JP2003048117A - 丸鋸式切断機の丸鋸刃外径入力機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 丸鋸刃の磨耗や再研磨による直径減少を意識
することなく、ワークの切断を能率よく行うことのでき
る丸鋸式切断機を提供すること。 【解決手段】 丸鋸刃１７〜１９が取付けられた鋸ヘッ
ド１１〜１３を制御装置３０付き駆動手段にて移動させ
てワークを切断する丸鋸式切断機において、前記丸鋸刃
１７〜１９の移動領域の一部に前記丸鋸刃１７〜１９の
外径部の到来を検出する検出手段（タッチセンサ２０〜
２２）を配設する。丸鋸刃１７〜１９の外径部到来検出
時に制御装置３０から得られた丸鋸刃１７〜１９の中心
位置情報に基づき、丸鋸刃１７〜１９の外径寸法を演算
手段で演算して制御装置３０に自動入力する。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明はＨ形鋼など各種鋼材
を丸鋸刃で切断する丸鋸式切断機に好適な丸鋸刃外径入
力機構に関する。 【０００２】 【従来の技術】丸鋸刃を使用した丸鋸式切断機では、丸
鋸刃の磨耗や定期研磨などにより丸鋸刃の直径が次第に
減少していく。このため、丸鋸式切断機でワークを切断
する場合は、切断前に必ず丸鋸刃の直径を確認して切断
開始位置や切断完了位置を鋸ヘッドの移動用制御装置に
入力したり、あるいはドッグやリミットスイッチの位置
調整をしなければならない。また、複数の丸鋸刃で共通
の切断面を分担して切断する切断機では、切断前に各丸
鋸刃について前記直径測定と制御装置への入力をしなけ
ればならない。この場合、入力忘れや誤入力があると、
丸鋸刃の相互干渉等により丸鋸刃や切断機の破損を招来
したり、ワークのない所まで無駄な切込みを行って作業
能率を低下させるという問題があった。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、磨耗や再研
磨による丸鋸刃の直径の減少を意識することなく、ワー
クの切断を能率よく行うことのできる丸鋸式切断機を提
供することを目的とする。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明に係る丸鋸式切断
機の丸鋸刃外径入力機構は、丸鋸刃が取付けられた鋸ヘ
ッドを制御装置付き駆動手段にて移動させてワークを切
断する丸鋸式切断機において、前記丸鋸刃の移動領域の
一部に前記丸鋸刃の外径部の到来を検出する検出手段を
配設し、前記丸鋸刃の外径部到来検出時に前記制御装置
から得られた丸鋸刃の中心位置情報に基づき、前記丸鋸
刃の外径寸法を演算手段で演算して前記制御装置に自動
入力するようにしたことを特徴とする。 【０００５】前記検出手段は、例えば鋸ヘッドの切断開
始位置後方に配設したタッチセンサで構成可能であり、
このタッチセンサのプローブをエアシリンダなどで出没
自在にする。丸鋸刃による切断開始前に、タッチセンサ
のプローブを突出させた状態で、丸鋸刃を停止状態にし
た鋸ヘッドを後退させることにより、丸鋸刃の外径部を
プローブに接触させ、タッチセンサのスイッチを作動さ
せる。タッチセンサは所定位置に固定されてその位置情
報は予め分かっているので、丸鋸刃の外径部到来検出時
における丸鋸刃の中心位置情報を制御装置から読取り、
この中心位置情報に基づき丸鋸刃の直径を演算手段で演
算し、この演算結果を前記制御装置に自動入力する。こ
れにより、切断開始位置及び切断終了位置が自動的に決
定されると共に、複数の丸鋸刃で共通の切断面を分担し
て切断する切断機においても丸鋸刃同士の干渉のおそれ
がなく、高能率な切断が可能となる。 【０００６】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を添
付図面を参照して説明する。図１に示すように、本発明
の丸鋸刃外径入力機構を適用する丸鋸式切断機は、水平
なベッド１に固定式の右フレーム２と、左右移動式の左
フレーム３及び下フレーム４が配設されている。左フレ
ーム３及び下フレーム４は水平レール５,６をガイドと
して横送りモータ（下フレーム４用横送りモータ７のみ
図示し、左フレーム３用横送りモータは図示せず）にて
左右方向に摺動可能とされている。各フレーム２〜４に
は垂直レール８〜１０が配設され、この垂直レール８〜
１０に取付けられた鋸ヘッド１１〜１３が上下方向に摺
動可能とされている。各フレーム２〜４には縦送りモー
タ１４が配設され、この縦送りモータ１４によって垂直
なボールねじ１５が正逆回転されるようになっている。
一方、各フレーム２〜４にはボールナット１６が固定さ
れ、このボールナット１６にボールねじ１５が螺合され
ている。そして縦送りモータ１４の正逆回転により鋸ヘ
ッド１１〜１３が上下動するようになっている。 【０００７】フレーム２〜４に搭載された鋸ヘッド１１
〜１３には、図示しないモータにより回転駆動される丸
鋸刃１７〜１９がそれぞれ取付けられ、この丸鋸刃１７
〜１９の切断開始位置の後方ないし側方には、図２に示
すように第１〜第３タッチセンサ２０〜２２が配設され
ている。すなわち、第１タッチセンサ２０と第２タッチ
センサ２１は、フレーム２，３の側面における切断開始
位置の丸鋸刃の後方（図１で上方）に固定されている。
また、第３タッチセンサ２２はフレーム２の側面におけ
る切断開始位置の丸鋸刃の側方（図１で右方）に固定さ
れている。 【０００８】各タッチセンサ２０〜２２は、図２に代表
して示す第１タッチセンサ２０のように、エアシリンダ
２３にて出没可能な棒状プローブ２４を有し、図２のよ
うにプローブ２４を突出させた状態で、停止状態の丸鋸
刃１７を矢印方向に上昇させてその外径部１７ａがプロ
ーブ２４に接触すると、プローブ２４が僅かにエアシリ
ンダ２３側に押込まれ、これによりエアシリンダ２３の
側面に配設された近接スイッチ２５が作動して外径部１
７ａが所定位置に到来したことを検出するようになって
いる。なお、タッチセンサ２０はそのプローブ２４の軸
線延長線が丸鋸刃１７の中心Ｃの移動方向に重なるよう
に取付けられている。 【０００９】次に、図３に丸鋸式切断機の電気的構成を
表したブロック図を示す。各鋸ヘッド１１〜１３の横送
りモータ７及び縦送りモータ１４は、それぞれ制御部３
０から供給される制御信号に従って駆動制御される。各
鋸ヘッド１１〜１３の送りモータ７，１４はパルスジェ
ネレータ付きのサーボモータであって、そのパルスジェ
ネレータの出力が制御部３０に取り込まれるようになっ
ている。 【００１０】制御部３０はマイクロコンピュータを主体
として、その周辺機器と、各送りモータ７，１４に対し
て制御信号を供給するためのシーケンサ等を含んでお
り、所定のシーケンスのもとにワークを設定距離だけ搬
送して、図示しない材料保持機構によって固定した後、
各鋸ヘッド１１〜１３に対して後述するような切込み送
りを与えることによって、ワークを設定長さに切断する
動作を繰り返すようになっている。この制御部３０に
は、切断すべきワークの断面寸法データ等を入力するた
めのキーボード３１と、各鋸ヘッド１１〜１３の複数の
切込み送りパターン等を記憶するメモリ３２が接続され
ている。 【００１１】メモリ３２には、切断すべきワークの断面
寸法に応じて、各鋸ヘッド１１〜１３に装着された丸鋸
刃１７〜１９の相互干渉を避けつつ、これらヘッド１１
〜１３に同時に切込み送りを与えることのできる、複数
の切込み送りパターンが記憶されている。 【００１２】制御部３０は、キーボード３１から切断す
べきワークの断面寸法が入力されると、メモリ３２内の
複数の切込み送りパターンのなかから、該当の断面寸法
に対応する切込み送りパターンを選択し、その選択した
パターンに従うよう、各送りモータ７，１４のパルスジ
ェネレータからの出力をモニタして各鋸ヘッド１１〜１
３の切込み位置を監視しつつ、これら鋸ヘッド１１〜１
３を駆動制御するようになっている。 【００１３】丸鋸式切断機は以上のように構成され、こ
の切断機を使用した例えばＨ形鋼の切断は図４のように
行われる。切断開始前にまずタッチセンサ２０〜２２の
エアシリンダ２３でプローブ２４を突出位置に移動さ
せ、この状態で第１鋸ヘッド１１と第２鋸ヘッド１２を
図１で上方へ移動させ、また第３鋸ヘッド１３を下方位
置にして下フレーム４を右方に移動させる。これによ
り、停止状態の丸鋸刃１７，１８，１９の外周部が各タ
ッチセンサ２０〜２２のプローブ２４に接触し、タッチ
センサ２０〜２２の近接スイッチ２５が作動する。近接
スイッチ２５が作動したことは制御装置３０に入力され
ると共に、近接スイッチ２５作動時の鋸ヘッド１１，１
２の高さ方向位置情報と下フレーム４の横方向位置情報
が制御装置３０で検出される。タッチセンサ２０〜２２
の位置情報すなわちプローブ２４の位置情報は制御装置
３０に予め入力されていて、このプローブ２４の位置情
報と鋸ヘッド１１，１２及び下フレーム４の位置情報に
基づいて、丸鋸刃１７〜１９の直径が制御装置３０内の
演算手段にて演算される。そして、この演算結果を使用
して鋸ヘッド１１〜１３ないし丸鋸刃１７〜１９の移動
が図４のように制御される。 【００１４】すなわち、それぞれ回転駆動状態の第１丸
鋸刃１７と第２丸鋸刃１８が下動してＨ形鋼３３のフラ
ンジ３３ａを切断し、第１丸鋸刃１７と第２丸鋸刃１８
が上動した後、第３丸鋸刃１９がボックス状に上動、左
動してＨ形鋼３３のウェッブ３３ｂを切断する。 【００１５】丸鋸刃１７〜１９の直径は使用に伴う刃の
磨耗や再研磨等によって次第に小径化していくが、切断
開始前に丸鋸刃１７〜１９の実際の直径が丸鋸刃外径入
力機構により自動的に測定されて鋸ヘッド１１〜１３の
制御装置３０に自動入力されるから、効率的な切込み送
りを与えることが可能となる。 【００１６】また、複数の切込み送りパターンを記憶す
る方式においても、丸鋸刃１７〜１９の直径に応じて各
パターンに修正を加えるような演算機能を持たせること
ができるので、より効率的な切込み送りを与えることが
できる。 【００１７】更に、各丸鋸刃１７〜１９を相互干渉させ
ないための各鋸ヘッド１１〜１３の切込みの優先順位
は、先の例に限定されることなく、Ｈ形鋼３３に残留応
力がある場合の丸鋸刃１７〜１９の挟み込みを回避した
いときや、より切断能率を上げたいときなどには、適宜
に変更することができる。 【００１８】以上、本発明の一実施形態につき説明した
が、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の
変形が可能であり、例えば前記実施形態は３つの丸鋸刃
１７〜１９を有する切断機について説明したが、本発明
は１つの丸鋸刃を有する切断機にも適用可能である。ま
た、検出手段としては各種形式のものを採用可能であ
り、タッチセンサ２０の他に非接触式の磁気式センサや
光学式センサなども採用可能である。 【００１９】 【発明の効果】本発明は前述の如く、丸鋸刃の移動領域
の一部に丸鋸刃の外径部の到来を検出する検出手段を配
設し、丸鋸刃の外径部到来検出時に制御装置から得られ
た丸鋸刃の中心位置情報に基づき、丸鋸刃の外径寸法を
演算手段で演算して制御装置に自動入力するようにした
ので、切断開始前に丸鋸刃の直径をいちいち計測して制
御装置に入力したり、あるいはドッグやリミットスイッ
チの位置調整をする手間が省け、丸鋸刃の磨耗や再研磨
に伴う直径減少をまったく意識することなく、ワークの
切断を自動的に能率よく行うことができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】 丸鋸式切断機の正面図。 【図２】 丸鋸刃の正面図。 【図３】 制御装置回りの概念図。 【図４】 Ｈ形鋼を切断する場合の丸鋸刃の移動状態を
示す図。 【符号の説明】 ２〜４ フレーム ５ 水平レール ７ 横送りモータ ８〜１０ 垂直レール １１〜１３ 鋸ヘッド １４ 縦送りモータ １５ ボールねじ １６ ボールナット １７〜１９ 丸鋸刃 ２０〜２２ タッチセンサ ２３ エアシリンダ ２４ プローブ ２５ 近接スイッチ ３０ 制御装置 ３１ キーボード ３２ メモリ ３３ Ｈ形鋼

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 丸鋸刃が取付けられた鋸ヘッドを制御装
   置付き駆動手段にて移動させてワークを切断する丸鋸式
   切断機において、前記丸鋸刃の移動領域の一部に前記丸
   鋸刃の外径部の到来を検出する検出手段を配設し、前記
   丸鋸刃の外径部到来検出時に前記制御装置から得られた
   丸鋸刃の中心位置情報に基づき、前記丸鋸刃の外径寸法
   を演算手段で演算して前記制御装置に自動入力するよう
   にしたことを特徴とする丸鋸式切断機の丸鋸刃外径入力
   機構。