JPH07136842A - 切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来往々にしてスクラップ処理されていた端
材を再利用すると共に端材をストックヤードから自動的
に切断機へローディングして切断加工できるようにした
切断装置を提供することにある。 【構成】 ワークＷに切断加工を行う切断機３と、この
切断機３の近傍に配置され複数の端材Ｗをストックせし
めておくストックヤード５と、このストックヤード５と
前記切断機３との間を移動する移動自在なローディング
装置７と、このローディング装置７の先端部に設けられ
端材をクランプ自在かつ上下動自在なグリッパ装置９７
と、を備えてな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】この発明は、切断機の近傍に端材
をストックせしめておくストックヤードを配置し、この
ストックヤードから端材を切断機へローディングして端
材を所定の長さに切断できるようにした切断装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば４００ｍｍ以上のある程度
長いワークを自動ローディングして所定の長さに切断す
る切断処理装置はあるが、短かい端材を自動でローディ
ングし切断する切断処理装置はなかった。そのために、
切断機の近傍に設けられた端材をストックせしめておく
ストックヤードに一旦端材をストックしておき、丁度よ
い寸法の注文があった場合に、作業者がストックヤード
より端材をかかえて載せ切断加工位置に位置決めして切
断加工を行なっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したご
とく従来では端材を用いて切断加工を行なう場合には、
作業者がストックヤードより端材を切断加工位置へ運ば
なければならず、大変重労働であると共に、３Ｋ作業を
強いられる。また作業工数的にも大変効率が悪いため、
端材を利用せずにスクラップ処理をする場合が多く、ロ
スが生じていた。

【０００４】この発明の目的は上記問題点を改善するた
めに、従来往々にしてスクラップ処理されていた端材を
再利用すると共に端材をストックヤードから自動的に切
断機へローディングして切断加工できるようにした切断
装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、ワークに切断加工を行う切断機と、こ
の切断機の近傍に配置され複数の端材をストックせしめ
ておくストックヤードと、このストックヤードと前記切
断機との間を移動する移動自在なローディング装置と、
このローディング装置の先端部に設けられ端材をクラン
プ自在かつ上下動自在なグリッパ装置と、を備えて切断
装置を構成した。

【０００６】前記切断装置において、前記切断機に設け
られた送材バイスジョーの先端部で前記グリッパ装置で
クランプされた端材をクランプするよう構成されている
こと、前記ストックヤードにおけるストックエリア部に
設けられ、端材の有無を検出する端材有無検出センサを
備えてなること、前記グリッパ装置に設けられ、端材の
径あるは高さを検出する端材高さ検出センサを備えてな
ること、前記グリッパ装置の先端部に設けられ、端材の
上方をクランプする段付部を備えてなること、および前
記グリッパ装置が旋回自在であることが望ましいもので
ある。

【０００７】

【作用】この発明の切断装置を採用することにより、切
断機の近傍にはストックヤードが配置され、このストッ
クヤードにおけるストックエリア部に複数の端材がスト
ックされている。ストックエリア部にストックされた各
端材から所望の端材が選択されてローディング装置の先
端部に設けられたグリッパ装置を下降せしめて端材をク
ランプせしめる。次いでグリッパ装置を上昇せしめた
後、ローディング装置を切断機へ移動せしめて切断加工
位置の上方に端材を位置せしめる。グリッパ装置を下降
せしめた後、グリッパ装置をアンクランプせしめること
により、端材が切断加工位置に載置されて切断機により
端材に切断加工が行われる。その切断加工中にグリッパ
装置は退避される。

【０００８】

【実施例】以下この発明の実施例を図面に基いて詳細に
説明する。

【０００９】図１，図２および図３を参照するに、切断
装置１は、切断機としての例えば堅型帯鋸盤３を備えて
おり、この堅型帯鋸盤３の近傍例えば図１，図２におい
て左側には複数の端材Ｗをストックせしめておくストッ
クヤード５が配置されている。このストックヤード５と
前記堅型帯鋸盤３との間を移動する移動自在なローディ
ング装置７が設けられている。

【００１０】前記堅型帯鋸盤３は基台９を備えており、
この基台９上には、切断されるワークＷを載置支持して
搬入するための多数のローラ１１を有する搬入台として
ローラコンベア１３が設けられている。そして、搬入さ
れたワークＷに対して交する方向（図１，図２において
左右方向）に往復動する堅型のハウジングヨーク１５が
設けられている。また、前記基台９の下部にはモータ１
７により走行するチップコンベア１９が設けられ、前記
基台９の外側にこのチップコンベア１９により選ばれて
きたチップを収納するチップボックス２１が設けられて
いる。

【００１１】前記ハウジングヨーク１５は図示省略の駆
動モータあるいは移動用シリンダによって図１において
左右方向へ動されて往復動するように設けられている。

【００１２】またハウジングヨーク１５の内部には、下
側部分に鋸刃モータ２３により回転駆動される駆動ホイ
ール２５が回転自在に設けられ、また、上側部分に従動
ホイール２７が回転自在に設けられており、この駆動ホ
イール２５と従動ホイール２７とにはエンドレス状の帯
鋸刃２９が巻回されている。従って、鋸刃モータ２３を
駆動せしめると、駆動ホイール２５が回転駆動されて帯
鋸刃２９を回転走行せしめると共にハウジングヨーク１
５をワークＷと直交する方向（図１において左右方向）
へ移動させることによりワークＷに切断加工が行なわれ
ることになる。

【００１３】前記、基台９の図１において左側上面にワ
ークＷ搬入方向に沿って一対のガイドレール３１，３１
が並設されている。そして、このガイドレール３１，３
１上には、ローラコンベア１３に載置されたワークＷを
水平方向に把持して切断位置に搬入するための送材バイ
ス３３と、帯鋸刃２９の近傍にてワークＷを水平方向に
把持固定するための前バイス３５が、ワークＷの搬入方
向へ往復動自在に設けられている。

【００１４】送りバイス３３は、前記ガイドレール３１
に沿って移動自在のガイドブロックを下端面に有するベ
ースプレート３７と、このベースプレート３７上に立設
されると共にローラコンベア１３の全幅を跨ぐ全体Ｕ字
状をした左右一対の強固な送材バイスフレーム３９Ｌ，
３９Ｒを有している。この送材バイスフレーム３９Ｌ，
３９ＡＲはベースプレート３７上に強固に固定されてお
り、特に左側の送材バイスフレーム３９Ｌは補強リブ４
１により補強されている。

【００１５】またベースプレート３７の下側に対応する
基台９の高さ位置には、ベースプレート３７をガイドレ
ール３１に沿って図中左右方向へ移動せしめる送材バイ
ス移動用シリンダ４３が設けられており、この送材バイ
ス移動用シリンダ４３のピストンロッド４５先端部は前
記ベースプレート３７に取付けられている。なお、図示
しないが送材バイス３１には位置を計測するためのエン
コーダが設けられている。

【００１６】この送材バイスフレーム３９Ｌ，３９Ｒ間
の上部には、想定されるワークＷの高さよりも高い位置
において送材バイスガイド４７が水平に張り出して設け
られており、この送材バイスガイド４７に基準側バイス
ジョー４９と可動側バイスジョー５１が設けられてい
る。

【００１７】すなわち、送材バイスガイド４７の先端部
（図１中右側端部）付近には基準側バイスジョー４９が
小さなストローク（例えば、５〜１０ｍｍ程度）で移動
自在に設けられていると共に、送材バイスガイド４７の
図１において右側には基準側バイスジョー４９を移動せ
しめるシリンダ５３が設けられている。これにより、基
準側バイスジョー４９はワークＷの位置決めの際にはシ
リンダ５３により前方へ押し出されて基準位置を示す
が、ワークＷの移動の際には後方へ引っ込んでワークＷ
の移動を容易にすると共に、ワークＷ搬入の際にワーク
Ｗが基準側バイスジョー４９にこすれて傷つくのを防止
することができる。

【００１８】また、送材バイスガイド４７の基端側（図
１中左側）には可動側バイスジョー５１が移動自在に設
けられており、この可動側バイスジョー５１をローラコ
ンベア１３の略全幅にわたって移動させるためのクラン
プ用シリンダ５５が送材バイスフレーム３９Ｌ，３９Ｒ
間に固定されている。そして、このクランプ用シリンダ
５５の下側には、可動側バイスジョー５１の適正な移動
を確保すべくクランプ用ガイド５７が設けられている。

【００１９】前バイス３５は、前述の送材バイス３３と
同様の構造をしているので図示の便宜のため図１におい
てカッコ付きの符号を用いて重ねて示す。前記ガイドレ
ール３１に沿って移動自在のベースプレート５９上に一
対の強固な前バイスフレーム６１Ｌ，６１Ｒを設けたも
のである。また、ベースプレート５９の下側に対応する
基台９には、ベースプレート５９をガイドレール３１に
沿って図２において上下向へ移動せしめる前バイス移動
用シリンダ６３が設けられており、この前バイス移動用
シリンダ６３のピストンロッド６５先端部は前記ベース
プレート５９に取付けられている。なお、図示しないが
前バイス３５にも位置を計測するためのエンコーダが設
けられている。

【００２０】そして、前バイスフレーム６１Ｌ，６１Ｒ
間の上部には、前記送材バイスガイド４７と同じ高さ位
置に前バイスガイド６７が水平に張り出して設けられて
おり、この前バイスガイド６７に基準側バイスジョー６
９と可動側バイスジョー７１が設けられている。

【００２１】すなわち、前バイスガイド６７の先端部に
は基準側バイスジョー６９が移動自在に設けられると共
に、基準側バイスジョー６９を移動せしめるシリンダ７
３が設けられている。この基準側バイスジョー６９はワ
ークＷの位置決めの際にはシリンダ７３により前方へ押
し出されて基準位置を示すが、ワークＷの移動の際には
後方へ引っ込んでワークＷの移動を容易にするものであ
る。

【００２２】前記基台９の左側には複数の支柱７５が立
設されている。この支柱７５上には左右方向へ延伸した
上部フレーム７７が一体化されており、支柱７５の右端
は前にローラコンベア１３の右側まで延伸されている。
また、前記各支柱７５の例えば高さ方向のほぼ真中位置
の前部には支持ブロック７９が取付けられており、この
支持ブロック７９上には左右方向へ延伸した支持フレー
ム８１が設けられている。

【００２３】この支持フレーム８１の上面には、図４に
よく示されているように、例えば等間隔で複数の山形ラ
ックからなるストックエリア部８３が形成されている。
この各ストックエリア部８３には各種のサイズの端材Ｗ
が載置されてストックされるようなっている。しかも、
この各ストックエリア部８３は、例えば堅型帯鋸盤３側
より１番地，２番地，……と順にＮ番地まで区画されて
おり、詳細を後述する制御装置に各番地が登録されてい
る。例えば端材Ｗのφ３００，５０，５０が３，６，７
番地にストックされていて、端材Ｗの大きさによって使
う番地が可変になっている。

【００２４】図４に示されているように、各ストックエ
リア部８３には端材Ｗの有無を検出する例えば近接セン
サや検出レバーとリミットスイッチによるものなどの端
材有無検出センサ８５が設けられている。この端材有無
検出センサ８５の作動によって各ストックエリア部８３
に端材Ｗが存在しているかどうかを容易に判別させるこ
とができる。

【００２５】再び、図１，図２および図３を参照する
に、前記上部フレーム７７には左右方向へ移動自在なロ
ーディング装置７が設けられている。例えば上部フレー
ム７７の前部には左右方向へ延伸した平行な複数のガイ
ドレール８７が敷設されている。このガイドレール８７
にはガイドブロック８９を介してローディング本体９１
が設けられている。

【００２６】上記構成により、図示省略の駆動モータを
駆動せしめることにより、例えば左右方向へ延伸したボ
ールねじを回転せしめ、このボールねじに螺合したナッ
ト部材を介してローディング本体９１がガイドレール８
７に案内されて左右方向へ移動されることになる。な
お、ローディング本体９１を左右方向へ移動せしめる駆
動機構は、駆動モータとラック，ピニオンの伝達機構お
よびそれ以外の駆動機構などを用いても構わない。

【００２７】前記ローディング本体９１の上部に上下動
作動装置としての例えば流体シリンダ９３が設けられて
いる。この流体シリンダ９３の先端にはローディング本
体９１を貫通してピストンロッド９５が装着されてい
る。このピストンロッド９５の下部にはグリッパ装置９
７が設けられている。

【００２８】一方、前記ローディング本体９１の前後に
は複数のガイドロッド９９が装着されかつ上下方向へ延
伸されている。このガイドロッド９９の先端は前記グリ
ッパ装置９７に取付けられている。

【００２９】上記構成により、流体シリンダ９３を作動
せしめるとピストンロッド９５が上下動されることによ
り、ガイドロッド９９が上下動すると共にグリッパ装置
９７が上下動されることになる。

【００３０】前記グリッパ装置９７は、例えば図３に示
されているように、グリッパ本体１０１を備えており、
このグリッパ本体１０１には固定グリッパ１０３と可動
グリッパ１０５が備えられている。前記本体グリッパ本
体１０１の前側（図３において右側）にはクランプ用シ
リンダ１０７が設けられており、このクランプ用シリン
ダ１０７に装着されてたピストンロッド１０９の先端が
前記可動グリッパ１０５に取付けられている。

【００３１】上記構成により、クランプ用シリンダ１０
７を作動せしめると、ピストンロッド１０９を介して可
動グリッパ１０５が前後方向（図３において左右方向）
へ移動されて、固定グリッパ１０３と可動グリッパ１０
５との協働で端材Ｗをクランプしたり、アンクランプさ
れることになる。

【００３２】前記固定グリッパ１０３の先端部は、例え
ば図５に示されているように、段付部１１１を設け、こ
の段付部１１１に端材Ｗの端面を当接せしめることによ
って固定グリッパ１０３と可動グリッパ１０５との協働
で端材Ｗを常に重心より上方で確実にクランプすること
ができると共に、端材Ｗの径あるいは高さを検出するこ
とができる。この段付部１１１は端材Ｗのクランプを確
実にすると共に端材Ｗの径あるいは高さを検出する両者
の機能を兼ねているが、端材Ｗの径あるいは高さを検出
する手段としては、光電管や近接スイッチなどの検出セ
ンサを固定グリッパ１０３あるいは／および可動グリッ
パ１０５に設けてもよいものである。

【００３３】前記支持フレーム８１の上端部は、例えば
図６に示されているように、端材Ｗを位置決めするため
に、端面基準面８１Ｓが形成されている。この端面基準
面８１Ｓに端材Ｗの端面を当接せしめることによって端
材Ｗの位置決めを正確に行うことができる。

【００３４】前記グリッパ装置９７は、例えば図７に示
されているようにグリッパ本体１０１を旋回せしめる構
造とすることにより、端材Ｗの端面でも側面でクランプ
することができる。すなわち、図７において、グリッパ
本体１０１に可動グリッパ１０５Ａ，１０５Ｂを備え、
この可動グリッパ１０５Ａ，１０５Ｂをそれぞれ左ねじ
１１３Ｌ，右ねじ１１３Ｒからなるボールねじ１１３に
螺合せしめ、このボールねじ１１３がグリッパ本体１０
１に設けられた駆動モータ１１５に連結されている。ま
た、前記グリッパ本体１０１の上部には旋回軸１１７を
介して前記ピストンロッド９５に連結されている。

【００３５】上記構成により、駆動モータ１１５を駆動
せしめるとボールねじ１１３が回転されることにより、
可動グリッパ１０５Ａと１０５Ｂが接近，離反すること
により、端材Ｗがクランプされたり、あるいはアンクラ
ンプされることになる。また、駆動モータなどのすでに
公知である旋回手段により旋回軸１１７を旋回せしめる
ことによって、端材Ｗの端面あるいは側面を可動グリッ
パ１０５Ａ，１０５Ｂとでクランプすることができる。
なお、端材Ｗの側面をクランプする際には可動グリッパ
１０５Ａ，１０５Ｂの先端は端材Ｗのセンタ＋αまで下
降させてクランプすることにより確実にクランプさせる
ことができる。

【００３６】前記堅型帯鋸盤３，ローディング装置７お
よびグリッパ装置９７を動作せしめる制御装置１１９が
図１において右側に設けられている。

【００３７】次に、ストックヤード５のストックエリア
部８３にある例えば端材Ｗ_A を切断する動作について説
明すると、まず、ワーク情報として例えば３番地にある
端材Ｗ_A の寸法，長さ，切断長，切端切りの有無などが
制御装置１１９に入力される。

【００３８】堅型帯鋸盤３の送りバイス３３が切断加工
位置より後退し、端材Ｗ_A をクランプできるように可動
側バイスジョー５１を開けておく、グリッパ装置９７は
最上端位置で３番地へ移動後、下降し端材Ｗ_A の上部を
図５に示されたような状態で確実にクランプする。

【００３９】端材Ｗ_A をクランプした後、グリッパ装置
９７を上昇させた後、ローディング本体９１を堅型帯鋸
盤３の方へ移動させて、送りバイス３３の中へ端材Ｗ_A
を降す。

【００４０】水平に移動し停止する位置は、入力された
寸法から基準側バイスジョー４９に端材Ｗ_A が沿うよう
に位置決めしたり、あるいは基準側バイスジョー４９よ
りやや間隔をあけて降した後、水平方向には自由に動け
る状態で基準側バイスジョー４９と可動側バイスジョー
５１との協働でクランプさせれば、端材Ｗ_A は基準側バ
イスジョー４９にしっかり押え付けられる。

【００４１】前記グリッパ装置９７を開かせて上昇せし
めた後、ストックヤード５側へ水平方向に移動し、送り
バイス３３との干渉が生じない位置で待機させる。

【００４２】端材Ｗ_A の先端が製品として使えるかどう
かは、先端切の有無を予め制御装置１１９に入力されて
いるから、先端が使える場合には当然切端切り無を選択
し、最初から製品切りを行う。先端切り有の場合には先
端切りの長さを予め制御装置１１９に入力せしめておく
必要がある。

【００４３】先端切り有の場合には、前バイス３５を後
退端（切断加工位置側）基準側バイスジョー６９をわず
か出して待機させる。送材バイス３３を中速で前進さ
せ、前バイス３５の基準側バイスジョー６９に端材Ｗ_A
を当接させると前バイス３５も一緒に押されて移動す
る。先端切り寸法の手前でスローダウンし指定された寸
法で停止させる。

【００４４】最初から製品切りを行う場合には、前バイ
ス３５を後退端（切断下降位置側）に基準バイスジョー
６９をわずか出して待機させる。送材バイス３３を中速
で前進させ、前バイス３５の基準側バイスジョー６９に
端材Ｗ_A を当接させると前バイス３５も一緒に押されて
移動する。製品長の手前でスローダウンし指定された寸
法で停止させる。

【００４５】次いで、前バイス３５をわずかに前進させ
ると共に、前バイス３５の可動側バイスジョー７１を開
かせる。バイス３５を後退端まで後退させて端材Ｗ_A を
クランプさせる。

【００４６】この状態で切断加工を行った後、前バイス
３５を前進させて製品を前方へ搬送させる。送材バイス
３３を前進させて所望の寸法に位置決めした後、前バイ
ス３５を開かせると共に後退端まで後退させて端材Ｗ_A
をクランプする。その後切断加工を繰り返し行うことに
よって順に複数本の製品が得られることになる。

【００４７】端材Ｗ_A から所定の製品取りが終了し、残
った残材Ｗ_A は、送材バイス３３を後退端まで後退させ
た後、ローディング本体９１を水平移動させて堅型帯鋸
盤３の送材バイス３３の中にある残材Ｗ_A を取りに行
く。グリッパ装置９７で残材Ｗ_A をクランプした後、送
材バイス３３を開かせてると共にグリッパ装置９７を上
昇せしめる。ローディング本体９１をストックヤード５
側へ水平移動させて指定された番地の位置で停止させ
る。グリッパ装置９７を下降しグリッパ装置９７をアン
クランプせしめることにより残材Ｗ_A が指定された番地
にストックされて残材Ｗ_A の搬送が完了することにな
る。なお、残材Ｗ_A をストックヤード５にストックさせ
ずに、前バイス３５で搬出させることも可能である。

【００４８】このように、堅型帯鋸盤３の近傍にストッ
クヤード５を配置し、上下動自在なグリッパ装置９７を
備えたローディング装置７を移動自在に設けることによ
って、ストックヤード５にストックされている端材Ｗを
自動的に搬送し、所望の寸法に切断させることができ
る。したがって、従来往々にしてスクラップ処理されて
いた端材Ｗを再利用することができる。

【００４９】また、ストックヤード５のストックエリア
部８３に端材有無検出センサ８５を設けたことにより、
端材Ｗの有無を検出することができる。グリッパ装置９
７の先端部に段付部１１１などの端材検出センサを設け
たことにより端材Ｗの高さや径を検出することができ
る。さらに、グリッパ装置９７を旋回自在とするこによ
り、端材Ｗの端面でも側面でもクランプできる。

【００５０】なお、この発明は、前述した実施例に限定
させることなく、適宜な変更を行うことにより、その他
の態様で実施し得るものである。本実施例では切断機と
して堅型帯鋸盤３を例にとって説明したが、横型帯鋸盤
や丸鋸盤などそれ以外の切断機でも適用可能である。ま
た、ストックヤード５を切断機の横に配置した例で説明
したが、切断機の後方に設けて自動的に端材Ｗをローデ
ィングさせるようにしても構わない。さらに、端材Ｗを
開いている送りバイス３３の中に直接入れるやり方で説
明したが、送りバイス３３を余分に戻しておき、ローデ
ィング後に送りバイス３３を前進させてクランプするよ
うにしてもよい。

【００５１】

【発明の効果】以上のごとき実施例の説明より理解され
るように、この発明によれば、特許請求の範囲に記載さ
れているとおりの構成であるから、切断機の近傍にスト
ックヤードを配置し、上下動自在なグリッパ装置を先端
部に備えた移動自在なローディング装置を設けることに
よって、ストックヤードにストックされている端材をグ
リッパ装置でクランプし、ローディング装置で切断機へ
自動的にローディングすることによって端材の切断加工
を行うことができる。したがって従来往々にしてスクラ
ップ処理されていた端材を再利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の切断装置の一実施例を示す正面図で
ある。

【図２】図１における平面図である。

【図３】図１における左側面図である。

【図４】ストックヤードにおけるストックエリア部の一
部拡大正面図である。

【図５】グリッパ装置における先端部の拡大図である。

【図６】ストックヤードにおける支持フレームの左側部
分の拡大図である。

【図７】グリッパ装置の他の実施例を示す拡大正面図で
ある。

【符号の説明】

１ 切断装置 ２ 堅型帯鋸盤（切断機） ５ ストックヤード ７ ローディング装置 ３３ 送りバイス ３５ 前バイス ９１ ローディング本体 ９７ グリッパ装置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークに切断加工を行う切断機と、この
   切断機の近傍に配置され複数の端材をストックせしめて
   おくストックヤードと、このストックヤードと前記切断
   機との間を移動する移動自在なローディング装置と、こ
   のローディング装置の先端部に設けられ端材をクランプ
   自在かつ上下動自在なグリッパ装置と、を備えてなるこ
   とを特徴とする切断装置。
2. 【請求項２】 前記切断機に設けられた送材バイスジョ
   ーの先端部で前記グリッパ装置でクランプされた端材を
   クランプするよう構成されていることを特徴とする請求
   項１記載の切断装置。
3. 【請求項３】 前記ストックヤードにおけるストックエ
   リア部に設けられ、端材の有無を検出する端材有無検出
   センサを備えてなることを特徴とする請求項１記載の切
   断装置。
4. 【請求項４】 前記グリッパ装置に設けられ、端材の径
   あるは高さを検出する端材検出センサを備えてなること
   を特徴とする請求項１記載の切断装置。
5. 【請求項５】 前記グリッパ装置の先端部に設けられ、
   端材の上方をクランプする段付部を備えてなることを特
   徴とする請求項１記載の切断装置。
6. 【請求項６】 前記グリッパ装置が旋回自在であること
   を特徴とする請求項１記載の切断装置。