JPS6257448B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は鋸盤、特に帯鋸盤の切削制御方法に関
するものである。 一般に帯鋸盤は剛性の小さい帯鋸刃が使用され
ているため、切削時の帯鋸刃には摩擦形びびりに
起因するびびり振動が生じ易い。帯鋸刃はその低
剛性のため切削時に切削方向で伸縮しやすく、該
鋸刃と被切削材の間において、相対振動を生じる
固有モードを持ち易いからである。 上記の摩擦形びびりの発生は、次のように考え
られている。 切削走行中の帯鋸刃に生じる鋸刃の伸び、縮み
は、切削速度に加、減されて鋸刃の切削速度を
増、減するように作用するが、切削速度の増、減
は切削抵抗の減、増をもたらすという切削抵抗の
垂下特性に関与している。一方、前記伸び縮みに
よる振動の方向及び切削方向と切削抵抗との関係
は、振動が切削方向と同方向のときは切削抵抗が
その振動を阻止する側に、また、振動が切削方向
と逆向きのときは切削抵抗がその振動の助長側に
それぞれ作用する。 従つて、振動が切削方向と同じときの切削速度
Ｖ１と、逆方向のときの切削速度Ｖ２とは、Ｖ１
＞Ｖ２の関係になり、またこの速度Ｖ１，Ｖ２の
ときの切削抵抗Ｆ１，Ｆ２は、上記の垂下特性に
よりＦ１＜Ｆ２の関係になるから、切削抵抗全体
はＦ２−Ｆ１＞０だけ振動を助長する側に作用す
ることとなる。この結果、帯鋸刃には振動エネル
ギが蓄えられて自励振動を生じ、上記びびり振動
を生起するのである。 また、上記びびり振動は、鋸刃ホイール等によ
つて共鳴され、大きく不快な騒音を発生する。 一方、帯鋸盤では単位切込量当りの切削抵抗を
一定に制御する荷重制御方式を採用したものがあ
るが、加工硬化性の難削材の切削には問題があ
る。 即ち、荷重制御方式では、切込み中、「切削
長」が長くなると切削抵抗を一定にするため切込
量を少なくするように制御するが、加工硬化性の
難削材では切込量が減少すると、単位切込量当り
の切削抵抗が増加するため、ますます切込量が急
減して鋸刃が被切削材の表面を上すべりし、加工
硬化を助長するからである。 本発明は上述のような鋸盤の現状に鑑み、切込
み中にびびり振動を生じず、また、難削材であつ
ても加工硬化を招来する上すべり現象の生じない
鋸盤の切削制御方法を提供することを目的として
なされたもので、その構成は、鋸刃においてモー
タ等の駆動源によつて走行又は回転させられ被切
削材を切削するようにした鋸刃の停止、変速を含
む走行又は回転状態をその走行又は回転量とその
時間に対応したパルス信号で取出すようにしてお
き、前記鋸刃が任意の走行又は回転状態と停止を
含む変速状態を交互に繰返し作動するように予め
任意に設定する予定信号によつて前記駆動源を作
動させる一方、鋸刃の切削走行又は回転時、その
鋸刃について取出される前記パルス信号に基いて
当該鋸刃の切削走行又は回転状態と停止を含む変
速状態を表わす現在信号を形成し、この現在信号
を対応する前記予定信号と比較演算しその結果に
よつて前記駆動源を制御することにより、前記鋸
刃に切削走行又は回転と停止を含む変速走行を交
互に与えることを特徴とするものである。 次に、本発明方法の実施例を図に拠り説明す
る。 第１図は帯鋸盤の鋸刃保持部１の正面を示すも
ので、一側が軸２により基台などに枢着されたハ
ウジング３に、駆動ホイール４と従動ホイール５
とを回転可能に軸着し、両ホイール４，５間に帯
鋸刃６を掛回すと共に該鋸刃６の下辺を鋸刃ガイ
ド７，７に通し両ガイド７，７支持案内された部
分の鋸刃６１が垂直な姿勢になるように構成して
あり、駆動ホイール４には減速機構を介して駆動
源であるモータ８の出力側が連結してある。 而して、従来の鋸盤では鋸刃ガイド７，７に挟
まれている鋸刃６１の下方に被切削材Ｗをセツト
し、駆動ホイール４に定速回転を与えて鋸刃６を
両ホイール４，５の間において定速で連続走行さ
せ乍ら、ハウジング２を軸３を中心に円弧下動さ
せて被切削材の切削、切断を行なつていたが、本
発明では駆動源であるモータの作動制御部を第２
図に示すように形成し、鋸刃６を間欠的に走行さ
せるようにした。 第２図に於て、２１は駆動ホイール４に当てが
われ、その回転数（角）、又は、鋸刃の切削走行
の移動量をパルス信号、例えば１度又は１mm当り
100個のパルス信号Ａで検出する回転検出器、２
２は該検出器２１から検出されるパルス信号Ａを
基準パルス発生器２２ａから供給される時間パル
ス信号Ｔと対応させ、鋸刃６の走行速度を、単位
回転角又は移動量△Ａ当りの時間パルス信号T/
△Ａ又は、単位時間△Ｔ当りの回転角又は移動量
の信号A/△Tの形に演算すると共に、時間パル
ス信号Ｔを計数して時間計測を行う速度検出部、
２３は鋸刃６の走行速度及び走行時間と停止時間
を前記検出部２２の信号と同種のパルス信号で設
定する設定部、２４は上記検出部２２と設定部２
３とから供給される信号を比較演算する演算部、
２５は演算部から供給される演算信号によりモー
タ８に電源２６から供給される駆動信号を制御す
る駆動制御部で、以上により作動制御部の一例を
構成する。 尚、上記設定部２３に対応する走行時間の設定
は、駆動ホイール４の回転数（角）、又は、鋸刃
６の切削時の走行量を表わす数値すなわちパルス
信号Ａで設定するようにしてもよい。この場合、
鋸刃の切削走行時間は、検出器２１から供給され
るパルス信号Ａを時間パルス信号Ｔと対応させつ
つ計数することにより計測されることになる。 而して、いま設定部２３に第３図に示すように
鋸刃６の切削時の走行速度をT/△A又はA/△T
の信号で表わされるＶm/minで設定すると共
に、鋸刃６の前記速度による走行時間△ｔ１と速
度ゼロの停止時間△ｔ２を時間パルス信号Ｔで設
定し、鋸刃の走行と停止とが交番になるように設
定し、モータ８を駆動し始めると、駆動ホイール
４が回転し始める。 駆動ホイール４の回転数は検出器２１にパルス
信号Ａとなつて表われるので、この回転数パルス
信号を速度検出部２２でT/△A又はA/△Tの形
に処理し、鋸刃６の現在速度に形成すると共に、
このときの鋸刃６の走行時間を１個目のパルス信
号Ａをトリガ信号としてパルス信号Ｔで計数す
る。 鋸刃６の現在速度と走行時間は上記検出部２２
から演算部２４に供給され、先に供給され記憶し
ている予定走行速度及び走行時間と比較され、走
行速度は予定のそれに一致するように駆動制御部
２５の出力が制御されると共に、走行時間が演算
部２６において予定時間と一致すると、前記制御
部２５がモータ８を停止させる。 モータ８が停止すると検出器２１からのパルス
信号Ａの供給は無くなるから、速度検出部２２に
は鋸刃の現在速度はゼロ、すなわち鋸刃停止を表
わす信号が生じると共に、その停止時間を計測す
る時間パルス信号Ｔが演算部２４に供給され、こ
れが予定停止時間を表わす信号と一致するまでモ
ータ８は停止されている。 予定停止時間が経過すると再びモータ８の回転
信号が供給されて駆動ホイール４が回転されると
いつた具合にして、鋸刃６の切削走行と停止とが
被切削材の切込み作業中通して繰返され、本発明
方法による切削切断が行われるのである。 上記の本発明方法による切削を鋸刃６の１個に
ついて考察してみると、第４図に示すような状態
で被切削材Ｗは切削される。 まず始めに、被切削材Ｗの表面に、鋸刃保持部
１の自重などによる荷重Ｆが垂直に作用して鋸刃
６ａの先端が深さ△ｄ１食込む。このとき鋸刃６
ａの走行速度ＶはＶ＝０である。（第４図イ参
照） ここで前記刃６ａが走行速度Vm/minにより△
ｔ１秒間走行させられると被切削材Ｗは垂直方向
の力Ｆと鋸刃６ａの走行による水平方向の力ｖの
合力の作用を受けて深さ△ｄ２に切削される。
（第４図ロ参照） 上記走行後、時間△ｔ２のあいだ鋸刃６ａの走
行が停止すると、被切削材Ｗは深さ△ｄ２のとこ
ろから荷重Ｆの作用で刃先が更に△ｄ１の深さ食
込む（第４図ハ参照）から、この停止の後再び鋸
刃６ａが走行させられると、荷重Ｆと鋸刃６ａの
走行に伴う背圧ｖの合力によつて刃先は被切削材
Ｗに更に△ｄ２食込んで被切削材Ｗを更に深く切
削する。（第４図ニ参照） このように、被切削材Ｗに切込まれている鋸刃
６の各刃は、それぞれが上記のような走行、停止
を繰返し上記のような切削状態で被切削材Ｗを切
削するから、仮に、切削走行時にびびり振動が生
じても、停止時に切削抵抗をゼロにして継続的な
振動乃至は振動エネルギの蓄積を防ぐことがで
き、また、難削材における単位切込量の減少に伴
う切削抵抗の増加がもたらす切込速度急減の問題
も、切削停止から次の走行に移行するとき適格な
切込みを与えることとなるので、加工硬化性の難
削材でもおよそ上すべり現象を生じることはな
い。尚、鋸刃を完全に停止させず間欠的に変速さ
せつつ走行させても、被切削材の材質によつては
上記例と同等の効果を得ることが可能である。 実際に、直径200mmのSUS304の丸棒を本発明方
法による切削と従来方法の切削により切断したと
ころ次の通りであつた。

【表】 この表からも判るように、本発明方法は難削材
の切削を上すべり現象、即ち、加工硬化を生じさ
せることなく効率よく切削し得ることは勿論、面
粗度、騒音、鋸刃寿命の各面において従来の切削
制御方法より有利である。 また、本発明方法は、鋸刃の切削走行と停止と
のパターンをその走行速度、或は、走行、停止時
間について、被切削材の材質や断面形状などに応
じて任意に設定、変更することが自在にでき、し
かも、設定した走行、停止状態で鋸刃の作動を制
御できるから、従来の鋸盤ではなしえなかつた広
範な切削を実現でき、産業上極めて有用である。 尚、上記実施例は切込部の鋸刃が水平方向に走
行する横型帯鋸盤についてのものであるが、本発
明はたて型帯鋸盤に適用できることは勿論、円盤
状の鋸刃を具備した鋸盤に適用できること勿論で
ある。また、本発明を適用した鋸盤は、鋸刃を連
続して定速走行又は回転させた状態で使用するこ
とも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は帯鋸盤の鋸刃保持部の一例を表わした
正面図、第２図は本発明方法の実施するための制
御系の一例を示すブロツク図、第３図は本発明方
法による鋸刃の走行パターンの一例を示す速度線
図、第４図イ〜ニは本発明方法による切削状態の
一例を示す断面図である。 １…鋸刃保持部、２…ハウジング、３…軸、４
…駆動ホイール、５…従動ホイール、６…鋸刃、
７…鋸刃ガイド、８…モータ、２１…回転検出
器、２２…速度検出部、２３…設定部、２４…演
算部、２５…駆動制御部、２６…電源、△ｔ１…
走行時間、△ｔ２…停止時間、△ｄ１，△ｄ２…
切削深さ、Ｗ…被切削材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鋸刃においてモータ等の駆動源によつて走行
   又は回転させられ被切削材を切削するようにした
   鋸刃の停止、変速を含む走行又は回転状態をその
   走行又は回転量とその時間に対応したパルス信号
   で取出すようにしておき、前記鋸刃が任意の走行
   又は回転状態と停止を含む変速状態を交互に繰返
   し作動するように予め任意に設定する予定信号に
   よつて前記駆動源を作動させる一方、鋸刃の切削
   走行又は回転時、その鋸刃について取出される前
   記パルス信号に基いて当該鋸刃の切削走行又は回
   転状態と停止を含む変速状態を表わす現在信号を
   形成し、この現在信号を対応する前記予定信号と
   比較演算しその結果によつて前記駆動源を制御す
   ることにより、前記鋸刃に切削走行又は回転と停
   止を含む変速走行を交互に与えることを特徴とす
   る鋸盤の切削制御方法。