(57)【要約】【課題】ワイヤーソーイング装置を制御する油圧ユニットにおいて、駆動プーリの停止や空転が発生した際に速やかに対処可能なものを提供する。【解決手段】本発明は、切断用ワイヤー、切断用ワイヤーを駆動する駆動プーリ、駆動プーリを回転駆動させる油圧モータ、を備えたワイヤーソーイング装置に接続され、前記油圧モータを制御するための油圧ユニットにおいて、油圧ユニットからの圧油の油圧を検出し、これを油圧値Ｆに変換する圧力センサーと、圧力センサーと接続し油圧値を監視する制御装置とを備えるワイヤーソーイング装置の油圧ユニットである。この制御装置は、切断対象物の抵抗によりワイヤーの駆動が停止した際の油圧値である最大負荷油圧値Ｆｍａｘ、駆動プーリからワイヤーが外れた際の油圧値である無負荷時油圧値Ｆｍｉｎ、が設定されており、油圧値Ｆが、Ｆ≧Ｆｍａｘ又はＦ≦Ｆｍｉｎとなったとき、油圧ユニットを停止させるようになっている【選択図】図２
2008044075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切断対象物に掛け渡された無端状の切断用ワイヤーと、前記切断用ワイヤーを駆動する駆動プーリと、前記駆動プーリを回転駆動させる油圧モータと、を備えたワイヤーソーイング装置に油圧ホースを介して接続され、前記油圧モータを制御するための油圧ユニットにおいて、
前記油圧ホースから分岐され、油圧ユニットからの圧油の油圧を検出し、これを油圧値Ｆに変換する圧力センサーと、
前記圧力センサーと接続し、前記油圧値を監視する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、切断対象物の抵抗によりワイヤーの駆動が停止した際の油圧値である最大負荷油圧値Ｆｍａｘと、駆動プーリからワイヤーが外れた際の油圧値である無負荷時油圧値Ｆｍｉｎと、が設定されており、前記油圧値Ｆが、Ｆ≧Ｆｍａｘ、又は、Ｆ≦Ｆｍｉｎとなったとき、油圧ユニットを停止させるようになっていることを特徴とするワイヤーソーイング装置の油圧ユニット。
【請求項２】
制御装置は、少なくとも、圧力センサーから入力された油圧値を表示するデジタルパネルメータを備える請求項１記載のワイヤーソーイング装置の油圧ユニット。
【請求項３】
切断対象物に掛け渡された無端状の切断用ワイヤーと、前記切断用ワイヤーを駆動する駆動プーリと、前記駆動プーリを回転駆動させる油圧モータと、を備えたワイヤーソーイング装置により前記切断対象物を切断するにあたり、
前記油圧モータに、前記ワイヤーソーイング装置とは分離された油圧ユニットを接続し、前記油圧ユニットからの圧油により油圧モータを駆動・制御して切断する方法であって、
切断対象物の抵抗によりワイヤーの駆動が停止した際の前記油圧ユニットにおける油圧値である最大負荷油圧値Ｆｍａｘと、
駆動プーリからワイヤーが外れた際の前記油圧ユニットにおける油圧値である無負荷時油圧値Ｆｍｉｎと、を設定した後に切断作業を開始し、
切断作業中、油圧ユニットからの圧油の油圧値Ｆをモニタリングし、Ｆ≧Ｆｍａｘ、又は、Ｆ≦Ｆｍｉｎとなったときに油圧ユニットを停止させるワイヤーソーイング装置による切断方法。
【請求項４】
油圧ユニットにおける油圧値Ｆのモニタリングを，油圧モータと油圧ユニットとを接続する油圧ホースから分岐された圧力センサーにより行なう請求項１記載のワイヤーソーイング装置による切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造物、コンクリート製品、石材等の切断に用いられるワイヤーソーイング装置を制御するための油圧ユニット及びワイヤーソーイング装置による切断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビル、地下鉄あるいは地下街などの建造物の壁、床あるいは天井、橋脚、堤防または各種プラントその他のコンクリート、鉄筋コンクリート構造物、ヒューム管などのコンクリート二次製品を含むコンクリート製品、石材等の切断にワイヤーソーイング装置が広く用いられている。
【特許文献１】特開平７−１５８２９０号公報
【特許文献２】特開平７−１５８２９０号公報
【０００３】
このワイヤーソーイング装置は、無端状の切断用ワイヤーを切断対象物に掛け渡し、切断用ワイヤーを巻回した駆動プーリを回転駆動させることで切断対象物の周囲を周回移動させて、切断を行なうものである。また、駆動プーリの回転駆動は、これと連動させた油圧モータにより行なっている。そして、油圧モータの制御は、ワイヤーソーイング装置とは別の油圧ユニットを設置し、ここから圧油を送油することによりなされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ワイヤーソーイング装置による切断作業において、通常、切断対象物は均一な硬さを有するものではなく、部分的に硬度が高く切断用ワイヤーにかかる負荷が大きくなる場合がある。例えば、鉄筋コンクリートの切断においては、コンクリート部分と鉄筋の部分とでは硬度が異なり、また、鉄筋もその材質、直径によりワイヤーにかかる負荷は異なる。そして、ワイヤーが鉄筋を噛み込んだときのように、切断対象物による負荷が極大となった場合、ワイヤーは移動不能となり、それと連動して駆動プーリも停止する。このような状態であっても、油圧ユニットは、ワイヤーソーイング装置への送油を継続するため、油圧ユニットと装置との間の油圧ホースやモータ内の油圧が上昇することとなる。
【０００５】
そこで、一般的な油圧ユニットは、リリーフ弁を備えており、異常時にリリーフ弁を作動させることでワイヤーソーイング装置への送油を停止するようになっている。しかしながら、送油を停止しても油圧ユニット自体は作動したままであり、ユニット内部の油圧は上昇し続けることとなり危険である。
【０００６】
また、コンクリート等の切断現場は、少なからず振動を受ける環境であり、作業中、予期せぬ振動を受けたとき、ワイヤーがプーリから外れることがある。このような場合においては、駆動プーリは無負荷状態で空転し、油圧ユニットは送油しつづけるため、油圧ユニットの油圧が大きく低下する。
【０００７】
油圧ユニットの安全性の確保、復旧の便宜を考慮すれば、上記のような油圧の異常な上昇、下降が生じたとき、より迅速に油圧ユニットを停止させることが必要である。この点、従来の油圧ユニットは、緊急停止ボタンを備えており、異常発生時に作業員が手動で装置を停止できるようにはなっている。
【０００８】
しかしながら、作業員は必ずしも常に油圧ユニットの側にいるとは限らず、若干の距離を置いて作業を監視することが多い。そのため、上記のような以上が発生した場合、直ちに停止ボタンを押すことができるとは限らず、対処が遅くなることがある。
【０００９】
そこで、本発明は、ワイヤーソーイング装置を制御する油圧ユニットにおいて、上記のような異常発生時に速やかに対処可能なものを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような課題を解決する本発明は、切断対象物に掛け渡された無端状の切断用ワイヤーと、前記切断用ワイヤーを駆動する駆動プーリと、前記駆動プーリを回転駆動させる油圧モータと、を備えたワイヤーソーイング装置に油圧ホースを介して接続され、前記油圧モータを制御するための油圧ユニットにおいて、前記油圧ホースから分岐され、油圧ユニットからの圧油の油圧を検出し、これを油圧値Ｆに変換する圧力センサーと、前記圧力センサーと接続し、前記油圧値を監視する制御装置と、を備え、前記制御装置は、切断対象物の抵抗によりワイヤーの駆動が停止した際の油圧値である最大負荷油圧値Ｆｍａｘと、駆動プーリからワイヤーが外れた際の油圧値である無負荷時油圧値Ｆｍｉｎと、が設定されており、前記油圧値Ｆが、Ｆ≧Ｆｍａｘ、又は、Ｆ≦Ｆｍｉｎとなったとき、油圧ユニットを停止させるようになっていることを特徴とするワイヤーソーイング装置の油圧ユニットである。
【００１１】
本発明は、異常発生時にユニット全体の稼動を停止するための制御装置を備える。この制御装置には、使用するワイヤーソーイング装置の構成に応じて、油圧の上限、下限の２つの設定値が記憶される。そして、制御装置は、切断作業中、圧力センサーにより油圧ユニットからの油圧を監視し、油圧値が設定値に達した段階で速やかに装置を停止させる。これにより、従来、作業員が目視により手動で行なっていた緊急時の装置停止を、自動的に行なうことができ、装置保全、安全性の確保がなされる。
【００１２】
ここで、油圧ユニットを停止させるための設定値は、上限となる最大負荷油圧値Ｆｍａｘは、切断対象物の抵抗によりワイヤーの駆動が停止した際の油圧値であり、下限となる無負荷時油圧値Ｆｍｉｎは、駆動プーリからワイヤーが外れた際の油圧値である。これらの値の具体的な設定方法としては、下限となる無負荷時油圧値Ｆｍｉｎについては、ワイヤーソーイング装置を組み立て、これと油圧ユニットとを接続した直後に無負荷（切断対象物にワイヤーをセットしていない状態）で油圧ユニット及び駆動モータを作動させたときの圧力の測定値を基準とし、測定値より０．２〜２．０ＭＰａ、好ましくは０．５〜１．０ＭＰａ高い値を設定値とする。一方の最大負荷油圧値Ｆｍａｘについては、ワイヤーが停止する状態を模擬的に作り出し、その際の圧力の測定値を基準として設定する。例えば、油圧ホース（ワイヤーソーイング装置）を取り付けていない状態で油圧ユニットを作動させると、油圧ユニット内の油圧は上昇しリリーフ弁が作動する。このリリーフ弁の作動圧力は、ワイヤーの停止状態における圧力と同じであるからこの圧力の測定値を基準として設定できる。設定値は、測定値より０．２〜２．０ＭＰａ、好ましくは０．５〜１．０ＭＰａ低い値とする。
【００１３】
油圧ユニットの油圧は切断作業中、確認できることが望ましいことから、本発明で使用する制御装置には、圧力センサーから入力された油圧値を表示するデジタルパネルメータを備えたものが好ましい。デジタルパネルメータには、油圧値の他、最大負荷圧力及び無負荷時油圧値値を表示しても良い。
【００１４】
また、制御装置は、油圧ユニットとは独立した起動スイッチを備えていることが好ましい。切断作業の初期においては、ワイヤーソーイング装置は無負荷状態に近いことから、油圧ユニットの油圧は低いため、油圧ユニットと制御装置とを連動させて起動させると、切断所期に油圧値Ｆが無負荷時油圧値Ｆｍｉｎよりも低いとして、油圧ユニットを停止させてしまうからである。そこで、制御装置は油圧ユニットとは別に起動できるようにすることで、切断初期は制御装置を起動せず、切断作業が進行し、油圧が無負荷時油圧値Ｆｍｉｎより高くなった時点で起動させて監視を行なうことが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、ワイヤーソーイング装置に異常が発生しても速やかに対処することができ、油圧ユニットの保全、安全性の確保が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係るワイヤーソーイング装置の油圧ユニット及び切断方法の好適な実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態で使用したワイヤーソーイング装置１００を示すものである。ワイヤーソーイング装置１００は、無端状の切断用ワイヤー１１０を用いてコンクリート構造物等の切断対象物Ｗを切断する装置であり、切断対象物Ｗに固定されるベース１２０と、垂直上方に延びる支柱１２３と、切断用ワイヤー１１０の駆動プーリ１３０と、駆動プーリ１３０を回転させる油圧モータ１３１が設置されている。駆動プーリ１３０および油圧モータ１３１は、支柱１２３に取り付けられたプーリ固定台１３２を介してベース１２０に固定されている。尚、本実施形態のワイヤーソーイング装置１００は、駆動プーリ１３０およびプーリ駆動モータ１３１がベース１２０に対して固定されている。これは、駆動プーリ１３０およびプーリ駆動モータ１３１はワイヤーソーイング装置１００の中でも重量の大きなものであるところ、このような構造にすることで、装置の重心が安定し、切断動作中に装置のバランスが崩れるようなことが防止されるようにするためである。但し、本発明で適用されるワイヤーソーイング装置は、かかる駆動プーリが固定されたものに限定されず、駆動プーリが可動の形式のワイヤーソーイング装置（例えば、特許文献１記載のもの）であっても良い。
【００１８】
支柱１２３には、これに沿って上下動するスライダ１４０が取り付けられており、スライダ１４０には、切断用ワイヤー１１０が掛けられる左右一対のテンションプーリ１４１、１４２が設置されている。テンションプーリ１４１、１４２は、本実施形態のワイヤーソーイング装置１００で駆動プーリ１３０が固定されていることを考慮し、切断作業の進行に伴い生じる切断用ワイヤー１１０の緩みを解消し、切断用ワイヤー１００に張力を付与し続けるために上下動するものである。従って、駆動プーリが可動のワイヤーソーイング装置においては、駆動プーリの移動により切断用ワイヤーのテンションを維持することができるため、本実施形態のようなテンションプーリの適用は不要である。そして、本発明は、かかる形式のワイヤーソーイング装置にも適用可能である。
【００１９】
更に、ベース１２０には、支柱１２３に取り付けられた水平方向（横方向）に延びるガイドアーム１５０が設置されており、ガイドアーム１５０にはガイドプーリ１６１、１６２が設置されている。ガイドプーリ１６１、１６２は、ワイヤーソーイング装置による切断幅を設定すると共に、切断終了後に切断用ワイヤー１１０が駆動プーリ１３０に衝突するのを防ぐ役割を有する。但し、本発明の適用に際し、ガイドプーリの有無、数については特に制限はない。
【００２０】
一方、図２は、ワイヤーソーイング装置１００の駆動プーリ１３０を駆動する油圧モータ１３１に油圧を供給する油圧ユニット２００の外観を概略示すものである。油圧ユニット２００は、本体２０１の内部に電動モータ及び油圧ポンプを備えており（図示せず）、これらにより発生させた油圧を油圧ホース１７０を通じて油圧モータに１３１へ送るようになっている。そして、油圧ユニット２００は、制御装置２１０を備える。制御装置２１０は、油圧ホース１７０を分岐する分岐カプラ２１１に取り付けられた圧力センサー２１２と接続されており、その一方で、油圧ユニット内の油圧ポンプを駆動させる電動モータと接続されており、その電源を制御する。また、圧力センサー２１２は、油圧ユニットから吐出される油圧値を検出し、これを電気信号に変化するようになっており、制御装置は油圧値に応じて電動モータの電源を遮断できるようになっている。そして、制御装置２１０は、設定した油圧値を入力するためのキーボード（図示せず）、及び、デジタルパネルメータ２１３を備え、ユニットから送油される圧油の油圧値を確認できるようになっている。また、制御装置２００内には設定した油圧値を記憶するメモリと、圧力センサーから入力された油圧値Ｆと設定値とを対比し、油圧値ＦがＦ≧Ｆｍａｘ、又は、Ｆ≦Ｆｍｉｎとなったとき、油圧ユニット内の電動モータ電源を遮断するよう指示する演算装置を備える。そして、油圧ユニット２００と独立した起動スイッチ２１４を備えている。
【００２１】
上記ワイヤーソーイング装置１００及び油圧ユニット２００を用いた切断作業においては、まず、ワイヤーソーイング装置１００の設置を行なう。この作業は、ベース１２０をアンカーボルトＡを用いて切断対象物Ｗ上に固定する。次に、支柱１２３にガイドアーム１５０、駆動プーリ１３０、スライダ１４０を取り付け、テンションプーリ１４１、１４２及びガイドプーリ１６１、１６２も取り付ける。
【００２２】
ワイヤーソーイング装置１００を設置した後、制御装置２００における油圧値Ｆｍａｘ及びＦｍｉｎの設定を行なう。この設定作業は、起動スイッチ２１４をオンにして制御装置２１０を起動し、仮の設定値として上下ともに設定限界値（例えば、上限値を３０ＭＰａとし、下限値を０ＭＰａ以下の−５ＭＰａとする）を入力し、その後に油圧ユニット２００を起動する。このように仮の設定値を入力するのは、油圧ユニットの起動時は油圧値は０であることから、０ＭＰａ以下の油圧値を仮の設定しないと、制御装置２１０が油圧ユニット２００を起動させた途端に停止させてしまうためである。
【００２３】
そして、以上の操作後、Ｆｍａｘの設定を行なう。この作業は、油圧ユニット２００に油圧ホース１７０を接続しない状態で、油圧ユニット２００を起動する。これにより、時間経過と共に油圧が上昇し、やがてリリーフ弁が作動する。この時の油圧値を記録し、これより低い油圧値をＦｍａｘとする。ここでは、０．５ＭＰａ低い値を設定した。
【００２４】
Ｆｍｉｎの設定は、油圧ユニット２００とワイヤーソーイング装置１００とを油圧ホース１７０を介して接続し、無負荷状態で油圧ユニット２００を起動してワイヤーソーイング装置１００を動作させる。このときの油圧値を読み取り、この値より高い値（ここでは０．５ＭＰａ高い値とした）をＦｍｉｎと設定した。
【００２５】
以上のようにして上限、下限の油圧値を決定した後、制御装置２１０に設定値を入力する。そして、切断用ワイヤー１１０を各プーリ１３０、１４１、１４２、１６１、１６２に引っ掛けると共に切断対象物Ｗに掛け渡し、切断作業を開始する。切断作業開始の際には、制御装置２１０は、起動させず、油圧ユニット２００のみを起動し、ワイヤーソーイング装置１００を作動させる。そして、油圧値がＦｍｉｎを超えたこと確認してから制御装置２１０を起動する。このように、制御装置の起動を遅らせるのは、油圧ユニット２００が起動直後に制御装置２１０により停止されるのを防ぐためである。
【００２６】
油圧ユニット２００により油圧モータ１３１を作動させて駆動プーリ１３０を回転させると、無端状の切断用ワイヤー１１０が循環走行して切断対象物Ｗの切断が開始される。また、切断の進行に応じて、スライダ１４０を上方に移動させることで切断用ワイヤー１１０の弛みが防止され、切断用ワイヤー１１０に張力が付与された状態が維持される。尚、スライダ１４０の移動は、手動でも良いが、モータを設けて行っても良い。
【００２７】
かかる切断作業において、切断対象物中に鉄筋のような硬質部分があり、切断用ワイヤー１１０がこれに達したとき、切断のための出力を上昇させるため、油圧ユニットからの油圧も上昇する。このとき、切断対象物からの抵抗が大きすぎると、切断用ワイヤー１１０が停止する。切断用ワイヤー１１０の停止後も油圧ユニット２００からの送油は油圧値を上昇させながら継続するが、この際、設定した最大負荷油圧値に達したとき、制御装置２１０が作動し、直ちに油圧ユニット内の電動ポンプの電源を遮断して油圧ポンプを停止させる。これにより、最大負荷油圧値以上に油圧を上昇させることなく油圧ユニットを停止させることができる。
【００２８】
また、切断作業中に切断用ワイヤー１１０が駆動プーリ１３０から外れたとき、駆動プーリ１３０は空転する。この際、油圧モータへの負荷は減少することから、油圧ユニットからの油圧は低下する。このとき、油圧値が設定した無負荷時油圧値に到達すると、上記と同様に油圧ユニット２００が停止する。以上のように、本実施形態に係る油圧ユニット用いた切断方法においては、ワイヤーソーイング装置に異常が発生したときに、自動的に油圧ユニットが停止し、機器の保守、作業の安全を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施形態に係るワイヤーソーイング装置の正面図および側面図。
【図２】本実施形態に係る油圧ユニットの正面図および側面図。
【符号の説明】
【００３０】
１００  ワイヤーソーイング装置
１１０  切断用ワイヤー
１２０  ベース
１３０  駆動プーリ
１３１  油圧モータ
１４１、１４２  テンションプーリ
１５０  ガイドアーム
１６１、１６２  ガイドプーリ
１７０  油圧ホース
２００  油圧ユニット
２０１  油圧ユニット本体
２１０  制御装置
２１１  分岐カプラ
２１２  圧力センサー
２１３  デジタルパネルメータ
２１４  起動スイッチ
Ｗ  切断対象物
【図１】
2008044075.tif 000003
【図２】
2008044075.tif 000004