WO2018230308A1

WO2018230308A1 - 縦型帯鋸盤

Info

Publication number: WO2018230308A1
Application number: PCT/JP2018/020157
Authority: WO
Inventors: 尚仁相原; 玲石井
Original assignee: 株式会社アマダホールディングス; 株式会社アマダマシンツール
Priority date: 2017-06-12
Filing date: 2018-05-25
Publication date: 2018-12-20
Also published as: JPWO2018230308A1; JP6670979B2

Abstract

縦型帯鋸盤（１０）では、テーブル（２２）の移動領域を跨ぐ門型フレーム（５８）がベッド（１２）のベース（１８）の上面に立設されている。帯鋸刃（Ｂ）が巻回された鋸刃ホイール（５６）を収容した鋸刃ハウジング（４８）が、門型フレーム（５８）に固定されている。

Description

縦型帯鋸盤

　本発明は、縦方向に延びる無端状帯鋸刃[endless bandsaw blade]を走行させつつワーク[workpiece]を搬送方向に搬送してワークを切断する縦型帯鋸盤[vertical bandsaw machine]に関する。

　切断する幅が広いワークを切断する場合には、水平方向に延びる無端状帯鋸刃を走行させる横型帯鋸盤[horizontal bandsaw machine]に代えて、縦方向に延びる無端状帯鋸刃を走行させる縦型帯鋸盤が用いられることが多い。また、縦型帯鋸盤には、ワークを支持するテーブルがベッドに固定されたテーブル固定タイプ[fixed-table type]と、テーブルがベッドに対して移動可能なテーブル可動タイプ[movable-table type]とがある。

　テーブル固定タイプの縦型帯鋸盤は、切断方向及びその反対方向に移動可能に設けられた鋸刃ハウジングをベッドに具備している。鋸刃ハウジングは、縦方向に延びている。また、鋸刃ハウジングの内側には、帯鋸刃が巻回されて帯鋸刃を支持する回転可能な一対の鋸刃ホイールが設けられている。鋸刃ハウジングの前側には、帯鋸刃の切断に使用される部分を帯鋸刃の走行方向に沿って案内（案内支持）する一対の鋸刃ガイドが設けられている。一対の鋸刃ガイドは、縦方向（帯鋸刃の走行方向）に間隔を置いて設けられている。鋸刃ハウジングの切断方向への移動によって、ワークが切断される（下記特許文献１及び特許文献２参照）。

　一方、テーブル可動タイプの縦型帯鋸盤は、立設された鋸刃ハウジングをベッドに具備している。ベッドの内側には、ホイール収容部が設けられている。ホイール収容部及び鋸刃ハウジングの内側には、帯鋸刃が巻回されて帯鋸刃を支持する回転可能な一対の鋸刃ホイールが設けられている。ベッド及び鋸刃ハウジングの適宜位置には、帯鋸刃の切断に使用される部分を帯鋸刃の走行方向に案内（案内支持）する鋸刃ガイドが設けられている。テーブルの切断方向への移動（即ち、ワークの搬送方向の移動）によって、ワークが切断される（下記特許文献３参照）。

　上述したように、テーブル固定タイプの縦型帯鋸盤では鋸刃ガイドが移動可能な鋸刃ハウジングに設けられているのに対して、テーブル可動タイプの縦型帯鋸盤では、鋸刃ガイドが固定されたベッド及び鋸刃ハウジングに設けられている。このため、テーブル可動タイプの縦型帯鋸盤は、テーブル固定タイプの縦型帯鋸盤に比べて、鋸刃ガイドの支持剛性が高く、切断速度を上げて生産性を向上することができる。

米国特許５７８７７７４号米国特許５５２６７２７号日本国特開２００１－１５０２３１号

　切断する幅が広いワークを切断する場合、テーブル可動タイプの縦型帯鋸盤の切断速度は横型帯鋸盤の切断速度よりも高速である。しかし、近年、更なる生産性向上が望まれている。テーブル可動タイプの縦型帯鋸盤の切断速度（切断長さ／時間）をさらに上げると、鋸刃ハウジング及び鋸刃ハウジングに設けられた鋸刃ガイドが切断方向に倒れる傾向がある。その結果、ワークを安定して切断できなくなる。

　本発明の目的は、ワークを安定して切断しつつ生産性をさらに向上させることのできるテーブル可動タイプの縦型帯鋸盤を提供することである。

　本発明の特徴は、縦方向に延びる無端状帯鋸刃を走行させつつ、前記帯鋸刃に対してワークを搬送方向に相対的に搬送して前記ワークの被切断部を切断する縦型帯鋸盤であって、内側にホイール収容部を有するベッドと、前記搬送方向及びその反対方向に移動可能に前記ベッドに設けられた、前記ワークを支持するテーブルと、前記テーブルに前記ワークを固定するワーク固定装置と、前記ベッドに立設された鋸刃ハウジングと、前記ベッドの前記ホイール収容部及び前記鋸刃ハウジングの内側にそれぞれ回転可能に設けられた、前記帯鋸刃が巻回されて前記帯鋸刃を支持する一対の鋸刃ホイールと、前記テーブルの移動領域を跨ぐように前記ベッドに立設され、その一部が前記鋸刃ハウジングと固定された門型フレームと、を備えている縦型帯鋸盤を提供する。

図１は、実施形態に係る縦型帯鋸盤の左側面図である。図２は、上記縦型帯鋸盤の平面図である。図３は、上記縦型帯鋸盤の正面図である。図４は、図１中の矢印ＩＶで示される部分の拡大側面図である。図５は、図２中の矢印Ｖで示される部分の拡大平面図である。

　以下、図面を参照しつつ実施形態に係る縦型帯鋸盤について説明する。下記の実施形態において、「（ワークの）搬送方向」は右方向である。「搬送方向の反対方向」は左方向である。「搬送幅方向」は、搬送方向に直交する前後方向である。図面中、「Ｒ」は右方向（搬送方向）、「Ｌ」は左方向（搬送方向の反対方向）、「ＦＦ」は前方向（搬送幅方向の一方向）、「ＦＲ」は後方向（搬送幅方向の他方向）、「Ｕ」は上方向、「Ｄ」は下方向を示す。左右方向は横（水平）方向であり、上下方向は縦方向である。

　図１～図３に示されるように、本実施形態に係る縦型帯鋸盤１０は、縦方向に延びる無端状帯鋸刃Ｂを循環走行させつつ切断幅（図１及び図３中では高さ）の広い金属ワークＷを搬送方向に移動させてワークＷの被切断部Ｗａを切断する。

　縦型帯鋸盤１０は、水平方向に延びるベッド１２を備えている。ベッド１２の上部には、切削油[cutting oil]（切削液[cutting fluid]の一例）を収容するオイルパン１４が設けられている。ベッド１２の（横方向の）中央には、ホイール収容部[wheel container]１６が設けられている。ベッド１２の上部中央には、前後方向（搬送幅方向）に延びるベース１８が設けられている。

　図１～図５に示されるように、ベッド１２の上部（オイルパン１４の内部）には、横方向に延びる一対のガイドレール２０が設けられている。一対のガイドレール２０の間には、ワークＷを支持するテーブル２２が横方向（搬送方向及びその反対方向）に移動可能に設けられている。即ち、ベッド１２の上部には、一対のガイドレール２０を介してテーブル２２が横方向に移動可能に設けられている。また、テーブル２２には、帯鋸刃Ｂが相対的に進入するスリット２４が形成されている。テーブル２２は、スリット２４によって前後にフロントテーブル２６及びリアテーブル２８に区画（分割）されている。フロントテーブル２６及びリアテーブル２８は、適宜の連結機構によって一体的に連結されている。テーブル２２は、ベッド１２の適宜位置に設けられたテーブル用油圧シリンダ（図示せず）又はテーブル用電動モータ（図示せず）によって横方向に移動される。

　フロントテーブル２６の上面には、ワークＷの被切断部Ｗａより片側（前側）を挟持するフロントバイス機構３０が設けられている。フロントバイス機構３０は、フロントテーブル２６の左側に設けられたフロント固定バイス３２と、フロント固定バイス３２と横方向に対向してフロントテーブル２６に設けられたフロント可動バイス３４とを有している。フロント可動バイス３４は、横方向に移動可能である。フロント可動バイス３４は、フロントテーブル２６の右側に設けられたフロントバイスシリンダ３６によって横方向に移動される。

　リアテーブル２８の上面には、ワークＷの被切断部Ｗａより片側（後側）を挟持するリアバイス機構３８が設けられている。リアバイス機構３８は、リアテーブル２８の左側に設けられた、前後方向に延びるリア固定バイス４０と、リア固定バイス４０と横方向に対向してリアテーブル２８に設けられたリア可動バイス４２とを有している。リア可動バイス４２は、横方向に移動可能である。リア可動バイス４２は、リアテーブル２８の右側に設けられたリアバイスシリンダ４４によって横方向に移動される。

　フロントバイス機構３０及びリアバイス機構３８は、ワークＷをテーブル２２に固定するワーク固定装置[workpiece fixing device]に相当する。なお、ワーク固定装置として、フロントバイス機構３０及びリアバイス機構３８に代えて、電磁力でワークＷをテーブル２２に固定する電磁チャック[electromagnetic chuck]（図示せず）を用いてもよい。

　リア固定バイス４０の側部には、ワークＷを前後方向に位置決めするためのバックゲージ（突き当て部材）４６が前後方向に移動可能に設けられている。バックゲージ４６は、ワークＷの後端部に突当て可能である。バックゲージ４６の前後方向の位置は、リア固定バイス４０の後部に設けられたバッグゲージ用電動モータ（図示せず）よってワークＷの幅に応じて調整される。

　図１～図４に示されるように、ベッド１２の中央には、鋸刃ハウジング４８が立てられた状態で設けられている。即ち、鋸刃ハウジング４８が、ベッド１２の中央に立設されている。鋸刃ハウジング４８は、ベッド１２の中央後部に立設されたコラム５０と、コラム５０の上端に設けられたハウジング（ホイール収容部）５２とを有している。

　ベッド１２のホイール収容部１６の内側には、帯鋸刃Ｂが巻回されて帯鋸刃Ｂを支持する下部鋸刃ホイール５４が収容されている。下部鋸刃ホイール５４は、搬送方向に平行な回転軸心回りに回転可能である。下部鋸刃ホイール５４は、ベッド１２の内側の適宜位置に設けられたホイール用電動モータ（図示せず）によって回転される。

　一方、鋸刃ハウジング４８のハウジング５２の内側には、帯鋸刃Ｂが巻回されて帯鋸刃Ｂを支持する上部鋸刃ホイール５６が収容されている。上部鋸刃ホイール５６は、搬送方向に平行な回転軸心周りに回転可能である。上部鋸刃ホイール５６は、上述した下部鋸刃ホイール５４による帯鋸刃Ｂの走行によって、下部鋸刃ホイール５４と同期して受動的に回転される。上部鋸刃ホイール５６の高さ位置（縦位置[vertical position]）は、ハウジング５２の適宜位置に設けられたホイール用油圧シリンダ（図示せず）によって調整される。上部鋸刃ホイール５６の高さにより、帯鋸刃Ｂの貼り具合が調節される。

　ベッド１２のベース１８の上面には、門型フレーム[gate-shaped frame]５８が立設されている。門型フレーム５８は、テーブル２２の移動領域を跨いでいる（図２中右側の二点破線で示されるテーブル２２の右方限界位置も参照）。門型フレーム５８は、鋸刃ハウジング４８に対して搬送方向のすぐ下流側（鋸刃ハウジング４８の右側近傍）に位置している。また、門型フレーム５８は、搬送幅方向に離隔されてベース１８の上面に立設された一対の支柱部材[columnar support members]６０と、一対の支柱部材６０の上端を連結する搬送幅方向に延びる梁部材[beam member]６２とを有している。梁部材６２は、ハウジング５２の下部にボルト締結によって固定（一体的に連結）されている。

　なお、門型フレーム５８は、鋸刃ハウジング４８のすぐ下流側ではなく、すぐ上流側（左側近傍）に位置されてもよい。梁部材６２は、ボルト締結に代えて、溶接等の他の手段によってハウジング５２の下部に固定されてもよい。

　一対の支柱部材６０の間には、搬送幅方向に延びるサポート部材６４が設けられている。サポート部材６４は、縦方向に移動可能である。サポート部材６４の高さ位置（縦位置）は、ロックボルト等の公知のロック機構[locking mechanism]（図示せず）を手動で操作することで調整される。

　なお、サポート部材６４は、一対の支柱部材６０に移動不能に固定されてもよい。また、サポート部材６４の高さ位置は、ワークＷの上面の検知結果に基づいてサポート部材用電動モータ（図示せず）を制御することで自動的に調整されてもよい。

　ベッド１２の中央正面側（前側）には、帯鋸刃Ｂの切断に使用される部分を走行方向に沿って案内（案内支持）する下部鋸刃ガイド６６が設けられている。下部鋸刃ガイド６６は、帯鋸刃Ｂの胴部（鋸歯の無い平板部）を挟むように支持する一対の下部鋸刃インサート６８（図４参照）を有している。

　鋸刃ハウジング４８の正面側（前側）には、下方に延びるガイドバー７０が設けられている。ガイドバー７０の外周部には、帯鋸刃Ｂの切断に使用される部分を走行方向に沿って案内する上部鋸刃ガイド７２が設けられている。上部鋸刃ガイド７２は縦方向に移動可能である。上部鋸刃ガイド７２は、帯鋸刃Ｂの胴部を挟むように支持する一対の上部鋸刃インサート７４（図４参照）を有している。上部鋸刃ガイド７２は、サポート部材６４にボルト締結によって固定（一体的に連結）されている。上部鋸刃ガイド７２の高さ位置（縦位置）は、上述したロック機構を手動で操作することで調整される。

　なお、ガイドバー７０は省略されてもよい。この場合、上部鋸刃ガイド７２は、サポート部材６４を介して門型フレーム５８に設けられる。上部鋸刃ガイド７２は、ボルト締結に代えて、溶接等の他の手段によってサポート部材６４に固定されてもよい。あるいは、上部鋸刃ガイド７２はサポート部材６４に固定されなくてもよい。この場合、上部鋸刃ガイド７２の高さ位置（縦位置）は、上述したサポート部材６４のためのロック機構に代えて、ロックボルト等の他のロック機構を手動で操作することで調整される。

　続いて、本実施形態の動作及び効果について説明する。

　テーブル２２上に載置されたワークＷの後端部にバックゲージ４６を突き当てて、ワークＷを前後方向に位置決めする。この際、ワークＷの被切断部Ｗａがスリット２４の上方に位置される。次に、フロントバイスシリンダ３６によってフロント可動バイス３４を左方に移動させて、フロント可動バイス３４及びフロント固定バイス３２によってワークＷの前側部分を挟持する。また、リアバイスシリンダ４４によってリア可動バイス４２も左方に移動させて、リア可動バイス４２及びリア固定バイス４０によってワークＷの後側部分も挟持する。この結果、ワークＷがテーブル２２に固定される。

　その後、ホイール用電動モータによって下部鋸刃ホイール５４が回転され、上部鋸刃ホイール５６も帯鋸刃Ｂを介して同期して回転される。帯鋸刃Ｂの切断に使用される部分が下部鋸刃ガイド６６及び上部鋸刃ガイド７２によって案内された状態で、帯鋸刃Ｂは循環走行される。帯鋸刃Ｂの切断に使用される部分では、帯鋸刃Ｂは上から下へと走行する（ワークＷをテーブル２２に押さえ付ける方向）。そして、テーブル移動用油圧シリンダによってテーブル２２を搬送方向（右方向）に移動させてワークＷを搬送方向に搬送する。スリット２４に相対的に進入する帯鋸刃ＢによってワークＷが切断される。この結果、被切断部Ｗａが切断される（縦型帯鋸盤１０の通常動作）。

　上述したように、門型フレーム５８がテーブル２２の移動領域を跨ぐようにベース１８の上面に立設され、かつ、梁部材６２（門型フレーム５８の一部）が鋸刃ハウジング４８のハウジング５２の下部と固定されている。このため、鋸刃ハウジング４８の剛性を梁部材６２（門型フレーム５８）によって十分に高めつつ、上部鋸刃ガイド７２の支持剛性も十分に高めることができる。特に、上部鋸刃ガイド７２が、サポート部材６４に固定され、即ち、サポート部材６４を介して門型フレーム５８に固定されているので、上部鋸刃ガイド７２の支持剛性をより十分に高めることができる。

　切断時には切削面と切削方向（＝帯鋸刃Ｂの走行方向）との双方に垂直な方向に作用する背分力[thrust force]が帯鋸刃Ｂに作用する。即ち、背分力は搬送方向に作用し、この背分力は帯鋸刃Ｂを介して鋸刃ハウジング４８や上部鋸刃ガイド７２に作用する。上述した剛性向上によって、本実施形態に係る縦型帯鋸盤１０の背分力に対する剛性は、切断速度を上げた時の背分力に対する従来の縦型帯鋸盤の剛性よりも十分に高くなる。従って、鋸刃ハウジング４８及び上部鋸刃ガイド７２が搬送方向（切断方向：右方）に倒れるのを十分に抑止できる（縦型帯鋸盤１０の特有の効果）。

　本実施形態によれば、縦型帯鋸盤１０の切断速度を（従来の縦型帯鋸盤の限界切断速度以上に）さらに上げても、鋸刃ハウジング４８及び上部鋸刃ガイド７２が切断方向に倒れるのを十分に抑止できる。従って、本実施形態によれば、ワークＷを安定して切断しつつ生産性をさらに向上させることができる。

　特に、本実施形態では、門型フレーム５８が、搬送方向に直交する搬送幅方向に離隔されてベッド１２に立設された一対の支柱部材６０と、一対の支柱部材６０の上端を連結する、鋸刃ハウジング４８に固定された梁部材６２と、を備えている。このように、一対の支柱部材６０と梁部材６２とで門型フレーム５８を構成することで門型フレーム５８自体に高い剛性を持たせることができ、鋸刃ハウジング４８や上部鋸刃ガイド７２に作用する背分力に門型フレーム５８で十分に対抗することができる。

　また、本実施形態では、ベッド１２に下部鋸刃ガイド６６が設けられ、かつ、鋸刃ハウジング４８にガイドバー７０を介して上部鋸刃ガイド７２が設けられている。これらの鋸刃ガイド６６及び７２は、帯鋸刃Ｂの切断に使用される部分を帯鋸刃Ｂの走行方向に沿って案内する。従って、背分力を鋸刃ガイド６６及び７２を介して門型フレーム５８で受け止めることができる。なお、上述したように、上部鋸刃ガイド７２は門型フレーム５８に設けられてもよく、この場合も、背分力を鋸刃ガイド６６及び７２を介して門型フレーム５８で受け止めることができる。

　さらに、本実施形態では、門型フレーム５８が、一対の支柱部材６０の間に設けられたサポート部材６４さらに備えており、上部鋸刃ガイド７２がサポート部材６４に固定されている。従って、上部鋸刃ガイド７２で受けた背分力をサポート部材６４を介して効率的に一対の支柱部材６０（門型フレーム５８の一部）で受け止めることができる。サポート部材６４は、一対の支柱部材６０の間に（それらを連結するように）設けられるため、門型フレーム５８の剛性をさらに向上させる。

　またさらに、本実施形態では、上部鋸刃ガイド７２が固定されているサポート部材６４の高さ位置（縦位置）が調整可能である。即ち、上部鋸刃ガイド７２の高さ位置（縦位置）が調整可能である。従って、ワークＷ（被切断部Ｗａ）の大きさ（高さ）に応じて変化する帯鋸刃Ｂの切断に使用される部分の長さに応じて上部鋸刃ガイド７２の高さを調整できるので、やはり、背分力を帯鋸刃Ｂ及び上部鋸刃ガイド７２を介して門型フレーム５８で効率よく受け止めることができる。

　日本国特許出願第２０１７－１１４８５１号（２０１７年６月１２日出願）の全ての内容は、ここに参照されることで本明細書に援用される。本発明の実施形態を参照することで上述のように本発明が説明されたが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、請求の範囲に照らして決定される。

Claims

　縦方向に延びる無端状帯鋸刃を走行させつつ、前記帯鋸刃に対してワークを搬送方向に相対的に搬送して前記ワークを切断する縦型帯鋸盤であって、
　内側にホイール収容部を有するベッドと、
　前記搬送方向及びその反対方向に移動可能に前記ベッドに設けられた、前記ワークを支持するテーブルと、
　前記テーブルに前記ワークを固定するワーク固定装置と、
　前記ベッドに立設された鋸刃ハウジングと、
　前記ベッドの前記ホイール収容部及び前記鋸刃ハウジングの内側にそれぞれ回転可能に設けられた、前記帯鋸刃が巻回されて前記帯鋸刃を支持する一対の鋸刃ホイールと、
　前記テーブルの移動領域を跨ぐように前記ベッドに立設され、その一部が前記鋸刃ハウジングと固定された門型フレームと、を備えている縦型帯鋸盤。
　請求項１に記載の縦型帯鋸盤であって、
　前記門型フレームが、
　前記搬送方向に直交する搬送幅方向に離隔されて前記ベッドに立設された一対の支柱部材と、
　前記一対の支柱部材の上端を連結する、前記鋸刃ハウジングに固定された梁部材と、を備えている、縦型帯鋸盤。
　請求項２に記載の縦型帯鋸盤であって、
　前記ベッドと前記鋸刃ハウジング又は前記門型フレームとにそれぞれ設けられ、前記帯鋸刃の切断に使用される部分を前記帯鋸刃の走行方向に沿って案内する一対の鋸刃ガイドをさらに備えている、縦型帯鋸盤。
　請求項３に記載の縦型帯鋸盤であって、
　前記門型フレームが、前記一対の支柱部材の間に設けられたサポート部材さらに備えており、
　前記鋸刃ハウジング又は前記門型フレームに設けられた前記鋸刃ガイドが、前記サポート部材に固定されている、縦型帯鋸盤。
　請求項４に記載の縦型帯鋸盤であって、
　前記サポート部材が、その高さ位置を調整可能に構成されている、縦型帯鋸盤。