JP2001194280A - 円盤鋸の腰入れ強さ計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 円盤鋸に施された腰入れの強さを効率よく
計測する装置を提供することにある。 【解決手段】 腰入れ処理された円盤鋸１の面に所定の
押圧荷重を作用させて円盤鋸１を撓ませる荷重付与手段
４と、荷重の作用箇所から前記円盤鋸の円周方向に所定
角度ずれた円盤鋸１の径線上における撓み量を腰入れ強
さとして計測する撓み量計測手段５と、荷重付与手段４
および撓み量計測手段５と円盤鋸１とを円盤鋸１の円周
方向に相対変位させる変位手段２，３と、を備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、石材、木材等の非
金属材、あるいは、鉄、ステンレス、アルミニウム、銅
等の金属材の切断加工に使用する円盤鋸の腰入れ強さを
計測するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】切断加工に使用される円盤鋸には、適用
される切断機の回転数（使用回転数）と、被削材の種類
とに応じた腰入れ処理が施される。この腰入れ処理で
は、円盤鋸の適当な円環状部分に塑性展伸加工が施こさ
れ、これによって、鋸刃付近の外周部に周方向の引張内
力が付与される。この引張内力は、切削時に熱応力とし
て鋸刃外周部に生じる接線方向の圧縮応力を打消す作用
をなすので、上記腰入れ処理を実施することによって、
鋸刃外周部の摩擦熱に基づく円盤鋸の異常変形（座屈）
が防止される。上記腰入れ処理の方法としては、円盤鋸
の板面を作業員がハンマーでたたいて塑性展伸加工する
ハンマー打法や、円盤鋸をその両面に押し当てた金属ロ
ーラで強力に挟持・押圧して塑性展伸加工するローラ加
圧法が一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記ハンマー
打法による腰入れ処理は、熟練者が実施しても均質かつ
適正な大きさの腰入れ強度を得ることが困難である。ま
た、上記ローラ加圧法による腰入れ処理も、鋸素材の研
削精度のばらつき等のために、均質な処理結果を得られ
ないことが多い。そこで、品質の高い円盤鋸を製造する
には、腰入れ処理後に均質かつ適正な強さの腰入れ処理
が施されているか否かをチェックする必要がある。本発
明の課題は、このような状況に鑑み、円盤鋸に施された
腰入れ強さを効率よく計測する装置を提供することにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１の腰入れ強さ計
測装置は、腰入れ処理された円盤鋸の面に所定の押圧荷
重を作用させて該円盤鋸を撓ませる荷重付与手段と、前
記荷重の作用箇所から前記円盤鋸の円周方向に所定角度
ずれた該円盤鋸の径線上における撓み量を腰入れ強さと
して計測する撓み量計測手段と、前記荷重付与手段およ
び撓み量計測手段と前記円盤鋸とを該円盤鋸の円周方向
に相対変位させる変位手段と、を備えた構成を有する。
請求項２の腰入れ強さ計測装置は、請求項１の装置にお
いて、前記変位手段が前記円盤鋸を回転させるように構
成されている。請求項３の腰入れ強さ計測装置は、請求
項１または２の装置において、前記荷重付与手段を２つ
設け、これらによって前記円盤鋸の中心に対して対称な
２個所に押圧荷重を作用させるようにしている。請求項
４の腰入れ強さ計測装置は、請求項１〜３の装置のいず
れかにおいて、前記撓み量の計測値に基づいて、前記円
盤鋸の各部における腰入れ強さの分布状態を表示する表
示手段を更に備えている。

【０００５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る腰入れ強さ
計測装置の実施形態を示している。この腰入れ強さ計測
装置は、円盤鋸１を支持する回転軸２と、該回転軸２を
回転させる電動機３と、円盤鋸１の一方の面側に設けた
一対のエアシリンダ４と、円盤鋸１の他方の面側に設け
た変位センサ５とを備えている。なお、円板鋸１には、
木材を切断するための一般的な丸鋸の他、石材、舗装路
面等を切断するいわゆるダイヤモンドカッター等も含ま
れている。

【０００６】上記各エアシリンダ４は、円盤鋸１の中心
に対して対称な位置にそれぞれ設けられており、それら
のピストンロッドの先端４ａが円盤鋸１の一方の面にお
ける対称な縁部（例えば、円盤鋸１の歯底より１０ｍｍ
内方に寄った部位）と対向している。なお、このエアシ
リンダ４は、それぞれ各別な電磁バルブ６を介して空圧
源７に接続されている。

【０００７】上記変位センサ５は、上記各エアシリンダ
４間を結ぶラインに直交しかつ円盤鋸１の面に平行なラ
インに沿って移動し得るように、リニヤアクチュエータ
８に連結支持されている。この変位センサ５は、その可
動ロッドの先端５ａが円盤鋸１の他方の面に当接してお
り、この可動ロッドの変位に対応した電気信号を出力す
る。なお、上記電動機３、変位センサ５および電磁バル
ブ６は、それぞれコントローラ９に接続されている。

【０００８】上記構成の腰入れ強さ計測装置による腰入
れ強さの計測時には、前記ハンマー打法やローラ加圧法
等によって腰入れ処理された円盤鋸１がボルト等の手段
によって回転軸２に締着される。そして、コントローラ
９において以下のような手順が実行される。

【０００９】（１） 電磁バルブ６を制御して各エアシ
リンダ４を伸張作動し、円盤鋸１の一方の面における両
縁部に所定の荷重を作用させる。この荷重（例えば、５
ｋｇ）の作用により、円盤鋸１は撓むことになる。 （２） リニヤアクチュエータ８を駆動して、変位セン
サ５を円盤鋸１の外周側から内周側に向かって移動させ
る。これにより、この変位センサ５の可動ロッドの先端
５ａは、図３に示す径線Ａ上を移動することになる。 （３） 上記径線Ａ上の複数点における変位センサ５の
変位量をサンプリングする。すなわち、例えば、図３に
示すＰ１ないしＰ４点の変位量をサンプリングする。こ
の変位センサ５は、円盤鋸１の撓みに基づく変位を検出
するものであるから、実質的に該円盤鋸１の撓み量を検
出することになる。なお、円盤鋸１の歯底から上記Ｐ
１，Ｐ２，Ｐ３およびＰ４点に至る距離は、それぞれ、
例えば１０ｍｍ，３０ｍｍ，５０ｍｍおよび７０ｍｍに
設定される。 （４） 電動機３を駆動して円盤鋸１を４５°回転した
後、上記（２），（３）の手順を実行する。これによ
り、図３に示す径線Ｂ上のＰ１，Ｐ２，Ｐ３およびＰ４
点における撓み量がサンプリングされることになる。 （５） 以後、上記（４）の手順を繰り返し実行して、
残る径線Ｃ，Ｄ，Ａ’，Ｂ’，Ｃ’およびＤ’のＰ１，
Ｐ２， Ｐ３およびＰ４点における撓み量をサンプリン
グする。

【００１０】以上により、全ての径線Ａ，Ａ’〜Ｄ，
Ｄ’における撓み量が計測されるが、この撓み量は、こ
れらの径線の計測点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３およびＰ４におけ
る円盤鋸１の腰入れ強さを示す。そこで、図１に示す表
示部１０は、上記計測した撓み量のデータをコントロー
ラ９から受け取り、これを表および図４に例示したグラ
フとして適宜なディスプレイ手段に表示する。なお、上
記グラフは、図示していないプリンタによってプリント
アウトすることも可能である。また、上記グラフにおい
て、右半部の計測結果は円板鋸１の表裏を反転した場合
のものである。

【００１１】上記グラフには、基準となる腰入れ強さ特
性（図示せず）も合わせて表示されるので、このグラフ
の特性に基づいて、円盤鋸１のどの部位が基準腰入れ強
さからどの程度ずれているかを認識することができる。
そして、そのずれ量の大きさから該円盤鋸１に対するの
腰入れの良否を判別することができる。なお、不良と判
定された円盤鋸１は、上記グラフに基づいて特定される
要修正部位（基準腰入れ強さに対するずれ量が一定以上
大きな部位）に前記ハンマー打法等による修正処理が施
される。そして、修正を終えた円盤鋸１に対し、再度、
腰入れ強さの計測が実施されて、その修正の良否が判断
される。

【００１２】上記腰入れ強さの計測データは、上記修正
処理を自動化するためにも用いることができる。すなわ
ち、上記計測データに基づいて要修正部位と必要とする
修正の程度を認識することができるので、腰入れ強さ修
正用のハンマー（もしくは押圧具）を備えた修正装置に
おける上記ハンマー（もしくは押圧具）の位置および打
力、打数（押圧具の場合は押圧力）を上記計測データに
基づいて制御することにより、上記修正処理を自動化す
ることができる。

【００１３】上記実施形態においては、径線Ａ，Ｂ，
Ｃ，・・・上における計測ポイントが４つ（Ｐ１〜Ｐ
４）に設定されているが、この計測ポイントの数は、円
盤鋸１の大きさ等に応じて適宜増減することができる。
また、上記実施形態では、８本の径線Ａ，Ｂ，Ｃ，・・
・上における腰入れ強さを計測しているが、必要に応じ
て、この径線の数も増減することができる。

【００１４】更に、上記実施形態では、１個の変位セン
サ５を使用しているが、この変位センサ５を回転軸２の
一方側と他方側にそれぞれ設けて、例えば、径線Ａおよ
び径線Ａ’上における腰入れ強さをそれらのセンサ５で
同時に計測するように構成することも可能である。この
ようにすれば、計測に要する時間を短縮することができ
る。

【００１５】更にまた、上記実施形態では、変位センサ
５を円盤鋸１の径方向に移動させているが、上記計測点
Ｐ１〜Ｐ４に対応する部位に個別の変位センサ５をそれ
ぞれ固定配設し、これらのセンサ５によって上記計測点
Ｐ１〜Ｐ４での撓み量を同時に検出するように構成する
ことも可能である。

【００１６】一方、上記実施形態では、円盤鋸１を回転
させているが、この円盤鋸１を回転させないで、エアシ
リンダ４およびセンサ５を円盤鋸１の円周に沿って変位
させるようにしても良い。しかし、センサ５の出力の取
り出しの容易化や構成の簡単化を図る上では、円盤鋸１
を回転させることが望ましい。また、上記実施形態で
は、一対のエアシリンダ４によって円盤鋸１に押圧加重
を作用させているが、いずれか一方のエアシリンダ４を
省略することも可能である。

【００１７】更に、上記実施形態では、エアシリンダ４
と変位センサ５とを円板鋸１の円周方向に９０°ずらし
て配設してあるが、このずらし角は９０°に限定されな
い。ただし、腰入れ強さをより精度良く検出するために
は、上記ずらし角を９０°もしくはその近傍に設定する
ことが望ましい。更にまた、上記実施形態では、エアシ
リンダ４および変位センサ５をそれぞれ円板鋸１の一方
の面側および他方の面側に配設しているが、両者を円板
鋸１の同じ面側に配設することも可能である。ただし、
その場合には、変位センサ５で検出される変位の方向
（極性）が上記実施形態における場合と逆になる。

【００１８】上記表示部１０における表示の形態は、図
４に示すようなグラフに限定されない。すなわち、円盤
鋸１の面における腰入れ強さの分布パターンを色彩の種
別もしくは濃淡で画像表示するようにしても良い。この
場合、上記分布パターンの色彩の種別もしくは濃淡によ
って腰入れ強さの要修正箇所を認識することができる。
そこで、上記分布パターンの画像を円板鋸１の原寸大の
大きさで記録紙にプリントして、これを円盤鋸１の面上
に重ね合わせるようにすれば、腰入れ強さの修正箇所が
一義的に決定されて、腰入れ強さの修正作業が極めて容
易となる。なお、上記分布パターンを３次元的に表示す
ることも当然可能である。

【００１９】

【発明の効果】本発明に係る円盤鋸の腰入れ強さ計測装
置は、 腰入れ処理された円盤鋸の面に所定の押圧荷重
を作用させて該円盤鋸を撓ませる荷重付与手段と、前記
荷重の作用箇所から前記円盤鋸の円周方向に所定角度ず
れた該円盤鋸の径線上における撓み量を腰入れ強さとし
て計測する撓み量計測手段と、前記荷重付与手段および
撓み量計測手段と前記円盤鋸とを該円盤鋸の円周方向に
相対変位させる変位手段とを備えているので、円盤鋸に
施された腰入れ強さを自動的に計測することができる。
したがって、計測結果に基づいて円盤鋸の腰入れ強さの
均一性や大きさのチェックを容易に行なうことが可能に
なり、また、腰入れ強さの修正も的確に実施することが
できる。そして、上記計測結果を利用して腰入れ強さの
修正処理の自動化を図ることも可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る腰入れ強さ計測装置の実施形態を
示す概略図。

【図２】図１のＡ矢視図。

【図３】腰入れ強さの計測ポイントを示す説明図。

【図４】腰入れ強さの計測結果を示すグラフ。

【符号の説明】

１ 円盤鋸 ２ 回転軸 ３ 電動機 ４ エアシリンダ ５ 変位センサ ８ リニアアクチュエータ ９ コントローラ １０ 表示部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G061 AA07 AB01 BA01 CB01 DA01 EA02 EC04

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 腰入れ処理された円盤鋸の面に所定の押
   圧荷重を作用させて該円盤鋸を撓ませる荷重付与手段
   と、 前記荷重の作用箇所から前記円盤鋸の円周方向に所定角
   度ずれた該円盤鋸の径線上における撓み量を腰入れ強さ
   として計測する撓み量計測手段と、 前記荷重付与手段および撓み量計測手段と前記円盤鋸と
   を該円盤鋸の円周方向に相対変位させる変位手段と、 を備えることを特徴とする円盤鋸の腰入れ強さ計測装
   置。
2. 【請求項２】 前記変位手段が前記円盤鋸を回転させる
   ように構成されていることを特徴とする請求項１に記載
   の円盤鋸の腰入れ強さ計測装置。
3. 【請求項３】 前記荷重付与手段を２つ設け、これらに
   よって前記円盤鋸の中心に対して対称な２個所に押圧荷
   重を作用させるようにしたことを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載の円盤鋸の腰入れ強さ計測装置。
4. 【請求項４】 前記撓み量の計測値に基づいて、前記円
   盤鋸の各部における腰入れ強さの分布状態を表示する表
   示手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜３のい
   ずれかに記載の円盤鋸の腰入れ強さ計測装置。