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発明の名称 ミクロジョイント切断工具
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2001−179357(P2001−179357A)
公開日 平成13年7月3日(2001.7.3)
出願番号 特願平11−364038
出願日 平成11年12月22日(1999.12.22)
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)】
4E048
【Fターム(参考)】
4E048 EA04 LA02 LA07 LA10 LA17 
発明者 坂本 博一
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 板材の製品と母材とを連結するミクロジョイントを昇降動作で切断するミクロジョイント切断工具であって、ミクロジョイントを切断する切断刃部と、この切断刃部に先行し、前記板材のミクロジョイントの両側に形成された孔に進入して、ミクロジョイントの切断目標部と上記切断刃部とを整合させる先行案内部とを備えたミクロジョイント切断工具。
【請求項2】 前記先行案内部は、先端側が狭まって前記板材の前記孔よりも幅狭となるテーパ形状を成す請求項1記載のミクロジョイント切断工具。
【請求項3】 請求項1または請求項2記載のミクロジョイント切断工具を使用するミクロジョイント切断装置であって、前記ミクロジョイント切断工具を昇降させる昇降手段と、前記ミクロジョイント切断工具を軸心回りに回転させる回転手段とを備えたミクロジョイント切断装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、パンチ加工等で生じたミクロジョイントを切断するミクロジョイント切断工具に関する。
【0002】
【従来の技術】パンチプレスで素材板材から所定形状の製品を切り取る場合、図6に示すように、製品Mの周囲に連続したパンチ孔Hを加工する。この場合に、製品Mの全周を打ち抜いてしまうと、板材Wをワークホルダ9で把持して移動させる板材送り手段3から製品Mが離れてしまうため、同図に示すように、板材Wの各製品Mと母材Sとの間にミクロジョイントJ(JX ,JY )を残しておき、各製品Mが母材Sと繋がった状態としておく。この状態でパンチ加工を一旦終え、後工程でミクロジョイントJを切断して製品Mを母材Sから切り離す。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このミクロジョイントJの切り離し過程で、単にパンチ加工と同様にパンチ動作で切断するだけでは、切断線が乱れて製品Mの形状が悪くなる等の悪影響が出る。例えば、図7に図6の一部を拡大して示すように、ミクロジョイントJX をパンチ動作で切断する場合、ミクロジョイントJX の両端を、パンチ孔Hの両側の加工辺h1,h2に沿った切断線a−bと、切断線c−dとで切断することが好ましい。しかし、これら切断線a−b、切断線c−dは、加工辺h1,h2に対して段差を生じることがある。このように段差が生じると、製品Mのパンチ加工による切断線が乱れ、切断品質が悪くなる。
【0004】この発明の目的は、ミクロジョイントを精度良く切断できるミクロジョイント切断工具を提供することである。この発明の他の目的は、切断刃部を切断目標部に正しくかつ円滑に整合できるようにすることである。この発明の他の目的は、この発明のミクロジョイント切断工具を用い、方向の異なるミクロジョイントの切断を可能としたミクロジョイント切断装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明のミクロジョイント切断工具は、板材の製品と母材とを連結するミクロジョイントを昇降動作で切断するミクロジョイント切断工具であって、ミクロジョイントを切断する切断刃部と、この切断刃部に先行し、前記板材のミクロジョイントの両側に形成された孔に進入して、ミクロジョイントの切断目標部と上記切断刃部とを整合させる先行案内部とを備えたものである。この構成のミクロジョイント切断工具によると、昇降動作でミクロジョイントを切断する過程で、ミクロジョイントに近接したときに、切断刃部に先行して先行案内部が板材のミクロジョイントの両側の孔に進入する。工具の下降動作を進めると、先行案内部が板材の孔の縁に係合することで、切断刃部をミクロジョイントの切断目標部と整合するように案内する。そのため、ミクロジョイントを切断刃部で精度良く切断目標部で切断することができる。したがって製品の切断線がミクロジョイントの切断部で乱れることがなく、切断品質の優れた製品を得ることができる。
【0006】この発明において、前記先行案内部は、先端側が狭まって前記板材の前記孔よりも幅狭となるテーパ形状を成すものであっても良い。このように、先行案内部をテーパ形状とすることで、板材のパンチ孔の縁で円滑に案内され、切断刃部の切断目標部に対する整合が、正しくかつ円滑に行われる。
【0007】この発明のミクロジョイント切断装置は、この発明の上記いずれかの構成のミクロジョイント切断工具を用いる装置であって、前記ミクロジョイント切断工具を昇降させる昇降手段と、前記ミクロジョイント切断工具を軸心回りに回転させる回転手段とを備えたものである。このように、ミクロジョイント切断工具を軸心回りに回転させることで、方向の異なるミクロジョイントの切断が行える。
【0008】
【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図面と共に説明する。図1,図2は、このミクロジョイント切断装置を装備したパンチプレスの平面図および側面図である。フレーム1に、板材Wをテーブル2上で移動させる板材送り手段3と、板材Wをパンチ加工するパンチ加工手段4とが設けられ、パンチ加工手段4によるパンチ位置Pの近傍に、ミクロジョイント切断装置5が設けられている。テーブル2は、固定テーブル2aと可動テーブル2bとを有し、可動テーブル2bはフレーム1に設けられたレール6上を前後(Y軸方向)に移動可能とされている。
【0009】板材送り手段3は、板材Wをワークホルダ9で把持してテーブル2上で前後(Y軸方向)および左右(X軸方向)に移動させる手段である。板材送り手段3は、前後移動可能なキャリッジ7と、キャリッジ7に左右移動可能に設置されたクロススライド8とを有し、クロススライド8に複数のワークホルダ9が取付けられている。キャリッジ7は、可動テーブル2bと一体に結合され、可動テーブル2bと共に、モータ10およびY軸方向の送りねじ11により進退駆動される。クロススライド8は、キャリッジ7に搭載されたモータ12およびX軸方向の送りねじ13により進退駆動される。
【0010】パンチ加工手段4は、各々パンチ工具およびダイ工具を複数支持した上下の工具支持手段14,15と、上側の工具支持手段14に支持されたパンチ工具を所定のパンチ位置Pでパンチ駆動するパンチ駆動機構16とで構成される。工具支持手段14,15はタレットからなる。パンチ駆動機構16は、パンチ位置Pに昇降自在に設けられたをラムを介してパンチ工具をパンチ駆動するものである。ラムの昇降駆動は、モータを駆動源とする機械式のものであっても、油圧ラムを駆動源とする油圧式のものであっても良い。パンチ駆動機構16は、機械式のものとする場合に、サーボモータを駆動源とし、その回転を偏心カム機構でラムの昇降動作に変換するものとしても良い。
【0011】ミクロジョイント切断装置5は、パンチプレスのフレーム1に、パンチ位置Pの近傍で設置されており、その切断装置中心Qは、図示の例ではパンチ位置Pに対して、X軸方向に若干離れ、Y軸方向が等しい位置となるように配置されている。
【0012】ミクロジョイント切断装置5は、図3に示すように、ミクロジョイント切断工具20により、板材WのミクロジョイントJを切断するものである。ミクロジョイント切断工具20は、矩形断面形状の工具本体20aを、丸軸状の柄部20bの先端に有するものである。工具本体20aは、図4に斜視図で示すように、切断刃部21と、この切断刃部21よりも突出した先行案内部22とを有する。切断刃部21は、工具本体20aの先端面と一対の対向する側面の間の角部で各々形成される一対の平行な切刃21aを有する。先行案内部22は、切断刃部21よりも突出した突部として設けられ、一対のものが先端刃部21の両側に設けられている。先行案内部22は、板材WのミクロジョイントJの両側に形成された孔Hに進入して、ミクロジョイントJの仮想切断線となる切断目標部Jab,Jcdと切断刃部21とを整合させるものであり、先端側が狭まって孔Hの幅Bよりも幅狭となるテーパ形状を成す。先行案内部22の基端の幅は孔Wの幅Bと略等しく設定されている。先行案内部22の形状は、詳しくは正面形状が逆台形状で、側面形状が矩形状となる形状となっている。
【0013】ミクロジョイント切断工具20と対向するジョイント切断用ダイ工具23は、ミクロジョイント切断工具20の工具本体20が嵌合する嵌合孔24を有し、この嵌合孔24の上面開口縁におけるミクロジョイント切断工具20の切刃21aと噛み合う部分は、切刃24aとされている。
【0014】図3に示すように、ミクロジョイント切断装置5は、ミクロジョイント切断工具20を昇降および回転可能に案内する案内手段31と、同切断工具20を昇降させる昇降手段32と、同切断工具20を軸心回りに回転させる回転手段33とを備える。案内手段31は、ミクロジョイント切断工具20をスリーブ34内に昇降および回転自在に支持したものである。スリーブ34は、パンチプレスのフレーム1に、芯ずれ吸収手段35を介して設置されている。芯ずれ吸収手段35は、スリーブ34を若干の芯ずれが可能なように弾性的に支持し、中立位置に付勢する手段であり、ばね等の弾性体で構成される。
【0015】昇降手段32は、昇降駆動源32aとして、シリンダ装置またはモータが用いられ、モータ使用の場合は、ボールねじ等の回転・直線運動の変換機構(図示せず)を介してミクロジョイント切断工具20に連結される。昇降駆動源32aは、図示の例ではシリンダ装置とされ、ミクロジョイント切断工具20の上端に、軸継手36A,36Bを介して連結されている。片方の軸継手36Aは、ミクロジョイント切断工具20の若干の傾きを許す撓み軸継手であり、もう片方の軸継手36Bは、互いの回転が自在で進退動作のみを伝達するように軸同士を結合する回転許容継手が用いられている。
【0016】回転手段33は、ミクロジョイント切断工具20を任意の回転方向に回転させる手段である。この回転手段33は、ミクロジョイント切断工具20の外周面に対して相対的な軸方向移動が可能で、回転のみを伝える回転部材37と、この回転部材37を回転させる駆動源33aと、その駆動の伝達機構38とで構成される。回転部材36は、ミクロジョイント切断工具20の外周面に形成されたスプライン39に噛み合うスプライン溝を内周に有し、軸受40で回転自在に支持されている。回転部材37は、ウォームホイルで形成され、伝達機構38を構成するウォーム41に噛み合っている。駆動源33aはモータからなり、ウォーム41を回転させる。
【0017】ジョイント切断用ダイ工具23は、フレーム1に設置されたダイホルダ42に芯ずれ吸収手段43を介して設置されている。芯ずれ吸収手段43は、ジョイント切断用ダイ工具23を若干の芯ずれが可能なように弾性的に支持し、中立位置に付勢する手段であり、ばね等の弾性体で構成される。
【0018】なお、図示の例では、ミクロジョイント切断工具20の柄部20bを直接にスリーブ34で支持するようにしたが、ミクロジョイント切断工具20は工具ホルダ(図示せず)に把持されるものとし、その工具ホルダを案内手段31で支持するようにしても良い。
【0019】上記構成の動作を説明する。パンチプレスのパンチ加工部4で図6に示すように板材Wから製品Mの外周を連続したパンチ孔Hで加工する。各製品Mと母材Sとの間にはミクロジョイントJ(JX ,JY )を残しておき、これら製品Mは母材Sと繋がった状態としておく。このようにパンチ加工を行った後、板材Wをワークホルダ9で把持したまま、板材送り手段3により板材Wの各ミクロジョイントJをミクロジョイント切断装置5の切断中心Qに順次移動させ、切断する。ミクロジョイントJ(JX )の切断は、図5(A),(B)に示すように、ミクロジョイント切断工具20をジョイント切断用ダイ工具23に嵌まり込むまで下降させることで行う。これにより、ミクロジョイント切断工具20の切断部21における一対の切刃21aが、ミクロジョイントJの両端を切断する。
【0020】このとき、ミクロジョイント切断工具20は、下降過程で、切断刃部21に先行して先行案内部22がミクロジョイントJの両側の孔に進入する。工具20の下降動作を進めると、先行案内部22が板材Wの孔Hの縁に係合することで、切断刃部21をミクロジョイントJの線状の切断目標部Jab,Jcdと整合するように案内する。例えば、図5(A)に示すように、ミクロジョイントJの位置がミクロジョイント切断工具20の中心に対してずれを生じていても、同図(B)のようにそのずれを吸収して切断が行われる。この吸収は、ミクロジョイント切断工具20が、芯ずれ吸収手段35,43(図3)の吸収可能範囲内で弾性的に変位することで行われる。このように、先行案内部材22による案内により、ミクロジョイントJを切断刃部21で精度良く切断目標部Jab,Jcdで切断することができる。したがって製品Mの切断線がミクロジョイントJの切断部で乱れることがなく、切断品質の優れた製品を得ることができる。板材Wにおける上記ミクロジョイントJ(JX )と方向の異なるミクロジョイントJ(JY )を切断するときは、回転手段33でミクロジョイント切断工具20の方向を90°回転させた状態で、前記と同様に行う。図6の例は、ミクロジョイントJが互いに90°異なる方向のものJX ,JY だけである場合を示したが、製品Mの形状によっては、0°〜90°の中間の角度を成すミクロジョイントJが生じる場合があるが、その場合も、ミクロジョイントJの角度に合わせてミクロジョイント切断工具20の角度を変えることで、切断が行える。
【0021】なお、上記実施形態では、ミクロジョイント切断装置5をパンチプレスのサブヘッドとして設けた場合につき説明したが、この発明のミクロジョイント切断工具は、タレット等からなる工具支持手段14のパンチ工具が設置される工具ステーションに、パンチ工具に代えて設置し、パンチプレスのパンチ中心Pで加工に用いるようにしても良い。
【0022】
【発明の効果】この発明のミクロジョイント切断工具は、切断刃部と、この切断刃部に先行して板材のミクロジョイント両側の孔に進入する先行案内部とを備えたものであるため、ミクロジョイントを精度良く切断することができ、切断線の綺麗な製品を得ることができる。前記先行案内部を、先端側が狭まるテーパ形状とした場合は、切断刃部を切断目標部に正しくかつ円滑に整合させることができる。この発明のミクロジョイント切断装置は、ミクロジョイント切断工具を軸心回りに回転させる回転手段とを備えたものであるため、方向の異なるミクロジョイントの切断が行える。




 

 


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