JP4133827B2 - 金属板材切削用丸鋸組立体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は金属板材切削用丸鋸組立体に関するものであり、より詳しくは丸鋸のブレイドを付勢手段により押圧保持することによって、高速回転する際にも揺れずに金属板材を速い速度で切削できる丸鋸組立体に関するものである。
【0002】
【背景技術】
現在、鉄板のような金属性素材は帯鋸盤(Band Sawing Machine)または酸素切断方式で切断することが普通である。この帯鋸盤はプーリの回転運動によって帯鋸を運動させ切断するもので、曲線切断などに有効であるが、加工硬化によって切削し難いステンレス鋼や硬度が大きい鉄合金などの切断は困難である。また、前記帯鋸盤は切断速度が非常に遅くて金属板材のような切断工程には適しない。
【0003】
前記酸素切断は酸素ガスと金属との酸化反応を用いて金属を切断する方法であって、酸素-アセチレンガスの炎で切断部位を約800〜900℃に予熱した後、純度の高い高圧の酸素を噴出すると急激な燃焼作用によって酸化鉄になり、この酸化鉄は溶融点が低いため溶融・切断される。しかし、酸素切断は化学反応を伴うため、例えば、ステンレス鋼やアルミニウムの場合、切断中溶融点が高い酸化クローム(Cr2O3)や酸化アルミニウムが生成されて容易に切断されない問題点が時々発生する。また、炭素鋼を酸素切断する場合には、切断工程で素材が硬化されてしまうため、切断後に別途の焼まなし処理をしなければならない不便がある。
【0004】
何よりも、前記帯鋸盤と酸素切断の場合には母材の切削消滅厚さが3〜5mmに至って、切断面が滑らかないため必ず後続的な機械加工で切断面を仕上げなければならず、このような加工のための余分値を10〜15mm程度設けなければならないので切断工程による素材の損失が多い。
【0005】
その他に金属性素材を切断する手段として丸鋸が使用されているが、このような丸鋸はタングステンカーバイドチップ(Tungsten Carbide Tip)の優れた切削性と耐摩耗性を応用したもので、切削速度が90〜150m/minで非常にはやい。しかし、従来の丸鋸は機械構造的な脆弱性のため大型金属板材の切断が不可能であって、レール、丸棒、鋼管など各種形材の切断にのみ使用されている。従来の丸鋸を使用して金属板材を切断するためには、丸鋸を特殊な素材で作製し、板材切断中に必然的に発生する揺れや振動を吸収して調節するための大型の減速機を別途に設けなければならない。しかし、このような状態でも丸鋸の耐久性と作業安定性は保障されず、丸鋸の目が容易に磨耗されたり折れるなどの問題点がよく発生した。
【0006】
【発明の開示】
本発明は前記のような問題点を解決するために創案されたもので、切削のために回転する丸鋸の両側面を付勢手段で堅固に保持させることによって、金属性板材を容易で迅速に切断できるように改善した丸鋸組立体を提供することを目的にする。
【0007】
前記のような目的を達成するために本発明による丸鋸組立体は回転軸によって高速に回転し金属板材を切削する丸鋸ブレードと;前記丸鋸ブレードをその一部が露出するように覆って保持するケーシングと;前記ケーシングの内面に前記丸鋸ブレードと両側で接触するように設けられ、潤滑配管を通じて供給された潤滑油を前記丸鋸ブレードとの接触面に排出する貫通孔が形成されたスライディングサポートと;前記ケーシングに設けられて前記スライディングサポートを前記丸鋸ブレードに対して押圧するようにバイアスさせる付勢手段と;を含む。
【0008】
望ましく、前記付勢手段は、前記丸鋸ブレードの一側にのみ設けられうる。
【0009】
本発明の一つの実施例によると,前記付勢手段は、前記ケーシングに設けられて油圧ポンプから油圧が供給されるシリンダーブロックと;前記シリンダーブロックに所定距離を運動可能に設けられ前記油圧が供給されると前記スライディングサポートを押圧してバイアスする可動部材と;を含む。
【0010】
本発明のまたほかの実施例によると、前記付勢手段は、前記スライディングサポートを前記丸鋸ブレード側に押圧してバイアスする弾性部材を含んで、さらには、前記ケーシングに形成された螺旋孔に結合されて前記弾性部材の弾性力を調整する調整螺旋をさらに含む。
【0011】
本発明によると、従来の丸鋸ブレードがそのまま採用されうり、耐久性と作業安定性が保障される。
【0012】
【発明の実施の形態】
明細書に統合されてあり明細書の一部を構成する添付図面は発明の現在の望ましい実施例を例示し、 以下の望ましい実施例の詳細な説明とともに本発明の原理を説明する役割をする。
図1は、本発明の望ましい実施例による丸鋸組立体を採用した切削装置の概略的な外形を示す斜視図である。
図2は、本発明の望ましい実施例による丸鋸組立体を示した一部分解斜視図である。
図3は、本発明の望ましい実施例による丸鋸組立体を示した一部側断面図である。
図4は、本発明の他の実施例による丸鋸組立体を示した一部側断面図である。
図5は、本発明のさらに他の実施例による丸鋸組立体を示した一部側断面図である。
【0013】
以下、添付された図面に基づいて本発明による望ましい実施例を詳しく説明する。
【0014】
図1には本発明の望ましい実施例による丸鋸組立体を採用した切削装置の概略的な外観が示されている。図を参照すると、前記切削装置は本体のベースの役割をするテーブル10と、前記テーブル10の上に設けられたガイドサポート20を含む。
【0015】
前記ガイドサポート20には、ガイドレール21に沿って切削ユニット30が往復運動できるように設けられる。前記切削ユニット30は金属板材を切断するもので、本発明による丸鋸組立体100が設けられており、 伝達ベルト32によって前記丸鋸組立体100へ切削に必要な駆動力を提供する駆動モ一タ31が備えられている。
【0016】
また、本実施例の切削装置は、油圧配管40aを通じて丸鋸組立体100に油圧を供給する油圧ポンプ40と、 潤滑配管50aを通じて潤滑油を供給する潤滑油供給ポンプ50と、そしてエアー配管60aを通じて高圧の空気をエアー注入器80に供給するエアー供給ポンプ60とを含むことができる。
【0017】
前記テーブル10の上に設けられた固定台11は、切断のための金属板材が置かれる所で、可動固定部材12とともに金属板材を固定させ保持する。前記可動固定部材12は、望ましくシリンダー13によって駆動され往復運動しながら切削しようとする金属板材を固定したり解除する。
【0018】
また、テーブル10には、丸鋸組立体100の下部に排出孔10aを形成して、金属板材の切削過程で生じたスクラップがテーブル10の上に積らずに通り抜けるように構成できる。
【0019】
参照符号70は、前記切削装置の切削距離、駆動速度など各種作業条件を入力して制御するための制御パネルである。
【0020】
前記丸鋸組立体100は、本発明によって丸鋸ブレード200を回転させて金属板材を切断するもので、図2により詳細な構成が示されている。図2を参照すると、本発明の望ましい実施例による丸鋸組立体は、一対のカバーケーシング110と固定ケーシング111からなるケーシングを含む。前記ケーシング110、111はヒンジ結合112され、望ましく前記固定ケーシング111は切削装置本体に固定結合され、 カバーケーシング110は結合孔113を通じて前記固定ケーシング111に螺旋結合されて開閉されうる。たとえ、本実施例で前記ケーシングはカバーケーシングと固定ケーシングに分けて説明されたが、これは望ましい実施例にすぎず、これに限定されなく前記丸鋸ブレード200を覆って保持できる全ての構成のケーシングを含むものと理解されるべきである。
【0021】
前記ケーシング110、111の内部には、丸鋸ブレード200が回転軸120に固設され、その一部が、望ましくは下端部が、 前記ケーシング110、111の下に露出されて後述するように切断しようとする金属板材と接触するようになっている。前記丸鋸ブレード200は、望ましくは超硬合金(Cemented carbide)などで作製される。前記回転軸120は、図1に示された伝達ベルト32を通じて駆動モ一タ30の回転軸と連結されて回転力を提供される。たとえ、図には示されなかったが、前記駆動モ一タ30の回転力はギアトレインまたはプーリのような別途の動力伝達手段を通じて前記回転軸120に伝達されうる。
【0022】
本発明の望ましい実施例によると、前記丸鋸組立体には前記丸鋸ブレード200の側面と接触してこれを保持するスライディングサポート130が設けられる。望ましくは前記スライディングサポート130も超硬合金で作製され、その構成は図3により詳しく示されている。
【0023】
図3をともに参照すると、前記スライディングサポート130は動作時、前記丸鋸ブレード200を両側で密着して保持するように、カバーケーシング110と固定ケーシング111の内面に各々設けられる。
【0024】
前記スライディングサポート130の内部には、潤滑油が流れる通路132が形成されており、この通路132はスライディングサポート130の表面に形成された貫通孔131につながる。従って、前記スライディングサポート130が丸鋸ブレード200と接触するとき、潤滑配管50aを通じて潤滑油供給ポンプ50から供給された潤滑油が、前記通路132を介し貫通孔131を通じて排出されることによって、前記スライディングサポート130と丸鋸ブレード200間の摩擦力を減しうる。潤滑油の供給のために前記潤滑配管50aはケーシング110、111に形成された孔110aを通して内部のスライディングサポート130まで連結されている。
【0025】
本発明によると、前記スライディングサポート130は、付勢手段によって前記丸鋸ブレード200の側面に密着されるように押圧される。そのような付勢手段の一例が図3に示されている。
【0026】
図3に示されているように、前記付勢手段は、前記スライディングサポート130と結合された油圧シリンダー140でもよい。具体的に、前記油圧シリンダー140は、内部に油圧が供給される空間部が形成されたシリンダーブロック141と、前記シリンダーブロック141に結合されて前記油圧によって所定距離を往復運動する可動部材142とを含む。前記シリンダーブロック141の内部空間は油圧配管40aを通じて油圧ポンプ40と連結され、そこから油圧を供給される。従って、前記シリンダーブロック141に油圧が供給されると、前記可動部材142がスライディングサポート130を丸鋸ブレード200の方に押圧するようになる。
【0027】
望ましくは、前記付勢手段である油圧シリンダー140は丸鋸ブレード200の両側に設けられ、回転軸120を中心にして対称に設けられうる。
【0028】
本発明の他の実施例によると、前記付勢手段は、丸鋸ブレード200の何れかの一側にのみ設けられうる。すなわち、図4に示されたように、一側のスライディングサポート130には付勢手段である油圧シリンダー140が備けられているが、他側のスライディングサポート130’は油圧シリンダーなしに直接ケーシング111に固定されている。しかし、この場合にも一側の油圧シリンダー140が丸鋸ブレード200を押圧するため前述した実施例のように油圧シリンダーが丸鋸ブレードの両側に設けられたものと同一の效果が得られる。
【0029】
また図2を参照すると、前記ケーシング110、111にはエアー注入器80が設けられて、丸鋸ブレード200で金属板材を切削するとき、エアー配管60aを通じて供給された高圧の空気を噴射管81を通じて切削部位に噴射するようになっている。このようなエアーの噴射は切削部位を冷却させるだけでなく切削によって発生するスクラップを除去する役割をする。
【0030】
では、以上のような構成を持つ本発明による丸鋸組立体を用いた金属板材切削工程について説明する。
【0031】
まず、切削しようとする金属板材(図示せず)をテーブル10上の固定台11に置き、シリンダー13を駆動させ可動固定部12を前進させて金属板材を固定する。
【0032】
この状態で、制御パネル70で作業速度と切削回転数などを適切に調整した後切削装置を起動させると、 駆動モ一タ31が回るようになり、その回転力は伝達ベルト32を通じて回転軸(図2の120)に伝達されて丸鋸ブレード200が高速で回るようになる。
【0033】
これと同時に、油圧ポンプ40から油圧配管40aを通じて油圧シリンダー140のシリンダーブロック141に油圧が供給されると、可動部材142が油圧によって前進しながらスライディングサポート130を丸鋸ブレード200側に押圧するようになる。望ましくは、このような油圧は微細な範囲に自動調節される。
【0034】
また、前記潤滑油供給ポンプ50から潤滑配管50aを通じてスライディングサポート130内部の通路132に潤滑油が供給され、これはまた貫通孔131を通じて前記スライディングサポート130と丸鋸ブレード200の摩擦面に排出される。従って、たとえスライディングサポート130が丸鋸ブレード200と接触し押圧しても丸鋸ブレード200は円滑に回転できる。
【0035】
さらに、高圧の空気が前記エアー供給ポンプ60からエアー配管60aを通じてエアー注入器80に供給され、また噴射管81を通じて切削部位に噴射されることによって切削される素材を冷却し、そして発生したスクラップを除くようになる。
【0036】
このような状態で切削ユニット30がガイドサポート20に沿って徐々に前進しつつ丸鋸ブレード200が金属板材を切断するようになる。
【0037】
本発明のさらに他の実施例を示した図5には、付勢手段の他の例が示されている。図を参照すると、付勢手段はスライディングサポート130をスプリングのような弾性部材142'によって丸鋸ブレード200の方向にバイアスする。
【0038】
さらに望ましくは、前記付勢手段は、カバーケーシング110'に螺旋孔110’aを形成して、そこに結合される調整螺旋141’を具備することによって、前記調整螺旋141’を回して前記弾性部材142’の弾性力を調節するようになっている。
【0039】
説明しなかった符号143’は弾性部材142’の内部に挿設されて弾性部材142’が離脱されないように案内するガイドである。
【0040】
本明細書に記載された実施例と図面に示された構成は,本発明のもっとも望ましい実施例に過ぎず,発明の技術的思想の全てを表すものではないので、本出願時点においてこれらを代替可能な多様な均等物と変形例がありうることを理解するべきである。
【0041】
例えば、本実施例では、切削ユニット30がテーブル10の上部に設けられたものと示されたが、これと反対にテーブル10の下部に設けられたりテーブルを構成するハウジング内に一体に挿設されることも可能である。
【0042】
【産業上利用可能性】
本発明による丸鋸組立体は、金属鉄板を迅速で容易に切断できるが、これは鉄板の切断時丸鋸ブレードに集中される局部応力がスライディングサポートに分散されるだけでなく、スライディングサポートが堅固に丸鋸ブレードを保持するため、振動の増幅によるブレードの破損を防いで作業安定性を保障するからである。また、このような作業安定性は丸鋸の使用寿命を延ばして約20万cm2以上の切削面積に対する作業を保障できる。
【0043】
さらに、鋸目が素材を切削する際に発生するバックラッシュ現象もスライディングサポートの堅固な保持力によって解消されうるので、別途の大型減速機を備えなくてもよい。
【0044】
本発明者の実験によると、前記丸鋸ブレードは2.5mm内外の切削消滅厚さを持って、丸鋸ブレードの広い側面と安定的な保持によって金属板材の切削面が平滑で滑らかである。従って、切削面を別途に加工する必要がなく、これは従来加工の余分値を別途に設けて材料損失をもたらした問題点を解決する。
【0045】
さらには、本発明の切削によって発生する素材のスクラップは、酸素切断とは異なり性質が変形されなかった状態であるため全てリサイクルすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の望ましい実施例による丸鋸組立体を採用した切削装置の概略的な外形を示す斜視図である。
【図2】図2は、本発明の望ましい実施例による丸鋸組立体を示した一部分解斜視図である。
【図3】図3は、本発明の望ましい実施例による丸鋸組立体を示した一部側断面図である。
【図4】図4は、本発明の他の実施例による丸鋸組立体を示した一部側断面図である。
【図5】図5は、本発明のさらに他の実施例による丸鋸組立体を示した一部側断面図である。
Claims (7)
- 回転軸120によって高速に回転し金属板材を切削する丸鋸ブレード200と;
前記丸鋸ブレード200をその一部が露出するように覆って保持するケーシング110、111と;
前記ケーシング110、111の内面に前記丸鋸ブレード200と両側で接触するように設けられ、潤滑配管50aを通じて供給された潤滑油を前記丸鋸ブレード200との接触面に排出する貫通孔131が形成された超硬合金製のスライディングサポート130と;
前記ケーシング110、111に設けられて、前記スライディングサポート130が前記丸鋸ブレード200の側面に密着されるように、前記スライディングサポート130を前記丸鋸ブレード200に対して押圧するようにバイアスさせる付勢手段と;を含むことを特徴とする丸鋸組立体。 - 前記付勢手段は、前記丸鋸ブレード200の一側にのみ設けられていることを特徴とする請求項1記載の丸鋸組立体。
- 前記付勢手段は、
前記ケーシングに設けられて油圧ポンプから油圧が供給されるシリンダーブロック141と;
前記シリンダーブロックに所定距離を運動可能に設けられ前記油圧が供給されると前記スライディングサポート130を押圧してバイアスする可動部材142と;を含むことを特徴とする請求項1記載の丸鋸組立体。 - 前記付勢手段は、前記スライディングサポート130を前記丸鋸ブレード200側に押圧してバイアスする弾性部材142’を含むことを特徴とする請求項1記載の丸鋸組立体。
- 前記付勢手段は、前記ケーシングに形成された螺旋孔110’aに結合されて前記弾性部材の弾性力を調整する調整螺旋141’をさらに含むことを特徴とする請求項4記載の丸鋸組立体。
- 前記ケーシングは、固設された固定ケーシング111と、前記固定ケーシングにヒンジ結合されるカバーケーシング110とからなることを特徴とする請求項1記載の丸鋸組立体。
- 前記ケーシングには、前記金属板材の切削部位にエアーを供給するためのエアー注入器80が設けられたことを特徴とする請求項1記載の丸鋸組立体。
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