JP2015039729A - 切断機用のクランプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】平坦度が低いグレーチング等のワークでもしっかりとクランプすることができ、良好な切断加工を可能にする切断機のクランプ装置を提供する。
【解決手段】搬入側バイス２２は、平坦面２６ａ，２８ａを有する搬入側第一バイス２６と搬入側第二バイス２８とで構成される。平坦面２６ａ，２８ａは、グレーチング１を間に置いて対向する。平坦面２８ａは、幅方向に複数に分割されて個別に移動可能である。平坦面２６ａ，２８ａは間にグレーチング１を挟持する。搬出側バイス２４は、平坦面３０ａ，３２ａを有する搬出側第一バイス３０と搬出側第二バイス３２とで構成される。平坦面３０ａ，３２ａはグレーチング１を間に置いて対向する。平坦面３２ａは、幅方向に複数に分割されて個別に移動可能である。平坦面３０ａ，３２ａは間にグレーチング１を挟持する。平坦面２６ａ，２８ａ，３０ａ，３２ａは弾性ゴム体で形成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、帯鋸盤や丸鋸盤等の切断手段でワークを所定長さに寸法切りする切断機用のクランプ装置に関する。

従来、特許文献１に開示されているように、ワークテーブルに載置した複数のワークを、搬入方向と直交する方向であってワークの並び方向である水平方向からクランプする固定バイスジョーと可動バイスジョーから成る横クランプ装置を設けると共に、可動バイスジョーをワークテーブル上方に設け、切断位置近傍においてワークを上方から押圧固定する上下クランプ装置を設けて成る切断機があった。この上下クランプ装置を設けることで、例えば、円柱状の長尺の複数のワークを横に並べて一度に切断する際に、確実に複数のワークを固定して良好に切断することができる。

特開平６−１５５１５７号公報

特許文献１の切断機が有する上下クランプ装置は、幅方向に長い平坦面（下面）を有する上下クランパで複数のワークを押圧して固定するので、複数のワークの高さのばらつきにより、クランパの平坦面による各ワークの保持力に差が生じて、確実に固定されないワークが生じる場合があった。これにより、切断加工中に一部のワークが振動して正確に切断できなかったり、切断抵抗が増大し大きな切断音が発生したりするという問題があった。

さらに、特許文献１に開示されたような上下クランプ装置は、複数のワークを切断する場合以外にも、例えば幅広板状の長尺ワークや、切断方向と交差する方向にワークが部分的に分割されているもの（例えば、道路側溝の蓋等に使用される金属製のグレーチング等）をしっかりクランプすることが難しい。グレーチング等は、長手方向に格子が形成され、切断方向と交差する方向に部分的に分割されており、しかも格子の厚さ方向にはクランプできないものである。さらに構造的にねじれや寸法誤差が生じ易く、幅方向に平坦度が出にくいワークである。従って、幅方向に長い平坦面（下面）を有する上下クランパでグレーチングを押圧固定しても、クランパの平坦面がグレーチングの一部分しか接触できず、上下クランパとワークテーブルとの間でグレーチングをしっかり挟持することができず、上記と同様の問題があった。特に高張力鋼により形成されたグテーチングの切断は、切断加工機が限られ、騒音も大きくなり難しいものであった
本発明は、上記背景技術に鑑みて成されたものであり、複数のワークや平坦度が低いグレーチング等のワークでもしっかりとクランプすることができ、良好な切断加工を可能にする切断機のクランプ装置を提供することを目的とする。

本発明は、ワークを所定長さに寸法切りする切断機用のクランプ装置であって、切断位置に搬入された前記ワークの、前記切断位置の手前側部分をクランプする搬入側バイスと、前記切断位置の奥側部分をクランプする搬出側バイスとを備え、
前記搬入側バイスは、それぞれに平坦面を有する搬入側第一バイスと搬入側第二バイスとで構成され、互いの前記平坦面が前記ワークを間に置いて対向し、前記搬入側第二バイスの前記平坦面は、前記ワークの幅方向に複数に分割されて個別に移動可能であり、前記搬入側第一バイス及び前記搬入側第二バイスは、双方の前記平坦面が弾性ゴム体で形成され、互いの前記弾性ゴム体の間に前記ワークを挟持することによってクランプし、
前記搬出側バイスは、それぞれに平坦面を有する搬出側第一バイスと搬出側第二バイスとで構成され、互いの前記平坦面が前記ワークを間に置いて対向し、前記搬出側第二バイスの前記平坦面は、前記ワークの幅方向に複数に分割されて個別に移動可能であり、前記搬出側第一バイス及び前記搬出側第二バイスは、双方の前記平坦面が弾性ゴム体で形成され、互いの前記弾性ゴム体の間に前記ワークを挟持することによってクランプする切断機用のクランプ装置である。

前記弾性ゴム体は、ポリウレタンゴムであることが好ましい。また、前記搬入側第一バイスの平坦面は、前記ワークの搬入方向に傾斜し前記切断位置側の端部が最も高くなっており、前記搬出側第一バイスの平坦面は、前記ワークの搬出方向に傾斜し前記切断位置側の端部が最も高くなっている構造であることが好ましい。

前記ワークは、長手方向に複数のベアリングバーを配し複数のクロスバーで格子状に連結した長尺板状のグレーチングであり、前記搬入側及び搬出側バイスは、前記グレーチングを厚み方向にクランプする構造でもよい。その場合、切断手段が帯鋸盤であることが好ましい。また、前記搬出側第二バイスには、前記グレーチングに向かって立設された櫛状部分が設けられ、前記グレーチングが前記搬出側バイスにクランプされると、前記グレーチングのベアリングバーが前記櫛状部分に形成された複数の溝部内に入り込んで係合する構造にしてもよい。

本発明の切断機用のクランプ装置によれば、搬入側第一バイスの平坦面と、幅方向に複数に分割されて個別に移動可能な搬入側第二バイスの平坦面との間に、ワークを配して挟持する構造なので、複数のワークの切断のみならず、ワークがねじれて幅方向の平坦度が低い場合でも、ワークをしっかりとクランプすることができる。これは、搬出側第一バイス及び搬出側第二バイスについても同様である。したがって、切断加工中にワークが振動するのを最小限に抑えることができ、良好な切断加工を行うことができる。しかも、これらの平坦面が弾性ゴム体で形成されているので、切断加工中のワークの切断音を吸収する効果も得られる。

また、グレーチングのような幅広板状のワークを加工する場合、切断手段を帯鋸盤にすることで、丸鋸盤を使用するよりも切断機の構造を小型化することができる。また、搬出側第二バイスに所定の櫛状部分を設けることにより、グレーチング先端の短い部分を切断する場合でも、しっかりとクランプすることができる。

本発明の第一実施形態のクランプ装置を備えた切断機の外観を示す左側面図（ａ）、正面図（ｂ）である。 ワークであるグレーチングの構造を示す平面図（ａ）、正面図（ｂ）、斜視図（ｃ）である。 図１の切断機の内部構造を示す左側面図である。 この実施形態が有する搬入側バイスの構造及び動作を模式的に表した正面図（ａ）、搬出側バイスの構造及び動作を模式的に表した正面図（ｂ）である。 搬出側バイスの変形例の構造及び動作を模式的に表した正面図（ａ）、左側面図（ｂ）である。

以下、本発明の切断機用のクランプ装置の一実施形態について、図面に基づいて説明する。図1は、この実施形態のクランプ装置１０を備えた切断機１２の外観を示している。ここでは、ワークがグレーチングであり、切断機１２は、幅広板状の長尺の金属製のグレーチング１を所定長さに寸法切りする。

グレーチング１は、図２に示すように、長手方向に複数のベアリングバー２を配し、ベアリングバー２の上側部分を複数のクロスバー３で格子状に連結した構造を有している。グレーチング１は、切断機１２を用いて、隣り合う２つのクロスバー３の中央部（A-A部）で切断されたり、ベアリングバー２先端の短い余剰部分２ａが、その基端部（B-B部）で切断されたりする。その後、切り離された部分が切断機１２から搬出され、長手方向の両端部にエンドプレートを取り付ける等の作業が行われ、製品となる。

切断機１２は、ワーク送り装置１４、切断手段である帯鋸盤１６、クランプ装置１０、及び各部を駆動し制御する図示しない駆動制御部を備えている。

ワーク送り装置１４は、筺体１２ａ内に設置されたコンベア等であり、図３に示すように、搬入された長尺のグレーチング１をＸ方向（グレーチング１の長手方向）に移送し、後述するクランプ装置１０に搬入する。

帯鋸盤１６は、図１に示すように、一対のホイル１８ａの間に張設された無終端ベルト状のブレード１８ｂが取り付けられたヘッド部１８と、ヘッド部１８を上下移動可能に支持するヘッド支持部２０とで構成されている。ブレード１８ｂは、ホイル１８ａが回転することによって移動し、図示しない鋸刃ガイドにより、下向きの切断刃がＸ方向と略直角に（ＹＺ平面と平行に）形成される。ヘッド部１８は、駆動制御部によって駆動され、ヘッド支持部２０にガイドされて移動し、ブレード１８ｂの切断刃の部分が、特定のＸ位置（切断位置X1-X1）でＺ方向に昇降する。

クランプ装置１０は、図３に示すように、切断位置X1-X1に搬入されたグレーチング１をクランプするための搬入側バイス２２と搬出側バイス２４とを備えている。搬入側バイス２２は、グレーチング１の切断位置X1-X1の手前側部分（ワーク送り装置１４側の部分）をクランプし、搬出側バイス２４は、切断位置X1-X1の奥側部分をクランプする働きをする。

搬入側バイス２２は、図４（ａ）に示すように、グレーチング１の下方に配した搬入側第一バイス２６と、グレーチング１の上方に配した搬入側第二バイス２８とで構成され、それぞれにグレーチング１よりも幅広の平坦面２６ａ，２８ａが形成され、グレーチング１を間に置いて互いに対向している。平坦面２６ａは、ワーク送り装置１４で搬入されるグレーチング１の下面とほぼ同じ高さに固定された１つの平面であり、平坦面２８ａは、幅方向に２つに分割され、油圧シリンダ３３等の駆動により個別に移動できる構造になっている。また、平坦面２６ａ，２８ａは、いずれも弾性ゴム体で形成されている。弾性ゴム体の素材は、グレーチング１の位置決めの正確性、振動の吸収性等を考慮して、適度な硬さを備えたポリウレタンゴムを選択するのが好ましい。

搬出側バイス２４は、図４（ｂ）に示すように、グレーチング１の下方に配した搬出側第一バイス３０と、グレーチング１の上方に配した搬出側第二バイス３２とで構成され、それぞれにグレーチング１よりも幅広の平坦面３０ａ，３２ａが形成され、グレーチング１を間に置いて互いに対向している。平坦面３０ａは、ワーク送り装置１４で搬入されるグレーチング１の下面とほぼ同じ高さに固定された１つの平面であり、平坦面３２ａは、幅方向に４つに分割され、油圧シリンダ３３等の駆動により個別に移動可能になっている。また、平坦面３０ａ，３２ａは、いずれもポリウレタンゴム等の弾性ゴム体で形成されている。

上記のように、搬入側第一バイス２６の平坦面２６ａと搬出側第一バイス３０の平坦面３０ａはほぼ同じ高さに固定されているが、それぞれを僅かにＸ方向に傾斜させ、双方の切断位置X1-X1側の端部が最も高くなるように固定することが好ましい。これにより、グレーチング１の切断中に、帯鋸盤１６のブレード１８ｂが切断部分に挟みこまれるのを防止することができる。

次に、切断機１２を使用して、グレーチング１のA-A部を切断する動作について説明する。長尺のグレーチング１が搬入される前のクランプ装置１０は、搬入側及び搬出側第二バイス２８，３２の平坦面２８ａ，３２ａが十分高い位置に退避し、帯鋸盤１６のブレード１８ｂも十分高い位置に退避している。

まず、グレーチング１がワーク送り装置１４によって移送され、グレーチング１の先端部がクランプ装置１０内の切断位置X1-X1に搬入されて平坦面２６ａ，３０ａに支持される。このとき、グレーチング１の幅方向の位置決めは、ワーク送り装置１４にガイドを設けて行ってもよいし、クランプ装置１０に専用のバイス（搬入側バイス２２、搬出側バイス２４と別のバイス）を設けて行ってもよい。

次に、搬入側第二バイス２８及び搬出側第二バイス３２の平坦面２８ａ，３２ａが下降してグレーチング１の上面を押圧し、対向する平坦面２６ａ，３０ａとの間にグレーチング１を挟持する。図４に示すように、グレーチング１のような幅広板状のワークは、構造的にねじれやすいので、幅方向の平坦度が出にくい。しかし、分割された平坦面２８ａ，３２ａによって複数の部分が個別に押圧されるので、ねじれが若干矯正されながら、グレーチング１の表面が弾性ゴム体に僅かに沈み込んで挟持され、しっかりクランプされる。

グレーチング１がクランプされると、帯鋸盤１６が駆動され、切断位置X1-X1にあるブレード１８ｂが下降してグレーチング１を切断する。そして、切断加工が終わると、ブレード１８ｂが元の高い位置に退避し、クランプ１０によるクランプが解除され、グレーチング１の切断された部分が搬出側バイス２４の側から搬出される。

以上説明したように、切断機用のクランプ装置１０は、搬入側第一バイス２６の平坦面２６ａと、幅方向に複数に分割されて個別に移動する搬入側第二バイス２８の平坦面２８ａとの間に、グレーチング１を厚み方向に配して挟持する構造なので、グレーチング１の平坦度が低い場合でも、グレーチング１の各ベアリングバー２を複数の部分でしっかりとクランプすることができる。これは、搬出側第一バイス３０及び搬出側第二バイス３２についても同様である。したがって、切断加工中にグレーチング１のベアリングバー２が振動するのを最小限に抑えることができ、良好な切断加工を行うことができる。しかも、これらの平坦面２６ａ，２８ａ，３０ａ，３２ａが弾性ゴム体で形成されているので、切断加工中のグレーチング１の切断音を吸収する効果も得られる。

また、クランプ装置１０の場合、搬入側第二バイス２８の平坦面２８ａの分割数が２つで、搬出側第二バイス３２の平坦面３２ａの分割数が４つに設定されており、後者の分割数が多い。これは、切断加工中、グレーチング１から切り離される短い部分（搬出側の部分）の方が、本体の長い部分よりも振動が発生しやすいので、短い部分のクランプをより強固にすることを考慮したものである。

次に、グレーチング１のB-B部を切断する場合について説明する。B-B部についてもA-A部と同様の動作で切断してもよいが、グレーチング１から切り離される余剰部分２ａ（搬出側の部分）が非常に短い関係で、図４（ｂ）に示す搬出側第二バイス３２の構造では十分にクランプができない可能性がある。そのような場合は、搬出側第二バイス３２に代えて、図５に示す搬出側第二バイス３４を使用するとよい。

搬出側第二バイス３４は、上記の搬出側第二バイス３２の平坦面３２ａと同様に、弾性ゴム体で成る平坦面３４ａを有し、さらに、平坦面３４ａから突出する方向に起立する金属製の櫛状部分３４ｂが設けられている。櫛状部分３４ｂには、先端部から基端部の方向に切り込まれた複数の溝部３４ｃが形成されている。複数の溝部３４ｃのピッチは、グレーチング１を構成するベアリングバー２のピッチと同じであり、溝部３４ｃの深さは、それぞれ平坦面３４ａの位置と同じか、それよりも僅かに深い程度である。

グレーチング１の先端部がクランプ装置１０内の切断位置X1-X1に搬入されると、上記と同様に、搬入側第二バイス２８及び搬出側第二バイス３２が下降し、平坦面２８ａ，３４ａがグレーチング１の表面を押圧し、対向する平坦面２６ａ，３０ａとの間に、グレーチング１を挟持する。これと同時に櫛状部分３４ｂが下降し、溝部３４ｃ内にベアリングバー２の余剰部分２ａが入り込んで係合する。したがって、グレーチング１から切り離される部分が非常に短くてもしっかりとクランプされるので、切断加工中に、余剰部分２ａの振動が効果的に抑えられる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、クランプ装置の搬入側第二バイス及び搬出側第二バイスの各平坦面の分割数は２つ又は４つに限定されず、ワークのサイズやワークを押圧する際の駆動力等に合わせて適宜設定することができ、搬入側の分割数と搬出側の分割数は、同じでもよいし異なっても構わない。また、図５に示す櫛状部分３４ｂを設けた搬出端側第二バイス３４は、グレーチング１のB-B部を切断するのに好適であることは説明したが、そのままA-A部を切断する際も支障なく使用することができ、同様の作用効果を得ることができる。また、上記のクランプ装置１０の場合、搬入側第一バイス２６及び搬出側第一バイス３０の平坦面２６ａ，３０ａは、それぞれ固定された１つの面であるが、上記のようなクランプ状態が実現できるのであれば、分割したり、可動式にしたりすることも可能である。また、各バイスの平坦面を形成する弾性ゴム体の素材は、ポリウレタンゴムが好適であるが、これに相当する適度な硬さを有する他のゴムに変更してもよい。

上記の切断機１２には帯鋸盤１６が設けられているが、その他の切断手段（丸鋸盤等）に変更してもよい。また、切断機１２は、ワークを略水平方向（Ｘ方向）に移送して水平状態にクランプする構造を有し、グレーチングの加工に好適な構造になっているが、グレーチング以外のワークを扱う場合等は、ワークを垂直方向に移送して垂直状態にクランプする構造や、斜め方向に移送して斜め状態にクランプする構造にしてもよい。

１ グレーチング（ワーク）
２ ベアリングバー
３ クロスバー
１０ クランプ装置
１２ 切断機
１６ 帯鋸盤（切断手段）
２２ 搬入側バイス
２４ 搬出側バイス
２６ 搬入側第一バイス
２６ａ 平坦面
２８ 搬入側第二バイス
２８ａ 平坦面
３０ 搬出側第一バイス
３０ａ 平坦面
３２，３４ 搬出側第二バイス
３２ａ，３４ａ 平坦面

Claims (6)

1. ワークを所定長さに寸法切りする切断機用のクランプ装置において、
   切断位置に搬入された前記ワークの、前記切断位置の手前側部分をクランプする搬入側バイスと、前記切断位置の奥側部分をクランプする搬出側バイスとを備え、
   前記搬入側バイスは、それぞれに平坦面を有する搬入側第一バイスと搬入側第二バイスとで構成され、互いの前記平坦面が前記ワークを間に置いて対向し、前記搬入側第二バイスの前記平坦面は、前記ワークの幅方向に複数に分割されて個別に移動可能であり、前記搬入側第一バイス及び前記搬入側第二バイスは、双方の前記平坦面が弾性ゴム体で形成され、互いの前記弾性ゴム体の間に前記ワークを挟持することによってクランプし、
   前記搬出側バイスは、それぞれに平坦面を有する搬出側第一バイスと搬出側第二バイスとで構成され、互いの前記平坦面が前記ワークを間に置いて対向し、前記搬出側第二バイスの前記平坦面は、前記ワークの幅方向に複数に分割されて個別に移動可能であり、前記搬出側第一バイス及び前記搬出側第二バイスは、双方の前記平坦面が弾性ゴム体で形成され、互いの前記弾性ゴム体の間に前記ワークを挟持することによってクランプすることを特徴とする切断機用のクランプ装置。
2. 前記弾性ゴム体は、ポリウレタンゴムである請求項１記載の切断機用のクランプ装置。
3. 前記搬入側第一バイスの平坦面は、前記ワークの搬入方向に傾斜し前記切断位置側の端部が最も高くなっており、前記搬出側第一バイスの平坦面は、前記ワークの搬出方向に傾斜し前記切断位置側の端部が最も高くなっている請求項１又は２記載の切断機用のクランプ装置、
4. 前記ワークは、長手方向に複数のベアリングバーを配し複数のクロスバーで格子状に連結した長尺板状のグレーチングであり、前記搬入側及び搬出側バイスは、前記グレーチングを厚み方向にクランプする請求項１又は２記載の切断機用のクランプ装置。
5. 切断手段が帯鋸盤である請求項４記載の切断機用のクランプ装置。
6. 前記搬出側第二バイスには、前記グレーチングに向かって立設された櫛状部分が設けられ、前記グレーチングが前記搬出側バイスにクランプされると、前記グレーチングのベアリングバーが前記櫛状部分に形成された複数の溝部内に入り込んで係合する請求項４又は５記載の切断機用のクランプ装置。
   

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