切断クランプ装置を備えた切断機
【課題】切断時の棒材の跳ね上がりを防止し、切断精度を向上させた切断クランプ装置を備えた切断機の提供。
【解決手段】本発明の切断クランプ装置を備えた切断機は、送り出された棒材７を切断する固定刃５と移動刃６を有し、固定刃と移動刃とのせん断力で切断する構成の切断機である。切断機に着脱可能に基台４を設ける。この基台に刃部５ａが反転交換可能な固定刃５とこの固定刃に相対して移動する移動刃６を設ける。棒材を切断するとき、棒材の固定刃側の反対側を押圧するための押圧部材１２を、棒材を挟んで、固定刃に対向するように設ける。この押圧部材１２はレバー１１の揺動で上下方向に揺動し油圧シリンダ１６の駆動で切断時に棒材７を押圧しクランプする。
【解決手段】本発明の切断クランプ装置を備えた切断機は、送り出された棒材７を切断する固定刃５と移動刃６を有し、固定刃と移動刃とのせん断力で切断する構成の切断機である。切断機に着脱可能に基台４を設ける。この基台に刃部５ａが反転交換可能な固定刃５とこの固定刃に相対して移動する移動刃６を設ける。棒材を切断するとき、棒材の固定刃側の反対側を押圧するための押圧部材１２を、棒材を挟んで、固定刃に対向するように設ける。この押圧部材１２はレバー１１の揺動で上下方向に揺動し油圧シリンダ１６の駆動で切断時に棒材７を押圧しクランプする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、棒材を押圧して切断する切断クランプ装置を備えた切断機に関する。更に詳しくは、棒材をせん断で切断する切断機に備えられ、ビレットを製造するために固定刃上に送り出された棒材を押圧して切断する切断クランプ装置を備えた切断機に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属部品である鍛工品（鍛造品）を製造するには、先ずその素材である棒状定尺素材（例えば、断面円形、多角形状の棒鋼定尺素材であり、以下棒材と称す）から、その一部品単位の必要分量に相当する体積分を切り出す必要がある。言い換えると、棒材よりビレット（金属片、鋼片）と称する必要長さのものを切断して取り出すことが必要である。この素材取り方法には種々の方法があるが、その一方法に通称シャーせん断と称されるプレス式切断がある。
【０００３】
取り出されたものは、ビレットと称されていて、両端の切断面が平面を構成するものである。このビレットは、その後の処理工程において、加熱炉で加熱されるか、あるいは加熱することなく常温のままでプレス金型に投入されて、目的形状に塑性加工される。一般的にはこのように鍛造工程を経た後に、機械加工工程等を経て最終の部品に製造される。
【０００４】
従って、最終部品を製造者の望む品質のものにするためには順を追ってその工程毎に欠陥がない部品にしていく必要がある。その意味で前段階に当たる素材取り工程において得られるビレットの品質の良し悪しは、以後の製品の製造過程で大きな影響を与える。品質の悪いビレットであると、そのまま品質の悪い部品、完成製品に結びつく。このため、ビレットには、高い品質のものが当初から求められるのである。ビレットの品質に関する問題点は、本出願人の提案になる特許文献に記述されているのでその詳細説明は省略するが、概略説明すると次のようになる。品質に及ぼす問題点の大半は、縁部を含む端面の欠陥にある。
【０００５】
シャー切断においては、その切断工具である上下の切断刃（せん断刃）、即ち可動刃及び固定刃で棒材をその相対動作で切断すると、ビレットの切断面である円柱体の両端面にカサブタ、又はカブリと称される欠陥が発生する場合がある。これは前述の上下の切断刃のエッジより発生する切込み破断線が、両切断刃の交差間隙位置が不適当な場合、両切断刃から切断される破断線が合致しないことによるものである。又、カサブタは緩い波のうねりのような曲線形状等の発生によるものである。カブリは、シャー切断により切断されたビレットの両端面が、三日月形のせん断面で既に発生している破断面の一部を家屋の軒のツララのようにしてしまうものである。
【０００６】
又、これ以外にも、その端面の縁部に切断過程で残渣が端面外に張り出すバリやカエリ等も生じる。バリは、切断時に切断工具との摩擦熱で素材の一部が溶融流動して凝固付着したものや、切断工具による切り残しや、切断工具により変形させられ流動したもの等である。さらに、カエリは、突き当て部材に当接して変形したもの等である。これらの欠陥を少しでも解消しつつ、ビレットの曲がり、変形等を解消し、精度の良いビレットにするためには、切断段階で棒材の位置を正確に定め、棒材を切断刃に近接して押圧し、条件のよい棒材の抑制状態を維持することが必要である。特にせん断による切断形態は量産に適用する場合が多いので、欠陥の発生は生産能率に大きく影響する。
【０００７】
この棒材を抑える点において従来の技術は、棒材を軸線方向に拘束した上で、棒材を切断位置まで案内する筒状の案内部の隙間を小さくしたり、又、棒材を直接押圧したりすることが行われている。例えば、案内された棒材において、下刃より軸方向に離間した位置の棒材上部を、ローラを介して２つの抑え装置で押圧する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。又、案内部の隙間を小さくすることについては、切断位置近傍における棒材送りの案内部貫通穴、即ち、下刃の貫通穴を、棒材の外形より僅かに大きい材料ガイドとする構成で、クランプは棒材後部で行う構成のものが知られている（例えば、特許文献２参照）。このように、切断の際、棒材を隙間の小さい筒状の案内部を介して案内すること、又、棒材自体を直接押圧することは公知である。本出願人も前述に関連するビレットの切断機に関する技術（特許文献３参照）と、切断に関する切断刃の技術（特許文献４，５参照）を提案しており、円筒の貫通穴を有する固定刃により棒材を拘束する構成を公開している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特公平０１−０６０３７１号公報
【特許文献２】特公昭５８−３３０４８号公報
【特許文献３】特開２０１０−１５８７２８号公報
【特許文献４】特許第３４１５９６４号公報
【特許文献５】特許第３６８３００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上詳述したように、従来の構成の切断機に関する技術は、高品質のビレットを生産する点において、切断精度を高める点において、まだ改良改善すべき点があるものであった。即ち、従来の構成技術では、切断刃に近い位置で棒材を拘束する構成は、円筒状の案内部の隙間を小さくするものであった。従って、下刃の貫通穴拘束であっても基本的には隙間の有する拘束構成であった。
又、直接棒材を押圧する構成のものは、切断位置から軸方向に離間した部位の棒材を押圧する構成のものであった。このような構成であると、どうしても切断時に棒材の跳ね上がりが生じてしまい、棒材の切断精度に影響を与えていた。特に長尺の棒材から数多くのビレットを量産するに際しては、切断精度の良し悪しは無視できない。
【００１０】
従来構成であると、切断位置に近接して棒材を押圧する構成でないので、どうしても切断時に、切断位置を支点に棒材が跳ね上がる現象が生じ、切断がスムースに行えず、切断精度に影響を与えていた。この跳ね上がりは、案内部の隙間があればその隙間に相当するずれで生じてしまう。又、切断位置から離間した位置の棒材を押圧しても、切断時には棒材がそり上がることになる。いずれにしても切断時には、切断部位の棒材はずれが生じる可能がある状態のまま切断することを余儀なくされていた。
【００１１】
特に切断する棒材が短くなったときにその影響は大きく、例えば、棒材の端末部分の切断時には、棒材が短く、棒材のクランプ位置がずれて直接押圧することができない場合が生じていた。その結果、跳ね上がりによって曲がりが生じ、棒材が案内部を通過することもおぼつかない状態が生じていた。このように従来の構成は、切断時に棒材を切断刃に近接して固定する状態になっていないので、切断時に切断部位の棒材が跳び上がることは避けられなかった。このことで、ビレットは均一で一定したものが生産できず、結果的にビレットは切断精度が安定せず、切断長さや切断重量も不揃いで均一さを欠く製品となっていた。従って、前述の現状に鑑み、従来の問題点を解決し、切断精度を向上させたビレットの製造が望まれていた。
【００１２】
以上、切断されるビレット、切断機に関する課題について説明したが、本発明は、前述のような技術背景のもとになされて開発されたものであり、下記の目的を達成する。
本発明の目的は、切断位置に近接して切断部位の棒材を押圧し、跳ね上がりのない状態にし、均質な切断で切断精度を向上させることができる切断クランプ装置を備えた切断機を提供することにある。
本発明の他の目的は、高能率で確実に安定的に大量生産でき、メンテナンスの容易な構成とした切断クランプ装置を備えた切断機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、前述した目的を達成するために次の手段を採る。
本発明１の切断クランプ装置を備えた切断機は、
送り出された棒材を切断するための固定刃と、この固定刃に対して移動する移動刃とを有し、前記固定刃と前記移動刃とのせん断力で前記棒材を切断する切断機において、前記切断機に着脱可能に設けられ前記移動刃及び前記固定刃を取り付けるための基台と、前記棒材を挟んで、前記固定刃の刃部と対向するように設けられ、前記棒材を切断するとき、前記棒材の前記固定刃側の反対側を押圧するための押圧部材と、前記切断機又は前記基台に設けられ、前記押圧部材を前記棒材に押圧するための押圧駆動部材とからなる。
【００１４】
本発明２の切断クランプ装置を備えた切断機は、本発明１において、前記固定刃は、刃部が半円形状の刃となっていることを特徴とする。
本発明３の切断クランプ装置を備えた切断機は、本発明１又は２において、前記押圧部材は、前記基台に設けられた支軸を介して揺動するレバーに設けられていることを特徴とする。
【００１５】
本発明４の切断クランプ装置を備えた切断機は、本発明１又は２において、前記押圧部材は、前記切断機に設けられた支軸を介して揺動するレバーに設けられていることを特徴とする。
本発明５の切断クランプ装置を備えた切断機は、本発明１乃至４において、前記押圧駆動部材は、流体圧シリンダであることを特徴とする。
【００１６】
本発明６の切断クランプ装置を備えた切断機は、本発明５において、前記流体圧シリンダは、前記切断機に設けられた油圧シリンダ、又は、前記基台に設けられた油圧シリンダであることを特徴とする。
本発明７の切断クランプ装置を備えた切断機は、本発明１乃至３において、前記レバーは端部に前記押圧駆動部材に押圧されるローラを有していることを特徴とする。
【００１７】
本発明８の切断クランプ装置を備えた切断機は、本発明１乃至３において、前記レバーは前記基台に設けられたバネにより反押圧方向に付勢される構成になっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の切断クランプ装置を備えた切断機は、棒材を押圧するための押圧部材が、棒材を挟んで固定刃に対向するように設けられ、押圧部が棒材の固定刃と当接する側の反対側を押圧している構成になっている。そして、棒材は、切断位置に近接した部位が、押圧部材と固定刃で挟持固定された状態で、固定刃と移動刃とにより切断されるため、切断時の棒材の跳ね上がりが解消され、切断精度が向上し安定したビレットが製造できるようになった。特に、棒材が短くなった場合にも、切断時の棒材の跳ね上がりを解消することができる。その結果、生産されるビレットは、高品質で変形量が少なく、重量が均一であり、安定した製造部品となった。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態の切断クランプ装置を備えた切断機を示す正面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図３は、切断クランプ装置の平面図である。
【図４】図４は、固定刃の外観を斜視して示す外観図である。
【図５】図５は、移動刃の外観を斜視して示す外観図である。
【図６】図６は、他の実施の形態１の切断クランプ装置を備えた切断機を示し、軸体を本体側に設けたレバー形式の切断クランプ装置を示す正面図である。
【図７】図７は、他の実施の形態２の切断クランプ装置を備えた切断機を示し、油圧シリンダを基台に設けた構成の切断クランプ装置を示す正面図である。
【図８】図８は、他の実施の形態３の切断クランプ装置を備えた切断機を示し、押圧部材を直接油圧シリンダで押圧する構成の切断クランプ装置を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の切断クランプ装置を備えた切断機の実施の形態を図面に基づき説明する。図１は、切断クランプ装置を備えた切断機を示す正面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である切断クランプ装置の側面図、図３は、切断クランプ装置の平面図である。図４は、固定刃の外観を斜視して示す外観図、 図５は、移動刃の外観を斜視して示す外観図である。
【００２１】
切断機は、棒材供給装置（図示せず）からストッパ２４側に送られる長尺の棒材７を、固定刃５と移動刃６との相対移動動作によるせん断力で切断してビレットを製造するものである。切断機の本体１はコラム形状になっていて、棒材供給装置を介して送られた棒材（棒状定尺素材）を支持する支持装置、位置決め装置、切断動作を行うための駆動装置等を有している。本体１の一部はコ字状の凹部２となっていて、この凹部２の空間に切断クランプ装置３が組み込まれている。この切断クランプ装置３は、カセット式に構成されていて、本体１に対し基台４を介して着脱可能になっている。この基台４には、固定刃５と移動刃６が組み込まれ、又、位置決めされた棒材７を固定するためのクランプ装置が取り付けられている。
【００２２】
従って、この切断クランプ装置３は、本体１に送られて位置決めされた棒材７をクランプする機能と、クランプされた棒材７を切断する機能を有している。基台４は、本体１に対しボルト８を介して着脱可能となっている。この基台４の下部は本体１に対して取り付けるためのＵ字状の取付溝９を有していて、この取付溝９内にボルト８のねじ軸部が挿入される。本体１側にはねじ穴が形成されている。このボルト８を本体１のねじ穴にねじ込み、締め付けることにより、基台４は本体１に固定される。基台４は、この取付溝９、ボルト８等からなる構成により、本体１との間で位置調整が可能になっている。この構成により、この基台４は、本体１に送られて位置決めされる棒材７に対し適切な位置に調整することが可能であり、位置調整後、本体１に設置、固定されるようになっている。
【００２３】
又、この基台４の上部はクランプ装置と切断刃（固定刃、移動刃）を支持する部位になっている。この基台４の一端に軸体１０が設けられ、この軸体１０を中心にして、鉛直面内または略鉛直面内において揺動可能なレバー１１が設けられている。レバー１１は、一端側が、軸体１０に揺動可能に支持されている。このレバー１１の中間部に棒材７を押圧するための押圧部材１２がボルト１４により着脱可能に固定されている。言い換えると、押圧部材１２は、レバー１１の所定位置に、ボルト１４により着脱可能に締結されている。なお、この形態では、レバー１１に押圧部材１２を着脱可能に固定されているもので説明を行っているが、レバー１１に押圧部材１２が一体に形成されているものであってもよい。又、このレバー１１の他端側にはローラ１３が設けられている。ローラ１３を支持するためのローラ軸１３ａは、レバー１１に回転可能に支持されている。押圧部材１２は、棒材７に対し、押圧部１２ａが断面半円形状になっていて棒材７の真上に位置し、押圧部１２ａで棒材７の外周部を上方側から押圧し、棒材７を上下方向及び横方向に拘束している。又、押圧部材１２は、レバー１１の揺動動作により、棒材７に対し進退移動可能になっている。なお、この押圧部１２ａは断面Ｖ字形状であってもよいし、平面形状のものであってもよい。
【００２４】
又、基台４には、レバー押上部材１５ａが進退移動可能に設けられている。レバー押上部材１５ａは、レバー１１を、常時、バネ部材１５の付勢力により上方側へ押し上げて、軸体１０を支点とする揺動動作させるための部材である。レバー押上部材１５ａには、レバー押上部材１５ａが基台４より所定の高さ以上突出しないようにするための段部１５ｂが下方側に形成されている。一方、本体１の側壁には流体圧シリンダ（押圧駆動部材）が設けられている。この流体圧シリンダは油圧シリンダ又は空圧シリンダであるが、本実施の形態では油圧シリンダ１６として説明する。油圧シリンダ１６のピストンロッドにはロッド１６ｂが連結されており、このロッド１６ｂは、案内部１ａに案内され、進退方向に移動可能に設けられている。案内部１ａは、本体１にボルト１ｂで締結固定されている。油圧シリンダ１６のシリンダ本体は本体１の上部に固定されている。この油圧シリンダ１６はレバー１１を下方向に押圧するためのもので、ロッド１６ｂの先端に設けられた当接部材１６ａがレバー１１のローラ１３に当接するようになっている。
【００２５】
電磁方向切換弁（以下、電磁弁と記載する）を前進（押圧）側に切り換え、油圧シリンダ１６を前進方向（伸長方向）に駆動して、ロッド１６ｂ、当接部材１６ａを介してローラ１３が押圧されると、バネ部材１５の付勢力に抗して、レバー１１が軸体１０を支点に、図１における反時計回り方向に揺動する。このレバー１１の反時計回り方向への揺動動作により押圧部材１２が棒材７を押圧しクランプする。油圧シリンダ１６は、クランプ後、電磁弁を中立位置に切り換え、戻り側の回路をブロック（遮断）するようにしているので、切断時にはクランプする力は保持される構成になっている。棒材７を切断後、電磁弁を後退（反押圧）側に切り換え、油圧シリンダ１６を後退方向（縮小方向）に駆動する。ロッド１６ｂ、当接部材１６ａは、ローラ１３から離れる。
【００２６】
この場合は、油圧シリンダ１６によるクランプ力は解除されるので、バネ部材１５に付勢されたレバー押上部材１５ａの作用により、レバー１１は、軸体１０を中心にして、図１における時計回り方向に揺動する。このレバー１１の時計回り方向への揺動動作により、押圧部材１２が棒材７から離れ、棒材７の上部側が開放され、棒材７の上部側に所定の隙間が形成される。この棒材７の上部側が開放されることで、曲がりや直径寸法のバラツキが大きい棒材であっても余裕をもって固定刃５の上部を通過、移動することができる。従って、供給される棒材の状態に左右されることはない。基台４には、このクランプ装置の下部側に固定刃５が、クランプ装置に隣接するように移動刃６が設けられている。
【００２７】
固定刃５は、基台４に位置決めされボルト１７により固定されている。固定刃５は図４に示すように穴５ｂを中心に対称形状に構成され、刃部５ａは半円形状となっている。刃部５ａは、刃本体部５ｄと刃端部５ｅとから構成されている。この刃部５ａは１８０度反転させることで、相互に刃部５ａの位置を入れ替え、刃部を交換したようにすることが可能である。言い換えると、固定刃５は、１８０度反転させて取付位置を入れ替え、ボルト穴５ｃを介してボルト１７により基台４に固定される。従って、この固定刃５が１８０度反転して再取り付けされても刃部５ａの位置は正確に維持される。基台４に固定刃５が取り付けられた状態のとき、基台４の固定刃５の上部側には、空間部４ｓが形成されており、この空間部４ｓに前述した押圧部材１２が配置されている。基台４に形成された穴、固定刃５に形成された穴５ｂには、切断が完了したビレットを、回収シュート２５に向かって蹴り出すための蹴り出しピン１８が進退移動可能に設けられている（図２参照）。この蹴り出しピン１８は、移動刃押圧駆動装置２３と機械的に連動して進退移動し、切断が完了したビレットを回収シュート２５側に蹴り出す動作を行う。
【００２８】
このような構成にしたことで、押圧部材１２を棒材７から離れる方向（反押圧方向）に移動させ、棒材７がこの刃部５ａ上を通過するときには、棒材７の上部は開放状態となる。従って、切断クランプ装置３の押圧部材１２は、その押圧部１２ａが図示のように固定刃５の位置の棒材７の上部、真上に設置される構成になっている。即ち、棒材７の軸線を直角方向に横切る方向で、固定刃５に対向するように押圧部材１２が構成され、直接、押圧部材１２の押圧部１２ａが棒材７の上部を押圧するようになっている。言い換えると、押圧部材１２の押圧部１２ａと固定刃５の刃部５ａとが、棒材７を挟んで対向するように設置されている。
【００２９】
又、この押圧部材１２の押圧部１２ａは断面半円形状で棒材７を押圧する構成になっていて、前述したように、上下方向に加え横方向も棒材７を拘束している。この構成にすることで、上方に開放部のない筒状の円形固定刃であれば、どうしてもある程度の隙間を許容せざるを得ない従来構成であったのに対し、固定刃５の半円形状の刃部５ａで棒材７の下部を、押圧部材１２の半円形状の押圧部１２ａで棒材７の上部を挟持押圧している。言い換えると、押圧部材１２は、棒材７の固定刃５の刃部５ａと当接する部位に対して反対側に位置する部位を押圧するようになっている。このようにして、固定刃５と押圧部材１２とが協働して、棒材７を上下方向及び横方向に拘束しながら挟持押圧することができる。
【００３０】
移動刃６は、固定刃５に対し隣接し、基台４の案内部４ａを介して移動方向が規制され、上下方向に移動可能となっている。移動刃６は、案内部４ａを上下方向に進退移動する保持部材１９に固定されている。この移動刃６も図５に示すように、固定刃５と同様に刃部６ａが半円形状をなし対称形となっている。又、移動刃６は、図示していないが、固定刃５と同様にボルト穴６ｂを介して保持部材１９にボルト締めされている。従って、この移動刃６も固定刃５同様に刃部６ａは反転交換可能である。移動刃６は、刃本体部６ｄと刃端部６ｅとから構成されている。棒材７は、固定刃５の移動刃６側の刃端部５ｅと、移動刃６の固定刃５側の刃端部６ｅとの間のせん断力でビレットに切断される。
【００３１】
一方、移動刃６の下部には、棒材７（及び切断されたビレット）を支えるためのビレット支承シュウ２０が設けられている。このビレット支承シュウ２０のビレット受け部は、断面半円形状となっていて、切断されたビレットが落下し易いように、固定刃５の反対側の端部側が傾斜面で外方に削がれている。このビレット支承シュウ２０は支承装置（図示せず）に支承され、移動刃押圧駆動装置２３のラム２３ａ、移動刃６が下降したとき、棒材７の破断が終了するまでは移動刃６の押圧力に比例した支承力で棒材７（及び切断されたビレット）を支承するものである。ビレット支承シュウ２０は、支承装置のシュウ支持軸２０ａの上端に固定されている。このビレット支承シュウ２０の支承装置は、本出願人が、特許第４６３８８６８号公報、特開２０１０−１５８７２８号公報等で開示している装置であり、この実施の形態では、詳細な説明を省略する。
【００３２】
又、この保持部材１９の上部には、板状の支え部材２１が固定されていて、この支え部材２１の両端部は外方に張り出した形状になっていて、その端部は基台４に保持されたバネ部材２２により上方へ付勢されている。
従って、保持部材１９は移動刃６を保持して上方にバネ部材２２の付勢力で移動し一定の位置に位置決め保持されるが、その位置は移動刃６が固定刃５の上方で、棒材７の上部にあり切断開始位置である。一方、支え部材２１の上部は離間して本体１に対向している。本体１には詳細は図示していないが、この支え部材２１に対向して上下方向に移動可能な移動刃押圧駆動装置２３が内蔵されている。移動刃押圧駆動装置２３は、ラム２３ａの押圧部が支え部材２１に当接し、支え部材２１をバネ部材２２の付勢力に抗して下方向へ押圧可能としている。
【００３３】
従って、移動刃６は、この支え部材２１を押圧する移動刃押圧駆動装置２３により下方向へ、又、バネ部材２２の付勢力により上方向へと上下方向に移動可能である。言い換えると、移動刃押圧駆動装置２３のラム２３ａが下降した時、支え部材２１をバネ部材２２の付勢力に抗して下方側に押圧して保持部材１９、移動刃６等を下降させる。ラム２３ａが上昇するときには、バネ部材２２の作用により、保持部材１９、移動刃６等が上昇する。移動刃６はこのような構成になり、固定刃５に沿い摺接して上下方向に移動が可能である。
【００３４】
棒材７は棒材供給装置から切断機の送材部を通して固定刃５上を通過するように送られると、送材方向に設けられた切断機のストッパ２４への当接により軸方向の棒材長さが設定される。ストッパ２４は、図示しないストッパ装置の定寸送りモータ等により所定の定寸位置に位置決め可能であるとともに、進退移動可能に設けられている。この棒材長さはビレットの所定長さとなり、切断長さである。このストッパ装置は、本出願人が、特許第３４１５９６４号公報の段落番号００３５〜００３７、図１３，１４等、特許第３６８３００７号公報の段落番号００３６〜００３８、図１３，１４等で開示している装置であり、この実施の形態では、詳細な説明を省略する。この棒材長さが設定された後、油圧シリンダ１６を作動させ、レバー１１等を介して押圧部材１２が棒材７を固定刃５側に押圧する。即ち、棒材７が、基台４に固定された固定刃５と前記押圧部材１２とに挟持されクランプされる。移動刃６が、本体１の移動刃押圧駆動装置２３により、上昇位置（切断開始位置）から下降位置（切断終了位置）に押圧駆動され、下降移動した移動刃６と固定刃５とのせん断力により棒材７を切断する。
【００３５】
この切断に際し、棒材７は、切断位置に近接した部位が、油圧シリンダ１６の作用により下方側（図１における時計回り方向）に揺動した押圧部材１２の押圧部１２ａと固定刃５の刃部５ａとで挟む形で押圧固定されているので、棒材７の跳ね上がりはなく切断される。棒材７が短くなっても、切断位置（せん断の作用点）に近接した部位を押圧部材１２と固定刃５とで挟持固定するため、棒材７の跳ね上がりはなく高精度に切断される。又、棒材７が切断される時、棒材７は、前部（ストッパ２４）側が移動刃６とビレット支承シュウ２０とに、後部側が固定刃５と押圧部材１２とに挟持されているため高精度な切断が行われ高品質のビレットを製造できる。
【００３６】
切断後、ビレット支承シュウ２０は下降し、ストッパ２４は、切断クランプ装置３から離れる方向に移動し、退避位置に後退する。切断された棒材７は、ビレットとして短尺材の形で、この切断クランプ装置３より矢印で示すように落下する。落下したビレットは、本体１に付属して設けられた回収シュート２５を介してビレットとして回収される。移動刃６は上昇位置に上昇移動し、押圧部材１２が反押圧方向に移動する。棒材７が送材部により所定量送り出された後、ストッパ２４を切断クランプ装置３に接近する方向に移動させ定寸位置に位置させる。このストッパ２４の定寸位置への移動により、棒材７は軸方向長さが設定される。ビレット支承シュウ２０は、シュウ上昇用シリンダ（図示せず）により上昇し、切断位置に戻る。
【００３７】
〔他の実施の形態１〜３〕
図６〜８に従って、クランプ切断装置の他の実施の形態１〜３について説明を行う。なお、この他の実施の形態１〜３の説明では、前述した実施の形態と同一のものには、同一の符号を付与し詳細な説明を省略している。
図６は、他の実施の形態１の切断クランプ装置を備えた切断機を示し、軸体を本体側に設けたレバー形式の切断クランプ装置を示す正面図である。図６に従って、クランプ切断装置の他の実施の形態１について説明を行う。
前述の説明では、レバー１１を揺動させる支点の軸体１０を基台４に設けることで説明したが、この軸体１０を本体１側に設けてもよい。図６は、その一例である。本体１の凹部２の壁面に軸受部材２６を固定し、この軸受部材２６に軸体１０を支持させ、レバー２７をこの軸体１０を中心に揺動させる構成である。この軸受部材２６は本体１のどの部位に設けてもよい。この構成にすると、クランプ装置関係は本体１側に取り付けられ、切断刃関係装置のみが基台４に設けられる構成となる。
【００３８】
図７は、他の実施の形態２の切断クランプ装置を備えた切断機を示し、油圧シリンダを基台に設けた構成の切断クランプ装置を示す正面図である。図７に従って、クランプ切断装置の他の実施の形態２について説明を行う。
図７に示すように、この形態２は、レバー形式のクランプ装置で、押圧のための油圧シリンダ２８を基台３１に設けた構成のものである。この基台３１は、前述した基台４に相当するものであり、固定刃５が取り付けられる構成は同じものである。基台構成がカセット式であると、本体１に取り付ける上で取り付けスペースと大きさに設計上の制限を受ける。しかし押圧ストロークが短く、押圧力を大きく必要としない場合に、この構成はコンパクトになるので有効である。この場合は油圧シリンダ２８を含めてクランプ装置と切断刃関係装置が一式のカセット構成が可能である。この形態２の場合、図示のように、油圧シリンダ２８のロッドの端部をレバー２９の端部に組み込むようにしてもよい。図７に示した形態では、レバー２９は、一方の端部側が軸体１０を介して揺動可能になっている。又、レバー２９は、他方の端部側に長穴２９ａが形成され、この長穴２９ａに油圧シリンダ２８のロッドの端部に設けられたピンまたはローラ３０を挿入させ係合させる構成となっている。
【００３９】
図８は、他の実施の形態３の切断クランプ装置を備えた切断機を示し、押圧部材を直接油圧シリンダで押圧する構成の切断クランプ装置を示す正面図である。図８に従って、クランプ切断装置の他の実施の形態３について説明を行う。
図８に示すように、この形態３は、レバーを介さず押圧部材１２を直接油圧シリンダ３２で動作させ、棒材７を押圧させる構成のものである。この形態３の場合は、押圧部材１２を押圧方向に直列状に油圧シリンダ３２を設けている構成でないのが難点である。この場合は押圧部材１２を油圧シリンダ３２と連結する屈曲部材３３が必要となり、押圧力が屈曲部材３３に曲げ力として生じてしまうので、屈曲部材３３の強度が必要であり、屈曲部材３３を押圧方向に案内するための案内部材も必要となるが、簡素な構造が期待できる。
【００４０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれら実施の形態に限定されないことはいうまでもない。例えば、押圧部材の押圧部と固定刃の刃部とが、棒材を挟んで対向するように設置されている構成であれば、押圧部材の押圧部、固定刃の刃部が鉛直線に対して、微小角度又は所定の角度傾斜する方向に傾いて設けられていてもよい。この場合、移動刃も、鉛直線に対して、微小角度又は所定の角度傾斜している方向に移動する構成となる。ただし、この角度は、棒材が固定刃に安定した状態で通過、固定ができる範囲内となっているとよい。
【符号の説明】
【００４１】
１…本体
２…凹部
３…切断クランプ装置
４，３１…基台
５…固定刃
６…移動刃
７…棒材
１０…軸体
１１，２７，２９…レバー
１２…押圧部材
１５…バネ部材
１６…油圧シリンダ
１９…保持部材
２０…ビレット支承シュウ
２１…支え部材
２３…移動刃押圧駆動装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、棒材を押圧して切断する切断クランプ装置を備えた切断機に関する。更に詳しくは、棒材をせん断で切断する切断機に備えられ、ビレットを製造するために固定刃上に送り出された棒材を押圧して切断する切断クランプ装置を備えた切断機に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属部品である鍛工品（鍛造品）を製造するには、先ずその素材である棒状定尺素材（例えば、断面円形、多角形状の棒鋼定尺素材であり、以下棒材と称す）から、その一部品単位の必要分量に相当する体積分を切り出す必要がある。言い換えると、棒材よりビレット（金属片、鋼片）と称する必要長さのものを切断して取り出すことが必要である。この素材取り方法には種々の方法があるが、その一方法に通称シャーせん断と称されるプレス式切断がある。
【０００３】
取り出されたものは、ビレットと称されていて、両端の切断面が平面を構成するものである。このビレットは、その後の処理工程において、加熱炉で加熱されるか、あるいは加熱することなく常温のままでプレス金型に投入されて、目的形状に塑性加工される。一般的にはこのように鍛造工程を経た後に、機械加工工程等を経て最終の部品に製造される。
【０００４】
従って、最終部品を製造者の望む品質のものにするためには順を追ってその工程毎に欠陥がない部品にしていく必要がある。その意味で前段階に当たる素材取り工程において得られるビレットの品質の良し悪しは、以後の製品の製造過程で大きな影響を与える。品質の悪いビレットであると、そのまま品質の悪い部品、完成製品に結びつく。このため、ビレットには、高い品質のものが当初から求められるのである。ビレットの品質に関する問題点は、本出願人の提案になる特許文献に記述されているのでその詳細説明は省略するが、概略説明すると次のようになる。品質に及ぼす問題点の大半は、縁部を含む端面の欠陥にある。
【０００５】
シャー切断においては、その切断工具である上下の切断刃（せん断刃）、即ち可動刃及び固定刃で棒材をその相対動作で切断すると、ビレットの切断面である円柱体の両端面にカサブタ、又はカブリと称される欠陥が発生する場合がある。これは前述の上下の切断刃のエッジより発生する切込み破断線が、両切断刃の交差間隙位置が不適当な場合、両切断刃から切断される破断線が合致しないことによるものである。又、カサブタは緩い波のうねりのような曲線形状等の発生によるものである。カブリは、シャー切断により切断されたビレットの両端面が、三日月形のせん断面で既に発生している破断面の一部を家屋の軒のツララのようにしてしまうものである。
【０００６】
又、これ以外にも、その端面の縁部に切断過程で残渣が端面外に張り出すバリやカエリ等も生じる。バリは、切断時に切断工具との摩擦熱で素材の一部が溶融流動して凝固付着したものや、切断工具による切り残しや、切断工具により変形させられ流動したもの等である。さらに、カエリは、突き当て部材に当接して変形したもの等である。これらの欠陥を少しでも解消しつつ、ビレットの曲がり、変形等を解消し、精度の良いビレットにするためには、切断段階で棒材の位置を正確に定め、棒材を切断刃に近接して押圧し、条件のよい棒材の抑制状態を維持することが必要である。特にせん断による切断形態は量産に適用する場合が多いので、欠陥の発生は生産能率に大きく影響する。
【０００７】
この棒材を抑える点において従来の技術は、棒材を軸線方向に拘束した上で、棒材を切断位置まで案内する筒状の案内部の隙間を小さくしたり、又、棒材を直接押圧したりすることが行われている。例えば、案内された棒材において、下刃より軸方向に離間した位置の棒材上部を、ローラを介して２つの抑え装置で押圧する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。又、案内部の隙間を小さくすることについては、切断位置近傍における棒材送りの案内部貫通穴、即ち、下刃の貫通穴を、棒材の外形より僅かに大きい材料ガイドとする構成で、クランプは棒材後部で行う構成のものが知られている（例えば、特許文献２参照）。このように、切断の際、棒材を隙間の小さい筒状の案内部を介して案内すること、又、棒材自体を直接押圧することは公知である。本出願人も前述に関連するビレットの切断機に関する技術（特許文献３参照）と、切断に関する切断刃の技術（特許文献４，５参照）を提案しており、円筒の貫通穴を有する固定刃により棒材を拘束する構成を公開している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特公平０１−０６０３７１号公報
【特許文献２】特公昭５８−３３０４８号公報
【特許文献３】特開２０１０−１５８７２８号公報
【特許文献４】特許第３４１５９６４号公報
【特許文献５】特許第３６８３００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上詳述したように、従来の構成の切断機に関する技術は、高品質のビレットを生産する点において、切断精度を高める点において、まだ改良改善すべき点があるものであった。即ち、従来の構成技術では、切断刃に近い位置で棒材を拘束する構成は、円筒状の案内部の隙間を小さくするものであった。従って、下刃の貫通穴拘束であっても基本的には隙間の有する拘束構成であった。
又、直接棒材を押圧する構成のものは、切断位置から軸方向に離間した部位の棒材を押圧する構成のものであった。このような構成であると、どうしても切断時に棒材の跳ね上がりが生じてしまい、棒材の切断精度に影響を与えていた。特に長尺の棒材から数多くのビレットを量産するに際しては、切断精度の良し悪しは無視できない。
【００１０】
従来構成であると、切断位置に近接して棒材を押圧する構成でないので、どうしても切断時に、切断位置を支点に棒材が跳ね上がる現象が生じ、切断がスムースに行えず、切断精度に影響を与えていた。この跳ね上がりは、案内部の隙間があればその隙間に相当するずれで生じてしまう。又、切断位置から離間した位置の棒材を押圧しても、切断時には棒材がそり上がることになる。いずれにしても切断時には、切断部位の棒材はずれが生じる可能がある状態のまま切断することを余儀なくされていた。
【００１１】
特に切断する棒材が短くなったときにその影響は大きく、例えば、棒材の端末部分の切断時には、棒材が短く、棒材のクランプ位置がずれて直接押圧することができない場合が生じていた。その結果、跳ね上がりによって曲がりが生じ、棒材が案内部を通過することもおぼつかない状態が生じていた。このように従来の構成は、切断時に棒材を切断刃に近接して固定する状態になっていないので、切断時に切断部位の棒材が跳び上がることは避けられなかった。このことで、ビレットは均一で一定したものが生産できず、結果的にビレットは切断精度が安定せず、切断長さや切断重量も不揃いで均一さを欠く製品となっていた。従って、前述の現状に鑑み、従来の問題点を解決し、切断精度を向上させたビレットの製造が望まれていた。
【００１２】
以上、切断されるビレット、切断機に関する課題について説明したが、本発明は、前述のような技術背景のもとになされて開発されたものであり、下記の目的を達成する。
本発明の目的は、切断位置に近接して切断部位の棒材を押圧し、跳ね上がりのない状態にし、均質な切断で切断精度を向上させることができる切断クランプ装置を備えた切断機を提供することにある。
本発明の他の目的は、高能率で確実に安定的に大量生産でき、メンテナンスの容易な構成とした切断クランプ装置を備えた切断機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、前述した目的を達成するために次の手段を採る。
本発明１の切断クランプ装置を備えた切断機は、
送り出された棒材を切断するための固定刃と、この固定刃に対して移動する移動刃とを有し、前記固定刃と前記移動刃とのせん断力で前記棒材を切断する切断機において、前記切断機に着脱可能に設けられ前記移動刃及び前記固定刃を取り付けるための基台と、前記棒材を挟んで、前記固定刃の刃部と対向するように設けられ、前記棒材を切断するとき、前記棒材の前記固定刃側の反対側を押圧するための押圧部材と、前記切断機又は前記基台に設けられ、前記押圧部材を前記棒材に押圧するための押圧駆動部材とからなる。
【００１４】
本発明２の切断クランプ装置を備えた切断機は、本発明１において、前記固定刃は、刃部が半円形状の刃となっていることを特徴とする。
本発明３の切断クランプ装置を備えた切断機は、本発明１又は２において、前記押圧部材は、前記基台に設けられた支軸を介して揺動するレバーに設けられていることを特徴とする。
【００１５】
本発明４の切断クランプ装置を備えた切断機は、本発明１又は２において、前記押圧部材は、前記切断機に設けられた支軸を介して揺動するレバーに設けられていることを特徴とする。
本発明５の切断クランプ装置を備えた切断機は、本発明１乃至４において、前記押圧駆動部材は、流体圧シリンダであることを特徴とする。
【００１６】
本発明６の切断クランプ装置を備えた切断機は、本発明５において、前記流体圧シリンダは、前記切断機に設けられた油圧シリンダ、又は、前記基台に設けられた油圧シリンダであることを特徴とする。
本発明７の切断クランプ装置を備えた切断機は、本発明１乃至３において、前記レバーは端部に前記押圧駆動部材に押圧されるローラを有していることを特徴とする。
【００１７】
本発明８の切断クランプ装置を備えた切断機は、本発明１乃至３において、前記レバーは前記基台に設けられたバネにより反押圧方向に付勢される構成になっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の切断クランプ装置を備えた切断機は、棒材を押圧するための押圧部材が、棒材を挟んで固定刃に対向するように設けられ、押圧部が棒材の固定刃と当接する側の反対側を押圧している構成になっている。そして、棒材は、切断位置に近接した部位が、押圧部材と固定刃で挟持固定された状態で、固定刃と移動刃とにより切断されるため、切断時の棒材の跳ね上がりが解消され、切断精度が向上し安定したビレットが製造できるようになった。特に、棒材が短くなった場合にも、切断時の棒材の跳ね上がりを解消することができる。その結果、生産されるビレットは、高品質で変形量が少なく、重量が均一であり、安定した製造部品となった。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態の切断クランプ装置を備えた切断機を示す正面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図３は、切断クランプ装置の平面図である。
【図４】図４は、固定刃の外観を斜視して示す外観図である。
【図５】図５は、移動刃の外観を斜視して示す外観図である。
【図６】図６は、他の実施の形態１の切断クランプ装置を備えた切断機を示し、軸体を本体側に設けたレバー形式の切断クランプ装置を示す正面図である。
【図７】図７は、他の実施の形態２の切断クランプ装置を備えた切断機を示し、油圧シリンダを基台に設けた構成の切断クランプ装置を示す正面図である。
【図８】図８は、他の実施の形態３の切断クランプ装置を備えた切断機を示し、押圧部材を直接油圧シリンダで押圧する構成の切断クランプ装置を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の切断クランプ装置を備えた切断機の実施の形態を図面に基づき説明する。図１は、切断クランプ装置を備えた切断機を示す正面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である切断クランプ装置の側面図、図３は、切断クランプ装置の平面図である。図４は、固定刃の外観を斜視して示す外観図、 図５は、移動刃の外観を斜視して示す外観図である。
【００２１】
切断機は、棒材供給装置（図示せず）からストッパ２４側に送られる長尺の棒材７を、固定刃５と移動刃６との相対移動動作によるせん断力で切断してビレットを製造するものである。切断機の本体１はコラム形状になっていて、棒材供給装置を介して送られた棒材（棒状定尺素材）を支持する支持装置、位置決め装置、切断動作を行うための駆動装置等を有している。本体１の一部はコ字状の凹部２となっていて、この凹部２の空間に切断クランプ装置３が組み込まれている。この切断クランプ装置３は、カセット式に構成されていて、本体１に対し基台４を介して着脱可能になっている。この基台４には、固定刃５と移動刃６が組み込まれ、又、位置決めされた棒材７を固定するためのクランプ装置が取り付けられている。
【００２２】
従って、この切断クランプ装置３は、本体１に送られて位置決めされた棒材７をクランプする機能と、クランプされた棒材７を切断する機能を有している。基台４は、本体１に対しボルト８を介して着脱可能となっている。この基台４の下部は本体１に対して取り付けるためのＵ字状の取付溝９を有していて、この取付溝９内にボルト８のねじ軸部が挿入される。本体１側にはねじ穴が形成されている。このボルト８を本体１のねじ穴にねじ込み、締め付けることにより、基台４は本体１に固定される。基台４は、この取付溝９、ボルト８等からなる構成により、本体１との間で位置調整が可能になっている。この構成により、この基台４は、本体１に送られて位置決めされる棒材７に対し適切な位置に調整することが可能であり、位置調整後、本体１に設置、固定されるようになっている。
【００２３】
又、この基台４の上部はクランプ装置と切断刃（固定刃、移動刃）を支持する部位になっている。この基台４の一端に軸体１０が設けられ、この軸体１０を中心にして、鉛直面内または略鉛直面内において揺動可能なレバー１１が設けられている。レバー１１は、一端側が、軸体１０に揺動可能に支持されている。このレバー１１の中間部に棒材７を押圧するための押圧部材１２がボルト１４により着脱可能に固定されている。言い換えると、押圧部材１２は、レバー１１の所定位置に、ボルト１４により着脱可能に締結されている。なお、この形態では、レバー１１に押圧部材１２を着脱可能に固定されているもので説明を行っているが、レバー１１に押圧部材１２が一体に形成されているものであってもよい。又、このレバー１１の他端側にはローラ１３が設けられている。ローラ１３を支持するためのローラ軸１３ａは、レバー１１に回転可能に支持されている。押圧部材１２は、棒材７に対し、押圧部１２ａが断面半円形状になっていて棒材７の真上に位置し、押圧部１２ａで棒材７の外周部を上方側から押圧し、棒材７を上下方向及び横方向に拘束している。又、押圧部材１２は、レバー１１の揺動動作により、棒材７に対し進退移動可能になっている。なお、この押圧部１２ａは断面Ｖ字形状であってもよいし、平面形状のものであってもよい。
【００２４】
又、基台４には、レバー押上部材１５ａが進退移動可能に設けられている。レバー押上部材１５ａは、レバー１１を、常時、バネ部材１５の付勢力により上方側へ押し上げて、軸体１０を支点とする揺動動作させるための部材である。レバー押上部材１５ａには、レバー押上部材１５ａが基台４より所定の高さ以上突出しないようにするための段部１５ｂが下方側に形成されている。一方、本体１の側壁には流体圧シリンダ（押圧駆動部材）が設けられている。この流体圧シリンダは油圧シリンダ又は空圧シリンダであるが、本実施の形態では油圧シリンダ１６として説明する。油圧シリンダ１６のピストンロッドにはロッド１６ｂが連結されており、このロッド１６ｂは、案内部１ａに案内され、進退方向に移動可能に設けられている。案内部１ａは、本体１にボルト１ｂで締結固定されている。油圧シリンダ１６のシリンダ本体は本体１の上部に固定されている。この油圧シリンダ１６はレバー１１を下方向に押圧するためのもので、ロッド１６ｂの先端に設けられた当接部材１６ａがレバー１１のローラ１３に当接するようになっている。
【００２５】
電磁方向切換弁（以下、電磁弁と記載する）を前進（押圧）側に切り換え、油圧シリンダ１６を前進方向（伸長方向）に駆動して、ロッド１６ｂ、当接部材１６ａを介してローラ１３が押圧されると、バネ部材１５の付勢力に抗して、レバー１１が軸体１０を支点に、図１における反時計回り方向に揺動する。このレバー１１の反時計回り方向への揺動動作により押圧部材１２が棒材７を押圧しクランプする。油圧シリンダ１６は、クランプ後、電磁弁を中立位置に切り換え、戻り側の回路をブロック（遮断）するようにしているので、切断時にはクランプする力は保持される構成になっている。棒材７を切断後、電磁弁を後退（反押圧）側に切り換え、油圧シリンダ１６を後退方向（縮小方向）に駆動する。ロッド１６ｂ、当接部材１６ａは、ローラ１３から離れる。
【００２６】
この場合は、油圧シリンダ１６によるクランプ力は解除されるので、バネ部材１５に付勢されたレバー押上部材１５ａの作用により、レバー１１は、軸体１０を中心にして、図１における時計回り方向に揺動する。このレバー１１の時計回り方向への揺動動作により、押圧部材１２が棒材７から離れ、棒材７の上部側が開放され、棒材７の上部側に所定の隙間が形成される。この棒材７の上部側が開放されることで、曲がりや直径寸法のバラツキが大きい棒材であっても余裕をもって固定刃５の上部を通過、移動することができる。従って、供給される棒材の状態に左右されることはない。基台４には、このクランプ装置の下部側に固定刃５が、クランプ装置に隣接するように移動刃６が設けられている。
【００２７】
固定刃５は、基台４に位置決めされボルト１７により固定されている。固定刃５は図４に示すように穴５ｂを中心に対称形状に構成され、刃部５ａは半円形状となっている。刃部５ａは、刃本体部５ｄと刃端部５ｅとから構成されている。この刃部５ａは１８０度反転させることで、相互に刃部５ａの位置を入れ替え、刃部を交換したようにすることが可能である。言い換えると、固定刃５は、１８０度反転させて取付位置を入れ替え、ボルト穴５ｃを介してボルト１７により基台４に固定される。従って、この固定刃５が１８０度反転して再取り付けされても刃部５ａの位置は正確に維持される。基台４に固定刃５が取り付けられた状態のとき、基台４の固定刃５の上部側には、空間部４ｓが形成されており、この空間部４ｓに前述した押圧部材１２が配置されている。基台４に形成された穴、固定刃５に形成された穴５ｂには、切断が完了したビレットを、回収シュート２５に向かって蹴り出すための蹴り出しピン１８が進退移動可能に設けられている（図２参照）。この蹴り出しピン１８は、移動刃押圧駆動装置２３と機械的に連動して進退移動し、切断が完了したビレットを回収シュート２５側に蹴り出す動作を行う。
【００２８】
このような構成にしたことで、押圧部材１２を棒材７から離れる方向（反押圧方向）に移動させ、棒材７がこの刃部５ａ上を通過するときには、棒材７の上部は開放状態となる。従って、切断クランプ装置３の押圧部材１２は、その押圧部１２ａが図示のように固定刃５の位置の棒材７の上部、真上に設置される構成になっている。即ち、棒材７の軸線を直角方向に横切る方向で、固定刃５に対向するように押圧部材１２が構成され、直接、押圧部材１２の押圧部１２ａが棒材７の上部を押圧するようになっている。言い換えると、押圧部材１２の押圧部１２ａと固定刃５の刃部５ａとが、棒材７を挟んで対向するように設置されている。
【００２９】
又、この押圧部材１２の押圧部１２ａは断面半円形状で棒材７を押圧する構成になっていて、前述したように、上下方向に加え横方向も棒材７を拘束している。この構成にすることで、上方に開放部のない筒状の円形固定刃であれば、どうしてもある程度の隙間を許容せざるを得ない従来構成であったのに対し、固定刃５の半円形状の刃部５ａで棒材７の下部を、押圧部材１２の半円形状の押圧部１２ａで棒材７の上部を挟持押圧している。言い換えると、押圧部材１２は、棒材７の固定刃５の刃部５ａと当接する部位に対して反対側に位置する部位を押圧するようになっている。このようにして、固定刃５と押圧部材１２とが協働して、棒材７を上下方向及び横方向に拘束しながら挟持押圧することができる。
【００３０】
移動刃６は、固定刃５に対し隣接し、基台４の案内部４ａを介して移動方向が規制され、上下方向に移動可能となっている。移動刃６は、案内部４ａを上下方向に進退移動する保持部材１９に固定されている。この移動刃６も図５に示すように、固定刃５と同様に刃部６ａが半円形状をなし対称形となっている。又、移動刃６は、図示していないが、固定刃５と同様にボルト穴６ｂを介して保持部材１９にボルト締めされている。従って、この移動刃６も固定刃５同様に刃部６ａは反転交換可能である。移動刃６は、刃本体部６ｄと刃端部６ｅとから構成されている。棒材７は、固定刃５の移動刃６側の刃端部５ｅと、移動刃６の固定刃５側の刃端部６ｅとの間のせん断力でビレットに切断される。
【００３１】
一方、移動刃６の下部には、棒材７（及び切断されたビレット）を支えるためのビレット支承シュウ２０が設けられている。このビレット支承シュウ２０のビレット受け部は、断面半円形状となっていて、切断されたビレットが落下し易いように、固定刃５の反対側の端部側が傾斜面で外方に削がれている。このビレット支承シュウ２０は支承装置（図示せず）に支承され、移動刃押圧駆動装置２３のラム２３ａ、移動刃６が下降したとき、棒材７の破断が終了するまでは移動刃６の押圧力に比例した支承力で棒材７（及び切断されたビレット）を支承するものである。ビレット支承シュウ２０は、支承装置のシュウ支持軸２０ａの上端に固定されている。このビレット支承シュウ２０の支承装置は、本出願人が、特許第４６３８８６８号公報、特開２０１０−１５８７２８号公報等で開示している装置であり、この実施の形態では、詳細な説明を省略する。
【００３２】
又、この保持部材１９の上部には、板状の支え部材２１が固定されていて、この支え部材２１の両端部は外方に張り出した形状になっていて、その端部は基台４に保持されたバネ部材２２により上方へ付勢されている。
従って、保持部材１９は移動刃６を保持して上方にバネ部材２２の付勢力で移動し一定の位置に位置決め保持されるが、その位置は移動刃６が固定刃５の上方で、棒材７の上部にあり切断開始位置である。一方、支え部材２１の上部は離間して本体１に対向している。本体１には詳細は図示していないが、この支え部材２１に対向して上下方向に移動可能な移動刃押圧駆動装置２３が内蔵されている。移動刃押圧駆動装置２３は、ラム２３ａの押圧部が支え部材２１に当接し、支え部材２１をバネ部材２２の付勢力に抗して下方向へ押圧可能としている。
【００３３】
従って、移動刃６は、この支え部材２１を押圧する移動刃押圧駆動装置２３により下方向へ、又、バネ部材２２の付勢力により上方向へと上下方向に移動可能である。言い換えると、移動刃押圧駆動装置２３のラム２３ａが下降した時、支え部材２１をバネ部材２２の付勢力に抗して下方側に押圧して保持部材１９、移動刃６等を下降させる。ラム２３ａが上昇するときには、バネ部材２２の作用により、保持部材１９、移動刃６等が上昇する。移動刃６はこのような構成になり、固定刃５に沿い摺接して上下方向に移動が可能である。
【００３４】
棒材７は棒材供給装置から切断機の送材部を通して固定刃５上を通過するように送られると、送材方向に設けられた切断機のストッパ２４への当接により軸方向の棒材長さが設定される。ストッパ２４は、図示しないストッパ装置の定寸送りモータ等により所定の定寸位置に位置決め可能であるとともに、進退移動可能に設けられている。この棒材長さはビレットの所定長さとなり、切断長さである。このストッパ装置は、本出願人が、特許第３４１５９６４号公報の段落番号００３５〜００３７、図１３，１４等、特許第３６８３００７号公報の段落番号００３６〜００３８、図１３，１４等で開示している装置であり、この実施の形態では、詳細な説明を省略する。この棒材長さが設定された後、油圧シリンダ１６を作動させ、レバー１１等を介して押圧部材１２が棒材７を固定刃５側に押圧する。即ち、棒材７が、基台４に固定された固定刃５と前記押圧部材１２とに挟持されクランプされる。移動刃６が、本体１の移動刃押圧駆動装置２３により、上昇位置（切断開始位置）から下降位置（切断終了位置）に押圧駆動され、下降移動した移動刃６と固定刃５とのせん断力により棒材７を切断する。
【００３５】
この切断に際し、棒材７は、切断位置に近接した部位が、油圧シリンダ１６の作用により下方側（図１における時計回り方向）に揺動した押圧部材１２の押圧部１２ａと固定刃５の刃部５ａとで挟む形で押圧固定されているので、棒材７の跳ね上がりはなく切断される。棒材７が短くなっても、切断位置（せん断の作用点）に近接した部位を押圧部材１２と固定刃５とで挟持固定するため、棒材７の跳ね上がりはなく高精度に切断される。又、棒材７が切断される時、棒材７は、前部（ストッパ２４）側が移動刃６とビレット支承シュウ２０とに、後部側が固定刃５と押圧部材１２とに挟持されているため高精度な切断が行われ高品質のビレットを製造できる。
【００３６】
切断後、ビレット支承シュウ２０は下降し、ストッパ２４は、切断クランプ装置３から離れる方向に移動し、退避位置に後退する。切断された棒材７は、ビレットとして短尺材の形で、この切断クランプ装置３より矢印で示すように落下する。落下したビレットは、本体１に付属して設けられた回収シュート２５を介してビレットとして回収される。移動刃６は上昇位置に上昇移動し、押圧部材１２が反押圧方向に移動する。棒材７が送材部により所定量送り出された後、ストッパ２４を切断クランプ装置３に接近する方向に移動させ定寸位置に位置させる。このストッパ２４の定寸位置への移動により、棒材７は軸方向長さが設定される。ビレット支承シュウ２０は、シュウ上昇用シリンダ（図示せず）により上昇し、切断位置に戻る。
【００３７】
〔他の実施の形態１〜３〕
図６〜８に従って、クランプ切断装置の他の実施の形態１〜３について説明を行う。なお、この他の実施の形態１〜３の説明では、前述した実施の形態と同一のものには、同一の符号を付与し詳細な説明を省略している。
図６は、他の実施の形態１の切断クランプ装置を備えた切断機を示し、軸体を本体側に設けたレバー形式の切断クランプ装置を示す正面図である。図６に従って、クランプ切断装置の他の実施の形態１について説明を行う。
前述の説明では、レバー１１を揺動させる支点の軸体１０を基台４に設けることで説明したが、この軸体１０を本体１側に設けてもよい。図６は、その一例である。本体１の凹部２の壁面に軸受部材２６を固定し、この軸受部材２６に軸体１０を支持させ、レバー２７をこの軸体１０を中心に揺動させる構成である。この軸受部材２６は本体１のどの部位に設けてもよい。この構成にすると、クランプ装置関係は本体１側に取り付けられ、切断刃関係装置のみが基台４に設けられる構成となる。
【００３８】
図７は、他の実施の形態２の切断クランプ装置を備えた切断機を示し、油圧シリンダを基台に設けた構成の切断クランプ装置を示す正面図である。図７に従って、クランプ切断装置の他の実施の形態２について説明を行う。
図７に示すように、この形態２は、レバー形式のクランプ装置で、押圧のための油圧シリンダ２８を基台３１に設けた構成のものである。この基台３１は、前述した基台４に相当するものであり、固定刃５が取り付けられる構成は同じものである。基台構成がカセット式であると、本体１に取り付ける上で取り付けスペースと大きさに設計上の制限を受ける。しかし押圧ストロークが短く、押圧力を大きく必要としない場合に、この構成はコンパクトになるので有効である。この場合は油圧シリンダ２８を含めてクランプ装置と切断刃関係装置が一式のカセット構成が可能である。この形態２の場合、図示のように、油圧シリンダ２８のロッドの端部をレバー２９の端部に組み込むようにしてもよい。図７に示した形態では、レバー２９は、一方の端部側が軸体１０を介して揺動可能になっている。又、レバー２９は、他方の端部側に長穴２９ａが形成され、この長穴２９ａに油圧シリンダ２８のロッドの端部に設けられたピンまたはローラ３０を挿入させ係合させる構成となっている。
【００３９】
図８は、他の実施の形態３の切断クランプ装置を備えた切断機を示し、押圧部材を直接油圧シリンダで押圧する構成の切断クランプ装置を示す正面図である。図８に従って、クランプ切断装置の他の実施の形態３について説明を行う。
図８に示すように、この形態３は、レバーを介さず押圧部材１２を直接油圧シリンダ３２で動作させ、棒材７を押圧させる構成のものである。この形態３の場合は、押圧部材１２を押圧方向に直列状に油圧シリンダ３２を設けている構成でないのが難点である。この場合は押圧部材１２を油圧シリンダ３２と連結する屈曲部材３３が必要となり、押圧力が屈曲部材３３に曲げ力として生じてしまうので、屈曲部材３３の強度が必要であり、屈曲部材３３を押圧方向に案内するための案内部材も必要となるが、簡素な構造が期待できる。
【００４０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれら実施の形態に限定されないことはいうまでもない。例えば、押圧部材の押圧部と固定刃の刃部とが、棒材を挟んで対向するように設置されている構成であれば、押圧部材の押圧部、固定刃の刃部が鉛直線に対して、微小角度又は所定の角度傾斜する方向に傾いて設けられていてもよい。この場合、移動刃も、鉛直線に対して、微小角度又は所定の角度傾斜している方向に移動する構成となる。ただし、この角度は、棒材が固定刃に安定した状態で通過、固定ができる範囲内となっているとよい。
【符号の説明】
【００４１】
１…本体
２…凹部
３…切断クランプ装置
４，３１…基台
５…固定刃
６…移動刃
７…棒材
１０…軸体
１１，２７，２９…レバー
１２…押圧部材
１５…バネ部材
１６…油圧シリンダ
１９…保持部材
２０…ビレット支承シュウ
２１…支え部材
２３…移動刃押圧駆動装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送り出された棒材を切断するための固定刃と、この固定刃に対して移動する移動刃とを有し、前記固定刃と前記移動刃とのせん断力で前記棒材を切断する切断機において、
前記切断機に着脱可能に設けられ前記移動刃及び前記固定刃を取り付けるための基台と、
前記棒材を挟んで、前記固定刃の刃部と対向するように設けられ、前記棒材を切断するとき、前記棒材の前記固定刃側の反対側を押圧するための押圧部材と、
前記切断機又は前記基台に設けられ、前記押圧部材を前記棒材に押圧するための押圧駆動部材と
からなる切断クランプ装置を備えた切断機。
【請求項２】
請求項１に記載された切断クランプ装置を備えた切断機において、
前記固定刃は、刃部が半円形状の刃となっている
ことを特徴とする切断クランプ装置を備えた切断機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された切断クランプ装置を備えた切断機において、
前記押圧部材は、前記基台に設けられた支軸を介して揺動するレバーに設けられている
ことを特徴とする切断クランプ装置を備えた切断機。
【請求項４】
請求項１又は２に記載された切断クランプ装置を備えた切断機において、
前記押圧部材は、前記切断機に設けられた支軸を介して揺動するレバーに設けられている
ことを特徴とする切断クランプ装置を備えた切断機。
【請求項５】
請求項１乃至４から選択される１項に記載された切断クランプ装置を備えた切断機において、
前記押圧駆動部材は、流体圧シリンダである
ことを特徴とする切断クランプ装置を備えた切断機。
【請求項６】
請求項５に記載された切断クランプ装置を備えた切断機において、
前記流体圧シリンダは、前記切断機に設けられた油圧シリンダ、又は、前記基台に設けられた油圧シリンダである
ことを特徴とする切断クランプ装置を備えた切断機。
【請求項７】
請求項１乃至３から選択される１項に記載された切断クランプ装置を備えた切断機において、
前記レバーは端部に前記押圧駆動部材に押圧されるローラを有している
ことを特徴とする切断クランプ装置を備えた切断機。
【請求項８】
請求項１乃至３から選択される１項に記載された切断クランプ装置を備えた切断機において、
前記レバーは前記基台に設けられたバネ部材により反押圧方向に付勢される構成になっている
ことを特徴とする切断クランプ装置を備えた切断機。
【請求項１】
送り出された棒材を切断するための固定刃と、この固定刃に対して移動する移動刃とを有し、前記固定刃と前記移動刃とのせん断力で前記棒材を切断する切断機において、
前記切断機に着脱可能に設けられ前記移動刃及び前記固定刃を取り付けるための基台と、
前記棒材を挟んで、前記固定刃の刃部と対向するように設けられ、前記棒材を切断するとき、前記棒材の前記固定刃側の反対側を押圧するための押圧部材と、
前記切断機又は前記基台に設けられ、前記押圧部材を前記棒材に押圧するための押圧駆動部材と
からなる切断クランプ装置を備えた切断機。
【請求項２】
請求項１に記載された切断クランプ装置を備えた切断機において、
前記固定刃は、刃部が半円形状の刃となっている
ことを特徴とする切断クランプ装置を備えた切断機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された切断クランプ装置を備えた切断機において、
前記押圧部材は、前記基台に設けられた支軸を介して揺動するレバーに設けられている
ことを特徴とする切断クランプ装置を備えた切断機。
【請求項４】
請求項１又は２に記載された切断クランプ装置を備えた切断機において、
前記押圧部材は、前記切断機に設けられた支軸を介して揺動するレバーに設けられている
ことを特徴とする切断クランプ装置を備えた切断機。
【請求項５】
請求項１乃至４から選択される１項に記載された切断クランプ装置を備えた切断機において、
前記押圧駆動部材は、流体圧シリンダである
ことを特徴とする切断クランプ装置を備えた切断機。
【請求項６】
請求項５に記載された切断クランプ装置を備えた切断機において、
前記流体圧シリンダは、前記切断機に設けられた油圧シリンダ、又は、前記基台に設けられた油圧シリンダである
ことを特徴とする切断クランプ装置を備えた切断機。
【請求項７】
請求項１乃至３から選択される１項に記載された切断クランプ装置を備えた切断機において、
前記レバーは端部に前記押圧駆動部材に押圧されるローラを有している
ことを特徴とする切断クランプ装置を備えた切断機。
【請求項８】
請求項１乃至３から選択される１項に記載された切断クランプ装置を備えた切断機において、
前記レバーは前記基台に設けられたバネ部材により反押圧方向に付勢される構成になっている
ことを特徴とする切断クランプ装置を備えた切断機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１３９４９（Ｐ２０１３−１３９４９Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４７１２３（Ｐ２０１１−１４７１２３）
【出願日】平成２３年７月１日（２０１１．７．１）
【出願人】（３９１０３９１９５）株式会社万陽 (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１日（２０１１．７．１）
【出願人】（３９１０３９１９５）株式会社万陽 (4)
【Ｆターム（参考）】
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