(57)【要約】【課題】１本の帯鋸刃でもって切削条件の異なるワークに対応し得る帯鋸刃及びその帯鋸盤を提供する。【解決手段】  エンドレス状の帯鋸刃であって、切断特性を異にする複数の鋸刃パターン３Ａ，３Ｂを同一側に備え、ＩＣタグ５Ａ，５Ｂを各鋸刃パターン３Ａ，３Ｂに対応して備えている。帯鋸盤は、ワークＷの形状、寸法のデータを入力するための入力手段３３と、帯鋸刃１に備えられているＩＣタグ５Ａ，５Ｂに格納されているデータを読み取るためのデータ読み取り手段２９，２９Ａと、複数の鋸刃パターン３Ａ，３ＢとワークＷの材質、切削長との対応関係において切削条件を格納した切削条件データベース３７と、入力手段３３によって入力されたワークのデータと切削条件データベース３７に格納されている切削条件とに基づいて切削条件を演算する演算手段３９と、この演算手段３９による演算結果に基づいてワークに対する帯鋸刃１の切削速度、相対的な切込み速度を制御するための駆動制御手段３１とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンドレス状の帯鋸刃であって、切断特性を異にする複数の鋸刃パターンを同一側に備えていることを特徴とする帯鋸刃。
【請求項２】
請求項１に記載の帯鋸刃において、前記各鋸刃パターンによる切削履歴を記憶するＩＣタグを備えていることを特徴とする帯鋸刃。
【請求項３】
請求項２に記載の帯鋸刃において、前記ＩＣタグは、各鋸刃パターンに対応して備えられていることを特徴とする帯鋸刃。
【請求項４】
請求項１，２又は３に記載の帯鋸刃において、第１の鋸刃パターンを備えた第１の帯鋸刃と第２の鋸刃パターンを備えた第２の帯鋸刃との両端部を接合してエンドレス状に構成してあることを特徴とする帯鋸刃。
【請求項５】
切断特性を異にする複数の鋸刃パターンを同一側に備えた帯鋸刃によってワークの切削を行うに際し、ワークの切削長に対応してワークの切削に寄与する鋸刃パターンを異にしてワークの切削を行うことを特徴とするワークの切断方法。
【請求項６】
帯鋸刃を駆動するための制御モータ及びワークに対する前記帯鋸刃の切削速度、相対的な切込み速度の切削条件を制御自在の制御装置とを備えてなる帯鋸盤であって、ワークの形状、寸法、材質のデータを前記制御装置に入力するための入力手段と、前記帯鋸刃に備えられているＩＣタグに格納されているデータを読み取るためのデータ読み取り手段と、複数の鋸刃パターンとワークの材質、切削長との対応関係において切削条件を格納した切削条件データベースと、前記入力手段によって入力されたワークのデータと前記データ読み取り手段によって読み取られたデータと前記切削条件データベースに格納されている切削条件とに基づいてワークを切断するための切削条件を演算する演算手段と、この演算手段による演算結果に基づいてワークに対する帯鋸刃の切削速度、相対的な切込み速度を制御するための駆動制御手段とを備えていることを特徴とする帯鋸盤。
【請求項７】
請求項６に記載の帯鋸盤において、前記データ読み取り手段は、駆動される帯鋸刃に近接して設けられていることを特徴とする帯鋸盤。
【請求項８】
帯鋸刃を駆動するための制御モータ及びワークに対する前記帯鋸刃の切削速度、相対的な切込み速度の切削条件を制御自在の制御装置とを備えてなる帯鋸盤であって、ワークの形状、寸法のデータを前記制御装置に入力するための入力手段と、複数の鋸刃パターンとワークの材質、切削長との対応関係において切削条件を格納した切削条件データベースと、前記入力手段によって入力されたワークのデータと前記切削条件データベースに格納されている切削条件とに基づいてワークを切断するための切削条件を演算する演算手段と、この演算手段による演算結果に基づいてワークに対する帯鋸刃の切削速度、相対的な切込み速度を制御するための駆動制御手段とを備えていることを特徴とする帯鋸盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンドレス状の帯鋸刃及びこの帯鋸刃を用いたワークの切断方法並びに前記帯鋸刃を備えた帯鋸盤に係り、さらに詳細には、切断特性の異なる複数の鋸刃パターンを備えた帯鋸刃及びこの帯鋸刃によるワークの切断方法並びにその帯鋸盤に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種形状、寸法の鋼材（ワーク）を立体倉庫に格納し、クレーン等の搬送装置によってワークを帯鋸盤の位置に搬入して、前記ワークの切断を行う場合、ワークの形状、寸法の相違によってワークの切削長が異なるので、ワークの切削長に対応して帯鋸刃の交換を行っている。
【０００３】
すなわち、切削長が大きなワークの切削を行うときに、鋸歯ピッチの比較的小さな帯鋸刃を用いると、ワークに作用する鋸歯数が多くなり、ワークに対する帯鋸刃の切り込み性が低下すると共に、各鋸歯間のガレット内に切粉が詰って、ワークの切削が困難になることがある。
【０００４】
逆に、切削長の短いワークに対して鋸歯ピッチが大きな帯鋸刃を用いると、ワークに作用する鋸歯の数が少なくなり、ワークに対する切込み量が大きくなる傾向にあり、各鋸歯の負荷が大きくなって、歯欠を生じ易いという問題がある。
【０００５】
そこで、従来は、切断するワークの形状、寸法が変る場合には、帯鋸盤に装着する帯鋸刃を、ワークの形状、寸法に対応して交換するのが一般的である。帯鋸盤に対して帯鋸刃の着脱交換を行うときには、小さくまとめておいた帯鋸刃の弾性が解放されるときに危険が伴うと共に、帯鋸刃の交換に時間を要するという問題がある。
【０００６】
なお、従来から、帯鋸盤に対して帯鋸刃を自動交換する構成が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−１４３０２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
帯鋸盤に対して帯鋸刃を自動的に交換する構成においては、ワークの形状、寸法、材質等に対応して予め種々の帯鋸刃を準備しておいて、切断すべきワークが変る毎に帯鋸刃を自動的に交換することができ、有益である。しかし、帯鋸刃を自動的に交換するための交換装置は構成が複雑であり、かつ高価であるという問題がある。また、帯鋸刃の交換が多いと、鋸刃交換に費やす時間が多く、切断能率向上を図る上において問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、帯鋸刃は、エンドレス状の帯鋸刃であって、切断特性を異にする複数の鋸刃パターンを同一側に備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明は、上記帯鋸刃において、前記各鋸刃パターンによる切削履歴を記憶するＩＣタグを備えていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明は、上記帯鋸刃において、前記ＩＣタグは、各鋸刃パターンに対応して備えられていることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明は、上記帯鋸刃において、第１の鋸刃パターンを備えた第１の帯鋸刃と第２の鋸刃パターンを備えた第２の帯鋸刃との両端部を接合してエンドレス状に構成してあることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明は、切断特性を異にする複数の鋸刃パターンを同一側に備えた帯鋸刃によってワークの切削を行うに際し、ワークの切削長に対応してワークの切削に寄与する鋸刃パターンを異にしてワークの切削を行うワークの切断方法である。
【００１３】
また、本発明は、帯鋸刃を駆動するための制御モータ及びワークに対する前記帯鋸刃の切削速度、相対的な切込み速度の切削条件を制御自在の制御装置とを備えてなる帯鋸盤であって、ワークの形状、寸法、材質のデータを前記制御装置に入力するための入力手段と、前記帯鋸刃に備えられているＩＣタグに格納されているデータを読み取るためのデータ読み取り手段と、複数の鋸刃パターンとワークの材質、切削長との対応関係において切削条件を格納した切削条件データベースと、前記入力手段によって入力されたワークのデータと前記データ読み取り手段によって読み取られたデータと前記切削条件データベースに格納されている切削条件とに基づいてワークを切断するための切削条件を演算する演算手段と、この演算手段による演算結果に基づいてワークに対する帯鋸刃の切削速度、相対的な切込み速度を制御するための駆動制御手段とを備えていることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明は、上記帯鋸盤において、前記データ読み取り手段は、駆動される帯鋸刃に近接して設けられていることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明は、帯鋸刃を駆動するための制御モータ及びワークに対する前記帯鋸刃の切削速度、相対的な切込み速度の切削条件を制御自在の制御装置とを備えてなる帯鋸盤であって、ワークの形状、寸法のデータを前記制御装置に入力するための入力手段と、複数の鋸刃パターンとワークの材質、切削長との対応関係において切削条件を格納した切削条件データベースと、前記入力手段によって入力されたワークのデータと前記切削条件データベースに格納されている切削条件とに基づいてワークを切断するための切削条件を演算する演算手段と、この演算手段による演算結果に基づいてワークに対する帯鋸刃の切削速度、相対的な切込み速度を制御するための駆動制御手段とを備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、１本のエンドレス状の帯鋸刃に、切断特性を異にする複数の鋸刃パターンを同一側に備えた構成であるから、この帯鋸刃を用いてワークの切断を行うとき、例えば切削長が短いワーク、切削長が長いワークに対応して鋸刃パターンを選択することができる。
【００１７】
すなわち、帯鋸刃の交換を行うことなく、１本の帯鋸刃でもって形状、寸法の異なるワークに対応することができるものである。したがって、帯鋸刃の交換に費やす時間を少なくし、切断能率向上を図ることができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１を参照するに、本発明の実施形態に係る帯鋸刃１は、切断特性を異にする複数の鋸刃パターン３Ａ，３Ｂを同一側に備えたエンドレス状の帯鋸刃に構成してある。より詳細には、前記鋸刃パターン３Ａは、例えば鋸刃ピッチが３／４Ｐであって、切削長が比較的短いワークの切削に適した構成である。そして、前記鋸刃パターン３Ｂは、鋸刃ピッチが２／３Ｐで、切削長が比較的長いワークの切削に適した構成である。
【００１９】
前記帯鋸刃１は、前記鋸刃パターン３Ａを形成した帯鋸刃１Ａの端部と前記鋸刃パターン３Ｂを形成した帯鋸刃１Ｂの端部とを、レーザ溶接等によって一体に接合することによってエンドレス状に構成してある。なお、前記鋸刃パターン３Ａ，３Ｂとしては、鋸刃ピッチのパターンに限ることなく、例えば、帯鋸刃における鋸刃のアサリパターンなど適宜のパターンを組合せた鋸刃パターンとすることも可能である。
【００２０】
前記帯鋸刃１を帯鋸盤に装着してワークの切断加工を行うとき、切削長が比較的短い類に属するワークのときには、鋸刃ピッチの小さな帯鋸刃１Ａによってワークの切断を行い、切断長が比較的長い類に属するワークの場合には、鋸刃ピッチの大きな帯鋸刃１Ｂによってワークの切断加工を行うことができる。すなわち、ワークの形状、寸法によって帯鋸刃１Ａ，１Ｂを選択してワークの切断を行うことができるものである。
【００２１】
したがって、ワークの切断を行うに際し、加工ラインによる製品の生産需要により、切削長が異なるワークの切断が所定時間毎に繰り返されるような場合であっても、帯鋸盤に対して帯鋸刃の着脱交換を行うことなく直ちに対応し得るものである。よって、切削長の異なるワークの切断加工が混在する場合であっても能率良くワークの切断を行うことができるものである。
【００２２】
帯鋸刃１を帯鋸盤に装着して使用するとき、前記各帯鋸刃１Ａ，１Ｂを選択的に使用する場合であっても、各帯鋸刃１Ａ，１Ｂによる切削条件が適切に設定され得るように、上記各帯鋸刃１Ａ，１Ｂの各鋸刃情報を格納するＩＣタグが備えられている。
【００２３】
より詳細には、前記帯鋸刃１の切削方向（矢印Ａ方向）に見て、前記各帯鋸刃１Ａ，１Ｂの先端側に対応してそれぞれＩＣタグ５Ａ，５Ｂが備えられている。上記ＩＣタグ５Ａ，５Ｂには、前記各帯鋸刃１Ａ，１Ｂの鋸刃ピッチ、対象とするワークの材質、適用切削長範囲、寿命、切断履歴などに関する各種の情報（データ）が格納されている。
【００２４】
前記帯鋸刃１を装着可能な帯鋸盤７は、図２に概略的、概念的に示すように、ベースフレーム９を備えており、このベースフレーム９には、ベースフレーム９に支持された切断すべきワークＷに対して相対的に接近離反する方向、すなわちワークＷに対して相対的に切込みを行う方向及びワークＷから相対的に離れる方向へ移動可能なカッティングヘッド１１が備えられている。
【００２５】
上記カッティングヘッド１１には前記帯鋸刃１を掛回するための駆動ホイール１３、従動ホイール１５が回転自在に備えられていると共に、前記駆動ホイール１３と従動ホイール１５との間には、帯鋸刃１を案内する鋸刃ガイド１７が備えられている。そして、前記駆動ホイール１３には、例えばサーボモータ等のごとき制御モータ１９が連動連結してある。
【００２６】
前記帯鋸盤７は、横型帯鋸盤にて例示してあり、前記カッティングヘッド１１は、枢軸２１を介して前記ベースフレーム９上に上下に回動可能に装着してある。そして、この枢軸２１には、前記カッティングヘッド１１の上下動位置を検出して、前記ワークＷに対する帯鋸刃１の切込み位置を検出するための切込み位置検出手段２３が設けてある。上記切込み位置検出手段２３は、本実施形態においては、例えばロータリーエンコーダなどのごとき位置検出器により構成してある。
【００２７】
さらに前記帯鋸盤７には、前記ワークＷに対する帯鋸刃１の相対的な切込み動作を行うための切込み作動用アクチュエータ２５が備えられている。上記切込み作動用アクチュエータ２５として、本実施形態においては、油圧シリンダー等のごとき流体圧シリンダにて例示してある。しかし、切込み作動用アクチュエータとしては、流体圧シリンダに限ることなく、例えばボールネジ機構と制御モータとを組合せた構成とすることも可能である。
【００２８】
上記切込み作動用アクチュエータ２５には、当該切込み作動用アクチュエータ２５の動作を制御するための動作制御手段２７が設けられている。この動作制御手段２７は、前記切込み作動用アクチュエータ２５が例えば油圧シリンダよりなる場合は、油圧シリンダに供給される作動油又は油圧シリンダから排出される作動油の流量を制御自在の流量制御弁及びそのドライバ等よりなるものであり、前記切込み作動用アクチュエータ２５が制御モータよりなる場合には、上記制御モータの動作を制御するドライバ等よりなるものである。
【００２９】
さらに、前記帯鋸盤７は、前記駆動ホイール１３、従動ホイール１５に掛回した帯鋸刃１に備えた前記ＩＣタグ５Ａ，５Ｂの読み取りを行うためのリーダ／ライタ２９を所定位置に備えていると共に、前記帯鋸盤７の動作の制御を行うＣＮＣ装置のごとき制御装置３１を備えている。この制御装置３１には、例えばキーボード等のごとき適宜の入力手段３３が接続してあると共に表示手段３５が接続してある。
【００３０】
上記制御装置３１には切削条件データベース３７が備えられていると共に、切削条件を演算する演算手段３９が備えられている。さらに、前記制御装置３１には、演算手段３９の演算結果に基づいて前記帯鋸盤１における制御モータ１９、作動用アクチュエータ２５等の制御を行う駆動制御手段４１が備えられている。
【００３１】
前記切削条件データベース３７は、ワークＷの切削長毎に、前記帯鋸刃１の鋸刃ピッチとワークＷの材質に対応して予め経験的に定めた切削条件が格納されている。この切削条件としては、ワークＷに対する帯鋸刃１の切削速度及び切込み速度を予め設定してあっても良く、ワークＷの材質毎に切削率（単位時間当りの切断面積）で設定してあってもよい。切削率によって切削条件が設定してある場合には、ワークＷの形状、寸法に基づいて切削長を、演算手段３９において演算し、この切削長に対応して切込み速度を演算するものである。そして、前記演算手段３９の演算結果に基づいて、前記駆動制御手段４１が帯鋸刃１の切削速度、ワークＷに対する切込み速度の制御を行うものである。
【００３２】
以上のごとき構成において、入力手段３３から切断すべきワークＷの形状、寸法及び材質の各種データ（情報）を入力すると（ステップＳ１）、前記制御装置３１に備えたメモリ４３に格納される。そして、帯鋸盤７に帯鋸刃１が装置してある場合には、制御モータ１９を駆動して帯鋸刃１を回転すると、帯鋸刃１における各帯鋸刃１Ａ，１Ｂに対応して備えたＩＣタグ５Ａ，５Ｂに格納されている各種データがリーダ／ライタ２９によって読み取られ（ステップＳ２）、メモリ４３に格納される。
【００３３】
上記ステップＳ２において、帯鋸刃１を帯鋸盤７に装着する前の状態にあるときには、入力手段３３に備えたリーダ／ライタ２９ＡによってＩＣタグ５Ａ，５Ｂに格納されているデータの読み取りを行う。
【００３４】
上述のごとくＩＣタグ５Ａ，５Ｂの情報が読み取られると、演算手段３９によってメモリ４３の内容が検索され、帯鋸刃１Ａ，１Ｂの最大寿命及び切断実績に伴う切断寿命（実切断面積）が表示手段３５に表示される。作業者は、上記表示により、最大寿命に相当する切断面積から実切断面積を減算して残り寿命を求め、帯鋸刃１の寿命を判断する（ステップＳ３）。ここで、残り寿命が少ない場合には、ステップＳ４に移行して帯鋸刃の交換を行う。
【００３５】
前記ステップＳ３において残り寿命が充分にある場合には、ステップＳ５に移行する。ステップＳ５においては、演算手段３９によりメモリ４３の内容を検索し、入力手段３３から入力されたワークＷの材質と、前記ＩＣタグ５Ａ，５Ｂの情報に含まれている材質とが一致するか否かが判別される。すなわち、ワークＷは帯鋸刃１において対象とするワークであるか否かの判別が行われる。
【００３６】
上記ステップＳ５においてＮＯと判別された場合には、ステップＳ６へ移行し、帯鋸刃の交換を行うか否かを作業者が判別し、帯鋸刃の交換を行う場合にはステップＳ４へ移行する。ステップＳ６において帯鋸刃の交換を行わないと判別した場合にはステップＳ７へ移行してワークの交換を行う。
【００３７】
前記ステップＳ５において、ワークＷは帯鋸刃１において対象とするワークであると判別された場合には、ステップＳ８へ移行し、ワークＷの形状、寸法に基づいてワークの最大切削長を演算する。この切削長の演算結果により、ステップＳ９において切削条件データベース３７を検索し、演算した切削長が帯鋸刃１Ａが対象とする切削長の範囲内であるか否かを判別し、ＮＯである場合にはステップＳ１０へ移行する。
【００３８】
ステップＳ９において、帯鋸刃１Ａが対象とする範囲の切削長である場合には、演算手段３９により切削条件データベース３７に含まれている切削長と鋸歯ピッチとワークの材質とに基づいて、帯鋸刃１Ａに適正な切削条件を検索する。ステップＳ１０においては上記に準じて帯鋸刃１Ｂに適正な切削条件が設定される（ステップＳ１１）。
【００３９】
上述のように、ワークＷに対して帯鋸刃１における帯鋸刃１Ａ又は１Ｂが選定され、かつ切削条件が設定されると、設定された切削条件に基づき、駆動制御手段４１の制御の下に制御モータ１９が制御回転されると共に、動作制御手段２７を介して切込み作動用アクチュエータ２５の作動が制御されて、ワークＷの切断が開始される（ステップＳ１２）。
【００４０】
ここで、例えば帯鋸刃１Ａが選定された場合には、帯鋸刃１Ａに対応したＩＣタグ５Ａがリーダ／ライタ２９によって検出され（ステップＳ１３）、所定時間経過後に、ワークＷに対して帯鋸刃１Ａの切込みが行われるように前記アクチュエータ２５の動作が制御される（ステップＳ１４）。そして、帯鋸刃１Ｂに対応したＩＣタグ５Ｂがリーダ／ライタ２９によって検出されてから所定時間経過後には、ワークＷに対する帯鋸刃ＩＢの切込みが停止するように、又は帯鋸刃１Ａの場合の切込みより小さな切込みとなるように前記アクチュエータ２５の動作が制御される（ステップＳ１３，Ｓ１４）。
【００４１】
すなわち、帯鋸刃１においての帯鋸刃１ＡによってワークＷの切断を行う場合には、帯鋸刃１ＡによってワークＷの切断（切込み）を積極的に行い、帯鋸刃１ＢにおいてはワークＷの切断を一時的に停止するように、又は積極的な切断を抑制するように制御される。なお、帯鋸刃１ＢによってワークＷの切断を行う場合には上述とは逆になるものである。
【００４２】
前述のごとくワークＷの切断加工が行われると、ステップＳ１５において終了か否かが判別され、終了の場合には、前記メモリ４３において更新された実切断面積のデータをＩＣタグ５Ａ又は５Ｂに書き込んで切断を終了する。ステップＳ１５において切断を継続する場合には、切断面積が演算される（ステップＳ１６）。そして、この演算した切断面積は、リーダ／ライタによって読み取られて前記メモリ４３に格納されている帯鋸刃１Ａ又は１Ｂの実切断面積に加算され、更新される。
【００４３】
そして、ステップＳ１７において更新された総計の実切断面積と最大寿命に相当する切断面積とが演算手段３９において比較され、ＮＯの場合には切断が継続されて、ステップＳ１３からステップＳ１７の各ステップが繰り返される。ステップＳ１７においてＹＥＳの場合にはワークＷの切断を停止し、表示手段３５に表示されるので、ステップＳ４へ移行して鋸刃交換が行われる。
【００４４】
以上のごとき説明より理解されるように、ワークＷの形状、寸法、材質に対応して帯鋸刃１に備えている帯鋸刃１Ａ又は１Ｂが選定されると共に切削条件が設定されるものである。したがって、前記帯鋸刃１における帯鋸刃１Ａが切断対象とするワークと帯鋸刃１Ｂが切断対象とするワークとの切断加工が混在するようなとき、ワークが変化する毎に帯鋸刃１の交換を行う必要がなく、帯鋸刃１Ａと１Ｂとを交互に使用してワークの切断を継続して行うことができるものであり、ワーク切断加工の能率向上を図ることができるものである。
【００４５】
なお、前記説明においては、横型帯鋸盤の場合について例示したが、竪型の帯鋸盤においても同様に実施し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態に係る帯鋸刃の説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係る帯鋸盤の概略的、概念的な説明図である。
【図３】作用を示すフローチャートである。
【図４】作用を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
１…帯鋸刃
１Ａ，１Ｂ…帯鋸刃
３Ａ，３Ｂ…鋸刃パターン
５Ａ，５Ｂ…ＩＣタグ
７…帯鋸盤
１９…制御モータ
２５…切込み作動用アクチュエータ
２９…リーダ／ライタ
３１…制御装置
３３…入力手段
３５…表示手段
３７…切削条件データベース
３９…演算手段
４１…駆動制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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