(57)【要約】【課題】連続定寸切断におけるサイクルタイムを短くする。【解決手段】丸鋸モータ１１に装着された丸鋸刃９の刃先近傍に、ワークＷの送り込み方向から圧縮空気を吐出するエアノズル２１，２１を備え、切断完了後に、エアノズル２１，２１から圧縮空気を吐出させてから丸鋸モータ１１の後退動作を開始させ、丸鋸モータ１１が待機位置へ復帰したら圧縮空気の吐出を停止する制御を実行する。エアノズル２１，２１は、丸鋸刃を覆う鋸刃カバーに内蔵されたエア通路の先に設置され、当該エア通路２５には圧縮空気源２からの圧縮空気を導入するユニバーサルホース２７が接続され、制御装置４０は、エア通路２５の入口に設置されたエアバルブ２９の開閉制御を行うための指令を出力する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
丸鋸刃を回転駆動する丸鋸モータと、該丸鋸モータを待機位置と切断位置の間で移動させるモータ移動装置と、前記切断位置にワークを送り込む搬送装置と、前記切断位置でワークを固定する固定バイス装置とを備え、さらに、以下の構成を備えていることを特徴とする丸鋸切断機。
（１）前記丸鋸モータに装着された丸鋸刃の刃先近傍に、前記ワークの送り込み方向から圧縮空気を吐出するエアノズルを備えていること。
（２）前記モータ移動装置が前記丸鋸モータを切断位置から待機位置へと後退させる際に、前記エアノズルから圧縮空気を吐出させてから当該丸鋸モータの後退動作を開始させ、少なくとも前記丸鋸刃の刃先が前記ワークの切断面よりも待機位置方向へ移動し終えるまで前記エアノズルから圧縮空気を吐出させ続ける制御を実行する鋸刃復帰動作制御装置を備えていること。
【請求項２】
さらに、以下の構成をも備えていることを特徴とする請求項１記載の丸鋸切断機。
（３）前記エアノズルは、前記丸鋸モータと共に移動する部材として構成されていること。
【請求項３】
さらに、以下の構成をも備えていることを特徴とする請求項２記載の丸鋸切断機。
（４）前記エアノズルは、前記丸鋸刃を覆う鋸刃カバーに内蔵されたエア通路の先に設置され、当該エア通路には圧縮空気源からの圧縮空気を導入するユニバーサルホースが接続されていること。
（５）前記鋸刃復帰動作制御装置は、前記圧縮空気源と前記エアノズルとの間に設置されたバルブの開閉制御を行うための指令を出力する装置として構成されていること。
【請求項４】
さらに、以下の構成をも備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の丸鋸切断機。
（６）前記鋸刃復帰動作制御装置は、前記丸鋸モータが待機位置へ移動し終えるまで前記エアノズルから圧縮空気を吐出させ続ける制御を実行する装置として構成されていること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切断位置へと前進させてワークの切断を完了した丸鋸を元の位置へ後退させる際に、鋸歯がワークに接触しない様にするための機構を備えた丸鋸切断機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、丸鋸を往復動させて棒状のワークを所定長さに連続的に切断する際、図９（Ａ）に示す様に、丸鋸をループを描く様な経路を移動させる構造とすることによって切断後に元の位置へ丸鋸を復帰させる際のワークとの接触を回避する機構を備えた丸鋸切断機が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
また、図９（Ｂ）に示す様に、ワークを載置する可動テーブルを丸鋸復帰時に離間方向へ戻すことでワークと鋸刃との接触を防止する様にした丸鋸切断機の提案もなされている（特許文献２）。
【０００４】
さらに、図９（Ｃ）の（ｄ）に点線でワーク先端位置を示す様に、ワークを若干後方へ戻してから丸鋸を上昇させることにより、丸鋸とワークの接触を回避する制御を行う丸鋸切断機の提案もある（特許文献３）。
【特許文献１】実開平６−９８１８号公報（図４，図５）
【特許文献２】特開２０００−１７６７３２号公報（図５，図６）
【特許文献３】特開２００１−９６４２４号公報（図１０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の丸鋸切断機は機構が複雑になると共に、丸鋸の移動経路が長くなって連続定寸切断におけるサイクルタイムが長くなるという問題がある。
【０００６】
特許文献２の丸鋸切断機も可動テーブルを必要として機構が複雑になると共に、連続定寸切断を行う場合に、「可動テーブルの復帰動作」が必要となり、サイクルタイムが長くなるという問題がある。
【０００７】
特許文献３の丸鋸切断機は比較的構造は簡単であるが、丸鋸復帰時にワークを後退させるリトラクト動作が必要となり、連続定寸切断におけるサイクルタイムが長くなるという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、丸鋸の往復動の経路を複雑にせず、丸鋸復帰時のワーク退避動作（リトラクト動作）を不要とし、連続定寸切断におけるサイクルタイムを短くすることのできる丸鋸切断機を提供することを目的としてなされた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達するためになされた本発明の丸鋸切断機は、丸鋸刃を回転駆動する丸鋸モータと、該丸鋸モータを待機位置と切断位置の間で移動させるモータ移動装置と、前記切断位置にワークを送り込む搬送装置と、前記切断位置でワークを固定する固定バイス装置とを備え、さらに、以下の構成を備えていることを特徴とする。
【００１０】
（１）前記丸鋸モータに装着された丸鋸刃の刃先近傍に、前記ワークの送り込み方向から圧縮空気を吐出するエアノズルを備えていること。
【００１１】
（２）前記モータ移動装置が前記丸鋸モータを切断位置から待機位置へと後退させる際に、前記エアノズルから圧縮空気を吐出させてから当該丸鋸モータの後退動作を開始させ、少なくとも前記丸鋸刃の刃先が前記ワークの切断面よりも待機位置方向へ移動し終えるまで前記エアノズルから圧縮空気を吐出させ続ける制御を実行する鋸刃復帰動作制御装置を備えていること。
【００１２】
本発明の丸鋸切断機によれば、（１），（２）の構成を備えることにより、切断が完了した後、丸鋸モータを待機位置へと復帰させる際に、エアノズルから圧縮空気が吐出される。この吐出方向はワークの送り込み方向であり、吐出位置は丸鋸刃の刃先近傍であるから、丸鋸刃は、残っているワークからは離れる方向に刃先が向く様に全体に若干湾曲した状態となる。従って、丸鋸モータを待機位置へと復帰動作させたときに丸鋸刃の刃先がワークの切断面に接触しない。
【００１３】
なお、このエアノズルは、切断位置近傍において前述の様な圧縮空気の吐出ができる様に切断機のテーブル側に取り付けておくこともできるが、さらに、以下の構成を備える様にするとよい。
【００１４】
（３）前記エアノズルは、前記丸鋸モータと共に移動する部材として構成されていること。
【００１５】
かかる構成としておくことで、エアノズルによる丸鋸刃に対する圧縮空気の吐出位置が丸鋸モータの復帰動作中に変化することがないので、ワークの直径が大小異なる材料を対象に定寸連続切断を行っても丸鋸刃がワーク切断面に接触しない状態をより確実に実現することができる。
【００１６】
この場合、さらに、以下の構成をも備えることができる。
【００１７】
（４）前記エアノズルは、前記丸鋸刃を覆う鋸刃カバーに内蔵されたエア通路の先に設置され、当該エア通路には圧縮空気源からの圧縮空気を導入するユニバーサルホースが接続されていること。
【００１８】
（５）前記鋸刃復帰動作制御装置は、前記圧縮空気源と前記エアノズルとの間に設置されたバルブの開閉制御を行うための指令を出力する装置として構成されていること。
【００１９】
ユニバーサルホースで圧縮空気源と接続することにより工場の配置に合わせた柔軟な対応が可能であると共に、鋸刃カバーにエア通路を内蔵させることによりエアノズルによる圧縮空気の吐出位置と丸鋸刃の刃先との位置関係の調整を正確に実行することができる。
【００２０】
これら本発明の丸鋸切断機は、さらに、以下の構成をも備えることができる。
【００２１】
（６）前記鋸刃復帰動作制御装置は、前記丸鋸モータが待機位置へ移動し終えるまで前記エアノズルから圧縮空気を吐出させ続ける制御を実行する装置として構成されていること。
【００２２】
圧縮空気を吐出してから丸鋸モータを待機位置へと復帰動作開始させ、当該復帰動作が完了するまで圧縮空気を吐出し続けることにより、制御が単純になると共に、丸鋸刃とワークの接触を回避する作用を確実に発揮させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、丸鋸刃をワークから逃げる方向へ刃先が湾曲した状態で待機位置へ復帰させることができるから、丸鋸モータは直線移動させる構造で対応でき、かつ、ワークのリトラクト動作を不要とし、連続定寸切断におけるサイクルタイムを短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施例１の切断装置の構成図である。
【図２】実施例１の切断装置の要部を示し、（Ａ）は右側面図、（Ｂ）は水平断面図である。
【図３】実施例１の切断装置の制御系統の構成図である。
【図４】実施例１の切断装置を使用する際の作業手順のフローチャートである。
【図５】実施例１の切断装置の実行する制御処理の内容を示すフローチャートである。
【図６】実施例１の切断装置の実行する制御処理の内容を示すフローチャートである。
【図７】実施例１の切断装置の実行する制御処理の内容を示すフローチャートである。
【図８】実施例１における丸鋸復帰動作時のエア吐出による作用・効果を示す説明図である。
【図９】従来技術の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、丸鋸刃を回転駆動する丸鋸モータと、該丸鋸モータを待機位置と切断位置の間で移動させるモータ移動装置と、前記切断位置にワークを送り込む搬送装置と、前記切断位置でワークを固定する固定バイス装置とを備え、さらに、上述した（１）〜（６）の構成を全て備えた実施形態について説明する。
【実施例１】
【００２６】
以下、本発明の実施例１を、図面を参照しながら、具体的に説明する。
【００２７】
実施例１の切断装置１は、図１に示す様に、自動丸鋸盤３と、この自動丸鋸盤３に対してワークＷを送り込むためローラコンベア５と、ワークＷのストックヤード７とを備えている。また、自動丸鋸盤３は、丸鋸刃９を装着する丸鋸モータ１１と、丸鋸刃９による切断位置の近傍でワークＷをクランプ固定するための固定バイス１３と、この固定バイス１３の近くの前進端とローラコンベア５側の後退端の間を移動可能な搬送バイス装置１５と、ローラコンベア５から自動丸鋸盤３へのワーク送り込み口の近傍に設置されたピンチローラ１７と、丸鋸モータ１１を切断位置と待機位置の間で往復動させるガイド１９とを備えている。
【００２８】
固定バイス１３は、クランプ用シリンダによるクランプ・アンクランプ動作を行うためのものである。
【００２９】
搬送バイス装置１５は、クランプ用シリンダによるクランプ・アンクランプ動作とサーボモータとネジ送り機構による前進・後退動作とを行うことで、ワークＷを間欠定寸送りするためのものである。
【００３０】
ピンチローラ１７は、クランプ用シリンダによってクランプ・アンクランプ動作を実行する移動側ローラと、サーボモータで駆動される固定側ローラとから構成され、最初に切断を開始する時のワークＷの送り込み動作を行う。
【００３１】
実施例１の切断装置１の自動丸鋸盤３には、図２に示す様に、丸鋸刃９のワーク送り込み側の面に圧縮空気を吐出する２本のエアノズル２１，２１が備えられている。このエアノズル２１，２１は、丸鋸モータ１１に対して着脱可能に取り付けられる鋸刃カバー２３に内蔵されている。また、各エアノズル２１，２１は、それらによる吐出位置が丸鋸刃９の外周近くとなる様に位置が調整されている。
【００３２】
エアノズル２１，２１へと圧縮空気を導入するエア通路２５が鋸刃カバー２３内に内蔵されている。そして、このエア通路２５と工場内の圧縮空気源２との間を湾曲自在なユニバーサルホース２７で接続している。また、このエア通路２５の入口部分に電磁的に開閉されるエアバルブ２９が装着されている。
【００３３】
実施例１の切断装置１は、制御系統として図３に示す様な構成を備えている。制御装置４０には、光電センサ２５、リニアセンサ３７及び操作盤５０からの信号が入力される構成となっている。光電センサ２５は、搬送バイス装置１５に備えられていてジョウの前端近くの所定位置にワークＷの先端が達していることを検出するためのものである。リニアセンサ３７は、ピンチローラ１７のクランプ用シリンダのストローク量を検出するためのものである。
【００３４】
制御装置４０は、ピンチローラ１７のクランプ用シリンダ３５及び駆動ローラ用サーボモータ６１、搬送バイス装置１５のクランプ用シリンダ２７、リフト用シリンダ６２及び前後動用サーボモータ６３、固定バイス１３のクランプ用シリンダ６５、丸鋸モータ１１及び丸鋸モータをガイドに沿って移動させる丸鋸移動用のサーボモータ６７、エアノズル２１，２１に圧縮空気を供給するエアバルブ２９へと制御信号を出力する構成となっている。そして、各サーボモータ６１，６３，６７からは、エンコーダ信号が入力される様になっている。
【００３５】
操作盤５０は、各種設定条件等を入力するためのもので、実施例１では、特に、ワークＷの先端を端切りしてから定寸切断を行う第１のモードと、端切りせずに定寸切断を行う第２のモードを切り替え設定するモード設定スイッチ５１が備えられていることが一つの特徴となっている。この他、各種情報を入力するための入力キーボード５３も備えられている。
【００３６】
制御装置４０は、制御回路４１と、記憶装置４３とを備えている。制御回路４１はコンピュータにより構成され、記憶装置４３はハードディスク等によって構成されている。制御回路４１を構成するコンピュータは、自動丸鋸盤３の定寸切断動作を制御するための制御プログラムや、入力キーボード５３から入力された情報に基づいて定寸送り量を算出する演算処理プログラムなどに基づく処理を実行する。定寸送り量を算出するプログラムは、ワークＷの種類、直径等のワーク情報と、ブランクとして必要な素材の質量等のブランク情報とから定寸送り量Ａを算出して記憶装置４３に記憶する演算処理を実行する。
【００３７】
記憶装置４３には、上述の各種コンピュータプログラムや定寸送り量Ａの他、自動丸鋸盤１における搬送バイス装置１５の前進端位置と丸鋸刃９との距離Ｂ、「端切りあり」の場合の端切り基準量α、直径不一致警報を出力するための直径差許容量△Ｄなどの制御処理に必要な数値情報等も記憶されている。
【００３８】
次に、実施形態の切断装置１を使用して丸棒鋼材のワークＷから鍛造用の一定質量のブランクを製造する場合について説明する。まず、作業者の実行する作業の手順を図４のフローチャートで説明する。加工を開始するに先立って、ストックヤード７に投入するワークＷの鋼種と直径とを入力する（Ｓ１）。次に、製造するべきブランクの質量条件を入力する（Ｓ２）。そして、モード設定スイッチ５１を操作して「端切りあり」か「端切りなし」かの設定を行う（Ｓ３）。こうして加工条件を入力したら、ストックヤード７にストックされているワークＷをローラコンベア５へと投入し、ピンチローラ１７によってクランプ可能な位置へとセットする（Ｓ４）。そして、加工スタートを指令する（Ｓ５）。
【００３９】
作業者が加工スタートを指令すると（Ｓ５）、コンピュータは切断プログラムを起動し、図５〜図７に示す様な制御処理を開始する。まず、ピンチローラ１７のクランプ用シリンダ３５にクランプ動作を指令する（Ｓ２１）。そして、リニアセンサ３７から入力されるストローク量の検出信号に基づいて、ワークの直径計算を実行する（Ｓ２２）。こうして計算された直径と作業者が入力した直径の差が直径差許容量△Ｄ以内に収まっているか否かを判定する（Ｓ２３）。直径差許容量△Ｄを越えているときは（Ｓ２３：ＮＯ）、警報を発生させる（Ｓ２４）。
【００４０】
実測した直径と入力した直径との差が直径差許容量△Ｄを満足する場合は（Ｓ２３：ＹＥＳ）、実測した直径とブランクの質量条件とに基づいて定寸送り量Ａを算出し（Ｓ２５）、記憶装置４３に記憶する（Ｓ２６）。これにより、定寸送り量Ａが実測値に基づいて設定される。
【００４１】
次に、ピンチローラ１７の駆動用サーボモータ６１に送り動作を指令する（Ｓ３１）。そして、光電センサ２５からのワーク検出信号が入力されるのを待つ（Ｓ３２）。ワーク検出信号が入力されたら（Ｓ３２：ＹＥＳ）、ピンチローラ１７の駆動用サーボモータ６１に停止を指令する（Ｓ３３）。
【００４２】
続いて、端切り有無のどちらのモードが設定されているか否かを判定する（Ｓ４１）。この判定の結果が「端切りあり」の場合は、搬送バイス装置１５のサーボモータ６３に対して、Ｂ（前進端位置と丸鋸刃９との距離）＋α（端切り基準量）だけ後退させる指令（リトラクト指令）を出力する（Ｓ５１）。そして、Ｂ＋αの後退完了が検出されたら（Ｓ５２：ＹＥＳ）、搬送バイス装置１５のクラプ用シリンダ２７に対してクランプ動作を指令する（Ｓ５３）。そして、クランプ完了信号が入力されたら（Ｓ５４：ＹＥＳ）、搬送バイス装置１５のリフト用シリンダ６２に対してリフトを指令すると共に（Ｓ５５）、サーボモータ６３に対して前進端への移動を指令する（Ｓ５６）。そして、前進端移動完了が検出されたら（Ｓ５７：ＹＥＳ）、搬送バイス装置１５のリフト用シリンダ６２に対して復帰を指令すると共に（Ｓ５７）、固定バイス１３のクランプ用シリンダ６５に対してクランプ指令を出力する（Ｓ５８）。そして、搬送バイス装置１５にアンクランプ・リトラクトを指令し（Ｓ５９）、定位置復帰したところでクランプを指令する（Ｓ６０）。ここまでの一連の指令によって搬送バイス装置１５、固定バイス１３により端切り分の長さだけ切断位置からはみ出した状態にワークがセットされた状態となる。また、端切り終了後に直ちに定寸切断が開始できる状態となる。即ち、ここでの「定位置」とは、前進端から定寸送り量Ａだけ後退した位置となるのである。また、リフト状態で搬送することにより、切断位置のテーブルに衝突することなくワークがセットされる。
【００４３】
続いて、丸鋸モータ１１に駆動指令を出力すると共に丸鋸移動用のサーボモータ６７に対して端切り動作を指令する（Ｓ６１）。そして、丸鋸移動用のサーボモータ６７から切断完了信号が入力されたら（Ｓ６２：ＹＥＳ）、固定バイス１３にアンクランプを指令し（Ｓ６３）、エアバルブ２９を開にしてノズル２１，２１から圧縮空気の吐出を開始させる指令を出力する（Ｓ６４）。次に、丸鋸移動用のサーボモータ６７に対して待機位置への復帰指令を出力する（Ｓ６５）。そして、丸鋸が待機位置へ復帰したら（Ｓ６６：ＹＥＳ）、エアバルブ２９を閉にして圧縮空気の吐出を停止させる指令を出力する（Ｓ６６）。
【００４４】
この圧縮空気の吐出により、丸鋸刃９が、図８に示す様に、刃先がワークＷから離れる方向に若干湾曲した状態になってワークＷの切断面との間に隙間ができる。この結果、丸鋸復帰動作に際してワークＷをリトラクトしなくても、丸鋸刃９をワークＷに接触させることなくスムーズに復帰させることができる。
【００４５】
以下、「（１）ワークリフト動作」→「（２）搬送バイス装置前進動作」→「（３）ワーク下降動作」→「（４）固定バイスクランプ動作」→「（５）搬送バイス装置アンクランプ・リトラクト動作」→「（６）搬送バイス装置クランプ動作」→「（７）丸鋸モータ切断動作」→「（８）固定バイスアンクランプ動作」→「（９）圧縮空気吐出動作」→「（１０）丸鋸モータ復帰動作」→「（１１）圧縮空気吐出停止動作」→「（１）ワークリフト動作」→・・・と、定寸送り量Ａに対応する間欠送りと切断動作とを繰り返し実行する「定寸切断動作」が行われる（Ｓ８０）。
【００４６】
一方、設定モードが「端切りなし」の場合は、Ｓ５１〜Ｓ６５の制御処理に変えて、図７に示す様に、搬送バイス装置１５のサーボモータ６３に対して、低速前進を指令し（Ｓ７１）、光電センサ２５がワーク先端を検出したときに停止を指令し（Ｓ７２，Ｓ７３）、Ａ＋Ｂの後退動作を指令し（Ｓ７４）、後退位置での搬送バイス装置１５によるクランプ動作を指令し（Ｓ７５，Ｓ７６）、その後は定寸切断動作（Ｓ８０）を実行する。
【００４７】
以上説明した様に、実施例１の切断装置１によれば、ワークＷをリトラクトしなくても丸鋸復帰動作を行う際のワークと鋸刃の接触を回避することができる。よって、連続定寸切断を実行するサイクルタイムを短くすることができる。なお、切断されたブランクは、切断完了時にシュート等を介して切断位置から排出されているから、これら製品に対しても刃先が接触することはない。
【００４８】
以上、本発明の一実施例を説明したが、本発明はこの実施例に限らず、その要旨を逸脱しない範囲内での種々なる変形実施が可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
ワークを連続的に切断する装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１・・・切断装置
２・・・圧縮空気源
３・・・自動丸鋸盤
５・・・ローラコンベア
７・・・ストックヤード
９・・・丸鋸刃
１１・・・丸鋸モータ
１３・・・固定バイス
１５・・・搬送バイス装置
１７・・・ピンチローラ
２１・・・エアノズル
２３・・・鋸刃カバー
２５・・・エア通路
２７・・・ユニバーサルホース
２９・・・エアバルブ
４０・・・制御装置
５０・・・操作盤
６１・・・駆動ローラ用サーボモータ
６３・・・前後動用サーボモータ
６５・・・固定バイスのクランプ用シリンダ
６７・・・丸鋸移動用のサーボモータ
Ｗ・・・ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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