JP4430320B2 - 熱切断加工機の集塵装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱切断加工機の集塵装置に係り、特に、熱加工機でワークを加工するときに発生する塵埃を吸塵するための貫通穴を備えた筒状のダクトにダクトカバーを設けて、上記貫通穴が上記塵埃で塞がれにくいようにしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、たとえばレーザ加工機などの熱切断加工機が、ワークを加工する場合に発生する塵埃を吸塵するための吸塵穴を多数備えて長く延びた筒状のヒュームトラップ（ダクト）を備えた熱切断加工装置の集塵装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２７３５９４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の熱切断加工機の集塵装置では、ワークを熱加工する際に発生する塵埃が飛散して、上記ヒュームトラップの上記吸塵穴まで直接到達し、上記吸塵穴がふさがれて集塵効率が低下する場合があるという問題がある。これは高温の塵埃（主としてスパッタ）が直接トラップされ、吸塵穴付近に捕集され、吸塵穴を閉塞若しくは吸塵穴付近にて溶着することによって発生するものである。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、熱切断加工の際に発生する塵埃の集塵効率が低下しにくい熱切断加工機の集塵装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述のごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、Ｙ軸方向に長い複数の板状のスキッド（ＳＤ１）上に載置されたワーク（Ｗ１）の上方において、Ｙ軸方向及びＹ軸方向に対して直交する水平なＸ軸方向に対して直交する垂直なＺ軸方向へ移動位置決め自在に設けられた加工ヘッドによる前記ワーク（Ｗ１）の熱切断加工時に発生する塵埃を前記ワーク（Ｗ１）の下方位置において収集するための熱切断加工機の集塵装置において、Ｚ軸に垂直な断面が四角形状に形成された筒状のシュート（３）の上側に前記スキッド（ＳＤ１）を設け、このシュート（３）内に、尖鋭部が上側に向いたＶ字形状で上記尖鋭部と対向する下側の部分に塵埃を吸い込むための複数の貫通孔（７Ｂ）を備えた複数のダクト（５）をＹ軸方向に長く設けると共に各ダクト（５）の上部に複数の貫通孔（７Ａ）を設け、前記ワーク（Ｗ１）の熱切断加工時に発生した塵埃が上部の前記各貫通孔（７Ａ）に直接かかることを防止するために、前記各ダクト（５）の上側に、各ダクト（５）から離隔してＹ軸方向に長いＶ字形状のダクトカバー（９）を、上部の前記貫通孔（７Ａ）を覆って設け、前記シュート（３）におけるＹ軸方向の両側の内壁（３Ａ，３Ｂ）から離反して設けた内壁面カバー（３１Ａ，３１Ｂ）の前記各ダクト（５）よりも高い位置に、塵埃を吸い込むための複数の貫通穴（３３）を設けたことを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態に係るレーザ加工機の集塵装置１の概略構成を示す断面図であり、図２は、図１におけるＩＩＡ−ＩＩＢ断面を示す図であり、図３は、図１におけるＩＩＩＡ−ＩＩＩＢ断面を示す図である。
【００１６】
図４は、図１におけるＩＶ矢視図であり、レーザ加工機の集塵装置１の平面図である。
【００１７】
また、図５は、図１におけるＶ部の拡大図であり、図６は、図１におけるＶＩ部の拡大図であり、図７は、図２におけるＶＩＩ部の拡大図であり、図８は、図１におけるＶＩＩＩ部の拡大図であり、図９は、図２におけるＩＸ部の拡大図である。
【００１８】
上記各図において、ｘ軸は水平方向に延びた軸であり、ｙ軸は上記ｘ軸と直角な水平方向に延びた軸であり、ｚ軸は上記ｘ軸およびｙ軸に垂直な鉛直方向に延びた軸である。
【００１９】
レーザ加工機の集塵装置１は、レーザ加工機がワークＷ１をレーザ切断加工（レーザ加工）するときに発生する塵埃（レーザ加工で発生する煙やスパッタ等）等を収集する装置である。上記レーザ加工機は、ワークＷ１に対してレーザ切断加工を施すことができるレーザ加工ヘッドを備え、このレーザ加工ヘッドは、図１〜図３に示すように、ｙ軸方向に延びて設けられた複数の板状のスキッドＳＤ１上に載置されたワークＷ１に対して、上記ワークＷ１の上方で、すなわち、レーザ加工機の集塵装置１の上方で、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸方向で移動位置決め自在に設けられている。そして、上記レーザ加工ヘッドからｚ軸下方向に照射されるレーザ光によって、上記ワークＷ１に対して適宜レーザ加工が施される。なお、図４では、ワークＷ１やスキッドＳＤ１の表示を省略してある。
【００２０】
レーザ加工機１は、上記ワークＷ１にレーザ加工を施すときに発生する塵埃等を収集するための筒状のシュート３を備え、さらにこのシュート３は、たとえば、ｚ軸に垂直な断面が四角形状に形成され、ｚ軸下方向に向かうにしたがって断面積が小さくなるように形成されている。換言すれば、上記シュート３は上下面が開口し、上記シュート３の側面内壁が四角錐台の側面を形成している。
【００２１】
そして、上記シュート３の上側には、上述のように複数のスキッドＳＤ１が設けられており、上記シュート３の下側には、上記レーザ加工ヘッドでワークＷ１を加工した際に発生し、上記シュート３の内部を落下してきた塵埃等を受け取り搬送するためのコンベヤＣＶ１が設けられている。
【００２２】
また、シュート３内には、シュート３内の塵埃等を収集するために、上記シュート３の内壁の一端部（一部分）である内壁３Ａから、上記シュート３の内壁の他端部（他の部分）である内壁３Ｂ（内壁３Ａに対向している内壁）へ、水平方向（ｙ軸方向）に延伸して、筒状の複数のダクト５が設けられている（図２〜図４参照）。
【００２３】
上記ダクト５は、延伸方向に直角な断面形状において「Ｖ」字状の部分を備え、上記「Ｖ」字状の尖鋭部側が、上記加工ヘッド側（上側）に向いており、ワークＷ１を加工する際に発生したスパッタが上記ダクト５にぶつかっても、このぶつかったスパッタを上記ダクト５の表面に付着しにくくし、上記ぶつかったスパッタが上記コンベヤＣＶ１に落下するようにするために、上記ダクト５の尖鋭部の挟角が、２０°〜４５°の範囲にある（図５参照）。
【００２４】
また、図５、図９に示すように、ダクト５には、上記塵埃等を上記ダクト５内に吸い込むために、上記レーザ加工ヘッド側（上側）で上記ダクト５の延伸している方向に沿って、複数の貫通穴７Ａが設けられている。
【００２５】
さらに、上記ダクト５の上記断面形状の断面積を大きくするために、上記ダクト５の上記尖鋭部側と対向する部分（下側の部分）が、上記ダクト５の外側へ凸状（「Ｖ」字状）に形成され、この凸状に形成された部分に、上記塵埃等を上記ダクト５内に吸い込むために、上記ダクト５の延伸している方向に沿って複数の貫通穴７Ｂが設けられている。
【００２６】
また、上記ダクト５の上記加工ヘッド側（上側）には、上記塵埃等が上記複数の貫通穴７Ａに直接かかることを避けるために、上記ダクト５の上記加工ヘッド側（上側）で、上記ダクト５から離隔して、ダクトカバー９がｙ軸方向に延伸して設けられている。
【００２７】
上記ダクトカバー９は、延伸方向に直角な断面形状が「Ｖ」字状に形成され、上記ダクト５の上記尖鋭部とほぼ平行に設けられ、上記ダクトカバー９の両端部は、上記貫通穴７Ａを覆っている。換言すれば、上記ダクトカバー９に遮られて、上記加工ヘッド側から、上記ダクト５に設けられた貫通穴７Ａが覗けないようになっている。
【００２８】
また、図２、図９に示すように、上記ダクト５に設けられた上記複数の貫通穴７Ａの設置密度が、上記ダクト５の長手方向（ｙ軸方向）の中間部では密に、上記シュート３の各内壁３Ａ、３Ｂに近いところでは疎になっている。
【００２９】
上記ダクト５は、図１に示すように、上記シュート３内に複数個設けられており、上記各ダクト５は、たとえば、上記レーザ加工機の本体部を形成している本体フレームＦＲ１を覆うために設けられたフレームカバー１３によって、適数（１つ以上）のダクト５で形成される複数のダクト群１１Ａ〜１１Ｄに分割されている。
【００３０】
そして、上記各ダクト群１１Ａ〜１１Ｄのうちのいずれかのダクト群を選択し、この選択されたダクト群から、上記塵埃等の吸塵が行われるように制御することが可能になっている。
【００３１】
上記制御は、たとえば、図７に示すロータリ式シャッタ１５を用いて、上記各ダクト群１１Ａ〜１１Ｄのうちのいずれかのダクト群を選択し、この選択されたダクト群から上記塵埃等の吸塵が行われるように、上記レーザ加工機のＮＣ制御装置を用いて行われる。そして、上記制御では、上記加工ヘッドが、上記ワークＷ１のいずれの位置で、上記ワークＷ１を加工しているかに応じて、上記各ダクト群のうちのいずれかのダクト群を選択するようになっている。
【００３２】
より詳しく説明すると、図６に示すように、上記本体フレームＦＲ１を覆っているフレームカバー１３は、各ダクト５の間で、ｙ軸方向（ダクト５と同方向）に長く延伸して設けられている。また、上記延伸方向に直角な断面形状で「Ｖ」字状の部分を備え、上記「Ｖ」字状の尖鋭部側が、上記加工ヘッド側（上側）に向いており、ワークＷ１を加工する際に発生したスパッタが上記フレームカバー１３にぶつかっても、このぶつかったスパッタを上記フレームカバー１３の表面に付着しにくくし、上記ぶつかったスパッタが上記コンベヤＣＶ１に落下するようにするために、上記フレームカバー１３の尖鋭部の挟角が、２０°〜４５°の範囲にある。
【００３３】
また、上記フレームカバー１３の上部には、板状の仕切り部材１７が、ｙ軸方向に延伸して設けられ、上記フレームカバー１３の上側には、上記フレームカバー１３から離隔し、上記仕切り部材１７を介して、ダクトカバー１９がｙ軸方向に延伸して設けられている（図６参照）。
【００３４】
そして、上記シュート３の内壁と、上記各フレームカバー１３と上記各仕切り部材１７とによって、上記各ダクト群１１Ａ〜１１Ｄが形成されている（図１参照）。
【００３５】
また、図５〜図７に示すように、ダクト５の各貫通穴７Ａ、７Ｂから吸い込まれた塵埃等を集塵室２７に排出するために、各ダクト５の両端部が、シュート３の側壁に設けられた貫通孔２１を介して、シュート３の外部に設けられている集塵室２７に連通し、同様に、上記ダクト５とダクトカバー９との間の空間も、シュート３の側壁に設けられた貫通孔２３を介して、上記集塵室２７に連通し、上記フレームカバー１３と仕切り部材１７とダクトカバー１９との間の空間も、シュート３の側壁に設けられた貫通孔２５を介して、シュート３の外部に設けられている集塵室２７に連通している。
【００３６】
ここで、上記集塵室２７は、上記各ダクト群１１Ａ〜１１Ｄの数に対応して適数個設けられている。たとえば、上記ダクト群１１Ａに設けられている各ダクト５と連通している集塵室２７Ａ、上記ダクト群１１Ｂに設けられている各ダクト５と連通している集塵室２７Ｂ、上記ダクト群１１Ｃに設けられている各ダクト５と連通している集塵室２７Ｃ、上記ダクト群１１Ｄに設けられている各ダクト５と連通している集塵室２７Ｄがそれぞれ設けられ、各集塵室２７Ａ〜２７Ｄの相互間は仕切られているものとする。
【００３７】
そして、上記集塵室２７Ａは、ロータリ式シャッタ１５を介して集塵室２９に接続され、また、上記各集塵室２７Ｂ〜２７Ｄも、同様に各ロータリ式シャッタ１５を介して集塵室２９に接続されている（図７参照）。さらに、図７では、内壁３Ａ側の集塵室を示しているが、上記内壁３Ａと対向する内壁３Ｂ側にも、内壁３Ａ側と同様に、各集塵室２７Ａ〜２７Ｄ、２９が設けられている。なお、上記集塵室２９は、空気を吸入することによって塵埃等を吸引可能な排風機を用いた集塵機に接続され、上記集塵室２９に存在する塵埃等を、上記集塵機で集めることができるようになっている。
【００３８】
各ロータリ式シャッタ１５は、集塵室２７と集塵室２９とを互いに仕切っている板状の仕切り部材１５Ａを備え、この仕切り部材１５Ａには、中心軸ＣＬ１を中心にして複数の貫通口１５Ｃが設けられている。なお、上記各貫通口１５Ｃは、上記中心軸ＣＬ１の円周方向に沿ってほぼ等間隔で設けられ、しかも上記各貫通口１５Ｃがあけられていない箇所が、上記各貫通口１５Ｃがあけられている箇所よりも、上記円周方向で大きく（長く）なっている。
【００３９】
また、板状の仕切り部材１５Ａの厚み方向で上記仕切り部材１５Ａに隣接し、上記仕切り部材１５Ａに対して旋回自在に、板状のシャッタ部材１５Ｂが設けられている、なお、上記シャッタ部材１５Ｂにも、上記仕切り部材１５Ａと同様に複数の貫通口１５Ｄが設けられ、また、上記レーザ加工機のＮＣ制御装置で制御される制御モータ（図示せず）によって上記シャッタ部材１５Ｂが旋回（回転）するようになっている。
【００４０】
上記シャッタ部材１５Ｂが旋回して上記各貫通口１５Ｃと各貫通口１５Ｄとが互いに重なり合った位置で、上記シャッタ部材１５Ｂが停止すると、上記集塵室２７と上記集塵室２９とが互いに連通し、上記各貫通口１５Ｃと各貫通口１５Ｄとが互いに重なり合っていない位置で、上記シャッタ部材１５Ｂが停止すると、上記集塵室２７と上記集塵室２９とが互いに遮断される。
【００４１】
そして、たとえば、図１に示すダクト群１１Ａの上部で、ワークＷ１にレーザ加工がされている場合、集塵室２７Ａと集塵室２９との間に設けられているロータリ式シャッタ１５のみが開き、集塵室２７Ａ、集塵室２９同士のみが連通するようになっている。
【００４２】
また、図７に示すように、上記塵埃等を収集する経路ＰＳ１を形成するために、内壁面カバー３１Ａが、上記シュート３の内壁３Ａから僅かに離反して上記シュート３の内壁３Ａに沿って設けられている。上記内壁面カバー３１Ａは、上記加工ヘッド側に位置する上記シュート３の一端部側（シュート３の上部側）から上記シュート３の他端部側（下側）へ向って、上記シュート３の中間部まで延伸している。さらに、上記内壁面カバー３１Ａの下端部側は、シュート３の内壁３Ａに沿って上昇してくる塵埃等を捕捉しやすいように、上記内壁３Ａから離反するように折れ曲がっている。
【００４３】
上記内壁面カバー３１Ａの上記加工ヘッド側（上部側）には、上記塵埃等を上記経路ＰＳ１に吸い込むための貫通穴３３が複数設けられ（図４、図７参照）、さらに、上記経路ＰＳ１と集塵室２７とを互いに連通するための貫通穴３５が、上記内壁３Ａに設けられている（図７参照）。また、シュート３の内壁３Ｂから離反して、上記内壁面カバー３１Ａと同様な内壁面カバー３１Ｂが設けられ、シュート３の内壁３Ｂにも貫通穴３５が設けられている。
【００４４】
さらに、上記経路ＰＳ１は、フレームカバー１３や仕切り部材１７によって、上記各ダクト群１１Ａ〜１１Ｄに対応する複数の経路に分割されており、これに伴って、上記分割された各経路のそれぞれが、内壁３Ａ、３Ｂに設けられている各貫通穴３５によって、各集塵室２７Ａ〜２７Ｄのうちのいずれかと連通している。
【００４５】
したがって、ロータリ式シャッタ１５によって、各ダクト群１１Ａ〜１１Ｄの場合と同様に、上記分割された各経路のうちのいずれかが選択され、内壁３Ａ、３Ｂに沿って上昇してくる塵埃等の吸塵が行われるように制御される。
【００４６】
さらに、上記シュート３の内壁３Ａ、３Ｂ（互いが対向している内壁）と直交している内壁３Ｃには、図８に示すように、上記塵埃等を収集する経路ＰＳ２を形成するために、内壁面カバー３７Ａが、上記シュート３の内壁３Ｃから僅かに離反して上記シュート３の内壁３Ｃに沿って設けられている。上記は、シュート３の上部側から上記シュート３の下側へ向かって、上記シュート３の中間部まで延伸している。また、上記経路ＰＳ２と集塵室２７（たとえば、集塵室２７Ａまたは２７Ｄ）とを互いに連通するための貫通孔３９が、シュート３に設けられている（図４参照）。
【００４７】
なお、内壁３Ｃと対向する内壁３Ｄにも、同様に、内壁面カバー３７Ｂと貫通孔３９が設けられている。
【００４８】
次に、レーザ加工機でレーザ加工を実施した場合におけるレーザ加工機１の集塵装置１による集塵について説明する。
【００４９】
スキッドＳＤ１にワークＷ１が載置され、このワークに対してレーザ加工が開始されると、塵埃がシュート３内に落下し始め、また、レーザ加工機１の集塵装置１の集塵室２９に接続された集塵機（図示せず）とコンベヤＣＶ１とが稼動を開始する。そして、ダクト群１１Ａの上部でワークＷ１にレーザ加工を行っている場合には、上記ダクト群１１Ａに連通している集塵室２７Ａと集塵室２９とを互いに連通するために、所定のロータリ式シャッタ１５が開き、他のロータリ式シャッタ１５は閉じられる。
【００５０】
さらに、ダクト群１１Ａの中で、図１に示すシュート３の内壁３Ｃと一番左側に位置しているダクト５との間の上方でレーザ加工しているときには、レーザ加工で発生した塵埃等が、次のように集塵される。なお、レーザ加工により温度が上昇している微細な粒子である塵埃は、近くに壁が立設されていると、この壁に沿って上昇する傾向が強い。
【００５１】
まず、ダクトカバー９の上部側を向いている面やダクト５の上部側を向いている面に飛散し、衝突した塵埃等は、上記面が斜めになっているので（図５に示すように挟角が２０°〜４５°、すなわち、ｚ軸との交差角が１０°〜２２．５°であるので）上側方向にはね返ることはなく、シュート３の下側方向にはね返る。
【００５２】
そして、シュート３の下側方向にはね返った塵埃等の一部は、ダクト５の上部側を向いている面に沿って上昇し、ダクト５の貫通穴７Ａ、ダクト５内、集塵室２７Ａ、ロータリ式シャッタ１５、集塵室２９を通って上記集塵機で集塵され、また、ダクト５とダクトカバー９との間、シュート３に設けられた貫通孔２３、集塵室２７Ａ、ロータリ式シャッタ１５、集塵室２９を通って上記集塵機で集塵される。
【００５３】
また、シュート３の下部方向にはね返った塵埃等の他の一部は、ダクト５と内壁３Ｃとの間を通って、シュート３の下部に到達した後上昇を開始する。そして、一部が、ダクト５の貫通穴７Ｂ、ダクト５内、集塵室２７Ａ、ロータリ式シャッタ１５、集塵室２９を通って上記集塵機で集塵され、他の一部が、シュート３の内壁３Ｃに沿って上昇し、内壁面カバー３７Ａで形成された経路ＰＳ２、シュート３に設けられた貫通孔３９、集塵室２７Ａ、ロータリ式シャッタ１５、集塵室２９を通って上記集塵機で集塵される。
【００５４】
また、上記レーザ加工ヘッドが、シュート３に設けられた内壁面カバー３１Ａの近くでワークＷ１を加工している場合、ダクト５と内壁３Ａとの間に落下した塵埃等は、シュート３の下部に到達した後上昇を開始する。そして、内壁面カバー３１Ａで形成された経路ＰＳ１、シュート３に設けられた貫通穴３５、集塵室２７Ａ、ロータリ式シャッタ１５、集塵室２９を通って上記集塵機で集塵される。
【００５５】
内壁面カバー３１Ａの上部側に飛散した塵埃等のうちの一部は、シュート３の下側方向に跳ね返され、経路ＰＳ１等を介して集塵されるが、他の一部は、内壁面カバー３１Ａの上面に沿って上昇し、内壁面カバー３１Ａの上部に設けられた貫通穴３３、経路ＰＳ１の上部側、シュート３に設けられた貫通穴３５、集塵室２７Ａ、ロータリ式シャッタ１５、集塵室２９を通って上記集塵機で集塵される。
【００５６】
なお、上記レーザ加工ヘッドが、シュート３に設けられた内壁面カバー３１Ｂの近くでワークＷ１を加工している場合の集塵も、上記内壁面カバー３１Ａの近くでワークＷ１を加工している場合と同様に行われる。
【００５７】
ここで、ｙ軸方向に延びている各内壁面カバー３７Ａ、３７Ｂが、ｘ軸方向に延びている各内壁面カバー３１Ａ、３１Ｂよりもｚ軸下方向で短く構成されている理由は、ワークＷ１を載置する板状のスキッドＳＤ１がｙ軸方向に長く延伸しており、このスキッドＳＤ１が邪魔をして、シュート３の各内壁３Ｃ、３Ｄまでレーザ加工時に発生する塵埃が直接飛散することが少なく、シュート３の各内壁３Ｃ、３Ｄでは、シュート３の下部側から各内壁３Ｃ、３Ｄに沿って上昇してくる塵埃のみを捕捉することができればよいからである。
【００５８】
なお、レーザ加工しているときに発生する加工屑であって、質量が大きく落下しやすいものは、シュート３の内部を通過してコンベヤＣＶ１上に落下し、レーザ加工機の集塵装置１の外部に搬出される。
【００５９】
ダクト群１１Ａの中で、図１に示す２つのダクト５の間上方でレーザ加工しているときには、レーザ加工で発生した塵埃等が、上述の場合と同様に、ダクト５の貫通穴７Ａ、７Ｂ、ダクトカバー９の貫通孔２３、各内壁面カバー３１Ａ、３１Ｂの貫通穴３３、経路ＰＳ１、シュート３の貫通穴３５等を介して集塵される。
【００６０】
ダクト群１１Ａの中で、図１に示す、一番左側のフレームカバー１３と、その左隣に位置しているダクト５との間の上方でレーザ加工しているときには、レーザ加工で発生した塵埃等が、上述の場合と同様に、ダクト５の貫通穴７Ａ、７Ｂ、ダクトカバー９の貫通孔２３、各内壁面カバー３１Ａ、３１Ｂの貫通穴３３、経路ＰＳ１、シュート３の貫通穴３５等を介して集塵される。
【００６１】
さらに、フレームカバー１３の上部側を向いている面に飛散し、衝突した塵埃等は、上記面が斜めになっているので（図６に示すように挟角が２０°〜４５°、すなわち、ｚ軸との交差角が１０°〜２２．５°であるので）上部方向にはね返ることはなく、シュート３の下部方向にはね返る。
【００６２】
そして、シュート３の下部方向にはね返った塵埃等の一部は、フレームカバー１３の上部側を向いている面に沿って上昇して、ダクトカバー１９でせき止められ、シュート３に設けられた貫通孔２５、集塵室２７Ａ、ロータリ式シャッタ１５、集塵室２９を通って上記集塵機で集塵される。
【００６３】
なお、ダクト群１１Ｂ〜１１Ｄのいずれかの上方で、ワークＷ１にレーザ加工しているときも、上述の場合と同様に集塵される。また、ロータリ式シャッタ１５のうちで、上記加工位置に対応するものが開放され、その他のものは閉じている。つまり、レーザ加工位置が変わった場合に、レーザ加工機のＮＣ制御装置によって、ロータリ式シャッタ１５の開閉が制御される。
【００６４】
たとえば、ダクト群１１Ａでレーザ加工を行っているときには、上記ダクト群１１Ａに対応するロータリ式シャッタ１５のみが開いて、集塵室２７Ａのみから集塵することができるようになっており、レーザ加工位置が、ダクト群１１Ｂに移ったときには、上記ダクト群１１Ａに対応するロータリ式シャッタ１５が閉じ、上記ダクト群１１Ｂに対応するロータリ式シャッタ１５のみが開いて、集塵室２７Ｂのみから集塵する。
【００６５】
レーザ加工機の集塵装置１によれば、ダクト５の上部側に設けられている各貫通穴７Ａに、レーザ加工するときに発生する塵埃等が直接かかることを避けるために、上記ダクト５の上側で、上記ダクト５から離隔してダクトカバー９が設けられているので、上記レーザ加工機を長い時間使用しても、上記各貫通穴（吸塵孔）７Ａがレーザ加工の塵埃等で塞がれることが少なく、レーザ加工の際に発生する塵埃の集塵効率が低下しにくい。
【００６６】
また、ダクト５の長手方向に垂直な断面の形状が、ダクト５の下側で上記ダクト５の外側へ凸状に形成されているので、各貫通穴７Ａ、７Ｂを通ってダクト５内に吸引された塵埃の通路の断面積を、ダクト５上側の面の挟角を小さくし、さらにダクト５の高さを抑えても、大きくすることができ、効率良く吸塵を行うことができる。
【００６７】
また、ダクト５の各貫通穴７Ａ、７Ｂの設置密度が、上記ダクト５の長手方向の中間部では密に、上記シュート３の内壁に近いところでは疎になっているので、各貫通穴７Ａ、７Ｂのそれぞれからほぼ均等な吸引力で集塵することができ、上記シュート３の内部のいずれの位置でも、むらなく吸塵を行うことができる。
【００６８】
また、上記各のダクト５を適数のダクト５で形成される複数のダクト群１１Ａ〜１１Ｄに分割し、上記各ダクト群１１Ａ〜１１Ｄのうちのいずれかのダクト群を、レーザ加工機の加工ヘッドが、上記ワークＷ１のいずれの位置で加工しているかに応じて選択し、この選択されたダクト群から、上記塵埃等の吸塵が行われるように制御するので、加工の際に塵埃が発生する箇所のみに焦点をしぼって集塵を行うことができ、集塵室２９の連結された集塵機のファン（ファンを駆動するモータ）の出力が小さくても、効率良く集塵を行うことができる。また、レーザ加工位置に応じて、集塵する位置を自動的に変更することができる。
【００６９】
また、上記レーザ加工機の本体部を形成している本体フレームＦＲ１を覆うために設けられたフレームカバーを用いて、上記各ダクト群１１Ａ〜１１Ｄを形成しているので、上記各ダクト群１１Ａ〜１１Ｄを形成するために別途部材を設ける必要がなく、レーザ加工機の集塵装置１の構成が簡素になっている。
【００７０】
また、ロータリ式シャッタ１５を用いて、上記各ダクト群１１Ａ〜１１Ｄのうちのいずれかのダクト群を選択し、この選択されたダクト群から上記塵埃の吸塵が行われるようにしているので、上記選択の切替を迅速に行うことができ、上記切替のためにレーザ加工を中断する必要がなくなるので、上記レーザ加工を効率良く行うことができる。
【００７１】
また、レーザ加工機の集塵装置１によれば、レーザ加工の際に発生する塵埃等を収集する経路ＰＳ１を形成するために、シュート３の内壁から僅かに離反して上記シュート３の内壁に沿って設けられ、上記シュートの上側から上記シュートの下側へ向かって、上記シュートの中間部まで、内壁面カバー３１Ａ、３１Ｂが延伸しているので、シュート３の下部側からシュート３の内壁に沿って上昇してくる塵埃等を捕捉することができ、上記塵埃等がシュート３の内壁を乗り越えて外部に溢れ出すことを防止することができる。
【００７２】
また、上記内壁面カバー３１Ａ、３１Ｂの上側には、上記塵埃等を上記経路ＰＳ１に吸い込むための貫通穴３３が複数設けられているので、シュート３の内壁ではなく、上記内壁面カバー３１Ａ、３１Ｂの上部側の面に沿って、上昇してくる塵埃等を捕捉することができ、上記塵埃等がシュート３の内壁を乗り越えて外部に溢れ出すことを防止することができる。
【００７３】
また、上記経路ＰＳ１は、上記ダクト群と同様に、フレームカバー１３や仕切り部材１７で分割されており、上記レーザ加工機の加工ヘッドが、上記ワークＷ１をいずれの位置で加工しているかに応じて、ロータリ式シャッタ１５を用いて、上記分割された各経路のうちのいずれを用いて吸塵を行うかを制御するので、上記各ダクト群１１Ａ〜１１Ｄを選択制御する場合と同様の効果を得ることができる。
【００７４】
なお、本実施形態では、レーザ加工機を例に掲げて説明したが、レーザ加工機以外の熱切断加工機（ガス切断加工機等；高温高圧な燃焼ガスでワークを溶断する装置等）にも、本実施の形態を適用することができる。
【００７５】
【発明の効果】
本発明によれば、熱切断加工の際に発生する塵埃の集塵効率が低下しにくい熱切断加工機の集塵装置を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るレーザ加工機の集塵装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１におけるＩＩＡ−ＩＩＢ断面を示す図である。
【図３】図１におけるＩＩＩＡ−ＩＩＩＢ断面を示す図である。
【図４】図１におけるＩＶ矢視図であり、レーザ加工機の集塵装置の平面図である。
【図５】図１におけるＶ部の拡大図である。
【図６】図１におけるＶＩ部の拡大図である。
【図７】図２におけるＶＩＩ部の拡大図である。
【図８】図１におけるＶＩＩＩ部の拡大図である。
【図９】図２におけるＩＸ部の拡大図である。
【符号の説明】
１ レーザ加工機の集塵装置
３ シュート
５ ダクト
７Ａ、７Ｂ、３３、３５ 貫通穴
９、１９ ダクトカバー
１１Ａ〜１１Ｄ ダクト群
１３ フレームカバー
１５ ロータリ式シャッタ
１５Ｃ、１５Ｄ ロータリ式シャッタの貫通口
２１、２３、２５、３９ 貫通孔
３１Ａ、３１Ｂ、３７Ａ、３７Ｂ 内壁面カバー
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱切断加工機の集塵装置に係り、特に、熱加工機でワークを加工するときに発生する塵埃を吸塵するための貫通穴を備えた筒状のダクトにダクトカバーを設けて、上記貫通穴が上記塵埃で塞がれにくいようにしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、たとえばレーザ加工機などの熱切断加工機が、ワークを加工する場合に発生する塵埃を吸塵するための吸塵穴を多数備えて長く延びた筒状のヒュームトラップ（ダクト）を備えた熱切断加工装置の集塵装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２７３５９４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の熱切断加工機の集塵装置では、ワークを熱加工する際に発生する塵埃が飛散して、上記ヒュームトラップの上記吸塵穴まで直接到達し、上記吸塵穴がふさがれて集塵効率が低下する場合があるという問題がある。これは高温の塵埃（主としてスパッタ）が直接トラップされ、吸塵穴付近に捕集され、吸塵穴を閉塞若しくは吸塵穴付近にて溶着することによって発生するものである。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、熱切断加工の際に発生する塵埃の集塵効率が低下しにくい熱切断加工機の集塵装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述のごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、Ｙ軸方向に長い複数の板状のスキッド（ＳＤ１）上に載置されたワーク（Ｗ１）の上方において、Ｙ軸方向及びＹ軸方向に対して直交する水平なＸ軸方向に対して直交する垂直なＺ軸方向へ移動位置決め自在に設けられた加工ヘッドによる前記ワーク（Ｗ１）の熱切断加工時に発生する塵埃を前記ワーク（Ｗ１）の下方位置において収集するための熱切断加工機の集塵装置において、Ｚ軸に垂直な断面が四角形状に形成された筒状のシュート（３）の上側に前記スキッド（ＳＤ１）を設け、このシュート（３）内に、尖鋭部が上側に向いたＶ字形状で上記尖鋭部と対向する下側の部分に塵埃を吸い込むための複数の貫通孔（７Ｂ）を備えた複数のダクト（５）をＹ軸方向に長く設けると共に各ダクト（５）の上部に複数の貫通孔（７Ａ）を設け、前記ワーク（Ｗ１）の熱切断加工時に発生した塵埃が上部の前記各貫通孔（７Ａ）に直接かかることを防止するために、前記各ダクト（５）の上側に、各ダクト（５）から離隔してＹ軸方向に長いＶ字形状のダクトカバー（９）を、上部の前記貫通孔（７Ａ）を覆って設け、前記シュート（３）におけるＹ軸方向の両側の内壁（３Ａ，３Ｂ）から離反して設けた内壁面カバー（３１Ａ，３１Ｂ）の前記各ダクト（５）よりも高い位置に、塵埃を吸い込むための複数の貫通穴（３３）を設けたことを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態に係るレーザ加工機の集塵装置１の概略構成を示す断面図であり、図２は、図１におけるＩＩＡ−ＩＩＢ断面を示す図であり、図３は、図１におけるＩＩＩＡ−ＩＩＩＢ断面を示す図である。
【００１６】
図４は、図１におけるＩＶ矢視図であり、レーザ加工機の集塵装置１の平面図である。
【００１７】
また、図５は、図１におけるＶ部の拡大図であり、図６は、図１におけるＶＩ部の拡大図であり、図７は、図２におけるＶＩＩ部の拡大図であり、図８は、図１におけるＶＩＩＩ部の拡大図であり、図９は、図２におけるＩＸ部の拡大図である。
【００１８】
上記各図において、ｘ軸は水平方向に延びた軸であり、ｙ軸は上記ｘ軸と直角な水平方向に延びた軸であり、ｚ軸は上記ｘ軸およびｙ軸に垂直な鉛直方向に延びた軸である。
【００１９】
レーザ加工機の集塵装置１は、レーザ加工機がワークＷ１をレーザ切断加工（レーザ加工）するときに発生する塵埃（レーザ加工で発生する煙やスパッタ等）等を収集する装置である。上記レーザ加工機は、ワークＷ１に対してレーザ切断加工を施すことができるレーザ加工ヘッドを備え、このレーザ加工ヘッドは、図１〜図３に示すように、ｙ軸方向に延びて設けられた複数の板状のスキッドＳＤ１上に載置されたワークＷ１に対して、上記ワークＷ１の上方で、すなわち、レーザ加工機の集塵装置１の上方で、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸方向で移動位置決め自在に設けられている。そして、上記レーザ加工ヘッドからｚ軸下方向に照射されるレーザ光によって、上記ワークＷ１に対して適宜レーザ加工が施される。なお、図４では、ワークＷ１やスキッドＳＤ１の表示を省略してある。
【００２０】
レーザ加工機１は、上記ワークＷ１にレーザ加工を施すときに発生する塵埃等を収集するための筒状のシュート３を備え、さらにこのシュート３は、たとえば、ｚ軸に垂直な断面が四角形状に形成され、ｚ軸下方向に向かうにしたがって断面積が小さくなるように形成されている。換言すれば、上記シュート３は上下面が開口し、上記シュート３の側面内壁が四角錐台の側面を形成している。
【００２１】
そして、上記シュート３の上側には、上述のように複数のスキッドＳＤ１が設けられており、上記シュート３の下側には、上記レーザ加工ヘッドでワークＷ１を加工した際に発生し、上記シュート３の内部を落下してきた塵埃等を受け取り搬送するためのコンベヤＣＶ１が設けられている。
【００２２】
また、シュート３内には、シュート３内の塵埃等を収集するために、上記シュート３の内壁の一端部（一部分）である内壁３Ａから、上記シュート３の内壁の他端部（他の部分）である内壁３Ｂ（内壁３Ａに対向している内壁）へ、水平方向（ｙ軸方向）に延伸して、筒状の複数のダクト５が設けられている（図２〜図４参照）。
【００２３】
上記ダクト５は、延伸方向に直角な断面形状において「Ｖ」字状の部分を備え、上記「Ｖ」字状の尖鋭部側が、上記加工ヘッド側（上側）に向いており、ワークＷ１を加工する際に発生したスパッタが上記ダクト５にぶつかっても、このぶつかったスパッタを上記ダクト５の表面に付着しにくくし、上記ぶつかったスパッタが上記コンベヤＣＶ１に落下するようにするために、上記ダクト５の尖鋭部の挟角が、２０°〜４５°の範囲にある（図５参照）。
【００２４】
また、図５、図９に示すように、ダクト５には、上記塵埃等を上記ダクト５内に吸い込むために、上記レーザ加工ヘッド側（上側）で上記ダクト５の延伸している方向に沿って、複数の貫通穴７Ａが設けられている。
【００２５】
さらに、上記ダクト５の上記断面形状の断面積を大きくするために、上記ダクト５の上記尖鋭部側と対向する部分（下側の部分）が、上記ダクト５の外側へ凸状（「Ｖ」字状）に形成され、この凸状に形成された部分に、上記塵埃等を上記ダクト５内に吸い込むために、上記ダクト５の延伸している方向に沿って複数の貫通穴７Ｂが設けられている。
【００２６】
また、上記ダクト５の上記加工ヘッド側（上側）には、上記塵埃等が上記複数の貫通穴７Ａに直接かかることを避けるために、上記ダクト５の上記加工ヘッド側（上側）で、上記ダクト５から離隔して、ダクトカバー９がｙ軸方向に延伸して設けられている。
【００２７】
上記ダクトカバー９は、延伸方向に直角な断面形状が「Ｖ」字状に形成され、上記ダクト５の上記尖鋭部とほぼ平行に設けられ、上記ダクトカバー９の両端部は、上記貫通穴７Ａを覆っている。換言すれば、上記ダクトカバー９に遮られて、上記加工ヘッド側から、上記ダクト５に設けられた貫通穴７Ａが覗けないようになっている。
【００２８】
また、図２、図９に示すように、上記ダクト５に設けられた上記複数の貫通穴７Ａの設置密度が、上記ダクト５の長手方向（ｙ軸方向）の中間部では密に、上記シュート３の各内壁３Ａ、３Ｂに近いところでは疎になっている。
【００２９】
上記ダクト５は、図１に示すように、上記シュート３内に複数個設けられており、上記各ダクト５は、たとえば、上記レーザ加工機の本体部を形成している本体フレームＦＲ１を覆うために設けられたフレームカバー１３によって、適数（１つ以上）のダクト５で形成される複数のダクト群１１Ａ〜１１Ｄに分割されている。
【００３０】
そして、上記各ダクト群１１Ａ〜１１Ｄのうちのいずれかのダクト群を選択し、この選択されたダクト群から、上記塵埃等の吸塵が行われるように制御することが可能になっている。
【００３１】
上記制御は、たとえば、図７に示すロータリ式シャッタ１５を用いて、上記各ダクト群１１Ａ〜１１Ｄのうちのいずれかのダクト群を選択し、この選択されたダクト群から上記塵埃等の吸塵が行われるように、上記レーザ加工機のＮＣ制御装置を用いて行われる。そして、上記制御では、上記加工ヘッドが、上記ワークＷ１のいずれの位置で、上記ワークＷ１を加工しているかに応じて、上記各ダクト群のうちのいずれかのダクト群を選択するようになっている。
【００３２】
より詳しく説明すると、図６に示すように、上記本体フレームＦＲ１を覆っているフレームカバー１３は、各ダクト５の間で、ｙ軸方向（ダクト５と同方向）に長く延伸して設けられている。また、上記延伸方向に直角な断面形状で「Ｖ」字状の部分を備え、上記「Ｖ」字状の尖鋭部側が、上記加工ヘッド側（上側）に向いており、ワークＷ１を加工する際に発生したスパッタが上記フレームカバー１３にぶつかっても、このぶつかったスパッタを上記フレームカバー１３の表面に付着しにくくし、上記ぶつかったスパッタが上記コンベヤＣＶ１に落下するようにするために、上記フレームカバー１３の尖鋭部の挟角が、２０°〜４５°の範囲にある。
【００３３】
また、上記フレームカバー１３の上部には、板状の仕切り部材１７が、ｙ軸方向に延伸して設けられ、上記フレームカバー１３の上側には、上記フレームカバー１３から離隔し、上記仕切り部材１７を介して、ダクトカバー１９がｙ軸方向に延伸して設けられている（図６参照）。
【００３４】
そして、上記シュート３の内壁と、上記各フレームカバー１３と上記各仕切り部材１７とによって、上記各ダクト群１１Ａ〜１１Ｄが形成されている（図１参照）。
【００３５】
また、図５〜図７に示すように、ダクト５の各貫通穴７Ａ、７Ｂから吸い込まれた塵埃等を集塵室２７に排出するために、各ダクト５の両端部が、シュート３の側壁に設けられた貫通孔２１を介して、シュート３の外部に設けられている集塵室２７に連通し、同様に、上記ダクト５とダクトカバー９との間の空間も、シュート３の側壁に設けられた貫通孔２３を介して、上記集塵室２７に連通し、上記フレームカバー１３と仕切り部材１７とダクトカバー１９との間の空間も、シュート３の側壁に設けられた貫通孔２５を介して、シュート３の外部に設けられている集塵室２７に連通している。
【００３６】
ここで、上記集塵室２７は、上記各ダクト群１１Ａ〜１１Ｄの数に対応して適数個設けられている。たとえば、上記ダクト群１１Ａに設けられている各ダクト５と連通している集塵室２７Ａ、上記ダクト群１１Ｂに設けられている各ダクト５と連通している集塵室２７Ｂ、上記ダクト群１１Ｃに設けられている各ダクト５と連通している集塵室２７Ｃ、上記ダクト群１１Ｄに設けられている各ダクト５と連通している集塵室２７Ｄがそれぞれ設けられ、各集塵室２７Ａ〜２７Ｄの相互間は仕切られているものとする。
【００３７】
そして、上記集塵室２７Ａは、ロータリ式シャッタ１５を介して集塵室２９に接続され、また、上記各集塵室２７Ｂ〜２７Ｄも、同様に各ロータリ式シャッタ１５を介して集塵室２９に接続されている（図７参照）。さらに、図７では、内壁３Ａ側の集塵室を示しているが、上記内壁３Ａと対向する内壁３Ｂ側にも、内壁３Ａ側と同様に、各集塵室２７Ａ〜２７Ｄ、２９が設けられている。なお、上記集塵室２９は、空気を吸入することによって塵埃等を吸引可能な排風機を用いた集塵機に接続され、上記集塵室２９に存在する塵埃等を、上記集塵機で集めることができるようになっている。
【００３８】
各ロータリ式シャッタ１５は、集塵室２７と集塵室２９とを互いに仕切っている板状の仕切り部材１５Ａを備え、この仕切り部材１５Ａには、中心軸ＣＬ１を中心にして複数の貫通口１５Ｃが設けられている。なお、上記各貫通口１５Ｃは、上記中心軸ＣＬ１の円周方向に沿ってほぼ等間隔で設けられ、しかも上記各貫通口１５Ｃがあけられていない箇所が、上記各貫通口１５Ｃがあけられている箇所よりも、上記円周方向で大きく（長く）なっている。
【００３９】
また、板状の仕切り部材１５Ａの厚み方向で上記仕切り部材１５Ａに隣接し、上記仕切り部材１５Ａに対して旋回自在に、板状のシャッタ部材１５Ｂが設けられている、なお、上記シャッタ部材１５Ｂにも、上記仕切り部材１５Ａと同様に複数の貫通口１５Ｄが設けられ、また、上記レーザ加工機のＮＣ制御装置で制御される制御モータ（図示せず）によって上記シャッタ部材１５Ｂが旋回（回転）するようになっている。
【００４０】
上記シャッタ部材１５Ｂが旋回して上記各貫通口１５Ｃと各貫通口１５Ｄとが互いに重なり合った位置で、上記シャッタ部材１５Ｂが停止すると、上記集塵室２７と上記集塵室２９とが互いに連通し、上記各貫通口１５Ｃと各貫通口１５Ｄとが互いに重なり合っていない位置で、上記シャッタ部材１５Ｂが停止すると、上記集塵室２７と上記集塵室２９とが互いに遮断される。
【００４１】
そして、たとえば、図１に示すダクト群１１Ａの上部で、ワークＷ１にレーザ加工がされている場合、集塵室２７Ａと集塵室２９との間に設けられているロータリ式シャッタ１５のみが開き、集塵室２７Ａ、集塵室２９同士のみが連通するようになっている。
【００４２】
また、図７に示すように、上記塵埃等を収集する経路ＰＳ１を形成するために、内壁面カバー３１Ａが、上記シュート３の内壁３Ａから僅かに離反して上記シュート３の内壁３Ａに沿って設けられている。上記内壁面カバー３１Ａは、上記加工ヘッド側に位置する上記シュート３の一端部側（シュート３の上部側）から上記シュート３の他端部側（下側）へ向って、上記シュート３の中間部まで延伸している。さらに、上記内壁面カバー３１Ａの下端部側は、シュート３の内壁３Ａに沿って上昇してくる塵埃等を捕捉しやすいように、上記内壁３Ａから離反するように折れ曲がっている。
【００４３】
上記内壁面カバー３１Ａの上記加工ヘッド側（上部側）には、上記塵埃等を上記経路ＰＳ１に吸い込むための貫通穴３３が複数設けられ（図４、図７参照）、さらに、上記経路ＰＳ１と集塵室２７とを互いに連通するための貫通穴３５が、上記内壁３Ａに設けられている（図７参照）。また、シュート３の内壁３Ｂから離反して、上記内壁面カバー３１Ａと同様な内壁面カバー３１Ｂが設けられ、シュート３の内壁３Ｂにも貫通穴３５が設けられている。
【００４４】
さらに、上記経路ＰＳ１は、フレームカバー１３や仕切り部材１７によって、上記各ダクト群１１Ａ〜１１Ｄに対応する複数の経路に分割されており、これに伴って、上記分割された各経路のそれぞれが、内壁３Ａ、３Ｂに設けられている各貫通穴３５によって、各集塵室２７Ａ〜２７Ｄのうちのいずれかと連通している。
【００４５】
したがって、ロータリ式シャッタ１５によって、各ダクト群１１Ａ〜１１Ｄの場合と同様に、上記分割された各経路のうちのいずれかが選択され、内壁３Ａ、３Ｂに沿って上昇してくる塵埃等の吸塵が行われるように制御される。
【００４６】
さらに、上記シュート３の内壁３Ａ、３Ｂ（互いが対向している内壁）と直交している内壁３Ｃには、図８に示すように、上記塵埃等を収集する経路ＰＳ２を形成するために、内壁面カバー３７Ａが、上記シュート３の内壁３Ｃから僅かに離反して上記シュート３の内壁３Ｃに沿って設けられている。上記は、シュート３の上部側から上記シュート３の下側へ向かって、上記シュート３の中間部まで延伸している。また、上記経路ＰＳ２と集塵室２７（たとえば、集塵室２７Ａまたは２７Ｄ）とを互いに連通するための貫通孔３９が、シュート３に設けられている（図４参照）。
【００４７】
なお、内壁３Ｃと対向する内壁３Ｄにも、同様に、内壁面カバー３７Ｂと貫通孔３９が設けられている。
【００４８】
次に、レーザ加工機でレーザ加工を実施した場合におけるレーザ加工機１の集塵装置１による集塵について説明する。
【００４９】
スキッドＳＤ１にワークＷ１が載置され、このワークに対してレーザ加工が開始されると、塵埃がシュート３内に落下し始め、また、レーザ加工機１の集塵装置１の集塵室２９に接続された集塵機（図示せず）とコンベヤＣＶ１とが稼動を開始する。そして、ダクト群１１Ａの上部でワークＷ１にレーザ加工を行っている場合には、上記ダクト群１１Ａに連通している集塵室２７Ａと集塵室２９とを互いに連通するために、所定のロータリ式シャッタ１５が開き、他のロータリ式シャッタ１５は閉じられる。
【００５０】
さらに、ダクト群１１Ａの中で、図１に示すシュート３の内壁３Ｃと一番左側に位置しているダクト５との間の上方でレーザ加工しているときには、レーザ加工で発生した塵埃等が、次のように集塵される。なお、レーザ加工により温度が上昇している微細な粒子である塵埃は、近くに壁が立設されていると、この壁に沿って上昇する傾向が強い。
【００５１】
まず、ダクトカバー９の上部側を向いている面やダクト５の上部側を向いている面に飛散し、衝突した塵埃等は、上記面が斜めになっているので（図５に示すように挟角が２０°〜４５°、すなわち、ｚ軸との交差角が１０°〜２２．５°であるので）上側方向にはね返ることはなく、シュート３の下側方向にはね返る。
【００５２】
そして、シュート３の下側方向にはね返った塵埃等の一部は、ダクト５の上部側を向いている面に沿って上昇し、ダクト５の貫通穴７Ａ、ダクト５内、集塵室２７Ａ、ロータリ式シャッタ１５、集塵室２９を通って上記集塵機で集塵され、また、ダクト５とダクトカバー９との間、シュート３に設けられた貫通孔２３、集塵室２７Ａ、ロータリ式シャッタ１５、集塵室２９を通って上記集塵機で集塵される。
【００５３】
また、シュート３の下部方向にはね返った塵埃等の他の一部は、ダクト５と内壁３Ｃとの間を通って、シュート３の下部に到達した後上昇を開始する。そして、一部が、ダクト５の貫通穴７Ｂ、ダクト５内、集塵室２７Ａ、ロータリ式シャッタ１５、集塵室２９を通って上記集塵機で集塵され、他の一部が、シュート３の内壁３Ｃに沿って上昇し、内壁面カバー３７Ａで形成された経路ＰＳ２、シュート３に設けられた貫通孔３９、集塵室２７Ａ、ロータリ式シャッタ１５、集塵室２９を通って上記集塵機で集塵される。
【００５４】
また、上記レーザ加工ヘッドが、シュート３に設けられた内壁面カバー３１Ａの近くでワークＷ１を加工している場合、ダクト５と内壁３Ａとの間に落下した塵埃等は、シュート３の下部に到達した後上昇を開始する。そして、内壁面カバー３１Ａで形成された経路ＰＳ１、シュート３に設けられた貫通穴３５、集塵室２７Ａ、ロータリ式シャッタ１５、集塵室２９を通って上記集塵機で集塵される。
【００５５】
内壁面カバー３１Ａの上部側に飛散した塵埃等のうちの一部は、シュート３の下側方向に跳ね返され、経路ＰＳ１等を介して集塵されるが、他の一部は、内壁面カバー３１Ａの上面に沿って上昇し、内壁面カバー３１Ａの上部に設けられた貫通穴３３、経路ＰＳ１の上部側、シュート３に設けられた貫通穴３５、集塵室２７Ａ、ロータリ式シャッタ１５、集塵室２９を通って上記集塵機で集塵される。
【００５６】
なお、上記レーザ加工ヘッドが、シュート３に設けられた内壁面カバー３１Ｂの近くでワークＷ１を加工している場合の集塵も、上記内壁面カバー３１Ａの近くでワークＷ１を加工している場合と同様に行われる。
【００５７】
ここで、ｙ軸方向に延びている各内壁面カバー３７Ａ、３７Ｂが、ｘ軸方向に延びている各内壁面カバー３１Ａ、３１Ｂよりもｚ軸下方向で短く構成されている理由は、ワークＷ１を載置する板状のスキッドＳＤ１がｙ軸方向に長く延伸しており、このスキッドＳＤ１が邪魔をして、シュート３の各内壁３Ｃ、３Ｄまでレーザ加工時に発生する塵埃が直接飛散することが少なく、シュート３の各内壁３Ｃ、３Ｄでは、シュート３の下部側から各内壁３Ｃ、３Ｄに沿って上昇してくる塵埃のみを捕捉することができればよいからである。
【００５８】
なお、レーザ加工しているときに発生する加工屑であって、質量が大きく落下しやすいものは、シュート３の内部を通過してコンベヤＣＶ１上に落下し、レーザ加工機の集塵装置１の外部に搬出される。
【００５９】
ダクト群１１Ａの中で、図１に示す２つのダクト５の間上方でレーザ加工しているときには、レーザ加工で発生した塵埃等が、上述の場合と同様に、ダクト５の貫通穴７Ａ、７Ｂ、ダクトカバー９の貫通孔２３、各内壁面カバー３１Ａ、３１Ｂの貫通穴３３、経路ＰＳ１、シュート３の貫通穴３５等を介して集塵される。
【００６０】
ダクト群１１Ａの中で、図１に示す、一番左側のフレームカバー１３と、その左隣に位置しているダクト５との間の上方でレーザ加工しているときには、レーザ加工で発生した塵埃等が、上述の場合と同様に、ダクト５の貫通穴７Ａ、７Ｂ、ダクトカバー９の貫通孔２３、各内壁面カバー３１Ａ、３１Ｂの貫通穴３３、経路ＰＳ１、シュート３の貫通穴３５等を介して集塵される。
【００６１】
さらに、フレームカバー１３の上部側を向いている面に飛散し、衝突した塵埃等は、上記面が斜めになっているので（図６に示すように挟角が２０°〜４５°、すなわち、ｚ軸との交差角が１０°〜２２．５°であるので）上部方向にはね返ることはなく、シュート３の下部方向にはね返る。
【００６２】
そして、シュート３の下部方向にはね返った塵埃等の一部は、フレームカバー１３の上部側を向いている面に沿って上昇して、ダクトカバー１９でせき止められ、シュート３に設けられた貫通孔２５、集塵室２７Ａ、ロータリ式シャッタ１５、集塵室２９を通って上記集塵機で集塵される。
【００６３】
なお、ダクト群１１Ｂ〜１１Ｄのいずれかの上方で、ワークＷ１にレーザ加工しているときも、上述の場合と同様に集塵される。また、ロータリ式シャッタ１５のうちで、上記加工位置に対応するものが開放され、その他のものは閉じている。つまり、レーザ加工位置が変わった場合に、レーザ加工機のＮＣ制御装置によって、ロータリ式シャッタ１５の開閉が制御される。
【００６４】
たとえば、ダクト群１１Ａでレーザ加工を行っているときには、上記ダクト群１１Ａに対応するロータリ式シャッタ１５のみが開いて、集塵室２７Ａのみから集塵することができるようになっており、レーザ加工位置が、ダクト群１１Ｂに移ったときには、上記ダクト群１１Ａに対応するロータリ式シャッタ１５が閉じ、上記ダクト群１１Ｂに対応するロータリ式シャッタ１５のみが開いて、集塵室２７Ｂのみから集塵する。
【００６５】
レーザ加工機の集塵装置１によれば、ダクト５の上部側に設けられている各貫通穴７Ａに、レーザ加工するときに発生する塵埃等が直接かかることを避けるために、上記ダクト５の上側で、上記ダクト５から離隔してダクトカバー９が設けられているので、上記レーザ加工機を長い時間使用しても、上記各貫通穴（吸塵孔）７Ａがレーザ加工の塵埃等で塞がれることが少なく、レーザ加工の際に発生する塵埃の集塵効率が低下しにくい。
【００６６】
また、ダクト５の長手方向に垂直な断面の形状が、ダクト５の下側で上記ダクト５の外側へ凸状に形成されているので、各貫通穴７Ａ、７Ｂを通ってダクト５内に吸引された塵埃の通路の断面積を、ダクト５上側の面の挟角を小さくし、さらにダクト５の高さを抑えても、大きくすることができ、効率良く吸塵を行うことができる。
【００６７】
また、ダクト５の各貫通穴７Ａ、７Ｂの設置密度が、上記ダクト５の長手方向の中間部では密に、上記シュート３の内壁に近いところでは疎になっているので、各貫通穴７Ａ、７Ｂのそれぞれからほぼ均等な吸引力で集塵することができ、上記シュート３の内部のいずれの位置でも、むらなく吸塵を行うことができる。
【００６８】
また、上記各のダクト５を適数のダクト５で形成される複数のダクト群１１Ａ〜１１Ｄに分割し、上記各ダクト群１１Ａ〜１１Ｄのうちのいずれかのダクト群を、レーザ加工機の加工ヘッドが、上記ワークＷ１のいずれの位置で加工しているかに応じて選択し、この選択されたダクト群から、上記塵埃等の吸塵が行われるように制御するので、加工の際に塵埃が発生する箇所のみに焦点をしぼって集塵を行うことができ、集塵室２９の連結された集塵機のファン（ファンを駆動するモータ）の出力が小さくても、効率良く集塵を行うことができる。また、レーザ加工位置に応じて、集塵する位置を自動的に変更することができる。
【００６９】
また、上記レーザ加工機の本体部を形成している本体フレームＦＲ１を覆うために設けられたフレームカバーを用いて、上記各ダクト群１１Ａ〜１１Ｄを形成しているので、上記各ダクト群１１Ａ〜１１Ｄを形成するために別途部材を設ける必要がなく、レーザ加工機の集塵装置１の構成が簡素になっている。
【００７０】
また、ロータリ式シャッタ１５を用いて、上記各ダクト群１１Ａ〜１１Ｄのうちのいずれかのダクト群を選択し、この選択されたダクト群から上記塵埃の吸塵が行われるようにしているので、上記選択の切替を迅速に行うことができ、上記切替のためにレーザ加工を中断する必要がなくなるので、上記レーザ加工を効率良く行うことができる。
【００７１】
また、レーザ加工機の集塵装置１によれば、レーザ加工の際に発生する塵埃等を収集する経路ＰＳ１を形成するために、シュート３の内壁から僅かに離反して上記シュート３の内壁に沿って設けられ、上記シュートの上側から上記シュートの下側へ向かって、上記シュートの中間部まで、内壁面カバー３１Ａ、３１Ｂが延伸しているので、シュート３の下部側からシュート３の内壁に沿って上昇してくる塵埃等を捕捉することができ、上記塵埃等がシュート３の内壁を乗り越えて外部に溢れ出すことを防止することができる。
【００７２】
また、上記内壁面カバー３１Ａ、３１Ｂの上側には、上記塵埃等を上記経路ＰＳ１に吸い込むための貫通穴３３が複数設けられているので、シュート３の内壁ではなく、上記内壁面カバー３１Ａ、３１Ｂの上部側の面に沿って、上昇してくる塵埃等を捕捉することができ、上記塵埃等がシュート３の内壁を乗り越えて外部に溢れ出すことを防止することができる。
【００７３】
また、上記経路ＰＳ１は、上記ダクト群と同様に、フレームカバー１３や仕切り部材１７で分割されており、上記レーザ加工機の加工ヘッドが、上記ワークＷ１をいずれの位置で加工しているかに応じて、ロータリ式シャッタ１５を用いて、上記分割された各経路のうちのいずれを用いて吸塵を行うかを制御するので、上記各ダクト群１１Ａ〜１１Ｄを選択制御する場合と同様の効果を得ることができる。
【００７４】
なお、本実施形態では、レーザ加工機を例に掲げて説明したが、レーザ加工機以外の熱切断加工機（ガス切断加工機等；高温高圧な燃焼ガスでワークを溶断する装置等）にも、本実施の形態を適用することができる。
【００７５】
【発明の効果】
本発明によれば、熱切断加工の際に発生する塵埃の集塵効率が低下しにくい熱切断加工機の集塵装置を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るレーザ加工機の集塵装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１におけるＩＩＡ−ＩＩＢ断面を示す図である。
【図３】図１におけるＩＩＩＡ−ＩＩＩＢ断面を示す図である。
【図４】図１におけるＩＶ矢視図であり、レーザ加工機の集塵装置の平面図である。
【図５】図１におけるＶ部の拡大図である。
【図６】図１におけるＶＩ部の拡大図である。
【図７】図２におけるＶＩＩ部の拡大図である。
【図８】図１におけるＶＩＩＩ部の拡大図である。
【図９】図２におけるＩＸ部の拡大図である。
【符号の説明】
１ レーザ加工機の集塵装置
３ シュート
５ ダクト
７Ａ、７Ｂ、３３、３５ 貫通穴
９、１９ ダクトカバー
１１Ａ〜１１Ｄ ダクト群
１３ フレームカバー
１５ ロータリ式シャッタ
１５Ｃ、１５Ｄ ロータリ式シャッタの貫通口
２１、２３、２５、３９ 貫通孔
３１Ａ、３１Ｂ、３７Ａ、３７Ｂ 内壁面カバー
Claims (1)
- Ｙ軸方向に長い複数の板状のスキッド（ＳＤ１）上に載置されたワーク（Ｗ１）の上方において、Ｙ軸方向及びＹ軸方向に対して直交する水平なＸ軸方向に対して直交する垂直なＺ軸方向へ移動位置決め自在に設けられた加工ヘッドによる前記ワーク（Ｗ１）の熱切断加工時に発生する塵埃を前記ワーク（Ｗ１）の下方位置において収集するための熱切断加工機の集塵装置において、Ｚ軸に垂直な断面が四角形状に形成された筒状のシュート（３）の上側に前記スキッド（ＳＤ１）を設け、このシュート（３）内に、尖鋭部が上側に向いたＶ字形状で上記尖鋭部と対向する下側の部分に塵埃を吸い込むための複数の貫通孔（７Ｂ）を備えた複数のダクト（５）をＹ軸方向に長く設けると共に各ダクト（５）の上部に複数の貫通孔（７Ａ）を設け、前記ワーク（Ｗ１）の熱切断加工時に発生した塵埃が上部の前記各貫通孔（７Ａ）に直接かかることを防止するために、前記各ダクト（５）の上側に、各ダクト（５）から離隔してＹ軸方向に長いＶ字形状のダクトカバー（９）を、上部の前記貫通孔（７Ａ）を覆って設け、前記シュート（３）におけるＹ軸方向の両側の内壁（３Ａ，３Ｂ）から離反して設けた内壁面カバー（３１Ａ，３１Ｂ）の前記各ダクト（５）よりも高い位置に、塵埃を吸い込むための複数の貫通穴（３３）を設けたことを特徴とする熱切断加工機の集塵装置。
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