JPH03142127A - 鋸盤における切込み制御方法及び装置 - 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、例えば横型帝鋸盤のごとき鋸盤によって被削材を
切削するのに、作業者の過去の経験に基づき予め被削材
の材質１寸法、形状により設定した切込み速度により切
削加工を行っていた。

しかし、角パイプ、Ｈ形鋼などの被削材を切削する場合
には、切削中に切削長さが変化し、それに伴って切削抵
抗が変化し不都合な場合が生じた。

すなわち、切削抵抗が過大になると設定した切込み速度
では速すぎて、帯鋸刃が空送りになったり、帯鋸刃自体
が損傷し帯鋸刃の寿命を伸ばすことができなかった。ま
た、予定していた切削抵抗よりもかなり小さい場合には
、切込み速度を速めることができないため、切削効率を
高めることができなかった。

そこで、上記問題点を改善すべく本出願人はすでに出願
した特願昭６３−１０１−２１８号では、下記式に基づ
くような切込み速度の制御方法を提案している。

Ｆａ 但し、Ｖ：切込み速度 ｖａ：被削材の材質１寸法、形状により予め設定した切
込み速度 Ｆａ：被削材の材質１寸法、形状により予め設定した背
分力 ＦＸ：切削時に検出される背分力 １／ｎ　　二切込み速度の減速比 （発明が解決しようとする課題） ところで、上述した切込み速度を制御する切込み制御方
法では、切削時に検出される背分力ＦＸが大きく変動す
るため、検出された背分力そのもので判断すると、制御
か非常に不確実なものになってしまう。

また、背分力Ｆｘが多きく変動すると、切込み速度もそ
れに対応したものとなり、安定性がなくなってしまうと
いう問題があった。

この発明の目的は、上記問題点を改善するため、上記切
込み速度を制御する切込み制御方法において、切削抵抗
としての例えば背分力の変動を緩和させると共に、切込
み速度を滑らかに推移すべく安定性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の平均値と、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。

また、この発明は、被削材に鋸刃で切削加工を行なう際
、被削材の切削中に検出された切削抵抗の平均値と、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に基づいて演算処理されたｎ番目
の切削抵抗による切込み速度Ｖｎと、（ｎ−１）番目に
実際に検出された実行切込み速度Ｖ′。−１と、予め設
定されたダンパー係数Ｃとに基づき、ｎ番目の実際の実
行切込み速度ｖ′ｎを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、被削材に鋸刃で切削加工を行なう際、まず予
め切込み速度、切込速度の減速比および切削抵抗を設定
する。次いで、切削中に切削抵抗を検出し、この検出さ
れた切削抵抗の平均値を演算処理する。この演算処理さ
れた切削抵抗の平均値、予め設定された切込み速度、切
込み速度の減速比および切削抵抗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、検出される切削抵抗の変動が緩和されて良好な切
削加工が行なわれる。

さらに、上述したごとき、検出された切削抵抗の平均値
、予め設定された切込み速度、切込み速度の減速比およ
び切削抵抗とに基づいて、ｎ番目の切削抵抗による切込
み速度Ｖｎが演算処理される。また（　ｎ　−１）番目
の実行切込み速度Ｖ′。−１を実際に検出する。したが
って、予め設定されたダンパー係数Ｃと、ｎ番目の切削
抵抗による切込み速度Ｖｎと、（ｎ−１）番目の実行切
込み速度ｙ　７　ｎ−ｌ　とに基づき、ｎ番目の実際の
実行切込み速度Ｖ’　ｎを制御して被削材に切削加工が
行なわれる。而して、検出される切削抵抗の変動が緩和
される上に、切込み速度が滑らかに推移すべく切削加工
の安定性が図られる。

したがって、被削材における切削長の長さに関係なく、
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か、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］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４４’　Ｗを挟持固定するハイス
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
ングの回動に応したパルス数が検出され、インターフェ
ース１つを介して制御装置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。鋸刃ノ＼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３つが設けられている。

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２９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３９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３つ下側には帯鋸刃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、ダンパーＤを介し
て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どローラ押え４３が当接する。そして
、荷重の小さな切削条件のもとて被削材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、ダンパーＤを介して荷重セ
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。

このダンパーＤにより実際に検出される背分力の変動を
緩和させることができる。また、この背分力の変動は電
気的に取り除いても構わない。

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、１ 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ＣＰＵ２
３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ＣＰＵ２３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３つの一方には、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に入力される。

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７］にはソレノイドバルブＳＱＬ　２ ＳＯＬ２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ポートには配管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７９の一端が接続され、配管７９の他端は前
、記タンク７７に連通されている。配管７つの途中には
順にフィルタ８１．ノくイロットチェック弁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８５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８９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Ｃ
ＰＵ２３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］１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ＳＱＬ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
ら油圧か配管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、制御弁８５の流量を制御することによっ
て、スインクシリンダ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）か制御される。したがって
、制御弁８５の流量制御を横型シ１）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て切削加工する場合に、Ｈ型鋼の各種寸法Ｈ，
Ｂ、ｔ１．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。

この人力装置９３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に人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ＣＰ
Ｕ２３に接続されている。同様に、人力装置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例えば
背分力Ｆａや、前記ダンパーＤのダンパー係数Ｃを一時
的に記憶しておく背分力・メモリ９つ、ダンパー係数・
メモリ１０１がＣＰＵ２３に接続されている。

さらに、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５１でその都度切込み位置ｎ
番目まで検出され、その各背分力Ｆｘを、 Ｆヶ。＝ ５ 化した背分力平均値Ｆ、。を演算処理して一時的に記憶
しておく第１演算処理装置１０３が前記ＣＰＵ２３に接
続されている。

前記ＣＰＵ２３には第２演算処理装置１０５が接続され
ており、この第２演算処理装置１０５では、予め切込み
速度・メモリ９５．減速比・メモ１Ｊ９７．背分力・メ
モリ９つおよびダンパー係数・メモリ１０１にそれぞれ
記憶されている予め設定した切込み速度Ｖａ、減速比１
／り、背分力Ｆａおよびダンパー係数Ｃと、前記第１演
算処理装置１０３で演算処理されたｎ番目の平均化した
背分力平均値Ｐｘｎとに基づいてｎ番目の背分力による
切込み速度Ｖｎが次式で演算処理される。

ａ ・・・（１） この演算処理されたｎ番目の背分力による切込み速度Ｖ
ｎを実行切込み速度Ｖ′ｎとし、この実行切込み速度Ｖ
′ｎ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て被削材Ｗに切削加
工が行なわれることになる。而して、検出された背分力
Ｆｘの変動が緩和されて良好な切削加工を行なうことが
できる。

さらに、前記ロータリエンコーダ１７て検出された回転
角を基に実際の（ｎ−１）番目の実行切込み速度Ｖ’　
ｎが検出され、この検出値Ｖ　ｌ　、−１を一時的に記
憶しておく　（ｎ−１）番目の実行切込み速度・メモリ
１０７がＣＰＵ２３に接続されている。また、ＣＰＵ２
３には第３演算処理装置１０９が接続されている。

この第３演算処理装置１０９には、ダンパー係数・メモ
リ１０１に記憶されているダンパー係数Ｃ１第２演算処
理装置１０５で演算処理されたｎ番目の背分力による切
込み速度Ｖｎおよび（ｎ　−１）番目の実行切込み速度
・メモリ１０７に記憶されている（ｎ−１）番目の実行
切込み速度Ｖ′。−１が取込まれて、Ｖｎ’　−Ｖｎ−
ＣＩ　　（Ｖｎ　−Ｖ’　−−＋　）ｌ・・・（２）に
よりｎ番目の実行切込み速度Ｖｎ’が演算処理される。

このｎ番目の実行切込み速度Ｖｎ　　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
度が制御されて被削材Ｗに切削加工が行なわれることに
なる。而して、検出される切削抵抗の変動が緩和される
上に、切込み速度が滑らかに推移すべく切削加工の安定
化を図ることができる。

したがって、被削材Ｗにおける切削長の長さに関係なく
、各切込み位置において披削月Ｗか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φ切断面不良などを防止することができ
る。

第３演算処理装置１０９でＶｎ　　を演算処理される上
記（２〉式において、ダンパー係数Ｃを、Ｃ＝０とすれ
ば、Ｖｎ’−Ｖｎとなり、上記（１）式を制御するもの
と同しになる。Ｃ−１とずれば、Ｖｎ＝Ｖ′　ｆｉ−１
となるから、各切込み（立置で一定に制御される。

０＜Ｃ＜１とすれば、ダンパーＤの効果があり、Ｃが０
に近ずくほど、ダンパーＤの効果が少なくなり、逆にＣ
がｌに近ずくと、ダンパーＤの効果が大きくなる。例え
ば、Ｖ　ｎ　＝　１２．　Ｖ’　、−＋　＝６のとき、
Ｃ＝０．１であればＶｎ’＝１．１．４゜Ｃ−０，５で
あればＶｎ’　＝９．Ｃ＝０．９であればＶｎ’−６，
６となる。

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、被削材に鋸刃て切削加工を行なう際、ま
ず予め切込み速度、切込速度の減速比および切削抵抗を
設定する。次いで、切削中に切削抵抗を検出し、この検
出された切削抵抗の平均値を演算処理する。この演算処
理された切削抵抗の平均値、予め設定された切込み速度
、切込み速度の減速比および切削抵抗とに基づいて実際
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、検出される切削抵抗の変動が緩和されて良好
な切削加工を行なうことができる。

９ さらに、上述したごとき、検出された切削抵抗の平均値
、予め設定された切込み速度　切込み速度の減速比およ
び切削抵抗とに基づいて、ｎ番目の切削抵抗による切込
み速度Ｖｎが演算処理される。また（ｎ−１）番目の実
行切込み速度Ｖ’ｎ−１を実際に検出する。したがって
、予め設定されたダンパー係数Ｃと、ｎ番目の切削抵抗
による切込み速度Ｖｎと、（ｎ　−１）番目の実行切込
み速度ｙ　’　ｎ−１とに基づき、ｎ番目の実際の実行
切込み速度Ｖ’　ｎを制御して被削材に切削加工が行な
われる。而して、検出される切削抵抗の変動が緩和され
る上に、切込み速度が滑らかに推移すべく切削加工の安
定化を図ることができる。

したがって、被削材における切削長の長さに関係なく、
各切込み位置において、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
鋸刃の歯欠けや切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図はこの発明を実施する一実施例の横型帯　０ 鋸盤の概略構成ブロック図、第２図は被削材としてのＨ
型鋼の一例図である。 １・・・横型帯鋸盤　１１・・・スイングシリンダ１７
・・・ロータリエンコーダ　２３・・・ＣＰＵ８５・・
・制御弁　９３・・・人力装置９５・・・切込み速度・
メモリ ９７・・・減速比メモリ ９つ・・・背分力・メモリ １０１・・・ダンパー係数・メモリ １０３・・・第１演算処理装置 １０５・・・第２演算処理装置 １０７・・・（ｎ−１）番目の実行切込み速度・メモリ １０９・・・第３演算処理装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （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の平均
   値と、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。（２）被削
   材に鋸刃で切削加工を行なう際、被削材の切削中に検出
   された切削抵抗の平均値と、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に
   基づいて演算処理されたｎ番目の切削抵抗による切込み
   速度Ｖｎと、（ｎ−１）番目に実際に検出された実行切
   込み速度Ｖ′＿ｎ＿−＿１と、予め設定されたダンパー
   係数Ｃとに基づき、ｎ番目の実際の実行切込み速度Ｖ′
   ｎを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。