JPS61279422A - 帯鋸盤の切曲り量検出装置 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 この発明は、帯鋸盤における切曲り徂を検出する装置に
関するものである。

Ｂ０発明の技術的背景及びその問題点 従来、帯鋸盤の切曲り量を検出する装置としては、特許
昭５８−２２２９０号及び特許開昭５８−１９２７１６
号公報に記載のものがある。

そしてこの種の切曲り伍を検出する装置としては、帯鋸
刃の胴部に押圧接触するローラ又は接触子をもって、揺
動部材を介し磁気検出器により、その変位量を検出して
いた。

いずれも検出装置は鋸刃案内装置に固着され、帯鋸刃を
支持するソーガイド近傍で、帯鋸刃のねじれ陽（たわみ
量）を検出し、被切断材中央部の切曲り量として算出し
ていた。

これを第６図、及び第７図に示した原理を示す梁の図表
で説明する。

帯鋸刃１０３は左右の鋸刃案内装置に設けた超硬ブロッ
ク１４１間で支持され、該超硬ブロック１４１の内側端
間距離をスパン距離Ωとする。

被切断材１３７の中心迄の距離を×１検出用ローラまで
の距離をａとし、最大変位量をｂ１検出用ローラ部に於
ける変位量をＣとする。

従来ａとＣを二辺とする直角三角形と、ｂとＸを二辺と
する直角三角形は、相似となる事から切曲り徂を算出し
ていた。

然し両端固定梁で中央に集中荷重１個が動く場合（不静
定ぼり）だわみＹは次式で表わされる。

任意の位置Ｘにおりるたわみは、材料力学の公式から、
Ｙ＝　（Ｗｂ２　／Ｅ　ＩΩ３）［ａｊＸ２　／２−　
ｉ＋２ａ）Ｘ３　／６］となり、ａ＝ｂ−１／２とする
と Ｙ＝−ＷＸ２　／４８Ｅ　Ｉ　（３ｎ−４Ｘ）となり上
記の計算式で算出した数値をもとに、たわみ線の傾向を
第７図に示した。

図から分かるように、帯鋸刃１０３を保持する超硬ブロ
ック１４１の内側端から、測定点つまり検出ローラ迄の
距離ａにおける変位ｆｆ１Ｃは非常に小さい。

ここで計測を行っている従来のものは、この小さな変位
量Ｃから最大変位ｉｂを予測する方法なので、誤差要因
が多く正確を期し難いものであった。

また前記した接触子を帯鋸刃の胴部に接触させ測定する
１１１１Ｍ４では、接触子の摩滅又は切粉等の付着によ
り検出値に誤差が発生し易い。

このためローラを帯鋸刃の胴部に当接させて、検出する
Ｉａ楢もあるが、切粉の巻込みにより回動不能になると
か、接触面に傷が付く等により計測点から変化するため
、測定零点の再調整を要する等不都合を生じ易い。

上記不都合のため、被切断材の損失を十分に防止出来ず
、また作業能率を低下させる等の欠点がある。

この発明の目的は、切曲げ現象によって生ずる帯鋸刃の
曲げ力によって発生する反力を、帯鋸刃を挟持案内する
超硬ブロック部で計測することを特徴としている。

そのため精度の高い切曲り■を予測出来るので、被切断
材の損失を防ぎ、作業能率の良い帯鋸盤を提供すること
を目的としている。

Ｃ１問題点を解決するための手段 この発明は、その目的を達成させるために次のような構
成としている。

すなわち、この発明に係る帯鋸盤１の切曲り量検出装置
は、帯鋸盤１に帯鋸刃３の一側面を案内する固定ガイド
部材２９を設けると共に、帯鋸刃３の他側を案内する移
動ガイド部材２７を設ける。

該ガイド部材の少なくとも一方に、帯鋸刃３の側面に作
用する力を検出する荷重検出器７７を設けた。

Ｄ、実施例 この発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

まず本発明を適用する帯鋸盤および切曲り量を検出する
荷重検出装置の一例について説明する。

第１図において、帯ｕＡ１１は、帯鋸刃３をかけまわし
で循環移動する駆動ホイール５と、従動ホイール７とが
それぞれの軸９．１１をハウジングプレート１３に平行
で回転自在に設けである。

前記ハウジングプレート１３は、基台１５の一部に設け
た水平軸１７のまわりをスイングシリンダ１９によって
揺動駆動される。

上記した帯鋸刃３は、従動ホイール７をハンドル２１に
よって駆動ホイール５より遠ざけられるように移動させ
ることで緊張させられる。

そして正面に設けられた２本のガイドアーム２３．２５
の下端に設けられた移動ガイド部材２７と、固定ガイド
部材２９とは、ハウジングプレート１３の揺動方向に平
行な切断平面、ヒを揺動する。

従って、図示の帯鋸盤１の場合、左右２つの鋸刃ガイド
部材２７．２９間で帯鋸刃３が占める平面が切断平面と
一致する。

かくしてハウジングプレート１３の揺動下降時に左右の
鋸刃ガイド部材２７．２９間の帯鋸刃３が基台１５上の
固定バイスジョー３３と、可動バイスジー３−３５に挟
持固定された被切断材３７を軸に直角に切断するもので
ある。

この種の帯鋸盤の作用は、通常のものであるので帯鋸盤
の全般的な詳細説明は省略する。

次に切曲り量を検出する荷重検出装置３９について詳細
に説明する。

第２図、第３図は荷重検出装置の断面を示す。

荷重検出器Ｍ３９は、鋸刃ガイド部材２７、又は２９に
組込まれている。

帯鋸刃３の胴部を両側で挟持案内する超硬ブロック４１
が組込まれたインサート４３．４５は、鋸刃ガイド部材
２７．２９に組込まれている。

前面側（第２図にて下側）のインサート４５のを面に複
数個の案内用のビン５３が固着され、相手側鋸刃ガイド
部材２７．２９の下端近傍に穿設された孔へ遊挿保持さ
れている。

左右のビン５３間にスプリング４９が張着された軸５１
を内蔵した、締付ノブ４７が鋸刃ガイド部材２７．２９
側に螺刻された螺子孔５５に螺合し、スプリング４９の
弾発力によってインサート４５に押付力を与え、帯鋸刃
３の自由を規制していφ・ 尚帯鋸刃３のをを規制するガイドローラ８１が鋸刃ガイ
ド部材２７．２９に組込まれている。

以上は一般の帯鋸盤が持つ機構であり詳細は省略する。

本業は、前面側インサート４５と相対した後面側のイン
サート４３が、鋸刃ガイド部材２７又は２９の下端部に
て関連係着され構成されている。

つまりインサート４３の片端（第２図に於て右側）に、
未貫通の孔５７を穿設し、眼孔５７に摺動自在になる如
く先端球面体６１を有する支持用ビン５９が係止し、該
支持用ビン５９の片端は鋸刃ガイド部材２７又は２９の
後方側（第２図の上方側）に穿設された孔へ嵌挿固着さ
れている。

また中央部にはプリロードを付加するため、スプリング
７３を張着した機構が組込まれている。

その構成は、インサート４３の中央部に穿設された段付
孔６３に、先端にストッパ一部６７を有した軸６５を挿
通する。

鋸刃ガイド部材２７又は２９側に穿設された未貫通の孔
７５の孔底に、スプリング７３の片端が当接し、他端は
スプリング受７１を介してナツト６９により軸６５に張
着されている。

上記の構成により、スプリング７３の弾発力によって後
述する荷重検出器７７にプリロードを附加する事が出来
る。

鋸刃ガイド部材２９の片側（第２図において左側）に荷
重検出器７７を組込む孔７９が穿設され、眼孔７９に前
記荷重検出器７７を組込後締結具（図示しない）に依り
固着する。

よって荷重検出器７７の先端検出部は、インサート４３
の背面に当接する。

以上の構成によりその作用としては、第４図にその原理
を梁の図表として示した。

切曲りに依って発生する帯鋸刃３を曲げようとする力（
荷重）Ｗは、該帯鋸刃３を挾持する左右の超硬ブロック
４１を組込んだインサート４３．４５に反力Ｒを発生さ
せる、この反力Ｒを検出するものである。

従って帯鋸刃に対し切曲り力は、梁の中央に集中荷重が
作用したと想定してよいので、両端固定の不静定梁で梁
の中央に集中荷重Ｗが鋤く時のたわみｆｆ１Ｙは材料力
学の公式から、次式で表わされる。

Ｙ−ＷΩ３／１９２ＥＩよりＷ＝２ＲのためＹｍａｘ＝
−（２ＫＵ３／１９２Ｅ　［）ＸＲという式となる。

ｙｍａｘは、たわみ最（切曲り世） Ｒは、反力（測定値）　Ｗは、集中荷重りは、インサー
ト間のスパン　Ｋは、修正係数Ｅは、帯鋸刃の縦弾性係
数 ■は、帯鋸刃の断面２次モーメント 一般的にインサートによる帯鋸刃の締付力は、１００Ｋ
（ｌ程度となっているので、第２図に示すように支持用
ビン５９と荷重検出器７７の２ケ所で均等に受けるとす
ると、荷重検出器７７には５０Ｋ（Ｊの荷重がかかる。

再に中央部に設けたスプリング７３の弾発力に依ってプ
リロードが負荷されているので、この荷重を加締し、こ
の値を切曲り値零とすると計算式は次式の如くなる。

最大切曲りｆｆｉ　　Ｙｍａｘ＝−（２にΩ３／１９２
Ｅ　Ｉ）Ｘ　（５０＋Ｐ＋−Ｒ）となる。

Ｐｌは、プリロード荷重　−は、切曲り方向を表す。

以上の計算式で、荷重検出器の測定値（反力）に依り最
大切曲り値を容易に計算する事が出来る。

本実施例に於ては、帯鋸刃３の案内部材の構成は、荷重
検出器７７側のインサート４３に摺動自在な支持用ビン
５９をもって、切曲りに依る帯鋸刃３に作用する力を感
度よく検出する構造である。

インサート４５は、ビン５３で案内されるが、ビンと孔
とは遊挿されているために若干の余裕代を有しているの
で計測値に変化を与えない。

又荷重検出器７７は、プリロードが負荷されているため
、反荷重検出器側に切曲っても帯鋸刃に作用する反力を
十分検出する事が出来る。

切曲り発生時に帯鋸刃をガイドする部位での帯鋸刃の変
位は少ないので精度良い検出が可能となる。

第５図は、制御装置の関連を示すブロック説明図で、特
に説明を加えるまでもないが、ロードセルで検出された
電流（電圧）値は増巾され、更にデジタル値に変換、こ
れをマイコンに接続する。

コンピュータは、荷重値を演尊処理し、切曲り量を算出
する。

算出値は、切曲り量として表示されると共に、操作パネ
ルから入力された切曲り限度値と比較し、限度を越えた
場合は出力信号を出す。

切曲り示は常時表示されており、制限値を越えた場合は
、シーケンス回路に出力し切断の停止、異常表示などに
利用する。

切断を開始しり曲りが発生すると、ロードセルに作用す
る荷重が増減する。

増加側および減少側は、それぞれ曲りの方向を示し、機
械の前方から見て前方の方へ切曲る場合と、後方へ切曲
る場合とがあって、両方向の切曲りとも一定限度に達す
ると切断を中止し、ハウジングプレートは直ちに上昇停
止し、警報を発する。

Ｅ０発明の効果 この発明に係わる帯鋸盤の切曲り量検出装置によるとき
は、荷重検出器を鋸刃案内装置に組込む事に依り、計測
部は直接インサートの動きと連動するので、複雑な計測
機構を附帯させる必要が無い。

然も鋸刃の掛替えも簡単に出来、使用中の帯鋸盤に対し
ても棲イ１けが可能で、安価に取付ける事が出来る。

又計測機器として精度の高いロードセル等の使用が出来
るので、精度の良い切曲り量を予測出来、直接帯鋸刃の
胴部に接して測定する形式で無いので、切粉による測定
部の磨耗とか切粉の巻込み等が無く測定零点の再調整が
不要となる。

尚切曲りに依る荷重の反力を検知しているので正確な切
曲り最を測定出来、その傾向がつかめると共に帯鋸刃の
残寿命の予測とか交換時期の警報が出せる。

以上のような事に依り、切曲り予が限度設定値を越えた
時、帯鋸盤の運転を停止させることに依り、不良切断を
防ぎ不良品の発生を防止し、夜間無人運転時のトラブル
の減少に依る信頼性の向上につながる。

又切曲り方向及びその石が判別されるので、切曲り自ｆ
Ｊ＋修正機能にも利用する事が出来る。

尚本発明は、いわゆる横型帯鋸盤に限らず、無人で切断
作業を行う総ての帯鋸盤にも利用出来る方法である事は
明白である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施した例としての横型帯鋸盤の正
面図、第２図は、第１図における■−■線矢視拡大図、
第３図は、第１図における■−■線矢視拡大図、第４図
は、本発明の原理を示す梁の図表、第５図は、本発明の
制御装置の機器を説明するブロック図、第６図、第７図
は、従来例の原理を示す梁の図表である。 図面の主要な部分を表わす符号の説明 １は帯鋸盤、３は帯鋸刃、２７．２９は鋸刃ガイド部材
、３９は荷重検出装置、４１は超硬ブロック、４３．４
５はインサート、７７は荷重検出器。 １′３ 箪３図 菓２悶 ４ソ 第４図 １−＋　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　Ｒ第５図 笛６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 帯鋸盤の鋸刃案内装置に帯鋸刃の一側面を案内する固定
   ガイド部材を設けると共に、帯鋸刃の他側を案内する移
   動ガイド部材を設け、該ガイド部材の少なくとも一方に
   、帯鋸刃の側面に作用する力を検出する荷重検出器を設
   けたことを特徴とする帯鋸盤の切曲り量検出装置。