JP2004202005A - レーザ加工機用集塵装置及びその防火・消火方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】レーザ加工中に発生する粉塵による火災に対して、防火・消火対策を強化することにより、多様な火災原因に対応し、被害を最小限に抑えるようにしたレーザ加工機用集塵装置及びその防火・消火方法を提供する。
【解決手段】ケース１内に、フィルタ４とダストボックス７とを、予めタイマ２５Ｂで設定された時間ごとに清掃できるように設け、該ケース１上に、火災発見時に消火用物質をケース１内に投入するための消火用物質投入口１２を設け、該ケース１外に、火災検知センサ１３、１４、１５と協働して消火用物質をケース１内に送り込む消火用物質収納容器８を設けた。
【選択図】 図１
【解決手段】ケース１内に、フィルタ４とダストボックス７とを、予めタイマ２５Ｂで設定された時間ごとに清掃できるように設け、該ケース１上に、火災発見時に消火用物質をケース１内に投入するための消火用物質投入口１２を設け、該ケース１外に、火災検知センサ１３、１４、１５と協働して消火用物質をケース１内に送り込む消火用物質収納容器８を設けた。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ加工中に発生する粉塵による火災に対して、防火・消火対策を強化することにより、多様な火災原因に対応し、被害を最小限に抑えるようにしたレーザ加工機用集塵装置及びその防火・消火方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、レーザ加工機には、集塵機が接続され、レーザ加工中に発生したワークの切断粉が吸い込まれ、飛散しないように集められるようになっている。
【０００３】
これにより、上記切断粉が、加工ヘッドの周辺機器、例えばボールねじなどに付着しないようにして、加工精度の低下等の悪影響が阻止されている。
【０００４】
ところが、集塵機には、前記切断粉の他に、加工時に発生した火花、溶融物、可燃物といった種々の粉塵が入り込む可能性があり、このため、集塵機内では、火災が発生するおそれがある。
【０００５】
このような火災に対しては、一般には、湿式の集塵機が強いと言われているが、湿式集塵機は、レーザ加工中に発生した粉塵を十分に捕捉できないので、乾式集塵機がよく使用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、乾式集塵機を使用した場合には、次のような課題がある。
【０００７】
（１）即ち、火災が発生した場合に、それを直ちに検出して自動的に消火する手段が設けられていない。
【０００８】
そのため、無人運転時に火災が発生した場合には、延焼が継続し、工場全体が火災に見舞われる可能性が極めて高い。
【０００９】
（２）また、現在は、温度センサが設けられているが、この温度センサは、火災を検出するまでの時間が長く、設置箇所も一箇所である。
【００１０】
従って、温度センサの信頼性が低く、発火してから消火するまでに時間がかかり、延焼が進んでしまう。延焼が進めば、消火活動が遅くなり、消化後の復旧作業についても、時間とコストの面がかかるなどの種々の弊害がある。
【００１１】
（３）一方、レーザ加工機は、よく知られているように、加工時にアシストガス（酸素）を使用することにより、加工を促進しているが、集塵機には、既述した粉塵と共にこのアシストガスも入り込み、該集塵機内は、酸素過多の状態になっている。
【００１２】
また、レーザ加工機においては、粉塵爆発を生じ易いアルミニウムや油分を含んだ鉄のワークが加工される場合があり、その場合には、これらの金属の粉塵が集塵機内に入り込み、該集塵機内は、可燃状態になっている。
【００１３】
（４）更に、従来は、フィルタやダストボックスの清掃が、十分に行われているとは言えない。
【００１４】
このため、粉塵がフィルタやダストボックスに溜まってしまい、溶融物などが保存され、また酸化されることにより，発熱して発火を誘発する可能性があり、火災原因の一つとなっている。
【００１５】
この課題と関連がある従来の防火・消火手段としては、例えば、特開平１１−２７７２５８と、特開２０００−１２６５３３に開示されている手段があるが、前者は、爆発性などがない粉体をレーザ加工位置の周囲に噴射させるものであって、集塵機内の火災を直接阻止する機能は無く、また、後者は、湿式集塵機の防火機能を有するものであって、前記（１）〜（４）の乾式集塵機の課題を解決する手段とはならない。
【００１６】
従って、これらの公報に開示された手段は、いずれも、乾式集塵機に関して、既述した（１）の無人運転時の消化手段が設けられていないこと、（２）の発火から消火までに時間がかかること、（３）の集塵機内が燃えやすい状態になっていること、（４）のフィルタやダストボックスの清掃が定期的に行われていないことといったような集塵機内の多様な火災原因には、十分に対応することができず、被害を最小限に抑えることが不可能である。
【００１７】
本発明の目的は、レーザ加工中に発生する粉塵による火災に対して、防火・消火対策を強化することにより、多様な火災原因に対応し、被害を最小限に抑えるようにしたレーザ加工機用集塵装置及びその防火・消火方法を提供する。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、
ケース１内に、フィルタ４とダストボックス７とを、予めタイマ２５Ｂ１、２５Ｂ２で設定された時間ごとに清掃できるように設け、
該ケース１上に、火災発見時に消化用物質をケース１内に投入するための消化用物質投入口１２を設け、
該ケース１外に、火災検知センサ１３、１４、１５と協働して消火用物質をケース１内に送り込む消火用物質収納容器８を設けたことを特徴とするレーザ加工機用集塵装置、及び
該レーザ加工機用集塵装置を使用する防火・消火方法であって、
（１）タイマ２５Ｂ１、２５Ｂ２で予め設定された時間が経過した場合には、フィルタ４、ダストボックス７の清掃を促す表示が行われ、その後、該フィルタ４、ダストボックス７をケース１から外して清掃を行い、
（２）火災を発見した場合には、消火用物質投入口１２を開いて、消火用物質をケース１内に投入し、
（３）火災検知センサ１３、１４、１５がオンした場合には、消火用物質を消火用物質収納容器８からケース１内に送り込むことを特徴とする防火・消火方法という技術的手段を講じている。
【００１９】
上記本発明の構成によれば、フィルタ４、ダストボックス７の清掃を定期的に行うことによる防火動作Ａと（図４）、火災発見時に、消化用物質投入口１２から消火用物質を投入することによる手動消火動作Ｂと、火災検知センサ１３、１４、１５のオン時に、消火用物質収納容器８から消火用物質を送り込むことによる自動消火動作Ｃが可能となる。
【００２０】
従って、本発明によれば、レーザ加工中に発生する粉塵による火災に対して、防火・消火対策を強化することにより、多様な火災原因に対応し、被害を最小限に抑えるようにしたレーザ加工機用集塵装置及びその防火・消火方法を提供することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、実施の形態により添付図面を参照して、説明する。
図１は本発明の実施形態を示す全体図であり、図示する集塵装置は、例えば乾式集塵装置であって、吸気口１８には、レーザ加工機２３との間を連結する集塵ダクト２１が結合され、該集塵ダクト２１を介して、レーザ加工中に発生した粉塵ＦがエアＡと共に吸引されるようになっている。
【００２２】
上記集塵装置のケース１（図３（Ｂ））下部の側面には、既述した吸気口１８が、また、該ケース１の頂部には、排気口１６がそれぞれ設けられ、該吸気口１８、排気口１６には、遮蔽板１９、１７が回転自在に取り付けられている。
【００２３】
また、ケース１内の上部であって、前記排気口１６の直下には、モータＭで回転するファン２０が設けられている。
【００２４】
この構成により、前記ファンモータＭが起動すると（図４のステップ１０１）、そのときの風圧により、上記遮蔽板１９、１７が開いて、吸気口１８、排気口１６を開放する。
【００２５】
これにより、前記集塵ダクト２１を（図１）介して吸気口１８（図３（Ｂ））からエアＡと粉塵Ｆが吸引され、該粉塵Ｆは、後述するフィルタ４やダストボックス７により集塵され、エアＡは、排気口１６から外部に排出される。
【００２６】
しかし、前記ファンモータＭが停止すると（図４のステップ１０２）、風圧が無くなって、前記遮蔽板１９（図３（Ｂ））、１７は、破線で示すようにストッパ１９Ａ、１７Ａに係止して閉じることにより、吸気口１８、排気口１６を閉鎖し、ケース１内を密封状態にする。
【００２７】
これにより、後述する防火動作Ａ（図４のステップ２０３以降）、手動消火動作Ｂ（図４のステップ１０２の次段のカッコ内以降）、自動消火動作Ｃ（図４のステップ４０２以降）がそれぞれ効果的に行われる。
【００２８】
この場合、既述したように、前記遮蔽板１９、１７は、ファンモータＭの起動・停止に基づく風圧の有無により開閉するようになっているが、シリンダ、ばね、モータ、火薬などを用いて開閉させるようにしてもよい。
【００２９】
上記ファン２０が（図３（Ｂ））内蔵されているファンダクト６の入口側と、出口側には、温度センサ１３、１４が取り付けられている。
【００３０】
この温度センサ１３、１４は、火災発生時の熱風が上記ファンダクト６を通過するときの温度を検知することにより、オンし（図４のステップ４０１のＹＥＳ）、該温度センサ１３、１４のオン状態は、後述するＮＣ装置２５（図１）の消火制御部２５Ｅに知らされる。
【００３１】
また、排気口１６（図３（Ｂ））の出口側には、煙センサ１５が取り付けられている。
【００３２】
この煙センサ１５は、例えば光電センサであって、排気口１６上部に跨がった棒材２２上に対向して取り付けられた発光素子１５Ａと受光素子１５Ｂにより構成されている。
【００３３】
この構成により、火災発生時に排気口１６から出る粉塵Ｆ混じりの煙が、前記発光素子１５Ａから受光素子１５Ｂに向かう光を遮断することにより、該煙センサ１５がオンし（図４のステップ４０１のＹＥＳ）、該煙センサ１５のオン状態は、同様に、ＮＣ装置２５（図１）の消火制御部２５Ｅに知らされる。
【００３４】
これにより、前記温度センサ１３、１４と煙センサ１５は、火災検知センサを構成し、該温度センサ１３、１４、又は煙センサ１５がオンしたときに（図４のステップ４０１のＹＥＳ）、消火制御部２５Ｅは（図１）、火災が発生したものと見做し、既述したように（図４の自動消火動作Ｃのステップ１０２）ケース１内を密封状態にした後、後述するバルブ１０を開くなどの所定の動作を行う（図４のステップ４０２以降）。
【００３５】
上記吸気口１８（図３（Ｂ））とは反対側のケース１側面には、後述する消火用物質の導管９（例えば、消火ホース）の一端が接続され、該導管９の他端は、ケース１外に設置された消火用物質収納容器８に接続されている。
【００３６】
この場合、消火用物質収納容器８としては、通常の消火器、ガスボンベ、水槽などであり、それぞれの場合に、消火用物質としての消火剤、消火用ガス（例えば、Ｎ2 やＣＯ2 など）、水が収納されている。
【００３７】
上記導管９上には、バルブ１０（例えば電磁バルブ）と圧力スイッチ１１がそれぞれ取り付けられている。
【００３８】
このうち、バルブ１０は、前記火災検知センサ１３、１４、１５がオンし（図４のステップ４０１のＹＥＳ）、既述したようにファンモータＭを停止することにより（図４の自動消火動作Ｃにおけるステップ１０２）ケース１内を密封状態にした後、前記消火制御部２５Ｅの（図１）制御により、開く（図４のステップ４０２）。
【００３９】
これにより、前記例えば消火器８（図３（Ｂ））に収納されている消火剤Ｓが、導管９を通過してケース１内に送り込まれる（図４のステップ４０３）。
【００４０】
また、バルブ１０は、前記火災検知センサ１３、１４、１５が全てオフし（図４のステップ４０４のＹＥＳ）、自動消火動作Ｃが完了したものと見做されたときに、前記消火制御部２５Ｅの（図１）制御により、閉じる（図４のステップ４０５）。
【００４１】
上記圧力スイッチ１１は、消火用物質収納容器８に収納されている消火用物質の圧力に基づいてその残量を検出し、該残量に相当する信号は、例えば後述する表示部２５Ｃ（図１）に送信され、該表示部２５Ｃに実際の残量数値が表示されることにより、作業者はその数値を見て消火用物質を補充すべきか否かを判断する。
【００４２】
特に、消火用物質が、Ｎ2 の場合には、本実施形態においては、レーザ加工機２３（図１）で使用されるアシストガスを流用するようになっているため、上記残量の検出が重要となる。
【００４３】
一方、ケース１の（図３（Ｂ））正面には、ドア２、３が設けられ、一方のドア３には、消火用物質投入口１２が、他方のドア２には、内部観察窓２４がそれぞれ設けられている。
【００４４】
このうち、消火用物質投入口１２は、例えば、作業者が前記排気口１６から出る煙を目視することにより、火災を発見した場合に（図４の手動消火動作Ｂにおけるステップ１０１の次段のカッコ内）、該作業者が、非常停止スイッチ２５Ｄ１を（図１）押してファンモータＭを停止することにより（図４の手動消火動作Ｂにおけるステップ１０２）ケース１内を密封状態にした後、外部からケース１内に消火用物質を投入するための開口部であり、これにより、後述する手動消火動作Ｂが（図４）安全に行われるようになっている。
【００４５】
例えば、作業者が、市販の消火器を使用する場合には、前記消火用物質投入口１２（図３（Ｂ））、即ち消火剤投入口１２に装着されている栓１２Ａを外してから、消火剤Ｓを投入すれば（図４の手動消火動作Ｂにおけるステップ１０２の次段のカッコ内）、前記ドア２、３を開けることなく、外部からケース１内に消火剤を投入することができ、安全に手動消火動作Ｂを行える。
【００４６】
また、内部観察窓２４は、集塵装置のケース１内の状態を外部から観察するための窓である。
【００４７】
例えば、作業者は、前記したように消火剤Ｓを投入した後（図４の手動消火動作Ｂにおけるステップ１０２の次段のカッコ内）、この内部観察窓２４からケース１内の消火状況を確認しながら、消火を完了するようになっている。
【００４８】
その他、この内部観察窓２４により、作業者は、後述するフィルタ４やダストボックス７への粉塵Ｆの付着状況、即ちダスト状況を観察することができる。
【００４９】
一方、上記ケース１の（図２）下部には、ダストボックス７が、該ダストボックス７の上方には、フィルタ４が、ケース１に対してそれぞれ外し・戻し自在に設けられている。
【００５０】
このうち、ダストボックス７には、フィルタ４によっては集塵されない重い粉塵Ｆが落下して、集塵される。
【００５１】
また、フィルタ４は、例えばメッシュにより形成されていて、粉塵Ｆを付着させることより集塵する。
【００５２】
各フィルタ４は（図２）、取付板５の下面に取り付けられ、各フィルタ４の上部４Ａは開放され、下部４Ｂは閉鎖されている。
【００５３】
この構成により、前記吸気口１８（図３（Ｂ））からケース１内に吸引されたエアＡと粉塵Ｆは、前記フィルタ４に進入し、そのうちエアＡは、該フィルタ４を通過して排気口１６から外部に排出され、粉塵Ｆは、フィルタ４により集塵され、該フィルタ４により集塵されない重い粉塵Ｆは、既述したように、ダストボックス７に落下して集塵される。
【００５４】
上記フィルタ４と（図１）ダストボックス７の引き出し部の前部（Ｙ軸方向）には、リミットスイッチＬＳ１、ＬＳ２が設けられ、該リミットスイッチＬＳ１、ＬＳ２に対応するドグＤ１、Ｄ２が、フィルタ４、ダストボックス７の後端に設けられている。
【００５５】
この構成により、後述する防火動作Ａ（図４）において、例えば作業者が清掃のためにフィルタ４（図１）、ダストボックス７を引き出すと、上記リミットスイッチＬＳ１、ＬＳ２がオンする。
【００５６】
このとき、後述するタイマ部２５Ｂ（図１）を構成する第１タイマ２５Ｂ１、第２タイマ２５Ｂ２が、該フィルタ４、ダストボックス７はケース１から外されたと見做す（図４のステップ２０３のＹＥＳ）。
【００５７】
そして、作業者がフィルタ４、ダストボックス７の清掃を行った後（図４のステップ２０３の次段のカッコ内）、それらをケース１に押し込むと、前記リミットスイッチＬＳ１、ＬＳ２が再度オンする。
【００５８】
このとき、前記第１タイマ２５Ｂ１、第２タイマ２５Ｂ２は（図１）、フィルタ４、ダストボックス７がケース１に戻されたと見做し（図４のステップ２０４のＹＥＳ）、該第１タイマ２５Ｂ１、第２タイマ２５Ｂ２はリセットされ（図４のステップ２０５）、再度時間を設定し、その時間の計測を開始する。
【００５９】
即ち、前記第１タイマ２５Ｂ１（図１）、第２タイマ２５Ｂ２は、リミットスイッチＬＳ１、ＬＳ２が一回目にオンした時点で、フィルタ４、ダストボックス７が清掃のためにケース１から外されたと見做し、リミットスイッチＬＳ１、ＬＳ２が二回目にオンした時点で、清掃が終了したフィルタ４、ダストボックス７がケース１に戻されたと見做してリセットされて時間の計測を再開する。
【００６０】
その後、加工が再開され（図４の防火動作Ａにおけるステップ１０３のＮＯ→ステップ１０１）、前記第１タイマ２５Ｂ１、第２タイマ２５Ｂ２がタイムアップすることにより、設定された時間が経過したと判断された場合には（図４のステップ２０１のＹＥＳ）、例えば表示部２５Ｃに（図１）、フィルタ４、ダストボックス７の清掃を促す表示を行い（図４のステップ２０２）、ケース１内を密封状態にし、加工を中断した後（図４の防火動作Ａにおけるステップ１０２）、既述したように、清掃のためにフィルタ４、ダストボックス７がケース１から外されたか否かといった判断が行われる（図４のステップ２０３以降）。
【００６１】
上記構成を有する集塵装置のＮＣ装置２５は（図１）、ＣＰＵ２５Ａと、タイマ部２５Ｂと、表示部２５Ｃと、スイッチ部２５Ｄと、消火制御部２５Ｅと、モータ制御部２５Ｆと、加工制御部２５Ｇにより構成されている。
【００６２】
ＣＰＵ２５Ａは、本発明の動作手順に従って（例えば図４に相当）、タイマ部２５Ｂ（図１）、表示部２５Ｃ、スイッチ部２５Ｄなど図１に示す各部の駆動制御、また制御電源の起動（図４のステップ１０１）や停止（図４のステップ１０２）といった動作を統括制御する。
【００６３】
タイマ部２５Ｂは（図１）、前記フィルタ４、ダストボックス７を清掃する時間を設定して計測する時間計測部であって、第１タイマ２５Ｂ１と、第２タイマ２５Ｂ２により構成されている。
【００６４】
このうち、第１タイマ２５Ｂ１は、フィルタ４を清掃する時間を設定して計測し、第２タイマ２５Ｂ２は、ダストボックス７を清掃する時間を設定して計測する。
【００６５】
上記第１タイマ２５Ｂ１、第２タイマ２５Ｂ２は、既述したように、リミットスイッチＬＳ１、ＬＳ２が一回目にオンし、フィルタ４、ダストボックス７が清掃のためにケース１から外された後（図４のステップ２０３のＹＥＳ）、リミットスイッチＬＳ１、ＬＳ２が二回目にオンし、清掃が終了したフィルタ４、ダストボックス７がケース１に戻されたときに（図４のステップ２０４のＹＥＳ）、リセットされる（図４のステップ２０５）。
【００６６】
また、上記第１タイマ２５Ｂ１、第２タイマ２５Ｂ２は、加工中に（図４の防火動作Ａにおけるステップ１０１）、タイムアップすることにより、設定された時間が経過した場合には（図４のステップ２０１のＹＥＳ）、表示部２５Ｃに（図１）、フィルタ４、ダストボックス７の清掃を促す表示を行わせる（図４のステップ２０２）。
【００６７】
表示部２５Ｃは（図１）、例えば液晶などの画面で形成され、作業者に所定の動作を促す表示を行う。
【００６８】
例えば、表示部２５Ｃは、既述したように、第１タイマ２５Ｂ１、第２タイマ２５Ｂ２で設定された時間が経過した場合に（図４のステップ２０１のＹＥＳ）、フィルタ４、ダストボックス７の清掃を促すメッセージ（例えば、「フィルタをケースから外して、清掃して下さい」）を表示する。
【００６９】
また、例えば、表示部２５Ｃは、前記した圧力スイッチ１１からの消火用物質残量相当信号を受信した場合に、それを具体的な数値に変換して表示することにより（例えば、「Ｎ2 の残量は、××ｍｍ3 」）、作業者に対して当該消火用物質の補充の判断を促す。
【００７０】
スイッチ部２５Ｄは（図１）、例えば押しボタンにより形成され、作業者が必要なときに押すことにより、既述した集塵装置やレーザ加工機を停止させたり、反対に起動させたりする。
【００７１】
このスイッチ部２５Ｄは、非常停止スイッチ２５Ｄ１と、スタートスイッチ２５Ｄ２により構成されている。
【００７２】
このうち、非常停止スイッチ２５Ｄ１は、例えば、手動消火動作Ｂにおいて（図４）、作業者が火災を発見した場合に（図４の手動消火動作Ｂにおけるステップ１０１の次段のカッコ内）、押される（図４のステップ３０１のＹＥＳ）。
【００７３】
これにより、ファンモータＭと制御電源が停止され、前記したように、集塵装置のケース１内が密封状態となり、また、レーザ加工機２３による加工が中断され（図４の手動消火動作Ｂにおけるステップ１０２）、作業者による手動消火動作Ｂが安全に行われるようになっている。
【００７４】
また、スタートスイッチ２５Ｄ２は、例えば、手動消火動作Ｂにおいて（図４）、作業者が消火を完了した場合に（図４の手動消火動作Ｂにおけるステップ１０２の次段のカッコ内）、押される（図４のステップ３０２のＹＥＳ）。
【００７５】
これにより、加工が終了しない限り（図４の手動消火動作Ｂにおけるステップ１０３のＮＯ）、ファンモータＭと制御電源が起動されると共に、加工が開始され（図４の手動消火動作Ｂにおけるステップ１０１）、前記集塵装置とレーザ加工機２３の動作が再開されて加工が続行される。
【００７６】
消火制御部２５Ｅは（図１）、既述した火災検知センサ１３、１４、１５と、バルブ１０を駆動制御する。
【００７７】
例えば、消火制御部２５Ｅは、火災検知センサ１３、１４、１５からのオン信号を受信すると（図４のステップ４０１のＹＥＳ）、ファンモータＭと制御電源を停止させ、加工を中断させた後（図４の自動消火動作Ｃにおけるステップ１０２）、バルブ１０に駆動信号を送信してそれを開く（図４のステップ４０２）。
【００７８】
これにより、導管９を（図１）通じて消火器８から集塵装置のケース１内に消火剤Ｓが送り込まれ（図４のステップ４０３）、自動消火動作Ｃが行われる。
【００７９】
また、このような自動消火動作Ｃが行われている間に、消火制御部２５Ｅは（図１）、前記火災検知センサ１３、１４、１５の全て、即ち温度センサ１３、１４からも、煙センサ１５からもオフ信号を受信した場合には（図４のステップ４０４のＹＥＳ）、集塵装置が完全に消火したと見做して前記バルブ１０を閉じ（図４のステップ４０５）、その後、ファンモータＭと制御電源を起動させ、加工を開始させる（図４の自動消火動作Ｃにおけるステップ１０３のＮＯ→ステップ１０１）。
【００８０】
モータ制御部２５Ｆは（図１）、前記したファンモータＭを駆動制御し、例えば、前記消火制御部２５Ｅから火災検知センサ１３、１４、１５がオンしたことを知らされたときに（図４のステップ４０１のＹＥＳ）、ファンモータＭを停止し（図４の自動消火動作Ｃにおけるステップ１０２）、加工制御部２５Ｇは、レーザ加工機２３を駆動制御し、例えば、前記消火制御部２５Ｅから、火災検知センサ１３、１４、１５がオンしたことを知らされたときに（図４のステップ４０１のＹＥＳ）、加工を中断する（図４の自動消火動作Ｃにおけるステップ１０２）。
【００８１】
以下、前記構成を有する本発明の動作を図４に基づいて説明する。
【００８２】
この場合、図４のステップ１０１、１０２、１０３は、後述する防火動作Ａと、手動消火動作Ｂと、自動消火動作Ｃに共通の動作であり、この場合、直接の制御については、ファンモータＭの起動と停止は、モータ制御部２５Ｆにより、制御電源の起動と停止は、ＣＰＵ２５Ａにより、加工の開始と中断は、加工制御部２５Ｇにより、それぞれ行われるものとする。
【００８３】
（１）防火動作Ａ。
図４の防火動作Ａにおけるステップ１０１において、ファンモータＭと制御電源を起動し、加工を開始し、ステップ２０１において、設定時間が経過したか否かを判断し、経過した場合には（ＹＥＳ）、ステップ２０２において、フィルタ４、ダストボックス７の清掃を促すメッセージが表示され、防火動作Ａにおけるステップ１０２において、ファンモータＭと制御電源を停止し、加工を中断する。
【００８４】
即ち、当初は、作業者が、例えばスタートスイッチ２５Ｄ２（図１）を押すと、ＣＰＵ２５Ａが制御電源を起動すると共に、モータ制御部２５Ｆを介して、ファンモータＭを起動させ、また加工制御部２５Ｇを介して、レーザ加工機２３を起動させ加工が開始される。
【００８５】
これにより、集塵装置のケース１内に設置されたファン２０が回転し、風圧により遮蔽板１９、１７が開くことにより、吸気口１８と排気口１６が開放され、これにより、レーザ加工機２３で（図１）加工時に発生した粉塵Ｆが、エアＡと共に、集塵ダクト２１を介して、集塵装置のケース１内に吸引され、フィルタ４、ダストボックス７に集塵される。
【００８６】
そして、ＣＰＵ２５Ａは、第１タイマ２５Ｂ１、第２タイマ２５Ｂ２がタイムアップし、予め設定された時間が経過したことを検知すると、表示部２５Ｃに対して、フィルタ４、ダストボックス７の清掃を促すメッセージを表示させた後、制御電源を停止すると共に、モータ制御部２５Ｆを介してファンモータＭを停止させ、これにより、ケース１内を密封状態にすると共に、加工制御部２５Ｇを介してレーザ加工機２３による加工を中断させる。
【００８７】
このようにケース１内を密封状態にすると共に、加工を中断することにより、後述するように、フィルタ４、ダストボックス７を清掃している間に（図４のステップ２０３の次段のカッコ内）、集塵装置が万一火災になった場合でも、後述する手動消火動作Ｂや（図４）、自動消火動作Ｃを実施可能な状態にし、消火体制を万全にしておく。
【００８８】
その後、図４のステップ２０３において、フィルタ４、ダストボックス７がケース１から外されたか否かを判断し、外された場合には（ＹＥＳ）、作業者がそのフィルタ４、ダストボックス７を清掃し（カッコ内）、ステップ２０４において、その清掃後のフィルタ４、ダストボックス７がケース１に戻されたか否かを判断し、戻された場合には（ＹＥＳ）、ステップ２０５において、第１タイマ２５Ｂ１、第２タイマ２５Ｂ２をリセットする。
【００８９】
即ち、図４のステップ１０２でファンモータＭが停止されるなどした後、作業者がドア２、３（図２）を開けてフィルタ４を引き出し、又はドアを閉めたままでダストボックス７を引き出すと、ケース１側の（図１）リミットスイッチＬＳ１、又はＬＳ２がオンし、その後、作業者は、ドアを閉めてから引き出したフィルタ４を清掃し、又はそのまま引き出したダストボックス７を清掃する。
【００９０】
そして、作業者がドアを開けて清掃後のフィルタ４をケース１に押し込みドアを閉め、又は清掃後のダストボックス７をケース１に押し込むと、リミットスイッチＬＳ１、又はＬＳ２が再度オンするので、そのときに、ＣＰＵ２５Ａは、フィルタ４、又はダストボックス７がケース１に戻されたと見做して、タイムアップした第１タイマ２５Ｂ１、又は第２タイマ２５Ｂ２をリセットする。
【００９１】
その後は、ＣＰＵ２５Ａは、加工が終了しない限り、ファンモータＭと制御電源を起動させる共に、加工を開始させ（図４の防火動作Ａにおけるステップ１０３のＮＯ→ステップ１０１）、前記と同じ動作を繰り返す。
【００９２】
（２）手動消火動作Ｂ。
図４の手動消火動作Ｂにおけるステップ１０１において、ファンモータＭと制御電源を起動し、加工を開始し、その後、火災を発見し（カッコ内）、ステップ３０１において、非常停止スイッチ２５Ｄ１が押された場合には（ＹＥＳ）、手動消火動作Ｂにおけるステップ１０２において、ファンモータＭと制御電源を停止し、加工を中断する。
【００９３】
即ち、同様に、作業者が、例えばスタートスイッチ２５Ｄ２（図１）を押すと、ＣＰＵ２５Ａが制御電源を起動すると共に、モータ制御部２５Ｆを介して、ファンモータＭを起動させ、また加工制御部２５Ｇを介して、レーザ加工機２３を起動させ加工が開始される。
【００９４】
そして、加工中に、作業者が、排気口１６から出ている煙を目視することにより、火災を発見した場合に、非常停止スイッチ２５Ｄ１を押すと、それを検知したＣＰＵ２５Ａは（図１）、制御電源を停止すると共に、モータ制御部２５Ｆを介してファンモータＭを停止させ、これにより、ケース１内を密封状態にすると共に、加工制御部２５Ｇを介してレーザ加工機２３による加工を中断させる。
【００９５】
このようにケース１内を密封状態にすると共に、加工を中断した状態で、作業者は、ドア２（図３（Ｂ））を閉めたままで、消火用物質投入口１２の栓１２Ａを外して、消火剤を投入し、その間、内部観察窓２４から消火状況を確認しながら、消火を完了する（図４の手動消火動作Ｂにおけるステップ１０２の次段のカッコ内）。
【００９６】
そして、作業者が、消火を完了した後に、スタートスイッチ２５Ｄ２を（図１）押せば（図４のステップ３０２のＹＥＳ）、それを検知したＣＰＵ２５Ａは（図１）、加工が終了しない限り、ファンモータＭと制御電源を起動させる共に、加工を開始させ（図４の防火動作Ａにおけるステップ１０３のＮＯ→ステップ１０１）、前記と同じ動作を繰り返す。
【００９７】
（３）自動消火動作Ｃ。
図４の自動消火動作Ｃにおけるステップ１０１において、ファンモータＭと制御電源を起動し、加工を開始し、ステップ４０１において、火災検知センサ１３、１４、１５がオンしたか否かを判断し、オンした場合には（ＹＥＳ）、自動消火動作Ｃにおけるステップ１０２において、ファンモータＭと制御電源を停止し、加工を中断する。
【００９８】
即ち、同様に、作業者が、例えばスタートスイッチ２５Ｄ２（図１）を押すと、ＣＰＵ２５Ａが制御電源を起動すると共に、モータ制御部２５Ｆを介して、ファンモータＭを起動させ、また加工制御部２５Ｇを介して、レーザ加工機２３を起動させ加工が開始される。
【００９９】
そして、ＣＰＵ２５Ａは、加工中に、火災検知センサ１３、１４、１５、即ち、温度センサ１３（図３（Ｂ））、１４、又は煙センサ１５がオンしたことを、消火制御部２５Ｅから知らされると、制御電源を停止すると共に、モータ制御部２５Ｆを介してファンモータＭを停止させ、これにより、ケース１内を密封状態にすると共に、加工制御部２５Ｇを介してレーザ加工機２３による加工を中断させる。
【０１００】
その後、図４のステップ４０２において、バルブ１０を開き、ステップ４０３において、消火剤Ｓを送り込み、ステップ４０４において、火災検知センサ１３、１４、１５が全てオフしたか否かを判断し、オフした場合には（ＹＥＳ）、ステップ４０５において、バルブ１０を閉じる。
【０１０１】
即ち、ＣＰＵ２５Ａは（図１）、前記図４のステップ１０２でファンモータＭを停止するなどした後、消火制御部２５Ｅを介して、今度は、バルブ１０を開き、これにより、導管９を通じて消火器８からケース１内に消火剤Ｓを送り込むことにより、自動消火を行う。
【０１０２】
そして、ＣＰＵ２５Ａは、このような自動消火を行っている間に、火災検知センサ１３、１４、１５の全て、即ち即ち温度センサ１３、１４と煙センサ１５の双方がオフしたことを、消火制御部２５Ｅから知らされると、集塵装置が完全に消火したと見做し、該消火制御部２５Ｅを介して前記バルブ１０を閉じる。
【０１０３】
その後は、ＣＰＵ２５Ａは、加工が終了しない限り、ファンモータＭと制御電源を起動させる共に、加工を開始させ（図４の自動消火動作Ｃにおけるステップ１０３のＮＯ→ステップ１０１）、前記と同じ動作を繰り返す。
【０１０４】
【発明の効果】
上記のとおり、本発明によれば、フィルタ、ダストボックスの清掃を定期的に行うことによる防火動作と、火災発見時に、消化用物質投入口から消火用物質を投入することによる手動消火動作と、火災検知センサのオン時に、消火用物質収納容器から消火用物質を送り込むことによる自動消火動作が可能となるように構成したことにより、レーザ加工中に発生する粉塵による火災に対して、防火・消火対策を強化することにより、多様な火災原因に対応し、被害を最小限に抑えるようにしたレーザ加工機用集塵装置及びその防火・消火方法を提供するという効果を奏することとなった。
【０１０５】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す全体図である。
【図２】図１における集塵装置の斜視図である。
【図３】図１における集塵装置の平面図と正面図である。
【図４】図１における動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１ 集塵装置のケース
２、３ ドア
４ フィルタ
５ フィルタ取付板
６ ファンダクト
７ ダストボックス
８ 消火用物質収納容器
９ 導管
１０ バルブ
１１ 圧力スイッチ
１２ 消火用物質投入口
１２Ａ 栓
１３、１４ 温度センサ
１５ 煙センサ
１５Ａ 発光素子
１５Ｂ 受光素子
１６ 排気口
１７、１９ 遮蔽板
１７Ａ、１９Ａ ストッパ
１８ 吸気口
２０ ファン
２１ 集塵ダクト
２２ 棒材
２３ レーザ加工機
２４ 内部観察窓
２５ ＮＣ装置
２５Ａ ＣＰＵ
２５Ｂ タイマ部
２５Ｃ 表示部
２５Ｄ スイッチ部
２５Ｅ 消火制御部
２５Ｆ モータ制御部
２５Ｇ 加工制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ加工中に発生する粉塵による火災に対して、防火・消火対策を強化することにより、多様な火災原因に対応し、被害を最小限に抑えるようにしたレーザ加工機用集塵装置及びその防火・消火方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、レーザ加工機には、集塵機が接続され、レーザ加工中に発生したワークの切断粉が吸い込まれ、飛散しないように集められるようになっている。
【０００３】
これにより、上記切断粉が、加工ヘッドの周辺機器、例えばボールねじなどに付着しないようにして、加工精度の低下等の悪影響が阻止されている。
【０００４】
ところが、集塵機には、前記切断粉の他に、加工時に発生した火花、溶融物、可燃物といった種々の粉塵が入り込む可能性があり、このため、集塵機内では、火災が発生するおそれがある。
【０００５】
このような火災に対しては、一般には、湿式の集塵機が強いと言われているが、湿式集塵機は、レーザ加工中に発生した粉塵を十分に捕捉できないので、乾式集塵機がよく使用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、乾式集塵機を使用した場合には、次のような課題がある。
【０００７】
（１）即ち、火災が発生した場合に、それを直ちに検出して自動的に消火する手段が設けられていない。
【０００８】
そのため、無人運転時に火災が発生した場合には、延焼が継続し、工場全体が火災に見舞われる可能性が極めて高い。
【０００９】
（２）また、現在は、温度センサが設けられているが、この温度センサは、火災を検出するまでの時間が長く、設置箇所も一箇所である。
【００１０】
従って、温度センサの信頼性が低く、発火してから消火するまでに時間がかかり、延焼が進んでしまう。延焼が進めば、消火活動が遅くなり、消化後の復旧作業についても、時間とコストの面がかかるなどの種々の弊害がある。
【００１１】
（３）一方、レーザ加工機は、よく知られているように、加工時にアシストガス（酸素）を使用することにより、加工を促進しているが、集塵機には、既述した粉塵と共にこのアシストガスも入り込み、該集塵機内は、酸素過多の状態になっている。
【００１２】
また、レーザ加工機においては、粉塵爆発を生じ易いアルミニウムや油分を含んだ鉄のワークが加工される場合があり、その場合には、これらの金属の粉塵が集塵機内に入り込み、該集塵機内は、可燃状態になっている。
【００１３】
（４）更に、従来は、フィルタやダストボックスの清掃が、十分に行われているとは言えない。
【００１４】
このため、粉塵がフィルタやダストボックスに溜まってしまい、溶融物などが保存され、また酸化されることにより，発熱して発火を誘発する可能性があり、火災原因の一つとなっている。
【００１５】
この課題と関連がある従来の防火・消火手段としては、例えば、特開平１１−２７７２５８と、特開２０００−１２６５３３に開示されている手段があるが、前者は、爆発性などがない粉体をレーザ加工位置の周囲に噴射させるものであって、集塵機内の火災を直接阻止する機能は無く、また、後者は、湿式集塵機の防火機能を有するものであって、前記（１）〜（４）の乾式集塵機の課題を解決する手段とはならない。
【００１６】
従って、これらの公報に開示された手段は、いずれも、乾式集塵機に関して、既述した（１）の無人運転時の消化手段が設けられていないこと、（２）の発火から消火までに時間がかかること、（３）の集塵機内が燃えやすい状態になっていること、（４）のフィルタやダストボックスの清掃が定期的に行われていないことといったような集塵機内の多様な火災原因には、十分に対応することができず、被害を最小限に抑えることが不可能である。
【００１７】
本発明の目的は、レーザ加工中に発生する粉塵による火災に対して、防火・消火対策を強化することにより、多様な火災原因に対応し、被害を最小限に抑えるようにしたレーザ加工機用集塵装置及びその防火・消火方法を提供する。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、
ケース１内に、フィルタ４とダストボックス７とを、予めタイマ２５Ｂ１、２５Ｂ２で設定された時間ごとに清掃できるように設け、
該ケース１上に、火災発見時に消化用物質をケース１内に投入するための消化用物質投入口１２を設け、
該ケース１外に、火災検知センサ１３、１４、１５と協働して消火用物質をケース１内に送り込む消火用物質収納容器８を設けたことを特徴とするレーザ加工機用集塵装置、及び
該レーザ加工機用集塵装置を使用する防火・消火方法であって、
（１）タイマ２５Ｂ１、２５Ｂ２で予め設定された時間が経過した場合には、フィルタ４、ダストボックス７の清掃を促す表示が行われ、その後、該フィルタ４、ダストボックス７をケース１から外して清掃を行い、
（２）火災を発見した場合には、消火用物質投入口１２を開いて、消火用物質をケース１内に投入し、
（３）火災検知センサ１３、１４、１５がオンした場合には、消火用物質を消火用物質収納容器８からケース１内に送り込むことを特徴とする防火・消火方法という技術的手段を講じている。
【００１９】
上記本発明の構成によれば、フィルタ４、ダストボックス７の清掃を定期的に行うことによる防火動作Ａと（図４）、火災発見時に、消化用物質投入口１２から消火用物質を投入することによる手動消火動作Ｂと、火災検知センサ１３、１４、１５のオン時に、消火用物質収納容器８から消火用物質を送り込むことによる自動消火動作Ｃが可能となる。
【００２０】
従って、本発明によれば、レーザ加工中に発生する粉塵による火災に対して、防火・消火対策を強化することにより、多様な火災原因に対応し、被害を最小限に抑えるようにしたレーザ加工機用集塵装置及びその防火・消火方法を提供することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、実施の形態により添付図面を参照して、説明する。
図１は本発明の実施形態を示す全体図であり、図示する集塵装置は、例えば乾式集塵装置であって、吸気口１８には、レーザ加工機２３との間を連結する集塵ダクト２１が結合され、該集塵ダクト２１を介して、レーザ加工中に発生した粉塵ＦがエアＡと共に吸引されるようになっている。
【００２２】
上記集塵装置のケース１（図３（Ｂ））下部の側面には、既述した吸気口１８が、また、該ケース１の頂部には、排気口１６がそれぞれ設けられ、該吸気口１８、排気口１６には、遮蔽板１９、１７が回転自在に取り付けられている。
【００２３】
また、ケース１内の上部であって、前記排気口１６の直下には、モータＭで回転するファン２０が設けられている。
【００２４】
この構成により、前記ファンモータＭが起動すると（図４のステップ１０１）、そのときの風圧により、上記遮蔽板１９、１７が開いて、吸気口１８、排気口１６を開放する。
【００２５】
これにより、前記集塵ダクト２１を（図１）介して吸気口１８（図３（Ｂ））からエアＡと粉塵Ｆが吸引され、該粉塵Ｆは、後述するフィルタ４やダストボックス７により集塵され、エアＡは、排気口１６から外部に排出される。
【００２６】
しかし、前記ファンモータＭが停止すると（図４のステップ１０２）、風圧が無くなって、前記遮蔽板１９（図３（Ｂ））、１７は、破線で示すようにストッパ１９Ａ、１７Ａに係止して閉じることにより、吸気口１８、排気口１６を閉鎖し、ケース１内を密封状態にする。
【００２７】
これにより、後述する防火動作Ａ（図４のステップ２０３以降）、手動消火動作Ｂ（図４のステップ１０２の次段のカッコ内以降）、自動消火動作Ｃ（図４のステップ４０２以降）がそれぞれ効果的に行われる。
【００２８】
この場合、既述したように、前記遮蔽板１９、１７は、ファンモータＭの起動・停止に基づく風圧の有無により開閉するようになっているが、シリンダ、ばね、モータ、火薬などを用いて開閉させるようにしてもよい。
【００２９】
上記ファン２０が（図３（Ｂ））内蔵されているファンダクト６の入口側と、出口側には、温度センサ１３、１４が取り付けられている。
【００３０】
この温度センサ１３、１４は、火災発生時の熱風が上記ファンダクト６を通過するときの温度を検知することにより、オンし（図４のステップ４０１のＹＥＳ）、該温度センサ１３、１４のオン状態は、後述するＮＣ装置２５（図１）の消火制御部２５Ｅに知らされる。
【００３１】
また、排気口１６（図３（Ｂ））の出口側には、煙センサ１５が取り付けられている。
【００３２】
この煙センサ１５は、例えば光電センサであって、排気口１６上部に跨がった棒材２２上に対向して取り付けられた発光素子１５Ａと受光素子１５Ｂにより構成されている。
【００３３】
この構成により、火災発生時に排気口１６から出る粉塵Ｆ混じりの煙が、前記発光素子１５Ａから受光素子１５Ｂに向かう光を遮断することにより、該煙センサ１５がオンし（図４のステップ４０１のＹＥＳ）、該煙センサ１５のオン状態は、同様に、ＮＣ装置２５（図１）の消火制御部２５Ｅに知らされる。
【００３４】
これにより、前記温度センサ１３、１４と煙センサ１５は、火災検知センサを構成し、該温度センサ１３、１４、又は煙センサ１５がオンしたときに（図４のステップ４０１のＹＥＳ）、消火制御部２５Ｅは（図１）、火災が発生したものと見做し、既述したように（図４の自動消火動作Ｃのステップ１０２）ケース１内を密封状態にした後、後述するバルブ１０を開くなどの所定の動作を行う（図４のステップ４０２以降）。
【００３５】
上記吸気口１８（図３（Ｂ））とは反対側のケース１側面には、後述する消火用物質の導管９（例えば、消火ホース）の一端が接続され、該導管９の他端は、ケース１外に設置された消火用物質収納容器８に接続されている。
【００３６】
この場合、消火用物質収納容器８としては、通常の消火器、ガスボンベ、水槽などであり、それぞれの場合に、消火用物質としての消火剤、消火用ガス（例えば、Ｎ2 やＣＯ2 など）、水が収納されている。
【００３７】
上記導管９上には、バルブ１０（例えば電磁バルブ）と圧力スイッチ１１がそれぞれ取り付けられている。
【００３８】
このうち、バルブ１０は、前記火災検知センサ１３、１４、１５がオンし（図４のステップ４０１のＹＥＳ）、既述したようにファンモータＭを停止することにより（図４の自動消火動作Ｃにおけるステップ１０２）ケース１内を密封状態にした後、前記消火制御部２５Ｅの（図１）制御により、開く（図４のステップ４０２）。
【００３９】
これにより、前記例えば消火器８（図３（Ｂ））に収納されている消火剤Ｓが、導管９を通過してケース１内に送り込まれる（図４のステップ４０３）。
【００４０】
また、バルブ１０は、前記火災検知センサ１３、１４、１５が全てオフし（図４のステップ４０４のＹＥＳ）、自動消火動作Ｃが完了したものと見做されたときに、前記消火制御部２５Ｅの（図１）制御により、閉じる（図４のステップ４０５）。
【００４１】
上記圧力スイッチ１１は、消火用物質収納容器８に収納されている消火用物質の圧力に基づいてその残量を検出し、該残量に相当する信号は、例えば後述する表示部２５Ｃ（図１）に送信され、該表示部２５Ｃに実際の残量数値が表示されることにより、作業者はその数値を見て消火用物質を補充すべきか否かを判断する。
【００４２】
特に、消火用物質が、Ｎ2 の場合には、本実施形態においては、レーザ加工機２３（図１）で使用されるアシストガスを流用するようになっているため、上記残量の検出が重要となる。
【００４３】
一方、ケース１の（図３（Ｂ））正面には、ドア２、３が設けられ、一方のドア３には、消火用物質投入口１２が、他方のドア２には、内部観察窓２４がそれぞれ設けられている。
【００４４】
このうち、消火用物質投入口１２は、例えば、作業者が前記排気口１６から出る煙を目視することにより、火災を発見した場合に（図４の手動消火動作Ｂにおけるステップ１０１の次段のカッコ内）、該作業者が、非常停止スイッチ２５Ｄ１を（図１）押してファンモータＭを停止することにより（図４の手動消火動作Ｂにおけるステップ１０２）ケース１内を密封状態にした後、外部からケース１内に消火用物質を投入するための開口部であり、これにより、後述する手動消火動作Ｂが（図４）安全に行われるようになっている。
【００４５】
例えば、作業者が、市販の消火器を使用する場合には、前記消火用物質投入口１２（図３（Ｂ））、即ち消火剤投入口１２に装着されている栓１２Ａを外してから、消火剤Ｓを投入すれば（図４の手動消火動作Ｂにおけるステップ１０２の次段のカッコ内）、前記ドア２、３を開けることなく、外部からケース１内に消火剤を投入することができ、安全に手動消火動作Ｂを行える。
【００４６】
また、内部観察窓２４は、集塵装置のケース１内の状態を外部から観察するための窓である。
【００４７】
例えば、作業者は、前記したように消火剤Ｓを投入した後（図４の手動消火動作Ｂにおけるステップ１０２の次段のカッコ内）、この内部観察窓２４からケース１内の消火状況を確認しながら、消火を完了するようになっている。
【００４８】
その他、この内部観察窓２４により、作業者は、後述するフィルタ４やダストボックス７への粉塵Ｆの付着状況、即ちダスト状況を観察することができる。
【００４９】
一方、上記ケース１の（図２）下部には、ダストボックス７が、該ダストボックス７の上方には、フィルタ４が、ケース１に対してそれぞれ外し・戻し自在に設けられている。
【００５０】
このうち、ダストボックス７には、フィルタ４によっては集塵されない重い粉塵Ｆが落下して、集塵される。
【００５１】
また、フィルタ４は、例えばメッシュにより形成されていて、粉塵Ｆを付着させることより集塵する。
【００５２】
各フィルタ４は（図２）、取付板５の下面に取り付けられ、各フィルタ４の上部４Ａは開放され、下部４Ｂは閉鎖されている。
【００５３】
この構成により、前記吸気口１８（図３（Ｂ））からケース１内に吸引されたエアＡと粉塵Ｆは、前記フィルタ４に進入し、そのうちエアＡは、該フィルタ４を通過して排気口１６から外部に排出され、粉塵Ｆは、フィルタ４により集塵され、該フィルタ４により集塵されない重い粉塵Ｆは、既述したように、ダストボックス７に落下して集塵される。
【００５４】
上記フィルタ４と（図１）ダストボックス７の引き出し部の前部（Ｙ軸方向）には、リミットスイッチＬＳ１、ＬＳ２が設けられ、該リミットスイッチＬＳ１、ＬＳ２に対応するドグＤ１、Ｄ２が、フィルタ４、ダストボックス７の後端に設けられている。
【００５５】
この構成により、後述する防火動作Ａ（図４）において、例えば作業者が清掃のためにフィルタ４（図１）、ダストボックス７を引き出すと、上記リミットスイッチＬＳ１、ＬＳ２がオンする。
【００５６】
このとき、後述するタイマ部２５Ｂ（図１）を構成する第１タイマ２５Ｂ１、第２タイマ２５Ｂ２が、該フィルタ４、ダストボックス７はケース１から外されたと見做す（図４のステップ２０３のＹＥＳ）。
【００５７】
そして、作業者がフィルタ４、ダストボックス７の清掃を行った後（図４のステップ２０３の次段のカッコ内）、それらをケース１に押し込むと、前記リミットスイッチＬＳ１、ＬＳ２が再度オンする。
【００５８】
このとき、前記第１タイマ２５Ｂ１、第２タイマ２５Ｂ２は（図１）、フィルタ４、ダストボックス７がケース１に戻されたと見做し（図４のステップ２０４のＹＥＳ）、該第１タイマ２５Ｂ１、第２タイマ２５Ｂ２はリセットされ（図４のステップ２０５）、再度時間を設定し、その時間の計測を開始する。
【００５９】
即ち、前記第１タイマ２５Ｂ１（図１）、第２タイマ２５Ｂ２は、リミットスイッチＬＳ１、ＬＳ２が一回目にオンした時点で、フィルタ４、ダストボックス７が清掃のためにケース１から外されたと見做し、リミットスイッチＬＳ１、ＬＳ２が二回目にオンした時点で、清掃が終了したフィルタ４、ダストボックス７がケース１に戻されたと見做してリセットされて時間の計測を再開する。
【００６０】
その後、加工が再開され（図４の防火動作Ａにおけるステップ１０３のＮＯ→ステップ１０１）、前記第１タイマ２５Ｂ１、第２タイマ２５Ｂ２がタイムアップすることにより、設定された時間が経過したと判断された場合には（図４のステップ２０１のＹＥＳ）、例えば表示部２５Ｃに（図１）、フィルタ４、ダストボックス７の清掃を促す表示を行い（図４のステップ２０２）、ケース１内を密封状態にし、加工を中断した後（図４の防火動作Ａにおけるステップ１０２）、既述したように、清掃のためにフィルタ４、ダストボックス７がケース１から外されたか否かといった判断が行われる（図４のステップ２０３以降）。
【００６１】
上記構成を有する集塵装置のＮＣ装置２５は（図１）、ＣＰＵ２５Ａと、タイマ部２５Ｂと、表示部２５Ｃと、スイッチ部２５Ｄと、消火制御部２５Ｅと、モータ制御部２５Ｆと、加工制御部２５Ｇにより構成されている。
【００６２】
ＣＰＵ２５Ａは、本発明の動作手順に従って（例えば図４に相当）、タイマ部２５Ｂ（図１）、表示部２５Ｃ、スイッチ部２５Ｄなど図１に示す各部の駆動制御、また制御電源の起動（図４のステップ１０１）や停止（図４のステップ１０２）といった動作を統括制御する。
【００６３】
タイマ部２５Ｂは（図１）、前記フィルタ４、ダストボックス７を清掃する時間を設定して計測する時間計測部であって、第１タイマ２５Ｂ１と、第２タイマ２５Ｂ２により構成されている。
【００６４】
このうち、第１タイマ２５Ｂ１は、フィルタ４を清掃する時間を設定して計測し、第２タイマ２５Ｂ２は、ダストボックス７を清掃する時間を設定して計測する。
【００６５】
上記第１タイマ２５Ｂ１、第２タイマ２５Ｂ２は、既述したように、リミットスイッチＬＳ１、ＬＳ２が一回目にオンし、フィルタ４、ダストボックス７が清掃のためにケース１から外された後（図４のステップ２０３のＹＥＳ）、リミットスイッチＬＳ１、ＬＳ２が二回目にオンし、清掃が終了したフィルタ４、ダストボックス７がケース１に戻されたときに（図４のステップ２０４のＹＥＳ）、リセットされる（図４のステップ２０５）。
【００６６】
また、上記第１タイマ２５Ｂ１、第２タイマ２５Ｂ２は、加工中に（図４の防火動作Ａにおけるステップ１０１）、タイムアップすることにより、設定された時間が経過した場合には（図４のステップ２０１のＹＥＳ）、表示部２５Ｃに（図１）、フィルタ４、ダストボックス７の清掃を促す表示を行わせる（図４のステップ２０２）。
【００６７】
表示部２５Ｃは（図１）、例えば液晶などの画面で形成され、作業者に所定の動作を促す表示を行う。
【００６８】
例えば、表示部２５Ｃは、既述したように、第１タイマ２５Ｂ１、第２タイマ２５Ｂ２で設定された時間が経過した場合に（図４のステップ２０１のＹＥＳ）、フィルタ４、ダストボックス７の清掃を促すメッセージ（例えば、「フィルタをケースから外して、清掃して下さい」）を表示する。
【００６９】
また、例えば、表示部２５Ｃは、前記した圧力スイッチ１１からの消火用物質残量相当信号を受信した場合に、それを具体的な数値に変換して表示することにより（例えば、「Ｎ2 の残量は、××ｍｍ3 」）、作業者に対して当該消火用物質の補充の判断を促す。
【００７０】
スイッチ部２５Ｄは（図１）、例えば押しボタンにより形成され、作業者が必要なときに押すことにより、既述した集塵装置やレーザ加工機を停止させたり、反対に起動させたりする。
【００７１】
このスイッチ部２５Ｄは、非常停止スイッチ２５Ｄ１と、スタートスイッチ２５Ｄ２により構成されている。
【００７２】
このうち、非常停止スイッチ２５Ｄ１は、例えば、手動消火動作Ｂにおいて（図４）、作業者が火災を発見した場合に（図４の手動消火動作Ｂにおけるステップ１０１の次段のカッコ内）、押される（図４のステップ３０１のＹＥＳ）。
【００７３】
これにより、ファンモータＭと制御電源が停止され、前記したように、集塵装置のケース１内が密封状態となり、また、レーザ加工機２３による加工が中断され（図４の手動消火動作Ｂにおけるステップ１０２）、作業者による手動消火動作Ｂが安全に行われるようになっている。
【００７４】
また、スタートスイッチ２５Ｄ２は、例えば、手動消火動作Ｂにおいて（図４）、作業者が消火を完了した場合に（図４の手動消火動作Ｂにおけるステップ１０２の次段のカッコ内）、押される（図４のステップ３０２のＹＥＳ）。
【００７５】
これにより、加工が終了しない限り（図４の手動消火動作Ｂにおけるステップ１０３のＮＯ）、ファンモータＭと制御電源が起動されると共に、加工が開始され（図４の手動消火動作Ｂにおけるステップ１０１）、前記集塵装置とレーザ加工機２３の動作が再開されて加工が続行される。
【００７６】
消火制御部２５Ｅは（図１）、既述した火災検知センサ１３、１４、１５と、バルブ１０を駆動制御する。
【００７７】
例えば、消火制御部２５Ｅは、火災検知センサ１３、１４、１５からのオン信号を受信すると（図４のステップ４０１のＹＥＳ）、ファンモータＭと制御電源を停止させ、加工を中断させた後（図４の自動消火動作Ｃにおけるステップ１０２）、バルブ１０に駆動信号を送信してそれを開く（図４のステップ４０２）。
【００７８】
これにより、導管９を（図１）通じて消火器８から集塵装置のケース１内に消火剤Ｓが送り込まれ（図４のステップ４０３）、自動消火動作Ｃが行われる。
【００７９】
また、このような自動消火動作Ｃが行われている間に、消火制御部２５Ｅは（図１）、前記火災検知センサ１３、１４、１５の全て、即ち温度センサ１３、１４からも、煙センサ１５からもオフ信号を受信した場合には（図４のステップ４０４のＹＥＳ）、集塵装置が完全に消火したと見做して前記バルブ１０を閉じ（図４のステップ４０５）、その後、ファンモータＭと制御電源を起動させ、加工を開始させる（図４の自動消火動作Ｃにおけるステップ１０３のＮＯ→ステップ１０１）。
【００８０】
モータ制御部２５Ｆは（図１）、前記したファンモータＭを駆動制御し、例えば、前記消火制御部２５Ｅから火災検知センサ１３、１４、１５がオンしたことを知らされたときに（図４のステップ４０１のＹＥＳ）、ファンモータＭを停止し（図４の自動消火動作Ｃにおけるステップ１０２）、加工制御部２５Ｇは、レーザ加工機２３を駆動制御し、例えば、前記消火制御部２５Ｅから、火災検知センサ１３、１４、１５がオンしたことを知らされたときに（図４のステップ４０１のＹＥＳ）、加工を中断する（図４の自動消火動作Ｃにおけるステップ１０２）。
【００８１】
以下、前記構成を有する本発明の動作を図４に基づいて説明する。
【００８２】
この場合、図４のステップ１０１、１０２、１０３は、後述する防火動作Ａと、手動消火動作Ｂと、自動消火動作Ｃに共通の動作であり、この場合、直接の制御については、ファンモータＭの起動と停止は、モータ制御部２５Ｆにより、制御電源の起動と停止は、ＣＰＵ２５Ａにより、加工の開始と中断は、加工制御部２５Ｇにより、それぞれ行われるものとする。
【００８３】
（１）防火動作Ａ。
図４の防火動作Ａにおけるステップ１０１において、ファンモータＭと制御電源を起動し、加工を開始し、ステップ２０１において、設定時間が経過したか否かを判断し、経過した場合には（ＹＥＳ）、ステップ２０２において、フィルタ４、ダストボックス７の清掃を促すメッセージが表示され、防火動作Ａにおけるステップ１０２において、ファンモータＭと制御電源を停止し、加工を中断する。
【００８４】
即ち、当初は、作業者が、例えばスタートスイッチ２５Ｄ２（図１）を押すと、ＣＰＵ２５Ａが制御電源を起動すると共に、モータ制御部２５Ｆを介して、ファンモータＭを起動させ、また加工制御部２５Ｇを介して、レーザ加工機２３を起動させ加工が開始される。
【００８５】
これにより、集塵装置のケース１内に設置されたファン２０が回転し、風圧により遮蔽板１９、１７が開くことにより、吸気口１８と排気口１６が開放され、これにより、レーザ加工機２３で（図１）加工時に発生した粉塵Ｆが、エアＡと共に、集塵ダクト２１を介して、集塵装置のケース１内に吸引され、フィルタ４、ダストボックス７に集塵される。
【００８６】
そして、ＣＰＵ２５Ａは、第１タイマ２５Ｂ１、第２タイマ２５Ｂ２がタイムアップし、予め設定された時間が経過したことを検知すると、表示部２５Ｃに対して、フィルタ４、ダストボックス７の清掃を促すメッセージを表示させた後、制御電源を停止すると共に、モータ制御部２５Ｆを介してファンモータＭを停止させ、これにより、ケース１内を密封状態にすると共に、加工制御部２５Ｇを介してレーザ加工機２３による加工を中断させる。
【００８７】
このようにケース１内を密封状態にすると共に、加工を中断することにより、後述するように、フィルタ４、ダストボックス７を清掃している間に（図４のステップ２０３の次段のカッコ内）、集塵装置が万一火災になった場合でも、後述する手動消火動作Ｂや（図４）、自動消火動作Ｃを実施可能な状態にし、消火体制を万全にしておく。
【００８８】
その後、図４のステップ２０３において、フィルタ４、ダストボックス７がケース１から外されたか否かを判断し、外された場合には（ＹＥＳ）、作業者がそのフィルタ４、ダストボックス７を清掃し（カッコ内）、ステップ２０４において、その清掃後のフィルタ４、ダストボックス７がケース１に戻されたか否かを判断し、戻された場合には（ＹＥＳ）、ステップ２０５において、第１タイマ２５Ｂ１、第２タイマ２５Ｂ２をリセットする。
【００８９】
即ち、図４のステップ１０２でファンモータＭが停止されるなどした後、作業者がドア２、３（図２）を開けてフィルタ４を引き出し、又はドアを閉めたままでダストボックス７を引き出すと、ケース１側の（図１）リミットスイッチＬＳ１、又はＬＳ２がオンし、その後、作業者は、ドアを閉めてから引き出したフィルタ４を清掃し、又はそのまま引き出したダストボックス７を清掃する。
【００９０】
そして、作業者がドアを開けて清掃後のフィルタ４をケース１に押し込みドアを閉め、又は清掃後のダストボックス７をケース１に押し込むと、リミットスイッチＬＳ１、又はＬＳ２が再度オンするので、そのときに、ＣＰＵ２５Ａは、フィルタ４、又はダストボックス７がケース１に戻されたと見做して、タイムアップした第１タイマ２５Ｂ１、又は第２タイマ２５Ｂ２をリセットする。
【００９１】
その後は、ＣＰＵ２５Ａは、加工が終了しない限り、ファンモータＭと制御電源を起動させる共に、加工を開始させ（図４の防火動作Ａにおけるステップ１０３のＮＯ→ステップ１０１）、前記と同じ動作を繰り返す。
【００９２】
（２）手動消火動作Ｂ。
図４の手動消火動作Ｂにおけるステップ１０１において、ファンモータＭと制御電源を起動し、加工を開始し、その後、火災を発見し（カッコ内）、ステップ３０１において、非常停止スイッチ２５Ｄ１が押された場合には（ＹＥＳ）、手動消火動作Ｂにおけるステップ１０２において、ファンモータＭと制御電源を停止し、加工を中断する。
【００９３】
即ち、同様に、作業者が、例えばスタートスイッチ２５Ｄ２（図１）を押すと、ＣＰＵ２５Ａが制御電源を起動すると共に、モータ制御部２５Ｆを介して、ファンモータＭを起動させ、また加工制御部２５Ｇを介して、レーザ加工機２３を起動させ加工が開始される。
【００９４】
そして、加工中に、作業者が、排気口１６から出ている煙を目視することにより、火災を発見した場合に、非常停止スイッチ２５Ｄ１を押すと、それを検知したＣＰＵ２５Ａは（図１）、制御電源を停止すると共に、モータ制御部２５Ｆを介してファンモータＭを停止させ、これにより、ケース１内を密封状態にすると共に、加工制御部２５Ｇを介してレーザ加工機２３による加工を中断させる。
【００９５】
このようにケース１内を密封状態にすると共に、加工を中断した状態で、作業者は、ドア２（図３（Ｂ））を閉めたままで、消火用物質投入口１２の栓１２Ａを外して、消火剤を投入し、その間、内部観察窓２４から消火状況を確認しながら、消火を完了する（図４の手動消火動作Ｂにおけるステップ１０２の次段のカッコ内）。
【００９６】
そして、作業者が、消火を完了した後に、スタートスイッチ２５Ｄ２を（図１）押せば（図４のステップ３０２のＹＥＳ）、それを検知したＣＰＵ２５Ａは（図１）、加工が終了しない限り、ファンモータＭと制御電源を起動させる共に、加工を開始させ（図４の防火動作Ａにおけるステップ１０３のＮＯ→ステップ１０１）、前記と同じ動作を繰り返す。
【００９７】
（３）自動消火動作Ｃ。
図４の自動消火動作Ｃにおけるステップ１０１において、ファンモータＭと制御電源を起動し、加工を開始し、ステップ４０１において、火災検知センサ１３、１４、１５がオンしたか否かを判断し、オンした場合には（ＹＥＳ）、自動消火動作Ｃにおけるステップ１０２において、ファンモータＭと制御電源を停止し、加工を中断する。
【００９８】
即ち、同様に、作業者が、例えばスタートスイッチ２５Ｄ２（図１）を押すと、ＣＰＵ２５Ａが制御電源を起動すると共に、モータ制御部２５Ｆを介して、ファンモータＭを起動させ、また加工制御部２５Ｇを介して、レーザ加工機２３を起動させ加工が開始される。
【００９９】
そして、ＣＰＵ２５Ａは、加工中に、火災検知センサ１３、１４、１５、即ち、温度センサ１３（図３（Ｂ））、１４、又は煙センサ１５がオンしたことを、消火制御部２５Ｅから知らされると、制御電源を停止すると共に、モータ制御部２５Ｆを介してファンモータＭを停止させ、これにより、ケース１内を密封状態にすると共に、加工制御部２５Ｇを介してレーザ加工機２３による加工を中断させる。
【０１００】
その後、図４のステップ４０２において、バルブ１０を開き、ステップ４０３において、消火剤Ｓを送り込み、ステップ４０４において、火災検知センサ１３、１４、１５が全てオフしたか否かを判断し、オフした場合には（ＹＥＳ）、ステップ４０５において、バルブ１０を閉じる。
【０１０１】
即ち、ＣＰＵ２５Ａは（図１）、前記図４のステップ１０２でファンモータＭを停止するなどした後、消火制御部２５Ｅを介して、今度は、バルブ１０を開き、これにより、導管９を通じて消火器８からケース１内に消火剤Ｓを送り込むことにより、自動消火を行う。
【０１０２】
そして、ＣＰＵ２５Ａは、このような自動消火を行っている間に、火災検知センサ１３、１４、１５の全て、即ち即ち温度センサ１３、１４と煙センサ１５の双方がオフしたことを、消火制御部２５Ｅから知らされると、集塵装置が完全に消火したと見做し、該消火制御部２５Ｅを介して前記バルブ１０を閉じる。
【０１０３】
その後は、ＣＰＵ２５Ａは、加工が終了しない限り、ファンモータＭと制御電源を起動させる共に、加工を開始させ（図４の自動消火動作Ｃにおけるステップ１０３のＮＯ→ステップ１０１）、前記と同じ動作を繰り返す。
【０１０４】
【発明の効果】
上記のとおり、本発明によれば、フィルタ、ダストボックスの清掃を定期的に行うことによる防火動作と、火災発見時に、消化用物質投入口から消火用物質を投入することによる手動消火動作と、火災検知センサのオン時に、消火用物質収納容器から消火用物質を送り込むことによる自動消火動作が可能となるように構成したことにより、レーザ加工中に発生する粉塵による火災に対して、防火・消火対策を強化することにより、多様な火災原因に対応し、被害を最小限に抑えるようにしたレーザ加工機用集塵装置及びその防火・消火方法を提供するという効果を奏することとなった。
【０１０５】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す全体図である。
【図２】図１における集塵装置の斜視図である。
【図３】図１における集塵装置の平面図と正面図である。
【図４】図１における動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１ 集塵装置のケース
２、３ ドア
４ フィルタ
５ フィルタ取付板
６ ファンダクト
７ ダストボックス
８ 消火用物質収納容器
９ 導管
１０ バルブ
１１ 圧力スイッチ
１２ 消火用物質投入口
１２Ａ 栓
１３、１４ 温度センサ
１５ 煙センサ
１５Ａ 発光素子
１５Ｂ 受光素子
１６ 排気口
１７、１９ 遮蔽板
１７Ａ、１９Ａ ストッパ
１８ 吸気口
２０ ファン
２１ 集塵ダクト
２２ 棒材
２３ レーザ加工機
２４ 内部観察窓
２５ ＮＣ装置
２５Ａ ＣＰＵ
２５Ｂ タイマ部
２５Ｃ 表示部
２５Ｄ スイッチ部
２５Ｅ 消火制御部
２５Ｆ モータ制御部
２５Ｇ 加工制御部
Claims (10)
- ケース内に、フィルタとダストボックスとを、予めタイマで設定された時間ごとに清掃できるように設け、
該ケース上に、火災発見時に消火用物質をケース内に投入するための消火用物質投入口を設け、
該ケース外に、火災検知センサと協働して消火用物質をケース内に送り込む消火用物質収納容器を設けたことを特徴とするレーザ加工機用集塵装置。 - 上記フィルタとダストボックスの引き出し部に、タイマをリセットするためのリミットスイッチが設けられている請求項１記載のレーザ加工機用集塵装置。
- 上記消火用物質投入口の近傍には、内部観察窓が設けられている請求項１記載のレーザ加工機用集塵装置。
- 上記火災検知センサが、温度センサと煙センサにより構成され、該温度センサは、ファンダクトの入口側と出口側に、煙センサは、排気口の出口側にそれぞれ設けられている請求項１記載のレーザ加工機用集塵装置。
- 上記消火用物質収納容器は、消火用物質の導管によりケースに接続され、該導管には、バルブと圧力スイッチが取り付けられ、該バルブは、火災検知センサのオン時に開いて消火用物質を通過させてケース内に送り込み、該圧力スイッチは、消火用物質の圧力に基づいてその残量を検出する請求項１記載のレーザ加工機用集塵装置。
- 上記請求項１記載のレーザ加工機用集塵装置を使用する防火・消火方法であって、
（１）タイマで予め設定された時間が経過した場合には、フィルタ、ダストボックスの清掃を促す表示が行われ、その後、該フィルタ、ダストボックスをケースから外して清掃を行い、
（２）火災を発見した場合には、消火用物質投入口を開いて、消火用物質をケース内に投入し、
（３）火災検知センサがオンした場合には、消火用物質を消火用物質収納容器からケース内に送り込むことを特徴とする防火・消火方法。 - 上記（１）、（２）、（３）において、ケース内を密封状態にする請求項６記載の防火・消火方法。
- 上記（１）において、フィルタ、ダストボックスを清掃後ケースに戻し、リミットスイッチがオンしたときに、タイマがリセットされる請求項６記載の防火・消火方法。
- 上記（２）において、内部観察窓から消火状況を確認ながら、消火を完了する請求項６記載の防火・消火方法。
- 上記（３）において、火災検知センサが全てオフしたときに、消火が完了したものと見做す請求項６記載の防火・消火方法。
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070130 |
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