JP5057454B2

JP5057454B2 - 長尺材の切断装置

Info

Publication number: JP5057454B2
Application number: JP2007273113A
Authority: JP
Inventors: 良治菊澤
Original assignee: Pla Giken Co Ltd
Current assignee: Pla Giken Co Ltd
Priority date: 2007-10-19
Filing date: 2007-10-19
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2027-10-19
Also published as: JP2009101429A

Description

本発明は、長尺材の押出成形装置などにおいて、連続的に送り出されてくる長尺材を、次々と切断して所定長さの長尺品を次々と成形する長尺材の切断装置に関するものである。

上記長尺材の切断装置には、従来、下記特許文献１に示されるものがある。この公報のものによれば、長尺材である樹脂製チューブを成形するための押出成形装置が設けられている。また、この押出成形装置から押し出され、連続的に送り出される長尺材を次々と切断して所定長さの長尺品を次々と成形するカッター刃が設けられている。このカッター刃は上記長手方向に平行な軸心回りに所定タイミングで回転駆動して、上記長尺材をその長手方向への直交方向で次々と切断するものとされている。

上記長尺材が医療用のカテーテルである場合には、一般的に、この長尺材の直径は０．４〜１０ｍｍである。また、上記長尺材の移動速度はほぼ一定であって、５〜２０ｍ／ｍｉｎの範囲にあり、この長尺材に対し上記直交方向にカッター刃が０．００３〜０．０５ｓｅｃ／回の回転速度で横切ることにより、上記切断が行われる。
特開平８−１１８２９０号公報

ところで、上記したように長尺材の切断時には、この長尺材がその長手方向に移動している状態で、カッター刃が上記長尺材を上記直交方向に横切ることにより、切断が行われる。このため、第１に、この切断の瞬間において、上記カッター刃は極めて短時間ではあるが、上記長尺材の長手方向への移動を阻止する。そして、この際には、上記カッター刃から長尺材の切断面に対しこの長尺材の長手方向に向かう圧縮力が与えられ、この長尺材はその径寸法が大きくなるよう変形しがちとなる。そして、これは上記長尺材の寸法精度を低下させるものであって好ましくない。

また、第２に、上記切断の瞬間においても、長尺材はその長手方向に移動している。このため、上記直交方向に回転するカッター刃による長尺材の切断面は、上記直交方向に対しわずかではあるが、傾斜することとなり、これも長尺品の寸法精度を低下させるものであって、好ましくない。

本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、連続的に送り出されてくる長尺材を次々と切断して所定寸法の長尺品を次々と成形する場合に、この長尺品の寸法精度を向上させるようにすることである。

請求項１の発明は、長尺材２をその長手方向の前方に向かって連続的に送り出す送出装置７を備え、上記送り出される長尺材２を次々と切断して所定長さの長尺品５を成形する長尺材の切断装置において、
前方に向かい往、復移動Ａ，Ｂ可能に設けられる可動台１８と、この可動台１８に支持され、上記長尺材２の長手方向の一部１９を挟持Ｃ、挟持解除可能とするチャック装置２０と、上記可動台１８に支持されると共に上記チャック装置２０の後方近傍に配置され、上記長尺材２を切断する切断機２１と、上記可動台１８を前方に向かって付勢可能とする空気圧シリンダ２３とを備え、
上記長尺材２の長手方向の一部１９を上記チャック装置２０が挟持Ｃした状態で、上記送出装置７から上記長尺材２の一部１９に至るまでの長尺材２の部分２９にたるみが生じないよう上記空気圧シリンダ２３が上記可動台１８を前方に向かって付勢して、この可動台１８を上記長尺材２と同じ速度で往移動Ａさせ、この可動台１８の往移動Ａ中に、上記長尺材２の部分２９を上記切断機２１により切断するようにしたことを特徴とする長尺材の切断装置である。

請求項２の発明は、上記切断機２１を、上記長尺材２をその長手方向の直交方向から挟圧Ｄして切断するニッパー構造としたことを特徴とする請求項１に記載の長尺材の切断装置である。

請求項３の発明は、上記送出装置７が、樹脂８を熱溶融させて押し出す押出機９と、この押出機９から押し出された樹脂８を通過させて上記長尺材２を連続的に成形し、この長尺材２を前方に送り出すダイ１０と、このダイ１０から送り出された長尺材２を上記ダイ１０側から引き取る引取機１１と、上記ダイ１０と引取機１１との間に介設されて上記長尺材２を冷却させて固化させる冷却装置１２とを備えたことを特徴とする請求項１、もしくは２に記載の長尺材の切断装置である。

請求項４の発明は、上記長尺材２が、上記長手方向に延びてこの長尺材２に埋入される金属線材４を備えたことを特徴とする請求項２に記載の長尺材の切断装置である。

なお、この項において、上記各用語に付記した符号や図面番号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。

本発明による効果は、次の如くである。

請求項１の発明は、長尺材をその長手方向の前方に向かって連続的に送り出す送出装置を備え、上記送り出される長尺材を次々と切断して所定長さの長尺品を成形する長尺材の切断装置において、
前方に向かい往、復移動可能に設けられる可動台と、この可動台に支持され、上記長尺材の長手方向の一部を挟持、挟持解除可能とするチャック装置と、上記可動台に支持されると共に上記チャック装置の後方近傍に配置され、上記長尺材を切断する切断機と、上記可動台を前方に向かって付勢可能とする空気圧シリンダとを備え、
上記長尺材の長手方向の一部を上記チャック装置が挟持した状態で、上記送出装置から上記長尺材の一部に至るまでの長尺材の部分にたるみが生じないよう上記空気圧シリンダが上記可動台を前方に向かって付勢して、この可動台を上記長尺材と同じ速度で往移動させ、この可動台の往移動中に、上記長尺材の部分を上記切断機により切断するようにしている。

つまり、前方に向かって連続的に送り出される長尺材の切断時には、上記可動台に支持されたチャック装置は上記長尺材の一部を挟持していて、上記可動台は長尺材と同じ移動速度で往移動する。よって、上記可動台に支持された切断機も上記長尺材と同じ移動速度で往移動するため、上記長尺材の部分と切断機とは相対速度が零となる。そして、この状態で、上記長尺材の部分が切断機により切断され、長尺品が成形される。

この結果、第１に、上記切断時において、従来の技術にて説明の上記相対速度の存在により、上記切断機から長尺材の切断面に対しこの長尺材の長手方向に向かう圧縮力が与えられる、ということが防止され、このため、この圧縮力により長尺材の径寸法が大きくなるよう変形することも防止される。よって、上記長尺品の寸法精度が向上する。

また、第２に、上記したように長尺材の部分と切断機とは相対速度が零であるため、この切断機による長尺材の切断面は、上記直交方向に対し傾斜する、ということが防止される。よって、この点でも、上記長尺品の寸法精度が向上する。

しかも、上記した長尺材の部分と切断機との相対速度を零にするという構成は、電動機を不要として達成されることから、切断装置の構成や制御がより簡単となって好ましい。

請求項２の発明は、上記切断機を、上記長尺材をその長手方向の直交方向から挟圧して切断するニッパー構造としている。

このため、上記長尺材の切断時に、この長尺材が切断機から上記直交方向の外力を与えられてこの直交方向に撓むことにより、その長手方向に引張力が生じて、この長尺材の径寸法が小さくなるよう変形する、ということは、上記した直交方向から挟圧して切断するというニッパー構造により防止される。よって、上記長尺品の寸法精度がより向上する。

請求項３の発明は、上記送出装置が、樹脂を熱溶融させて押し出す押出機と、この押出機から押し出された樹脂を通過させて上記長尺材を連続的に成形し、この長尺材を前方に送り出すダイと、このダイから送り出された長尺材を上記ダイ側から引き取る引取機と、上記ダイと引取機との間に介設されて上記長尺材を冷却させて固化させる冷却装置とを備えている。

ここで、上記のように成形される樹脂製の長尺材は、切断機による切断時の外力により変形し易いものであるが、この長尺材を前記切断装置により切断することとしたため、長尺品に良好な寸法精度が確保される。

請求項４の発明は、上記長尺材が、上記長手方向に延びてこの長尺材に埋入される金属線材を備えている。

ここで、上記金属線材は、長尺材の切断時に大きな抵抗となり易く、このため、この切断により長尺材は上記直交方向に大きく撓むおそれがある。しかし、上記切断機をニッパー構造としたことから、前記のように、長尺品の寸法精度が向上する。

本発明の長尺材の切断装置に関し、連続的に送り出されてくる長尺材を次々と切断して所定寸法の長尺品を次々と成形する場合に、この長尺品の寸法精度を向上させるようにする、という目的を実現するため、本発明を実施するための最良の形態は、次の如くである。

即ち、長尺材の切断装置は、長尺材をその長手方向の前方に向かって連続的に送り出す送出装置を備え、上記送り出される長尺材を次々と切断して所定長さの長尺品を成形する。

上記切断装置は、前方に向かい往、復移動可能に設けられる可動台と、この可動台に支持され、上記長尺材の長手方向の一部を挟持、挟持解除可能とするチャック装置と、上記可動台に支持されると共に上記チャック装置の後方近傍に配置され、上記長尺材を切断する切断機と、上記可動台を前方に向かって付勢可能とする空気圧シリンダとを備える。

上記長尺材の長手方向の一部を上記チャック装置が挟持した状態で、上記送出装置から上記長尺材の一部に至るまでの長尺材の部分にたるみが生じないよう上記空気圧シリンダが上記可動台を前方に向かって付勢して、この可動台を上記長尺材と同じ速度で往移動させ、この可動台の往移動中に、上記長尺材の部分を上記切断機により切断するようにしている。

本発明をより詳細に説明するために、その実施例を添付の図に従って説明する。

図において、符号１は長尺材２の切断装置である。また、矢印Ｆｒは、長尺材２の移動方向の前方を示している。この長尺材２は、医療用のカテーテル材であって、樹脂製の多重円形管３と、上記長尺材２の長手方向に延びて上記円形管３の軸心上に埋入される可撓性の金属線材４とを備えている。例えば、上記円形管３の直径は０．４〜１０ｍｍであり、金属線材４の直径は０．２〜３ｍｍである。

上記切断装置１は、上記長尺材２を切断して所定長さの長尺品５を次々と成形するものである。そして、この長尺品５から上記金属線材４を抜き出して、所定の加工を施せば、カテーテルが得られることとなる。

上記切断装置１は、長尺材２をその長手方向の前方に向かってほぼ一定速度で送り出す送出装置７を備えている。この送出装置７は、具体的には上記長尺材２の連続成形用の押出成形装置であり、送り出された後の長尺材２の移動速度は５〜２０ｍ／ｍｉｎの範囲にある。

上記送出装置７は、互いに異種の熱可塑性樹脂８をそれぞれ導入する一方、この樹脂８を熱溶融させて押し出す複数台のスクリュー式押出機９と、これら押出機９からそれぞれ押し出された樹脂８を同時に通過させると共に、この樹脂８に上記金属線材４を順次埋入させて上記長尺材２を形成し、この長尺材２を前方に送り出すダイ１０と、このダイ１０から送り出された長尺材２を上記ダイ１０側から引き取る引取機１１と、上記ダイ１０と引取機１１との間に介設されて上記長尺材２を水により冷却させて固化させる冷却装置１２と、上記各機器９〜１２を支持する基台１３とを備えている。

上記切断装置１は、上記送出装置７の引取機１１の前方近傍で、上記基台１３の前端部に突設される支持台１６と、この支持台１６から前方に向かって平行に突設される上下一対のガイド軸１７，１７と、上記長尺材２の長手方向における所定ストロークＳの範囲内で、前方に向かい往、復移動Ａ，Ｂ可能となるよう上記ガイド軸１７，１７に支持される可動台１８と、この可動台１８に支持され、上記長尺材２の長手方向の一部１９を挟持Ｃ、挟持解除（挟持Ｃと逆方向）可能とする空気圧作動式のチャック装置２０とを備えている。

また、上記切断装置１は、上記可動台１８に支持されると共に上記チャック装置２０の後方近傍に配置され、上記長尺材２を切断する空気圧作動式の切断機２１と、上記可動台１８に支持されると共に上記切断機２１の後方近傍に配置され、上記長尺材２が径方向に変位しないよう案内するガイド体２２とを備え、上記切断機２１は、上記長尺材２をその長手方向への直交方向から挟圧Ｄして切断するニッパー構造とされている。

また、上記切断装置１は、上記可動台１８を往、復移動Ａ，Ｂさせるようそれぞれ付勢可能とする空気圧シリンダ２３を備えている。この空気圧シリンダ２３は、上記各ガイド軸１７をピストンロッドとし、上記可動台１８をシリンダチューブとし、上記各ガイド軸１７に支持されたピストン２４を備え、上記各ガイド軸１７の軸方向の中途部とピストン２４とに上記可動台１８が前後移動可能となるよう外嵌されている。上記可動台１８内は、上記ピストン２４により、２つの空気圧室２５，２６に仕切られている。

そして、上記送出装置７の運転により、この送出装置７から前方に向かって長尺材２がその長手方向の前方に向かって連続的に送り出される。この場合、各図で示すように、上記チャック装置２０は挟持Ｃの解除状態であって、開いた状態とされている。また、上記切断機２１も挟圧Ｄの解除状態であって、ニッパーを開いた状態とされている。このため、これらチャック装置２０や切断機２１に関係なく長尺材２は前方に送り出される。また、上記可動台１８は、その往移動Ａの出発点である上記所定ストロークＳの後端部に位置させられ、待機状態とされる。

上記長尺材２を切断する時には、所定のタイミングで上記長尺材２の長手方向の一部１９を上記チャック装置２０が挟持Ｃする。この際、上記空気圧シリンダ２３の可動台１８内の両空気圧室２５，２６のうち、一方の空気圧室２５に加圧空気Ｅが導入され、他方の空気圧室２６は外部に開放される。すると、上記加圧空気Ｅにより、上記可動台１８が付勢されて、往移動Ａする。

この際、上記可動台１８に支持されたチャック装置２０は上記長尺材２の一部１９を挟持Ｃしていて、上記可動台１８は上記長尺材２と同じ移動速度で往移動Ａする。また、この可動台１８の往移動Ａにより、この可動台１８に支持された上記チャック装置２０が上記長尺材２の一部１９を前方に引張する。すると、上記送出装置７の引取機１１の出口部から上記長尺材２の一部１９に至るまでのこの長尺材２の部分２９にわずかな引張力が与えられて、この部分２９にたるみの生じることが防止される。

上記のように可動台１８に支持されたチャック装置２０が上記長尺材２の一部１９を挟持Ｃしている状態では、上記長尺材２、可動台１８、およびチャック装置２０と共に上記切断機２１も往移動Ａし、この際、上記長尺材２の部分２９と切断機２１とは相対速度が零となる。そして、これら２，１８，２０，２１の往移動Ａ中に、上記長尺材２の部分２９を上記切断機２１で挟圧Ｄして切断し、上記長尺品５を成形する。

上記切断機２１による長尺材２の切断後、上記可動台１８が所定ストロークＳの前端部に達すると、各図で示すように上記チャック装置２０と切断機２１とは共に開いた状態とされる。また、上記空気圧シリンダ２３の可動台１８内の他方の空気圧室２６に加圧空気Ｆが導入され、一方の空気圧室２５は外部に開放される。これにより、上記可動台１８は所定ストロークＳの後端部にまで戻され、前記待機状態に戻される。

以下、上記動作が繰り返されることにより、上記長尺品５が次々と成形される。

上記構成によれば、前方に向かい往、復移動Ａ，Ｂ可能に設けられる可動台１８と、この可動台１８に支持され、上記長尺材２の長手方向の一部１９を挟持Ｃ、挟持解除可能とするチャック装置２０と、上記可動台１８に支持されると共に上記チャック装置２０の後方近傍に配置され、上記長尺材２を切断する切断機２１と、上記可動台１８を前方に向かって付勢可能とする空気圧シリンダ２３とを備え、
上記長尺材２の長手方向の一部１９を上記チャック装置２０が挟持Ｃした状態で、上記送出装置７から上記長尺材２の一部１９に至るまでの長尺材２の部分２９にたるみが生じないよう上記空気圧シリンダ２３が上記可動台１８を前方に向かって付勢して、この可動台１８を上記長尺材２と同じ速度で往移動Ａさせ、この可動台１８の往移動Ａ中に、上記長尺材２の部分２９を上記切断機２１により切断するようにしている。

つまり、前方に向かって連続的に送り出される長尺材２の切断時には、上記可動台１８に支持されたチャック装置２０は上記長尺材２の一部１９を挟持Ｃしていて、上記可動台１８は長尺材２と同じ移動速度で往移動Ａする。よって、上記可動台１８に支持された切断機２１も上記長尺材２と同じ移動速度で往移動Ａするため、上記長尺材２の部分２９と切断機２１とは相対速度が零となる。そして、この状態で、上記長尺材２の部分２９が切断機２１により切断され、長尺品５が成形される。

この結果、第１に、上記切断時において、従来の技術にて説明の上記相対速度の存在により、上記切断機２１から長尺材２の切断面に対しこの長尺材２の長手方向に向かう圧縮力が与えられる、ということが防止され、このため、この圧縮力により長尺材２の径寸法が大きくなるよう変形することも防止される。よって、上記長尺品５の寸法精度が向上する。

また、第２に、上記したように長尺材２の部分２９と切断機２１とは相対速度が零であるため、この切断機２１による長尺材２の切断面は、上記直交方向に対し傾斜する、ということが防止される。よって、この点でも、上記長尺品５の寸法精度が向上する。

しかも、上記した長尺材２の部分２９と切断機２１との相対速度を零にするという構成は、電動機を不要として達成されることから、切断装置１の構成や制御がより簡単となって好ましい。

また、前記したように、切断機２１を、上記長尺材２をその長手方向の直交方向から挟圧Ｄして切断するニッパー構造としている。

このため、上記長尺材２の切断時に、この長尺材２が切断機から上記直交方向の外力を与えられてこの直交方向に撓むことにより、その長手方向に引張力が生じて、この長尺材２の径寸法が小さくなるよう変形する、ということは、上記した直交方向から挟圧Ｄして切断するというニッパー構造により防止される。よって、上記長尺品５の寸法精度がより向上する。

また、前記したように、送出装置７が、樹脂８を熱溶融させて押し出す押出機９と、この押出機９から押し出された樹脂８を通過させて上記長尺材２を連続的に成形し、この長尺材２を前方に送り出すダイ１０と、このダイ１０から送り出された長尺材２を上記ダイ１０側から引き取る引取機１１と、上記ダイ１０と引取機１１との間に介設されて上記長尺材２を冷却させて固化させる冷却装置１２とを備えている。

ここで、上記のように成形される樹脂製の長尺材２は、切断機２１による切断時の外力により変形し易いものであるが、この長尺材２を前記切断装置１により切断することとしたため、長尺品５に良好な寸法精度が確保される。

また、前記したように、上記長尺材２が、上記長手方向に延びてこの長尺材２に埋入される金属線材４を備えたことを特徴とする請求項２に記載の長尺材の切断装置ている。

ここで、上記金属線材４は、長尺材２の切断時に大きな抵抗となり易く、このため、この切断により長尺材２は上記直交方向に大きく撓むおそれがある。しかし、上記切断機２１をニッパー構造としたことから、前記のように、長尺品５の寸法精度が向上する。

なお、以上は図示の例によるが、長尺材２は、カテーテルに限定されるものではなく、他の用途のものであってもよい。また、金属線材４はなくてもよい。また、切断機２１は、回転式のカッター刃であってもよい。

図３で示したものの側面図である。切断装置の全体平面図である。図２の部分拡大詳細図である。チャック装置と切断機との部分斜視図である。

１切断装置
２長尺材
３円形管
４金属線材
５長尺品
７送出装置
８樹脂
９押出機
１０ダイ
１１引取機
１２冷却装置
１６支持台
１７ガイド軸
１８可動台
１９一部
２０チャック装置
２１切断機
２２ガイド体
２３空気圧シリンダ
２９部分
Ａ往移動
Ｂ復移動
Ｃ挟持
Ｄ挟圧
Ｅ加圧空気
Ｆ加圧空気
Ｓ所定ストローク

Claims

長尺材をその長手方向の前方に向かって連続的に送り出す送出装置を備え、上記送り出される長尺材を次々と切断して所定長さの長尺品を成形する長尺材の切断装置において、
前方に向かい往、復移動可能に設けられる可動台と、この可動台に支持され、上記長尺材の長手方向の一部を挟持、挟持解除可能とするチャック装置と、上記可動台に支持されると共に上記チャック装置の後方近傍に配置され、上記長尺材を切断する切断機と、上記可動台を前方に向かって付勢可能とする空気圧シリンダとを備え、
上記長尺材の長手方向の一部を上記チャック装置が挟持した状態で、上記送出装置から上記長尺材の一部に至るまでの長尺材の部分にたるみが生じないよう上記空気圧シリンダが上記可動台を前方に向かって付勢して、この可動台を上記長尺材と同じ速度で往移動させ、この可動台の往移動中に、上記長尺材の部分を上記切断機により切断するようにしたことを特徴とする長尺材の切断装置。
上記切断機を、上記長尺材をその長手方向の直交方向から挟圧して切断するニッパー構造としたことを特徴とする請求項１に記載の長尺材の切断装置。
上記送出装置が、樹脂を熱溶融させて押し出す押出機と、この押出機から押し出された樹脂を通過させて上記長尺材を連続的に成形し、この長尺材を前方に送り出すダイと、このダイから送り出された長尺材を上記ダイ側から引き取る引取機と、上記ダイと引取機との間に介設されて上記長尺材を冷却させて固化させる冷却装置とを備えたことを特徴とする請求項１、もしくは２に記載の長尺材の切断装置。
上記長尺材が、上記長手方向に延びてこの長尺材に埋入される金属線材を備えたことを特徴とする請求項２に記載の長尺材の切断装置。