JP2810380B2 - 帯鋸盤の鋸刃案内の自動調整装置 - Google Patents

帯鋸盤の鋸刃案内の自動調整装置

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は帯鋸盤の鋸刃案内の自動調整装置に関す
る。
(従来の技術) 一般に、帯鋸盤の最適な切削条件は、鋸刃を案内する
2つの鋸刃案内の位置を、被削材と干渉しない範囲で、
できるだけ狹くすることである。このようにすれば、切
削時における鋸刃の振動や、これに基づく騒音を著しく
低減でき、鋸刃の寿命及び被削材の切削面を向上するこ
とができる。
従来の横形帯鋸盤の鋸刃案内は、切削が進むにつれ切
削長が長くなると、切削を中断し、可動側鋸刃案内の締
付ねじを弛め、手動により鋸刃案内をガイドバーに沿っ
て外方へ移動し、調整していた。したがって、調整作業
に多くの時間と手間を要し、作業能率を著しく低下させ
ていた。
このため、特公昭58−22292号公報(以下、先行例と
称す)に見られるように、鋸刃案内の間隔を自動的に調
整する方法が開発されている。
(発明が解決しようとする課題) 前記先行例の構成は、帯鋸刃を案内支持するガイドピ
ースを備えたガイドブラケットに検出ドッグを揺動可能
に設け、この検出ドッグの下端部に設けたガイド部材が
被削材に接触し倣うことによって揺動すると、切換バル
ブの検出ロッドを押圧し、シリンダへの油路を切換え
て、前記ガイドブラケットを被削材から離反する方向へ
移動する構成である。
すなわち、検出ドッグの下端部に設けたガイド部材が
被削材と接触して表面に倣って移動する構成であるか
ら、例えば複数の丸棒を四角形状に束ねた場合には丸棒
間に上記ガイド部材が入り込むことがあり使用不可能で
あり、被削材の外形形状によっては実施不可能なことが
あるという問題があった。
(課題を解決するための手段) 本発明は前述のごとき従来の問題に鑑みてなされたも
ので、請求項1の記載に係る発明は、ハウジングの移動
位置に基いて被削材に対する鋸刃の切込み位置を検出す
る鋸刃位置検出器と、前記鋸刃を案内する鋸刃案内の位
置を検出する鋸刃案内検出器と、前記鋸刃位置検出器の
検出値と予め入力された被削材の形状、寸法とに基づき
鋸刃案内の位置決め位置を演算する演算処理装置と、こ
の演算処理装置の演算結果と前記鋸刃案内検出器の検出
値とに基づいて帯鋸盤のガイドに沿ってワークに対し非
接触の位置決め位置へ前記鋸刃案内を移動位置決めする
移動装置と、を備えてなるものである。
請求項2の記載の係る発明は、鋸刃案内の先端部に設
けられ、当該鋸刃案内が被削材に接触せずに設定値以内
に接近すると近接信号を出力する近接検出器と、この近
接信号により作動する一定時間動作回路と、該一定時間
動作回路の作動により、帯鋸盤のガイドに沿って鋸刃案
内を、前記被削材から遠ざかる方向へ移動させる移動装
置と、を備えてなるものである。
(実施例) 次に、この発明の実施例について図面を基づいて説明
する。第5図は本発明を実施したヒンジタイプの横形帯
鋸盤1の概略図である。即ち、長方形状の基台3の上
に、被削材Wを支持する素材支持台5と、被削材Wを挾
持固定するバイス機構7が装着してあり、バイス機構7
は固定バイス7F及び可動バイス7Mから構成されている。
また、基台3の上には、ほぼC形をした鋸刃ハウジング
9が、ヒンジピン11を介して上下方向に回動自在に支承
してある。このハウジング9には図示しない駆動ホイー
ル及び従動ホイールが回転自在に内装してあり、これに
鋸刃13が掛け回されている。
ハウジング9の左右のハウジング部15,17は、梁部材1
9によって連結支持されており、この梁部材19には、ガ
イドバー21が設けてある。ガイドバー21には鋸刃案内2
3,25が油圧シリンダ27,29により夫々位置調整自在に装
着してあり、その下端部には鋸刃を案内支持するガイド
ピース31,33が設けてある。ハウジング9の上下方向の
回動はリフトシリンダ35によって行われる。
前記ヒンジピン11には、鋸刃位置検出器としてロータ
リエンコーダ37が設けてあり、前記鋸刃案内23,25の先
端部には、近接検出器としてセンサ61,63が設けてあ
る。
次に、鋸刃位置と被削材の切削長の両端位置との関係
を、第2図によって説明する。説明を簡単にするため
に、鋸刃ハウジングの回動中心0が、素材支持台車と同
一水平面上にあり、また、鋸刃の延長線が回動中心を通
るものとし、回動中心0をx,y座標の原点とし、矢印の
方向を正とした。
被削材の直径を2R,固定バイス7Fの挾持面と原点0と
の距離をCとし、鋸刃13の位置をθとすると、切削長の
両端位置P1,P1は直径2Rの円(x−R−C))+(y
−R)=R2と、傾斜角θの直線y=xtanθとの交点と
して求めることができる。
原点0からP1,P2までの距離をそれぞれ l1,l2すれば、 となり、それぞれθの関数となる。
鋸刃案内の位置Q1,Q2は、鋸刃案内が被削材Wと干渉
しないようそれぞれ適宜設定された値α1だけP1,P
2から離れた位置へ設定される。即ちQ1の位置はl1l1
αα1,Q2の位置はl2+αになる、この場合、切削長
が最大になる鋸刃位置θrはθr=tan-1(R/R+C)で
あり、鋸刃案内の移動はこの位置までである。
次に、第1図のブロック図について説明する。ヒンジ
ピン11部に設けられた鋸刃位置を検出するロータリエン
コーダ37と、ロータリエンコーダ37のパルス出力をカウ
ントするカウンタ39と、カウンタ39のカウント値を、後
述の演算処理装置から一定時間毎に出力されるパルスに
よって、一時的に記憶するレジスタ41と、レジスタ41の
値を入力し、一定の算式によりそれぞれ鋸刃案内位置を
演算し、設定する演算処理装置(以下CPUという)43
と、CPU43のデイジタル出力値をアナログ値に変換するD
/A変換器45,47と、鋸刃案内23,25の現在位置を検出する
鋸刃案内検出器としてのポテンショメータ49,51と、前
記D/A変換器45,47によりアナログ値に変換された設定値
とポテンショメータ49,51の現在値との差を増幅する差
動増幅器53,55と、差動増幅器の出力によって動作する
油圧サーボ弁57,59と、油圧サーボ弁57,59によって制御
され鋸刃案内23,25をガイドバー21に沿って移動させる
移動装置としての油圧シリンダ27,29等からなってい
る。
このように構成してあるので、鋸刃位置θはロータリ
エンコーダ37によりパルス数として検出され、このパル
スはカウンタ39でカウントされる。このカウント値はCP
U43から一定時間毎に出されるパルス信号により、レジ
スタ41へ移される。CPU43はこれを入力して前記のよう
な算式により、鋸刃案内23,25の位置を演算、設定す
る。この出力はそれぞれD/A変換され、現在位置を示す
ポテンショメータ49,51の信号と共に、差動増幅器53,55
へ送られる。差動増幅器53,55はこれらの電圧差を増幅
してサーボ弁57,59へ制御信号を送る。サーボ弁57,59は
油圧シリンダ27,29を制御して、鋸刃案内23,25を設定位
置へ位置決めする。
次に、CPU43の動作について、第3図のフローチャー
トによって説明する。ステップS1において初期値の設
定、被削材の形状、寸法及び最大切削長時の鋸刃位置θ
を入力する。ステップS2において鋸刃位置θを一定時
間毎に入力する。ステップS3において、メモリに記憶さ
れた算式に基づいて切削長両端位置l1,l2を演算し、鋸
刃案内位置l1−α1,l2+αを設定する。ステップS4に
おいて鋸刃案内位置l1−α2,l2+αを出力する。前記
の作業は鋸刃位置が最大切削長になる位置θまで続け
られ、ステップS5において、θがθになるとCPU43は
動作を停止する。
次に第4図のブロック図について説明する。近接検出
器としてのセンサ61,63と、一定時間動作回路65,67と、
電磁弁制御器69,71と、電磁方向切換弁73,75と油圧シリ
ンダ31,33等を備えている。なお、センサ61,63には、こ
れが一定時間以上動作した場合、電源を遮断する保護用
のタイマ77,79が接続してある。
このように構成してあるので、センサ61,63が被削材
Wを検知すると、一定時間動作回路65,67に信号が入
る。一定時間動作回路65,67は、任意に設定された時間
だけ、電磁弁制御器69,71を介して電磁方向切換弁73,75
のソレノイド73a,75aを励磁する。このソレノイドが励
磁されると油圧シリンダ27,29のロッド側に圧油が供給
され鋸刃案内23,25は被削材から遠ざかる方向へ、一定
時間移動し、センサ61,63も被削材Wから遠ざかりその
接点が切れる。この動作は被削材の上半分の切削中繰返
される。
以上2つの実施例について説明したが、これらの実施
例に限定されるものでないことは言うまでもなく、種々
の異なる態様においても実施できるものである。例えば
帯鋸盤は鋸刃ハウジングが垂直方向へ昇降するコラム形
式の横形帯鋸盤にも実施することができ、鋸刃案内は一
方のみ移動させるようにしてもよい。鋸刃案内の移動装
置は第6図のように位置検出器81,83を備えたモータ85,
87,ねじ部材89,91,ナット部材93,95の組合せ等でもよ
い。また近接検出器に代えて、第7図のようにCCDカメ
ラを利用して、鋸刃案内23,25と被削材Wの距離dを画
像から測定し、この距離が設定値以内になったとき鋸刃
案内を外方へ移動させるようにすることもできる。
[発明の効果] 以上のごとき実施例の説明より理解されるように、請
求項1の記載に係る発明は、ハウジングの移動位置に基
いて被削材に対する鋸刃の切込み位置を検出する鋸刃位
置検出器と、前記鋸刃を案内する鋸刃案内の位置を検出
する鋸刃案内検出器と、前記鋸刃位置検出器の検出値と
予め入力された被削材の形状、寸法とに基づき鋸刃案内
の位置決め位置を演算する演算処理装置と、この演算処
理装置の演算結果と前記鋸刃案内検出器の検出値とに基
づいて帯鋸盤のガイドに沿ってワークに対し非接触の位
置決め位置へ前記鋸刃案内を移動位置決めする移動装置
と、を備えてなるものである。
請求項2の記載の係る発明は、鋸刃案内(23)の先端
部に設けられ、当該鋸刃案内(23)が被削材(W)に接
触せずに設定値以内に接近すると近接信号を出力する近
接検出器(61)と、この近接信号により作動する一定時
間動作回路(65)と、該一定時間動作回路(65)の作動
により、帯鋸盤のガイドに沿って鋸刃案内(23)を、前
記被削材(W)から遠ざかる方向へ移動させる移動装置
と、を備えてなるものである。
上記構成より明らかなように、請求項1の記載に係る
発明は、ハウジングの移動位置に基いて被削材に対する
鋸刃の切込み位置を検出する鋸刃検出器を備えると共に
鋸刃を案内する鋸刃案内位置を検出する鋸刃案内検出器
を備え、さらに、被削材の形状、寸法と鋸刃位置検出器
の検出値に基いて鋸刃案内の位置決め位置を演算する演
算処理装置を備えている。そして、上記演算処理装置の
演算結果と前記鋸刃案内検出器の検出値に基いてワーク
に対して非接触の位置決め位置へ鋸刃案内を移動位置決
めする移動装置を備えている。
すなわち、請求項1に係る発明においては、被削材の
形状、寸法と鋸刃位置検出器の検出値とに基いて鋸刃案
内の位置決め位置を演算するものであるから、例えば複
数本の丸棒を四角形状に束ねて切断するように表面に凹
凸が存在するような場合や、例えば仮りにH形鋼等の場
合であっても、切削中における切削長の変化に対応せし
めて鋸刃案内をワークと干渉することなしに適正位置へ
位置せしめて切断することができ、切断開始時における
切曲り等を効果的に抑制することができるものである。
すなわち、ワークの形状、寸法と鋸刃の切込み位置と
に基いて鋸刃案内の位置を演算するので、ワークの外形
形状に拘りなく鋸刃案内をワークに近接した所望位置に
位置決めしてワークの切断を行うことができ、切断加工
時の切曲りを抑制することができるものである。
請求項2に記載の発明においては、鋸刃案内の先端部
に被削材の近接を非接触で検出する近接検出器を設け、
この近接検出器からの近接信号によって一定時間作動す
る一定時間動作回路によって鋸刃案内を被削材から遠ざ
ける方向へ移動させる構成であるから、鋸刃案内等が被
削材に接触し倣うするものではなく常に離れた状態にあ
るものである。したがって、被削材が例えば四角形状で
あり、しかも表面に黒皮がある場合であっても、被削材
の切削長に対応して鋸刃案内を適正位置へ位置せしめる
ことができ、例えば切断初期における切曲り等を抑制す
ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は第1の実施例を示すブロック図、第2図はワー
クと鋸刃案内の位置との関係を演算する原理図、第3図
は演算処理装置の動作のフローチャート,第4図は第2
の実施例を示すブロック図,第5図はこの発明を実施し
たヒンジ形式の横形帯鋸盤の概略図,第6図は鋸刃案内
の移動装置の他の実施例の説明図,第7図は近接検出器
に代えてCCDカメラを利用した場合の説明図である。 図面の主要な部分を表わす符号の説明 21……ガイドバー、23,25……鋸刃案内 27,29……油圧シリンダ 37……ロータリエンコーダ 39……カウンタ、41……レジスタ 43……演算処理装置 49,51……ポテンショメータ 53,55……差動増幅器 57,59……油圧サーボ弁 61,63……センサ 65,67……一定時間動作回路 69,71……電磁弁制御器 73,75……電磁方向切換弁

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ハウジングの移動位置に基いて被削材に対
    する鋸刃の切込み位置を検出する鋸刃位置検出器と、前
    記鋸刃を案内する鋸刃案内の位置を検出する鋸刃案内検
    出器と、前記鋸刃位置検出器の検出値と予め入力された
    被削材の形状、寸法とに基づき鋸刃案内の位置決め位置
    を演算する演算処理装置と、この演算処理装置の演算結
    果と前記鋸刃案内検出器の検出値とに基づいて帯鋸盤の
    ガイドに沿ってワークに対し非接触の位置決め位置へ前
    記鋸刃案内を移動位置決めする移動装置と、を備えてな
    る帯鋸盤の鋸刃案内の自動調整装置。
  2. 【請求項2】鋸刃案内(23)の先端部に設けられ、当該
    鋸刃案内(23)が被削材(W)に接触せずに設定値以内
    に接近すると近接信号を出力する近接検出器(61)と、
    この近接信号により作動する一定時間動作回路(65)
    と、該一定時間動作回路(65)の作動により、帯鋸盤の
    ガイドに沿って鋸刃案内(23)を、前記被削材(W)か
    ら遠ざかる方向へ移動させる移動装置と、を備えてなる
    帯鋸盤の鋸刃案内の自動調整装置。
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