JPH10137943A - 熱加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大型の鋼板の加工においても集塵効率の低下
しない集塵装置を備えた熱加工装置の提供。 【解決手段】 板材Ｗを間隔をおいて支持する板材支持
体１７を板材加工テーブル３と、前記板材加工テーブル
の上方に在って前記板材の任意の位置に加工ヘッドを位
置決め自在のＸ，Ｙ軸位置決め装置７とを設けた熱加工
装置１において、前記板材加工テーブルの下方に在って
前記加工ヘッドの移動に追従する集塵口９を備えた集塵
装置１１を設けたことを特徴とする熱加工装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプラズマ加工装置ま
たはレーザー加工装置等の熱加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】大型の鋼板（例えば３ｍ×１０ｍ程度）
などを加工する、ワーク固定タイプのレーザー加工装置
またはプラズマ加工装置等の熱加工装置では、ワークテ
ーブル下方の全域に、排風機に通じた複数箇の集塵口を
隣接して設け、加工ヘッドの移動につれて、加工ヘッド
の下方に位置する集塵口のダクトのダンパーを開き、そ
の他の集塵口のダンパーを閉じる様にして、加工ヘッド
の下方に位置する集塵口のみに集塵作用を行わせる様に
している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の熱加工装置で
は、ワークテーブル下方の全域に複数箇に分割した集塵
口設け、加工ヘッドの下方に位置した集塵口のダクトの
ダンパーのみを開放して集塵作用を行わせるようにして
集塵効率の向上に努めているが、それでも、かなり広範
囲から余分の空気を吸引することになるので集塵能力の
不足が問題となっている。

【０００４】集塵能力を向上させるために、排風機の能
力を大きくして対応することも可能ではあるが、それは
加工部分以外からの余分な空気を多く吸引することでも
あり集塵効率の向上にはつながらならない。本発明は上
述の如き問題を解決するために成されたものであり、本
発明の課題は、大型の鋼板（例えば３ｍ×１０ｍ程度）
等の加工においても集塵効率の低下しない集塵装置を備
えた熱加工装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として、請求項１に記載の熱加工装置は、板材を間隔を
おいて支持する板材支持体を設けた板材加工テーブル
と、該板材加工テーブルの上方に在って前記板材の任意
の位置に加工ヘッドを位置決め自在のＸ，Ｙ軸位置決め
装置とを設けた熱加工装置において、前記加工ヘッドの
移動に追従する集塵口を備えた集塵装置を前記板材加工
テーブルの下方に設けたことを要旨とするものである。

【０００６】したがって、切断加工を実施するときに、
集塵口を前記加工ヘッドの移動に追従移動させるので、
加工部分以外からの余分な空気を吸引することがなく効
率的に集塵を行うことができる。

【０００７】請求項２に記載の熱加工装置は、請求項１
に記載の熱加工装置において、前記集塵装置は、前記Ｙ
軸に平行に延伸した円管状の可動ダクトを設け、該可動
ダクトを前記Ｘ軸に平行なＵ軸方向に移動自在に設ける
と共に、該可動ダクト上を前記Ｙ軸方向に移動自在な集
塵口を設け、該可動ダクトの開放端を前記Ｕ軸方向に延
伸させて設けた固定ダクトの開口部に挿入して設け、該
固定ダクトを排風機に連通してなることを要旨とするも
のである。

【０００８】請求項３に記載の熱加工装置は、請求項２
に記載の熱加工装置において、前記可動ダクト内にスク
リューコンベヤーを設け、該可動ダクト内に落下した切
断片を前記可動ダクトの一端の開放部から排出可能とし
たことを要旨とするものである。

【０００９】したがって、請求項２または請求項３に記
載の熱加工装置によれば、板材の任意の位置に位置決め
自在の加工ヘッドに集塵口を追従移動さることが可能で
あり、板材の加工部から発生する有害なガス、スパッタ
ーなどの粉塵を集塵口から吸引し、可動ダクトおよび固
定ダクトを経由して排風機から排出することができる。
さらに、可動ダクト内に落下する切断片を可動ダクトか
ら固定ダクト内に自動的に搬出することができる。

【００１０】請求項４に記載の熱加工装置は、請求項３
に記載の熱加工装置において、前記スクリューコンベヤ
ーから排出される切断片を収納する複数の引出しを前記
固定ダクト内に設けたことを要旨とするものである。し
たがって、引出し内にたまった切断片を適宜にかつ容易
に取出すことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
によって説明する。図１は本発明に係わる熱加工装置の
例として、プラズマ加工装置の例を一部を破断した斜視
図で示したものである。図２は図１の一部分を削除した
部分拡大図であり、図３は図１におけるＡ矢視図であ
る。また、図４は図３におけるＩＶ−ＩＶ線に沿った断
面図である。

【００１２】さて、図１〜図４を参照するに、プラズマ
加工装置１の主たる構成は、板材加工テーブル３と、こ
の板材加工テーブル３の上方に在って、板材加工テーブ
ル３上に載置された板材Ｗの任意の位置にプラズマ加工
ヘッド５を位置決め自在のＸ，Ｙ軸位置決め装置７と、
前記板材加工テーブル３の下方に在って、前記プラズマ
加工ヘッド５の移動に追従して集塵口９が移動する集塵
装置１１などからなっている。

【００１３】板材加工テーブル３は、長方形のテーブル
枠体１３と、このテーブル枠体１３を支承する４本の支
柱１５からなり、前記テーブル枠体１３には板材Ｗを支
持する板材支持体１７が着脱可能に取付けてある。この
板材支持体１７には、例えば鋼板を格子状に組合わせた
ものとかハニカム状に組合わせたものなどが使用されて
いる。したがって、切断された製品がこの格子の目より
小さい場合には板材支持体１７から下方に落下すること
になる。また、切断時に発生する有害ガスまたはスパッ
ターなども板材支持体１７から下方に飛散する。なお、
図１および図２においては、前記板材支持体１７の下方
の部品を見せるために板材支持体１７はその一部のみが
図示してある。

【００１４】前記Ｘ，Ｙ軸位置決め装置７は、Ｘ軸方向
に移動する断面形状が角型のＸ軸キャリッジ１９と、Ｘ
軸方向に直交する方向のＹ軸方向に移動するＹ軸キャリ
ッジ２１とからなり、このＹ軸キャリッジ２１は、前記
板材加工テーブル３のＸ軸方向に沿った両外脇に設けた
門形のサイドフレーム２３Ａ、２３Ｂの梁部材２５Ａ、
２５Ｂの上面に敷設したＸ軸ガイドレール２７Ａ、Ｂに
移動自在に設けてある。また、Ｙ軸キャリッジ２１は、
Ｘ軸キャリッジ１９の側面に敷設したＹ軸ガイドレール
２９に移動自在に設けてある。

【００１５】前記サイドフレーム２３Ａの梁部材２５Ａ
のＸ軸方向の一側側面には、Ｘ軸キャリッジ１９を駆動
するＸ軸駆動モーター３１が設けてあり、梁部材２５Ａ
の他側の側面には従動スプロケット３３が回転自在に設
けてある。そして、前記Ｘ軸駆動モーター３１の出力軸
に設けた駆動スプロケット３５と前記従動スプロケット
３３との間にはチェーン３７Ａが掛け回してある。

【００１６】同様に、前記梁部材２５ＢのＸ軸方向の一
側側面には、駆動スプロケット３６が設けてあり、この
駆動スプロケット３６と前記Ｘ軸駆動モーター３１の出
力軸との間は連結軸３８で連結してある。また、梁部材
２５Ｂの他側の側面には従動スプロケット４０が回転自
在に設けてあり、前記駆動スプロケット３６と従動スプ
ロケット４０との間にはチェーン３７Ｂが掛け回してあ
る。そして、前記チェーン３７Ａ、３７Ｂの上側走行部
と前記Ｘ軸キャリッジ１９とはボルトなどの適宜な締結
手段により連結してある。

【００１７】上記構成により、Ｘ軸駆動モーター３１を
図示省略の制御装置の制御の下に駆動することにより、
Ｘ軸キャリッジ１９をＸ軸方向の任意の位置に移動位置
決めすることができる。

【００１８】前記Ｘ軸キャリッジ１９の側面には、Ｙ軸
ガイドレール２９が敷設してあり、前述のＹ軸キャリッ
ジ２１が、このＹ軸ガイドレール２９によりＹ軸方向に
移動自在に設けてある。また、Ｙ軸キャリッジ２１に
は、Ｙ軸駆動モーター３９が設けてあり、このＹ軸駆動
モーター３９の出力軸に設けたピニオンギヤー４３が前
記Ｘ軸キャリッジ１９にの側面に設けたＹ軸方向に延伸
したラック４１に係合させてある。

【００１９】上記構成により、Ｙ軸駆動モーター３９を
前記図示省略の制御装置の制御の下に駆動することによ
り、Ｙ軸キャリッジ２１をＹ軸方向の任意の位置に移動
位置決めすることができる。したがって、Ｘ軸駆動モー
ター３１とＹ軸駆動モーター３９とを適宜に駆動するこ
とにより、Ｙ軸キャリッジ２１に設けられたプラズマ加
工ヘッド５を前記板材加工テーブル３上に載置された板
材Ｗの任意の位置に位置決めすることができる。

【００２０】また、前記Ｙ軸キャリッジ２１には、Ｚ軸
駆動モーター（図示省略）と、前記Ｘ，Ｙ軸に直交する
方向に設けたＺ軸ガイドレール（図示省略）とが設けて
あり、このＺ軸ガイドレール（図示省略）上にＺ軸キャ
リッジ２２が移動自在に設けてある。

【００２１】上記構成において、Ｚ軸駆動モーター（図
示省略）を前記制御装置の制御の下に駆動することによ
り、このＺ軸キャリッジ２２をＺ軸方向の任意な位置に
移動位置決めすることができる。なお、このＺ軸キャリ
ッジ２２の下部には前記プラズマ加工ヘッド５が設けて
ある。

【００２２】したがって、上述のＸ，Ｙ，Ｚの３軸を制
御することにより、前記プラズマ加工ヘッド５を前記板
材Ｗ上の任意の位置に位置決めすることができると共
に、板材から適宜な距離にプラズマ加工ヘッド５を位置
決めすることができる以下に前記集塵装置１１の構成に
ついて説明する。前述の如く集塵装置１１の主たる構成
は、前記プラズマ加工ヘッド５の移動に追従して移動す
る集塵口９を、前記板材加工テーブル３の下方に設け、
この移動する集塵口からの有害ガスおよびスパッターな
どを排風機に連通した固定ダクトに排出できるようにし
たものである。

【００２３】さらに、詳細に説明するに、図２によく現
われているように、前記板材加工テーブル３のＸ軸方向
に沿った２本の支柱１５の間には、それぞれ側板４７
Ａ、４７Ｂが設けてある。そして、この側板４７Ａ、４
７Ｂの外側には、Ｕ軸ガイドレール４９Ａ、４９Ｂがそ
れぞれ設けてあり、このＵ軸ガイドレール４９Ａ、４９
Ｂには、Ｕ軸ガイドレール４９Ａ、４９Ｂに係合してガ
イドされるＵ軸スライド５１Ａ、５１Ｂが設けてある。
前記Ｕ軸スライド５１Ａ、５１Ｂには、上方に開放した
半円形の支持部５３が設けてあり、この支持部５３にＶ
軸方向に延伸した円管状の可動ダクト５５の両端部を支
持固定してある。なお、Ｕ軸とＶ軸は前記Ｘ軸とＹ軸と
にそれぞれ平行な第２の平面座標軸を表わすものであ
る。

【００２４】また、側板４７ＡのＸ軸方向の一側に、前
記可動ダクト５５を駆動するためのＵ軸駆動モーター５
７が設けてある。そして、Ｕ軸駆動モーター５７の出力
軸には、駆動スプロケット５９が設けてあり、側板４７
ＡのＸ軸方向の他側には従動スプロケット６１が回転自
在に設けてある。そして、Ｕ軸駆動モーター５７の出力
軸に設けた駆動スプロケット５９と前記従動スプロケッ
ト６１との間にはチェーン６３が掛け回してある。そし
て、掛け回したチェーン６３の上側走行部と前記Ｕ軸ス
ライド５１Ａとは適宜な締結手段により連結してある。

【００２５】前記可動ダクト５５の側板４７Ｂ側の前記
Ｕ軸スライド５１Ｂには、側板４７Ａ側と同様に、側板
４７Ｂに設けた駆動スプロケット６２と従動スプロケッ
ト６４との間に掛け回したチェーン６６の上側走行部と
前記Ｕ軸スライド５１Ｂとが適宜な締結手段により連結
してある。なお。前記スプロケット６１とスプロケット
６２とは連結軸６８によって連結してある。

【００２６】上記構成により、Ｕ軸駆動モーター５７を
前記図示省略の制御装置の制御の下に駆動することによ
り、可動ダクト５５をＵ軸方向の任意の位置に移動位置
決めすることができる。

【００２７】前記円管状の可動ダクト５５の上面、すな
わち前記板材支持体１７と対面する側には、前記Ｖ軸に
平行に延伸した開口６５が設けてある。なお、この開口
６５の長さは前記板材加工テーブル３のＹ軸方向の幅に
ほぼ等しく設けてある。そして、この開口６５の両側に
はＶ軸ガイドレール６７が設けてあり、このＶ軸ガイド
レール６７には、前記集塵口９を備えた集塵口支持体６
９が移動自在に設けてある。

【００２８】また、可動ダクト５５の長手方向の一側側
面にはＶ軸駆動モーター７１が設けてある。そして、可
動ダクト５５の他側には、従動スプロケット７３が回転
自在に設けてある。この従動スプロケット７３と前記Ｖ
軸駆動モーター７１の出力軸に設けた駆動スプロケット
７５との間にはチェーン７７が掛け回してあり、このチ
ェーン７７の上側走行部と集塵口支持体６９とは適宜な
締結手段により連結してある。また、前記集塵口支持体
６９の前後の開口６５には、蛇腹の如き伸縮自在のカバ
ー７９の一端を集塵口支持体６９に取付けると共に、カ
バー７９の他端を可動ダクト５５に取付けてある。な
お、図１および図２において、このカバー７９の片側の
表示を省略してある。

【００２９】上記構成において、前記図示省略の制御装
置の制御の下にＶ軸駆動モーター７１を駆動することに
より、集塵口支持体６９をＶ軸方向の任意の位置に移動
位置決めすることができる。すなわち、集塵口をＶ軸方
向の任意の位置に移動位置決めすることができる。ま
た、集塵口支持体６９がＶ軸方向に移動したとき、前記
伸縮自在のカバー７９が集塵口支持体６９と共に移動す
るので、集塵口支持体６９の前後の開口６５は常に遮蔽
された状態となる。

【００３０】したがって、前記図示省略の制御装置の制
御の下にＵ軸駆動モーター５７とＶ軸駆動モーター７１
とを適宜に駆動することにより、前記集塵口支持体６９
に設けた集塵口９をプラズマ加工ヘッド５の直下に追従
移動させることができる。

【００３１】さて、図１および図３によく現われている
ように、前記サイドフレーム２３Ａの側方には、Ｕ軸方
向に延伸した、断面が箱型の固定ダクト８１が取付けて
あり、この固定ダクト８１には排風機８３に連通する排
気管８５が接続してある。また固定ダクト８１のサイド
フレーム２３Ａへの取り付け側には、前記可動ダクト５
５の開放端部８７が挿入可能なＵ軸方向に延伸する開口
部８９が設けてある。この開口部８９を介して前記可動
ダクト５５の開放端部８７を固定ダクト内にまで延伸さ
せて設けてある。なお、固定ダクト８１の開口部８９に
おける可動ダクト５５の前後には前記集塵口支持体６９
において採用したような蛇腹の如き伸縮自在のカバー
（図示省略）が設けてある。

【００３２】上記構成において、プラズマ切断加工を実
施するときには、集塵口９を前記プラズマ加工ヘッド５
の移動に追従移動させることにより、切断加工中に発生
する有害なガスおよびスパッターなどの粉塵は、集塵口
９、可動ダクト５５および固定ダクト８１を経由して排
風機８３から排出させることができる。また、前記集塵
口９は常にプラズマ加工ヘッド５の直下に在るように移
動制御されているので、加工部分以外からの余分な空気
を吸引することがなく非常に効率的に集塵を行うことが
できる。

【００３３】さらに、前記円管状の可動ダクト５５内部
には、公知のスクリューコンベヤー（図示省略）が回転
自在に設けてあり、可動ダクト５５の開放端部８７と反
対側の端部に、このスクリューコンベヤーを回転駆動す
るコンベヤー駆動モーター９１が設けてある。したがっ
て、プラズマ切断加工において前記集塵口９から可動ダ
クト５５内部に落下する小形の切断片を、このスクリュ
ーコンベヤーを回転駆動して前記開放端部８７から外部
に排出させることができる。

【００３４】また、前記固定ダクト８１には、可動ダク
ト５５の開放端部８７から外部に排出された小形の切断
片を収納する複数の引出し９３が設けてある。したがっ
て、この引出し９３を引出すことにより、引出し９３内
にたまった小形の切断片を適宜にかつ容易に取出すこと
ができる。

【００３５】なお、熱加工装置の一例として、プラズマ
加工装置を例に説明したが、上述の説明から容易に理解
されるように、レーザー加工装置などその他の熱加工装
置に本発明の技術を適用しても同様な作用と効果を得る
ことができる。

【００３６】

【発明の効果】請求項１、請求項２、請求項３または請
求項４に記載の発明によれば、切断加工を実施するとき
に、集塵口を加工ヘッドの移動に追従移動させるように
したので、加工部分以外からの余分な空気を吸引するこ
とがなく効率的に集塵を行うことができる。その結果、
集塵装置に必要な排風機の出力も小さくて済み電力とコ
ストの節減となる。また、可動ダクト内に落下する切断
片を可動ダクトから固定ダクト内に自動的に搬出し、固
定ダクト内に設けた切断片を収容する引出しに収容する
ようにしたので、適宜かつ容易に切断片を取出すことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係わる熱加工装置の例として、
プラズマ加工装置の例を一部を破断した斜視図で示した
ものである。

【図２】図１の一部分を削除した部分拡大図。

【図３】図１におけるＡ矢視図。

【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図。

【符号の説明】

１ プラズマ加工装置 ３ 板材加工テーブル ５ プラズマ加工ヘッド ７ Ｘ，Ｙ軸位置決め装置 ９ 集塵口 １１ 集塵装置 １３ テーブル枠体 １５ 支柱 １７ 板材支持体 １９ Ｘ軸キャリッジ ２１ Ｙ軸キャリッジ ２２ Ｚ軸キャリッジ ２３（Ａ、Ｂ） サイドフレーム ２５（Ａ、Ｂ） 梁部材 ２７（Ａ、Ｂ） Ｘ軸ガイドレール ２９ Ｙ軸ガイドレール ３１ Ｘ軸駆動モーター ３３ 従動スプロケット ３５ 駆動スプロケット ３７（Ａ、Ｂ） チェーン ３８ 連結軸 ３９ Ｙ軸駆動モーター ４１ ラック ４０ 従動スプロケット ４３ ピニオンギヤー ４７（Ａ、Ｂ） 側板 ４９（Ａ、Ｂ） Ｕ軸ガイドレール ５１（Ａ、Ｂ） Ｕ軸スライド ５３ 半円形の支持部 ５５ 可動ダクト ５７ Ｕ軸駆動モーター ５９ 駆動スプロケット ６１ 従動スプロケット ６２ 駆動スプロケット ６３ チェーン ６４ 従動スプロケット ６５ 開口 ６６ チェーン ６７ Ｖ軸ガイドレール ６８ 連結軸 ６９ 集塵口支持体 ７１ Ｖ軸駆動モーター ７３ 従動スプロケット ７５ 駆動スプロケット ７７ チェーン ７９ カバー ８１ 固定ダクト ８３ 排風機 ８５ 排気管 ８７ 開放端部 ８９ 開口部 ９１ コンベヤー駆動モーター ９３ 引出し Ｗ 板材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板材を間隔をおいて支持する板材支持体
   を設けた板材加工テーブルと、該板材加工テーブルの上
   方に在って前記板材の任意の位置に加工ヘッドを位置決
   め自在のＸ，Ｙ軸位置決め装置とを設けた熱加工装置に
   おいて、前記加工ヘッドの移動に追従する集塵口を備え
   た集塵装置を前記板材加工テーブルの下方に設けたこと
   を特徴とする熱加工装置。
2. 【請求項２】 前記集塵装置は、前記Ｙ軸に平行に延伸
   した円管状の可動ダクトを設け、該可動ダクトを前記Ｘ
   軸に平行なＵ軸方向に移動自在に設けると共に、該可動
   ダクト上を前記Ｙ軸方向に移動自在な集塵口を設け、該
   可動ダクトの開放端を前記Ｕ軸方向に延伸させて設けた
   固定ダクトの開口部に挿入して設け、該固定ダクトを排
   風機に連通してなることを特徴とする請求項１に記載の
   熱加工装置。
3. 【請求項３】 前記可動ダクト内にスクリューコンベヤ
   ーを設け、該可動ダクト内に落下した切断片を前記可動
   ダクトの一端の開放部から排出可能としたことを特徴と
   する請求項２に記載の熱加工装置。
4. 【請求項４】 前記スクリューコンベヤーから排出され
   る切断片を収納する複数の引出しを前記固定ダクト内に
   設けたことを特徴とする請求項３に記載の熱加工装置。