JPH07185933A - 帯鋸盤の切曲り検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 材料の切断中に切曲りの発生を、直接かつ無
接触で、確実かつ即応的に検出することができ、切断面
不良に起因する材料の損失を未然に防止することのでき
る帯鋸盤の切曲り検出装置を提供する。 【構成】 帯鋸盤における帯鋸刃８の支持部材１１，１
２に、発光素子２１とその出力光を入射する受光素子２
２を備えた光学系を、その光軸Ｌが帯鋸刃８の背部の近
傍において帯鋸刃８の切込み軌跡に沿うよう装着すると
ともに、その受光素子２２の出力信号を入力してその大
きさから切曲りの有無を判別する判別回路３１を設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、帯鋸盤による材料切断
における切曲りを無接触で検出するための装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】帯鋸盤においては、近年、制御のコンピ
ュータ化に伴って長尺材料を自動的に連続切断すること
が可能となっており、また、切断材処理の自動化も達成
され、このような観点からは長時間にわたる無人運転が
できるようになってきている。

【０００３】ところが、帯鋸盤で材料を切断するとき、
帯鋸刃の磨耗による切削性の劣化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が生じて切断面が
曲がる、いわゆる切曲り現象が発生する。このような切
曲りが一旦生じると、帯鋸刃を交換、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、その後の切断片が精度不良となって
大きな材料損失を生じる。この問題があるため、長時間
の無人運転を安心して行えないのが実情である。

【０００４】従来、この切曲りを検出する方法として、
1)薄板状の検知板を帯鋸刃による切削溝内に切込み方向
に進入させ、切曲りにより溝が曲が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出する方法や、2)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
ねじれ量を鋸ガイドと材料との間に設けたプローブによ
って検出することにより間接的にその発生を検知する方
法、3)切断後の材料の切断面にプローブを接触させ、切
断面の曲り量を直接測定する方法（特開昭６３−１４４
９１１号，特開平１−１０９０１９号）が既に提案され
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、1)、2)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
いために実用性に欠けるという問題があり、また、3)の
方法では、材料の切断を完了した後にしか検出できない
ため、切曲り量が大きくなってしまう前に切断を停止し
たり、あるいは何らかの形で切断条件を自動的に変更す
る等の即応的な対処ができないという欠点がある。ま
た、これらいずれの方法も、直接ないし間接の「接触方
式」であるため接触子の磨耗や「ひっかかり」など、故
障や不具合の懸念が多いという難点がある。

【０００６】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
ので、切断中に切曲りの発生を、直接かつ無接触で、確
実かつ即応的に検出することができ、もって切断面不良
に起因する材料の損失をより少なくし、帯鋸盤の無人運
転を安心して行うことのできる切曲り検出装置の提供を
目的としている。

【０００７】

【課題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、実施例図面である図２を参照しつつ説明す
ると、本発明の帯鋸盤の切曲り検出装置は、帯鋸刃８と
材料Ｗの少なくともいずれか一方に切り込み送りを与え
ることによって材料Ｗを切断する帯鋸盤において、当該
帯鋸盤における帯鋸刃８の支持部材（鋸ガイドハンド１
１，１２）に、発光素子２１とその出力光を入射する受
光素子２２を有する光学系を、その光軸Ｌが帯鋸刃８の
背部の近傍において帯鋸刃８の切込み軌跡に沿うよう装
着するとともに、その受光素子２２の出力信号を入力し
てその大きさから切曲りの有無を判別する判別回路３１
を設けたことによって特徴づけられる。

【０００８】

【作用】帯鋸刃８による材料Ｗの切断中において、発光
素子２１と受光素子２２とからなる光学系の光軸Ｌは、
帯鋸刃８とともに材料Ｗに対して相対的に移動すること
になるが、切曲りが発生することなく帯鋸刃８がその切
込み方向に正しく切り込んでいる状態では、図４（Ａ）
に示すように、光軸Ｌは帯鋸刃８による切削溝Ｇ内に入
り込んだ状態となって、受光素子２２には発光素子２１
からの出力光がそのまま入射し、判別回路３１への入力
信号は大きな値となる。

【０００９】一方、切曲りが発生すると、図４（Ｂ）に
示すように、帯鋸刃８による切削溝Ｇは本来の切込み軌
跡から逸脱した状態となって、光軸Ｌは帯鋸刃８による
切削溝Ｇから外れていくため、材料Ｗによって徐々に受
光素子２２への光の入射が阻止され、判別回路３１への
入力信号は０に近づいていくことになって、切曲りの発
生を検知することができる。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の実施例の全体構成を示す正面
図と、制御回路を示すブロック図とを併記して示す図で
あり、図２はその要部拡大正面図である。

【００１１】ベッド１に直立して固定された主コラム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、フィードシリンダ５の駆動によって昇降する。鋸フ
レームには、左右一対の鋸ホイール６，７が回動自在に
支承されており、この鋸フレーム６，７間にループ状の
帯鋸刃８が掛け回されている。鋸ホイール６，７はその
いずれかがモータ（図示せず）によって回転され、これ
によって帯鋸刃８が走行駆動される。

【００１２】また、鋸フレーム８には左右一対の鋸ガイ
ドアーム９，１０が支承されており、この各鋸ガイドア
ーム９，１０の先端部には、それぞれ帯鋸刃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鋸ガ
イドハンド１１，１２が装着されている。

【００１３】ベッド１上には、シリンダ１３ａによって
開閉される主バイス１３が配設されており、材料Ｗはこ
の主バイス１３によって材料Ｗが挟持固定された状態で
切断される。また、図示は省略するが、この主バイス１
３の後方もしくは前方には、ピンチローラ式送材機構と
測長ディスク、あるいは定寸バイス等の公知の定寸機構
が設けられており、この定寸機構によって材料Ｗは切断
長さに応じた量だけ送材された後、上記した主バイス１
３によって挟持固定され、その状態で鋸フレーム４が下
降して帯鋸刃８によって切断されるようになっている。
このような一連の動作は、コンピュータを主体とする制
御部３０からの制御信号に基づいて行われる。

【００１４】さて、左右の鋸ガイドハンド１１と１２に
は、切曲りを検出するための光学系の要素が固着されて
いる。すなわち、一方の鋸ガイドハンド１１には、他方
の鋸ガイドハンド１２側に向けて光を発する発光素子２
１が固着されているとともに、他方の鋸ガイドハンド１
２にはこの発光素子２１に対向してその出力光を受光す
る受光素子２２が固着されている。この発光素子２１と
受光素子２２とからなる光学系の光軸Ｌは、鋸ガイドハ
ンド１１と１２間の帯鋸刃８の近傍かつ真上にあって帯
鋸刃８の走行方向に沿っている。このような光学系の配
置により、図３に鋸ガイドハンド１１と１２間の帯鋸刃
８の走行方向に沿って見た要部拡大図を示すように、光
軸Ｌは、帯鋸刃８に対してその切込み方向後方側で、そ
の切込み送り軌跡Ｔに沿った状態で、鋸フレーム４の下
降による帯鋸刃８の切込みに連動して移動することにな
る。

【００１５】受光素子２２の出力は判別回路３１に採り
込まれ、この判別回路３１では、その入力信号をあらか
じめ設定されているしきい値電圧Ｖ_THと比較し、受光素
子２２からの出力信号がＶ_THよりも大きい場合には正
常、小さい場合には切曲り異常が発生していると判別し
て、その判別結果を制御部３０に出力するように構成さ
れている。

【００１６】以上の本発明実施例の作用を、以下、図４
に示す作用説明図を参照しつつ説明する。フィードシリ
ンダ５の駆動により帯鋸刃８に切込み送りを与えて材料
Ｗに切り込んでいくと、材料Ｗには帯鋸刃８による切削
溝Ｇが生じていくが、（Ａ）に示すように帯鋸刃８が正
規の切込み送り軌跡Ｔに沿ってている状態では、光軸Ｌ
は切削溝Ｇ内に位置することになり、受光素子２２には
発光素子２１からの出力光が切削溝Ｇを通過してそのま
ま入射し、判別回路３１に大きな信号が供給される。

【００１７】ところが、（Ｂ）に示すように、切曲りが
発生すると、帯鋸刃８による切削溝Ｇは本来の送り軌跡
Ｔから逸脱した状態となるため、光軸Ｌは切削溝Ｇから
外れ始め、発光素子２１からの出力光は材料Ｗで徐々に
遮蔽されて受光素子２２に入射しなくなっていき、それ
につれて判別回路３１への入力信号が０に近づいていっ
て、しきい値電圧Ｖ_THを下回った時点で切曲りが知らさ
れることになる。

【００１８】この実施例における最大の特徴は、検出動
作が、薄板状検知板やプローブなど接触子を一切用いる
ことなく、完全に無接触で行われることである。これに
より、在来の直接・間接の「接触方式」における接触子
の磨耗や「ひっかかり」など、故障や不具合の懸念が解
消される。

【００１９】なお、以上の実施例では、切曲りを検出す
るための光学系を、発光素子２１とこれに対向配置され
た受光素子２２によって構成した例を示したが、本発明
はこれに限定されることなく、例えば図５に要部正面図
を示すような光学系を採用することもできる。この図５
に示す例では、発光素子と受光素子とを一体的にパッケ
ージングしたいわゆる光電センサ２３と反射鏡２４を用
い、一方の鋸刃ガイド本体１１側に光電センサ２３を、
他方の鋸刃ガイド本体１２にはこれに対向するように反
射鏡２４を固着している。このような構成によっても、
光電センサ２３と反射鏡２４との間に形成される往復の
光路の何処かが材料Ｗによって遮られた時点で、切曲り
の発生が検出されることになり、先の実施例と全く同様
の作用効果を奏することができる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
帯鋸盤における帯鋸刃の支持部材に、発光素子とその出
力光を入射する受光素子とを有する光学系を、その光軸
が帯鋸刃背部の近傍において帯鋸刃の切込み軌跡に沿う
よう装着するとともに、その受光素子の出力信号を入力
してその大きさから切曲りの有無を判別する判別回路を
設けたので、帯鋸刃が本来の切込み送り軌跡から逸脱し
て、光学系の光軸が帯鋸刃による切削溝の間から外れか
けた時点で切曲りの発生を、直接かつ無接触で確実に検
出することが可能となり、従来の提案の、切り溝への検
知板の進入が切曲りにより妨げられるのを検出する方法
や、鋸ガイドと材料との間に設けたプローブで切曲りを
間接的に検出する方法のような、検出誤差が大きく、信
頼性に乏しいといった問題もなく、また、切断を完了し
てから切曲りの発生の有無を検出する方法に比しても、
より即応的な検出が可能となって、材料の切断面不良の
発生を確実に未然に防止することが可能となり、特に無
人運転時における不良発生の可能性を大幅に低減させる
ことができるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の全体構成を示す正面図と制御
回路を示すブロック図とを併記して示す図

【図２】その要部拡大正面図

【図３】同じくその帯鋸刃８の走行方向に沿って見た要
部拡大図

【図４】本発明実施例の作用説明図

【図５】本発明の他の実施例の要部拡大正面図

【符号の説明】

４ 鋸フレーム ５ フィードシリンダ ６，７ 鋸ホイール ８ 帯鋸刃 ９，１０ 鋸ガイドアーム １１，１２ 鋸ガイドハンド １３ 主バイス ２１ 発光素子 ２２ 受光素子 ３０ 制御部 ３１ 判別回路 Ｇ 切削溝 Ｌ 光軸 Ｔ 切込み送り軌跡 Ｗ 材料

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯鋸刃と材料の少なくともいずれか一方
   に切り込み送りを与えることによって材料を切断する帯
   鋸盤において、当該帯鋸盤における帯鋸刃の支持部材
   に、発光素子とその出力光を入射する受光素子とを有す
   る光学系が、その光軸が帯鋸刃背部の近傍において帯鋸
   刃の切込み軌跡に沿うよう装着されているとともに、上
   記受光素子の出力信号を入力してその大きさから切曲り
   の有無を判別する判別回路を備えていることを特徴とす
   る帯鋸盤の切曲り検出装置。