切断工具及刃具的制作方法

本发明涉及一种用来切断由金属或有机材料等形成的能够变形的膜状部件的切断工具以及用于该切断工具的刃具。

背景技术：

以往，切断由金属或有机材料等形成的能够变形的膜状部件例如通过如下方式进行：一边将刀轮压抵于膜状部件，一边使刀轮与膜状部件相对地移动。例如，在专利文献1中，记载了使用刀轮以用来切断膜状部件的构成。

[背景技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2009-166169号公报

技术实现要素：

[发明要解决的问题]

在专利文献1所记载的构成中，因为将销插入到形成在刀轮的孔且刀轮安装在固持器，所以如果在孔与销之间产生少许间隙，那么可能会引起在切断时刀轮产生晃动。因为刀轮的刀尖锋利，所以如果像这样刀轮产生晃动，那么可能会引起刀尖损伤，而在切断动作中产生不良状况。

鉴于所述问题，本发明的目的在于提供一种能够不晃动地安装用于切断膜状部件的刃具的切断工具以及用于该切断工具的刃具。

[解决问题的手段]

本发明的第1形态涉及一种切断工具。本形态的切断工具具备：固持器；板状刃具，安装在所述固持器；销，用来卡止所述刃具；以及按压部件，按压所述刃具的侧面。所述固持器具备：槽，供所述刃具插入；以及孔，贯通所述槽并且供所述销插入。另外，所述刃具具备：倾斜部，设置在该刃具的侧缘，抵接在被插入到所述孔的所述销；以及抵接部，设置在该刃具的上缘，抵接在所述槽的底面。将所述刃具插入到所述槽，使所述抵接部抵接在所述槽的底面，并且，使所述倾斜部抵接在被插入到所述孔的所述销，在此状态下，利用所述按压部件按压所述刃具的侧面。

根据本形态的切断工具，通过倾斜部与销的抵接以及抵接部与槽底面的抵接，在平行于刃具的面的方向将刃具定位在固持器。另外，通过利用按压部件按压刃具的面，将刃具压抵于槽的侧面，并且在垂直于刃具的面的方向将刃具定位在固持器。因此，刃具能够在面方向及垂直于面的方向确实地定位。此时，因为刃具通过倾斜部与销的抵接以及抵接部与槽底面的抵接而在面方向定位，所以不会产生像专利文献1中记载的使销通过孔的构成那样的晃动。由此，根据本形态，能够确实地将刃具安装在固持器。

在本形态的切断工具中，所述倾斜部优选以如下方式倾斜：切断动作时施加给所述刃具的力发挥作为将所述抵接部压抵于所述槽的底面的方向的力的作用。如此一来，即使万一按压部件的按压松弛而使刃具成为可发生位移的状态，也会因切断动作时施加给刃具的力而将抵接部压抵于槽的底面，使刃具定位在常规的位置，因此能够恰当地保持被切断面与刀尖的角度。由此，能够恰当地进行切断动作。

本形态的切断工具可设为如下构成：所述刃具还具备支承部，该支承部在所述倾斜部的抵接在所述销的位置的上侧以与所述倾斜部相连的方式设置，如果解除所述按压部件的按压致使所述刃具发生位移，那么会使所述销卡合。如此一来，在因某些原因解除了按压部件的按压的情况下，也能通过销卡合在支承部来抑止刃具从固持器脱落。

本形态的切断工具可构成为，所述抵接部在所述刃具的上缘设置有两个。在这种情况下，使两个抵接部两者抵接在所述槽的底面，并且，使所述倾斜部抵接在被插入到所述孔的所述销，在此状态下，利用所述按压部件按压所述刃具的侧面，将所述刃具安装在所述固持器。如此一来，与将一个抵接部呈直线状地设置在刃具的上缘并使抵接部抵接在槽的底面的情况相比，变得容易使抵接部无晃动地抵接在槽的底面。由此，能够更确实地将刃具定位在固持器。

在这种情况下，优选所述两个抵接部分别随着朝向前端而宽度变窄。如此一来，能够减小各抵接部对槽的底面的接触区域，因此变得容易使抵接部更无晃动地抵接在槽的底面。

在本形态的切断工具中，所述按压部件优选为如下按压部件：压入到从所述固持器的侧面连续到所述槽的孔，并且抵接在所述刃具的侧面。如此一来，能够简化按压部件的安装作业。此外，在这种情况下，可使用例如球形状的刚性球作为按压部件。

本发明的第2形态涉及一种板状刃具，利用所述销与按压部件安装在切断工具的固持器，该固持器具备槽以及贯通所述槽并且供销插入的孔。本形态的刃具具备：倾斜部，设置在该刃具的侧缘，抵接在被插入到所述孔的所述销；以及抵接部，设置在该刃具的上缘，抵接在所述槽的底面。

根据本形态的刃具，通过用于所述第1形态的切断工具，能够发挥与关于第1形态所叙述相同的效果。

[发明效果]

如上所述，根据本发明，可获得一种能够无晃动地安装用于切断膜状部件的刃具的切断工具以及用于该切断工具的刃具。

本发明的效果或意义能够通过以下所示的实施方式的说明而更加明确。但是，以下所示的实施方式终究只是实施本发明时的一个例示，本发明丝毫不受以下实施方式所记载内容的限制。

附图说明

图1(a)是示意性地表示实施方式的切断装置的构成的侧视图，图1(b)是表示实施方式的头部的构成的立体图。

图2是表示实施方式的切断工具构成的分解立体图。

图3(a)、(b)是表示实施方式的刃具的构成的立体图。

图4(a)、(b)是表示实施方式的切断工具的构成的立体图。

图5(a)～(c)是表示实施方式的切断工具的构成的侧视图。

图6(a)、(b)是示意性地表示实施方式的切断工具的安装方法的图。

图7(a)、(b)是说明实施方式的切断工具的效果的剖视图。

图8(a)是表示变更例的刃具的构成的立体图，图8(b)是表示另一变更例的切断工具的构成的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，在图中，适当地附注相互正交的X、Y、Z轴与表示上下左右前后的箭头。但是，这些是为了方便起见而附注的，不对权利要求有任何限定。

<切断装置>

图1(a)是示意性地表示实施方式的切断装置1的构成的侧视图。

参照图1(a)，切断装置1具备：支撑台11、支柱12a、12b、导件13a、13b、滑动单元14以及头部2。

支撑台11支撑作为切断对象物的膜状部件F。膜状部件F包含金属或有机材料等能够变形的材料。膜状部件F也可一体地积层在硬度比膜状部件F高的基板等膜支撑体。支撑台11利用未图示的移送机构在Y轴方向及X轴方向被移送。支撑台11也可具备吸附膜状部件F或积层有膜状部件F的膜支撑体的构成。

支柱12a、12b隔着支撑台11垂直设置在切断装置1的基座。导件13a、13b分别以平行于X轴方向的方式架设在支柱12a、12b之间。滑动单元14滑动自如地设置在导件13a、13b。在导件13a、13b设置有特定的驱动机构，利用该驱动机构使滑动单元14在X轴方向移动。

在滑动单元14安装有头部2。在头部2以与膜状部件F对向的方式安装有切断工具30(参照图1(b))。在将保持在切断工具30的刃具压抵于膜状部件F的表面的状态下，头部2在X轴方向移动。由此，切断膜状部件F。

<头部>

图1(b)是表示实施方式的头部2的构成的立体图。

参照图1(b)，头部2具备升降机构21、工具保持机构22、基座板23、顶板24、底板25以及伺服马达26。

升降机构21具备与伺服马达26的驱动轴连结的圆筒凸轮21a以及形成在升降部21b的上表面的凸轮从动件21c。升降部21b经由滑件(未图示)而能够在上下方向移动地支撑在基座板23，利用弹簧21d向Z轴正方向被弹压。通过弹簧21d的弹压，凸轮从动件21c压抵于圆筒凸轮21a的下表面。

升降部21b与工具保持机构22连结。当圆筒凸轮21a利用伺服马达26旋动时，升降部21b因圆筒凸轮21a的凸轮作用而升降，伴随着此升降，工具保持机构22升降。未图示的外罩以覆盖圆筒凸轮21a、升降部21b及凸轮从动件21c的方式安装在基座板23、顶板24及底板25。在工具保持机构22的下端，安装切断工具30。

<切断工具>

图2是表示切断工具30的构成的分解立体图。

切断工具30具备固持器31、刃具32、销33以及按压部件34。

固持器31包含强磁体。固持器31例如包含铁氧体系SUS。固持器31形成有：圆柱状的主体部31a；槽31b，从主体部31a的下表面向上方向设置；圆形的孔31c，从主体部31a的左侧贯通槽31b到达至右侧面；以及圆形的孔31d，从主体部31a的左侧到达至槽31b。另外，在主体部31a的前侧，通过对侧面进行开槽而形成倾斜面31e。倾斜面31e在平行于前后方向与上下方向的面内方向从水平方向倾斜特定的角度。

槽31b设置在主体部31a的左右方向中央位置。槽31b平行于前后方向而设置，从主体部31a的前侧面到达至后侧面。槽31b的左右方向的宽度略大于刃具32的厚度。槽31b的底面311成为垂直于上下方向的平面。将刃具32插入槽31b。关于刃具32的构成，稍后参照图3(a)、(b)进行说明。

孔31c、31d从凹部31f向右方向延伸，该凹部31f是将主体部31a的左侧面开槽成平面状而形成。在主体部31a的右侧面也同样地形成凹部31f(未图示)。这两个凹部31f左右对称地形成在固持器31。

孔31c的直径与销33的直径相同。孔31c在其右侧的端部直径变小，与销33的右端的端部接触。孔31c的左侧的端部通过被倒角而令直径稍微变大。

孔31d的直径从凹部31f的底面位置到特定的深度位置为止是随着向右前进而逐渐变小，此后，成为固定。直径固定的孔31d的部分的直径略小于球状的按压部件34的直径。将按压部件34压入到孔31d的直径固定的部分。

销33具有圆柱形状，并且包含刚性高的金属材料。销33的右端成为尖头形状。销33的长度是以如下方式设置：在将销33插入到孔31c直到销33的右端抵接在孔31c的右端为止的状态下，销33的左端的位置在左右方向上与凹部31f的底面相同。

按压部件34具有球形状，并且包含刚性高于固持器31的金属材料。按压部件34例如包含SUJ2(高碳铬)。按压部件34的直径是以如下方式设置：在如下所述将按压部件34压入到孔31d并按压刃具32的侧面的状态下，按压部件34的左端的位置在左右方向上与凹部31f的底面相同。

<刃具>

图3(a)、(b)是表示刃具32的构成的立体图。

参照图3(a)、(b)，刃具32的构成为：在左右方向的厚度固定的板状部件的下部形成刀尖32a与刀尖32b。刃具32例如包含合金工具钢、碳工具钢、超硬合金或烧结金刚石等原材料。刃具32优选硬度低于支撑台11或膜支撑体，并且具有高于膜状部件F的硬度。另外，也可至少在刀尖32a及32b陷入到膜状部件F的范围内实施公知的涂布，以用来防止磨耗、或减少摩擦。

刀尖32a具有棱线，在刀尖32b形成有宽度朝向刃具32的后侧缘变宽的面P1(参照图3(b))。刀尖32b的面P1平行于前后方向，刀尖32a的棱线是远离刀尖32b侧的端部向上升高，从前后方向倾斜特定的角度。在切断时，使刀尖32a的刀尖32b侧与刀尖32b压抵于膜状部件F，使刀尖32b的面P1与支撑台11或膜支撑体接触，在此状态下，使刃具32相对于膜相对移动。因为刃具32的硬度低于支撑台11或膜支撑体，而且与支撑台11或膜支撑体面接触，所以不会损伤支撑台11或膜支撑体。

另外，在刃具32的后侧缘形成有倾斜部32c与支承部32d。倾斜部32c是从水平面倾斜特定角度的平面。倾斜部32c也可以是在上下方向上平缓弯曲的曲面。支承部32d与倾斜部32c的上端相连。支承部32d成为直径与图2所示的销33大致相同的圆弧状曲面。

进而，在刃具32的上缘中央设置有凹部32e，由此，形成两个抵接部32f、32g。抵接部32f、32g为水平的平面，并且相互间高度相同。抵接部32f、32g通过被倒角成圆弧状而使前后方向的宽度随着朝向前端变窄。

刃具32例如通过线切割放电加工而被切割出来。刃具32的倾斜部32c及抵接部32f、32g成为面精度高的平面。在通过线切割放电加工切割出刃具32的情况下，倾斜部32c及抵接部32f、32g的部分是为了确保面精度，而将线的移动设定为低速。

<组装>

参照图2，对切断工具30的组装步骤进行说明。

首先，将销33插入到孔31c，而将销33安装在主体部31a。其次，将刃具32插入到槽31b，使刃具32的倾斜部32c抵接在销33，进而，使刃具32的抵接部32f、32g抵接在槽31b的底面311。在此状态下，将按压部件34压入到孔31d，利用按压部件34按压刃具32的左侧面。由此，使刃具32的右侧面压接在槽31b的右侧的内侧面。由此，将刃具32安装在固持器31。此后，为了防止销33的脱落，在孔31c的周边打孔，对销33进行铆接。铆接也可在将销33插入到孔31c后立即进行。如此，完成切断工具30的组装。

图4(a)、(b)是表示组装后的切断工具30的构成的立体图，图5(a)～(c)分别为表示组装后的切断工具30的构成的左视图、前视图及右视图。

刃具32是在只有刀尖32a、32b向下方突出的状态下安装在固持器31。刀尖32b的棱线平行于前后方向。在切断动作时，在将刀尖32b压抵于膜状部件F的状态下，使切断工具30向前方向移动。更详细来说，在切断工具30安装在图1(b)的头部2的工具保持机构22的状态下，驱动伺服马达26，进而，将头部2向图1的X轴正方向输送。由此，将刀尖32a的刀尖32b侧与刀尖32b压抵于膜状部件F，使刀尖32b的面P1与支撑台11或膜支撑体接触，在此状态下，使切断工具30向前方向移动，利用刀尖32a及刀尖32b切断膜状部件F。

<对头部的安装>

图6(a)、(b)是示意性地表示将切断工具30安装在工具保持机构22的方法的图。在图6(a)、(b)中，表示出透视工具保持机构22的内部的状态。

在工具保持机构22的下端设置有保持切断工具30的保持部221，在该保持部221形成有能够供切断工具30插入的孔222。在孔222的底设置有磁铁224，在孔222的中间位置设置有销223。如上所述，切断工具30的固持器31包含强磁体。

在将切断工具30安装在工具保持机构22的情况下，将切断工具30的固持器31插入到保持部221的孔222。当固持器31的上端接近磁铁224时，固持器31被吸附至磁铁224。此时，固持器31的倾斜面31e抵接在销223，固持器31定位在常规的位置。如此，如图6(b)所示，将切断工具30安装在工具保持机构22的下端。

在将切断工具30安装在工具保持机构22之后，如上所述，使头部2移动，对膜状部件F进行切断动作。

<实施方式的效果>

根据本实施方式，发挥以下的效果。

图7(a)、(b)是由上下方向及前后方向的平行的平面在左右方向的中央位置将切断工具30切断的剖视图。为了方便起见，在图7(a)、(b)中，用虚线表示按压部件34。

如图7(a)所示，通过倾斜部32c与销33的抵接以及抵接部32f、32g与槽31b的底面311的抵接，在平行于刃具32的面的方向(垂直于左右方向的方向)将刃具32定位在固持器31。另外，通过利用按压部件34按压刃具32的侧面，将刃具32压抵于槽31b的右侧的内侧面，并且在垂直于刃具32的面的方向(左右方向)将刃具32定位在固持器31。因此，刃具32能够在面方向及垂直于面的方向确实地定位。此时，因为刃具32通过倾斜部32c与销33的抵接以及抵接部32f、32g与槽31b的底面311的抵接而在面方向定位，所以不会产生像所述专利文献1中所记载的使销通过孔而定位刃具的构成那样的晃动。由此，根据本实施方式，能够确实地将刃具32安装在固持器31。

另外，在本实施方式中，倾斜部32c以如下方式倾斜：切断动作时施加给刃具32的力发挥作为将抵接部32f、32g压抵于槽31b的底面311的方向的力的作用。也就是说，如图7(a)所示，刀尖32b在切断动作时，受到上方向的力与后方向的力。因这些力，刃具32受到将倾斜部32c压抵于销33并且将抵接部32f、32g压抵于槽31b的底面311的作用。因此，即使万一按压部件34的按压松弛而使刃具32成为可发生位移的状态，也会因切断动作时经由刀尖32b施加给刃具32的力，而一边将倾斜部32c压抵于销33，一边将抵接部32f、32g压抵于槽31b的底面311，使刃具32定位在常规的位置，从而恰当地保持膜状部件F与刀尖32a的角度。由此，能够恰当地进行切断动作。

另外，如图7(a)所示，刃具32在倾斜部32c的抵接在销33的位置的上侧以与倾斜部32c相连的方式具备支承部32d。由此，在因某些原因而解除了按压部件34的按压的情况下，如图7(b)所示，也会使销33卡合在支承部32d，使抵接部32f抵接在槽31b的底面311，由此抑止刃具32从固持器31脱落。

另外，如图7(a)所示，在刃具32的上缘设置有两个抵接部32f、32g，使这两个抵接部32f、32g两者抵接在槽31b的底面311，由此定位刃具32。在如此使两个抵接部32f、32g在两处与底面311接触的情况下，即使槽31b的底面311存在一些起伏，也容易使抵接部32f、32g无晃动地抵接在槽31b的底面311。

例如，假定如下情况：省略凹部32e，将一个抵接部呈直线状地设置在刃具32的上缘并使抵接部抵接在槽31b的底面311。在这种情况下，例如，如果槽31b的底面311在长度方向的中央附近稍微隆起，那么在将抵接部压抵于底面311的情况下，会因隆起而导致抵接部的长度方向的任一端部成为从底面311悬浮的状态，刃具32容易产生面方向的晃动。相对于此，在所述实施方式中，因为设置有两个抵接部32f、32g，所以即使槽31b的底面311在长度方向的中央附近稍微隆起，也能将两个抵接部32f、32g两者恰当地压抵于槽31b的底面311。因此，能够更确实地将刃具32定位在槽31b内的特定位置。

另外，在本实施方式中，如图3(a)、(b)所示，两个抵接部32f、32g分别通过被倒角成圆弧状，而使前后方向的宽度随着朝向前端变窄。由此，能够减小抵接部32f、32g对槽31b的底面311的接触区域，而使抵接部32f、32g不易受到槽31b的底面311的起伏的影响。因此，变得容易使抵接部32f、32g更无晃动地抵接在槽31b的底面311。

如此，为了使抵接部32f、32g更无晃动地抵接在槽31b的底面311，理想的是尽可能减小抵接部32f、32g的上表面的前后方向的宽度。例如，如图8(a)所示，也可省略抵接部32f、32g的上表面，在抵接部32f、32g的上端只保留左右方向的棱线。如此一来，因为抵接部32f、32g分别与槽31b的底面311线接触，所以能够使抵接部32f、32g更进一步无晃动地抵接在槽31b的底面311。此外，抵接部32f、32g也可以是球面。如此一来，能够使抵接部32f、32g分别与槽31b的底面311点接触，能够使抵接部32f、32g进一步无晃动地抵接在槽31b的底面311。

另外，在本实施方式中，如图2所示构成为，球状的按压部件34压入到从固持器31的侧面连续到槽31b的孔31d，并按压刃具32的侧面，因此也能发挥能够简便地进行按压部件34的安装作业的效果。

<变更例>

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明丝毫不受所述实施方式的限制，另外，本发明的实施方式除了所述内容以外，也可进行多种变更。

例如，在所述实施方式中，构成为，球状的按压部件34压入到孔31d，并按压刃具32的侧面，但如图8(b)所示，也可为圆柱状的按压部件34压入到孔31d的构成。在这种情况下，例如，按压部件34的右端成为尖头形状或球面，孔31d的直径略小于按压部件34的直径。另外，也可将孔31d的直径设定为与按压部件34的直径相同，在将按压部件34插入到孔31d后，对孔31d的周缘打孔，对按压部件34进行铆接。除此以外，也可为如下构成：按压部件34在周面具有螺纹，孔31d具有与按压部件34的螺纹啮合的螺纹槽。在这种情况下，通过将按压部件34螺固在孔31d，而由按压部件34的前端按压刃具32的侧面。

另外，在所述实施方式中，如图6(a)、(b)所示，利用磁铁224的吸附力将切断工具30安装在工具保持机构22，但将切断工具30安装在头部2的构成不限定于此。例如，也可为如下构成，也就是，在固持器31的上部沿圆周方向设置槽，使球塞等弹性体或销卡合在该槽，由此将切断工具30安装在工具保持机构22；也可为利用螺栓等直接将固持器31固定在头部2的构成。

除此以外，固持器31的外形或材质等不限定于所述实施方式所示的内容，可适当地变更为其他外形或材质。另外，切断工具30不限于用于切断膜状部件F，也可以适当地用于切断其他被切断物。

本发明的实施方式能够在权利要求书所示的技术思想的范畴内适当地进行多种变更。

符号的说明

30 切断工具

31 固持器

31b 槽

31c 孔

31d 孔

311 底面

32 刃具

32a、32b 刀尖

32c 倾斜部

32d 支承部

32f、32g 抵接部

33 销

34 按压部件