JP2000210899A - 試験片打ち抜き装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 厚いシート材から、簡単に短時間で効率よく
長尺状の平板状試験片を打ち抜き形成する。 【解決手段】 基台１上に前後にスライド移動可能に配
設されたスライドベース１２と、スライドベース１２上
に水平回転可能に配設された回転ベース２０と、回転ベ
ース２０の上にシート材Ｓを固定保持するクランプ機構
２６，２７と、回転ベース２０の上方に位置して基台１
に取り付けられ、シート材Ｓの打ち抜き加工を行うカッ
ター装置５０とから試験片打ち抜き装置が構成される。
カッター装置５０は、基台１に固定されて下方に伸縮可
能なシリンダロッド５１ａを有する昇降シリンダ５１
と、シリンダロッドの下端部に長手方向に延びて取り付
けられた薄刃状の打ち抜き刃とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム、プラスチッ
ク、ビニール、ポリエチレン、紙等のシート材から、引
張試験や衝撃試験等に用いられる長尺状の試験片を打ち
抜き形成するための試験片打ち抜き装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような各材料は、ＪＩＳ（日本工
業規格）に基づいて引張試験や衝撃試験等の各種試験が
行われるが、これら各試験はそれぞれ平面形状および厚
さが定められた試験片を用いて行われる。例えば、プラ
スチック材料の引張試験を行う場合には所定のダンベル
形状に形成された平板状の試験片が用いられ、衝撃試験
を行う場合には所定寸法の矩形状に形成された平板状の
試験片が用いられる。最近において上記のような各種試
験の規格について、ＪＩＳとＩＳＯ（International Or
ganization for Standardization）とを整合させるため
に、ＪＩＳの変更が行われている。例えば、熱可塑性プ
ラスチック材料の引張試験においては、旧ＪＩＳにおい
てダンベル状試験片の厚さは２ｍｍと定められていた
が、新ＪＩＳ（ＪＩＳ−７１３９−１９９６規格）にお
いてはダンベル状試験片の厚さは４ｍｍに変更されてい
る。

【０００３】旧ＪＩＳに基づく試験片の作成は、例え
ば、薄板状の刃を有した打ち抜きカッターを用いて所定
の厚さシート材を打ち抜くことによって行われていた。
このような打ち抜きカッターは、鍛造によって一体形成
されたり、本出願人が、特公平７−６１６３９号公報に
おいて開示しているように、複数（例えば、前後左右の
４枚）の薄板状の刃（剃刀刃等に用いられる薄い鋼製の
刃）を組み合わせて平面形状が試験片と同一形状に形成
されたりしている。そして、このように形成された打ち
抜きカッターをプレス装置を用いてシート材に押し付け
ることにより、一回の打ち抜きで試験片を作成してい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、新ＪＩ
Ｓに基づく試験片の場合には、上記のような旧ＪＩＳに
基づく試験片の作成に用いた方法と同一の方法を用いる
のが難しいという問題があった。すなわち、旧ＪＩＳに
おいては試験片の厚さが２ｍｍと比較的薄かったため、
厚さ０.３ｍｍ程度の薄い刃（剃刀のような薄い鋼製の
刃）を試験片形状に組み合わせて構成したカッターを用
いて、高密度ポリエチレン素材（ＨＤＰＥ）や低密度ポ
リエチレン素材（ＬＤＰＥ）等のシート材でも精度よく
簡単に打ち抜くことができた。

【０００５】しかし、新ＪＩＳでは試験片の厚さが４ｍ
ｍと倍の厚さとなるため、このような厚さのＨＤＰＥや
ＬＤＰＥのシート材から試験片を上記のカッターを用い
て打ち抜こうとすると、打ち抜き時に材料の切り口が刃
に押されて厚さ方向に広げられるため、試験片形状に組
み合わされた刃に囲まれた部分（すなわち、試験片を形
成する部分）の材料が周囲（前後左右）から同時に圧縮
され、試験片材料部分に大きな圧縮力が作用するという
問題がある。なお、ＪＩＳで規定されている試験片は長
尺状で長手方向に伸びる二つの側辺が近接している形状
であるため、この側辺間での幅方向の圧縮力が特に大き
くなる。

【０００６】このような圧縮力が作用すると、いわゆる
「白化」と称される材質の変化を生じて試験材料の特性
が変化するという問題がある。また、刃に作用する曲げ
応力が大きくなって刃こぼれが生じやすくなり、従来の
ような０.３ｍｍ程度の厚さの刃では材料を完全に打ち
抜くことができなくなるという問題もある。一方、刃こ
ぼれしないで打ち抜きが可能な厚い刃を用いると、刃の
厚さに応じて切り口の厚さ方向の広がりが大きくなるた
め、発生圧縮力がさらに大きくなるとともに、打ち抜き
の必要力（プレス力）も大きくなるという問題が発生す
る。また、このように刃を厚くして打ち抜きを行うと、
打ち抜き後の切断面が大きく（例えば、５°以上）傾斜
してしまい打ち抜き切断面の直角度が低下するという問
題も発生する。例えば、ダンベル状試験片形状について
厚さ４ｍｍの打ち抜きを行うと幅方向に約０.５ｍｍず
れて、直角度がその分低下する。

【０００７】このため、上記のようなシート材の打ち抜
きに代えて切削加工によって試験片の形成を行うことも
考えられる。しかしながら、切削加工では試験片の形成
に時間がかかるという問題があるとともに、切削時の摩
擦熱によって試験片材料の材質が変化するという問題も
ある。

【０００８】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、厚いシート材であっても材質の変化を生じ
ることなく、簡単に短時間で効率よく長尺状の平板状試
験片を得ることができる試験片打ち抜き装置を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的達成のた
め、本発明においては、基台上に前後にスライド移動可
能に配設されたスライドベースと、このスライドベース
上に水平回転可能に配設された回転ベースと、この回転
ベースの上にシート材を固定保持するクランプ機構と、
回転ベースの上方に位置して基台に取り付けられ、クラ
ンプ機構により回転ベースの上に固定保持されたシート
材の打ち抜き加工を行うカッター装置とから試験片打ち
抜き装置が構成される。そして、このカッター装置は、
基台に固定されて下方に伸縮可能なシリンダロッドを有
する昇降シリンダ機構と、シリンダロッドの下端部に長
手方向に延びて取り付けられた薄刃状の打ち抜き刃とを
有する。

【００１０】このような構成の試験片打ち抜き装置を用
いれば、昇降シリンダ機構によりシリンダロッドを伸長
させて打ち抜き刃を回転ベースの上に固定保持されたシ
ート材に押し付ければ、打ち抜き刃をシート材に喰い込
ませて長手方向に延びる筋状の切り込みを形成すること
ができる。この切り込みは長手方向に延びる筋状の切り
込みであり、且つ打ち抜き刃は薄刃状であるため、打ち
抜き刃はシート材を僅かに押し広げながらスムーズにシ
ート材に喰い込んで切り込みが形成される。そして、こ
のように切り込みを形成する作動を、スライドベースの
スライド移動と回転ベースの水平回転とを組み合わせな
がら繰り返し行えば、所定形状の試験片の打ち抜き加工
を簡単に行うことが可能である。

【００１１】なお、この打ち抜き装置に、回転ベースを
スライドベースに対して、基準回転位置、この基準回転
位置から９０度回転した第１回転位置および基準回転位
置から１８０度回転した第２回転位置のいずれかの位置
に回転移動させて固定保持する回転位置決め機構と、ス
ライドベースを基台に対して前後にスライド移動させる
スライド移動機構と、スライドベースのスライド移動を
拘束してスライドベースを基台に対して固定保持するブ
レーキ機構と、スライドベースの基台に対する前後スラ
イド位置を測定してこれを表示する位置表示装置とを設
けるのが好ましい。

【００１２】本発明の装置により打ち抜かれる試験片と
しては、ダンベル状試験片や、矩形状試験片がある。ダ
ンベル状試験片を打ち抜き形成するときには、ダンベル
形状の片側の辺形状に対応する長手形状の打ち抜き刃を
用い、まず回転ベースを基準回転位置に保持した状態で
打ち抜き刃をシート材に喰い込ませて一辺側の切り込み
を形成し、次に、回転ベースを第２回転位置まで１８０
度回転させて保持した状態で打ち抜き刃をシート材に喰
い込ませて対向する辺側の切り込みを形成すれば、ダン
ベル状試験片が形成可能である。なお、この場合の試験
片の長手方向端部については、上記切り込み形成後に長
手方向端部を切断して形成してもよく、また、最初から
所定の長手方向寸法のシート材を用いても良い。

【００１３】矩形状試験片の打ち抜き形成では、幅方向
寸法のみならず、長手方向寸法も決められているため、
4辺全てを打ち抜き形成する必要がある。但し、４辺全
てが直線状であるため、直線状の打ち抜き刃が用いられ
る。まず、回転ベースを基準回転位置に保持した状態で
打ち抜き刃をシート材に喰い込ませて一辺側の切り込み
を形成し、次にスライドベースを試験片の幅寸法と同じ
寸法だけ移動させた後に打ち抜き刃をシート材に喰い込
ませてこれと平行な切り込みを形成し、対向する幅方向
二辺を形成する。次に、回転ベースを第１回転位置まで
９０度回転させて保持した状態で打ち抜き刃をシート材
に喰い込ませて長手方向の一辺側の切り込みを形成し、
次にスライドベースを長手方向寸法に対応する長さだけ
移動させた後に打ち抜き刃をシート材に喰い込ませて長
手方向の他辺側の切り込みを形成することにより、矩形
状試験片が形成可能である。なお、このとき、幅方向二
辺を形成する作業を繰り返して複数の試験片の幅方向二
辺の切り込みをまず形成し、次に長手方向二辺の切り込
みを各一回行うだけで複数の矩形状試験片を一度に形成
することが可能である。

【００１４】このような構成において、回転位置決め機
構を、回転ベースを回転させる回転アクチュエータと、
スライドベースに取り付けられた位置決めストッパと、
回転ベースに取り付けられた位置決めアームとから構成
し、回転アクチュエータにより回転ベースを回転させて
位置決めアームを位置決めストッパに当接させるととも
に当接方向への回転駆動力を保持することにより回転ベ
ースを所定回転位置で固定保持するのが好ましい。これ
により、回転アクチュエータの作動制御のみで、回転ベ
ースを所定回転位置でしっかりと固定保持することが可
能となる。

【００１５】上記位置決めストッパを基準位置決めスト
ッパおよび回転位置決めストッパから構成し、上記位置
決めアームを回転ベースに固定された第１位置決めアー
ムおよび回転ベースに着脱自在な第２位置決めアームか
ら構成するのが好ましい。この場合には、第２位置決め
アームを回転ベースに取り付けた状態で、第１位置決め
アームを基準位置決めストッパに当接させて回転ベース
を基準回転位置に保持し、第２位置決めアームを回転ス
トッパに当接させて回転ベースを第１回転位置に保持す
ることができる。また、第２位置決めアームを回転ベー
スから取り外せば、第１位置決めアームを基準位置決め
ストッパに当接させて回転ベースを基準回転位置に保持
し、第１位置決めアームを回転ストッパに当接させて回
転ベースを第２回転位置に保持することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
ましい実施形態について説明する。本発明に係る試験片
打ち抜き装置の全体を図１および図２に示すが、この装
置は、剛性の高い複数のフレーム１ａ，１ｂ，１ｃから
なる基台１内に各種機器を配設するとともに、周囲をパ
ネルで覆って構成されている。但し、前面パネル２ａ，
２ｂの中間部には開口３が形成されており、この開口３
を介して加工シート材Ｓの搬入および加工後の試験片Ｔ
の搬出等を行う。なお、安全性確保のため、開口３の左
右には光センサ８１ａ，８１ｂが設けられており、開口
３を通って内部に手等が差し入れられたときにはこれを
検出できるようになっている。

【００１７】基台１を構成するベースフレーム１ａの上
には、載置台アセンブリ１０が配設されている。ベース
フレーム１ａから起立して延びたサイドフレーム１ｂに
よって上方において支持されたアッパーフレーム１ｃに
は、カッター装置５０が取り付けられている。図１にお
ける矢印III−IIIに沿って載置台アセンブリ１０を上方
から見た図を図３に拡大して示しており、これを併用し
てまず載置台アセンブリ１０の構成を説明する。

【００１８】ベースフレーム１ａの上には前後に平行に
延びる一対のスライドガイドレール１１が設けられてお
り、このレール１１の上にリニアベアリング１３を介し
てスライドベース１２が前後移動可能に設けられてい
る。スライドガイドレール１１の上においてスライドベ
ース１２を前後にスライド移動させるためのボールネジ
搬送駆動装置１５（スライド移動機構）がスライドベー
ス１２の下面に取り付けられている。このボールネジ搬
送駆動装置１５のボールネジシャフト１４を回転させる
ための手動ハンドル７７ｂが下側前面パネル２ａに配設
されており、オペレータがハンドル７７ｂを手動で回転
させてスライドベース１２の前後スライド移動を行わせ
ることができる。

【００１９】スライドベース１２の下面におけるリニア
ベアリング１３の間に前後に延びて一対のブレーキ受け
部材１２ａが配設されており、このブレーキ受け部材１
２ａに対向してベースフレーム１ａにブレーキシリンダ
１６が配設されている。ブレーキシリンダ１６はエアシ
リンダからなり、上方に突出するロッドの先端にブレー
キパッド部材１６ａを有している。通常はブレーキシリ
ンダ１６のロッドは引き下げられてブレーキパッド１６
ａはブレーキ受け部材１２ａに当接されており、スライ
ドベース１２はベースフレーム１ａに固定保持される。
このブレーキの作動を解除するためのブレーキ解除ボタ
ン７７ａがハンドル７７ｂの左隣に設けられている。こ
のため、オペレータは左手でブレーキ解除ボタン７７ａ
を押しながら右手でハンドル７７ｂを回転させてスライ
ドベース１２を前後にスライド移動させるようになって
おり、ブレーキ解除ボタン７７ａから手を離せばブレー
キが作動してスライドベース１２は固定保持されるよう
になっている。

【００２０】なお、図４にも示すように、ベースフレー
ム１ａに取り付けられて前後に延びるスケールガイド８
２ａの上を移動する位置センサ８２がスライドベース１
２に取り付けられており、位置センサ８２によりスライ
ドベース１２の前後移動位置を検出する。この位置セン
サ８２による検出信号は、上側前面パネル２ｂに取り付
けられた位置インジケータ８３においてデジタル表示さ
れる。なお、位置インジケータ８３にはその表示をリセ
ットするリセットボタン８３ａも設けられている。

【００２１】スライドベース１２の上には、図４に示す
ように、円筒状の回転支持部材１７が固設されており、
この回転支持部材１７の上にローラーベアリング１８を
介して回転ベース２０が回転自在に支持されている。回
転ベース２０の下面にはローラーベアリング１８と同軸
の回転駆動軸２１が下方に突出しており、回転駆動軸２
１にはピニオン２２が取り付けられている。図４から良
く分かるように、回転支持部材１７に形成された切り欠
き１７ａを通ってラック２３が配設されており、ピニオ
ン２２はラック２３と噛合する。ラック２３はエアシリ
ンダからなる回転駆動シリンダ２４のロッドに取り付け
られており、回転駆動シリンダ２４によりロッドが伸縮
作動されると、ラック２３は図４における左右に移動さ
れる。なお、ラック２３の左右移動はラックガイド２３
ａによりガイドされる。このようにラック２３が左右移
動されるとラックピニオン２２が回転されて回転ベース
２０が回転駆動される。

【００２２】このように回転駆動シリンダ２４を作動さ
せて回転ベース２０を回転駆動させるための回転操作つ
まみ７４が下側前面パネル２ａに設けられている。回転
操作つまみ７４を図示のように右回転させた位置（９０
／１８０で示す位置）に位置させると、回転ベース２０
は図３において時計回りに回転駆動され、左回転させた
位置（０で示す位置）に位置させると回転ベース２０は
図３において反時計回りに回転駆動される。

【００２３】このようにして回転ベース２０が回転され
るときでの回転位置決めを行うため、スライドベース１
２に基準位置決めストッパ３１および回転位置決めスト
ッパ３２が固設されており、回転ベース２０には第１位
置決めアーム３５が固設されるとともに第２位置決めア
ーム３６が着脱可能に取り付けられている。回転操作つ
まみ７４を左回転位置に操作して回転駆動シリンダ２４
により回転ベース２０を図３において反時計回りに回転
駆動させると、第１位置決めアーム３５が基準位置決め
ストッパ３１に当接する（図３および図６参照）。この
状態における回転ベース２０の回転位置を基準回転位置
と称する。この状態では、回転駆動シリンダ２４の作動
が維持されており、回転ベース２０は反時計回りの回転
駆動力を受けて基準回転位置で固定保持される。

【００２４】一方、基準回転位置から回転操作つまみ７
４を右回転位置に切換操作して回転駆動シリンダ２４を
逆に駆動して回転ベース２０を時計回りに回転させる
と、回転ベース２０が９０度回転したときに第２位置決
めアーム３６が、図５に示すように、回転位置決めスト
ッパ３２に当接する。この状態における回転ベース２０
の回転位置を第１回転位置と称する。この状態でも回転
駆動シリンダ２４の作動が維持されており、回転ベース
２０は時計回りの回転駆動力を受けて第１回転位置で固
定保持される。

【００２５】また、第２位置決めアーム３６を取り外し
て、回転駆動シリンダ２４を駆動して回転ベース２０を
時計回りに回転させると、基準回転位置から１８０度回
転したときに第１位置決めアーム３５が、図７に示すよ
うに、回転位置決めストッパ３２に当接する。この状態
における回転ベース２０の回転位置を第２回転位置と称
する。この状態でも回転駆動シリンダ２４の作動が維持
されており、回転ベース２０は時計回りの回転駆動力を
受けて第２回転位置で固定保持される。

【００２６】回転ベース２０の上には試験片Ｓを載置さ
せるための載置台２５が設けられており、載置台２５の
左右両側に、載置台２５に載置された試験片Ｓを固定保
持するためのクランプシリンダ２６が設けられている。
クランプシリンダ２６はエアシリンダからなり、回転ベ
ース２０の下面側に取り付けられるとともにそのロッド
２６ａが回転ベース２０の上面側に突出している。ロッ
ド２６ａの上端にはクランププレート２７が取り付けら
れており、クランプシリンダ２６によりロッド２６ａを
下動させて載置台２５の載置された試験片Ｓの左右両端
部をクランププレート２７により押さえつけて固定保持
する。なお、このクランプシリンダ２６の作動を制御す
るためのクランプスイッチ７５が下側前面パネル２ａに
設けられている。

【００２７】カッター装置５０は、アッパーフレーム１
ｃに取り付けられた昇降シリンダ５１を有して構成さ
れ、載置台アセンブリ１０の真上に位置してこれと上下
に対向する。昇降シリンダ５０はエアシリンダからな
り、そのロッド５１ａが下方に突出して伸縮自在となっ
ており、その下端に昇降部材５２が取り付けられてい
る。昇降部材５２の左右両側には昇降ロッド５３が取り
付けられ、これら昇降ロッド５３はアッパーフレーム１
ｃに取り付けられた昇降ガイド５３ａにスライド移動可
能に挿入されてガイドされ、ロッド５１ａの伸縮に応じ
て昇降部材５２が上下に昇降移動される。昇降シリンダ
５０の作動を制御して昇降部材５２を下降移動させるた
めの左右一対の押しボタン７６ａ，７６ｂが下側前面パ
ネル２ａに設けられており、昇降部材５２を下降させる
には両押しボタン７６ａ，７６ｂを同時に押さなければ
ならないようになっている。また、昇降シリンダ５０に
より昇降部材５２を上昇移動させるための押しボタン７
８も下側前面パネル２ａに設けられている。

【００２８】昇降部材５２の下面には保持ヘッド５４が
取り付けられており、この保持ヘッド５４にカッターア
センブリ５５が取り付けられている。カッターアセンブ
リ５５は、図８〜図１０に示すように、保持ヘッド５４
の下端部に取り付けられるとともに取っ手５６ａを有す
る第１支持プレート５６と、第１支持プレート５６の下
面に接合された第２支持プレート５７と、第２支持プレ
ート５７に下面に取り付けられた一対の挟持ブロック５
８と、挟持ブロック５８により挟持された打ち抜き刃５
９とを有する。打ち抜き刃５９は、剃刀の刃のような薄
い（例えば、厚さｔ＝０．３ｍｍ）鋼製の平板状の刃
で、挟持ブロック５８により挟持されて直線状に延びる
とともに刃先が挟持ブロック５８の下面から下方に突出
する。

【００２９】第１および第２支持プレート５６，５７を
上下に貫通するロッド支持孔６０と、このロッド支持孔
６０に繋がって挟持ブロック５８を上下に貫通する径の
大きなバネ支持孔５８ａとがそれぞれ４カ所に形成され
ており、これら孔６０，５８ａにガイドロッド６１が挿
入されている。ガイドロッド６１の上端には係止ヘッド
６１ａが形成されており、下端にはノックアウトプレー
ト６５が取り付けられている。なお、ノックアウトプレ
ート６５は２枚設けられ、それぞれ左右一対のガイドロ
ッド６１により上下動可能に支持されている。バネ支持
孔５８ａは、ロッド支持孔６０と連通する４カ所に加え
てさらに４カ所設けられており、それぞれに押圧バネ６
２が配設されてノックアウトプレート６５を下方に付勢
する。このとき、ガイドロッド６１の係止ヘッド６１ａ
がロッド支持孔６０の上端に当接してノックアウトプレ
ート６５は打ち抜き刃５９の下端より若干下方の位置で
保持される。

【００３０】図１に示すように、この装置における上側
前面パネル２ｂには、電源スイッチ７３ａと電源スイッ
チ７３ａがオンになったときに点灯する電源ランプ７３
ｂが設けられている。さらに、昇降シリンダ５０の駆動
用エア圧を調整するつまみ７１ａおよびこのエア圧を表
示するインジケータ７２ａ、回転駆動シリンダ２４の駆
動用エア圧を調整するつまみ７１ｂおよびこのエア圧を
表示するインジケータ７２ｂ、ブレーキシリンダ１６の
駆動用エア圧を調整するつまみ７１ｃおよびこのエア圧
を表示するインジケータ７２ｃ、クランプシリンダ２６
の駆動用エア圧を調整するつまみ７１ｄおよびこのエア
圧を表示するインジケータ７２ｄ等も設けられている。

【００３１】

【実施例１】以上のように構成された試験片打ち抜き装
置により試験片の打ち抜き形成を行う方法を以下に説明
する。まず、新ＪＩＳに基づく矩形状試験片を打ち抜き
形成する場合を説明する。この例で形成される試験片Ｔ
は厚さが４ｍｍで、幅１０ｍｍで、長さが８０ｍｍであ
り、この試験片Ｔを複数枚同時に打ち抜き形成する。こ
のため、複数枚の試験片Ｔを打ち抜き形成するに十分な
長さおよび幅を有した厚さ４ｍｍの試験材料（例えば、
ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ等）製の加工用シート材Ｓ１を準備
する。

【００３２】まず、電源スイッチ７３ａをオンにする
が、このときカッター装置５０は上動した位置に位置さ
れる。また、回転操作つまみ７４は左回転位置（０で示
す位置）に位置させて回転ベース１２を図３に示すよう
に基準回転位置に位置させておく。そして、加工用シー
ト材Ｓ１を、図３に示すように、載置台２５の上の所定
位置に載置し、クランプスイッチ７５を操作してクラン
プシリンダ２６を作動させ、クランププレート２７によ
りシート材Ｓ１を固定保持する。なお、このとき、シー
ト材Ｓ１の下側にポリプロピレン等からなる厚さ２ｍｍ
程度の下敷き板（図示せず）が敷かれる。

【００３３】次に、左右の下降用押しボタン７６ａ，７
６ｂを同時に押すと、昇降シリンダ５０が作動して昇降
部材５２およびカッターアセンブリ５５が下降移動す
る。これにより、カッターアセンブリ５５が載置台２５
の上のシート材Ｓ１に押し付けられ、その打ち抜き刃５
９がシート材Ｓ１に喰い込んで直線状の切り込みＣ１が
形成される。このとき、カッターアセンブリ５５の下動
に応じて、まずノックアウトプレート６５がシート材Ｓ
１に当接するがノックアウトプレート６５は押圧バネ６
２が撓んで上方に押し上げられるため、両ノックアウト
プレート６５の間から打ち抜き刃５９が突出するように
してシート材Ｓ１に喰い込んで切り込みＣ１が形成され
る。

【００３４】この場合には打ち抜き刃５９は薄い剃刀の
刃のような刃であるとともに一枚のみであるため、スム
ーズに喰い込んで一本の筋状の切り込みＣ１が形成され
る。このとき、切り込みＣ１を確実に形成させるため、
一旦打ち抜き刃５９がシート材Ｓ１に食い込み始めた後
は、加工用押しボタン７６ａ，７６ｂが解放されても昇
降シリンダ５０によるカッターアセンブリ５５の下降は
継続され、打ち抜き刃５９が完全にシート材Ｓ１に切り
込みＣ１を形成するに必要な時間を待った後に自動的に
所定位置まで上昇される。切り込み形成作動は繰り返し
行われるため、カッターアセンブリ５５はノックアウト
プレート６５がシート材Ｓ１の上面から僅かに離れるま
で上昇した位置で停止される。

【００３５】次に、オペレータはブレーキ解除ボタン７
７ａを押しながらハンドル７７ｂを回転させ、スライド
ベース１２を所定量（試験片Ｔの幅寸法）だけ前後いず
れか決められた方向に移動させる。この移動量は位置イ
ンジケータ８３の表示を見ながら行うことにより正確に
行う。そして、ブレーキ解除ボタン７７ａから手を離せ
ばスライドベース１２はこの位置で固定保持される。こ
の状態で左右の下降用押しボタン７６ａ，７６ｂを同時
に押して昇降シリンダ５０によりカッターアセンブリ５
５を下降移動させ、打ち抜き刃５９をシート材Ｓ１に喰
い込ませて直線状の切り込みＣ１を形成させる。このと
き、スライドベース１２が移動されているため、この切
り込みＣ１は最初の切り込みＣ１に対して試験片Ｔの幅
寸法だけ離れて平行に延びる切り込みとなる。

【００３６】以下、上記作動を形成しようとする試験片
の数と同数回繰り返す。これによって形成されるシート
材Ｓ１の切り込みを図１１に示している。まず、最初の
作動により図における最も上側の切り込みＣ１(1)が形
成され、次の作動によりＣ１(2)が形成され、以下、Ｃ
１(n+1)まで合計(n+1)回の作動が繰り返されて、(n+1)
本の切り込みが形成される。

【００３７】次に、回転操作つまみ７４を右回転位置
（９０／１８０で示す位置）に切り換える。これによ
り、回転駆動シリンダ２４の作動方向が切り換えて作動
され、回転ベース２０は時計回りに回転される。この打
ち抜き作動に際しては、図３で示すように第２位置決め
アーム３６が取り付けられている。このため、回転ベー
ス２０は基準回転位置から９０度回転したときに、図５
に示すように、第２位置決めアーム３６が回転位置決め
ストッパ３２と当接し、このまま回転駆動シリンダ２４
の駆動力を受けて第１回転位置で固定保持される。

【００３８】この状態で左右の下降用押しボタン７６
ａ，７６ｂを同時に押して昇降シリンダ５０によりカッ
ターアセンブリ５５を下降移動させ、打ち抜き刃５９を
シート材Ｓ１に喰い込ませて直線状の切り込みＣ２を形
成させる。回転ベース２０は９０度回転されているた
め、この切り込みＣ２は上記の切り込みＣ１に直交する
切り込みとなり、且つ図５に示すように、全ての切り込
みＣ１を横切って形成される。図１１の場合には切り込
みＣ２(1)で示している。

【００３９】次に、オペレータはブレーキ解除ボタン７
７ａを押しながらハンドル７７ｂを回転させ、位置イン
ジケータ８３の表示を見ながらスライドベース１２を試
験片Ｔの長さ寸法だけ移動させる。そして、左右の下降
用押しボタン７６ａ，７６ｂを同時に押して昇降シリン
ダ５０によりカッターアセンブリ５５を下降移動させ、
打ち抜き刃５９をシート材Ｓ１に喰い込ませて直線状の
切り込みＣ２を形成させる。このとき、スライドベース
１２が移動されているため、この切り込みＣ２は前の切
り込みＣ２に対して試験片Ｔの幅寸法だけ離れて平行に
延びる。図１１の場合には切り込みＣ２(2)で示してい
る。

【００４０】図１１に示すように、後の切り込みＣ２
(2)は前の切り込みＣ２(1)に対して試験片Ｔの幅寸法だ
け離れて平行に延びる切り込みとなる。この結果、これ
ら２本の切り込みＣ２(1)，Ｃ２(2)と、これらに直角な
(n+1)本の切り込みＣ１(1)〜Ｃ１(n+1)により囲まれた
部分が、シート材Ｓ１から打ち抜かれてｎ個の矩形状試
験片Ｔ(1)〜Ｔ(n)が形成される。

【００４１】このようにしてシート材Ｓ１から複数の試
験片Ｔの打ち抜きが終了した時点で、オペレータは上昇
用押しボタン７８を押してカッターアセンブリ５５を最
上動位置まで上昇させる。そして、クランプシリンダ２
６によるクランプを解除すれば、開口３から打ち抜き形
成された試験片Ｔおよび残りのシート材Ｓ１を取り出す
ことができる。

【００４２】

【実施例２】次に、ダンベル状の試験片を打ち抜き形成
する場合について説明する。この場合には、図１２に示
すようなカッターアセンブリ５５’が用いられる。この
カッターアセンブリ５５’は、図８〜図１０に示すカッ
ターアセンブリ５５とは、挟持ブロック７２と、打ち抜
き刃７０と、ノックアウトプレート７５のみが異なるだ
けであるので、同一部材には同一番号を付して説明を省
略する。挟持ブロック７２はダンベル状試験片の側辺形
状と同一形状の側辺を有して形成されており、薄い平板
状の打ち抜き刃７０を側辺間に挟持して打ち抜き刃７０
をダンベル状試験片の側辺形状と同一形状に弾性変形さ
せて挟持する。また、ノックアウトプレート７５はこの
ように変形して挟持された打ち抜き刃７０が下方に突出
可能な形状に形成されている。また、この打ち抜き形成
は、第２位置決めアーム３６を取り外して行われる。

【００４３】ダンベル状試験片の打ち抜き形成に際して
は、図１３に示すように、ダンベル状試験片の長さと同
一長さで、試験片の幅より大きな幅を有した厚さ４ｍｍ
の試験材料製の加工用シート材Ｓ２を準備する。なお、
電源スイッチ７３ａをオンにしてカッター装置５０は上
動した位置に位置させ、回転操作つまみ７４を左回転位
置（０で示す位置）に位置させて回転ベース１２を基準
回転位置に位置させておく（この作動は、シート材Ｓ２
を固定してから行っても良い）。そして、加工用シート
材Ｓ２を載置台２５の上の所定位置に載置し、クランプ
スイッチ７５を操作してクランププレート２７により固
定保持する。

【００４４】次に、左右の下降用押しボタン７６ａ，７
６ｂを同時に押してカッターアセンブリ５５’を下降移
動させ、打ち抜き刃７０をシート材Ｓ１に喰い込ませて
ダンベル試験片の側片形状と同一の長手方向に延びる一
本の切り込みＣ５を形成する（図６参照）。 この場
合、打ち抜き刃７０はダンベル試験片形状に対応する形
状に曲げられているが一枚の薄い剃刀の刃のような刃で
あるため、シート材Ｓ２にスムーズに喰い込んで、図１
３に示すように一本の筋状の切り込みＣ５が形成され
る。

【００４５】次に、回転操作つまみ７４を右回転位置
（９０／１８０で示す位置）に切り換える。これによ
り、回転駆動シリンダ２４の作動方向が切り換えて作動
され、回転ベース２０は時計回りに回転される。この打
ち抜き作動に際しては、第２位置決めアーム３６が取り
外されているため、図７に示すように回転ベース２０は
基準回転位置から１８０度回転したときに、第１位置決
めアーム３６が回転位置決めストッパ３２と当接し、こ
のまま回転駆動シリンダ２４の駆動力を受けて第２回転
位置で固定保持される。

【００４６】この状態で左右の下降用押しボタン７６
ａ，７６ｂを同時に押して昇降シリンダ５０によりカッ
ターアセンブリ５５を下降移動させ、打ち抜き刃７０を
シート材Ｓ２に喰い込まて切り込みＣ６を形成させる
（図７参照）。このときカッターアセンブリ５５は１８
０度回転された状態であるため、この切り込みＣ６は前
の切り込みＣ５と対称形状となる。

【００４７】打ち抜き刃７０の長さはシート材Ｓ２の長
さより長く設定されている。このため、図１３に示すよ
うに、上記２本の切り込みＣ５，Ｃ６によりシート材Ｓ
２からダンベル状試験片Ｔが打ち抜き形成される。な
お、この場合の切り込みＣ５，Ｃ６の間隔はダンベル状
試験片の幅と正確に一致する必要がある。このため、ス
ライドベース１２のスライド移動により調整を行っても
良いが、この例では、回転ベース２０の回転中心軸に対
して打ち抜き刃７０がダンベル状試験片の幅の１／２だ
け偏心するように予め設定されている。このため、スラ
イドベース１２は固定したまま、回転ベース２０を１８
０度回転して切り込みＣ５，Ｃ６を形成するだけで、ダ
ンベル状試験片の打ち抜き形成が可能である。

【００４８】なお、上記のようにして打ち抜き作業を行
うときに、オペレータが開口３から装置内に手を入れて
いるときには光センサ８１ａ，８１ｂがこれを検出し、
打ち抜き作動を行わせないようにしており、安全性を確
保している。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
昇降シリンダ機構によりシリンダロッドを伸長させて打
ち抜き刃を回転ベースの上に固定保持されたシート材に
押し付ければ、打ち抜き刃をシート材に喰い込ませて長
手方向に延びる筋状の切り込みを容易に形成することが
でき、このように切り込みを形成する作動を、スライド
ベースのスライド移動と回転ベースの水平回転とを組み
合わせながら繰り返し行えば、所定形状の試験片の打ち
抜き加工を簡単に行うことが可能である。

【００５０】なお、この打ち抜き装置に、回転ベース
を、基準回転位置、第１回転位置および第２回転位置の
いずれかの位置に回転移動させて固定保持する回転位置
決め機構と、スライドベースを前後にスライド移動させ
るスライド移動機構と、スライドベースを固定保持する
ブレーキ機構と、スライドベースの前後スライド位置を
測定表示する位置表示装置とを設けるのが好ましい。

【００５１】本発明の装置によりダンベル状試験片を打
ち抜き形成するときには、ダンベル形状の片側の辺形状
に対応する長手形状の打ち抜き刃を用い、まず回転ベー
スを基準回転位置に保持した状態で打ち抜き刃をシート
材に喰い込ませて一辺側の切り込みを形成し、次に、回
転ベースを第２回転位置まで１８０度回転させて保持し
た状態で打ち抜き刃をシート材に喰い込ませて対向する
辺側の切り込みを形成すれば、ダンベル状試験片が簡単
に形成することができる。

【００５２】また、矩形状試験片を打ち抜き形成すると
きには、直線状の打ち抜き刃を用い、まず回転ベースを
基準回転位置に保持した状態で打ち抜き刃をシート材に
喰い込ませて一辺側の切り込みを形成し、次にスライド
ベースを試験片の幅寸法と同じ寸法だけ移動させた後に
打ち抜き刃をシート材に喰い込ませてこれと平行な切り
込みを形成して対向する幅方向二辺を形成すし、次に、
回転ベースを第１回転位置まで９０度回転させて保持し
た状態で打ち抜き刃をシート材に喰い込ませて長手方向
の一辺側の切り込みを形成し、次にスライドベースを長
手方向寸法に対応する長さだけ移動させた後に打ち抜き
刃をシート材に喰い込ませて長手方向の他辺側の切り込
みを形成することにより、簡単に矩形状試験片を形成す
ることができる。なお、このとき、幅方向二辺を形成す
る作業を繰り返して複数の試験片の幅方向二辺の切り込
みをまず形成し、次に長手方向二辺の切り込みを各一回
行うだけで複数の矩形状試験片を一度に形成することが
可能である。

【００５３】このような構成において、回転位置決め機
構を、回転アクチュエータと、スライドベースに取り付
けられた位置決めストッパと、回転ベースに取り付けら
れた位置決めアームとから構成し、回転アクチュエータ
により回転ベースを回転させて位置決めアームを位置決
めストッパに当接させるとともに当接方向への回転駆動
力を保持することにより回転ベースを所定回転位置で固
定保持するのが好ましい。これにより、回転アクチュエ
ータの作動制御のみで、回転ベースを所定回転位置でし
っかりと固定保持することが可能となる。

【００５４】この場合、位置決めストッパを基準位置決
めストッパおよび回転位置決めストッパから構成し、上
記位置決めアームを回転ベースに固定された第１位置決
めアームおよび回転ベースに着脱自在な第２位置決めア
ームから構成するのが好ましく、第２位置決めアームを
回転ベースに取り付けた状態で、第１位置決めアームを
基準位置決めストッパに当接させて回転ベースを基準回
転位置に保持し、第２位置決めアームを回転ストッパに
当接させて回転ベースを第１回転位置に保持することが
できる。また、第２位置決めアームを回転ベースから取
り外せば、第１位置決めアームを基準位置決めストッパ
に当接させて回転ベースを基準回転位置に保持し、第１
位置決めアームを回転ストッパに当接させて回転ベース
を第２回転位置に保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る試験片打ち抜き装置の正面図であ
る。

【図２】本発明に係る試験片打ち抜き装置の内部構造を
示す正面断面図である。

【図３】本発明に係る試験片打ち抜き装置の一部を図１
の矢印III−IIIに沿って見た平面図である。

【図４】本発明に係る試験片打ち抜き装置の一部を図１
の矢印IV−IVに沿って見た平面断面図である。

【図５】本発明に係る試験片打ち抜き装置により矩形状
試験片を打ち抜き成型する場合の作動を示すため、回転
テーブルが９０度回転した状態を図１の矢印III−IIIに
沿って示す平面図である。

【図６】本発明に係る試験片打ち抜き装置によりダンベ
ル状試験片を打ち抜き成型する場合の作動を示すため、
回転テーブルが基準回転位置にある状態を図１の矢印II
I−IIIに沿って示す平面図である。

【図７】本発明に係る試験片打ち抜き装置によりダンベ
ル状試験片を打ち抜き成型する場合の作動を示すため、
回転テーブルが１８０度回転した状態を図１の矢印III
−IIIに沿って示す平面図である。

【図８】本発明に係る試験片打ち抜き装置に用いられる
矩形状試験片用カッターアセンブリを示す部分断面図で
ある。

【図９】本発明に係る試験片打ち抜き装置に用いられる
矩形状試験片用カッターアセンブリを示す底面図であ
る。

【図１０】本発明に係る試験片打ち抜き装置に用いられ
る矩形状試験片用カッターアセンブリを示す側面図であ
る。

【図１１】本発明に係る試験片打ち抜き装置により矩形
状試験片が打ち抜かれるシート材を示す平面図である。

【図１２】本発明に係る試験片打ち抜き装置に用いられ
るダンベル状試験片用カッターアセンブリを示す底面図
である。

【図１３】本発明に係る試験片打ち抜き装置によりダン
ベル状試験片が打ち抜かれるシート材を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１ 基台 ３ 開口 １０ 載置台アセンブリ １２ スライドベース １６ ブレーキシリンダ ２０ 回転ベース ２４ 回転駆動シリンダ ２５ 載置台 ２６ クランプシリンダ ５０ カッター装置 ５１ 昇降シリンダ ５５ カッターアセンブリ ５９ 打ち抜き刃 ６５ ノックアウトプレート

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長尺状の試験片をシート材から打ち抜き
   形成するための試験片打ち抜き装置であって、 基台と、 前記基台上に前後にスライド移動可能に配設されたスラ
   イドベースと、 前記スライドベース上に水平回転可能に配設された回転
   ベースと、 前記回転ベースの上にシート材を固定保持するクランプ
   機構と、 前記回転ベースの上方に位置して前記基台に取り付けら
   れ、前記クランプ機構により前記回転ベースの上に固定
   保持されたシート材の打ち抜き加工を行うカッター装置
   とからなり、 前記カッター装置が、前記基台に固定されて下方に伸縮
   可能なシリンダロッドを有する昇降シリンダ機構と、前
   記シリンダロッドの下端部に長手方向に延びて取り付け
   られた薄刃状の打ち抜き刃とを有し、 前記昇降シリンダ機構により前記シリンダロッドを伸長
   させて前記打ち抜き刃を前記回転ベースの上に固定保持
   されたシート材に押し付けて切り込みを形成する作動
   を、前記スライドベースのスライド移動と前記回転ベー
   スの水平回転とを組み合わせながら繰り返し行って試験
   片の打ち抜き加工を行うようになっていることを特徴と
   する試験片打ち抜き装置。
2. 【請求項２】 前記回転ベースを前記スライドベースに
   対して、基準回転位置、この基準回転位置から９０度回
   転した第１回転位置および前記基準回転位置から１８０
   度回転した第２回転位置のいずれかの位置に回転移動さ
   せて固定保持する回転位置決め機構と、 前記スライドベースを前記基台に対して前後にスライド
   移動させるスライド移動機構と、 前記スライドベースのスライド移動を拘束して前記スラ
   イドベースを前記基台に対して固定保持するブレーキ機
   構と、 前記スライドベースの前記基台に対する前後スライド位
   置を測定してこれを表示する位置表示装置とを有するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の試験片打ち抜き装置。
3. 【請求項３】 前記回転位置決め機構が、前記回転ベー
   スを回転させる回転アクチュエータと、前記スライドベ
   ースに取り付けられた位置決めストッパと、前記回転ベ
   ースに取り付けられた位置決めアームとから構成され、
   前記回転アクチュエータにより前記回転ベースを回転さ
   せて前記位置決めアームを前記位置決めストッパに当接
   させるとともに当接方向への回転駆動力を保持すること
   により前記回転ベースを所定回転位置で固定保持するよ
   うになっていることを特徴とする請求項２に記載の試験
   片打ち抜き装置。
4. 【請求項４】 前記位置決めストッパが基準位置決めス
   トッパおよび回転位置決めストッパを有し、前記位置決
   めアームが、前記回転ベースに固定された第１位置決め
   アームおよび前記回転ベースに着脱自在な第２位置決め
   アームを有してなり、 前記第２位置決めアームを前記回転ベースに取り付けた
   状態で、前記第１位置決めアームを前記基準位置決めス
   トッパに当接させて前記回転ベースを前記基準回転位置
   に保持し、前記第２位置決めアームを前記回転ストッパ
   に当接させて前記回転ベースを前記第１回転位置に保持
   し、 前記第２位置決めアームを前記回転ベースから取り外し
   た状態で、前記第１位置決めアームを前記基準位置決め
   ストッパに当接させて前記回転ベースを前記基準回転位
   置に保持し、前記第１位置決めアームを前記回転ストッ
   パに当接させて前記回転ベースを前記第２回転位置に保
   持するようになっていることを特徴とする請求項３に記
   載の試験片打ち抜き装置。