JPH05345314A - 煉瓦・石材用丸鋸式ｎｃカッタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 段取り替え時間を短縮し、熟練作業の解消と
重筋作業の低減、加工精度アップと後加工の解消、生産
性アップと省人化を図る。 【構成】 旋回可能な加工テーブル上に煉瓦、石材の加
工母材を載置し、ＮＣ制御装置により刃物を走行、横
行、昇降、傾転させるとともに、加工テーブルを回転制
御して加工母材を切断加工する煉瓦・石材用丸鋸式ＮＣ
カッタであって、加工母材の寸法および位置を検出する
タッチセンサ、カッタブレードの摩耗量を測定する測定
装置を備え、前記ＮＣ制御装置は、タッチセンサにより
検出した加工母材データと、あらかじめ設定された製品
寸法とから加工母材の切断位置、切断深さ等の切断加工
データを決定するとともに、測定したカッタブレードの
摩耗量から切断加工データを補正して切断加工すること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は煉瓦・石材の大型母材を
加工テーブルに載せ切断加工する煉瓦・石材用丸鋸式Ｎ
Ｃカッタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、数値制御（ＮＣ）加工機械は各方
面に使用されている。数値制御による機械加工は、あら
かじめ決められたプログラムに従って工具を三次元的に
動かして被加工材の切削、研磨等を行うものである。こ
のようなＮＣ加工機械による大型形状品の金属加工は、
最終製品寸法とほとんど同じ寸法の鋳物で作製した材料
を削り出して加工を行っている。これに対して煉瓦、石
材の加工は、先ず大型の母材を切断し、研磨して仕上げ
ており、切断加工は加工工程に欠かせないものである。
この煉瓦、石材の母材の切断は、従来、母材を加工テー
ブルに載せた後、専用治具でクランプしてから行ってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の煉瓦、石材の母
材の切断は、最も自動化された丸鋸式カッタでも、切断
ピッチ、切断深さを設定して平行に自動切断する程度で
あり、切断する面毎に煉瓦とカッタの位置調整が必要
で、この作業は母材が極めて重量のあるものであるため
重筋作業となり、人手を要するとともに加工時間に占め
る段取り替え時間が長くかかり、生産性が悪いという問
題があった。また製品が直方体でない場合、この位置調
整作業はさらに複雑で熟練を要し、熟練者でも時間のか
かる作業であった。また、１面加工する毎に母材を治具
から取り外さなければならないため、精度を高められ
ず、後加工として切断面の研磨加工が必要となってしま
う。

【０００４】本発明は上記課題を解決するためのもの
で、煉瓦、石材の切断加工において、段取り替え時間を
短縮し、熟練作業の解消と重筋作業の低減、加工精度ア
ップと後加工の解消、生産性アップと省人化を図ること
ができる煉瓦・石材用丸鋸式ＮＣカッタを提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、旋回可能な加
工テーブル上に煉瓦、石材の加工母材を載置し、ＮＣ制
御装置により刃物を走行、横行、昇降、傾転させるとと
もに、加工テーブルを回転制御して加工母材を切断加工
する煉瓦・石材用丸鋸式ＮＣカッタであって、加工母材
の寸法および位置を検出するタッチセンサを備え、前記
ＮＣ制御装置は、タッチセンサにより検出した加工母材
データと、あらかじめ設定された製品寸法とから加工母
材の切断位置、切断深さ等の切断加工データを決定して
切断加工することを特徴とする。また本発明は、ＮＣ制
御装置は刃物径が設定可能であり、刃物径を変更したと
きに径を設定することにより位置決めデータを自動変更
することを特徴とする。また、本発明は、さらにカッタ
ブレードの刃先位置を測定する測定装置を備え、ＮＣ制
御装置は、測定したカッタブレードの刃先位置からカッ
タブレード径の変更及び摩耗量に応じた切断加工データ
を補正することを特徴とする。また、本発明は、加工テ
ーブルには、エアシリンダ式ワーク引込み装置により上
下動するプレートに弾性部材を介して接続された複数個
の真空パットが備えられ、配管を通して真空パットに接
続された真空ポンプにより加工母材を下方に吸引して横
ずれを防止するようにしたことを特徴とする。また、本
発明は、複数個の真空パットにはそれぞれ配管を開閉す
るためのバルブが備えられていることを特徴とする。ま
た、本発明は、真空パットに接続された真空配管中にフ
ィルタを配置するとともに、真空配管にエア圧をかける
ためのエア源を備えたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明は、旋回可能な加工テーブル上に煉瓦、
石材の加工母材を載置して加工母材の寸法および位置を
タッチセンサで検出し、検出結果とあらかじめ設定され
た製品寸法とから加工母材の切断位置、切断深さ等の切
断加工データを決定し、ＮＣ制御装置により刃物を走
行、横行、昇降、傾転させるとともに、加工テーブルを
回転制御して加工母材を切断加工する。また、刃物径を
変更した場合にはその値を設定して切断加工データを自
動変更し、また刃物の摩耗量を測定して切断加工データ
を補正する。また、加工テーブルに設けた複数個の真空
パットで加工母材を下方に吸引して横ずれを防止し、真
空配管中に設けたフィルタで切断水、粉塵を分離すると
ともに、真空配管にエア圧をかけて配管中の付着物を除
去する。その結果、加工テーブルには治具が不要で、母
材の上下面以外は母材を固定したまま切断することがで
き、また、タッチセンサにより、母材データが得られる
ので、母材は加工テーブルのどこにのせてもよく、段取
り替え時間を短縮するとともに、熟練者でなく、しかも
小人数で運転可能となる。また、製品寸法データとタッ
チセンサからの母材データにより、母材の上下面以外を
全自動切断できるため、１面毎の複雑な母材セット作業
が不要で、加工精度が高く、後加工としての研磨加工も
不要になる。

【０００７】

【実施例】図１は本発明の煉瓦・石材用丸鋸式ＮＣカッ
タの構成を示す図、図２は丸鋸式カッタの平面図、図３
は丸鋸式カッタの走行・横行・昇降を説明する図、図４
は加工テーブルの構造を示す図、図５は加工テーブルで
の切断作業を説明するための図である。図中、１は架
台、２はレール、３は走行台車、４は車輪、５はエンコ
ーダ、１０は横行装置、１１は走行用サーボモータ、１
２は横行用サーボモータ、１３は昇降用サーボモータ、
１４は主軸用モータ、１５は傾転用サーボモータ、１６
はカッタ装置、１７は走行用ビーム、２０はブレード、
２１は摩耗測定装置、２２はタッチセンサ、３０は加工
テーブル、３１は加工母材、３２は真空パット、３３は
ワーク引込み装置、３４はとテーブル旋回用サーボモー
タ、４０は真空ポンプ、４１はエア源、４２は分離タン
ク、４３はエアブロー用自動バルブ、５０はＮＣ制御装
置である。

【０００８】図１において、架台１には横行装置１０及
びこれに昇降可能なカッタ装置１６が配置され、その下
端部には加工母材切断用のブレード２０が設けられてい
る。横行装置１０には、走行用サーボモータ１１、横行
用サーボモータ１２が、カッタ装置１６には昇降用サー
ボモータ１３、主軸用モータ１４、傾転用サーボモータ
１５が備えられており、ブレード２０は主軸用モータ１
４で回転駆動されるとともに、走行用サーボモータ１１
により、レール２上を矢印Ａ方向に走行し、横行用サー
ボモータ１２で矢印Ｂ方向（紙面に垂直）に横行し、昇
降用サーボモータ１３で矢印Ｃ方向に昇降し、傾転用サ
ーボモータ１５により、矢印Ｄのように傾転する。

【０００９】図２の平面図に示すように、例えば、矩形
の加工テーブル３０の両側にレール２が配置され、走行
用ビーム１７はレール２上を走行する。もちろん、加工
テーブルは矩形に限らず、円形、多角形等であってもよ
い。走行用ビーム１７の走行は、例えば、図３に示すよ
うに、走行用サーボモータ１１の回転駆動力が、チェン
６０、スプロケット６１を介してシャフト６２に伝えら
れ、さらにスプロケット６３を介してチェン６４により
スプロケット６５を通して車輪６６が回転してレール２
上を走行するものである。また、レール２の横にラック
６８を設けてピニオン６９と係合させてエンコーダ５を
取りつけており、その出力より走行位置が検出できるよ
うになっている。

【００１０】また、レール２間に跨がって架けられた走
行用ビーム１７に沿って横行装置１０が横行するように
なっている。すなわち、図３に示すように、走行用ビー
ム１７は走行用のシャフト６２を囲うように設けられて
その下端部にはレール７１が設けられ、このレールに横
行装置１０に設けられた横行用ローラ７２が下側から係
合している。横行用ローラ７２の車軸は軸受で支持さ
れ、横行用梁７０の上部にラック１００とこのラックに
噛み合うピニオン１０１があり、ピニオン１０１は横行
用サーボモータ１２で回転駆動され、レール７１に沿っ
て横行し、このとき横行装置１０は走行用ビーム１７の
面を滑走する。なお、図示は省略するが、横行の場合も
エンコーダによって横行位置が検出できるようになって
いる。

【００１１】また、横行装置１０にはブレード２０が取
付けられたカッタ装置１６が昇降可能に設けられ、図３
に示すように、カッタ装置１６の上部には昇降用サーボ
モータ１３が配置され、チェン８０、かさ歯車８１を介
して横行装置１０にネジ嵌合した昇降用スクリュー８２
が回転駆動されて昇降用サーボモータ１３とともにカッ
タ装置１６は昇降し、サーボモータ１３の回転方向及び
回転量から昇降位置が検出されるようになっている。

【００１２】また、傾転用サーボモータ１５、減速機２
６を介して駆動することによりブレード２０は垂直面内
で回転して傾けられ、任意の角度の切断ができるように
なっている。また、カッタ装置１６には伸縮自在のタッ
チセンサ２２が設けられて、母材の加工に先立ってタッ
チセンサを伸ばし、横行装置１０及びカッタ装置１６を
動かし、あるいは加工テーブルを旋回させてセンサを母
材に接触させ、母材の位置及びその寸法・形状を検出し
て検出結果をＮＣ制御装置５０に設定すると、ＮＣ制御
装置５０は、検出データとあらかじめ設定された製品寸
法とから加工母材の切断位置、切断深さ等の切断加工デ
ータを決定する。なお、切断は、一回の切断でなく多数
回に分けて１面を切断する場合もあり、ＮＣ制御装置５
０では最終切込み位置を演算して、この切込み量から切
込み回数を自動設定する。また、ブレードの摩耗量（刃
長、刃厚）を光学的、電気的、或いは機械的に測定可能
な摩耗測定装置２１が設けられて、母材の加工に先立っ
てブレードの摩耗を検出し、検出結果をＮＣ制御装置５
０に設定して位置決めデータを補正し、また、刃物径を
変更した場合、刃物径をＮＣ制御装置５０に設定して切
断加工データを自動変更する。

【００１３】一方、架台１内に配置され、煉瓦、石材の
加工母材３１が載置される加工テーブル３０は、テーブ
ル旋回用サーボモータ３４により旋回し、真空ポンプ４
０、分離タンク４２を介して真空引きされる複数個の真
空パット３２が設けられ、エアシリンダからなるワーク
引込み装置３３によって上下方向に駆動されて加工母材
を吸引固定するようになっている。複数個の真空パット
は各々バルブを有しており、母材寸法とそのセット位置
に応じて任意に使用箇所を選択でき、母材のセットに際
して位置合わせ作業を不要にできるようになっている。
また、使用しないパットには蓋をかぶせて真空パット及
び配管を切断水や粉塵から保護できるようになってい
る。また、真空配管中に設けられた分離タンク（フィル
タ）４２は、切断水、粉塵を分離し、さらにエア源４１
より圧力をかけて配管中の付着物を除去できるようにな
っている。

【００１４】エアシリンダからなるワーク引込み装置３
３には、図４に示すように引込み用共通プレート３５が
連結されており、図５に示すように、加工テーブル３０
に一端が接続されたスプリング３６で真空パット３２が
支持されており、図５（ａ）に示すようにエアシリンダ
を上昇させるとスプリングを介して真空パットは上昇
し、このとき真空ポンプで真空引きすると母材の下側に
ある真空パットによって母材が吸引される。この状態
で、エアシリンダを下降させると、図５（ｂ）に示すよ
うに、完全に母材の下側にあって母材を吸引している真
空パット３２ａはその素材材質の特性により変形し吸引
状態を保持したままであり、母材を吸引していない真空
パットは下降する。

【００１５】なお、母材はベニヤ板を介して加工テーブ
ル上に載置されており、切断箇所は通常母材周辺であ
り、この部分の真空パットが下降することより、カッタ
ブレード２０で切断してもベニヤ板を傷つけることはあ
っても真空パットを切ってしまうことはない。

【００１６】次にカッタ動作について説明する。真空パ
ットの部分を除いてベニヤ板を敷いた加工テーブル表面
に母材をセットする。このとき母材の位置はどこでもよ
い。次いで、ワーク引込み装置３３を動作させて真空パ
ットを上昇させて母材を吸引し、この状態で引込み用共
通プレート３５を下降させて、図５（ｂ）に示すように
必要な真空パット以外は下降させる。次いで、タッチセ
ンサ２２を伸ばし、走行台車３、横行装置１０及びカッ
タ装置１６を動かしたり、加工テーブル３０を旋回させ
るなどしてタッチセンサを母材に接触させ、母材の位置
及び寸法・形状を測定して、その結果をＮＣ制御装置５
０に設定し、また、必要であれば摩耗測定装置２１によ
りブレード２０の摩耗量を測定して同様にＮＣ制御装置
５０に設定する。こうして得られた母材寸法及び位置と
あらかじめ設定された製品寸法とから加工母材の切断位
置、切断深等の切断加工データを決定する。次いで、Ｎ
Ｃ制御装置５０により横行装置１０及びカッタ装置１６
を走行、横行、昇降させるとともに、ブレードを傾転さ
せ、また、必要に応じて加工テーブルを旋回させ、切断
位置にブレードを合わせて切断する。切断は、通常、母
材周辺部分で行われ、この部分の真空パットは下降して
いるので、図５に示すように、ブレード２０が母材より
僅かに下側に出ても真空パットを傷つけることはなく、
また真空パット以外の領域はベニヤ板が敷かれており、
加工テーブルを傷つけることはない。

【００１７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、煉瓦・石
材母材を加工テーブルに備えられた複数個の真空パット
により下部から吸着して母材を固定し、加工テーブルに
は治具がないため、母材の上下面以外は母材を固定した
まま切断することができ、また、タッチセンサにより、
母材の位置、寸法・形状を検出できるので、母材は加工
テーブルのどこにのせてもよく、セット時間を短縮する
ことができ、全加工時間に占める段取り替え時間が１／
５に減少し、熟練者が不要となり、複雑な加工に対して
従来の１台／１人運転を４台／１人運転できるようにな
った。また、製品寸法データとタッチセンサからの母材
データにより、母材の上下面以外を全自動切断できるた
め、１面毎の複雑な母材セット作業が不要で、母材を固
定したまま切断するため、加工精度が高く、後加工とし
ての研磨加工も不要になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の煉瓦・石材用丸鋸式ＮＣカッタの構
成を説明する図である。

【図２】 丸鋸式カッタの平面図である。

【図３】 丸鋸式カッタの走行・横行・昇降を説明する
ための図である。

【図４】 加工テーブルの構造を示す図である。

【図５】 加工テーブルでの切断作業を説明するための
図である。

【符号の説明】

１…架台、２…レール、３…走行台車、４…車輪、５…
エンコーダ、１０…横行装置、１１…走行用サーボモー
タ、１２…横行用サーボモータ、１３…昇降用サーボモ
ータ、１４…主軸用モータ、１５…傾転用サーボモー
タ、１６…カッタ装置、１７…走行用ビーム、２０…ブ
レード、２１…摩耗測定装置、２２…タッチセンサ、３
０…加工テーブル、３１…加工母材、３２…真空パッ
ト、３３…ワーク引込み装置、３４…とテーブル旋回用
サーボモータ、４０…真空ポンプ、４１…エア源、４２
…分離タンク、４３…エアブロー用自動バルブ、５０…
ＮＣ制御装置。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 旋回可能な加工テーブル上に煉瓦、石材
   の加工母材を載置し、ＮＣ制御装置により刃物を走行、
   横行、昇降、傾転させるとともに、加工テーブルを回転
   制御して加工母材を切断加工する煉瓦・石材用丸鋸式Ｎ
   Ｃカッタであって、加工母材の寸法および位置を検出す
   るタッチセンサを備え、前記ＮＣ制御装置は、タッチセ
   ンサにより検出した加工母材データと、あらかじめ設定
   された製品寸法とから加工母材の切断位置、切断深さ等
   の切断加工データを決定して切断加工することを特徴と
   する煉瓦・石材用丸鋸式ＮＣカッタ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のカッタにおいて、前記Ｎ
   Ｃ制御装置は刃物径が設定可能であり、刃物径を変更し
   たときに径を設定することにより、位置決めデータを自
   動変更することを特徴とする煉瓦・石材用丸鋸式ＮＣカ
   ッタ。
3. 【請求項３】 請求項１記載のカッタにおいて、さらに
   カッタブレードの刃先位置を測定する測定装置を備え、
   前記ＮＣ制御装置は、測定したカッタブレードの刃先位
   置からカッタブレード径の変更及び摩耗量に応じた切断
   加工データを補正することを特徴とする煉瓦・石材用丸
   鋸式ＮＣカッタ。
4. 【請求項４】 請求項１または２記載のカッタにおい
   て、前記加工テーブルには、エアシリンダ式ワーク引込
   み装置により上下動するプレートに弾性部材を介して接
   続された複数個の真空パットが備えられ、配管を通して
   真空パットに接続された真空ポンプにより加工母材を下
   方に吸引して横ずれを防止するようにしたことを特徴と
   する煉瓦・石材用丸鋸式ＮＣカッタ。
5. 【請求項５】 請求項３記載のカッタにおいて、複数個
   の真空パットにはそれぞれ配管を開閉するためのバルブ
   が備えられていることを特徴とする煉瓦・石材用丸鋸式
   ＮＣカッタ。
6. 【請求項６】 請求項３または４記載のカッタにおい
   て、真空パットに接続された真空配管中にフィルタを配
   置するとともに、真空配管にエア圧をかけるためのエア
   源を備えたことを特徴とする煉瓦・石材用丸鋸式ＮＣカ
   ッタ。