JP2521439Y2

JP2521439Y2 - ローリングカットシャー装置

Info

Publication number: JP2521439Y2
Application number: JP1994009302U
Authority: JP
Inventors: 正夫村川; 言呂
Original assignee: Amino Corp
Current assignee: Amino Corp
Priority date: 1994-07-08
Filing date: 1994-07-08
Publication date: 1996-12-25
Anticipated expiration: 2004-08-22
Also published as: JPH0743611U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案はローリングカットシャー
装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及びその技術的課題】厚板で代表される金
属材料の剪断方法として、上刃として直線刃を用いこれ
を水平に対しある角度の傾きを持って上下されるギロチ
ンカット方法のほか、ローリングカット方法が知られて
いる。このローリングカット方法は曲面を有する上刃が
直線の下刃の上を転がることにより剪断が行われるた
め、材料に対する上下方向の喰込み量を自由に変えるこ
とができ、従って、剪断時のブレークスルーが無くなっ
て騒音が低下する点、材料の曲げ、ねじれ、キャンバを
小さくすることができる点、全ストロークが少なく、従
って小さなクランク半径で足り、駆動回転トルクも低下
でき、ストロークも小さくできるため、高速化を図るこ
とができる点で有利である。

【０００３】従来のローリングカット装置は、図１９の
ように、円弧刃を持つ上刃６００を２つのクランク機構
６０１，６０１により吊持し、上刃６００に所定の運動
軌跡を得る手段として、上刃長手方向両端肩部にローラ
６０３，６０３を取付け、一方のローラ６０３を円弧状
のガイド面６０５を有する固定ガイド６０４に接触さ
せ、他方のローラ６０３を、ピストンロッド先端の円弧
ガイド６０６に接触させ、ピストンロッドをシリンダ機
構６０７によりサイクロイド線を描くように伸縮させて
いた。しかしながらこの構造では動きが複曲線であり、
ローラと円弧面との接触のためどうしてもガタが多く、
連続運動精度が悪くなり、材料の変形が生じやすくなる
点、刃物運動軌跡を規制する機構が複雑となり、しかも
装置が横方向に突出するため、装置が大型化するという
欠点があった。本考案は前記のような欠点を解消するた
めに考案されたもので、その目的とするところは、構造
が簡単、小型で、精度の良好な剪断を行えるローリング
カットシャー装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本考案は、直線刃とこれに対向する側の曲線刃を有し、
曲線刃を転がり移動させることによりワークを剪断する
装置において、曲線刃が円弧刃からなり、これを取付け
たスキッドをヒンジ機構を介して駆動機構により昇降自
在に吊持させるとともに、フレームにはスキッドの長手
方向両端に対応する位置に板厚方向ガイドを設け、スキ
ッドの端部板厚方向とフレームとの間には、ころがり刃
物軌跡を得る手段として転動子とこれが嵌まる曲線溝か
らなる単曲線のガイド機構を設け、かつ、フレーム前側
には前記円弧刃と対峙する関係で逆押え機構を設けた構
成としたものである。前記駆動機構としては、油圧シリ
ンダ又はカムが用いられる。単曲線ガイド機構として
は、フレームに転動子を設け、スキッドには転動子の嵌
まる曲線溝を設けた構造が好適である。逆押え機構は逆
押え板とこれを上方に付勢する手段からなっていること
が好適である。

【０００５】

【作用】駆動機構を作動すれば、円弧刃６を取り付けて
いるスキッド５は上下動し、円弧刃のころがり運動軌跡
は、フレーム側の転動子１０１がスキッド前面に設けら
れているガイド溝１０３に沿って動くことによりコント
ロールされる。そして転がりせん断時にスキッド５はそ
の長手方向両端部がフレームに設けた板厚方向ガイド７
ａ，７ｂに嵌められた状態でガイドされるため、スキッ
ド５は板厚方向のガタツキなしに円滑に昇降される。し
かも円弧刃のころがり運動軌跡を得るためのガイド機構
１０が、スキッド５の端部前面の曲線溝１０３と、フレ
ーム側から突出して曲線溝１０３に嵌まる転動子１０１
あるいはその逆の取付けの構造からなっているため、従
来のシリンダと円弧を用いた対峙ガイドに比べて精密化
と小型化を達成でき、ことにフレーム横方向に大きく突
出した機構が存在しないため装置の小型化を図ることが
できる。さらに、単に円弧刃６と下刃２でワークをこ
ろがり剪断するのでなく、フレーム前側に円弧刃６と対
峙する関係で逆押え機構１１を設けており、円弧刃６が
下刃２の上を転がる際に逆押え板１１２がブランクＷを
常時下方から押上げつつ水平に下がるため、ワークの曲
り、ねじれ、キャンバ等の変形が更に減少され、精密に
剪断することができる。

【０００６】

【実施例】以下本考案の実施例を添付図面に基いて説明
する。図１ないし図８は刃物駆動源として油圧シリンダ
を用いた実施例(第１実施例)を示している。図１におい
て、１は基床に据付られるフレームであり、前縁部に直
線刃の下刃２が固定されている。３はフレーム１に立設
されたクラウンであり、該クラウン３の天井部には図４
に示すように、２本の油圧シリンダ４ａ，４ｂが所定の
間隔をおいて取付けられている。それら油圧シリンダ４
ａ，４ｂは、図４と図６のように、取付け座とピンとを
含むヒンジ機構４０により首振り可能となっている。各
油圧シリンダ４ａ，４ｂのピストンロッド４１ａ，４１
ｂは下方に伸び、スキッド(スライド)５をヒンジ機構４
２ａ，４２ｂにより揺動可能に吊持している。ヒンジ機
構４２ａ，４２ｂは、たとえば図４と図６のように、ピ
ストンロッド４１ａ，４１ｂに固定したヨーク４２０
と、該ヨーク４２０とスキッド５の上端部を貫くピン４
２１と、ピン４２１の外周とスキッドの穴間に配した球
面滑り軸受４２２とを備えている。

【０００７】前記スキッド５には、上刃として、この実
施例では刃部に所要の曲率を有する円弧刃６がねじによ
り交換可能に固定されている。スキッド５の長手方向両
側に対応するフレーム上には、溝形断面をなす板厚方向
ガイド７ａ，７ｂが設けられており、それら板厚方向ガ
イド７ａ，７ｂにスキッド５の両側が嵌められることで
スキッド５は板厚方向のガタツキなしに昇降されるよう
になっている。そしてスキッド５の背後には、図１と図
３のように板押え８が配されている。この板押えの機構
は任意であるが、この実施例では板押え８の両側が板厚
方向ガイド７ａ，７ｂに接して設けた保持枠８０内に配
され、スプリング８１により上方に付勢された状態で、
上部の油圧シリンダ８２ａ，８２ｂから伸びるピストン
ロッドにより押圧されることにより、剪断時にワークＷ
を固定するようになっている。

【０００８】１０は円弧刃６にころがり運動軌跡を創成
するためのガイドないし規制機構(以下ガイド機構と称
す)であり、スキッド５の長手方向一端部の板厚方向と
フレーム１との間に設けられる。前記ガイド機構１０
は、図１と図６のように、フレーム１の上縁部に取付け
座１００を設け、これに転動子１０１を回転可能に取付
ける一方、スキッド５の前面にはボルトにより溝プレー
ト１０２を固定し、この溝プレート１０２に前記転動子
１０１が転接する曲線溝１０３を形成している。この曲
線溝１０３はサイクロイド線に対応する曲線をなしてい
る。なお、転動子１０１と溝プレート１０２は取付ける
相手が逆すなわち転動子１０１がスキッド側に、溝プレ
ート１０２がフレーム側に設けられてもよい。１１は逆
押え機構であり、前記円弧刃６に対向する関係でフレー
ム１に設けられている。逆押え機構１１は、図５のよう
に、下刃２に隣接して昇降可能な逆押え板１１２と、該
逆押え板１１２を上方に付勢する手段とからなってい
る。この実施例ではフレーム１の前面に突出する支台１
１０を設け、これに複数本の支持ロッド１１１を取り付
けて逆押え板１１２を支え、付勢手段として支持ロッド
１１１の廻りにばね１１３を配しており、その付勢力を
支台１１０に嵌まった調整部材１１４で調整し得るよう
にしている。

【０００９】図７と図８はこの実施例における制御系を
示している。図７は前記油圧シリンダ４ａ，４ｂの油圧
回路１２を示しており、油圧ポンプを含む油圧発生装置
１２０と、これからの吐出路に設けたアキュムレータ１
２１と、アキュムレータ１２１からの油路１２５に接続
され、圧力油を油圧シリンダ４ａ，４ｂにそれぞれ導き
ストロークを制御するためのサーボ弁１２２ａ，１２２
ｂと、サーボ弁１２２ａ，１２２ｂの下流に配されたロ
ッキング弁１２３ａ，１２３ｂとを有している。ロッ
キング弁１２３ａ，１２３ｂは、サーボ弁１２２ａ，１
２２ｂのシリンダポートと接続された２位置切換弁１２
３０と、これを動かす電磁式２位置切換弁１２３１とを
備えており、電磁式２位置切換弁１２３１にはサーボ弁
１２２ａ，１２２ｂの上流側から分岐路１２６により油
圧が導かれている。また、油路１２５からは減圧弁４３
１と切換弁４３０を有する分岐路１２７が接続され、こ
れが左右の油圧シリンダ８２ａ，８２ｂに接続されるこ
とで板押え８を昇降するようになっている。

【００１０】図８は前記油圧回路を使用した剪断制御を
示しており、コンピュータ１３には予めワーク材質、板
厚等に応じた最適ストロークプログラムが構築され、こ
のコンピュータ１３からの信号が２系統のＤ／Ａ変換器
１３０ａ，１３０ｂで電圧に変換されてサーボ増幅器１
３１ａ，１３１ｂに送られ、ここで電流値に変換されて
サーボ弁１２２ａ，１２２ｂの電磁部に送られ、これに
より制御された油圧流量がそれぞれの油圧シリンダ４
ａ，４ｂに送られ、ストロークＳ₁、Ｓ₂を図１７(a)で
例示するように制御し、前記ガイド機構１０との協働作
用により円弧刃６に希望するローリング運動を与える。
このときのストロークＳ₁、Ｓ₂は位置検出器１４ａ，１
４ｂによりコンピュータ１３にフィードバックされ、偏
差を補正するようになっている。位置検出器１４ａ，１
４ｂは距離を電気量に変換し得るものであればリニアス
ケールなどのようなものでもよく、この実施例では、図
４と図６のようにヒンジ機構４２ａ，４２ｂのピン４２
１に検出子１４０を取付け、クラウン側に本体１４１を
取付けている。

【００１１】図９ないし図１３は刃物駆動源としてカム
機構を利用した実施例(第２実施例)を示している。この
実施例では、クラウン３の上に第１ないし第３の回転軸
１５ａ，１５ｂ，１５ｃが横架されている。第１の回転
軸１５ａは駆動軸であり、モータ１６とクラッチを含む
伝導機構１７により回転され、その運動が回転軸１５
ｂ，１５ｃに歯車系１８で伝達されるようになってい
る。第３の回転軸１５ｃは端部にブレーキ１５０を有す
ると共に、中間部にはカム１９ａ，１９ｂ及び板押え用
のカム２２０が取付けられている。カム１９ａ，１９ｂ
は、サイクロイド軌跡で円弧刃６に図１８のような所定
の軌跡を与えることができるように所定の形状に作られ
ており、それらカム１９ａ，１９ｂに接するォロア２０
ａ，２０ｂは図１１のようにフレーム２００に取付けら
れ、そのフレーム２００にはスキッド５をヒンジ機構４
２ａ，４２ｂを介して吊持するロッド４３ａ，４３ｂが
連結され、そのロッド４３ａ，４３ｂの途中には、ねじ
式などのオーバラップ調整機構２１ａ，２１ｂが設けら
れている。

【００１２】図１２はスキッド５とヒンジ機構４２ａ，
４２ｂの取合いを示しており、その機構は前記第１実施
例の図４と図６と同じ構造となっている。また、クラウ
ン３には油圧ポンプ２２が設けられており、カム軸には
図９と図１３のように油圧ポンプ２２のピストン２２５
がスプリング２２６を介して係合され、駆動されたカム
２２０によりピストン２２５が下降して油圧ポンプ２２
から圧力油を吐出するようになっており、その吐出油は
クラウン側の材料押え用シリンダ２３ａ，２３ｂに送ら
れ、材料押え２４をスプリング２４０に抗して押下げ、
ワークＷに接してこれを固定するようになっている。こ
の第２実施例は、下刃２、スキッド５、板厚方向ガイド
７ａ，７ｂ、ガイド機構１０、逆押え機構１１など他の
機構は第１実施例と同じであるから説明を略する。図１
４と図１５はカム駆動方式でのカム１９ａ，１９ｂとヒ
ンジ点の運動曲線を示している。図１４において、Ｃ線
は刃物上のヒンジ点ｃの運動曲線、Ｈ線はカム駆動時の
ロッド４３ａの端点ｈの軌跡、Ｅ線は刃物上のヒンジ点
ｅの運動曲線、Ｉ線はカム駆動時のロッド４３ｂの端点
ｉの軌跡である。

【００１３】

【実施例の作用】本考案は前記のような構成からなるの
で、第１実施例では、ワークＷをベッド上に配し、油圧
シリンダ４ａ，４ｂを、たとえば図８のような制御系で
動かし、図１７(a)，(b)のようなストロークＳ₁，Ｓ₂を
与える。こうすれば、油圧シリンダ８２ａ，８２ｂの作
動により材料押え８が減圧弁４３１を介した可変圧力を
もってワークＷを固定し、このワークＷに対して油圧シ
リンダ４ａ側の伸長によりスキッド５および円弧刃６の
左端側がワークの板厚プラス数ミリの位置に到り(図１
６の初期位置)、次いでなおも下がって剪断が開始さ
れ(図１６)、次いで油圧シリンダ４ａ側が短縮される
と同時に油圧シリンダ４ｂ側が伸ばされることで転がり
剪断が継続し(図１６)、完了する(図１６)。そし
て、油圧シリンダ４ｂ側が短縮されることで初期位置に
戻り(図１６)停止する。これで１サイクルが終了す
る。このときの円弧刃６のころがり運動軌跡は、スキッ
ド５の板厚方向のガイド機構１０により制御される。す
なわち、フレーム側の転動子１０１がスキッド前面のガ
イド溝１０３に沿って動くことによりコントロールされ
る。また、逆押え機構１１を用いた場合には、円弧刃６
に対抗する逆圧がワークＷに作用するため、剪断に伴う
変形がより抑制される。

【００１４】第２実施例においては、駆動軸としての第
１の回転軸１５ａが駆動すれば、歯車系１８により第３
の回転軸１５ｃが回転し、カム１９ａ，１９ｂにより油
圧ポンプ２２が作動して材料押え２４がワークＷを押
え、次いで、２つのカム形状により、図１８ののよう
な初期姿勢にあった円弧刃６は剪断開始側で下方に動
き、図１８ないしのように下刃２の上をころがり剪
断する。剪断後は円弧刃６が初期姿勢に戻り、停止す
る。

【００１５】

【考案の効果】以上説明した本考案の請求項１によると
きには、円弧刃６を取付けたスキッド５をヒンジ機構を
介して駆動機構により昇降自在に吊持させるとともに、
フレーム１にはスキッド５の長手方向両端に対応する位
置に板厚方向ガイド７ａ，７ｂを設け、スキッド５の端
部板厚方向とフレームとの間には、ころがり刃物軌跡を
得る手段として転動子１０１とこれが嵌まる曲線溝１０
３からなる単曲線のガイド機構１０を設け、かつ、フレ
ーム前側には前記円弧刃６と対峙する関係で逆押え機構
１１を設けたので、スキッド５が板厚方向のガタツキな
しに円滑に昇降されつつ転がり運動軌跡されしかも円弧
刃６が下刃２の上を転がる際に逆押え板１１２がブラン
クＷを下方から押上げつつ水平に下がるため、ワークの
曲り、ねじれ、キャンバ等の変形が確実に防止され、精
密にせん断を行うことができる。さらに、円弧刃のころ
がり運動軌跡を得るためのガイド機構１０が、曲線溝１
０３とその曲線溝１０３に嵌まる転動子１０１からなっ
ているため、ガイド機構を簡単化することができると共
に、ガイド機構がフレーム幅方向に突出しないため、装
置を小型化することができるなどのすぐれた効果が得ら
れる。

【００１６】請求項２と請求項３によれば、円弧刃の駆
動を油圧シリンダ又はカムとヒンジ機構により行うため
ストロークの自由度を大きくとることができるというす
ぐれた効果が得られる。請求項４によれば、ガイド機構
の構造を簡単で小型なものにすることができるというす
ぐれた効果が得られる。請求項５によれば、逆押え機能
を簡単、安価な構造で実現することができるというすぐ
れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例を示す背面図である。

【図２】同じくその側面図である。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。

【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。

【図５】図１のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

【図６】図１のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。

【図７】第１実施例の制御油圧回路を示す説明図であ
る。

【図８】第１実施例の制御系を示すフローチャートであ
る。

【図９】本考案の第２実施例を概略的に示す正面図であ
る。

【図１０】第２実施例における刃物部分の斜視図であ
る。

【図１１】第２実施例におけるカムとカムフォロアの取
合いを示す斜視図である。

【図１２】第２実施例におけるロッドとスキッドの取合
いを示す部分切欠側面図である。

【図１３】第２実施例におけるカムと油圧シリンダの取
合いを示す側面図である。

【図１４】駆動源としてカムを用いた場合のロッドとヒ
ンジ点の運動曲線を示す線図である。

【図１５】図１４における各点の説明図である。

【図１６】駆動源として油圧シリンダを用いた場合の刃
物軌跡を示す説明図である。

【図１７】駆動源として油圧シリンダを用いた場合のス
トローク線図である。

【図１８】駆動源としてカムを用いた場合の刃物軌跡を
示す説明図である。

【図１９】従来のローリングカットシャーの概略説明図
である。

【符号の説明】

１フレーム２下刃４ａ，４ｂ油圧シリンダ５スキッド６円弧刃７ａ，７ｂ板厚方向ガイド１０ガイド機構１１逆押え機構１０１転動子１０３曲線溝１１２逆押え板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭50−113889（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−20495（ＪＰ，Ｕ) 実開昭60−142014（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】直線刃とこれに対向する側の曲線刃を有
し、曲線刃を転がり移動させることによりワークを剪断
する装置において、曲線刃が円弧刃からなり、これを取
付けたスキッドをヒンジ機構を介して駆動機構により昇
降自在に吊持させるとともに、フレームにはスキッドの
長手方向両端に対応する位置に板厚方向ガイドを設け、
スキッドの端部板厚方向とフレームとの間には、ころが
り刃物軌跡を得る手段として転動子とこれが嵌まる曲線
溝からなる単曲線のガイド機構を設け、かつ、フレーム
前側には前記円弧刃と対峙する関係で逆押え機構を設け
たことを特徴とするローリングカットシャー装置。
【請求項２】駆動機構が油圧シリンダである請求項１に
記載のローリングカットシャー装置。
【請求項３】駆動機構がカムである請求項１に記載のロ
ーリングカットシャー装置。
【請求項４】転動子がフレームに設けられ、転動子の嵌
まる曲線溝がスキッドに設けられている請求項１ないし
請求項３のいずれかに記載のローリングカットシャー装
置。
【請求項５】逆押え機構が逆押え板とこれを上方に付勢
する手段からなっている請求項１ないし請求項４のいず
れかに記載のローリングカットシャー装置。