JPH0536163B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、帯鋸盤等の材料切断機の切曲り検出
装置に関する。

＜従来の技術とその問題点＞ 帯鋸盤をはじめとする切断機においては、近
年、制御のコンピユータ化に伴つて長尺材料を自
動的に連続切断することが可能となつており、ま
た、切断材処理の自動化も達成され、無人運転が
できるようになつてきている。

ところが、例えば帯鋸盤においては、帯鋸刃の
摩耗や過大な切込み速度などにより、帯鋸刃にた
わみやねじれ等を生じて、帯鋸刃が装置による切
り込み方向に沿つて進まずに、その結果として切
断面が曲がる、いわゆる切曲りが発生する。この
切曲りが一旦発生すると、帯鋸刃を交換し、ある
いは切削条件を変更しない限り、通常は後続する
切断においても同様の切曲りが発生し、切曲り発
生後の切断片が精度不良となつて大きな材料損失
を生じる。この問題があるために、安心して無人
運転することができないのが実情である。

従来、この切曲りを検出する方法として、薄板
状の検知板を切断工具による切削溝内に切り込み
方向に進入させ、切曲りによりこの溝が曲ると検
知板の進入ができなくなることからその発生を検
知する方法や、切曲りの発生時には帯鋸刃自体が
ねじれることから、このねじれ量を検出すること
により間接的にその発生を検知する方法等が提案
されている。

しかし、これら従来の検出方法では、いずれも
検出誤差が大きく、信頼性に乏しいため、実用性
に欠けるうらみがある。

本発明の目的は、切曲りを確実に検出すること
ができ、もつて切断機の無人運転における切断面
精度不良の懸念を除去する切曲り検出装置を提供
することにある。

＜問題点を解決するための手段＞ 上記の目的を達成するための構成を、第１図に
示す基本概念図を参照しつつ説明すると、本発明
は、変位センサａと、切断母材Ｗ切断片ｗとの間
に所定の間〓Ｇを開けるための材料移動手段ｂ
と、その材料移動手段ｂによつて開けられた間〓
Ｇ内で変位センサａを切断面C_Pに対向させて切
断工具による切込み方向Ｔに沿つて移動させるセ
ンサ送り手段ｃと、変位センサａの出力に基づい
て切断面C_Pの切曲り量を算出する演算手段ｄと、
切断機の動作に基づいて材料移動手段ｂ、センサ
送り手段ｃおよび演算手段ｄを制御する制御手段
ｅを備え、所定の切断回数ごとに材料の切曲り量
を自動的に検出するよう構成したことによつて特
徴づけられる。

＜作用＞ 切断機の動作に呼応して、所定の切断回数ごと
に切断母材Ｗと切断片ｗとの間に自動的に間〓Ｇ
が開けられ、その間〓Ｇ内を、変位センサａが切
断面C_Pに対向した状態で切り込み方向Ｔに沿つ
て送られる。この変位センサａの送り時における
刻々の出力は、切断工具がたわみやねじれ等を生
じずに切り込まれたときに生ずべき本来の切断面
と、実際の切断面C_Pとの各位置での差、換言す
れば正しい切断面に対する実際の切断面C_Pの逸
脱量を表すことになり、この出力から切曲り量を
直接的に、かつ、定量的に求めることが可能とな
る。

＜実施例＞ 本発明の実施例を、以下、図面に基づいて説明
する。

第３図は本発明を適用した帯鋸盤の正面図で、
第２図はその平面図と制御部２０を示すブロツク
図とを併記した図である。

ベツド１上に直立して設けられた主コラム２お
よび副コラム３に摺動自在に装架された鋸フレー
ム４は、フイードシリンダ５の駆動によつて昇降
される。この鋸フレーム４の上昇限度位置および
下降限度位置は、上限リミツトスイツチおよび下
限リミツトスイツチ（図示せず）によつてそれぞ
れ規制される。鋸フレーム４には左右一対の鋸ホ
イール６，７が支承されており、この鋸ホイール
６，７間に帯鋸刃８が掛け回され、モータ９によ
つて走行駆動される。

また、鋸フレーム４には、帯鋸刃８を切削位置
において鉛直方向に起こして挟持案内するための
一対の鋸ガイド１０，１１が配設されており、こ
の鋸ガイド１０，１１の間に設けられた案内１２
には、センサ支持棒１３が上下方向に摺動自在に
支承されている。このセンサ支持棒１３は帯鋸刃
８の切削部位の後方を通つて帯鋸刃８の刃先の少
し下方に伸びており、その先端部には非接触式の
変位センサ１４がその有感面を後方に向けた状態
で固着されている。この変位センサ１４は、例え
ばレーザ反射型の変位センサであつて、当該セン
サから被検出体までの距離を検出してアナログ電
気信号を出力することができる。

ベツド１上には、シリンダ１５ａによつて開閉
される主バイス１５と、この主バイス１５の後方
にあつてシリンダ１６ａによつて開閉され、か
つ、送材用シリンダ１６ｂの駆動により主バイス
１５に対して接近・離反することのできる定寸バ
イス１６が配設されている。この定寸バイス１６
の前・後進変位量は、定寸バイス１６の側面に設
けられたラツクピニオンとロータリエンコーダと
の組合わせ機構（図示せず）等により検出するこ
とができ、また、その前進端への到達は前進限リ
ミツトスイツチ（図示せず）により検知すること
ができる。

制御部２０はマイクロコンピユータを主体とし
て構成されており、プログラムの実行や各周辺機
器の制御を行うCPU２１、後述するプログラム
が書き込まれたROM２２、変位センサ１４から
のデータ等を格納するエリアや後述する設定限界
値等を記憶するエリアを備えたRAM２３、この
設定限界値等を入力するためのキーボード２４、
および外部機器との接続のためのインターフエイ
ス２５を備え、また、変位センサ１４の出力を増
幅する変位アンプ１４ａの出力信号をデジタル化
するためのＡ−Ｄ変換器２６が接続されている。

制御部２０にはインターフエイス２５を介し
て、前述した鋸フレーム４の上・下限リミツトス
イツチと、定寸バイス１６の前進限リミツトスイ
ツチの接点信号と、定寸バイス１６に設けられた
ロータリエンコーダの出力信号が採り込まれると
ともに、Ａ−Ｄ変換器２６からの変位データが採
り込まれる。また、制御部２０からは同じくイン
ターフエイス２５を介して、フイードシリンダ
５、主バイス１５開閉用シリンダ１５ａ、定寸バ
イス１６開閉用シリンダ１６ａおよび送材用シリ
ンダ１６ｂの駆動制御信号等が出力される。な
お、シリンダ５，１５ａ，１６ａおよび１６ｂへ
の駆動制御信号は、実際にはこれらを駆動するた
めの油圧回路内の各方向制御弁に対して出力され
るが、第３図においては図示を省略している。

第４図はROM２２に書き込まれたプログラム
を示すフローチヤートで、この図を参照しつつ以
下に各部の動作並びに作用を説明する。

自動運転を開始する前に、切曲り量の限界値Ｄ
と、検出インタバル数Ｓを設定しておく。

スタート指令を与えると、RAM２３内に設定
されたカウンタの値Ｎを０にセツト（ST1）した
後、主バイス１５と、前進端に位置する定寸バイ
ス１６との双方で材料Ｗを挾持した状態で鋸フレ
ーム４を下降させ（ST2）、切断を開始する。こ
の状態で第５図ａないしｂに示す。鋸フレーム４
が下降を始めるとセンサ支持棒１３は下端面が材
料Ｗに当接してその下降が阻止される。つまり、
センサ支持棒１３は、鋸フレーム４の下降中は鋸
フレーム４に対して案内１２に沿つて上昇するこ
とになる。

鋸フレーム４が下降端にまで達して下限リミツ
トスイツチを押すと、換言すれば１つの切断が終
ると、Ｎの値が１つカウントアツプされる
（ST3、ST4）。同時に、鋸フレーム４は下限リミ
ツトスイツチからの接点信号の到来により上昇に
転じ、上限リミツトスイツチを押すことにより上
限位置で停止する（ST5、ST6）。センサ支持棒
１３は、鋸フレーム４の上昇時は下降時とは逆に
案内１２に沿つて鋸フレーム４に対して自重で下
降する形となり、鋸フレーム４が上限位置で停止
したとき第３図および第５図ａの状態に戻る。

カウント値Ｎが先に設定されたインタバル数Ｓ
に達していない間は、次いで、定寸バイス１６を
弛めて定寸位置にまで後退し、その位置で再び材
料Ｗを挾持する。（ST7、ST8、ST9、ST10）。
この定寸位置決めは、あらかじめキーボード２４
から入力された値と定寸バイス１６に設けられた
ロータリエンコーダの出力のカウント値との一致
検出により行われる。次に主バイス１５を弛め
（ST11）、定寸バイス１６を前進端にまで前進さ
せる（ST12）。これにより、材料Ｗは所望量だけ
前方に送られる。次いで、主バイス１５を締め
（ST13）、ST2へ戻つて切断の１サイクルを終了
する。

カウント値Ｎがインタバス数Ｓに達すると、
ST14以下の切曲り検出ルーチンが実行される
（ST7）。このルーチンにおいては、鋸フレーム４
の上限での停止状態においてまず主バイス１５を
弛め（ST14）、定寸バイス１６を所定量ｌだけ後
退させる（ST15）。これにより、第５図ｃに示す
ように、切断母材側材料Ｗの切断面C_pと切断片
ｗとの間に所定の間隙Ｇがあく。その状態で鋸フ
レーム４を下降させると（ST16）、第５図ｄに示
すように、センサ支持棒１３も鋸フレーム４とも
に下降する。従つて、変位センサ１４は材料Ｗの
切断面C_pに対向しつつ下方に移動する。このと
きの変位センサ１４と材料Ｗの切断面C_Pとの距
離の変動によるデジタル変位データδは刻々と
CPU２１に採り込まれる（ST17）。鋸フレーム
４が下降端にまで達すると、採り込まれたデータ
の最大値δ_naxと最小値δ_nioの差Δが算出される
（ST18、ST19）。変位センサ１４の移動は鋸フレ
ーム４により切込み方向Ｔと平行であるから、差
Δは切断面C_pの切曲り量を表わすことになる。

算出された差Δは先に設定された限界値Ｄと比
較され（ST20）、ΔがＤ未満のときには切断両精
度良好と判断して、鋸フレーム４を上昇させ
（ST21）、定寸バイス１６をｌだけ前進させて材
料Ｗを元の位置に戻し（ST22）、主バイト１５を
締める（ST23）とともにカウント値Ｎを０にリ
セツトして（ST24）、ST8へと戻つて通常の切断
サイクルを続行する。ΔがＤ以上であるときに
は、切曲り発生と判断して自動運転を停止する
（ST25）。

なお、ΔがＤ以上となつたときに、例えば切込
み速度を低下させる等、切削条件を緩和すること
により切曲りを少なくさせて自動運転を続行する
こともできる。また、変位センサ１４の型式は任
意のものでよく、接触式のセンサを使用すること
もできる。

さらに、以上の実施例では、鋸フレーム４に変
位センサ１４を支承させて切断面C_p上へのスイ
ープを鋸フレーム４の下降により行つたが、他の
方法として、例えば鋸フレーム４に変位センサ１
４の昇降駆動機構を設けてセンサのみを下降させ
てもよく、あるいは、鋸フレーム４の後方もしく
は前方に、別途、変位センサの昇降装置を設けて
もよい。また、材料の切断面の前方に間隙をあけ
るための材料移動手段は、定寸バイスに限らず、
ピンチローラ等の他の移動手段を用いることもで
き、または、切断片ｗを移動させることによつて
もよい。さらにまた、変位センサを対向させる切
断面は、切断母材側に限られることなく切断片側
としてもよいことは言うまでもない。

なお、以上は帯鋸盤に本発明を適用した例を説
明したが、本発明の他の帯鋸、砥石切断機等の任
意の切断機に適用し得ること勿論である。

＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明によれば、所定の
切断回数ごとに、切断母材と切断片間に間〓を開
けるとともに、この間〓内に切断面に対向するよ
うに変位センサを挿入し、これを切断工具による
切り込み方向に沿つて送ることにより、その変位
センサ出力から実際の切断面の正規の切断面に対
する逸脱量を得て切曲り量を算出するよう構成し
たので、従来の定性的ないしは間接的な検出では
なく、直接的に、かつ、定量的に切曲り量を求め
ることが可能となり、信頼性の高い切曲り検出を
行うことができるようになつた。その結果、検出
の信頼性が向上し、切断機の無人運転時における
材料の切曲り防止が確実なものとなつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す基本概念図、第３
図は本発明実施例の帯鋸盤の正面図、第２図はそ
の平面図と制御部２０を示すブロツク図とを伴記
した図、第４図はそのROM２２に書き込まれた
プログラムを示すフローチヤート、第５図は本発
明実施例の作用説明図である。 １……ベース、２……主コラム、３……副コラ
ム、４……鋸フレーム、５……フイードシリン
ダ、８……帯鋸刃、１２……案内、１３……セン
サ支持棒、１４……変位センサ、１５……主バイ
ス、１６……定寸バイス、２０……制御部、２１
……CPU、２２……ROM、２３……RAM、２
４……キーボード、２６……Ａ−Ｄ変換器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 変位センサと、切断母材と切断片との間に所
   定の間〓を開けるための材料移動手段と、その材
   料移動手段によつて開けられた間〓内で上記変位
   センサを切断面に対向させて切断工具による切込
   み方向に沿つて移動させるセンサ送り手段と、上
   記変位センサの出力に基づいて上記切断面の切曲
   り量を算出する演算手段と、切断機の動作に基づ
   いて上記材料移動手段、センサ送り手段および演
   算手段を制御する制御手段を備え、所定の切断回
   数ごとに材料の切曲り量を自動的に検出するよう
   構成された切断機の切曲り検出装置。