JP3961119B2 - 鋸盤の切曲り検出方法及びその装置、並びに鋸盤の制御方法及びその装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋸盤の切曲り検出方法及びその装置、並びに鋸盤の制御方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋸盤としての例えば縦型帯鋸盤１０１においては、図８および図９に示されているように鋸刃ＢＳの歯先摩耗の進行に伴い、切削抵抗の増加や摩耗のアンバランスによって発生する力が鋸刃ＢＳの直進性よりも勝って切曲りが発生する。
【０００３】
従来の帯鋸盤１０１においては、鋸刃寿命向上のために切曲り検出装置１０３より検出された切曲り量に基づいて後述する切曲り補正による制御が行われている。
【０００４】
従来の切曲り検出装置１０３としては、例えば特開平１−１０９０１９号公報や、実開平２−７９１５号公報等に示されているようにすでに既知のもので、例えば図８に示されているように切曲りが発生すると鋸刃ＢＳが２つのガイド部材１０５間の一点鎖線で示される正規の位置より変位する。帯鋸刃ＢＳの胴部に押圧・接触するローラや接触子の移動量を測定して鋸刃ＢＳの変位量を検出し、切曲りの最大は二点鎖線で示されているように被削材Ｗの中心部で最大になるという想定の基に変位量から演算により被削材Ｗの中心で発生している切曲がり量を検出するものがある。
【０００５】
変位測定位置までの距離を△Ｌ（定数）とし、被削材Ｗの中心までの距離をＬとし、変位量を△ｘとすると、切曲り量Ｘは、Ｘ＝△ｘ・Ｌ／△Ｌとなる。
【０００６】
切曲り補正による制御方法としては、上記のように演算されて得られた切曲り量Ｘに基づいて、例えば、前記切曲り量Ｘが予め設定された切曲り限界値に対してオーバーすると、瞬時もしくは規定時間オーバーし続けると切断を中止することにより、切断製品がスクラップになるのを防いでいた。
【０００７】
ＣＮＣ帯鋸盤１０１においては、切曲り検出装置１０３および切削条件を自動的に設定する機能が備えられている。例えば、切曲り設定値をＡmmとすると、切曲りが増加して設定値Ａmm以上になると切削条件を緩和させる方向に自動設定する。設定条件は、過去の経験から鋸速と切込速度を通常の数１０％程度にするのが一般的である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の切曲り検出装置１０３においては、実際の切曲りは一様ではなく、図８に示されているように切曲り検出装置１０３により検出された切曲り量Ｘは実際の切曲り量より大きくなったり、図９に示されているように切曲り量Ｘが実際の切曲り量より小さくなったりして切曲り量の検出精度が悪いという問題点があった。
【０００９】
この理由で、従来の切曲り検出装置１０３により検出された切曲り量Ｘに基づいて切曲りが補正されるので、実際には補正すべきであるのに補正されずに鋸刃が摩耗したままの状態で切断加工が行われるために鋸刃ＢＳの寿命を短くしたり、実際にはまだ補正しなくともよいのに早く補正して鋸刃速度や切込速度を低下させてしまうので、切断加工効率を低下してしまうという問題点があった。
【００１０】
本発明は叙上の課題を解決するためになされたもので、その目的は、切曲り量の検出精度が高い鋸刃の切曲り検出方法およびその装置を提供し、並びに検出精度の高い切曲り量に基づいて切曲りを抑制して鋸刃寿命の延命を図ることにより鋸刃寿命を向上させる鋸盤の制御方法およびその装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１によるこの発明の鋸盤の切曲り検出方法は、鋸刃により被削材を切断加工する際に発生する切曲りを検出する鋸盤の切曲り検出方法において、切断加工済み製品の切断面を測定することにより、前記切断加工済み製品の実際の切曲り量を検出すると共に、該切断加工済みの製品の切断加工時において、前記鋸刃の鋸刃ガイド近傍における切曲りの変位量から演算して求めた前記被削材中央部の切曲り量の演算値を制御装置のメモリに記憶し、前記切断加工済み製品における前記実際の切曲り量と切断加工時の前記切曲り量の演算値との差違を前記切曲り量の演算値に反映して、現在切断加工中の被削材における予想切曲り量に換算することを特徴とするものである。
【００１２】
したがって、切断済みの製品の切断面を測定することにより実際の切曲り量を検出し、この実際の切曲り量とこの製品の切断加工時における鋸刃の切曲りの変位量から求めた切曲り量の演算値との差違を考慮して、この差違が現在切断加工中の鋸刃の切曲り量の演算値が簡単に反映されて正確な予想切曲り量に換算されるので、より実際に近い切曲り量が切断加工中に刻々オンタイムで得られる。この情報を基にして切断加工条件を変更するなどの対応をすることによって不良品を出さずに効率よく切断加工が続行される。
【００１３】
請求項２によるこの発明の鋸盤の切曲り検出装置は、 鋸刃により被削材を切断加工する際に発生する切曲りを検出する鋸盤の切曲り検出装置において、鋸刃ガイド近傍における切断加工中の前記鋸刃の切曲りの変位量を検出する鋸刃変位量検出装置と、切断加工済みの製品の切断面を測定して実際の切曲り量を検出する切口切曲り検出装置と、前記鋸刃変位量検出装置で検出した変位量から被削材中央部の切曲り量の演算値を算出すると共に、前記切口切曲り検出装置により前記切断加工済み製品の切断面を測定して得た実際の切曲り量と切断加工時の前記切曲り量の演算値との差違を前記切曲り量の演算値に反映して、現在切断加工中の被削材における予想切曲り量に換算する演算部を備えた制御装置とからなることを特徴とするものである。
【００１４】
したがって、請求項１記載の作用と同様であり、切断済みの製品の切断面を測定することにより実際の切曲り量を検出し、この実際の切曲り量とこの製品の切断加工時における鋸刃の切曲りの変位量から求めた切曲り量の演算値との差違を考慮して、この差違が現在切断加工中の鋸刃の切曲り量の演算値が簡単に反映されて正確な予想切曲り量に換算されるので、より実際に近い予想切曲り量が切断加工中に刻々オンタイムで得られる。この情報を基にして切断加工条件を変更するなどの対応をすることによって不良品を出さずに効率よく切断加工が続行される。
【００１５】
請求項３によるこの発明の鋸盤の制御方法は、鋸刃により被削材を切断加工する際に発生する切曲りを制御する鋸盤の制御方法において、切断加工済み製品の切断面を測定することにより実際の切曲り量を検出すると共に、前記鋸刃の鋸刃ガイド近傍における切曲りの変位量から求めた切曲り量の演算値を制御装置のメモリに記憶させ、前記切断加工済み製品の切断面を測定して得た実際の切曲り量と切断加工時の前記切曲り量の演算値との差違を前記切曲り量の演算値に反映して、現在切断加工中の被削材における予想切曲り量に換算し、この換算して得た予想切曲り量が予め設定されている切曲り限界値より大のときには切断加工を停止し、この予想切曲り量が前記限界値より小さく、且つ所定の設定値より大のときには前記鋸刃の切込速度と鋸刃速度またはいずれか一方を低下させて切断加工を続行することを特徴とするものである。
【００１６】
したがって、切断済みの製品の切断面を測定することにより実際の切曲り量を検出し、この実際の切曲り量とこの製品の切断加工時における鋸刃の切曲りの変位量から求めた切曲り量の演算値との差違を考慮して、この差違が現在切断加工中の鋸刃の切曲り量の演算値が簡単に反映されて正確な予想切曲り量に換算されるので、より実際に近い予想切曲り量が切断加工中に刻々オンタイムで得られる。
【００１７】
また、このようなより正確な情報を基にして切曲り量の設定値に対する測定値が所定以上になったら切り込み速度および鋸刃速度の両者あるいはいずれか一方を低下させて切断加工が続行されるので、切曲り量の増加が抑えられる。
【００１８】
請求項４によるこの発明の鋸盤の制御方法は、鋸刃により被削材を切断加工する際に発生する切曲りを制御する鋸盤の制御方法において、切断済みの製品の切断面を測定することにより実際の切曲り量を検出すると共にこの製品の切断加工時における鋸刃の切曲りの変位量から求めた切曲り量の演算値を制御装置のメモリに記憶させ、この製品における実際の切曲り量と切断加工時の切曲り量の演算値との差違を前記切断加工中の鋸刃の切曲りの変位量を検出して演算によって求められた切曲り量の演算値に反映して前記切断加工中の鋸刃における予想切曲り量に換算し、この換算して得た予想切曲り量が予め設定されている切曲り限界値より大のときに切断加工を停止し、上記予想切曲り量が上記限界値より小さく、且つ所定の設定値より大のときに前記鋸刃の切込速度および鋸刃速度、又はいづれか一方を低下させて切断加工を続行し、以後予想切曲り量が前記所定の設定値より大のときに前記鋸刃の切込速度および鋸刃速度、又はいづれか一方を繰り返し低下させて切断加工を続行することを特徴とするものである。
【００１９】
したがって、切断済みの製品の切断面を測定することにより実際の切曲り量を検出し、この実際の切曲り量とこの製品の切断加工時における鋸刃の切曲りの変位量から求めた切曲り量の演算値との差違を考慮して、この差違が現在切断加工中の鋸刃の切曲り量の演算値が簡単に反映されて正確な予想切曲り量に換算されるので、より実際に近い予想切曲り量が切断加工中に刻々オンタイムで得られる。
【００２０】
また、正確な情報を基にして切曲り量の設定値に対する測定値が所定以上になったら切り込み速度および鋸刃速度の両者あるいはいずれか一方を繰り返し低下させて切断加工が続行されるので、適切に切曲り量の増加が抑えられる。
【００２１】
請求項５によるこの発明の鋸盤の制御装置は、鋸刃により被削材を切断加工する際に発生する切曲りを制御する鋸盤の制御装置において、鋸刃ガイド近傍における切断加工中の前記鋸刃の切曲りの変位量を検出する鋸刃変位量検出装置と、切断加工済みの製品の切断面を測定して実際の切曲り量を検出する切口切曲り検出装置と、前記鋸刃変位量検出装置で検出した変位量から被削材中央部の切曲り量の演算値を算出すると共に、前記切口切曲り検出装置により前記切断加工済み製品の切断面を測定して得た実際の切曲り量と切断加工時の前記切曲り量の演算値との差違を前記切曲り量の演算値に反映して、前記切断加工中の鋸刃における予想切曲り量に換算する演算部と、前記切断加工において許容できる切曲り量の限界である切曲り限界値や所定の設定値を入力する入力装置と、この入力装置により入力された切曲り限界値や所定の設定値を記憶するメモリと、前記演算部により得られた予想切曲り量と前記切曲り限界値及び所定の設定値を比較して予想切曲り量が切曲り限界値より大のときに切断加工を停止すると共に、前記予想切曲り量が上記限界値より小さく、且つ所定の設定値より大のときに前記鋸刃の切込速度および鋸刃速度又はいずれか一方を１回又は繰り返し低下させて切断加工を続行させる比較判断比較判断装置と、この比較判断装置からの指令により、前記切り込み速度を変化すべく指令する切込速度制御部と、前記比較判断装置からの指令により鋸刃速度を変化すべく指令する鋸刃速度制御部との両方又はいずれか一方を備えてなることを特徴とするものである。
【００２２】
したがって、請求項３又は４記載の作用と同様であり、切断済みの製品の切断面を測定することにより実際の切曲り量を検出し、この実際の切曲り量とこの製品の切断加工時における鋸刃の切曲りの変位量から求めた切曲り量の演算値との差違を考慮して、この差違が現在切断加工中の鋸刃の切曲り量の演算値が簡単に反映されて正確な予想切曲り量に換算されるので、より実際に近い予想切曲り量が切断加工中に刻々オンタイムで得られる。
【００２３】
また、正確な情報を基にして切曲り量の設定値に対する測定値が所定以上になったら切り込み速度および鋸刃速度の両者あるいはいずれか一方を繰り返し低下させて切断加工が続行されるので、適切に切曲り量の増加が抑えられる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
鋸盤の切断加工においては、一般的に鋸刃には切削開始直後から多少の切曲りの傾向が発生し、鋸刃や被削材のほんの少しのアンバランスからどちらかの方向へ曲がろうとする。これに対し、鋸刃の張力で曲がりを元に戻そうとする力が発生し、前述の曲がろうとする力と戻そうとする力が釣り合った状態で切削が進行すると考えられる。
【００２６】
この微妙なバランス関係は、歯先磨耗の進行に伴い、切削抵抗の増加や磨耗のアンバランスによって発生する力が、鋸刃を真っ直ぐにさせる力よりも大きくなるに従ってくずれて、切曲り量が次第に増加する。そして、この切曲り量が限界値を超えると、鋸刃の寿命と判断されることになる。
【００２７】
従って、切削抵抗や磨耗のアンバランスによって発生する力を減少させてやれば切曲り量を減少するので、鋸刃速度や切り込み速度を緩和させることにより切曲り量を減少させることができる。
【００２８】
そこで、切曲り量を情報として、切削条件である鋸刃速度及び切り込み速度を制御することにより切曲りの発生を抑え、鋸刃の寿命を向上させることが可能になる。
【００２９】
図１には、この発明に係る鋸盤としての例えば帯鋸盤１の制御装置３が示されている。この制御装置３では、中央処理装置であるＣＰＵ５に切曲り限界値や、所定の設定値の比率や、切曲り限界に対応する切断面積として設定されている設定切断面積等の種々のデータをデータベースとして入力するための入力装置７及び表示装置９と、本発明の主要部である被削材断面の切曲り量を検出するための切曲り検出装置１１の一部を構成する鋸刃変位量検出装置１３が接続されている。この鋸刃変位量検出装置１３は帯鋸盤１に設けられていて鋸刃ＢＳの切曲りの変位量を測定するためのものである。
【００３０】
なお、本発明の切曲り検出装置１１としては、上記の鋸刃変位量検出装置１３と、帯鋸刃ＢＳにより切断加工済みの被削材Ｗの切断面の凹凸を測定することにより実際の鋸刃ＢＳの切曲り量及び切曲り状態を検出する切口切曲り検出装置１５と、制御装置３に接続されているものでより一層精確な切曲り量を演算するための演算部１７と、から構成されている。
【００３１】
ここで、図１に示した帯鋸盤１は、竪型帯鋸盤の切断機構を模式的に描いたものであり、この図ではエンドレスの鋸刃ＢＳが被削材Ｗに対して移動する様になっているが、鋸刃に対して被削材Ｗが移動する方式のものもある（例えば、特開２００１−１５０２３１号公報）。なお、竪型帯鋸盤を使用したワークの切断方法については上述の如く公知であるのでその説明は省略する。
【００３２】
また、鋸刃変位量検出装置１３としては、例えば特開平１−１０９０１９号公報や、実開平２−７９１５号公報等に示されているようにすでに既知のもので、例えば図２に示されているように２つのガイド部材１９間で帯鋸刃ＢＳに切曲りが発生すると、帯鋸刃ＢＳが一点鎖線で示される正規の位置より変位する。帯鋸刃ＢＳの胴部に押圧・接触するローラや接触子の移動量を測定して鋸刃ＢＳの切曲りの変位量△ｘが検出される。
【００３３】
切曲りの最大は図２において二点鎖線で示されているように被削材Ｗの中心部で最大になるという想定の基に変位量△ｘから演算により被削材Ｗの中心で発生している切曲がり量の演算値がＣＰＵ５に接続されている演算部１７により算出される。
【００３４】
ちなみに、図２において一方のガイド部材１９から変位測定位置までの距離を△Ｌ（定数）とし、前記ガイド部材１９から被削材Ｗの中心までの距離をＬとし、鋸刃ＢＳの切曲りの変位量を△ｘとすると、切曲り量Ｘは、Ｘ＝△ｘ・Ｌ／△Ｌとなる。
【００３５】
本発明の切曲り検出装置１１の一部を構成する切口切曲り検出装置１５としては、図３および図４に示されているように移動量検出装置２１と切曲り検出器２３とから構成されている。
【００３６】
切口切曲り検出装置１５は、図３において距離Ａで示されているように所定の位置までフロントバイス２５にて製品ＷＳが送り出され、この製品ＷＳの切断面（切口）を検出でき、且つフロントバイス２５が製品を送り出すときに邪魔にならないような待避位置に設けられている。
【００３７】
切曲り検出器２３は１個又は複数個Ｌ形状をした支持部材２７の垂直部に埋設されている。この切曲り検出器２３としては例えばリニアセンサであり、このリニアセンサは、センサと製品との切断面との距離を正確に測定するもので、レーザを利用するもの、超音波、近接タイプのものとか、直接、接触させて計測するものなど、何でも良く機種を限定するものではない。いずれもアナログ出力でセンサとの距離に比例した電流（電圧）が出力される。
【００３８】
なお、切曲り検出器２３の数は多ければそれだけより多くの情報が得られるが、本実施の形態では図４に示されているように４個の切曲り検出器２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄが所定のピッチで設けられている。
【００３９】
支持部材２７は、例えばレール２９に移動自在に設けられており、支持部材２７の片端に連結したシリンダ３１の流体圧作動により図４において左方向へ前進し、支持部材２７に埋設された複数個の検出器２３ａ〜２３ｄにて製品ＷＳの切断面が検出される。
【００４０】
移動量検出装置２１は、支持部材２７に設けられていて、その構成はすでに公知であり、例えばエンコーダ３３とラック３５、ピニオン３７とで構成されている。なお、移動量検出装置２１はリニアマグネットセンサ等でも構わない。
【００４１】
なお、切曲り検出器２３の検出精度を上げるために、切断後、製品ＷＳの切断面に切粉が付着しないよう、切断後切削油等をかけて切粉を取り除くような手段を備えておく必要がある。
【００４２】
上記構成により、切断した製品ＷＳはフロントバイス２５にてＡ寸法離れた所定の位置へ送り出される。この所定の位置とは、製品ＷＳの切断面と切曲り検出器２３の検出面との距離が切曲りを考慮に入れて例えば３mm程度とするのが最良であり、切断位置は一定のためフロントバイス２５で送り出す位置をいつも同じにしておくと、切断面である製品ＷＳの左側は常に所定の位置になる。
【００４３】
切口切曲り検出装置１５がシリンダ３１により移動されると、切曲り検出器２３a 〜２３d の検出出力と、支持部材２７の移動位置が移動量検出装置２１により検出されメモリ３９に記憶される。なお、切曲り検出器２３a 〜２３d の出力は、Ａ／Ｄ変換して切曲り検出器２３a 〜２３d と製品ＷＳの切断面との距離が記憶される。
【００４４】
上記の情報を立体的にプロットすると、図６に示されているように各切曲り検出器２３a 〜２３d ごとに実際の切曲り量と、切断面がどういう形状になっているか換言すれば切曲りの状態を知ることができる。また、図６において上下方向のＹ軸上に各切曲り検出器２３a 〜２３d との交点を結ぶと、切曲り量と切曲りの状態も知ることができる。例えば図７に示されているようにＮｏ．４のＹ軸上の切曲りの状態は図のようになる。
【００４５】
上述したように実際の切曲り量と切曲り状態を正確に知ることができる。本実施の形態では４個の切曲り検出器２３が設けられているが、通常切曲りは中央部付近が大きく曲がるので切曲り検出器２３を１個設け、製品ＷＳの中央部を測定すればほぼ妥当な結果を得られるが、より高い精度を得るためには上記のように複数個の切曲り検出器２３を設けることが望ましい。
【００４６】
なお、上述した移動量検出装置２１がなくとも実際の切曲り量を測定することはできる。この場合は図５に示されるように各切曲り検出器２３a 〜２３d ごとに凹凸の差の最大値のみを測定し、この４つの最大値のデータのうちで最大の数値を切曲り量とする。例えば図５においては切曲り検出器２３a では最大値Ｘ1 、切曲り検出器２３d では最大値Ｘ2 、切曲り検出器２３c では最大値Ｘ3 、切曲り検出器２３d では最大値Ｘ4 とし、Ｘ4 ＜Ｘ1 ＜Ｘ3 ＜Ｘ2 である場合は切曲り量はＸ2 となる。
【００４７】
以上のように切口切曲り検出装置１５により、切断済みの製品ＷＳの切断面の切曲り量が正確に検出されるので、この実際の切曲り量とこの製品の切断加工時における鋸刃の切曲りの変位量から求めた切曲り量の演算値との差違を考慮して、この差違を現在切断加工中の鋸刃ＢＳの切曲り検出に反映することにより、現在切断加工中の被削材Ｗに対してより正確な切曲り量を予想することができる。
【００４８】
例えば、切口切曲り検出装置１５により検出された切断済みの製品ＷＳの切断面の切曲り量をＸn とし、この切口切曲り検出装置１５により検出される製品ＷＳが切断加工される時に鋸刃変位量検出装置１３で得られた切曲り量の演算値をβn とし、現在切断加工中の被削材Ｗに対して鋸刃変位量検出装置１３で得られた切曲り量の演算値をβn+1 とすると、現在切断加工中の被削材Ｗに対して予想される予想切曲り量αn+1 は、αn+1 ＝βn+1 ・Ｘn ／βn となる。
【００４９】
以上のように切曲り量の演算値βn+1 が上記の演算式に基づいて演算部１７で簡単に予想切曲り量αn+1 に換算され、より実際に近い切曲り量が切断加工中に刻々オンタイムで得られる。この情報を元に切断加工条件を変更するなどの対応をすることによって不良品を出さずに効率よく切断を続行することができる。
【００５０】
なお、前述した演算部１７は切曲りの限界値に対して所定の設定値を設定することができる。また、ＣＰＵ５には、演算部１７で設定された切曲り設定値等の種々のデータを記憶しておくメモリ３９と、上述した予想切曲り量αn+1 が切曲り限界値より大のときに切断加工を停止すると共に、予想切曲り量αn+1 が上記限界値より小さく、且つ所定の設定値より大のときに鋸刃ＢＳの切込速度および／又は鋸刃速度を１回又は繰り返し低下させて切断加工を続行すべく比較判断する比較判断装置４１と、この比較判断装置４１による結果から切り込み速度を算出して切り込み速度を帯鋸盤１に指令して例えば流量制御弁やサーボモータＭ等を制御する切り込み速度制御部４３と、帯鋸刃ＢＳの走行速度を算出して制御する鋸刃速度制御部４５等が接続されている。
【００５１】
切曲り限界値や所定の設定値についてより詳しく説明すると、例えば切曲り許容量をγとし、切曲り限界値が切曲り許容量γの８５％とし、所定の設定値が切曲り許容量γの７０％とすると、切曲り量予想αn+1 ≦許容量γの７０％の場合はそのまま切断加工を続行し、許容量γの７０％＜予想切曲り量αn+1 ≦切曲り許容量γの８５％の場合は切曲りの発生を少なくするよう切込速度および／又は鋸刃速度を変更し、予想切曲り量αn+1 ＞切曲り許容量γの８５％の場合は不良品の発生が予想されるので次の切断を中止する。
【００５２】
以上のことから、より正確な予想切曲り量αn+1 が切曲り限界値や所定の設定値に対して大小を比較して切り込み速度及び鋸刃速度を繰り返し低下させたり、そのまま続行させたり、あるいは切断加工を中止させたりするので、より正確に切曲り量の増加を抑えることができ、鋸刃ＢＳが摩耗する前に切り込み速度及び鋸刃速度を低下させるので品質の向上を図ることができると共に、鋸刃ＢＳの寿命を延ばすことができる。
【００５３】
なお、この発明は前述の実施の形態に限定されることなく、適宜な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。すなわち、前述の実施の形態においては、設定値として一定の値を使用したが、特に超硬帯鋸盤の場合には切削条件を緩和させる方向に設定すると切曲り量は顕著に減少する傾向にあるため、限界値以下の範囲で設定値を何回か変化させることによりさらに鋸刃ＢＳ寿命を向上させることが可能になる。
【００５４】
また、前述の実施の形態においては、切曲りの許容量の８５％以下で７０％を越えたら切り込み速度や鋸刃速度の低下等を行ったが、上記の値に限らず別の値とすることができるし、適宜変化させることもできる。
【００５５】
さらに、前述した鋸刃変位量検出装置１３において、鋸刃ＢＳの移動量を変位量として検出するのではなく、鋸刃ＢＳの負荷（主分力、背分力）を変位量として検出して、負荷を減少させるようにして間接的に切曲り量を抑制するようにすることもできる。
【００５６】
また、ある切削条件によっては、切り込み速度を変化させずに鋸刃速度をアップすることで１刃当たりの切り込み量（負荷）を減少させることができるので、加工速度を変化させることなく切曲り量を抑制することもできる。
【００５７】
【発明の効果】
以上のごとき発明の実施の形態の説明から理解されるように、請求項１の発明によれば、切断済みの製品の切断面を測定することにより実際の切曲り量を検出し、この実際の切曲り量とこの製品の切断加工時における鋸刃の切曲りの変位量から求めた切曲り量の演算値との差違を考慮して、この差違が現在切断加工中の鋸刃の切曲り量の演算値が簡単に反映されて正確な予想切曲り量に換算するので、より実際に近い予想切曲り量を切断加工中に刻々オンタイムで得ることができる。
【００５８】
この情報を基にして切断加工条件を変更するなどの対応をすることによって不良品を出さずに効率よく切断加工を続行できる。
【００５９】
請求項２の発明によれば、請求項１記載の効果と同様であり、切断済みの製品の切断面を測定することにより実際の切曲り量を検出し、この実際の切曲り量とこの製品の切断加工時における鋸刃の切曲りの変位量から求めた切曲り量の演算値との差違を考慮して、この差違が現在切断加工中の鋸刃の切曲り量の演算値が簡単に反映されて正確な予想切曲り量に換算するので、より実際に近い予想切曲り量を切断加工中に刻々オンタイムで得ることができる。
【００６０】
この情報を基にして切断加工条件を変更するなどの対応をすることによって不良品を出さずに効率よく切断加工を続行できる。
【００６１】
請求項３の発明によれば、切断済みの製品の切断面を測定することにより実際の切曲り量を検出し、この実際の切曲り量とこの製品の切断加工時における鋸刃の切曲りの変位量から求めた切曲り量の演算値との差違を考慮して、この差違が現在切断加工中の鋸刃の切曲り量の演算値が簡単に反映されて正確な予想切曲り量に換算するので、より実際に近い予想切曲り量を切断加工中に刻々オンタイムで得ることができる。
【００６２】
また、正確な予想切曲り量が切曲り量の設定値を越えたら切り込み速度および鋸刃速度の両者あるいはいずれか一方を低下させて切断加工を続行するので、適切に切曲り量の増加を抑えることができる。
【００６３】
請求項４の発明によれば、切断済みの製品の切断面を測定することにより実際の切曲り量を検出し、この実際の切曲り量とこの製品の切断加工時における鋸刃の切曲りの変位量から求めた切曲り量の演算値との差違を考慮して、この差違が現在切断加工中の鋸刃の切曲り量の演算値が簡単に反映されて正確な予想切曲り量に換算するので、より実際に近い予想切曲り量を切断加工中に刻々オンタイムで得ることができる。
【００６４】
また、正確な予想切曲り量が切曲り量の設定値を越えたら切り込み速度および鋸刃速度の両者あるいはいずれか一方を繰り返し低下させて切断加工を続行するので、適切に切曲り量の増加を抑えることができる。
【００６５】
請求項５の発明によれば、請求項３又は４記載の効果と同様であり、切断済みの製品の切断面を測定することにより実際の切曲り量を検出し、この実際の切曲り量とこの製品の切断加工時における鋸刃の切曲りの変位量から求めた切曲り量の演算値との差違を考慮して、この差違が現在切断加工中の鋸刃の切曲り量の演算値が簡単に反映されて正確な予想切曲り量に換算するので、より実際に近い予想切曲り量を切断加工中に刻々オンタイムで得ることができる。
【００６６】
また、正確な予想切曲り量が切曲り量の設定値を越えたら切り込み速度および鋸刃速度の両者あるいはいずれか一方を１回又は繰り返し低下させて切断加工を続行するので、適切に切曲り量の増加を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における鋸盤の制御装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態を示すもので、鋸刃変位量検出装置による変位量の検出方法の説明図である。
【図３】本発明の実施の形態を示すもので、切口切曲り検出装置の平面図である。
【図４】図３の矢視ＩＶ−ＩＶ線の切口切曲り検出装置の側面図である。
【図５】移動量検出装置を用いずに製品の切断面から切曲り量を検出するときの説明図である。
【図６】移動量検出装置を用いて製品の切断面から切曲り量を検出するときプロット図である。
【図７】図６のＮｏ．４のＹ軸における切り口の断面図である。
【図８】従来の鋸盤の切曲り検出装置の平面図である。
【図９】従来の鋸盤の切曲り検出装置の平面図である。
【符号の説明】
１ 帯鋸盤
３ 制御装置
５ ＣＰＵ
７ 入力装置
９ 表示装置
１１ 切曲り検出装置
１３ 鋸刃変位量検出装置
１５ 切口切曲り検出装置
１７ 演算部
２１ 移動量検出装置
２３ 切曲り検出器
３９ メモリ
４１ 比較判断装置
４３ 切り込み速度制御部
４５ 鋸刃速度制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋸盤の切曲り検出方法及びその装置、並びに鋸盤の制御方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋸盤としての例えば縦型帯鋸盤１０１においては、図８および図９に示されているように鋸刃ＢＳの歯先摩耗の進行に伴い、切削抵抗の増加や摩耗のアンバランスによって発生する力が鋸刃ＢＳの直進性よりも勝って切曲りが発生する。
【０００３】
従来の帯鋸盤１０１においては、鋸刃寿命向上のために切曲り検出装置１０３より検出された切曲り量に基づいて後述する切曲り補正による制御が行われている。
【０００４】
従来の切曲り検出装置１０３としては、例えば特開平１−１０９０１９号公報や、実開平２−７９１５号公報等に示されているようにすでに既知のもので、例えば図８に示されているように切曲りが発生すると鋸刃ＢＳが２つのガイド部材１０５間の一点鎖線で示される正規の位置より変位する。帯鋸刃ＢＳの胴部に押圧・接触するローラや接触子の移動量を測定して鋸刃ＢＳの変位量を検出し、切曲りの最大は二点鎖線で示されているように被削材Ｗの中心部で最大になるという想定の基に変位量から演算により被削材Ｗの中心で発生している切曲がり量を検出するものがある。
【０００５】
変位測定位置までの距離を△Ｌ（定数）とし、被削材Ｗの中心までの距離をＬとし、変位量を△ｘとすると、切曲り量Ｘは、Ｘ＝△ｘ・Ｌ／△Ｌとなる。
【０００６】
切曲り補正による制御方法としては、上記のように演算されて得られた切曲り量Ｘに基づいて、例えば、前記切曲り量Ｘが予め設定された切曲り限界値に対してオーバーすると、瞬時もしくは規定時間オーバーし続けると切断を中止することにより、切断製品がスクラップになるのを防いでいた。
【０００７】
ＣＮＣ帯鋸盤１０１においては、切曲り検出装置１０３および切削条件を自動的に設定する機能が備えられている。例えば、切曲り設定値をＡmmとすると、切曲りが増加して設定値Ａmm以上になると切削条件を緩和させる方向に自動設定する。設定条件は、過去の経験から鋸速と切込速度を通常の数１０％程度にするのが一般的である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の切曲り検出装置１０３においては、実際の切曲りは一様ではなく、図８に示されているように切曲り検出装置１０３により検出された切曲り量Ｘは実際の切曲り量より大きくなったり、図９に示されているように切曲り量Ｘが実際の切曲り量より小さくなったりして切曲り量の検出精度が悪いという問題点があった。
【０００９】
この理由で、従来の切曲り検出装置１０３により検出された切曲り量Ｘに基づいて切曲りが補正されるので、実際には補正すべきであるのに補正されずに鋸刃が摩耗したままの状態で切断加工が行われるために鋸刃ＢＳの寿命を短くしたり、実際にはまだ補正しなくともよいのに早く補正して鋸刃速度や切込速度を低下させてしまうので、切断加工効率を低下してしまうという問題点があった。
【００１０】
本発明は叙上の課題を解決するためになされたもので、その目的は、切曲り量の検出精度が高い鋸刃の切曲り検出方法およびその装置を提供し、並びに検出精度の高い切曲り量に基づいて切曲りを抑制して鋸刃寿命の延命を図ることにより鋸刃寿命を向上させる鋸盤の制御方法およびその装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１によるこの発明の鋸盤の切曲り検出方法は、鋸刃により被削材を切断加工する際に発生する切曲りを検出する鋸盤の切曲り検出方法において、切断加工済み製品の切断面を測定することにより、前記切断加工済み製品の実際の切曲り量を検出すると共に、該切断加工済みの製品の切断加工時において、前記鋸刃の鋸刃ガイド近傍における切曲りの変位量から演算して求めた前記被削材中央部の切曲り量の演算値を制御装置のメモリに記憶し、前記切断加工済み製品における前記実際の切曲り量と切断加工時の前記切曲り量の演算値との差違を前記切曲り量の演算値に反映して、現在切断加工中の被削材における予想切曲り量に換算することを特徴とするものである。
【００１２】
したがって、切断済みの製品の切断面を測定することにより実際の切曲り量を検出し、この実際の切曲り量とこの製品の切断加工時における鋸刃の切曲りの変位量から求めた切曲り量の演算値との差違を考慮して、この差違が現在切断加工中の鋸刃の切曲り量の演算値が簡単に反映されて正確な予想切曲り量に換算されるので、より実際に近い切曲り量が切断加工中に刻々オンタイムで得られる。この情報を基にして切断加工条件を変更するなどの対応をすることによって不良品を出さずに効率よく切断加工が続行される。
【００１３】
請求項２によるこの発明の鋸盤の切曲り検出装置は、 鋸刃により被削材を切断加工する際に発生する切曲りを検出する鋸盤の切曲り検出装置において、鋸刃ガイド近傍における切断加工中の前記鋸刃の切曲りの変位量を検出する鋸刃変位量検出装置と、切断加工済みの製品の切断面を測定して実際の切曲り量を検出する切口切曲り検出装置と、前記鋸刃変位量検出装置で検出した変位量から被削材中央部の切曲り量の演算値を算出すると共に、前記切口切曲り検出装置により前記切断加工済み製品の切断面を測定して得た実際の切曲り量と切断加工時の前記切曲り量の演算値との差違を前記切曲り量の演算値に反映して、現在切断加工中の被削材における予想切曲り量に換算する演算部を備えた制御装置とからなることを特徴とするものである。
【００１４】
したがって、請求項１記載の作用と同様であり、切断済みの製品の切断面を測定することにより実際の切曲り量を検出し、この実際の切曲り量とこの製品の切断加工時における鋸刃の切曲りの変位量から求めた切曲り量の演算値との差違を考慮して、この差違が現在切断加工中の鋸刃の切曲り量の演算値が簡単に反映されて正確な予想切曲り量に換算されるので、より実際に近い予想切曲り量が切断加工中に刻々オンタイムで得られる。この情報を基にして切断加工条件を変更するなどの対応をすることによって不良品を出さずに効率よく切断加工が続行される。
【００１５】
請求項３によるこの発明の鋸盤の制御方法は、鋸刃により被削材を切断加工する際に発生する切曲りを制御する鋸盤の制御方法において、切断加工済み製品の切断面を測定することにより実際の切曲り量を検出すると共に、前記鋸刃の鋸刃ガイド近傍における切曲りの変位量から求めた切曲り量の演算値を制御装置のメモリに記憶させ、前記切断加工済み製品の切断面を測定して得た実際の切曲り量と切断加工時の前記切曲り量の演算値との差違を前記切曲り量の演算値に反映して、現在切断加工中の被削材における予想切曲り量に換算し、この換算して得た予想切曲り量が予め設定されている切曲り限界値より大のときには切断加工を停止し、この予想切曲り量が前記限界値より小さく、且つ所定の設定値より大のときには前記鋸刃の切込速度と鋸刃速度またはいずれか一方を低下させて切断加工を続行することを特徴とするものである。
【００１６】
したがって、切断済みの製品の切断面を測定することにより実際の切曲り量を検出し、この実際の切曲り量とこの製品の切断加工時における鋸刃の切曲りの変位量から求めた切曲り量の演算値との差違を考慮して、この差違が現在切断加工中の鋸刃の切曲り量の演算値が簡単に反映されて正確な予想切曲り量に換算されるので、より実際に近い予想切曲り量が切断加工中に刻々オンタイムで得られる。
【００１７】
また、このようなより正確な情報を基にして切曲り量の設定値に対する測定値が所定以上になったら切り込み速度および鋸刃速度の両者あるいはいずれか一方を低下させて切断加工が続行されるので、切曲り量の増加が抑えられる。
【００１８】
請求項４によるこの発明の鋸盤の制御方法は、鋸刃により被削材を切断加工する際に発生する切曲りを制御する鋸盤の制御方法において、切断済みの製品の切断面を測定することにより実際の切曲り量を検出すると共にこの製品の切断加工時における鋸刃の切曲りの変位量から求めた切曲り量の演算値を制御装置のメモリに記憶させ、この製品における実際の切曲り量と切断加工時の切曲り量の演算値との差違を前記切断加工中の鋸刃の切曲りの変位量を検出して演算によって求められた切曲り量の演算値に反映して前記切断加工中の鋸刃における予想切曲り量に換算し、この換算して得た予想切曲り量が予め設定されている切曲り限界値より大のときに切断加工を停止し、上記予想切曲り量が上記限界値より小さく、且つ所定の設定値より大のときに前記鋸刃の切込速度および鋸刃速度、又はいづれか一方を低下させて切断加工を続行し、以後予想切曲り量が前記所定の設定値より大のときに前記鋸刃の切込速度および鋸刃速度、又はいづれか一方を繰り返し低下させて切断加工を続行することを特徴とするものである。
【００１９】
したがって、切断済みの製品の切断面を測定することにより実際の切曲り量を検出し、この実際の切曲り量とこの製品の切断加工時における鋸刃の切曲りの変位量から求めた切曲り量の演算値との差違を考慮して、この差違が現在切断加工中の鋸刃の切曲り量の演算値が簡単に反映されて正確な予想切曲り量に換算されるので、より実際に近い予想切曲り量が切断加工中に刻々オンタイムで得られる。
【００２０】
また、正確な情報を基にして切曲り量の設定値に対する測定値が所定以上になったら切り込み速度および鋸刃速度の両者あるいはいずれか一方を繰り返し低下させて切断加工が続行されるので、適切に切曲り量の増加が抑えられる。
【００２１】
請求項５によるこの発明の鋸盤の制御装置は、鋸刃により被削材を切断加工する際に発生する切曲りを制御する鋸盤の制御装置において、鋸刃ガイド近傍における切断加工中の前記鋸刃の切曲りの変位量を検出する鋸刃変位量検出装置と、切断加工済みの製品の切断面を測定して実際の切曲り量を検出する切口切曲り検出装置と、前記鋸刃変位量検出装置で検出した変位量から被削材中央部の切曲り量の演算値を算出すると共に、前記切口切曲り検出装置により前記切断加工済み製品の切断面を測定して得た実際の切曲り量と切断加工時の前記切曲り量の演算値との差違を前記切曲り量の演算値に反映して、前記切断加工中の鋸刃における予想切曲り量に換算する演算部と、前記切断加工において許容できる切曲り量の限界である切曲り限界値や所定の設定値を入力する入力装置と、この入力装置により入力された切曲り限界値や所定の設定値を記憶するメモリと、前記演算部により得られた予想切曲り量と前記切曲り限界値及び所定の設定値を比較して予想切曲り量が切曲り限界値より大のときに切断加工を停止すると共に、前記予想切曲り量が上記限界値より小さく、且つ所定の設定値より大のときに前記鋸刃の切込速度および鋸刃速度又はいずれか一方を１回又は繰り返し低下させて切断加工を続行させる比較判断比較判断装置と、この比較判断装置からの指令により、前記切り込み速度を変化すべく指令する切込速度制御部と、前記比較判断装置からの指令により鋸刃速度を変化すべく指令する鋸刃速度制御部との両方又はいずれか一方を備えてなることを特徴とするものである。
【００２２】
したがって、請求項３又は４記載の作用と同様であり、切断済みの製品の切断面を測定することにより実際の切曲り量を検出し、この実際の切曲り量とこの製品の切断加工時における鋸刃の切曲りの変位量から求めた切曲り量の演算値との差違を考慮して、この差違が現在切断加工中の鋸刃の切曲り量の演算値が簡単に反映されて正確な予想切曲り量に換算されるので、より実際に近い予想切曲り量が切断加工中に刻々オンタイムで得られる。
【００２３】
また、正確な情報を基にして切曲り量の設定値に対する測定値が所定以上になったら切り込み速度および鋸刃速度の両者あるいはいずれか一方を繰り返し低下させて切断加工が続行されるので、適切に切曲り量の増加が抑えられる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
鋸盤の切断加工においては、一般的に鋸刃には切削開始直後から多少の切曲りの傾向が発生し、鋸刃や被削材のほんの少しのアンバランスからどちらかの方向へ曲がろうとする。これに対し、鋸刃の張力で曲がりを元に戻そうとする力が発生し、前述の曲がろうとする力と戻そうとする力が釣り合った状態で切削が進行すると考えられる。
【００２６】
この微妙なバランス関係は、歯先磨耗の進行に伴い、切削抵抗の増加や磨耗のアンバランスによって発生する力が、鋸刃を真っ直ぐにさせる力よりも大きくなるに従ってくずれて、切曲り量が次第に増加する。そして、この切曲り量が限界値を超えると、鋸刃の寿命と判断されることになる。
【００２７】
従って、切削抵抗や磨耗のアンバランスによって発生する力を減少させてやれば切曲り量を減少するので、鋸刃速度や切り込み速度を緩和させることにより切曲り量を減少させることができる。
【００２８】
そこで、切曲り量を情報として、切削条件である鋸刃速度及び切り込み速度を制御することにより切曲りの発生を抑え、鋸刃の寿命を向上させることが可能になる。
【００２９】
図１には、この発明に係る鋸盤としての例えば帯鋸盤１の制御装置３が示されている。この制御装置３では、中央処理装置であるＣＰＵ５に切曲り限界値や、所定の設定値の比率や、切曲り限界に対応する切断面積として設定されている設定切断面積等の種々のデータをデータベースとして入力するための入力装置７及び表示装置９と、本発明の主要部である被削材断面の切曲り量を検出するための切曲り検出装置１１の一部を構成する鋸刃変位量検出装置１３が接続されている。この鋸刃変位量検出装置１３は帯鋸盤１に設けられていて鋸刃ＢＳの切曲りの変位量を測定するためのものである。
【００３０】
なお、本発明の切曲り検出装置１１としては、上記の鋸刃変位量検出装置１３と、帯鋸刃ＢＳにより切断加工済みの被削材Ｗの切断面の凹凸を測定することにより実際の鋸刃ＢＳの切曲り量及び切曲り状態を検出する切口切曲り検出装置１５と、制御装置３に接続されているものでより一層精確な切曲り量を演算するための演算部１７と、から構成されている。
【００３１】
ここで、図１に示した帯鋸盤１は、竪型帯鋸盤の切断機構を模式的に描いたものであり、この図ではエンドレスの鋸刃ＢＳが被削材Ｗに対して移動する様になっているが、鋸刃に対して被削材Ｗが移動する方式のものもある（例えば、特開２００１−１５０２３１号公報）。なお、竪型帯鋸盤を使用したワークの切断方法については上述の如く公知であるのでその説明は省略する。
【００３２】
また、鋸刃変位量検出装置１３としては、例えば特開平１−１０９０１９号公報や、実開平２−７９１５号公報等に示されているようにすでに既知のもので、例えば図２に示されているように２つのガイド部材１９間で帯鋸刃ＢＳに切曲りが発生すると、帯鋸刃ＢＳが一点鎖線で示される正規の位置より変位する。帯鋸刃ＢＳの胴部に押圧・接触するローラや接触子の移動量を測定して鋸刃ＢＳの切曲りの変位量△ｘが検出される。
【００３３】
切曲りの最大は図２において二点鎖線で示されているように被削材Ｗの中心部で最大になるという想定の基に変位量△ｘから演算により被削材Ｗの中心で発生している切曲がり量の演算値がＣＰＵ５に接続されている演算部１７により算出される。
【００３４】
ちなみに、図２において一方のガイド部材１９から変位測定位置までの距離を△Ｌ（定数）とし、前記ガイド部材１９から被削材Ｗの中心までの距離をＬとし、鋸刃ＢＳの切曲りの変位量を△ｘとすると、切曲り量Ｘは、Ｘ＝△ｘ・Ｌ／△Ｌとなる。
【００３５】
本発明の切曲り検出装置１１の一部を構成する切口切曲り検出装置１５としては、図３および図４に示されているように移動量検出装置２１と切曲り検出器２３とから構成されている。
【００３６】
切口切曲り検出装置１５は、図３において距離Ａで示されているように所定の位置までフロントバイス２５にて製品ＷＳが送り出され、この製品ＷＳの切断面（切口）を検出でき、且つフロントバイス２５が製品を送り出すときに邪魔にならないような待避位置に設けられている。
【００３７】
切曲り検出器２３は１個又は複数個Ｌ形状をした支持部材２７の垂直部に埋設されている。この切曲り検出器２３としては例えばリニアセンサであり、このリニアセンサは、センサと製品との切断面との距離を正確に測定するもので、レーザを利用するもの、超音波、近接タイプのものとか、直接、接触させて計測するものなど、何でも良く機種を限定するものではない。いずれもアナログ出力でセンサとの距離に比例した電流（電圧）が出力される。
【００３８】
なお、切曲り検出器２３の数は多ければそれだけより多くの情報が得られるが、本実施の形態では図４に示されているように４個の切曲り検出器２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄが所定のピッチで設けられている。
【００３９】
支持部材２７は、例えばレール２９に移動自在に設けられており、支持部材２７の片端に連結したシリンダ３１の流体圧作動により図４において左方向へ前進し、支持部材２７に埋設された複数個の検出器２３ａ〜２３ｄにて製品ＷＳの切断面が検出される。
【００４０】
移動量検出装置２１は、支持部材２７に設けられていて、その構成はすでに公知であり、例えばエンコーダ３３とラック３５、ピニオン３７とで構成されている。なお、移動量検出装置２１はリニアマグネットセンサ等でも構わない。
【００４１】
なお、切曲り検出器２３の検出精度を上げるために、切断後、製品ＷＳの切断面に切粉が付着しないよう、切断後切削油等をかけて切粉を取り除くような手段を備えておく必要がある。
【００４２】
上記構成により、切断した製品ＷＳはフロントバイス２５にてＡ寸法離れた所定の位置へ送り出される。この所定の位置とは、製品ＷＳの切断面と切曲り検出器２３の検出面との距離が切曲りを考慮に入れて例えば３mm程度とするのが最良であり、切断位置は一定のためフロントバイス２５で送り出す位置をいつも同じにしておくと、切断面である製品ＷＳの左側は常に所定の位置になる。
【００４３】
切口切曲り検出装置１５がシリンダ３１により移動されると、切曲り検出器２３a 〜２３d の検出出力と、支持部材２７の移動位置が移動量検出装置２１により検出されメモリ３９に記憶される。なお、切曲り検出器２３a 〜２３d の出力は、Ａ／Ｄ変換して切曲り検出器２３a 〜２３d と製品ＷＳの切断面との距離が記憶される。
【００４４】
上記の情報を立体的にプロットすると、図６に示されているように各切曲り検出器２３a 〜２３d ごとに実際の切曲り量と、切断面がどういう形状になっているか換言すれば切曲りの状態を知ることができる。また、図６において上下方向のＹ軸上に各切曲り検出器２３a 〜２３d との交点を結ぶと、切曲り量と切曲りの状態も知ることができる。例えば図７に示されているようにＮｏ．４のＹ軸上の切曲りの状態は図のようになる。
【００４５】
上述したように実際の切曲り量と切曲り状態を正確に知ることができる。本実施の形態では４個の切曲り検出器２３が設けられているが、通常切曲りは中央部付近が大きく曲がるので切曲り検出器２３を１個設け、製品ＷＳの中央部を測定すればほぼ妥当な結果を得られるが、より高い精度を得るためには上記のように複数個の切曲り検出器２３を設けることが望ましい。
【００４６】
なお、上述した移動量検出装置２１がなくとも実際の切曲り量を測定することはできる。この場合は図５に示されるように各切曲り検出器２３a 〜２３d ごとに凹凸の差の最大値のみを測定し、この４つの最大値のデータのうちで最大の数値を切曲り量とする。例えば図５においては切曲り検出器２３a では最大値Ｘ1 、切曲り検出器２３d では最大値Ｘ2 、切曲り検出器２３c では最大値Ｘ3 、切曲り検出器２３d では最大値Ｘ4 とし、Ｘ4 ＜Ｘ1 ＜Ｘ3 ＜Ｘ2 である場合は切曲り量はＸ2 となる。
【００４７】
以上のように切口切曲り検出装置１５により、切断済みの製品ＷＳの切断面の切曲り量が正確に検出されるので、この実際の切曲り量とこの製品の切断加工時における鋸刃の切曲りの変位量から求めた切曲り量の演算値との差違を考慮して、この差違を現在切断加工中の鋸刃ＢＳの切曲り検出に反映することにより、現在切断加工中の被削材Ｗに対してより正確な切曲り量を予想することができる。
【００４８】
例えば、切口切曲り検出装置１５により検出された切断済みの製品ＷＳの切断面の切曲り量をＸn とし、この切口切曲り検出装置１５により検出される製品ＷＳが切断加工される時に鋸刃変位量検出装置１３で得られた切曲り量の演算値をβn とし、現在切断加工中の被削材Ｗに対して鋸刃変位量検出装置１３で得られた切曲り量の演算値をβn+1 とすると、現在切断加工中の被削材Ｗに対して予想される予想切曲り量αn+1 は、αn+1 ＝βn+1 ・Ｘn ／βn となる。
【００４９】
以上のように切曲り量の演算値βn+1 が上記の演算式に基づいて演算部１７で簡単に予想切曲り量αn+1 に換算され、より実際に近い切曲り量が切断加工中に刻々オンタイムで得られる。この情報を元に切断加工条件を変更するなどの対応をすることによって不良品を出さずに効率よく切断を続行することができる。
【００５０】
なお、前述した演算部１７は切曲りの限界値に対して所定の設定値を設定することができる。また、ＣＰＵ５には、演算部１７で設定された切曲り設定値等の種々のデータを記憶しておくメモリ３９と、上述した予想切曲り量αn+1 が切曲り限界値より大のときに切断加工を停止すると共に、予想切曲り量αn+1 が上記限界値より小さく、且つ所定の設定値より大のときに鋸刃ＢＳの切込速度および／又は鋸刃速度を１回又は繰り返し低下させて切断加工を続行すべく比較判断する比較判断装置４１と、この比較判断装置４１による結果から切り込み速度を算出して切り込み速度を帯鋸盤１に指令して例えば流量制御弁やサーボモータＭ等を制御する切り込み速度制御部４３と、帯鋸刃ＢＳの走行速度を算出して制御する鋸刃速度制御部４５等が接続されている。
【００５１】
切曲り限界値や所定の設定値についてより詳しく説明すると、例えば切曲り許容量をγとし、切曲り限界値が切曲り許容量γの８５％とし、所定の設定値が切曲り許容量γの７０％とすると、切曲り量予想αn+1 ≦許容量γの７０％の場合はそのまま切断加工を続行し、許容量γの７０％＜予想切曲り量αn+1 ≦切曲り許容量γの８５％の場合は切曲りの発生を少なくするよう切込速度および／又は鋸刃速度を変更し、予想切曲り量αn+1 ＞切曲り許容量γの８５％の場合は不良品の発生が予想されるので次の切断を中止する。
【００５２】
以上のことから、より正確な予想切曲り量αn+1 が切曲り限界値や所定の設定値に対して大小を比較して切り込み速度及び鋸刃速度を繰り返し低下させたり、そのまま続行させたり、あるいは切断加工を中止させたりするので、より正確に切曲り量の増加を抑えることができ、鋸刃ＢＳが摩耗する前に切り込み速度及び鋸刃速度を低下させるので品質の向上を図ることができると共に、鋸刃ＢＳの寿命を延ばすことができる。
【００５３】
なお、この発明は前述の実施の形態に限定されることなく、適宜な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。すなわち、前述の実施の形態においては、設定値として一定の値を使用したが、特に超硬帯鋸盤の場合には切削条件を緩和させる方向に設定すると切曲り量は顕著に減少する傾向にあるため、限界値以下の範囲で設定値を何回か変化させることによりさらに鋸刃ＢＳ寿命を向上させることが可能になる。
【００５４】
また、前述の実施の形態においては、切曲りの許容量の８５％以下で７０％を越えたら切り込み速度や鋸刃速度の低下等を行ったが、上記の値に限らず別の値とすることができるし、適宜変化させることもできる。
【００５５】
さらに、前述した鋸刃変位量検出装置１３において、鋸刃ＢＳの移動量を変位量として検出するのではなく、鋸刃ＢＳの負荷（主分力、背分力）を変位量として検出して、負荷を減少させるようにして間接的に切曲り量を抑制するようにすることもできる。
【００５６】
また、ある切削条件によっては、切り込み速度を変化させずに鋸刃速度をアップすることで１刃当たりの切り込み量（負荷）を減少させることができるので、加工速度を変化させることなく切曲り量を抑制することもできる。
【００５７】
【発明の効果】
以上のごとき発明の実施の形態の説明から理解されるように、請求項１の発明によれば、切断済みの製品の切断面を測定することにより実際の切曲り量を検出し、この実際の切曲り量とこの製品の切断加工時における鋸刃の切曲りの変位量から求めた切曲り量の演算値との差違を考慮して、この差違が現在切断加工中の鋸刃の切曲り量の演算値が簡単に反映されて正確な予想切曲り量に換算するので、より実際に近い予想切曲り量を切断加工中に刻々オンタイムで得ることができる。
【００５８】
この情報を基にして切断加工条件を変更するなどの対応をすることによって不良品を出さずに効率よく切断加工を続行できる。
【００５９】
請求項２の発明によれば、請求項１記載の効果と同様であり、切断済みの製品の切断面を測定することにより実際の切曲り量を検出し、この実際の切曲り量とこの製品の切断加工時における鋸刃の切曲りの変位量から求めた切曲り量の演算値との差違を考慮して、この差違が現在切断加工中の鋸刃の切曲り量の演算値が簡単に反映されて正確な予想切曲り量に換算するので、より実際に近い予想切曲り量を切断加工中に刻々オンタイムで得ることができる。
【００６０】
この情報を基にして切断加工条件を変更するなどの対応をすることによって不良品を出さずに効率よく切断加工を続行できる。
【００６１】
請求項３の発明によれば、切断済みの製品の切断面を測定することにより実際の切曲り量を検出し、この実際の切曲り量とこの製品の切断加工時における鋸刃の切曲りの変位量から求めた切曲り量の演算値との差違を考慮して、この差違が現在切断加工中の鋸刃の切曲り量の演算値が簡単に反映されて正確な予想切曲り量に換算するので、より実際に近い予想切曲り量を切断加工中に刻々オンタイムで得ることができる。
【００６２】
また、正確な予想切曲り量が切曲り量の設定値を越えたら切り込み速度および鋸刃速度の両者あるいはいずれか一方を低下させて切断加工を続行するので、適切に切曲り量の増加を抑えることができる。
【００６３】
請求項４の発明によれば、切断済みの製品の切断面を測定することにより実際の切曲り量を検出し、この実際の切曲り量とこの製品の切断加工時における鋸刃の切曲りの変位量から求めた切曲り量の演算値との差違を考慮して、この差違が現在切断加工中の鋸刃の切曲り量の演算値が簡単に反映されて正確な予想切曲り量に換算するので、より実際に近い予想切曲り量を切断加工中に刻々オンタイムで得ることができる。
【００６４】
また、正確な予想切曲り量が切曲り量の設定値を越えたら切り込み速度および鋸刃速度の両者あるいはいずれか一方を繰り返し低下させて切断加工を続行するので、適切に切曲り量の増加を抑えることができる。
【００６５】
請求項５の発明によれば、請求項３又は４記載の効果と同様であり、切断済みの製品の切断面を測定することにより実際の切曲り量を検出し、この実際の切曲り量とこの製品の切断加工時における鋸刃の切曲りの変位量から求めた切曲り量の演算値との差違を考慮して、この差違が現在切断加工中の鋸刃の切曲り量の演算値が簡単に反映されて正確な予想切曲り量に換算するので、より実際に近い予想切曲り量を切断加工中に刻々オンタイムで得ることができる。
【００６６】
また、正確な予想切曲り量が切曲り量の設定値を越えたら切り込み速度および鋸刃速度の両者あるいはいずれか一方を１回又は繰り返し低下させて切断加工を続行するので、適切に切曲り量の増加を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における鋸盤の制御装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態を示すもので、鋸刃変位量検出装置による変位量の検出方法の説明図である。
【図３】本発明の実施の形態を示すもので、切口切曲り検出装置の平面図である。
【図４】図３の矢視ＩＶ−ＩＶ線の切口切曲り検出装置の側面図である。
【図５】移動量検出装置を用いずに製品の切断面から切曲り量を検出するときの説明図である。
【図６】移動量検出装置を用いて製品の切断面から切曲り量を検出するときプロット図である。
【図７】図６のＮｏ．４のＹ軸における切り口の断面図である。
【図８】従来の鋸盤の切曲り検出装置の平面図である。
【図９】従来の鋸盤の切曲り検出装置の平面図である。
【符号の説明】
１ 帯鋸盤
３ 制御装置
５ ＣＰＵ
７ 入力装置
９ 表示装置
１１ 切曲り検出装置
１３ 鋸刃変位量検出装置
１５ 切口切曲り検出装置
１７ 演算部
２１ 移動量検出装置
２３ 切曲り検出器
３９ メモリ
４１ 比較判断装置
４３ 切り込み速度制御部
４５ 鋸刃速度制御部
Claims (5)
- 鋸刃により被削材を切断加工する際に発生する切曲りを検出する鋸盤の切曲り検出方法において、切断加工済み製品の切断面を測定することにより、前記切断加工済み製品の実際の切曲り量を検出すると共に、該切断加工済みの製品の切断加工時において、前記鋸刃の鋸刃ガイド近傍における切曲りの変位量から演算して求めた前記被削材中央部の切曲り量の演算値を制御装置のメモリに記憶し、前記切断加工済み製品における前記実際の切曲り量と切断加工時の前記切曲り量の演算値との差違を前記切曲り量の演算値に反映して、現在切断加工中の被削材における予想切曲り量に換算することを特徴とする鋸盤の切曲り検出方法。
- 鋸刃により被削材を切断加工する際に発生する切曲りを検出する鋸盤の切曲り検出装置において、鋸刃ガイド近傍における切断加工中の前記鋸刃の切曲りの変位量を検出する鋸刃変位量検出装置と、切断加工済みの製品の切断面を測定して実際の切曲り量を検出する切口切曲り検出装置と、前記鋸刃変位量検出装置で検出した変位量から被削材中央部の切曲り量の演算値を算出すると共に、前記切口切曲り検出装置により前記切断加工済み製品の切断面を測定して得た実際の切曲り量と切断加工時の前記切曲り量の演算値との差違を前記切曲り量の演算値に反映して、現在切断加工中の被削材における予想切曲り量に換算する演算部を備えた制御装置とからなることを特徴とする鋸盤の切曲り検出装置。
- 鋸刃により被削材を切断加工する際に発生する切曲りを制御する鋸盤の制御方法において、切断加工済み製品の切断面を測定することにより実際の切曲り量を検出すると共に、前記鋸刃の鋸刃ガイド近傍における切曲りの変位量から求めた切曲り量の演算値を制御装置のメモリに記憶させ、前記切断加工済み製品の切断面を測定して得た実際の切曲り量と切断加工時の前記切曲り量の演算値との差違を前記切曲り量の演算値に反映して、現在切断加工中の被削材における予想切曲り量に換算し、この換算して得た予想切曲り量が予め設定されている切曲り限界値より大のときには切断加工を停止し、この予想切曲り量が前記限界値より小さく、且つ所定の設定値より大のときには前記鋸刃の切込速度と鋸刃速度またはいずれか一方を低下させて切断加工を続行することを特徴とする鋸盤の制御方法。
- 鋸刃により被削材を切断加工する際に発生する切曲りを制御する鋸盤の制御方法において、切断済みの製品の切断面を測定することにより実際の切曲り量を検出すると共にこの製品の切断加工時における鋸刃の切曲りの変位量から求めた切曲り量の演算値を制御装置のメモリに記憶させ、この製品における実際の切曲り量と切断加工時の切曲り量の演算値との差違を前記切断加工中の鋸刃の切曲りの変位量を検出して演算によって求められた切曲り量の演算値に反映して前記切断加工中の鋸刃における予想切曲り量に換算し、この換算して得た予想切曲り量が予め設定されている切曲り限界値より大のときに切断加工を停止し、上記予想切曲り量が上記限界値より小さく、且つ所定の設定値より大のときに前記鋸刃の切込速度および鋸刃速度、又はいづれか一方を低下させて切断加工を続行し、以後予想切曲り量が前記所定の設定値より大のときに前記鋸刃の切込速度および鋸刃速度、又はいづれか一方を繰り返し低下させて切断加工を続行することを特徴とする鋸盤の制御方法。
- 鋸刃により被削材を切断加工する際に発生する切曲りを制御する鋸盤の制御装置において、鋸刃ガイド近傍における切断加工中の前記鋸刃の切曲りの変位量を検出する鋸刃変位量検出装置と、切断加工済みの製品の切断面を測定して実際の切曲り量を検出する切口切曲り検出装置と、前記鋸刃変位量検出装置で検出した変位量から被削材中央部の切曲り量の演算値を算出すると共に、前記切口切曲り検出装置により前記切断加工済み製品の切断面を測定して得た実際の切曲り量と切断加工時の前記切曲り量の演算値との差違を前記切曲り量の演算値に反映して、前記切断加工中の鋸刃における予想切曲り量に換算する演算部と、前記切断加工において許容できる切曲り量の限界である切曲り限界値や所定の設定値を入力する入力装置と、この入力装置により入力された切曲り限界値や所定の設定値を記憶するメモリと、前記演算部により得られた予想切曲り量と前記切曲り限界値及び所定の設定値を比較して予想切曲り量が切曲り限界値より大のときに切断加工を停止すると共に、前記予想切曲り量が上記限界値より小さく、且つ所定の設定値より大のときに前記鋸刃の切込速度および鋸刃速度又はいずれか一方を１回又は繰り返し低下させて切断加工を続行させる比較判断比較判断装置と、この比較判断装置からの指令により、前記切り込み速度を変化すべく指令する切込速度制御部と、前記比較判断装置からの指令により鋸刃速度を変化すべく指令する鋸刃速度制御部との両方又はいずれか一方を備えてなることを特徴とする鋸盤の制御装置。
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