特表 2017-532225 切込形成時のウォールソーシステムの制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】特表2017-532225(P2017-532225A)

(43)【公表日】2017年11月2日

(54)【発明の名称】切込形成時のウォールソーシステムの制御方法

(51)【国際特許分類】

   B28D 1/04 20060101AFI20171006BHJP

   B23D 45/02 20060101ALI20171006BHJP

【ＦＩ】

   B28D1/04 B

   B28D1/04 A

   B23D45/02 C

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

【全頁数】34

(21)【出願番号】特願2017-513086(P2017-513086)

(86)(22)【出願日】2015年9月2日

(85)【翻訳文提出日】2017年4月24日

(86)【国際出願番号】EP2015069984

(87)【国際公開番号】WO2016037906

(87)【国際公開日】20160317

(31)【優先権主張番号】14003102.2

(32)【優先日】2014年9月8日

(33)【優先権主張国】EP

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US

(71)【出願人】

【識別番号】591010170

【氏名又は名称】ヒルティ アクチエンゲゼルシャフト

(74)【代理人】

【識別番号】100090022

【弁理士】

【氏名又は名称】長門 侃二

(72)【発明者】

【氏名】カナイダー， ヴィルフリート

(72)【発明者】

【氏名】シュテフィク， ドラガン

(72)【発明者】

【氏名】ベロイター， クリスティアン

(72)【発明者】

【氏名】リッコ， ペーター

【テーマコード（参考）】

3C040

3C069

【Ｆターム（参考）】

3C040AA01

3C040BB03

3C040DD01

3C040EE01

3C040JJ03

3C069AA01

3C069BA04

3C069BC02

3C069BC04

3C069CA10

3C069DA05

3C069EA01

(57)【要約】

本発明は、加工対象物に対し、第１端点及び第２端点の間に切込部を形成する際のウォールソーシステムの制御方法に関する。ウォールソーシステムは、ソーヘッド、揺動可能なソーアーム、ソーブレード、及びブレードガードを有したウォールソーを備える。切込作業は複数のメイン切込工程で実行され、メイン切込処理の開始前に、各メイン切込工程のパラメータ（メイン切込角）が設定される。ソーヘッドの移動は、それぞれの端点において、次のメイン切込工程用のメイン切込角にソーアームを揺動後の、端点側のウォールソーの境界が端点に一致するように制御される。非制限端点の場合、ウォールソーの境界はソーブレードの上方出口点により形成される。端点に障害物がある場合、ウォールソーの境界は、ブレードガードを用いなければ、ソーブレードのブレード縁部により、ブレードガードを用いれば、ブレードガードのブレードガード縁部により形成される。
【選択図】図１

【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（Ｅ_１）と第２端点（Ｅ_２）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）とを有する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）によって実行される切込制御の開始前に、前記ソーブレード（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（Ｅ_１）及び前記第２端点（Ｅ_２）の位置と、前記切込部（５１）の前記最終深さ（Ｔ）と、ｍを２以上として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（α_１）とし、使用ソーブレードの径を第１ブレード径（Ｄ_１）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に行われ、前記ソーアーム（１７）の揺動角を第２メイン切込角（α_２）とし、前記使用ソーブレードの径を第２ブレード径（Ｄ_２）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）によって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（−α_１）に揺動し、
前記ソーヘッド（１４）を、前記第２端点（Ｅ_２）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る
ウォールソーシステムの制御方法において、
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際、前記第２端点（Ｅ_２）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（Ｅ_２）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（Ｅ_２）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（Ｅ_２）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（Ｅ_２）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（Ｅ_２）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（Ｅ_２）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（Ｅ_２）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】

前記ウォールソー（１２）の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メイン切込工程で用いる前記ブレードガード（２１）に関する第１ブレードガード幅（Ｂ_１）と、前記第２メイン切込工程で用いる前記ブレードガード（２１）に関する第２ブレードガード幅（Ｂ_２）とを定め、
前記第１及び第２ブレードガード幅（Ｂ_１，Ｂ_２）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（Ｂ_１ａ，Ｂ_２ａ）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（Ｂ_１ｂ，Ｂ_２ｂ）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】

前記揺動軸（２３）が前記第２端点（Ｅ_２）に対し、
[ｈ_１・(Ｄ_１−ｈ_１)]^１／２＋δ・ｓｉｎ(−α_１)
で表される距離を有し、
ｈ_１＝ｈ(−α_１)＝Ｄ_１／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−α_１)
が、前記負の第１メイン切込角（−α_１）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（Ｅ_２）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第２端点（Ｅ_２）に対し、
Ｄ_１／２＋δ・ｓｉｎ(−α_１)
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２ブレード縁部（６２）の位置が前記第２端点（Ｅ_２）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第２端点（Ｅ_２）に対し、
Ｂ_１ｂ＋δ・ｓｉｎ(−α_１)
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（Ｅ_２）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】

前記ソーアーム（１７）を、負の前記第２メイン切込角（−α_２）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（Ｅ_２）の位置に一致するように、前記ウォールソー（１２）を、前記前進方向（５６）とは逆となる後進方向（５７）に移動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、前記負の第２メイン切込角（−α_２）に揺動した後で、
前記揺動軸（２３）が前記第２端点（Ｅ_２）に対し、
[ｈ_２・(Ｄ_２−ｈ_２)]^１／２＋δ・ｓｉｎ(−α_２)
で表される距離を有し、
ｈ_２＝ｈ(−α_２)＝Ｄ_２／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−α_２)
が、前記負の第２メイン切込角（−α_２）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（Ｅ_２）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第２端点（Ｅ_２）に対し、
Ｄ_２／２＋δ・ｓｉｎ(−α_２)
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（Ｅ_２）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第２端点（Ｅ_２）に対し、
Ｂ_２ｂ＋δ・ｓｉｎ(−α_２)
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（Ｅ_２）の位置に一致する
ことを特徴とする請求項５に記載の制御方法。

【請求項7】

前記切込制御の際、前記第１端点（Ｅ_１）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（Ｅ_１）の位置と一致するように、前記ソーヘッド（１４）を移動し、
前記第１境界（５８，６１，７１）は、
前記第１端点（Ｅ_１）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（Ｅ_１）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（Ｅ_１）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（Ｅ_１）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（Ｅ_１）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（Ｅ_１）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６に記載の制御方法。

【請求項8】

前記メイン切込処理は、前記第２メイン切込工程の後に行われる工程として、前記ソーアーム（１７）の揺動角を第３メイン切込角（α_３）、前記使用ソーブレードの径を第３ブレード径（Ｄ_３）とし、前記使用ブレードガードの幅を、第１距離（Ｂ_３ａ）及び第２距離（Ｂ_３ｂ）からなる第３ブレードガード幅（Ｂ_３）とする第３メイン切込工程を備え、
前記第３メイン切込工程では、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７に記載の制御方法。

【請求項9】

前記ソーアーム（１７）を、負の前記第３メイン切込角（−α_３）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（Ｅ_１）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）に移動す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】

前記ソーアーム（１７）を、前記負の第３メイン切込角（−α_３）に揺動した後で、
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ_１）に対し、
[ｈ_３・(Ｄ_３−ｈ_３)]^１／２−δ・ｓｉｎ(−α_３)
で表される距離を有し、
ｈ_３＝ｈ(−α_３)＝Ｄ_３／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−α_３)
が、前記負の第３メイン切込角（−α_３）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（Ｅ_１）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ_１）に対し、
Ｄ_３／２−δ・ｓｉｎ(−α_３)
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（Ｅ_１）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ_１）に対し、
Ｂ_３ａ−δ・ｓｉｎ(−α_３)
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（Ｅ_１）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】

前記第１及び第２メイン切込工程は、１つのソーブレード（１６）と１つのブレードガード（２１）とを用いて行われることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の制御方法。

【請求項12】

前記第１メイン切込工程は、第１のブレード径（Ｄ.1）を有した第１ソーブレード（１６.1）、及び第１のブレードガード幅（Ｂ.1）を有した第１ブレードガード（２１.1）を用いて行い、
前記第２メイン切込工程は、第２のブレード径（Ｄ.2）を有した第２ソーブレード（１６.2）、及び第２のブレードガード幅（Ｂ.2）を有した第２ブレードガード（２１.2）を用いて行う
ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の制御方法。

【請求項13】

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（１９）によって実行される前記切込制御の開始後に、前記移動方向（２８）に沿って開始位置（Ｘ_{Ｓｔａｒｔ}）に配置され、
前記開始位置（Ｘ_{Ｓｔａｒｔ}）では、前記ソーアーム（１７）を、前記負の第１メイン切込角（−α_１）に揺動した後の、前記第１端点（Ｅ_１）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（Ｅ_１）の位置に一致し、
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（Ｅ_１）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（Ｅ_１）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（Ｅ_１）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１〜１２のいずれかに記載の制御方法。

【請求項14】

前記開始位置（Ｘ_{Ｓｔａｒｔ}）において、
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ_１）に対し、
[ｈ_１・(Ｄ_１−ｈ_１)]^１／２−δ・ｓｉｎ(−α_１)
で表される距離を有し、
ｈ_１＝ｈ(−α_１，Ｄ_１)＝Ｄ_１／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−α_１)
が、前記負の第１メイン切込角（−α_１）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（Ｅ_１）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ_１）に対し、
Ｄ_１／２−δ・ｓｉｎ(−α_１)
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（Ｅ_１）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ_１）に対し、
Ｂ_１ａ−δ・ｓｉｎ(−α_１)
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（Ｅ_１）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、前記負の第１メイン切込角（−α_１）に揺動した状態で、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１４に記載の制御方法。

【請求項16】

前記メイン切込処理は、前記第１メイン切込工程の前に行われる工程として、前記ソーアーム（１７）の揺動角を零番目メイン切込角（α_０）、前記使用ソーブレードの径を零番目ブレード径（Ｄ_０）とし、前記使用ブレードガードの幅を、第１距離（Ｂ_０ａ）及び第２距離（Ｂ_０ｂ）からなる零番目ブレードガード幅（Ｂ_０）とする予備切込工程を備え、
前記予備切込工程では、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）を後進方向（５７）に移動する
ことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の制御方法。

【請求項17】

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、前記予備切込工程を行うために、前記ソーヘッド（１４）を前記移動方向（２８）に沿って開始位置（Ｘ_{Ｓｔａｒｔ}）に配置し、
前記開始位置（Ｘ_{Ｓｔａｒｔ}）では、前記ソーアーム（１７）を正の前記零番目メイン切込角（＋α_０）に揺動した後の、前記第２端点（Ｅ_２）側にある、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（Ｅ_２）の位置に一致する
ことを特徴とする請求項１６に記載の制御方法。

【請求項18】

前記ソーアーム（１７）を、前記正の零番目メイン切込角（＋α_０）に揺動した後で、
前記揺動軸（２３）が前記第２端点（Ｅ_２）に対し、
[ｈ_０・(Ｄ_０−ｈ_０)]^１／２＋δ・ｓｉｎ(＋α_０)
で表される距離を有し、
ｈ_０＝ｈ(＋α_０，Ｄ_０)＝Ｄ_０／２−Δ−δ・ｃｏｓ(＋α_０)
が、前記正の零番目メイン切込角（＋α_０）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（Ｅ_２）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第２端点（Ｅ_２）に対し、
Ｄ_０／２＋δ・ｓｉｎ(＋α_０)
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（Ｅ_２）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第２端点（Ｅ_２）に対し、
Ｂ_０ｂ＋δ・ｓｉｎ(＋α_０)
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（Ｅ_２）の位置に一致する
ことを特徴とする請求項１７に記載の制御方法。

【請求項19】

前記ソーアーム（１７）を、前記正の零番目メイン切込角（＋α_０）に揺動した状態で、前記ソーヘッド（１４）を、前記後進方向（５６）に移動することを特徴とする請求項１８に記載の制御方法。

【請求項20】

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（Ｅ_１）の位置と一致するように、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（Ｅ_１）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（Ｅ_１）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（Ｅ_１）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１９に記載の制御方法。

【請求項21】

前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ_１）に対し、
[ｈ_０・(Ｄ_０−ｈ_０)]^１／２−δ・ｓｉｎ(＋α_０)
で表される距離を有し、
ｈ_０＝ｈ(＋α_０，Ｄ_０)＝Ｄ_０／２−Δ−δ・ｃｏｓ(＋α_０)
が、前記正の零番目メイン切込角（＋α_０）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（Ｅ_１）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ_１）に対し、
Ｄ_０／２−δ・ｓｉｎ(＋α_０)
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（１６）の位置が前記第１端点（Ｅ_１）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ_１）に対し、
Ｂ_０ａ−δ・ｓｉｎ(＋α_０)
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（Ｅ_１）の位置に一致する
ことを特徴とする請求項２０に記載の制御方法。

【請求項22】

前記ソーアーム（１７）を負の前記零番目メイン切込角（−α_０）に揺動した後の、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（Ｅ_１）の位置に一致するように、前記ソーヘッド（１４）を移動し、
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ_１）に対し、
[ｈ_０・(Ｄ_０−ｈ_０)]^１／２−δ・ｓｉｎ(−α_０)
で表される距離を有し、
ｈ_０＝ｈ(−α_０，Ｄ_０)＝Ｄ_０／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−α_０)
が、前記負の零番目メイン切込角（−α_０）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（Ｅ_１）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ_１）に対し、
Ｄ_０／２−δ・ｓｉｎ(−α_０)
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（１６）の位置が前記第１端点（Ｅ_１）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ_１）に対し、
Ｂ_０ａ−δ・ｓｉｎ(−α_０)
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第１ブレードガード縁部（７１）の位置が前記第１端点（Ｅ_１）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。

【請求項23】

前記ソーヘッド（１４）を、少なくとも、
２・δ・｜ｓｉｎ(−α_０)｜
の移動距離だけ前記前進方向（５６）に移動し、
その後、前記ソーアーム（１７）を前記負の第１メイン切込角（−α_１）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（Ｅ_１）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（Ｅ_１）に対し、
[ｈ_１・(Ｄ_１−ｈ_１)]^１／２−δ・ｓｉｎ(−α_１)
で表される距離を有し、
ｈ_１＝ｈ(−α_１，Ｄ_１)＝Ｄ_１／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−α_１)
が、前記第１ブレード径（Ｄ_１）で、前記負の第１メイン切込角（−α_１）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（Ｅ_１）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ_１）に対し、
Ｄ_１／２＋δ・ｓｉｎ(−α_１)
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（Ｅ_１）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ_１）に対し、
Ｂ_１ａ＋δ・ｓｉｎ(−α_１)
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（Ｅ_１）の位置に一致する
ことを特徴とする請求項２２に記載の制御方法。

【請求項24】

前記ソーアーム（１７）を前記負の第１切込角（−α_１）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（Ｅ_１）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（Ｅ_１）に対し、
[ｈ_１・(Ｄ_１−ｈ_１)]^１／２＋δ・ｓｉｎ(−α_１)
で表される距離を有し、
ｈ_１＝ｈ(−α_１，Ｄ_１)＝Ｄ_１／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−α_１)
が、前記第１ブレード径（Ｄ_１）で、前記負の第１メイン切込角（−α_１）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（Ｅ_１）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ_１）に対し、
Ｄ_１／２−δ・ｓｉｎ(−α_１)
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（Ｅ_１）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ_１）に対し、
Ｂ_１ａ−δ・ｓｉｎ(−α_１)
で表される距離を有する場合、前記ブレードガード（２１）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（Ｅ_１）の位置に一致する
ことを特徴とする請求項２２に記載の制御方法。

【請求項25】

前記ソーアーム（１７）を前記負の第１切込角（−α_１）に揺動した後の、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（Ｅ_１）の位置に一致するように、前記ソーヘッド（１４）を移動し、
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ_１）に対し、
[ｈ_１・(Ｄ_１−ｈ_１)]^１／２−δ・ｓｉｎ(−α_１)
で表される距離を有し、
ｈ_１＝ｈ(−α_１，Ｄ_１)＝Ｄ_１／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−α_１)
が、前記負の第１メイン切込角（−α_１）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（Ｅ_１）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ_１）に対し、
Ｄ_１／２−δ・ｓｉｎ(−α_１)
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（Ｅ_１）の位置に一致し、
前記揺動軸（２３）が前記第１端点（Ｅ_１）に対し、
Ｂ_１ａ−δ・ｓｉｎ(−α_１)
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第１ブレードガード縁部（７１）の位置が前記第１端点（Ｅ_１）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て、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】

本発明によれば、コントロールユニットによって実行される切込制御の際、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端点の位置と一致するように、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、引かれる状態と押される状態とに設定されるソーアームを用いた切込作業が可能となり、これに対応するソーヘッドの位置制御により、ソーヘッドの位置変更に要する非生産的な時間が低減されるという効果が得られる。基本的に引かれる状態のソーアームを用いて行われるメイン切込処理の第１メイン切込工程により、幅の狭い切れ目が得られ、その後の、押される状態のソーアームを用いたメイン切込工程では、第１メイン切込工程で形成された幅の狭い切れ目に沿って、ソーブレードが案内されることになる。ソーアームを、引かれる状態と押される状態とに切り換えるようにした切込作業では、引かれる状態のみに設定されるソーアームを用いた切込作業に比べ、ソーヘッドの位置を変え、ソーアームを揺動するのに要する非生産的な時間が低減されるという効果がある。

【0014】

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のが好ましい。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メイン切込工程で用いるブレードガードに関する第１ブレードガード幅と、第２メイン切込工程で用いる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、障害物の側にある、使用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】

好ましくは、揺動軸が第２端点に対し、
［ｈ_１・（Ｄ_１−ｈ_１）］^１／２＋δ・ｓｉｎ（−α_１）
で表される距離を有し、
ｈ_１＝ｈ(−α_１)＝Ｄ_１／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−α_１)
が、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、
Ｄ_１／２＋δ・ｓｉｎ(−α_１)
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、
Ｂ_１ｂ＋δ・ｓｉｎ(−α_１)
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。

【0017】

特に好ましくは、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、ウォールソーを、前進方向とは逆となる後進方向に移動する。このとき、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、
[ｈ_２・(Ｄ_２−ｈ_２)]^１／２＋δ・ｓｉｎ(−α_２)
で表される距離を有し、
ｈ_２＝ｈ(−α_２)＝Ｄ_２／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−α_２)
が、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、
Ｄ_２／２＋δ・ｓｉｎ(−α_２)
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、
Ｂ_２ｂ＋δ・ｓｉｎ(−α_２)
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】

好ましい態様として、切込制御の第２メイン切込工程の際、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端点の位置と一致するように、ソーヘッドを移動し、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。

【0019】

第１の態様において、第２メイン切込工程は、メイン切込処理における最終のメイン切込工程であって、第２メイン切込工程の後、ウォールソーを終了位置に移動する。メイン切込工程の数は、特に、ソーブレードの仕様、加工材料の堅さ、ソーブレードに用いる回転用駆動モータの出力及びトルク、並びに切込部の最終深さに依存する。

【0020】

第２の態様において、メイン切込処理は、第２メイン切込工程の後に行われる工程として、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、第１距離及び第２距離からなる第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メイン切込工程では、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。

【0021】

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する。

【0022】

このとき、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、
[ｈ_３・(Ｄ_３−ｈ_３)]^１／２−δ・ｓｉｎ(−α_３)
で表される距離を有し、
ｈ_３＝ｈ(−α_３)＝Ｄ_３／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−α_３)
が、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、
Ｄ_３／２−δ・ｓｉｎ(−α_３)
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、
Ｂ_３ａ−δ・ｓｉｎ(−α_３)
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。

【0023】

第１及び第２メイン切込工程は、１つのソーブレードと１つのブレードガードとを用いて行い、或いは、これに代えて、第１メイン切込工程は、第１のブレード径を有した第１ソーブレード、及び第１のブレードガード幅を有した第１ブレードガードを用いて行い、第２メイン切込工程は、第２のブレード径を有した第２ソーブレード、及び第２のブレードガード幅を有した第２ブレードガードを用いて行う。メイン切込工程の数、及びそれに伴って使用するソーブレード径の数は、特に、ソーブレードの仕様、加工材料の堅さ、ソーブレードに用いる回転用駆動モータの出力及びトルク、並びに切込部の最終深さに依存する。

【0024】

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、移動方向に沿って開始位置に配置され、この開始位置では、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境界の位置が、第１端点の位置に一致し、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、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、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、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。

【0025】

特に好ましくは、開始位置において、揺動軸が第１端点に対し、
[ｈ_１・(Ｄ_１−ｈ_１)]^１／２−δ・ｓｉｎ(−α_１)
で表される距離を有し、
ｈ_１＝ｈ(−α_１，Ｄ_１)＝Ｄ_１／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−α_１)
が、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、
Ｄ_１／２−δ・ｓｉｎ(−α_１)
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、
Ｂ_１ａ−δ・ｓｉｎ(−α_１)
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。

【0026】

ソーアームを、負の第１メイン切込角に揺動した状態で、ソーヘッドを、前進方向に移動し、ソーアームを引かれる状態として、第１メイン切込工程を実行する。ソーアームを引かれる状態とすることにより、幅の狭い切れ目が得られ、このような切れ目によって、その後のメイン切込工程において押される状態とされたソーアームが案内される。

【0027】

別の好ましい態様において、メイン切込処理は、第１メイン切込工程の前に行われる工程として、ソーアームの揺動角を零番目メイン切込角、使用ソーブレードの径を零番目ブレード径とし、使用ブレードガードの幅を、第１距離及び第２距離からなる零番目ブレードガード幅とする予備切込工程を備え、当該予備切込工程では、ソーアームを引かれる状態とし、ソーヘッドを後進方向に移動する。ソーアームを引かれる状態とすることで、幅の狭い切れ目が得られ、この切れ目が、その後のメイン切込工程において押される状態とされたソーアームを案内する。

【0028】

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、予備切込工程を行うために、ソーヘッドを移動方向に沿って開始位置に配置し、当該開始位置では、ソーアームを正の零番目メイン切込角に揺動した後の、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。ソーアームを、正の零番目メイン切込角に揺動した後で、揺動軸が第２端点に対し、
[ｈ_０・(Ｄ_０−ｈ_０)]^１／２＋δ・ｓｉｎ(＋α_０)
で表される距離を有し、
ｈ_０＝ｈ(＋α_０，Ｄ_０)＝Ｄ_０／２−Δ−δ・ｃｏｓ(＋α_０)
が、正の零番目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、
Ｄ_０／２＋δ・ｓｉｎ(＋α_０)
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、
Ｂ_０ｂ＋δ・ｓｉｎ(＋α_０)
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。

【0029】

ソーアームを、正の零番目メイン切込角に揺動した状態で、ソーヘッドを、後進方向に移動する。ソーアームを引かれる状態とすることにより、幅の狭い切れ目が得られ、このような切れ目によって、その後のメイン切込工程において押される状態とされたソーアームが案内される。

【0030】

ウォールソーの第１境界の位置が、第１端点の位置と一致するように、ソーヘッドを移動し、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、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、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、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。そして、揺動軸が第１端点に対し、
[ｈ_０・(Ｄ_０−ｈ_０)]^１／２−δ・ｓｉｎ(＋α_０)
で表される距離を有し、
ｈ_０＝ｈ(＋α_０，Ｄ_０)＝Ｄ_０／２−Δ−δ・ｃｏｓ(＋α_０)
が、正の零番目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、
Ｄ_０／２−δ・ｓｉｎ(＋α_０)
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、
Ｂ_０ａ−δ・ｓｉｎ(＋α_０)
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。

【0031】

予備切込工程（零番目メイン切込工程）から第１メイン切込工程への切り換えは、様々な方法で行うことができる。それぞれの方法は、予備切込工程の切り残し部分をどのように切除するかによって相違する。第１の方法では、予備切込工程で全ての切り残し部分が切除される。第２の方法では、第１端点に到達する前に、ソーアームを負の第１メイン切込角に揺動し、切り残し部分を、完全に、または少なくとも部分的に切除する。第３の方法では、切り残し部分の切除を省略し、正の零番目メイン切込角から負の第１メイン切込角に、直ちにソーアームを揺動する。

【0032】

第１の方法においては、ソーアームを負の零番目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、ソーヘッドを移動し、揺動軸が第１端点に対し、
[ｈ_０・(Ｄ_０−ｈ_０)]^１／２−δ・ｓｉｎ(−α_０)
で表される距離を有し、
ｈ_０＝ｈ(−α_０，Ｄ_０)＝Ｄ_０／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−α_０)
が、負の零番目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、
Ｄ_０／２−δ・ｓｉｎ(−α_０)
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、
Ｂ_０ａ−δ・ｓｉｎ(−α_０)
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】

ソーアームを揺動した後、ソーヘッドを、少なくとも、
２・δ・｜ｓｉｎ(−α_０)｜
の移動距離だけ前進方向に移動し、その後、ソーアームを負の第１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、
[ｈ_１・(Ｄ_１−ｈ_１)]^１／２−δ・ｓｉｎ(−α_１)
で表される距離を有し、
ｈ_１＝ｈ(−α_１，Ｄ_１)＝Ｄ_１／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−α_１)
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、
Ｄ_１／２＋δ・ｓｉｎ(−α_１)
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、
Ｂ_１ａ＋δ・ｓｉｎ(−α_１)
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２の方法においては、ソーアームを負の第１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、
[ｈ_１・(Ｄ_１−ｈ_１)]^１／２＋δ・ｓｉｎ(−α_１)
で表される距離を有し、
ｈ_１＝ｈ(−α_１，Ｄ_１)＝Ｄ_１／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−α_１)
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、
Ｄ_１／２−δ・ｓｉｎ(−α_１)
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、
Ｂ_１ａ−δ・ｓｉｎ(−α_１)
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の方法においては、ソーアームを負の第１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、ソーヘッドを移動し、揺動軸が第１端点に対し、
[ｈ_１・(Ｄ_１−ｈ_１)]^１／２−δ・ｓｉｎ(−α_１)
で表される距離を有し、
ｈ_１＝ｈ(−α_１，Ｄ_１)＝Ｄ_１／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−α_１)
が、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、
Ｄ_１／２−δ・ｓｉｎ(−α_１)
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、
Ｂ_１ａ−δ・ｓｉｎ(−α_１)
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。

【0036】

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の場合、
１８０°−ａｒｃｃｏｓ[Δ／(δ＋Ｄ／２)]
に相当する。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【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】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端点との間での切込作業を行う場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。

【図5B】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端点との間での切込作業を行う場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。

【図5C】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端点との間での切込作業を行う場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。

【図5D】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端点との間での切込作業を行う場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。

【図5E】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端点との間での切込作業を行う場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。

【図5F】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端点との間での切込作業を行う場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。

【図5G】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端点との間での切込作業を行う場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。

【図5H】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端点との間での切込作業を行う場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。

【図5I】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端点との間での切込作業を行う場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。

【図5J】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端点との間での切込作業を行う場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。

【図5K】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端点との間での切込作業を行う場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。

【図5L】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端点との間での切込作業を行う場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。

【図5M】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端点との間での切込作業を行う場合の、図１に示すウォールソーシステムを示す図である。

【図5N】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端点との間での切込作業を行う場合の、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】

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

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Ｅ_１と第２端点Ｅ_２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Ｅ_１から第２端点Ｅ_２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。

【0044】

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Ｅ_１及び第２端点Ｅ_２が、障害物のない非制限端点となっており、第１端点Ｅ_１ではオーバーカットが許容されておらず、第２端点Ｅ_２ではオーバーカットが生じている。

【0045】

図２Ａは、取付位置Ｘ_０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Ｘ_０に配置される。ソーヘッド１４の取付位置Ｘ_０は、第１端点Ｅ_１と第２端点Ｅ_２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Ｘ_Ｒｅｆ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。

【0046】

本実施形態において、方向Ｘにおける第１端点Ｅ_１及び第２端点Ｅ_２の位置は、部分長を設定することにより定まる。取付位置Ｘ_０と第１端点Ｅ_１との距離は第１部分長Ｌ_１により定まり、取付位置Ｘ_０と第２端点Ｅ_２との距離は第２部分長Ｌ_２により定まる。これに代えて、部分長の一方（第１部分長Ｌ_１または第２部分長Ｌ_２）、及び第１端点Ｅ_１と第２端点Ｅ_２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Ｅ_１及び第２端点Ｅ_２の位置を設定するようにしてもよい。

【0047】

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Ｅ_１と第２端点Ｅ_２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。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

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。

【0051】

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Ｅ_１及び第２端点Ｅ_２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。

【0052】

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。

【0053】

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δ_Ｘは、δ・ｓｉｎ（±α）となり、方向Ｙの変動距離δ_Ｙは、δ・ｃｏｓ（±α）となる。

【0054】

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
ｂ^２＝(Ｄ／２)・８・ｈ−４・ｈ^２＝４・Ｄ・ｈ−４・ｈ^２＝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。

【0055】

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Ｘ_Ｒｅｆ、方向Ｘにおける回転軸１９の変動距離δ_Ｘ、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Ｅ_１側の上方出口点を第１上方出口点５８とし、第２端点Ｅ_２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)＝Ｘ_Ｒｅｆ＋δ_Ｘ−ｂ／２
が成立する一方、第２上方出口点５９については、
Ｘ(５９)＝Ｘ_Ｒｅｆ＋δ_Ｘ＋ｂ／２
が成立し、このとき、
ｂ＝[ｈ・(Ｄ−ｈ)]^１／２，ｈ＝ｈ(α，Ｄ)
である。

【0056】

第１端点Ｅ_１や第２端点Ｅ_２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Ｅ_１や第２端点Ｅ_２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Ｘ_Ｒｅｆ、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。

【0057】

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Ｅ_１と第２端点Ｅ_２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Ｅ_１側の第１ブレード縁部６１と、第２端点Ｅ_２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。

【0058】

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Ｘ_Ｒｅｆ、回転軸１９の変動距離δ_Ｘ、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)＝Ｘ_Ｒｅｆ＋δ_Ｘ・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)＝Ｘ_Ｒｅｆ＋δ_Ｘ・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)＝Ｘ_Ｒｅｆ＋δ_Ｘ・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)＝Ｘ_Ｒｅｆ＋δ_Ｘ・ｓｉｎ(α)＋Ｄ／２
が成立する。

【0059】

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Ｅ_１と第２端点Ｅ_２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Ｅ_１側の第１ブレードガード縁部７１と、第２端点Ｅ_２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。

【0060】

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Ｘ_Ｒｅｆ、回転軸１９の変動距離δ_Ｘ、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Ｂ_ａ、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Ｂ_ｂとする。

【0061】

第１ブレードガード縁部７１については、
Ｘ(７１)＝Ｘ_Ｒｅｆ＋δ_Ｘ・ｓｉｎ(−α)−Ｂ_ａ
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)＝Ｘ_Ｒｅｆ＋δ_Ｘ・ｓｉｎ(−α)＋Ｂ_ｂ
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)＝Ｘ_Ｒｅｆ＋δ_Ｘ・ｓｉｎ(α)−Ｂ_ａ
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)＝Ｘ_Ｒｅｆ＋δ_Ｘ・ｓｉｎ(α)＋Ｂ_ｂ
が成立する。

【0062】

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Ｅ_１及び第２端点Ｅ_２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Ｅ_１及び第２端点Ｅ_２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。

【0063】

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。

【0064】

図５Ａ〜図５Ｎには、障害物のある端点とされた第１端点Ｅ_１と、障害物のない非制限端点とされた第２端点Ｅ_２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。

【0065】

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り行われる。このメイン切込処理は、ソーアーム１７の揺動角を第１メイン切込角α_１とし、使用ソーブレードの径を第１ブレード径Ｄ_１とし、第１切込深さｈ_１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α_２とし、使用ソーブレードの径を第２ブレード径Ｄ_２とし、第２切込深さｈ_２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α_３とし、使用ソーブレードの径を第３ブレード径Ｄ_３とし、第３切込深さｈ_３とする第３メイン切込工程とを備える。

【0066】

本実施形態において、第１、第２、及び第３メイン切込工程は、ブレード径Ｄのソーブレード１６と、ブレードガード幅Ｂのブレードガード２１とを用いて行われ、それぞれのメイン切込工程で用いる第１、第２、及び第３ブレード径Ｄ_１、Ｄ_２、及びＤ_３がブレード径Ｄに相当し、それぞれのメイン切込工程で用いる第１、第２、及び第３ブレードガード幅Ｂ_１、Ｂ_２、及びＢ_３がブレードガード幅Ｂに相当する。

【0067】

本発明に係る制御方法において、メイン切込工程は、引かれる状態と押される状態とに切り換えられるソーアーム１７を用いて行われる。ソーアーム１７を引かれる状態とすることにより、切込作業の際のソーブレードの安定した案内が可能となり、切れ目幅を小さくすることができる。ソーアーム１７を引かれる状態と押される状態とに切り換える切込作業では、引かれる状態のみとするソーアーム１７を用いた切込作業に比べ、ソーヘッド１４の位置変更及びソーアーム１７の揺動に要する非生産的な時間が低減できるという効果が得られる。本実施形態の場合、第１メイン切込工程及び第３メイン切込工程では、引かれる状態のソーアーム１７と共に、ソーヘッド１４を前進方向５６に移動し、これら２つの工程間の第２メイン切込工程では、押される状態のソーアーム１７と共に、ソーヘッド１４を後進方向５７に移動する。これら３つのメイン切込工程のそれぞれにおいて、ソーアーム１７は、後進方向に向かう負の揺動方向５４に揺動する。

【0068】

切込作業は、第１端点Ｅ_１側で開始される。本発明に係る制御方法を開始した後、ソーヘッド１４は開始位置Ｘ_{Ｓｔａｒｔ}に配置され、このとき、揺動軸２３は、第１端点Ｅ_１までの距離が、
[ｈ_１・（Ｄ_１−ｈ_１)]^１／２−δ・ｓｉｎ(−α_１)
となっており、この式中、
ｈ_１＝ｈ(−α_１，Ｄ_１)＝Ｄ_１／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−α_１)
は、ブレード径Ｄに相当する第１ブレード径Ｄ_１で、負の第１メイン切込角−α_１とするときの、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。この開始位置Ｘ_{Ｓｔａｒｔ}において、揺動角０°の基本位置から負の第１メイン切込角−α_１へと、負の揺動方向５４に向けてソーアーム１７を揺動する。負の第１メイン切込角−α_１への揺動の後、ブレードガード２１の第１ブレードガード縁部７１は、第１端点Ｅ_１の障害物に接する。その後、ソーアーム１７を負の第１メイン切込角−α_１に揺動した状態のソーヘッド１４を、ソーブレード１６が回転した状態で、前進方向５６に移動する（図５Ａ）。この移動の際、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。

【0069】

第２端点Ｅ_２までの揺動軸２３の距離が、
[ｈ_１・(Ｄ_１−ｈ_１)]^１／２＋δ・ｓｉｎ(−α_１)
となるときに、ソーヘッド１４を停止し（図５Ｂ）、この式中、
ｈ_１＝ｈ(−α_１，Ｄ_１)＝Ｄ_１／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−α_１)
は、ブレード径Ｄに相当する第１ブレード径Ｄ_１で、負の第１メイン切込角−α_１としたときの、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している。この位置において、第２端点Ｅ_２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Ｅ_２の位置に一致し、第１メイン切込工程が終了する（図５Ｂ）。

【0070】

第２メイン切込工程を行うため、第２端点Ｅ_２までの揺動軸２３の距離が、
[ｈ_２・(Ｄ_２−ｈ_２)]^１／２＋δ・ｓｉｎ(−α_２)
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（図５Ｃ）、この式中、
ｈ_２＝ｈ(−α_２，Ｄ_２)＝Ｄ_２／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−α_２)
は、ブレード径Ｄに相当する第２ブレード径Ｄ_２で、負の第２メイン切込角−α_２としたときの、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している。この位置において、ソーヘッド１４を、負の第１メイン切込角−α_１から負の第２メイン切込角−α_２に揺動する（図５Ｄ）。図５Ｃに示す配置を行う際には、ソーアーム１７を負の第２メイン切込角−α_２に揺動した後の、第２端点Ｅ_２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Ｅ_２の位置に一致するように、距離が調整されている。

【0071】

次に、第１端点Ｅ_１に向け、ソーヘッド１４を後進方向５７に移動し、このとき、移動中のソーヘッド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Ｅ_１までの揺動軸２３の距離が、
Ｂ／２−δ・ｓｉｎ(−α_２)
となるときに、ソーヘッド１４を停止する。この位置において、第１ブレードガード縁部７１が第１端点Ｅ_１の障害物に接し、第２メイン切込工程が終了する（図５Ｅ）。

【0072】

本実施形態の場合、負の第２メイン切込角−α_２から負の第３メイン切込角−α_３への揺動が、第１中間揺動角−β_１を介して２段階で行われる。揺動を少なくとも２段階に分けて行うことにより、ソーブレード１６の摩耗が抑制される。揺動角をより小さくすることで、加工対象物と係合するソーブレード１６の円弧の長さが短縮することになる。

【0073】

本実施形態の場合、負の第１メイン切込角−α_１から負の第２メイン切込角−α_２への揺動が１段階で行われる一方、負の第２メイン切込角−α_２から負の第３メイン切込角−α_３への揺動が２段階で行われるが、これに代えて、負の第２メイン切込角−α_２への揺動を複数段階で行ってもよいし、負の第３メイン切込角−α_３への揺動を単一段階で行ってもよい。この段階数については、特に、ソーブレードの仕様、素材の堅さ、及びソーブレードに用いる回転用駆動モータの出力やトルクに応じて決定する必要がある。中間揺動角は、作業者が設定してもよいし、様々な規定条件に応じて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ようにしてもよい。本発明に係る制御方法では、メイン切込工程におけるメイン切込角及び適用する場合の中間揺動角が、ウォールソーの制御に用いる入力変数となっている。

【0074】

ソーアーム１７を第１中間揺動角−β_１に揺動する前に、ソーヘッド１４の位置を定める。障害物のある第１端点Ｅ_１で揺動が行われ、第１中間揺動角−β_１の絶対値が９０°より大きいので、第１中間揺動角−β_１に揺動した後に第１ブレードガード縁部７１が第１端点Ｅ_１の障害物に接するように、ソーヘッド１４の位置を定めることはできない。そこで、−９０°の臨界揺動角α_ｋｒｉｔに基づいてソーヘッド１４を移動し（図５Ｆ）、その後、ソーアーム１７を第１中間揺動角−β_１に揺動する（図５Ｇ）。−９０°の臨界揺動角α_ｋｒｉｔの場合は、第１端点Ｅ_１までの揺動軸２３の距離が、
Ｂ／２−δ・ｓｉｎ(−９０°)＝Ｂ／２＋δ
となる。揺動の際には、第１端点Ｅ_１を越えることができないので、−９０°の臨界揺動角α_ｋｒｉｔを考慮する必要がある。

【0075】

ソーアーム１７を第１中間揺動角−β_１に揺動した後、ソーブレード１６の緩和切込作業が行われる。この作業を行うため、ソーアーム１７を第１中間揺動角−β_１に揺動した状態のソーヘッド１４を、ソーブレード１６が回転した状態で、
[ｈ_３・（Ｄ_３−ｈ_３)]^１／２
の移動距離だけ前進方向５６に移動し（図５Ｈ）、この式中、
ｈ_３＝ｈ(−α_３，Ｄ_３)＝Ｄ_３／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−１８０°)＝Ｄ₃／２−Δ＋δ
は、ブレード径Ｄに相当する第３ブレード径Ｄ_３で、負の第３メイン切込角−α_３としたときの、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している。

【0076】

次に、第１端点Ｅ_１に向け、後進方向５７にソーヘッド１４を移動する。そして、第１端点Ｅ_１までの揺動軸２３の距離が、
Ｂ／２−δ・ｓｉｎ(−β_１)
となるときに、ソーヘッド１４を停止する。この位置では、ブレードガード２１の第１ブレードガード縁部７１が、第１端点Ｅ_１の障害物に接する（図５Ｉ）。次に、−９０°の臨界揺動角α_ｋｒｉｔに基づき、移動方向２８におけるソーヘッド１４の位置を定め（図５Ｊ）、ソーアーム１７を、第１中間揺動角−β_１から負の第３メイン切込角−α_３に揺動する（図５Ｋ）。

【0077】

これに代わる実施形態として、図５Ｉ及び図５Ｊの作業を併せて行うこともできる。この場合、第１端点Ｅ_１に向け、後進方向５７にソーヘッド１４を移動し、第１端点Ｅ_１までの揺動軸２３の距離が、
Ｂ／２−δ・ｓｉｎ(−β_１)
となるときに、ソーヘッド１４を停止する。この位置において、ソーアーム１７を、第１中間揺動角−β_１から負の第３メイン切込角−α_３に揺動する。

【0078】

第３メイン切込工程は、メイン切込処理の最終メイン切込工程となっているので、この最終メイン切込工程に先立ち、第１端点Ｅ_１の部分の端部切込作業が行われる。この作業を行うため、ブレードガード２１の第１ブレードガード縁部７１が第１端点Ｅ_１の障害物に接するまで、ソーアーム１７を第３メイン切込角−α_３に揺動した状態のソーヘッド１４を、後進方向５７に移動する（図５Ｌ）。ブレードガード２１を取り外し、ブレードガードを使用せずに端部切込作業を行えば、第１端点Ｅ_１の部分の端部切込作業が改善される。この場合、ソーアーム１７を第３メイン切込角−α_３に揺動した状態で、ソーブレード１６の第１ブレード縁部６１の位置が第１端点Ｅ_１の位置に一致するまで、ソーヘッド１４を後進方向５７に移動する。

【0079】

加工対象物２４が硬質の素材の場合、または低出力の回転用駆動モータ１８の場合、第１端点Ｅ_１の部分の端部切込作業も、中間揺動角を用いて複数段階に分けて行うことができる。この場合、負の第３メイン切込角−α_３への揺動の後、ソーアーム１７を作業開始位置に移動し、この作業開始位置で、第１中間揺動角にソーアーム１７を揺動する。作業開始位置は、端部切込作業における中間揺動角への揺動が、いずれも第１端点Ｅ_１を越えずに第１端点Ｅ_１の手前で行われるように算出される。そして、ソーアーム１７を第１中間揺動角に揺動した状態で、第１端点Ｅ_１までの揺動軸２３の距離がＢ／２となり、第１ブレードガード縁部７１が第１端点Ｅ_１の障害物に接するまで、ソーヘッド１４を後進方向５７に移動する。次に、ソーヘッド１４を作業開始位置に戻して、ソーアーム１７を次の中間揺動角に揺動し、第１ブレードガード縁部７１が第１端点Ｅ_１の障害物に接するまで、ソーヘッド１４を後進方向５７に移動する。負の第３メイン切込角−α_３にソーアーム１７を揺動した状態のソーヘッド１４を移動して、第１ブレードガード縁部７１が第１端点Ｅ_１に接するようになるまで、このような作業を繰り返す。端部切込作業は、ブレードガード２１を用いず、複数段階に分けて行うことも可能である。

【0080】

第１端点Ｅ_１の部分の端部切込作業を行った後、ソーアーム１７を負の第３メイン切込角−α_３に揺動した状態で、前進方向５６に向け、第３メイン切込工程が行われる（図５Ｍ）。第２端点Ｅ_２までの揺動軸２３の距離が、
[ｈ_３・(Ｄ_３−ｈ_３)]^１／２＋δ・ｓｉｎ(−α_３)
となるときに、ソーヘッド１４を停止し、この式中、
ｈ_３＝ｈ(−α_３，Ｄ_３)＝Ｄ_３／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−１８０°)
は、ブレード径Ｄに相当する第３ブレード径Ｄ_３で、負の第３メイン切込角−α_３としたときの、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している。

【0081】

第２端点Ｅ_２でのオーバーカットが許容される場合は、第２端点Ｅ_２の部分の端部切込作業が、第３メイン切込工程の後で行われる（図５Ｎ）。加工対象物２４が硬質の素材の場合、または低出力の回転用駆動モータ１８の場合、第２端点Ｅ_２の部分の端部切込作業も、中間揺動角を用いて複数段階に分けて行うことができる。この場合は、第３メイン切込工程の終了後に、ソーヘッド１４を作業開始位置に移動し、作業開始位置において、ソーアーム１７を第１中間揺動角に揺動する。作業開始位置は、端部切込作業における中間揺動角への揺動が、いずれも第２端点Ｅ_２を越えずに第２端点Ｅ_２の手前で行われるように設定される。ソーブレード１６の第２上方出口点５９が作業終了位置に達するまで、ソーアーム１７を第１中間揺動角に揺動した状態で、ソーヘッド１４を前進方向５６に移動し、この作業終了位置における第２上方出口点５９の第２端点Ｅ_２までの距離は、
[ｈ_３・(Ｄ−ｈ_３)]^１／２−[Δｈ・(Ｄ−Δｈ)]^１／２
であり、この式中、
ｈ_３＝ｈ(−α_３，Ｄ)＝Ｄ／２−Δ−δ・ｃｏｓ(−α_３)
は、負の第３メイン切込角−α_３として、Δｈ＝ｈ₃−Ｔを切込深さｈ_３と最終深さＴとの差としたときの、ソーブレード１６の加工対象物２４内への切込深さである。次に、ソーヘッド１４を作業開始位置に戻し、ソーアーム１７を次の中間揺動角に揺動し、揺動したソーアーム１７と共にソーヘッド１４を、前進方向５６に作業終了位置に向けて移動する。ソーアーム１７を負の第３メイン切込角−α_３に揺動した状態のソーヘッド１４が終了位置に達するまで、このような作業が繰り返し行われる。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図5E】

【図5F】

【図5G】

【図5H】

【図5I】

【図5J】

【図5K】

【図5L】

【図5M】

【図5N】

【国際調査報告】