JP5026539B2

JP5026539B2 - 丸鋸切断機

Info

Publication number: JP5026539B2
Application number: JP2010045011A
Authority: JP
Inventors: 三男大野
Original assignee: Nishijima KK
Current assignee: Nishijima KK
Priority date: 2010-03-02
Filing date: 2010-03-02
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2030-03-02
Also published as: JP2011177847A

Description

本発明は、板材を所定幅に小割するための丸鋸切断機に関するものである。

一般的に、鋼材を定寸切断するための丸鋸切断機においては、図６（Ａ）に示す様に、切断位置の近傍において、上押さえと横押さえとによって鋼材をしっかりと固定して切断する構造が採用されている（特許文献１）。

また、厚くて幅広のステンレス素材板（縦6000ｍｍ，横350ｍｍ，厚さ100ｍｍ）を細長く切断する装置において、図６（Ｂ）に示す様に、二枚の円板カッター114ｃ,115ｃの間に、被加工物Ａの上面を押圧するゴム押さえローラ116dを備えさせ、ローラ116dで押さえた後に切削を開始する様にした装置の提案がなされている（特許文献２）。

また、幅広の金属ワークを切断する装置にあっては、図６（Ｃ）に示す様に、ワークＷを横方向からクランプする可動バイス１０，１０を個別に進退させる油圧シリンダを備え、各可動バイス１０のバイスジョー１２を、ピストンロッド１１ａに連結された支持ブロック１３に、傾斜内外方向に沿って摺動可能に保持し、その外向き移動に抗するばね材４を付設し、金属ワークＷの切断に際し、両可動バイス１０，１０にばね材４による抗力を越える押圧力を加えることにより、鋸刃Ｓの切込みに伴ってバイスジョー１２がワークＷの切込み溝ｇの拡開と共に外向き移動する様にしたものが提案されている（特許文献３）。

特開２００７−１７５８０７（図１）特開２０００−１９８０２０（図１）特開平１１−３３８２０（図４）

特許文献１の様な一般的な上押さえの方法では、幅の広い鋼材を切断する場合、上押さえを幅の広いものにするか、あるいは、幅方向に多数設置する必要がある。ところが、汎用切断機では、切断する鋼材が常に同じ寸法とは限らないので、幅広にした上押さえや幅方向に多数設置した上押さえが邪魔になるという問題などがある。

この点、特許文献２の装置では、丸鋸刃の切断位置の前方中央をローラで上から押さえることにより、切断時の上押さえを邪魔にならない様に設置できる。しかし、特許文献２の装置では、板材を切り終えるときにはローラによる上押さえが効かない状態となり、切断線がずれたり、切り抜けるときにワークが刃物に接触してしまったりするといった問題がある。また、切断に伴ってワーク内部の歪みや応力が開放されることによる丸鋸刃の挟み込み等の問題もある。

特許文献３の装置は、厚板鋼材に対してワーク端面を左右に拡げることでワーク歪み応力を止めることが出来るか疑問である。また、ワーク歪み応力を止めることができたとしても、装置構成が複雑となる。

そこで、本発明は、幅の異なる種々のワークを切断することのできる丸鋸切断機であって、切断の進行に伴うワーク内部の歪みや応力の開放によるワークのズレや丸鋸刃の挟み込みを解決することができ、しかも構造も複雑でない装置を提供することを目的としてなされた。

上記目的を達するためになされた本発明の丸鋸切断機は、主バイス装置で横方向からクランプされて位置決めされた板材を、丸鋸刃を前記主バイス装置のクランプ方向に向かって前進させて切断する切断機において、さらに、以下の構成を備えていることを特徴とする。
（１）前記丸鋸刃を装着する主軸の前方側に、斜め後方に下降する様に昇降可能に取り付けられると共に前記丸鋸刃の盤面に沿う方向に前後所定距離をあけて配置された複数個のローラを備えた上押さえローラ装置が配置されていること。
（２）前記複数個のローラは、前記丸鋸刃による切断線からずれた位置で、前記板材の上面に当接する高さに移動させられたときに前記丸鋸刃の板材の上面の切断位置を挟み、少なくとも１個が前方で、少なくとも１個が後方で板材の上面に当接する位置関係に取り付けられていること。

本発明の丸鋸切断機によれば、板材を主バイス装置で横方向からクランプすると共に、上押さえローラ装置で板材の上面を押圧した状態で丸鋸刃による切断を実行することができる。特に、上押さえローラ装置を主軸の前方側に、斜め後方に下降する様に昇降可能に取り付けると共に、複数個のローラを丸鋸刃による切断線からずれた位置で、丸鋸刃の板材上面切断位置を挟んだ前方と後方で板材の上面に当接可能な位置関係としたので、切り込みの開始から切り抜けるまでの間、少なくとも１個のローラが板材を上から押圧した状態になる。この結果、幅広であったり、板厚が大きかったりする板材を切断する際に、切断の進行に伴う板材の内部の歪みや応力の開放があっても、切断位置の近くを最初から最後まで上押さえローラ装置で押圧することで、特に、切り抜け時の板材のズレが防止される。その結果、切断の進行に伴う板材の内部の歪みや応力の開放に伴う板材と丸鋸刃との接触を防止することができる。

ここで、本発明の丸鋸切断機は、さらに、以下の構成を備えると、より望ましいものとなる。
（３）前記主軸の後方側に、斜め前方に下降する様に昇降可能に取り付けられると共に、前記丸鋸刃による切断線上に位置し、外周が楔状断面とされた楔ローラを備えた楔ローラ装置が備えられていること。

（１）、（２）に加えて（３）の構成をも備えた丸鋸切断機は、切断中に楔ローラ装置の楔ローラを板材の上面の切り溝に押し込むので、上述の様な切断の進行に伴う板材の内部の歪みや応力の開放によって溝が閉じ様とするのに抵抗することができ、切断の進行に伴う歪みや応力の開放による板材と丸鋸刃の接触をさらによく防止することができる。

また、本発明の丸鋸切断機は、さらに、以下の構成を備えるとよい。
（４）前記上押さえローラ装置の複数個のローラは、切断可能な最大厚さの板材に対し、前側のローラの軸心が板材の上面切り込み位置の前方となり、後側のローラの軸心が板材の下面切り抜け位置の後方となる様に配置され、前記昇降方向が、切断可能な板材のいずれかの厚さの板材の上面切断位置における丸鋸刃の接線方向とほぼ一致していること。

特に、以下の構成を備えるとよい。
（５）前記上押さえローラ装置の複数個のローラは、切断可能な最大厚さの板材に対し、前側のローラの軸心が板材の上面切り込み位置の直前となり、後側のローラの軸心が板材の下面切り抜け位置の直後となる様に配置され、前記昇降方向が、切断可能な最大厚さの板材に対する板材の上面切断位置における丸鋸刃の接線方向とほぼ一致していること。

（４）、特に（５）の構成を備えることにより、種々の厚さの板材に対して、上述した本発明の作用を的確に発揮させることができる。

本発明によれば、丸鋸切断機において、幅の異なる種々の板材を切断する際に、切断の進行に伴う板材の内部の歪みや応力の開放による板材のズレや丸鋸刃の挟み込みを解決することができ、構造も複雑でない装置を提供することができる。

実施例１の切断装置の構成を模式的に示し、（Ａ）は装置全体の平面図、（Ｂ）は垂直断面図である。実施例１の切断装置の要部の構成部品同士の配置関係を示し、（Ａ）は主軸台の垂直壁に対する位置関係を示す正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は左側面図（切断方向前方側から見た図）、（Ｄ）は右側面図（切断方向後方側から見た図）である。実施例１における上押さえローラ装置の前後のローラと丸鋸刃との位置関係を示す正面図である。実施例１における上押さえローラ装置の前後のローラと丸鋸刃との位置関係を示す正面図である。実施例１の装置で板材を切断する際の上押さえローラ装置及び楔ローラ装置の作用を示す正面図である。従来技術の説明図である。

以下、主バイス装置で横方向からクランプされて位置決めされたワーク（鋼製板材）を、丸鋸刃を前記主バイス装置のクランプ方向に向かって前進させてワークを切断する切断機において、さらに、上述した（１）〜（５）の構成を全て備えた実施形態について実施例１で説明する。

実施例１の切断装置１は、図１に示す様に、自動丸鋸盤３と、この自動丸鋸盤３に対してワークＷを送り込むためローラコンベア５とを備えている。また、自動丸鋸盤３は、丸鋸刃１１を装着する主軸１０と、丸鋸刃１１による切断位置の近傍でワークＷを横方向からクランプ固定するための主バイス装置１３と、この主バイス装置１３の近くの前進端とローラコンベア５側の後退端の間を移動可能な搬送バイス装置１５と、主軸台１７及びそのガイド１９とを備えている。ガイド１９は主軸台１７を水平に前進・後退させる様に、自動丸鋸盤３の上方に幅方向に伸びる水平構造物として構成されている。

主軸台１７には、主軸１０の前方側に上押さえローラ装置２０が、主軸１０の後方側に楔ローラ装置３０が備えられている。

上押さえローラ装置２０は、下端が後方となる様に傾斜したリニアガイド２４にガイドされたガイドブロック２５を備え、昇降シリンダ２３によって斜めに昇降する構造とされている。リニアガイド２４は、主軸台１７の垂直壁に固定されている。また、上押さえローラ装置２０は、丸鋸刃１１に平行に前後方向に所定距離をあけて配置された２個のローラ２１，２２を備えている。これら２個のローラ２１，２２は、図３（Ａ），（Ｂ）に示す様に、自動丸鋸盤３で切断可能な最大厚さの鋼材Ｗｍａｘに対し、前側のローラ２１の軸心ＣＬ１がワーク上面切り込み位置Ｐ１の直前となり、後側のローラ２２の軸心ＣＬ２がワーク下面切り抜け位置Ｐ２の直後となる様に配置されている。そして、上押さえローラ昇降シリンダ２３、リニアガイド２４及びガイドブロック２５によって、上押さえローラ装置２０の全体が丸鋸刃１１の前側で斜めに昇降される構造となっている。

本実施例においては、押さえローラ装置２０の昇降方向は、最大厚さの鋼材Ｗｍａｘに対するワーク上面切り込み位置Ｐ１における丸鋸刃１１の外周円に対する接線方向とほぼ一致する方向とされている。この結果、図４（Ａ），（Ｂ）に示す様に、厚さの小さい鋼材Ｗｍｉｎに対しても、前側のローラ２１の軸心ＣＬ１がワーク上面切り込み位置Ｐ１の前方となり、後側のローラ２２の軸心ＣＬ２がワーク下面切り抜け位置Ｐ２の後方となる。図３，図４から分かる様に、押さえローラ装置２０の前後のローラ２１，２２は、丸鋸刃１１のワーク上面切断位置を挟んで前後でワーク上面に当接する位置関係となっている。

なお、リニアガイド２４のガイド方向は、図３，図４よりも前方へ倒れる角度となっていても構わないことが分かる。即ち、最大厚さの鋼材Ｗｍａｘに対し、前側のローラ２１の軸心ＣＬ１がワーク上面切り込み位置Ｐ１の直近前方となり、後側のローラ２２の軸心ＣＬ２がワーク下面切り抜け位置Ｐ２の直近後方となる様に配置されていれば、リニアガイド２４によるガイド方向は、切断可能な鋼材に対するワーク上面切断位置の接線方向とほぼ一致していればよいともいえる。

楔ローラ装置３０は、下端が前方となる様に傾斜したリニアガイド３４にガイドされたガイドブロック３５を備え、昇降シリンダ３３によって斜めに昇降する構造とされている。リニアガイド３４は、主軸台１７の垂直壁に固定されている。また、楔ローラ装置３０には、外周部が三角形断面をした楔ローラ３１が軸支されている。この楔ローラ３１は、丸鋸刃１１の真後ろに位置し、丸鋸刃１１による切断線上でワークＷに形成された切り溝に外周部を食い込ませて切り溝を外へ開かせ様とする力を加える様に取り付けられている。なお、本実施例においては、楔ローラ装置３０の昇降方向は、上押さえローラ装置２０の昇降方向と垂直軸に対してほぼ対称となる方向としている。

以上の様に構成したことにより、本実施例によれば、図５に示す様に、最大厚さの鋼材Ｗｍａｘに対しても、最小厚さの鋼材Ｗｍｉｎに対しても、切り始めの時点で前側ローラ２１がワーク上面を既に押圧している状態となり、切り抜け時点で後側ローラ２２がワーク上面を押圧したままの状態となる。この結果、丸鋸刃１１が切り抜ける時点でもワーク上面に対する押圧力が作用している。また、切り始めてある程度前進すると前後のローラ２１，２２がワーク上面切断位置の前後を押圧した状態となり、ある時点からはワークに形成された切り溝に楔ローラ３１が食い込んで溝を開こうとする力を作用させた状態で切断が進行し、楔ローラ３１が切り溝を開こうとする力を作用させた状態のまま切り抜けることができる。

この結果、本実施例によれば、ワークＷは主バイス装置１３によって横方向からクランプされると共に、切断開始から切断終了までの間、ワーク上面切断位置の前後を上押さえローラ装置２０によって上下方向からもしっかりと押圧されており、しかも切り抜け時点でも後ローラ２２による押圧力が作用しているので、ワークの切断に伴ってワーク内部の歪みや応力が開放されることによるワークのずれの発生を抑制して精度よく切断することができる。また、楔ローラ３１による溝を閉じようとする作用も阻止しているので、ワークの締まりによって丸鋸刃１１が損傷するという問題も防止することができる。

なお、切断終了後に主軸１０を元の位置へ復帰させる際には、次の定寸送りのために後退している搬送バイス装置１５でワークをクランプすると共に主バイス装置１３をアンクランプさせ、ワークの未切断部分を若干後退させる「リトラクト動作」を実行する。そして、主軸１０が元の位置へ復帰したら、搬送バイス装置１５による定寸送りを実行し、主バイス装置１３でワークをクランプし、次の切断動作を実行する。なお、ワークの寸法入力によって上押さえローラ装置２０及び楔ローラ装置３０の昇降位置は切断開始時にセットされる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はこの実施例に限らず、その要旨を逸脱しない範囲内での種々なる変形実施が可能であることはいうまでもない。

例えば、上押さえローラ装置２０のローラ２１，２２は、２個だけでなく前後方向に２個以上備える構成としたり、２軸４輪の構成とするなどしても構わない。

種々の幅の鋼材を定寸切断する装置に適用することができる。

１・・・切断装置
３・・・自動丸鋸盤
５・・・ローラコンベア
１０・・・主軸
１１・・・丸鋸刃
１３・・・主バイス装置
１５・・・搬送バイス装置
１７・・・主軸台
１９・・・ガイド
２０・・・上押さえローラ装置
２１・・・前ローラ
２２・・・前ローラ
２３・・・昇降シリンダ
２４・・・リニアガイド
２５・・・ガイドブロック
３０・・・楔ローラ装置
３１・・・楔ローラ
３３・・・昇降シリンダ
３４・・・リニアガイド
３５・・・ガイドブロック
ＣＬ１・・・前ローラの軸心
ＣＬ２・・・前ローラの軸心
Ｐ１・・・ワーク上面切り込み位置
Ｐ２・・・ワーク下面切り抜け位置
Ｗ・・・ワーク
Ｗｍａｘ・・・最大厚さの鋼材
Ｗｍｉｎ・・・最小厚さの鋼材

Claims

主バイス装置で横方向からクランプされて位置決めされた板材を、丸鋸刃を前記主バイス装置のクランプ方向に向かって前進させて切断する切断機において、さらに、以下の構成を備えていることを特徴とする丸鋸切断機。
（１）前記丸鋸刃を装着する主軸の前方側に、斜め後方に下降する様に昇降可能に取り付けられると共に前記丸鋸刃の盤面に沿う方向に前後所定距離をあけて配置された複数個のローラを備えた上押さえローラ装置が配置されていること。
（２）前記複数個のローラは、前記丸鋸刃による切断線からずれた位置で、前記板材の上面に当接する高さに移動させられたときに前記丸鋸刃の板材の上面の切断位置を挟み、少なくとも１個が前方で、少なくとも１個が後方で板材の上面に当接する位置関係に取り付けられていること。
さらに、以下の構成を備えていることを特徴とする請求項１記載の丸鋸切断機。
（４）前記上押さえローラ装置の複数個のローラは、切断可能な最大厚さの板材に対し、前側のローラの軸心が板材の上面切り込み位置の前方となり、後側のローラの軸心が板材の下面切り抜け位置の後方となる様に配置され、前記昇降方向が、切断可能な板材のいずれかの厚さの板材の上面切断位置における丸鋸刃の接線方向とほぼ一致していること。
さらに、以下の構成を備えていることを特徴とする請求項２記載の丸鋸切断機。
（５）前記上押さえローラ装置の複数個のローラは、切断可能な最大厚さの板材に対し、前側のローラの軸心が板材の上面切り込み位置の直前となり、後側のローラの軸心が板材の下面切り抜け位置の直後となる様に配置され、前記昇降方向が、切断可能な最大厚さの板材に対する板材の上面切断位置における丸鋸刃の接線方向とほぼ一致していること。
さらに、以下の構成を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の丸鋸切断機。
（３）前記主軸の後方側に、斜め前方に下降する様に昇降可能に取り付けられると共に、前記丸鋸刃による切断線上に位置し、外周が楔状断面とされた楔ローラを備えた楔ローラ装置が備えられていること。