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発明の名称 シャーリング機
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−138128(P2001−138128A)
公開日 平成13年5月22日(2001.5.22)
出願番号 特願平11−316305
出願日 平成11年11月8日(1999.11.8)
代理人 【識別番号】100086793
【弁理士】
【氏名又は名称】野田 雅士
【テーマコード(参考)】
3C039
【Fターム(参考)】
3C039 AA25 AA35 AA45 
発明者 大矢 克巳
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 固定刃およびレーキ角を有する可動刃を有し板材を切断する切断部と、少なくとも板材を前記切断部による切断方向へ送ることができる板材送り部と、前記切断部による切断と板材送り部による板材送りとを交互に繰り返して可動刃が1回に切断可能な長さよりも長い切断長さを切断する追い切り加工の制御手段とを備えたシャーリング機であって、前記追い切り加工の制御手段は、切断する板材の厚みに応じて1回の可動刃のストローク量を決定する手段と、可動刃による切断長さに応じた1回の板材送り量を決定する手段とを有するものとしたシャーリング機。
【請求項2】 板材の厚みを入力する手段を設け、前記追い切り加工の制御手段は、入力された板材の厚みに応じて板材の表面高さから一定の隙間をおいて、可動刃の追い切り加工を行う辺における最終切断部が下降停止するストローク量を決定するものとした請求項1記載のシャーリング機。
【請求項3】 前記可動刃は、前記切断方向に沿う第1の切断刃と、この第1の切断刃に連続しかつ第1の切断刃と直交する第2の切断刃とよりなる請求項1または請求項2記載のシャーリング機。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は追い切り加工が可能なシャーリング機に関する。
【0002】
【従来の技術】シャーリング機では、1回の切断動作で切断可能な長さよりも長い切断長さを切断する場合、切断部で板材を1回切断する毎に、板材送り部で板材を切断方向へ送るという動作を交互に繰り返す追い切り加工を行う。前記切断部は、固定刃と、この固定刃に対して昇降可能な可動刃を有し、可動刃はレーキ角を有する。この可動刃を所定の上昇停止位置から下降させると、前記レーキ角のために、前記上昇停止位置から下降停止位置までの下降量(以下、ストローク量と呼ぶ)に応じて1回の切断長さが決まる。また、可動刃の下降停止位置は、可動刃の追い切り加工を行う辺における最終切断部が板材表面より若干上の位置となるように設定される。
【0003】追い切り加工する板材は種類によって厚みが異なるので、従来のシャーリング機では、最も厚い板材を切断する時を想定して、その厚みの板材表面よりも可動刃の最終切断部が所定量だけ高い位置となるように、可動刃の下降停止位置を設定しており、薄い板材を追い切り加工するときでも、同じストローク量で切断している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このように板材の厚みに関係なく同じストローク量で追い切り加工するのでは、薄い板材の場合に必要以上に可動刃の下降停止位置を高くすることになり、追い切り加工の切断回数が増える。このように切断回数が増えると、切断加工の能率が低下し、また各回の切断部分のつながり部の数が増えて、切断加工の品質が低下する。また、可動刃は同じ部分が多く使用されることになり、可動刃の寿命も短くなる。
【0005】この発明の目的は、追い切り加工における切断回数を減らすことができると共に、可動刃の寿命を向上させることができるシャーリング機を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明の構成を実施形態に対応する図2,図5と共に説明する。このシャーリング機は、固定刃(12)およびレーキ角を有する可動刃(11)を有し板材(W)を切断する切断部(8)と、少なくとも板材(W)を前記切断部(8)による切断方向(X)へ送ることができる板材送り部(6)と、前記切断部(8)による切断と板材送り部(6)による板材送りとを交互に繰り返して可動刃(11)が1回に切断可能な長さよりも長い切断長さを切断する追い切り加工の制御手段(18,18A)とを備えたものである。前記追い切り加工の制御手段(18,18A)は、切断する板材(W)の厚みに応じて1回の可動刃(11)のストローク量を決定する手段(20)と、可動刃(11)による切断長さに応じた1回の板材送り量を決定する手段(21,28)とを有する。この構成によると、追い切り加工において、切断する板材(W)の厚みに応じて制御手段(18)が1回の可動刃(11)のストローク量を決定すると共に、可動刃(11)による切断長さに応じた1回の板材送り量を決定する。そのため、厚い板材(W)を追い切り加工するときには、可動刃(11)のストローク量が小さくなり、これに伴って短くなる1回の切断長さに応じた板材送り量だけ板材送り部(6)が板材(W)を切断方向(X)に送る。また、薄い板材(W)を追い切り加工するときには、可動刃(11)のストローク量が大きくなり、これに伴い長くなる1回の切断長さに応じた板材送り量だけ板材送り部(6)が板材切断方向(X)に送る。そのため、薄い板材(W)の追い切り加工の場合の切断回数が少なくなり、可動刃(11)の寿命が長くなる。可動刃(11)による切断長さに応じた1回の板材送り量の決定は、例えば、シャーリング機の運転時に、ストローク量の決定手段(20)でストローク量を決定した後、その決定されたストローク量に対応する可動刃(11)による切断長さに応じた1回の板材送り量を上記の手段(21)で決定する。この他に、自動プログラミング装置における加工プログラム作成過程で、自動プログラミング装置の構成部分となる手段(28)により、板厚に対応する切断長さに応じて、1回の板材送り量を決定するものとしても良い。その場合、実際の計算は、対照表や計算式を準備しておいて、板厚から直接に1回の板材送り量を決定するようにしても良い。
【0007】この発明において、板材(W)の厚みを入力する手段(19)を設け、前記追い切り加工の制御手段(18)は、入力された板材の厚みに応じて板材の表面高さから一定の隙間をおいて、可動刃(11)の追い切り加工を行う辺における最終切断部が停止するストローク量を決定するものとしてもよい。この構成の場合、板材(W)の厚みを入力するだけで、適切なストローク量が決定されるので、入力作業が簡単である。板材(W)の厚みを入力する手段(19)は、例えば、加工プログラム(19)における板材厚さの記述部分等とされる。また、この発明において、可動刃(11)は、切断方向(X)に沿う第1の切断刃(11a)と、この第1の切断刃(11a)に連続しかつ第1の切断刃(11a)と直交する第2の切断刃(11b)とよりなるものとしてもよい。このように直交する第1,第2の切断刃(11a,11b)を有する場合、板材(W)を直角に切り取る加工に用いられるが、このようなライトアングルシャーにおいても、上記の板材厚みに応じた追い切り加工による切断回数の低下が図れる。
【0008】
【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図1ないし図4と共に説明する。図1は、この実施形態に係るシャーリング機を備えた板材加工機の斜視図を示す。この板材加工機1は、シャーリング機2に隣接してタレット式のパンチプレス機3を設置し、ワークテーブル5および板材送り部6を両装置2,3に兼用させた複合機からなる。板材送り部6は、図2に平面図で示すように、ワークテーブル5上の板材Wをワークホルダ6aで把持し、左右方向(X軸方向)および前後方向(Y軸方向)に移動させるものである。板材送り部6は、詳しくは、前後方向(Y)に移動するキャリッジ6bに、左右移動自在にクロススライド6cを設置し、このクロススライド6cに複数のワークホルダ6aを取付けたものである。キャリッジ6bおよびクロススライド6cの進退駆動は、各軸のサーボモータ24,25により、ボールねじ機構を介して行われる。ベッド4の後部には、パンチプレス機3のC形のパンチフレーム9が設置され、このフレーム9に、複数のパンチ工具を配列した上タレット(図示せず)と、所定のパンチ位置で前記パンチ工具を昇降駆動するパンチ駆動機構(図示せず)が設けられている。
【0009】シャーリング機2は、パンチプレス機3で孔明け加工されて板材送り部6によって送られて来る板材Wを切断加工するものである。その切断部8は、シャーリング機本体となるフレーム10に固定された固定刃である下刃12と、この下刃12に噛み合う可動刃である上刃11とからなる。下刃12は、左右方向(X軸方向)に向く第1の切断刃12aと、この第1の切断刃12aに連続し、かつ第1の切断刃12aと直交する前後方向(Y軸方向)に向けて屈曲する第2の切断刃12bとよりなるL字形の平面形状を有する。上刃11は、下刃12の内側に沿うL字形の平面形状とされていて、第1の切断刃11aと、この第1の切断刃11aに連続し、かつ第1の切断刃11aと直交する第2の切断刃11bとよりなる。この上刃11の刃先には、第1の切断刃11aの先端から、第1の切断刃11aと第2の切断刃11bの接続部である中間の屈曲部を経て、第2の切断刃11bの基端へと向かう一様な傾斜(レーキ角)が設けられている。
【0010】上刃11は、フレーム10の後部に回動支軸13を介して上下に回動自在に支持されたラム14の先端下部に取付けられている。ラム14は、フレーム10の前部上面に設置された可動刃昇降駆動装置26によって上下に回動駆動される。これにより、上刃11が上下動して下刃12と噛み合い、板材Wの切断加工が行われる。可動刃昇降駆動装置26は、昇降位置の制御が可能なものであり、油圧シリンダ等からなる場合、可変ストロークのものとされ、油圧サーボ制御等により制御可能とされる。
【0011】フレーム10の内側には、上刃11と下刃12によって板材Wから切り取られる製品や、切り残されてワークホルダ6aに把持されたスクラップ材を機外に搬出するベルトコンベア15が設置されている。このベルトコンベア15の次段には、これによって搬出されて来た製品やスクラップ材をさらに移送する2次コンベア16が配置されている。
【0012】図2に示す制御装置17は、板材加工機1の全体を制御する装置であり、コンピュータ式の数値制御機能、およびプログラマブルコントローラとしての機能を有する。この制御装置17は、シャーリング機2による追い切り加工を制御する追い切り加工制御手段18を備える。この場合の追い切り加工とは、切断部8による板材Wの切断と板材送り部6による板材送りとを交互に繰り返し、上刃11が1回に切断可能な長さよりも長い切断長さを切断する加工である。
【0013】追い切り加工制御手段18は、板材加工機1の全体の動作手順等のデータを書き込んだ加工プログラム19における追い切り指令を実行する手段である。追い切り指令は、追い切り加工であることを認識させるコードと、追い切り加工で切断する長さとを含む指令内容とされる。追い切り指令は、追い切りピッチを含む指令であっても良いが、追い切り加工制御手段18を自動ピッチ決定モードとしておくことで、加工プログラム19の追い切り指令に含まれる追い切りピッチは無視される。加工プログラム19に書き込まれるデータには、加工される板材Wの厚み、寸法等の各種板材データが含まれる。すなわち、加工プログラム19は、加工する板材Wの厚みを追い切り加工制御手段18に入力する手段としても機能する。追い切り加工制御手段18は、切断する板材Wの厚みに応じて1回の上刃11のストローク量を決定する可動刃ストローク量決定手段20と、決定されたストローク量の上刃11による切断長さに応じた1回の板材送り量を決定する追い切りピッチ決定手段21とを有する。
【0014】制御装置17には、シャーリング機2の上刃11の昇降動作を制御する可動刃昇降制御手段22と、板材送り部6を制御する板材送り制御手段23とが含まれる。追い切り加工では、可動刃ストローク量決定手段20により決定されたストローク量に応じて、可動刃昇降制御手段22が上刃11の昇降を制御し、追い切りピッチ決定手段21により決定された板材送り量に応じて、板材送り制御手段23が板材送り部6の動作を制御する。
【0015】上記構成の動作を説明する。板材Wは、板材送り部6のワークホルダ6aで把持された状態で、板材送り部6の駆動によりワークテーブル5上を移動してパンチプレス機3のパンチ部7やシャーリング機2の切断部8に送られ、所望の加工箇所にパンチ加工や切断加工が施される。シャーリング機2の切断部8で切断された製品は、切断部8の後部の下位置に配置されるベルトコンベヤ15の上に落下して、このベルトコンベヤ15および2次コンベヤ16の駆動により機外に搬出される。
【0016】この実施形態の場合、シャーリング機2による追い切り加工は、可動刃である上刃11の第1の切断刃11aと、固定刃である下刃12の第1の切断刃12aとで行われ、板材送り部6の送り方向は左右方向(X軸方向)とされる。
【0017】図3は、厚い板材Wを追い切り加工するときの動作の一部を示す。このときの板材Wの厚みt1 は、加工プログラム19から追い切り指令とともに、追い切り加工制御手段18に送られる。追い切り加工制御手段18の可動刃ストローク量決定手段手段20は、このときの板材Wの厚みt1 に応じて、以下のように上刃11のストローク量S1を決定する。すなわち、上刃11の追い切り加工を行う第1の切断刃11aにおける最終切断部、つまり第2の切断刃11bとの接続部11aa(図3(A))が、図3(B)に示すように板材Wの表面高さから一定の隙間gをおいて停止するように、上刃11のストローク量S1が決定される。このように決定されたストローク量S1に応じて、制御装置17の可動刃昇降制御手段22が上刃11の昇降動作を制御する。これにより、1回の切断で、上刃11は、図3(A)に示す上昇停止位置から、図3(B)に示す下降停止位置まで下降する。このストローク量S1の場合の1回の切断長さはX1(図3(B))となる。
【0018】追い切り加工制御手段18の追い切りピッチ決定手段21は、加工プログラム19からの板材Wの厚みデータに応じて、1回の切断長さX1を割り出し、この切断長さX1と同じか、それよりも若干短い値を板材送り量として決定する。このように決定された板材送り量X1(または、この値よりも若干小さい値)に応じて、制御装置17の板材送り制御手段23が板材送り部6を制御する。これにより、板材Wは、図3(C)に示すように、1回の切断の後に、板材送り部6により第1の切断刃11a,12aに沿う切断方向(X軸方向)で、切断進行方向と逆方向に板材送り量X1(または、この値よりも若干小さい値)だけ送られる。このような切断動作と板材送り動作とを、複数回交互に繰り返すことにより、上刃11が1回に切断可能な長さX1よりも長い切断長さを切断することができる。
【0019】図4は、図3の場合に比べて薄い板材Wを追い切り加工するときの動作の一部を示す。この場合も、上刃11の追い切り加工を行う第1の切断刃11aにおける最終切断部11aa(図4(A))が、図4(B)に示すように板材Wの表面高さから一定の隙間gをおいて停止するように、上刃11のストローク量S2が決定される。この場合、図3の場合に比べて板材Wの厚みt2 が薄いので、その分だけストローク量S2は図3の場合より大きくなる。このように決定されたストローク量S2に応じて、制御装置17の可動刃昇降制御手段22が上刃11の昇降動作を制御する。これにより、1回の切断で、上刃11は、図4(A)に示す上昇停止位置から、図4(B)に示す下降停止位置まで下降する。このストローク量S2の場合の1回の切断長さはX2(図4(B))であり、図3の場合の切断長さX1よりも長くなる。
【0020】一方、追い切り加工制御手段18の追い切りピッチ決定手段21は、加工プログラム19からの板材Wの厚みデータに応じて、1回の切断長さX2を割り出し、この切断長さX2と同じか、それよりも若干短い値を板材送り量として決定する。このように決定された板材送り量X2(または、この値よりも若干小さい値)に応じて、制御装置17の板材送り制御手段23が板材送り部6を制御する。これにより、板材Wは、図4(C)に示すように、1回の切断の後に、板材送り部6により第1の切断刃11a,12aに沿う切断方向(X軸方向)で、切断進行方向と逆方向に板材送り量X2(または、この値よりも若干小さい値)だけ送られる。このような切断動作と板材送り動作とを、複数回交互に繰り返すことにより、上刃11が1回に切断可能な長さX2よりも長い板材辺を切断することができる。この場合、1回の切断長さが図3の場合よりも長いので、同じ切断全長さを切断する場合でも、切断回数は少なくなる。したがって、追い切り加工する板材Wの厚みに関係なく上刃11のストローク量を一定とする従来例の場合に比べて、この実施形態では薄い板材Wを追い切り加工するときに、切断回数が少なくて済み、加工能率が向上する。また、切断回数が少なくなるので、上刃11の寿命が長くなる。
【0021】なお、前記実施形態では、追い切りピッチ決定手段21を制御装置17における加工プログラム19の実行部に設けたが、例えば図5に示すように、制御装置17が自動プログラミング装置27を有するものとし、この自動プログラミング装置27に、板厚に応じた1回の可動刃ストローク量の決定手段となる追い切りピッチ決定手段21Aを設けても良い。この場合、自動プログラミング装置27における追い切りピッチ決定手段21Aと、加工プログラム19の実行部29に設けられる可動刃ストローク量決定手段20とで、追い切り加工制御手段18が構成されることになる。実行部29は、加工プログラム19を実行する制御手段のことである。
【0022】自動プログラミング装置27は、加工プログラム19を自動生成する手段であり、加工プログラム19における追い切り指令や各種の指令を生成する。追い切りピッチ決定手段21Aは、板厚(切断する板材の厚み)に応じて追い切りピッチを決定する。このときに、具体的には、板厚に応じて1回の可動刃11のストローク量を演算し、演算されたストローク量の可動刃による切断長さに応じた1回の板材送り量である追い切りピッチを決定するか、または予めこのような板厚とストローク量と切断長さとの関係を求めて対照テーブルまたは演算式を準備しておき、追い切りピッチ決定手段21Aで板厚から直接に追い切りピッチを決定するものとしても良い。自動プログラミング装置27で演算する可動刃ストローク量は、追い切りピッチの決定のために用いられる目安となる量であり、実際の可動刃ストローク量の決定は、運転時に可動刃ストローク量決定手段20が決定する。
【0023】
【発明の効果】この発明のシャーリング機は、追い切り加工の制御手段が、切断する板材の厚みに応じて1回の可動刃のストローク量を決定する手段と、決定されたストローク量の可動刃による切断長さに応じた1回の板材送り量を決定する手段とを有するものとしたため、追い切り加工において、薄い板材を追い切り加工するときに切断回数を少なくでき、可動刃の寿命が向上する。板材の厚みを入力する手段を設け、前記追い切り加工の制御手段が、入力された板材の厚みに応じて板材の表面高さから一定の隙間をおいて、可動刃の追い切り加工を行う辺における最終切断部が停止するストローク量を決定するものとした場合は、板材の厚みを入力するだけで、前記の板材の厚みに応じた制御が行える。また、可動刃が、第1の切断刃と、これに直交方向に連続する第2の切断刃とよりなるものとした場合は、ライトアングルシャーとして、板材を直角に切り取ることができ、その場合にも、前記の板材厚さに応じた追い切り加工による切断回数の低減が行える。




 

 


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