半可塑性体の切断方法
【課題】 簡単な構成によって平滑な切断面を得ることが可能な半可塑性体の切断方法を提供する。
【解決手段】 ワイヤＷをその長さ方向に往復動させながら半可塑性体Ｍに向けて相対的に移動させて該半可塑性体Ｍを切断する方法であって、往復動の周期に同期させてワイヤＷに緊張を与える状態と緊張を解く状態とを交互に繰り返すことを特徴とする。例えば、ワイヤが長さ方向に移動している時はワイヤに緊張を与え、ワイヤＷの往路の移動と復路の移動が切り替わる時はワイヤＷの緊張を解くことを交互に繰り返したり、ワイヤＷが一方向に移動している時はワイヤＷに緊張を与え、それとは逆の方向に移動している時はワイヤＷの緊張を解くことを交互に繰り返したりする。
【解決手段】 ワイヤＷをその長さ方向に往復動させながら半可塑性体Ｍに向けて相対的に移動させて該半可塑性体Ｍを切断する方法であって、往復動の周期に同期させてワイヤＷに緊張を与える状態と緊張を解く状態とを交互に繰り返すことを特徴とする。例えば、ワイヤが長さ方向に移動している時はワイヤに緊張を与え、ワイヤＷの往路の移動と復路の移動が切り替わる時はワイヤＷの緊張を解くことを交互に繰り返したり、ワイヤＷが一方向に移動している時はワイヤＷに緊張を与え、それとは逆の方向に移動している時はワイヤＷの緊張を解くことを交互に繰り返したりする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の外壁材などに用いられるＡＬＣ（軽量気泡コンクリート）パネルの製造工程において使用される、ＡＬＣの半可塑性体を切断する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＬＣパネルの製造では、従来から原料スラリーを所定の型枠内に流し込み、所定の硬さの半可塑状態に固まったところで型枠を外し、その半可塑状態のＡＬＣ（以降、半可塑性体とも称する）をピアノ線等のワイヤにより所定の寸法に切断した後、オートクレーブで蒸気養生して所定の大きさ・形状のＡＬＣパネルを得る方法が一般的に行われてきた。
【０００３】
ワイヤによる切断の際は切断装置を使用することが多く、特にワイヤ固定切断方式の切断装置が多く用いられてきた。ワイヤ固定切断方式とは、離間した２つの支持部にワイヤを緊張状態に架け渡し、当該ワイヤに向けて半可塑性体を相対移動させて切断する方式である。しかし、この方式でワイヤを半可塑性体に押し当てながら切断する方法は、半可塑性体の切断面にケバ立ちが生じやすくなり、平滑な切断面が得られにくいという問題が生じていた。なお、ワイヤに向けて半可塑性体を相対移動させるとは、床などに固定された支持部のワイヤに向けて半可塑性体を移動させるか、あるいは床などに固定された載置台上の半可塑性体に向けてワイヤを備えた支持部を移動させることをいう。
【０００４】
切断面のケバ立ちは、蒸気養生後においてもＡＬＣパネル表面に残存してパネル自体の美観を損ねるだけでなく、パネルの保管時や移動時などの際に風が当たるか、ケバ立ち面が擦れるか、あるいはパネルに振動が加わるなどにより粉となって飛散することがあり、この飛散した粉がパネル置き場や施工現場などにおいて問題を生ずることがあった。また、ケバ立った状態のままＡＬＣパネル表面に塗装仕上げをすると、ケバ立ち部は塗装後のＡＬＣパネル表面に凹凸部となって残るため、多量の塗料を塗布してＡＬＣパネル表面の美観が損なわれないようにする必要があった。
【０００５】
そこで、このようなケバ立ちを抑えるために、例えば特許文献１には、半可塑性体の進行経路の上下にそれぞれ支持部材を設け、これら両支持部材の間に切断線とならし線とで構成されるワイヤの対を複数対架け渡すとともに、両支持部材をそれぞれ上下に設けた駆動装置で上下方向に往復動させ、この往復動するワイヤに半可塑性体を押し当てて切断する方法が提案されている。この方法では、切断線で半可塑性体を切断した後に、往復動の位相をずらしたならし線で切断面をならすことができるため、ワイヤをその線方向に往復動させながら切断する際に生じやすい周期的なケバ立ちをならすことができると記載されている。
【０００６】
また、特許文献２には、半可塑性体と往復動するピアノ線との相対移動速度を周期的に変動させると共に、この変動の周期をピアノ線の往復動の周期にほぼ同期させて切断する方法が提案されている。この方法ではピアノ線の周期的な走行に合わせて半可塑性体とピアノ線の相対移動を行うので、ピアノ線の往復動速度と相対移動速度との比をほぼ一定にすることができ、よって周期的なケバ立ちを防ぐことができると記載されている。なお、同期させる方法としては、ピアノ線が取り付けられた枠体もしくは半可塑性体の相対移動のためのモーターをインバータで制御する方法や、枠体もしくは半可塑性体の相対移動とピアノ線の往復動とをリンク部材を介して接続する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２７７２３３号公報
【特許文献２】特開昭５９−１０３７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の方法は、切断線による切断の際に周期的なケバ立ちが生じることは避けられず、ならし線でならすことによってこの周期的なケバ立ちをある程度目立たなくすることはできるものの、完全に消すことは困難であった。
【０００９】
また、特許文献２の方法は、設備が大掛かりになるので実用的ではなかった。すなわち、ワイヤで切断する前の半可塑性体は、一般的に長さ７ｍ、幅１.５ｍ、深さ０.７ｍ程度と大型である上、その比重は配合によるものの概ね１.０程度であり、内部鉄筋を含むと型枠から取り出される半可塑性体は７トン以上となる。また、ワイヤを支持する枠体も往復動のための機構が含まれるため、通常は数トンの重量になる。
【００１０】
従って、半可塑性体及び枠体の内のどちらを速度制御するにせよ、このような慣性力の大きな重量物に対してワイヤの往復動に同期させて走行と停止とを繰り返すのは設備が大掛かりになって実用的ではなかった。切断速度を遅くすることによって動力を小さくし、設備が大掛かりにならないようにすることも考えられるが、この場合は生産性が低下するので実用的な対応策とはいえなかった。
【００１１】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、既存の設備への導入も容易な簡単な構成によって平滑な切断面を得ることが可能な半可塑性体の切断方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の半可塑性体の切断方法は、ワイヤをその長さ方向に往復動させながら半可塑性体に向けて相対的に移動させて該半可塑性体を切断する方法であって、前記往復動の周期に同期させてワイヤに緊張を与える状態と緊張を解く状態とを交互に繰り返すことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば大掛かりな設備が不要となる上、半可塑性体の切断面の周期的なケバ立ちをなくすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の切断方法の第１の実施形態に好適に使用される切断装置を示す正面図である。
【図２】図１に示す切断装置に含まれる枠体及び駆動装置をＩＩ−ＩＩ線から見たときの側面図である。
【図３】本発明の切断方法の第２の実施形態に好適に使用される切断装置を示す側面図である。
【図４】図３に示す切断装置の部分斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
先ず本発明による半可塑性体の切断方法の第１の実施形態を、図１及び図２を参照しながら説明する。図１及び図２には、本発明の切断方法の第１の実施形態に好適に使用される切断装置１０が示されている。この切断装置１０は、複数のエアシリンダー１２を備えた略四角形状の枠体１１と、これら複数のエアシリンダー１２によってそれぞれ張力が付与される複数のワイヤＷと、枠体１１を往復動自在に支持する支持架台１３と、枠体１１を往復動させる駆動装置１４とによって構成されている。
【００１６】
各々具体的に説明すると、枠体１１は、互いに平行な上部横棒１１ａ及び下部横棒１１ｂと、それらの端部同士をつなぐ２本の縦棒１１ｃとからなり、その枠内が半可塑性体Ｍを通過させて切断する切断領域となっている。上部横棒１１ａには、その長手方向に沿って複数のエアシリンダー１２（図１には１６個のエアシリンダー１２が例示されている）が等間隔に配設されている。各エアシリンダー１２は、そのピストンロッド１２ａの先端が真下を向いている。このピストンロッド１２ａの先端部に、図示しないフックや凹部などの係着手段が設けられており、ここにワイヤＷの一端部が取り付けられている。
【００１７】
枠体１１の下部横棒１１ｂには、これら複数のエアシリンダー１２にそれぞれ上下方向で対向する複数のワイヤ係着部１５（図１には１６個のワイヤ係着部１５が例示されている）が配設されている。そして、これら複数のワイヤ係着部１５に、それぞれ前述したワイヤＷの他端部が取り付けられている。かかる構成により、複数のワイヤＷの各々を上下方向に延在させて枠体１１に張設することが可能となる。
【００１８】
この枠体１１を左右から挟むように、２本の支持棒１３ｂとそれらを支える基部１３ａとからなる略コの字形の支持架台１３が設けられている。これら２つの支持棒１３ｂの各々には、枠体１１に対向する側の上部と下部に同形状のガイド部材１３ｃが取り付けられている。これらガイド部材１３ｃには、上下方向に貫通する貫通孔が設けられており、ここに枠体１１の縦棒１１ｃが挿通している。かかる構造により、支持架台１３に対して枠体１１を上下方向に往復動させることが可能となる。なお、貫通孔の内壁にはベアリングが設けられているのが好ましく、これによりガイド部材１３ｃに対する縦棒１１ｃの往復動がより円滑になる。
【００１９】
枠体１１を上下方向に往復動させる構造は、上記のようなガイド部材１３ｃに枠体１１の一部を挿通させる構造に限定されるものではなく、これ以外に例えば枠体１１の左右に車輪を取り付けると共にこれら車輪が走行する軌道を支持架台に鉛直方向に敷設し、この軌道に沿って枠体１１を往復動させるような構造でもよい。また、枠体１１をバネなどの弾性部材を介して支持架台に支持させてもよい。
【００２０】
支持架台１３の上部には枠体１１を上下方向に往復動させる駆動装置１４が取り付けられている。この駆動装置１４は、モータなどの原動機１４ａと、この原動機１４ａのスピンドル端部に一端部が取り付けられたクランク材１４ｂと、クランク材１４ｂの他端部に回転自在に取り付けられた連結材１４ｃとからなるクランク機構によって構成されている。この連結材１４ｃの先端部は、枠体１１の上部横棒１１ａから水平方向に突出する突起部１１ｄに回動自在に取り付けられている。
【００２１】
かかる構成により、原動機１４ａが起動してクランク材１４ｂが回転すると、この回転運動が連結材１４ｃを介して枠体１１に伝達して枠体１１の上下方向の往復動となる。そして、枠体１１を上下方向に往復動させながら半可塑性体Ｍを切断装置１０に向けて相対的に移動させ、前述した枠体１１の枠内の切断領域に通過させることによって半可塑性体Ｍを切断することができる。
【００２２】
この相対的な移動は、動かないように床などに据え付けられている切断装置１０に向けて図２の矢印Ａの向きに半可塑性体Ｍを動かしてもよいし、あるいは動かないように床などに据え付けられている載置台上の半可塑性体Ｍに向けて矢印Ａとは反対の向きに切断装置１０を動かしてもよい。
【００２３】
いずれの場合においても、相対的な移動を行う場合は、例えば、図２の矢印Ａの方向に延在するレールを敷設し、このレール上を走行する車両に半可塑性体Ｍの載置台又は切断装置１０を搭載して当該車両を移動させるのが好ましい。なお、半可塑性体Ｍを載置する載置台は上下方向に往復動するワイヤＷが接触しないように、例えば櫛状に切り欠いておくのが好ましい。
【００２４】
本発明の第１の実施形態の切断方法では、上記した枠体１１の往復動すなわちワイヤＷの長さ方向の往復動を行いながら半可塑性体Ｍを切断する際に、枠体１１の往復動の周期すなわちワイヤＷの長さ方向の往復動の周期に同期させてエアシリンダー１２の推力を変動させる制御を行い、ワイヤＷに緊張を与える状態と緊張を解く状態とを交互に繰り返すことを行っている。これにより、ワイヤＷがその長さ方向に移動している時にワイヤＷに緊張を与え、ワイヤＷの往復動における往路の移動と復路の移動が切り替わる時にワイヤＷの緊張を解くことが可能となる。
【００２５】
より具体的には、前述したクランク機構が上死点及び下死点となる時、すなわち枠体１１及びこれに張設されているワイヤＷの往復動の往路の移動と復路の移動が切り替わる時は、エアシリンダー１２のピストンロッド１２ａが後述する退避位置に比べて突出した位置に来るように制御してワイヤＷの緊張を解き、それ以外の時であるワイヤＷがその長さ方向に移動している時はピストンロッド１２ａを退避位置に保持してワイヤＷを緊張させる。
【００２６】
その結果、ワイヤＷがその長さ方向に移動している時は、ワイヤＷは緊張状態にあるので、半可塑性体Ｍを効率よく切断することができる。一方、ワイヤＷの往復動の向きが切り替わる時は、ワイヤＷの緊張が解かれるので、半可塑性体Ｍの切断に必要な力よりもワイヤＷと半可塑性体Ｍとの間の摩擦抵抗力が大きくなって半可塑性体Ｍを切断することができなくなる。つまり、ワイヤＷがその長さ方向に移動している時だけ半可塑性体Ｍの切断が行われ、ワイヤＷの往復動の向きの切り替わりによりワイヤＷの長さ方向の移動が一時的に停止する時は半可塑性体Ｍの切断が行われなくなり、周期的なケバ立ちをなくすことができる。
【００２７】
次に、本発明による半可塑性体の切断方法の第２の実施形態について、図３及び図４を参照しながら説明する。図３及び図４に示すように、本発明の第２の実施形態の切断装置２０は、同心軸上に設けられた１対の回転ドラム２１、２２と、これら１対の回転ドラム２１、２２にそれぞれ両端部を係着して巻回されたワイヤＷと、ワイヤＷの走行経路を画定する一連のプーリー群と、ワイヤＷの張力を制御する２つのエアシリンダー３０と、１対の回転ドラム２１、２２を駆動する駆動装置３１と、これらを支持する支持架台３２とによって構成されている。
【００２８】
１対の回転ドラム２１、２２の同心軸は支持架台３２の上部横棒３２ａに回動自在に支持されている。この１対の回転ドラム２１、２２から延出されるワイヤＷの走行経路は、正面から見て回転ドラム２１の右側から下方に向かった後、後述する最下部の折返しプーリー２９で１８０°折り返して回転ドラム２２の左側に戻るようになっている。そして、この走行経路は、後述する整合プーリー２４の前後を除いて、回転ドラム２１、２２の同心軸と折返しプーリー２９の回転軸とを含む面に関して略対称になっている。
【００２９】
具体的には、回転ドラム２１から折返しプーリー２９までに画定される正面から見て右側の走行経路には、回転ドラム２１から延出するワイヤＷの走行をガイドするガイドプーリー２３と、回転ドラム２１から延出するワイヤＷの同心軸方向のずれを整合する整合プーリー２４と、ワイヤＷに張力を付与するためその走行方向を略９０°転向させる転向プーリー２５と、ワイヤＷに張力を付与するテンションプーリー２６と、ワイヤＷを半可塑性体Ｍの切断が行われる切断領域に導く位置決めプーリー２７、２８とがこの順に配置されている。正面から見て左側の走行経路は、整合プーリー２４がない点を除いて上記右側の走行経路と同様である。
【００３０】
これらプーリー群の内、位置決めプーリー２７、２８は、支持架台３２の中間部横棒３２ｂ及び下部横棒３２ｃにそれぞれ回転可能に軸支されており、中間部横棒３２ｂと下部横棒３２ｃとの間が半可塑性体Ｍの切断領域になっている。これにより、折返しプーリー２９で折り返される前の切断領域におけるワイヤＷと折り返した後の切断領域におけるワイヤＷとは互いに平行且つ逆向きに走行するようになっている。
【００３１】
２つのエアシリンダー３０は、中間部横棒３２ｂの延出部３２ｄに、ピストンロッドが水平方向を向くように取り付けられており、このピストンロッドの先端にテンションプーリー２６が回転可能に取り付けられている。２つのエアシリンダー３０の内の一方は、回転ドラム２１から折返しプーリー２９までの右側の走行経路を走行するワイヤＷに張力を付与しており、もう一方は回転ドラム２２から折返しプーリー２９までの左側の走行経路を走行するワイヤＷに張力を付与している。すなわち、右側の走行経路を走行するワイヤＷの張力と左側の走行経路を走行するワイヤＷの張力は別々に調整することができる。
【００３２】
駆動装置３１は１対の回転ドラム２１、２２を回転させる装置であり、モーター等の原動機３１ａと、この原動機３１ａのスピンドル端部に取り付けられている第１ベルトプーリー３１ｂと、回転ドラム２１、２２の同心軸の端部に取り付けられている第２ベルトプーリー３１ｃと、これら第１、第２ベルトプーリー３１ｂ、３１ｂを連結する駆動ベルト３１ｄとによって構成されている。
【００３３】
この原動機３１ａは図示しない制御装置によって回転方向が交互に切り替わるように制御されており、これによりワイヤＷをその走行経路において往復走行させること（すなわち、ワイヤＷをその長さ方向に沿って往復動させること）が可能となる。そして、ワイヤＷを往復走行させながら半可塑性体Ｍを切断装置２０に向けて相対的に移動させて切断領域を通過させることによって、半可塑性体Ｍの切断が可能となる。この相対的な移動は、前述した第１の実施形態と同様に、動かないように据え付けられている切断装置２０に向けて図３の矢印Ａの向きに半可塑性体Ｍの載置台を移動してもよいし、あるいは動かないように据え付けられている載置台上の半可塑性体Ｍに向けて矢印Ａとは反対の向きに切断装置２０を移動してもよい。
【００３４】
本発明の第２の実施形態の切断方法では、上記した１対の回転ドラム２１、２２の回転方向を交互に切り替えながら半可塑性体Ｍを切断する際に、その切り替えの周期すなわちワイヤＷの往復走行（往復動）の周期に同期させてエアシリンダー３０の推力を変動させる制御を行っている。これにより、ワイヤＷがその走行経路を往復走行している時（すなわち、ワイヤＷがその長さ方向に往復動している時）にワイヤＷに緊張を与え、ワイヤＷの走行の向きが切り替わる時にワイヤＷの緊張を解くことが可能となる。
【００３５】
より具体的には、ワイヤＷの走行経路における往路及び復路の走行ではエアシリンダー３０のピストンロッドを退避位置に保持してワイヤＷに緊張を与え、復路の走行と復路の走行が切り替わる時はエアシリンダー３０のピストンロッドを上記退避位置に比べて突出した位置に保持してワイヤＷの緊張を解いている。
【００３６】
その結果、ワイヤＷがその経路を走行している時は、ワイヤＷは緊張状態にあるので、半可塑性体Ｍを効率よく切断することができる。一方、ワイヤＷの走行の向きが切り替わる時は、ワイヤＷの緊張が解かれるので、半可塑性体Ｍの切断に必要な力よりもワイヤＷと半可塑性体Ｍとの間の摩擦抵抗力が大きくなって半可塑性体Ｍを切断することができなくなる。つまり、ワイヤＷがその経路を走行している時だけ半可塑性体Ｍの切断が行われ、ワイヤＷの走行の向きの切り替わりによりワイヤＷの走行が一時的に停止する時は半可塑性体Ｍの切断が行われなくなり、周期的なケバ立ちをなくすことができる。
【００３７】
ところで、本発明の第２の実施形態の切断装置２０では、１往復の走行の内、回転ドラム２１からワイヤＷを送り出して回転ドラム２２で巻き取る往路の走行を考慮したとき、回転ドラム２１から折返しプーリー２９までの正面から見て右側の走行経路（ドラムからワイヤを送り出す側）では回転ドラム２１によるワイヤＷの送り出しの動作がワイヤＷの張力を弱める方向に作用する。一方、折返しプーリー２９から回転ドラム２２までの正面から見て左側の走行経路（ドラムにワイヤを巻き取る側）では回転ドラム２２によるワイヤＷの巻き取りの動作が張力を強める方向に作用する。
【００３８】
同様に、回転ドラム２２からワイヤＷを送り出して回転ドラム２１で巻き取る復路の走行を考慮したとき、回転ドラム２２から折返しプーリー２９までの左側の走行経路（ドラムからワイヤを送り出す側）では回転ドラム２２によるワイヤＷの送り出しの動作がワイヤＷの張力を弱める方向に作用し、折返しプーリー２９から回転ドラム２１までの右側の走行経路（ドラムにワイヤを巻き取る側）では回転ドラム２１によるワイヤＷの巻き取りの動作が張力を強める方向に作用する。このように、１対の回転ドラム２１、２２の回転方向の回転方向が切り替わる度に前述した張力を弱める作用と強める作用が右側の走行経路と左側の走行経路で交互に繰り返される。
【００３９】
この作用を積極的に利用して、例えば、送り出し側のドラムから折返しプーリー２９までの走行経路のワイヤの緊張を解き（緊張が緩んでいる側をさらに弱める）、折返しプーリー２９から巻き取り側のドラムまでの走行経路のワイヤには緊張を加える（緊張されている側をさらに強める）ようにエアシリンダー３０の推力を制御する。これにより、ワイヤが巻き取られる側の経路のみを確実に緊張することが出来る。その結果、切断方向を一方向に限定することが可能となり、より綺麗で平滑な切断面が得られる。なお、上記制御に加えて、前述した走行の向きが切り替わる時にワイヤＷの緊張を解く制御を行ってもよい。
【００４０】
このように、ワイヤＷが一方向に移動している時はワイヤＷに緊張を与え、それとは逆の方向に移動している時はワイヤＷの緊張を解くようにエアシリンダー３０の推力を制御することによって、半可塑性体Ｍの切断方向を一方向だけに限定することが出来る。すなわち、上記した第２の実施形態の例でいえば、半可塑性体Ｍに対してワイヤＷが下から上に走行する時だけ半可塑性体Ｍを切断することが可能となる。その結果、周期的なケバ立ちをより一層目立たなくすることが可能となる。また、このようにワイヤＷの張力を制御することにより、ワイヤＷに無理な力を与える機会が少なくなるので、ワイヤＷの寿命を延ばすことも可能となる。
【００４１】
上記第１の実施形態及び第２の実施形態で用いたエアシリンダーの推力を制御する方法としては、例えば原動機の回転をエンコーダなどで検知し、これに基づいてエアシリンダーの空気系に設けられているソレノイドバルブの作動を制御すればよい。あるいは、リミットスイッチやモーションセンサを用いて枠体の往路の動作と復路の動作が切り替わるタイミングを検出し、このタイミングに基づいて上記ソレノイドバルブの作動を制御してもよい。
【００４２】
なお、上記第１の実施形態及び第２の実施形態ではワイヤＷに緊張を付与したり緊張を解いたりする機構としてエアシリンダーを例にとって説明したが、かかる機構に限定するものではなく、緩衝効果のあるバネなどの弾性体を利用してもよい。例えば上記第１の実施形態の切断装置１０に使用したエアシリンダーに代えてバネを用いる場合は、バネと枠体１１との接続部にクランク機構やリンク機構を配置して、ワイヤＷに与える緊張力の大小を制御することで同様の効果を得ることが出来る。
【００４３】
ワイヤＷの往復動に適した走行速度（移動速度）や往復走行（往復動）のストローク（振幅）は、半可塑性体Ｍに向けて相対移動させるワイヤＷの当該相対移動方向の相対速度に応じて適宜調整するのが好ましい。往復走行（往復動）のサイクルは速ければ速いほど良いが、一般的には上記半可塑性体ＭとワイヤＷとの相対移動方向の相対移動距離２ｍｍ〜１０ｍｍに対して１サイクル程度にすることが望ましい。往復走行（往復動）のストロークは装置構成に応じて適宜設定されるが、一般的には長ければ長いほど好ましく、優れた平滑効果を得るためには１０ｍｍ以上であることがより好ましい。
【００４４】
つまり、より平滑な切断面を得るためには、往復走行（往復動）のサイクルを早くすると共に、ストロークを長くすれば良い。しかしながら、図１及び図２に示す構成においては、往復動のサイクルを早くする場合はワイヤＷへの緊張力制御をより的確に行なわなければ、ワイヤＷの往復動の向きの切り替わりのタイミングとワイヤＷの緊張と弛緩の切り替わりのタイミングを合わせることが難しくなる。
【００４５】
これに対して図３及び図４に示す構成の場合は、より高速に往復動が切り替わる場合であってもそのタイミングにワイヤＷの緊張と弛緩の切り替わりのタイミングを合わせ易く、よって極めて平滑な切断面を得ることができる。
【実施例】
【００４６】
［実施例１］
図１及び図２に示す切断装置１０を用いて半可塑性体Ｍの切断を行った。切断用のワイヤＷには、直径０.８ｍｍのピアノ線を使用し、切断装置１０と半可塑性体Ｍの相対速度、ワイヤＷの往復動の周波数と振幅、及びワイヤＷの緊張の制御はそれぞれ下記表１に示す条件にした。なお、図１及び図２の構成においては、ワイヤＷの往復動のストローク（振幅）は、その枠体の往復動のストローク（振幅）に等しい。また、表１の周波数（Ｈｚ）は、単位時間当たりのワイヤＷの往復動の数（すなわち、サイクル毎秒）を示している。切断後の半可塑性体Ｍの切断面を確認したところ、周期的な模様を目視で確認することは出来なかった。
【００４７】
［実施例２］
図３及び図４に示す切断装置２０を用いて半可塑性体Ｍの切断を行った。切断用のワイヤＷには直径０.８ｍｍのピアノ線を使用し、切断装置２０と半可塑性体Ｍの相対速度、ワイヤＷの往復動の周波数と振幅、及びワイヤＷの緊張の制御はそれぞれ下記表１に示す条件にした。
【００４８】
この条件は、送り出し側の回転ドラムから折返しプーリー２９までの送り出し側走行経路においてワイヤＷの緊張を解くと共に、折返しプーリー２９から巻き取り側の回転ドラムまでの巻き取り側走行経路においてはワイヤＷに緊張を付与し、ワイヤＷの走行が停止する前から後者の巻き取り側の走行経路の緊張を緩めるようにした。そして、回転ドラムの回転方向が切り替わって、送り出し側となった走行経路ではワイヤＷの緊張を解くと共に、巻き取り側となった走行経路ではワイヤＷに緊張を付与した。以降、同様にしてワイヤＷの緊張を解く制御と緊張を付与する制御を交互に繰り返した。このような制御は、図３及び図４に示す構成での実施がより適している。切断後の半可塑性体Ｍの切断面を確認したところ、周期的な模様を目視で確認することは出来なかった。
【００４９】
［実施例３］
下記表１に示すように、ワイヤＷの往復動の周波数を高めに設定した以外は上記実施例２と同様にして半可塑性体Ｍの切断を行った。切断後の半可塑性体Ｍの切断面を確認したところ、周期的な模様を目視で確認することは出来なかった。さらに、実施例１及び２に比べて、より平滑で滑らかな切断面が得られた。このことから、図３及び図４の切断装置２０の場合は、周波数を高く設定することによって、切断速度を速めても実施例２と同程度の綺麗な切断面が得られることが分かる。つまり、周波数を高く設定することによって、生産効率を向上することができる。
【００５０】
［比較例１］
比較のため、下記表１に示すようにワイヤＷを常時緊張状態にしたこと以外は実施例１と同様にして半可塑性体Ｍの切断を行った。切断後の半可塑性体Ｍの切断面を確認したところ、切断面に目視で確認可能な周期的な模様が発生していた。
【００５１】
【表１】
【符号の説明】
【００５２】
１０ 切断装置
１１ 枠体
１２ エアシリンダー
１３ 支持架台
１４ 駆動装置
１５ ワイヤ係着部
２０ 切断装置
２１、２２ １対の回転ドラム
２３ ガイドプーリー
２４ 整合プーリー
２５ 転向プーリー
２６ テンションプーリー
２７、２８ 位置決めプーリー
２９ 折返しプーリー
３０ エアシリンダー
３１ 駆動装置
３２ 支持架台
Ｗ ワイヤ
Ｍ 半可塑性体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の外壁材などに用いられるＡＬＣ（軽量気泡コンクリート）パネルの製造工程において使用される、ＡＬＣの半可塑性体を切断する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＬＣパネルの製造では、従来から原料スラリーを所定の型枠内に流し込み、所定の硬さの半可塑状態に固まったところで型枠を外し、その半可塑状態のＡＬＣ（以降、半可塑性体とも称する）をピアノ線等のワイヤにより所定の寸法に切断した後、オートクレーブで蒸気養生して所定の大きさ・形状のＡＬＣパネルを得る方法が一般的に行われてきた。
【０００３】
ワイヤによる切断の際は切断装置を使用することが多く、特にワイヤ固定切断方式の切断装置が多く用いられてきた。ワイヤ固定切断方式とは、離間した２つの支持部にワイヤを緊張状態に架け渡し、当該ワイヤに向けて半可塑性体を相対移動させて切断する方式である。しかし、この方式でワイヤを半可塑性体に押し当てながら切断する方法は、半可塑性体の切断面にケバ立ちが生じやすくなり、平滑な切断面が得られにくいという問題が生じていた。なお、ワイヤに向けて半可塑性体を相対移動させるとは、床などに固定された支持部のワイヤに向けて半可塑性体を移動させるか、あるいは床などに固定された載置台上の半可塑性体に向けてワイヤを備えた支持部を移動させることをいう。
【０００４】
切断面のケバ立ちは、蒸気養生後においてもＡＬＣパネル表面に残存してパネル自体の美観を損ねるだけでなく、パネルの保管時や移動時などの際に風が当たるか、ケバ立ち面が擦れるか、あるいはパネルに振動が加わるなどにより粉となって飛散することがあり、この飛散した粉がパネル置き場や施工現場などにおいて問題を生ずることがあった。また、ケバ立った状態のままＡＬＣパネル表面に塗装仕上げをすると、ケバ立ち部は塗装後のＡＬＣパネル表面に凹凸部となって残るため、多量の塗料を塗布してＡＬＣパネル表面の美観が損なわれないようにする必要があった。
【０００５】
そこで、このようなケバ立ちを抑えるために、例えば特許文献１には、半可塑性体の進行経路の上下にそれぞれ支持部材を設け、これら両支持部材の間に切断線とならし線とで構成されるワイヤの対を複数対架け渡すとともに、両支持部材をそれぞれ上下に設けた駆動装置で上下方向に往復動させ、この往復動するワイヤに半可塑性体を押し当てて切断する方法が提案されている。この方法では、切断線で半可塑性体を切断した後に、往復動の位相をずらしたならし線で切断面をならすことができるため、ワイヤをその線方向に往復動させながら切断する際に生じやすい周期的なケバ立ちをならすことができると記載されている。
【０００６】
また、特許文献２には、半可塑性体と往復動するピアノ線との相対移動速度を周期的に変動させると共に、この変動の周期をピアノ線の往復動の周期にほぼ同期させて切断する方法が提案されている。この方法ではピアノ線の周期的な走行に合わせて半可塑性体とピアノ線の相対移動を行うので、ピアノ線の往復動速度と相対移動速度との比をほぼ一定にすることができ、よって周期的なケバ立ちを防ぐことができると記載されている。なお、同期させる方法としては、ピアノ線が取り付けられた枠体もしくは半可塑性体の相対移動のためのモーターをインバータで制御する方法や、枠体もしくは半可塑性体の相対移動とピアノ線の往復動とをリンク部材を介して接続する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２７７２３３号公報
【特許文献２】特開昭５９−１０３７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の方法は、切断線による切断の際に周期的なケバ立ちが生じることは避けられず、ならし線でならすことによってこの周期的なケバ立ちをある程度目立たなくすることはできるものの、完全に消すことは困難であった。
【０００９】
また、特許文献２の方法は、設備が大掛かりになるので実用的ではなかった。すなわち、ワイヤで切断する前の半可塑性体は、一般的に長さ７ｍ、幅１.５ｍ、深さ０.７ｍ程度と大型である上、その比重は配合によるものの概ね１.０程度であり、内部鉄筋を含むと型枠から取り出される半可塑性体は７トン以上となる。また、ワイヤを支持する枠体も往復動のための機構が含まれるため、通常は数トンの重量になる。
【００１０】
従って、半可塑性体及び枠体の内のどちらを速度制御するにせよ、このような慣性力の大きな重量物に対してワイヤの往復動に同期させて走行と停止とを繰り返すのは設備が大掛かりになって実用的ではなかった。切断速度を遅くすることによって動力を小さくし、設備が大掛かりにならないようにすることも考えられるが、この場合は生産性が低下するので実用的な対応策とはいえなかった。
【００１１】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、既存の設備への導入も容易な簡単な構成によって平滑な切断面を得ることが可能な半可塑性体の切断方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の半可塑性体の切断方法は、ワイヤをその長さ方向に往復動させながら半可塑性体に向けて相対的に移動させて該半可塑性体を切断する方法であって、前記往復動の周期に同期させてワイヤに緊張を与える状態と緊張を解く状態とを交互に繰り返すことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば大掛かりな設備が不要となる上、半可塑性体の切断面の周期的なケバ立ちをなくすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の切断方法の第１の実施形態に好適に使用される切断装置を示す正面図である。
【図２】図１に示す切断装置に含まれる枠体及び駆動装置をＩＩ−ＩＩ線から見たときの側面図である。
【図３】本発明の切断方法の第２の実施形態に好適に使用される切断装置を示す側面図である。
【図４】図３に示す切断装置の部分斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
先ず本発明による半可塑性体の切断方法の第１の実施形態を、図１及び図２を参照しながら説明する。図１及び図２には、本発明の切断方法の第１の実施形態に好適に使用される切断装置１０が示されている。この切断装置１０は、複数のエアシリンダー１２を備えた略四角形状の枠体１１と、これら複数のエアシリンダー１２によってそれぞれ張力が付与される複数のワイヤＷと、枠体１１を往復動自在に支持する支持架台１３と、枠体１１を往復動させる駆動装置１４とによって構成されている。
【００１６】
各々具体的に説明すると、枠体１１は、互いに平行な上部横棒１１ａ及び下部横棒１１ｂと、それらの端部同士をつなぐ２本の縦棒１１ｃとからなり、その枠内が半可塑性体Ｍを通過させて切断する切断領域となっている。上部横棒１１ａには、その長手方向に沿って複数のエアシリンダー１２（図１には１６個のエアシリンダー１２が例示されている）が等間隔に配設されている。各エアシリンダー１２は、そのピストンロッド１２ａの先端が真下を向いている。このピストンロッド１２ａの先端部に、図示しないフックや凹部などの係着手段が設けられており、ここにワイヤＷの一端部が取り付けられている。
【００１７】
枠体１１の下部横棒１１ｂには、これら複数のエアシリンダー１２にそれぞれ上下方向で対向する複数のワイヤ係着部１５（図１には１６個のワイヤ係着部１５が例示されている）が配設されている。そして、これら複数のワイヤ係着部１５に、それぞれ前述したワイヤＷの他端部が取り付けられている。かかる構成により、複数のワイヤＷの各々を上下方向に延在させて枠体１１に張設することが可能となる。
【００１８】
この枠体１１を左右から挟むように、２本の支持棒１３ｂとそれらを支える基部１３ａとからなる略コの字形の支持架台１３が設けられている。これら２つの支持棒１３ｂの各々には、枠体１１に対向する側の上部と下部に同形状のガイド部材１３ｃが取り付けられている。これらガイド部材１３ｃには、上下方向に貫通する貫通孔が設けられており、ここに枠体１１の縦棒１１ｃが挿通している。かかる構造により、支持架台１３に対して枠体１１を上下方向に往復動させることが可能となる。なお、貫通孔の内壁にはベアリングが設けられているのが好ましく、これによりガイド部材１３ｃに対する縦棒１１ｃの往復動がより円滑になる。
【００１９】
枠体１１を上下方向に往復動させる構造は、上記のようなガイド部材１３ｃに枠体１１の一部を挿通させる構造に限定されるものではなく、これ以外に例えば枠体１１の左右に車輪を取り付けると共にこれら車輪が走行する軌道を支持架台に鉛直方向に敷設し、この軌道に沿って枠体１１を往復動させるような構造でもよい。また、枠体１１をバネなどの弾性部材を介して支持架台に支持させてもよい。
【００２０】
支持架台１３の上部には枠体１１を上下方向に往復動させる駆動装置１４が取り付けられている。この駆動装置１４は、モータなどの原動機１４ａと、この原動機１４ａのスピンドル端部に一端部が取り付けられたクランク材１４ｂと、クランク材１４ｂの他端部に回転自在に取り付けられた連結材１４ｃとからなるクランク機構によって構成されている。この連結材１４ｃの先端部は、枠体１１の上部横棒１１ａから水平方向に突出する突起部１１ｄに回動自在に取り付けられている。
【００２１】
かかる構成により、原動機１４ａが起動してクランク材１４ｂが回転すると、この回転運動が連結材１４ｃを介して枠体１１に伝達して枠体１１の上下方向の往復動となる。そして、枠体１１を上下方向に往復動させながら半可塑性体Ｍを切断装置１０に向けて相対的に移動させ、前述した枠体１１の枠内の切断領域に通過させることによって半可塑性体Ｍを切断することができる。
【００２２】
この相対的な移動は、動かないように床などに据え付けられている切断装置１０に向けて図２の矢印Ａの向きに半可塑性体Ｍを動かしてもよいし、あるいは動かないように床などに据え付けられている載置台上の半可塑性体Ｍに向けて矢印Ａとは反対の向きに切断装置１０を動かしてもよい。
【００２３】
いずれの場合においても、相対的な移動を行う場合は、例えば、図２の矢印Ａの方向に延在するレールを敷設し、このレール上を走行する車両に半可塑性体Ｍの載置台又は切断装置１０を搭載して当該車両を移動させるのが好ましい。なお、半可塑性体Ｍを載置する載置台は上下方向に往復動するワイヤＷが接触しないように、例えば櫛状に切り欠いておくのが好ましい。
【００２４】
本発明の第１の実施形態の切断方法では、上記した枠体１１の往復動すなわちワイヤＷの長さ方向の往復動を行いながら半可塑性体Ｍを切断する際に、枠体１１の往復動の周期すなわちワイヤＷの長さ方向の往復動の周期に同期させてエアシリンダー１２の推力を変動させる制御を行い、ワイヤＷに緊張を与える状態と緊張を解く状態とを交互に繰り返すことを行っている。これにより、ワイヤＷがその長さ方向に移動している時にワイヤＷに緊張を与え、ワイヤＷの往復動における往路の移動と復路の移動が切り替わる時にワイヤＷの緊張を解くことが可能となる。
【００２５】
より具体的には、前述したクランク機構が上死点及び下死点となる時、すなわち枠体１１及びこれに張設されているワイヤＷの往復動の往路の移動と復路の移動が切り替わる時は、エアシリンダー１２のピストンロッド１２ａが後述する退避位置に比べて突出した位置に来るように制御してワイヤＷの緊張を解き、それ以外の時であるワイヤＷがその長さ方向に移動している時はピストンロッド１２ａを退避位置に保持してワイヤＷを緊張させる。
【００２６】
その結果、ワイヤＷがその長さ方向に移動している時は、ワイヤＷは緊張状態にあるので、半可塑性体Ｍを効率よく切断することができる。一方、ワイヤＷの往復動の向きが切り替わる時は、ワイヤＷの緊張が解かれるので、半可塑性体Ｍの切断に必要な力よりもワイヤＷと半可塑性体Ｍとの間の摩擦抵抗力が大きくなって半可塑性体Ｍを切断することができなくなる。つまり、ワイヤＷがその長さ方向に移動している時だけ半可塑性体Ｍの切断が行われ、ワイヤＷの往復動の向きの切り替わりによりワイヤＷの長さ方向の移動が一時的に停止する時は半可塑性体Ｍの切断が行われなくなり、周期的なケバ立ちをなくすことができる。
【００２７】
次に、本発明による半可塑性体の切断方法の第２の実施形態について、図３及び図４を参照しながら説明する。図３及び図４に示すように、本発明の第２の実施形態の切断装置２０は、同心軸上に設けられた１対の回転ドラム２１、２２と、これら１対の回転ドラム２１、２２にそれぞれ両端部を係着して巻回されたワイヤＷと、ワイヤＷの走行経路を画定する一連のプーリー群と、ワイヤＷの張力を制御する２つのエアシリンダー３０と、１対の回転ドラム２１、２２を駆動する駆動装置３１と、これらを支持する支持架台３２とによって構成されている。
【００２８】
１対の回転ドラム２１、２２の同心軸は支持架台３２の上部横棒３２ａに回動自在に支持されている。この１対の回転ドラム２１、２２から延出されるワイヤＷの走行経路は、正面から見て回転ドラム２１の右側から下方に向かった後、後述する最下部の折返しプーリー２９で１８０°折り返して回転ドラム２２の左側に戻るようになっている。そして、この走行経路は、後述する整合プーリー２４の前後を除いて、回転ドラム２１、２２の同心軸と折返しプーリー２９の回転軸とを含む面に関して略対称になっている。
【００２９】
具体的には、回転ドラム２１から折返しプーリー２９までに画定される正面から見て右側の走行経路には、回転ドラム２１から延出するワイヤＷの走行をガイドするガイドプーリー２３と、回転ドラム２１から延出するワイヤＷの同心軸方向のずれを整合する整合プーリー２４と、ワイヤＷに張力を付与するためその走行方向を略９０°転向させる転向プーリー２５と、ワイヤＷに張力を付与するテンションプーリー２６と、ワイヤＷを半可塑性体Ｍの切断が行われる切断領域に導く位置決めプーリー２７、２８とがこの順に配置されている。正面から見て左側の走行経路は、整合プーリー２４がない点を除いて上記右側の走行経路と同様である。
【００３０】
これらプーリー群の内、位置決めプーリー２７、２８は、支持架台３２の中間部横棒３２ｂ及び下部横棒３２ｃにそれぞれ回転可能に軸支されており、中間部横棒３２ｂと下部横棒３２ｃとの間が半可塑性体Ｍの切断領域になっている。これにより、折返しプーリー２９で折り返される前の切断領域におけるワイヤＷと折り返した後の切断領域におけるワイヤＷとは互いに平行且つ逆向きに走行するようになっている。
【００３１】
２つのエアシリンダー３０は、中間部横棒３２ｂの延出部３２ｄに、ピストンロッドが水平方向を向くように取り付けられており、このピストンロッドの先端にテンションプーリー２６が回転可能に取り付けられている。２つのエアシリンダー３０の内の一方は、回転ドラム２１から折返しプーリー２９までの右側の走行経路を走行するワイヤＷに張力を付与しており、もう一方は回転ドラム２２から折返しプーリー２９までの左側の走行経路を走行するワイヤＷに張力を付与している。すなわち、右側の走行経路を走行するワイヤＷの張力と左側の走行経路を走行するワイヤＷの張力は別々に調整することができる。
【００３２】
駆動装置３１は１対の回転ドラム２１、２２を回転させる装置であり、モーター等の原動機３１ａと、この原動機３１ａのスピンドル端部に取り付けられている第１ベルトプーリー３１ｂと、回転ドラム２１、２２の同心軸の端部に取り付けられている第２ベルトプーリー３１ｃと、これら第１、第２ベルトプーリー３１ｂ、３１ｂを連結する駆動ベルト３１ｄとによって構成されている。
【００３３】
この原動機３１ａは図示しない制御装置によって回転方向が交互に切り替わるように制御されており、これによりワイヤＷをその走行経路において往復走行させること（すなわち、ワイヤＷをその長さ方向に沿って往復動させること）が可能となる。そして、ワイヤＷを往復走行させながら半可塑性体Ｍを切断装置２０に向けて相対的に移動させて切断領域を通過させることによって、半可塑性体Ｍの切断が可能となる。この相対的な移動は、前述した第１の実施形態と同様に、動かないように据え付けられている切断装置２０に向けて図３の矢印Ａの向きに半可塑性体Ｍの載置台を移動してもよいし、あるいは動かないように据え付けられている載置台上の半可塑性体Ｍに向けて矢印Ａとは反対の向きに切断装置２０を移動してもよい。
【００３４】
本発明の第２の実施形態の切断方法では、上記した１対の回転ドラム２１、２２の回転方向を交互に切り替えながら半可塑性体Ｍを切断する際に、その切り替えの周期すなわちワイヤＷの往復走行（往復動）の周期に同期させてエアシリンダー３０の推力を変動させる制御を行っている。これにより、ワイヤＷがその走行経路を往復走行している時（すなわち、ワイヤＷがその長さ方向に往復動している時）にワイヤＷに緊張を与え、ワイヤＷの走行の向きが切り替わる時にワイヤＷの緊張を解くことが可能となる。
【００３５】
より具体的には、ワイヤＷの走行経路における往路及び復路の走行ではエアシリンダー３０のピストンロッドを退避位置に保持してワイヤＷに緊張を与え、復路の走行と復路の走行が切り替わる時はエアシリンダー３０のピストンロッドを上記退避位置に比べて突出した位置に保持してワイヤＷの緊張を解いている。
【００３６】
その結果、ワイヤＷがその経路を走行している時は、ワイヤＷは緊張状態にあるので、半可塑性体Ｍを効率よく切断することができる。一方、ワイヤＷの走行の向きが切り替わる時は、ワイヤＷの緊張が解かれるので、半可塑性体Ｍの切断に必要な力よりもワイヤＷと半可塑性体Ｍとの間の摩擦抵抗力が大きくなって半可塑性体Ｍを切断することができなくなる。つまり、ワイヤＷがその経路を走行している時だけ半可塑性体Ｍの切断が行われ、ワイヤＷの走行の向きの切り替わりによりワイヤＷの走行が一時的に停止する時は半可塑性体Ｍの切断が行われなくなり、周期的なケバ立ちをなくすことができる。
【００３７】
ところで、本発明の第２の実施形態の切断装置２０では、１往復の走行の内、回転ドラム２１からワイヤＷを送り出して回転ドラム２２で巻き取る往路の走行を考慮したとき、回転ドラム２１から折返しプーリー２９までの正面から見て右側の走行経路（ドラムからワイヤを送り出す側）では回転ドラム２１によるワイヤＷの送り出しの動作がワイヤＷの張力を弱める方向に作用する。一方、折返しプーリー２９から回転ドラム２２までの正面から見て左側の走行経路（ドラムにワイヤを巻き取る側）では回転ドラム２２によるワイヤＷの巻き取りの動作が張力を強める方向に作用する。
【００３８】
同様に、回転ドラム２２からワイヤＷを送り出して回転ドラム２１で巻き取る復路の走行を考慮したとき、回転ドラム２２から折返しプーリー２９までの左側の走行経路（ドラムからワイヤを送り出す側）では回転ドラム２２によるワイヤＷの送り出しの動作がワイヤＷの張力を弱める方向に作用し、折返しプーリー２９から回転ドラム２１までの右側の走行経路（ドラムにワイヤを巻き取る側）では回転ドラム２１によるワイヤＷの巻き取りの動作が張力を強める方向に作用する。このように、１対の回転ドラム２１、２２の回転方向の回転方向が切り替わる度に前述した張力を弱める作用と強める作用が右側の走行経路と左側の走行経路で交互に繰り返される。
【００３９】
この作用を積極的に利用して、例えば、送り出し側のドラムから折返しプーリー２９までの走行経路のワイヤの緊張を解き（緊張が緩んでいる側をさらに弱める）、折返しプーリー２９から巻き取り側のドラムまでの走行経路のワイヤには緊張を加える（緊張されている側をさらに強める）ようにエアシリンダー３０の推力を制御する。これにより、ワイヤが巻き取られる側の経路のみを確実に緊張することが出来る。その結果、切断方向を一方向に限定することが可能となり、より綺麗で平滑な切断面が得られる。なお、上記制御に加えて、前述した走行の向きが切り替わる時にワイヤＷの緊張を解く制御を行ってもよい。
【００４０】
このように、ワイヤＷが一方向に移動している時はワイヤＷに緊張を与え、それとは逆の方向に移動している時はワイヤＷの緊張を解くようにエアシリンダー３０の推力を制御することによって、半可塑性体Ｍの切断方向を一方向だけに限定することが出来る。すなわち、上記した第２の実施形態の例でいえば、半可塑性体Ｍに対してワイヤＷが下から上に走行する時だけ半可塑性体Ｍを切断することが可能となる。その結果、周期的なケバ立ちをより一層目立たなくすることが可能となる。また、このようにワイヤＷの張力を制御することにより、ワイヤＷに無理な力を与える機会が少なくなるので、ワイヤＷの寿命を延ばすことも可能となる。
【００４１】
上記第１の実施形態及び第２の実施形態で用いたエアシリンダーの推力を制御する方法としては、例えば原動機の回転をエンコーダなどで検知し、これに基づいてエアシリンダーの空気系に設けられているソレノイドバルブの作動を制御すればよい。あるいは、リミットスイッチやモーションセンサを用いて枠体の往路の動作と復路の動作が切り替わるタイミングを検出し、このタイミングに基づいて上記ソレノイドバルブの作動を制御してもよい。
【００４２】
なお、上記第１の実施形態及び第２の実施形態ではワイヤＷに緊張を付与したり緊張を解いたりする機構としてエアシリンダーを例にとって説明したが、かかる機構に限定するものではなく、緩衝効果のあるバネなどの弾性体を利用してもよい。例えば上記第１の実施形態の切断装置１０に使用したエアシリンダーに代えてバネを用いる場合は、バネと枠体１１との接続部にクランク機構やリンク機構を配置して、ワイヤＷに与える緊張力の大小を制御することで同様の効果を得ることが出来る。
【００４３】
ワイヤＷの往復動に適した走行速度（移動速度）や往復走行（往復動）のストローク（振幅）は、半可塑性体Ｍに向けて相対移動させるワイヤＷの当該相対移動方向の相対速度に応じて適宜調整するのが好ましい。往復走行（往復動）のサイクルは速ければ速いほど良いが、一般的には上記半可塑性体ＭとワイヤＷとの相対移動方向の相対移動距離２ｍｍ〜１０ｍｍに対して１サイクル程度にすることが望ましい。往復走行（往復動）のストロークは装置構成に応じて適宜設定されるが、一般的には長ければ長いほど好ましく、優れた平滑効果を得るためには１０ｍｍ以上であることがより好ましい。
【００４４】
つまり、より平滑な切断面を得るためには、往復走行（往復動）のサイクルを早くすると共に、ストロークを長くすれば良い。しかしながら、図１及び図２に示す構成においては、往復動のサイクルを早くする場合はワイヤＷへの緊張力制御をより的確に行なわなければ、ワイヤＷの往復動の向きの切り替わりのタイミングとワイヤＷの緊張と弛緩の切り替わりのタイミングを合わせることが難しくなる。
【００４５】
これに対して図３及び図４に示す構成の場合は、より高速に往復動が切り替わる場合であってもそのタイミングにワイヤＷの緊張と弛緩の切り替わりのタイミングを合わせ易く、よって極めて平滑な切断面を得ることができる。
【実施例】
【００４６】
［実施例１］
図１及び図２に示す切断装置１０を用いて半可塑性体Ｍの切断を行った。切断用のワイヤＷには、直径０.８ｍｍのピアノ線を使用し、切断装置１０と半可塑性体Ｍの相対速度、ワイヤＷの往復動の周波数と振幅、及びワイヤＷの緊張の制御はそれぞれ下記表１に示す条件にした。なお、図１及び図２の構成においては、ワイヤＷの往復動のストローク（振幅）は、その枠体の往復動のストローク（振幅）に等しい。また、表１の周波数（Ｈｚ）は、単位時間当たりのワイヤＷの往復動の数（すなわち、サイクル毎秒）を示している。切断後の半可塑性体Ｍの切断面を確認したところ、周期的な模様を目視で確認することは出来なかった。
【００４７】
［実施例２］
図３及び図４に示す切断装置２０を用いて半可塑性体Ｍの切断を行った。切断用のワイヤＷには直径０.８ｍｍのピアノ線を使用し、切断装置２０と半可塑性体Ｍの相対速度、ワイヤＷの往復動の周波数と振幅、及びワイヤＷの緊張の制御はそれぞれ下記表１に示す条件にした。
【００４８】
この条件は、送り出し側の回転ドラムから折返しプーリー２９までの送り出し側走行経路においてワイヤＷの緊張を解くと共に、折返しプーリー２９から巻き取り側の回転ドラムまでの巻き取り側走行経路においてはワイヤＷに緊張を付与し、ワイヤＷの走行が停止する前から後者の巻き取り側の走行経路の緊張を緩めるようにした。そして、回転ドラムの回転方向が切り替わって、送り出し側となった走行経路ではワイヤＷの緊張を解くと共に、巻き取り側となった走行経路ではワイヤＷに緊張を付与した。以降、同様にしてワイヤＷの緊張を解く制御と緊張を付与する制御を交互に繰り返した。このような制御は、図３及び図４に示す構成での実施がより適している。切断後の半可塑性体Ｍの切断面を確認したところ、周期的な模様を目視で確認することは出来なかった。
【００４９】
［実施例３］
下記表１に示すように、ワイヤＷの往復動の周波数を高めに設定した以外は上記実施例２と同様にして半可塑性体Ｍの切断を行った。切断後の半可塑性体Ｍの切断面を確認したところ、周期的な模様を目視で確認することは出来なかった。さらに、実施例１及び２に比べて、より平滑で滑らかな切断面が得られた。このことから、図３及び図４の切断装置２０の場合は、周波数を高く設定することによって、切断速度を速めても実施例２と同程度の綺麗な切断面が得られることが分かる。つまり、周波数を高く設定することによって、生産効率を向上することができる。
【００５０】
［比較例１］
比較のため、下記表１に示すようにワイヤＷを常時緊張状態にしたこと以外は実施例１と同様にして半可塑性体Ｍの切断を行った。切断後の半可塑性体Ｍの切断面を確認したところ、切断面に目視で確認可能な周期的な模様が発生していた。
【００５１】
【表１】
【符号の説明】
【００５２】
１０ 切断装置
１１ 枠体
１２ エアシリンダー
１３ 支持架台
１４ 駆動装置
１５ ワイヤ係着部
２０ 切断装置
２１、２２ １対の回転ドラム
２３ ガイドプーリー
２４ 整合プーリー
２５ 転向プーリー
２６ テンションプーリー
２７、２８ 位置決めプーリー
２９ 折返しプーリー
３０ エアシリンダー
３１ 駆動装置
３２ 支持架台
Ｗ ワイヤ
Ｍ 半可塑性体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤをその長さ方向に往復動させながら半可塑性体に向けて相対的に移動させて該半可塑性体を切断する方法であって、前記往復動の周期に同期させてワイヤに緊張を与える状態と緊張を解く状態とを交互に繰り返すことを特徴とする半可塑性体の切断方法。
【請求項２】
前記ワイヤが長さ方向に移動している時はワイヤに緊張を与え、ワイヤの往路の移動と復路の移動が切り替わる時はワイヤの緊張を解くことを特徴とする、請求項１に記載の半可塑性体の切断方法。
【請求項３】
前記ワイヤが一方向に移動している時はワイヤに緊張を与え、それとは逆の方向に移動している時はワイヤの緊張を解くことを特徴とする、請求項１又は２に記載の半可塑性体の切断方法。
【請求項４】
前記ワイヤの往復動のため、同心軸上に回動自在に設けられた１対のドラムと、これら１対のドラムの内の一方から送り出されて他方で巻き取られるワイヤが走行する経路の折り返しを担うプーリーとを使用し、送り出し側のドラムからプーリーまでの経路ではワイヤの緊張を解くと共に、プーリーから巻き取り側のドラムまでの経路ではワイヤに緊張を与えることを特徴とする、請求項３に記載の半可塑性体の切断方法。
【請求項１】
ワイヤをその長さ方向に往復動させながら半可塑性体に向けて相対的に移動させて該半可塑性体を切断する方法であって、前記往復動の周期に同期させてワイヤに緊張を与える状態と緊張を解く状態とを交互に繰り返すことを特徴とする半可塑性体の切断方法。
【請求項２】
前記ワイヤが長さ方向に移動している時はワイヤに緊張を与え、ワイヤの往路の移動と復路の移動が切り替わる時はワイヤの緊張を解くことを特徴とする、請求項１に記載の半可塑性体の切断方法。
【請求項３】
前記ワイヤが一方向に移動している時はワイヤに緊張を与え、それとは逆の方向に移動している時はワイヤの緊張を解くことを特徴とする、請求項１又は２に記載の半可塑性体の切断方法。
【請求項４】
前記ワイヤの往復動のため、同心軸上に回動自在に設けられた１対のドラムと、これら１対のドラムの内の一方から送り出されて他方で巻き取られるワイヤが走行する経路の折り返しを担うプーリーとを使用し、送り出し側のドラムからプーリーまでの経路ではワイヤの緊張を解くと共に、プーリーから巻き取り側のドラムまでの経路ではワイヤに緊張を与えることを特徴とする、請求項３に記載の半可塑性体の切断方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２４５６２８（Ｐ２０１２−２４５６２８Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１６７０５（Ｐ２０１１−１１６７０５）
【出願日】平成２３年５月２５日（２０１１．５．２５）
【出願人】（３９９１１７７３０）住友金属鉱山シポレックス株式会社 (195)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２５日（２０１１．５．２５）
【出願人】（３９９１１７７３０）住友金属鉱山シポレックス株式会社 (195)
【Ｆターム（参考）】
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