JPH03142126A - 鋸盤における切込み制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、鋸盤における切込み制御方法に係り、更に
詳細には、切削中に検出された切削抵抗と予め設定され
た各種の設定値とに基づいて実際の切込み速度を制御す
る鋸盤における切込み制御方法に関する。

（従来の技術） 従来、例えば横型帯鋸盤のごとき鋸盤でＨ型鋼のごとき
被削材を切削するのに、切削長が短かい所では切込みを
大きく、切削長が長い所では切込みを小さく制御して行
なっている。すなわち、この制御を自動的に行なわせる
ために、鋸刃を備えた鋸刃ハウジングを下降させて鋸刃
の切込みを制御する油圧回路における流量制御弁の前に
差圧一定形の減圧弁を設けて行なっている。いうなれば
、鋸刃の切込み荷重を軽くし、切込み荷重をバランスさ
せて切込みを行なっている。

したがって、切削長が短かい場合には鋸刃の切込みが大
きくなり、切削長が長い場合には自動的に切込みが小さ
くなるようにしている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上述した従来の切込み制御方法では、減圧弁
により鋸刃の荷重を減じているため切込みが不安定にな
り易い。また、切削の短かい所と長い所との両方を満足
させるような減圧弁の設定が難かしいのである。

すなわち、減圧弁を効かせると、降下速度が遅くなって
しまい、切削長の短かい所では早く切削できない。減圧
弁を効かせないと、切削長が長い所で背分力によるフィ
ードバックがきかず遅くならないため鋸刃に無理がかか
るという問題があった。

この発明の目的は、上述した問題点を改善するため、切
削長が短かい所では鋸刃の切込みが大きくならず、また
切削長が長い所では鋸刃の切込みが小さくならないよう
に切込み速度を制御し、切削能率を向上させると共に鋸
刃の歯欠けなどの防止を図った鋸盤における切込み制御
方法を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この発明は、被削材に鋸刃
で切削加工を行なう際、実際の切込み速度を、被削材の
切削中に検出された切削抵抗と、予め設定された切込み
速度、切込み速度の減速比と、予め設定された切削抵抗
と、予め切込み位置に応じて設定された荷重係数とに基
づいて制御する鋸盤における切込み制御方法である。

（作用） この発明は、鋸盤における切込み制御方法を採用するこ
とにより、被削材に鋸刃て切削加工を行なう際、まず予
め切込み速度、切込み速度の減速比、切削抵抗および切
込み位置に応じて荷重係数を設定する。次いで、切削中
に切削抵抗を検出し、この検出された切削抵抗、予め設
定された切込み速度、切込み速度の減速比、切削抵抗お
よび切込み位置に応じて設定された荷重係数とに基づい
て、実際の切込み速度を制御して被削材に切削加工が行
なわれる。

而して、被削材における切削長の短かい所、長い所に関
係なく、被削材が適正な切込み速度で切削されるので切
削能率が向上されると共に鋸刃の歯欠けや切断面不良な
どが防止される。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。鋸盤としては横型帯鋸盤、竪型帯鋸盤、丸鋸盤ある
いは弓鋸盤などが挙げられるが、本実施例では鋸盤とし
て横型帯鋸盤を例にとって説明する。

第１図を参照するに鋸盤としての横型帯鋸盤１における
図示省略の基台上には、例えばＨ型鋼などの被削材Ｗを
載置するワークテーブル３が設けられている。このワー
クテーブル３には被削材Ｗを挟持固定するバイス装置５
が装着されている。

また、基台上には、図示省略のほぼＣ型をした鋸刃ハウ
ジングがヒンジピン７を介して上下方向に回転自在に支
承されている。

より詳細には、鋸刃ハウジングの適宜位置にピストンロ
ッド９の先端部を連結すると共に、前記ワークテーブル
３にスイングシリンダ１１が設けられている。また、ヒ
ンジピン７には一体的に歯車１３が設けられていると共
に、適宜位置にはこの歯車１３に噛合すべく歯車１５を
備えたロータリエンコーダ１７が設けられている。

したがって、ロータリエンコーダ１７により鋸刃ハウジ
ングの回動に応じたパルス数が検出され、インターフェ
ース１９を介して制御装置２１のうちの中央処理装置２
３（以下、ＣＰＵという）。

に入力されると鋸刃ハウジングの上下位置また、回転角
が正確に検出される。さらに回転角を基にして帯鋸刃Ｔ
の切込み位置や切込み速度が検出される。

鋸刃ハウジングの内部には、駆動ホイール２５が駆動軸
２７を介して、従動ホイール２つが回転軸３１を介して
それぞれ回転自在に設けられている。なお、駆動軸２７
は例えばチェノ、ベルト等の連結部材３３を介して例え
ばモータのごとき回転装置３５の回転軸３７に連動連結
されている。

駆動ホイール２５と従動ホイール２つには、エンドレス
状の帯鋸刃Ｔが巻回されている。鋸刃ハウジングには、
切削領域において帯鋸刃Ｔを被削材Ｗに対して垂直に案
内支持するためガイド３９が設けられている。

したがって、横型帯鋸盤１においては、回転装置３５を
適宜に回転駆動させることにより、連結部材３３および
駆動ホイール２５、従動ホイール２つを介して帯鋸盤Ｔ
を走行駆動せしめて被削材Ｗに切削加工することができ
る。

また、前記スイングシリンダ１１内に圧油を供給して、
ピストンロッド９を突出作動せしめることによって鋸刃
ハウジングを上昇回動することができる。そして、油路
を切換え、鋸刃ハウジングの重量によりスイングシリン
ダ１１内の圧油を排出することによって鋸刃ハウジング
を下降回動することができる。

ところで、被削材Ｗに切削加工を行なう場合には、切削
抵抗が発生する。この切削抵抗は、主分力、背分力から
なり、被削材Ｗの被削性に関係があることに鑑みて、同
一の切削条件のもとて切削抵抗の背分力、主分力を検出
することにより、被削材Ｗの被削性を検出することがで
きる。

第１図を参照するに、背分力を検出するために前記ガイ
ド３つには、荷重検出装置４１が設けである。

より詳細には、前記ガイド３９下側には帯鋸刃Ｔの背部
を押えるローラ押え４３が設けられている。このローラ
押え４３には、転勤自在なローラ４５が設けられている
と共に、スプリング４７を弾装した昇降バー４９が設け
られている。この昇降バー４９には、切削抵抗の背分力
に応じた信号を検出することのできる荷重センサ５１が
設けられている。

したがって、前記ローラ４５を帯鋸刃Ｔに当接させると
、スプリング４７とローラ押え４３が当接する。そして
、荷重の小さな切削条件のもとで被削材Ｗの切削加工を
行なうと、背分力によりローラ押え４３がスプリング４
７の付勢力に抗して上昇し、荷重センサ５１により背分
力に応じた信号が検出され、この信号がインターフェー
ス５３を介してＣＰＵ２３に入力され、適宜に演算処理
されると切削抵抗の背分力が検出表示される。

次に、切削抵抗の分力の一つである切削抵抗の主分力を
検出するために、前記回転装置３５の回転軸３７には回
転センサ５５が設けられ、その回転センサ５５で回転数
を検出することにより鋸速を検出することができる。回
転センサ５５を設けたのは、主分力により回転装置３５
の回転数が変化するからである。

したがって、負荷の小さな切削条件のことで被削材Ｗの
切削加工を行なうと、切削抵抗の主分力により帯鋸刃Ｔ
１すなわち、回転装置３５の回転数が変化し、回転セン
サ５５により主成分に応じた信号が検出され、この信号
がインターフェース５７を介してＣＰＵ２３に入力され
、適宜に演算処理されると切削抵抗の主分力が検出表示
される。

あるいは、切削抵抗の主分力を測定するために、回転装
置３５に電流計５９を設けることも可能である。主分力
の変化により回転装置３５に流れる電流が変化するから
である。

したがって、被削材Ｗの切削加工を行なうと、切削抵抗
の主分力により回転装置３５の流れる電流が変化し、電
流計５９により、主分力に応じた信号が検出され、この
信号がインターフェース６１を介してＣＰＵ２Ｂに人力
され、適宜に演算処理されると切削抵抗の主分力が検出
表示される。

前記ＣＰＵ２Ｂには時計６３が接続されており、その時
計６３により横型帯鋸盤１で被削材Ｗに切削加工を行な
ったときの切削時間を測定することができるようになっ
ている。

前記ガイド３９の一方には、マグネットセンサなどの切
曲り検出装置６５が設けられており、その切曲り検出装
置６５により、帯鋸刃Ｔの切曲り量が検出される。その
検出された切曲り量はインターフェース６７を介してＣ
ＰＵ２３に人力される。

前記スイングシリンダ１１のシリンダ室には配管６７の
一端が接続されており、その配管６７の他端はチエツク
弁６つを介して４ポ一ト３位置の電磁方向切換弁７１の
Ｂポートに接続されている。

電磁方向切換弁７１にはソレノイドバルブ５ＱＬ１．５
ＯＬ２が備えられている。電磁方向切換弁７１のＰポー
トには配管７３を介して油圧駆動源に接続されている。

電磁方向切換弁７１のＴボートには配管７５を介してタ
ンク７７に連通されている。また配管６７の途中から分
岐して配管７つの一端が接続され、配管７つの他端は前
記タンク７７に連通されている。配管７９の途中には順
にフィルタ８１．パイロットチエツク弁８３および制御
弁８５が設けられている。この制御弁８５には制御弁８
５を制御するための駆動モータ８７が連結されている。

前記電磁方向切換弁７１のＡポートには配管８９の一端
が接続されており、配管８つの他端は前記パイロットチ
エツク弁８３に接続されている。前記制御弁８５の駆動
モータ８７はインターフェース９１を介して前記ＣＰＵ
２３に接続されている。

上記構成により、電磁方向切換弁７１のソレノイドバル
ブ５ＯＬ２を作動させると、油圧駆動源から油圧が配管
７３．チエツク弁６９および配管６７を経てスイングシ
リンダ１１のシリンダ室に送られる。而してピストンロ
ッド９が上昇し鋸刃ハウジングを介して帯鋸刃Ｔが上昇
する。

電磁方向切換弁７１のソレノイドバルブ５ＱＬ１へ切換
えて作動させると、スイングシリンダ１１のシリンダ室
から油圧が配管６７．７９．フィルタ８１．パイロット
チエツク弁８３および制御弁８５を経てタンク７７に戻
される。この際、制御 御弁８５の流量を制御することによって、スイングシリ
ンダ１１のピストンロッド９の降下量を制御する。すな
わち、鋸刃ハウジングを介して帯鋸刃Ｔの切込み量（切
込み速度）が制御される。したがって、制御弁８５の流
量制御を横型帯鋸盤１の切込み速度や鋸速によって制御
弁８５の駆動モータ８７を制御することによって切込み
量を制御することができる。

例えば、第２図に示したごときＨ型鋼の被削材Ｗを横型
帯鋸盤１で切削加工する場合に、Ｈ型鋼の各種寸法Ｈ，
Ｂ、ｔｌ　、ｔ２などを入力するため、第１図における
前記ＣＰＵ２３には人力装置９３が接続されている。

この入力装Ｗ９３から被削材Ｗの材質１寸法。

形状により予め設定した切込み速度Ｖａ、切込み速度の
減速比１　／　ｎを前記ＣＰＵ２３に入力して一時的に
記憶しておく切込み速度・メモリ９５゜減速比・メモリ
９７がＣＰＵ２３に接続されている。同様に、入力装置
９３から被削材Ｗの材質。

寸法、形状により予め設定した切削抵抗としての　２ 例えば背分力Ｆａや、切込み位置に応じて荷重係数Ｋ　
（Ｋ、　、　Ｋ２　、・・・Ｋ５）をＣＰＵ２３に一時
的に記憶しておく背分力・メモリ９９．荷重係数◆メモ
リ１０１がＣＰＵ２３に接続されている。

前記ＣＰＵ２３には演算処理装置１０３が接続されてお
り、この演算処理装置１０３では、被削材Ｗの切削中に
切削抵抗としての例えば背分力ＦＸが前記荷重センサ５
１で検出され、この検出された実際の背分力Ｆｘと、予
め切込み速度・メモリ９５．減速比・メモリ９７．背分
力・メモリ９９および荷重係数・メモリ１０１に一時的
に記憶されている予め設定された切込み速度Ｖａ、減速
比１／り、背分力Ｆａおよび荷重係数にとに基づいて Ｆａ　　・　Ｋ の式により実際の切込み速度Ｖが演算処理される。

この演算処理装置１０３で演算された実際の切込み速度
Ｖにより前記制御弁８５の駆動モータ８７を制御するこ
とによって切込み速度が制御されることになる。

例えば、第３図に示した被削材ＷのＨ型鋼を横型帯鋸盤
１の鋸刃Ｔて切削加工を切削開始位置Ｈ８から切削終了
位置ＨＥまで切削加工を行なう際、前記演・算処理装置
１０３で演算処理された実際の切込み速度Ｖを制御して
切削加工が行なわれるが、例えば第３図に示したごとく
鋸刃Ｔの位置■、■。

■、■、■では荷重係数ＫをＫｌ、に２１に３゜Ｋ４．
に５に予め設定して行なう。そして例えば、Ｋ３−１に
設定した場合には、Ｋ４−に２　、　Ｋ５−１とし、さ
らにに１は切込みが大きくなり過ぎないように、０．７
とし、Ｋ２．に４は０．９程度に設定して実際の切込み
速度Ｖを制御することによって、切削能率を向上させる
ことができると共に、鋸刃Ｔの歯欠け、切断面不良など
を防止することができる。

前記荷重係数Ｋにおける各切込み位置の荷重係数に、、
に２　、・・・Ｋ５は実際には切断テストをした後、決
定可能とするためパラメータとするものである。

また、鋸刃Ｔの切込み位置は前記ロータリエンコーダ１
７．ポテンションメータなどで直接とらず時計６３で検
出される時間で予測することでも可能である。

さらに、鋸刃Ｔの各切込み位置は鋸刃Ｔの背分力の変化
又は降下速度の変化から予測することも可能である。す
なわち、第３図において鋸刃Ｔの切込み位置■、■に切
削に入ると、急に背分力が増加し、切込み位置■から■
に入ると急に背分力が減るため背分力の変化又は降下速
度の変化から切込み位置を予測することが可能である。

なお、この発明は、前述した実施例に限定されることな
く、適宜の変更を行なうことにより、その他の態様で実
施し得るものである。

［発明の効果］ 以上のごとき実施例の説明より理解されるように、この
発明によれば、被削材に鋸刃で切削加工を行なう際、ま
ず予め切込み速度、切込み速度の減速比、切削抵抗およ
び切込み位置に応じて荷重　５ 係数を設定する。次いで、切削中に切削抵抗を検出し、
この検出された切削抵抗、予め設定された切込み速度、
切込み速度の減速比、切削抵抗および切込み位置に応じ
て設定された荷重係数とに基づいて、実際の切込み速度
を制御して被削材に切削加工が行なわれる。

而して、被削材における切削長の短かい所、長い所に関
係なく、被削材が適正な切込み速度で切削されるので切
削能率を向上させることができると共に鋸刃の歯欠けや
断面不良などを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を施する一実施例の横型帯鋸盤の構成
ブロック図、第２図は被削材としての一例であるＨ型鋼
の正面図、第３図は被削材としてのＨ型鋼をこの発明で
切削する場合の説明図である。 １・・・横型帯鋸盤（鋸盤） １７・・・ロータリエンコーダ　２１・・・制御装置２
３・・・ＣＰＵ　　５１・・・荷重センサ　６ ８５・・・制御弁　９３・・・入力装置９５・・・切込
み速度・メモリ ９７・・・減速比・メモリ ９９・・・背分力・メモリ １０１・・・荷重係数・メモリ １０３・・・演算処理装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被削材に鋸刃で切削加工を行なう際、実際の切込み速度
   を、被削材の切削中に検出された切削抵抗と、予め設定
   された切込み速度、切込み速度の減速比と、予め設定さ
   れた切削抵抗と、予め切込み位置に応じて設定された荷
   重係数とに基づいて制御することを特徴とする鋸盤にお
   ける切込み制御方法。