JPH0714571B2 - 帯鋸盤の切削制御方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は帯鋸盤に係り、更に詳しくは帯鋸刃の切込み量
と切削長さとの積をほぼ一定に保ちながら切削加工を行
う帯鋸盤の切削制御方法および装置に関するものであ
る。

（従来の技術） 従来、帯鋸盤の切削加工では、鋸刃に生ずる切削背分力
を検出し、その切削背分力が一定値以上にならないよう
に切込み量を制御する制御方式が一般的に知られてい
る。

これらの制御方式では、切削長が短い時には切込み量
が多くなる。切削長が長い時には切込み量が少なくな
る。これらのおよびの事柄より鋸刃に過度な荷重を
かけることなく能率よく切込みが行なわれる。

しかし、切削長が長いと鋸刃のガレット部に切粉が充満
し上すべり現象が生じること、さらには切込み量が小さ
くなるに従い鋸刃の歯先は切削による加工硬化層を削る
ことになる。その結果、切削能率は悪く、歯先摩耗を早
めるという問題があった。

そこで、上記問題を解決するために、実公昭59-9781号
公報、特表昭60-500327号公報等（以下先行例と称す）
に見られる如く、帯鋸刃をシーソー的に揺動して切削長
を適正切削長に保持して切削を行う構成が提案されてい
る。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来のシーソー的な揺動切削は単に帯鋸
刃を上下（切込み方向）にシーソー的に揺動せしめてい
るだけで、帯鋸刃のシーソー的な揺動周期を鋸刃速度に
連動させる手段を採用していない。従って材質に応じた
適切な切削加工が出来ないという問題が残されている。

すなわち、加工硬化を生じ易い材質のワークピース（難
削材）の場合には、切削長を適正切削長に保持して、加
工硬化層に対して歯先が充分に食い込んだ状態において
切削を行うように、ワークピースに対する鋸刃の切込み
量を大きくし、負荷が大きくならないように鋸刃速度を
小さくする条件で切削が行われる。

切削し易い材質のワークピース（易削材）の場合には、
切削長を適正切削長に保持して切削能率を向上するため
に、切込み量を小さくして鋸刃速度を大きくする条件で
切削が行われる。

ところが前記先行例においては、鋸刃速度に拘りなく帯
鋸刃又はハウジングをシーソー的に揺動せしめて切削を
行う構成であるから、例えば、切込み量を大きくし鋸刃
速度を小さくする条件で切削を行おうとするときに、帯
鋸刃又はハウジングのシーソー的な揺動周期が短いと、
ワークピースに対して帯鋸刃が切込む方向にシーソー的
に揺動するとき、ワークピースの一側方部において帯鋸
刃がワークピースに対して切込むとき、他側方において
はワークピースから離反する態様となることが頻繁に行
われることとなり、ワークピースに対する鋸刃の切込み
が充分に行われないうちに離反する態様となって、帯鋸
刃の切込み量が小さくなる傾向にあるので望ましいもの
ではない。

逆に、切込み量を小さくして鋸刃速度を大きくする条件
で切削を行おうとするときに、帯鋸刃又はハウジングの
シーソー的な揺動周期が長いと、ワークピースの一側方
部において帯鋸刃がワークピースに切込むとき、ワーク
ピースの他側方部において帯鋸刃がワークピースから離
反する態様にあるが、シーソー的な揺動周期が短い場合
に比較して前記一側方部の切込み時間が長いので、一側
方部の切削が進行して、シーソー的な揺動を行っている
に拘らず、周期が短い場合に比較して切削長は長くなる
傾向にあり、切削抵抗が急激に増大する傾向にある。し
たがって、切削長を適正切削長に保持して切削抵抗をあ
る程度に抑制し、鋸刃速度を大きくして能率よくシーソ
ー的な揺動切削を行おうとするものであるから、切込み
量を小さくし鋸刃速度を大きくする条件のときに、シー
ソー的な揺動周期が長いことは望ましいものではない。

したがって、帯鋸刃を切込み方向にシーソー的に揺動し
つつワークピースの切削を行うには、ワークピースの材
質に対応して鋸刃速度を変更した場合には、その鋸刃速
度に対応して帯鋸刃のシーソー的な揺動周期を変更する
ことが望ましいものである。

そこで、本発明の目的はシーソー的な揺動切削加工での
帯鋸刃のシーソー的な揺動周期を鋸刃速度に連動させ
て、切削長を適正切削長に保ちながら切削加工を行うこ
とにより、材質に応じての適切な切削加工が行なえるよ
うにした帯鋸盤の切削制御方法および装置を提供するこ
とにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明の方法は、ワークピ
ースに対して帯鋸刃の切込みを行ない、かつ、上記帯鋸
刃が前記ワークピースへ切込む方向へシーソー的に揺動
し乍ら前記ワークピースの切削を行なう方法にして、前
記ワークピースへ切込む方向への前記シーソー的な揺動
を、その周期が前記帯鋸刃の鋸刃速度と反比例関係を保
持するようにして行い、ワークピースに対する帯鋸刃の
切込み量と切削長さとの積をほぼ一定に制御する切削制
御方法である。

また、本発明の装置は、ワークピースに対して切込みを
行なう帯鋸刃を備えると共に上記ワークピースの両側に
おいて前記帯鋸刃を案内する鋸刃案内部を備え、かつ、
両側の鋸刃案内部が切込み方向へ交互に出入りすること
によって前記帯鋸刃を前記ワークピースへ切込む方向へ
シーソー的に揺動するための揺動駆動装置を設けてなる
帯鋸盤の切削制御装置にして、ワークピースに対する帯
鋸刃の切込み量と切削長さとの積をほぼ一定に制御する
ために、前記帯鋸刃の鋸刃速度と前記帯鋸刃の前記シー
ソー的な揺動周期とを反比例関係を保持して関連作動せ
しめるべく前記揺動駆動装置の作動制御部と帯鋸刃の駆
動部とを連動するための関連作動装置を備えてなるもの
である。

（実施例） 以下、本発明の一実施態様を図面に基づいて詳細に説明
する。

まず、本発明が適用される帯鋸盤の概要について説明す
る。

第１図は帯鋸盤の一例を示す横型帯鋸盤の正面図であ
る。

第１図において、横型帯鋸盤１は、概略的には、箱状の
ベース３とカッティングヘット５より構成してあり、カ
ッティング５は、ヒンジピン７を介してベース３上に上
下方向へ揺動自在に支承されている。上記ベース３上に
は、切断すべきワークピースＷを載置するワークテーブ
ル９が備えられており、このワークテーブル９には、ワ
ークピースＷを挟持固定自在の固定バイスジョー11fと
可動バイスジョー11mとを備えてなるバイス装置11が装
着されている。前記カッティングヘッド５はハウジング
部13,15を備えており、各ハウジング部13,15はビーム部
材17によって一体的に連結されており、このビーム部材
17上にはコントロールボックス19が設けられている。

前記カッティングヘッド５の前記ハウジング部13,15内
には、それぞれ駆動ホィール21、従動ホィール23が軸2
5,27を介して回転自在に内装されている。駆動ホィール
21と従動ホィール23とに掛回されたエンドレス状の帯鋸
刃29の着脱交換を容易に行なうために、従動ホィール23
は駆動ホィール21に対して接近離反する方向へ移動調節
自在に設けられている。詳細な図示は省略するけれど
も、公知のように、従動ホィール23の移動調節は、前記
ハウジング部15に回転自在に備えられてテンションハン
ドル31を回転することによって行なわれるものである。

前記帯鋸刃29が、固定ガイドアーム33と可能ガイドアー
ム35とにより、刃先を垂直下方に向けて案内保持される
ことにより、横型帯鋸盤１の切断領域において、両ガイ
ドアーム33,35の間に切断部分が形成される。上記両ガ
イドアーム33,35は、前記ビーム部材17に固定されたガ
イド部材37に支承されており、下端部には、帯鋸刃29を
垂直に捻り起して案内する帯鋸刃案内装置39,41がそれ
ぞれ設けられている。上記固定ガイドアーム33は、ガイ
ド部材37に固定的に支承されており、可動ガイドアーム
35は、切断すべきワークピースＷの大きさに応じて帯鋸
刃29の切断部分を調節すべく、固定ガイドアーム33に対
して接近離反する方向へ位置調節固定自在に支承されて
いる。

前記カッティングヘッド５は、ワークピースＷに対して
帯鋸刃29を切込むため、およびワークピースＷから帯鋸
刃29を離反するために、ピストンロッド43を備えた油圧
シリンダ45の作動により、ヒンジピン７の回りに上下方
向に揺動するように構成されている。すなわち、油圧シ
リンダ45に圧油が供給されたときにカッティングヘッド
５は上昇し、油圧シリンダ45から圧油をドレインするこ
とにより、自重によってカッティングヘッド５は下降す
るものである。

ところで、例えば加工硬化性の被切削材においては、切
込み量が小さいと、鋸刃の歯先が加工硬化した部分を切
削することとなって摩耗が著しいので、加工硬化した硬
化層部分よりも下側へ歯先が突入した状態の大きい切込
量で、かつ負荷が大きくならないように、鋸刃速度を小
さくして切削することが望ましい。すなわち、鋸刃速度
はワークピースの材質に対応して調整する必要がある。

また、既述したように、帯鋸刃又はハウジングのシーソ
ー的な揺動周期が短いと鋸刃の切込み量が小さくなる傾
向にあり、逆にシーソー的な揺動周期が長くなると、切
削長が長くなり切削抵抗が急激に増大する傾向にある。
よって、切削条件としてはワークピースの材質に対応し
てシーソー的な揺動周期をも調整する必要がある。

難削材の場合には切込み量を大きくし、鋸刃速度を小さ
くする条件の切削であるから、帯鋸刃のシーソー的な揺
動周期は長い方が望ましく、逆に易削材の場合は、切込
み量を小さくし鋸刃速度を大きくする条件の切削である
から、上記シーソー的な揺動周期は短い方が望ましいも
のである。すなわち、帯鋸刃のシーソー的な揺動周期と
鋸刃速度との関係は反比例的関係にあることが望まし
い。

従って、本発明は切削長を適性切削長に保つように帯鋸
刃のシーソー的な揺動周期を鋸刃速度に連動せしめて、
「切込み量×切削長さ」をほぼ一定に制御するように
し、鋸刃速度を大きくし切削率を大きくしての切削を容
易にしたのである。

第２図は本発明を説明するのに必要な横型帯鋸盤におけ
る要部を取出した正面概略図である。

なお、すでに第１図で横型帯鋸板の概要を説明したが、
その説明時の部材と同一のものは同符号を用いて詳細な
説明は省略する。

第２図において、ハウジング47の左右両側に設けられた
駆動ホィール21と従動ホィール23との間に帯鋸刃29がエ
ンドレス状に巻回されて装着されている。ハウジング47
に取付けられた固定ガイドアーム33には、帯鋸刃29をワ
ークピースＷへ切込む方向へシーソー的に揺動するため
の揺動駆動装置としてのバックローラシリンダ49が取付
けられ、該バックローラシリンダ49のピストンに連結さ
れたピストンロッド51が下方へ延在し、該ピストンロッ
ド51の先端部に鋸刃案内部として２個のバックアップロ
ーラ53を支持している支持板55に固定される。

なお、ピストンとバックローラシリンダ49の下部との間
にはバネ73が介装され、バネ73は常時上方へ付勢される
よう取付けられている。一方ハウジング47に取付けられ
た可動ガイドアーム35には、固定ガイドアーム33に取付
けられていると同様に、バックローラシリンダ49と全く
同一の揺動駆動装置としてのバックローラシリンダ75が
取付けられる。

該バックローラシリンダ75のピストンに連結されたピス
トンロッド77が下方へ延在し、該ピストンロッド77の先
端部は鋸刃案内部としての２個のバックアップローラ79
を支持している支持板81に固定される。

なお、ピストンとバックローラシリンダ75の下部との間
にはバネ83が介設され、バネ83は常時上方へ付勢される
ように取付けられている。而して、バックローラシリン
ダ49,75のピストンロッド51,77の上下動によって２個の
バックアップローラ53,79は夫々切込み方向に出入りす
るように上下に移動する。

２個のバックアップローラ53,79の上下動により帯鋸刃
が押圧されたり離反されたりする。ピストンロッド51,7
7が下方へ移動する際、バネ73,83の付勢力に抗して移動
し、またピストンロッド51,77が上方へ移動する際、バ
ネ73,83の付勢力が働き戻りを助長せしめている。

リフティングシリンダ85のピストンに連結されたプスト
ンロッド87が上方に延在し、該ピストンロッド87の先端
部がハウジング47の右側寄りの下端部に取付けられてい
る。ハウジング47が下降すると、ピストンロッド87が下
方へ押し下げられる。

揺動駆動装置としてのバックローラシリンダ49,75とリ
フティングシリンダ85とは、バックローラシリンダ49,7
5の作動を制御する作動制御部としての切換バルブ65お
よびパイロットオペレーテッドチェックバルブ89,91を
介して接続されている。バウジンク47の下降により、リ
フティングシリンダ85のピストンロッド87が下方へ移動
すると、リフティングシリンダ85内の圧油は切換バルプ
65およびチェックバルブ89を介してバックローラシリン
ダ49の下部およびバックローラシリンダ75の上部に導か
れる。

その結果、バックローラシリンダ49のピストンロッド51
が上方へ移動することによって、２個のバックアップロ
ーラ53が上昇されて帯鋸刃29により離反する。一方、バ
ックローラシリンダ75のピストンロッド77が下方へ移動
することによって、２個のバックアップローラ79が押し
下げられて帯鋸刃29を押圧する。

なお、チェックバルブ89を介在せしめた理由は鋸刃が急
激に押し下げられることを防ぐためであり、ある設定圧
に達すると圧油が流れるようにしたのである。

切換バルブ65の切換えは、カム67の回転によって行なわ
れる。カム67は、切換バルブ65の切換作動と帯鋸刃29の
鋸刃速度とを関連作動せしめるために、駆動ホィール21
に適宜に連動連結されているから、帯鋸刃29の鋸刃速度
に対応させてハウジング47の下降周期を制御している。

切換バルブ65を切換えることにより、チェックバルブ91
を介して圧油がバックローラシリンダ49の上部に、バッ
クローラシリンダ75の下部に導かれて上述の作用と逆の
作用が働いて、２個のバックアップローラ53が押し下げ
られて帯鋸刃29を押圧しかつ２個のバックアップローラ
79が上昇して帯鋸刃29より離反される。

従って、帯鋸刃29の鋸刃速度に対応させて固定ガイドア
ーム33および可動ガイドアーム35に夫々取付けられた２
個のバックアップローラ53,79を交互に切込み方向への
押圧と切込み方向からの離反を繰り返して切削すること
ができるのである。

動作を説明すると、ハウジング47が下降することによ
り、リフティングシリンダ85のピストンロッド87が下方
へ移動する。ピストンロッド87が下方へ移動することに
よって、リフティングシリンダ85内の圧油は切換バルブ
65およびチェックバルブ89を介してバックローラシリン
ダ49の下部およびバックローラシリンダ75の上部に導か
れる。

その結果、固定ガイドアーアーム33に取付けられた２個
のバックアップローラ53は上昇し帯鋸刃29により離反さ
れ、一方可動ガイドアーム35に取付けられた２個のバッ
クアップローラ79は押し下げ帯鋸刃29を押圧する。

したがって、帯鋸刃29は、第２図において右上りに傾斜
した態様になる。

次に、駆動ホィール21に連結されたカム67の回転により
切換バルブ65が切換えられると、チェックバルブ91を介
してバックローラシリンダ49の上部およびバックローラ
シリンダ75の下部に流入されて、２個のバックアップロ
ーラ53を押し下げて帯鋸刃29を押圧する。一方２個のバ
ックアップローラ79は上昇して帯鋸刃29より離反され
る。

したがって、帯鋸刃29は、第２図において左上りに傾斜
した態様となる。

すなわち帯鋸刃29は右上りに傾斜した態様と左上りに傾
斜した態様とにシーソー的に揺動するものであり、その
シーソー的な揺動の周期は駆動ホイール21の回転速度に
関連して制御されるものである。

上述のごとく、帯鋸刃29のシーソー的な揺動周期が駆動
ホイール21に関連して制御されることにより、ワークピ
ースに対する帯鋸刃29の切込み量を大きくし、鋸刃速度
を小さくして切削を行うとき、帯鋸刃29のシーソー的な
揺動周期は鋸刃速度と反比例関係にあって長くなる。

また、ワークピースに対する帯鋸刃29の切込み量を小さ
くし、鋸刃速度を大きくして切削を行うときには、鋸刃
速度と反比例関係にあって帯鋸刃29のシーソー的な揺動
周期は短くなるものである。

したがって、ワークピースの材質に対応して鋸刃速度を
調整すると、この調整された鋸刃速度に対応して帯鋸刃
29のシーソー的な揺動周期が必然的に定まり、ワークピ
ースの材質に対応して改めて帯鋸刃29のシーソー的な揺
動周期を調整する必要がないものである。

上述した実施例で、帯鋸刃の揺動周期を鋸刃速度と連動
させる手段としてカムを使用したが、このカムに限らず
他の検出器を用い、電気信号によりソレノイドバルブを
切換えても一向に構わない。

帯鋸刃として横型帯鋸刃盤を用いて説明したが竪型帯鋸
刃（ワーク固定でフレーム移動あるいはその逆でもよ
い）を用いても構わない。

（効果） 以上のごとき実施例の説明より理解されるように、要す
るに本発明の方法は、ワークピースＷに対して帯鋸刃29
の切込みを行ない、かつ上記帯鋸刃29が前記ワークピー
スＷへ切込む方向へシーソー的に揺動し乍ら前記ワーク
ピースＷの切削を行なう方法にして、前記ワークピース
Ｗへ切込む方向への前記シーソー的な揺動を、その周期
が前記帯鋸刃29の鋸刃速度と反比例関係を保持するよう
にして行い、ワークピースＷに対する帯鋸刃29の切込み
量と切削長さとの積をほぼ一定に制御する切削制御方法
である。

また、切削制御装置は、ワークピースＷに対して切込み
を行なう帯鋸刃29を備えると共に上記ワークピースＷの
両側において前記帯鋸刃29を案内する鋸刃案内部を備
え、かつ両側の鋸刃案内部が切込み方向へ交互に出入り
することによって前記帯鋸刃29を前記ワークピースＷへ
切込む方向へシーソー的に揺動するための揺動駆動装置
を設けてなる帯鋸盤の切削制御装置にして、ワークピー
スＷに対する帯鋸刃29の切込み量と切削長さと積をほぼ
一定に制御するために、前記帯鋸刃29の鋸刃速度と前記
帯鋸刃29の前記シーソー的な揺動周期とを反比例関係を
保持して関連作動せしめるべく前記揺動駆動装置の作動
制御部と帯鋸刃（29）の駆動部とを連動するための関連
作動装置を備えてなるものである。

上記構成より明らかなように、本発明の切削制御方法に
おいては、帯鋸刃29がワークピースＷへ切込む方向のシ
ーソー的な揺動は、その周期が帯鋸刃29の鋸刃速度と反
比例関係を保持するようにして行なわれるものである。
すなわち帯鋸刃29の鋸刃速度が大きくなれば帯鋸刃の切
込み方向へのシーソー的な揺動周期が短くなるものであ
る。

また、本発明の切削制御装置は、上述の切削制御方法を
実施するために、帯鋸刃29の鋸刃速度と帯鋸刃の切込み
方向へのシーソー的な揺動を行う揺動駆動装置とを、鋸
刃速度とシーソー的な揺動の周期とが反比例関係を保持
するように関連作動せしめるための関連作動装置を備え
てなるものである。

すなわち、本発明によれば、易削材のワークピースを切
断するときに鋸刃速度を大きくすると、帯鋸刃のワーク
ピースへの切込み方向へのシーソー的な揺動周期は短く
なり、また、加工硬化を生じ易いワークピースを切断す
るときに鋸刃速度を小さくすると、帯鋸刃のワークピー
スへの切込み方向へのシーソー的な揺動周期は長くな
る。

したがって、ワークピースに対する帯鋸刃の切込み量を
帯鋸刃の許容し得る最大切込み量に制御し、切削長を、
上記最大切込み量に対応した適正切削長に保持して切削
を行おうとするとき、帯鋸刃の切込み方向へのシーソー
的な揺動周期が鋸刃速度に関連作動するものである。

すなわち、切込み量を大きくし、鋸刃速度を小さくして
切削を行う場合には、帯鋸刃の切込み方向へのシーソー
的な揺動の周期は長くなる。よって、帯鋸刃のシーソー
的な揺動時にワークピースから相対的に離反する方向へ
の帯鋸刃の移動回数が少なくなり、切込み量を大きくし
てのシーソー的な揺動切削を維持することができるもの
である。

逆に、切込み量を小さくし、鋸刃速度を大きくしてワー
クピースの切削を行うときには、帯鋸刃のシーソー的な
揺動周期が短くなり、ワークピースから相対的に離反す
る方向への帯鋸刃の移動が頻繁に行われることとなり、
切込み量を小さくしての切削が維持されるものである。

したがって、本発明によれば、例えば切込み量を大きく
してのシーソー的な揺動切削時に切込み量が次第に小さ
くなるようなことがなく、材質に応じて適切なシーソー
的な揺動切削を行い得るものである。

また、本発明によれば、ワークピースの材質に対応して
鋸刃速度を調整すると、帯鋸刃のシーソー的な揺動周期
も関連して調整される態様となり、操作が容易なもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される帯鋸盤の一例を示す横型帯
鋸盤の正面図である。 第２図は本発明を説明するのに必要な横型帯鋸盤におけ
る要部を取り出した正面略図である。 １……横型帯鋸盤 ５……カッティングヘッド 29……帯鋸刃 47……ハウジング 65……切換バルブ 67……カム 49,75……バックローラシリンダ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワークピース（Ｗ）に対して帯鋸刃（29）
   の切込みを行ない、かつ、上記帯鋸刃（29）が前記ワー
   クピース（Ｗ）へ切込む方向へシーソー的に揺動し乍ら
   前記ワークピース（Ｗ）の切削を行なう方法にして、前
   記ワークピース（Ｗ）へ切込む方向への前記シーソー的
   な揺動を、その周期が前記帯鋸刃（29）の鋸刃速度と反
   比例関係を保持するようにして行い、ワークピース
   （Ｗ）に対する帯鋸刃（29）の切込み量と切削長さとの
   積をほぼ一定に制御することを特徴とする帯鋸盤の切削
   制御方法。
2. 【請求項２】ワークピース（Ｗ）に対して切込みを行な
   う帯鋸刃（29）を備えると共に上記ワークピース（Ｗ）
   の両側において前記帯鋸刃（29）を案内する鋸刃案内部
   を備え、かつ、両側の鋸刃案内部が切込み方向へ交互に
   出入りすることによって前記帯鋸刃（29）を前記ワーク
   ピース（Ｗ）へ切込む方向へシーソー的に揺動するため
   の揺動駆動装置を設けてなる帯鋸盤の切削制御装置にし
   て、ワークピース（Ｗ）に対する帯鋸刃（29）の切込み
   量と切削長さとの積をほぼ一定に制御するために、前記
   帯鋸刃（29）の鋸刃速度と前記帯鋸刃（29）の前記シー
   ソー的な揺動周期とを反比例関係を保持して関連作動せ
   しめるべく前記揺動駆動装置の作動制御部と帯鋸刃（2
   9）の駆動部とを連動するための関連作動装置を備えて
   なることを特徴とする帯鋸盤の切削制御装置。