JPH11285831A - 切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】被切断材の厚さや材質が変更したことに伴う切
断トーチの仕様の変更を短時間で行う。 【解決手段】レール１に沿って走行する走行台車２のガ
ーター２ｂに設けた横行台車５に切断トーチ７ａを装着
するトーチ装着部８を有するトーチ上下装置９を設ける
と共に切断トーチ７ｂを保持するトーチ保持部10を設け
る。トーチ装着部８には現在切断すべき被切断材Ｂの材
質に対応させた切断トーチ７ａを装着し、トーチ保持部
10には切断トーチ７ａとは仕様の異なる切断トーチ７ｂ
を保持させる。被切断材Ｂの材質が変更されたとき、ト
ーチ装着部８に装着されている切断トーチ７ａをトーチ
保持部10に保持されている切断トーチ７ｂと交換する。
切断トーチ７ａ、７ｂにセンサー13を取り付け、トーチ
装着部８に装着されたときにのみ信号を発生し得るよう
に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、横行台車に実際に
切断している切断トーチ以外の切断トーチを保持させて
おき、必要に応じて交換して使用し得るように構成した
切断装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】敷設されたレール上に載置されて該レー
ルに沿って走行する走行台車と、この走行台車に搭載さ
れてレールと直交する方向に横行する横行台車と、この
横行台車に設けたトーチ上下装置に装着した切断トーチ
とを有し、これらの走行台車と横行台車の移動方向と移
動速度を制御することで切断トーチの軸心を二次元的に
移動させ、この移動に伴って切断トーチを作動させるこ
とで被切断材を切断する数値制御（ＮＣ）切断装置が広
く利用されている。

【０００３】上記ＮＣ切断装置では１台又は２台の横行
台車を有し、各横行台車は１本の切断トーチを装着して
構成するのが一般的である。また切断トーチとしては、
ガス切断トーチ、プラズマ切断トーチ等の中から選択し
て利用される。

【０００４】上記切断装置をガス切断装置として構成し
た場合、被切断材の厚さの変化に対応させて切断トーチ
に使用する火口を交換している。また上記切断装置をプ
ラズマ切断装置として構成した場合、被切断材の材質を
変更させると、変更した材質に対応させて切断トーチの
構成を変更している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、被切断材
の厚さや材質に対応させて切断トーチの仕様を変更する
のは容易なことではない。特に、プラズマ切断では、被
切断材の材質に対応させてプラズマガスの種類を変更
し、同時に電極の構造を変更するため、切断トーチその
ものの交換とガスの供給系の変更を行う必要があるが、
これらの変更を行うには時間が掛かり、作業も容易では
ないという問題がある。

【０００６】本発明の目的は、被切断材の厚さや材質に
対応させて切断トーチの仕様を変更する際に短時間で且
つ簡単な作業で行うことを実現した切断装置を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る切断装置は、レールに沿って走行する走
行台車と、前記走行台車に搭載されてレールと直交する
方向に横行する横行台車とを有する切断装置であって、
前記横行台車に着脱自在に切断トーチを装着するトーチ
装着部を有するトーチ上下装置を設けると共に前記切断
トーチ又はトーチ装着部にセンサーを設け、トーチ装着
部に切断トーチを正しく装着したとき前記センサーから
正常信号を発生させ、切断トーチが正しく装着されてい
ないとき前記センサーから異常信号を発生させるように
構成したものである。

【０００８】上記切断装置では、横行台車に設けたトー
チ装着部に切断トーチが正しく装着されていない場合、
切断トーチ又はトーチ装着部に設けたセンサーから異常
信号が発生するため、この異常信号を受けた制御部で、
切断トーチに異常が生じたとして認識し、切断を開始し
得ないように制御することが出来る。また切断トーチが
正常に装着されている場合には、正常信号が発生して切
断を開始することが出来る。

【０００９】また本発明に係る他の切断装置は、レール
に沿って走行する走行台車と、前記走行台車に搭載され
てレールと直交する方向に横行する横行台車とを有する
切断装置であって、前記横行台車に切断トーチを装着す
るトーチ装着部を有するトーチ上下装置を設けると共に
切断トーチを保管するトーチ保管部を設けたものであ
る。

【００１０】上記切断装置では横行台車にトーチ装着部
を有するトーチ上下装置とトーチ保管部を設けたので、
該横行台車に少なくとも２本の切断トーチを取り付ける
ことが出来る。またそのうちのトーチ装着部に装着した
切断トーチをトーチ上下装置によって被切断材に対する
高さ方向の寸法を制御して切断に利用することが出来
る。

【００１１】そしてトーチ装着部に装着した切断トーチ
の仕様と異なる仕様を持った切断トーチをトーチ保持部
に保持することによって、被切断材の厚さや材質が変更
されたとき、この変更に応じてトーチ装着部に装着され
た切断トーチとトーチ保持部に保持された切断トーチと
を交換することが出来る。このため、切断トーチの交換
を短時間で行うことが出来ると共に容易な作業を実現す
ることが出来る。

【００１２】上記切断装置に於いて、切断トーチにセン
サーを設け、前記トーチ装着部を該トーチ装着部に前記
切断トーチを装着したとき該切断トーチに設けたセンサ
ーから信号を発生するように構成すると共に前記トーチ
保持部を該トーチ保持部に前記切断トーチを装着したと
き該切断トーチの設けたセンサーから信号を発生しない
ように構成することが好ましい。

【００１３】切断装置を上記の如く構成することによっ
て、センサーから信号が発生している切断トーチを切断
作業を実施し得る有効切断トーチとして認識し、且つセ
ンサーから信号が発生していない切断トーチを切断作業
を実施し得ない無効切断トーチとして認識することが出
来る。

【００１４】このため、被切断材に対して切断作業を開
始する際に作動させるべき切断トーチを選択する場合、
確実に有効切断トーチを選択して誤動作させることがな
い。従って、トーチ保持部に保持された切断トーチにガ
スを供給する虞がなく、安全な作業を進行することが出
来る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、上記切断装置の好ましい実
施形態について図を用いて説明する。図１は切断装置の
全体構成を説明する斜視図、図２は切断装置の要部を示
す右側面図と平面図、図３は切断装置の要部を示す左側
面図と正面図、図４はトーチ装着部とトーチ保持部の構
成を説明する模式図である。

【００１６】本実施例に示す切断装置Ａは、被切断材Ｂ
（図２参照）から所望の形状を切断し得るように後述す
る切断トーチ７（切断トーチ７ａ、７ｂ）の二次元的な
移動及び作動を制御する数値制御（ＮＣ）切断装置とし
て構成されており、仕様の異なる複数の切断トーチ７
ａ、７ｂを短時間で交換して被切断材Ｂの厚さの変更や
材質の変更に対応し得るように構成されている。

【００１７】先ず、切断装置Ａの全体構成について図１
により概略的に説明する。図に示すように、平行に敷設
されたレール１に走行台車２が載置されている。この走
行台車２は、サドル２ａとレール１と直交方向に配置さ
れたガーター２ｂとによって構成されており、サドル２
ａに取り付けた走行モーター３に駆動されてレール１上
を所望の方向に所望の速度で走行する。

【００１８】ガーター２ｂにはレール１と直交方向に配
置された横行レール４が固着されており、この横行レー
ル４に横行モーター６に駆動されて該横行レール４に沿
って所望の方向に所望の速度で横行する横行台車５が搭
載されている。

【００１９】また横行台車５には切断トーチ７ａを装着
するトーチ装着部８を有するトーチ上下装置９が設けら
れている。このトーチ上下装置９は、トーチ装着部８を
設けたトーチブラケット９ａとトーチ上下モーター９ｂ
を有しており、トーチ上下モーター９ｂの回転を図示し
ない例えばネジ部材を介してトーチブラケット９ａに取
り付けたナット部材に伝達し、これにより、トーチ装着
部８、切断トーチ７ａを上下させるように構成されてい
る。

【００２０】横行台車５の所定位置、好ましくはトーチ
上下装置９に隣接した位置、にはトーチ装着部８に装着
した切断トーチ７ａとは異なる切断トーチ７ｂを保持す
るトーチ保持部10が設けられている。

【００２１】切断トーチ７ａ、７ｂは夫々仕様の異なる
切断トーチであることを前提としているが、これらの切
断トーチ７ａ、７ｂがガス切断トーチであるかプラズマ
切断トーチであるかを問うものではない。

【００２２】本実施例では、切断トーチ７ａを鋼板を切
断するためのプラズマ切断トーチとし、切断トーチ７ｂ
を非鉄金属を切断するためのプラズマ切断トーチとして
設定している。鋼板を切断するための切断トーチ７ａで
はプラズマガスとして酸素ガスを用いており、電極には
耐酸化性を向上させた銅ベースにハフニウムを埋設して
構成したものを用いている。また非鉄金属を切断するた
めの切断トーチ７ｂではプラズマガスとして窒素ガス等
の不活性ガスを用いており、電極には棒状のタングステ
ンを用いている。

【００２３】尚、図に示す11は制御盤であり、ＮＣ装置
を内蔵すると共に表面に各種の操作パネル11ａが設けら
れている。従って、切断作業を開始するに際し、作業員
は前記操作パネル11ａから必要な上方を入力し、且つ使
用する切断トーチ（７ａ、７ｂ）を指定する操作を行
う。

【００２４】上記の如く構成された切断装置Ａでは、被
切断材Ｂの材質に対応させて切断トーチ７ａ、７ｂを選
択してトーチ上下装置９のトーチ装着部８に装着し、制
御盤11によって切断トーチを指定すると共に切断すべき
形状の上方を入力し、更に、切断速度やプラズマガスの
指定及び流量の指定等所定の上方を入力して作動を開始
する。

【００２５】切断装置Ａの作動が開始すると、ＮＣ装置
から走行モーター３、横行モーター６に対し夫々切断す
べき形状に対応させた駆動信号が伝達され、これらのモ
ーター３、６が回転して選択された切断トーチ７を切断
すべき形状の輪郭線に沿って移動させる。そして切断ト
ーチ７の移動に伴って該切断トーチ７を作動させること
で、被切断材Ｂを入力された形状で切断することが可能
である。

【００２６】次に、図２〜図４により、トーチ装着部８
及びトーチ保持部10の構成について説明する。

【００２７】トーチ装着部８は、切断トーチ７ａ、７ｂ
を着脱可能に装着して装着した切断トーチ７の軸心を切
断作業を実行する際の制御中心と一致させる機能を有す
るものである。従って、切断トーチ７を如何なる機構で
装着するかを問うものではない。しかし、切断トーチ７
を容易に且つ短時間で交換し得ることが好ましく、トー
チ装着部８は可能な限り簡単な機構であることが好まし
い。

【００２８】本実施例に於いて、トーチ装着部８は切断
トーチ７の筒部分を挿通する孔８ａを有し、且つトーチ
上下装置を構成するトーチブラケット９ａに固着された
金属板からなる装着部材８によって構成されている。

【００２９】上記装着部材８は、切断トーチ７の交換を
より簡単に行うことが可能なように、切断トーチ７の筒
部分を孔８ａに挿通すると共に、該切断トーチ７に取り
付けたフランジ12を上面に載置することによって、特別
に固定することなく装着し得るように構成されている。
このため、装着部材８の孔８ａは切断トーチ７の筒部分
の外径に対し所定の公差を持って形成されている。

【００３０】切断トーチ７には所定位置にフランジ12が
取り付けられており、このフランジ12によって装着部材
８の上面に係止される。またフランジ12には複数のセン
サー13が取り付けられ、このセンサー13によって装着部
材８を検出して信号を発生し得るように構成されてい
る。発生した信号は制御盤11に内蔵されたＮＣ装置に伝
達され、現在トーチ装着部８に装着されている切断トー
チ７が、切断トーチ７ａ、７ｂの何れであるかを認識す
ると共に切断トーチ７が正常に装着されているとして認
識することが可能である。

【００３１】上記センサー13としては、装着部材８を検
出し得るものであれば良い。即ち、センサー13として金
属板からなる装着部材を検出し得る近接センサーや、装
着部材８を機械的に検出し得るマイクロスイッチを用い
ることが可能である。本実施例ではセンサー13として近
接センサーを用いている。

【００３２】上記構成に於いて、切断トーチ７がトーチ
装着部８に正しく装着されていない場合、センサー13が
装着部材８を検出し得ず信号が発生しない。従って、Ｎ
Ｃ装置では、センサー13からの信号が発生していないこ
とを認識して異常信号とすることが可能である。特に、
複数のセンサー13が設けられている場合、これらのセン
サー13の何れかのセンサー13からの信号が発生していな
い状態では切断トーチ７が正常に装着されていないとし
て認識し、このときもの信号を常信号とすることが可能
である。

【００３３】トーチ保持部10は、被切断材Ｂの厚さや材
質等が変化したとき、この変化に対応して変更する切断
トーチ７を保持しておき機能を有するものであり、横行
台車５の所定位置に設けられている。即ち、横行台車５
に於けるトーチ保持部10の設置位置は特に限定するもの
ではなく、該トーチ保持部10に保持された切断トーチ７
とトーチ装着部８に装着された切断トーチ８との交換を
安全に且つ容易にし得るような関係位置であれば良い。

【００３４】トーチ保持部10は切断トーチ７を挿通し得
る孔10ａを形成した板状の部材10によって構成されてい
る。トーチ保持部10は、切断トーチ７を孔10ａに容易に
挿通し得ることが好ましく、孔10ａに切断トーチ７を挿
通したとき安定して保持し得れば良い。またトーチ保持
部10に形成される孔10ａの数は特に限定するものではな
く、１又は２以上であって良い。

【００３５】トーチ保持部10によって切断トーチ７を保
持したとき、フランジ12に設けたセンサー13からは信号
が発生しないように構成されている。即ち、センサー13
から信号が発生すると、該センサー13を有する切断トー
チ７が装着部材８に装着された状態であるのか、トーチ
保持部10に保持された状態であるのかを認識しえなくな
る虞があるため、切断トーチ７がトーチ保持部10に保持
された状態ではセンサー13から信号が発生してはならな
い。

【００３６】このため、切断トーチ７をトーチ保持部10
の孔10ａに挿通し、該切断トーチ７の筒部分に取り付け
たフランジ12が板状の部材の上面に載置されたとき、セ
ンサー13がトーチ保持部10の板状の部材を検出し得ない
ように構成している。トーチ保持部10に切断トーチ７を
保持したとき、センサー13から信号を発生しないように
するには、トーチ保持部10の板状の部材に於けるセンサ
ー13と対向する部位にリング状の溝10ｂを形成すること
で、この溝10ｂによってセンサー13として用いる例えば
近接センサーによる板状の部材を検出し得ないように、
或いはマイクロスイッチによる接触を回避し得るように
構成することが可能である。

【００３７】またセンサー13として近接センサーを用い
た場合には、トーチ保持部10を構成する板状の部材を絶
縁性を有する例えば合成樹脂等の材料によって形成して
もよく、また前記板状の部材を金属によって構成した場
合、該部材の上面に複数の突起を形成してセンサー13に
よる板状の部材の検出を阻止しても良い。

【００３８】何れにしても、切断トーチ７をトーチ装着
部８に装着したときには、該トーチ装着部８に対して装
着された切断トーチ７の仕様（切断トーチ７ａ、７ｂ）
を認識し、切断トーチ７がトーチ装着部８以外にあると
きには信号を発生し得ないように構成している。

【００３９】尚、各切断トーチ７ａ、７ｂに接続された
ホース14ａ、14ｂは夫々図示しないバルブ機構を経て異
なるガスの供給源に接続され、コード15ａ、15ｂは夫々
異なる電源に或いは同一の電源に接続されている。

【００４０】上記の如く構成された切断装置Ａでは、例
えば被切断材Ｂが鋼板であり、トーチ上下装置９のトー
チ装着部８に鋼板を切断するための切断トーチ７ａが装
着されているとき、制御盤11の操作パネル11ａで切断ト
ーチ７ａを選択して切断作業を開始させると、切断トー
チ７ａに酸素ガスが供給されてプラズマアークが形成さ
れて被切断材Ｂに対する切断が実行される。

【００４１】そして被切断材Ｂを非鉄金属に変更する場
合、切断装置Ａを停止された後、トーチ装着部８に装着
されている切断トーチ７ａを孔８ａから引き抜くと共に
トーチ保持部10に保持されている切断トーチ７ｂを孔10
ａから引き抜き、更に、トーチ装着部８に切断トーチ７
ｂを装着すると共にトーチ保持部10に切断トーチ７ａを
保持させることで、被切断材Ｂの材質に応じて切断トー
チ７を交換して仕様を変更することが可能である。

【００４２】特に、被切断材Ｂが非鉄金属に変更された
にも関わらず、トーチ装着部８に切断トーチ７ａが装着
されている場合、切断に際して切断トーチ７ｂを選択し
ても、ＮＣ装置では切断トーチ７ｂからの信号が発生し
ていないため、警報が発生される。

【００４３】前述の実施例では切断トーチ７がトーチ装
着部８に正常に装着されていることを検出するセンサー
13を切断トーチ７に設けたが、必ずしも切断トーチ７の
みに設ける必要はなく、トーチ装着部８を構成する装着
部材８に設けても良い。

【００４４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
切断装置では、横行台車に設けたトーチ上下装置のトー
チ装着部に切断トーチが正常に装着されている場合、切
断トーチ又はトーチ装着部に設けたセンサーから正常信
号が発生して切断を開始することが出来、また切断トー
チが正常に装着されていない場合、センサーから異常信
号が発生して切断の開始を阻止することが出来る。

【００４５】また他の切断装置では、走行台車に設けた
横行台車に切断トーチを装着する装着部を有するトーチ
上下装置を設けると共に切断トーチを保持するトーチ保
持部を設けたので、トーチ装着部に現在実行する切断に
用いる切断トーチを装着すると共にトーチ保持部に仕様
の異なる切断トーチを保持することが出来る。このた
め、被切断材の厚さや材質が変更されたとき、直ちに切
断トーチを変更することが出来、この変更作業を短時間
で且つ容易に行うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】切断装置の全体構成を説明する斜視図である。

【図２】切断装置の要部を示す右側面図と平面図であ
る。

【図３】切断装置の要部を示す左側面図と正面図であ
る。

【図４】トーチ装着部とトーチ保持部の構成を説明する
模式図である。

【符号の説明】

Ａ 切断装置 Ｂ 被切断材 １ レール ２ 走行台車 ２ａ サドル ２ｂ ガーター ３ 走行モーター ４ 横行レール ５ 横行台車 ６ 横行モーター ７、７ａ、７ｂ 切断トーチ ８ トーチ装着部 ８ａ、10ａ 孔 ９ トーチ上下装置 ９ａ トーチブラケット ９ｂ トーチ上下モーター 10 トーチ保持部 10ｂ 溝 11 制御盤 11ａ 操作パネル 12 フランジ 13 センサー 14ａ、14ｂ ホース 15ａ、15ｂ コード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 信田 慶一 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 徳松 浩一 東京都江戸川区西小岩３−35−16 小池酸 素工業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レールに沿って走行する走行台車と、前
   記走行台車に搭載されてレールと直交する方向に横行す
   る横行台車とを有する切断装置であって、前記横行台車
   に着脱自在に切断トーチを装着するトーチ装着部を有す
   るトーチ上下装置を設けると共に前記切断トーチ又はト
   ーチ装着部にセンサーを設け、トーチ装着部に切断トー
   チを正しく装着したとき前記センサーから正常信号を発
   生させ、切断トーチが正しく装着されていないとき前記
   センサーから異常信号を発生させるように構成したこと
   を特徴とする切断装置。
2. 【請求項２】 レールに沿って走行する走行台車と、前
   記走行台車に搭載されてレールと直交する方向に横行す
   る横行台車とを有する切断装置であって、前記横行台車
   に切断トーチを装着するトーチ装着部を有するトーチ上
   下装置を設けると共に切断トーチを保管するトーチ保管
   部を設けたことを特徴とする切断装置。
3. 【請求項３】 前記切断トーチにセンサーを設け、前記
   トーチ装着部を該トーチ装着部に前記切断トーチを装着
   したとき該切断トーチに設けたセンサーから信号を発生
   するように構成すると共に前記トーチ保持部を該トーチ
   保持部に前記切断トーチを装着したとき該切断トーチの
   設けたセンサーから信号を発生しないように構成したこ
   とを特徴とする請求項２に記載した切断装置。