(57)【要約】【課題】丸鋸の腰入作業において、均一に丸鋸の腰入部を効率よく延ばすことができる量産可能な装置を提供するものである。【解決手段】丸鋸の腰入部分において、丸鋸の中心からの距離により、丸鋸と球面圧延ロールとの接触角度を定め、球面圧延ロールにて挟持して、球面圧延ロールを回転させ、丸鋸を一回転し、次に、球面圧延ロールを丸鋸の外側方向に移動させ、同様に丸鋸と球面圧延ロールとの接触角度を定めて、この作業を丸鋸の大きさに合わせ、所定回数繰り返し行う丸鋸用腰入ロール装置の提供。【選択図】図８
2014004635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
丸鋸腰入部の腰入作業において、丸鋸と球面圧延ロールとの接触角度を、丸鋸の中心からの距離により変化させて、丸鋸を球面圧延ロールにて、押圧力をかけて挟持し、球面圧延ロールを回転させることにより、丸鋸に円運動を与えて丸鋸を一回転させて腰入し、次に、球面圧延ロールを丸鋸の外周方向に移動させ、同様の作業を行い、丸鋸の大きさに合わせこの作業を所定回数繰り返し行うことを特徴とする丸鋸用腰入ロール装置。
【請求項２】
球面圧延ロールの球面は、球面圧延ロールの支持点からの所定の距離による半径で作製された球面である請求項１の丸鋸用腰入ロール装置
【請求項３】
丸鋸の中心からの距離を問わず、球面圧延ロールの中心線が常に丸鋸の中心に向くようにして、丸鋸と球面圧延ロールとの接触角度を定める請求項１又は請求項２のいずれかの丸鋸用腰入ロール装置。
【請求項４】
機械的機構により、丸鋸の中心から外周までの距離を問わず、球面圧延ロールの中心線が常に丸鋸の中心に向くようにして、丸鋸と球面圧延ロールとの接触角度を定める請求項１から請求項３のいずれかの丸鋸用腰入ロール装置。
【請求項５】
同じ丸鋸を所定回数繰り返し行う腰入作業において、腰入作業の前回の開始位置と次の開始位置では、丸鋸の中心から外周方向への線分の同一上とせず、常に丸鋸の中心からの角度をずらして行う請求項1から請求項４のいずれかの丸鋸用腰入ロール装置。
【請求項６】
同じ丸鋸を所定回数繰り返し行う腰入作業において、球面圧延ロールの丸鋸への押圧力を、丸鋸の一回転ごとに変化させる請求項１から請求項５のいずれかの丸鋸用腰入ロール装置。
【請求項７】
丸鋸の取付の有無及び取付位置を検知し、異常の場合には球面圧延ロールが作動しない請求項１から請求項６のいずれかの丸鋸用腰入ロール装置。
【請求項８】
一連の腰入作業を制御盤で制御し、また作業条件を操作盤にて操作する請求項１から請求項７のいずれかの丸鋸用腰入ロール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、丸鋸を自動的に腰入する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転しながら金属等を切断する丸鋸は、その高速回転と、被加工物との摩擦熱により、使用時には刃が付いた外周面が丸鋸の外側に向けて膨張する。しかし、丸鋸の内側は、こうした膨張は生じない。そのため、丸鋸が回転を始めると、丸鋸の内側と外側に膨張の差による歪が生じ、回転軸に対し垂直に回転する丸鋸が左右にぶれるいわゆる横揺れが生ずる。この現象を避けるため、丸鋸の製造時には、丸鋸の外周より内側の面である腰入部１３(図１参照)をハンマやプレスで叩く又は、圧延ロールにかけて、腰入部１３の金属を圧延し、回転時の外周面の膨張と同じ割合にする作業が行われ、これを業界では腰入作業と称している。腰入作業は、作業者の経験と勘により行われ、丸鋸を量産する際の問題点とされている。丸鋸材料は、鍛造等により強化され、１５０Kg／ｍｍ２以上の金属材料が使用されているが、丸鋸が横揺れを生じた場合、破断等の恐れがあり危険を伴うことになる。
尚、丸鋸の内部又は内側とは、丸鋸の中心の方向をいい、外部又は外側とは丸鋸の外周に向かう方向をいい、相対的な位置関係をいうものである。また、外周とは丸鋸の刃が付いた円周又はその近傍をいう（以下同じ）。
【０００３】
ハンマやプレスによる腰入作業では、断続的に腰入部を叩いていく点打になるため、深く打ち込む必要がある。ハンマやプレスにより深く打ち込むと、図２に示すように、丸鋸１に打痕１６が深く入り、腰入作業後に丸鋸１を表面研磨する工程が必要となり、腰入作業に、より多くの時間がかかる。さらに、均一に腰入作業をすることは難しい。図２（１）は、はプレス８による腰入を示し、このときの圧力は、３０〜５０トンも必要とする場合がある。図２（２）はハンマ９による腰入を示し、丸鋸１の下には金床９１が敷かれている。いずれの方法でも打痕１６が生じる。
【０００４】
腰入作業は、平行軸圧延ロールでも行われる場合がある。図３に概略図を示す。図３において、丸鋸１は、回転する一対の平行軸圧延ロール２に挟持され、その押圧力により腰入される。押圧力は、目安であるが、丸鋸１の厚さに比例し、丸鋸１の厚さが１ｍｍの場合には１トン、３ｍｍの場合には３トンの力が必要である。図３（２）のように丸鋸１は、平行軸圧延ロール２の回転方向動に移動する力が働くが、丸鋸１は、取付孔１２に固定されているため、これを中心に回転せざるを得ない。平行軸圧延ロール２には幅(W)があり、平行軸圧延ロール２の内側（丸鋸の中心に近い方）と外側（丸鋸の外周に近い方）では円周長が違い、丸鋸に対する速度が変わり、丸鋸を平行軸圧延ロールで強く挟持して回転させた場合、内側では内側方向への圧縮力が発生し、外側では外側方向への伸展力が発生するため、腰入部では拗れ現象が生じ、均一に腰入部の金属を圧延することができない。また、ロール跡も丸鋸に残ってしまう。そこで、潤滑油を丸鋸１に充分に付けて平行軸圧延ロールによる腰入作業を行っているが、満足すべき腰入はできず、平行軸圧延ロールによる腰入作業は敬遠されている。また、かかる作業により丸鋸１の取付孔１２には、前進方向を回転方向に替える力が働くために変形してしまう場合もある。なお、図４（１）の円柱形で左右の断面２２は平行で同じ面積であり、丸鋸と接する面である接触面２３が平面又はやや凸となっている圧延ロールを平行軸圧延ロール２とし、後述するが、左右の断面は平行で円形であるが、断面である上面３４と底面３３の面積は異なり、丸鋸１と接する面が球面の場合を球面圧延ロール３とし、平行軸圧延ロール２と区別する。
【０００５】
帯鋸の腰入作業等に関する先行技術としては、帯鋸を軽く張った状態で帯鋸の歪み状態、腰入れ状態及び背盛り状態をそれぞれセンサにより計測させ、その計測値に応じてロール掛けの位置と圧力をロール機に指令し、該ロール機に帯鋸の水平仕上げ作業、腰入れ作業及び背盛り作業を行なわせる帯鋸用自動ロール機(特許文献１)、鋸身を歪部の両端部においてクランプロールに保持させ、歪部の中心部に一対の歪取りロールの挟持で修正力を加えさせることにより、鋸身に厚薄の差や硬軟の差があっても、また、歪部が帯鋸の巾方向の何れの部位にあっても、これを除去することが簡単に行える鋸用歪取り装置(特許文献２)が見受けられる。
【０００６】
さらに、経験と勘による腰入れに換えて、肉薄の円板を高速回転させても、その円板の安定性が確保できる円板回転装置として、肉薄の円板の中心に取付孔を形成し、取付孔を回転支軸に挿通して、回転支軸を回転させることにより円板を回転させる円板回転装置(特許文献３)、消音機能を有するとともに、腰入れ強化を図ることにより丸鋸の刃先に振れが発生するのを防止するため、丸鋸本体を、鋼板からなる２枚の側板と、該側板の間に介在した中心に開口部を形成した芯材とで構成するとともに、前記２枚の側板を芯材が存在する部分は芯材を介して、芯材が存在しない部分は直接、スポット溶接により溶接した後、側板表面を研削して略均一な厚みに形成して構成する丸鋸(特許文献４)、騒音の軽減が図られた丸鋸において、親板の両側で温度差が発生するような場合であっても、親板が湾曲することなく、切断面の粗さを均一としながら所望の切断加工をおこなうことができるとともに、腰入れやひずみ取りなどの効果も期待できる丸鋸として、肉厚および直径が同一とされた２枚の円盤状鋼板を、粘弾性を備えたエポキシ系接着剤によって貼り合わせて鋸の親板とし、この親板の周面に超硬チップ（鋸刃）を配置した丸鋸(特許文献５)等がある。これらはいずれも、丸鋸の回転装置や丸鋸の構成方法に関するものであり、丸鋸への圧延ロールによる腰入作業に係るものではない。
【０００７】
永年特殊な鋸の製作に携わり、特許出願をし、また、海外にも技術指導等してきた本発明者は、この腰入作業をより単純化して効率化する方法について思案してきた。前述のように、平行軸圧延ロールでは、腰入部分に拗れが生ずることになり、充分な腰入をすることができない。これを避けるためには、ロールの内側と外側の同心円上で同じ速度で丸鋸に円運動を与え、圧延することが望まれる。そのためには、丸鋸の中心からの距離にあわせ丸鋸と接する圧延ロールの径を変化させて圧延ロールを回転させ、丸鋸に円運動を与えながら、円周方向に沿って丸鋸に押圧力をかけ圧延していくことにより上記の課題が解決できることを思いついた。そして、圧延ロールの腰入部と接する接触面を球形とし、丸鋸中心からの距離により丸鋸との接触角度を変化させることができる本装置を発明した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−２９０３２６号公報
【特許文献２】特開２０１０-６９６０５号公報
【特許文献３】特開２００１―１０５２２９号公報
【特許文献４】特開平９−１２３０１８号公報
【特許文献５】特開平８−４７８１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、丸鋸の腰入作業において、均一に丸鋸の腰入部を効率よく圧延することができる量産可能な丸鋸用腰入ロール装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち、第１発明は、丸鋸腰入部の腰入作業において、丸鋸と球面圧延ロールとの接触角度を、丸鋸の中心からの距離により変化させて、丸鋸を球面圧延ロールにて押圧力をかけて挟持し、球面圧延ロールを回転させることにより、丸鋸に円運動を与えて丸鋸を一回転させて腰入し、次に、球面圧延ロールを丸鋸の外周方向に移動させ、同様の作業を行い、丸鋸の大きさに合わせこの作業を所定回数繰り返し行うことを特徴とする丸鋸用腰入ロール装置である。
【００１１】
丸鋸は、回転鋸ともいい、円盤の外周部に刃が付き、金属等を回転しながら切断する工具である。丸鋸の例を図１に示す。前述のように、この丸鋸は、高速回転と被加工物との摩擦熱により、使用時には刃が付いた外周部が外側に向けて膨張する。しかし、丸鋸の内側は、こうした膨張は生じない。そのため、丸鋸が回転を始めると、丸鋸の内側と外側では、膨張の差による歪が生じ、回転軸に対し垂直に回転する丸鋸が左右にぶれるいわゆる横揺れが生ずる。この現象を避けるため、丸鋸の製造時には、丸鋸の所定の内部の面をハンマやプレス又は圧延ロールにかけて、内部の金属を圧延し回転時の外周部の膨張と同じ割合にする作業が行われ、これを業界では腰入作業と称している（以下腰入又は腰入作業とする。）。図１において、腰入部１３とは、上記腰入作業を行う部分をいうが、目安としては、丸鋸の中心から外周までの長さ（半径）を３等分して、中心から１／３、外周から１／３の距離の丸鋸半径の中間の１／３の場所が腰入部となる。
【００１２】
球面圧延ロールとは、図４（２）及び図５に示すように、上面３４と底面３３は、面積は異なるが、互いに平行の円形であるが、側面は球形をなすものであり、側面が丸鋸１との接触面３５（以下接触面とする場合もある。）となる。この側面の球形は所定の径の球面となっている。但し、球面全部ではなく、球面の一部で形成される（以下球面とした場合には、球面圧延ロールの側面である球面とする。）。
丸鋸の中心１４からの距離とは、丸鋸の中心１４から丸鋸の外周方向への距離をいい、その距離により丸鋸１と球面圧延ロール３との接触角度を変化させるものである。丸鋸１と球面圧延ロール３との接触角度とは、丸鋸１と丸鋸球面圧延ロール３の中心線３７でなす角度をいう。丸鋸球面圧延ロール３の中心線３７とは、図５（２）において、球面圧延ロール３の底面３３の中心と球面圧延ロールの上面３４の中心とを結んだ線であり、球面圧延ロール３の回転軸をなすものである。図６（２）のα１、α２が丸鋸１と球面圧延ロール３との接触角度である。この丸鋸１と球面圧延ロール３との接触角度が丸鋸の中心からの距離により変化し、丸鋸１の中心からの距離に反比例して、α１>α２のように小さくなっている。
【００１３】
「丸鋸を球面圧延ロールにて押圧力をかけて挟持し」とあるように、丸鋸１に、目安であるが、丸鋸１の厚さが１ｍｍの場合には１トン、３ｍｍの場合には３トンの押圧力をかけて丸鋸の腰入部を圧延する。また、「挟持し」とあるように、球面圧延ロール３は、一対で構成され、一対の球面圧延ロール３の上下（左右でもよい。）の間に丸鋸１が押圧力で挟持される。この一対の球面圧延ロール３が回転することにより、丸鋸１も回転する。なお、球面圧延ロールとした場合、一対の球面圧延ロールを指す場合もある。また、「挟持し」とした場合には、押圧力をかけて挟持することが含まれる。（以下同じ）。
【００１４】
図６（１）は、上下一対の球面圧延ロール３が、丸鋸１を挟持している図である。このように、上下一対の球面圧延ロール３は、Ｖ字型で丸鋸１に接触することになる。
【００１５】
球面圧延ロール３の丸鋸１との接触面３５は球形であり、丸鋸１は平面であるため、その接触箇所は理論的には点になるはずである。しかしながら、前述のように、丸鋸には、目安であるが、丸鋸１の厚さが１ｍｍの場合には１トン、３ｍｍの場合には３トンの力がかかり、丸鋸１は球面圧延ロール３の球面に合うように凹み、丸鋸１と球面圧延ロール３の接触は、点ではなく一定の面積を持って接することになる。以下、球面圧延ロールの接触面積あるいは単に接触面積とする。そのため、球面圧延ロール３は、丸鋸１の半径が異なる、換言すれば円周長が異なる同心円上を回転することになる。球面圧延ロール３の丸鋸１との接触面３５は、所定の径の球面となっている。丸鋸の中心からの距離により、丸鋸１と球面圧延ロール３の接触角度を変化させることにより、球面圧延ロール３の回転は、接触面積内で丸鋸の円周長と球面の径とが比例する回転となり、丸鋸１に球面圧延ロール３の回転方向への直進運動ではなく、円運動を生じさせることになり、前述のような平行軸圧延ロール２での腰入のときに生ずる拗れは、解消される。その概略図を図６（２）に示す。
【００１６】
丸鋸を一回転させるとあるのは、丸鋸を３６０度回転させることをいう。球面圧延ロール３は丸鋸１に前述のような押圧力をかけて挟持して、丸鋸１を回転して圧延する。腰入部を圧延し平坦にするには完全に３６０度回転することが必要であり、多くても少なくても不充分となる。丸鋸が３６０度回転したら、その箇所での腰入は終了し、球面圧延ロール３は丸鋸１への押圧力を解き挟持を中断し、球面圧延ロール３を丸鋸１の外周方向に移動させる。そして、球面圧延ロール３が丸鋸１を挟持し腰入作業が行われる。丸鋸の内部に残留応力を残さないため、丸鋸の内部より外部に向かって腰入作業は行われる。
繰り返し腰入する場合には、球面圧延ロール３は、丸鋸１の内部より外部に移動する。その方法として、球面圧延ロール３を丸鋸の内部より外部へ移動する方法と球面圧延ロール３は固定しておき、丸鋸１を内部より外部へ移動する方法もある。球面圧延ロール３を丸鋸１の外周方向に移動させとあるが、球面圧延ロールを外周方向に移動するだけでなく、球面圧延ロールは固定し、丸鋸を内部から外部に移動させ、相対的に丸鋸の外周方向に移動させることも含まれる（以下同じ）。
【００１７】
同様の作業とは、球面圧延ロール３を丸鋸１の外周方向に移動させた後、丸鋸１と球面圧延ロール３とを所定の接触角度に定めて、丸鋸１を球面圧延ロール３が挟持し、球面圧延ロール用モーター３１にて球面圧延ロール３を回転させ、丸鋸が３６０度回転したら、球面圧延ロール３が丸鋸の挟持を解き、球面圧延ロールを丸鋸の外周方向に移動させる一連の作業をいう。この作業を丸鋸の大きさに合わせ繰り返すものである。
【００１８】
球面圧延ロール３を使用し、丸鋸１と球面圧延ロール３との接触角度を、丸鋸の中心１４からの距離により変化させて、球面圧延ロール３を回転させ、丸鋸に円運動を生じさせながら腰入を行う装置を丸鋸用腰入ロール装置とする。
【００１９】
第２発明は、球面圧延ロールの球面は、球面圧延ロールの支持点からの所定の距離による半径で作製された球面である第１発明の丸鋸用腰入ロール装置である。
【００２０】
図４（２）及び図５に示すように、球面圧延ロール３の球面とは、丸鋸と接触する接触面３５であり、いわゆる側面である。球面圧延ロール３の支持点３６とは、所定の半径で球面圧延ロール３の球面を形成する中心となる点である。この支持点３６を中心に球面圧延ロール３が振り子運動をして、丸鋸１と球面圧延ロール３との接触角度が定められる。支持点からの所定の距離による半径Ｒは、丸鋸１に円運動を生ずるように、丸鋸の大きさと、球面圧延ロール３の回転速度により決められる。また、球面圧延ロール３の側面は球面であるため、球面圧延ロール３が丸鋸１を挟持するときの押圧力は、その法線上すなわち丸鋸１に垂直にかかるという特徴がある。
【００２１】
第３発明は、丸鋸の中心からの距離を問わず、球面圧延ロールの中心線が常に丸鋸の中心に向くようにして、丸鋸と球面圧延ロールとの接触角度を定める第１発明又は第２発明のいずれかの丸鋸用腰入ロール装置である。
【００２２】
丸鋸の中心からの距離を問わず、球面圧延ロールの中心線が常に丸鋸の中心に向くようにするのは、丸鋸の中心からの距離による丸鋸と球面圧延ロールとの接触角度の変化量を定量化し、球面圧延ロール３の回転による丸鋸の円運動の精度を向上させるためである。この方法においても、丸鋸の中心１４からの距離により丸鋸１と球面圧延ロール３の接触角度は変化する。
【００２３】
第４発明は、機械的機構により、丸鋸の中心から外周までの距離を問わず、球面圧延ロールの中心線が常に丸鋸の中心に向くようにして、丸鋸と球面圧延ロールとの接触角度を定める第１発明から第３発明のいずれかの丸鋸用腰入ロール装置である。
【００２４】
丸鋸の中心１４から外周までの距離を問わず、球面圧延ロールの中心線３７が常に丸鋸の中心１４に向くようにして、丸鋸１と球面圧延ロール３との接触角度を定める方法としては、コンピュータプログラムによる方法、電磁気的方法、機械的方法等がある。コンピュータプログラムによる方法では複雑なプログラムの作成が必要であり、電磁気的方法ではその構成が複雑になるため、生産コストが増加する。そこで、機械的機構で、丸鋸１と球面圧延ロール３との接触角度を定める方式を採用した。
【００２５】
機械的機構とは、機械的な部品を組み合わせて目的とする１つの動作ができるように構成したものである。具体例を図７に示す。丸鋸１を丸鋸取付移動装置６に回転できるように取付し、装置の背面側に押し出すと、角度変更ロッド６２とリニアガイド６６を介してロール角度設定板４も背面側に移動する。球面圧延ロール保持器３２（図８）と摺動クランク５は振り子運動ができるようにして固定されている。摺動クランク用ローラ５１がロール角度設定板のカーブ４１の動きに合わせ上下運動し、摺動クランク５及び球面圧延ロール保持器との連結ロッド５２を通して球面圧延ロール保持器３２にその動きを伝え、球面圧延ロール保持器３２に固定された球面圧延ロール３と丸鋸１との接触角度が定まる。なお、丸鋸取付移動装置６のある方を正面あるいは正面側とし、その反対側を背面あるいは背面側とする。また、球面圧延ロール３は球面圧延ロールの中心線３７を軸に回転可能にして球面圧延ロール保持器３２に固定され、丸鋸１への押圧力は、球面圧延ロール保持器３２を介して球面圧延ロール３に伝え丸鋸腰入部が圧延される。
【００２６】
図８は、ロール角度設定板４の移動による摺動クランク５及び球面圧延ロール３の動きを示した図である。球面圧延ロール保持器３２内に取付られた球面圧延ロール３は、摺動クランク５の動きを球面圧延ロール保持器との連結ロッド５２を介して球面圧延ロール保持器３２に伝え、球面圧延ロール３の中心線３７が丸鋸の中心１４に向くように、丸鋸１との接触角度が定められ、丸鋸１が挟持される。丸鋸の中心１４との距離により、丸鋸１と球面圧延ロール３との接触角度が変化する。そして、球面圧延ロール３の球面３５により、丸鋸１は円運動が生じ、円滑な腰入作業が可能となる。この場合、ロール角度設定板のカーブ４１の形状が、球面圧延ロール３の中心線３７が丸鋸の中心１４に向くようになるための重要な要素となる。なお、図８において、球面圧延ロール保持器３２の外側への移動は不鮮明となるため省く。  
【００２７】
第５発明は、同じ丸鋸を所定回数繰り返し行う腰入作業において、腰入作業の前回の開始位置と次の開始位置では、丸鋸の中心から外周方向への線分の同一上とせず、常に丸鋸の中心からの角度をずらして行う第１発明から第４発明のいずれかの丸鋸用腰入ロール装置である。
【００２８】
腰入作業は、丸鋸１の中心１４に近い内部から行われ、同心円上を繰り返す。前述のように腰入作業では、丸鋸に1トン以上の力を掛けて丸鋸を１回転すなわち３６０度回転させる。次の腰入作業の開始地点を、丸鋸の中心から最初の腰入作業の開始地点から外周への同一の線分上とすると、その線分上が常に腰入作業の開始地点となり、丸鋸１の腰入部１３に偏った負荷がかかり、満足な腰入ができない恐れがある。そこで、腰入作業の開始地点をずらしながら繰り返し行うものである。図９において、腰入作業の開始地点１５を示す。尚、図９において腰入作業は３回しか行われていないが、これに限定するものではない。腰入開始位置をずらすのは、図１０のエンコーダ６４と制御盤により行われる。また丸鋸１が一回転（３６０度回転）することもエンコーダ６４により検知される。
【００２９】
第６発明は、同じ丸鋸を所定回数繰り返し行う腰入作業において、球面圧延ロールの丸鋸への押圧力を、丸鋸の一回転ごとに変化させる第１発明から第５発明のいずれかの丸鋸用腰入ロール装置である。
【００３０】
丸鋸の腰入作業では、圧延ロールの丸鋸への押圧力は、残留応力の関係から、一回転ごとに変化させ、内側から外側に向かい弱→強→弱としていくことが望ましい。第６発明では、後述する操作盤と制御盤によりこの動作を可能とするものである。なお、前述において、「丸鋸１への押圧力は、球面圧延ロール保持器３２を介して球面圧延ロール３に伝え丸鋸腰入部が圧延される。」としているが、丸鋸への押圧力はこの方法に限るものではない。
【００３１】
第７発明は、丸鋸の取付の有無及び取付位置を検知し、異常の場合には球面圧延ロールが作動しない第１発明から第６発明のいずれかの丸鋸用腰入ロール装置である。
【００３２】
球面圧延ロール３の丸鋸１との接触面は、丸鋸の腰入部１３を平坦にするため、鏡面研磨されている。球面圧延ロール３にかかる力は、前述のように１トン以上となるため、丸鋸１が取付られていない場合、あるいは取付られているがその位置がずれている場合には、球面圧延ロール３の接触面３５どうしが直接強く押しつけられ、また、鏡面である接触面３５が丸鋸１の刃１１と接触して、球面圧延ロール３の接触面３５が損傷を生じ腰入作業が中断される。そこで、丸鋸の装置への取付有無及び取付位置を検知し、丸鋸１が正常に取付られていない異常の場合には、球面圧延ロールが作動しないようにするものである。丸鋸の装置への取付有無及び取付位置の検知は、図１０の丸鋸センサ６５により行われる。
【００３３】
第８発明は、一連の腰入作業を制御盤で制御し、また作業条件を操作盤にて操作する第１発明から第７発明のいずれかの丸鋸用腰入ロール装置である。
【００３４】
操作盤には、丸鋸の大きさ、厚さ等の情報が打ち込まれ、これらの情報が制御盤に送られる。制御盤には、丸鋸の取付の有無及び取付箇所の検知、油圧ユニットから油圧シリンダを通して圧延ロールの押圧力の調整、丸鋸の一回転の確認、腰入作業の開始位置のずらし等が自動的に作業できるようにプログラムが組み込まれている。操作盤から送られた情報と制御盤とにより丸鋸用腰入ロール装置が作動し腰入作業が行われる。
【発明の効果】
【００３５】
第１発明では、経験と勘に頼っていた腰入作業を能率的にすることができ、丸鋸の量産化が可能となる。また、一般的な圧延ロールを使用した場合には、満足できる腰入ができなかったが、本発明である球面圧延ロールの採用によりこの難点が解消される。第２発明、第３発明及び第４発明では、無理のない円運動を丸鋸に与えることにより、拗れを生じない腰入をすることができる。また、第４発明では、丸鋸と球面圧延ロールの接触面との角度をコンピュータプログラムや電磁気的方法により定めるのではないため、装置の生産コストの低減、耐久性の向上に寄与する。第５発明では、丸鋸の腰入部に平均的な押圧力をかけることができ、残留応力を減少させる。第６発明では、バランスの良い腰入ができる。第７発明では、球面圧延ロールを保護し、腰入作業の中断を防止できる。第８発明では、丸鋸用腰入ロール装置の使用を容易とし、腰入作業の標準化を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、丸鋸と腰入部を示す説明図である。
【図２】図２はハンマやプレスによる腰入作業の概略図である。
【図３】図３は、平行軸圧延ロールでの腰入作業の概略図である。
【図４】図４は、平行軸圧延ロールと球面圧延ロールの概略図である。
【図５】図５は、球面圧延ロールの概略図である。
【図６】図６は、球面圧延ロールでの丸鋸の腰入作業の概略図である
【図７】図７は、ロール角度設定板、摺動クランク及び球面圧延ロールの位置関係を示す図である。
【図８】図８は、ロール角度設定板の移動による摺動クランク及び球面圧延ロールの動きを示した図である。
【図９】図９は、丸鋸の腰入作業の開始地点を示す。
【図１０】図１０は、エンコーダ、丸鋸センサの位置を示す。
【図１１】図１１は、球面圧延ロールと丸鋸取付孔挿入部の写真図である。
【図１２】図１２は、摺動クランクとロール角度設定板の位置関係の写真図である。
【図１３】図１３は、ロール角度設定板と摺動クランクの動きの写真図である。
【図１４】図１４は、かさ歯車とエンコーダの写真図である。
【図１５】図１５は、丸鋸用腰入ロール装置の正面写真図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下に本発明の実施例を示す。
【実施例１】
【００３８】
図１１は、丸鋸用腰入ロール装置７の球面圧延ロール３、球面圧延ロール保持器３２及び丸鋸取付孔挿入部６１の写真図である。丸鋸１の取付孔１２を丸鋸取付孔挿入部６１に取付られる。丸鋸取付移動装置６のある方を正面として、図１１（１）は右側面から、（２）は背面から球面圧延ロール３を見た図である。球面圧延ロール３は、球面圧延ロール保持器３２内に回転自由になるように固定されている。
尚、前述のように、丸鋸取付移動装置６のある方を正面あるいは正面側とし、その反対側を背面あるいは背面側として説明する。
【００３９】
図１２は、摺動クランク５とロール角度設定板４の位置関係の写真図である。
丸鋸１は、丸鋸取付移動装置６の丸鋸取付孔挿入部６１に取付られ、背面方向に移動する。丸鋸取付移動装置６とロール角度設定板４は角度変更ロッド６２により連結され、丸鋸取付移動装置６の移動に伴いロール角度設定板４も背面方向に移動する。ロール角度設定板のカーブ４１上にある摺動クランク用ローラ５１はロール角度設定板４の移動に伴い上下運動し、この運動は、摺動クランク５及び球面圧延ロール保持器との連結ロッド５２を介して球面圧延ロール保持器３２に伝えられる。球面圧延ロール３は、球面圧延ロール保持器３２に固定され、球面圧延ロール３の中心線３７は、球面圧延ロール保持器３２の運動に伴い、丸鋸１の中心１４からの距離を問わず、常に丸鋸の中心１４に向くようになっていて、丸鋸１と球面圧延ロール３との接触角度が定まる。球面圧延ロール保持器との連結ロッド５２は、球面圧延ロールの支持点３６と同じ位置になるようにして、球面圧延ロール保持器３２の振り子運動は、球面圧延ロールの支持点３６を中心とした振り子運動となるようにしている。第４発明の機械的機構による丸鋸１と球面圧延ロール３との接触角度を定める例である。
【００４０】
図１３は、ロール角度設定板と摺動クランクの動きの写真図である。図１３（１）は、丸鋸取付孔挿入部６１が正面側にある場合、（２）は、背面側に移動した場合の図である。（１）と（２）での摺動クランク５の水平角がロール角度設定板４の移動により変化している。この変化により、球面圧延ロール３の中心線３７が、丸鋸の中心１４に向く角度を変化させる。なお、重複している符号は略す。
【実施例２】
【００４１】
図１４は、かさ歯車６３とエンコーダ６４の写真図である。丸鋸１の回転は、かさ歯車６３によりエンコーダ６４に伝えられる。丸鋸１が一回転すなわち３６０度回転したことを確認し、さらに、腰入作業の前回の開始位置と次の開始位置とを、丸鋸の中心からの角度をずらす機能がエンコーダ６４と制御盤７２により行われる。
【００４２】
図１５は、丸鋸用腰入ロール装置７の正面写真図である。球面圧延ロール３の押圧力は、油圧ユニット７４から制御盤７２内にある油圧コントローラを通し油圧シリンダ７５から球面圧延ロール保持器３２を介して送られる。操作盤７３のタッチパネルにより打ち込まれた情報が制御盤７２に送られ、制御盤７２では、これらの情報と予め組み込まれたプログラムにより、丸鋸取付移動装置６、球面圧延ロール３の押圧力、腰入作業の繰り返し等の作業が制御され、腰入作業が行われる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
丸鋸の腰入作業は、経験と勘に頼り、丸鋸の量産化の問題点となっていた。本願発明は、この丸鋸の腰入作業が自動化できさらに均一化した腰入を可能とするものである。また、丸鋸では、使用途中で腰入の効果が消失し、この腰入の効果が消失した中古品の丸鋸に再度腰入を行う場合がある。しかし、中古品の丸鋸は、バラツキが大きく、これまでのプレスやハンマあるいは平行軸圧延ロールによる腰入は困難であった。本発明の丸鋸用腰入ロール装置を使用すれば、丸鋸の量産化の途を開き、更に中古品の丸鋸にも適用できるため、需要が大いに期待される。
【符号の説明】
【００４４】
１  丸鋸    １１  丸鋸の刃  １２  取付孔  １３  腰入部  １４ 丸鋸の中心（丸鋸中心）  １５  腰入作業の開始地点  １６  打痕
２  平行軸圧延ロール  ２１平行軸圧延ロールの回転軸  ２２  平行軸圧延ロールの断面  ２３  平行軸圧延ロールの丸鋸との接触面  
３  球面圧延ロール  ３１  球面圧延ロール用モーター  ３２  球面圧延ロール保持器  ３３  球面圧延ロールの底面  ３４  球面圧延ロールの上面  ３５  球面圧延ロールの丸鋸との接触面（側面又は球面）  ３６  球面圧延ロールの支持点  ３７球面圧延ロールの中心線
４  ロール角度設定板  ４１  ロール角度設定板のカーブ
５  摺動クランク  ５１  摺動クランク用ローラ  ５２  球面圧延ロール保持器との連結ロッド
６  丸鋸取付移動装置  ６１  丸鋸取付孔挿入部  ６２  角度変更ロッド  
６３  かさ歯車  ６４  エンコーダ  ６５
丸鋸センサ  ６６  リニアガイド
７  丸鋸用腰入ロール装置  ７１  フレーム  ７２  制御盤  ７３  操作盤
７４  油圧ユニット  ７５  油圧シリンダ
８  プレス
９  ハンマ  ９１  金床
【図１】
2014004635.tif 000003
【図２】
2014004635.tif 000004
【図３】
2014004635.tif 000005
【図４】
2014004635.tif 000006
【図５】
2014004635.tif 000007
【図６】
2014004635.tif 000008
【図７】
2014004635.tif 000009
【図８】
2014004635.tif 000010
【図９】
2014004635.tif 000011
【図１０】
2014004635.tif 000012
【図１１】
2014004635.tif 000013
【図１２】
2014004635.tif 000014
【図１３】
2014004635.tif 000015
【図１４】
2014004635.tif 000016
【図１５】
2014004635.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成24年8月23日(2012.8.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
球面圧延ロールとは、図４（２）及び図５に示すように、上面３４と底面３３は、面積は異なるが、互いに平行の円形であるが、側面は球形をなすものであり、側面が丸鋸１との接触面３５（以下接触面とする場合もある。）となる。この側面の球形は所定の径の球面となっている。但し、球面全部ではなく、球面の一部で形成される（以下球面とした場合には、球面圧延ロールの側面である球面とする。）。すなわち、球面圧延ロールは、半円弧を回転した回転体を、その断面積が異なる２地点で、中心軸に垂直に切断した形状ともいえるものである。
丸鋸の中心１４からの距離とは、丸鋸の中心１４から丸鋸の外周方向への距離をいい、その距離により丸鋸１と球面圧延ロール３との接触角度を変化させるものである。丸鋸１と球面圧延ロール３との接触角度とは、丸鋸１と球面圧延ロール３の中心線３７でなす角度をいう。球面圧延ロール３の中心線３７とは、図５（２）において、球面圧延ロール３の底面３３の中心と球面圧延ロールの上面３４の中心とを結んだ線であり、球面圧延ロール３の回転軸をなすものである。図６（２）のα１、α２が丸鋸１と球面圧延ロール３との接触角度である。この丸鋸１と球面圧延ロール３との接触角度が丸鋸の中心からの距離により変化し、丸鋸１の中心からの距離に反比例して、α１>α２のように小さくなっている。
【手続補正書】
【提出日】平成24年12月4日(2012.12.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
丸鋸腰入部の腰入作業において、球面圧延ロールの上面が丸鋸の中心に向かい、丸鋸と球面圧延ロールとの接触角度を、丸鋸の中心からの距離により変化させて、丸鋸を球面圧延ロールにて押圧力をかけて挟持し、球面圧延ロールを回転させることにより、接触面積内で丸鋸の円周長と球面とが比例する回転となり、丸鋸に円運動を与えて丸鋸を一回転させて腰入し、次に、球面圧延ロールを丸鋸の外周方向に移動させ、同様の作業を行い、丸鋸の大きさに合わせこの作業を所定回数繰り返し行うことを特徴とする丸鋸用腰入ロール装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
すなわち、第1発明は、丸鋸腰入部の腰入作業において、球面圧延ロールの上面が丸鋸の中心に向かい、丸鋸と球面圧延ロールとの接触角度を、丸鋸の中心からの距離により変化させて、丸鋸を球面圧延ロールにて押圧力をかけて挟持し、球面圧延ロールを回転させることにより、接触面積内で丸鋸の円周長と球面とが比例する回転となり、丸鋸に円運動を与えて丸鋸を一回転させて腰入し、次に、球面圧延ロールを丸鋸の外周方向に移動させ、同様の作業を行い、丸鋸の大きさに合わせこの作業を所定回数繰り返し行うことを特徴とする丸鋸用腰入ロール装置である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
球面圧延ロールとは、図４（２）及び図５に示すように、上面３４と底面３３は、面積は異なるが、互いに平行の円形であるが、側面は球形をなすものであり、側面が丸鋸１との接触面３５（以下接触面とする場合もある。）となる。この側面の球形は所定の径の球面となっている。但し、球面全部ではなく、球面の一部で形成される（以下球面とした場合には、球面圧延ロールの側面である球面とする。）。すなわち、球面圧延ロールは少なくとも円弧を回転した回転体をその断面積が異なる２地点で回転体の中心軸に垂直に切断した立体の曲面を有するものと言える。
丸鋸の中心１４からの距離とは、丸鋸の中心１４から丸鋸の外周方向への距離をいい、その距離により丸鋸１と球面圧延ロール３との接触角度を変化させるものである。丸鋸１と球面圧延ロール３との接触角度とは、丸鋸１と球面圧延ロール３の中心線３７でなす角度をいう。球面圧延ロール３の中心線３７とは、図５（２）において、球面圧延ロール３の底面３３の中心と球面圧延ロールの上面３４の中心とを結んだ線であり、球面圧延ロール３の回転軸をなすものである。図６（２）のα１、α２が丸鋸１と球面圧延ロール３との接触角度である。この丸鋸１と球面圧延ロール３との接触角度が丸鋸の中心からの距離により変化し、丸鋸１の中心からの距離に反比例して、α１>α２のように小さくなっている。