JPS643640B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 側圧による工作物の切断システムは工作物の側
面に先行加工された傷（ノツチ）部に、超高圧の
液圧を加える事により工具を使用しないで切断す
る加工方法であるが、本発明はかかるノツチを入
れるに特に適した装置に関する。

この側圧切断システムに於て、ノツチ加工は、
先端が鋭い角度の専用ダイヤモンド圧子を工作物
に一定の荷重で押付て加工しているが、ノツチの
寸法や形状、大きさが切断品の寸法精度や切断面
の平面精度それに切断の確実性に大きな影響を持
つている。当考案はより高精度で確実性の高い自
動ノツチ入れ装置に関する。

（従来の技術） 従来のノツチ入れ加工は、専用のダイヤモンド
圧子をマイクロビツカース硬度試験機に取付て、
手動操作により行なつていた。本来マイクロビツ
カーズ硬度試験機は、ヒシ型先端のダイヤモンド
圧子を押付る事により、測定物に傷を付けること
が目的であるから、押付荷重は定量的で、変化さ
せる場合でも変化量が大きいこと、ダイヤモンド
圧子の形状がヒシ型であることから、測定物に対
する圧子の向き（方向）の調節が困難であるこ
と、測定物が多くの場合金属である事から、圧子
が測定物に当る時や離れる時の荷重や速度の条件
が調節できないこと、などの問題があつた。しか
し、側圧切断システムに於けるノツチ加工は通常
工作物が丸棒でサイズや材質が多様であるため荷
重は細かな変化をさせる必要があること、工作物
の表面に細長いノツチを加工し、切断形状はノツ
チの形状にならう事から、圧子の向き、角度の精
度が要求されること、工作物の性質が多種であ
り、物によつては工作物に当る時、離れる時極力
シヨツクレスにて加工する必要があること、など
の要求を満す必要がある。

以上の仕様は、マイクロビツカース硬度試験機
では不可能であり、自動化マシンにも組込むこと
ができなかつた。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は工作物の軸心方向（Ｘ軸）と交
差する方向（Ｙ軸）の高い傾き精度でノツチ入れ
でき、かつ垂直方向（Ｚ軸）の高い傾き精度でノ
ツチ入れでき、さらにノツチ入れ押圧力を精密に
かつ衝突時の衝撃を調節可能な自動ノツチ入れ装
置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） このため本発明は、工作物に連続的にノツチ入
れ可能な自動ノツチ入れ装置において、超硬質材
料製ノツチ入れ圧子と、前記圧子を先端に装着し
たシヤフトと、前記シヤフトを回転不能にかつ軸
方向移動可能に支持するスライドベアリングと、
前記スライドベアリングを適所に支持するハウジ
ングおよびそれを支持するベースと、前記ハウジ
ングおよびベースの間に挿入され前記シヤフトの
回転角度を調節する回転スライド装置と、前記シ
ヤフトをその押圧力を微調整可能にかつ自動的に
往復動させる駆動装置と、を含む自動ノツチ入れ
装置としたものである。

（作用効果） かかる構成によると、本自動ノツチ入れ装置
は、シヤフトがスライドベアリングによつて案内
されるので、Ｙ軸方向およびＺ軸方向のいずれに
おいても設定された傾きに対して高い精度を保持
する。さらにシヤフトは回転スライド装置によつ
てＹ軸方向の高精度の傾き調節ができ、かつ押圧
力を微調整可能な駆動装置により、ノツチ入れ押
圧力を精密にかつ衝突時の衝撃を調整可能にし
た。

（実施例） 本発明の実施例につき図面を参照して説明する
と、第１図はカム駆動による重錘式自動ノツチ入
れ装置を示し、超硬質材料製（立方晶窒化ほう素
製などでもよい）ノツチ入れ圧子であるダイヤモ
ンド圧子２はカツプリング３によりシヤフト４先
端に装着されている。シヤフト４はスライドベア
リング７により工作物１に対し垂直に、スライド
ベアリング７を固定するハウジング５′およびハ
ウジング５′を支持するベース５によつて、保持
されている。ベース５は図示しないＸ−Ｙテーブ
ルを介して、工作物１に対して適所にかつ連続的
に位置決めされるようにされている。シヤフト４
は軸方向即ち図でみて上下方向にはなめらかに動
くが回転方向は、スライドベアリング７のボール
７′によつて規制されている。シヤフト４上部の
錘り８は自由に取付け、取外しができ、工作物２
０の仕様により、細かく押付荷重の調整が出来
る。さらにシヤフト４はワイヤー９にてアーム１
１に支えられている。アーム１１は図示しないス
ピードコントロールモータにより駆動される。偏
心カム１０により上、下に駆動される。

今アーム１１は偏心カム１０のP₁ポイントと
接しており、ダイヤモンド圧子２は上昇端にいる
が、スピードコントロールモータを回転させる
と、アーム１１と偏心カム１０の接点がP₂から
P₃と移行することにより、ダイヤモンド圧子２
はサインカーブで下降する。上昇端にいる時のダ
イヤモンド圧子２と工作物１の間隔は偏心カム１
０によるリフト量より、ノツチ深さ＋α分少くセ
ツトしてある。このため、P₃ポイントの少し手
前でダイヤモンド圧子２が工作物１に当る。P₃
ポイントではさらにアーム１１は下降するが、ワ
イヤー９がたるみ、シヤフト４と錘り８の重量が
ダイヤモンド圧子２に掛り、工作物１にダイヤモ
ンド圧子２がくい込む。接点がP₃からP₄へ移行
すると、アーム１１が上昇し、ダイヤモンド圧子
２が工作物１より離れ、P₁ポイントでノツチ入
れが完了する。

本実施例では、ダイヤモンド圧子２の押付荷重
がシヤフト４と錘り８の重量で決まる事から、錘
り８の組合せにより荷重の直接読取りが出来る。
かつ荷重条件が安定している。又ダイヤモンド圧
子２の動きがサインカーブであり、スピードコン
トロールモータの回転数を調整することにより、
工作物１に当る時の速度条件を調整することがで
きる。回転スライド６はベース５と、ハウジング
５′間に介したダイヤモンド圧子２とシヤフト４
を回転させるものでノツチの長手方向が工作物１
に直角に向く様に微調整ができる。

第４図は本発明の第２実施例であるエアシリン
ダ駆動式自動ノツチ入れ装置を示す。ここではダ
イヤモンド圧子２の取付及びシヤフト４のホール
ド方法は第１図のものと同じであるが、シヤフト
４はカツプリング１０′により、低摺動エアーシ
リンダ１１′のロツド２５に接続されており、低
摺動エアーシリンダ１１′に圧力が無い状態では
スプリング９′で押上げられダイヤモンド圧子２
は上昇端にある。

エアソレノイドバルブ１２を励磁すると空圧は
ソレノイドＶ１３を通り１４で示す低圧用減圧弁
で圧力調整され、低摺動エアーシリンダ１１に導
かれる。低圧用減圧弁１４はスプリング９′に打
勝つて、ダイヤモンド圧子２を下降させる。ダイ
ヤモンド圧子２が工作物１に当つた後、ソレノイ
ドバルブ１３を励磁して精密減圧弁１５より空圧
を供給する。この時の押付荷重は次の式で求めら
れる。

押付荷重（Kg）：FW＝AH×PH−FS＋Ｗ ここで、AHは低摺動シリンダ１１′の面積
（cm²）、PHは精密減圧弁１５のセツト圧力（Kg
／cm²）、FSはスプリング９′の力（Kg）そして
Ｗはシヤフト４にかかる自重（Kg）である。

押付完了でソレノイドバルブ１２を解磁する
と、空圧は絞り弁１６を通つてゆつくりと低下
し、スプリング９′力が勝ち始めるとダイヤモン
ド圧子２はゆつくりと工作物１より離れ、上昇端
でノツチ入れが完了する。

本実施例では、押付荷重が精密減圧弁１５のセ
ツト圧力で決定されるため連続的な荷重条件を選
択することができる。又精密減圧弁１５を電磁比
例型にする事により、荷重の上昇、下降時間を制
御する事も可能となる。低摺動エアーシリンダ１
１′の下降時、低圧減圧弁１４のセツトを下降す
る最少値にセツトする事により、工作物１に当る
時のシヨツクを極少にする事ができ、静的な荷重
条件でのノツチ加工が可能となる。

第６図は本発明の第３実施例である電磁コイル
駆動式自動ノツチ入れ装置を示す。ここでも、ダ
イヤモンド圧子２の取付及びシヤフト４のホール
ド方法は第１図と同じであるが、シヤフト４の上
端は電磁コイル３０の可動鉄心２２に固着された
取付部２１と連結されている。可動鉄心２２は上
昇用コイル２３および下降用コイル２４により励
磁され上昇または下降するようにされる。電磁コ
イル３０は全体としてハウジング５′に固定され
ている。可動鉄心２２および取付部２１の自重
と、およびシヤフト４にかかるカツプリング３ダ
イヤモンド圧子２を含む自重と、の合計はスプリ
ング９′の力とバランスさせられている。図示の
位置では上昇用コイル２３に通電されて可動鉄心
２２は上昇端にある。ここで上昇用コイル２３の
電流をゼロとし下降用コイル２４に微電流を流す
ことによりダイヤモンド圧子２が下降し工作物１
に当ると電流量をゆつくりと増大させる。押付荷
重は電流値にほぼ比例するため、押付荷重もゆつ
くりと上昇する。押付完了で下降用コイル２４の
電流量を下げ、上昇用コイル２３に通電すること
により、ダイヤモンド圧子２が上昇する。

本実施例では、電磁コイル３０でダイヤモンド
圧子２の昇降動作と押付荷重の制御ができるた
め、構成がシンプルで、制御が容易である。又、
押付荷重と電流値がほぼ比例するため、荷重の設
定と増減時間の調整が容易で、理想的な荷重条件
でのノツチ加工が可能である。

以上で詳説したように本発明によると工作物の
軸心方向（Ｘ軸）と交差する方向（Ｙ軸）につい
て高い傾き精度でノツチ入れができ、かつ垂直方
向（Ｚ軸）についても高い傾き精度でノツチ入れ
ができるので、ノツチ位置はきわめて高精度にで
きる。さらにノツチ入れ押圧力を精密にかつ衝突
時の衝撃を調節可能にしたので、工作物の性質に
応じたきわめて適切な深さのノツチを入れること
ができるので、例えば側圧切断機に使用すると、
自動ノツチ入れができしかもノツチに従う切断面
精度の格段の向上が、バラツキなく安定して得ら
れるので切断品の歩留りも向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第４図および第６図はそれぞれ本発明
の異る実施例である自動ノツチ入れ装置の縦断面
図、第２図は第１図のスライドベアリングの横断
面図、第３図、第５図および第７図はそれぞれ第
１図、第４図および第６図の作動ダイヤグラムを
示す図である。 １……工作物、４……シヤフト、５……ベー
ス、５′……ハウジング、６……回転スライド
（装置）、７……スライドベアリング、８……錘
り、９……ワイヤー、１０……偏心カム（カム装
置）、１１′……エヤーシリンダ、１５……精密減
圧弁、２２……可動鉄心、２３，２４……コイ
ル、２５……ロツド、３０……電磁コイル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 工作物に連続的にノツチ入れ可能な自動ノツ
   チ入れ装置において、超硬質材料製ノツチ入れ圧
   子と、前記圧子を先端に装着したシヤフトと、前
   記シヤフトを回転不能にかつ軸方向移動可能に支
   持するスライドベアリングと、前記スライドベア
   リングを適所に支持するハウジングおよびそれを
   支持するベースと、前記ハウジングおよびベース
   の間に挿入され前記シヤフトの回転角度を調節す
   る回転スライド装置と、前記シヤフトをその押圧
   力を微調整可能にかつ自動的に往復動させる駆動
   装置と、を含む自動ノツチ入れ装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、前記駆動装置は、前記ハウジングに固定され
   かつそのロツドを前記シヤフトと連結し、精密減
   圧弁を介して圧縮空気を供給されるエヤーシリン
   ダである自動ノツチ入れ装置。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、前記駆動装置は、前記シヤフトに着脱自在に
   取付けた錘りと、前記錘りを取付けたシヤフトを
   吊り下げるワイヤーと、前記ワイヤーを上下させ
   るカム装置と、を含む自動ノツチ入れ装置。 ４、特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、前記駆動装置は、可動鉄心を前記シヤフトと
   連結し前記ハウジングに固定された押圧力を可変
   にできるコイルを有する電磁コイルである自動ノ
   ツチ入れ装置。 ５ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、前記ベースは工作物に対してＸ−Ｙテーブル
   を介して位置決めされた自動ノツチ入れ装置。