JP2859648B2 - 鋸刃張力調整装置 - Google Patents

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、例えば横型帯鋸盤または竪型帯
鋸盤などにおいて、鋸刃でワークを切断加工する際のワ
ークの大小に応じて、鋸刃の張力を調整する装置に関す
る。

（従来の技術） 従来、横型帯鋸盤および縦型帯鋸盤などの帯鋸盤にお
いては、駆動ホイールおよび従動ホイールに鋸刃が掛回
され、この鋸刃でワークの切断加工を行う。しかも、こ
の鋸刃には、最小径のワークの時も、最大径のワークの
時にも、常時一定の張力が張力付与装置によって掛けら
れていた。

（発明が解決しようとする課題） ところで、前述した張力は次の３点からその張力が決
定されていた。

切削時の主分力が掛っても、鋸刃と駆動ホイールおよ
び従動ホイールとがスリップしない張力であること。

鋸刃の疲労回転により、破断が生じる総回転数を、少
なくとも一定値（回転数又は時間）以上にし得る張力で
あること。

ワークの切曲りに抵抗し得る張力であること。

このうち、第項および第項では張力を上昇させる
ほど、切断加工が良好である。しかし、第項では反対
に早期の鋸刃の疲労の破断が発生するから、一定値以上
の張力上昇には制限を受ける。この疲労破断に発生する
総回転数は、引張応力、駆動および従動ホイールの曲げ
応力、捩り応力などによって算出された応力の振動幅
（応力振幅）により、多大な影響を受けるという問題が
あった。

ここで、前記捩り応力は、最小径のワークを切断する
際には、鋸刃ガイド部材をワーク径に応じて縮小させる
から、ワークの挿入スパンが短縮され、捩り長さが長く
なり、捩り応力は相対的に小さくなる。これと反対に、
最大径のワークを切断する際には、鋸刃ガイド部材をワ
ーク径に応じて拡大させるから、ワークの挿入スパンが
長くなり、捩り長さが小さく、捩り応力は相対的に大き
くなる。従って、従来の鋸刃は捩り応力が高くなる最大
径のワークを切るときに合せて、、一定の張力が選定さ
れていた。

この張力は、例えば最大切削主分力を基準として選定
されるので、切削主分力が小さいときには過剰な張力に
なっている。従って、この過剰な張力分だけ、鋸刃の寿
命に大きな影響を与えるという問題があった。

この発明の目的は、上記の問題点を改善するために、
疲労破断回転数なる概念を導入して、ワークを鋸刃で切
断加工を行う際に、鋸刃に常時適正な張力を付与するよ
うに調整して、小径の時にも重切削を可能とするワーク
の大小に応じて鋸刃の張力を調整する装置を提供するこ
とにある。

（課題を解決するための手段） 前述のごとき問題に鑑みて、本発明は、複数の鋸刃ホ
イールに掛回された鋸刃に張力を付与すべく一方の鋸刃
ホイールを移動可能の張力付与装置と、ワークの幅寸法
を検出するワーク幅検出装置と、上記ワーク幅検出装置
の検出に対応して、張力と捩り応力との積に比例する疲
労破断回転数を低下させることなく前記鋸刃の張力を制
御すべく前記張力付与装置を制御する張力制御装置と、
を備えた鋸刃張力調整装置である。

（作用） ところで、鋸刃の張力が一定であるとするとき、第１
表に示す関係が成立する。

ここで、一般的に、疲労破断回転数は、張力と捩り応
力との積に比例するという関係を有するから、最小径の
ワークを切断する時の疲労破断回転数を、最大径のワー
クを切断する時の疲労破断回転数に合せると、捩り応力
の低い分だけ張力を高めることができる。すなわち、最
小径のワークを切断する時は、張力を上げることによ
り、前述の第項および第項における大きな主分力が
掛っても、スリップせず切曲りが少なく、重切削が可能
となることが従来見過されていた。

それ故に、この発明に係る装置を採用することによ
り、複数の鋸刃ホイールに掛回された鋸刃に所定の張力
を付与してワークを切断加工する際に、前記鋸刃の疲労
破断回転数を低下させることなく、大径のワークに対し
て前記張力にて切断し、小径のワークに対して前記張力
を上げることによって、スリップなく、切曲り少なく、
重切削が可能である。

また、上記ワークの大小に応じて鋸刃の張力を調整す
るための調整装置の１つとして、記複数の鋸刃ホイール
に掛回された鋸刃に張力を付与する張力付与装置と、ワ
ークの幅寸法を検出するワーク幅検出装置と、前記ワー
ク幅検出装置の出力により前記鋸刃の疲労破断回転数を
低下させることなく、大径のワークに対して前記張力を
保持し小径のワークに対して前記張力を上げるべく前記
張力付与装置を制御する張力制御装置とで行うのが最も
簡単でその調整が容易である。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第２図を参照するに、帯鋸盤としての横型帯鋸盤１は
箱状のベース３とカッティングヘッド５などより構成さ
れていて、カッティングヘッド５は水平なヒンジピン７
を介して、ベース３に昇降自在に枢支されている。

前記ベース３の上部にはワークＷを載置するワークテ
ーブル９が設けられており、このワークテーブル９には
ワークＷを挾持固定自在の固定バイスジョー11fと、可
動バイスジョー11mとを備えてなるバイス装置11が設け
られている。

前記カッティングヘッド５は両側に離隔してハウジン
グ部13,15を備えており、各ハウジング部13,15は上部コ
ントロールボックス17を備えたビーム部材19によって連
結されている。

カッティングヘッド５のハウジング部13,15には駆動
ホイール21、従動ホイール23がそれぞれ軸25,27を介し
て内装されており、駆動ホイール21と従動ホイール23に
はエンドレス状の帯鋸刃Ｂが掛回されている。従って、
駆動ホイール21の駆動によって帯鋸刃ＢはワークＷを切
削すべく走行駆動されたものである。

前記ビーム部材19に固定された案内部材29には、固定
ガイド部材31、可動ガイド部材33が装着されており、こ
の固定ガイド部材31と可動ガイド部材33とにより、帯鋸
刃ＢがワークＷを切削する切削領域において、帯鋸刃Ｂ
の刃先部が垂直下方を向くように帯鋸刃Ｂが案内支持さ
れている。また、前記固定ガイド部材31は案内部材29に
固定的に取付けられており、可動ガイド部材33はワーク
Ｗの大きさに対応すべく、第１図に示されているように
移動用シリンダ39によって、位置調節自在に取付けられ
ている。

前記カッティングヘッド５は、ピストンロッド35を備
えた昇降用シリンダ37によって、ヒンジピン７を中心と
して昇降回動するように構成されており、この昇降用シ
リンダ37の作用によってワークＷに対する帯鋸刃Ｂの切
り込みや上昇離反を制御し得るものである。

前記駆動ホイール21と従動ホイール23には、エンドレ
ス状の帯鋸刃Ｂが掛回されており、駆動ホイール21の軸
25には図示省略の駆動モータが連動連結されている。ま
た、可動ガイド部材33の移動用シリンダ39には、本実施
例ではエンコーダであるワーク幅検出装置41が設けられ
ワークＷの幅寸法を検出する。なお、従動ホイールの軸
27には帯鋸刃Ｂの回転数を検出する近接スイッチなどの
検出器43が設けられている。

さらに、従動ホイール23の軸27には、帯鋸刃Ｂの張力
を調整する張力付与装置であるテンションシリンダ45の
ピストンロッド47の先端が取付けられている。テンショ
ンシリンダ45には、前部シリンダ室49と後部シリンダ室
51とが構成されている。

前部シリンダ室49には配管53の一端が接続されてあ
り、配管53の他端が４ポート３位置型切換弁55のＢポー
トに接続されている。後部シリンダ室51には配管57の一
端が接続されており、配管57の他端が前記切換弁55のＡ
ポートに接続されている。

前記切換弁55はレバー59を操作することにより、手動
で３位置に切換えられるものである。なお、切換弁55は
手動でなく、ソレノイドなどにより自動で切換えるもの
であってもよい。

切換弁55のＰポートには配管61を介して、圧力制御弁
63が接続されており、圧力制御弁63には圧力を調整する
ための駆動モータ65が連動連結されている。圧力制御弁
63には配管67を介して圧力源69が接続されている。ま
た、切換弁55におけるＴポートには、配管71を介してタ
ンク75が接続されている。

上記構成により、図示省略の駆動モータを駆動させる
と、軸25を介して駆動ホイール21が回転されるから、駆
動ホイール21と従動ホイール23に掛回された帯鋸刃Ｂが
走行駆動される。この帯鋸刃Ｂの回転数は検出器43で検
出される。

また、圧力源69からの圧油は配管67を介して圧力制御
弁63に送られ、この圧力制御弁63で圧力が制御されて配
管61に送られる。配管61に送られた圧油はレバー59を操
作して切換弁55を切換えてＰポートとＢポートとを連通
せしめると、配管53を経て前部シリンダ室49に送られ
る。そして、ピストンロッド47が第１図において左方向
へ移動するので、帯鋸刃Ｂの張力が増加するようにな
る。

また、切換弁55を切換えて、ＰポートとＡポートとを
連通せしめると、配管61に送られた圧油は配管57を経て
後部シリンダ室51に送られる。そして、ピストンロッド
47が第１図において右方向へ移動するので、帯鋸刃Ｂの
張力が減少するようになる。

なお、エンコーダ41で検出されたワークＷの幅寸法
は、張力制御装置77に入力され、張力制御装置77で、帯
鋸刃Ｂの疲労破断回転数を低下させることなく、大径の
ワークＷに対して前記張力を保持し、小径のワークＷに
対して前記張力を上げるべく演算処理され、圧力制御弁
63の駆動モータ65を制御して、テンションシリンダ45の
ピストンロッド47が第１図において左右方向へ移動され
ることにより、帯鋸刃Ｂの張力が制御され、大きな主分
力が掛っても、スリップせず切曲りが少なく、重切削が
可能となる。

なお、この発明は前述した実施例に限定されることな
く、適宜の変更を行うことにより、その他の態様で実施
し得るものである。

さらに、本実施例では可動ガイド部材33の移動用シリ
ンダ39に設けられたエンコーダ41について説明したが、
ポテンションメータまたはリニアスケールなどでもよ
く、さらにバイス装置11の可動バイスジョー11mの移動
用シリンダに設けられたエンコーダあるいはポテンショ
メータまたはリニアスケールなどであってもよい。

［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、要
するに本発明は、複数の鋸刃ホイールに掛回された鋸刃
に張力を付与すべく一方の鋸刃ホイールを移動可能の張
力付与装置と、ワークの幅寸法を検出するワーク幅検出
装置と、上記ワーク幅検出装置の検出に対応して、張力
と捩り応力との積に比例する疲労破断回転数を低下させ
ることなく前記鋸刃の張力を制御すべく前記張力付与装
置を制御する張力制御装置と、を備えたものである。

したがって、本発明によれば、ワークの幅寸法に対応
して疲労破断回転数を低下させることなく鋸刃の張力を
調整できるものであり、例えば大径のワークの場合と小
径のワークの場合に鋸刃の張力をワークの大小に適する
ように調整し、小径のワークのときには張力を大きくし
て重切削が可能となり、ワークの径に適した切断加工を
行うことができ、延いては鋸刃の寿命の向上を図ること
ができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施する一実施例の横型帯鋸盤で帯
鋸刃の張力を制御せしめる構成ブロック図、第２図はこ
の発明を実施する一実施例の横型帯鋸盤の正面図であ
る。 １……横型帯鋸盤、５……カッテングヘッド 21……駆動ホイール、23……従動ホイール 41……エンコーダ 45……テンションシリンダ 63……圧力制御弁、77……張力制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23D 55/10 B23D 55/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の鋸刃ホイールに掛回された鋸刃に張
   力を付与すべく一方の鋸刃ホイールを移動可能の張力付
   与装置と、ワークの幅寸法を検出するワーク幅検出装置
   と、上記ワーク幅検出装置の検出に対応して、張力と捩
   り応力との積に比例する疲労破断回転数を低下させるこ
   となく前記鋸刃の張力を制御すべく前記張力付与装置を
   制御する張力制御装置と、を備えたことを特徴とする鋸
   刃張力調整装置。