JP5543584B2 - 数値制御切断機 - Google Patents
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Description
本発明は、金属切断用の切断機器、特にプリント式切断機に関する。
現在、金属部材切断用の切断機は、種類が多く、中では、ガントリー式数値制御切断機が広く使用されている。このような切断機は、基礎、レール、駆動台車、従動台車、横梁、横方向駆動装置、貫通式昇降装置、牽引用チェーン、レール清掃器、トーチ支持器と専用ソフトウェア制御プログラムのコンピュータシステムを備え、駆動台車と従動台車は溶接製法による横梁の両端の底面に対称的で剛性的に（強固に）連結され、駆動台車と従動台車を縦方向に進ませるレールはそれぞれ基礎上に配設されている。当該レールは、通常は「エ」字状の断面を有し、両平行レールの一方には縦方向駆動装置が設けられている。この縦方向駆動装置は、支持フレーム、電気エンジン、減速ギアボックス、歯車とラックからなる片側ヒンジ式のガイド機構からなり、該縦方向駆動装置の形態は、縦方向駆動歯車と縦方向ラックとの間の緊密な噛み合いが歯車とラックとの間のピッチをサーボ駆動装置と弾性回転ガイドにより自動調整することによって実現されるとともに、回転ガイドがヒンジ構造を使用することである。これは、以下のような欠点や不足点がある。
１．構造が複雑であり外形も大きくて、多くのスペースを占めると共に、製造が煩雑で製造コストも高い；
２．横梁は溶接製法による一品生産であり、加工が困難だけでなくコストも高く、且つ製造の精密度を保証し難いと同時に、体積が大きくて重量が重く、更に見た目にも影響する；
３．横梁の両端は何れも駆動台車、従動台車と剛性的に連結されているため、完成機（装置）が作動する過程で何らかの原因で応力が生じ、又は変形すると、運転の安定性に影響することから、機械部品が破損することまで及ぶ。
上記技術上の欠点や不足点を防ぐために、本発明は、設計が合理的で構造がコンパクトであり、実装と製造がしやすく、且つ運転が安定し信頼性が高く、調整しやすいと同時に、小型で見た目がよく、コストが低くて且つ使用するのに便利な特徴を有するプリント式切断機を提供する。
本発明の目的は、以下のような技術案により実現される。
前記プリント式切断機は、基礎、レール、駆動台車、従動台車、横梁、横方向駆動装置、貫通式昇降装置、牽引用チェーン、レール清掃器、トーチ支持部及びソフトウェア制御システムを備え、円状の断面を有するレールは基礎に平行に取り付けられ、駆動台車と従動台車はレール上を同時に（同期的に）移動し、横方向と縦方向の垂直自動調整装置は駆動台車と引抜成形された横梁の一端に設けられ、従動台車は横梁の他端と剛性的に連結され、電動ラック伝動と弾性滑動ガイド機構からなる縦方向駆動装置は、駆動台車と従動台車の下部に対称的に設置されていることを特徴とする。
前記引抜成形された横梁は、アルミ合金を用いて、一回の引抜形成により形成される。
前記横方向と縦方向の垂直自動調整装置は、回転軸、転がり軸受、駆動底板と皿ばねからなり、駆動底板は横梁の底面に連結され、駆動底板の中心において転がり軸受を収納する穴が開けられ、転がり軸受が穴の中に装着されてから、転がり軸受の軸穴の中に回転軸が装着され、回転軸の底端が駆動台車の頂面に嵌め付けられる皿ばねを通して駆動台車に固定される。
前記従動台車と横梁が剛性的に連結されるとは、横梁の底面に従動連結板が連結され、従動連結板がまた従動台車に連結されることである。
前記各電動ラック伝動はサーボモータ、減速ギアボックス、歯車、減速ギアボックス支持台とラックからなり、サーボモータに駆動される減速ギアボックスにより駆動される歯車が減速ギアボックス支持台に設けられ、レールの外側で歯車と噛み合うラックが連結されており、弾性滑動ガイド機構が減速ギアボックス支持台の両端に対称的に設けられている。
前記各弾性滑動ガイド機構は、ガイドフレーム、滑り軸受、ガイド軸、調整ナットとばねからなり、ガイド軸の大径端部はガイドフレームの下段に挿入され、ガイドフレームの両端とガイド軸との間の接触面において何れも滑り軸受が連結されており、ガイド軸の小径端部をレールの内側におけるガイドフレームの外へ露出させ、ガイド軸のガイドフレームの外へ露出する部分にばねと調整ナットが嵌め付けられる。
従来技術と比べて、本発明は、設計が合理的で構造がコンパクトであり、実装と製造がしやすくて、且つ運転が安定し信頼性が高いだけでなく、調整しやすく、小型で見た目がよく、コストが低くて且つ使用が便利である等の長所がある。本発明における横梁は、アルミ合金を用いて、一回の引抜形成により形成されるため、使用に影響しないだけでなく、重量が軽くて、表面が平坦で滑らかであり、見た目がよいと同時に、特に大量生産に適合し、生産の計画と準備がしやすくて、大幅なコストダウンを可能とする。さらに、横梁と駆動台車の一端において可撓連結を有する横方向と縦方向の垂直自動調整装置が設けられているので、運動過程における駆動台車の自由度を増加させ、完成機（装置）の正常で安定した運転を確保する。また、円状の断面を有するレールを用いるので、駆動／従動台車のレール上を移動する時の摩擦抵抗が減少され、体積が小さくなり重量も軽くなる。なお、本発明の適用性をさらに高めるために、専用ソフトウェア制御プログラムを従来のコンピュータシステムにインストールし、一般的なプリンターが家庭用のコンピュータに接続されるように本発明の操作プログラムを設計し操作を行うため、「プリント式切断機」と命名されている。
１ 横梁
２ 駆動台車
３ 従動台車
４ 横方向駆動装置
５ 縦方向駆動装置
６ 貫通式昇降装置
７ 横方向と縦方向の垂直自動調整装置
８ レール
９ 牽引用チェーン
１０ トーチ支持部
１１ レール清掃器
１２ サーボモータ
１３ 減速ギアボックス
１４ ガイドフレーム
１５ 滑り軸受
１６ ガイド軸
１７ 調整ナット
１８ ばね
１９ 歯車
２０ ラック
２１ 減速ギアボックス支持台
２２ 回転軸
２３ 転がり軸受
２４ 駆動底板
２５ 皿ばね
２６ 従動連結板
２ 駆動台車
３ 従動台車
４ 横方向駆動装置
５ 縦方向駆動装置
６ 貫通式昇降装置
７ 横方向と縦方向の垂直自動調整装置
８ レール
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１０ トーチ支持部
１１ レール清掃器
１２ サーボモータ
１３ 減速ギアボックス
１４ ガイドフレーム
１５ 滑り軸受
１６ ガイド軸
１７ 調整ナット
１８ ばね
１９ 歯車
２０ ラック
２１ 減速ギアボックス支持台
２２ 回転軸
２３ 転がり軸受
２４ 駆動底板
２５ 皿ばね
２６ 従動連結板
図１、２、３、４、５に示されているのは本発明の具体的な実施例であり、レール距離が４ｍで、レールの長さが１２ｍのレール上に装着される金属切断用プリント式切断機である。該切断機は、基礎、レール、駆動台車２、従動台車３、横梁、横方向駆動装置４、貫通式昇降装置６、牽引用チェーン９、レール清掃器１１、トーチ支持部１０及びソフトウェア制御システムを備え、円状の断面を有するレール８は基礎に平行に取り付けられ、駆動台車２と従動台車３はレール８上を同時に移動し、駆動台車２と引抜成形された横梁１の左側の端部には、回転軸２２、転がり軸受２３、駆動底板２４と皿ばね２５からなる横方向と縦方向の垂直自動調整装置が設けられ、従動台車３と横梁１の右側の端部においては、横梁１の底面に従動連結板２６が連結され、従動連結板２６がまた従動台車３に連結されるような剛性連結となり、電動ラック伝動及び弾性滑動ガイド機構からなる縦方向駆動装置は、駆動台車２と従動台車３の下部に対称的に設けられ、前記各電動ラック伝動はサーボモータ１２、減速ギアボックス１３、歯車１９、減速ギアボックス支持台２１とラック２０からなり、前記各弾性滑動ガイド機構は、ガイドフレーム１４、滑り軸受１５、ガイド軸１６、調整ナット１７とばね１８からなることを特徴とする。
上記内容は本発明の好適な実施形態であり、本発明の保護範囲は特に限定されていない。本技術分野に詳しい当業者による、本発明の開示した技術的範囲内で本発明の技術案及び本発明の発想に基づく対等置換や変更は、本発明の保護範囲内に含まれている。
Claims (5)
- 基礎、レール、駆動台車（２）、従動台車（３）、横梁、横方向駆動装置（４）、貫通式昇降装置（６）、牽引用チェーン（９）、レール清掃器（１１）、トーチ支持部（１０）及びソフトウェア制御システムを備えるプリント式切断機であって、
円状の断面を有するレール（８）は基礎に平行に取り付けられ、
駆動台車（２）と従動台車（３）はレール（８）上を同時に移動し、
駆動台車（２）と引抜成形された横梁（１）の一端には、回転軸（２２）、転がり軸受（２３）、駆動底板（２４）と皿ばね（２５）からなる横方向と縦方向の垂直自動調整装置（７）が設けられ、
従動台車（３）は横梁（１）の他端と剛性的に連結され、駆動台車（２）と従動台車（３）の下部に電動ラック伝動を備えた縦方向駆動装置（５）が対称的に設けられることを特徴とするプリント式切断機。 - 前記引抜成形された横梁（１）は、アルミ合金を用いて、１回の引抜成形により形成されることを特徴とする請求項１に記載のプリント式切断機。
- 駆動底板（２４）は横梁（１）の底面に連結され、駆動底板（２４）の中心において転がり軸受（２３）を収納する穴が開けられ、転がり軸受（２３）が穴の中に装着されてから、転がり軸受（２３）の軸穴の中に回転軸（２２）が装着され、回転軸（２２）の底端が駆動台車（２）の頂面に嵌め付けられる皿ばね（２５）を通して駆動台車（２）に固定されることを特徴とする請求項１に記載のプリント式切断機。
- 前記剛性的な連結とは、横梁（１）の底面に従動連結板（２６）が連結され、従動連結板（２６）が従動台車（３）に連結されることであることを特徴とする請求項１に記載のプリント式切断機。
- 前記各電動ラック伝動はサーボモータ（１２）、減速ギアボックス（１３）、歯車（１９）、減速ギアボックス支持台（２１）とラック（２０）からなり、
サーボモータ（１２）に駆動される減速ギアボックス（１３）により駆動される歯車（１９）が減速ギアボックス支持台（２１）に設けられ、レール（８）の外側で歯車（１９）と噛み合うラック（２０）が連結されていることを特徴とする請求項１に記載のプリント式切断機。
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