JP4990645B2 - 送材装置 - Google Patents

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Description

この発明は、送材装置に関するものであって、更に詳細には、切断機等の加工機に長尺な被加工材をパスラインに沿って間欠的に供給する送材装置に関するものである。
アルミ丸棒や鋼管等の長尺材を間欠的に加工機へ送る送材装置として、例えば、図6に示す如きものがある。この従来例に係る送材装置10は、切断機(加工機)18の上流側に配設されるものであって、該送材装置10は、長尺材12の切断位置近傍を把持する主バイス14と、該主バイス14よりもパスライン(送材方向)上流に設けられた単一の送りバイス16とを備えている。この送りバイス16は、所要の駆動機構により上流側の区間始点(図6の実線で表す位置)から下流側の区間終点(図6の想像線で表す位置)まで往復移動を繰り返すよう構成されている。
前記送りバイス16は、固定ジョー20および可動ジョー22を備え、送りバイス16に設けた油圧シリンダ24により可動ジョー22が長尺材12側へ押出されて、長尺材12を固定ジョー20と共に挟持するようになっている。すなわち、送りバイス16は、(1) 固定ジョー20および可動ジョー22による長尺材12の把持、(2) 区間始点から区間終点までの前進移動、(3) 長尺材12の解放、および(4) 切断中に区間終点から区間始点までの後退移動の動作を繰り返すことで、長尺材12を間欠的に切断機18へ供給するよう構成される。
特開2003−103416号公報
ところで、上記(4)の動作である、切断機18による切断中に、区間終点にある送りバイス16が再び区間始点に復帰するまでには、所定の時間を要してしまう(以下、復帰時間とする)。従って、一回の切断が短時間で終了するような条件の場合には、送りバイス16が復帰するまでの間に切断機18による長尺材12の切断は終了してしまうので、丸鋸18aのストローク(丸鋸18aが非切断位置から切断位置に到来し、再び非切断位置に戻るまでの一連の動作)を一旦停止させて、送りバイス16が再び長尺材12を切断機18の所定位置に送り込むまで待機させておく必要がある。すなわち、従来例に係る送材装置10では、送りバイス16が復帰移動する間にタイムロスが発生し、長尺材12の切断効率が低下する難点があった。殊に、アルミ材等を加工する場合には、高速切断が可能であるにも拘わらず、前記送りバイス16のサイクルタイムに切断機18のストロークを合わせざるを得ず、復帰移動時に生ずる加工効率の低下はより顕著なものとなる。
更に、従来の送材装置10は、単一の送りバイス16のみによって長尺材12の送りがなされるので、該長尺材12の重量が大きな場合に安定的な送り込みができなくなる等の問題もある。すなわち、従来例の如き単一の送りバイス16では、切断機18の切断速度に起因する切断条件や長尺材12の重量等に合わせて柔軟に対応することができなかった。
そこで本発明は、前述した従来の技術に内在している前記問題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、送りバイスの復帰動作に伴なうタイムロスを解消して、加工効率を向上し得ると共に、被加工材の重量が大きな場合にも安定的に送り込みを行ない得る送材装置を提供することを目的とする。
前述した課題を解決し、所期の目的を好適に達成するため、本発明に係る送材装置は、
被加工材である長尺材をパスラインに沿って間欠的に丸鋸切断機に供給する送材装置であって、
前記丸鋸切断機には、丸鋸による切断位置へ到来した前記長尺材を解放自在に把持する主バイスが固定位置に設けられ、
前記主バイスの上流側に設けられ、前記パスラインに沿って往復動自在な複数の送りバイスと、前記各送りバイスを往復移動させる駆動手段とを備え
前記一または複数の送りバイスが前記長尺材の送りを終了すると、他の一または複数の送りバイスが前記長尺材の送りを開始するよう構成したことを特徴とする。
請求項1の発明によれば、送りバイスを複数設けたので、複数の送りバイスを同期的に使用したり、連繋的に使用したりすることで、長尺材の重量や切断条件に合わせた送り込みを実現し得る。また、長尺材が軽量で、切断速度が小さい場合には、単一の送りバイスのみを使用して送ることも可能である。また、一または複数の送りバイスが長尺材の送りを終了すると、他の一または複数の送りバイスが長尺材の送りを開始するよう構成した。これにより、複数の送りバイスが連繋的に作動することで、効率的に長尺材の送り込みをすることができ、切断ストロークが速い高速切断に対応し得る。
本発明に係る送材装置によれば、長尺材の切断条件や重量等に応じた送り込みを実現し得る。
次に、本発明に係る送材装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。なお、実施例では、加工機として丸鋸切断機を採用し、被加工材としての長尺なアルミ材を切断する場合で例示する。また、従来例で示した部材と同一の部材については、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
(実施例1)
図1は、実施例に係る送材装置30を示す概略平面図である。この送材装置30は、長尺材12の送り方向(パスラインPL)に沿って直列に設けられた2基の送り機構32,33を備えている。パスラインPLの下流側には、長尺材12の切断部を挟持する主バイス14を備えた丸鋸切断機18が位置している。なお、以下の説明では、2基の送り機構32,33のうち下流側を第一送り機構32、上流側を第二送り機構33と指称することとし、各送り機構32,33を構成する主要な部材については、部材名に「第一」または「第二」を付して区別することとする。また、第一送り機構32および第二送り機構33は、基本的に同一の構成であるので、主として第一送り機構32について詳細な説明をする。
第一送り機構32は、パスラインPL方向に所定間隔離間して並列配置された一対の第一仕切部材34,34と、両第一仕切部材34,34間を往復移動可能な第一送りバイス36とを備えている。また、上流側の第一仕切部材34に第一モータ38が設けられ、一端が該第一モータ38の回転軸に連結すると共に、他端が下流側の第一仕切部材34に回転自在に支持されたネジ軸としての第一回転シャフト40が、第一モータ38により正逆回転されるよう構成される。更に、送材装置30には、第一送り機構32および第二送り機構33を貫く一対のガイドバー42,42がパスラインPLに沿って平行に配設されている。このガイドバー42は、一端が第二送り機構33の上流側の第二仕切部材34に固定されると共に、第二送り機構33の下流側の第二仕切部材34および第一送り機構32の上流側の第一仕切部材34を貫通して、他端が下流側の第一仕切部材34に固定されている。
図2および図3に示すように、第一送りバイス36は、直方体形状に形成された第一バイス本体44の上面に、長尺材12の下部を支持する支持面44aが形成されると共に、長尺材12の一側方に当接する当接面46aを備えた第一固定ジョー46が第一バイス本体44上部に一体的に形成されている。また、第一バイス本体44の上部には、第一固定ジョー46に対向する側に固定片48が形成されている。そして、この固定片48および第一固定ジョー46の間に、パスラインPLに対して直交する方向に移動可能な第一可動ジョー50が設けられる。この第一可動ジョー50は、固定片48に配設した油圧シリンダ36aにより作動するピストン36bの端部に連結され、該油圧シリンダ36aの作動により第一可動ジョー50がスライドされる。
前記第一バイス本体44には、前記ガイドバー42,42が挿通されて第一送りバイス36の移動時に該ガイドバー42,42と摺動する一対のガイド用通孔部52,52が開設されている。また、第一バイス本体44における両ガイド用通孔部52,52の中間位置下方に、前記第一回転シャフト40が挿通するシャフト用通孔54が開設されている。このシャフト用通孔54の内部には、図示しない送りナットが配設されており、該送りナットと前記第一回転シャフト40とが螺合している。
すなわち、前記第一モータ38によって第一回転シャフト40が正回転することで、該シャフト40に螺合する送りナットと共に第一送りバイス36が前進移動するよう構成される。また、第一モータ38により第一回転シャフト40が逆回転されると、第一送りバイス36は後退移動するようになっている。この第一送りバイス36が移動する際に、前記第一バイス本体44のガイド用通孔部52,52がガイドバー42,42に摺動して、第一送りバイス36を平行姿勢で案内する。ここで、第一送りバイス36は、図1に示すように、両第一仕切部材34,34間に設定された所定区間を1サイクルで往復移動するよう設定される。また、第一送りバイス36は、送り込み時において、所定区間を例えば3等分した距離毎に間欠移動するよう設定される。
すなわち、両第一仕切部材34,34により規定される上流端から下流端までの間に区間始点および区間終点が設定され、第一送りバイス36は、この区間始点から区間終点までの間を3等分する第一位置、第二位置で一旦停止する間欠移動を行ないながら区間終点に到来するようになっている。具体的には、前記第一モータ38により第一回転シャフト40の回転量が制御され、第一送りバイス36は、区間始点→第一位置→第二位置→区間終点の順に移動するようになっている。ここで、区間始点から第一位置、第一位置から第二位置および第二位置から区間終点までの間隔(ピッチ幅)は、長尺材12の一回分の送り量に対応している。また、第一送りバイス36が区間終点に到来すると前記第一モータ38は逆回転し、第一送りバイス36を区間終点から区間始点まで一気に復帰移動させる。なお、前記区間始点および区間終点は、両第一仕切部材34,34間の任意の位置に設定され、切断条件等に応じて適宜変更し得る。また、第一送りバイス36が復帰移動を始めると、第二送り機構33の第二モータ38が直ちに作動して、第二送りバイス36が連繋的に長尺材12の送りを開始させる。
丸鋸切断機18の主バイス14は、第一,第二送りバイス36,36によって切断位置に到来した長尺材12の切断部を把持して、切断時の長尺材12を固定するためのものである。図4に示すように、主バイス14は、油圧シリンダ14cによりスライドされる可動ジョー14aおよび丸鋸切断機18の基部(図示せず)等に立設され、長尺材12の一側面および底面を支持する剛性を有した固定ジョー14bから構成されている。そして、長尺材12を切断する際に可動ジョー14aが固定ジョー14b側へ移動され、長尺材12を固定ジョー14bと共に挟持固定するよう構成される。なお、図2に示すように、前記可動ジョー14aおよび固定ジョー14bには、丸鋸18aの侵入を許容するスリット56が形成されている。
前記主バイス14の上流側には、長尺材12を鉛直方向から押圧する補助バイス58が設けられている。この補助バイス58は、油圧シリンダ58aにより鉛直方向にスライドされる可動ジョー58bを備え、切断時に固定ジョー14bに底面が支持されている長尺材12を上方から押圧するよう構成される。このように、実施例に係る送材装置30では、切断時に第一または第二送りバイス36,36によって長尺材12の上流側が把持されると共に、該長尺材12の切断部近傍を丸鋸切断機18の主バイス14および補助バイス58によって固定して、該長尺材12を確実に支持するようになっている。
なお、前記第一固定ジョー46の当接面46aおよび主バイス14における固定ジョー14bの当接面14dは、同一面上に整列して側方の基準面を構成している。殊に、主バイス14の固定ジョー14bについては、図4に示すように、長尺材12を挟んで丸鋸18aに対向する側に位置するため、該長尺材12の切断時の負荷を主バイス14の固定ジョー14bによって好適に支持することができる。すなわち、主バイス14の可動ジョー14aを、長尺材12を挟んで丸鋸18aに対向する側(実施例の固定ジョー14b側)に設けた場合には、切断時の負荷(図4のF参照)が可動ジョー14aに加わるため、該可動ジョー14aを強固に固定するための補強構造が別途必要となる。しかるに、実施例に係る構成においては、剛性の高い固定ジョー14bにより切断時の負荷Fを支持する構成としたため、切断時の負荷Fが確実に受け止められ、長尺材12の切断精度を向上し得る。
(実施例の作用)
次に、本実施例に係る送材装置30の作用について、以下説明を行なう。なお、以下の説明では、第一送りバイス36が最初に送材を行なうものとする。
送材を開始する前段階においては、図5(a)に示すように、第一送りバイス36および第二送りバイス36は、何れも区間始点に位置し、夫々の固定ジョー46,46に対し可動ジョー50,50は離間した解放状態にある。また、前記主バイス14についても、固定ジョー14bに対し可動ジョー14aは解放している。送材が開始されると、先ず始めに、第一送りバイス36の第一可動ジョー50がスライドして、長尺材12を第一固定ジョー46との間に挟持する(図5(b))。次に、前記第一モータ38が作動して、第一回転シャフト40を所定の回転量だけ回転させる。すると、第一送りバイス36が下流側へ所定のピッチ幅で前進移動して第一位置に到来し、長尺材12が同ピッチ幅だけ切断機18に送られる(図5(c))。これより、長尺材12の先端部が主バイス14の固定ジョー14bおよび可動ジョー14aの間に臨む。
次に、前記主バイス14の可動ジョー14aがスライドし、固定ジョー14bと共に長尺材12の切断部を挟持すると共に、補助バイス58の可動ジョー58bが下方へスライドし、長尺材12を上方から押圧する。すなわち、長尺材12は、第一送りバイス36によって上流側が固定されると共に、主バイス14および補助バイス58により切断部近傍が固定された状態となる。次いで、丸鋸18aが主バイス14のスリット56を介して切断位置に臨み、長尺材12を所定寸法で切断する(図5(d))。このとき、切断時の負荷Fは、剛性を有した主バイス14の固定ジョー14bにより確実に支持されるので、長尺材12の切断精度を向上し得る。
長尺材12が切断されると、丸鋸18aは前記スリット56を介して切断位置から離間し、補助バイス58および主バイス14による長尺材12の固定が解除される(図5(e))。次に、前記第一送りバイス36が長尺材12を把持したまま、前記第一位置から第二位置へ前進移動する(図5(f))。これにより、長尺材12が所定のピッチ幅だけ送られ、前記同様、長尺材12が主バイス14における可動ジョー14aおよび固定ジョー14bの間の切断位置に臨む。そして、主バイス14および補助バイス58による固定がなされたもとで、丸鋸18aによって長尺材12が所定長さに切断される。
長尺材12の切断が完了すると、主バイス14および補助バイス58の固定が解除されると共に、前記第一送りバイス36が前進移動して、区間終点に到来する。そして、主バイス14および補助バイス58が再び長尺材12を固定して、丸鋸18aによる切断が行なわれる(図5(g))。次に、主バイス14および補助バイス58が長尺材12を解放すると共に、前記第一送りバイス36の第一可動ジョー50がスライドして長尺材12を解放する。これと同時に、前記第二送りバイス36の第二可動ジョー50が作動して長尺材12を把持し(図5(h))、第二送りバイス36による長尺材12の送りが直ちに開始される(図5(i))。すなわち、第一送りバイス36の送りが終了すると、第二送りバイス36が連繋的に作動して長尺材12の送り込みを継続させる。一方、第一送りバイス36は、第一固定ジョー46および第一可動ジョー50を解放状態に維持したまま、前記第一モータ38が第一回転シャフト40を逆回転させて、区間始点まで一気に復帰移動(後退移動)させる。このように、第一送りバイス36が区間終点に到来して長尺材12の切断が終了すると、直ちに第二送りバイス36による送材が開始されるので、従来例のような、送りバイスの復帰動作に伴なうタイムロスが生じることがない。
なお、第二送りバイス36による長尺材12の送り動作は、第一送りバイス36と同様に行なわれる。すなわち、第二モータ38が第2回転シャフト40を所定の回転量だけ回転させて、第二送りバイス36は、第一位置→第二位置→区間終点と間欠的に前進移動する。また、その間に、前記第一送りバイス36が区間始点まで復帰し、第一固定ジョー46および第一可動ジョー50を解放状態に維持したまま区間始点で待機する(図5(j))。第二送りバイス36が区間終点に到来し、長尺材12の切断が終了すると、第二可動ジョー50および第二固定ジョー46が長尺材12を解放して区間始点まで復帰移動すると共に、前記第一送りバイス36による長尺材12の送りが直ちに開始される。以後、第一送りバイス36および第二送りバイス36による送り動作が繰り返されて、長尺材12の供給が継続される。
以上に示したように、実施例に係る送材装置30によれば、第一または第二送りバイス36,36の何れかによる長尺材12の送りが終了すると、直ちに他方の送りバイス36,36による送りが開始されるので、各送りバイス36,36の復帰動作に伴なうタイムロスが解消され、切断機18の高速運転に対応し得る。従って、加工効率を向上することができ、加工コストを低廉にし得る。また、区間始点から区間終点までの間を第一,第二送りバイス36,36が所定間隔毎に間欠移動するようにしたので、第一,第二送りバイス36,36が往復移動する回数が少なくなり、第一,第二モータ38,38や第一,第二回転シャフト40,40等の駆動機構が摩耗により劣化するのを抑制し得る。
(変更例)
実施例で説明した送材装置30は、2基の第一,第二送りバイス36,36により長尺材12を送るよう構成したが、本発明に係る送材装置としては、複数の送りバイスが同期的または連繋的に長尺材12を送る構成であれば、3基以上の送りバイスを備えていてもよい。すなわち、長尺材12の重量が大きい場合には、複数の送りバイス36を同期して作動させれば、該長尺材12を安定的に送ることが可能となる。例えば、4つの送りバイス36を備えた送材装置の場合、4つの送りバイス36を同期的に往復移動させて、重量の大きな長尺材12を安定的に送り込んだり、2つの送りバイス36を同期的に作動させて長尺材12の送りを行なうと共に、他の2つの送りバイス36を区間始点に待機させて次の送り込み時に連繋作動させるといった使用態様も考えられる。更に、長尺材12が軽量であり、切断速度も小さな場合には、単一の送りバイス36のみを使用し、他の送りバイス36を休止させておくことも可能である。
また、実施例では、第一,第二送りバイス36,36が、区間始点から区間終点までを3等分したピッチ幅で間欠移動する構成としたが、従来例の如く、区間始点から区間終点まで1ステップで移動するものや、2ステップ、4ステップ以上で移動するようにしてもよい。更に、実施例では、第一,第二送りバイス36,36の区間始点から区間終点までの距離を等しく設定したが、ピッチ幅が同じであれば、当該距離を異なるようにしてもよい。
実施例では、一方の送りバイス36が区間終点に到来し、切断機18による切断が行われた後に長尺材12を解放して、送りバイス36の復帰移動が開始されるよう設定した。しかしながら、一方の送りバイス36が区間終点に到来すると同時に他方の送りバイス36が長尺材12を把持して、該一方の送りバイス36は、長尺材12が切断される前に該長尺材12を解放して、復帰移動を開始する構成としてもよい。
実施例では、第一,第二送りバイス36,36を、一対(2本)のガイドバー42,42によって案内するよう構成されていた。しかしながら、各送り機構32,33毎に一対のガイドバー42,42を設置(すなわちガイドバー42を4本用いる)するようにしてもよい。この場合、以下に示すように、長尺材12の送り込み時に該長尺材12が区間始点で待機する送りバイス36や主バイス14等に接触して、互いに傷付くのを防止する構成を採用することができる。すなわち、第一送り機構32および第二送り機構33の夫々に、送りバイス36の可動ジョー50側のガイドバー42(図7では左側のガイドバー42)を回転中心(点C)として、該第一,第二送り機構32,33全体を正逆方向に傾動させる回動機構(図示せず)を設置する。そして、例えば、第一送りバイス36が送り込みを行なう場合、図7に示すように、左側のガイドバー42を回転中心Cとして、前記回動機構が第一送り機構32全体を傾動させる。このとき、第一送り機構32(第一送りバイス36)が傾動(傾斜)する方向は、第一送りバイス36に把持された長尺材12が上昇する方向(図7では半時計方向)に設定される。
すなわち、第一送り機構32全体が第二送り機構33に対して傾斜することで、区間始点で待機する第二送りバイス36の固定ジョー46やバイス本体44の上面から長尺材12が離間する。また、主バイス14の固定ジョー14bや基準面に対しても長尺材12が離間して、送り込み時に長尺材12がこれらの部材と摺動して擦り傷が生じるのを防止し得る。なお、第一送り機構32または第二送り機構33を図7の如く傾斜させるのは、送り込み時(ステップ移動する間)のみであり、長尺材12の切断時には、送り機構32,33は水平姿勢(図7の破線で示す姿勢)に戻される。また、送りバイス36が区間終点に到来し、区間始点へ復帰移動する間は、図8に示す如く、復帰移動をする送りバイス36を備えた送り機構32,33が逆方向(図8では時計方向)へ回動される。これにより、他方の送りバイス36によって送り込まれる長尺材12が、復帰移動する送りバイス36に接触するのを回避し得る。但し、図7および図8に示した構成は一例を示したものであって、長尺材12が送りバイス36や主バイス14に摺動するのを回避し得る構成であれば、他の構成を適宜採用し得る。例えば、特開2001−353617号公報に開示される構成を、本発明に採用することができる。
実施例では、被加工材としてアルミ材を採用したが、本発明で対象とし得る被加工材としては、長尺材であれば、他の金属材料や木質系材料等であってもよい。また、実施例の如く、円形中実材である必要はなく、パイプ材や角材等を送ることも可能である。更に、実施例では、加工機として切断機18を例示したが、長尺材12を加工するものであれば、他の切削装置であってもよい。
本発明の要旨は、実施例等で説明した構成に基づき以下のように限定することができる。すなわち、
被加工材である長尺材をパスラインに沿って間欠的に加工機に供給する送材装置であって、
前記パスラインに沿って往復動自在であって、夫々に設定した上流側の区間始点から下流側の区間終点まで移動可能な送りバイスを複数備え、
前記夫々の送りバイスは、区間始点から区間終点へ向けて前進移動する間に区間始点で把持した前記長尺材を所定長さだけ加工機へ送ると共に、前記区間終点に到来すると長尺材の把持を解除して区間始点まで後退移動するよう構成され、
何れか1つの送りバイスが長尺材を把持して送っている間は、他の送りバイスは夫々の区間始点で送材を待機し、前記1つの送りバイスが長尺材の送りを終了すると、他の送りバイスの何れかが長尺材の送りを開始することを特徴とする。
これよれば、1つの送りバイスによる長尺材の送りが終了すると、直ちに他の何れかの送りバイスによる送りが開始されるので、送りバイスの後退移動(復帰動作)に伴なうタイムロスが解消され、加工機の加工処理速度に対応し得る。従って、加工効率を向上することができ、コストを低廉にし得る。
また、前記送りバイスは、区間始点から区間終点に到来するまでの間に、加工機に対する長尺材の1回の送り量に対応したピッチ幅で複数回の間欠移動を行なう。
これによれば、区間始点から区間終点までの間を送りバイスが所定の移動量毎に複数の間欠移動を行なうようにしたので、送りバイスが復帰動作する回数を少なくでき、送りバイスを駆動する駆動機構等が摩耗により劣化するのを抑制し得る。
実施例に係る送材装置を示す概略平面図である。 実施例に係る送材装置の要部を示す概略斜視図である。 送りバイスを示す拡大側面図である。 主バイスおよび補助バイスを示す側面図である。 第一送りバイスおよび第二送りバイスによって長尺材を送材する様子を示す説明図である。 従来例に係る送材装置を示す概略平面図である。 変更例に係る送材装置において、送り込み時の送り機構が一方向へ傾動した状態を示す説明図である。 変更例に係る送材装置において、復帰移動時の送り機構が他方向へ傾動した状態を示す説明図である。
符号の説明
12 長尺材,14 主バイス,18 丸鋸切断機18a 丸鋸
36 第一,第二送りバイス,38 第一,第二モータ,PL パスライン

Claims (1)

  1. 被加工材である長尺材(12)をパスライン(PL)に沿って間欠的に丸鋸切断機(18)に供給する送材装置であって、
    前記丸鋸切断機(18)には、丸鋸(18a)による切断位置へ到来した前記長尺材(12)を解放自在に把持する主バイス(14)が固定位置に設けられ、
    前記主バイス(14)の上流側に設けられ、前記パスライン(PL)に沿って往復動自在な複数の送りバイス(36,36)と、前記各送りバイス(36,36)を往復移動させる駆動手段(38,38)とを備え
    前記一または複数の送りバイス(36)が前記長尺材(12)の送りを終了すると、他の一または複数の送りバイス(36)が前記長尺材(12)の送りを開始するよう構成した
    ことを特徴とする送材装置。
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