JPS60177861A - ブレ−ド式ラツプ切断機に於ける切削荷重コントロ−ル装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、ブレード式ランプ切断機に於ける切削荷重
コントロール装置に係わり、更に詳しくはワークの切り
始めから切り終りまでの間で切削荷重を自動的に調整す
る切削荷重コントロール装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来、この種のブレード式ランプ切断機としては、例え
ば硬質材料（例えば、セラミックやフェライト等）のワ
ーク（被加工物）上に、一定の張力により張られた複数
枚のブレード（ＳＫ材）をウェイトを掛けて載置し、前
記ブレードを往復運動させると共にウニ１′トの重量に
よってワークを切断するものであった。

このような、ブレード式ラップ切断機の特徴としては、
（ａ）、加工ワークの切断面の変質層を生じさせない、
（ｂ）、切断表面の面粗度が良い。

（Ｃ）、切断精度が高いｌｄｌ、極薄切断加工が出来る
。（ｄ＋、極薄ブレードを使用する為、材料の無駄が少
ない、（ｅ）、量産加工に適している、等である。

ところで、上記のようなランプ切断機はワークを切断す
るのに長時間を要し、しかもブレードをワークに圧接さ
せて往復運動させながら切断するため、種々の形状のワ
ークを長期に渡って使用しているとブレードが片寄って
摩耗し、ワークの切断位置を均等に、かつ効率良く切断
できないと言う問題があった。

また、従来ではブレードによるワークの切り込みを円湧
にさせる為、切り込み時のウェイトを重く設定したり、
またブレードの張力を強く設定すると言う調整作業を人
手により行っていたが、調整作業に多すの時間と手間を
要するという問題があり、更に加工時にブレード自体が
変形したり、ブレードがワーク上を滑ってしまいワーク
を真直ぐに切断できないと言う問題があった・ 〔発明の目的〕 この発明は、係る従来の問題点に着目して案出されたも
ので、その目的とするところはワークの切り始めから切
り終りまでの間に切削荷重を自動的に調整することによ
って、ブレードに係る負荷を低減させると共にブレード
自体の偏摩耗を少なくし、更に切削時間の短縮と加工精
度を著しく向上させたブレード式ラップ切断機に於ける
切削荷重コントロール装置を提供するものである。

〔発明の構成〕

この発明は上記目的を達成するため、ラップ切断機本体
に、ブレードのストローク量を可変にするストローク量
可変装置と、ブレードの切削速度を自動的に制御するブ
レード速度制御装置と、ワークテーブルにクランプされ
るワークに上下振動を与えてブレードとワークとの間に
切削油を強制的に供給するワークテーブル上下振動装置
と、ブレードにワークを圧接させて切削する切削荷重コ
ントロール装置と、ランプ切断機の稼動時間とワークの
切削量を自動的に記録する検知記録装置とから成るブレ
ード式ラップ切断機であって、前記切削荷重コントロー
ル装置を、前記加工テーブル上に軸を介して揺動自在に
枢支された上昇アームと、この上昇アームの一端に支持
された前記ワークテーブルと、上昇アームの他端側に連
結されたガイドレールに沿って摺動自在なウェイトと、
このウェイトをワークの重量に応じて制御装置からの指
令に基づき加工条件に対応する位置まで移動させる駆動
モータとで構成したことを要旨とするものである。

〔発明の実施例〕

以下添付図面に基いて、この発明の詳細な説明する。

第１図〜第３図は、この発明に係るブレード式ラップ切
断機の正面図と側面図と平面図とを示し、このランプ切
断機本体１ば、ベット２上に設置された加工テーブル３
に、昇降自在なワークテーブル４と、複数枚のブレード
５を取付けたブレード支持枠６と、切削油給油装置７と
が設置されている。

前記ラップ切断機本体１には、第４図に示すように前記
ブレード５の往復ストローク量を可変にするストローク
量可変装置ＩＯと、ブレード５の切削速度を自動的に制
御するブレード速度制御装置２０と、前記ワークテーブ
ル４にクランプされるワークＷに上下振動を与えてブレ
ード５とワークＷとの間に切削油を強制的に供給させる
ワークテーブル上下振動装置３ｏと、ブレード５にワー
クＷを圧接させて切削する切削荷重コントロール装置４
０と、ランプ切断機本体１の稼動時間とワークＷの切削
量を自動的に記録する検知記録装置５０とが組み込まれ
ている。

また前記検知記録装置５０からの指令に基づいて、前記
ストローク量可変装置１０、ブレード速度制御装置２０
、ワークテーブル上下振動装置３０及び切削荷重コント
ロール装置４０の作動をそれぞれ制御する制御装置６０
がランプ切断機本体１の側部に設置されている。

前記加工テーブル３上に対して昇降自在に設けられるワ
ークテーブル４は、第４図及び第５図に示すように加工
テーブル３の略中央部に形成された開口部３ａと、ラン
プ切断機本体１内に形成された空間部１ａ内を昇降する
ように配設されている。

前記ワークテーブル４は、加工テーブル３の下部に設け
られた上昇アーム１０１の一端に軸１０２を介して揺動
自在に枢支され、また上昇アーム１０１の他端は、加工
テーブル３上に設置された軸受部材１０３に軸１０４を
介して回転自在に枢支されている。

また前記ブレード５を取付けたブレード支持枠６は、第
４図及び第６図〜第９図に示すように加工テーブル３上
の前後部に配設された略山形状のガイドレール１０５ａ
と、台形状のガイドレール１０５ｂ上に摺動自在に載置
されている。

ブレード支持枠６は、二枚の側板１（１６ａ。

１０６ｂと、この側板１０６ａ、１０６ｂを連結する移
動ブロック１０７及び固定ブロック１０８とによって中
空方形状に形成され、移動ブロック１０７はエンドプレ
ート１０９に複数本のポルト１１０を介して連結されて
いる。

前記移動ブロック１０７と固定ブロック１０８との間に
は、ワークＷをランプ切断する複数枚のブレード５が所
定の間隔を隔てて配設されそして、ブレード５の両端部
はブレード押え１１１により固定されている。

またブレード５の張力は、ボルト１１０によりエンドプ
レート１０９を介して移動ブロック１０７を引っ張るこ
とにより行なうものである。

前記、エンドプレート１０９に連結された移動ブロック
１０７ば、側板１０６ａ、１０６ｂに対して摺動自在に
支持され、この移動ブロック１０７は、第８図及び第９
図に示すようにガイドレール１０５ｂと移動ブロック１
０７との間に設けられたブレード枠移動機構１１２によ
りワークＷの取付け、取り外しの為第１図の矢印方向に
移動出来る。

上記の場合、第６図のブラケット１１によりブレード枠
６を取り外す。

前記ブレード枠移動機構１１２は、ガイドレール１０５
ｂに設けられた操作ハンドル１１３と、この操作ハンド
ル１１３の先端に取付けられたギ中１１４と、更に側板
１０６ｂに装着されたランクギヤ１１５とから構成され
ている。

次にブレード５の往復ストローク量を可変にするストロ
ーク量可変装置１０の構成を詳細に説明する。

ブレード５のストローク量可変装置１０は、第４図、第
１２図〜第１５図に示すようにブレード支持枠６の固定
ブロック１０８の側面に、ブラケ７）１１を介して口；
ド１２の一端が連結され、このロッド１２の他端側は、
加工テーブル３の一端に軸１３を介して揺動自在に枢支
されたスイングアーム１４の上端部が回転自在に連結さ
れている。

スイングアーム１４の下部側壁には、第１２図〜第１５
図に示すようにスライドガイド用の長孔１５が形成され
、この長孔１５内にはスライダ１６が摺動自在に嵌合さ
れている。

前記スライダ１６の一側部には、スイングアーム１４と
平行に設けられたポールスクリュ１７と摺動自在に螺合
するナンド１８が一体的に設けられている。

ホールスクリュ１７は、歯車機構１７３を介して駆動制
御手段で言うところのパルスモータ１９に接続されてい
る。従って、スイングアーム１４は長孔１５に嵌合する
スライダ１６の位置によって軸１３を支点とする揺動角
が規制され、またスライダ１６は、前記パルスモータ１
９の回転駆動力により歯車機構１７ａ、ポールスクリュ
１７を介して長孔１５内を上下方向に摺動するものであ
る。

次にブレード速度制御装置２ｏは、第４図。

第１３図、第１４図、第１６図及び第１７図に示すよう
に、スイングアーム１４に設けられたスライダ１６の側
壁にブラケノ１へ２１を介してロッド２２の一端が連結
され、このロッド２２の他端はクランクホイール２３に
取付けられたブラケット２４に連結されている。クラン
クホイール２３は、ベット２の側壁にブラケット２５．
軸受部材２６を介して回転自在に枢支されたシャフト２
７の一端に連結され、またシャフト２７の他端には■プ
ーリ２８が固定されている。

なお、上記Ｖプーリ２８は、同時にはずみ車の役割をは
たしている。

このＶプーリ２８ば、ヘット２の側壁に配設されたモー
タプーリ２９とエンドレス状のヘルド１２！１を介して
連結され、前記モータプーリ２９はベット２の側壁に装
着された減速機付可変速駆動モータ１３０の出力軸１３
１に連結されている。この減速機付可変速駆動モータ１
３０の回転速度は、前記制御装置６ｏからの指令に基づ
いて制御されるもので、ブレード５の速度制御は、上記
減速機付可変速駆動モータ１３０の回転駆動をヘルド１
２９を介してＶプーリ２８に伝達し；更に■ブーＩＪ　
２８の回転をシャフト２７を介してスイングアーム１４
の揺動回転速度に変換させるものである。

なお前記ブレード５の１ストローク量（顛）は、ワーク
Ｗの大きさや形状に応じて設定しまたブレード５の摩耗
による両ストロークエンドでの振動を低下させることも
可能である。

また上記ブレード５のストローク速さく１分間当りのス
トローク回数）は、ストローク量が小さい場合には、ス
トロークの速さは速くなるように制御される。

次に、ワークテーブル上下振動装置３０は、第４図及び
第１８図に示すように、ワークテーブル４から下方に延
びるアーム３１の先端に、揺動アーム３２の一端が固定
され、また揺動アー　′ム３２の他端にはリンクプレー
ト３３の一端側がピン３４を介して回転自在に連結され
ている。

また、このリンクプレート３３の他端側は、第１８図に
示すように上昇アーム１０１の下端部に取付けられたパ
ルスモータ３５の出力軸３６に偏心した状態で連結され
てりる。

即ち、ワークテーブル上下振動装置３０は、パルスモー
タ３５の回転駆動によりリンクプレート３３が偏心して
回転し、そしてリンクプレート３３に連結された揺動ア
ーム３２がワークテーブル４の長手方向に揺動作動する
ことによってワークテーブル４を軸１０２を支点として
左右方向に揺動させるものである。

これによりワークＷの切断部に切削油供給装置７から切
削油（砥粒液）を強制的に供給し、ワークＷの切断時間
の短縮を図っている。

次に、前記切削荷重コントロール装置４０は第４図及び
第１９図に示すように、前記ワークチー、プル４に連結
された上昇アーム１０１のイｉｂ端が軸１０４に枢支さ
れ、この軸１０４が上昇アーム１０１の回転中心となっ
ている。

上記軸１０４の、一端には、ワークＷの切断量等の加工
状態を検出して記録する検知記録装置５０が設けられ、
この検知記録装置５０はポテンショメータ５１と記録装
置５２とから構成されている。前記軸１０４の他端側下
部には、ガイドレール４１の一端が傾斜した状態で固定
され、このガイドレール４１には、パルスモータ４２（
駆動モータ４２）により回転駆動されるポールスクリュ
４３が回転自在に内装されている。

前記ポールスクリュ４３には、スライドナツト４４が摺
動自在に螺嵌され、スライドナツト４４にはピン４５を
介してウェイトアーム４６が揺動自在に吊設されている
。

なおＧは、ウェイトである。

次に上記のような構成から成るこの発明の作用について
説明する。

先ずワークＷのランプ切断加工にあたって、下記の加工
条件を制御装置６０にインプットしてそれをディスプレ
ーさせる。

なお内容は、対話方式とし、設定条件毎に制御装置６０
にディスプレーさせ質問形式で条件を設定させる。

ｌａｌ、ウェイトＧの重量（ウェイト荷重（ｋｇ）　。

または距ｍβ寸法による荷重換算とする）。

加工ワークＷの重量とウェイトＧの重量とは第２０図の
模式図に示すように天秤式なので、前辺って必要ウェイ
トＧの重量を設定する。

第２０図の模式図で両重量が釣り合った状態にしておき
、これに対して支点き軸１０４からウェイトＧまでの距
離ｌをパルスモータ４２及びホールスクリュ４３によっ
て大きくシ（ワーク重量〈ウェイト重量）、切削荷重を
得ると共に距％ｌＩβの寸法を設定する。

またワークＷの切り始めより切り終りの間（荷重対比）
で荷重を変える。例えば、ワークＷの切り始めの５〜８
龍は軽く設定し、ブレード５がワークＷに切り込んで沈
んだ状態からは荷重を重くし、更にワークＷの切り終り
の５〜８關では荷重を軽く設定する。

（ｂ）、ワークテーブル振動の１分間当りの回数。

加工ワークＷの材質により、振動回数が変ると思われる
が、振動回数の量によりブレード５とワークＷとの間に
挿入される切削液（砥粒液）の量で切削速度（切削量当
り）をコントロールする。

この場合、切削面の面粗さも重要となる。

切り始めから切り終りまでの間で振動数を変える。例え
ば、切り始めは少なく　（切削量５〜８關）、ブレード
５がワークＷに切り込んで沈んだ状態からは振動回数を
増加させ、また切り終りの５〜８鰭は少なく設定する。

（Ｃ）、ブレードのストローク量（１ストロ一ク時に於
けるストローク量（關））。

ワークＷの大きさ及び形状に応しての設定となる。また
ブレード５の摩耗による両ストロークエンドでの振動を
低下させることも目的とするものである。

これは、ワークＷの切断時にブレード５も摩耗する為、
両振巾端で振動を起すのを防止するためブレード５のス
トロークを短く設定する。

（ｄ）、ブレード速度（１分間当りのブレードストロー
ク回数）。

ブレード５のストローク量が小さい場合にはブレード５
のストロークの速さを速くする。

（ｅ）、自動起動の設定。

原点復帰実行及び条件設定は各軸筒に行う。

制御装置６０からの指令が同時１軸作動の為、１軸毎に
上記原点復帰と条件設定を行なう。

上記の（ａｌ〜ｔｅｌの条件設定は、加工能率が２〜３
龍／時間の為、全体の加工時間に対して個々に切断量単
位で設定する。

上記の設定は、制御装置６０により最大１５０時間程度
のプログラムが出来るものとする。

また上記の設定は、加工経験のある場合は制御装置６０
の記憶が可能となる。

また最初の条件の不明である場合には、その都度データ
を入力する。

以上で各加工条件のデータ入力が完了する。

次に、ランプ切断機の操作手順を説明する。

先ずワークテーブル４上にワークＷを取付ける。この場
合ワークＷの底面に、ワークＷと同材質またはそれに１
以たものを貼り付けてセットする。ワークＷと同材質の
貼り付けば、ワーク切断時にワークＷとこれに貼り付け
た同材料の途中までブレード５により切断することによ
り加工ワークＷの切り終り時に於ける欠けや損傷等を防
止させる為である。

次に、ランプ切断機本体１のブレード支持枠６に複数枚
のブレード５を取付ける。この場合、加工ワークＷの切
断厚さに応じてブレード５　Ｑ）厚さ及びスペーサの厚
さを設定し、更に切削液の粒度による切削幅を考慮して
設定するものである。

ブレード５は、前述のように移動ブロック１０７と固定
ブロック１０８とに設けられたブレード押え１１１によ
り両端を固定する。この時ブレード支持枠６の左右方向
の走りに対してブレード５の平行度及び水平度をチェッ
クしながら規定の精度以内になるようにポルｌ−１１０
によりエンドプレート１０９を介して移動プロソり１０
７を引っ張り、ブレード５にテンションを掛けなからト
ルクレンチで規定トルクまで締め付ける。

以上でブレード５のセットが完了し、ブレード支持枠６
を加工テーブル３の所定位置、つまりワークテーブル４
に取付けられたワークＷにブレード５を圧接させた状態
で取付ける。そして、固定ブロック１０８の側面に、ブ
ラケット１１を介してストローク量可変装置１ｏのロッ
ド１２の一端を固定する。

ワークＷは、ウェイトＧの重量により常に一定の圧力に
より圧接された状態でブレード５の往復移動で加工が行
なわれるものである。

上記のような加工段取りが終了したら、ランプ切断機本
体１の駆動を開始する。

先ずワークＷの切断加工部に、切削油給油装置から切削
液（砥粒液）を供給しておき、ブレード５をストローク
量可変装置１ｏとブレード速度制御装置２０とにより一
定の速度で、かつ所定のストローク量で切断を開始する
。

またワークＷは、ワークテーブル上下振動装置３０によ
り一定の振動数で振動している。

ワークＷの切削荷重のコントロールは、制御装置６０か
らの指令によりパルスモータ４２が駆動してウェイトＧ
の位置を調整することにより行なわれる。即ち、ワーク
Ｗの切り始めの５〜８龍は軽く設定され、ブレード５が
ワークＷに切り込んで沈んだ状態からは荷重を重くなり
更にワークＷの切り終りの５〜３　＋ｕでは荷重が軽く
設定されるものである。

またブレード速度とストローク量は、制御装置６０から
の指令に基づいて回転駆動するパルスモータ１９及び減
速機付可変速駆動モータ１３０により行なわれる。

このようにしてワークＷの切り込みが開始されると、そ
の切り込み量が軸１．０４に設け・られた検知記録装置
５０のポテンショメータ５１と記録装置５２とにより記
録され、この記録されたデータが予めインプットされた
制御装置６゜にフィードバックされながら修正されて加
工が続けられる。

このように、制御装置６ｏに設定した加工条件に基づい
てパルスモータ１９，３５．４２及び減速機付可変速駆
動モータ１３．０が検知記録装置５０の記録データに基
づいて制御されながらランプ切断機加工が自動的に行な
われるものである。

以上のような操作によりワークＷの切断加工が終了する
と検知記録装置５ｏがこの状態を検知し、ワークＷの切
り終り信号を出し、これと同時に各軸、及び切削液の供
給が停止される。

また同時に記録装置５２も停止し、パトライトが加工終
了を表示する。そして、上記のような各加工操作をワー
クＷ毎に行い、ワークＷの材質等が異なった場合には、
その都度条件を修正して制御装置６０にインプットする
。

〔発明の効果〕

この発明は、上記のようにラップ切断機本体に、ブレー
ドのストローク量を可変にするストローク量可変装置と
、ブレードの切削速度を自動的に制御するブレード速度
制御装置と、ワークテーブルにクランプされるワークに
上下振動を与えてブレードとワークとの間に切削油を強
制的に供給するワークテーブル上下振動装置と、ブレー
ドにワークを圧接させて切削する切削荷重コントロール
装置と、ランプ切断機の稼動時間とワークの切削量を自
動的に記録する検知記録装置とから成るブレード式ラッ
プ切断機であって、前記切削荷重コントロール装置を、
前記加工テーブル上に軸を介して揺動自在に枢支された
上昇アームと、この上昇アームの一端に支持された前記
ワークテーブルと、上昇アームの他端側に連結されたガ
イドレールに沿って摺動自在なウェイトと、このウェイ
トをワークの重量に応じて制御装置からの指令に基づき
加工条件に対応する位置まで移動させる駆動モータとで
構成した為、ワークの切り始めから切り終りまでの間に
切削荷重を自動的に調整することによって、ブレードに
掛る負荷を低減させると共にブレード自体の偏摩耗を少
なくし、更に切削時間の短縮と加工面に於ける加工精度
とを著しく向上させることが出来る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施したブレード式ラップ切断機と
これを制御する制御装置の正面図、第２図は第１図の側
面図、第３図は第１図の平面図、第４図は第３図のＴＶ
−ＴＶ線に沿う断面図、第５図は第４図の■−■線に沿
う断面図、第６図はブレード支持枠の平面図、第７図は
第６図の■−■線に沿う縦断正面図、第８図は第６図の
■−■線に沿う断面図、第９図は第３図の■−■線に沿
う断面図、第１０図は第４図のｘ−Ｘ線に沿う断面図、
第１１図は第４図のＸＩ−ＸＩ矢視側面図、第１２図は
ストローク量可変装置に於けるスイングアームの左側面
図、第１３図は第１２図のｘｍ−ｘｍ線に沿う断面図、
第１４図は第１３図のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う断面図、
第１５図は第１３図のｘｖ−ｘｖ線に沿う断面図、第１
６図はブレード速度制御装置の縦断正面図、第１７図は
第１６図の右側描図、第１８図は第４図の■ＸＸ−１１
ＸＸ線に沿う断面図、第１９図は第４図のＩＸＸ−ＩＸ
Ｘ線に沿う検知記録装置の断面図、第２０図は切削荷重
を設定する際の操作を示す模式図である。 １・・・ラップ切断機本体、２・・・ベット、３・・・
加工テーブル、４・・・ワークテーブル、５・・・ブレ
ード、６・・・ブレード支持枠、１０・・・ストローク
量可変装置、２０・・・ブレード速度制御装置、３０・
・・ワークテーブル上下振動装置、４０・・・切削荷重
コントロール装置、４１・・・シャフト、４２・・・パ
ルスモータ（駆動モータ）、５０・・・検知記録装置、
６０・・・制御装置、１０１・・・上昇アーム、１０４
・・・軸、Ｗ・・・ワーク、Ｇ・・・ウェイト。 代理人　弁理士　小　川　信　− 弁理士　野　口　賢　照 弁理士斎下和彦 第９図 第１１図 第１６図 第１７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ランプ切断機本体に、ブレードのストローク量を可変に
   するストローク量可変装置と、ブレードの切削速度を自
   動的に制御するブレード速度制御装置と、ワークテーブ
   ルにクランプされるワークに上下振動を与えてブレード
   とワークとの間に切削油を強制的に供給するワークテー
   ブル上下振動装置と、ブレードにワークを圧接させて切
   削する切削荷重コントロール装置と、ランプ切断機の稼
   動時間とワークの切削量を自動的に記録する検知記録装
   置とから成るブレード式ランプ切断機であって、前記切
   削荷重コントロール装置を、前記加工テーブル上に軸を
   介して揺動自在に枢支された上昇アームと、この上昇ア
   ームの一端に支持された前記ワークテーブルと、上昇ア
   ームの他端側に連結されたガイドレールに沿って摺動自
   在なウェイトと、このウェイトをワークの重量に応じて
   制御装置からの指令に基づき加工条件に対応する位置ま
   で移動させる駆動モータχで構成したことを特徴とする
   ブレード式ランプ切断機に於ける切削荷重コントロール
   装置。