(57)【要約】【課題】ダイスを確実に支持しつつ何れの方向に対しても進行して切断できるニブラを提供する。【解決手段】シート状のワークＷを進行方向に沿って切断するニブラ１００であって、ダイス孔１１１が形成されるダイス１１０と、ダイス１１０に対して近接離間する方向へ往復移動可能であり、ダイス１１０に対して近接する方向へ移動した際にワークＷを打ち抜くパンチ刃１３２を備えるパンチ１３０と、円筒状に形成され、パンチ１３０を摺動自在に収納するケース１４０と、一端側にダイス１１０が固定され、他端側がケース１４０に支持される支柱１２０と、を具備し、パンチ１３０は、円筒形状に形成され、パンチ１３０の中空部には、支柱１２０が挿通され、パンチ１３０は、支柱１２０に対して摺動することにより、ダイス１１０に対して近接離間する方向へ往復移動する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状のワークを進行方向に沿って切断するニブラであって、
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ワークを打ち抜くパンチ刃を備えるパンチと、
円筒状に形成され、前記パンチを摺動自在に収納するケースと、
一端側に前記ダイスが固定され、他端側が前記ケースに支持される支柱と、
を具備し、
前記パンチは、円筒形状に形成され、
前記パンチの中空部には、前記支柱が挿通され、
前記パンチは、前記支柱に対して摺動することにより、前記ダイスに対して近接離間する方向へ往復移動する、
ニブラ。
【請求項２】
請求項１記載のニブラであって、
前記支柱は、前記支柱を径方向に貫通するピンによって前記ケースに支持され、
前記パンチ刃には、前記ピンが貫通する長孔が形成される、
ニブラ。
【請求項３】
請求項１記載のニブラであって、
前記支柱は、前記ケースの内周面に支持され、
前記パンチ刃は、径方向に分割可能に構成される、
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、金属シート等を連続的に打ち抜くことで、その金属シート等を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（例えば、特許文献１）。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】
特許文献１に代表される従来のニブラは、略円柱形状に形成され進行方向の前側にダイス穴が形成されるダイスと、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、ダイスに対して近接する方向へ移動した際にダイス孔に嵌挿されるパンチと、を具備し、ダイスの進行方向の前側にシート状のワークを載置し、パンチ刃を往復移動させてワークを連続的に打ち抜くことにより、ワークを切断する構成とされている。
【０００４】
このように特許文献１に代表される従来のニブラは、進行方向の前側にダイス穴が形成され、一方向にのみ進行して切断する構成であった。このように一方向にのみ進行して切断するニブラでは、ワークの形状に沿って方向転換をする必要があった。しかし、ワークの切断工程において、ニブラの方向転換を繰り返した場合には、加工時間が長くなってしまう。
【０００５】
また、ニブラのパンチ刃の角度を進行方向の後側まで拡げ、かつ、パンチ刃の拡大に合わせてダイス孔を拡大し、ニブラの進行方向を一方向以上に拡大することも考えられる。しかし、パンチ刃の角度及びダイス孔を拡大した場合には、ダイスを支持する支柱の強度が低下し、ダイスを確実に支持することができない。
【０００６】
そのため、ニブラでは、ダイスを確実に支持しつつ何れの方向に対しても進行して切断できることが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭５８−１５５１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は、ダイスを確実に支持しつつ何れの方向に対しても進行して切断できるニブラを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
即ち、請求項１においては、シート状のワークを進行方向に沿って切断するニブラであって、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ワークを打ち抜くパンチ刃を備えるパンチと、円筒状に形成され、前記パンチを摺動自在に収納するケースと、一端側に前記ダイスが固定され、他端側が前記ケースに支持される支柱と、を具備し、前記パンチは、円筒形状に形成され、前記パンチの中空部には、前記支柱が挿通され、前記パンチは、前記支柱に対して摺動することにより、前記ダイスに対して近接離間する方向へ往復移動するものである。
【００１１】
請求項２においては、請求項１記載のニブラであって、前記支柱は、前記支柱を径方向に貫通するピンによって前記ケースに支持され、前記パンチ刃には、前記ピンが貫通する長孔が形成されるものである。
【００１２】
請求項３においては、請求項１記載のニブラであって、前記支柱は、前記ケースの内周面に支持され、前記パンチ刃は、径方向に分割可能に構成されるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のニブラによれば、ダイスを確実に支持しつつも何れの方向に対しても進行して切断できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】抜き加工装置の全体的な構成を示した模式図。
【図２】第一実施形態のニブラの構成を示す一部断面側面図。
【図３】同じく斜視図。
【図４】第二実施形態のニブラの構成を示す一部断面側面図。
【図５】同じく斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１を用いて、抜き加工装置５００について説明する。
なお、図１では、抜き加工装置５００を側面視にて模式的に表している。
【００１６】
抜き加工装置５００は、本発明のニブラを備える抜き加工装置である。抜き加工装置５００は、ワークＷの抜き加工を行う装置である。抜き加工装置５００は、ニブラ１００と、ベース５１０と、産業用ロボット５２０・５２０と、コントローラ５５０と、を備えている。
【００１７】
ニブラ１００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１００は、産業用ロボット５２０に把持されている。ニブラ１００は、コントローラ５５０に接続されている。なお、ニブラ１００の詳細について、詳しくは後述する。
【００１８】
ベース５１０は、ワークＷを抜き加工装置５００の作業空間内で支持するものである。ベース５１０は、抜き加工装置５００の作業空間内の略中央部に配置されている。
【００１９】
産業用ロボット５２０は、把持したニブラ１００を抜き加工装置５００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５２０は、ベース５１０の両側にそれぞれ設けられている。産業用ロボット５２０は、コントローラ５５０に接続されている。
【００２０】
コントローラ５５０は、産業用ロボット５２０の駆動部（図示略）を制御し、産業用ロボット５２０に把持されたニブラ１００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５５０は、後述するニブラ１００のモータ１５１を制御し、ニブラ１００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５５０は、ニブラ１００と、産業用ロボット５２０と、に接続されている。
【００２１】
本実施形態の抜き加工装置５００は、産業用ロボット５２０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５２０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５２０を４つ設ける構成としても良い。
【００２２】
図２及び３を用いて、ニブラ１００の構成について説明する。
なお、図２では、ニブラ１００を一部断面側面視にて表している。また、図３では、説明を分かり易くするため、ニブラ１００をダイス１１０、パンチ１３０及びケース１４０が分離した状態で斜視にて表している。さらに、以下の説明では、図２及び図３の径方向及び軸方向に従うものとする。
【００２３】
ニブラ１００は、本発明に係るニブラの第一実施形態である。ニブラ１００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１００は、ダイス１１０と、支柱１２０と、パンチ１３０と、ケース１４０と、駆動部１５０と、を備えている。
【００２４】
ダイス１１０は、円柱形状に形成され、ダイス孔１１１と、排出孔１１２と、が形成されている。ダイス孔１１１は、ダイス１１０の軸方向に形成され、後述する支柱１２０の下端部が嵌合される。
【００２５】
排出孔１１２は、ダイス１１０の径方向における対向する側に２つ形成されている。それぞれの排出孔１１２は、ダイス孔１１１における所定方向の内周面から、ダイス１１０の所定方向の外側面までを貫通する貫通孔として形成されている。また、それぞれの排出孔１１２は、ダイス孔１１１の内周面側からダイス１１０の外周面側へ向かうに従って下降するように傾斜している。ニブラ１００によりワークＷを切断する際には、ダイス１１０はワークＷの下方に配置され、ダイス１１０のダイス孔１１１にパンチ１３０の先端部が挿嵌される。
【００２６】
支柱１２０は、略円柱形状に形成されている。支柱１２０の上部には、パンチ１３０が外嵌されている。同時に、支柱１２０の上部は、ケース１４０内に収納されている。支柱１２０とケース１４０の間には、パンチ１３０が摺動可能な環状の空間が形成されている。また、支柱１２０の上部には、径方向に貫通する貫通孔１２１が形成されている。
【００２７】
支柱１２０の下端部（一端部）は、拡径部が形成され、ダイス１１０のダイス孔１１１に嵌合して固定されている。支柱１２０が嵌入されるダイス孔１１１内には、パンチ１３０の下端部が嵌合可能な平面視環状の空間が形成されている。この空間は、ダイス１１０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１１２と連通している。
【００２８】
パンチ１３０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１３０は、ケース１４０に、上下摺動可能に収納されている。パンチ１３０には、支持部１３１と、パンチ刃１３２と、貫通孔１３３と、が形成されている。
【００２９】
支持部１３１はパンチ刃１３２よりも上方に配置され、後述する支持部１４３に支持されるものである。支持部１３１は、円筒形状に形成されている。
【００３０】
パンチ刃１３２は、パンチ１３０の下部に形成される刃部であり、断面視が円筒形状に形成され、下端には円環形状の刃先が形成されている。パンチ刃１３２の下端部は、パンチ１３０が下方（ダイス１１０に近接する方向）に移動した際には、ダイス１１０の上端面よりも下方に位置し、ダイス孔１１１に挿嵌される。
【００３１】
このようにして、パンチ１３０が下方に移動してダイス孔１１１に挿嵌される際に、パンチ刃１３２によりワークＷが打ち抜かれる。パンチ刃１３２の刃先は、円環形状に形成されているので、全周にわたってワークＷを打ち抜くことが可能となっている。
【００３２】
貫通孔１３３は、支持部１３１を径方向に貫通して形成されている。貫通孔１３３は、側面視にて軸方向と長手方向が平行となる長孔形状に形成されている。
【００３３】
ケース１４０は、円筒形状に形成され、パンチ１３０が上下摺動自在に収納されている。ケース１４０の中途部には、径方向に貫通する貫通孔１４１が形成されている。ケース１４０は、支柱１２０の上端部（他端部）を支持している。
【００３４】
駆動部１５０は、パンチ１３０を上下方向に往復移動させるものである。駆動部１５０は、モータ１５１と、ロッド１５２と、支持部１５３と、を備えている。駆動部１５０は、ロッド１５２を介してモータ１５１の回転駆動を支持部１５３の上下駆動に変換するものである。支持部１５３は、円柱形状に形成され、その下端部によりパンチ１３０の支持部１３１を支持している。
【００３５】
支持ピン１６０は、ケース１４０に対してパンチ１３０及び支柱１２０を支持するものである。支持ピン１６０は、ケース１４０の貫通孔１４１と、パンチ１３０の貫通孔１３３と、支柱１２０の貫通孔１２１と、に挿通されている。
【００３６】
ニブラ１００の組み付け方法としては、まず、ケース１４０に上方からパンチ１３０を挿入する。次に、支柱１２０の上部をパンチ１３０に挿入する。さらに、ケース１４０の貫通孔１４１、パンチ１３０の貫通孔１３３、及び支柱１２０の貫通孔１２１に支持ピン１６０を挿通する。
【００３７】
このようにして、支柱１２０が位置固定された状態でケース１４０に支持され、パンチ１３０が軸方向へ摺動可能な状態でケース１４０に支持される。最後に、支柱１２０の下端部をダイス１１０に挿嵌して固定する。なお、支柱１２０の下端部へのダイス１１０の固定は、支柱１２０をパンチ１３０に挿入する前に行うこともできる。
【００３８】
このような構成とすることで、パンチ１３０は、駆動部１５０によって、ダイス１１０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。このとき、支持ピン１６０は、パンチ１３０の貫通孔１３３を摺動する。そして、パンチ１３０がダイス１１０に対して近接離間する方向へ連続的に往復移動することにより、パンチ刃１３２によりワークＷを何れの方向に対しても連続的に打ち抜いて切断することが可能となる。
【００３９】
ニブラ１００の効果について説明する。
ニブラ１００によれば、ダイスを確実に支持しつつ何れの方向に対しても進行して切断できる。従来のニブラは、進行方向の前側にダイス穴が形成され、一方向にのみ進行して切断する構成であった。しかし、本実施形態のニブラ１００は、パンチ刃１３２が円筒形状に形成されているため、何れの方向に対しても進行して切断できる。
【００４０】
次に、図４及び５を用いて、ニブラ２００の構成について説明する。
なお、図４では、ニブラ２００を一部断面側面視にて表している。また、図５では、説明を分かり易くするため、ニブラ２００をダイス２１０、パンチ２３０及びケース２４０を分離した状態で斜視にて表している。さらに、以下の説明では、図４及び図５の径方向及び軸方向に従うものとする。
【００４１】
ニブラ２００は、本発明に係るニブラの第二実施形態である。ニブラ２００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２００は、ダイス２１０と、支柱２２０と、パンチ２３０と、ケース２４０と、駆動部２５０と、を備えている。
【００４２】
ダイス２１０は、ダイス孔２１１と、排出孔２１２と、が形成されている。ダイス２１０は、第一実施形態のダイス１１０と同様であるため、説明を省略する。
【００４３】
支柱２２０は、略円柱形状に形成されている。支柱２２０の上部には、パンチ１３０が外嵌されている。同時に、支柱２２０の上部は、ケース２４０内に収納されている。支柱２２０とケース２４０の間には、パンチ２３０が摺動可能な環状の空間が形成されている。また、支柱２２０の上部は、後述するケース２４０の支持部２４１に支持されている。
【００４４】
支柱２２０の下端部は、拡径部が形成され、ダイス２１０のダイス孔２１１に嵌合されている。支柱２２０が嵌入されるダイス孔２１１内には、パンチ２３０の下端部が嵌合可能な平面視環状の空間が形成されている。この空間は、ダイス１１０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２１２と連通している。
【００４５】
パンチ２３０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２３０は、ケース２４０に、上下摺動可能に収納されている。パンチ２３０は、径方向に二分割するように構成されている。パンチ２３０は、支持部２３１と、パンチ刃２３２と、貫通孔２３３と、が形成されている。貫通孔２３３は、パンチ２３０における二分割された部材の両方にわたって形成されており、前記二分割された部材を一体的に合わせることにより貫通孔２３３が形成される。
【００４６】
支持部２３１はパンチ刃２３２よりも上方に配置され、後述する支持部２４３に支持されるものである。支持部２３１は、円筒形状に形成されている。
【００４７】
パンチ刃２３２は、パンチ２３０の下部に形成されており、断面視が円筒形状に形成され、下端には円環形状の刃先が形成されている。パンチ刃２３２の下端部は、パンチ２３０が下方（ダイス２１０に近接する方向）に移動した際には、ダイス２１０の上端面よりも下方に位置し、ダイス孔２１１に挿嵌される。
【００４８】
このようにして、パンチ２３０が下方に移動してダイス孔２１１に挿嵌される際に、パンチ刃２３２によりワークＷが打ち抜かれる。パンチ刃２３２の刃先は、円環形状に形成されているので、全周にわたってワークＷを打ち抜くことが可能となっている。
【００４９】
貫通孔２３３は、支持部２３１の一側面を径方向に貫通して形成されている。貫通孔２３３は、パンチ２３０の軸方向と貫通孔２３３の長手方向が平行となる長孔形状に形成されている。
【００５０】
ケース２４０は、円筒形状に形成され、パンチ２３０が軸方向へ摺動自在に収納されている。ケース２４０は、径方向に二分割するように構成されている。ケース２４０における二分割された部材のうちの一方の部材の内周面には、径方向内側に延出する支持部２４１が形成されており、支持部２４１により支柱２２０の上端部（他端部）が支持されている。このように、分割されたケース２４０の一方の部材と支柱２２０とは一体的に形成されている。
【００５１】
駆動部２５０は、モータ２５１と、ロッド２５２と、支持部２５３と、を備えている。駆動部２５０については、第一実施形態の駆動部１５０と同様であるため説明を省略する。
【００５２】
ニブラ２００の組み付け方法としては、まず、パンチ２３０における分割されている二つの部材を、パンチ２３０の内部に支柱２２０の上部が収納されるように、合わせて一体とする。この場合、支柱２２０に接続されている支持部２４１は、パンチ２３０の貫通孔２３３を通じてパンチ２３０の内部から外部へ向けて延出する。また、支柱２２０と一体的に形成されるケース２４０は、パンチ２３０の外部に配置されることとなる。
【００５３】
次に、分割されたケース２４０における、支柱２２０が一体的に形成された一方の部材と、他方の部材とを合わせて一体とする。これにより、パンチ２３０が軸方向へ摺動可能な状態でケース２４０に支持される。さらに、支柱２２０の下端部をダイス２１０に挿嵌して固定する。なお、支柱２２０の下端部へのダイス２１０の固定は、支柱２２０をパンチ２３０内に収納する前に行うこともできる。
【００５４】
このような構成とすることで、パンチ２３０は、駆動部２５０によって、ダイス２１０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。このとき、ケース２４０の支持部２４１は、パンチ２３０の貫通孔２３３を摺動する。そして、パンチ２３０がダイス２１０に対して近接離間する方向へ連続的に往復移動することにより、パンチ刃２３２によりワークＷを何れの方向に対しても連続的に打ち抜いて切断することが可能となる。
【００５５】
また、ニブラ２００においては、パンチ２３０を径方向へ二分割可能に構成しているので、ケース２４０と一体的に形成された支柱２２０がパンチ２３０内へ収納されるように、パンチ２３０を組み付けることが容易となっている。
【００５６】
さらに、ケース２４０を径方向へ二分割可能に構成しているので、パンチ２３０の組み付けがより容易となっている。
【００５７】
ニブラ２００の効果について説明する。
ニブラ２００によれば、ダイスを確実に支持しつつ何れの方向に対しても進行して切断できる。
【符号の説明】
【００５８】
１００    ニブラ
１１０    ダイス
１２０    支柱
１３０    パンチ
１４０    ケース
１５０    駆動部
５００    抜き加工装置
【図１】
2014226745.tif 000003
【図２】
2014226745.tif 000004
【図３】
2014226745.tif 000005
【図４】
2014226745.tif 000006
【図５】
2014226745.tif 000007