JP2001054813A

JP2001054813A - 剪断機

Info

Publication number: JP2001054813A
Application number: JP11233150A
Authority: JP
Inventors: Tadao Hida; 忠男飛田
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1999-08-19
Filing date: 1999-08-19
Publication date: 2001-02-27

Abstract

(57)【要約】【課題】上下の刃のクリアランス方向の変位を検出
し、その変位を確実に補正することができる剪断機を提
供する。【解決手段】上下動するラム１５に装着した直線形状
の上刃２３と、上刃２３と協働してワークを剪断する直
線形状の下刃９をテーブル７に設けた剪断機において、
センサー３７によって上刃２３と下刃９のクリアランス
方向の変位を検出し、ジャッキ２９、１３が補助板２
７、１１を押し引きする反力によってセンサー３７で検
出された変位に基づいて上刃２３と下刃９の変形を補正
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、剪断機に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に剪断機１０１は、図７に示すよう
に上下動するラム１０３に装着された上刃１０５と、固
定テーブル１０７に装着された下刃１０９とが協働して
ワークＷを剪断するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような剪断機１０
１においては、気温の変化や機械自体の発生熱により、
図８（ａ）や図８（ｂ）に示すように上刃１０５や下刃
１０９が変形する場合がある。これにより上下の刃１０
５、１０９のクリアランスが変化し、剪断バリが発生し
たり、上下の刃１０５、１０９がジャムにより損傷する
などの問題点がある。

【０００４】これらの問題を解消するために、従来、機
械の適部に断熱材を取り付ける、断熱塗料を塗る、空気
循環で温度を一定に保つ、熱源を冷却する、などの方法
が用いられてきたが、効果は未だ不十分であった。

【０００５】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたもので、上下の刃のクリアランス方向の変位を
検出し、その変位を確実に補正することができる剪断機
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の剪断機
は、上下動するラムに装着した直線形状の上刃と、前記
上刃と協働してワークを剪断する直線形状の下刃をテー
ブルに設けた剪断機において、前記上刃と前記下刃のク
リアランス方向の変位を検出する検出手段と、前記検出
手段によって検出された変位に基づいて前記上刃と前記
下刃の変形を補正する補正手段とを備えたものである。

【０００７】この請求項１の発明の剪断機では、検出手
段によって上刃と下刃のクリアランス方向の変位を検出
し、補正手段によって検出手段で検出された変位に基づ
いて上刃と下刃の変形を補正する。これによって、人手
によらずとも作業効率を落とさずに上刃と下刃のクリア
ランスの補正を行い、剪断パリの発生又は上刃と下刃の
ジャミングによる破損を防止する。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１の発明の剪断
機において、前記検出手段が、前記上刃及び前記下刃そ
れぞれにおいて刃の長さ方向の両端部に設けられ、一端
部に向けて投光する投光器と、前記上刃及び前記下刃そ
れぞれの前記投光器とは反対の端部に設けられ、前記投
光器から投光された光を受光し、受光量または受光位置
の変化によって前記上刃及び前記下刃それぞれの変位を
検出する受光器と、前記投光器と前記受光器とのほぼ中
間部において、前記上刃及び前記下刃それぞれに当該投
光器から投光された光量の一部を遮る遮光板とを備えた
ものである。

【０００９】この請求項２の発明の剪断機では、投光器
によって上刃と下刃それぞれの一方の端部から他方の端
部に向けて投光し、他方の端部の受光器によって投光器
から投光された光を受光し、その受光量または受光位置
の変化によって上刃と下刃それぞれの変形を検出する。
これによって高精度にクリアランスの変位を検出し、上
刃または下刃の変形により遮光板の位置が変化し、その
遮光量も変化し、結果として、受光器の受光量が上刃ま
たは下刃の変形方向に応じて増減する。したがって、受
光器の受光量の増減によって補正方向を判断し、また受
光量の増減量によって必要な補正量を判断し、補正手段
により補正する。

【００１０】請求項３の発明は、請求項１又は２に記載
の剪断機において、前記補正手段が、前記上刃及び前記
下刃それぞれにおいて刃の長さ方向に伸び、その両端部
が当該刃もしくはその支持部（テーブル又はラムブレー
ス）の端部付近と結合された補助板と、前記補助板及び
前記刃もしくはその支持部の中央部と結合され、当該補
助板を押し引きする反力によって当該刃の変形を補正す
る加力手段とを備えたものであり、これによって、短時
間でしかも高精度に上刃と下刃のクリアランスの補正を
行う。

【００１１】請求項４の発明は、請求項１又は２に記載
の剪断機において、前記補正手段が、前記上刃及び前記
下刃それぞれにおいて刃の長さ方向に伸び、その中央部
が当該刃もしくはその支持部の中央部と結合された補助
板と、前記補助板の両端部及び前記刃もしくはその支持
部（テーブル又はラムブレース）の端部付近と結合さ
れ、当該補助板を押し引きする反力によって当該刃の変
形を補正する加力手段とを備えたものであり、これによ
って、短時間でしかも高精度に上刃と下刃のクリアラン
スの補正を行う。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図１は本発明の一つの実施の形態の
右側面図、図２はその平面図である。

【００１３】図１、図２それぞれに示すように、この実
施の形態の剪断機１は、垂直に立設した下部フレーム３
の左右端を２枚のサイドフレーム５で支持し、また下部
フレーム３によって、その上部において水平にテーブル
７を支持している。このテーブル７の後方（図１におけ
る右側）肩部には、左右（図２に示すＸ軸方向）に伸び
た直線形状の下刃９が設けられている。

【００１４】テーブル７の下面には下刃９と同方向に伸
び、その両端部がテーブル７の端部付近と結合された補
助板１１が設けられている。そしてテーブル７の中央部
にはジャッキ１３が設置されている。この機構は後述す
る。

【００１５】テーブル７の上方には、ラム１５が上下動
できるようにサイドフレーム５によって両側端部が支持
されていて、ガイドローラ１７によって昇降自在に支持
されている。このラム１５はその上端部に設置されたシ
リンダ２１により昇降駆動される。そしてラム１５の前
方側（図１における左側）下端部には下刃９と同方向に
伸びた上刃２３が装着されている。またラム１５の後方
側下端部にはラムブレース２５が水平に設けられてい
る。

【００１６】ラムブレース２５の上面には上刃２３と同
方向に水平に伸び、その両端部がラムブレース２５の端
部付近と結合された補助板２７が設けられている。そし
てラムブレース２５の中央部にはジャッキ２９が設置さ
れている。この機構についても後述する。補助板１１、
２７はそれぞれ単板でも複数枚用いてもよい。

【００１７】テーブル７とラムブレース２５において上
下刃２３，９の付近には、投光器３１、受光器３３、遮
光板３５からなるセンサー３７が設置されている。そし
て投光器３１はテーブル７とラムブレース２５それぞれ
の長手方向における一方の端に、受光器３３はテーブル
７とラムブレース２５それぞれのもう一方の端の投光器
３１と同じＸ軸上の位置に設置されている。そして上下
の刃２３、９に変形が生じると投光器３１から受光器３
３に投光される光の角度が変化して受光器３３への受光
量も変化するようになっている。

【００１８】遮光板３５は投光器３１と受光器３３との
ほぼ中間部に設置され、上刃２３、下刃９それぞれに変
形がない状態で、投光器３１から受光器３３に投光され
る光量の半分を遮るようになっている。この位置に遮光
板３５が設置されているのは、この部分で刃９、２３の
変形が最も大きいためである。

【００１９】図３はセンサー３７の動作の説明図であ
る。同図（ａ）は刃９、２３の正常時の投光状態であ
り、このときには受光器３３への受光量はＳａでこれが
受光量の基準値としてセンサー３７に記憶されている。
このセンサー３７は刃９、２３の変形によって投光器３
１と遮光板３５との相対位置関係が変化して遮光量が変
化し、その結果、受光器３３への受光量が変化する。そ
こで、この受光器３３の受光量を基準値Ｓａと比較して
刃９、２３それぞれの変形の方向を検出し、この変形を
補正するようにジャッキ１３、２９に指示するのであ
る。

【００２０】例えば図３（ｂ）は上下の刃２３、９が、
Ｘ軸に対してその中央部が（＋）方向に湾曲変形した場
合のセンサー３７の状態を示している。この場合、投光
器３１から投光される光の角度が上向き（（＋）方向）
に変化し、また遮光板３５が（＋）方向に変位して遮光
するようになり、これにより受光器３３への受光量Ｓｂ
は同図（ａ）で示した正常時の受光量Ｓａに比べて減少
する。つまり測定時の受光器３３への受光量Ｓｂが正常
時の受光量Ｓａより減少していれば上下の刃２３、９の
中央部はＸ軸に対して（＋）方向に変形したと判断され
る。そしてセンサー３７は上下の刃２３、９の中央部を
（−）方向に加圧補正するようにジャッキ２９、１３に
指示する。もし反対に測定時の受光器３３への受光量Ｓ
ｂが正常時の受光量Ｓａより増加していれば上下の刃２
３、９の中央部はＸ軸に対して（−）方向に変形したと
判断され、センサー３７は上下の刃２３、９の中央部を
（＋）方向に加圧補正するようにジャッキ２９、１３に
指示する。

【００２１】図４はジャッキ１３、２９の油圧系統図で
ある。ただし、テーブル７に設置されたジャッキ１３は
実際には同図とはほぼ上下が逆になっている。ジャッキ
１３、２９はそれぞれテーブル７、ラムブレース２５の
Ｘ軸方向における中央部に設置され、補助板１１、２７
をＹ軸に沿って刃側（（−）方向）に加圧するピストン
Ａ３９と、Ｙ軸に沿ってそれとは逆方向（（＋）方向）
に加圧するピストンＢ４１とを備えている。そしてセン
サー３７の指示に基づき電磁弁４３を切換動作すること
によってピストンＡ３９、ピストンＢ４１にかける加圧
の方向を決定し、油圧を調整する。電磁弁４３の（Ａ）
をＯＮにするとピストンＡ３９が補助板１１、２７を
（−）方向に加圧し、その反力によってテーブル７もし
くはラムブレース２５は（＋）方向に加圧されるように
なっている。また電磁弁４３の（Ｂ）をＯＮにするとピ
ストンＢ４１が補助板１１、１７を（＋）方向に加圧
し、その反力によってテーブル７もしくはラムブレース
２５は（−）方向に加圧されるようになっている。

【００２２】次に、本実施の形態の剪断機１の動作につ
いて説明する。

【００２３】剪断機１の基本的な動作は、テーブル７の
上に搬入されたワークに対してシリンダ２１を駆動して
ラム１５を降下させ、上刃２３と下刃９との協働によっ
てワークを剪断するというものである。この動作の繰り
返しにより機械自体から発生した熱や気温の変化によっ
て、上下の刃２３、９とこれらを支持している部分、つ
まりラムブレース２５やテーブル７に変形が生じる場合
がある。いま、図５（ａ）に示すように上刃２３とラム
ブレース２５が、Ｘ軸に対してその中央部が（＋）方向
に湾曲変形したと仮定して、本実施の形態の補正動作に
ついて説明する。

【００２４】このときのセンサー３７は図３（ｂ）で示
したのと同様の状態になる。図５（ａ）に示すように上
刃２３に変形が生じると、図３（ｂ）に示すように、投
光器３１から受光器３３に投光される光の角度が（＋）
方向に変化して受光器３３への受光量はＳｂとなり、同
図（ａ）に示した正常時の受光器３３への受光量Ｓａに
比べて減少する。センサー３７はこの測定時の受光量Ｓ
ｂと正常時の受光量Ｓａとを比較して上刃２３の長さ方
向における中央部が図５（ａ）に示す（＋）方向に変形
したと判断する。このように上刃２３の変形を素早くし
かも高精度に検出する。

【００２５】そしてセンサー３７は上刃２３の中央部を
（−）方向に加圧補正させるために、図４で示したジャ
ッキ２９に電磁弁４３の（Ｂ）をＯＮにするように指示
する。これによりピストンＢ４１が同図に示す（＋）方
向に補助板２７を加圧し、その反力によってラムブレー
ス２５の長手方向における中央部が（−）方向に加圧さ
れ、上刃２３の変形が徐々に補正される。

【００２６】つまり、図５（ｂ）に示すように、ジャッ
キ２９が補助板２７を加圧したとき、その反力により上
刃２３の中央部には矢印Ｃで示す方向に力が加わる。そ
して上刃２３の両端部付近は補助板２７の両端部と結合
されているため、上刃２３は次第に直線形状に補正され
てゆく。

【００２７】これによって、図３（ｂ）で示した測定時
の受光器３３への受光量Ｓｂは次第に図３（ａ）で示し
た正常時の受光量Ｓａに近づいてゆく。そしてセンサー
３７は測定時の受光量Ｓｂが正常時の受光量Ｓａと一致
したなら補正は完了したと判断して、ジャッキ２９に図
４で示した電磁弁４３の（Ｂ）をＯＦＦにするように指
示する。そしてジャッキ２９内の圧油は次に補正が生じ
るまで密閉された状態に保たれる。

【００２８】上記の補正動作のタイミングは、センサー
３７によって変位が検出されたときに随時行っても、ま
た一定時間のインターバル毎に行ってもよい。

【００２９】ここでは、上刃２３とラムブレース２５に
変形が検出されたときの例を示したが、下刃９とテーブ
ル７に変形が生じた場合にでも、同様の動作によって変
位の検出と補正がなされる。

【００３０】こうして補正動作が完了したなら、その
後、剪断機１による剪断作業が続行される。

【００３１】このように本実施の形態の剪断機１によれ
ば、人手によらずとも短時間で上刃２３と下刃９のクリ
アランスのずれ補正を行うことができる。これにより作
業の効率化が図れる。さらに、剪断バリの発生又は上刃
２３と下刃９のジャミングによる破損を防止することが
できる。また上下の刃２３、９の変形を高精度に検出し
て補正することができ、製品の質の向上が図れる。

【００３２】なお、上記の実施の形態では、加力装置は
ジャッキ１３、２９を採用したが、ネジやカムを用いた
機構にしてもよい。これにより装置の簡略化が図れる。

【００３３】また、上記の実施の形態では、センサー３
７を、図３で示したように投光器３１から投光された光
の受光器３３への受光量の変化によって上下の刃２３、
９の変形を検出する構造にしたが、図６に示すように、
投光器３１の代わりにレーザービーム投光器４５を、受
光器３３の代わりにＣＣＤセンサー４７をそれぞれ設置
し、レーザービーム投光器４５からレーザービーム４９
をＣＣＤセンサー４７に投光して、その位置の変化によ
って上下の刃２３、９の変形を検出する構造にしてもよ
い。この場合には遮光板３５は不要となる。

【００３４】また、上記の実施の形態では、ジャッキ１
３、２９は補助板１１、２７を加圧した反力によって上
下の刃２３、９の変形を補正する構成にしたが、補助板
１１、２７をなくして、ジャッキ２３、９で直接上下の
刃２３、９もしくはその支持部（ラムブレース２５、テ
ーブル７）を補正方向に加圧する構成にしてもよい。こ
れにより装置の簡略化が図れる。

【００３５】また、上記の実施の形態では、補助板１
１、２７を、その長さ方向における両端部が上下の刃２
３、９の支持部２５、７の端部付近に結合し、その中央
部がジャッキ２９、１３と結合する構成にしたが、その
代わりにその長さ方向における中央部を上下の刃２３、
９もしくはその支持部２５、７の中央部と結合し、その
両端部を加力装置と結合する構成にしても構わない。こ
れにより、上下の刃２３、９の変形を補正する際にはそ
の両端部を加圧することになるが、上記の実施の形態と
同様の効果が得られる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明の剪断機に
よれば、人手によらずとも作業効率を落とさずに上刃と
下刃のクリアランスの補正を行うことができ、また上刃
と下刃のジャミングによる破損を防止することができ
る。

【００３７】請求項２の発明によれば、高精度にクリア
ランスの変位を検出することができ、受光器の受光量の
増減によって補正方向を判断することができ、また受光
量の増減量によって必要な補正量を判断し、補正手段に
より補正することができる。

【００３８】請求項３及び４の発明によれば、短時間で
しかも高精度に上刃と下刃のクリアランスの補正を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の剪断機の一つの実施の形態の右側面
図。

【図２】上記の実施の形態の平面図。

【図３】上記の実施の形態におけるセンサーの動作の説
明図。

【図４】上記の実施の形態におけるジャッキの油圧系統
図。

【図５】上記の実施の形態における補正動作の説明図。

【図６】上記の実施の形態におけるセンサーを、レーザ
ービーム投光器とＣＣＤセンサーとで構成した場合の説
明図。

【図７】従来例の側面図。

【図８】従来例における上刃、下刃の変形を示す平面
図。

【符号の説明】

１剪断機３下部フレーム５サイドフレーム７テーブル９下刃１１補助板１３ジャッキ１５ラム１７ガイドローラ２１シリンダ２３上刃２５ラムブレース２７補助板２９ジャッキ３１投光器３３受光器３５遮光板３７センサー３９ピストンＡ４１ピストンＢ４３電磁弁４５レーザービーム投光器４７ＣＣＤセンサー４９レーザービーム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上下動するラムに装着した直線形状の上
刃と、前記上刃と協働してワークを剪断する直線形状の
下刃をテーブルに設けた剪断機において、前記上刃と前
記下刃のクリアランス方向の変位を検出する検出手段
と、前記検出手段によって検出された変位に基づいて前
記上刃と前記下刃の変形を補正する補正手段とを備えて
成る剪断機。
【請求項２】前記検出手段は、前記上刃及び前記下刃
それぞれにおいて刃の長さ方向の両端部に設けられ、一
端部に向けて投光する投光器と、前記上刃及び前記下刃
それぞれの前記投光器とは反対の端部に設けられ、前記
投光器から投光された光を受光し、受光量または受光位
置の変化によって前記上刃及び前記下刃それぞれの変位
を検出する受光器と、前記投光器と前記受光器とのほぼ
中間部において、前記上刃及び前記下刃それぞれに当該
投光器から投光された光量の一部を遮る遮光板とを備え
たことを特徴とする請求項１に記載の剪断機。
【請求項３】前記補正手段は、前記上刃及び前記下刃
それぞれにおいて刃の長さ方向に伸びその両端部が当該
刃もしくはその支持部の端部付近と結合された補助板
と、前記補助板及び前記刃もしくはその支持部の中央部
と結合され、当該補助板を押し引きする反力によって当
該刃の変形を補正する加力手段とを備えたことを特徴と
する請求項１又は２に記載の剪断機。
【請求項４】前記補正手段は、前記上刃及び前記下刃
それぞれにおいて刃の長さ方向に伸び、その中央部が当
該刃もしくはその支持部の中央部と結合された補助板
と、前記補助板の両端部及び前記刃もしくはその支持部
の端部付近と結合され、当該補助板を押し引きする反力
によって当該刃の変形を補正する加力手段とを備えたこ
とを特徴とする請求項１又は２に記載の剪断機。