JP2011078988A - トムソン刃の溝削り加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】設置場所の制約のなかで華奢な機械でトムソン刃１の不安定な姿勢の条件下での両側面に正確な深さの切り込み、進行方向に最小ピッチの溝加工を可能にすることにより最小コ−ナ-曲げ半径0.1mmを可能にし、最小要素間距離で曲げ加工ができる加工装置を提供する。
【解決手段】自動曲げ機部Aと、切り粉が発生しても悪影響の出にくい場所に十分前方に溝加工部Bからなり、溝加工部Bにはトムソン刃１の両側にV字溝を削ることができるV字溝堀案内ユニット２２と、それを上下左右に移動させる左右移動機構部１０，上下移動機構部１５及び支持部１６を設け、自動曲げ機部Aからトムソン刃１を、溝加工部Bに送り出し、トムソン刃１にその長さ方向に対して直角方向に左右のV字溝を加工し、その後、自動曲げ機部Aに引き戻して、V字溝を施した箇所を先鋭に曲げることができるトムソン刃溝加工装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、トムソン刃の曲げ加工するため溝削り加工装置に関する。

従来、トムソン刃１をV曲げ加工する場合、基本的には前もって機械削りを行わずそのまま曲げ加工を行っていた。コ−ナ−に薄い厚さ１．０mm前後の切断砥石で溝加工して曲げを行うと鋭角な曲げが出来ることは知られていたが、煩わしいのと位置精度が出にくいので、実際にはほとんど使われていなかった。この場合でも切断砥石では溝はア−ル形状で折り曲げ位置が決まらず、切り込み深さが砥石の摩耗のため毎回一定していなかったのでコ−ナ−曲げ半径も変わっていた。

特開平６−３２８１３号公報 特開２００１−３１４９３２号公報 特開２００３−３２６３３１号公報

既成のトムソン刃１自動曲げ機部Aのとりわけ曲げ機構部は、微妙な隙間で構成され、そこに切削屑等が入ると曲げ精度がでなくなり、トムソン刃１の自動送りでのジャミングの原因にもなる。そのために切削屑が自動曲げ機部Aに影響を与えないことが絶対必要条件である。又、トムソン刃１を先鋭に曲げるためにトムソン刃１に予めV字溝を入れるためには下記の課題がある。

イ）自動曲げ機部Aの追加機能として自動曲げ機部Aより十分離して、溝加工部Bを設置しトムソン刃１の両側にV字溝加工し、その後、自動曲げ機部AでV字溝を施した箇所を先鋭に曲げるためのトムソン刃溝削り加工装置。

ロ）トムソン刃１の両側にV字溝を施すことにより、トムソン刃１の曲げ要素間距離を短くするトムソン刃溝削り加工装置。

ハ）コ−ナ−部での曲げ形状の乱れ、折り曲げ点での底の盛り上がりを無くし、抜き型完成後の切れむらを無くすトムソン刃溝削り加工装置。

ニ）トムソン刃１の刃先のすぐ手前まで正確な角溝を加工できることにより、トムソン刃１の組み合わせ時に、刃先を相手側に密着、切れむらの無いトムソン刃溝削り加工装置。

本発明は、図５(ｄ)に示すように、トムソン刃１の両側の必要な位置に最小ピッチで正確なV字溝加工ができることにより、小さな曲げ力でもコ−ナ−半径の小さい要素間ピッチの小さいトムソン刃１の曲げ加工できるトムソン刃溝削り加工装置を提供する。

本発明は、図２に示すように、自動曲げ機部Aから送り出したトムソン刃１にV字溝を削り、その切り粉が発生しても自動曲げ機部Aに悪影響の出にくい場所に設置された溝加工部Bであって、溝加工部Bにはトムソン刃１の両側にV字溝を削ることができるV字溝堀案内ユニット２２と、それを上下左右に移動させる左右移動機構部１０，上下移動機構部１５及び支持部１６を有する。自動曲げ機部Aからトムソン刃１を、溝加工部Bに送り出し、トムソン刃１にそれと直角の方向に左右のV字溝を加工し、その後、自動曲げ機部Aに引き戻して、V字溝を施した箇所を先鋭に曲げる。

本発明のV字溝堀案内ユニット２２は、図１に示すように、上下左右移動可能な案内治具ベ−ス１７と、それに接続された溝削り案内治具５、取り付け板３と、溝削りモ−タ１１により駆動される溝削り刃物９を有し、溝削り案内治具５にはトムソン刃１の刃厚より若干広い左右一対の細溝１２がある。その先端はトムソン刃１の左右の振れに対して溝削り案内治具５が入りやすいように開先になっている。その細溝１２に溝削り刃物９をトムソン刃１の切り込み量覗かせて、V字溝堀案内ユニット２２を、上下左右移動させて、図３（ｂ）（ｃ）に示すように、上から溝削り案内治具５の細溝１２に沿ってトムソン刃１に挿入してその左右に溝をいれる。

溝削りを数回の切り込みでするときは、V字溝堀案内ユニット２２に切り込み調整駆動部１８、送りネジ１９を取り付け、取り付け具２０は案内治具ベ−ス１７に摺動取り付けする。両側の溝削り刃物９を細溝１２からでる手前で固定ネジ８を締め付ける。この状態で左右一対の溝削り刃物９は切り込み設定時に動かさず、被加工物のトムソン刃１をはさんでいる溝削り案内治具５のみを左右移動させて切り込み量を設定してトムソン刃１の左右に溝加工する。

V字溝堀案内ユニット２２において、左右一対の溝幅の異なる細溝１２の溝削り案内治具５を、取り付け具２０より脱着することにより、異なる刃厚のトムソン刃１の溝削り案内治具５に交換する。

華奢な機械構造にもかかわらずトムソン刃１の両側の必要な位置に最小ピッチで正確な溝加工ができることにより、図５のようなコ−ナ−半径の小さい要素間ピッチの小さいトムソン刃１曲げ加工が出来るようになる。

本発明のV字溝堀案内ユニットの構成 本発明の自動曲げ機部と溝加工部の全体構造 本発明の溝削り案内治具の左右移動状態図 本発明のV字溝堀案内ユニットの動作図（上面から見た図） 本発明の曲げ加工工程

図５は、本発明のトムソン刃１にV字溝を作成し、曲げ加工する工程を示す。
トムソン刃１を、図５(b) (c)の溝加工無しで曲げ加工すると、刃厚の中立線上に対して刃の内側では圧縮応力が、外側では引っ張り応力がかってくる。そのためにコ−ナ−部の曲げ形状が乱れる。特に最小曲げ半径、および内側は押されてトムソン刃１の高さ方向に歪み、内側は底が飛び出し刃高が長くなり、打ち抜き時に切れむら、形状むらを生じる。

図５(b)のようにV字溝を加工後(ｄ)のように曲げ加工すると、圧縮応力がかからないので、トムソン刃１の底の部分が出っ張らず、最小半径で曲げられる。またV字溝なので曲げ位置も決まり、左右にV字溝を入れると角溝に比べ、隣の溝との干渉も少なくできる。

本発明では、自動曲げ機部Aからトムソン刃１を、前もって溝加工部Bに引き出し、図５（ｂ）のV字溝または図５（ｃ）の角溝をいれて、その後引き戻し、既成の自動曲げ機部Aで曲げることにより、コ−ナ半径の小さな折り曲げ点で底の盛り上げることなく、図５（ｄ）のように短い要素間でも少しの曲げ力で決まった位置にくっきりと曲げられる。また、図５(ｃ)の角溝を加工することにより、図５(e)のようにトムソン刃１の組み合わせ時に、刃先を相手側により密着できる。

図１はV字溝掘り案内ユニット２２の構成を示す。
V字溝堀案内ユニット２２は上下左右移動可能な案内治具ベ−ス１７と、それに接続された左右一対の細溝１２付き溝削り案内治具５と、溝削りモ−タ１１により駆動される
溝削り刃物９を有し、トムソン刃１の切り込み量だけ、溝削り刃物９を溝削り案内治具５の左右一対の開先つき細溝１２より覗かせて、案内治具ベ−ス１７ごと、上下左右移動させて、トムソン刃１の直角の方向にV字溝を加工する。

詳細には、V字溝堀案内ユニット２２には、案内治具ベ−ス１７に取り付け具２０、一対の取り付け板３，切り込み調整部１８が取り付けられ、取り付け具２０には一対の細溝１２のある溝削り案内治具５が脱着可能に取り付き、取り付け板３には溝削りモ−タ１１がその先には溝削り刃物９が取り付いている。取り付け板３は案内治具ベ−ス１７に摺動固定され調整ネジ７により溝削り刃物９の切り込み量を調整し、固定ネジ８で案内治具ベ−ス１７に固定される。案内治具ベ−ス１７には左右移動機構部１０，上下移動機構部１５が取り付けられ、片持ち支持部１６により支えられている。

図２は自動曲げ機部A 溝加工部Bの全体構造を示す。
溝加工部Bにはトムソン刃１の両側にV字溝を削ることができるV字溝堀案内ユニット２２と、それを上下左右に移動させる左右移動機構部１０，上下移動機構部１５及び支持部１６を有する。自動曲げ機部Aからトムソン刃１を、溝加工部Bに送り出し、トムソン刃１にそれと直角の方向に左右のV字溝を加工し、その後、自動曲げ機部Aに引き戻して、V字溝を施した箇所を先鋭に曲げる。

溝削り刃物９が溝削り案内治具５の刃物進入窓１３の中を通って細溝１２に達し、溝削り刃物９の両側に溝削り案内治具５が近接して設置できるので、切削時のトムソン刃１の細溝による拘束がより安定する。

溝削り刃物９が溝削り案内治具５の一対の細溝１２から切り込み量覗いた状態でトムソン刃１の上から下りてくると細溝１２の幅がトムソン刃１の厚さに対して十分狭いので、切削時にトムソン刃１が拘束され溝深さの一定した溝が削れる。

１回の切り込みで溝削りをする時は、切り込み調整駆動部１８と送りネジ１９は取り付けず、取り付け具２０は案内治具ベ−ス１７に直接固定する。そして調整ネジ７で取り付け板３を摺動させ、刃物進入窓１３より溝削り刃物９を挿入し細溝１２より溝の切り込み量のぞかせる。図３（ｂ）の様にトムソン刃１１の左側に溝を入れる時は案内治具ベ−ス１７を右に溝削り案内治具５の細溝１２がトムソン刃１の真上まで移動させ、その後,下に移動させ切削加工をし、上にあげる。次に図３（C）のようにトムソン刃１の右側に溝を入れる時は同様に案内治具ベ−ス１７を左にトムソン刃１の真上まで移動させ下に移動させ切削加工を行い、上にあげる。

トムソン刃１が硬いか、又は刃厚が厚い時は複数回の切り込みの加工が必要になる。その時はV字溝堀案内ユニット２２に切り込み調整駆動部１８と送りネジ１９を取り付け、取り付け具２０は案内治具ベ−ス１７に摺動取り付けする。機械構造が華奢なため、まず振動元の両側のモ−タ取り付け板３を調整ネジ７で摺動させ、刃物進入窓１３を通り溝削り刃物９が細溝１２手前まで移動させて固定ネジ８を締め付ける。この状態で溝削り案内治具５と溝削り刃物９の相対関係において、左右一対の溝削り刃物９は切り込み設定時に動かさず、被加工物のトムソン刃１を挟んでいる溝削り案内治具５のみを左右移動させて切り込み量を設定してトムソン刃１の左右に溝加工する。これにより本来なら左右一対必要な切り込み装置が一つに減らされ、V字溝堀案内ユニット２２が軽量化できる。

トムソン刃１の刃厚が変わっても溝削り案内治具５のみの交換ですぐに対応できる。

図３はV字溝堀案内ユニット２２に取り付いた案内治具ベ−ス１７が刃送り案内板４に沿ったトムソン刃１の通り線上に左右に振った状態を示す。

図４は既成自動曲げ機部とV字溝堀案内ユニット２２を上面から見た図を示す。図２のようにトムソン刃１より若干溝幅の広い（約0.1mm）左右一対の溝付き案内治具５とその中に移動可能な溝削り刃物９を設置し、細溝１２に対して溝削り刃物９の刃の出る量を切り込みネジ７で設定し、図３ (b) (c)のように溝付き案内治具５と溝削り刃物９を右に左側細溝がトムソン刃１の真上まで移動させ、溝削り刃物９を回転させながら、案内ベ−ス１７ごと下降させ固定式クランプでない、摺動式の溝付き案内治具５と溝削り刃物９でトムソン刃１の左側面の溝削り後、溝削り刃物９を上昇させトムソン刃１を進行方向に必要量送り、図３のように溝付き案内治具５を左に右側の細溝がトムソン刃１の真上まで移動させ再び案内ベ−ス１７を下降させ右側面の溝削りをする。このとき上から降りてくる細溝１２によりトムソン刃１の動きが拘束されるので切り込み一定の溝加工が加工可能になる。

図５は、本発明のV溝加工によるトムソン刃１を曲げ加工する工程を示す。
(a)は曲げ加工前のトムソン刃１（普通厚み0.7mm,高さ23.6mmで寸法は各種）、(ｂ)はV溝加工されたトムソン刃１を上から見た図、(ｃ)は角溝加工されたトムソン刃１を上から見た図、(ｄ)はV溝加工されたトムソン刃１を曲げた図、(e )はトムソン刃１を直角に組み合わせた図である。V字溝を入れておくと曲げに要する力も少なくてすむので、最小要素間距離で曲げるのに役立つ。

ところがトムソン刃１を曲げる時に、トムソン刃１が左右に振られるため溝加工部と干渉する。また左右の溝も最小ピッチでいれたいので、バイス等の強固なクランプを設置しにくい、またスペ−ス的にも自動曲げ機部Aとの取り付けも片持ち構造などにならざるをえないので溝加工装置も頑強に作りにくい。

自動曲げ機部Aより前方に引き出せば、図４のように、刃送り案内板４を取り付けられないので進行方向に真っ直ぐに引き出せず左右に振られた状態で、かつ垂直方向に倒れた不安定な状態になる。また、溝削り刃物９は片持ちで機械剛性を得にくい構造なので、位置決め精度が出しにくく切り込み深さがばらつきやすい。この加工物、被加工物の相対位置が不安定なのに正確な深さの溝加工が必要である。ところが、溝削り案内治具の細溝１２は先端部が開いており、トムソン刃１の位置がずれていてもひねっていても、細溝１２の開口部以内のばらつきであれば、V字溝堀案内ユニット２２の下降とともにトムソン刃１が細溝１２内に挿入され正確な深さの溝加工が可能となる。

このように機械側、被削材側の不安定な姿勢の条件下でその両側面に正確な深さの切り込みを、進行方向に最小ピッチの溝加工を曲げる前に両側にすることにより最小コ−ナ-曲げ半径0.1mmを可能にする。

以下、この発明の効果の詳細を示す。
トムソン刃１の両側の必要な位置に最小ピッチで正確な溝加工ができることにより、図５のようなコ−ナ−RのV字溝を施すことにより、図５（ｄ）のD,Eの曲げ要素間距離を短くする小さい要素間ピッチの小さいトムソン刃１曲げ加工が出来るようになる。

細溝１２に対して必要な切り込み量だけ溝掘り刃物９が覗き、トムソン刃１の動きは細溝１２で規制されるのでトムソン刃１に直角方向の切り込み一定のV字溝を加工できる。細溝１２はいわば摺動可能クランプでそれが溝削り刃物と同時に動くので固定式クランプであれば切削時これが溝削り刃物と干渉するが、移動するのでそれが無く、少し長手方向に送ってからの溝加工もでき最小ピッチの溝加工ができるようになる。

通常切り込みはトムソン刃１の刃厚の半分なので、１回の切り込みで溝加工は完了する。その時は、取り付け具２０、溝削り案内治具５は案内治具ベ−ス１７に固定され、溝削り刃物９を左右に動かし細溝１２より切り込み量分を覗かせ、V字溝堀案内ユニット２２を上下に動かし溝加工する。しかし数回の切り込みを必要とするときは、V字溝堀案内ユニット２２に、切り込み調整駆動部１８と送りネジ１９を付け加え、本来なら切り込みは加工ツ−ルである溝削り刃物９を動かし調整するが、溝削り刃物９を細溝１２から覗く手前で固定ネジ８を締めてつまり溝削り刃物９を固定した状態で、実際の切り込みは被加工物側のトムソン刃１を挟み込んでいる溝削り案内治具５を左右に移動させ切り込みを可能にする。

例えば、図３に於いて切り込み量は細溝１２から覗いた溝掘り刃物９によってきまるが、切り込みの無い状態つまり溝掘り刃物が細溝から覗いていない状態で左右の溝掘り刃物が移動しないように固定ネジ８で固定する。図３（ｂ）のようにV字溝掘り案内ユニット２２を右に移動させ、左側の切削準備をする。このとき溝削り案内治具５を左に少し移動させ、溝掘り刃物９を細溝１２から覗かせて切り込みし、V字溝掘り案内ユニット２２を下ろし一回目の切削を行う、その後上に上げ溝削り案内治具５を左にもう少し移動させて、次の切り込みを設定して溝加工する。同様に右側の溝を加工するときは図３（c）のようにV字溝掘り案内ユニット２２を右に移動させ、右側の切削準備をする。このとき溝削り案内治具５を右に少し移動させて切り込みし、V字溝掘り案内ユニット２２を下ろし一回目の切削を行う。その後上に上げ溝削り案内治具５を右にもう少し移動させて、次の切り込みを設定して溝加工する。

この方法はトムソン刃１に剛性が無く、しなることができ、自動曲げ機部Aから突き出た位置でかつ、溝切り案内治具５の細溝１２の働きにより可能となる。

このことにより本来なら左右二つの切り込み装置が必要とするのが一つで済みV字溝堀案内ユニット２２の軽量化がはかれる。

V字溝堀案内ユニット２２は、左右一対の溝幅の異なる細溝１２の溝削り案内治具５を、取り付け具２０により脱着することにより、異なる刃厚のトムソン刃１用の溝削り案内治具５に交換出来る。

左右移動機構部１０はV字溝堀案内ユニット２２を上下移動機構部１５に対して左右に動かせる機構である。上下移動機構部１５は、左右移動機構部１０とそれにぶら下がったV字溝堀案内ユニット２２を同時に上下させる機構である。片持ち支持部１６は
自動曲げ機部Aと上下移動機構部１５、左右移動機構部１０とV字溝堀案内ユニット２２を片持ち支持でつなげている。

１ トムソン刃
２ 曲げ型
３ 取り付け板
４ 刃送り案内板
５ 溝削り案内治具
６ 戻しバネ
７ 調整ネジ
８ 固定ネジ
９ 溝削り刃物
１０ 左右移動機構部
１１ 溝削りモ−タ
１２ 細溝
１３ 刃物進入窓
１４ 溝削り加工完了状態
１５ 上下移動機構部
１６ 片持ち支持部
１７ 案内治具ベ−ス
１８ 切り込み調整駆動部
１９ 送りネジ
２０ 取り付け具
２１ 脱着ネジ
２２ V字溝堀案内ユニット
A 自動曲げ機部
B 溝加工部
C 曲げ型回転駆動機構部
D ２mm
E 5 mm
F R0.1
G V溝加工
H 角溝加工
I トムソン刃左右振れねじれ状態

Claims (4)

1. 自動曲げ機部Aから送り出したトムソン刃１にV字溝を削り、その切り粉が発生しても自動曲げ機部Aに悪影響の出にくい場所に設置された溝加工部Bであって、溝加工部Bにはトムソン刃１の両側にV字溝を削ることができるV字溝堀案内ユニット２２と、それを上下左右に移動させる左右移動機構部１０、上下移動機構部１５及び支持部１６を設け、自動曲げ機部Aからトムソン刃１を、溝加工部Bに送り出し、トムソン刃１にその長さ方向に対して直角方向に左右のV字溝を加工し、その後、自動曲げ機部Aに引き戻して、V字溝を施した箇所を先鋭に曲げる事を特徴とするトムソン刃１の溝削り加工装置。
2. 前記V字溝堀案内ユニット２２は、上下左右移動可能な案内治具ベ−ス１７と、それに接続された溝削り案内治具５、取り付け板３、溝削りモ−タ１１により駆動される溝削り刃物９からなり、溝削り案内治具５にはトムソン刃１の刃厚より若干広い左右一対の細溝１２を設け、その先端はトムソン刃１の左右の振れに対して溝削り案内治具５が入りやすいように開先し、その細溝に溝削り刃物９をトムソン刃１の切り込み量覗かせ、V字溝堀案内ユニット２２を、上下左右移動させて、上から溝削り案内治具５の細溝１２に沿ってトムソン刃１に挿入し、V字溝堀案内ユニット２２を、上下移動させることで、溝削り刃物９でトムソン刃１の左右にV字溝をいれることを特徴とする請求項１記載のトムソン刃１の溝削り加工装置。
3. 前記V字溝堀案内ユニット２２に切り込み調整駆動部１８、送りネジ１９を取り付け、取り付け具２０を案内治具ベ−ス１７に摺動取り付けし、両側の溝削り刃物９を細溝１２からでる手前で固定ネジ８を締め付け、この状態で左右一対の溝削り刃物９は切り込み設定時に動かさず、被加工物のトムソン刃１を挟んでいる溝削り案内治具５のみを左右移動させ、切り込み量を設定してトムソン刃１の左右に溝加工することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトムソン刃溝削り加工装置。
4. 前記V字溝堀案内ユニット２２において、左右一対の溝幅の異なる細溝１２の溝削り案内治具５を、取り付け具２０より脱着することにより、異なる刃厚のトムソン刃１の溝削り案内治具５に交換出来ることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載のトムソン刃１の溝削り加工装置。