JP2015174190A - 切断機及び加工方法 - Google Patents

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嘉大 永渕
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【課題】ワークから切断加工された製品をブラシコンベア上で搬送する場合に、製品の切断⇒ブラシコンベアによる搬送⇒ワークの位置決め⇒次の製品の切断といったサイクルにおいて、製品の加工時間を短縮する切断機及び加工方法を提供する。【解決手段】ブラシコンベア22とそれに隣接する加工テーブル10Bとの境界領域に、上下動自在な昇降シャッタ30を設け、下降状態のブラシコンベア22上でワークWから切断された製品Q1が前記下刃42を通過したときに、該ブラシコンベア22を上昇させると同時に昇降シャッタ30を上昇させた状態で、製品Q1の搬送を継続すると共にワークWを位置決めした後、該ブラシコンベア22を下降させた状態でワークWから次の製品Q2を切断する。【選択図】図1

Description

本発明は、ワークから切断加工された製品をブラシコンベア上で搬送する切断機、特に製品の切断⇒ブラシコンベアによる搬送⇒材料(ワーク)の位置決め⇒次の製品の切断といったサイクルにおいて、製品の加工時間を短縮する切断機及び加工方法に関する。
従来より、例えば特開2002-79430号公報に開示されているように、パンチ加工部と切断加工部とが隣接して配置されたパンチ切断複合機においては、斜めに上下動するサポートテーブル30(同公報の図1)が設けられている。
このサポートテーブル30は、パンチ加工時においては下刃42と同じ高さ位置に位置決めされ、切断加工部側に進入したワークWを支持し、該ワークWの裏面に下刃42による傷が付かないようになっている。
そして、パンチ加工後は、前記サポートテーブル30は下刃42よりも高い位置まで上昇してそこで待機し、該下刃42と上刃41から成るL刃40によりワークWの切断加工が前記サポートテーブル30に邪魔されることなく円滑に行われる。
しかし、このサポートテーブル30は、斜めに上下動させるための駆動機構が極めて複雑であり(同公報の図3〜図6)、また全体の動作も複雑である(同公報の図9〜図10)。
そこで、サポートテーブル30の代わりに垂直方向に上下動自在なブラシコンベアを設けたパンチ切断複合機が実現し、既に実用化されている。
特開2002-79430号公報
上記ブラシコンベアは、従来からある製品搬出用のコンベアにブラシを植設したものである。
ところが、ブラシを植設したために、次のような課題が発生することとなったのである。
即ち、パンチ加工時には、ブラシコンベアを下刃より高い位置に位置決めし、切断加工部に進入したワークを該ブラシコンベアで支持することにより、該ワーク裏面に下刃による傷が付かないようにし、切断加工時には、ブラシコンベアを下刃より低い位置に位置決めし、該ワークの下刃と上刃から成るL刃による切断加工を可能にした。
しかし、ブラシコンベアには既述したようにブラシが植設されており、そのため切断加工部から搬出された製品は、このブラシのために滑ってしまうことがあり、そのために、隣接する加工テーブルに乗り上げてしまい、製品の切断⇒ブラシコンベアによる搬送⇒ワークの位置決め⇒次の製品の切断といったサイクルにおいて、結局は製品の加工時間が長くなる。
即ち、本願の図7(B)に示すように、従来は下刃100の内側に配置したブラシコンベア101を下降させた状態で、最初の製品Q1を切断した後(図7(B-1))、その製品Q1を下降したブラシコンベア101上で搬送し(図7(B-2))、その後後段のベルトコンベア102上に製品Q1を搬送し(図7(B-3))、これにより、製品Q1の搬送作業は完了する。
そして、前記製品Q1の搬送作業が完了するのを待って(図7(B-3))ブラシコンベア101を上昇させた状態で、ワークWを位置決めし、ブラシコンベア101を下降させた状態で次の製品Q2を切断する(図7(B-4))。
しかし、ブラシコンベア101を上昇させるまでには(図7(B-3))、加工開始(図7(B-1))から5秒間(図7の真中の図)も待機しなければならず、その間悪戯に時間が経過するのみであり、時間が無駄である。
そこで、上記の待機時間を5秒から例えば3秒に短くしようとすると、次のような不都合が生じる。
即ち、図9(A))に示すように、加工開始(図7(B-1))から3秒経過後にブラシコンベア101を上昇させた場合には、図7(B-2))の状態であり、未だブラシコンベア101上に最初の製品Q1が乗っている。
従って、図9(B)に示すように、製品Q1がブラシコンベア101のブラシ104のために滑ってしまい、隣接する加工テーブル103に乗り上げることがあり、後段のベルトコンベア102まで搬送できない。
そこで、どうしても既述したように、加工開始(図7(B-1))から5秒経過し前記製品Q1の搬送作業が完了するのを待って(図7(B-3))、ブラシコンベア101を上昇せざるを得ず、そのために、前記した製品の切断⇒ブラシコンベアによる搬送⇒ワークの位置決め⇒新たな製品の切断といったサイクルにおいて(図7(B-1)〜図7(B-4))、製品の加工時間が長くなる。
本発明の目的は、ワークから切断加工された製品をブラシコンベア上で搬送する場合に、製品の切断⇒ブラシコンベアによる搬送⇒ワークの位置決め⇒次の製品の切断といったサイクルにおいて(図7(A-1)〜図7(A-4))、ブラシコンベアの上昇時期を早めると共に上昇したブラシコンベア上で搬送される製品が隣接する加工テーブルへ乗り上げないようにすると同時に次の製品切断のためにワークを位置決めすることにより、製品の加工時間を短縮す切断機及び加工方法を提供する。
上記課題を解決するため、本発明によれば、
請求項1に記載されているように、
上刃41と下刃42から成るL刃40によりワークWを切断加工する切断加工部SKと、切断加工部SKの前記下刃42の内側に上下動自在に設けられ、ワークW搬入時には、下刃42より高い位置まで上昇し、切断加工時には、下刃42より低い位置まで下降するブラシコンベア22を有する切断機において、
上記ブラシコンベア22(図1〜図3)とそれに隣接する加工テーブル10Bとの境界領域に、上下動自在な昇降シャッタ30を設け、下降状態のブラシコンベア22上でワークWから切断加工された製品Q1(図7(A-1))が前記下刃42を通過したときに(図7(A-2))、該ブラシコンベア22を上昇させると同時に昇降シャッタ30を上昇させた状態で、製品Q1の搬送を継続すると共にワークWを位置決めした後(図7(A-3))、該ブラシコンベア22を下降させた状態でワークWから次の製品Q2を切断加工する(図7(A-4))ことを特徴とする切断機と、
請求項4に記載されているように、上記請求項1記載の切断機を使用する加工方法であって、
(1)上記ブラシコンベア22を下降させた状態で、製品Q1を切断した後(図7(A-1)、図8のステップST1)、
(2)該ブラシコンベア22の下降状態を保持したまま、該製品Q1が下刃42を通過するまで待機し(図7(A-2)、図8のステップST2)、
(3)その後、製品Q1が下刃42を通過したときに(図7(A-3))、ブラシコンベア22を上昇させると同時に昇降シャッタ30を上昇させた状態で、該ブラシコンベア22上で製品Q1の搬送を継続すると共に次の製品Q2のためにワークWを位置決めした後(図8のステップST3)、
(4)該ブラシコンベア22を下降させて次の製品Q2を切断すること(図8のステップST4)を特徴とする切断機を使用する加工方法という技術的手段を講じている。
上記本発明の構成によれば、下降状態のブラシコンベア22上で(図7(A-1))ワークWから切断された製品Q1が、下刃42を通過するまで(図7(A-2))、より詳しくはX下刃42X(図2)を通過した段階の加工開始(図7(A-1))から従来の待機時間より短い例えば僅か2秒待機するだけで(図7(A-3))ブラシコンベア22を上昇させると共に昇降シャッタ30、更には、浮上ブラシ31をも上昇させることにより、製品Q1が隣接する加工テーブル10B側へ乗り上げないようにし、ワークWを位置決めしても浮上ブラシ31ために該ワークWが上昇した昇降シャッタ30と干渉しないようになり、前記ブラシコンベア22上を搬送される製品Q1が該ブラシコンベア22の端部に到達したときに(図7(A-4))該ブラシコンベア22を下降させて次の製品Q2が切断可能となり、製品の加工時間が短縮された。
従って、本発明によれば、ワークから切断加工された製品をブラシコンベア上で搬送する場合に、製品の切断⇒ブラシコンベアによる搬送⇒ワークの位置決め⇒次の製品の切断といったサイクルにおいて(図7(A-1)〜図7(A-4))、ブラシコンベアの上昇時期を早めると共に上昇したブラシコンベア上で搬送される製品が隣接する加工テーブルへ乗り上げないようにすると同時に次の製品切断のためにワークを位置決めすることにより(図7(A-3))、製品の加工時間を短縮する切断機及び加工方法を提供することが可能となる。
本発明の実施形態を示す全体図である。 図1の斜視図である。 本発明によるブラシコンベア22と昇降シャッタ30と浮上ブラシ31の関係を示す図である。 本発明による昇降シャッタ30の構成図である。 本発明による昇降シャッタ30とパスラインPLとの関係を示す図である。 本発明に係るパンチ切断複合機21による加工例を示す図である。 本発明と従来技術との効果比較図である。 本発明の動作を説明するためのフローチャートである。 従来技術の課題説明図である。
以下、本発明を、実施の形態により添付図面を参照して、説明する。
図1は本発明の実施形態を示す全体図であり、図2はその本発明に係る切断機を含むパンチ切断複合機21を示す斜視図である。
上記パンチ切断複合機21は、互いに隣接するパンチ加工部PKと切断加工部SKを有する。
このうち、パンチ加工部PKは、図示するように、上部タレット6と下部タレット7を有し、上部タレット6にはパンチPが、下部タレット7にはダイDがそれぞれ配置されている。
そして、上部タレット6の回転軸と下部タレット7の回転軸は、モータにより回転させることにより、上部タレット6と下部タレット7が同期回転するので、パンチ加工位置K1(図2)において、パンチPとダイDから成る所定の金型Mを選択することができる。
また、パンチ加工位置K1における前記パンチPの直上方であっで、パンチ加工部本体のフレーム1(図1)には、前記パンチPを打圧するラム2(例えば電動式)が設けられ、パンチPとダイDの協働によりワークWに所定のパンチ加工を施すことができる。
例えばワークW(図6(A))を切断線S1、S2・・・に沿って切断することにより、最終的には穴Aが加工された製品Q1、Q2・・・Qnを形成する場合には(図6(B))、先ず、パンチ加工時に、ワークW(図6(A))上の所定位置に前記パンチPとダイDにより穴A加工を施す。
一方、切断加工部SK(図2)は、上刃41と下刃42から成るL刃40を有している。
上刃41は、ラム43に固定され、該ラム43は、切断加工部本体のフレーム45に設けられた例えば電動式ラムクランク44により上下動するようになっている。
上刃41は、互いに直交するX上刃41XとY上刃41Yにより、下刃42は、互いに直交するX下刃42XとY下刃42Yによりそれぞれ構成されている。
この構成により、上刃41を下降させることにより、ワークWは、切断加工位置K2において、切断線S1(図6(A))、S2・・・に沿って切断され、既述したように、例えば最終的には穴Aが加工された(前記したように、穴Aは先のパンチ加工時に既に形成されている)製品Q1、Q2・・・Qnが形成される(図6(B))。
このような上刃41(図2)と下刃42のうち、下刃42の内側には、例えばエアシリンダ等により垂直方向に上下動自在なブラシコンベア22が配置されている。
そして、本発明の適用範囲である製品の切断⇒ブラシコンベアによる搬送⇒ワークの位置決め⇒次の製品の切断といったサイクルにおいては(図7(A-1)〜図7(A-4))、上記ブラシコンベア22は次のように作用する。
即ち、製品の切断⇒ブラシコンベアによる搬送という前半においては(図7(A-1)〜図7(A-2))、ブラシコンベア22は下降し、ワークの位置決め⇒次の製品の切断といった後半においては(図7(A-3)〜図7(A-4))、ブラシコンベア22が上昇した後下降する。
ブラシコンベア22を下降させるのは(図7(A-1)又は図7(A-4))、L刃40(図2)による製品Q1又はQ2の切断を可能にするためであり、ブラシコンベア22を上昇させるのは(図7(A-3))、位置決めされるワークWを支持し、その裏面に下刃42による傷が付かないようにするためである。
上記ブラシコンベア22の上昇時には(図7(A-3))、同時に昇降シャッタ30と浮上ブラシ31を上昇させるが、後述するように、昇降シャッタ30は製品Q1が隣接する加工テーブル10Bへ乗り上げないようにするために、浮上ブラシ31は位置決めされるワークWを支持し、その裏面に傷がつかないように且つ昇降シャッタ30とワークWとの干渉を回避するために、それぞれ設けられている。
上記ブラシコンベア22(図1、図2)の後方には、ブラシコンベア22上を搬送された製品を更に遠くに搬送するために例えばベルトコンベア16が設けられている。
このベルトコンベア16(図2)は、前記ブラシコンベア22とは別のフレーム20に取り付けられ、ローラ19に巻回されて循環可能である。
以下、前記昇降シャッタ30と浮上ブラシ31の詳細を説明する。
即ち、ブラシコンベア22(図2)とそれに隣接する加工テーブル10Bとの境界領域には、昇降シャッタ30と浮上ブラシ31が設けられ、両者はいずれも上下動自在である(図3)。
昇降シャッタ30(図4)は、例えばシリンダ24により上下動自在であり、上昇させることにより(図3)、ブラシコンベア22上を搬送される製品Q1は、隣接する加工テーブル10Bへ乗り上げるのを阻止することができる。
即ち、本発明によれば、切断された製品Q1は、下降されたブラシコンベア22上で下刃42を通過するまで、例えば2秒間だけ待機した後、直ちにブラシコンベア22を上昇させるが(図7(A-1)〜図7(A-3)、図8のステップST1〜ステップST3)、このとき何ら手段を講じなければ製品Q1がブラシコンベア22のブラシBのため滑ってしまい、隣接する加工テーブル10Bへ乗り上げ、後段のベルトコンベア16((図7(A-4))まで搬送できないことになる。
そこで、既述した昇降シャッタ30を設け、ブラシコンベア22と加工テーブル10Bとの間に所謂壁を作ることにより、製品Q1が加工テーブル10B側に乗り上げないようにした。
また、浮上ブラシ31(図4)は、例えばプレート32の上に植設されており、同様にシリンダ33により上下動自在であり、上昇させることにより(図3)、前記上昇した昇降シャッタ30と位置決めのために移動するワークWとの干渉が回避される。
即ち、本発明によれば、既述したように、例えば2秒間だけ待機した後、直ちにブラシコンベア22を上昇させているが(図7(A-3)、図8のステップST3)、このとき上記したように、製品Q1の加工テーブル10Bへの乗り上げ阻止のために昇降シャッタ30も上昇させている。
ところが、図5に示すように、上昇した昇降シャッタ30の高さ位置(Z軸方向)は、パスラインPL(後述するクランプ13(図1〜図2)が把持するワークWの移動線)の高さ位置より大きい(例えば3mm)。
従って、位置決めのためにパスラインPLに沿って移動するワークWが、前記上昇した昇降シャッタ30と干渉するのは明らかであり、それを回避するために、昇降シャッタ30を上昇させたときにはそれと同期して浮上ブラシ31も上昇させ、該上昇した浮上ブラシ31に沿ってワークWを移動位置決めさせることとしたのである(図7(A-3)、図8のステップST3)。
因みに、上昇した浮上ブラシ31(図5)の高さ位置は、上昇した昇降シャッタ30の高さ位置よりも、例えば2.5mmだけ大きく、パスラインPLの高さ位置よりも、例えば5.5mmだけ大きい。
上記昇降シャッタ30と浮上ブラシ31とはいずれも3分割されているが(図3)、これはワークWの大きさ等を考慮したものであり、分割の変更は可能である。
一方、パンチ切断複合機は(図1、図2)、キャリッジべース11とキャリッジ12を有し、キャリッジべース11には、キャリッジ12を介してクランプ13が取り付けられ、該クランプ13によりワークWを把持するようになっている。
キャリッジ12は、キャリッジべース11上でX軸ガイド18(図1)に滑り結合し、X軸モータMxのボールねじ15に螺合し、キャリッジべース11は、Y軸ガイド(図示省略)に滑り結合し、Y軸モータMyのボールねじ14に螺合している。
この構成により、X軸モータMxとY軸モータMyを作動し(図1、図2)、クランプ13に把持されたワークWを加工テーブル、即ちセンタテーブル10とサイドテーブル10A、10B上で搬送し、パンチ加工部PKのパンチ加工位置K1に、またそれと隣接する切断加工部SKの切断加工位置K2にそれぞれ位置決めすることができる。
以下、上記構成を有する本発明の動作を図7、図8に基づいて説明する。
(1)製品の切断⇒ブラシコンベアによる搬送という前半の動作。
図8のステップST1において、ブラシコンベア22を下降させた状態で、製品Q1を切断し、ステップST2において、ブラシコンベア22の下降状態を保持し、製品Q1が下刃42を通過するまで待機する。
先ず、ブラシコンベア22を下降させた状態で、X軸モータMxとY軸モータMyを作動し(図1、図2)、クランプ13に把持されたワークWを加工テーブル、即ちセンタテーブル10とサイドテーブル10A、10B上で搬送し、切断加工部SKの切断加工位置K2(図2)に位置決めした後、ラム43を介して下刃42を下降させ、下刃42と協働して該ワークWから所定の製品、例えば製品Q1(図6(B))を切断し、それを下降したブラシコンベア22で支持する((図7(A-1)、図8のステップST1)。
次に、その下降状態のブラシコンベア22上で、製品Q1が下刃42を通過するまで、例えば2秒間だけ待機する(図7(A-2)、図8のステップST2)。
(2)ワークの位置決め⇒次の製品の切断という後半の動作。
図8のステップST3において、次の製品Q2を切断加工位置K2に位置決めするためにブラシコンベア22を上昇させると共に、昇降シャッタ30と浮上ブラシ31も上昇させ、その場合に上記製品Q1の搬送を継続し、ワークWを位置決めし、ステップST4において、ブラシコンベア22を下降させ、次の製品Q2を切断する。
先ず、製品Q1が下刃42を通過したときに(図7(A-3))、ブラシコンベア22を上昇させると同時に昇降シャッタ30と浮上ブラシ31を上昇させた状態で、該ブラシコンベア22上で製品Q1の搬送を継続すると共に次の製品Q2のためにワークWを位置決めする(図8のステップST3)。
この場合、ブラシコンベア22の上昇と同時に昇降シャッタ30も上昇するので、製品Q1の隣接した加工テーブル10B側へ乗り上がりが阻止される。
また、同時に浮上ブラシ31も上昇しているので、位置決めされるワークWが前記上昇した昇降シャッタ30と干渉することもない。
次に、該ブラシコンベア22を下降させて次の製品Q2を切断する(図8のステップST4)。この際、上記搬送される製品Q1がブラシコンベア22の端部近辺に到達することになる(図7(A-4))。
上記のとおり、ブラシコンベアを上昇させる時期が従来は加工開始(図7(B-1))から5秒もかかっていたのが、本発明では加工開始(図7(A-1))から2秒で済むようになり(図7の真中の図)、その分製品の加工時間が短縮された。
上記昇降シャッタ30と浮上ブラシ31とは、ブラシコンベア22の上昇と共に上昇するが(図7(A-3)、図8のステップST3)、ブラシコンベア22が下降する場合には、両者30、31はいずれも不要となって下降する(図7(A-1)〜図7 (A-2)、図7(A-4)、図8のステップST1〜図8のステップST2、図8のステップST4)。
即ち、上記下降したブラシコンベア22上を搬送される製品が隣接する加工テーブル10Bへ乗り上げることがないので昇降シャッタ30を上昇させる必要がなく、また、昇降シャッタ30が上昇しないので位置決めされるワークWが干渉することも無いからである。
本発明は、ワークから切断加工された製品をブラシコンベア上で搬送する場合に、製品の切断⇒ブラシコンベアによる搬送⇒ワークの位置決め⇒次の製品の切断といったサイクルにおいて(図7(A-1)〜図7(A-4))、ブラシコンベアの上昇時期を早めると共に上昇したブラシコンベア上で搬送される製品が隣接する加工テーブルへ乗り上げないようにすると同時に次の製品切断のためにワークを位置決めすることにより、製品の加工時間を短縮する切断機及び加工方法に利用され、極めて有益である。
1 パンチ加工部本体のフレーム
2 パンチ加工部のラムシリンダ
11 キャリッジべース
12 キャリッジ
13 クランプ
14、15 ボールねじ
16 ベルトコンベア
18 X軸ガイド
19 ローラ
20 ベルトコンベア取付用フレーム
21 パンチ切断複合機
22 ブラシコンベア
30 昇降シャッタ
31 浮上ブラシ
32 プレート
33、34 シリンダ
40 L刃
41 上刃
42 下刃
43 切断加工部のラム
44 切断加工部のラムシリンダ
45 切断加工部本体のフレーム
B ブラシ
D ダイ
P パンチ
M 金型
W ワーク
PK パンチ加工部
SK 切断加工部

Claims (4)

  1. 上刃と下刃から成るL刃によりワークを切断加工する切断加工部と、切断加工部の前記下刃の内側に上下動自在に設けられ、ワーク搬入時には、下刃より高い位置まで上昇し、切断加工時には、下刃より低い位置まで下降するブラシコンベアを有する切断機において、
    上記ブラシコンベアとそれに隣接する加工テーブルとの境界領域に、上下動自在な昇降シャッタを設け、下降状態のブラシコンベア上でワークから切断された製品が前記下刃を通過したときに、該ブラシコンベアを上昇させると同時に昇降シャッタを上昇させた状態で、製品の搬送を継続すると共にワークを位置決めした後、該ブラシコンベアを下降させた状態でワークから次の製品を切断することを特徴とする切断機。
  2. 上記昇降シャッタに隣接して上下動自在な浮上ブラシを設け、ブラシコンベアの上昇と同時に昇降シャッタ共に上昇させる請求項1記載の切断機。
  3. 上記上下動自在な昇降シャッタ及び上下動自在な浮上ブラシの駆動機構が、シリンダにより構成されている請求項2記載の切断機。
  4. 上記請求項1記載の切断機を使用する加工方法であって、
    (1)上記ブラシコンベアを下降させた状態で、製品を切断しそれをブラシコンベアで支持した後、
    (2)該ブラシコンベアの下降状態を保持したまま、該製品が下刃を通過するまで待機し、
    (3)その後、製品が下刃を通過したときに、ブラシコンベアを上昇させると同時に昇降シャッタを上昇させた状態で、該ブラシコンベア上で製品の搬送を継続すると共に次の製品のためにワークを位置決めした後、
    (4)該ブラシコンベアを下降させて次の製品を切断することを特徴とする切断機を使用する加工方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107243670A (zh) * 2017-05-08 2017-10-13 广东长盈精密技术有限公司 裁切机

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