JP2000071136A - 長尺体の穿孔・切断方法および長尺体の切断方法 - Google Patents

長尺体の穿孔・切断方法および長尺体の切断方法

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JP2000071136A
JP2000071136A JP10241870A JP24187098A JP2000071136A JP 2000071136 A JP2000071136 A JP 2000071136A JP 10241870 A JP10241870 A JP 10241870A JP 24187098 A JP24187098 A JP 24187098A JP 2000071136 A JP2000071136 A JP 2000071136A
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Taichi Okimoto
太一 沖本
Shigehiro Kitai
滋浩 北井
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Daito Seiki KK
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Daito Seiki KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】長尺体を複数の被切断物に穿孔および切断加工
する場合において、前後の測長機構間の距離よりも短い
長さの被切断物でも長尺体の後端近い部分において穿孔
・切断加工を行うことができる方法を提供する。 【解決手段】長尺体Wをその長手方向前後に配置された
送材機構3、4によって搬送し、穿孔機構7および切断
機構8により、長尺体Wに長手方向前端側から穿孔を施
すとともに所望長さの複数の被切断物に切断する長尺体
Wの穿孔・切断方法において、長尺体Wの後端に近い部
分で切断しようとする少なくとも1個以上の被切断物と
残材を含めた長さが測長機構5a、5bの間隔よりも短
い場合、測長機構5a、5bの間隔よりも長い部位まで
は長尺体Wを長手方向前端側から穿孔するとともに切断
を行い、残りの長尺体Wにはまず穿孔のみを行った後に
送材機構3、4により長尺体Wを一旦最後端の切断位置
まで搬送し、この後端側から逆送りにより順次切断して
いく。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、形鋼等の長尺体の
穿孔・切断、または切断のみを行う方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば形鋼等の長尺体の穿孔と切
断とを1台の装置によって行う、いわゆる穿孔・切断装
置と称される複合機が知られている。この種の装置にお
いては、図4に示すように、通常、長尺体Wの上方、左
右両側方等の複数のドリルヘッドを備えた穿孔機構7
と、丸鋸等を用いた切断機構8とを共通のベッド(図示
省略)上に配設するとともに、このベッド上において上
記長尺体Wをクランプするバイス機構6を設け、また、
そのバイス機構6に対して上記長尺体Wをその長手方向
に搬送する前後一対の送材機構3、4、およびその近傍
において長尺体Wの搬送量を計測する前後一対のディス
クとロータリーエンコーダからなる測長機構5a、5b
を設けた構造を採る。図4では、測長機構は送材機構の
外方に配置されているが、逆に送材機構が測長機構の外
方に配置される場合もある。ここでは、前者の例で説明
する。
【0003】前部の送材機構4および測長機構5bは、
長尺体Wが前進しその後端部が後部の送材機構3および
測長機構5aにそれぞれかからなくなる前に機能を受け
渡される。それにより、長尺体Wの全長にわたって搬送
・測長が行われる。
【0004】このような穿孔・切断装置においては、穿
孔機構7のドリルヘッドは、一般に、長尺体Wの長手方
向への移動は行わず、それに直交する方向への位置決め
のための移動と切込み方向へのドリル送り手段を有した
ものとされる。
【0005】ここで、この種の装置においては、当然の
ことながら、長尺体Wの穿孔位置と切断位置とを入力す
る必要があるが、従来、長尺体Wの前端を原点に取って
長手方向に表したアブソリュート座標を採用して、穿孔
位置および切断位置を入力する。
【0006】なお、穿孔位置については、形鋼等におい
ては切断後の材料の前端部、後端部等の所定位置に一定
のパターンの孔群をあけることが多いため、複数の孔か
らなるパターンをあらかじめ作成しておき、そのパター
ン番号を入力するとともに、その各パターンの原点位置
情報を、上記したアブソリュート座標系によって入力す
ることが多い。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
な穿孔・切断装置において、例えばH形鋼(長尺体)に
対して図5に示すような穿孔・切断加工を行う場合、入
力作業は長尺体Wの前端側からの穿孔位置ないしは切断
位置の入力を行って、その入力順に加工ステップを決定
し、長尺体Wを長手方向に搬送しながら各位置決めを行
い、穿孔・切断を行っていくのが一般的である。
【0008】しかしながら、このような穿孔・切断加工
を長尺体Wの前端側から順次行っていくと、長尺体Wの
後端に近い部分において、切断されて残った長尺体Wの
長さが定寸機構を構成する前後一対の測長機構5a、5
bの間隔Lよりも短くなったときに、この残りの長尺体
Wの搬送量の計測ができなくなり、穿孔・切断加工がで
きなくなる。すなわち、図5に示すように長尺体Wを各
被切断物W1に切断しようとする場合において、(1)、
(3)、(5) の穿孔および(2)、(4) の切断までを行うことが
できるものの、(6) の切断を行った後には、残りの長尺
体Wの長さL1が前後2つの測長機構5a、5bの間隔
Lよりも短くなるために、長尺体Wの搬送量の計測を行
うことができなくなり、以後の穿孔・切断加工〔(7) 〜
(12)〕を行うことができなくなる。
【0009】このように長尺体Wの後端に近い部分が前
後2つの測長機構5a、5bの間隔Lよりも短くなった
場合には、穿孔・切断作業を停止し、残りの長尺体Wに
ついては、他の装置により穿孔・切断加工を施すか、も
しくは廃棄処分にすることになり、作業が非能率的であ
るとともに、長尺体Wを有効に使用できないという問題
があった。
【0010】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、長尺体の切断を行うと被切断物の長さが前後2つ
の測長機構もしくは送材機構の間隔よりも短くなる場合
においても、長尺体の後端に近い部分の穿孔・切断加工
もしくは切断加工のみを行うことができる方法を提供す
ることを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項1記載の長尺体の穿孔・切断方法は、長尺体
をその長手方向前後に配置された送材機構により搬送す
るとともに、その搬送量を測長機構により計測し、所定
の位置に設けられた穿孔機構および切断機構により前記
長尺体にその長手方向前端側から穿孔を施すとともに、
被穿孔物を所望長さの複数の被切断物に切断する長尺体
の穿孔・切断方法であって、前記長尺体の後端に近い部
分で切断しようとする少なくとも1個以上の被切断物と
残材を合わせた長さが、前記前後に配置された測長機構
もしくは送材機構の間隔よりも短い場合、測長機構もし
くは送材機構の間隔よりも長い部位までは長尺体を長手
方向前端側から穿孔するとともに切断を行い、残りの長
尺体にはまず穿孔のみを行った後に送材機構により長尺
体を一旦最後端の切断位置まで搬送し、後端側から逆送
りにより順次切断していくことを特徴とする。
【0012】また、請求項2記載の長尺体の切断方法
は、長尺体をその長手方向前後に配置された送材機構に
より搬送するとともに、その搬送量を測長機構により計
測し、所定の位置に設けられた切断機構により前記長尺
体をその長手方向前端側から所望長さの複数の被切断物
に切断する長尺体の切断方法であって、前記長尺体の後
端に近い部分で切断しようとする少なくとも1個以上の
被切断物と残材を合わせた長さが、前記前後に配置され
た測長機構もしくは送材機構の間隔よりも短い場合、測
長機構もしくは送材機構の間隔よりも長い部位までは長
尺体を長手方向前端側から切断し、次に残りの長尺体を
送材機構により一旦最後端の切断位置まで搬送した後、
後端側から逆送りにより順次切断していくことを特徴と
する。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
【0014】図1は、請求項1記載の長尺体の穿孔・切
断方法を実施するために用いられる穿孔・切断装置の構
成を示している。
【0015】ベッド1上の中央部に鉛直の壁体2が固定
されており、その壁体2にはその下端部分に門形の開口
部2a(図2参照)が設けられている。また、ベッド1
上の壁体2の後方(図の右方)には、モータ(図示せ
ず)によって回転が与えられる送材ローラ3aと、その
送材ローラ3aに対向配置され、かつ、送材ローラ3a
に対して接近・離隔自在の押圧ローラ3bとからなる送
材機構3が配置されており、長尺体WであるH形鋼はこ
の送材機構3の送材ローラ3aと押圧ローラ3bの間に
挟着された状態で送材ローラ3aの回転によって、壁体
2の開口部2aを貫通して長手方向に沿って前方(図の
左方)、すなわちX方向に搬送される。
【0016】また、前記壁体2の前方側にも送材機構4
が配置されている。送材機構4は、前記送材機構3を構
成する送材ローラ3aと押圧ローラ3bと同様な構成、
つまり送材ローラ4aと押圧ローラ4bとから構成され
ている。よって、送材機構3、4による長尺体Wの搬送
は、送材機構3から送材機構4に長尺体Wを受け渡す形
で行うことになる。詳しくは、長尺体Wの搬送にあた
り、まず送材機構3により長尺体Wの前端を挾持しなが
ら長尺体Wを長手方向(X方向)に搬送し、続いて当該
長尺体Wの前端が送材機構4に挾持された時点からはこ
の送材機構4と送材機構3との両方によって長尺体Wを
搬送し、長尺体Wの後端が送材機構3から外れた時点か
らは、送材機構4のみにより長尺体Wを搬送する。
【0017】前記送材機構3に対して長手方向後方に
は、後側測長機構5aが配置されているとともに、壁体
2を挟んで長手方向前方には、前側測長機構5bが配置
されている。これらの各測長機構5a,5bは、それぞ
れ長尺体Wの基準側の一側面に押しつけられて連れ回り
するディスクと、そのディスクの回転軸に連結されたロ
ータリーエンコーダによって構成され、送材機構3、4
による長尺体Wの搬送量を刻々と計測し得るようになっ
ている。なお、前側測長機構5bは、長尺体Wが後側測
長機構5aの配設位置を通過して測長が不可能になる直
前に機能して測長を行うべく配置されたものである。
【0018】壁体2の開口部2aには、固定ジョー6a
と移動ジョー6bとからなるバイス機構が配設されてお
り、送材機構3、4と測長機構5a,5bによって定寸
送りされた長尺体Wをクランプするようになっている。
【0019】壁体2の後側近傍には穿孔機構7が配設さ
れている。すなわち、長尺体Wの左右および上方の位置
に、左右のドリルヘッド7a、7b、および上ドリルヘ
ッド7cが配設されている。なお、図1においては上ド
リルヘッド7cとその付帯機構は、図面の煩雑を避ける
ために図示を略している。
【0020】これらの各ドリルヘッドは、図2に長尺体
Wの長手方向から見た相互の位置関係と移動機能を表す
ように、左右のドリルヘッド7a,7bは、それぞれY
方向への切込み送りが与えられるとともに、Z方向への
位置決めのための移動が可能となっている。また、上ド
リルヘッド7cについては、Z方向への切込み送りが与
えられるとともに、Y方向への位置決めのための移動が
可能となっている。また、各ドリルヘッド7a,7b,
7cのX方向上での位置Dは互いに同一である。
【0021】一方、壁体2の前面には、丸鋸8aとその
切込み機構(図示せず)からなる切断機構8が配設され
ている。この切断機構8は、丸鋸8aを回転させつつ、
昇降させることによって、長尺体Wを鉛直の切断面Cに
沿って切断することができる。この切断面Cは、穿孔機
構7の各ドリルヘッドの配設位置Dに対して長手方向
(X方向)に所定の距離Aだけ前方に位置している。
【0022】また、穿孔機構7の各ドリルヘッドの配設
位置Dに対して僅かに長手方向後方には、長尺体Wの前
端を検出するための受光部9aと発光部9bとからなる
光電センサ9が配置されている。さらに、後側測長機構
5aおよび前側測長機構5bの近傍に長尺体Wの後端お
よび前端を検出する光電センサ10、11が設けられて
おり、この光電センサ10、11は例えば反射式のもの
が使用されている。
【0023】以上の送材機構3、4、バイス機構6、穿
孔機構7および切断機構8は、図3に示す制御系統によ
りそれぞれ制御部13からの制御信号によって制御され
る。また、この制御部13には、後側測長機構5aと前
側測長機構5bからの出力と、光電センサ9および光電
センサ10、11からの出力が供給される。更に、制御
部13には、長尺体Wの穿孔位置および切断位置に係る
情報を入力するための入力装置14が接続されており、
この入力装置14により入力された加工位置情報に基づ
き、制御部13は、以下に示すように上記の各機構を制
御する。なお、ここでは説明を容易にするために丸鋸8
aの厚みは無視するが、実際には制御部13内で加減さ
れる。
【0024】入力装置14による加工位置情報の入力
は、前記した従来装置と同様に、長尺体Wの前端を原点
に取ったアブソリュート座標によって行われる。すなわ
ち、長尺体Wの前端側からの寸法により、切断位置と、
別途設定される穿孔パターンの原点位置とを入力してい
く。この入力内容は制御部13に一旦格納される。
【0025】制御部13では、その入力された長尺体W
上での穿孔および切断の座標位置情報と、穿孔機構7の
各ドリルヘッドの配設位置Dおよび切断機構8による切
断面CとのX方向への離間距離Aに基づき、送材機構
3、4による長尺体Wの長手方向が一方向で済むよう
に、穿孔と切断の加工ステップを定める。すなわち、長
尺体WをX方向に前進させたとき、各穿孔位置がドリル
ヘッドの配設位置Dに到達するのと、切断位置が切断機
構8による切断面Cに到達するのと、いずれが早いかを
比較演算し、実際の加工ステップ(加工順序)を自動的
に決定する。
【0026】具体的に説明すると、図6に示すように、
全長6100mmの長尺体Wから長さ1000mmの被切断
物W1を6個取りする場合において、測長機構5a、5
bの間隔Lが1700mmであったとする。この場合にお
いて長尺体Wの穿孔・切断の加工ステップは、該当の加
工位置に最も早く到達する〔穿孔(1) 〕をステップ1と
して、以下、ステップ2〔切断(2) 〕→ステップ3〔穿
孔(3) 〕‥の順序で表1に示すように一旦並べられる。
【0027】
【表1】
【0028】さらに、制御部13では、上記のように並
べられた穿孔・切断加工を仮に施したとした場合に、長
尺体Wの後端に近い部分において、測長機構5a、5b
の間隔Lよりも被切断物W1と残材W2を合わせた長さ
が長いか否かを判断する。
【0029】この結果、長尺体Wの後端に近い部分で加
工される被切断物W1と残材W2を合わせた長さが測長
機構5a、5bの間隔Lよりも短い場合には、その短く
なる箇所の切断を行うことなく、まず穿孔加工のみを行
って長尺体WをX方向に搬送し、この後に、切断加工を
行っていない残りの長尺体Wをその後端側から上記X方
向とは逆方向に送って順次切断するように、加工手順を
表2のように並べ替える。
【0030】
【表2】
【0031】この長尺体Wの穿孔・切断加工において
は、切断(10)を行うと残りの長尺体Wの長さが1100
mmになり、測長機構5a、5bの間隔L(1700mm)
よりも短くなるため、切断(8) 、穿孔(9) 、を行った後
に切断(10)を行うことなく、次に穿孔(11)、切断(12)を
行い、この後に長尺体の後端側から当該長尺体Wを逆送
りして切断(10)を行うように加工ステップを変更する。
【0032】そして、以上のような加工ステップの変更
に基づいて、制御部13では、光電センサ9からの長尺
体W前端の検出時点を起点として、測長機構5aまたは
5bから伝達される搬送量をモニタしつつ、ステップ1
において、穿孔(1) の部位がドリルヘッドの配設位置D
に到達した時点で送材機構3による搬送を停止してバイ
ス機構6によって長尺体Wをクランプし、穿孔機構7の
駆動を行って予め設定された穿孔パターンに基づいた穿
孔加工を行った後、クランプを解除して長尺体Wを搬送
し、ステップ2において、切断(2) の部位が切断面Cに
到達した時点で搬送を停止してクランプし、切断機構8
による切断加工を行い、続いて穿孔(3)の部位がドリル
ヘッドの配設位置Dに到達した時点で同様に搬送を停止
してクランプして穿孔加工を行い、以下、同様にして切
断(4) 、穿孔(5) 、切断(6) 、穿孔(7) 、切断(8) 、穿
孔(9) を行う。そして、穿孔(9) を終えた後、切断(10)
を行うことなく穿孔(11)を行い、続いて切断(12)を行っ
た後、残りの長尺体WをX方向と逆方向に搬送し、切断
(10)の部位が切断面Cに到達した時点で搬送を停止して
切断を行う。
【0033】このようにして穿孔・切断加工を行うこと
で、長尺体Wの後端に近い部分の長さが測長機構5a、
5bの間隔Lに満たなくなった場合においても、この穿
孔・切断加工を全て施すことができ、従来の不具合を解
消できる。
【0034】一方、従来の方法では、切断(10)を行った
時点で、残りの長尺体Wの長さが1100mmとなり、測
長機構5a、5bの間隔1700ミリよりも短いため測
長不能となって、以後の穿孔(11)、切断(12)が行えなく
なる。但し、穿孔機構7と切断機構8との間に距離Aが
あるため、孔の位置によっては穿孔(11)は行うことがで
きる場合も生じるが、この場合においても切断(12)は行
うことができない。
【0035】なお、長尺体Wの後端に近い部分に十分な
長さの残材W2がとれる場合や、被切断物W1が測長機
構5a、5bの間隔Lよりも長い場合には、上述した本
発明の方法を実施することなく、表1の加工手順に従っ
て長尺体Wの先端側から穿孔・切断加工を順次施すこと
になるのはいうまでもない。
【0036】次に、表3は、入力装置14からの入力デ
ータに基づいて制御装置13で一旦並べられた他の加工
ステップを示す。
【0037】
【表3】
【0038】この加工ステップは、図7に示すように、
全長4300mmの長尺体Wから長さ700mmの被切断物
W1を6本取りする場合を示している。
【0039】この場合において、切断(8) を行うと残り
の長尺体Wの長さが1500mmとなり測長機構5a、5
bの間隔1700mmよりも短くなるため、加工ステップ
は表4のように並べ替えられる。
【0040】
【表4】
【0041】この加工ステップは、長尺体Wの後端部分
で切断加工する被切断物W1が2個と残材W2を合わせ
てもその長さが測長機構5a、5bの間隔Lに満たない
場合である。
【0042】この場合には、穿孔(1) から穿孔(7) まで
は長尺体Wの前端から順次穿孔・切断加工を行った後、
切断(8) を行うことなく、穿孔(9) 、(11)を先に行っ
て、次いで、長尺体Wの後端側から切断(12)、(10)、
(8) を行う。これにより長尺体Wに穿孔・切断加工を全
て施すことができる。
【0043】但し、上述の方法によっても、前側測長機
構5bと切断機構8による切断面Cとの間の距離Bより
も短くなる図8のような長さの被切断物は切断できな
い。なぜなら、最後の切断(6) を行うために残りの長尺
体Wを送材ローラ4aによって逆送りした際に、最後に
逆送りされる長尺体Wが短すぎて前側測長機構5bが当
接しなくなり、切断(6) を行う位置が計測できなくなる
からである。よって、この場合には、制御部13ではさ
らに表5に示すように加工ステップを変更する。
【0044】
【表5】
【0045】この加工ステップは、切断(6) については
マーキング(ドリルの先端を用いて小さな「もみつけ」
を行うこと)を施すことにして穿孔(1) から穿孔(7) を
順次行い、続いて穿孔(9) 、(11)を行った後、切断(1
2)、(10)、(8) を行う。このように加工することで、切
断(6) は行うことができないものの、切断(6) の位置に
はマーキングを付すことができるため、このマーキング
を目安にして別途の切断加工を容易に行うことができ
る。
【0046】なお、表1〜表5においては、被切断物W
1を同一長さとしたが、任意の異なる長さとすることが
できるのはもちろんである。このときは、最終および最
終に近い被切断物W1に寸法の長いものを選べば、逆送
り回数を少なくすることができる。
【0047】また、本実施の形態では、長尺体Wに穿孔
・切断加工を行うものについて説明したが、請求項2に
記載したように長尺体Wに切断加工のみを行うものにつ
いても実施できる。
【0048】さらに、本実施の形態では、測長機構5
a、5bは送材機構3、4の外方に配置されているが、
逆に、送材機構3、4を測長機構の外方に配置してもよ
い。このときは、前記間隔Lは送材機構3、4の間隔を
いうことになる。
【0049】
【発明の効果】以上のように、請求項1記載の長尺体の
穿孔・切断方法によれば、長尺体の後端に近い部分で切
断しようとする少なくとも1個以上の被切断物と残材を
合わせた長さが、前後に配置された測長機構の間隔より
も短い場合、測長機構の間隔よりも長い部位までは長尺
体を長手方向前端側から穿孔するとともに切断を行い、
残りの長尺体をまず穿孔のみを行った後に送材機構によ
り一旦最後端の切断位置まで搬送し、当該後端側から逆
送りにより順次切断していくことで、長尺体に予め設定
した穿孔・切断加工を全て施すことができ、無駄のない
加工が可能になる。
【0050】また、請求項2記載の長尺体の切断方法に
よれば、長尺体の後端に近い部分で切断しようとする少
なくとも1個以上の被切断物と残材を合わせた長さが、
前後に配置された測長機構の間隔よりも短い場合、測長
機構の間隔よりも長い部位までは長尺体を長手方向前端
側から切断し、残りの長尺体を送材機構により一旦最後
端の切断位置まで搬送した後、後端側から逆送りにより
順次切断していくことで、長尺体に予め設定した切断加
工を全て施すことができ、無駄のない加工が可能にな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の長尺体の穿孔・切断方法を実施するた
めに用いられる穿孔・切断装置の構成を示す平面図であ
る。
【図2】穿孔機構の各ドリルヘッドの配設位置関係およ
び移動機能の説明図である。
【図3】制御系統を示すブロック図である。
【図4】従来の穿孔・切断加工を行う装置の概略を示す
概略図である。
【図5】従来におけるH形鋼等の長尺体の穿孔・切断加
工の手順を示す説明図である。
【図6】H形鋼等の長尺体の穿孔・切断加工の手順を示
す説明図である。
【図7】H形鋼等の長尺体の他の穿孔・切断加工の手順
を示す説明図である。
【図8】H形鋼等の長尺体の他の穿孔・切断加工の手順
を示す説明図である。
【符号の説明】
W 長尺体 W1 被切断物 W2 残材 3 送材機構 3a 送材ローラ 4 送材機構 4a 送材ローラ 5a、5b 測長機構 7 穿孔機構 8 切断機構

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 長尺体をその長手方向前後に配置された
    送材機構により搬送するとともに、その搬送量を測長機
    構により計測し、所定の位置に設けられた穿孔機構およ
    び切断機構により前記長尺体にその長手方向前端側から
    穿孔を施すとともに、被穿孔物を所望長さの複数の被切
    断物に切断する長尺体の穿孔・切断方法であって、 前記長尺体の後端に近い部分で切断しようとする少なく
    とも1個以上の被切断物と残材を合わせた長さが、前記
    前後に配置された測長機構もしくは送材機構の間隔より
    も短い場合、測長機構もしくは送材機構の間隔よりも長
    い部位までは長尺体を長手方向前端側から穿孔するとと
    もに切断を行い、残りの長尺体にはまず穿孔のみを行っ
    た後に送材機構により長尺体を一旦最後端の切断位置ま
    で搬送し、後端側から逆送りにより順次切断していくこ
    とを特徴とする長尺体の穿孔・切断方法。
  2. 【請求項2】 長尺体をその長手方向前後に配置された
    送材機構により搬送するとともに、その搬送量を測長機
    構により計測し、所定の位置に設けられた切断機構によ
    り前記長尺体をその長手方向前端側から所望長さの複数
    の被切断物に切断する長尺体の切断方法であって、 前記長尺体の後端に近い部分で切断しようとする少なく
    とも1個以上の被切断物と残材を合わせた長さが、前記
    前後に配置された測長機構もしくは送材機構の間隔より
    も短い場合、測長機構もしくは送材機構の間隔よりも長
    い部位までは長尺体を長手方向前端側から切断し、次に
    残りの長尺体を送材機構により一旦最後端の切断位置ま
    で搬送した後、後端側から逆送りにより順次切断してい
    くことを特徴とする長尺体の切断方法。
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