JP2816245B2 - Groove cutting device - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、数値制御式切断機に搭載されて被加工材に
対し予め設定された形状の開先切断を行うための開先切
断装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a groove cutting device mounted on a numerically controlled cutting machine for performing a groove cutting of a preset shape on a workpiece. Things.
〈従来の技術〉 鋼板,ステンレス板等の金属板、或いは合成樹脂板,
合板等の非金属板等の被加工材をガス切断トーチ,プラ
ズマ切断トーチ,レーザー切断トーチ等の切断トーチを
選択的に用いて切断することが行われている。特に切断
トーチを数値制御式切断機(NC切断機)に搭載した場
合、前記被加工材に対し所望の形状の切断を行うことが
出来る。<Conventional technology> A metal plate such as a steel plate or a stainless steel plate, or a synthetic resin plate,
2. Description of the Related Art A workpiece such as a non-metallic plate such as a plywood is cut by using a cutting torch such as a gas cutting torch, a plasma cutting torch, or a laser cutting torch. In particular, when the cutting torch is mounted on a numerically controlled cutting machine (NC cutting machine), the workpiece can be cut into a desired shape.
前記金属板から切断された切断部材は他の部材に対し
溶接されることがある。この場合、金属板の板厚,接合
部位等に応じて切断部材の端面を傾斜させて切断する所
謂開先切断が行われる。The cutting member cut from the metal plate may be welded to another member. In this case, so-called bevel cutting is performed in which the end surface of the cutting member is inclined and cut in accordance with the thickness of the metal plate, the joining portion, and the like.
切断部材に対して開先切断を行う場合、切断トーチを
切断部材の切断部位に対し常に法線方向に傾斜させると
共に、該トーチを接線方向に移動させることが必要であ
る。When performing a bevel cutting on a cutting member, it is necessary to always incline the cutting torch in a normal direction with respect to a cutting portion of the cutting member and move the torch in a tangential direction.
このため、開先切断を行うための開先切断装置は直交
する二方向に移動可能に構成されたキャリッジに切断ト
ーチを搭載し、この切断トーチを旋回装置によって該装
置の軸心を中心として旋回可能に構成すると共に、切断
トーチを角度設定装置によって旋回軸心に対し傾斜可能
に構成し、且つ切断トーチをシフト装置によって旋回中
心から所定の位置まで離隔可能に構成している。For this purpose, a groove cutting device for performing groove cutting is equipped with a cutting torch on a carriage configured to be movable in two orthogonal directions, and the cutting torch is turned around the axis of the device by a turning device. The cutting torch is configured to be tiltable with respect to the pivot axis by an angle setting device, and the cutting torch is configured to be separated from the center of rotation to a predetermined position by a shift device.
前記角度設定装置及びシフト装置は、切断トーチの傾
斜角度を設定すると共に、切断形状の外形を設定するも
のである。このため、通常は開先切断の開始に当たって
切断トーチの角度及び位置を設定すると以後前記各装置
を駆動することは稀である。The angle setting device and the shift device set the inclination angle of the cutting torch and set the outer shape of the cutting shape. For this reason, once the angle and position of the cutting torch are set at the start of the groove cutting, it is rare to drive the above-mentioned devices thereafter.
角度設定装置,シフト装置には夫々パルスモーターか
らなる駆動モーターが装着されている。旋回装置の駆動
モーターは数値制御装置(NC装置)によって制御され、
切断トーチの移動方向に対し切断トーチの傾斜方向を常
に法線方向となるように旋回させている。また角度設定
装置及びシフト装置の駆動モーターはNC装置の補助機能
装置によって制御され、開先切断の開始当たって切断ト
ーチを所定の角度及び位置に設定している。Each of the angle setting device and the shift device is provided with a drive motor including a pulse motor. The drive motor of the swing device is controlled by a numerical control device (NC device)
The cutting torch is turned so that the inclination direction of the cutting torch always becomes the normal direction with respect to the moving direction of the cutting torch. The drive motors of the angle setting device and the shift device are controlled by the auxiliary function device of the NC device, and set the cutting torch at a predetermined angle and position at the start of the groove cutting.
上記の如く構成された開先切断装置に於いて、角度設
定モーター及びシフトモーターは夫々切断トーチの近傍
に配設されており、旋回装置の作動に伴って切断トーチ
と共に旋回し得るように構成されている。また前記旋回
装置は同一方向に無制限に回転し得るように構成されて
いる。このため、角度設定モーター及びシフトモーター
に対する駆動信号は旋回装置に設けたスリップリングを
介して補助機能装置から伝送されるように構成されてい
る。In the groove cutting device configured as described above, the angle setting motor and the shift motor are each disposed near the cutting torch, and are configured to be able to turn together with the cutting torch with the operation of the turning device. ing. The turning device is configured to be able to rotate in the same direction without any limitation. For this reason, the drive signals for the angle setting motor and the shift motor are configured to be transmitted from the auxiliary function device via a slip ring provided in the turning device.
〈発明が解決しようとする課題〉 最近に至り、一つの形状を切断するに際し、該形状の
中で異なる角度を有する開先切断を実施することが要求
されている。このような開先切断を実施する場合、切断
形状に沿った所定区間内で切断トーチの角度変更及び離
隔位置の変更を行うことが必要となる。<Problems to be Solved by the Invention> Recently, when cutting one shape, it is required to perform groove cutting having different angles in the shape. When performing such groove cutting, it is necessary to change the angle of the cutting torch and the separation position within a predetermined section along the cutting shape.
上記従来の技術では角度設定モーター及びシフトモー
ターを切断トーチの近傍に配設することから、これ等の
モーターに対する駆動信号をスリップリングを介して伝
送することが必須である。In the above-mentioned prior art, since the angle setting motor and the shift motor are arranged near the cutting torch, it is essential to transmit a drive signal for these motors via a slip ring.
然し、スリップリングを介して微弱電流を伝送するこ
とは困難であり、角度設定モーター及びシフトモーター
として、モーターの回転量をレゾルバ或いはロータリー
エンコーダ等で検出するサーボモーターを用いることが
出来ない。このため、被加工材に対する切断を行いつつ
切断トーチの角度変更及び切断トーチのシフトを行うこ
とが出来ない。従って、上記要求に対しては、切断トー
チ位置の管理を行わない方法で該切断トーチの角度及び
シフトを行うために、切断面に傷が発生したり,開先形
状が変化したり,或いは切断寸法誤差を発生することが
ある等の問題がある。However, it is difficult to transmit a weak current through the slip ring, and a servomotor that detects the amount of rotation of the motor with a resolver or a rotary encoder cannot be used as the angle setting motor and the shift motor. Therefore, it is impossible to change the angle of the cutting torch and shift the cutting torch while cutting the workpiece. Therefore, in order to meet the above demand, the angle and shift of the cutting torch are performed in a manner that does not control the position of the cutting torch, so that the cut surface is damaged, the groove shape is changed, or the cutting is performed. There is a problem that a dimensional error may occur.
本発明の目的は、被加工材に対する切断作業を行いつ
つ予め設定された開先形状に応じた切断トーチの角度設
定及びシフトを行うことが出来る開先切断装置を提供せ
んとするものである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a groove cutting device capable of setting and shifting the angle of a cutting torch according to a preset groove shape while performing a cutting operation on a workpiece.
〈課題を解決するための手段〉 上記課題を解決するために本発明に係る開先切断装置
は、被加工材を切断するための切断トーチをシフトモー
ターによって旋回中心から離隔させると共に角度設定モ
ーターによって傾斜させるように構成し且つ前記シフト
モーター及び角度設定モーターに対する駆動信号を夫々
スリップリングを介して伝送するように構成した開先切
断装置に於いて、前記切断トーチの被加工材に対する位
置及び切断トーチの旋回中心からの離隔位置及び切断ト
ーチの旋回軸に対する傾斜角度を制御するための制御手
段と、前記制御手段から伝送される切断トーチのシフト
指令に応じて回転するサーボモーターと、前記サーボモ
ーターの回転に応じたパルスを発生するパルス発振器
と、前記パルス発振器によって発生したパルス信号をシ
フトモーターに伝送するスリップリングと、前記制御手
段から伝送される切断トーチの傾斜指令に応じて回転す
るサーボモーターと、前記サーボモーターの回転に応じ
たパルスを発生するパルス発振器と、前記パルス発振器
によって発生したパルス信号を角度設定モーターに伝送
するスリップリングとを有して構成されるものである。<Means for Solving the Problems> In order to solve the above-mentioned problems, a groove cutting device according to the present invention uses a shift motor to separate a cutting torch from a center of rotation by a shift motor and an angle setting motor. In a groove cutting device configured to be inclined and configured to transmit drive signals for the shift motor and the angle setting motor via slip rings, respectively, a position of the cutting torch with respect to a workpiece and a cutting torch. Control means for controlling the separation position of the cutting torch with respect to the turning axis and the tilt angle of the cutting torch with respect to the turning axis, a servomotor that rotates in response to a shift command of the cutting torch transmitted from the control means, and A pulse oscillator for generating a pulse according to rotation, and a pulse generated by the pulse oscillator A slip ring that transmits a signal to a shift motor, a servomotor that rotates in response to a tilt command of a cutting torch transmitted from the control unit, a pulse oscillator that generates a pulse according to the rotation of the servomotor, and the pulse And a slip ring for transmitting a pulse signal generated by the oscillator to the angle setting motor.
〈作用〉 上記手段によれば、切断トーチの角度設定及びシフト
設定を被加工材に対する切断作業を継続しつつ連続的に
行うことが出来る。<Operation> According to the above means, the angle setting and the shift setting of the cutting torch can be performed continuously while continuing the cutting work on the workpiece.
即ち、切断トーチの被加工材に対する位置,切断トー
チの旋回中心からの離隔位置,切断トーチの旋回軸に対
する傾斜角度等を制御する制御手段によって切断トーチ
の被加工材に対する位置を連続的に制御することで、該
被加工材に対する切断作業を連続的に実施することが出
来る。That is, the position of the cutting torch with respect to the workpiece is continuously controlled by control means for controlling the position of the cutting torch with respect to the workpiece, the position of the cutting torch away from the center of rotation, the inclination angle of the cutting torch with respect to the pivot axis, and the like. Thus, the cutting operation for the workpiece can be continuously performed.
また前期制御手段から伝送されるシフト指令に応じて
サーボモーターを駆動し、パルス発振器によって該サー
ボモーターの回転に応じたパルスを発生させ、このパル
スをスリップリングを介してシフトモーターに伝送する
と共に、制御手段から伝送される傾斜指令に応じてサー
ボモーターを駆動し、パルス発振器よって該サーボモー
ターの回転に応じたパルスを発生させ、このパルスをス
リップリングを介して角度設定モーターに伝送するよう
に構成したので、切断トーチのシフト設定及び切断トー
チの旋回軸に対する角度設定を行う場合、制御手段から
伝送されるシフト指令及び傾斜指令に応じて夫々対応す
るサーボモーターを駆動することによって、位置及び速
度のフィードバック制御を行うことが出来る。このた
め、これ等のサーボ系を制御手段に於ける独立した制御
軸として取り扱うことが出来、従って、NC制御軸として
容易に使用することが出来る。Further, the servo motor is driven according to the shift command transmitted from the control means, a pulse is generated by a pulse oscillator according to the rotation of the servo motor, and the pulse is transmitted to the shift motor via a slip ring, A servo motor is driven in accordance with a tilt command transmitted from the control means, a pulse is generated by a pulse oscillator according to the rotation of the servo motor, and the pulse is transmitted to an angle setting motor via a slip ring. Therefore, when performing the setting of the shift of the cutting torch and the setting of the angle of the cutting torch with respect to the turning axis, the corresponding servo motors are driven in accordance with the shift command and the tilt command transmitted from the control means, respectively. Feedback control can be performed. Therefore, these servo systems can be handled as independent control axes in the control means, and thus can be easily used as NC control axes.
従って、トーチ角度制御,シフト制御と切断トーチの
直交する二方向の軸の制御を一つの制御系として制御す
ることにより、切断トーチの直交する二方向に対する移
動と同期して該切断トーチのシフト設定及び角度設定を
行うことが出来、これにより、被加工材に対する切断作
業と同期して切断トーチのシフト及び角度変更を連続的
に行うことが出来る。Therefore, by controlling the torch angle control and shift control and the control of the axes in the two orthogonal directions of the cutting torch as one control system, the shift setting of the cutting torch is synchronized with the movement of the cutting torch in the two orthogonal directions. And the angle can be set, whereby the shift and the angle change of the cutting torch can be continuously performed in synchronization with the cutting operation on the workpiece.
〈実施例〉 以下上記手段を適用した開先切断装置の一実施例につい
て図を用いて説明する。<Embodiment> An embodiment of a groove cutting apparatus to which the above means is applied will be described below with reference to the drawings.
第1図は開先切断装置の模式正面説明図、第2図は模式
側面説明図、第3図は制御系のブロック説明図、第4図
は本発明に係る開先切断装置を装備したNC切断機の模式
説明図、第5図(a)〜(c)は開先形状の説明図、第
6図(a),(b)は開先切断を行う際の被加工材と切
断トーチとの関係説明図である。Fig. 1 is a schematic front view of a groove cutting device, Fig. 2 is a schematic side view, Fig. 3 is a block diagram of a control system, and Fig. 4 is an NC equipped with a groove cutting device according to the present invention. FIGS. 5 (a) to 5 (c) are explanatory views of a groove shape, and FIGS. 6 (a) and 6 (b) are diagrams illustrating a work material and a cutting torch when performing groove cutting. FIG.
先ず、本発明に係る開先切断装置を好適に用いること
が出来るNC切断機の構成について第4図により説明す
る。First, the configuration of an NC cutting machine that can suitably use the groove cutting device according to the present invention will be described with reference to FIG.
図に於いて、x方向に沿って平行に敷設されたレール1
に該レール1と直交方向(y方向)に配置されたクロス
ガーター2aを有する台車2が載置されている。この台車
2は後述するNC装置21によって制御されるxモーター2b
によって駆動され、レール1に沿ってx方向に走行可能
に構成されている。台車2のクロスガーター2aに沿って
クロスレール2cが設けられており、該レール2cにキャリ
ッジ3が搭載されている。In the figure, rails 1 laid in parallel along the x direction
A carriage 2 having a cross garter 2a arranged in a direction (y direction) orthogonal to the rail 1 is placed on the rail. The cart 2 is an x motor 2b controlled by an NC device 21 described later.
, And can travel along the rail 1 in the x direction. A cross rail 2c is provided along a cross garter 2a of the carriage 2, and a carriage 3 is mounted on the rail 2c.
キャリッジ3はNC装置21によって制御されるyモータ
ー3aによって駆動され、クロスレール2cに沿ってy方向
に横行可能に構成されている。またキャリッジ3に昇降
装置4が設けられており、この昇降装置4にガス切断ト
ーチ,プラズマ切断トーチ,レーザー切断トーチ等の切
断トーチ5を有する開先切断装置Aが搭載されている。The carriage 3 is driven by a y motor 3a controlled by the NC device 21, and is configured to be able to traverse in the y direction along the cross rail 2c. A lifting device 4 is provided on the carriage 3, and a groove cutting device A having a cutting torch 5 such as a gas cutting torch, a plasma cutting torch, or a laser cutting torch is mounted on the lift device 4.
前記台車2の所定位置にNC装置21を収容する制御盤B
が設けられている。A control panel B which accommodates the NC device 21 at a predetermined position of the carriage 2
Is provided.
上記の如く構成されたNC切断機に於いて、予めNC装置
21に被加工材Cから切断すべき形状のデータ,被加工材
Cに対する切断速度データを入力して切断作業を開始さ
せると、NC装置21からxモーター2b,yモーター3aに対し
切断形状に応じた駆動信号が伝送され、夫々の駆動信号
に応じて各モーター2b,3aが回転することで、切断トー
チ5をx,y方向に移動させ、これにより被加工材Cに所
定の形状の切断を行うことが可能である。In the NC cutting machine configured as above,
When the data of the shape to be cut from the workpiece C and the cutting speed data for the workpiece C are input to 21 and the cutting operation is started, the NC device 21 sends the x motor 2b and the y motor 3a according to the cutting shape. The drive signal is transmitted, and the respective motors 2b and 3a rotate according to the respective drive signals, thereby moving the cutting torch 5 in the x and y directions, thereby cutting the workpiece C into a predetermined shape. It is possible to do.
次に、開先切断を行う場合に於ける被加工材Cと切断
トーチ5との位置関係について第5図(a)〜(c)及
び第6図により説明する。Next, the positional relationship between the workpiece C and the cutting torch 5 when performing groove cutting will be described with reference to FIGS. 5 (a) to 5 (c) and FIG.
被加工材Cに対し開先切断を行う場合、切断トーチ5
に対する移動経路の指令は、第5図(a)に示すX開先
を形成する場合又は同図(b)に示すY開先を形成する
場合には、ルートフェースRの座標によって指定され、
また同図(c)に示すV開先を形成する場合には、切断
面の下縁Eの座標によって指定される。When performing groove cutting on the workpiece C, the cutting torch 5
Is specified by the coordinates of the route face R when forming the X groove shown in FIG. 5 (a) or when forming the Y groove shown in FIG. 5 (b),
When the V groove shown in FIG. 3C is formed, it is specified by the coordinates of the lower edge E of the cut surface.
また第6図(a)に示すように、切断トーチ5を傾斜
させる場合の回動中心Oは切断トーチ5の先端から所定
距離離隔した位置に設定される。被加工材Cに開先を形
成する場合、切断トーチ5とルートフェースRとの距離
或いは下縁Eとの距離は被加工材Cの厚さに応じて変化
する。As shown in FIG. 6 (a), the rotation center O when the cutting torch 5 is inclined is set at a position separated from the tip of the cutting torch 5 by a predetermined distance. When forming a groove in the workpiece C, the distance between the cutting torch 5 and the root face R or the distance from the lower edge E changes according to the thickness of the workpiece C.
従って、下縁Eを基準として角度θの開先を切断する
場合、切断トーチ5をθ度傾斜させると共に、角度θと
被加工材Cの厚さに応じて該トーチ5を横方向にシフト
することが必要となる。前記シフト量sは被加工材Cの
板厚が予め設定されることから、角度θが設定されると
一義的に決定される値である。Therefore, when cutting the groove at an angle θ with reference to the lower edge E, the cutting torch 5 is inclined by θ degrees, and the torch 5 is shifted in the horizontal direction according to the angle θ and the thickness of the workpiece C. It is necessary. The shift amount s is a value uniquely determined when the angle θ is set because the thickness of the workpiece C is set in advance.
次に、第1図乃至第3図により本発明に係る開先切断
装置Aの構成について説明する。Next, the configuration of the groove cutting device A according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図に於いて、昇降装置4はNC装置21によって制御さ
れ、被加工材Cに対する切断作業開始以前及び切断作業
終了時には開先切断装置Aを上昇させて退避状態とし、
切断作業実施中には切断トーチ5の近傍に設けた図示し
ない高さ検出センサーからの信号によって制御されて、
開先切断装置Aを第2図に示す矢印a,b方向に昇降させ
ることで、切断トーチ5と被加工材Cの正面との距離を
一定に維持するものである。In the figure, the lifting device 4 is controlled by an NC device 21. Before starting the cutting operation on the workpiece C and at the end of the cutting operation, the groove cutting device A is raised to a retracted state,
During the cutting operation, it is controlled by a signal from a height detection sensor (not shown) provided near the cutting torch 5,
The distance between the cutting torch 5 and the front of the workpiece C is maintained constant by raising and lowering the groove cutting device A in the directions of arrows a and b shown in FIG.
前記昇降装置4はキャリッジ3に固着された昇降モー
ター4a、キャリッジ3に対し上下方向に設けたガイド部
材4b、ガイド部材4bに沿って昇降可能な昇降ブラケット
4c,昇降モーター4aの回転によって昇降ブラケット4cを
昇降させる駆動部材4dによって構成されている。The elevating device 4 includes an elevating motor 4a fixed to the carriage 3, a guide member 4b provided vertically with respect to the carriage 3, and an elevating bracket capable of elevating along the guide member 4b.
4c, a driving member 4d that raises and lowers the lifting bracket 4c by rotation of the lifting motor 4a.
昇降モーター4aは正逆転モーターによって構成されて
おり、該モーター4aの回転を駆動部材4dを介して昇降ブ
ラケット4cに伝達することで切断トーチ5を昇降させる
ように構成している。The lifting / lowering motor 4a is configured by a forward / reverse rotation motor, and is configured to transmit the rotation of the motor 4a to the lifting / lowering bracket 4c via the driving member 4d to raise and lower the cutting torch 5.
開先切断装置Aは、被加工材Cに対する切断作業の開
始に先立って、或いは切断作業の進行に伴って切断トー
チ5を予め設定された角度に傾斜させると共に該トーチ
5を所定位置にシフトさせ、更に被加工材Cに対する切
断形状が円弧である場合には傾斜させた切断トーチ5を
切断作業の進行に伴って該曲線の曲率に応じて旋回装置
6の軸心6aを中心として旋回させるものである。The groove cutting device A inclines the cutting torch 5 to a preset angle and shifts the torch 5 to a predetermined position prior to the start of the cutting operation on the workpiece C or as the cutting operation proceeds. Further, when the cutting shape for the workpiece C is an arc, the inclined cutting torch 5 is turned around the axis 6a of the turning device 6 in accordance with the curvature of the curve as the cutting operation progresses. It is.
開先切断装置Aは昇降ブラケット4cに固着された旋回
装置6、切断トーチ5の構造に応じて該トーチ5に供給
するガス流体,冷却水,電気信号等の中継継手となる旋
回チャンバー7、切断トーチ5を旋回装置6の軸心6aか
らシフトさせるシフト装置8、切断トーチ5を所定の角
度に傾斜させる傾斜装置9によって構成されている。The groove cutting device A includes a turning device 6 fixed to the lifting bracket 4c, a turning chamber 7 serving as a relay joint for gas fluid, cooling water, electric signals, etc. supplied to the torch 5 according to the structure of the cutting torch 5, cutting. It comprises a shift device 8 for shifting the torch 5 from the axis 6a of the turning device 6, and a tilting device 9 for tilting the cutting torch 5 at a predetermined angle.
旋回装置6はフレーム6bを介して昇降ブラケット4cに
固着されている。フレーム6bの上部に設けられたカバー
6cに旋回モーター6dが内装されており、この旋回モータ
ー6dの回転によって旋回アーム6eを軸心6aを中心として
旋回させるように構成されている。The turning device 6 is fixed to a lifting bracket 4c via a frame 6b. Cover provided on top of frame 6b
A turning motor 6d is provided inside 6c, and the turning arm 6e is turned around the axis 6a by the rotation of the turning motor 6d.
またフレーム6bは中空の筒状に構成されており、内部
に図示しないガス流体,冷却水等を供給するホース類、
シフトモーター8b,角度設定モーター9cに対するパルス
信号を伝送する電線、旋回モーター6dの回転を旋回アー
ム6eに伝達する伝導機構等を収容している。Further, the frame 6b is formed in a hollow cylindrical shape, and hoses for supplying gas fluid, cooling water, etc. (not shown) therein,
It houses electric wires for transmitting pulse signals to the shift motor 8b and the angle setting motor 9c, a transmission mechanism for transmitting rotation of the turning motor 6d to the turning arm 6e, and the like.
旋回チャンバー7はフレーム6bの下端に設けられてい
る。旋回チャンバー7はフレーム6bに固定された固定部
材と、旋回アームに固定された旋回部材とによって構成
されており、これ等の部材の接触部分にガス流体,冷却
水等の継手部が形成されると共に、固定部材に接触子7
a,7bが設けられ且つ旋回部材に接触子7aと接触するスリ
ップリング7c及び接触子7bと接触するスリップリング7d
が設けられている。The swirling chamber 7 is provided at a lower end of the frame 6b. The swirl chamber 7 is composed of a fixed member fixed to the frame 6b and a swivel member fixed to the swivel arm, and a joint portion such as a gas fluid or cooling water is formed at a contact portion of these members. At the same time, the contact 7
a and 7b are provided, and a slip ring 7c that contacts the contact 7a and a slip ring 7d that contacts the contact 7b
Is provided.
前記接触子7a,7b及びスリップリング7c,7dは夫々シフ
トモーター8b及び角度設定モーター9cに後述するパルス
発振器10b,10dに於いて発生したパルスを伝送するため
のものである。The contacts 7a, 7b and the slip rings 7c, 7d are for transmitting pulses generated in pulse oscillators 10b, 10d to be described later to the shift motor 8b and the angle setting motor 9c, respectively.
シフト装置8は旋回アーム6eに固着されている。この
シフト装置8は角度設定装置9のブラケット9aを矢印c,
d方向にシフトさせるものである。このため、シフト装
置8は横方向に配置されて旋回アーム6eに固着されたシ
フトフレーム8a、シフトフレーム8aに固着されたシフト
モーター8b、シフトモーター8bの回転によってブラケッ
ト9aを矢印c,d方向に移動させる駆動部材8cとによって
構成されている。The shift device 8 is fixed to the turning arm 6e. The shift device 8 is configured such that the bracket 9a of the angle setting device 9 is
The shift is performed in the d direction. For this reason, the shift device 8 is arranged in the horizontal direction, the shift frame 8a fixed to the revolving arm 6e, the shift motor 8b fixed to the shift frame 8a, and the bracket 9a moved in the directions of arrows c and d by the rotation of the shift motor 8b. And a driving member 8c to be moved.
シフトモーター8bは正逆転可能なパルスモーターによ
って構成されており、接触子7a,スリップリング7cを介
して伝送されるパルス信号によって回転方向と回転量が
制御される。The shift motor 8b is configured by a pulse motor that can rotate in the forward and reverse directions, and the rotation direction and the amount of rotation are controlled by a pulse signal transmitted via the contact 7a and the slip ring 7c.
シフトモーター8bに伝送されるパルス信号は、クロス
ガーター2aの所定位置に設けたサーボモーター10aの軸
にロータリーエンコーダ等のパルス発振器10bを機械的
に接続することで発生させている。そして前記パルス信
号を図示しない電線及び接触子7a,スリップリング7cを
介してシフトモーター8bに伝送することで、サーボモー
ター10aの回転方向,回転量に応じて該シフトモーター8
bを回転させることが可能である。The pulse signal transmitted to the shift motor 8b is generated by mechanically connecting a pulse oscillator 10b such as a rotary encoder to a shaft of a servo motor 10a provided at a predetermined position of the cross garter 2a. The pulse signal is transmitted to the shift motor 8b via an electric wire, a contact 7a, and a slip ring 7c (not shown), whereby the shift motor 8b is rotated in accordance with the rotation direction and the rotation amount of the servo motor 10a.
It is possible to rotate b.
角度設定装置9は切断トーチ5を矢印e,f方向に傾斜
させて該トーチ5を所定の角度に設定するものである。
この角度設定装置9はブラケット9aの端部に設けられて
おり、該ブラケット9aを介してシフト装置8と接続され
ている。角度設定装置9は複数のリンク9bと、リンク9b
を駆動して切断トーチ5の角度を設定する角度設定モー
ター9cと、リンク9bの端部に設けられたトーチホルダー
9dとによって構成されている。The angle setting device 9 sets the torch 5 at a predetermined angle by inclining the cutting torch 5 in the directions of arrows e and f.
The angle setting device 9 is provided at an end of a bracket 9a, and is connected to the shift device 8 via the bracket 9a. The angle setting device 9 includes a plurality of links 9b and links 9b.
Setting motor 9c for setting the angle of the cutting torch 5 by driving the torch, and a torch holder provided at the end of the link 9b
9d.
角度設定モーター9cは正逆転可能なパルスモーターに
よって構成されており、接触子7b,スリップリング7dを
介して伝送されるパルス信号によって回転方向と回転量
が制御される。The angle setting motor 9c is constituted by a pulse motor that can rotate forward and reverse, and the rotation direction and the rotation amount are controlled by a pulse signal transmitted through the contact 7b and the slip ring 7d.
角度設定モーター9cに伝送されるパルス信号は、クロ
スガーター2aの所定位置に設けたサーボモーター10cの
軸にロータリーエンコーダ等のパルス発振器10dを機械
的に接続することで発生させている。そして前記パルス
信号を図示しない電線及び接触子7b,スリップリング7d
を介して角度設定モーター9cに伝送することで、サーボ
モーター10cの回転方向,回転量に応じて該角度設定モ
ーター9cを回転させることが可能である。The pulse signal transmitted to the angle setting motor 9c is generated by mechanically connecting a pulse oscillator 10d such as a rotary encoder to a shaft of a servo motor 10c provided at a predetermined position of the cross garter 2a. Then, the pulse signal is supplied to an electric wire (not shown), a contact 7b, a slip ring 7d.
The angle setting motor 9c can be rotated in accordance with the rotation direction and the amount of rotation of the servo motor 10c by transmitting the rotation to the angle setting motor 9c via the.
次に、上記の如く構成された開先切断装置A及びNC切
断機の制御系について第3図により説明する。Next, the control system of the groove cutting device A and the NC cutting machine configured as described above will be described with reference to FIG.
図に於いて、21は開先切断装置A及びNC切断機の制御
手段となるNC装置であって、被加工材の板厚,切断トー
チ5の傾斜角度に応じてシフト量を演算し、或いは所定
の演算及び命令の実行指令を発するCPU,キーボード22か
ら入力された被加工材Cの板厚,切断速度,切断形状,
開先形状等のデータやCPUで演算したデータ等を一次記
憶するRAM,所定のプログラムを書き込まれたROM等によ
って構成されている。23はインターフェース、24はキー
ボード22によって入力された情報やNC切断機の作動状態
を表示するディスプレイ、25は切断トーチ5と被加工材
Cとの間隔を検出する高さセンサー、26a〜26fは各モー
ター2b,3a,4a,10a,10c,6dを駆動するためのドライバ、2
7aはパルス発振器10bから発生したパルスをシフトモー
ター8bを駆動し得る電流に増幅するアンプ、27bはパル
ス発振器10dから発生したパルスを角度設定モーター9c
を駆動し得る電流に増幅するアンプである。In the figure, reference numeral 21 denotes an NC device serving as control means of the groove cutting device A and the NC cutting machine, which calculates a shift amount in accordance with the thickness of the workpiece and the inclination angle of the cutting torch 5, or CPU for issuing a predetermined calculation and command execution command, plate thickness, cutting speed, cutting shape,
It is composed of a RAM for temporarily storing data such as a groove shape, data calculated by the CPU, and a ROM on which a predetermined program is written. 23 is an interface, 24 is a display for displaying information input by the keyboard 22 and the operating state of the NC cutting machine, 25 is a height sensor for detecting the interval between the cutting torch 5 and the workpiece C, and 26a to 26f are each Driver for driving motors 2b, 3a, 4a, 10a, 10c, 6d, 2
7a is an amplifier for amplifying a pulse generated from the pulse oscillator 10b into a current capable of driving the shift motor 8b, and 27b is an angle setting motor 9c for converting the pulse generated from the pulse oscillator 10d.
Is an amplifier that amplifies the current to drive the current.
上記の如く構成された開先切断装置Aに於いて、シフ
トモーター8b及び角度設定モーター9cは夫々サーボモー
ター10a,10cの回転によって制御される。前記サーボモ
ーター10a,10cは夫々NC装置21に於ける独立した制御軸
として構成されており、従って、これ等のモーター10a,
10cの回転方向,回転量に応じた回転方向,回転量で回
転するシフトモーター8b,角度設定モーター9cを間接的
にNC装置21の制御軸として構成することが可能となる。In the groove cutting device A configured as described above, the shift motor 8b and the angle setting motor 9c are controlled by the rotation of the servo motors 10a and 10c, respectively. The servo motors 10a, 10c are each configured as an independent control axis in the NC device 21, and therefore, these motors 10a, 10c
The shift motor 8b and the angle setting motor 9c that rotate in the rotation direction and the rotation amount according to the rotation direction and rotation amount of 10c can be indirectly configured as control axes of the NC device 21.
このため、NC装置21によってxモーター2b,yモーター
3aを制御し、切断トーチ5によって被加工材Cに対する
切断作業を実行しつつ、該トーチ5の移動と同期させて
切断トーチ5の角度設定及びシフトを実行することが可
能となる。For this reason, the NC device 21 uses the x motor 2b, y motor
By controlling 3a and performing the cutting operation on the workpiece C by the cutting torch 5, it is possible to execute the angle setting and shift of the cutting torch 5 in synchronization with the movement of the torch 5.
次に、第6図(b)に示す開先切断を実施する場合の
操作について説明する。Next, an operation for performing the groove cutting shown in FIG. 6B will be described.
図に於いて、区間Fは切断面が垂直な所謂I切断を実
施する区間であり、区間Hは所定の角度を持った開先切
断区間であり、区間GはI切断から開先切断に移行する
移行区間である。In the figure, a section F is a section for performing a so-called I-cut in which a cut surface is vertical, a section H is a groove-cut section having a predetermined angle, and a section G is shifted from the I-cut to a groove-cut. This is the transition section to be performed.
区間Fに於いて、切断トーチ5は同図(a)に示すよ
うに被加工材Cに対し垂直状態を維持している。In the section F, the cutting torch 5 maintains a vertical state with respect to the workpiece C as shown in FIG.
区間Fから区間Gに移行するとNC装置21からサーボモ
ーター10aに対しシフト指令が伝送されると共にサーボ
モーター10cに対し傾斜指令が伝送される。前記各指令
はxモーター2b,yモーター3aに対する駆動指令と同期し
て発生する。サーボモーター10a,10cは前記指令に応じ
た回転方向と回転量を持って回転し、パルス発振器10b,
10dからサーボモーター10a,10cの回転に応じたパルス信
号が発生する。このパルス信号はアンプ27a,27bに於い
て夫々増幅され、接触子7a,7b,スリップリング7c,7dを
介して夫々シフトモーター8b及び角度設定モーター9cに
伝送される。When shifting from the section F to the section G, the shift command is transmitted from the NC device 21 to the servomotor 10a and the tilt command is transmitted to the servomotor 10c. The commands are generated in synchronization with the drive commands for the x motor 2b and the y motor 3a. Servo motors 10a, 10c rotate with a rotation direction and a rotation amount according to the command, and pulse oscillators 10b,
A pulse signal corresponding to the rotation of the servo motors 10a and 10c is generated from 10d. The pulse signals are amplified by the amplifiers 27a and 27b, respectively, and transmitted to the shift motor 8b and the angle setting motor 9c via the contacts 7a and 7b and the slip rings 7c and 7d, respectively.
シフトモーター8bは伝送されたパルス信号に応じた回
転方向,回転量だけ回転し、これにより、角度設定装置
9のブラケット9aを矢印c方向に移動させる。また角度
設定モーター9cは伝送されたパルス信号に応じた回転方
向,回転量だけ回転し、これにより、切断トーチ5を矢
印e方向に傾斜させる。The shift motor 8b rotates in the direction and amount of rotation corresponding to the transmitted pulse signal, thereby moving the bracket 9a of the angle setting device 9 in the direction of arrow c. The angle setting motor 9c rotates in the direction and amount of rotation corresponding to the transmitted pulse signal, thereby tilting the cutting torch 5 in the direction of arrow e.
切断トーチ5の角度設定及びシフトと該トーチ5のx,
y方向の移動が同時に実行され、同図(a)に示すよう
に切断面の下縁Eが設定された切断形状の輪郭に沿って
切断される。Angle setting and shift of the cutting torch 5 and x,
The movement in the y direction is performed simultaneously, and the lower edge E of the cut surface is cut along the contour of the set cut shape as shown in FIG.
前記切断トーチ5の角度設定及びシフトは区間Gの間
に終了し、区間Hでは所定の傾斜角度を持って開先切断
を実施することが可能となる。The angle setting and shift of the cutting torch 5 are completed during the section G, and in the section H, the groove cutting can be performed with a predetermined inclination angle.
〈発明の効果〉 以上詳細に説明したように本発明に係る開先切断装置
によれば、切断トーチの角度を設定するための角度設定
モーターに対する駆動信号、及び切断トーチのシフトを
設定するためのシフトモーターに対する駆動信号を、夫
々対応するサーボモーターの回転をパルス発振器によっ
て変換したパルス信号とし、この信号をスリップリング
を介してシフトモーター及び角度設定モーターに伝送す
るように構成したので、シフトモーターに対する制御及
び角度設定モーターに対する制御を制御手段に於ける独
立した制御軸として構成することが出来る。このため、
被加工材に対する切断作業の実行中であっても、切断ト
ーチの移動と同期して該トーチを傾斜させると共にシフ
トさせることが出来る。<Effects of the Invention> As described in detail above, according to the groove cutting device according to the present invention, a drive signal for an angle setting motor for setting the angle of the cutting torch, and for setting a shift of the cutting torch. The drive signal for the shift motor is a pulse signal obtained by converting the rotation of the corresponding servo motor by a pulse oscillator, and the signal is transmitted to the shift motor and the angle setting motor via the slip ring. The control and the control for the angle setting motor can be configured as independent control axes in the control means. For this reason,
Even during the cutting operation on the workpiece, the torch can be tilted and shifted in synchronization with the movement of the cutting torch.
従って、一つの形状の中に角度の異なる開先切断を実
施する場合に、切断作業を実行しつつ連続的に切断トー
チの角度設定とシフトとを実行することが出来る。この
ため、切断作業の能率を向上させることが出来ると共に
均質な切断面を得ることが出来る等の特徴を有するもの
である。Therefore, when performing groove cutting with different angles in one shape, the angle setting and shifting of the cutting torch can be continuously performed while performing the cutting operation. For this reason, it has features that the efficiency of the cutting operation can be improved and a uniform cut surface can be obtained.
第1図は開先切断装置の模式正面説明図、第2図は模式
側面説明図、第3図は制御系のブロック説明図、第4図
は本発明に係る開先切断装置を装備したNC切断機の模式
説明図、第5図(a)〜(c)は開先形状の説明図、第
6図(a),(b)は開先切断を行う際の被加工材と切
断トーチとの関係説明図である。 Aは開先切断装置、Bは制御盤、Cは被加工材、1はレ
ール、2は台車、2bはxモーター、3はキャリッジ、3a
はyモーター、4は昇降装置、4aは昇降モーター、5は
切断トーチ、6は旋回装置、6dは旋回モーター、6eは旋
回アーム、7は旋回チャンバー、7a,7bは接触子、7c,7d
はスリップリング、8はシフト装置、8bはシフトモータ
ー、9は角度設定装置、9aはブラケット、9cは角度設定
モーター、10a,10cはサーボモーター、10b,10dはパルス
発振器、21はNC装置、22はキーボード、23はインターフ
ェース、24はディスプレイ、25は高さセンサー、26a〜2
6fはドライバ、27a,27bはアンプである。Fig. 1 is a schematic front view of a groove cutting device, Fig. 2 is a schematic side view, Fig. 3 is a block diagram of a control system, and Fig. 4 is an NC equipped with a groove cutting device according to the present invention. FIGS. 5 (a) to 5 (c) are explanatory views of a groove shape, and FIGS. 6 (a) and 6 (b) are diagrams illustrating a work material and a cutting torch when performing groove cutting. FIG. A is a groove cutting device, B is a control panel, C is a workpiece, 1 is a rail, 2 is a bogie, 2b is an x motor, 3 is a carriage, 3a
Is a y motor, 4 is a lifting device, 4a is a lifting motor, 5 is a cutting torch, 6 is a rotating device, 6d is a rotating motor, 6e is a rotating arm, 7 is a rotating chamber, 7a and 7b are contacts, 7c and 7d.
Is a slip ring, 8 is a shift device, 8b is a shift motor, 9 is an angle setting device, 9a is a bracket, 9c is an angle setting motor, 10a and 10c are servo motors, 10b and 10d are pulse oscillators, 21 is an NC device, 22 Is a keyboard, 23 is an interface, 24 is a display, 25 is a height sensor, 26a-2
6f is a driver, and 27a and 27b are amplifiers.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 徳治 東京都江戸川区西小岩3―35―16 小池 酸素工業株式会社内 (72)発明者 小倉 進 東京都江戸川区西小岩3―35―16 小池 酸素工業株式会社内 (72)発明者 古川 孝 東京都江戸川区西小岩3―35―16 小池 酸素工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭50−61359(JP,A) 特開 昭63−130267(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B23K 7/00 507 B23K 7/00 505 B23K 31/00 B23K 7/10──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tokuharu Tanaka 3-35-16 Nishi Koiwa, Edogawa-ku, Tokyo Inside the Oxygen Industry Co., Ltd. (72) Inventor Susumu Ogura 3-35-16 Nishi Koiwa, Edogawa-ku, Tokyo Koike Oxygen Industry Co., Ltd. (72) Inventor Takashi Furukawa 3-35-16 Nishi Koiwa, Edogawa-ku, Tokyo Koike Oxygen Industry Co., Ltd. (56) References JP-A-50-61359 (JP, A) JP-A-63- 130267 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) B23K 7/00 507 B23K 7/00 505 B23K 31/00 B23K 7/10
Claims (1)
フトモーターによって旋回中心から離隔させると共に角
度設定モーターによって傾斜させるように構成し且つ前
記シフトモーター及び角度設定モーターに対する駆動信
号を夫々スリップリングを介して伝送するように構成し
た開先切断装置に於いて、前記切断トーチの被加工材に
対する位置及び切断トーチの旋回中心からの離隔位置及
び切断トーチの旋回軸に対する傾斜角度を制御するため
の制御手段と、前記制御手段から伝送される切断トーチ
のシフト指令に応じて回転するサーボモーターと、前記
サーボモーターの回転に応じたパルスを発生するパルス
発振器と、前記パルス発振器によって発生したパルス信
号をシフトモーターに伝送するスリップリングと、前記
制御手段から伝送される切断トーチの傾斜指令に応じて
回転するサーボモーターと、前記サーボモーターの回転
に応じたパルスを発生するパルス発振器と、前記パルス
発振器によって発生したパルス信号を角度設定モーター
に伝送するスリップリングとを有して構成したことを特
徴とした開先切断装置。A cutting torch for cutting a workpiece is separated from a center of rotation by a shift motor and tilted by an angle setting motor, and drive signals for the shift motor and the angle setting motor are respectively supplied to a slip ring. In the groove cutting device configured to transmit the cutting torch, the position of the cutting torch with respect to the workpiece, the separation position from the turning center of the cutting torch, and the inclination angle of the cutting torch with respect to the turning axis are controlled. Control means, a servomotor that rotates in accordance with a shift command of the cutting torch transmitted from the control means, a pulse oscillator that generates a pulse corresponding to the rotation of the servomotor, and a pulse signal generated by the pulse oscillator. Slip ring for transmission to shift motor and transmission from the control means A servo motor that rotates in accordance with a tilt command of a cutting torch to be cut, a pulse oscillator that generates a pulse according to the rotation of the servo motor, and a slip ring that transmits a pulse signal generated by the pulse oscillator to an angle setting motor. A groove cutting device characterized by having and comprising.
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