JPS5820728B2 - 鋸盤の切込制御方法及び制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、鋸盤における切込制御方法及び制御装置に
係り、更に詳しくは、被削材の切削率を所望の値になる
ように、鋸歯の位置制御、または鋸刃フレームの切込速
度の制御を行なう鋸盤における切込制御方法及び制御装
置に関するものである。

一般に鋸盤における切削率とは、次式のように定義され
る。

切削面積 切削長×切込量 切削率＝□＝□ 時間 時 間 ＝切削長×切込速度 ・・・・・・・・・・・・（１）
ところで、鋸刃の寿命、切削能率の点から、切削率は、
常に一定に保つこと、つまり、切削長の短かいところは
、鋸刃の切込速度を大きくし、切削長の長いところは、
鋸刃の切込速度を小さくすることが望ましい。

従来、かかる切削率を一定に保つことを目的とするため
に、まず鋸刃の切削抵抗は切削長と比例すると考え、そ
して、これを前提としたうえで切削抵抗が大きいときは
、切削長が長いはずであるから、切込速度を小さくし、
また切削抵抗が小さいときは、切削長が短かいはずであ
るから切込速度を大きくするという制御方法がとられて
いた。

しかしながら、切削抵抗は、切削長の増大のみではなく
、鋸刃の摩耗によっても増加することが判明している。

しかし、従来では切削抵抗の増加原因が、切削長の増加
によるものか、鋸刃の摩耗によるものか判別さねておら
ず、従って、摩耗による切削抵抗の増加も、切削長の増
加によるものとみなして制御していた。

このため、切削長の増加による切削抵抗の増加分に対し
て、摩耗による切削抵抗の増加分が無視できない大きさ
のときは、良好な切込制御ができない、つまり、摩耗に
より切削抵抗が増加すれば、切削長が増加しないのに切
込速度を１下げるため、切削率が低下してしまうという
欠点があった。

この発明は、かかる従来の問題点に鑑み、これを有効に
解決するために案出されたもので、その目的とするとこ
ろは、鋸歯の摩耗に関係なく、制御装置に指示した所望
の切削率となるように、被削材に対する鋸歯の位置制御
、または鋸刃フレームの切込み速度の制御を行ない、常
に一定の切削率で切込を行なえるようにした鋸盤におけ
る切込制御方法及び制御装置を提供するものである。

また、この発明の他の目的は、切削率を常に一定となる
ように制御することにより、鋸刃に作用する負荷変動を
小さくし、もって鋸刃の寿命を伸すようにした鋸盤にお
ける切込制御方法及び制御装置を提供するものである。

更に、この発明の他の目的は、切削率を常に一定となる
ように制御することにより切削能率を著しく向上させた
鋸盤における切込制御方法及び制御装置を提供するもの
である。

以下、添附図面に基づいて、この発明の好適一実施例を
説明する。

第１図は一般的な横桑帯鋸盤を示すもので、長方形状の
基台１上には、被削材Ｍを支持する素材支持台３と、こ
の素材支持台３上に載置支持された被削材Ｍを挾持固定
する固定バイスジョー５ｆ及び可動バイスジョー５ｍを
備えたバイス機構５とが装着しである。

また基台１上には、はぼＣ型をした鋸刃ハウジング７が
ヒンジピン９を介して上下方向に回動自在に支承されて
いる。

この鋸刃ハウジング７の一方のハウジング部１１の内部
には、駆動ホイール１３が駆動軸１５を介して回転自在
に内装されており、また他方のハウジング部１７には、
回転軸１９を介して従動ホイール２１が回転自在に内装
されている。

前記駆動ホイール１３と、従動ホイール２１とには、ル
ープ状の帯鋸刃２３が掛は回されている。

なお、鋸刃ハウジングＴにおいて、ハウジング部１１，
１７の上部付近を連結支持する梁部材２５に設けられた
ガイド部材２７には、前記帯鋸刃２３の切削領域両側部
において、帯鋸刃２３を案内支持するためのガイドピー
ス２９，３１を下端部に備えたアーム部材３３．３５が
、夫々位置調整自在に取付けである。

上記構成の横型帯鋸盤においては、前記駆動軸１５に連
動連結したモーターのごとき回転駆動装置（図示省略）
により駆動ホイール１３を回転１駆動せしめ、駆動ホイ
ール１３と従動ホイール２１に掛回した帯鋸刃２３を走
行駆動せしめて被削材Ｍを切削するものである。

なお、被削材Ｍを切削する際に鋸刃ハウジング７をヒン
ジピン９を軸として上下方向に昇降回動するには、鋸刃
ハウジングＴの適宜位置にピストンロッド３７の先端部
を枢支連結し、かつ基部を前記基台１に枢着支持された
リフトシリンダ３９の作動によるものである。

すなわち、リフトシリンダ３９内に圧油を供給して、ピ
ストンロッド３７を突出作動せしめることによって鋸刃
ハウジング７は上昇回動される。

その後、油路を切換え、鋸刃ハウジングＩの重量により
リフトシリンダ３９内の圧油を排出することによって、
鋸刃ハウジング７は下降回動するものである。

次に、横型帯鋸盤において、この発明に係る切込み位置
制御方法の概略を第２図、第３図、第４図に基づいて説
明する。

第２図において、帯鋸刃２３が水平状態を保持したまま
下降して被削材Ｍを切削すると仮定する。

そしである時刻ｔにおける被削材Ｍの切削長りは、被削
材Ｍの形状、寸法が決まれば、帯鋸刃２３の位置ｙの関
数として、Ｌ二Ｌ（ｙ）として求まる。

前記（１）式より、切削率ηは、 切削率（η）＝切削長（Ｌ）× 込速度（Ｖｔ）ｄｙ −Ｌ（ｙ）・−・・・・・・・・・（２）ｄｔ ここで、理解を容易にするために、切削率ηを一定に制
御する場合を考え、 切削率η＝一定とおくと、 ｄｙ Ｌ（ｙ）・−一η ・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・（３）ｄｔ Ｌ（ｙ）ｄｙ＝η ｄｔ ・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・（４）この（４）式の両
辺を積分すれば、 ｆ Ｌ（ｙ）ｄｙ−ηｔ＋Ｃ（Ｃ：積分定数）・・・・
・・（５）１＝０のとき、ｙ二〇であり、このとき、切
削面積ｆＬ（ｙ）ｄｙ二〇 、°、〇二、ｒＬ（ｙ）ｄｙ−η・ｏ＋ｃ、’、ｃ＝ｏ
・・・・・・（６）よって、ｔ＝−ｆＬ（ｙ）ｄｙ
・・・・・・・・・・・・・・・・・（７）η つまり、ある時刻ｔに、鋸刃位置ｙが、上記方程カカを
満足するように、鋸刃の位置を制御すわば切削率ηは一
定となる。

また、第３図は鋸刃位置ｙと、切削長りとの関係を示し
、第４図は方程式（７）式の関係を示す説明図である。

次に、ある時刻ｔに、鋸刃位置ｙが、上記（７）式を満
足させ、かつ切削率ηを一定に制御するためのこの発明
の装置を、被削材Ｍに対して鋸刃ハウジング７が上下方
向に昇降するコラム形式の鋸盤と、ヒンジピン９を支点
として上下方向に回動するヒンジ形式の鋸盤とについて
説明する。

まず、第５図は、この発明の第１実施例を示すもので、
コラム形式の鋸盤により、Ｙ方向、即ち被削材Ｍに対す
る切込方向の位置決めを行なう位置決め装置である。

この位置決め装置は、鋸刃ハウジングＴの下面に、位置
決めロッド４１が吊設され、この位置決めロッド４１の
下端には、鋸刃ハウジング７の昇降位置を制御する位置
決め制御装置４３が設けられている。

前記位置決めロッド４１の中央上部には、アーム部材４
５を介してデジタル式の位置検出用スケール４７（位置
検出装置４７）が一体的に取付けられ、この位置検出装
置４７には、演算処理装置４９に被削材Ｍに対する帯鋸
刃２３の位置信号を出力する検出ヘッド４７ａが取付け
らねている。

演算処理装置４９には、ある時刻ｔにおける切削長Ｌ（
ｙ）に対し、所望の切削率ηを与えるための鋸刃位置ｙ
（切込位置）と、その切込時間ｄｔ との組合せを、演
算処理するための、前記（４）式形式％ そして、この演算処理装置４９により求めた鋸刃位置ｙ
（切込位置）の位置指令値ｙ１を、前記位置決め制御装
置４３に出力し、この位置決め制御装置４３により、所
望の切削率ηとなるように前記鋸刃ハウジング７の昇降
位置を制御するものである。

即ち、鋸刃ハウジング７のＹ方向位置、即ち帯鋸刃２３
の切込みは、Ｙ方向の位置決め制御装置４３により制御
し、この位置決め制御装置４３は前記位置指令値ｙ１に
より、その位置決めを行なうものである。

ところで、位置指令値ｙ１の与える方法としては、次よ
うに行なう。

（ａ） ある時刻ｔて、鋸刃位置をｙとし、このとき
の切削長はＬ（ｙ）である。

（ｂ） 時間ｄｔ、後の将来時刻（ｔ＋ｄｔｌ）まで
に、帯鋸刃２３が（ｄｙ）切込むと仮定すると、（微小
時間ａｔ１内では、切削長Ｌ （ｙ）は、一定とみなす
。

）前記（４）式よりｄ ｔ ＋ ＝ ＝Ｌ（ｙ） ｄｙ
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・（８）η となる。

（Ｃ） この結果、時間ａｔ１後に、位置指令値（ｙ
ｔ十ｄｙ）を、Ｙ方向の位置決め制御装置４３に与えれ
ば、鋸刃ハウジング７は、切込量ｄｙだけ動き、従って
、切削面積Ｌ（ｙ）ｄｙを、時間ｄｔ１で切削すること
になるので、上記（８）式（ａｔ、＝−Ｌ（ｙ）ｄｙ）
より、所望の切削率ηで切削するこη とになる。

次に、第６図は、上記第１実施例の装置において、鋸刃
位置ｙと、切込時間ｔとの関係を示すグラフ説明図であ
る。

このグラフ説明図において、帯鋸刃２３は、ｙ、ｙ＋ｄ
ｙ、ｙ＋２ｄｙ、ｙ＋３ｄｙ、・・・・・・等で静止し
ている時間ｄｔ１．ｄｔ２．ｄｔ３．・・・・・・・・
・は長く、従って、それらの間を移動する短時間には、
高切削率で切削するように思われるが、切込量ｃｉｙの
値を十分に小さくすれば、鋸刃のたわみ等により、実際
には切削率ηは平均化される。

（ｄ） なお以上は、切込量ｃｔｙを一定とし、時間
ｄｔを変化させた例であるが、前記（４）式形式％ 一方、または両方を変化させれば良い。

なお、前述のＹ方向の位置決め制御装置４３としては、
例えば、油圧リフトシリンダや、メータリングバルブを
使用するものである。

次に、第７図は、コラム形式の鋸盤におけるこの発明の
第２実施例を示し、この実施例は、まず位置検出装置４
７により、鋸刃ハウジング７の鋸刃位置ｙを検出する。

そして現在位置レジスタ５１を介して出力された鋸刃位
置ｙと、被削材Ｍの形状及び、寸法のデータとを、夫々
演算処理装置４９に与え、切削長Ｌ（ｙ）を求める。

次に、前記（８）式（ｄｔｌ＝ Ｌ（ｙ）ｄｙ）に基
づいて、η ｄｙ、ｄｔ の値の組合せを作成し、ｄｔ時間毎にＹ
位置指令値ｙ１を、指令位置レジスタ５３に与える。

指令位置レジスタ５３からの出力Ｐ１は、第７図の一点
鎖線で包含された位置決め制御装置４３に与えられ、こ
の位置決め制御装置４３により鋸刃ハウジング７の切込
位置を制御するものである。

前記位置決め制御装置４３は、サーボ弁５５を用いた公
知の装置を組合せたもので、次のように構成されている
。

前記指令位置レジスタ５３からの出力Ｐ１と、前記位置
検出装置４７と一体的に設けられた直線ポテンショメー
タ５７からのｙ位置対応出力電圧Ｐ２とを比較する比較
装置５９と、この比較装置５９からの指令に基づいて、
前記サーボ弁５５を制御するサーボ弁制御装置６１と、
サーボ弁５５から給排される圧油に基づいて鋸刃ハウジ
ング７を昇降させ、かつ位置決めを行なうリフトシリン
ダ６３とから構成されている。

従って、比較装置５９からの位置指令に基づいて、サー
ボ弁制御装置６１を制御し、サーボ弁５５及びリフトシ
リンダ６３を介して、鋸刃ハウジング７のＹ方向の位置
を、所望の切削率ηとなるように制御するものである。

なお、この第２実施例において、第１実施例と同一構成
部分は、同一の符号を付して説明は省略する。

次に、第８図は、コラム形式の鋸盤におけるこの発明の
第３実施例を示し、この実施例も、上記第２実施例と同
様に、位置検出装置４７により、鋸刃ハウジング７の鋸
刃位置ｙを検出する。

そして、現在位置レジスタ５１を介して出力された鋸刃
位置ｙと、被削材Ｍの形状、及び寸法のデータとを、夫
々演算処理装置４９に与え、切削長Ｌ （ｙ）を求める
。

次に、前記（８）式（ｄｔ ｔ ＝ −Ｌ（ｙ）ｄｙ）
に基づいて、η ｄｙ、ｄｔ の値の組合せを作成し、ｄｔ時間毎に、Ｙ
位置指令値ｙ、を、指令位置レジスタ５３に与える。

ここまでは、前記第２実施例と同様であって、次に、現
在位置レジスタ５１と、指令位置レジスタ５３とから出
力される値ＰｌｔＰ２を比較装置５９に与える。

そして、比較装置５９で比較した値が、指令位置レジス
タ５３の方が大きい場合には、モータ指令制御装置６５
に回転指令を与え、モータＭ、を駆動させてメータリン
グバルブ６７により、リフトシリンダ６３内の作動油を
排出させ、鋸刃ハウジング−を下降させる。

なお、ここでメータリングバルブ６７とは、モータＭ１
の回転数に応じて、作動油の吐出量及び排出量を変化さ
せるバルブである。

前記鋸刃ハウジング７の降下とともに、現在位置レジス
タ５１の値が増加し、指令位置レジスタ５３の値に達す
ると、比較装置５９は、モータ指令制御装置６５に停止
指令を与え、モータＭ１及びメータリングバルブ６７は
停止する。

この結果、リフトシリンダ６３からの排油は、はとんど
なくなり、鋸刃ハウジング７の降下は停止して、鋸刃ハ
ウジング７の位置は、Ｙ位置指令の位置に位置決めされ
る。

なお、この第３実施例においても、上記第１、第２実施
例と同一構成部分は、同一の符号を付して説明は省略す
る。

次に、上記のようなコラム形式の鋸盤において、種々の
形状の被削材Ｍに対する切削長Ｌ （Ｙ）の求め方につ
いて説明する。

まず第９図に示すような、正三角形の被削材Ｍの切削長
Ｌ（ｙ）を求める場合は、被削材Ｍの一辺の長さをＵと
すれば、その高さｙにおける切削長Ｌ（ｙ）は、 Ｌ（ｙ）−ｕ −ｙ ＝−−（ａ）１ の方程式により求まる。

この（ａ）式を、前記（７）式に代入すると、次のよう
になる。

２ ｔ＝−ｆ（ｕ−、Ｔｙ）ｄｙ・・・・・・・・・・・・
・・・（ｂ）η 次に被削材Ｍが、第１０図に示すような管の場合には、
切削長Ｌ （ｙ）は、次の方程式により求まる。

第１０図において、０≦ｙ≦ｒｌ−ｒ２．ｒｌ＋ｒ２く
ｙ≦２ｒ１の範囲における切削長Ｌ （ｙ）は、である
。

次に、第１１図は、ヒンジピン９を支点として、上下方
向に回動する、ヒンジ形式の鋸盤において、この発明を
実施した場合の第４実施例を示すもので、この第４実施
例と、前記コラム形式の鋸盤と相違する点は、位置検出
用のスケール４７のかわりに、鋸刃ハウジング７の角度
検出用エンコーダ６９を設けたことである。

即ち、この実施例の構成は、鋸刃ハウジング７のヒンジ
ピン９と連結する駆動軸７１に、ギヤ７３、減速機７５
、駆動モータ７７を夫々設け、前記ギヤ７３には、角度
検出用エンコーダ６９と連動するギヤ７９が噛合させで
ある。

そして、この実施例の場合には、まず角度検出用エンコ
ーダ６９により、鋸刃ハウジング７の角度位置θを検出
する。

そして、この角度位置θを現在位置レジスタ８１に入力
した後、この鋸刃ハウジング７の角度位置θと、被削材
Ｍの形状及び所望の切削率ηのデータと、そして、被削
材Ｍの高さ検出用スケール８３により求めた被削材の高
さＨと、更に、材料巾検出用のスケール８５により求め
た被削材Ｍの巾ｌとを、夫々演算処理装置４９に与え、
切削長しくθ）を求める。

ところで、ヒンジ形式の鋸盤における切削長Ｌ（θ）を
求める一般式は、次のように表わすことができる。

、なお、切削長りは、傾きθの関数として、Ｌ（のと表
わし、被削材Ｍ１鋸盤の形状、寸法を第１２図に表わす
。

第１２図において、直線Ｚ（鋸刃光に相当する）は、点
Ｐ（Ｊ Ｈｓｉｎθ、Ｈ（１−ｃｏｓθ））を通る傾
き−ｔａｎθの直線である。

ｙ＝： −ｔａｎθ・ｘ＋ Ｃとおけば、点Ｐを通るか
らＨ（１−ｃｏｓθ）＝−ｔａｎθ（Ｊ−Ｈｓｉｎθ）
＋Ｃ＋”＋ Ｃ＝Ｈ（１−ｃｏｓθ）＋ｔａｎθ（Ｊ−
Ｈｓｉｎθ）よらて求める直線Ｚの方程式は、 ｙ＝ニーｔａｎθ・Ｘ＋Ｈ（１−ｃｏｓθ）＋ ｔａｎ
θ（Ｊ−Ｈｓｉｎθ） −−−−−−−−−（ｆ
）また被削材Ｍの外径口の方程式は、 （ｘ＋ｒ）２＋（ｙ ｒ）２＝ｒ２−＝・・・・・・
（ｇ）切削長Ｌ（のは、被削材口と、鋸刃直線ｙとのの
２交点間の距離である。

次に、被削材口と、鋸刃直線との交点を求める。

前記（ｆ）式で、Ｈ（１−ｃｏｓθ）＋ｔａｎθ（Ｊ−
Ｈｓｉｎθ）をψとおけば、 ｙ＝＝−ｔａｎθ・Ｘ＋ψ ・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・（ｈ）この（ｈ）式を、前記（
ｇ）式に代入すると、（ｘ ＋ ｒ ）”＋ （−ｔａ
ｎθ・ｘ十ｃｐ −ｒ ）”＝ ｒ２これを整理すると
、 （１＋ｔａｎ２θ）ｘ２＋２（ｔａｎθ（ｒ−ψ）＋ｒ
）Ｘ＋ｃｒ−ψ）２＝０ ・・・・・・・
・・・・・（ｉ）被削材口に、鋸刃直線ｙが交差する範
囲では、前記（ｉ）式が実根を持つ。

ｙ−ａｘ２＋２ｂ′Ｘ十〇−０の根は、 となる。

次に、上記ヒンジ形式の鋸盤における切削長Ｌ（θ）を
求める一般式により、例えば、丸断面形状の被削材Ｍと
、長方形断面の被削材Ｍとの切込量ｃｔｙと切削率ηの
求め方について説明する。

第１３図は、丸断面形状の被削材Ｍの切削長Ｌ（θ）を
求める場合の説明図を示し、この被削材Ｍの切込量ｄｙ
については、切削長Ｌ（のの範囲で、ヒンジピン９に近
い側と、離れた側とでは、切込量ｄｙが異なるが、例え
ば、切削長Ｌ（θ）の中点の値を採用するとすれば、中
点のＸ座標は、となる。

なお、ｃｔｙとｄｔ （または、ｄθとｄｔ）との組
合せは、それぞれ、ｙまたはθの値に対応して演算でき
るので、演算の時期は、切削中でなく、切削以前に、ｙ
またはθの各位に対して演算し、ｄｙと旧、またはｄθ
とｄｔ との組合せを求めておく。

そして切削中にｙまたはθのイ直に対応するｃｔｙと旧
、またはｄθとｄｔとの組合せを取出して使用すること
もできる。

更に、上記の説明は、切削率ηを一定になるように制御
すると仮定して詳述してきたが、実際の切削に際しては
、切削率ηを一定とすると、切削長Ｌ（θ）の短かいと
ころでは、切込速度が大きくなり、鋸刃を傷める状態も
起りうるので、そのような条件では、完全に切削率を一
定とせず、切削長の短いところは、切削率を小さくする
等、切削長Ｌ（のと、切削率ηとの関係を任意に設定す
ることが可能である。

第１４図は、長方形断面の被削材Ｍの切削長Ｌ（のを求
める場合の説明図を示し、直線Ｚ（鋸歯に相当）は、点
Ｐ （Ｊ −Ｈｓｉｎθ、Ｈ（１−ｃｏｓθ））を通る
頃き−ｔａｎθの直線である。

により求めることができる。

以上が、ヒンジ形式の鋸盤による切削長Ｌ（θ）の求め
方の例であるが、前記第４実施例（第１１図）において
求めた切削長Ｌ（のと、前記（（ロ）式に基づいて、ｄ
θ、ｄｉＯ値の組合せを作成し、ｄｔ時間毎に、ｙ位置
指令を指令角位置レジスタ８７に与える。

そして、この指令角位置レジスタ８７からの出力信号を
、比較装置８９に入力し、前記現在位置レジスタ８１か
ら角度位置θと比較した後、この比較データを、モータ
制御装置９１に出力する。

そして、このモータ制御装置９１により、前記１駆動モ
ータ７７を制御して、鋸刃ハウジング７の角度位置θを
制御し、所望の切削率ηに制御するものである。

なお、第１１図において、一点鎖線により包囲した鋸刃
フレーム角度位置決め装置９３は、適宜の装置を使用す
るものである。

以上の実施例は、上述のように、ある時刻ｔと、その時
の切削長Ｌ（ｙ）（またはＬ（θ））との関係で、切削
率ηを所望の値になるように切込み位置を制御する鋸刃
ハウジングの位置制御方法であるが、次に、ある時刻ｔ
における切削長Ｌ（ｙ）と、その時の切込量ａｙとの関
係で、切削率ηを所望の値になるように切込速度Ｖｔを
制御する速度制御方法の実施例について説明する。

なお、この速度制御方法も、コラム式鋸盤による切削長
Ｌ （ｙ）を求める構成と、ヒンジ式鋸盤による切削長
Ｌ（０）の求める構成とが若干具なるので、以下の説明
では、コラム式と、ヒンジ式とに分けて説明する。

また以下の実施例で、上記位置制御方法の実施例と、同
一構成部分は、同一符号を付して説明は省略する。

更に、ある時刻ｔにおける切削率ηを求める一般式は、
上記位置制御方法で説明した（７）式と全く同様である
。

まず第１５図は、コラム形式の鋸盤において、速度制御
方法によるこの発明の第５実施例を示すもので、この実
施例における、鋸刃ハウジング７のｙ方向の切込速度Ｖ
ｔは、速度制御装置９５により制御される。

この実施例において、速度指令を与える方法としては、
次のように行なう。

（ａ） ある時刻ｔで鋸刃位置をｙとし、このときの
切削長をＬ（ｙ）とする。

（ｂ） そしてｄｔ時間後の時刻（ｔ＋ｄｔ）で、位
置検出装置４７及び検出ヘッド４７ａにより鋸刃ハウジ
ングＩの位置（ｙ＋ａいを検出する。

（Ｃ） そして、微小時間ｄｔ１内では、切削長Ｌ（
ｙ）を一定とみなせば、 ηを与えれば、所望の切込速度Ｖｔ’が求まる。

（ｅ） そして、演算処理装置４９で、前記実切込速
度Ｖｔと、所望の切込速度■ｔ′とを比較し、両速度が
近づき、若しくは一致するように、速度制御装置９５に
速度指令を与える。

そして、この速度制御装置９５により、鋸刃ハウジング
７の切込速度を、所望の切削率ηとなるように制御する
ものである。

第１６図は、コラム形式の鋸盤において、速度制御方法
による、この発明の第６実施例を示すもので、一定の時
間間隔ｄｔで、位置検出装置４７により、鋸刃ハウジン
グＴの切込位置を検出し、切込位置ｙ１及び切込位置ｙ
の変化量ｄｙを検出する。

そして、演算処理装置４９により、実切込速度ｙ Ｖｔ＝−を求める。

ｉ 被削材Ｍの形状、寸法及び、上記位置検出装置４７によ
り検出した切込位置ｙにより、切削長Ｌ（ｙ）を演算し
て求める。

そして、更に、所望の切削率ηを演算装置４９に入力し
、上記で求めた切削長Ｌ（ｙ）とともに、前述の（３）
式により、所望の切込速度■ｔ′を求める。

次に、この所望の切込速度Ｖｔ’と、実切込速度Ｖｔと
を比較装置５９により比較し、実切込速度Ｖｔが太きい
ときは、速度指令を小さくし、両速度が等しいときは、
速度指令はそのままの状態に保ち、更に実切込速度Ｖｔ
が小さｌ／）ときには、速度指令を大きくするようにサ
ーボ弁制御装置６１に出力する。

なお、実切込速度Ｖｔは、前記位置検出用装置４７を支
持するアーム部材４５と一体的に設けられたラック９７
と、これに噛合するピニオン９９及び速度発電機１０１
により検出するものである。

そして、この速度発電機１０１から前記比較装置５９に
実切込速度Ｖｔの信号を出力する。

前記サーボ弁制御装置６１により制御された速度指令は
、サーボ弁５５を制御して、リフトシリンダ６３を介し
て、鋸刃ハウジング７の切込速度を制御するものである
。

なお、第１６図において、一点鎖線で囲まれた部分は、
速度制御装置９５を示すもので、この実施例に限定され
ず、公知装置を使用しても良い。

また、上記の制御順序は、絶対的なものではなく、必要
な制御が行なわれる範囲で制御順序を変更することも可
能である。

更に、以上の実施例は、一定時間間隔ｄｔで、切込位置
ｙをサンプルしたが、一定の切込位置間隔ｄｖ毎に、切
込位置をサンプリングして、演算処理装置４９に入力し
ても良いし、ｄｖ、ｄｔ共に変化する間隔でサンプリン
グしても良い。

第１７図は、コラム形式の鋸盤において、速度制御方法
による、この発明の第７実施例を示すもので、この実施
例は、前記第１６図で説明した第６実施例とほぼ同じで
、相違する点は、鋸刃ハウジングＴの切込速度を制御す
る装置が、比較装置５９から出力される速度制御指令を
入力するＥ −夕指令制御装置６５と、このモータ指令
制御装置６５からの制御信号により回転駆動される駆動
モータ７７と、この駆動モータ７７の駆動によって、リ
フトンシリンダ６３内の作動油の排出流量を制御する流
量制御弁１０３とから構成されていることである。

従って、速度制御方法は、速度発電機１０１により検出
した実切込速度Ｖｔと、所望の切込速度Ｖｔ′とを、比
較装置５９により比較し、所望の切込速度■ｔ′に対し
、実切込速度Ｖｔが大きいときは、速度指令を小さくし
、等しいときには、そのままとし、更に小さいときは速
度指令を大きく制御するものである。

そして、これらの速度指令により、モータ指令制御装置
６５を介して、駆動モータ７７を制御し、流量制御弁１
０３の開度を調節して、リフトシリンダ６３からの排油
量を制御し、切込速度Ｖｔを速度指令に従わせるもので
ある。

第１８図は、コラム形式の鋸盤において、速度制御方法
による、この発明の第８実施例を示すもので、この実施
例は、前記第８図で説明した第３実施例と構成がほとん
ど同じで、相違する点は、モータ指令制御装置６５に、
演算処理装置４９により求められた速度指令が入力され
へ このモータ指令制御装置６５によりモータＭ１の回
転速度を制御して、メータリングバルブ６７の排油量を
制御することである。

また、メータリングバルブ６７は、単位時間当りの流量
が、モータＭ１の回転速度に比例するので、モータＭ１
の回転速度を指令速度に対応させれば、鋸刃ハウジング
７のｙ方向の移動速度、つまり切込速度Ｖｔは、速度指
令に対応するものである。

第１９図は、ヒンジ形式の鋸盤において、速度制御方法
によるこの発明の第９実施例を示すもので、前記第１１
図に示す第４実施例と同様に、鋸刃ハウジング７のヒン
ジピン９と連結する駆動軸７１に、ギヤ７３ ａ 、７
３ ｂ−減速機７５、駆動モータ７７を夫々設け、前記
ギヤ７３ａには、ギヤ７９ａを介して鋸刃ハウジングＩ
の角度検出用エンコーダ６９ａを設け、またギヤ７３ｂ
には、鋸刃ハウジング切込角度θ及び、駆動モータ７７
の角速度検出用の速度発電機６９ｂが設けである。

そして、前記角度検出用エンコーダ６９ａにより、一定
時間間隔ｄｉ毎に、鋸刃ハウジング切込角度θをサンプ
リングし、現在位置レジスタ８１を介して、演算処理装
置４９へ出力する。

そして、前記角度検出用エンコーダ６９ａにより検出し
た鋸刃ハウジング切込角度θと、高さ検出用スケール８
３及びバイス巾検出用のスケール８５等により求めた被
削材Ｍの形状、寸法とにより、演算処理装置４９で切削
長Ｌ（θ）を求める。

更に、上記演算処理装置４９に、所望の切削率ηを入力
し、前記求めた切削長Ｌ（θ）とともに前記に基づいて
、所望の切込角速度Ｖｔ’を求める。

そして、この演算処理装置４９により求めた所望の切込
角速度ｖｔ′と、前記速度発電機６９ｂにより検出した
実切込角速度Ｖｔとを、比較装置８９により比較し、こ
の比較した値を、モータ指令制御装置１０５に出力する
。

所望の切込角速度Ｖｔ′に対して、実切込角速度Ｖｔが
大きいときは、角速度指令を小さくし、等しいときには
角速度指令をそのままとし、更に実切込角速度Ｖｔが小
さいときは、角速度指令を大きくする。

このようにして、モータ指令制御装置１０５により駆動
モータ７７の角速度を、与えられた角速度指令に対応し
て制御するものである。

以上が、切込速度制御方法の各実施例であって、この制
御方法において、被削材Ｍの形状に応じて切削長Ｌ（ｙ
）またはＬ（のを求める式は、上記切込位置制御方法と
全く同様なので詳細な説明は省略する０ 次に、第２０図は、この発明の第１０実施例を示すもの
で、この実施例は、前記位置制御方法（第１実施例〜第
４実施例）と、切込速度制御方法（第５実施例〜第９実
施例）とに共通して実施可能な鋸盤のクイックアプロー
チ装置である。

即ち、鋸盤のクイックアプローチ装置とは、帯鋸刃２３
が、被削材Ｍに切込む直前まで早送りを行ない、帯鋸刃
２３が、被削材Ｍの所定の位置関係まで近づいたら、前
記早送りから切込用送りに切換える装置である。

この実施例を、例えば、前述したコラム形式の鋸盤に実
施した場合に説明すると、鋸刃ハウジングアの下面に垂
設した位置決めロッド４１に、位置検出用スケール４７
と、リフトシリンダ６３とを設け、このリフトシリンダ
６３に、後述する鋸盤のシーケンス制御回路１０７によ
り排油量を制御される流量調整バルブ１０９を設ける。

一方、被削材Ｍは、あらかじめ、材料の高さ検出用スケ
ール８３と、材料巾検出用のスケール８５により、その
形状及び寸法を検出する。

そして、前記位置検出用スケール４７によす検出した被
削材Ｍと、帯鋸刃２３との距離及びある時刻ｔにおける
切削長Ｌ（ｙ）に対し、所望の切削率ηを与えるための
、鋸刃位置ｙ（切込位置）と、更に、前記被削材Ｍの形
状、寸法とを演算処理装置４９に与える。

但し、この実施例の場合は、前述のようにクイックアプ
ローチにより切削を行なうため、帯鋸刃２３が被削材Ｍ
の直前にて、変速するように、あらかじめ、被削材Ｍの
寸法を、実際の被削材Ｍの外径より大きい値で演算処理
装置４９に与え、演算を行なう。

そして、この演算処理装置４９により演算した値を、シ
ーケンス制御回路１０７に出力し、このシーケンス制御
回路１０７から出力される制御信号に基づいて、リフト
シリンダ６３からの排油量を制御するものである。

即ち、前記シーケンス制御回路１０７からの出力制御信
号により制御されるリフトシリンダ６３の排油量は、鋸
刃ハウジング７の帯鋸刃２３が、被削材Ｍに切込む直前
までは多量に排出制御して、鋸刃ハウジング７の降下速
度を早くし、被削材Ｍに切込み開始と同時に、所望の切
削率ηを保つように、切込速度に対応する排油制御を行
なう。

従って、１本当りの被削材Ｍに対する切削時間を、著し
く短縮でき、切削効率を高めることができる。

なお、この実施例では、被削材Ｍの形状、寸法を、高さ
検出スケール８３及び、被剛材Ｍの巾検出用のスケール
８５により検出し、演算処理装置４９に出力しているが
、この実施例に限定されず、スイッチ等により、作業員
が、その数値を演算処理装置４９に入力しても良い。

また、この実施例のクイックアプローチ方法によって、
例えば、円形の被削材Ｍを切削する場合には、第１２図
のヒンジ形式の鋸盤において説明したように、材料円の
方程式を、 き鋸刃の直線Ｚの方程式 ％式％） （） とが接する。

つまり重板をもつまでの時間をクイックアプローチによ
り切込速度を速くし、直線Ｚの方程式（ｆ）を前記材料
円の方程式に代入して得られる２次方程式の根の判別式 ｂ −４ａｃ＝０ となったときを、クイックアプローチの終了点とする。

また、被削材Ｍの形状が、長方形断面の場合は、被削材
Ｍの高さをＨとした場合、直線Ｚの値が、ｘ ＝ Ｏに
おいて、ｙ＝１１＋βとなったとき、クイックアプロー
チの終了点となる。

なお、以上の実施例は、ヒンジ形式の鋸盤におけるクイ
ックアプローチ方法について説明したが、コラム形式の
鋸盤においても実施しうろことは勿論である。

また、この発明は、以上の種々の実施例に限定されず、
他の実施例においても、実施することも可能である。

この発明は、上記のように、制御装置に指示した所望の
切削率ηとなる。

ように、被削材Ｍに対する鋸歯の位置制御、または鋸刃
フレーム切込速度の制御を行なうようにしたため、以下
のような優れた効果を奏するものである。

■ 鋸歯の摩耗等に影響されることなく、常に一定の切
削率ηで切込みを行なうことができるので、切削効率を
著しく向上することができる。

■ また切削率ηが常に一定に制御されるので、鋸刃に
作用する負荷変動も小さく、鋸歯の寿命を伸ばすことが
できる。

■ 構成が比較的簡単なため、操作及び取扱いが容易で
、また安価に製作できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、一般の横型帯鋸盤の概略説明図、第２図〜第
４図は帯鋸盤における一般の切削率を求める方法を示す
説明図、第５図〜第１４図はこの発明の位置制御方法に
よる実施例を示すもので、第５図は、この発明をコラム
形式の鋸盤に実施した場合の第１実施例を示す説明図、
第６図は第１実施例における帯鋸刃の切込位置と、時間
との関係を示すグラフ説明図、第７図、第８図はコラム
形式の鋸盤における第２実施例と、第３実施例を示す概
略説明図、第９図はコラム形式の鋸盤において、正三角
形の被削材の切削長を求める場合の説明図、第１０図は
管状断面被剛材の切削長を求める場合の説明図、第１１
図はヒンジ形式の鋸盤に、この発明を実施した場合の第
４実施例を示す説明図、第１２図はヒンジ形式の鋸盤に
おいて、一般の切削率を求める方程式の説明図、第１３
図はヒンジ形式の鋸盤において、断面円形状の被削材の
切削長を求める場合の説明図、第１４図はヒンジ形式の
鋸盤において、断面長方形状の被削材の切削長を求める
説明図、第１５図〜第１９図は、この発明の速度制御方
法による実施例を示すもので、第１５図はコラム形式の
鋸盤におけるこの発明の第５実施例を示す説明図、第１
６図はコラム形式の鋸盤におけるこの発明の第６実施例
を示す説明図、第１７図はこの発明の第７実施例を示す
説明図、第１８図はこの発明の第８実施例を示す説明図
、第１９図はヒンジ形式の鋸盤におけるこの発明の第９
実施例を示す説明図、第２０図はこの発明における鋸盤
のシーケンス制御による切込制御方法の第１０実施例を
示す説明図である。 図面中に表わされた主要な符号の説明、Ｍ・・・・・・
被削材、ｔ・・・・・・時間、Ｌ・・・・・・切削長、
η・・・・・・切削率、４７・・・・・・位置検出装置
、４９・・・・・・演算処理装置、４３・・・・・・位
置決め制御装置、Ｖｔ・・・・・・切込速度、７・・・
・・・鋸刃ハウジング、９５・・・・・・速度制御装置
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被削材Ｍに対する鋸刃切込位置を検出し、ある時刻
   ｔにおける切削長りを演算し、この切削長りに対して、
   切削率ηが一定の値になるように鋸刃の切込位置を制御
   する鋸盤の切込制御方法。 ２ 被削材Ｍに対する鋸刃切込位置を検出する位置検出
   装置と、ある時刻ｔにおける切削長りと該時刻ｔから微
   少時間後の切削率ηとを演算し、かつ該切削率ηが一定
   値になるように鋸刃の切込位置を算出する演算処理装置
   ４９と、この演算処理装置４９から出力された切込位置
   制御信号に基づいて、鋸刃ハウジング７の切込位置を制
   御する位置決め制御装置４３とから成る鋸盤の切込制御
   装置。 ３ 被削材Ｍに対する鋸刃切込位置を検出し、ある時刻
   ｔにおける切削長りを演算し、この切削長しに対して、
   切削率ηが一定の値になるように、鋸刃の切込速度Ｖｔ
   を制御する鋸盤の切込制御方法０ ４ 被削材Ｍに対する鋸刃切込位置を検出する位置検出
   装置と、ある時刻ｔにおける切削長りと該時刻ｔから微
   少時間後の切削率ηとを演算し、かつ該切削率ηが一定
   の値になるように鋸刃の切込速度とを算出する演算処理
   装置４９と、この演算処理装置４９から出力された切込
   速度制御信号に基づいて、鋸刃ハウジング７の切込速度
   を制御する速度制御装置９５とから成る鋸盤の切込制御
   装置。