(57)【要約】【課題】素材の剪断部外周に予め面取り溝を形成すると共に硬化させ、その面取り溝部分を後工程で剪断装置により剪断することにより、剪断面が美麗で、両端に面取りが施された高精度な剪断ブランクの形成を可能にすること。【解決手段】パイプＡの周りに放射状に複数個の転造ロール１９，２０，２１が配置され、これら転造ロールうち、転造ロール１９がパイプＡに押し込まれて尖角の面取り用溝Ａ１を転造する凸状部１９ａを有する一方、これらの転造ロール１９，２０，２１をパイプＡを中心に公転させる転造ロール公転用モータ１５と、その公転時、凸状部１９ａを有する溝入れ用の転造ロール１９を半径方向内方に進退移動させて、パイプＡの剪断個所外周に予め任意の深さの面取り用溝Ａ１を転造する摺動体２２と縮小爪体３０と回転支持体２８と押動体２９とシリンダ３２とでなる溝入れ機構とを設けた。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
素材の周りに放射状に複数個の転造ロールが配置され、これら転造ロールうち、少なくとも１個の転造ロールが素材に押し込まれて尖角の面取り用溝を転造する凸状部を有する一方、これらの転造ロールを素材を中心に公転させる公転駆動機構と、その公転時、凸状部を有する溝入れ用の転造ロールを半径方向内方に進退移動させて、素材の剪断個所外周に予め任意の深さの面取り用溝を転造する溝入れ機構とを備えていることを特徴とする素材カットサポート装置。
【請求項２】
溝入れ用の転造ロールにより転造されて外周部が盛り上がった面取り用溝を、求める面取りの形状、寸法に矯正転造する矯正用の転造ロールを備えていることを特徴とする請求項１に記載の素材カットサポート装置。
【請求項３】
素材をクイル側に一定長さづつ間歇的に供給する素材供給機構とクイルと剪断機構とを機体側方に備え、パンチとダイとで剪断ブランクを圧造して所定形状の製品を成形するフォーマーにおける素材供給機構後方側に配置される一方、素材供給機構による素材の供給が停止している間に素材への面取り用溝の転造を行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載の素材カットサポート装置。
【請求項４】
素材としてパイプ又は中実材を用いる一方、請求項１の構成における溝入れ機構が、素材の径、パイプの肉厚により面取り用溝の深さを任意の深さに調整する深さ調整手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の素材カットサポート装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、素材を一定長さに剪断してフォーマー等で使用する剪断ブランクを形成する際に用いる素材カットサポート装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、長尺の素材としてパイプを用い、このパイプからフォーマー等で使用する一定長さのブランクを形成する装置として、例えば素材の外周から複数のロールを素材と相対的に回転させながら、半径方向に押し込んで切断を行うロール押し込み切断装置（ディスクカッター）や、クイル前面に供給されたパイプを、芯金で補強しつつクイルとその前面にてパイプの供給方向と直交する方向に往復動するカッターとの間で剪断するようにしたパイプ剪断装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平３−１９７１９号公報  （第１頁、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前者のロール押し込み切断装置によれば、図９に示すようにロールによるパイプＣの切断面には内側への大きなカエリＣ１が発生する問題があると共に、切断長がバラツキ特に高速生産は困難であった。また、この切断装置によれば、切断ブランクをフォーマー、ヘッダーなどに供給する必要があり、その送り込み装置（パーツフィーダー、シュート）の難しさ及びコストの問題も有していた。
【０００５】
また、後者のパイプ剪断装置によれば、パイプＤの変形は芯金により阻止できるが、カッターのみによるパイプＤの剪断では、その剪断時に大きな剪断力が必要となって図１０に示すようにパイプＤにおける剪断端部の外周に傷Ｄ１が残り、破断面も粒子のチギレＤ２が発生して汚く、また、舌Ｄ３やバリＤ４が発生する問題を有していた。
【０００６】
そこで、本発明は、素材の剪断部外周に予め面取り用溝を形成すると共に硬化させ、その上でその面取り溝部分を後工程で剪断装置により剪断することにより、剪断面が美麗で、両端に面取りが施された高精度な剪断ブランクの形成を可能にできる素材カットサポート装置の提供を課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、本願の請求項１に記載の発明は、素材の周りに放射状に複数個の転造ロールが配置され、これら転造ロールうち、少なくとも１個の転造ロールが素材に押し込まれて尖角の面取り用溝を転造する凸状部を有する一方、これらの転造ロールを素材を中心に公転させる公転駆動機構と、その公転時、凸状部を有する溝入れ用の転造ロールを半径方向内方に進退移動させて、素材の剪断個所外周に予め任意の深さの面取り用溝を転造する溝入れ機構とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
また、本願の請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、溝入れ用の転造ロールにより転造されて外周部が盛り上がった面取り用溝を、求める面取りの形状、寸法に矯正転造する矯正用の転造ロールを備えていることを特徴とする。
【０００９】
また、本願の請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の装置が、素材をクイル側に一定長さづつ間歇的に供給する素材供給機構とクイルと剪断機構とを機体側方に備え、パンチとダイとで剪断ブランクを圧造して所定形状の製品を成形するフォーマーにおける素材供給機構後方側に配置される一方、素材供給機構による素材の供給が停止している間に素材への面取り用溝の転造を行うようにしたことを特徴とする。
【００１０】
さらに、本願の請求項４に記載の発明は、素材としてパイプ又は中実材を用いる一方、請求項１の構成における溝入れ機構が、素材の径、パイプの肉厚により面取り用溝の深さを任意の深さに調整する深さ調整手段を備えていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、この発明に係る素材カットサポート装置をパンチとダイとで剪断ブランクを圧造して所定形状の製品を成形するフォーマーに適用したものである。フォーマー１は、既存のもので複数のダイとこれに対向して進退動する複数のパンチ（いずれも図示せず）とを備えた機台２の側方位置に、パイプ（素材）Ａを筒状のクイル３の先端口へ一定長さづつ間歇的に送る送りロール４，４をもつ素材供給機構５と、クイル３の前面においてパイプＡの供給方向に対し直交方向に往復動して供給されたパイプＡの剪断を行う剪断ナイフ６をもつ剪断機構７とを備え、剪断ナイフ６はパイプＡが貫通可能な穴刃６ａを有し、また、クイル２の前方位置には、パイプＡのクイル先端口からの突出量を一定長さに規制するストッパー８が設けられている。ストッパー８にはその固定位置を任意に変更してパイプＡのクイル先端口からの突出量を任意の長さに変更調整する適宜調整機構（図示せず）が設けられ、また、送りロール４はサーボモータなどの駆動手段によりパイプＡの送り量を任意に設定できるようになされている。
【００１２】
フォーマー１では、剪断ナイフ６で一定長さに剪断された剪断ブランクＢを、素材移送手段（図示せず）装置により上記ダイとパンチとでなる複数の圧造ステーションに移送して粗から精に順次圧造成形して所定形状の成形品が得られるようになされている。
【００１３】
そして、上記フォーマー１における送りロール４の後方に、パイプＡの剪断個所に予め面取り用溝（転造溝）Ａ１を転造する素材カットサポート装置１０を配設したのである。
【００１４】
素材カットサポート装置１０は、図２，３に示すように支持ボックス１１と、支持ボックス１１のフォーマー側内に回転可能に支持される中心部にパイプ挿通孔１２ａをもつ公転本体１２を備えている。公転本体１２はその一端部が軸状で他端部が大径の円板状となっている。軸状部１２ｂはその基端側外周部が支持ボックス１１のクイル側軸受部１１ａにベアリング１３，１３を介して支持され、軸状部１２ｂの先端外周にはベルト車１４が設けられている。そして、図１に示すようにベルト車１４と支持ボックス１１に設けられた転造ロール公転用モータ（公転駆動機構）１５の駆動輪１６との間にベルト１７が掛設されて、該モータ１５の駆動により公転本体１２がパイプＡを中心に公転するようになされている。なお、本実施の形態では転造ロール公転用モータ１５により、常時公転本体１２を公転させるように設定している。一方、円板状部１２ｃの外側面には、内面に半径方向に延びる摺動溝１８ａを有する蓋体１８が設けられ、摺動溝１８ａ内には、図３に示すように複数個（図では３個）の転造ロール１９，２０，２１がパイプＡの周りに放射状に配設されている。ここで、その１個は尖角の面取り溝を転造する凸状部１９ａを有する溝入れ用の転造ロール１９で、摺動溝１８ａに沿って摺動可能な摺動体２２に支持されている。摺動体２２は、公転本体１２を貫通する突出ボルト２３とこのボルト２３と公転本体１２との間に介装される戻しばね２４とにより常時は半径方向外方に付勢されている。また、残りの２個はパイプＡを受け止めると共に溝入れ転造ロール１９により転造されて外周部が盛り上がった面取り用溝Ａ１を、求める面取りの形状、寸法に矯正転造する矯正用の転造ロール２０，２１で、これら転造ロール２０，２１は、摺動溝１８ａに沿って摺動可能な支持体２５に支持されている。支持体２５は図３に示すように位置調整ネジ２６によりパイプＡの径に合わせて半径方向に位置調整可能に固定されている。
【００１５】
支持ボックス１１の反フォーマー側貫通孔１１ｂには、軸部２７ａと大径部２７ｂとを有するボス２７が固設され、その軸部２７ａの外周に回転支持体２８が軸受２９を介して回転及び軸方向に移動可能に支持される一方、回転支持体２８に摺動体２２を半径方向内方に摺動させる先端傾斜部３０ａをもつ縮小爪体３０が設けられている。また、ボス２７の軸部２７ａと大径部２７ｂとの間に形成された凹部２７ｃ内に、回転支持体２８を公転本体１２側に押動させる押動体３１が設けられている。押動体３１は支持ボックス１１の外部に設けられたシリンダ３２の作動により回転支持体２８側に押動可能となされている。つまり、摺動体２２と縮小爪体３０と回転支持体２８と押動体２９とシリンダ３２とでなる溝入れ機構が構成されている。そして、回転支持体２８と押動体３１との間には相対回転を可能にするベアリング３３が介装される一方、回転支持体２８及び押動体３１は、上記円板状部１２ｃ内に設けられたばね３４と押圧体３５とでなる復帰部材３６により常時はボス２７側に付勢されている。なお、符号３７，３７，３８，３８は素材カットサポート装置１０の前後に配置されたパイプＡの案内ロールである。
【００１６】
次に、以上のように構成した素材カットサポート装置の作用について説明する。
基本的には図４に示すようにフォーマー１の剪断ナイフ６によるパイプＡの剪断が終了し、かつ送りロール４，４のパイプ送り停止状態のもとで、シリンダー３２を作動して凹所２７ｃ内に加圧流体を供給し押動体３１をクイル３側に移動させる。この移動により、図５に示すように押動体３１が回転支持体２８を公転本体１２側に移動させ、これに伴い縮小爪体３０の先端傾斜部３０ａが摺動体２２を半径方向内方に押し下げることになる。これにより図６に示すように溝入れ用の転造ロール１９によりパイプＡの剪断個所に予め所望する深さ面取り用溝Ａ１が転造されると共に、面取り用溝Ａ１周りが硬化されることになる。その場合、支持体２５側には、受け止め兼矯正用の転造ロール２０，２１が設けられているので、溝入れ用の転造ロール１９により転造されて盛り上がろうとする面取り溝Ａ１の端部を平坦状に矯正することができる。
【００１７】
このパイプＡへの面取り用溝Ａ１の転造後、シリンダー３２の作動を停止し押動体３１のクイル３側への押圧を解除する。これに伴い公転本体１２内の復帰部材３６により回転支持体２８と共に縮小爪体３０がボス２７側に押し戻され、縮小爪体３０の先端傾斜部３０ａによる摺動体２２の押圧がなくなって、摺動体２２が戻しばね２６により半径方向外方の待機位置に移動される。これにより図７に示すように転造ロール１９がパイプＡから離れることになる。一方、剪断ナイフ６は復動されて元の剪断開始位置に待機することになる。
【００１８】
その後、フォーマー１の送りロール４，４を回転させて面取り用溝Ａ１が転造されたパイプＡをクイル３側に供給する。パイプＡをクイル３側に供給すると、図８に示すようにパイプＡは剪断ナイフ６の穴刃６ａを貫通してストッパー８に当接し、その切断長さが一定に定められる。つまり、面取り溝Ａ１と、剪断ナイフ６とクイルとの密接部とが一致する。そして、パイプＡの先端がストッパー８に当たり、その供給が停止されたタイミングで、図４に示すように剪断ナイフ６を往動させ、クイル３と剪断ナイフ６との間で剪断を行う。その場合、パイプＡの剪断個所には、予め面取り用溝Ａ１が形成され、かつ硬化した状態となっているので、剪断ナイフ６とクイル３とによる剪断が簡単容易に行えると共に、その剪断面にはカエリや傷、舌、バリ等の発生がなく、破断面も美麗で、両端に面取りが施された高精度な剪断ブランクＢが得られる。
【００１９】
然る後、上記した面取り用溝Ａ１の転造、パイプＡの供給、面取り用溝Ａ１部分での剪断動作が連続的に繰り返し行なわれ、剪断された剪断ブランクＢは、素材移送手段（図示せず）装置により上記ダイとパンチとでなる複数の圧造ステーションに移送されて粗から精に順次圧造成形されることになる。
なお、図４，図６，図７，図８においては、その説明上転造装置部分は側面から、また剪断装置部分は平面から見た状態を示している。
【００２０】
なお、以上の実施の形態では素材としてパイプを用いたけれども、中実材を用いてもよいことは勿論である。その場合、上記シリンダー３２による加圧流体の供給量を調整することにより、素材の径、パイプＡの肉厚に応じて溝入れ機構による面取り用溝の深さを任意の深さに調整する深さ調整機能を備えている。また、素材の転造温度は常温、温間、熱間域のいずれであってもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように上記した構成の素材カットサポート装置によれば、素材の剪断部外周に予め任意の深さの面取り用溝を形成すると共に硬化させることができる。したがって、その面取り用溝部分を後工程で適宜剪断装置により剪断することにより、その剪断面にはカエリや傷、舌、バリ等の発生がなく、破断面も美麗で、両端に面取りが施された高精度な剪断ブランクが得ることができる。
【００２２】
また、溝入れ転造ロールにより転造されて外周部が盛り上がった面取り用溝を、求める面取りの形状、寸法に矯正転造する矯正転造ロールを設けるようにすれば、溝入れ用の転造ロールにより転造されて盛り上がろうとする面取り用溝の端部を平坦状に矯正することができる。その結果、両端部により正確で美麗な面取りをもった剪断ブランクを得ることができるので好ましい。
【００２３】
また、素材カットサポート装置をフォーマーにおける素材供給機構後方に配置する一方、素材供給機構による素材の供給が停止している間に素材への面取り用溝の転造を行うようにすれば、既存のフォーマーをそのまま用いることができ、その上、特別な素材送り機構も不要で、フォーマーの素材供給機構による素材の供給及び停止を利用して素材カットサポート装置内への素材の供給及び停止を行なうことができる。
【００２４】
素材としてパイプ又は中実材を用いる一方、溝入れ機構に、素材の径、パイプの肉厚により面取り用溝の深さを任意の深さに調整する深さ調整手段を備えるようにすれば、素材の径、中空体の肉厚に応じて常に素材の剪断が最適な状態で行え、その剪断面を常に美麗にできて、両端に面取りが施された高精度な剪断ブランクが得られるので好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の素材カットサポート装置をフォーマーに適用した状態の説明図である。
【図２】同素材カットサポート装置の縦断側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】パイプの剪断状態を示す説明図である。
【図５】同回転転造機構による溝入れ動作を示す説明図である。
【図６】転造ロールによるパイプへの溝入れ状態を示す説明図である。
【図７】転造ロールのパイプからの開放状態を示す説明図である。
【図８】パイプのクイル側への供給状態を示す説明図である。
【図９】従来例の説明図である。
【図１０】別の従来例の説明図である。
１              フォーマー
３              クイル
５              素材供給機構
７              剪断機構
１０            素材カットサポート装置
１５            転造ロール公転用モータ（公転駆動機構）
１９            溝入れ用の転造ロール
１９ａ          凸状部
２０            矯正用の転造ロール
２１            矯正用の転造ロール
３０            縮小爪体（溝入れ機構）
【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】
2004249448.tif 000009
【図８】
2004249448.tif 000010
【図９】
2004249448.tif 000011
【図１０】
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