JP2005153063A - Method and device for cutting sheet material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シート材を所定長さに切断する方法および装置に関する。 The present invention relates to a method and an apparatus for cutting a sheet material into a predetermined length.
従来、この種のシート材の切断方法は、図8に示すように、コイル1を支持するアンコイラー2から巻戻されたシート材3をガイドローラ4を経てフィーダ5へ繰出し、このシート材3をフィーダ5内のクランプ及び送り手段6の回転により切断型7へ送り、該シート材3の先端を切断型7内のストッパ8に当接させ、この状態でフィーダ5内のクランプ及び送り手段6と切断型7内のクランプ(平板)10とでシート材3を拘束しながら、切断型7内の切断刃11(下切断刃11a,上切断刃11b)によりシート材3を所定長さに切断するようにしていた。
Conventionally, as shown in FIG. 8, this type of sheet material cutting method is such that a
ところで、上記のように切断されたシート材が、例えば、薄肉溶接管の素材として用いられる場合は、溶接工程において、先ず切断された薄肉(0.5mm以下)のシート材(切断シート)が円筒状に曲げ成形され、その後、切断シートの突合せ部がプラズマ溶接、レーザ溶接等により接合される。この場合、切断シートの長さはもとより、その平行度や直角度が溶接管の寸法形状精度に直接影響し、したがって、シート材の切断に際してはシート材を高精度に位置決めしなければならない。 By the way, when the sheet material cut as described above is used, for example, as a material for a thin-walled welded tube, a thin-walled (0.5 mm or less) sheet material (cut sheet) is first cut into a cylinder in the welding process. After that, the butt portion of the cut sheet is joined by plasma welding, laser welding, or the like. In this case, not only the length of the cut sheet, but also its parallelism and squareness directly affect the dimensional shape accuracy of the welded pipe, and therefore the sheet material must be positioned with high accuracy when cutting the sheet material.
そこで従来、上記したシート材3の切断方法においては、切断型7内に送られてきたシート材3の先端がストッパ8に当接した後、先ず切断型7内のクランプ10によりシート材3をクランプし、続いてフィーダ5内のクランプ及び送り手段6をアンクランプ−クランプ動作させて、シート材3のたわみを解消し、これにより所望の切断長を確保するようにしていた。また、切断型7内に、シート材3の一側面をその幅方向へ押圧する押圧手段(ローラ)12とこの押圧手段12により押圧されたシート材3の他側面を受ける基準ブロック13とからなる位置決め装置14を配設し、切断型7内に送られてきたシート材3の先端がストッパ8に当接した後、この位置決め装置14を作動させてシート材3を幅方向に位置決めし、所望の平行度および直角度を確保するようにしていた。
Therefore, in the conventional cutting method of the
なお、プレス加工装置に併設されるシート材の切断装置では、シート材の先端をストッパに当接させた後、キャリッジに搭載したクランプによりワーク(シート材)を掴み、続いてキャリッジの移動によりシート材を所定長さ引出して切断することを行っているが(特許文献1参照)、この場合は、シート材の引出しによりそのたわみが解消されるので、フィーダ内のクランプを一旦開放する必要はない。 In the sheet material cutting device attached to the press processing device, the front end of the sheet material is brought into contact with the stopper, the workpiece (sheet material) is gripped by a clamp mounted on the carriage, and then the sheet is moved by moving the carriage. Although the material is drawn and cut by a predetermined length (see Patent Document 1), in this case, since the deflection is eliminated by drawing the sheet material, it is not necessary to once open the clamp in the feeder. .
しかるに、コイル1から巻戻されたシート材3は、通常、ある程度の側面の振れが許容されており(0.5mm/1m)、この振れにより、上記図8に点線にて示すようにシート材3がその送り方向Aに対して傾きを生じるようになる。そして、このシート材3の振れの累積により、切断型7内でシート材3の横方向の位置ずれが最大となり、この段階ではフィーダ5内のクランプ及び送り手段6によりシート材3がクランプされていることもあって、上記した押圧手段12を作動させてもシート材3が基準ブロック13側へ横移動せず、シート材3の幅方向の位置決めが実質不可能になる、という問題があった。なお、この問題を解決するには、フィーダ5内のクランプ及び送り手段6を開放した状態で位置決め装置14を作動させればよいが、この場合は、シート材3が戻り方向へ移動してその先端がストッパ8から離れてしまい、所望の切断長を確保することができない。
なお、上記特許文献1に記載の切断装置によれば、そのクランプが、シート材を幅方向に位置決めする機能を有していないため、所望の平行度および直角度を得ることができない。
However, the
In addition, according to the cutting device described in
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、フィーダ側のクランプを開放してもシート材が戻ることがないようにし、もって、位置決め装置によるシート材の幅方向の位置決めを容易かつ確実に行うことができるシート材の切断方法および切断装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and the object of the present invention is to prevent the sheet material from returning even if the feeder-side clamp is opened, and thus the sheet by the positioning device. An object of the present invention is to provide a sheet material cutting method and a cutting apparatus capable of easily and reliably positioning a material in the width direction.
上記課題を解決するため、本発明に係るシート材の切断方法は、フィーダから切断型に送られたシート材の先端をストッパに当接させ、フィーダ内のクランプと切断型内のクランプとでシート材を拘束しながら、前記切断型内の切断刃によりシート材を所定長さに切断する切断方法において、前記フィーダと前記切断型との間に、シート材の戻り方向への移動は規制するが、その送り方向と交差する方向への移動は許容する平面クランプを配設し、前記フィーダ内のクランプと前記切断型内のクランプとによるシート材の拘束に先行して、前記平面クランプによりシート材を挟持しながら、該シート材を幅方向に位置決めすることを特徴とする。この場合、前記フィーダと切断型との間に配設された平面クランプとして、シート材の送り方向へ延びる軸を中心に回転する上・下一対の回転ローラを用いることができる。 In order to solve the above-described problems, the sheet material cutting method according to the present invention is configured such that the leading end of the sheet material sent from the feeder to the cutting die is brought into contact with the stopper, and the sheet in the feeder and the clamp in the cutting die In the cutting method in which the sheet material is cut into a predetermined length by the cutting blade in the cutting die while restraining the material, the movement of the sheet material in the return direction is restricted between the feeder and the cutting die. Further, a plane clamp that allows movement in a direction crossing the feeding direction is provided, and the sheet material is restrained by the plane clamp prior to the restraint of the sheet material by the clamp in the feeder and the clamp in the cutting die. The sheet material is positioned in the width direction while holding the sheet. In this case, a pair of upper and lower rotating rollers that rotate about an axis extending in the sheet material feeding direction can be used as the flat clamp disposed between the feeder and the cutting die.
このように行うシート材の切断方法においては、フィーダと切断型との間の平面クランプがシート材をクランプしているので、フィーダ内のクランプと切断型内のクランプとを開放しても、シート材が戻ることはない。しかも、この平面クランプは、送り方向と交差する方向へのシート材の移動を許容するので、位置決め装置の作動に応じてシート材が横移動し、シート材の、幅方向への位置決めが可能になる。この切断方法において、前記平面クランプとしてシート材の送り方向へ延びる軸を中心に回転する上・下一対の回転ローラを用いる場合は、シート材を簡単かつ円滑に横移動させることができる。 In the sheet material cutting method performed in this way, since the flat clamp between the feeder and the cutting die clamps the sheet material, even if the clamp in the feeder and the clamp in the cutting die are released, the sheet The material never returns. In addition, this flat clamp allows the sheet material to move in a direction that intersects the feed direction, so that the sheet material moves laterally according to the operation of the positioning device, and the sheet material can be positioned in the width direction. Become. In this cutting method, when a pair of upper and lower rotating rollers that rotate about an axis extending in the sheet material feeding direction is used as the flat clamp, the sheet material can be moved laterally easily and smoothly.
上記課題を解決するため、本発明に係るシート材の切断装置は、フィーダから切断型に送られたシート材の先端をストッパに当接させ、フィーダ内のクランプと切断型内のクランプとでシート材を拘束しながら、前記切断型内の切断刃によりシート材を所定長さに切断する切断装置において、前記フィーダと前記切断型との間に、シート材の戻り方向への移動は規制するが、その送り方向と交差する方向への移動は許容するように該シート材を挟持する平面クランプを配設し、さらに、前記シート材を幅方向に位置決めする位置決め装置を設けたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the sheet material cutting device according to the present invention is configured to bring a leading end of a sheet material sent from a feeder to a cutting die into contact with a stopper, and to perform sheeting with a clamp in the feeder and a clamp in the cutting die. In the cutting device that cuts the sheet material to a predetermined length by the cutting blade in the cutting die while restraining the material, the movement of the sheet material in the return direction is restricted between the feeder and the cutting die. Further, a planar clamp for sandwiching the sheet material is provided so as to allow movement in a direction crossing the feeding direction, and a positioning device for positioning the sheet material in the width direction is provided. .
本切断装置において、上記平面クランプは、シート材の送り方向へ延びる軸を中心に回転する上・下一対の回転ローラにより該シート材を挟持する構成とすることができる。
また、上記位置決め装置は、シート材の一側面に係合して該シート材をその幅方向に押圧する押圧手段と、該押圧手段により押圧されたシート材の他側面を受ける基準ブロックとからなる構成とすることができる。この場合、前記押圧手段は、回転ローラをシート材の一側面に係合させる構造とするのが望ましい。
In this cutting apparatus, the flat clamp can be configured to sandwich the sheet material by a pair of upper and lower rotating rollers that rotate about an axis extending in the sheet material feeding direction.
The positioning device includes a pressing unit that engages with one side surface of the sheet material and presses the sheet material in the width direction, and a reference block that receives the other side surface of the sheet material pressed by the pressing unit. It can be configured. In this case, it is desirable that the pressing means has a structure in which the rotating roller is engaged with one side surface of the sheet material.
本発明に係るシート材の切断方法および切断装置によれば、フィーダ側のクランプを開放してもシート材が戻ることがなく、しかも、シート材の横移動が許容されるので、シート材を長手方向および幅方向に高精度に位置決めすることができ、寸法形状精度に優れた切断シートを安定して得ることができる。 According to the sheet material cutting method and the cutting apparatus according to the present invention, the sheet material does not return even when the clamp on the feeder side is opened, and the sheet material is allowed to move laterally. The sheet can be positioned with high accuracy in the direction and the width direction, and a cut sheet having excellent dimensional shape accuracy can be stably obtained.
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1および図2は、本発明に係るシート材の切断方法の一つの実施形態を示したものである。なお、本切断方法の基本形態は、前記図8に示した従来の形態と同じであるので、ここでは、図8に示した部分と同一部分に同一符号を付している。本実施形態において、フィーダ5と切断型7との間には、シート材3の横方向の位置ずれを修正するためのズレ修正装置20が配設されている。このズレ修正装置20は、シート材3の送り方向Aへ延びる軸21を中心に回転する上・下一対の回転ローラ22を備えた平面クランプ23と、シート材3の送り方向Aと直交する上下方向へ延ばされた軸24を中心に回転する前・後一対の回転ローラ25を備えた押圧手段26とからなっている。
1 and 2 show one embodiment of a sheet material cutting method according to the present invention. Since the basic form of this cutting method is the same as the conventional form shown in FIG. 8, the same reference numerals are given to the same parts as those shown in FIG. In the present embodiment, a
上記平面クランプ23を構成する上・下回転ローラ22は、後に詳述するように接近離間可能に設けられており、この上・下回転ローラ22が相互に接近することで、シート材3が該上・下回転ローラ22の間に挟持される。この場合、上・下回転ローラ22からシート材3に適当な加圧力F(図2)が負荷されることで、シート材3はその送り方向Aへの移動が規制される。しかし、上・下回転ローラ22は、前記送り方向Aへ延びる軸21を中心に回転自由となっているので、シート材3に、その送り方向Aと交差する方向の外力が加わると、該上・下回転ローラ22はシート材3上を転動し、これによってシート材3の横方向への移動が許容される。
The upper and lower rotating
一方、上記押圧手段26を構成する回転ローラ25は、後に詳述するようにシート材3の幅方向へ進退動可能に設けられおり、この回転ローラ25が矢印B方向(図2)へ前進することで、シート材3はその一側面が押圧されて矢印B方向(横方向)へ移動する。しかして、切断型7内には、前記したように位置決め装置14を構成する基準ブロック13が配設されており、横方向へ移動したシート材3の他側面はこの基準ブロック13に当接し、これによりシート材3は、回転ローラ25と基準ブロック13との間に挟持された状態となる。本実施形態において、前記押圧手段26内の回転ローラ25と前記位置決め装置14内の基準ブロック13とは、シート材3を幅方向に位置決めするための位置決め装置を構成している。したがって、前記基準ブロック13は、切断型7内の既存の位置決め装置14と前記新たに設定した位置決め装置とに共用されることになる。
On the other hand, the rotating
シート切断に際しては、前記したようにアンコイラー2から巻戻されたシート材3がガイドローラ4を経てフィーダ5へ繰出され、フィーダ5内のクランプ及び送り手段6の回転により切断型7へ送られ、その先端が切断型7内のストッパ8に当接する。本切断方法においては、シート材3の先端がストッパ8に当接すると、先ずズレ修正装置20内の平面クランプ23が作動して、上・下回転ローラ22の間にシート材3が挟持され、続いてフィーダ5のクランプ及び送り手段6と切断型7内のクランプ10とが開放される。この時、上・下回転ローラ22からシート材3に適当な加圧力F(図2)が負荷されるので、シート材3はその送り方向Aと逆方向、すなわち戻り方向へ移動することはなく、したがって、シート材3はその先端をストッパ8に当接させた状態を維持する。
When cutting the sheet, as described above, the
次に、押圧手段26内の回転ローラ25が前進し、シート材3の一側面を押圧する。この場合、シート材3に横方向の位置ずれがあると、シート材3は前記回転ローラ25に押されて、上・下回転ローラ22を転動させながら横移動し、その他側面を基準ブロック13に当接させる。これによりシート材3は、送り方向Aに対して側面が平行となるように幅方向に位置決めされ、この結果、前記横方向の位置ずれが修正される。この時、切断型7内の既存の押圧手段12を作動させるようにしてもよく、これによりシート材3は横方向へ平行移動し、より正確に幅方向に位置決めされる。
Next, the rotating
その後は、先ず切断型7内のクランプ10によりシート材3がクランプされ、続いてズレ修正装置20内の平面クランプ23と押圧手段26とが再び作動し、上・下回転ローラ22が相互に離間する方向へ移動すると同時に、押圧手段26の回転ローラ25が後退し、これにより、シート材3のたわみが解消される。次に、フィーダ5内のクランプ及び送り手段6がクランプ動作し、コイル材3は、その前・後が切断型7内のクランプ10とフィーダ5内のクランプ及び送り手段6とにより拘束される。そして、この拘束が維持された状態で切断型7内の上切断刃11bが下動し、下切断刃11aとの協働によりシート材3が所定長さに切断される。この際、シート材3は、その先端がストッパ8に突き当てられ、しかもそのたわみが解消されているので、所望の切断長が得られる。また、ズレ修正装置20によりシート材3の位置ずれが修正されているので、切断されたシートの平行度および直角度も十分満足する値となる。
Thereafter, the
ここで、上記ズレ修正装置20は、一例として図3および図4に示すような具体的構造を有している。両図において、30は架台であり、該架台30上の一側縁に沿って前記平面クランプ23が、該架台30の他側縁に沿って前記押圧手段26がそれぞれ配置されている。なお、図3中、Gはフィーダ5から切断型7へ送られるシート材3の両側部をガイドする溝型ガイドである。平面クランプ23を構成する上・下回転ローラ22は、前記架台30上に固定した支持台31に支持された駆動手段32により駆動されるようになっている。駆動手段32は、ここでは2連のロッドレスシリンダからなっており、前記上・下回転ローラ22は、各ロッドレスシリンダの2つの出力部33に取付けたローラフレーム34に前記軸21を介して回動自在に支持されている。駆動手段32を構成する2連のロッドレスシリンダは、上・下回転ローラ22を相対移動させるように作動向きが設定されている。
Here, the
このように構成された平面クランプ23において、その上・下回転ローラ22は、常時は図4に示すように相互に離間する開き位置に位置決めされている。そして、前記したようにシート材3を幅方向に位置決めする必要がある場合は、駆動手段32により上・下回転ローラ22が相互に接近する方向へ移動し、図2に示したように所定の加圧力Fでシート材3を挟持し、シート材3の戻り方向への移動を規制する。一方、上・下回転ローラ22は、シート材3の送り方向Aへ延びる軸21を中心に回転自由となっているので、シート材3の円滑な横移動を保証する。また、シート材3の横移動に応じて該シート材3の面上を転動するので、シート材3に傷を付けることもない。なお、この平面クランプ23を構成する上・下回転ローラ22は、シート材3の戻り方向への移動に対しては大きく抵抗するが、その横方向への移動に対してはあまり抵抗を発生しない他の手段に代えてよいことはもちろんである。
In the
一方、押圧手段26を構成する一対の回転ローラ25は、前記架台30上に固定した支持台40に支持されたシリンダ41により駆動されるようになっている。シリンダ41の出力軸41aの先端にはブラケット42が固設されており、一対の回転ローラ25は、このブラケット42にピン43を用いて軸着されたローラフレーム44の両端部に前記軸24を介して回動自在に支持されている。しかして、ブラケット42とローラフレーム44との間には2つのばね45が介装されており、一対の回転ローラ25は、前記ピン43を支点に水平面内でわずかフローティングするようになっている。また、支持台40にはブラケット42から延ばした2つのガイドロッド46が摺動可能に挿入されており、ブラケット42は、シリンダ41の作動に応じて前記ガイドロッド46を案内にシート材3の送り方向Aと直交する方向へ平行移動する。
On the other hand, the pair of
このように構成された押圧手段26において、その一対の回転ローラ25は、常時はフィーダ5により送られるシート材3の一側面に接触する位置に位置決めされている。この時、シート材3に傾きがあると、一対の回転ローラ25が前記傾きに倣ってフローティングし、均等にシート材3に接触する。そして、前記したようにシート材3を幅方向に位置決めする必要がある場合は、シリンダ41の作動により一対の回転ローラ25が前進し、図2に示したようにシート材3を横移動させてその他側面を基準ブロック13に当接させる。この時、一対の回転ローラ25により二点でシート材3を押すので、シート材3に新たな傾きが生じることはない。
In the pressing means 26 configured as described above, the pair of
なお、フィーダ5内のクランプ及び送り手段6は、従来(図8)と同様のもので、一例として図5に示すように、下側の固定ローラ50と、上側の可動ローラ51と可動ローラ51を固定ローラ50に対して接近離間させる駆動機構52とからなっている。駆動機構52は、ここでは、フィーダ5の架台53上に固定した支持板54にピン55を用いて一端部が軸着された揺動アーム56と、この揺動アーム56の他端部に作動連結されたシリンダ57とからなっている。このように構成されたクランプ及び送り手段6において、固定ローラ50は、図示を略すモータにより回転駆動されるようになっており、いま、シリンダ57の作動により揺動アーム56を介して可動ローラ51を固定ローラ51に対して接近させて、両ローラ50と51との間にシート材3を挟持し、この状態で固定ローラ50を回転駆動すると、シート材3は、一定速度で送り方向Aへ送られるようになる。なお、フィーダ5内には、アンコイラ−2から巻戻されたシート材3の下面を支承して前記クランプ及び送り手段6内に誘導する複数の支承ローラ58が設けられており、シート材3は、これら支承ローラ58によりループ状に案内されるようになっている。
The clamp and feeding means 6 in the
また、切断型7内のクランプ10も従来と同様のもので、一例として図6および図7に示すように、下型60に配置されたベース61と上型62に配置された押圧盤63とからなっている。押圧盤63は、前記ストッパ8に近接する部位と上型62に取付けられた上切断刃11bに近接する部位との間を覆う大きさを有しており、切断型7内に搬入されたシート材3は、前記上型62の下降に応じて押圧盤63によりベース61に対して広範囲に押えられるようになる。しかして、前記押圧盤63は、複数の押圧ブロック64の集合からなっている。各押圧ブロック64は、図示を略すばねを介して上型62に吊下支持されており、ストッパ8に近接する側が最も先行し、上切断刃11bに近接する側が最も後退するように階段状に位置決めされている。したがって、上型62が下降すると、ストッパ8に近接する側の押圧ブロック64から順にシート材3をベース61に対して押え、これにより、図示のように切断型7への搬入時点でシート材3にたわみがあっても、該シート材3は、たわみを内包することなくベース61に密に押圧されるようになる。切断型7内の位置決め装置14を構成する押圧手段12と基準ブロック13とは,下型60上に相対向して配設されている。押圧手段12は、シリンダ65により駆動される回転ローラ66を備えており、その回転ローラ66の前進によりシート材3を基準ブロック13側へ押圧する。なお、上型62は、上方の支持フレーム67に設置したシリンダ68の作動で昇降するようになっている。また、下型60には、切断刃11を構成する下切断刃11aに隣接して、シート材3を支承する支承板69が上下方向へフローティング可能に配設されている。
Also, the
ここで、上記押圧手段26と共に位置決め装置を構成する、切断型7内の基準ブロック13はズレ修正装置20内に移してもよいものである。また、本発明は、前記押圧手段26の機能を前記切断型7内の押圧手段12に移すようにしてもよいもので、この場合は、切断型7内に設けられている既存の位置決め装置14をそっくり利用できるので、ズレ修正装置の構造は簡単となる。
Here, the
2 アンコイラ−
3 シート材
5 フィーダ
6 フィーダ内のクランプ
7 切断型
8 ストッパ
10 切断型内のクランプ
11 切断刃
12 切断型内の押圧手段
13 基準ブロック
14 切断型内の位置決め装置
20 ズレ修正装置
22 平面クランプの上・下回転ローラ
23 平面クランプ
25 押圧手段の回転ローラ
26 押圧手段
2 Uncoiler
3
Claims (6)
6. The sheet material cutting device according to claim 5, wherein the pressing means of the positioning device engages the rotating roller with one side surface of the sheet material.
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