JPH07112681B2 - 糸のこ盤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、糸のこ盤に関し、より詳細には、本体側に往
復運動機構部およびこの往復運動機構部に駆動されて往
復運動を行う鋸刃駆動部が設けられ、上記本体から支持
アームが連設され、上記往復運動の方向を示す運動方向
線上の第１の方向に復帰習性が与えられ該運動方向線上
で往復運動の可能な従動部が上記鋸刃駆動部と対向する
上記支持アームの位置配設され、被工作物を移動可能に
支持する作業テーブルが上記鋸刃駆動部と上記従動部と
の間に配設され、上記鋸刃駆動部の上記第１の方向側の
端部および上記従動部の上記第１の方向の逆方向である
第２の方向側の端部にそれぞれ設けられた刃止具に糸鋸
刃の両端を装着し、往復運動を行う上記糸鋸刃の鋸刃が
形成された刃面に被工作物を押し当てることでこの被工
作物の切断加工を行う糸のこ盤に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の糸のこ盤は、側縁部の片側にのみ鋸刃が形成され
た糸鋸刃を用い、本体側に設けられてモータ等の回転力
を上下運動に変換するスライダクランク機構よりなる上
下運動機構部、この上下運動機構部に駆動されて上下運
動を行う鋸刃駆動部、この鋸刃駆動部の上方に端部が突
出するように本体から連設された支持アーム、この支持
アームの該端部に設けられ、上方への復帰習性が与えら
れて上下運動が可能な従動部（吊り上げ筒）、この従動
部と上記鋸刃駆動部との間に配設されて被工作物を水平
方向に移動移動自在に支持する作業テーブル、上記押鋸
刃駆動部および上記従動部のそれぞれの上端部および下
端に設けられた刃止具等より構成され、この二つの刃止
具に上記糸鋸刃の両端を着脱可能に固定するように構成
されていた。そして、刃止具は、糸鋸刃を一方向、、つ
まり鋸刃が操作者側に向くようにしか装着できなかった
（ただし、反対側に向くようには装着できる）。

また、細長い棒状材料の全周上に鋸刃を設けた特殊な糸
鋸刃があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の糸のこ盤は、上述したように、鋸刃の方向が操作
者側（あるいはその反対側）の一方向に固定されていた
ため、さらに一般の糸鋸刃は、１つの面にしか鋸刃が形
成されていないため、被工作物をけがき線の形状に沿っ
て回転させながら切り進まなければならなかった。特に
被工作物が大きな形状である場合、その取扱い（操作）
に多大な労力を要するばかりでなく、取扱いが自由にな
らないことから上記けがき線から外れてしまったり、糸
鋸刃を折損するといった問題があった。

また、周囲に鋸刃が形成された特殊な糸鋸刃を用いた場
合、確かに被工作物を回転させる操作は不要であるが、
鋸刃をあまり細くすることができず、従って細かく複雑
な形状のものは、加工が困難であり、また切断縁部がシ
ャープにならず工作精度が向上しないという問題があ
り、さらに刃の形状が複雑で特殊な製品であるから高価
であり、切味が従来の鋸刃ほど長持ちしないという問題
があった。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、従来の安価で、耐久性のある糸鋸刃
を用いながら、被工作物の大小および工作しようとする
予定形状にかかわりなく被工作物の取扱いが容易で、し
かも工作精度の高い切断加工が可能な糸のこ盤を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上述の目的を達成するために、 本体側に往復運動機構部およびこの往復運動機構部に駆
動されて往復運動を行う鋸刃駆動部が設けられ、上記本
体から支持アームが連設され、上記往復運動の方向を示
す運動方向線上の第１の方向に復帰習性が与えられ該運
動方向線上で往復運動の可能な従動部が上記鋸刃駆動部
と対向する上記支持アームの位置に配設され、被工作物
を移動可能に支持する作業テーブルが上記鋸刃駆動部と
上記従動部との間に配設され、上記鋸刃駆動部の上記第
１の方向側の端部および上記従動部の上記第１の方向の
逆方向である第２の方向側の端部にそれぞれ設けられた
刃止具に糸鋸刃の両端を装着し、往復運動を行う上記糸
鋸刃の鋸刃が形成された刃面に被工作物を押し当てるこ
とでこの被工作物の切断加工を行う糸のこ盤において、
共に厚肉で剛性が大なる互いに平行な状態で対向する入
力フランジおよび固定フランジと、この二つのフランジ
を弾性的に弾性的に連結する略角柱状の起歪部と、この
起歪部の少なくとも直交する２面に添着された複数のひ
ずみゲージとを備え、上記固定フランジが本体に固定さ
れ上記入力フランジで被工作物を支持する作業テーブル
が構成され上記被工作物を上記刃面に押し当てることに
よって上記作業テーブルに加わる押圧力の上記運動方向
線に略直角な検出平面内での分力を上記ひずみゲージに
よって検出する押圧方向検出手段と、 上記鋸刃駆動部および上記従動部に設けられ上記往復運
動を何ら妨げることなく上記刃面の上記運動方向線を中
心とする回動方向を変えるべく上記鋸刃駆動部および上
記従動部を上記運動方向線を中心として回動せしめる刃
面方向駆動手段と、 上記押圧方向検出手段から押圧方向を示す出力を受け上
記被工作物が押圧されている上記分力の方向と反対方向
に上記刃面が向くように上記刃面方向駆動手段を制御す
る刃面方向制御手段とを具備し、 上記運動方向線を中心として被工作物を回転させる操作
を行うことなく上記検出面内での任意の形状が切断可能
なように構成したことを特徴としたものである。

〔作 用〕

本発明は、上記のように被工作物が押圧されている押圧
方向を検出、往復運動している糸鋸刃の刃面を該押圧方
向と逆の方向に自動的に向けるように構成したから、被
工作物を運動方向線を中心に回転させる必要がなく、工
作しようとする形状に沿う検出平面内での平行移動の操
作のみで済み、被工作物の大きさ、重さ、工作しようと
する形状にかかわりなく被工作物の操作が極めて容易に
なる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて具体的に説
明する。

第１図および第２図は、それぞれ本発明に係る糸のこ盤
の全体構成を示すブロック図および側面図である。

第１図において、１は御に詳しく述べるが、ホイートス
トンブリッジを形成するひずみゲージおよび増幅器等よ
り成り、分力信号（±Fx）、（±Fy）を出力する押圧方
向検出手段としての方向検出部、２は上記分力信号（±
Fx）、（±Fy）を受け、切換信号（CP）の周期Ts内で上
記分力信号（±Fx）、（±Fy）のうちいずれか一方を交
互に方向信号（Ft）として出力する分力切換部、３は後
述する鋸刃駆動部の上下運動を検出し運動信号（AC）を
出力する上下運動検出部、４は共に上記運動信号（AC）
を受ける上側コンパレータ4aおよび下側コンパレータ4b
より成るリミッタで、上側コンパレータ4aおよび下側コ
ンパレータ4bはそれぞれ上記運動信号（AC）が上側レベ
ルLkおよび下側レベルLeを越えたときにゲート信号（G1
および（G2）を出力するように構成されている。

５はそれぞれ上記ゲート信号（G1）および（G2）を受け
る上側ストレッチャ5aおよび下側ストレッチャ5bより成
るタイミング制御部で、両ストレッチャ5a,5bはワンシ
ョットマルチバイブレータ等より成り、上側ストレッチ
ャ5aはゲート信号（G1）の変化（立上り）を受けてパル
ス幅Trdなる読込信号（RD1）を出力し、下側ストレッチ
ャ5bはゲート信号（G2）の変化（立下り）を受けてパル
ス幅Trdなる読込信号（RD2）を出力するように構成され
ている。尚、Trd≫Tsである。

６はアナログ信号である上記方向信号（Ft）を受けてデ
ジタル信号である方向データ（Dr）に変換するアナログ
／デジタル変換器（以下「A/D」と略記する）、７は上
記方向データ（Dr）を受け、上記読込信号（RD1）およ
び（RD2）を受けている期間（上記パルス幅Trdと同一）
のみ上記方向データ（Dr）を方向データ（Dg）として出
力する入力ゲート、８は外部操作可能なフットスイッチ
より成り、操作中は保持信号（HD）を出力する保持スイ
ッチである。９は上記ゲート信号（G1），（G2）を受け
これを合成するORゲート等より成り合成信号（PX）を出
力する合成回路、10は上記合成信号（PX）を受けて積分
し動作中信号（RN）を出力する積分回路である。

11は上記切換信号（CP）、上記保持信号（HD）、上記方
向データ（Dg）、上記読込信号（RD1），（RD2）および
上記動作信中信号（RN）を受け、メモリ信号（Ｍ）を授
受し、コントロール信号（CTL）、方向制御信号（C1）
〜（C4）を出力する刃面方向制御手段としてのマイクロ
コンピュータ（以下、「CPU」という）、12は上記コン
トロール信号（CTL）を受け記憶内容をメモリ（Ｍ）と
して出力し、またはCPU11からの各種データをメモリ信
号（Ｍ）として受けるメモリである。

13は上記方向制御信号（C1），（C2）および（C3），
（C4）を受け、角度を制御する駆動信号（DV1），（DV
3）および回動方向を制御する駆動信号（DV2），（DV
4）を出力するモータドライバ、14および15は詳しくは
後述するがそれぞれ上記駆動信号（DV1），（DV2）およ
び（DV3），（DV4）を受けるパルスモータである。

第２図において、16は本体部、17は本体部16の前面に付
設された操作パネル、17aは操作パネル17から延長され
たケーブル、17bは上述した保持スイッチ48としてのフ
ットスイッチ踏板、3,18〜20,14はいずれも本体16内に
設けられ、このうち、18は往復運動機構部としての上下
運動機構部、19はこの上下運動機構部18を駆動する上下
駆動モータ、３は前出の上下運動検出部、20は第１図の
方向検出部１と上下運動検出部３と保持スイッチ８とパ
ルスモータ14,15とを除いた残りで構成される制御基
板、21は上記上下運動機後部18に駆動される上記鋸刃駆
動部、21aはこの鋸刃駆動部21の上端に設けられた刃止
具である。

22は本体部16の後方から上方に連設される支持アーム、
23は上方への復帰習性が与えられて上下運動が可能なよ
うに構成された従動部、23aはこの従動部23の下端に設
けられた刃止具、24および25はそれぞれ刃面方向駆動手
段としての方向駆動部、26は本体16に固定された支柱26
aに支持され略中央に貫通孔26bが穿設された作業テーブ
ル、27は上記貫通孔26bに挿通され両端が刃止具21a,23a
に固定された糸鋸刃、28は上記作業テーブル26上に支持
される被工作物、29は運動方向線としての鉛直線で、鋸
刃駆動部21、従動部23、糸鋸刃27は鉛直線29上に配設さ
れている。

第３図〜第７図は、第１図および第２図の方向検出部１
の一部を成す方向センサの構成を示し、第３図は、第２
図中左方から作業テーブル26を見た状態を一部破断して
示す正面図、第４図は、第３図のＡ−Ａ′矢視断面図、
第５図は、同じくＢ−Ｂ′矢視断面図、第６図および第
７図は、FxブリッジおよびFyブリッジの構成を示す回路
図である。

第３図〜第５図において、30は作業テーブル26に形成さ
れた方向センサ、31は下端面が支柱26aを介して本体部1
6に固定される厚肉で剛性が大なる上端開口の箱形状の
固定フランジ、31aはこの固定フランジ31の外周縁部に
段部が形成されて成るストッパ、32はその形状がストッ
パ32aを除いて固定フランジ31と略同一に形成され、且
つ平行な状態で対向する入力フランジで、この入力フラ
ンジ32および上記固定フランジ31の鉛直線29を中心とす
る位置に上述の貫通孔26bが形成されている。尚、入力
フランジ32の上端面上で被加工物28を支持する。

尚、入力フランジ32および固定フランジ31は、鉛直線29
に直角な検出平面としての水平面に略平行に固定されて
いるものとする。

33〜36はそれぞれ上記固定フランジ31と上記入力フラン
ジ32とを弾性的に連結する四角柱状の起歪部としてのビ
ームである。

方向センサ30において、ビーム33と34（あるいはビーム
35と36）を結ぶ方向にＹ軸をとり、ビーム33と36（ある
いはビーム34と35）を結ぶ方向結ぶ方向にＸ軸をとり、
固定フランジ31と入力フランジ32とを結ぶ方向にＺ軸を
とって座標系37を構成し、角軸X,Y方向の分力をそれぞ
れFx,Fyとする。

各ビーム33〜36のそれぞれの４つの側面に対して、図中
下方の側面をａ面と呼び、順次反時計方向に各側面をｂ
面、ｃ面、ｄ面と呼ぶことにする。すなわち、各ｂ面と
ｄ面はＸ軸方向に沿い、各ａ面とｃ面はＹ軸方向に沿う
側面である。

38〜41はビーム33の上端部のａ面〜ｄ面に、また42〜45
はビーム34の上端部のａ面〜ｄ面に、また46〜49はビー
ム35の上端部のａ面〜ｄ面に、また50〜53はビーム36の
上端部のａ面〜ｄ面に、それぞれ沿直方向にゲージ軸を
向けて添着されたひずみゲージである。従って、これら
のひずみゲージ38〜53は、ビーム33〜36のそれぞれのａ
面〜ｄ面のＺ軸方向に対する引張および圧縮に感応する
ように、すなわちビーム33〜36の曲げ応力に感応するよ
うに構成されている。ただし、上記ひずみゲージ38〜53
は、すべてゲージ軸と各ビーム33〜36の各側面の幅方向
の中心線とが合致するように添着されている。従って、
例えば、ビーム33を例にとると（他のビーム34〜36に関
しても同様）、ａ面がＺ方向に伸長しｃ面がＺ軸方向に
圧縮したとき、ひずみゲージ38は抵抗が増加しひずみゲ
ージ40は抵抗が減少するが、ｂ面およびｄ面のひずみゲ
ージ39,41はゲージ軸の軸心が中立軸と合致しているの
で抵抗値は変化しない。また逆にｄ面がＺ軸方向に伸長
しｂ面が圧縮した場合、ひずみゲージ41の抵抗値は増加
し、ひずみゲージ39の抵抗値は減少するが、ａ面ｃ面の
ひずみゲージ38,40は中立軸上にあるのでその抵抗値は
変化しない。

54〜57,58〜61、62〜65および66〜69は、それぞれビー
ム33,34,35および36の下端部のａ面〜ｄ面にそれぞれ鉛
直方向にゲージ軸を向けて添着されたひずみゲージであ
る。第４図と第５図との違いは、ビーム33〜36の上端部
と下端部との違いのみでその他は第４図と略同一に構成
されている。

第６図において、70は第１辺、71は第２辺、72は第３
辺、73は第４辺を指し、また74,74′は入力端子、75,7
5′は出力端子である。ブリッジが不平衡になったと
き、出力端子75から75′に向って流れる電流を−ｉと記
し、逆方向の電流＋ｉと記すことにする。尚、第７図に
は特にこれら番号は付さない図中同一部位は同一番号と
する。また以下、分力Fxを検出するブリッジを「Fxブリ
ッジ」と略記し、他の分力、も同様に略記するものとす
る。第６図に示すFxブリッジの各辺の構成を説明する
と、第１辺は、ひずみゲージ38と42との直列枝路よりな
り、以下同様に第２辺はひずみゲージ48と52との直列枝
路、第３辺はひずみゲージ64,68の直列枝路、第４辺ひ
ずみゲージ54,58の直列枝路より構成されている。

第７図に示すFyブリッジの各辺も同様にして、第１辺は
ひずみゲージ41,53の直列枝路、第２辺は、ひずみゲー
ジ43,47の直列枝路、第３辺はひずみゲージ59,63の直列
枝路、、第４辺はひずみゲージ57,69の直列枝路より構
成されている。

第８図および第９図は、それぞれ第２図の方向駆動部24
および25の構成を示す一部を破断した正面図および側面
図である。尚、第１図および第２図と同一の部位には同
一符号を付してある。

第８図において、76は鉛直線29に沿って上下運動を行う
上下運動機構部18の出力軸、76aはこの出力軸76の上端
に設けられた回転結合部、77は鋸刃駆動部21の下端部に
設けられた回転結合部で、ボールベアリング77aによっ
て鋸刃駆動部21は鉛直線29を中心に回転可能で且つ上下
運動の駆動力を出力軸76より受け、この出力軸76と略同
一に上下運動を行うように連結されている。78は上記鋸
刃駆動部21の中間部に鉛直線に平行して形成されたスプ
ライン、79は中央に穿設された結合穴79aの内周に上記
スプラインと噛合するスプライン溝が形成された方向ギ
アで、この方向ギア79は鋸刃駆動部21の上下運動を何ら
妨げることはない。80はパルスモータ15の駆動軸に固定
され上記方向ギア79と噛合する駆動ギア、81は本体部16
に固定され、方向駆動部24を支持する支持枠、82は上記
鋸刃駆動部21を上下運動可能に支持するスライド部であ
る。

第９図において、83および84はそれぞれ外周が支持アー
ム22に固定された軸受、85は外周が上記軸受83,84の内
周に嵌合されて鉛直29を中心に回転可能に支持される回
転筒、軸受83は上方への、軸受84は下方への位置規制も
それぞれ行っている。85aは回転筒85の内周に穿設され
たストッパ・ストローク、85bは回転筒85の下端面に穿
設された角孔、86はこの回転筒85の外周に回転筒85と同
心的に固定された方向ギア、87はパルスモータ14の駆動
軸に固定され、上記方向ギア86に噛合する駆動ギア、88
は従動部23の上端部に連設され、外周にストッパ・ピン
88aが突設された吊り上げ筒で、外周が上記回転筒85の
内周に嵌入されて上記ストッパストローク85aの範囲内
で上下運動可能に支持されている。

89は上記吊り上げ筒88を上方に復帰させるように付勢さ
れたばねである。尚、従動部23は、角柱状に形成され、
回転筒85の角孔85bに挿通されているので、従動部23お
よび吊り上げ筒88は回転筒85と一体的に回転するように
構成されている。

第10図は、第６図および第７図に示したFxブリッジおよ
びFyブリッジ動作を示す説明図である。

第10図において、＋記号はひずみゲージの抵抗値増加、
−記号は抵抗値減少を示し、０は変化しないことを示
す。

第11図および第12図は、第１図に示す実施例の各部の動
作波形を示すタイミングチャートである。第11図におい
て、PhおよびPlはそれぞれ上下運動の上死点および下死
点に対応する上死レベルおよび下死レベル、LhおよびLe
はそれぞれ上側コンパレータ4aおよび下側コンパレータ
4bの基準値である上限レベルおよび下限レベル、t0〜t9
は各時点、Laは有効レベルである。

第12図において、D1〜D4は時分割された分力信号（±F
x）、（±Fy）の一部を示す各データ、T_wは後述する工
作区間l5の一部を拡大した拡大時間である。

第13図は、本実施例の動作および被工作物の操作を説明
する平面図である。第13図において、27は上述の糸鋸刃
を模式的に示し、90はこの糸鋸刃27の鋸刃が形成された
刃面、l1〜l8は被加工物28に加工される加工区間、この
うちl4およびl5は半径Ｒの円弧、それ以外は直線であ
る。

第14図は、方向検出部１の出力と刃面90との関係を示す
説明図である。第14図において、l1〜l8は上述の加工区
間であるが、第13図に示した各加工区間の長さとは対応
していない。単に等間隔で示してある。ONは保持スイッ
チ８が操作されている期間を示し、OFFは操作が解除さ
れていることを示す。

第15図は、第１図に示したCPU11の動作順序を示すフロ
ーチャートである。

このように構成された本実施例の動作について説明す
る。まず、方向センサ30（第３図〜第６図）の動作から
説明する。入力フランジ32に分力Fxが作用したとする
と、ビーム33〜36は曲げモーメントを受け、ビーム33〜
36のそれぞれの上端部（第４図）においては、各ビーム
33〜36の各ａ面はＺ軸方向に圧縮し、各ｃ面はＺ軸方向
に伸長する。そして、ビーム33〜36の下端部（第５図）
において、ビーム33〜36の各ａ面は伸長し、各ｃ面はＺ
軸方向に圧縮する。この時、ビーム33〜36内に発生する
曲げ応力の分布状態は、ビーム33〜36の両端部が最大に
なり、Ｚ軸方向の中間位置でゼロとなる。従って、ビー
ム33〜36の各々の上端部および下端部の各々のａ面とｃ
面にそれぞれひずみゲージ38と40,42と44,46と48,50と5
2および54と56,58と60,62と64,66と68を添着することに
より分力Fxを曲げ応力として検出することができる。ま
た、ビーム33〜36の上端部および下端部の各ｂ面とｄ面
においては、各ｂ面とｄ面の軸方向（Ｘ軸方向）の中心
線が中心軸になっているので、ゲージ軸を上記中立軸に
合致させるように各ひずみゲージ39と41,43と45,47と4
9,51と53および55と57,59と61,63と65,67と69を添着す
ることによって分力Fxには感応しないようにすることが
できる。

分力Fyに対しては、分力Fxの場合のビーム33〜36の各ａ
面、ｃ面を各ｂ面、ｄ面に置き換えれば全く同じ考え方
が成立する。

今、入力フランジ32に矢印＋Fxで示す方向で分力Fxが作
用した場合、第４図および第５図においては、ひずみゲ
ージ38,42,64,68がそれぞれａ面、ｃ面のＺ軸方向への
圧縮によって抵抗値が減少し、逆にひずみゲージ48,52,
54,58はＺ軸方向の引張応力を受け抵抗値は増加する。
そして、第４図，第５図における各ビーム33〜36のｂ面
とｄ面に添着されたひずみゲージの抵抗値はその位置が
中立軸にあるので変化しない。

ここで第６図のFxブリッジを参照すると、第１辺70を構
成するひずみゲージ38,42はいずれも抵抗値が減少し第
２辺71はいずれも増加、第３辺72はいずれも減少、第４
辺73はいずれも増加となりその結果、出力端子75が出力
端子75′より電位が低くなり、＋ｉの出力となる。すな
わち矢印＋Fx方向の分力Fxが検出される。

次に入力フランジ32に矢印＋Fy方向の分力Fyが作用した
場合、ひずみゲージ41,53,59,63はＺ軸方向の圧縮によ
って抵抗値が減少し、以下同様にひずみゲージ43,47,5
7,69は抵抗値が増加し、その結果、第７図のFyブリッジ
においては、第１辺と第３辺の抵抗値が減少し、第２辺
と第４辺の抵抗値が増加する。従って＋ｉの出力とな
り、矢印＋Fy方向の分力Fyが検出される。

尚、矢印−Fxおよび−Fy方向も考え方は同じなので説明
は省略する。また、矢印F1,F2等の座標軸X,Yに対して斜
めの分力については、例えば、矢印F1の方向を代表とし
て、第４図では、各ビーム33〜36のb,c面が伸張、a,d面
が圧縮となり、第５図では逆にa,d面が伸張で、b,c面が
圧縮となるが、出力電流±ｉは矢印＋Fx、±Fyに比べる
と略半分になる。つまり±i/2である。

次に、第１図の動作について述べる。尚、糸鋸刃27が刃
止具23a,21aに固定されて、鋸刃駆動部21が上下運動を
行っているとする。第11図に示すように運動信号（AC）
を受けたリミッタ４からはそれぞれ上限レベルLhを越え
ている期間t2〜t3、t6〜t7でゲート信号（G1）、下限レ
ベルLlを負側に超えている期間t4〜t5、t8〜t9で（G2）
が出力される。そしてタイミング制御部５からはゲート
信号（G1）の立上りの時点t2,t6から運動信号（AC）が
上死レベルPhに達する時点Thの直前までのパルス幅Trd
を有する読込信号（RD1）が出力され、さらに運動信号
（AC）が下死点レベルPlに達する時点Tlを過ぎたゲート
信号（G2）の立下りの時点t1,t5,t9からパルス幅Trdな
る読超信号（RD2）を出力する。一方、合成信号（PX）
は、上記ゲート信号（G1）と（G2）を時間軸上で合成し
た波形となる。さらに、この合成信号（PX）を積分して
所定の有効レベルLaを有する動作中信号（RN）が生成さ
れる。

つまり、上下運動によって発生する振動は、上死点およ
び下死点が最小になり、さらに一般には糸鋸刃27は下方
に引くとき切れるように刃の角度が形成されているの
で、上死点に達する直前および下死点を過ぎた直後に方
向データ（Dr）を読込むことによって、ノイズ等の悪影
響を受けることがないのである。

さて、第12図に示すように、分力信号 （±Fx）が−ｉの方向に増加し、分力信号（±Fy）が＋
ｉの方向に増加している期間Twを代表として説明する
と、切換信号（CP）の一周期TsのうちＨレベルの期間が
分力信号（±Fx）、Ｌレベルの期間が分力信号（±Fy）
に対応しているとすれば、時分割された方向信号（Ft）
は図示のように＋ｉ方向と−ｉ方向の信号が交互配列さ
れる。そして、Trd≫Tsであるから（最小で２倍の差が
あればよい）、方向信号（Ft）がA/D変換された方向デ
ータ（Dr）は、上記読込信号（RD1）および（RD2）によ
って図示のようにパルス幅Trd間に必らず両分力のデー
タが得られる。つまりデータD1およびD5は不完全だがデ
ータD1とD3、データD4が出力される。つまり、CPU11
は、このような方向データ（Dg）を切換信号（CP）を参
照しながら受け、分力の方向を知るのである。

次に、本実施例の動作の要部を説明する。被工作物28
は、作業テーブル26上に置かれて静止状態（外力が加わ
っていない）であり、第13図に示すように、工作すべき
図形は、加工区間l1〜l8に示す通りとする。

一方、第15図のフローチャートは、本実施例の電源が投
入された時点にSTARTより始まる。最初の「初期動作」
において、CPU11は、メモリ12に−Fx方向のデータをセ
ットし、メモリ12内の駆動フラグをOFFにし、刃面90を
初期位置（−Fx方向）にセットする。つまり、第13図示
の状態にする。次の条件分岐「動作中か？」にてCPU11
は動作中信号（RN）をチェックし有効レベルLa以上の信
号レベルを保持しているか否かを判定し、La以上であれ
ばYESに分岐し、La以下であればNOに分岐して次の「現
状保持」にて、今の場合は上述位置に刃面90を保持す
る。そして、再び上記の「動作中か？」に戻る。

さて、第11図に示すように動作中信号（RN）が有効レベ
ルLa以上であったとしてYESに分岐した場合は、次の条
件分岐「保持入力有り？」で保持信号（HD）をチェック
する。今は入力されていないものとして、NOに分岐す
る。次の「方向データ読込」にて、上述のように方向デ
ーダ（Dg）を読込み、切換信号（CP）がＨレベルであれ
ばデータD2を分力信号（±Fx）として、Ｌレベルであれ
ば、データD3を分力信号（±Fy）として分離する。ただ
し、今の場合、また被工作物28が上述したように静止状
態なので、第14図の区間l0で示すようにいずれの分力信
号（±Fx）、（±Fy）も０レベルであるから、次の条件
分岐「方向データは零か？」をYESに分岐し上記「現状
保持」に至る。そして入力フランジ32に何らかの分力が
加わるまでこの動作を繰返している。この繰返しループ
を待機ループという。

さて、今、被工作物28を＋Fxの方向に押し進めたとす
る。すると、第14図の区間l1で示すように分力信号（±
Fx）が＋ｉとなる。

フローチャートは。上記「方向データは零は？」をNOに
分岐して上記待機ループを離脱し、次の「旧方向チェッ
ク」にてCPU11はコントロール信号（CTL）を出力してメ
モリ12内のデータを出力させる。上述のようにメモリ12
には、＋Fx方向のデータが強制的にセットされているの
で、次の条件分岐「同一方向か？」にてCPU11は、加工
区間l1で得られた方向データ（Dg）とメモリ内容を比較
し、一致しているので、YESに分岐し、次の条件分岐
「駆動フラグONか？」はOFFなので、NOに分岐して上記
「現状保持」に至る。従って、刃面90は依然として−Fx
の方向を保持している。つまり、CPU11は、方向データ
（Dg）の反対方向に刃面90を向ける制御をする。操作者
は、加工区間ｌの始点P1から変化点P2まで切り進み、P2
に至って切り進む方向を変えなければならないので、次
に被工作物28を矢印F1の方向へ押す。すると、第14図の
区間l2に示すように、分力信号（±Fx）は＋i/2に減
じ、分力信号（±Fy）が＋i/2に増加するから、CPU11は
方向データ（Dg）がF1の方向であることを知り、つま
り、＋Ｆ〉からF1に変化したので、上記「同一方向か
？」をNOに分岐して次の「新方向登録」でメモリ12に矢
印F1に対応する方向データ（Dg）を記憶する。

次の「方向駆動制御」にて所定の方向制御信号（C1）〜
（C4）を出力し、モータドライバ13がこれに対応する駆
動信号（DV1）〜（DV4）を出力してパルスモータ14,15
を１ステップ駆動（例えば１ステップで回動角度0.7
゜）する。

一方、第８図および第９図に示すように、パルスモータ
14,15が１ステップ駆動され、駆動ギア87および80が回
転して方向ギア86および79を回転させる。これによっ
て、回転筒85および鋸刃駆動部21が同方向に回転し、回
転筒85が回転することで従動部23が回転し、結局糸鋸刃
27が回転する。そして当然のことながら鋸刃駆動部21お
よび従動部23は上下運動を続行している。このようにし
て、第13図に示すように刃面90は−Fxの方向から、駆動
ギア80（87）と方向ギア79（86）のギア比で決まる角度
だけF3の方向に回動する。CPU11は、次の「目標値か
？」にてF3に至るまでに必要なステップ数に達したか否
かを計算し、達していなければNOに分岐し次の「駆動フ
ラグON」にてメモリ12内の駆動フラグをONにして上記
「動作中か？」に戻る。このように、「動作中か？」を
YESに分岐し「同一方向か？」および「駆動フラグONか
？」をYESに分岐し「目標値か？」をNOに分岐して再び
上記「動作中か？」に戻るループを１ステップ駆動ルー
プという。

この１ステップ駆動ループを所定回数繰返して刃面90が
F1の方向に至ったとき、上記「目標値か？」をYESに分
岐して、上記１ステップ駆動ループを抜け出し、次の
「モータ停止」で、パルスモータ14,15の駆動を停止
し、次の「駆動フラグOFF」でメモリ12内の駆動フラグ
を解除（OFF）し、上記「現状保持」に至る。そして
「同一方向か？」をYESに分岐し「駆動フラグONか？」
をNOに分岐し再び「動作中か？」を経由して「同一方向
か？」をYESに分岐する動作を繰返す。この繰返しのル
ープを保持・加工ループという。

そして、加工区間l2をP2からP3まで切り進み、P3に至っ
たら、再度切り進む方向を変えなければならないので、
操作者は被工作物を28を＋Fy方向に押す。

さて、変化点P3から加工区間l3を切り進みP4に至って、
次の加工区間l4,l5は円弧なので、被工作物28をまず一
旦＋Fxの方向（接線方向）に押してから徐々に押す方向
をF1側に変えながら、つまり、円弧の接線方向に向って
押しながら切り進む。従って、加工区間l4では、 刃面90は、一旦−Fxの方向に保持され、徐々にF3の方向
に回動する。つまり、フローチャートは、直線状の加工
区間l1〜l3、l6〜l8を加工する場合は、変化点P2,P3,P
6,P7,P8でのみ上記１ステップ駆動ループを回り、それ
以外のところを加工しているときは上記保持・加工ルー
プを回っている。

以下、同様に切り進み、終点P9に至る直前に操作者は、
保持ステップ８を足で踏みONにする。つまり、被工作物
28を切り抜く瞬間には複雑な力が作用し、被工作物28を
所望の方向に押している状態が意に反して保持できなく
なる場合があり、そのような場合、被工作物28の複雑な
動きに刃面90が反応しないように保持ステップ８をONに
するのである。この時フローチャートは、上記「保持入
力有り？」をYESに分岐して上記保持・加工ループを抜
け出し、上記「現状保持」に至る。そして、保持スイッ
チ８の操作が解除されるまでこの動作を繰返す。この繰
返しループを強制保持ループという。

終点P9を切り抜いた後、糸鋸刃27が被工作物28から離れ
た時点Tfで保持スイッチ８を解除（OFF）する。この時
フローチャートは、上記「保持入力有り？」をYESに分
岐して上記強制保持ループを抜け出し、方向データ（D
g）を読込み、零データであるから、「方向データは零
か？」をYESに分岐して上記待機ループに移る。つまり
第14図に示すように区間l8から期間ONを経て期間OFFに
至るまで刃面90はF1の方向を保持している。

このように本実施例によれば、方向駆動部24,25によっ
て糸鋸刃27の刃面90を任意の方向に制御できるように構
成したから、加工すべき形状、すなわち加工区間l1〜l8
がいかなる形状であっても、被加工物28を鉛直線29（実
質的には糸鋸刃27）を中心に回転させる必要がなく、特
に被工作物28の形状が大きい場合、その扱いが容易で糸
鋸刃27の折損等がなく、工作（加工）の効率が向上する
ことは勿論のこと、工作の精度も向上するという利点が
ある。

また、動作中信号（RN）を生成させ、これをチェックす
るように構成したから、糸鋸刃27が上下運動をしていな
いときは不用意に刃面90（糸鋸刃27）を回転させたりし
ないので、糸鋸刃27が折れたり被工作物28に喰い込んだ
りする不具合が発生しないという利点がある。

また、保持スイッチ８を設け、さらに待機ループの動作
を行うように構成したので、刃面90の回動（方向）制御
が安定し、操作者は加工の途中でも保持スイッチ８を操
作することで被工作物28から手を離すこともでき、操作
性に優れるという利点がある。

また、方向データ（Dg）を読込むタイミングは、上下運
動の上死点および下死点近傍で、且つ糸鋸刃27が実質的
に切削をしていない上昇時なので、上下運動によるノイ
ズおよび切削によるノイズ等が最小になり該ノイズ悪影
響を受けないという利点がある。

また、方向センサ30の入力フランジ32の水平面内での変
位量はμｍオーダーなので、被工作物28の加工精度に影
響を与えることはない。

尚、本発明は、上述の実施例に限定されることなく、そ
の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施ができるも
のである。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば、共に厚肉で剛性が
大なる互いに平行な状態で対向する入力フランジおよび
固定フランジと、この二つのフランジを弾性的に連結す
る略角柱状の起歪部と、この起歪部の少なくとも直交す
る２面に添着された複数のひずみゲージとを備え、上記
固定フランジが本体に固定され上記入力フランジで被工
作物を支持する作業テーブルが構成され上記被工作物を
上記刃面に押し当てることによって上記作業テーブルに
加わる押圧力の上記運動方向線に略直角な検出平面内で
の分力を上記ひずみゲージによって検出する押圧方向検
出手段と、 上記鋸刃駆動部および上記従動部に設けられ上記往復運
動を何ら妨げることなく上記刃面の上記運動方向線を中
心とする回動方向を変えるべく上記鋸刃駆動部および上
記従動部を上記運動方向線を中心として回動せしめる刃
面方向駆動手段と、 上記押圧方向検出手段から押圧方向を示す出力を受け上
記被工作物が押圧されている上記分力の方向と反対方向
に上記刃面が向くように上記刃面方向駆動手段を制御す
る刃面方向制御手段とを具備し、 上記運動方向線を中心として被工作物を回転させる操作
を行うことなく上記検出面内での任意の形状が切断可能
なように構成したので、被工作物を加工する際に作業テ
ーブルに加わる押圧力を、押圧方向検出手段の起歪部の
ひずみ変換し、このひずみを少なくとも２面に添着され
た複数のひずみゲージによって検出平面内での分力を正
確に検出することができ、360゜のいかなる方向にも事
実上無段階で上記押圧力の方向と反対の方向に糸鋸刃の
刀面を向けることができ、運動方向線を中心として被工
作物を回転させる操作を行うことなく、検出面内での任
意の形状に切削加工が可能となり、ひいては、特殊な糸
鋸刃を用いることなく、且つ被工作物の大小および工作
しようとする予定形状の内容にかかわりなく、被工作物
の取扱いおよび操作が容易で、しかもひずみゲージは、
μｍオーダーの変位を検出するから、作業デーブルの微
小の変位により押圧方向が検出されるから工作精度の高
い切断加工が可能な糸のこ盤を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、それぞれ本発明に係る糸のこ盤
の全体構成を示すブロック図および側面図、第３図〜第
７図は、いずれも第１図および第２図に示した方向検出
部１の一部を成す方向センサの構成を示し、このうち、
第３図は、第２図中左方から作業テーブルを見た状態を
一部破断して示す正面図、第４図および第５図は、それ
ぞれ第３図のＡ−Ａ′矢視方向断面図およびＢ−Ｂ′矢
視方向断面図、第６図および第７図は、Fxブリッジおよ
びFyブリッジの構成をそれぞれ示す回路図、第８図およ
び第９図は、それぞれ第２図に示した方向駆動部の構成
を一部破断して示す正面図および側面図、第10図は、ひ
ずみゲージの動作を示す説明図、第11図および第12図
は、第１図に示す実施例の各部の動作波形をそれぞれ示
すタイミングチャート、第13図は、本実施例の動作およ
び被工作物の操作を説明する平面図、第14図は、押圧力
と方向検出部の出力と刃面との関係を示す説明図、第15
図は、第１図に示したCPUの動作順序を示すフローチャ
ートである。 １……方向検出部、 ２……分力切換部、 ３……上下運動検出部、 ４……リミッタ、 ５……タイミング制御部、 ６……A/D変換器、７……入力ゲート、 ８……保持スイッチ、９……合成回路、 10……積分回路、 11……マイクロコンピュータ（CPU）、 13……モータドライバ、 14,15……パルスモータ、 16……本体部、 18……上下運動機構部、 19……上下駆動モータ、 20……制御基板、 21……鋸刃駆動部、 22……支持アーム、23……従動部、 24,25……方向駆動部、 21a,23a……刃止具、 26……作業テーブル、27……糸鋸刃、 28……被工作物、 30……方向センサ、 31……固定フランジ、 32……入力フランジ、 33〜36……ビーム、 38〜69……ひずみゲージ、 90……刃面、 l1〜l8……加工区間。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】本体側に往復運動機構部およびこの往復運
   動機構部に駆動されて往復運動を行う鋸刃駆動部が設け
   られ、上記本体から支持アームが連設され、上記往復運
   動の方向を示す運動方向線上の第１の方向に復帰習性が
   与えられ該運動方向線上で往復運動の可能な従動部が上
   記鋸刃駆動部と対向する上記支持アームの位置に配設さ
   れ、被工作物を移動可能に支持する作業テーブルが上記
   鋸刃駆動部と上記従動部との間に配設され、上記鋸刃駆
   動部の上記第１の方向側の端部および上記従動部の上記
   第１の方向の逆方向である第２の方向側の端部にそれぞ
   れ設けられた刃止具に糸鋸刃の両端を装着し、往復運動
   を行う上記糸鋸刃の鋸刃が形成された刃面の被工作物を
   押し当てることでこの被工作物の切断加工を行う糸のこ
   盤において、共に厚肉で剛性が大なる互いに平行な状態
   で対向する入力フランジおよび固定フランジと、この二
   つのフランジを弾性的に連結する略角柱状の起歪部と、
   この起歪部の少なくとも直交する２面に添着された複数
   のひずみゲージとを備え、上記固定フランジが本体に固
   定され上記入力フランジで被工作物を支持する作業テー
   ブルが構成され上記被工作物を上記刃面に押し当てるこ
   とによって上記作業テーブルに加わる押圧力の上記運動
   方向線に略直角な検出平面内での分力を上記ひずみゲー
   ジによって検出する押圧方向検出手段と、 上記鋸刃駆動部および上記従動部に設けられ上記往復運
   動を何ら妨げることなく上記刃面の上記運動方向線を中
   心とする回動方向を変えるべく上記鋸刃駆動部および上
   記従動部を上記運動方向線を中心として回動せしめる刃
   面方向駆動手段と、 上記押圧方向検出手段から押圧方向を示す出力を受け上
   記被工作物が押圧されている上記分力の方向と反対方向
   に上記刃面が向くように上記刃面方向駆動手段を制御す
   る刃面方向制御手段とを具備し、 上記運動方向線を中心として被工作物を回転させる操作
   を行うことなく上記検出面内での任意の形状が切断可能
   なように構成したことを特徴とする糸のこ盤。