JP5759361B2 - 帯鋸盤及び帯鋸盤の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、帯鋸刃を用いて被削材を切断する帯鋸盤及び帯鋸盤の制御方法に関する。

一対のホイールに掛け回された帯鋸刃を回転走行させて、円柱状の金属等の被削材を切断する帯鋸盤が広く普及している。この種の帯鋸盤においては、帯鋸刃を部分的にひねってひねり部を設け、このひねり部で被削材へ歯先が向いた鋸刃によって被削材を切断し、回転走行する帯鋸刃のひねり部とホイールを介して対向する対向部が被削材に当たらないようしている。このようにすると被削材の切断可能長さに制約を与えることがなく、ホイールの径よりも長い製品を得ることができる。被削材を帯鋸盤で切断したものを製品と称することとする。

特許文献１には、一対のホイールをホイールの面がほぼ鉛直方向となるように配置し、帯鋸刃をほぼ９０°ひねって歯先を下方に向けた帯鋸盤が記載されている。

特開２００９−２４８２９４号公報

一対のホイールに掛け回された帯鋸刃には、そのホイール間での鋸刃を緊張させ、鋸刃がホイール外周曲面に接するために、引張応力と曲げ応力とがかかる。ひねり部を設けた帯鋸刃には、引張応力と曲げ応力とに加えてねじり応力がかかる。ひねり部を設けた帯鋸刃を回転させると、引張応力と曲げ応力とねじり応力との合力が繰り返し作用することになる。すると、帯鋸刃の長時間の使用による金属疲労によって帯鋸刃の胴部が破断する場合がある。胴部の破断は、高速回転が必要なダイヤモンド帯鋸刃や超硬帯鋸刃の場合に特に大きな問題となる。それは、バイメタル帯鋸刃と比較して高価なダイヤモンドや超硬チップである歯先の寿命よりも前に胴部が破断して帯鋸刃を交換しなければならないこともあるからである。

そこで、被削材の切断可能長さがホイールの径よりも短くなるという制約を受けるものの、帯鋸刃をひねらず、いわゆる帯鋸刃ひねりゼロの帯鋸盤とすることが考えられる。帯鋸刃をひねらなければ、胴部の破断を大幅に低減させることができ、帯鋸刃の寿命を延ばすことが可能となる。帯鋸刃ひねりゼロの帯鋸盤は、被削材の切断可能長さが短くてよい特定の用途には有用となる。

ところが、帯鋸刃ひねりゼロの帯鋸盤においては、被削材を切断後に帯鋸刃を被削材から退避させた後でないと、製品の搬出及び次の切断のために被削材を前進させて位置決めすることができない。従って、被削材を切断して製品を順次製造する製品製造サイクルにおいてタクトタイムロスが生じるという問題点があった。

本発明はこのような問題点に鑑み、帯鋸刃のひねりがゼロであっても、製品製造サイクルにおけるタクトタイムロスを少なくすることができる帯鋸盤及び帯鋸盤の制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、上流側から下流側へと搬入された被削材（Ｗ）をパスライン上で位置決めする送りバイス（１１）と、一対のホイール（３１ａ，３１ｂ）に掛け回され、ひねられていない状態で回転走行し、前記パスラインの上方から下降して、前記送りバイスによって位置決めされた前記被削材を前記ホイールの径未満の長さで切断する帯鋸刃（３２）と、前記被削材をクランプするバイスジョー（２１ｊ，５１ｊ）を有し、前記帯鋸刃によって前記被削材を切断する切断完了前に前記被削材の切断位置よりも下流側をクランプして切断完了後もクランプを維持し、前記被削材を切断した製品をクランプしたまま下降して前記製品を前記パスラインより下方に搬出する製品搬出バイス（２１，５１，７１）とを備えることを特徴とする帯鋸盤を提供する。

上記の帯鋸盤において、上流側から下流側へと下降するように傾斜した傾斜面を有する製品搬出フレーム（２０）を備え、前記製品をクランプした前記製品搬出バイスを前記傾斜面に沿って搬出することが好ましい。

上記の帯鋸盤において、前記製品をクランプした前記製品搬出バイスを垂直方向に下降させる垂直移動機構と、前記垂直移動機構によって下降させた前記製品搬出バイスを下流側へと水平方向に移動させる水平移動機構とを備えることが好ましい。

上記の帯鋸盤において、前記製品搬出バイスは、前記被削材を下方から支持する支持台（２１ｓ，５１ｓ）を有することが好ましい。

上記の帯鋸盤において、前記帯鋸刃が前記被削材の切断を完了した下降端に位置している状態で前記製品搬出バイスを搬出したとき、前記バイスジョーの上端部が前記帯鋸刃に干渉しないように構成されていることが好ましい。

上記の帯鋸盤において、前記帯鋸刃が前記被削材の切断を完了した下降端に位置している状態から前記帯鋸刃を上昇させて前記パスラインから退避させる際に、前記製品をクランプした前記製品搬出バイスを、前記製品の上端部が前記帯鋸刃に干渉しないタイミングで下降させることが好ましい。

上記の帯鋸盤において、前記製品搬出バイスによって搬出した前記製品を回収する製品回収装置（４０，４０’，６０）を備えることが好ましい。

また、本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、上流側から下流側へと搬入された被削材（Ｗ）を送りバイス（１１）によってパスライン上で位置決めする位置決め工程と、一対のホイール（３１ａ，３１ｂ）に掛け回され、ひねられていない状態で回転走行する帯鋸刃（３２）を前記パスラインの上方から下降させて、前記位置決め工程にて位置決めされた前記被削材を前記ホイールの径未満の長さで切断する切断工程と、前記切断工程による切断完了前に、前記被削材をクランプする製品搬出バイス（２１，５１，７１）によって前記被削材の切断位置よりも下流側をクランプするクランプ工程と、前記切断工程にて前記被削材を切断した製品を前記製品搬出バイスによってクランプしたまま下降させて、前記製品を前記パスラインより下方に搬出する搬出工程とを含む帯鋸盤の制御方法を提供する。

上記の帯鋸盤の制御方法において、前記搬出工程は、前記製品をクランプした前記製品搬出バイスを、上流側から下流側へと下降するように傾斜した傾斜面に沿って搬出することが好ましい。

上記の帯鋸盤の制御方法において、前記搬出工程は、前記製品をクランプした前記製品搬出バイスを垂直方向に下降させる垂直移動工程と、前記垂直移動工程にて下降させた前記製品搬出バイスを下流側へと水平方向に移動させる水平移動工程とを含むことが好ましい。

上記の帯鋸盤の制御方法において、前記搬出工程にて搬出した前記製品を回収する製品回収工程をさらに含むことが好ましい。
上記の帯鋸盤の制御方法において、前記位置決め工程と、前記切断工程と、前記クランプ工程と、前記搬出工程と、前記製品回収工程とを順次繰り返し、次の前記クランプ工程にて前記被削材をクランプするために、前記製品回収工程にて前記製品を回収した後の前記製品搬出バイスを、次の前記切断工程による切断完了前に次の前記位置決め工程によって位置決めされた前記被削材をクランプする位置に戻す戻し工程をさらに含むことが好ましい。

上記の帯鋸盤の制御方法において、前記戻し工程は、前記製品搬出バイスが有する支持台（２１ｓ，５１ｓ）によって前記被削材を下方から支持することが好ましい。

上記の帯鋸盤の制御方法において、前記切断工程による切断完了後に前記帯鋸刃を前記パスラインの上方へと退避させる退避工程をさらに含み、前記搬出工程は、前記退避工程にて前記帯鋸刃を退避させる際に、前記製品をクランプした前記製品搬出バイスを、前記製品の上端部が前記帯鋸刃に干渉しないタイミングで下降させることが好ましい。

上記の帯鋸盤の制御方法において、前記退避工程の前に、前記送りバイスによって前記被削材を上流側に移動させ、前記製品搬出バイスによって前記製品を下流側に移動させる退避準備工程をさらに含むことが好ましい。

本発明の帯鋸盤及び帯鋸盤の制御方法によれば、帯鋸刃のひねりがゼロであっても、製品製造サイクルにおけるタクトタイムロスを少なくすることが可能となる。

第１実施形態において被削材を切断する前の状態を示す側面図である。 各実施形態における被削材と、帯鋸刃を回転走行させる駆動ホイール及び従動ホイールとの位置関係を示す部分平面図である。 第１実施形態における各部を動作させるための機能的な構成を示すブロック図である。 第１実施形態において被削材の切断を完了した状態を示す側面図である。 第１実施形態において製品を搬出している状態を示す側面図である。 第１実施形態において帯鋸刃の垂直方向の位置と製品搬出のタイミングとの関係を説明するための部分側面図である。 第１実施形態において製品搬出バイスを戻して再位置決めした被削材を切断している状態を示す側面図である。 第１実施形態の変形例を示す側面図である。 第１実施形態による効果を説明するための図である。 第２実施形態において被削材を切断する前の状態を示す側面図である。 第２実施形態における各部を動作させるための機能的な構成を示すブロック図である。 第２実施形態において被削材の切断を完了した状態を示す側面図である。 第２実施形態において製品搬出バイスを垂直移動させた状態を示す側面図である。 第２実施形態において製品搬出バイスを水平移動させた状態を示す側面図である。 第２実施形態において製品搬出バイスを戻して再位置決めした被削材を切断している状態を示す側面図である。 第３実施形態において被削材を切断する前の状態及び切断を完了した状態を示す側面図である。 第３実施形態において製品搬出バイスを垂直移動させた状態及び水平移動させた状態を示す側面図である。

以下、本発明の帯鋸盤及び帯鋸盤の制御方法の各実施形態について、添付図面を参照して説明する。

＜第１実施形態＞
まず、第１実施形態の帯鋸盤の全体構成について説明する。図１において、本体フレーム１０は、被削材Ｗを図１の左方向（下流方向）に送るための送りバイス１１と、被削材Ｗを固定するための本体バイス１２と、フリーローラテーブル１３とを備える。送りバイス１１は被削材Ｗをクランプするための送りバイスジョー１１ｊと、ガイド１１ｇとを有する。フリーローラテーブル１３は複数のローラ１３ｒを有する。ガイド１１ｇはレール１４と係合しており、送りバイス１１はレール１４に沿って左右方向に移動自在となっている。送りバイスジョー１１ｊによって被削材Ｗをクランプして送りバイス１１を左右方向に移動させると、ローラ１３ｒが回転して被削材Ｗは左右方向に移動する。

本体バイス１２は、被削材Ｗをクランプするための本体バイスジョー１２ｊを有する。本体バイス１２は、一点鎖線で示す被削材Ｗの切断位置よりも被削材Ｗの送り方向上流側である切断位置の直前の位置に配置されている。

本体フレーム１０の被削材Ｗの送り方向下流側には、製品搬出フレーム２０が配置されている。製品搬出フレーム２０は、被削材Ｗを切断した製品Ｐを搬出するための製品搬出バイス２１を備える。被削材Ｗにおける一点鎖線で示す切断位置よりも先端部側が製品Ｐとなる。製品搬出バイス２１は、被削材Ｗを下方から支持する支持台２１ｓと、被削材Ｗ（製品Ｐ）をクランプするための製品搬出バイスジョー２１ｊと、ガイド２１ｇと、複数のローラ２１ｒとを有する。ローラ２１ｒはフリーローラもしくは駆動ローラである。被削材Ｗを切断する前の状態で、製品搬出バイス２１は切断位置よりも下流側である切断位置の直後に位置している。

図１より分かるように、製品搬出フレーム２０の上面は図１の右方向から左方向へと下降するように傾斜した傾斜面となっている。この傾斜面にはレール２２が取り付けられている。ガイド２１ｇはレール２２と係合しており、製品搬出バイス２１はレール２２に沿って左右方向に移動自在となっている。即ち、製品搬出バイス２１は、レール２２に沿って下降または上昇するようになっている。

被削材Ｗの上方には、鋸刃ハウジング３０が配置されている。鋸刃ハウジング３０は、図２に示すように、駆動ホイール３１ａ及び従動ホイール３１ｂと、駆動ホイール３１ａと従動ホイール３１ｂとに掛け回された帯鋸刃３２とを備える。帯鋸刃３２は、駆動ホイール３１ａの駆動によって矢印方向に回転走行する。図１は、第１実施形態の帯鋸盤を被削材Ｗの送り方向の側面から見た側面図として描いており、鋸刃ハウジング３０等の一部を空想線にて示している。

図１に示すように、帯鋸刃３２の歯先３２ｔは被削材Ｗ側に向かっている。図１，図２より分かるように、帯鋸刃３２はひねられておらず、ひねりゼロである。ガイド３０ｇはレール３３と係合しており、鋸刃ハウジング３０はレール３３に沿って上下方向に移動自在となっている。帯鋸刃３２を回転走行させつつ鋸刃ハウジング３０を下降させていくと、被削材Ｗは図２の上から下へと走行する側の帯鋸刃３２の歯先３２ｔで切断される。

図２において、被削材Ｗの切断可能長さの最大長さＬmaxは駆動ホイール３１ａ及び従動ホイール３１ｂの径未満であり、径の長さより若干の余裕を差し引いた長さとなる。被削材Ｗの切断可能長さの最小長さＬminは、例えば自立できる製品Ｐの厚さとする。勿論、製品Ｐを回収する方法を工夫すれば、製品Ｐを自立できない厚さとしてもよく、この場合には最小長さＬminを限界まで短くすることが可能である。

図２に示すように、送りバイスジョー１１ｊ，本体バイスジョー１２ｊ，製品搬出バイスジョー２１ｊはそれぞれ、位置が固定されている固定バイスジョー１１j1，１２j1，２１j1と、被削材Ｗのクランプ時に破線で示す位置から移動して被削材Ｗを押さえる移動バイスジョー１１j2，１２j2，２１j2とよりなる。

製品搬出フレーム２０の下流側には、製品回収装置４０が配置されている。図１に示す製品回収装置４０は、一例として、フレーム４１上に配置された製品回収コンベア４２よりなる。製品回収コンベア４２は複数のローラ４２ｒを有する。複数のローラ４２ｒはここでは図示していない駆動部によって駆動される。または、製品回収コンベア４２を駆動させずに図１の右方向から左方向へと製品自重で下降するように傾斜させてもよい。

図３を用いて、第１実施形態の帯鋸盤における各部を動作させるための機能的な構成について説明する。図３において、送りバイス１１は、本体フレーム１０内に設けられた送りバイス駆動部１１０によって駆動される。送りバイス駆動部１１０は、送りバイスジョー１１ｊを駆動して被削材Ｗをクランプまたはアンクランプさせるバイスジョー駆動部110aと、送りバイス１１を前進または後退させる前進・後退駆動部110bとを含む。本体バイス１２は、本体フレーム１０内に設けられた本体バイス駆動部１２０によって駆動される。本体バイス駆動部１２０は、被削材Ｗをクランプまたはアンクランプするよう本体バイスジョー１２ｊを駆動する。

製品搬出バイス２１は、製品搬出フレーム２０内に設けられた製品搬出バイス駆動部２１０によって駆動される。製品搬出バイス駆動部２１０は、製品搬出バイスジョー２１ｊを駆動して被削材Ｗをクランプまたはアンクランプさせるバイスジョー駆動部210aと、製品搬出バイス２１を上昇または下降させる昇降駆動部210bとを含む。鋸刃ハウジング３０は、鋸刃ハウジング３０内に設けられた鋸刃駆動部３００によって駆動される。鋸刃駆動部３００は、駆動ホイール３１ａを駆動して帯鋸刃３２を回転走行させるホイール駆動部300aと、鋸刃ハウジング３０を昇降させる昇降駆動部300bとを含む。

製品回収装置４０は、製品回収装置４０内に設けられた製品回収装置駆動部４００によって駆動される。製品回収装置４０が製品回収コンベア４２を含む場合、製品回収装置駆動部４００は製品回収コンベア４２のローラ４２ｒを回転駆動させる。

これらの送りバイス駆動部１１０，本体バイス駆動部１２０，製品搬出バイス駆動部２１０，鋸刃駆動部３００，製品回収装置駆動部４００は、制御部１００によって制御される。制御部１００は任意の場所に設ければよい。制御部１００は例えばマイクロコンピュータによって構成することができる。マイクロコンピュータは、各駆動部それぞれの動作を制御するための制御プログラムを格納する記憶部と、この制御プログラムを実行させて各駆動部を制御するマイクロプロセッサとを含む。制御部１００を複数のマイクロコンピュータによって構成してもよい。

次に、第１実施形態の帯鋸盤で実行される制御方法の手順について説明する。以下説明する手順（各工程）は、制御部１００による制御に基づいてそれぞれの駆動部によって実行される。即ち、制御部１００が備える制御プログラムは、帯鋸盤に搭載されたコンピュータに以下の各工程を実行させる。

（工程Ａ：被削材Ｗの位置決め工程）
被削材Ｗが図示していない搬送機構によって本体フレーム１０上に上流側から下流側へと搬入されたら、送りバイス１１は被削材Ｗを送りバイスジョー１１ｊによってクランプし、切断後の製品Ｐの長さに応じた位置まで被削材Ｗを前進させる。このとき、本体バイスジョー１２ｊ及び製品搬出バイスジョー２１ｊはアンクランプの状態である。製品Ｐの長さに相当する先端部が切断位置より突出したら、本体バイス１２は被削材Ｗを本体バイスジョー１２ｊによってクランプし、引き続き、製品搬出バイス２１は被削材Ｗを製品搬出バイスジョー２１ｊによってクランプする。

この際、製品搬出バイス２１を図１の状態よりも少し下降させた位置から上昇させて、支持台２１ｓを被削材Ｗの下方から当接させ、被削材Ｗを製品搬出バイスジョー２１ｊによってクランプさせることが好ましい。図１は、以上のようにして被削材Ｗを位置決めし、被削材Ｗを送りバイスジョー１１ｊと本体バイスジョー１２ｊと製品搬出バイスジョー２１ｊによってクランプした状態を示している。

（工程Ｂ：被削材Ｗの切断工程）
帯鋸刃３２を回転走行させて鋸刃ハウジング３０を下降させていく。これによって、帯鋸刃３２が、被削材Ｗが搬送されるパスラインの上方からパスラインに向かって下降していく。帯鋸刃３２の歯先３２ｔが被削材Ｗの下端に達すると、被削材Ｗの切断（切削）が完了する。図４は、被削材Ｗの切断が完了した状態を示している。前述のように、被削材Ｗは駆動ホイール３１ａ及び従動ホイール３１ｂの径未満の長さで切断される。

（工程Ｃ：帯鋸刃３２の退避準備工程）
被削材Ｗの切断完了後、本体バイス１２は被削材Ｗをアンクランプする。送りバイス１１は被削材Ｗをわずかに後退させ、製品搬出バイス２１は切断された製品Ｐをわずかに前進させる。後退とは上流側への移動、前進とは下流側への移動である。第１実施形態においては、製品搬出バイス２１をわずかに下降させることによって製品Ｐを前進させる。これによって、帯鋸刃３２の歯先３２ｔは切断後の被削材Ｗの先端面及び製品Ｐの後端面から離れ、帯鋸刃３２を上方に退避させる際に歯先３２ｔが損傷するのを防止することができる。

（工程Ｄ：帯鋸刃３２の退避工程及び製品Ｐの搬出工程）
次に、鋸刃ハウジング３０を上昇させて帯鋸刃３２をパスラインの上方に退避させる。製品搬出バイス２１は、帯鋸刃３２の退避の完了後、製品Ｐをクランプしたまま下降する。ここでは製品搬出バイス２１が帯鋸刃３２の退避の完了後に下降するとしたが、第１実施形態では、後述するように、帯鋸刃３２の退避を完了する前に、製品搬出バイス２１の下降を開始させることができる場合がある。

（工程Ｅ：製品Ｐの回収工程）
製品搬出バイス２１が傾斜面の下降端まで下降したら、製品搬出バイス２１は製品Ｐをアンクランプする。製品回収装置４０は、製品Ｐを製品回収コンベア４２によって搬送して回収する。

（工程Ｆ：被削材Ｗの再位置決め工程）
帯鋸刃３２が被削材Ｗのパスラインから上方に退避したら、送りバイス１１は上流側に移動して被削材Ｗをクランプし、次いで本体バイス１２がアンクランプしたことを確認してから被削材Ｗを切断するために被削材Ｗを前進させる。被削材Ｗの位置が確定したら、本体バイス１２は被削材Ｗをクランプする。

図５は、製品搬出バイス２１が傾斜面の下降端まで下降して製品Ｐが製品回収コンベア４２によって搬送され、帯鋸刃３２が被削材Ｗのパスラインから上方に退避して、被削材Ｗが新たに位置決めされた状態を示している。なお、図５は、製品Ｐの搬出及び回収工程と被削材Ｗの再位置決め工程の互いのタイミングの単なる一例である。製品搬出フレーム２０の長さ、製品搬出バイス２１の下降速度、送りバイス１１による被削材Ｗの送り速度、製品Ｐの長さ等の諸条件によって、被削材Ｗの新たな位置決めが完了する前に製品Ｐが回収される場合もあるし、位置決めが完了した後に製品Ｐが回収される場合もある。

ここで、図６を用いて、帯鋸刃３２の垂直方向の位置と製品搬出バイス２１の下降のタイミングとの関係について説明する。図６は、製品搬出フレーム２０上に移動する製品搬出バイス２１、帯鋸刃３２、被削材Ｗ（製品Ｐ）のみを図示している。図６は製品Ｐの長さが比較的短い場合を例にしている。

まず、図６（Ａ）に示すように、帯鋸刃３２が下降端に位置している状態で製品搬出バイス２１を上昇端から下降端まで移動させたとき、製品搬出バイスジョー２１ｊの上端部が帯鋸刃３２に干渉しないような傾斜面の傾斜角度θとすることが好ましい。後述する製品搬出バイス２１の戻し工程において、製品搬出バイス２１は製品Ｐをクランプしていない状態で下降端から上昇端へと移動して元の位置に戻る。そこで、帯鋸刃３２が下降端に位置していたとしても、製品搬出バイスジョー２１ｊの上端部が帯鋸刃３２に干渉しないような傾斜角度θとする。

さらには、図６（Ｂ）に示すように、帯鋸刃３２が下降端に位置している状態で製品搬出バイス２１を上昇端から下降端まで移動させたとき、製品Ｐの上端部が帯鋸刃３２に干渉しないような傾斜面の傾斜角度θとすることが好ましい。図６（Ｂ）の場合には、下降端に位置している帯鋸刃３２が退避を開始する前であっても、製品搬出バイス２１の下降を開始させることができる。従って、第１実施形態においては、製品Ｐの長さＬによっては、帯鋸刃３２の退避を開始する前や退避を開始するのと同時に製品搬出バイス２１の下降を開始させることができることになる。

また、製品Ｐの上端部が下降端に位置する帯鋸刃３２に干渉する場合であっても、帯鋸刃３２の退避を開始した後、帯鋸刃３２が被削材Ｗの上端から離れる前に製品Ｐの上端部が帯鋸刃３２に干渉しない状態となる場合には、帯鋸刃３２の退避の途中で製品搬出バイス２１の下降を開始させることができる。第１実施形態においては、製品Ｐの長さＬが所定の長さより長い特別な場合を除き、帯鋸刃３２の退避を開始する前もしくは退避を開始するのと同時に、または、退避を開始した後、退避を完了する前に、製品搬出バイス２１の下降を開始させることができることになる。

制御部１００に、傾斜角度θと、帯鋸刃３２が下降端に位置しているときの歯先３２ｔの位置情報、特に、被削材Ｗを切断する側の歯先３２ｔと対向する被削材Ｗの送り方向下流側の歯先３２ｔの位置情報を予め与えておく。そして、制御部１００に被削材Ｗの高さｈと製品Ｐの長さＬとを入力すれば、制御部１００は、帯鋸刃３２を退避させる際にどのタイミングで製品搬出バイス２１の下降を開始させることができるかを演算して求めることが可能である。被削材Ｗの高さｈと製品Ｐの長さＬとに対応させて下降開始のタイミングを予め設定したテーブルを記憶しておき、テーブルよりタイミングを得るようにしてもよい。

帯鋸刃３２が完全に退避した後でなければ製品Ｐの上端部が帯鋸刃３２に干渉する場合には、第１実施形態の基本的な動作である帯鋸刃３２の退避完了後に製品搬出バイス２１を下降させればよい。また、帯鋸刃３２の退避完了前に製品搬出バイス２１を下降させることができる場合でも、帯鋸刃３２の退避完了後に製品搬出バイス２１を下降させてもよい。

（工程Ｇ：製品搬出バイス２１の戻し工程）
製品Ｐが製品回収コンベア４２によって搬送されたら、製品搬出バイス２１を上昇端まで上昇させる。製品搬出バイス２１の支持台２１ｓを被削材Ｗの下方から当接させて被削材Ｗを支持する。そして、製品搬出バイス２１は被削材Ｗを製品搬出バイスジョー２１ｊによってクランプする。これによって、製品搬出バイス２１は図１の状態に戻る。

この製品搬出バイス２１の戻し工程が完了する前に、後述する工程Ｈである被削材Ｗの切断工程を開始させることができる。上述した工程Ｆの被削材Ｗの再位置決め工程において被削材Ｗを再位置決めし、送りバイス１１及び本体バイス１２で被削材Ｗをクランプしたら、製品搬出バイス２１が戻る前であっても帯鋸刃３２による被削材Ｗの切断を開始させる。被削材Ｗを切断中に支持台２１ｓを被削材Ｗに当接させることがあるので、切削加工に影響を与えないように、即ち支持台２１ｓの被削材Ｗへ衝突時に発生する力が小さくなるように支持台２１ｓをフローティング構造とすることが好ましい。

また、製品搬出バイスジョー２１ｊは被削材Ｗを切断中にクランプすることがあるので、製品搬出バイスジョー２１ｊによるクランプ力を本体バイスジョー１２ｊによるクランプ力よりも小さくすることが好ましい。製品搬出バイスジョー２１ｊによるクランプ力を本体バイスジョー１２ｊによるクランプ力よりも小さくすれば、切断中の被削材Ｗが動いて歯先３２ｔが損傷する可能性をなくすことができる。製品搬出バイス２１は、切断後の製品Ｐを下降端まで下降させて搬出するのに必要な力で被削材Ｗをクランプすれば十分である。

（工程Ｈ：被削材Ｗの切断工程）
帯鋸刃３２を回転走行させて鋸刃ハウジング３０を下降させていく。図７は、工程Ｇの製品搬出バイス２１の戻し工程によって製品搬出バイス２１を戻して、帯鋸刃３２による被削材Ｗの切断が途中まで進行した状態を示している。帯鋸刃３２の歯先３２ｔが被削材Ｗの下端に達すると、被削材Ｗの切断が完了する。被削材Ｗの切断が完了すれば、上述した工程Ｃから工程Ｈまでを繰り返し、製品Ｐを順次製造していく。

なお、工程Ｈによる被削材Ｗの切断の完了前には、製品搬出バイス２１を戻して製品搬出バイスジョー２１ｊによって被削材Ｗ（製品Ｐ）をクランプすることが必要である。そこで、製品搬出バイス２１が戻る前に被削材Ｗの切断が完了するような場合には、被削材Ｗの切断（鋸刃ハウジング３０の下降）を途中で停止させて、製品搬出バイス２１が戻った後に切断を再開させればよい。もしくは、切削中に切削完了までの所要時間と製品搬出バイス２１の戻り所要時間とのクリティカルパスを予測判断して切削速度を調整することで、切削完了前までに製品搬出バイス２１によって製品Ｐをクランプさせるようにしてもよい。

図８は、製品回収コンベア４２を用いた製品回収装置４０の代わりに、製品回収アーム４３を用いた製品回収装置４０’とした変形例を示している。製品回収アーム４３はいわゆるアーム型ロボットである。製品回収アーム４３は回収バイス４４を有する。図８は製品Ｐの長さが比較的短い場合を例にしている。回収バイス４４は製品Ｐを厚さ方向にクランプし、製品回収アーム４３を動かして所定位置でアンクランプして製品Ｐを回収する。製品Ｐの回収の仕方は任意である。

ここで、図９を用いて第１実施形態によるタクトタイムロスを少なくさせる効果について説明する。図９（Ａ）は、帯鋸刃３２の退避完了後に製品搬出バイス２１を下降させる場合の、帯鋸刃３２による被削材Ｗの切断・退避と、送りバイス１１による被削材Ｗの位置決めと、製品搬出バイス２１による製品の搬出・戻しと、製品回収装置４０（４０’）による回収それぞれの動作のタイミングを概略的に示している。

帯鋸刃３２は時刻ｔ１にて下降を開始して、時刻ｔ２にて切断を完了する。即座に退避の準備をして帯鋸刃３２は退避を開始し、時刻ｔ３にて退避を完了する。被削材Ｗの位置決めは退避が完了すれば可能であるから、送りバイス１１は即座に被削材Ｗの位置決め動作を開始して時刻ｔ４にて位置決めが完了する。製品Ｐをクランプした製品搬出バイス２１は、退避を完了した時刻ｔ３にて下降を開始し、時刻ｔ41にて下降端に到達する。時刻ｔ３から時刻ｔ41までが製品Ｐの搬出動作である。なお、時刻ｔ41は時刻ｔ４よりも前か後、または同時である。製品Ｐの回収と並行して、製品搬出バイス２１は時刻ｔ41にて上昇を開始し、時刻ｔ42にて上昇端に到達して元の位置に戻る。

帯鋸刃３２は位置決めが完了した時刻ｔ４にて下降を開始して、時刻ｔ５にて切断を完了する。製品搬出バイス２１は時刻ｔ５の切断完了前までに被削材Ｗをクランプする。時刻ｔ42が時刻ｔ４より前または同時の場合もあり、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの切断完了の前に製品搬出バイス２１が被削材Ｗをクランプすることもある。帯鋸刃３２は時刻ｔ６にて退避を完了し、以降、同様の動作を繰り返す。時刻ｔ６以降、送りバイス１１，製品搬出バイス２１，製品回収装置４０（４０’）も同様の動作を繰り返す。

図９（Ａ）より分かるように、第１実施形態によれば、製品搬出バイス２１の搬出及び戻し動作が、帯鋸刃３２による被削材Ｗの切断・退避と送りバイス１１による被削材Ｗの位置決め動作を並行して行われることになるので、タクトタイムロスを実質的になくすことができる。

図９（Ｂ）は、帯鋸刃３２の退避完了前に製品搬出バイス２１を下降させる場合の、帯鋸刃３２による被削材Ｗの切断・退避と、送りバイス１１による被削材Ｗの位置決めと、製品搬出バイス２１による製品の搬出・戻しと、製品回収装置４０（４０’）による回収それぞれの動作のタイミングを概略的に示している。帯鋸刃３２による被削材Ｗの切断・退避と、送りバイス１１による被削材Ｗの位置決め動作は、図９（Ａ）と同じである。

製品搬出バイス２１は、時刻ｔ２の切断完了後、下降したときに製品Ｐの上端部が帯鋸刃３２に干渉しない条件を満たした時点で下降を開始することができる。製品搬出バイス２１は時刻ｔ21にて下降を開始し、時刻ｔ31にて下降端に到達する。時刻ｔ21から時刻ｔ31までが製品Ｐの搬出動作である。前述のように、時刻ｔ21は時刻ｔ２と一致する場合がある。製品回収装置４０（４０’）は時刻ｔ31から所定の時間をかけて製品Ｐを回収する。製品Ｐの回収と並行して、製品搬出バイス２１は時刻ｔ31にて上昇を開始し、時刻ｔ43にて上昇端に到達して元の位置に戻る。

被削材Ｗの径が細い場合には切断時間は短くなる。従って、場合によっては、前述のように、被削材Ｗの切断を途中で停止させて、製品搬出バイス２１が戻った後に切断を再開させることが必要になる。この場合には若干のタクトタイムロスとなる。図９（Ｂ）の場合には製品搬出バイス２１を元の位置に戻すタイミングを早くすることができる。従って、図９（Ｂ）の場合には、切断時間が短いような場合でもタクトタイムロスも少なくすることができ、場合によってはタクトタイムロスをなくすことができる。

図９（Ａ），（Ｂ）より分かるように、第１実施形態によれば、タクトタイムロスを実質的になくすことができる。

比較のため、図９（Ｃ）を用いて、所定の製品搬出装置によって製品Ｐをパスラインの延長線上に排出する場合について説明する。帯鋸刃３２は時刻ｔ11にて下降を開始して時刻ｔ12にて切断を完了し、時刻ｔ13にて退避を完了する。パスラインの延長線上で製品Ｐを搬出する場合には、帯鋸刃３２を退避させた後でないと製品Ｐを搬出することができない。また、製品Ｐを搬出させた後でないと次の切断のための被削材Ｗの位置決めもできない。製品搬出装置は、時刻ｔ13にて製品Ｐの搬出を開始し、時刻ｔ131にて搬出を完了する。特に図示していないが、時刻ｔ131以降、製品Ｐは回収される。

送りバイス１１は時刻ｔ131にて位置決め動作を開始して、時刻ｔ14にて位置決めが完了する。帯鋸刃３２は時刻ｔ14にて下降を開始して時刻ｔ15にて切断を完了し、時刻ｔ16にて退避を完了する。以降、同様の動作を繰り返す。時刻ｔ16以降、製品搬出装置及び送りバイス１１も同様の動作を繰り返す。図９（Ｃ）の場合はタクトタイムロスがある。第１実施形態によれば、同じ時間であればより多くの製品Ｐを製造できるという効果も奏することになる。

＜第２実施形態＞
図１０〜図１５を用いて第２実施形態について説明する。図１０〜図１５において、図１〜図９で説明した第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略することとする。第２実施形態は、第１実施形態における製品搬出フレーム２０及び製品搬出バイス２１の代わりに昇降装置５０及び製品搬出バイス５１を設け、製品回収装置４０の代わりに製品回収装置６０を設けたものである。

製品搬出バイス５１は昇降装置５０上に載置されている。昇降装置５０の本体フレーム１０側の端部にはガイド５０ｇが設けられている。ガイド５０ｇは垂直方向に伸びたレール５２と係合しており、昇降装置５０はレール５２に沿って垂直方向（上下方向）に移動自在となっている。これによって、製品搬出バイス５１は垂直方向に移動する。昇降装置５０の上面には水平方向に伸びたレール５３が取り付けられている。

製品搬出バイス５１は、被削材Ｗを下方から支持する支持台５１ｓと、被削材Ｗ（製品Ｐ）をクランプするための製品搬出バイスジョー５１ｊと、ガイド５１ｇと、複数のローラ５１ｒとを有する。ローラ５１ｒはフリーローラもしくは駆動ローラである。ガイド５１ｇはレール５３と係合しており、製品搬出バイス５１はレール５３に沿って水平方向（左右方向）に移動自在となっている。このように、第２実施形態においては、昇降装置５０によって製品搬出バイス５１を昇降させる垂直移動機構と、製品搬出バイス５１を水平方向に移動させる水平移動機構とを有する。製品搬出バイス５１は、垂直方向の移動と水平方向の移動とを互いに独立して行うことが可能である。

昇降装置５０の下流側には、製品回収装置６０が配置されている。製品回収装置６０は製品回収装置４０と同様の構成であり、フレーム６１上に配置された製品回収コンベア６２よりなる。製品回収コンベア６２は複数のローラ６２ｒを有する。製品回収装置６０を製品回収装置４０’と同様、製品回収アームを用いた構成としてもよい。

第２実施形態の帯鋸盤における機能的な構成は、図１１に示す通りである。図１１において、製品搬出バイス５１は、所定位置に設けられた製品搬出バイス駆動部５１０によって駆動される。製品搬出バイス駆動部５１０は、製品搬出バイスジョー５１ｊを駆動して被削材Ｗをクランプまたはアンクランプさせるバイスジョー駆動部510aと、製品搬出バイス５１を昇降装置５０によって垂直方向に移動させ、昇降装置５０上で製品搬出バイス５１を水平方向に移動させる垂直・水平移動駆動部510bとを含む。製品回収装置６０は、製品回収装置６０内に設けられた製品回収装置駆動部６００によって駆動される。

送りバイス駆動部１１０，本体バイス駆動部１２０，製品搬出バイス駆動部５１０，鋸刃駆動部３００，製品回収装置駆動部６００は、制御部１００によって制御される。

次に、第２実施形態の帯鋸盤で実行される制御方法の手順について第１実施形態と異なる点を中心に説明する。便宜上、第１実施形態の各工程と同じ符号を付して説明する。工程Ａ，Ｂは第１実施形態と同じである。

（工程Ｃ：帯鋸刃３２の退避準備工程）
図１２に示すように被削材Ｗの切断完了後、本体バイス１２は被削材Ｗをアンクランプする。送りバイス１１は被削材Ｗをわずかに後退させ、製品搬出バイス５１は切断された製品Ｐをわずかに前進させる。即ち、昇降装置５０が上昇端に位置している状態で、製品搬出バイス５１を下流側にわずかに移動させる。

（工程Ｄ：帯鋸刃３２の退避工程及び製品Ｐの搬出工程）
次に、鋸刃ハウジング３０を上昇させて帯鋸刃３２をパスラインの上方に退避させる。昇降装置５０が垂直方向に下降することによって、製品搬出バイス５１は製品Ｐをクランプしたまま下降する。第２実施形態では、製品Ｐの長さが最大長さＬmaxであっても、帯鋸刃３２の退避を開始する前または退避を開始するのと同時に製品搬出バイス５１の下降を開始させることができる。即ち、第２実施形態においては、帯鋸刃３２の退避準備完了後は、製品Ｐの長さＬにかかわらず、帯鋸刃３２の位置にかかわらず、製品Ｐの搬出を開始することができる。

製品搬出バイス５１が図１３に示すように下降端まで下降したら、図１４に示すように、製品搬出バイス５１を昇降装置５０の下流側の端部まで水平方向に移動させる。

（工程Ｅ：製品Ｐの回収工程）
製品搬出バイス５１が端部まで移動したら、製品搬出バイス５１は製品Ｐをアンクランプする。製品回収装置６０は、製品Ｐを製品回収コンベア６２によって搬送して回収する。

工程Ｆは第１実施形態と同じである。

（工程Ｇ：製品搬出バイス５１の戻し工程）
製品Ｐが製品回収コンベア６２によって搬送されたら、図１５に示すように、製品搬出バイス５１を昇降装置５０の上流側の端部まで水平方向に移動させ、さらに、昇降装置５０を上昇端まで垂直方向に上昇させる。製品搬出バイス５１を水平方向に移動させつつ、昇降装置５０を上昇させてもよい。製品搬出バイス５１の支持台５１ｓを被削材Ｗの下方から当接させて被削材Ｗを支持する。そして、製品搬出バイス５１は被削材Ｗを製品搬出バイスジョー５１ｊによってクランプする。これによって、製品搬出バイス５１は図１０の状態に戻る。

工程Ｈは第１実施形態と同じである。図１５は、工程Ｇの製品搬出バイス５１の戻し工程によって製品搬出バイス５１を戻して、帯鋸刃３２による被削材Ｗの切断が途中まで進行した状態を示している。工程Ｇである製品搬出バイス５１の戻し工程が完了する前に、工程Ｈである被削材Ｗの切断工程を開始させることができる。被削材Ｗの切断が完了すれば、上述した工程Ｃから工程Ｈまでを繰り返し、製品Ｐを順次製造していく。

第２実施形態においても、第１実施形態と同様、タクトタイムロスを実質的になくすことができる。第２実施形態では、製品Ｐをクランプした製品搬出バイス５１は、切断完了後、即座に下降を開始することができる。製品搬出バイス５１は、製品Ｐの長さＬにかかわらず、図９の時刻ｔ２にて下降を開始することができる。

＜第３実施形態＞
図１６，図１７を用いて第３実施形態について説明する。図１６，図１７において、図１０〜図１５で説明した第２実施形態と実質的に同一部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略することとする。

図１６（Ａ）は第３実施形態において被削材Ｗを切断する前の状態を示しており、図１６（Ｂ）は切断を完了した状態を示している。製品搬出装置７０は、製品搬出アーム７２と垂直方向のガイド板７３と水平方向のガイド板７６とガイドアーム７７とを備える。製品搬出アーム７２は、水平方向に伸びる水平部７２ａと水平部７２ａから上方斜め方向に伸びる傾斜部７２ｂとを有しており、傾斜部７２ｂの先端部に製品搬出バイス７１を有する。図１６（Ａ）において、製品搬出バイス７１は位置決めされた被削材Ｗをクランプしている。

ガイド板７３はレール７４を有し、レール７４は垂直方向に並んだ２対のガイド７５と係合している。製品搬出アーム７２はガイド板７３の下端部に取り付けられている。レール７４がガイド７５によって垂直方向に移動することにより、製品搬出アーム７２とガイド板７３は図１６（Ａ），（Ｂ）より下方に移動するようになっている。即ち、製品搬出装置７０は、製品搬出アーム７２を垂直方向に移動させる垂直移動機構を有する。

図１６（Ｂ）に示すように被削材Ｗの切断が完了したら、製品搬出バイス７１によって製品Ｐをクランプしたまま、図１７（Ａ）に示すように製品搬出アーム７２を下降させる。ガイドアーム７７はレール７８を有し、レール７８は水平方向に並んでガイド７９と係合している。ガイド７９はガイド板７６に取り付けられている。ガイド７９がレール７８に沿って移動することにより、製品搬出アーム７２とガイド板７３は水平方向に移動するようになっている。即ち、製品搬出装置７０は、製品搬出アーム７２を水平方向に移動させる水平移動機構を有する。製品搬出アーム７２を下降させたら、図１７（Ｂ）に示すように製品搬出アーム７２を下流側に移動させる。

製品搬出アーム７２を下流側に移動させたら、製品搬出バイス７１は製品Ｐをアンクランプし、図示していない製品回収コンベアによってさらに搬送して回収したり、製品回収ボックス等で回収したりする。その後、製品搬出アーム７２を上流側に移動させ、上昇させて、製品搬出バイス７１をパスラインに戻す。そして、図１６（Ａ）と同様に、製品搬出バイス７１は位置決めされた被削材Ｗをクランプし、図１６（Ｂ）及び図１７（Ａ），（Ｂ）の動作を繰り返す。第３実施形態においても、タクトタイムロスを実質的になくすことができる。

以上説明した第１〜第３実施形態によれば、帯鋸刃３２はひねりゼロであるので、胴部の破断を大幅に低減させることができ、帯鋸刃の寿命を延ばすことができる。ひねりゼロであるにもかかわらず、タクトタイムロスがほとんどない。従って、第１〜第３実施形態の帯鋸盤は、ひねりゼロでない一般的な帯鋸盤と比較して同等以上の性能を有することになる。

本発明は以上説明した第１〜第３実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。

１０ 本体フレーム
１１ 送りバイス
１１ｊ 送りバイスジョー
１２ 本体バイス
１２ｊ 本体バイスジョー
２０ 製品搬出フレーム
２１，５１，７１ 製品搬出バイス
２１ｓ，５１ｓ 支持台
２１ｊ，５１ｊ 製品搬出バイスジョー
３０ 鋸刃ハウジング
３１ａ 駆動ホイール
３１ｂ 従動ホイール
３２ 帯鋸刃
３２ｔ 歯先
４０，４０’，６０ 製品回収装置
４１ フレーム
４２ 製品回収コンベア
４３ 製品回収アーム
５０ 昇降装置
７２ 製品搬出アーム
Ｗ 被削材

Claims (15)

1. 上流側から下流側へと搬入された被削材をパスライン上で位置決めする送りバイスと、
   一対のホイールに掛け回され、ひねられていない状態で回転走行し、前記パスラインの上方から下降して、前記送りバイスによって位置決めされた前記被削材を前記ホイールの径未満の長さで切断する帯鋸刃と、
   前記被削材をクランプするバイスジョーを有し、前記帯鋸刃によって前記被削材を切断する切断完了前に前記被削材の切断位置よりも下流側をクランプして切断完了後もクランプを維持し、前記被削材を切断した製品をクランプしたまま下降して前記製品を前記パスラインより下方に搬出する製品搬出バイスと、
   を備えることを特徴とする帯鋸盤。
2. 上流側から下流側へと下降するように傾斜した傾斜面を有する製品搬出フレームを備え、
   前記製品をクランプした前記製品搬出バイスを前記傾斜面に沿って搬出する
   ことを特徴とする請求項１記載の帯鋸盤。
3. 前記製品をクランプした前記製品搬出バイスを垂直方向に下降させる垂直移動機構と、
   前記垂直移動機構によって下降させた前記製品搬出バイスを下流側へと水平方向に移動させる水平移動機構と、
   を備えることを特徴とする請求項１記載の帯鋸盤。
4. 前記製品搬出バイスは、前記被削材を下方から支持する支持台を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の帯鋸盤。
5. 前記帯鋸刃が前記被削材の切断を完了した下降端に位置している状態で前記製品搬出バイスを搬出したとき、前記バイスジョーの上端部が前記帯鋸刃に干渉しないように構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の帯鋸盤。
6. 前記帯鋸刃が前記被削材の切断を完了した下降端に位置している状態から前記帯鋸刃を上昇させて前記パスラインから退避させる際に、前記製品をクランプした前記製品搬出バイスを、前記製品の上端部が前記帯鋸刃に干渉しないタイミングで下降させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の帯鋸盤。
7. 前記製品搬出バイスによって搬出した前記製品を回収する製品回収装置を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の帯鋸盤。
8. 上流側から下流側へと搬入された被削材を送りバイスによってパスライン上で位置決めする位置決め工程と、
   一対のホイールに掛け回され、ひねられていない状態で回転走行する帯鋸刃を前記パスラインの上方から下降させて、前記位置決め工程にて位置決めされた前記被削材を前記ホイールの径未満の長さで切断する切断工程と、
   前記切断工程による切断完了前に、前記被削材をクランプする製品搬出バイスによって前記被削材の切断位置よりも下流側をクランプするクランプ工程と、
   前記切断工程にて前記被削材を切断した製品を前記製品搬出バイスによってクランプしたまま下降させて、前記製品を前記パスラインより下方に搬出する搬出工程と、
   を含む帯鋸盤の制御方法。
9. 前記搬出工程は、前記製品をクランプした前記製品搬出バイスを、上流側から下流側へと下降するように傾斜した傾斜面に沿って搬出することを特徴とする請求項８記載の帯鋸盤の制御方法。
10. 前記搬出工程は、
    前記製品をクランプした前記製品搬出バイスを垂直方向に下降させる垂直移動工程と、
    前記垂直移動工程にて下降させた前記製品搬出バイスを下流側へと水平方向に移動させる水平移動工程と、
    を含むことを特徴とする請求項８記載の帯鋸盤の制御方法。
11. 前記搬出工程にて搬出した前記製品を回収する製品回収工程をさらに含むことを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の帯鋸盤の制御方法。
12. 前記位置決め工程と、前記切断工程と、前記クランプ工程と、前記搬出工程と、前記製品回収工程とを順次繰り返し、
    次の前記クランプ工程にて前記被削材をクランプするために、前記製品回収工程にて前記製品を回収した後の前記製品搬出バイスを、次の前記切断工程による切断完了前に次の前記位置決め工程によって位置決めされた前記被削材をクランプする位置に戻す戻し工程をさらに含む、
    ことを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載の帯鋸盤の制御方法。
13. 前記戻し工程は、前記製品搬出バイスが有する支持台によって前記被削材を下方から支持することを特徴とする請求項１２記載の帯鋸盤の制御方法。
14. 前記切断工程による切断完了後に前記帯鋸刃を前記パスラインの上方へと退避させる退避工程をさらに含み、
    前記搬出工程は、前記退避工程にて前記帯鋸刃を退避させる際に、前記製品をクランプした前記製品搬出バイスを、前記製品の上端部が前記帯鋸刃に干渉しないタイミングで下降させることを特徴とする請求項８〜１３のいずれか１項に記載の帯鋸盤の制御方法。
15. 前記退避工程の前に、前記送りバイスによって前記被削材を上流側に移動させ、前記製品搬出バイスによって前記製品を下流側に移動させる退避準備工程をさらに含むことを特徴とする請求項８〜１４のいずれか１項に記載の帯鋸盤の制御方法。

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