JP2000288831A - 円板の製造方法、装置および円板 - Google Patents

円板の製造方法、装置および円板

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JP2000288831A
JP2000288831A JP11100812A JP10081299A JP2000288831A JP 2000288831 A JP2000288831 A JP 2000288831A JP 11100812 A JP11100812 A JP 11100812A JP 10081299 A JP10081299 A JP 10081299A JP 2000288831 A JP2000288831 A JP 2000288831A
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disk
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disc
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Junya Takaba
純也 鷹羽
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 元板を板面内で回転させて切り出す円板の周
に直線部がない。 【解決手段】 円板に加工される元板をこの元板の板面
内で回転自由に支持するとともに、元板を互いにラップ
して設けられ、かつ回転する上回転刃3と下回転刃8の
上回転刃に当接させ、上回転刃3と下回転刃8が元板を
噛み込んだ後、元板を一定の距離だけ上下回転刃の方向
に前進させ、その後上回転刃3と下回転刃8で円板を切
り出す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、円板の製造方法お
よび装置と、この製造方法または装置によって製造され
た円板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】各種産業用機器や生活用品などに加工さ
れる金属製円板、たとえば絞り成形して製造される3ピ
ースホイールや深絞り成形して製造される鍋、釜などに
用いられる金属製円板は、数が少量で径の異なる場合が
多い。このような金属製円板は、いわゆるサークルシャ
ーと呼ばれる装置によって製造することが多く、加工数
が少量で径の異なる円板に対しては抜き型を使用するプ
レス加工装置より製造コストが遥かに有利であり、かつ
切断時のバリの発生も比較的少ない。サークルシャーに
よる円板の製造は、一般的に四角形の元板を使用し、こ
の元板を上下の板押えの間に挟むとともに、板面内で回
転自由に支持する。このようにして支持された元板の一
辺を、回転する上下回転刃の上回転刃に当接させて元板
を回転させると上下回転刃は元板を噛み込み円板に切り
出す。しかし、サークルシャーで製造される円板は、円
の一部が欠落した形状となり、真円度が十分ではない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】図7は、従来のサーク
ルシャーによって切り出した円板およびオフ板(切り出
し後に残った板)の状態図である。元板69から切り出
した円板68は、切り始め部75と切り終り部76との
間に回転刃に当接させた部位が直線部77として残る。
【0004】図8は、上下回転刃を正面から見た状態を
示し、元板を上回転刃に当接させた状態の説明図であ
る。上下回転刃3、8は、互いにラップした状態(上回
転刃と下回転刃の切刃部分が重なりあった状態)で設け
られるので、元板69は、下回転刃8の直上で上回転刃
3の正面の端面7(図5に表示)に当接し、上回転刃の
外周円上の2点3a、3bをつなぐように配置される。
図7における直線部77が残る原因は、四角形の元板6
9の一辺をサークルシャーの上回転刃3の正面端面7に
当接させてから切り始めるときに、上下回転刃のラップ
による直線部77aがあるため、円板の切り始め75と
切り終り76が一致しなくなるためである。この傾向は
元板69の板厚が大きく、切り出されるべき円板の半径
が小さくなるにしたがい顕著に現われる。直線部77の
ある円板は、商品価値を低下させるので、できるだけ少
ないか無いものが望まれる。なお、図7において符号7
8はオフ板である。
【0005】この対策としてサークルシャーの上回転刃
3を上げ、元板69を通してから上下回転刃で挟み、切
り込む方法が考えられる。しかし、この方法は、上下回
転刃の切り込み時の切断形態と切り込み後回転させなが
ら切り出す時の切断形態が異なり、板厚が薄くなると局
部的なバリ発生や板の折れ曲がりが発生し、また、元板
の位置合わせやオフ板の排除が困難で作業効率が悪く好
ましくない。
【0006】本発明は、元板を板面内で回転させて切り
出す円板の周に直線部がないことを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、元板を回転する上下回転刃の上回転刃に当接
させ上下回転刃に噛み込ませた後、一定の距離だけ前進
させて切り出すことである。元板は、この板面内で回転
自由に支持されるので、元板を上回転刃に当接させる
と、上下回転刃は元板を噛み込む。このとき元板を一定
の距離だけ上下回転刃の方向に前進させると、上下回転
刃は元板を曲線状に切り込む。曲線状の切り込みの後、
上下回転刃と元板の板押えとの間の距離は一定に保持さ
れるので、元板を円板に切り出す。曲線状切り込みにお
いて、元板を移動させる一定の距離は、切り出すべき円
板の板厚、径、その他の要因によって予め決められる
が、およそ5〜15mm程度である。この方法によっ
て、周に直線部がなく、かつバリが少なく、真円度に優
れた円板を切り出すことができる。
【0008】上記円板の製造方法を実施する装置として
は、回転する上下回転刃と、円板に加工される元板をこ
の元板の板面内で回転自由に支持する板支持手段と、こ
の板支持手段を上下回転刃の方向に一定の距離だけ前進
させる前進駆動手段とを備える。
【0009】前進駆動手段としては、板支持手段の下方
に回動可能に軸支される偏心カムと、この偏心カムの回
動軸(「カム軸」ともいう)に一端側が固定されるリン
クと、このリンクの他端側を偏心カムの回動軸の周りに
回動させるシリンダーとを有すると良い。前進駆動手段
に、上記説明は偏心カムを用いたが、ねじ送りなど他の
方法でも可能であり特定するものではない。
【0010】前進駆動手段のシリンダーのピストンを前
進させ、リンクの他端側を偏心カムの回動軸の周りに回
動することによりリンクは回動する。偏心カムの回動軸
はリンクに固定されるので、リンクの回動によって回動
軸、したがって偏心カムが回動する。偏心カムの回動に
よって板支持手段を、偏心カムの回動による偏心量だ
け、すなわち一定の距離だけ前進させる。これにより元
板は曲線状に切り込まれ、上下回転刃の回転により円形
に切り出される。
【0011】また、上記円板の製造方法または装置によ
って製造される円板は、周に直線部がなく、かつバリが
少なく、真円度に優れたものである。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る円板の製造方
法、装置およびこれら製造方法と装置によって製造され
る円板の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。な
お、図1〜6において、同一または同等部分には同一符
号を付けて示す。
【0013】図1は、本発明に係る円板の製造方法を実
施する装置の一実施形態を示す正面図である。本実施形
態の円板の製造装置は、上下回転刃を回転駆動する回転
刃駆動装置2と、元板を回転自由に支持する板押え装置
14と、板押え装置14を前進と後退の両方の移動を行
うことができる前進駆動装置(前進駆動手段)28と、
上記回転刃駆動装置2を支えるとともに、上記板押え装
置14および前進駆動装置28をレール上で摺動可能に
支える本体フレーム57とを備える。
【0014】本装置は、板押え装置14をフレーム26
ごと移動させて上下回転刃3、8と板押え装置14の回
転中心との距離を回転刃の噛み込み時より僅かに小さく
し円板を切り出すもので、円の周に直線部を発生させな
いものである。切断開始信号により滑らかに板押え装置
14を押し出し、上下板押え16、21と上下回転刃
3、4との距離を適切な速度で変化させ、所定寸法の円
板に切り出すものである。
【0015】回転刃駆動装置2は、回転する二つの回転
刃として上回転刃3および下回転刃8と、両回転刃3、
8を駆動するギヤードモーター11と、ギヤードモータ
ー11の回転を両回転刃3、8に伝達する回転力伝達機
構12とを有する。上回転刃3および下回転刃8の切刃
部分(元板を切る部分)は、先の図8に示すように互い
にラップしている。ラップ量は、元板の種類、材質、板
厚などにより適宜調整する。両回転刃の軸はある角度、
たとえば30度で交わり、ギヤードモーター11により
回転力伝達機構12を介して各々回転駆動される。
【0016】板押え装置14は、円板に加工される元板
を、この元板の板面内、すなわちこの実施形態では水平
面内で回転自由に上下垂直方向において挟持する板支持
手段としての上板押え16および下板押え21と、これ
ら上板押え16および下板押え21を回転可能に支持す
るU字状のフレーム26とを有する。フレーム26は、
下部にフレームベース27が固定される。上板押え16
は、エアシリンダー19によって上下方向に昇降可能に
形成される。また、エアシリンダー19は、ハンドル2
0によって昇降ストロークを調整できる。上板押え16
および下板押え21は、自由に回転可能で、押えた元板
を同心円状に回転させる。
【0017】前進駆動装置28は、本体フレームのレー
ル部58上に摺動可能に載置される板押え装置のフレー
ムベース27を一定の距離だけ前進させて、元板に切り
込みの曲線を形成させるものである。
【0018】図2は、図1の前進駆動装置28を主要と
する要部平面図である。図3は、図2の正面図である。
【0019】図2に示すように、前進駆動装置28は、
フレームベース27に二つの固定用ボルト37で固定さ
れる偏心カム受け36と、偏心カム受けのボス36bに
回動可能に嵌入する偏心カム30とを有する。偏心カム
30は、そのカム軸を偏心カム軸受け用ドライメタル3
1を介して後述のシリンダーベース45および補助ベー
ス47に軸支される。偏心カム受け36にはねじ棒38
が固定され、ねじ棒38は補助ベース47に設けられる
図示していない貫通孔を通って補助ベース47のボス3
6b側と反対側の端面47aから突き出ており、ねじ部
にはテーパーナット52とダブルナット53が螺合され
る。さらに、補助ベース47の端面47aに沿って、ス
トロークストッパー50が設けられる。
【0020】さらに、前進駆動装置28は、偏心カム3
0のカム軸の上端に一端側が固定されるリンク32と、
このリンク32の他端側に回動可能に連結される連結部
材34を介してピストンが取り付けられるエアシリンダ
ー33とを有する。エアシリンダー33の後端は、シリ
ンダーベース45に回動可能に固定される。シリンダー
ベース45は、本体フレームのレール部58上を摺動す
る補助ベース47に三つのボルト46で固定される。
【0021】また、前進駆動装置28は、補助ベース4
7を本体フレーム57の任意の位置に固定する手段を有
する。この手段は、シリンダーベース45および補助ベ
ース47に軸支される欠円カム40と、欠円カム40の
上部に一端側が固定されるリンク41と、このリンク4
1の他端側に回動可能に連結される連結部材42を介し
てピストンが取り付けられるエアシリンダー43とを含
むものである。エアシリンダー43の後端はシリンダー
ベース45に回動可能に軸支される。
【0022】本実施形態において補助ベース47の固定
は、欠円カム40、リンク41およびエアシリンダー4
3によりワンタッチでロックする機構としたが、本発明
はこれに限定されず他の機構、方法によって固定しても
良い。
【0023】図4は、図2の右側面図である。補助ベー
ス47は、本体フレームのレール部58上に載置されボ
ルト49で固定されるベースガイド48によってレール
部58から脱落しないように固定され、かつレール部5
8に沿って摺動し移動できるように形成される。さら
に、補助ベース47には移動用ナット54が固定され、
この移動用ナット54に本体フレーム57に設けられる
角ねじ60が螺合し、移動用ハンドル(図1に表示)6
3を回転することにより補助ベース47を所要の個所に
速やかに移動できる。
【0024】さらに、ストロークストッパー50の一端
側50aには、長孔50bが形成される。ストロークス
トッパーの他端側50bは、片面がテーパー状に形成さ
れ、図2に示すように、偏心カム受けのねじ棒38に噛
み合い、矢印66の方向(巾方向)に移動して、フレー
ムベース(図2の符号27)の偏心カム30によるスト
ロークを調整できる。ストロークストッパー50の矢印
66の方向の固定は、蝶ねじ51によってなされ、元板
の板厚や板の硬度に適合する作動ストロークに調整でき
る。また、補助ベース47を本体フレーム57の任意の
位置に固定する手段の欠円カム40は、補助ベース47
とレール部58内側との間を固定する。
【0025】図5は、図1の回転刃部分と板押え部分を
示す要部正面図である。回転刃駆動装置2は、上回転刃
3と下回転刃8の水平方向の隙間である噛み合い隙間
(符号10で示す個所)を調整する調整ねじ4と、上回
転刃3と下回転刃8との噛み合い高さを調整する調整ハ
ンドル5とを有する。調整ハンドル5を回転させること
により上回転刃3と下回転刃8の高さ方向の相対的位置
関係を調整し、調整した後ロックナット6により固定す
る。下回転刃8は下回転刃軸受け9により支持され、下
回転刃軸受け9はスラストベアリングを内蔵する。下回
転刃8が反時計方向に回転すると、上回転刃3は時計方
向に回転する。
【0026】一方、板押え装置の上板押え16は、シャ
フト18によって支持されるとともに、シャフト18に
対して回転自在に支持される。シャフト18は、U字状
のフレーム26の上側軸受け部26aにスライド可能に
支持され、上側軸受け部26aの上に設けられるシリン
ダー19のピストンに連結されスライドする。上板押え
16の下面には元板に傷などの損傷を与えないようにク
ッションパット17が設けられる。下板押え21は、下
板押え高さの調整ねじ24によって回転自在に支持され
る。調整ねじ24は、U字状のフレーム26の下側軸受
け部26bに螺合され、高さ調整が可能に形成されてい
る。下板押え21の上面には元板に傷などの損傷を与え
ないようにクッションパット22が設けられる。なお、
図5において、元板69を2点鎖線で示す。符号78は
オフ板、符号70は円板の外縁を示す。
【0027】以上の構造を有する本実施形態の円板の製
造装置は、次のように作用する。すなわち、図1におい
て、板押え装置の上板押え16と下板押え21との間に
図示していない円板に加工される元板を挟む。元板は、
たとえば四角形の板である。次に、移動用ハンドル63
を回すことにより中心線で示す角ねじ60を回転させて
板押え装置14を元板の大きさに応じて位置決めする。
このとき、図示していない元板を上下回転刃3、8の上
回転刃3の正面(端面)に当接させる。
【0028】次に、図2に示すエアシリンダー43を作
動させて欠円カム40を回動させ、前進駆動装置28を
本体フレーム57に固定する。
【0029】次に、図1に示すように、上回転刃3と下
回転刃8を回転させると、両回転刃3、8は元板を噛み
込む。このとき、図2において、前進駆動装置のエアシ
リンダー33のピストンを、たとえば後退させてリンク
32の他端側を引くと、リンク32は時計方向に回動す
る。リンク32が時計方向に回動すると偏心カム30は
時計方向に回動し、偏心カム30は本体フレーム57側
に軸支され固定されているので、偏心カム受け36を介
してフレームベース27を図2の左方向に押し出す。
【0030】このとき、フレームベースの偏心カム受け
36に固定されたねじ棒38は、ストロークスッパー5
0によってストロークを制限されるので、図5に示すよ
うに、板押え装置14を2点鎖線の位置から1点鎖線の
位置までの偏心カム30の回動で決まる一定の距離dだ
け前進させる。したがって、図6に示すように、元板6
9は、切り出し始め位置71から曲線状に内側に切り込
まれ(曲線の切り込み72)、切り始め部73から円形
に切り始められ、円形の切り終り部74に至り、切り始
め部73と切り終り部74とが一致し、直線部のない真
円度の良好な円板が得られる。さらに、本円板の製造装
置によって製造される円板は、従来のサークルシャーに
よる円板に比べバリが少ない。
【0031】また、本円板の製造装置は、既設のサーク
ルシャーのフレームベースの後方に偏芯カムとエアシリ
ンダーを備える専用の補助ベースを設け、エアシリンダ
ーの推力を10倍程に増力させるとともに、作動速度と
ストロークを1/10程度とさせることにより通常のス
ピードコントロールバルブでも調整可能な速度となるの
で、既設のサークルシャーを改良して得ることもでき
る。
【0032】このように、フレームベースの後方の限定
された空間を利用して後付けの装置として設ける場合に
おいても機能は損なわれない。フレームベースの前進と
後退の作動は、既設の元板の幅ストッパーの揺動を利用
しカムバルブにより直接エアシリンダーを作動させても
良い。本実施例ではシーケンサーによる自動運転として
上下刃の回転と連動させコントロールしている。
【0033】本実施形態の円板の製造装置は、円板の半
径より一定の距離だけ大きく上下回転刃と板押え装置の
回転軸との距離をセットし、切り始め後、目的の半径に
縮め所定寸法の円板に切り出す。本円板の製造方法また
は装置によって製造される円板は、先に説明した円板の
製造装置と同様に、円板の周に直線部がなく、かつバリ
発生も少なく、真円度に優れたものである。
【0034】
【実施例】上記実施形態の装置を使用し、板厚3mm、
直径500mmのアルミニウム合金製円板を加工した。
元板のセットは容易であった。元板の切り出し初め位置
から一定の長さの曲線に切り込むまでの切り込み時間は
2.1秒、この位置から円状に切り出す加工時間は平均
5.5秒/枚、オフ板の排除は不要であった。切断バリ
の発生は全円周一定の毛バリで小さく、板の折れ曲がり
はなかった。加工済み円板の真円度は板厚の1/4程が
偏心した。元板の寸法は設定径500+(7〜10)m
mであり、直線部は発生しなかった。
【0035】
【発明の効果】本発明によれば、元板を板面内で回転さ
せて切り出す円板は、その周に直線部がない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る円板の製造方法を実施する装置の
一実施形態を示す正面図である。
【図2】図1の前進駆動装置を主要とする要部平面図で
ある。
【図3】図2の正面図である。
【図4】図2の右側面図である。
【図5】図1の回転刃部分と板押え部分を示す要部正面
図である。
【図6】本実施形態の装置によって切り出した円板およ
びオフ板の状態図である。
【図7】従来のサークルシャーによって切り出した円板
およびオフ板の状態図である。
【図8】上下回転刃を正面から見た状態を示し、元板を
上回転刃に当接させた状態の説明図である。
【符号の説明】
2 回転刃駆動装置 3 上回転刃 8 下回転刃 14 板押え装置 16 上板押え(板押え手段) 21 下板押え(板押え手段) 28 前進駆動装置(前進駆動手段) 30 偏心カム 32 リンク 33 エアシリンダー 67 円板 69 元板 72 曲線状の切り込み

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円板に加工される元板を該元板の板面内
    で回転自由に支持するとともに、前記元板を回転する上
    下回転刃の上回転刃に当接させ前記上下回転刃に噛み込
    ませた後、該元板を一定の距離だけ前進させて切り出す
    ことを特徴とする円板の製造方法。
  2. 【請求項2】 回転する上下回転刃と、円板に加工され
    る元板を該元板の板面内で回転自由に支持する板支持手
    段と、該板支持手段を前記回転刃の方向に一定の距離だ
    け前進させる前進駆動手段とを備えてなる円板の製造装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項2において、前記前進駆動手段
    は、前記板支持手段の下方に回動可能に軸支される偏心
    カムと、該偏心カムに一端側が固定されるリンクと、該
    リンクの他端側を前記偏心カムの回動軸の周りに回動さ
    せるシリンダーとを有してなる円板の製造装置。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の円板の製造方法によっ
    て製造され、バリ発生の少ない真円度に優れたことを特
    徴とする円板。
  5. 【請求項5】 請求項2または3に記載の円板の製造装
    置によって製造され、バリ発生の少ない真円度に優れた
    ことを特徴とする円板。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102909743A (zh) * 2012-10-25 2013-02-06 特变电工衡阳变压器有限公司 一种在圆剪机上切制环扇形工件的方法及工装
CN112404562A (zh) * 2020-11-05 2021-02-26 江门市安诺特炊具制造有限公司 锅具车边机
CN114083600A (zh) * 2021-11-05 2022-02-25 湖南康瑞涂料科技有限公司 一种保温板加工用的切割装置

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