切断装置
【課題】切断すべき吊ピースやジョイントプレートが設けられた箇所までの運搬が容易で、刃の損傷を抑えて効率よく切断することが可能な切断装置を提供する。
【解決手段】切断装置１は、切断する突起物Ｐが突設された材料Ｍに対して取り付けられる取付部２と、この取付部２に対して着脱自在とされ、切断方向に進退動する移動機構３Ａを有した移送部３と、この移送部の移動機構３Ａに対して着脱自在とされ、材料Ｍを切断する丸鋸４Ｂでなる切断機構４Ａを有した切断部４と、移動機構３Ａと切断機構４Ａの駆動を突起物Ｐに応じて制御する制御部５と、を備えた。
【効果】第１に、各構成を別々に運搬できるので運搬効率が向上すると共に材料への取付作業が容易となる。第２に、刃の損傷と切断速度のバランスを取った最も効率のよい切断が可能となる。
【解決手段】切断装置１は、切断する突起物Ｐが突設された材料Ｍに対して取り付けられる取付部２と、この取付部２に対して着脱自在とされ、切断方向に進退動する移動機構３Ａを有した移送部３と、この移送部の移動機構３Ａに対して着脱自在とされ、材料Ｍを切断する丸鋸４Ｂでなる切断機構４Ａを有した切断部４と、移動機構３Ａと切断機構４Ａの駆動を突起物Ｐに応じて制御する制御部５と、を備えた。
【効果】第１に、各構成を別々に運搬できるので運搬効率が向上すると共に材料への取付作業が容易となる。第２に、刃の損傷と切断速度のバランスを取った最も効率のよい切断が可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運搬や接続のために構造物の鉄筋や鉄骨など（以下「材料」という）に設けられた吊ピースやジョイントプレート（以下「突起物」という）を切断するに際し、該突起物が設けられた箇所までの運搬が容易で、刃の損傷を抑えて効率よく切断することが可能な切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、橋脚など大型の構造物を組み立てて構築する際には、構造物の部材を必要箇所へ運搬するために、ワイヤーロープなどを掛けるための吊ピースが設けられている。また、鉄骨や鉄筋コンクリート構造における鉄骨柱などには、他部材との接続用及び運搬用のジョイントプレート、ガイドピース、吊ピース、エレクションピースが設けられている。
【０００３】
上記突起物は、運搬後あるいは接続後に不要となれば除去される。このとき、前記除去手法としては、溶断、切削、切断、などにより行われる。一般的に、溶断する場合は安全性に問題があるうえ、部材が熱損傷する可能性が高いと言われており、また、切削する場合は除去すべき突起物を除去するのに時間がかかると言われている。
【０００４】
そこで、昨今では切断による手法が主流となっている。突起物を切断によって除去する装置として例えば以下の特許文献１〜４が知られている。
【特許文献１】特許第３４２８１９８号公報
【特許文献２】特開２００６−２１２６５号公報
【特許文献３】特開２００４−３４５０４４号公報
【特許文献４】特開２００４−１９５６１９号公報
【０００５】
特許文献１〜４は、各々特徴点は異なるものの、概略的には、突起物を切断によって除去すべく、全体を突起物が設けられた材料に固定し、切断方向にバンドソーを自動送りする構成とされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１〜４の構成では、全体を一体的に材料に取り付ける構成であったため、重量も嵩も極めて大きく、その結果、材料における突起物が設けられた箇所や切断した突起物の箇所から次の突起物の箇所へ運搬するのが非常に困難であると共に、材料への取り付け取り外しも困難であった。また、特許文献１〜４は、取り付けが困難であることに起因して、あるいは、全体の重量が大きいことに起因して、材料に対する取り付けが不十分な場合があり、高所使用時に落下するという危険が伴っていた。
【０００７】
また、全体を一体的に材料に取り付けることに起因して、材料への取り付け方も一定的で、つまり、例えば材料の面に電磁石で取り付ける場合は、その他の例えば鉄柱に抱き巻くといったように取り付けることができず、材料や突起物の状況に対応しにくいといった問題があった。
【０００８】
さらに、特許文献１〜４のいずれもがバンドソーによって突起物を切断しつつ、切断方向に自動送りされる構成であるが、バンドソーの重量と嵩が大きいので上記運搬や取り付け取り外しが困難という問題と共に、バンドソーの自動送りが一定であるので、突起物の切断開始当初や硬い突起物の切断時に、バンドソーの損傷が早いといった問題もある。
【０００９】
また、バンドソーである点及び一定速度で自動送りする点に起因して、突起物の切断面が歪みやすく、切断中、歪み始めると軌道修正することができないといった不具合があった。
【００１０】
本発明が解決しようとする第１の問題点は、特許文献１〜４の構成では材料における突起物が設けられた箇所へ運搬が非常に困難であると共に、材料への取り付け取り外しも困難であった点、及び材料や突起物の状況に対応しにくい点である。
【００１１】
そして、第２の問題点は、特許文献１〜４の構成では、バンドソーの自動送りが一定であったため、突起物の切断開始当初や硬い突起物の切断によりバンドソーがすぐに損傷する点、及び突起物の切断面が歪みやすく、切断中、歪み始めると軌道修正することができない点である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記問題を解決するため、本発明の切断装置は、切断する突起物が突設された材料に対して取り付けられる取付部と、この取付部に対して着脱自在とされ、切断方向に進退動する移動機構を有した移送部と、この移送部の前記移動機構に対して着脱自在とされ、材料を切断する丸鋸でなる切断機構を有した切断部と、これら取付部、移送部、切断部とは電気・信号線を介して別体とされ、前記移動機構と切断機構の駆動を前記突起物に応じて制御する制御部と、を備えることとした。
【００１３】
また、本発明の切断装置は、上記構成において、取付部が材料や突起物の形状などの状況に対応できるように複数用意され、これらを選択的に取付可能としたり、制御部が突起物の寸法や材質に応じて切断機構と移動機構の各々の速度を調整としたり、切断機構に、溝掘り用のチップを有した丸鋸を採用してもよい。
【発明の効果】
【００１４】
従来は、突起物の切断そのものの時間よりも、重量も嵩も大きい全構成が一体とされた切断装置の運搬や材料への取り付け及び材料からの取り外しに要する時間の方がはるかに長く、これにより全体の作業時間が長時間となっていた。
【００１５】
本発明に係る切断装置は、取付部、移送部、切断部、及び制御部を分割しているから、それぞれを別々に運搬したり、先に取付部だけを材料に取り付けてからこの取付部に対して移送部を又は切断部と予め一体とした移送部を、該取付部に取り付ければよくなる。
【００１６】
したがって、材料における突起物が設けられた箇所までの運搬は容易となり、また、材料に対する取り付け、取り外しの作業も分割された取付部、移送部、切断部毎に個々に行うことができるから、容易となり、結果として作業効率は格段に向上する。
【００１７】
また、本発明は、取付部が材料や突起物の形状などの状況に対応できるように複数用意され、これらを選択的に取付可能とする場合は、上記において、複数種の取付部のみを運搬しておけば、材料に取り付けた取付部に対して移送部及び切断部を取り替えればよくなる。
【００１８】
こうすれば、全構成が一体とされた切断装置を材料や突起物の形状などの状況に対応して用意したり、全体を逐一運搬する必要がなくなる。つまり、材料や突起物の形状などの状況に対応した取付部だけを運搬しておけば、突起物を切断する箇所において、予め取付部を設けておけば、作業時には移送部及び切断部の付け替えで対応が可能となるから、作業効率はさらに格段に向上する。よって、材料に対して十分な取り付けが可能となり、高所使用時に取り付けの困難性と全体の重量に起因する落下危険性は低くなる。
【００１９】
また、本発明は、制御部が突起物の寸法や材質に応じて切断機構と移動機構の各々の速度を調整する場合は、切断機構である丸鋸の刃の損傷と切断速度とのバランスを取ることが可能となる。
【００２０】
こうすれば、丸鋸の刃と突起物の寸法や材質との関係から、刃の寿命を考慮し過ぎて移送部による送り速度や切断部による回転速度を過剰に遅くして切断効率を著しく低下させることがなく、逆に切断効率を考慮し過ぎて移送部による送り速度や切断部による回転速度を過剰に速くして刃の寿命を短命化することがなくなる。
【００２１】
また、本発明は、切断機構に、溝掘り用のチップを有した丸鋸を採用する場合、そのチップにより刃先の損傷の少ない切削に近い手法で切断という手法が可能となる。
【００２２】
こうすれば、切断効率は切断手法よりは若干遅くなることがあっても、切削手法よりは速く、刃（チップ）の寿命が長寿命化されるので、刃の取り替え頻度、取り替え作業、突起物の切断作業全体において、突起物の切断自体に関係のない作業に要する手間やコストを劇的に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明は、図１〜図１１に示す以下の形態により実施可能である。図１〜図８は第１形態の、図９〜図１１は第２形態の、切断装置を示す。なお、第２形態の切断装置は、第１形態と異なる構成についてのみ説明し、重複する説明は省略する。
【００２４】
（第１形態）
第１形態では、例えば橋梁構築のための材料Ｍを運搬するための吊ピース（突起物Ｐ）を除去する例を示す。切断装置１は、図１に示すように、次の構成とされている。２は、切断する突起物Ｐが突設された材料Ｍに対して取り付けられる取付部である。この取付部２は、図２に示すように、例えば平面視コ字状のフレーム２Ａを備えている。
【００２５】
このフレーム２Ａは、上記のとおり本形態においては平面視コ字状とされ、対向する水平辺間に、垂直辺と平行な補強材が設けられている。そして、フレーム２Ａの、下面には複数で小型の電磁石２Ｂが設けられている。また、フレーム２Ａの複数適所には表裏面を貫通したねじ孔２Ｃａが設けられており、本形態においてはこのねじ孔２Ｃａにより取付機構２Ｃが構成されている。
【００２６】
電磁石２Ｂは、本形態の場合、フレーム２Ａが平面視コ字状であるので、対向辺部に各々２個、対向辺端を両端とする接続辺部に６個、の計１０個設けている。例えば、この電磁石２Ｂは、１個につき約３３０ｋｇの垂直荷重を有するから、総計すると取付部２で発揮される垂直加重は約３．３ｔとなる。本形態の切断装置１全体の重量は１００ｋｇを超えないので、この取り付けの強度としては十分である。なお、本形態における取付部２のみの重量は、約４２ｋｇである。
【００２７】
したがって、本形態における取付部２は、小型ながら複数の電磁石２Ｂを所定間隔を空けて設けているので、単位面積当たりの垂直荷重を低下させることなく全体の軽量化を図ることができる。例えば３．３ｔ程度の垂直荷重が必要とされる場合、１個で目的とする垂直荷重を発揮する電磁石を採用する場合、７０ｃｍの高さ、６０ｃｍの直径とされた円筒形の標準的なもので重さが約４００ｋｇといった極めて重くかつ大きいものを採用しなくてはならない。
【００２８】
上記に対し、本発明の取付部２は、例えば３３０ｋｇの垂直荷重を有する電磁石を１０個、それも全体の固定に関して必要となる部位にそれらを配置しているから、全体重量が小型の電磁石２Ｂを複数設け、かつ同垂直加重を発揮して、約４２ｋｇなので、大幅な小型軽量化を図ることが可能であり、運搬効率も良くなる。
【００２９】
さらに、取付部２は材料Ｍに対して取付方向が変更可能であるので、材料Ｍの突起物Ｐの切断方向について自由度が高く、また、電磁石２Ｂは取付部２のフレーム２Ａに対して自由にレイアウトが可能であるので、固定すべき箇所には重点的に電磁石２Ｂを集合させたり、垂直荷重を分散させるべく電磁石２Ｂを等間隔で配置したり、材料Ｍや突起物Ｐの形状に合わせた取り付けが可能となる。
【００３０】
また、取付部２における取付機構２Ｃは、後述の移送部３を着脱自在とするものであり、上記のとおり、本形態の場合はフレーム２Ａの複数適所にねじ孔２Ｃａを設けることで構成されている。ねじ孔２Ｃａに対しては、移送部３からボルト３ａｂを螺入することで、取付部２に対して該移送部３を取り付ける（後述）。
【００３１】
このように取付機構２Ｃは、ねじ孔２Ｃａをフレーム２Ａに複数設けておくことで、移送部３をフレーム２Ａ上にレイアウト自由に取り付けることが可能となり、突起物Ｐの切断方向に応じて柔軟に取り付けるよう対応させることができる。
【００３２】
つまり、本発明の切断装置１は、フレーム２Ａの形状を材料Ｍに応じたものとしたり、取付機構２Ｃを備えると共に小型の電磁石２Ｂを配置自由に備えているので、材料Ｍへの取付自由度が柔軟となり、また、取付部２の材料Ｍへの取付状況が変更された場合においても該取付部２だけの対応で移送部３や切断部４をそのまま適応させることができる。
【００３３】
図３に示す、３は、取付部２に対して着脱自在とされ、切断方向に進退動する移動機構３Ａと、後述する切断部４を着脱自在に取り付ける着脱機構３Ｂとを有した移送部である。移動機構３Ａは、図３に示すように、上記取付機構２Ｃに取り付けられる基板３ａを有している。
【００３４】
この基板３ａには、上述した取付部２の取付機構２Ｃすなわちフレーム２Ａに形成されたねじ孔２Ｃａに対応するよう、複数の孔３ａａが形成されている。したがって、取付部２に対する移送部３の取り付けは、移送部３の基板３ａの孔３ａａを介して、取付機構２Ｃのねじ孔２Ｃａに向けてボルト３ａｂを螺入して行う。
【００３５】
また、基板３ａ上にはレール３ｂが設けられ、このレール３ｂに沿って移動台３ｃが移動する。また、基板３ａ上には、該基板３ａの長尺方向の両端においてスクリュー螺子３ｄが回動自在に枢支されていると共に、このスクリュー螺子３ｄの一方端部にモータ３ｅが接続されている。
【００３６】
移動台３ｃは、その下面に上記レール３ｂに嵌るガイド３ｆと、スクリュー螺子３ｄが螺入される螺入部３ｇが設けられている。また、移動台３ｃには、後述する切断部４を取り付けるための着脱機構３Ｂが設けられていると共に、切断部４における切断部位を露出するための開口３ｈが形成されている。
【００３７】
着脱機構３Ｂは、切断部４を着脱自在に取り付けるためのものであり、本形態では、移動台３ｃにおける後述する切断部４の変換器４ｂを載置する部位の四隅にねじ孔３Ｂａが形成されることで構成されている。ねじ孔３Ｂａに対しては、後述する切断部４からボルト４ｂｂを螺入することで、移送部３に対して該切断部４を取り付ける（後述）。
【００３８】
移動機構２Ａは、モータ３ｅの回転駆動に伴うスクリュー螺子３ｄの回転により、移動台３ｃ（切断部４）が進退移動する。したがって、スクリュー螺子３ｄの螺子ピッチを細かくしてモータ３ｅの回転速度を可変とすることで、移動台３ｃの移動速度、すなわち切断速度を調整し得る。この移動台３ｃの移動速度については後述する。
【００３９】
本形態における移送部３自体は、重量が約２５ｋｇであるが、移送部３自体は、上記着脱機構３Ｂにより切断部４を分割することができると共に、取付部２とは取付機構２Ｃにより分割することもできるから、切断箇所まで運搬するに際して、最も効率的な分割を選択することができる。
【００４０】
図４に示す、４は、移動台３ｃの着脱機構３Ｂにより着脱自在とされ、突起物Ｐを切断する切断機構４Ａを有した切断部である。切断機構４Ａは、図４に示すように、本例では、モータ４ａと、このモータ４ａの出力軸の方向を直角に変換する変換器４ｂと、この変換器４ｂの出力軸４ｃに設けられる、図４（ｂ）に示す丸鋸４Ｂとを有している。
【００４１】
本形態では、上記変換器４ｂの筐体（ケース）において、上述した移送部３の着脱機構３Ｂすなわち移動台３ｃに形成されたねじ孔３Ｂａに対応する４個の孔４ｂａが形成されている。したがって、移送部３に対する切断部４の取り付けは、切断部４の孔４ｂａを介して、着脱機構３Ｂのねじ孔２Ｂａに向けてボルト４ｂｂを螺入して行う。
【００４２】
本発明では、切断部４において、突起物Ｐを切断する切断機構４Ａの具体的構成として特に図４（ｂ）及び図５に示す丸鋸４Ｂを採用している。この理由は、次のとおりである。従来は、この種の突起物Ｐを切断するにはバンドソーが用いられていており、丸鋸自体が一般的ではなかった。
【００４３】
丸鋸を用いた突起物Ｐの切断装置は、材料Ｍに固定的に取り付けて使用するものではなく、いわゆる手で把持して使用するハンディタイプにおいて存在している。丸鋸を用いた突起物Ｐの切断装置がハンディタイプにおいて存在していた理由は、材料Ｍに固定的に取り付けて使用する切断装置に一般的に採用されていなかった理由でもある。
【００４４】
すなわち、材料Ｍに切断装置を固定的に取り付けなければならないほどの突起物Ｐとは、寸法や厚みが大きく、また材質としては硬いため、（ハンディタイプの）工作機械用に用いられる丸鋸は、切断することができないか、できたとしても刃の損傷が著しく早かったり、１つの突起物Ｐの全体を切断する前に損傷してしまうからである。
【００４５】
したがって、本願において切断対象としている寸法や厚みが大きく、また硬い突起物Ｐを切断するには、通常の工作機械用の丸鋸を採用することは考えられず、バンドソーを用いることが主流となっていたのである。しかしながら、バンドソーを用いた切断装置は、全体構成が大がかりとなるほか、従来技術で挙げた問題があり、いずれにおいても、刃の損傷と切断効率とのバランスを維持して最適に切断することができなかった。
【００４６】
そこで、本発明者は、従来とは全く別の観点、すなわち「掘る」という手法で突起物Ｐを除去すること、及びそのような刃を用いれば、軽量かつ小型で刃の損傷が少なく、また、高速で突起物Ｐを除去可能であることを見出した。
【００４７】
すなわち、丸鋸４Ｂは、通常の切断用の刃ではなく、平面部位に対して上方から溝のような切欠を形成するために、すくい上げるように表面を削り取る刃４Ｂａ（チップ）が設けられており、突起物Ｐの一方面から他方面へ向けて貫通する溝を形成するように突起物Ｐを切断する。
【００４８】
この丸鋸４Ｂを用いることで、バンドソーで切断するよりは切断時間が若干遅くなるデメリットがあるものの、切断速度と刃４Ｂａの損傷とのバランスが取れることによるメリット、及びその他切断面が水平で仕上げが不要である等のメリットを得ることができる。
【００４９】
すなわち、通常の丸鋸のデメリットは解消され、硬くかつ厚みのある突起物Ｐを切断するに際して好適となる。また、バンドソーに較べて小型化も軽量化も可能となると共に、刃４Ｂａのみの交換が可能であるから、全体を交換するよりは安価となる。
【００５０】
なお、本例における切断部４は重量が約１９ｋｇであるが、本発明の切断装置１は、取付部２と移送部３と切断部４とが着脱自在の別体とされているから、材料Ｍにおける突起物Ｐが特設された箇所まで、全部を分割して運搬するのか、あるいは、取付部２に移送部３を取り付けて切断部４を別体で運搬するのか、又は取付部２を別体として移送部３に切断部４を取り付けて運搬するのか、は適宜自由である。
【００５１】
図６に示す、５は、取付部２、移送部３、切断部４とは電気・信号線を介して別体とされた制御部である。この制御部５は、取付部２においては電磁石２Ｂを、移動機構３Ａにおいてはモータ３ｅを、切断機構４Ａにおいてはモータ４ａを、各々オン・オフ制御するほか、操作パネルにおいて各種制御を行う。
【００５２】
制御部５における操作パネルには、全体の通電オン・オフの確認用の電源ランプ５ａと、取付部２における電磁石２Ｂの通電確認用の電磁石電源ランプ５ｂと、移動機構３Ａにおけるモータ３ｅの移動モータ電源ランプ５ｃと、該モータ３ｅの回転方向確認用の正転ランプ５ｄ及び逆転ランプ５ｅと、切断機構４Ａにおけるモータ４ａの通電確認用の切断モータ電源ランプ５ｆと、を有している。
【００５３】
また、制御部５の操作パネルには、取付部２の電磁石２Ｂの通電用の入スイッチ５ｇ及び切スイッチ５ｈ並びに消磁スイッチ５ｉと、移動機構３Ａのモータ３ｅの通電用の入スイッチ５ｊ及び切スイッチ５ｋ並びに正逆スイッチ５ｌと、切断機構４Ａのモータ４ａの入スイッチ５ｍ及び切スイッチｎと、を有している。
【００５４】
さらに、制御部５の内部には、移動機構３Ａのモータ３ｅに接続した移動モータ用インバータ５Ａと、切断機構４Ａのモータ４ａに接続した切断モータ用インバータ５Ｂを備えている。
【００５５】
制御部５は、移動機構３Ａにおいてはモータ３ｅを、切断機構４Ａにおいてはモータ４ａを、突起物Ｐの例えば材質や厚み及び切断方向の長さなどに応じて制御する。この制御は、入力条件に基づいて以下の関係に基づく自動演算により出力が制御されるようにしてもよいし、手動で調整制御するようにしてもよい。
【００５６】
制御部５は、移動機構３Ａによる送り速度と、切断機構４Ａによる切断速度とを、最適に制御する。最適とは、丸鋸４ｄの刃４ｅの損傷を最小限に抑え、かつ作業速度を低下させずに、切断する突起物Ｐを最短で切断することができるという意味である。
【００５７】
つまり、作業時間を短縮するために、移動機構３Ａの送り速度を早くしたり、切断機構４Ａの丸鋸４Ｂの回転速度を早くすれば、刃４Ｂａが早く損傷してしまう。逆に、刃４Ｂａの損傷を抑制するために、移動機構３Ａの送り速度を遅くしたり、切断機構４Ａの丸鋸４Ｂの回転速度を遅くすれば、作業時間は長期化してしまう。
【００５８】
例えば、図７の「切断速度」線は、移動機構３Ａにおけるモータ３ｅの移動モータ用インバータ５Ａの周波数と切断速度（移動機構３Ａによる切断部４の送り速度）との関係を示しており、周波数を高くすれば、モータ３ｅが高速回転するから、切断速度を増加させることができることを示している。
【００５９】
ここで、「材料切断」線は、例えばＪＩＳ ＳＳ４００の鋼材とした場合の突起物Ｐの厚み（硬さ）及び切断速度と、モータ３ｅの周波数との関係を示しており、突起物Ｐの厚みが増せば、周波数を高くしても切断に時間を要し、切断速度が低下することが判る。
【００６０】
つまり、突起物Ｐの厚み（硬さ）に対して、モータ３ｅの周波数を高くしても、丸鋸４Ｂの刃４Ｂａの損傷が早くなるだけで、切断速度が早くなるわけではない。ここで、切断速度と丸鋸４Ｂの刃４Ｂａの損傷の抑制とをバランス良く保つには、図８に示す切断機構４Ａにおけるモータ４ａの切断モータ用インバータ５Ｂの周波数と、前記移動モータ用インバータ５Ａの周波数との関係を適切に保てばよい。
【００６１】
したがって、移動モータ用インバータ５Ａの周波数と、切断モータ用インバータ５Ｂの周波数と、の関係を、図８に示すような（例えば、切断モータ用周波数＝移動モータ用周波数×１／４＋５５で表される）比例直線状とすることで、丸鋸４Ｂの刃４Ｂａの損傷の抑制して最大限の切断速度にて突起物Ｐを切断することができる。
【００６２】
本例では、制御部５の内部における移動モータ用インバータ５Ａの周波数と、切断モータ用インバータ５Ｂの周波数とを、予め設定した例を示したが、例えば、突起物Ｐの厚みや材料を入力することで、適切な周波数を演算して制御するようにしてもよい。
【００６３】
上記構成の切断装置１は、まず、切断すべき突起物Ｐが特設された箇所へ最も運搬しやすい分割状態で、取付部２、移送部３、切断部４を運搬する。運搬しやすい分割状態とは、例えば取付部２と、移送部３、切断部４を各々別々又は一体に、あるいは取付部２及び移送部３と、切断部４とを別々に、又は取付部２と、移送部３及び切断部４とを別々に、といった状態である。
【００６４】
運搬後、取付部２を材料Ｍに取り付ける。このとき、制御部５においては内部のメイン電源をオンにして、電源ランプ５ａの点灯（オン）を確認して、電磁石２Ｂの入スイッチ５ｇを操作して電磁石２Ｂをオンにする。
【００６５】
その後、取付部２に対して分割されていれば移送部３を、移送部３に対して同じく分割されていれば切断部４を取り付け、切断装置１を構成する。このとき、突起物Ｐに対する丸鋸４ｄの位置等を調整する。
【００６６】
材料Ｍに対して切断装置１が取り付けられた後、突起物Ｐの材料と厚みに基づいて、制御部５の移動モータ用インバータ５Ａと切断モータ用インバータ５Ｂの各周波数を設定しする。
【００６７】
その後、切断機構４Ａのモータ４ａの入スイッチ５ｍを操作し、正逆スイッチ５ｌを操作して移動機構３Ａの送り動作を設定し、切断モータ電源ランプ５ｆの点灯（オン）を確認して、移動機構３Ａのモータ３ｅの入スイッチ５ｊを操作し、該モータ３ｅの正転ランプ５ｄ又は逆転ランプ５ｅの点灯（動作方向のオン）を確認する。
【００６８】
以上により、丸鋸４Ｂが刃４Ｂａが突起物Ｐを溝を掘るように切断しつつ、切断部４が移送部３により切断方向に送られ、切断が完了する。
【００６９】
このように、本形態（本発明）の切断装置１は、取付部２に対して移送部３が着脱自在とされ、かつ、移送部３に対して切断部４が着脱自在とされ、また、制御部５はこれらから別体とされているから、取付部２、移送部３、切断部４を、分けて別個に切断を要する箇所まで運搬することで運搬作業が容易となる。
【００７０】
また、切断装置１は、少なくとも取付部２だけを複数運搬しておいて、ある突起物Ｐを切断中に他の突起物Ｐの箇所における材料Ｍに対して（同種又は下記他種の）取付部２を取り付け、先の突起物Ｐの切断後に、移送部３と切断部４を当該先の突起物Ｐにおける取付部２から外して、他の突起物Ｐに既に取り付けられた取付部２に装着するといったこともできる。
【００７１】
こうすることで、切断を要する作業現場における切断装置１の運搬作業が容易となるほか、切断装置の材料Ｍへの取り付けセッティングの時間が先の突起物Ｐの切断中に並行して行うことができ、全体の時間短縮を図ることができる。
【００７２】
さらに、制御部５は、切断部４の切断機構４Ａにおけるモータ４ａと、移送部３の移動機構３Ａにおけるモータ３ｅとの駆動周波数を、突起物Ｐの材質や厚みなどに応じて調整できるから、切断面が歪むことがなく、仮に歪み始めても軌道修正が容易である共に、刃の損傷を抑制した状態で適切かつ最速の切断速度を得ることができる。
【００７３】
（第２形態）
図９及び図１０、図１１に示す第２形態では、例えば鉄骨柱（材料Ｍ）同士を接続するためのエレクションピース（突起物Ｐ）を除去する例を示す。第２形態は、取付部２において、電磁石２Ｂを省略し、代わりにバンド２Ｄを設けた点が、第１形態の構成と異なる。なお、このバンド２Ｄを採用した第２形態では、制御部５における電磁石２Ｂ関係の回路も当然に省略される。
【００７４】
バンド２Ｄは、例えばＨ字状の対向平行辺間に補強部材を設けたフレーム２Ａの幅方向片側ずつ合計２本有し、バンド２Ｄの両端が基板３ａの長尺方向の両端部に各々設けられている。また、バンド２Ｄは、締緩自在とされるが、一度締め付けた場合は、金具を操作しなければ緩めることができない構成とされている。
【００７５】
このようにすることで、電磁石２Ｂを省略分だけさらに重量を軽く（取付部２のみの重さは約１２ｋｇ）とすることができ、また、電磁石２Ｂが全て接触できないような細い柱状の材料Ｍ、あるいは平坦でない又は複雑な形状である場合にも、図１０に示すようにバンド２Ｄにより材料Ｍに抱きつかせることができれば、確実に取り付けることができる。
【００７６】
もちろん、先に（移送部３、切断部４とは別体で）取付部２だけを材料Ｍに取り付けることができるから、バンド２Ｄを採用した本第２形態も、従来の切断装置に較べて作業性が劣ることはなく、容易かつ確実に材料Ｍにバンド２Ｄを用いて切断装置１を取り付けることができる。
【００７７】
なお、第２形態では細い柱状の材料Ｍに取り付ける場合を想定したが、その逆に太い柱状の材料Ｍに取り付ける場合は、電磁石２Ｂを省略した本第２形態のフレーム２Ａのバンド２Ｄに代えて、図１１に示すように、材料Ｍの取付部２を設ける側とその裏面側に台座２Ｅを介して該両台座２Ｅを長ボルト２Ｅａやワイヤーで締め付けることで取り付けるようにしてもよい。この場合は、フレーム２Ａに一方の台座２Ｅを取り付けておく必要がある。
【００７８】
以上説明した構成の他、付加的に、例えば、取付部２、移送部３、切断部４、制御部５を別々に分割した状態で、一体的に載置して、運搬することが可能な運搬具を用いることで、さらに容易に切断装置１の移動が可能となる。また、こうした運搬具において、少なくとも取付部２を載置した状態で昇降移動及び水平移動可能な構成を採用することで、該運搬具から直接取付部２を材料Ｍに昇降微調整をしたうえで取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】（ａ）（ｂ）は、本発明の第１形態の切断装置の全体概略斜視図である。
【図２】（ａ）（ｂ）は、本発明の第１形態の切断装置における取付部の概略斜視図である。
【図３】（ａ）（ｂ）は、本発明の第１形態の切断装置における移送部の概略斜視図である。
【図４】（ａ）（ｂ）は、本発明の第１形態の切断装置における切断部の概略斜視図である。
【図５】本発明の第１形態の切断装置における切断部の丸鋸を示す図である。
【図６】（ａ）（ｂ）は、本発明の第１形態の切断装置における制御部の概略斜視図である。
【図７】本発明の第１形態の切断装置における制御手法を説明するための図である。
【図８】本発明の第１形態の切断装置における制御手法を説明するための図である。
【図９】本発明の第２形態の切断装置における取付部の概略斜視図である。
【図１０】本発明の第２形態の切断装置を材料に取り付けた状況を示す図である。
【図１１】本発明の第２形態の他の例による切断装置を材料に取り付けた状況を示す図である。
【符号の説明】
【００８０】
１ 切断装置
２ 取付部
２Ａ フレーム
２Ｂ 電磁石
２Ｃ 取付機構
２Ｄ バンド
２Ｅ 台座
２Ｅａ 長ボルト
３ 移送部
３Ａ 移動機構
３Ｂ 着脱機構
４ 切断部
４Ａ 切断機構
４Ｂ 丸鋸
４Ｂａ 刃
５ 制御部
５Ａ 移動モータ用インバータ
５Ｂ 切断モータ用インバータ
Ｍ 材料
Ｐ 突起物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運搬や接続のために構造物の鉄筋や鉄骨など（以下「材料」という）に設けられた吊ピースやジョイントプレート（以下「突起物」という）を切断するに際し、該突起物が設けられた箇所までの運搬が容易で、刃の損傷を抑えて効率よく切断することが可能な切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、橋脚など大型の構造物を組み立てて構築する際には、構造物の部材を必要箇所へ運搬するために、ワイヤーロープなどを掛けるための吊ピースが設けられている。また、鉄骨や鉄筋コンクリート構造における鉄骨柱などには、他部材との接続用及び運搬用のジョイントプレート、ガイドピース、吊ピース、エレクションピースが設けられている。
【０００３】
上記突起物は、運搬後あるいは接続後に不要となれば除去される。このとき、前記除去手法としては、溶断、切削、切断、などにより行われる。一般的に、溶断する場合は安全性に問題があるうえ、部材が熱損傷する可能性が高いと言われており、また、切削する場合は除去すべき突起物を除去するのに時間がかかると言われている。
【０００４】
そこで、昨今では切断による手法が主流となっている。突起物を切断によって除去する装置として例えば以下の特許文献１〜４が知られている。
【特許文献１】特許第３４２８１９８号公報
【特許文献２】特開２００６−２１２６５号公報
【特許文献３】特開２００４−３４５０４４号公報
【特許文献４】特開２００４−１９５６１９号公報
【０００５】
特許文献１〜４は、各々特徴点は異なるものの、概略的には、突起物を切断によって除去すべく、全体を突起物が設けられた材料に固定し、切断方向にバンドソーを自動送りする構成とされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１〜４の構成では、全体を一体的に材料に取り付ける構成であったため、重量も嵩も極めて大きく、その結果、材料における突起物が設けられた箇所や切断した突起物の箇所から次の突起物の箇所へ運搬するのが非常に困難であると共に、材料への取り付け取り外しも困難であった。また、特許文献１〜４は、取り付けが困難であることに起因して、あるいは、全体の重量が大きいことに起因して、材料に対する取り付けが不十分な場合があり、高所使用時に落下するという危険が伴っていた。
【０００７】
また、全体を一体的に材料に取り付けることに起因して、材料への取り付け方も一定的で、つまり、例えば材料の面に電磁石で取り付ける場合は、その他の例えば鉄柱に抱き巻くといったように取り付けることができず、材料や突起物の状況に対応しにくいといった問題があった。
【０００８】
さらに、特許文献１〜４のいずれもがバンドソーによって突起物を切断しつつ、切断方向に自動送りされる構成であるが、バンドソーの重量と嵩が大きいので上記運搬や取り付け取り外しが困難という問題と共に、バンドソーの自動送りが一定であるので、突起物の切断開始当初や硬い突起物の切断時に、バンドソーの損傷が早いといった問題もある。
【０００９】
また、バンドソーである点及び一定速度で自動送りする点に起因して、突起物の切断面が歪みやすく、切断中、歪み始めると軌道修正することができないといった不具合があった。
【００１０】
本発明が解決しようとする第１の問題点は、特許文献１〜４の構成では材料における突起物が設けられた箇所へ運搬が非常に困難であると共に、材料への取り付け取り外しも困難であった点、及び材料や突起物の状況に対応しにくい点である。
【００１１】
そして、第２の問題点は、特許文献１〜４の構成では、バンドソーの自動送りが一定であったため、突起物の切断開始当初や硬い突起物の切断によりバンドソーがすぐに損傷する点、及び突起物の切断面が歪みやすく、切断中、歪み始めると軌道修正することができない点である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記問題を解決するため、本発明の切断装置は、切断する突起物が突設された材料に対して取り付けられる取付部と、この取付部に対して着脱自在とされ、切断方向に進退動する移動機構を有した移送部と、この移送部の前記移動機構に対して着脱自在とされ、材料を切断する丸鋸でなる切断機構を有した切断部と、これら取付部、移送部、切断部とは電気・信号線を介して別体とされ、前記移動機構と切断機構の駆動を前記突起物に応じて制御する制御部と、を備えることとした。
【００１３】
また、本発明の切断装置は、上記構成において、取付部が材料や突起物の形状などの状況に対応できるように複数用意され、これらを選択的に取付可能としたり、制御部が突起物の寸法や材質に応じて切断機構と移動機構の各々の速度を調整としたり、切断機構に、溝掘り用のチップを有した丸鋸を採用してもよい。
【発明の効果】
【００１４】
従来は、突起物の切断そのものの時間よりも、重量も嵩も大きい全構成が一体とされた切断装置の運搬や材料への取り付け及び材料からの取り外しに要する時間の方がはるかに長く、これにより全体の作業時間が長時間となっていた。
【００１５】
本発明に係る切断装置は、取付部、移送部、切断部、及び制御部を分割しているから、それぞれを別々に運搬したり、先に取付部だけを材料に取り付けてからこの取付部に対して移送部を又は切断部と予め一体とした移送部を、該取付部に取り付ければよくなる。
【００１６】
したがって、材料における突起物が設けられた箇所までの運搬は容易となり、また、材料に対する取り付け、取り外しの作業も分割された取付部、移送部、切断部毎に個々に行うことができるから、容易となり、結果として作業効率は格段に向上する。
【００１７】
また、本発明は、取付部が材料や突起物の形状などの状況に対応できるように複数用意され、これらを選択的に取付可能とする場合は、上記において、複数種の取付部のみを運搬しておけば、材料に取り付けた取付部に対して移送部及び切断部を取り替えればよくなる。
【００１８】
こうすれば、全構成が一体とされた切断装置を材料や突起物の形状などの状況に対応して用意したり、全体を逐一運搬する必要がなくなる。つまり、材料や突起物の形状などの状況に対応した取付部だけを運搬しておけば、突起物を切断する箇所において、予め取付部を設けておけば、作業時には移送部及び切断部の付け替えで対応が可能となるから、作業効率はさらに格段に向上する。よって、材料に対して十分な取り付けが可能となり、高所使用時に取り付けの困難性と全体の重量に起因する落下危険性は低くなる。
【００１９】
また、本発明は、制御部が突起物の寸法や材質に応じて切断機構と移動機構の各々の速度を調整する場合は、切断機構である丸鋸の刃の損傷と切断速度とのバランスを取ることが可能となる。
【００２０】
こうすれば、丸鋸の刃と突起物の寸法や材質との関係から、刃の寿命を考慮し過ぎて移送部による送り速度や切断部による回転速度を過剰に遅くして切断効率を著しく低下させることがなく、逆に切断効率を考慮し過ぎて移送部による送り速度や切断部による回転速度を過剰に速くして刃の寿命を短命化することがなくなる。
【００２１】
また、本発明は、切断機構に、溝掘り用のチップを有した丸鋸を採用する場合、そのチップにより刃先の損傷の少ない切削に近い手法で切断という手法が可能となる。
【００２２】
こうすれば、切断効率は切断手法よりは若干遅くなることがあっても、切削手法よりは速く、刃（チップ）の寿命が長寿命化されるので、刃の取り替え頻度、取り替え作業、突起物の切断作業全体において、突起物の切断自体に関係のない作業に要する手間やコストを劇的に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明は、図１〜図１１に示す以下の形態により実施可能である。図１〜図８は第１形態の、図９〜図１１は第２形態の、切断装置を示す。なお、第２形態の切断装置は、第１形態と異なる構成についてのみ説明し、重複する説明は省略する。
【００２４】
（第１形態）
第１形態では、例えば橋梁構築のための材料Ｍを運搬するための吊ピース（突起物Ｐ）を除去する例を示す。切断装置１は、図１に示すように、次の構成とされている。２は、切断する突起物Ｐが突設された材料Ｍに対して取り付けられる取付部である。この取付部２は、図２に示すように、例えば平面視コ字状のフレーム２Ａを備えている。
【００２５】
このフレーム２Ａは、上記のとおり本形態においては平面視コ字状とされ、対向する水平辺間に、垂直辺と平行な補強材が設けられている。そして、フレーム２Ａの、下面には複数で小型の電磁石２Ｂが設けられている。また、フレーム２Ａの複数適所には表裏面を貫通したねじ孔２Ｃａが設けられており、本形態においてはこのねじ孔２Ｃａにより取付機構２Ｃが構成されている。
【００２６】
電磁石２Ｂは、本形態の場合、フレーム２Ａが平面視コ字状であるので、対向辺部に各々２個、対向辺端を両端とする接続辺部に６個、の計１０個設けている。例えば、この電磁石２Ｂは、１個につき約３３０ｋｇの垂直荷重を有するから、総計すると取付部２で発揮される垂直加重は約３．３ｔとなる。本形態の切断装置１全体の重量は１００ｋｇを超えないので、この取り付けの強度としては十分である。なお、本形態における取付部２のみの重量は、約４２ｋｇである。
【００２７】
したがって、本形態における取付部２は、小型ながら複数の電磁石２Ｂを所定間隔を空けて設けているので、単位面積当たりの垂直荷重を低下させることなく全体の軽量化を図ることができる。例えば３．３ｔ程度の垂直荷重が必要とされる場合、１個で目的とする垂直荷重を発揮する電磁石を採用する場合、７０ｃｍの高さ、６０ｃｍの直径とされた円筒形の標準的なもので重さが約４００ｋｇといった極めて重くかつ大きいものを採用しなくてはならない。
【００２８】
上記に対し、本発明の取付部２は、例えば３３０ｋｇの垂直荷重を有する電磁石を１０個、それも全体の固定に関して必要となる部位にそれらを配置しているから、全体重量が小型の電磁石２Ｂを複数設け、かつ同垂直加重を発揮して、約４２ｋｇなので、大幅な小型軽量化を図ることが可能であり、運搬効率も良くなる。
【００２９】
さらに、取付部２は材料Ｍに対して取付方向が変更可能であるので、材料Ｍの突起物Ｐの切断方向について自由度が高く、また、電磁石２Ｂは取付部２のフレーム２Ａに対して自由にレイアウトが可能であるので、固定すべき箇所には重点的に電磁石２Ｂを集合させたり、垂直荷重を分散させるべく電磁石２Ｂを等間隔で配置したり、材料Ｍや突起物Ｐの形状に合わせた取り付けが可能となる。
【００３０】
また、取付部２における取付機構２Ｃは、後述の移送部３を着脱自在とするものであり、上記のとおり、本形態の場合はフレーム２Ａの複数適所にねじ孔２Ｃａを設けることで構成されている。ねじ孔２Ｃａに対しては、移送部３からボルト３ａｂを螺入することで、取付部２に対して該移送部３を取り付ける（後述）。
【００３１】
このように取付機構２Ｃは、ねじ孔２Ｃａをフレーム２Ａに複数設けておくことで、移送部３をフレーム２Ａ上にレイアウト自由に取り付けることが可能となり、突起物Ｐの切断方向に応じて柔軟に取り付けるよう対応させることができる。
【００３２】
つまり、本発明の切断装置１は、フレーム２Ａの形状を材料Ｍに応じたものとしたり、取付機構２Ｃを備えると共に小型の電磁石２Ｂを配置自由に備えているので、材料Ｍへの取付自由度が柔軟となり、また、取付部２の材料Ｍへの取付状況が変更された場合においても該取付部２だけの対応で移送部３や切断部４をそのまま適応させることができる。
【００３３】
図３に示す、３は、取付部２に対して着脱自在とされ、切断方向に進退動する移動機構３Ａと、後述する切断部４を着脱自在に取り付ける着脱機構３Ｂとを有した移送部である。移動機構３Ａは、図３に示すように、上記取付機構２Ｃに取り付けられる基板３ａを有している。
【００３４】
この基板３ａには、上述した取付部２の取付機構２Ｃすなわちフレーム２Ａに形成されたねじ孔２Ｃａに対応するよう、複数の孔３ａａが形成されている。したがって、取付部２に対する移送部３の取り付けは、移送部３の基板３ａの孔３ａａを介して、取付機構２Ｃのねじ孔２Ｃａに向けてボルト３ａｂを螺入して行う。
【００３５】
また、基板３ａ上にはレール３ｂが設けられ、このレール３ｂに沿って移動台３ｃが移動する。また、基板３ａ上には、該基板３ａの長尺方向の両端においてスクリュー螺子３ｄが回動自在に枢支されていると共に、このスクリュー螺子３ｄの一方端部にモータ３ｅが接続されている。
【００３６】
移動台３ｃは、その下面に上記レール３ｂに嵌るガイド３ｆと、スクリュー螺子３ｄが螺入される螺入部３ｇが設けられている。また、移動台３ｃには、後述する切断部４を取り付けるための着脱機構３Ｂが設けられていると共に、切断部４における切断部位を露出するための開口３ｈが形成されている。
【００３７】
着脱機構３Ｂは、切断部４を着脱自在に取り付けるためのものであり、本形態では、移動台３ｃにおける後述する切断部４の変換器４ｂを載置する部位の四隅にねじ孔３Ｂａが形成されることで構成されている。ねじ孔３Ｂａに対しては、後述する切断部４からボルト４ｂｂを螺入することで、移送部３に対して該切断部４を取り付ける（後述）。
【００３８】
移動機構２Ａは、モータ３ｅの回転駆動に伴うスクリュー螺子３ｄの回転により、移動台３ｃ（切断部４）が進退移動する。したがって、スクリュー螺子３ｄの螺子ピッチを細かくしてモータ３ｅの回転速度を可変とすることで、移動台３ｃの移動速度、すなわち切断速度を調整し得る。この移動台３ｃの移動速度については後述する。
【００３９】
本形態における移送部３自体は、重量が約２５ｋｇであるが、移送部３自体は、上記着脱機構３Ｂにより切断部４を分割することができると共に、取付部２とは取付機構２Ｃにより分割することもできるから、切断箇所まで運搬するに際して、最も効率的な分割を選択することができる。
【００４０】
図４に示す、４は、移動台３ｃの着脱機構３Ｂにより着脱自在とされ、突起物Ｐを切断する切断機構４Ａを有した切断部である。切断機構４Ａは、図４に示すように、本例では、モータ４ａと、このモータ４ａの出力軸の方向を直角に変換する変換器４ｂと、この変換器４ｂの出力軸４ｃに設けられる、図４（ｂ）に示す丸鋸４Ｂとを有している。
【００４１】
本形態では、上記変換器４ｂの筐体（ケース）において、上述した移送部３の着脱機構３Ｂすなわち移動台３ｃに形成されたねじ孔３Ｂａに対応する４個の孔４ｂａが形成されている。したがって、移送部３に対する切断部４の取り付けは、切断部４の孔４ｂａを介して、着脱機構３Ｂのねじ孔２Ｂａに向けてボルト４ｂｂを螺入して行う。
【００４２】
本発明では、切断部４において、突起物Ｐを切断する切断機構４Ａの具体的構成として特に図４（ｂ）及び図５に示す丸鋸４Ｂを採用している。この理由は、次のとおりである。従来は、この種の突起物Ｐを切断するにはバンドソーが用いられていており、丸鋸自体が一般的ではなかった。
【００４３】
丸鋸を用いた突起物Ｐの切断装置は、材料Ｍに固定的に取り付けて使用するものではなく、いわゆる手で把持して使用するハンディタイプにおいて存在している。丸鋸を用いた突起物Ｐの切断装置がハンディタイプにおいて存在していた理由は、材料Ｍに固定的に取り付けて使用する切断装置に一般的に採用されていなかった理由でもある。
【００４４】
すなわち、材料Ｍに切断装置を固定的に取り付けなければならないほどの突起物Ｐとは、寸法や厚みが大きく、また材質としては硬いため、（ハンディタイプの）工作機械用に用いられる丸鋸は、切断することができないか、できたとしても刃の損傷が著しく早かったり、１つの突起物Ｐの全体を切断する前に損傷してしまうからである。
【００４５】
したがって、本願において切断対象としている寸法や厚みが大きく、また硬い突起物Ｐを切断するには、通常の工作機械用の丸鋸を採用することは考えられず、バンドソーを用いることが主流となっていたのである。しかしながら、バンドソーを用いた切断装置は、全体構成が大がかりとなるほか、従来技術で挙げた問題があり、いずれにおいても、刃の損傷と切断効率とのバランスを維持して最適に切断することができなかった。
【００４６】
そこで、本発明者は、従来とは全く別の観点、すなわち「掘る」という手法で突起物Ｐを除去すること、及びそのような刃を用いれば、軽量かつ小型で刃の損傷が少なく、また、高速で突起物Ｐを除去可能であることを見出した。
【００４７】
すなわち、丸鋸４Ｂは、通常の切断用の刃ではなく、平面部位に対して上方から溝のような切欠を形成するために、すくい上げるように表面を削り取る刃４Ｂａ（チップ）が設けられており、突起物Ｐの一方面から他方面へ向けて貫通する溝を形成するように突起物Ｐを切断する。
【００４８】
この丸鋸４Ｂを用いることで、バンドソーで切断するよりは切断時間が若干遅くなるデメリットがあるものの、切断速度と刃４Ｂａの損傷とのバランスが取れることによるメリット、及びその他切断面が水平で仕上げが不要である等のメリットを得ることができる。
【００４９】
すなわち、通常の丸鋸のデメリットは解消され、硬くかつ厚みのある突起物Ｐを切断するに際して好適となる。また、バンドソーに較べて小型化も軽量化も可能となると共に、刃４Ｂａのみの交換が可能であるから、全体を交換するよりは安価となる。
【００５０】
なお、本例における切断部４は重量が約１９ｋｇであるが、本発明の切断装置１は、取付部２と移送部３と切断部４とが着脱自在の別体とされているから、材料Ｍにおける突起物Ｐが特設された箇所まで、全部を分割して運搬するのか、あるいは、取付部２に移送部３を取り付けて切断部４を別体で運搬するのか、又は取付部２を別体として移送部３に切断部４を取り付けて運搬するのか、は適宜自由である。
【００５１】
図６に示す、５は、取付部２、移送部３、切断部４とは電気・信号線を介して別体とされた制御部である。この制御部５は、取付部２においては電磁石２Ｂを、移動機構３Ａにおいてはモータ３ｅを、切断機構４Ａにおいてはモータ４ａを、各々オン・オフ制御するほか、操作パネルにおいて各種制御を行う。
【００５２】
制御部５における操作パネルには、全体の通電オン・オフの確認用の電源ランプ５ａと、取付部２における電磁石２Ｂの通電確認用の電磁石電源ランプ５ｂと、移動機構３Ａにおけるモータ３ｅの移動モータ電源ランプ５ｃと、該モータ３ｅの回転方向確認用の正転ランプ５ｄ及び逆転ランプ５ｅと、切断機構４Ａにおけるモータ４ａの通電確認用の切断モータ電源ランプ５ｆと、を有している。
【００５３】
また、制御部５の操作パネルには、取付部２の電磁石２Ｂの通電用の入スイッチ５ｇ及び切スイッチ５ｈ並びに消磁スイッチ５ｉと、移動機構３Ａのモータ３ｅの通電用の入スイッチ５ｊ及び切スイッチ５ｋ並びに正逆スイッチ５ｌと、切断機構４Ａのモータ４ａの入スイッチ５ｍ及び切スイッチｎと、を有している。
【００５４】
さらに、制御部５の内部には、移動機構３Ａのモータ３ｅに接続した移動モータ用インバータ５Ａと、切断機構４Ａのモータ４ａに接続した切断モータ用インバータ５Ｂを備えている。
【００５５】
制御部５は、移動機構３Ａにおいてはモータ３ｅを、切断機構４Ａにおいてはモータ４ａを、突起物Ｐの例えば材質や厚み及び切断方向の長さなどに応じて制御する。この制御は、入力条件に基づいて以下の関係に基づく自動演算により出力が制御されるようにしてもよいし、手動で調整制御するようにしてもよい。
【００５６】
制御部５は、移動機構３Ａによる送り速度と、切断機構４Ａによる切断速度とを、最適に制御する。最適とは、丸鋸４ｄの刃４ｅの損傷を最小限に抑え、かつ作業速度を低下させずに、切断する突起物Ｐを最短で切断することができるという意味である。
【００５７】
つまり、作業時間を短縮するために、移動機構３Ａの送り速度を早くしたり、切断機構４Ａの丸鋸４Ｂの回転速度を早くすれば、刃４Ｂａが早く損傷してしまう。逆に、刃４Ｂａの損傷を抑制するために、移動機構３Ａの送り速度を遅くしたり、切断機構４Ａの丸鋸４Ｂの回転速度を遅くすれば、作業時間は長期化してしまう。
【００５８】
例えば、図７の「切断速度」線は、移動機構３Ａにおけるモータ３ｅの移動モータ用インバータ５Ａの周波数と切断速度（移動機構３Ａによる切断部４の送り速度）との関係を示しており、周波数を高くすれば、モータ３ｅが高速回転するから、切断速度を増加させることができることを示している。
【００５９】
ここで、「材料切断」線は、例えばＪＩＳ ＳＳ４００の鋼材とした場合の突起物Ｐの厚み（硬さ）及び切断速度と、モータ３ｅの周波数との関係を示しており、突起物Ｐの厚みが増せば、周波数を高くしても切断に時間を要し、切断速度が低下することが判る。
【００６０】
つまり、突起物Ｐの厚み（硬さ）に対して、モータ３ｅの周波数を高くしても、丸鋸４Ｂの刃４Ｂａの損傷が早くなるだけで、切断速度が早くなるわけではない。ここで、切断速度と丸鋸４Ｂの刃４Ｂａの損傷の抑制とをバランス良く保つには、図８に示す切断機構４Ａにおけるモータ４ａの切断モータ用インバータ５Ｂの周波数と、前記移動モータ用インバータ５Ａの周波数との関係を適切に保てばよい。
【００６１】
したがって、移動モータ用インバータ５Ａの周波数と、切断モータ用インバータ５Ｂの周波数と、の関係を、図８に示すような（例えば、切断モータ用周波数＝移動モータ用周波数×１／４＋５５で表される）比例直線状とすることで、丸鋸４Ｂの刃４Ｂａの損傷の抑制して最大限の切断速度にて突起物Ｐを切断することができる。
【００６２】
本例では、制御部５の内部における移動モータ用インバータ５Ａの周波数と、切断モータ用インバータ５Ｂの周波数とを、予め設定した例を示したが、例えば、突起物Ｐの厚みや材料を入力することで、適切な周波数を演算して制御するようにしてもよい。
【００６３】
上記構成の切断装置１は、まず、切断すべき突起物Ｐが特設された箇所へ最も運搬しやすい分割状態で、取付部２、移送部３、切断部４を運搬する。運搬しやすい分割状態とは、例えば取付部２と、移送部３、切断部４を各々別々又は一体に、あるいは取付部２及び移送部３と、切断部４とを別々に、又は取付部２と、移送部３及び切断部４とを別々に、といった状態である。
【００６４】
運搬後、取付部２を材料Ｍに取り付ける。このとき、制御部５においては内部のメイン電源をオンにして、電源ランプ５ａの点灯（オン）を確認して、電磁石２Ｂの入スイッチ５ｇを操作して電磁石２Ｂをオンにする。
【００６５】
その後、取付部２に対して分割されていれば移送部３を、移送部３に対して同じく分割されていれば切断部４を取り付け、切断装置１を構成する。このとき、突起物Ｐに対する丸鋸４ｄの位置等を調整する。
【００６６】
材料Ｍに対して切断装置１が取り付けられた後、突起物Ｐの材料と厚みに基づいて、制御部５の移動モータ用インバータ５Ａと切断モータ用インバータ５Ｂの各周波数を設定しする。
【００６７】
その後、切断機構４Ａのモータ４ａの入スイッチ５ｍを操作し、正逆スイッチ５ｌを操作して移動機構３Ａの送り動作を設定し、切断モータ電源ランプ５ｆの点灯（オン）を確認して、移動機構３Ａのモータ３ｅの入スイッチ５ｊを操作し、該モータ３ｅの正転ランプ５ｄ又は逆転ランプ５ｅの点灯（動作方向のオン）を確認する。
【００６８】
以上により、丸鋸４Ｂが刃４Ｂａが突起物Ｐを溝を掘るように切断しつつ、切断部４が移送部３により切断方向に送られ、切断が完了する。
【００６９】
このように、本形態（本発明）の切断装置１は、取付部２に対して移送部３が着脱自在とされ、かつ、移送部３に対して切断部４が着脱自在とされ、また、制御部５はこれらから別体とされているから、取付部２、移送部３、切断部４を、分けて別個に切断を要する箇所まで運搬することで運搬作業が容易となる。
【００７０】
また、切断装置１は、少なくとも取付部２だけを複数運搬しておいて、ある突起物Ｐを切断中に他の突起物Ｐの箇所における材料Ｍに対して（同種又は下記他種の）取付部２を取り付け、先の突起物Ｐの切断後に、移送部３と切断部４を当該先の突起物Ｐにおける取付部２から外して、他の突起物Ｐに既に取り付けられた取付部２に装着するといったこともできる。
【００７１】
こうすることで、切断を要する作業現場における切断装置１の運搬作業が容易となるほか、切断装置の材料Ｍへの取り付けセッティングの時間が先の突起物Ｐの切断中に並行して行うことができ、全体の時間短縮を図ることができる。
【００７２】
さらに、制御部５は、切断部４の切断機構４Ａにおけるモータ４ａと、移送部３の移動機構３Ａにおけるモータ３ｅとの駆動周波数を、突起物Ｐの材質や厚みなどに応じて調整できるから、切断面が歪むことがなく、仮に歪み始めても軌道修正が容易である共に、刃の損傷を抑制した状態で適切かつ最速の切断速度を得ることができる。
【００７３】
（第２形態）
図９及び図１０、図１１に示す第２形態では、例えば鉄骨柱（材料Ｍ）同士を接続するためのエレクションピース（突起物Ｐ）を除去する例を示す。第２形態は、取付部２において、電磁石２Ｂを省略し、代わりにバンド２Ｄを設けた点が、第１形態の構成と異なる。なお、このバンド２Ｄを採用した第２形態では、制御部５における電磁石２Ｂ関係の回路も当然に省略される。
【００７４】
バンド２Ｄは、例えばＨ字状の対向平行辺間に補強部材を設けたフレーム２Ａの幅方向片側ずつ合計２本有し、バンド２Ｄの両端が基板３ａの長尺方向の両端部に各々設けられている。また、バンド２Ｄは、締緩自在とされるが、一度締め付けた場合は、金具を操作しなければ緩めることができない構成とされている。
【００７５】
このようにすることで、電磁石２Ｂを省略分だけさらに重量を軽く（取付部２のみの重さは約１２ｋｇ）とすることができ、また、電磁石２Ｂが全て接触できないような細い柱状の材料Ｍ、あるいは平坦でない又は複雑な形状である場合にも、図１０に示すようにバンド２Ｄにより材料Ｍに抱きつかせることができれば、確実に取り付けることができる。
【００７６】
もちろん、先に（移送部３、切断部４とは別体で）取付部２だけを材料Ｍに取り付けることができるから、バンド２Ｄを採用した本第２形態も、従来の切断装置に較べて作業性が劣ることはなく、容易かつ確実に材料Ｍにバンド２Ｄを用いて切断装置１を取り付けることができる。
【００７７】
なお、第２形態では細い柱状の材料Ｍに取り付ける場合を想定したが、その逆に太い柱状の材料Ｍに取り付ける場合は、電磁石２Ｂを省略した本第２形態のフレーム２Ａのバンド２Ｄに代えて、図１１に示すように、材料Ｍの取付部２を設ける側とその裏面側に台座２Ｅを介して該両台座２Ｅを長ボルト２Ｅａやワイヤーで締め付けることで取り付けるようにしてもよい。この場合は、フレーム２Ａに一方の台座２Ｅを取り付けておく必要がある。
【００７８】
以上説明した構成の他、付加的に、例えば、取付部２、移送部３、切断部４、制御部５を別々に分割した状態で、一体的に載置して、運搬することが可能な運搬具を用いることで、さらに容易に切断装置１の移動が可能となる。また、こうした運搬具において、少なくとも取付部２を載置した状態で昇降移動及び水平移動可能な構成を採用することで、該運搬具から直接取付部２を材料Ｍに昇降微調整をしたうえで取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】（ａ）（ｂ）は、本発明の第１形態の切断装置の全体概略斜視図である。
【図２】（ａ）（ｂ）は、本発明の第１形態の切断装置における取付部の概略斜視図である。
【図３】（ａ）（ｂ）は、本発明の第１形態の切断装置における移送部の概略斜視図である。
【図４】（ａ）（ｂ）は、本発明の第１形態の切断装置における切断部の概略斜視図である。
【図５】本発明の第１形態の切断装置における切断部の丸鋸を示す図である。
【図６】（ａ）（ｂ）は、本発明の第１形態の切断装置における制御部の概略斜視図である。
【図７】本発明の第１形態の切断装置における制御手法を説明するための図である。
【図８】本発明の第１形態の切断装置における制御手法を説明するための図である。
【図９】本発明の第２形態の切断装置における取付部の概略斜視図である。
【図１０】本発明の第２形態の切断装置を材料に取り付けた状況を示す図である。
【図１１】本発明の第２形態の他の例による切断装置を材料に取り付けた状況を示す図である。
【符号の説明】
【００８０】
１ 切断装置
２ 取付部
２Ａ フレーム
２Ｂ 電磁石
２Ｃ 取付機構
２Ｄ バンド
２Ｅ 台座
２Ｅａ 長ボルト
３ 移送部
３Ａ 移動機構
３Ｂ 着脱機構
４ 切断部
４Ａ 切断機構
４Ｂ 丸鋸
４Ｂａ 刃
５ 制御部
５Ａ 移動モータ用インバータ
５Ｂ 切断モータ用インバータ
Ｍ 材料
Ｐ 突起物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切断する突起物が突設された材料に対して取り付けられる取付部と、この取付部に対して着脱自在とされ、切断方向に進退動する移動機構を有した移送部と、この移送部の前記移動機構に対して着脱自在とされ、前記材料を切断する丸鋸でなる切断機構を有した切断部と、これら取付部、移送部、切断部とは電気・信号線を介して別体とされ、前記移動機構と切断機構の駆動を前記突起物に応じて制御する制御部と、を備えたことを特徴とする切断装置。
【請求項２】
取付部が、材料や突起物の形状などの状況に対応できるように複数用意され、選択的に取付可能であることを特徴とする請求項１記載の切断装置。
【請求項３】
制御部が、突起物の寸法や材質に応じて切断機構と移動機構の各々の速度を調整することを特徴とする請求項１又は２記載の切断装置。
【請求項４】
切断機構に、溝掘り用のチップを有した丸鋸を採用することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の切断装置。
【請求項１】
切断する突起物が突設された材料に対して取り付けられる取付部と、この取付部に対して着脱自在とされ、切断方向に進退動する移動機構を有した移送部と、この移送部の前記移動機構に対して着脱自在とされ、前記材料を切断する丸鋸でなる切断機構を有した切断部と、これら取付部、移送部、切断部とは電気・信号線を介して別体とされ、前記移動機構と切断機構の駆動を前記突起物に応じて制御する制御部と、を備えたことを特徴とする切断装置。
【請求項２】
取付部が、材料や突起物の形状などの状況に対応できるように複数用意され、選択的に取付可能であることを特徴とする請求項１記載の切断装置。
【請求項３】
制御部が、突起物の寸法や材質に応じて切断機構と移動機構の各々の速度を調整することを特徴とする請求項１又は２記載の切断装置。
【請求項４】
切断機構に、溝掘り用のチップを有した丸鋸を採用することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の切断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−５７５４（Ｐ２０１０−５７５４Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６８９４３（Ｐ２００８−１６８９４３）
【出願日】平成２０年６月２７日（２００８．６．２７）
【出願人】（３０８００６０８１）株式会社光和電器製作所 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２７日（２００８．６．２７）
【出願人】（３０８００６０８１）株式会社光和電器製作所 (1)
【Ｆターム（参考）】
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