JPH06320325A - 板材の剪断方法および剪断機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 板材の剪断加工でバリが発生せずしかもボ
ー、ツイストの発生の極めて少ない高品質、高精度な剪
断を行うことにある。 【構成】 板材Ｗを支持するテーブル１１と、このテー
ブル１１に隣接して上下動可能に設けられた下刃１３
と、前記板材Ｗを前記テーブル１１に押圧固定する板押
え４３と、前記下刃１３と対向して上下動可能に設けら
れた上刃３５と、例えば前記上刃３５の加圧力を調整自
在の加工力調整部である電磁比例減圧バルブ９５と、を
備えてなり、前記上刃３５により板材Ｗの上面に僅かな
切込みを与えた後に上下の両刃１３，３５により板材Ｗ
を挾圧した状態において前記下刃１３により板材Ｗの下
面に切込みを与えて板材Ｗの剪断を行う構成としてなる
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、板材の剪断方法およ
び剪断機に係り、更に詳細には、剪断刃の長寿命化と切
断面精度の向上を図った板材の剪断方法および剪断機に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、剪断機において板材の耳切りを行
なうには、フロントゲージに板材の端面を当接させて切
断位置を位置決めし、板押えにて板材を押圧し、下刃と
上刃とで協働して切断作業が施されている。

【０００３】なお、下刃と上刃とには若干量のクリアラ
ンスが保たれた状態で切断作業が行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の剪断機にて耳切り等の切断を行なうと、切断面につ
ぶれ、かえり、だれ等が発生したり、シヤー角のためボ
ウ、ツイスト、キヤンバ等が発生し、製品精度の良いも
のは望めなかった。更に、バリが発生するため、後処理
が必要となる等の問題点があった。

【０００５】この発明の目的は、上記問題点を改善する
ために、簡易な構造で小型化、低コスト化を図ると共
に、切断刃の長寿命化と切断面精度の向上を図った板材
の剪断方法および剪断機を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、板材の剪断方法として、次の各工程よ
りなり、(a) テーブル及び当該テーブルに隣接して上下
動自在に設けた下刃に亘って載置された板材を板押えに
よってテーブルに押圧固定する工程、(b) 下刃に対向し
て上下動自在に設けた上刃及び前記下刃によって板材を
挾圧し、かつ上刃又は下刃の一方の刃を、板材の上面又
は下面に僅かに喰い込ませる工程、(c) 上刃及び下刃に
よって板材を挾圧した状態において下刃又は上刃の他方
の刃によって板材の下面又は上面から剪断を行なう工程
とした。

【０００７】また、この発明は、板材を支持するテーブ
ルと、このテーブルに隣接して上下動可能に設けられた
下刃と、前記板材を前記テーブルに押圧固定する板押え
と、前記下刃と対向して上下動可能に設けられた上刃
と、前記上刃の加圧力を調整自在の加圧力調整部と、を
備えてなり、前記上刃により板材の上面に僅かな切込み
を与えた後に上下の両刃により板材を挾圧した状態にお
いて前記下刃により板材の下面に切込みを与えて板材の
剪断を行う剪断機を構成した。

【０００８】

【作用】この発明の板材の剪断方法および剪断機を採用
することにより、テーブルとこのテーブルに隣接し上下
動可能な下刃の上面に板材を載置し、板押えにて板材を
テーブル上に固定する。そして、下刃に対向して上下動
可能な上刃と、前記下刃とで板材を挾圧し、上刃の加圧
力を圧力調節部にて調節して板材の上面に僅かな切込み
を形成する。続いて、上下の両刃により板材を挾圧した
状態で、下刃により板材の下面に切込みを与えて板材の
剪断を行なう。このため、板材の切断面にはバリ等が発
生せず切断面精度の向上が図られると共に、過切込みに
よる高荷重を刃部に与えることがなく、刃物の長寿命化
が図られる。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【００１０】図１を参照するに、剪断機１は、Ｃ型形状
をしたフレーム３により構成され、このフレーム３は下
部フレーム５の一側に立設したコラム７と、このコラム
７に設けた上部フレーム９とで一体的に構成されてい
る。前記下部フレーム５上には板材Ｗを載置するテーブ
ル１１が一体的に固定されていて、テーブル１１の先端
側（図１において右側）に隣接して下刃１３が設けられ
ている。この下刃１３は流体圧として例えば油圧にて作
動する下刃上下動用シリンダ１５により上下動自在とな
っており、下刃上下動用シリンダ１５は前記下部フレー
ム５の側面に垂直状態で設けられ、下刃上下動用シリン
ダ１５を構成する一部材であるシリンダ本体１７内にピ
ストン１９が組込まれ、ピストン１９と一体的に設けた
ピストンロッド２１の先端には前記下刃１３が連結され
ている。

【００１１】前記シリンダ本体１７内には押圧側油室２
３と引込み側油室２５が形成され、それぞれの油室２
３，２５に連通する流路２７，２９がシリンダ本体１７
に形成され、図示を省略したが油圧発生源に流路２７，
２９は連通している。

【００１２】前記下刃１３の反テーブル側は、押え金具
３１との間に押え金具３１に設けた複数個のガイドロー
ラ３３にて保持され、テーブル１１と下刃１３の摺接面
Ａとはクリアランスが零に調整されていると共に、テー
ブル１１の上面と下刃１３の上面とは同一平面に調整さ
れている。なお、下刃１３はシヤー角を持たない直線刃
で形成されている。

【００１３】上記構成により、下刃上下動用シリンダ１
５を作動せしめると下刃１３は上下に移動自在となり、
下刃１３とテーブル１１とのクリアランスはガイドロー
ラ３３により零に保たれた状態で、下刃１３の加工荷重
による逃げを防止し円滑な移行が可能となる。

【００１４】一方、前記下刃１３に対向して設けられた
上刃３５の構成は、フレーム３の上部フレーム９に上下
方向へ延伸したスライド押え３７が相対して設けられ、
このスライド押え３７に設けられた複数個のガイドロー
ラ３９を介して上下スライド４１が上下移動自在に装着
されている。この上下スライド４１の下端には板押え４
３が設けられ、上端は流体圧として例えば油圧にて作動
する板押え上下動用シリンダ４５に連結されている。よ
り詳細には、上部フレーム９の上面に設けられた板押え
上下動用シリンダ４５はシリンダ本体４７内にピストン
４９が上下方向へ移動自在に装着され、このピストン４
９に一体的に設けたピストンロッド５１に前記上下スラ
イド４１は連結されている。

【００１５】前記シリンダ本体４７内には押圧側油室５
３と引込み側油室５５が形成され、それぞれの油室５
３、５５に連通する流路５７、５９がシリンダ本体４７
に形成され、図示を省略したが油圧発生源に流路５７、
５９は連通している。

【００１６】前記上下スライド４１の一側に上刃３５を
上下動せしめる流体圧として例えば油圧にて作動する上
刃上下動用シリンダ６１が垂直方向に設けられている。
より詳細には、上刃上下動用シリンダ６１を構成する一
部材であるシリンダ本体６３内にピストン６５が設けら
れ、このピストン６５に一体的に設けたピストンロッド
６７の下端が前記上刃３５の上面に連結されている。

【００１７】そして、前記シリンダ本体６３内には押圧
側油室６９と引込み側油室７１が形成され、それぞれの
油室６９、７１に連通する流路７３、７５がシリンダ本
体６３に形成されていて、図示を省略したが油圧発生源
に流路６９、７１は連通している。

【００１８】前記上刃３５と板押え４３との摺接面Ｂ
は、クリアランスが零に調整され、上刃３５はシヤー角
を持たない直線刃で形成されていて、上刃３５の刃先に
は突起３５Ａが形成されている。

【００１９】上記構成により、板押え上下動用シリンダ
４５を作動せしめると、板押え４３はガイドローラ３９
に案内されながら下降し、テーブル１１上に載置された
板材Ｗを板押え４３にて挾圧する。この状態にて上刃上
下動用シリンダ６１を作動せしめ、上刃３５に形成した
突起３５Ａにて、板材Ｗに上方から切込み、所定量喰い
込ませることにより板材Ｗのかえりを防止することがで
きる。なお、上刃上下動用シリンダ６１に流入する油圧
力は、後述する油圧回路中に設けられた加圧力調整部に
て無段階に圧力設定ができるので、切断材の板厚、材
質、切込み量等に対して最適な加圧力を得ることができ
ると共に、プレッシャスイッチの信号により設定圧を二
段階に切換えることができる。

【００２０】次に、上述した剪断機１を作動せしめる油
圧回路について詳細に説明する。

【００２１】図２を参照するに、油圧回路７７は、タン
ク７９よりサクションストレーナ８１を介しポンプ８３
により上刃上下動用シリンダ６１、下刃上下動用シリン
ダ１５および板押え上下動用シリンダ４５へ圧油を供給
するものである。より詳細には、上刃上下動用シリンダ
６１へ圧油を供給する回路としては、前記ポンプ８３よ
り圧送した圧油はチェックバルブ８５ａを介して管路８
７を通り電磁切換弁８９ａに入り、電磁切換弁８９ａを
介して管路９１を通り上刃上下動用シリンダ６１の押圧
側油室６９へ通じている。なお、管路９１の途中にはフ
ローレギュレータバルブ９３ａと加圧力調整部である電
磁比例減圧バルブ９５とゲージコック９７ａを備えた圧
力計９９ａが直列に設けられている。

【００２２】前記上刃上下動用シリンダ６１の引込み側
油室７１より戻り油は、管路１０１を通り電磁切換弁８
９ａを経て戻り管路１０３を通りタンク７９へ戻され
る。なお、この戻り管路１０３の途中にはチェックバル
ブ８５ｂが設けられている。なお、戻り管路１０３と前
記管路８７との間にリリーフバルブ１０５ａが設けられ
ている。

【００２３】上記構成により、ポンプ８３を作動せしめ
て圧油を管路８７を経て電磁切換弁８９ａへ送る。電磁
切換弁８９ａの弁は切換えられ、管路９１へ通じフロー
レギュレータバルブ９３ａの調整と、電磁比例減圧バル
ブ９５の調整により最適な流量と圧力となった圧油は上
刃上下動用シリンダ６１の押圧側油室６９へ送油され、
上刃３５は下降して板材Ｗに切込みを加工する。この
際、上刃上下動用シリンダ６１の引込み側油室７１内の
油は管路１０１を通り電磁切換弁８９ａを経て戻り管路
１０３を通ってタンク７９へ戻される。

【００２４】次に、下刃上下動用シリンダ１５へ圧油を
供給する回路としては、前記ポンプ８３より圧送した圧
油はチェックバルブ８５ｃを介して管路１０７を通り途
中レデューシングバルブ１０９にて適宜減圧され電磁切
換弁８９ｂに入り、電磁切換弁８９ｂを介して管路１１
１を通り下刃上下動用シリンダ１５の押圧側油室２３へ
通じている。なお、管路１１１の途中にはフローレギュ
レータバルブ９３ｂとケージコック９７ｂを備えた圧力
計９９ｂが直列に設けられている。また、前記管路１１
１と前記戻り管路１０３とを結んでプレッシヤスイッチ
１１３が設けられている。

【００２５】前記下刃上下動用シリンダ１５の引込み側
油室２５より戻り油は、管路１１５を通り電磁切換弁８
９ｂを経て戻り管路１０３に連通している。

【００２６】上記構成により、ポンプ８３を作動せしめ
て圧油を管路１０７を経て途中レデューシングバルブ１
０９にて適宜に減圧されて電磁切換弁８９ｂへ送る。電
磁切換弁８９ｂの弁は切換えられ、管路１１１へ通じフ
ローレギュレータバルブ９３ｂの調整により最適な流量
になった圧油は下刃上下動用シリンダ１５の押圧側油室
２３へ送油され、下刃１３は上昇して板材Ｗを切断す
る。なお、この際、管路１１１内の圧油が切断抵抗によ
り所定圧以上となった時には、プレッシヤスイッチ１１
３が作動する。更に、下刃上下用シリンダ１５の引込み
側油室２５内の油は管路１１５を通り電磁切換弁８９ｂ
を経て戻り管路１０３を通ってタンク７９へ戻される。

【００２７】また、板押え上下動用シリンダ４５へ圧油
を供給する回路としては、前記ポンプ８３より圧送した
圧油はチェックバルブ８５ｃを介して管路１０７を通り
電磁切換弁８９ｃを介して管路１１７を通り板押え上下
動用シリンダ４５の押圧側油室５３へ通じている。な
お、管路１１７の途中にはフローレギュレータバルブ９
３ｃが設けられている。

【００２８】前記板押え上下動用シリンダ４５の引込み
側油室５５より戻り油は、管路１１９を通り電磁切換弁
８９ｃを経て管路１０３に連通している。なお、前記管
路１０７と戻り管路１０３との間にリリーフバルブ１０
５ｂが設けられている。なお、符号９７ｃはゲージコッ
クであり、符号９９ｃは圧力計である。

【００２９】上記構成により、ポンプ８３を作動せしめ
て圧油を管路１０７を経て電磁切換弁８９ｃへ送る。電
磁切換弁８９ｃの弁は切換えられ、管路１１７へ通じフ
ローレギュレータバルブ９３ｃの調整により最適な流量
となった圧油は板押え上下動用シリンダ４５の押圧側油
室５３へ送油され、板押え４３は板材Ｗを押圧固定す
る。なお、板押え上下動用シリンダ４５の引込み側油室
５５内の油は管路１１９を通り電磁切換弁８９ｃを経て
戻り管路１０３を通ってタンク７９へ戻される。

【００３０】上述したごとき構成により、その作用とし
ては、再び図１、図２および図３乃至図８を参照する
に、まず図３に示されているごとく、板材Ｗをテーブル
１１と下刃１３に亘って載置し、図４に示されているご
とく、所望位置に位置決めしたら板押え上下動用シリン
ダ４５を作動せしめ上下スライド４１に取付けた板押え
４３を下降させて、板材Ｗを板押え４３にて押圧固定す
る。この板押え４３の押圧力は、図２に示されている油
圧回路７７のリリーフバルブ１０５ｂの調整により板材
Ｗが加工中に移動しないような荷重に設定されている。
なお、この際上刃上下動用シリンダ６１は作動していな
いので、上刃３５の突起３５Ａは板材Ｗに喰い込んでい
ない。

【００３１】そして、上刃上下動用シリンダ６１を作動
させて上刃３５の突起３５Ａを所定の量だけ板材Ｗに喰
い込ませる。この喰い込み力は、図２の油圧回路７７に
示されている加圧力調整部である電磁比例減圧バルブ９
５によって決定され、所定量の食い込みを終えた時点で
上刃上下動用シリンダ６１が下降端に達するように位置
調整されている。この突起３５Ａを板材Ｗに喰い込ませ
る理由は、板材Ｗに強制的にだれを生じさせることによ
り、かえりの発生を防止するためである。

【００３２】前述した工程により板材Ｗを完全に抱束し
た状態で下刃上下動用シリンダ１５を作動せしめ、下刃
１３を上昇し板材Ｗの下方から喰い込ませる。この時、
下刃上下動用シリンダ１５の圧力は喰い込みにともない
図５に示されているカーブで上昇する。なお、最大圧力
は油圧回路７７に設けたレデューシングバルブ１０９に
より規制されている。喰い込みに伴い排除される板材Ｗ
は図６の図中にＴで示された喰い込み点と突起３５Ａの
右端を結ぶ線に沿って流動するため、図５に示すカーブ
のごとく、喰い込み初期はこの距離が長いため多くの力
を必要とするが、次第にその距離が短くなるため徐々に
低下する。

【００３３】しかし、突起３５Ａの幅以下の切り残し部
分になると、平板圧縮の状態で加工が行なわれるため、
再び荷重が上昇する。したがって、下刃１３の切り込み
が過大となると下刃１３に大きな負荷がかかリ摩耗及び
寿命の低下を招くので、下刃上下動用シリンダ１５の油
圧回路７７にプレッシヤスイッチ１１３が設けてあり、
このプレッシヤスイッチ１１３により所定圧力、すなわ
ち、所定の切り込み量に達したときに電気信号を発生す
る機構になっている。

【００３４】そして、上刃３５を駆動する上刃上下動用
シリンダ６１の油圧回路７７には電磁比例減圧バルブ９
５が設置されており、前記プレッシヤスイッチ１１３の
電気信号により、前述した工程で設定された圧力Ａを圧
力Ｂに減圧する。（図７参照） このため、板材切残し部には上刃３５及び下刃１３のそ
れぞれを作動させるシリンダ１５，６１の差圧に対応す
る切断荷重が作用することとなる。したがって、この荷
重が破断による分離荷重より大きくなった時点で、下刃
１３の切り込みが停止し板材Ｗは上刃３５、下刃１３の
間に一定の力で挾持された状態で下刃１３により分離さ
れ、上刃３５とともに上昇し加工を終了する。（図８参
照） このことにより、過切り込みによる高荷重を下刃１３に
与えることがなくなり、下刃、上刃１３、３５の長寿命
化が図れると共に、プレッシヤスイッチ１１３の設定変
更により容易に板材Ｗの材質、板厚の違いによる設定変
更に対応できる。

【００３５】上述したごとき構成と作用により、ゼロク
リアランスに設定された一対のシヤー角のない上刃３
５、下刃１５と、板材Ｗの変形を抑制する板押え４３と
テーブル１１を備えた剪断機１の剪断、分離位置を、プ
レッシヤスイッチ１１３、電磁比例減圧バルブ９５等を
用いて油圧制御する。

【００３６】このため、バリなし剪断ができ、リトラク
トシリンダにより複動を必要とせず構造が簡単となり、
小型化、低コストが図られ油圧により制御するため動作
開始、終了位置の検出機構を必要としない。また、設
定、変更が容易に行なうことができるし、刃物１３，３
５の強度を考慮した最適加工圧力が設定できるため、過
負荷を防止し刃物の長寿命化を図ることができる。

【００３７】なお、この発明は、前述した実施例に限定
されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るものである。例えば、本実施例に
ては、板押え４３の駆動手段としてシリンダ４５を用い
たが、シリンダに限定するものではない。また、駆動手
段、刃物の取付け、剪断、分離の方向、可働部のガイド
方式、減圧の手段等は本実施例に限定するものではな
い。

【００３８】

【発明の効果】以上のごとき実施例の説明より理解され
るように、この発明によれば、特許請求の範囲に記載さ
れたとおりの構成であるから、上刃により板材の上面に
僅かな切込みを与えた後に、上下の両刃により板材を挾
圧した状態において下刃により板材の下面に切込みを与
えて板材の剪断を行なう。

【００３９】このため、バリの発生を防ぎ剪断面精度の
向上を図ることができると共に簡単な構成部材により小
型化、低コスト化を図ることができる。更に刃物の強度
を考慮した最適加工圧力が設定できるため、過負荷を防
止し刃物の長寿命化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る剪断機の一部断面を含む側面図
である。

【図２】この発明に係る油圧回路図である。

【図３】この発明に係る作用説明図である。

【図４】この発明に係る作用説明図である。

【図５】この発明に係る作用を説明するグラフである。

【図６】この発明に係る作用説明図である。

【図７】この発明に係る作用を説明するグラフである。

【図８】この発明に係る作用説明図である。

【符号の説明】

１ 剪断機 １１ テーブル １３ 下刃 ３５ 上刃 ４３ 板押え ９５ 電磁比例減圧バルブ（加圧力調整部） Ｗ 板材

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年２月９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】従来、剪断機において板材の耳切りまた
はコーナ切りあるいはノッチング加工を行なうには、フ
ロントゲージに板材の端面を当接させて切断位置を位置
決めし、板押えにて板材を押圧し、下刃と上刃とで協働
して切断作業が施されている。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の剪断機にて耳切り又はコーナ切り等の切断を行なう
と、切断面につぶれ、かえり、だれ等が発生したり、シ
ヤー角のためボウ、ツイスト等が発生し、製品精度の良
いものは望めなかった。更に、バリが発生するため、後
処理が必要となる等の問題点があった。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】この発明の目的は、上記問題点を改善する
ために、バリがなくボー、ツイストが極めて少ない切断
面精度の優れた板材の剪断方法および剪断機を提供する
ことにある。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３６】このため、バリなし剪断ができ、リトラク
トシリンダにより複動スライドなどを必要とせず構造が
簡単となり、小型化、低コストが図られ油圧により制御
するため動作開始、終了位置の検出機構を必要としな
い。また、設定、変更が容易に行なうことができるし、
刃物１３，３５の強度を考慮した最適加工圧力が設定で
きるため、過負荷を防止し刃物の長寿命化を図ることが
できる。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３７】なお、この発明は、前述した実施例に限定
されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るものである。例えば、本実施例に
ては、油圧駆動方式による構成としたがこれに限定する
ものではなくメカニカルな方式でも実施可能である。ま
た、刃物の取付け、剪断、分離の方向、可働部のガイド
方式、加工力調整方法、フレーム構造等は本実施例に限
定するものではない。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３９】このため、バリの発生を防ぎ剪断面精度の
向上を図ることができると共にボー、ツイストの発生を
抑制し変形精度も向上させることができる。更に実施例
のごとき構成によれば刃物の強度を考慮した最適加工圧
力が設定できるため、過負荷を防止し刃物の長寿命化を
図ることもできる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板材の剪断方法にして、次の各工程より
   なることを特徴とする剪断方法。 (a) テーブル及び当該テーブルに隣接して上下動自在に
   設けた下刃に亘って載置された板材を板押えによってテ
   ーブルに押圧固定する工程、 (b) 下刃に対向して上下動自在に設けた上刃及び前記下
   刃によって板材を挾圧し、かつ上刃又は下刃の一方の刃
   を、板材の上面又は下面に僅かに喰い込ませる工程、 (c) 上刃及び下刃によって板材を挾圧した状態において
   下刃又は上刃の他方の刃によって板材の下面又は上面か
   ら剪断を行なう工程、
2. 【請求項２】 板材を支持するテーブルと、このテーブ
   ルに隣接して上下動可能に設けられた下刃と、前記板材
   を前記テーブルに押圧固定する板押えと、前記下刃と対
   向して上下動可能に設けられた上刃と、前記上刃の加圧
   力を調整自在の加圧力調整部と、を備えてなり、前記上
   刃により板材の上面に僅かな切込みを与えた後に上下の
   両刃により板材を挾圧した状態において前記下刃により
   板材の下面に切込みを与えて板材の剪断を行う構成とし
   てなることを特徴とする剪断機。