JP2001138128A

JP2001138128A - シャーリング機

Info

Publication number: JP2001138128A
Application number: JP31630599A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Oya; 克巳大矢
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 1999-11-08
Filing date: 1999-11-08
Publication date: 2001-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】追い切り加工における切断回数を減らし、加
工能率の向上と、可動刃の寿命の向上を図る。【解決手段】シャーリング機２は、固定刃１２および
可動刃１１とでなる切断部８と、板材送り部６と備え
る。追い切り加工の制御手段１８は、切断する板材Ｗの
厚みに応じて１回の可動刃１１のストローク量を決定す
る手段２０と、板材送り量を決定する手段２１とを有す
る。ストローク量の決定手段２０は、可動刃１１が、板
材Ｗの表面に対して一定の隙間となる高さまで下降する
量に、ストローク量を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は追い切り加工が可
能なシャーリング機に関する。

【０００２】

【従来の技術】シャーリング機では、１回の切断動作で
切断可能な長さよりも長い切断長さを切断する場合、切
断部で板材を１回切断する毎に、板材送り部で板材を切
断方向へ送るという動作を交互に繰り返す追い切り加工
を行う。前記切断部は、固定刃と、この固定刃に対して
昇降可能な可動刃を有し、可動刃はレーキ角を有する。
この可動刃を所定の上昇停止位置から下降させると、前
記レーキ角のために、前記上昇停止位置から下降停止位
置までの下降量（以下、ストローク量と呼ぶ）に応じて
１回の切断長さが決まる。また、可動刃の下降停止位置
は、可動刃の追い切り加工を行う辺における最終切断部
が板材表面より若干上の位置となるように設定される。

【０００３】追い切り加工する板材は種類によって厚み
が異なるので、従来のシャーリング機では、最も厚い板
材を切断する時を想定して、その厚みの板材表面よりも
可動刃の最終切断部が所定量だけ高い位置となるよう
に、可動刃の下降停止位置を設定しており、薄い板材を
追い切り加工するときでも、同じストローク量で切断し
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように板
材の厚みに関係なく同じストローク量で追い切り加工す
るのでは、薄い板材の場合に必要以上に可動刃の下降停
止位置を高くすることになり、追い切り加工の切断回数
が増える。このように切断回数が増えると、切断加工の
能率が低下し、また各回の切断部分のつながり部の数が
増えて、切断加工の品質が低下する。また、可動刃は同
じ部分が多く使用されることになり、可動刃の寿命も短
くなる。

【０００５】この発明の目的は、追い切り加工における
切断回数を減らすことができると共に、可動刃の寿命を
向上させることができるシャーリング機を提供すること
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の構成を実施形
態に対応する図２，図５と共に説明する。このシャーリ
ング機は、固定刃（１２）およびレーキ角を有する可動
刃（１１）を有し板材（Ｗ）を切断する切断部（８）
と、少なくとも板材（Ｗ）を前記切断部（８）による切
断方向（Ｘ）へ送ることができる板材送り部（６）と、
前記切断部（８）による切断と板材送り部（６）による
板材送りとを交互に繰り返して可動刃（１１）が１回に
切断可能な長さよりも長い切断長さを切断する追い切り
加工の制御手段（１８，１８Ａ）とを備えたものであ
る。前記追い切り加工の制御手段（１８，１８Ａ）は、
切断する板材（Ｗ）の厚みに応じて１回の可動刃（１
１）のストローク量を決定する手段（２０）と、可動刃
（１１）による切断長さに応じた１回の板材送り量を決
定する手段（２１，２８）とを有する。この構成による
と、追い切り加工において、切断する板材（Ｗ）の厚み
に応じて制御手段（１８）が１回の可動刃（１１）のス
トローク量を決定すると共に、可動刃（１１）による切
断長さに応じた１回の板材送り量を決定する。そのた
め、厚い板材（Ｗ）を追い切り加工するときには、可動
刃（１１）のストローク量が小さくなり、これに伴って
短くなる１回の切断長さに応じた板材送り量だけ板材送
り部（６）が板材（Ｗ）を切断方向（Ｘ）に送る。ま
た、薄い板材（Ｗ）を追い切り加工するときには、可動
刃（１１）のストローク量が大きくなり、これに伴い長
くなる１回の切断長さに応じた板材送り量だけ板材送り
部（６）が板材切断方向（Ｘ）に送る。そのため、薄い
板材（Ｗ）の追い切り加工の場合の切断回数が少なくな
り、可動刃（１１）の寿命が長くなる。可動刃（１１）
による切断長さに応じた１回の板材送り量の決定は、例
えば、シャーリング機の運転時に、ストローク量の決定
手段（２０）でストローク量を決定した後、その決定さ
れたストローク量に対応する可動刃（１１）による切断
長さに応じた１回の板材送り量を上記の手段（２１）で
決定する。この他に、自動プログラミング装置における
加工プログラム作成過程で、自動プログラミング装置の
構成部分となる手段（２８）により、板厚に対応する切
断長さに応じて、１回の板材送り量を決定するものとし
ても良い。その場合、実際の計算は、対照表や計算式を
準備しておいて、板厚から直接に１回の板材送り量を決
定するようにしても良い。

【０００７】この発明において、板材（Ｗ）の厚みを入
力する手段（１９）を設け、前記追い切り加工の制御手
段（１８）は、入力された板材の厚みに応じて板材の表
面高さから一定の隙間をおいて、可動刃（１１）の追い
切り加工を行う辺における最終切断部が停止するストロ
ーク量を決定するものとしてもよい。この構成の場合、
板材（Ｗ）の厚みを入力するだけで、適切なストローク
量が決定されるので、入力作業が簡単である。板材
（Ｗ）の厚みを入力する手段（１９）は、例えば、加工
プログラム（１９）における板材厚さの記述部分等とさ
れる。また、この発明において、可動刃（１１）は、切
断方向（Ｘ）に沿う第１の切断刃（１１ａ）と、この第
１の切断刃（１１ａ）に連続しかつ第１の切断刃（１１
ａ）と直交する第２の切断刃（１１ｂ）とよりなるもの
としてもよい。このように直交する第１，第２の切断刃
（１１ａ，１１ｂ）を有する場合、板材（Ｗ）を直角に
切り取る加工に用いられるが、このようなライトアング
ルシャーにおいても、上記の板材厚みに応じた追い切り
加工による切断回数の低下が図れる。

【０００８】

【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図１ない
し図４と共に説明する。図１は、この実施形態に係るシ
ャーリング機を備えた板材加工機の斜視図を示す。この
板材加工機１は、シャーリング機２に隣接してタレット
式のパンチプレス機３を設置し、ワークテーブル５およ
び板材送り部６を両装置２，３に兼用させた複合機から
なる。板材送り部６は、図２に平面図で示すように、ワ
ークテーブル５上の板材Ｗをワークホルダ６ａで把持
し、左右方向（Ｘ軸方向）および前後方向（Ｙ軸方向）
に移動させるものである。板材送り部６は、詳しくは、
前後方向（Ｙ）に移動するキャリッジ６ｂに、左右移動
自在にクロススライド６ｃを設置し、このクロススライ
ド６ｃに複数のワークホルダ６ａを取付けたものであ
る。キャリッジ６ｂおよびクロススライド６ｃの進退駆
動は、各軸のサーボモータ２４，２５により、ボールね
じ機構を介して行われる。ベッド４の後部には、パンチ
プレス機３のＣ形のパンチフレーム９が設置され、この
フレーム９に、複数のパンチ工具を配列した上タレット
（図示せず）と、所定のパンチ位置で前記パンチ工具を
昇降駆動するパンチ駆動機構（図示せず）が設けられて
いる。

【０００９】シャーリング機２は、パンチプレス機３で
孔明け加工されて板材送り部６によって送られて来る板
材Ｗを切断加工するものである。その切断部８は、シャ
ーリング機本体となるフレーム１０に固定された固定刃
である下刃１２と、この下刃１２に噛み合う可動刃であ
る上刃１１とからなる。下刃１２は、左右方向（Ｘ軸方
向）に向く第１の切断刃１２ａと、この第１の切断刃１
２ａに連続し、かつ第１の切断刃１２ａと直交する前後
方向（Ｙ軸方向）に向けて屈曲する第２の切断刃１２ｂ
とよりなるＬ字形の平面形状を有する。上刃１１は、下
刃１２の内側に沿うＬ字形の平面形状とされていて、第
１の切断刃１１ａと、この第１の切断刃１１ａに連続
し、かつ第１の切断刃１１ａと直交する第２の切断刃１
１ｂとよりなる。この上刃１１の刃先には、第１の切断
刃１１ａの先端から、第１の切断刃１１ａと第２の切断
刃１１ｂの接続部である中間の屈曲部を経て、第２の切
断刃１１ｂの基端へと向かう一様な傾斜（レーキ角）が
設けられている。

【００１０】上刃１１は、フレーム１０の後部に回動支
軸１３を介して上下に回動自在に支持されたラム１４の
先端下部に取付けられている。ラム１４は、フレーム１
０の前部上面に設置された可動刃昇降駆動装置２６によ
って上下に回動駆動される。これにより、上刃１１が上
下動して下刃１２と噛み合い、板材Ｗの切断加工が行わ
れる。可動刃昇降駆動装置２６は、昇降位置の制御が可
能なものであり、油圧シリンダ等からなる場合、可変ス
トロークのものとされ、油圧サーボ制御等により制御可
能とされる。

【００１１】フレーム１０の内側には、上刃１１と下刃
１２によって板材Ｗから切り取られる製品や、切り残さ
れてワークホルダ６ａに把持されたスクラップ材を機外
に搬出するベルトコンベア１５が設置されている。この
ベルトコンベア１５の次段には、これによって搬出され
て来た製品やスクラップ材をさらに移送する２次コンベ
ア１６が配置されている。

【００１２】図２に示す制御装置１７は、板材加工機１
の全体を制御する装置であり、コンピュータ式の数値制
御機能、およびプログラマブルコントローラとしての機
能を有する。この制御装置１７は、シャーリング機２に
よる追い切り加工を制御する追い切り加工制御手段１８
を備える。この場合の追い切り加工とは、切断部８によ
る板材Ｗの切断と板材送り部６による板材送りとを交互
に繰り返し、上刃１１が１回に切断可能な長さよりも長
い切断長さを切断する加工である。

【００１３】追い切り加工制御手段１８は、板材加工機
１の全体の動作手順等のデータを書き込んだ加工プログ
ラム１９における追い切り指令を実行する手段である。
追い切り指令は、追い切り加工であることを認識させる
コードと、追い切り加工で切断する長さとを含む指令内
容とされる。追い切り指令は、追い切りピッチを含む指
令であっても良いが、追い切り加工制御手段１８を自動
ピッチ決定モードとしておくことで、加工プログラム１
９の追い切り指令に含まれる追い切りピッチは無視され
る。加工プログラム１９に書き込まれるデータには、加
工される板材Ｗの厚み、寸法等の各種板材データが含ま
れる。すなわち、加工プログラム１９は、加工する板材
Ｗの厚みを追い切り加工制御手段１８に入力する手段と
しても機能する。追い切り加工制御手段１８は、切断す
る板材Ｗの厚みに応じて１回の上刃１１のストローク量
を決定する可動刃ストローク量決定手段２０と、決定さ
れたストローク量の上刃１１による切断長さに応じた１
回の板材送り量を決定する追い切りピッチ決定手段２１
とを有する。

【００１４】制御装置１７には、シャーリング機２の上
刃１１の昇降動作を制御する可動刃昇降制御手段２２
と、板材送り部６を制御する板材送り制御手段２３とが
含まれる。追い切り加工では、可動刃ストローク量決定
手段２０により決定されたストローク量に応じて、可動
刃昇降制御手段２２が上刃１１の昇降を制御し、追い切
りピッチ決定手段２１により決定された板材送り量に応
じて、板材送り制御手段２３が板材送り部６の動作を制
御する。

【００１５】上記構成の動作を説明する。板材Ｗは、板
材送り部６のワークホルダ６ａで把持された状態で、板
材送り部６の駆動によりワークテーブル５上を移動して
パンチプレス機３のパンチ部７やシャーリング機２の切
断部８に送られ、所望の加工箇所にパンチ加工や切断加
工が施される。シャーリング機２の切断部８で切断され
た製品は、切断部８の後部の下位置に配置されるベルト
コンベヤ１５の上に落下して、このベルトコンベヤ１５
および２次コンベヤ１６の駆動により機外に搬出され
る。

【００１６】この実施形態の場合、シャーリング機２に
よる追い切り加工は、可動刃である上刃１１の第１の切
断刃１１ａと、固定刃である下刃１２の第１の切断刃１
２ａとで行われ、板材送り部６の送り方向は左右方向
（Ｘ軸方向）とされる。

【００１７】図３は、厚い板材Ｗを追い切り加工すると
きの動作の一部を示す。このときの板材Ｗの厚みｔ
₁は、加工プログラム１９から追い切り指令とともに、
追い切り加工制御手段１８に送られる。追い切り加工制
御手段１８の可動刃ストローク量決定手段手段２０は、
このときの板材Ｗの厚みｔ₁に応じて、以下のように上
刃１１のストローク量Ｓ１を決定する。すなわち、上刃
１１の追い切り加工を行う第１の切断刃１１ａにおける
最終切断部、つまり第２の切断刃１１ｂとの接続部１１
ａａ（図３（Ａ））が、図３（Ｂ）に示すように板材Ｗ
の表面高さから一定の隙間ｇをおいて停止するように、
上刃１１のストローク量Ｓ１が決定される。このように
決定されたストローク量Ｓ１に応じて、制御装置１７の
可動刃昇降制御手段２２が上刃１１の昇降動作を制御す
る。これにより、１回の切断で、上刃１１は、図３
（Ａ）に示す上昇停止位置から、図３（Ｂ）に示す下降
停止位置まで下降する。このストローク量Ｓ１の場合の
１回の切断長さはＸ１（図３（Ｂ））となる。

【００１８】追い切り加工制御手段１８の追い切りピッ
チ決定手段２１は、加工プログラム１９からの板材Ｗの
厚みデータに応じて、１回の切断長さＸ１を割り出し、
この切断長さＸ１と同じか、それよりも若干短い値を板
材送り量として決定する。このように決定された板材送
り量Ｘ１（または、この値よりも若干小さい値）に応じ
て、制御装置１７の板材送り制御手段２３が板材送り部
６を制御する。これにより、板材Ｗは、図３（Ｃ）に示
すように、１回の切断の後に、板材送り部６により第１
の切断刃１１ａ，１２ａに沿う切断方向（Ｘ軸方向）
で、切断進行方向と逆方向に板材送り量Ｘ１（または、
この値よりも若干小さい値）だけ送られる。このような
切断動作と板材送り動作とを、複数回交互に繰り返すこ
とにより、上刃１１が１回に切断可能な長さＸ１よりも
長い切断長さを切断することができる。

【００１９】図４は、図３の場合に比べて薄い板材Ｗを
追い切り加工するときの動作の一部を示す。この場合
も、上刃１１の追い切り加工を行う第１の切断刃１１ａ
における最終切断部１１ａａ（図４（Ａ））が、図４
（Ｂ）に示すように板材Ｗの表面高さから一定の隙間ｇ
をおいて停止するように、上刃１１のストローク量Ｓ２
が決定される。この場合、図３の場合に比べて板材Ｗの
厚みｔ₂が薄いので、その分だけストローク量Ｓ２は図
３の場合より大きくなる。このように決定されたストロ
ーク量Ｓ２に応じて、制御装置１７の可動刃昇降制御手
段２２が上刃１１の昇降動作を制御する。これにより、
１回の切断で、上刃１１は、図４（Ａ）に示す上昇停止
位置から、図４（Ｂ）に示す下降停止位置まで下降す
る。このストローク量Ｓ２の場合の１回の切断長さはＸ
２（図４（Ｂ））であり、図３の場合の切断長さＸ１よ
りも長くなる。

【００２０】一方、追い切り加工制御手段１８の追い切
りピッチ決定手段２１は、加工プログラム１９からの板
材Ｗの厚みデータに応じて、１回の切断長さＸ２を割り
出し、この切断長さＸ２と同じか、それよりも若干短い
値を板材送り量として決定する。このように決定された
板材送り量Ｘ２（または、この値よりも若干小さい値）
に応じて、制御装置１７の板材送り制御手段２３が板材
送り部６を制御する。これにより、板材Ｗは、図４
（Ｃ）に示すように、１回の切断の後に、板材送り部６
により第１の切断刃１１ａ，１２ａに沿う切断方向（Ｘ
軸方向）で、切断進行方向と逆方向に板材送り量Ｘ２
（または、この値よりも若干小さい値）だけ送られる。
このような切断動作と板材送り動作とを、複数回交互に
繰り返すことにより、上刃１１が１回に切断可能な長さ
Ｘ２よりも長い板材辺を切断することができる。この場
合、１回の切断長さが図３の場合よりも長いので、同じ
切断全長さを切断する場合でも、切断回数は少なくな
る。したがって、追い切り加工する板材Ｗの厚みに関係
なく上刃１１のストローク量を一定とする従来例の場合
に比べて、この実施形態では薄い板材Ｗを追い切り加工
するときに、切断回数が少なくて済み、加工能率が向上
する。また、切断回数が少なくなるので、上刃１１の寿
命が長くなる。

【００２１】なお、前記実施形態では、追い切りピッチ
決定手段２１を制御装置１７における加工プログラム１
９の実行部に設けたが、例えば図５に示すように、制御
装置１７が自動プログラミング装置２７を有するものと
し、この自動プログラミング装置２７に、板厚に応じた
１回の可動刃ストローク量の決定手段となる追い切りピ
ッチ決定手段２１Ａを設けても良い。この場合、自動プ
ログラミング装置２７における追い切りピッチ決定手段
２１Ａと、加工プログラム１９の実行部２９に設けられ
る可動刃ストローク量決定手段２０とで、追い切り加工
制御手段１８が構成されることになる。実行部２９は、
加工プログラム１９を実行する制御手段のことである。

【００２２】自動プログラミング装置２７は、加工プロ
グラム１９を自動生成する手段であり、加工プログラム
１９における追い切り指令や各種の指令を生成する。追
い切りピッチ決定手段２１Ａは、板厚（切断する板材の
厚み）に応じて追い切りピッチを決定する。このとき
に、具体的には、板厚に応じて１回の可動刃１１のスト
ローク量を演算し、演算されたストローク量の可動刃に
よる切断長さに応じた１回の板材送り量である追い切り
ピッチを決定するか、または予めこのような板厚とスト
ローク量と切断長さとの関係を求めて対照テーブルまた
は演算式を準備しておき、追い切りピッチ決定手段２１
Ａで板厚から直接に追い切りピッチを決定するものとし
ても良い。自動プログラミング装置２７で演算する可動
刃ストローク量は、追い切りピッチの決定のために用い
られる目安となる量であり、実際の可動刃ストローク量
の決定は、運転時に可動刃ストローク量決定手段２０が
決定する。

【００２３】

【発明の効果】この発明のシャーリング機は、追い切り
加工の制御手段が、切断する板材の厚みに応じて１回の
可動刃のストローク量を決定する手段と、決定されたス
トローク量の可動刃による切断長さに応じた１回の板材
送り量を決定する手段とを有するものとしたため、追い
切り加工において、薄い板材を追い切り加工するときに
切断回数を少なくでき、可動刃の寿命が向上する。板材
の厚みを入力する手段を設け、前記追い切り加工の制御
手段が、入力された板材の厚みに応じて板材の表面高さ
から一定の隙間をおいて、可動刃の追い切り加工を行う
辺における最終切断部が停止するストローク量を決定す
るものとした場合は、板材の厚みを入力するだけで、前
記の板材の厚みに応じた制御が行える。また、可動刃
が、第１の切断刃と、これに直交方向に連続する第２の
切断刃とよりなるものとした場合は、ライトアングルシ
ャーとして、板材を直角に切り取ることができ、その場
合にも、前記の板材厚さに応じた追い切り加工による切
断回数の低減が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係るシャーリング機を
備えた板材加工機の斜視図である。

【図２】同板材加工機の平面図と、その制御系のブロッ
ク図とを組み合わせて示す説明図である。

【図３】前記シャーリング機による厚い板材の追い切り
加工の動作説明図である。

【図４】同シャーリング機による薄い板材の追い切り加
工の動作説明図である。

【図５】この発明の他の実施形態に係るシャーリング機
を備えた板材加工機の斜視図である。

【符号の説明】

２…シャーリング機６…板材送り部８…切断部１１…上刃（可動刃）１１ａ…第１の切断刃１１ａａ…最終切断部１１ｂ…第２の切断刃１２…下刃（固定刃）１８，１８Ａ…追い切り加工制御手段１９…加工プログラム（板材厚み入力手段）２０…可動刃ストローク量決定手段２１，２１Ａ…追い切りピッチ決定手段２７…自動プログラミング装置２９…加工プログラム実行部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定刃およびレーキ角を有する可動刃を
有し板材を切断する切断部と、少なくとも板材を前記切
断部による切断方向へ送ることができる板材送り部と、
前記切断部による切断と板材送り部による板材送りとを
交互に繰り返して可動刃が１回に切断可能な長さよりも
長い切断長さを切断する追い切り加工の制御手段とを備
えたシャーリング機であって、前記追い切り加工の制御
手段は、切断する板材の厚みに応じて１回の可動刃のス
トローク量を決定する手段と、可動刃による切断長さに
応じた１回の板材送り量を決定する手段とを有するもの
としたシャーリング機。
【請求項２】板材の厚みを入力する手段を設け、前記
追い切り加工の制御手段は、入力された板材の厚みに応
じて板材の表面高さから一定の隙間をおいて、可動刃の
追い切り加工を行う辺における最終切断部が下降停止す
るストローク量を決定するものとした請求項１記載のシ
ャーリング機。
【請求項３】前記可動刃は、前記切断方向に沿う第１
の切断刃と、この第１の切断刃に連続しかつ第１の切断
刃と直交する第２の切断刃とよりなる請求項１または請
求項２記載のシャーリング機。