JPH03142127A - 鋸盤における切込み制御方法及び装置 - Google Patents

鋸盤における切込み制御方法及び装置

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JPH03142127A
JPH03142127A JP27997089A JP27997089A JPH03142127A JP H03142127 A JPH03142127 A JP H03142127A JP 27997089 A JP27997089 A JP 27997089A JP 27997089 A JP27997089 A JP 27997089A JP H03142127 A JPH03142127 A JP H03142127A
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cutting speed
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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。
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