JP2018202572A - 切断機 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークを奥向きに押し込むワーク押し具の下面とテーブルとの間にある隙間に、ワークの後側辺縁部を噛み込まない切断機を提供する。【解決手段】ワーク１０を載置するテーブル２０と、テーブル２０の奥側辺縁部２１でワーク１０に対する切断予定線１２を形成するように固定された下刃３０と、下刃３０に噛み合わせるための上下動作が可能な上刃４０と、切断予定線１２に対する直角な方向Ｘにワーク１０を移動させるワーク送り手段５０と、ワーク１０をワーク送り手段５０の停止中にテーブル２０の上方から押圧して固定するワーク固定手段６０と、テーブル２０の載置面２２のうち、ワーク固定手段６０の押圧面６１に干渉しない側方に配設された帯状スペーサ８０と、を備えた。また、帯状スペーサ８０の長辺は、テーブル２０の載置面２２のうち、ワーク固定手段６０の押圧面に干渉しない最長の長さＸＬに設定した。【選択図】図３

Description

本発明は、板材等を厚さ方向にせん断して切断する切断機に関する。

電解法によるニッケルの製造においては、まず、ニッケルとは別種の金属であって繰り返し使用できる材質（例えば、ステンレスやチタン等）の母板をカソードとして用い、ニッケルを厚さ０．５〜１．５ｍｍまで電着させ、剥ぎ取ったニッケル板を成形して種板を得る。次に、厚さが１ｍｍ程度の薄い種板に懸垂用の吊り手とクロスビームを取付け、カソードを作製する。そのカソードの表面に、電解槽内でニッケルを電着させて、厚さ１０〜１５ｍｍの電気ニッケル板を得る。電解槽は横長の立方体形状のタンクであり、その電解槽内にカソードを立てて平行に等間隔で並べた間に、アノード単体か、あるいはアノード隔膜で覆ったアノードが電解槽中で交互に挿入されるように配置される。この電解槽に不純物を含まない電解液を供給しつつ、アノードとカソード間に高電流を流すことによって、ニッケルの電解精製、又は電解採取が行われている。

上記電気ニッケル板は、純度が９９．９重量％以上の高純度なものであるが、顧客における取扱いの容易性のため、さらに小片に切断して付加価値を高めた上で、荷造りされ出荷される。得られた電気ニッケル板は、切断工程にて、２５〜１００ｍｍ角の角形に切断されたニッケルピース（矩形ピース）に製品化される。

具体的には、切断工程では、電気ニッケル板が、縦横の切断方向別に専用の切断機（以下、「１次切断機」、「２次切断機」又は両方を総称して「切断機」という）によって、例えば、縦横１００ｍｍのブロックに切断されて製品となる。

電気ニッケル板は、吊り手が取り付けられた状態で１次切断機にセットされ、まず吊り手を切断し、引き続き電着部分（以下、「電気ニッケル板本体」ともいう）を切断する。１次切断された電気ニッケル板本体は短冊状であるが、さらに後続する別の２次切断機に長手方向に整列させて装入し、すなわち、切断方向を９０度変更して切断することにより、ブロック状の製品を得ている。また、切断された吊り手リボンは回収されて別途再利用される。

特許文献１には、厚さ１０〜１５ｍｍの電気ニッケル板を２５〜１００ｍｍ角の角形に切断して製品化する方法において、商品価値の高い製品を歩留まり良く生産するために工夫された技術が記載されている。その技術は、切断される矩形ピース（ブロック状の製品）毎に孔径２〜７ｍｍの透孔を設けた種板を使用することにより、種板の両面に電着させた電気ニッケルをピースに切断する際に種板面から剥離させないようにするというものである。

しかしながら、種板面から剥離させない効果を得るため種板に設けた透孔について、その孔径の大きさは２ｍｍ以上であるが、それを孔径７ｍｍ以上にすると、カソードの電流密度が大きくなると共に、不均一になるため、製品の表面に凹凸が残るという副作用が生じる。このような副作用は、商品価値を落とすばかりでなく、切断工程において、切断機の円滑な動作に支障を及ぼす不具合をもたらすので避ける必要があった。これに限らず、諸般の原因によって切断前の元板には、その表面にある程度の凹凸が生じることがある。

また、極薄の種板に電着させて形成される元板は、種板の段階から既に歪んでいることもあるので、たとえその表面に凹凸が少ないとしても、平坦度に相当のバラツキが生じている。このように歪んだ元板に対し、ローラー又はプレス等を用いて歪を平坦に矯正する作業も考えられる。さらに、電解操業中のアノードとカソードの位置関係等に起因する電流分布のバラツキの影響で、電気ニッケル板の両側端や下端は薄くなる傾向にある。特許文献２には、カソードの歪により生じるカソードとアノードとの接触を防ぎ、且つ切断時のプッシャー噛み込みの発生及びそれに伴うサイズ不良品の発生を抑えるためのカソードスペーサーが開示されている。

特開昭６２−３３７９８号公報 特開２０１１−１６２８２４号公報

しかしながら、ローラー又はプレス等を用いて歪を平坦に矯正する作業は、作業負荷が高い上、期待どおりに完全な歪矯正を行うことができない。したがって、切断工程に臨む切断前の電気ニッケル板は、必ずしも表面が平坦で厚さが均一というものではなく、表面には凹凸があり、辺縁部では厚さが先細りに傾斜していたりすることを前提に工程設計及び工程管理する必要がある。

これらの配慮が足りない場合、電気ニッケル板（ワーク）送り手段が形成するプッシャー（ワーク押し具）の前方下面と水平台（テーブル）との間に設けられた隙間に、厚さが先細りに傾斜したワークの後側辺縁部が挟まれて噛み込み等の不具合を生じて作業停止を余儀なくされるという問題がある。なお、ワーク送り手段が形成するワーク押し具の下面とテーブルとの間に設けられた隙間は、円滑動作の観点から無くすことはできない。

これらの結果、設備の稼働率が低下して生産効率が低下する。それだけでなく、その復旧作業には、運転員が切断機のワーク押し具まで近づいて、その隙間に噛み込んだ元板を手作業により排除する必要があり、大きな危険が伴うという問題がある。なお、噛み込み等の不具合が発生する頻度は、切断前の電気ニッケル板に歪みや凹凸があるほか、辺縁部の厚さに先細りがある場合に甚だしい。

切断前の電気ニッケル板、すなわち板状のワークに歪みや凹凸があるほか、その辺縁部の厚さに先細りがある場合に、ワーク送り手段が形成するワーク押し具の前方下面とテーブルとの間に設けられた隙間に発生しがちな噛み込み等の不具合を抑制できる切断機を提供することが求められていた。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ワークを奥向きに押し込むワーク押し具の下面と、テーブルと、の間にある隙間にワークの後側辺縁部を噛み込ませない切断機を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決するために、ワークをテーブルから浮かせ、押し具の下端より持ち上げることで、テーブルの載置面と押し具の底面との間にワークの後側辺縁部が噛み込む不具合を抑制できることを見出し、本発明を完成した。

本発明の一態様は、板状のワーク（１０）を上方から厚さ方向にせん断して短冊状に切断する切断機（１００，２００，３００）であって、
ワーク（１０）を載置するテーブル（２０）と、
該テーブル（２０）の奥側辺縁部（２１）で前記ワーク（１０）に対する切断予定線（１２）を形成するように固定された下刃（３０）と、
該下刃（３０）に対して一定の隙間（Ｇ）を保った状態で押し下げられることにより前記ワーク（１０）に対してせん断力を付与する、上下動作が可能な上刃（４０）と、
前記切断予定線（１２）に対する直角な方向（Ｘ）に前記ワーク（１０）を移動させるワーク送り手段（５０，５９）と、
前記ワーク送り手段（５０，５９）の停止中に前記ワーク（１０）を前記テーブル（２０）の上方から押圧して固定するワーク固定手段（６０）と、
前記テーブル（２０）の載置面（２２）における前記ワーク固定手段（６０）の押圧面（６１）に干渉しない側方で、前記切断予定線（１２）に対する直角な方向（Ｘ）に延設されて、前記ワーク（１０）を前記載置面（２２）から持ち上げる帯状スペーサ（８０，９０）と、
を備えたものである。

また、本発明の一態様において、前記帯状スペーサ（８０，９０）の長辺は、前記テーブル（２０）の載置面（２２）のうち、前記ワーク固定手段（６０）の押圧面（６１）に干渉しない最長の長さ（ＸＬ）に設定されていることが好ましい。

また、本発明の一態様において、前記ワーク送り手段（５０）の前方には、
前記ワーク固定手段（６０）の押圧面と、前記帯状スペーサ（８０，９０）と、の何れにも干渉しない位置・姿勢でワーク押し具（５１）が付設され、
該ワーク押し具（５１）の前方下部には、前記載置面（２２）からの高さ（Ｚ）が前記帯状スペーサ（８０）の高さ（Ｈ）を超えずに底部が前方へ突出するＬ字型凸条（５２）をさらに備えていることが好ましい。

また、本発明の一態様において、前記Ｌ字型凸条（５２）が前方に突出した長さ（ＸＡ）は、前記ワーク（１０）が切断される直前のタイミングで前記ワーク押し具（５１）が後退動作する後退距離（ＸＢ）よりも長く設定されていることが好ましい。

また、本発明の一態様において、前記ワーク押し具（５１）の前方上部には、さらに前方へ突出するＬ字型凸条（５３）を備えていることが好ましい。

また、本発明の一態様において、前記帯状スペーサ（９０）で前記ワーク押し具（５８）が近接し得る手前側の端部（９８）には、先細りの上り勾配が設けられていることが好ましい。

また、本発明の一態様において、前記ワーク（１０）は板厚５〜２０ｍｍの金属板であることが好ましい。

また、本発明の一態様において、前記板状ワーク（１０）は純度が９９．９重量％以上の電気ニッケル板であることが好ましい。

本発明によれば、ワークを奥向きに押し込むワーク押し具の下面と、テーブルと、の間にある隙間にワークの後側辺縁部を噛み込ませない切断機を提供できる。

本発明の一実施形態に係る切断機（以下、「一次切断機」又は「本機」ともいう）を備えたニッケルピース（矩形ピース）形成用切断設備の概略を示す模式平面図である。 図１に示した本機の概略を示す平面図である。 図２に示した本機のうち、ワーク押し具の前方の上下部にＬ字型凸条を備えた実施例１を示す側面図である。 図３に示した本機において、ワーク押し具が板状ワーク（以下、単に「ワーク」ともいう）を押し込む状態を説明するための拡大側面図である。 図３及び図４に示したＬ字型凸条を備えたワーク押し具と、帯状スペーサにより持ち上げられたワークと、により噛み込みを回避する作用を説明するための斜視図であり、図５（Ａ）はワーク押し具、図５（Ｂ）はワーク押し具が後退動作した状態を、それぞれ示している。 図３〜図５に示したワーク押し具により噛み込みを回避する作用を説明するための側面図であり、図６（Ａ）は概略側面図、図６（Ｂ）は破線で囲んだＰ部をさらに拡大した拡大側面図、をそれぞれ示している。 図６に対し、Ｌ字型凸条を省略した実施例２に係る本機の問題点を説明するための側面図であり、図７（Ａ）は概略側面図、図７（Ｂ）は破線で囲んだＱ部をさらに拡大した拡大側面図、をそれぞれ示している。 図７に対し、手前側の端部に傾斜をつけた帯状スペーサに置き換えた実施例３に係る本機の作用を説明するための拡大側面図であり、図８（Ａ）はワーク後方の辺縁部が上り勾配に差し掛かる手前の段階、図８（Ｂ）は上り勾配を超える段階を、それぞれ示している。 図１〜図８に示した本機におけるバックゲージの機能を説明するための側面図である。 図９に示した本機のバックゲージに対するワーク押し具の後退動作を説明するための側面図である。 図９及び図１０に示した本機において、ワーク押し具の下面とテーブルの間にある隙間にワークの後側辺縁部が噛み込んだ状態を説明するための拡大側面図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。また、各図にわたって、同一効果の部材及び箇所には、外形に多少の違いがあっても同一符号を付して説明の重複を避けている。

図１は、本機を備えたニッケルピース（矩形ピース）形成用切断設備の概略を示す模式平面図である。図１に示すように、ニッケルピース（矩形ピース）形成用切断設備９００は、１次切断機１００，２００，３００と、２次切断機４１０と、ニッケルカソード板搬入ロボット８００、搬送手段５００，６００と、より構成されている。

ニッケルカソード板搬入ロボット８００は、板状ワーク１０（図３〜図１１）を１次切断機１００に搬入し装填する。１次切断機１００は、装填された板状ワーク１０を切断して短冊状半製品（短冊状板）１３にする。短冊状板１３は、搬送手段５００により、２次切断機４１０へ搬入される。２次切断機４１０は、短冊状板１３が直角に方向転換されると共に、搬入された短冊状板１３を切断してブロック状の製品（矩形ピース）１４にする。矩形ピース１４は、搬送手段６００により搬出されると共に不図示の荷造り工程へ移動される。

また、１次と２次と何れの切断機１００〜３００、４１０も電気ニッケル板（ワーク）を上方から厚さ方向にせん断して切断する。上述のように、板状ワーク１０は、１次切断機１００で短冊状板１３に切断された後、２次切断機４１０で矩形ピース１４に切断される。なお、板状ワーク１０について、純度が９９．９重量％以上のニッケルカソード板、すなわち、電気ニッケル板を例示したが、これは一例に過ぎない。すなわち、ワーク１０は、板厚５〜２０ｍｍでニッケル以外の金属板であっても構わない。さらに、板状ワーク１０が樹脂板であっても本発明を適用できる。

図２は、図１に示した本機の概略を示す平面図である。図２に示す本機１００，２００，３００、及び前提技術としての１次切断機４００は、板状ワーク１０を短冊状板１３に切断する１次切断機である。一方、短冊状板１３を矩形ピース１４へと細分化する２次切断機４１０について、これ以降は詳細な説明を省略する。したがって、１次と２次との区別も不要である。

なお、図２及び図４で示す後退距離ＸＢについては後述するが、ワーク１０を切断する直前のタイミングで押し具５１が後退する。後退する理由は以下のとおりである。すなわち、ワーク１０を切断する際、押し具５１によるワーク１０の押し付けを解消することにより、ワーク固定手段６０の押圧面６１によるワーク１０の固定を確実にすると共に、押し具５１を切断の衝撃から保護するためである。

また、実施例１に係る１次切断機１００と、実施例２に係る１次切断機２００と、実施例３に係る１次切断機３００と、前提技術としての１次切断機４００と、の相違点については後述する。以下、これらの共通点も含めて、実施例１に係る切断機１００により代表して説明する。

［実施例１］
図３は、図２に示した本機のうち、ワーク押し具の前方の上下部にＬ字型凸条を備えた実施例１を示す側面図である。図３に示すように、切断機１００は、板状のワーク１０を上方から厚さ方向にせん断して短冊状に切断するものである。切断機１００は、テーブル２０と、下刃３０と、上刃４０と、ワーク送り手段５０と、ワーク固定手段６０と、バックゲージ７０と、帯状スペーサ８０と、を備えて構成されている。

テーブル２０は、ワーク１０を載置するための水平面でなる載置面２２を有する。下刃３０は、このテーブル２０の奥側辺縁部２１でワーク１０に対する切断予定線１２を形成するように固定されている。上刃４０は、その下刃３０に対して一定の隙間Ｇを保った状態で押し下げられることによりワーク１０に対してせん断力を付与するための上下動作が可能なように配設されている。また、各図に示した下刃３０及び上刃４０は、２本が互いに独立した角柱に近い直方体の金属ブロックからなる刃物である。

なお、本機１００〜４００の機械動作を円滑にすると供に、不必要な刃の摩耗を避けるため、下刃３０と上刃４０とのすれ違い面どうしの間にわずかな隙間Ｇが設けられている。すなわち、下刃裏面３２と上刃裏面４２との隙間Ｇを１０〜５００μｍに保持するように設計されている。

一例として、隙間Ｇ＝１００μｍの設定により、刃の摩耗が少なく、しかもワーク１０の切断部における折れ曲がりや、切断面のバリ等が生じない点で好結果が得られる。なお、隙間Ｇを始めとして、各図の縮尺は適宜変化させている。特に図３、図９及び図１０に示す隙間Ｇは実際には微小であり、切断予定線１２はテーブル２０の奥側辺縁部２１に概ね一致している。

ワーク送り手段５０は、切断予定線１２に対する直角な方向Ｘに沿ってワーク１０を手前から切断予定線１２へ近づけることが可能に構成されている。ワーク送り手段５０は、電気ニッケル板搬入ロボット８００がワーク１０をテーブル２０の載置面２２に装填する動作に連係して進退動作する。ワーク送り手段５０の下面には、ワーク押し具５１が付設されている。

このワーク押し具５１は、ワーク固定手段６０の押圧面と、帯状スペーサ８０と、の何れにも干渉しない位置及び姿勢で、配設備されている。バックゲージ７０は、ワーク送り手段５０に対し、短冊状板１３に切断するためのピッチ設定用の位置規制部材である。

図２及び図３に示すように、ワーク固定手段６０は、切断予定線１２に合わせて装填されたワーク１０を、ワーク送り手段５０の停止中に、テーブル２０の上方から押圧して固定する。これらの連係動作についての詳細は後述する。切断機１００，２００において、帯状スペーサ８０は、テーブル２０の載置面２２のうち、ワーク固定手段６０の押圧面６１に干渉しない側方で、少なくとも片側に配設されている。

帯状スペーサ８０は、ワーク１０をテーブル２０の載置面２２から持ち上げるように配設されている。より詳しくは、この載置面２２における指定された領域、すなわち、ワーク固定手段６０の押圧面６１に干渉しない側方の領域で、切断予定線１２に対する直角な方向Ｘに長手方向を一致させるように延設されている。この帯状スペーサ８０の長辺は、テーブル２０の載置面２２のうち、ワーク固定手段６０の押圧面に干渉しない最長の長さＸＬ（図２及び図３）に設定されている。これに反し、帯状スペーサ８０が、ワーク固定手段６０の押圧面６１の下部に入り込む程の長さに延在させた場合、ワーク１０がテーブル２０の載置面２２上で水平に固定されないため、切断後の短冊状板１３に異形等の不具合が発生する。

ここで、切断機２００として、図３に示す切断機１００の押し具５１からＬ字型凸条５２，５３を省略した場合を考慮する。帯状スペーサ８０はテーブル２０の載置面２２におけるＸ方向の１辺全てを占有することができない。この点をより詳しく説明する。例えば、縦１０００ｍｍ横１００ｍｍの短冊状板１３を８枚得たい場合、用意された縦１０００ｍｍ横８００ｍｍの電気ニッケル板によるワーク１０を切断して細分化する工程を７回繰り返して８枚の短冊状板１３を得る。ここで、切断機２００における７度目、すなわち最後の切断において、ワーク１０は帯状スペーサ８０から離れ、押し具５１の下端より上部に載置される状態を保持することができなくなる。なお、実施例２に係る本機２００について、そのワーク送り手段５９の押し具５８の前方にＬ字型凸条５２，５３が無いものを後述している。

すなわち、押し具５１のＬ字型凸条５２によって、ワーク１０は常に押し具５１の下端よりも高く浮いた状態となる。そこで、図３に示す切断機１００の押し具５１にＬ字型凸条５２を突設することによって、かかる不具合を解消できるようにした。

次に、図４及び図６を用い、実施例１に係る切断機１００の特徴的な構成及び作用効果について説明する。図４は、図３に示した本機において、ワーク押し具がワークを押し込む状態を説明するための拡大側面図である。図４に示すように、切断機１００は、特徴的なワーク押し具５１を備えている。このワーク押し具５１は、その前方下部から、さらに前方へ突出するＬ字型凸条５２を備えている。同様に、ワーク押し具５１は、その前方上部から、さらに前方へ突出するＬ字型凸条５３も備えている。

Ｌ字型凸条５２は、載置面２２からの高さＺが帯状スペーサ８０の高さＨを超えないように設定されている。なお、Ｌ字型凸条５２とワーク押し具５１と共通する底面は、載置面２２との間に隙間Ｋが維持されている。この隙間Ｋは、ワーク送り手段５０の円滑動作に不可欠であり適切に設定されている。また、Ｌ字型凸条５３の機能については後述する。

図５は、図３及び図４に示したＬ字型凸条を備えたワーク押し具と、帯状スペーサにより持ち上げられたワークと、により噛み込みを回避する作用を説明するための斜視図であり、図５（Ａ）はワーク押し具、図５（Ｂ）はワーク押し具が後退動作した状態を、それぞれ示している。なお、図５において、ワーク送り手段５０に対し、別部材のワーク押し具５１が不図示のボルト締結等によって固定される構造を例示しているが、その構造に限定するものではない。

また、図５（Ａ）に示すワーク押し具５１におけるＬ字型凸条５２，５３は、上方のものより下方のものが、より長く前方に突出している。これらは、試行錯誤により最適な結果が得られた一例を示したに過ぎない。つまり、Ｌ字型凸条５２，５３は、上下の長短関係や大小関係が逆であっても同一であっても構わない。なお、図３及び図４に示したワーク押し具５１におけるＬ字型凸条５２，５３は、上下のものが同一形状であり、図５に示したものとは整合しないが、同一効果の部材であるため同一符号で示している。

図５（Ｂ）では、ワーク１０の後側辺縁部１１が、帯状スペーサ８０により持ち上げられている。その持ち上げられた下側の隙間を、ワーク押し具５１の下側前方のＬ字型凸条５２が、あたかも、ちり取りですくい上げるように係合している。そして、ワーク１０の後側辺縁部１１は、Ｌ字型凸条５２の付け根に当接した状態で奥向きの方向Ｅへ押しやられる。

しかし、図２及び図４で示すように、ワーク押し具５１は、ワーク１０が切断される直前のタイミングで後退距離ＸＢだけ後退動作する。このため、ワーク１０の後側辺縁部１１がＬ字型凸条５２の付け根に当接された状態は解除される。しかし、ワーク押し具５１が規定ピッチだけワーク１０を奥向きの方向Ｅへ押し進めた後に、後退距離ＸＢだけ後退動作しても、図５（Ｂ）に示すように、ワーク１０は落とされない。

図６は、図３〜図５に示したワーク押し具により噛み込みを回避する作用を説明するための側面図であり、図６（Ａ）は概略側面図、図６（Ｂ）は破線で囲んだＰ部をさらに拡大した拡大側面図、をそれぞれ示している。図６に示すように、帯状スペーサ８０により持ち上げられたワーク１０の後側辺縁部１１は、Ｌ字型凸条５２を備えたワーク押し具５１により、すくい上げられるように、奥向きの方向Ｅへと円滑に押しやられる。

このように、帯状スペーサ８０によって、ワーク１０をテーブル２０の載置面２２から浮いた状態にし、ワーク１０とテーブル２０の間にＬ字型凸条５２を挿入させる。そうすると、帯状スペーサ８０からワーク１０が離れた際にも、ワーク１０がＬ字型凸条５２の上に保持される。その結果、噛み込みの不具合は発生しない。

本発明の要点は以下のとおりである。すなわち、押し具５１は、切断機１００へ板状ワーク１０を供給するワーク送り手段５０の前方に位置する可動部材である。切断機１００は、テーブル２０の載置面２２の側方に帯状スペーサ８０を配設している。この帯状スペーサ８０の上に板状ワーク１０を保持し、この板状ワーク１０を浮かせることが可能である。

また、押し具５１は、その前方の少なくとも下側に、Ｌ字型凸条５２を備えている。このＬ字型凸条５２の上に板状ワーク１０を保持することが可能な構成であるため、板状ワーク１０が押し具５１の下に潜り込んで噛み込む不具合を防止することが可能である。

なお、ワーク押し具５１は、ワーク１０が切断される直前のタイミングで後退距離ＸＢだけ後退動作する。それは、切断の際、ワーク１０からワーク押し具５１及びワーク送り手段５０へと伝達される衝撃を遮断して和らげるためである。また、Ｌ字型凸条５２がワーク押し具５１の前方に突出した長さＸＡは、ワーク押し具５１の後退距離ＸＢよりも長く設定されている。

これにより、ワーク押し具５１が後退動作しても、Ｌ字型凸条５２の上にワーク１０が保持される。その結果、ワーク押し具５１の後退動作時にワーク１０がＬ字型凸条５２の上から落下して噛み込みの不具合が発生することもない。つまり、Ｌ字型凸条５２の突出した長さＸＡを、ワーク押し具５１の後退距離ＸＢよりも十分に長く設定することで、ワーク押し具５１の後退動作時に噛み込みの不具合が発生することを避けられる。

ただし、Ｌ字型凸条５２の突出した長さＸＡは長い程好ましいが、このＬ字型凸条５２が切断機１００の切断動作に干渉しない程度の長さに制限することは言うまでもない。なお、ワーク押し具５１の前方上部に配設備されたＬ字型凸条５３には以下の作用効果がある。

すなわち、１次切断機１００が１枚の板状ワーク１０を短冊状板１３に切断する作業が連続的に進行した結果、軽くなった板状ワーク１０は、その後側辺縁部１１が切断の衝撃により跳ね上がる不具合が生じやすくなる。ワーク押し具５１の前方上部に配設備されたＬ字型凸条５３には、その跳ね上がりによって後側辺縁部１１がワーク押し具５１から外れることを防止し、その跳ね上がりの不具合を抑制する作用効果がある。

［実施例２］
図７は、図６に対し、Ｌ字型凸条を省略した実施例２に係る本機の問題点を説明するための側面図であり、図７（Ａ）は概略側面図、図７（Ｂ）は破線で囲んだＱ部をさらに拡大した拡大側面図、をそれぞれ示している。図７に示すように、実施例２に係る本機２００において、そのワーク送り手段５９の押し具５８の前方には、Ｌ字型凸条５２，５３が無い。そのため、ワーク１０の後側辺縁部１１は、押し具５８の前方の垂直且つ扁平な壁５７により奥向き方向Ｅに押し込まれる。

このとき、ワーク１０はワーク移動方向Ｘに対して例えば下向きに傾いている場合がある。その場合、押し具５８の推進力は、ワーク１０の後側辺縁部１１に対し、奥向きの方向Ｅに作用するほか、斜め下方向Ｆにも分力して曲げ応力も作用する。また、帯状スペーサ８０の手前上方の角部８９は直角な稜線であり、その稜線を支点にして、ワーク１０の底面１９の一部を押圧して折り曲げるように作用することがある。

その結果、帯状スペーサ８０の手前端部８８と、押し具５８の壁５７との間に噛み込まれる不具合が生じることがある。図６に示した実施例１に係る切断機１００によれば、この噛み込みの不具合を回避できるという優れた効果があることは上述の通りである。

［実施例３］
上述のとおり、図７に示した実施例２に係る本機２００において、帯状スペーサ８０の手前端部８８と、押し具５８の壁５７との間にワーク１０が噛み込まれる不具合が生じることがある。これに対し、実施例１に係る本機１００とは異なる解決手段を備えた実施例３について、図８を用いて以下に説明する。

図８は、図７に対し、手前側の端部に傾斜をつけた帯状スペーサに置き換えた実施例３に係る本機の作用を説明するための拡大側面図であり、図８（Ａ）はワーク後方の辺縁部が帯状スペーサの手前端部に差し掛かる手前の段階、図８（Ｂ）は上り勾配を超える段階を、それぞれ示している。

図８に示すように、実施例３に係る本機３００において、帯状スペーサ９０でワーク押し具５８が近接し得る手前側の端部９８には、先細りの上り勾配が設けられ、傾斜面９１を形成している。つまり、帯状スペーサ９０の手前上方の角部９９は直角よりも広い角度θ、例えば１２０度以上の鈍角に設定されている。この勾配の有無について、図７に示した実施例２に係る本機２００と対比することにより、その作用効果を説明する。

図８（Ａ）に示すように、ワーク１０の後側辺縁部１１が、帯状スペーサ９０の手前端部９８に差し掛かる手前の段階では、ワーク１０の底面１９が帯状スペーサ９０の手前上方の角部９９の上を円滑に摺動している。この角部９９は鈍角であるため、これに摺動する相手、すなわち、ワーク１０の底面１９を引っ掛けることが少ない。その結果、図８（Ｂ）に示すように、ワーク１０の後側辺縁部１１が、上り勾配９８を円滑に超えられるので、図７に示した噛み込みの不具合は避けられる。

＜ワークの用途＞
ワーク１０が、例えば、電解採取の方法で得られた電気ニッケル板（カソード板）である場合がある。すなわち、含ニッケル硫化物を塩素浸出して塩化ニッケル液を得た後、この塩化ニッケル液中の不純物を分別除去して高純度の塩化ニッケル液とし、この液を電解液として電解採取することにより得られる電気ニッケル板である場合が該当する。電気ニッケル板は、その端部の厚さが中心部に比べて薄い。また、端部が曲がった形状を持つカソード板（異形カソード板）も一部存在する。この場合、噛み込みの不具合が顕著に発生し易い。

ワーク（カソード板）１０については、電解採取法により製造された電気ニッケル板であり、純度が９９．９重量％以上である。なお、ワーク１０について、電気ニッケル板以外に特定の材質名まで例示しないが、板厚５〜２０ｍｍの金属板のほか、樹脂材料等を切断することも想定している。

電気ニッケル板の主な用途の一つに、ニッケルめっき用のアノードがある。かかる用途には、電解採取で得られた電気ニッケルを、種々のサイズの矩形ピース、例えば縦横１００ｍｍ，５０ｍｍ，２５ｍｍに切断した製品が供される（特許文献１参照）。ここでは、縦横１００ｍｍ×厚さ１０ｍｍの矩形ピースに製品化する場合を例示して説明する。

［前提技術］
以下、図９〜図１１を用いて、本発明の前提となる技術について簡単に説明する。図９は、図１〜図８に示した本機におけるバックゲージの機能を説明するための側面図である。図１０は、図９に示した本機のバックゲージに対するワーク押し具の後退動作を説明するための側面図である。図９に示すように、本機４００において、ワーク送り手段５９によりワーク１０の後側辺縁部１１は、押し具５８の前方の垂直且つ扁平な壁６０により奥向き方向Ｅに押し込まれる。ここで、ワーク１０の前側辺縁部１８が、最奥部で対面するバックゲージ７０の当接面７１に当接し、ワーク移動方向Ｘに対する位置決めがされる。

図９及び図１０に示すように、バックゲージ７０の当接面７１から切断予定線１２までの距離Ｗは、短冊状板１３の幅Ｗと一致するように設定されている。バックゲージ７０により位置決めされたワーク１０上面は、ワーク固定手段６０の押圧面６１でテーブル２０の載置面２２に押圧して固定される。このとき押圧される位置は、下刃３０の直上より少し手前（Ｅの逆方向Ｍ）寄りの位置である。

このようにワーク１０が載置面２２に固定された状態で、ワーク押し具５９が後退距離ＸＢだけ方向Ｍに後退する。それから、上刃４０が下降動作しながら下刃３０とすれ違う際、固定されたワーク１０は、切断予定線１２で切断される。このとき、バックゲージ７０の当接面７１から切断予定線１２までの距離Ｗに合わせた幅Ｗに短冊状板１３が切断されて半製品となる。

＜ニッケルワークの切断方法＞
目的製品が縦横１００ｍｍ×厚さ１０ｍｍのニッケルピース（矩形ピース）である場合、例えば、幅８００ｍｍ（ワーク１０の移動方向Ｘ）×長さ１０００ｍｍ×厚さ１０ｍｍのワーク１０を切断するために、図１に概略を示したニッケルピース形成用切断設備９００が用いられる。ワーク１０は、その設備９００における１次切断機１００，２００，３００のテーブル２０までカソード搬入ロボット８００により自動的に載置された後、押し具５１で、テーブル２０の奥に設けられたバックゲージ７０に、前側辺縁部１８を押し付けられる。このバックゲージ７０は、位置決めストッパーであり、ワーク１０に対して長さ方向の切断幅Ｗを１００ｍｍに規定する。

位置決めされたワーク１０は、ワーク固定手段６０で上方からテーブル２０に対して固定され、切断刃により、幅Ｗに短冊状板１３が切断されて半製品となる。また、図１０に示すように、切断された短冊状板１３が離脱した残りのワーク１０は、その前側辺縁部１８を切断予定線１２からバックゲージ７０の当接面７１に当接させるように、ワーク送り手段５９で方向Ｅに押し込まれる。上述した動作を規定された回数、例えば７回だけ繰り返すことによって、ワーク１０から短冊状板１３へと切り進められる。

その結果、図１に示すように、長さ１０００ｍｍ×幅１００ｍｍ×厚さが１０ｍｍである８枚の短冊状板１３に切断される。得られた８枚の短冊状の板材は、搬送手段５００により２次切断機４１０まで自動的に送られた後、２次切断機４１０において、縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ１０ｍｍの矩形状ピース１４に切断される。かかる作業を繰り返すことにより、幅８００ｍｍ×長さ１０００ｍｍ×厚さ１０ｍｍのワーク１０から、合計８０枚の矩形ピースが得られる。

図１１は、図９及び図１０に示した本機４００において、ワーク押し具の下面とテーブル２０の間にある隙間にワークの後側辺縁部が噛み込んだ状態を説明するための拡大側面図である。図１１に示すように、本発明を実施する以前の前提技術を示す本機４００によれば、ワーク押し具５８の下面とテーブル２０載置面２２との間にある隙間にワーク１０の後側辺縁部１１が噛み込む不具合が生ずる。この不具合の原因は上述したとおりである。

＜噛み込み＞
噛み込みの不具合は、ワーク送り手段５９により、その前方の押し具５８で、ワーク１０をバックゲージ７０の当接面７１に当接させる方向Ｅへ押し込む際に生じる。すなわち、ワーク１０が１次切断機４００のテーブル２０上に載置され、押し具５８でバックゲージ７０に押し付けられる際、図１１に示すように、ワーク送り手段５９の押し具５８とテーブル２０の載置面２２との隙間Ｋにワーク１０の後側辺縁部１１が入って噛み込む。噛み込むと、ワーク送り手段５９は過負荷を検知して自動停止する。その解除に無駄な時間と労力を要する。その結果、稼働率が低下する。また、例えば、押し具５８の変形、送り手段５９のシリンダーロッドの曲がり等の故障に至る場合もあり、そうするとさらなる停止時間の延長が発生し、修理、交換費用が必要となる。

＜噛み込みの安直な解決策＞
噛み込みの不具合に対し、押し具５８の下面とテーブル２０の載置面２２との間に設けた隙間Ｋを無くすという安直な解決策も考えられる。しかしながら、かかる方策では、押し具５８の下面とテーブル２０の載置面２２との間に生じる摩擦抵抗が著しく増加してワーク送り手段５９の円滑な運転が妨げられる。そればかりでなく、押し具５８の下面とテーブル２０の載置面２２が摩耗し、いずれは、噛み込みの原因となる隙間が発生するため解決にならない。

＜実施例１の作用効果＞
図４及び図５（Ｂ）に示すように、実施例１に係る切断機１００において、ワーク１０がテーブル２０上に載置される際に、帯状スペーサ８０上にワーク１０の１辺が乗ることにより、ワーク１０をテーブル２０から浮かせることができる。かかる状態において、ワーク１０は押し具５１のＬ字型凸条５２の上面に載置されるため、押し具５１噛み込みは発生しない。

＜実施例２の作用効果＞
図２及び図７に示すように、実施例２に係る切断機２００は、実施例１，３に係る切断機１００，３００の作用効果をより鮮明に説明するためのモデルのような実施例である。この本機２００であっても、ワーク１０を奥向きに押し込むワーク押し具５８の下面と、テーブル２０と、の間にある隙間Ｋにワーク１０の後側辺縁部１１を噛み込ませない、という本発明の課題を解決することができる。特に、ワーク１０における表面の凹凸や後側辺縁部１１の先細りの程度が軽微な場合は、十分に有用である。ただし、この本機２００は、帯状スペーサ８０の手前端部８８と、押し具５８の壁５７との間にワーク１０の後側辺縁部１１が噛み込まれる不具合が生じる場合もある。

＜実施例３の作用効果＞
図８に示すように、実施例３に係る切断機３００において、帯状スペーサ９０の手前端部９８に形成された傾斜面９１には、ワーク１０の底面１９が引っ掛かりなく摺動可能なので、図７に示したような、帯状スペーサ９０と、ワーク送り手段５９の押し具５８と、の間にワーク１０が挟まる不具合を抑制できる。

以上説明したように、本発明によれば、ワーク１０を奥向きＥ方向に押し込むワーク送り手段５０のワーク押し具５１の下面と、テーブル２０と、の間にある隙間Ｋにワーク１０の後側辺縁部１１を噛み込ませない切断機１００，２００，３００を提供することができる。

より詳しくは、切断前の元板、すなわち板状のワーク１０に歪みや凹凸があるほか、その辺縁部１１の厚さに先細りがある場合に、ワーク送り手段５０が形成するワーク押し具５１の前方下面とテーブルとの間に設けられた隙間Ｋに発生しがちな噛み込み等の不具合を抑制できる切断機１００，２００，３００を提供することができる。このように、本発明の切断機１００，２００，３００は、従来の切断機４００及び押し具５８の構造を大幅に変更すること無く、異形ワーク１０の切断においても押し具５８への噛み込みを抑制できるため、その工業的価値は極めて大きい。

本発明は、電解採取法により製造されたニッケル板を、まず１次切断機で短冊状に切断してから、その次に２次切断機で方形のブロック状に切断するという、１次・２次切断機を備えたニッケルピース（矩形ピース）形成用切断設備において、１次切断機に採用される可能性がある。

なお、前記のように本発明の各実施形態及び各実施例について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には、容易に理解できるであろう。したがって、このような変形例は、全て本発明の範囲に含まれるものとする。

例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、切断機の構成、動作、及び切断方法も本発明の各実施形態及び各実施例で説明したものに限定されず、例えば、１次切断機と２次切断機とを１台で兼用した切断機として使用することを含め、種々の変形実施が可能である。

１０ 電気ニッケル板、ニッケルカソード板、板状ワーク（ワーク）、１１ （ワーク１０の）後側辺縁部、１２ 切断予定線、１３ 短冊状半製品（短冊状板）、１４ 矩形ピース（ブロック状の製品）、１８ （ワーク１０の）前側辺縁部、１９ （ワーク１０の）底面、２０ テーブル、２１ （テーブル２０の）奥側辺縁部、２２ テーブル２０の載置面、３０ 下刃、３１ 下刃稜線、４０ 上刃、４２ 上刃裏面、５０，５９ ワーク送り手段、５１，５８ ワーク押し具 、５２，５３ Ｌ字型凸条、５７ （押し具５８の前方の垂直且つ扁平な）壁、６０ ワーク固定手段、６１ （ワーク固定手段６０）の押圧面、７０ バックゲージ、８０，９０ 帯状スペーサ、８８，９８ （帯状スペーサ８０，９０の）手前端部、８９，９９ （帯状スペーサ８０，９０の）手前上方の角部、９１ （帯状スペーサ９０の手前端部９８に形成された）傾斜面、１００，２００，３００ 切断機（本機）、４００ 前提技術としての切断機、４１０ （短冊状板１３を切断する）２次切断機、５００ （短冊状板１３を搬送する）搬送手段、６００ （矩形ピース１３を搬送する）搬送手段、８００ ニッケルカソード板搬入ロボット、９００ ニッケルピース（矩形ピース）形成用切断設備、Ｅ （奥向きの）方向、Ｆ （曲げ応力の）方向、Ｇ （下刃３０と上刃の噛み合う）隙間、Ｋ （ワーク押し具５１及びＬ字型凸条５２に共通する底面と、載置面２２との間の）隙間、Ｍ 後退方向、Ｗ （短冊状板１３の）幅、Ｘ （ワーク１０の）移動方向、ＸＡ （Ｌ字型凸条５２が前方に突出する）長さ、ＸＢ （ワーク１０の）後退距離、ＸＬ （テーブル２０の載置面２２のうち、ワーク固定手段６０の押圧面に干渉しない最長の）長さ、Ｚ （ワーク１０の厚さ方向、θ （角部９９の）角度

Claims (8)

1. 板状のワークを上方から厚さ方向にせん断して短冊状に切断する切断機であって、
   ワークを載置するテーブルと、
   該テーブルの奥側辺縁部で前記ワークに対する切断予定線を形成するように固定された下刃と、
   該下刃に対して一定の隙間を保った状態で押し下げられることにより前記ワークに対してせん断力を付与する、上下動作が可能な上刃と、
   前記切断予定線に対する直角な方向に前記ワークを移動させるワーク送り手段と、
   前記ワーク送り手段の停止中に前記ワークを前記テーブルの上方から押圧して固定するワーク固定手段と、
   前記テーブルの載置面における前記ワーク固定手段の押圧面に干渉しない側方で、前記切断予定線に対する直角な方向に延設されて、前記ワークを前記載置面から持ち上げる帯状スペーサと、
   を備えた切断機。
2. 前記帯状スペーサの長辺は、前記テーブルの載置面のうち、前記ワーク固定手段の押圧面に干渉しない最長の長さに設定された請求項１に記載の切断機。
3. 前記ワーク送り手段の前方には、
   前記ワーク固定手段の押圧面と、前記帯状スペーサと、の何れにも干渉しない位置・姿勢でワーク押し具が付設され、
   該ワーク押し具の前方下部には、前記載置面からの高さが前記帯状スペーサの高さを超えずに底部が前方へ突出するＬ字型凸条をさらに備えた請求項１又は２に記載の切断機。
4. 前記Ｌ字型凸条が前方に突出した長さは、前記ワークが切断される直前のタイミングで前記ワーク押し具が後退動作する後退距離よりも長く設定された請求項３に記載の切断機。
5. 前記ワーク押し具の前方上部には、さらに前方へ突出するＬ字型凸条を備えている請求項３又は４に記載の切断機。
6. 前記帯状スペーサで前記ワーク押し具が近接し得る手前側の端部には、先細りの上り勾配が設けられた請求項３〜５の何れかに記載の切断機。
7. 前記ワークは板厚５〜２０ｍｍの金属板である請求項１〜６の何れかに記載の切断機。
8. 前記板状ワークは純度が９９．９重量％以上の電気ニッケル板である請求項１〜７の何れかに記載の切断機。

Images