図示されないコイルばねを内蔵する。これにより、受力板４２が押し下げられると支柱４４縮み、受力板４２が力を受けなくなると伸びる。支柱４４が伸びると受力板４２は押し上げられる。鋼材切断部４６は鋼材２００を切断する。軸方向穿孔部４８は、鋼材２００に対して所定の軸方向に沿って穿孔する。交差方向穿孔部５０は、鋼材２００に対して交差方向に沿って穿孔する。本実施形態における「交差方向」とは、上述された所定の軸方向とは交差する方向を意味する。本実施形態におけるより具体的な交差方向は、軸方向に対して直交する方向である。もちろん、交差方向は軸方向に対して直交する方向に限定されない。鋼材移送部５２は、鋼材２００が穿孔部２０を貫通するようにその鋼材２００を移送する。切断制御部は、鋼材２００を切断するよう鋼材切断部４６を制御する。
【００２０】
本実施形態の場合、鋼材切断部４６は、図示されない支持体と、図示されない切断刃とを有している。鋼材２００が穿孔部２０を通過する際、その支持体と鋼材移送部５２とによって鋼材２００は支えられる。支持体に支えられた鋼材２００を切断刃が切断する。支持体と切断刃との具体的な構成は周知のものと同一である。したがってここではその詳細な説明は繰り返されない。
【００２１】
本実施形態の場合、軸方向穿孔部４８は、受力柱７０と、図示されない軸方向用ポンチと、図示されないばねとを有している。受力柱７０は所定の軸方向（本実施形態の場合は重力方向）に沿うように配置される。軸方向用ポンチも同じ方向に沿うように配置される。受力柱７０は動力を受けるとそれを軸方向用ポンチに伝える。動力が伝えられた軸方向用ポンチは鋼材２００を穿孔する。受力柱７０が動力を受けなくなると、ばねが受力柱７０と軸方向用ポンチとを押し上げる。このような構成を有する穿孔のための機構は周知なので、ここではその詳細な説明は繰り返されない。
【００２２】
本実施形態の場合、交差方向穿孔部５０は、受力柱７０と、図示されない分力伝達用部材と、図示されない交差方向用ポンチと、図示されないばねとを有している。受力柱７０は所定の軸方向（軸方向穿孔部４８の受力柱７０と同じ方向）に沿うように配置される。交差方向用ポンチはその軸方向に交差する方向（この場合は水平方向）に沿うように配置される。受力柱７０は動力を受けるとそれを分力伝達用部材に伝える。分力伝達用部材は、動力を受けて移動する。分力伝達用部材は移動の際にその移動方向とは異なる方向（この場合は水平方向）に交差方向用ポンチを押す。押された交差方向用ポンチは鋼材２００を穿孔する。受力柱７０が動力を受けなくなると、ばねが受力柱７０と分力伝達用部材と軸方向用ポンチとを動力が供給される前の状態に戻す。本実施形態の場合、交差方向穿孔部５０は、周知のカムスライダーによって実現される。カムスライダーの具体的な構造は周知なのでここではその詳細な説明は繰り返されない。
【００２３】
本実施形態の場合、鋼材移送部５２は、鋼材２００を下から支える円板状ローラー７２と、鋼材２００の両脇を挟む円筒状ローラー７４の対とを有する。円板状ローラー７２と円筒状ローラー７４の対とが鋼材２００を挟んだまま回転することで、鋼材２００は移送される。
【００２４】
図４は、本実施形態にかかる動力供給部２２の構成を示す概念図である。図１乃至図４に基づいて、本実施形態にかかる動力供給部２２の構成が説明される。本実施形態の場合、動力供給部２２は、動力生成部６０と、動力軸方向伝達制御部６２と、動力交差方向伝達制御部６４と、動力生成時期制御部６６とを有している。なお、本実施形態の場合、動力供給部２２は、７つの動力交差方向伝達制御部６４を有しているが、図４では６つの動力交差方向伝達制御部６４が省略されている。
【００２５】
動力生成部６０は、所定の軸方向（本実施形態の場合には重力に沿う方向）を向く動力を生成する。本実施形態にかかる動力生成部６０は、周知のプレス機械によって実現される。プレス機自体の構成は周知である。したがってここではその詳細な説明は繰り返されない。
【００２６】
動力軸方向伝達制御部６２は、動力生成部６０が生成した動力の軸方向穿孔部４８への伝達を制御する。動力交差方向伝達制御部６４は、動力の交差方向穿孔部５０への伝達を制御する。動力交差方向伝達制御部６４の制御は、動力軸方向伝達制御部６２による動力の軸方向穿孔部４８への伝達の制御とは独立して実施される。動力生成時期制御部６６は、動力生成部６０が動力を生成するよう動作するタイミングを制御する。これらの制御は、第１鋼材位置速度検知部２４と第２鋼材位置速度検知部２６とが検知した鋼材２００の位置および速度に基づいて実施される。
【００２７】
本実施形態においては、動力軸方向伝達制御部６２は、ノッカー８０と、進退シリンダ８２と、シリンダ制御部８４とを有する。本実施形態においては、動力交差方向伝達制御部６４は、動力軸方向伝達制御部６２と同一の構成からなる。すなわち、動力交差方向伝達制御部６４は、ノッカー８０と、進退シリンダ８２と、シリンダ制御部８４とを有する。ノッカー８０は角柱状の部材である。ノッカー８０は動力生成部６０から供給された動力を軸方向穿孔部４８に伝える。または、ノッカー８０は動力生成部６０から供給された動力を交差方向穿孔部５０に伝える。進退シリンダ８２は、受力板４２と軸方向穿孔部４８の受力柱７０又は交差方向穿孔部５０の受力柱７０との間にノッカー８０を挿入したりその間からノッカー８０を引き抜いたりする。シリンダ制御部８４は進退シリンダ８２を制御する。本実施形態の場合、受力板４２と軸方向穿孔部４８又は交差方向穿孔部５０との間からノッカー８０が引き抜かれている間、受力板４２は動力生成部６０に押し下げられても軸方向穿孔部４８又は交差方向穿孔部５０に接触しない。これにより、その間、動力生成部６０が供給する動力は軸方向穿孔部４８又は交差方向穿孔部５０に伝達しない。受力板４２と軸方向穿孔部４８又は交差方向穿孔部５０との間にノッカー８０が挿入されている間、受力板４２が動力生成部６０に押し下げられるとノッカー８０が軸方向穿孔部４８又は交差方向穿孔部５０に接触する。これにより動力生成部６０が供給する動力は軸方向穿孔部４８と交差方向穿孔部５０とに伝達されることとなる。
【００２８】
［動作の説明］
図１乃至図４に基づいて、本実施形態にかかる鋼材加工装置１０の動作が説明される。
【００２９】
まず、作業者は、図示されないローラコンベアと鋼材移送部５２とによって鋼材２００を鋼材加工装置１０の穿孔部２０内に進入させる。その際、その鋼材２００の先端が第１鋼材位置速度検知部２４の前を通過すると、第１鋼材位置速度検知部２４はそのことを検知する。第１鋼材位置速度検知部２４はそのことを示す信号を動力軸方向伝達制御部６２と動力交差方向伝達制御部６４と動力生成時期制御部６６とに送信する。これらは、その信号を受信した時刻を記憶する。
【００３０】
その後、その鋼材２００の先端が第２鋼材位置速度検知部２６の前を通過すると、第２鋼材位置速度検知部２６はそのことを検知する。第２鋼材位置速度検知部２６はそのことを示す信号を動力軸方向伝達制御部６２と動力交差方向伝達制御部６４と動力生成時期制御部６６とに送信する。これらは、その信号を受信した時刻を記憶する。
【００３１】
続いて、動力軸方向伝達制御部６２のシリンダ制御部８４は、鋼材２００の先端が第１鋼材位置速度検知部２４の前を通過した時刻と鋼材２００の先端が第２鋼材位置速度検知部２６の前を通過した時刻との時刻差、および、第２鋼材位置速度検知部２６から軸方向穿孔部４８までの距離に基づいて、その鋼材２００の速度とその鋼材２００の先端が軸方向穿孔部４８の前に到達する時刻とを算出する。続いて、動力軸方向伝達制御部６２のシリンダ制御部８４は、その時刻とその鋼材２００の速度と予め自らが記憶したその鋼材２００における孔あけ位置（鋼材２００のその先端から孔までの距離）とに基づいてその孔あけ位置が軸方向穿孔部４８の前に到達する時刻を算出する。動力交差方向伝達制御部６４のシリンダ制御部８４は、動力軸方向伝達制御部６２と同様の方法によってその鋼材２００の速度とその鋼材２００の先端が交差方向穿孔部５０の前に到達する時刻とその鋼材２００における孔あけ位置が交差方向穿孔部５０の前に到達する時刻とを算出する。動力軸方向伝達制御部６２と動力交差方向伝達制御部６４とは、動力生成時期制御部６６に対してその鋼材２００における孔あけ位置が各々の前に到達する時刻を出力する。図示されない切断制御部も、シリンダ制御部８４と同様にして、鋼材２００の切断位置が鋼材切断部４６の前に到達する時刻を算出する。
【００３２】
その後、その鋼材２００における孔あけ位置が交差方向穿孔部５０の前に到達するまでに、受力板４２と交差方向穿孔部５０との間にノッカー８０が挿入されるよう、動力交差方向伝達制御部６４のシリンダ制御部８４は、進退シリンダ８２を制御する。その鋼材２００における孔あけ位置が交差方向穿孔部５０の前に到達する時刻になると、動力生成時期制御部６６は動力生成部６０が生成する動力を受力板４２が受けるよう動力生成部６０を制御する。これによりその鋼材２００に孔があけられる。その後、受力板４２が力を受けなくなると、支柱４４は受力板４２を押し上げる。支柱４４が受力板４２を押し上げると、受力板４２と交差方向穿孔部５０との間からノッカー８０が引き抜かれるよう、動力交差方向伝達制御部６４は進退シリンダ８２を制御する。
【００３３】
その後、その鋼材２００における孔あけ位置が軸方向穿孔部４８の前に到達するまでに、受力板４２と軸方向穿孔部４８との間にノッカー８０が挿入されるよう、動力軸方向伝達制御部６２のシリンダ制御部８４は、進退シリンダ８２を制御する。その鋼材２００における孔あけ位置が軸方向穿孔部４８の前に到達する時刻になると、動力生成時期制御部６６は動力生成部６０が生成する動力を受力板４２が受けるよう動力生成部６０を制御する。これによりその鋼材２００に孔があけられる。その後、受力板４２が力を受けなくなると、支柱４４は受力板４２を押し上げる。支柱４４が受力板４２を押し上げると、受力板４２と軸方向穿孔部４８との間からノッカー８０が引き抜かれるよう、動力交差方向伝達制御部６４は進退シリンダ８２を制御する。
【００３４】
その後、その鋼材２００における切断位置が鋼材切断部４６の前に到達する時刻になると、切断制御部は鋼材切断部４６が鋼材２００を切断するようこれを制御する。
【００３５】
［効果の説明］
本実施形態にかかる鋼材加工装置１０は、所定の軸方向とこれに交差する方向とに沿って鋼材２００に孔をあけることができる。これにより、鋼材２００のある面に孔をあけた後に改めてその鋼材２００の他の面に孔をあけ得るよう鋼材２００の向きを変えなければならない場合に比べて、孔をあけるための作業時間の増加を抑え得る。その結果、作業時間の増加を抑えつつ鋼材２００の複数の面に孔をあけ得る。
【００３６】
また、本実施形態にかかる鋼材加工装置１０は、鋼材２００のある側面のある箇所に孔をあける一方でその鋼材２００の他の側面の他の箇所には孔をあけなかったり、前者の側面の前者の箇所に孔をあけずに後者の側面の後者の箇所に孔をあけたりすることができる。しかも、動力生成部６０が生成した動力を共用できる。その結果、動力を共用しつつ孔の配置の自由度を高くできる。
【００３７】
今回開示された実施形態はすべての点で例示である。本発明の範囲は上述した実施形態に基づいて制限されるものではない。もちろん、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更をしてもよい。
【００３８】
１０…鋼材加工装置
２０…穿孔部
２２…動力供給部
２４…第１鋼材位置速度検知部
２６…第２鋼材位置速度検知部
４０…ベース
４２…受力板
４４…支柱
４６…鋼材切断部
４８…軸方向穿孔部
５０…交差方向穿孔部
５２…鋼材移送部
６０…動力生成部
６２…動力軸方向伝達制御部
６４…動力交差方向伝達制御部
６６…動力生成時期制御部
６８…受力柱
７０…走行路
７２…円板状ローラー
７４…円筒状ローラー
８０…ノッカー
８２…進退シリンダ
８４…シリンダ制御部
２００…鋼材
【図１】
2020011264.tif 000003
【図２】
2020011264.tif 000004
【図３】
2020011264.tif 000005
【図４】
2020011264.tif 000006