(57)【要約】【課題】鋸切断装置において、押さえ具を用いてバリ発生を抑制し、かつ、押さえ具の押さえ面の形状を維持して、繰り返して使用できるようにする。【解決手段】鋸の鋸道上において、被切断素材を挟んで鋸と対向する位置で、被切断素材に接して押さえ具を配置する。鋸による切断が進行し、鋸が押さえ具と接触した時点において、もしくは、押さえ具と接触する直前において、直ちに押さえ具を鋸から遠ざける方向に移動させる。鋸と押さえ具との距離は、圧力センサ、振動センサ、位置センサなどによって認識する。【選択図】  図１
2009291846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋸と、
前記鋸の鋸道上において被切断素材を挟んで前記鋸と対向する位置で前記被切断素材に接する位置関係に配置される押さえ具と、
前記鋸と前記押さえ具との距離が予め設定した閾値以下になった時に、前記押さえ具を前記鋸から遠ざける方向に移動させる押さえ具移動手段と、
を備えている鋸切断装置。
【請求項２】
前記押さえ具の幅が、前記鋸による被切断素材の切断幅よりも狭いことを特徴とする請求項１に記載の鋸切断装置。
【請求項３】
前記押さえ具の位置を検知する位置検知手段が付加されており、
前記押さえ具移動手段は、前記位置検知手段が検知した前記押さえ具の位置までの距離が予め設定した閾値以下となる位置まで前記鋸が進出した時に、前記押さえ具を前記鋸から遠ざける方向に移動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の鋸切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼材や樹脂材や木材等の被切断素材を鋸で切断するに際して、バリの発生を抑制する被切断素材の押さえ装置を備えた鋸切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼材等の被切断素材を切断する鋸切断装置では、クランプ等によって被切断素材を保持し、互いに近づく方向に鋸もしくは被切断素材を進めることによって、被切断素材を切断する。鋸切断装置では、鋸を被切断素材に押し付けながら切断するため、切断完了間際になると、被切断素材の表面近傍が鋸刃に押されて塑性変形して鋸の進行方向に押し出されたり、切断完了前に割れたりすることがあり、バリが発生することがある。被切断素材にバリが発生すると、バリ取り装置などを用いてバリを取り除く必要があり、手間とコストがかかるという問題がある。
【０００３】
この問題に対して、被切断素材にバリが発生し易い部位の近傍において被切断素材を板材などによって押さえることによって、バリの発生を防ぐ鋸切断装置が提案されている。特許文献１には、鋼材の切断完了側に鋼材よりも軟質の材料からなる押さえ具を添設し、切断完了時に鋼材と押さえ具を同時に切断することで、バリの発生を抑制する技術が開示されている。押さえ具に軟質な材料を用いることで、押さえ具を切断することによる鋸刃への負担を軽減している。
【特許文献１】特開昭６２−４４３０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、被切断素材を切断するごとに、敢えて押さえ具を切削または切断しており、押さえ面の形状が維持されない。そのため、被切断素材を切断するごとに押さえ具を取り替えなくてはならない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで本発明では、押さえ具の取り替えが不必要な鋸切断装置を提供する。本発明の鋸切断装置は、鋸と押さえ具と押さえ具移動手段を備えている。押さえ具は、鋸の鋸道上に配置される。正確にいうと、被切断素材を挟んで鋸と対向する鋸道上の位置で被切断素材に接する位置関係に配置される。押さえ具移動手段は、鋸と押さえ具との距離が予め設定した閾値以下になった時に、押さえ具を鋸から遠ざける方向に移動させる。
本発明によれば、押さえ具によって被切断素材を押さえた状態で被切断素材を切断することから、被切断素材にバリが発生することを防止できる。さらに、その押さえ具が鋸によって切削もしくは切断されることを防止し、押さえ面の形状を維持する。そのため、押さえ具を繰り返し使用することができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、押さえ具を取り替える必要がなくなり、押さえ具の取り替えを怠ったためにバリが発生してしまったという事態の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に説明する実施例の主要な特徴を以下に列記する。
（特徴１）被切断素材が固定され、鋸が移動して切断する。
（特徴２）被切断素材を設置した後で、押さえ具を被切断素材に当接させる。
（特徴３）押さえ具は、切断完了時に鋸が通過する部分において、被切断素材と接している。
（特徴４）押さえ具は、被切断素材と同一の材料である。
（特徴５）切断完了時の鋸と押さえ具の押さえ面との距離は、鋸の切断幅より小さい。
（特徴６）押さえ具には圧力センサが取り付けられており、そのセンサが検知した値が所定値以上となった時に、押さえ具を移動させる。
【実施例】
【０００８】
（実施例１）
以下、本発明の実施例１について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施例１に係る鋸切断装置１を示している。鋸切断装置１は、鋸２、
鋸送り出し装置６、押さえ具３、押さえ具移動装置４、被切断素材保持具５と制御装置７等によって構成されている。被切断素材１１を被切断素材保持具５に固定したとき、被切断素材１１を挟んで鋸２と対向する位置に、押さえ具３は設置されている。鋸２の切断経路である鋸道１２上で、被切断素材１１と押さえ具３は接している。鋸送り出し装置６は
鋸２を鋸道１２に沿って押さえ具３に向かって前進させる。押さえ具３の押さえ面には圧力センサ２１が設置されており、押さえ具移動装置４は、圧力センサ２１での検知結果に基づいて、鋸２の進行方向に沿って、鋸２から遠ざける方向に押さえ具３を移動させる。
制御装置７には、鋸送り出し装置６と押さえ具移動装置４と圧力センサ２１が接続されており、圧力センサ２１からの入力値に基づいて鋸送り出し装置６と押さえ具移動装置４を制御して上記の動作を実現する。
【０００９】
次に、本実施例の鋸切断装置の作用について説明する。鋸２が初期位置にある状態で、円柱状の丸鋼材である被切断素材１１を、被切断素材保持具５に固定する。丸鋸で丸鋼材を切断する場合には、図２（ａ）に示すように、切断完了時に鋸２が被切断素材１１を通過する切断完了点１３に押さえ具３の押さえ面が接する位置関係が得られるように、押さえ具３の位置を調整する。
【００１０】
切断操作が開始すると、鋸２は、初期位置から被切断素材１１に向かって前進し、被切断素材１１に鋸刃を押し付けながら、切断する。押さえ具３は、鋸２の移動方向に対向する側から被切断素材１１を押さえている。図２に示すように、押さえ具３は、切断作業中に被切断素材１１が鋸２から圧力を受ける切断完了点１３を直接押さえているので、鋸道１２の周辺部分を押さえる場合と比較して、より確実にバリの発生を抑制できる。
【００１１】
図２（ｂ）に示すように、押さえ具３の幅Ｗ２は、鋸２の切断幅Ｗ１より狭いことが好ましい。被切断素材１１の切断部分に僅かな歪みや曲がりがあっても、押さえ具３の幅Ｗ２を鋸２の切断幅Ｗ１より狭くすれば、被切断素材１１に鋸２による圧力がかかる鋸道１２上で被切断素材１１を確実に押さえることができる。
【００１２】
次に、本実施例における切断操作を説明する。押さえ具３の位置を調整した後に、切断操作を開始すると、図４に示すフローチャートに従って、押さえ具移動装置４による制御を実行する。ステップＳ２で切断操作を開始すると、図３（ａ）に示すように、鋸２は被切断素材１１に向かって移動し、鋸の刃を回転させながら被切断素材１１に押し付けることによって被切断素材１１を切断する。切断操作の実行中は、ステップＳ４に示すように、圧力センサ２１によって押さえ具３の押さえ面が受ける圧力Ｐを検知する。図３（ｂ）に示すように、鋸２と押さえ具３が接触すると、押さえ面の受ける圧力は大きくなる。制御装置７には、鋸２と押さえ具３との接触時の圧力ＰLが閾値として予め設定されており、圧力Ｐ≧ＰＬとなった時点で、図３（ｃ）に示すように、押さえ具３を鋸２の進行方向と同じ方向に、鋸２の移動速度より速く移動させる。これによって、押さえ具３は、鋸２と接触した時点で直ちに、鋸２から遠ざかることとなる。
【００１３】
本実施例では、鋸２と押さえ具３との距離がゼロとなった時を圧力センサ２１によって検知し、鋸２と押さえ具３との距離がゼロとなった時に押さえ具３を鋸２から遠ざける方向に移動させる。バリが発生し易い被切断素材１１の切断完了部分を押さえ具３で押さえながら切断するために、被切断素材のバリ発生を抑制できる。また、鋸２と押さえ具３が接触した時点で直ちに押さえ具３を鋸２から遠ざかる方向に移動させるため、鋸２によって押さえ具３が切削されることを抑制することができる。押さえ具３の押さえ面形状を維持することができ、押さえ具３を繰り返して使用することができる。
【００１４】
本実施例では、被切断素材１１と同じ材料で押さえ具３を作成している。これによって鋸２と押さえ具３が接触し、押さえ具３が僅かに切削された場合にも、異なる材料からなる切削粉が混じり合うことがなく、廃棄やリサイクルのために切削粉を分別回収する必要がない。従来のように押さえ具を切断操作ごとに切断する場合には、鋸刃の劣化が早くなることが懸念されるため、押さえ具に鋼材を用いることが避けられていたが、本実施例のように、鋸と押さえ具が接した時点で直ちに押さえ具を鋸から遠ざかる方向に移動させる場合には、鋸によって押さえ具が切削される時間が殆どなく、押さえ具を切削することによる鋸刃の劣化の問題も殆ど生じない。
【００１５】
また本実施例では、切断完了直前に、押さえ具３を鋸２から遠ざける方向に移動させることもできる。切断完了直前になると、押さえ具３と鋸２の間に存在する被切断素材１１の厚さは薄くなっているため、鋸２から受ける圧力によって僅かに押さえ具３側に変形し、押さえ具３の押さえ面に設置された圧力センサ２１で検知される圧力Ｐが大きくなる。即ち、図５（ａ）に示すように、押さえ具３の押さえ面から距離Ｌ１にある点にまで鋸２が到達した時に押さえ具３の押さえ面が受ける圧力Ｐ１を予め設定しておき、圧力センサ２１の検知圧力がＰ≧Ｐ１となった時に、押さえ具３を鋸２と遠ざかる方向に移動させるようにすれば、切断完了直前に押さえ具３を退避させることができる。
【００１６】
また、押さえ具３を鋸２の進行方向と同じ方向で移動させる場合、鋸２と押さえ具３の移動速度を同じにすれば、図５（ｂ）に示すように、鋸２と押さえ具３の距離が前記した距離Ｌ１に維持される。前記距離Ｌ１を鋸２の切断幅Ｗ１より小さく設定し、その距離Ｌ１となった時に押さえ具３の押さえ面が受ける圧力Ｐ１を予め閾値に設定し、圧力センサの検知圧力Ｐ≧Ｐ１となった時に押さえ具３の移動速度を鋸２の移動速度と同一とする制御を実施すれば、被切断素材１１が割れて、図５（ｃ）に示すようなバリ１４が万一発生した場合にも、バリ１４を押さえ具３が押さえるため、図５（ｄ）に示すように、バリ１４と被切断素材１１との接続部分を鋸２によって切断することができ、バリ１４を被切断素材１１から切り離すことができる。
【００１７】
尚、本実施例では、圧力センサ２１に代えて、振動センサ等を用いることもできる。押さえ具３に伝達される振動は、鋸２と押さえ具３の距離によって変化するために、振動の検知結果から、鋸２と押さえ具３が接触した時や、鋸２と押さえ具３との距離が予め設定しておいた距離に変化した時を検出することができる。
【００１８】
（実施例２）
本実施例では、図６に示すように、押さえ具３の位置を検知する第１の位置検知手段２２と鋸２の位置を検知する第２の位置検知手段２３が設けられており、制御装置７は、第１の位置検知手段２２と第２の位置検知手段２３の検知結果に基づいて、鋸送り出し装置６と押さえ具移動装置４を制御し、鋸２から遠ざける方向に押さえ具３を移動させる。第１実施例と共通の部分には重複説明を省略する。
【００１９】
図７（ａ）は鋸２が初期位置にある状態を示し、第２の位置検知手段２３は、鋸２が初期位置にあるときの距離を０とする。図７（ａ）は、初期位置にある鋸２に押さえ具３の押さえ面が当接するまで押さえ具３をスライドさせた状態を示しており、第１の位置検知手段２２は、押さえ具３がこの位置にあるときの距離を０とする。図７（ａ）の段階では、被切断素材１１がセットされていない。
【００２０】
図７（ｂ）は、被切断素材１１を被切断素材保持具５で固定し、押さえ具３の押さえ面が被切断素材１１に当接するまで押さえ具３をスライドさせた状態を示している。第１の位置検知手段２２は、図７（ａ）から（ｂ）の状態になるまでの間の押さえ具３の移動距離Ｑ０を検出する。図７（ｃ）は、鋸２が被切断素材１１を切断している状態を示し、第２の位置検知手段２３は、図７（ａ）から（ｃ）の状態になるまでの間の鋸２の移動距離Ｓを検出する。鋸２と押さえ具３の間の距離Ｌは、Ｑ０−Ｓの関係にある。
【００２１】
図７（ａ）の位置関係は、鋸２の径や、鋸２の初期位置の僅かなずれによって変わり得るため、必要に応じて第１の位置検知手段２２のゼロ点調整を行うことが好ましい。同様に、図７（ｂ）の位置関係は、被切断素材１１の径によって変わり得るため、必要に応じて第１の位置検知手段２２の切断開始前の位置Ｑ０を計測することが好ましい。
【００２２】
図８は、本実施例にかかるフローチャートである。実施例１と同様に、円柱状の丸鋼材である被切断素材１１を被切断素材保持具５に固定して作業を開始する、ステップＳ１２では、押さえ具３の押さえ面が、切断完了時に鋸２が被切断素材１１を通過する点に接する位置に配置する。すなわち、図７（ｂ）の位置関係に調整する。その状態で、第１の位置検知手段２２によって図７（ｂ）に示す距離Ｑ０が検知され、制御装置７に記憶される。
【００２３】
ステップＳ１４で切断操作が開始され、鋸２が被切断素材１１の方向に移動を開始すると、第２の位置検知手段２３は、図７（ｃ）に示す距離Ｓを検知する。制御装置７は、第１の位置検知手段２２の検知値Ｑ０と第２の位置検知手段２３の検知値Ｓから、切断操作中の鋸２の鋸刃と押さえ具３の押さえ面との距離Ｌ=Ｑ０−Ｓを算出する。制御装置７には、予め距離に関する閾値Ｌ１が設定されており、Ｌ≦Ｌ１となった時に、鋸２と遠ざける方向に押さえ具３を移動させる。
【００２４】
閾値Ｌ１の下限値は、押さえ具３を切断しないようにするために、０以上とする必要があり、上限値は、鋸２と被切断素材１１の大きさや材質によって、バリの発生を抑制する効果が得られる適切な値に設定される。例えば、鋸２の厚さが２．５ｍｍであり、切断幅は約３ｍｍとなる場合、閾値Ｌ１は３ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００２５】
本実施例では、鋸２と押さえ具３との距離を測定できるので、鋸２と押さえ具が接触した時点、もしくは接触する直前に、押さえ具３を確実に移動させることが可能である。押さえ面が鋸によって切削されることが殆どないので、押さえ具を切断操作ごとに取り替えずに繰り返し使用することが可能である。
【００２６】
また、本実施例では、鋸２の移動速度に基づいて、前記距離ＬがＬ１になるまでの時間Ｔ１を求め、鋸２の移動開始から時間Ｔ１が経過した時点で押さえ具３を移動させる制御を行ってもよい。
【００２７】
また本実施例では、押さえ具移動装置４にサーボモータ等を用い、図９（ａ）に示すように、押さえ具３と鋸２との距離が閾値Ｌ１より小さくなった時点で、押さえ具３と鋸２の距離がＬ２となるように押さえ具３を移動させる制御に切り替えるようにしてもよい。図９（ｂ）に示すように、その距離Ｌ２を鋸の切断幅Ｗ１より小さな値に設定すれば、図９（ｃ）に示すように、被切断素材１１の片側が割れる等によってバリ１４が発生した場合にも、押さえ具３がバリ１４を押さえるため、図９（ｄ）に示すように、鋸２によってバリ１４と被切断素材１１との接続部分を切断することができる。
【００２８】
尚、図９（ｃ）のような被切断素材１１の片側が割れる等によって発生するバリ１４を切断することを目的とする場合には、第１の位置検知手段２２によって図７（ｂ）に示す距離Ｑ０を検知し、その距離Ｑ０を制御装置７に記憶した直後に、押さえ具３と被切断素材１１との距離がＬ２となるまで押さえ具３を鋸２から遠ざける方向に予め移動させておいてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施例１の鋸切断装置のシステム構成図。
【図２】（ａ）は実施例１の押さえ具の近傍を側面視した図であり、（ｂ）は実施例１の押さえ具の近傍を平面視した図。
【図３】（ａ）から（ｃ）は、実施例１の切断装置による切断処理の進行を示す図。
【図４】実施例１の切断操作のフローチャート。
【図５】（ａ）から（ｄ）は、変形例の切断装置による切断処理の進行を示す図。
【図６】実施例２の鋸切断装置のシステム構成図。
【図７】（ａ）から（ｃ）は、実施例２で測定する距離を図示する図。
【図８】実施例２の切断操作のフローチャート。
【図９】変形例の切断装置による切断処理の進行を示す図。
【符号の説明】
【００３０】
１    鋸切断装置
２    鋸
３    押さえ具
４    押さえ具移動装置
５    被切断素材保持具
６    鋸送り出し装置
７    制御装置
１１  被切断素材
１２  鋸道
１３  切断完了点
１４  バリ
２１  圧力センサ
２２  第１の位置検知手段
２３  第２の位置検知手段  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009291846.tif 000009
【図８】
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【図９】
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