JPH09277119A - 切断機におけるワークの切断方法及び同方法に使用する切断機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 前バイス装置の前バイスジョーのみでワーク
をクランプして切断する際に、前バイスジョーのたわみ
角を目標旋回角に加味し、ワークを所望の切断位置で正
確に切断する。 【解決手段】 切断機の搬送方向へ搬送位置決めされた
ワークＷの後端が本体バイス装置２９でクランプ不可能
な位置にあることをワーク後端検出装置７３により検出
し、且つワークの先端が前バイス装置４７のバイスジョ
ーに有するたわみ発生領域内に位置していることをワー
ク先端検出装置６１により検出したり、または自機切断
履歴より計算された残材先端位置より求める。次いで、
前記バイスジョーにたわみを発生させる要因のデータ
が、制御装置内に予め記憶させた演算式に入力されバイ
スジョーのたわみ角ｉが演算される。このたわみ角を目
標旋回角度θ₁ に加減して得た修正旋回角度θ₂ に基づ
き、旋回作動装置１１により切断工具による切断位置を
前記修正旋回角度の位置まで旋回させワークを切断す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワーク（例えば、
Ｈ形綱、溝形綱、角パイプ材等の形鋼材）の被切断部を
切断位置に位置するように、ワークをワーク幅方向の基
準への幅位置決めと搬送方向への搬送位置決めをした後
に、切断工具（帯鋸刃、丸鋸刃等）によりワークの被切
断部に対して切断加工を行う帯鋸盤、丸鋸盤等の切断機
におけるワークの切断方法及び同方法に使用する切断機
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な帯鋸盤（切断機の一例）につい
て簡単に説明すると、一般的な帯鋸盤は箱形のベースを
備えており、このベースには走行可能なエンドレス状の
帯鋸刃を備えた鋸刃ハウジングが昇降可能に設けられて
いる。また、鋸刃ハウジングは前記ベースに立設した中
心軸を中心として水平に旋回自在に設けられている。し
たがって、帯鋸刃の切断位置は、ワークの搬送方向に直
交する方向に切断する位置から角度θを旋回した位置に
自在に変向される。

【０００３】さらに、上記ベースにおける、上記搬送方
向からみて切断位置の後側であってこの切断位置に接近
した位置には、本体バイス装置が搬送方向へ移動不能に
設けられており、この本体バイス装置は第１クランプシ
リンダの作動によりワークをクランプする一対の本体バ
イスジョーを備えている。

【０００４】上記搬送方向からみて切断位置の前側には
支持テーブルが配置されており、この支持テーブルには
前バイス装置が搬送シリンダの作動により搬送方向へ往
復可能に設けられている。この前バイス装置は第２クラ
ンプシリンダの作動によりワークをクランプする一対の
前バイスジョーが備えられている。

【０００５】したがって、ワークを一対の前バイスジョ
ーの間及び一対の本体バイスジョーの間に位置せしめ
る。次に、一対の前バイスジョーによりワークをクラン
プする。そして、搬送シリンダの作動により前バイス装
置を搬送方向へ往動させて切断位置から離反せしめるこ
とにより、ワークの被切断部を切断位置に搬送位置決め
する。

【０００６】ここで、ワークの搬送長さが長いために搬
送シリンダの一ストロークでワークの被切断部を切断位
置に位置決めできない場合には、上述のごとく前バイス
装置を搬送方向へ往動させた後に、一対の本体バイスジ
ョーによりワークをクランプして、一対の前バイスジョ
ーにより再度ワークをアンクランプ状態にする。次に、
前バイス装置を搬送方向の反対方向へ復動させて切断位
置に接近せしめ、一対の前バイスジョーにより再度ワー
クをクランプする。そして、一対の本体バイスジョーを
アンクランプ状態にせしめ、前バイス装置を搬送方向へ
往動させて切断位置から離反せしめ、ワークの被切断部
を切断位置に位置せしめる。

【０００７】ワークの被切断部を切断位置に搬送位置決
めした後に、一対の前バイスジョーによりクランプした
状態の下で、一対の本体バイスジョーによりワークをク
ランプする。そして、鋸刃ハウジングを所望の旋回角θ
まで旋回せしめ、帯鋸刃を走行させた状態の下で、鋸刃
ハウジングを下降させることにより、ワークの被切断部
に対して切断加工を行なう。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前バイス装
置を搬送方向へ往動させて切断位置から離反せしめて、
ワークの後端付近の被切断部が切断位置に位置するよう
にワークを搬送位置決めしたときに、ワークが一対の本
体バイスジョーの間に位置していないこともあり、一対
の本体バイスジョーによりワークをクランプできない場
合がある。このような場合には、一対の前バイスジョー
のみによりワークをクランプした状態で切断加工しなけ
ればならない。しかも、切断位置からワーク先端までの
長さが短い場合、前バイスジョーによるワーク先端部の
クランプ長が小さくなるために前バイスジョーの後端部
でワークをクランプすることになる。前バイスジョーは
構造上、片持ち梁状に形成することがあり、この形状で
は特に強度的に弱いので、クランプ長が小さいと前バイ
スジョーがたわんでしまうという問題点があった。前バ
イスジョーは構造上、たわみをなくすことが困難である
ので、たわんだ状態でワークをクランプして切断してい
たためにワークの切断加工精度が悪いという問題点があ
った。このことは、ワークの搬送方向に対して直交方向
に切断する場合も、また鋸刃ハウジングを所望の目標旋
回角まで旋回せしめ、ワークの搬送方向に対して斜め方
向に切断する場合も、同様の問題であった。例えば、前
述した目標旋回角をなす位置でワークを切断したとして
も、前バイスジョーがたわんでいるために実際のワーク
の切断位置は所望の角度で切断されないという問題点が
あった。

【０００９】本発明は叙上の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的は、前バイス装置の前バイスジョ
ーのみでワークをクランプして切断する際に、前バイス
ジョーのたわみ角を目標旋回角に加味することにより、
ワークに対して所望の切断位置で切断する切断機におけ
るワークの切断方法及び同方法に使用する切断機を提供
することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１によるこの発明の切断機におけるワークの切
断方法は、切断機におけるワークの切断方法にして、搬
送装置により搬送されたワークが搬送方向へ搬送位置決
めされ、このワークの後端が切断機に備えた本体バイス
装置によってクランプ不可能な位置に位置していること
をワーク後端検出装置により検出し、且つ前記ワークの
先端が切断機に備えた前バイス装置のバイスジョーに有
するたわみ発生領域内に位置していることをワーク先端
検出装置により検出したり、または自機切断履歴より計
算された残材先端位置から求めた後、前記前バイス装置
のバイスジョーにたわみを発生せしめる要因のデータを
制御装置に入力し、このデータにより前記制御装置内に
予め記憶させた演算式に基づいて前バイス装置のバイス
ジョーのたわみ角を演算し、このたわみ角を目標旋回角
度に加減して得た修正旋回角度に基づき、切断機に備え
た旋回作動装置により切断工具による切断位置を前記修
正旋回角度の位置まで旋回するように制御してワークに
切断加工することを特徴とするものである。

【００１１】したがって、短くなったワークが本体バイ
ス装置でクランプできないために前バイス装置のみでク
ランプする際、この前バイス装置によるクランプ長が小
さい場合は前バイス装置のバイスジョーにたわみが生じ
るので、このたわみの分だけワークが所定の位置から斜
めにずれてクランプされる。しかし、バイスジョーにた
わみを生じさせる要因のデータを自動的に制御装置に入
力し、このデータで前バイス装置のバイスジョーのたわ
み角を演算し、このたわみ角を目標旋回角度に加減して
修正旋回角度を算出したので、この修正旋回角度で切断
加工されたワークは、所望の正確な角度の切断位置で切
断されたものになる。但し、このように角度修正した切
断加工が行われるのは、ワークを本体バイス装置ではク
ランプできず前バイス装置のみでクランプし、且つワー
クの先端が前バイス装置のバイスジョーに有するたわみ
発生領域内でクランプされていること、すなわちワーク
の先端部が前バイス装置のバイスジョーで充分にクラン
プされていないことが条件であり、通常の切断加工では
この角度修正切断加工は行われない。

【００１２】請求項２によるこの発明の切断機における
ワークの切断方法は、請求項１の切断機におけるワーク
の切断方法において、前バイス装置のバイスジョーにた
わみを発生せしめる要因のデータは、前バイス装置のバ
イスジョーでクランプされたワーク先端部のクランプ長
と前バイス装置によるワークに対するクランプ力並びに
前バイス装置のクランプ部断面２次モーメントでなるこ
とを特徴とするものである。

【００１３】したがって、制御装置へクランプ長とクラ
ンプ力並びにクランプ部断面２次モーメントを入力する
ことにより、クランプ長の中心への集中荷重としてたわ
み角を演算する演算式やクランプ長への等分布荷重とし
てたわみ角を演算する演算式等により前バイス装置のバ
イスジョーのたわみ角が算出される。

【００１４】請求項３によるこの発明の切断機における
ワークの切断方法は、請求項１又は２の切断機における
ワークの切断方法において、前バイス装置のバイスジョ
ーのたわみ方向が前記旋回作動装置による切断工具の切
断位置の旋回方向と同方向であるときは、前記制御装置
で演算したたわみ角を目標旋回角度に加算して修正旋回
角度を算出し、一方、前記バイスジョーのたわみ方向が
切断工具の切断位置の旋回方向と反対方向であるとき
は、前記たわみ角を目標旋回角度に減算して修正旋回角
度を算出してなることを特徴とするものである。

【００１５】したがって、前バイス装置の一対のバイス
ジョーのうち、どちらのバイスジョーにたわみが生じた
としても角度修正可能であり、またバイスジョーのたわ
み方向と切断工具の切断位置の旋回方向とが必ずしも同
じでなくても角度修正可能であり、この発明の適用範囲
が広くなる。

【００１６】請求項４によるこの発明の切断機は、ワー
クの被切断部を切断位置に位置するようにワークを搬送
方向への搬送位置決めをした後に、切断工具によりワー
クの被切断部に対して切断加工を行う切断機において、
前記切断工具は、当該切断工具によるワークの切断位置
が上記搬送方向に対して直交する切断位置から搬送方向
後方へ旋回自在に設け、この切断工具を旋回作動装置の
作動により旋回方向へ往復可能に構成し、上記搬送方向
からみて切断位置の後側に、ワークをクランプするため
の可動バイスジョー及び固定バイスジョーを備えた本体
バイス装置を設け、上記搬送方向からみて切断位置の前
側に、前バイスクランプ作動装置によりワークをクラン
プするための可動バイスジョー及び固定バイスジョーを
備えた前バイス装置を設けると共に、ワークのクランプ
力を一定にする前バイスクランプ作動装置を設け、ワー
クの搬送によりワークの後端が本体バイス装置によりク
ランプ不可能な位置に位置することを検出するワーク後
端検出装置を設け、ワークの先端が前バイス装置のバイ
スジョーに有するたわみ発生領域内に位置したことを検
出するワーク先端検出装置または予め計算された残材先
端位置から求める自機切断履歴を設け、前記ワーク後端
検出装置によりワークの後端が本体バイス装置によりク
ランプ不可能な位置に位置することが検出され、且つ前
記ワーク先端検出装置または自機切断履歴から計算され
た残材先端位置から求めたワークの先端が前バイス装置
のたわみ発生領域内に位置したことが検出されると、た
わみ発生領域内にクランプされたワーク先端部のクラン
プ長と前記前バイスクランプ作動装置により一定にされ
たクランプ力とから、予め記憶させた演算式に基づいて
前バイス装置のバイスジョーのたわみ角を演算し、この
演算値のたわみ角を目標旋回角度に加減して修正旋回角
度を算出し、この修正旋回角度に基づいて切断工具によ
る切断位置を旋回するよう前記旋回作動装置を制御せし
める制御装置を設けてなることを特徴とするものであ
る。

【００１７】したがって、短くなったワークが本体バイ
ス装置でクランプできないことはワーク後端検出装置で
検出し、前バイス装置によるクランプ長が小さいために
前バイス装置のバイスジョーにたわみが生じることをワ
ーク先端検出装置で検出したり、または自機切断履歴か
ら計算された残材先端位置から求められる。そして、前
バイス装置のバイスジョーにたわみが生じたことが制御
装置に入力してはじめて角度修正処理が行われるので、
前バイス装置のバイスジョーにたわみが生じない通常の
正常な切断加工ではこの角度修正切断加工は行われない
ものである。

【００１８】また、バイスジョーにたわみを生じさせる
要因、例えばクランプ長やクランプ力並びに前バイス装
置クランプ部断面２次モーメント等の要因のデータを自
動的に制御装置に入力し、このデータで前バイス装置の
バイスジョーのたわみ角を演算し、このたわみ角を目標
旋回角度に加減して修正旋回角度を算出し、この修正旋
回角度で切断加工される。ワークは前バイス装置のバイ
スジョーのたわみの分だけ所定の位置から斜めにずれて
クランプされるが、このバイスジョーのたわみの分だけ
修正されて切断され、所望の正確な角度で切断されたも
のになる。

【００１９】請求項５によるこの発明の切断機は、請求
項４の切断機において、切断工具は、当該切断工具によ
るワークの切断位置が上記搬送方向に対して直交する切
断位置におけるワーク幅方向の位置決め基準を中心にし
て搬送方向後方へ旋回自在に設けてなることを特徴とす
るものである。

【００２０】したがって、切断工具の旋回中心の位置が
ワーク幅方向の位置決め基準線上に位置しているので、
前バイス装置のバイスジョーのたわみ角の分だけ切断工
具による切断位置を旋回させても切断位置は角度だけを
変化できる。もし、切断工具の旋回中心の位置がワーク
幅方向の位置決め基準から大きく離れた位置にあると、
前記切断位置は角度の変化だけではなく、ワークの長さ
方向にも変化することになる。

【００２１】請求項６によるこの発明の切断機は、請求
項４または５の切断機において、旋回作動装置による切
断工具の旋回角を検出する旋回角検出装置を設け、切断
工具による切断位置を前記修正旋回角度に旋回するよう
旋回作動装置と旋回角検出装置とを制御可能に構成して
なることを特徴とするものである。

【００２２】したがって、旋回角検出装置により切断工
具の旋回角が検出されるので、旋回作動装置で切断工具
の旋回角が容易に且つ正確に修正される。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の切断機の実施の形
態について、一般的な帯鋸盤を例にとって、図面を参照
して説明する。

【００２４】図１、図２を参照するに、本実施の形態の
例に係わる帯鋸盤１は、ベース３を備えており、このベ
ース３上には旋回台５が水平に旋回自在に載置されてい
る。より詳細には、前記ベース３には中心軸７が垂直に
立設されていると共に、この中心軸７を中心とした円弧
状の複数のガイドレール９がベース３上に設けられてい
る。そして、前記旋回台５は、前記中心軸７を旋回中心
として水平に旋回するもので、前記ガイドレール９に移
動自在に支持されている。

【００２５】前記旋回台５を旋回するために旋回用シリ
ンダ１１（旋回作動装置）が水平に設けられている。こ
の旋回用シリンダ１１の一端部は旋回台５の適宜位置に
枢支連結されており、ピストンロッドの先端部はベース
３の適宜位置に枢支連結されている。

【００２６】前記旋回台５は箱状をなすものであって、
この旋回台５の一側にはガイドポスト１３が立設されて
いる。そして、このガイドポスト１３には、切断工具と
しての帯鋸刃（図示省略）を内装したカッティングヘッ
ド１５（鋸刃ハウジングと称することもある）が上下動
可能に案内されている。なお、上記カッティングヘッド
１５の上下動は、旋回台５上に設けた昇降用油圧シリン
ダ１７の作動によって行われる。したがって、前記旋回
台５は、旋回用シリンダ１１を適宜に作動することによ
り、中心軸７を中心として水平に旋回されるものであ
る。また、カッティングヘッド１５内の帯鋸刃は平面で
中心軸７の上に位置しているので、帯鋸刃のワーク切断
位置は中心軸７を中心として水平に旋回され、ワークの
搬送方向に対して直交する切断位置から搬送方向後方側
へ旋回角θをなすように変向可能に構成されている。

【００２７】また、前記旋回台５の適宜位置には、前記
帯鋸刃の旋回角θを検出する旋回角検出装置１９が設け
られている。より詳しくは、前記ベース３には中心軸７
を中心とした円弧状のラック２１が設けられていると共
に、旋回台５の下面にはこのラック２１に噛合し且つエ
ンコーダ２３を備えたピニオン２５が設けられている。
そして、このエンコーダ２３は制御装置２７（図４参
照）に電気的に接続されている。

【００２８】前記カッティングヘッド１５が上昇位置か
ら下降するときに、当該カッティングヘッド１５に備え
た切断工具（帯鋸刃）によって切断されるワークＷを把
持固定するための本体バイス装置２９が設けられてい
る。

【００２９】より詳細には、上記本体バイス装置２９
は、ワークの幅方向の位置決め基準側に設けた固定バイ
スジョー３１及び当該固定バイスジョー３１に対して接
近離反する方向へ移動自在の可動バイスジョー３３を備
えてなるものである。なお、ワークの幅方向の位置決め
基準は、前記中心軸７を通過する線上にあることが望ま
しい。

【００３０】上記固定バイスジョー３１は前後方向（図
１、図２において左右方向）に延伸されており、この固
定バイスジョー３１の前端部は前記中心軸７の上端部に
支持されており、後端部は前記ベース３の後部に立設し
た支柱３５に支持されている。

【００３１】すなわち、固定バイスジョー３１は前端部
及び後端部の両端部を支持された構成であり、前記旋回
台５が旋回するとき、旋回台５の一部が固定バイスジョ
ー３１の下側を通過自在である。

【００３２】前記旋回台５の上面には長手方向にバイス
ベッド３７が設けられており、このバイスベッド３７に
前記可動バイスジョー３３が移動自在に案内支承されて
いる。上記可動バイスジョー３３をバイスベッド３７に
沿って往復動させるために、旋回台５には第１クランプ
シリンダ３９（本体バイスクランプ作動装置）が装着さ
れており、この第１クランプシリンダ３９に往復動自在
に備えたピストンロッド（図示省略）が前記可動バイス
ジョー３３に連結されている。

【００３３】そして、前記固定バイスジョー３１と可動
バイスジョー３３（本実施の形態の例では、これらのバ
イスジョーを便宜上、「本体バイスジョー」という）と
の間へワークＷを搬入するために、前記ベース３の後側
（図１、図２においては右側）には、ワークＷを支持し
て前後方向へ搬送するためのローラコンベア等のごとき
コンベア装置４１が配置されている。このコンベア装置
４１の詳細については後述する。

【００３４】前記旋回台５の前方（図１、図２において
は左方、搬送方向からみて切断位置の前側）には、ワー
クＷから切断分離された切断片を支持する支持コンベア
４３が配置されている。この支持コンベア４３には前後
方向へ回転自在な多数の支持ローラが備えられており、
支持コンベア４３の前側部はベース３に立設したフレー
ム４５に支持され、後側部は前記中心軸７及び旋回台５
と干渉しないようにベース３に立設した支柱（図示省
略）に支持されている。

【００３５】この支持コンベア４３の切断片を前方向へ
移送するために、この支持コンベア４３には前バイス装
置４７が前後動自在に設けられている。

【００３６】すなわち、上記支持コンベア４３の下側に
は前後方向（図１、図２において左右方向）に延伸した
ガイドバー４９が設けられており、このガイドバー４９
には、支持コンベア４３の下側を通過して左右方向（図
１においては上下方向、図２においては紙面に垂直な方
向）に延伸したスライドベース５１が前後動自在に支持
されている。

【００３７】そして、上記スライドベース５１の一端側
には、ワーク幅方向の位置決め基準側の固定バイスジョ
ー５３が取付けられており、スライドベース５１の他端
側には第２クランプシリンダ５５（前バイスクランプ作
動装置）が装着されている。そして、この第２クランプ
シリンダ５５に往復動自在に備えたピストンロッド（図
示省略）の先端部に、固定バイスジョー５３と対向する
可動バイスジョー５７が取付けられている。

【００３８】なお、前記前バイス装置４７の固定バイス
ジョー５３と可動バイスジョー５７（本実施の形態の例
では、これらのバイスジョーを便宜上、「前バイスジョ
ー」という）の後端側でワークＷをクランプしたときに
固定バイスジョー５３にたわみが発生することを考慮し
て、固定バイスジョー５３の後端から前方の所定の長さ
までの範囲を「たわみ発生領域」とし、このたわみ発生
領域内の固定バイスジョー５３（又は可動バイスジョー
５７）に例えば、図３に示されているように、ワークＷ
の先端を検出するワーク先端検出装置６１が設けられて
いる。本実施の形態の例では、固定バイスジョー５３は
図３に示すように、後側部が片持ち梁状に形成されてお
り、この片持ち梁部６３（長さＬ）はワーククランプ
時、クランプ力Ｆの大きさやワークのクランプ長Ｃの大
きさによっては、固定バイスジョー５３にたわみが発生
するので、片持ち梁部６３（長さＬ）が「たわみ発生領
域」となる。前記ワーク先端検出装置６１として、この
「たわみ発生領域」の片持ち梁部６３における後端部の
内壁面には近接センサ等の検出器が設けられている。こ
の検出器は単にワークの有無を検知するものであり、制
御装置２７に電気的に接続されている。制御装置２７内
でワークＷのクランプ長Ｃが演算されて算出される。前
記クランプ長Ｃが算出される具体的な例は後述する。な
お、前記ワーク先端検出装置６１としては、上記の実施
の形態の例に限定されず、ワークＷの先端の位置を検出
するように設けることもできる。例えば、搬送方向から
みてワークＷの先端の前方に、ワークＷの先端面に当接
してワークＷの搬送に伴って従動する部材を搬送方向に
往復動するように設け、この部材の先端にワークＷの先
端を検知する検出器を備えると共に、この検出器でワー
クＷの先端を検知した検知信号により前記部材がワーク
Ｗの搬送に伴って移動する距離を検出してワークＷの先
端の位置を算出するように、前記部材にエンコーダ、ラ
ック、ピニオン等の装置を設けることができる。

【００３９】なお、前バイス装置４７の前後動は、流体
圧シリンダ又はボールネジ機構等の駆動装置の作動によ
って行われるものである。本実施の形態の例では支持コ
ンベア４３の適宜位置に前後方向へ移動可能なピストン
ロッド６５を備えた搬送シリンダ６７が設けられてお
り、この搬送シリンダ６７が前バイス装置４７に連結さ
れている。

【００４０】前記コンベア装置４１の詳細について説明
すると、前記ベース３の後側にはリアテーブル６９が設
けられており、このリアテーブル６９は搬送モータ（図
示省略）の駆動により搬送方向（前方向）へ回転可能な
複数の搬送ローラ７１を備えている。ここで、本実施の
形態の例の帯鋸盤１においては、搬送ローラ７１による
ワークＷの後端付近の支持が解除されるまで、複数の搬
送ローラ７１を搬送方向へ回転させてワークＷの搬送を
行うものであり、搬送ローラ７１によるワークＷの後端
付近の支持が解除された後は、後述のごとく前バイス装
置４７を搬送方向へ往復動させてワークＷの搬送を行う
ものである。尚、複数の搬送ローラ７１によるワークＷ
の後端付近の支持が解除される前においても、前バイス
装置４７の作用によりワークＷの搬送を行う場合には複
数の搬送ローラ７１を回転自在に構成しておく。

【００４１】また、リアテーブル６９の適宜位置にはＨ
形綱のごときワークＷの搬送によりワークＷの後端が一
対の本体バイスジョー３１，３３ではクランプ不可能な
位置に位置することを検出、換言すれば前記一対の本体
バイスジョー３１，３３によりクランプ可能な最終クラ
ンプ位置から外れた位置に位置することを検出するため
のワーク後端検出装置７３が設けられている。なお、前
記最終クランプ位置とは、一方の本体バイスジョー３１
（又は３３）におけるクランプ面の搬送方向からみて前
端から、搬送方向からみて後方向へ最低限必要なクラン
プ長に相当する長さだけ離れた位置のことをいう。

【００４２】より詳細には、リアテーブル６９の左側に
は搬送方向へ延伸したガイドレール７５が設けられてお
り、このガイドレール７５にはキャリッジ７７が搬送方
向へ往復自在に設けられている。このキャリッジ７７に
は搬送方向へ延びた支持アーム７９が設けられており、
この支持アーム７９はワークＷにおけるウェブの後端部
を保持するワーク保持部８１を備えている。このワーク
保持部８１の搬送方向の位置、換言すればワークＷの後
端の搬送方向の位置を検出するため、リアテーブル６９
には搬送方向へ延伸したラック８３がガイドレール７５
に対して平行に設けられていると共に、キャリッジ７７
にはこのラック８３に噛合し且つエンコーダ８５を備え
たピニオン８７が設けられている。そして、このエンコ
ーダ８５は図４に示すように制御装置２７に電気的に接
続されている。この制御装置２７には前述したようにワ
ーク先端検出装置６１、エンコーダ２３である旋回角検
出装置１９、およびエンコーダ８５であるワーク後端検
出装置７３が電気的に接続されており、加えて第１クラ
ンプシリンダ３９、第２クランプシリンダ５５、搬送シ
リンダ６７、旋回用シリンダ１１も電気的に接続されて
いる。

【００４３】上記制御装置２７は、前記エンコーダ８５
によりワークＷの後端が最終クランプ位置から外れた位
置に位置することが検出され、且つ前記ワーク先端検出
装置６１により、または自機切断履歴から計算された残
材先端位置から求めたワークＷの先端が前バイス装置４
７の「たわみ発生領域」内に位置したことが検知される
と、この「たわみ発生領域」内にクランプされたワーク
Ｗのクランプ長Ｃを算出し、このクランプ長Ｃと前述し
た第２クランプシリンダ５５の作動により一定にされた
前バイス装置４７のクランプ力Ｆとを、制御装置２７に
内蔵しているＮＣ回路に予め記憶させた固定バイスジョ
ー５３の片持ち梁部６３のたわみ角ｉを求める演算式に
入力して前記たわみ角ｉを演算し、このたわみ角ｉと目
標旋回角度θ₁ とを加減して所望の位置決め旋回角度す
なわち修正旋回角度θ₂ を算出し、旋回用シリンダ１１
を作動させて帯鋸刃の切断位置を前記修正旋回角度θ₂
の旋回角度まで旋回させるように制御するものである。

【００４４】なお、前記クランプ長Ｃは以下の如く算出
される。前回の切断作業でワークＷが切断された時、ワ
ークＷの後端位置がワーク後端検出装置７３により検出
されて制御装置２７内に入力されており、今回の切断作
業を行うためにワークＷがリアテーブル６９により前方
へ搬送され所望の切断位置で停止する。このときのワー
クＷの後端位置がワーク後端検出装置７３により検出さ
れて制御装置２７内に入力されるので、今回の切断作業
のためのワークＷの搬送距離が制御装置２７内で算出さ
れる。この搬送距離はカッティングヘッド１５内の帯鋸
刃の切断位置からワークＷの先端までの距離となる。そ
して、搬送シリンダ６７の作動により前バイス装置４７
を搬送方向と反対方向へ復動させ、その最後方位置で前
記ワークＷをクランプすると、このときの前バイス装置
４７の一対のバイスジョー５３，５７のクランプ位置が
所定の位置であるので、クランプ長Ｃの値は制御装置２
７内のＮＣ回路で算出される。なお、このクランプ長Ｃ
は、ワーク後端検出装置７３によりワークＷの後端が最
終クランプ位置から外れた位置に位置することが検出さ
れ、且つワーク先端検出装置６１により、または自機切
断履歴より計算された残材先端位置より求めたワークＷ
の先端が前バイス装置４７の「たわみ発生領域」内に位
置したことが検知されときに、上記のように制御装置２
７内で算出される。

【００４５】前述の構成に基づいて本実施の形態の例の
作用について説明する。

【００４６】リアテーブル６９にワークＷを支持せしめ
た後に、搬送モータの駆動モータの駆動により複数の搬
送ローラ７１を搬送方向へ回転させて、ワークＷを搬送
方向へ搬送する。これによって、ワークＷの被切断部が
切断位置に位置するようにワークＷを搬送位置決めする
ことができる。なお、ワークＷの搬送を行なう前に、ワ
ーク後端検出装置７３におけるワーク保持部８１により
ワークＷの後端部を保持しているため、ワークＷの搬送
中においてキャリッジ７７、支持アーム７９はワークＷ
と一体的に搬送方向へ移動するものである。

【００４７】ワークＷの被切断部を切断位置に搬送位置
決めした後に、第１クランプシリンダ３９を作動させて
一対の本体バイスジョー３１，３３によりワークＷにお
ける切断位置よりも後側部分をクランプすると共に、前
バイス装置４７を作動させて一対の前バイスジョー５
３，５７によりワークＷにおける切断位置よりも前側部
分をクランプする。そして、鋸刃モータの駆動により帯
鋸刃を走行させた状態の下で、昇降シリンダの作動によ
りカッティングヘッド１５を下降させることにより、帯
鋸刃によりワークＷの被切断部に対して切断下降を行な
う。ワークＷの被切断部に対して切断下降を行った後
に、本体バイス装置２９をアンクランプさせると共に、
前バイス装置４７をアンクランプさせる。

【００４８】上述の操作を繰り返すことにより、ワーク
Ｗにおける他の適当数の被切断部に対して切断加工を行
なうことができる。

【００４９】上述の作用によりワークＷを搬送方向へ移
動させて、複数の搬送ローラ７１によるワークＷの後端
付近の支持が解除された後、換言すれば搬送ローラ７１
によってワークＷの搬送ができなくなった後は、以下の
如く前バイス装置４７の作用によりワークＷの搬送を行
なう。

【００５０】すなわち、ワークＷが一対の本体バイスジ
ョー３１，３３の間及び一対の前バイスジョー５３，５
７の間に位置した状態の下で、前記一対の前バイスジョ
ー５３，５７によりワークＷをクランプする。そして、
搬送シリンダ６７の作動により前バイス装置４７を搬送
方向へ往動させて切断位置から離反せしめることによ
り、ワークＷにおける適宜の被切断部が切断位置に位置
するようにワークＷを搬送位置決めする。

【００５１】また、前述のごとく搬送ローラ７１を搬送
モータにより回転可能に構成する代わりに、搬送ローラ
７１を回転自在にしたこと等の理由により、前バイス装
置４７によるワークＷの搬送長さが長い場合には、前バ
イス装置４７を搬送方向へ往動させた後に一対の本体バ
イスジョー３１，３３によりワークＷをクランプして、
一対の前バイスジョー５３，５７をアンクランプ状態に
する。次に、搬送シリンダ６７の作動により前バイス装
置４７を搬送方向の反対方向へ復動させて切断位置に接
近せしめ、一対の前バイスジョー５３，５７により再度
ワークＷをクランプする。そして、一対の本体バイスジ
ョー３１，３３をアンクランプ状態にせしめ、搬送シリ
ンダ６７の作動により前バイス装置４７を搬送方向へ往
動させて切断位置から離反せしめ、ワークＷの被切断部
を切断位置に位置せしめる。なお、ワークＷの搬送長さ
が更に長い場合は、上述の作用を繰り返す。

【００５２】ワークＷにおける適宜の被切断部を切断位
置に搬送位置決めした後に、一対の前バイスジョー５
３，５７によりワークＷをクランプした状態の下で、一
対の本体バイスジョー３１，３３によりワークＷにおけ
る切断位置よりも後側部分をクランプする。そして、カ
ッティングヘッド１５を所望の目標旋回角θまで旋回せ
しめ、帯鋸刃を走行させた状態の下で、カッティングヘ
ッド１５を下降させることにより、帯鋸刃によりワーク
Ｗの被切断部に対して切断加工を行なう。なお、切断加
工を行なう前に、一対の前バイスジョー５３，５７をア
ンクランプして、前バイス装置４７を搬送方向の反対方
向へ復動させて切断位置に接近せしめて、再度一対の前
バイスジョー５３，５７によりクランプしてもよい。

【００５３】上述の作用の下で、ワークＷの後端付近の
被切断部が切断位置に位置するように、前バイス装置４
７を搬送方向へ往動させてワークＷを搬送している途中
において、ワーク後端検出装置７３におけるエンコーダ
８５によりワークＷの後端が一対の本体バイスジョー３
１，３３ではクランプ不可能な位置に位置することが検
出され、つまり前記一対の本体バイスジョー３１，３３
によりクランプ可能な最終クランプ位置から外れた位置
に位置することが検出されると共に、ワーク先端検出装
置６１における検出器により、または自機切断履歴より
計算された残材先端位置より求めたワークＷの先端が前
バイス装置４７の「たわみ発生領域」内に位置したこと
が検知されると、以下の作用がなされる。

【００５４】すなわち、制御装置２７には、当該制御装
置２７に内蔵しているＮＣ回路に、固定バイスジョー５
３の片持ち梁部６３のたわみ角ｉを求める演算式が予め
記憶されている。すなわち、たわみ角ｉを求める演算式
は、 ｉ＝Ｆ×〔Ｌ−（Ｃ／２）〕² ／２ＥＩ である。ただし、上記の演算式で、Ｆは前バイス装置４
７によるワークのクランプ力、Ｌは固定バイスジョー５
３の片持ち梁部６３の長さ、Ｃは固定バイスジョー５３
と可動バイスジョー５７によるワークのクランプ長、Ｅ
はヤング率、Ｉは固定バイスジョー５３の片持ち梁部６
３の断面２次モーメントを示すものである。

【００５５】上記の演算式のうちクランプ力Ｆは一定値
（パラメータ）で、しかもクランプ長Ｃ以外は片持ち梁
部６３の材質や形状により得られた定数であるので、ク
ランプ長Ｃのデータを入力することにより、たわみ角ｉ
が算出される。

【００５６】したがって、前述したように、制御装置２
７内のＮＣ回路で前バイス装置４７の固定バイスジョー
５３と可動バイスジョー５７でクランプされたワークＷ
のクランプ長Ｃを算出し、このクランプ長Ｃと、一定値
であるワークＷのクランプ力Ｆとが、上記のたわみ角ｉ
を求める演算式に入力されてたわみ角ｉが算出される。

【００５７】そして、このたわみ角ｉを入力上の目標旋
回角度θ₁ に加算することにより、修正された実際の位
置決め旋回角度すなわち修正旋回角度θ₂ が算出され
る。制御装置２７は、演算された修正旋回角度θ₂ に基
づいて、旋回用シリンダ１１を作動させて帯鋸刃の切断
位置を修正旋回角度θ₂ まで旋回させるように、カッテ
ィングヘッド１５を旋回させる。より詳しくは、旋回角
検出装置１９におけるエンコーダ２３により検出された
カッティングヘッド１５の旋回角のデータをもとにカッ
ティングヘッド１５の旋回角度が制御される。そして、
帯鋸刃を走行させた状態の下で、カッティングヘッド１
５を下降させて帯鋸刃によりワークＷの被切断部に対し
て切断加工を行なうと、実際のワークＷの切断角度は所
望の目標旋回角度θ₁ と同じになり、前バイス装置４７
の固定バイスジョー５３にたわみが生じない通常の正常
な切断加工と同様に、ワークは所望の正確な位置で切断
されることになる。

【００５８】なお、上述した、たわみ角ｉを求める演算
式；ｉ＝Ｆ×〔Ｌ−（Ｃ／２）〕²／２ＥＩは、クラン
プ長Ｃの中心への集中荷重として計算する演算式である
が、この演算式に限定されず、例えば、前記クランプ長
Ｃへの等分布荷重として計算する演算式にすることもで
きる。

【００５９】さらに、本発明は前バイス装置４７の可動
バイスジョー５７にたわみが生じたときにも適用され
る。すなわち、可動バイスジョー５７にたわみが生じた
ときは、図３の状態とは異なり、カッティングヘッド１
５の旋回方向とは反対方向へたわむことになるので、た
わみ角ｉを目標旋回角度θ₁ から減じることにより修正
旋回角度θ₂ を演算する。前記たわみ角ｉを目標旋回角
度θ₁ に加算するか、あるいは減算するかは、前バイス
装置４７の固定バイスジョー５３又は可動バイスジョー
５７のたわみ状況により、予め設定しておけばよい。

【００６０】

【発明の効果】以上のように実施の形態の例から理解さ
れるように、請求項１の発明によれば、短くなったワー
クが本体バイス装置でクランプできないために前バイス
装置でクランプする際、この前バイス装置によるクラン
プ長が小さい場合は前バイス装置のバイスジョーにたわ
みが生じるので、このたわみの分だけワークが所定の位
置から斜めにずれてクランプされるが、バイスジョーに
たわみを生じさせる要因のデータを自動的に制御装置に
入力し、このデータで前バイス装置のバイスジョーのた
わみ角を演算し、このたわみ角を目標旋回角度に加減し
て修正旋回角度を算出したので、ワークはこの修正旋回
角度で切断加工されるため、所望の正確な角度で切断で
きる。しかも、この角度を修正した切断加工が行われる
のは、ワークを本体バイス装置でクランプできず、且つ
ワークの先端が前バイス装置のバイスジョーに有するた
わみ発生領域内でクランプされていること、すなわちワ
ークの先端部が前バイス装置のバイスジョーで充分にク
ランプされていないことが条件であり、正確な精度で切
断加工される通常の切断加工ではこの角度修正切断加工
は行われないように制御されるものであり、前バイス装
置のバイスジョーにたわみが生じない通常の切断加工に
対しても安定した高品質の製品を得ることができる。

【００６１】請求項２の発明によれば、バイスジョーに
たわみを生じさせる要因のデータとしてクランプ長を制
御装置へ入力することにより、クランプ長の中心への集
中荷重としてたわみ角を演算する演算式やクランプ長へ
の等分布荷重としてたわみ角を演算する演算式等により
前バイス装置のバイスジョーのたわみ角が算出されるこ
とになるので、入力するデータが少なくても正確なたわ
み角を算出できる。

【００６２】請求項３の発明によれば、前バイスジョー
のたわみ方向が切断工具による切断位置の旋回方向と同
方向であるときは、制御装置で演算したたわみ角を目標
旋回角度に加算して修正旋回角度を算出し、一方、前記
バイスジョーのたわみ方向が切断工具の切断位置の旋回
方向と反対方向であるときは、前記たわみ角を目標旋回
角度に減算して修正旋回角度を算出すればよいので、前
バイス装置の一対のバイスジョーのうち、どちらのバイ
スジョーにたわみが生じたとしても角度修正可能であ
り、またバイスジョーのたわみ方向と切断工具の切断位
置の旋回方向とが必ずしも同じでなくても角度修正可能
である。

【００６３】請求項４の発明によれば、短くなったワー
クが本体バイス装置でクランプできないことはワーク後
端検出装置で検出し、前バイス装置によるクランプ長が
小さいために前バイス装置のバイスジョーにたわみが生
じることをワーク先端検出装置で検出したり、または自
機切断履歴より計算された残材先端位置より求めて、バ
イス装置のバイスジョーにたわみが生じたことを制御装
置に入力してはじめて角度修正処理が行われるので、通
常の正常な切断加工ではこの角度修正切断加工は行われ
ないものであり、請求項１の発明による効果と同様、前
バイス装置のバイスジョーにたわみが生じない通常の切
断加工に対しても安定した高品質の製品を得る切断機が
提供される。

【００６４】請求項５の発明によれば、切断工具の旋回
中心の位置がワーク幅方向の位置決め基準線上に位置し
ているので、前バイス装置のバイスジョーのたわみ角の
分だけ切断工具による切断位置を旋回させても切断位置
は角度だけを変化できる。もし、切断工具の旋回中心の
位置がワーク幅方向の位置決め基準から大きく離れた位
置にあると、前記切断位置は角度の変化だけではなく、
ワークの長さ方向にも変化することになる。

【００６５】請求項６の発明によれば、旋回角検出装置
により切断工具の旋回角が検出されるので、旋回作動装
置で切断工具の旋回角が容易に且つ正確に修正される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態の例に係わる切断機の一例として
例示した帯鋸盤の平面図であり、本体バイス装置と前バ
イス装置との関係を概念的に示す平面説明図である。

【図２】本実施の形態の例に係わる切断機の一例として
例示した帯鋸盤の側面図である。

【図３】前バイス装置の一対のバイスジョーでワークを
クランプしたときの平面説明図である。

【図４】本実施の形態の例の制御ブロック図である。

【符号の説明】

１ 帯鋸盤 ７ 中心軸 １１ 旋回用シリンダ １５ カッティングヘッド １９ 旋回角検出装置 ２３ エンコーダ ２７ 制御装置 ２９ 本体バイス装置 ３１ 固定バイスジョー ３３ 可動バイスジョー ３９ 第１クランプシリンダ ４１ コンベア装置 ４７ 前バイス装置 ５３ 固定バイスジョー ５５ 第２クランプシリンダ ５７ 可動バイスジョー ６１ ワーク先端検出装置 ６３ 片持ち梁部 ６７ 搬送シリンダ ７３ ワーク後端検出装置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切断機におけるワークの切断方法にし
   て、搬送装置により搬送されたワークが搬送方向へ搬送
   位置決めされ、このワークの後端が切断機に備えた本体
   バイス装置によってクランプ不可能な位置に位置してい
   ることをワーク後端検出装置により検出し、且つ前記ワ
   ークの先端が切断機に備えた前バイス装置のバイスジョ
   ーに有するたわみ発生領域内に位置していることをワー
   ク先端検出装置により検出したり、または自機切断履歴
   より計算された残材先端位置から求めた後、前記前バイ
   ス装置のバイスジョーにたわみを発生せしめる要因のデ
   ータを制御装置に入力し、このデータにより前記制御装
   置内に予め記憶させた演算式に基づいて前バイス装置の
   バイスジョーのたわみ角を演算し、このたわみ角を目標
   旋回角度に加減して得た修正旋回角度に基づき、切断機
   に備えた旋回作動装置により切断工具による切断位置を
   前記修正旋回角度の位置まで旋回するように制御してワ
   ークに切断加工を行うことを特徴とする切断機における
   ワークの切断方法。
2. 【請求項２】 前記前バイス装置のバイスジョーにたわ
   みを発生せしめる要因のデータは、前バイス装置のバイ
   スジョーでクランプされたワーク先端部のクランプ長と
   前バイス装置によるワークに対するクランプ力並びに前
   バイス装置のクランプ部断面２次モーメントでなること
   を特徴とする請求項１記載の切断機におけるワークの切
   断方法。
3. 【請求項３】 前記前バイス装置のバイスジョーのたわ
   み方向が前記旋回作動装置による切断工具の切断位置の
   旋回方向と同方向であるときは、前記制御装置で演算し
   たたわみ角を目標旋回角度に加算して修正旋回角度を算
   出し、一方、前記バイスジョーのたわみ方向が切断工具
   の切断位置の旋回方向と反対方向であるときは、前記た
   わみ角を目標旋回角度に減算して修正旋回角度を算出し
   てなることを特徴とする請求項１又は２記載の切断機に
   おけるワークの切断方法。
4. 【請求項４】 ワークの被切断部を切断位置に位置する
   ようにワークを搬送方向への搬送位置決めをした後に、
   切断工具によりワークの被切断部に対して切断加工を行
   う切断機において、 前記切断工具は、当該切断工具によるワークの切断位置
   が上記搬送方向に対して直交する切断位置から搬送方向
   後方へ旋回自在に設け、この切断工具を旋回作動装置の
   作動により旋回方向へ往復可能に構成し、 上記搬送方向からみて切断位置の後側に、ワークをクラ
   ンプするための可動バイスジョー及び固定バイスジョー
   を備えた本体バイス装置を設け、 上記搬送方向からみて切断位置の前側に、前バイスクラ
   ンプ作動装置によりワークをクランプするための可動バ
   イスジョー及び固定バイスジョーを備えた前バイス装置
   を設けると共に、ワークのクランプ力を一定にする前バ
   イスクランプ作動装置を設け、 ワークの搬送によりワークの後端が本体バイス装置によ
   りクランプ不可能な位置に位置することを検出するワー
   ク後端検出装置を設け、 ワークの先端が前バイス装置のバイスジョーに有するた
   わみ発生領域内に位置したことを検出するワーク先端検
   出装置または予め計算された残材先端位置から求める自
   機切断履歴を設け、 前記ワーク後端検出装置によりワークの後端が本体バイ
   ス装置によりクランプ不可能な位置に位置することが検
   出され、且つ前記ワーク先端検出装置または自機切断履
   歴から計算された残材先端位置から求めたワークの先端
   が前バイス装置のたわみ発生領域内に位置したことが検
   出されると、たわみ発生領域内にクランプされたワーク
   先端部のクランプ長と前記前バイスクランプ作動装置に
   より一定にされたクランプ力とから、予め記憶させた演
   算式に基づいて前バイス装置のバイスジョーのたわみ角
   を演算し、この演算値のたわみ角を目標旋回角度に加減
   して修正旋回角度を算出し、この修正旋回角度に基づい
   て切断工具による切断位置を旋回するよう前記旋回作動
   装置を制御せしめる制御装置を設けてなることを特徴と
   する切断機。
5. 【請求項５】 前記切断工具は、当該切断工具によるワ
   ークの切断位置が上記搬送方向に対して直交する切断位
   置におけるワーク幅方向の位置決め基準を中心にして搬
   送方向後方へ旋回自在に設けてなることを特徴とする請
   求項４記載の切断機。
6. 【請求項６】 前記旋回作動装置による切断工具の旋回
   角を検出する旋回角検出装置を設け、切断工具による切
   断位置を前記修正旋回角度に旋回するよう旋回作動装置
   と旋回角検出装置とを制御可能に構成してなることを特
   徴とする請求項４又は５記載の切断機。