JPH0741461B2

JPH0741461B2 - 剪断機

Info

Publication number: JPH0741461B2
Application number: JP13487487A
Authority: JP
Inventors: 正則川又
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-06-01
Filing date: 1987-06-01
Publication date: 1995-05-10
Anticipated expiration: 2010-05-10
Also published as: JPS63300815A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はドラム型剪断機に係り、特に一対のドラムに取
付けた刃物ギャップを板厚変動に応じて高精度に調整出
来るようにした剪断機に関する。

〔従来の技術〕

従来のドラム型剪断機では、剪断時の大荷重は、ローラ
ベアリングで軸支し、スラスト力は、スラストベアリン
グ（アンギユラベアリング、ダブルテーパーベアリン
グ）で受持つていた。

しかし、通常刃物ギヤツプは、被剪断材の板厚の５〜20
％程度であるが、板厚が薄い場合、このギヤツプが、ベ
アリングのガタ、機構系のガタ等が、累績され確保出来
ぬ問題が生じていた。又、板厚が厚くなると、それに伴
い、剪断力も大きくなり、それにより発生するスラスト
力も大きくなり、スラストベアリングの弾性変位置も大
きくり、それに伴い刃物ギヤツプが、変化してしまうの
で、刃物ギヤツプが、適正とならず良好な、剪断面が得
られなかつた。

また、ドラム型剪断機において刃物ギャップを調整する
ものとしては、例えば、特公昭51−12834号公報或いは
特公昭53−36911号公報に記載されているが、いずれの
ものも刃物ギャップの「零点較正」及び各部機構系のガ
タ等の累積があった。更に遠隔操作における自動刃物ギ
ャップ調整についても満足のいく機構ではなかった。

従って、もっとも基本的形式は、第６図のように、ネジ
を出し入れ、（刃物ギヤツプ調整原理は、第４図参照）
することにより刃物ギヤツプを調整している。しかし、
本形式では、ドラム軸は数トンと重ため、ネジを廻すの
が、大変な労力となるばかりか、刃物ギヤツプ調整毎
に、機械の側近迄行つて行なうことが不可欠であり、労
力も大変であるばかりか時間もかかり、時代の要求する
省力化全自動化には、ほど遠いものであつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のものは、例えば、0.1mmの鋼板を剪断する時は、
最適刃物ギャップは被剪断材の10％ぐらいであるため、
刃物ギャップが約0.01mmである場合、ベアリングのが
た、刃物調整機構のがた等により、刃物ギャップを高精
度に調整することができなかった。まして、刃物ギャッ
プを全自動で調整することは大変困難であった。

また、刃物ギャップを調整する場合、刃物隙間0mmいわ
ゆる「零点」の調整、及び、電気的な記憶とこの信頼性
に問題があり、遠隔操作では不可能のものであった。

本発明の目的は、被剪断材を剪断することにより発生す
るスラスト力を抑制し、板厚変動に応じて高精度に調整
できる剪断機を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明では、一対のハウジン
グと、その円周上に刃物を取付けた一対のドラムを備
え、該ドラムのドラム軸をベアリングにより該ハウジン
グに支承した剪断機において、前記ドラム軸の一端にヘ
リカルギヤを配設して前記一対のドラムを同調して回転
自在に構成し、前記ドラム軸の他端にスラストベアリン
グを配設して剪断のスラスト力に応じた予圧を与えるよ
うに構成したものである。

また、前記スラストベアリングには、該スラストベアリ
ングを保持するホルダと、該ホルダに予圧を与る油圧ジ
ャッキ部を備え、前記油圧ジャッキ部は、油圧ジャッキ
と、該油圧ジャッキの位置を検出する検出機と、該油圧
ジャッキをコントロールする油圧装置とにより構成した
ものである。

更に本発明では、前記剪断機の入側に、板厚を検出する
検出器を配置し、該検出器検出値に基づき前記ドラムの
刃物ギャップを調整するようにしたものである。

〔作用〕

つまり、本発明では、剪断機のスラストベアリングへ剪
断力の同調ギヤの捩り角（ヘリカルアングル）により発
生するスラスト力、若しくは、下ドラムを加速する場合
に発生する力のいずれか大きい方の力＋αの力に負けぬように、スラ
ストベアリングへ、与圧を与えておくスラストベアリン
グは第２図に示すように、剪断機に発生するスラスト力
＋αの力が作用しても動かぬように与圧も与えてあるた
め、ベアリングのがたによる刃物ギャップへの影響はな
い。

また、スラストベアリングにはスラストベアリングを保
持するホルダで油圧シリンダー部を形成しているため、
いわゆる、刃物ギャップ調整機構の機構系のがたが絶無
であり、刃物ギャップを操作する精度が飛躍的に向上す
る。

更に、油圧ジャッキの移動量をギヤー等を介さず、直接
に計測器（差動トランス，マグネスケール等）により計
器しているため、ドラムの位置を正確、かつ、確実に計
測出来る。ひいては、刃物ギャップの正確な設定、及
び、一度、人間の介在により、刃物ギャップ「零点」を
較正及び計測記憶しておけば、そのデータがいつ迄も使
える。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図、第２図、第３図、第
４図および第５図を参照して説明する。

ドラム型剪断機の上・下ドラム軸3a,3bは、ハウジング
１へ、ベアリング2a,2bにより軸支され、その円周上に
刃物４が取付けられている。スラスト力は、スラストベ
アリング７で受け、ハウジング１へ逃している。

上・下ドラム軸3a,3bは、上・下同期して回転するよ
う、軸端に同調ギヤー５により連結され、本図には詳細
図示してないが、周方向、若しくは、左・右方向へつつ
ぱるスプリングを内蔵したバツクラツシユ取りギヤ６が
取付けられ、同調ギヤ５のバツクラシユは、完全に消去
している。

通常、ドラム型剪断機は、ドラム軸の加速時、刃物の干
渉を避けるため、上ドラム軸駆動の場合、上刃先行方式
を採用する。（駆動するドラム軸（刃物）が早く回る）
ギヤツプは、第４図に示すように、同調ギヤ５は、ヘリ
カルギヤとなつておるため、下ドラム3bを左・右に移動
する事により、ヘリカルギヤーの角度分のみ刃物ギヤツ
プとして表われる。

通常、剪断力はＰ＝Ｋ×ｔ×Ｂ×Ｔで表わされる。

P:剪断力（kg） K:剪断係数 t:板厚（mm） B:板巾（mm） J:剪断抵抗（kg/mm²） w:下ドラム重量 α：加速時間又、ドラム軸を加速する場合、加速力はで表わされる。

従つてその力は、同調ギヤ５のヘリカル角度分のスラス
ト力が、発生する事になり、この力をスラストベアリン
グ７で受持たぬと、上・下ドラム軸（3a,3b）は左右に
動いてしまい、刃物ギヤツプが開いて剪断不良、若しく
は、刃物の干渉として表われるためしつかりと、保持す
る必要があるが、従来例では、第６図に示すように、ア
ンギラーベアリングを使用しているため、ベアリング自
体の弾性変位量が多く、又、ある程度与圧を与えて組込
む場合、ベアリングスキマとして約−15μ以下になる
と、急激にベアリング寿命が低下るので、ベアリング検
査成績表により、ベアリングと軸を長時間同じ環境へお
き、温度を同じ状態にして計測し、ドラム軸を記録合せ
加工を余儀なくされていた。

刃物ギヤツプは、通常、被剪断材板厚の10％が目安であ
り、例えば、0.1mmの板を剪断する場合、刃物ギヤツプ
として、0.01mmを確保しないと良好な剪断面が得られな
い。

そこで、本発明では第１図、第２図に示すように、例え
ば、下ドラム3bにより説明すると、下ドラム軸3bにベア
リング2b、カラー14を介し、スラストベアリング７は、
エンドプレート８により、しつかりと取付けられてあ
る。スラストベアリング７は、第２図に示すように、エ
ンドプレート11に内蔵したガイドロツト９を介し、スプ
リング10により剪断力or加速力のスラスト荷重に耐えら
れるよう、与圧を与えて取付けられる。上ドラム軸3aも
同様に構成されている。

このスラストベアリング７は、エンドプレート11によ
り、ホルダー12へ螺着されている。

ホルダー12は、パツキング16及びパツキン17a,17bによ
り、シリンダボデー18により、油圧シリンダとして構成
されている。又、本油圧シリンダ部の動きを検出するた
め、カバー19及び、外部の汚れた環境と、隔離するた
め、カバー20とにより、差動トランス21等の計測器が取
付けられる。

無論ホルダ12は、本図には図示してないが、下ドラム軸
3bと、一緒に回転せぬよう、シリンダボデー18により、
回転せぬよう取付けてある。この様に構成したもので
は、刃物ギヤツプを調整する場合、まず、上下ドラム軸
3a,3bに取付いた刃物４が対向するように、モータの微
速回転により、パルス発信器13により停止させ、減圧弁
26により減圧された低圧ラインの電磁弁MV−２をインチ
ング操作Ｕ、プレツシヤスイツチ25等により、操作デイ
スク29に設置したデイスプレイにより、油圧が立ち上が
つた部分を認識し、その時の下ドラムの位置を差動トラ
ンス21により計測Ｕ、「零点」を、コンピユータ28へ記
憶しておく事により、零点が電気的に記憶されるため、
あとは板厚に応じ、操作デイスク29より、MV−２をコン
トロールすることにより、精度よく迅速、かつ、全自動
的に遠隔操作で、刃物ギヤツプが調整出来る。

電磁弁MV−１は、高圧ラインであり、何らかの異常時、
下ドラム軸3bを移動用であり、通常は余り必要ない。
又、リリーフ弁22は、万一の異常材噛込み時、油を逃
し、刃物ギヤツプを広げ、刃物を保護するためのもので
ある。

刃物ギヤツプが、所定に設定されると、電磁弁MV−1,MV
−２は、第１図のように中立の状態で保持さ、チエツク
弁23,23′により油が逃げぬよう、油圧系が封じ込めら
れている。しかし、ミクロ的には、絶対油が洩れぬ訳で
はないので、下ドラム軸の移動量は、差動トランス21に
より常に監視され、ある設定値よりオーバーした場合、
警報信号を出し、自動的に零点がコンピユータ等に記憶
されているため、リセツト出来るように構成されてい
る。第１図では、電磁弁MV−２等は、通常の電磁弁を図
示しているが、油圧サーボ弁等を使用すれば、さらに精
度よく制御が期待出来る。本発明をさらに発展させれ
ば、第５図に示すように、剪断機の前方へ厚ミ計32を設
置し、板厚の変化を計測し、コンピユータ28へ伝え、コ
ンピユータ28の指令により、油圧シリンダ部、近辺に設
置した油圧サーボ弁31を起動する事により、油圧シリン
ダ部へ油を送り、かつ、マグネスケール33等により計
測、フイードバツクし、全く自動的に被剪断材の板厚変
化に対応し、刃物ギヤツプが調整出来るドラム型剪断機
が提供出来る。

又、本油圧サーボ系を使う事により、剪断時の側圧によ
り、機構系のバネ定数より、刃物ギヤツプは開こうとす
るが、あらかじめ、このバネ定数をコンピユータCPUへ
記憶させておけば、剪断の寸前にそのバネ定数による刃
物ギヤツプを補正出来るため、切り口形状の良好な剪断
機が提供出来る。

又、常に適正刃物ギヤツプが得られるため、刃物の寿命
の延長、ひいては、省エネルギ、さらに各部機構系に無
理な力が作用せぬため、長寿命の剪断機が提供出来る効
果がある。

本発明の実施例としては、ドラム型剪断機のみに限つて
説明したが、同様な機構によつて刃物ギヤツプを調整し
ている。ロータリー式チヨツパー・サイドトリーマーへ
適用しても同様な効果が得れる。

〔発明の効果〕本発明によれば、機構系のガタが生ぜず、板厚変動に対
して刃物のギャップを精度よく調整できる剪断機を提供
できる。

また、刃物のギャップ調整を遠隔的に操作できる剪断機
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の系統図、第２図は、本発
明のスラストベアリングのガタ殺シ部の詳細図、第３図
は、本発明の全体図、第４図は同調ギヤー部による刃物
ギヤツプ調整機構の理論説明図、第６図は、従来のドラ
ム型剪断機の全体図、第５図は、本発明のドラム型剪断
機のシステム説明図である。１……ハウジング、９……ガイドロツト。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対のハウジングと、その円周上に刃物を
取付けた一対のドラムを備え、該ドラムのドラム軸をベ
アリングにより該ハウジングに支承した剪断機におい
て、前記ドラム軸の一端にヘリカルギヤを配設して前記一対
のドラムを同調して回転自在に構成し、前記ドラム軸の他端にスラストベアリングを配設して剪
断のスラスト力に応じた予圧を与えるように構成したこ
とを特徴とする剪断機。
【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の剪断機にお
いて、前記スラストベアリングには、該スラストベアリングを
保持するホルダと、該ホルダに予圧を与える油圧ジャッ
キ部を備えたことを特徴とする剪断機。
【請求項３】特許請求の範囲第２項に記載の剪断機にお
いて、前記油圧ジャッキ部は、油圧ジャッキと、該油圧ジャッ
キの位置を検出する検出機と、該油圧ジャッキをコント
ロールする油圧装置とにより構成したことを特徴とする
剪断機。
【請求項４】特許請求の範囲第２項に記載の剪断機にお
いて、前記剪断機の入側に、板厚を検出する検出器を配置し、
該検出器の検出値に基づき前記ドラムの刃物ギャップを
調整する特徴とする剪断機。