JP2004174690A - 切断装置および切断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】極めて異形の被切断対象物１に対しても切断することができる切断装置および切断方法を提供する。
【解決手段】被切削対象物の回転中心軸を中心として対称な位置に配置されたヘッド回転軸２を中心として、回動自在に支持された２つのヘッド３と、各ヘッド３に、ヘッド回転軸２の軸心から等距離の位置において同一面内で回転自在にそれぞれ２つずつ取り付けられて、被切断対象物１を周囲から切断する円盤状のカッター４と、ヘッド回転軸２を支持するヘッド支持部材６を回転中心軸側に付勢しながら支持するヘッド支持機構とを備え、各ヘッド３に取り付けられた前記２つのカッター４同士が、カッター４間の距離を変更可能に取り付けられている。この構成により、極めて異形な断面形状の被切断対象物や、外周径の極端な大小のある被切断対象物であっても、切断が可能になる。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵庫やエアコンプレッサに使用される密閉型コンプレッサの外殻シェル（容器）等の中空で略筒形状または略球形状の物体からなる被切断対象物を周方向に切断する切断装置および切断方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、家電製品のリサイクルが進みつつある。この種のものをリサイクルするに際して、分解の難しかった密閉型コンプレッサを良好かつ能率的に分解できる切断装置および切断方法が望まれている。
【０００３】
この密閉型コンプレッサの外殻シェル等の、略円筒形状または略球形状の中空物体からなる被切断対象物を、周方向に切断する従来の切断装置としては、旋盤やパイプカッターが一般的に用いられていた。しかし、これらの旋盤やパイプカッターを用いた切断装置は、被切断対象物として、何れも周方向の断面形状が真円のものを想定しており、このような従来の切断装置では、周方向の断面が異形の物体、例えば断面が楕円形のものを周方向に切断することが困難であった。すなわち、周方向の断面が異形である被切断対象物は、断面の直径が一定でないため、旋盤を用いた場合やパイプカッターを用いた場合でも、断面の直径に応じて刃の位置や被切断対象物の位置を切削の都度調節する必要があって極めて多くの手間や時間がかかり、事実上異形の断面形状の中空物体を周方向に切断することは困難であった。また、旋盤を用いた場合には、切断の際に切り屑が出て作業に支障があった。
【０００４】
このため、これらの周方向の断面が異形の被切削対象物に対して、周方向切断を容易にし、解体作業を容易に行う切断装置の開発が望まれていた。
周方向の断面が異形である被切削対象物を切断可能な切断装置として、特許文献１にて開示された切断装置がある。以下、図面を参照しながら上記従来の切断装置および切断方法について説明する。
【０００５】
図１２（ａ）および（ｂ）はそれぞれ従来の切断装置の平面図、図１３および図１４は同従来の切断装置の側面図およびその要部側面図、図１５（ａ）〜（ｄ）は、同従来の切断装置を用いた切断工程を示す平面図である。これらの図に示すように、従来の切断装置は、被切削対象物１の回転中心軸ａを中心として対称な位置に配置されたヘッド回転軸２を中心として、回動自在に支持された２つのヘッド３と、各ヘッド３に、ヘッド回転軸２の軸心から等距離の位置において同一面内で回転自在にそれぞれ２つずつヘッドアーム９を介して取り付けられた円盤状のカッター４と、カッター４を被切断対象物１の回転中心軸ａに向かって移動させる駆動シリンダ５と、被切削対象物１を固定する回転テーブル１０などから構成されている。
【０００６】
なお、ヘッド３に対する、円盤状のカッター４を回転自在に支持するヘッドアーム９の取付位置は固定されており、各ヘッド３におけるカッター４間の離間距離Ｌ（図１５（ａ）参照）も一定である。また、回転テーブル１０に対するヘッド３の上下方向相対位置も一定である。また、図１２（ａ）、（ｂ）における６Ａ、６Ｂはヘッド回転軸２を介してヘッド３を揺動可能に支持するヘッド支持部材、１８はヘッド支持部材６Ａ、６Ｂ同士が回転中心軸ａから同距離となるように連動させる連動歯車、図１３、図１４における３１は回転テーブル１０を回転させる回転駆動モータ、３２は回転テーブル１０に取り付けられる高さ調整用の治具で、この高さ調整用の治具３２は、被切削対象物１の種類に応じて複数種類用意され、切断断面の高さに応じて、選択されて回転テーブル３１に取り付けられる。
【０００７】
この従来の切断装置を用いた切断方法について説明する。
まず、図１２（ａ）、図１３に示すように、被切削対象物１の種類に応じた高さ調整用の治具３２が回転テーブル３１に取り付けられ、この高さ調整用の治具３２を介して、被切断対象物１を、回転テーブル１０における回転中心軸ａを中心とする位置にセットし、ヘッドアーム９を介して切断位置に対応するカッター４をヘッド３に取り付けて、被切断対象物１の外周側に位置させる。
【０００８】
次に、図１２（ｂ）、図１４および図１５（ａ）〜（ｄ）に示すように、回転テーブル１０を駆動させて被切断対象物１を回転させながら、カッター４を駆動シリンダ５で回転中心軸ａに向かって移動させて、カッター４を被切断対象物１に押圧させ、被切断対象物１の回転によって被切断対象物（密閉型コンプレッサの外殻シェル等）１を切断するものである。
【０００９】
この切断装置によれば、切断工程時には、ヘッド３が被切断対象物１における長軸の交点側に向けて揺動することで、４つのカッター４が楕円形状の被切断対象物１に対して、被切断対象物１の回転中心軸ａと垂直な平面と交わる側面の線上を、常に離れることなく、押圧しながら回転し、被切断対象物１が切断される。
【００１０】
この際、ヘッド３が図１５（ａ）〜（ｄ）に示すように揺動することで、断面形状が真円の被切断対象物１（図１２（ａ）の仮想線部参照）だけでなく、周方向の断面が楕円形の被切断対象物１（図１２（ａ）の実線部参照）でも切断できる。
【００１１】
また、切断工程時には、４つのカッター４が被切断対象物１に対して常に離れることなく、押圧しながら回転するので、被切断対象物１は塑性変形されながら切断され、切断の際の切り屑は最小限に抑えられる。
【００１２】
【特許文献１】
特開２００１−１１３４１０号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の切断装置では、各ヘッド３におけるカッター４間の離間距離Ｌが一定であるため、断面が楕円形の被切断対象物１においても、その直径が小さいものには、各ヘッド３におけるカッター４の刃が届かないで対応できなかったり、一部に窪み部を有するような断面が極端に異形の被切断対象物１に対しても同様の理由で切断が困難となったりする欠点があった。また、カッター４やヘッド３の回転軸磨耗や変形によって４つのカッター４が同一平面からずれて切断が困難となったりするおそれもあった。
【００１４】
また、エアコンプレッサや冷蔵庫に使用された密閉型圧縮機では、エアコンプレッサや冷蔵庫のタイプ、容量、メーカー、性能の分類ごとに前記圧縮機の形状や切断位置の高さが異なるため、その度に高さ調整用の治具３２を取り替えなければならない。さらに、切断断面が複数ある場合にも、その切断位置に合った高さ調整用の治具３２を取り替えなければならない。したがって、高さ調整用の治具３２等の交換が煩雑になって、交換作業に極めて多くの手間や時間がかかって、能率が悪かった。
【００１５】
本発明は、上記従来の切断装置および切断方法が有していた課題を解決するもので、極端に異形の被切断対象物に対しても切断することができ、また、能率よく切断作業を行うことができる切断装置および切断方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、回転駆動手段により回転中心軸を中心として回転される略筒形状または略球形状の被切断対象物を切断する切断装置であって、被切削対象物の回転中心軸を中心として対称な位置に配置されたヘッド回転軸を中心として、回動自在に支持された２つのヘッドと、各ヘッドに、前記ヘッド回転軸の軸心から等距離の位置において同一面内で回転自在にそれぞれ２つずつ取り付けられて、被切断対象物を周囲から切断する円盤状のカッターと、前記ヘッド回転軸を支持するヘッド支持部材を前記回転中心軸側に付勢しながら支持するヘッド支持機構とを備え、各ヘッドに取り付けられた前記２つのカッター同士が、カッター間の距離を変更可能に取り付けられていることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、極めて異形な断面形状の被切断対象物や、外周径の極端な大小のある被切断対象物であっても、ヘッドにおける２つのカッター間の距離を変えられるため、被切断対象物の切断が可能になる。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の切断装置において、４つのカッターならびに２つのヘッドが設けられた切断ユニットを、カッターが配置される面と略直交する方向に移動させる切断ユニット移動手段が設けられていることを特徴とする。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の切断装置において、回転する被切断対象物を、回転中心軸に略沿う方向に移動させる被切断対象物移動手段が設けられていることを特徴とする。
【００２０】
これらの構成により、切断ユニットを、カッターが配置される面と略直交する方向に移動させたり、被切断対象物を、回転中心軸に略沿う方向に移動させたりすることにより、被切断対象物の外殻の切断断面の位置を変更したり、複数位置を切断したりすることが容易に行え、切断作業を能率的に行うことができる。
【００２１】
請求項４記載の発明は、請求項２または３に記載の切断装置において、被切断対象物とカッターとの、回転中心軸に沿った方向に対する複数の切断用の相対位置を記憶する記憶手段と、前記記憶手段による複数の切断用の相対位置に基づいて順次切断処理を行わせる制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００２２】
この構成により、同一のタイプの被切断対象物を連続して切断する場合において、事前に被切断対象物の切断位置を記憶させておくことにより、複数の切断を順序よく能率的に行うことができる。
【００２３】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の切断装置において、ヘッドにおけるヘッド回転軸が設けられている、ヘッド支持部材に接触する箇所の横幅が、ヘッドにおけるカッター間最大距離よりも大きく形成されていることを特徴とする。
【００２４】
この構成により、ヘッドとヘッド支持部材との接触面積が大きくなるので、ヘッドがヘッド支持部材により良好に案内されて、４つのカッターを同一面内に安定して位置させることができ、被切断対象物を良好に切断できる。
【００２５】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れかに記載の切断装置において、ヘッドとヘッド回転軸との接触部分およびカッターとヘッドとの回転軸周囲箇所の少なくとも一方に耐磨耗性材料を配設したことを特徴とする。
【００２６】
この構成により、ヘッドとヘッド回転軸との接触部分の隙間が広がったり、カッターとヘッドとの回転軸周囲箇所との接触部分の隙間が広がったりすることを防止できるので、これらの接触部分でのゆるみやがたつきを防止できて、４つのカッターを同一面内に安定して位置させることができ、被切断対象物を良好に切断できる。
【００２７】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６の何れかに記載の切断装置において、カッターを軸支するカッター支持軸に外嵌する筒状部をカッターに一体形成して、この筒状部でヘッド側部材の取付内壁面に当接させて位置規制するように構成したことを特徴とする。
【００２８】
この構成により、カッターの姿勢が位置規制されるので、カッターを同一面内に安定して位置させることができ、被切断対象物を良好に切断できる。
請求項８記載の発明は、請求項１〜７の何れかに記載の切断装置において、回転駆動手段により、被切断対象物を保持して回転させる回転テーブルを、正方向ならびに逆方向の両方向に切り換えて回転可能に構成したことを特徴とする。
【００２９】
この構成により、切断中にカッターの位置が同一平面よりずれて切断し難くなった場合でも、回転方向を逆方向に切り換えることで、最初の切断位置まで戻して、切断時におけるカッターの押圧窪みをなぞることができるため、被切断対象物の外殻を良好に切断することができる。
【００３０】
請求項９記載の発明は、回転中心軸を中心として回転される略筒形状または略球形状で異形の被切断対象物を切断する切断方法であって、被切断対象物を、回転中心軸を中心として回転させる回転テーブルに固定し、この回転テーブルに固定した被切断対象物の外周側に、前記回転中心軸を中心として対称な位置に配置されたヘッド回転軸を中心として回動自在に支持された２つのヘッドにおける前記ヘッド回転軸の軸心から等距離かつ同一面内の位置で回転自在にそれぞれ２つずつ取り付けた円盤状のカッターを配置し、各ヘッドにおけるカッターの取付位置をカッター同士の距離が互いに広めとなる位置に取り付け、被切断対象物を、回転テーブルに固定して回転させ、前記ヘッド同士を接近させることでカッターにより被切断対象物に当接させるとともに押圧して、カッターにより切り溝を形成し、被切断対象物における切り溝に沿った箇所で、カッターが届かないために未切断部を生じていた場合に、各ヘッドにおけるカッターの取付位置をカッター同士が互いに接近する位置になるように変更し、この状態で、回転テーブルを回転させながら前記ヘッド同士を接近させることでカッターにより前記未切断部を切断することを特徴とする。
【００３１】
この方法によれば、極めて異形な断面形状の被切断対象物や、外周径の極端な大小のある被切断対象物であっても、被切断対象物を良好に切断することができる。
【００３２】
請求項１０記載の発明は、回転中心軸を中心として回転される略筒形状または略球形状で異形の被切断対象物を切断する切断方法であって、被切断対象物を、回転中心軸を中心として回転させる回転テーブルに固定し、この回転テーブルに固定した被切断対象物の外周側に、前記回転中心軸を中心として対称な位置に配置されたヘッド回転軸を中心として回動自在に支持された２つのヘッドにおける前記ヘッド回転軸の軸心から等距離かつ同一面内の位置で回転自在にそれぞれ２つずつ取り付けた円盤状のカッターを配置し、被切断対象物を、回転テーブルに固定して回転させ、予め記憶させておいた高さデータに応じて、ヘッド側の高さまたは回転テーブル側の高さを自動的に移動させて前記ヘッド同士を接近させることで、カッターにより被切断対象物の前記高さデータに応じた断面の位置に当接させるとともに押圧して、カッターにより被切断対象物を切断することを特徴とする。
【００３３】
この方法によれば、被切断対象物の切断すべき断面位置の高さデータを予め記憶させることで、その断面位置で自動的に切断させることができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る切断装置および切断方法について、図面を参照しながら説明する。なお、従来の切断装置と同様な構成については、同一符号を付す。
【００３５】
図１は本発明の実施の形態に係る切断装置の斜視図、図２（ａ）および（ｂ）はそれぞれ同切断装置の平面図、図３は同切断装置における回転テーブルの箇所の平面図、図４は同切断装置におけるヘッドおよびその近傍箇所の平面図、図５（ａ）〜（ｄ）および図６（ａ）〜（ｄ）は、それぞれこの切断装置を用いた切断工程を示す平面図である。
【００３６】
図１および図２（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施の形態に係る切断装置は、密閉型コンプレッサ等の略筒形状の被切削対象物１を回転自在に保持する回転保持ユニット３０と、被切削対象物１を実際に切断する４つのカッター４などを有する切断ユニット５０と、この切断ユニット５０を昇降させる切断ユニット移動手段としての昇降ユニット６０などを備えている。
【００３７】
回転保持ユニット３０は、図１、図３に示すように、回転駆動モータ３１により回転中心軸ａを中心として回転される回転テーブル１０と、この回転テーブル１０における上部に、回転中心軸ａを中心として例えば１２０度間隔で半径方向に沿ってスライド自在に３つ配設され、回転中心軸ａを中心として被切削対象物１を下部側方から保持するワークチャック１１とから構成されている。また、回転テーブル１０を回転させる回転駆動モータ３１は正方向ならびに逆方向に回転可能とされ、図示しない切換スイッチにより、回転テーブル１０を、正方向ならびに逆方向の両方向に切り換えて回転可能に構成している。
【００３８】
図１、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、切断ユニット５０は、回転中心軸ａを中心として対称な位置に配置されたヘッド回転軸２を中心として、回動自在に支持された略台形形状の２つのヘッド３と、ヘッド回転軸２を介して各ヘッド３をそれぞれ支持する一対のヘッド支持部材６（６Ａ、６Ｂ）と、各ヘッド３に、ヘッド回転軸２の軸心から等距離の位置において同一面内で回転自在にそれぞれヘッド側部材としてのヘッドアーム９を介して２つずつ取り付けられて、被切断対象物１を周囲から切断する円盤状のカッター４と、ヘッド回転軸２を支持するヘッド支持部材６を回転中心軸ａ側に付勢しながら支持する押付機構１２とを備えている。
【００３９】
図４に示すように、各ヘッド３には、円盤状の各カッター４を取り付けるための取付孔７Ａ、７Ｂが、ヘッド３の異なる位置に２つずつ形成されている。そして、各ヘッド３に取り付けられた２つのカッター４を取り付けるための取付ボルト８を、互いに広い距離Ｌ１で離間した取付孔７Ａに挿通させて取り付けた場合と、図５に示すように、互いに狭い距離Ｌ２で離間した取付孔７Ｂに挿通させて取り付けた場合との、２種類の異なる間隔で取り付け可能に構成されている。なお、図４における１９はカッター４を回転自在に支持するカッター回転支持軸、図４における斜線部は、ヘッド３とヘッド支持部材６との接触面部である。
【００４０】
押付機構１２は、図１および図２（ａ）、（ｂ）に示すように、一方のヘッド支持部材６Ａを回転中心軸ａに向けて出退させる駆動シリンダ１３と、この駆動シリンダ１３の基部が固定されている取付台部１４と、この取付台部１４から他方のヘッド支持部材６Ｂにかけて水平方向に延設され、途中の部分で、一方のヘッド支持部材６Ａと後述するガイドブロック１５とを貫通して配置されている左右一対の外側可動アーム１６と、他方のヘッド支持部材６Ｂから延設されている左右一対の内側可動アーム１７と、外側可動アーム１６に形成されたラック部１６ａと内側可動アーム１７に形成されたラック部１７ａとに挟まれた姿勢で噛合されている左右一対の連動歯車１８と、回転中心軸ａから所定距離離れた箇所に配置されて、各連動歯車１８を回転自在に支持するガイドブロック１５とから構成されている。
【００４１】
そして、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、ガイドブロック１５により外側可動アーム１６および他方のヘッド支持部材６Ｂがｂ方向に移動自在に案内されており、また、外側可動アーム１６により一方のヘッド支持部材６Ａもｂ方向に移動自在に案内されている。したがって、駆動シリンダ１３により一方のヘッド支持部材６Ａおよび内側可動アーム１７が回転中心軸ａに向けて接近、離反されると、この出退動作が連動歯車１８を介して反対側に伝達され、外側可動アーム１６および他方のヘッド支持部材６Ｂが同じ距離だけ回転中心軸ａに向けて接近、離反される。すなわち、駆動シリンダ１３により一方のヘッド支持部材６Ａならびにそのヘッド回転軸２が回転中心軸ａに向けて接近するように移動されると、同じ距離だけ他方のヘッド支持部材６Ｂならびにそのヘッド回転軸２が回転中心軸ａに向けて接近して、この結果、ヘッド３およびカッター４を被切断対象物１に接近、押圧するようになっている。
【００４２】
このようにして構成された切断ユニット５０は、ガイドブロック１５から側方に突設されたユニット回転軸２１の横軸心を中心として、図１において仮想線で示すように、上方に略９０度まで回動可能に配設されているとともに、昇降ユニット６０により昇降可能に配設されている。
【００４３】
昇降ユニット６０は、ユニット回転軸２１を両側方から回動自在に支持する昇降枠６４と、ベース２０上に立設された一対の立設アーム６１と、立設アーム６１に取り付けられた昇降ガイド６２に沿って昇降自在とされ、前記昇降枠６４に固着されて、昇降枠６４と一体的に昇降する昇降ブロック６３と、ベース２０から上方に突出した姿勢で回転自在に支持され、昇降枠６４をその上部で螺合した状態で支持して昇降させる昇降ねじ軸６５と、昇降ねじ軸６５の下端部に取り付けられた伝達歯車６６およびこの伝達歯車６６に噛み合う伝達ピニオン６７を介して昇降ねじ軸６５を回転する昇降モータ６８とを備えている。そして、昇降モータ６８を駆動させることにより、昇降ねじ軸６５が回転し、この昇降ねじ軸６５に螺合した昇降枠６４に伴って切断ユニット５０が昇降されるようになっている。また、図１における６９は、立設アーム６１に取り付けられて、切断ユニット５０が水平姿勢である際に、外側可動アーム１６を下方から受けるアーム受けである。
【００４４】
さらに、この切断装置には、図外に接続された制御装置に記憶部が設けられており、切断時の切断ユニット５０の高さデータや、駆動シリンダ１３による適した押圧力に対応する値が前もって記憶されている。また、前記制御装置に、被切断対象物１の種類を指定するための入力手段や表示装置なども設けられている。
【００４５】
上記構成において、密閉型コンプレッサ等の外殻シェル等の、略円筒形状または略球形状の中空物体からなる被切断対象物１を切断する方法について以下に述べる。
【００４６】
まず、図１において仮想線で示すように、ユニット回転軸２１を中心として切断ユニット５０を回転させて持ち上げた状態で、図１および図２（ａ）に示すように、被切断対象物１を回転テーブル１０に載せる。そして、ワークチャック１１を回転中心軸ａ側に移動させて、被切削対象物１の中心が、回転テーブル１０上における回転中心軸ａとほぼ一致する姿勢で保持してセットする。なお、この際には、ヘッド３を支持するヘッド支持部材６（６Ａ、６Ｂ）同士が互いに離れた位置に配置しておき、カッター４を被切断対象物１から離反させておく。また、被切断対象物１が、図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、比較的大きいものである場合には、各ヘッド３に取り付けられた２つのカッター４を取り付けるための取付ボルト８を、互いに広い距離Ｌ１（図４参照）で離間した取付孔７Ａに挿通させて取り付けておく。
【００４７】
次に、切断ユニット５０を下方に回動させて、カッター４を被切断対象物１の外周側に位置させる。また、昇降モータ６８を駆動させて、カッター４が被切断対象物１の切断に適した位置となるように下降させる。そして、駆動シリンダ１３の出退ロッドを伸展させて、ヘッド支持部材６（６Ａ、６Ｂ）同士を回転中心軸ａに近づける。
【００４８】
これにより、図５（ａ）に示すように、４つのカッター４が、ほぼ同時に被切断対象物１の外周に接触する。そして、さらに各カッター４を被切断対象物１に押圧させながら回転テーブル１０を回転させることで、４つのカッター３が被切断対象物１の外周に沿って食い込み始め、被切断対象物１は、やがて周方向に切断される。
【００４９】
この場合に、カッター４を支持するヘッド３は、回転中心軸ａを中心として対称な位置に配置されたヘッド回転軸２を中心として、回動自在に支持されており、各ヘッド３に、ヘッド回転軸２の軸心から等距離の位置において同一面内で回転自在にそれぞれ２つずつ取り付けられているので、断面形状が真円の被切断対象物１だけでなく、周方向の断面が楕円形の被切断対象物１でも切断できる。
【００５０】
この切断時の様子について以下に述べる。
図５（ａ）および（ｃ）に示すように、カッター４が、楕円形状の被切断対象物１における長軸ｄの交点ｄ１と短軸ｅの交点ｅ１との間の中間部に臨んでいる場合に、全ての箇所で良好に当接するだけでなく、図５（ｂ）および（ｄ）に示すように、カッター４が、楕円形状の被切断対象物１における長軸ｄの交点ｄ１と、短軸ｅの交点ｅ１とにほぼ臨んでいる場合でも、ヘッド３が被切断対象物１における長軸の交点ｄ１側に向けて傾斜するように揺動することにより、全ての箇所で良好に当接する。すなわち、切断工程時には、ヘッド３が被切断対象物１における長軸ｄの交点ｄ１側に向けて揺動することで、４つのカッター４が、楕円形状の被切断対象物１に対して、被切断対象物１の回転中心軸ａと垂直な平面と交わる側面の線上を、常に離れることなく、押圧しながら回転する。この結果、４つのカッター４の押圧によって被切断対象物１は塑性変形され、被切断対象物は円周方向に切断される。
【００５１】
このように、本実施の形態の切断装置ならびに切断方法によれば、被切断対象物１の切断が塑性変形によるので、切断による切り屑が生ぜず、また、４つのカッター４が被切断対象物１を押圧する力が互いに打ち消しあい、回転しながらの切断に伴うストロークは同期される。さらに、ヘッド３が、回転中心軸ａを中心として対称な位置に配置されたヘッド回転軸２を支点として回転自在に支持されているので、被切断対象物１の切断面が楕円形の場合であっても、４つのカッター４が被切断対象物１の回転に追従してその側面を常に一定の力で、かつ４つのカッター４がそれぞれほぼ均等の力で被切断対象物１を押圧し続けることができる。この結果、被切断対象物１の回転負荷が変化せず、被切断対象物１の切断面が楕円形の場合であっても、被切断対象物１の切断面が真円の場合と同程度の回転トルクとなる。また、回転軸に曲げモーメントが発生しにくいため、被切断対象物１の保持が容易となる。
【００５２】
また、楕円形状の被切断対象物１が、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、比較的小さいものである場合には、各ヘッド３に取り付けられた２つのカッター４を取り付けるための取付ボルト８を、互いに狭い距離Ｌ２（図４参照）で離間した取付孔７Ｂに挿通させて取り付けておき、この状態で、同様に、各カッター４を被切断対象物１に押圧させながら回転テーブル１０を回転させる。これにより、被切断対象物１が小さいものである場合でも、４つのカッター３が被切断対象物１の外周に沿って食い込み、被切断対象物１を良好に切断することができる。
【００５３】
また、被切断対象物１が、図７（ａ）に示すような、窪み１ａを有する異形の密閉型コンプレッサの外殻シェル（容器）である場合でも、図７（ａ）〜（ｄ）に示すように、ヘッド３が揺動しながら、４つのカッター３により被切断対象物１を良好に切断でき、さらには、被切断対象物１の断面形状が角丸の三角形状である場合や、角丸の四角形状である場合でも良好に切断できる。
【００５４】
さらに、被切断対象物１が、図８（ａ）に示すように、比較的大きい形状でありながら、大きな窪み１ｂを有する異形の密閉型コンプレッサの外殻シェル（容器）である場合には、まず、図８（ａ），（ｂ）に示すように、カッター４を取り付けるための取付ボルト８を、互いに広い距離Ｌ１で離間した取付孔７Ａに取り付けた状態で、上記切断作業（回転テーブル１０を回転させながらヘッド３同士を接近させて切断すること）を行わせ、この状態で切断可能な箇所を切断する（切断部分を太線で示す）。なお、この状態では、窪み１ｂが深く形成されている場合に、カッター４を取り付ける取付ボルト８間の離間距離Ｌ１が大きいために、このような箇所にカッター４が届かず、未切断部１ｃを生じてしまう場合がある。したがって、この後、各ヘッド３におけるカッター４を取り付ける取付ボルト８の取付位置を、狭い距離Ｌ２で離間した取付孔７Ｂに取り付け直し、図８（ｃ），（ｄ）に示すように、この状態で、再度、上記と同様に切断作業を行わせることでカッター４により未切断部１ｃを切断する。
【００５５】
これによりに、極めて異形な断面形状の被切断対象物１や、外周径の極端な大小のある被切断対象物１であっても、ヘッド３における２つのカッター４間の距離を変えることで、被切断対象物１を良好に切断することができる。
【００５６】
また、ロータリ型のコンプレッサでは、ステータが外殻シェルの容器に固着されているので、切断後に、内部の各種部品を良好に取り出すためには、このステータの両端側部分を含めた複数の切断ラインＣ１〜Ｃ３（図１参照）で切断することが必要となるが、このような場合に応じて、この切断装置では、制御装置の記憶部に、切断ラインＣ１〜Ｃ３に応じた、切断ユニット５０の設定高さならびに、駆動シリンダ１３による適した押圧力に対応する値が予め記憶されている。そして、被切断対象物１を回転テーブル１０上にセットさせて、切断装置に設けられている入力装置などを操作して被切断対象物１の種類を指定することで、記憶部に記憶されたデータに基づき、切断ユニット５０が上方の切断ラインＣ１〜Ｃ３から順に位置決めされる。したがって、上段の切断ラインＣ１における切断作業を実行して切断を確認して切断部分を取り除いた状態で、再度、切断動作の再開を指示すると、上記と次の切断ラインＣ２まで、切断ユニット５０が降下されて、切断動作が再開される。このようにして、上方の切断ラインＣ１から下方の切断ラインＣ３まで、位置決め動作および切断作業が順に繰り返されて行われる。
【００５７】
上記のようにこの切断装置によれば、従来のように、その切断位置に合った、ヘッドアーム付きのカッターに取り替えるなどの作業を行わなくても、複数の切断ラインＣ１〜Ｃ３の切断を順次、確実かつ能率的に行うことができる。また、各機種のコンプレッサに対応する切断ラインＣ１〜Ｃ３の切断位置などの値を予め入力しておき、切断時には被切断対象物１に対応する種類を選択して指示するだけで、位置決め動作ならびに切断動作を自動的に行わせることができるので、作業能率が極めて良好となる。
【００５８】
ところで、上記切断作業を行っている際に、４つのカッター４が同一面内から外れてしまい、カッター４が当接して形成されている溝が略螺旋状の軌跡を描く状態となる場合がある。このような状態でそのまま切断動作を継続させると、カッター４やヘッド３の回転軸磨耗や変形によって切断動作が困難となったり、カッター４の早期破損などを生じたりする不具合を生じる。
【００５９】
これに対処すべく、この切断装置においては、４つのカッター４が同一面内から外れてしまい、カッター４で形成されている溝が略螺旋状の軌跡を描くようになっている状態を発見した場合には、回転テーブル１０を、正方向ならびに逆方向の両方向に切り換える切換スイッチにより、一旦回転テーブル１０を停止させ、その後、前記切換スイッチを操作して、回転テーブル１０の回転方向を逆転させる。これにより、カッター４の刃面は、略螺旋状の軌跡を逆に戻り、その後、既に形成されていた同一円周状の一本の切断溝に戻り、もしくは、新たに同一円周状に軌跡を作って一本の切断溝を形成し、何れの場合も、支障をきたすことなく切断作業を良好に行うことができる。これにより、カッター４の早期破損などを最小限に抑えることもできる。
【００６０】
さらに、４つのカッター４の少なくとも一部が同一面内から外れること自体を防止するように、図９において概略的に示すような構成を採用してもよい。すなわち、この実施の形態では、ヘッド８３が平面視して略矩形形状に形成されているとともに、ヘッド８３におけるヘッド回転軸２が設けられている箇所の横幅Ｄが、ヘッド８３におけるカッター４間最大距離Ｆ１よりも大きく形成され、ヘッド８３とヘッド支持部材６との接触面積が極めて大きくなるように構成されている。
【００６１】
この構成により、ヘッド８３とヘッド支持部材６との接触面積が大きくなるので、ヘッド８３がヘッド支持部材６により良好に案内されるとともに、上下方向に振れてがたつくことがより確実に規制されて、４つのカッター４を同一面内に安定して位置させることができ、被切断対象物１を良好に切断できる。なお、ヘッド８３の形状としては矩形状に限るものではなく、台形状やその他の形状に形成してもよいことはもちろんである。また、ヘッド８３およびヘッド支持部材６における互いの接触部分の少なくとも一方の面を耐磨耗性材料で形成してもよく、これによれば、接触部分での良好な接触状態が長期間にわたって維持されるので、４つのカッター４を同一面内に良好かつ長期間にわたって維持することができる。
【００６２】
また、ヘッド８３とヘッド回転軸２との接触部分や、カッター４とカッター回転支持軸１９との接触部分の少なくとも一部に、軸受メタル等の耐磨耗性材料を配設してもよく、この場合にも、接触部分での良好な接触状態が長期間にわたって維持されて、４つのカッター４を同一面内に良好かつ長期間にわたって維持することができる。
【００６３】
さらに、図１０（ａ）に示すように、カッター４自体を耐磨耗性材料で構成し、ヘッドアーム９の先端に挿通させたカッター支持軸１９に円盤状のカッター４を単に挿通するだけではなく、図１０（ｂ）に示すように、カッター支持軸１９に外嵌する筒状部４ａをカッター４に形成して、この筒状部４ａがヘッドアーム９の取付内壁面９ａに当接させるように構成してもよい。さらに、図１０（ｃ）に示すように、カッター４における筒状部４ａを太く形成して、ヘッドアーム９の取付内壁面９ａに対する接触面積を増加させるとともに、カッター４の刃の長さを最小限に抑えてもよく、これによっても、カッター４の刃面部分での振れが最小限に抑えられて、４つのカッター４を同一面内に良好かつ長期間にわたって維持することができる。なお、図１０（ｄ）に示すように、カッター４の筒状部４ａとヘッドアーム９の取付内壁面９ａとの間に耐磨耗性材料からなるワッシャ８４を介装するように構成してもよい。
【００６４】
また、上記実施の形態では、円盤状の各カッター４のカッター支持軸１９を取り付けるための取付孔７Ａ、７Ｂを、各ヘッド３の異なる位置に２つずつ形成した場合を述べたが、これに限るものではなく、前記取付孔を各カッター支持軸１９に対してそれぞれ３箇所以上形成して、その中から選択できるように構成してもよい。さらに、図１１に示すように、カッター支持軸１９を嵌入させる箇所を長孔８０の形状にして、自由に調整可能に構成してもよく、さらに、ヘッド３の形状を略Ｖ字形状に形成して、このヘッド３のＶ字状凹部間に、被切削対象物１が入り込むことを許容するように構成してもよい。なお、カッター支持軸１９を嵌入させる箇所を長孔８０の形状にした場合には、切断作業中にカッター４がずれないようにロックする機構を設けることが望ましい。
【００６５】
また、上記実施の形態においては、切断ユニット５０を昇降自在に構成した場合を述べたが、これに限るものではなく、回転テーブル１０側を昇降自在に構成してもよく、この場合には、ステッピングモータやエアシリンダなどにより、回転テーブル１０ごと昇降させるように構成すればよい。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、各ヘッドに取り付けられた２つのカッター同士を、カッター間の距離を変更可能に取り付けることにより、極めて異形な断面形状の被切断対象物や、外周径の極端な大小のある被切断対象物であっても、ヘッドにおける２つのカッター間の距離を変えられるため、被切断対象物の切断が可能になる。したがって、たとえば冷蔵庫やエアコンに使用されるコンプレッサの外殻シェル等をその形状が異形である場合でも周方向に容易に切断することができる。
【００６７】
また、４つのカッターならびに２つのヘッドが設けられた切断ユニットを、カッターが配置される面と略直交する方向に移動させる切断ユニット移動手段を設けたり、回転する被切断対象物を回転中心軸に略沿う方向に移動させる被切断対象物移動手段を設けたりすることにより、被切断対象物の外殻の切断断面の位置を変更したり、複数位置を切断したりすることが容易に行え、切断作業を能率的に行うことができる。
【００６８】
また、被切断対象物とカッターとの、回転中心軸に沿った方向に対する複数の切断用の相対位置を記憶する記憶手段と、前記記憶手段による複数の切断用の相対位置に基づいて順次切断処理を行わせる制御手段とを備えたことにより、複数の切断位置の位置決め動作ならびに切断動作を自動的に行わせることができるので、作業能率が極めて良好となる。
【００６９】
また、ヘッドにおけるヘッド回転軸が設けられている箇所の横幅を、ヘッドにおけるカッター間最大距離よりも大きく形成することにより、ヘッドとヘッド支持部材との接触面積が大きくなり、４つのカッターを同一面内に安定して位置させることができて、被切断対象物を良好に切断できる。
【００７０】
また、ヘッドとヘッド回転軸との接触部分およびカッターとヘッドとの回転軸周囲箇所の少なくとも一方に耐磨耗性材料を配設したことによっても、これらの接触部分でのゆるみやがたつきを防止できて、４つのカッターを同一面内に安定して位置させることができ、被切断対象物を良好に切断できる。
【００７１】
さらに、カッターを軸支するカッター支持軸に外嵌する筒状部をカッターに一体形成して、この筒状部でヘッド側部材の取付内壁面に当接させて位置規制するように構成することにより、カッターの姿勢が位置規制されるので、カッターを同一面内に安定して位置させることができ、被切断対象物を良好に切断できる。
【００７２】
また、回転テーブルを正方向ならびに逆方向の両方向に切り換えて回転可能に構成したことにより、切断中にカッターの位置が同一平面よりずれて切断し難くなった場合でも、回転方向を逆方向に切り換えることで、最初の切断位置まで戻すことができて、被切断対象物の外殻を良好に切断することができる。
【００７３】
さらに、カッターが届かないために未切断部を生じていた場合に、各ヘッドにおけるカッターの取付位置をカッター同士が互いに接近させるように変更し、この状態で、回転テーブルを回転させながら前記ヘッド同士を接近させることでカッターにより前記未切断部を切断することにより、極めて異形な断面形状の被切断対象物や、外周径の極端な大小のある被切断対象物であっても、ヘッドにおける２つのカッター間の距離を変えられるため、被切断対象物を良好に切断することができる。
【００７４】
また、予め記憶させておいた高さデータに応じて、ヘッド側の高さまたは回転テーブル側の高さを自動的に移動させてヘッド同士を接近させることで、被切断対象物の切断すべき断面位置で自動的に切断させることができ、複数の断面位置での切断も能率よく行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る切断装置の部分切欠斜視図
【図２】（ａ）および（ｂ）は同切断装置の全体平面図で、（ａ）は被切断対象物をセットした状態を示し、（ｂ）は被切断対象物を切断している状態を示す図
【図３】同切断装置における回転テーブルの箇所の平面図
【図４】同切断装置におけるヘッドおよびその近傍箇所の平面図
【図５】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ同切断装置により比較的大きな楕円形状の被切断対象物を切断している状態を簡略的に示す平面図
【図６】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ同切断装置により比較的小さな楕円形状の被切断対象物を切断している状態を簡略的に示す平面図
【図７】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ同切断装置により比較的小さな異形の被切断対象物を切断している状態を簡略的に示す平面図
【図８】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ同切断装置により比較的窪みの大きな異形の被切断対象物を切断している状態を簡略的に示す平面図
【図９】本発明の他の実施の形態にかかる切断装置のヘッドおよびカッターの概略的な平面図
【図１０】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ本発明の実施の形態にかかる切断装置のカッター取付部の側面断面図
【図１１】本発明の他の実施の形態に係るヘッドの平面図
【図１２】（ａ）および（ｂ）は従来の切断装置の全体平面図で、（ａ）は被切断対象物をセットした状態を示し、（ｂ）は被切断対象物を切断している状態を示す図
【図１３】同従来の切断装置の側面図
【図１４】同従来の切断装置の要部側面図
【図１５】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、この切断装置を用いた切断工程を示す平面図
【符号の説明】
１ 被切削対象物
１ｂ 窪み
１ｃ 未切断部
２ ヘッド回転軸
３、８３ ヘッド
４ カッター
４ａ 筒状部
６、６Ａ、６Ｂ ヘッド支持部材
７Ａ、７Ｂ 取付孔
８ 取付ボルト
９ ヘッドアーム
９ａ 取付内壁面
１０ 回転テーブル
１１ ワークチャック
１２ 押付機構
１３ 駆動シリンダ
１４ 取付台部
１５ ガイドブロック
１６ 外側可動アーム
１７ 内側可動アーム
１８ 連動歯車
１９ カッター回転支持軸
２０ ベース
２１ ユニット回転軸
３０ 回転保持ユニット
３１ 回転駆動モータ
５０ 切断ユニット
６０ 昇降ユニット（切断ユニット移動手段）
６４ 昇降枠
６１ 立設アーム
６２ 昇降ガイド
６３ 昇降ブロック
６５ 昇降ねじ軸
６６ 伝達歯車
６７ 伝達ピニオン
６８ 昇降モータ
６９ アーム受け
ａ 回転中心軸

Claims (10)

1. 回転駆動手段により回転中心軸を中心として回転される略筒形状または略球形状の被切断対象物を切断する切断装置であって、
   被切削対象物の回転中心軸を中心として対称な位置に配置されたヘッド回転軸を中心として、回動自在に支持された２つのヘッドと、
   各ヘッドに、前記ヘッド回転軸の軸心から等距離の位置において同一面内で回転自在にそれぞれ２つずつ取り付けられて、被切断対象物を周囲から切断する円盤状のカッターと、
   前記ヘッド回転軸を支持するヘッド支持部材を前記回転中心軸側に付勢しながら支持するヘッド支持機構とを備え、
   各ヘッドに取り付けられた前記２つのカッター同士が、カッター間の距離を変更可能に取り付けられていることを特徴とする切断装置。
2. ４つのカッターならびに２つのヘッドが設けられた切断ユニットを、カッターが配置される面と略直交する方向に移動させる切断ユニット移動手段が設けられていることを特徴とする請求項１記載の切断装置。
3. 回転する被切断対象物を、回転中心軸に略沿う方向に移動させる被切断対象物移動手段が設けられていることを特徴とする請求項１記載の切断装置。
4. 被切断対象物とカッターとの、回転中心軸に沿った方向に対する複数の切断用の相対位置を記憶する記憶手段と、前記記憶手段による複数の切断用の相対位置に基づいて順次切断処理を行わせる制御手段とを備えたことを特徴とする請求項２または３に記載の切断装置。
5. ヘッドにおけるヘッド回転軸が設けられている、ヘッド支持部材に接触する箇所の横幅が、ヘッドにおけるカッター間最大距離よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の切断装置。
6. ヘッドとヘッド回転軸との接触部分およびカッターとヘッドとの回転軸周囲箇所の少なくとも一方に耐磨耗性材料を配設したことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の切断装置。
7. カッターを軸支するカッター支持軸に外嵌する筒状部をカッターに一体形成して、この筒状部でヘッド側部材の取付内壁面に当接させて位置規制するように構成したことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の切断装置。
8. 回転駆動手段により、被切断対象物を保持して回転させる回転テーブルを、正方向ならびに逆方向の両方向に切り換えて回転可能に構成したことを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の切断装置。
9. 回転中心軸を中心として回転される略筒形状または略球形状で異形の被切断対象物を切断する切断方法であって、
   被切断対象物を、回転中心軸を中心として回転させる回転テーブルに固定し、
   この回転テーブルに固定した被切断対象物の外周側に、前記回転中心軸を中心として対称な位置に配置されたヘッド回転軸を中心として回動自在に支持された２つのヘッドにおける前記ヘッド回転軸の軸心から等距離かつ同一面内の位置で回転自在にそれぞれ２つずつ取り付けた円盤状のカッターを配置し、各ヘッドにおけるカッターの取付位置をカッター同士の距離が互いに広めとなる位置に取り付け、
   被切断対象物を、回転テーブルに固定して回転させ、
   前記ヘッド同士を接近させることでカッターにより被切断対象物に当接させるとともに押圧して、カッターにより切り溝を形成し、
   被切断対象物における切り溝に沿った箇所で、カッターが届かないために未切断部を生じていた場合に、各ヘッドにおけるカッターの取付位置をカッター同士が互いに接近する位置になるように変更し、
   この状態で、回転テーブルを回転させながら前記ヘッド同士を接近させることでカッターにより前記未切断部を切断することを特徴とする切断方法。
10. 回転中心軸を中心として回転される略筒形状または略球形状で異形の被切断対象物を切断する切断方法であって、
    被切断対象物を、その縦軸を中心として回転させる回転テーブルに固定し、
    この回転テーブルに固定した被切断対象物の外周側に、前記回転中心軸を中心として対称な位置に配置されたヘッド回転軸を中心として回動自在に支持された２つのヘッドにおける前記ヘッド回転軸の軸心から等距離かつ同一面内の位置で回転自在にそれぞれ２つずつ取り付けた円盤状のカッターを配置し、
    被切断対象物を、回転テーブルに固定して回転させ、
    予め記憶させておいた高さデータに応じて、ヘッド側の高さまたは回転テーブル側の高さを自動的に移動させて前記ヘッド同士を接近させることで、カッターにより被切断対象物の前記高さデータに応じた断面の位置に当接させるとともに押圧して、カッターにより被切断対象物を切断することを特徴とする切断方法。

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