(54)【考案の名称】予備焼結体用の切断装置

(73)【実用新案権者】サンアロイ工業株式会社

(72)【考案者】【考案者】

[fig000002]
【選択図】図1

【概要説明】

【分野】

【0001】
本考案は、焼結合金の原料粉末を圧縮成形した圧粉体を予備焼結した予備焼結体を薄板状に切り出す予備焼結体用の切断装置に関する。

【従来の技術】

【0002】
従来、積層型コンデンサや集積回路等の電子部品の加工や段ボール紙の切断に、焼結合金である超硬合金からなる薄板状の切断工具が用いられている。
【0003】
この種の切断工具は、例えば、次に示すような工程を経て製造される。
【0004】
まず、超硬合金の材料となるWC粉末とCo粉末を混合した原料粉末を圧縮成形して圧粉体を形成する。この圧粉体は、円柱状若しくは円筒状等の一定の形の成形体として形成される。一定の形に成形された圧粉体は、800℃〜900℃程度の温度で予備焼結される。予備焼結が施された圧粉体は、切断工具等に加工するための一定の形状への切り出し、あるいは研削などの加工を可能とする程度に原料粉末が結合した状態とされる。
【0005】
そして、円柱状若しくは円筒状の一つの塊とされた予備焼結体から切り出された薄板状の切り出し片や研削等の加工が施された加工品は、1300℃〜1400℃程度の温度で本焼結されることにより、切削刃や切削ホイール等の切削工具、あるいは金型等の超硬工具の素材として用いられる超硬合金とされる。この超硬合金は、研磨等の所定の加工処理が施されて切削工具や金型とされる。
【0006】
従来、予備焼結体を薄板状に切断する加工は、予備焼結体が載置される載置面に対し直角に回転する切削ホイールにより行っている。
【0007】
また、薄板形状に加工された超硬合金をさらに薄板状に切断する方法として放電加工法が用いられている(特許文献1)。この放電加工法は、予備焼結体を薄板状に切断する場合にも用いることができる。
【0008】
なお、薄板状の超硬合金の平面を、回転する研削ホイールで研削する装置として、特許文献2に記載されるものがある。
【0009】

【効果】

【0018】
本考案に係る予備焼結体の切断装置は、予備焼結体を支持基台の平坦な載置面上に載置した状態で、載置面に対し水平な切断面で薄板状に切り出すようにしていているので、切断される予備焼結体に切断ホイールから加重が加わることを抑制でき、切断時に割れ等の損傷を防止できる。
【0019】
また、本考案は、切断機構を構成する切断用ホイールの平面に研削部を設けることにより、載置面上に載置された予備焼結体の平面を研削することができ、高精度に厚さが制御された薄板状の切り出し片を切り出すことができる。
【0020】
さらに、本考案は、切断機構の上下方向の位置を計測し、上下方向に位置を制御することができるので、載置面上に載置された予備焼結体から切り出される切り出し片の厚さを高精度に制御できる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本考案に係る予備焼結体の切断装置を示す斜視図である。
【図2】本考案に係る予備焼結体の切断装置を示す側面図である。
【図3】本発明に係る切断装置に用いられる切断用ホイールを下面側から見た斜視図である。
【図4】切断機構を載置面上に載置された予備焼結体の上方に位置させた初期状態を示す切断装置の斜視図である。
【図5】予備焼結体の上面を切断用ホイールにより切削しながら研削する状態を示す切断機構の斜視図である。
【図6】予備焼結体を上面から所定の厚さD1に切断する位置まで切断機構を降下した状態を示す側面図である。
【図7】載置板上に載置した予備焼結体を上面から所定の厚さD1位置で切断している状態を示す切断機構の側面図である。
【図8】予備焼結体から所定の厚さD1の切り出し片の切り出した状態を示す切断機構の側面図である。

【0022】
以下、本考案に係る予備焼結体の切断装置の実施に形態を図面を参照して説明する。
【0023】
本考案に係る切断装置は、焼結合金の予備焼結体を薄板状に切断するために用いられるものであって、図1、図2に示すように、円筒状をなす一つの金属塊として形成された予備焼結体1が載置される支持基台2と、支持基台2上に載置された予備焼結体1を薄板状に切断する切断機構3と、この切断機構3を上下方向に昇降操作する昇降駆動機構4とを備える。
【0024】
そして、予備焼結体1が載置される支持基台2は、4本の支持脚5により一定の高さに支持され、上面に予備焼結体1が載置される平坦な載置面6が形成されている。
【0025】
なお、各支持脚5の下端部には、これら支持脚5の設置高さを調整する高さ調整機構7が設けられている。支持脚5に支持された支持基台2が、高さ調整機構7が操作されて支持脚5の高さが調整されることにより、載置面6の接地面に対する水平度の調整を可能としている。
【0026】
支持基台2の平坦な載置面6に載置された予備焼結体1を薄板状に切断する切断機構3は、支持基台2の載置面6に垂直な方向に軸心を有し駆動モータ8によって回転駆動される駆動軸9の先端部に取り付けられ、載置面6と平行な回転面で回転する切断用ホイール10を備える。
【0027】
なお、本実施の形態において、駆動モータ8は、手動操作される起動スイッチ8aにより駆動が制御される。
【0028】
本実施の形態に用いられる切断用ホイール10は、図3に示すように、外周囲に予備焼結体1を薄板状に切断する切削刃11が設けられている。また、駆動軸9に取り付けたときに載置面6と対向する切断用ホイール10の下面には、載置面6上に載置させた予備焼結体1の平面である上面を研削する研削部12が設けられている。
【0029】
切断機構3は、支持基台2の載置面6に垂直に設置された移動ガイド機構13に支持されて載置面6と垂直な方向の上下方向に移動操作される。移動ガイド機構13は、図2に示すように、支持基台2の端部に起立するように設置した支持フレーム14を備える。この支持フレーム14には、接地面6に垂直にガイドレール15が取り付けている。切断機構3は、駆動モータ8を支持した連結支持部材16の基端部に形成したガイド溝16aをガイドレール15に係合支持することにより、このガイドレール15にガイドされて図2中矢印Y1方向、矢印Y2方向の載置面6に対し昇降する方向に移動操作される。
【0030】
さらに、切断機構3をガイドレール15に沿って昇降操作する昇降駆動機構4は、支持基台2の下面側に配設された昇降駆動用のモータ17と、このモータ17により回転駆動される送りネジ18とからなる。送りネジ18は、移動ガイド機構13の支持フレーム14にガイドレール15と平行となるように支持されている。
【0031】
そして、送りネジ18には切断機構3が連結されている。切断機構3は、連結支持部材16の基端部に取り付けたナット19を送りネジ18に螺合して連結されている。切断機構3は、モータ17が駆動され、送りネジ18が回転操作されることにより、ガイドレール15に沿って載置面6に垂直な方向の矢印Y1方向及び矢印Y2方向に昇降操作される。なお、本実施の形態において、モータ17は、手動操作される駆動制御スイッチ17aにより駆動が制御される。
【0032】
さらに、本実施の形態に係る切断装置は、切断機構3の載置面6に対する高さ位置を検出するリニアスケール20を備えた位置検出機構21が設けられている。位置検出機構21は、切断機構3の連結支持部材16の基端部に設けられ、切断機構3と一体に昇降する検出子24の位置をリニアスケール20により検出することにより、切断機構3の位置を検出している。位置検出機構21により検出される切断機構3の高さ位置は、支持フレーム14の側部に取り付けられた表示部23に表示される。
【0033】
次に、上述したような構成を備えた切断装置を用いて予備焼結体1を切断し、薄板状の切り出し片1aを切り出す状態を説明する。
【0034】
まず、円柱状若しくは円筒状に成形された予備焼結体1から薄板状の切り出し片1aを切り出すには、予備焼結体1を支持基台2の載置面6に載置する。このとき、切断機構3は、図1、図4に示すように、載置面6上に載置された予備焼結体1の上面から離間した上方に移動された状態に置かれる。
【0035】
ところで、圧粉体を予備焼結した予備焼結体1は、外周面が微小な凹凸を有する粗面の状態にある。そのため、予備焼結体1は、載置面6との間に大きな摩擦を生じ円滑な移動操作が困難となる。そこで、予備焼結体1は、載置面6上を円滑に移動し得るように、載置面6上を円滑にスライドする平坦な面を有する載置板22上に載置することが望ましい。載置板22は、ステンレス鋼などにより形成されている。
【0036】
次に、駆動制御スイッチ17aを操作してモータ17を駆動し、切断機構3を載置面6上の予備焼結体1側に降下させる。このとき、切断機構3は、切断用ホイール10により載置板22上に載置した予備焼結体1を所定の高さH1となるように研削する初期位置まで降下される。この切断機構3の降下位置は、位置検出機構21により測定される高さ位置を確認しながらモータ17の駆動を制御して行う。
【0037】
そして、切断機構3を初期位置に移動したところで、駆動モータ8を起動し、切断用ホイール10を回転させる。切断用ホイール10を回転させた状態で、載置板22をスライドし、この載置板22に載置した予備焼結体1を切断用ホイール10側に移動していく。切断用ホイール10側に徐々に移動される予備焼結体1は、図5に示すように、上面が切断用ホイール10の切削刃11に切削されながら研削部12により研削されて所定の高さH1に加工される。
【0038】
次いで、予備焼結体1は、上面から所定の厚さD1となる位置で切断され、薄板状の切り出し片1aの切り出しが行われる。
【0039】
切り出し片1aの切り出しを行うため、予備焼結体1は、一旦切断用ホイール10の下面側から外側に移動される。ここで、モータ17を駆動し、図6に示すように、切断用ホイール10により予備焼結体1を上面から所定の厚さD1に切断する位置まで切断機構3を降下する。切断機構3の降下は、位置検出機構21により測定される測定値を確認しながらモータ17の駆動を制御して行う。
【0040】
なお、切断機3の降下操作を行うときには、切断用ホイール10の駆動は停止しておくことが望ましい。
【0041】
予備焼結体1から所定の厚さD1の切り出し片1aを切り出す位置にまで切断機構3を降下したところで、駆動モータ8を起動して切断用ホイール10を回転させ、図7に示すように、載置板22上に載置した予備焼結体1を切断用ホイール10側に移動しながら上面から所定の厚さD1位置で切断を行う。予備焼結体1が切断用ホイール10により上面から所定の厚さD1位置で切断されることにより、図8に示すように、所定の厚さD1を有する薄板状の切り出し片1aの切り出しが行われる。
【0042】
なお、切り出し片1aの切り出しが行われるとき、予備焼結体1の上面は、切断用ホイール10の下面に設けた研削部12により研削され平坦な面とされる。
【0043】
そして、1枚目の切り出し片1aの行われたところで予備焼結体1を切断用ホイール10の外側に逃がす。このとき、安全のため、駆動モータ8を停止し、切断用ホイール10の回転を停止しておくことが望ましい。次いで、モータ17を駆動し、切断用ホイール10が予備焼結体1を切り出し片1aが切り出された切断面から所定の厚さD1で切断する位置まで降下する。このときの切断機構3の降下も、位置検出機構21により測定される測定値を確認しながらモータ17の駆動を制御して行う。
【0044】
そして、前述の切り出し片1aを切り出すときと同様に、駆動モータ8を起動して切断用ホイール10を回転させ、載置板22上に載置した予備焼結体1を切断用ホイール10側に移動し切断面から所定の厚さD1位置で切断を行う。予備焼結体1が切断用ホイール10により切断面から所定の厚さD1位置で切断されることにより、所定の厚さD1を有する2枚目の薄板状の切り出し片1aの切り出しが行われる。
【0045】
上述したような切断機構3の降下、切断用ホイール10による切り出しを繰り返すことにより、予備焼結体1から所定の厚さを有する複数枚の切り出し片1aの切り出しが行われる。
【0046】
上述の実施の形態では、予備焼結体1は載置板22を介して載置面6上に載置しているが、載置面6上に直接載置し、予備焼結体1を手指で把持して載置面6上をスライドするようにしてもよい。
【0047】
また、切断用ホイール10は、下面に研削部12を設けるようにしているが、予備焼結体1を薄板状に切断するためには、外周囲に切削刃11を形成するのみであってもよい。
【0048】
本考案に係る切断装置は、上述したよう載置面6と平行に回転する切断用ホイール10により支持基台2の載置面6上に載置された予備焼結体1を切断するようにしているので、切断される予備焼結体1に切断ホイールから加重が加わることを抑制でき、切断時に割れ等の損傷を防止できる。特に、脆弱な予備焼結体1から切り出される薄板状の切り出し片1aに大きな負荷が加わることがないので、高品質の切り出し片1aの切り出しを行うことができる。
【0049】
また、本考案では、予備焼結体1を手動により切断用ホイール10に接触して切断するようにしているので、切断の状況を確認しながら切り出し片1aの切り出しを行うことができるので、予備焼結体1に応じた切断を行うことができる。そのため、切断時に切り出し片1aに損傷を与えることを抑制できる。
【0050】
1 予備焼結体、2 支持基台、3 切断機構、4 昇降操作機構、6 載置面、8 駆動モータ、9 駆動軸、10 切断用ホイール、11 切削刃、12 研削部、13 移動ガイド機構、15 ガイドレール、16 連結支持部材、17 モータ、18 送りネジ、21 位置検出機構、22 載置板



(57)【要約】

【課題】脆弱な焼結合金の予備焼結体を、容易に且つ確実に均一な厚さで薄板状に切断する切断装置を提供する。【解決手段】焼結合金の原料粉末を圧縮成形した圧粉体を予備焼結した予備焼結体1が載置される支持基台2と、支持基台の予備焼結体が載置される平坦な載置面6に垂直に設けられた移動ガイド機構に支持されて移動操作される切断機構3と、切断機構を移動ガイド機構に沿って上下方向に昇降操作し、切断機構の載置面に対する高さ位置を可変する昇降駆動機構を備える。切断機構は、載置面に垂直な方向に軸心を有し駆動モータ8によって回転駆動される駆動軸8の先端部に取り付けられ、載置面に対し水平な回転面で回転する切断用ホイール10を備え、駆動モータの駆動によって回転操作される切断用ホイールにより、支持基台上に載置された予備焼結体を、載置面に対し水平な切断面で薄板状に切り出す。


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