JP2017008542A - ブレース切断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレースを自動的に切断可能なブレース切断装置を提供する。【解決手段】ブレース２００を切断するブレース切断装置１０であって、前記ブレース２００を把持する把持手段（本体１２、第１アーム２４、第２アーム３０）と、前記把持手段に取り付けられ前記ブレース２００を切断する切断手段（セーバーソー７８、回転駆動部９０）と、前記把持手段が前記ブレース２００を把持したことを検知する検知手段（第１リミットスイッチ６４、第２リミットスイッチ７４、第１圧力スイッチ４８、第２圧力スイッチ５４、第３圧力スイッチ６０）と、前記検知手段からの検知信号により前記切断手段を駆動させる制御部１００と、を有することを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、ブレース切断装置に関する。

従来から、高所や人が近づき難い場所等において、切断対象部材を把持し、その状態で当該切断対象部材を切断する切断装置が知られている。特許文献１は、旋回・傾倒・伸縮可能な駆動アームの先端に取り付けられ鉄骨梁のフランジの一方を挟み込む把持手段と、把持手段に取り付けられ当該鉄骨梁を切断するワイヤーソーと、を有する把持切断装置を開示している。特許文献２は、テーブルリフトに搭載され配管を把持する自動クランプ機構と、セーバーソーを摺動駆動させて配管を切断する切断ユニットと、を有する高所既設管切断装置を開示している。特許文献３は、切断対象の管の切断位置よりも一方側となる部分と他方側となる部分をそれぞれ把持し、当該切断位置においてセーバーソーで切断し、切断後も当該２つの部分を把持した状態を維持する管切断装置を開示している。

ところで、ブレースで補強された鉄骨の建屋において、機器を搬入するために、または建屋を解体するためにブレースを切断する場合がある。しかし、例えば、当該建屋が原子力発電所等の建屋であり、高放射線量環境下にある場合は作業者が長時間現場で作業することは健康上の問題から困難である。そこで、上記特許文献に係る切断装置によりブレースを切断すれば、切断中に作業者が立ち会う必要がないので、作業者への負担を軽減することができる。

特開２０１５−４２３８号公報 特開平９−１４１５２１号公報 特開平９−１７４３２７号公報

しかし、上記特許文献では、切断装置が切断対象部材を把持したか否かを作業者が目視で確認する必要があったので、作業負担になっていた。
そこで、本発明は、上記問題点に着目し、ブレースを自動的に切断可能なブレース切断装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るブレース切断装置は、第１には、ブレースを切断するブレース切断装置であって、前記ブレースを把持する把持手段と、前記把持手段に取り付けられ前記ブレースを切断する切断手段と、前記把持手段が前記ブレースを把持したことを検知する検知手段と、前記検知手段からの検知信号により前記切断手段を駆動させる制御手段と、を有することを特徴とする。

上記構成により、把持手段がブレースを把持したことを検知手段が検知したのちに切断手段がブレースを切断するので、これらの切断装置の動作を確認する作業者負担を軽減するブレース切断装置となる。

第２は、前記把持手段は、前記切断手段を支持する本体と、前記本体に取り付けられ、前記本体に対して上方に移動して前記ブレースの下端に対する押し付け動作を行う第１アームと、前記本体に取り付けられ、前記本体に対して下方に移動して前記ブレースの上端に対する押し付け動作を行い、前記第１アームとともに前記ブレースを挟み込む第２アームと、前記第１アーム、及び／もしくは、前記第２アームに取り付けられ、前記ブレースの前記本体に対する押し付け動作を行うクランプと、を有し、前記検知手段は、前記本体に前記ブレースが当接したことを検知する第１リミットスイッチと、前記第１アームに前記ブレースが当接したことを検知する第２リミットスイッチと、前記第１アームが前記ブレースに印加する圧力が一定値に到達したことを検知する第１圧力スイッチと、前記第２アームが前記ブレースに印加する圧力が一定値に到達したことを検知する第２圧力スイッチと、前記クランプの圧力が一定値に到達したことを検知する第３圧力スイッチと、を有し、前記制御手段は、前記第１リミットスイッチからの検知信号により前記第１アームを駆動させ、前記第２リミットスイッチからの検知信号により前記第２アームを駆動させ、前記第２圧力スイッチからの検知信号により前記クランプを駆動させ、前記第１圧力スイッチ、前記第２圧力スイッチ、前記第３圧力スイッチからの検知信号により前記切断手段を駆動させる制御を行うことを特徴とする。

上記構成により、ブレースを互いに直交する２方向から独立して面接触により挟み込むことができるとともに、把持から切断開始の動作を自動で行うことができる。したがって、作業者負担を軽減するとともに、ブレースを確実に把持して切断可能なブレース切断装置となる。

第３には、前記制御手段は、前記第１アームを駆動させるアクチュエータの圧力、及び前記第２アームを駆動させるアクチュエータの圧力が、それぞれ一定値となるように各アクチュエータをそれぞれオンオフ制御することを特徴とする。
上記構成により、何らかの原因でブレースの挟み込み状態が変化しても、ブレースを一定の圧力で確実に把持して、把持の安定性を高めることができる。

第４には、前記切断手段は、セーバーソーと、前記セーバーソーを前記ブレースに向けて振り下ろす動作を行う回転駆動手段と、を有し、前記制御手段は、前記セーバーソーの負荷電流、または、前記回転駆動手段の負荷電流が一定値以下になるように前記回転駆動手段の回転速度を制御することを特徴とする。
上記構成により、セーバーソーへの負荷を軽減してセーバーソーの破損を回避し、作業の中断を回避することができる。

第５には、前記把持手段、及び／若しくは、前記セーバーソーを回転させる回転軸には、加速度計が取り付けられ、前記制御手段は、前記加速度計が検知する加速度が一定値以下となるように前記回転駆動手段の回転速度を制御することを特徴とする。

上記構成により、切断作業中に装置全体の振動（加速度）が大きい場合は、セーバーソーに対する負荷も大きくなっている。よって、加速度のモニタリングを通じてセーバーソーへの負荷を軽減してセーバーソーの破損を回避し、作業の中断を回避することができる。特に、セーバーソーを回転させる回転軸に加速度計を取り付けることにより、加速度計の検出軸をセーバーソーの往復運動の方向と常時平行にすることができるので、その方向の加速度を常時検出することができ、セーバーソーに対する負荷をより正確に把握することができる。

第６には、前記セーバーソーが前記ブレースを切断後の位置まで振り下ろされたことを検知する第３リミットスイッチを有し、前記制御手段は、前記第３リミットスイッチからの検知信号により前記セーバーソー及び前記回転駆動手段の駆動を停止させることを特徴とする。
上記特徴により、ブレースの切断後に自動的にセーバーソー及び回転駆動手段を停止させることができ、作業者負担を軽減することができる。

本発明に係るブレース切断装置によれば、把持手段がブレースを把持したことを検知手段が検知したのちに切断手段がブレースを切断するので、作業者負担を軽減するブレース切断装置となる。また、ブレースを互いに直交する２方向から独立して面接触により挟み込むことができるとともに、把持から切断開始の動作を自動で行うことができる。したがって、作業者負担を軽減するとともに、ブレースを確実に把持して切断可能なブレース切断装置となる。

第１実施形態のブレース切断装置の模式図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 第１実施形態のブレース切断装置を構成する第１リミットスイッチの模式図（ブレース当接前）である。 第１実施形態のブレース切断装置を構成する第１リミットスイッチの模式図（ブレース当接後）である。 第１実施形態のブレース切断装置を構成するセーバーソーの模式図である。 第１実施形態のブレース切断装置の制御ブロック図である。 第１実施形態のブレース切断装置の動作フロー図である。 第１実施形態のブレース切断装置の動作を示す模式図（アーム導入後）である。 第１実施形態のブレース切断装置の動作を示す模式図（下アーム動作後）である。 第１実施形態のブレース切断装置の動作を示す模式図（上アーム動作後）である。 第１実施形態のブレース切断装置の動作を示す模式図（クランプ動作後）である。 第１実施形態のブレース切断装置の動作を示す模式図（ブレースによる切断）である。 第２実施形態のブレース切断装置の模式図である。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。

図１に、第１実施形態のブレース切断装置の模式図を示し、図２に、図１のＡ−Ａ線断面図を示す。本実施形態のブレース切断装置１０は、ブレース２００を把持する把持手段（本体１２、アーム等）と、ブレース２００を切断するセーバーソー７８（切断手段）と、セーバーソー７８をブレース２００に向かう方向に回転させる回転駆動部９０（駆動手段）と、が一体となったものである。また、本体１２には把持手段の油圧動作を行うための油圧ポンプユニット４２と、装置全体の各部について電力の供給や制御を行う制御部１００（制御手段）が本体１２（本体１２に取り付けられた取り付け部材１４）に取り付けられている。

制御部１００は、作業者が携帯するリモコン１０２との間で信号の送受信を行うことができ、これにより油圧ポンプユニット４２、セーバーソー７８、回転駆動部９０のオンオフ制御を行うことができる（図６参照）。なお、制御部１００とリモコン１０２との間においては、常時所定の信号を送受信しており、これが途絶えた場合、制御部１００は、セーバーソー７８及び回転駆動部９０を停止する制御を行う。

一方、本体１２の背面には、フランジ型の接続部１８が設けられており、この接続部１８に作業車輌（不図示）の作業用アーム（不図示）の（フランジ型の）先端部２０８が接続する。前述の先端部２０８は、円筒形の形状を有するとともに、その円筒形の軸方向を回転軸として回転可能なものである。これによりブレース切断装置１０を回転させることができる。また作業用アームは、先端部２０８を所定の高さに移動させ、またその回転軸を傾斜させることもできる。これにより切断対象のブレース２００の傾斜及び高さに合わせてブレース切断装置１０を移動・回転させることができる。

一方、建屋を補強するブレース２００は、Ｈ型鋼により形成され、一対のフランジ２０２，２０４と、フランジ２０２，２０４を連結するウェブ２０６により構成される。また、ブレース２００は、建屋に対して傾斜して取り付けられる場合がある。この場合、ウェブ２０６が、ブレース２００の長手方向に傾斜することはあるが、フランジ２０２，２０４から挟まれる方向においてほぼ水平を維持している。本実施形態では、このような配置のブレース２００を適用対象としている。

把持手段は、上下方向に伸びる本体１２と、本体１２の正面（把持対象物であるブレース２００に対向する面）に取り付けられたアーム（第１アーム２４、第２アーム３０）を有する。第１アーム２４及び第２アーム３０は、水平方向に長手方向を有する部材であり、ブレース２００を上下方向から（フランジ２０２，２０４の幅方向から）挟みこむものである。第１アーム２４は、本体１２下部に取り付けられている。第１アーム２４は、本体１２に対して相対的に上昇する方向にスライドすることによりブレース２００（フランジ２０２，２０４）の下端に当接する。第２アーム３０は本体１２上部に取り付けられている。第２アーム３０は本体１２に対して相対的に下降する方向にスライドすることによりブレース２００（フランジ２０２，２０４）の上端に当接する。なお上下方向とは、鉛直方向のみならずブレース２００の傾斜角度に直交する方向をも含むものとする。

本体１２の正面には、上下方向に延びるガイドレール２２が取り付けられ、第１アーム２４及び第２アーム３０の長手方向の一端がガイドレール２２に取り付けられ、ガイドレール２２に沿って上下方向にスライドすることができる。また、第１アーム２４の先端の上面、第２アーム３０の先端の下面は、それぞれ傾斜面２４ａ，３０ａとなっており、これにより、第１アーム２４と第２アーム３０の鉛直方向の間隔は、傾斜面２４ａ，３０ａにおいてアームの先端に向かうにつれて広くなっている。

第１アーム２４は、本体１２下部に取り付けられた第１アクチュエータ２６により下方から支持され、第２アーム３０は、本体１２上部に取り付けられた第２アクチュエータ３２により上方から支持されている。第１アクチュエータ２６及び第２アクチュエータ３２は、それぞれ付属する第１ピストン２８、第２ピストン３４をガイドレール２２の長手方向に沿った方向において油圧により繰り出し、または、引き戻すものである。第１アクチュータ２６はシリンダ構造を有し、第１ピストン２８に接続されるとともにシリンダ内部に入り込む第１ロッド２８ａと、シリンダ内部の第１ロッド２８ａ先端に配置されシリンダ内部を仕切る第１ヘッド２８ｂと、により構成されている。第１アクチュエータ２６では、第１ヘッド２８ｂが油圧によりシリンダ内部を移動することにより第１ロッド２８ａ及び第１ピストン２８がシリンダから繰り出され、または引き戻される。なお、第２アクチュエータ３２（第２ピストン３４、第２ロッド３４ａ、第２ヘッド３４ｂ）、第３アクチュエータ（第３ピストン３８、第３ロッド３８ａ、第３ヘッド３８ｂ）は、第１アクチュエータ２６と同様の構成であり、同様の動作を行う。

第１アーム２４の上面、及び／若しくは、第２アーム３０の下面には、クランプとなる第３アクチュータ３６が取り付けられている。第３アクチュエータ３６は、付属する第３ピストン３８を本体１２（当て板１６）に向かう方向に繰り出し、または引き戻すものである。また、第３アクチュエータ３６は、その長手方向（繰り出し方向）の長さがブレース２００のフランジ２０２，２０４を接続するウェブ２０６の幅よりも短くなるように設計される。また、第１アーム２４と第２アーム３０の間にブレース２００を挿入する場合において、第３アクチュエータ３６とブレース２００との接触を回避するため、第３アクチュエータ３６には、ブレース２００の挿入側に保護板４０が設けられている。

本実施形態のブレース切断装置１０では、第１アーム２４及び第２アーム３０がフランジ２０２，２０４の端面に当接し、第３アクチュエータ３６の第３ピストン３８が本体１２側に配置されるフランジ２０２の内壁に当接し、そのフランジ２０２の外壁が本体１２の正面に取り付けられた当て板１６に当接する。第３アクチュエータ３６を第１アーム２４及び第２アーム３０に取り付ける場合、２つの第３アクチュエータ３６は同一規格であって、ブレース２００の挟み込み時にウェブ２０６を中心として対称となるように配置することが望ましい。これにより、フランジ２０２に対して均一な力を印加することができる。

油圧ポンプユニット４２は、第１アクチュータ２６、第２アクチュエータ３２、第３アクチュエータ３６に対して油圧を供給して、第１ピストン２８、第２ピストン３４、第３ピストン３８の繰り出し動作を行う油圧回路を集合させたものである。第１アクチュエータ２６に接続する油圧回路は、第１ポンプ４４、第１電磁弁４６、第１圧力スイッチ４８からなり、第２アクチュエータ３２に接続する油圧回路は、第２ポンプ５０、第２電磁弁５２、第２圧力スイッチ５４からなり、第３アクチュエータ３６に接続する油圧回路は、第３ポンプ５６、第３電磁弁５８、第３圧力スイッチ６０からなる。また、使用後の作動油はタンク６２に蓄えられる。第１ポンプ４４乃至第３ポンプ５６は、制御部１００からの駆動信号により油圧の出力がオンオフ制御される。

第１圧力スイッチ４８は、第１アクチュエータ２６（シリンダ）内の第１ヘッド２８ｂ側の内部空間（第１ピストン２８を繰り出す油圧が供給される内部空間）の圧力（第１アクチュエータ２６内の第１ヘッド２８ｂ側の内部空間に通じる油圧回路内の圧力）が一定値（例えば１０Ｍｐａ）となると制御部１００に検知信号を出力し、一定値以下になった場合に検知信号の出力を停止するものである。第２圧力スイッチ５４及び第３圧力スイッチ６０も第１圧力スイッチ４８と同様の動作を行う。

第１電磁弁４６は、通常第１ポンプ４４の油圧を第１アクチュエータ２６（シリンダ）内の第１ヘッド２８ｂ側の内部空間に油圧を供給する配置になっているが、制御部１００からの制御信号により回路を切替え、第１ポンプ４４の油圧を第１アクチュエータ２６（シリンダ）内の第１ロッド２８ａ側の内部空間（第１ピストン２８を引き戻す油圧が供給される内部空間）に油圧を供給する配置となる。このため、通常は第１ポンプ４４を駆動させるとその油圧が第１ヘッド２８ｂ側の内部空間に供給され、第１ピストン２８が繰り出されるが、制御部１００からの制御信号が第１電磁弁４６に入力されると、第１ポンプ４４の油圧が第１ロッド２８ａ側の内部空間に供給されて第１ピストン２８が引き戻され、第１ヘッド２８ｂ側の内部空間にある作動油がタンク６２に戻されることになる。第２電磁弁５２、第３電磁弁５８も第１電磁弁４６と同様の動作を行う。よって、第１アクチュエータ２６乃至第３アクチュエータ３６は、制御部１００のオンオフ制御により第１ピストン２８、第２ピストン３４、第３ピストン３８を繰り出す動作、及び引き戻す動作を行うことができる。

図３、図４に、第１実施形態のブレース切断装置を構成する第１リミットスイッチの模式図（ブレース当接前、ブレース当接後）を示す。第１リミットスイッチ６４は、当て板１６にブレース２００（フランジ２０２）が当接したことを検知するものであり、本体１２の両側面（片側の側面のみでもよい）に配置され、ブレース２００に当接する棒状の当接部６６と、当接部６６の両端をピン結合によりそれぞれ支持するとともに回転軸６８ａを介して本体１２の側面に支持される一対の付勢アーム６８と、本体１２の側面に取り付けられ付勢アーム６８の回転を一定の角度位置で停止させるストッパ７０と、当接部６６に当接する検知アーム７２ａを備え本体１２の側面に取り付けられた検知部７２と、を有する（図３、図４）。付勢アーム６８の回転軸６８ａ及び検知アーム７２ａの回転軸には、ねじりスプリング（不図示）がそれぞれ取り付けられ、図３、図４に示すように、付勢アーム６８及び検知アーム７２ａには、当て板１６から第１アーム２４及び第２アーム３０の先端方向にはみ出る方向に回転する付勢力が印加されている。

図３に示すように、当て板１６にブレース２００を当接させる前は、付勢アーム６８は付勢力に従い回転するが、付勢アーム６８の長手方向が当て板１６の法線に対して一定の角度をなす角度位置となったころでストッパ７０に当接して停止する。このとき、当接部６６は当て板１６の同一平面から第１アーム２４及び第２アーム３０の先端方向にはみ出た形となり、検知アーム７２ａも当接部６６に当接する位置まで回転して停止する。

一方、図４に示すように、当て板１６にブレース２００が当接すると、当接部６６は、ブレース２００に当接する面が当て板１６と同一平面となる位置まで押し戻され、付勢アーム６８及び検知アーム７２ａは付勢方向とは反対方向に回転する。そして、検知部７２は、検知アーム７２ａが図４に示す角度になったときに検知信号を制御部１００に出力する。第２リミットスイッチ７４は、第１リミットスイッチ６４と同様の構成を有し同様の動作をする。すなわち、第１アーム２４の両側面（片側の側面でもよい）に取り付けられ、第１アーム２４がブレース２００に当接する前は第２リミットスイッチ７４の当接部７４ａが第１アーム２４の上面よりも高い位置に配置されるが、ブレース２００の当接後は当接部７４ａのブレース２００の当接面が第１アーム２４の上面と同一平面を形成する。

図１に示すように、第２アーム３０（第１アーム２４や本体１２でもよい）には、カメラ７６が取り付けられている。カメラ７６は、撮影した画像データを作業者が視認するモニター（不図示）に出力できる。これにより作業者は作業車輌の作業用アームとブレース２００の位置関係のみならず、第１アーム２４、第２アーム３０、セーバーソー７８とブレース２００の位置関係を遠方から確認することができる。

図５に、第１実施形態のブレース切断装置を構成するセーバーソーの模式図を示す。セーバーソー７８は、ブレース２００の断面方向の寸法よりも長い鋸刃部８０と、鋸刃部８０を支持する支持部８２と、鋸刃部８０及び支持部８２からなる一体物を鋸刃部８０の長手方向に沿って一定の周期で往復運動させる往復駆動部８４と、往復駆動部８４内の負荷電流を測定する第１電流計８６（図６）を有する。また往復駆動部８４は、本体１２の側面に取り付けた回転軸９４を介して本体１２及び回転駆動部９０に支持され、回転軸９４の軸方向と鋸刃部８０の長手方向はほぼ直交する配置となっている。また、回転軸９４の軸方向は第１アーム２４及び第２アーム３０が挟んだブレース２００の長手方向と平行となる。よって回転軸９４の回転により、鋸刃部８０をブレース２００に向けて振り下ろす動作が可能となる。第１電流計８６は制御部１００に負荷電流の情報を出力することができる。

図１に示すように、回転駆動部９０は、回転軸９４及び回転軸９４に支持されたセーバーソー７８を回転軸９４の軸方向に一定の回転速度で回転させるものである（図１２参照）。また回転駆動部９０には、回転駆動部９０内の負荷電流を測定する第２電流計９２（図６）が取り付けられており、第２電流計９２は制御部１００に負荷電流の情報を出力することができる。回転駆動部９０は、一定の回転速度、すなわち一定の圧力で鋸刃部８０をブレース２００に押し付けることができ、この状態で往復駆動部８４が駆動することにより、鋸刃部８０はブレース２００を切断することができる。このとき、第１電流計８６が測定する負荷電流の大きさ、及び／もしくは、第２電流計９２が測定する負荷電流の大きさによりセーバーソー７８（鋸刃部８０、往復駆動部８４）に対する負荷を評価することができる。なお、図では、回転駆動部９０は取り付け部材１４に接続されているが、セーバーソー７８の回転によるセーバーソー７８の通過領域（軌跡）に干渉しない限り、本体１２等他の場所に接続させてもよい。

本体１２（把持手段の他の部分でもよい）には、加速度計９６（図５）が取り付けられている。加速度計９６は、例えば検出軸を上下方向（ガイドレール２２の長手方向に平行な方向）にし、セーバーソー７８の動作により伝達する加速度（振動）の大きさを検知して加速度の情報を制御部１００に出力するものである。この加速度（振動）の大きさにより鋸刃部８０（セーバーソー７８）に対する負荷の大きさを評価することができる。

また、加速度計９６は、前述の回転軸９４に取り付けその検出軸を鋸刃部８０の長手方向（往復駆動部８４の駆動方向）に向けるようにしてもよい。これにより、加速度計９６の検出軸をセーバーソー７８の往復運動の方向と常時平行にすることができるので、その方向の加速度を常時検出することができ、セーバーソー７８に対する負荷をより正確に把握することができる。

図１等に示すように、第３リミットスイッチ９８は、ブレース２００の切断が終了したときの回転位置にセーバーソー７８が到達したときに、当該セーバーソー７８に当接する位置に配置されている（図１２）。第３リミットスイッチ９８は、例えば先端がプッシュボタンになった構造を有し、このプッシュボタンが押されることにより検知信号を制御部１００に出力することができる。第３リミットスイッチ９８は、セーバーソー７８の回転による軌跡から離間した位置に配置され、セーバーソー７８の回転により、例えば往復駆動部８４に設けられた凸部８８に当接する。また、図では、第３リミットスイッチ９８は、回転駆動部９０に支持されているが、セーバーソー７８の回転による軌跡に干渉しない限り、本体１２等他の場所に支持されるようにしてもよい。

図６に、第１実施形態のブレース切断装置の制御ブロック図を示す。制御部１００は、ブレース切断装置１０全体の制御を行うものであり、前述のように、リモコン１０２との間で信号の送受信を行うことができる。制御部１００には、第１リミットスイッチ６４、第２リミットスイッチ７４、第３リミットスイッチ９８、第１圧力スイッチ４８、第２圧力スイッチ５４、第３圧力スイッチ６０から検知信号がそれぞれ入力され、第１電流計８６、第２電流計９２からそれぞれ負荷電流の情報が入力され、加速度計９６から加速度の情報が入力される。また、制御部１００は、第１ポンプ４４、第２ポンプ５０、第３ポンプ５６に駆動信号を出力し、第１電磁弁４６、第２電磁弁５２、第３電磁弁５８に制御信号を出力し、セーバーソー７８（往復駆動部８４）に駆動信号を出力する。さらに、制御部１００は、回転駆動部９０に駆動信号及び回転速度の情報（高速、低速）を出力する。

制御部１００は、付属の記憶領域に第１電流計８６用の閾値の情報、第２電流計９２用の閾値の情報、加速度計９６用の閾値の情報、回転駆動部９０に出力する回転速度の情報（高速、低速）を格納している。各閾値の情報は、例えば、その値を超えるとセーバーソー７８（鋸刃部８０、若しくは往復駆動部８４）が破損する虞がある臨界値となっている。また、回転速度の情報（高速）は、後述の角度位置（Ｂ）、（Ｆ）（図１２）のように切断箇所が少なくセーバーソー７８に対する負荷が小さいに場合に常時設定できる回転速度であり、回転速度の情報（低速）は、後述の角度位置（Ｄ）、（Ｅ）（図１２）のように切断箇所が多くセーバーソー７８に対する負荷が大きい場合でも常時設定できる回転速度である。

図７（動作フロー図）、図２、図８−図１２（動作配置図）を用いて、第１実施形態のブレース切断装置１０の動作について説明する。まず、図２に示すように、ブレース２００が第１アーム２４と第２アーム３０の間に来るように作業者が作業用アーム（先端部２０８）を操作する。その際、モニターに映し出されるカメラ７６からの画像を確認しつつ行う。ここで、第１ピストン２８、第２ピストン３４、第３ピストン３８は引き戻されている。また、セーバーソー７８は、第１アーム２４及び第２アーム３０によりブレース２００を把持する段階では、ブレース２００に干渉しない角度位置にあるものとする（図１２の角度位置（Ａ））。本実施形態では、第１アーム２４及び第２アーム３０に傾斜面２４ａ，３０ａが設けられているため、第１アーム２４及第２アーム３０の間にブレース２００を導入する作業を容易に行なうことができる。

図８に示すように、ブレース２００を第１アーム２４と第２アーム３０との間に導入し、ブレース２００のフランジ２０２を当て板１６に当接させる。これにより第１リミットスイッチ６４の当接部６６（図２）が押し戻され、第１リミットスイッチ６４（図２）がオンとなる（図７、ステップ１）。第１リミットスイッチ６４からの検知信号により制御部１００は第１ポンプ４４（図１、図６）に駆動信号を出力する（ステップ２）。これにより、第１アーム２４は上昇して、図９に示すように、フランジ２０２，２０４の下端に当接する。このとき、第１アーム２４の上面に取り付けられた第３アクチュエータ３６は、フランジ２０２の内側の下部、フランジ２０４の内側の下部、ウェブ２０６の下面により囲まれた空間内に配置される。

その後、第１ポンプ４４が油圧を供給しつづけることにより、第１アクチュエータ２６が第１アーム２４をフランジ２０２，２０４の下端に押し付けることになるので、その反力により第１アクチュエータ２６内の圧力が上昇する。そして、その圧力が一定値（１０Ｍｐａ）を超えると、第１圧力スイッチ４８（図１、図６）が検知信号を出力し、これを受けて制御部１００は第１ポンプ４４への駆動信号を停止する（ステップ２）。これにより、第１アクチュエータ２６は、一定の圧力（１０Ｍｐａ）で第１アーム２４をフランジ２０２，２０４の下端に押し付けることになる。

また、第１アーム２４をフランジ２０２，２０４の下端に押し付けることにより、その反力を利用して接続部１８を中心としてブレース切断装置１０全体を回転させて、ブレース切断装置１０の傾斜角度をブレース２００の傾斜角度に一致させることができる。これにより、第１アーム２４とフランジ２０２，２０４の下端を面接触させ、第２アーム３０とフランジ２０２，２０４の上端を面接触させることができる。

図９に示すように、第１アーム２４が上昇してフランジ２０２，２０４の下端に当接した段階で、当接部７４ａが押し戻されて第２リミットスイッチ７４（図８）がオンとなり（ステップ３）、制御部１００は第２ポンプ５０（図１、図６）に駆動信号を出力する（ステップ４）。これにより、第２アーム３０は下降してフランジ２０２，２０４の上端に当接する（図１０）。このとき、第２アーム３０の下面に取り付けられた第３アクチュエータ３６は、フランジ２０２の内側の上部、フランジ２０４の内側の上部、ウェブ２０６の上面により囲まれた空間内に配置される。

その後、第２ポンプ５０が油圧を供給しつづけることにより、第２アクチュエータ３２が第２アーム３０をフランジ２０２，２０４の上端に押し付けることになるので、その反力により第２アクチュエータ３２内の圧力が上昇する。そして、その圧力が一定値（１０Ｍｐａ）を超えると、第２圧力スイッチ５４（図１、図６）が検知信号を出力し、これを受けて制御部１００は第２ポンプ５０への駆動信号を停止する（ステップ４）。これにより、第２アクチュエータ３２は、一定の圧力（１０Ｍｐａ）で第２アーム３０をフランジ２０２，２０４の上端に押し付けることになる。

第２圧力スイッチ５４が検知信号を出力すると、制御部１００は、第３ポンプ５６に駆動信号を出力する（ステップ５）。これにより、第３アクチュエータ３６の第３ピストン３８が繰り出されて、図１１に示すようにフランジ２０２の内側の主面に当接する。その後、第３ポンプ５６が油圧を供給しつづけることにより、第３アクチュエータ３６が第３ピストン３８をフランジ２０２の内側の主面に押し付けることになるので、その反力により第３アクチュエータ３６内の圧力が上昇する。そして、その圧力が一定値（１０Ｍｐａ）を超えると、第３圧力スイッチ６０が検知信号を出力し、これを受けて制御部１００は第３ポンプ５６への駆動信号を停止する（ステップ５）。これにより、第３アクチュエータ３６は、一定の圧力（１０Ｍｐａ）で第３ピストン３８をフランジ２０２の内側の主面に押し付けることになる。

第３圧力スイッチ６０が検知信号を出力した段階で、制御部１００には、第１リミットスイッチ６４、第２リミットスイッチ７４、第１圧力スイッチ４８、第２圧力スイッチ５４、第３圧力スイッチ６０からそれぞれ検知信号が入力された状態であり、制御部１００は把持作業が完了したと判断することができる。そこで、制御部１００は、セーバーソー７８（往復駆動部８４）に対して駆動信号を出力し、回転駆動部９０に対して駆動信号及び回転速度の情報（高速）を出力する（ステップ６）。これにより、図１２に示すように、セーバーソー７８は往復運動を繰り返しながら、ブレース２００に向けて所定の回転速度で振り下ろされることになる。そして、制御部１００は、第１圧力スイッチ４８の検知信号、第２圧力スイッチ５４の検知信号、セーバーソー７８（往復駆動部８４）の負荷電流、回転駆動部９０の負荷電流、加速度計９６が測定する加速度を監視しながらブレース２００の切断作業を進行させる（ステップ７）。

この段階で、ブレース２００は、セーバーソー７８から切断に伴う力を受けている。このため、ブレース２００が、第１アーム２４及び第２アーム３０に対して位置ズレをおこし、両者の間に隙間が形成される場合には、第１アクチュエータ２６及び第２アクチュエータ３２内部の圧力が低下する場合がある。また作動油の漏えい等により、第１アクチュエータ２６内、第２アクチュエータ３２内の圧力が低下する場合がある。そして、このような圧力の低下により第１圧力スイッチ４８、第２圧力スイッチ５４の検知信号が途絶えることになる。この状態を放置すると、切断動作中に装置全体がグラつき、セーバーソー７８に負荷がかかり破損する虞があるので、圧力を回復させる必要がある。

そこで、制御部１００は、例えば第１アクチュエータ２６の圧力が１０Ｍｐａ以下になり、第１圧力スイッチ４８からの検知信号が途絶えた場合（ステップ８）、第１ポンプ４４に駆動信号を出力し（ステップ９）、その後圧力が回復して第１圧力スイッチ４８からの検知信号が復活したときに第１ポンプ４４への駆動信号を停止する（ステップ１０）。同様に、制御部１００は、例えば第２アクチュエータ３２の圧力が１０Ｍｐａ以下になり、第２圧力スイッチ５４からの検知信号が途絶えた場合（ステップ１１）、第２ポンプ５０に駆動信号を出力し（ステップ１２）、その後圧力が回復して第２圧力スイッチ５４からの検知信号が復活したときに第２ポンプ５０への駆動信号を停止する（ステップ１３）。なお、この圧力を回復させる制御は、セーバーソー７８による切断作業の前にも行うことができる（ステップ２、ステップ４）。

ところで、回転駆動部９０の回転速度に比例してセーバーソー７８に対する負荷が増加するので、回転速度をセーバーソー７８（鋸刃部８０、往復駆動部８４）が破損しないように調整する必要がある。しかし、図１２に示すように、角度位置（Ａ）では、セーバーソー７８はまだブレース２００を切断しておらず、角度位置（Ｂ）では、切断箇所はフランジ２０４の１箇所である。また、角度位置（Ｃ）では、フランジ２０４と当て板１６側のフランジ２０２の２箇所であり、角度位置（Ｄ）、（Ｅ）では、フランジ２０２、フランジ２０４、ウェブ２０６の３箇所である。さらに、角度位置（Ｆ）では、フランジ２０２の１箇所であり、角度位置（Ｇ）では、ブレース２００の切断が終了している。

よって、ブレース２００の切断の有無及びブレース２００の切断箇所の数に応じてセーバーソー７８に対する負荷は変化する。しかし、例えば、セーバーソー７８に対する負荷が最も大きくなる角度位置（Ｄ）、（Ｅ）においてセーバーソー７８が破損しない程度の回転速度に固定してしまうと、それ以外の角度位置においては、効率的に切断を進行させることができない。また、前述のように、セーバーソー７８に対する負荷は往復駆動部８４における負荷電流の大きさ、または回転駆動部９０における負荷電流の大きさにより評価することができる。

そこで、制御部１００は、第１電流計８６から入力された負荷電流の情報を予め記憶された第１電流計８６用の閾値の情報と比較し（ステップ１４）、その値が閾値よりも低い場合はその回転速度を維持する。一方、その値が閾値よりも高い場合には、制御部１００は、回転速度の情報（低速）を回転駆動部９０に出力し、その値が閾値よりも低くなったところで回転速度の情報（高速）を回転駆動部９０に出力する工程を繰り返す制御を行う（ステップ１７、ステップ７）。本実施形態では、例えば、角度位置（Ａ）、（Ｂ）、（Ｆ）、（Ｇ）では、セーバーソー７８に対する負荷が小さく、負荷電流の大きさが常時閾値よりも小さい状態であるので、ステップ１７は実行しないが、角度位置（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）ではステップ１４、ステップ１７を繰り返すことになる。

セーバーソー７８がブレース２００を切断する際に、往復駆動部８４はブレース２００から切断に伴う反力を受けることになるが、その反力の大きさに従って往復駆動部８４において負荷電流が増加することになる。そこで、その負荷電流の大きさが閾値を超えた場合に回転速度を低速に切り替える制御を行っている。これにより、切断が進行するとともに往復駆動部８４に対する抵抗が小さくなり、これにより負荷電流を減少させることができる。そして、負荷電流が閾値よりも小さくなったところで再び回転速度を高速に切り替える制御を行っている。

一方、横軸を時間とし、縦軸を負荷電流の値としたグラフを考えると、負荷電流を表す曲線は、角度位置（Ａ）、（Ｇ）では、セーバーソー７８はブレース２００からの反力を受けないので、極めて小さな値で推移し、角度位置（Ｂ）、（Ｆ）では、セーバーソー７８がブレース２００から受ける反力の大きさに対応した曲線を描くが、角度位置（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）では、閾値を中心として極めて狭い幅で振動する曲線を描くことになる。

このような回転速度を切り替える制御は、第２電流計９２から入力された負荷電流の情報を予め記憶された第２電流計９２用の閾値の情報と比較する工程（ステップ１５）、加速度計９６から入力された加速度の情報を予め記憶された加速度計９６用の閾値の情報と比較する工程（ステップ１６）においても同様に行われる。本実施形態では、ステップ１４、ステップ１５、ステップ１６のうち少なくともいずれか１つを行えばよく、その組合せは任意である。

図１２に示すように、セーバーソー７８が角度位置（Ｇ）に到達すると、ブレース２００の切断が終了するとともに凸部８８が第３リミットスイッチ９８に当接し、第３リミットスイッチ９８が検知信号を出力する。そして、制御部１００は第３リミットスイッチ９８から検知信号を受信するとセーバーソー７８及び回転駆動部９０に対する駆動信号を停止する。このとき、第３リミットスイッチ９８の検知信号を制御部１００を介してリモコン１０２に送信し、作業者に切断作業の終了を知らせるようにしてもよい。

そして、カメラ７６を通じてブレース２００が切断されていることを作業者が確認し、リモコン１０２の操作により制御部１００を介して回転駆動部９０（セーバーソー７８）を元の角度位置（Ａ）に戻す。さらに、リモコン１０２の操作により制御部１００を介して第１電磁弁４６、第２電磁弁５２、第３電磁弁５８に制御信号を出力させ、ブレース２００の把持を解除させる。これによりブレース切断装置１０を支持する作業車輌を移動させることができる。

本実施形態のブレース切断装置１０によれば、把持手段（本体１２、第１アーム２４、第２アーム３０）がブレース２００を把持したことを検知手段（第１リミットスイッチ６４、第２リミットスイッチ７４、第１圧力スイッチ４８、第２圧力スイッチ５４、第３圧力スイッチ６０）が検知したのちに切断手段（セーバーソー７８）がブレース２００を切断するので、動作を確認する作業者負担を軽減することができる。また、ブレース２００を互いに直交する２方向から独立して面接触により挟み込むことができるとともに、把持から切断開始の動作を自動で行うことができる。したがって、作業者負担を軽減するとともに、ブレース２００を確実に把持して切断可能なブレース切断装置１０となる。

図１３に、第２実施形態のブレース切断装置の模式図を示す。なお、第２実施形態において、第１実施形態と共通する構成要素は同一の番号を付し、必要な場合を除いてその説明を省略する。

第２実施形態のブレース切断装置１０Ａは、ブレース２００を把持する構成及びブレース２００を切断する構成は第１実施形態と共通であるが、本体１２を支持する構成が相違している。すなわち、本体１２の背面には凸部２０が取り付けられている。一方、作業用アームの先端部２０８は、第１実施形態同様に軸方向に回転可能となっているが、さらに掴み部２１０が設けられた形となっている。この掴み部２１０が凸部２０を挟み込むことにより作業用アームがブレース切断装置１０Ａを支持することができる。

第２実施形態では、ブレース２００の把持作業が終了した時点で掴み部２１０は凸部２０を離すことができ、作業車輌が作業現場から退避することができる。またブレース２００の切断作業後は、再び作業車輌が作業現場に赴き、掴み部２１０により凸部２０を掴み、リモコン１０２（図１）の操作によりブレース切断装置１０Ａの把持を解除することにより、ブレース切断装置１０Ａを他の場所に移動させることができる。

本実施形態のブレース切断装置１０Ａによれば、ブレース切断装置１０Ａから離れてブレース切断装置１０Ａをブレース２００に取り付けることができるとともに、ブレース切断装置１０Ａを作業車輌から分離することができるので、作業者の負担を軽減することができる。

いずれの実施形態においてもブレース切断装置１０，１０Ａと作業車輌を組み合わせることによりブレース２００の切断を専門的に行うブレース切断車輌とすることができる。また、いずれの実施形態でも切断手段としてセーバーソー７８を用いたが、チェンソーのように他の切断手段を適用してもよい。また、第３アクチュエータ３６は、第１アーム２４及び第２アーム３０がブレース２００を挟み込んだときにフランジ２０２とフランジ２０４の間に配置されるものとして説明した。しかし、その挟み込み時において、その間には配置せず、本体１２から遠い側のフランジ２０４よりも第１アーム２４及び第２アーム３０の先端側に配置し、当該フランジ２０４を本体１２に押し付けるようにしてもよい。

また、本実施形態は、フランジ２０２，２０４が左右ではなく上下となるように配置されたブレース２００に対しても適用できる。この場合、第１アーム２４及び第２アーム３０において、第３アクチュエータ３６のピストン３８と当て板１６との距離が、フランジ２０２，２０４の幅よりも長くなるようにする。そして、第１アーム２４が下側に配置されたフランジ２０２（またはフランジ２０４）に当接し、第２アーム３０が上側に配置されたフランジ２０４（またはフランジ２０２）に当接し、第３ピストン３８がウェブ２０６に当接して本体１２側に押し付けるように構成すればよい。さらに、本実施形態では、適用対象をＨ型鋼で形成されたブレースとしていたが、それ以外にも例えば角柱形状の部材にも適用できる。

ブレースを自動的に切断可能なブレース切断装置として利用できる。

１０………ブレース切断装置、１２………本体、１４………取り付け部材、１６………当て板、１８………接続部、２０………凸部、２２………ガイドレール、２４………第１アーム、２４ａ………傾斜面、２６………第１アクチュエータ、２８………第１ピストン、２８ａ………第１ロッド、２８ｂ………第１ヘッド、３０………第２アーム、３０ａ………傾斜面、３２………第２アクチュエータ、３４………第２ピストン、３４ａ………第２ロッド、３４ｂ………第２ヘッド、３６………第３アクチュエータ、３８………第３ピストン、３８ａ………第３ロッド、３８ｂ………第３ヘッド、４０………保護板、４２………油圧ポンプユニット、４４………第１ポンプ、４６………第１電磁弁、４８………第１圧力スイッチ、５０………第２ポンプ、５２………第２電磁弁、５４………第２圧力スイッチ、５６………第３ポンプ、５８………第３電磁弁、６０………第３圧力スイッチ、６２………タンク、６４………第１リミットスイッチ、６６………当接部、６８………付勢アーム、６８ａ………回転軸、７０………ストッパ、７２………検知部、７２ａ………検知アーム、７４………第２リミットスイッチ、７４ａ………当接部、７６………カメラ、７８………セーバーソー、８０………鋸刃部、８２………支持部、８４………往復駆動部、８６………第１電流計、８８………凸部、９０………回転駆動部、９２………第２電流計、９４………回転軸、９６………加速度計、９８………第３リミットスイッチ、１００………制御部、１０２………リモコン、２００………ブレース、２０２………フランジ、２０４………フランジ、２０６………ウェブ、２０８………先端部、２１０………掴み部。

Claims (6)

1. ブレースを切断するブレース切断装置であって、
   前記ブレースを把持する把持手段と、
   前記把持手段に取り付けられ前記ブレースを切断する切断手段と、
   前記把持手段が前記ブレースを把持したことを検知する検知手段と、
   前記検知手段からの検知信号により前記切断手段を駆動させる制御手段と、を有することを特徴とするブレース切断装置。
2. 前記把持手段は、
   前記切断手段を支持する本体と、
   前記本体に取り付けられ、前記本体に対して上方に移動して前記ブレースの下端に対する押し付け動作を行う第１アームと、
   前記本体に取り付けられ、前記本体に対して下方に移動して前記ブレースの上端に対する押し付け動作を行い、前記第１アームとともに前記ブレースを挟み込む第２アームと、
   前記第１アーム、及び／もしくは、前記第２アームに取り付けられ、前記ブレースの前記本体に対する押し付け動作を行うクランプと、を有し、
   前記検知手段は、
   前記本体に前記ブレースが当接したことを検知する第１リミットスイッチと、
   前記第１アームに前記ブレースが当接したことを検知する第２リミットスイッチと、
   前記第１アームが前記ブレースに印加する圧力が一定値に到達したことを検知する第１圧力スイッチと、
   前記第２アームが前記ブレースに印加する圧力が一定値に到達したことを検知する第２圧力スイッチと、
   前記クランプの圧力が一定値に到達したことを検知する第３圧力スイッチと、を有し、
   前記制御手段は、
   前記第１リミットスイッチからの検知信号により前記第１アームを駆動させ、前記第２リミットスイッチからの検知信号により前記第２アームを駆動させ、前記第２圧力スイッチからの検知信号により前記クランプを駆動させ、前記第１圧力スイッチ、前記第２圧力スイッチ、前記第３圧力スイッチからの検知信号により前記切断手段を駆動させる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のブレース切断装置。
3. 前記制御手段は、前記第１アームを駆動させるアクチュエータの圧力、及び前記第２アームを駆動させるアクチュエータの圧力が、それぞれ一定値となるように各アクチュエータをそれぞれオンオフ制御することを特徴とする請求項２に記載のブレース切断装置。
4. 前記切断手段は、
   セーバーソーと、
   前記セーバーソーを前記ブレースに向けて振り下ろす動作を行う回転駆動手段と、
   を有し、
   前記制御手段は、
   前記セーバーソーの負荷電流、または、前記回転駆動手段の負荷電流が一定値以下になるように前記回転駆動手段の回転速度を制御することを特徴とする請求項２または３に記載のブレース切断装置。
5. 前記把持手段、及び／若しくは、前記セーバーソーを回転させる回転軸には、加速度計が取り付けられ、
   前記制御手段は、前記加速度計が検知する加速度が一定値以下となるように前記回転駆動手段の回転速度を制御することを特徴とする請求項４に記載のブレース切断装置。
6. 前記セーバーソーが前記ブレースを切断後の位置まで振り下ろされたことを検知する第３リミットスイッチを有し、
   前記制御手段は、前記第３リミットスイッチからの検知信号により前記セーバーソー及び前記回転駆動手段の駆動を停止させることを特徴とする請求項４または５に記載のブレース切断装置。
   

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