JPS6274523A - 高速切断機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、連続的に製造される被切断物、例えば放熱器
および冷房装置用凝縮器などの自動車用熱交換器に用い
られる扁平チューブを、高速でかつ高精度に定寸切断す
るための高速切断機に関する。

「従来の技術」 従来の商運切断機としては、特公昭４３−２１０２８号
公報に示されるごとく、被切断物である扁平チューブに
沿って往復駆動されるスライダに、雌型切断刃およびこ
の雌型切断刃内を上下滑動可能な切断刃とを設け、スラ
イダが扁平チューブと同速度で移動する時前記切断刃を
上昇させて扁平チューブを切断する切断機が開示されて
いるが、切断刃が上下動されるものであるので、単位時
間当りの切断回数が少ないという問題があった。

このため、本出願人の出願による特願昭４３−２２１５
号においては、第６図およびｆｐＪ７図に示されるごと
く、スライダ２７上に雌刃３５および回転切断刃３３を
設けて、この回転切断刃３３を歯車２３．３０．ねじ歯
車３１およびスプライン軸３２などを介して電気油圧パ
ルスモータ１９で回転することにより扁平チューブ１５
を切断する切断機が提案された。しかし、この従来の切
断機は、扁平チューブ１５の速度にスライダ２７を追従
させるために、スライダ２７が高速で往復動される必要
があるので、このスライダ２７をクランク紬２１．クラ
ンク２２．連結桿２４．扇形歯車２６およびラック２９
などを介して往復駆動する電気油圧パルスモータ１９の
負荷トルク変動が非常に大きくなり、このパルスモータ
１９の回転数が大幅に変動され、切断精度が低下すると
いう問題があった。従って、従来方法では、必要な切断
精度±０．２５ｍｍを得るための切断回数は２０回／秒
が限度であった。

「発明が解決しようとする問題点」 本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので
あり、切断精度を低下させることなく、さらに高速化で
きる高速切断機を提供することを目的とする。

「問題点を解決するための手段」 しかして、本発明によれば、被切断物に当接されたコン
タクトローラと、前記コンタクトローラの回転速度に比
例した数のパルスを発生するアナログ・ディジタル変換
機と、この変換機が発生するパルス数に応じた速度で回
転されるべさ切断モータと、この切断モータにより第１
の往復駆動機構を介して往復駆ｆｎＪされるスライダと
、このスライダに固設され、その中間部に前記被切断物
を摺動可能に挿通する雌刃と、この雌刃に対して回転可
能なように前記スライダに配設され、前記切断モータの
回転力に基いて回転される回転切断刃と、前記切断モー
タにより、前記第１の往復駆動機構と　ｑＯｏの位相差
をもつｍ２の往復駆動機構を介して往復駆動されるバラ
ンサとを備えることを特徴とする高速切断機が提供され
る。

「作用」 上記構成によれば、第１および第２の往復駆動機構の回
転により切断モータに加えられる正およ１負の負荷トル
クが互いに打ち消し合い、切断モータへの負荷トルク変
動が低く抑えられるため、切ＷｆｒＭ度が高くなり、或
は更なる高速化が可能となる。

「実施例」 以下、本発明の商運切［！の一実施例を添付図面につい
て説明する。

ｔｊＳ１図から第４図において、１５は被切断物（本実
施例では熱交換器用扁平状チューブ）であり、被切断物
１５の供給側にコンタクトローラ１６を接触させである
。前記コンタクトローラ１６は該ローラ１６が一定角度
回動するごとに１個ずつパルスを発生するアナログ・デ
ィジタル変換１ｆｉ１７に連結しである。該アナログ・
ディジタル変換機１７は第４図に示すごとく、前記コン
タクトローラ１６に直結し粕受３７で支持した回転軸３
８を有し、該回転軸３８には複数個の孔４０を？設して
なるパルスディスク３９を固設してあり、また一方、光
源４１を内蔵してあり、該光源４１の光をスリット４２
および前記パルスディスク３９の孔４０を通して７オト
トランジスタ４３に投写し、該フォトトランジスタ４３
により投写光を正弦波電気信号に変換して送信する構成
である。そして、前記アナログ・ディジタル変換１ｆｉ
１７の出力を図示しない波形整形回路を経て駆動ユニッ
ト１８により切断モータ５６を駆動するに必要な回転信
号に変換し、切断モータ５６に送信しである。該切断モ
ータ５６は、パルスモータまたは直流モータからなり電
気信号１パルス当’）　０．４８　度すなわち７５０パ
ルスにて１回転する速度を有しており、従って前記アナ
ログ・ディジタル変換機１７の送信サイクルをコンタク
トローラ１６の１回転当り７５０サイクルに設定すれば
コンタクトローラ１６の１回転に対し、モータ５６も同
じく１回転するべきものである。２０は歯車箱である。

しかして、切断モータ５６の紬に主のクランク軸２１を
直結しである。該主のクランク軸２１には配列角度βに
よる主のクランク２２．および歯車２３が固設してあっ
て、主のクランク２２には偏心量調節ねじ２５によって
偏心量調節可能に連結枠２４を取付けである６前記連結
桿２４は扇形歯率２６を駆動するためのものである。

２７はスライダで、レール２８によって滑動自在に支持
してあり、また側面の一部に前記扇形歯１４１２６と噛
合させるラック２９を設けてあり、矢印Ａのごとく往復
運動するようにしである。３０は前記歯車２３と組にな
って変速機構をなす歯車で、ねじ歯車３１を介してスプ
ライン軸３２を回転させる。３３は被切断物１５を切断
するための回軸切断刃で前記スプライン軸３２に取付け
てあり、該軸３２は軸受４４を介してスライダ２７に保
持しである。３４はスライダ２７上に取付けな切断刃保
持器で、該保持器３４に前記回転切断刃３３を挟持する
ごとく雌刃３５を配設しである。

回転切断刃３３と雌刃３５よりなる切断Ｗ１構は第３図
に示すごとく、回転切断刃３３には外周の一部に外径方
向に突出した楔形切刃３３ａを設けてあり、また雌刃３
５には被切断物１５が嵌挿する孔３５ａを設けである。

しかして、この切ＷｆｔＩＲ構は、偏心＊ａ節ねじ２５
によって連結枠２４の偏心量を調節し、被切断物１５と
同速度でスライダ２７を追従させることができるように
なっており、前記スライダ２７が被切断物１５に追従し
ている時点において口伝切断刃３３が回転して波切ｖＩ
Ｒ物１５を左右にｔＪＪ閏切断するように回転切断刃３
３の切刃３３ａの中心角度ａを選定してあろ、なお、３
６は被切断物１５を案内する〃イドである。

次に、バランスクランク輸４７には、主のクランク２２
と約　ｑＯａの位相差をもって配列角度ａにバランサク
ランク４８．および歯車４９が固設してあって、パラン
サクランク４８には偏心量調節ねじ５１によって、連接
棒５０を偏心量調節可能に取り付けである。前記連接棒
５０は、扇形歯車５２を駆動するためのものである。５
３はバランサであり、レール５４によって滑動自在に支
持されており、また側面の一部に前記扇形歯車５２とか
み介せるラック５５が設けられており、前記スライダ２
７と同様に往復運動するようにされている。

上記構成になる本実施例の切断機の作動を説明する。

被切断物１５が移動を開始するとコンタクトローラ１６
によってアナログ・ディフタル変換機１７が回転され、
被切断物１５の移動速度に比例した数のパルスが発生し
、該パルスが駆動ユニット１８に供給され切断モータ５
６が発生パルスの数に応じて回転する。これにより、モ
ータ５６に直結した主のクランク軸２１に固設しである
クランク２２および歯車２３が回転し、クランク２２の
回転により連結枠２４に往復運動が生じ、扇形ｔＩｉ阜
２６が揺動運動をするためスライダ２７が矢印Ａのごと
（往復運動をする。さらに、バランサクランク紬４７に
固設しであるバランサクランク４８及び歯車４９が回転
し、バランサクランク４８の回転より連接棒５０に往復
運動が生じ、扇形歯Ｉｔｔ５２が揺動運動し、バランサ
５３がスライダ２７と　９０６の位相差をもって往復運
動をするため、切断モータ５６の回転速度が均一に保た
れる。

一方、切断モータ５６の回転により歯＄２３が回転され
、該歯４Ｌ２３と組になって変速機構をなす歯車３０が
回転し、ねヒ歯１９１３１を介してスプライン軸３２が
回転する。そして、前記スライダ２７の往行程中におい
て該スライダ２７が被切断物１５の移動速度と同速度で
追従したとき、回転切断刃３３により被切断物１５が切
開切断される。

被切断物１５の切断長さの短い場合にはスライダ２７の
１往復につき回転切断刃３３を１回転させて１回の断す
るが、被切断物１５の切ＷＲ長さの艮い場合にはスライ
ダ２７の行程が長くなるため該スライダ２７の慣性等に
より切断速度の高速化に限度がある。そこで、歯Ｊ＄１
２３と歯車３ｏの回転比を選定し、スライダ２７の２往
復或いは３往復・・・・・・に討し回転切断刃３３を１
回転させて１回切断する。すなわち、スライダ２７の追
従距離を被切断４１１１１５の切断長さの１／４．１／
６・・・・・・にするわけで、切断長さが非常に長い場
合にも＾速度で切断できる。今、歯車２３．３０の回転
比を２：１に設定してスライダ２７の２往復で回転切断
刃３３を１回転させるすなわちコンタクトローラ１６の
２回転で１回切断する場合においては、回転切断刃３３
の切刃３３ａの中心角度αはスライダ２７の往行程に要
する主のクランク軸２１の回転角に相応する９０度の範
囲内で、クランク運動を直線運動に変換してスライダ２
７を被切断物１５に追従させるから完全な追従ではなく
近似追従であるために前記スライダ２７が最も近似して
追従する範囲の３０〜４５度に選ぶ。また、コンタクト
ローラ１６の直径は被切断物１５の切断長さを２にで除
しなる値となり、スライダ２７の追従相離は被切断物１
５の切断長さを４で除したる値となる。従って、被切断
物１５の切断長さをＬとすれば、前記のコンタクトロー
ラ直径およびスライダ追従距離は次式で得られる。

故に、コンタクトローラ１６の交換と偏心量調節ねじ２
５の調節によるスライダ２７の追従距離の変更とにより
、被切断物１５の切断長さしを成る範囲内で無段階に選
定できるのである。

前記動作において切断した結果、３０回／秒の切断速度
での負荷トクル変動幅は、摩擦トルク、慣性トルク、粘
性トルク等を考慮に入れて、従来の負荷トルク変動幅に
対して１７２〜１／３に押えることができ、切断精度も
±０．２５ｍｍを確保できることを確認した。尚、上記
実施例は、往復駆動機構としてクランクとラックおよび
扇形歯車（クランクアンドロッカー８！構）で説明した
が、その他の実施例としてｆｊＳ５図に示したクランク
機構においてもバランサ５３を配列させることにより同
じ効果が期待できる。また、主のクランク２２とパラン
サクランク４８の配列角度β、αは、ＡＪ！ｌ！想的な
正弦曲線の場合９０°と２７０°が負荷トルク変動幅を
最小にする。慣性トルク負荷だけの場合は負荷トルク変
動幅はＯ″になる。

「効果」 以上述べた様に、本発明の高速切断機によれば、従来の
切断１９１構にさらに、パランサクランクを設けること
により、切断モータの負荷トルク変！＠ＩＪ幅を、主の
クランクだけの時の負荷トルク変動幅の１７２〜１／３
に押え、高精度かつ高速で被切断物を切断できるという
優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による高速切断機の上面図、
第２図はその正面図、Ｐｔ５３図は雌刃および回転切断
刃を示す側面図、第４図はアナログ・ディノタル変＃！
Ｉ！！機を示す斜視図であり、第５図はその他の実施例
を示す斜視図、ｔｔＳ６図は従来の高速切断機の上面図
、第７図は正面図である。 １５・・・被切断物、１Ｇ・・・コンタクトローラ、１
７・・・アナログ・ディツノタル変１？！機、２１・・
・クランク軸（２２・・・クランク、２４・・・述結桿
、２６・・・扇形歯車、２７・・・スライダ、３３・・
・回転切断刃、３５・・・雌刃、５３・・・バランサ、
５６・・・切断モータ。 代理人　　弁理士　　後　藤　勇　作 第１　口 第２図 第３図 ３ｆ３　　　　４０　３９ 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被切断物に当接されたコンタクトローラと、前記コンタ
   クトローラの回転速度に比例した数のパルスを発生する
   アナログ・ディジタル変換機と、 この変換機が発生するパルス数に応じた速度で回転され
   るべき切断モータと、 この切断モータにより第１の往復駆動機構を介して往復
   駆動されるスライダと、 このスライダに固設され、その中間部に前記被切断物を
   摺動可能に挿通する雌刃と、 この雌刃に対して回転可能なように前記スライダに配設
   され、前記切断モータの回転力に基いて回転される回転
   切断刃と、 前記切断モータにより、前記第１の往復駆動機構と９０
   °の位相差をもつ第２の往復駆動機構を介して往復駆動
   されるバランサと を備えることを特徴とする高速切断機。