JP2000158231A - 帯鋸盤及びその切込速度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転する無端帯鋸刃を保持している鋸刃フレ
ームを下降させながら材料の切断を行う帯鋸盤に関し、
切削負荷に応じて帯鋸盤の切込送り速度を制御すること
により、材料のより正確で精度の高い切断を可能にす
る。 【解決手段】 帯鋸刃を回転駆動する電気モータの負荷
検出手段と、鋸刃フレームを昇降する昇降シリンダの戻
り配管中に介装された流量制御弁と、電気モータの負荷
が増大したときに流量制御弁を絞る方向に制御し負荷が
減少したときに流量制御弁を開く方向に制御する制御装
置とを備えている。この制御手段は、検出負荷が限界負
荷の最大値を超えたときに所定量鋸刃フレームを上昇さ
せる方向の制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、回転する無端帯
鋸刃を保持している鋸刃フレームを下降させながら材料
の切断を行う帯鋸盤に関するもので、特に切削負荷に応
じて鋸刃フレームの下降速度を制御する手段に特徴があ
る帯鋸盤及びその切込速度制御装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】鋸刃フレームを下降させながら材料の切
断を行う構造の帯鋸盤は、上面に材料を把持するバイス
を備えた基台フレームと、基台フレームに設けた水平方
向の枢支軸まわりに揺動して昇降するか、または基台に
立設したガイドポストに案内されて、平行移動して昇降
する鋸刃フレームと、鋸刃フレームを上昇させる昇降手
段（通常は油圧シリンダ）とを備えている。鋸刃フレー
ムには、無端帯鋸刃が大径の駆動ホイールと従動ホイー
ルとの間に懸架された状態で装着されており、駆動ホイ
ールをモータ（通常は電気モータ）で回転させながら鋸
刃フレームを下降させていくことにより、基台フレーム
のバイスに固定されている材料の切断を行う。

【０００３】帯鋸盤で切断される材料の切断面の形状及
び寸法は種々であり、その形状寸法や切断位置により、
鋸刃の切削長さ（現に切削している部分の鋸刃方向の材
料の寸法）が変わり、主としてこの切削長さと材質によ
り、切断速度が決まってくる。そこで切断しようとする
材料に応じて油圧回路の絞り弁を調整すること等によ
り、切断速度すなわち鋸刃フレームの下降速度を初期設
定するようにしている。

【０００４】従来構造の多くの帯鋸盤は、鋸刃フレーム
を自重によって下降させている。換言すれば、鋸刃フレ
ームの自重により切込送りが与えられている。たとえば
丸棒を切断する場合には、切断初期と切断終期は切削長
さが短く、従って切断速度は速くなり、中央部分は切削
長さが長いために切断抵抗が大きく、従って切断速度は
遅くなる。

【０００５】しかしこのような鋸刃フレームの重量と切
断抵抗とのバランスにより、常に最適な切断速度が得ら
れるとは限らない。切断速度が遅すぎると、作業能率が
低下し、また切断速度が速すぎると材料から鋸刃に作用
する過大な反力によって鋸刃が捩じれて切曲がりを生
じ、甚だしい場合は鋸刃の破断という事故が起こる。

【０００６】材料切断前の鋸刃フレームの上動を油圧シ
リンダで行っている帯鋸盤においては、鋸刃フレーム下
降時における油圧シリンダの背圧が切断抵抗の変動によ
って変動するので、油圧シリンダの背圧が低下したとき
すなわち材料から鋸刃に作用する切断抵抗が増加したと
きに、当該油圧シリンダの戻り配管に介在させた絞り弁
を絞るという制御によって、帯鋸刃に過大な反力が作用
しないようにした制御手段が知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記手段によれば、材
料切断時における切込送り方向（鋸刃フレームの移動方
向）の反力が増大したときに、鋸刃の切断速度（切込方
向の送り速度）を低下させてワークに切曲がりが生ずる
のを防止するという制御が可能である。この発明は上記
手段に代えて、または上記手段と併用して帯鋸盤の切込
送り速度を制御することにより、材料のより正確で精度
の高い切断を可能にすることを課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の帯鋸盤
は、基台フレームと基台フレーム上で昇降する鋸刃フレ
ームとを備え、鋸刃フレームに装架された無端帯鋸刃を
回転させながら鋸刃フレームを下降して基台フレーム上
に保持されているワークを切断する帯鋸盤において、帯
鋸刃を回転駆動する電気モータと、鋸刃フレームを昇降
する昇降シリンダと、昇降シリンダの鋸刃フレームを上
昇させるポートと下降させるポートとに油圧の供給を切
り換える昇降切換弁と、昇降シリンダから作動油タンク
に至る戻り配管中に介装された流量制御弁と、前記電気
モータの負荷検出手段と、前記流量制御弁を操作するド
ライバと、電気モータの負荷が増大したときに流量制御
弁を絞る方向の信号をドライバに与える制御装置とを備
えていることを特徴とするものである。

【０００９】請求項２記載の帯鋸盤の切込速度制御装置
は、帯鋸刃を回転駆動する電気モータと、帯鋸刃を装架
した鋸刃フレームを昇降する昇降シリンダと、昇降シリ
ンダの油圧を切り換える昇降切換弁と、鋸刃フレームを
下降させるときの昇降シリンダの戻り配管中に介装され
た流速比例制御弁と、前記電気モータの負荷検出手段
と、限界負荷の設定手段と、流速比例制御弁を制御する
ドライバと、検出負荷が限界負荷の上限値を超えたとき
に前記ドライバに流速比例制御弁の流量を減少する方向
の指令を与えかつ検出負荷が限界負荷の下限値を超えた
ときに前記ドライバに流速比例制御弁の流量を増加する
方向の指令を与える制御手段とを備えていることを特徴
とするものである。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項２記載の帯
鋸盤の切込速度制御装置において、制御手段が検出負荷
が限界負荷の最大値を超えたときに所定量鋸刃フレーム
を上昇させる制御を含むことを特徴とするものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下図面に示す実施例を参照して
この発明の実施形態を説明する。図３は帯鋸盤の一例を
示す正面図で、基台フレーム１の上面には固定爪２と移
動爪３との対からなるバイスが装着されており、移動爪
３がバイスシリンダ４で固定爪２側に移動することによ
り、丸棒等の材料５を固定する。基台フレーム１の背後
側に１本のガイドコラム７が立設され、このガイドコラ
ムに摺動自在に鋸刃フレーム８が装着されている。なお
鋸刃フレームは、このコラム回りに回動させることによ
り、材料の切断角度を変えることができるようになって
いる。鋸刃フレーム８は従動ホイールハウジング９内に
軸支された従動ホイールと、駆動ホイールハウジング１
１内に軸支された駆動ホイールとを備え、この両ホイー
ルの間に無端帯鋸刃１２が懸架されている。従動ホイー
ルハウジング９と駆動ホイールハウジング１１との間で
帯鋸刃１２が露出している部分の両側には、帯鋸刃１２
を捩じって切断方向に向けるガイド１３や切断位置への
給油装置が設けられている。駆動ホイールは駆動ホイー
ルハウジングの背後側に設けられた電気モータによって
回転駆動されるが、その電気モータは図３には示されて
いない（図１の符号３１で示されている）。鋸刃フレー
ム８は基台フレームとの間に装架された昇降シリンダ１
４で上下両方向に駆動される。

【００１２】図１は昇降シリンダ１４を昇降させる油圧
回路を示したもので、この油圧回路は前記バイスシリン
ダ等にも圧油を供給しているが、昇降シリンダ以外の部
分の油圧回路は省略されている。油圧ポンプ１５は圧力
補償付き可変容量ポンプで、必要とする作動油量に応じ
てポンプの吐出圧が変動する。油圧ポンプの吐出回路に
は昇降シリンダ１４の鋸刃フレーム８を上昇させる側の
ポート（上昇ポート）１６と下降させる側のポート（下
降ポート）１７とに油圧を切り換える昇降切換弁１８が
接続されている。上昇ポート１６と昇降切換弁１８とを
繋ぐ管路１９には、ストップバルブ２１が設けられてお
り、鋸刃フレームの上昇限リミットスイッチや下降限リ
ミットスイッチが動作したときに、このストップバルブ
を動作させることにより、鋸刃フレーム８のオーバーラ
ンを防止している。昇降切換弁１８と作動油タンク２２
との間の戻り管路２３には、流速比例制御弁（流量比例
制御弁）２５が直列に介装されている。流速比例制御弁
２５はそのソレノイド２９に与えられる電圧値によって
戻り管路の流量を多段階に調整して、入口側の油圧と出
口側の油圧を常に一定保持している。

【００１３】帯鋸刃を回転駆動している電気モータ３１
は、図１に示すように制御装置（シーケンサ）３２によ
りインバータ３３を介して可変速制御されており、かつ
インバータの電流モニターによって電気モータ３１の負
荷が検出され、その検出信号ａが制御装置３２に与えら
れている。一方制御装置３２からは鋸刃フレーム８の速
度を制御するアナログ電圧信号ｂが比例制御アンプ（ド
ライバ）３４に与えられており、ドライバは前記アナロ
グ電圧信号に基づく駆動信号を流速比例制御弁２５に与
え、鋸刃フレーム８の移動速度を制御している。

【００１４】制御装置３２は図２のフローチャートで示
すような手順で鋸刃フレーム８の下降速度を制御してい
る。制御装置３２内の設定器には、上限電流値Ｉｍａ
ｘ、下限電流値Ｉｍｉｎ、複数段階の鋸刃フレームの下
降速度Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２・・・Ｖｎを設定する設定器を
備えている。ここでＶ０は鋸刃フレームの下降速度の初
期値であり、Ｖ１ないしＶｎはたとえばＶ１＝Ｖ０×
０．６、ｎが２以上のＶｎに対してＶｎ＝Ｖ（ｎ−１）
×０．７のように順次遅くなる下降速度を設定する。

【００１５】図２のフローチャートにおいて、帯鋸盤が
切断下降を開始すると、まず下降速度が初期値Ｖ０に設
定されて材料の切断を開始する。そしてたとえば１秒毎
の判定ステップでインバータの電流モニターで検出され
る電流値Ｉと、Ｉｍａｘ及びＩｍｉｎが比較され、検出
電流値Ｉが上限値Ｉｍａｘを超えているときは、一段下
の設定速度に移行し、検出電流値Ｉが下限値Ｉｍｉｎを
超えたときは、一段上の設定速度に移行するという制御
を行う。図２の例ではＶ０ないしＶ４の５段階で鋸刃フ
レームの下降速度が制御されるようになっており、Ｖ０
で下降している状態で検出電流値Ｉが下限値Ｉｍｉｎを
超えたときは、初期下降速度Ｖ０のままで切断を行い、
また最低速度Ｖ４で下降しているときに検出電流値Ｉが
上限値Ｉｍａｘを超えたときは、昇降切換弁１８を切り
換えて鋸刃を一旦上昇させた後、再び昇降切換弁を復帰
して速度Ｖ４での鋸刃フレームの下降を行う。このよう
に帯鋸刃の負荷が増大したときに、鋸刃フレームを一旦
上昇させる動作は、例えば材料の切り溝が材料の熱膨張
等によって狭くなって、帯鋸刃の側面が挟持される所謂
切り締まりが生じたときなどにこれを回避する手段とし
て有効である。

【００１６】以上のような制御により、たとえば丸鋼や
Ｈ鋼等の材料を切断しているときに、その切断位置によ
って切断長さが大きく変化して、鋸刃の切断抵抗が変動
する場合に、帯鋸刃の切断抵抗を検出して鋸刃フレーム
の下降速度すなわち帯鋸刃の切込送り速度を変化させる
ので、帯鋸刃に過大な切削負荷をかけることがなく、か
つ低負荷のときには帯鋸刃の切込送り速度を速くして、
精度の高い材料の切断を能率良く行うことができるよう
になる。なお、図２のフローチャートで示した制御は、
コンピュータソフトウエア、電気的なシーケンス回路あ
るいはシーケンス弁を用いた油圧シーケンス等種々の態
様で実現が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】帯鋸盤の油圧回路を示す図

【図２】制御装置のフローチャート

【図３】帯鋸盤の正面図

【符号の説明】

１ 基台フレーム ５ 材料 ８ 鋸刃フレーム 12 帯鋸刃 14 昇降シリンダ 16 上昇ポート 17 下降ポート 18 昇降切換弁 23 戻り管路 24 流速比例制御弁 31 電気モータ 32 シーケンサ 34 ドライバ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台フレームと基台フレーム上で昇降す
   る鋸刃フレームとを備え、鋸刃フレームに装架された無
   端帯鋸刃を回転させながら鋸刃フレームを下降して基台
   フレーム上に保持されているワークを切断する帯鋸盤に
   おいて、帯鋸刃を回転駆動する電気モータと、鋸刃フレ
   ームを昇降する昇降シリンダと、昇降シリンダの鋸刃フ
   レームを上昇させるポートと下降させるポートとに油圧
   の供給を切り換える昇降切換弁と、昇降シリンダから作
   動油タンクに至る戻り配管中に介装された流量制御弁
   と、前記電気モータの負荷検出手段と、前記流量制御弁
   を操作するドライバと、電気モータの負荷が増大したと
   きに流量制御弁を絞る方向の信号をドライバに与える制
   御装置とを備えている、帯鋸盤。
2. 【請求項２】 帯鋸刃を回転駆動する電気モータと、帯
   鋸刃を装架した鋸刃フレームを昇降する昇降シリンダ
   と、昇降シリンダの油圧を切り換える昇降切換弁と、鋸
   刃フレームを下降させるときの昇降シリンダの戻り配管
   中に介装された流速比例制御弁と、前記電気モータの負
   荷検出手段と、限界負荷の設定手段と、流速比例制御弁
   を制御するドライバと、検出負荷が限界負荷の上限値を
   超えたときに前記ドライバに流速比例制御弁の流量を減
   少する方向の指令を与えかつ検出負荷が限界負荷の下限
   値を超えたときに前記ドライバに流速比例制御弁の流量
   を増加する方向の指令を与える制御手段とを備えてい
   る、帯鋸盤の切込速度制御装置。
3. 【請求項３】 制御手段が検出負荷が限界負荷の最大値
   を超えたときに所定量鋸刃フレームを上昇させることを
   特徴とする、請求項２記載の帯鋸盤の切込速度制御装
   置。