(57)【要約】【課題】勾配のある金属を滑らかに切断しつつ、ワークのばたつきを抑制することができるニブラを提供する。【解決手段】ダイス１０と、パンチ２０と、円筒状に形成され、パンチ２０を収納するケース３０と、ダイス１０と、を具備するニブラ５０であって、ケース３０のダイス１０側端部における進行方向の前側部分には、進行方向の前側へ向かうに従ってダイス１０から離間する方向へ傾斜する傾斜面３１Ｓが形成され、ケース３０のダイス側端部における進行方向の後側部分には、ダイス１０におけるパンチ２０との対向面と平行な平坦面３１Ｆが形成され、ケース３０の平坦面３１Ｆと、ダイス１０の対向面１０Ｆとが向かい合うことで介装部５５が形成される。【選択図】図５
2014113650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円柱形状に形成され、進行方向の前側にダイス孔が形成されるダイスと、
前記ダイスに対して近接離間する方向へ往復移動可能であり、前記ダイスに対して近接する方向へ移動した際に前記ダイス孔に嵌挿されるパンチと、
円筒状に形成され、前記パンチを収納するケースと、
を具備し、
シート状のワークの切断部を、前記ダイスおよび前記パンチを進行方向に移動させながら前記パンチを往復移動させて、前記ワークを連続的に打ち抜くことにより、前記進行方向に向かってワークを切断するニブラであって、
前記ケースのダイス側端部における前記進行方向の前側部分には、前記進行方向の前側へ向かうに従って前記ダイスから離間する方向へ傾斜する傾斜面が形成され、
前記ケースのダイス側端部における前記進行方向の後側部分には、前記ダイスにおける前記パンチとの対向面と平行な平坦面が形成され、
前記ケースの前記平坦面と、前記ダイスの前記対向面とが向かい合うことで介装部が形成される、
ニブラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ニブラの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ニブラとは、支持筒（ケース）と固定刃（ダイス）との間に金属シート等を介装させ、介装させた金属シート等を刃柱（パンチ）で連続的に打ち抜くことで切断する切断工具である。一般的なニブラとしては、作業者が手に持って作業する電動式ニブラが良く知られている。一方、近年では、自動車工場の車体の加工装置において、産業用ロボットにニブラを把持させて車体を構成する鋼板に抜き加工等を施す試みがなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、電動式ニブラが開示されている。特許文献１に開示されるニブラは、刃柱（パンチ）を収納する支持筒（ケース）の下端側を円錐形状に形成することによって、例えば勾配のある金属板（ワーク）を滑らかに切断できるように構成されている。
【０００４】
しかし、特許文献１に開示されるニブラのように、パンチを収納するケースの下端側が円錐形状に形成される構成では、刃柱（パンチ）の前後部分で、支持筒（ケース）と金属板（ワーク）の下方に位置する固定刃（ダイス）との間隔が広くなっている場合、パンチの前後でケースとダイスとによりワークを介装することができない。そのため、切断時のパンチとワークとの摩擦によってワークが切断部を中心にして上下方向に大きくばたついてしまい（暴れてしまい）、切断寸法精度が悪化、或いは、切断時の騒音が増大する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公昭５７−１０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は、勾配のある金属を滑らかに切断しつつ、ワークのばたつきを抑制することができるニブラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
即ち、請求項１においては、略円柱形状に形成され、進行方向の前側にダイス孔が形成されるダイスと、前記ダイスに対して近接離間する方向へ往復移動可能であり、前記ダイスに対して近接する方向へ移動した際に前記ダイス孔に嵌挿されるパンチと、円筒状に形成され、前記パンチを収納するケースと、を具備し、シート状のワークの切断部を、前記ダイスおよび前記パンチを進行方向に移動させながら前記パンチを往復移動させて、前記ワークを連続的に打ち抜くことにより、前記進行方向に向かってワークを切断するニブラであって、前記ケースのダイス側端部における前記進行方向の前側部分には、前記進行方向の前側へ向かうに従って前記ダイスから離間する方向へ傾斜する傾斜面が形成され、前記ケースのダイス側端部における前記進行方向の後側部分には、前記ダイスにおける前記パンチとの対向面と平行な平坦面が形成され、前記ケースの前記平坦面と、前記ダイスの前記対向面とが向かい合うことで介装部が形成されるものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のニブラによれば、勾配のある金属を滑らかに切断しつつ、ワークのばたつきを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】加工装置の構成を示した模式図。
【図２】抜き加工装置の構成を示した模式図。
【図３】ニブラの構成を示した側面図。
【図４】ニブラの作用を示した模式図。
【図５】ケースの下端部を示した側面図。
【図６】図５のＡＡ断面を下から見た模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１を用いて、加工装置１０００について説明する。
なお、図１では、加工装置１０００を側面視にて模式的に表している。
【００１２】
加工装置１０００は、本発明に係るニブラを備えた加工装置の実施形態である。加工装置１０００は、ワークＷを加工する装置である。本実施形態の加工装置１０００は、自動車工場に設置され、本実施形態のワークＷは、自動車のボディを構成する鋼板とされている。加工装置１０００は、絞り加工装置１００と、抜き加工装置２００と、曲げ加工装置３００と、を備えている。
【００１３】
絞り加工装置１００は、ワークＷに対して、絞り加工を施すための装置である。絞り加工装置１００は、一対の金型である上型１１０及び下型１２０と、上型１１０及び下型１２０が取り付けられるプレス機１３０と、を備えている。絞り加工装置１００は、プレス機１３０によって、上型１１０を下型１２０に接近させることで、上型１１０及び下型１２０の間に配置されたワークＷに絞り加工を施す。
【００１４】
なお、本実施形態の絞り加工装置１００は、プレス機１３０に一対の金型（上型１１０及び下型１２０）が取り付けられた構成としているが、これに限定されない。例えば、複数対の金型が鉛直方向に取り付けられる構成（多段プレス機）としても良い。
【００１５】
抜き加工装置２００は、絞り加工装置１００によって絞り加工が施されたワークＷに対して、抜き加工を施すための装置である。抜き加工装置２００について、詳しくは後述する。
【００１６】
曲げ加工装置３００は、抜き加工装置２００によって抜き加工が施されたワークＷに対して、曲げ加工を施すための装置である。曲げ加工装置３００は、ベース３１０と、産業用ロボット３２０・３２０と、ローラ３３０・３３０と、を備えている。
【００１７】
ベース３１０は、抜き加工装置２００によって抜き加工が施されたワークＷが載置されるものである。ローラ３３０は、ワークＷ上を転動することによって、ワークＷに対する曲げ加工を行うものである。
【００１８】
このような構成とすることで、加工装置１０００は、絞り加工装置１００によってワークＷに絞り加工を施し、抜き加工装置２００によって、絞り加工が施されたワークＷに抜き加工を施し、曲げ加工装置３００によって、抜き加工が施されたワークＷに曲げ加工を施す。
【００１９】
従来、ワークＷを加工する際には、用途が異なる複数対の金型が取り付けられたプレス機が用いられ、ワークＷがプレスされることによって、ワークＷに所定の加工が施されていた。本実施形態では、絞り加工装置１００によって、ワークＷに絞り加工が施された後、抜き加工装置２００及び曲げ加工装置３００によって、ワークＷが逐次成形されることとなる。
【００２０】
そのため、単位時間あたりに、ワークＷを加工するために必要な荷重が分散され、絞り加工装置１００、抜き加工装置２００、及び曲げ加工装置３００を、必要最小限の荷重を付与するように構成することができる。
【００２１】
このようにして、絞り加工装置１００、抜き加工装置２００、及び曲げ加工装置３００の小型化、ひいては加工装置１０００の小型化を実現できる。言い換えれば、ワークＷの加工に要するスペースを削減できる。また、産業用ロボットに取り付けられた工具を容易に変更できるため、ワークＷの種類の変更等に柔軟に対応することができる。
【００２２】
図２を用いて、抜き加工装置２００について説明する。
なお、図２では、抜き加工装置２００を側面視にて模式的に表している。
【００２３】
抜き加工装置２００は、本発明のニブラに係る実施形態である。抜き加工装置２００は、ワークＷの抜き加工を行う装置である。抜き加工装置２００は、ニブラ５０と、ベース２１０と、産業用ロボット２２０・２２０と、コントローラ２５０と、を備えている。
【００２４】
ニブラ５０は、ワークＷを連続的に打ち抜くことで切断する切断工具である。本実施形態のニブラ５０は、産業用ロボット２２０に把持されている。ニブラ５０は、コントローラ２５０に接続されている。なお、ニブラ５０の詳細について、詳しくは後述する。
【００２５】
ベース２１０は、ワークＷを抜き加工装置２００の作業空間内で支持するものである。ベース２１０は、抜き加工装置２００の作業空間内の略中央部に配置されている。
【００２６】
産業用ロボット２２０は、把持したニブラ５０を抜き加工装置２００の作業空間内で自在に移動させるものである。産業用ロボット２２０は、ベース２１０の両側にそれぞれ設けられている。産業用ロボット２２０は、コントローラ２５０に接続されている。
【００２７】
コントローラ２５０は、産業用ロボット２２０の駆動部（図示略）を制御し、産業用ロボット２２０を作業位置まで移動させる機能を有している。また、コントローラ２５０は、後述するニブラ５０のモータ４１を制御し、ニブラ５０を作業位置にて作動させる機能を有している。コントローラ２５０は、ニブラ５０と、産業用ロボット２２０と、に接続されている。
【００２８】
本実施形態の抜き加工装置２００は、産業用ロボット２２０を２つ設ける構成としたがこれに限定されない。産業用ロボット２２０の配置数は、ワークＷの切断距離や切断位置や加工タクト等に応じて、適宜設定することができる。例えば産業用ロボット２２０を４つ設ける構成としても良い。
【００２９】
図３を用いて、ニブラ５０の構成について説明する。
なお、図３では、ニブラ５０を側面視にて表している。
【００３０】
ニブラ５０は、本発明のニブラの実施形態である。ニブラ５０は、所定の方向へ進行しながらワークＷを連続的に打ち抜くことで、進行方向に沿ってワークＷを切断する切断工具である。ニブラ５０は、ダイス１０と、パンチ２０と、ケース３０と、支持部３５と、駆動部４０と、介装部５５と、を備えている。
【００３１】
ダイス１０は、円柱形状に形成され、ダイス孔１１と、排出孔１２と、対向面１０Ｆと、が形成されている。ダイス孔１１は、ダイス１０の軸方向に形成され、後述する支持部３５が嵌合される。
【００３２】
排出孔１２は、ダイス孔１１における進行方向の前側の内周面から、ダイス１０の進行方向の前側の外側面までを貫通する貫通孔として形成されている。排出孔１２は、ダイス孔１１の内周面側からダイス１０の外周面側へいくに従って下降するように傾斜している。ニブラ５０によりワークＷを切断する際には、ダイス１０はワークＷの下方に配置され、ダイス１０のダイス孔１１にパンチ２０の先端部が挿嵌される。
【００３３】
対向面１０Ｆは、円柱形状のダイス１０の上面であって、ケース３０と対向する面である。
【００３４】
パンチ２０は、上下方向に移動し、ワークＷを打ち抜くものである。パンチ２０は、ケース３０に、上下摺動可能に収納されている。パンチ２０は、円筒形状に形成される支持部２１と、ワークＷを打ち抜くための刃部であるパンチ刃２２と、が形成されている。
【００３５】
支持部２１はパンチ刃２２よりも上方に配置され、後述する支持部４３に支持されるものである。パンチ刃２２は、断面視が略蹄形状となる半円筒形状に形成され、下端には刃先が形成されている。パンチ刃２２の下端部は、パンチ２０が下方（ダイス１０に近接する方向）に移動した際には、ダイス１０の上端面よりも下方に位置し、ダイス孔１１に挿嵌される。
【００３６】
ケース３０は、パンチ２０を収納するものである。ケース３０は、円筒形状に形成され、パンチ２０が収納されている。ここで、ケース３０のワークＷに近接する側を下端部３１とする。
【００３７】
支持部３５は、略円柱形状に形成されている。支持部３５の上部前側には、パンチ２０が外嵌されている。支持部３５の上部は、ケース３０内に侵入しており、進行方向の後側の外周面がケース３０の内周面に固設されている。ケース３０内において、支持部３５とケース３０の前部との間には、パンチ刃２２の形状に合わせた形状の空間が形成されており、パンチ刃２２はこの空間内を摺動可能となっている。
【００３８】
また、支持部３５の下部は、ダイス１０のダイス孔１１に嵌合されている。ダイス孔１１の前部と支持部３５との間には、パンチ刃２２の下端部の形状に合わせた形状の空間が形成されている。この空間は、ダイス１０の上端から上下途中部までにわたって形成されており、排出孔１２と連通している。
【００３９】
駆動部４０は、パンチ２０を上下方向に往復移動させるものである。駆動部４０は、モータ４１と、ロッド４２と、支持部４３と、を備えている。駆動部４０は、ロッド４２を介してモータ４１の回転駆動を支持部４３の上下駆動に変換するものである。支持部４３は、円柱形状に形成され、その下端部によりパンチ２０の支持部２１を支持している。このように構成することで、パンチ２０は、駆動部４０によって、ダイス１０に対して近接離間する方向へ往復移動可能とされている。
【００４０】
介装部５５は、ダイス１０とケース３０とでワークＷを介装する部分である。介装部５５は、後述するケース３０の平坦面３１Ｆと、ダイス１０の対向面１０Ｆとが向かい合うことで形成されている。
【００４１】
図４を用いて、ニブラ５０の作用について説明する。
なお、図４では、ニブラ５０を側面断面視にて模式的に表している。また、図４では、図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）の順に、ニブラ５０がワークＷを打ち抜く段階を表している。また、図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）の下方では、それぞれの図のワークＷの下方から見た断面図を表している。
【００４２】
図４に示すように、ニブラ５０は、ワークＷの切断部がダイス１０上の進行方向の前側に載置された状態、即ち介装部５５にワークＷの切断部を介装した状態で、進行方向に向かってワークＷを連続的に打ち抜くことで、ワークＷを切断する。このとき、パンチ２０は、駆動部４０によって、ケース３０の内部を上下方向に往復移動される。
【００４３】
図４（Ａ）に示すように、パンチ２０は、パンチ刃２２がワークＷの上方に位置する状態から下方移動される。
【００４４】
図４（Ｂ）に示すように、下方向に移動するパンチ２０のパンチ刃２２はワークＷよりも下方へ達し、ワークＷの切断部を打ち抜き、排出孔１２に嵌合される。このとき、断面視にて略蹄形状のパンチ刃２２で打ち抜かれたワークＷのスクラップは平面視にて三日月形状となって、ダイス１０と支持部３５との間の空間に落下し、排出孔１２から排出される。
【００４５】
図４（Ｃ）に示すように、ワークＷを打ち抜いた後に、パンチ２０が上方向に可動され、パンチ刃２２が排出孔１２から引き抜かれる。さらに、ニブラ５０は、ワークＷに対して、ワークＷを打ち抜いた分だけ進行方向に進む。
【００４６】
図５及び図６を用いて、ケース３０の下端部３１の構成について説明する。
なお、図５は、ケース３０の下端部３１を側面視にて表している。また、図６は、図５のＡＡ断面視を表している。
【００４７】
ケース３０のダイス１０側の端部である下端部３１は、第一下端部３１Ａと、第二下端部３１Ｂと、から形成されている。第一下端部３１Ａは、円筒形状に形成される本体部の下方に連続して形成され、その外形形状が下方に向かって先細りとなるように、言い換えれば側面視にて台形形状となるように形成されている。
【００４８】
第二下端部３１Ｂは、第一下端部３１Ａの下方に連続して形成され、その外形形状が円柱形状に形成されている。第二下端部３１Ｂは、傾斜面３１Ｓと、平坦面３１Ｆと、を有している。傾斜面３１Ｓは、ニブラ５０の進行方向の前側にて、後方に向かって斜め下方に傾斜する斜面として形成されている。
【００４９】
なお、パンチ２０のパンチ刃２２が、ケース３０内において進行方向の前側に位置するように配置されているため、パンチ刃２２は、パンチ２０が下方移動した際に傾斜面３１Ｓの部分から突き出され、パンチ２０が上方移動した際に傾斜面３１Ｓの部分からケース３０内に引き込まれることになる。
【００５０】
平坦面３１Ｆは、傾斜面３１Ｓの下端から後方へ向かって形成されており、ニブラ５０の進行方向の後側にて、ダイス１０の対向面１０Ｆと平行であるとともに平坦な底面として形成されている。
【００５１】
なお、本実施形態の平坦面３１Ｆは、第二下端部３１Ｂにおいて、ニブラ５０の進行方向の後半側の全領域で形成される構成としたが、これに限定されない。例えば、第二下端部３１Ｂにおいて、斜め前方に向かって傾斜する斜面を形成し、平坦面３１Ｆがニブラ５０の進行方向の後半側の一部で形成される構成としても良い。
【００５２】
つまり、図６に示すように、平坦面３１Ｆは、パンチ刃２２よりも進行方向に対して後側であり、かつ、支持部３５より進行方向に対して側方の領域Ｒのように、ワークＷのパンチ２０による切断後に残存する部分と一部オーバーラップする領域の範囲に形成されていればよい。
【００５３】
ニブラ５０の効果について説明する。
従来、ケース３０の下端側が円錐形状に形成されるニブラでは、切断時にパンチ２０とワークＷとの摩擦によってワークが暴れ、切断寸法精度が悪化する、或いは、切断時の騒音が増大する等の不具合が生じる場合があった。
【００５４】
本実施形態のニブラ５０では、ケース３０のニブラ５０の進行方向の後側に平坦な底面として平坦面３１Ｆが介装部５５として形成されているため、切断時にパンチ２０とワークＷとの摩擦によってワークＷが暴れることはない（ワークＷが切断部を中心にして上下方向に大きくばたつくことがない）。
【００５５】
また、ケース３０のニブラ５０の進行方向の前側に後方に向かって斜め下方に傾斜する斜面として傾斜面３１Ｓが形成されているため、従来のように勾配のあるワークＷを滑らかに切断できる。
【符号の説明】
【００５６】
１０      ダイス
１１      ダイス孔
１２      排出孔
２０      パンチ
３０      ケース
３１      下端部
３１Ｆ    平坦面
３１Ｓ    傾斜面
５０      ニブラ
５５      介装部
【図１】
2014113650.tif 000003
【図２】
2014113650.tif 000004
【図３】
2014113650.tif 000005
【図４】
2014113650.tif 000006
【図５】
2014113650.tif 000007
【図６】
2014113650.tif 000008