JP4301779B2

JP4301779B2 - 剪断加工装置

Info

Publication number: JP4301779B2
Application number: JP2002230422A
Authority: JP
Inventors: 保雄柏倉; 勝柏倉
Original assignee: 保雄柏倉; 勝柏倉
Priority date: 2002-08-07
Filing date: 2002-08-07
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2022-08-07
Also published as: JP2004066408A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、主にアングル材やチャンネル材等の形鋼の端部を剪断加工する剪断加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アングル材やチャンネル材等の形鋼の端部を直角等につなぎ合わせる場合、端部を切り欠く必要があるため図１２に示すように端部を切除していた。この切除は、チャンネル材のコ字状の側面が邪魔になるので、機械による剪断加工で簡単にはできず、図１２に示す形状のコーナーカットは、ガス溶断により行なっていた。
【０００３】
また特開２００２−６６８３１号公報に開示されているように、下型である受歯の側面形状をＬ形状に構成し、且つ底面及び側面に対してチャンネル材の角部を長手方向に斜めに剪断するようにした剪断加工装置も提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の技術の前者のガス溶断によりコーナーカットを行う場合、作業工数が掛かり、加工精度が悪く、カット部が熱変形してしまうと言う問題がった。
【０００５】
また前記従来の技術の後者の公報に開示されたものの場合、剪断加工を行う上歯は一つであり、被剪断加工材の種類や厚さにより、上歯を付け替えたりクリアランス調整をしなければならず、調整も時間がかかるものであった。また、コ字状のチャンネル材の場合、上型がコ字状の側面内に入り込めないため、チャンネル材自体を斜めにして剪断加工しなければならず、図１５〜図２２に示す概略図のような８工程の作業を必要としている。
【０００６】
即ち、先ず図１５に示すように、チャンネル材４の端部を剪断加工装置２に取り付け、上歯３と下歯５の間に剪断部分の端部側面を位置決めして固定する。このとき、チャンネル材４は、長軸回りに傾けられた状態で、一対のローラーコンベア６，７の一方に載置され、剪断される端部側面が下歯５にセットされている。この状態で剪断加工されたときの剪断面は、図１５（ｂ）示すように、チャンネル材４の側面と底面の角部が底面に対して斜めに剪断される。この後、下歯５をそのままにして端部の角を落とそうとする場合、図１６に示すように、チャンネル材４を持ち上げ吊り上げてチャンネル材４の角部を下歯５に合わせ、約４５°旋回させて端部の角を落とす。さらに、図１７に示すように、チャンネル材４を吊り上げてローラーコンベア６上で旋回し、チャンネル材４の他方の端部の側面を同様に剪断加工装置２により剪断する。次に、図１８に示すように、チャンネル材４を上記と同様に斜めにした状態で剪断する。このときも下歯５はそのままである。そして、図１９に示すように、チャンネル材４を吊り上げて旋回させの他方のローラーコンベア７に載せて、一方の端部側面を剪断する。次に、図２０に示すように、チャンネル材４を斜めに吊り上げて上記同様に他方の端部の角部を剪断する。そして、図２１に示すように、チャンネル材４をローラーコンベア７上に載せての残りの端部側面を剪断する。最後に、チャンネル材４の他方の端部の角部を上記と同様に剪断して、両端部の両側面が一部剪断されたチャンネル材４ができあがる。
【０００７】
しかしながら、このような工程は、チャンネル材４の移動と吊り上げ旋回工程が多く、作業がきわめて煩雑であり作業工数のかかるものである。さらに、下歯５が斜めに位置し、剪断部位や方向によりチャンネル材４の剪断加工には利用できない場合がある上、ローラーコンベアを左右に必要とし作業スペースを取り、回動作業においては吊り下げ設備を要し、作業が極めて面倒なものであった。
【０００８】
さらに上記従来の技術の後者の場合、板厚に対して斜めに剪断した箇所を溶接するため、溶接しろが大きくひずみが大きくなり裏漏れがある。また、上歯３の取付面は１側面だけを上型と一体に固定している構造であるため、取付強度が弱く、剪断加工時に加わる横方向の力に対する耐久性が低いものである。特に、上歯５の傾斜が一方向であるため、剪断加工する部分の端縁から上歯５が当接せずに、中央部から端縁に向けて当接する場合には、上歯５及び装置全体に大きな力が加わり、金型寿命を縮めるものである。
【０００９】
この発明は、前記従来の技術の問題点に鑑みてなされたもので、簡単な構造で剪断作業が容易であり、作業効率が良くスペースも取らない剪断加工装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、所定の剪断加工を行う上型と下型とを備え、前記上型と下型を繋いだガイド部材と、前記上型の往復運動方向に中心軸が配置された回動軸と、前記回動軸に対して回転対称に前記上型に固定され剪断加工を行う複数の上歯とから成る剪断加工装置である。加工に際して、前記回動軸に沿って少なくとも前記上型を回動させて、前記複数の上歯のうちの所定の上歯を選択し、油圧シリンダ等により剪断加工を行う。前記上歯は、複数種類の大きさの上歯が前記上型に固定され、前記回動軸の回動により任意の角度に任意の上歯を設定可能に設けられている。前記上型の各上歯取付部は、この上歯の移動空間内で水平方向に突出した形状に形成され、上記上歯の上面に対向する取付面と、上記上歯の２側面が当接可能な保持面を備える。前記下型の下方に、前記上型と下型を一体に任意の角度回動させる回動装置が設けられている。また、前記上型の上方に、前記上型を駆動するシリンダ装置が設けられている。
【００１１】
前記上歯は、矩形に形成された歯部の各辺が下型に対して斜めに形成され、且つ隣り合う辺の歯部は各々角部で同じ位置から斜めに延び互いに対面する歯部が逆向きの傾斜に位置しているものである。そして、前記上歯の歯部は、前記上型の取付部に取り付けられた状態で、装置正面側の歯部が前記上型の回動中心側に向かって互いに下降するような傾斜に形成され、装置背面側の歯部がこれと逆方向の傾斜に形成され、装置側面と平行な側面側に位置する前記歯部は、装置中心側に位置する歯部が装置正面側から背面側に向かって上昇するような傾斜に形成され、装置側面に近い方の各側面の歯部は装置正面側から背面側に向かって下降するような傾斜に形成されている。
【００１２】
この発明の剪断加工装置は、長尺のチャンネル材やアングル材の被加工部材を剪断加工する際に、前記歯部の角部で互いに隣り合う辺の歯によって、前記被加工材を２方向から同時に剪断加工可能に設けられたものである。さらに、必要な剪断方向の調整を、上型と下型を回動軸中心に一体に回動させて設定し、被加工部材を水平方向に回動させる必要がないようにしたものである。また、チャンネル材のようにコ字状の部材に剪断加工も、上歯をコ字状の内側に入れて剪断することができるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下この発明の一実施形態について図面に基づいて説明する。この実施形態では、図示しない油圧ポンプを底部に備えた油圧プレス装置１０に、油圧シリンダ１２が設けられ、油圧シリンダ１２のピストン部材１４に剪断加工装置の上型１６が同軸に設けられている。油圧シリンダ１２は、油圧プレス装置１０に軸支された回動軸１８を中心に任意の角度に回動可能に設けられている。
【００１４】
上型１６と対向して、所定の下歯を備えた下型２０が、取付台２２を介して油圧プレス装置１０の基台部２４に設けられ、取付台２２と下型２０も、回動軸１８と同軸に基台部２４に対して任意の角度に回動可能に設けられている。そして、油圧シリンダ１２の両側部に固定可能に延びた一対のガイド部材であるガイドポスト２６が、上型１６のガイド孔２８に挿通し、下型２０に嵌合している。また、下型２０と取付台２２は、一体に固定され、下型２０の取付台２２の下方にも回動軸１８が設けられている。従って、油圧シリンダ１２，上型１６，下型２０，及び取付台２２は、一体に回動軸１８を中心として回動可能に設けられている。この油圧プレス装置１０の上部１０ａ内には、上型１６と下型２０を一体に任意の角度回動させる図示しない回動装置が設けられている。
【００１５】
取付台２２は、回動時に回転が容易となるように、わずかに基台部２４から浮かせて回動させる図示しないボールリフタが設けられている。さらに、この油圧プレス装置１０には操作用の制御盤２７が設けられ、この制御盤２７には、後述する各上歯３０毎のクリアランスをワンタッチで調整するエアシリンダ等の調整装置２５を作動させるスイッチや、その他の操作用のスイッチ類が設けられ、さらに、フットスイッチ２９も接続されている。
【００１６】
上型１６には、図２〜図７に示すように、回動軸１８に対して回転対称に、上型１６の四方の角部に固定され剪断加工を行う複数の上歯３０を着脱自在に備える。上歯３０は、上型１６の４カ所に各々異なる大きさの上歯３０が固定されている。上型１６の各上歯取付部１７は、この上歯３０の移動空間内で水平方向に側方に突出した形状に形成され、上歯３０の上面３０ａに対向する取付面１７ａと、上歯３０の２側面が当接可能な保持面１７ｂを備え、取付強度を確保している。
【００１７】
上歯３０は、図７に示すように、下方を向いて矩形に形成された歯部３２の各辺が、下型２０の面に対して斜めに形成され、且つ隣り合う辺の歯部３２は各々角部３２ａで同じ位置から斜めに延び、互いに対面する歯部３２が逆向きの傾斜に位置している。この取付位置は後述する剪断方法において左右の方向性があり、剪断加工するチャンネル材４０の種類により設定される。上歯３０の上型１６に対する取付方向は、上型１６の上歯取付部１７に取り付けられた状態で、装置正面側の歯部３２が上型１６の回動中心側に向かって互いに下降するような傾斜に形成され、装置背面側の歯部３２がこれと逆方向の傾斜に形成され、正面から見ると歯部３２同士が略Ｘ字状に位置している。そして、装置側面と平行な側面側に位置する歯部３２は、装置中心である回動軸１８寄りに位置する歯部３２が装置正面側から背面側に向かって上昇するような傾斜に形成され、装置側面に近い方の各側面の歯部は装置正面側から背面側に向かって下降するような傾斜に形成されている。
【００１８】
上歯３０の上面３０ａには、一方向に取付ガイドとなる凸条３４が形成されている。凸条３４は、上型１６の上歯取付部１７の下面側の取付面１７ａの十字状の凹溝３６の一方に嵌合する。また、上歯３２の上面から下面にかけて貫通孔３８ａ，３８ｂが同軸上に形成されている。貫通孔３８ａは貫通孔３８ｂよりも小径に形成され、上型１６の上歯取付部１７に形成された取付孔３９により、図示しないボルトとナットにより固定される。
【００１９】
次に、この実施形態の剪断加工装置の使用方法及び動作について説明する。先ず、断面コ字状のチャンネル材４０の端部に、図１２〜図１４に示す剪断加工を施す場合について説明する。先ず、このチャンネル材４０の加工に適した大きさの上歯３０を選択する。この場合、図８に示すように、上歯３０ｃを選択したとする。次に、チャンネル材４０をローラーコンベア４２上で移動させ、その一端部４０ａを下型２０の上にセットする。このとき、上型１６の上歯取付部１７は水平方向に突出しているので、図１，図１３に示すように、コ字状のチャンネル材４０の一対の側面間に入り込んで位置することができる。そして、上歯３０のクリアランスを調整用ボタンにより調整し、油圧プレス装置１０を作動させる。すると、油圧シリンダ１２により上型１６が下降し、上歯３０ｃにより図１２（Ａ）に示す剪断加工が行われる。
【００２０】
このとき上歯３０ｃは斜めに傾斜しているので、チャンネル材４０の先端部及び側縁端部から各々内側に向かうように、各歯部３２がチャンネル材４０に当接し剪断する。即ち図１に示す状態では、チャンネル材４０の先端部が上型１６と下型２０の間に位置し、上歯３０ｃは剪断箇所の先端及び側縁端部からチャンネル材４０の角部に向かって剪断する。
【００２１】
次に、図９に示すように、チャンネル材４０を移動させて、長軸回りに１８０°ひっくり返し、上型１６，下型２０等を反時計回りに９０°回転させ、同様の剪断加工を行なう。
【００２２】
さらに、チャンネル材４０を吊り上げる等して１８０°水平方向に回転させ、図１０に示すように、一端部４０ａとは反対側の他端部４０ｂを下型２０の上方に位置させるとともに、上型１６の上歯取付部１７をコ字状のチャンネル材４０の他端部４０ｂの一対の側面間に位置させる。このときは上型１６，下型２０等を回転させない。
【００２３】
さらに、チャンネル材４０を長軸回りに１８０°ひっくり返し、図１１に示すように、上記と同様に剪断加工を行なう。このとき上型１６，下型２０等を９０°時計回りに回転させる。そして同様に上歯３０ｃにより剪断加工を行なう。
【００２４】
また、図１２（Ｂ）に示す剪断加工が必要な場合も、チャンネル材４０の位置決めをして、上歯３０を選択し油圧シリンダ１２を作動させて簡単に行うことができる。同様に図１２（Ｃ）に示す加工においては、上歯３０等をチャンネル材４０に対して４５°になるように回動させるだけで簡単に剪断加工を行うことができる。以上の工程により、図１４に示すようなチャンネル材４０の製品を形成することができる。
【００２５】
この実施形態の剪断加工装置によれば、対称の位置に同様の剪断加工を施す場合、上型１６、下型２０等を回動させるだけで、チャンネル材４０を水平方向に回転させる必要がなく、加工が容易である。特に、図１２（Ｃ）に示すような、斜めの剪断加工を行なう場合、チャンネル材４０を水平方向に斜めに回動させる必要がなく、スペースを要せず上型１６、下型２０等を回転させるだけで簡単に剪断加工を行なうことができる。
【００２６】
【発明の効果】
この発明の剪断加工装置によれば、被加工材であるチャンネル材等の移動が少なく、加工がやりやすく、工数もかからないものである。複数の上歯を選択的に用いることにより、異なる剪断加工においても歯部の取り替えやクリアランス調整等を不要とし、大幅な工数の削減を可能とする。また、チャンネル材のようなコ字形の部材に対しても簡単に加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態の剪断加工装置を示す正面図である。
【図２】この発明の剪断加工装置の一実施形態の上型の平面図である。
【図３】この発明の剪断加工装置の一実施形態の上型の正面図である。
【図４】この発明の剪断加工装置の一実施形態の上型の底面図である。
【図５】この発明の剪断加工装置の一実施形態の上型の左側面図である。
【図６】この発明の剪断加工装置の一実施形態の上型の右側面図である。
【図７】この発明の剪断加工装置の一実施形態の上型に取り付けられる上歯の平面図（Ａ）、正面図（Ｂ）、左側面図（Ｃ）である。
【図８】この発明の一実施形態の剪断加工装置による剪断加工方法を示す平面図である。
【図９】この発明の一実施形態の剪断加工装置による剪断加工方法を示す平面図である。
【図１０】この発明の一実施形態の剪断加工装置による剪断加工方法を示す平面図である。
【図１１】この発明の一実施形態の剪断加工装置による剪断加工方法を示す平面図である。
【図１２】この発明の剪断加工装置により加工されるチャンネル材の各加工例を示す斜視図（Ａ）
，（Ｂ），（Ｃ）である。
【図１３】この発明の剪断加工装置によるチャンネル材の加工を示す斜視図である。
【図１４】この発明の剪断加工装置により加工されたチャンネル材の一実施形態を示す斜視図である。
【図１５】従来の技術の剪断加工装置の加工方法の一例の工程を示す概略斜視図（Ａ）、（Ｂ）である。
【図１６】従来の技術の剪断加工装置の加工方法の一例の工程を示す概略斜視図（Ａ）、（Ｂ）である。
【図１７】従来の技術の剪断加工装置の加工方法の一例の工程を示す概略斜視図である。
【図１８】従来の技術の剪断加工装置の加工方法の一例の工程を示す概略斜視図（Ａ）、（Ｂ）である。
【図１９】従来の技術の剪断加工装置の加工方法の一例の工程を示す概略斜視図である。
【図２０】従来の技術の剪断加工装置の加工方法の一例の工程を示す概略斜視図である。
【図２１】従来の技術の剪断加工装置の加工方法の一例の工程を示す概略斜視図である。
【図２２】従来の技術の剪断加工装置の加工方法の一例の工程を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１０プレス装置
１２油圧シリンダ
１４ピストン
１６上型
１７上歯取付部
１８回動軸
２０下型
２２取付台
２６ガイドポスト
３０上歯
３２歯部
４０チャンネル材

Claims

被加工材に対して所定の剪断加工を行うための上型と下型を有し、前記上型と下型を繋いだガイド部材と、前記上型の往復運動方向に中心軸が配置された回動軸と、前記回動軸に対して回転対称の位置に前記上型に固定され剪断加工を行う複数の上歯とを備え、
前記上歯は、前記回動軸の回動により任意の角度に任意の前記上歯を位置決め可能に設けられているとともに、前記回転対称の４箇所に４種類の大きさの前記上歯が固定可能に設けられ、前記回動軸に沿って前記上型を回動させて前記複数の上歯のうちの所定の上歯を選択して剪断加工可能に設けられ、
前記上型の下面側には、前記各上歯の垂直方向の移動空間内で水平方向に突出して前記上歯が固定される上歯取付部が各々設けられ、前記上歯取付部は前記上歯の上面に対向する取付面と前記上歯の二側面が当接可能な互いに隣り合う保持面の３方の面を備え、
前記上歯は、前記上型の前記取付面と前記保持面の前記３方の面に前記上歯の各側面が当接し、各上歯は、下方を向いて矩形に形成された歯部の各辺が前記下型に対して斜めに形成され、且つ前記上歯の隣り合う辺の歯部は各々角部で同じ位置から斜めに延び、前記上歯の互いに対面する歯部が逆向きの傾斜に位置し、前記歯部の角部で互いに隣り合う辺の歯によって前記被加工材を同時に剪断加工可能に設けられ、
さらに、装置正面側の前記歯部が、前記上型の回動中心側に向かって互いに下降するような傾斜に形成され、装置背面側の歯部がこれと逆方向の傾斜に形成され、装置側面と平行な側面側に位置する前記歯部は、装置中心側に位置する前記歯部が装置正面側から背面側に向かって上昇するような傾斜に形成され、装置側面に近い方の各側面の歯部は装置正面側から背面側に向かって下降するような傾斜に形成され、
前記下型が取り付けられた取付台には、複数の前記上歯毎のクリアランスを調整するエアシリンダを有した調整装置が設けられたことを特徴とする剪断加工装置。