JP3023531B2 - Styrofoam cutting machine - Google Patents
Styrofoam cutting machineInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、発泡スチロールブロ
ックを塑性変形自在な線状のヒートカッターの熱を利用
して所定の３次元形状に切断加工する発泡スチロール切
断加工装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an Styrofoam cutting apparatus for cutting a Styrofoam block into a predetermined three-dimensional shape by utilizing the heat of a plastically deformable linear heat cutter.
【０００２】[0002]
【従来の技術】発泡スチロールは超軽量、易加工性のプ
ラスチック材として１９６０年代から各産業分野に広く
利用され、特に建材としては軽量断熱壁、屋根材などと
して、また物流業界では各種商品の包装資材として年間
２０〜３０万トンが生産されている。2. Description of the Related Art Styrofoam has been widely used in various industrial fields since the 1960s as an ultra-lightweight, easily processable plastic material. In particular, as a building material, it is used as a lightweight heat-insulating wall or roof material, and in the logistics industry, a packaging material for various products. 200,000 to 300,000 tons are produced annually.
【０００３】工業分野では木材の代替素材、断熱材とし
て、又優れた加工性を活用し複雑な構造物のデザイン研
究材料として設計模型または鋳造模型として利用範囲が
拡大している。一般に発泡スチロールによる商品模型や
鋳造模型の加工はＮＣ工作機械による切断または小規模
加工業者の手工具による手作業によるか、大量生産、例
えばパッケージボックスなどは金型による成型法が採用
されている。In the industrial field, the range of use as a substitute material for wood, a heat insulating material, or a design model or a cast model as a design research material for a complicated structure utilizing excellent workability is expanding. Generally, the processing of a product model or a cast model using styrofoam is performed by cutting with an NC machine tool or manual work with a hand tool of a small-scale processing company, or for mass production, for example, a molding method using a mold for a package box or the like.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、商品模
型や鋳造模型のために、発泡スチロールブロックを例え
ば、鋸、グラインダー、刃物、ワイヤブラシ、サンドペ
ーパーなどを使用して切断加工すると、切り屑、粉など
が生じる欠点があった。又ＮＣ工作機械による切断加工
にあっては、加工できない形状もあった。また、金型に
よる成型法は少量生産には不経済であり不向きであっ
た。However, if a styrofoam block is cut using a saw, a grinder, a blade, a wire brush, sandpaper, etc. for a product model or a cast model, chips, powder, etc. There is a drawback that occurs. Also, some shapes cannot be cut by the NC machine tool. Also, the molding method using a mold is uneconomical and unsuitable for small-quantity production.
【０００５】この発明は、上記のような課題に鑑み、そ
の課題を解決すべく創案されたものであって、その目的
とするところは、発泡スチロールブロックを所定の３次
元形状に切断加工する場合に、切り屑、切り粉などの粉
塵が生じるのを防ぎ、また、ＮＣ工作機械で切断加工で
きないような形状も切断加工することのできる発泡スチ
ロール切断加工装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has been made in order to solve the problems. An object of the present invention is to cut a styrene foam block into a predetermined three-dimensional shape. Another object of the present invention is to provide a styrofoam cutting apparatus capable of preventing generation of dust such as cutting chips and cutting powder, and capable of cutting a shape that cannot be cut by an NC machine tool.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めにこの発明は、塑性変形自在な細長の細管の内部に内
周を絶縁材で被覆して発熱線を細管先端で折り返す往復
配線封入して塑性変形自在な線状のヒートカッターを形
成し、該ヒートカッターの基端側をヒートカッター保持
部に取付け、加工される発泡スチロールブロックを載せ
るターンテーブルを水平旋回自在に設け、ヒートカッタ
ー保持部を昇降自在及び上記ターンテーブルの旋回中心
に向かって移動自在に設け、ヒートカッターの塑性変形
時には、発泡スチロールブロックの切断加工形状に対応
する形状に形成された線状溝内にヒートカッターを押し
込んで通電加熱後に冷却して、残留塑性変形応力を除去
した構成よりなるものである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention relates to a reciprocating wiring enclosing a plastically deformable elongated thin tube by covering the inner periphery with an insulating material and folding a heating wire at the tip of the thin tube. Forming a linear heat cutter that is plastically deformable, attaching the base end of the heat cutter to the heat cutter holder, and horizontally turning a turntable on which the styrofoam block to be processed is mounted; Is provided so as to be able to move up and down and move toward the center of rotation of the turntable.
Occasionally corresponds to the cutting shape of the Styrofoam block
Press the heat cutter into the linear groove formed in the shape
To remove residual plastic deformation stress.
The configuration is as follows.
【０００７】ここで、好ましい態様として、ヒートカッ
ター保持部は、ターンテーブルの直進方向に対してその
直交方向に移動自在に設けられているのがよく、又水平
旋回及び傾動自在に設けられているのがよい。Here, as a preferred mode, the heat cutter holding portion is preferably provided so as to be movable in a direction orthogonal to the straight traveling direction of the turntable, and is also provided so as to be capable of horizontal turning and tilting. Is good.
【０００８】[0008]
【作用】以上のような構成を有するこの発明は、次のよ
うに作用する。すなわち、線状のヒートカッターを発泡
スチロールブロックの切断加工形状に対応するように塑
性変形させ、所定形状に塑性変形したヒートカッターを
ヒートカッター保持部に取付け、装置を作動させると、
一定の温度に加熱されたヒートカッターはターンテーブ
ル上の発泡スチロールブロックに接近し、ターンテーブ
ルの回転中心に対して前後に移動しながら、一定の速度
で回転する発泡スチロールブロックの表面をその熱で溶
解しながら切断して所定の３次元形状に加工すると共
に、その切断の際、切断箇所では一部は溶解し又ガスと
なり、切り屑や切り粉などの粉塵が生ぜず、粉塵の発生
を防ぐように作用する。The present invention having the above-described structure operates as follows. That is, the linear heat cutter is plastically deformed so as to correspond to the cut shape of the Styrofoam block, and the heat cutter plastically deformed to a predetermined shape is attached to the heat cutter holding unit, and the apparatus is operated.
The heat cutter heated to a certain temperature approaches the Styrofoam block on the turntable and moves back and forth with respect to the rotation center of the turntable, while melting the surface of the Styrofoam block rotating at a certain speed with the heat. In addition to cutting and processing into a predetermined three-dimensional shape, at the time of the cutting, part of the cutting part is dissolved or becomes gas, so that dust such as chips and chips is not generated, so that generation of dust is prevented. Works.
【０００９】[0009]
【実施例】以下、図面に記載の実施例に基づいてこの発
明をより具体的に説明する。ここで、図１は発泡スチロ
ール切断加工装置の側面図、図２は発泡スチロール切断
加工装置の平面図、図３は発泡スチロール切断加工装置
の正面図、図４（Ａ）はヒートカッターの側面図、
（Ｂ）はヒートカッターの正面図、（Ｃ）はヒートカッ
ターの部分拡大断面図、図５は発泡スチロール切断加工
装置の制御機構図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on embodiments shown in the drawings. Here, FIG. 1 is a side view of the Styrofoam cutting device, FIG. 2 is a plan view of the Styrofoam cutting device, FIG. 3 is a front view of the Styrofoam cutting device, FIG.
(B) is a front view of the heat cutter, (C) is a partially enlarged cross-sectional view of the heat cutter, and FIG. 5 is a control mechanism diagram of the styrofoam cutting apparatus.
【００１０】図において、発泡スチロール切断加工装置
１は、発泡スチロールブロックａを塑性変形自在な線状
のヒートカッター２の熱を利用して所定の３次元形状に
切断加工する装置で、切断加工時に切り屑や切り粉など
の粉塵が発生しない特徴を有している。また、発泡スチ
ロール切断加工装置１は、線状のヒートカッター２を用
いるため、線の状態で切断加工して、ＮＣ工作機械のよ
うな点切断加工でないため、切断加工形状によってはＮ
Ｃ工作機械よりも加工時間が短くてよく、しかもＮＣ工
作機械で加工できないものの加工も可能な場合がある。In FIG. 1, an Styrofoam cutting device 1 is a device for cutting a Styrofoam block a into a predetermined three-dimensional shape by using the heat of a plastically deformable linear heat cutter 2. It does not generate dust such as swarf and chips. In addition, since the styrofoam cutting device 1 uses the linear heat cutter 2, it cuts in a line state and is not a point cutting process like an NC machine tool.
The machining time may be shorter than that of the C machine tool, and machining that cannot be performed by the NC machine tool may be possible.
【００１１】ヒートカッター２は内部に封入された発熱
線２ｃの熱によって加熱され、その熱で発泡スチロール
ブロックａの切断加工面を溶かしながら切断加工するも
のであり、切断加工部分は熱で溶ける部分とガスになる
部分になり、切り屑や切り粉などの粉塵は生じない。ヒ
ートカッター２は塑性変形自在な線状のものからなり、
切断加工形状に合わせて適宜曲げたりして変形して使用
される。このため、ヒートカッター２を形成する各部材
も変形自在な材料からなっている。The heat cutter 2 is heated by the heat of the heating wire 2c enclosed therein, and cuts while melting the cut surface of the styrofoam block a with the heat. It becomes a gaseous part and does not generate dust such as chips and chips. The heat cutter 2 is made of a plastically deformable linear material,
It is used by being bent or deformed appropriately in accordance with the cutting shape. Therefore, each member forming the heat cutter 2 is also made of a deformable material.
【００１２】ヒートカッター２は、細管２ａ、絶縁材２
ｂ及び発熱線２ｃなどの各部品から構成されている。細
管２ａは直径が１mm程で長さが５００mm程の細長い管
で、塑性変形自在な材質からなっており、この実施例で
は例えばステンレス細管が使用されている。細管２ａは
その塑性変形自在な性質を利用して、切断加工面に対応
して湾曲などの変形がなされ、その変形された状態で発
泡スチロールブロックａを切断加工する。The heat cutter 2 comprises a thin tube 2a, an insulating material 2
b and the heating wires 2c. The thin tube 2a is an elongated tube having a diameter of about 1 mm and a length of about 500 mm, and is made of a plastically deformable material. In this embodiment, for example, a stainless steel thin tube is used. Utilizing the plastically deformable property of the thin tube 2a, the thin tube 2a is deformed such as a curve corresponding to the cut surface, and cuts the Styrofoam block a in the deformed state.
【００１３】細管２ａはその内部が空洞になっていて、
空洞の内部の内周面には絶縁材２ｂが取付けられてい
る。絶縁材２ｂはその内部の発熱線２ｃと細管２ａとを
絶縁するために設けられたものであり、絶縁材２ｂの材
質には例えば酸化マグネシウムが使用されている。The inside of the thin tube 2a is hollow,
An insulating material 2b is attached to the inner peripheral surface inside the cavity. The insulating material 2b is provided to insulate the heating wire 2c and the thin tube 2a therein, and the insulating material 2b is made of, for example, magnesium oxide.
【００１４】発熱線２ｃは細管２ａ内部で更に絶縁材２
ｂで被覆された内部に往復配線封入されている。即ち、
発熱線２ｃは細管２ａの基端側から先端側に向かって配
線され、細管２ａの先端で折り返されて基端側に戻るよ
うに配線されている。The heating wire 2c is further connected to the insulating material 2 inside the thin tube 2a.
The reciprocating wiring is sealed in the inside covered with b. That is,
The heating wire 2c is wired from the base end side of the thin tube 2a toward the front end side, and is turned back at the front end of the thin tube 2a and returned to the base end side.
【００１５】このため、発熱線２ｃは細管２ａの基端側
のみを電源側に接続すればよく、発熱線２ｃの両端側を
電源側に接続する場合に比べて片側接続で済み、その接
続が簡単となる。更に、発熱線２ｃを封入した細管２ａ
はその先端側を電源側に接続する必要がなく先端側はフ
リーにすることができるので、切断加工に応じて自在に
変形する場合の変形範囲が広くなる。For this reason, the heating wire 2c only needs to be connected to the power supply side at the base end of the thin tube 2a, and it is only necessary to connect one end of the heating wire 2c as compared with the case where both ends of the heating wire 2c are connected to the power supply side. It's easy. Furthermore, a thin tube 2a enclosing the heating wire 2c
It is not necessary to connect the front end side to the power supply side, and the front end side can be made free, so that the deformation range when deforming freely according to the cutting process is widened.
【００１６】発熱線２ｃには例えばニッケルクロム電線
が使用されており、最高温度は９００度Ｃ〜１１００度
Ｃ程にもなる。ヒートカッター２はこの発熱線２ｃの熱
により、切断の状態に応じて例えば１００度Ｃ〜３００
度Ｃ程の温度に調整されて使用される。発熱線２ｃは後
述する制御装置５が電圧電流調整器５ｂを制御すること
によってその温度は調整される。For example, a nickel chrome electric wire is used for the heating wire 2c, and the maximum temperature is about 900 ° C. to 1100 ° C. The heat cutter 2 uses, for example, 100 ° C. to 300 ° C. depending on the cutting state by the heat of the heating wire 2c.
The temperature is adjusted to about C and used. The temperature of the heating wire 2c is adjusted by the control device 5 described later controlling the voltage / current regulator 5b.
【００１７】細管２ａに発熱線２ｃを封入したヒートカ
ッター２は、その基端側にフランジ２ｄがその外周面に
巻かれて取付けられている。このフランジ２ｄが巻かれ
た部分が後述のチャック３ａに保持される。さらにその
フランジ２ｄの基端には絶縁チューブ２ｅが取付けら
れ、その絶縁チューブ２ｅの内部に細管２ａの先端で折
り返された発熱線２ｃの両端側は封入されている。そし
て、絶縁チューブ２ｅよりはみ出した発熱線２ｃの両端
は圧電端子２ｆにそれぞれ接続されている。The heat cutter 2 in which the heating wire 2c is sealed in the thin tube 2a has a flange 2d wound around the outer peripheral surface at the base end side. The portion around which the flange 2d is wound is held by a chuck 3a described later. Further, an insulating tube 2e is attached to the base end of the flange 2d, and both ends of the heating wire 2c folded back at the tip of the thin tube 2a are sealed inside the insulating tube 2e. Both ends of the heating wire 2c protruding from the insulating tube 2e are connected to the piezoelectric terminals 2f, respectively.
【００１８】ヒートカッター保持部３は、ヒートカッタ
ー２の基端側を保持して昇降自在及びターンテーブル４
の旋回中心に向かって移動するもので、チャック３ａ、
水平張出保持盤３ｂ、垂直スライド盤３ｃ、チャック装
着板３ｄ、調整撮み３ｅ、水平スライド盤３ｆ及びスラ
イドモーター３ｇなどから構成されている。The heat cutter holder 3 holds the base end side of the heat cutter 2 and can be moved up and down.
Moving toward the center of rotation of the chuck 3a,
It comprises a horizontal overhanging holding plate 3b, a vertical slide plate 3c, a chuck mounting plate 3d, an adjustment photographing 3e, a horizontal slide plate 3f, a slide motor 3g and the like.
【００１９】上記ヒートカッター２はその基端側がヒー
トカッター保持部３の先端下部に設けられたチャック３
ａに下向きに保持されて取付けられている。ヒートカッ
ター保持部３を構成する水平張出保持盤３ｂは水平に張
り出しており、その先端にはチャック装着板３ｄが前方
に張り出して取付けられている。この張り出しているチ
ャック装着板３ｄの下面に上記チャック３ａが下向きに
取付けられている。The heat cutter 2 has a chuck 3 whose base end is provided at the lower part of the tip of the heat cutter holder 3.
a and held downward. The horizontal extension holding plate 3b constituting the heat cutter holder 3 projects horizontally, and a chuck mounting plate 3d is attached to the tip of the horizontal extension holding plate 3b so as to project forward. The chuck 3a is mounted downward on the lower surface of the projecting chuck mounting plate 3d.
【００２０】先端にチャック３ａがチャック装着板３ｄ
を介して取付けられている水平張出保持盤３ｂの基端側
は垂直に立てられた柱状の垂直スライド盤３ｃに昇降自
在に取付けられている。水平張出保持盤３ｂは調整撮み
３ｅによって、垂直スライド盤３ｃに固定され又は固定
解除される。即ち、調整撮み３ｅを弛めて水平張出保持
盤３ｂを所定の高さに昇降移動させ、その高さで調整撮
み３ｅを締めて水平張出保持盤３ｂを固定するようにな
っている。The chuck 3a has a chuck mounting plate 3d at the tip.
The base end side of the horizontal overhanging holding plate 3b attached via a vertical slide plate 3c which is vertically erected is mounted to be vertically movable. The horizontal overhanging holding plate 3b is fixed to or released from the vertical slide plate 3c by the adjustment shooting 3e. That is, the adjustment shooting 3e is loosened to move the horizontal overhanging holding plate 3b up and down to a predetermined height, and the adjustment shooting 3e is tightened at that height to fix the horizontal overhanging holding plate 3b. I have.
【００２１】垂直スライド盤３ｃはその下部が水平スラ
イド盤３ｆに水平移動自在に取付けられている。水平ス
ライド盤３ｆの一端には発泡スチロールブロックａを載
せるターンテーブル４が取付けられ、又その反対側の他
端には垂直スライド盤３ｃを一端のターンテーブル４に
向かって前進及び後退移動させるスライドモーター３ｇ
が取付けられている。垂直スライド盤３ｃはスライドモ
ーター３ｇの駆動によって水平スライド盤３ｆ上を水平
前進移動し、又水平後退移動し、その前後移動速度も制
御されている。スライドモーター３ｇは後述の制御装置
５によって制御される。スライドモーター３ｇには例え
ばステッピングモーターが使用されている。The lower part of the vertical slide board 3c is attached to the horizontal slide board 3f so as to be horizontally movable. A turntable 4 for mounting a styrofoam block a is attached to one end of the horizontal slide board 3f, and a slide motor 3g for moving the vertical slide board 3c forward and backward toward the turntable 4 at one end to the other end on the opposite side.
Is installed. The vertical slide board 3c moves horizontally forward and backward on the horizontal slide board 3f by the drive of the slide motor 3g, and its forward and backward movement speed is also controlled. The slide motor 3g is controlled by a control device 5 described later. For example, a stepping motor is used as the slide motor 3g.
【００２２】水平スライド盤３ｆの一端にはアングル材
４ａが逆Ｌ字状に取付けられ、この逆Ｌ字状のアングル
材４ａの水平部分の上方にターンテーブル４が水平旋回
自在に取付けられている。ターンテーブル４は正逆回転
自在になっている。又アングル材４ａの水平部分の下部
にターンテーブル４を水平旋回するターンテーブル回転
モーター４ｂが取付けられている。ターンテーブル４は
ターンテーブル回転モーター４ｂによってその回転速度
が制御され、又その回転方向も正逆自在になっている。
ターンテーブル回転モーター４ｂは後述の制御装置５に
よって制御される。ターンテーブル回転モーター４ｂに
は例えばステッピングモーターが使用されている。At one end of the horizontal slide plate 3f, an angle member 4a is mounted in an inverted L-shape, and above the horizontal portion of the inverted L-shaped angle member 4a, a turntable 4 is mounted so as to be horizontally rotatable. . The turntable 4 is rotatable forward and backward. A turntable rotation motor 4b for horizontally turning the turntable 4 is attached to a lower portion of the horizontal portion of the angle member 4a. The rotation speed of the turntable 4 is controlled by a turntable rotation motor 4b, and the rotation direction is freely reversible.
The turntable rotation motor 4b is controlled by a control device 5 described later. For example, a stepping motor is used as the turntable rotation motor 4b.
【００２３】ヒートカッター２が水平張出保持盤３ｂを
介して取付けられた垂直スライド盤３ｃ及びターンテー
ブル４などが取付けられた水平スライド盤３ｆは、発泡
スチロール切断加工装置１の支持フレーム機構によって
移動自在に支持されている。即ち、水平スライド盤３ｆ
は、その下部が前後一対の垂直フレーム１ａ上に支持さ
れている。水平スライド盤３ｆを支持する垂直フレーム
１ａは、その下端が平面から見てＨ型の下部フレーム１
ｂ上にに一体的に取付けられている。更に下部フレーム
１ｂの下方にはキャスター１ｃがそれぞれ取付けられて
いて、発泡スチロール切断加工装置１は移動可能になっ
ている。The vertical slide plate 3c to which the heat cutter 2 is mounted via the horizontal overhanging and holding plate 3b and the horizontal slide plate 3f to which the turntable 4 and the like are mounted are movable by the support frame mechanism of the styrofoam cutting apparatus 1. It is supported by. That is, the horizontal slide board 3f
Has its lower part supported on a pair of front and rear vertical frames 1a. The vertical frame 1a supporting the horizontal slide board 3f has an H-shaped lower frame 1 whose lower end is viewed from a plane.
b. Further, casters 1c are attached below the lower frame 1b, respectively, so that the styrofoam cutting apparatus 1 is movable.
【００２４】発泡スチロール切断加工装置１には、ヒー
トカッター２の温度、ターンテーブル４の回転速度、ヒ
ートカッター保持部３の移動速度などを制御する制御装
置５が設けられている。制御装置５はキーボードなどの
入力部５ａから入力される情報に基づいてこれらを制御
する。The styrofoam cutting apparatus 1 is provided with a controller 5 for controlling the temperature of the heat cutter 2, the rotation speed of the turntable 4, the moving speed of the heat cutter holder 3, and the like. The control device 5 controls these based on information input from the input unit 5a such as a keyboard.
【００２５】制御装置５は電圧電流調整器５ｂの制御を
通じてヒートカッター２の発熱線２ｃの温度を制御して
いる。電圧電流調整器５ａはヒートカッター２の発熱線
２ｃと電源とを結ぶ配線コード５ｃの途中に設けられて
いる。また、制御装置５はターンテーブル回転モーター
４ｂの制御を通じてターンテーブル４の回転速度を制御
し、又スライドモーター３ｇの制御を通じてヒートカッ
ター保持部３の移動速度を制御している。このため、制
御装置５は、電圧電流調整器５ｂ、ターンテーブル回転
モーター４ｂ及びスライドモーター３ｇなどと制御ケー
ブルで接続されている。The controller 5 controls the temperature of the heating wire 2c of the heat cutter 2 through the control of the voltage / current regulator 5b. The voltage / current regulator 5a is provided in the middle of a wiring cord 5c connecting the heating wire 2c of the heat cutter 2 and a power supply. The control device 5 controls the rotation speed of the turntable 4 through the control of the turntable rotation motor 4b, and controls the moving speed of the heat cutter holder 3 through the control of the slide motor 3g. For this reason, the control device 5 is connected to the voltage / current regulator 5b, the turntable rotation motor 4b, the slide motor 3g, and the like via a control cable.
【００２６】次に、上記実施例の構成に基づく作用につ
いて以下説明する。先ず、線状のヒートカッター２を発
泡スチロールブロックａの切断加工形状に対応するよう
に塑性変形させる。常温でヒートカッター２を所定の形
状に変形させた場合、残留変形応力によってヒートカッ
ター２は少し元の形状に戻るため、正確に変形させるこ
とが困難である。Next, the operation based on the configuration of the above embodiment will be described below. First, the linear heat cutter 2 is plastically deformed so as to correspond to the cut shape of the styrofoam block a. When the heat cutter 2 is deformed to a predetermined shape at normal temperature, the heat cutter 2 slightly returns to its original shape due to residual deformation stress, and thus it is difficult to deform accurately.
【００２７】このため、ヒートカッター２の塑性変形
は、例えば石膏ボード表面に発泡スチロールブロックａ
の切断加工形状に対応する形状に形成された線状溝内に
ヒートカッター２を押し込んで通電し、ヒートカッター
２を加熱することによりヒートカッター２に残留する変
形応力を取り除き、冷ました後、石膏ボード表面の線状
溝から取り出すことによって完了する。For this reason, the plastic deformation of the heat cutter 2 is caused, for example, by the styrofoam block a
The heat cutter 2 is pushed into a linear groove formed in a shape corresponding to the shape of the cutting process, and is energized. The heat cutter 2 is heated to remove the deformation stress remaining in the heat cutter 2, and after cooling, the gypsum It is completed by taking out from the linear groove on the board surface.
【００２８】次に所定形状に塑性変形したヒートカッタ
ー２をヒートカッター保持部３に取付ける。即ち、ヒー
トカッター２の基端側をヒートカッター保持部３のチャ
ック３ａに保持装着させ、又、ヒートカッター２の基端
の圧電端子２ｆを配線コード５ｂの端子に接続する。Next, the heat cutter 2 plastically deformed into a predetermined shape is attached to the heat cutter holding section 3. That is, the base end side of the heat cutter 2 is held and mounted on the chuck 3a of the heat cutter holding section 3, and the piezoelectric terminal 2f at the base end of the heat cutter 2 is connected to the terminal of the wiring cord 5b.
【００２９】このヒートカッター２のチャック３ａへの
取付け作業と相前後して、発泡スチロールブロックａを
ターンテーブル４の上に載せ、又発泡スチロール切断加
工装置１のスイッチを入れ、制御装置５にヒートカッタ
ー２の加熱温度、ターンテーブル４の回転速度及びヒー
トカッター保持部３の前後移動速度などの情報を入力部
５ａから入力する。入力された情報により制御装置５
は、電圧電流調整器５ａの制御を通じてヒートカッター
２を所定の加熱温度に制御し、ターンテーブル回転モー
ター４ｂを所定の回転速度に制御し、又スライドモータ
ー３ｇを所定の回転速度に制御する。Around the work of attaching the heat cutter 2 to the chuck 3a, the styrofoam block a is placed on the turntable 4 and the switch of the styrofoam cutting device 1 is turned on. The information such as the heating temperature, the rotation speed of the turntable 4 and the forward / backward moving speed of the heat cutter holding unit 3 is input from the input unit 5a. Control device 5 according to the input information
Controls the heat cutter 2 to a predetermined heating temperature, controls the turntable rotation motor 4b to a predetermined rotation speed, and controls the slide motor 3g to a predetermined rotation speed through the control of the voltage / current regulator 5a.
【００３０】なお、切断試験によれば、ヒートカッター
２の加熱温度、切断速さ及び切断幅は、３０倍発泡、９
０倍発泡の各発泡スチロールブロックａ（直径４００mm
×高さ３００mm）の場合、図６に示すようになってい
る。According to the cutting test, the heating temperature, the cutting speed, and the cutting width of the heat cutter 2 were 30 times expanded, 9 times.
Each polystyrene block a of 0 times foaming (400 mm in diameter)
X height 300 mm) as shown in FIG.
【００３１】一定の温度に加熱されたヒートカッター２
は、同ヒートカッター２を水平張出保持盤３ｂを介して
保持している垂直スライド盤３ｃが水平スライド盤３ｆ
上に沿ってターンテーブル４の回転中心に向かって移動
することにより、ターンテーブル４上の発泡スチロール
ブロックａに接近する。そして、ヒートカッター２は回
転中心に対して前後に移動しながら、一定の速度で回転
する発泡スチロールブロックａの表面をその熱で溶解し
ながら切断して所定の３次元形状に加工して行く。その
切断の際、切断箇所では一部は溶解し又ガスとなり、切
り屑や切り粉などの粉塵が生ぜず、粉塵の発生を防ぐこ
とができる。Heat cutter 2 heated to a certain temperature
The vertical slide 3c holding the heat cutter 2 via the horizontal extension holding plate 3b is a horizontal slide 3f.
By moving toward the center of rotation of the turntable 4 along the upper side, it approaches the Styrofoam block a on the turntable 4. Then, while moving back and forth with respect to the rotation center, the heat cutter 2 cuts the surface of the styrofoam block a rotating at a constant speed while melting by the heat to process the surface into a predetermined three-dimensional shape. At the time of the cutting, a part is melted or becomes a gas at a cutting portion, and dust such as chips and chips is not generated, so that generation of dust can be prevented.
【００３２】なお、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、この発明の精神を逸脱しない範囲で種々
の改変をなし得ることは勿論である。例えば、ヒートカ
ッター保持部３をターンテーブル４の直進方向に対して
その直交方向に移動自在に設ける場合には、水平スライ
ド盤３ｆと垂直フレーム１ａとの間に、水平スライド盤
３ｆに直交する直交スライド盤を新たに設け、この直交
スライド盤に対して水平スライド盤３ｆを前後方向に移
動自在に取付け、この水平スライド盤３ｆを移動させる
別個のスライドモーターを設ける。また、このスライド
モーターと制御装置５を制御ケーブルで結び、制御装置
５でこのスライドモーターを制御するようにする。ま
た、ヒートカッター保持部３を水平旋回及び傾動自在に
設ける場合には、水平張出保持盤３ｂと垂直スライド盤
３ｃとの間に別途の水平旋回及び傾動機構を設ける。The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, when the heat cutter holding unit 3 is provided so as to be movable in a direction perpendicular to the direction in which the turntable 4 moves straight, an orthogonal direction perpendicular to the horizontal slide plate 3f is provided between the horizontal slide plate 3f and the vertical frame 1a. A slide plate is newly provided, a horizontal slide plate 3f is attached to the orthogonal slide plate so as to be movable in the front-rear direction, and a separate slide motor for moving the horizontal slide plate 3f is provided. Further, the slide motor is connected to the control device 5 by a control cable, and the control device 5 controls the slide motor. When the heat cutter holder 3 is provided so as to be capable of horizontal turning and tilting, a separate horizontal turning and tilting mechanism is provided between the horizontal extension holding plate 3b and the vertical slide plate 3c.
【００３３】[0033]
【発明の効果】以上の記載より明らかなようにこの発明
に係る発泡スチロール切断加工装置によれば、ＮＣ工作
機械に比べて構造が簡単でコンパクト化することができ
る。しかも、従来の例えばカッターなどの手動工具で切
断加工する場合には切り屑や粉などの粉塵が生じるが、
この発明の場合には、切断したとき熱で溶ける部分とガ
スになる部分になって粉塵が生じるのを防ぐことができ
る。線状のヒートカッターの熱で線状態で切断加工し、
ＮＣ工作機械のような点切断加工でないため、切断加工
形状によってはＮＣ工作機械よりも加工時間が短くてよ
く、しかもＮＣ工作機械で切断できない形状の切断も可
能である。即ち、切断加工面が内部側に窪んでいるよう
な構造になっている場合にはＮＣ工作機械の回転切断刃
物が入ることができず、切断加工することができない場
合がある。この発明では回転切断刃物を使用しないの
で、そのような部分の切断加工も可能となる、極めて新
規的有益なる効果を奏するものである。As is apparent from the above description, the styrofoam cutting apparatus according to the present invention has a simpler and more compact structure than an NC machine tool. Moreover, when cutting with a conventional manual tool such as a cutter, dust such as chips and powder is generated,
In the case of the present invention, it is possible to prevent the generation of dust due to the portion that is melted by heat and the portion that becomes gas when cut. Cutting in a linear state with the heat of a linear heat cutter,
Since it is not a point cutting process like an NC machine tool, the machining time may be shorter than that of the NC machine tool depending on the shape of the cutting process, and a cut that cannot be cut by the NC machine tool is also possible. That is, when the cutting surface has a structure depressed inward, the rotary cutting blade of the NC machine tool cannot enter, and cutting may not be performed. In the present invention, since a rotary cutting blade is not used, such a portion can be cut, and a very novel and advantageous effect is achieved.
【図１】この発明の実施例を示す発泡スチロール切断加
工装置の側面図である。FIG. 1 is a side view of a styrofoam cutting apparatus showing an embodiment of the present invention.
【図２】この発明の実施例を示す発泡スチロール切断加
工装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a styrofoam cutting apparatus showing an embodiment of the present invention.
【図３】この発明の実施例を示す発泡スチロール切断加
工装置の正面図である。FIG. 3 is a front view of a styrofoam cutting apparatus showing an embodiment of the present invention.
【図４】（Ａ）はこの発明の実施例を示すヒートカッタ
ーの側面図である。（Ｂ）はこの発明の実施例を示すヒ
ートカッターの正面図である。（Ｃ）はこの発明の実施
例を示すヒートカッターの部分拡大断面図である。FIG. 4A is a side view of a heat cutter showing an embodiment of the present invention. (B) is a front view of the heat cutter showing the embodiment of the present invention. (C) is a partial enlarged sectional view of the heat cutter showing the embodiment of the present invention.
【図５】この発明の実施例を示す発泡スチロール切断加
工装置の制御機構図である。FIG. 5 is a control mechanism diagram of a styrofoam cutting apparatus showing an embodiment of the present invention.
【図６】この発明の実施例を示す発泡スチロールブロッ
クの切断幅、切断速さ、ヒートカッターの温度の切断条
件の切断試験図である。FIG. 6 is a cutting test diagram of cutting conditions of a styrene foam block showing a cutting width, a cutting speed, and a temperature of a heat cutter according to an embodiment of the present invention.
１ 発泡スチロール切断加工装置 １ａ 垂直フレーム １ｂ 下部フレーム １ｃ キャスター ２ ヒートカッター ２ａ 細管 ２ｂ 絶縁材 ２ｃ 発熱線 ２ｄ フランジ ２ｅ 絶縁チューブ ２ｆ 圧電端子 ３ ヒートカッター保持部 ３ａ チャック ３ｂ 水平張出保持盤 ３ｃ 垂直スライド盤 ３ｄ チャック装着板 ３ｅ 調整撮み ３ｆ 水平スライド盤 ３ｇ スライドモーター ４ ターンテーブル ４ａ アングル材 ４ｂ ターンテーブル回転モーター ５ 制御装置 ５ａ 入力部 ５ｂ 電圧電流調整器 ５ｃ 配線コード ａ 発泡スチロールブロック DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Styrofoam cutting apparatus 1a Vertical frame 1b Lower frame 1c Caster 2 Heat cutter 2a Thin tube 2b Insulation material 2c Heating wire 2d Flange 2e Insulation tube 2f Piezoelectric terminal 3 Heat cutter holding part 3a Chuck 3b Horizontal extension holding board 3c Vertical slide board 3d Chuck mounting plate 3e Adjustment shooting 3f Horizontal slide board 3g Slide motor 4 Turntable 4a Angle material 4b Turntable rotation motor 5 Control unit 5a Input unit 5b Voltage / current regulator 5c Wiring code a Styrofoam block
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−295800（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−99284（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−76019（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−40428（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B26F 3/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-1-295800 (JP, A) JP-A-54-99284 (JP, A) Fully open 57-76019 (JP, U) Really open 1980 40428 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B26F 3/12
Claims (3)
を絶縁材で被覆して発熱線を細管先端で折り返す往復配
線封入して塑性変形自在な線状のヒートカッターを形成
し、該ヒートカッターの基端側をヒートカッター保持部
に取付け、加工される発泡スチロールブロックを載せる
ターンテーブルを水平旋回自在に設け、ヒートカッター
保持部を昇降自在及び上記ターンテーブルの旋回中心に
向かって移動自在に設け、ヒートカッターの塑性変形時
には、発泡スチロールブロックの切断加工形状に対応す
る形状に形成された線状溝内にヒートカッターを押し込
んで通電加熱後に冷却して、残留塑性変形応力を除去し
たことを特徴とする発泡スチロール切断加工装置。1. A plastically deformable linear heat cutter is formed by enclosing an inner periphery of a plastically deformable elongated thin tube with an insulating material and enclosing a reciprocating wiring in which a heating wire is folded back at the tip of the thin tube. The base end side of the heat cutter is attached to the heat cutter holder, and a turntable on which the styrofoam block to be machined is placed is provided so as to be horizontally rotatable. Provided when plastic deformation of heat cutter
Corresponds to the cutting shape of the Styrofoam block.
Press the heat cutter into the linear groove formed in the shape
<Desc / Clms Page number 11><RTIgt; A </ RTI> styrofoam cutting apparatus, characterized in that the residual plastic deformation stress is removed by cooling after heating .
ルの直進方向に対してその直交方向に移動自在に設けら
れている請求項１記載の発泡スチロール切断加工装置。2. The styrofoam cutting apparatus according to claim 1, wherein the heat cutter holding portion is provided so as to be movable in a direction perpendicular to a direction in which the turntable moves straight.
傾動自在に設けられている請求項１記載の発泡スチロー
ル切断加工装置。3. The styrofoam cutting apparatus according to claim 1, wherein the heat cutter holding portion is provided so as to be horizontally swivelable and tiltable.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6246865A JP3023531B2 (en) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | Styrofoam cutting machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6246865A JP3023531B2 (en) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | Styrofoam cutting machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0885100A JPH0885100A (en) | 1996-04-02 |
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Family
ID=17154884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6246865A Expired - Lifetime JP3023531B2 (en) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | Styrofoam cutting machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3023531B2 (en) |
Families Citing this family (2)
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| JP2012192464A (en) * | 2011-03-15 | 2012-10-11 | Toshiba Mach Co Ltd | Tool, industrial machine, and machining method |
| CN102990719A (en) * | 2012-09-21 | 2013-03-27 | 青岛滨海学院 | Plastic foam cutting machine |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS5540428U (en) * | 1978-09-01 | 1980-03-15 | ||
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| JP2527460B2 (en) * | 1988-05-20 | 1996-08-21 | アルプス電気株式会社 | Cutting device |
-
1994
- 1994-09-14 JP JP6246865A patent/JP3023531B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0885100A (en) | 1996-04-02 |
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