JPS5852770B2

JPS5852770B2 - 揺動型帯鋸盤

Info

Publication number: JPS5852770B2
Application number: JP55011177A
Authority: JP
Inventors: 忠博杉本
Original assignee: Daito Seiki KK
Current assignee: Daito Seiki KK
Priority date: 1980-01-31
Filing date: 1980-01-31
Publication date: 1983-11-25
Also published as: DE3102766A1; JPS56107825A; US4369686A; DE3102766C2

Description

【発明の詳細な説明】本発明は帯鋸盤に関し、さらに詳述すると昇降する鋸フ
レームに帯鋸刃の運行平面内において揺動運動を与えな
がら切削を行う揺動型帯鋸盤に関する。

このような揺動型帯鋸盤は、在来の単動型帯鋸盤の如（
第１図に切削曲線を示すように、被加工物の全面に亘っ
て帯鋸刃が接するのでなく、部分的に接するので切削抵
抗が小さく、鋸刃が被加工物に対し「上すべり」するこ
とがないので切削時間が短縮されることが知られており
、在来いくつかの装置が提案されているが、未だ充分に
満足する性能のものが得られていない。

すなわち、従来、クランク運動機構により揺動運動を得
る方式のものは、切削曲線が正しい円弧状とはならず、
第２図に示すように、左右両端近傍がほぼ直線に近い山
形となり、被加工物に対する鋸刃の接触が連続的に同一
の接触長さを維持することができないという不完全さが
あった。

更に揺動速度が中央部と左右両端近傍とで変化し、これ
を修正することが難しいという短所もあった。

また従来、曲線状案内溝により任意の揺動曲線を得る方
式のものは、案内溝と鋸刃の切削作用部との間にかなり
の距離を必要とするため、切削抵抗により強大な力のモ
ーメントが上記案内溝に働いて「こじれ作用」を生じる
ばかりでなく鋸フレームの左右変位が充分に抑止できな
いので「びびり現象」が起きるなどスムーズな揺動運動
が行われ難い欠点があった。

こうした「こじれ作用」や「びびり現象」の要因は前述
のクランク運動機構方式の場合も構造王道は得られない
ものである。

本発明の目的は、例えば第３図に示すような正しい円弧
状の切削曲線をはじめ、任意の切削曲線で切削を行う揺
動型帯鋸盤を提供することにある。

本発明の他の目的は、被加工物に対する鋸刃の接触を連
続的に常にほぼ同一の接触長さに維持しつつ、更に、揺
動速度が中央部と左右両端近傍とで変化することなしに
切削を行う揺動型帯鋸盤を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、揺動により「こじれ作用」
や「びびり現象」を生じることなくスムーズな切削を行
う揺動型帯鋸盤を提供することにある。

本発明の揺動型帯鋸盤の構成は、被加工物を固定するバ
イスに対して昇降自在の案内フレームと、ループ状帯鋸
刃を走行させるための左右一対の鋸ホイールを備えた鋸
フレームと、上記ループ状帯鋸刃の切削平面内において
上記鋸フレームを上記案内フレームに対して揺動自在に
支持するため、一端が上記案内フレームにピン結合され
他端が上記鋸フレームにピン結合されている左の能動的
伸縮装置及び右の能動的伸縮装置と、上記帯鋸刃の揺動
により円弧状切削曲線を得るため上記左右の能動的伸縮
装置の両端長さが交互に伸縮するよう左右の能動的伸縮
装置を制御する伸縮制御手段と、上記案内フレームに対
し鋸フレームの左右方向の変位を抑止するための揺動案
内手段とを有し、上記案内フレームを徐々に下降させつ
つ上記鋸フレームに揺動運動を与えて被加工物を切削す
るよう構成されたことを特徴としている。

本発明において、「能動的伸縮装置」とは油圧シリンダ
、空圧シリンダ、電動ネジ軸のように能動素子を含みそ
の両端が伸縮自在に制御される装置をいう。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

。第４図に本発明実施例の正面図、第５図にその側面図
を示す。

ベッド１上に、被加工物Ｇを固定するバイス２゜２と、
そのバイスの左右両側に樹立した主コラム３及び副コラ
ム４を設け、主コラム３及び副コラム４に案内フレーム
５を嵌合し、昇降用油圧シリンダ６により案内フレーム
５を上下方向に昇降自在に構成する。

案内フレーム５の上部正面の左右両端部に左サーボバル
ブ７及び右サーボバルブ８をその触子を下方に向けて固
定する。

鋸フレーム９は左右に鋸ホイール１０．１１を備え、鋸
ホイールに張架されたループ状帯鋸刃１２を切削作用部
分で上下方向に立てるための鋸ガイド１３゜１４が、左
右鋸ホイールと被加工物との中間にそれぞれ取付けられ
ている。

この鋸フレーム９は２個のサーボシリンダ１７゜１８と
１個の左右動規制装置１９により案内フレーム５に対し
て支持されている。

すなわち、案内フレーム５の左側方に設けたブラケット
２０に左のサーボシリンダ１７の下部をピン２２により
回動自在に連結し、そのシリンダのピストンロッド２４
をピン２６により回動自在に鋸フレーム９の左部に連結
する。

同様にして、案内フレーム５の右側方に設けたブラケッ
ト２１に右のサーボシリンダ１８の下部をピン２３によ
り回動自在に連結し、そのシリンダのピストンロッド２
５をピン２７により回動自在に鋸フレーム９の右部に連
結する。

また、左右動規制装置１９は、鋸フレーム右側下端部の
帯鋸刃の切削作用線上付近に設けられた上下方向の案内
溝２８に、案内フレーム５に植設された案内コマ２９を
嵌合して構成される。

また鋸フレーム９の上面の中央に、例えば油圧シリンダ
から成り、左右両方にロッド３１が突出したカム板往復
装置３０を設け、このロッド３１の左右両端に、左サー
ボバルブ７と係合する左カム板３２及び右サーボバルブ
８と係合する右カム板３３を設ける。

左右のカム板３２，３３の形状は任意に設定することが
できるが、概ね、内側が高く外方に向けて低くなる向き
に傾斜している。

このカム板３２，３３の高さ及び曲線は被加工物に対す
る理想の円弧切削曲線から逆算して決められる。

第７図に上記実施例の油圧制御系の回路図を示し、第８
図にサーボバルブの構造を示す。

サーボバルブはバルブ本体８１とバルブ本体内を摺動す
るスプール８２及びスプール８２の触子８３をカム板３
２に押圧するスプリング８４から構成され、バルブ本体
８１には、油圧ポンプ７１かも送られてくる油のポート
Ｐとタンク７２に戻る油のポートＴが形成され、更にス
プール８２が平衡状態（図示の状態）から下方へ変位し
たときポートＰからポートＡに油を送ると同時にポート
Ｂからタンク７２に油を戻し、逆にスプール８２が上方
へ変位したときポートＰからポートＢに油を送ると同時
にポートＡからタンク７１に油を戻すようにポートＡ及
びポー）Ｂがそれぞれ形成されている。

一方、スプール８２には上述したバルブ本体のポートＰ
、Ｔ、Ａ、Ｂの構成に対応して上述した機能を生じさせ
るための溝が形成されている。

左のサーボバルブ７は左のサーボシリンダ１７を制御し
、右のサーボバルブ８は右のサーボシリンダ１８を制御
する。

即ち第７図の如く、左のサーボバルブ７の上側に形成さ
れているポートＡと左のサーボシリンダ１７の下側の油
路が油圧ホース３４により接続され、左のサーボバルブ
７の下側にあるポートＢと左のサーボシリンダ１７の上
側の油路が油圧ホース３５により接続されている。

右のサーボバルブ８と右のサーボシリンダ１８も同様に
して油圧ホース３６．３７により上側と下側、下側と上
側がそれぞれ接続されている。

次に作用を説明する。

第４図の状態からいま、カム板往復装置３０のロッド３
１が中心位置から右方へ変位する場合、左カム板３２の
左サーボバルブ７との係合点は次第に低くなるから、左
サーボバルブ７のスプールが下方へ変位しようとして、
ポンプ７１からの油をポー）Ｐ、ポー）Ａを通じてサー
ボシリンダ１７の下側へ送り、同時にサーボシリンダ１
７の上側の油をポー）Ｂ、ポートＴを通じてタンク７２
に戻す。

その結果左サーボシリンダ１７のピストンロッド２４は
上方へ押し上げられピン２２とピン２６の距離が伸長す
る。

これとは対称的に、右カム板３３の右サーボバルブ８と
の係合点は次第に高くなるから、右サーボシリンダ１８
のピストンロッド２５は下方へ押し下げられピン２３と
ピン２７の距離が短縮する。

従って鋸フレーム９は左方が高く右方が低くなる向きに
揺動し第６図の状態になる。

このとき、案内溝２８と案内コマ２９から成る左右動規
制装置が帯鋸刃の切削作用線上付近に設けられているた
め、鋸フレームの重量や切削抵抗によっても鋸フレーム
の左右方向の変位はいささかも起らず、かつ上記案内溝
部には切削抵抗による単純な反作用力が働くのみで、力
のモーメントによる無理な力は加わらない。

こうして、帯鋸刃の切削部位が右に移動し被加工物の周
縁に達すると、昇降用油圧シリンダ６の油が少量排出さ
れ、案内フレーム５が少し下降する。

次に、カム板往復装置３０のロッド３１が左方へ変位す
るときは、第６図の状態から、前述の作用とは逆に左の
サーボシリンダ１７のピストンロッド２４が下方へ押し
下げられ、右のサーボシリンダ１８のピストンロッド２
５が上方へ押し上げられるから、鋸フレーム９は右方が
高く左方が低くなる向きに揺動し、第４図の状態に戻る
ことになる。

このようにして、左右のカム板３２．３３を一体的に左
右方向に往復運動させることにより左右のサーボシリン
ダ１７．１８は互いに反対向きに伸縮運動し、鋸フレー
ム９が揺動運動する。

一般に鋸フレーム９はかなり重量がありかつ帯鋸刃の切
削抵抗も少からず発生するのでこれを揺動させるには相
当な力を要するが、本発明ではサーボ機構を用いている
ので「パワー」は油圧シリンダにより強力に発揮され、
一方「コントロール」はサーボバルブに与えるほんの僅
かな力で行われるのでカム板３２，３３、カム板往復装
置３０、右右動規制装置１９などは極めて軽量華奢なも
のでよい。

カム板３２．３３の傾斜面の曲面は任意に設定すればよ
いが、第８図に示す形状のものを用いたとき切削曲線を
ほぼ完全な円弧状にすることができる。

カム板往復装置は、前述した油圧シリンダに代えて、電
動モータによりラックを往復動させるものなどにより実
施することもできる。

また案内フレーム５を二本の柱に沿って上下動するので
なく、下端の一方をベッド１にヒンジ状に軸支して上下
動させる方式とすることも可能である。

以上、揺動制御手段の実施例を油圧系によるす−ポ機構
について説明したが、本発明の揺動制御手段は公知の他
の機構により実施しうろこと勿論である。

また、本発明において「案内フレームを徐々に下降させ
つつ」とは、切削実行可能な程度に下降送りを与えるこ
とを意味し、下降送りは切削において周知の送り手段、
例えば定速送り、切削抵抗を変数とする送り、揺動の一
行程完了時の送りなどにより実施することができる。

以上の説明から明らかなように、本発明によるときは、
左右のサーボシリンダ１７．１８の伸縮運動により鋸フ
レームを揺動させる機構としているから切削曲線を任意
に創成し得る大きな特長があり更に、左右のカム板３２
．３３に係合するサーボバルブ７．８により左右のサー
ボシリンダを制御する機構としているからカム板の形状
次第で切削曲線を理想的な円弧状とし、しかもその円弧
の曲率を任意に与えることができる利点がある。

このため第３図に示すように、揺動運動のどの位置でも
鋸刃の切削作用長さが適正かつ均一化したものとなり、
特に大きな被加工物及びステンレス等難削材の切断に於
いて鋸刃の「上すべり現象」のない効率的な切削が可能
となり、格段の能率向上をもたらす。

また揺動運動にサーボ機構を用いているのでカム板にか
かる力は極めて微小なもであり、このためカム板、カム
板往復装置、サーボバルブなど各部の構造を軽量化する
ことができ、しかもほとんど摩耗がなく従って精度が長
期間狂わないという長所を持つ。

更にまた左右動規制装置が設けられているので、鋸フレ
ームの重量や切削抵抗によっても鋸フレームの左右方向
の変位はいささかも起こらず、かつ案内溝部には切削抵
抗による単純な反作用力が働くのみで力のモーメントに
よる無理な力は加わらず、「こじれ作用」や「びびり現
象」のないスムーズな揺動運動が得られるため円滑かつ
静粛な切削が実現する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の単動型帯鋸盤による直線状切削の一例、
第２図は従来の揺動型帯鋸盤による曲線状切削の一例、
第３図は本発明による円弧状切削の例を示す作用説明図
である。第４図は本発明実施例を示す正面図、第５図は第４図実
施例の側面中央断面図、第６図は第４図実施例の作用説
明図、第７図は本発明実施例の油圧回路図、第８図は本
発明実施例のサーボバルブの断面図とその付近を併記し
た図である。１・・・・・・ベッド、２−・−・・・バイス、３・・
・・−・主コラム、４・・・・・・副コラム、５・・・
・・・案内フレーム、６・・・・・・昇降用油圧シリン
ダ、７・・・・・・左す−ボバルフ、８・・・・・・右
サーボバルブ、９・・・・・・鋸フレーム、１２・・・
・・・帯鋸刃、１４・・・・・・鋸ガイド、１７・・・
・・・左サーボシリンダ、１８−・−・・・右サーボシ
リンダ、１９・・・・・−左右動規制装置、２８・・・
・・・案内溝、２９・・−・・・案内コマ、３０・・・
・・−カム板往復装置、３１・・・・・・ロッド、３２
・・・・・・左カム板、３３・・・・・・右カム板、３
４゜３５．３６，３７・・・・・・油圧ホース。

Claims

【特許請求の範囲】１被加工物を固定するバイスに対して昇降自在の案内
フレームと、ループ状帯鋸刃を走行させるための左右一
対の鋸ホイールを備えた鋸フレームと、上記ループ状帯
鋸刃の切削平面内において上記鋸フレームを上記案内フ
レームに対して揺動自在に支持するため、一端が上記案
内フレームにピン結合され他端が上記鋸フレームにピン
結合されている左の能動的伸縮装置及び右の能動的伸縮
装置と、上記帯鋸刃の揺動により円弧状切削曲線を得る
ため上記左右の能動的伸縮装置の両端長さが交互に伸縮
するよう上記左右の能動的伸縮装置を制御する伸縮制御
手段と、上記案内フレームに対し鋸フレームの左右方向
の変位を抑止するための揺動案内手段とを有し、上記案
内フレームを徐々に下降させつつ上記鋸フレームに揺動
運動を与えて被加工物を切削するよう構成された揺動型
帯鋸盤。２上記左右の能動的伸縮装置がサーボシリンダであっ
て、上記伸縮制御手段が、左カム板と右カム板を左右方
向に一体的に往復運動させるカム板駆動装置と、上記左
右のサーボシリンダをそれぞれ個別に制御する左サーボ
バルブ及び右サーボバルブから成り、上記左カム板に上
記左サーボバルブが係合し上記右カム板に上記右サーボ
バルブが係合するように上記カム板駆動装置と上記左右
サーボバルブのどちらか一方を上記案内フレーム上に取
付け、残りの一方を上記鋸フレーム上に取付け、上記カ
ム板駆動装置を作動させることにより上記左右のサーボ
シリンダを制御するよう構成された特許請求の範囲第１
項記載の揺動型帯鋸盤。３特許請求の範囲第１項記載の伸縮制御手段が上記鋸
フレームの左右方向に沿って左カム板及び右カム板を一
体的に往復運動させるカム板駆動装置と、上記案内フレ
ームに固定され上記左カム板と係合して左のサーボシリ
ンダを制御する左サーボバルブと、上記案内フレームに
固定され上記右カム板と係合して右のサーボシリンダを
制御する右サーボバルブとからなり、上記カム板駆動装
置を作動させることにより上記左右のサーボシリンダを
制御するよう構成された特許請求の範囲第１項記載の揺
動型帯鋸盤。