JP3052302B2 - 溶断加工機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願は、例えば、レーザー加工機
やプラズマ切断加工機等の溶断加工機に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の溶断加工機として、本出願人によ
り実開昭６３−１７４９７０号公報に開示されたものが
あり、これは、加工テーブルを有する機枠の一方の側面
に、前後方向に伸びる上下２本の前後ガイドレールを配
設し、これらの前後ガイドレールで前後スライド体を前
後動自在に支持し、前後スライド体の上端に、加工テー
ブル上方に張り出す支持アームの一端を取付け、この支
持アームに左右方向に沿って延設した１本の左右ガイド
レールでトーチヘッドを左右動自在に支持し、このトー
チヘッドに上下方向に沿って延設した１本の上下ガイド
レールで切断トーチを上下動自在に支持して構成された
ものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の溶断加工機
では第１の問題点として、支持アームは完全に片持状態
であるため、作業者が誤って支持アームの開放端上面に
手を乗せ支持アームに下向きの荷重をかけた場合等に
は、十分な剛性を持たせても支持アームがたわむ恐れが
あり、加工精度が低下するといった問題があった。ま
た、第２の問題点として、支持アームが完全に片持状態
であるため、前後スライド体の機枠に対する支持剛性を
十分なものとするため、左右ガイドレール、上下ガイド
レールを夫々１本としてコスト低減を図っているにも拘
らず高価な前後ガイドレールを上下２本配設する必要が
あり、製造コストをより低減させることができないとい
った問題があった。また、第３の問題点として、上記の
溶断加工機では、前後ガイドレール上面及び側面が何ら
カバーされておらず、加工により発生する粉塵等が前後
ガイドレールに付着しやすく、スライダの案内に不都合
が生じるといった問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記第１の問題に加えて
第２の問題を解決するため、請求項１の発明では、加工
テーブルを有する機枠の一方の側面に前後スライド体を
前後動自在に支持し、前後スライド体の上端に、加工テ
ーブル上方に張り出す支持アームの一端を取付け、この
支持アームに左右方向に延設した左右ガイドレールでト
ーチヘッドを左右動自在に支持し、このトーチヘッドに
上下方向に延設した上下ガイドレールで切断トーチを上
下動自在に支持し、左右ガイドレール、上下ガイドレー
ルが夫々１本である溶断加工機において、機枠の一方の
側面には前後方向に伸びる１本の前後ガイドレールを配
設し、この前後ガイドレールに案内される前後スライダ
に前後スライド体を一体連結し，前記支持アームの他端
に補助ローラを水平軸回りに回転自在に支持し、機枠に
は前後方向に沿って、補助ローラを転動案内する補助レ
ールを延設したことを特徴とし、また、第１，２の問題
に加えて第３の問題を解決するため、請求項２のよう
に、前後スライダと前後スライド体とを、両者間に前後
方向と上方が開放するとともに、その下壁部が前後ガイ
ドレールより下方位置となる隙間部分を形成して一体連
結し、機枠には、前後ガイドレールの上方を覆う上部カ
バーと、この上部カバーに連続し前記隙間部分に伸びて
前後ガイドレールの側方を覆う側部カバーとを備えたカ
バー部材を前後方向に延設して成ることを特徴とする。
また、請求項３のように、請求項２の発明に加えて、更
に、機枠には、補助レールと加工テーブル間を遮る遮断
部材と、この遮断部材に連続し補助レールの上方を覆う
上部カバーとから成る補助レールカバーを取り付けれ
ば、防塵の観点からより好ましい。

【０００５】

【作用】請求項１の発明によれば、支持アームの一端
は、前後ガイドレールに案内される前後スライド体の上
端に取り付けられ、支持アームの他端には、補助レール
上面を転動する補助ローラが設けてあるので、作業者が
誤って支持アームの一端に荷重をかけても、この荷重は
補助ローラによって受け止められ、支持アーム一端はた
わむ恐れがなく、トーチによる加工精度低下を防止する
ことができ，また、前後スライド体を１本の前後ガイド
レールで移動自在に支持するようにしたので、低コスト
の溶断加工機を提供できる。請求項２の発明によれば、
前後ガイドレールの上面及び側面はカバー部材により覆
われているので、前後ガイドレールに加工中に発生する
粉塵等が付着するのを防止できる。請求項３の発明によ
れば、補助レール上面及び側面も補助レールカバーによ
り覆われているので、ガイドレールにも補助レールにも
加工中に発生する粉塵等が付着するのを防止できる。

【０００６】

【実施例】次に、図１，２，３を用いて溶断加工機とし
て例示するプラズマ切断加工機１の実施例について説明
する。複数の枠材を枠組みして機枠３が構成され、この
機枠３には、複数の支持板４を並設して成る加工テーブ
ル５が備えられている。この加工テーブル５全域が１つ
の加工領域Ｅとなっており、この加工領域Ｅが前後方向
に沿って複数に分割され複数の分割加工領域ｅが形成さ
れている。尚、６は加工中に発生する加工屑を回収する
ための受皿、６ａは加工屑を受皿６へ案内する傾斜案内
板である。機枠３の右側面には、前後方向に沿って夫々
１本づつの前後ガイドレール７及び前後ボールねじ８が
延設固定されている。図３に示すように、この前後ガイ
ドレール７にガイドされる前後スライダ９は垂直板１１
の左側面に固定されている。また、垂直板１１の上端面
には、その中空の駆動軸１３ａに前後ナット体１３を一
体とした駆動モータＭ１が固定されている。この駆動モ
ータＭ１の前後ナット体１３が前後ボールねじ８に螺合
され、駆動モータＭ１、前後ナット体１３及び前後ボー
ルねじ８によりボールねじ手段が構成され、駆動モータ
Ｍ１の正逆回転駆動により垂直板１１と一体の後述する
前後スライド体１５が前後動可能とされている。

【０００７】前記垂直板１１の下端には水平板１４の左
端が取付られ、この水平板１４には前後スライド体１５
及び支持アーム１６から成るトーチ支持枠１７が取付け
られている。前後スライド体１５は複数の枠材を枠組み
して構成され、この前後スライド体１５の下端が水平板
１４の右端上面に固定されている。また、前後ガイドレ
ール７及び前後ボールねじ８と前後スライド体１５の左
側面とは左右方向に間隔をもって配設され、こうして、
前後スライド体１５と前後スライダ９との間及び前後ス
ライド体１５と駆動モータＭ１の間には、前後方向と上
方が開放し、かつ、下壁部（水平板１４の上面）１４ａ
が前後ガイドレールより下方位置となる隙間部分Ｓが形
成されている。機枠３の右側面上端には、前後方向全長
にわたってカバー部材２１が取り付けられている。この
カバー部材２１は、前後ガイドレール７及び前後ボール
ねじ８の上方を覆う上部カバー２１ａと、この上部カバ
ー２１ａに連続して前記隙間部分Ｓ内に伸びて前後ガイ
ドレール７及び前後ボールねじ８の右側方を覆う側部カ
バー２１ｂとから構成されている。

【０００８】前後スライド体１５の上端には、加工テー
ブル５上方に張り出す支持アーム１６が固定されてい
る。図２に示すように、この支持アーム１６には、左右
方向に沿って左右ガイドレール２２及び左右ボールねじ
２３が設けてある。左右ボールねじ２３の右端は支持ア
ーム１６に固定された駆動モータＭ２の駆動軸に連結さ
れている。また、左右ガイドレール２２にはトーチヘッ
ド２５に設けた左右スライダ２６がガイドされ、左右ボ
ールねじ８にはトーチヘッド２５に固定した左右ナット
体２７が螺合され、駆動モータＭ２の正逆回転駆動によ
りトーチヘッド２５は支持アーム１６に沿って左右方向
に移動可能とされている。また、図３，４に示すよう
に、トーチヘッド本体２５ａには上下方向に沿って夫々
１本づつの上下ガイドレール６６と上下ボールねじ２８
が設けてある。上下ボールねじ２８の上端にはトーチヘ
ッド本体２５ａに固定された駆動モータＭ３の駆動軸に
連結されている。また、上下ガイドレール６６には切断
トーチ３０に固定した上下スライダ６７がガイドされ、
上下ボールねじ２８には切断トーチ３０に固定した上下
ナット体２９が螺合され、駆動モータＭ３の正逆回転駆
動により切断トーチ３０はトーチヘッド２５に沿って上
下方向に移動可能とされている。

【０００９】図３に示すように、前記支持アーム１６の
左端下面には、ブラケット３１を介して補助ローラ３２
が水平軸回りに回転自在に支持されている。この補助ロ
ーラ３２と対向する機枠３の左端上面には、この補助ロ
ーラ３２が転動案内される補助レール３３が前後方向に
沿って延設されている。また、機枠３左端上面には、補
助レール３３の加工テーブル５側面（右側面）に隣接し
て補助レールカバー３４が前後方向全長にわたって設け
てある。この補助レールカバー３４は、補助レール３３
と加工テーブル間を遮る遮断部材３４ａと、この遮断部
材３４ａに連続して補助レール３３上面を覆う上部カバ
ー３４ｂとから構成されている。

【００１０】次に、プラズマ切断加工機１の集塵装置３
７について説明する。図２に示すように、機枠３内の加
工テーブル５下方では、一端を吸引気流を発生する集塵
機３８に連結したメインダクト３９が前後方向に沿って
延設されている。このメインダクト３９には、前記各分
割加工領域ｅに対応する夫々の位置に、左右方向の集塵
ダクト４１が固定されている。各集塵ダクト４１は分割
加工領域ｅの略中心部に開口する集塵開口部４１ａを有
している。図３に示すように、集塵ダクト４１には、メ
インダクト３９への取付基部に近い位置に下方に向って
開口する切欠部４２が形成されている。次に、図１，３
を用いて、各集塵ダクト４１に対応して設けたシャッタ
装置４４について説明する。機枠３下端には、左右一対
の支持ブラケット４５が固定され、これらの支持ブラケ
ット４５間には揺動軸４６が回転自在に支持されてい
る。揺動軸４６の左端には支持片４７を介して、前記集
塵ノズル４１のメインダクト３９に対する連通状態を開
閉可能なシャッタ４８が取り付けられている。揺動軸４
６の回転によりシャッタ４８は、集塵ノズル４１の切欠
部４２に入り込み連通状態を閉鎖する閉鎖位置Ｑ１と、
切欠部４２から退出し連通状態とする開放位置Ｑ２との
間で揺動自在とされている。また、揺動軸４６の右端に
固定された固定レバー４９と機枠３との間には、シャッ
タ４８を常時閉鎖位置Ｑ１に位置保持するバネ５０（弾
性体）が介在され、図示のように、トーチ支持枠１７が
待機位置に位置するとき、全てのシャッタ４４は閉鎖位
置Ｑ１に位置し、全ての集塵ダクト４１は閉鎖状態とさ
れている。この固定レバー４９には後述するカム面５５
と係脱する係脱部材５１が固定されている。

【００１１】前記水平板１４の左端下面には、カム板５
３が固定され、このカム板５３の後部に、調整カム板５
４が前後方向に位置調整自在に取付られている。このカ
ム板５３と調整カム板５４との下面が係脱部材５１と係
脱可能なカム面５５と成っており、このカム面５５は、
その前後両端の傾斜カム面５５ａと、これらの傾斜カム
面５５ａを連続する水平カム面５５ｂとから構成されて
いる。トーチ支持枠１７の前後動によりトーチ支持枠１
７が任意の分割加工領域ｅの上方に位置するとき、この
分割加工領域ｅに対応するシャッタ装置４４の係脱部材
５１とカム面５５の水平カム面５５ｂとが係合し、閉鎖
位置Ｑ１に位置するシャッタ４８がバネ５０の付勢力に
抗して開放位置Ｑ２まで揺動され、このシャッタ４８と
対応する集塵ノズル４１が開放状態とされる。尚、カム
面５５の前後方向有効カム長さＬは隣合うシャッタ装置
４４の係脱部材５１間隔Ｈより長い長さに設定され、ト
ーチ支持枠１７の前後動によりトーチ支持枠１７が隣合
う分割加工領域ｅのちょうど中間に位置するとき、これ
らの隣合う分割加工領域ｅに夫々対応するシャッタ装置
４４，４４の係脱部材５１，５１と各傾斜カム面５５
ａ，５５ａとが係合し、隣合うシャッタ装置４４，４４
の夫々の集塵ノズル４１，４１が開放状態とされる。

【００１２】次に、以上のように構成されたプラズマ切
断加工機１の作用について説明する。切断トーチ３０に
よる加工は、駆動モータＭ１，Ｍ２，Ｍ３の正逆転駆動
によりトーチ支持枠１７を前後動、トーチヘッド２５を
左右動、切断トーチ３０を上下動させ、切断トーチ３０
を３次元移動させて行なわせる。この切断トーチ３０に
よる加工の際に発生する粉塵が加工テーブル５上方に舞
い上がることがあるが、この場合、この舞い上がった粉
塵はカバー部材２１，補助レールカバー３４表面に堆積
する。従って、補助レール３３や前後ガイドレール７や
前後ボールねじ８表面に粉塵が直接堆積することがな
く、補助ローラ３２、前後スライダ９、前後ナット体１
３の案内に不都合が生じることはない。また、トーチ支
持枠１７を略Ｌ字状に形成し、このトーチ支持枠１７の
垂直部となる前後スライド体１５の下端に、機枠３側に
固定した前後ガイドレール７にガイドされる前後スライ
ダ９を固定し、トーチ支持枠１７の水平部となる支持ア
ーム１６の一端に、機枠３側に固定した補助レール３３
に案内される補助ローラ３２を回転自在に支持し、トー
チ支持枠１７及びトーチヘッド２５等の自重の大半を前
後スライダ９で受け止め、残りの僅かな重量を補助ロー
ラ３２で受け止めるようにしたので、作業者が誤って支
持アーム１６の左端に下向きの荷重をかけても、この荷
重は補助ローラ３２により受け止められるため、支持ア
ーム１６がたわむことを防止でき、加工精度が低下する
ことはない。さらに、前後スライド体１５の機枠３に対
する前後動支持のための前後ガイドレール７は１本配設
するだけで良く、安価なプラズマ切断加工機を提供でき
る。

【００１３】また、トーチ支持枠１７が前後動して任意
の分割加工領域ｅに位置するとき、この分割加工領域ｅ
と対応するシャッタ装置４４の係脱部材５１とカム面５
５の水平カム面５５ｂが係合し、このシャッタ装置４４
と対応する集塵ノズル４１のみが開放状態とされ、他の
集塵ノズル４１は閉鎖状態のままであり、切断トーチ３
０が今加工を行なっている分割加工領域ｅのみに集中的
に吸引気流を作用させるようにしたので、ソレノイドや
これを制御する電気的制御装置を用いることなく、メイ
ンダクト３９に連結される集塵機３８の吸引力が比較的
弱いものであっても確実な粉塵の吸引回収を行なうこと
ができる。

【００１４】

【発明の効果】以上より本願請求項１記載の溶断切断機
では、支持アームの他端に補助ローラを水平軸回りに回
転自在に支持し、機枠には前後方向に沿って、補助ロー
ラを転動案内する補助レールを延設したので、作業者が
誤って支持アームの他端に荷重をかけても、この荷重は
補助ローラによって受け止められるので、トーチによる
加工に何ら不都合は生じない。また、機枠の一方の側面
には前後方向に伸びる１本の前後ガイドレールを配設
し、この前後ガイドレールに案内される前後スライダに
前後スライド体を一体連結して構成したので、従来のよ
うに前後ガイドレールを２本設ける必要がなく低価格の
溶断加工機を提供できる。また、請求項２では、前後ス
ライダと前後スライド体とを、両者間に前後方向と上方
が開放するとともに、その下壁部が前後ガイドレールよ
り下方位置となる隙間部分を形成して一体連結し、機枠
には、前後ガイドレールの上方を覆う上部カバーと、こ
の上部カバーに連続し前記隙間部分に伸びて前後ガイド
レールの側方を覆う側部カバーとを備えたカバー部材を
前後方向に延設して構成したので、加工中に発生する粉
塵が加工テーブル上方に舞い上がっても、この粉塵はカ
バー部材表面に堆積するので、従来のように直接前後ガ
イドレールに粉塵が堆積することはなく、前後ガイドレ
ールによる前後スライダの案内に何ら不都合が生じるこ
とはない。また、請求項３では、さらに、機枠には、補
助レールと加工テーブル間を遮る遮断部材と、この遮断
部材に連続し補助レールの上方を覆う上部カバーとから
成る補助レールカバーを取り付けて構成したので、加工
中に発生する粉塵が加工テーブル上方に舞い上がって
も、この粉塵は補助レールカバー表面に堆積することに
なり、直接補助レールに粉塵が堆積することはなく、補
助レールによる補助ローラの案内に何ら不都合が生じる
こともない。

【図面の簡単な説明】

【図１】プラズマ溶断加工機の側面図である。

【図２】図１の１部を省略した平面図である。

【図３】図１のIII−III線断面図である。

【図４】切断トーチの支持状態を示す平面図である。

【符号の説明】

３ 機枠、 ７ 前後ガイドレール、 ９ 前後スライ
ダ、１５ 前後スライド体、 １６ 支持アーム、 １
７ トーチ支持枠、２１ カバー部材、 ３２ 補助ロ
ーラ、 ３３ 補助レール、３４ 補助レールカバー、
Ｓ 隙間部分

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工テーブルを有する機枠の一方の側面
   に前後スライド体を前後動自在に支持し、前後スライド
   体の上端に、加工テーブル上方に張り出す支持アームの
   一端を取付け、この支持アームに左右方向に延設した左
   右ガイドレールでトーチヘッドを左右動自在に支持し、
   このトーチヘッドに上下方向に延設した上下ガイドレー
   ルで切断トーチを上下動自在に支持し、左右ガイドレー
   ル、上下ガイドレールが夫々１本である溶断加工機にお
   いて、機枠の一方の側面には前後方向に伸びる１本の前
   後ガイドレールを配設し、この前後ガイドレールに案内
   される前後スライダに前後スライド体を一体連結し，前
   記支持アームの他端に補助ローラを水平軸回りに回転自
   在に支持し、機枠には前後方向に沿って、補助ローラを
   転動案内する補助レールを延設したことを特徴とする溶
   断加工機。
2. 【請求項２】前後スライダと前後スライド体とを、両者
   間に前後方向と上方が開放するとともに、その下壁部が
   前後ガイドレールより下方位置となる隙間部分を形成し
   て一体連結し、機枠には、前後ガイドレールの上方を覆
   う上部カバーと、この上部カバーに連続し前記隙間部分
   に伸びて前後ガイドレールの側方を覆う側部カバーとを
   備えたカバー部材を前後方向に延設して成ることを特徴
   とする請求項１記載の溶断加工機。
3. 【請求項３】機枠には、補助レールと加工テーブル間を
   遮る遮断部材と、この遮断部材に連続し補助レールの上
   方を覆う上部カバーとから成る補助レールカバーを取り
   付けて成ることを特徴とする請求項２記載の溶断加工
   機。