JP2000218505A - ワーク切断装置およびワーク切断方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 切断精度および生産性を向上できるワーク切
断装置およびワーク切断方法を提供する。 【解決手段】 ベット１２上に立設されるコラム１４の
レール１６ａ、１６ｂに、スライダ１８を摺動可能に装
着する。スライダ１８の前面に設けられた支持部２６ａ
と２６ｂとによって、切断刃ブロック２８が装着された
回転軸３０の両側を支持する。切断刃ブロック２８は複
数の切断刃４８を含む。ベット１２上の切断刃ブロック
２８の真下にワーク７０を配置する。切断刃４８を回転
させながら降下させ、ワーク７０を切断する。このと
き、切断刃４８にかかる負荷に応じて、切断刃４８の切
断速度を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はワーク切断装置お
よびワーク切断方法に関し、特にたとえば磁石などの焼
結体を切断するために用いられる、ワーク切断装置およ
びワーク切断方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ボイスコイルモータなどに使用される磁
石を得るための従来のワーク切断装置の一例を図１３に
示す。このワーク切断装置１は、いわゆる片持ちタイプ
の一種のオーバーハング型であり、回転軸２に対して、
各切断刃３はスペーサ（図示せず）をかませながら１枚
ずつ順に組み付けて形成され、回転軸２の端部はサポー
トアーム４によって支持される。また、ワーク切断装置
１は、レール５に摺動可能に装着されたＸスライダ６を
含む。Ｘスライダ６上には、チャックテーブル７、その
上に貼付板８が取り付けられ、貼付板８には接着剤によ
ってたとえば複数のワーク９が固定される。そして、Ｘ
スライダ６を矢印Ａ方向（Ｘ軸方向）に摺動させ、ワー
ク９を、矢印Ｂ方向に回転している切断刃３に向かって
一定速度で相対移動させることによって、ワーク９を所
定の厚みに切断する。このとき、ワーク９は複数の切断
刃３によって切断されるので、一度の作業で複数枚の磁
石が得られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来技
術は、いわゆる片持ちタイプであるので、切断負荷が増
加して切断刃３が所定回転数以下になると、切断中に切
断刃３のブレが発生しワーク９の切断面の精度が低下す
る。したがって、ワーク９の切断速度は、最大負荷が発
生する箇所に合わせて一定速度に設定されていた。その
ため、ワーク９の切断断面積に合わせて切断速度を切り
替えることができず、切断効率が悪かった。この弊害
は、特に円弧状の焼結体を切断する場合に顕著であっ
た。また、最近使用されている超硬の切断刃としては切
り代を小さくするためにその厚さが０．５ｍｍ〜０．６
ｍｍのものが使用されているが、ブレが発生しやすいの
で切断速度をさほど上げることができず、切断効率の向
上は急務とされている。

【０００４】さらに、切断刃３を片持ちするので、切断
中に発生するブレによって切断精度が低くなり、さら
に、回転軸２に取り付ける切断刃３の枚数には限界があ
り、一度に切断できる枚数が限られてしまい、生産性が
悪いという問題点があった。

【０００５】そこで、切削精度と生産性とを高めること
を目的とした従来例として特開平７−２１４５４４号開
示の技術があるが、被切断物それぞれに対して予め切り
込み深さと切刃の接触長さとをデータとしてインプット
しなければならない。すなわち、形状が異なるワークそ
れぞれに対してデータをインプットしなければならず作
業性が良くなかった。また、被切断物の固定箇所がずれ
ると、切り込み深さから変換された切刃の接触長さと実
際の切刃の接触長さとの間に狂いが生じるため、切断精
度が低下してしまう。

【０００６】さらに、負荷を検出し研削速度を制御する
ことによって研削焼けを防止する技術が、特公平６−３
７０３１号公報に開示されているが、研削送り速度を減
ずることによって研削焼けを防止するものであるため、
研削時間が長くなると考えられる。このようにいずれの
従来技術においても、切断精度および生産性が十分では
なかった。

【０００７】それゆえに、この発明の主たる目的は、切
断精度および生産性を向上できる、ワーク切断装置およ
びワーク切断方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載のワーク切断装置は、切断刃を回転
させてワークを切断するワーク切断装置において、切断
刃が装着された回転軸の両側をともに支持することを特
徴とする。

【０００９】請求項２に記載のワーク切断装置は、請求
項１に記載のワーク切断装置において、回転軸の両側を
支持する支持部が１つのユニットに取り付けられるもの
である。

【００１０】請求項３に記載のワーク切断装置は、請求
項１または２に記載のワーク切断装置において、回転軸
の両側を支持する支持部の１つが、他方の支持部に対し
て移動可能に取り付けられるものである。

【００１１】請求項４に記載のワーク切断装置は、請求
項１ないし３のいずれかに記載のワーク切断装置におい
て、回転軸は、その両端にテーパ部を有するアーバー、
およびアーバーの端部を受容するために逆テーパ状の受
容部を有する回転支持部を含むものである。

【００１２】請求項５に記載のワーク切断装置は、請求
項１ないし４のいずれかに記載のワーク切断装置におい
て、さらに、切断時の切断刃に対するワークの相対的運
動方向が切断刃の中心方向になるように、ワークまたは
切断刃を移動させる手段を含むものである。

【００１３】請求項６に記載のワーク切断装置は、切断
刃を回転させてワークを切断するワーク切断装置におい
て、切断時の切断刃に対するワークの相対的運動方向が
切断刃の中心方向になるように、ワークまたは切断刃を
移動させることを特徴とする。

【００１４】請求項７に記載のワーク切断装置は、請求
項１ないし６のいずれかに記載のワーク切断装置におい
て、さらに、切断刃にかかる負荷を検出する負荷検出手
段、および負荷に応じて切断刃の切断速度を調整する切
断速度調整手段を含むものである。

【００１５】請求項８に記載のワーク切断装置は、切断
刃を回転させてワークを切断するワーク切断装置におい
て、切断刃にかかる負荷を検出する負荷検出手段、およ
び負荷に応じて切断刃の切断速度を調整する切断速度調
整手段を備えることを特徴とする。

【００１６】請求項９に記載のワーク切断装置は、請求
項１ないし８のいずれかに記載のワーク切断装置におい
て、ベルト伝動を利用して切断刃を回転するとき、ベル
トの張力を調整するための張力調整手段をさらに含むも
のである。

【００１７】請求項１０に記載のワーク切断方法は、切
断刃を回転させてワークを切断するワーク切断方法にお
いて、切断刃が装着された回転軸の両側をともに支持し
た状態で、切断刃を回転させてワークを切断することを
特徴とする。

【００１８】請求項１１に記載のワーク切断方法は、切
断刃を回転させてワークを切断するワーク切断方法にお
いて、所定位置にワークを配置する第１ステップ、およ
び切断時の切断刃に対するワークの相対的運動方向が切
断刃の中心方向になるように、ワークまたは切断刃を移
動させる第２ステップを備えることを特徴とする。

【００１９】請求項１２に記載のワーク切断方法は、切
断刃を回転させてワークを切断するワーク切断方法にお
いて、切断刃にかかる負荷を検出する第１ステップ、お
よび負荷に応じて切断刃の切断速度を調整する第２ステ
ップを備えることを特徴とする。

【００２０】請求項１に記載のワーク切断装置では、回
転軸の両側をともに支持することによって、切断刃の保
持を安定化でき、切断中の切断刃のブレを小さくするこ
とができるため、たとえば焼結体のような脆性を有する
ワークを切断するときにチッピングを抑制することがで
き、切断精度を向上できる。また、切断刃のブレを小さ
くすることができるので、回転軸に取付可能な切断刃の
数を多くできる。その結果、一度の作業での切断枚数を
多くできるので、生産性を向上できる。請求項１０に記
載のワーク切断方法においても同様である。

【００２１】請求項２に記載のワーク切断装置のよう
に、回転軸の両側を支持する支持部を１つのユニットに
取り付けることによって、切断刃の保持精度、特に水平
方向の精度を向上させることができる。

【００２２】請求項３に記載のワーク切断装置のよう
に、回転軸の両側を支持する支持部の１つを、他方の支
持部に対して移動可能に取り付けてもよい。

【００２３】請求項４に記載のワーク切断装置のよう
に、回転軸のアーバーの両端にテーパ部を形成し、その
テーパ部を、回転支持部の逆テーパ状の受容部に嵌入す
るようにすれば、切断刃の固定精度を向上することがで
きる。

【００２４】また、請求項５、請求項６に記載のワーク
切断装置では、たとえば、所定位置に配置されたワーク
に対して切断刃を回転させながら降下させて、ワークに
対して切断刃を切り込むことによって、切断刃を変形さ
せようとする力を従来技術より小さくできるので、切断
刃にかかる負荷が小さくなる。したがって、切断刃の変
形も小さくなり、切断面の精度が向上する。また、切断
に要するストロークも短くできるので、切断時間を短縮
でき、生産性が向上する。請求項１１に記載のワーク切
断方法においても同様である。

【００２５】さらに、請求項７、請求項８に記載のワー
ク切断装置では、自動的に負荷検出を行い、ワークの形
状にかかわらず切断刃にかかる負荷が安定するように、
切断速度を調整しながらワークを切断することができる
ので、自動化できるとともに切断効率を向上でき、かつ
切断精度を向上できる。請求項１２に記載のワーク切断
方法においても同様である。特に、切断刃のブレを抑制
できるときには、負荷検出がさらに正確となり、切断精
度をさらに向上させることができる。

【００２６】請求項９に記載のワーク切断装置では、張
力調整手段によってベルトの張力を常に一定に保つこと
により、ベルトの滑りを防止でき、ベルトの回転を安定
化できる。特に、切断刃をワークに向かって移動させて
ワークを切断する場合に有効となる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施形態について説明する。

【００２８】図１を参照して、この発明の実施の形態の
ワーク切断装置１０は門型両持ちタイプの薄刃切断機の
一種であり、ベッド１２を含み、ベッド１２上には横断
面略コ字状のコラム１４が立設される。コラム１４の前
面には鉛直方向に平行する２本のレール１６ａおよび１
６ｂが形成され、レール１６ａおよび１６ｂには上下方
向（Ｚ軸方向）に摺動可能なスライダ１８が装着され
る。スライダ１８の背面には、鉛直方向のねじ孔を有す
るスライダ支持部２０が取り付けられ、スライダ支持部
２０のねじ孔には切込軸として機能するねじ２２が螺入
される。ねじ２２はコラム１４上に配設される昇降モー
タ２４によって回転される。したがって、昇降モータ２
４の制御によってねじ２２が回転し、スライダ支持部２
０を介してスライダ１８が上下動可能とされ、切断時に
は、後述する切断刃ブロック２８が矢印Ｃ方向（下方
向）に送られる。

【００２９】スライダ１８の前面には所定間隔を有しか
つ同一高さに支持部２６ａおよび２６ｂが設けられ、支
持部２６ａおよび２６ｂによって、切断刃ブロック２８
が取り付けられた回転軸３０の両側が支持される。

【００３０】図２に示すように、回転軸３０は、アーバ
ー３２、回転支持部３４ａ、３４ｂ、ねじ３６ａ、３６
ｂを含む。アーバー３２の両端にはそれぞれテーパ部３
８ａ、３８ｂが形成され、かつその先端部にはねじ孔４
０ａ、４０ｂが形成される。回転支持部３４ａ、３４ｂ
は、それぞれ、アーバー３２の端部を受容するための受
容部４２ａ、４２ｂ、およびねじ３６ａ、３６ｂを挿入
するためのねじ孔４４ａ、４４ｂを有する。受容部４２
ａ、４２ｂの逆テーパ状の傾斜は、テーパ部３８ａ、３
８ｂの傾斜と一致するように形成される。

【００３１】したがって、回転軸３０では、受容部４２
ａ、４２ｂにそれぞれテーパ部３８ａ、３８ｂが嵌入さ
れて、回転支持部３４ａ、３４ｂとアーバー３２とが一
体化され、さらにねじ３６ａがねじ孔４４ａに挿入され
かつねじ孔４０ａに螺入され、ねじ３６ｂがねじ孔４４
ｂに挿入されかつねじ孔４０ｂに螺入されることによっ
て、アーバー３２が精度よく固定される。

【００３２】このような回転軸３０は、支持部２６ａお
よび２６ｂによって支持される。このとき、支持部２６
ａと回転支持部３４ａとの間、支持部２６ｂと回転支持
部３４ｂとの間には、それぞれ図示しないベアリングが
介挿されており、したがって回転軸３０は回転可能に支
持される。

【００３３】なお、図１に示すように、支持部２６ｂ
は、スライダ１８に取り付けられたレール４６ａおよび
４６ｂを摺動してスライダ１８の前面に着脱可能に装着
される。これにより回転軸３０の着脱が行われる。ま
た、切断刃ブロック２８は、複数の切断刃４８を有し、
切断刃４８間にはスペーサ（図示せず）が介挿される。
この実施の形態では、たとえば、切断刃４８の厚みは
０．６mm、スペーサの厚みは２．５mmに設定される。

【００３４】図３をも参照して、回転軸３０の一端に取
り付けられるプーリ５０と、回転軸モータ７２（後述）
によって回転される回転軸５１に取り付けられるモータ
プーリ５２とにはベルト５４が装着され、ベルト５４を
回転軸モータ７２の駆動で回転させるベルト伝動によっ
て、回転軸３０、切断刃ブロック２８がたとえば矢印Ｄ
方向に回転される。ここで注目すべきは、ベルト５４の
張力を調整する張力調整手段５６を設けていることであ
る。張力調整手段５６は、先端にプーリ５８が形成され
た回動軸６０、回動軸６０を支持する支持部６２、およ
びエアシリンダ６４を含む。回動軸６０の先端のプーリ
５８はベルト５４に従動する。エアシリンダ６４は、回
動支点Ｐを中心に矢印Ｅ方向に回動する回動軸６０が一
定の力でベルト５４を押圧するように構成されている。
したがって、ベルト５４の張力を一定に保つことができ
る。

【００３５】図１に戻って、ベッド１２上の切断刃ブロ
ック２８の真下には、たとえばステンレス鋼製のテーブ
ル６６が配置され、テーブル６６の上面にたとえばカー
ボン製の貼付板６８が配置され、貼付板６８上にはたと
えば接着剤などによってワーク７０が固定される。この
実施の形態では、計４個のワーク７０が並列配置され
る。ワーク７０としては、たとえば円弧状の表面を有す
る磁石等の焼結体が用いられる。

【００３６】つづいて、図４を参照して、ワーク切断装
置１０の電気的構成について説明する。

【００３７】ワーク切断装置１０は、切断刃４８を上下
動させるための昇降モータ２４の他、切断刃４８を回転
させるための回転軸モータ７２を含む。昇降モータ２４
および回転軸モータ７２は、それぞれ入力電源７４から
電力が与えられる昇降モータ制御回路７６および回転軸
制御回路７８によって制御される。回転軸モータ制御回
路７８には、回転軸モータ７２の負荷電流を検出するた
めの負荷電流検出器８０が含まれる。

【００３８】昇降モータ制御回路７６および回転軸モー
タ制御回路７８はコントロールユニット８２によって制
御される。コントロールユニット８２は、昇降モータ制
御回路７６、回転軸モータ制御回路７８との間で信号を
入出力するためのＩ／Ｏポート８４を含み、Ｉ／Ｏポー
ト８４にはＢＵＳ８６を介して、処理動作を制御するた
めのＣＰＵ８８、制御プログラム等が格納されるＲＯＭ
９０、ワークエリアとなるＲＡＭ９２、動作状態を監視
するためのＣＲＴ９４が接続される。さらに、ＢＵＳ８
６には制御データ等を入力するための操作パネル９６が
接続される。したがって、コントロールユニット８２に
よって、負荷データとオペレータによって設定されたデ
ータとに基づいて、切断刃４８の上下動、回転が制御さ
れる。

【００３９】このようなワーク切断装置１０の主要動作
について、図５および図６を参照して説明する。

【００４０】オペレータが予め、貼付板６８にたとえば
接着剤で固定したワーク７０をテーブル６６にセットす
る。

【００４１】そして、操作パネル９６のスタートボタン
をオンすると、切断刃４８が回転するとともに切断刃４
８がワーク７０に向かって降下する。このとき、加工時
間を短くするために切断刃４８がワーク７０に到達する
までは切断時よりも速い速度で切断刃４８を降下させる
（ステップＳ１）。切断刃４８がワーク７０に到達した
ことは、切断刃４８にかかる負荷が上昇したこと、ある
いは操作パネル９６によって設定された位置まで切断刃
４８が降下したことによって検知される。

【００４２】そして、切断が開始されるが、ワーク７０
のチッピングを防止するために通常の切断速度よりも遅
い切断速度Ｖで切断刃４８を降下させる（ステップＳ
３）。この切断速度Ｖは予め操作パネル９６によって設
定される。

【００４３】また、通常の切断速度よりも遅い切断速度
Ｖで切断する時間がＴ０、Ｔ１、Ｔ２として操作パネル
９６によって予め設定されており、まず時間Ｔ０の間、
遅い切断速度Ｖで切断される（ステップＳ５、ステップ
Ｓ７）。それに続いて時間Ｔ１の間、同様に遅い切断速
度Ｖで切断され、その間所定のサンプリング周期で切断
刃４８にかかる負荷値ｘ１の加算、サンプリング時間の
加算、ルーチン回数の加算が行われ、ＲＡＭ９２に格納
されていく（ステップＳ９、ステップＳ１１）。負荷値
ｘ１、ｘ２（後述）は負荷電流検出器８０で回転軸モー
タ７２の負荷電流を検出することによって算出される。

【００４４】そして、通常の切断速度よりも遅い切断速
度Ｖで切断する時間Ｔ１が経過すると、負荷値ｘ１の合
計をルーチン回数で除算して、負荷平均Ｘ１が算出され
ＲＡＭ９２に格納される（ステップＳ１３）。その後は
時間Ｔ２の間、上述と同様に所定のサンプリング周期で
切断刃４８の負荷値ｘ２の加算、サンプリング時間の加
算、ルーチン回数の加算が行われて、ＲＡＭ９２に格納
されていく（ステップＳ１５、ステップＳ１７）。な
お、最初の時間Ｔ２の間の切断速度は、上述と同様、遅
い切断速度Ｖである。

【００４５】時間Ｔ２が経過すると、負荷値ｘ２の合計
をルーチン回数で除算して、負荷平均Ｘ２が算出され
て、ＲＡＭ９２に格納される（ステップＳ１９）。この
ように切断刃４８の降下中、最初は時間Ｔ１その後は時
間Ｔ２毎に、負荷平均が監視される。

【００４６】そして、負荷平均Ｘ２が負荷上限値以上か
否かを判断することによって、切断時において異常が発
生したか否かが判断され（ステップＳ２１）、負荷平均
Ｘ２が負荷上限値以上であれば、異常が発生したとして
切断を中止させる（ステップＳ２３）。

【００４７】一方、負荷平均Ｘ２が０に近い負荷下限値
以下になったか否かを判断することによって、ワーク７
０を切断し終えたか否かが判断され（ステップＳ２
５）、負荷平均Ｘ２が負荷下限値以下であれば、切断作
業を自動終了する。そして、切断刃４８を上昇させて、
切断刃４８の回転を停止して、終了する。

【００４８】負荷平均Ｘ２が負荷上限値と負荷下限値と
の間にあれば、負荷平均Ｘ１とＸ２と比較に基づいて、
切断速度を加減速するための係数ｋがたとえば５段階
（ｋ１〜ｋ５）で決定される（ステップＳ２７）。たと
えば、初期設定速度である切断速度Ｖを、可変的に設定
される切断速度の中の最小値とする場合には、係数ｋ１
〜ｋ５は１以上の値となる。

【００４９】また、ステップＳ２７において、負荷平均
Ｘ２と前回の負荷平均Ｘ２との比較に基づいて、係数ｋ
を決定するようにしてもよい。この場合には、たとえ
ば、係数ｋ３＝１とし、係数ｋ１、ｋ２を１より小さ
く、係数ｋ４、ｋ５を１より大きく設定する。

【００５０】そして、決定された係数ｋに基づいて切断
速度が設定され（ステップＳ２９）、ステップＳ１５に
戻る。ステップＳ２７において、負荷平均Ｘ１とＸ２と
の比較に基づいて係数ｋを決定する場合には、切断速度
はｋ×Ｖ（Ｖ：遅い切断速度）でセットされ、一方、負
荷平均Ｘ２と前回の負荷平均Ｘ２との比較に基づいて係
数ｋを決定する場合には、切断速度はｋ×ｖ（ｖ：前回
の切断速度）でセットされる。このように、負荷検出し
ながら切断刃４８にかかる負荷が安定するように切断速
度を一定幅の範囲で調整することによって、効率よく切
断することが可能となる。

【００５１】ワーク切断装置１０の効果について、図７
を参照して説明する。図７において、負荷および切断速
度は、それぞれ実線および一点鎖線で示される。

【００５２】負荷検出しない定速切断時には、図７
（ａ）に示すように切断刃４８にかかる負荷が変化し、
切断刃４８の負担が大きくなる。しかし、負荷検出時に
は、図７（ｂ）に示すように切断刃４８にかかる負荷に
応じてリアルタイムで切断速度を制御することによっ
て、負荷を安定化できるので、切断刃４８への負担を減
ずることができ、切断精度を向上できる。また、図７
（ａ）と（ｂ）とを比較してわかるように、負荷検出時
には切断に要する時間を短縮でき、生産性を向上でき
る。

【００５３】また、ワーク切断装置では、切断刃が回転
軸に完全に直角になるよう取り付けられるのが理想的で
あり、この場合には切断反力は切断刃面内に発生し、切
断刃をその面に垂直に変形させる力は発生しない。しか
し、現実的には、従来のワーク切断装置１では、図９に
示すように、切断刃取り付け誤差θ（θ＝０．０２〜
０．０４度程度）が発生し、切断反力ｆの接線分力ｆ１
の取り付け誤差分の分力ｆ２（＝ｆ１×ｓｉｎθ）が切
断刃３を変形させようとする力として作用し、切断刃３
が変形し、切断精度が悪くなる。

【００５４】それに対して、ワーク切断装置１０によれ
ば、図８に示すように、従来と同様の切断刃取り付け誤
差θがあっても、切断反力Ｆが回転軸３０の略中心方向
になるので、接線分力Ｆ１は小さくなり、切断刃４８を
変形させようとする分力Ｆ２（＝Ｆ１×ｓｉｎθ）は必
然的に、図９に示す従来技術の場合よりも小さくなり、
切断刃４８にかかる負荷も小さくなる。その結果、切断
刃４８の変形を小さくでき、切断刃４８のブレも小さく
なるので、切断精度が向上する。

【００５５】また、図１０に示すように、ワーク切断装
置１０による切断開始から切断終了までの切断刃４８の
ストロークＬ１は、図１１に示す従来技術のストローク
Ｌ２と比較して短縮できることがわかる。すなわち、上
方向から切断することによって、切断ストロークを短く
でき、ワーク切断時間を大幅に短縮できる。

【００５６】一実験例として、図１２に示す円弧状のネ
オジム磁石を切断する場合、ワーク切断時間は、従来の
ワーク切断装置１では１８．５分必要であったが、ワー
ク切断装置１０によれば１４．５分に短縮できた。

【００５７】また、回転軸３０の両側をそれぞれ支持部
２６ａおよび２６ｂで支持するいわゆる両持ち構造とす
ることによって、切断刃４８の保持を安定化でき、切断
中の切断刃４８のブレを小さくすることができるため、
たとえば焼結体のような脆性を有するワークを切断する
ときにチッピングを抑制することができ、切断精度を向
上できる。また、切断刃４８のブレを小さくすることが
できるので、回転軸３０に取付可能な切断刃４８の数を
多くでき、その結果、一度の作業での切断枚数を多くで
きるので、生産性を向上できる。

【００５８】回転軸３０の両側を支持する支持部２６ａ
および２６ｂを１つのユニットであるスライダ１８に取
り付けることによって、切断刃４８の保持精度、特に水
平方向の精度を向上させることができる。

【００５９】さらに、回転軸３０のアーバー３２の両端
にそれぞれテーパ部３８ａおよび３８ｂを形成し、その
テーパ部３８ａおよび３８ｂを、それぞれ回転支持部３
４ａおよび３４ｂの受容部４２ａおよび４２ｂに嵌入す
るようにすれば、切断刃４８の固定精度を向上すること
ができる。

【００６０】また、張力調整手段５６によってベルト５
４の張力を常に一定に保つことによって、ベルト５４の
滑りを防止でき、ベルト５４の回転を安定化できる。こ
の実施の形態のように、切断刃４８を上下動させる場合
には特に有効となる。

【００６１】なお、上述の実施の形態では、ワーク７０
に向けて切断刃４８を移動させる場合について説明した
が、これに限定されず、たとえば、切断刃４８に向けて
ワーク５４を移動させてもよく、さらには、切断時にお
ける切断刃４８に対するワーク７０の相対的運動方向が
切断刃４８の中心方向になるように、ワーク７０または
切断刃４８を移動させる任意の手段を用いることができ
る。

【００６２】

【発明の効果】この発明によれば、回転軸の両側をそれ
ぞれ支持することによって、切断中の切断刃のブレを小
さくすることができるため、切断精度を向上できる。ま
た、切断刃のブレを小さくすることができるので、回転
軸に取付可能な切断刃の数を多くでき、その結果、一度
の作業での切断枚数を多くできるので、生産性を向上で
きる。

【００６３】また、切断時の切断刃に対するワークの相
対的運動方向が切断刃の中心方向になるように、ワーク
または切断刃を移動させることによって、切断刃を変形
させようとする力を従来技術より小さくできるので、切
断刃の変形も小さくなり、切断面の精度が向上する。ま
た、切断に要するストロークも短くできるので、切断時
間を短縮でき、生産性が向上する。

【００６４】さらに、切断刃にかかる負荷を自動的に検
出し、その負荷に応じて切断速度を調整することによっ
て、ワークの形状にかかわらず切断刃にかかる負荷が安
定するように切断速度を調整しながらワークを切断する
ことができるので、自動化できるとともに切断効率を向
上でき、かつ切断精度を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態の要部を示す斜視図であ
る。

【図２】支持部および回転軸の要部を示す斜視図であ
る。

【図３】図１の実施形態の要部を示す側面図である。

【図４】図１の実施形態の電気的構成を示すブロック図
である。

【図５】図１の実施形態の動作を示すフロー図である。

【図６】図５の動作の続きを示すフロー図である。

【図７】時間に対する切断速度および負荷を示すグラフ
であり、（ａ）は負荷検出をしない定速切断時、（ｂ）
は負荷検出時をそれぞれ示す。

【図８】図１に示す実施形態による切断時に切断刃にか
かる加工反力の関係を示す図解図である。

【図９】図１３に示す従来技術による切断時に切断刃に
かかる加工反力の関係を示す図解図である。

【図１０】図１に示す実施形態の切断ストロークを示す
図解図である。

【図１１】図１３に示す従来技術の切断ストロークを示
す図解図である。

【図１２】ワークの一例を示す斜視図である。

【図１３】従来技術の一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ ワーク切断装置 １６ａ、１６ｂ、４６ａ、４６ｂ レール １８ スライダ ２０ スライダ支持部 ２２、３６ａ、３６ｂ ねじ ２４ 昇降モータ ２６ａ、２６ｂ、６２ 支持部 ２８ 切断刃ブロック ３０、５１、６０ 回転軸 ３２ ア−バー ３４ａ、３４ｂ 回転支持部 ３８ａ、３８ｂ テーパ部 ４２ａ、４２ｂ 受容部 ４８ 切断刃 ５０、５８ プーリ ５４ ベルト ５６ 張力調整手段 ６４ エアシリンダ ６６ テーブル ６８ 貼付板 ７０ ワーク ７２ 回転軸モータ ７６ 昇降モータ制御回路 ７８ 回転軸モータ制御回路 ８０ 負荷電流検出器 ８２ コントロールユニット ９６ 操作パネル

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年３月２４日（２０００．３．２
４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載のワーク切断装置は、切断刃を鉛直
方向に移動させながら回転させて、固定されたワークを
切断するワーク切断装置において、切断刃が装着された
回転軸の両側を支持する支持部、および支持部が取り付
けられかつ鉛直方向に移動可能な１つのユニットを備え
ることを特徴とする。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】請求項２に記載のワーク切断装置は、切断
刃を回転させてワークを切断するワーク切断装置におい
て、切断刃が装着された回転軸の両側をそれぞれ支持す
る２つの支持部を有し、一方の支持部が他方の支持部に
対して回転軸の軸方向に移動可能に取り付けられること
を特徴とする。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】請求項３に記載のワーク切断装置は、請求
項１または２に記載のワーク切断装置において、さら
に、切断時の切断刃に対するワークの相対的運動方向が
切断刃の中心方向になるように、ワークまたは切断刃を
移動させる手段を含むものである。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】請求項４に記載のワーク切断装置は、請求
項１ないし３のいずれかに記載のワーク切断装置におい
て、さらに、切断刃にかかる負荷を検出する負荷検出手
段、および負荷に応じて切断刃の切断速度を調整する切
断速度調整手段を含むものである。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】請求項５に記載のワーク切断装置は、切断
刃を回転させてワークを切断するワーク切断装置におい
て、ワークの切断開始後の時間Ｔ１における切断刃にか
かる負荷平均Ｘ１を検出する手段、時間Ｔ１に続く各時
間Ｔ２毎の切断刃にかかる負荷平均Ｘ２を検出する手
段、および各時間Ｔ２のうち２番目以降の各時間Ｔ２に
おける切断刃の切断速度を負荷平均Ｘ１と前回の時間Ｔ
２の負荷平均Ｘ２とに基づいて調整する手段を備えるこ
とを特徴とする。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】請求項６に記載のワーク切断装置は、切断
刃を回転させてワークを切断するワーク切断装置におい
て、各時間Ｔ２毎の切断刃にかかる負荷平均Ｘ２を検出
する手段、および各時間Ｔ２のうち或る時間Ｔ２におけ
る切断刃の切断速度を前々回の時間Ｔ２の負荷平均Ｘ２
と前回の時間Ｔ２の負荷平均Ｘ２とに基づいて調整する
手段を備えることを特徴とする。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】請求項７に記載のワーク切断方法は、切断
刃を回転させてワークを切断するワーク切断方法におい
て、ワークを固定するステップ、および切断刃が装着さ
れた回転軸の両側を支持部によって支持し、支持部を１
つのユニットに取り付けた状態で、ユニットの鉛直方向
への移動に伴って切断刃を鉛直方向に移動させながら回
転させてワークを切断するステップを備えることを特徴
とする。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】請求項８に記載のワーク切断方法は、切断
刃を回転させてワークを切断するワーク切断方法におい
て、ワークの切断開始後の時間Ｔ１における切断刃にか
かる負荷平均Ｘ１を検出するステップ、時間Ｔ１に続く
各時間Ｔ２毎の切断刃にかかる負荷平均Ｘ２を検出する
ステップ、および各時間Ｔ２のうち２番目以降の各時間
Ｔ２における切断刃の切断速度を負荷平均Ｘ１と前回の
時間Ｔ２の負荷平均Ｘ２とに基づいて調整するステップ
を備えることを特徴とする。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】請求項９に記載のワーク切断方法は、切断
刃を回転させてワークを切断するワーク切断方法におい
て、各時間Ｔ２毎の切断刃にかかる負荷平均Ｘ２を検出
するステップ、および各時間Ｔ２のうち或る時間Ｔ２に
おける切断刃の切断速度を前々回の時間Ｔ２の負荷平均
Ｘ２と前回の時間Ｔ２の負荷平均Ｘ２とに基づいて調整
するステップを備えることを特徴とする。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】削除

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】削除

【手続補正１３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】削除

【手続補正１４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】請求項１に記載のワーク切断装置では、回
転軸の両側をともに支持することによって、切断刃の保
持を安定化でき、切断中の切断刃のブレを小さくするこ
とができるため、たとえば焼結体のような脆性を有する
ワークを切断するときにチッピングを抑制することがで
き、切断精度を向上できる。また、切断刃のブレを小さ
くすることができるので、回転軸に取付可能な切断刃の
数を多くできる。その結果、一度の作業での切断枚数を
多くできるので、生産性を向上できる。さらに、回転軸
の両側を支持する支持部を１つのユニットに取り付ける
ことによって、切断刃の保持精度、特に水平方向の精度
を向上させることができる。請求項７に記載のワーク切
断方法においても同様である。

【手続補正１５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】削除

【手続補正１６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】請求項２に記載のワーク切断装置のよう
に、回転軸の両側を支持する支持部の１つを、他方の支
持部に対して回転軸の軸方向に移動可能に取り付けても
よい。

【手続補正１７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】削除

【手続補正１８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】また、請求項３に記載のワーク切断装置で
は、たとえば、所定位置に配置されたワークに対して切
断刃を回転させながら降下させて、ワークに対して切断
刃を切り込むことによって、切断刃を変形させようとす
る力を従来技術より小さくできるので、切断刃にかかる
負荷が小さくなる。したがって、切断刃の変形も小さく
なり、切断面の精度が向上する。また、切断に要するス
トロークも短くできるので、切断時間を短縮でき、生産
性が向上する。

【手続補正１９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】さらに、請求項４に記載のワーク切断装置
では、自動的に負荷検出を行い、ワークの形状にかかわ
らず切断刃にかかる負荷が安定するように、切断速度を
調整しながらワークを切断することができるので、自動
化できるとともに切断効率を向上でき、かつ切断精度を
向上できる。特に、切断刃のブレを抑制できるときに
は、負荷検出がさらに正確となり、切断精度をさらに向
上させることができる。

【手続補正２０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２６】請求項５、請求項６に記載のワーク切断装
置では、切断刃にかかる負荷に応じてリアルタイムで切
断速度を制御することによって、負荷を安定化できるの
で、切断刃への負担を減ずることができ、切断精度を向
上できる。また、切断に要する時間を短縮でき、生産性
を向上できる。請求項８、９に記載のワーク切断方法に
おいても同様である。

【手続補正２１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４８】負荷平均Ｘ２が負荷上限値と負荷下限値と
の間にあれば、負荷平均Ｘ１とＸ２との比較に基づい
て、切断速度を加減速するための係数ｋがたとえば５段
階（ｋ１〜ｋ５）で決定される（ステップＳ２７）。た
とえば、初期設定速度である切断速度Ｖを、可変的に設
定される切断速度の中の最小値とする場合には、係数ｋ
１〜ｋ５は１以上の値となる。

【手続補正２２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６３】また、回転軸の両側を支持する支持部を１
つのユニットに取り付けることによって、切断刃の保持
精度、特に水平方向の精度を向上させることができる。

【手続補正２３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６４】また、切断刃にかかる負荷を自動的に検出
し、その負荷に応じて切断速度を調整することによっ
て、ワークの形状にかかわらず切断刃にかかる負荷が安
定するように切断速度を調整しながらワークを切断する
ことができるので、自動化できるとともに切断効率を向
上でき、かつ切断精度を向上できる。さらに、切断刃に
かかる負荷に応じてリアルタイムで切断速度を制御する
ことによって、負荷を安定化できるので、切断刃への負
担を減ずることができ、切断精度を向上できる。また、
切断に要する時間を短縮でき、生産性を向上できる。

フロントページの続き (72)発明者 竹馬 正則 大阪府三島郡島本町江川２丁目15番17号 住友特殊金属株式会社山崎製作所内 (72)発明者 近藤 禎彦 大阪府三島郡島本町江川２丁目15番17号 住友特殊金属株式会社山崎製作所内 (72)発明者 尾崎 幸雄 富山県婦負郡八尾町保内２−３−４ 日清 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3C024 BB00 3C029 CC03 3C034 AA13 AA19 BB01 BB27 BB56 BB87 BB92 CA17 CB02 DD20 3C058 AA03 AA11 AA14 AA16 AA18 AB04 BA04 BA06 BA09 BB02 BC02 CA04 CB01 CB03

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切断刃を回転させてワークを切断するワ
   ーク切断装置において、 前記切断刃が装着された回転軸の両側をともに支持する
   ことを特徴とする、ワーク切断装置。
2. 【請求項２】 前記回転軸の両側を支持する支持部が１
   つのユニットに取り付けられる、請求項１に記載のワー
   ク切断装置。
3. 【請求項３】 前記回転軸の両側を支持する支持部の１
   つが、他方の支持部に対して移動可能に取り付けられ
   る、請求項１または２に記載のワーク切断装置。
4. 【請求項４】 前記回転軸は、その両端にテーパ部を有
   するアーバー、および前記アーバーの端部を受容するた
   めに逆テーパ状の受容部を有する回転支持部を含む、請
   求項１ないし３のいずれかに記載のワーク切断装置。
5. 【請求項５】 さらに、切断時の前記切断刃に対する前
   記ワークの相対的運動方向が前記切断刃の中心方向にな
   るように、前記ワークまたは前記切断刃を移動させる手
   段を含む、請求項１ないし４のいずれかに記載のワーク
   切断装置。
6. 【請求項６】 切断刃を回転させてワークを切断するワ
   ーク切断装置において、 切断時の前記切断刃に対する前記ワークの相対的運動方
   向が前記切断刃の中心方向になるように、前記ワークま
   たは前記切断刃を移動させることを特徴とする、ワーク
   切断装置。
7. 【請求項７】 さらに、前記切断刃にかかる負荷を検出
   する負荷検出手段、および前記負荷に応じて前記切断刃
   の切断速度を調整する切断速度調整手段を含む、請求項
   １ないし６のいずれかに記載のワーク切断装置。
8. 【請求項８】 切断刃を回転させてワークを切断するワ
   ーク切断装置において、 前記切断刃にかかる負荷を検出する負荷検出手段、およ
   び前記負荷に応じて前記切断刃の切断速度を調整する切
   断速度調整手段を備えることを特徴とする、ワーク切断
   装置。
9. 【請求項９】 ベルト伝動を利用して前記切断刃を回転
   するとき、ベルトの張力を調整するための張力調整手段
   をさらに含む、請求項１ないし８のいずれかに記載のワ
   ーク切断装置。
10. 【請求項１０】 切断刃を回転させてワークを切断する
    ワーク切断方法において、 前記切断刃が装着された回転軸の両側をともに支持した
    状態で、前記切断刃を回転させて前記ワークを切断する
    ことを特徴とする、ワーク切断方法。
11. 【請求項１１】 切断刃を回転させてワークを切断する
    ワーク切断方法において、 所定位置に前記ワークを配置する第１ステップ、および
    切断時の前記切断刃に対する前記ワークの相対的運動方
    向が前記切断刃の中心方向になるように、前記ワークま
    たは前記切断刃を移動させる第２ステップを備えること
    を特徴とする、ワーク切断方法。
12. 【請求項１２】 切断刃を回転させてワークを切断する
    ワーク切断方法において、 前記切断刃にかかる負荷を検出する第１ステップ、およ
    び前記負荷に応じて前記切断刃の切断速度を調整する第
    ２ステップを備えることを特徴とする、ワーク切断方
    法。