JPH02108507A - 石材薄板の切出し方法及び装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、表層材として使用される大理石等の石材薄板
を石材ブロックから切り出す方法及び装置に関する。

〔従来の技術〕

大理石等の天然石材を薄板状に切り出し、鋼板等の裏材
に貼り付けた表装材が使用されるようになってきている
。この表装材は、天然石材がもつ硬度、耐久性１表面の
色調や光沢等を活かしたものとして重宝されている。

天然石材を薄板状にするとき、帯鋸や丸鋸等によって石
材を必要厚さに切り出している。また、特開昭５６−８
２１７号公報では、両面に裏材を貼り付けた石材をクラ
ンプし、石材の一方の縁から丸鋸で表面と平行な方向に
スライスし、裏材のそれぞれに石材薄層が貼り付いた二
枚の積層体を製造している。このとき、丸鋸の回転中心
が石材の縁に近接すると、石材を反転させて、反対方向
の縁から石材を切断する。そして、両側からの切断線が
合わさったとき、石材が切り離されて二枚の薄板になる
。この方法によるとき、数−程度の厚さに石材をスライ
スすることができるとされている。

〔発明が解決しようとする課題〕

丸鋸を使用して石材ブロックを必要厚さにスライスする
とき、角部が欠は易い。第５図は、欠は発生の原因を説
明するための図である。スライスされる石材５１に対し
て、丸鋸５２は、矢印へ方向に回転しながら、切断深さ
に応じて矢印Ｂ方向に接近する。したがって、斜線で示
したように、両端部が鋭角状になった未切断部分５３に
九ｌＧ５２の刃が当接することになる。その結果、未切
断部分５３の鋭角［５４，５５に丸１１５２の刃が当た
り、薄肉化によって強度が低下している鋭角１５４．５
５に欠は落ちが生じる。また、スライスされる石材５１
が薄いものほど、丸１ｓ５２の衝撃に耐えることができ
ず、多量の欠は落ちを発生する。そのため、石材ブロッ
クから薄板を切り出すときの歩留りが低下し、製品単価
を上昇させる原因となる。

また、前述した特開昭５６−８２１７号公報で示されて
いるように、薄板状石材の両側から切断を行う場合、両
側からの切り口を石材中央部で一致させることが難しい
。そのため、スライスされた石材の表面に段差が生じ易
く、平滑な表面に仕上げるための研磨作業にかかる負担
が大きくなる。

しかも、丸鋸は、外周に設けた切断刃を鋼板で内側から
補強した構造であり、このため、回転時に切断刃がぶれ
易く、切り代が大きくなる。また、刃の剛性を高めるた
めに刃を厚くすることによっても切り代が大きくなる。

この切り代が太き（なることにより、歩留りの低下をも
たらす。

そこで、本発明は、内周に切断刃を備えたブレードを使
用することにより、前述した問題を解消し、高い歩留り
で石材ブロックを平滑な表面をもつ薄板にスライスする
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の切出し方法は、その目的を達成するため、内周
に切断刃を備えた環状のブレードを、張力を付与した状
態で固定具に取り付け、前記切断刃の内側空間に配置さ
れた石材を、前記切断刃を回転させながら切断すること
を特徴とする。

また、この方法で使用する装置は、内周に切断刃を備え
た環状のブレードと、該ブレードが取り付けられ、回転
駆動機構に接続された固定具と、張力付与状態で前記ブ
レードを前記固定具に取り付けるコツターと、スライス
される石材を前記切断刃の内側空間に保持し、切断深さ
に応じ前記石材を前記切断刃の方向に移動させる石材ホ
ルダーを備えていることを特徴とする。

〔作用〕

第４図は、本発明の詳細な説明する図である。

本発明で使用する切断工具は、内周に切断刃を備えたブ
レード５６を使用する。そして、この切断刃の内側空間
に石材５１を配置し、ブレード５６を回転方向Ａに回転
させ且つ石材５１を矢印Ｃ方向に移動させながら、切断
を行う。このとき、石材５１と切断刃との位置関係によ
って、両端部の角度が大きな未切断部分５３が生じる。

この未切断部分５３を、第５１！Ｉで説明した未切断部
分５３と比較するとき、切断刃の入側端部５４及び出側
端部５５共に大きな角度をもった角部となっている。そ
のため、未切断部分５３の特に角部が受ける単位体積当
たりの力が小さくなり、欠は落ちが防止される。

また、ブレード５６は、コツターによって張力付与状態
に維持されているため、剛性が高くなっている。そのた
め、切断刃が回転時にぶれることが少なくなり、小さな
切り代で歩留り良く石材５１をスライスすることができ
、しかも切断速度が早くなる。また、剛性が高くなった
分だけ、薄いブレード及び切断刃を使用することができ
るため、切断精度及び歩留りが一層向上する。

さらに、薄いブレードを使用できるため、切断刃をダイ
ヤモンド電着により製作可能であり、従来の丸鋸にみら
れた不連続チップではなく、連続刃とすることができる
。このため、切断時の欠は落ち防止、切断精度の向上が
一層期待できる。

本発明は、大きな石材ブロックから複数枚の石材薄板を
切り出すこと、或いは前掲の特開昭５６−８２１７号公
報で説明されている石材を二枚の薄板にスライスするこ
との何れにも適用することができる。前者の場合には、
切り出した枚数に応じて、石材ブロックを前進させる。

また、切り出された石材薄板は、適宜の収容部に収容さ
れる。後者の場合には、前掲公報で示されている真空チ
ャック或いは磁気吸着具等によって裏材をクランプした
状態で切断作業が行われる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら、石材ブロックから複数枚の
石材薄板を切り出す実施例により、本発明の特徴を具体
的に説明する。

第１図は、本実施例で使用した装置の概略を示す。この
装置は、内周に切断刃ｌを備えた環状のブレード２を、
固定リング３に取り付けている。

固定リング３は、ベアリング４で回転可能に支持された
回転軸５に連結されている。そして、この回転軸５に、
モータ６から平ベルト７を介して駆動力が伝達される。

その結果、固定リング３は、回転軸５と共に矢印方向に
回転する。

一方、スライスされる石材８は、石材ホルダー９に挟持
されて、切断刃ｌの内側に配置される。

この石材ホルダー９は、石材８の切断深さに応じて矢印
Ｘで示した方向に進行する。また、石材ホルダー９に挟
持されている石材８の長さに応じ、換言すれば石材８か
ら切り出された石材薄板の枚数に応じ°て、矢印Ｙで示
した方向にも移動する。

第２図は、この石材８と切断刃ｌとの位習関係を表した
斜視図である。このように切断刃１の内側空間に配置さ
れた石材８を切断刃１方向に移動させるとき、石材８０
馬面に切断刃１が当接し、第４図で示したように切断が
行われる。切断刃１としては、石材の加工に使用されて
いるダイヤモンド等を使用することができる。

このとき、切断刃ｌによる機械的な切断に加えて、放電
加工を利用することができる。この放電加工のためには
、切断刃ｌの間に適宜の間隔をもって導電部材を介在さ
せ、個々の導電部材の間に電圧を印加しておく。そして
、切断刃１或いは放電部材が石材８に接触する切断個所
に加工液を供給する。これにより、導電部材が石材８に
離間するごとに放電が発生し、石材８は切断刃１による
機械的な切断と放電加工とを受ける。その結果、切断作
業の迅速化が図られる。

ブレード２は、第３図に示すように、コツターｌＯによ
り固定リング３に固定される。この固定によりブレード
２に張力が付与されるため、ブレード２を高速で回転さ
せた場合にも、充分にブレード２の平坦性が維持される
。したがって、ブレード２の内周に取り付けている切断
刃１の剛性が高まり、ブレを生じることなく石材８の切
断が行われる。また、ブレード２の剛体強度が向上する
ので、薄肉のブレード２及び切断刃１を使用することも
可能となる。ブレード２としては、靭性１強度に優れた
高炭素鋼やステンレス鋼の薄板が使用される。

切断刃ｌによって石材８から切り出された薄板は、受は
皿１１に収容される。第１図の例に右いては、受は皿１
１は、作業床１２に立設され、回転軸５を貫通する固定
柱１３の上端に設けられている。なお、この固定柱１３
は、受は皿１１に収容された石材薄板の枚数に応じて降
下する機構を備えたものを使用する。或いは、石材ホル
ダー９から吊り下げた形式の受は皿１１を使用すること
もできる。

このように張力を付与したブレード２の内周に設けた切
断刃１によって石材８を切断するため、第５図で説明し
たような欠は落ちを発生することなく、所定厚さの石材
薄板にスライスすることができる。

たとえば、１２０ｓｓＸ１２０ｕの断面をもつ石材８か
ら厚さ５鰭の石材薄板を切り出すため、肉厚０．１７１
１ＩＩ１１．内径３０５ｕのステンレス鋼製ブレード２
の内周に切断刃１として厚さ０．３５　ｍのダイヤモン
ドを取り付けたものを使用した。そして、ブレード２を
１６００回／分の速度で回転させながら切断を行うとき
、−枚の石材薄板を切り出すのに必要な時間は１．５分
であった。また、切り代は０．４鰭であり、歩留りは９
３％であった。しかも、切り出された石材薄板の表面は
平滑度に優れ、後続する研磨工程も簡単なものとなった
。

これに対し、同様なステンレス鋼でできた肉厚５Ｈのブ
レードの外周に厚さ８．５Ｉｌ１ｍの切断刃を取り付け
た切断工具で石材薄板の切出しを行ったところ、切断に
要した時間は２分であった。また、ブレード２０回転中
に切断刃ｌのブレが見られ、切り代が９．Ｏｕと大きく
なり、歩留りが３６％に低下した。

切断刃ｌにより切断される石材８をブレード２に対して
固定して配置するとき、切断面には、第４図で示すよう
に角度の大きな両端部をもつ未切断部分５３が生じる。

前述の条件下では、この両端部の角度は４５〜１３５度
であり、欠は落ちに対して充分な耐力をもっていた。こ
れに対し、未切断部分５３が第５図のように生じる丸鋸
を使用した場合には、両端部の角度が０〜４５度と小さ
く、平均して石材薄板４枚につき一回の割合で欠は落ち
が発生した。

切断される石材８は、ブレード２に対して固定されるこ
とに限らず、回転させながら切断を行うこともできる。

この場合、石材８は周面から中央部に向けて均等に切断
され、最後に残った中央部の未切断部分が切り落とされ
て、石材薄板が切り出される。このときに生じる未切断
部分は円形状であるため、欠は落ちの発生が一層抑制さ
れる。

たとえば、前述した条件に加え、石材８をブレード２と
反対方向に５０回／分で回転させながら切断を行ったと
き、微少な欠は落ちも皆無となった。

また、局部的に強度の小さな未切断部分が生じることが
ないため、切断速度を２０％向上させることもできた。

なお、以上の例においては、ブレード２を水平面に配置
し、これに対してスライスされる石材８を加工させる形
式の装置を説明した。しかし、本発明は、これに拘束さ
れるものではなく、ブレード２の回転面を垂直に維持し
、側方から石材８を切断刃１の内側空間に持ち込む横型
の装置に対して適用することができる。この横型の装置
においては、切断部に注水される水や切断時に発生した
切り粉等が固定リング３から重力落下により除去される
ため、作業環境が良好になる。この場合、石材８から切
り出された石材薄板を受ける受は皿１１の一側に突起等
の落下防止機構を設けることが望まれる。

また、固定リング３に複数のブレード２を取り付け、石
材８から同時に複数枚の石材薄板を切り出すこともでき
る。この場合、個々のブレード２０間に受は皿１１を配
置し、切り出された石材薄板を載せている受は皿１１を
固定リング３から取り出す機構が組み込まれる。この機
構としては、たとえばブレード２を固定する固定リング
３に代え、回転軸５から放射状に延びる複数の固定アー
ムを設け、この固定アームの間を進退する受は皿１１が
使用される。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明にふいては、内周に切断
刃を設けた切断工具によって石材から薄板を切り出して
いるため、切断中の石材に鋭角状の端部をもつ未切断部
分が生じることがない。そのため、薄肉の石材薄板を切
り出す場合にも、欠は落ちを生じることがなく、高い歩
留りで切断作業を行うことができる。また、切断刃を取
り付けたブレードに張力を付与した状態で切断が行われ
るため、ブレードの剛性が向上し、切断刃のブレを少な
くすることができる。そのため、切り代が小さくなり、
精密切断が可能となる。また、局部的に過大な力が切断
刃に加わることがないため、高速切断も可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例で使用した装置の概略を示し、第
２図は切断刃及び石材の位置関係を表した斜視図、第３
図はブレードの固定を説明するための図、第４図は内周
に切断刃を備えた切断工具の作用を説明するための図で
ある。他方、第５図は、従来の丸鋸によって石材を切断
するときの問題点を説明するための図である。 １：切断刃　　　　２ニブレード　　３：固定リング４
：ベアリング　　５：回転軸　　　６：モータ７：平ベ
ルト８：石材　　　　９：石材ホルダー１０＝コツター
　　ｌｌ：受は皿　　１２：作業床１３：固定柱　　　
　Ｘ：切断方向 Ｙ二石材下降方向　　　Ａ；切断刃回転方向特許出願人
　　　　新日本製鐵　株式會社代理人　　手掘　益（ほ
か２名） 第 ■ 図 第 図 第 図 第 図 交 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内周に切断刃を備えた環状のブレードを、張力を付
   与した状態で固定具に取り付け、前記切断刃の内側空間
   に配置された石材を、前記切断刃を回転させながら切断
   することを特徴とする石材薄板の切出し方法。 ２、内周に切断刃を備えた環状のブレードと、該ブレー
   ドが取り付けられ、回転駆動機構に接続された固定具と
   、張力付与状態で前記ブレードを前記固定具に取り付け
   るコッターと、スライスされる石材を前記切断刃の内側
   空間に保持し、切断深さに応じ前記石材を前記切断刃の
   方向に移動させる石材ホルダーを備えていることを特徴
   とする石材薄板の切出し装置。