JPH0737003B2 - 切断機 - Google Patents

切断機

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JPH0737003B2
JPH0737003B2 JP2073816A JP7381690A JPH0737003B2 JP H0737003 B2 JPH0737003 B2 JP H0737003B2 JP 2073816 A JP2073816 A JP 2073816A JP 7381690 A JP7381690 A JP 7381690A JP H0737003 B2 JPH0737003 B2 JP H0737003B2
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宗之 川端
幸弘 永田
禎徳 世古
昭 倉井
和昭 中川
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、板材を一定の曲線に沿って切断する切断
機、より詳しくは四軸制御機構を有するバンドソー、レ
ーザ加工機、ウォータジェット加工機等の切断機に関す
る。
〔従来の技術〕
切断機、例えばバンドソーはフレーム内に収容され且つ
上下に水平軸を有する二つのホィールに帯鋸を巻装し、
通常下側のホィールを駆動して、作業者が予め記した加
工線に沿ってテーブル上で直接板材を移動させ切断する
ような簡単な加工機であり、殆どの場合このような板材
の切断作業は手作業である。従って、バンドソーを使用
して板材を精度良く円形加工や複雑な曲線加工をするこ
とは困難であるため切断後必要な精度に仕上げようとす
れば更に高精度用の二次加工や仕上げ加工等を必要とし
作業者も不足している傾向にある。従来、板材を一定の
曲線に従い機械的に加工するための機械としては、実公
昭61−16081号や実公昭61−16082号で開示されているよ
うにX方向とY方向に移動する被加工材を帯鋸を中心と
して旋回させたり、或いは特公昭2−42956号で開示さ
れているようにX方向とY方向に移動する被加工材を加
工する際倣い装置により帯鋸を一定角度回転させるよう
にした鋸盤が知られている。
〔発明が解決しようとする課題〕
近時は一枚ものだけでなく端材を接合した板材を利用し
て家具や建材等の板材を精度良く円形或いは複雑な曲線
に加工することが要請されているが、例えば第14図に示
すような板材Wから同一寸法の多数の板材W1、W2…に正
確に切断加工することは困難であった。また、従来のバ
ンドソー等の切断機では特に曲率半径を小さくした場合
精度の良い加工が困難であった。更に、例えば第14図の
板材から切出した板材W1を第15図(a)、(b)に示す
ようにある一定の曲線に沿って多数の板材を同一寸法で
断面を菱形や台形に且つ正確に切断加工することは困難
であった。
この発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とする所は、従来から困難であった板材の複雑な
曲線加工を正確に且つ多数を同一の寸法に切断加工する
ことの出来るばかりでなく、加工された板材の断面を菱
形や台形にも切断することの出来る切断機を提供するこ
とにある。
〔課題を解決するための手段〕
即ち、この発明は上記する課題を解決するために、切断
機を構成する手段が、両側に立設したコラムに減速機構
を介して出力軸回りに回転させ一定角度で停止させるよ
うに設けたアームと、前記減速機構に回転力を伝達する
動力伝達機構と、前記アームの上にY軸方向に設置され
たY軸用ガイドビーム上を駆動機構により移動する移動
体と、該移動体の上に設置され駆動機構によりX軸方向
に移動する移動体と、該X軸方向の移動体に取付けられ
板材の端部を把持する板材把持機構と、刃具を収納し固
定ベッドに設置されたフレームと、該刃具の近傍を中心
としてフレーム全体を前記固定ベッド上で回転駆動する
駆動機構と、前記動力伝達機構と前記二つの移動体の駆
動機構及びフレーム全体の回転駆動機構を制御するコン
ピュータと、より成ることを特徴とする。
〔作用〕
切断機を上記手段とすれば、次のように動作する。
先ず、移動体(スライドガイド7と、ガイド支柱4及び
昇降ガイド6)を駆動する二つのモータ(11と12)及び
フレーム全体の回転駆動用モータ(35)とを個別或いは
同時にコンピュータで速度制御しつつX軸方向の駆動機
構とY軸方向の駆動機構とを個別或いは同時に駆動す
る。板材把持機構に把持された板材は、X軸方向とY軸
方向に個別に或いは同時に移動する。またフレーム(3
0)全体は刃具の近傍を中心に回転するようにしてある
ので、予め意図した曲線に沿って正確に切断加工され
る。この場合、板材は意図する加工曲線の曲率が小さな
場合でも予め決められた曲線に沿って正確に移動しつつ
切断加工される。
次に、板材を曲線に沿って且つ斜め(断面菱形及び台
形)に切断する場合、先ず板材を傾斜させる。即ち、動
力伝達機構により回転力を伝達すると減速機構を介して
アームが回転すると共に該アーム上に設置されたY軸用
ガイドビーム(5)はO1を通る中心線回りに回転して傾
斜する。こうして板材はコンピュータにより指令された
所定の角度位置で傾斜させ固定することが出来る。次
に、板材把持機構(クランプバイス8a、8b等)で把持し
た板材はその板材端を帯鋸に切り込ませ、コンピュータ
制御によりX軸方向とY軸方向の駆動機構を作動させ、
更にC軸方向にフレームベースを回転移動させて行けば
意図する加工曲線を正確に且つ精度よく切断加工するこ
とが出来る。
〔実施例〕
以下、この発明の具体的実施例について図面を参照して
説明する。
第1図はこの発明の切断機の一種であるバンドソーの組
立平面図、第2図は組立側面図、第3図は組立正面図で
ある。1は固定ベッド、3は該固定ベッド1上両側に設
置されたコラムである。9はY軸用ガイドビーム5の両
端部を設置するためのアームであってL字形(この形状
に限らない)になっている。7はスライドガイドであっ
て前記Y軸用ガイドビーム5上を摺動する移動体であ
る。また、45はコラム3内側に取付けられた減速機構で
ある。そして前記アーム9は出力軸50回りに回転駆動さ
せることにより一定角度回転するようにしてあるがこの
駆動機構の動力伝達手段については後述する。
2は前記スライドガイド7の上に設置されたX軸用ガイ
ドビーム、4はガイド支柱であって昇降ガイド6が固定
されている。この昇降ガイド6には板材の端部を把持す
る上クランプバイス8aと下クランプバイス8bが取付けら
れている。尚、前記上クランプバイス8aはシリンダ10の
軸10aにより前記昇降ガイド6に沿って上下に移動させ
ることが出来る。これら上下のクランプバイス8aや8b及
びシリンダ10等は板材把持機構を構成する。また、前記
ガイド支柱4と昇降ガイド6とはX軸用ガイドビーム2
上をX軸方向に移動する移動体であり、12はその駆動用
モータである。前記スライドガイド7は前記X軸用ガイ
ドビーム2全体をY軸方向に移動させることが出来るよ
うになっており、11はその駆動用モータである。このY
軸方向の駆動機構と、前記X軸方向の駆動機構について
は後述する。
次に、30は帯鋸のフレームであって内部の上部にトップ
ホィール31が、下部にボトムホィール32が配置されこれ
らホォールには刃具である帯鋸33が巻装されている。前
記フレーム30を設置するフレームベース34は第1図に示
す如く帯鋸の刃の近傍を中心O1(板材の当たる帯鋸の位
置)として固定ベッド1回りに一定角度回転させるよう
にしてある。35はこの回転駆動用モータ、43はフレーム
30の回転軸であって中心O1の下方に位置している。この
回転駆動機構についても後述する。
第4図はX軸用ガイドビーム上で移動体である前記ガイ
ド支柱4と前記昇降ガイド6とをX軸方向に移動させる
駆動機構を示す。前記ガイドビーム2内部にはX軸方向
に雄ネジ杆14が回動可能に軸架され、一端は軸受16で支
持され他端にはプーリ18が嵌着され前記モータ12に嵌着
されたプーリ20及びベルト22によって回転駆動される。
また該雄ネジ杆14には雌ネジ金具24が螺着され、更に該
雌ネジ金具24には前記ガイド支柱4を固定したブラケッ
ト26が固定されている。こうして前記モータ12によって
雄ネジ杆14を駆動すると雌ネジ金具24と共に前記ガイド
支柱4がX軸方向に移動し、前記ガイド支柱4の昇降ガ
イド6に取付けられたクランプバイス8a、8bに挟持され
た板材をX軸方向に移動させる。
第5図は前記Y軸用ガイドビーム5と該ガイドビーム5
上をY軸方向へ移動するスライドガイド7部分の正面
図、第6図は該スライドガイド7の駆動機構の一部を示
す。スライドガイド7は両側のアーム9、9に設置され
た状態で前記Y軸用ガイドビーム5上を摺動するが、ガ
イドビーム5の内部にはY軸方向に、前記X軸方向の雄
ネジ杆14と同様雄ネジ杆13が軸架され一方をモータ11に
より駆動される。この雄ネジ杆13には雌ネジ金具15が螺
着され、該雌ネジ金具15には前記スライドガイド7が固
定されている。
第7図は前記帯鋸を収納したフレーム30の平面図、第8
図は側面図である。
前記固定ベッド1には上面から見た全体の形状がC字状
のC軸ベース36が固定され、更に該C軸ベース36に沿う
ようにC軸37が固定されている。また、前記フレームベ
ース34には前記C軸37に沿う形でC字形のラック38が固
定さている。このラック38は第8図のQ矢視図である第
9図に示すようにラック本体38aに二つの金具38bでチェ
ーン38cを取付けた構成になっている。該ラック38を固
定したフレームベース34の下側には金具40によりカムフ
ォロア39が回動自在に枢着されている。前記ベッド1に
はフレーム41が固定されており該フレーム41にはモータ
35が取付けられ、該モータ35の軸にはスプロケット42が
嵌着されると共に前記ラック38のチェーン38cに係合し
ている。従ってモータ35を駆動すると前記スプロケット
42とチェーン38cによりフレーム30及びフレームベース3
4は固定ベッド1上で回転軸43回りに、即ち、帯鋸33の
刃の近傍の中心O1を回転中心として回転する。
次に、第10図は前記アーム9を回転駆動する駆動機構部
の平面図、第1図はその正面図、第12図は前記アーム9
を回転駆動する駆動機構部の斜視図である。減速機構45
はウォームギャによる減速機構を用いてあり、この減速
機構45に連結された出力軸50の中心線は、帯鋸33の刃の
近傍の中心O1(即ち、加工板材が当たる位置)を通るよ
うにしてある。前記減速機構45の駆動軸にはタイミング
ベルト52によって駆動されるプーリ51が嵌着されてい
る。更に、該プーリ51を回転駆動するタイミングベルト
52は中継位置の図11からは見えないプーリに掛けられ、
更に図11からは見えないプーリと同軸のプーリ55とベッ
ド1上に設置されたモータ53の軸に嵌着されたプーリ56
にはタイミングベルト54が掛けられている。こうしてモ
ータ53を駆動するとウォーム減速機構45によりアーム9
は出力軸50中心回りに回転すると共に前記ガイドビーム
5及びスライドガイド7は中心O1を通る中心線回りに傾
斜する。また、アーム9は出力軸50に固着され一体にな
って回転するが、連続回転ではなく該出力軸50を中心に
してY軸用ガイドビーム5やスライドガイド7を傾斜さ
せ所定の位置で停止させるようにしてある。
この発明の切断機は以上のような構成からなり、次のよ
うに動作する。
先ず、移動体であるスライドガイド7とガイド支柱4を
駆動する二つのモータ11と12及びフレーム全体の回転駆
動用モータ35とを個別或いは同時にコンピュータで速度
制御しつつX軸方向の駆動機構とY軸方向の駆動機構と
を個別或いは同時に駆動する。板材把持機構に把持され
た板材は、X軸方向とY軸方向に個別に或いは同時に移
動する。またフレーム全体は刃具の近傍を中心に回転す
るようにしてあるので、予め意図した曲線に沿って正確
に切断加工される。この場合、板材は意図する加工曲線
の曲率が小さな場合でも予め決められた曲線に沿って正
確に移動しつつ切断加工される。
次に、板材Wを第15図に示すように曲線に沿って且つ斜
め(断面菱形及び台形)に切断する場合、先ず第13図に
示すように板材Wを傾斜させる。即ち、モータ53を駆動
するとタイミングベルト54、52を介してプーリ51が回転
駆動され、減速機構45を介してアーム9が回転すると共
にガイドビーム5やスライドガイド7はO1を通る中心線
回りに回転して傾斜する。こうして板材はコンピュータ
により指令された所定の角度位置で傾斜させ固定するこ
とが出来る。次に、クランプバイス8a、8bで把持した板
材はその板材端を帯鋸33に切り込ませ、コンピュータ制
御によりX軸方向とY軸方向の駆動機構を作動させ、更
にC軸方向にフレームベース34を回転移動させて行けば
意図する加工曲線を正確に且つ精度よく切断加工するこ
とが出来る。
以上の実施例の切断機(バンドソー)においてガイド支
柱4やスライドガイド7をX軸方向やY軸方向に移動さ
せる機構はモータ、雄ネジ杆14、13や雌ネジ金具24、15
等による手段としたがこれらに限らず例えばピニオンと
ラック、エアシリンダ、リニアモータ、スプロケットと
チェーン等による手段でもよい。更にフレーム30を回転
させる駆動手段も上記例に限らずピニオンとラック、ピ
ンとラック、プーリとタイミングベルト等の手段でも良
い。また、アーム9を回転させる場合の減速機構への動
力伝達手段は上記実施例だけでなく、笠歯車を使用した
軸出力による伝達手段、チェーンとスプロケットによる
伝達手段等他の伝達手段でも良い。
更に、この発明では切断機としてバンドソーを例に挙げ
て説明したが、刃具の前記帯鋸33をレーザ、ウォータジ
ェット等に変更すればレーザ加工機、ウォータジェット
加工機等にもそのまま使用することが出来る。
〔発明の効果〕
この発明の切断機は以上詳述したような構成としたの
で、手作業に負う部分の多かった板材の曲線に沿う切断
加工を自動化し同一寸法のものを多量に正確且つ精度良
く加工することが出来る。特に、複雑な曲線形状に加え
て断面が菱形や台形となるような形状でも正確に且つ精
度良く加工することが出来る。更に従来に比べて曲率の
小さな曲線でも正確に加工することが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明にかかる切断機の一種であるバンドソ
ーの組立平面図、第2図は組立側面図、第3図は組立正
面図、第4図はX軸用ガイドビーム上で移動体である前
記ガイド支柱と前記昇降ガイドとをX軸方向に移動させ
る機構を示す図、第5図はY軸用ガイドビームと該ガイ
ドビーム上をY軸方向へ移動するスライドガイド部分の
正面図、第6図はスライドガイドの駆動機構を示す図、
第7図は帯鋸を収納したフレームの平面図、第8図は側
面図、第9図は第8図のQ矢視図、第10図はアームを回
転駆動する駆動機構部の平面図、第11図はその正面図、
第12図は斜視図、第13図は板材を斜断面菱形或いは台形
に切断加工する場合の板材を帯鋸に対して傾斜させる時
の概念図、第14図は曲線状に加工する板材の例図、第15
図は曲線に沿って切断され更に菱形或いは台形に加工す
る板材の例図である。 1…固定ベッド、2…X軸用ガイドビーム 3…コラム、4…ガイド支柱 5…Y軸用ガイドビーム、7…スライドガイド 6…昇降ガイド、8a、8b…クランプバイス 9…アーム、11、12…モータ 13、14…雄ネジ杆、15、24…雌ネジ金具 26…ブラケット、30…フレーム 31、32…ホィール、33…帯鋸 34…フレームベース、35…モータ 36…C軸ベース、37…C軸、 38…ラック、39…カムフォロア 42…スプロケット、45…減速機構 50…出力軸、51、55、56…プーリ 53…モータ、52、54…タイミングベルト
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−101290(JP,A) 特開 昭54−127098(JP,A) 実開 昭54−103690(JP,U)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】両側に立設したコラムに減速機構を介して
    出力軸回りに回転させ一定角度で停止させるように設け
    たアームと、前記減速機構に回転力を伝達する動力伝達
    機構と、前記アームの上にY軸方向に設置されたY軸用
    ガイドビーム上を駆動機構により移動する移動体と、該
    移動体の上に設置され駆動機構によりX軸方向に移動す
    る移動体と、該X軸方向の移動体に取付けられ板材の端
    部を把持する板材把持機構と、刃具を収納し固定ベッド
    に設置されたフレームと、該刃具の近傍を中心としてフ
    レーム全体を前記固定ベッド上で回転駆動する駆動機構
    と、前記動力伝達機構と前記二つの移動体の駆動機構及
    びフレーム全体の回転駆動機構を制御するコンピュータ
    と、より成ることを特徴とする切断機。
JP2073816A 1990-03-23 1990-03-23 切断機 Expired - Fee Related JPH0737003B2 (ja)

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