(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺管状の切断対象物が貫通する固定刃本体と、前記切断対象物の長手方向に直交し且つ互いに直交する第１方向及び第２方向に移動可能な移動刃と、前記移動刃を前記第１方向及び第２方向に移動させる第１駆動手段及び第２駆動手段とを備え、
前記固定刃本体には前記切断対象物が露出するとともに前記移動刃が進入するスリットが形成されており、前記第１駆動手段及び第２駆動手段の少なくとも一方はサーボモータであり、
前記移動刃は、略コの字形に配列された、第１の切断先端と、第２の切断先端と、第１の切断先端に対して背中合わせに位置する第３の切断先端とで構成された切断先端を有し、
前記移動刃が原位置から前記切断対象物に向けて前記第１方向に移動するときに、前記切断対象物の前記第２方向に対向する一対の辺の一方を前記第１の切断先端で切断し、
前記移動刃が前記第２方向に移動するときに、前記切断対象物の前記第１方向に対向する一対の辺の一方と、前記切断対象物の前記第２方向に対向する一対の辺の他方とを前記第２の切断先端で切断し、
前記移動刃が原位置に戻るように前記第１方向に移動するときに、前記切断対象物の前記第１方向に対向する一対の辺の他方を前記第３の切断先端で切断する、切断装置。
【請求項２】
前記移動刃は移動刃支持ユニットに支持されており、前記第１駆動手段及び第２駆動手段は前記移動刃支持ユニットを移動させる、請求項１に記載の切断装置。
【請求項３】
前記移動刃支持ユニットは、前記移動刃を支持する第１支持ユニットと、この第１支持ユニット及び前記第１駆動手段を支持する第２支持ユニットからなり、前記第２駆動手段は前記第２支持ユニットを移動させる、請求項２に記載の切断装置。
【請求項４】
前記固定刃本体は、切断対象物の断面特性に応じて交換可能である、請求項１から３の何れか一項に記載の切断装置。
【請求項５】
前記移動刃は、前記切断対象物の少なくとも一部を切断する際に、前記切断先端が前記切断対象物の内面近傍を移動する、請求項１から４の何れか一項に記載の切断装置。
【請求項６】
前記移動刃は、前記切断対象物を切断する際に前記切断対象物の切断面との接触を減らすための薄肉部が形成された、請求項５に記載の切断装置。
【請求項７】
前記薄肉部は、前記切断先端以外の部分が薄肉になるように形成されている、請求項６に記載の切断装置。
【請求項８】
前記薄肉部の端部は、前記切断先端に沿って形成されている、請求項６または７に記載の切断装置。
【請求項９】
前記切断対象物は中空十字形状の管状部材である、請求項１から８の何れか一項に記載の切断装置。
【請求項１０】
請求項１から９の何れか一項に記載の切断装置と、前記切断対象物の切断中に前記切断装置を前記切断対象物と同期移動させる第３駆動手段とを備える、走行切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は切断装置に係り、特に、筒状の材料（例えば、金属材料）を切断するための切断装置及びこれを備えた走行切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、筒状（例えば、角筒状）の材料を切断する装置としては、様々なものが存在していた。具体的には、管状部材の長さ方向に略直交する所定方向に沿って移動して管状部材を切断する切断装置に使用するのに適した移動側切断刃であって、この移動側切断刃は、管状部材の少なくとも一部分を切断する切断縁と、この切断縁を管状部材に予め形成された位置決め用切り欠きと係合するため切断縁の近傍に設けられた突起状の位置決め部材とを有するものである（特許文献１参照。）。このような発明により、予め設定された軌道に沿って移動側切断刃が移動するため、水平方向の駆動手段のみにより、移動側切断刃の動きを制御することができ、特別な装置を設けることなく動作を設定することが可能となる。
【０００３】
また、他の切断装置として、角筒状の材料を切断する切断装置であって、材料を所定位置に固定する固定刃と、材料を切断するための切断機構とを備え、切断機構は、材料を切断する移動刃と、移動刃を移動自在に支持する移動刃支持機構と、移動刃に対し材料の所定の一面に対する平行移動と旋回移動とを付与する駆動手段とを備え、移動刃は、切断時における平行移動の方向に関して先端部に設けられ且つ平行移動により一面の少なくとも一部を切断する第１刃部と、切断時における平行移動の方向に関して第１刃部の後方に設けられ且つ旋回移動により一面と直角な他面の少なくとも一部を切断するV字状に凹んだ第２刃部と、を備えており、第１刃部は平行移動によって一面を材料の内側から外側に向かって切断するような傾斜を有し、第２刃部は旋回移動によって他面を材料の内側から外側に向かって切断するものである（特許文献２参照。）。このような発明により、小型且つ切断品質に優れた切断装置が提供される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】登録実用新案第３０９４８１２号
【特許文献２】特許第４１６５９００号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記先行技術に係る各切断装置には、それぞれ以下のような問題点があった。すなわち、特許文献１に係る切断装置では、切断刃自体の形状が複雑であり、また溝部を使ったカム機構も必要であり、この溝部に対する高い加工精度が必要になる。その結果、装置自体が高価になってしまう。また、特許文献１に係る切断装置の切断刃形状及び切断方法では、切断に際して管状部材の内側方向に力が加わってしまい、切断後の管状部材の切断断面に変形が生じてしまう。
【０００６】
また、特許文献２に係る切断装置では、２組の切断刃ユニットが設けられているため、装置の故障などによって２つの切断刃が相互に干渉してしまう可能性もある。また、切断刃の直進運動及び回転運動を実現するために、それぞれの切断刃ユニットに対して駆動部も２組必要となる。このため、合計で４組の駆動部が必要となる。この結果、構成部品が多くなってしまい、装置自体のコストが上昇してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記した各先行技術に開示された切断装置が有する不都合を回避して、簡易且つ切断品質に優れた切断装置を提供することを目的とする。また、異なる断面特性を持つ多種類の切断対象物に対しても、僅かな設定変更のみで適切な切断を行うことができる切断装置を提供することを目的とする。なお、当該発明の目的は一例である。
【０００８】
上記目的を達成するために、第１手段は、長尺管状の切断対象物が貫通する固定刃本体と、切断対象物の長手方向に直交し且つ互いに直交する第１方向及び第２方向に移動可能な移動刃と、移動刃を第１方向及び第２方向に移動させる第１駆動手段及び第２駆動手段とを備え、固定刃本体には切断対象物が露出するとともに移動刃が進入するスリットが形成されており、第１駆動手段及び第２駆動手段の少なくとも一方はサーボモータである、という構成を採っている。以上のような構成を採ることにより、仮に異なる断面特性を有する切断対象物を切断する場合であっても、サーボモータによる移動刃のストロークを変更するだけであるので、最小限の設定変更によって短時間で切断作業を切り替えることができる。
【０００９】
第２手段は、第１手段の構成に加え、移動刃は移動刃支持ユニットに支持されており、第１駆動手段及び第２駆動手段は移動刃支持ユニットを移動させる、という構成を採っている。
【００１０】
第３手段は、第２手段の構成に加え、移動刃支持ユニットは、移動刃を支持する第１支持ユニットと、この第１支持ユニット及び第１駆動手段を支持する第２支持ユニットからなり、第２駆動手段は第２支持ユニットを移動させる、という構成を採っている。
【００１１】
第４手段は、第１手段から第３手段の何れかの構成に加え、固定刃本体は、切断対象物の断面特性に応じて交換可能である、という構成を採っている。
【００１２】
第５手段は、第１手段から第４手段の何れかの構成に加え、移動刃は複数の切断先端を有し、切断対象物の少なくとも一部切断する際に、切断先端が切断対象物の内面近傍を移動する、という構成を採っている。
【００１３】
第６手段は、第５手段の構成に加え、移動刃は、切断対象物を切断する際に切断対象物の切断面との接触を減らすための薄肉部が形成された、という構成を採っている。
【００１４】
第７手段は、第６手段の構成に加え、薄肉部は、切断先端以外の部分が薄肉になるように形成されている、という構成を採っている。
【００１５】
第８手段は、第６手段または第７手段の構成に加え、薄肉部の端部は、切断先端に沿って形成されている、という構成を採っている。
【００１６】
第９手段は、第８手段の構成に加え、切断先端は、薄肉部の端部を略コの字形に囲むように形成されている、という構成を採っている。
【００１７】
第１０手段は、第１手段から第９手段の何れかの構成に加え、切断対象物は中空十字形状の管状部材である、という構成を採っている。
【００１８】
第１１手段は、第１手段から第１０手段の何れかの切断装置と、切断対象物の切断中に切断装置を切断対象物と同期移動させる第３駆動手段とを備える、という構成を採っている。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る切断装置の三面図であり、図１（Ａ）は側面図であり、図１（Ｂ）は正面図であり、図１（Ｃ）は上面図である。
【図２】図１（Ａ）に開示した切断装置の拡大図である。
【図３】移動刃の移動軌跡を説明するための概略図である。
【図４】図１に開示した切断装置における固定刃ユニット及び移動刃を示す図であり、図４（Ａ）は側面図であり、図４（Ｂ）は正面図であり、図４（Ｃ）は上面図である。
【図５】図４に開示したものとは異なる断面特性の切断対象物を切断するための固定刃ユニットを示す図であり、図５（Ａ）は側面図であり、図５（Ｂ）は正面図であり、図５（Ｃ）は上面図である。
【図６】固定刃ユニットを示す写真である。
【図７】移動刃を示す写真である。
【図８】図１に開示した切断装置を含む走行切断装置を示す図であり、図８（Ａ）は側面図であり、図８（Ｂ）は正面図であり、図８（Ｃ）は上面図である。
【図９】第２実施形態に係る切断装置の移動刃を示す図であり、図９（Ａ）は移動刃の切断先端の拡大図であり、図９（Ｂ）は移動刃の側面図であり、図９（Ｃ）は移動刃の下面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る切断装置について説明する。
【００２１】
［１］第１実施形態
［全体概要］
先ず、図１に基づいて、本実施形態に係る切断装置１の全体概要について説明する。図１は切断装置１の三面図である。切断装置１の側面図を示す図１（Ａ）において、切断対象物である十字筒状の金属材料Ｓが紙面の法線方向に移動する向きで示されている。本実施形態で切断する金属材料Ｓは、あくまでも一例ではあるが、天井の下地材等として用いられる十字スタッドであるので、以下「十字スタッドＳ」という語句を用いて本実施形態の内容を説明する。但し、本発明の切断装置１で切断できるのは十字スタッドＳだけではなく、単純な長方形断面を有する角スタッドや、その他の形状の材料も切断できることは言うまでもないことである。
【００２２】
切断装置１は、切断装置１の各構成要素を支持する各フレーム１１ａ，１１ｂ，１１ｃと、固定刃ユニット２１と、移動刃３１と、移動刃支持ユニット４１とを備えている。また、移動刃支持ユニット４１には、移動刃３１を第１の方向（図１（Ａ）では水平方向）に沿って移動させるための第１駆動手段４３が設けられている。更に、フレームには、移動刃支持ユニット４１を第２の方向（図１（Ａ）においては上下方向）に沿って移動させるための第２駆動手段５１が設けられている。以下に、各構成要素について詳細に説明する。
【００２３】
［フレーム］
フレームは、下部フレーム１１ａ、側部フレーム１１ｂそして上部フレーム１１ｃとからなる。各クレーム１１ａ、１１ｂ、１１ｃは概ね長方形で形成されている。尚、ここで言う上下および側部は、発明内容の理解を容易にするための便宜上の位置を示すものであり、上下を入れ替えたり、左右を入れ替えたりしても、発明の本質に変更はない。
【００２４】
下部フレーム１１ａの下面には、ベースＢとの間に第３レール機構７１が固定されており、切断装置１の全体がこの第３レール機構７１に沿って移動できるようになっている。この点については後述する。一方、下部フレーム１１ａの上面には固定刃ユニット２１が配置されている。また、２つの側部フレーム１１ｂは下部フレーム１１ａに対して直角（垂直方向）に立ち上がり、上側フレーム１１ｃと下側フレーム１１ａの各端部に結合されている。これにより、概ね立方体状のフレームが構成される。また、側部フレーム１１ｂの内面には、移動刃支持ユニット４１を上下方向に移動させる際のガイドとなる、第２レール機構６１が設けられている。加えて、上部フレーム１１ｃには、上述した第２駆動手段５１が設置されている。
【００２５】
［固定刃ユニット］
次に、固定刃ユニット２１について説明する。固定刃ユニット２１は、２枚の固定刃本体２３と、この２枚の固定刃本体２３の間に配置されてスリットＴを形成するためのスペーサ２５と、各固定刃本体２３の外側面に設置される２枚の側板２７とからなる。固定刃本体２３には、切断対象物である十字スタッドＳの断面形状及び寸法に応じた貫通穴が形成されている。切断の際にはこの貫通穴に十字スタッドＳが位置決めされた状態で切断が行われるようになっている。因みに、図１では、略長方形断面を有する十字スタットＳのための固定刃ユニット２１が示されている。
【００２６】
スペーサ２５は、後述する移動刃３１の厚さよりも僅かに薄い板状の部材から形成されており、移動刃３１の移動範囲を除く部分において各固定刃本体２３によって狭持されている。このため、各固定刃本体２３の間に所定のスリットＴが形成される。そして、上述した貫通穴はこのスリットＴ内に開口している。このため、貫通穴に十字スタットＳが挿入されると、スリットＴ内に露出することとなる。従って、このスリットＴ内に移動刃３１が進入することで、十字スタットＳが切断されるようになっている。図１（Ｂ）は、左側から長尺の十字スタットＳが供給されて、右側に切断後の十字スタットＳが搬送されている状態を示している。
【００２７】
［移動刃及び移動刃支持ユニット］
次に、移動刃３１及び移動刃支持ユニット４１について説明する。移動刃支持ユニット４１は、第１支持ユニット４５と第２支持ユニット４７からなる。移動刃３１は略長方形状を有しており、一端部（図１（Ａでは左端部）に切断刃が形成されている。また、移動刃３１は右端部領域で第１支持ユニット４５に支持されている。第１支持ユニット４５は、実際には移動刃を直接支持する移動刃支持部４５ａと、この移動刃支持部４５ａを保持して水平方向に移動できる移動部４５ｂとからなる。また、移動部４５ｂには、後述する第１ボールネジ４５ｃに対応する第１ボールネジナット４５ｄが固定されている。
【００２８】
また、第２支持ユニット４７は、概ね逆Ｔ字状の２枚の支持ユニット側板４７ａと、これら２枚の支持ユニット側板４７ａ同士を上端部で連結する支持ユニット天板４７ｂとを備えている。そして、この支持ユニット天板４７ｂには、後述する第２ボールネジ５３に対応する第２ボールネジナット４７ｃが固定されている。第２支持ユニット４７には、その一端部（図１（Ａ）においては左端）に第１駆動手段４３が配置されている。この第１駆動手段４３はサーボモータである。第１駆動手段４３には第１軸継手４５ｅを介して第１ボールネジ４５ｃが連結されており、この第１ボールネジ４５ｃが略水平方向に延び、第１ボールネジナット４５ｄを貫通している。第１ボールネジ４５ｃは２つの軸受を介して、２枚の支持ユニット側板４７ａに軸支されている。
【００２９】
また、第２支持ユニット４７には、第１レール機構４５ｆが設けられている。この第１レール機構４５ｆは、支持ユニット側板４７ａの内側面において、第１ボールネジ４５ｃと平行に設けられている。そして、この第１レール機構４５ｆに第１支持ユニット４１の移動部４５ｂが係合している。このため、移動部４５ｂが第１レール機構４５ｆに沿って水平に移動することができる。図１（Ｂ）に示すように、本実施形態において第１レール機構４５ｆは左右にそれぞれ２組の合計４組設けられている。しかしながら、これはあくまでも一例であり、左右にそれぞれ１組ずつの合計２組だけ設けるようにしてもよい。
【００３０】
［第２駆動手段］
次に、第２駆動手段５１について説明する。第２駆動手段５１は、上述した第２支持ユニット４７を上下方向に移動させるためのものであり、具体的にはサーボモータである。第２駆動手段５１は上部フレーム１１ｃに鉛直下方に向けて設置されている。第２駆動手段５１の回転軸には、第２軸継手５１ｅを介して第２ボールネジ５３が連結されている。そして、この第２ボールネジ５３は、支持ユニット天板４７ｂに固定されている第２ボールネジナット４７ｃを貫通している。このため、第２ボールネジ５３が回転することで、第２支持ユニット４７を上下に移動させることが可能となる。第２支持ユニット４７が上下に移動する際は、上述した第２レール機構６１によってガイドされることとなる。
【００３１】
［その他の構成要素］
また、支持ユニット天板４７ｂの上面からは、シャフト５５が鉛直上方に向かって設けられている。このシャフト５５は上部フレーム１１ｃを貫通している。少なくとも１本のシャフト５５の上端部にはカラー５７ａが固定されている。そして、カラー５７ａと上部フレーム１１ｃとの間には高撓みバネ５７ｂが配置されている。また、他方のシャフト５５の上端部にもカラー５７ｃが固定されている。こちらのカラー５７ｃは、第２支持ユニット４７が所定位置よりも下方に移動しないようにするためのものである。更に、上部フレーム１１ｃの下面にはストッパ５９が設けられている。このストッパ５９は、支持ユニット天板４７ｂが過度に上昇しても、一定位置以上には上昇しないようにするためのものである。
【００３２】
［各部の動作］
次に、図２に基づいて各部の動作について説明する。図２において、移動刃３１は切断動作開始前の原位置に位置決めされている。すなわち、固定刃ユニット２１のスリットＴ内ではあるが、貫通穴までは進入していない状態である。切断対象物である十字スタットＳが固定刃に位置決めされると、切断動作が開始される。
【００３３】
先ず、第２駆動手段５１であるサーボモータが回転して、第２ボールネジ５３を回転させる。このとき、第２駆動手段５１の回転方向は、第２支持ユニット４７を降下させる方向である。このため、第１支持ユニット４５を介して第２支持ユニット４７に支持されている移動刃３１も降下する。この時、移動刃３１の切断刃は十字スタッドＳの右辺を切断しながら降下する。そして、移動刃３１の下端部が十字スタッドＳの下端部近傍に到達すると、第２駆動手段５１が停止する。これにより、移動刃３１の降下は停止される。
【００３４】
続いて、第１駆動手段４３であるサーボモータが回転して、第１ボールネジ４５ｃを回転させる。この時、第１駆動手段４３の回転方向は、移動部４５ｂを左方に移動させる方向である。このため、移動部４５ｂに保持されている移動刃３１も左方に移動する。この時、移動刃３１の切断刃が十字スタッドＳの底辺や左辺を切断してゆく。そして、移動刃３１の左端部が十字スタッドＳの左辺を通過すると、第１駆動手段４３が停止する。これにより、移動刃３１の左方への移動は停止される。
【００３５】
続いて、第２駆動手段５１が再度回転する。回転方向は、第２支持ユニット４７を上昇させる方向である。このため、第１支持ユニット４５を介して第２支持ユニット４７に支持されている移動刃３１も上昇する。この特、移動刃３１の上端部で十字スタットＳの上辺を切断する。これにより、十字スタッドＳの断面全体が切断されることになる。そして最後に、第１駆動手段４３が再度回転する。回転方向は移動部４５ｂを右方に移動させる方向である。移動刃３１が原位置に到達した時点で第１駆動手段４３の回転が停止され、移動刃３１が原位置に位置決めされて、一連の切断動作が終了する。以上のような動作を繰り返すことで、十字スタッドＳを繰り返し切断することができる。実際には、切断装置１は十字スタッドＳの移動速度に同期（移動）しながら切断作業を行っている。この点は後述する。
【００３６】
図３は、上述の各部の動作に伴う、移動刃３１の移動軌跡を説明するための拡大図である。この図においては、幅及び高さが共に５０ｍｍの十字スタッドＳを切断する場合を例にして説明する。また、移動刃３１の軌跡は、太い矢印線Ｌで示している。図中の矢印線Ｌから明らかなように、移動刃３１の原位置は十字スタッドＳの右上である。ここで、移動刃３１の下面には１つの切断先端３１ａが形成されている。後述するように、この切断先端３１ａが十字スタッドＳに対して最初に進入するが、十字スタッドＳにプリパンチ穴を形成することが望ましい。なぜなら、プリパンチ穴は切断のきっかけ位置となる穴であり、プリパンチ穴を形成することで切断の初期段階での十字スタッドＳの変形を防止できるからである。このプリパンチ穴は、材料が管状に成形される前の板状の状態でパンチング処理により形成される。そして、この材料が十字スタッドＳとして成形されると、上述の切断先端３１ａに対応する位置にプリパンチ穴が位置するようになっている。但し、プリパンチ穴を形成しなくても変形が許容できる程度であれば、強いてプリパンチ穴を設ける必要はない。
【００３７】
次に、移動刃３１の具体的な移動軌跡について説明する。先ず、移動刃３１は十字スタッドＳに向かって降下して行く。このとき、切断先端３１ａの水平方向位置は、十字スタッドＳの内壁面より僅かに左方の位置である。なぜなら、切断先端３１ａが十字スタッドＳの右辺を切断する際に、切断先端３１ａよりも右側の傾斜部分で切断することになり、切断中に十字スタッドＳを内側から押すように力が加わるからである。移動刃３１によって十字スタッドＳに内側から力が加わる場合には、外側にある固定刃本体によって十字スタッドＳの変形は抑制される。一方で、十字スタッドＳに対して外側から力が加わると、十字スタッドＳが内側に変形してしまう場合もある。これを防止するために、切断先端３１ａが十字スタッドＳの内面側に位置決めされるようにして切断するのである。
【００３８】
移動刃３１は、所定の高さ位置まで降下すると停止する。そのときの高さ位置は、移動刃３１の別の切断先端３１ｂが十字スタッドＳの下辺の内面の僅かに上方に位置する高さである。このように、切断先端３１ｂを十字スタッドＳの内面の近傍に位置決めするのは、既に述べた理由と同様に、切断の際に十字スタッドＳに内側から力が加わるようにするためである。これと同時に、移動刃３１の上端部が十字スタッドＳのかしめ部Ｓａの全部或いは一部を切断するような高さとなっていることが望ましい。これは、かしめ部Ｓａ付近は十字スタッドＳの他の部位に比べ強度が高く、切断のために大きな力が必要となるからである。すなわち、かしめ部Ｓａ付近の切断を２回に分けることにより、１回の切断工程における必要な力を低減するためである。本実施形態では、移動刃３１の上端部近傍に設けられた切断刃３１ｃがかしめ部Ｓａの全体を切断するような高さに位置決めされている。但し、十字スタッドＳの上辺は切断されていない。
【００３９】
次に、移動刃３１は上方へ向かって移動する。この時、切断されずに残っているのは、十字スタッドＳの左上の一部分と上辺のみである。そして、この上昇に伴う切断に際しては、全ての部分で十字スタッドＳの内側からのみ力が加わるようになっている。このため、十字スタッドＳの意図しない変形は生じない。そして、原位置と同じ高さまで移動刃３１が上昇すると停止し、最終的に右方に移動して原位置に復帰する。
【００４０】
図４及び図５は、異なる断面特性を有する十字スタッドＳを切断するための固定刃ユニット２１及び移動刃３１を示す図である。図４が１００ｍｍ×５０ｍｍの十字スタッドＳの場合であり、図５が５０ｍｍ×５０ｍｍの十字スタッドＳの場合である。これらの例では、十字スタッドＳの断面の幅が異なっているため、移動刃３１の水平方向の必要移動距離が異なる。すなわち、幅が１００ｍｍの十字スタッドＳの場合には、１００ｍｍ程度の水平移動が必要となる。一方、幅が５０ｍｍの十字スタッドＳの場合には、５０ｍｍ程度の水平移動で十分である。本実施形態では、サーボモータによって移動刃３１の移動を制御している。このため、サーボモータの回転数の設定を変更するだけで、水平方向の移動距離は容易に変更することができる。この点で、移動距離の変更が煩雑で精密な移動距離の制御が困難な油圧シリンダなどと比較して、切断装置１の操作が容易である。
【００４１】
なお、図４及び図５において、移動刃３１が固定刃ユニット２１の外側に位置決めされている場合も示している。これは待機位置である。待機位置とは、固定刃ユニット２１を取り替える際の移動刃３１の位置である。切断動作中の移動刃３１の原位置は、固定刃ユニット２１のスリットＴ内であるが、これでは固定刃ユニット２１を取り替えることができない。このため、移動刃３１を固定刃ユニット２１の外側に退避させるのである。本実施形態では固定刃ユニット２１の貫通穴の上方に位置しているが、この位置に限定されるものでは無く、固定刃ユニット２１から離れていればどこでもよい。
【００４２】
図６は、固定刃ユニットを示す写真である。この内、手前側にあるのが１００ｍｍ×５０ｍｍの十字スタッド用の固定刃ユニットであり、奥側にあるのが、５０ｍｍ×５０ｍｍの十字スタッド用の固定刃ユニットである。手前側の固定刃ユニットでは、横長の貫通穴が形成されているのが見えるが、奥側の固定刃ユニットには幅と高さがほぼ等しい貫通穴が形成されている。なお、固定刃ユニットの貫通穴の形状は、切断対象物の断面特性に合わせて設定するものであるので、当該実施形態で説明されているものに限定されるものでは無い。例えば、単純な四角形、長方形、円形などであってもよい。
【００４３】
図７は、移動刃を示す写真である。この例の移動刃は、下部に１つの切断先端を有すると共に、左方に５つの切断先端を有している。但し、切断先端の数は一例であり、実施形態の例に限定されるものではない。また、移動刃の上端面には段差が形成されており、この段差の間に傾斜部が設けられている。この傾斜部も切断刃を構成しており、上述のかしめ部を切断する役割を有している。
【００４４】
［走行切断装置］
次に、図８に基づいて、上述の切断装置１を備える走行切断装置１０１について説明する。ここで、走行切断装置１０１とは、一定速度で移動する長尺の切断対象物を、その移動を止めることなく連続して切断する装置である。本実施形態の走行切断装置１０１では、ベースＢ上に支持されている切断装置１が、第３レール機構７１に沿って移動できるようになっている。切断装置１を移動させるのは第３駆動手段１０３である。この第３駆動手段１０３もサーボモータである。また、第３ボールネジ１０５も備えている。但し、必要な位置決め精度が満たされるのであれば、油圧シリンダやエアシリンダなどのアクチュエータを用いてもよい。
【００４５】
次に、走行切断装置１０１の動作を簡単に説明する。図８は、切断を開始する時の切断装置１の位置である。この状態において、固定刃ユニット２１の貫通穴に十字スタッドが挿入される。そして、切断装置１が十字スタット上の正しい切断位置に位置決めされると、切断装置１は十字スタットと同期移動を開始する。図においては右側に向かって移動するのである。このため、十字スタッドと切断装置１の相対速度が零になる。この状態で、移動刃３１及び固定刃ユニット２１の作用によって十字スタッドが切断される。
【００４６】
十字スタッドが完全に切断された時点で、切断装置１は右側の所定位置まで移動して停止する。それと同時に、切断された後の十字スタッドは搬送装置１０７に受け渡されて、下流側の装置に運ばれる。その後、切断装置１は第３駆動手段１０３の作用により、左方への移動を開始する。このとき、左方から供給される長尺の十字スタットは移動を継続している。そして、切断装置１が十字スタッド上の次の切断位置に到達すると、再度十字スタッドと同期移動を開始して、上述した切断動作を再開する。このように、十字スタッドの移動を停止させることなく、連続して切断動作を実行することができる。
【００４７】
［２］第２実施形態
図９は、第２実施形態に係る切断装置の移動刃を示す図である。この図において、図９（Ａ）は移動刃の切断先端の拡大図であり、図９（Ｂ）は移動刃の側面図であり、図９（Ｃ）は移動刃の下面図である。第２実施形態に係る切断装置１は、移動刃１３１の形状が第１実施形態と異なっている。第１実施形態と異なる部分を詳細に説明する。
【００４８】
本実施形態に係る移動刃１３１の切断先端１３２は、図９（Ａ）に示すように、側面側から見たときに第１実施形態に係る移動刃３１と略同一の形状を有している。この切断先端１３２は、上部１３２ｔ、側部１３２ｓ、及び下部１３２ｂで形成されており、上部１３２ｔ及び下部１３２ｂは側部１３２ｓに対して略直交するように延びて略コの字形に形成されている。
【００４９】
移動刃１３１は、図９（Ｂ）に示すように、例えば、十字スタッドＳである切断対象物を切断する際に切断対象物の切断面との接触を減らすための薄肉部１３３が形成されている。この薄肉部１３３は、切断先端１３２と段部１３４との間にかけて移動刃１３１の板厚を薄くして形成されており、切断先端１３２側の薄肉部１３３の端部１３３ａは、切断先端１３２に沿って形成されている。すなわち、切断先端１３２は略コの字形に形成されているため、切断先端１３２は、薄肉部１３３の端部１３３ａを略コの字形に囲むように形成されている。これにより、移動刃１３１は、図９（Ｃ）に示すように、切断対象物を切断する際に接触し得る部分が、切断先端１３２以外の部分が薄肉になるように形成されている。なお、段部１３４の位置は、移動刃１３１の切断対象物との切断時の位置関係に応じて、切断時に切断対象物の切断面と接触しない位置に形成されている。
【００５０】
本実施形態に係る切断装置１は、移動刃１３１に薄肉部１３３が形成されている。これにより、切断対象物を切断する際に切断対象物の切断面との接触及び摩擦抵抗を減らすことができる。このため、切断時に移動刃１３１の側面が切断対象物に接触して中空部材である切断対象物を中空形状の内側に巻き込んでしまうことを防止することができ、きれいな切断面を実現することができる。
【００５１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、これはあくまでも一例である。すなわち、切断装置及び走行切断装置が上述の全ての構成要素を同時に備えることは本発明にとって必須ではない。発明として成立する範囲において、上述の各構成要素単独あるいは任意の組み合わせによる切断装置及び走行切断装置であっても、本発明の技術思想の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５２】
１  切断装置
１１ａ  下部フレーム
１１ｂ  側部フレーム
１１ｃ  上部フレーム
２１  固定刃ユニット
２３  固定刃本体
２５  スペーサ
２７  側板
３１  移動刃
４１  移動刃支持ユニット
４３  第１駆動手段
４５  第１支持ユニット
４５ｂ  移動部
４５ｃ  第１ボールネジ
４５ｄ  第１ボールネジナット
４５ｅ  第１軸継手
４５ｆ  第１レール機構
４７  第２支持ユニット
４７ａ  支持ユニット側板
４７ｂ  支持ユニット天板
５１  第２駆動手段
５１ｅ  第２軸継手
５３  第２ボールネジ
５５  シャフト
６１  第２レール機構
７１  第３レール機構
１３１  移動刃
１３２  切断先端
１３２ｔ  上部
１３２ｓ  側部
１３２ｂ  下部
１３３  薄肉部
１３３ａ  端部
１３４  段部
Ｓ  十字スタッド
Ｔ  スリット
【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】
0006705640.tif 000008
【図８】
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【図９】
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