JPH01122412A - ダイヤモンドブレードを用いた石材切削機 - 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、ダイヤモンドブレードを駆動するモータの電
流を監視しその電流のレベルを利用して切削方向の制御
、切削以外の他の機能、ブレードのドレッシング機能や
面材肝機能、を実施することができるダイヤモンドブレ
ードを用いた石材切削機に関する。

（従来の技術） Ｘ方向駆動モータとＺ方向駆動モータで駆動されＸおよ
びＺ方向に移動するダイヤモンドブレード台に載せたダ
イヤモンドブレードをブレード駆動モータで回転駆動し
石材を切削する石材切削機が知られている。

第６図は、従来のダイヤモンドブレードを用いた石材切
削機の基本動作を説明するための略図である。

ダイヤモンドブレード７は図示されていないブレード駆
動モータにより回転ＹｊＡ勤される。

このモータとダイヤモンドブレード７はダイヤモンドブ
レード台に搭載されている。

ダイヤモンドブレード台は、Ｚ方向に移動可能なＺ移動
梁の上に搭載され梁の上をＸ方向駆動モータにより左右
方向に駆動させられる。

図示されていない梁にはリミットスイッチ６１〜６４が
設けられている。

外側の６１．６４は安全のためのリミットスイッチで、
内側のリミットスイッチ６２．６３は位置を移動させて
固定でき、加工対象の石材２０の形状に対応する位置に
配置されて固定され、ダイヤモンドブレード台の反転移
動位置を規定している。

移動台が一方側から何れかのリミットスイッチ６２．６
３に当たるとＸ方向駆動モータが反転駆動させられると
ともに２移動梁が２方向駆動モータにより１段（削り化
分）下げられる。

ダイヤモンドブレード７の外周には第７図に示すように
、ダイヤモンドチップ７ａＡ（ａ付は等により多数固定
されている。

このダイヤモンドブレード７の研削能力は使用量に対応
して低下する。

第７図に正常なチップの断面（イ）と表面が加工により
硬化した状態の断面（ロ）を比較して示しである。

ダイヤモンドチップは高価であるから、研削能力を向上
させて再使用するためにドレッシングが行われる。

このドレッシングは通常ダイヤモンドブレードを用いた
石材切削機の使用者（石材加工業者）が独自で実施する
ことは困難で、そのダイヤモンドブレードを提供したメ
ーカにおいて行われる。

研削能力が低下したダイヤモンドブレードのチップ７　
ａ　ｌは第８図の（ロ）に示すように、角が丸くなり、
研削により形成される１２０ｂが曲がることがあり加工
品質を損ない好ましくない。

そのため、ドレッシングが不可欠となる。

前述したようにダイヤモンドチップは高価であり、消耗
するものであるから、石材の加工コストは、一つのブレ
ードで研削できる石材の面の大小により決定的な影響を
受ける。

従来の装置では石材の延べ使用時間を記録する計器（ア
ワーメータ）が用いられている。

（発明が解決しようとする問題点） 第６図面の簡単な説明した従来のダイヤモンドブレード
を用いた石材切削機においては、リミットスイッチ６２
．６３の位置を加工対象の石材の形状に対応して調整す
る必要がある。

小まめに調整をしないと余分に台を移動させる必要があ
り、加工の時間が長くなる。

本発明の第１の目的はリミットスイッチ６２，６３を設
けなくても、自動折り返し加工ができるようにしたダイ
ヤモンドブレードを用いた石材切削機を提供することに
ある。

前述したようにダイヤモンドブレードは高価であり、こ
の管理を充分にする必要があるが、従来は延べ使用時間
を記録する計器（アワーメータ）に頼り、使用時間から
大兄の加工量を推定するという極めて荒い管理しか行わ
れていなかった。本発明の第２の目的は、石材加工業者
が現実に加工した面積を直接知ることができる面材計と
しての機能を備えるダイヤモンドブレードを用いた石材
切削機を提供することにある。

前述したように、ダイヤモンドブレードは高価であり、
石材加工業者が簡単にドレッシングをすることはできな
い。

本発明の第３の目的は、石材加工業者が加工中に極めて
簡単にかつ自動的にドレッシングができるダイヤモンド
ブレードを用いた石材切削機を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 前記第１の問題を解決するために、本発明によるダイヤ
モンドブレードを用いた石材切θ■機は、Ｘ方向駆動モ
ータとＺ方向駆動モータで駆動されＸおよびＺ方向に移
動するダイヤモンドブレード台に載せたダイヤモンドブ
レードをブレード回転駆動モータで回転駆動し石材を切
削する石材切削機において、Ｘ方向に前記ダイヤモンド
ブレード台を移動して切削時に前記ブレード回転駆動モ
ータの電流を検出し一定値と比較してＸ方向の切削の終
了を検出する度に前記Ｘ方向駆動モータを反転駆動する
ように構成されている。

前記ブレード回転駆動モータの電流を検出する検出手段
は変流器を用いることができる。

前記第２の問題を解決するために、本発明によるダイヤ
モンドブレードを用いた石材切削機は、Ｘ方向駆動モー
タとＺ方向駆動モータで駆動されＸおよび２方向に移動
するダイヤモンドブレード台に載せたダイヤモンドブレ
ードをブレード回転駆動モータで回転駆動し石材を切削
する石材切削機において、切削中の前記ダイヤモンドブ
レード台のＸ方向の移動ΔＸｉと切削深さΔＺｉを検出
する検出手段を設け、前記ブレード駆動モータの電流を
検出し切削時のΔＸｉ・ΔＺｉの積算値ΣΔＸｉ・ΔＺ
ｉを記憶させることにより、面材計としての機能を兼備
させて構成されている。

前記第３の問題を解決するために、本発明によるダイヤ
モンドブレードを用いた石材切削機は、Ｘ方向駆動モー
タとＺ方向駆動モータで駆動されＸおよびＺ方向に移動
するダイヤモンドブレード台に載せたダイヤモンドブレ
ードをブレード回転駆動モータで回転駆動し石材を切削
する石材切削機において、Ｘ方向に前記ダイヤモンドブ
レード台を移動して切削時に前記ブレード回転駆動モー
タの電流を検出し前記電流が通常の切削時の電流よりも
大きい一定値を越えたときに前記ブレードの周速度、Ｘ
方向送り速度、切削深さの積を大きくして切削を続行し
前記ブレード回転駆動モータの電流値が一旦上昇したの
ちに前記一定値以下になるまでドレッシング状態を継続
するドレッシング機能を兼備させて構成されている。

前記積はＸ方向送り速度を大きくすることにより増加さ
せることができる。

（実施例） 以下、図面等を参照して、実施例について本発明の詳細
な説明する。

第１図は、本発明によるダイヤモンドブレードを用いた
石材切削機の実施例を示す外観構成図であり、この実施
例は前述した自動折り返し機能と、ドレッシング機能と
、面材計としての機能を備えるものである。

基台１に支柱２．３が設けられており、Ｚ移動梁４はこ
の支柱２．３に案内されてＺ（上下）方向に移動可能で
ある。

Ｚ移動梁４には左リミットスイッチ５．右リミ・２トス
イソチロが固定的に設けられている。このリミットスイ
ッチは第６図に示したリミットスイッチ６１．６４に対
応する安全装置としての機能をもつものである。

ダイヤモンドブレード台１０はＺ移動梁４に案内されて
、Ｘ（左右）方向に移動可能である。

ダイヤモンドブレード台１０にはダイヤモンドブレード
７、ブレード駆動モータ８．左右（Ｘ）走行モータ９が
設けられている。

ブレード駆動モータ８の回転はチェノ１４を介してダイ
ヤモンドブレード７に伝達される。

左右（Ｘ）走行モータ９の出力軸には左右（Ｘ）走行チ
ェノ１１が結合させられている。

左右（Ｘ）走行チェノ１１はＺ移動梁４の固定位置間に
掛は渡されており、このモータ９の正逆回転により、こ
のモータ９の搭載されているダイヤモンドブレード台１
０が左右に移動させられる。

左右（Ｘ）走行モータ９にはＸエンコーダ９０が関連し
て設けられており、モータ９の回転量（ブレードの移動
量に対応）が取り出される。柱３の上部に設けられてい
る上下（Ｚ）走行モータ１３の回転は上下（Ｚ）走行チ
ェノ１６に伝達されＺ移動梁４に伝達される。

この上下（Ｚ）走行モータ１３の正逆回転によりＺ移動
梁４は上下させられる。

上下（Ｚ）走行モータ１３に関連して、Ｚエンコーダ１
３０が設けられている。

これ等の各モータの起動回転制御等は制御装置１８に設
けられたシーケンス制御回路により行われる。

加工対象の石材２０はＹ移動台２１に搭載されている回
転テーブル２２に搭載されて加工位置に配置される。

第２図は、前記石材切削機の実施例の基本動作を説明す
るための略図である。第３図は、この石材切削機の実施
例の制御装置の主として電流検出部と比較部を示すブロ
ック図である。

ブレード駆動モータ８の電流はダイヤモンドブレード７
が石材２０に結合して切削しているときにその切削負荷
に応じた電流（Ｉ　ＬＯＡＤ）が流れ、ダイヤモンドブ
レード７が石材に結合していない状態、つまり加工物か
らブレードが離れればブレードが負荷に結合していない
ときの電流（Ｉ　Ｎ０ＬＯＡＤ）が流れる。

本発明による装置はその電流増減を利用して往復の指令
を出す。

第３図に示されている駆動スイッチ１６２が投入きれる
とブレード駆動モータ８は通電され、いずれかの方向に
回転させられる。

ブレード駆動モータ８に供給される電流はトランスを利
用した変流器１６１により検出される。この検出出力は
Ａ−Ｄ変換器１６３により直流電圧に変換される。Ａ−
Ｄ変換器１６３の出力は設定値（負荷に結合していると
きといないときの中間の電流の値Ｉ　ＴＨ（Ｉ　ＬＯＡ
Ｄ＞　Ｉ　ＴＨ＞　Ｉ　Ｎ０ＬＯＡＤ）に対応する電圧
と比較される。

負荷状態から無負荷に変わり（Ｉ　ＬＯＡＤ−Ｉ　Ｎ０
ＬＯ＾Ｄ）わずかな時間経過後に左右（Ｘ）走行モータ
９を逆転させるとともに、上下（Ｚ）走行モータ１３を
駆動してダイヤモンドブレード台１０を一定量（ΔＺ）
下降させる。

このような動作を繰り返すことにより、先に示したリミ
ットスイッチ６２．６３を用いることなく石材の研削を
行うことができる。

第２図にこのようにして石材２０を切削するときの刃先
の最下点の軌跡を破線で示しである。

第４図は、本発明によるダイヤモンドブレードを用いた
石材切削機の実施例装置の面材計としての機能を説明す
るための略図である。

本発明による第２の発明によれば、前述した切削を実行
しながら、切削時のΔＸｉ・ΔＺｉを積算して記憶させ
ることにより、面材計としての機能を兼備させる゛こと
ができる。

左右（Ｘ）走行駆動モータ９に関連して設けられた前記
エンコーダ９０は、切削中の前記ダイヤモンドブレード
台のＸ方向の移動ΔＸｉを検出する手段である。

上下（Ｚ）走行駆動モータ１３に関連して設けられてい
るエンコーダ１３０は、切削深さΔＺｉを検出する検出
手段である。

前述したように、ダイヤモンドブレード台ｌＯが左また
は右方向に反転駆動される度に（反転切削の前）には、
この台は一定量（ΔＺｉ）だけ下降させられる。

この下降量に相当する数のパルスが、前記エンコーダ１
３０の出力として出力されて記憶される。

前記エンコーダ９０の出力パルスは切削加工中であるこ
とを示す比較器の出力でゲートとされて取り出され前記
ΔＺｉに対応する数値が掛けられて積算される。

前記積算値をダイヤモンドブレードを交換する度にリセ
ットしておけば、その積算値はそのダイヤモンドブレー
ドの切削面積に対応する値となる。

本発明における石材切削機において、ドレッシングはチ
ップの表面硬度より高い硬度の条件ができるよう、遅い
周速と早い切削速度を設定し、また切下量も少なくして
ドレッシングする。

指令は初期負荷電流と比較して実施する。

第５図は、本発明によるダイヤモンドブレードを用いた
石材切削機の実施例のドレッシング機能を説明するため
の波形図である。

本発明による石材切削機のドレッシング機能を実施例に
沿って説明する ブレード駆動モータ８として、５．５ＫＷ、６回転変速
可能なものを用いる。

回転速度は２００〜１２００ＰＰＭの範囲で可変であり
、この例では８００〜１２００ＲＰＭでテストを行った
。

前記モータの駆動プーリの直径は３”（７，６ｃｍ）、
被駆動プーリの直径は４．５　”　（１１，４ｃｍ）で
、ブレード７の鉄板の厚さ８ｍｍ、外径が９１ｃｍのも
のを用いる。

前述した自動切削を行うとき常に前記ブレード駆動モー
タ８の電流を検出し、電流が通常の切削時の電流よりも
大きい一定値を越えたときにドレッシングの状態を形成
する。

切削の対象である石材として、良く知られている白御影
石を用いる。

当初ブレード駆動モータ８を８０ＯＲＰＭで駆動する。

このときのブレードの周速は２３２０ｍ毎分となる。

Ｘ方向の切断速度（ブレードの最下位の点のＸ方向移動
速度）は５００ｍｍ毎分で、ブレード切下量を８ｍｍ毎
回とすると、毎分切断面積４０００ｍｍ２となる。

このとき、当初の切削中のモータ８の電流は、１’２．
５（Ａ）程度である。

この状態で切削を続行するとダイヤモンドブレードの状
態が次第に劣化して、１５時時間切削をすると、切削時
のモータ８の電流は１５．５〜１６（Ａ）となる。なお
非切削時のモータ電流は９．６（Ａ）である。

この実施例では１５．５（Ａ）を前記一定電流値として
ドレッシングへ切り換える。

ブレード駆動モータ８の回転速度を前記８００ＰＰＭか
ら５３ＯＲＰＭに向けて次第に下降させる。

これによりブレードの周速は２３２０ｍ毎分がら１５５
０ｍ毎分に向けて下降させられる。

Ｘ切断速度を、０．５ｍ毎分から２．８ｍ毎分に変える
とともに爾後の毎回のブレード切下量を８ｍｍ毎回から
４ｍｍ毎回に切り換える。

これにより、第５図に示されているように切削中のモー
タ８の電流は次第に上昇して１８（Ａ）に達するが、次
第に電流が低下して１３．３（Ａ）に達する。これは、
ダイヤモンドブレードが非常に良く切れるようになり、
ドレッシングを終了したことを示す。

その後は当初の切削条件に戻しても良いし、当初の切削
条件とドレッシングの条件の中間の条件を設定して切削
を続行しても良い。

（発明の効果） 以上詳しく説明したように、第１の発明による切削機で
は、リミットスイッチまたはカウンタ等の設定がいらな
くなる。

また往復での無負荷運転移動距離が最小限になるため、
変形加工物のとき特に生産性を向上させることができる
。

第２の発明による切削機では、切断面積を自動的に記録
できるから、ブレードの寿命や、生産実績のデータを容
易に得ることができ、製造原価の管理が極めて容易とな
る。

第３の発明による切削機では、ダイヤモンドブレードの
チップ表面が加工硬化した場合にオートドレッシングす
るため、切断面が曲がるような事もなく、最後までスム
ーズに切断できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるダイヤモンドブレードを用いた
石材切削機の実施例を示す外観構成図である。 第２図は、本発明によるダイヤモンドブレードを用いた
石材切削機の基本動作を説明するための略図である。 第３図は、制御装置のブロック図である。 第４図は、本発明によるダイヤモンドブレードを用いた
石材切削機の実施例装置の面材計としての機能を説明す
るための略図である。 第５図は、本発明によるダイヤモンドブレードを用いた
石材切削機の実施例のドレッシング機能を説明するため
の波形図である。 第６図は、従来のダイヤモンドブレードを用いた石材切
削機の基本動作を説明するための略図である。 第７図はダイヤモンドチップの構成を示す断面図である
。 第８図はダイヤモンドブレードによる切削状態を示す略
図である。 １・・・基台　　　　　　　　　２．３・・・支柱４・
・・移動梁 ５・・・左リミットスイッチ ６・・・右リミットスイッチ ７・・・ダイヤモンドブレード ７ａ・・・ダイヤモンドチップ ８・・・ブレード駆動モータ ９・・・左右（Ｘ）走行モータ ＩＯ・・・ダイヤモンドブレード台 １１・・・左右（Ｘ）走行チェノ １３・・・上下（Ｚ）走行モータ １４・・・ブレード駆動チェノ １６・・・上下（Ｚ）走行チェノ １Ｂ・・・制御装置 ２０・・・石材 ２１・・・Ｙ移動台 ９０・・・エンコーダ １３０・・・エンコーダ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｘ方向駆動モータとＺ方向駆動モータで駆動され
   ＸおよびＺ方向に移動するダイヤモンドブレード台に載
   せたダイヤモンドブレードをブレード駆動モータで回転
   駆動し石材を切削する石材切削機において、Ｘ方向に前
   記ダイヤモンドブレード台を移動して切削時に前記ブレ
   ード回転駆動モータの電流を検出し一定植と比較してＸ
   方向の切削の終了を検出する度に前記Ｘ方向駆動モータ
   を反転駆動するように構成したことを特徴とするダイヤ
   モンドブレードを用いた石材切削機。
2. （２）前記ブレード回転駆動モータの電流を検出する検
   出手段は変流器で構成されている特許請求の範囲第１項
   記載のダイヤモンドブレードを用いた石材切削機。
3. （３）Ｘ方向駆動モータとＺ方向駆動モータで駆動され
   ＸおよびＺ方向に移動するダイヤモンドブレード台に載
   せたダイヤモンドブレードをブレード駆動モータで回転
   駆動し石材を切削する石材切削機において、切削中の前
   記ダイヤモンドブレード台のＸ方向の移動ΔＸｉと切削
   深さΔＺｉを検出する検出手段を設け、前記ブレード駆
   動モータの電流を検出し切削時のΔＸｉ・ΔＺｉの積算
   値を記憶させることにより、面材計としての機能を兼備
   させて構成したことを特徴とするダイヤモンドブレード
   を用いた石材切削機。
4. （４）Ｘ方向駆動モータとＺ方向駆動モータで駆動され
   ＸおよびＺ方向に移動するダイヤモンドブレード台に載
   せたダイヤモンドブレードをブレード駆動モータで回転
   駆動し石材を切削する石材切削機において、Ｘ方向に前
   記ダイヤモンドブレード台を移動して切削時に前記ブレ
   ード回転駆動モータの電流を検出し前記電流が通常の切
   削時の電流よりも大きい一定値を越えたときに前記ブレ
   ードの周速度、Ｘ方向送り速度、切削深さの積を大きく
   して切削を続行し前記ブレード回転駆動モータの電流値
   が一旦上昇したのちに前記一定値以下になるまでドレッ
   シング状態を継続するドレッシング機能を兼備させて構
   成したことを特徴とするダイヤモンドブレードを用いた
   石材切削機。
5. （５）前記積はＸ方向送り速度を大きくすることにより
   増加させられる特許請求の範囲第４項記載のダイヤモン
   ドブレードを用いた石材切削機。