JPH09155801A - 丸鋸切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 型枠パネルや住宅パネルを、加工規制を受け
ずに自動的に効率良く切断できる丸鋸切断装置を提供す
ることである。 【解決手段】 Ｘ軸方向の走行機構３を有するＹ軸方向
高架水平軌道４に横行機構５を備える台車６を設け、そ
の台車６に、電動丸鋸１４の旋回機構１２と昇降機構１
５を有する切断ユニット７を吊るす。そして、ＮＣ制御
で電動丸鋸をＸ・Ｙ座標上に位置決めし、昇降、旋回、
走行、横行させてコンベヤ上に位置決めされたパネルを
任意の点から任意の点まで任意の深さで任意の方向に切
断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、型枠パネルや住
宅パネルなどを工場内で所定の形状に自動的に切断する
ための丸鋸切断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】型枠パネルや住宅パネルを使用場所に合
った形に加工する作業、例えば、屋根の勾配に合わせて
端縁の斜め切りを行ったり、余縁を切り落としたり、窓
枠、ドア枠、収納ユニットなどの嵌め込み用開口部を形
成したりする作業は、現状では充分に合理化されていな
い。即ち、従来は、専ら、大工が建築現場でパネル毎に
切断部の位置、形状を測って罫書、墨付けをし、その墨
付けに合わせて手引きの鋸や可搬式電動丸鋸で切断を行
っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した如き加工は、
工場内で事前に実施しておくのが望ましい。現場での作
業時間、作業工数が減少し、また、工場内であれば切断
効率の良い機械を利用でき、工期の短縮、コスト低減に
つながるからである。

【０００４】この工場内での事前加工（以下プレカット
と云う）は、プレハブメーカ等におては既に実施されて
はいるが、まだまだ改善の余地が残されている。作業能
率に不満があるのは、従来使用されている丸鋸盤等では
自由で多彩な切断ができないことにある。

【０００５】丸鋸盤は、ワークを送り込んで定位置で回
転しているブレードを切込ませるので、パネル中央の開
口切抜きが行えない。また、図８（Ｉ）に示す切断パタ
ーン（点線が切断線）も、パネルＰの側縁から延びる片
、は切断できるが、他の一辺は途中から切込ませ
る必要があるので実施できないし、斜め切りも、パネル
が大きいと安定した支持と送りができないため難しい。

【０００６】一方、可搬式の電動丸鋸は、ワークを固定
し、丸鋸を動かすので加工規制は受け難いが、切断線の
罫書や墨付けを必要とし、また、丸鋸の移動ガイドを別
途取付けないと切断が不正確になり、従って、これも作
業の高能率化にはほど遠い。

【０００７】さらに、中央開口の切抜き等は糸鋸盤やル
ータで行うことができるが、糸鋸盤は懐寸法が限られて
いるので大サイズワークであると加工できない。また、
ルータは、加工形態が切断ではなく削り取りであるので
加工能率が悪い。

【０００８】そこで、この発明は、工場内でのプレカッ
トを加工規制を受けずに自動化作業で効率良く行え、罫
書や墨付けも不要な丸鋸切断装置を提供することを課題
としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題の解決策とし
て、この発明では、高架水平軌道に沿ってＸ軸方向に走
行し、さらに、走行した各位置でＸ軸と直角なＹ軸方向
に横行する自走台車と、その台車で懸吊した切断ユニッ
トと、ＮＣ制御装置とを具備し、前記切断ユニットは、
ブレード駆動軸を水平向きにした電動丸鋸と、垂直軸を
支点にして電動丸鋸を旋回させる水平旋回機構と、電動
丸鋸を昇降させる昇降機構を有し、前記自走台車の走
行、横行制御、電動丸鋸の回転、旋回、昇降制御がＮＣ
制御装置に与えたプログラムに基づいて実行され、切断
ユニットが所定位置にセッティングされたワーク上に移
動し、丸鋸が降下してワークを定められた深さ、角度で
定められた位置まで切断するように構成されている丸鋸
切断装置を提供する。

【００１０】この装置は、自走台車の移動領域内におい
て切断ユニットの下方に、ワークを搬入するコンベヤ
と、コンベヤ上のワークを所定位置に保持する位置決め
固定手段を設けておくのが望ましい。

【００１１】また、切断ユニットには、ＮＣ制御装置か
らの指令に従って電動丸鋸をブレード駆動軸と直角な水
平軸を支点にして傾斜させる第２旋回機構を含めておく
ことができる。

【００１２】

【作用】

(1) 切断ユニットが自走台車に懸架されてワーク上を移
動するので、ワークの大きさや形状による加工規制を受
けず、丸鋸をワークに対して任意の点から切込ませ、任
意の点まで切断することができる。

【００１３】(2) 昇降機構で丸鋸の高さ位置を自由に変
えられるので、切込み深さも任意に設定できる。

【００１４】(3) 第１旋回機構で丸鋸の向きを変更でき
るので、切断方向も任意に設定できる。

【００１５】この発明の切断装置は、この(1) 、(2) 、
(3) の理由により、自由で多彩な切断が行える。また、 (4) 自走台車の位置（即ち、丸鋸の位置）、丸鋸の姿勢
がＮＣ制御装置によって制御されるので、作業が自動化
され、無駄な動作も無くなる。また、丸鋸が制御プログ
ラムに基づいて指令された通りに動くので、罫書、墨付
けも不要になる。

【００１６】なお、コンベヤと、コンベヤ上ワークの位
置決め保持手段を付加したものは、ワーク搬入、位置決
め固定、切断、搬出を流れ作業で繰り返すことができ、
作業能率がより一層向上する。

【００１７】また、切断ユニットに第２旋回機構を付加
したものは、丸鋸のブレードを傾けて或いは水平にして
切込ませることが可能になるので切断の更なる多様化が
図れる。パネル切断では、ブレードを傾けたり、水平に
したりすることは殆どないが、柱や棧などに組継ぎ用の
継手を形成すると云ったケースではそのような切断が要
求されることがあり、その要求に応えられるため、切断
対象がパネル以外にも広がる。

【００１８】

【発明の実施の形態】この発明の丸鋸切断装置の実施形
態を添付図に基づいて説明する。

【００１９】図１は、装置の全体の概略を表す正面図、
図２は同じく平面図、図３はワーク（ここではパネル
Ｐ）の入口側の側面図である。

【００２０】この図１〜３に示すように、丸鋸切断装置
１は、左右一対の平行なＸ軸方向高架水平軌道２、２
と、この軌道２、２間に架け渡されて、走行機構３によ
る駆動でＸ軸方向に走行するＸ軸と直角なＹ軸方向高架
水平軌道４と、横行機構５による駆動でＹ軸方向高架水
平軌道４に沿って横行する台車６と、この台車６に懸吊
される切断ユニット７と、この切断ユニット７の下側に
おいて左右のＸ軸方向軌道２、２間に設置されるコンベ
ヤ８と、コンベヤ８上のパネルＰを受け止めるストッパ
９と、停止したパネルを位置決めして固定するクランプ
１０及びＮＣ制御装置１１によって構成されている。

【００２１】走行機構３は、図４乃至図６に示すよう
に、軌道２、２のレール２ａ、２ｂ上を転動させる車輪
３ａ、３ｂと、左右の軌道のレール支持桁の側面に取付
けたラック３ｃと、各ラックに噛合するギヤ３ｄと、軸
受３ｅに支持されて左右のギヤ３ｄ、３ｄを連結する回
転軸３ｆと、軌道４の支持桁４ａ上に設置したサーボモ
ータ３ｇと、このモータの回転を軸３ｆに伝える動力伝
達手段３ｈを主たる要素として構成されている。

【００２２】車輪３ａ、３ｂは支持桁４ａの両端に取付
けられている。このうち、片側の車輪３ａは、軌道４の
Ｙ軸方向位置ずれを防止するためにＶ溝付き車輪にして
これを対応したテーパ面を有するレール２ａに嵌合させ
ている。また、左右の車輪を共にレールに対してＶ溝嵌
合させる構造にするとレール間幅が微小に狂っただけで
円滑な走行が妨げられるので、他側の車輪３ｂは平車と
し、レール２ｂの側面に接触するガイドローラ３ｉを付
加して直進性を保つようにしている。図１の２ｃは車輪
止めである。

【００２３】さらに、動力伝達手段３ｈも、正確な位置
制御のために、タイミングベルトと歯付きベルト車を採
用している。

【００２４】横行機構５は、図４、図６、図７に示すよ
うに、支持桁４ａの下部に一対の平行なリニアガイド５
ａとボールネジを軸受で支えたボールネジ機構５ｂを設
け、リニアガイド５ａのスライダとボールネジ機構５ｂ
のボールネジに螺合したブッシュを台車６上に固定し、
動力伝達手段５ｃ（これもタイミングベルトと歯付ベル
ト車）経由でサーボモータ５ｄによりボールネジ機構５
ｂのボールネジを回転させて台車６を横行させる構造に
なっている。

【００２５】なお、走行機構３、横行機構５は、台車６
を数値制御で指定された座標上に移動させ得るものであ
ればよく、例示のものに限定されない。

【００２６】切断ユニット７は、図４及び図５に示すよ
うに、台車６に設けた旋回機構１２と、この機構の垂直
旋回軸１２ａに支持されるベース板１３と、そのベース
板上に設ける電動丸鋸１４及び昇降機構１５によって構
成されている。

【００２７】旋回機構１２は、台車６上に設けたサーボ
モータ１２ｂの回転を、減速機１２ｃで減速し、動力伝
達手段（図のそれは平歯車）１２ｄ経由で垂直旋回軸１
２ａに伝えてこの軸１２ａを回転角２７０°の範囲で正
逆回転させるようにしてある。

【００２８】また、昇降機構１５は、ベース板１３上に
スライド板１５ａを配し、このスライド板１５ａをリニ
アガイド１５ｂで案内し、ボールネジ機構１５ｃで昇降
させる構成にしてある。ボールネジ機構１５ｃは、サー
ボモータ１５ｄを駆動源とするものを用いている。

【００２９】電動丸鋸１４は、円盤ブレード１４ａを装
着した回転軸１４ｂを有し、その軸を水平向きにしてス
ライド板１５ａ上に設置されている。この電動丸鋸１４
は、ここではモータ１４ｃを独立させ、そのモータの回
転を動力伝達手段１４ｄ（図のそれはプーリとベルト）
経由で回転軸１４ｂに伝えるようにしているが、モータ
の出力軸に直接ブレード１４ａを取付けるタイプのもの
であってもよい。回転軸１４ｂと直角な水平軸と、その
水平軸の回転駆動機構とから成る第２旋回機構（図示せ
ず）を追設し、丸鋸の姿勢について２軸制御を行うもの
は特に、構造の簡素化、切断ユニットのコンパクト化の
面でモータが一体になっている方が好ましい。

【００３０】なお、昇降機構を台車６で支え、この機構
の昇降体で旋回機構を支持して旋回部に電動丸鋸を取付
ける構造にしても機能上は図示のものと変わらないもの
ができる。

【００３１】ＮＣ制御装置１１は、与えられた制御プロ
グラムに基づいてサーボモータ３ｇ、５ｄを制御し、こ
れにより、切断ユニット７がＸ、Ｙ軸方向に水平移動し
て指定された座標点に位置決めされる。

【００３２】また、サーボモータ１２ｂ、１５ｄ及びモ
ータ１４ｃもＮＣ制御装置１１によって制御され、サー
ボモータ１２ｂの駆動でブレード１４ａの向き（切断方
向）が設定される。その後、モータ１４ｃによる駆動で
ブレード１４ａが回転し、サーボモータ１５ｄによる駆
動で丸鋸が降下し、ブレード１４ａが指定された位置で
パネルＰに指定された深さ切込まれる。また、この後、
サーボモータ３ｇ又は５ｄもしくはその両者が制御プロ
グラムに基づいて再び駆動され、そのために台車６が動
き、ブレード１４ａが指定された方向に指定された距離
だけ進行してパネルＰを切断する。

【００３３】図８に、切断パターンの具体例を示す。図
８（Ｉ）は、レール２ａ側のパネル側縁を凹形に切欠く
場合であり、降下した丸鋸が先ずパネル側縁からＹ軸方
向に横行しながら辺を切断し、その辺の切断終点で一
旦上昇する。次に、図において斜め左方に移動して辺
の左端に移り、ここで降下して辺を辺と同じ要領で
切断する。その後、再上昇して図８（II）に示すように
９０°旋回し、再び降下して辺をＸ軸方向に移動しな
がら切断する。なお、丸鋸の３６０°の旋回が許容され
る場合には、降下、切断、上昇、旋回の動作を繰り返し
て、、の辺を順に切断することができる。

【００３４】図８（II）、図８（III)は、パネルＰを一
側部又は他側部から斜め切りする場合であり、切断角度
θは、図４の垂直旋回軸１２ａを支点にした旋回により
０〜９０°の範囲で自由に設定できる。

【００３５】図８（Ｖ）は、パネルＰの他側縁を凹形に
切欠く場合で、、の辺を切断するときのブレード進
行方向が図８（Ｉ）の場合と逆になるだけで、基本的な
動作は、図８（Ｉ）のパターンと同じになる。

【００３６】図８（VI）は、パネルＰに開口を切抜く例
であり、降下、切断、上昇、移行又は旋回、降下、切断
の動作を繰り返して辺、、、を最も効率の良い
手順で切断していく。

【００３７】次に、付随要素のコンベヤ８、ストッパ
９、クランプ１０について述べる。コンベヤ８は、ここ
ではローラコンベヤを用いている。このコンベヤ８は、
作業の全自動化のためにローラの回転駆動機構を備えて
いるものが望ましい。

【００３８】コンベヤ８の終端部に設置したストッパ９
は、上昇位置でパネルＰの移動路を遮断する昇降式スト
ッパ（昇降手段は図示せず）であり、搬入されてきたパ
ネルＰはこのストッパ９に当たって停止し、これにより
パネルＰはＸ軸方向に位置決めされる。

【００３９】また、クランプ１０は、Ｙ軸方向の位置基
準になる巾定規１０ａと動力駆動の巾クランプ１０ｂ
（この駆動手段は図示していないが、ストッパ９による
受け止め信号に基づいて作動する）を組合せて構成され
ており、ストッパ９で停止させたパネルＰを巾クランプ
１０ｂで定規１０ａ側に寄せ、その定規との間に挟み込
んで固定する。このクランプ１０は、ここではコンベヤ
ラインの片側に合計で６組設けている。

【００４０】切断対象のパネルの仕様は、ここでは巾：
１５０〜１０００ｍｍ、長さ：１〜７ｍ、高さ：７２ｍ
ｍ（厚板１２ｍｍ＋棧高さ６０ｍｍ）である。このよう
に、パネルＰは短いものから長いものまであるので、ど
のような長さのものも複数のクランプで固定できるよう
に、クランプ１０の設置間隔はコンベヤ８の終端側で小
さく、始端側で大きくしている。

【００４１】パネルＰは、図３に示すように、平板の下
側にＸ軸方向の棧Ｓを取付けた構造になっている。この
ようなパネルの場合、ブレード１４ａによるローラ傷付
き防止の面で、棧Ｓの切断をコンベヤ８のローラを避け
た位置で行い、ブレード１４ａがローラ上を横切るとき
にはそのブレード１４ａを棧切断時よりも少し持ち上げ
て切断を行うのが望ましい。

【００４２】また、棧の無いパネルを切断する時には、
切断に支障の無い位置でパネルを下から持ち上げる機構
を付加し、コンベヤから少し浮かせた位置でパネルクラ
ンプと切断を行うのが望ましい。

【００４３】なお、ＮＣ制御装置１１からの指令による
切断は、クランプ１０によるクランプ完了信号が得られ
た後に実施される。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の丸鋸切
断装置は、台車で懸吊した電動丸鋸を、ＮＣ制御で走
行、横行、昇降及び旋回させ、その制御で丸鋸がワーク
上をＸ、Ｙ軸方向に自由に走り、任意の点から任意の点
まで、任意の深さで切断を行ってその動作を繰り返すよ
うにしたので、ワークの形状、サイズ等による加工規制
が無くなり、多彩なパターンの自動切断が行える。

【００４５】また、ＮＣ制御であるので罫書、墨付けも
不要になり、動作に無駄の無い自動切断が可能なことと
相俟って加工時間の大巾短縮、生産性の向上、及び加工
の手間の削減によるコスト低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の切断装置の実施形態の概要を示す正
面図

【図２】同上の装置の平面図

【図３】ワークの入口側の拡大側面図

【図４】図２のIV−IV線部に沿った詳細断面図

【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図

【図６】図４のVI−VI線に沿った断面図

【図７】図６のVII −VII 線に沿った断面図

【図８】切断パターンの具体例を示す線図

【符号の説明】

１ 丸鋸切断装置 ２ Ｘ軸方向高架水平軌道 ２ａ、２ｂ レール ３ 走行機構 ３ａ、３ｂ 車輪 ３ｃ ラック ３ｄ ギヤ ３ｈ 動力伝達手段 ３ｇ サーボモータ ４ Ｙ軸方向高架水平軌道 ５ 横行機構 ５ａ リニアガイド ５ｂ ボールネジ機構 ５ｃ 動力伝達手段 ５ｄ サーボモータ ６ 台車 ７ 切断ユニット ８ コンベヤ ９ ストッパ １０ クランプ １１ ＮＣ制御装置 １２ 旋回機構 １２ａ 垂直旋回軸 １２ｂ サーボモータ １２ｃ 減速機 １２ｄ 動力伝達手段 １３ ベース板 １４ 電動丸鋸 １４ａ 円盤ブレード １５ 昇降機構 １５ａ スライド板 １５ｂ リニアガイド １５ｃ ボールネジ機構 １５ｄ サーボモータ Ｐ パネル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高架水平軌道に沿ってＸ軸方向に走行
   し、さらに、走行した各位置でＸ軸と直角なＹ軸方向に
   横行する自走台車と、その台車で懸吊した切断ユニット
   と、ＮＣ制御装置とを具備し、 前記切断ユニットは、ブレード駆動軸を水平向きにした
   電動丸鋸と、垂直軸を支点にして電動丸鋸を旋回させる
   水平旋回機構と、電動丸鋸を昇降させる昇降機構を有
   し、前記自走台車の走行、横行制御、電動丸鋸の回転、
   旋回、昇降制御がＮＣ制御装置に与えたプログラムに基
   づいて実行され、切断ユニットが所定位置にセッティン
   グされたワーク上に移動し、丸鋸が降下してワークを定
   められた深さ、角度で定められた位置まで切断するよう
   に構成されている丸鋸切断装置。
2. 【請求項２】 自走台車の移動領域内において切断ユニ
   ットの下方に、ワークを搬入するコンベヤと、コンベヤ
   上のワークを所定位置に保持する位置決め固定手段を設
   けてある請求項１記載の丸鋸切断装置。
3. 【請求項３】 前記切断ユニットに、ＮＣ制御装置から
   の指令に従って電動丸鋸をブレード駆動軸と直角な水平
   軸を支点にして傾斜させる第２旋回機構を含めてある請
   求項１又は２記載の丸鋸切断装置。