JPS6368312A - 切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は切ｌ！７ｉ装置に係り、特に解体工事や大型素
材の切断に好適な切断装とに関する。

（従来の技術） 解体工事や大型部材の素材切りのように被切断物から切
り離される部分（以下切断片と称する）が大型でｒｆ、
ｆｆｉ物の場合、高所で作業を行うため切断片が落下す
るおそれがある場合或いは切断後に切断片を移動する必
要がある場合等にあっては、切断開始前にクランプ装置
によって切断片となる部分を把持し、クレーン等によっ
て被切断物を吊り下げた状態で切断するようにしている
。

そして、上記の如く被切断物を吊り下げた状態で切断す
る方法を用いた場合、切断完了を確認する手段として従
来から、作業者が目視で確認する手段及び切断装置が予
め設定した切Ｉ！ｌ′ｉ終了位置まで到達したことを検
知する手段が採用されている。

（発明が解決しようとする問題点） 上述したような切断完了の確認手段によると以下のよう
な問題点がある。

先ず目視でＭｌ認する場合には、水中や放射線下で切断
作業を行う条件下では、作業者が切断作業現場に近付く
ことができないので、遠隔操作で切断作業を実施しなけ
ればならず、切断完了の確認も直接目視で確認すること
ができないため、工業用ＴＶ等の設置が必要となる。更
に工業用ＴＶを設置したとしても、切断に伴って発生す
るガスや切粉によってＴＶの画槌が不鮮明となり、切断
完了を目視によって確認することが困難となる。特に水
中での切断作業にあっては切断に伴って水が汚濁し、切
断完了の目視確認は殆んど不可能となり、また切断作業
の完了を目視によって確認する場合には切断作業から切
断片の移送作業までを自動化するには、ＴＶの画像から
切断完了を検知する高度なパターン認識技術が必要とな
る。

一方、切断装置が予め設定した切断終了位置まで移動し
たことを検知する手段による場合には、確実な切断完了
を検知するには切断装置の据ｆり位置の誤差及び切断工
具の損耗等を化虞して、切断完了の予定位置を実際の切
断完了位置よりｂ余裕をもって設定しておく必要がある
。その結果、切断片が切離されてから切ＦＩｉｆＪＪ作
が終了するまでの間に詩間差が生じ、この間に切断片が
１ヱれで切断装置に衝突して事故の原因となったり、切
断完了が切ｉｇｉ動作終了までの無駄時間が大となり作
業効率が低下する不利がある。

したがって本発明は切断完了を確実にしかも目視にたよ
ることなく行え、更に切断完了から切断動作終了までの
無駄時間を少なくし得る切断装置を提供することを目的
とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 第１図は本発明の基本概念を示す図であり、本発明はク
レーン等の昇降部材３にクランプ装置２を連結し、クラ
ンプ装置２によって被切断物１０を把持し、被切断物１
０を吊り下げた状態で回転円板からなる切断工具１にて
切断するようにした切断装置において、前記クランプ装
置２と昇降部材３との間には微小な張力変動及び被切断
物１０の塑性変形量を吸収するスプリング４とケース１
９からなる弾性装置と、クランプ装置２に作用する荷重
を検出する荷重検出装置５が介設され、この荷重検出装
置によって検出した荷重値と予め設定した設定荷重値と
を比較器１５で比較することで切断完了を検出するよう
にしたことを特徴とするものである。

（作　用） 本発明は前記手段によりクランプ装置２によって切断片
１０ａを把持し、次いでクレーン３を引き上げてクラン
プ装ｒ１３の単品と切断片１０ａの毛母を加えた重Ｒ以
上の張力を発生せしめ、この状態で切断を行う。切断が
完了すると張力は切断片１０ａとクランプ装′ｇ３２の
重量を加えた車？に減少するため、この変化を比較器１
５によって検知し、切断完了を検出する。

また切断中に被切１ｇｉ物１０と切断片１０ａとの切り
残し部分（連続部分）が減少してくると、張力のため切
り残し部分は塑性変形して伸びが発生し切断片が持ち上
るが、この持ち上り伍は騨性装６４．１９で吸収し、一
定張力下で完全な切断完了まで切断を行う。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第２図は本発明に係る切断装置の実施例の全体構成図で
あり、切断装置は切断工具１、クランプ装置２及びクレ
ーン３からなり、クレーン３下端にはスプリング４及び
ケース１９からなる弾ｔｊ装貿を介して歪ゲージ式荷重
検出装置であるロードセル５が連結され、このロードセ
ル５下端には吊りビーム６が取付けられ、この吊りビー
ム６下端にクランプ装置２が支持されている。

クランプ装置２は受は金７とカム８を備えており、シリ
ンタユニット９の作動でカム８を回転させ、受は金７と
カム８どの間で被切断物１０の切断片１０ａを把持して
クランプする。また、吊りビーム６には制御２ＬＪ１１
からの信号によって動作する電磁弁１２が取付けられ、
この電磁弁１２の切換動作により油圧ユニット１３の圧
力ボートＰからの作動油がシリンダユニット９の油室の
いずれかに流入し、伯の油室からの作動油が引側ボーｈ
　Ｔから油圧ユニット１３に流入し、カム８が回転し、
クランプ及びクランプ解除動作をなす。

またロードセル５の信号は動歪計１４にて増幅され荷重
比較器１５に送られる。この荷重比較器１５では予め設
定した荷重値と動歪計１４から送られてきた荷重値を比
較し、その大小によりオン・オフ信号を制御盤１１に送
る。そして制ｉｌｌ盤１１では荷重比較器１５からのオ
ン・オフ信号と、クランプ装ｖ１２の動作確認のために
取付けた解放確認マイクロスイッチ１６と把持確認マイ
クロスイッチ１７から送られてくるオン・オフ信号によ
ってロジック回路を組み切断完了の検知を行う。

尚、解放確認マイクロスイッチ１６及び把持確認マイク
ロスイッチ１７はシリンダユニット９のロッドに取付け
られたドッグ１８によって作動し解放確認信号及び把持
確認信号を制Ｗ盤１１に送る。

一方、切断中の張力が一定となるように設けた圧縮コイ
ルスプリング４はクレーン３に取付けたケース１９内に
収められ、このケース１つとスプリング４によって弾性
装置を構成し、このケース１９内に挿入されたロードセ
ル５のロッド５ａの７ランジ部とケース１９との間にス
プリング４は縮装されている。そしてロッド５ａが伸び
るとスプリング４は圧縮され、ロッド５ａが収縮すると
スプリング４は元に戻る。またスプリング４のストロー
クは切断片１０ａの塑性変形量以上とし最低使用荷重は
荷重比較器１５の設定荷重とする。

以上の如き構成からなる切断装置を用いて被切断物を切
断する手順を、■準備、■位置決め、■把持、■吊り下
げ、■切断、■切断完了、■切断片搬出の、各工程毎に
説明づ′る。

■準備 荷重比較器１５の設定荷重を切断片１０ａの重量とクラ
ンプ装置２の重量の合計より若干大きな荷ｍ、つまり荷
重比較器が切断片１０ａの重ωとクランプ装置の重Ｒと
の合計重量が識別可能な最低＝１ｉｆｆｌとする。また
この設定荷重以上の荷重をロードセル５が検出すると荷
重比較器１５がら制御盤１１ヘオン信号を送るようにす
る。更に荷重比較器１５の設定荷重以上の力で引き上げ
ても問題のないように被切断物１０を固定する。

■位置決め 電磁弁１２を励磁しクランプ装置２を解放状態にする。

このとき解放確認マイクロスイッチ１６から制御盤１１
に解放確認信号としてオン信号が送られる。

またクレーン３を操作して被切断物１０上にクランプ装
置２を位置せしめ、カム８と受は金７の間に被切断物１
０が臨むようにクランプ装置２を不時させる。

■把持 位首決めが完了したならば、電磁弁１２を無励磁とし、
クランプ装置２によって切断片１０ａを把持する。この
とき把持確認マイクロスイッヂ１７よりａ、ＩＩ御盤１
１に把持確認信号としてオン信号が入力される。これと
同時に解放確認信号（よオフに切替わる。

■吊り上げ 制′ｎ盤１１に把持確認マイクロスイッチ１７がらのオ
ン信号が入力覆ると、制御盤１１からの信号に・よって
クレーン３を上昇させ、被切断物１０及びクレーン３下
方のクランプ装置全体に張力をかける。

この際の張力はケース１９内のスプリング４が切断片１
０ａの塑性変形全以上にストローク（圧Ｎ）するように
し、更にスプリング４が完全に圧縮して密着した後は荷
重がスプリング４に負荷しない構造となっている。また
張力は荷重比較器１５の設定荷重以上であるから荷重比
較器１５から制御Ｉ盤１１へ吊り上げ状態でオン信号が
入力される。

■切断 切断は波切Ｉ！７ｉ物１０とクレーン３下方のクランプ
装置全体に張力をかけた状態で行う。この切断中に切り
残された部分、つまり被切断物１ｏと切断片１０ａとの
４結部が減少してくると、張力によって切り残された部
分が塑性変形し、切断片が持上がる、この塑性変形量を
スプリング４が吸収し、切断中は被切断物１０、ロード
セル５及びクランプ装置２に荷重比較器１５の設定荷重
以上の張力が維持される。

■切断完了 切断が終了して切断片１０ａが切り離されると、クレー
ン３下方の部材に作用していた張力は切断片１０ａの重
ωとクレーン３下方の切断装置の重吊を合せたｉｆｆに
減少し、これは荷重比較器１５の設定荷重以下である。

したがって荷重比較器１５から１ｉＩＪ御盤１１ヘオフ
信号が入力され、！、ｌ１ｔｌｌ盤１１にてこの荷重比
較器１５からの信号の切替りを検知し、切断完了を検出
１′る。

■切断片搬出 切り離された切断片１０ａはクランプ装置２で把持した
ままクレーン３を操作し、所定位置へ切断片１０ａを搬
送し、次いで電磁弁１２を励磁しクランプ状態を解除す
る。この時解放確認マイクロスイッチ１６より制御ｌ盤
１１に解放確認信号としてオン信号が入力される。

第３図は前記把持工程から切断片搬出工程までの間の０
−ドヒル５によって測定される張力の変化を示したもの
であり、把持時には張力は装置の自重のみであるが、吊
り上げｆｆ１にはスプリング４の密着荷Φを超える力が
かかつている。そして、切断完了直前に切断片１０ａの
塑性変形によって張力の減少が生じるが、この塑性変形
量だけスプリング４が伸長してロッド５ａが収縮するた
め、切断中の張力は荷重比較器１５の設定荷重以上の力
が維持される。尚、切断完了直前の塑性変形量に対する
張力変化の割合がスプリング４のばね定数を承り。ぞし
て切断が完了すると張ノｊは切断ハ１０ａの重石とクレ
ーン３下方の切断装置の単品を示し、これは荷重比較器
１５の設定荷重以下となり制御盤１１において切断完了
を検知する。

第４図は前記位置決め工程から切断片搬出までの間の制
御５１３１１の入出力信号の状況を示すシーケンスチャ
ートであり、υ制御盤１１には荷重比較器１５、マイク
ロスイッチ１６．１７からオン・オン信号が入力され、
電磁弁１２用の励磁信号が出力される。

また第５図は切断完了を判断するシーケンス回路を示し
、解放確認マイクロスイッチ１６％よａ接点とし、オン
時にクランプ解放状態を示し、解放確認信号は利口Ｉｌ
盤１１内の接点番号１００に入力される。把持確認マイ
クロスイッチ１７はａ接点とし、オン時にクランプ状態
を示し、把持確認信号は制御盤１１内の接点番＠１０１
に入力される。

また荷重比較器１５からの信号は張力が設定荷重以上で
あればオン、設定荷重以下であればオフとし、制御盤１
１内の接点番＋−３１０２に入力される。電磁弁１２の
励磁電流は、制御！１１内より接点番号１０３に出力さ
れる。

シーケンスチャートによると、把持確認信号がオンで、
張力が設定前ｆｆｌ以下であれば切断完了と考えられる
が、これでは切断片１０ａがない状態で油圧シリンダ９
を作動させ、クランプ装置２を把持状態とした場合と区
別がつかない。そこで第５図に示すＪ：うに、制創１１
内でシーケンスを組み、一度把持状信で張力が設定荷重
以下となってから張力が設定荷重以下となった場合のみ
切断完了と判断する。尚、切断完了信号は制御２１１　
召１１内の接点ｔＲ号１０６へ出力される。

以上の実施例にあっては荷重比較ニジ１５の設定荷重を
１つとしたが設定荷重を２　ｒｉ２としてもよい。

具体的にはクレーン下方のクランプ装置の用量を第２の
設定荷重とし、第２の設定荷重以上の張力が検出される
と荷重比較器１５から制御盤１１にオン信号（ＬＣ２）
を送るようにする。尚、従来の設定荷重に対するオン信
号を（ＬＣＩ）とする。

これにより１″Ｉ８記吊り上げ工程、切断工程及び切断
完了工程時に把持信舅がオンであるにしかかわらずＬＣ
２がオンからオフに変化すると、これ（ユクランプ装置
２から切断片１０ａが外れたことを息味し、把持不良の
検出がでさる。

また切断片搬出時に把持１９号がオンであるにもかかわ
らず、ＬＣ２がオンから訓）ｔこ変化すると、これは切
断片１０ａが切断装置ににり吊り降ろされて張力が無く
なったことを、Ｑ味し、クランプ゛）１置２が解放可能
となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば切断を開始するにあ
たってあらかじめ切りｆＩＪｉず予定の被切断物を上方
より吊り下げ張力をかけた状態で行う切断作業において
、切断完了時に生じる変化を荷重測定器と荷重比較器に
より検出することにより正確かつ、速やかに切断完了を
検知することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る切断装置の基本構成図、第２図は
本発明に係る切断装置の実施例の全体椛成図、第３図は
ロードセルにＪ：つて測定される張力の変化を示ずグラ
フ、第４図は制６Ｄｆｉの入出力信号の状況を示すシー
ケンスチャート、第５図は切断完了を判断するシーケン
ス回路である。 １・・・切断工具、２・・・クランプ装置、３・・・ク
レーン、４・・・スプリング、５・・・荷ｍ検出装置、
１０・・・被切断物、１０ａ・・・切断片、１１・・・
制御盤、１５・・・比較器、１６．１７・・・マイクロ
スイッチ。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 第１目 第３目

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. クレーン等の昇降部材にクランプ装置を連結し、クラン
   プ装置によつて被切断物を把持し、被切断物を吊り下げ
   た状態で切断するようにした切断装置において、前記ク
   ランプ装置と昇降部材との間には微小な張力変動及び被
   切断物の塑性変形量を吸収する弾性装置と、クランプ装
   置に作用する荷重を検出する荷重検出装置が介設され、
   この荷重検出装置によって検出した荷重値と予め設定し
   た設定荷重値とを比較器で比較することで切断完了を検
   出するようにしたことを特徴とする切断装置。