JP4342009B2 - 帯鋸盤の切粉除去装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋸刃に付着した切粉を除去する切粉除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、帯鋸盤や丸鋸盤等の如き鋸盤における鋸刃に付着した切粉を除去するには、ワイヤーブラシを回転させ、そのワイヤーブラシを鋸刃に押し付けるようにして、該ワイヤーブラシにより切粉を掻き取るようにしている。
【０００３】
しかし、ワイヤーブラシの磨耗に応じて次第に該ワイヤーブラシの鋸刃に対する当たりが弱くなり切粉の除去能力が低下するため、作業者が１〜２時間毎に、ワイヤーブラシの鋸刃に対する当たりを調整しなくてはならない。
【０００４】
この問題を解消するため、ワイヤーブラシ径に応じてワイヤーブラシの鋸刃に対する当たりを自動的に調整する切粉除去装置が、本願出願人より特開平８−２５１３４号公報に開示されている。この装置によれば、切粉除去能力が向上し、ワイヤーブラシの磨耗が抑制され鋸刃寿命が改善される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記切粉除去装置においては、ワイヤーブラシの外径を基準に該ワイヤーブラシの鋸刃に対する当たりを自動調整するため、ワイヤーブラシの外径が大きい状態と外径が小さくなって固く癖がついた状態とでは、実際の当たり量に大きな差が生じてしまう。また、その調整も微妙であるため、当たり過ぎによりワイヤーブラシが早期に消耗したり、モータに過負荷が生じたり、或いは当たりが弱いと切粉除去能力が低下するという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、駆動ホイールと従動ホイールに掛けられた無端状の帯鋸刃を備えた帯鋸盤の切粉除去装置であって、前記駆動ホイール（７）に掛けられた前記帯鋸刃の間であって前記駆動ホイール（７）を取付けたフレーム（１１）に取付ステー（１３）を備え、この取付ステー（１３）に回転可能に備えられたベースフレーム（９）に、駆動モータ（５）によって逆方向に回転される一方のブラシ（３）と他方のブラシ（３）とを備え、前記一方のブラシ（３）は、前記帯鋸刃が従動ホイール側から前記駆動ホイール（７）側へ移動する部分から切粉を掻き取るためのブラシであって、前記帯鋸刃が前記駆動ホイール（７）に掛けられた部分において帯鋸刃の内側（１ｂ）から外側（１ａ）に向けて帯鋸刃に当るように回転し、前記他方のブラシ３は前記駆動ホイール（７）側から従動ホイール側へ帯鋸刃が移動する部分から切粉を掻き取るものであって、前記帯鋸刃が前記駆動ホイール（７）に掛けられた部分において帯鋸刃の外側（１ａ）から内側（１ｂ）に向けて帯鋸刃に当るように回転する構成であることを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した具体的な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態は、縦型帯鋸盤の帯鋸刃に付着した切粉を除去する例である。
【０００８】
＜切粉除去装置の構成＞
本実施形態の鋸刃の切粉除去装置は、図１ないし図３に示すように、鋸刃１に付着した切粉を除去する一対のブラシ３、３と、このブラシ３、３を回転させる駆動モータ５と、該駆動モータ５にかかる負荷を検出する手段と、検出された前記負荷に応じて前記ブラシ３、３の前記鋸刃１に対する押付けを自動調整して、該ブラシ３、３を該鋸刃１に押し付ける手段とを主たる構成としている。
【０００９】
上記鋸刃１は、縦型帯鋸盤における駆動ホイール７及び従動ホイール（図示は省略する）に掛けられた無端状の帯鋸刃とされており、これら駆動ホイール７及び従動ホイールによって回転するようになされている。例えば、鋸刃１は、図１中矢印方向に回転するようになされている。
【００１０】
上記駆動モータ５は、図１及び図３に示すように、例えばＬ字状をなすベースフレーム９の折曲げ片に固定されている。そして、この駆動モータ５には、該駆動モータ５にかかる負荷を検出するための負荷検出手段（図示は省略する）が接続されている。負荷検出手段としては、例えば電流計または電力計が使用される。そして、上記負荷検出手段より検出された前記駆動モータ５の負荷に応じて、上記ブラシ３の鋸刃１に対する押付け、つまり当たりが図示しない制御部によって自動調整されるようになされている。
【００１１】
上記ベースフレーム９は、図１に示すように、取付ステー１３にボルト１５によって固定されたシャフト１７を中心として図３中矢印Ａで示す方向に回動するようになされている。その回動機構であるブラシ押付け手段については後述する。上記取付ステー１３は、上記駆動ホイール７が取り付けられたフレーム１１に固定されている。
【００１２】
そして、上記駆動モータ５の駆動力は、それぞれのブラシ３、３に固定されるドライブシャフト１９、１９に伝達されるようになされている。すなわち、上記ベースフレーム９の折曲げ片には、図１ないし図３に示すように、上記駆動モータ５の駆動力をそれぞれのドライブシャフト１９、１９に伝達するために必要な伝達機構を収納したハウジング２１が取り付けられている。一対のドライブシャフト１９、１９は、同軸上に所定間隔を置いて水平に配置されると共に、一対の軸受け２３、２３によって回転自在とされている。そして、これらドライブシャフト１９、１９の一端には、円盤形状のブラシ３がねじ止めされている。この一方、ドライブシャフト１９、１９の他端には、かさ歯車２５、２５がそれぞれ設けられている。
【００１３】
上記各かさ歯車２５、２５には、図２に示すように、上記ハウジング２１に垂直配置された伝達シャフト２７の一方端に設けられたかさ歯車２９がそれぞれ噛み合うようになされている。この伝達シャフト２７は、やはりハウジング２１に設けられた一対の軸受け３１、３１によって垂直に回転自在に支持され、他端に駆動モータ５の駆動軸３７先端に設けられたかさ歯車３３と噛み合うかさ歯車３５が設けられている。
【００１４】
上記駆動モータ５の駆動軸３７が回転すると、図２及び図３に示すように、この駆動軸３７の先端に設けられたかさ歯車３７が伝達シャフト２７のかさ歯車３５と噛み合って、前記伝達シャフト２７を回転させる。そして、この伝達シャフト２７の回転により、該伝達シャフト２７の一端に設けられたかさ歯車２９が、一対のドライブシャフト１９、１９のかさ歯車２５、２５にそれぞれ噛み合って、これらドライブシャフト１９、１９を回転させる。その結果、それぞれのドライブシャフト１９、１９に固定されたブラシ３、３が回転し、該ブラシ３、３と接触する前記鋸刃１の切刃部分に付着した切粉が掻き取られる。
【００１５】
ここでは、一方のブラシ３は図２中矢印Ｂ方向に回転すると、他方のブラシ３はこれと逆方向であるＣ方向に回転する。このため、一方のブラシ３は、図１に示すように、鋸刃１の厚み方向における内側１ｂから外側１ａに向けて（矢印Ｄ方向に）該鋸刃１に当たり、他方のブラシ３は、逆に外側１ａから内側１ｂに向けて（矢印Ｅ方向に）該鋸刃１に当たる。このように、一対のブラシ３、３による切粉掻き取り方向を変えることで、一方のブラシ３によって除去し切れなかった切粉を他方のブラシ３によって除去することができ、確実な切粉除去が実現される。
【００１６】
なお、上記駆動モータ５及び上記ベースフレーム９を覆って矩形状のカバー３９が、当該ベースフレーム９に取り付けられている。また、上記ハウジング２１には、各ブラシ３を覆って防塵カバー４１、４１が取り付けられている。
【００１７】
上記ブラシ押付け手段は、図３ないし図５に示すように、ブラシ当たり調整ギヤードモータ４３と、このブラシ当たり調整ギヤードモータ４３によって回転するねじシャフト４５と、一方がねじシャフト４５と螺合し他方が前述したシャフト１７と固定されるレバー４７とからなっている。
【００１８】
上記ブラシ当たり調整ギヤードモータ４３は、図４及び図５に示すように、モータ取付ブロック８１を介して上記ベースフレーム９の後方にボルト７７及びナット７９によってねじ止めされている。モータ取付ブロック８１内には、ブラシ当たり調整ギヤードモータ４３のモータ駆動軸４９先端に設けられたかさ歯車５１が臨むようになっている。このかさ歯車５１は、モータ取付ブロック８１内に設けられた一対の軸受け５５、５５によって回転自在とされたねじシャフト４５に固定されてなるかさ歯車５７と噛み合うようになされている。
【００１９】
上記ねじシャフト４５は、約半分が台形ねじ部５３とされ、残りのシャフト部分が一対の前記軸受け５５、５５によって回転自在とされている。このねじシャフト４５には、一対の軸受け５５、５５間に前記かさ歯車５１と噛み合うかさ歯車５７が取り付け固定されている。従って、ブラシ当たり調整ギヤードモータ４３のモータ駆動軸４９が回転すると、このモータ駆動軸４９の先端に設けられたかさ歯車５１がねじシャフト４５のかさ歯車５７と噛み合って、前記ねじシャフト４５が回転するようになっている。
【００２０】
上記レバー４７は、図３及び図４に示すように、一方端に上記シャフト１７を挿通させる円形孔５９と、この円形孔５９の中心を通りその一方端から中央部近傍に亘って形成されるスリット６１を有している。上記円形孔５９に挿通されたシャフト１７は、上記レバー４７に取り付けられるボルト６３によって、該レバー４７に固定されている。また、上記レバー４７の他端側には、図４及び図５に示すように、上記ねじシャフト４５の台形ねじ５３と螺合する雌ねじ６５が形成されたはめ込み部材６７が嵌合されている。
【００２１】
そして、上記はめ込み部材６７には、図３及び図５に示すように、ベースフレーム９に固定されたブラケット６９に所定間隔をおいて取り付けられた追込み限近接スイッチ７１及び戻り限近接スイッチ７３をオンオフするためのセンサーピン７５が植立されている。これら追込み限近接スイッチ７１、戻り限近接スイッチ７３及びセンサーピン７５からなるセンサーは、ブラシ３が磨耗して切粉除去効果が期待できない寸法（ここでの寸法は、例えば直径を指す）になるとその状態を検出し、作業者にブザーや警告灯等でブラシ交換要求を知らせる。
【００２２】
追込み限近接スイッチ７１は、ブラシ３が磨耗して行くに従いセンサーピン７５の接近を検出する。このため、ブラシ３が磨耗したままで切粉除去効果の期待できない状況での使用が回避され、工具寿命の向上が期待される。戻り限近接スイッチ７３は、作業者（オペレータ）がワイヤーブラシを交換する場合や鋸刃交換時、ワイヤーブラシを戻す時の戻り限を検出し、ブラシ当たり調整ギヤードモータ４３を停止させるためのものである。
【００２３】
＜ブラシ押付け手段の動作説明＞
例えば、図３に示す直径とされたブラシ３が磨耗して図６に示したようにその直径が小さくなると、該ブラシ３の鋸刃１に対する当たりが弱くなり、ブラシ当たり調整ギヤードモータ４３にかかる負荷が小さくなる。すると、ブラシ当たり調整ギヤードモータ４３に接続された負荷検出手段が、例えば電流値等としてその負荷を検出し、上記した制御部によってブラシ３の鋸刃１に対する押付けを最適となるように前記ブラシ当たり調整ギヤードモータ４３に指令する。
【００２４】
この指令を受けた上記ブラシ当たり調整ギヤードモータ４３は、上記指令に応じた回転数で上記ねじシャフト４５を例えば右回り方向に回転させる。ねじシャフト４５がレバー４７の一端部に設けたはめ込み部材６７と螺合して回転すると、上記ブラシ当たり調整ギヤードモータ４３には図６中矢印方向にＦ１なる力が作用する。その結果、このＦ１なる力により、上記ベースフレーム９は上記シャフト１７を中心として右回り方向に回転し、該ベースフレーム９の先端側に設けた一対のブラシ３、３を上記鋸刃１に所望の押圧力を持って押し付けることになる。
【００２５】
これを詳細に説明すると、ベースフレーム９の回転中心となるシャフト１７は取付ステー１３に固定されており、その固定されたシャフト１７の先端に、はめ込み部材６７が設けられたレバー４７が固定されている。一方、ブラシ当たり調整ギヤードモータ４３、駆動モータ５、ブラシ３及びブラシ回転機構部は何れもベースフレーム９に固定されており、しかもねじシャフト４５は上記モータ取付ブロック８１内に設けられた軸受け５５、５５に軸方向に移動不可とされた状態で回転自在とされている。
【００２６】
このような関係とされていることから、ねじシャフト４５が右回り方向に回転し、該ねじシャフト４５の台形ねじ５３とはめ込み部材６７に形成された雌ねじ６５との螺合によって、上記ベースフレーム９は、図６に示すように上記シャフト１７を中心として右回り方向に回転し、ベースフレーム９先端に設けた一対のブラシ３、３を上記鋸刃１に付勢させる。その結果、上記ブラシ３、３の鋸刃１に対する当たり及び押圧力が高まることになる。
【００２７】
この一方、上記駆動モータ５にかかる負荷が大きくなると、上記した制御部によってブラシ３の鋸刃１に対する押付けを最適となるように前記ブラシ当たり調整ギヤードモータ４３に指令する。この指令を受けた上記ブラシ当たり調整ギヤードモータ４３は、上記ベースフレーム９は、図３に示す状態から図７に示すように上記シャフト１７を中心として左回り方向に回転し、該ベースフレーム９の先端側に設けた一対のブラシ３、３の上記鋸刃１に対す当たり及び押圧力が軽減される。
【００２８】
＜切粉除去方法の説明＞
上述のように構成された鋸盤に取り付けられてなる切粉除去装置によって、鋸刃１に付着した切粉を除去する方法について図８に示すフローチャートを参照しながら説明する。ここでは、ブラシ３、３が新品の状態から磨耗して交換するに至るまでの一連の工程を説明する。
【００２９】
電源をオンすることによってスタートし、ステップＳ１において、上記したブラシ押付け手段によって上記ブラシ３、３を鋸刃１に押し付け、該鋸刃１に対するブラシ３、３の当たりを大きくする。そして、ステップＳ３では、上記駆動モータ５にかかる負荷を検出し、その負荷が所定値より大きい場合（ＹＥＳ）はステップＳ５に進み、ＮＯの場合はステップＳ９に進む。
【００３０】
ステップＳ５では、上記した制御部からの指令によってブラシ３、３が鋸刃１より離れる方向に移動され、該鋸刃１に対するブラシ３、３の当たりが弱められる。そして、ブラシ３、３による切粉の除去作業が進行し、ステップＳ７において駆動モータ５にかかる負荷が所定値よりも小さい（ＹＥＳ）と判断されると、ステップＳ９に進む。ＮＯである場合は、ステップＳ５に戻る。
【００３１】
ステップＳ９では、ブラシ３、３が磨耗して切粉除去効果が期待出来なくなるブラシ最小径であるか否かを判別し、ＹＥＳである場合はステップＳ１１に進み、ＮＯである場合はステップＳ１に戻る。ステップＳ１１では、ブラシ３、３が使用できない状態であることがブザーや警告灯等によって作業者に警報され、ブラシ３、３の交換要求が促される。
【００３２】
＜切粉除去方法の他の例＞
ところで、鋸刃１に付着した切粉は、切削し易い被削材ほど落ち易く、また鋸刃１が新しいほど落ち易い。逆に、難削材や寿命近くなった鋸刃１に付着した切粉は落ち難い。切粉を落とすには、ブラシ３、３を鋸刃１に強く当てれば効果があるが、ブラシ３、３の磨耗が激しい。従って、被削材の材質、鋸刃の状況と駆動モータ５にかかる負荷を基にブラシ３、３の鋸刃１に対する押付け状態を制御すれば、ブラシ３、３の磨耗を少なくしながらより効果的な切粉除去を実現することができる。
【００３３】
例えば、ＮＣ装置を有したＣＮＣバンドソー等の如き帯鋸盤では、鋸刃の使用履歴や材質が判っている。この情報を基に、鋸刃が新品で被削材が切り易いものである場合にはブラシの当たりを弱くし、一方、寿命近くなった鋸刃で難削材の時にはブラシの当たりを最高にする。このように、ブラシを鋸刃に当てる力を上記のようにコントロールすることによって、鋸刃寿命とブラシ寿命を同時に向上させることが可能となる。
【００３４】
上記の流れを図９に示すフローチャートを参照しながら説明する。電源をオンすることによってスタートし、ステップＳ１３において、上記したブラシ押付け手段によって上記ブラシ３、３を鋸刃１に押し付け、該鋸刃１に対するブラシ３、３の当たりを大きくする。そして、ステップＳ１５において、鋸刃１によって研削される被削材の材質に対して負荷が大きいか否かを検出し、ＹＥＳの場合はステップＳ１７に進み、ＮＯの場合はステップＳ２１に進む。
【００３５】
ステップＳ１７では、鋸刃が新しいか否かを判別し、新しい場合（ＹＥＳ）はステップＳ１９に進んで鋸刃に対するブラシの当たりを小さくし、そうでない場合（ＮＯ）は、ステップＳ２１に進む。ステップＳ２１では、ブラシが最小径であるか否かを判別し、ＹＥＳの場合はステップＳ２３に進み、ＮＯの場合はステップＳ１３に戻る。ステップＳ２３では、ブラシ交換要求がなされるとステップＳ２５において切断が完了し装置が停止する。
【００３６】
以上、本発明を適用した具体的な一実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されることなく種々の変更が可能である。
【００３７】
例えば、上述の実施形態では、ブラシ３、３を鋸刃１に押し付ける手段として、ブラシ当たり調整ギヤードモータ４３によってねじシャフト４５を回転させてその時に発生する力でベースフレーム９を回転させてブラシ３、３を鋸刃１に押し付けるようにしたが、エアーシリンダー、油圧シリンダー、ロータリーアクチュエータ、リンク機構等の各種手段によってベースフレーム９を回転させてブラシ３、３の鋸刃１に対する押付けを可変自在としてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３９】
本発明によれば、ブラシが磨耗することによってその外径が変化しても常に鋸刃に対するブラシの最適な当たりを維持して鋸刃に付着した切粉の除去を行うことができると共に、ブラシ及び鋸刃の寿命を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の切粉除去装置を示す平面図である。
【図２】本実施形態の切粉除去装置を一部破断して示す正面図である。
【図３】本実施形態の切粉除去装置を一部破断して示す側面図である。
【図４】ブラシ押付け手段部分の構成を示す分解斜視図である。
【図５】ブラシ押付け手段部分の構成を一部破断して示す平面図である。
【図６】ブラシの直径が小さくなったときに、該ブラシの鋸刃に対する押付けをより強くした状態を一部破断して示す側面図である。
【図７】駆動モータにかかる負荷が大きくなったときに、該ブラシの鋸刃に対する押付けを弱めた状態を一部破断して示す側面図である。
【図８】本発明の切粉除去方法を示すフローチャートである。
【図９】被削材の材質、鋸刃の使用状況による切粉除去の難易等を考慮してブラシの鋸刃に対する当たりを調整しながら切粉除去を行う例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 鋸刃
３ ブラシ
５ 駆動モータ
９ ベースフレーム
１３ 取付ステー
１７ シャフト
４３ ブラシ当たり調整ギヤードモータ
４５ ねじシャフト
４７ レバー

Claims (1)

1. 駆動ホイールと従動ホイールに掛けられた無端状の帯鋸刃を備えた帯鋸盤の切粉除去装置であって、前記駆動ホイール（７）に掛けられた前記帯鋸刃の間であって前記駆動ホイール（７）を取付けたフレーム（１１）に取付ステー（１３）を備え、この取付ステー（１３）に回転可能に備えられたベースフレーム（９）に、駆動モータ（５）によって逆方向に回転される一方のブラシ（３）と他方のブラシ（３）とを備え、前記一方のブラシ（３）は、前記帯鋸刃が従動ホイール側から前記駆動ホイール（７）側へ移動する部分から切粉を掻き取るためのブラシであって、前記帯鋸刃が前記駆動ホイール（７）に掛けられた部分において帯鋸刃の内側（１ｂ）から外側（１ａ）に向けて帯鋸刃に当るように回転し、前記他方のブラシ３は前記駆動ホイール（７）側から従動ホイール側へ帯鋸刃が移動する部分から切粉を掻き取るものであって、前記帯鋸刃が前記駆動ホイール（７）に掛けられた部分において帯鋸刃の外側（１ａ）から内側（１ｂ）に向けて帯鋸刃に当るように回転する構成であることを特徴とする帯鋸盤の切粉除去装置。

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