JPS63207471A - 開先切断方法 - Google Patents

開先切断方法

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JPS63207471A
JPS63207471A JP3800787A JP3800787A JPS63207471A JP S63207471 A JPS63207471 A JP S63207471A JP 3800787 A JP3800787 A JP 3800787A JP 3800787 A JP3800787 A JP 3800787A JP S63207471 A JPS63207471 A JP S63207471A
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JP
Japan
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cutting
vertical shaft
bevel
torch
line
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JP3800787A
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JPH0667552B2 (ja
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Mikiaki Yasumura
安村 幹明
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Tanaka Manufacturing Co Ltd
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Tanaka Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、ガストーチ、プラズマトーチその他の切断ト
ーチを用いて被加工部材の端面に所定の開先形状を付す
る為の開先切断法に関する。
「従来の技術」 鋼板等の切断部材を溶接する前処理として被加工部材の
端面をY形、Y形、X形等に切断し、所定の開先形状を
付する技術は公知であり、この種の開先切断は、一般に
NO切断機を用い、該切断機の垂直軸を被加工部材の端
面輪郭線に沿って移動させながら開先切断を行う構成を
取る為に、従来より第3図に示すような開先切断機構を
用いている。
かかる開先切断機構の構成を簡単に説明するに、開先切
断機構は、被加工材10の切断端面10a輪郭線P°に
沿って移動させる垂直軸12と、該垂直軸12に取り付
けられ切断トーチ1′の位置制御を行うトーチブロック
11とを有し、該トーチブロック11は切断トーチ1°
を切断端面10aの基準点を中心として角度変位させる
弧状アーム13と、該弧状アーム13を切断端面10a
の法線方向に移動させるスライド板14とからなる。
又垂直軸12は被加工物の肉厚に対応させて垂直軸12
軸線方向に昇降可能にして且つ該垂直軸12軸線を中心
として回転可能に構成する。
そしてかかる切断機構によれば、前記垂直軸12の軸線
を被加工材10の切断端面10a垂直線上に一致させた
後、前記切断トーチ1°を弧状アーム13に沿って角度
変位させて切断トーチ1′の開先角度を設定し、次に該
弧状アーム13をスライド板14に沿って開光量に対応
する分だけ移動させる。
そして前記垂直軸12を適宜昇降させてトーチ間隔を設
定した後、前記切断トーチ1°の開先方向が常に法線方
向に位置するように前記垂直軸12を回転変位させなが
らNG副制御より被加工材10の端面輪郭線P′に沿っ
て垂直軸12を移動させる事により、所望形状の切断端
面10aにおける開先切断が可能となるものである。
「発明が解決しようとする問題点」 このように、切断機の垂直軸12を被加工材1oの端面
輪郭線P°に沿って移動させながら開先切断を行う方法
では、切断トーチl°の開先角度を設定する為に、該ト
ーチを切断端面10aを中心として法線方向に角度変位
させる弧状アーム13を設ける事が必須であるが、この
ような角度目盛を付した弧状アーム13はその製作が面
倒であるが故に装置全体のコストアップと大型化につな
がるのみならず、該アーム13のガイド穴に沿って切断
トーチ1゜を移動(摺動)させながら変位角度を設定す
る事は前記ガイド穴と切断トーチ1°のガタや揺動等に
より必ずしも正確な開先角度の設定が困難になるという
問題を有していた。
この為従来より弧状アーム13を用いずに開先切断を行
う切断方法を種々検討してきたが、弧状アーム13を用
いない場合は、切断機の垂直軸12を被加工材10の端
面輪郭線p°を外して移動させなければならず、このよ
うな事はNC切断機やロボットを用いた開先切断が不可
能になるという問題を発生し、いずれも実用化に程遠い
ものであった。
本発明は、かかる従来技術の欠点に鑑み、弧状アーム1
3を用いずに且つNC切断機やロボット等で容易に且つ
自動的に開先切断を可能にした開先切断法を提供する事
を目的とする。
「問題点を解決する為の手段」 本発明はかかる技術的課題を達成する為に、第1図に示
すように、 ■軸線を中心として回転可能にして且つ被加工材10上
を少なくとも二次元方向(x−y)移動可能な垂直軸2
と、該垂直軸2に軸支され該垂直軸2に対し所定角度傾
斜可能な切断トーチ1とを有する点、 そして先ず開先切断を行う準備段階として、■前記垂直
軸2を被加工材10の切断端面leaの法線方向に移動
(移動量T)させて開先量を設定する。
■切断トーチ1を前記軸支点Cを中心として前記法線方
向に沿って所定角度傾斜させて開先角度αを設定する。
この場合前記■と■は前後してもよい。
■次に開先切断を行う前又は開先切断をしながら、被加
工材10の切断端面10a輪郭線P′に対し前記垂直軸
2の法線方向の移動量Tに対応した距離だけ相殺して形
成される移動!IPと切断トーチ1を法線上に維持させ
る為の垂直軸2の回転角度θ量を計算式等により求める
■最後に、前記移動線Pに沿って前記垂直軸2を移動さ
せつつ、且つ同時に前記垂直軸2を前記回転角度θ量に
応じて所定角度回転変位させる事により切断トーチ1を
法線上に維持させつつ開先切断を行う。
事を必須構成要件とする開先切断方法を提案する。
「効果」 かかる技術手段によれば、トーチ上の任意の軸支点Cを
中心として切断トーチ1を所定角度傾斜させて開先角度
を設定する為に、例えば、このような開先切断装置の構
成は、被切断面上を少なくとも二次元方向(x−y)に
、好ましくは三次元方向(x−y−z)方向に移動可能
にして且つ垂直軸2線方向に回転可能な垂直軸2に切断
トーチ1を回転可能に軸支すれば足り、この結果前記従
来技術で必須の構成要素とされる弧状アーム13が不要
となり、開先機構の構成が格段に簡単化されるとともに
、装置全体のコストダウンと小型化につながる。
又前記開先切断装置は、通常の平面座標系切断装置に一
部手を加えるのみで容易に製作出来、且つ該切断機は切
断トーチlを垂直に維持して置けば、平面切断機として
も兼用する事が出来、汎用的であり且つ作業能率上から
も極めて有利である。
又前記開先角度の設定は、支点Cを中心に切断トーチ1
を所定角度回転させるだけで可能である為に開先角度の
設定が容易で且つ正確化される。
更に前記技術手段は、前記支点C上に位置する垂直軸2
を軸線を中心として所定角度回転変位させる車により切
断トーチlを法線上に維持しつつ開先切断を行う為に、
被加工材1oの切断端面10a輪郭線P°に対し前記垂
直軸2の法線方向の移動量Tに対応した距離だけ相殺し
て形成される移動線Pに沿って前記切断トーチ1を垂直
軸2を介して移動させるのみで、切断端面10aに沿っ
て正確な開先切断を容易に行う事が出来る。
即ち本移動線Pは、被加工材10の端面輪郭線P。
°に対し常に法線方向に移動量Tだけ加減させたもので
ある為に三角関数による簡単な計算式で求める事が出来
、且つ該計算式をNC切断機やロボット等の制御回路中
に記憶させておけば、輪郭線P°データを該回路に入力
させるだけで容易に且つ自動的に開先切断が可能となる
「実施例」 以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に
詳しく説明する。ただしこの実施例に記載されている構
成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特
定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに
限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
第1図は本発明の実施例に係る開先切断機構の概略構成
を示す開先切断機構で、lはトーチ軸上の任意の軸支点
Cを中心として垂直軸2に回動可能に軸支された切断ト
ーチで、該切断トーチ1がその軸支点Cを中心として被
加工材lOの切断端面10aの法線を通る垂直面上に沿
って所定角度傾斜可能に構成されている。
前記垂直軸2は、二次元座標系その他により被切断面上
を少なくとも二次元方向(X−Y)に、好ましくは三次
元方向(X−Y−Z)方向に移動可能に構成するととも
に、該垂直軸2の軸線を中心として任意角度回転可能に
構成されている。
次にかかる開先切断機構を用いた開先切断方法を説明す
る。
イ、先ず切断トーチlを前記軸支点Cを中心として垂直
軸2に対し切断端面10aの法線方向に沿って所定角度
(傾斜角度α)傾斜させて開先角度を設定する。
口、次に図示しないX−Y座標系を用いて前記垂直軸2
を被加工材10の切断端面10aの法線方向に移動(移
動量T)させて開先量を設定するとともに垂直軸2をZ
軸方向に昇降させて適切なトーチ間隔2を設定する。
この場合前記移動量Tは下記式より容易に求められる。
T= (t−R+z) tan a t:被加工材10肉厚 R:被加工材10の開先残部肉厚 ハ、前記段取終了後又は段取前に、前記被加工材10の
切断端面10a輪郭線P′に対し前記垂直軸2の法線方
向の移動量Tだけ相殺して形成される移動線Pと切断ト
ーチ1を法線上に維持させる為の垂直軸2の回転角度θ
量を下記計算式により求める。
θ=  jan’  (y/x)+  (π/2)X=
x+T*sin θ Y = y + T @cos θ θ:垂直軸2の回転角度θ量 X、Y:移動線PのX−Y座標値 X、y:切断端面輪郭線P°のX−Y座標値ニ、最後に
、移動線Pを構成する前記X、Y座標値に基すいて前記
垂直軸2を移動させながら、該垂直軸2を所定角度θだ
け適宜回転変位させることにより切断トーチ1を法線上
に維持させつつ開先切断を行う。
この場合被加工材10の切断端面10aの輪郭線P′が
、第2図に示すように急峻な変位点を有する場合は、そ
の変位点前の移動線Pの延長線(接線方向)上に沿って
一旦被切断区域外に切断トーチ1を一旦抜き、更に円弧
状に周回させた後、変位点後の移動線Pの接線方向に沿
って導入させるようにプログラムを組んでおくことも可
能であり、このようにすれば被加工材lOの切断端面1
0aの輪郭線P°の形状に限定される事なく自由に開先
切断が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に係る開先機構の概略構成図、
第2図はその作用説明図、第3図は従来技術に係る開先
機構の概略構成図である。 第3 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)所定角度傾斜させた切断トーチを、被加工材の切断
    端面と対応させて二次元方向に移動させながら開先切断
    を行う切断装置において、軸線を中心として回転可能に
    して且つ前記二次元方向に移動可能な垂直軸と、該垂直
    軸に軸支され該垂直軸に対し所定角度傾斜可能な切断ト
    ーチとを有し、前記垂直軸を被加工物の切断端面の法線
    方向に移動させるとともに該切断トーチを法線方向に沿
    って所定角度傾斜させ開先角度と開先量を設定した後、
    切断端面輪郭線に対し前記垂直軸の法線方向の移動量に
    対応した距離だけ相殺して形成される移動線に沿って前
    記垂直軸を移動させつつ、且つ同時に前記垂直軸を所定
    角度回転変位させる事により切断トーチを法線上に維持
    させつつ開先切断を行う事を特徴とする開先切断方法
JP62038007A 1987-02-23 1987-02-23 開先切断方法 Expired - Fee Related JPH0667552B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH02137692A (ja) * 1988-11-18 1990-05-25 Yokokawa Kyoryo Seisakusho:Kk 開先加工方法および加工装置
CN104526106A (zh) * 2014-12-15 2015-04-22 柳州金盾机械有限公司 一种结构件斜面加工方法
CN115351383A (zh) * 2022-06-28 2022-11-18 西安理工大学 一种切割机器人的管径相贯线控制方法

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CN115351383B (zh) * 2022-06-28 2024-01-23 西安理工大学 一种切割机器人的管径相贯线控制方法

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