(57)【要約】【課題】切断刃間の開口量を自由に設定可能にするとともに、ラムの進退動の際に揺動をなくした切断装置を提供する。【解決手段】ベース２に取り付けた固定刃３と、進退動および傾動可能なラム６に取り付けた動刃７を対向させる。ラム６はその円形側面に歯部９ａ，９ｂを形成したピニオンとし、流体シリンダー１２ａ，１２ｂにより上下駆動されるラック１０ａ，１０ｂを歯部９ａ、９ｂにそれぞれ噛み合わせる。ラック９ａ，９ｂを同期させ同じ速度で移動してラム６を介して動刃７を直線移動し、所定の開口量で停止する。さらに、流体シリンダー１２ａ，１２ｂを独立的に制御し、ラック９ａ、９ｂの一方を停止し他方を移動させ、また、その逆のラック９ａ，９ｂの停止と移動を繰り返して被切断材１３をウェイビングカットする。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の切断刃と、前記一方の切断刃を固定刃とするとともに他方の切断刃を動刃とし、前記固定刃に対し動刃をウェイビングさせる切断装置において、
前記他方の切断刃から成る動刃をラックピニオン手段によりウェイビングさせることを特徴とする切断装置。
【請求項２】
一対の切断刃と、前記一方の切断刃に対し他方の切断刃をウェイビングさせる切断装置において、
前記一対の切断刃を対向方向に接近離反可能に設け、被切断材の厚みに対応させて前記一対の切断刃による切断間隔を調整可能としたことを特徴とする切断装置。
【請求項３】
固定した第二の切断刃と、ピニオンとして機能し前記第二の切断刃に対向して進退動および傾動可能なラムに取り付けた第一の切断刃と、対向する位置で前記ラムと噛合してラックとして機能し前記ラムを上下動および傾動させる第一の上下動手段および第二の上下動手段と、前記第一の上下動手段および第二の上下動手段を独立して上下動する第一の駆動手段および第二の駆動手段とを設け、前記第一の切断刃をウェイビングさせることを特徴とする切断装置。
【請求項４】
前記第二の切断刃は、前記第一の切断刃を取り付けたラムと同じ上下動および傾動可能な第二のラムに取り付け、前記第一の切断刃と対向させたことを特徴とする請求項３記載の切断装置。
【請求項５】
前記第一の駆動手段および第二の駆動手段は、前記第一の上下動手段および第二の上下動手段を同期して上下動し前記ラムを進退動するとともに、一方の上下動手段を停止しつつ他方の上下動手段を移動して前記ラムを傾動させ前記切断刃をウェイビング可能に各上下動手段を上下方向に往復移動可能な手段からなることを特徴とする請求項３または４記載の切断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクラップフープ材を含む切断を必要とする各種の被切断材を切断する切断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、被切断材を切断する切断装置としては、例えば自動プレス装置等に併設されてフープ材をプレスした後のスクラップをトリップのまま切断処理するフープ材カッターが知られており、この種のフープ材カッターとしては実公昭４９−３２３８７号公報に開示されている。
【０００３】
図８は前記公報記載のフープ材カッターの要部断面図、図９はその内部構造を示す平面図である。
図８に示すように、フープ材カッター５０のベース５１とカバー５３の間には平板状のラム５２が進退動自在に配設されている。ラム５２の前進側の前端には、動刃５８がラム５２の前端部より刃部を突出させてボルトにより固定されており、カバー５１には固定刃５９が動刃５８に対向させてボルトにより固定されている。ラム５２の後端側には、モーター６６により駆動される減速機６７の駆動軸５５にキー５４を介して固定されたカム５６が軸受５７を介して嵌合しており、カム５６の回転による偏心作動によりラム５２が揺動しつつ進退動して前記動刃５８を固定刃５９に対して接離し、フープ材を同じ方向から切断するようになっている。
【０００４】
動刃５８の左右端面５８ａ，５８ｂには、図９に示すように、ベース５１に取り付けたガイドローラ６０がそれぞれ当接して設けられており、カム５６の回転によって生じるラム５２の揺動による動刃５８の横振れを抑えるとともに進退動をガイドしている。また、ガイドローラ６０には、グリースニップル６２をベース５１に設けてそれぞれの給油穴６１を通じて潤滑油が供給され、ガイドローラ６０の回転が円滑にされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来のフープ材カッターでは、モーター６６によるカム５６の回転でラム５２を進退動しているため、固定刃５９に対する動刃５８の開口量がカム５６の偏心量Ｌに限定され、フープ材の厚みに対応して開口量の調節ができず、またフープ材の厚みが開口量を越えると切断できない問題があった。
【０００６】
また、ラム５２の進退動には揺動が伴うため、動刃５８の横揺れを抑えつつ進退動をガイドするガイドローラー６０を設ける必要があるとともに、ガイドローラー６０の回転を円滑にする給油機構が必要となり、構造上複雑となる問題があった。
【０００７】
本発明は、前記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、切断刃間の開口量を自由に設定可能にするとともに、ラムの進退動の際に揺動をなくした切断装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る切断装置は、一対の切断刃と、前記一方の切断刃を固定刃とするとともに他方の切断刃を動刃とし、前記固定刃に対し動刃をウェイビングさせる切断装置において、前記他方の切断刃から成る動刃をラックピニオン手段によりウェイビングさせることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項２に係る切断装置は、一対の切断刃と、前記一方の切断刃に対し他方の切断刃をウェイビングさせる切断装置において、前記一対の切断刃を対向方向に接近離反可能に設け、被切断材の厚みに対応させて前記一対の切断刃による切断間隔を調整可能としたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項３に係る切断装置は、固定した第二の切断刃と、ピニオンとして機能し前記第二の切断刃に対向して進退動および傾動可能なラムに取り付けた第一の切断刃と、対向する位置で前記ラムと噛合してラックとして機能し前記ラムを上下動および傾動させる第一の上下動手段および第二の上下動手段と、前記第一の上下動手段および第二の上下動手段を独立して上下動する第一の駆動手段および第二の駆動手段とを設け、前記第一の切断刃をウェイビングさせることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項４に係る切断装置は、請求項３の切断装置において、前記第二の切断刃は、前記第一の切断刃を取り付けたラムと同じ上下動および傾動可能な第二のラムに取り付け、前記第一の切断刃と対向させたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項５に係る切断装置は、請求項３または４の切断装置において、前記第一の駆動手段および第二の駆動手段は、前記第一の上下動手段および第二の上下動手段を同期して上下動し前記ラムを進退動するとともに、一方の上下動手段を停止しつつ他方の上下動手段を移動して前記ラムを傾動させ前記切断刃をウェイビング可能に各上下動手段を上下方向に往復移動可能な手段からなることを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項１の切断装置にあっては、ラックピニオン手段により動刃を揺動させることなくウェイビングさせ、被切断材の切断が可能になる。
【００１４】
本発明の請求項２の切断装置にあっては、自動プレス機等による打ち抜き部等のめくれや、立上げ部を有する被切断材であっても、披切断材の厚みに対応させて一対の切断刃の間隔を調整し切断することが可能になる。
【００１５】
本発明の請求項３，５の切断装置にあっては、第一の駆動手段および第二の駆動手段を同期的に同条件で駆動し、第一の上下動手段および第二の上下動手段を相対的に停止した状態で移動して第二の切断刃の方向にラムを直線的に移動し、その後、一方の駆動手段の駆動を停止するとともに他方の駆動手段を駆動することで一方の上下動手段のみを移動してラムに取り付けた第一の切断刃を傾動し、第二の切断刃とにより被切断材を切断する。
【００１６】
このとき、第二の切断刃に対して平行な状態で第一の切断刃を接近させ、一方の上下動手段のみ移動し第一の切断刃を傾けて第二の切断刃と重なり合わせた後、前記一方の上下動手段の移動を停止するとともに、他方の上下動手段を移動して被切断材を切断する。また、第二の切断刃に対する第一の切断刃の開口量は、第一の上下動手段および第二の上下動手段による同期的なラムの移動量により自由に設定でき、切断する被切断材の厚みに応じて開口可能である。
【００１７】
本発明の請求項４の切断装置にあっては、第一の切断刃を固定刃とし、第二の切断刃を請求項３の第一の切断刃と同様に動作させて被切断材を切断することが可能になる。また、第一の切断刃および第二の切断刃を固定刃とせず、両切断刃を傾動させて被切断材を切断することが可能になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１および図２に基づいて説明する。図１は本実施の形態の要都を示す正面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図である。
【００１９】
図１および図２に示すように、本実施の形態の切断装置１は、ベース２に一対の切断刃の一方を構成する第二の切断刃としての固定刃３がその刃部を上方に向けてボルト４等の適宜手段にて固定されており、この固定刃３の上方には、ラム６がベース２とサブフレーム５との間で固定刃３に対して摺動可能に設けられている。ラム６は、中心よりある程度の距離を有して直線的に切り欠いた略円形平板状に形成されており、このラム６には、一対の切断刃の他方を構成する第一の切断刃としての動刃７がその刃部を切り欠き部６ａより下方に突設させてボルト８等の適宜手段により固定され、被切断材１３を切断可能に固定刃３と対向して配置されている。
【００２０】
ラム６は、その外周面に切り欠き部６ａの両端より両側にそれぞれ歯部９ａ，９ｂが所要の長さ形成され、ピニオンとして機能しており、歯部９ａには第一の上下動手段としてのラック１０ａが噛み合わされ、歯部９ｂには第二の上下動手段としてのラック１０ｂが噛み合わされている。なお、歯部９ａ，９ｂは、ラム６の円形外周面の全周に形成しても構わない。ラック１０ａ，１０ｂは、ベース２に固定されているガイド１１ａ，１１ｂによりそれぞれ上下方向かつ平行に案内されている。
【００２１】
ラック１０ａには第一の駆動手段としての流体シリンダー１２ａが連結されるとともに、ラック１０ｂには第二の駆動手段としての流体シリンダー１２ｂが連結されており、流体シリンダー１２ａ，１２ｂは、図示を省略した制御部の制御により独立して駆動され、同期して同じ移動速度でラック１０ａ，１０ｂを移動するとともに、一方のラック１０ａ（またはラック１０ｂ）の移動を行わず、他方のラック１０ｂ（またはラック１０ａ）のみを移動してラム６を両方向へ交互に傾動させ、動刃７のウェイビングを可能にしている。また、流体シリンダー１２ａ，１２ｂの駆動によるラック１０ａ，１０ｂの移動量も制御可能で、固定刃３に対する動刃７の開口量も被切断材１３の厚みに対応させて任意に設定可能になっており、流体シリンダー１２ａ，１２ｂには、油圧シリンダー、水圧シリンダーあるいは空圧シリンダーを用いることができる。
【００２２】
なお、前記ラック６は切り欠き部６ａ以外を円形としたが、動刃７をウェイビングさせるに必要な長さの歯部９ａ，９ｂを円形側面に形成し、それ以外の上部は円形でなくてもよく、例えば切り欠き部６ａと同様に直線的に切り欠いた形状にしてもよい。また、第１の上下動手段および第２の上下動手段であるラック１０ａおよびラック１０ｂを上下方向に移動する第１の駆動手段および第２の駆動手段は流体シリンダー１２ａおよび流体シリンダー１２ｂに限られず、ラック１０ａ，１０ｂを上下方向に往復移動させる機構であれば良く、例えば、ラック１０ａ，１０ｂにネジ穴を設け（ネジ穴はラックに直接形成しても良く、ナットを取り付けても良い）、このネジ穴にモーターで回転可能なネジ部材を螺合し、ネジ部材を回転させてラック１０ａ，１０ｂを上下動させる構成でも良い。
【００２３】
前記構成において、被切断材を切断する動作について図３〜６および図７を用いて説明する。なお、以下の説明においては、固定刃３と動刃７は平行に配設された状態から動刃７を固定刃３に下降接近させるものとする。
【００２４】
まず、図３に示すように、流体シリンダー１２ａ，１２ｂを図示しない制御部の制御により同期させつつ同条件で駆動し、ラック１０ａ，１０ｂを同じ速度で下降させ、被切断材１３の厚みに対応させて切断する開口量となるまで動刃７を固定刃３に対して平行に接近させる。
【００２５】
次に、図４に示すように、流体シリンダー１２ｂの駆動を停止してラック１０ｂを一定位置に固定し、流体シリンダー１２ａを駆動してラック１０ａのみを下降し、ラム６をラック１０ｂとの噛合付置を中心にして回転させて動刃７を傾動させる。そして、ラック１０ａ側の動力７の刃部と固定刃３の刃部が重なり合うとともに所定角度になったら、流体シリンダー１２ａの駆動を停止してラック１０ａを固定する。
【００２６】
その後、流体シリンダー１２ｂの駆動によりラック１０ｂを下降し、図５に示すように、ラック１０ａとの噛合位置を中心にラム６を回転して動刃７を固定刃３に近づけるように傾動させつつ被切断材１３を切断していき、最終的に動刃７と固定刃３を平行にすることで、被切断材１３の切断が完了する。
【００２７】
図７は図４から図５に示す一連の動作を示すもので、ラック１０ａを３０ｍｍ下降させた後、ラック１０ａの移動を停止させてラック１０ｂを３０ｍｍ下降させた時の動刃７の軌跡を示している。
【００２８】
動刃７は、ラック１０ａの下降に伴いラック１０ｂとの噛合位置を中心にラム６が回転されて傾動する。このとき、動刃７の刃先におけるＡ点は固定刃３に対して略平行にラック１０ｂ方向へ移動し、Ｂ点、Ｃ点およびＤ点はラック１０ｂ方向に移動しつつ下降する。そして、ラック１０ａを３０ｍｍ下降させた時点でラック１０ａの移動を停止した後、ラック１０ｂを３０ｍｍ下降させ、動刃７をラック１０ａとの噛合位置を中心に傾動させる。このとき、動刃７の刃先におけるＡ点、Ｂ点およびＣ点はラック１０ｂ方向へ移動しつつ下降するとともに、Ｄ点では固定刃３に対して略平行にラック１０ｂ方向へ移動し、ラック１０ｂが３０ｍｍ下降した時点で動刃７と固定刃３は平行になり、被切断材の切断が完了する。
【００２９】
被切断材１３の切断が完了すると、図６に示すように、まず、ラック１０ａのみを上昇させてラック１０ｂとラム６との噛合位置を中心にラム６を回転させ動刃７を固定刃３に対して開いていき、動刃７のラック１０ａ側の刃先端部が動刃７の傾動前の状態に開き終わるとラック１０ａの移動を停止する。そして、ラック１０ｂを揺動して動刃７をラック１０ａとラム６との噛合位置を中心に回転させて開き、動刃７と固定刃３が平行になった時点でラック１０ｂの移動を停止する。このとき、動刃７と固定刃３の間には被切断材１３が配置されている。そして、前記切断を繰り返す。このとき、被切断材１３の切り始めはラック１０ａによる動刃７の傾動を切断毎に行ってもよく、あるいはラック１０ｂにより動刃７の傾動を行って切り始め、その後ラック１０ａとラック１０ｂによる切り始めを交互に行ってもよい。
【００３０】
なお、前記構成では、被切断材１３を切り終わった後、ラック１０ａを移動、すなわち被切断材１３を切り始めた方から動刃７を固定刃３に対して開く動作を説明したが、まずラック１０ｂを移動、すなわち被切断材１３を切り終わった方から動刃７を開いても構わない。また、ラック１０ａとラック１０ｂを同時に移動させ、動刃７を固定刃３に対して開いても良い。
【００３１】
なお、前記構成においては、動刃７を固定刃３に対して上下に配置した場合を説明したが、動刃７と固定刃３の上下関係を逆転させ、ラム６を固定刃３の下側から進退動する構成であっても良く、また固定刃３も動刃７を取り付けたラム６と同様に移動かつ傾動可能なラムに取り付けて動刃としてもよい。
【００３２】
本案施の形態によれば、固定刃３に対して動刃７を直線移動して接近離反できるので、被切断材１３の厚みに対応させて固定刃３と動刃７との間隔を調整することができる。また、ラックピニオン機構により動刃７をウェイビングさせるので、従来より切断刃を長くすることができ、幅の広い被切断材を切断することができる。また、流体シリンダー１２ａ，１２ｂの駆動力を調整し、薄い被切断材に比べて厚みの大きな被切断材の場合には駆動力を大きくすることで、被切断材の厚みの如何を問わずに刃巾を有効に使用することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ラックピニオン手段によりウェイビングカットができ切断刃寿命の長期化を図ることができるとともに、動刃の揺動が生じないのでその揺動による動刃の横揺れを抑制しつつ進退動をガイドする構成が不要となり、構成の簡略化を図ることができる。さらに、切断刃の長さを従来に比べ長し、幅の広い被切断材を切断することができる。
【００３４】
また、一対の切断刃の開口量を調整可能なので、被切断材の厚みに対応させて開口し切断することができ、例えば自動プレス機等による打ち抜き部等のめくれや立上げ部を有する被切断材であっても切断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の要部を示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】被切断材の切り始め状態を示す正面図である。
【図４】被切断材の切り始め動作を説明するための正面図である。
【図５】被切断材の切断完了時を説明するための正面図である。
【図６】切断完了後の動刃の開き動作を説明するための正面図である。
【図７】被切断材の切断時における動刃の軌跡を示す図である。
【図８】従来のフープ材カッターを示す要部断面図である。
【図９】従来のフープ材カッターの内部構造を示す平面図である。
【符号の説明】
１　切断装置
２　ベース
３　固定刃
５　サブフレーム
６　ラム
７　動刃
９ａ，９ｂ　刃部
１０ａ，１０ｂ　ラック
１１ａ，１１ｂ　ガイド
１２ａ，１２ｂ　流体シリンダー
１３　被切断材
【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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