JP2006116653A - 切断装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 切断寸法精度が高く、切断品質の高い切断装置を提供する。
【解決手段】 切断装置は、切断対象の素材(70)を押し出す押出機(10)と、超音波式切断装置(30)と、前記切断対象の長手方向の位置を検出するセンサ(60)と、制御装置(50)と有する。制御装置(50)は、センサ(60)で切断対象の素材(70)の先端を検出したとき、制御装置(5)は、素材(70)の押出速度を算出した、超音波カッタ支持回転部(34)に搭載されて回転している超音波カッタ(32a,32b)を切断対象の素材の切断位置まで算出した押出速度に同期させながら移動させ、切断対象の素材の軸方向の切断位置まで接近させ、超音波カッタを付勢して超音波を出力し切断対象を切断する。
【選択図】 図1
【解決手段】 切断装置は、切断対象の素材(70)を押し出す押出機(10)と、超音波式切断装置(30)と、前記切断対象の長手方向の位置を検出するセンサ(60)と、制御装置(50)と有する。制御装置(50)は、センサ(60)で切断対象の素材(70)の先端を検出したとき、制御装置(5)は、素材(70)の押出速度を算出した、超音波カッタ支持回転部(34)に搭載されて回転している超音波カッタ(32a,32b)を切断対象の素材の切断位置まで算出した押出速度に同期させながら移動させ、切断対象の素材の軸方向の切断位置まで接近させ、超音波カッタを付勢して超音波を出力し切断対象を切断する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、物体を切断する切断装置(切断機)に関するものであり、特に、押出機と超音波式切断装置とを組み合わせて、たとえば、ゴム製の0リングなどの製品を切断して製造する押出切断装置(押出切断機)に関する。
たとえば、パイプ状の弾性体、たとえば、ゴム製の0リングを大量生産するとき、ゴム製の0リングの生地となる筒状のゴムを所定の間隔で切断していく。
図1は、定量押出機と回転する刃物(カッター)を用いてゴム製の0リングを製造する場合の斜視図である。
定量押出機は、ゴム製の0リングの生地となる中実の筒状のゴムを油圧プランジャで断面が中空で0リングの形状にして押し出す。定量押出機の前方に回転する刃物が位置している。
定量押出機で所定距離押し出された中空で0リングとなる中空の筒状のゴムを、刃物を回転させて切断することにより所定の厚さのゴム製の0リングを製造する。定量押出機によるゴム製の0リングの生地となる中空の筒状のゴムの押し出し動作と、刃物の回転を連動(同期)させることにより、ゴム製の0リングを連続して大量生産できる。
定量押出機は、ゴム製の0リングの生地となる中実の筒状のゴムを油圧プランジャで断面が中空で0リングの形状にして押し出す。定量押出機の前方に回転する刃物が位置している。
定量押出機で所定距離押し出された中空で0リングとなる中空の筒状のゴムを、刃物を回転させて切断することにより所定の厚さのゴム製の0リングを製造する。定量押出機によるゴム製の0リングの生地となる中空の筒状のゴムの押し出し動作と、刃物の回転を連動(同期)させることにより、ゴム製の0リングを連続して大量生産できる。
図2は、図1に図解した回転する刃物に代えてシャー(share)と呼ぶ、平坦状の落とし刃を用いてゴム製の0リングを切断するシャーリング(sharing)法を図解した図である。
ゴム製の0リングの元となる中空の筒状のゴムは、図1に図解した定量押出機を用いて所定間隔ごと押し出してもよいし、他の装置で押し出してもよい。
切断すべき量のゴム製の0リングの元となる中空の筒状のゴムが押し出されたとき、シャーが落下してその重量で中空の筒状のゴムが切断されてゴム製の0リングが製造できる。シャーはその後、元の高さの位置に引き上げられ、0リングの元となる次の中空の筒状のゴムが所定量押し立たれたとき、再びシャーが落下すると次のゴム製の0リングが製造できる。
以上述べた操作を反復することにより、ゴム製の0リングが連続的に製造できる。
ゴム製の0リングの元となる中空の筒状のゴムは、図1に図解した定量押出機を用いて所定間隔ごと押し出してもよいし、他の装置で押し出してもよい。
切断すべき量のゴム製の0リングの元となる中空の筒状のゴムが押し出されたとき、シャーが落下してその重量で中空の筒状のゴムが切断されてゴム製の0リングが製造できる。シャーはその後、元の高さの位置に引き上げられ、0リングの元となる次の中空の筒状のゴムが所定量押し立たれたとき、再びシャーが落下すると次のゴム製の0リングが製造できる。
以上述べた操作を反復することにより、ゴム製の0リングが連続的に製造できる。
切断手段としては、上述した回転する刃物、シャーの他、特許文献1に記載された超音波切断刃物を用いることもできる。
上述した例示は、ゴム製の0リングの製造について述べたが、ゴム製の0リングに限らず、金属製のパイプ状のリングの製造、パイプ状のリングに限らず中実状の物体の製造など、各種の切断して製造する製品の製造の場合も上記同様である。
特開昭53−18856号公報
図1に図解した定量押出機と回転する刃物を用いた場合、ゴム製の0リングの元となる中空の筒状のゴムの押し出し速度は安定している。しかしながら、定量押出機を用いると、生地に含まれるエアーもそのまま押し出してしまい、生地に割れ目などが生じることがあり、切断してゴム製の0リングの品質が問題になる可能性があった。
さらに、回転する刃物を用いてゴム製の0リングを切断するとき、きれいに切断できず、切断されずに残った糸引きがでることがあった。また、回転する刃物の回転による応力によりゴム製の0リングがいびつに変形することがあった。
他方、切断すべき物体(切断対象物)が高硬度の材料の生地の場合、刃物の回転速度が高くなり、刃物の磨耗の度合いが大きいという問題があった。
さらに、回転する刃物を用いてゴム製の0リングを切断するとき、きれいに切断できず、切断されずに残った糸引きがでることがあった。また、回転する刃物の回転による応力によりゴム製の0リングがいびつに変形することがあった。
他方、切断すべき物体(切断対象物)が高硬度の材料の生地の場合、刃物の回転速度が高くなり、刃物の磨耗の度合いが大きいという問題があった。
図2に図解したシャーを用いた場合、シャーの重量でパイプを潰して切断するため、パイプが押しつぶされて、図2の丸で示した部分に偏肉が起きることがあった。さらに、切断した寸法精度も十分ではなかった。逆にシャーの重量が不足するときれいに切断できない。
特許文献1に開示された超音波を用いた切断方法は、上述した糸引きの問題、いびつに変形する問題、偏肉が起きる問題を改善できる可能性がある。
しかしながら、特許文献1に開示されている超音波切断技術は、超音波を用いて中古のタイヤを粉砕する技術であるから、たとえば、ゴム製の0リングのように精度の高い製品の製造に適用するには不十分である。
しかしながら、特許文献1に開示されている超音波切断技術は、超音波を用いて中古のタイヤを粉砕する技術であるから、たとえば、ゴム製の0リングのように精度の高い製品の製造に適用するには不十分である。
本発明は、高精度かつ高効率で、物体を製造可能な切断装置を提供することを目的とする。
本発明によれば、切断対象の素材(70)を押し出す押出機(10)と、超音波式切断装置(30)と、前記切断対象の長手方向の位置を検出するセンサ(60)と、制御装置(50)とを有し、
前記押出機と前記超音波式切断装置の前記超音波カッタ支持回転手段とは長手方向に相対移動可能であり、
前記超音波式切断装置(30)は、前記切断対象の素材を超音波エネルギーで切断する超音波カッタ(32a,32b)と、該超音波カッタを前記切断対象の素材の周囲を回転させる超音波カッタ支持回転手段(34、35、42、40)と、前記超音波カッタを前記切断対象の素材の長手方向に切断長さに応じて移動させる超音波カッタ長手方向移動手段(44、46)と、該超音波カッタ支持回転手段により回転する前記超音波カッタを前記切断対象の素材の径方向の切断位置まで接近させる超音波カッタ径方向移動手段(38、36)と、前記超音波カッタを、前記切断対象の素材を切断するとき付勢し、前記切断対象の素材を切断しないとき消勢する、超音波カッタ駆動手段とを有し、
前記制御装置は、(1)前記超音波カッタ支持回転手段を駆動して前記超音波カッタを回転させ、(2)前記センサが前記切断対象の素材の先端を検出したとき、前記切断対象の素材がある決められた区間内で一定距離を移動した時間を検出し、その検出結果から前記切断対象の素材の押出速度を算出し、前記超音波カッタ長手方向移動手段を駆動して前記長手方向の切断位置まで前記回転している超音波カッタを前記算出した押出速度に同期させて移動させ、前記超音波カッタ径方向移動手段(38、36)を駆動して前記超音波カッタを前記切断対象の径方向の切断位置まで接近させ、前記超音波カッタ駆動手段を駆動して前記超音波カッタを付勢し、(3)前記付勢された超音波カッタが所定回転角度だけ回転したとき、前記超音波カッタ駆動手段を駆動して前記超音波カッタを消勢し、前記超音波カッタ径方向移動手段を駆動して前記回転している超音波カッタを径方向の基準位置に復帰させ、前記超音波カッタ長手方向移動手段を駆動して前記超音波カッタを長手方向の基準位置まで復帰させる、
切断装置が提供される。
前記押出機と前記超音波式切断装置の前記超音波カッタ支持回転手段とは長手方向に相対移動可能であり、
前記超音波式切断装置(30)は、前記切断対象の素材を超音波エネルギーで切断する超音波カッタ(32a,32b)と、該超音波カッタを前記切断対象の素材の周囲を回転させる超音波カッタ支持回転手段(34、35、42、40)と、前記超音波カッタを前記切断対象の素材の長手方向に切断長さに応じて移動させる超音波カッタ長手方向移動手段(44、46)と、該超音波カッタ支持回転手段により回転する前記超音波カッタを前記切断対象の素材の径方向の切断位置まで接近させる超音波カッタ径方向移動手段(38、36)と、前記超音波カッタを、前記切断対象の素材を切断するとき付勢し、前記切断対象の素材を切断しないとき消勢する、超音波カッタ駆動手段とを有し、
前記制御装置は、(1)前記超音波カッタ支持回転手段を駆動して前記超音波カッタを回転させ、(2)前記センサが前記切断対象の素材の先端を検出したとき、前記切断対象の素材がある決められた区間内で一定距離を移動した時間を検出し、その検出結果から前記切断対象の素材の押出速度を算出し、前記超音波カッタ長手方向移動手段を駆動して前記長手方向の切断位置まで前記回転している超音波カッタを前記算出した押出速度に同期させて移動させ、前記超音波カッタ径方向移動手段(38、36)を駆動して前記超音波カッタを前記切断対象の径方向の切断位置まで接近させ、前記超音波カッタ駆動手段を駆動して前記超音波カッタを付勢し、(3)前記付勢された超音波カッタが所定回転角度だけ回転したとき、前記超音波カッタ駆動手段を駆動して前記超音波カッタを消勢し、前記超音波カッタ径方向移動手段を駆動して前記回転している超音波カッタを径方向の基準位置に復帰させ、前記超音波カッタ長手方向移動手段を駆動して前記超音波カッタを長手方向の基準位置まで復帰させる、
切断装置が提供される。
好適には、前記制御装置は、前記切断対象の素材の先端からの切断位置と前記超音波カッタ長手方向移動手段(38)の駆動範囲とに基づいて、前記超音波カッタ長手方向移動手段を駆動して、前記押出機から押し出される切断対象の素材の位置と押出速度および前記超音波カッタの長手方向の位置と移動速度を調整する。
特定的には、前記超音波カッタを前記切断対象の素材の長手方向に切断長さに応じて移動させる超音波カッタ長手方向移動手段(44、46)は、前記超音波カッタ支持回転手段を移動させるサーボモータ(46)と、該サーボモータと協働するサーボシリンダ(46)とを有する。
また特定的には、前記超音波カッタ径方向移動手段(38、36)は、前記超音波カッタ(32a,32b)を径方向に移動させる超音波カッタ前進用エアーシリンダ(38)と、前記超音波カッタを径方向に案内する超音波カッタ摺動溝(36)とを有する。
さらに特定的には、前記切断対象の長手方向の位置を検出するセンサ(60)は、前記切断対象物を挟んで対向して配設された、発光素子と、受光素子とを有する。
また特定的には、前記超音波カッタ径方向移動手段(38、36)は、前記超音波カッタ(32a,32b)を径方向に移動させる超音波カッタ前進用エアーシリンダ(38)と、前記超音波カッタを径方向に案内する超音波カッタ摺動溝(36)とを有する。
さらに特定的には、前記切断対象の長手方向の位置を検出するセンサ(60)は、前記切断対象物を挟んで対向して配設された、発光素子と、受光素子とを有する。
本発明の切断装置(押出切断装置)によれば、たとえば、スクリュ押出機を用いた場合、たとえば、ゴム製の0リング用の生地などの素材の割れが防止できる。
また本発明の切断装置によれば、押出機からの切断対象物の押し出し速度と、超音波式切断装置における超音波カッタの切断とを同期させるので、切断した物体(製品)の寸法の精度が高い。
また本発明の切断装置によれば、押出機からの切断対象物の押し出し速度と、超音波式切断装置における超音波カッタの切断とを同期させるので、切断した物体(製品)の寸法の精度が高い。
さらに本発明の切断装置に用いた超音波カッタは、切断対象物に対して低い加工圧で切断可能であり、切断対象物の変形の度合いが低い。
本発明によれば、カッタの磨耗度合いが低く、寿命が長い。さらに磨耗に伴う寸法精度の低下も少ない。
本発明によれば、カッタの磨耗度合いが低く、寿命が長い。さらに磨耗に伴う寸法精度の低下も少ない。
第1実施の形態
図3〜図6を参照して本発明の切断装置の第1実施の形態の押出切断装置の構成を述べる。
図3は本発明の切断装置の実施の形態としての超音波カッタと押出機とを有する押出切断装置の全体構成の横断面を示す図である。図4は図3に図解した押出切断装置の部分平面図である。図5は図3に図解した超音波カッタの正面図である。図6は図1に図解した押出機の斜視図である。
図3および図4において、押出切断装置1は、押出機10と、超音波式切断装置30と、制御装置50と、センサ60(60a,60b)と、支持枠90とを有する。
本明細書において、押出機10と超音波式切断装置30を組み合わせたものを押出切断装置1と呼ぶ。
図3〜図6を参照して本発明の切断装置の第1実施の形態の押出切断装置の構成を述べる。
図3は本発明の切断装置の実施の形態としての超音波カッタと押出機とを有する押出切断装置の全体構成の横断面を示す図である。図4は図3に図解した押出切断装置の部分平面図である。図5は図3に図解した超音波カッタの正面図である。図6は図1に図解した押出機の斜視図である。
図3および図4において、押出切断装置1は、押出機10と、超音波式切断装置30と、制御装置50と、センサ60(60a,60b)と、支持枠90とを有する。
本明細書において、押出機10と超音波式切断装置30を組み合わせたものを押出切断装置1と呼ぶ。
押出機10から押し出し軸中心と、超音波式切断装置30における超音波カッタ支持回転部34の回転中心とは、第1軸O1−O1とが一致するように、水平方向および横方向が一致している。
図3および図4において、押出機10および超音波式切断装置30が上記のように第1軸O1−O1に一致させるように設けた支持部材または台座の図解を省略している。
図3および図4において、押出機10および超音波式切断装置30が上記のように第1軸O1−O1に一致させるように設けた支持部材または台座の図解を省略している。
超音波式切断装置
超音波式切断装置30は、支持枠90の第1および第2横支持部材91,92と、縦支持部材94に固定されている。
超音波式切断装置30は、1対の超音波カッタ32a,32bと、超音波カッタ支持回転部34と、支持回転部回転用第2歯車35と、超音波カッタ摺動溝36と、超音波カッタ前進用エアーシリンダ38と、支持回転部回転駆動用モータ40と、支持回転部回転用第1歯車42と、サーボモータ44と、サーボシリンダ46とを有する。
超音波式切断装置30は、支持枠90の第1および第2横支持部材91,92と、縦支持部材94に固定されている。
超音波式切断装置30は、1対の超音波カッタ32a,32bと、超音波カッタ支持回転部34と、支持回転部回転用第2歯車35と、超音波カッタ摺動溝36と、超音波カッタ前進用エアーシリンダ38と、支持回転部回転駆動用モータ40と、支持回転部回転用第1歯車42と、サーボモータ44と、サーボシリンダ46とを有する。
ゴム0リング用生地70の長手方向の中心を通る第1軸O1−O1を挟んで対向して配設された1対の超音波カッタ32a,32bは、図5に図解したように、超音波カッタ支持回転部34の回転とともに第1軸O1−O1を軸中心として回転可能であるとともに、第1軸O1−O1に向かって径方向に接近または離反可能なように、超音波カッタ32a,32bを径方向に移動させる超音波カッタ前進用エアーシリンダ38により、超音波カッタ摺動溝36に沿って摺動可能である。
超音波カッタ摺動溝36と、超音波カッタ摺動溝36に沿って超音波カッタ32a,32bを径方向に移動させる超音波カッタ前進用エアーシリンダ38とが、本発明の超音波カッタ径方向移動手段を構成している。
超音波カッタ摺動溝36と、超音波カッタ摺動溝36に沿って超音波カッタ32a,32bを径方向に移動させる超音波カッタ前進用エアーシリンダ38とが、本発明の超音波カッタ径方向移動手段を構成している。
超音波カッタ前進用エアーシリンダ38を用いることにより、超音波カッタ32a,32bを、高速で第1軸O1−O1の径方向において、ゴム0リング用生地70に向けて前進させ、また切断動作後、逆に径方向の基準位置に後退させることができる。
超音波カッタ32a,32bが装着されている超音波カッタ支持回転部34を第1軸O1−O1を軸中心に回転可能にするため、超音波カッタ支持回転部34の周縁に沿って支持回転部回転用第2歯車35が第3軸O3−O3を中心に回転可能に設けられおり、この支持回転部回転用第2歯車35と歯合する支持回転部回転用第1歯車42が、支持回転部回転駆動用モータ40によって回転可能に設けられている。すなわち、支持回転部回転駆動用モータ40が回転することにより、支持回転部回転用第1歯車42が回転し、この支持回転部回転用第1歯車42の回転に応じて支持回転部回転用第2歯車35が回転して超音波カッタ摺動溝36を図5に図解した回転方向Rに回転させる。その結果、超音波カッタ支持回転部34に装着(搭載)されている超音波カッタ32a,32bが第1軸O1−O1を中心に回転する。
支持回転部回転駆動用モータ40と、支持回転部回転用第1歯車42と、支持回転部回転用第2歯車35と、超音波カッタ支持回転部34とが、本発明の超音波カッタ支持回転手段を構成している。
支持回転部回転駆動用モータ40は、たとえば、回転速度を調整可能な3相誘導モータである。3相誘導モータを用いた支持回転部回転駆動用モータ40は、制御装置50の制御により、超音波カッタ支持回転部34を希望する回転速度で、または、希望する回転角度まで、回転させることができる。
支持回転部回転駆動用モータ40と、支持回転部回転用第1歯車42と、支持回転部回転用第2歯車35と、超音波カッタ支持回転部34とが、本発明の超音波カッタ支持回転手段を構成している。
支持回転部回転駆動用モータ40は、たとえば、回転速度を調整可能な3相誘導モータである。3相誘導モータを用いた支持回転部回転駆動用モータ40は、制御装置50の制御により、超音波カッタ支持回転部34を希望する回転速度で、または、希望する回転角度まで、回転させることができる。
超音波カッタ支持回転部34は、超音波カッタ支持回転部支持機構47(47a,47b)を介して、サーボシリンダ46と協働するサーボモータ44によって第1軸O1−O1の長手方向に沿って移動可能である。したがって、超音波カッタ支持回転部34に搭載されている超音波カッタ32a,32bは、第1軸O1−O1に沿って移動可能である。
サーボモータ44とサーボシリンダ46とは、制御装置50の制御のもとで、協働して、超音波カッタ支持回転部34を第1軸O1−O1に沿って移動させ、超音波カッタ支持回転部34に搭載された超音波カッタ32a,32bの第1軸O1−O1に沿った長手方向の基準位置と押出機10のゴム0リング用生地70の位置との間隔を調整できる。
サーボモータ44とサーボシリンダ46とは本発明の超音波カッタ長手方向移動手段を構成している。
サーボモータ44とサーボシリンダ46とは、制御装置50の制御のもとで、協働して、超音波カッタ支持回転部34を第1軸O1−O1に沿って移動させ、超音波カッタ支持回転部34に搭載された超音波カッタ32a,32bの第1軸O1−O1に沿った長手方向の基準位置と押出機10のゴム0リング用生地70の位置との間隔を調整できる。
サーボモータ44とサーボシリンダ46とは本発明の超音波カッタ長手方向移動手段を構成している。
超音波カッタ
超音波カッタ32a,32bは、押出機10から押し出されるゴム0リング用生地70を正確な寸法で、高速に、糸引きなどなしに超音波を用いて切断する装置である。
そのような超音波カッタとしては、振動子として、たとえば、PZT型電歪振動子を用い、発振器として、たとえば、22kHzで動作させる。
押出機10から押し出されたゴム0リング用生地70の切断部位に超音波振動を負荷したカッタ32a,32bによりゴム0リング用生地70の切断部位が切断される。
なお、超音波カッタ32a,32bによって切断する対象の材質などに応じて、超音波カッタ32a,32bから出力される超音波エネルギーを適宜選択することにより、希望する対象物を切断することができる。
超音波カッタ32a,32bによる切断の利点は、図1を参照して伸べた回転式カッタのように応力で切断する方式に比べて超音波カッタによる切断抵抗が低いため、ゴム製の0リングに糸引きなどが生じないことである。また、図2を参照して伸べたシャーのようにその重量で切断する方式ではないので、ゴム0リング用生地70の切断抵抗が低く、ゴム0リング用生地70を押しつぶしたり、偏肉を生じさせないことがある。
超音波カッタ32a,32bの付勢または消勢は、本発明の超音波カッタ駆動手段を構成する、図示しない超音波カッタ駆動電源からの給電を制御装置50でオンまたはオフさせることによる。
超音波カッタ32a,32bは、押出機10から押し出されるゴム0リング用生地70を正確な寸法で、高速に、糸引きなどなしに超音波を用いて切断する装置である。
そのような超音波カッタとしては、振動子として、たとえば、PZT型電歪振動子を用い、発振器として、たとえば、22kHzで動作させる。
押出機10から押し出されたゴム0リング用生地70の切断部位に超音波振動を負荷したカッタ32a,32bによりゴム0リング用生地70の切断部位が切断される。
なお、超音波カッタ32a,32bによって切断する対象の材質などに応じて、超音波カッタ32a,32bから出力される超音波エネルギーを適宜選択することにより、希望する対象物を切断することができる。
超音波カッタ32a,32bによる切断の利点は、図1を参照して伸べた回転式カッタのように応力で切断する方式に比べて超音波カッタによる切断抵抗が低いため、ゴム製の0リングに糸引きなどが生じないことである。また、図2を参照して伸べたシャーのようにその重量で切断する方式ではないので、ゴム0リング用生地70の切断抵抗が低く、ゴム0リング用生地70を押しつぶしたり、偏肉を生じさせないことがある。
超音波カッタ32a,32bの付勢または消勢は、本発明の超音波カッタ駆動手段を構成する、図示しない超音波カッタ駆動電源からの給電を制御装置50でオンまたはオフさせることによる。
センサ
センサ60(60a,60b)、たとえば、光学式生地先端検出センサ60(60a,60b)が、第1および第2横支持部材91,92の先端に配設されており、押出機10から押し出されるゴム0リング用生地70の先端を検出可能である。
光学式生地先端検出センサ60(60a,60b)が、押出機10から押し出されるゴム0リング用生地70の先端を検出するとき、制御装置50は、検出センサ60(60a,60b)の検出信号を参照して、切断対象の素材であるゴム0リング用生地70の先端がある決められた区間内で一定距離を移動した時間を検出し、その検出結果から押出速度を算出する。すなわち、制御装置50は、検出センサ60(60a,60b)の前回の検出時間と、今回の検出時間とから、切断対象の素材であるゴム0リング用生地70の先端がある決められた区間内で一定距離を移動した時間を算出し、その算出結果から押出速度を算出することができる。
その結果、制御装置50は、超音波カッタ32a,32bの移動速度と位置を、ゴム0リング用生地70の押し出し位置と押し出し速度に連動させて(同期させて)移動させ、かつ、第1軸O1−O1の回りに回転させながら、ゴム0リング用生地70を切断してゴム製の0リング80を製造する。
センサ60(60a,60b)、たとえば、光学式生地先端検出センサ60(60a,60b)が、第1および第2横支持部材91,92の先端に配設されており、押出機10から押し出されるゴム0リング用生地70の先端を検出可能である。
光学式生地先端検出センサ60(60a,60b)が、押出機10から押し出されるゴム0リング用生地70の先端を検出するとき、制御装置50は、検出センサ60(60a,60b)の検出信号を参照して、切断対象の素材であるゴム0リング用生地70の先端がある決められた区間内で一定距離を移動した時間を検出し、その検出結果から押出速度を算出する。すなわち、制御装置50は、検出センサ60(60a,60b)の前回の検出時間と、今回の検出時間とから、切断対象の素材であるゴム0リング用生地70の先端がある決められた区間内で一定距離を移動した時間を算出し、その算出結果から押出速度を算出することができる。
その結果、制御装置50は、超音波カッタ32a,32bの移動速度と位置を、ゴム0リング用生地70の押し出し位置と押し出し速度に連動させて(同期させて)移動させ、かつ、第1軸O1−O1の回りに回転させながら、ゴム0リング用生地70を切断してゴム製の0リング80を製造する。
光学式生地先端検出センサ60(60a,60b)として、たとえば、一方が発光素子で、他方が受光素子の組み合わせたものを用いることができる。発光素子から射出された光が、ゴム0リング用生地70の先端で遮断されて受光素子に到達しないか、否かでゴム0リング用生地70の先端を検出することができる。制御装置50は、光学式生地先端検出センサ60(60a,60b)の検出信号から、上述したように、切断対象の素材であるゴム0リング用生地70の先端がある決められた区間内で一定距離を移動した時間を検出し、その検出結果から押出速度を検出する。
このような光学式センサは低価格で正確にゴム0リング用生地70の先端を選出する。
このような光学式センサは低価格で正確にゴム0リング用生地70の先端を選出する。
押出機
押出機10は、図6に斜視図を示したように、ゴム0リング用生地70の元となる材料を圧縮して押し出すスクリュー式押出機構で圧縮して搬送されたゴム素材を、押出ダイ12を通りゴム0リング用生地70を超音波カッタ32a,32bの前に押し出す。
押出機10は、図1を参照して述べた定量押出機ではなく、連続して中実のゴム0リング用生地70を押し出す。よって、定量押出機を用いたような、エアーの混入などは起きにくい。
スクリュー式押出機構14を連続的に回転駆動すると、ゴム0リング用生地70が押出ダイ12を経由して連続して押し出される。
押出機10は、図6に斜視図を示したように、ゴム0リング用生地70の元となる材料を圧縮して押し出すスクリュー式押出機構で圧縮して搬送されたゴム素材を、押出ダイ12を通りゴム0リング用生地70を超音波カッタ32a,32bの前に押し出す。
押出機10は、図1を参照して述べた定量押出機ではなく、連続して中実のゴム0リング用生地70を押し出す。よって、定量押出機を用いたような、エアーの混入などは起きにくい。
スクリュー式押出機構14を連続的に回転駆動すると、ゴム0リング用生地70が押出ダイ12を経由して連続して押し出される。
押出機10と超音波式切断装置30とは、特に、押出機10から押し出されるゴム0リング用生地70と、このゴム0リング用生地70を切断する超音波カッタ32a,32bとは、第1軸O1−O1に沿って相対的に移動可能である。
本実施の形態においては、押出機10を固定し、押出機10からゴム0リング用生地70が押し出され、超音波カッタ支持回転部34に搭載された超音波カッタ32a,32bが回転しながらゴム0リング用生地70の先端を切断するために、ゴム0リング用生地70に向かって前進する場合を例示する。
この移動には、本実施の形態においては、サーボモータ44オペレータサーボシリンダ46を用いる。
本実施の形態においては、押出機10を固定し、押出機10からゴム0リング用生地70が押し出され、超音波カッタ支持回転部34に搭載された超音波カッタ32a,32bが回転しながらゴム0リング用生地70の先端を切断するために、ゴム0リング用生地70に向かって前進する場合を例示する。
この移動には、本実施の形態においては、サーボモータ44オペレータサーボシリンダ46を用いる。
制御装置
制御装置50、たとえば、メモリと、タイマと、演算処理手段、たとえば、CPUとを有する制御用コンピータを用いて構成されており、切断対象の素材であるゴム0リング用生地70の先端がある決められた区間内で一定距離を移動した時間を検出し、その検出結果から押出速度を検出する処理の他、図7を参照して述べる押出切断装置1の制御を行う。
制御装置50、たとえば、メモリと、タイマと、演算処理手段、たとえば、CPUとを有する制御用コンピータを用いて構成されており、切断対象の素材であるゴム0リング用生地70の先端がある決められた区間内で一定距離を移動した時間を検出し、その検出結果から押出速度を検出する処理の他、図7を参照して述べる押出切断装置1の制御を行う。
本実施の形態において、サーボシリンダ46とサーボモータ44との協働による超音波カッタ支持回転部34および超音波カッタ32a,32bの第1軸O1−O1に沿った長手方向の移動は、(第1動作)後述する初期状態としての超音波カッタ支持回転部34および超音波カッタ32a,32bを大きく移動させて、超音波カッタ32a,32bを長手方向の基準位置に位置決めするときと、(第2動作)ゴム0リング用生地70からゴム製の0リング80を切断するときに、長手方向の基準位置と超音波カッタ32a,32bをゴム0リング用生地70の切断位置との間で高速に往復移動させるときの両者である。
たとえば、初期状態として、押出機10と超音波式切断装置30における超音波カッタ32a,32bとの位置関係を決定して超音波カッタ32a,32bを長手方向の基準位置に位置決めするときは、制御装置50は、サーボシリンダ46とサーボモータ44を用いて超音波カッタ支持回転部34を移動させる。このとき、光学式生地先端検出センサ60(60a,60b)との位置関係も決定する。
その後、ゴム0リング用生地70の先端を超音波カッタ32a,32bで連続的に高速に切断するときは、制御装置50は、長手方向の基準位置とゴム0リング用生地70の切断位置との間で、サーボモータ44とサーボシリンダ46とを協働させて、高速に、かつ、正確な位置に超音波カッタ32a,32bを移動させる。
たとえば、初期状態として、押出機10と超音波式切断装置30における超音波カッタ32a,32bとの位置関係を決定して超音波カッタ32a,32bを長手方向の基準位置に位置決めするときは、制御装置50は、サーボシリンダ46とサーボモータ44を用いて超音波カッタ支持回転部34を移動させる。このとき、光学式生地先端検出センサ60(60a,60b)との位置関係も決定する。
その後、ゴム0リング用生地70の先端を超音波カッタ32a,32bで連続的に高速に切断するときは、制御装置50は、長手方向の基準位置とゴム0リング用生地70の切断位置との間で、サーボモータ44とサーボシリンダ46とを協働させて、高速に、かつ、正確な位置に超音波カッタ32a,32bを移動させる。
制御動作
図7のフローチャートを参照して制御装置50の制御動作と、それによる押出機10、超音波式切断装置30、光学式生地先端検出センサ60(60a,60b)の動作を述べる。
図8は図3に図解した押出切断装置においてゴム製の0リングを切断する動作状態を図解した図である。図9は図8に図解した押出切断装置によって切断されたゴム製の0リングの斜視図である。
図7のフローチャートを参照して制御装置50の制御動作と、それによる押出機10、超音波式切断装置30、光学式生地先端検出センサ60(60a,60b)の動作を述べる。
図8は図3に図解した押出切断装置においてゴム製の0リングを切断する動作状態を図解した図である。図9は図8に図解した押出切断装置によって切断されたゴム製の0リングの斜視図である。
ステップ1、初期状態(1)、押出機10の準備動作
オペレータは、押出機10にゴム0リング用生地70の材料を供給し、押出機10を動作させて、押出機10から押出機10で押し出されるようにする。
オペレータは、押出機10にゴム0リング用生地70の材料を供給し、押出機10を動作させて、押出機10から押出機10で押し出されるようにする。
超音波式切断装置の初期状態
初期状態において、支持回転部回転駆動用モータ40は停止しており、超音波カッタ支持回転部34は回転せず、超音波カッタ32a,32bも回転していない。
超音波カッタ32a,32bは、径方向の基準位置(待機位置)に位置しており、ゴム0リング用生地70の先端から径方向において後退している。すなわち、超音波カッタ32a,32bは超音波カッタ摺動溝36の外縁に位置しており、1対の対向する超音波カッタ32a,32bは離間している。
また、サーボモータ44およびサーボシリンダ46も消勢しており、超音波カッタ32a,32bは、ゴム0リング用生地70の切断位置から離れた長手方向の基準位置に位置している。
もちろん、超音波カッタ32a,32bには給電されておらず、超音波カッタ32a,32bから超音波は出力されていない。
初期状態において、支持回転部回転駆動用モータ40は停止しており、超音波カッタ支持回転部34は回転せず、超音波カッタ32a,32bも回転していない。
超音波カッタ32a,32bは、径方向の基準位置(待機位置)に位置しており、ゴム0リング用生地70の先端から径方向において後退している。すなわち、超音波カッタ32a,32bは超音波カッタ摺動溝36の外縁に位置しており、1対の対向する超音波カッタ32a,32bは離間している。
また、サーボモータ44およびサーボシリンダ46も消勢しており、超音波カッタ32a,32bは、ゴム0リング用生地70の切断位置から離れた長手方向の基準位置に位置している。
もちろん、超音波カッタ32a,32bには給電されておらず、超音波カッタ32a,32bから超音波は出力されていない。
ステップ2、初期動作(2)、超音波式切断装置30における超音波カッタ32a,32bの長手方向の位置決め
制御装置50は、押出機10に対する超音波式切断装置30の超音波カッタ32a,32bの長手方向の基準位置の位置決めを行う。
制御装置50は、特に、ゴム0リング用生地70から切断すべきゴム製の0リング80の厚さなどを考慮して、押出機10から押し出されるゴム0リング用生地70の第1軸O1−O1に沿った長手方向の切断位置と、超音波カッタ32a,32bとの位置が適切になるように、サーボシリンダ46とサーボモータ44とを協働させて、超音波カッタ支持回転部34の位置を決定する。
制御装置50は、押出機10に対する超音波式切断装置30の超音波カッタ32a,32bの長手方向の基準位置の位置決めを行う。
制御装置50は、特に、ゴム0リング用生地70から切断すべきゴム製の0リング80の厚さなどを考慮して、押出機10から押し出されるゴム0リング用生地70の第1軸O1−O1に沿った長手方向の切断位置と、超音波カッタ32a,32bとの位置が適切になるように、サーボシリンダ46とサーボモータ44とを協働させて、超音波カッタ支持回転部34の位置を決定する。
本例では、たとえば、図9に図解したように、切断されるゴム製の0リング80は、外径D=72〜88mm、内径d=65〜80mm、厚さt=2.9〜3.6mmである。
本例では、超音波カッタ前進用エアーシリンダ38による超音波カッタ32a,32bの移動範囲は、内外径差以上あればよい。
本例では、超音波カッタ前進用エアーシリンダ38による超音波カッタ32a,32bの移動範囲は、内外径差以上あればよい。
ステップ3、試し運転
押出機10がゴム0リング用生地70を押し出し可能な状態になり、押出機10に対する超音波式切断装置30、特に、超音波カッタ32a,32bの長手方向の基準位置が調整されたら、制御装置50は下記に述べる試し運転を行う。この試し運転は、オペレータが押出切断装置1の制御卓に設けられた1ショット動作ボタンを推したとき、制御装置50をその要求に応じて行う。
この試し運転は必須ではないが、下記に述べる連続運転の前に確認のために行うことが望ましい。
押出機10がゴム0リング用生地70を押し出し可能な状態になり、押出機10に対する超音波式切断装置30、特に、超音波カッタ32a,32bの長手方向の基準位置が調整されたら、制御装置50は下記に述べる試し運転を行う。この試し運転は、オペレータが押出切断装置1の制御卓に設けられた1ショット動作ボタンを推したとき、制御装置50をその要求に応じて行う。
この試し運転は必須ではないが、下記に述べる連続運転の前に確認のために行うことが望ましい。
ステップ3−1、制御装置50は、支持回転部回転駆動用モータ40を駆動して、超音波カッタ支持回転部34を回転させる。その結果、超音波カッタ32a,32bも回転する。
支持回転部回転駆動用モータ40は、上述したように、3相誘導モータを用いており、制御装置50は、切断対象の素材、本例では、ゴム0リング用生地70に対する超音波カッタ32a,32bの切断能力に合わせて、事前に設定された回転数で支持回転部回転駆動用モータ40を回転制御する。
本例では、支持回転部回転駆動用モータ40の回転速度は一定である。
支持回転部回転駆動用モータ40は、上述したように、3相誘導モータを用いており、制御装置50は、切断対象の素材、本例では、ゴム0リング用生地70に対する超音波カッタ32a,32bの切断能力に合わせて、事前に設定された回転数で支持回転部回転駆動用モータ40を回転制御する。
本例では、支持回転部回転駆動用モータ40の回転速度は一定である。
ステップ3−2、押出機10からゴム0リング用生地70が連続的に押し出されてくる。
ステップ3−3、制御装置50は光学式生地先端検出センサ60(60a,60b)がゴム0リング用生地70の先端を検出したか否かを判断する。光学式生地先端検出センサ60(60a,60b)がゴム0リング用生地70の先端を検出したとき、制御装置50は、ゴム0リング用生地70がある決められた区間内で一定距離を移動した時間を算出し(検出し)、その検出結果からゴム0リング用生地70の押出速度を算出する。
ステップ3−4、光学式生地先端検出センサ60(60a,60b)がゴム0リング用生地70の先端を検出し、制御装置50が切断対象の素材の押出速度を算出したとき、制御装置50は、サーボモータ44とサーボシリンダ46とを協働させて、超音波カッタ32a,32bをゴム0リング用生地70の長手方向の切断位置まで、ゴム0リング用生地70の押出速度と同期(連動)させながら前進させる。
ステップ3−5、制御装置50は、さらに、超音波カッタ前進用エアーシリンダ38を駆動させて超音波カッタ32a,32bを超音波カッタ摺動溝36内を第1軸O1−O1に向けて移動させてゴム0リング用生地70の軸方向の切断位置まで移動させる。さらに、制御装置50は、超音波カッタ32a,32bの駆動電源をオンにする。
ステップ3−5、制御装置50は、さらに、超音波カッタ前進用エアーシリンダ38を駆動させて超音波カッタ32a,32bを超音波カッタ摺動溝36内を第1軸O1−O1に向けて移動させてゴム0リング用生地70の軸方向の切断位置まで移動させる。さらに、制御装置50は、超音波カッタ32a,32bの駆動電源をオンにする。
これにより、ゴム0リング用生地70の周囲を回転している超音波カッタ32a,32bから超音波がゴム0リング用生地70の切断位置に出力される。超音波カッタ32a,32bはゴム0リング用生地70の周囲に接近して回転しているから、超音波カッタ32a,32bがゴム0リング用生地70の周囲を半回転(180度)すると、2個の超音波カッタ32a,32bによってゴム0リング用生地70からゴム製の0リング80が切り離される。
ステップ3−6、2個の超音波カッタ32a,32bを用いたとき、理論的には、ゴム製の0リング80が完全にゴム0リング用生地70から切り離されるには、超音波カッタ32a,32bをゴム0リング用生地70の周囲を半回転すればよいが、切れ残りを発生させないためには、超音波カッタ32a,32bの回転を半回転(180度)より少し多く、たとえば、190度程度回転させることが望ましい。
そこで、制御装置50は、超音波カッタ32a,32bが半回転より少し多く回転したか否かを検出し、半回転より多く回転したとき下記の動作に以降する。1回転より少し多く回転したか否かを検出するのは、支持回転部回転駆動用モータ40の回転速度および超音波カッタ支持回転部34の回転速度は分かっているので、たとえば、制御装置50は、超音波カッタ32a,32bを付勢した時間からの経過時間で判断する。
そこで、制御装置50は、超音波カッタ32a,32bが半回転より少し多く回転したか否かを検出し、半回転より多く回転したとき下記の動作に以降する。1回転より少し多く回転したか否かを検出するのは、支持回転部回転駆動用モータ40の回転速度および超音波カッタ支持回転部34の回転速度は分かっているので、たとえば、制御装置50は、超音波カッタ32a,32bを付勢した時間からの経過時間で判断する。
ステップ3−7、制御装置50は、超音波カッタ32a,32bの駆動電源をオフにして超音波カッタ32a,32bを消勢し、超音波カッタ32a,32bから出力されていた超音波の出力を停止する。
さらに制御装置50は、超音波カッタ前進用エアーシリンダ38を消勢して超音波カッタ32a,32bを超音波カッタ摺動溝36に沿って待機位置(径方向基準位置)まで戻す。
さらに制御装置50は、サーボモータ44およびサーボシリンダ46を駆動して、超音波カッタ32a,32bを長手方向の基準位置まで復帰させる(後退させる)。
この状態では、制御装置50は、超音波カッタ支持回転部34の回転を停止させる。
さらに制御装置50は、超音波カッタ前進用エアーシリンダ38を消勢して超音波カッタ32a,32bを超音波カッタ摺動溝36に沿って待機位置(径方向基準位置)まで戻す。
さらに制御装置50は、サーボモータ44およびサーボシリンダ46を駆動して、超音波カッタ32a,32bを長手方向の基準位置まで復帰させる(後退させる)。
この状態では、制御装置50は、超音波カッタ支持回転部34の回転を停止させる。
ステップ3−8、オペレータはゴム0リング用生地70から切り離されたゴム製の0リング80の寸法、形状、精度などを測定、検査する。
その結果が良好ならば、ステップ4以降の連続運転に以降する。
ゴム製の0リング80の品質が規定を満足しない場合は、オペレータは、必要に応じて、押出機10の調整を行い、ステップ3−2の動作から再開する。
その結果が良好ならば、ステップ4以降の連続運転に以降する。
ゴム製の0リング80の品質が規定を満足しない場合は、オペレータは、必要に応じて、押出機10の調整を行い、ステップ3−2の動作から再開する。
ステップ4:連続運転(1)
超音波式切断装置30の超音波カッタ32a,32bは押出機10に対して長手方向の基準位置にあり、超音波カッタ32a,32bは第1軸O1−O1の軸方向の基準位置は位置しており、超音波カッタ支持回転部34を停止しているとする。
オペレータは図示しない押出切断装置1の制御卓の連続運転ボタンを押す。
制御装置50は、連続運転ボタンの押下動作に応じて、支持回転部回転駆動用モータ40を駆動して、超音波カッタ支持回転部34を回転させ、超音波カッタ32a,32bを第1軸O1−O1回りに回転させる。
超音波式切断装置30の超音波カッタ32a,32bは押出機10に対して長手方向の基準位置にあり、超音波カッタ32a,32bは第1軸O1−O1の軸方向の基準位置は位置しており、超音波カッタ支持回転部34を停止しているとする。
オペレータは図示しない押出切断装置1の制御卓の連続運転ボタンを押す。
制御装置50は、連続運転ボタンの押下動作に応じて、支持回転部回転駆動用モータ40を駆動して、超音波カッタ支持回転部34を回転させ、超音波カッタ32a,32bを第1軸O1−O1回りに回転させる。
ステップ5、連続運転(2)
制御装置50は、超音波カッタ32a,32bの回転が開始始めたら、上述したステップ3−2〜3−7と同じ、ステップ5−1〜5−6の動作を行う。
すなわち、連続運転においても、1個のゴム製の0リング80を製造する動作は、試し運転のステップ3−2〜3−7の動作と同じである。
この1サイクルの動作で1個のゴム製の0リング80がゴム0リング用生地70から切断されて生成される。
制御装置50は、超音波カッタ32a,32bの回転が開始始めたら、上述したステップ3−2〜3−7と同じ、ステップ5−1〜5−6の動作を行う。
すなわち、連続運転においても、1個のゴム製の0リング80を製造する動作は、試し運転のステップ3−2〜3−7の動作と同じである。
この1サイクルの動作で1個のゴム製の0リング80がゴム0リング用生地70から切断されて生成される。
ステップ6、終了判定
制御装置50はオペレータが図示しない押出切断装置1の制御卓の終了ボタンを押すか、所定時間毛印加しても、押出機10から次のゴム0リング用生地70が出力されないとき、あるいは、連続運転の開始から所定時間経過した後、連続運転の終了と判定して上述した動作を収容する。
他方、終了条件を満たさない場合は、ステップ5−1の動作から反復する。
制御装置50はオペレータが図示しない押出切断装置1の制御卓の終了ボタンを押すか、所定時間毛印加しても、押出機10から次のゴム0リング用生地70が出力されないとき、あるいは、連続運転の開始から所定時間経過した後、連続運転の終了と判定して上述した動作を収容する。
他方、終了条件を満たさない場合は、ステップ5−1の動作から反復する。
本発明の第1実施の形態の押出切断装置1によれば、定量押出機を用いてないので、たとえば、ゴム製の0リング用の生地などの素材の割れが防止できる。
また本発明の第1実施の形態の押出切断装置1によれば、押出機10からの切断対象物であるゴム0リング用生地70の押出速度と、超音波カッタ32a,32bの移動速度とを同期させるので、切断したゴム製の0リング80の寸法の精度が高い。
さらに本発明の第1実施の形態の押出切断装置1に用いた超音波カッタは、切断対象物であるゴム0リング用生地70に超音波振動を負荷した加圧により切断するので、切断抵抗が低い。よって、ゴム0リング用生地70を変形にくく、偏肉が生じにくい。
また本発明の第1実施の形態の押出切断装置1によれば、押出機10からの切断対象物であるゴム0リング用生地70の押出速度と、超音波カッタ32a,32bの移動速度とを同期させるので、切断したゴム製の0リング80の寸法の精度が高い。
さらに本発明の第1実施の形態の押出切断装置1に用いた超音波カッタは、切断対象物であるゴム0リング用生地70に超音波振動を負荷した加圧により切断するので、切断抵抗が低い。よって、ゴム0リング用生地70を変形にくく、偏肉が生じにくい。
もちろん、超音波カッタ32a,32bの切断部分が磨耗する度合いか低い。よって耐久性および保守性に優れている。
さらに,磨耗に伴うゴム製の0リング80の寸法精度の低下も少ない。
さらに,磨耗に伴うゴム製の0リング80の寸法精度の低下も少ない。
第2実施の形態
本発明の切断装置の実施に際しては、上述した第1実施の形態に限らず、種々の変形態様をとることができる。
超音波カッタ32a,32bは1対に限らない。原理的には1個でもよい。その場合、1個の超音波カッタ32をゴム0リング用生地70の周囲に1回転強回転させる。
1対の超音波カッタ32a,32bを用いた場合、上述したように、超音波カッタ32a,32bをゴム0リング用生地70の周囲に半回転強だけ回転させればよいので、ゴム製の0リング80を切断する時間は短くなる。
もちろん、3個、4個の超音波カッタを用いることも可能である。その場合、1対の超音波カッタ32a,32bを用いた場合より、回転角度は少なくなるので、切断時間はさらに短縮できる。
本発明の切断装置の実施に際しては、上述した第1実施の形態に限らず、種々の変形態様をとることができる。
超音波カッタ32a,32bは1対に限らない。原理的には1個でもよい。その場合、1個の超音波カッタ32をゴム0リング用生地70の周囲に1回転強回転させる。
1対の超音波カッタ32a,32bを用いた場合、上述したように、超音波カッタ32a,32bをゴム0リング用生地70の周囲に半回転強だけ回転させればよいので、ゴム製の0リング80を切断する時間は短くなる。
もちろん、3個、4個の超音波カッタを用いることも可能である。その場合、1対の超音波カッタ32a,32bを用いた場合より、回転角度は少なくなるので、切断時間はさらに短縮できる。
本発明の切断装置は上述したゴム0リング用生地70からゴム製の0リング80を生産するだけでなく、その他のパイプまたはリング状の製品を製造するために適用できる。
制御装置50は、製造する製品の材質に応じて、超音波カッタ32a,32bのパワー、超音波カッタ32a,32bの回転数を調整する。たとえば、ゴム0リング用生地70より固い材質のものを切断する場合は、たとえば、支持回転部回転駆動用モータ40の回転速度を遅くし、超音波カッタ32a,32bのパワーを大きくする、さらには、超音波カッタ32a,32bを複数回回転させて切断するなどのを調整を行う。このような制御条件の変化は制御装置50によって容易に行うことができる。
制御装置50は、製造する製品の材質に応じて、超音波カッタ32a,32bのパワー、超音波カッタ32a,32bの回転数を調整する。たとえば、ゴム0リング用生地70より固い材質のものを切断する場合は、たとえば、支持回転部回転駆動用モータ40の回転速度を遅くし、超音波カッタ32a,32bのパワーを大きくする、さらには、超音波カッタ32a,32bを複数回回転させて切断するなどのを調整を行う。このような制御条件の変化は制御装置50によって容易に行うことができる。
1…押出切断装置
10…押出機
12…押出ダイ
14…スクリュ式押出機構
30…超音波式切断装置
32a,32b…超音波カッタ
34…超音波カッタ支持回転部
35…支持回転部回転用第2歯車
36…超音波カッタ摺動溝
38…超音波カッタ前進用エアーシリンダ
40…支持回転部回転駆動用モータ
42…支持回転部回転用第1歯車
44…サーボモータ
46…サーボシリンダ
47(47a,47b)…超音波カッタ支持回転部支持機構
50…制御装置(制御用コンピータ)
60(60a,60b)…センサ
光学式生地先端検出センサ
70…ゴム0リング用生地
80…ゴム製の0リング
90…支持枠
91,92…第1および第2横支持部材
93…縦支持部材
O1−O1…第1軸
O2−O2…第2軸
O3−O3…第3軸
10…押出機
12…押出ダイ
14…スクリュ式押出機構
30…超音波式切断装置
32a,32b…超音波カッタ
34…超音波カッタ支持回転部
35…支持回転部回転用第2歯車
36…超音波カッタ摺動溝
38…超音波カッタ前進用エアーシリンダ
40…支持回転部回転駆動用モータ
42…支持回転部回転用第1歯車
44…サーボモータ
46…サーボシリンダ
47(47a,47b)…超音波カッタ支持回転部支持機構
50…制御装置(制御用コンピータ)
60(60a,60b)…センサ
光学式生地先端検出センサ
70…ゴム0リング用生地
80…ゴム製の0リング
90…支持枠
91,92…第1および第2横支持部材
93…縦支持部材
O1−O1…第1軸
O2−O2…第2軸
O3−O3…第3軸
Claims (5)
- 切断対象の素材(70)を押し出す押出機(10)と、
超音波式切断装置(30)と、
前記切断対象の長手方向の位置を検出するセンサ(60)と、
制御装置(50)と
を有し、
前記押出機と前記超音波式切断装置の前記超音波カッタ支持回転手段とは長手方向に相対移動可能であり、
前記超音波式切断装置(30)は、
前記切断対象の素材を超音波エネルギーで切断する超音波カッタ(32a,32b)と、
該超音波カッタを前記切断対象の素材の周囲を回転させる超音波カッタ支持回転手段(34、35、42、40)と、
前記超音波カッタを前記切断対象の素材の長手方向に切断長さに応じて移動させる超音波カッタ長手方向移動手段(44、46)と、
該超音波カッタ支持回転手段により回転する前記超音波カッタを前記切断対象の素材の径方向の切断位置まで接近させる超音波カッタ径方向移動手段(38、36)と、
前記超音波カッタを、前記切断対象の素材を切断するとき付勢し、前記切断対象の素材を切断しないとき消勢する、超音波カッタ駆動手段と
を有し、
前記制御装置は、
前記超音波カッタ支持回転手段を駆動して前記超音波カッタを回転させ、
前記センサが前記切断対象の素材の先端を検出したとき、前記切断対象の素材がある決められた区間内で一定距離を移動した時間を検出し、その検出結果から前記切断対象の素材の押出速度を算出し、前記超音波カッタ長手方向移動手段を駆動して前記長手方向の切断位置まで前記回転している超音波カッタを前記算出した押出速度に同期させて移動させ、前記超音波カッタ径方向移動手段(38、36)を駆動して前記超音波カッタを前記切断対象の径方向の切断位置まで接近させ、前記超音波カッタ駆動手段を駆動して前記超音波カッタを付勢し、
前記付勢された超音波カッタが所定回転角度だけ回転したとき、前記超音波カッタ駆動手段を駆動して前記超音波カッタを消勢し、前記超音波カッタ径方向移動手段を駆動して前記回転している超音波カッタを径方向の基準位置に復帰させ、前記超音波カッタ長手方向移動手段を駆動して前記超音波カッタを長手方向の基準位置まで復帰させる、
切断装置。 - 前記制御装置は、前記切断対象の素材の先端からの切断位置と前記超音波カッタ長手方向移動手段(38)の駆動範囲とに基づいて、前記超音波カッタ長手方向移動手段を駆動して、前記押出機から押し出される切断対象の素材の位置と押出速度および前記超音波カッタの長手方向の位置と移動速度を調整する。
請求項1に記載の切断装置。 - 前記超音波カッタを前記切断対象の素材の長手方向に切断長さに応じて移動させる超音波カッタ長手方向移動手段(44、46)は、前記超音波カッタ支持回転手段を移動させるサーボモータ(46)と、該サーボモータと協働するサーボシリンダ(46)とを有する、
請求項1または2記載の切断装置。 - 前記超音波カッタ径方向移動手段(38、36)は、前記超音波カッタ(32a,32b)を径方向に移動させる超音波カッタ前進用エアーシリンダ(38)と、前記超音波カッタを径方向に案内する超音波カッタ摺動溝(36)とを有する、
請求項1〜3のいずれかに記載の切断装置。 - 前記切断対象の長手方向の位置を検出するセンサ(60)は、前記切断対象物を挟んで対向して配設された、発光素子と、受光素子とを有する、
請求項1〜4のいずれかに記載の切断装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004307190A JP2006116653A (ja) | 2004-10-21 | 2004-10-21 | 切断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004307190A JP2006116653A (ja) | 2004-10-21 | 2004-10-21 | 切断装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006116653A true JP2006116653A (ja) | 2006-05-11 |
Family
ID=36535017
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2004307190A Withdrawn JP2006116653A (ja) | 2004-10-21 | 2004-10-21 | 切断装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006116653A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101005183B1 (ko) | 2010-06-15 | 2011-01-04 | 김삼중 | 고무 정량 절단 제어장치 및 이를 포함하는 고무 정량 절단기 |
CN111571706A (zh) * | 2020-05-20 | 2020-08-25 | 杭州三巨汽配有限公司 | 一种便捷式仪表盘板材横切机 |
CN116921885A (zh) * | 2023-09-14 | 2023-10-24 | 欧瑞传动电气股份有限公司 | 针对中大口径钢管的无抱紧定尺切割装置及切割控制方法 |
-
2004
- 2004-10-21 JP JP2004307190A patent/JP2006116653A/ja not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101005183B1 (ko) | 2010-06-15 | 2011-01-04 | 김삼중 | 고무 정량 절단 제어장치 및 이를 포함하는 고무 정량 절단기 |
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CN111571706B (zh) * | 2020-05-20 | 2023-10-03 | 杭州佳龙光学玻璃有限公司 | 一种便捷式仪表盘板材横切机 |
CN116921885A (zh) * | 2023-09-14 | 2023-10-24 | 欧瑞传动电气股份有限公司 | 针对中大口径钢管的无抱紧定尺切割装置及切割控制方法 |
CN116921885B (zh) * | 2023-09-14 | 2023-11-17 | 欧瑞传动电气股份有限公司 | 针对中大口径钢管的无抱紧定尺切割装置及切割控制方法 |
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