JPH05337676A - 熱切断加工機の集塵処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザ加工時に集塵パイプ内にスパッタが付
着し成長するのを防止すると共に、粉塵やヒューム等を
回収するレーザ加工機の集塵処理装置を提供するもので
ある。 【構成】 レーザ加工ヘッド７の直下になるワークテー
ブル３の下部に、渦巻状液体噴流を噴出せしめる複数の
ノズル３７を備えた集塵パイプ３５を設け。この集塵パ
イプ３５の下方に液体中に含まれたスパッタを濾過分離
するフィルタ４７と、噴霧層を形成した隔壁部６３を設
け、この隔壁部６３の近傍にエアフィルタ６７を設け
て、前記渦巻状噴流内の固体（スパッタ）と気体（ヒュ
ーム）とを別々に清浄にする集塵処理装置４１を設けた
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ワークテーブル上に
載置されたワークに、加工ヘッドから照射された熱切断
ビームで切断する際に発生するスパッタや刺戟性気体を
処理するための、熱切断加工機の集塵処理装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱切断加工機としての例えばレー
ザ加工機でワークを切断加工する際には多くのヒューム
やスパッタが発生し、工場内での作業環境を悪くする因
ともなり、その処理は重要な課題とされていた。

【０００３】そこで、従来のレーザ加工機では、レーザ
加工ヘッドの直下に当るワークテーブルに穴を設け、こ
の穴の下方部に集塵パイプを取り付け、この集塵パイプ
の下方に集塵用ダクトやスクラップボックス等を設け、
前記集塵パイプやダクト等の一部にフィルタを介して吸
気用のポンプを設けておき、レーザ加工時には前記ポン
プを作動してヒュームやスパッタを吸引するようにして
いた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のレーザ加工時における集塵装置のうち、集塵パ
イプに吸気孔を設けたものにおいては、吸気孔近傍にス
パッタが付着するばかりか成長し、吸気孔を塞いだり、
遂には集塵パイプを詰らせるという問題があった。

【０００５】また、ダクトの一部に吸気孔を設けたもの
においては、集塵効率が悪く十分に吸引されることがな
く、ワークテーブル上に粉塵が舞い上るという問題があ
った。

【０００６】本発明は、上記した事情に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、集塵パイプ内にスパ
ッタが付着し成長するのを防止すると共に、熱切断加工
時に発生する粉塵やヒューム等を完全に回収する熱切断
加工機の集塵処理装置を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の熱切断加工機の集塵装置は、ワークテーブ
ル上に載置されたワークに、加工ヘッドより熱切断ビー
ムを照射し、前記ワークに切断加工を行なう熱切断加工
機の、前記加工ヘッドの直下となる前記ワークテーブル
の下部に、熱切断加工時に発生するスパッタ等を処理す
るするため、渦巻状液体噴流を噴出せしめる複数のノズ
ルを備えた集塵パイプを設けると共に、廃液を処理する
集塵処理装置を備えたことを特徴とするものである。

【０００８】また、前記集塵処理装置は、その下部に前
記ノズルから噴出された液体を収容すると共に、この収
容された液体を濾過して再度ノズルに循環せしめる循環
用ポンプを一側方に設け、その他側方には複数の隔壁部
を設けて隔壁間に熱切断加工時に発生する刺戟性気体を
清浄にする噴霧層を形成すると共に、フィルターを介し
て外気へ放出するブロアを設けた容器を備えたことを特
徴とするものである。

【０００９】

【作用】上記の構成による熱切断加工機の集塵処理装置
は、熱切断加工時に集塵パイプ内に渦巻状液体噴流を噴
出させることにより、熱切断加工時に発生するスパッタ
が渦巻状液体噴流に巻き込まれ、集塵パイプの内面に付
着しないために成長することなく流下される。この流下
されたスパッタ等を含有する廃液は、集塵パイプの下端
より送液用通路から外部へ流出される。

【００１０】また、前記集塵パイプの下部に液体受け用
の容器を設け、この容器内の一側方にフィルタを設けて
廃液を濾過し、この濾過された液体を循環用ポンプによ
って前記ノズルへ送ることにより効率よくスパッタ等を
回収処理することができる。加えて、この容器内の他側
方には噴霧層を備えた隔壁部を設け、その先方にフィル
タを配設したダクトを設けてブロアによって吸引するよ
うにしたので、熱切断加工時に発生する粉塵や刺戟性気
体は、集塵パイプ内に吸引され清浄にされて外気へ放出
されるので、工場内の作業環境を損なうことなく維持す
ることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【００１２】図３において、熱切断加工機としての例え
ばレーザ加工機１は、水平に敷設されたワークテーブル
３上に、被加工材料としてのワークＷを載置して、前記
ワークテーブル３上に突設されたアーム部５の先端に取
付けられたレーザ加工ヘッド７により、レーザビームＬ
Ｂを照射して前記ワークＷを熱切断するものである。

【００１３】前記レーザビームＬＢは、レーザ加工機１
の本体９に設けたレーザ発振装置１１で発振され、レー
ザビームＬＢの強度調整装置１３やベンドミラー１５を
介してレーザ加工ヘッド７に案内されている。このレー
ザ加工ヘッド７の内部には集光レンズ１７が設けられ、
レーザビームＬＢは集光レンズ１７で集光され、レーザ
加工ヘッド７の先端に設けられたレーザノズル１９から
前記ワークＷ面に照射され、このワークＷに熱切断が行
なわれる。

【００１４】ワークＷはワークテーブル３の奥側（図で
は左側）に設けられたワーククランプ２１で把持され、
切断すべき位置がレーザ加工ヘッド７の直下に来るよう
に、ワークテーブル３上で水平移動されるようになって
いる。この水平移動は前記ワーククランプ２１によるも
ので、ワーククランプ２１は図の表裏方向（Ｘ軸方向）
へ移動自在に設けられたキャリッジ２３に沿って移動さ
れ、キャリッジ２３は図の左右方向（Ｙ軸方向）に移動
される構造になっている。そして、前記レーザ加工ヘッ
ド７は図の上下方向（Ｚ軸方向）に、いずれもサーボモ
ータ（図示せず）によって移動され、ワークＷは所定形
状に熱切断されるようになっている。また、このレーザ
加工機１にはＮＣ装置２５が備えてあり、このＮＣ装置
２５には手動パルス発生器２７が設けてあって、前記ワ
ーククランプ２１に把持されたワークＷは、前記ＮＣ装
置２５によってＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動制御される
構成になっている。

【００１５】上述したレーザ加工ヘッド７の直下には、
図１に示すように、中央部にスパッタ等を下方へ逃すた
めの中央部に吸入孔２９を有するカッティングプレート
３１が設けてある。このカッティングプレート３１は前
記ワークテーブル３に固定されており、このカッティン
グプレート３１の下側には、カッティングプレート３１
と略々同径の円筒状口縁部３３を有し、その下方には漏
斗状に形成された集塵パイプ３５が設けてある。この集
塵パイプ３５の前記円筒状口縁部３３の外周には、集塵
パイプ３５の内面に渦巻状液体噴流を発生させるための
複数のノズル３７を備えた液送管３９が設けてある。

【００１６】前記ノズル３７は、図２に示すように、前
記円筒状口縁部３３の接線方向より僅かに内側に向い、
且つ円筒状口縁部３３の僅かに下方に向けられ、噴出方
向が同一方向で等間隔に配設されている。したがって、
圧力をかけられた液体がノズル３７より噴出されること
により、集塵パイプ３５の漏斗状内面に渦巻状の噴流を
形成するように作用する。この集塵パイプ３５内を流れ
る渦巻状液体噴流により、レーザ加工時に発生したスパ
ッタ等は、カッティングプレート３１の吸入孔２９より
集塵パイプ３５内に落ち、渦巻状液体噴流に洗われて集
塵パイプ３５の下端より放出される。

【００１７】この放出されたスパッタを含む一種の懸濁
液は別に設けた集塵処理装置４１によって処理される。
この集塵処理装置４１は、図１に示すように、集塵パイ
プ３５を一体的に設けることも可能であり、集塵パイプ
３５の下端に可撓性の送液用通路（図示せず）を取り付
け、別に設置することもできるが、本実施例では一体的
に設けたものとして以下に説明する。

【００１８】集塵処理装置４１は密閉された容器４３の
一部に、前記集塵パイプ３５の中間部がパッキング４５
を介して密接して取付けられており、一側方には底面か
ら立設された着脱自在なフィルタ４７が複数個所に設け
てある。このフィルタ４７は容器４３の手前側壁面から
奥側の壁面に達し、容器４３内に複数の隔離室を形成し
たように架設されている。このフィルタ４７はサラン
（繊維の１つ）をロック状に形成したもので、液体は通
過させるが固体は挿通不可になっており、前記液体中に
含まれたスパッタ等は、このフィルタ４７によって濾過
され液体分だけを通過させるようになっている。

【００１９】前記集塵パイプ３５からフィルタ４７を介
した容器４３の端部には、外側を円筒状のフィルタケー
ス４９で覆われ、その内側に円筒型の繊維紙で作られた
ペーパフィルタ５１を内臓し、中心に吸液パイプ５３を
有する循環用ポンプ５５が設けてあって、この循環用ポ
ンプ５５の管路５７は前記円筒状口縁部３３の液送管３
９に接続されている。この循環用ポンプ５５の作動によ
り、容器４３内にたまった液体は濾過されて再度液送管
３９よりノズル３７を介して、集塵パイプ３５内に渦巻
状液体噴流として循環噴出される。

【００２０】上述した容器４３のフィルタ４７を設けた
反対側となる他側方には、上下が開放口とされた複数の
隔壁５９と、上部より容器４３の中間位まで垂設された
半隔壁６１とが交互に組み合わされた隔壁部６３が設け
てあって、前記隔壁５９の上部となる容器４３には噴霧
状に液体を噴きだす噴霧ノズル６５が複数個所に備えて
ある。この噴霧ノズル６５はいずれも前記循環用ポンプ
５５の管路５７に接続されており、循環用ポンプ５５の
作動により隔壁部６３内に噴霧層を形成し、前記集塵パ
イプ３５より容器４３内に吸い込まれた刺戟性気体（ヒ
ューム等）は前記噴霧層で除去され、容器４３の壁面に
設けられたエアフィルタ６７を介してブロア６９により
外気へ放出される。

【００２１】前記エアフィルタ６７は前後が小径の中空
円筒管７１の大径部に収納され、その他端部にはモータ
７３に取付けられた換気扇７５を有し、モータ７３の作
動によって前記カッティングプレート３１の排出孔２９
よりヒューム等を吸込み、気体だけを噴霧層を通してク
リーンな気体とし、ブロア６９によって中空円筒管７１
を介して外気へ放出されるので、工場内の作業環境を損
ねることはない。

【００２２】以上説明した本実施例のレーザ加工機の集
塵処理装置は、レーザ加工機１のスイッチオンと同時に
集塵処理装置４１側も作動され、レーザ加工時に発生す
るスパッタやヒュームをカッティングプレート３１の吸
入孔２９より吸込み、集塵パイプ３５内の渦巻状液体噴
流によって容器４３内に流下させ、スパッタ等の固体は
フィルタ４７にて除去し、更に微細なものは循環ポンプ
５５のフィルタケース４９内のペーパフィルタ５１で除
去するので、液体はクリーンなものとして円筒状口縁部
３３や噴霧ノズル６５に循環再使用できる。一方、気体
であるヒューム等は容器４３に設けられたブロア６９に
引かれ、隔壁部６３内の噴霧層で刺戟性臭気が除かれ、
エアフィルタ６７を介してクリーンな気体として外気に
放出される。

【００２３】前記、容器４３内の各種フィルタ及び液体
は、定期的に交換することにより、従来、レーザ加工機
１を使用する場合に発生したトラブルとしての、スパッ
タの詰りやヒュームによる環境汚染は、これを完全に除
去することができると共に、回収処理することが可能と
なる。また、前記液体は単に水でも良く経済性にも優れ
たものである。

【００２４】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れるものではなく、適宜の変更を行なうことによって、
その他の態様でも実施し得るものである。熱切断加工機
としてレーザ加工機を例にとって説明したがプラズマ加
工機などでも対応可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
特許請求の範囲に記載されたとおりの構成であるから、
集塵パイプ内にスパッタが付着し成長するのを防止する
と共に、レーザ加工時に発生する粉塵やヒューム等を完
全に回収できる特長があり、工場内の作業環境を極めて
クリーンに保つことができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例で、レーザ加工機の集塵処理
装置の主要部断面図である。

【図２】図１のII-II 破断線による拡大平面図である。

【図３】図１のレーザ加工機の側面図である。

【符号の説明】

１ レーザ加工機 ３ ワークテーブル ７ レーザ加工ヘッド ３５ 集塵パイプ ３７ ノズル ４１ 集塵処理装置 ４３ 集塵パイプ ５５ 循環用ポンプ ６３ 隔壁部 ６７ エアフィルタ ６９ ブロア

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークテーブル上に載置されたワーク
   に、加工ヘッドより熱切断ビームを照射し、前記ワーク
   に切断加工を行なう熱切断加工機にして、前記加工ヘッ
   ドの直下となる前記ワークテーブルの下部に、熱切断加
   工時に発生するスパッタ等を処理するため、渦巻状液体
   噴流を噴出せしめる複数のノズルを備えた集塵パイプを
   設けると共に、廃液を処理する集塵処理装置を備えたこ
   とを特徴とする熱切断加工機の集塵処理装置。
2. 【請求項２】 前記集塵処理装置は、その下部に、前記
   ノズルから噴出された液体を収容すると共に、この収容
   された液体を濾過して再度ノズルに循環せしめる循環用
   ポンプを一側方に設け、その他側方には複数の隔壁部を
   設けて隔壁間に熱切断加工時に発生する刺戟性気体を清
   浄にする噴霧層を形成すると共に、フィルターを介して
   外気へ放出するブロアを設けた容器を備えたことを特徴
   とする請求項１記載の熱切断加工機の集塵処理装置。