JP7105433B2 - CUTTING AUXILIARY DEVICE AND WIRE-TYPE CUTTING DEVICE HAVING THE SAME - Google Patents

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Description

特許法第30条第2項適用 発行所名:近畿大学 理工学部 機械工学科 刊行物名:平成28年度 卒業研究発表会 概要集 発行年月日:平成29年2月8日 〔刊行物等〕 集会名 :平成28年度 卒業研究発表会 開催日 :平成29年2月8日Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act Publication name: Department of Mechanical Engineering, Faculty of Science and Technology, Kindai University Publication name: 2016 Graduation Research Presentation Summaries Publication date: February 8, 2017 [Publications, etc.] Meeting Name: 2016 Graduation Research Presentation Date: February 8, 2017

本発明は、木材、金属、コンクリート等を切断するワイヤー式切断装置の切断補助装置とそれを有するワイヤー式切断装置に係る。 The present invention relates to a cutting auxiliary device for a wire-type cutting device for cutting wood, metal, concrete, etc., and a wire-type cutting device having the same.

構造物を解体する方法には、爆破による解体、重機を用いた破壊による解体、切断による解体等が知られている。このうち、騒音、振動の制限が厳しい地域ではワイヤーソーやウォールソー等の切断装置を用いた切断による解体方法が適している。 Known methods for dismantling structures include demolition by blasting, demolition by destruction using heavy machinery, demolition by cutting, and the like. Among these methods, the dismantling method by cutting using a cutting device such as a wire saw or a wall saw is suitable for areas where restrictions on noise and vibration are strict.

特に、ワイヤーソーを用いた工法は、切断対象の形状に合わせて柔軟に適応させることができるので、大型の構造物はもとより、大型の装置を持ち込めない狭い場所や水中での作業に有用である。また、鉄筋が埋設されたコンクリートも切断することができるため、建築物の解体に用いられる。 In particular, the method using a wire saw can be flexibly adapted to the shape of the object to be cut, so it is useful not only for large structures, but also for work in narrow places where large equipment cannot be brought in, or for underwater work. . It can also cut concrete with embedded reinforcing bars, so it is used for demolition of buildings.

図9に、従来のワイヤーソー装置の例として原子炉遮蔽壁101の切断装置102を示す。 FIG. 9 shows a cutting device 102 for a nuclear reactor shielding wall 101 as an example of a conventional wire saw device.

原子炉遮蔽壁101は長年に渡って原子炉が発する放射線に晒されている上、内部に鉄筋が密に埋設された鉄とコンクリートとの複合構造を有し、解体作業が極めて困難である。このため、遠隔位置から操作することが可能であり、且つ、正確な切断により周辺に与える影響を最小限に抑えることができる解体工法として、ワイヤーソーを用いた工法が適している。 The reactor shielding wall 101 has been exposed to the radiation emitted by the reactor for many years, and has a composite structure of steel and concrete with reinforcing bars densely buried inside, making it extremely difficult to dismantle. For this reason, a method using a wire saw is suitable as a demolition method that can be operated from a remote position and can minimize the impact on the surroundings by accurate cutting.

図9(a)を参照して、原子炉遮蔽壁101の前方には可動ガイドプーリー105を昇降操作するための昇降駆動装置103を上端に配した支持柱104が立設されている。昇降駆動装置103により可動ガイドプーリー105が切断位置まで持ち上げられる。支持柱104の近傍にはガイドプーリー移動装置106を備えた支柱107が並設されている。このガイドプーリー移動装置106は、切削量の増大や、可動ガイドプーリー105の高さ変更に伴って変化するワイヤーソー100の張力を、調整用プーリー109の昇降操作により調整するものである。 Referring to FIG. 9(a), in front of the reactor shielding wall 101, a support column 104 is erected with an elevation driving device 103 for raising and lowering a movable guide pulley 105 at its upper end. The lift drive device 103 lifts the movable guide pulley 105 to the cutting position. A column 107 having a guide pulley moving device 106 is arranged in the vicinity of the support column 104 . The guide pulley moving device 106 adjusts the tension of the wire saw 100, which changes with an increase in cutting amount and a change in the height of the movable guide pulley 105, by raising and lowering the adjustment pulley 109. FIG.

図9(b)を参照して、ガイドプーリー移動装置106を原子炉遮蔽壁101に向かって進め、ワイヤーソー100を原子炉遮蔽壁101に巻き付かせ、ワイヤーソー100を巡回走行させると、適度な張力を保ちながら可動ガイドプーリー105間に渡された切断域のワイヤーソー100が原子炉遮蔽壁101を切削しながら推し進められる。このようにして、原子炉遮蔽壁101を水平に切断することができる。このような切断装置の構成については、特許文献1に記載がある。 Referring to FIG. 9(b), guide pulley moving device 106 is advanced toward reactor shielding wall 101, wire saw 100 is wound around reactor shielding wall 101, and wire saw 100 is circulated. The wire saw 100 in the cutting area passed between the movable guide pulleys 105 is pushed forward while cutting the reactor shielding wall 101 while maintaining an appropriate tension. In this manner, the reactor shield wall 101 can be cut horizontally. The configuration of such a cutting device is described in Patent Document 1.

特開平8-194097号公報JP-A-8-194097

上記のようにワイヤーソーは、被切断物に対して固定されたプーリーが設けられ、切断が進むと、余長ワイヤーの調整は、調整プーリーの移動によって行われる。しかしながら、このような切断方法では、被切断物に対するワイヤーソーの角度は、切断が進むに従って変化する。 As described above, the wire saw is provided with a pulley fixed to the object to be cut, and as the cutting progresses, the excess length of the wire is adjusted by moving the adjustment pulley. However, in such a cutting method, the angle of the wire saw with respect to the object to be cut changes as the cutting progresses.

被切断物に対してワイヤーソーが固くなければ、特に問題はない。しかし、ワイヤーソーにとっても、固い被切断物の場合は、ワイヤーソーが被切断物に接触する角度を一定の範囲で行わなければ、ワイヤーソー自体の切断という事態も起こり得る。また、被切断物の材質によって、最も早く切断できる角度があり、ワイヤーソーと被切断物の切断角度を一定に保持したいという要望もある。 If the wire saw is not stiff against the object to be cut, there is no particular problem. However, even with the wire saw, if the object to be cut is hard, the wire saw itself may cut the object unless the angle at which the wire saw contacts the object is kept within a certain range. In addition, there is an angle at which the workpiece can be cut most quickly depending on the material of the workpiece, and there is also a demand to keep the cutting angle between the wire saw and the workpiece constant.

ワイヤーソーと被切断物の切断角度を一定に保持するには、被切断物に対して固定されたプーリーの位置を適宜変更する必要があり、大変手間のかかる作業であった。 In order to keep the cutting angle between the wire saw and the object to be cut constant, it is necessary to appropriately change the position of the pulley fixed to the object to be cut, which is a very troublesome task.

本発明は上記の課題に鑑みて想到されたものであり、被切断物とワイヤーソーの切断角度を一定に保持する切断補助装置(それを有する切断装置を含む)を提供するものである。さらに、本発明に係る切断補助装置(それを有する切断装置)は、切断の進行に伴い、適切な切断角度を制御することもできる。 The present invention has been conceived in view of the above problems, and provides a cutting assist device (including a cutting device having the same) that maintains a constant cutting angle between an object to be cut and a wire saw. Furthermore, the assisting device for cutting (the cutting device having it) according to the present invention can also control an appropriate cutting angle as the cutting progresses.

より具体的に本発明に係る切断補助装置は、
ワイヤー式切断装置のワイヤーと被切断物との角度を調整する切断補助装置であって、
機構部と制御部を有し、
前記機構部は、
フレームと、
前記フレームに上下端が固定支持されたネジ棒と、
前記ネジ棒上を往復する駆動部と、
前記駆動部に設けられ、上下に配置された一対の可動プーリーと、
前記可動プーリーの一方の枢軸に設けられ軸回転トルクが90~300mN・mであるポテンショメーターと前記ポテンショメーターの軸に取り付けられたセンサアームおよび前記センサアームの先端に回転可能に配置され前記ワイヤーに接触されるローラで構成され、
前記可動プーリーにワイヤーが巻き付く角度を測定する角度センサを有し、
前記制御部は、
前記角度センサの値に基づいて前記駆動部を移動させることを特徴とする。
More specifically, the cutting assist device according to the present invention includes:
A cutting auxiliary device for adjusting an angle between a wire of a wire cutting device and an object to be cut,
It has a mechanism part and a control part,
The mechanism unit is
a frame;
a threaded rod whose upper and lower ends are fixedly supported by the frame;
a drive unit that reciprocates on the threaded rod;
a pair of vertically arranged movable pulleys provided in the drive unit;
A potentiometer provided on one pivot of the movable pulley and having a rotational torque of 90 to 300 mN·m; a sensor arm attached to the shaft of the potentiometer; consists of rollers that
Having an angle sensor that measures the angle at which the wire winds around the movable pulley,
The control unit
The driving unit is moved based on the value of the angle sensor.

また、本発明に係るワイヤー式切断装置は、上記の切断補助装置を有するワイヤー式切断装置である。 A wire-type cutting device according to the present invention is a wire-type cutting device having the above-described cutting auxiliary device.

本発明に係る切断補助装置は、被切断物にワイヤーソーが繰り出される(若しくは繰り込まれる)直前(若しくは直後)の可動プーリーの高さを、ワイヤーソーが繰り出される(若しくは繰り込まれる)角度に応じて自動的に変えるので、常に被切断物とワイヤーソーの切断角度を一定の範囲に維持することができる。また、プーリーの高さを手動で変更する必要がなく、いわゆるワイヤーの架け替え作業を行う必要がないので、作業が効率化する。 In the cutting assist device according to the present invention, the height of the movable pulley immediately before (or immediately after) the wire saw is paid out (or retracted) to the object to be cut is adjusted to the angle at which the wire saw is paid out (or retracted). The cutting angle between the object to be cut and the wire saw can be maintained within a certain range at all times. In addition, since there is no need to manually change the height of the pulley, and there is no need to perform so-called wire replacement work, the work becomes more efficient.

本発明に係る切断補助装置およびこれを含むワイヤー式切断装置の構成を示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the structure of the cutting auxiliary|assistant apparatus which concerns on this invention, and a wire-type cutting device containing the same. 切断補助装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a cutting assistance device. 筐体および可動プーリー部分の構成を示す拡大図である。4 is an enlarged view showing the configuration of a housing and a movable pulley portion; FIG. ナット部の構成を示す組立図である。It is an assembly drawing which shows the structure of a nut part. 角度センサの測定角度と切断角度の関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the measurement angle of an angle sensor, and a cutting angle. 切断補助装置の動作を示す図である。It is a figure which shows operation|movement of a cutting auxiliary|assistant apparatus. 制御部の処理フローを示す図である。It is a figure which shows the processing flow of a control part. 切断補助装置の変形例と、それを含む切断装置を示す図である。It is a figure which shows the modification of a cutting|disconnection auxiliary|assistant apparatus, and a cutting device containing it. 従来の切断装置を示す図である。It is a figure which shows the conventional cutting device.

以下に本発明に係る切断補助装置およびそれを有するワイヤー式切断装置について図面および実施例を示し説明を行う。なお、以下の説明は、本発明の一実施形態および一実施例を例示するものであり、本発明が以下の説明に限定されるものではない。以下の説明は本発明の趣旨を逸脱しない範囲で改変することができる。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A cutting auxiliary device according to the present invention and a wire-type cutting device having the same will be described below with reference to drawings and embodiments. In addition, the following description illustrates one embodiment and one example of the present invention, and the present invention is not limited to the following description. The following description can be modified without departing from the spirit of the invention.

(実施の形態1)
図1に本発明に係るワイヤー式切断装置1(以下単に「切断装置1」と呼ぶ。)の構成を示す。本発明に係る切断装置1はその切断対象が、建築物や構造物(以下建築物等と呼ぶ)である。切断装置1は、本体10と切断補助装置20で構成されている。本体10は、従来知られているワイヤー式切断装置であってよい。具体的には、モータ(図示せず)と、メインプーリー12と、補助プーリー14および電源ユニット(図示せず)を有する。ワイヤーソーは、ダイヤモンドワイヤー8(単に「ワイヤー8」という。)が用いられる。ダイヤモンドワイヤー8は、金属線の周囲を、ダイヤモンド粉を含有する特殊樹脂で覆ったものである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows the configuration of a wire-type cutting device 1 (hereinafter simply referred to as "cutting device 1") according to the present invention. The object to be cut by the cutting device 1 according to the present invention is a building or structure (hereinafter referred to as a building or the like). The cutting device 1 is composed of a main body 10 and a cutting auxiliary device 20 . Body 10 may be a conventionally known wire cutting device. Specifically, it has a motor (not shown), a main pulley 12, an auxiliary pulley 14 and a power supply unit (not shown). The wire saw uses a diamond wire 8 (simply referred to as "wire 8"). The diamond wire 8 is a metal wire covered with a special resin containing diamond powder.

切断補助装置20は、本体10から繰り出されたワイヤー8の走行方向を変更し、被切断物9に繰り出す。切断補助装置20は、そのための可動プーリー22が備えられている。また、切断補助装置20には、可動プーリー22から繰り出されるワイヤー8の角度を検知する角度センサ24が備えられている。つまり、切断補助装置20は、可動プーリー22から繰り出されるワイヤー8の角度を検出し、この角度が所定の角度になるように、可動プーリー22の位置を変更する。 The auxiliary cutting device 20 changes the running direction of the wire 8 fed out from the main body 10 and feeds it to the object 9 to be cut. The cutting assist device 20 is provided with a movable pulley 22 for that purpose. The cutting assist device 20 is also provided with an angle sensor 24 that detects the angle of the wire 8 drawn out from the movable pulley 22 . That is, the assisting cutting device 20 detects the angle of the wire 8 drawn out from the movable pulley 22, and changes the position of the movable pulley 22 so that this angle becomes a predetermined angle.

なお、切断補助装置20から見ると、ワイヤー8を被切断物9に向かって繰り出すのも、被切断物9からワイヤー8を繰り込むのも、ワイヤー8の走行方向が異なるだけで、同じ意味である。本実施の形態では、切断補助装置20から被切断物9に対してワイヤー8を繰り出すとして説明を行うが、被切断物9を切断した後のワイヤー8を繰り込むとしてもよい。 From the standpoint of the cutting auxiliary device 20, feeding the wire 8 toward the object 9 to be cut and feeding the wire 8 from the object 9 to be cut have the same meaning, except that the running direction of the wire 8 is different. be. In this embodiment, the wire 8 is fed out from the cutting auxiliary device 20 to the object 9 to be cut.

次に図2に切断補助装置20の詳細な構成を示す。切断補助装置20は、機構部50と制御部60を有する。なお、図示しない電源ユニットを有している。機構部50は、フレーム30と、ネジ棒32と、筐体34と、可動プーリー22と、角度センサ24を有する。 Next, FIG. 2 shows a detailed configuration of the cutting assist device 20. As shown in FIG. The cutting assist device 20 has a mechanism section 50 and a control section 60 . In addition, it has a power supply unit (not shown). The mechanism section 50 has a frame 30 , a threaded rod 32 , a housing 34 , a movable pulley 22 and an angle sensor 24 .

図3に筐体34の内部構成を示す。筐体34には、モータ40と、モータ側プーリー42と、伝達ベルト44と、ナット部46と、ナット側プーリー48が備えられている。また筐体34には、アーム35を介して可動プーリー22が結合されている。また、アーム35には、可動プーリー22から繰り出されるワイヤー8の角度を検出する角度センサ24も備えられている。 FIG. 3 shows the internal configuration of the housing 34. As shown in FIG. The housing 34 is provided with a motor 40 , a motor-side pulley 42 , a transmission belt 44 , a nut portion 46 and a nut-side pulley 48 . A movable pulley 22 is coupled to the housing 34 via an arm 35 . The arm 35 is also provided with an angle sensor 24 for detecting the angle of the wire 8 drawn out from the movable pulley 22 .

まず、図2を参照する。フレーム30は、上部30a及び下部30bと、サイド部30cで構成される。上部30a及び下部30bは、パイプ材や板材で構成されていてよい。またサイド部30cは、上部30a及び下部30bを固定する構造である。上部30a、下部30b、サイド部30cによって、フレーム30は剛性を確保する。 First, refer to FIG. The frame 30 is composed of an upper portion 30a, a lower portion 30b, and side portions 30c. The upper portion 30a and the lower portion 30b may be made of a pipe material or a plate material. The side portion 30c has a structure for fixing the upper portion 30a and the lower portion 30b. The rigidity of the frame 30 is ensured by the upper portion 30a, the lower portion 30b, and the side portions 30c.

フレーム30にはネジ棒32の上下端が固定される。ネジ棒32は、ネジが切られた棒材である。フレーム30の上部30a及び下部30bには、ネジ棒32を固定するための、受け部(図示せず)が形成される。受け部は、ネジ棒32が回転することなく、フレーム30に対して固定されていれば、特に構造は限定されない。ネジ棒32上を筐体34内に配置されたナット部46(図3参照)が回転することで、筐体34自体がネジ棒32上を昇降する。 Upper and lower ends of a threaded rod 32 are fixed to the frame 30 . The threaded rod 32 is a threaded bar. Receptacles (not shown) for fixing the screw rod 32 are formed in the upper portion 30a and the lower portion 30b of the frame 30. As shown in FIG. The structure of the receiving portion is not particularly limited as long as it is fixed to the frame 30 without the screw rod 32 rotating. Rotation of the nut portion 46 (see FIG. 3) arranged in the housing 34 on the threaded rod 32 causes the housing 34 itself to move up and down on the threaded rod 32 .

ネジ棒32のネジのリード(ネジが1回転したときに進む距離)は、狭ければ可動プーリー22(筐体34)の移動量の精度を高くすることができる。一方ナット部46がネジ棒32を進むために必要なトルクは大きくなる。逆にネジ棒32のリードが広ければ、可動プーリー22(筐体34)の移動量の精度は落ちるが、ナット部46がネジ棒32を進むために必要なトルクは低くてよい。 If the lead of the screw of the threaded rod 32 (the distance the screw advances when it rotates once) is narrow, the accuracy of the amount of movement of the movable pulley 22 (housing 34) can be increased. On the other hand, the torque required for the nut portion 46 to advance the threaded rod 32 increases. Conversely, if the lead of the threaded rod 32 is wide, the accuracy of the amount of movement of the movable pulley 22 (housing 34) will be reduced, but the torque required for the nut portion 46 to advance on the threaded rod 32 may be low.

本発明の場合は、可動プーリー22が大きな力でワイヤー8に引かれるので、ナット部46のナット46n(図4参照)がネジ棒32を進むためのトルクはできるだけ低い方がよい。したがって、リードは、好ましくは4mm~16mmがよい。この範囲のリードでは、ナット46nは、固定されていなければ、ネジ棒32上を回転しながら自然に下降する程度のリードである。 In the case of the present invention, since the movable pulley 22 is pulled by the wire 8 with a large force, the torque for advancing the nut 46n (see FIG. 4) of the nut portion 46 on the threaded rod 32 should be as low as possible. Therefore, the lead is preferably between 4 mm and 16 mm. In this range of lead, the nut 46n is a lead that naturally descends while rotating on the threaded rod 32 if it is not fixed.

フレーム30には上部30aおよび下部30bの間にリニアレール30Rが配置されている。リニアレール30Rの数は限定されない。好ましくは2本配置されているのがよい。しかし、少なくとも1本以上配置されていればよい。筐体34は、筐体34に設けられた突起(図示せず)でリニアレール30Rに係合し、昇降する。すなわち、筐体34は、リニアレール30Rに移動可能に係合している。 A linear rail 30R is arranged on the frame 30 between an upper portion 30a and a lower portion 30b. The number of linear rails 30R is not limited. Preferably, two are arranged. However, it is sufficient if at least one or more are arranged. The housing 34 is raised and lowered by engaging the linear rails 30R with projections (not shown) provided on the housing 34 . That is, the housing 34 is movably engaged with the linear rails 30R.

筐体34はリニアレール30Rに係合しているので、昇降の精度が高まる。もし、リニアレール30Rがない状態でワイヤー8に掛合されると、ワイヤー8からの張力を全てネジ棒32とナット部46で受けることとなり、ナット部46がネジ棒32上を移動するためのトルクが高くなる。また、ネジ棒32自体にワイヤー8からの張力がすべてかかるので、ネジ棒32が曲がってしまう場合もある。すなわち、リニアレール30Rは、ワイヤー8からネジ棒32にかかる張力を緩和する効果も有する。 Since the housing 34 is engaged with the linear rails 30R, the lifting accuracy is enhanced. If the wire 8 were engaged without the linear rail 30R, all the tension from the wire 8 would be received by the threaded rod 32 and the nut portion 46, and the torque for the nut portion 46 to move on the threaded rod 32 would be applied. becomes higher. Also, since all the tension from the wire 8 is applied to the threaded rod 32 itself, the threaded rod 32 may bend. That is, the linear rail 30R also has the effect of relaxing the tension applied from the wire 8 to the threaded rod 32. As shown in FIG.

次に図3を参照する。筐体34にはモータ40が固定されている。このモータ40は電磁クラッチモータである。電磁クラッチモータは、電源が切れるとクラッチが入り、モータ40の駆動軸およびモータ側プーリー42は動かなくなる。モータ40の駆動軸には、モータ側プーリー42が貫着されている。モータ側プーリー42は、モータ40の駆動軸と共に回転する。 Reference is now made to FIG. A motor 40 is fixed to the housing 34 . This motor 40 is an electromagnetic clutch motor. The electromagnetic clutch motor is clutched when the power is turned off, and the drive shaft of the motor 40 and the motor-side pulley 42 do not move. A motor-side pulley 42 is inserted through the drive shaft of the motor 40 . The motor-side pulley 42 rotates together with the drive shaft of the motor 40 .

筐体34には、ナット部46が固定されている。図4にナット部46の組立図を示す。ナット部46は、上ベアリング46buと下ベアリング46bdの間にナット46nが配置されている。またナット46nの周囲にはナット側プーリー48が配置されている。ナット46nとナット側プーリー48は、外側形状と内側形状が互いに雄雌形状になっており、それぞれを嵌合させることで、ナット46nの中心軸周りの回転運動Tに関しては、固定されている。 A nut portion 46 is fixed to the housing 34 . FIG. 4 shows an assembly diagram of the nut portion 46. As shown in FIG. The nut portion 46 has a nut 46n arranged between an upper bearing 46bu and a lower bearing 46bd. A nut-side pulley 48 is arranged around the nut 46n. The nut 46n and the nut-side pulley 48 have male-female outer and inner shapes, and by fitting them together, the nut 46n is fixed with respect to the rotational motion T around the central axis.

つまり、ナット側プーリー48が回転すると、ナット46nも回転し、ナット側プーリー48が回転しなければ、ナット46nも回転しない。つまり、電磁クラッチモータであるモータ40の電源が切られると、モータ側プーリー42の動きがロックされ、それに伴いナット側プーリー48の動きもロックされる。 That is, when the nut side pulley 48 rotates, the nut 46n also rotates, and if the nut side pulley 48 does not rotate, the nut 46n does not rotate either. That is, when the power of the motor 40, which is an electromagnetic clutch motor, is turned off, the movement of the motor side pulley 42 is locked, and accordingly the movement of the nut side pulley 48 is also locked.

本発明に係る切断補助装置20では、ナット46nは、固定されていなければ、回転しながらネジ棒32を下降する。しかし、モータ40に電磁クラッチモータを使用することで、電源が切れたときでも筐体34は、現在の位置を変えることはない。すなわち、仮に切断中に切断補助装置20の電源が切れたとしても、ワイヤー8が位置を変えることはなく、安全である。 In the auxiliary cutting device 20 according to the present invention, the nut 46n descends the threaded rod 32 while rotating unless it is fixed. However, by using an electromagnetic clutch motor for the motor 40, the housing 34 will not change its current position even when the power is turned off. That is, even if the power supply of the auxiliary cutting device 20 is turned off during cutting, the wire 8 will not change its position, which is safe.

再び図3を参照して、図4で示したナット部46の上ベアリング46buおよび下ベアリング46bdは、筐体34に固定されている。図4で示したナット46nは、ネジ棒32に螺合している。モータ側プーリー42とナット側プーリー48の間には伝達ベルト44が掛合されている。従って、モータ40が回転すると、モータ側プーリー42、伝達ベルト44、ナット側プーリー48、ナット部46と回転が伝わり、ナット部46が回転する。 Referring to FIG. 3 again, the upper bearing 46bu and lower bearing 46bd of the nut portion 46 shown in FIG. 4 are fixed to the housing 34 . A nut 46n shown in FIG. A transmission belt 44 is engaged between the motor-side pulley 42 and the nut-side pulley 48 . Therefore, when the motor 40 rotates, the rotation is transmitted to the motor-side pulley 42, the transmission belt 44, the nut-side pulley 48, and the nut portion 46, and the nut portion 46 rotates.

伝達ベルト44は、内側に歯付きであるのが望ましい。モータ40の駆動軸のトルクをナット側プーリー48に少ないロスで伝達できるからである。また、伝達ベルト44は、樹脂製であるのが望ましい。ここで樹脂製とはゴム材を包含する範囲をいう。切断補助装置20は、筐体34がネジ棒32に沿って、上下することで、可動プーリー22の位置を移動させる。しかし、被切断物9(図1参照)との間での摩擦力が高くなり、筐体34を移動させようとしても、移動できない場合が発生することも考えられる。 The transmission belt 44 is preferably internally toothed. This is because the torque of the drive shaft of the motor 40 can be transmitted to the nut-side pulley 48 with little loss. Moreover, it is desirable that the transmission belt 44 is made of resin. Here, resin means a range including a rubber material. The auxiliary cutting device 20 moves the position of the movable pulley 22 by moving the housing 34 up and down along the threaded rod 32 . However, it is conceivable that the frictional force with the object to be cut 9 (see FIG. 1) increases, and there may be a case where the housing 34 cannot be moved even if an attempt is made to move it.

そのような場合、伝達ベルト44が樹脂製であれば、歯飛びが生じて、それ以上筐体34を移動させる力が働かなくなる。つまり、モータ40とナット側プーリー48の間にクラッチや、非常停止機能を設けなくても、一種の安全機能を設けたことになる。 In such a case, if the transmission belt 44 is made of resin, tooth jumping occurs and the force to move the housing 34 no longer works. In other words, a kind of safety function is provided without providing a clutch or an emergency stop function between the motor 40 and the nut side pulley 48 .

筐体34は背面に突起(図示せず)を有している。この突起は、すでに説明したように、フレーム30(図2参照)に設けられたリニアレール30Rに掛合する。リニアレール30Rは、フレーム30に固定された溝状構造体である。筐体34の突起はリニアレール30Rの溝に掛合する。筐体34は、リニアレール30Rに沿って移動する。リニアレール30Rとネジ棒32は同一方向に配置される。 The housing 34 has a projection (not shown) on its back surface. As already explained, this projection engages with the linear rail 30R provided on the frame 30 (see FIG. 2). The linear rail 30R is a groove-like structure fixed to the frame 30. As shown in FIG. The projection of the housing 34 engages with the groove of the linear rail 30R. The housing 34 moves along the linear rails 30R. The linear rail 30R and the threaded rod 32 are arranged in the same direction.

筐体34にはアーム35を介して可動プーリー22が配置される。したがって、筐体34がネジ棒32上を移動すると、可動プーリー22も移動する。この意味で筐体34は、駆動部と呼んでよい。 A movable pulley 22 is arranged in the housing 34 via an arm 35 . Therefore, when the housing 34 moves on the threaded rod 32, the movable pulley 22 also moves. In this sense, the housing 34 may be called a driving section.

可動プーリー22は2つあれば望ましいが、1つであってもよい。アーム35と可動プーリー22の間は回転可能に連結されているのが望ましい。ワイヤー8を繰り込む方向や繰り出す方向には自由度があるのが望ましいからである。 Two movable pulleys 22 are desirable, but one may be sufficient. A rotatable connection between the arm 35 and the movable pulley 22 is desirable. This is because it is desirable that there is a degree of freedom in the direction in which the wire 8 is retracted and the direction in which it is drawn out.

より好ましくは可動プーリー22は、一対のプーリーが同軸上に配置され、それぞれ回転可能に枢支されているものが望ましい。ある方向からワイヤー8を繰り込み、別の方向にワイヤー8を繰り出せるようにするためである。 More preferably, the movable pulley 22 is a pair of pulleys coaxially arranged and rotatably supported. This is so that the wire 8 can be drawn in from one direction and the wire 8 can be drawn out in another direction.

図1を参照して、一対の可動プーリー22は上下に配置される。機能や役割に大きな違いはない。一方の可動プーリー22は本体10に近く、他方のプーリーは被切断物9に近い。本体10に近い側の可動プーリー22は本体10と直接つながっているのではなく、途中に他の固定プーリー(例えば補助プーリー14)が介在する場合がある。一方、被切断物9に近い可動プーリー22は、被切断物9との間に他のプーリーは介在しない。こちら側の可動プーリー22には角度センサ24が配置されている。 Referring to FIG. 1, a pair of movable pulleys 22 are arranged vertically. There is no big difference in function and role. One movable pulley 22 is closer to the body 10 and the other pulley is closer to the object 9 to be cut. The movable pulley 22 on the side closer to the main body 10 is not directly connected to the main body 10, and another fixed pulley (for example, the auxiliary pulley 14) may intervene in the middle. On the other hand, the movable pulley 22 close to the object 9 to be cut has no other pulley between it and the object 9 to be cut. An angle sensor 24 is arranged on the movable pulley 22 on this side.

再び図3を参照する。ワイヤー8を送り出す方の可動プーリー22を繰り出し側プーリーと呼び、ワイヤーが送られてくる側のプーリーを繰り込み側プーリーと呼ぶ。ここでは説明のために、下側の可動プーリー22を繰り出し側プーリー22aとし、上側の可動プーリー22を繰り込み側プーリー22bと呼ぶ。もちろん、下側の可動プーリー22を繰り込み側プーリーとし、上側の可動プーリー22を繰り出し側プーリーとしてもよい。ワイヤー8の運転方向が変わるだけだからである。 Refer to FIG. 3 again. The movable pulley 22 that sends out the wire 8 is called a feeding pulley, and the pulley that receives the wire is called a retracting pulley. Here, for the sake of explanation, the lower movable pulley 22 is referred to as the feeding pulley 22a, and the upper movable pulley 22 is referred to as the retracting pulley 22b. Of course, the movable pulley 22 on the lower side may be used as the retracting pulley, and the movable pulley 22 on the upper side may be used as the pulley on the delivery side. This is because only the running direction of the wire 8 changes.

アーム35の繰り出し側プーリー22aの近傍には、角度センサ24が設けられている。角度センサ24は、ポテンショメータ24aと、センサアーム24bと、ローラ24cで構成されている。ポテンショメータ24aが繰り出し側プーリー22aの枢軸と回転軸を合わせてアーム35に固定されている。また、ポテンショメータ24aの軸にはセンサアーム24bが取りつけられている。センサアーム24bの先端には、ローラ24cが回転可能に配置されている。 An angle sensor 24 is provided near the pulley 22a on the arm 35 on the delivery side. The angle sensor 24 is composed of a potentiometer 24a, a sensor arm 24b, and a roller 24c. A potentiometer 24a is fixed to the arm 35 so that the axis of the delivery side pulley 22a and the axis of rotation are aligned. A sensor arm 24b is attached to the shaft of the potentiometer 24a. A roller 24c is rotatably arranged at the tip of the sensor arm 24b.

繰り出し側プーリー22aから繰り出されるワイヤー8は、ローラ24cを接触させておく。ワイヤー8の繰り出し角度が変化すると、センサアーム24bを通じてポテンショメータ24aの軸が回転させられる。ポテンショメータ24aの軸が回転することで、角度の変化を抵抗値の変化として検出することができる。 The wire 8 delivered from the delivery side pulley 22a is kept in contact with the roller 24c. When the feed angle of the wire 8 changes, the axis of the potentiometer 24a is rotated through the sensor arm 24b. As the shaft of the potentiometer 24a rotates, changes in angle can be detected as changes in resistance.

ここでポテンショメータ24aの軸回転トルクは大きいことが望ましい。ワイヤー8を走行させると、ワイヤー8のたわみによる振動が発生する。この振動はセンサアーム24bの先端のローラ24cに力を加える。したがって、ポテンショメータ24aの軸回転トルクが小さければ、この振動に追従してしまうことになる。そうすると、繰り出し角度を決定するのに、ノイズとなる検出角度の値が多くなってしまうからである。 Here, it is desirable that the shaft rotation torque of the potentiometer 24a is large. When the wire 8 is run, vibration is generated due to deflection of the wire 8 . This vibration applies force to the roller 24c at the tip of the sensor arm 24b. Therefore, if the shaft rotation torque of the potentiometer 24a is small, it will follow this vibration. This is because, in determining the feed angle, many detected angle values become noise.

つまり、ポテンショメータ24aの軸回転トルクを大きくすることで、角度の検出に時定数をかけることとなる。具体的には、ポテンショメータ24aの軸回転トルクは、90~300mN・mが好ましく、より好ましくは150~250mN・mである。 That is, by increasing the shaft rotation torque of the potentiometer 24a, the angle detection is multiplied by a time constant. Specifically, the shaft rotation torque of the potentiometer 24a is preferably 90-300 mN·m, more preferably 150-250 mN·m.

再び図2を参照する。制御部60は、MPU(Micro Processor Unit)とメモリと入出力部65で構成されるコンピューターが好適に利用できる。制御部60は、少なくとも角度センサ24と、モータ40と、上下リミッタ30sとに接続されている。上下リミッタ30sは、筐体34がネジ棒32上で最上位置に来た時と、最下位置に来た時を知らせるためのスイッチである。 Refer to FIG. 2 again. A computer including an MPU (Micro Processor Unit), a memory, and an input/output unit 65 can be suitably used as the control unit 60 . The controller 60 is connected to at least the angle sensor 24, the motor 40, and the vertical limiter 30s. The vertical limiter 30s is a switch for notifying when the housing 34 reaches the highest position on the threaded rod 32 and when it reaches the lowest position.

入出力部65は、制御部60に対して外部から指示を送れるものであれば、特に形状は問わない。また、入出力部65には、表示部が設けられていてもよく、現在の切断補助装置20の状態の表示や、現在のワイヤー8の繰り出し角度を表示させることができる。 The input/output unit 65 may have any shape as long as it can send an instruction to the control unit 60 from the outside. Further, the input/output unit 65 may be provided with a display unit, which can display the current state of the cutting assist device 20 and the current feeding angle of the wire 8 .

以上の構成を有する切断補助装置20とそれを有する切断装置1の動作について説明する。図1、図2、図3を参照して、本発明に係る切断装置1は、主に被切断物9の近傍に設置される。野外である場合も十分に想定される。切断補助装置20でモータ40が筐体34中に収納されていると、野外や風雨の中での作業でも塵埃をモータ40が噛みこみ、停止するという事態を回避することができる。また、ネジ棒32上を回転移動するナット部46も、筐体34内に配置されていることで、塵埃による影響を極力少なくすることができる。 The operation of the auxiliary cutting device 20 having the above configuration and the cutting device 1 having it will be described. 1, 2 and 3, a cutting device 1 according to the present invention is installed mainly near an object 9 to be cut. The case of being outdoors is also sufficiently assumed. When the motor 40 of the auxiliary cutting device 20 is housed in the housing 34, it is possible to avoid a situation in which the motor 40 is caught in dust and stopped even when working outdoors or in the wind and rain. In addition, since the nut portion 46 that rotates on the threaded rod 32 is also arranged inside the housing 34, the influence of dust can be minimized.

より詳細に説明する。本発明に係る切断補助装置20では、ネジ棒32自体は回転しない。ネジ棒32を回転させる構成にすると、モータ40等の駆動装置をフレーム30の下部30b若しくは上部30aに配置することとなる。モータ40等をフレーム30の下部30bに配置すると、駆動装置が塵埃を巻き込む原因となる。またモータ40等をフレーム30の上部30aに配置すると、切断補助装置20自体の安定性が悪くなる。つまり、倒れやすくなる。駆動装置を筐体34内に配置するとこのような問題を回避することができる。 A more detailed description will be given. In the auxiliary cutting device 20 according to the present invention, the threaded rod 32 itself does not rotate. If the screw rod 32 is configured to rotate, the driving device such as the motor 40 is arranged at the lower portion 30b or the upper portion 30a of the frame 30. As shown in FIG. Arranging the motor 40 and the like in the lower portion 30b of the frame 30 causes dust to be caught in the driving device. Also, if the motor 40 and the like are arranged on the upper portion 30a of the frame 30, the stability of the auxiliary cutting device 20 itself deteriorates. In other words, it becomes easy to fall down. Placing the drive within the housing 34 avoids such problems.

ワイヤー8は、本体10から切断補助装置20に送られ、切断補助装置20から被切断物9を通り、本体10に戻る(ワイヤー8の走行方向は、単に説明のためであり、この方向と逆方向であってもよい。)。本体10と切断補助装置20、被切断物9から本体10の間には、別途固定されたプーリー13、補助プーリー14が介在していてもよい。 The wire 8 is fed from the main body 10 to the auxiliary cutting device 20, from the auxiliary cutting device 20, through the object 9 to be cut, and back to the main body 10 (the direction of travel of the wire 8 is for illustration purposes only; direction.). Separately fixed pulleys 13 and auxiliary pulleys 14 may be interposed between the main body 10 and the cutting auxiliary device 20 and between the object 9 and the main body 10 .

ワイヤー8の配置が終了したら、切断補助装置20に、切断角度を設定する。設定は、制御部60の入出力部65を介して行う。 After finishing the arrangement of the wire 8, the cutting angle is set in the auxiliary cutting device 20. - 特許庁Setting is performed via the input/output unit 65 of the control unit 60 .

次に本体10を駆動させワイヤー8を走行させる。切断補助装置20は、被切断物9を切断する方向に筐体34を移動させる。この移動の際に、ワイヤー8の繰り出し角度を角度センサ24を通じて得る。そして、ワイヤー8の繰り出し角度が所定の角度になったら、筐体34は停止する。筐体34が停止している間は、被切断物9とワイヤー8の切断角度だけで被切断物9は切断されている。 Next, the main body 10 is driven and the wire 8 is run. The cutting auxiliary device 20 moves the housing 34 in the direction of cutting the object 9 to be cut. During this movement, the feed angle of the wire 8 is obtained through the angle sensor 24 . Then, when the feeding angle of the wire 8 reaches a predetermined angle, the housing 34 stops. While the housing 34 is stopped, the object 9 is cut only by the cutting angle between the object 9 and the wire 8 .

切断がすすむと、被切断物9とワイヤー8の角度は浅くなる。そして、所定の角度になったら、再び規定の角度になるまで筐体34を移動させる。 As the cutting progresses, the angle between the object 9 to be cut and the wire 8 becomes shallower. Then, when the predetermined angle is obtained, the housing 34 is moved until the predetermined angle is obtained again.

図5(a)に、角度センサ24(図3参照)が測定する角度θと、被切断物9の切断角度φとの関係を示す。図5(b)は、図5(a)の一部拡大図である。被切断物9は断面円形とするが、他の形状であっても、原理は同じである。ワイヤー8は、繰り出し側プーリー22aと被切断物9の接線に沿って走行する。角度センサ24のポテンショメータ24a(図3参照)は、水平からの角度θを計測することができる。角度θを測定角度θと呼ぶ。 5A shows the relationship between the angle θ measured by the angle sensor 24 (see FIG. 3) and the cutting angle φ of the object 9 to be cut. FIG. 5(b) is a partially enlarged view of FIG. 5(a). The object 9 to be cut has a circular cross section, but the principle is the same even if it has another shape. The wire 8 runs along a tangential line between the feeding-side pulley 22a and the object 9 to be cut. A potentiometer 24a (see FIG. 3) of the angle sensor 24 can measure the angle θ from the horizontal. The angle θ is called the measurement angle θ.

ここで、繰り出し側プーリー22aの半径をRとし、角度センサ24のローラ24cの半径をr、センサアーム24bの長さをRamとする。センサアーム24bの仮想延長線とワイヤー8の交点を交点aとする。交点aとローラ24cの中心との距離をramとする。また、繰り出し側プーリー22aとワイヤー8の接点を点b、繰り出し側プーリー22aの中心を点o、ローラ24cの中心を点o’とする。 Let R be the radius of the feed-out side pulley 22a, r be the radius of the roller 24c of the angle sensor 24, and Ram be the length of the sensor arm 24b. The intersection point of the virtual extension of the sensor arm 24b and the wire 8 is defined as the intersection point a. Let ram be the distance between the intersection point a and the center of the roller 24c. The point b is the point of contact between the feeding-side pulley 22a and the wire 8, the point o is the center of the feeding-side pulley 22a, and the point o' is the center of the roller 24c.

被切断物9にワイヤー8が接する点の接線からの角度を「切断角度」と呼ぶ。また、繰り出し側プーリー22aにワイヤー8が接する点の接線からの角度を「繰り出し角度」とする。明らかに切断角度と繰り出し角度は同じである。これをφとする。 The angle from the tangential line of the point where the wire 8 contacts the object 9 is called the "cutting angle". Further, the angle from the tangent line at the point where the wire 8 contacts the feeding-side pulley 22a is defined as the "feeding angle". Clearly the cut angle and payout angle are the same. Let this be φ.

なお、ワイヤー8の走行方向が逆であり、本実施の形態でいう繰り出し側プーリー22aが繰り込み側プーリーとなった場合は、角度φは「繰り込み角度」と呼んでよい。切断角度φは、角度センサ24で計測できる測定角度θに基づく角度をいい、本実施の形態の場合は、繰り出し角度をいう。実施の形態2では、繰り出し角度と繰り込み角度の両方を角度センサ24で測定することができるが、この場合は、切断角度は、繰り出し角度と繰り込み角度のように区別する。 In addition, when the running direction of the wire 8 is reversed and the delivery side pulley 22a in the present embodiment becomes the retraction side pulley, the angle φ may be called the "retraction angle". The cutting angle φ refers to an angle based on the measured angle θ that can be measured by the angle sensor 24, and in the case of the present embodiment, refers to the extension angle. In Embodiment 2, both the feed angle and the retraction angle can be measured by the angle sensor 24. In this case, the cutting angle is distinguished like the feed angle and the retraction angle.

図5(b)を参照して、三角形aobと三角形ao’cとの関係より、ram:(Ram+ram)=r:Rであるので、ram=(r/(R+r))×Ramである(「/」は除算を表し、「×」は積算を表す)。したがって、cosβ=R/(Ram+ram)である。すなわち、角度β(∠aob)は、設計で決めることができる繰り出し側プーリー22aの半径R、センサアーム24bの長さRam、ローラ24cの半径rから一意に求めることができる。 Referring to FIG. 5(b), from the relationship between triangle aob and triangle ao'c, ram:(Ram+ram)=r:R, so ram=(r/(R+r))×Ram (" "/" represents division and "x" represents integration). Therefore, cos β=R/(Ram+ram). That is, the angle β (∠aob) can be uniquely obtained from the radius R of the feed side pulley 22a, the length Ram of the sensor arm 24b, and the radius r of the roller 24c, which can be determined by design.

切断角度φは、90-αで求めることができ、αはβ-θで求めることができる。上記のように、角度βは既知であるので、角度センサ24が測定する角度θから、切断角度(=繰り出し角度)φを求めることができる。 The cutting angle φ can be obtained by 90−α, and α can be obtained by β−θ. Since the angle β is known as described above, the cutting angle (=extension angle) φ can be obtained from the angle θ measured by the angle sensor 24 .

切断補助装置20は、この角度センサ24の測定角度θを常に維持した状態で切断を行うことができる。すなわち、切断角度φを一定に維持したまま切断を進めることができる。 The cutting assist device 20 can perform cutting while always maintaining the angle θ measured by the angle sensor 24 . That is, the cutting can proceed while maintaining the cutting angle φ constant.

図6にこの様子を示す。図6(a)は、切断開始の状態を示す。被切断物9の上端にワイヤー8が接している。図6(b)を参照して、切断が進むと角度センサ24の測定角度θは、浅くなっていく。すると、繰り出し側プーリー22aは、角度センサ24の測定角度θが所定の値になるまで矢印Bの分だけ下降する。 FIG. 6 shows this situation. FIG. 6(a) shows the state of starting cutting. A wire 8 is in contact with the upper end of the object 9 to be cut. Referring to FIG. 6B, as the cutting progresses, the angle θ measured by the angle sensor 24 becomes shallower. Then, the delivery side pulley 22a descends by the amount of the arrow B until the angle θ measured by the angle sensor 24 reaches a predetermined value.

図7には、この時の制御部60が行う処理のフローを示す。処理が始まると(ステップS100)、初期設定を行う(ステップS102)。初期設定として、少なくとも切断角度φを設定する。 FIG. 7 shows the flow of processing performed by the control unit 60 at this time. When the process starts (step S100), initialization is performed (step S102). As an initial setting, at least the cutting angle φ is set.

その他、切断距離や切断方向(筐体34の移動方向)などを入力することもできる。ここでは、ワイヤー8を被切断物9の上からかけて切断するので、筐体34は下方移動させる。しかし、ワイヤー8を被切断物9の下からかけて、筐体34を上昇させながら切断する場合もある。 In addition, it is also possible to input the cutting distance, the cutting direction (moving direction of the housing 34), and the like. Here, since the wire 8 is hung over the object 9 to be cut, the housing 34 is moved downward. However, in some cases, the wire 8 is hung from below the object 9 to be cut, and the cutting is performed while the housing 34 is raised.

切断角度φは、角度センサ24の測定角度θの目標角度θ1であってもよい。なお、切断前には、ワイヤー8は、切断角度φより浅い角度に設定されているとする。 The cutting angle φ may be the target angle θ1 of the measured angle θ of the angle sensor 24 . It is assumed that the wire 8 is set at an angle shallower than the cutting angle φ before cutting.

また、以下の説明では、制御部60は角度センサ24の測定角度θによって判断しているものとして説明を行う。ただし、測定角度θと切断角度φは一意に変換することができるので、以下の説明は切断角度φで制御されているとしてもよい。 Further, in the following description, it is assumed that the control unit 60 makes a determination based on the angle θ measured by the angle sensor 24 . However, since the measurement angle θ and the cutting angle φ can be uniquely converted, the following description may be controlled by the cutting angle φ.

目標角度θ1が入力され、切断が開始されると、制御部60は、筐体34内のモータ40を駆動させて、可動プーリー22を徐々に移動させる(ステップS104)。なお、ここで移動させるとは可動プーリー22を下げるということである。可動プーリー22を下げるというのは、筐体34自体を下げるということである。筐体34が下降する際には、微小距離ΔLが下がる毎に、切断が完了したか否かを判断する(ステップS106)。微小距離ΔLは予め設計値で決める値であってよい。また、初期設定時に決める値としてもよい。 When the target angle θ1 is input and cutting is started, the control unit 60 drives the motor 40 in the housing 34 to gradually move the movable pulley 22 (step S104). Note that moving here means lowering the movable pulley 22 . Lowering the movable pulley 22 means lowering the housing 34 itself. When the housing 34 is lowered, it is determined whether or not the cutting is completed each time the minute distance ΔL is lowered (step S106). The minute distance ΔL may be a value determined in advance as a design value. Alternatively, it may be a value determined at the time of initial setting.

切断が完了した場合(ステップS106のY分岐)は、そこで下降を停止する(ステップS120)。その場合に、切断が終了した旨の表示を入出力部65に示してもよい。 When the cutting is completed (Y branch of step S106), the descent is stopped there (step S120). In that case, the input/output unit 65 may indicate that the disconnection has been completed.

切断が完了していない場合(ステップS106のN分岐)は、測定角度θがθ1以上になったか否かを判断する(ステップS108)。測定角度θがθ1以上でない場合(ステップS108のN分岐)は、ステップS104に戻って可動プーリー22の下降を続ける。 If the cutting has not been completed (N branch of step S106), it is determined whether or not the measured angle θ is greater than or equal to θ1 (step S108). If the measured angle θ is not equal to or greater than θ1 (N branch of step S108), the process returns to step S104 and the movable pulley 22 continues to descend.

ワイヤー8が被切断物9に当接し、さらに可動プーリー22が下がると、測定角度θは大きくなる。測定角度θがθ1以上になったら(ステップS108のY分岐)、次に測定角度θがθ1-Δθより小さくなるか否かを判断する(ステップS110)。そして、測定角度θがθ1-Δθより大きい間(ステップS110のN分岐)は、この判断を繰り返す。これは、角度センサ24の測定角度θがθ1からθ1-Δθの範囲の間は、可動プーリー22が一定の位置に維持されることを意味する。すなわち、測定角度θに対してΔθの精度で切断角度φは一定に維持される。 When the wire 8 abuts on the object 9 and the movable pulley 22 is further lowered, the measured angle θ increases. When the measured angle θ becomes equal to or greater than θ1 (Y branch of step S108), it is then determined whether or not the measured angle θ becomes smaller than θ1−Δθ (step S110). This determination is repeated while the measured angle θ is greater than θ1−Δθ (N branch of step S110). This means that the movable pulley 22 is maintained at a constant position while the angle θ measured by the angle sensor 24 is in the range of θ1 to θ1-Δθ. That is, the cutting angle φ is maintained constant with an accuracy of Δθ with respect to the measured angle θ.

測定角度θがθ1-Δθより小さくなったら(ステップS110のY分岐)、再びステップS104に戻って可動プーリー22の下降を続ける。以上のように、本発明に係る切断補助装置20を含む切断装置1は、被切断物9に対する切断角度φを一定の幅に保持したまま切断を進めることができる。 When the measured angle θ becomes smaller than θ1−Δθ (Y branch of step S110), the process returns to step S104 and the movable pulley 22 continues to descend. As described above, the cutting device 1 including the auxiliary cutting device 20 according to the present invention can proceed with cutting while maintaining the cutting angle φ with respect to the object 9 to be cut at a constant width.

(実施の形態2)
図8に、本発明に係る切断装置の変形例を示す。本実施の形態に係る切断装置1bは、実施の形態1で説明した切断補助装置20の機構部50を2台有する。それぞれ第1機構部50aと第2機構部50bとする。制御部60は1台である。すなわち、1つの制御部60で2台の機構部を制御する。
(Embodiment 2)
FIG. 8 shows a modification of the cutting device according to the invention. A cutting device 1b according to the present embodiment has two mechanical units 50 of the auxiliary cutting device 20 described in the first embodiment. They are referred to as a first mechanism portion 50a and a second mechanism portion 50b, respectively. There is one controller 60 . That is, one control unit 60 controls two mechanical units.

以上のような構成を有する切断補助装置20の動作について説明する。ワイヤー8は本体10から第1機構部50aを経て被切断物9を通過し、第2機構部50bを通って、本体10に戻る。第1機構部50aでは被切断物9にワイヤー8を繰り出す際の繰り出し角度φ1を第1機構部50aの角度センサ24による測定値から計測する。一方、第2機構部50bでは、被切断物9からのワイヤー8の繰り込み角度φ2を第2機構部50bの角度センサ24による測定値から計測する。 The operation of the cutting assistance device 20 having the configuration as described above will be described. The wire 8 passes from the main body 10 through the first mechanism portion 50a, through the object 9, and returns to the main body 10 through the second mechanism portion 50b. In the first mechanism portion 50a, the feeding angle φ1 at which the wire 8 is fed out to the object 9 is measured from the measured value by the angle sensor 24 of the first mechanism portion 50a. On the other hand, in the second mechanism section 50b, the retraction angle φ2 of the wire 8 from the object 9 to be cut is measured from the measurement value by the angle sensor 24 of the second mechanism section 50b.

このような構成にすることで、被切断物9に対して繰り出し角度φ1と繰り込み角度φ2をそれぞれ別に設定および制御することができる。すなわち、繰り出し角度φ1と繰り込み角度φ2を一定にして切断を進めることができる。また、切断の進み程度によって、繰り出し角度φ1と繰り込み角度φ2を変えるといった制御も可能となる。 With such a configuration, it is possible to separately set and control the delivery angle φ1 and the delivery angle φ2 with respect to the object 9 to be cut. In other words, the cutting can be proceeded by keeping the delivery angle φ1 and the retraction angle φ2 constant. In addition, it is possible to perform control such that the feeding angle φ1 and the feeding angle φ2 are changed according to the progress of cutting.

このような制御は、特に被切断物9の切り始めにおいて有効である。例えば、切断の最初は、切断痕を残すために、繰り出し角度φ1を深くし、繰り込み角度φ2を浅く設定するといったことが行われる。そして、一度切断痕ができれば、繰り込み角度φ2も深くする。 Such control is particularly effective at the start of cutting the object 9 to be cut. For example, at the beginning of cutting, in order to leave a cut mark, the extension angle φ1 is set deep and the retraction angle φ2 is set shallow. Then, once the cutting marks are formed, the carry-in angle φ2 is also deepened.

すなわち、機構部を2台配置させることで、被切断物9に対してワイヤー8の繰り出し角度と繰り込み角度を切断作業中にも変化させることができるので、手間がかからず、しかも複雑な切断工程を自動で行うことができる。 That is, by arranging two mechanical units, it is possible to change the feeding angle and feeding angle of the wire 8 with respect to the object 9 to be cut even during the cutting work. The process can be automated.

本発明に係る切断補助装置およびそれを有するワイヤー式切断装置は、ワイヤーソーを使用する際に、好適に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY A cutting auxiliary device according to the present invention and a wire-type cutting device having the same can be suitably used when using a wire saw.

1、2 切断装置
8 ワイヤー
9 被切断物
10 本体
12 メインプーリー
14 補助プーリー
13 プーリー
20 切断補助装置
22 可動プーリー
24 角度センサ
24a ポテンショメータ
24b センサアーム
24c ローラ
22a 繰り出し側プーリー
22b 繰り込み側プーリー
30 フレーム
32 ネジ棒
34 筐体
35 アーム
30a 上部
30b 下部
30c サイド部
30R リニアレール
30s 上下リミッタ
40 モータ
42 モータ側プーリー
44 伝達ベルト
46 ナット部
48 ナット側プーリー
46n ナット
46bu 上ベアリング
46bd 下ベアリング
50 機構部
60 制御部
65 入出力部
θ 測定角度
φ 切断角度
1, 2 Cutting device 8 Wire 9 Object to be cut 10 Main body 12 Main pulley 14 Auxiliary pulley 13 Pulley 20 Cutting auxiliary device 22 Movable pulley 24 Angle sensor 24a Potentiometer 24b Sensor arm 24c Roller 22a Delivery side pulley 22b Feeding side pulley 30 Frame 32 Screw Rod 34 Housing 35 Arm 30a Upper portion 30b Lower portion 30c Side portion 30R Linear rail 30s Vertical limiter 40 Motor 42 Motor-side pulley 44 Transmission belt 46 Nut portion 48 Nut-side pulley 46n Nut 46bu Upper bearing 46bd Lower bearing 50 Mechanism portion 60 Control portion 65 Input/output section θ Measurement angle φ Cutting angle

Claims (6)

ワイヤー式切断装置のワイヤーと被切断物との角度を調整する切断補助装置であって、
機構部と制御部を有し、
前記機構部は、
フレームと、
前記フレームに上下端が固定支持されたネジ棒と、
前記ネジ棒上を往復する駆動部と、
前記駆動部に設けられ、上下に配置された一対の可動プーリーと、
前記可動プーリーの一方の枢軸に設けられ軸回転トルクが90~300mN・mであるポテンショメーターと前記ポテンショメーターの軸に取り付けられたセンサアームおよび前記センサアームの先端に回転可能に配置され前記ワイヤーに接触されるローラで構成され、
前記可動プーリーにワイヤーが巻き付く角度を測定する角度センサを有し、
前記制御部は、
前記角度センサの値に基づいて前記駆動部を移動させることを特徴とする切断補助装置。
A cutting auxiliary device for adjusting an angle between a wire of a wire cutting device and an object to be cut,
It has a mechanism part and a control part,
The mechanism unit is
a frame;
a threaded rod whose upper and lower ends are fixedly supported by the frame;
a drive unit that reciprocates on the threaded rod;
a pair of vertically arranged movable pulleys provided in the drive unit;
A potentiometer provided on one pivot of the movable pulley and having a rotational torque of 90 to 300 mN·m; a sensor arm attached to the shaft of the potentiometer; consists of rollers that
Having an angle sensor that measures the angle at which the wire winds around the movable pulley,
The control unit
A cutting assist device, wherein the drive unit is moved based on the value of the angle sensor.
複数の前記機構部を有することを特徴とする請求項1に記載された切断補助装置。 2. A cutting assist device according to claim 1, comprising a plurality of said mechanism units. 前記駆動部は、前記フレームに固定されたリニアレールに移動可能に係合していることを特徴とする請求項1または2のいずれかの請求項に記載された切断補助装置。 3. The assisting device for cutting according to claim 1, wherein the driving part is movably engaged with a linear rail fixed to the frame. 前記駆動部は、
前記可動プーリーと結合された筐体と、
前記ネジ棒に螺合され、前記筐体に回転自在に固定されたナットと、
前記ナットを中心に配置されるナット側プーリーと、
前記筐体に固定されたモータと、
前記モータに貫着されたモータ側プーリーと、
前記ナット側プーリーと前記モータ側プーリーに掛合される伝達ベルトを有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1の請求項に記載された切断補助装置。
The drive unit
a housing coupled with the movable pulley;
a nut screwed onto the threaded rod and rotatably fixed to the housing;
a nut-side pulley arranged around the nut;
a motor fixed to the housing;
a motor-side pulley attached to the motor;
4. The assisting device for cutting according to claim 1, further comprising a transmission belt engaged with said nut-side pulley and said motor-side pulley.
前記モータは電磁クラッチモータであることを特徴とする請求項4に記載された切断補助装置。 5. A cutting assist device according to claim 4, wherein said motor is an electromagnetic clutch motor. 請求項1乃至5のいずれか1の請求項に記載された切断補助装置を有するワイヤー式切断装置。 A wire cutting device comprising a cutting auxiliary device according to any one of claims 1 to 5.
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