(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上刃に向けて下刃が移動することで、前記上刃と前記下刃の間に挿入されたワークを切断する切断装置であって、
前記下刃が固定された下刃ホルダと、
前記下刃ホルダを着脱可能に保持すると共に、前記上刃に向けて上下動する下刃フレームと、
水平で前記ワークの挿入方向に対して直交する方向に沿って、前記ワークの切断時における前記下刃ホルダの移動領域に出入可能に設置される一対の下刃ホルダ搬送装置とを備え、
各前記下刃ホルダ搬送装置は、
前記移動領域において、前記下刃フレームから取り外された前記下刃ホルダの両端部のうちの一方が載置される台車と、
前記台車を、前記下刃ホルダの前記移動領域から前記ワークの前記挿入方向又はその逆方向に移動させる移動機構と
を有することを特徴とする切断装置。
【請求項２】
前記一対の下刃ホルダ搬送装置は、その動力を分配する動力分配部材によって連結されており、前記動力分配部材は、各前記移動機構から取り外し可能であることを特徴とする請求項１に記載の切断装置。
【請求項３】
上刃に向けて下刃が移動することで、前記上刃と前記下刃の間に挿入されたワークを切断する切断装置において、
前記下刃が固定された下刃ホルダを、前記下刃ホルダを保持する下刃フレームと共に台車の載置面より高い位置まで上昇させ、
前記ワークの切断時における前記下刃ホルダの移動領域に、前記ワークの挿入方向に対して水平に直交する二方向から、前記下刃ホルダの各端部の下側に一対の台車を移動させ、
前記下刃ホルダと前記下刃フレームを下降させて、前記一対の台車に前記下刃ホルダの両端部を載置すると共に、前記下刃フレームから前記下刃ホルダを取り外し、
前記一対の台車を、前記下刃ホルダの前記移動領域から前記ワークの前記挿入方向又はその逆方向に移動させる
ことを特徴とする下刃ホルダの取り外し方法。
【請求項４】
前記一対の台車は、一つの動力から分配した動力によって移動することを特徴とする請求項３に記載の下刃ホルダの取り外し方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下刃を保持する下刃ホルダの交換装置を備える切断装置、及び、下刃ホルダの取り外し方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
切断装置（シャー又はシャーリングマシン）は、上下方向に上刃と下刃を備え、これらのうちの一方が可動刃として、他方の固定刃に向かって移動することで剪断力を発生し、挿入されたワークを切断する。切断装置はワーク（加工対象物）の広範囲な箇所を一度に再現性良く切断できるため、大量生産等で迅速性が求められる加工で多用されている。
【０００３】
切断装置の上刃と下刃は、ワークの切断時に発生する摩擦や応力によって劣化が進むために定期的な交換が必要である。また、ワークの切断面の形状は上刃と下刃の形状に依存するため、所望の切断面の形状に合わせるためにも交換が必要である。しかしながら、これらの刃は一般的に重量物であるため、交換作業に手間が掛かることが多い。
【０００４】
特許文献１は、上刃と下刃の交換を容易にした切断装置を開示している。この切断装置は、ワークを切断する上刃と下刃のユニットを複数保管する交換手段と、このユニットを着脱可能に保持する切断装置本体と、を備えている。交換手段は切断装置本体の脇に配置され、ユニットがこれらの間で移動できるようにレールで連結されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２０８１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
切断装置は大型であり床面等に恒久的に固定するのが一般的である。従って、鋼板等の加工ラインなどに設置した場合、据え付け後の移動は非常に困難である。また、ワークの様々な仕様やサイズに対応するため、刃も極力長く形成されていることが多い。特許文献１に示すような交換手段を設けた場合、刃を収容する必要性からこの交換手段のサイズも切断装置と同程度になる。しかも、大型であるため切断装置の脇に常設しておく必要がある。したがって、交換手段を設置し、且つ、交換手段の周囲で作業できる空間を確保しなければならない。また、交換手段は刃の交換時のみに必要となるものなので、設備コストやランニングコストを増加させる要因でもある。
【０００７】
また、切断装置は、刃（上刃又は下刃）を保持する刃ホルダと、刃ホルダを保持する刃フレームとを備えている。刃はボルト等の固定部品で、刃ホルダに固定されている。また、刃フレームは、当該刃が固定刃として機能する場合は刃ホルダの固定位置を規定し、当該刃が可動刃として機能する場合は、刃を刃ホルダと共に移動領域を規定するものである。
【０００８】
刃の交換等で切断装置から刃を取り出す場合、刃を刃ホルダから解放するか、刃を保持させたままの刃ホルダを刃フレームから解放する。その後、解放された刃または刃ホルダを切断領域（即ち、上刃と下刃によってワークを切断する領域）から退避させて、クレーン等で吊り出している。
【０００９】
しかしながら、刃フレームは、切断時の応力によって刃または刃ホルダが歪曲することを防止するために、ワークの挿入方向（搬送方向）に沿って肉厚に形成されている。一方、切断領域は上下の刃フレームの間にあるため、その領域は非常に狭い。従って、刃または刃ホルダを固定する部品を、手動で刃フレーム等から取外す場合、切断領域が狭いために作業性が悪く、危険である。
【００１０】
上記の事情を鑑み、本発明は、安全且つ簡単に下刃を交換することが可能な切断装置及び切断装置における下刃ホルダの取り外し方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の態様は、上刃に向けて下刃が移動することで、前記上刃と前記下刃の間に挿入されたワークを切断する切断装置であって、         前記下刃が固定された下刃ホルダと、前記下刃ホルダを着脱可能に保持すると共に、前記上刃に向けて上下動する下刃フレームと、水平で前記ワークの挿入方向に対して直交する方向に沿って、前記ワークの切断時における前記下刃ホルダの移動領域に出入可能に設置される一対の下刃ホルダ搬送装置とを備え、各前記下刃ホルダ搬送装置は、前記移動領域において、前記下刃フレームから取り外された前記下刃ホルダの両端部のうちの一方が載置される台車と、前記台車を、前記下刃ホルダの前記移動領域から前記ワークの前記挿入方向又はその逆方向に移動させる移動機構とを有することを要旨とする。
下刃ホルダを切断装置から取り外すとき、下刃ホルダ搬送装置は、下刃フレームから解放された下刃ホルダを、下刃ホルダの移動領域内で台車に載置し、その台車をワークの挿入方向またはその反対方向に移動させる。即ち、下刃フレームから取り外された下刃ホルダは、搬送ラインから逸脱することなく、上刃と下刃が対向する切断領域から離れた場所に搬出される。従って、搬送ラインに直交する方向に下刃ホルダを搬出する方法に比べ、搬送ラインの脇の空間を占有することなく、切断領域から下刃ホルダを離すことができる。すなわち、作業環境の良い安全な場所で、下刃ホルダに対する作業を実施できる。また、下刃ホルダを切断装置に取り付ける場合も同様に、搬送ライン上で切断領域から離れた場所から、下刃ホルダを当該切断領域に搬入させることができる。更に、下刃ホルダの下刃フレームへの装着、及び、下刃フレームからの解放は、下刃フレームの上下動によって実行される。従って、作業員がこれらの作業のために、切断領域の周囲に立ち入る必要が無く、安全性が確保できる。
【００１２】
前記一対の下刃ホルダ搬送装置は、その動力を分配する動力分配部材によって連結されていても良い。この場合、前記動力分配部材は、各前記移動機構から取り外し可能である。
【００１３】
本発明の第２の態様は、上刃に向けて下刃が移動することで、前記上刃と前記下刃の間に挿入されたワークを切断する切断装置における下刃ホルダの取り外し方法である。この方法では、前記下刃が固定された下刃ホルダを、前記下刃ホルダを保持する下刃フレームと共に台車の載置面より高い位置まで上昇させ、         前記ワークの切断時における前記下刃ホルダの移動領域に、前記ワークの挿入方向に対して水平に直交する二方向から、前記下刃ホルダの各端部の下側に一対の台車を移動させ、前記下刃ホルダと前記下刃フレームを下降させて、前記一対の台車に前記下刃ホルダの両端部を載置すると共に、前記下刃フレームから前記下刃ホルダを取り外し、前記一対の台車を、前記下刃ホルダの前記移動領域から前記ワークの前記挿入方向又はその逆方向に移動させることを要旨とする。
【００１４】
上述の方法において、前記一対の台車は、一つの動力から分配した動力によって移動することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、安全且つ簡単に、下刃を交換することが可能な切断装置及び切断装置における下刃ホルダの取り外し方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る切断装置の平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る切断装置の正面図である。
【図３】図２に示す切断装置の上刃ホルダと下刃ホルダの位置関係を示す側面図である。
【図４】図２に示す下刃フレームの正面図である。
【図５】斜め後方から見た下刃フレーム、下刃ホルダ、下刃の分解斜視図である。
【図６】下刃ホルダに形成される蟻溝の拡大斜視図である。
【図７】直線シリンダの側面図である。
【図８】図２に示す上刃フレームの背面図である。
【図９】上刃フレームの回転動作を示す説明図であり、（ａ）は上刃フレームが「切断実行位置」にある状態、（ｃ）は上刃クレームが「刃整備位置」にある状態を示し、（ｂ）は（ａ）と（ｃ）の中間状態を示す。
【図１０】本発明の一実施形態に係る下刃ホルダ搬送装置の背面図である。
【図１１】図１０に示す下刃ホルダ搬送装置の平面図である。
【図１２】図１０に示す下刃ホルダ搬送装置の側面図である。
【図１３】スライドフレーム１３２の支柱３２への支持を説明するための側面図である。
【図１４】下刃ホルダ搬送装置の台車の一例を示す側面図である。
【図１５】図１４に示す台車の１５−１５断面図である。
【図１６】下刃ホルダ搬送装置を用いて下刃ホルダを切断装置から搬出する工程を段階的に示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１及び図２は、それぞれ本実施形態に係る切断装置の平面図及び正面図である。図３は、図２に示す切断装置の上刃ホルダと下刃ホルダの位置関係を示す側面図である。
【００１８】
以下、説明の便宜上、方向を次のように定義する。図２に示す切断装置２０において紙面の手前方向（即ち、図１及び図３における切断装置２０の右方）を「前」、紙面よりも奥方向（即ち、図１及び図３における切断装置２０の左方）を「後」と定義する。また、図２に示す切断装置２０において左方を「左」、右方を「右」と定義し、床面Ｆに向かう鉛直方向を「下」、その反対方向を「上」と定義する。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態の切断装置２０は、鋼板等のワークＷを搬送する搬送ラインＤＬに設置される。なお、ワークＷは図１の右側から左側に搬送されるものとする。搬送ラインＤＬの上流側からみて切断装置２０の右脇には下刃６４（下刃フレーム６０）を駆動するため動力部２２が設置されている。この動力部２２は、モータ２４と、モータ２４に接続された減速機２６とから構成されており、モータ２４からの動力（回転力）は、減速機２６によってトルクを高めた上で切断装置２０内のクランクシャフト２８に伝達されている。
【００２０】
図２に示すように、切断装置２０は、ハウジング３０と、上刃ホルダ４２を介して上刃４４を保持する上刃フレーム４０と、下刃ホルダ６２を介して下刃６４を保持する下刃フレーム６０と、上述の動力部２２と、上刃フレーム４０を回転させる回転駆動機構８０とを備える。本実施形態において、上刃４４は固定刃であり、下刃６４は可動刃である。即ち、ワークＷの切断時において、上刃４４の位置は固定され、下刃６４の位置は動力部２２によって上下動する。つまり、本実施形態の切断装置２０は、固定された上刃４４と上下動する下刃６４との協働によって、ワークＷを切断する。
【００２１】
ハウジング３０は、支柱３２、３２と、ビーム３４と、ビーム３５と備える。支柱３２、３２は、搬送ラインＤＬの位置を中央として、その左右の床面Ｆに立設されている。ビーム３４は、各支柱３２、３２の上部を連結している。一方、ビーム３５は、各支柱３２、３２の下部を連結している。
【００２２】
各支柱３２の上部には、取付穴３６形成され、この取付穴３６にベアリング３７が装着されている。このベアリングには、後述する、上刃フレーム４０の支持部４８が挿入される。
【００２３】
一方、各支柱３２、３２の下部で互いに対向する面には、ガイドレール３３が取り付けられている。ガイドレール３３は、後述する下刃フレーム６０を上下方向に摺動可能に支持している。さらに、各支柱３２、３２においてガイドレール３３が設置された箇所よりも下側の部分には取付穴３８が形成され、この取付穴３８にベアリング３９が装着されている。このベアリングには、下刃フレーム６０の上下動を担うクランクシャフト２８が挿入されている。なお、クランクシャフト２８と下刃フレーム６０とは、連結部材２９によって接続されている。
【００２４】
ハウジング３０の前方には、搬送ラインから搬送されたワークＷを載置するためのテーブル９０が設けられている。テーブル９０は、左右方向に延伸する板材９６を介して支柱３２、３２に固定されている。また、テーブル９０の上面９１はワークＷの載置面９０ａより僅かに下方に形成され、載置面９０ａは上流側の搬送ラインＤＬの載置面から、上刃４４と下刃６４による切断面（切断領域）の近傍まで水平に延在している。即ち、上下方向における上面９１の位置（高さ）は、搬送ラインＤＬの載置面の位置より僅かに下方にある。
【００２５】
本実施形態のテーブル９０は、例えば図２及び図３に示すように、左右方向に所定の間隔で配列した複数の棒状部材９４で構成される。各棒状部材９４は、前後方向に延伸し、上面９１が形成されており、棒状部材９４を指させる板材９６によって一体的に構成されており、下刃フレーム６０との干渉を避けるために、左右方向から見てＴ字状または逆Ｌ字状の断面を有する。
【００２６】
次に、本実施形態の下刃６４、下刃ホルダ６２、下刃フレーム６０等について説明する。
図４は下刃フレーム６０の正面図であり、図５は斜め後方から見た下刃フレーム６０、下刃ホルダ６２、下刃６４の分解斜視図である。また、図６は下刃ホルダ６２に形成される蟻溝７０の拡大斜視図、図７は直線シリンダ１００の側面図である。なお、図５において下刃フレーム６０の下部の図示は省略している。
【００２７】
下刃フレーム６０は下刃ホルダ６２を介して下刃６４を保持する。具体的には下刃ホルダ６２が下刃６４を保持し、下刃フレーム６０はこの下刃ホルダ６２を保持する。
【００２８】
図４に示すように、下刃フレーム６０は、左右方向に延伸し、略矩形の断面を有する筒状に形成されている。下刃フレーム６０は、下刃ホルダ６２を保持してワークＷの切断する位置を規定する共に、ワークＷの切断時に発生する下刃６４への応力を受け止め、下刃６４や下刃ホルダ６２の変形を防止する。
【００２９】
図５に示すように、下刃フレーム６０の上部には、左右方向に亘って上方に突出する突部６０ａが形成されている。この突部６０ａには、下刃ホルダ６２を保持するための溝部６６が左右方向に亘って形成されている。溝部６６は下刃ホルダ６２の形状に合わせて形成され、下刃ホルダ６２が装着可能とするために、前方及び上方は開口している。即ち、この溝部６６の内面は、左右方向から見て略Ｌ字状に形成されている。具体的には、溝部６６の前面６６ａは前後方向に対して直交している。また、溝部６６が形成された突部６０ａには、直線シリンダ１００（図７参照）が、その駆動軸線１０６を前後方向と平行にして装着されており、駆動部１０４のみが溝部６６の前面６６ａから伸縮可能に突出している。
【００３０】
また、下刃フレーム６０の底面６０ｂにはジョイント部６１が設けられている。ジョイント部６１は、下刃フレーム６０と連結部材２９を揺動自在に接続する。図２に示すように、この連結部材２９は、更に、クランクシャフト２８とも揺動自在に接続している。従って、連結部材２９は、クランクシャフト２８の回転によって揺動しながら上下動し、これに合わせて下刃フレーム６０もガイドレール３３に支持されながら上下動する。
【００３１】
図５に示すように、下刃６４は、前後方向に短く、且つ上下方向に長い矩形の断面を有する帯板状に形成される。下刃６４は、その長手方向が左右方向に平行となるように下刃ホルダ６２に固定される。即ち、下刃６４の長手方向は水平に延伸すると共に、ワークＷの挿入方向に対して直交する。また、下刃６４は、固定刃である上刃４４よりも所定の間隙を置いて後方に位置する（図３参照）。さらに、通常は載置面９０ａに載置されたワークＷとの干渉を避けるために、上面９１よりも下方の位置で待機している。なお、下刃６４の前面６４ａから背面６４ｂに向けて、左右方向に所定の間隔を置いて、ボルト等が挿通される取付穴６４ｃが形成されている。
【００３２】
下刃ホルダ６２は、左右方向に延伸し、略矩形の断面を有する角柱状に形成され、下刃フレーム６０に装着された後述の直線シリンダ１００を用いて下刃フレーム６０の溝部６６に着脱可能に保持される。また、下刃ホルダ６２にも、下刃６４を保持するための溝部６８が形成されている。溝部６８は、下刃の背面６４ｂが当接する内壁６８ａと、下刃の底面６４ｄが当接する内壁６８ｂとを有し、前方及び上方は開口している。また、溝部６８は、下刃６４がほぼ隙間無く嵌まるように、下刃６４の形状に合わせて形成されている。下刃ホルダ６２の背面６２ａは、前後方向に略直交し、左右方向に延伸するように形成される。また下刃ホルダ６２の底面６２ｂは左右方向に延伸するように水平に形成される。従って、下刃ホルダ６２は、左方向又は右方向から見て、Ｌ字状の断面を有するように形成されている。なお、下刃６４の背面６４ｂが当接する内壁６８ａには、下刃６４に形成された取付穴６４ｃの位置に合わせて、固定用のボルト等が挿通する貫通孔６２ｃが形成されている。
【００３３】
図５に示すように、下刃ホルダ６２の左右の側面６２ｄ、６２ｄの上部には鍔部６３、６３が設けられている。鍔部６３、６３は例えば平板であり、左右の側面６２ｄ、６２ｄから水平に突出するように固定されている。下刃ホルダ６２を搬送する際には、この鍔部６３、６３の下に、後述する下刃ホルダ搬送装置１３０の一対の台車１４０、１４０が設置され、鍔部６３、６３は各台車１４０に載置される。
【００３４】
下刃ホルダ６２が下刃フレーム６０に装着されるとき、下刃ホルダ６２の背面６２ａと底面６２ｂは、下刃フレーム６０に形成される溝部６６の前面６６ａ及び底面６６ｂに、それぞれ当接する。
【００３５】
図５及び図６に示すように、下刃ホルダ６２の背面６２ａには、上下方向に延伸する蟻溝７０が、左右方向に所定の間隔をおいて複数形成されている。各蟻溝７０は、上下方向に略Ｔ字状の断面を有するように形成されている。また、各蟻溝７０の２つの端部のうちの一方は、下刃フレーム６０に設置される直線シリンダ１００の駆動部１０４（図７参照）が挿入可能なように、底面６２ｂで開口している。具体的には、蟻溝７０は、背面６２ａで所定の間隔Ｇ１を置きながら、上下方向に沿って互いに平行に延伸する一対の鍔部７０ａ、７０ａと、この一対の鍔部７０ａ、７０ａよりも下刃ホルダ６２の内部に位置し、所定の間隔Ｇ２を置きながら上下方向に沿って互いに平行に延伸する内壁７０ｂ、７０ｂとを有する。
【００３６】
図７に示すように、蟻溝７０に係合する直線シリンダ１００は例えば周知の油圧シリンダであり、駆動軸線１０６に沿って伸縮する駆動部１０４と、駆動部１０４を摺動可能に収容する円筒部１０８とを有する。
【００３７】
駆動部１０４は、駆動軸線１０６に沿って伸縮する棒状の首部１１０と、首部の先端に固定された頭部１１２とを有する。駆動軸線１０６に直交する方向における首部１１０の長さ（即ち幅、或いは、首部が丸棒である場合は直径）Ｄ１は、下刃ホルダ６２の蟻溝７０を構成する鍔部７０ａ、７０ａの間隔Ｇ１よりも小さい。また、頭部１１２は、駆動軸線１０６に対して直交する円盤等の板材であり、その直径（幅）Ｄ２は蟻溝７０の鍔部７０ａ、７０ａの間隔Ｇ１よりも大きく、且つ、蟻溝７０の内壁７０ｂ、７０ｂ間の間隔Ｇ２よりも小さい。従って、頭部１１２は、蟻溝７０内でその延伸方向に移動可能であるものの、当該延伸方向に直交する方向には、鍔部７０ａ、７０ａが干渉し、抜け出せないようになっている。
【００３８】
従って、直線シリンダ１００を用いて下刃ホルダ６２を下刃フレーム６０へ固定する際には、直線シリンダ１００の駆動部１０４を伸長させた状態で、下刃ホルダ６２の底面６２ｂに形成された蟻溝７０の開口から駆動部１０４の頭部１１２を挿入する。さらに、頭部１１２が蟻溝７０内に置かれた状態で駆動部１０４を収縮させる。その結果、頭部１１２は蟻溝７０と係合し、蟻溝７０の鍔部７０ａ、７０ａを下刃フレーム６０に押圧する。従って、下刃ホルダ６２は、下刃フレーム６０に対して安定に保持される。逆に、この駆動部１０４が蟻溝内で伸長した場合、蟻溝７０との係合が解除される。しかしながら、駆動部１０４は下刃ホルダ６２の背面６２ａからは直接抜け出せない構造を有する。そのため、蟻溝７０との係合が解除された状態では、下刃ホルダ６２の移動可能な方向は上下方向のみに制限されている。
【００３９】
なお、この直線シリンダ１００は、上刃ホルダ４２を上刃フレーム４０に固定する際にも使用される。上刃ホルダ４２には蟻溝（図示せず）が形成され、この蟻溝に頭部１１２が係合する。直線シリンダ１００を用いて上刃ホルダ４２を上刃フレーム４０に固定する手順は上述と同様である。
【００４０】
次に、本実施形態の上刃４４、上刃ホルダ４２、上刃フレーム４０、について説明する。図８は、上刃フレーム４０の背面図である。上刃フレーム４０は上刃ホルダ４２を介して上刃４４を保持する。具体的には上刃ホルダ４２が上刃４４を保持し、上刃フレーム４０はこの上刃ホルダ４２を保持する。
【００４１】
図８に示すように、上刃４４は、前後方向に短く、且つ上下方向に長い矩形の断面を有する帯板状に形成されている。また、上刃４４は、その長手方向が左右方向に略平行で、且つ、背面４４ａが略鉛直となるように、ボルト等を用いて上刃ホルダ４２に固定される。即ち、上刃４４の長手方向は、ワークＷの挿入方向に対して水平に略直交する。また、上刃４４は、可動刃である下刃６４よりも前方に位置する。さらに、上刃４４（刃面４５）は、切断を容易にするために左右方向に沿って水平面に対して所定のレーキ角（例えば２°程度）だけ傾斜している。
【００４２】
図８に示すように、上刃ホルダ４２は、左右方向に延伸する、略矩形の断面を有した角柱状に形成されている。また、上刃ホルダ４２には、上刃４４を保持するための溝部４３が形成されている。この溝部４３は、上刃フレーム４０に上刃ホルダ４２が取り付けられた状態で、下刃６４に対向する位置に形成される。溝部４３は、上刃４４がほぼ隙間無く嵌まるように、上刃４４の形状に合わせて左右方向に延伸し、且つ、左右方向からみてＬ字状の内壁を有するように形成される。また、上刃４４を装着するために後方及び下方は開口している。なお、上刃ホルダ４２は、その上方及び前方に設置された直線シリンダ１００やスイングシリンダ１０２を用いて上刃フレーム４０の溝部５０に着脱自在に固定されている。
【００４３】
図８に示すように、上刃フレーム４０は、左右方向に延伸する筒状に形成されている。また、上刃フレーム４０の下部には、上刃ホルダ４２を保持するための溝部５０を有する突部４０ａ（図３参照）が、左右方向に亘って下方に突出するように形成されている。上刃フレーム４０は、上刃ホルダ４２を保持してワークＷを切断する位置を規定すると共に、切断時に発生する上刃４４への反力を受け止め、当該上刃４４や上刃ホルダ４２の変形を防止する。
【００４４】
上刃フレーム４０の左側面４０Ｌ及び右側面４０Ｒには、左右方向に延伸する円筒状の支持部４８が設けられている。この支持部４８は、各支柱３２の取付穴３６にベアリング３７を介して取り付けられる。これにより、上刃フレーム４０は支持部４８の回転対称軸を回転中心軸４８ａとして支柱３２、３２に回転可能に支持される。
【００４５】
図９は、上刃フレーム４０の回転動作を示す説明図である。上刃フレーム４０は、切断を実行するために上刃４４を下刃６４に対向させる「切断実行位置」（図９（ａ）参照）、又は、上刃４４の交換作業や、下刃６４の交換作業を行うために上刃４４を下刃６４との対向位置から離れた位置に置く「刃整備位置」（図９（ｃ）参照）との間で回転する。「刃整備位置」に上刃フレーム４０が置かれた場合、上刃ホルダ４２を上方に向かって垂直に（延直に）取り外すことが可能である。
【００４６】
本実施形態では、「切断実行位置」から「刃整備位置」に上刃フレーム４０の位置を変更する場合、上刃４４を後方に且つ上方に移動するように上刃フレーム４０を９０°回転させる。換言すると、図３に示すようにハウジングを左側からみた場合、上刃フレーム４０を時計回りに９０°回転させる。
【００４７】
上述の回転は回転駆動機構８０が行う。即ち、回転駆動機構８０は上刃フレーム４０を回転中心軸４８ａの周りで回転させて、その位置（姿勢）を上記「切断実行位置」、「刃整備位置」の何れかに固定する。
【００４８】
図９（ａ）に示すように、回転駆動機構８０は、直線シリンダ８２と、支点部８３と、ジョイント部８５とから構成され、ハウジング３０の上部左側及び上部右側と上刃フレーム４０を連結している。直線シリンダ８２は、例えば周知の油圧シリンダである。この直線シリンダ８２は、駆動軸線８７に沿って伸縮する駆動部８４と、駆動部８４を摺動可能に収容する円筒部８８とを有する。駆動部８４のストローク長Ｌは、ジョイント部８５の支持点８５ａから上刃フレーム４０の回転中心軸４８ａまでの距離Ｒの少なくとも√２倍である。
【００４９】
支点部８３は、ハウジング３０の上部左側及び上部右側で、且つ、前後方向において、上刃フレーム４０の回転中心軸よりも前方の部分に固定される。支点部８３は、左右方向に直交する平面上で直線シリンダ８２（円筒部８８）が揺動するように、且つ、駆動部８４が円筒部８８の下側で伸縮するように、直線シリンダ８２の円筒部８８を支持する。
【００５０】
ジョイント部８５は、上刃フレーム４０の上部左側及び上部右側で、且つ、前後方向において、上刃フレーム４０の回転中心よりも前方の部分に固定される。ジョイント部８５は、直線シリンダ８２が揺動する平面と同一の平面上で直線シリンダ８２（駆動部８４）が揺動するように、駆動部８４の先端を支持する。この支持点８５ａは、上刃フレーム４０が図９（ａ）に示す「切断実行位置」にある場合、回転中心軸４８ａから前方（図９（ａ）〜（ｃ）において右方）に向かう角度を０°として、回転中心軸４８ａから上向き４５°の角度に位置する。換言すれば、支持点８５ａは、図９（ａ）〜（ｃ）において、回転中心軸４８ａを含む水平面を基準として回転中心軸４８ａの周りで反時計回りに４５°回転した線上に位置する。
【００５１】
上刃フレーム４０を図９（ａ）に示す「切断実行位置」から図９（ｃ）に示す「刃整備位置」に回転させるには、直線シリンダ８２の駆動部８４をストローク長Ｌだけ伸長させる。即ち、ジョイント部８５の支持点８５ａが図９（ａ）に示す位置に置かれた状態で駆動部８４が伸長すると、円筒部８８は支点部８３によってハウジング３０に固定されているので、ジョイント部８５が下方に向かって押圧される。これにより、上刃フレーム４０には図９（ａ）〜（ｃ）において時計回りに回転するトルクが発生し、図９（ｂ）に示すように上刃フレーム４０は、時計回りに回転する。なお、この回転により、直線シリンダ８２は支点部８３の支持点８３ａを中心に反時計回りに回転する。その後、駆動部８４がストローク長Ｌまで伸長すると、直線シリンダ８２の回転は時計回りに反転し、最終的には図９（ｃ）に示すように、上刃フレーム４０は９０°回転し、「刃整備位置」に至る。この時、支持点８５ａは下向き４５°の角度に位置することになる。
【００５２】
次に、本実施形態の下刃ホルダ搬送装置について説明する。図１０、図１１、図１２はそれぞれ、本実施形態に係る下刃ホルダ搬送装置１３０の背面図、平面図、側面図である。図１３は、スライドフレーム１３２の支柱３２への支持を説明するための側面図。図１４は、下刃ホルダ搬送装置１３０の台車１４０の一例を示す側面図である。図１５は、図１４に示す台車１４０の１５−１５断面図である。図１６は、下刃ホルダ６２を切断装置２０から搬送する様子を段階的に示す概略図である。
【００５３】
図２及び図１０に示すように、下刃ホルダ搬送装置１３０は、各支柱３２のほぼ中央に設置される。具体的には、下刃ホルダ搬送装置１３０は、水平でワークＷの挿入方向に対して直交する方向（即ち左右方向）に沿って、移動可能に各支柱３２に支持される。また、ワークＷの切断時で下刃ホルダ６２が上下動する領域（空間）を移動領域Ｍと定義すると、下刃ホルダ搬送装置１３０はこの移動領域Ｍに出入可能に設置される。つまり、下刃ホルダ６２の交換時には、台車１４０が下刃ホルダ６２の端部（即ち鍔部６３）の下に位置するように、下刃ホルダ搬送装置１３０が左右方向に沿って移動する。
【００５４】
図１０に示すように、各下刃ホルダ搬送装置１３０は、後方から見て左右対称な構造を有する。従って、何れの下刃ホルダ搬送装置１３０も機能的には同一であるため、以下の説明では、図１０において左側の下刃ホルダ搬送装置１３０について述べることとし、同図右側の下刃ホルダ搬送装置１３０については説明を省略する。
【００５５】
図１１に示すように、下刃ホルダ搬送装置１３０は、下刃ホルダ６２の鍔部６３を載置する台車１４０と、台車１４０を前後方向（図１１の左方及び右方）に往復動させる移動機構１６０と、移動機構１６０を支持すると共に、支柱３２にスライド自在に支持されるスライドフレーム１３２とを備える。
【００５６】
まず、スライドフレーム１３２について説明する。
図１０及び図１１に示すように、スライドフレーム１３２は、支柱３２を水平に囲むように形成された枠体である。スライドフレーム１３２は、支柱３２の前方側面３２ａ及び後方側面３２ｂに対して平行且つ水平に延伸する帯板部１３２ａ、１３２ｂと、前後方向（図１１における左右方向）に延伸し、各帯板部１３２ａの右側（図１１における上側）の端部を連結する連結部１３２ｃとから構成される。
【００５７】
上述の通り、スライドフレーム１３２は、左右方向に沿ってスライド自在に支柱３２に支持されている。各帯板部１３２ａの支柱３２と対向する面には、左右方向に配列する複数の車輪１３４が取り付けられている。この車輪は前後方向に平行な軸を中心軸として回転するように取り付けられている。一方、支柱３２の前方側面３２ａと後方側面３２ｂの各面には、ガイドレール３５が固定されている（図１３参照）。このガイドレール３５には、車輪１３４を回転可能に収容する溝部が左右方向に沿って形成されている。従って、車輪１３４は、各側面３２ａ、３２ｂにおいて、これらガイドレール３５によって上下方向の移動が規制されつつ、左右方向に回転しながら移動する。その結果、スライドフレーム１３２は、左右方向に沿ってスライド自在に支柱３２に支持される。なお、スライド時に後述の移動機構１６０が下刃ホルダ６２や下刃フレーム６０に衝突することを防止するため、ストッパ（図示せず）がスライドフレーム１３２の所定の位置に設置されている。このストッパは支柱３２の所定の場所に当接し、スライドフレーム１３２のストローク長を規定する。
【００５８】
移動機構１６０は、スライドフレーム１３２の帯板部１３２ａ、１３２ｂにおいて、連結部１３２ｃが連結される側と反対の端部と接続している。即ち、移動機構１６０は、スライドフレーム１３２が各支柱３２に支持されたとき、各支柱３２の間に位置する。移動機構１６０は、前後方向に沿うようにスライドフレーム１３２に固定され、前後方向に延伸するレール１６２と、レール１６２の前方及び後方に設置されるスプロケット１６３、１６４と、スプロケット１６３に動力を伝達するギヤボックス１５０と、スプロケット１６３、１６４に装着され、両端が台車１４０の前後に接続するチェーン１６６とを有する。
【００５９】
レール１６２には台車１４０が載置される。図１３に示すように、レール１６２の上面１６２ａの左右端には凸状のガイド部１６２ｂ、１６２ｂが前後方向に延伸するように形成されている。台車１４０は、このガイド部１６２ｂ、１６２ｂの間に設置され、その移動方向が規制される。なお、図１５に示すように、レール１６２の上面１６２ａと台車１４０間には、磨耗を防止するライナ１６７を敷設してもよい。
【００６０】
スプロケット１６３、１６４はレール１６２の上面１６２ａに設置される。スプロケット１６３、１６４の回転軸は左右方向と平行である。従って、スプロケット１６３、１６４に装着されるチェーン１６６は、左右方向に直交する平面上で循環する。なお、チェーン１６６に接続される台車１４０は、下刃ホルダ６２の鍔部６３の下に位置する必要がある。従って、スプロケット１６４はレール１６２上で、下刃ホルダ６２よりも前方に位置し、スプロケット１６３はレール１６２上で、下刃ホルダ６２よりも後方に位置する。
【００６１】
ギヤボックス１５０は、ハンドル１５２やギヤ（図示せず）等の駆動部品から構成され、ハンドル１５２の回転よって発生した動力（回転力）を出力回転軸１５４から出力する。この出力回転軸１５４は、スプロケット１６３に接続し、このスプロケットを回転させる。出力回転軸１５４の回転方向はハンドル１５２の回転方向に依存し、時計回り、反時計回りの何れの方向にも回転可能である。なお、動力の発生にはハンドル１５２の代わりにモータ（図示せず）を用いてもよい。
【００６２】
スプロケット１６３において、出力回転軸１５４が接続される側と反対側には動力分配軸１６３ａが取り付けられている。この動力分配軸１６３ａと他方の下刃ホルダ搬送装置１３０内の動力分配軸には、棒状の動力分配部材（図１０参照）１７０が接続される。従って、ギヤボックス１５０からの動力は、この動力分配部材１７０を介して他の下刃ホルダ搬送装置１３０に分配される。なお、動力分配部材１７０は、各動力分配軸に着脱自在に接続される。従って、ワークＷの切断時など、移動機構１６０を駆動させる必要が無い場合には動力分配軸１６３ａから取り外されている。
【００６３】
図１４及び図１５に示すように、台車１４０は台車本体１４２と、車輪１４４とを備える。台車本体１４２は、側方からみて、上方に開放する凹部をもつように形成されており、下刃ホルダ６２の鍔部６３を載置する載置面１４２ａと、載置面１４２ａの前後（図１４における左右）において上方に突出する突部１４２ｂ、１４２ｂとを有する。突部１４２ｂ、１４２ｂは、載置面１４２ａに載置された下刃ホルダ６２の鍔部６３の脱落を防止する。台車本体１４２の内部には、左右方向に沿って配列する複数の車輪１４４が、ピン１４６を用いて取り付けられ、台車１４０はレール１６２に沿って移動可能となっている。また、台車本体１４２の前部及び後部には、チェーン１６６が接続している。
【００６４】
上記の構成において、ハンドル１５２を所定の方向に回転させると、この回転方向に応じてスプロケット１６３が回転する。例えば、図１２において、ハンドル１５２の回転によってスプロケット１６３が反時計回りに回転したとすると、このスプロケット１６３に装着されているチェーン１６６も反時計回りに循環する。従って、このチェーンに接続されている台車１４０は、後方（即ち、図１２の左方）に駆動され、レール１６２上で点線で示す位置から実線に示す位置に移動する。また、ハンドル１５２を逆回転させた場合は、スプロケット１６３の回転方向及びチェーン１６６の循環方向も逆になり、台車１４０は前方（即ち、図１２における右方）に移動する。なお、一対の下刃ホルダ搬送装置１３０の各動力分配軸１６３ａが、動力分配部材１７０によって接続されている場合は、各下刃ホルダ搬送装置１３０のスプロケット１６３が同一の回転速度で回転する。従って、各台車１４０は、同期して前後方向に移動する。
【００６５】
本実施形態における下刃ホルダ６２の取り外し方法について説明する。
図１６は、下刃ホルダ搬送装置１３０を用いて下刃ホルダ６２を切断装置２０から搬出する工程を段階的に示す概略図である。まず、図１６（ａ）に示すように、準備段階として、下刃ホルダ６２を下刃フレーム６０から取り外す前に、回転駆動機構８０を用いて上刃フレーム４０を「刃整備位置」の位置まで回転させ、下刃ホルダ６２との衝突を防止する。なお、この状態では各下刃ホルダ搬送装置１３０、下刃ホルダ６２や下刃フレーム６０と干渉しないように互いに外方に向けて退避させている。
【００６６】
次に、図１６（ｂ）に示すように、動力部２２を制御して下刃フレーム６０を上死点まで上昇させる。即ち、下刃ホルダ６２は移動領域Ｍ内で最も高い場所に位置しており、この位置は台車１４０の載置面よりも高い。つまり、この状態では、下刃フレーム６０に向けた下刃ホルダ搬送装置１３０の移動（挿入）が可能になっている。なお、この時点では、下刃ホルダ６２は直線シリンダ１００によって下刃フレーム６０に固定されたままである。
【００６７】
次に、図１６（ｃ）に示すように、水平でワークＷの挿入方向に対して直交する二方向（即ち左方向及び右方向）から、下刃ホルダ６２の各鍔部６３の下側に各台車１４０が位置するように（換言すれば、各下刃ホルダ搬送装置１３０が互いに接近するように、あるいは、切断装置２０の内方に）、各下刃ホルダ搬送装置１３０を移動させる。更に、各下刃ホルダ搬送装置１３０の動力分配軸１６３ａを動力分配部材１７０よって接続し、各台車１４０が同期して移動するように設定する。
【００６８】
次に図１６（ｄ）に示すように、各台車１４０を各鍔部６３の下に配置した状態で、直線シリンダ１００による下刃ホルダ６２の下刃フレーム６０への固定を解除する。具体的には直線シリンダ１００の駆動部１０４を蟻溝７０内で前方（図１６（ｃ）における右方）に移動させ、駆動部１０４の頭部１１２と蟻溝７０との係合を解除する。この固定の解除によって、下刃ホルダ６２は下刃フレーム６０から開放される。ただし、駆動部１０４（頭部１１２）が蟻溝７０内に位置したままなので、下刃ホルダ６２の移動可能な方向は上下方向のみに制限されている。
【００６９】
次に図１６（ｅ）に示すように、動力部２２を制御して下刃ホルダ６２と下刃フレーム６０を上死点から徐々に下降させ、下刃ホルダ６２の鍔部６３を台車１４０の載置面１４２ａに載置させると共に、下刃ホルダ６２を下刃フレーム６０から取り外す。つまり、台車１４０を用いて下刃ホルダ６２を下方から支持させた状態で、蟻溝７０内に位置していた直線シリンダ１００の駆動部１０４を下方から抜き取り、下刃ホルダ６２を下刃フレーム６０から完全に解放する。
【００７０】
その後は、図１６（ｆ）に示すように、ハンドル１５２を回転させて台車１４０を後方（即ち、図１６（ｆ）における左方に）に移動させる。その結果、下刃ホルダ６２は、切断装置２０のハウジング３０から見て搬送ラインＤＬの下流側に位置する。なお、新たな下刃ホルダ６２を下刃フレーム６０に装着するには、上述の工程を逆に辿ればよい。
【００７１】
上記の操作によって、下刃フレーム６０から取り外された下刃ホルダ６２は、搬送ラインＤＬから逸脱することなく、上刃４４と下刃６４が対向する切断領域から離れた場所に搬出される。従って、搬送ラインＤＬに直交する方向に下刃ホルダ６２を搬出する方法に比べ、搬送ラインＤＬの脇の空間を占有することなく、切断領域から下刃ホルダ６２を離すことができる。すなわち、作業環境の良い安全な場所で、下刃ホルダ６２に対する作業を実施できる。更に、下刃ホルダ６２の下刃フレーム６０への装着、及び、下刃フレーム６０からの解放は、下刃フレーム６０の上下動によって実行される。従って、作業員がこれらの作業のために、切断領域の周囲に立ち入る必要な無く、安全性が確保できる。即ち、本発明は、安全且つ簡単に、下刃を交換することが可能な切断装置及び切断装置における下刃ホルダの取り外し方法を提供できる。
【００７２】
なお、本実施形態では、取り外された下刃ホルダ６２を切断装置２０のハウジング３０から見て搬送ラインＤＬの下流側に搬出したが、各下刃ホルダ搬送装置１３０をハウジング３０に対し対称に設置し、下刃ホルダ６２をハウジング３０から見て搬送ラインＤＬの上流側に搬出させるように構成することも可能である。この場合も上述と同一の効果を奏する。
【符号の説明】
【００７３】
ＤＬ…搬送ライン、Ｗ…ワーク（加工対象物）、２０…切断装置、３０…ハウジング、４０…上刃フレーム、４８ａ…回転中心軸、６０…下刃フレーム、６２…下刃ホルダ、６４…下刃、７０…蟻溝、８０…回転駆動機構、９０…テーブル、９０ａ…載置面、１００…直線シリンダ、１３０…下刃ホルダ搬送装置、１３２…スライドフレーム、１４０…台車、１６０…移動機構、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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