JP4044825B2 - 板材加工機 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板材加工機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、せん断、折り曲げ、切削等の加工を板材に施す各種の板材加工機が知られている。図7は従来のプレス折り曲げ機の一例を示す模式図である。従来のプレス折り曲げ機には、板材100を載置するための加工台102が備えられている。ガイド部材114に板材100の端面を当接させることにより板材100をダイス104に対して位置決めすることができる。ガイド部材114の両端部は2つのボールねじ107、119のナット106、118に回動自在に連結されている。モータ110、116はボールねじ107、119のねじ軸108、120を回転させる。制御部112は、2つのモータ110、116に駆動信号を出力し、2つのモータ110、116の回転を制御する。制御部112は、2つのモータ110、116の回転を制御することによりダイス104の長手方向軸に対するガイド部材114の長手方向軸の角度を制御する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の構成のプレス折り曲げ機では、2つのモータ110、116の回転運動をガイド部材114の両端部の直線運動に変換し、さらにそれらの直線運動をガイド部材114の回転運動に変換するため機構が複雑である。また、ダイス104の長手方向軸に対するガイド部材114の長手方向軸の角度を決めるとき、制御部112で2つのモータ110、116の回転をそれぞれ制御する必要があるため、制御内容が複雑になる。
【0004】
本発明は、このような問題に鑑みて創作されたものであって、加工手段に対する板材の角度を正確に設定することが可能な簡素な構成の板材加工機を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の板材加工機は、板材を加工する加工手段と、加工手段によって加工される板材の端面に当接する外周面をそれぞれ有する第一カム及び第二カムと、第一カム及び第二カムを連鎖回転させる駆動手段と、を備えることを特徴とする。この板材加工機によると、2つのカムの外周面に板材の端面が当接すると、加工手段に対する板材の角度が設定される。2つのカムの回転運動で板材の角度が直接的に決められるため、加工手段に対する板材の角度を正確に設定する機構を簡素化することができる。
【0006】
請求項2に記載の板材加工機では、駆動手段は第一カム及び第二カムを連鎖回転させるアクチュエータを有し、アクチュエータを制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする。この板材加工機によると、2つのカムを連鎖回転させるアクチュエータを制御手段で制御するため、加工手段に対する板材の角度を簡素な制御で正確に設定することができる。
請求項3に記載の板材加工機では、駆動手段は第一カム及び第二カムと連鎖回転するベルトを有し、アクチュエータはベルトを回転させるモータであることを特徴とする。
【0007】
請求項4に記載の板材加工機では、加工手段によって加工される板材が載置される加工台をさらに備え、第一カム及び第二カムは加工台の盤面に垂直な回転軸を有することを特徴とする。この板材加工機によると、板材を加工台に載置することで加工手段に対する板材の位置決めが容易になる。
【0008】
請求項5に記載の板材加工機によると、第一カム及び第二カムは、各々の回転軸に対して偏心する円形又は円弧形の輪郭を各々の外周面に有することを特徴とする。この板材加工機によると、各カムの外周面形状を簡素化しつつ、加工手段に対する板材の角度設定における精度を高めることができる。
【0009】
請求項6に記載の板材加工機では、第一カムの外周面及び第二カムの外周面と共通の接平面上において板材の端面に当接する外周面を有する第三カムを少なくとも一つ備え、駆動手段は第一カム及び第二カムと共に第三カムを連鎖回転させることを特徴とする。
【0010】
この板材加工機によると、第一カム又は第二カムの外周面と第三カムの外周面とに板材の端面を当接させることによっても、あるいは第一カム、第二カム及び第三カムの各外周面に板材の端面を当接させることによっても、加工手段に対する板材の角度を設定できる。また、板材加工機が第三カムを複数備える場合、第三カムの外周面同士に板材の端面を当接させることによっても、加工手段に対する板材の角度を設定できる。したがって、各カムの配設ピッチを適宜定めることで、様々な端面幅の板材を加工手段に対して正確に位置決めできる。
しかも、この板材加工機によると、第一カム及び第二カムと共に第三カムを連鎖回転させるので、第三カムを採用したことによる構成の複雑化を防止できる。
【0011】
請求項7に記載の板材加工機によると、第一カム、第二カム及び第三カムは、各々の回転軸に対して偏心する円形又は円弧形の輪郭を各々の外周面に有することを特徴とする。この板材加工機によると、各カムの外周面形状を簡素化しつつ、加工手段に対する板材の角度設定における精度を高めることができる。
【0012】
請求項8に記載の板材加工機によると、駆動手段は第一カム、第二カム及び第三カムを連鎖回転させるアクチュエータを有し、アクチュエータを制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする。この板材加工機によると、各カムを連鎖回転させるアクチュエータを制御手段で制御するため、加工手段に対する板材の角度を簡素な制御で正確に設定することができる。
請求項9に記載の板材加工機によると、駆動手段は第一カム、第二カム及び第三カムと連鎖回転するベルトを有し、アクチュエータはベルトを回転させるモータであることを特徴とする。
【0013】
請求項10に記載の板材加工機によると、加工手段によって加工される板材が載置される加工台をさらに備え、第一カム、第二カム及び第三カムは加工台の盤面に垂直な回転軸を有することを特徴とする。この板材加工機によると、板材を加工台に載置することで加工手段に対する板材の位置決めが容易になる。
【0014】
請求項11に記載の板材加工機によると、第一カムの外周面及び第二カムの外周面と共通の接平面上において板材の端面に当接する外周面であって円形又は円弧形の輪郭をもつ外周面を有する補助当接部材をさらに備えることを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の複数の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
(第一実施例)
図1及び図2は、本発明の第一実施例によるプレス折り曲げ機を示す模式図である。
【0016】
加工台14は平面に形成された盤面12を有する。加工台14の盤面12には板材10が載置される。
加工台14に隣接して加工手段としてのダイス18が設けられている。加工台14の盤面12とダイス18の上面とはほぼ同一平面上に位置している。ダイス18にはポンチ48に押圧された板材10が押し込まれる1条の溝16が形成されている。
【0017】
加工手段としてのポンチ48はダイス18の上方において鉛直方向に往復移動可能に設けられている。図示しない油圧回路等によってポンチ48の往復移動が制御される。ポンチ48が下降するとその先端部がダイス18の溝16に進入する。
【0018】
第一カム40及び第二カム20はダイス18の反加工台側に設けられている。第一カム40及び第二カム20は互いに直径が等しい円形の輪郭を有している。第一カム40及び第二カム20は加工台14の盤面に載置された板材10の端面46にそれぞれの外周面38、22が当接する高さに設けられている。第一カム40の回転軸42及び第二カム20の回転軸34は、ダイス18の長手方向軸に対して平行な仮想直線上において、加工台14の盤面12に対して垂直に図示しない軸受けによって回転自在に支持されている。第一カム40の中心O1の回転軸42に対する回転角が第二カム20の中心O2の回転軸34に対する回転角に対して180度遅れるように、第一カム40及び第二カム20はそれぞれの回転軸に対して偏心して設けられている。すなわち、第一カム40の回転軸42からその中心O1に向かう方向と、第二カム20の回転軸34からその中心O2に向かう方向とは、互いに逆向きである。第一カム40の回転軸42及び第二カム20の回転軸34はそれぞれ第一カム40の中心O1及び第二カム20の中心O2から互いに等しい距離離れた位置に設けられている。
【0019】
第一カム40の回転軸42には第一カム40の回転軸42とともに回転する駆動手段としての第一プーリ44が設けられ、第二カム20の回転軸34には第二カム20の回転軸34とともに回転する駆動手段としての第二プーリ24が設けられている。第一プーリ44及び第二プーリ24には第一プーリ44及び第二プーリ24と連鎖回転する駆動手段としてのベルト36が掛け渡されている。第二カム20の回転軸34は駆動手段としてのモータ26によって駆動される。モータ26の回転軸とともに第二カム20、ベルト36及び第一カム40が回転する。モータ26は制御部28から出力される駆動信号に応じて回転する。
【0020】
ダイヤルスイッチ30はオペレータによって操作されるダイヤル32の回転角に応じた角度信号を制御部28に出力する。
制御手段としての制御部28はダイヤルスイッチ30の角度信号が入力される入力回路、角度信号に応じた制御信号を出力する制御回路、及び制御信号をモータ26に出力する駆動信号に変換する出力回路を有する。
【0021】
以上、本発明の第一実施例によるプレス折り曲げ機の構成について説明した。以下、このプレス折り曲げ機の作動について説明する。
オペレータがダイヤル32を回転させると、ダイヤルスイッチ30がダイヤル32の回転角を検出し、検出した回転角に応じた角度信号を制御部28に出力する。制御部28は、角度信号に応じた駆動信号をモータ26に出力し、第一カム40の外周面38と第二カム20の外周面22との共通接線とダイス18の溝16の長手方向軸とのなす角がダイヤル32の回転角に対応する角度になるようにモータ26を制御し、第一カム40、第二カム20、第一プーリ44、第二プーリ24及びベルト36を回転させる。
【0022】
加工台14の盤面12に載置した板材10の端面46を第一カム40の外周面38及び第二カム20の外周面22に当接させることで、板材10の端面46とダイス18の溝16の長手方向軸とでなす角が固定される。板材10を加工台14の盤面12に載置し、第一カム40及び第二カム20に板材10を当接させた後に、ポンチ48を下降させてポンチ48とダイス18で板材10を押圧することで、板材10の端面46を基準として設定した直線に沿って板材10を折り曲げることができる。
【0023】
以上説明した本発明の第一実施例によると、モータ26の駆動力で第一カム40及び第二カム20を回転させる機構が簡素であるため、ダイス18に対して板材10を正確に位置決めする構成が簡素なプレス折り曲げ機を実現することができる。また、第一カム40及び第二カム20をベルト36等で連鎖回転させるため、ダイス18の長手方向軸に対する板材10の端面46の角度を1つのモータ26を制御して設定することができる。したがって、ダイス18の長手方向軸に対する板材10の端面46の角度を簡素な制御で正確に設定することができる。
【0024】
(第二実施例)
図3は、本発明の第二実施例によるプレス折り曲げ機を示す模式図である。第一実施例と実質的に同一の構成部分には同一符号を付す。
第二実施例のプレス折り曲げ機は、第三カムとしての補助カム50、60と、補助当接部材としての補助当接盤70とをダイス18の反加工台側に備えている。補助カム50、60及び補助当接盤70は、加工台14の盤面に載置された板材10の端面46に各々の外周面51、61、71が当接する高さに設けられ、第一カム40と第二カム20との間に挟まれている。補助カム50、60及び補助当接盤70は、第一カム40及び第二カム20と直径が等しい円形の輪郭を有している。補助カム50、60及び補助当接盤70の各回転軸52、62、72は、第一及び第二カム40、20の回転軸42、34が並ぶ仮想直線上において、図示しない軸受けにより加工台14の盤面12に垂直に回転自在に支持されている。上記仮想線上において、各カム40、50、70、60、20の回転軸42、52、72、62、34はこの順で互いに等間隔に並んでいる。
【0025】
補助当接盤70は回転軸72に対して同心上に設けられている。補助カム50の中心O3の回転軸52に対する回転角が補助カム60の中心O4の回転軸62に対する回転角に対して180度遅れるように、補助カム50、60は各々の回転軸52、62に対し偏心して設けられている。すなわち、補助カム50の回転軸52からその中心O3に向かう方向と、補助カム60の回転軸62からその中心O4に向かう方向とは、互いに逆向きである。補助カム50の回転軸52からその中心O3に向かう方向については、第一カム40の回転軸42からその中心O1に向かう方向に対し、カム50、40の任意の連鎖回転位置で同一方向となるように設定されている。また、補助カム60の回転軸62からその中心O4に向かう方向については、第二カム20の回転軸34からその中心O2に向かう方向に対し、カム60、20の任意の連鎖回転位置で同一方向となるように設定されている。補助カム50の回転軸52及び補助カム60の回転軸62はそれぞれ、補助カム50の中心O3及び補助カム60の中心O4から互いに等しい距離Dだけ離れた位置に設けられている。この離間距離Dについては、第一及び第二カム40、20の中心O1、O2と回転軸42、34との離間距離dの半値に設定されている。以上の構成により、カム40、20、50、60及び補助当接盤70は、任意の連鎖回転位置で定義される各外周面38、22、51、61、71に共通の接平面S上において、加工台14の盤面12に載置した板材10の端面46に当接可能である。
【0026】
補助カム50の回転軸52にはそれとともに回転する第三プーリ54が設けられ、補助カム60の回転軸62にはそれとともに回転する第四プーリ64が設けられ、補助当接盤70の回転軸72にはそれとともに回転する第五プーリ74が設けられている。第五プーリ74と第三プーリ54との間にはベルト80が掛け渡され、第三プーリ54と第一プーリ44との間にはベルト81が掛け渡されている。また、第五プーリ74と第四プーリ64との間にはベルト82が掛け渡され、第四プーリ64と第二プーリ24との間にはベルト83が掛け渡されている。本実施例のモータ26は、第一実施例とは異なり、補助当接盤70の回転軸72を回転駆動する。この回転軸72の回転駆動により、各プーリ44、24、54、64、74及び各ベルト80、81、82、83が連鎖回転する。尚、補助当接盤70の回転軸72に代えて、カム40、20、50、60の回転軸42、34、52、62のいずれかをモータ26により回転駆動してもよい。
本実施例では、プーリ44、24、54、64、74と、ベルト80、81、82、83と、モータ26とが互いに共同して駆動手段を構成している。
【0027】
以上、本発明の第二実施例によるプレス折り曲げ機の特徴的構成について説明した。以下、このプレス折り曲げ機の作動について説明する。
オペレータがダイヤル32を回転させると、第一実施例の場合と同様にダイヤルスイッチ30が検出回転角に応じた角度信号を制御部28に出力し、制御部28が角度信号に応じた駆動信号をモータ26に出力する。このとき制御部28は、カム40、20、50、60及び補助当接盤70の各外周面38、22、51、61、71に共通の接平面Sとダイス18の溝16の長手方向軸とのなす角がダイヤル32の回転角に対応する角度となるようにモータ26を制御する。これにより、各プーリ44、24、54、64、74及び各ベルト80、81、82、83が連鎖回転し、さらに各カム40、20、50、60及び補助当接盤70が連鎖回転する。
【0028】
図3に示すように、板材10の端面46の幅が第一カム40と第二カム20との間の距離よりも長いときには、加工台14の盤面12に載置した板材10の端面46を各カム40、20、50、60の外周面38、22、51、61及び補助当接盤70の外周面71に当接させる。これにより、板材10の端面46とダイス18の溝16の長手方向軸とのなす角が固定される。この後、ポンチ48を下降させてポンチ48とダイス18で板材10を押圧することで、板材10の端面46を基準として設定した直線に沿って長尺の板材10を折り曲げることができる。
【0029】
図4に示すように、板材10の端面46の幅が第一カム40と第二カム20との間の距離よりも短いときには、加工台14の盤面12に載置した板材10の端面46を補助カム50、60の外周面51、61及び補助当接盤70の外周面71に当接させる。これにより、板材10の端面46とダイス18の溝16の長手方向軸とのなす角が固定され、板材10が位置決めされる。この後、ポンチ48を下降させてポンチ48とダイス18で板材10を押圧することで、板材10の端面46を基準として設定した直線に沿って短尺の板材10を折り曲げることができる。
【0030】
尚、端面46の幅が第一カム40と第二カム20との間の距離よりも短い板材10を位置決めするには、カム40、20、50、60及び補助当接盤70のうち互いに隣接するように選んだ2つ、3つ乃至は4つの各外周面に板材10の端面46を当接させればよい。よって、補助カム50、60及び補助当接盤70の外周面51、61、71に板材10の端面46を当接させる以外にも、例えば、板材10の端面46を第一カム40の外周面38と補助カム50の外周面51とに当接させるようにしてもよいし、板材10の端面46を第二カム20の外周面22と補助カム60の外周面61とに当接させるようにしてもよい。
【0031】
以上説明した本発明の第二実施例によると、第一カム40及び第二カム20に加えて補助カム50、60及び補助当接盤70を設けることにより、端面幅の様々な板材10について正確に位置決めすることができる。また、各カム40、20、50、60及び補助当接盤70として外周面の輪郭形状が円形のものを用いると共に、モータ26の駆動力で各カム40、20、50、60及び補助当接盤70を回転させる機構が簡素であるので、ダイス18に対して板材10を正確に位置決めする構成を簡素化できる。さらに、各カム40、20、50、60及び補助当接盤70をベルト80、81、82、83等で連鎖回転させるため、ダイス18の長手方向軸に対する板材10の端面46の角度を1つのモータ26を制御するだけで設定することができる。したがって、ダイス18の長手方向軸に対する板材10の端面46の角度を簡素な制御で正確に設定することができる。
【0032】
尚、上述した複数の実施例ではプレス折り曲げ機について説明したが、プレスせん断機等の種々のプレス加工機のみならず、板材の切削加工機等にも本発明を適用することができる。
さらに、上述した複数の実施例では加工台を備えたプレス折り曲げ機について説明したが、オペレータに板材を保持させることで加工台を省いた板材加工機に本発明を適用することもできる。
【0033】
さらに、上述した複数の実施例において駆動手段として用いたプーリ、ベルトをそれぞれスプロケット、チェーンで代用してもよい。また、上述した複数の実施例において駆動手段として用いたモータ26に代え、第二カム20の回転軸34を回転させるハンドル、第二カム20の回転角を固定するロック機構等を設け、手動でカム等を回転させてそれらの回転角を固定する構成を採用してもよい。またさらに、上述した複数の実施例においてカム、プーリ、ベルト、モータ等の要素を加工台14の上部に設けてもよい。
【0034】
さらに、上述した第一実施例において第一カム40、第二カム20、第一プーリ44、第二プーリ24、ベルト36、モータ26等をダイス18の長手方向軸に対して垂直な方向に往復移動する部材に搭載してもよい。これにより、板材10をダイス18の長手方向軸に対して垂直な方向に移動させることが可能になるため、ダイス18に対する板材10の角度のみならず、ダイス18に対して板材10を自由に位置決めすることができる。
【0035】
さらに、上述した第一実施例において第一カム40の回転軸42と第二カム20の回転軸34との中心間距離を変動可能な構成とすることで長尺の板材から短尺の板材までをダイス18に対して正確に位置決めすることが可能になる。具体的には例えば第二カム20の回転軸34の軸受けを第一カム40の回転軸42の軸受けに対してダイス18の長手方向に相対移動可能な部材に搭載するとともに、ベルト駆動に代えて伸縮自在のロッド等で第一カム40と第二カム20とを連鎖回転させる構成を採用することができる。
【0036】
さらに、上述した第二実施例において第三カムとしての補助カム50、60及び補助当接部材としての補助当接盤70を第一カム40と第二カム20との間に配設したが、第三カム及び補助当接部材については第一カムの反第二カム側や、第二カムの反第一カム側にも配設することもできる。そして第三カムについては、いずれの配設形態を採用する場合でも配設数を適宜設定することができる。また、補助当接部材については、上述の第二実施例による補助当接盤70のように回転させてもよいし、回転不能にしてもよい。
【0037】
さらに、上述した第二実施例において第三カムとしての補助カム50、60を設けない構成、換言すれば第一カム40及び第二カム20と補助当接部材としての補助当接盤70のみで板材10を位置決めする構成を採用してもよい。この場合にも、第一カム40及び第二カム20と補助当接盤70との配設位置関係については適宜設定できる。
【0038】
さらに上述した複数の実施例では、第一カム40、第二カム20及び第三カムとしての補助カム50、60並びに補助当接部材としての補助当接盤70について、輪郭が円形の外周面を有するように構成した。これに対し、第一実施例の変形例を図5、第二実施例の変形例を図6にそれぞれ示すように、カム40、カム20、50、60並びに補助当接盤70を輪郭が円弧形の外周面を有するように構成してもよい。これにより、軽量化と低コスト化とを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施例によるプレス折り曲げ機を示す模式的な平面図である。
【図2】本発明の第一実施例によるプレス折り曲げ機を示す模式的な側面図である。
【図3】本発明の第二実施例によるプレス折り曲げ機を示す模式的な平面図である。
【図4】本発明の第二実施例によるプレス折り曲げ機の作動を説明するための模式的な平面図である。
【図5】本発明の第一実施例によるプレス折り曲げ機の変形例を示す模式的な平面図である。
【図6】本発明の第二実施例によるプレス折り曲げ機の変形例を示す模式的な平面図である。
【図7】従来のプレス折り曲げ機の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
10 板材
12 盤面
14 加工台
18 ダイス(加工手段)
20 第二カム
24 第二プーリ(駆動手段)
26 モータ(駆動手段)
28 制御部(制御手段)
30 ダイヤルスイッチ
36、80、81、82、83 ベルト(駆動手段)
40 第一カム
44 第一プーリ(駆動手段)
48 ポンチ(加工手段)
50、60 補助カム(第三カム)
54 第三プーリ(駆動手段)
64 第四プーリ(駆動手段)
70 補助当接盤(補助当接部材)
74 第五プーリ(駆動手段)

Claims (11)

  1. 板材を加工する加工手段と、
    前記加工手段によって加工される板材の端面に当接する外周面をそれぞれ有する第一カム及び第二カムと、
    前記第一カム及び前記第二カムを連鎖回転させる駆動手段と、を備え
    前記第一カムの回転軸に対する回転角は前記第二カムの回転軸に対する回転角に対して180度遅れるよう、前記第一カム及び前記第二カムをそれぞれの回転軸に対して偏心して設けることを特徴とする板材加工機。
  2. 前記駆動手段は前記第一カム及び前記第二カムを連鎖回転させるアクチュエータを有し、
    前記アクチュエータを制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の板材加工機。
  3. 前記駆動手段は前記第一カム及び前記第二カムと連鎖回転するベルトを有し、
    前記アクチュエータは前記ベルトを回転させるモータであることを特徴とする請求項2に記載の板材加工機。
  4. 前記加工手段によって加工される板材が載置される加工台をさらに備え、
    前記第一カム及び前記第二カムは前記加工台の盤面に垂直な回転軸を有することを特徴とする請求項1、2又は3に記載の板材加工機。
  5. 前記第一カム及び前記第二カムは、各々の回転軸に対して偏心する円形又は円弧形の輪郭を各々の前記外周面に有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の板材加工機。
  6. 前記第一カムの外周面及び前記第二カムの外周面と共通の接平面上において前記板材の端面に当接する外周面を有する第三カムを少なくとも一つ備え、
    前記駆動手段は前記第一カム及び前記第二カムと共に前記第三カムを連鎖回転させることを特徴とする請求項1に記載の板材加工機。
  7. 前記第一カム、前記第二カム及び前記第三カムは、各々の回転軸に対して偏心する円形又は円弧形の輪郭を各々の前記外周面に有することを特徴とする請求項6に記載の板材加工機。
  8. 前記駆動手段は前記第一カム、前記第二カム及び前記第三カムを連鎖回転させるアクチュエータを有し、
    前記アクチュエータを制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項6又は7に記載の板材加工機。
  9. 前記駆動手段は前記第一カム、前記第二カム及び前記第三カムと連鎖回転するベルトを有し、
    前記アクチュエータは前記ベルトを回転させるモータであることを特徴とする請求項8に記載の板材加工機。
  10. 前記加工手段によって加工される板材が載置される加工台をさらに備え、
    前記第一カム、前記第二カム及び前記第三カムは前記加工台の盤面に垂直な回転軸を有することを特徴とする請求項6〜9のいずれか一項に記載の板材加工機。
  11. 前記第一カムの外周面及び前記第二カムの外周面と共通の接平面上において前記板材の端面に当接する外周面であって円形又は円弧形の輪郭をもつ外周面を有する補助当接部材をさらに備えることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の板材加工機。
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