JP7246604B2

JP7246604B2 - vertical fin processing machine

Info

Publication number: JP7246604B2
Application number: JP2019156181A
Authority: JP
Inventors: 政晴熊谷
Original assignee: 株式会社カスタム・クール・センター
Priority date: 2019-08-09
Filing date: 2019-08-09
Publication date: 2023-03-28
Anticipated expiration: 2039-08-09
Also published as: JP2021028969A

Description

本発明は、例えば電子部品等から生ずる熱を効率的に放熱するための板状の垂直な放熱フィンを金属素材から形成するための垂直フィン加工機に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vertical fin processing machine for forming plate-shaped vertical radiating fins from metal materials for efficiently radiating heat generated from, for example, electronic components.

例えば、半導体集積回路等の電子部品から生ずる熱を放熱するために、従来一般に実用に供されている放熱器は、ベース上に多数の櫛歯状の放熱フィンを垂直に立設している。この放熱器を電子部品等に直接又は間接的に接合することによって、放熱器の放熱フィンを介して外方に放熱するようにしている。この放熱器は、アルミニウムなどの熱伝導率が良好な金属材に対し、掘り起こし工具を用いて放熱フィンを形成する方法が特開２００１－１５６２２４（特許文献１）や特開２００５－１４２２４７号公報（特許文献２）に開示されている。 For example, in order to dissipate heat generated from electronic components such as semiconductor integrated circuits, heat sinks that have been generally put into practical use have a large number of comb-shaped heat dissipating fins vertically arranged on a base. By directly or indirectly bonding the heat sink to an electronic component or the like, the heat is radiated outward through the heat radiation fins of the heat sink. For this heat sink, a method of forming heat radiating fins using a digging tool for a metal material with good thermal conductivity such as aluminum is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-156224 (Patent Document 1) and Japanese Patent Laid-Open No. 2005-142247 ( Patent document 2) discloses.

特許文献１に示された放熱器の製造方法は、基板部の上面側に突提状のフィン形成用被削部が形成されたアルミニウム合金押出形材からなるヒートシンク素材が用いられ、上記フィン形成用被削部をバイト等の切削工具を用いて掘り起こし、それによって複数のフィンが形成される。 In the heat sink manufacturing method disclosed in Patent Document 1, a heat sink material made of an aluminum alloy extruded shape having a projecting fin-forming cut portion formed on the upper surface side of a substrate portion is used, and the fin is formed. A plurality of fins are formed by excavating a portion to be cut using a cutting tool such as a cutting tool.

また、特許文献２に示された放熱器の製造方法は、熱伝導率が良好なフープ状金属板と、移動方向の先端側に刃部が形成された掘り起こし工具とを、所定の角度を有した状態で相対移動させて、フープ状金属板を掘り下げることにより、板状の放熱フィンを一体に起立形成し、次に、放熱フィンが起立形成された被加工面よりも形成ピッチ分の上流側から、フープ状金属板と掘り起こし工具とを相対移動させて、フープ状金属板を掘り起こすことにより次の板状の放熱フィンを一体に起立形成し、以後、この掘り起こし工程を順次繰り返すことによりフープ状金属板に複数の放熱フィンが連続して形成される。 Further, in the method for manufacturing a radiator disclosed in Patent Document 2, a hoop-shaped metal plate with good thermal conductivity and a digging tool having a blade formed on the tip side in the moving direction are arranged at a predetermined angle. The hoop-shaped metal plate is dug down to integrally form the plate-shaped radiating fins, and then the radiating fins are formed on the upstream side of the formation pitch from the surface to be processed on which the fins are erected. Then, the hoop-shaped metal plate and the excavating tool are relatively moved to excavate the hoop-shaped metal plate to integrally form the next plate-shaped heat radiation fin. A plurality of radiating fins are continuously formed on the metal plate.

ところが、特許文献１及び２に示されるように、掘り起こし工具を用いて放熱フィンを形成すると、放熱フィンがカーリングするとともに、金属板から掘り起こし工具の角度と同じ角度に傾斜した状態で形成される。このように、傾斜した放熱フィンを放熱器として使用した場合、熱は垂直方向に上昇する性質を有することから、放熱フィンがカーリングしていると、熱が放熱フィンの側面に当たりながら蛇行して上昇する。このため、放熱フィンを再加熱することがあり、放熱効率を低下させる要因となっていた。 However, as shown in Patent Documents 1 and 2, when the radiating fins are formed using a digging tool, the radiating fins are curled and formed in a state of being inclined from the metal plate at the same angle as the digging tool. In this way, when inclined heat radiation fins are used as a radiator, heat tends to rise in the vertical direction. do. As a result, the heat radiation fins may be reheated, which has been a factor in reducing heat radiation efficiency.

そこで、放熱フィンを垂直に形成する方法が、特開２０１８－１１７１０７号公報（特許文献３）のように提案されている。この方法によれば、掘り起こし工具の前進側に離間して押圧部材を設け、掘り起こし工具を前進させて金属板を掘り起こすことにより板状の放熱フィンを起立形成した後、掘り起こし工具により次の放熱フィンを起立形成するときに、掘り起こし工具とともに前進させて、前に起立形成された事前の傾斜した放熱フィンに当接させて押圧することにより、傾斜した放熱フィンをほぼ垂直に形成させている。 Therefore, a method of forming the radiation fins vertically has been proposed as in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-117107 (Patent Document 3). According to this method, a pressing member is provided at a distance on the advancing side of the excavating tool, and after the excavating tool is moved forward to excavate the metal plate, the plate-shaped heat radiating fins are erected, and then the following heat radiating fins are formed by the excavating tool. When the fins are erected, the slanted radiating fins are formed substantially vertically by moving forward together with the excavating tool to abut against and press against the previously slanted radiating fins erected previously.

特開２００１－１５６２２４号公報JP-A-2001-156224 特開２００５－１４２２４７号公報JP 2005-142247 A 特開２０１８－１１７１０７号公報JP 2018-117107 A

上述した特許文献３に示される方法は、掘り起こし工具の前進側に押圧部材を設けることにより、傾斜した放熱フィンをほぼ垂直に形成することができるとしている。しかしながら、押圧部材は構成が複雑なことから動作が不安定になることがあり、放熱フィンを均一に垂直に形成することができない問題がある。また、掘り起こし工具によって金属板を掘り起こすときと同時に押圧部材を作動させることから、摩耗等によって精度が低下することから、放熱フィンを所定の垂直な角度に形成できない問題も生じていた。 According to the method disclosed in the above-mentioned Patent Document 3, by providing a pressing member on the advance side of the excavating tool, the inclined heat radiation fins can be formed substantially vertically. However, since the pressing member has a complicated structure, its operation may become unstable, and there is a problem that the radiation fins cannot be formed uniformly and vertically. In addition, since the pressing member is operated at the same time when the metal plate is dug up by the digging tool, the precision is lowered due to wear and the like.

そこで、本発明の課題は、掘り起こし工具を用いて起立形成される放熱フィンを、金属素材の平面に対して安定して垂直に形成加工できる垂直フィン加工機を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a vertical fin processing machine capable of stably forming and processing radiating fins which are erected using a digging tool and perpendicular to the plane of a metal material.

上記の課題を解決するために、本発明による垂直フィン加工機は、先端側に刃部が形成された掘り起こし工具により、切削可能な金属素材の平面に肉薄な板状の垂直フィンを起立形成する加工装置であって、前記金属素材を載置固定する載置台と、前記掘り起こし工具が前記金属素材の平面に対して垂直方向に上下動させる垂直移動機構と、前記載置台を水平方向に移動させる水平移動機構と、前記垂直移動機構及び水平移動機構を制御する制御装置を備え、前記垂直移動機構と前記水平移動機構とを前記制御装置により制御して、前記掘り起こし工具を前記垂直移動機構により垂直に下降させるとともに、前記水平移動機構により水平に移動させるベクトルにより、前記掘り起こし工具を所定の角度を保ちながら前記金属素材の裏面方向に移動させて傾斜したフィンを掘り起こす掘り起しモードと、前記掘り起しモードの後に、前記水平移動機構を停止させ、前記垂直移動機構により前記掘り起こし工具を前記金属素材の平面に対して垂直な上方向に移動させて傾斜した前記傾斜したフィンを垂直に起立矯正する垂直矯正モードを前記制御装置により制御されることを要旨としている。In order to solve the above-mentioned problems, the vertical fin processing machine according to the present invention erects thin plate-like vertical fins on a plane of a metal material that can be cut using a digging tool having a cutting edge formed on the tip side. A processing apparatus comprising a mounting table for mounting and fixing the metal material, a vertical movement mechanism for vertically moving the excavating tool vertically with respect to the plane of the metal material, and a horizontal movement of the mounting table. a horizontal movement mechanism; and a control device for controlling the vertical movement mechanism and the horizontal movement mechanism, wherein the vertical movement mechanism and the horizontal movement mechanism are controlled by the control device , and the excavating tool is vertically moved by the vertical movement mechanism. a digging mode in which the digging tool is moved in the direction of the back surface of the metal material while maintaining a predetermined angle by a vector moved horizontally by the horizontal movement mechanism to dig up the inclined fins; After the raising mode, the horizontal movement mechanism is stopped, and the vertical movement mechanism moves the excavating tool vertically upward with respect to the plane of the metal material, thereby straightening the inclined fins vertically. The gist of the invention is that a vertical correction mode to be performed is controlled by the control device .

本発明にかかる垂直フィン加工機によれば、掘り起こし工具が金属素材の平面に対して垂直方向に上下動させる垂直移動機構を設けているので、この垂直移動機構によって、掘り起こし工具を垂直な上方向に移動させるように作動させるだけで、傾斜したフィンを容易に垂直に起立矯正することができる。さらに、金属素材の平面に対して、水平方向に移動させる水平移動機構が設けられているので、垂直移動機構と水平移動機構とを制御装置によって動作を制御することにより、掘り起こし工具によるフィンの掘り起こし角度を金属素材の材質等に合わせて任意に設定することが可能になり、しかも、フィンの起立角度を、要求される放熱器の特性に合わせて調整することが可能となる。 According to the vertical fin processing machine of the present invention, a vertical movement mechanism is provided for moving the excavating tool vertically with respect to the plane of the metal material. The slanted fins can be easily straightened upright simply by moving the fins upwardly. Further, since a horizontal movement mechanism is provided for moving horizontally with respect to the plane of the metal material, by controlling the operations of the vertical movement mechanism and the horizontal movement mechanism by the control device, the excavation tool can dig up the fins. The angle can be arbitrarily set according to the material of the metal material, etc., and the standing angle of the fins can be adjusted according to the required characteristics of the radiator.

また、水平移動機構には、載置台をモータ駆動によって水平方向に移動させる水平スライダーが設けられ、モータを制御装置により制御することにより、高精度に金属素材を水平方向に移動させることができる。さらに、掘り起こし工具をモータ駆動によって垂直方向に移動させる垂直スライダーが設けられ、モータを制御装置により制御することにより、高精度に金属素材を垂直方向に移動させることができる。このように、載置台と掘り起こし工具を各々のモータによって制御しながら移動させることにより、フィンを任意の角度で高精度に形成することが可能となる。 Further, the horizontal movement mechanism is provided with a horizontal slider that moves the mounting table in the horizontal direction by driving the motor. By controlling the motor with the control device, the metal material can be moved in the horizontal direction with high accuracy. Furthermore, a vertical slider is provided for moving the excavating tool vertically by driving a motor, and by controlling the motor with a control device, the metal material can be moved vertically with high accuracy. In this way, by moving the mounting table and the excavating tool while controlling them by their respective motors, it is possible to form the fins at any angle with high accuracy.

さらに、垂直移動機構をモータ駆動によって水平方向に移動させるとともに、掘り起こし工具をモータ駆動によって垂直方向に移動させるように構成しているので、金属素材を安定した状態で固定したうえで、垂直移動機構を水平方向と垂直方向に作動させることにより、フィンを任意の角度で高精度に形成することが可能となる。 Furthermore, the vertical movement mechanism is moved horizontally by a motor drive, and the excavation tool is moved vertically by a motor drive. By operating the in the horizontal and vertical directions, it is possible to form the fins at any angle with high accuracy.

垂直フィンによって形成される放熱器を示す斜視図である。 FIG. 4 is a perspective view showing a heat sink formed by vertical fins; 本発明にかかるフィン加工機の第１の実施例を示す側面図である。 1 is a side view showing a first embodiment of a fin processing machine according to the present invention; FIG. （Ａ）～（Ｅ）は、垂直フィン加工機による垂直フィンの形成工程を示す工程説明図である。 (A) to (E) are process explanatory diagrams showing a process of forming vertical fins by a vertical fin processing machine. （Ａ）～（Ｃ）は、掘り起こし工具による垂直フィンの形成工程を示す工程説明図である。 (A) to (C) are process explanatory diagrams showing the process of forming vertical fins using an excavating tool. 本発明にかかる垂直フィン加工機の第２の実施例を示す側面図である。 FIG. 5 is a side view showing a second embodiment of the vertical fin processing machine according to the present invention;

本発明にかかる垂直フィン加工機は、先端側に刃部が形成された掘り起こし工具により、切削可能な金属素材の平面に肉薄な板状の垂直フィンを起立形成する。垂直フィン加工機には、前記金属素材を載置固定する載置台と、前記掘り起こし工具が前記金属素材の平面に対して垂直方向に上下動させる垂直移動機構と、前記載置台を水平方向に移動させる水平移動機構と、前記垂直移動機構及び水平移動機構を制御する制御装置が備えられている。掘り起しモードでは、垂直移動機構と水平移動機構とを制御装置により制御して、掘り起こし工具を垂直移動機構により垂直に下降させるとともに、水平移動機構により水平に移動させるベクトルにより、掘り起こし工具を所定の角度を保ちながら金属素材の裏面方向に移動させて傾斜したフィンを掘り起こす。この掘り起しモードの後の垂直矯正モードでは、水平移動機構を停止させ、垂直移動機構により前記掘り起こし工具を金属素材の平面に対して垂直な上方向に移動させて傾斜した傾斜したフィンを垂直に起立矯正するように制御装置により制御される。 A vertical fin processing machine according to the present invention erects thin plate-like vertical fins on a plane of a metal material that can be cut using an excavating tool having a cutting edge formed on the tip side thereof. The vertical fin processing machine includes a mounting table for mounting and fixing the metal material, a vertical movement mechanism for vertically moving the excavating tool vertically with respect to the plane of the metal material, and a horizontal movement of the mounting table. A horizontal movement mechanism that causes the vertical movement to move, and a control device that controls the vertical movement mechanism and the horizontal movement mechanism are provided. In the excavation mode, the vertical movement mechanism and the horizontal movement mechanism are controlled by the control device , and the excavation tool is vertically lowered by the vertical movement mechanism, and horizontally moved by the horizontal movement mechanism. While maintaining the angle of , move it toward the back side of the metal material to excavate the slanted fin. After this excavation mode, in a vertical straightening mode , the horizontal movement mechanism is stopped, and the vertical movement mechanism moves the excavation tool in an upward direction perpendicular to the plane of the metal blank so that the inclined fins are vertical. It is controlled by the control device so that the standing correction is performed to

以下、図面を参照して本発明にかかる垂直フィン加工機について詳細に説明する。図１は、本発明による垂直フィン加工機によって複数の垂直フィン３が形成された放熱器ＨＴを示している。垂直フィン３は、金属板２の平面に対して所定の角度を有した状態で進退移動する掘り起こし工具１によって起立形成される。掘り起こし工具１には、移動方向の先端側には刃部１ａが形成されている。この刃部１ａの幅は、金属素材２の幅よりも小さく設定されている。なお、刃部１ａの幅は、後述する放熱器ＨＴに形成される複数の垂直フィン３の幅に応じて設定される。そして、後述するように、所定の角度を有した状態で移動する掘り起こし工具１によって形成された傾斜したフィンは、図１に示す矢示のように、掘り起こし工具１を垂直移動させることにより、金属素材２の平面に対して垂直に形成される。掘り起こし工具１は、以下に説明する垂直フィン加工機に設置されている。 Hereinafter, a vertical fin processing machine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a heat sink HT having a plurality of vertical fins 3 formed by a vertical fin processing machine according to the present invention. The vertical fins 3 are erected by the excavating tool 1 that moves back and forth at a predetermined angle with respect to the plane of the metal plate 2 . The excavating tool 1 is formed with a blade portion 1a on the tip side in the moving direction. The width of the blade portion 1a is set smaller than the width of the metal material 2.例文帳に追加The width of the blade portion 1a is set according to the width of a plurality of vertical fins 3 formed on the radiator HT, which will be described later. As will be described later, the slanted fins formed by the digging tool 1 moving at a predetermined angle are formed by vertically moving the digging tool 1 as indicated by the arrows in FIG. It is formed perpendicular to the plane of the blank 2 . The excavating tool 1 is installed in a vertical fin processing machine described below.

図２は、垂直フィン加工機の第１の実施例を示している。垂直フィン加工機１０は、先端側に刃部１ａが形成された掘り起こし工具１により、切削可能な金属素材２の平面に肉薄な板状の垂直フィン３を起立形成する。垂直フィン加工機１０には、金属素材２を載置固定する載置台１１と、掘り起こし工具１が金属素材２の平面に対して垂直方向に上下動させる垂直移動機構１２と、載置台１１を水平方向に移動させる水平移動機構１３と、垂直移動機構１２と水平移動機構１３を制御して掘り起こし工具１を金属素材２の平面に対して所定の角度を有した状態で移動させて傾斜した板状のフィンを金属素材２の平面から掘り起こす掘り起しモードと、この掘り起しモードの後に垂直移動機構１２により掘り起こし工具１を金属素材２の平面に対して垂直な上方向に移動させて傾斜したフィンを垂直に起立矯正する垂直矯正モードを制御する制御装置を備えている。 FIG. 2 shows a first embodiment of a vertical finning machine. A vertical fin processing machine 10 erects thin plate-like vertical fins 3 on the plane of a metal material 2 that can be cut using a digging tool 1 having a cutting edge 1a formed on the tip side thereof. The vertical fin processing machine 10 includes a mounting table 11 on which the metal material 2 is placed and fixed, a vertical movement mechanism 12 for vertically moving the excavating tool 1 with respect to the plane of the metal material 2, and the mounting table 11 horizontally. A horizontal movement mechanism 13 for moving in a direction, and a vertical movement mechanism 12 and a horizontal movement mechanism 13 are controlled to move the excavating tool 1 at a predetermined angle with respect to the plane of the metal material 2 to form an inclined plate-like shape. from the plane of the metal material 2, and after this digging mode, the vertical movement mechanism 12 moves the digging tool 1 vertically upward with respect to the plane of the metal material 2 and tilts it. A control device is provided for controlling a vertical straightening mode for straightening the fins vertically.

金属素材２を載置固定する載置台１１は、水平方向に移動させる水平スライダー１３ａに設置されたスライドブロック１１ａに固定されている。水平スライダー１３ａは、ベッド１４の上面に設置され、水平スライダー１３ａの両端はベッド１４に設けられた軸受１５によって支持されていて、図示左方の軸受１５から突出した軸端にプーリー１６が固着されている。水平スライダー１３ａの中間部はボールねじが形成され、載置台１１の下面に設けられたスライドブロック１１ａのナット部に螺合している。プーリー１６はＶベルトやタイミングベルトからなるベルト１７が懸架され、水平駆動モータ１８の出力軸に連結されている。そして、図示しない制御装置によって水平駆動モータ１８を回転駆動することにより、水平スライダー１３ａのボールねじが回転し、スライドブロック１１ａを水平方向に移動させている。このスライドブロック１１ａの水平移動により、載置台１１が一体に水平方向に移動される。 A mounting table 11 on which the metal material 2 is mounted and fixed is fixed to a slide block 11a installed on a horizontal slider 13a that moves horizontally. The horizontal slider 13a is installed on the upper surface of the bed 14, both ends of the horizontal slider 13a are supported by bearings 15 provided on the bed 14, and a pulley 16 is fixed to the shaft end protruding from the bearing 15 on the left side of the drawing. ing. A ball screw is formed in the intermediate portion of the horizontal slider 13a, and is screwed to a nut portion of a slide block 11a provided on the lower surface of the mounting table 11. As shown in FIG. A belt 17 such as a V-belt or a timing belt is suspended from the pulley 16 and connected to an output shaft of a horizontal driving motor 18 . By rotating the horizontal drive motor 18 by a control device (not shown), the ball screw of the horizontal slider 13a rotates, moving the slide block 11a in the horizontal direction. The horizontal movement of the slide block 11a causes the mounting table 11 to move together in the horizontal direction.

一方、掘り起こし工具１が金属素材２の平面に対して垂直方向に上下動させる垂直移動機構１２は、ベッド１４の上面に設置された固定フレーム１９の側面に設置されている。掘り起こし工具１を着脱自在に固着する工具保持台２０は、垂直方向に移動させる垂直スライダー２１に設置されたスライドブロック２１ａに固定されている。垂直スライダー２１は、固定フレーム１９の側面に設置され、垂直スライダー２１の両端は軸受２２によって支持されていて、図示上方の軸受２２から突出した軸端にプーリー２３が固着されている。垂直スライダー２１の中間部はボールねじが形成され、工具保持台２０に設けられたスライドブロック２１ａのナット部に螺合している。プーリー２３にはＶベルトやタイミングベルトからなるベルト２４が懸架され、垂直駆動モータ２５の出力軸に固着されたプーリー２６に連結されている。そして、制御装置によって垂直駆動モータ２５を回転駆動することにより、垂直スライダー２１のボールねじが回転し、スライドブロック２１ａを垂直方向に移動させている。このスライドブロック２１ａの垂直移動により、工具保持台２１が一体に垂直方向に移動される。 On the other hand, a vertical movement mechanism 12 for vertically moving the excavating tool 1 with respect to the plane of the metal material 2 is installed on the side surface of a fixed frame 19 installed on the upper surface of the bed 14 . A tool holder 20 to which the digging tool 1 is detachably fixed is fixed to a slide block 21a installed on a vertical slider 21 that moves vertically. The vertical slider 21 is installed on the side surface of the fixed frame 19, both ends of the vertical slider 21 are supported by bearings 22, and a pulley 23 is fixed to the shaft end protruding from the bearing 22 in the upper part of the drawing. A ball screw is formed in the intermediate portion of the vertical slider 21 and is screwed to a nut portion of a slide block 21 a provided on the tool holding table 20 . A belt 24 such as a V-belt or a timing belt is suspended around the pulley 23 and connected to a pulley 26 fixed to the output shaft of a vertical drive motor 25 . By rotating the vertical drive motor 25 by the control device, the ball screw of the vertical slider 21 is rotated to move the slide block 21a in the vertical direction. Due to the vertical movement of the slide block 21a, the tool holder 21 is integrally moved in the vertical direction.

掘り起こし工具１は、先端側に金属素材２を掘り起こしてフィンを形成する刃部が形成されていて、下具保持台２１の下端にボルト等により固着され、先端の刃部が下方に向くように傾斜させて固着している。この傾斜角度は、垂直方向に対して概ね３０度から７５度としているが、後述する垂直フィンの形成工程において、水平方向に移動される載置台１１との相対的移動によって設定している。 The excavating tool 1 has a blade portion for digging up the metal material 2 to form a fin on the tip side, and is fixed to the lower end of the lower tool holding base 21 with a bolt or the like so that the blade portion at the tip faces downward. It is tilted and fixed. This angle of inclination is approximately 30 degrees to 75 degrees with respect to the vertical direction, and is set by relative movement with the mounting table 11 that is horizontally moved in the process of forming vertical fins, which will be described later.

次に、図３を参照して、垂直フィン加工機による垂直フィンの形成工程について説明する。金属素材２は、載置台１１の上面に位置決めして固定されている。この位置決めの手段としては、例えば、金属素材２の進行方向の両側にパイロット孔を形成する一方、図２に示すように、載置台１１にパイロットピン１１ａを立設し、このパイロットピン１１ａにパイロット孔を嵌合することにより、載置台１１と金属素材２とを不動となるように位置決めしている。 Next, referring to FIG. 3, a vertical fin forming process using a vertical fin processing machine will be described. The metal material 2 is positioned and fixed on the upper surface of the mounting table 11 . As means for this positioning, for example, while pilot holes are formed on both sides of the metal material 2 in the traveling direction, as shown in FIG. By fitting the holes, the mounting table 11 and the metal material 2 are positioned so as not to move.

図３（Ａ）は、金属素材２に対する掘り起こし工具１のスタート位置を示している。この状態では、掘り起こし工具１は金属素材２の右側上方に待避している。この状態から、掘り起こし工具１を金属素材２の平面に対して垂直方向に上下動させる垂直移動機構１２と、載置台１１に載置した金属素材２を水平方向に移動させる水平移動機構１３との相対的な移動によって、金属素材２の平面に対して垂直な垂直フィンが形成される。なお、図３（Ｂ）から（Ｅ）及び、図４（Ａ）から（Ｄ）は、予め金属素材２の平面に複数の垂直フィンを形成したのち、その後、次に金属素材２に垂直フィンを形成する工程を示している。 FIG. 3A shows the starting position of the excavating tool 1 with respect to the metal material 2. FIG. In this state, the excavating tool 1 is retracted to the upper right side of the metal material 2.例文帳に追加From this state, a vertical movement mechanism 12 vertically moves the excavating tool 1 vertically with respect to the plane of the metal material 2, and a horizontal movement mechanism 13 horizontally moves the metal material 2 mounted on the mounting table 11. The relative movement forms vertical fins perpendicular to the plane of the metal blank 2 . 3(B) to (E) and FIGS. 4(A) to (D), a plurality of vertical fins are formed in advance on the plane of the metal material 2, and then the vertical fins are formed on the metal material 2. shows the process of forming

まず、掘り起しモードにおいては、垂直移動機構１２の垂直駆動モータ２５を制御装置によって回転駆動することによって掘り起こし工具１を垂直に下降させるとともに、水平移動機構１３の水平駆動モータ１８を制御装置により回転駆動することによって、図４（Ａ）に示すように、先に形成した垂直フィン３よりも所定ピッチＤだけ図示左方の上流側に離間した金属素材２の平面に掘り起こし工具１の刃部１ａを当接させる。その後、垂直移動機構１２によって掘り起こし工具１をさらに垂直に下降させるとともに、水平移動機構１３によって金属素材２を図示左方に移動させる。この結果、掘り起しモードにおいては、掘り起こし工具１の刃部の下降と、金属素材２の裏面方向への移動によるベクトルから、掘り起こし工具１の刃部が、あたかも所定の角度を保ちながら次第に金属素材２の裏面方向に移動してフィンが掘り起こされる。この結果、図４（Ｂ）及び図３（Ｂ）に示すように、金属素材２から傾斜したフィンが起立形成される。 First, in the digging mode, the vertical drive motor 25 of the vertical movement mechanism 12 is driven to rotate by the control device to vertically lower the excavation tool 1, and the horizontal drive motor 18 of the horizontal movement mechanism 13 is driven by the control device. By rotating, as shown in FIG. 4(A), the cutting edge of the excavating tool 1 is placed on the plane of the metal material 2 which is separated from the previously formed vertical fins 3 by a predetermined pitch D on the left upstream side of the drawing. 1a is brought into contact. Thereafter, the excavating tool 1 is further vertically lowered by the vertical movement mechanism 12, and the metal material 2 is moved leftward in the drawing by the horizontal movement mechanism 13. As shown in FIG. As a result, in the digging mode, the cutting edge of the digging tool 1 moves gradually toward metal while maintaining a predetermined angle, based on the vector of the downward movement of the cutting edge of the digging tool 1 and the movement of the metal material 2 toward the back surface. The fins are dug up by moving toward the back surface of the material 2.例文帳に追加As a result, as shown in FIGS. 4(B) and 3(B), inclined fins are erected from the metal material 2 .

その後、傾斜したフィンを垂直に起立矯正する垂直矯正モードに移行する。垂直矯正モードにおいては、掘り起こし工具１の刃部１ａの先端が、図３（Ｃ）に示すように、傾斜したフィンの基部の最下点に当接されている。この状態から、図３（Ｄ）及び図４（Ｃ）に示すように、垂直移動機構１２によって掘り起こし工具１を垂直に上昇させる。この結果、傾斜したフィンが掘り起こし工具１の刃部によって、金属素材２の平面に対して垂直に起立するように矯正され、垂直フィンが形成される。このとき、制御装置は、垂直移動機構１２を垂直に上昇させる制御を行い、水平移動機構１３は停止させている。 After that, the mode shifts to a vertical correction mode for correcting the tilted fin vertically. In the vertical straightening mode, the tip of the cutting edge 1a of the excavating tool 1 is in contact with the lowest point of the inclined fin base as shown in FIG. 3(C). From this state, the excavating tool 1 is vertically raised by the vertical movement mechanism 12 as shown in FIGS. 3(D) and 4(C). As a result, the inclined fins are straightened by the cutting edge of the excavating tool 1 so as to stand perpendicularly to the plane of the metal material 2, thereby forming vertical fins. At this time, the control device performs control to vertically raise the vertical movement mechanism 12 and stops the horizontal movement mechanism 13 .

この垂直矯正モードが終了した後、垂直移動機構１２をさらに垂直方向に上昇させるとともに、水平移動機構１３を次の垂直フィンを形成するために、先に形成した垂直フィンよりも所定ピッチＤだけ図４（Ａ）に示すような図示右方に移動する。その後、前述したように、金属素材２の平面に掘り起こし工具１の刃部を当接させた後、掘り起しモードと垂直矯正モードを制御装置によって制御して、垂直移動機構１２と水平移動機構１３駆動することにより、金属素材２の平面には、図１などに示した複数の垂直フィン３が順次起立形成される。 After this vertical correction mode is completed, the vertical movement mechanism 12 is further raised in the vertical direction, and the horizontal movement mechanism 13 is shifted from the previously formed vertical fin by a predetermined pitch D to form the next vertical fin. As shown in 4(A), it moves to the right in the drawing. After that, as described above, after the blade portion of the excavating tool 1 is brought into contact with the plane of the metal material 2, the excavating mode and the vertical correction mode are controlled by the control device, and the vertical movement mechanism 12 and the horizontal movement mechanism are controlled. By driving 13, a plurality of vertical fins 3 shown in FIG.

図５は、垂直フィン加工機の第２の実施例を示している。この第２の実施例において、前述した第１の実施例と相違する点は、垂直移動機構３２を水平方向に移動させるように構成し、金属素材２を載置する載置台３１を固定状態としたことである。 FIG. 5 shows a second embodiment of a vertical finning machine. The second embodiment differs from the first embodiment described above in that the vertical movement mechanism 32 is configured to move in the horizontal direction, and the mounting table 31 on which the metal material 2 is mounted is fixed. It is what I did.

金属素材２を載置固定する載置台３１は、ヘッド４７の上面に載置固定されている。一方、垂直移動機構３２は、掘り起こし工具１を垂直方向に移動させる垂直スライダー３３が設けられたスライドフレーム３５に配設されている。また、水平駆動機構３４は、スライドフレーム３５をモータ駆動によって水平方向に移動させるように構成されている。 A mounting table 31 for mounting and fixing the metal material 2 is mounted and fixed on the upper surface of the head 47 . On the other hand, the vertical movement mechanism 32 is arranged on a slide frame 35 provided with a vertical slider 33 for moving the digging tool 1 in the vertical direction. Further, the horizontal drive mechanism 34 is configured to horizontally move the slide frame 35 by motor drive.

掘り起こし工具１を垂直方向に移動させる垂直スライダー３３は、スライドフレーム３５の側面に設けられ、前述した第１の実施例と同様に構成されている。すなわち、掘り起こし工具１を着脱自在に固着する工具保持台３６は、垂直方向に移動させる垂直スライダー３３に設置されたスライドブロック３３ａに固定されている。垂直スライダー３３は、スライドフレーム３５の側面に設置され、垂直スライダー３３の両端は軸受３７によって支持されていて、図示上方の軸受３７から突出した軸端にプーリー３８が固着されている。垂直スライダー３３の中間部はボールねじが形成され、工具保持台３６に設けられたスライドブロック３３ａのナット部に螺合している。プーリー３８にはＶベルトやタイミングベルトからなるベルト３９が懸架され、垂直駆動モータ４０の出力軸に固着されたプーリー４１に連結されている。そして、制御装置によって垂直駆動モータ４０を回転駆動することにより、垂直スライダー３３のボールねじが回転し、スライドブロック３３ａを垂直方向に移動させている。このスライドブロック３３ａの垂直移動により、工具保持台３６が一体に垂直方向に移動される。 A vertical slider 33 for moving the excavating tool 1 in the vertical direction is provided on the side surface of the slide frame 35 and is constructed in the same manner as in the first embodiment. That is, the tool holder 36 to which the excavating tool 1 is detachably fixed is fixed to a slide block 33a installed on the vertical slider 33 that moves vertically. The vertical slider 33 is installed on the side surface of the slide frame 35, both ends of the vertical slider 33 are supported by bearings 37, and a pulley 38 is fixed to the shaft end protruding from the bearings 37 in the upper part of the drawing. A ball screw is formed in the intermediate portion of the vertical slider 33 and is screwed to a nut portion of a slide block 33a provided on the tool holder 36. As shown in FIG. A belt 39 made of a V-belt or a timing belt is suspended around the pulley 38 and connected to a pulley 41 fixed to the output shaft of a vertical drive motor 40 . By rotationally driving the vertical drive motor 40 by the control device, the ball screw of the vertical slider 33 is rotated to move the slide block 33a in the vertical direction. Due to the vertical movement of the slide block 33a, the tool holder 36 is integrally moved in the vertical direction.

垂直移動機構３２の垂直スライダー３３を配設したスライドフレーム３５は、ベッド３４の上面に水平方向に移動可能になっている。スライドフレーム３５を自在に水平移動するために、例えばベッド４７の上面にレール（図示しない）を敷設し、このレール上をスライドフレーム３５の下面に配設した車輪を走行させるようにしている。また、スライドフレーム３５には、スライドブロック３５ａが設けられている。一方、ベッド４７の上面には水平スライダー４２が設けられている。水平スライダー４２の両端はベッド４７に設けられた軸受４３によって支持されていて、図示左方の軸受４３から突出した軸端にプーリー４４が固着されている。水平スライダー４２の中間部はボールねじが形成され、スライドフレーム３５の側面に設けられたスライドブロック３５ａのナット部に螺合している。プーリー４４はＶベルトやタイミングベルトからなるベルト４５が懸架され、水平駆動モータ４６の出力軸に連結されている。そして、図示しない制御装置によって水平駆動モータ４６を回転駆動することにより、水平スライダー４２のボールねじが回転し、スライドブロック３５ａを水平方向に移動させている。このスライドブロック３５ａの水平移動により、スライドフレーム３５が一体に水平方向に移動される。 A slide frame 35 on which the vertical slider 33 of the vertical movement mechanism 32 is arranged is horizontally movable on the upper surface of the bed 34 . In order to freely move the slide frame 35 horizontally, for example, rails (not shown) are laid on the upper surface of the bed 47, and wheels arranged on the lower surface of the slide frame 35 run on the rails. Further, the slide frame 35 is provided with a slide block 35a. On the other hand, a horizontal slider 42 is provided on the upper surface of the bed 47 . Both ends of the horizontal slider 42 are supported by bearings 43 provided on the bed 47, and a pulley 44 is fixed to the shaft end projecting from the bearing 43 on the left side of the drawing. A ball screw is formed in the intermediate portion of the horizontal slider 42 and is screwed to a nut portion of a slide block 35 a provided on the side surface of the slide frame 35 . A belt 45 such as a V-belt or a timing belt is suspended from the pulley 44 and connected to an output shaft of a horizontal drive motor 46 . By rotating the horizontal driving motor 46 by a control device (not shown), the ball screw of the horizontal slider 42 is rotated to horizontally move the slide block 35a. The horizontal movement of the slide block 35a moves the slide frame 35 together in the horizontal direction.

次に、図５に示した垂直フィン加工機の第２の実施例による垂直フィンの形成工程について説明する。金属素材２は、載置台３１の上面に第１の実施例と同様に位置決めして固定されている。載置台３１は不動となっている。この状態から、金属素材２の上面に垂直フィン３を形成するが、金属素材２に対する掘り起こし工具１の挙動は、概ね前述した第１の実施例と同様であり、重複した詳細な説明は省略する。 Next, the process of forming vertical fins by the second embodiment of the vertical fin processing machine shown in FIG. 5 will be described. The metal material 2 is positioned and fixed on the upper surface of the mounting table 31 in the same manner as in the first embodiment. The mounting table 31 is immovable. From this state, the vertical fins 3 are formed on the upper surface of the metal material 2. The behavior of the excavating tool 1 with respect to the metal material 2 is generally the same as in the first embodiment described above, and redundant detailed description will be omitted. .

まず、掘り起しモードにおいては、垂直移動機構３２の垂直駆動モータ４０を制御装置に制御されて回転駆動することにより、垂直スライダー３３を垂直に下降させるとともに、水平移動機構３４のスライドフレーム３５を水平駆動モータ４０の回転駆動することによって、図４（Ａ）に示すように、先に形成した垂直フィン３よりも所定ピッチＤだけ図示左方の上流側に離間した金属素材２の平面に掘り起こし工具１の刃部を当接させる。そして、垂直移動機構３２の垂直スライダー３３に配設した掘り起こし工具１をさらに垂直に下降させるとともに、水平移動機構３４のスライドフレーム３５を図示右方に移動させる。この結果、掘り起しモードにおいては、掘り起こし工具１の刃部１ａの下降と、金属素材２の裏面方向への移動によるベクトルから、掘り起こし工具１の刃部１ａが、あたかも所定の角度を保ちながら次第に金属素材２の裏面方向に移動することによりフィンが掘り起こされる。この結果、図４（Ｂ）に示すように、金属素材２から傾斜したフィンが起立形成される。 First, in the digging mode, the vertical drive motor 40 of the vertical movement mechanism 32 is rotated under the control of the control device, thereby vertically lowering the vertical slider 33 and moving the slide frame 35 of the horizontal movement mechanism 34. By rotating the horizontal driving motor 40, as shown in FIG. 4(A), the metal material 2 is excavated on the plane of the metal material 2 which is separated from the previously formed vertical fins 3 by a predetermined pitch D to the left upstream side in the drawing. The blade portion of the tool 1 is brought into contact. Then, the excavating tool 1 arranged on the vertical slider 33 of the vertical movement mechanism 32 is further lowered vertically, and the slide frame 35 of the horizontal movement mechanism 34 is moved rightward in the drawing. As a result, in the excavation mode, the blade portion 1a of the digging tool 1 moves downward as if the blade portion 1a of the digging tool 1 maintains a predetermined angle based on the vector generated by the downward movement of the blade portion 1a of the digging tool 1 and the movement of the metal material 2 toward the back surface. The fins are dug up by gradually moving toward the back surface of the metal material 2 . As a result, inclined fins are erected from the metal material 2 as shown in FIG. 4(B).

その後、傾斜したフィンを垂直に起立矯正する垂直矯正モードに移行する。垂直矯正モードにおいては、掘り起こし工具１の刃部１ａの先端が、図３（Ｃ）に示すように、傾斜したフィンの基部、すなわち最下点に当接されている。この状態から、図３（Ｄ）及び図４（Ｃ）に示すように、垂直移動機構３２の垂直スライダー３３によりて掘り起こし工具１を垂直に上昇させる。この結果、傾斜したフィンが掘り起こし工具１の刃部１ａによって、金属素材２の平面に対して垂直に起立するように矯正され、垂直フィン３が形成される。このとき、制御装置は、垂直移動機構３２を垂直に上昇させる制御を行い、水平移動機構は停止させている。 After that, the mode shifts to a vertical correction mode for correcting the tilted fin vertically. In the vertical straightening mode, the tip of the cutting edge 1a of the excavating tool 1 is in contact with the base of the inclined fin, ie, the lowest point, as shown in FIG. 3(C). From this state, the digging tool 1 is vertically raised by the vertical slider 33 of the vertical movement mechanism 32, as shown in FIGS. 3(D) and 4(C). As a result, the inclined fins are straightened by the blade portion 1a of the excavating tool 1 so as to stand perpendicularly to the plane of the metal material 2, and the vertical fins 3 are formed. At this time, the control device performs control to vertically raise the vertical movement mechanism 32 and stops the horizontal movement mechanism.

この垂直矯正モードが終了した後、垂直移動機構３２をさらに垂直方向に上昇させるとともに、水平移動機構３４のスライドフレーム３５を、次の垂直フィン３を形成するために、先に形成した垂直フィン３よりも所定ピッチＤだけ図４（Ａ）に示すような図示右方に移動する。その後、前述したように、金属素材２の平面に掘り起こし工具１の刃部１ａを当接させた後、掘り起しモードと垂直矯正モードを制御装置によって制御して、垂直移動機構３２と水平移動機構３４を駆動することにより、金属素材２の平面には、図１などに示した複数の垂直フィンが順次起立形成される。 After this vertical correction mode is finished, the vertical movement mechanism 32 is further vertically raised, and the slide frame 35 of the horizontal movement mechanism 34 is moved to the position of the previously formed vertical fin 3 to form the next vertical fin 3 . 4(A) by a predetermined pitch D. After that, as described above, after the blade portion 1a of the excavating tool 1 is brought into contact with the plane of the metal material 2, the excavating mode and the vertical correction mode are controlled by the control device, and the vertical movement mechanism 32 and horizontal movement are performed. By driving the mechanism 34, a plurality of vertical fins shown in FIG.

以上、本発明を実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、垂直移動機構や水平移動機構としてボールねじを使用したリニアスライダーの他、周知の移動機構を使用しても良い。また、駆動モータは、サーボモータを使用することが望ましいが、リニアスライダー等に位置センサーを設置し、センサーの出力信号に基づいて制御装置により垂直移動機構や水平移動機構を制御するようにしても良い。 Although the present invention has been specifically described above based on the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiments and can be variously modified without departing from the gist of the invention. For example, a linear slider using a ball screw as a vertical movement mechanism or a horizontal movement mechanism, or a well-known movement mechanism may be used. Although it is desirable to use a servomotor as the driving motor, it is also possible to install a position sensor on a linear slider or the like and control the vertical movement mechanism and the horizontal movement mechanism by a control device based on the output signal of the sensor. good.

１掘り起こし工具
１ａ刃部
２金属板
３垂直フィン
１０垂直フィン加工機
１１載置台
１２垂直移動機構
１３水平移動機構Reference Signs List 1 digging tool 1a blade 2 metal plate 3 vertical fin 10 vertical fin processing machine 11 mounting table 12 vertical movement mechanism 13 horizontal movement mechanism

Claims

A processing device for erecting thin plate-like vertical fins on a plane of a metal material that can be cut by an excavating tool having a cutting edge formed on the tip side,
a mounting table for mounting and fixing the metal material;
a vertical movement mechanism for vertically moving the excavating tool vertically with respect to the plane of the metal material;
A horizontal movement mechanism for moving the mounting table in a horizontal direction, and a control device for controlling the vertical movement mechanism and the horizontal movement mechanism,
The vertical movement mechanism and the horizontal movement mechanism are controlled by the control device , and the excavation tool is vertically lowered by the vertical movement mechanism and horizontally moved by the horizontal movement mechanism to move the excavation tool. an excavation mode in which the inclined fins are excavated by moving the fins toward the back side of the metal material while maintaining a predetermined angle;
After the excavating mode, the horizontal movement mechanism is stopped, and the vertical movement mechanism moves the excavating tool in a vertical upward direction with respect to the plane of the metal material to vertically move the inclined fins. A vertical fin processing machine characterized in that a vertical straightening mode for standing straightening is controlled by the control device .