(57)【要約】【課題】連動して回転する一対のロール（ダイカットロール、受けロール）に板材を挿通することで、切断により被抜き材を連続して抜き外す。【解決手段】連続回転するダイカットロール３とアンビルロール４の間に、板厚が０.１ｍｍ以上の板材１２を挿通し、矩形切刃１６、丸切刃１７、三角切刃１８、四角切刃１９で板材１２が切断されて製品１１を連続して板材１２から抜き外し、型抜き加工で得られる製品と同様の製品を連続して大量に得る。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被抜き材の形状の周囲形状に応じて形成される周状切断刃を外周面に有するダイカットロールと、
前記ダイカットロールとの間に、板厚が０.１ｍｍ以上の板材が挿通される受けロールとを備え、
前記ダイカットロールと前記受けロールの連動回転により、前記板材を周状切断刃で切断して被抜き材を前記板材から連続して抜き外す
ことを特徴とするロールカッタ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のロールカッタ装置において、
前記ダイカットロールと前記受けロールの軸間距離を調整して切断時に加圧力を発生させる調整手段と、
前記板材の板厚情報、及び、前記被抜き材の形状に基づいて前記調整手段に指令を出力し、前記ダイカットロールと前記受けロールの軸間距離を調整するようにする制御手段とを備えた
ことを特徴とするロールカッタ装置。
【請求項３】
請求項２に記載のロールカッタ装置において、
前記ダイカットロールと前記受けロールを駆動回転させる回転駆動手段を備え、
前記制御手段は、
前記板材の板厚情報、及び、前記被抜き材の形状に基づいて前記回転駆動手段に指令を出力し、前記ダイカットロールと前記受けロールの回転速度を調整する
ことを特徴とするロールカッタ装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のロールカッタ装置において、
前記周状切断刃は、
前記ダイカットロールの中心軸に沿って延びる部位の刃先角度が、前記ダイカットロールの中心軸に交差する部位の刃先角度よりも、小さく設定されている
ことを特徴とするロールカッタ装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のロールカッタ装置において、
前記ダイカットロールと前記受けロールの間に挿通される前記板材は、板厚が２ｍｍ以下の板材である
ことを特徴とするロールカッタ装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のロールカッタ装置において、
前記周状切断刃は、直線の部位を少なくとも有し、前記直線の部位の切刃は、前記ダイカットロールの中心軸に沿った方向に対し交差して配されている
ことを特徴とするロールカッタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連動して回転する一対のロールに板材を挿通することで、抜き材を連続して抜き外すロールカッタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、金属の板材から部品を抜き外す技術として、上下のパンチを用いた型抜き加工が一般的に知られている（例えば、特許文献１)。型抜き加工では、部品の周囲長と板厚により加工圧力が決められるため、複雑な形状の部品を加工する場合、周囲長が長くなり、大きな加工圧力が必要になる。
【０００３】
このため、型抜き加工で部品を量産するには、部品の形状や厚さに応じて、二段階に抜き加工を行う等、ノウハウの蓄積が不可欠であった。また、抜き加工の精度を維持するためには、刃先をはじめとした型の管理、メンテナンスを的確に行う必要があり、部品を連続で大量生産するにはコス卜が嵩むのが現状であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−８０３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本件の出願人には、シート状のワークに対し、精密な切れ目や切り込みを形成するための技術が確立されている。つまり、本件の出願人には、ロール状のカッタの筒面に精密な刃先を有する切刃を加工する技術が確立され、高度な彫刻加工技術が長期に亘り蓄積されている。このような状況から、打ち抜き加工に代えて、ロール状のカッタと受けロールにより、薄板を切断して被抜き材を抜き外す加工技術（型抜き加工に相当する加工技術）を開発するに至った。
【０００６】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、連動して回転する一対のロール（ダイカットロール、受けロール）に板材を挿通することで、切断により被抜き材を連続して抜き外すロールカッタ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための請求項１に係る本発明のロールカッタ装置は、被抜き材の形状の周囲形状に応じて形成される周状切断刃を外周面に有するダイカットロールと、前記ダイカットロールとの間に、板厚が０.１ｍｍ以上の板材が挿通される受けロールとを備え、前記ダイカットロールと前記受けロールの連動回転により、前記板材を周状切断刃で切断して被抜き材を前記板材から連続して抜き外すことを特徴とする。
【０００８】
請求項１に係る本発明では、連続回転するダイカットロールと受けロールの間に板厚が０.１ｍｍ以上の板材を挿通することで、周状切断刃で板材が切断されて被抜き材が連続して板材から抜き外され、型抜き加工で得られる製品と同様の製品が得られる。連続回転 するダイカットロールと受けロールの間で周状切断刃により板材が切断されるため、点接触の長さを長くすることができ、製品の形状に拘わらず、加工圧力を安定させることができる。
【０００９】
従って、連動して回転する一対のロール（ダイカットロール、受けロール）に板材を挿通することで、切断により被抜き材を連続して抜き外すことが可能になる。
【００１０】
そして、請求項２に係る本発明のロールカッタ装置は、請求項１に記載のロールカッタ装置において、前記ダイカットロールと前記受けロールの軸間距離を調整して切断時に加圧力を発生させる調整手段と、前記板材の板厚情報、及び、前記被抜き材の形状に基づいて前記調整手段に指令を出力し、前記ダイカットロールと前記受けロールの軸間距離を調整するようにする制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る本発明では、板材の厚さ、被抜き材の形状に基づいて、調整手段によりダイカットロールと受けロールの軸間距離が調整され、切断時に加圧力を発生させることで反力を受けるようにし、的確な圧力で周状切断刃により板材が切断される。
【００１２】
また、請求項３に係る本発明のロールカッタ装置は、請求項２に記載のロールカッタ装置において、前記ダイカットロールと前記受けロールを駆動回転させる回転駆動手段を備え、前記制御手段は、前記前記板材の板厚情報、及び、前記被抜き材の形状に基づいて前 記回転駆動手段に指令を出力し、前記ダイカットロールと前記受けロールの回転速度を調整することを特徴とする。
【００１３】
請求項３に係る本発明では、板材の厚さ、被抜き材の形状に基づいて、回転駆動手段によりダイカットロールと受けロールの回転速度が調整され、的確な送り速度で板材が送られて周状切断刃により板材が切断される。
【００１４】
また、請求項４に係る本発明のロールカッタ装置は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のロールカッタ装置において、前記周状切断刃は、前記ダイカットロールの中心軸に沿って延びる部位の刃先角度が、前記ダイカットロールの中心軸に交差する部位の刃先角度よりも、小さく設定されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に係る本発明では、ダイカットロールの中心軸に沿って延びる部位の周状切断刃は、板材との接触が線接触になるので、板材との接触が点接触になる部位に比べて刃先角度が小さく設定される。これにより、加工圧力を高くすることなく、周囲に亘り均等な切断を行うことができる。
【００１６】
また、請求項５に係る本発明のロールカッタ装置は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のロールカッタ装置において、前記ダイカットロールと前記受けロールの間に挿通される前記板材は、板厚が２ｍｍ以下の板材（金属）であることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に係る本発明では、板厚が０.１ｍｍから２ｍｍまでの板材に対して、周状切断刃により被抜き材を板材から連続して抜き外すことができる。
【００１８】
また、請求項６に係る本発明のロールカッタ装置は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のロールカッタ装置において、前記周状切断刃は、直線の部位を少なくとも有し、前記直線の部位の切刃は、前記ダイカットロールの中心軸に沿った方向に対し交差して配されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項６に係る本発明では、ダイカットロールの中心軸に沿った方向に対し交差した切刃を用い、切断時の圧力を抑えることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のロールカッタ装置は、連動して回転する一対のロール（ダイカットロール、受けロール)に、板厚が０.１ｍｍ以上の板材を挿通することで、切断により被抜き材を連続して抜き外すことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施例に係るロールカッタ装置の外観図である。
【図２】本発明の一実施例に係るロールカッタ装置の正面図である。
【図３】ダイカットロールと受けロールの詳細を説明する斜視図である。
【図４】刃先の断面図である。
【図５】板材を切断している状態の斜視図である。
【図６】板材と製品の説明図である。
【図７】本発明の他の実施例に係るダイカットロールの外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１から図６に基づいて本発明の一実施例に係る切断装置を説明する。
【００２３】
図１には本発明の一実施例に係るロールカッタ装置の全体の構成を説明するための外観状況、図２には本発明の一実施例に係るロールカッタ装置の全体の構成を説明するための正面視の状況、図３にはダイカットロールと受けロールを説明する外観状況、図５には板材を切断している状態の外観状況、図６には板材に対する製品と抜き材の状態を説明する外観状況を示してある。
【００２４】
また、図４には刃先の角度の状況を示してあり、図４（ａ）はダイカットロールの中心軸（軸線）と平行な方向の切断刃の断面図（図３中のａ−ａ線断面図）、図４（ｂ）はダイカットロールの軸線と角度を持った方向の切断刃の断面図（図３中のｂ−ｂ線断面図）、図４（ｃ）はダイカットロールの軸線に直交する切断刃、曲線状の切断刃の断面図（図３中のｃ−ｃ線断面図、ｂ−ｂ線断面図）である。
【００２５】
ロール状カッタであるダイカットロールを備えたロールカッタ装置は、例えば、板厚が０.１ｍｍから２ｍｍまでの金属製の板材に対して、周状の切断刃により被抜き材を板材から連続して抜き外すための装置となっている。例えば、周囲形状である、丸、三角、四角の穴があけられた矩形状の製品に切断されて部品材とされる。切断加工は、ダイカットロールと受けロールであるアンビルロールの軸間距離を所定の隙間に保持し、間に板厚が０.１ｍｍから２ｍｍまで（例えば、０.３ｍｍ程度）の金属製の板材を挿通させる。
【００２６】
ダイカットロールの切断刃は、周状の切断刃とされている。ダイカットロールの中心軸に沿って延びる部位の切断刃の刃先角度は、ダイカットロールの中心軸に交差する部位の切断刃の刃先角度よりも小さく設定されている。ダイカットロールの中心軸に沿って延びる部位の切断刃は板材に対して線接触になり、ダイカットロールの中心軸に交差する部位の切断刃は板材に対して点接触になる。ダイカットロールの中心軸に沿って延びる部位の切断刃の刃先角度が小さく設定されているので、加工圧力を高くすることなく、例えば、丸、三角、四角の穴の周囲、及び、矩形状の製品の周囲に亘り均等な切断を行うことができる。
【００２７】
図１、図２に基づいてロールカッタ装置を説明する。
【００２８】
図１、図２に示すように、ロールカッタ装置１は、周状の切断刃２(周状切断刃）を外周面に有するダイカットロール３と、ダイカットロール３との間に、板厚が０.１ｍｍ以上で２ｍｍ以下（例えば、０.３ｍｍ程度）の板材（例えば、金属）が挿通される受けロールとしてのアンビルロール４とを備えている。ダイカットロール３とアンビルロール４の連動回転により、板材が切断刃２で切断されて被抜き材（製品）が連続して抜き外される。
【００２９】
ダイカットロール３の軸端には軸受け３ａが設けられると共に、アンビルロール４の軸端には軸受け４ａが設けられている。ダイカットロール３及びアンビルロール４は軸受け３ａ、４ａを介してフレーム５に回転自在に支持され、ダイカットロール３の軸受け３ａ（ダイカットロール３の端部のベアラ部）は調整手段としての昇降手段６により上下の位置が調整自在とされている。昇降手段６によりダイカットロール３が昇降され、ダイカットロール３とアンビルロール４の軸間距離が調整され、板厚情報である板材の厚さや加工圧力に対する調整が行われる。そして、昇降手段６により、切断時に加圧力を発生させることで反力を受けるようにし、的確な圧力で切断刃２により板材が切断される。
【００３０】
図２に示すように、アンビルロール４の軸受け４ａの外側には動力伝達機構７が設けられ、動力伝達機構７には回転駆動手段８が繋がっている。板材の板厚の情報、製品の形状等の情報が制御手段９に入力され、制御手段９からは、板材の板厚の情報、製品の形状等の情報に基づいて回転駆動手段８に駆動指令が出力され、ダイカットロール３とアンビルロール４の回転速度が調整される。また、制御手段９からは昇降手段６に駆動指令が出力される。
【００３１】
図３から図６に基づいて切断刃２、及び製品の一例を具体的に説明する。
【００３２】
ロールカッタ装置１で切断される製品１１は、図５、図６に示すように、矩形板１０の中に、丸穴１３、三角穴１４、四角穴１５が抜かれた形状となっている。このため、図３、図４に示すように、ダイカットロール３の周面には、矩形板１０を抜くための矩形切刃１６、丸穴１３を抜くための丸切刃１７、三角穴１４を抜くための三角切刃１８、四角穴１５を抜くための四角切刃１９が形成されている。矩形切刃１６、丸切刃１７、三角切刃１８、四角切刃１９は、ダイカットロール３の周面の３箇所に等間隔で形成されている。
【００３３】
昇降手段６によりダイカットロール３が昇降されることにより、ダイカットロール３とアンビルロール４の軸間距離が調整されて切断圧力が設定される。この場合、ダイカットロール３の端部のベアラ部がアンビルロール４の周面に接触している。回転駆動手段８の駆動により動力伝達機構７を介してアンビルロール４が駆動回転され、ダイカットロール３が連れ周りして板材が挿通される。
【００３４】
図５、図６に示すように、ダイカットロール３とアンビルロール４の間に板材１２が挿通されることで、矩形切刃１６により矩形板１０が抜き外される。そして、矩形板１０の中に、丸切刃１７により丸穴１３が抜かれ、三角切刃１８により三角穴１４が抜かれ、四角切刃１９により四角穴１５が抜かれる。
【００３５】
ダイカットロール３の中心軸に沿って延びる部位の切刃は、板材１２に対して線接触となり、ダイカットロール３の中心軸に交差する部位の切刃は、板材１２に対して点接触となる。これにより、切断時に切断刃２に働く圧力は、ダイカットロール３の中心軸に交差する部位の切刃の圧力に対し、ダイカットロール３の中心軸に沿って延びる部位の切刃の圧力が高くなる。
【００３６】
このため、切断刃２は、ダイカットロール３の中心軸に沿って延びる部位の切刃の刃先角度が、ダイカットロール３の中心軸に交差する部位の切刃の刃先角度よりも、小さく設定されている。従って、切断刃２に働く圧力が高い部位の刃先角度を小さくしたことにより、加工圧力を高くすることなく、切断刃２の周囲に亘り均等な切断を行うことができる。
【００３７】
図３、図４に基づいて、刃先角度の具体例を説明する。
【００３８】
矩形切刃１６の長手方向の部位１６ａと、三角切刃１８の底辺に相当する部位１８ａと、四角切刃１９の横方向に延びる部位１９ａは、ダイカットロール３の中心軸に沿って延びる部位となり、板材に対して線接触となる。
【００３９】
三角切刃１８の頂点につながる辺の部位１８ｂと、丸切刃１７は、ダイカットロールの中心軸に傾斜する部位（交差する部位）となり、板材１２に対して点接触となる。また、矩形切刃１６の短手方向の部位１６ｃと四角切刃１９の縦方向に延びる部位１９ｃは、ダイカットロールの中心軸に直交する部位（交差する部位）となり、板材１２に対して点接触となる。
【００４０】
図４（ａ）に示すように、ダイカットロール３の中心軸に沿って延び、板材１２に対して線接触となる部位である、矩形切刃１６の長手方向の部位１６ａと、三角切刃１８の部位１８ａと、四角切刃１９の横方向に延びる部位１９ａは、切断時に切断刃２に働く圧力が高くなっている。このため、機械加工後の角度α(例えば、約４０度）の切断刃２に対して、刃先に小さな角度の二番角（角度α1、例えば、約５０度）の刃先が形成されている。
【００４１】
図４（ｂ）に示すように、ダイカットロールの中心軸に傾斜する部位で、板材１２に対して点接触となる部位である、三角切刃１８の辺の部位１８ｂと、丸切刃１７は、切断時に切断刃２に働く圧力は少し低くなっている。このため、機械加工後の角度αの切断刃２に対して、刃先に比較的小さな角度の二番角（角度α２、例えば、約６０度）の刃先が形成されている。
【００４２】
図４（ｃ）に示すように、ダイカットロールの中心軸に直交する部位で、板材１２に対して点接触となる部位である、矩形切刃１６の短手方向の部位１６ｃと、四角切刃１９の縦方向に延びる部位１９ｃは、切断時に切断刃２に働く圧力は大幅に低くなっている。このため、機械加工後の角度αの切断刃２に対して、刃先に大きな角度の二番角（角度α３、例えば、約７０度）の刃先が形成されている。
【００４３】
上述したように、切断時に切断刃２に働く圧力が高い部位の刃先角度を、切断時に切断刃２に働く圧力が低い部位の刃先角度（α３）よりも、小さく（α２、α１)設定している。このため、加工圧力を高くすることなく、矩形切刃１６の方向が異なる部位（周囲）、丸切刃１７の周囲、三角切刃１８の方向が異なる部位（周囲）、四角切刃１９の方向が異なる部位(周囲）に亘り、均等な切断を行うことができる。
【００４４】
尚、切断刃が細かくて複雑な形状である場合にも、適宜場所の刃先に小さな角度の二番角を形成することができる。
【００４５】
上述したロールカッタ装置１は、連続回転するダイカットロール３とアンビルロール４の間に板厚が０.１ｍｍから２ｍｍの板材１２(金属板材）を挿通することで、周状切断刃である、矩形切刃１６、丸切刃１７、三角切刃１８、四角切刃１９で板材が切断されて製品１１が連続して板材から抜き外される。このため、型抜き加工で得られる製品と同様の製品を連続して大量に得ることができる。
【００４６】
そして、連続回転するダイカットロール３とアンビルロール４の間で、周状切断刃となっている矩形切刃１６、丸切刃１７、三角切刃１８、四角切刃１９により板材１２が切断されるため、点接触の長さを長くすることができ、製品１１の形状に拘わらず、加工圧力を安定させることができる。
【００４７】
また、板材１２の厚さ、製品１１の形状等に基づいて、ダイカットロール３とアンビルロール４の軸間距離が調整され、的確な圧力で、矩形切刃１６、丸切刃１７、三角切刃１８、四角切刃１９により板材１２が切断される。また、板材１２の厚さ、製品１１の形状等に基づいて、回転駆動手段８によりダイカットロール３とアンビルロール４の回転速度が調整され、的確な送り速度で板材１２が送られて、矩形切刃１６、丸切刃１７、三角切刃１８、四角切刃１９により板材１２が切断される。
【００４８】
また、板材１２との接触が線接触になる部位の切断刃２は、板材１２との接触が点接触になる部位の切断刃２に比べて刃先角度が小さく設定されるので、加工圧力を高くすることなく、切断刃２の周囲に亘り均等な切断を行うことができる。そして、板厚が０.１ｍｍから２ｍｍまでの板材１２に対して、矩形切刃１６、丸切刃１７、三角切刃１８、四角切刃１９により製品１１を板材１２から連続して抜き外すことができる。
【００４９】
上述した実施例では、矩形切刃１６の長手方向をダイカットロール３の中心軸に沿った方向に配し、短手方向をダイカットロール３の中心軸に直交する方向に配したが、図７に示すように、矩形切刃１６をダイカットロール３の中心軸に対し傾斜させ、矩形切刃１６の長手方向、短手方向をダイカットロール３の中心軸に交差する方向に配することも可能である。これにより、ダイカットロール３の中心軸に対して交差する方向の部位が多く存在する状態で切断刃２を配することができ、切断時に切刃に働く圧力を抑えることができる。
【００５０】
また、本発明のロールカッタ装置１で作製される製品１１の形状や、板材１２の厚さ、 材質は一例であり、板厚が０.１ｍｍから２ｍｍまでの板材、好ましくは、板厚が０.３ｍｍから１ｍｍの板材に対して、周状切断刃により様々なパターンの多種類の穴等が形成された製品を板材から連続して抜き外すことができる。
【００５１】
上述したように、ダイカットロール３には、矩形切刃１６、丸切刃１７、三角切刃１８、四角切刃１９が形成されている。矩形切刃１６、丸切刃１７、三角切刃１８、四角切刃１９の間におけるダイカットロール３の周面に、溝を形成することができる。溝を形成することにより、矩形切刃１６、丸切刃１７、三角切刃１８、四角切刃１９の刃先を加工する際に、加工用工具の一部を溝で逃がすことができる。
【００５２】
つまり、加工用工具の一部が溝に配される状態で、矩形切刃１６、丸切刃１７、三角切刃１８、四角切刃１９の刃先の加工を行うことができるので、加工用工具の一部がダイカットロール３の周面に干渉することなく、任意の角度の刃先の加工が可能になる。即ち、矩形切刃１６、丸切刃１７、三角切刃１８、四角切刃１９の間隔を狭くしても、所望の角度の刃先を加工することが可能になる。
【００５３】
従って、間隔が狭い状態で、丸穴１３、三角穴１４、四角穴１５が配された製品１１を得ることができる。言い換えれば、極小の穴を多数抜くことができる切刃をダイカットロール３に形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、連動して回転する一対のロールに板材を挿通することで、抜き材を連続して 抜き外すロールカッタ装置の産業分野で利用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１  ロールカッタ装置
２  切断刃
３  ダイカットロール
４  アンビルロール
５  フレーム
６  昇降手段
７  動力伝達機構
８  回転駆動手段
９  制御手段
１０  矩形板
１１  製品
１２  板材
１３  丸穴
１４  三角穴
１５  四角穴
１６  矩形切刃
１７  丸切刃
１８  三角切刃
１９  四角切刃
【図１】
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【図２】
2017024073.tif 000004
【図３】
2017024073.tif 000005
【図４】
2017024073.tif 000006
【図５】
2017024073.tif 000007
【図６】
2017024073.tif 000008
【図７】
2017024073.tif 000009