JPS5924913A - 鋸による工作物の切断を検出する回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の属する技術分野 本発明は鋸による工作物の切断を検出する回路装置に関
する。

公知技術の説明 鋸送り台の径路にカムスイッチを設け、そのカムスイッ
チを手動操作で所望の切込み深さに調節しかつ前進送り
される鋸送り台によって作動した際、鋸送り台を作業送
りから早戻し送りに切換えるようにし、更に例えば鋸引
きされた素材部分を持上げるとか鋸刃を持上げるとかの
所要の工程を開始させ、鋸刃が戻し送りされる際には工
作物の切断面に接触しないようにして、鋸による工作物
の切断を検出する方法は公知である。例えば斯様な公知
の方法は、カムスイッチを手動操作で所要の切込み深さ
まで調節すべきである欠点を有する。この切込み深さを
正確に定めるためには多大の経験を要する。切込み深さ
を余り小さくすると、鋸歯が早戻し送りして再び材料と
接触するようになる前に所要の持上げ運動を行う時間が
十分に得られず、それに対して切込み深さを余り大きく
すると、鋸は不必要に長く無負荷で作動し、生産量はか
なり減少する。またかなりの経験を有する作業員によっ
ても切込み深さの相当のばらりきは避けられないので、
比較的小さな横断面寸法を有する材料を鋸引きする場合
、生産計画を確実に行うことは極めて・困難である。

素材の切断されたことを確実に検出しかつ送り動作を作
業送りから早戻し送りに切換え、同時に鋸引きされた材
料部分と鋸刃とを持上げる流体装置はすでに公知である
。斯様な公知の流体装置は実質的に、鋸引きをする部分
の流体的固定装置から成り、その固定装置は鋸引きされ
た・部分には力を加えないので、鋸引きされた部分を素
材から取外しすることができる。相応する圧力降下は、
鋸刃を持上げると同時に送り駆動装置を所望のように切
換えるために用いられろ。斯様な装置は所望のように作
動されるにし５でも、非常に費用がかかりかつ保守がめ
んどうである。また工作機械自体に流体装置が必要でな
くても流体装置を設置すべき欠点を有し、これは比較的
小さな鋸の□場合、採算の合わない程の費用がかかる。

発明の目的 それ数本発明の課題は、できるだけ僅かな費用で構成で
き、かつすべての作１ｌｌＩ１条件で、素材が切断され
た後の最適な時点に鋸台の送りを作業送りから早戻し送
りに確実に切換えろようにした、鋸による工作物の切断
を検出する回路装置を提供することである。

発明の解決法 本発明によれば前述の課題の解決のために、鋸引きをす
る材料が切断された後に鋸の作動状態を心添的に変化す
ると云う認識から出発している。

これと類似の考え方はすでにフライス盤で欠陥を検出す
る場合に公知である、即ちフライス盤に欠陥が生じた際
フライス盤の動作状態を表わす信号の変化する成分を検
出する（ドイツ連邦共和国特許公開第３０１７０２０号
公報参照）。その場合動作状態を検出するために振動検
出器または負荷検出器が設けである。

鋸で素材を切断した後のように無負荷動作に移行した場
合、信号として評価できる比較可能な現象が生ずると考
えられる。然るに意外にも、歯の破壊の検出に類似の動
作方式によっては本発明の課題を解決できないことがわ
かった。

先ず第１に振動を検出するために振動検出器を用いるこ
とが提案される。薄い断面のものまたは管を鋸引きする
場合、および壁厚が鋸刃の歯の間隔より小さなすべての
材料を鋸引きする場合、振動検出器を用いると非常に好
ましい結果が得られろ。それは材料を切断した後振動は
目立って減少するからである。然るに直径が比較的大き
な場合、例えば比較的大きな直径を有する中実材料の場
合、この方法は用いられない。

しかも約１０〜２０ｍｍの円形材料を鋸引きする場合実
際に切断される前には、同時に多数の歯が所定の歯侵入
角度で侵入して限界状態が生ずる・また斯様な条件のも
とでは検出されるべき振動は非常に減少するので、振動
検出器で検出される信号によっては材料の切断を識別で
きな（１゜ またフライス盤の欠陥を検出する場合、振動検出器の代
りに例えば駆動モータの有効消費電力またはモータの（
少なくとも１つの相における）消費電流を検出する負荷
検出器を用いることもすでに行われている。また実際に
材料が切断された際、通常のようにモータの負荷は大き
く減少するので、斯様な電力または電流の減少を、切断
されたことに対する識別信号として用いると有利である
。然るに素材の直径が比較的大きな場合、この方法によ
っては十分に確実な指示が得られない。比較的大きな直
径を有する材料を鋸引きする場合、鋸刃は所望の断面の
一方または他方の側へずれて走行することが多い。

そこで鋸刃は材料の切断後もその材料と摩擦することが
多く、かつその場合に生ずる作用力は薄い断面のものま
たは管を鋸引きする場合と同じ程度の大きさを有するの
で、振動検出器を用いた場合と同じ現象が観測される。

比較的大きな直径（約１００ｍｍの直径）を有する中実
材料を鋸引きする場合、明確に信号評価のできない動作
条件が生ずる。

然るに本発明の基礎とする課題は前述の２つの技術を組
合わせることによって解決できる。

発明の構成 それ数本発明の課題は、振動検出器を設け、負荷検出器
を設け、また比較回路を設け、その比較回路で振動検出
器からと負荷検出器からとの信号を、その都度相応する
無負荷信号と比較し、比較回路に指示装置と時限素子と
を接続したことによって解決される。

手短かに言えば他に限界的な条件が存在していても両検
出器のうちのいずれか一方の検出器は使用可能な信号を
供給する。即ち多数の鋸刃が所定の歯に喰込み角度で同
時に侵入して振動が非常に大きく減少することによって
振動検出器が準焦負荷信号を供給する場合でも、またか
なりの電力消費があって負荷検出器で申分のない作業信
号として識別できる信号が供給され、いずれか一方の検
出器は使用可能な信号を供給するのである。それに対し
て鋸刃が、大きな直径の中実材料を切断した後も摩擦さ
れていると、負荷検出器は薄い断面を鋸引きする際の作
、業信夛に相応する信号を供給し、そして振動検出器は
再び無負荷信号を供給する。それ故両方の場合、２つの
信号のうちのどちらもそれ自体で実際に同じ条件を有し
なくても、２つの信号を組合わせることによって、確実
な指示が得られる。

即ち大きな直径を有する中実材料を鋸引きする際、確実
な指示を得ることができる・ 実施例の説明 次に本発明を図示の実施例につき詳しく説明する。

第１図は本発明の回路装置のブロック図を示し１回路装
置には３つの入力信号が供給される〇即ち振動検出器１
１例えばカプセルの中に配置された振動コイルからの出
力信号と負荷検出器１２例えば電力検出器またはモータ
電流−測定変流器からの出力信号と、継電器Ｒｅ１２の
切換接点１３の切−換位置により決まる直流電圧の２つ
の呟のうちの１つである。その場合第２図の時間線図で
時点ｔ１に鋸台送りが作業送りに切換えられると直ちに
、継電器Ｒｅ１２はここには図示されていない公知の鋸
制御装置によって励磁される。

振動検出器１１からの信号は測定増幅器Ｖ１によって所
望のしにルに増幅される。この信号を第２図にＡで示す
。負荷検出器１２この場合変流器からの信号は第２の測
定増幅器Ｖ２で、比較可能なレベルに増幅される。この
信号を第２図にＢで示す。測定増幅器Ｖ２の出力側に、
ダイオードＤ１とコンデンサＣ１と抵抗Ｒ１とを有する
ピーク値整流器が接続されており、図示の実施例におい
てＲＩＣＩの時定数は約１秒である。ピーク値整流器の
出力信号を第２図にＣで示し、これはＢで示したモータ
電流の包絡線である。ピーク値整流器の出力信号と増幅
器Ｖ１の出力信号とは結合回路１４′ｔ％相互に結合さ
れる。図示の実施例においてこの結合回路は加算回路で
ある。この結合回路の出力信号を第２図にＤで示す。

結合回路１４の出力信号は一方でも５１つの測定増幅器
Ｖ３を介して、ピーク値整流を行うもう１つの整流器回
路１）２．Ｒ２，Ｉ（３，Ｃ２に供給される。この整流
器回路で充電時定数Ｒ２Ｃ２は、図示の実施例において
略３ｍｓと比較的短く護持されており、また放電時定数
）（３Ｃ２は、図示の実施例において略ｌ　Ｓ６ｃと比
較的長く選択されている。斯様な付加的な抵抗Ｒ２によ
る１時間的な評価“は、突発的な障害ピーク値を平均化
して除くために必要である１、第２のピーク値整流器Ｄ
２・・・・・・の出力側に、蓄積コンデンサＣ３とスイ
ッチ１５とから成る保持回路が接続されている。前述の
ようにスイッチ１５は無負荷動作で閉成されＣいるので
、ピーク値整流器Ｄ２・・・・・・の出力信号はコンデ
ンサＣ３に供給される。スイッチ１５は時点ｔ１に開放
する。これは鋸の制御装置が直ちに鋸台送りを作業送り
に切換えることを意味する０、その際コンデンサＣ３に
瞬時に蓄積された信号は第２のピーク値整流器の出力電
圧の無負荷値であり、これを第２図にＥで示す。蓄積コ
ンデンサＣ３の信号は第２図のＦで時間的に一定な饋と
して示されておりかつ比較回路に１の１つの入力側に供
給される。

また結合回路１４の出力側に、調節可能な抵抗Ｒ４と固
定抵抗Ｒ５とから成る分圧器が接続されている。副抵抗
の接続点は比較器に１の他方の入力側に接続されている
。この電圧の変化を、第２図に曲線Ｇで示す。調節可能
な分圧器抵抗Ｒ４を調節した場合、第２図において曲線
ＦとＧを比較することによって、無負荷時の副抵抗Ｒ４
、Ｒ５の接続点の電圧は、蓄積コンデンサＣ３に蓄積さ
れた第２のピーク値整流器Ｄ２・・・・・の出力側の無
負荷信号より確実に小さいことがわかる。それによって
通席の回避されない無負荷信号の変動ならびに比較的小
さな障害ピークおよびその・他の確実に阻止できないノ
イズは、実際にまだ無負荷動作の場合それらの信号の瞬
時値が突発的に、蓄積された無負荷値を上回ることはな
いようになっている。

叱較器に１の出力信号を第２図に■］で示す。

休止状態で比較器に１の出力信号はプラスであり、かつ
結合回路１４の出力信号の瞬時値が（分圧後に）、蓄積
コンデンサＣ３に蓄積された１直を上回る場合はいつで
も、比較器に１の出力信号はマイナスに切換えられる。

比較器に１の出力側は、２つのダイオードＤ３およびＤ
４と調節可能な抵抗Ｒ６と固定抵抗Ｒ７と共通のコンデ
ンサＣ４とを有する再トリガ可能な単安定マルチ・ζイ
ブレータの入力側に接続されている。図示の実施例にお
いて、充電時定数Ｒ６Ｃ４は約１．５　ｓｅｃであり、
また放電時定数Ｒ７Ｃ４は０．５ｍｓである。コンデン
サＣ４に、第２の比較器に２の入力側が接続されており
、その−比較器でコンデンサＣ４に加わる電圧は基準電
圧と比較される。比較器に２の出力側は再トリガ可能な
単安定マルチバイブレータの出力側を形成している。コ
ンデンサＣ４に加わる電圧の変化を、第２図にＪで示す
。また比較器に２の出力信号をＫで示す。前述のように
鋸引きの期間所定の作動条件で振動信号（加速度信号と
も称される）は、時点ｔ３における相応する信号変化で
示される無負荷直に低下する８曲線ＦとＧを比較するこ
とによ′）て、結合回路１４の出力側に生ずる信号和の
瞬時出力信号値は、かなり長い時間間隔に亘って、（実
際に人工的に高められた）コンデンサＣ３に蓄積された
無負荷値を下回るので、比較器に１の出力信号は高い論
理レベルに移行する。またそれに応じて、コンデンサＣ
４に加わる電圧は増加しはじめる。然るにコンデンサＣ
４は大きな時定数を有するので、比較器に２の他方の入
力側に加わる基準電圧値には達しない。それ故全体とし
て再トリガ可能な単安定マルチ・ζイブレータの出力信
号（第２図のに参照）は変化せず、むしろ再び振動信号
または加速度信号が生ずるので、比較器に１は短時間で
はあるが再び低い論理レベルに低下することによって、
コンデンサＣ４は短かな放電時定数で放電される。

然るに工作物の切断後も、結合回路１４の出力信号の瞬
時値は連続的に、蓄積コンデンサＣ３に蓄積されかつ人
工的に高められた無負荷値を下回るので、比較器に１の
出力信号は高い論理レベルのままであり、かつコンデン
サＣ４は、比較器に２の他方の入力側に加わる基準電圧
に相応する直に充電されるので、比較器の出力側は切換
わる。それによって比較器に２の出力側に接続されたＲ
８−フリツゾフロツゾ回路はセットされるので、そのフ
リツゾフロソゾ回路の出力側Ｑは高い論理レベルに移行
する（時点ｔ５における第２図のＬを参照）。即ち時点
ｔ４に鋸引きが終了した後、時間間隔Ｔだけ、図示の実
施例においてｌ、　５　ｓｅｃだけ遅延している。増幅
器ｖ４で増幅されたＲ８−フリツゾフロソゾ回路の出力
信号は継電器Ｒｅｄ、　ｌを励磁する。継電器Ｉ（ｅｌ
ｌのメーク接点によって、鋸引き過程が終了したことに
関する所望の指示即ち工作物が切断されたことが鋸制御
装置に供給される。これは冒頭に述べたように切込み深
さを手動で調節するカムスイッチを操作することに相応
する。

また機械制御には所定の応動時間が必要であり、かつ斯
様な応動時間の経過後、第２図にＭで示すように前述の
前進送り信号がなくなる。

それによって継電器Ｒｅｌ　２は励磁されなくなるので
、スイッチ１３は切換えられる。そしてスイッチ１５は
一方で再び閉成され、かつ他方では第２図に時点ｔ６に
おけるＬとＭで示すようにＲ８−フリップフロツノ回路
の出力側はリセットされる。引き続いて時点ｔ１で新た
に鋸引き過程が開始された際、スイッチ１３は新たに切
換えられかつスイッチ１５は開放されるので、新たな無
負荷匝が記憶されかつ新たな鋸引き過程の開始で（時点
ｔ２）無負荷呟は作業値と比較できるようになる。

時間間隔Ｔは調節可能な抵抗Ｒ６を変化することによっ
て所望のように調整できるが、これについては詳しく説
明しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による回路装置を示すブロック図、第２
図は第１図の回路装置の信号の時間変化を示す線図であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ａ）振動検出器（１１）を有し、 ｂ）負荷検出器（１２）を有し、 Ｃ）比較回路（Ｋｌ）を有し、前記比較回路で振動検出
   器（１１）からと負荷検出器（１２）からとの信号を、
   その都度相応する無負荷信号と比較し、 ｄ）比較回路（Ｋ１）に指示装置（Ｒ８−Ｆ？’）と時
   限素子（Ｒ６，Ｒ７，Ｃ４）とヲ接続１−たことを特徴
   とする鋸による工作物の切断を検出する回路装置。