(57)【要約】【課題】加工状態に応じて半切り量および平押し量を適正に調整する円筒素材切断装置の制御方法を提供することにより、円筒素材切断装置によって加工される不良品のリング部材を削減する。【解決手段】前回の半切り時において、負荷センサ８ｅ・８ｅによって工具負荷の異常を検出したときには、制御装置１によって、次回の半切り時における半切り用の工具ユニットＡ・Ｂによる半切り量の目標値を変更し、かつ、前回の平押し時において、負荷センサ８ｅ・８ｅが工具負荷の異常を検出したときには、制御装置１によって、次回の半切り時における半切り用の工具ユニットＡ・Ｂによる半切り量の目標値か、または、次回の平押し時における平押し用の工具ユニットＡ・Ｃによる平押し量の目標値か、を変更する。【選択図】図３
2010052125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒素材を半切りするための半切り用工具と、
前記半切り用工具によって半切りされた前記円筒素材を平押しするための平押し用工具と、
前記半切り用工具による半切り量および前記平押し用工具による平押し量を制御する制御装置と、
を備える円筒素材切断装置の制御方法であって、
前記円筒素材切断装置は、
半切り時に前記半切り用工具に作用する工具負荷を検出する半切り負荷検出手段と、
平押し時に前記平押し用工具に作用する工具負荷を検出する平押し負荷検出手段と、
を備え、
前加工サイクルの半切り時において、
前記半切り負荷検出手段が工具負荷の異常を検出したときには、
前記制御装置によって、
次加工サイクルの半切り時における前記半切り用工具による半切り量の目標値を変更し、かつ、
前加工サイクルの平押し時において、
前記平押し負荷検出手段が工具負荷の異常を検出したときには、
前記制御装置によって、
次加工サイクルの半切り時における前記半切り用工具による半切り量の目標値か、または、
次加工サイクルの平押し時における前記平押し用工具による平押し量の目標値か、を変更する、
ことを特徴とする円筒素材切断装置の制御方法。
【請求項２】
前加工サイクルの半切り時において、
前記半切り負荷検出手段の検出結果が急減したときは、
前記制御装置によって、
次加工サイクルの半切り時における前記半切り用工具による半切り量の目標値を減少させる、
ことを特徴とする請求項１記載の円筒素材切断装置の制御方法。
【請求項３】
前加工サイクルの平押し時において、
前記平押し負荷検出手段の検出結果が急減することなく、
前記平押し用工具の平押し深さが目標値に到達したときは、
前記制御装置によって、
次加工サイクルの半切り時における前記半切り用工具による半切り量の目標値を増加させる、
ことを特徴とする請求項１記載の円筒素材切断装置の制御方法。
【請求項４】
前加工サイクルの平押し時において、
前記平押し負荷検出手段の検出結果が急増したときは、
前記制御装置によって、
次加工サイクルの平押し時における前記平押し用工具による平押し量の目標値を減少させる、
ことを特徴とする請求項１記載の円筒素材切断装置の制御方法。
【請求項５】
円筒素材を半切りするための半切り用工具と、
前記半切り用工具によって半切りされた前記円筒素材を平押しするための平押し用工具と、
前記半切り用工具による半切り量および前記平押し用工具による平押し量を制御する制御装置と、
を備え、
前記半切り用工具によって前記円筒素材を半切りする半切り工程と、
前記平押し用工具によって前記円筒素材を平押しする平押し工程と、
を並行して行う円筒素材切断装置の制御方法であって、
前記円筒素材切断装置は、
半切り時に前記半切り用工具に作用する工具負荷を検出する半切り負荷検出手段を備え、
半切り時において、
前記半切り負荷検出手段が工具負荷の急減を検出するまで、
前記制御装置によって、
前記半切り用工具による半切り量を増加させる、
ことを特徴とする円筒素材切断装置の制御方法。
【請求項６】
円筒素材を半切りするための半切り用工具と、
前記半切り用工具によって半切りされた前記円筒素材を逆切りするための逆切り用工具と、
前記半切り用工具による半切り量および前記逆切り用工具による逆切り量を制御する制御装置と、
を備える円筒素材切断装置の制御方法であって、
前記円筒素材切断装置は、
半切り時に前記半切り用工具に作用する工具負荷を検出する半切り負荷検出手段と、
逆切り時に前記逆切り用工具に作用する工具負荷を検出する逆切り負荷検出手段と、
を備え、
前加工サイクルの半切り時において、
前記半切り負荷検出手段が工具負荷の異常を検出したときには、
前記制御装置によって、
次加工サイクルの半切り時における前記半切り用工具による半切り量の目標値を変更し、かつ、
前加工サイクルの逆切り時において、
前記逆切り負荷検出手段が工具負荷の異常を検出したときには、
前記制御装置によって、
次加工サイクルの半切り時における前記半切り用工具による半切り量の目標値か、または、
次加工サイクルの逆切り時における前記逆切り用工具による逆切り量の目標値か、を変更する、
ことを特徴とする円筒素材切断装置の制御方法。
【請求項７】
前加工サイクルの半切り時において、
前記半切り負荷検出手段の検出結果が急減したときは、
前記制御装置によって、
次加工サイクルの半切り時における前記半切り用工具による半切り量の目標値を減少させる、
ことを特徴とする請求項６記載の円筒素材切断装置の制御方法。
【請求項８】
前加工サイクルの逆切り時において、
前記逆切り負荷検出手段の検出結果が急減することなく、
前記逆切り用工具の逆切り深さが目標値に到達したときは、
前記制御装置によって、
次加工サイクルの半切り時における前記半切り用工具による半切り量の目標値を増加させる、
ことを特徴とする請求項６記載の円筒素材切断装置の制御方法。
【請求項９】
円筒素材を半切りするための半切り用工具と、
前記半切り用工具によって半切りされた前記円筒素材を逆切りするための逆切り用工具と、
前記半切り用工具による半切り量および前記逆切り用工具による逆切り量を制御する制御装置と、
を備え、
前記半切り用工具によって前記円筒素材を半切りする半切り工程と、
前記逆切り用工具によって前記円筒素材を逆切りする逆切り工程と、
を並行して行う円筒素材切断装置の制御方法であって、
前記円筒素材切断装置は、
半切り時に前記半切り用工具に作用する工具負荷を検出する半切り負荷検出手段を備え、
半切り時において、
前記半切り負荷検出手段が工具負荷の急減を検出するまで、
前記制御装置によって、
前記半切り用工具による半切り量を増加させる、
ことを特徴とする円筒素材切断装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒素材をリング状に切断する円筒素材切断装置の技術に関し、より詳しくは、円筒素材切断装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、円筒状の鋼製素材（以下、円筒素材と呼ぶ）を軸心方向に対する直角方向に切断してリング状の部材（以下、リング部材と呼ぶ）を切り出すことができる円筒素材切断装置が知られており、例えば、以下に示す特許文献１および特許文献２に開示され、公知となっている。
【０００３】
そして、特許文献１および特許文献２に示すものに改良を加えた円筒素材切断装置として、円筒素材を半切りした後に平押しする、所謂上下抜きの手法によって、円筒素材を切り出すことができる円筒素材切断装置が開発されている。係る上下抜きの手法による円筒素材切断装置は、切り出されたリング部材にバリが生じないという特徴を有しており、バリの除去を行う後工程を省略でき、加工時間を短縮できるという利点がある。
【０００４】
しかしながら、係る改良を加えた円筒素材切断装置では、半切り用工具による半切り量（即ち、半切り時の半切り用工具の押圧深さ）が大きすぎると、平押しする前にリング部材が切り出されることがあり、この場合、バリのある不良品のリング部材が切り出されていた。
【０００５】
また、半切り用工具による半切り量が小さすぎると、平押し用工具によって平押ししてもリング部材を分離することができないことがあり、この場合、円筒素材に分離されないリング部材が残されていくこととなって、やがてこの分離されないリング部材が切断装置と干渉して、円筒素材切断装置の動作を妨げる場合があった。
【０００６】
また、平押し用工具による平押し量（即ち、平押し時の平押し用工具の押圧深さ）が大きすぎると、平押し工具によって円筒素材が圧延されて、板厚が押し潰された不良品のリング部材が切り出される場合があった。
【０００７】
このように、円筒素材切断装置を用いて、円筒素材から上下抜きの手法によってバリの無いリング部材を切り出すためには、各工具の半切り量や平押し量を適正に調整することが必要となるが、半切り量および平押し量の適正値は、円筒素材の板厚のバラツキや工具の摩耗度合によって変動するものであるため、各工具の半切り量および平押し量を適正に維持することが困難であった。
【０００８】
また、円筒素材切断装置による加工が、各工具の半切り量や平押し量が適正に調整されていない状態で継続されると、不良品のリング部材を作り続けることになるため、材料素材や加工時間のロスを招いていた。しかしながら、このような不具合を防止するために、各工具の状態を常に監視するための作業員を配置することは現実的ではなく、上下抜きの手法によってバリのないリング部材を切り出す円筒素材切断装置においては、各工具の半切り量や平押し量をいかにして適正に維持するかということが課題となっていた。
【特許文献１】特開平１０−３０９６１８号公報
【特許文献２】特開２００７−５０８９５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、係る現状を鑑みて成されたものであり、加工状態に応じて半切り量および平押し量を適正に調整する円筒素材切断装置の制御方法を提供することにより、円筒素材切断装置によって加工される不良品のリング部材を削減することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１１】
即ち、請求項１においては、円筒素材を半切りするための半切り用工具と、前記半切り用工具によって半切りされた前記円筒素材を平押しするための平押し用工具と、前記半切り用工具による半切り量および前記平押し用工具による平押し量を制御する制御装置と、を備える円筒素材切断装置の制御方法であって、前記円筒素材切断装置は、半切り時に前記半切り用工具に作用する工具負荷を検出する半切り負荷検出手段と、平押し時に前記平押し用工具に作用する工具負荷を検出する平押し負荷検出手段と、を備え、前加工サイクルの半切り時において、前記半切り負荷検出手段が工具負荷の異常を検出したときには、前記制御装置によって、次加工サイクルの半切り時における前記半切り用工具による半切り量の目標値を変更し、かつ、前加工サイクルの平押し時において、前記平押し負荷検出手段が工具負荷の異常を検出したときには、前記制御装置によって、次加工サイクルの半切り時における前記半切り用工具による半切り量の目標値か、または、次加工サイクルの平押し時における前記平押し用工具による平押し量の目標値か、を変更するものである。
【００１２】
請求項２においては、前加工サイクルの半切り時において、前記半切り負荷検出手段の検出結果が急減したときは、前記制御装置によって、次加工サイクルの半切り時における前記半切り用工具による半切り量の目標値を減少させるものである。
【００１３】
請求項３においては、前加工サイクルの平押し時において、前記平押し負荷検出手段の検出結果が急減することなく、前記平押し用工具の平押し深さが目標値に到達したときは、前記制御装置によって、次加工サイクルの半切り時における前記半切り用工具による半切り量の目標値を増加させるものである。
【００１４】
請求項４においては、前加工サイクルの平押し時において、前記平押し負荷検出手段の検出結果が急増したときは、前記制御装置によって、次加工サイクルの平押し時における前記平押し用工具による平押し量の目標値を減少させるものである。
【００１５】
請求項５においては、円筒素材を半切りするための半切り用工具と、前記半切り用工具によって半切りされた前記円筒素材を平押しするための平押し用工具と、前記半切り用工具による半切り量および前記平押し用工具による平押し量を制御する制御装置と、を備え、前記半切り用工具によって前記円筒素材を半切りする半切り工程と、前記平押し用工具によって前記円筒素材を平押しする平押し工程と、を並行して行う円筒素材切断装置の制御方法であって、前記円筒素材切断装置は、半切り時に前記半切り用工具に作用する工具負荷を検出する半切り負荷検出手段を備え、半切り時において、前記半切り負荷検出手段が工具負荷の急減を検出するまで、前記制御装置によって、前記半切り用工具による半切り量を増加させるものである。
【００１６】
請求項６においては、円筒素材を半切りするための半切り用工具と、前記半切り用工具によって半切りされた前記円筒素材を逆切りするための逆切り用工具と、前記半切り用工具による半切り量および前記逆切り用工具による逆切り量を制御する制御装置と、を備える円筒素材切断装置の制御方法であって、前記円筒素材切断装置は、半切り時に前記半切り用工具に作用する工具負荷を検出する半切り負荷検出手段と、逆切り時に前記逆切り用工具に作用する工具負荷を検出する逆切り負荷検出手段と、を備え、前加工サイクルの半切り時において、前記半切り負荷検出手段が工具負荷の異常を検出したときには、前記制御装置によって、次加工サイクルの半切り時における前記半切り用工具による半切り量の目標値を変更し、かつ、前加工サイクルの逆切り時において、前記逆切り負荷検出手段が工具負荷の異常を検出したときには、前記制御装置によって、次加工サイクルの半切り時における前記半切り用工具による半切り量の目標値か、または、次加工サイクルの逆切り時における前記逆切り用工具による逆切り量の目標値か、を変更するものである。
【００１７】
請求項７においては、前加工サイクルの半切り時において、前記半切り負荷検出手段の検出結果が急減したときは、前記制御装置によって、次加工サイクルの半切り時における前記半切り用工具による半切り量の目標値を減少させるものである。
【００１８】
請求項８においては、前加工サイクルの逆切り時において、前記逆切り負荷検出手段の検出結果が急減することなく、前記逆切り用工具の逆切り深さが目標値に到達したときは、前記制御装置によって、次加工サイクルの半切り時における前記半切り用工具による半切り量の目標値を増加させるものである。
【００１９】
請求項９においては、円筒素材を半切りするための半切り用工具と、前記半切り用工具によって半切りされた前記円筒素材を逆切りするための逆切り用工具と、前記半切り用工具による半切り量および前記逆切り用工具による逆切り量を制御する制御装置と、を備え、前記半切り用工具によって前記円筒素材を半切りする半切り工程と、前記逆切り用工具によって前記円筒素材を逆切りする逆切り工程と、を並行して行う円筒素材切断装置の制御方法であって、前記円筒素材切断装置は、半切り時に前記半切り用工具に作用する工具負荷を検出する半切り負荷検出手段を備え、半切り時において、前記半切り負荷検出手段が工具負荷の急減を検出するまで、前記制御装置によって、前記半切り用工具による半切り量を増加させるものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００２１】
請求項１においては、制御装置によって、半切り量および平押し量を自動的に修正することができる。これにより、円筒素材切断装置によって、円筒素材から不良品のリング部材を切り出し続けてしまうことが防止できる。
【００２２】
請求項２においては、円筒素材切断装置によって、円筒素材を半切り時に切断してしまい、円筒素材からバリのある不良品のリング部材を切り出し続けてしまうことが防止できる。
【００２３】
請求項３においては、円筒素材切断装置によって、円筒素材が平押しによって切断されず、円筒素材からリング部材を切り出すことができない状態が続いてしまうことが防止できる。
【００２４】
請求項４においては、円筒素材切断装置によって、円筒素材が平押しによって切断されず、円筒素材から圧延されて板厚が潰された不良品のリング部材を切り出し続けてしまうことが防止できる。
【００２５】
請求項５においては、円筒素材切断装置によって、半切り状態の円筒素材を平押ししても切断されない状態が続いてしまうことが防止できる。
【００２６】
請求項６においては、制御装置によって、半切り量および逆切り量を自動的に修正することができる。これにより、円筒素材切断装置によって、円筒素材から不良品のリング部材を切り出し続けてしまうことが防止できる。
【００２７】
請求項７においては、円筒素材切断装置によって、円筒素材を半切り時に切断してしまい、円筒素材からバリのある不良品のリング部材を切り出し続けてしまうことが防止できる。
【００２８】
請求項８においては、円筒素材切断装置によって、円筒素材が逆切りによって切断されず、円筒素材からリング部材を切り出すことができない状態が続いてしまうことが防止できる。
【００２９】
請求項９においては、円筒素材切断装置によって、半切り状態の円筒素材を逆切りしても切断されない状態が続いてしまうことが防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
次に、発明の実施の形態を説明する。
まず始めに、本発明の一実施例に係る円筒素材切断装置に備えられる制御機器について、図１を用いて説明をする。図１は本発明の一実施例に係る円筒素材切断装置に備えられる制御機器の構成を示すブロック図である。
図１に示す如く、円筒素材切断装置に備えられる制御機器は、制御装置１に対して、素材保持装置６、製品取り出し装置７、素材切断装置８等が接続される構成としており、制御装置１は、入力部２、記憶部３、演算部４、出力部５を備えている。
【００３１】
制御装置１の各部について説明すると、入力部２は、制御装置１に接続される各装置６・７・８から出力される信号が入力される部位であり、入力部２に入力された信号は演算部４に入力される。
【００３２】
記憶部３は、円筒素材切断装置による切断加工を実現するために必要な基本情報や、加工の際に状況に応じて設定される加工条件等が記憶される部位である。基本情報としては、例えば、円筒素材切断装置自体の基本寸法の情報や加工される素材の基本寸法の情報等があり、加工条件としては、例えば、工具ユニットの原点位置や動作完了位置の設定値の情報等がある。そして、記憶部３は演算部４との間で信号のやりとりがなされる。
【００３３】
演算部４は、各装置６・７・８から入力される状態信号と、記憶部３に記憶されている基本情報等とに基づいて、円筒素材切断装置によってリング部材を所定の寸法で切り出すために、各装置６・７・８に必要な動作を演算するための部位であり、求められた演算結果は出力部５に出力される。
【００３４】
出力部５は、演算部４によって求められた演算結果に基づく指令信号を各装置６・７・８に出力するための部位であり、出力部５から各装置６・７・８に対して指令信号が出力され、この指令信号によって各装置６・７・８の動作が制御される。
【００３５】
素材保持装置６は、切断される素材（円筒素材）を回転させるための回転動作部６ａと、円筒素材を軸心方向にスライドさせるスライド動作部６ｂと、円筒素材を挟持するためのクランプ動作部６ｃと、これらの各動作部６ａ・６ｂ・６ｃの動作状態を検出する状態検出部６ｄと、を備えている。そして、クランプ動作部６ｃによって、円筒素材の軸心と回転動作部６ａの軸心とを一致させて円筒素材を挟持し、回転動作部６ａによって、円筒素材を軸心周りに回転させるとともに、スライド動作部６ｂによって、円筒素材を軸心方向にスライドさせることを可能としている。
【００３６】
また、製品取り出し装置７は、切り出された部材（リング部材）を把持部（図示せず）によって把持するクランプ動作部７ａと、アーム（図示せず）等によってリング部材を運搬する運搬動作部７ｂと、これらの各動作部７ａ・７ｂの動作状態を検出する状態検出部７ｃと、を備えている。
【００３７】
素材切断装置８は、複数の工具ユニット８ａ・８ａ・・・を備えており、各工具ユニット８ａ・８ａ・・・には、工具（切刃およびローラ）を前後方向に往復動させるための前後動作部８ｂと、工具を円筒素材の軸心方向と平行にスライドさせるスライド動作部８ｃと、各工具ユニット８ａ・８ａ・・・の状態を検出する状態検出部８ｆと、を備えている。ここで、前後方向とは、円筒素材の軸心に対する直角方向であって、円筒素材に近づく方向を前方とし、円筒素材から離れる方向を後方としている。
そして、状態検出部８ｆは、切刃の位置を検出する位置センサ８ｄと、工具に作用する応力（以後、工具負荷と呼ぶ）を検出する負荷センサ８ｅと、を備えている。また、負荷センサ８ｅは、工具の使用状態に応じて、半切り負荷、平押し負荷および逆切り負荷を検知することができるものである。
【００３８】
そして、前後動作部８ｂによって、工具ユニット８ａを前方に変位させることによって、円筒素材に対して、半切り用工具・平押し用工具・逆切り用工具を押圧する。また、スライド動作部８ｃによって、工具ユニット８ａを円筒素材の軸心方向と平行にスライドさせることによって、半切り用工具による半切り位置や、平押し用工具による平押し位置および逆切り用工具による逆切り位置を調整することを可能としている。
【００３９】
そして、円筒素材に対して、半切り用工具を押圧するときには、半切り用工具に作用する工具負荷を、半切り負荷検出手段たる負荷センサ８ｅ・８ｅ・・・によって検出する。また、円筒素材に対して、平押し用工具を押圧するときには、平押し用工具に作用する工具負荷を、平押し負荷検出手段たる負荷センサ８ｅ・８ｅ・・・によって検出する。さらに、円筒素材に対して、逆切り用工具を押圧するときには、逆切り用工具に作用する工具負荷を、逆切り負荷検出手段たる負荷センサ８ｅ・８ｅ・・・によって検出する。そして、検出した各工具負荷は制御装置１に入力される。
尚、素材切断装置８を構成する複数の工具ユニット８ａ・８ａ・・・の個数は、以下の各実施例において示す円筒素材切断装置の構成に応じて異なっており、個数は２〜４個としている。
【００４０】
また、各状態検出部６ｄ・７ｃ・８ｆ・８ｆ・・・において検出された状態信号は入力部２に入力される。そして、各状態検出部６ｄ・７ｃ・８ｆ・８ｆ・・・から入力された状態信号と記憶部３に予め記憶されている基本情報等とに基づいて演算部４によって演算がされて、演算結果として各装置６・７・８に必要な動作（動作量、動作方向等）が求められる。そして、この演算結果に基づいて出力部５から各装置６・７・８に指令信号を出力することにより、円筒素材切断装置を構成する各装置６・７・８の協調動作を可能にしている。
【００４１】
ここで、工具負荷と工具ストロークの関係について、図２２を用いて説明する。図２２は工具負荷と工具ストロークの関係を示すグラフであり、（ａ）半切り用工具の場合、（ｂ）平押し用工具（途中破断あり）の場合、（ｃ）平押し用工具（途中破断なし）の場合である。
図２２（ａ）に示す如く、半切り用工具を円筒素材に押圧していくとき、工具ストロークが大きくなる（即ち、半切り用工具による円筒素材に対する押圧力が大きくなる）につれて、半切り用工具に作用する応力（工具負荷）は増大していく。そして、点Ａ１で半切りによって円筒素材が破断すると、その直後は急激に工具負荷が低下する。後述する本発明の一実施例に係る各円筒素材切断装置では、この特徴的な工具負荷の変動特性を記憶部３に記憶しておき、負荷センサ８ｅが検出した半切り時の工具負荷と比較することにより、制御装置１によって、半切り時に円筒素材が破断したか否かを判断するようにしている。
【００４２】
また、図２２（ｂ）に示す如く、平押し用工具を半切り状態の円筒素材に押圧していくとき、工具ストロークが大きくなる（即ち、平押し用工具による円筒素材に対する押圧力が大きくなる）につれて、平押し用工具に作用する応力（工具負荷）は増大していく。そして、平押しによって円筒素材が破断されると、その時点（点Ｂ１）から急激に工具負荷が低下する。後述する本発明の一実施例に係る各円筒素材切断装置では、この特徴的な工具負荷の変動特性を記憶部３に記憶しておき、負荷センサ８ｅが検出した平押し時の工具負荷と比較することにより、制御装置１によって、平押し時に円筒素材が破断したか否かを判断している。
【００４３】
また、円筒素材が平押しによって破断したあとに、さらに平押し用工具の工具ストロークを増大させていき、平押し用工具の隙間が円筒素材の板厚以下になった時点（点Ｂ２）で、平押し用工具によって、円筒素材を圧延してしまうことになる。そして、平押しによって円筒素材が圧延される、圧延直後から急激に工具負荷が上昇する。後述する本発明の一実施例に係る各円筒素材切断装置では、この特徴的な工具負荷の変動特性を記憶部３に記憶しておき、負荷センサ８ｅが検出した平押し時の工具負荷と比較することにより、制御装置１によって、平押し時に円筒素材が圧延されたか否かを判断している。
【００４４】
さらに、図２２（ｃ）に示す如く、円筒素材が平押しによって破断されることなく、平押し用工具の隙間が円筒素材の板厚以下になった時点（点Ｃ１）で、平押し用工具によって、円筒素材を圧延してしまうことになる。そして、平押しによって円筒素材が圧延される、圧延直後から急激に工具負荷が上昇する。後述する本発明の一実施例に係る各円筒素材切断装置では、この特徴的な工具負荷の変動特性を記憶部３に記憶しておき、負荷センサ８ｅが検出した平押し時の工具負荷と比較することにより、制御装置１によって、平押し時に円筒素材が破断されずに、円筒素材が圧延されたか否かを判断している。
【００４５】
次に、本発明の第一実施例に係る円筒素材切断装置について、図２を用いて説明する。図２は本発明の第一実施例に係る円筒素材切断装置の全体構成を示す模式図である。
図２に示す如く、本発明の第一実施例に係る円筒素材切断装置４１は、駆動軸４２、駆動軸変位装置４２ａ、チャック４３、第一支持軸４４、第一支持軸変位装置４４ａ、内側切刃４５、内側押え部材４６、第二支持軸４７、第二支持軸変位装置４７ａ、外側切刃４８、外側押え部材４９、第三支持軸５３、第三支持軸変位装置５３ａ、外側ローラ５４等により構成している。
【００４６】
駆動軸４２は、図示しないモータ等の駆動源により回転駆動される軸部であり、駆動軸変位装置４２ａによって軸支され、少なくとも軸心方向に変位可能な構成としている。また、駆動軸４２の末端部４２ｂには、チャック４３を固設している。
【００４７】
チャック４３は、該チャック４３の軸心が駆動軸４２の軸心と一致するように駆動軸４２の末端部４２ｂに固設されており、駆動軸４２の回転に伴って、チャック４３が駆動軸４２の軸心回りに偏心することなく回転する構成としている。
【００４８】
またチャック４３は、円筒素材切断装置４１の切断対象物たる円筒素材５６を保持するための部位である複数の爪部４３ａ・４３ａ・・・を備えており、爪部４３ａ・４３ａ・・・によって、円筒素材５６の軸心を駆動軸４２およびチャック４３の軸心と一致させるようにして、円筒素材５６の一端部５６ｇを保持するようにしている。これにより、駆動軸４２の回転に伴って、チャック４３によって保持される円筒素材５６を、駆動軸４２の軸心回りに偏心することなく回転させることができる。また、チャック４３によって保持される円筒素材５６の一端部５６ｇとは反対側の他端部５６ｈを、切断加工が施される加工対象部位としている。
【００４９】
そして、駆動軸変位装置４２ａによって、チャック４３により保持される円筒素材５６の軸心方向へ送るための送り機構を構成し、他端部５６ｈの所望する切断位置Ｘ１を半切り基準位置Ｂ１や平押し基準位置Ｃ１に一致させるために、円筒素材５６を軸心方向に変位させることが可能な構成としている。
【００５０】
また、円筒素材切断装置４１には、駆動軸４２、駆動軸変位装置４２ａ、チャック４３等の動作状態を検出する状態検出部４２ｃを備えており、円筒素材切断装置４１の各部４２・４２ａ・４３の動作状況を検出して、制御装置１によって、円筒素材切断装置４１の動作状況を把握している。
【００５１】
このように、本発明の第一実施例に係る円筒素材切断装置４１では、回転動作部６ａである駆動軸４２と、スライド動作部６ｂである駆動軸変位装置４２ａと、クランプ動作部６ｃであるチャック４３と、さらに、これらの各動作部４２・４２ａ・４３の状態を検出する状態検出部４２ｃと、によって、図１に示す素材保持装置６を構成している。
【００５２】
第一支持軸４４は、駆動軸４２に対して平行となるように、第一支持軸変位装置４４ａにより軸止されており、チャック４３によって保持される円筒素材５６の内部に配設される軸部である。また、第一支持軸４４は第一支持軸変位装置４４ａによって、駆動軸４２との平行状態を保持しつつ、少なくとも一定の円筒素材５６の半径方向（即ち、図２中に示す矢印Ｐおよび矢印Ｑの方向）に変位可能な構成としている。そして、第一支持軸４４上には、内側切刃４５および内側押え部材４６を配設している。
【００５３】
内側切刃４５は、第一支持軸４４上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形の鋼製部材であり、外側切刃４８と一対で、円筒素材５６を剪断するための切刃を構成するものである。また内側切刃４５は、外側ローラ５４と一対で、半切り状態の円筒素材５６を平押しするための押圧部を構成するものである。
【００５４】
内側切刃４５は、該内側切刃４５の軸心が第一支持軸４４の軸心と一致するように、第一支持軸４４上に軸支されており、第一支持軸４４の軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、内側切刃４５は、端面４５ａを半切り基準位置Ｂ１に合わせて、半切り基準位置Ｂ１よりも円筒素材５６の他端部５６ｈ側に配置される構成としている。
【００５５】
内側押え部材４６は、第一支持軸４４上に図示しないベアリング等を介して軸支され内側切刃４５と略同径に形成される略円柱形の弾性部材であり、該内側押え部材４６によって、外側切刃４８が押圧される円筒素材５６の背後を押圧しつつ円筒素材５６のズレを防止して、外側切刃４８による押圧力が確実に円筒素材５６に付与されるようにする役割を果たすものである。
【００５６】
内側押え部材４６は、内側切刃４５と同様に、内側押え部材４６の軸心が第一支持軸４４の軸心と一致するように、第一支持軸４４上に軸支されているが、内側押え部材４６に対する円筒素材５６の押圧状態に応じて、内側押え部材４６が第一支持軸４４の軸心回りに変形しながら従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、内側押え部材４６は、半切り基準位置Ｂ１よりも円筒素材５６の一端部５６ｇ側に、内側切刃４５の端面４５ａに隣接させて配置する構成としている。
【００５７】
内側切刃４５の位置情報は、第一支持軸４４の状態（姿勢）に基づいて、第一支持軸変位装置４４ａによって検出することができる。また、内側切刃４５の工具負荷は、負荷センサ４４ｂによって検出することができる。負荷センサ４４ｂは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、第一支持軸４４に対して負荷センサ４４ｂを介して内側切刃４５を配設することにより、内側切刃４５に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第一実施例に係る円筒素材切断装置４１は、内側切刃４５に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、内側切刃４５の状態を把握することができる。
【００５８】
このように、本発明の第一実施例に係る円筒素材切断装置４１は、内側切刃４５と、該内側切刃４５の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、内側切刃４５の位置を検出する位置センサとなる第一支持軸変位装置４４ａと、内側切刃４５に作用する工具負荷を検出する負荷センサ４４ｂと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＡを備えている。
【００５９】
第二支持軸４７は、第一支持軸４４と同様に駆動軸４２に対して平行となるように、第二支持軸変位装置４７ａにより軸止されている軸部である。一方、第二支持軸４７は、第一支持軸４４とは異なり、チャック４３によって保持される円筒素材５６の外部に配設される構成としている。また、第二支持軸４７は第二支持軸変位装置４７ａによって、駆動軸４２との平行状態を保持しつつ、少なくとも一定の円筒素材５６の半径方向（即ち、図２中に示す矢印Ｒおよび矢印Ｓの方向）に変位可能な構成としている。そして、第二支持軸４７上には、外側切刃４８および外側押え部材４９を配設している。
【００６０】
外側切刃４８は、第二支持軸４７上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形の鋼製部材であり、前記内側切刃４５と一対で円筒素材５６を剪断するための切刃を構成するものである。
【００６１】
外側切刃４８は、該外側切刃４８の軸心が第二支持軸４７の軸心と一致するように、第二支持軸４７上に軸支されており、第二支持軸４７の軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、外側切刃４８は、端面４８ａを半切り基準位置Ｂ１に合わせて、半切り基準位置Ｂ１よりも円筒素材５６の一端部５６ｇ側に配置される構成としている。
【００６２】
外側押え部材４９は、第二支持軸４７上に図示しないベアリング等を介して軸支され外側切刃４８と略同径に形成される略円柱形の弾性部材であり、内側切刃４５と一対となるように配設されるものである。そして、外側押え部材４９によって、内側切刃４５が押圧される円筒素材５６の背後を押圧しつつ円筒素材５６のズレを防止して、内側切刃４５による押圧力が確実に円筒素材５６に付与されるようにする役目を果たすものである。
【００６３】
外側押え部材４９は、外側切刃４８と同様に、外側押え部材４９の軸心が第二支持軸４７の軸心と一致するように、第二支持軸４７上に軸支されており、外側押え部材４９が第二支持軸４７の軸心回りに変形しながら従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、外側押え部材４９は、半切り基準位置Ｂ１よりも円筒素材５６の他端部５６ｈ側に、外側切刃４８の端面４８ａに隣接させて配置する構成としている。
【００６４】
このように、本発明の第一実施例に係る円筒素材切断装置４１では、内側切刃４５および外側切刃４８を、それぞれ半切り基準位置Ｂ１を挟んで他端部５６ｈ側と一端部５６ｇ側に配置することにより、円筒素材５６を半切り基準位置Ｂ１において剪断することが可能な構成としている。
【００６５】
外側切刃４８の位置情報は、第二支持軸４７の状態（姿勢）に基づいて、第二支持軸変位装置４７ａによって検出することができる。また、外側切刃４８の工具負荷は、負荷センサ４７ｂによって検出することができる。負荷センサ４７ｂは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、第二支持軸４７に対して負荷センサ４７ｂを介して外側切刃４８を配設することにより、外側切刃４８に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第一実施例に係る円筒素材切断装置４１は、外側切刃４８に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、外側切刃４８の状態を把握することができる。
【００６６】
このように、本発明の第一実施例に係る円筒素材切断装置４１は、外側切刃４８と、該外側切刃４８の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、外側切刃４８の位置を検出する位置センサとなる第二支持軸変位装置４７ａと、外側切刃４８に作用する工具負荷を検出する負荷センサ４７ｂと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＢを備えている。
【００６７】
第三支持軸５３は、駆動軸４２に対して平行となるように、第三支持軸変位装置５３ａにより軸止されており、チャック４３によって保持される円筒素材５６の外部に配設される軸部である。また、第三支持軸５３は第三支持軸変位装置５３ａによって、駆動軸４２との平行状態を保持しつつ、少なくとも一定の円筒素材５６の半径方向（即ち、図２中に示す矢印Ｔおよび矢印Ｕの方向）に変位可能な構成としている。そして、第三支持軸５３上には、外側ローラ５４を配設している。
【００６８】
外側ローラ５４は、第三支持軸５３上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形のローラ部材であり、先述した内側切刃４５と一対で、半切り状態の円筒素材５６を平押しするための押圧部を構成するものである。
【００６９】
外側ローラ５４は、該外側ローラ５４の軸心が第三支持軸５３の軸心と一致するように、第三支持軸５３上に軸支されており、第三支持軸５３の軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、外側ローラ５４は、内側切刃４５を基準として定めた平押し基準位置Ｃ１に合わせて軸心方向の位置を調整して配置される構成としている。
【００７０】
外側ローラ５４の位置情報は、第三支持軸５３の状態（姿勢）に基づいて、第三支持軸変位装置５３ａによって検出することができる。また、外側ローラ５４の工具負荷は、負荷センサ５３ｂによって検出することができる。負荷センサ５３ｂは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、第三支持軸５３に対して負荷センサ５３ｂを介して外側ローラ５４を配設することにより、外側ローラ５４に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第一実施例に係る円筒素材切断装置４１は、外側ローラ５４に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、外側ローラ５４の状態を把握することができる。
【００７１】
このように、本発明の第一実施例に係る円筒素材切断装置４１は、外側ローラ５４と、該外側ローラ５４の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、外側ローラ５４の位置を検出する位置センサとなる第三支持軸変位装置５３ａと、外側ローラ５４に作用する工具負荷を検出する負荷センサ５３ｂと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＣを備えている。
【００７２】
即ち、本発明の第一実施例に係る円筒素材切断装置４１では、工具ユニットＡ・Ｂ・Ｃという３個の工具ユニットからなる素材切断装置８を備えている。
【００７３】
次に、本発明の第一実施例に係る円筒素材切断装置４１の制御方法について、図１〜図３を用いて説明をする。図３は本発明の第一実施例に係る円筒素材切断装置の制御フロー図である。尚、以下の説明では、各工具ユニットＡ・Ｂ・Ｃが、図２中の矢印Ｐ・Ｒ・Ｔの方向に変位する動作を前進と定め、図２中の矢印Ｑ・Ｓ・Ｕの方向に変位する動作を後退と定めるものとする。
【００７４】
図２に示す如く、円筒素材切断装置４１に対する円筒素材５６のセットが完了すると、円筒素材５６のセットが完了した旨の信号が図１に示す素材保持装置６から制御装置１に入力される。これにより円筒素材切断装置４１による円筒素材５６の切断加工が開始されたことが制御装置１によって認識され、図３に示す制御フロー図に従った加工動作の制御が開始される。
【００７５】
（準備工程）
図３に示す如く、加工動作の制御が開始されると、まず始めに、工具ユニットＡと工具ユニットＢの半切り時における半切り完了位置と、工具ユニットＡと工具ユニットＣの平押し時における平押し完了位置を設定し、制御装置１の記憶部３に記憶しておく（Ｓｔｅｐ−０１０）。
【００７６】
次に、記憶部３に記憶される半切り量増加禁止フラグと半切り量減少禁止フラグの値をリセットして「０」としておく（Ｓｔｅｐ−０２０）。
【００７７】
（半切り工程）
次に、素材保持装置６のスライド動作部６ｂによって、円筒素材５６を所定の半切り基準位置Ｂ１まで軸方向にスライドさせる（Ｓｔｅｐ−１００）。そして、工具ユニットＡを図２中に示す矢印Ｐの方向に前進させるとともに、工具ユニットＢを図２中に示す矢印Ｓの方向に後退させて、工具ユニットＡと工具ユニットＢによって円筒素材５６を半切りする（Ｓｔｅｐ−１１０）。
このとき、各工具ユニットＡ・Ｂの位置と負荷センサ８ｅ・８ｅによって検出される工具負荷の情報は制御装置１に入力され、制御装置１によって、各工具ユニットＡ・Ｂによる半切り状態を監視している。
【００７８】
次に、半切り時における工具負荷の状況による判定を行う（Ｓｔｅｐ−１２０）。ここでは、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、半切り時における工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出されるか否かによる判定を制御装置１によって行っている。そして、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出されない場合には、半切り工程の次のステップに移行する。
【００７９】
次のステップでは、各工具ユニットＡ・Ｂの配置状況による判定を行う（Ｓｔｅｐ−１３０）。ここでは、制御装置１に入力される各工具ユニットＡ・Ｂの位置情報に基づいて、各工具ユニットＡ・Ｂが、半切り完了位置に到達しているか否かによる判定を制御装置１によって行っている。そして、各工具ユニットＡ・Ｂが、未だ半切り完了位置に到達していなければ、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−１１０）に戻って、半切り工程を繰り返し継続する。
【００８０】
また、各工具ユニットＡ・Ｂが、半切り完了位置に到達していれば、各工具ユニットＡ・Ｂを原点位置へ復帰させる（Ｓｔｅｐ−１４０）とともに、後述する平押し工程に移行する。
【００８１】
（半切り量減少処理工程）
一方、前述した半切り時における工具負荷の状況による判定（Ｓｔｅｐ−１２０）において、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出された場合には、各工具ユニットＡ・Ｂを原点位置へ復帰させる（Ｓｔｅｐ−４００）とともに、半切り量減少処理工程に移行する。
【００８２】
半切り時において、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具負荷の急減が検出された場合には、半切りによって円筒素材５６が切断されている。このように、円筒素材５６が半切りによって切断されてしまうと、このとき切り出された部材は上下抜きの手法によって切断されたリング部材（図示せず）とはならずにバリが生じてしまう。このため、切り出された部材は不良品として円筒素材切断装置４１から取り出される（Ｓｔｅｐ−４１０）。
【００８３】
半切りによって円筒素材５６が切断されてしまう理由は、半切り量が大きすぎることであるため、半切り量の設定値を減少させる処理を行うべきであるが、その前に、制御装置１によって、記憶部３に記憶された半切り量減少禁止フラグの値が「１」であるか否かを確認する判定を行っている（Ｓｔｅｐ−４２０）。
【００８４】
ここで、半切り量減少禁止フラグの値が「１」でない場合には、工具ユニットＡの半切り完了位置を図２中に示す矢印Ｑの方向に後退させるとともに、工具ユニットＢの半切り完了位置を図２中に示す矢印Ｒの方向に前進させて、半切り量の設定値を減少させる（Ｓｔｅｐ−４３０）。
また、これ以降に半切り量の設定値を増加させる処理を行うと、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−４３０）の処理に反するため、以降は半切り量の設定値を増加させる処理を禁止すべく、半切り量増加禁止フラグの値を「１」に設定し（Ｓｔｅｐ−４４０）、その後後述する円筒素材長さ確認工程（Ｓｔｅｐ−３１０）に移行する。
【００８５】
また、半切り量減少禁止フラグの値が「１」である場合には、半切り量の設定値を減少させる処理ができないため、これ以上は制御を継続することができない。この場合には、制御装置１によって、円筒素材切断装置４１のメンテナンスが必要であるとの判断がなされて、加工が停止される。
【００８６】
即ち、本発明の一実施例に係る円筒素材切断装置４１の制御方法は、前加工サイクルの半切り時において、半切り負荷検出手段たる負荷センサ８ｅ・８ｅによる半切り時の工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の検出結果が急減したときは、制御装置１によって、次加工サイクルの半切り時における工具ユニットＡおよび工具ユニットＢによる半切り量の目標値を減少させている。
これにより、円筒素材切断装置４１によって、円筒素材５６を半切り時に切断してしまい、円筒素材５６からバリのある不良品のリング部材を切り出し続けてしまうことが防止できる。
【００８７】
（平押し工程）
半切り工程が完了した後に、円筒素材５６を平押し基準位置Ｃ１にスライドさせる（Ｓｔｅｐ−２００）。そして、工具ユニットＣを図２中に示す矢印Ｔの方向に前進させるとともに、工具ユニットＡを図２中に示す矢印Ｑの方向に後退させて、円筒素材５６の半切り箇所を平押しする（Ｓｔｅｐ−２１０）。
【００８８】
次に、平押し時における工具負荷の状況による判定を行う（Ｓｔｅｐ−２２０）。ここでは、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、平押し時において工具ユニットＡまたは工具ユニットＣの工具負荷の急減が検出されるか否かによる判定を制御装置１によって行っている。そして、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＣの工具負荷の急減が検出されなければ、後述する平押し量増加処理工程における判定（Ｓｔｅｐ−５００）に移行する。
【００８９】
一方、前記判定（Ｓｔｅｐ−２２０）において、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＣの工具負荷の急減が検出されれば、各工具ユニットＡ・Ｃを原点位置に復帰させて、平押し工程を完了する（Ｓｔｅｐ−２３０）。
【００９０】
（半切り量増加処理工程）
（Ｓｔｅｐ−２２０）において、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＣの工具負荷の急減が検出されなければ、半切り量増加処理工程における判定に移行する（Ｓｔｅｐ−５００）。ここでは、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＣの工具負荷の急増が検出されるか否かによる判定を制御装置１によって行っている。そして、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＣの工具負荷の急増が検出された場合には、半切り量減少処理工程（Ｓｔｅｐ−６００）に移行する。また、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＣの工具負荷の急増が検出されなければ、（Ｓｔｅｐ−５１０）に移行して、半切り量増加処理工程における処理を継続する。
【００９１】
一方、前記判定（Ｓｔｅｐ−５００）において、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＣの工具負荷の急増が検出されないときには、次に、各工具ユニットＡ・Ｃの配置状況による判定を行う（Ｓｔｅｐ−５１０）。ここでは、制御装置１に入力される各工具ユニットＡ・Ｃの配置情報に基づいて、制御装置１によって、各工具ユニットＡ・Ｃが、平押し完了位置に到達しているか否かによる判定を行っている。そして、各工具ユニットＡ・Ｃが、未だ平押し完了位置に到達していなければ、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−２１０）に戻って、平押し工程における処理を繰り返し継続する。
【００９２】
また、各工具ユニットＡ・Ｃが、平押し完了位置に到達していれば、各工具ユニットＡ・Ｃを原点位置へ復帰させる（Ｓｔｅｐ−５２０）とともに、半切り量増加処理工程における処理を継続する。
【００９３】
平押し時において、各工具ユニットＡ・Ｃが平押し完了位置に到達しているにも係わらず、工具負荷の急減が検出されなかった場合には、平押しによって円筒素材５６が切断されなかったと判断できる。このように、円筒素材５６が平押しによって切断されないと、分離されなかった不良品となる部材が円筒素材５６に残されてしまう。このため、分離されなかった不良品は分離して、円筒素材切断装置４１から取り出される（Ｓｔｅｐ−５３０）。
【００９４】
平押し時において、各工具ユニットＡ・Ｃが平押し完了位置に到達しているにも係わらず、円筒素材５６が切断されない理由は、半切り量が小さすぎることであるため、半切り量の設定値を増加させる処理を行うべきであるが、その前に、記憶部３に記憶された半切り量増加禁止フラグの値が「１」であるか否かを確認する判定を行っている（Ｓｔｅｐ−５４０）。
【００９５】
ここで、半切り量増加禁止フラグの値が「１」でない場合には、工具ユニットＡの半切り完了位置を図２中に示す矢印Ｐの方向に前進させるとともに、工具ユニットＢの半切り完了位置を図２中に示す矢印Ｒの方向に前進させて、半切り量の設定値を増加させる（Ｓｔｅｐ−５５０）。
またこれ以降に、半切り量の設定値を減少させる処理を行うと、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−５５０）の処理に反するため、以降は半切り量の設定値を減少させる処理を禁止すべく、半切り量減少禁止フラグの値を「１」に設定し（Ｓｔｅｐ−５６０）、その後後述する円筒素材長さ確認工程（Ｓｔｅｐ−３１０）に移行する。
【００９６】
また、半切り量増加禁止フラグの値が「１」である場合には、半切り量の設定値を増加させる処理ができないため、これ以上は制御を継続することができない。この場合には、制御装置１によって、円筒素材切断装置４１のメンテナンスが必要であるとの判断がなされて、加工が停止される。
【００９７】
即ち、本発明の一実施例に係る円筒素材切断装置４１の制御方法は、前加工サイクルの平押し時において、平押し負荷検出手段たる負荷センサ８ｅ・８ｅによる平押し時の工具ユニットＡまたは工具ユニットＣの工具負荷の検出結果が急増することなく、工具ユニットＡおよび工具ユニットＣの平押し深さが目標値に到達したときは、制御装置１によって、次加工サイクルの半切り時における工具ユニットＡおよび工具ユニットＣによる半切り量の目標値を増加させている。
これにより、円筒素材切断装置４１によって、円筒素材５６が平押しによって切断されず、円筒素材５６からリング部材を切り出すことができない状態が続いてしまうことが防止できる。
【００９８】
一方、前記判定（Ｓｔｅｐ−５００）において、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＣの工具負荷の急増が検出された場合には、平押し量減少処理工程に移行する。
【００９９】
（平押し量減少処理工程）
前記（Ｓｔｅｐ−５００）において、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＣの工具負荷の急増が検出された場合には、各工具ユニットＡ・Ｃを原点位置へ復帰させるとともに、平押し量減少処理工程に移行する（Ｓｔｅｐ−６００）。
【０１００】
平押し時において、各工具ユニットＡ・Ｃが平押し完了位置に到達する前に、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具負荷の急増が検出された場合には、平押し量が大きすぎるために、各工具ユニットＡ・Ｃによって、円筒素材５６を圧延してしまっている。このように、円筒素材５６が平押しによって圧延されると、板厚が押し潰されたリング部材が切り出されてしまう。このため、このような不良品は、円筒素材切断装置４１から取り出される（Ｓｔｅｐ−６１０）。
【０１０１】
このように、各工具ユニットＡ・Ｃが平押し完了位置に到達していないにも係わらず、各工具ユニットＡ・Ｃによって、円筒素材５６を圧延してしまう場合には、平押し量が大きすぎるため、平押し量の設定値を減少させる処理を実行するべきである。このため、工具ユニットＣの平押し完了位置を図２中に示す矢印Ｕの方向に後退させるとともに、工具ユニットＡの平押し完了位置を図２中に示す矢印Ｐの方向に前進させて、平押し量の設定値を減少させて（Ｓｔｅｐ−６２０）、その後、後述する円筒素材長さ確認工程（Ｓｔｅｐ−３１０）に移行する。
【０１０２】
即ち、本発明の一実施例に係る円筒素材切断装置４１の制御方法は、前加工サイクルの平押し時において、平押し負荷検出手段たる負荷センサ８ｅ・８ｅによる平押し時の工具ユニットＡまたは工具ユニットＣの工具負荷の検出結果が急増したときは、制御装置１によって、次加工サイクルの平押し時における工具ユニットＡおよび工具ユニットＣによる平押し量の目標値を減少させている。
これにより、円筒素材切断装置４１によって、円筒素材５６が平押しによって切断されず、円筒素材５６から圧延されて板厚が潰された不良品のリング部材を切り出し続けてしまうことが防止できる。
【０１０３】
（円筒素材長さ確認工程）
平押し工程が完了すると、切り出された部材（リング部材）を製品取り出し装置７によって取り出して（Ｓｔｅｐ−３００）、その後、円筒素材長さが加工限界長さ以下であるか否かの判定を行う（Ｓｔｅｐ−３１０）。
【０１０４】
円筒素材５６の長さが、予め設定した加工限界長さ以下になっていなければ、制御装置１によって、まだ円筒素材５６からリング部材を切り出すことができると判定され、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−１００）に戻って、加工を継続する。
一方、円筒素材５６の長さが、予め設定した加工限界長さ以下になっていれば、制御装置１によって、これ以上円筒素材５６からリング部材を切り出すことができないと判定され、加工を終了する。
以上で、本発明の第一実施例に係る円筒素材切断装置４１に対する制御フロー図に従った一連の制御動作が完結する。
【０１０５】
即ち、本発明の一実施例に係る円筒素材切断装置４１の制御方法は、円筒素材５６を半切りするための半切り用工具たる工具ユニットＡ・Ｂと、工具ユニットＡ・Ｂによって半切りされた円筒素材５６を平押しするための平押し用工具たる工具ユニットＡ・Ｃと、工具ユニットＡ・Ｂによる半切り量および工具ユニットＡ・Ｃによる平押し量を制御する制御装置１と、を備える円筒素材切断装置４１の制御方法であって、円筒素材切断装置４１は、半切り時に工具ユニットＡ・Ｂに作用する工具負荷を検出する半切り負荷検出手段たる負荷センサ８ｅ・８ｅと、平押し時に工具ユニットＡ・Ｃに作用する工具負荷を検出する平押し負荷検出手段たる負荷センサ８ｅ・８ｅと、を備え、前加工サイクルの半切り時において、負荷センサ８ｅ・８ｅが工具負荷の異常を検出したときには、制御装置１によって、次加工サイクルの半切り時における工具ユニットＡ・Ｂによる半切り量の目標値を変更し、かつ、前加工サイクルの平押し時において、負荷センサ８ｅ・８ｅが工具負荷の異常を検出したときには、制御装置１によって、次加工サイクルの半切り時における工具ユニットＡ・Ｂによる半切り量の目標値か、または、次加工サイクルの平押し時における工具ユニットＡ・Ｃによる平押し量の目標値か、を変更している。
これにより、制御装置１によって、半切り量および平押し量を自動的に修正することができ、円筒素材切断装置４１によって、円筒素材５６から不良品のリング部材を切り出し続けてしまうことが防止できる。
【０１０６】
次に、本発明の第二実施例に係る円筒素材切断装置について、図４を用いて説明する。図４は本発明の第二実施例に係る円筒素材切断装置の全体構成を示す模式図である。
図４に示す如く、本発明の第二実施例に係る円筒素材切断装置６１は、駆動軸６２、駆動軸変位装置６２ａ、チャック６３、第一支持軸６４、第一支持軸変位装置６４ａ、内側切刃６５、内側押え部材６６、第二支持軸６７、第二支持軸変位装置６７ａ、外側切刃６８、外側押え部材６９、内側ローラ７１、第三支持軸７３、第三支持軸変位装置７３ａ、外側ローラ７４等により構成している。
【０１０７】
駆動軸６２は、図示しないモータ等の駆動源により回転駆動される軸部であり、駆動軸変位装置６２ａによって軸支され、少なくとも軸心方向に変位可能な構成としている。また、駆動軸６２の末端部６２ｂには、チャック６３を固設している。
【０１０８】
チャック６３は、該チャック６３の軸心が駆動軸６２の軸心と一致するように駆動軸６２の末端部６２ｂに固設されており、駆動軸６２の回転に伴って、チャック６３が駆動軸６２の軸心回りに偏心することなく回転する構成としている。
【０１０９】
またチャック６３は、円筒素材切断装置６１の切断対象物たる円筒素材７６を保持するための部位である複数の爪部６３ａ・６３ａ・・・を備えており、爪部６３ａ・６３ａ・・・によって、円筒素材７６の軸心を駆動軸６２およびチャック６３の軸心と一致させるようにして、円筒素材７６の一端部７６ｇを保持するようにしている。これにより、駆動軸６２の回転に伴って、チャック６３によって保持される円筒素材７６を、駆動軸６２の軸心回りに偏心することなく回転させることができる。また、チャック６３によって保持される円筒素材７６の一端部７６ｇとは反対側の他端部７６ｈを、切断加工が施される加工対象部位としている。
【０１１０】
そして、駆動軸変位装置６２ａによって、チャック６３により保持される円筒素材７６の軸心方向へ送るための送り機構を構成し、他端部７６ｈの所望する切断位置Ｘ２を半切り基準位置Ｂ２や平押し基準位置Ｃ２に一致させるために、円筒素材７６を軸心方向に変位させることが可能な構成としている。
【０１１１】
また、円筒素材切断装置６１には、駆動軸６２、駆動軸変位装置６２ａ、チャック６３等の動作状態を検出する状態検出部６２ｃを備えており、円筒素材切断装置６１の各部６２・６２ａ・６３の動作状況を検出して、制御装置１によって、円筒素材切断装置６１の動作状況を把握している。
【０１１２】
このように、本発明の第二実施例に係る円筒素材切断装置６１では、回転動作部６ａである駆動軸６２と、スライド動作部６ｂである駆動軸変位装置６２ａと、クランプ動作部６ｃであるチャック６３と、さらに、これらの各動作部６２・６２ａ・６３の状態を検出する状態検出部６２ｃと、によって、図１に示す素材保持装置６を構成している。
【０１１３】
第一支持軸６４は、駆動軸６２に対して平行となるように、第一支持軸変位装置６４ａにより軸止されており、チャック６３によって保持される円筒素材７６の内部に配設される軸部である。また、第一支持軸６４は第一支持軸変位装置６４ａによって、駆動軸６２との平行状態を保持しつつ、少なくとも一定の円筒素材７６の半径方向（即ち、図４中に示す矢印Ｐおよび矢印Ｑの方向）に変位可能な構成としている。そして、第一支持軸４４上には、内側切刃６５、内側押え部材６６および内側ローラ７１を配設している。
【０１１４】
内側切刃６５は、第一支持軸６４上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形の鋼製部材であり、外側切刃６８と一対で、円筒素材７６を剪断するための切刃を構成するものである。
【０１１５】
内側切刃６５は、該内側切刃６５の軸心が第一支持軸６４の軸心と一致するように、第一支持軸６４上に軸支されており、第一支持軸６４の軸心回りに偏心することなく回転することが可能な構成としている。そして、内側切刃６５は、端面６５ａを所望する半切り基準位置Ｂ２に合わせて、半切り基準位置Ｂ２よりも円筒素材７６の他端部７６ｈ側に配置される構成としている。
【０１１６】
内側押え部材６６は、第一支持軸６４上に図示しないベアリング等を介して軸支され内側切刃６５と略同径に形成される略円柱形の弾性部材であり、外側切刃６８と一対となるように配設されるものである。そして、内側押え部材６６によって、外側切刃６８が押圧される円筒素材７６の背後を押圧しつつ円筒素材７６のズレを防止して、外側切刃６８による押圧力が確実に円筒素材７６に付与されるようにする役割を果たすものである。
【０１１７】
内側押え部材６６は、内側切刃６５と同様に、内側押え部材６６の軸心が第一支持軸６４の軸心と一致するように、第一支持軸６４上に軸支されているが、内側押え部材６６に対する円筒素材７６の押圧状態に応じて、内側押え部材６６が第一支持軸６４の軸心回りに変形しながら従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、内側押え部材６６は、半切り基準位置Ｂ２よりも円筒素材７６の一端部７６ｇ側に、内側切刃６５の端面６５ａに隣接させて配置する構成としている。
【０１１８】
内側ローラ７１は、第一支持軸６４上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形のローラ部材であり、外側ローラ７４と一対で半切り状態の円筒素材７６を平押しするための押圧部を構成するものである。
このように、第二実施例に係る円筒素材切断装置６１は、平押し用のローラとして、内側ローラ７１を有している点が、第一実施例に係る円筒素材切断装置４１と異なっている。
【０１１９】
内側ローラ７１は、該内側ローラ７１の軸心が第一支持軸６４の軸心と一致するように、第一支持軸６４上に軸支されており、第一支持軸６４の軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、内側ローラ７１は、円筒素材７６の一端部７６ｇ側に、内側押え部材６６に隣接させて配置する構成としている
【０１２０】
内側切刃６５および内側ローラ７１の位置情報は、第一支持軸６４の状態（姿勢）に基づいて、第一支持軸変位装置６４ａによって検出することができる。また、内側切刃６５および内側ローラ７１の工具負荷は、負荷センサ６４ｂによって検出することができる。負荷センサ６４ｂは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、第一支持軸６４に対して負荷センサ６４ｂを介して内側切刃６５および内側ローラ７１を配設することにより、内側切刃６５および内側ローラ７１に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第二実施例に係る円筒素材切断装置６１は、内側切刃６５および内側ローラ７１に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、内側切刃６５および内側ローラ７１の状態を把握することができる。
【０１２１】
このように、本発明の第二実施例に係る円筒素材切断装置６１は、内側切刃４５と、内側ローラ７１と、内側切刃６５および内側ローラ７１の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、内側切刃６５および内側ローラ７１の位置を検出する位置センサとなる第一支持軸変位装置６４ａと、内側切刃６５および内側ローラ７１に作用する工具負荷を検出する負荷センサ６４ｂと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＡを備えている。
【０１２２】
第二支持軸６７は、第一支持軸６４と同様に駆動軸６２に対して平行となるように、第二支持軸変位装置６７ａにより軸止されている軸部である。一方、第二支持軸６７は、第一支持軸６４とは異なり、チャック６３によって保持される円筒素材７６の外部に配設される構成としている。また、第二支持軸６７は第二支持軸変位装置６７ａによって、駆動軸６２との平行状態を保持しつつ、少なくとも一定の円筒素材７６の半径方向（即ち、図４中に示す矢印Ｒおよび矢印Ｓの方向）に変位可能な構成としている。そして、第二支持軸６７上には、外側切刃６８および外側押え部材６９を配設している。
【０１２３】
外側切刃６８は、第二支持軸６７上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形の鋼製部材であり、前記内側切刃６５と一対で円筒素材７６を剪断するための切刃を構成するものである。
【０１２４】
外側切刃６８は、該外側切刃６８の軸心が第二支持軸６７の軸心と一致するように、第二支持軸６７上に軸支されており、第二支持軸６７の軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、外側切刃６８は、端面６８ａを半切り基準位置Ｂ２に合わせて、半切り基準位置Ｂ２よりも円筒素材７６の一端部７６ｇ側に配置する構成としている。
【０１２５】
外側押え部材６９は、第二支持軸６７上に図示しないベアリング等を介して軸支され外側切刃６８と略同径に形成される略円柱形の弾性部材であり、内側切刃６５と一対となるように配設されるものである。そして、外側押え部材６９によって、内側切刃６５が押圧される円筒素材７６の背後を押圧しつつ円筒素材７６のズレを防止して、内側切刃６５による押圧力が確実に円筒素材７６に付与されるようにするものである。
【０１２６】
外側押え部材６９は、外側切刃６８と同様に、外側押え部材６９の軸心が第二支持軸６７の軸心と一致するように、第二支持軸６７上に軸支されており、外側押え部材６９が第二支持軸６７の軸心回りに変形しながら従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、外側押え部材６９は、半切り基準位置Ｂ２よりも円筒素材７６の他端部７６ｈ側に、外側切刃６８の端面６８ａに隣接させて配置する構成としている。
【０１２７】
このように、本発明の第二実施例に係る円筒素材切断装置６１では、内側切刃６５および外側切刃６８を、それぞれ半切り基準位置Ｂ２を挟んで他端部７６ｈ側と一端部７６ｇ側に配置することにより、円筒素材７６を半切り基準位置Ｂ２において剪断することが可能な構成としている。
【０１２８】
外側切刃６８の位置情報は、第二支持軸６７の状態（姿勢）に基づいて、第二支持軸変位装置６７ａによって検出することができる。また、外側切刃６８の工具負荷は、負荷センサ６７ｂによって検出することができる。負荷センサ６７ｂは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、第二支持軸６７に対して負荷センサ６７ｂを介して外側切刃６８を配設することにより、外側切刃６８に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第二実施例に係る円筒素材切断装置６１は、外側切刃６８に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、外側切刃６８の状態を把握することができる。
【０１２９】
このように、本発明の第二実施例に係る円筒素材切断装置６１は、外側切刃６８と、該外側切刃６８の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、外側切刃６８の位置を検出する位置センサとなる第二支持軸変位装置６７ａと、外側切刃６８に作用する工具負荷を検出する負荷センサ６８ｂと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＢを備えている。
【０１３０】
第三支持軸７３は、駆動軸６２に対して平行となるように、第三支持軸変位装置７３ａにより軸止されており、チャック６３によって保持される円筒素材７６の外部に配設される軸部である。また、第三支持軸７３は第三支持軸変位装置７３ａによって、駆動軸６２との平行状態を保持しつつ、少なくとも一定の円筒素材７６の半径方向（即ち、図４中に示す矢印Ｔおよび矢印Ｕの方向）に変位可能な構成としている。そして、第三支持軸７３上には、外側ローラ７４を配設している。
【０１３１】
外側ローラ７４は、第三支持軸７３上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形のローラ部材であり、先述した内側ローラ７１と一対で、半切り状態の円筒素材７６を平押しするための押圧部を構成するものである。
【０１３２】
外側ローラ７４は、該外側ローラ７４の軸心が第三支持軸７３の軸心と一致するように、第三支持軸７３上に軸支されており、第三支持軸７３の軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、外側ローラ７４は、内側ローラ７１を基準として定めた平押し基準位置Ｃ２に合わせて軸心方向の位置を調整して配置される構成としている。
【０１３３】
外側ローラ７４の位置情報は、第三支持軸７３の状態（姿勢）に基づいて、第三支持軸変位装置７３ａによって検出することができる。また、外側ローラ７４の工具負荷は、負荷センサ７３ｂによって検出することができる。負荷センサ７３ｂは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、第三支持軸７３に対して負荷センサ７３ｂを介して外側ローラ７４を配設することにより、外側ローラ７４に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第二実施例に係る円筒素材切断装置６１は、外側ローラ７４に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、外側ローラ７４の状態を把握することができる。
【０１３４】
このように、本発明の第二実施例に係る円筒素材切断装置６１は、外側ローラ７４と、該外側ローラ７４の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、外側ローラ７４の位置を検出する位置センサとなる第三支持軸変位装置７３ａと、外側ローラ７４に作用する工具負荷を検出する負荷センサ７３ｂと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＣを備えている。
【０１３５】
即ち、本発明の第二実施例に係る円筒素材切断装置６１では、工具ユニットＡ・Ｂ・Ｃという３個の工具ユニットからなる素材切断装置８を備えている。
【０１３６】
このような構成の本発明の第二実施例に係る円筒素材切断装置６１では、制御機器の構成は、本発明の第一実施例に係る円筒素材切断装置４１の制御機器の構成と同様に、図１に示す如く、制御装置１に対して、素材保持装置６、製品取り出し装置７、素材切断装置８等が接続される構成としている。そして、本発明の第二実施例に係る円筒素材切断装置６１は、工具ユニットＡ〜工具ユニットＣの３種類の工具ユニットを備えている。このため、本発明の第二実施例に係る円筒素材切断装置６１には、前述した図３に示す本発明の第一実施例に係る円筒素材切断装置４１に対する制御フローを同様に適用することができる。
【０１３７】
次に、本発明の第三実施例に係る円筒素材切断装置について、図５を用いて説明する。図５は本発明の第三実施例に係る円筒素材切断装置の全体構成を示す模式図である。
図５に示す如く、本発明の第三実施例に係る円筒素材切断装置８１は、駆動軸８２、駆動軸変位装置８２ａ、チャック８３、第一支持軸８４、第一支持軸変位装置８４ａ、内側切刃８５、内側押え部材８６、第二支持軸８７、第二支持軸変位装置８７ａ、外側切刃８８、外側押え部材８９、第三支持軸９０、第三支持軸変位装置９０ａ、内側ローラ９１、第四支持軸９３、第四支持軸変位装置９３ａ、外側ローラ９４等により構成している。
【０１３８】
駆動軸８２は、図示しないモータ等の駆動源により回転駆動される軸部であり、駆動軸変位装置８２ａによって軸支され、少なくとも軸心方向に変位可能な構成としている。また、駆動軸８２の末端部８２ｂには、チャック８３を固設している。
【０１３９】
チャック８３は、該チャック８３の軸心が駆動軸８２の軸心と一致するように駆動軸８２の末端部８２ｂに固設されており、駆動軸８２の回転に伴って、チャック８３が駆動軸８２の軸心回りに偏心することなく回転する構成としている。
【０１４０】
またチャック８３は、円筒素材切断装置８１の切断対象物たる円筒素材９６を保持するための部位である複数の爪部８３ａ・８３ａ・・・を備えており、爪部８３ａ・８３ａ・・・によって、円筒素材９６の軸心を駆動軸８２およびチャック８３の軸心と一致させるようにして、円筒素材９６の一端部９６ｇを保持するようにしている。これにより、駆動軸８２の回転に伴って、チャック８３によって保持される円筒素材９６を、駆動軸８２の軸心回りに偏心することなく回転させることができる。また、チャック８３によって保持される円筒素材９６の一端部９６ｇとは反対側の他端部９６ｈを、切断加工が施される加工対象部位としている。
【０１４１】
そして、駆動軸変位装置８２ａによって、チャック８３により保持される円筒素材９６の軸心方向へ送るための送り機構を構成し、他端部９６ｈの所望する切断位置Ｘ３を半切り基準位置Ｂ３や平押し基準位置Ｃ３に一致させるために、円筒素材９６を軸心方向に変位させることが可能な構成としている。
【０１４２】
また、円筒素材切断装置８１には、駆動軸８２、駆動軸変位装置８２ａ、チャック８３等の動作状態を検出する状態検出部８２ｃを備えており、円筒素材切断装置８１の各部８２・８２ａ・８３の動作状況を検出して、制御装置１によって、円筒素材切断装置８１の動作状況を把握している。
【０１４３】
このように、本発明の第三実施例に係る円筒素材切断装置８１では、回転動作部６ａである駆動軸８２と、スライド動作部６ｂである駆動軸変位装置８２ａと、クランプ動作部６ｃであるチャック８３と、さらに、これらの各動作部８２・８２ａ・８３の状態を検出する状態検出部８２ｃと、によって素材保持装置６を構成している。
【０１４４】
第一支持軸８４は、駆動軸８２に対して平行となるように、第一支持軸変位装置８４ａにより軸止されており、チャック８３によって保持される円筒素材９６の内部に配設される軸部である。また、第一支持軸８４は第一支持軸変位装置８４ａによって、駆動軸８２との平行状態を保持しつつ、少なくとも一定の円筒素材９６の半径方向（即ち、図５中に示す矢印Ｐおよび矢印Ｑの方向）に変位可能な構成としている。そして、第一支持軸８４上には、内側切刃８５および内側押え部材８６を配設している。
【０１４５】
内側切刃８５は、第一支持軸８４上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形の鋼製部材であり、外側切刃８８と一対で、円筒素材９６を剪断するための切刃を構成するものである。
【０１４６】
内側切刃８５は、該内側切刃８５の軸心が第一支持軸８４の軸心と一致するように、第一支持軸８４上に軸支されており、第一支持軸８４の軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、内側切刃８５は、端面８５ａを半切り基準位置Ｂ３に合わせて、半切り基準位置Ｂ１よりも円筒素材９６の他端部９６ｈ側に配置される構成としている。
【０１４７】
内側押え部材８６は、第一支持軸８４上に図示しないベアリング等を介して軸支され内側切刃８５と略同径に形成される略円柱形の弾性部材であり、外側切刃８８と一対となるように配設されるものである。そして、内側押え部材８６によって、外側切刃８８が押圧される円筒素材９６の背後を押圧しつつ円筒素材９６のズレを防止して、外側切刃８８による押圧力が確実に円筒素材９６に付与されるようにする役割を果たすものである。
【０１４８】
内側押え部材８６は、内側切刃８５と同様に、内側押え部材８６の軸心が第一支持軸８４の軸心と一致するように、第一支持軸８４上に軸支されているが、内側押え部材８６に対する円筒素材９６の押圧状態に応じて、内側押え部材８６が第一支持軸８４の軸心回りに変形しながら従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、内側押え部材８６は、半切り基準位置Ｂ３よりも円筒素材９６の一端部９６ｇ側に、内側切刃８５の端面８５ａに隣接させて配置する構成としている。
【０１４９】
内側切刃８５の位置情報は、第一支持軸８４の状態（姿勢）に基づいて、第一支持軸変位装置８４ａによって検出することができる。また、内側切刃８５の工具負荷は、負荷センサ８４ｂによって検出することができる。負荷センサ８４ｂは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、第一支持軸８４に対して負荷センサ８４ｂを介して内側切刃８５を配設することにより、内側切刃８５に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第三実施例に係る円筒素材切断装置８１は、内側切刃８５に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、内側切刃８５の状態を把握することができる。
【０１５０】
このように、本発明の第三実施例に係る円筒素材切断装置８１は、内側切刃８５と、該内側切刃８５の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、内側切刃８５の位置を検出する位置センサとなる第一支持軸変位装置８４ａと、内側切刃８５に作用する工具負荷を検出する負荷センサ８４ｂと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＡを備えている。
【０１５１】
第二支持軸８７は、第一支持軸８４と同様に駆動軸８２に対して平行となるように、第二支持軸変位装置８７ａにより軸止されている軸部である。一方、第二支持軸８７は、第一支持軸８４とは異なり、チャック８３によって保持される円筒素材９６の外部に配設される構成としている。また、第二支持軸８７は第二支持軸変位装置８７ａによって、駆動軸８２との平行状態を保持しつつ、少なくとも一定の円筒素材９６の半径方向（即ち、図５中に示す矢印Ｒおよび矢印Ｓの方向）に変位可能な構成としている。そして、第二支持軸８７上には、外側切刃８８および外側押え部材８９を配設している。
【０１５２】
外側切刃８８は、第二支持軸８７上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形の鋼製部材であり、前記内側切刃８５と一対で円筒素材９６を剪断するための切刃を構成するものである。
【０１５３】
外側切刃８８は、該外側切刃８８の軸心が第二支持軸８７の軸心と一致するように、第二支持軸８７上に軸支されており、第二支持軸８７の軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、外側切刃８８は、端面８８ａを半切り基準位置Ｂ３に合わせて、半切り基準位置Ｂ３よりも円筒素材９６の一端部９６ｇ側に配置される構成としている。
【０１５４】
外側押え部材８９は、第二支持軸８７上に図示しないベアリング等を介して軸支され外側切刃８８と略同径に形成される略円柱形の弾性部材であり、内側切刃８５と一対となるように配設されるものである。そして、外側押え部材８９によって、内側切刃８５が押圧される円筒素材９６の背後を押圧しつつ円筒素材９６のズレを防止して、内側切刃８５による押圧力が確実に円筒素材９６に付与されるようにする役目を果たすものである。
【０１５５】
外側押え部材８９は、外側切刃８８と同様に、外側押え部材８９の軸心が第二支持軸８７の軸心と一致するように、第二支持軸８７上に軸支されており、外側押え部材８９が第二支持軸８７の軸心回りに変形しながら従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、外側押え部材８９は、半切り基準位置Ｂ３よりも円筒素材９６の他端部９６ｈ側に、外側切刃８８の端面８８ａに隣接させて配置する構成としている。
【０１５６】
このように、本発明の第三実施例に係る円筒素材切断装置８１では、内側切刃８５および外側切刃８８を、それぞれ半切り基準位置Ｂ３を挟んで他端部９６ｈ側と一端部９６ｇ側に配置することにより、円筒素材９６を半切り基準位置Ｂ３において剪断することが可能な構成としている。
【０１５７】
外側切刃８８の位置情報は、第二支持軸８７の状態（姿勢）に基づいて、第二支持軸変位装置８７ａによって検出することができる。また、外側切刃８８の工具負荷は、負荷センサ８７ｂによって検出することができる。負荷センサ８７ｂは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、第二支持軸８７に対して負荷センサ８７ｂを介して外側切刃８８を配設することにより、外側切刃８８に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第三実施例に係る円筒素材切断装置８１は、外側切刃８８に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、外側切刃８８の状態を把握することができる。
【０１５８】
このように、本発明の第三実施例に係る円筒素材切断装置８１は、外側切刃８８と、該外側切刃８８の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、外側切刃８８の位置を検出する位置センサとなる第二支持軸変位装置８７ａと、外側切刃８８に作用する工具負荷を検出する負荷センサ８８ｂと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＢを備えている。
【０１５９】
第三支持軸９０は、駆動軸８２に対して平行となるように、第三支持軸変位装置９０ａにより軸止されており、チャック８３によって保持される円筒素材９６の内部に配設される軸部である。また、第三支持軸９０は第三支持軸変位装置９０ａによって、駆動軸８２との平行状態を保持しつつ、少なくとも一定の円筒素材９６の半径方向（即ち、図５中に示す矢印Ｔおよび矢印Ｕの方向）に変位可能な構成としている。そして、第三支持軸９０上には、内側ローラ９１を配設している。
【０１６０】
内側ローラ９１は、第三支持軸９０上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形のローラ部材であり、外側ローラ９４と一対で、半切り状態の円筒素材９６を平押しするための押圧部を構成するものである。
【０１６１】
内側ローラ９１は、該内側ローラ９１の軸心が第三支持軸９０の軸心と一致するように、第三支持軸９０上に軸支されており、第三支持軸９０の軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、内側ローラ９１は、平押し基準位置Ｃ３上に位置するように軸心方向の位置を調整して配置される構成としている。尚、本発明の第三実施例に係る円筒素材切断装置８１では、半切り基準位置Ｂ３と平押し基準位置Ｃ３は一致している。
【０１６２】
内側ローラ９１の位置情報は、第三支持軸９０の状態（姿勢）に基づいて、第三支持軸変位装置９０ａによって検出することができる。また、内側ローラ９１の工具負荷は、負荷センサ９０ｂによって検出することができる。負荷センサ９０ｂは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、第三支持軸９０に対して負荷センサ９０ｂを介して内側ローラ９１を配設することにより、内側ローラ９１に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第三実施例に係る円筒素材切断装置８１は、内側ローラ９１に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、内側ローラ９１の状態を把握することができる。
【０１６３】
このように、本発明の第三実施例に係る円筒素材切断装置８１は、内側ローラ９１と、該内側ローラ９１の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、内側ローラ９１の位置を検出する位置センサとなる第三支持軸変位装置９０ａと、内側ローラ９１に作用する工具負荷を検出する負荷センサ９０ｂと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＣを備えている。
【０１６４】
第四支持軸９３は、駆動軸８２に対して平行となるように、第四支持軸変位装置９３ａにより軸止されており、チャック８３によって保持される円筒素材９６の外部に配設される軸部である。また、第四支持軸９３は第四支持軸変位装置９３ａによって、駆動軸８２との平行状態を保持しつつ、少なくとも一定の円筒素材９６の半径方向（即ち、図５中に示す矢印Ｖおよび矢印Ｗの方向）に変位可能な構成としている。そして、第四支持軸９３上には、外側ローラ９４を配設している。
【０１６５】
外側ローラ９４は、第四支持軸９３上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形のローラ部材であり、先述した内側ローラ９１と一対で、半切り状態の円筒素材９６を平押しするための押圧部を構成するものである。
【０１６６】
外側ローラ９４は、該外側ローラ９４の軸心が第四支持軸９３の軸心と一致するように、第四支持軸９３上に軸支されており、第四支持軸９３の軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、外側ローラ９４は、平押し基準位置Ｃ３上に位置するように、つまり内側ローラ９１の配置位置に対応する部位に位置するように軸心方向の位置を調整して配置される構成としている。
【０１６７】
外側ローラ９４の位置情報は、第四支持軸９３の状態（姿勢）に基づいて、第四支持軸変位装置９３ａによって検出することができる。また、外側ローラ９４の工具負荷は、負荷センサ９３ｂによって検出することができる。負荷センサ９３ｂは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、第四支持軸９３に対して負荷センサ９３ｂを介して外側ローラ９４を配設することにより、外側ローラ９４に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第三実施例に係る円筒素材切断装置８１は、外側ローラ９４に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、外側ローラ９４の状態を把握することができる。
【０１６８】
このように、本発明の第三実施例に係る円筒素材切断装置８１は、外側ローラ９４と、該外側ローラ９４の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、外側ローラ９４の位置を検出する位置センサとなる第四支持軸変位装置９３ａと、外側ローラ９４に作用する工具負荷を検出する負荷センサ９３ｂと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＤを備えている。
【０１６９】
即ち、本発明の第三実施例に係る円筒素材切断装置８１では、工具ユニットＡ・Ｂ・Ｃ・Ｄという４個の工具ユニットからなる素材切断装置８を備えている。
【０１７０】
次に、本発明の第三実施例に係る円筒素材切断装置８１の制御方法について、図１、図５および図６を用いて説明をする。図６は本発明の第三実施例に係る円筒素材切断装置の制御フロー図である。尚、以下の説明では、各工具ユニットＡ・Ｂ・Ｃ・Ｄが、図５中の矢印Ｐ・Ｒ・Ｔ・Ｖの方向に変位する動作を前進と定め、図５中の矢印Ｑ・Ｓ・Ｕ・Ｗの方向に変位する動作を後退と定めるものとする。
【０１７１】
本発明の第三実施例に係る円筒素材切断装置８１の動作を制御する制御機器の構成は、図１に示す如く、制御装置１に対して、素材保持装置６、製品取り出し装置７、素材切断装置８等が接続される構成としている。そして、本発明の第三実施例に係る円筒素材切断装置８１は、工具ユニットＡ〜工具ユニットＤの４種類の工具ユニットを備えている。
図５に示す如く、円筒素材切断装置８１に対する円筒素材９６のセットが完了すると、円筒素材９６のセットが完了した旨の信号が図１に示す素材保持装置６から制御装置１に入力される。これにより円筒素材切断装置８１による円筒素材９６の切断加工が開始されたことが制御装置１によって認識され、図６に示す制御フロー図に従った加工動作の制御が開始される。
【０１７２】
（準備工程）
図６に示す如く、加工動作の制御が開始されると、まず始めに、工具ユニットＣと工具ユニットＤの平押し時における平押し完了位置を設定し、制御装置１の記憶部３に記憶しておく（Ｓｔｅｐ−０１０）。
【０１７３】
（半切りおよび平押し工程）
次に、素材保持装置６のスライド動作部６ｂによって、円筒素材９６を所定の半切り基準位置Ｂ３（および平押し基準位置Ｃ３）まで軸方向にスライドさせる（Ｓｔｅｐ−１００）。そして、工具ユニットＣを図５中に示す矢印Ｕの方向に後退させるとともに、工具ユニットＤを図５中に示す矢印Ｖの方向に前進させて、工具ユニットＣと工具ユニットＤによって円筒素材９６を平押しする（Ｓｔｅｐ−１０５）。また、それと並行して、工具ユニットＡを図５中に示す矢印Ｐの方向に前進させるとともに、工具ユニットＢを図５中に示す矢印Ｓの方向に後退させて、工具ユニットＡと工具ユニットＢによって円筒素材９６を半切りする（Ｓｔｅｐ−１１０）。
このとき、各工具ユニットＡ・Ｂ・Ｃ・Ｄの位置と工具負荷の情報は制御装置１に入力され、制御装置１によって、各工具ユニットＡ・Ｂによる半切り状態および各工具ユニットＣ・Ｄによる平押し状態を監視している。
【０１７４】
次に、半切り用工具負荷の状況による判定を行う（Ｓｔｅｐ−１２０）。ここでは、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、半切り時における工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出されるか否かによる判定を制御装置１によって行っている。そして、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出されない場合には、次のステップ（Ｓｔｅｐ−７００）に移行する。
【０１７５】
一方、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出された場合には、半切りおよび平押し工程が完了したものと判断して、工具ユニットＡ・Ｂ・Ｃ・Ｄを原点位置に復帰させて（Ｓｔｅｐ−１４０）、その後、製品を取り出して（Ｓｔｅｐ−３００）、後述する円筒素材長さ確認工程（Ｓｔｅｐ−３１０）に移行する。
【０１７６】
次のステップ（Ｓｔｅｐ−７００）では、平押し用工具負荷による判定を行う。ここでは、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、平押し時における工具ユニットＣまたは工具ユニットＤの工具負荷の急増が検出されるか否かによる判定を制御装置１によって行っている。そして、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、各工具ユニットＣ・Ｄの工具負荷の急増が検出されない場合には、次のステップ（Ｓｔｅｐ−７１０）に移行する。
【０１７７】
一方、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＣまたは工具ユニットＤの工具負荷の急増が検出された場合には、後述する平押し量減少処理工程に移行する。
【０１７８】
次のステップ（Ｓｔｅｐ−７１０）では、各工具ユニットＣ・Ｄの配置状況による判定を行う。ここでは、制御装置１に入力される各工具ユニットＣ・Ｄの配置情報に基づいて、制御装置１によって、各工具ユニットＣ・Ｄが、平押し完了位置に到達しているか否かによる判定を行っている。そして、各工具ユニットＣ・Ｄが、未だ平押し完了位置に到達していなければ、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−１０５）に戻って、平押し量を増加させるとともに、半切り量を増加させる処理を繰り返し継続する。
【０１７９】
また、各工具ユニットＣ・Ｄが、平押し完了位置に到達していれば、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−１１０）に戻って、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出されるまで、半切り量を増加させる処理のみを繰り返し継続する。
【０１８０】
（平押し量減少処理工程）
前記（Ｓｔｅｐ−７００）において、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＣまたは工具ユニットＤの工具負荷の急増が検出された場合には、各工具ユニットＡ・Ｃを原点位置へ復帰させるとともに、平押し量減少処理工程に移行する（Ｓｔｅｐ−６００）。
【０１８１】
平押し時において、各工具ユニットＣ・Ｄが平押し完了位置に到達する前に、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具負荷の急増が検出された場合には、平押し量が大きすぎるために、各工具ユニットＣ・Ｄによって、円筒素材９６を圧延してしまっている。このように、円筒素材９６が平押しによって圧延されると、板厚が押し潰されたリング部材（図示せず）が切り出されてしまう。このため、このような不良品は、円筒素材切断装置６１から取り出される（Ｓｔｅｐ−６１０）。
【０１８２】
このように、各工具ユニットＣ・Ｄが平押し完了位置に到達していないにも係わらず、各工具ユニットＣ・Ｄによって、円筒素材９６を圧延してしまう場合には、平押し量が大きすぎるため、平押し量の設定値を減少させる処理を実行するべきである。このため、工具ユニットＣの平押し完了位置を図５中に示す矢印Ｔの方向に前進させるとともに、工具ユニットＤの平押し完了位置を図５中に示す矢印Ｗの方向に後退させて、平押し量の設定値を減少させて（Ｓｔｅｐ−６２０）、その後、後述する円筒素材長さ確認工程（Ｓｔｅｐ−３１０）に移行する。
【０１８３】
（円筒素材長さ確認工程）
平押しおよび半切り工程が完了すると、（Ｓｔｅｐ−１４０）を経た後に、切り出された製品（リング部材）を製品取り出し装置７によって取り出して（Ｓｔｅｐ−３００）、その後、円筒素材長さが加工限界長さ以下であるか否かの判定を行う（Ｓｔｅｐ−３１０）。
【０１８４】
円筒素材９６の長さが、予め設定した加工限界長さ以下になっていなければ、制御装置１によって、まだ円筒素材９６からリング部材を切り出すことができると判定され、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−１００）に戻って、加工を継続する。
一方、円筒素材９６の長さが、予め設定した加工限界長さ以下になっていれば、制御装置１によって、これ以上円筒素材９６からリング部材を切り出すことができないと判定され、加工を終了する。
以上で、本発明の第三実施例に係る円筒素材切断装置８１に対する制御フロー図に従った一連の制御動作が完結する。
【０１８５】
即ち、円筒素材９６を半切りするための半切り用工具たる工具ユニットＡ・Ｂと、工具ユニットＡ・Ｂによって半切りされた円筒素材９６を平押しするための平押し用工具たる工具ユニットＣ・Ｄと、工具ユニットＡ・Ｂによる半切り量および工具ユニットＣ・Ｄによる平押し量を制御する制御装置１と、を備え、工具ユニットＡ・Ｂによって円筒素材９６を半切りする半切り工程と、工具ユニットＣ・Ｄによって円筒素材９６を平押しする平押し工程と、を並行して行う円筒素材切断装置８１の制御方法であって、円筒素材切断装置８１は、半切り時に工具ユニットＡ・Ｂに作用する工具負荷を検出する半切り負荷検出手段たる負荷センサ８ｅ・８ｅを備え、半切り時において、負荷センサ８ｅ・８ｅが工具負荷の急減を検出するまで、制御装置１によって、工具ユニットＡ・Ｂによる半切り量を増加させている。
これにより、円筒素材切断装置８１によって、半切り状態の円筒素材９６を平押ししても切断されない状態が続くことが防止できる。
【０１８６】
次に、本発明の第四実施例に係る円筒素材切断装置について、図７を用いて説明する。図７は本発明の第四実施例に係る円筒素材切断装置の全体構成を示す模式図である。
図７に示す如く、本発明の第四実施例に係る円筒素材切断装置１０１は、駆動軸１０２、駆動軸変位装置１０２ａ、チャック１０３、第一支持軸１０４、第一支持軸変位装置１０４ａ、内側切刃１０５、内側押え部材１０６、第二支持軸１０７、第二支持軸変位装置１０７ａ、外側切刃１０８、外側押え部材１０９、内側逆押え部材１１２、第三支持軸１１３、第三支持軸変位装置１１３ａ、外側逆切刃１１４、外側逆押え部材１１５等により構成している。
【０１８７】
駆動軸１０２は、図示しないモータ等の駆動源により回転駆動される軸部であり、駆動軸変位装置１０２ａによって軸支され、少なくとも軸心方向に変位可能な構成としている。また、駆動軸１０２の末端部１０２ｂには、チャック１０３を固設している。
【０１８８】
チャック１０３は、該チャック１０３の軸心が駆動軸１０２の軸心と一致するように駆動軸１０２の末端部１０２ｂに固設されており、駆動軸１０２の回転に伴って、チャック１０３が駆動軸１０２の軸心回りに偏心することなく回転する構成としている。
【０１８９】
またチャック１０３は、円筒素材切断装置１０１の切断対象物たる円筒素材１１６を保持するための部位である複数の爪部１０３ａ・１０３ａ・・・を備えており、爪部１０３ａ・１０３ａ・・・によって、円筒素材１１６の軸心を駆動軸１０２およびチャック１０３の軸心と一致させるようにして、円筒素材１１６の一端部１１６ｇを保持するようにしている。これにより、駆動軸１０２の回転に伴って、チャック１０３によって保持される円筒素材１１６を、駆動軸１０２の軸心回りに偏心することなく回転させることができる。また、チャック１０３によって保持される円筒素材１１６の一端部１１６ｇとは反対側の他端部１１６ｈを、切断加工が施される加工対象部位としている。
【０１９０】
そして、駆動軸変位装置１０２ａによって、チャック１０３により保持される円筒素材１１６の軸心方向へ送るための送り機構を構成し、他端部１１６ｈの所望する切断位置Ｘ４を半切り基準位置Ｂ４や逆切り基準位置Ｃ４に一致させるために、円筒素材１１６を軸心方向に変位させることが可能な構成としている。
【０１９１】
また、円筒素材切断装置１０１には、駆動軸１０２、駆動軸変位装置１０２ａ、チャック１０３等の動作状態を検出する状態検出部１０２ｃを備えており、円筒素材切断装置１０１の各部１０２・１０２ａ・１０３の動作状況を検出して、制御装置１によって、円筒素材切断装置１０１の動作状況を把握している。
【０１９２】
このように、本発明の第四実施例に係る円筒素材切断装置１０１では、回転動作部６ａである駆動軸１０２と、スライド動作部６ｂである駆動軸変位装置１０２ａと、クランプ動作部６ｃであるチャック１０３と、さらに、これらの各動作部１０２・１０２ａ・１０３の状態を検出する状態検出部１０２ｃと、によって素材保持装置６を構成している。
【０１９３】
第一支持軸１０４は、駆動軸１０２に対して平行となるように、第一支持軸変位装置１０４ａにより軸止されており、チャック１０３によって保持される円筒素材１１６の内部に配設される軸部である。また、第一支持軸１０４は第一支持軸変位装置１０４ａによって、駆動軸１０２との平行状態を保持しつつ、少なくとも一定の円筒素材１１６の半径方向（即ち、図７中に示す矢印Ｐおよび矢印Ｑの方向）に変位可能な構成としている。そして、第一支持軸１０４上には、内側切刃１０５、内側押え部材１０６、内側逆押え部材１１２を配設している。
【０１９４】
内側切刃１０５は、第一支持軸１０４上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形の鋼製部材であり、外側切刃１０８と一対で、円筒素材１１６を剪断するための切刃を構成するものである。
【０１９５】
内側切刃１０５は、該内側切刃１０５の軸心が第一支持軸１０４の軸心と一致するように、第一支持軸１０４上に軸支されており、第一支持軸１０４の軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、内側切刃１０５は、端面１０５ａを半切り基準位置Ｂ４に合わせて、半切り基準位置Ｂ４よりも円筒素材１１６の他端部１１６ｈ側に配置される構成としている。
【０１９６】
また、内側切刃１０５は、外側逆切刃１１４と一対で、半切り状態の円筒素材１１６を逆切りするための逆切刃を構成するものである。そして、内側切刃１０５を逆切刃として使用する際には、第一支持軸変位装置１０４ａによって第一支持軸１０４を変位させて、端面１０５ｂを逆切り基準位置Ｃ４に合わせて、逆切り基準位置Ｃ４よりも円筒素材１１６の一端部１１６ｇ側に配置される構成としている。
【０１９７】
内側押え部材１０６は、第一支持軸１０４上に図示しないベアリング等を介して軸支され内側切刃１０５と略同径に形成される略円柱形の弾性部材であり、外側切刃１０８と一対となるように配設されるものである。そして、内側押え部材１０６によって、外側切刃１０８が押圧される円筒素材１１６の背後を押圧しつつ円筒素材１１６のズレを防止して、外側切刃１０８による押圧力が確実に円筒素材１１６に付与されるようにする役割を果たすものである。
【０１９８】
内側押え部材１０６は、内側切刃１０５と同様に、内側押え部材１０６の軸心が第一支持軸１０４の軸心と一致するように、第一支持軸１０４上に軸支されているが、内側押え部材１０６に対する円筒素材１１６の押圧状態に応じて、内側押え部材１０６が第一支持軸１０４の軸心回りに変形しながら従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、内側押え部材１０６は、半切り基準位置Ｂ４よりも円筒素材１１６の一端部１１６ｇ側に、内側切刃１０５の端面１０５ａに隣接させて配置する構成としている。
【０１９９】
内側逆押え部材１１２は、第一支持軸１０４上に図示しないベアリング等を介して軸支され内側切刃１０５と略同径に形成される略円柱形の弾性部材であり、外側逆切刃１１４と一対となるように配設されるものである。そして、内側逆押え部材１１２によって、外側逆切刃１１４が押圧される円筒素材１１６の背後を押圧しつつ円筒素材１１６のズレを防止して、外側逆切刃１１４による押圧力が確実に円筒素材１１６に付与されるようにする役割を果たすものである。
【０２００】
内側逆押え部材１１２は、該内側逆押え部材１１２の軸心が第一支持軸１０４の軸心と一致するように、第一支持軸１０４上に軸支されているが、内側逆押え部材１１２に対する円筒素材１１６の押圧状態に応じて、第一支持軸１０４の軸心回りに変形しながら従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、内側逆押え部材１１２は、逆切り基準位置Ｃ４よりも円筒素材１１６の他端部１１６ｈ側に、内側切刃１０５の端面１０５ｂに隣接させて配置する構成としている。
【０２０１】
内側切刃１０５の位置情報は、第一支持軸１０４の状態（姿勢）に基づいて、第一支持軸変位装置１０４ａによって検出することができる。また、内側切刃１０５の工具負荷は、負荷センサ１０４ｂによって検出することができる。負荷センサ１０４ｂは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、第一支持軸１０４に対して負荷センサ１０４ｂを介して内側切刃１０５を配設することにより、内側切刃１０５に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第四実施例に係る円筒素材切断装置１０１は、内側切刃１０５に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、内側切刃１０５の状態を把握することができる。
【０２０２】
このように、本発明の第四実施例に係る円筒素材切断装置１０１は、内側切刃１０５と、該内側切刃１０５の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、内側切刃１０５の位置を検出する位置センサとなる第一支持軸変位装置１０４ａと、内側切刃１０５に作用する工具負荷を検出する負荷センサ１０４ｂと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＡを備えている。
【０２０３】
第二支持軸１０７は、第一支持軸１０４と同様に駆動軸１０２に対して平行となるように、第二支持軸変位装置１０７ａにより軸止されている軸部である。一方、第二支持軸１０７は、第一支持軸１０４とは異なり、チャック１０３によって保持される円筒素材１１６の外部に配設される構成としている。また、第二支持軸１０７は第二支持軸変位装置１０７ａによって、駆動軸１０２との平行状態を保持しつつ、少なくとも一定の円筒素材１１６の半径方向（即ち、図７中に示す矢印Ｒおよび矢印Ｓの方向）に変位可能な構成としている。そして、第二支持軸１０７上には、外側切刃１０８および外側押え部材１０９を配設している。
【０２０４】
外側切刃１０８は、第二支持軸１０７上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形の鋼製部材であり、前記内側切刃１０５と一対で、円筒素材１１６を剪断するための切刃を構成するものである。
【０２０５】
外側切刃１０８は、該外側切刃１０８の軸心が第二支持軸１０７の軸心と一致するように、第二支持軸１０７上に軸支されており、第二支持軸１０７の軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、外側切刃１０８は、端面１０８ａを半切り基準位置Ｂ４に合わせて、半切り基準位置Ｂ４よりも円筒素材１１６の一端部１１６ｇ側に配置される構成としている。
【０２０６】
外側押え部材１０９は、第二支持軸１０７上に図示しないベアリング等を介して軸支され外側切刃１０８と略同径に形成される略円柱形の弾性部材であり、内側切刃１０５と一対となるように配設されるものである。そして、外側押え部材１０９によって、内側切刃１０５が押圧される円筒素材１１６の背後を押圧しつつ円筒素材１１６のズレを防止して、内側切刃１０５による押圧力が確実に円筒素材１１６に付与されるようにする役目を果たすものである。
【０２０７】
外側押え部材１０９は、外側切刃１０８と同様に、外側押え部材１０９の軸心が第二支持軸１０７の軸心と一致するように、第二支持軸１０７上に軸支されており、外側押え部材１０９が第二支持軸１０７の軸心回りに変形しながら従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、外側押え部材１０９は、半切り基準位置Ｂ４よりも円筒素材１１６の他端部１１６ｈ側に、外側切刃１０８の端面１０８ａに隣接させて配置する構成としている。
【０２０８】
外側切刃１０８の位置情報は、第二支持軸１０７の状態（姿勢）に基づいて、第二支持軸変位装置１０７ａによって検出することができる。また、外側切刃１０８の工具負荷は、負荷センサ１０７ｂによって検出することができる。負荷センサ１０７ｂは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、第二支持軸１０７に対して負荷センサ１０７ｂを介して外側切刃１０８を配設することにより、外側切刃１０８に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第四実施例に係る円筒素材切断装置１０１は、外側切刃１０８に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、外側切刃１０８の状態を把握することができる。
【０２０９】
このように、本発明の第四実施例に係る円筒素材切断装置１０１は、外側切刃１０８と、該外側切刃１０８の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、外側切刃１０８の位置を検出する位置センサとなる第二支持軸変位装置１０７ａと、外側切刃１０８に作用する工具負荷を検出する負荷センサ１０８ｂと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＢを備えている。
【０２１０】
第三支持軸１１３は、駆動軸１０２に対して平行となるように、第三支持軸変位装置１１３ａにより軸止されており、チャック１０３によって保持される円筒素材１１６の外部に配設される軸部である。また、第三支持軸１１３は第三支持軸変位装置１１３ａによって、駆動軸１０２との平行状態を保持しつつ、少なくとも一定の円筒素材１１６の半径方向（即ち、図７中に示す矢印Ｔおよび矢印Ｕの方向）に変位可能な構成としている。そして、第三支持軸１１３上には、外側逆切刃１１４、外側逆押え部材１１５を配設している。
【０２１１】
外側逆切刃１１４は、第三支持軸１１３上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形の切刃部材であり、内側切刃１０５と一対で、半切り状態の円筒素材１１６を逆切りする逆切刃を構成するものである。
【０２１２】
外側逆切刃１１４は、該外側逆切刃１１４の軸心が第三支持軸１１３の軸心と一致するように、第三支持軸１１３上に軸支されており、第三支持軸１１３の軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、外側逆切刃１１４は、端面１１４ａを逆切り基準位置Ｃ４に合わせて、逆切り基準位置Ｃ４よりも円筒素材１１６の他端部１１６ｈ側に配置される構成としている。
【０２１３】
外側逆押え部材１１５は、第三支持軸１１３上に図示しないベアリング等を介して軸支され外側逆切刃１１４と略同径に形成される略円柱形の弾性部材であり、内側切刃１０５と一対となるように配設されるものである。そして、外側逆押え部材１１５によって、内側切刃１０５が押圧される円筒素材１１６の背後を押圧しつつ円筒素材１１６のズレを防止して、内側切刃１０５による押圧力が確実に円筒素材１１６に付与されるようにする役割を果たすものである。
【０２１４】
外側逆押え部材１１５は、該外側逆押え部材１１５の軸心が第三支持軸１１３の軸心と一致するように、第三支持軸１１３上に軸支されており、第三支持軸１１３の軸心回りに変形しながら従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、外側逆押え部材１１５は、逆切り基準位置Ｃ４よりも円筒素材１１６の一端部１１６ｇ側に、外側逆切刃１１４に隣接させて配置する構成としている。
【０２１５】
このように、本発明の第四実施例に係る円筒素材切断装置１０１では、内側切刃１０５および外側切刃１０８を、それぞれ半切り基準位置Ｂ４を挟んで他端部１１６ｈ側と一端部１１６ｇ側に配置することにより、円筒素材１１６を半切り基準位置Ｂ４において剪断して半切り状態にすることが可能な構成としている。
【０２１６】
また、本発明の第四実施例に係る円筒素材切断装置１０１では、内側切刃１０５を逆切刃としても使用することができ、内側切刃１０５を逆切刃として使用する際には、内側切刃１０５および外側逆切刃１１４を、それぞれ逆切り基準位置Ｃ４を挟んで一端部１１６ｇ側と他端部１１６ｈ側に配置することにより、半切り状態の円筒素材１１６を逆切り基準位置Ｃ４において逆切りすることが可能な構成としている。
【０２１７】
外側逆切刃１１４の位置情報は、第三支持軸１１３の状態（姿勢）に基づいて、第三支持軸変位装置１１３ａによって検出することができる。また、外側逆切刃１１４の工具負荷は、負荷センサ１１３ｂによって検出することができる。負荷センサ１１３ｂは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、第三支持軸１１３に対して負荷センサ１１３ｂを介して外側逆切刃１１４を配設することにより、外側逆切刃１１４に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第四実施例に係る円筒素材切断装置１０１は、外側逆切刃１１４に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、外側逆切刃１１４の状態を把握することができる。
【０２１８】
このように、本発明の第四実施例に係る円筒素材切断装置１０１は、外側逆切刃１１４と、該外側逆切刃１１４の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、外側逆切刃１１４の位置を検出する位置センサとなる第三支持軸変位装置１１３ａと、外側逆切刃１１４に作用する工具負荷を検出する負荷センサ１１３ｂと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＣを備えている。
【０２１９】
即ち、本発明の第四実施例に係る円筒素材切断装置１０１では、工具ユニットＡ・Ｂ・Ｃという３個の工具ユニットからなる素材切断装置８を備えている。
【０２２０】
次に、本発明の第四実施例に係る円筒素材切断装置１０１の制御方法について、図１、図７および図８を用いて説明をする。図８は本発明の第四実施例に係る円筒素材切断装置の制御フロー図である。尚、以下の説明では、各工具ユニットＡ・Ｂ・Ｃが、図７中の矢印Ｐ・Ｒ・Ｔの方向に変位する動作を前進と定め、図７中の矢印Ｑ・Ｓ・Ｕの方向に変位する動作を後退と定めるものとする。
【０２２１】
本発明の第四実施例に係る円筒素材切断装置１０１の動作を制御する制御機器の構成は、図１に示す如く、制御装置１に対して、素材保持装置６、製品取り出し装置７、素材切断装置８等が接続される構成としている。そして、本発明の第四実施例に係る円筒素材切断装置１０１は、工具ユニットＡ〜工具ユニットＣの３種類の工具ユニットを備えている。
図７に示す如く、円筒素材切断装置１０１に対する円筒素材１１６のセットが完了すると、円筒素材１１６のセットが完了した旨の信号が図１に示す素材保持装置６から制御装置１に入力される。これにより円筒素材切断装置１０１による円筒素材１１６の切断加工が開始されたことが制御装置１によって認識され、図８に示す制御フロー図に従った加工動作の制御が開始される。
【０２２２】
（準備工程）
図８に示す如く、加工動作の制御が開始されると、まず始めに、工具ユニットＡと工具ユニットＢの半切り時における半切り完了位置と、工具ユニットＡと工具ユニットＣの逆切り時における逆切り完了位置を設定し、制御装置１の記憶部３に記憶しておく（Ｓｔｅｐ−０１０）。
【０２２３】
次に、記憶部３に記憶される半切り量増加禁止フラグと半切り量減少禁止フラグの値をリセットして「０」としておく（Ｓｔｅｐ−０２０）。
【０２２４】
（半切り工程）
次に、素材保持装置６のスライド動作部６ｂによって、円筒素材１１６を所定の半切り基準位置Ｂ４まで軸方向にスライドさせる（Ｓｔｅｐ−１００）。そして、工具ユニットＡを図７中に示す矢印Ｐの方向に前進させるとともに、工具ユニットＢを図７中に示す矢印Ｓの方向に後退させて、工具ユニットＡと工具ユニットＢによって円筒素材１１６を半切りする（Ｓｔｅｐ−１１０）。
このとき、各工具ユニットＡ・Ｂの位置と工具負荷の情報は制御装置１に入力され、制御装置１によって、各工具ユニットＡ・Ｂによる半切り状態を監視している。
【０２２５】
次に、半切り時における工具負荷の状況による判定を行う（Ｓｔｅｐ−１２０）。ここでは、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、半切り時における工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出されるか否かによる判定を制御装置１によって行っている。そして、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出されない場合には、半切り工程の次のステップ（Ｓｔｅｐ−１３０）に移行する。
【０２２６】
次のステップ（Ｓｔｅｐ−１３０）では、各工具ユニットＡ・Ｂの配置状況による判定を行う。ここでは、制御装置１に入力される各工具ユニットＡ・Ｂの位置情報に基づいて、制御装置１によって、各工具ユニットＡ・Ｂが、半切り完了位置に到達しているか否かによる判定を行っている。そして、各工具ユニットＡ・Ｂが、未だ半切り完了位置に到達していなければ、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−１１０）に戻って、半切り工程を繰り返し継続する。
【０２２７】
また、各工具ユニットＡ・Ｂが、半切り完了位置に到達していれば、各工具ユニットＡ・Ｂを原点位置へ復帰させる（Ｓｔｅｐ−１４０）とともに、後述する逆切り工程（Ｓｔｅｐ−２００）に移行する。
【０２２８】
（半切り量減少処理工程）
一方、前述した半切り時における工具負荷の状況による判定（Ｓｔｅｐ−１２０）において、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出された場合には、各工具ユニットＡ・Ｂを原点位置へ復帰させる（Ｓｔｅｐ−４００）とともに、半切り量減少処理工程（Ｓｔｅｐ−４１０）に移行する。
【０２２９】
半切り時において、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具負荷の急減が検出された場合には、半切りによって円筒素材１１６が切断されている。このように、円筒素材１１６が半切りによって切断されてしまうと、このとき切り出された部材は上下抜きの手法によって切断されたリング部材（図示せず）とはならずにバリが生じてしまう。このため、切り出された部材は不良品として円筒素材切断装置１０１から取り出される（Ｓｔｅｐ−４１０）。
【０２３０】
半切りによって円筒素材１１６が切断されてしまう理由は、半切り量が大きすぎることであるため、半切り量の設定値を減少させる処理を行うべきであるが、その前に、記憶部３に記憶された半切り量減少禁止フラグの値が「１」であるか否かを確認する判定を行っている（Ｓｔｅｐ−４２０）。
【０２３１】
ここで、半切り量減少禁止フラグの値が「１」でない場合には、工具ユニットＡの半切り完了位置を図７中に示す矢印Ｑの方向に後退させるとともに、工具ユニットＢの半切り完了位置を図７中に示す矢印Ｒ方向に前進させて、半切り量の設定値を減少させる（Ｓｔｅｐ−４３０）。
また、これ以降に半切り量の設定値を増加させる処理を行うと、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−４３０）の処理に反するため、以降は半切り量の設定値を増加させる処理を禁止すべく、半切り量増加禁止フラグの値を「１」に設定し（Ｓｔｅｐ−４４０）、その後後述する円筒素材長さ確認工程（Ｓｔｅｐ−３１０）に移行する。
【０２３２】
また、半切り量減少禁止フラグの値が「１」である場合には、半切り量の設定値を減少させる処理ができないため、これ以上は制御を継続することができない。この場合には、制御装置１によって、円筒素材切断装置１０１のメンテナンスが必要であるとの判断がなされて、加工が停止される。
【０２３３】
即ち、本発明の一実施例に係る円筒素材切断装置１０１の制御方法は、前加工サイクルの半切り時において、半切り負荷検出手段たる負荷センサ８ｅ・８ｅの検出結果が急減したときは、制御装置１によって、次加工サイクルの半切り時における各工具ユニットＡ・Ｂによる半切り量の目標値を減少させるものである。
これにより、円筒素材切断装置１０１によって、円筒素材１１６を半切り時に切断してしまい、円筒素材１１６からバリのある不良品のリング部材を切り出し続けてしまうことが防止できる。
【０２３４】
（逆切り工程）
半切り工程が完了した後に、円筒素材１１６を逆切り基準位置Ｃ４にスライドさせる（Ｓｔｅｐ−２００）。そして、工具ユニットＣを図７中に示す矢印Ｔの方向に前進させるとともに、工具ユニットＡを図７中に示す矢印Ｑの方向に後退させて、円筒素材１１６の半切り箇所を逆切りする（Ｓｔｅｐ−２１０）。
【０２３５】
次に、逆切り時における工具負荷の状況による判定を行う（Ｓｔｅｐ−２２０）。ここでは、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、逆切り時において工具ユニットＡまたは工具ユニットＣの工具負荷の急減が検出されるか否かによる判定を制御装置１によって行っている。そして、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＣの工具負荷の急減が検出されなければ、後述する半切り量増加処理工程における判定（Ｓｔｅｐ−５１０）に移行する。
【０２３６】
一方、前記判定（Ｓｔｅｐ−２２０）において、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＣの工具負荷の急減が検出されれば、各工具ユニットＡ・Ｃを原点位置に復帰させて、逆切り工程を完了する（Ｓｔｅｐ−２３０）。
【０２３７】
（半切り量増加処理工程）
負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＣの工具負荷の急減が検出されなければ、半切り量増加処理工程における、各工具ユニットＡ・Ｃの配置状況による判定に移行する（Ｓｔｅｐ−５１０）。ここでは、制御装置１に入力される各工具ユニットＡ・Ｃの配置情報に基づいて、制御装置１によって、各工具ユニットＡ・Ｃが、逆切り完了位置に到達しているか否かによる判定を行っている。そして、各工具ユニットＡ・Ｃが、未だ逆切り完了位置に到達していなければ、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−２１０）に戻って、逆切り工程における処理を繰り返し継続する。
【０２３８】
また、各工具ユニットＡ・Ｃが、逆切り完了位置に到達していれば、各工具ユニットＡ・Ｃを原点位置へ復帰させる（Ｓｔｅｐ−５２０）とともに、半切り量増加処理工程における処理を継続する。
【０２３９】
逆切り時において、各工具ユニットＡ・Ｃが逆切り完了位置に到達しているにも係わらず、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具負荷の急減が検出されなかった場合には、逆切りによって円筒素材１１６が切断されなかったと判断できる。このように、円筒素材１１６が逆切りによって切断されないと、分離されなかった不良品となる部材が円筒素材１１６に残されてしまう。このため、分離されなかった不良品は分離して、円筒素材切断装置１０１から取り出される（Ｓｔｅｐ−５３０）。
【０２４０】
逆切り時において、各工具ユニットＡ・Ｃが平押し完了位置に到達しているにも係わらず、円筒素材１１６が切断されない理由は、半切り量が小さすぎることであるため、半切り量の設定値を増加させる処理を行うべきであるが、その前に、記憶部３に記憶された半切り量増加禁止フラグの値が「１」であるか否かを確認する判定を行っている（Ｓｔｅｐ−５４０）。
【０２４１】
ここで、半切り量増加禁止フラグの値が「１」でない場合には、工具ユニットＡの半切り完了位置を図７中に示す矢印Ｐの方向に前進させるとともに、工具ユニットＢの半切り完了位置を図７中に示す矢印Ｓの方向に後退させて、半切り量の設定値を増加させる（Ｓｔｅｐ−５５０）。
またこれ以降に、半切り量の設定値を減少させる処理を行うと、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−５５０）の処理に反するため、以降は半切り量の設定値を減少させる処理を禁止すべく、半切り量減少禁止フラグの値を「１」に設定し（Ｓｔｅｐ−５６０）、その後後述する円筒素材長さ確認工程（Ｓｔｅｐ−３１０）に移行する。
【０２４２】
また、半切り量増加禁止フラグの値が「１」である場合には、半切り量の設定値を増加させる処理ができないため、これ以上は制御を継続することができない。この場合には、制御装置１によって、円筒素材切断装置１０１のメンテナンスが必要であるとの判断がなされて、加工が停止される。
【０２４３】
即ち、本発明の一実施例に係る円筒素材切断装置１０１の制御方法は、前加工サイクルの逆切り時において、逆切り負荷検出手段たる負荷センサ８ｅ・８ｅの検出結果が急減することなく、各工具ユニットＡ・Ｃの逆切り深さが目標値に到達したときは、制御装置１によって、次加工サイクルの半切り時における各工具ユニットＡ・Ｃによる半切り量の目標値を増加させるものである。
これにより、円筒素材切断装置１０１によって、円筒素材１１６が逆切りによって切断されず、円筒素材１１６からリング部材を切り出すことができない状態が続いてしまうことが防止できる。
【０２４４】
（円筒素材長さ確認工程）
逆切り工程が完了すると、切り出された製品（リング部材）を製品取り出し装置７によって取り出して（Ｓｔｅｐ−３００）、その後、円筒素材長さが加工限界長さ以下であるか否かの判定を行う（Ｓｔｅｐ−３１０）。
【０２４５】
円筒素材１１６の長さが、予め設定した加工限界長さ以下になっていなければ、制御装置１によって、まだ円筒素材１１６からリング部材を切り出すことができると判定され、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−１００）に戻って、加工を継続する。
一方、円筒素材１１６の長さが、予め設定した加工限界長さ以下になっていれば、制御装置１によって、これ以上円筒素材１１６からリング部材を切り出すことができないと判定され、加工を終了する。
以上で、本発明の第四実施例に係る円筒素材切断装置１０１に対する制御フロー図に従った一連の制御動作が完結する。
【０２４６】
即ち、本発明の一実施例に係る円筒素材切断装置１０１の制御方法は、円筒素材１１６を半切りするための各工具ユニットＡ・Ｂと、各工具ユニットＡ・Ｂによって半切りされた円筒素材１１６を逆切りするための各工具ユニットＡ・Ｃと、各工具ユニットＡ・Ｂによる半切り量および各工具ユニットＡ・Ｃによる逆切り量を制御する制御装置１と、を備える円筒素材切断装置１０１の制御方法であって、円筒素材切断装置１０１は、半切り時に各工具ユニットＡ・Ｂに作用する工具負荷を検出する負荷センサ８ｅ・８ｅ・・・と、逆切り時に各工具ユニットＡ・Ｃに作用する工具負荷を検出する負荷センサ８ｅ・８ｅ・・・と、を備え、前加工サイクルの半切り時において、負荷センサ８ｅ・８ｅ・・・が工具負荷の異常を検出したときには、制御装置１によって、次加工サイクルの半切り時における各工具ユニットＡ・Ｂによる半切り量の目標値を変更し、かつ、前加工サイクルの逆切り時において、負荷センサ８ｅ・８ｅ・・・が工具負荷の異常を検出したときには、制御装置１によって、次加工サイクルの半切り時における各工具ユニットＡ・Ｂによる半切り量の目標値か、または、次加工サイクルの逆切り時における各工具ユニットＡ・Ｃによる逆切り量の目標値か、を変更するものである。
これにより、制御装置１によって、半切り量および逆切り量を自動的に修正することができる。これにより、円筒素材切断装置１０１によって、円筒素材１１６から不良品のリング部材を切り出し続けてしまうことが防止できる。
【０２４７】
次に、本発明の第五実施例に係る円筒素材切断装置について、図９を用いて説明する。図９は本発明の第五実施例に係る円筒素材切断装置の全体構成を示す模式図である。
図９に示す如く、本発明の第五実施例に係る円筒素材切断装置１２１は、駆動軸１２２、駆動軸変位装置１２２ａ、チャック１２３、第一支持軸１２４、第一支持軸変位装置１２４ａ、内側切刃１２５、内側押え部材１２６、第二支持軸１２７、第二支持軸変位装置１２７ａ、外側切刃１２８、外側押え部材１２９、内側逆切刃１３１、第三支持軸１３３、第三支持軸変位装置１３３ａ、外側逆切刃１３４、外側逆押え部材１３５等により構成している。
【０２４８】
駆動軸１２２は、図示しないモータ等の駆動源により回転駆動される軸部であり、駆動軸変位装置１２２ａによって軸支され、少なくとも軸心方向に変位可能な構成としている。また、駆動軸１２２の末端部１２２ｂには、チャック１２３を固設している。
【０２４９】
チャック１２３は、該チャック１２３の軸心が駆動軸１２２の軸心と一致するように駆動軸１２２の末端部１２２ｂに固設されており、駆動軸１２２の回転に伴って、チャック１２３が駆動軸１２２の軸心回りに偏心することなく回転する構成としている。
【０２５０】
またチャック１２３は、円筒素材切断装置１２１の切断対象物たる円筒素材１３６を保持するための部位である複数の爪部１２３ａ・１２３ａ・・・を備えており、爪部１２３ａ・１２３ａ・・・によって、円筒素材１３６の軸心を駆動軸１２２およびチャック１２３の軸心と一致させるようにして、円筒素材１３６の一端部１３６ｇを保持するようにしている。これにより、駆動軸１２２の回転に伴って、チャック１２３によって保持される円筒素材１３６を、駆動軸１２２の軸心回りに偏心することなく回転させることができる。また、チャック１２３によって保持される円筒素材１３６の一端部１３６ｇとは反対側の他端部１３６ｈを、切断加工が施される加工対象部位としている。
【０２５１】
そして、駆動軸変位装置１２２ａによって、チャック１２３により保持される円筒素材１３６の軸心方向へ送るための送り機構を構成し、他端部１３６ｈの所望する切断位置Ｘ５を半切り基準位置Ｂ５や逆切り基準位置Ｃ５に一致させるために、円筒素材１３６を軸心方向に変位させることが可能な構成としている。
【０２５２】
また、円筒素材切断装置１２１には、駆動軸１２２、駆動軸変位装置１２２ａ、チャック１２３等の動作状態を検出する状態検出部１２２ｃを備えており、円筒素材切断装置１２１の各部１２２・１２２ａ・１２３の動作状況を検出して、制御装置１によって、円筒素材切断装置１２１の動作状況を把握している。
【０２５３】
このように、本発明の第五実施例に係る円筒素材切断装置１２１では、回転動作部６ａである駆動軸１２２と、スライド動作部６ｂである駆動軸変位装置１２２ａと、クランプ動作部６ｃであるチャック１２３と、さらに、これらの各動作部１２２・１２２ａ・１２３の状態を検出する状態検出部１２２ｃと、によって素材保持装置６を構成している。
【０２５４】
第一支持軸１２４は、駆動軸１２２に対して平行となるように、第一支持軸変位装置１２４ａにより軸止されており、チャック１２３によって保持される円筒素材１３６の内部に配設される軸部である。また、第一支持軸１２４は第一支持軸変位装置１２４ａによって、駆動軸１２２との平行状態を保持しつつ、少なくとも一定の円筒素材１３６の半径方向（（即ち、図９中に示す矢印Ｐおよび矢印Ｑの方向）に変位可能な構成としている。そして、第一支持軸１２４上には、内側切刃１２５、内側押え部材１２６、内側逆切刃１３１を配設している。
【０２５５】
内側切刃１２５は、第一支持軸１２４上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形の鋼製部材であり、外側切刃１２８と一対で、円筒素材１３６を剪断するための切刃を構成するものである。
【０２５６】
内側切刃１２５は、該内側切刃１２５の軸心が第一支持軸１２４の軸心と一致するように、第一支持軸１２４上に軸支されており、第一支持軸１２４の軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、内側切刃１２５は、端面１２５ａを半切り基準位置Ｂ５に合わせて、半切り基準位置Ｂ５よりも円筒素材１３６の他端部１３６ｈ側に配置される構成としている。
【０２５７】
内側押え部材１２６は、第一支持軸１２４上に図示しないベアリング等を介して軸支され内側切刃１２５と略同径に形成される略円柱形の弾性部材であり、外側切刃１２８と一対となるように配設されるものである。そして、内側押え部材１２６によって、外側切刃１２８が押圧される円筒素材１３６の背後を押圧しつつ円筒素材１３６のズレを防止して、外側切刃１２８による押圧力が確実に円筒素材１３６に付与されるようにする役割を果たすものである。
【０２５８】
内側押え部材１２６は、内側切刃１２５と同様に、内側押え部材１２６の軸心が第一支持軸１２４の軸心と一致するように、第一支持軸１２４上に軸支されているが、内側押え部材１２６に対する円筒素材１３６の押圧状態に応じて、内側押え部材１２６が第一支持軸１２４の軸心回りに変形しながら従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、内側押え部材１２６は、半切り基準位置Ｂ５よりも円筒素材１３６の一端部１３６ｇ側に、内側切刃１２５の端面１２５ａに隣接させて配置する構成としている。
【０２５９】
また、内側押え部材１２６は、外側逆切刃１３４とも一対となるように配設されるものである。そして、内側押え部材１２６によって、外側逆切刃１３４が押圧される円筒素材１３６の背後を押圧し、外側逆切刃１３４による押圧力が確実に円筒素材１３６に付与されるようにする役割を果たすものである。
【０２６０】
内側逆切刃１３１は、第一支持軸１２４上に図示しないベアリング等を介して軸支され内側切刃１２５と略同径に形成される略円柱形の鋼製部材であり、外側逆切刃１３４と一対で、半切り状態の円筒素材１３６を逆切りするための逆切刃を構成するものである。
【０２６１】
内側逆切刃１３１は、該内側逆切刃１３１の軸心が第一支持軸１２４の軸心と一致するように、第一支持軸１２４上に軸支されており、第一支持軸１２４の軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、内側逆切刃１３１を使用する際には、第一支持軸変位装置１２４ａによって第一支持軸１２４を変位させて、端面１３１ａを逆切り基準位置Ｃ５に合わせて、内側逆切刃１３１を逆切り基準位置Ｃ５よりも円筒素材１３６の一端部１３６ｇ側に配置する構成としている。
【０２６２】
内側切刃１２５の位置情報は、第一支持軸１２４の状態（姿勢）に基づいて、第一支持軸変位装置１２４ａによって検出することができる。また、内側切刃１２５の工具負荷は、負荷センサ１２４ｂによって検出することができる。負荷センサ１２４ｂは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、第一支持軸１２４に対して負荷センサ１２４ｂを介して内側切刃１２５を配設することにより、内側切刃１２５に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第五実施例に係る円筒素材切断装置１２１は、内側切刃１２５に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、内側切刃１２５の状態を把握することができる。
【０２６３】
このように、本発明の第五実施例に係る円筒素材切断装置１２１は、内側切刃１２５と、該内側切刃１２５の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、内側切刃１２５の位置を検出する位置センサとなる第一支持軸変位装置１２４ａと、内側切刃１２５に作用する工具負荷を検出する負荷センサ１２４ｂと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＡを備えている。
【０２６４】
第二支持軸１２７は、第一支持軸１２４と同様に駆動軸１２２に対して平行となるように、第二支持軸変位装置１２７ａにより軸止されている軸部である。一方、第二支持軸１２７は、第一支持軸１２４とは異なり、チャック１２３によって保持される円筒素材１３６の外部に配設される構成としている。また、第二支持軸１２７は第二支持軸変位装置１２７ａによって、駆動軸１２２との平行状態を保持しつつ、少なくとも一定の円筒素材１３６の半径方向（即ち、図９中に示す矢印Ｒおよび矢印Ｓの方向）に変位可能な構成としている。そして、第二支持軸１２７上には、外側切刃１２８および外側押え部材１２９を配設している。
【０２６５】
外側切刃１２８は、第二支持軸１２７上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形の鋼製部材であり、内側切刃１２５と一対で円筒素材１３６を剪断するための切刃を構成するものである。
【０２６６】
外側切刃１２８は、該外側切刃１２８の軸心が第二支持軸１２７の軸心と一致するように、第二支持軸１２７上に軸支されており、第二支持軸１２７の軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、外側切刃１２８は、端面１２８ａを半切り基準位置Ｂ５に合わせて、半切り基準位置Ｂ５よりも円筒素材１３６の一端部１３６ｇ側に配置される構成としている。
【０２６７】
外側押え部材１２９は、第二支持軸１２７上に図示しないベアリング等を介して軸支され外側切刃１２８と略同径に形成される略円柱形の弾性部材であり、該外側押え部材１２９によって、内側切刃１２５が押圧される円筒素材１３６の背後を押圧しつつ円筒素材１３６のズレを防止して、内側切刃１２５による押圧力が確実に円筒素材１３６に付与されるようにするものである。
【０２６８】
外側押え部材１２９は、外側切刃１２８と同様に、外側押え部材１２９の軸心が第二支持軸１２７の軸心と一致するように、第二支持軸１２７上に軸支されており、外側押え部材１２９が第二支持軸１２７の軸心回りに変形しながら従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、外側押え部材１２９は、半切り基準位置Ｂ５よりも円筒素材１３６の他端部１３６ｈ側に、外側切刃１２８の端面１２８ａに隣接させて配置する構成としている。
【０２６９】
外側切刃１２８の位置情報は、第二支持軸１２７の状態（姿勢）に基づいて、第二支持軸変位装置１２７ａによって検出することができる。また、外側切刃１２８の工具負荷は、負荷センサ１２７ｂによって検出することができる。負荷センサ１２７ｂは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、第二支持軸１２７に対して負荷センサ１２７ｂを介して外側切刃１２８を配設することにより、外側切刃１２８に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第五実施例に係る円筒素材切断装置１２１は、外側切刃１２８に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、外側切刃１２８の状態を把握することができる。
【０２７０】
このように、本発明の第五実施例に係る円筒素材切断装置１２１は、外側切刃１２８と、該外側切刃１２８の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、外側切刃１２８の位置を検出する位置センサとなる第二支持軸変位装置１２７ａと、外側切刃１２８に作用する工具負荷を検出する負荷センサ１２８ｂと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＢを備えている。
【０２７１】
第三支持軸１３３は、駆動軸１２２に対して平行となるように、第三支持軸変位装置１３３ａにより軸止されており、チャック１２３によって保持される円筒素材１３６の外部に配設される軸部である。また、第三支持軸１３３は第三支持軸変位装置１３３ａによって、駆動軸１２２との平行状態を保持しつつ、少なくとも一定の円筒素材１３６の半径方向（即ち、図９中に示す矢印Ｔおよび矢印Ｕの方向）に変位可能な構成としている。そして、第三支持軸１３３上には、外側逆切刃１３４、外側逆押え部材１３５を配設している。
【０２７２】
外側逆切刃１３４は、第三支持軸１３３上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形の切刃部材であり、内側逆切刃１３１と一対で、半切り状態の円筒素材１３６を逆切りする逆切刃を構成するものである。
【０２７３】
外側逆切刃１３４は、該外側逆切刃１３４の軸心が第三支持軸１３３の軸心と一致するように、第三支持軸１３３上に軸支されており、第三支持軸１３３の軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、外側逆切刃１３４は、端面１３４ａを逆切り基準位置Ｃ５に合わせて、逆切り基準位置Ｃ５よりも円筒素材１３６の他端部１３６ｈ側に配置する構成としている。
【０２７４】
外側逆押え部材１３５は、第三支持軸１３３上に図示しないベアリング等を介して軸支され外側逆切刃１３４と略同径に形成される略円柱形の弾性部材であり、内側逆切刃１３１と一対となるように配設されるものである。そして、外側逆押え部材１３５によって、内側逆切刃１３１が押圧される円筒素材１３６の背後を押圧しつつ円筒素材１３６のズレを防止して、内側逆切刃１３１による押圧力が確実に円筒素材１３６に付与されるようにするものである。
【０２７５】
外側逆押え部材１３５は、該外側逆押え部材１３５の軸心が第三支持軸１３３の軸心と一致するように、第三支持軸１３３上に軸支されており、第三支持軸１３３の軸心回りに変形しながら従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、外側逆押え部材１３５は、逆切り基準位置Ｃ５よりも円筒素材１３６の一端部１３６ｇ側に、外側逆切刃１３４に隣接させて配置する構成としている。
【０２７６】
このように、本発明の第五実施例に係る円筒素材切断装置１２１では、内側切刃１２５および外側切刃１２８を、それぞれ半切り基準位置Ｂ５を挟んで他端部１３６ｈ側と一端部１３６ｇ側に配置することにより、円筒素材１３６を半切り基準位置Ｂ５において剪断して半切り状態にすることが可能な構成としている。
【０２７７】
また、本発明の第五実施例に係る円筒素材切断装置１２１では、内側押え部材１２６を内側逆押え部材としても使用することができ、内側押え部材１２６を内側逆押え部材として使用する際には、内側押え部材１２６および外側逆押え部材１３５を、それぞれ逆切り基準位置Ｃ５を挟んで一端部１３６ｇ側と他端部１３６ｈ側に配置することにより、半切り状態の円筒素材１３６を逆切り基準位置Ｃ５において逆切りすることが可能な構成としている。
【０２７８】
外側逆切刃１３４の位置情報は、第三支持軸１３３の状態（姿勢）に基づいて、第三支持軸変位装置１３３ａによって検出することができる。また、外側逆切刃１３４の工具負荷は、負荷センサ１３３ｂによって検出することができる。負荷センサ１３３ｂは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、第三支持軸１３３に対して負荷センサ１３３ｂを介して外側逆切刃１３４を配設することにより、外側逆切刃１３４に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第五実施例に係る円筒素材切断装置１２１は、外側逆切刃１３４に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、外側逆切刃１３４の状態を把握することができる。
【０２７９】
このように、本発明の第五実施例に係る円筒素材切断装置１２１は、外側逆切刃１３４と、該外側逆切刃１３４の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、外側逆切刃１３４の位置を検出する位置センサとなる第三支持軸変位装置１３３ａと、外側逆切刃１３４に作用する工具負荷を検出する負荷センサ１３３ｂと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＣを備えている。
【０２８０】
即ち、本発明の第五実施例に係る円筒素材切断装置１２１では、工具ユニットＡ・Ｂ・Ｃという３個の工具ユニットからなる素材切断装置８を備えている。
【０２８１】
このような構成の本発明の第五実施例に係る円筒素材切断装置１２１では、制御機器の構成は、本発明の第四実施例に係る円筒素材切断装置１０１の制御機器の構成と同様に、図１に示す如く、制御装置１に対して、素材保持装置６、製品取り出し装置７、素材切断装置８等が接続される構成としている。そして、本発明の第五実施例に係る円筒素材切断装置１２１は、工具ユニットＡ〜工具ユニットＣの３種類の工具ユニットを備えている。このため、本発明の第五実施例に係る円筒素材切断装置１２１には、前述した図８に示す本発明の第四実施例に係る円筒素材切断装置１０１に対する制御フローを同様に適用することができる。
【０２８２】
次に、本発明の第六実施例に係る円筒素材切断装置について、図１０を用いて説明する。図１０は本発明の第六実施例に係る円筒素材切断装置の全体構成を示す模式図である。
図１０に示す如く、本発明の第六実施例に係る円筒素材切断装置１４１は、駆動軸１４２、駆動軸変位装置１４２ａ、チャック１４３、第一支持軸１４４、第一支持軸変位装置１４４ａ、内側切刃１４５、内側押え部材１４６、第二支持軸１４７、第二支持軸変位装置１４７ａ、外側切刃１４８、外側押え部材１４９等により構成している。
【０２８３】
駆動軸１４２は、図示しないモータ等の駆動源により回転駆動される軸部であり、駆動軸変位装置１４２ａによって軸支され、少なくとも軸心方向に変位可能な構成としている。また、駆動軸１４２の末端部１４２ｂには、チャック１４３を固設している。
【０２８４】
チャック１４３は、該チャック１４３の軸心が駆動軸１４２の軸心と一致するように駆動軸１４２の末端部１４２ｂに固設されており、駆動軸１４２の回転に伴って、チャック１４３が駆動軸１４２の軸心回りに偏心することなく回転する構成としている。
【０２８５】
またチャック１４３は、円筒素材切断装置１４１の切断対象物たる円筒素材１５６を保持するための部位である複数の爪部１４３ａ・１４３ａ・・・を備えており、爪部１４３ａ・１４３ａ・・・によって、円筒素材１５６の軸心を駆動軸１４２およびチャック１４３の軸心と一致させるようにして、円筒素材１５６の一端部１５６ｇを保持するようにしている。これにより、駆動軸１４２の回転に伴って、チャック１４３によって保持される円筒素材１５６を、駆動軸１４２の軸心回りに偏心することなく回転させることができる。また、チャック１４３によって保持される円筒素材１５６の一端部１５６ｇとは反対側の他端部１５６ｈを、切断加工が施される加工対象部位としている。
【０２８６】
そして、駆動軸変位装置１４２ａによって、チャック１４３により保持される円筒素材１５６の軸心方向へ送るための送り機構を構成し、他端部１５６ｈの所望する切断位置Ｘ６を半切り基準位置Ｂ６や平押し基準位置Ｃ６に一致させるために、円筒素材１５６を軸心方向に変位させることが可能な構成としている。
【０２８７】
また、円筒素材切断装置１４１には、駆動軸１４２、駆動軸変位装置１４２ａ、チャック１４３等の動作状態を検出する状態検出部１４２ｃを備えており、円筒素材切断装置１４１の各部１４２・１４２ａ・１４３の動作状況を検出して、制御装置１によって、円筒素材切断装置１４１の動作状況を把握している。
【０２８８】
このように、本発明の第六実施例に係る円筒素材切断装置１４１では、回転動作部６ａである駆動軸１４２と、スライド動作部６ｂである駆動軸変位装置１４２ａと、クランプ動作部６ｃであるチャック１４３と、さらに、これらの各動作部１４２・１４２ａ・１４３の状態を検出する状態検出部１４２ｃと、によって素材保持装置６を構成している。
【０２８９】
第一支持軸１４４は、駆動軸１４２に対して平行となるように、第一支持軸変位装置１４４ａにより軸止されており、チャック１４３によって保持される円筒素材１５６の内部に配設される軸部である。また、第一支持軸１４４は第一支持軸変位装置１４４ａによって、駆動軸１４２との平行状態を保持しつつ、少なくとも一定の円筒素材１５６の半径方向（即ち、図１０中に示す矢印Ｐおよび矢印Ｑの方向）に変位可能な構成としている。そして、第一支持軸１４４上には、内側切刃１４５、内側押え部材１４６を配設している。
【０２９０】
内側切刃１４５は、第一支持軸１４４上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形の鋼製部材であり、円筒素材１５６を剪断するための切刃を構成するものである。
【０２９１】
内側切刃１４５は、該内側切刃１４５の軸心が第一支持軸１４４の軸心と一致するように、第一支持軸１４４上に軸支されており、第一支持軸１４４の軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、内側切刃１４５は、端面１４５ａを半切り基準位置Ｂ６に合わせて、半切り基準位置Ｂ６よりも円筒素材１５６の他端部１５６ｈ側に配置される構成としている。
【０２９２】
また、内側切刃１４５は、外側切刃１４８と一対で、半切り状態の円筒素材１５６を平押しするための押圧部を構成するものである。そして、内側切刃１４５を押圧部として使用する際には、内側切刃１４５は、平押し基準位置Ｃ６上に位置するように軸心方向の位置を調整して配置される構成としている。尚、本発明の第六実施例に係る円筒素材切断装置１４１では、半切り基準位置Ｂ６と平押し基準位置Ｃ６は一致している。
【０２９３】
内側押え部材１４６は、第一支持軸１４４上に図示しないベアリング等を介して軸支され内側切刃１４５と略同径に形成される略円柱形の弾性部材であり、外側切刃１４８と一対となるように配設されるものである。そして、内側押え部材１４６によって、外側切刃１４８が押圧される円筒素材１５６の背後を押圧しつつ円筒素材１５６のズレを防止して、外側切刃１４８による押圧力が確実に円筒素材１５６に付与されるようにする役割を果たすものである。
【０２９４】
内側押え部材１４６は、内側切刃１４５と同様に、内側押え部材１４６の軸心が第一支持軸１４４の軸心と一致するように、第一支持軸１４４上に軸支されているが、内側押え部材１０６に対する円筒素材１１６の押圧状態に応じて、内側押え部材１４６が第一支持軸１４４の軸心回りに変形しながら従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、内側押え部材１４６は、半切り基準位置Ｂ６よりも円筒素材１５６の一端部１５６ｇ側に、内側切刃１４５の端面１４５ａに隣接させて配置する構成としている。
【０２９５】
内側切刃１４５の位置情報は、第一支持軸１４４の状態（姿勢）に基づいて、第一支持軸変位装置１４４ａによって検出することができる。また、内側切刃１４５の工具負荷は、負荷センサ１４４ｂによって検出することができる。負荷センサ１４４ｂは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、第一支持軸１４４に対して負荷センサ１４４ｂを介して内側切刃１４５を配設することにより、内側切刃１４５に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第六実施例に係る円筒素材切断装置１４１は、内側切刃１４５に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、内側切刃１４５の状態を把握することができる。
【０２９６】
このように、本発明の第六実施例に係る円筒素材切断装置１４１は、内側切刃１４５と、該内側切刃１４５の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、内側切刃１４５の位置を検出する位置センサとなる第一支持軸変位装置１４４ａと、内側切刃１４５に作用する工具負荷を検出する負荷センサ１４４ｂと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＡを備えている。
【０２９７】
第二支持軸１４７は、第一支持軸１４４と同様に駆動軸１４２に対して平行となるように、第二支持軸変位装置１４７ａにより軸止されている軸部である。一方、第二支持軸１４７は、第一支持軸１４４とは異なり、チャック１４３によって保持される円筒素材１５６の外部に配設される構成としている。また、第二支持軸１４７は第二支持軸変位装置１４７ａによって、駆動軸１４２との平行状態を保持しつつ、少なくとも一定の円筒素材１５６の半径方向（即ち、図１０中に示す矢印Ｒおよび矢印Ｓの方向）に変位可能な構成としている。そして、第二支持軸１４７上には、外側切刃１４８および外側押え部材１４９を配設している。
【０２９８】
外側切刃１４８は、第二支持軸１４７上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形の鋼製部材であり、前記内側切刃１４５と一対で円筒素材１５６を剪断するための切刃を構成するものである。
【０２９９】
外側切刃１４８は、該外側切刃１４８の軸心が第二支持軸１４７の軸心と一致するように、第二支持軸１４７上に軸支されており、第二支持軸１４７の軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、外側切刃１４８は、端面１４８ａを半切り基準位置Ｂ６に合わせて、半切り基準位置Ｂ６よりも円筒素材１５６の一端部１５６ｇ側に配置される構成としている。
【０３００】
また、外側切刃１４８は、内側切刃１４５と一対で、半切り状態の円筒素材１５６を平押しするための押圧部を構成するものである。そして、外側切刃１４８を押圧部として使用する際には、外側切刃１４８は、平押し基準位置Ｃ６上に位置するように軸心方向の位置を調整して配置される構成としている。
【０３０１】
外側押え部材１４９は、第二支持軸１４７上に図示しないベアリング等を介して軸支され外側切刃１４８と略同径に形成される略円柱形の弾性部材であり、内側切刃１４５と一対となるように配設されるものである。そして、外側押え部材１４９によって、内側切刃１４５が押圧される円筒素材１５６の背後を押圧しつつ円筒素材１５６のズレを防止して、内側切刃１４５による押圧力が確実に円筒素材１５６に付与されるようにする役目を果たすものである。
【０３０２】
また、外側押え部材１４９は、外側切刃１４８と同様に、外側押え部材１４９の軸心が第二支持軸１４７の軸心と一致するように、第二支持軸１４７上に軸支されており、外側押え部材１４９が第二支持軸１４７の軸心回りに変形しながら従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、外側押え部材１４９は、半切り基準位置Ｂ６よりも円筒素材１５６の他端部１５６ｈ側に、外側切刃１４８の端面１４８ａに隣接させて配置する構成としている。
【０３０３】
このように、本発明の第六実施例に係る円筒素材切断装置１４１では、内側切刃１４５および外側切刃１４８を、それぞれ半切り基準位置Ｂ６を挟んで他端部１５６ｈ側と一端部１５６ｇ側に配置することにより、円筒素材１５６を半切り基準位置Ｂ６において剪断して半切り状態にすることが可能な構成としている。
【０３０４】
また、本発明の第六実施例に係る円筒素材切断装置１４１では、内側切刃１４５および外側切刃１４８を平押しするための押圧部としても使用することができ、内側切刃１４５および外側切刃１４８を押圧部として使用する際には、内側切刃１４５および外側切刃１４８を、それぞれ平押し基準位置Ｃ６上に配置することにより、半切り状態の円筒素材１５６を平押し基準位置Ｃ６において平押しすることが可能な構成としている。
【０３０５】
外側切刃１４８の位置情報は、第二支持軸１４７の状態（姿勢）に基づいて、第二支持軸変位装置１４７ａによって検出することができる。また、外側切刃１４８の工具負荷は、負荷センサ１４７ｂによって検出することができる。負荷センサ１４７ｂは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、第二支持軸１４７に対して負荷センサ１４７ｂを介して外側切刃１４８を配設することにより、外側切刃１４８に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第六実施例に係る円筒素材切断装置１４１は、外側切刃１４８に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、外側切刃１４８の状態を把握することができる。
【０３０６】
このように、本発明の第六実施例に係る円筒素材切断装置１４１は、外側切刃１４８と、該外側切刃１４８の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、外側切刃１４８の位置を検出する位置センサとなる第二支持軸変位装置１４７ａと、外側切刃１４８に作用する工具負荷を検出する負荷センサ１４８ｂと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＢを備えている。
【０３０７】
即ち、本発明の第六実施例に係る円筒素材切断装置１４１では、工具ユニットＡ・Ｂという２個の工具ユニットからなる素材切断装置８を備えている。
【０３０８】
次に、本発明の第六実施例に係る円筒素材切断装置１４１の制御方法について、図１、図１０および図１１を用いて説明をする。図１１は本発明の第六実施例に係る円筒素材切断装置の制御フロー図である。尚、以下の説明では、各工具ユニットＡ・Ｂが、図１０中の矢印Ｐ・Ｒの方向に変位する動作を前進と定め、図１０中の矢印Ｑ・Ｓの方向に変位する動作を後退と定めるものとする。
【０３０９】
本発明の第六実施例に係る円筒素材切断装置１４１の動作を制御する制御機器の構成は、図１に示す如く、制御装置１に対して、素材保持装置６、製品取り出し装置７、素材切断装置８等が接続される構成としている。そして、本発明の第六実施例に係る円筒素材切断装置１４１は、工具ユニットＡおよび工具ユニットＢの２種類の工具ユニットを備えている。
図１０に示す如く、円筒素材切断装置１４１に対する円筒素材１５６のセットが完了すると、円筒素材１５６のセットが完了した旨の信号が図１に示す素材保持装置６から制御装置１に入力される。これにより円筒素材切断装置１４１による円筒素材１５６の切断加工が開始されたことが制御装置１によって認識され、図１１に示す制御フロー図に従った加工動作の制御が開始される。
【０３１０】
（準備工程）
図１１に示す如く、加工動作の制御が開始されると、まず始めに、工具ユニットＡと工具ユニットＢの半切り時における半切り完了位置と、工具ユニットＡと工具ユニットＢの平押し時における平押し完了位置を設定し、制御装置１の記憶部３に記憶しておく（Ｓｔｅｐ−０１０）。
【０３１１】
次に、記憶部３に記憶される半切り量増加禁止フラグと半切り量減少禁止フラグの値をリセットして「０」としておく（Ｓｔｅｐ−０２０）。
【０３１２】
（半切り工程）
次に、素材保持装置６のスライド動作部６ｂによって、円筒素材１５６を所定の半切り基準位置Ｂ６まで軸方向にスライドさせる（Ｓｔｅｐ−１００）。そして、工具ユニットＡを図１０中に示す矢印Ｐの方向に前進させるとともに、工具ユニットＢを図１０中に示す矢印Ｓの方向に後退させて、工具ユニットＡと工具ユニットＢによって円筒素材１５６を半切りする（Ｓｔｅｐ−１１０）。
このとき、各工具ユニットＡ・Ｂの位置と工具負荷の情報は制御装置１に入力され、制御装置１によって、各工具ユニットＡ・Ｂによる半切り状態を監視している。
【０３１３】
次に、半切り時における工具負荷の状況による判定を行う（Ｓｔｅｐ−１２０）。ここでは、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、半切り時における工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出されるか否かによる判定を制御装置１によって行っている。そして、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出されない場合には、半切り工程の次のステップ（Ｓｔｅｐ−１３０）に移行する。
【０３１４】
次のステップでは、各工具ユニットＡ・Ｂの配置状況による判定を行う（Ｓｔｅｐ−１３０）。ここでは、制御装置１に入力される各工具ユニットＡ・Ｂの位置情報に基づいて、制御装置１によって、各工具ユニットＡ・Ｂが、半切り完了位置に到達しているか否かによる判定を行っている。そして、各工具ユニットＡ・Ｂが、未だ半切り完了位置に到達していなければ、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−１１０）に戻って、半切り工程を繰り返し継続する。
【０３１５】
また、各工具ユニットＡ・Ｂが、半切り完了位置に到達していれば、各工具ユニットＡ・Ｂを原点位置へ復帰させる（Ｓｔｅｐ−１４０）とともに、後述する平押し工程（Ｓｔｅｐ−２００）に移行する。
【０３１６】
（半切り量減少処理工程）
一方、前述した半切り時における工具負荷の状況による判定（Ｓｔｅｐ−１２０）において、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出された場合には、各工具ユニットＡ・Ｂを原点位置へ復帰させる（Ｓｔｅｐ−４００）とともに、半切り量減少処理工程（Ｓｔｅｐ−４１０）に移行する。
【０３１７】
半切り時において、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具負荷の急減が検出された場合には、半切りによって円筒素材１５６が切断されている。このように、円筒素材１５６が半切りによって切断されてしまうと、このとき切り出された部材は上下抜きの手法によって切断されたリング部材（図示せず）とはならずにバリが生じてしまう。このため、切り出された部材は不良品として円筒素材切断装置１４１から取り出される（Ｓｔｅｐ−４１０）。
【０３１８】
半切りによって円筒素材１５６が切断されてしまう理由は、半切り量が大きすぎることであるため、半切り量の設定値を減少させる処理を行うべきであるが、その前に、記憶部３に記憶された半切り量減少禁止フラグの値が「１」であるか否かを確認する判定を行っている（Ｓｔｅｐ−４２０）。
【０３１９】
ここで、半切り量減少禁止フラグの値が「１」でない場合には、工具ユニットＡの半切り完了位置を図１０中に示す矢印Ｑの方向に後退させるとともに、工具ユニットＢの半切り完了位置を図１０中に示す矢印Ｒの方向に前進させて、半切り量の設定値を減少させる（Ｓｔｅｐ−４３０）。
また、これ以降に半切り量の設定値を増加させる処理を行うと、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−４３０）の処理に反するため、以降は半切り量の設定値を増加させる処理を禁止すべく、半切り量増加禁止フラグの値を「１」に設定し（Ｓｔｅｐ−４４０）、その後後述する円筒素材長さ確認工程（Ｓｔｅｐ−３１０）に移行する。
【０３２０】
また、半切り量減少禁止フラグの値が「１」である場合には、半切り量の設定値を減少させる処理ができないため、これ以上は制御を継続することができない。この場合には、制御装置１によって、円筒素材切断装置１４１のメンテナンスが必要であるとの判断がなされて、加工が停止される。
【０３２１】
（平押し工程）
半切り工程が完了した後に、円筒素材１５６を平押し基準位置Ｃ６にスライドさせる（Ｓｔｅｐ−２００）。そして、工具ユニットＡを図１０中に示す矢印Ｐの方向に前進させるとともに、工具ユニットＢを図１０中に示す矢印Ｓの方向に後退させて円筒素材１５６の半切り箇所を平押しする（Ｓｔｅｐ−２１０）。
【０３２２】
次に、平押し時における工具負荷の状況による判定を行う（Ｓｔｅｐ−２２０）。ここでは、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、平押し時において工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出されるか否かによる判定を制御装置１によって行っている。そして、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出されなければ、後述する平押し量増加処理工程における判定（Ｓｔｅｐ−５００）に移行する。
【０３２３】
一方、前記判定（Ｓｔｅｐ−２２０）において、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出されれば、各工具ユニットＡ・Ｂを原点位置に復帰させて、平押し工程を完了する（Ｓｔｅｐ−２３０）。
【０３２４】
（半切り量増加処理工程）
（Ｓｔｅｐ−３１０）において、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出されなければ、半切り量増加処理工程における判定に移行する（Ｓｔｅｐ−５００）。ここでは、制御装置１に入力される各工具ユニットＡ・Ｂの工具負荷の情報に基づいて、制御装置１によって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急増が検出されるか否かによる判定を行っている。そして、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急増が検出された場合には、半切り量減少処理工程（Ｓｔｅｐ−６００）に移行する。また、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急増が検出されなければ、（Ｓｔｅｐ−５１０）に移行して、半切り量増加処理工程における処理を継続する。
【０３２５】
一方、前記判定（Ｓｔｅｐ−５００）において、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急増が検出されないときには、次に、各工具ユニットＡ・Ｂの配置状況による判定を行う（Ｓｔｅｐ−５１０）。ここでは、制御装置１に入力される各工具ユニットＡ・Ｂの配置情報に基づいて、制御装置１によって、各工具ユニットＡ・Ｂが、平押し完了位置に到達しているか否かによる判定を行っている。そして、各工具ユニットＡ・Ｂが、未だ平押し完了位置に到達していなければ、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−２１０）に戻って、平押し工程における処理を繰り返し継続する。
【０３２６】
また、各工具ユニットＡ・Ｂが、平押し完了位置に到達していれば、各工具ユニットＡ・Ｃを原点位置へ復帰させる（Ｓｔｅｐ−５２０）とともに、（Ｓｔｅｐ−５３０）に移行して、半切り量増加処理工程における処理を継続する。
【０３２７】
平押し工程時の判定（Ｓｔｅｐ−５１０）において、各工具ユニットＡ・Ｂが平押し完了位置に到達しているにも係わらず、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具負荷の急減が検出されなかった場合には、平押しによって円筒素材１５６が切断されなかったと判断できる。このように、円筒素材１５６が平押しによって切断されないと、分離されなかった不良品となる部材が円筒素材１５６に残されてしまう。このため、分離されなかった不良品は分離して、円筒素材切断装置１４１から取り出される（Ｓｔｅｐ−５３０）。
【０３２８】
平押し時において、各工具ユニットＡ・Ｂが平押し完了位置に到達しているにも係わらず、円筒素材１５６が切断されない理由は、半切り量が小さすぎることであるため、半切り量の設定値を増加させる処理を行うべきであるが、その前に、記憶部３に記憶された半切り量増加禁止フラグの値が「１」であるか否かを確認する判定を行っている（Ｓｔｅｐ−５４０）。
【０３２９】
ここで、半切り量増加禁止フラグの値が「１」でない場合には、工具ユニットＡの半切り完了位置を図１０中に示す矢印Ｐの方向に前進させるとともに、工具ユニットＢの半切り完了位置を図１０中に示す矢印Ｓの方向に後退させて、半切り量の設定値を増加させる（Ｓｔｅｐ−５５０）。
またこれ以降に、半切り量の設定値を減少させる処理を行うと、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−５５０）の処理に反するため、以降は半切り量の設定値を減少させる処理を禁止すべく、半切り量減少禁止フラグの値を「１」に設定し（Ｓｔｅｐ−５６０）、その後後述する円筒素材長さ確認工程（Ｓｔｅｐ−３１０）に移行する。
【０３３０】
また、半切り量増加禁止フラグの値が「１」である場合には、半切り量の設定値を増加させる処理ができないため、これ以上は制御を継続することができない。この場合には、制御装置１によって、円筒素材切断装置１４１のメンテナンスが必要であるとの判断がなされて、加工が停止される。
【０３３１】
一方、前記判定（Ｓｔｅｐ−５００）において、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急増が検出された場合には、平押し量減少処理工程（Ｓｔｅｐ−６００）に移行する。
【０３３２】
（平押し量減少処理工程）
前記（Ｓｔｅｐ−５００）において、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急増が検出された場合には、各工具ユニットＡ・Ｂを原点位置へ復帰させるとともに、平押し量減少処理工程に移行する（Ｓｔｅｐ−６００）。
【０３３３】
平押し時において、各工具ユニットＡ・Ｂが平押し完了位置に到達する前に、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具負荷の急増が検出された場合には、平押し量が大きすぎるために、各工具ユニットＡ・Ｂによって、円筒素材１５６を圧延してしまっている。このように、円筒素材１５６が平押しによって圧延されると、板厚が押し潰されたリング部材が切り出されてしまう。このため、このような不良品は、円筒素材切断装置４１から取り出される（Ｓｔｅｐ−６１０）。
【０３３４】
このように、各工具ユニットＡ・Ｂが平押し完了位置に到達していないにも係わらず、各工具ユニットＡ・Ｂによって、円筒素材１５６を圧延してしまう場合には、平押し量が大きすぎるため、平押し量の設定値を減少させる処理を実行するべきである。このため、工具ユニットＢの平押し完了位置を図１０中に示す矢印Ｒの方向に前進させるとともに、工具ユニットＡの平押し完了位置を図１０中に示す矢印Ｑの方向に後退させて、平押し量の設定値を減少させて（Ｓｔｅｐ−６２０）、その後、後述する円筒素材長さ確認工程に移行する。
【０３３５】
（円筒素材長さ確認工程）
平押し工程が完了すると、切り出された製品（リング部材）を製品取り出し装置７によって取り出して（Ｓｔｅｐ−３００）、その後、円筒素材長さが加工限界長さ以下であるか否かの判定を行う（Ｓｔｅｐ−３１０）。
【０３３６】
円筒素材１５６の長さが、予め設定した加工限界長さ以下になっていなければ、制御装置１によって、まだ円筒素材１５６からリング部材を切り出すことができると判定され、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−１００）に戻って、加工を継続する。
一方、円筒素材１５６の長さが、予め設定した加工限界長さ以下になっていれば、制御装置１によって、これ以上円筒素材１５６からリング部材を切り出すことができないと判定され、加工を終了する。
以上で、本発明の第六実施例に係る円筒素材切断装置１４１に対する制御フロー図に従った一連の制御動作が完結する。
【０３３７】
次に、本発明の第七実施例に係る円筒素材切断装置について、図１２を用いて説明する。図１２は本発明の第七実施例に係る円筒素材切断装置の全体構成を示す模式図である。
図１２に示す如く、本発明の第七実施例に係る円筒素材切断装置１６１は、駆動軸１６２、駆動軸変位装置１６２ａ、チャック１６３、第一支持軸１６４、第一支持軸変位装置１６４ａ、内側切刃１６５、内側押え部材１６６、第二支持軸１６７、第二支持軸変位装置１６７ａ、外側切刃１６８、外側押え部材１６９、内側逆押え部材１７２、外側逆押え部材１７５等により構成している。
【０３３８】
駆動軸１６２は、図示しないモータ等の駆動源により回転駆動される軸部であり、駆動軸変位装置１６２ａによって軸支され、少なくとも軸心方向に変位可能な構成としている。また、駆動軸１６２の末端部１６２ｂには、チャック１６３を固設している。
【０３３９】
チャック１６３は、該チャック１６３の軸心が駆動軸１６２の軸心と一致するように駆動軸１６２の末端部１６２ｂに固設されており、駆動軸１６２の回転に伴って、チャック１６３が駆動軸１６２の軸心回りに偏心することなく回転する構成としている。
【０３４０】
またチャック１６３は、円筒素材切断装置１６１の切断対象物たる円筒素材１７６を保持するための部位である複数の爪部１６３ａ・１６３ａ・・・を備えており、爪部１６３ａ・１６３ａ・・・によって、円筒素材１７６の軸心を駆動軸１６２およびチャック１６３の軸心と一致させるようにして、円筒素材１７６の一端部１７６ｇを保持するようにしている。これにより、駆動軸１６２の回転に伴って、チャック１６３によって保持される円筒素材１７６を、駆動軸１６２の軸心回りに偏心することなく回転させることができる。また、チャック１６３によって保持される円筒素材１７６の一端部１７６ｇとは反対側の他端部１７６ｈを、切断加工が施される加工対象部位としている。
【０３４１】
そして、駆動軸変位装置１６２ａによって、チャック１６３により保持される円筒素材１７６の軸心方向へ送るための送り機構を構成し、他端部１７６ｈの所望する切断位置Ｘ７を半切り基準位置Ｂ７や逆切り基準位置Ｃ７に一致させるために、円筒素材１７６を軸心方向に変位させることが可能な構成としている。
【０３４２】
また、円筒素材切断装置１６１には、駆動軸１６２、駆動軸変位装置１６２ａ、チャック１６３等の動作状態を検出する状態検出部１６２ｃを備えており、円筒素材切断装置１６１の各部１６２・１６２ａ・１６３の動作状況を検出して、制御装置１によって、円筒素材切断装置１６１の動作状況を把握している。
【０３４３】
このように、本発明の第七実施例に係る円筒素材切断装置１６１では、回転動作部６ａである駆動軸１６２と、スライド動作部６ｂである駆動軸変位装置１６２ａと、クランプ動作部６ｃであるチャック１６３と、さらに、これらの各動作部１６２・１６２ａ・１６３の状態を検出する状態検出部１６２ｃと、によって素材保持装置６を構成している。
【０３４４】
第一支持軸１６４は、駆動軸１６２に対して平行となるように、第一支持軸変位装置１６４ａにより軸止されており、チャック１６３によって保持される円筒素材１７６の内部に配設される軸部である。また、第一支持軸１６４は第一支持軸変位装置１６４ａによって、駆動軸１６２との平行状態を保持しつつ、少なくとも一定の円筒素材１７６の半径方向（即ち、図１２中に示す矢印Ｐおよび矢印Ｑの方向）に変位可能な構成としている。そして、第一支持軸１６４上には、内側切刃１６５、内側押え部材１６６を配設している。
【０３４５】
内側切刃１６５は、第一支持軸１６４上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形の鋼製部材であり、円筒素材１７６を剪断するための切刃を構成するものである。
【０３４６】
内側切刃１６５は、該内側切刃１６５の軸心が第一支持軸１６４の軸心と一致するように、第一支持軸１６４上に軸支されており、第一支持軸１６４の軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、内側切刃１６５は、端面１６５ａを半切り基準位置Ｂ７に合わせて、半切り基準位置Ｂ７よりも円筒素材１７６の他端部１７６ｈ側に配置される構成としている。
【０３４７】
また、内側切刃１６５は、外側切刃１６８と一対で、半切り状態の円筒素材１７６を逆切りするための逆切刃を構成するものである。そして、内側切刃１６５を逆切刃として使用する際には、第一支持軸変位装置１６４ａによって第一支持軸１６４を変位させて、端面１６５ｂを逆切り基準位置Ｃ７に合わせて、逆切り基準位置Ｃ７よりも円筒素材１７６の一端部１７６ｇ側に配置される構成としている。尚、本発明の第七実施例に係る円筒素材切断装置１８１では、半切り基準位置Ｂ７と平押し基準位置Ｃ７は一致している。
【０３４８】
内側押え部材１６６は、第一支持軸１６４上に図示しないベアリング等を介して軸支され内側切刃１６５と略同径に形成される略円柱形の弾性部材であり、外側切刃１６８と一対となるように配設されるものである。そして、内側押え部材１６６によって、外側切刃１６８が押圧される円筒素材１７６の背後を押圧しつつ円筒素材１７６のズレを防止して、外側切刃１６８による押圧力が確実に円筒素材１７６に付与されるようにする役割を果たすものである。
【０３４９】
内側押え部材１６６は、内側切刃１６５と同様に、内側押え部材１６６の軸心が第一支持軸１６４の軸心と一致するように、第一支持軸１６４上に軸支されているが、内側押え部材１６６に対する円筒素材１７６の押圧状態に応じて、内側押え部材１６６が第一支持軸１６４の軸心回りに変形しながら従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、内側押え部材１６６は、半切り基準位置Ｂ７よりも円筒素材１７６の一端部１７６ｇ側に、内側切刃１６５の端面１６５ａに隣接させて配置する構成としている。
【０３５０】
内側逆押え部材１７２は、第一支持軸１６４上に図示しないベアリング等を介して軸支され内側切刃１６５と略同径に形成される略円柱形の弾性部材であり、該内側逆押え部材１７２によって、外側切刃１６８が押圧される円筒素材１７６の背後を押圧しつつ円筒素材１７６のズレを防止して、外側切刃１６８による押圧力が確実に円筒素材１７６に付与されるようにする役割を果たすものである。
【０３５１】
内側逆押え部材１７２は、内側切刃１６５と同様に、内側逆押え部材１７２の軸心が第一支持軸１６４の軸心と一致するように、第一支持軸１６４上に軸支されており、内側逆押え部材１７２が第一支持軸１６４の軸心回りに変形しながら従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、内側逆押え部材１７２は、逆切り基準位置Ｃ７よりも円筒素材１７６の他端部１７６ｈ側に、内側切刃１６５の端面１６５ｂに隣接させて配置する構成としている。
【０３５２】
内側切刃１６５の位置情報は、第一支持軸１６４の状態（姿勢）に基づいて、第一支持軸変位装置１６４ａによって検出することができる。また、内側切刃１６５の工具負荷は、負荷センサ１６４ｂによって検出することができる。負荷センサ１６４ｂは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、第一支持軸１６４に対して負荷センサ１６４ｂを介して内側切刃１６５を配設することにより、内側切刃１６５に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第七実施例に係る円筒素材切断装置１６１は、内側切刃１６５に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、内側切刃１６５の状態を把握することができる。
【０３５３】
このように、本発明の第七実施例に係る円筒素材切断装置１６１は、内側切刃１６５と、該内側切刃１６５の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、内側切刃１６５の位置を検出する位置センサとなる第一支持軸変位装置１６４ａと、内側切刃１６５に作用する工具負荷を検出する負荷センサ１６４ｂと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＡを備えている。
【０３５４】
第二支持軸１６７は、第一支持軸１６４と同様に駆動軸１６２に対して平行となるように、第二支持軸変位装置１６７ａにより軸止されている軸部である。一方、第二支持軸１６７は、第一支持軸１６４とは異なり、チャック１６３によって保持される円筒素材１７６の外部に配設される構成としている。また、第二支持軸１６７は第二支持軸変位装置１６７ａによって、駆動軸１６２との平行状態を保持しつつ、少なくとも一定の円筒素材１７６の半径方向（即ち、図１２中に示す矢印Ｒおよび矢印Ｓの方向）に変位可能な構成としている。そして、第二支持軸１６７上には、外側切刃１６８および外側押え部材１６９を配設している。
【０３５５】
外側切刃１６８は、第二支持軸１６７上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形の鋼製部材であり、前記内側切刃１６５と一対で円筒素材１７６を剪断するための切刃を構成するものである。
外側切刃１６８は、該外側切刃１６８の軸心が第二支持軸１６７の軸心と一致するように、第二支持軸１６７上に軸支されており、第二支持軸１６７の軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、外側切刃１６８は、端面１６８ａを半切り基準位置Ｂ７に合わせて、半切り基準位置Ｂ７よりも円筒素材１７６の一端部１７６ｇ側に配置される構成としている。
【０３５６】
外側押え部材１６９は、第二支持軸１６７上に図示しないベアリング等を介して軸支され外側切刃１６８と略同径に形成される略円柱形の弾性部材であり、内側切刃１６５と一対となるように配設されるものである。そして、外側押え部材１６９によって、内側切刃１６５が押圧される円筒素材１７６の背後を押圧しつつ円筒素材１７６のズレを防止して、内側切刃１６５による押圧力が確実に円筒素材１７６に付与されるようにする役目を果たすものである。
【０３５７】
外側押え部材１６９は、外側切刃１６８と同様に、外側押え部材１６９の軸心が第二支持軸１６７の軸心と一致するように、第二支持軸１６７上に軸支されており、外側押え部材１６９が第二支持軸１６７の軸心回りに変形しながら従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、外側押え部材１６９は、半切り基準位置Ｂ７よりも円筒素材１７６の他端部１７６ｈ側に、外側切刃１６８の端面１６８ａに隣接させて配置する構成としている。
【０３５８】
外側逆押え部材１７５は、第二支持軸１６７上に図示しないベアリング等を介して軸支され外側切刃１６８と略同径に形成される略円柱形の弾性部材であり、内側切刃１６５と一対となるように配設されるものである。そして、外側逆押え部材１７５によって、内側切刃１６５が押圧される円筒素材１７６の背後を押圧しつつ円筒素材１７６のズレを防止して、内側切刃１６５による押圧力が確実に円筒素材１７６に付与されるようにする役割を果たすものである。
【０３５９】
外側逆押え部材１７５は、外側切刃１６８と同様に、外側逆押え部材１７５の軸心が第二支持軸１６７の軸心と一致するように、第二支持軸１６７上に軸支されており、外側逆押え部材１７５が第二支持軸１６７の軸心回りに変形しながら従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、外側逆押え部材１７５は、逆切り基準位置Ｃ７よりも円筒素材１７６の一端部１７６ｇ側に、外側逆切刃１７４に隣接させて配置する構成としている。
【０３６０】
このように、本発明の第七実施例に係る円筒素材切断装置１６１では、内側切刃１６５および外側切刃１６８を、それぞれ半切り基準位置Ｂ７を挟んで他端部１７６ｈ側と一端部１７６ｇ側に配置することにより、円筒素材１７６を半切り基準位置Ｂ７において剪断して半切り状態にすることが可能な構成としている。
【０３６１】
また、本発明の第七実施例に係る円筒素材切断装置１６１では、内側切刃１６５および外側切刃１６８を逆切刃としても使用することができ、内側切刃１６５および外側切刃１６８を逆切刃として使用する際には、第二支持軸変位装置１６７ａによって第二支持軸１６７を変位させて、端面１６８ｂを逆切り基準位置Ｃ７に合わせて、内側切刃１６５および外側切刃１６８を、それぞれ逆切り基準位置Ｃ７を挟んで一端部１７６ｇ側と他端部１７６ｈ側に配置することにより、半切り状態の円筒素材１７６を逆切り基準位置Ｃ７において逆切りすることが可能な構成としている。
【０３６２】
外側切刃１６８の位置情報は、第二支持軸１６７の状態（姿勢）に基づいて、第二支持軸変位装置１６７ａによって検出することができる。また、外側切刃１６８の工具負荷は、負荷センサ１６７ｂによって検出することができる。負荷センサ１６７ｂは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、第二支持軸１６７に対して負荷センサ１６７ｂを介して外側切刃１６８を配設することにより、外側切刃１６８に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第七実施例に係る円筒素材切断装置１６１は、外側切刃１６８に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、外側切刃１６８の状態を把握することができる。
【０３６３】
このように、本発明の第七実施例に係る円筒素材切断装置１６１は、外側切刃１６８と、該外側切刃１６８の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、外側切刃１６８の位置を検出する位置センサとなる第二支持軸変位装置１６７ａと、外側切刃１６８に作用する工具負荷を検出する負荷センサ１６７ｂと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＢを備えている。
【０３６４】
即ち、本発明の第七実施例に係る円筒素材切断装置１６１では、工具ユニットＡ・Ｂという２個の工具ユニットからなる素材切断装置８を備えている。
【０３６５】
次に、本発明の第七実施例に係る円筒素材切断装置１６１の制御方法について、図１、図１２および図１３を用いて説明をする。図１３は本発明の第七実施例に係る円筒素材切断装置の制御フロー図である。尚、以下の説明では、各工具ユニットＡ・Ｂが、図１２中の矢印Ｐ・Ｒの方向に変位する動作を前進と定め、図１２中の矢印Ｑ・Ｓの方向に変位する動作を後退と定めるものとする。
【０３６６】
本発明の第七実施例に係る円筒素材切断装置１６１の動作を制御する制御機器の構成は、図１に示す如く、制御装置１に対して、素材保持装置６、製品取り出し装置７、素材切断装置８等が接続される構成としている。そして、本発明の第七実施例に係る円筒素材切断装置１６１は、工具ユニットＡおよび工具ユニットＢの２種類の工具ユニットを備えている。
図１２に示す如く、円筒素材切断装置１６１に対する円筒素材１７６のセットが完了すると、円筒素材１７６のセットが完了した旨の信号が図１に示す素材保持装置６から制御装置１に入力される。これにより円筒素材切断装置１６１による円筒素材１７６の切断加工が開始されたことが制御装置１によって認識され、図１３に示す制御フロー図に従った加工動作の制御が開始される。
【０３６７】
（準備工程）
図１３に示す如く、加工動作の制御が開始されると、まず始めに、工具ユニットＡと工具ユニットＢの半切り時における半切り完了位置と、工具ユニットＡと工具ユニットＣの逆切り時における逆切り完了位置を設定し、制御装置１の記憶部３に記憶しておく（Ｓｔｅｐ−０１０）。
【０３６８】
次に、記憶部３に記憶される半切り量増加禁止フラグと半切り量減少禁止フラグの値をリセットして「０」としておく（Ｓｔｅｐ−０２０）。
【０３６９】
（半切り工程）
次に、素材保持装置６のスライド動作部６ｂによって、円筒素材１７６を所定の半切り基準位置Ｂ７まで軸方向にスライドさせる（Ｓｔｅｐ−１００）。そして、工具ユニットＡを図１２中に示す矢印Ｐの方向に前進させるとともに、工具ユニットＢを図１２中に示す矢印Ｓの方向に後退させて、工具ユニットＡと工具ユニットＢによって円筒素材１７６を半切りする（Ｓｔｅｐ−１１０）。
このとき、各工具ユニットＡ・Ｂの位置と工具負荷の情報は制御装置１に入力され、制御装置１によって、各工具ユニットＡ・Ｂによる半切り状態を監視している。
【０３７０】
次に、半切り時における工具負荷の状況による判定を行う（Ｓｔｅｐ−１２０）。ここでは、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、半切り時における工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出されるか否かによる判定を制御装置１によって行っている。そして、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出されない場合には、半切り工程の次のステップ（Ｓｔｅｐ−１３０）に移行する。
【０３７１】
次のステップ（Ｓｔｅｐ−１３０）では、各工具ユニットＡ・Ｂの配置状況による判定を行う。ここでは、制御装置１に入力される各工具ユニットＡ・Ｂの位置情報に基づいて、制御装置１によって、各工具ユニットＡ・Ｂが、半切り完了位置に到達しているか否かによる判定を行っている。そして、各工具ユニットＡ・Ｂが、未だ半切り完了位置に到達していなければ、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−１１０）に戻って、半切り工程を繰り返し継続する。
【０３７２】
また、各工具ユニットＡ・Ｂが、半切り完了位置に到達していれば、各工具ユニットＡ・Ｂを原点位置へ復帰させる（Ｓｔｅｐ−１４０）とともに、後述する逆切り工程（Ｓｔｅｐ−２００）に移行する。
【０３７３】
（半切り量減少処理工程）
一方、前述した半切り時における工具負荷の状況による判定（Ｓｔｅｐ−１２０）において、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出された場合には、各工具ユニットＡ・Ｂを原点位置へ復帰させる（Ｓｔｅｐ−４００）とともに、半切り量減少処理工程に移行する。
【０３７４】
半切り時において、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具負荷の急減が検出された場合には、半切りによって円筒素材１７６が切断されている。このように、円筒素材１７６が半切りによって切断されてしまうと、このとき切り出された部材は上下抜きの手法によって切断されたリング部材（図示せず）とはならずにバリが生じてしまう。このため、切り出された部材は不良品として円筒素材切断装置１６１から取り出される（Ｓｔｅｐ−４１０）。
【０３７５】
半切りによって円筒素材１７６が切断されてしまう理由は、半切り量が大きすぎることであるため、半切り量の設定値を減少させる処理を行うべきであるが、その前に、記憶部３に記憶された半切り量減少禁止フラグの値が「１」であるか否かを確認する判定を行っている（Ｓｔｅｐ−４２０）。
【０３７６】
ここで、半切り量減少禁止フラグの値が「１」でない場合には、工具ユニットＡの半切り完了位置を図１２中に示す矢印Ｑの方向に後退させるとともに、工具ユニットＢの半切り完了位置を図１２中に示す矢印Ｒの方向に前進させて、半切り量の設定値を減少させる（Ｓｔｅｐ−４３０）。
また、これ以降に半切り量の設定値を増加させる処理を行うと、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−４３０）の処理に反するため、以降は半切り量の設定値を増加させる処理を禁止すべく、半切り量増加禁止フラグの値を「１」に設定し（Ｓｔｅｐ−４４０）、その後後述する円筒素材長さ確認工程（Ｓｔｅｐ−３１０）に移行する。
【０３７７】
また、半切り量減少禁止フラグの値が「１」である場合には、半切り量の設定値を減少させる処理ができないため、これ以上は制御を継続することができない。この場合には、制御装置１によって、円筒素材切断装置１６１のメンテナンスが必要であるとの判断がなされて、加工が停止される。
【０３７８】
（逆切り工程）
半切り工程が完了した後に、円筒素材１７６を逆切り基準位置Ｃ７にスライドさせる（Ｓｔｅｐ−２００）。そして、工具ユニットＡを図１２中に示す矢印Ｐの方向に前進させるとともに、工具ユニットＢを図１２中に示す矢印Ｓの方向に後退させて、円筒素材１７６の半切り箇所を逆切りする（Ｓｔｅｐ−２１０）。
【０３７９】
次に、逆切り時における工具負荷の状況による判定を行う（Ｓｔｅｐ−２２０）。ここでは、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、逆切り時において工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出されるか否かによる判定を制御装置１によって行っている。そして、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出されなければ、後述する平押し量増加処理工程における判定（Ｓｔｅｐ−５１０）に移行する。
【０３８０】
一方、前記判定（Ｓｔｅｐ−２２０）において、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出されれば、各工具ユニットＡ・Ｂを原点位置に復帰させて、逆切り工程を完了する（Ｓｔｅｐ−２３０）。
【０３８１】
（半切り量増加処理工程）
（Ｓｔｅｐ−２２０）において、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出されなければ、半切り量増加処理工程における、各工具ユニットＡ・Ｂの配置状況による判定に移行する（Ｓｔｅｐ−５１０）。ここでは、制御装置１に入力される各工具ユニットＡ・Ｂの配置情報に基づいて、制御装置１によって、各工具ユニットＡ・Ｂが、逆切り完了位置に到達しているか否かによる判定を行っている。そして、各工具ユニットＡ・Ｂが、未だ逆切り完了位置に到達していなければ、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−２１０）に戻って、逆切り工程における処理を繰り返し継続する。
【０３８２】
また、各工具ユニットＡ・Ｂが、逆切り完了位置に到達していれば、各工具ユニットＡ・Ｂを原点位置へ復帰させる（Ｓｔｅｐ−５２０）とともに、半切り量増加処理工程における処理を継続する。
【０３８３】
逆切り時において、各工具ユニットＡ・Ｂが逆切り完了位置に到達しているにも係わらず、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具負荷の急減が検出されなかった場合には、逆切りによって円筒素材１７６が切断されなかったと判断できる。このように、円筒素材１７６が逆切りによって切断されないと、分離されなかった不良品となる部材が円筒素材１７６に残されてしまう。このため、分離されなかった不良品は分離して、円筒素材切断装置１６１から取り出される（Ｓｔｅｐ−５３０）。
【０３８４】
逆切り時において、各工具ユニットＡ・Ｂが平押し完了位置に到達しているにも係わらず、円筒素材１７６が切断されない理由は、半切り量が小さすぎることであるため、半切り量の設定値を増加させる処理を行うべきであるが、その前に、記憶部３に記憶された半切り量増加禁止フラグの値が「１」であるか否かを確認する判定を行っている（Ｓｔｅｐ−５４０）。
【０３８５】
ここで、半切り量増加禁止フラグの値が「１」でない場合には、工具ユニットＡの半切り完了位置を図１２中に示す矢印Ｐの方向に前進させるとともに、工具ユニットＢの半切り完了位置を図１２中に示す矢印Ｓの方向に後退させて、半切り量の設定値を増加させる（Ｓｔｅｐ−５５０）。
またこれ以降に、半切り量の設定値を減少させる処理を行うと、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−５５０）の処理に反するため、以降は半切り量の設定値を減少させる処理を禁止すべく、半切り量減少禁止フラグの値を「１」に設定し（Ｓｔｅｐ−５６０）、その後後述する円筒素材長さ確認工程に移行する。
【０３８６】
また、半切り量増加禁止フラグの値が「１」である場合には、半切り量の設定値を増加させる処理ができないため、これ以上は制御を継続することができない。この場合には、制御装置１によって、円筒素材切断装置１６１のメンテナンスが必要であるとの判断がなされて、加工が停止される。
【０３８７】
（円筒素材長さ確認工程）
逆切り工程が完了すると、切り出された製品（リング部材）を製品取り出し装置７によって取り出して（Ｓｔｅｐ−３００）、その後、円筒素材長さが加工限界長さ以下であるか否かの判定を行う（Ｓｔｅｐ−３１０）。
【０３８８】
円筒素材１７６の長さが、予め設定した加工限界長さ以下になっていなければ、制御装置１によって、まだ円筒素材１７６からリング部材を切り出すことができると判定され、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−１００）に戻って、加工を継続する。
一方、円筒素材１７６の長さが、予め設定した加工限界長さ以下になっていれば、制御装置１によって、これ以上円筒素材１７６からリング部材を切り出すことができないと判定され、加工を終了する。
以上で、本発明の第七実施例に係る円筒素材切断装置１６１に対する制御フロー図に従った一連の制御動作が完結する。
【０３８９】
次に、本発明の第八実施例に係る円筒素材切断装置について、図１４を用いて説明する。図１４は本発明の第八実施例に係る円筒素材切断装置の全体構成を示す模式図である。
図１４に示す如く、本発明の第八実施例に係る円筒素材切断装置１８１は、駆動軸１８２、駆動軸変位装置１８２ａ、チャック１８３、第一支持軸１８４、第一支持軸変位装置１８４ａ、内側切刃１８５、内側押え部材１８６、第二支持軸１８７、第二支持軸変位装置１８７ａ、外側切刃１８８、外側押え部材１８９、内側逆切刃１９１、内側逆押え部材１９２、第三支持軸１９０、第三支持軸変位装置１９０ａ、第四支持軸１９３、第四支持軸変位装置１９３ａ、外側逆切刃１９４、外側逆押え部材１９５等により構成している。
【０３９０】
駆動軸１８２は、図示しないモータ等の駆動源により回転駆動される軸部であり、駆動軸変位装置１８２ａによって軸支され、少なくとも軸心方向に変位可能な構成としている。また、駆動軸１８２の末端部１８２ｂには、チャック１８３を固設している。
【０３９１】
チャック１８３は、該チャック１８３の軸心が駆動軸１８２の軸心と一致するように駆動軸１８２の末端部１８２ｂに固設されており、駆動軸１８２の回転に伴って、チャック１８３が駆動軸１８２の軸心回りに偏心することなく回転する構成としている。
【０３９２】
またチャック１８３は、円筒素材切断装置１８１の切断対象物たる円筒素材１９６を保持するための部位である複数の爪部１８３ａ・１８３ａ・・・を備えており、爪部１８３ａ・１８３ａ・・・によって、円筒素材１９６の軸心を駆動軸１８２およびチャック１８３の軸心と一致させるようにして、円筒素材１９６の一端部１９６ｇを保持するようにしている。これにより、駆動軸１８２の回転に伴って、チャック１８３によって保持される円筒素材１９６を、駆動軸１８２の軸心回りに偏心することなく回転させることができる。また、チャック１８３によって保持される円筒素材１９６の一端部１９６ｇとは反対側の他端部１９６ｈを、切断加工が施される加工対象部位としている。
【０３９３】
そして、駆動軸変位装置１８２ａによって、チャック１８３により保持される円筒素材１９６の軸心方向へ送るための送り機構を構成し、他端部１９６ｈの所望する切断位置Ｘ８を半切り基準位置Ｂ８や逆切り基準位置Ｃ８に一致させるために、円筒素材１９６を軸心方向に変位させることが可能な構成としている。
【０３９４】
また、円筒素材切断装置１８１には、駆動軸１８２、駆動軸変位装置１８２ａ、チャック１８３等の動作状態を検出する状態検出部１８２ｃを備えており、円筒素材切断装置１８１の各部１８２・１８２ａ・１８３の動作状況を検出して、制御装置１によって、円筒素材切断装置１８１の動作状況を把握している。
【０３９５】
このように、本発明の第八実施例に係る円筒素材切断装置１８１では、回転動作部６ａである駆動軸１８２と、スライド動作部６ｂである駆動軸変位装置１８２ａと、クランプ動作部６ｃであるチャック１８３と、さらに、これらの各動作部１８２・１８２ａ・１８３の状態を検出する状態検出部１８２ｃと、によって素材保持装置６を構成している。
【０３９６】
第一支持軸１８４は、駆動軸１８２に対して平行となるように、第一支持軸変位装置１８４ａにより軸止されており、チャック１８３によって保持される円筒素材１９６の内部に配設される軸部である。また、第一支持軸１８４は第一支持軸変位装置１８４ａによって、駆動軸１８２との平行状態を保持しつつ、少なくとも一定の円筒素材１９６の半径方向（即ち、図１４中に示す矢印Ｐおよび矢印Ｑの方向）に変位可能な構成としている。そして、第一支持軸１８４上には、内側切刃１８５、内側押え部材１８６を配設している。
【０３９７】
内側切刃１８５は、第一支持軸１８４上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形の鋼製部材であり、外側切刃１８８と一対で、円筒素材１９６を剪断するための切刃を構成するものである。
【０３９８】
内側切刃１８５は、該内側切刃１８５の軸心が第一支持軸１８４の軸心と一致するように、第一支持軸１８４上に軸支されており、第一支持軸１８４の軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、内側切刃１８５は、端面１８５ａを半切り基準位置Ｂ８に合わせて、半切り基準位置Ｂ８よりも円筒素材１９６の他端部１９６ｈ側に配置する構成としている。
【０３９９】
内側押え部材１８６は、第一支持軸１８４上に図示しないベアリング等を介して軸支され内側切刃１８５と略同径に形成される略円柱形の弾性部材であり、外側切刃１８８と一対となるように配設されるものである。そして、内側押え部材１８６によって、外側切刃１８８が押圧される円筒素材１９６の背後を押圧しつつ円筒素材１９６のズレを防止して、外側切刃１８８による押圧力が確実に円筒素材１９６に付与されるようにする役割を果たすものである。
【０４００】
内側押え部材１８６は、内側切刃１８５と同様に、内側押え部材１８６の軸心が第一支持軸１８４の軸心と一致するように、第一支持軸１８４上に軸支されており、内側押え部材１８６が第一支持軸１８４の軸心回りに変形しながら従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、内側押え部材１８６は、半切り基準位置Ｂ８よりも円筒素材１９６の一端部１９６ｇ側に、内側切刃１８５の端面１８５ａに隣接させて配置する構成としている。
【０４０１】
内側切刃１８５の位置情報は、第一支持軸１８４の状態（姿勢）に基づいて、第一支持軸変位装置１８４ａによって検出することができる。また、内側切刃１８５の工具負荷は、負荷センサ１８４ｂによって検出することができる。負荷センサ１８４ｂは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、第一支持軸１８４に対して負荷センサ１８４ｂを介して内側切刃１８５を配設することにより、内側切刃１８５に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第八実施例に係る円筒素材切断装置１８１は、内側切刃１８５に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、内側切刃１８５の状態を把握することができる。
【０４０２】
このように、本発明の第八実施例に係る円筒素材切断装置１８１は、内側切刃１８５と、該内側切刃１８５の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、内側切刃１８５の位置を検出する位置センサとなる第一支持軸変位装置１８４ａと、内側切刃１８５に作用する工具負荷を検出する負荷センサ１８４ｂと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＡを備えている。
【０４０３】
第二支持軸１８７は、第一支持軸１８４と同様に駆動軸１８２に対して平行となるように、第二支持軸変位装置１８７ａにより軸止されている軸部である。一方、第二支持軸１８７は、第一支持軸１８４とは異なり、チャック１８３によって保持される円筒素材１９６の外部に配設される構成としている。また、第二支持軸１８７は第二支持軸変位装置１８７ａによって、駆動軸１８２との平行状態を保持しつつ、少なくとも一定の円筒素材１９６の半径方向（即ち、図１４中に示す矢印Ｒおよび矢印Ｓの方向）に変位可能な構成としている。そして、第二支持軸１８７上には、外側切刃１８８および外側押え部材１８９を配設している。
【０４０４】
外側切刃１８８は、第二支持軸１８７上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形の鋼製部材であり、前記内側切刃１８５と一対で円筒素材１９６を剪断するための切刃を構成するものである。
【０４０５】
外側切刃１８８は、該外側切刃１８８の軸心が第二支持軸１８７の軸心と一致するように、第二支持軸１８７上に軸支されており、第二支持軸１８７の軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、外側切刃１８８は、端面１８８ａを半切り基準位置Ｂ８に合わせて、半切り基準位置Ｂ８よりも円筒素材１９６の一端部１９６ｇ側に配置する構成としている。
【０４０６】
外側押え部材１８９は、第二支持軸１８７上に図示しないベアリング等を介して軸支され外側切刃１８８と略同径に形成される略円柱形の弾性部材であり、内側切刃１８５と一対となるように配設されるものである。そして、外側押え部材１８９によって、内側切刃１８５が押圧される円筒素材１９６の背後を押圧しつつ円筒素材１９６のズレを防止して、内側切刃１８５による押圧力が確実に円筒素材１９６に付与されるようにする役割を果たすものである。
【０４０７】
外側押え部材１８９は、外側切刃１８８と同様に、外側押え部材１８９の軸心が第二支持軸１８７の軸心と一致するように、第二支持軸１８７上に軸支されており、外側押え部材１８９が第二支持軸１８７の軸心回りに変形しながら従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、外側押え部材１８９は、半切り基準位置Ｂ８よりも円筒素材１９６の他端部１９６ｈ側に、外側切刃１８８の端面１８８ａに隣接させて配置する構成としている。１
【０４０８】
外側切刃１８８の位置情報は、第二支持軸１８７の状態（姿勢）に基づいて、第二支持軸変位装置１８７ａによって検出することができる。また、外側切刃１８８の工具負荷は、負荷センサ１８７ｂによって検出することができる。負荷センサ１８７ｂは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、第二支持軸１８７に対して負荷センサ１８７ｂを介して外側切刃１８８を配設することにより、外側切刃１８８に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第八実施例に係る円筒素材切断装置１８１は、外側切刃１８８に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、外側切刃１８８の状態を把握することができる。
【０４０９】
このように、本発明の第八実施例に係る円筒素材切断装置１８１は、外側切刃１８８と、該外側切刃１８８の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、外側切刃１８８の位置を検出する位置センサとなる第二支持軸変位装置１８７ａと、外側切刃１８８に作用する工具負荷を検出する負荷センサ１８８ｂと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＢを備えている。
【０４１０】
第三支持軸１９０は、駆動軸１８２に対して平行となるように、第三支持軸変位装置１９０ａにより軸止されており、チャック１８３によって保持される円筒素材１９６の内部に配設される軸部である。また、第三支持軸１９０は第三支持軸変位装置１９０ａによって、駆動軸１８２との平行状態を保持しつつ、少なくとも一定の円筒素材１９６の半径方向（即ち、図１４中に示す矢印Ｔおよび矢印Ｕの方向）に変位可能な構成としている。そして、第三支持軸１９０上には、内側逆切刃１９１、内側逆押え部材１９２を配設している。
【０４１１】
内側逆切刃１９１は、第三支持軸１９０上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形の切刃部材であり、後述する外側逆切刃１９４と一対で、半切り状態の円筒素材１９６を逆切りする逆切刃を構成するものである。
【０４１２】
内側逆切刃１９１は、該内側逆切刃１９１の軸心が第三支持軸１９０の軸心と一致するように、第三支持軸１９０上に軸支されており、第三支持軸１９０の軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、内側逆切刃１９１は、端面１９１ａを逆切り基準位置Ｃ８に合わせて、逆切り基準位置Ｃ８よりも円筒素材１９６の一端部１９６ｇ側に配置する構成としている。尚、本発明の第八実施例に係る円筒素材切断装置１８１では、半切り基準位置Ｂ８と逆切り基準位置Ｃ８は一致している。
【０４１３】
内側逆押え部材１９２は、第三支持軸１９０上に図示しないベアリング等を介して軸支され内側逆切刃１９１と略同径に形成される略円柱形の弾性部材であり、外側逆切刃１９４と一対となるように配設されるものである。そして、内側逆押え部材１９２によって、外側逆切刃１９４が押圧される円筒素材１９６の背後を押圧しつつ円筒素材１９６のズレを防止して、外側逆切刃１９４による押圧力が確実に円筒素材１９６に付与されるようにする役割を果たすものである。
【０４１４】
内側逆押え部材１９２は、該内側逆押え部材１９２の軸心が第三支持軸１９０の軸心と一致するように、第三支持軸１９０上に軸支されており、第三支持軸１９０の軸心回りに変形しながら従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、内側逆押え部材１９２は、逆切り基準位置Ｃ８よりも円筒素材１９６の他端部１９６ｈ側に、内側逆切刃１９１に隣接させて配置する構成としている。
【０４１５】
内側逆切刃１９１の位置情報は、第三支持軸１９０の状態（姿勢）に基づいて、第三支持軸変位装置１９０ａによって検出することができる。また、内側逆切刃１９１の工具負荷は、負荷センサ１９０ｂによって検出することができる。負荷センサ１９０ｂは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、第三支持軸１９０に対して負荷センサ１９０ｂを介して内側逆切刃１９１を配設することにより、内側逆切刃１９１に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第八実施例に係る円筒素材切断装置１８１は、内側逆切刃１９１に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、内側逆切刃１９１の状態を把握することができる。
【０４１６】
このように、本発明の第八実施例に係る円筒素材切断装置１８１は、内側逆切刃１９１と、該内側逆切刃１９１の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、内側逆切刃１９１の位置を検出する位置センサとなる第三支持軸変位装置１９０ａと、内側逆切刃１９１に作用する工具負荷を検出する負荷センサ１９０ｂと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＣを備えている。
【０４１７】
第四支持軸１９３は、駆動軸１８２に対して平行となるように、第四支持軸変位装置１９３ａにより軸止されており、チャック１８３によって保持される円筒素材１９６の外部に配設される軸部である。また、第四支持軸１９３は第四支持軸変位装置１９３ａによって、駆動軸１８２との平行状態を保持しつつ、少なくとも一定の円筒素材１９６の半径方向（即ち、図１４中に示す矢印Ｖおよび矢印Ｗの方向）に変位可能な構成としている。そして、第四支持軸１９３上には、外側逆切刃１９４、外側逆押え部材１９５を配設している。
【０４１８】
外側逆切刃１９４は、第四支持軸１９３上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形の切刃部材であり、内側逆切刃１９１と一対で、半切り状態の円筒素材１９６を逆切りする逆切刃を構成するものである。
【０４１９】
外側逆切刃１９４は、該外側逆切刃１９４の軸心が第四支持軸１９３の軸心と一致するように、第四支持軸１９３上に軸支されており、第四支持軸１９３の軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、外側逆切刃１９４は、端面１９４ａを逆切り基準位置Ｃ８に合わせて、逆切り基準位置Ｃ８よりも円筒素材１９６の他端部１９６ｈ側に配置する構成としている。
【０４２０】
外側逆押え部材１９５は、第四支持軸１９３上に図示しないベアリング等を介して軸支され外側逆切刃１９４と略同径に形成される略円柱形の弾性部材であり、内側逆切刃１９１と一対となるように配設されるものである。そして、外側逆押え部材１９５によって、内側逆切刃１９１が押圧される円筒素材１９６の背後を押圧しつつ円筒素材１９６のズレを防止して、内側逆切刃１９１による押圧力が確実に円筒素材１９６に付与されるようにする役割を果たすものである。
【０４２１】
外側逆押え部材１９５は、該外側逆押え部材１９５の軸心が第四支持軸１９３の軸心と一致するように、第四支持軸１９３上に軸支されており、第四支持軸１９３の軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、外側逆押え部材１９５は、逆切り基準位置Ｃ８よりも円筒素材１９６の一端部１９６ｇ側に、外側逆切刃１９４に隣接させて配置する構成としている。
【０４２２】
このように、本発明の第八実施例に係る円筒素材切断装置１８１では、内側切刃１８５および外側切刃１８８を、それぞれ半切り基準位置Ｂ８を挟んで他端部１９６ｈ側と一端部１９６ｇ側に配置することにより、円筒素材１９６を半切り基準位置Ｂ８において剪断して半切り状態にすることが可能な構成としている。
【０４２３】
また、本発明の第八実施例に係る円筒素材切断装置１８１では、内側逆切刃１９１および外側逆切刃１９４を、それぞれ逆切り基準位置Ｃ８を挟んで一端部１９６ｇ側と他端部１９６ｈ側に配置することにより、半切り状態の円筒素材１９６を逆切り基準位置Ｃ８において逆切りすることが可能な構成としている。
【０４２４】
外側逆切刃１９４の位置情報は、第四支持軸１９３の状態（姿勢）に基づいて、第四支持軸変位装置１９３ａによって検出することができる。また、外側逆切刃１９４の工具負荷は、負荷センサ１９３ｂによって検出することができる。負荷センサ１９３ｂは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、第四支持軸１９３に対して負荷センサ１９３ｂを介して外側逆切刃１９４を配設することにより、外側逆切刃１９４に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第八実施例に係る円筒素材切断装置１８１は、外側逆切刃１９４に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、外側逆切刃１９４の状態を把握することができる。
【０４２５】
このように、本発明の第八実施例に係る円筒素材切断装置１８１は、外側逆切刃１９４と、該外側逆切刃１９４の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、外側逆切刃１９４の位置を検出する位置センサとなる第四支持軸変位装置１９３ａと、外側逆切刃１９４に作用する工具負荷を検出する負荷センサ１９３ｂと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＤを備えている。
【０４２６】
即ち、本発明の第八実施例に係る円筒素材切断装置１８１では、工具ユニットＡ・Ｂ・Ｃ・Ｄという４個の工具ユニットからなる素材切断装置８を備えている。
【０４２７】
次に、本発明の第八実施例に係る円筒素材切断装置１８１の制御方法について、図１、図１４および図１５を用いて説明をする。図１５は本発明の第八実施例に係る円筒素材切断装置の制御フロー図である。尚、以下の説明では、各工具ユニットＡ・Ｂ・Ｃ・Ｄが、図１４中の矢印Ｐ・Ｒ・Ｔ・Ｖの方向に変位する動作を前進と定め、図１４中の矢印Ｑ・Ｓ・Ｕ・Ｗの方向に変位する動作を後退と定めるものとする。
【０４２８】
本発明の第八実施例に係る円筒素材切断装置１８１の動作を制御する制御機器の構成は、図１に示す如く、制御装置１に対して、素材保持装置６、製品取り出し装置７、素材切断装置８等が接続される構成としている。そして、本発明の第八実施例に係る円筒素材切断装置１８１は、工具ユニットＡ〜工具ユニットＤの４種類の工具ユニットを備えている。
図１４に示す如く、円筒素材切断装置１８１に対する円筒素材１９６のセットが完了すると、円筒素材１９６のセットが完了した旨の信号が図１に示す素材保持装置６から制御装置１に入力される。これにより円筒素材切断装置８１による円筒素材１９６の切断加工が開始されたことが制御装置１によって認識され、図１５に示す制御フロー図に従った加工動作の制御が開始される。
【０４２９】
（準備工程）
図１５に示す如く、加工動作の制御が開始されると、まず始めに、工具ユニットＣと工具ユニットＤの逆切り時における逆切り完了位置を設定し、制御装置１の記憶部３に記憶しておく（Ｓｔｅｐ−０１０）。
【０４３０】
（半切りおよび逆切り工程）
次に、素材保持装置６のスライド動作部６ｂによって、円筒素材１９６を所定の半切り基準位置Ｂ８（および逆切り基準位置Ｃ８）まで軸方向にスライドさせる（Ｓｔｅｐ−１００）。そして、工具ユニットＣを図１４中に示す矢印Ｕの方向に後退させるとともに、工具ユニットＤを図１４中に示す矢印Ｖの方向に前進させて、工具ユニットＣと工具ユニットＤによって円筒素材１９６を逆切りする（Ｓｔｅｐ−１１０）。また、それと並行して、工具ユニットＡを図１４中に示す矢印Ｐの方向に前進させるとともに、工具ユニットＢを図１４中に示す矢印Ｓの方向に後退させて、工具ユニットＡと工具ユニットＢによって円筒素材１９６を半切りする（Ｓｔｅｐ−１１５）。
このとき、各工具ユニットＡ・Ｂ・Ｃ・Ｄの位置と工具負荷の情報は制御装置１に入力され、制御装置１によって、各工具ユニットＡ・Ｂによる半切り状態および各工具ユニットＣ・Ｄによる平押し状態を監視している。
【０４３１】
次に、半切り用工具負荷の状況による判定を行う（Ｓｔｅｐ−１２０）。ここでは、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、半切り時における工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出されるか否かによる判定を制御装置１によって行っている。そして、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出されない場合には、次のステップ（Ｓｔｅｐ−７１０）に移行する。
【０４３２】
一方、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出された場合には、工具ユニットＡ・Ｂ・Ｃ・Ｄを原点位置に復帰させて（Ｓｔｅｐ−１４０）、その後、後述する円筒素材長さ確認工程に移行する。
【０４３３】
次のステップ（Ｓｔｅｐ−７１０）では、各工具ユニットＣ・Ｄの配置状況による判定を行う。ここでは、制御装置１に入力される各工具ユニットＣ・Ｄの配置情報に基づいて、制御装置１によって、各工具ユニットＣ・Ｄが、逆切り完了位置に到達しているか否かによる判定を行っている。そして、各工具ユニットＣ・Ｄが、未だ逆切り完了位置に到達していなければ、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−１１０）に戻って、逆切り量を増加させて、さらに（Ｓｔｅｐ−１１５）を経て、半切り量を増加させる処理を繰り返し継続する。
【０４３４】
また、各工具ユニットＣ・Ｄが、逆切り完了位置に到達していれば、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−１１５）に戻って、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出されるまで、半切り量を増加させる処理のみを繰り返し継続する。
【０４３５】
（円筒素材長さ確認工程）
半切りおよび逆切り工程が完了すると、切り出された製品（リング部材（図示せず））を製品取り出し装置７によって取り出して（Ｓｔｅｐ−３００）、その後、円筒素材長さが加工限界長さ以下であるか否かの判定を行う（Ｓｔｅｐ−３１０）。
【０４３６】
円筒素材１９６の長さが、予め設定した加工限界長さ以下になっていなければ、制御装置１によって、まだ円筒素材１９６からリング部材を切り出すことができると判定され、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−１００）に戻って、加工を継続する。
一方、円筒素材１９６の長さが、予め設定した加工限界長さ以下になっていれば、制御装置１によって、これ以上円筒素材１９６からリング部材を切り出すことができないと判定され、加工を終了する。
以上で、本発明の第八実施例に係る円筒素材切断装置１８１に対する制御フロー図に従った一連の制御動作が完結する。
【０４３７】
即ち、本発明の一実施例に係る円筒素材切断装置１８１の制御方法は、円筒素材１９６を半切りするための各工具ユニットＡ・Ｂと、各工具ユニットＡ・Ｂによって半切りされた円筒素材１９６を逆切りするための各工具ユニットＣ・Ｄと、各工具ユニットＡ・Ｂによる半切り量および各工具ユニットＣ・Ｄによる逆切り量を制御する制御装置１と、を備え、各工具ユニットＡ・Ｂによって円筒素材１９６を半切りする半切り工程と、各工具ユニットＣ・Ｄによって円筒素材１９６を逆切りする逆切り工程と、を並行して行う円筒素材切断装置１８１の制御方法であって、円筒素材切断装置１８１は、半切り時に各工具ユニットＡ・Ｂに作用する工具負荷を検出する負荷センサ８ｅ・８ｅ・・・を備え、半切り時において、負荷センサ８ｅ・８ｅ・・・が工具負荷の急減を検出するまで、制御装置１によって、各工具ユニットＡ・Ｂによる半切り量を増加させるものである。
これにより、円筒素材切断装置１８１によって、半切り状態の円筒素材１９６を逆切りしても切断されない状態が続いてしまうことが防止できる。
【０４３８】
次に、本発明の第九実施例に係る円筒素材切断装置について、図１６を用いて説明する。図１６は本発明の第九実施例に係る円筒素材切断装置の全体構成を示す模式図である。
図１６に示す如く、本発明の第九実施例に係る円筒素材切断装置２０１は、駆動軸２０２、駆動軸変位装置２０２ａ、チャック２０３、第一支持軸２０４、第一支持軸変位装置２０４ａ、内側切刃２０５、内側押え部材２０６、第二支持軸２０７、第二支持軸変位装置２０７ａ、外側切刃２０８、外側押え部材２０９、第三支持軸２１０、第三支持軸支持部材２１０ａ、内側ローラ２１１、第四支持軸２１３、第四支持軸支持部材２１３ａ、外側ローラ２１４等により構成している。
【０４３９】
駆動軸２０２は、図示しないモータ等の駆動源により回転駆動される軸部であり、駆動軸変位装置２０２ａによって軸支され、少なくとも軸心方向に変位可能な構成としている。また、駆動軸２０２の末端部２０２ｂには、チャック２０３を固設している。
【０４４０】
チャック２０３は、該チャック２０３の軸心が駆動軸２０２の軸心と一致するように駆動軸２０２の末端部２０２ｂに固設されており、駆動軸２０２の回転に伴って、チャック２０３が駆動軸２０２の軸心回りに偏心することなく回転する構成としている。
【０４４１】
またチャック２０３は、円筒素材切断装置２０１の切断対象物たる円筒素材２１６を保持するための部位である複数の爪部２０３ａ・２０３ａ・・・を備えており、爪部２０３ａ・２０３ａ・・・によって、円筒素材２１６の軸心を駆動軸２０２およびチャック２０３の軸心と一致させるようにして、円筒素材２１６の一端部２１６ｇを保持するようにしている。これにより、駆動軸２０２の回転に伴って、チャック２０３によって保持される円筒素材２１６を、駆動軸２０２の軸心回りに偏心することなく回転させることができる。また、チャック２０３によって保持される円筒素材２１６の一端部２１６ｇとは反対側の他端部２１６ｈを、切断加工が施される加工対象部位としている。
【０４４２】
そして、駆動軸変位装置２０２ａによって、チャック２０３により保持される円筒素材２１６の軸心方向へ送るための送り機構を構成し、他端部２１６ｈの所望する切断位置Ｘ９を半切り基準位置Ｂ９や平押し基準位置Ｃ９に一致させるために、円筒素材２１６を軸心方向に変位させることが可能な構成としている。
【０４４３】
また、円筒素材切断装置２０１には、駆動軸２０２、駆動軸変位装置２０２ａ、チャック２０３等の動作状態を検出する状態検出部２０２ｃを備えており、円筒素材切断装置２０１の各部２０２・２０２ａ・２０３の動作状況を検出して、制御装置１によって、円筒素材切断装置２０１の動作状況を把握している。
【０４４４】
このように、本発明の第九実施例に係る円筒素材切断装置２０１では、回転動作部６ａである駆動軸２０２と、スライド動作部６ｂである駆動軸変位装置２０２ａと、クランプ動作部６ｃであるチャック２０３と、さらに、これらの各動作部２０２・２０２ａ・２０３の状態を検出する状態検出部２０２ｃと、によって素材保持装置６を構成している。
【０４４５】
第一支持軸２０４は、駆動軸２０２に対して平行となるように、第一支持軸変位装置２０４ａにより軸止されており、チャック２０３によって保持される円筒素材２１６の内部に配設される軸部である。また、第一支持軸２０４は第一支持軸変位装置２０４ａによって、駆動軸２０２との平行状態を保持しつつ、少なくとも一定の円筒素材２１６の半径方向（即ち、図１６中に示す矢印Ｐおよび矢印Ｑの方向）に変位可能な構成としている。そして、第一支持軸２０４上には、内側切刃２０５および内側押え部材２０６を配設している。
【０４４６】
内側切刃２０５は、第一支持軸２０４上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形の鋼製部材であり、外側切刃２０８と一対で、円筒素材２１６を剪断するための切刃を構成するものである。
【０４４７】
内側切刃２０５は、該内側切刃２０５の軸心が第一支持軸２０４の軸心と一致するように、第一支持軸２０４上に軸支されており、第一支持軸２０４の軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、内側切刃２０５は、端面２０５ａを半切り基準位置Ｂ９に合わせて、半切り基準位置Ｂ９よりも円筒素材２１６の他端部２１６ｈ側に配置される構成としている。
【０４４８】
内側押え部材２０６は、第一支持軸２０４上に図示しないベアリング等を介して軸支され内側切刃２０５と略同径に形成される略円柱形の弾性部材であり、外側切刃２０８と一対となるように配設されるものである。そして、内側押え部材２０６によって、外側切刃２０８が押圧される円筒素材２１６の背後を押圧しつつ円筒素材２１６のズレを防止して、外側切刃２０８による押圧力が確実に円筒素材２１６に付与されるようにする役割を果たすものである。
【０４４９】
内側押え部材２０６は、内側切刃２０５と同様に、内側押え部材２０６の軸心が第一支持軸２０４の軸心と一致するように、第一支持軸２０４上に軸支されているが、内側押え部材２０６に対する円筒素材２１６の押圧状態に応じて、内側押え部材２０６が第一支持軸２０４の軸心回りに変形しながら従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、内側押え部材２０６は、半切り基準位置Ｂ９よりも円筒素材２１６の一端部２１６ｇ側に、内側切刃２０５の端面２０５ａに隣接させて配置する構成としている。
【０４５０】
内側切刃２０５の位置情報は、第一支持軸２０４の状態（姿勢）に基づいて、第一支持軸変位装置２０４ａによって検出することができる。また、内側切刃２０５の工具負荷は、負荷センサ２０４ｂによって検出することができる。負荷センサ２０４ｂは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、第一支持軸２０４に対して負荷センサ２０４ｂを介して内側切刃２０５を配設することにより、内側切刃２０５に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第九実施例に係る円筒素材切断装置２０１は、内側切刃２０５に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、内側切刃２０５の状態を把握することができる。
【０４５１】
このように、本発明の第九実施例に係る円筒素材切断装置２０１は、内側切刃２０５と、該内側切刃２０５の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、内側切刃２０５の位置を検出する位置センサとなる第一支持軸変位装置２０４ａと、内側切刃２０５に作用する工具負荷を検出する負荷センサ２０４ｂと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＡを備えている。
【０４５２】
第二支持軸２０７は、第一支持軸２０４と同様に駆動軸２０２に対して平行となるように、第二支持軸変位装置２０７ａにより軸止されている軸部である。一方、第二支持軸２０７は、第一支持軸２０４とは異なり、チャック２０３によって保持される円筒素材２１６の外部に配設される構成としている。また、第二支持軸２０７は第二支持軸変位装置２０７ａによって、駆動軸２０２との平行状態を保持しつつ、少なくとも一定の円筒素材２１６の半径方向（即ち、図１６中に示す矢印Ｒおよび矢印Ｓの方向）に変位可能な構成としている。そして、第二支持軸２０７上には、外側切刃２０８および外側押え部材２０９を配設している。
【０４５３】
外側切刃２０８は、第二支持軸２０７上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形の鋼製部材であり、前記内側切刃２０５と一対で円筒素材２１６を剪断するための切刃を構成するものである。
【０４５４】
外側切刃２０８は、該外側切刃２０８の軸心が第二支持軸２０７の軸心と一致するように、第二支持軸２０７上に軸支されており、第二支持軸２０７の軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、外側切刃２０８は、端面２０８ａを半切り基準位置Ｂ９に合わせて、半切り基準位置Ｂ９よりも円筒素材２１６の一端部２１６ｇ側に配置される構成としている。
【０４５５】
外側押え部材２０９は、第二支持軸２０７上に図示しないベアリング等を介して軸支され外側切刃２０８と略同径に形成される略円柱形の弾性部材であり、内側切刃２０５と一対となるように配設されるものである。そして、外側押え部材２０９によって、内側切刃２０５が押圧される円筒素材２１６の背後を押圧しつつ円筒素材２１６のズレを防止して、内側切刃２０５による押圧力が確実に円筒素材２１６に付与されるようにする役目を果たすものである。
【０４５６】
外側押え部材２０９は、外側切刃２０８と同様に、外側押え部材２０９の軸心が第二支持軸２０７の軸心と一致するように、第二支持軸２０７上に軸支されており、外側押え部材２０９が第二支持軸２０７の軸心回りに変形しながら従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、外側押え部材２０９は、半切り基準位置Ｂ９よりも円筒素材２１６の他端部２１６ｈ側に、外側切刃２０８の端面２０８ａに隣接させて配置する構成としている。
【０４５７】
このように、本発明の第九実施例に係る円筒素材切断装置２０１では、内側切刃２０５および外側切刃２０８を、それぞれ半切り基準位置Ｂ９を挟んで他端部２１６ｈ側と一端部２１６ｇ側に配置することにより、円筒素材２１６を半切り基準位置Ｂ９において剪断することが可能な構成としている。
【０４５８】
外側切刃２０８の位置情報は、第二支持軸２０７の状態（姿勢）に基づいて、第二支持軸変位装置２０７ａによって検出することができる。また、外側切刃２０８の工具負荷は、負荷センサ２０７ｂによって検出することができる。負荷センサ２０７ｂは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、第二支持軸２０７に対して負荷センサ２０７ｂを介して外側切刃２０８を配設することにより、外側切刃２０８に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第九実施例に係る円筒素材切断装置２０１は、外側切刃２０８に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、外側切刃２０８の状態を把握することができる。
【０４５９】
このように、本発明の第九実施例に係る円筒素材切断装置２０１は、外側切刃２０８と、該外側切刃２０８の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、外側切刃２０８の位置を検出する位置センサとなる第二支持軸変位装置２０７ａと、外側切刃２０８に作用する工具負荷を検出する負荷センサ２０８ｂと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＢを備えている。
【０４６０】
第三支持軸２１０は、駆動軸２０２に対して平行となるように、第三支持軸支持部材２１０ａによって変位不能に固定された状態で軸止される軸部であり、チャック２０３によって保持される円筒素材２１６の内部に配設されている。そして、第三支持軸２１０上には、内側ローラ２１１を配設している。
【０４６１】
内側ローラ２１１は、第三支持軸２１０上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形のローラ部材であり、外側ローラ２１４と一対で、半切り状態の円筒素材２１６を平押しするための押圧部を構成するものである。
【０４６２】
内側ローラ２１１は、該内側ローラ２１１の軸心が第三支持軸２１０の軸心と一致するように、第三支持軸２１０上に軸支されており、第三支持軸２１０の軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、内側ローラ２１１は、平押し基準位置Ｃ９上に位置するように軸心方向の位置を調整して配置される構成としている。尚、本発明の第九実施例に係る円筒素材切断装置２０１では、半切り基準位置Ｂ９と平押し基準位置Ｃ９は一致している。
【０４６３】
内側ローラ２１１の位置情報は、第三支持軸支持部材２１０ａの配置によって一定値に定められる。また、内側ローラ２１１の工具負荷は、負荷センサ２１０ｂによって検出することができる。負荷センサ２１０ｂは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、第三支持軸２１０に対して負荷センサ２１０ｂを介して内側ローラ２１１を配設することにより、内側ローラ２１１に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第九実施例に係る円筒素材切断装置２０１は、内側ローラ２１１に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、内側ローラ２１１の状態を把握することができる。
【０４６４】
このように、本発明の第九実施例に係る円筒素材切断装置２０１は、内側ローラ２１１と、該内側ローラ２１１の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、内側ローラ２１１の位置を一定に保持する第三支持軸支持部材２１０ａと、内側ローラ２１１に作用する工具負荷を検出する負荷センサ２１０ｂと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＣを備えている。
【０４６５】
第四支持軸２１３は、駆動軸２０２に対して平行となるように、第四支持軸支持部材２１３ａによって変位不能に固定された状態で軸止される軸部であり、チャック２０３によって保持される円筒素材２１６の外部に配設されている。そして、第四支持軸２１３上には、外側ローラ２１４を配設している。
【０４６６】
外側ローラ２１４は、第四支持軸２１３上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形のローラ部材であり、先述した内側ローラ２１１と一対で、半切り状態の円筒素材２１６を平押しするための押圧部を構成するものである。
【０４６７】
外側ローラ２１４は、該外側ローラ２１４の軸心が第四支持軸２１３の軸心と一致するように、第四支持軸２１３上に軸支されており、第四支持軸２１３の軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、外側ローラ２１４は、平押し基準位置Ｃ９上に位置するように軸心方向の位置を調整して配置される構成としている。
【０４６８】
外側ローラ２１４の位置情報は、第四支持軸支持部材２１３ａの配置によって一定値に定められる。また、外側ローラ２１４の工具負荷は、負荷センサ２１３ｂによって検出することができる。負荷センサ２１３ｂは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、第四支持軸２１３に対して負荷センサ２１３ｂを介して外側ローラ２１４を配設することにより、外側ローラ２１４に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第九実施例に係る円筒素材切断装置２０１は、外側ローラ２１４に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、外側ローラ２１４の状態を把握することができる。
【０４６９】
このように、本発明の第九実施例に係る円筒素材切断装置２０１は、外側ローラ２１４と、該外側ローラ２１４の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、外側ローラ２１４の位置を一定に保持する第四支持軸支持部材２１３ａと、外側ローラ２１４に作用する工具負荷を検出する負荷センサ２１３ｂと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＤを備えている。
【０４７０】
即ち、本発明の第九実施例に係る円筒素材切断装置２０１では、工具ユニットＡ・Ｂ・Ｃ・Ｄという４個の工具ユニットからなる素材切断装置８を備えている。
【０４７１】
次に、本発明の第九実施例に係る円筒素材切断装置２０１の制御方法について、図１、図１６および図１７を用いて説明をする。図１７は本発明の第九実施例に係る円筒素材切断装置の制御フロー図である。尚、以下の説明では、各工具ユニットＡ・Ｂ・Ｃ・Ｄが、図１６中の矢印Ｐ・Ｒ・Ｔ・Ｖの方向に変位する動作を前進と定め、図１６中の矢印Ｑ・Ｓ・Ｕ・Ｗの方向に変位する動作を後退と定めるものとする。
【０４７２】
本発明の第九実施例に係る円筒素材切断装置２０１の動作を制御する制御機器の構成は、図１に示す如く、制御装置１に対して、素材保持装置６、製品取り出し装置７、素材切断装置８等が接続される構成としている。そして、本発明の第九実施例に係る円筒素材切断装置２０１は、工具ユニットＡ〜工具ユニットＤの４種類の工具ユニットを備えている。
図１６に示す如く、円筒素材切断装置２０１に対する円筒素材２１６のセットが完了すると、円筒素材２１６のセットが完了した旨の信号が図１に示す素材保持装置６から制御装置１に入力される。これにより円筒素材切断装置２０１による円筒素材２１６の切断加工が開始されたことが制御装置１によって認識され、図１７に示す制御フロー図に従った加工動作の制御が開始される。
【０４７３】
（半切りおよび平押し工程）
図１７に示す如く、加工動作の制御が開始されると、まず始めに、素材保持装置６のスライド動作部６ｂによって、円筒素材２１６を所定の半切り基準位置Ｂ９（および平押し基準位置Ｃ９）まで軸方向にスライドさせる（Ｓｔｅｐ−１００）。そして、固定された工具ユニットＣおよび工具ユニットＤによって円筒素材２１６を平押しするとともに、それと並行して、工具ユニットＡを図１６中に示す矢印Ｐの方向に前進させるとともに、工具ユニットＢを図１６中に示す矢印Ｓの方向に後退させて、工具ユニットＡと工具ユニットＢによって円筒素材２１６を半切りする（Ｓｔｅｐ−１１０）。
このとき、各工具ユニットＡ・Ｂの位置と工具負荷の情報は制御装置１に入力され、制御装置１によって、各工具ユニットＡ・Ｂによる半切り状態を監視している。
【０４７４】
次に、半切り用工具負荷の状況による判定を行う（Ｓｔｅｐ−１２０）。ここでは、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、半切り時における工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出されるか否かによる判定を制御装置１によって行っている。そして、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出されない場合には、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−１１０）に戻って、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出されるまで、半切り量を増加させる処理のみを繰り返し継続する。
【０４７５】
一方、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出された場合には、工具ユニットＡ・Ｂを原点位置に復帰させて（Ｓｔｅｐ−１４０）、その後、後述する円筒素材長さ確認工程に移行する。
【０４７６】
（円筒素材長さ確認工程）
平押しおよび半切り工程が完了すると、切り出された製品（リング部材（図示せず））を製品取り出し装置７によって取り出して（Ｓｔｅｐ−３００）、その後、円筒素材長さが加工限界長さ以下であるか否かの判定を行う（Ｓｔｅｐ−３１０）。
【０４７７】
円筒素材２１６の長さが、予め設定した加工限界長さ以下になっていなければ、制御装置１によって、まだ円筒素材２１６からリング部材を切り出すことができると判定され、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−１００）に戻って、加工を継続する。
一方、円筒素材２１６の長さが、予め設定した加工限界長さ以下になっていれば、制御装置１によって、これ以上円筒素材２１６からリング部材を切り出すことができないと判定され、加工を終了する。
以上で、本発明の第九実施例に係る円筒素材切断装置２０１に対する制御フロー図に従った一連の制御動作が完結する。
【０４７８】
次に、本発明の第十実施例に係る円筒素材切断装置について、図１８を用いて説明する。図１８は本発明の第十実施例に係る円筒素材切断装置の全体構成を示す模式図である。
図１８に示す如く、本発明の第十実施例に係る円筒素材切断装置２２１は、駆動軸２２２、駆動軸変位装置２２２ａ、チャック２２３、第一支持軸２２４、第一支持軸変位装置２２４ａ、内側切刃２２５、内側押え部材２２６、第二支持軸２２７、第二支持軸変位装置２２７ａ、外側切刃２２８、外側押え部材２２９等により構成している。
【０４７９】
駆動軸２２２は、図示しないモータ等の駆動源により回転駆動される軸部であり、駆動軸変位装置２２２ａによって軸支され、少なくとも軸心方向に変位可能な構成としている。また、駆動軸２２２の末端部２２２ｂには、チャック２２３を固設している。
【０４８０】
チャック２２３は、該チャック２２３の軸心が駆動軸２２２の軸心と一致するように駆動軸２２２の末端部２２２ｂに固設されており、駆動軸２２２の回転に伴って、チャック２２３が駆動軸２２２の軸心回りに偏心することなく回転する構成としている。
【０４８１】
またチャック２２３は、円筒素材切断装置２２１の切断対象物たる円筒素材２３６を保持するための部位である複数の爪部２２３ａ・２２３ａ・・・を備えており、爪部２２３ａ・２２３ａ・・・によって、円筒素材２３６の軸心を駆動軸２２２およびチャック２２３の軸心と一致させるようにして、円筒素材２３６の一端部２３６ｇを保持するようにしている。これにより、駆動軸２２２の回転に伴って、チャック２２３によって保持される円筒素材２３６を、駆動軸２２２の軸心回りに偏心することなく回転させることができる。また、チャック２２３によって保持される円筒素材２３６の一端部２３６ｇとは反対側の他端部２３６ｈを、切断加工が施される加工対象部位としている。
【０４８２】
そして、駆動軸変位装置２２２ａによって、チャック２２３により保持される円筒素材２３６の軸心方向へ送るための送り機構を構成し、他端部２３６ｈの所望する切断位置Ｘ１０を半切り基準位置Ｂ１０や逆切り基準位置Ｃ１０に一致させるために、円筒素材２３６を軸心方向に変位させることが可能な構成としている。
【０４８３】
また、円筒素材切断装置２２１には、駆動軸２２２、駆動軸変位装置２２２ａ、チャック２２３等の動作状態を検出する状態検出部２２２ｃを備えており、円筒素材切断装置２２１の各部２２２・２２２ａ・２２３の動作状況を検出して、制御装置１によって、円筒素材切断装置２２１の動作状況を把握している。
【０４８４】
このように、本発明の第十実施例に係る円筒素材切断装置２２１では、回転動作部６ａである駆動軸２２２と、スライド動作部６ｂである駆動軸変位装置２２２ａと、クランプ動作部６ｃであるチャック２２３と、さらに、これらの各動作部２２２・２２２ａ・２２３の状態を検出する状態検出部２２２ｃと、によって素材保持装置６を構成している。
【０４８５】
第一支持軸２２４は、駆動軸２２２に対して平行となるように、第一支持軸変位装置２２４ａにより軸止されており、チャック２２３によって保持される円筒素材２３６の内部に配設される軸部である。また、第一支持軸２２４は第一支持軸変位装置２２４ａによって、駆動軸２２２との平行状態を保持しつつ、少なくとも一定の円筒素材２３６の半径方向（即ち、図１８中に示す矢印Ｐおよび矢印Ｑの方向）に変位可能な構成としている。そして、第一支持軸２２４上には、内側切刃２２５、内側押え部材２２６を配設している。
【０４８６】
内側切刃２２５は、第一支持軸２２４上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形の鋼製部材であり、円筒素材２３６を剪断するための切刃を構成するものである。
【０４８７】
内側切刃２２５は、該内側切刃２２５の軸心が第一支持軸２２４の軸心と一致するように、第一支持軸２２４上に軸支されており、第一支持軸２２４の軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、内側切刃２２５は、端面２２５ａを半切り基準位置Ｂ１０に合わせて、半切り基準位置Ｂ１０よりも円筒素材２３６の他端部２３６ｈ側に配置される構成としている。尚、本発明の第十実施例に係る円筒素材切断装置２２１では、半切り基準位置Ｂ１０と逆切り基準位置Ｃ１０は一致している。
【０４８８】
内側押え部材２２６は、第一支持軸２２４上に図示しないベアリング等を介して軸支され内側切刃２２５と略同径に形成される略円柱形の弾性部材であり、外側切刃２２８と一対となるように配設されるものである。また、内側押え部材２２６は、略円柱状の弾性部材である芯部材２２６ａの周囲を、略円筒状の鋼製部材である殻部材２２６ｂで覆う構造としている。
【０４８９】
このように、弾性部材たる芯部材２２６ａを鋼製部材たる殻部材２２６ｂで覆うことにより、弾力性を確保しつつ、円筒素材２３６を塑性変形させることができる程度の応力が作用しても尚、降伏することのない高い弾性係数を確保する構成としている。
そして、内側押え部材２２６によって、外側切刃２２８が押圧される円筒素材２３６の背後を押圧しつつ円筒素材２３６のズレを防止して、外側切刃２２８による押圧力が確実に円筒素材２３６に付与されるようにする役割を果たすものである。
【０４９０】
また、内側押え部材２２６は、内側切刃２２５と同様に、内側押え部材２２６の軸心が第一支持軸２２４の軸心と一致するように、第一支持軸２２４上に軸支されているが、内側押え部材２２６に対する円筒素材２３６の押圧状態に応じて、内側押え部材２２６が第一支持軸２２４の軸心回りに変形しながら従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、内側押え部材２２６は、半切り基準位置Ｂ１０よりも円筒素材２３６の一端部２３６ｇ側に、内側切刃２２５の端面２２５ａに隣接させて配置する構成としている。
【０４９１】
内側切刃２２５の位置情報は、第一支持軸２２４の状態（姿勢）に基づいて、第一支持軸変位装置２２４ａによって検出することができる。また、内側切刃２２５の工具負荷は、負荷センサ２２４ｂによって検出することができる。負荷センサ２２４ｂは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、第一支持軸２２４に対して負荷センサ２２４ｂを介して内側切刃２２５を配設することにより、内側切刃２２５に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第十実施例に係る円筒素材切断装置２２１は、内側切刃２２５に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、内側切刃２２５の状態を把握することができる。
【０４９２】
このように、本発明の第十実施例に係る円筒素材切断装置２２１は、内側切刃２２５と、該内側切刃２２５の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、内側切刃２２５の位置を検出する位置センサとなる第一支持軸変位装置２２４ａと、内側切刃２２５に作用する工具負荷を検出する負荷センサ２２４ｂと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＡを備えている。
【０４９３】
第二支持軸２２７は、第一支持軸２２４と同様に駆動軸２２２と平行となるように、第二支持軸変位装置２２７ａにより軸止されている軸部である。一方、第二支持軸２２７は、第一支持軸２２４とは異なり、チャック２２３によって保持される円筒素材２３６の外部に配設される構成としている。また、第二支持軸２２７は第二支持軸変位装置２２７ａによって、駆動軸２２２との平行状態を保持しつつ、少なくとも一定の円筒素材２３６の半径方向（即ち、図１８中に示す矢印Ｒおよび矢印Ｓの方向）に変位可能な構成としている。そして、第二支持軸２２７上には、外側切刃２２８および外側押え部材２２９を配設している。
【０４９４】
外側切刃２２８は、第二支持軸２２７上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形の鋼製部材であり、前記内側切刃２２５と一対で円筒素材２３６を剪断するための切刃を構成するものである。
【０４９５】
外側切刃２２８は、該外側切刃２２８の軸心が第二支持軸２２７の軸心と一致するように、第二支持軸２２７上に軸支されており、第二支持軸２２７の軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、外側切刃２２８は、端面２２８ａを半切り基準位置Ｂ１０に合わせて、半切り基準位置Ｂ１０よりも円筒素材２３６の一端部２３６ｇ側に配置される構成としている。
【０４９６】
外側押え部材２２９は、第二支持軸２２７上に図示しないベアリング等を介して軸支され外側切刃２２８と略同径に形成される略円柱形の弾性部材であり、内側切刃２２５と一対となるように配設されるものである。また、外側押え部材２２９は、略円柱状の弾性部材である芯部材２２９ａの周囲を、略円筒状の鋼製部材である殻部材２２９ｂで覆う構造としている。
【０４９７】
このように、弾性部材たる芯部材２２９ａを鋼製部材たる殻部材２２９ｂで覆うことにより、弾力性を確保しつつ、円筒素材２３６を塑性変形させることができる程度の応力が作用しても尚、降伏することのない高い弾性係数を確保する構成としている。
そして、外側押え部材２２９によって、内側切刃２２５が押圧される円筒素材２３６の背後を押圧しつつ円筒素材２３６のズレを防止して、内側切刃２２５による押圧力が確実に円筒素材２３６に付与されるようにするものである。
【０４９８】
また、外側押え部材２２９は、外側切刃２２８と同様に、外側押え部材２２９の軸心が第二支持軸２２７の軸心と一致するように、第二支持軸２２７上に軸支されており、外側押え部材２２９が第二支持軸２２７の軸心回りに変形しながら従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、外側押え部材２２９は、半切り基準位置Ｂ１０よりも円筒素材２３６の他端部２３６ｈ側に、外側切刃２２８の端面２２８ａに隣接させて配置する構成としている。
【０４９９】
このように、本発明の第十実施例に係る円筒素材切断装置２２１では、内側切刃２２５および外側切刃２２８を、それぞれ半切り基準位置Ｂ１０を挟んで他端部２３６ｈ側と一端部２３６ｇ側に配置することにより、円筒素材２３６を半切り基準位置Ｂ１０において剪断して半切り状態にすることが可能な構成としている。
【０５００】
外側切刃２２８の位置情報は、第二支持軸２２７の状態（姿勢）に基づいて、第二支持軸変位装置２２７ａによって検出することができる。また、外側切刃２２８の工具負荷は、負荷センサ２２７ｂによって検出することができる。負荷センサ２２７ｂは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、第二支持軸２２７に対して負荷センサ２２７ｂを介して外側切刃２２８を配設することにより、外側切刃２２８に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第十実施例に係る円筒素材切断装置２２１は、外側切刃２２８に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、外側切刃２２８の状態を把握することができる。
【０５０１】
このように、本発明の第十実施例に係る円筒素材切断装置２２１は、外側切刃２２８と、該外側切刃２２８の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、外側切刃２２８の位置を検出する位置センサとなる第二支持軸変位装置２２７ａと、外側切刃２２８に作用する工具負荷を検出する負荷センサ２２８ｂと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＢを備えている。
【０５０２】
即ち、本発明の第十実施例に係る円筒素材切断装置２２１では、工具ユニットＡ・Ｂという２個の工具ユニットからなる素材切断装置８を備えている。
【０５０３】
次に、本発明の第十実施例に係る円筒素材切断装置２２１の制御方法について、図１、図１８および図１９を用いて説明をする。図１９は本発明の第十実施例に係る円筒素材切断装置の制御フロー図である。尚、以下の説明では、各工具ユニットＡ・Ｂが、図１８中の矢印Ｐ・Ｒの方向に変位する動作を前進と定め、図１８中の矢印Ｑ・Ｓの方向に変位する動作を後退と定めるものとする。
【０５０４】
本発明の第十実施例に係る円筒素材切断装置２２１の動作を制御する制御機器の構成は、図１に示す如く、制御装置１に対して、素材保持装置６、製品取り出し装置７、素材切断装置８等が接続される構成としている。そして、本発明の第十実施例に係る円筒素材切断装置２２１は、工具ユニットＡおよび工具ユニットＢの２種類の工具ユニットを備えている。
図１８に示す如く、円筒素材切断装置２２１に対する円筒素材２３６のセットが完了すると、円筒素材２３６のセットが完了した旨の信号が図１に示す素材保持装置６から制御装置１に入力される。これにより円筒素材切断装置２２１による円筒素材２３６の切断加工が開始されたことが制御装置１によって認識され、図１９に示す制御フロー図に従った加工動作の制御が開始される。
【０５０５】
（準備工程）
図１９に示す如く、加工動作の制御が開始されると、まず始めに、工具ユニットＡと工具ユニットＢの半切り時における半切り完了位置を設定し、制御装置１の記憶部３に記憶しておく（Ｓｔｅｐ−０１０）。
【０５０６】
次に、記憶部３に記憶される半切り量増加禁止フラグと半切り量減少禁止フラグの値をリセットして「０」としておく（Ｓｔｅｐ−０２０）。
【０５０７】
（半切り工程）
次に、素材保持装置６のスライド動作部６ｂによって、円筒素材２３６を所定の半切り基準位置位置Ｂ１０まで軸方向にスライドさせる（Ｓｔｅｐ−１００）。そして、工具ユニットＡを図１８中に示す矢印Ｐの方向に前進させるとともに、工具ユニットＢを図１８中に示す矢印Ｓの方向に後退させて、工具ユニットＡと工具ユニットＢによって円筒素材２３６を半切りする（Ｓｔｅｐ−１１０）。
このとき、各工具ユニットＡ・Ｂの位置と工具負荷の情報は制御装置１に入力され、制御装置１によって、各工具ユニットＡ・Ｂによる半切り状態を監視している。
【０５０８】
次に、半切り時における工具負荷の状況による判定を行う（Ｓｔｅｐ−１２０）。ここでは、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、半切り時における工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出されるか否かによる判定を制御装置１によって行っている。そして、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出されない場合には、半切り工程の次のステップ（Ｓｔｅｐ−１３０）に移行する。
【０５０９】
次のステップ（Ｓｔｅｐ−１３０）では、各工具ユニットＡ・Ｂの配置状況による判定を行う。ここでは、制御装置１に入力される各工具ユニットＡ・Ｂの位置情報に基づいて、制御装置１によって、各工具ユニットＡ・Ｂが、半切り完了位置に到達しているか否かによる判定を行っている。そして、各工具ユニットＡ・Ｂが、未だ半切り完了位置に到達していない場合には、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−１１０）に戻って、半切り工程を繰り返し継続する。
【０５１０】
また、各工具ユニットＡ・Ｂが、半切り完了位置に到達している場合には、後述する逆切り工程（Ｓｔｅｐ−２１０）に移行する。
【０５１１】
（半切り量減少処理工程）
一方、前述した半切り時における工具負荷の状況による判定（Ｓｔｅｐ−１２０）において、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急減が検出された場合には、各工具ユニットＡ・Ｂを原点位置へ復帰させる（Ｓｔｅｐ−４００）とともに、半切り量減少処理工程に移行する。
【０５１２】
半切り時において、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具負荷の急減が検出された場合には、半切りによって円筒素材２３６が切断されている。このように、円筒素材２３６が半切りによって切断されてしまうと、このとき切り出された部材は上下抜きの手法によって切断されたリング部材（図示せず）２３７とはならずにバリが生じてしまう。このため、切り出された部材は不良品として円筒素材切断装置１６１から取り出される（Ｓｔｅｐ−４１０）。
【０５１３】
半切りによって円筒素材２３６が切断されてしまう理由は、半切り量が大きすぎることであるため、半切り量の設定値を減少させる処理を行うべきであるが、その前に、記憶部３に記憶された半切り量減少禁止フラグの値が「１」であるか否かを確認する判定を行っている（Ｓｔｅｐ−４２０）。
【０５１４】
ここで、半切り量減少禁止フラグの値が「１」でない場合には、工具ユニットＡの半切り完了位置を図１８中に示す矢印Ｑの方向に後退させるとともに、工具ユニットＢの半切り完了位置を図１８中に示す矢印Ｒの方向に前進させて、半切り量の設定値を減少させる（Ｓｔｅｐ−４３０）。
また、これ以降に半切り量の設定値を増加させる処理を行うと、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−４３０）の処理に反するため、以降は半切り量の設定値を増加させる処理を禁止すべく、半切り量増加禁止フラグの値を「１」に設定し（Ｓｔｅｐ−４４０）、その後後述する円筒素材長さ確認工程（Ｓｔｅｐ−３１０）に移行する。
【０５１５】
また、半切り量減少禁止フラグの値が「１」である場合には、半切り量の設定値を減少させる処理ができないため、これ以上は制御を継続することができない。この場合には、制御装置１によって、円筒素材切断装置２２１のメンテナンスが必要であるとの判断がなされて、加工が停止される。
【０５１６】
（逆切り工程）
（Ｓｔｅｐ−１３０）を経て半切り工程が完了した後に、工具ユニットＡを図１８中に示す矢印Ｑの方向に後退させるとともに、工具ユニットＢを図１８中に示す矢印Ｒの方向に前進させて、円筒素材２３６の半切り箇所を逆切りする（Ｓｔｅｐ−２１０）。
【０５１７】
次に、逆切り時における工具負荷の状況による判定を行う（Ｓｔｅｐ−２２０）。ここでは、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、逆切り時において工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急増が検出されるか否かによる判定を制御装置１によって行っている。そして、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急増が検出されない場合には、後述する半切り量増加処理工程における判定（Ｓｔｅｐ−５１０）に移行する。
【０５１８】
一方、前記判定（Ｓｔｅｐ−２２０）において、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急増が検出された場合には、各工具ユニットＡ・Ｂを原点位置に復帰させて、逆切り工程を完了する（Ｓｔｅｐ−２３０）。
【０５１９】
（半切り量増加処理工程）
前記判定（Ｓｔｅｐ−２２０）において、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＢの工具負荷の急増が検出されない場合には、半切り量増加処理工程における、各工具ユニットＡ・Ｂの工具負荷の状況による判定に移行する（Ｓｔｅｐ−５１０）。ここでは、制御装置１に入力される各工具ユニットＡ・Ｂの工具負荷の情報に基づいて、制御装置１によって、各工具ユニットＡ・Ｂの工具負荷が「０」となっているか否かによる判定を行っている。そして、各工具ユニットＡ・Ｂの工具負荷が「０」となっていない場合には、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−２１０）に戻って、逆切り工程における処理を繰り返し継続する。
【０５２０】
また、各工具ユニットＡ・Ｂの工具負荷が「０」となっている場合には、各工具ユニットＡ・Ｂを原点位置へ復帰させる（Ｓｔｅｐ−５２０）とともに、半切り量増加処理工程における処理を継続する。
【０５２１】
逆切り時において、各工具ユニットＡ・Ｂの工具負荷が「０」となっているにも係わらず、工具負荷の急増が検出されなかった場合には、逆切りによって円筒素材２３６が切断されなかったと判断できる。このように、円筒素材２３６が逆切りによって切断されないと、分離されなかった不良品となる部材が円筒素材２３６に残されてしまう。このため、分離されなかった不良品は分離して、円筒素材切断装置２２１から取り出される（Ｓｔｅｐ−５３０）。
【０５２２】
逆切り時において、各工具ユニットＡ・Ｂの工具負荷が「０」となっているにも係わらず、円筒素材２３６が切断されない理由は、半切り量が小さすぎることであるため、半切り量の設定値を増加させる処理を行うべきであるが、その前に、記憶部３に記憶された半切り量増加禁止フラグの値が「１」であるか否かを確認する判定を行っている（Ｓｔｅｐ−５４０）。
【０５２３】
ここで、半切り量増加禁止フラグの値が「１」でない場合には、工具ユニットＡの半切り完了位置を図１８中に示す矢印Ｐの方向に前進させるとともに、工具ユニットＢの半切り完了位置を図１８中に示す矢印Ｓの方向に後退させて、半切り量の設定値を増加させる（Ｓｔｅｐ−５５０）。
またこれ以降に、半切り量の設定値を減少させる処理を行うと、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−５５０）の処理に反するため、以降は半切り量の設定値を減少させる処理を禁止すべく、半切り量減少禁止フラグの値を「１」に設定し（Ｓｔｅｐ−５６０）、その後後述する円筒素材長さ確認工程（Ｓｔｅｐ−３１０）に移行する。
【０５２４】
また、半切り量増加禁止フラグの値が「１」である場合には、半切り量の設定値を増加させる処理ができないため、これ以上は制御を継続することができない。この場合には、制御装置１によって、円筒素材切断装置２２１のメンテナンスが必要であるとの判断がなされて、加工が停止される。
【０５２５】
（円筒素材長さ確認工程）
逆切り工程が完了すると、切り出された製品（リング部材）を製品取り出し装置７によって取り出して（Ｓｔｅｐ−３００）、その後、円筒素材長さが加工限界長さ以下であるか否かの判定を行う（Ｓｔｅｐ−３１０）。
【０５２６】
円筒素材２３６の長さが、予め設定した加工限界長さ以下になっていなければ、制御装置１によって、まだ円筒素材２３６からリング部材を切り出すことができると判定され、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−１００）に戻って、加工を継続する。
一方、円筒素材２３６の長さが、予め設定した加工限界長さ以下になっていれば、制御装置１によって、これ以上円筒素材２３６からリング部材を切り出すことができないと判定され、加工を終了する。
以上で、本発明の第十実施例に係る円筒素材切断装置２２１に対する制御フロー図に従った一連の制御動作が完結する。
【０５２７】
次に、本発明の第十一実施例に係る円筒素材切断装置について、図２０を用いて説明する。図２０は本発明の第十一実施例に係る円筒素材切断装置の全体構成を示す模式図である。
図２０に示す如く、本発明の第十一実施例に係る円筒素材切断装置２４１は、駆動軸２４２、駆動軸変位装置２４２ａ、チャック２４３、第一支持軸２４４、外側第一支持軸変位装置２４４ｃ、内側切刃２４５、内側押え部材２４６、第二支持軸２４７、外側第二支持軸変位装置２４７ｃ、外側切刃２４８、外側押え部材２４９等により構成している。
【０５２８】
駆動軸２４２は、図示しないモータ等の駆動源により回転駆動される軸部であり、駆動軸変位装置２４２ａによって軸支され、少なくとも軸心方向に変位可能な構成としている。また、駆動軸２４２の末端部２４２ｂには、チャック２４３を固設している。
【０５２９】
チャック２４３は、該チャック２４３の軸心が駆動軸２４２の軸心と一致するように駆動軸２４２の末端部２４２ｂに固設されており、駆動軸２４２の回転に伴って、チャック２４３が駆動軸２４２の軸心回りに偏心することなく回転する構成としている。
【０５３０】
またチャック２４３は、円筒素材切断装置２４１の切断対象物たる円筒素材２５６を保持するための部位である複数の爪部２４３ａ・２４３ａ・・・を備えており、爪部２４３ａ・２４３ａ・・・によって、円筒素材２５６の軸心を駆動軸２４２およびチャック２４３の軸心と一致させるようにして、円筒素材２５６の一端部２５６ｇを保持するようにしている。これにより、駆動軸２４２の回転に伴って、チャック２４３によって保持される円筒素材２５６を、駆動軸２４２の軸心回りに偏心することなく回転させることができる。また、チャック２４３によって保持される円筒素材２５６の一端部２５６ｇとは反対側の他端部２５６ｈを、切断加工が施される加工対象部位としている。
【０５３１】
そして、駆動軸変位装置２４２ａによって、チャック２４３により保持される円筒素材２５６の軸心方向へ送るための送り機構を構成し、他端部２５６ｈの所望する切断位置Ｘ１１を半切り基準位置Ｂ１１や逆切り基準位置Ｃ１１に一致させるために、円筒素材２５６を軸心方向に変位させることが可能な構成としている。
【０５３２】
また、円筒素材切断装置２４１には、駆動軸２４２、駆動軸変位装置２４２ａ、チャック２４３等の動作状態を検出する状態検出部２４２ｃを備えており、円筒素材切断装置２４１の各部２４２・２４２ａ・２４３の動作状況を検出して、制御装置１によって、円筒素材切断装置２４１の動作状況を把握している。
【０５３３】
このように、本発明の第十一実施例に係る円筒素材切断装置２４１では、回転動作部６ａである駆動軸２４２と、スライド動作部６ｂである駆動軸変位装置２４２ａと、クランプ動作部６ｃであるチャック２４３と、さらに、これらの各動作部２４２・２４２ａ・２４３の状態を検出する状態検出部２４２ｃと、によって素材保持装置６を構成している。
【０５３４】
第一支持軸２４４は、外側第一支持軸２４４ａと内側第一支持軸２４４ｂからなり、各軸２４４ａ・２４４ｂともに、駆動軸２４２に対して平行となるように、それぞれ外側第一支持軸変位装置２４４ｃおよび内側第一支持軸変位装置２４４ｄにより軸止されており、チャック２４３によって保持される円筒素材２５６の内部に配設される軸部である。また、各軸２４４ａ・２４４ｂは各変位装置２４４ｃ・２４４ｄによって、駆動軸２４２との平行状態を保持しつつ、少なくとも一定の円筒素材２５６の半径方向（即ち、図２０中に示す矢印Ｐおよび矢印Ｑの方向）に変位可能な構成としている。そして、外側第一支持軸２４４ａ上には内側切刃２４５を配設し、内側第一支持軸２４４ｂ上には内側押え部材２４６を配設している。
【０５３５】
内側切刃２４５は、外側第一支持軸２４４ａ上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形の鋼製部材であり、円筒素材２５６を剪断するための切刃を構成するものである。
【０５３６】
内側切刃２４５は、該内側切刃２４５の軸心が外側第一支持軸２４４ａの軸心と一致するように、外側第一支持軸２４４ａ上に軸支されており、外側第一支持軸２４４ａの軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、内側切刃２４５は、端面２４５ａを半切り基準位置Ｂ１１に合わせて、半切り基準位置Ｂ１１よりも円筒素材２５６の他端部２５６ｈ側に配置される構成としている。
【０５３７】
内側押え部材２４６は、内側第一支持軸２４４ｂ上に図示しないベアリング等を介して軸支され内側切刃２４５と略同径に形成される略円柱形の弾性部材であり、外側切刃２４８と一対となるように配設されるものである。そして、内側押え部材２４６によって、外側切刃２４８が押圧される円筒素材２５６の背後を押圧しつつ円筒素材２５６のズレを防止して、外側切刃２４８による押圧力が確実に円筒素材２５６に付与されるようにする役割を果たすものである。
【０５３８】
また、内側押え部材２４６は、内側押え部材２４６の軸心が内側第一支持軸２４４ｂの軸心と一致するように、内側第一支持軸２４４ｂ上に軸支されており、内側押え部材２４６が内側第一支持軸２４４ｂの軸心回りに変形しながら従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、内側押え部材２４６は、半切り基準位置Ｂ１１よりも円筒素材２５６の一端部２５６ｇ側に、内側切刃２４５の端面２４５ａに隣接させて配置する構成としている。
【０５３９】
内側切刃２４５の位置情報は、外側第一支持軸２４４ａの状態（姿勢）に基づいて、外側第一支持軸変位装置２４４ｃによって検出することができる。また、内側切刃２４５の工具負荷は、負荷センサ２４４ｅによって検出することができる。負荷センサ２４４ｅは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、外側第一支持軸２４４ａに対して負荷センサ２４４ｅを介して内側切刃２４５を配設することにより、内側切刃２４５に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第十一実施例に係る円筒素材切断装置２４１は、内側切刃２４５に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、内側切刃２４５の状態を把握することができる。
【０５４０】
このように、本発明の第十一実施例に係る円筒素材切断装置２４１は、内側切刃２４５と、該内側切刃２４５の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、内側切刃２４５の位置を検出する位置センサとなる外側第一支持軸変位装置２４４ｃと、内側切刃２４５に作用する工具負荷を検出する負荷センサ２４４ｅと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＡを備えている。
【０５４１】
また、内側押え部材２４６の位置情報は、内側第一支持軸２４４ｂの状態（姿勢）に基づいて、内側第一支持軸変位装置２４４ｄによって検出することができる。また、内側押え部材２４６の工具負荷は、負荷センサ２４４ｆによって検出することができる。負荷センサ２４４ｆは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、内側第一支持軸２４４ｂに対して負荷センサ２４４ｆを介して内側押え部材２４６を配設することにより、内側押え部材２４６に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第十一実施例に係る円筒素材切断装置２４１は、内側押え部材２４６に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、内側押え部材２４６の状態を把握することができる。
【０５４２】
このように、本発明の第十一実施例に係る円筒素材切断装置２４１は、内側押え部材２４６と、該内側押え部材２４６の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、内側押え部材２４６の位置を検出する位置センサとなる内側第一支持軸変位装置２４４ｄと、内側押え部材２４６に作用する工具負荷を検出する負荷センサ２４４ｆと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＢを備えている。
【０５４３】
第二支持軸２４７は、第一支持軸２４４と同様に、外側第二支持軸２４７ａと内側第二支持軸２４７ｂからなり、各軸２４７ａ・２４７ｂともに、駆動軸２４２に対して平行となるように、それぞれ外側第二支持軸変位装置２４７ｃおよび内側第二支持軸変位装置２４７ｄにより軸止されている。一方、第二支持軸２４７は、第一支持軸２４４とは異なり、チャック２４３によって保持される円筒素材２５６の外部に配設される構成としている。また、各軸２４７ａ・２４７ｂは各変位装置２４７ｃ・２４７ｄによって、駆動軸２４２との平行状態を保持しつつ、少なくとも一定の円筒素材２５６の半径方向（即ち、図２０中に示す矢印Ｒおよび矢印Ｓの方向）に変位可能な構成としている。そして、外側第二支持軸２４７ａ上には外側切刃２４８を配設し、内側第二支持軸２４７ｂ上には外側押え部材２４９を配設している。
【０５４４】
外側切刃２４８は、外側第二支持軸２４７ａ上に図示しないベアリング等を介して軸支されている略円柱形の鋼製部材であり、内側切刃２４５と一対で円筒素材２５６を剪断するための切刃を構成するものである。
【０５４５】
外側切刃２４８は、該外側切刃２４８の軸心が外側第二支持軸２４７ａの軸心と一致するように、外側第二支持軸２４７ａ上に軸支されており、外側第二支持軸２４７ａの軸心回りに偏心することなく従動的に自由に回転することが可能な構成としている。そして、外側切刃２４８は、端面２４８ａを半切り基準位置Ｂ１１に合わせて、半切り基準位置Ｂ１１よりも円筒素材２５６の一端部２５６ｇ側に配置される構成としている。
【０５４６】
外側押え部材２４９は、内側第二支持軸２４７ｂ上に図示しないベアリング等を介して軸支され外側切刃２４８と略同径に形成される略円柱形の弾性部材であり、内側切刃２４５と一対となるように配設されるものである。また、外側押え部材２４９は、略円柱状の弾性部材である芯部材２４９ａの周囲を、略円筒状の鋼製部材である殻部材２４９ｂで覆う構造としている。
【０５４７】
このように、弾性部材たる芯部材２４９ａを鋼製部材たる殻部材２４９ｂで覆うことにより、弾力性を確保しつつ、円筒素材２５６を塑性変形させることができる程度の応力が作用しても尚、降伏することのない高い弾性係数を確保する構成としている。
そして、外側押え部材２４９によって、内側切刃２４５が押圧される円筒素材２５６の背後を押圧しつつ円筒素材２５６のズレを防止して、内側切刃２４５による押圧力が確実に円筒素材２５６に付与されるようにする役目を果たすものである。
【０５４８】
また、外側押え部材２４９は、外側押え部材２４９の軸心が内側第二支持軸２４７ｂの軸心と一致するように、内側第二支持軸２４７ｂ上に軸支されており、外側押え部材２４９が内側第二支持軸２４７ｂの軸心回りに従動的に自由に変形しながら回転することが可能な構成としている。そして、外側押え部材２４９は、半切り基準位置Ｂ１１よりも円筒素材２５６の他端部２５６ｈ側に、外側切刃２４８の端面２４８ａに隣接させて配置する構成としている。
【０５４９】
このように、本発明の第十一実施例に係る円筒素材切断装置２４１では、内側切刃２４５および外側切刃２４８を、それぞれ半切り基準位置Ｂ１１を挟んで他端部２５６ｈ側と一端部２５６ｇ側に配置することにより、円筒素材２５６を半切り基準位置Ｂ１１において剪断して半切り状態にすることが可能な構成としている。
【０５５０】
外側切刃２４８の位置情報は、外側第二支持軸２４７ａの状態（姿勢）に基づいて、外側第二支持軸変位装置２４７ｃによって検出することができる。また、外側切刃２４８の工具負荷は、負荷センサ２４７ｅによって検出することができる。負荷センサ２４７ｅは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、外側第二支持軸２４７ａに対して負荷センサ２４７ｅを介して外側切刃２４８を配設することにより、外側切刃２４８に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第十一実施例に係る円筒素材切断装置２４１は、外側切刃２４８に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、外側切刃２４８の状態を把握することができる。
【０５５１】
このように、本発明の第十一実施例に係る円筒素材切断装置２４１は、外側切刃２４８と、該外側切刃２４８の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、外側切刃２４８の位置を検出する位置センサとなる外側第二支持軸変位装置２４７ｃと、外側切刃２４８に作用する工具負荷を検出する負荷センサ２４７ｅと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＣを備えている。
【０５５２】
外側押え部材２４９の位置情報は、内側第二支持軸２４７ｂの状態（姿勢）に基づいて、内側第二支持軸変位装置２４７ｄによって検出することができる。また、内側第二支持軸２４７ｂの工具負荷は、負荷センサ２４７ｆによって検出することができる。負荷センサ２４７ｆは、例えば、６分力ロードセルを採用することができ、内側第二支持軸２４７ｂに対して負荷センサ２４７ｆを介して外側押え部材２４９を配設することにより、外側押え部材２４９に作用する工具負荷を検出することができる。つまり、本発明の第十一実施例に係る円筒素材切断装置２４１は、外側押え部材２４９に対する状態検出部８ｆを備えており、制御装置１によって、外側押え部材２４９の状態を把握することができる。
【０５５３】
このように、本発明の第十一実施例に係る円筒素材切断装置２４１は、外側押え部材２４９と、該外側押え部材２４９の前後動作部８ｂおよびスライド動作部８ｃであり、さらに、外側押え部材２４９の位置を検出する位置センサとなる内側第二支持軸変位装置２４７ｄと、外側押え部材２４９に作用する工具負荷を検出する負荷センサ２４７ｆと、からなる工具ユニット８ａである工具ユニットＤを備えている。
【０５５４】
即ち、本発明の第十一実施例に係る円筒素材切断装置２４１では、工具ユニットＡ・Ｂ・Ｃ・Ｄという４個の工具ユニットからなる素材切断装置８を備えている。
【０５５５】
次に、本発明の第十一実施例に係る円筒素材切断装置２４１の制御方法について、図１、図２０および図２１を用いて説明をする。図２１は本発明の第十一実施例に係る円筒素材切断装置の制御フロー図である。尚、以下の説明では、各工具ユニットＡ・Ｂ・Ｃ・Ｄが、図２０中の矢印Ｐ・Ｒ・Ｔ・Ｖの方向に変位する動作を前進と定め、図２０中の矢印Ｑ・Ｓ・Ｕ・Ｗの方向に変位する動作を後退と定めるものとする。
【０５５６】
本発明の第十一実施例に係る円筒素材切断装置２４１の動作を制御する制御機器の構成は、図１に示す如く、制御装置１に対して、素材保持装置６、製品取り出し装置７、素材切断装置８等が接続される構成としている。そして、本発明の第十一実施例に係る円筒素材切断装置２４１は、工具ユニットＡ〜工具ユニットＤの４種類の工具ユニットを備えている。
図２０に示す如く、円筒素材切断装置２４１に対する円筒素材２５６のセットが完了すると、円筒素材２５６のセットが完了した旨の信号が図１に示す素材保持装置６から制御装置１に入力される。これにより円筒素材切断装置２４１による円筒素材２５６の切断加工が開始されたことが制御装置１によって認識され、図２１に示す制御フロー図に従った加工動作の制御が開始される。
【０５５７】
（準備工程）
図２１に示す如く、加工動作の制御が開始されると、まず始めに、工具ユニットＡと工具ユニットＣの半切り時における半切り完了位置と、工具ユニットＢと工具ユニットＤの逆切り時における逆切り完了位置を設定し、制御装置１の記憶部３に記憶しておく（Ｓｔｅｐ−０１０）。
【０５５８】
次に、記憶部３に記憶される半切り量増加禁止フラグと半切り量減少禁止フラグの値をリセットして「０」としておく（Ｓｔｅｐ−０２０）。
【０５５９】
（半切り工程）
次に、素材保持装置６のスライド動作部６ｂによって、円筒素材２５６を所定の半切り位置まで軸方向にスライドさせる（Ｓｔｅｐ−１００）。そして、工具ユニットＡと工具ユニットＢを図２０中に示す矢印Ｐの方向に前進させるとともに、工具ユニットＣと工具ユニットＤを図２０中に示す矢印Ｓの方向に後退させて、各工具ユニットＡ・Ｂ・Ｃ・Ｄによって円筒素材２５６を半切りする（Ｓｔｅｐ−１１０）。
このとき、各工具ユニットＡ・Ｂ・Ｃ・Ｄの位置と工具負荷の情報は制御装置１に入力され、制御装置１によって、各工具ユニットＡ・Ｂ・Ｃ・Ｄによる半切り状態を監視している。
【０５６０】
次に、半切り時における工具負荷の状況による判定を行う（Ｓｔｅｐ−１２０）。ここでは、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、半切り時における工具ユニットＡまたは工具ユニットＣの工具負荷の急減が検出されるか否かによる判定を制御装置１によって行っている。そして、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＣの工具負荷の急減が検出されない場合には、半切り工程の次のステップ（Ｓｔｅｐ−１３０）に移行する。
【０５６１】
次のステップ（Ｓｔｅｐ−１３０）では、各工具ユニットＡ・Ｃの配置状況による判定を行う。ここでは、制御装置１に入力される各工具ユニットＡ・Ｃの位置情報に基づいて、制御装置１によって、各工具ユニットＡ・Ｃが、半切り完了位置に到達しているか否かによる判定を行っている。そして、各工具ユニットＡ・Ｃが、未だ半切り完了位置に到達していなければ、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−１１０）に戻って、半切り工程を繰り返し継続する。
【０５６２】
また、各工具ユニットＡ・Ｃが、半切り完了位置に到達していれば、後述する逆切り工程（Ｓｔｅｐ−２１０）に移行する。
【０５６３】
（半切り量減少処理工程）
一方、前述した半切り時における工具負荷の状況による判定（Ｓｔｅｐ−１２０）において、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＣの工具負荷の急減が検出された場合には、各工具ユニットＡ・Ｂ・Ｃ・Ｄを原点位置へ復帰させる（Ｓｔｅｐ−４００）とともに、半切り量減少処理工程に移行する。
【０５６４】
半切り時において、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具負荷の急減が検出された場合には、半切りによって円筒素材２５６が切断されている。このように、円筒素材２５６が半切りによって切断されてしまうと、このとき切り出された部材は上下抜きの手法によって切断されたリング部材（図示せず）とはならずにバリが生じてしまう。このため、切り出された部材は不良品として円筒素材切断装置２４１から取り出される（Ｓｔｅｐ−４１０）。
【０５６５】
半切りによって円筒素材２５６が切断されてしまう理由は、半切り量が大きすぎることであるため、半切り量の設定値を減少させる処理を行うべきであるが、その前に、記憶部３に記憶された半切り量減少禁止フラグの値が「１」であるか否かを確認する判定を行っている（Ｓｔｅｐ−４２０）。
【０５６６】
ここで、半切り量減少禁止フラグの値が「１」でない場合には、工具ユニットＡの半切り完了位置を図２０中に示す矢印Ｑの方向に後退させるとともに、工具ユニットＣの半切り完了位置を図２０中に示す矢印Ｒの方向に前進させて、半切り量の設定値を減少させる（Ｓｔｅｐ−４３０）。
また、これ以降に半切り量の設定値を増加させる処理を行うと、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−４３０）の処理に反するため、以降は半切り量の設定値を増加させる処理を禁止すべく、半切り量増加禁止フラグの値を「１」に設定し（Ｓｔｅｐ−４４０）、その後後述する円筒素材長さ確認工程に移行する。
【０５６７】
また、半切り量減少禁止フラグの値が「１」である場合には、半切り量の設定値を減少させる処理ができないため、これ以上は制御を継続することができない。この場合には、制御装置１によって、円筒素材切断装置２４１のメンテナンスが必要であるとの判断がなされて、加工が停止される。
【０５６８】
（逆切り工程）
（Ｓｔｅｐ−１３０）を経て半切り工程が完了した後に、工具ユニットＡと工具ユニットＤを図２０中に示す矢印Ｑおよび矢印Ｓの方向に後退させるとともに、工具ユニットＢと工具ユニットＣを図２０中に示す矢印Ｐおよび矢印Ｒの方向に前進させて、円筒素材２５６の半切り箇所を逆切りする（Ｓｔｅｐ−２１０）。
【０５６９】
次に、逆切り時における工具負荷の状況による判定を行う（Ｓｔｅｐ−２２０）。ここでは、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、逆切り時において工具ユニットＡまたは工具ユニットＣの工具負荷の急増が検出されるか否かによる判定を制御装置１によって行っている。そして、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＣの工具負荷の急増が検出されなければ、後述する半切り量増加処理工程における判定（Ｓｔｅｐ−５１０）に移行する。
【０５７０】
一方、前記判定（Ｓｔｅｐ−２２０）において、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＣの工具負荷の急増が検出されれば、各工具ユニットＡ・Ｂ・Ｃ・Ｄを原点位置に復帰させて、逆切り工程を完了する（Ｓｔｅｐ−２３０）。
【０５７１】
（半切り量増加処理工程）
負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具ユニットＡまたは工具ユニットＣの工具負荷の急増が検出されなければ、半切り量増加処理工程における、各工具ユニットＢ・Ｄの配置状況による判定に移行する（Ｓｔｅｐ−５１０）。ここでは、制御装置１に入力される各工具ユニットＢ・Ｄの配置情報に基づいて、制御装置１によって、各工具ユニットＢ・Ｄが、逆切り完了位置に到達しているか否かによる判定を行っている。そして、各工具ユニットＢ・Ｄが、未だ逆切り完了位置に到達していなければ、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−２１０）に戻って、逆切り工程における処理を繰り返し継続する。
【０５７２】
また、各工具ユニットＢ・Ｄが、逆切り完了位置に到達していれば、各工具ユニットＡ・Ｂ・Ｃ・Ｄを原点位置へ復帰させる（Ｓｔｅｐ−５２０）とともに、半切り量増加処理工程における処理を継続する。
【０５７３】
逆切り時において、各工具ユニットＢ・Ｄが逆切り完了位置に到達しているにも係わらず、負荷センサ８ｅ・８ｅによって、工具負荷の急減が検出されなかった場合には、逆切りによって円筒素材２５６が切断されなかったと判断できる。このように、円筒素材２５６が逆切りによって切断されないと、分離されなかった不良品となる部材が円筒素材２５６に残されてしまう。このため、分離されなかった不良品は分離して、円筒素材切断装置２４１から取り出される（Ｓｔｅｐ−５３０）。
【０５７４】
逆切り時において、各工具ユニットＢ・Ｄが逆切り完了位置に到達しているにも係わらず、円筒素材２５６が切断されない理由は、半切り量が小さすぎることであるため、半切り量の設定値を増加させる処理を行うべきであるが、その前に、記憶部３に記憶された半切り量増加禁止フラグの値が「１」であるか否かを確認する判定を行っている（Ｓｔｅｐ−５４０）。
【０５７５】
ここで、半切り量増加禁止フラグの値が「１」でない場合には、工具ユニットＡの半切り完了位置を図２０中に示す矢印Ｐの方向に前進させるとともに、工具ユニットＣの半切り完了位置を図２０中に示す矢印Ｓの方向に後退させて、半切り量の設定値を増加させる（Ｓｔｅｐ−５５０）。
またこれ以降に、半切り量の設定値を減少させる処理を行うと、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−５５０）の処理に反するため、以降は半切り量の設定値を減少させる処理を禁止すべく、半切り量減少禁止フラグの値を「１」に設定し（Ｓｔｅｐ−５６０）、その後後述する円筒素材長さ確認工程（Ｓｔｅｐ−３１０）に移行する。
【０５７６】
また、半切り量増加禁止フラグの値が「１」である場合には、半切り量の設定値を増加させる処理ができないため、これ以上は制御を継続することができない。この場合には、制御装置１によって、円筒素材切断装置２４１のメンテナンスが必要であるとの判断がなされて、加工が停止される。
【０５７７】
（円筒素材長さ確認工程）
逆切り工程が完了すると、切り出された製品（リング部材）を製品取り出し装置７によって取り出して（Ｓｔｅｐ−３００）、その後、円筒素材長さが加工限界長さ以下であるか否かの判定を行う（Ｓｔｅｐ−３１０）。
【０５７８】
円筒素材２５６の長さが、予め設定した加工限界長さ以下になっていなければ、制御装置１によって、まだ円筒素材２５６からリング部材を切り出すことができると判定され、前述したステップ（Ｓｔｅｐ−１００）に戻って、加工を継続する。
一方、円筒素材２５６の長さが、予め設定した加工限界長さ以下になっていれば、制御装置１によって、これ以上円筒素材２５６からリング部材を切り出すことができないと判定され、加工を終了する。
以上で、本発明の第十一実施例に係る円筒素材切断装置２４１に対する制御フロー図に従った一連の制御動作が完結する。
【図面の簡単な説明】
【０５７９】
【図１】本発明の一実施例に係る円筒素材切断装置における制御機器の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第一実施例に係る円筒素材切断装置の全体構成を示す模式図。
【図３】本発明の第一実施例に係る円筒素材切断装置の制御フロー図。
【図４】本発明の第二実施例に係る円筒素材切断装置の全体構成を示す模式図。
【図５】本発明の第三実施例に係る円筒素材切断装置の全体構成を示す模式図。
【図６】本発明の第三実施例に係る円筒素材切断装置の制御フロー図。
【図７】本発明の第四実施例に係る円筒素材切断装置の全体構成を示す模式図。
【図８】本発明の第四実施例に係る円筒素材切断装置の制御フロー図。
【図９】本発明の第五実施例に係る円筒素材切断装置の全体構成を示す模式図。
【図１０】本発明の第六実施例に係る円筒素材切断装置の全体構成を示す模式図。
【図１１】本発明の第六実施例に係る円筒素材切断装置の制御フロー図。
【図１２】本発明の第七実施例に係る円筒素材切断装置の全体構成を示す模式図。
【図１３】本発明の第七実施例に係る円筒素材切断装置の制御フロー図。
【図１４】本発明の第八実施例に係る円筒素材切断装置の全体構成を示す模式図。
【図１５】本発明の第八実施例に係る円筒素材切断装置の制御フロー図。
【図１６】本発明の第九実施例に係る円筒素材切断装置の全体構成を示す模式図。
【図１７】本発明の第九実施例に係る円筒素材切断装置の制御フロー図。
【図１８】本発明の第十実施例に係る円筒素材切断装置の全体構成を示す模式図。
【図１９】本発明の第十実施例に係る円筒素材切断装置の制御フロー図。
【図２０】本発明の第十一実施例に係る円筒素材切断装置の全体構成を示す模式図。
【図２１】本発明の第十一実施例に係る円筒素材切断装置の制御フロー図。
【図２２】工具負荷と工具ストロークの関係を示すグラフ。（ａ）半切り用工具の場合、（ｂ）平押し用工具（途中破断あり）の場合、（ｃ）平押し用工具（途中破断なし）の場合。
【符号の説明】
【０５８０】
１    制御装置
８ｅ  負荷センサ
Ａ    工具ユニット
Ｂ    工具ユニット
Ｃ    工具ユニット
【図１】
2010052125.tif 000003
【図２】
2010052125.tif 000004
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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