(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
案内軌道（１１）と、ウォールソー（１２）とを備え、前記ウォールソー（１２）は、ソーヘッド（１４）と、前記案内軌道（１１）に沿った移動方向（２８）に前記ソーヘッド（１４）を移動させる動力式の駆動ユニット（１５）と、前記ソーヘッド（１４）に設けられて揺動軸（２３）周りに揺動可能なソーアーム（１７）に取り付けられ、回転軸（１９）周りに回転駆動される少なくとも１つのソーブレード（１６）と、厚さ（ｄ）を有した加工対象物（２４）に対し、第１端点（Ｅ１）と第２端点（Ｅ２）との間で最終深さ（Ｔ）を有した切込部（５１）を形成する際に前記ソーブレード（１６）を囲う、少なくとも１つの着脱可能なブレードガード（２１）とを有したウォールソーシステム（１０）の制御方法であって、
前記ウォールソー（１２）のコントロールユニット（２９）により実行される切込制御の開始前に、前記少なくとも１つのソーブレード（１６）のブレード径（Ｄ）と、前記移動方向（２８）における前記第１端点（Ｅ１）及び前記第２端点（Ｅ２）の位置と、前記切込部（５１）の前記最終深さ（Ｔ）と、ｍを２以上とするときにｍ個のメイン切込工程によるメイン切込処理の手順とを少なくとも設定し、前記メイン切込処理が、前記ソーアーム（１７）の揺動角を第１メイン切込角（α１）、使用ソーブレードの径を第１ブレード径（Ｄ１）とする第１メイン切込工程と、前記第１メイン切込工程の後で行われ、前記ソーアーム（１７）の揺動角を第２メイン切込角（α２）、前記使用ソーブレードの径を第２ブレード径（Ｄ２）とする第２メイン切込工程とを少なくとも備え、
前記コントロールユニット（２９）により実行される前記切込制御の際に、
前記ソーアーム（１７）を、負の揺動方向（５４）に向けて、負の前記第１メイン切込角（−α１）に揺動し、
前記ソーヘッド（１４）を、前記第２端点（Ｅ２）の方に向かう前進方向（５６）に移動し、このとき前記ソーアーム（１７）が引かれる状態となり、
前記ソーアーム（１７）を、前記負の揺動方向（５４）とは逆となる正の揺動方向（５５）に向けて、前記負の第１メイン切込角（−α１）から新たな揺動角（＋α１，＋α２）に揺動する
ウォールソーシステムの制御方法において、
前記切込制御の際、前記ソーアーム（１７）を前記新たな揺動角（＋α１，＋α２）に揺動した後の、前記第２端点（Ｅ２）側にある、前記ウォールソー（１２）の第２境界（５９，６２，７２）の位置が、前記第２端点（Ｅ２）の位置に一致するように、前記ソーヘッド（１４）を移動し、
前記ウォールソー（１２）の前記第２境界（５９，６２，７２）は、
前記第２端点（Ｅ２）が障害物のない非制限端点の場合、前記加工対象物（２４）の表面（５３）における前記第２端点（Ｅ２）側の、前記使用ソーブレードの第２上方出口点（５９）によって形成され、
前記第２端点（Ｅ２）に障害物があって、前記ブレードガード（２１）を用いずに切込作業を行う場合、前記第２端点（Ｅ２）側の、前記使用ソーブレードの第２ブレード縁部（６２）によって形成され、
前記第２端点（Ｅ２）に障害物があって、前記ブレードガード（２１）を用いて切込作業を行う場合、前記第２端点（Ｅ２）側の、使用ブレードガードの第２ブレードガード縁部（７２）によって形成される
ことを特徴とする制御方法。
【請求項２】
前記コントロールユニット（２９）によって実行される前記切込制御の開始前に、前記ソーアーム（１７）の前記揺動軸（２３）と前記ソーブレード（１６）の前記回転軸（１９）との距離として規定される前記ソーアーム（１７）のアーム長（δ）、及び前記揺動軸（２３）と前記加工対象物（２４）の前記表面（５３）との距離（Δ）を設定することを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
【請求項３】
前記切込制御の開始前に、前記第１メイン切込工程における前記使用ブレードガードに関する第１ブレードガード幅（Ｂ１）と、前記第２メイン切込工程における前記使用ブレードガードに関する第２ブレードガード幅（Ｂ２）とを定め、
前記第１及び前記第２ブレードガード幅（Ｂ１，Ｂ２）のそれぞれは、前記回転軸（１９）から第１ブレードガード縁部（７１）までの第１距離（Ｂ１ａ，Ｂ２ａ）と、前記回転軸（１９）から前記第２ブレードガード縁部（７２）までの第２距離（Ｂ１ｂ，Ｂ２ｂ）とからなる
ことを特徴とする請求項２に記載の制御方法。
【請求項４】
前記負の第１メイン切込角（−α１）から正の前記第１メイン切込角（＋α１）へと、前記正の揺動方向（５５）に前記ソーアーム（１７）を揺動し、前記ソーアーム（１７）を前記正の第１メイン切込角（＋α１）に揺動した後で、
前記揺動軸（２３）が前記第２端点（Ｅ２）に対し、
[ｈ１・(Ｄ１−ｈ１)]１／２＋δ・ｓｉｎ(＋α１)
で表される距離を有し、
ｈ１＝ｈ(＋α１，Ｄ１)＝Ｄ１／２−Δ−δ・ｃｏｓ(＋α１)
が、前記第１ブレード径（Ｄ１）で、前記正の第１メイン切込角（＋α１）とするときの前記使用ソーブレードの前記加工対象物（２４）内への切込深さを示す場合、前記使用ソーブレードの前記第２上方出口点（５９）の位置が前記第２端点（Ｅ２）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第２端点（Ｅ２）に対し、
Ｄ１／２＋δ・ｓｉｎ(＋α１)
で表される距離を有する場合、前記使用ソーブレードの前記第２ブレード縁部（６２）の位置が前記第２端点（Ｅ２）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第２端点（Ｅ２）に対し、
Ｂ１ｂ＋δ・ｓｉｎ(＋α１)
で表される距離を有する場合、前記使用ブレードガードの前記第２ブレードガード縁部（７２）の位置が前記第２端点（Ｅ２）の位置に一致する
ことを特徴とする請求項２または３に記載の制御方法。
【請求項５】
前記ソーヘッド（１４）を、少なくとも、
２・δ・｜ｓｉｎ(＋α１)｜
の移動距離だけ、前記前進方向（５６）とは逆方向となる後進方向（５７）に移動し、
次に、前記ソーアーム（１７）を正の前記第２メイン切込角（＋α２）に揺動した後の、前記ウォールソー（１２）の前記第２境界（５９，６２，７２）の位置が、前記第２端点（Ｅ２）の位置に一致するように、前記ソーヘッド（１４）の位置を定め、
前記揺動軸（２３）が前記第２端点（Ｅ２）に対し、
[ｈ２・(Ｄ２−ｈ２)]１／２＋δ・ｓｉｎ(＋α２)
で表される距離を有し、
ｈ２＝ｈ(＋α２，Ｄ２)＝Ｄ２／２−Δ−δ・ｃｏｓ(＋α２)
が、前記第２ブレード径（Ｄ２）で、前記正の第２メイン切込角（＋α２）とするときの前記使用ソーブレードの前記加工対象物（２４）内への切込深さを示す場合、前記使用ソーブレードの前記第２上方出口点（５９）の位置が前記第２端点（Ｅ２）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第２端点（Ｅ２）に対し、
Ｄ２／２＋δ・ｓｉｎ(＋α２)
で表される距離を有する場合、前記使用ソーブレードの前記第２ブレード縁部（６２）の位置が前記第２端点（Ｅ２）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第２端点（Ｅ２）に対し、
Ｂ２ｂ＋δ・ｓｉｎ(＋α２)
で表される距離を有する場合、前記使用ブレードガードの前記第２ブレードガード縁部（７２）の位置が前記第２端点（Ｅ２）の位置に一致する
ことを特徴とする請求項４に記載の制御方法。
【請求項６】
前記ソーアーム（１７）を正の前記第２メイン切込角（＋α２）に揺動した後の、前記ウォールソー（１２）の前記第２境界（５９，６２，７２）の位置が、前記第２端点（Ｅ２）の位置に一致するように、前記ソーヘッド（１４）を、前記前進方向（５６）とは逆方向となる後進方向（５７）に移動し、
前記揺動軸（２３）が前記第２端点（Ｅ２）に対し、
[ｈ２・(Ｄ２−ｈ２)]１／２＋δ・ｓｉｎ(＋α２)
で表される距離を有し、
ｈ２＝ｈ(＋α２，Ｄ２)＝Ｄ２／２−Δ−δ・ｃｏｓ(＋α２)
が、前記第２ブレード径（Ｄ２）で、前記正の第２メイン切込角（＋α２）とするときの前記使用ソーブレードの前記加工対象物（２４）内への切込深さを示す場合、前記使用ソーブレードの前記第２上方出口点（５９）の位置が前記第２端点（Ｅ２）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第２端点（Ｅ２）に対し、
Ｄ２／２＋δ・ｓｉｎ(＋α２)
で表される距離を有する場合、前記使用ソーブレードの前記第２ブレード縁部（６２）の位置が前記第２端点（Ｅ２）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第２端点（Ｅ２）に対し、
Ｂ２ｂ＋δ・ｓｉｎ(＋α２)
で表される距離を有する場合、前記使用ブレードガードの前記第２ブレードガード縁部（７２）の位置が前記第２端点（Ｅ２）の位置に一致する
ことを特徴とする請求項４に記載の制御方法。
【請求項７】
負の前記第１メイン切込角（−α１）から正の第２メイン切込角（＋α２）へと、前記正の揺動方向（５５）に前記ソーアーム（１７）を揺動し、
前記ソーアーム（１７）を前記正の第２メイン切込角（＋α２）に揺動した後で、
前記揺動軸（２３）が前記第２端点（Ｅ２）に対し、
[ｈ２・(Ｄ２−ｈ２)]１／２＋δ・ｓｉｎ(＋α２)
で表される距離を有し、
ｈ２＝ｈ(＋α２，Ｄ２)＝Ｄ２／２−Δ−δ・ｃｏｓ(＋α２)
が、前記第２ブレード径（Ｄ２）で、前記正の第２メイン切込角（＋α２）とするときの、前記使用ソーブレードの前記加工対象物（２４）内への切込深さを示す場合、前記使用ソーブレードの前記第２上方出口点（５９）の位置が前記第２端点（Ｅ２）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第２端点（Ｅ２）に対し、
Ｄ２／２＋δ・ｓｉｎ(＋α２)
で表される距離を有する場合、前記使用ソーブレードの前記第２ブレード縁部（６２）の位置が前記第２端点（Ｅ２）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第２端点（Ｅ２）に対し、
Ｂ２ｂ＋δ・ｓｉｎ(＋α２)
で表される距離を有する場合、前記使用ブレードガードの前記第２ブレードガード縁部（７２）の位置が前記第２端点（Ｅ２）の位置に一致する
ことを特徴とする請求項２または３に記載の制御方法。
【請求項８】
前記ソーアーム（１７）を前記正の第２メイン切込角（＋α２）に揺動した状態の前記ソーヘッド（１４）を、前記後進方向（５７）に移動することを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の制御方法。
【請求項９】
前記コントロールユニット（２９）により実行される前記切込制御の際、前記ソーアーム（１７）を前記正の第２メイン切込角（＋α２）から新たな揺動角（−α２，−α３）に揺動した後の、前記第１端点（Ｅ１）側にある、前記ウォールソー（１２）の第１境界（５８，６１，７１）の位置が、前記第１端点（Ｅ１）の位置に一致するように、前記ソーヘッド（１４）を移動し、
前記ウォールソー（１２）の前記第１境界（５８，６１，７１）は、
前記第１端点（Ｅ１）が障害物のない非制限端点の場合、前記加工対象物（２４）の前記表面（５３）における前記第１端点（Ｅ１）側の、前記使用ソーブレードの第１上方出口点（５８）によって形成され、
前記第１端点（Ｅ１）に障害物があって、前記ブレードガード（２１）を用いずに切込作業を行う場合、前記第１端点（Ｅ１）側の、前記使用ソーブレードの第１ブレード縁部（６１）によって形成され、
前記第１端点（Ｅ１）に障害物があって、前記ブレードガード（２１）を用いて切込作業を行う場合、前記第１端点（Ｅ１）側の、前記使用ブレードガードの第１ブレードガード縁部（７１）によって形成される
ことを特徴とする請求項８に記載の制御方法。
【請求項１０】
前記メイン切込処理の前記第２メイン切込工程は、最終メイン工程であって、前記正の第２メイン切込角（＋α２）から負の前記第２メイン切込角（−α２）へと、前記負の揺動方向（５４）に前記ソーアーム（１７）を揺動し、
前記ソーアーム（１７）を前記負の第２メイン切込角（−α２）に揺動した後で、
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ１）に対し、
[ｈ２・(Ｄ２−ｈ２)]１／２−δ・ｓｉｎ(−α２)
で表される距離を有し、
ｈ２＝ｈ(−α２，Ｄ２)＝Ｄ２／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−α２)
が、前記第２ブレード径（Ｄ２）で、前記負の第２メイン切込角（−α２）とするときの、前記使用ソーブレードの前記加工対象物（２４）内への切込深さを示す場合、前記使用ソーブレードの前記第１上方出口点（５８）の位置が前記第１端点（Ｅ１）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ１）に対し、
Ｄ２／２−δ・ｓｉｎ(−α２)
で表される距離を有する場合、前記使用ソーブレードの前記第１ブレード縁部（６１）の位置が前記第１端点（Ｅ１）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ１）に対し、
Ｂ２ａ−δ・ｓｉｎ(−α２)
で表される距離を有する場合、前記使用ブレードガードの前記第１ブレードガード縁部（７１）の位置が前記第１端点（Ｅ１）の位置に一致する
ことを特徴とする請求項９に記載の制御方法。
【請求項１１】
前記ソーアーム（１７）を負の前記第２メイン切込角（−α２）に揺動した状態の前記ソーヘッド（１４）を、
２・δ・｜ｓｉｎ(−α２)｜
の移動距離だけ、前記前進方向（５６）に移動する
ことを特徴とする請求項１０に記載の制御方法。
【請求項１２】
前記メイン切込処理は、前記第２メイン切込工程の後に、前記ソーアーム（１７）の揺動角を第３メイン切込角（α３）、前記使用ソーブレードの径を第３ブレード径（Ｄ３）とし、前記使用ブレードガードの幅を、前記回転軸（１９）から前記第１ブレードガード縁部（７１）までの第１距離（Ｂ３ａ）と、前記回転軸（１９）から前記第２ブレードガード縁部（７２）までの第２距離（Ｂ３ｂ）とからなる第３ブレードガード幅（Ｂ３）とする第３メイン切込工程を備え、
前記第３メイン切込工程において、前記ソーアーム（１７）を引かれる状態とし、前記ソーヘッド（１４）を前記前進方向（５６）に移動する
ことを特徴とする請求項９に記載の制御方法。
【請求項１３】
前記ソーアーム（１７）を負の前記第２メイン切込角（−α２）に揺動した後の、前記ウォールソー（１２）の前記第１境界（５８，６１，７１）の位置が、前記第１端点（Ｅ１）の位置に一致するように、前記ソーヘッド（１４）を前記後進方向（５７）に移動し、
前記ウォールソー（１２）の前記第１境界（５８，６１，７１）は、
前記第１端点（Ｅ１）が障害物のない非制限端点の場合、前記加工対象物（２４）の前記表面（５３）における前記第１端点（Ｅ１）側の、前記使用ソーブレードの前記第１上方出口点（５８）によって形成され、
前記第１端点（Ｅ１）に障害物があって、前記ブレードガード（２１）を用いずに切込作業を行う場合、前記第１端点（Ｅ１）側の、前記使用ソーブレードの前記第１ブレード縁部（６１）によって形成され、
前記第１端点（Ｅ１）に障害物があって、前記ブレードガード（２１）を用いて切込作業を行う場合、前記第１端点（Ｅ１）側の、前記使用ブレードガードの第１ブレードガード縁部（７１）によって形成される
ことを特徴とする請求項１２に記載の制御方法。
【請求項１４】
前記ソーアーム（１７）を前記負の第２メイン切込角（−α２）に揺動した状態の前記ソーヘッド（１４）を、
２・δ・｜ｓｉｎ(−α２)｜
の移動距離だけ、前記前進方向（５６）に移動し、
次に、前記ソーアーム（１７）を負の前記第３メイン切込角（−α３）に揺動した後の、前記ウォールソー（１２）の前記第１境界（５８，６１，７１）の位置が、前記第１端点（Ｅ１）の位置に一致するように、前記ソーヘッド（１４）の位置を定め、
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ１）に対し、
[ｈ３・(Ｄ３−ｈ３)]１／２−δ・ｓｉｎ(−α３)
で表される距離を有し、
ｈ３＝ｈ(−α３，Ｄ３)＝Ｄ３／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−α３)
が、前記第３ブレード径（Ｄ３）で、前記負の第３メイン切込角（−α３）とするときの、前記使用ソーブレードの前記加工対象物（２４）内への切込深さを示す場合、前記使用ソーブレードの前記第１上方出口点（５８）の位置が前記第１端点（Ｅ１）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ１）に対し、
Ｄ３／２−δ・ｓｉｎ(−α３)
で表される距離を有する場合、前記使用ソーブレードの前記第１ブレード縁部（６１）の位置が前記第１端点（Ｅ１）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ１）に対し、
Ｂ３ａ−δ・ｓｉｎ(−α３)
で表される距離を有する場合、前記使用ブレードガードの前記第１ブレードガード縁部（７１）の位置が前記第１端点（Ｅ１）の位置に一致する
ことを特徴とする請求項１３に記載の制御方法。
【請求項１５】
前記ソーアーム（１７）を負の前記第３メイン切込角（−α３）に揺動した後の、前記ウォールソー（１２）の前記第１境界（５８，６１，７１）の位置が、前記第１端点（Ｅ１）の位置に一致するように、前記ソーヘッド（１４）を前記前進方向（５６）に移動し、
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ１）に対し、
[ｈ３・(Ｄ３−ｈ３)]１／２−δ・ｓｉｎ(−α３)
で表される距離を有し、
ｈ３＝ｈ(−α３，Ｄ３)＝Ｄ３／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−α３)
が、前記第３ブレード径（Ｄ３）で、前記負の第３メイン切込角（−α３）とするときの、前記使用ソーブレードの前記加工対象物（２４）内への切込深さを示す場合、前記使用ソーブレードの前記第１上方出口点（５８）の位置が前記第１端点（Ｅ１）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ１）に対し、
Ｄ３／２−δ・ｓｉｎ(−α３)
で表される距離を有する場合、前記使用ソーブレードの前記第１ブレード縁部（６１）の位置が前記第１端点（Ｅ１）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ１）に対し、
Ｂ３ａ−δ・ｓｉｎ(−α３)
で表される距離を有する場合、前記使用ブレードガードの前記第１ブレードガード縁部（７１）の位置が前記第１端点（Ｅ１）の位置に一致する
ことを特徴とする請求項１３に記載の制御方法。
【請求項１６】
前記正の第２メイン切込角（＋α２）から負の前記第３メイン切込角（−α３）へと、前記負の揺動方向（５４）に前記ソーアーム（１７）を揺動し、
前記ソーアーム（１７）を前記負の第３メイン切込角（−α３）に揺動した後で、
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ１）に対し、
[ｈ３・(Ｄ３−ｈ３)]１／２−δ・ｓｉｎ(−α３)
で表される距離を有し、
ｈ３＝ｈ(−α３，Ｄ３)＝Ｄ３／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−α３)
が、前記第３ブレード径（Ｄ３）で、前記負の第３メイン切込角（−α３）とするときの、前記使用ソーブレードの前記加工対象物（２４）内への切込深さを示す場合、前記使用ソーブレードの前記第１上方出口点（５８）の位置が前記第１端点（Ｅ１）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ１）に対し、
Ｄ３／２−δ・ｓｉｎ(−α３)
で表される距離を有する場合、前記使用ソーブレードの前記第１ブレード縁部（６１）の位置が前記第１端点（Ｅ１）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ１）に対し、
Ｂ３ａ−δ・ｓｉｎ(−α３)
で表される距離を有する場合、前記使用ブレードガードの前記第１ブレードガード縁部（７１）の位置が前記第１端点（Ｅ１）の位置に一致する
ことを特徴とする請求項１２に記載の制御方法。
【請求項１７】
前記第１メイン切込工程及び前記第２メイン切込工程は、１つのソーブレード（１６）及び１つのブレードガード（２１）を用いて実行することを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の制御方法。
【請求項１８】
第１のブレード径（Ｄ.1）を有する第１ソーブレード（１６.1）及び第１のブレードガード幅（Ｂ.1）を有する第１ブレードガード（２１.1）を用いて前記第１メイン切込工程を実行し、
第２のブレード径（Ｄ.2）を有する第２ソーブレード（１６.2）及び第２のブレードガード幅（Ｂ.2）を有する第２ブレードガード（２１.2）を用いて前記第２メイン切込工程を実行する
ことを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の制御方法。
【請求項１９】
前記メイン切込処理の前記第１メイン切込工程は、予備切込工程であって、前記ソーヘッド（１４）は、前記コントロールユニット（２９）によって実行される前記切込制御の開始後に、開始位置（ＸＳｔａｒｔ）に配置され、
前記開始位置（ＸＳｔａｒｔ）において、前記ソーアーム（１７）を前記負の第１メイン切込角（−α１）に揺動した後の、前記第１端点（Ｅ１）側にある、前記ウォールソー（１２）の第１境界（５８，６１，７１）の位置は、前記第１端点（Ｅ１）の位置に一致する
ことを特徴とする請求項１〜１８のいずれかに記載の制御方法。
【請求項２０】
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ１）に対し、
[ｈ１・(Ｄ１−ｈ１)]１／２−δ・ｓｉｎ(−α１)
で表される距離を有し、
ｈ１＝ｈ(−α１，Ｄ１)＝Ｄ１／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−α１)
が、前記第１ブレード径（Ｄ１）で、前記負の第１メイン切込角（−α１）とするときの、前記使用ソーブレードの前記加工対象物（２４）内への切込深さを示す場合、前記使用ソーブレードの第１上方出口点（５８）の位置が前記第１端点（Ｅ１）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ１）に対し、
Ｄ１／２−δ・ｓｉｎ(−α１)
で表される距離を有する場合、前記使用ソーブレードの第１ブレード縁部（６１）の位置が前記第１端点（Ｅ１）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ１）に対し、
Ｂ１ａ−δ・ｓｉｎ(−α１)
で表される距離を有する場合、使用ブレードガードの第１ブレードガード縁部（７１）の位置が前記第１端点（Ｅ１）の位置に一致する
ことを特徴とする請求項１９に記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分に記載の構成により切込作業を行う際の、ウォールソーシステムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
第１端点と第２端点との間で加工対象物に切込作業を行う際の、ウォールソーシステムの制御方法は、特許文献１によって知られている。このウォールソーシステムは、案内軌道と、ソーヘッド、案内軌道に沿った移動方向にソーヘッドを移動させる動力式の駆動ユニット、及びソーヘッドのソーアームに取り付けられて回転用駆動モータにより回転軸周りに回転駆動される少なくとも１つのソーブレードを有したウォールソーとを備える。ソーアームは、揺動モータと揺動軸とを用いて揺動可能に構成される。揺動軸周りのソーブレードの揺動により、加工対象物に対するソーブレードの切込深さを変更する。動力式の駆動ユニットは、ガイドキャリッジと移動用駆動モータとを備え、ウォールソーがガイドキャリッジに取り付けられ、移動用駆動モータにより案内軌道に沿って移動する。ウォールソーシステムの作動を監視するため、揺動角センサと変位センサとを有したセンサ装置が設けられる。揺動角センサは、ソーアームの最新の揺動角を検出し、変位センサは、案内軌道上のソーヘッドの最新の位置を検出する。ソーアームの最新の揺動角の検出値、及びソーヘッドの最新の位置の検出値は、定期的にウォールソーのコントロールユニットに送信される。
【０００３】
ウォールソーシステムの公知の制御方法は、準備段階と、コントロールユニットによる切込制御とに区分される。準備段階では、少なくとも、ソーブレードの径、移動方向における第１端点及び第２端点の位置、及び切込部の最終深さが、使用者によって設定され、追加しうるパラメータとしては、作業を行う加工対象物の素材や、埋め込まれている鉄筋の寸法がある。入力されたパラメータに基づき、コントロールユニットが、切込作業についての、いくつかのメイン切込工程からなるメイン切込処理の適切な手順を定め、このメイン切込処理は、ソーアームの揺動角を第１メイン切込角、使用ソーブレードの径を第１ブレード径とする第１メイン切込工程に加え、その後に行われる、ソーアームの揺動角を第２メイン切込角、使用ソーブレードの径を第１ブレード径とする第２メイン切込工程を備えている。
【０００４】
切込制御を開始すると、ソーヘッドを開始位置に配置する。この開始位置では、ソーアームを、揺動軸周りに負の揺動方向に揺動し、揺動角を後進側に向かう負の第１メイン切込角とする。第２端点に向け案内軌道に沿って前進方向にソーヘッドを移動し、この作業の際に、ソーアームは引かれる状態となる。第２端点に達する前にソーヘッドを停止し、前進方向とは逆方向の後進方向に十分離れた状態までソーヘッドを戻す。負の揺動方向とは反対方向の正の揺動方向に向け、後進側に向かう負の第１メイン切込角から前進側に向かう正のメイン切込角にソーアームを揺動する。
【０００５】
第１の状態では、負の第１メイン切込角から正の第１メイン切込角にソーアームを揺動し、第２端点に向けソーヘッドを前進方向に移動し、ソーアームは押される状態となる。第２端点に達すると移動方向を反転させ、第１端点に向けてソーヘッドを後進方向に移動し、ソーアームは引かれる状態となる。第１端点に達する前にソーヘッドを停止し、前進方向に十分離れた状態となるまでソーヘッドを戻す。ソーアームを正の第１メイン切込角から負の第１メイン切込角に揺動し、第１端点に向けソーヘッドを後進方向に移動し、ソーアームは押される状態となる。
【０００６】
第２の状態では、ソーアームを負の第１メイン切込角から正の第２メイン切込角に揺動し、第２端点に向けソーヘッドを前進方向に移動し、ソーアームは押される状態となる。第２端点に達すると移動方向を反転させ、第１端点に向けてソーヘッドを後進方向に移動し、ソーアームは引かれる状態となる。
【０００７】
第１端点に達する前にソーヘッドを停止し、前進方向に十分離れた状態までソーヘッドを戻す。ソーアームを正の第２メイン切込角から負のメイン切込角へと揺動し、第１端点に向け後進方向にソーヘッドを移動し、ソーアームは押される状態となる。第２のメイン切込工程が最終的なメイン切込作業である場合、負の第２メイン切込角にソーアームを揺動する。第３メイン切込角を用いて３度目の切込作業を行う場合は、正の第２メイン切込角から負の第３メイン切込角にソーアームを揺動する。これらの工程は、切込部に最終深さが得られるまで繰り返される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】欧州特許第１６９３１７３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このようなウォールソーシステムの公知の制御方法は、ソーアームを押される状態にして切込作業を行う前に、ソーヘッドを十分離れた状態まで戻す必要があるという欠点がある。このような戻す作業の間は、ソーヘッドの位置変更のみが行われ、加工対象物の加工は行われない。従って、位置変更に要する時間は、非生産的な時間を増やすことになる。
【００１０】
本発明の目的は、ソーヘッドやソーアームの位置変更に要する非生産的な時間を低減した、高い品質の切込作業を行うウォールソーシステムの制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
最初に述べたウォールソーシステムの制御方法において、独立請求項に示す特徴を有した本発明により、このような目的が達成される。本発明の有用な具体的態様は、各従属請求項に示されている。
【００１２】
本発明では、切込制御の際、ソーアームを新たな揺動角に揺動した後の、第２端点側にある、ウォールソーの第２境界の位置が、第２端点の位置に一致するように、ソーヘッドを移動し、ウォールソーの第２境界は、第２端点が障害物のない非制限端点の場合、加工対象物の表面における第２端点側の、使用ソーブレードの第２上方出口点によって形成され、第２端点に障害物があって、ブレードガードを用いずに切込作業を行う場合、第２端点側の、使用ソーブレードの第２ブレード縁部によって形成され、第２端点に障害物があって、ブレードガードを用いて切込作業を行う場合、第２端点側の、使用ブレードガードの第２ブレードガード縁部によって形成される。
【００１３】
本発明によるウォールソーシステムの制御方法は、ソーアームを引かれる状態のみとした切込作業を可能とし、これに対応したソーヘッドの位置制御により、ウォールソーの位置合わせに要する非生産的な時間を低減できるという効果がある。ウォールソーの第２境界は、切込制御における第１メイン切込工程から第２メイン切込工程への移行に用いられる。ウォールソーの第２境界は、第２端点が障害物のない非制限端点の場合、ソーブレードの第２上方出口点によって形成され、第２端点に障害物がある場合、第２ブレード縁部（ブレードガードなしのとき）または第２ブレードガード縁部（ブレードガードありのとき）によって形成される。
【００１４】
好ましい態様として、コントロールユニットによって実行される切込制御の開始前に、ソーアームの揺動軸とソーブレードの回転軸との距離として規定されるソーアームのアーム長、及び揺動軸と加工対象物の表面との距離を設定する。切込制御のために、様々なパラメータをコントロールユニットに対して設定する必要がある。これらパラメータには、ソーアームのアーム長、及び加工対象物の表面に直交する方向における揺動軸と当該加工対象物の表面との直交方向距離が含まれ、アーム長は、ウォールソーの装置固有の固定的な寸法であり、直交方向距離は、ウォールソーの外形だけでなく、使用する案内軌道の外形にも依存する。
【００１５】
特に好ましくは、切込制御の開始前に、第１メイン切込工程における使用ブレードガードに関する第１ブレードガード幅と、第２メイン切込工程における使用ブレードガードに関する第２ブレードガード幅とを定め、第１及び第２ブレードガード幅のそれぞれは、回転軸から第１ブレードガード縁部までの第１距離と、回転軸から第２ブレードガード縁部までの第２距離とからなる。端点に障害物がある場合に、ソーヘッドの位置制御は、障害物の方に向くブレードガードのブレードガード縁部に基づき行われる。非対称形状のブレードガードの場合には、第１ブレードガード縁部までの回転軸の第１距離と、第２ブレードガード縁部までの回転軸の第２距離とが相違するが、対称形状のブレードガードの場合には、これら第１距離及び第２距離がブレードガードの幅の半分に相当するものとなる。
【００１６】
本発明による制御方法は、ソーアームを新たな揺動角に揺動した後のウォールソーの第２境界の位置が第２端点の位置に一致するという特徴を有する。第１の態様では、第１メイン切込工程の第１メイン切込角が新たな揺動角に相当し、第２の態様では、第２メイン切込工程の第２メイン切込角が新たな揺動角に相当する。
【００１７】
第１の態様では、負の第１メイン切込角から正の第１メイン切込角へと、正の揺動方向にソーアームを揺動し、ソーアームを正の第１メイン切込角に揺動した後で、揺動軸が第２端点に対し、
[ｈ１・(Ｄ１−ｈ１)]１／２＋δ・ｓｉｎ(＋α１)
で表される距離を有し、
ｈ１＝ｈ(＋α１，Ｄ１)＝Ｄ１／２−Δ−δ・ｃｏｓ(＋α１)
が、第１ブレード径で、正の第１メイン切込角とするときの、使用ソーブレードの加工対象物内への切込深さを示す場合、使用ソーブレードの第２上方出口点の位置が第２端点の位置に一致し、揺動軸が第２端点に対し、
Ｄ１／２＋δ・ｓｉｎ(＋α１)
で表される距離を有する場合、使用ソーブレードの第２ブレード縁部の位置が第２端点の位置に一致し、揺動軸が第２端点に対し、
Ｂ１ｂ＋δ・ｓｉｎ(＋α１)
で表される距離を有する場合、使用ブレードガードの第２ブレードガード縁部の位置が第２端点の位置に一致する。
【００１８】
本発明の制御方法では、ソーアームを引かれる状態のみとし、ソーアームの揺動後のウォールソーの第２境界の位置が第２端点の位置に一致するような位置に、ソーアームを揺動する。この揺動により、揺動軸の周辺領域に残存する切り残し部分が切除される。第１の作業形態では、第１メイン切込工程において切り残し部分が完全に切除され、第２の作業形態では、第１メイン切込工程において切り残し部分が部分的に切除される。
【００１９】
第１の作業形態では、ソーヘッドを、少なくとも、
２・δ・｜ｓｉｎ(＋α１)｜
の移動距離だけ、前進方向とは逆方向となる後進方向に移動し、次に、ソーアームを正の第２メイン切込角に揺動した後の、ウォールソーの第２境界の位置が、第２端点の位置に一致するように、ソーヘッドの位置を定め、揺動軸が第２端点に対し、
[ｈ２・(Ｄ２−ｈ２)]１／２＋δ・ｓｉｎ(＋α２)
で表される距離を有し、
ｈ２＝ｈ(＋α２，Ｄ２)＝Ｄ２／２−Δ−δ・ｃｏｓ(＋α２)
が、第２ブレード径で、正の第２メイン切込角とするときの、使用ソーブレードの加工対象物内への切込深さを示す場合、使用ソーブレードの第２上方出口点の位置が第２端点の位置に一致し、揺動軸が第２端点に対し、
Ｄ２／２＋δ・ｓｉｎ(＋α２)
で表される距離を有する場合、使用ソーブレードの第２ブレード縁部の位置が第２端点の位置に一致し、揺動軸が第２端点に対し、
Ｂ２ｂ＋δ・ｓｉｎ(＋α２)
で表される距離を有する場合、使用ブレードガードの第２ブレードガード縁部の位置が第２端点の位置に一致する。
【００２０】
第１の作業形態は、切り残し部分の切除を完全に行うものとなる。移動距離は、ソーアームの揺動では切除されない切り残し部分が全て含まれるように設定される。切り残し部分を切除した後、第２メイン切込工程を行うためにソーヘッドの位置を定め、このとき、端点が障害物のない非制限端点の場合には第２上方出口点を用い、障害物のある端点の場合には、ブレードガードを用いて切込作業を行うか否かに応じ、第２ブレード縁部または第２ブレードガード縁部を用いる。第１の作業形態は、第１メイン切込工程で、切り残し部分の切除が完全に行われ、第２メイン切込工程では、メイン切込工程による切込深さを増大させる作業を行うだけでよいという効果がある。従って、第１の作業形態は、低出力の回転用駆動モータの場合に好適である。
【００２１】
第２の作業形態では、ソーアームを正の第２メイン切込角に揺動した後の、ウォールソーの第２境界の位置が、第２端点の位置に一致するように、ソーヘッドを、前進方向とは逆方向となる後進方向に移動し、揺動軸が第２端点に対し、
[ｈ２・(Ｄ２−ｈ２)]１／２＋δ・ｓｉｎ(＋α２)
で表される距離を有し、
ｈ２＝ｈ(＋α２，Ｄ２)＝Ｄ２／２−Δ−δ・ｃｏｓ(＋α２)
が、第２ブレード径で、正の第２メイン切込角とするときの、使用ソーブレードの加工対象物内への切込深さを示す場合、使用ソーブレードの第２上方出口点の位置が第２端点の位置に一致し、揺動軸が第２端点に対し、
Ｄ２／２＋δ・ｓｉｎ(＋α２)
で表される距離を有する場合、使用ソーブレードの第２ブレード縁部の位置が第２端点の位置に一致し、揺動軸が第２端点に対し、
Ｂ２ｂ＋δ・ｓｉｎ(＋α２)
で表される距離を有する場合、使用ブレードガードの第２ブレードガード縁部の位置が第２端点の位置に一致する。
【００２２】
第２の作業形態は、切り残し部分の切除を部分的に行うものとなる。切り残し部分の切除と第２メイン切込工程におけるソーヘッドの位置合わせとが併せて行われる。正の第１メイン切込角にソーアームを揺動した後、揺動軸が第２端点に対し規定された距離となるまで、ソーヘッドを移動する。この移動距離は、端点が障害物のない非制限端点か否か、また端点が障害物を有する場合は、ブレードガードを用いるか否かに応じたものとなる。この移動距離は、ソーアームを正の第２メイン切込角に揺動した後の、ウォールソーの第２境界の位置が、第２端点の位置に一致するように設定される。第２の作業形態では、切り残し部分の切除と第２メイン切込工程におけるソーヘッドの位置合わせとが併せて行われ、更なる位置合わせがなくなるという利点がある一方、第２メイン切込工程では、より深い切込深さで切込作業を行う必要がある。従って、第２の作業形態は、高出力のウォールソーに好適である。
【００２３】
第２の態様では、負の第１メイン切込角から正の第２メイン切込角へと、正の揺動方向にソーアームを揺動し、ソーアームを正の第２メイン切込角に揺動した後で、揺動軸が第２端点に対し、
[ｈ２・(Ｄ２−ｈ２)]１／２＋δ・ｓｉｎ(＋α２)
で表される距離を有し、
ｈ２＝ｈ(＋α２，Ｄ２)＝Ｄ２／２−Δ−δ・ｃｏｓ(＋α２)
が、第２ブレード径で、正の第２メイン切込角とするときの、使用ソーブレードの加工対象物内への切込深さを示す場合、使用ソーブレードの第２上方出口点の位置が第２端点の位置に一致し、揺動軸が第２端点に対し、
Ｄ２／２＋δ・ｓｉｎ(＋α２)
で表される距離を有する場合、使用ソーブレードの第２ブレード縁部の位置が第２端点の位置に一致し、揺動軸が第２端点に対し、
Ｂ２ｂ＋δ・ｓｉｎ(＋α２)
で表される距離を有する場合、使用ブレードガードの第２ブレードガード縁部の位置が第２端点の位置に一致する。
【００２４】
制御方法の第２の態様では、第１メイン切込工程において、切り残し部分の切除を全く行わない。ソーアームを正の第２メイン切込角に揺動した後の、ウォールソーの第２境界の位置が、第２端点の位置に一致するように、距離を設定する。切り残し部分の切除を行わない態様では、非生産的な時間が最小となるが、端点においてより深い切込深さが得られるような、強力な回転用駆動モータがソーブレードに必要となる。
【００２５】
具体的には、ソーアームを正の第２メイン切込角に揺動した状態のソーヘッドを、後進方向に移動するのが好ましい。その後、コントロールユニットにより実行される切込制御の際、ソーアームを正の第２メイン切込角から新たな揺動角に揺動した後の、第１端点側にある、ウォールソーの第１境界の位置が、第１端点の位置に一致するように、ソーヘッドを移動し、このとき、ウォールソーの第１境界は、第１端点が障害物のない非制限端点の場合、加工対象物の表面における第１端点側の、使用ソーブレードの第１上方出口点によって形成され、第１端点に障害物があって、ブレードガードを用いずに切込作業を行う場合、第１端点側の、使用ソーブレードの第１ブレード縁部によって形成され、第１端点に障害物があって、ブレードガードを用いて切込作業を行う場合、第１端点側の、使用ブレードガードの第１ブレードガード縁部によって形成される。
【００２６】
本発明による制御方法は、第１端点側のウォールソーの第１境界も制御に用いる点に特徴を有する。ソーアームを新たな揺動角に揺動した後の、ウォールソーの第１境界の位置は第１端点の位置に一致し、第１の態様では、第２メイン切込工程の負の第２メイン切込角が新たな揺動角に相当し、第２の態様では、その後の第３メイン切込工程の負の第３メイン切込角が新たな揺動角に相当する。
【００２７】
第１の態様では、正の第２メイン切込角から負の第２メイン切込角へと、負の揺動方向にソーアームを揺動し、ソーアームを負の第２メイン切込角に揺動した後で、揺動軸が第１端点に対し、
[ｈ２・(Ｄ２−ｈ２)]１／２−δ・ｓｉｎ(−α２)
で表される距離を有し、
ｈ２＝ｈ(−α２，Ｄ２)＝Ｄ２／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−α２)
が、第２ブレード径で、負の第２メイン切込角とするときの、使用ソーブレードの加工対象物内への切込深さを示す場合、使用ソーブレードの第１上方出口点の位置が第１端点の位置に一致し、揺動軸が第１端点に対し、
Ｄ２／２−δ・ｓｉｎ(−α２)
で表される距離を有する場合、使用ソーブレードの第１ブレード縁部の位置が第１端点の位置に一致し、揺動軸が第１端点に対し、
Ｂ２ａ−δ・ｓｉｎ(−α２)
で表される距離を有する場合、使用ブレードガードの第１ブレードガード縁部の位置が第１端点の位置に一致する。
【００２８】
第１の具体的態様において、第２メイン切込工程はメイン切込処理における最後のメイン切込工程である。正の第２メイン切込角から負の第２メイン切込角へと、負の揺動方向にソーアームを揺動し、ソーアームを負の第２メイン切込角に揺動した後で、揺動軸が第２端点に対し、
[ｈ２・(Ｄ２−ｈ２)]１／２−δ・ｓｉｎ(−α２)
で表される距離を有し、
ｈ２＝ｈ(−α２，Ｄ２)＝Ｄ２／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−α２)
が、第２ブレード径で、負の第２メイン切込角とするときの、使用ソーブレードの加工対象物内への切込深さを示す場合、使用ソーブレードの第１上方出口点の位置が第１端点の位置に一致し、揺動軸が第１端点に対し、
Ｄ２／２−δ・ｓｉｎ(−α２)
で表される距離を有する場合、使用ソーブレードの第１ブレード縁部の位置が第１端点の位置に一致し、揺動軸が第１端点に対し、
Ｂ２ａ−δ・ｓｉｎ(−α２)
で表される距離を有する場合、使用ブレードガードの第１ブレードガード縁部の位置が第１端点の位置に一致する。
【００２９】
好ましくは、ソーアームを負の第２メイン切込角に揺動した状態のソーヘッドを、
２・δ・｜ｓｉｎ(−α２)｜
の移動距離だけ、前進方向に移動する。このような移動距離により、第２メイン切込工程での切り残し部分の切除が完全に行われる。
【００３０】
これに代わる態様として、メイン切込処理は、第２メイン切込工程の後に、ソーアームの揺動角を第３メイン切込角、使用ソーブレードの径を第３ブレード径とし、使用ブレードガードの幅を、回転軸から第１ブレードガード縁部までの第１距離と、回転軸から第２ブレードガード縁部までの第２距離とからなる第３ブレードガード幅とする第３メイン切込工程を備え、この第３メイン切込工程において、ソーアームを引かれる状態とし、ソーヘッドを前進方向に移動する。
【００３１】
第１の作業形態では、ソーアームを負の第２メイン切込角に揺動した後の、ウォールソーの第１境界の位置が、第１端点の位置に一致するように、ソーヘッドを後進方向に移動し、このとき、ウォールソーの第１境界は、第１端点が障害物のない非制限端点の場合、加工対象物の表面における第１端点側の、使用ソーブレードの第１上方出口点によって形成され、第１端点に障害物があって、ブレードガードを用いずに切込作業を行う場合、第１端点側の、使用ソーブレードの第１ブレード縁部によって形成され、第１端点に障害物があって、ブレードガードを用いて切込作業を行う場合、第１端点側の、使用ブレードガードの第１ブレードガード縁部によって形成される。
【００３２】
切り残し部分の切除を行うため、ソーアームを負の第２メイン切込角に揺動した状態のソーヘッドを、
２・δ・｜ｓｉｎ(−α２)｜
の移動距離だけ、前進方向に移動し、次に、ソーアームを負の第３メイン切込角に揺動した後の、ウォールソーの第１境界の位置が、第１端点の位置に一致するように、ソーヘッドの位置を定め、揺動軸が第１端点に対し、
[ｈ３・(Ｄ３−ｈ３)]１／２−δ・ｓｉｎ(−α３)
で表される距離を有し、
ｈ３＝ｈ(−α３，Ｄ３)＝Ｄ３／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−α３)
が、第３ブレード径で、負の第３メイン切込角とするときの、使用ソーブレードの加工対象物内への切込深さを示す場合、使用ソーブレードの第１上方出口点の位置が第１端点の位置に一致し、揺動軸が第１端点に対し、
Ｄ３／２−δ・ｓｉｎ(−α３)
で表される距離を有する場合、使用ソーブレードの第１ブレード縁部の位置が第１端点の位置に一致し、揺動軸が第１端点に対し、
Ｂ３ａ−δ・ｓｉｎ(−α３)
で表される距離を有する場合、使用ブレードガードの第１ブレードガード縁部の位置が第１端点の位置に一致する。
【００３３】
第２の作業形態では、ソーアームを負の第３メイン切込角に揺動した後の、ウォールソーの第１境界の位置が、第１端点の位置に一致するように、ソーヘッドを前進方向に移動し、揺動軸が第１端点に対し、
[ｈ３・(Ｄ３−ｈ３)]１／２−δ・ｓｉｎ(−α３)
で表される距離を有し、
ｈ３＝ｈ(−α３，Ｄ３)＝Ｄ３／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−α３)
が、第３ブレード径で、負の第３メイン切込角とするときの、使用ソーブレードの加工対象物内への切込深さを示す場合、使用ソーブレードの第１上方出口点の位置が第１端点の位置に一致し、揺動軸が第１端点に対し、
Ｄ３／２−δ・ｓｉｎ(−α３)
で表される距離を有する場合、使用ソーブレードの第１ブレード縁部の位置が第１端点の位置に一致し、揺動軸が第１端点に対し、
Ｂ３ａ−δ・ｓｉｎ(−α３)
で表される距離を有する場合、使用ブレードガードの第１ブレードガード縁部の位置が第１端点の位置に一致する。
【００３４】
第３の作業形態では、正の第２メイン切込角から負の第３メイン切込角へと、負の揺動方向にソーアームを揺動し、ソーアームを負の第３メイン切込角に揺動した後で、揺動軸が第１端点に対し、
[ｈ３・(Ｄ３−ｈ３)]１／２−δ・ｓｉｎ(−α３)
で表される距離を有し、
ｈ３＝ｈ(−α３，Ｄ３)＝Ｄ３／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−α３)
が、第３ブレード径で、負の第３メイン切込角とするときの、使用ソーブレードの加工対象物内への切込深さを示す場合、使用ソーブレードの第１上方出口点の位置が第１端点の位置に一致し、揺動軸が第１端点に対し、
Ｄ３／２−δ・ｓｉｎ(−α３)
で表される距離を有する場合、使用ソーブレードの第１ブレード縁部の位置が第１端点の位置に一致し、揺動軸が第１端点に対し、
Ｂ３ａ−δ・ｓｉｎ(−α３)
で表される距離を有する場合、使用ブレードガードの第１ブレードガード縁部の位置が第１端点の位置に一致する。
【００３５】
第３の作業形態では、第２メイン切込工程において、切り残し部分の切除を全く行わない。ソーアームを揺動した後の、ウォールソーの第１境界の位置が、第１端点の位置に一致するように、距離を設定する。切り残し部分の切除を行わない作業形態では、非生産的な時間が最小となるが、端点においてより深い切込深さが得られるような、強力な回転用駆動モータが必要となる。
【００３６】
第１メイン切込工程及び第２メイン切込工程は、１つのソーブレード及び１つのブレードガードを用いて実行し、或いはこれに代え、第１のブレード径を有する第１ソーブレード及び第１のブレードガード幅を有する第１ブレードガードを用いて第１メイン切込工程を実行し、第２のブレード径を有する第２ソーブレード及び第２のブレードガード幅を有する第２ブレードガードを用いて第２メイン切込工程を実行する。
【００３７】
好ましい態様において、メイン切込処理の第１メイン切込工程は、予備切込工程であって、ソーヘッドは、コントロールユニットによって実行される切込制御の開始後に、開始位置に配置され、開始位置において、ソーアームを負の第１メイン切込角に揺動した後の、第１端点側にある、ウォールソーの第１境界の位置は、第１端点の位置に一致する。
【００３８】
このとき、揺動軸が第１端点に対し、
[ｈ１・(Ｄ１−ｈ１)]１／２−δ・ｓｉｎ(−α１)
で表される距離を有し、
ｈ１＝ｈ(−α１，Ｄ１)＝Ｄ１／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−α１)
が、第１ブレード径で、負の第１メイン切込角とするときの、使用ソーブレードの加工対象物内への切込深さを示す場合、使用ソーブレードの第１上方出口点の位置が第１端点の位置に一致し、揺動軸が第１端点に対し、
Ｄ１／２−δ・ｓｉｎ(−α１)
で表される距離を有する場合、使用ソーブレードの第１ブレード縁部の位置が第１端点の位置に一致し、揺動軸が第１端点に対し、
Ｂ１ａ−δ・ｓｉｎ(−α１)
で表される距離を有する場合、使用ブレードガードの第１ブレードガード縁部の位置が第１端点の位置に一致する。
【００３９】
本発明による制御方法は、メイン切込角が臨界揺動角以下となるあらゆるメイン切込工程に適用される。この臨界揺動角は、端点が障害物を有する場合、±９０°に相当し、端点が障害物のない非制限端点である場合、
１８０°−ａｒｃｃｏｓ[Δ／(δ＋Ｄ／２)]
に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】案内軌道とウォールソーとを有したウォールソーシステムを示す図である。
【図２Ａ】障害物のない非制限端点である第１端点と第２端点との間での切込作業を示す図である。
【図２Ｂ】障害物のない非制限端点である第１端点と第２端点との間での切込作業を示す図である。
【図３Ａ】ブレードガードで囲っていないソーブレードを用いた、障害物のある第１端点と第２端点との間での切込作業を示す図である。
【図３Ｂ】ブレードガードで囲っていないソーブレードを用いた、障害物のある第１端点と第２端点との間での切込作業を示す図である。
【図４Ａ】ブレードガードで囲ったソーブレードを用いた、障害物のある第１端点と第２端点との間での切込作業を示す図である。
【図４Ｂ】ブレードガードで囲ったソーブレードを用いた、障害物のある第１端点と第２端点との間での切込作業を示す図である。
【図５Ａ】本発明の制御方法を用い、障害物のない非制限端点である第１端点と、障害物のない非制限端点である第２端点との間で切込部を形成する場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。
【図５Ｂ】本発明の制御方法を用い、障害物のない非制限端点である第１端点と、障害物のない非制限端点である第２端点との間で切込部を形成する場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。
【図５Ｃ】本発明の制御方法を用い、障害物のない非制限端点である第１端点と、障害物のない非制限端点である第２端点との間で切込部を形成する場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。
【図５Ｄ】本発明の制御方法を用い、障害物のない非制限端点である第１端点と、障害物のない非制限端点である第２端点との間で切込部を形成する場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。
【図５Ｅ】本発明の制御方法を用い、障害物のない非制限端点である第１端点と、障害物のない非制限端点である第２端点との間で切込部を形成する場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。
【図５Ｆ】本発明の制御方法を用い、障害物のない非制限端点である第１端点と、障害物のない非制限端点である第２端点との間で切込部を形成する場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。
【図５Ｇ】本発明の制御方法を用い、障害物のない非制限端点である第１端点と、障害物のない非制限端点である第２端点との間で切込部を形成する場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。
【図５Ｈ】本発明の制御方法を用い、障害物のない非制限端点である第１端点と、障害物のない非制限端点である第２端点との間で切込部を形成する場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。
【図５Ｉ】本発明の制御方法を用い、障害物のない非制限端点である第１端点と、障害物のない非制限端点である第２端点との間で切込部を形成する場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。
【図５Ｊ】本発明の制御方法を用い、障害物のない非制限端点である第１端点と、障害物のない非制限端点である第２端点との間で切込部を形成する場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。
【図５Ｋ】本発明の制御方法を用い、障害物のない非制限端点である第１端点と、障害物のない非制限端点である第２端点との間で切込部を形成する場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。
【図５Ｌ】本発明の制御方法を用い、障害物のない非制限端点である第１端点と、障害物のない非制限端点である第２端点との間で切込部を形成する場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。
【図５Ｍ】本発明の制御方法を用い、障害物のない非制限端点である第１端点と、障害物のない非制限端点である第２端点との間で切込部を形成する場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。
【図５Ｎ】本発明の制御方法を用い、障害物のない非制限端点である第１端点と、障害物のない非制限端点である第２端点との間で切込部を形成する場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。
【図６Ａ】本発明の制御方法を用い、障害物のある第１端点と、障害物のない非制限端点である第２端点との間で切込部を形成する場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。
【図６Ｂ】本発明の制御方法を用い、障害物のある第１端点と、障害物のない非制限端点である第２端点との間で切込部を形成する場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。
【図６Ｃ】本発明の制御方法を用い、障害物のある第１端点と、障害物のない非制限端点である第２端点との間で切込部を形成する場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。
【図６Ｄ】本発明の制御方法を用い、障害物のある第１端点と、障害物のない非制限端点である第２端点との間で切込部を形成する場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。
【図６Ｅ】本発明の制御方法を用い、障害物のある第１端点と、障害物のない非制限端点である第２端点との間で切込部を形成する場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。
【図６Ｆ】本発明の制御方法を用い、障害物のある第１端点と、障害物のない非制限端点である第２端点との間で切込部を形成する場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。
【図６Ｇ】本発明の制御方法を用い、障害物のある第１端点と、障害物のない非制限端点である第２端点との間で切込部を形成する場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。
【図６Ｈ】本発明の制御方法を用い、障害物のある第１端点と、障害物のない非制限端点である第２端点との間で切込部を形成する場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
いくつかの図面を用い、本発明の実施形態について以下に説明する。これらの図面は、必ずしも忠実な尺度で実施形態を図示するものではなく、説明する上で有効であれば、概要を図示したり、幾分変形して図示している。図面から直ちに明らかとなる教示を補足する部分については、関連する先行技術を参照するものとする。このとき、実施形態の詳細な構成に関する様々な調整や変更が、本発明の大要から逸脱することなく可能である。明細書、図面、及び特許請求の範囲に示される本発明の様々な特徴は、個々に重要であるばかりでなく、任意に組み合わせて本発明を展開する上でも重要である。更に、明細書、図面、及び特許請求の範囲のいずれかに示される本発明の少なくとも２つの特徴の組み合わせは、いずれも本発明の範囲内に含まれるものである。本発明の大要は、以下に示す好ましい実施形態の厳密な構成や詳細に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示す主題よりも減縮された主題に限定されるものでもない。指定する寸法上の範囲に関し、提示した限界内にある数値は、限界値として開示されたものであり、必要に応じ、適宜採用しうるものである。簡明化を目的とし、同一または類似の機能を有する同一または類似の部材には、同じ参照符号を用いる。
【００４２】
図１は、案内軌道１１と、案内軌道１１上に移動可能に設けられた工作装置１２と、リモートコントロールユニット１３とを有したウォールソーシステム１０を示している。工作装置は、ウォールソー１２として構成され、切込ユニット１４と、モータ駆動式の駆動ユニット１５とを備えている。切込ユニットは、ソーヘッド１４として構成されており、ソーブレード１６として構成された加工具を備え、このソーブレード１６が、ソーアーム１７に取り付けられて、回転用駆動モータ１８により回転軸１９周りに回転駆動される。
【００４３】
作業者を保護するため、ソーブレード１６はブレードガード２１で囲まれており、ブレードガード２１は、ソーアーム１７に取り付けられている。ソーアーム１７は、揺動モータ２２により、揺動軸２３周りに揺動可能に構成されている。ソーブレード１６の径方向に沿ったソーアーム１７が形成する揺動角αにより、切込作業の対象となる加工対象物２４にソーブレード１６が入り込む切込深さの程度が定まる。回転用駆動モータ１８及び揺動モータ２２は、装置ハウジング２５の中に設けられる。モータ駆動式の駆動ユニット１５は、ガイドキャリッジ２６と移動用駆動モータ２７とを備え、本実施形態において、この移動用駆動モータ２７は、装置ハウジング２５の中に設けられる。ソーヘッド１４は、ガイドキャリッジ２６に取り付けられ、移動用駆動モータ２７により、案内軌道１１に沿って移動方向２８に移動可能となっている。装置ハウジング２５内には、回転用駆動モータ１８、揺動モータ２２、及び移動用駆動モータ２７に加え、ソーヘッド１４及び駆動ユニット１５の制御を行うコントロールユニット２９が設けられる。
【００４４】
ウォールソーシステム１０及び切込作業を監視するため、複数のセンサ素子を有したセンサ装置が設けられる。第１センサ素子は揺動角センサ３２として構成され、第２センサ素子は変位センサ３３として構成される。揺動角センサ３２は、ソーアーム１７の最新の揺動角を検出し、変位センサ３３は、案内軌道１１上のソーヘッド１４の最新の位置を検出する。検出値は、揺動角センサ３２及び変位センサ３３により、コントロールユニット２９に送信され、ウォールソー１２の制御に用いられる。
【００４５】
リモートコントロールユニット１３は、ユニットハウジング３５、入力部３６、表示部３７、及び制御部３８を備え、制御部３８は、ユニットハウジング３５内に設けられている。制御部３８は、入力部３６への入力を、制御指令及びデータに変換し、これら制御指令及びデータは、第１通信リンクを介してウォールソー１２に送信される。第１通信リンクは、無線通信リンク４１または通信ケーブル４２として構成される。本実施形態において、無線通信リンクは、電波通信リンク４１として構成され、リモートコントロールユニット１３の第１電波通信ユニット４３と、ウォールソー１２に設けられた第２電波通信ユニット４４との間に形成される。これに代え、無線通信リンク４１は、赤外線通信、ブルートゥース（登録商標）、無線ＬＡＮ、またはＷｉＦｉ（登録商標）リンクとして構成してもよい。
【００４６】
図２Ａ及び図２Ｂは、厚さｄを有した加工対象物２４に切込部５１を形成する場合の、図１に示したウォールソーシステム１０の案内軌道１１及びウォールソー１２を示している。切込部５１は、最終深さＴを有し、移動方向２８に沿って、第１端点Ｅ１と第２端点Ｅ２との間に延在する。移動方向２８に平行な方向を方向Ｘと定義し、第１端点Ｅ１から第２端点Ｅ２に向かう方向を、方向Ｘの前進方向とし、方向Ｘに直交して加工対象物２４内に入る加工対象物２４の厚み方向を方向Ｙと定義する。
【００４７】
切込部の端点は、障害物のない非制限端点、または障害物のある端点とすることができる。従って、両方の端点が障害物のない非制限端点での場合や、両方の端点が障害物のある端点の場合もあり、また一方が非制限端点で他方が障害物のある端点の場合もある。障害物のない非制限端点では、端点を通り過ぎる切り込み（オーバーカット）を許容するようにしてもよい。オーバーカットを利用し、端点の切込深さが、切込部の最終深さＴに達するようになる。図２Ａ及び図２Ｂの実施形態では、第１端点Ｅ１及び第２端点Ｅ２が、障害物のない非制限端点となっており、第１端点Ｅ１ではオーバーカットが許容されておらず、第２端点Ｅ２ではオーバーカットが生じている。
【００４８】
図２Ａは、取付位置Ｘ０にあるソーヘッド１４と、揺動角が０°の基本位置にあるソーアーム１７とを示している。ソーヘッド１４は、作業者により、ガイドキャリッジ２６を用い、案内軌道１１上の取付位置Ｘ０に配置される。ソーヘッド１４の取付位置Ｘ０は、第１端点Ｅ１と第２端点Ｅ２との間にあって、移動方向２８における揺動軸２３の位置により定まる。揺動軸２３の位置は、当該揺動軸２３の方向Ｘにおける位置が、ソーアーム１７を揺動しても変化しないので、ソーヘッド１４の位置を検知してウォールソー１２を制御するための基準位置ＸＲｅｆとして特に適している。これに代え、方向Ｘにおける別の位置を基準位置としてソーヘッド１４に設定することも可能であり、この場合には、方向Ｘにおける揺動軸２３までの距離を把握しておく必要がある。
【００４９】
本実施形態において、方向Ｘにおける第１端点Ｅ１及び第２端点Ｅ２の位置は、部分長を設定することにより定まる。取付位置Ｘ０と第１端点Ｅ１との距離は第１部分長Ｌ１により定まり、取付位置Ｘ０と第２端点Ｅ２との距離は第２部分長Ｌ２により定まる。これに代えて、部分長の一方（第１部分長Ｌ１または第２部分長Ｌ２）、及び第１端点Ｅ１と第２端点Ｅ２との距離として全長Ｌを与えることにより、方向Ｘにおける第１端点Ｅ１及び第２端点Ｅ２の位置を設定するようにしてもよい。
【００５０】
切込部５１は、所望の切込深さＴが得られるまで、複数回に分けた切込工程によって形成される。第１端点Ｅ１と第２端点Ｅ２との間の切込部分をメイン切込部とし、メイン切込部の切込処理をメイン切込処理とする。切込部の各端点では、障害物に対応した障害物側切込作業と称する補助的な端部切込作業と、非制限端点に対応し、オーバーカットを伴うオーバカット作業とを行うことができる。
【００５１】
メイン切込処理の手順は、作業者が設定を行うことが可能であり、様々な規定条件に応じ、ウォールソーシステムのコントロールユニットが定めることも可能である。予備切込工程とされる場合もある第１メイン切込工程は、減少させた切込深さと減少させた駆動モータの出力により実行し、ソーブレードの摩耗を防止するのが一般的である。更なるメイン切込工程は、同じ切込深さで実行するのが一般的であるが、様々な切込深さで行うことも可能である。規定条件は、作業者によって設定され、予備切込工程における切込深さ、予備切込工程における駆動出力、及び更なるメイン切込工程における最大切込深さが含まれる。これらの規定条件に基づき、コントロールユニットがメイン切込処理の手順を定めることができる。
【００５２】
切込作業におけるメイン切込工程は、単一のブレード径または２以上のブレード径で実行される。複数のソーブレードを用いる場合、切込作業は、最も小さいブレード径のソーブレードを用いて開始するのが一般的である。ソーアーム１７へのソーブレード１６の組付けを可能とするため、加工対象物２４の上方のソーアーム１７の基本位置にソーブレード１６を配置する必要がある。この規定条件が満たされているか否かは、ウォールソーシステム１０の２つの装置固有パラメータ、即ち、ソーアーム１７の揺動軸２３と加工対象物２４の上面５３との垂直方向の距離Δ、及びソーブレード１６の回転軸１９とソーアーム１７の揺動軸２３との距離であるソーアーム１７のアーム長δに依存する。これら２つの装置固有パラメータの合計が、ソーブレード１６のブレード径Ｄの半分（Ｄ／２）より大きければ、加工対象物２４の上方のソーアーム１７の基本位置にソーブレード１６が配置される。アーム長δが、ウォールソー１２の一定値の装置固有パラメータである一方、揺動軸２３と上面５３との垂直方向の距離Δは、ウォールソー１２の外形形状に加え、使用する案内軌道１１の外形形状にも依存する。
【００５３】
ソーブレード１６は、ソーアーム１７の端部に取り付けられ、切込作動の際に、回転用駆動モータ１８により回転軸１９周りに回転駆動される。図２Ａに示すソーアーム１７の基本位置では、揺動角が０°となり、ソーブレード１６の回転軸１９が、切込深さ方向５２において、揺動軸２３の上方にある。ソーブレード１６は、揺動軸２３周りにソーアーム１７を揺動することにより、揺動角が０°の基本位置から移動し、加工対象物２４の中に入っていく。ソーアーム１７を揺動する際、ソーブレード１６は、回転用駆動モータ１８により回転軸１９周りに回転駆動される。
【００５４】
作業者を保護するため、作業中は、ソーブレード１６をブレードガード２１で囲うようになっている。ウォールソー１２は、ブレードガード２１を有した状態で作動するか、或いはブレードガード２１のない状態で作動する。第１端点Ｅ１及び第２端点Ｅ２の領域で切込部を形成するため、例えば、ブレードガード２１を取り外すようにしてもよい。切込部を形成するために様々な径のソーブレードを用いる場合、ブレードガードも、それぞれのブレード径に対応した様々なブレードガード幅のものを用いるのが一般的である。
【００５５】
図２Ｂは、後進側に向かう負の揺動方向５４に揺動して負の揺動角−αにあるソーアーム１７を示している。ソーアーム１７は、負の揺動方向５４で０°〜−１８０°の揺動角の範囲に、また前進側に向かい負の揺動方向５４とは反対方向となる正の揺動方向５５で０°〜＋１８０°の揺動角の範囲に、それぞれ揺動位置を調整可能である。ソーヘッド１４が前進方向５６に移動する場合、図２Ｂに示す揺動状態のソーアーム１７は引かれる状態となる。一方、ソーヘッド１４が、前進方向５６とは逆の後進方向５７に移動する場合、図２Ｂに示す揺動状態のソーアーム１７は押される状態となる。
【００５６】
揺動角が±１８０°のときに、加工対象物２４内へのソーブレード１６の最大の切込深さが得られる。揺動軸２３周りのソーアーム１７の揺動によって、方向Ｘ及び方向Ｙにおける回転軸１９の位置が変化する。従って、回転軸１９の変動は、ソーアーム１７のアーム長δ及び揺動角αに応じて生じ、方向Ｘの変動距離δＸは、δ・ｓｉｎ（±α）となり、方向Ｙの変動距離δＹは、δ・ｃｏｓ（±α）となる。
【００５７】
加工対象物２４に対し、ソーブレード１６は、高さｈ、及び切込幅ｂを有した弓形の形状で切欠を形成する。弓状部分の高さｈは、加工対象物２４内へのソーブレード１６の切込深さに相当する。切込深さｈについて、式
Ｄ／２＝ｈ＋Δ＋δ・ｃｏｓ(α)
が成立し、式中、Ｄはソーブレード１６のブレード径、ｈはソーブレード１６の切込深さ、Δは揺動軸２３と加工対象物２４の上面５３との垂直方向の距離、δはソーアーム１７のアーム長、αは第１メイン切込角である。また、切込幅ｂについては、式
ｂ２＝(Ｄ／２)・８・ｈ−４・ｈ２＝４・Ｄ・ｈ−４・ｈ２＝４・ｈ・(Ｄ−ｈ)
が成立し、式中、ｈはソーブレード１６の切込深さ、Ｄはソーブレード１６のブレード径である。
【００５８】
切込作業の際のウォールソー１２の制御は、それぞれの端点が、障害物のある端点か否か、更に、障害物のある端点の場合には、切込作業でブレードガード２１を用いるか否かに応じて行われる。障害物のない非制限端点の場合、本発明に係る制御方法において、ウォールソー１２の制御は、加工対象物２４の上面５３におけるソーブレード１６の上方出口点に基づいて行われる。このソーブレード１６の上方出口点の位置は、方向Ｘにおける揺動軸２３の基準位置ＸＲｅｆ、方向Ｘにおける回転軸１９の変動距離δＸ、及び切込幅ｂに基づいて算出することができる。第１端点Ｅ１側の上方出口点を第１上方出口点５８とし、第２端点Ｅ２側の上方出口点を第２上方出口点５９とする。第１上方出口点５８については、
Ｘ(５８)＝ＸＲｅｆ＋δＸ−ｂ／２
が成立する一方、第２上方出口点５９については、
Ｘ(５９)＝ＸＲｅｆ＋δＸ＋ｂ／２
が成立し、このとき、
ｂ＝[ｈ・(Ｄ−ｈ)]１／２，ｈ＝ｈ(α，Ｄ)
である。
【００５９】
第１端点Ｅ１や第２端点Ｅ２が障害物のある端点の場合には、ウォールソー１２が第１端点Ｅ１や第２端点Ｅ２を通り越すことは不可能である。このような場合、本発明に係る制御方法では、揺動軸２３の基準位置ＸＲｅｆ、及びウォールソー１２の境界に基づいてウォールソー１２が制御される。このため、ブレードガード２１を用いずに切込作業を行う場合と、ブレードガード２１を用いて切込作業を行う場合とでは、制御が相違することになる。
【００６０】
図３Ａ及び図３Ｂは、それぞれ障害物のある端点として規定された第１端点Ｅ１と第２端点Ｅ２との間に切込部を形成する場合の、ウォールソーシステム１０を示しており、この切込作業はブレードガード２１を用いずに行われる。ブレードガード２１を用いずに切込作業を行う場合、第１端点Ｅ１側の第１ブレード縁部６１と、第２端点Ｅ２側の第２ブレード縁部６２とが、ウォールソー１２の境界を形成する。
【００６１】
方向Ｘにおける第１ブレード縁部６１及び第２ブレード縁部６２のそれぞれの位置は、揺動軸２３の基準位置ＸＲｅｆ、回転軸１９の変動距離δＸ、及びブレード径Ｄに基づき算出可能である。図３Ａは、ソーアーム１７が負の揺動方向５４に揺動して負の揺動角−α（０°〜−１８０°）の状態にあるウォールソー１２を示している。第１ブレード縁部６１については、
Ｘ(６１)＝ＸＲｅｆ＋δＸ・ｓｉｎ(−α)−Ｄ／２
が成立する一方、第２ブレード縁部６２については、
Ｘ(６２)＝ＸＲｅｆ＋δＸ・ｓｉｎ(−α)＋Ｄ／２
が成立する。一方、図３Ｂは、ソーアーム１７が正の揺動方向５５に揺動して正の揺動角α（０°〜＋１８０°）の状態にあるウォールソー１２を示している。第１ブレード縁部６１については、
Ｘ(６１)＝ＸＲｅｆ＋δＸ・ｓｉｎ(α)−Ｄ／２
が成立する一方、第２ブレード縁部６２については、
Ｘ(６２)＝ＸＲｅｆ＋δＸ・ｓｉｎ(α)＋Ｄ／２
が成立する。
【００６２】
図４Ａ及び図４Ｂは、それぞれ障害物のある端点として規定された第１端点Ｅ１と第２端点Ｅ２との間に切込部を形成する場合の、ウォールソーシステム１０を示しており、この切込作業はブレードガード２１を用いて行われる。ブレードガード２１を用いて切込作業を行う場合、第１端点Ｅ１側の第１ブレードガード縁部７１と、第２端点Ｅ２側の第２ブレードガード縁部７２とが、ウォールソー１２の境界を形成する。
【００６３】
方向Ｘにおける第１ブレードガード縁部７１及び第２ブレードガード縁部７２のそれぞれの位置は、揺動軸２３の基準位置ＸＲｅｆ、回転軸１９の変動距離δＸ、及びブレードガード幅Ｂに基づき算出可能である。図４Ａは、負の揺動角−α（０°〜−１８０°）にあるソーアーム１７と、ブレードガード幅Ｂを有して装着されたブレードガード２１とを有するウォールソー１２を示している。非対称のブレードガードを用い、切込制御を開始する前に、回転軸１９から第１ブレードガード縁部７１及び第２ブレードガード縁部７２のそれぞれまでの距離が求められているものとし、回転軸１９から第１ブレードガード縁部７１までの距離を第１距離Ｂａ、回転軸１９から第２ブレードガード縁部７２までの距離を第２距離Ｂｂとする。
【００６４】
第１ブレードガード縁部７１については、
Ｘ(７１)＝ＸＲｅｆ＋δＸ・ｓｉｎ(−α)−Ｂａ
が成立する一方、第２ブレードガード縁部７２については、
Ｘ(７２)＝ＸＲｅｆ＋δＸ・ｓｉｎ(−α)＋Ｂｂ
が成立する。一方、図４Ｂは、正の揺動角α（０°〜＋１８０°）にあるソーアーム１７と、ブレードガード幅Ｂのブレードガード２１とを有したウォールソー１２を示している。第１ブレードガード縁部７１については、
Ｘ(７１)＝ＸＲｅｆ＋δＸ・ｓｉｎ(α)−Ｂａ
が成立する一方、第２ブレードガード縁部７２については、
Ｘ(７２)＝ＸＲｅｆ＋δＸ・ｓｉｎ(α)＋Ｂｂ
が成立する。
【００６５】
図２Ａ及び図２Ｂは、それぞれが障害物のない非制限端点とされた第１端点Ｅ１及び第２端点Ｅ２の間の切込部を示し、図３Ａ及び図３Ｂは、それぞれが障害物のある端点とされた第１端点Ｅ１及び第２端点Ｅ２の間の切込部を示している。実際には、一方の端点が障害物のない非制限端点とされ、他方の端点が障害物のある端点とされた場合の切込作業も可能であり、この場合、非制限端点についてのウォールソーの制御は、ソーブレードの上方出口点に基づいて行われ、障害物のある端点についてのウォールソーの制御は、ブレード縁部（ブレードガード２１を伴わない切込作業）、またはブレードガード縁部（ブレードガード２１を伴う切込作業）に基づいて行われる。
【００６６】
第１上方出口点５８、第１ブレード縁部６１、及び第１ブレードガード縁部７１は、一括してウォールソー１２の「第１境界」と称し、第２上方出口点５９、第２ブレード縁部６２、及び第２ブレードガード縁部７２は、一括してウォールソー１２の「第２境界」と称する。
【００６７】
図５Ａ〜図５Ｎには、障害物のない非制限端点とされた第１端点Ｅ１と、同じく障害物のない非制限端点とされた第２端点Ｅ２との間の加工対象物２４の部分に、最終深さＴを有する切込部を形成する際の、案内軌道１１及びウォールソー１２を有した図１のウォールソーシステム１０が示されている。ウォールソー１２の制御は、第１端点Ｅ１側では、使用ソーブレードの第１上方出口点５８に基づいて行われ、第２端点Ｅ２側では、使用ソーブレードの第２上方出口点５９に基づいて行われる。
【００６８】
切込作業は、本発明に係るウォールソーシステムの制御方法により行われる。切込作業には、第１端点Ｅ１と第２端点Ｅ２との間で行われる少なくとも２つのメイン切込工程からなるメイン切込処理、第１端点Ｅ１について行われる第１端部切込処理、及び第２端点Ｅ２について行われる第２端部切込処理が含まれる。端点を通り過ぎるオーバーカットが許容される場合、障害物のない非制限端点についてのオーバーカットが規定され、そうでない場合には、端部切込処理が規定される。
【００６９】
メイン切込処理は、ソーアーム１７の揺動角を第１メイン切込角α１、使用ソーブレードの径を第１ブレード径Ｄ１、加工対象物２４における使用ソーブレードの切込深さを第１切込深さｈ１、使用ブレードガードの幅を第１ブレードガード幅Ｂ１とする第１メイン切込工程と、その後に行われ、ソーアーム１７の揺動角を第２メイン切込角α２、使用ソーブレードの径を第２ブレード径Ｄ２、加工対象物２４における使用ソーブレードの切込深さを第２切込深さｈ２、使用ブレードガードの幅を第２ブレードガード幅Ｂ２とする第２メイン切込工程とを備える。
【００７０】
本実施形態において、第１及び第２メイン切込工程は、同一のソーブレード１６と、これに組み合わされる同一のブレードガード２１とにより実行する。従って、第１メイン切込工程の第１ブレード径Ｄ１及び第２メイン切込工程の第２ブレード径Ｄ２は、ソーブレード１６のブレード径Ｄに相当し、第１メイン切込工程の第１ブレードガード幅Ｂ１及び第２メイン切込工程の第２ブレードガード幅Ｂ２は、ブレードガード２１のブレードガード幅Ｂに相当する。本実施形態において、ブレードガード２１は対称形状に構成されており、回転軸１９から、第１ブレードガード縁部７１及び第２ブレードガード縁部７２のそれぞれまでの距離は、Ｂ／２となる。非対称形状のブレードガードの場合は、回転軸１９から第１ブレードガード縁部７１までの第１距離Ｂａと、回転軸１９から第２ブレードガード縁部７２までの第２距離Ｂｂとを用いる。
【００７１】
図５Ａは、ソーヘッド１４が取付位置Ｘ０にあり、ソーアーム１７が揺動角０°の基本位置にあるウォールソー１２を示している。本発明による制御方法を開始すると、ソーヘッド１４を取付位置Ｘ０から開始位置ＸＳｔａｒｔに移動する（図５Ｂ）。本実施形態において、第１切込工程の切込作業は、第１端点Ｅ１側で開始される。開始位置ＸＳｔａｒｔにおいて、揺動軸２３は、第１端点Ｅ１までの距離が、
[ｈ１・（Ｄ１−ｈ１)]１／２−δ・ｓｉｎ(−α１)
となっており、この式中、
ｈ１＝ｈ(−α１，Ｄ１)＝Ｄ１／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−α１)
は、負の第１メイン切込角−α１とするときの、使用中のソーブレード１６の加工対象物２４内への切込深さを示す。
【００７２】
加工対象物２４にソーブレード１６を切り込む際には、ソーブレード１６が回転用駆動モータ１８によって回転軸１９周りに回転駆動され、ソーアーム１７を、揺動角０°の基本位置から負の揺動方向５４に向け、揺動軸２３周りに揺動する。ソーアーム１７の揺動角は、揺動の際に揺動角センサ３２によって定期的に計測される。揺動角が負の第１メイン切込角−α１に達すると、ソーアーム１７の揺動を停止する（図５Ｃ）。図５Ｂに示す位置にソーヘッド１４を停止する際、ソーアーム１７を負の第１メイン切込角−α１に揺動した後の、第１端点Ｅ１側にある、第１上方出口点５８の位置が、第１端点Ｅ１の位置に一致するように、第１端点Ｅ１からの距離が定められている。
【００７３】
次に、第２端点Ｅ２に向けて、ソーヘッド１４を前進方向５６に移動する（図５Ｄ）。移動の際に、ソーヘッド１４の位置は、変位センサ３３によって定期的に計測される。そして、第２端点Ｅ２までの揺動軸２３の距離が、
[ｈ１・(Ｄ１−ｈ１)]１／２＋δ・ｓｉｎ(−α１)
になると、ソーヘッド１４を停止する（図５Ｅ）。次に、正の揺動方向５５に、負の第１メイン切込角−α１から正の第１メイン切込角＋α１へと、ソーアーム１７を揺動軸２３周りに揺動する（図５Ｆ）。第２端点Ｅ２までの距離を演算する際には、負の第１メイン切込角−α１から正の第１メイン切込角＋α１への揺動に伴う、回転軸１９の変位が考慮される。即ち、ソーアーム１７を正の第１メイン切込角＋α１に揺動した後の、第２端点Ｅ２側にある、ソーブレード１６の第２上方出口点５９の位置が、第２端点Ｅ２の位置に一致するように、この距離が設定されている。
【００７４】
このようなソーアーム１７の揺動により、揺動軸２３の周辺領域には、ソーブレード１６によって切除する必要のある切り残し部分が、依然として存在する。この切り残し部分は、別途行われる作業によって切除することが可能であり、或いは次のメイン切込工程で切除することが可能である。図５Ｇに示す実施形態では、第１メイン切込工程で、この切り残し部分を完全に切除する。このため、正の第１メイン切込角＋α１への揺動後、ソーヘッド１４を、
２・δ・｜ｓｉｎ(−α１)｜
の移動距離だけ、後進方向５７に移動する（図５Ｇ）。切り残し部分を切除すると第１メイン切込工程が終了し、ソーヘッド１４の移動により第２メイン切込工程を開始する。
【００７５】
そして、第２端点Ｅ２までの揺動軸２３の距離が、
[ｈ２・(Ｄ２−ｈ２)]１／２＋δ・ｓｉｎ(＋α２)
となるように、移動方向２８におけるソーヘッド１４の位置を定める（図５Ｈ）。この位置において、ソーアーム１７を、正の第１メイン切込角＋α１から正の第２メイン切込角＋α２に揺動する（図５Ｉ）。図５Ｈに示す配置を行う際には、ソーアーム１７を正の第２メイン切込角＋α２に揺動した後の、第２端点Ｅ２側にある、ソーブレード１６の第２上方出口点５９の位置が、第２端点Ｅ２の位置に一致するように、距離が調整されている。
【００７６】
次に、第１端点Ｅ１に向け、ソーヘッド１４を後進方向５７に移動し（図５Ｊ）、移動の際には、ソーヘッド１４の位置が、変位センサ３３によって定期的に計測される。そして、第１端点Ｅ１までの揺動軸２３の距離が、
[ｈ２・(Ｄ２−ｈ２)]１／２−δ・ｓｉｎ(−α２)
になると、ソーヘッド１４を停止する（図５Ｋ）。次に、負の揺動方向５４に向け、負の第２メイン切込角−α２へと、ソーアーム１７を揺動する（図５Ｌ）。図５Ｋの停止の位置に関し、第１端点Ｅ１までの距離を設定する際には、ソーアーム１７を負の第２メイン切込角−α２に揺動した後の、第１端点Ｅ１側にある、ソーブレード１６の第１上方出口点５８の位置が、第１端点Ｅ１の位置に一致するように、距離が調整されている。
【００７７】
切り残し部分を切除するため、ソーヘッド１４を、
２・δ・｜ｓｉｎ(−α２)｜
の移動距離だけ、前進方向５６に移動する（図５Ｍ）。切り残し部分を切除すると、第２メイン切込工程が終了し、従って第１端点Ｅ１と第２端点Ｅ２との間の切込作業も終了する。本発明の制御方法の終了時には、揺動角０°の基本位置にソーアーム１７を移動する（図５Ｎ）。
【００７８】
図５Ｅ〜図５Ｈには、第１メイン切込工程の終了時における切り残し部分の完全な切除と、第２メイン切込工程を開始するためのソーヘッド１４の配置とが示されている。これに代わる第１変形例においては、切り残し部分の切除とソーヘッド１４の移動とを併せて行う。ソーアーム１７を正の第１メイン切込角＋α１に揺動した後で、揺動軸２３が第２端点Ｅ２に対し、
[ｈ２・(Ｄ２−ｈ２)]１／２−δ・ｓｉｎ(＋α２)
で表される距離を有するまで、ソーヘッド１４を後進方向５７に移動する。このとき、ソーアーム１７を正の第２メイン切込角＋α２に揺動した後の、ソーブレード１６の第２上方出口点５９の位置が、第２端点Ｅ２の位置に一致するように、この距離が調整されている。
【００７９】
第２変形例では、切り残し部分の切除を省略する。コントロールユニット２９は、移動方向２８において、揺動軸２３が第２端点Ｅ２に対し、
[ｈ２・(Ｄ２−ｈ２)]１／２−δ・ｓｉｎ(＋α２)
で表される距離を有する位置で、ソーヘッド１４を停止する。この位置で、ソーアーム１７を、負の第１メイン切込角−α１から正の第２メイン切込角＋α２に揺動する。ソーヘッド１４を停止したときの距離は、ソーアーム１７を正の第２メイン切込角＋α２に揺動した後の、第２端点Ｅ２側にある、ソーブレード１６の第２上方出口点５９の位置が、第２端点Ｅ２の位置に一致するように調整されている。切り残し部分の切除を行わない変形例は、非生産的な時間が最も短くなるが、端点の部分での、より深い切込作業を可能とする強力な回転用駆動モータ１８が必要となる。
【００８０】
図５Ａ〜図５Ｎは、第１メイン切込工程及び第２メイン切込工程によるメイン切込処理を示している。メイン切込工程の数は、特に、切込作業の最終深さＴ、加工対象物２４の素材、及び回転用駆動モータ１８の出力に応じたものとなる。個々のメイン切込工程におけるメイン切込角αｊ及び切込深さｈｊは、作業者が設定することが可能であり、或いはウォールソー１２のコントローラ２９が、切込作業に関する既定条件に基づき、個々のメイン切込工程におけるメイン切込角または切込深さを演算する。
【００８１】
図６Ａ〜図６Ｈには、障害物のある端点とされた第１端点Ｅ１と、障害物のない非制限端点とされた第２端点Ｅ２との間で切込部を形成する場合の、ウォールソー１２を有したウォールソーシステム１０が示されている。ウォールソー１２の制御は、第１端点Ｅ１側では、第１ブレード縁部６１（ブレードガード２１不使用時）、または第１ブレードガード縁部７１（ブレードガード２１使用時）に基づいて行われ、第２端点Ｅ２側では、使用ソーブレードの第２上方出口点５９に基づいて行われる。
【００８２】
切込作業は、本発明に係るウォールソーシステムの制御方法により行われる。この切込作業は、所望の最終深さＴが得られるまで、複数のメイン切込工程からなるメイン切込処理によって行われる。
【００８３】
メイン切込処理は、ソーアーム１７の揺動角を第１メイン切込角α１とし、使用ソーブレードの径を第１ブレード径Ｄ１とし、第１切込深さｈ１とする第１メイン切込工程と、ソーアーム１７の揺動角を第２メイン切込角α２とし、使用ソーブレードの径を第２ブレード径Ｄ２とし、第２切込深さｈ２とする第２メイン切込工程と、ソーアーム１７の揺動角を第３メイン切込角α３とし、使用ソーブレードの径を第３ブレード径Ｄ３とし、第３切込深さｈ３とする第３メイン切込工程とを備える。
【００８４】
本実施形態において、第１メイン切込工程は、第１ソーブレード１６.1及び第１ブレードガード２１.1を用いて行い、第１ソーブレード１６.1は第１のブレード径Ｄ.1を有し、第１ブレードガード２１.1は第１のブレードガード幅Ｂ.1を有する。第１メイン切込工程の第１ブレード径Ｄ１は、第１ソーブレード１６.1の第１のブレード径Ｄ.1に相当し、第１メイン切込工程の第１ブレードガード幅Ｂ１は、第１ブレードガード２１.1の第１のブレードガード幅Ｂ.1に相当する。
【００８５】
本実施形態において、第２メイン切込工程及び第３メイン切込工程は、第２ソーブレード１６.2及び第２ブレードガード２１.2を用いて行われる。第２ソーブレード１６.2は第２のブレード径Ｄ.2を有し、第２ブレードガード２１.2は第２のブレードガード幅Ｂ.2を有する。第２メイン切込工程の第２ブレード径Ｄ２、及び第３メイン切込工程の第３ブレード径Ｄ３は、第２ソーブレード１６.2の第２のブレード径Ｄ.2に、第２メイン切込工程の第２ブレードガード幅Ｂ２、及び第３メイン切込工程の第３ブレードガード幅Ｂ３は、第２ブレードガード２１.2の第２のブレードガード幅Ｂ.2に、それぞれ相当する。
【００８６】
切込作業は、第１端点Ｅ１側で開始する。第１ブレードガード２１.1が装着されているので、第１端点Ｅ１の側におけるウォールソー１２の制御は、第１ブレードガード２１.1の第１ブレードガード縁部７１.1に基づいて行われる。本発明による制御方法を開始すると、ソーヘッド１４を開始位置に配置し、この開始位置では、第１端点Ｅ１までの揺動軸２３の距離が、
Ｂ１／２−δ・ｓｉｎ(−α１)
となっている。この開始位置において、ソーアーム１７を、揺動角０°の基本位置から負の第１メイン切込角−α１へと、負の揺動方向５４に揺動し、ソーアーム１７が負の第１メイン切込角−α１に揺動した状態で、ソーヘッド１４を前進方向５６に移動する（図６Ａ）。
【００８７】
第２端点Ｅ２までの揺動軸２３の距離が、
[ｈ１・(Ｄ１−ｈ１)]１／２＋δ・ｓｉｎ(＋α１)
となるまで前進方向５６にソーヘッド１４を移動し、この式中、
ｈ１＝ｈ(＋α１，Ｄ１)＝Ｄ１／２−Δ−δ・ｃｏｓ(＋α１)
は、第１のブレード径Ｄ.1に相当する第１ブレード径Ｄ１で、正の第１メイン切込角＋α１としたときの、第１ソーブレード１６.1の加工対象物２４内への切込深さを示している。次に、ソーアーム１７を、正の揺動方向５５に向け、正の第１メイン切込角α１に揺動し、切り残し部分の切除が行われる。
【００８８】
ソーブレードを第１ソーブレード１６.1から第２ソーブレード１６.2に変えるため、ソーヘッド１４を待機位置に配置し、揺動角０°の基本位置にソーアーム１７を揺動する（図６Ｂ）。待機位置は、第１ソーブレード１６.1及び第１ブレードガード２１.1の揺動及び取り外し、並びに第２ソーブレード１６.2及び第２ブレードガード２１.2の取り付け及び揺動が可能となるように選定される。また、第２メイン切込工程を始めるためのソーヘッド１４の移動距離は可能な限り短くすべきであり、待機位置が、第２メイン切込工程の開始位置に一致するのが理想的である。
【００８９】
第２端点Ｅ２は、障害物のない非制限端点であるため、第１ソーブレード１６.1及び第１ブレードガード２１.1の取り外し、並びに第２ソーブレード１６.2及び第２ブレードガード２１.2の取り付けは、容易に行うことが可能である。待機位置では、第２端点Ｅ２までの揺動軸２３の距離が、
[ｈ２・(Ｄ２−ｈ２)]１／２＋δ・ｓｉｎ(＋α２)
となっており、この式中、
ｈ２＝ｈ(＋α２，Ｄ２)＝Ｄ２／２−Δ−δ・ｃｏｓ(＋α２)
は、第２のブレード径Ｄ.2に相当する第２ブレード径Ｄ２で、正の第２メイン切込角＋α２としたときの、第２ソーブレード１６.2の加工対象物２４内への切込深さを示している。待機位置のこのような距離は、ソーアーム１７を正の第２メイン切込角＋α２に揺動後の、第２端点Ｅ２側にある、ソーブレード１６.2の第２上方出口点５９.2の位置が、第２端点Ｅ２の位置に一致するように設定されている（図６Ｃ）。
【００９０】
第２ソーブレード１６.2及び第２ブレードガード２１.2を取り付け、切込制御を再開するが、このときウォールソー１２は待機位置にある。そして、ソーアーム１７が正の第２メイン切込角＋α２に揺動した状態のソーヘッド１４を、第２ソーブレード１６.2が回転した状態で、後進方向５７に移動する。第２メイン切込工程から第３メイン切込工程への移行では、切り残し部分が完全に切除されるが（図６Ｄ）、これに代えて、切り残し部分を部分的に切除するようにしてもよいし、切り残し部分を切除することなく移行を行うようにしてもよい。ウォールソー１２の制御は、第２ブレードガード２１.2の第１ブレードガード縁部７１.2に基づいて行われる。
【００９１】
−１８０°のメイン切込角−α３で第３メイン切込工程を行うためのソーヘッド１４の配置は、−９０°の臨界揺動角αｋｒｉｔに基づき行う。このとき、第１端点Ｅ１までの揺動軸２３の距離を、
Ｂ.2／２−δ・ｓｉｎ(−９０°)＝Ｂ.2／２＋δ
とする。次に、ソーアーム１７を、−１８０°の第３メイン切込角−α３に揺動する（図６Ｅ）。第３メイン切込工程は、メイン切込処理における最終メイン切込工程となっているので、最終メイン切込工程の前に、第１端点Ｅ１の部分の端部切込作業を行う。端部切込作業を行うため、第２ブレードガード２１.2の第１ブレードガード縁部７１.2の位置が、第１端点Ｅ１の位置に一致するまで、ソーアーム１７を−１８０°の第３メイン切込角−α３に揺動した状態で、ソーヘッド１４を後進方向５７に移動する（図６Ｆ）。第２ブレードガード２１.2を取り外し、ブレードガードなしの状態で端部切込作業を行えば、第１端点Ｅ１の部分の端部切込処理を改善することができる。ブレードガードなしの状態とした場合は、第２ソーブレード１６.2の第１ブレード縁部６１.2の位置が第１端点Ｅ１の位置に一致するまで、ソーアーム１７を−１８０°の第３メイン切込角−α３に揺動した状態で、ソーヘッド１４を後進方向５７に移動する。
【００９２】
次に、ソーアーム１７を負の第３メイン切込角−α３に揺動した状態で、前進方向５６に向け、第３メイン切込工程を行う。第２端点Ｅ２までの揺動軸２３の距離が、
[ｈ３・(Ｄ３−ｈ３)]１／２＋δ・ｓｉｎ(−１８０°)＝[ｈ３・(Ｄ３−ｈ３)]１／２
となるときに、ソーヘッド１４を停止し、この式中、
ｈ３＝ｈ(−α３，Ｄ３)＝Ｄ３／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−１８０°)＝Ｄ３／２−Δ＋δ
は、第２のブレード径Ｄ.2に相当する第３のブレード径Ｄ３で、−１８０°の負の第３メイン切込角−α３としたときの、使用ソーブレードの加工対象物２４内への切込深さを示している。第２端点Ｅ２で、端点を通り過ぎるオーバーカットが許容される場合は、第２端点Ｅ２の部分の端部切込作業が、最終メイン切込工程の後で行われる（図６Ｈ）。
【００９３】
図５Ａ〜図５Ｎに示す切込作業、及び図６Ａ〜図６Ｈに示す切込作業では、次のメイン切込角へのソーアーム１７の揺動を１段階で行っている。硬質の素材の場合や、ソーブレード１６に低出力の回転用駆動モータ１８を用いる場合には、中間揺動角を用い、少なくとも２段階でソーアーム１７の揺動を行うのが、ソーブレード１６にとって有利であり、この場合は、中間揺動角に揺動する毎に、ソーブレード１６による緩和切込作業が行われる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
0006487536.tif 000004
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
0006487536.tif 000006
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
0006487536.tif 000008
【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図５Ｇ】
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【図５Ｈ】
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【図５Ｉ】
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【図５Ｊ】
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【図５Ｋ】
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【図５Ｌ】
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【図５Ｍ】
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【図５Ｎ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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【図６Ｇ】
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【図６Ｈ】
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