(57)【要約】  切断される材料（１）の幅、位置、及び、厚さに基づいて、剪断ブレード（２）の開始位置及び／または終了位置を変えることによって、材料の寸法に合せてブレード（２）の行程を最適化するローリングカット金属剪断装置に関するものである。これによって、切断時間の短縮、作動油量の削減、及び、スループットの増大が可能になる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属の剪断装置であって、
上方ブレードが、第１の方向における第１の開始位置から第１の終了位置にローリング動作することによって、協働して剪断機能を果たすように構成された上方ブレード及び下方ブレードと、
モータ手段を制御し、それによって、前記上方ブレードの動きを制御するように構成されたコントローラとを備え、
前記コントローラが、切断される材料の寸法及び位置を示すデータを受信し、前記データに応じて前記上方ブレードの前記第１の開始位置を変えるように構成されていることを特徴とする剪断装置。
【請求項２】
前記コントローラが、さらに、前記データに応じて前記第１の終了位置を変えるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記モータ手段に、少なくとも１つの油圧シリンダが含まれており、前記コントローラが、１つ以上の弁の操作によって１つ以上のシリンダの行程を決めるように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記コントローラが、さらに、第２の方向における第２の開始位置から上方ブレードをローリング動作させ、前記データに応じて前記第２の開始位置を変えるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に剪断装置に関するものであり、とりわけ、金属プレート及びストリップの剪断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
薄板金の切断に油圧駆動式剪断機を用いるのは周知のところである。例えば、先行技術文献の１つには、湾曲した剪断ブレードと、２つの個別に制御される油圧シリンダを用いることによって揺動タイプの剪断動作を実現する油圧作動式ローリングブレード剪断装置の記載がある（特許文献１参照）。
【０００３】
出願人の同時係属の特許文献２には、厚い及び／または幅の広い材料に対応するのに必要な作動力を生じることが要求されるシステムによってなされる広範囲の要求に対処するが、薄い及び／または幅の狭い材料の切断時に一般に必要とされる切断サイクル時間及びリセット時間を実現することも可能な構成の記載がある。
【０００４】
油圧作動式機構の少なくとも１つの他の油圧シリンダとは関係なく、少なくとも１つの油圧シリンダを動作モード及び非動作モードに切替えることが可能な油圧作動式機構の記載がある。例えば、この機構は、有効面積の比較的小さい少なくとも１つのシリンダと、有効面積の比較的大きい少なくとも１つのシリンダを具備して、後者を動作モード及び非動作モードに切替えできるようにすることが可能である。
【０００５】
一般に、制御システムは、切断される材料の幅及び厚さに関して、１つ以上のシリンダについて動作モードか否かを決定する。
【０００６】
出願人の同時係属の特許文献３には、必要とされる作動油の量及び切断サイクル時間をさらに減らすため、ローリングブレードによる連続切断が逆方向に実施される装置及び方法の記載がある。
【０００７】
これらの技術的進歩にもかかわらず、サイクル中に移動させる必要のある作動油の量と共に剪断装置の切断サイクル時間をさらに減らしたいという要望は、依然として存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】英国特許出願公開第２４０５１１８Ａ号明細書
【特許文献２】欧州特許出願第０７２５３５８．８号
【特許文献３】英国特許出願第０８１９３６２．５号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、こうしたさらなる技術的進歩は、上方ブレードが、第１の方向における第１の開始位置から第１の終了位置にローリング動作することによって、協働して剪断機能を果たすように構成された上方ブレード及び下方ブレードと、
モータ手段を制御し、それによって、上方ブレードの動きを制御するように構成されたコントローラとを備え、
コントローラが、切断される材料の寸法及び位置を示すデータを受信し、前記データに応じて上方ブレードの第１の開始位置を変えるように構成されていることを特徴とする、
剪断装置によってもたらされる。
【００１０】
コントローラは、さらに、前記データに応じて第１の終了位置を変えるように構成されている。
【００１１】
望ましい実施形態の１つにおいて、モータ手段には、少なくとも１つの油圧シリンダが含まれており、前記コントローラが、１つ以上の弁の操作によって１つ以上のシリンダの行程を決めるように構成されている。
【００１２】
望ましい実施形態の１つにおいて、コントローラは、さらに、第２の方向における第２の開始位置から上方ブレードをローリング動作させ、前記データに応じて前記第２の開始位置を変えるように構成されている。
【００１３】
次に、本発明について、付属の図面を参照しながら、非制限例によって説明することにする。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】先行技術の典型的なローリングカット剪断機を例示した図である。
【図２】図１の装置のローリング動作を例示した図である。
【図３】図１の装置のローリング動作を例示した図である。
【図４】本発明によるローリングカット剪断機の動作を例示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１を参照すると、先行技術による剪断装置において、切断される材料１が上方湾曲剪断ブレード２と下方直線剪断ブレード３の間に配置されている。上方湾曲剪断ブレード２は上方支持ビーム４に取り付けられており、下方直線剪断ブレード３は下方支持ビーム５に取り付けられている。油圧作動機構の２つの油圧シリンダ６及び７が、上方支持ビーム４と下方支持ビーム５の間に接続されている。油圧シリンダ６及び７のそれぞれは、係合領域の１つで、すなわち、油圧シリンダ６は上方支持ビーム４の左端の係合領域で、油圧シリンダ７は上方支持ビーム４の右端の係合領域で上方支持ビーム４と係合している。油圧シリンダ６及び７の行程を個別に、ただし同期して制御することにより、上方剪断ブレード２に揺動タイプの剪断動作を実行させることが可能である。
【００１６】
こうした先行技術による装置の場合、ローリングカット開始前の上方ブレード２の開始位置が、材料１の幅または厚さに応じて変わることはない。実のところ、開始位置は、最大幅及び最大厚さの材料が切断されているという仮定に基づいている。
【００１７】
図２を参照すると、矢印９は切断方向を示しており、最大厚及び最大幅が仮定される切断の開始点における上方ブレード２の切断角α（図２（ａ））は、下記の式によって得られる：
α＝０．５*Ｍａｘ＿ｗｉｄｔｈ／Ｒ＋ａｃｏｓ（１−Ｍａｘ＿ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ／Ｒ）
α  ラジアンで表示
Ｍａｘ＿ｗｉｄｔｈ＝切断するプレートの最大幅
Ｍａｘ＿ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ＝切断するプレートの最大厚
Ｒ＝湾曲した上方ブレードの半径
【００１８】
図３を参照すると明らかなように、剪断機がより狭くてより厚いプレートか、もしくは、そのいずれかのプレートを切断している場合、角度αの運動開始点（図３（ａ））と角度α２の実際の切断開始点（図３（ｂ））との間における動きは、不要な動きを表わしている。
α２＝０．５*ｗｉｄｔｈ／Ｒ＋ａｃｏｓ（１−ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ／Ｒ）
ｗｉｄｔｈ＝切断されるプレートの実際の幅（＜Ｍａｘ＿ｗｉｄｔｈ）
ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ＝切断されるプレートの実際の厚さ（＜Ｍａｘ＿ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）
【００１９】
図４を参照すると、本発明の場合、切断運動の開始点は、必ず角度αで運動を開始する代わりに、角度α２でローリングカット運動を開始するように、剪断されるプレートの既知の厚さ及び幅に基づいて調整される（図４（ｂ））。図２、３、及び、４において、プレートは、切断終了時における角度β（２（ｂ）、３（ｃ）、及び、４（ｂ））が必ず同じになるように基準エッジに対してアライメントがとられているものと仮定されている。しかしながら、明らかにプレートが基準に対してアライメントがとれていない場合、その位置が分かっている限りにおいて（例えば、センサによって）、コントローラは、実際の角度βに基づいて運動の終了点の位置を変更することも可能である。
【００２０】
前述のように、既存の先行技術によるシステムでは、幅及び厚さのデータ（切断される材料の）を利用して、必要な切断力を生じさせるためにどれだけシリンダを動作させるかと、いった決定を行うコントローラが用いられている。材料１と係合するまでのブレードの不要な動きを最小限に抑えるため、こうしたデータを利用して、上方ブレードの開始位置を決定するこうしたシステムを設けることは、本開示に鑑みて、当該技術者の能力範囲内である。
【００２１】
本発明は、同時係属の英国特許出願第０８１９３６２．５号に記載のものと組み合わせることが可能である。こうしたシステムの場合、各方向におけるブレードの切断開始位置及び終了位置は、材料との係合前及び切断終了後におけるブレードの不要な動きを最小限に抑えるように選択される。図５及び６には、第２の切断の開始位置α’が、切断される材料の幅及び厚さに基づいてα２’に修正される方法が例示されている。第２の切断の終了位置も変更可能であるが、実際のところ、これは第１の切断開始位置と同じになる可能性が高い。
【００２２】
さらに、本発明の説明は油圧駆動システムに関連して行ってきたが、切断サイクル時間の短縮／スループットの増大の利点がやはり実現される他のタイプの剪断装置（例えばクランク駆動）にも適用可能である。
【符号の説明】
【００２３】
１  切断される材料
２  上方湾曲剪断ブレード
３  下方直線剪断ブレード
４  上方支持ビーム
５  下方支持ビーム
６  油圧シリンダ
７  油圧シリンダ
【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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【国際調査報告】
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