JP5351455B2

JP5351455B2 - 丸鋸盤

Info

Publication number: JP5351455B2
Application number: JP2008190237A
Authority: JP
Inventors: 悟西尾; 強井出; 貴雄中野
Original assignee: Kanefusa KK
Current assignee: Kanefusa KK
Priority date: 2008-07-23
Filing date: 2008-07-23
Publication date: 2013-11-27
Anticipated expiration: 2028-07-23
Also published as: JP2010023213A

Description

本発明は、金属、非鉄金属、プラスチック等の棒材、パイプ材等のワークを丸鋸によって所定の長さで単発的又は連続的に切断し、多数個の素材を切り出す丸鋸盤に関する。

従来、この種の丸鋸盤は水平方向に送材されたワークを切断する形式である。例えば特許文献１に示すように、丸鋸盤に水平方向に送材を行う送材装置と組み合わせてワークの切断が行われる。具体的には、ワークである鉄鋼などの長尺の棒材やパイプ材を横に寝かせた状態で送材装置に積載する。次にワークを送材装置の送材用バイスで掴み、ワークの一端を送材装置から丸鋸盤に移動させ、所定寸法ずつ断続的にワークを丸鋸盤に送り込む。送り込まれたワークは丸鋸盤の切断位置の上流側と下流側の２組の固定用バイスでワークをクランプする。この２組の固定用バイス間に丸鋸を挿入して、ワークを所定長さに切断するようになっている。ワーク切断中に送材用バイスは送り込み前の位置に戻りワークを掴み直し、次のワークの送り込みに備える。なお、送材装置の送材用バイスの送材運動に丸鋸盤の２組の固定用バイスが干渉しないよう、該送材用バイスは該固定用バイスの上流側に離れて位置している。このように切断された切断片は、自動車等の部品用の素材として利用される。
特許第３２０３２０８号公報

ところで、長尺のワークを定寸法で切断していくと、最後には切断しきれない端材が残ることになる。前記した送材用バイスの位置や掴み部の長さ、上流側固定用バイスの掴み部の長さの関係上、この端材の長さは２００ｍｍ前後の大きさになる。長さが数１０ｍｍ程度の短い部品素材であれば、このような端材から数個から１０数個の部品素材を更に切り取ることが可能な長さであるが、この長さでは従来の一般的な送材装置では自動送材が不可能で、通常は廃材として処理される。特許文献１に示す送材装置では、前記端材が更に短くなるまで自動送材できるが、それでも１００ｍｍ程度の端材が残り、廃材として処理される。一方、近年の資源需要の急増に伴い、鉄、銅、アルミ等の金属材料の価格高騰が急激であり、このような金属材料についてできる限り廃材を出さないことが、価格面のみならず限られた資源の有効利用の観点からも大いに注目されるようになっている。

本発明は、上記問題を解決しようとするもので、棒材、パイプ材等のワークを所定の長さで単発的又は連続的に切断する際に、最後の端材における無駄な廃材の発生を極力抑えることが可能であると共に小型で安価な丸鋸盤を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の構成上の特徴は、ワークを、丸鋸により所定の長さで単発的又は連続的に切断する丸鋸盤であって、一定方向に所定長さずつ下降するワークを、ワークの下降が停止している間に、ワークの下降方向と同一方向に延びた回転軸に装着されて一体となって回転する丸鋸により切断するものであり、ワークの下降は、ワークの自重により行われるものであることにある。

上記のように構成した本発明においては、ワークの下降が停止している間に、ワークの下降方向と同一方向に延びた回転軸に取り付けられて一体となって回転する丸鋸によって切断することにより、ワークを所定長さで連続して切断することができる。さらに、ワークが一定方向に下降することにより、ワーク送材用のバイスが不要になるため、少なくともワーク送材用バイスのつかみ代に相当する長さのワーク部分の切断が可能になり、端材の無駄を極力抑えることができる。また、ワークが一定方向への下降によって送られることにより、特にワークがパイプの場合に、切屑が下方に落下してパイプ内の切断位置周囲に堆積しない。その結果、丸鋸の鋸歯が切屑を巻き込みながら切断を続ける不都合が避けられるため、切屑巻き込みによる丸鋸の歯欠けが抑えられその分の耐久性が高められる。

また、ワークの下降が自重により行われるため、ワークを移動させるための送材装置が不要になる。その結果、送材装置の設置分のスペースが大幅に低減すると共に送材装置分の費用が低減される。

また、本発明において、ワークの下降をワーク受け支持部により受け止めて停止させ、ワークの停止位置にて、丸鋸による切断位置を挟んだ上下にてワークを上下２段のバイスにより解除可能に挟みつけて固定して、丸鋸によりワークを切断することが好ましい。これにより、ワークの下降がワーク受け支持部により断続的に停止させられ、丸鋸による切断位置を挟んだ上下にてワークが上下２段のバイスにより挟みつけられて固定させられるので、丸鋸によるワークの切断が安定して行われる。さらに、丸鋸によるワークの切断を、ワーク受け支持部によるワークの下降停止を解除した後に行い、ワークの切断後に、下段のバイスによるワークの固定を解除し、その後、ワーク受け支持部によりワークの下降を停止可能にした状態で、上段のバイスによるワークの固定を解除させるものであってもよい。このように、ワーク受け支持部によるワークの下降停止を解除した後に、丸鋸によるワークの切断が行われ、さらに下段のバイスによるワークの固定が解除されるため、ワーク下端側の切断された部分が自然に落下回収される。その後、ワーク受け支持部によりワークの下降を停止可能にした状態で、上段のバイスによるワークの固定を解除することによりワークが下降し、下降がワーク受け支持部により停止させられ、つぎの切断が連続して行われる。

また、本発明において、ワークの下降方向は、重力方向であることが好ましい。これにより、断面積が小さい棒材などの軽いワークの下降が重力方向にスムーズに行われる。

本発明においては、ワークが一定方向に下降することにより、ワーク送材用のバイスが不要になるため、該ワーク送材用のバイスのつかみ代に相当する長さのワークが無駄にならないため、端材の無駄を抑えることができる。その結果、本発明においては、切断片の製造コストが安価にされると共に、金属等の資源の有効利用が達成される。また、本発明においては、ワークの下降が自重により行われるため、ワークを移動させるための送材装置が不要になり、送材装置設置スペースが大幅に低減すると共に送材装置分の費用が不要になる。

以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。図１，図２は、実施例に係る金属製の丸棒、円筒パイプ等のワークを丸鋸によって所定の長さで連続的に切断する丸鋸盤を一部破断正面図及び平面図（蓋部材を垂直位置にまで開けた状態）により示したものである。図３は丸鋸盤の平面図である図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線方向の側面図で、図４は図３の平面図である。丸鋸盤１０は、床面に載置される長方形の台１１上に直方体状の枠であるハウジング１２が立設されており、その左側部（図１の左側）には油圧駆動装置４５が載置されている。

ハウジング１２は、正面板部１２ａ、背面板部１２ｂ、右側面板部１２ｃ及び左側面板部１２ｄにより構成されている。右側面板部１２ｃは、ハウジング１２右側面の略上半分に配設されており、右側面板部１２ｃの正面側（前側）部分には、取付板１３が固定されている。取付板１３には、上下にそれぞれ上下可動ジョー装置１４，１５が取り付けられている。上下可動ジョー装置１４，１５は、上下可動ジョー支持部１４ａ，１５ａと、上下可動ジョー支持部１４ａ，１５ａに取り付けられて前後に移動可能にされた上下可動ジョー１４ｂ，１５ｂと、上下可動ジョー支持部１４ａ，１５ａの前側にて取付板１３に取り付けられて油圧駆動装置４５からの駆動油の供給により上下可動ジョー１４ｂ，１５ｂを前後に移動可能にする上下可動ジョー駆動部１４ｃ，１５ｃとを設けている。上下可動ジョー１４ｂ，１５ｂ間の隙間は、後述する丸鋸３４の挿入が可能な寸法にされている。

右側面板部１２ｃの背面側（後側）においては、上下可動ジョー１４ｂ，１５ｂに対向して、上下可動ジョー装置１４，１５と共に上下２段のバイスを構成する上下固定ジョー１６，１７が取り付けられている。上固定ジョー１６は、上下方向厚さが厚く、下固定ジョー１７は上下方向厚さが薄くなっている。上下固定ジョー１６，１７は、上下可動ジョー１４ｂ，１５ｂと対向しており、その上下間の隙間は、上下可動ジョー１４ｂ，１５ｂの間の隙間と同一水平面で対向しており、丸鋸３４が隙間内に挿入可能にされている。上下固定ジョー１６，１７の前面側には、ワークである丸棒Ｗが係合可能な上下に延びた凹部１６ａが設けられている。

上下固定ジョー１６，１７の更に後側には、ワーク受け機構２１が取り付けられている。ワーク受け機構２１は、ワーク受け駆動部２３を上下させる上下調節部２２が設けられている。上下調節部２２は、ハンドル２２ａの回転により回転する外周面にねじ溝を有するねじ棒部２２ｂと、ねじ棒部２２ｂの回転に伴ってねじ棒部２２ｂと噛み合って上下する上下可動部２２ｃとを設けている。上下可動部２２ｃにはワーク受け駆動部２３が一体で取り付けられており、ワーク受け駆動部２３の前端にワーク受け支持部２４が設けられている。ワーク受け駆動部２３は、電磁ソレノイド構造であり、非通電状態でワーク受け支持部２４を初期位置である下固定ジョー１７及び下可動ジョー１５ｂの下方のワーク支持位置に配置させ、通電によりワーク受け支持部２４を初期位置から後方に後退させるようになっている。

ワーク受け機構２１は、手動でのハンドル２２ａの回転操作により上下調節部２２を介してワーク受け支持部２４の上下位置を調節可能なようになっている。ワーク受け支持部２４の上面と、上下固定ジョー１６，１７と上下可動ジョー１４ｂ，１５ｂの上下間の隙間に挿入される丸鋸３４下面との間の距離が、丸棒Ｗの切断長さとなる。ワーク受け機構２１の調節によるワーク受け支持部２４の高さ調節を上下可動部２２ｃを介して行い、ワーク切断長さが調節されるようになっている。右側面板部１２ｃの前後方向中央には、下固定ジョー１７と下可動ジョー１５ｂの下方に、平板状の切断片ガイド部２６が右下に向けて略３０°傾斜して設けられている。切断片ガイド部２６の表面の左右両側には、切断片Ｓが両側から飛び出さないようにする一対のストッパ板２６ａが立設されている。

ハウジング１２の左右中間部分には、丸鋸駆動装置３０が設けられている。丸鋸駆動装置３０は、ハウジング１２の正面板部１２ａと背面板部１２ｂの近傍位置にそれぞれ配置されて左右に延びた前後一対の装置支持部３１を設けている。一対の装置支持部３１上には、支持板部３２が左右に移動可能に支持されている。支持板部３２の上面３２ａの中央に対して右寄り位置に丸鋸取付部３３が固定されている。丸鋸取付部３３の上面には丸鋸３４が水平かつ同軸状に支持されており、その右側部分が丸鋸取付部３３の右側縁から大きく右方に延出している。また、丸鋸取付部３３上には、丸鋸３４を覆う蓋部材４４が取り付けられている。図では蓋部材４４は開けられた状態を示している。上固定ジョー１６のＶ溝状ワーク当接面の溝底部にワークセンサ２８が取り付けられており、上下固定ジョー１６，１７と上下可動ジョー１４ｂ，１５ｂに丸棒Ｗが挟持されているか否かを検知するようになっている。

また、支持板部３２の前縁側においては、左端に左方向リミッタ移動部３６ａが取り付けられ、中央に右方向リミッタ移動部３７ａが取り付けられている。これに対して、ハウジング１２の正面板部１２ａ上端には、上記左方向リミッタ移動部３６ａのわずか左位置に左方向リミッタ固定部３６ｂが取り付けられており、また丸鋸取付部３３の右端近傍位置と対向する位置には右方向リミッタ固定部３７ｂが取り付けられている。図１においては、左方向リミッタ移動部３６ａが左方向リミッタ固定部３６ｂに接触して、これにより丸鋸３４が丸棒Ｗから離れた状態となっている。また、支持板部３２が右進して、右方向リミッタ移動部３７ａが右方向リミッタ固定部３７ｂに接触すると、支持板部３２の右進が停止し、これにより後記する電動モータ３９により回転する丸鋸３４が丸棒Ｗを完全に切断した状態となる。丸鋸取付部３３の下面には、回転変換部３８を介して電動モータ３９が取り付けられている。電動モータ３９の回転速度が回転変換部３８で変更されて、丸鋸３４に伝達されるようになっている。

台１１の油圧駆動装置４５右側に隣接して、丸鋸駆動装置３０を横方向に移動させる丸鋸移動装置４１が設けられている。丸鋸移動装置４１は、丸鋸取付部３３に固定されて丸鋸取付部３３を左右に進退させる進退部材４２と、進退部材４２を低速度で駆動する進退駆動部４３とを設けている。進退駆動部４３は、油圧駆動装置４５からの駆動油の供給による進退力を進退部材４２に伝達するものである。油圧駆動装置４５は、上下各２本のチューブ４５ａ１，４５ａ２，４５ｂ１，４５ｂ２で上記上下可動ジョー装置１４，１５の上下可動ジョー駆動部１４ｃ，１５ｃに連結されており、供給する駆動油の圧力によって上下可動ジョー１４ｂ，１５ｂを前後に移動させる。また、油圧駆動装置４５は、図示しない２本のチューブで上記進退駆動部４３に連結されており、供給する駆動油の圧力によって進退部材４２を左右方向に移動させる。

また、図示していないが、丸鋸盤１０の動作を制御する制御盤が別途設けられている。制御盤は、マイクロコンピュータ等を備えており、ワークセンサ２８、ワーク受け駆動部２３、油圧駆動装置４５等との協働により、丸鋸盤１０によるワーク自動切断動作の制御を実行するものである。また、図示しない操作入力部も設けられており、丸棒Ｗの径や切断条件をデータとして入力し、あるいは実行の開始停止の指示を行う。

つぎに、上記構成の実施例の動作について図５，図６により説明する。
まず、ワークである鋼鉄製の丸棒Ｗの切断長さに合わせて、ハンドル２２ａを回転させて上下調節部２２により上下可動部２２ｃの高さを調節して、ワーク受け支持部２４を所定位置に設定する。次に、丸棒Ｗを上下固定ジョー１６，１７を通して予め下方に配置されているワーク受け支持部２４上に載置させる（図５の（Ｉ））。予め、切断条件がセットされた図示しない操作入力部のスタートスイッチをオンにすることにより、図示しない制御盤は、切断プログラムの実行を開始する。まず、電動モータ３９が回転すると共に制御盤の制御により、油圧駆動装置４５が、２本のチューブ４５ａ１，４５ｂ１を介して上下可動ジョー駆動部１４ｃ，１５ｃ内の前シリンダに駆動油を供給することにより、上下可動ジョー１４ｂ，１５ｂが後方に移動して上下固定ジョー１６，１７と共に丸棒Ｗを強固にクランプする（図５の（ＩＩ））。つぎに、ワークセンサ２８において、ワーク受け支持部２４に設置された丸棒Ｗを検知し、これに応じて、制御盤の制御により、ワーク受け駆動部２３は、ワーク受け支持部２４を初期位置から後退させる（図５の（ＩＩＩ））。

ワーク受け支持部２４が初期位置から後退すると、制御盤の制御により、油圧駆動装置４５から駆動油が供給され、丸鋸移動装置４１の進退部材４２が丸鋸取付部３３を右方向に移動させる。これにより、回転する丸鋸３４が上可動ジョー１４ｂ及び上固定ジョー１６と下可動ジョー１５ｂ及び下固定ジョー１７の間に挿入され、丸棒Ｗの切断が行われる。丸鋸３４が丸棒Ｗの切断完了位置に達すると、右方向リミッタ移動部３７ａが右方向リミッタ固定部３７ｂに接触し、これに応じて丸鋸取付部３３の右進が停止する。丸鋸取付部３３の右進の停止に応じて、制御盤の制御により、油圧駆動装置４５が、チューブ４５ａ２を介して下可動ジョー駆動部１５ｃの後シリンダに駆動油を供給し、下可動ジョー１５ｂが前方に移動して下固定ジョー１７との丸棒Ｗのクランプを解除する（図６の（ＩＶ））。これにより、丸棒Ｗの切断により切り離された切断片Ｓは落下して切断片ガイド部２６に導かれて所定箇所に収容される。下可動ジョー１５ｂの移動に応じて、制御盤の制御により、丸鋸取付部３３が左方向への逆進を開始し丸鋸３４が丸棒Ｗから離れる。逆進した丸鋸取付部３３は、左方向リミッタ移動部３６ａが左方向リミッタ固定部３６ｂに接触することにより切断前の初期位置で停止する。

つぎに、丸鋸取付部３３の初期位置での停止に応じて、制御盤の制御により、ワーク受け駆動部２３は、ワーク受け支持部２４を後退位置から初期位置へ前進させる（図６の（Ｖ））。ワーク受け支持部２４の初期位置での停止に応じて、油圧駆動装置４５が、チューブ４５ｂ２を介して上可動ジョー駆動部１５ｃの後シリンダに駆動油を供給することにより、上可動ジョー１５ｂが前方に移動して上固定ジョー１７との丸棒Ｗのクランプを解除する（図６の（ＶＩ））。これにより、丸棒Ｗは自重で落下して、ワーク受け支持部２４によって受け止められ、図５のＩの状態になる。以上、図５，図６の（Ｉ）〜（ＶＩ）の動作を繰り返し実行することにより、丸棒Ｗを連続して所定長さに切断することができる。切断すべき丸棒Ｗの長さが不足するとワークセンサ２８で感知し、駆動モータ３９を停止する。

以上に説明したように、本実施例においては、自重で鉛直方向に落下する丸棒Ｗがワーク受け支持部２４で支持され、上下固定ジョー１６，１７と上下可動ジョー装置１４，１５によってクランプされた状態で、丸鋸取付部３３を移動させて丸鋸３４で切断することにより、丸棒Ｗを所定長さで切断することができる。そして、本実施例においては、丸棒Ｗが重力方向に自重で下降するようになっており、ワーク送材用のバイスが不要になるため、送材用バイスのつかみ代に相当する長さの丸棒端材が無駄にならないため、端材の無駄を抑えることができる。その結果、本実施例においては、切断片の製造コストが安価にされると共に、金属等の資源の有効利用が達成される。さらに、本実施例の丸鋸盤１０では、ワーク送材装置が不要になるため、ワーク送材装置分の設置スペースが大幅に低減すると共にワーク送材装置分の費用が不要になる。また、ワークが一定方向の下降により送られて切断されることにより、特にワークがパイプの場合に、切り屑が下方に落下してパイプ内の切断位置周囲に堆積しないので、丸鋸の鋸歯が切屑を巻き込みながら切断を続ける不都合が避けられるため、丸鋸の歯欠けが抑えられ、その耐久性が高められる。

なお、上記実施例において、ワークの下降を導く下降ガイド部を設けることができる。これにより、ワークの下降が急激に行われても、それに伴うワークの大きな位置ずれを防止でき、ワークの安定した切断が確保される。また、上記実施例において、ワークの下降速度を制限する制限部を設けることができる。これにより、ワークの長さが長いような場合に、ワークの急激な下降を抑えて、それに伴うワークの大きな位置ずれを防止でき、ワークの安定した切断が確保される。

なお、上記実施例においては、ワークが重力方向に下降する場合について説明されているが、これに限らず、ワークを傾斜した状態で自重で落下させるようにしてもよい。また、丸鋸もワークの下降方向に合わせて傾斜させる必要があるが、これによっても上記実施例と同様の効果が得られる。その他、上記実施例に示した丸鋸盤の構造については一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々変更して実施することができる。

本発明は、一定方向に下降するワークを、ワークの下降が停止している間に、丸鋸によって切断できることにより、ワーク送材用のバイスが不要になるため、バイスのつかみ代に相当する長さのワークが無駄にならないため、端材の無駄を抑えることができ、さらに、ワークを移動させるためのワーク送材装置が不要になり、ワーク送材装置設置スペースが大幅に低減すると共にワーク送材装置分の費用が不要になり、有用である。

本発明の一実施例に係る丸鋸盤を示す図２のＩ−Ｉ線方向の一部破断正面図である。同丸鋸盤を示す蓋部材を除いた平面図である。同丸鋸盤の一部である図２のＩＩＩ−ＩＩＩ方向の側面図である。図３に示す丸鋸盤の一部の平面図である。同丸鋸盤の動作手順（Ｉ）〜（ＩＩＩ）を示す摸式図である。同丸鋸盤の動作手順（ＩＶ）〜（ＶＩ）を示す摸式図である。

１０…丸鋸盤、１４，１５…上下可動ジョー装置、１４ｂ，１５ｂ…上下可動ジョー、１６，１７…上下固定ジョー、２１…ワーク受け機構、２２…上下調節部、２３…ワーク受け駆動部、２４…ワーク受け支持部、２８…ワークセンサ、３０…丸鋸駆動装置、３３…丸鋸取付部、３４…丸鋸、３９…電動モータ、４１…丸鋸移動装置、４５…油圧駆動装置。

Claims

ワークを、丸鋸により所定の長さで切断する丸鋸盤であって、一定方向に所定長さで下降するワークを、該ワークの下降が停止している間に、該ワークの下降方向と同一方向に延びた回転軸に装着されて一体となって回転する前記丸鋸により切断するものであり、前記ワークの下降は、該ワークの自重により行われるものであることを特徴とする丸鋸盤。
前記ワークの下降をワーク受け支持部により受け止めて停止させ、該ワークの停止位置にて、前記丸鋸による切断位置を挟んだ上下にて該ワークを上下２段のバイスにより解除可能に挟みつけて固定して、該丸鋸により該ワークを切断することを特徴とする請求項１に記載の丸鋸盤。
前記丸鋸による前記ワークの切断を、前記ワーク受け支持部による該ワークの下降停止を解除した後に行い、該ワークの切断後に、前記下段のバイスによるワークの固定を解除し、その後、前記ワーク受け支持部により該ワークの下降を停止可能にした状態で、前記上段のバイスによるワークの固定を解除させることを特徴とする請求項２に記載の丸鋸盤。
前記ワークの下降方向は、重力方向であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の丸鋸盤。