(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後方向へ位置調節したバックゲージの突当て面に板材の端面を突当てることにより、板材をブレードに対して前後方向へ位置決めし、上下のブレードの協働により板材に対してシャーリング加工を行うシャーリング加工方法において、
板材の位置決めをした後であってシャーリング加工を行うときに、切断幅寸法の板厚寸法に対する割合によって決定される評価値が設定値を越える場合にはバックゲージのプルバック量を小さくすると共に、この評価値が設定値以下の場合にはバックゲージのプルバック量を大きくすることを特徴とするシャーリング加工方法。
【請求項２】
シャーリング加工を行う前に、レーキ角が比較的小さい場合には前記割合によって決定される評価値を少し低くすると共に、レーキ角が比較的大きい場合には前記割合によって決定される評価値を少し高くするように予め補正してなることを特徴とする請求項１に記載のシャーリング加工方法。
【請求項３】
板材に対して協働してシャーリング加工を行う上下のブレードを設け、ブレードの後方に板材の端面が突当たり可能な突当て面を備えたバックゲージを前後方向へ位置調節可能に設け、このバックゲージを前後方向へ移動させる制御モータを設け、板材の位置決めをした後であってシャーリング加工を行うときに、切断幅寸法の板厚寸法に対する割合によって決定される評価値が設定値を越える場合にはバックゲージのプルバック量を小さくすると共に、この評価値が設定値以下の場合にはバックゲージのプルバック量を大きくするように前記制御モータを制御する制御手段を設けてなることを特徴とするシャーリングマシン。
【請求項４】
前記制御手段を、レーキ角が比較的小さい場合には前記割合によって決定される評価値を少し低くすると共に、レーキ角が比較的大きい場合には前記割合によって決定される評価値を少し高くするように補正可能に構成してなることを特徴とする請求項３に記載のシャーリングマシン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板材に対してシャーリング加工を行うシャーリング加工方法、及びシャーリングマシンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来のシャーリング加工方法について簡単に説明する。
【０００３】
前後方向へ位置調節したバックゲージの突当て面に板材の端面を突当てることにより、板材をブレードに対して前後方向へ位置決めする。そして、上下のブレードの協働により板材に対してシャーリング加工を行う。更に、切断片がブレードとバックゲージの間にはさまったりしない様にするため、シャーリング加工を行うときに、バックゲージを後方向へ一定量だけ移動させる。ここで、このバックゲージの後方向の移動のことをプルバックといい、その移動量をプルバック量という。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、シャーリング加工による切断片の変形量は一定ではなく、切断幅、板材の板厚等に起因し、またシャーリング加工を行うときに、従来は、バックゲージを後方向へ板厚、切断幅、材質、切断条件等に拘わらず、常に一定量だけプルバックさせているため、以下の問題が生じる。即ち、切断片の変形量が大きいと、切断片が下のブレードとバックゲージの間に引掛かって適宜に落下搬出されない。一方、切断片の変形量が大きい場合に対処すべく、バックゲージのプルバック量を大きくすると、変形量が小さい切断片に対してはバックゲージが無駄な動きをすることになり、生産性が悪くなるという問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明にあっては、前後方向へ位置調節したバックゲージの突当て面に板材の端面を突当てることにより、板材をブレードに対して前後方向へ位置決めし、上下のブレードの協働により板材に対してシャーリング加工を行うシャーリング加工方法において、
板材の位置決めをした後であってシャーリング加工を行うときに、切断幅寸法の板厚寸法に対する割合によって決定される評価値が設定値を越える場合にはバックゲージのプルバック量を小さくする（殆んどプルバック量が０の場合も含む）と共に、この評価値が設定値以下の場合にはバックゲージのプルバック量を大きくすることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明にあっては、請求項１に記載の発明特定事項の他に、シャーリング加工を行う前に、レーキ角が比較的小さい場合には前記割合によって決定される評価値を少し低くすると共に、レーキ角が比較的大きい場合には前記割合によって決定される評価値を少し高くするように予め補正してなることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明にあっては、板材に対して協働してシャーリング加工を行う上下のブレードを設け、ブレードの後方に板材の端面が突当たり可能な突当て面を備えたバックゲージを前後方向へ位置調節可能に設け、このバックゲージを前後方向へ移動させる制御モータを設け、板材の位置決めをした後であってシャーリング加工を行うときに、切断幅寸法の板厚寸法に対する割合によって決定される評価値が設定値を越える場合にはバックゲージのプルバック量を小さくする（殆んどプルバック量が０の場合も含む）と共に、この評価値が設定値以下の場合にはバックゲージのプルバック量を大きくするように前記制御モータを制御する制御手段を設けてなることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明特定事項によると、制御モータの駆動によりバックゲージを前後方向へ移動させて位置調節する。次に、板材の端面をバックゲージの突当て面に突当てて、板材をブレードに対して前後方向へ位置決めする。そして、上下のブレードの協働により板材に対してシャーリング加工を行う。ここで、切断片を下のブレードとバックゲージの間から落下搬出せしめるため、シャーリング加工を行うときに、評価値が設定値を越える場合には切断片の変形量が小さいことからバックゲージのプルバック量を小さくすると共に、評価値が設定値以下の場合には切断片の変形量が大きいことからバックゲージのプルバック量を大きくする。
【００１０】
請求項４に記載の発明にあっては、請求項３に記載の発明特定事項の他に、前記制御手段を、レーキ角が比較的小さい場合には前記割合によって決定される評価値を少し低くすると共に、レーキ角が比較的大きい場合には前記割合によって決定される評価値を少し高くするように補正可能に構成してなることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明特定事項によると、請求項３に記載の発明特定事項による作用の他に、シャーリング加工を行う前に、レーキ角が比較的小さい場合には切断片の変形量が小さくなる傾向にあることから制御手段により予め評価値を少し低くするよう補正する。また、レーキ角が比較的大きい場合には切断片の変形量が大きくなる傾向にあることから制御手段により予め評価値を少し高くするように補正する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１及び図２を参照するに、本発明の実施の形態に係るシャーリングマシン１は左右（図１において紙面に向って裏表、図２において左右）に対向した一対のサイドフレーム３Ｌ，３Ｒをベースにしており、一対のサイドフレーム３Ｌ，３Ｒは上部連結フレーム４Ｕ及び下部連結フレーム４Ｄ等により適宜に連結してある。下部連結フレーム４Ｄの上部（図１及び図２において上部）にはテーブル５が設けてあり、このテーブル５の後側（図１において右側、図２において紙面に向って裏側）肩部には下部ブレード７が左右方向へ延伸して設けてある。
【００１４】
一対のサイドフレーム３Ｌ，３Ｒの上部にはラム９が昇降可能に設けてあり、このラム９の下部には上部ブレード１１が左右方向へ延伸して設けてある。ここで、上部ブレード１１と下部ブレード７は板材Ｗに対して協働してシャーリング加工を行うものであって、上部ブレード１１が下部ブレード７に対して傾斜することによりレーキ角（上部ブレード１１と下部ブレード７のなす角）が形成される。ラム９を昇降させるため、各サイドフレーム３Ｌ，３Ｒには油圧シリンダ１３Ｌ，１３Ｒが設けてあり、各油圧シリンダ１３Ｌ，１３Ｒにおけるピストンロッド１５Ｌ，１５Ｒの下端部がラム９に枢支連結してある。
【００１５】
上記レーキ角を検出するため、ラム９の右部には上下方向へ延びたラック１７が設けてあり、適宜のサイドフレーム３Ｌにはエンコーダ１９を備えかつラック１７に噛合したピニオン２１が回転可能に設けてある。
【００１６】
なお、シャーリング加工を行う前に板材Ｗをテーブル５に固定せしめるため、上部連結フレーム４Ｕの下部には板材Ｗを上方向から押圧する複数の板押え装置２２が設けてある。
【００１７】
板材Ｗをブレード７，１１に対して前後方向へ位置決めするため、ラム９の後側には位置決め装置２３が設けてある。即ち、ラム９の後側にはガイド部材２５が前後方向へ延伸して設けてあり、このガイド部材２５には板材Ｗの端面が突当たり可能な突当て面２７ａを備えたバックゲージ２７が前後方向へ位置調節可能に設けてある。このバックゲージ２７を前後方向へ移動させるため、ガイド部材２５の後部適宜位置にはサーボモータ２９に連動連結したボールねじ３１が前後方向へ延伸して設けてあり、このボールねじ３１がバックゲージ２７の一部に螺合してある。
【００１８】
上記の構成により、サーボモータ２９の駆動によりバックゲージ２７を前後方向（図４において左右方向）へ移動させて位置調節する。次に、板材の端面をバックゲージ２７の突当て面２７ａに突当てて、板材Ｗをブレード７，１１に対して前後方向へ位置決めする（図４（ａ）参照）。そして、油圧シリンダ１３Ｌ，１３Ｒの作動によりラム９を降下させることにより、上部ブレード１１と下部ブレード７の協働により板材Ｗに対してシャーリング加工を行う（図４（ｂ）参照）。ここで、切断片ＷＡを下部ブレード７とバックゲージ２７の間から落下搬出せしめるため、シャーリング加工を行うとき（シャーリング加工を行う直前、シャーリング加工を行った直後を含む）に、バックゲージ２７を後方向へ移動させる（図４（ｂ）参照）。
【００１９】
本発明の実施の形態においては、シャーリング加工を行うときにバックゲージ２７のプルバック量を制御するため、図３に示すように、サーボモータ２９は制御手段３３に接続してあり、この制御手段３３には入力手段３５及び記憶手段３７が接続してある。
【００２０】
ここで、制御手段３３及び記憶手段３７は以下の構成をとる。即ち、記憶手段３７は図５（ａ）に示すように切断幅とツイスト（変形の１つ）の関係を示す第１関係図及び図５（ｂ）に示すように切断幅とボウ（変形の１つ）の関係を示す第２関係図を記憶するものである。又、制御手段３３は、記憶手段３７に記憶された第１関係図及び第２関係図に基づいて、板材Ｗの位置決めをした後であってシャーリング加工を行うときに（シャーリング加工を行う直前、シャーリング加工を行う直後を含む）、切断幅寸法の板厚寸法に対する割合（切断幅寸法／板厚寸法）によって決定される評価値ｘが設定値ｘ0 （本発明の実施の形態にあっては２０程度）を越える場合にはバックゲージ２７のプルバック量を小さくする（プルバック量が０の場合を含む）と共に、この評価値ｘが設定値ｘ0 以下の場合にはバックゲージ２７のプルバック量を大きくする。更に、制御手段３３を、レーキ角が比較的小さい場合には前記評価値ｘを少し低くする（ｘ−α）と共に、レーキ角が比較的大きい場合には評価値ｘを少し高くする（ｘ＋α）ように補正可能に構成しても差し支えない。
【００２１】
尚、入力手段３３は切断幅寸法、板厚、レーキ角等を入力するものであるが、特別の板材Ｗ（規格外の板材、物性が不明またはバラツキのある板材）についてはシャーリング加工を行うときのバックゲージ２７のプルバック量を入力すること（ダイレクト入力という）ができ、このプルバック量に基づいて制御手段３３によりサーボモータ２９を制御することもできる。
【００２２】
次に、シャーリングマシン１によるシャーリング加工方法について作用を含めて説明する。
【００２３】
サーボモータ２９の駆動によりバックゲージ２７を前後方向へ移動させて位置調節する。次に、板材Ｗの端面をバックゲージ２７の突当て面２７ａに突当てて、板材Ｗをブレード１１，７に対して前後方向へ位置決めする。そして、油圧シリンダ１３Ｌ，１３Ｒの作動によりラム９を降下させて、上部ブレード１１と下部ブレード７の協働により板材Ｗに対してシャーリング加工を行う。
【００２４】
ここで、切断片ＷＡを下部ブレード７とバックゲージ２７の間から落下搬出せしめるため、シャーリング加工を行うときに、記憶手段３７に記憶された第１関係図及び第２関係図に基づいて、評価値ｘ（レーキ角考慮の補正後の評価値ｘ−α又はｘ＋αを含む）が設定値ｘ0 を越える場合には切断片ＷＡの変形量が小さいことから、制御手段３３によりサーボモータ２９を制御してバックゲージ２７のプルバック量を小さくすると共に、評価値ｘが設定値ｘ0 以下のときには切断片ＷＡの変形量が大きいことから、制御手段３３によりサーボモータ２９を制御してバックゲージ２７のプルバック量を大きくする。
【００２５】
以上のごとき、本発明の実施の形態によれば、シャーリング加工を行うときに、切断片ＷＡの変形量が小さくなる場合にはバックゲージ２７のプルバック量を小さくすると共に、切断片ＷＡの変形量が大きくなる場合にはバックゲージ２７のプルバック量を大きくするため、バックゲージ２７の無駄な動きを抑制して生産性の向上を図りつつ、切断片ＷＡの変形量の大きさに拘らず、切断片ＷＡを下部ブレード７とバックゲージ２７の間から適宜に落下搬出せしめることができる。
【００２６】
なお、レーキ角の大小を考慮して補正する場合、前述では切断幅寸法の板厚寸法に対する割合によって決定される評価値を補正したが、制御方法によっては設定値を補正することも可能で、その効果に変わりない。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１〜請求項４のうちのいずれかの請求項に記載の発明によれば、シャーリング加工を行うときに、切断片の変形量が小さくなる場合にはバックゲージのプルバック量を小さくすると共に、切断片の変形量が大きくなる場合にはバックゲージのプルバック量を大きくするため、バックゲージの無駄な動きを抑制して生産性の向上を図りつつ、切断片の変形量の大きさに拘らず、切断片を下のブレードとバックゲージの間から適宜に落下搬出せしめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２におけるＩ−Ｉ線に沿った図である。
【図２】シャーリングマシンの正面図である。
【図３】制御ブロック図である。
【図４】作用説明図である。
【図５】切断幅とツイスト、ボウの関係を示す関係図である。
【符号の説明】
１  シャーリングマシン
７  下部ブレード
１１  上部ブレード
２７  バックゲージ
２７ａ  突当て面
２９  サーボモータ
３３  制御手段
３５  記憶手段
【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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