切斷裝置制造方法
【專利摘要】提供一種切斷裝置10，該切斷裝置10具有：被加工件固定夾具2，其支撐被加工件1，借助旋轉驅動單元3的運轉來旋轉，一邊固定被加工件1一邊使被加工件1旋轉；旋轉驅動單元3，其驅動被加工件固定夾具2以使其旋轉；支撐單元4a～4c，其一邊與被加工件固定夾具2一起旋轉，一邊支撐被加工件1；割刀5a、5b，其在被加工件1的軸向上的至少兩端部切斷進行旋轉的被加工件1：滑動單元6，其使割刀滑動。該切斷裝置10具有簡單的裝置結構，且不因切斷而產生切削粉末，尺寸偏差小，切斷面的平面性高。
【專利說明】切斷裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于切斷吹塑(blow molding)成形后的樹脂成形體的切棄部等的切
斷裝置。
【背景技術】
[0002]近年來，在汽車的各種傳感器以及布線部等上使用用于覆蓋這些的波紋管。如圖10所示，例如用于覆蓋氧傳感器的波紋管100包括中徑的圓筒部101、大徑的圓筒部102以及位于中徑的圓筒部101和大徑的圓筒部102之間的折皺部103，質量輕，彎曲性、耐熱性高，因此能夠長時間地保護氧傳感器。
[0003]在制造波紋管時，如圖11所示，通過由加熱單元熔化直線狀的管且向內部送入高壓空氣來復制成成形金屬模具的形狀，因此在兩端部上形成有用于密封高壓空氣的密封部201,202ο由于不需要這樣的密封部201、202部分，因此要切棄這樣的密封部201、202部分。即，需要以與軸向203垂直的方式切斷波紋管I的軸向上的兩端的兩個部位a、b。
[0004]以往，作為用于切斷橡膠成形體的方法，已知如下的切斷裝置，S卩，具有:固定裝置主體，其具有載置作為彈性工件的切斷對象物并使其旋轉的功能，并且將所述切斷對象物的中心對準旋轉中心來載置；兩個以上的固定臂，設置在該固定裝置主體上；接觸檢測傳感器，其設置在該固定臂上，用于檢測與該固定臂接觸的情況；可動式的切斷機，其與所述固定裝置主體分開設置(日本特開2006 - 159326號公報)。
[0005]現(xiàn)有技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:日本特開2006 - 159326號公報(權利要求1)

【發(fā)明內容】

[0008]發(fā)明所要解決的問題
[0009]但是，日本特開2006 - 159326號公報記載的切斷裝置存在如下的問題，即，在固定臂上設置接觸檢測傳感器并把持彈性工件的裝置結構、在可動臂上設置距離傳感器并伸縮切斷刃的裝置結構都復雜。另外，由于切斷刃為鋸刃狀，因此存在因切斷而產生切削粉末而需要切削粉末除去工序的問題。另外，在波紋管的情況下，在軸向上的兩端被切斷之后的切斷面和用于安裝該波紋管的對象構件的嵌合性，影響該波紋管的作用即保護氧傳感器的保護性能，因此要求尺寸的偏差小且平面性高的波紋管。因此，希望如下的切斷裝置，即，能夠將作為樹脂成形體的波紋管的軸向的兩端部，以不產生切削粉末、尺寸偏差小、成為平面性(planarity)優(yōu)異的切斷面的方式切斷。
[0010]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種，具有簡單的裝置結構且不因切斷而產生切削粉末、尺寸偏差小、能夠得到平面性優(yōu)異的切斷面的切斷裝置。
[0011]用于解決問題的手段
[0012]在該情況下，本
【發(fā)明者】進行專心研究之后發(fā)現(xiàn)，只要是如下的切斷裝置，就具有簡單的裝置結構，在切斷長且中空的由樹脂制的成形體時，不因切斷而產生切削粉末、尺寸偏差小、能夠得到平面性優(yōu)異的切斷面，從而完成了本發(fā)明，該切斷裝置具有:被加工件固定夾具，其支撐被加工件，借助旋轉驅動單元的運轉來旋轉，一邊固定該被加工件一邊使該被加工件旋轉；旋轉驅動單元，其驅動該被加工件固定夾具以使其旋轉；支撐單元，其一邊與該被加工件固定夾具一起旋轉，一邊支撐該被加工件；割刀，其將旋轉的被加工件在該被加工件的軸向上的至少兩端部進行切斷；滑動單元，其使該割刀滑動。
[0013]S卩，本發(fā)明提供如下的切斷裝置，S卩，該切斷裝置具有:被加工件固定夾具，其支撐被加工件，借助旋轉驅動單元的運轉來旋轉，一邊固定該被加工件一邊使該被加工件旋轉；旋轉驅動單元，其驅動該被加工件固定夾具以使其旋轉；支撐單元，其一邊與該被加工件固定夾具一起旋轉，一邊支撐該被加工件；割刀，其將旋轉的被加工件在該被加工件的軸向上的至少兩端部進行切斷；滑動單元，其使該割刀滑動。
[0014]發(fā)明的效果
[0015]根據(jù)本發(fā)明，具有簡單的裝置結構，且在切斷長且中空的由樹脂制成的成形體時，不因切斷而產生切削粉末，能夠得到平面性優(yōu)異的切斷面。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的實施方式中的切斷裝置的概略左視圖。
[0017]圖2是本發(fā)明的實施方式中的切斷裝置的概略主視圖。
[0018]圖3是用于說明在圖1的切斷裝置中安裝被加工件的安裝方法的圖。
[0019]圖4是圖3的右視圖。
[0020]圖5是沿著圖3的X — X線觀察的剖視圖。
[0021]圖6是用于說明在圖1的切斷裝置中安裝支撐單元的安裝方法的圖。
[0022]圖7是示出在圖6的切斷裝置中安裝有支撐單元的狀態(tài)的圖。
[0023]圖8是圖7的切斷裝置的主視圖。
[0024]圖9是示出切斷結束而卸下支撐單元以及被加工件固定夾具而得到加工件(產品)的狀態(tài)的圖。
[0025]圖10是波紋管(產品)的剖視圖。
[0026]圖11是波紋管(被加工件)的剖視圖。
【具體實施方式】
[0027]接著，參照圖1至圖11，對于本發(fā)明的實施方式中的切斷裝置進行說明。切斷裝置10具有:被加工件固定夾具2，其支撐被加工件I，借助旋轉驅動單元3的運轉來旋轉，一邊固定被加工件I 一邊使被加工件I旋轉；旋轉驅動單元3，其驅動被加工件固定夾具2以使其旋轉；支撐單元4a?4c，其一邊與被加工件固定夾具2 —起旋轉，一邊支撐被加工件I ;割刀5a、5b，其在被加工件I的軸向上的兩端部a以及b切斷進行旋轉的被加工件I ;滑動單元6，其使割刀滑動。
[0028]圖10示出了切斷被加工件I而得到的加工件(產品)的一例。圖10是用于覆蓋作為汽車部件的氧傳感器的波紋管，該波紋管由中徑的圓筒部101、大徑的圓筒部102、位于中徑的圓筒部101和大徑的圓筒部102之間的折皺部103形成,形成為全長為45mm左右的中空狀，并且質量輕且彎曲性高，耐熱性、耐久性優(yōu)異。
[0029]在本發(fā)明中，作為圖10的產品的中間構件的被加工件I是長且中空的由樹脂制成的成形體，尤其由PTFE(聚四氟乙烯,Polytetra Fluoro Ethylene)制成。如圖11所示,被加工件I是通過由加熱單元熔化直線狀的管且向內部送入高壓空氣來被復制成成形金屬模具的形狀的，因此在被加工件I的兩端部上形成有用于密封高壓空氣的密封部201、202。由于不需要這樣的密封部201、202部分，因此要切棄這樣的密封部201、202部分。在本發(fā)明中，作為被加工件的波紋管I的軸向上的兩端的兩個部位a、b大致同時被切斷，從而能夠得到加工件100 (產品)。
[0030]被加工件固定夾具2只要借助驅動單元3的運轉來進行旋轉且一邊固定被加工件I 一邊使被加工件I旋轉即可，而未特別地限制，在本例中，用兩個對半分開的圓筒構件2a、2b從兩側夾持作為被加工件的波紋管I的除了軸向上的兩端a、b之外的部位的外周面(參照圖3以及圖4)。如圖5所示，對半分開的圓筒構件2a、2b分別具有用于在內部容置被加工件I的徑向上空間的1/2的空間24a、24b，并且在對半分開的圓筒構件2a、2b的外周面上沿著周向以規(guī)定的間距形成有多個嚙合齒23a、23b。用于形成內部的空間24a、24b的內壁的結構具有:第一抵接部21a、21b，在組裝后與被加工件I的中徑的圓筒部101的外周面相抵接；第二抵接部22a、22b，在組裝后與大徑的圓筒部102的外周面相抵接。即，在用兩個對半分開的圓筒構件2a、2b夾持被加工件I時，被加工件I和第一抵接部21a、21b之間以及被加工件I和第二抵接部22a、22b之間以被加工件I不發(fā)生變形的程度的小的接觸強度進行接觸。這樣，即使夾持力小，由于被加工件I質量輕且割刀切斷的切斷阻力也小，因此被加工件I隨著被加工件固定夾具2的旋轉而旋轉，而不會停止，即使進行切斷也能夠同樣地維持旋轉。
[0031]兩個對半分開的圓筒構件2a、2b通過在相互的接觸面設置定位用銷或者形成凹窩(in low)的結構，彼此不偏離地連接，兩者通過夾持來固定被加工件1，且相互固定。
[0032]旋轉驅動單元3只要驅動被加工件固定夾具2使其旋轉即可，而未特別地限制，在本例中，旋轉驅動單元3是在外周面上形成有嚙合齒32的一對齒輪，該嚙合齒32與被加工件固定夾具2的外周齒相嚙合。旋轉軸(齒輪軸)31與未圖示的馬達軸相連接。一對齒輪分別形成在與被加工件固定夾具2相對應的位置上。即，通過馬達的驅動使齒輪32旋轉，由此使與該齒輪32的齒相嚙合的被加工件固定夾具2進行旋轉。
[0033]支撐單元4a?4c只要一邊與被加工件固定夾具2 —起旋轉一邊支撐被加工件I即可，未特別地限制。在本例中，支撐單元4a?4c是在外周面上分別形成有與被加工件固定夾具2的外周齒相嚙合的嚙合齒的3個構件。S卩，在3個旋轉軸和旋轉驅動單元3的一個旋轉軸共計4個旋轉軸，相對于被加工件固定夾具2處于將從周向的4個方向夾持被加工件固定夾具2的位置。具體地說，4個軸的相鄰的旋轉軸和被加工件固定夾具2的旋轉軸所形成的角度(從側面觀察)(在圖1中，連接4個軸的相鄰的旋轉軸各自與被加工件固定夾具2的旋轉軸所得到的兩條直線所成的角度)為大概90度左右。此外，為了確保割刀5插入的空間，在割刀5的兩側相鄰配置的兩個旋轉軸和被加工件固定夾具2的旋轉軸所形成的角度(從側面觀察)(在圖1中，將旋轉驅動單元3的旋轉軸和支撐單元4a的旋轉軸各自與被加工件固定夾具2的旋轉軸所得到的兩條直線所成的角度)大于90度。通過如上述那樣配置支撐單元4a?4c的旋轉軸(齒輪軸)以及旋轉驅動單元3的旋轉軸(齒輪軸)，能夠穩(wěn)定地支撐被加工件固定夾具2，并且能夠使被加工件固定夾具2可靠地旋轉。
[0034]割刀5 (5a、5b)在被加工件I的軸向上的兩端部切斷進行旋轉的被加工件I。因此，割刀5具有:第一割刀5a，其切斷被加工件I的軸向上的一個端部；第二割刀5b，其切斷被加工件I的軸向上的另一端部。第一割刀5a以及第二割刀5b各刀的基端側形成為一體，由此一體地進行滑動。即，第一割刀5a以及第二割刀5b被預先調節(jié)距基端部51的長度，以便能夠大致同時切斷被加工件I。
[0035]割刀5能夠使用形成有直線刃的公知的刀具。割刀5相對于被加工件I的吃刀角度，優(yōu)選為10?25度，尤其優(yōu)選為15度。另外，割刀5的刃的厚度，優(yōu)選為0.1?0.4mm，尤其優(yōu)選為0.1?0.35mm,更優(yōu)選為0.2?0.33mm。若刃的厚度過大，則具有尺寸偏差變大的傾向。另外，優(yōu)選直線刃的高度為20?30mm，優(yōu)選直線刃的寬度為35?45mm。作為材質，可舉出鋼板或者不銹鋼鋼板。
[0036]滑動單元6只要使割刀5滑動即可，未特別地限制，例如可舉出氣缸。通過連接第一割刀5a以及第二割刀5b的基端部51和氣缸的活塞筒或者活塞桿的端部，連接氣缸和割刀。由此，只要使氣缸運轉，就能夠使割刀5相對于被加工件I前進或者后退。
[0037]接著，參照圖3至圖9，對于切斷裝置10的使用方法的一例進行說明。首先，切斷裝置10以相隔規(guī)定間隔地配置固定旋轉驅動單元3和支撐單元4a，其中，所述旋轉驅動單元3具有一個旋轉軸31和附設在旋轉軸31的軸向上的規(guī)定部位的齒輪32，所述支撐單元4a具有一個旋轉軸41a和附設在旋轉軸41a的軸向上的規(guī)定的部位的齒輪42a。此時，旋轉驅動單元3的齒輪32和支撐單元4a的齒輪42a處于相面對的位置。接著，將構成被加工件固定夾具2的對半分開形狀的固定夾具2a (在圖中為下側的固定夾具)，以位于兩側的齒輪32和齒輪42a的齒分別與對半分開形狀的固定夾具2a的齒輪的齒23a相嚙合的方式，安裝在旋轉驅動單元3的齒輪32和支撐單元4a的齒輪42a之間。
[0038]接著，將被加工件I安裝在對半分開形狀的固定夾具2a上。此時，被加工件I的中徑的圓筒部101的外周面與對半分開形狀的固定夾具2a的第一抵接部21a相抵接，大徑的圓筒部102的外周面與對半分開形狀的固定夾具2a的第二抵接部22a相抵接(圖3以及圖4)。
[0039]接著，從載置于對半分開形狀的固定夾具2a的被加工件I的上方安裝上側的對半分開形狀的固定夾具2b。此時，被加工件I的中徑的圓筒部101的外周面與對半分開形狀的固定夾具2b的第一抵接部21b相抵接，大徑的圓筒部102的外周面與對半分開形狀的固定夾具2b的第二抵接部22b相抵接(圖5)。然后，下側的對半分開形狀的固定夾具2a和上側的對半分開形狀的固定夾具2b借助配置在相互的接觸面上的定位用的銷以不偏離的方式被固定。通過固定下側的對半分開形狀的固定夾具2a和上側的對半分開形狀的固定夾具2b，兩者的齒輪的齒呈在周向上以規(guī)定的間距連續(xù)的齒形狀，從而外觀上構成為一個齒輪(圖6)。
[0040]接著，將構成支撐單元4的兩個支撐單元4b、4c，以與被加工件固定夾具2的嚙合齒23b相嚙合的方式，從被加工件固定夾具2的上方安裝。即，兩個支撐單元4b、4c是與另外一個支撐單元4a同樣的支撐單元，具有一個旋轉軸和附設在旋轉軸的軸向上的規(guī)定的部位的齒輪。并且，使附設在旋轉軸的軸向上的規(guī)定的部位的齒輪的齒和被加工件固定夾具2的齒23b相嚙合。此外，構成支撐單元4的兩個支撐單元4b、4c被氣缸7驅動而從上方向下方(附圖標記Q所示的方向)下降(圖6至圖8)。另外，通過氣缸下降至下方的兩個支撐單元4b、4c朝向下側的對半分開形狀的固定夾具2a的方向按壓上側的對半分開形狀的固定夾具2b，因此上側的對半分開形狀的固定夾具2a和下側的對半分開形狀的固定夾具2b以在被驅動而旋轉時也不偏離的牢固的力接合。這樣，被加工件I以小的夾持力被被加工件固定夾具2固定，被加工件固定夾具2在一個旋轉驅動單元3和3個支撐單元4a?4c共計4個齒輪支撐,并且以嚙合狀態(tài)與4個齒輪相連接。
[0041]在這樣的組裝體中，首先，使旋轉驅動單元3驅動。則，被加工件固定夾具2向與一個旋轉驅動單元3相反的方向旋轉，與被加工件固定夾具2的旋轉連動，3個支撐單元4a?4c向與被加工件固定夾具2相反的方向旋轉。由于被加工件固定夾具2的旋轉，被加工件I也向與被加工件固定夾具2相同的旋轉方向以與被加工件固定夾具2相同的旋轉速度旋轉。由于被加工件I為中空的樹脂成形體，質量輕，因此即使被加工件固定夾具2的支撐力小，被加工件I也會旋轉，而且不會發(fā)生變形。被加工件I的切斷時的旋轉速度為大概100 ?IOOOrpm0
[0042]接著，在切斷裝置10中，在使被加工件I旋轉的狀態(tài)下，例如使與割刀5相連接的氣缸6 (滑動單元)運轉，使割刀5向朝向被加工件I的方向(附圖標記P)滑動。割刀5的前端與被加工件I接觸，使割刀5進一步滑動，從而能夠容易地切斷被加工件I (圖1以及圖2)。S卩，第一割刀5a切斷被加工件I的一端部11 (保護罩，boot cap)，第二割刀5b切斷被加工件I的另一端部13 (流道(runner)部)。構成割刀5的第一割刀5a以及第二割刀5b大致同時切削被加工件1，但是并不限定于此，也可以存在短的時間差。割刀的切斷速度(滑動速度)，優(yōu)選為0.1?1.0mm/秒,尤其優(yōu)選為0.2?0.6mm /秒。
[0043]被加工件I的切斷結束后,旋轉驅動單元3停止旋轉。接著,通過氣缸7的驅動,使位于上方側的兩個支撐單元4b、4c從下方后退至上方。然后，使上側的對半分開形狀的固定夾具2b與下側的對半分開形狀的固定夾具2a分離來卸下對半分開形狀的固定夾具2b。然后，取出兩個部位被切斷的加工件(產品)。由于本發(fā)明的切斷裝置一邊使被加工件I旋轉一邊用割刀5進行切斷，因此在加工件的切斷面上不產生切削粉末，尺寸偏差小，切斷面的平面性顯著提高。
[0044]在本發(fā)明的切斷裝置中，被加工件固定夾具2的內部結構以及夾持方法并不限定于上述實施方式例，可以是支撐折皺部分的結構，也可以是抵接部21a、21b的寬度比圖5所示的抵接部21a、21b的寬度更窄的肋結構的構件。另外，被加工件固定夾具2的外周面并不限定于上述實施方式例，也可以僅使嚙合的部分呈齒形狀，而其它部分為圓筒外周面。另夕卜，能夠適當?shù)貨Q定被加工件固定夾具2的旋轉速度、割刀的切斷速度等切斷條件。而且，被加工件的切斷部位并不限定于兩個部位，可以根據(jù)被加工件的切斷部位數(shù)量來進行變更。
[0045]接著，舉出實施例來具體地說明本發(fā)明，但是這些僅僅為例示，而并不限制本發(fā)明。
[0046](第一實施例)
[0047]通過圖1以及圖2所示的切斷裝置以及下述方法的切斷條件來切斷圖11所示的波紋管，觀察了 20次(20個樣本)的切斷中的切斷面以及是否產生了切削粉末。此外，波紋管的切斷部位是圖11所示的附圖標記a以及b這兩個部位。[0048]<切斷條件>
[0049](波紋管)
[0050]是PTFE制的中空管。長度為58mm，大徑部的外徑為13.8mm，中徑部的外徑為
9.3mm,管的壁厚為0.6mm。
[0051](切斷位置)
[0052]從波紋管的中央向端部方向47.8mm的兩個部位。
[0053](切斷條件)
[0054]被加工件固定夾具2的旋轉速度為300rpm，割刀的切斷速度(滑動速度)為
0.4mm / 秒。
[0055](割刀)
[0056]直線刃的高度為25mm，刃尖的角度為15度，刃的厚度為0.3mm。
[0057]<評價結果>
[0058]不產生切斷粉，切斷部和處于在長度方向上從切斷部偏移5mm的位置的外周側突起部的長度尺寸的標準偏差σ為0.02mm，另外，即使將切斷部放在平臺上觀察確認也不存在間隙，因此尺寸偏差非常小，由此表現(xiàn)出高的平面性。
[0059]第一比較例
[0060]將與第一實施例相同的波紋管固定在公知的固定裝置上，使旋轉刀一邊旋轉一邊移動，這樣實施了 20次的切斷。結果，“長度σ ”為0.10mm，尺寸精度變低。
[0061]第二比較例
[0062]將與第一實施例相同的波紋管切削一次，然后，用特殊刀具切削至規(guī)定尺寸。結果，在切削掉的部位的內外周上產生了毛刺(burr)。另外，還可能切削掉產品的內徑。
[0063]第三比較例
[0064]用激光燒掉與第一實施例相同的波紋管。結果，在燒掉的面上附著了白色的粉末(PTFE的低分子化物)。該白色的粉末不能容易地除去。
[0065]產業(yè)上的可利用性
[0066]根據(jù)本發(fā)明，由于裝置結構簡單，因此能夠由裝置廠家提供故障少的安全的裝置。另外，不會由使用者切斷而產生切削粉末，尺寸偏差小，切斷面的平面性高，因此不需要切削粉末除去工序，從而能夠提供品質高的裝置。
[0067]附圖標記的說明
[0068]1:被加工件(波紋管)
[0069]2:被加工件固定夾具
[0070]3:旋轉驅動單元
[0071]4a?4c:支撐單元
[0072]5a、5b:割刀
[0073]6:滑動單元
[0074]10:切斷裝置
【權利要求】
1.一種切斷裝置，其特征在于，具有: 被加工件固定夾具，其支撐被加工件，借助旋轉驅動單元的運轉來旋轉，一邊固定該被加工件一邊使該被加工件旋轉； 旋轉驅動單元，其驅動該被加工件固定夾具以使其旋轉； 支撐單元，其一邊與該被加工件固定夾具一起旋轉，一邊支撐該被加工件； 割刀，其將旋轉的被加工件在該被加工件的軸向上的至少兩端部進行切斷； 滑動單元，其使該割刀滑動。
2.根據(jù)權利要求1所述的切斷裝置，其特征在于，該被加工件固定夾通過兩個對半分開的圓筒構件從兩側夾持被加工件的外周面。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的切斷裝置，其特征在于，通過該旋轉驅動單元的齒輪和該被加工件固定夾具的齒輪的嚙合，來連接該旋轉驅動單元和該被加工件固定夾具。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的切斷裝置，其特征在于，通過該支撐單元的齒輪和該被加工件固定夾具的齒輪的嚙合，來連接該支撐單元和該被加工件固定夾具。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的切斷裝置，其特征在于，該被加工件是長且中空的由樹脂制成的成形體。
6.根據(jù)權利要求5所述的切斷裝置，其特征在于，該被加工件由聚四氟乙烯制成。
【文檔編號】B29C49/42GK103476553SQ201280018420
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年4月9日 優(yōu)先權日:2011年4月14日
【發(fā)明者】山岸英信, 丹羽隆弘, 吉原正貴 申請人:霓佳斯株式會社