JP2000117533A

JP2000117533A - 丸鋸切断機

Info

Publication number: JP2000117533A
Application number: JP10289068A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Sakata; 啓一坂田
Original assignee: Takeda Machinery Co Ltd
Current assignee: Takeda Machinery Co Ltd
Priority date: 1998-10-12
Filing date: 1998-10-12
Publication date: 2000-04-25

Abstract

(57)【要約】【課題】装置全体を大型化することなく大型のワークを
切断することが可能となり、しかも能率良く正確に切断
することができ、自動化にも対応できる丸鋸切断機を提
供する。【解決手段】ワークＷを切断する丸鋸２を回転自在に軸
支すると共に前記丸鋸２を回転させるモータ３が取り付
けられたヘッド部１と、前記ヘッド部１を基台１０に対
して水平方向に往復動させる水平移動手段（油圧シリン
ダ装置２０）と、前記ヘッド部１の水平移動速度を制御
する速度制御手段（コントローラＣ）と、前記ワークＷ
の固定手段３０と、を備え、前記速度制御手段（コント
ローラＣ）により、前記ヘツド部１の水平移動速度が前
記ワークＷのサイズに応じた所定位置で高速度と低速度
に切換えられることを特徴とする丸鋸切断機。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転する丸鋸で鋼
材等を切断する丸鋸切断機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来において、小径の丸形鋼材や角形鋼
材等のワークを切断する場合には、図９に示すように、
丸鋸を使用した丸鋸切断機１００が一般的に用いられて
いた。この丸鋸切断機１００は、モータ１０１で回転駆
動される丸鋸１０２がワーク１０３である小径の丸形や
角形の鋼材をハンドル１０４を押し下げることにより切
断するものである。この丸鋸切断機１００は、小径のワ
ーク１０３を切断する場合に、取扱の操作も簡単で、作
業能率が良く、しかも構造が簡単で装置のコストも安価
であったが、大径の丸形鋼材や幅広の角形鋼材等のワー
クを切断することができないという問題があった。そこ
で、大径の丸形鋼材や幅広の角形鋼材等のワークを丸鋸
切断機で切断する場合には、図１０に示すような大型の
丸鋸１１１を備え、送り機構１１２を備えた大型の丸鋸
切断機１１０が必要とされていた。しかしながら、この
大型の丸鋸切断機１１０は、装置が大型化しているの
で、その購入時のコストが高く、取扱も複雑であり、ま
た使用後も、丸鋸１１１が大型のため、研磨等のメンテ
ナンスに要するコストも高価になってしまうという問題
があった。

【０００３】この問題を解決する手段として、図１１に
示すように、バンドソーを使用した糸鋸切断機１２０が
あった。この糸鋸切断機１２０は、回転する２つの円板
１２１，１２２にバンドソー１２３を巻回し、テーブル
１２４上に載置したワーク１２５を切断するものであ
る。この糸鋸切断機１２０は装置全体の大きさの割りに
は大型のワークを切断できる利点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た糸鋸切断機１２０にあっては、バンドソー１２３で大
型のワーク１２５を切断できても、その切断面はバンド
ソー１２３が波打ちするので、正確な切断寸法が出せ
ず、しかも切断作業に時間がかかるという問題があっ
た。また、バンドソー１２３は、丸鋸に比べて強度が低
いのできれいに切断できず、しかも切断面にはバリが発
生するため、バリ取り作業や仕上げ作業が必要となり、
余分な手間がかかるという問題もあった。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、装置全体を大型化することなく大型のワークを
切断することが可能となり、しかも能率良く正確に切断
することができ、自動化にも対応できる丸鋸切断機を提
供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、ワークを切断する丸鋸を回転自在に支軸
し、前記丸鋸を回転させるモータが取り付けられたヘッ
ド部と、前記ヘッド部を基台に対して水平方向に往復動
させる水平移動手段と、前記ヘッド部の水平移動速度を
制御する速度制御手段と、前記ワークの固定手段と、を
備え、前記速度制御手段により、前記ヘツド部の水平動
作速度が前記ワークのサイズに応じた所定位置で高速度
と低速度に切換えられる構成としたものである。

【０００７】また、前記水平動作手段は、油圧で動作す
る油圧シリンダ装置またはボールネジ機構であることを
特徴とするものである。また、前記速度制御手段は、ロ
ータリエンコーダの位置検出部を備え、前記丸鋸が前記
ワークに当接する位置まで前記ヘッド部を前記高速度で
水平移動し、前記丸鋸が前記ワークに当接した位置では
前記低速度の切断速度でワークを切断することを特徴と
するものである。また、前記ワークの固定手段は、シリ
ンダ機構による上部固定手段、シリンダ機構による側部
固定手段、ローラ機構による下部固定手段を備えている
ことを特徴とするものである。さらに、前記下部固定手
段は、回転する複数のローラを備えたローラコンベア
と、前記ローラコンベアを前後動させるシリンダ機構を
備えていることを特徴とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る丸鋸切断機の
実施の形態を図に基づいて詳述する。図１は本発明の丸
鋸切断機の全体構成を示す正面図、図２は、図１の丸鋸
切断機の一部破断の拡大正面図、図３は、図１の丸鋸切
断機の側面図、図４は、図１の丸鋸切断機に使用するロ
ータリエンコーダの一部破断の正面図、図５は、図１の
丸鋸切断機の固定手段の構成を示す断面図、図６は、図
１の丸鋸切断機の固定手段の構成を示す平面図、図７
は、図６の固定手段の下部固定手段を示す側面図、図８
は、図１の丸鋸切断機を使用した自動切断装置全体の構
成を示す平面図である。なお、従来例と同一部材には同
一符号を付して詳細な説明を省略する。

【０００９】本発明に係る丸鋸切断機Ａは、図１に示す
ように、丸形や角形の鋼材等のワークＷを切断する丸鋸
２を回転自在に支軸し、前記丸鋸２を回転させるモータ
３が取り付けられたヘッド部１と、前記ヘッド部１を取
り付けの基台１０に対して水平方向に往復動させる水平
移動手段である油圧シリンダ装置２０と、前記ヘッド部
１の水平移動速度を制御する速度制御手段であるコント
ローラＣと，前記ワークの固定手段３０とを備えたもの
である。

【００１０】この丸鋸２は、図２に示すように、超硬等
の金属から形成された円板の円周に切断用の鋸刃２ａが
設けられたもので、この鋸刃２ａは鋼材等のワークＷを
切断するのに十分な硬度を備えており、鋸刃２ａにダイ
ヤモンドが埋め込まれたものは、さらに切削性に優れて
いる。また、この丸鋸２は、図３に示すように、モータ
３により回転駆動されるもので、モータ３からベルト４
を介してヘッド部１の内部に装備されている図示しない
減速装置に回転駆動力が伝達されて減速され、丸鋸２は
十分な回転トルクを与えられるものである。

【００１１】また、丸鋸１が取り付けられているヘッド
部１は、図３に示すように、基台１０に３本のレールに
１１，１２，１３により水平方向に往復動可能に取り付
けられている。この３本のレールに１１，１２，１３は
それぞれヘッド部１のレールガイド５，６，７と摺動可
能に係合し、ヘッド部１が摺動できるようになってい
る。このレールガイド５は左右方向のガイドを行い、レ
ールガイド６，７は上下方向のガイドを行っている。ま
た、モータ３と基台１０側を接続するケーブル１４は、
ヘッド部１と一緒にモータ３が移動するので、断線しな
いように角フレキガイド１５により保護されている。さ
らに、図１、図２に示すように、ヘッド部１を移動可能
に載置している基台１０の内部には、図示しない各種の
シリンダ装置や油圧回路を備え、中央部寄りにはワーク
Ｗを投入して切断するための投入口１６が設けられてい
る。

【００１２】このヘッド部１を往復動させる水平移動手
段である油圧シリンダ装置２０は、図３に示すように、
シリンダ２１が基台１０に固定されている。そして、こ
のシリンダ２１内を往復動するピストンと一体に形成さ
れたピストンロッド２２の先端には、図２に示すよう
に、ヘッド部１と一体に形成されたシリンダ取り付けプ
レート８に取り付けられているので、ヘッド部１はピス
トンロッド２２と一緒に移動することができ、ヘッド部
１は、シリンダ装置２０のストローク分だけ移動可能と
なっている。従って、ヘッド部１に取り付けられている
丸鋸２も移動可能となり、その中心位置がスタート位置
のＰ0 から先端位置のＰ1 まで移動できるようになって
いる。

【００１３】また、前記シリンダ装置２０の水平移動作
速度は、速度制御手段であるコントローラＣによって速
度制御されている。このコントローラＣは、図１に示す
ように、内部にマイクロコンピュータ４０を備えてお
り、コントロールパネル４１で設定される条件に応じて
マイクロコンピュータ４０内の図示しないＣＰＵで演算
を行い、その結果により油圧コントローラ４２に出力す
るものである。この油圧コントローラ４２とシリンダ装
置２０は油圧ケーブル４３で接続されており、油圧コン
トローラ４２はシリンダ装置２０に供給される油圧をコ
ントロールすることにより、シリンダ装置２０の水平移
動速度を制御するものである。

【００１４】このコントローラＣによるシリンダ装置２
０の水平移動速度の制御は、図２に示すように、丸鋸２
がスタート位置Ｐ0 からワークＷに当接する所定の位置
Ｐ2までは高速（５ｍ／分）で移動し、丸鋸２がワーク
Ｗに当接する位置Ｐ2 からは低速の切断速度（０．６ｍ
／分）で移動するように制御されている。さらに、丸鋸
２がワークＷを切断して完了する先端の位置Ｐ1 まで移
動した時に、シリンダ装置２０が前進動作から後退動作
に切り換えられ、高速（５ｍ／分）でスタート位置のＰ
0 まで複動するように制御されている。

【００１５】従って、この水平移動速度の制御を最適な
条件で行うためには、丸鋸２のスタート位置Ｐ0 、ワー
クＷに当接する位置Ｐ2 、ワークＷを切断して完了する
位置Ｐ1 を正確に検出することが重要となるので、本発
明の丸鋸切断機Ａにおいては、これらの位置検出部とし
て、図３、図４に示すようにロータリエンコーダ５０が
備えられている。

【００１６】このロータリエンコーダ５０は、図３に示
すヘッド部１の左端部に取り付けられている。そして、
図４に示すように、内蔵されたエンコーダ本体５１とシ
ャフト５２がジョイント５３で同軸上に接続されてお
り、シャフト５２の先端部にはピニオンギヤ５４が取り
付けられている。このピニオンギヤ５４は基台１０に取
り付けられヘッド部１の移動方向に延設されたラック５
５と歯合しているので、ヘッド部１の往復動作と共にシ
ャフト５２が回転するようになっている。

【００１７】また、ロータリエンコーダ５０のエンコー
ダ本体５１は、公知のもので、内部に図示しない多数の
スリットが形成された回転板が備えられ、発光ダイオー
ドから発光された光を回転板のスリットを通して受光す
る構成となっており、シャフト５２の回転と共に回転板
が回転することによりスリットを通る光がパルスとな
り、このパルスをカウントすることによりシャフト５２
の回転位置、即ちラック５５上でのロータリエンコーダ
５０の位置を検出するものである。

【００１８】このように、ラック５５上でのロータリエ
ンコーダ５０の位置を検出することは、基台１０に対す
るヘッド部１を検出することであり、ロータリエンコー
ダ５０を使用することで極めて正確にヘッド部１の位置
を検出するものである。このロータリエンコーダ５０に
より、基台１０に対するヘッド部１の位置が検出できれ
ば、ワークＷに対する丸鋸２の位置も正確に検出される
ので、図１に示すコントローラＣのマイクロコンピュー
タ４０により、図２に示す丸鋸２のスタート位置Ｐ0 、
ワークＷサイズに応じた丸鋸２の当接する所定の位置Ｐ
2 、ワークＷを切断して完了した位置Ｐ1 が演算され、
これらの位置に対する正確な速度制御を行うことができ
る。

【００１９】従って、丸鋸２がスタート位置Ｐ0 からワ
ークＷに当接する位置Ｐ2 までは、油圧コントローラ４
２（図１）でシリンダ２１に急速に作動油が送り込まれ
るので高速で移動し、丸鋸２がワークＷに当接する位置
Ｐ2 からはシリンダ２１に作動油が絞り込まれて材料に
合った適正な切断速度で切断し、切断終了後は、油圧コ
ントローラ４２で図示しないバルブが切換えられて高速
でスタート位置Ｐ0 まで後退するので、効率良く切断作
業ができるものである。また、ワークＷのサイズが大き
くなった場合でも、丸鋸２を大きくすることなく水平移
動距離を変更するだけで対応でき、丸鋸切断機Ａの装置
全体をを大型化する必要がないものである。

【００２０】つぎに、この丸鋸２がワークＷを切断する
場合にワークＷを固定する固定手段３０について、図
５、図６に基づき説明する。この固定手段３０は、１個
のシリンダ装置３１からなる上部固定手段と、２個のシ
リンダ装置３２，３３と固定バイス３４，３５からなる
側部固定手段と、ローラ装置６０からなる下部固定手段
とから構成されている。

【００２１】上部固定手段であるシリンダ装置３１は、
図５に示すように、固定バイス３４の上部に取り付けら
れた上部ガイド板３４ａに３箇所のガイド孔が形成さ
れ、このガイド孔を油圧シリンダ３１ａと２本のガイド
シャフト３１ｂ，３１ｃが上下動するように取り付けら
れている。油圧シリンダ３１ａとガイドシャフト３１
ｂ，３１ｃの下端には、ワークＷを押さえるための押さ
え板３１ｄが取り付けられ、ワークＷの切断時には油圧
シリンダ３１ａが下降して、ワークＷを押さえるように
なっている。

【００２２】側部固定手段は、図６に示すように、２個
のシリンダ装置３２，３３と２個の固定バイス３４，３
５とから構成されている。シリンダ装置３２と固定バイ
ス３４、シリンダ装置３３と固定バイス３５は、それぞ
れ対となり、ワークＷを側部から固定するようになって
いる。つまりシリンダ装置３２と固定バイス３４は切断
前のワークＷの側部を固定するようにするようになって
おり、シリンダ装置３３と固定バイス３５は、ワークＷ
の切断部側部より固定するように構成されている。そし
てシリンダ装置３２と固定バイス３４固定されるワーク
Ｗの下部は固定ローラ３６で支持され、シリンダ装置３
３と固定バイス３５で固定されるワークＷの下部は後述
する下部固定手段であるローラ装置６０のローラ６２で
支持されている。

【００２３】下部固定手段であるローラ装置６０は、ワ
ークＷを下側から支えるもので、ワークＷを載置して搬
送できるようになっている。そして、このローラ装置６
０は、図６に示すように、所定長さのローラコンベア６
１が丸鋸切断機Ａの内部を貫通しており、切断したワー
クＷを丸鋸切断機Ａの外部に搬送できるようになってい
る。

【００２４】また、このローラ装置６０は、図７に示す
ように、ローラコンベア６１には複数のローラ６２，６
２，６２・・・が等間隔で回転可能に配置され、チェー
ンを介してモータ６３により駆動されるようになってい
る。このローラコンベア６１のフレーム６４に固定され
たブラケット６５がシリンダ６６のピストンロッド６７
の先端に固定され、ローラコンベア６１全体がシリンダ
６６により前後動できるようになっている。そしてシリ
ンダ６６は基台１０に固定されている。

【００２５】このローラ装置６０の可動距離は、前記固
定バイス３５（図６）の幅寸法に相当するものである。
即ち、丸鋸２によるワークＷの切断時においては、ピス
トンロッド６７を先端まで伸ばして、ワークＷを下側よ
り支える状態（図の二点鎖線）にしておくが、切断終了
後、このワークＷが小さい場合は、ピストンロッド６７
を縮めてローラ装置６０を後退させた状態（図の実線）
にしてやる。そして前記側部固定手段のシリンダ３３と
固定バイス３５によるワークＷの固定を解放すると、ワ
ークＷは下に設置された図示しない回収箱に落下する。
この場合は、ローラ装置６０のローラコンベア６１を使
用して外部へ搬送する場合比べて、遙に早く回収するこ
とができるので、作業スピードが向上する。

【００２６】このように構成された丸鋸切断機Ａは、丸
鋸切断機Ａを単体で使用できることは勿論であるが、図
８に示すような搬送装置７０と組み合わせて、材料の供
給、切断、搬出を自動で行う自動切断装置を構成するこ
とができる。この搬送装置７０は、複数本の切断前のワ
ークＷを積載して１本づつ搬入用のローラコンベア７１
に供給する供給台７２と、ローラコンベア７１に供給さ
れたワークＷをクランプして丸鋸切断機Ａに送り込むク
ランプ装置７３と、丸鋸切断機Ａによって切断されたワ
ークＷを搬出するローラコンベア７４と、ローラコンベ
ア７４に排出されたワークＷを図示しない回収箱に降下
させる降下台７５とから構成されるものである。

【００２７】このように構成された自動切断装置は、搬
送装置７０に取り付けられた光電センサ等のワークＷの
位置検出センサによりワークＷの位置が検出されてコン
トローラＣ（図１）の前記コンピュータ４０に入力さ
れ、このワークＷの位置に合わせて丸鋸切断機Ａが同期
運転できるように、コントローラＣのコンピュータ４０
により制御されるものである。この自動切断装置によれ
ば、ワークＷを供給台７２に供給してコントローラＣの
コントロールパネル４１で切断寸法等の条件を設定して
やれば、その後ワークＷは自動的に設定された条件で切
断され排出されるので、連続した自動運転が可能となる
ものである。

【００２８】尚、本発明は上述した実施の形態に限定さ
れるものではなく、特許請求の範囲内において様々な態
様が可能なことは勿論である。例えば、水平移動手段は
油圧シリンダ装置に限定されるものではなく、油圧シリ
ンダ装置の代わりにサーボモータを使用したボールネジ
機構を使用できることは勿論である。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、ワークを切断する丸鋸を回転自在に軸支し、前
記丸鋸を回転させるモータが取り付けられたヘッド部
と、前記ヘッド部を基台に対して水平方向に往復動させ
る水平移動手段を備えたことにより、前記丸鋸をワーク
の大きさに合わせて水平移動しながら切断できるので、
前記丸鋸を大型化することなしに大径のワークを切断す
ることができるという優れた効果を発揮するものであ
る。

【００３０】また、前記ヘッド部の水平移動速度を制御
する位置検出部を備えた速度制御手段により、前記ヘツ
ド部の水平移動速度が所定位置で高速度と低速度に切換
えられることができ、効率良い切断作業が可能となり、
作業能率が向上する。また、丸鋸を使用しているので精
度の高い切断ができ、切断バリも発生しないので、従来
のバンドソーを使用した場合のようなバリ取り作業や仕
上げ作業が不要となる。

【００３１】また、前記ワークの固定手段は、シリンダ
機構による上部固定手段、シリンダ機構による側部固定
手段、ローラ機構による下部固定手段を備え、前記下部
固定手段は、回転する複数のローラを備えたローラコン
ベアと、前記ローラコンベアを前後動させるシリンダを
備えていることにより、切断後に長い切断寸法のワーク
はローラコンベアで外部に搬送し、短い切断寸法のワー
クはそのまま下に落下させて処理するので、処理スピー
ドが早くなり、作業能率が向上する。さらに、コンピュ
ータを持つ速度制御手段を備えたことにより、自動化さ
れた搬送装置と組み合わせて、切断されるワークの長さ
に関係なく自動で切断機に搬入、搬出されるので、手動
での介入が必要なくなると共に複数本の連続加工が可能
となり、自動運転による大幅な合理化ができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の丸鋸切断機の全体構成を示す正面図で
ある。

【図２】図１の丸鋸切断機の一部破断の拡大正面図であ
る。

【図３】図１の丸鋸切断機の側面図である。

【図４】図１の丸鋸切断機に使用するロータリエンコー
ダの一部破断の正面図である。

【図５】図１の丸鋸切断機の固定手段の構成を示す断面
図である。

【図６】図１の丸鋸切断機の固定手段の構成を示す平面
図である。

【図７】図６の固定手段の下部固定手段を示す側面図で
ある。

【図８】図１の丸鋸切断機を使用した自動切断装置全体
の構成を示す平面図である。

【図９】従来の小型の丸鋸切断機を示す斜視図である。

【図１０】従来の大型の丸鋸切断機を示す斜視図であ
る。

【図１１】従来の糸鋸切断機を示す正面図である。

【符号の説明】

Ａ丸鋸切断機ＣコントローラＷわーく１ヘッド部２丸鋸３モータ４ベルト５レールガイド６レールガイド７レールガイド８取り付けプレート１０基台１１レール１２レール１３レール１４ケーブル１５角フレキガイド１６投入口２０油圧シリンダ装置２１シリンダ２２ピストンロッド３０固定手段３１シリンダ装置３２シリンダ装置３３シリンダ装置３４固定バイス３５固定バイス３６固定ローラ４０マイクロコンピュータ４１コントロールパネル４２油圧コントローラ４３油圧ケーブル５０ロータリエンコーダ５１エンコーダ本体５２シャフト５３ジョイント５４ピニオン５５ラック６０ローラ装置６１ローラコンベア６２ローラ６３モータ６４フレーム６５ブラケット６６シリンダ６７ピストンロッド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワークを切断する丸鋸を回転自在に軸支
すると共に前記丸鋸を回転させるモータが取り付けられ
たヘッド部と、前記ヘッド部を基台に対して水平方向に
往復動させる水平移動手段と、前記ヘッド部の水平移動
速度を制御する速度制御手段と、前記ワークの固定手段
と、を備え、前記速度制御手段により、前記ヘツド部の水平移動速度
が前記ワークのサイズに応じた所定位置で高速度と低速
度に切換えられることを特徴とする丸鋸切断機。
【請求項２】前記水平動作手段は、油圧で動作する油
圧シリンダ装置またはボールネジ機構であることを特徴
とする請求項１に記載の丸鋸切断機。
【請求項３】前記速度制御手段は、ロータリエンコー
ダの位置検出部を備え、前記丸鋸が前記ワークに当接す
る位置まで前記ヘッド部を前記高速度で水平移動し、前
記丸鋸が前記ワークに当接した位置では前記低速度の切
断速度でワークを切断することを特徴とする請求項１ま
たは請求項２に記載の丸鋸切断機。
【請求項４】前記ワークの固定手段は、シリンダ機構
による上部固定手段、シリンダ機構による側部固定手
段、ローラ機構による下部固定手段を備えていることを
特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載
の丸鋸切断機。
【請求項５】前記下部固定手段は、回転する複数のロ
ーラを備えたローラコンベアと、前記ローラコンベアを
前後動させるシリンダ機構を備えていることを特徴とす
る請求項４に記載の丸鋸切断機。