JP7031853B2 - Cutting device stopper - Google Patents
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Description
本発明は、棒鋼、線材等の被切断材の切断装置のストッパに関する。更に詳しくは、棒鋼、線材等の一定長さの長尺素材を、部品等の素材として所定長さに切断するとき、最後に端材が発生するので、その端材を処理する切断装置のストッパに関する。 The present invention relates to a stopper for a cutting device for a material to be cut such as steel bar and wire. More specifically, when a long material of a certain length such as steel bar or wire is cut to a predetermined length as a material for parts or the like, scraps are generated at the end, so a stopper for a cutting device that processes the scraps. Regarding.
棒鋼、線材等の一定長さの長尺素材を、機械部品等の素材として切断装置で切断していくと、最後に端材が発生する。この端材は、部品素材としては使用できないので、廃棄物として、取り除く必要がある。このための端材の各種の処理方法が提案されている(特許文献1、特許文献2)。一方、自動車部品に代表されるように、加工コストを削減するために、加工速度の高速化が要請されている。この要請は、棒鋼、線材等の切断装置でも例外ではない。
When a long material having a certain length such as steel bar or wire is cut with a cutting device as a material for machine parts or the like, scraps are finally generated. Since this offcut cannot be used as a component material, it must be removed as waste. Various methods for treating scraps for this purpose have been proposed (
棒鋼、線材等の切断装置において、切断長さを調整するためにストッパの位置を変更する方法として、ネジでストッパの位置を変更する機構がある。また、ストッパをサーボモータで位置制御する機構も知られている。しかしながら、このサーボモータで位置制御する機構は、端材処理のためにストッパを後退させて端材を排出し、端材処理が終了したら再度ストッパを前進させる工程を行う時間が必要である。本発明者の知見では、この端材処理に20秒程度かかる。 In a cutting device for steel bars, wires, etc., there is a mechanism for changing the position of the stopper with a screw as a method of changing the position of the stopper in order to adjust the cutting length. Further, a mechanism for controlling the position of the stopper by a servomotor is also known. However, the mechanism for controlling the position by this servomotor requires time to perform a step of retracting the stopper for processing the end material, discharging the end material, and advancing the stopper again when the end material processing is completed. According to the knowledge of the present inventor, it takes about 20 seconds to process this offcut.
本発明は、以上のような背景で発明されたものであり、以下の目的を達成するものである。本発明の目的は、一定長さの長尺素材を所定寸法に切断する切断装置の端材処理において、高速な端材処理が可能な切断装置のストッパを提供することにある。 The present invention has been invented in the above background and achieves the following objects. An object of the present invention is to provide a stopper for a cutting device capable of high-speed scrap processing in the scrap processing of a cutting device for cutting a long material having a constant length to a predetermined size.
本発明は、前記課題を解決するために、次の手段を採る。
即ち、本発明1の切断装置のストッパは、送り出された被切断材を支承するために機体に取り付けられた固定刃と、前記機体に前記固定刃に対して移動可能に取り付けられ、前記固定刃との間に作用する剪断力で前記被切断材を剪断する可動刃と、前記被切断材を剪断するとき、前記被切断材の前記可動刃側の反対側を押圧して前記可動刃との間で挟むための押圧面を有し、前記可動刃の移動方向と平行な方向に移動可能に設けられた下支え部材と、前記被切断材を前記固定刃及び前記可動刃に送るための被切断材送り機構と、前記被切断材送り機構により送られた前記被切断材の先端を受け止めるためのストッパと
からなる切断装置において、
前記ストッパは、前記被切断材の送り方向に直交する方向に前記ストッパを駆動するためのストッパ第1駆動手段を有し、前記第1駆動手段は流体圧シリンダであり、前記ストッパの前記被切断材に接触する接触面の下部は、前記被切断材の断面形状の一部分に類似した形状で切り欠いてあることを特徴とする。
The present invention adopts the following means in order to solve the above-mentioned problems.
That is, the stopper of the cutting device of the
The stopper has a stopper first driving means for driving the stopper in a direction orthogonal to the feeding direction of the material to be cut , the first driving means is a fluid pressure cylinder, and the stopper of the stopper. The lower portion of the contact surface in contact with the cutting material is characterized in that the lower portion thereof is cut out in a shape similar to a part of the cross-sectional shape of the material to be cut.
本発明2の切断装置のストッパは、本発明1において、前記ストッパは、ねじ軸とナットによる送りねじ機構により前記被切断材の送り方向に平行な方向に前記ストッパを駆動するためのストッパ第2駆動手段を有していることを特徴とする。
本発明3の切断装置のストッパは、本発明1又は2において、前記断面形状が円形であり、前記類似した形状は円弧形状であることを特徴とする。
The stopper of the cutting device of the
In the
本発明の切断装置のストッパは、端材を排出する時には、棒材の送り方向に直交する方向にストッパを短い距離だけ駆動すれば、端材がストッパの当接面よりも下側になる。従って、ストッパの退避ストロークS3が短くて済むため、端材を排出する時間を短縮することが可能となる。 In the stopper of the cutting device of the present invention, when the end material is discharged, if the stopper is driven by a short distance in the direction orthogonal to the feed direction of the bar material, the end material becomes lower than the contact surface of the stopper. Therefore, since the retracting stroke S3 of the stopper can be shortened, it is possible to shorten the time for discharging the scraps.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の実施の形態の切断装置を示す縦断面図、図2は図1のA-A断面図、図3は切断装置のストッパ装置を示す縦断面図である。図1から図3に示すように、本発明の実施の形態の切断装置1は、棒材送り機構(被切断材送り機構)(図示せず)によってストッパ装置6側に長尺の棒材(被切断材)12を送り、固定刃3と可動刃4との相対移動動作による剪断力で剪断してビレットを製造するものである。切断装置1のベース11には機体2がボルトで固定され(図示せず)、この機体2に固定刃3と可動刃4が組み込まれている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a vertical sectional view showing a cutting device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 1, and FIG. 3 is a vertical sectional view showing a stopper device of the cutting device. As shown in FIGS. 1 to 3, the
機体2の軸心部に固定された中空円筒状の保持筒21の右端面の保持穴23には、固定刃3がボルト31、31によって固定されている。図2に示すように、固定刃3は半円形状に形成され、その上面に半円形状の刃部32が形成されている。図1に示すように、保持筒21の軸心部には中空円筒状のガイドブッシュ22が固定され、このガイドブッシュ22に案内されて棒材12がストッパ装置6側に円滑に送られる。
The
可動刃4は半円形状に形成され、その下面に半円形状の刃部41が形成されている。可動刃4は、固定刃3に対して隣接して配置され、図1の上下方向に移動可能となっている。可動刃4は、図示しない可動刃押圧駆動装置によって上下方向に進退移動する。可動刃4を図1の上下方向に移動し、固定刃3の刃部32と、可動刃4の刃部41との間の剪断力で棒材12を剪断し、ビレットを成形する。可動刃4の下部には、図1に示すように、棒材12(及び剪断されたビレット)を支えるための下支え部材5が図1の上下方向に移動可能に設けられている。下支え部材5は、図示しない下支え部材押圧駆動装置によって上下方向に進退移動する。この下支え部材5のビレット受け部(押圧面)51は、断面が半円形状に形成されている。下支え部材5は、可動刃4が下降したとき、棒材12の剪断が終了するまでは、可動刃4の押圧力に比例した支承力で棒材12(及び剪断されたビレット)を支承するものである。
The
図1、図2に示すように、固定刃3の上部には、半円形状の固定刃側押圧部材7が取り付けられている。固定刃側押圧部材7の下面には、半円形状の押圧部71が形成されていて、押圧部71で棒材12の外周部を上方側から押圧し、固定刃3と押圧部71とが協働して、棒材12を上下方向及び横方向に拘束しながら挟持して押圧する。固定刃側押圧部材7には、固定刃3の上面との間に、バネ部材72、72が設けられている。バネ部材72、72は、固定刃側押圧部材7を、バネ部材72、72の付勢力により常時上方側へ押し上げて、固定刃側押圧部材7を棒材12から離れる方向(反押圧方向)に常時付勢している。そのため、棒材12が固定刃3の刃部32上を通過するときには、棒材12の周囲に隙間が形成されるようにしている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a semicircular fixed blade
固定刃側押圧部材7の上面には、図2で右上がりの押圧部材側傾斜面73が形成されている。押圧部材側傾斜面73の傾斜角度は6度に形成されている。機体2には固定刃側押圧部材7の上部にクランプロック74が図2の左右方向に移動可能に取り付けられている。クランプロック74の下面には、図2で右上がりのクランプブロック側傾斜面75が形成されている。クランプブロック側傾斜面75の傾斜角度は、押圧部材側傾斜面73の傾斜角度と同一に形成されている。機体2にはクランプロック74の右側にシリンダ76が取り付けられ、シリンダ76のピストンロッド77の左端部がクランプブロック74の右端部の雌ねじにねじ込まれて固定されている。従って、シリンダ76を作動すると、クランプブロック74が図2の左右方向に移動する。
On the upper surface of the fixed blade
図示しない電磁弁を後退(押圧)側に切り換え、シリンダ76を後退方向(図2の右方向)に作動すると、ピストンロッド77を介してクランプブロック74が図2の右方向に移動する。クランプブロック74のクランプブロック側傾斜面75で固定刃側押圧部材7の押圧部材側傾斜面73を押し下げ、固定刃側押圧部材7の押圧部71で棒材12を押圧してクランプする。クランプブロック側傾斜面75及び押圧部材側傾斜面73の傾斜角度は、6度に形成されている。この傾斜角度は、押圧部材側傾斜面73とクランプブロック側傾斜面75との間の摩擦角よりも小さな角度に形成されている。従って、棒材12の剪断時に大きな反力が固定刃側押圧部材7に作用しても、クランプブロック74、ピストンロッド77は、その楔の増力効果により左方向(アンクランプ方向)には戻らない。従って、剪断時の棒材12の跳ね上がりが解消され、剪断精度が向上し安定したビレットが製造できる。
When the solenoid valve (not shown) is switched to the retracting (pressing) side and the
図1、図3に示すように、ストッパ装置6は可動刃4の前面(図1、図3の右側)に配置されている。すなわち、ストッパ装置6のベース61が切断装置1の機体2の前面に図示しないボルトで固定され、このベース61のガイド面611にスライド部材62が摺動可能に載置されている。スライド部材62は棒材12の送り方向に平行な方向に摺動可能に載置されている。スライド部材62の右端面にはねじ軸63の左端部がボルト631で固定されている。ねじ軸63は、棒材12の送り方向に平行な方向に配置されている。ベース61の右端面にはナット64が軸受け641によって回転可能に軸支され、ナット64内面に形成された雌ねじ642がねじ軸63の右端にねじ込まれている。ナット64の右端面にはプーリ651が固定されている。ベース61の上端面に取り付けられたモータ(例えばサーボモータ)652には、その出力軸653にプーリ654が固定され、ベルト655によってプーリ651とプーリ654が連結されている。モータ652を駆動すると、ナット64が回転し、ねじ軸63とスライド部材62が棒材12の送り方向に平行な方向に駆動される。ねじ軸63とナット64による送りねじ機構が、ストッパ第2駆動手段を構成している。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
スライド部材62の左端面にはストッパ取付部材66が棒材12の送り方向に直交する方向(図3の上下方向)に摺動可能に支持されている。スライド部材62には流体圧シリンダ621が形成され、流体圧シリンダ621にはピストン622が図3の上下方向に摺動可能に内嵌している。ピストンロッド623がピストン622と一体的に形成され、ピストンロッド623の上端がスライド部材62から上方に突出している。ピストンロッド623の上端とストッパ取付部材66の上端が連結板624で連結されている。連結板624とストッパ取付部材66の上端面との間には、厚さT1(本発明の実施の形態のストッパ装置6では厚さT1は18ミリに設定)のスペーサ625が介在している。従って、ピストン622が上下方向に移動すると、ストッパ取付部材66が上下方向に移動する。
A
図3、図9(a)に示すように、ストッパ取付部材66の左端面にはストッパ67がボルトで取り付けられている。ストッパ67の下面671は、半径がR1の半円形状に形成されている。すなわち、流体圧シリンダ621が、棒材12の送り方向に直交する方向にストッパ67を駆動するためのストッパ第1駆動手段を構成している。下面671の半径R1は、棒材12の半径R2よりも若干大きな寸法に形成されている。本発明の実施の形態のストッパ装置6では、下面671の半径R1は35ミリで、断面が円形の棒材12の半径R2は30ミリに設定されている。棒材12の剪断動作を開始する前に、剪断する棒材12の直径に応じて、固定刃3、固定刃側押圧部材7、ガイドブッシュ22、可動刃4、下支え部材5、スペーサ625を同時にセットで交換する。
As shown in FIGS. 3 and 9A, the
次に、本発明の実施の形態の切断装置1の剪断動作を説明する。まず、モータ652を駆動してナット64を回転し、スライド部材62を棒材12の送り方向に平行な方向に駆動して、ストッパ67の左端面673を所定の位置に位置決めする。次に、図3に示すように、ピストン622を下端位置に移動して、ストッパ67を下端位置に位置決めする。次に、図示しない棒材送り機構を作動して長尺の棒材12を図3の右方向に送り出し、棒材12の先端(図3で棒材12の右端)をストッパ67の左端面(当接面)673に当接させて、棒材12を所定長さだけ送り出す。棒材12の先端がストッパ67の左端面673に接触すると、棒材12とストッパ67の左端面673との接触面(図9(a)のハッチング部)674は半月形状になる。接触面674の上下方向の最大高さS1は、本発明の実施の形態のストッパ装置6では、10ミリに設定されている。
Next, the shearing operation of the
次に、シリンダ76を図2の右方向に移動し、クランプブロック74のクランプブロック側傾斜面75で固定刃側押圧部材7の押圧部材側傾斜面73を押し下げ、図4に示すように、固定刃側押圧部材7の押圧部71で棒材12を押圧してクランプする。次に、図4に示すように、下支え部材5が上昇して、下支え部材5のビレット受け部51で棒材12の外周部を下方側から支承する。次に、図4に示すように、可動刃4が図1の下方向に移動(剪断ストロークS2)して、棒材12を剪断すれば、所定長さのビレット121が切り出される。図9(a)に示すように、剪断ストロークS2(本発明の実施の形態のストッパ装置6では15ミリに設定)は、接触面674の上下方向の最大高さS1よりも大きく設定されている。従って、ビレット121の外周部の上方側は、ストッパ67の左端面673よりも下側に位置する。
Next, the
次に、図5に示すように、可動刃4が図5の上方向に移動する。同時に、シリンダ76が図2の左方向に移動し、クランプブロック74のクランプブロック側傾斜面75が固定刃側押圧部材7の押圧部材側傾斜面73から離れ、固定刃側押圧部材7の押圧部71が棒材12の外周から離れる。下支え部材押圧駆動装置は下支え部材5を図4の剪断終了位置に保持する。従って、下支え部材5のビレット受け部51は、ビレット121の外周部の下方側を支承した状態で、ビレット121を図4の剪断終了位置に保持した状態を維持する。
Next, as shown in FIG. 5, the
次に、図6に示すように、図示しない棒材送り機構を作動して棒材12を図6の右方向に送り出し、棒材12の先端でビレット121を押し出し、図示しない回収シュートに排出する。ビレット121はストッパ67の左端面673よりも下側に位置するため、ストッパ67の下面671を通過して回収シュートに排出される。その後、棒材12の右端はストッパ67の左端面673に当接して、棒材12が所定長さだけ送り出される。上記した図3から図6の動作を繰り返して、棒材12から所定長さのビレット121を所定個数剪断する。
Next, as shown in FIG. 6, a bar material feeding mechanism (not shown) is operated to feed the
ビレット121が所定個数剪断されると、図7に示すように、ピストン622が上端位置に移動して、ストッパ67が上端位置に退避する。図9(b)に示すように、ストッパ67の退避ストロークS3(本発明の実施の形態のストッパ装置6では20ミリに設定)は、接触面674の上下方向の最大高さS1よりも大きく設定されている。従って、端材122の外周部の上方側は、ストッパ67の左端面673よりも下側に位置する。次に、図示しない棒材送り機構を作動して後続の棒材12を図7の右方向に送り出し、後続の棒材12の先端で端材122を送り出す。図8に示すように、図示しない棒材送り機構をその後も継続して作動すれば、後続の棒材12の先端で端材122が押し出され、図示しない回収シュートに排出される。
When a predetermined number of
図9(c)は棒材12の半径R3が図9(a)よりも小径の15ミリになった場合の段取り換え方法について図示している。すなわち、図9(c)に示すように、図9(a)のスペーサ625を厚さT2が33ミリのスペーサ626に交換する。このように設定すれば、小径の棒材12とストッパ67の左端面673との接触面の上下方向の最大高さS1を、図9(a)と同一の10ミリに設定することが可能となる。すなわち、スペーサ625を厚さが異なるスペーサ626に交換するだけで、直径の異なる棒材12に対応できるため、段取り換えが容易になる。
FIG. 9 (c) illustrates a setup change method when the radius R3 of the
本発明の実施の形態の切断装置は、端材を排出する時には、棒材の送り方向に直交する方向にストッパを短い距離だけ駆動すれば、端材がストッパの左端面(当接面)よりも下側になる。従って、ストッパの退避ストロークS3が短くて済むため、端材を排出する時間を短縮することが可能となる。また、棒材とストッパの左端面(当接面)との接触面が半月形状になるため、接触面積が確保されて、ストッパの耐久性を確保することが可能となる。さらに、棒材とストッパの左端面(当接面)との接触面が半月形状になるため、ストッパの退避ストロークS3を短くすることが可能となる。 In the cutting device of the embodiment of the present invention, when the end material is discharged, if the stopper is driven for a short distance in the direction orthogonal to the feed direction of the bar material, the end material is from the left end surface (contact surface) of the stopper. Is also on the lower side. Therefore, since the retracting stroke S3 of the stopper can be shortened, it is possible to shorten the time for discharging the scraps. Further, since the contact surface between the rod material and the left end surface (contact surface) of the stopper has a half-moon shape, the contact area is secured and the durability of the stopper can be ensured. Further, since the contact surface between the rod material and the left end surface (contact surface) of the stopper has a half-moon shape, it is possible to shorten the retracting stroke S3 of the stopper.
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はこの実施例に限定されることはない。例えば、前述した実施例では、ストッパを流体圧シリンダで被切断材の送り方向に直交する方向に駆動しているが、モータで駆動してもよい。さらに、前述した実施例では、被切断材の断面形状が円形であるが、矩形、六角形等の非円形の断面形状でもよい。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment. For example, in the above-described embodiment, the stopper is driven by the fluid pressure cylinder in the direction orthogonal to the feeding direction of the material to be cut, but it may be driven by the motor. Further, in the above-described embodiment, the cross-sectional shape of the material to be cut is circular, but a non-circular cross-sectional shape such as a rectangle or a hexagon may be used.
1…切断装置
11…ベース
12…棒材(被切断材)
121…ビレット
122…端材
2…機体
21…保持筒
22…ガイドブッシュ
23…保持穴
3…固定刃
31…ボルト
32…刃部
4…可動刃
41…刃部
5…下支え部材
51…ビレット受け部
6…ストッパ装置
61…ベース
611…ガイド面
62…スライド部材
621…流体圧シリンダ
622…ピストン
623…ピストンロッド
624…連結板
625…スペーサ
626…スペーサ
63…ねじ軸
631…ボルト
64…ナット
641…軸受け
642…雌ねじ
651…プーリ
652…モータ
653…出力軸
654…プーリ
655…ベルト
66…ストッパ取付部材
67…ストッパ
671…下面
673…左端面(当接面)
674…接触面
7…固定刃側押圧部材
71…押圧部
72…バネ部材
73…押圧部材側傾斜面
74…クランプブロック
75…クランプブロック側傾斜面
76…シリンダ
77…ピストンロッド
1 ... Cutting
121 ...
674 ...
Claims (3)
前記機体に前記固定刃に対して移動可能に取り付けられ、前記固定刃との間に作用する剪断力で前記被切断材を剪断する可動刃と、
前記被切断材を剪断するとき、前記被切断材の前記可動刃側の反対側を押圧して前記可動刃との間で挟むための押圧面を有し、前記可動刃の移動方向と平行な方向に移動可能に設けられた下支え部材と、
前記被切断材を前記固定刃及び前記可動刃に送るための被切断材送り機構と、
前記被切断材送り機構により送られた前記被切断材の先端を受け止めるためのストッパと
からなる切断装置において、
前記ストッパは、前記被切断材の送り方向に直交する方向に前記ストッパを駆動するためのストッパ第1駆動手段を有し、
前記第1駆動手段は流体圧シリンダであり、
前記ストッパの前記被切断材に接触する接触面の下部は、前記被切断材の断面形状の一部分に類似した形状で切り欠いてある
ことを特徴とする切断装置のストッパ。 A fixed blade attached to the machine to support the sent material to be cut,
A movable blade that is movably attached to the machine body with respect to the fixed blade and that shears the material to be cut by a shearing force acting between the fixed blade and the fixed blade.
When the material to be cut is sheared, it has a pressing surface for pressing the opposite side of the material to be cut on the movable blade side and sandwiching the material with the movable blade, and is parallel to the moving direction of the movable blade. A support member provided so that it can move in the direction,
A material feeding mechanism for feeding the material to be cut to the fixed blade and the movable blade, and a mechanism for feeding the material to be cut.
In a cutting device including a stopper for receiving the tip of the material to be cut sent by the material feeding mechanism.
The stopper has a stopper first driving means for driving the stopper in a direction orthogonal to the feeding direction of the material to be cut.
The first driving means is a fluid pressure cylinder .
A stopper for a cutting device, wherein the lower portion of the contact surface of the stopper in contact with the material to be cut is cut out in a shape similar to a part of the cross-sectional shape of the material to be cut.
前記ストッパは、ねじ軸とナットによる送りねじ機構により前記被切断材の送り方向に平行な方向に前記ストッパを駆動するためのストッパ第2駆動手段を有している
ことを特徴とする切断装置のストッパ。 In the stopper of the cutting device according to claim 1,
The stopper is characterized by having a stopper second driving means for driving the stopper in a direction parallel to the feeding direction of the material to be cut by a feed screw mechanism using a screw shaft and a nut. Stopper.
前記断面形状が円形であり、前記類似した形状は円弧形状である
ことを特徴とする切断装置のストッパ。 In the stopper of the cutting device according to claim 1 or 2 .
A stopper for a cutting device, characterized in that the cross-sectional shape is circular and the similar shape is an arc shape.
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